WO2020003615A1 - 内視鏡 - Google Patents

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WO2020003615A1
WO2020003615A1 PCT/JP2019/008053 JP2019008053W WO2020003615A1 WO 2020003615 A1 WO2020003615 A1 WO 2020003615A1 JP 2019008053 W JP2019008053 W JP 2019008053W WO 2020003615 A1 WO2020003615 A1 WO 2020003615A1
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actuator
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imaging
electrically connected
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藤澤　豊
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an endoscope that generates image data of a subject by imaging the subject.
  • an image pickup device is provided in a distal end portion of an insertion portion to be inserted into a subject, and power is supplied from a video processor to the image pickup device via an electric cable (see Patent Document 1).
  • the diameter of the electric cable is reduced by a frame member in an operation unit connected to a base end of the insertion unit electrically connecting the insertion unit and a shield of the electric cable.
  • an endoscope in which a focus lens and an actuator for moving the focus lens in an optical axis direction are disposed at a distal end portion and a focal length can be changed by one optical system. I have. In such an endoscope in which the focal length can be changed, the diameter of the insertion portion is reduced in order to reduce the burden on the patient.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and has as its object to provide an endoscope that can reduce the size of a driving circuit and can prevent noise from being superimposed on an imaging signal.
  • an endoscope is an endoscope that is detachable from a processing device, and includes an insertion unit that is inserted into a subject and a focus adjustable. And an imaging device that generates an imaging signal by imaging a subject, and an actuator that adjusts the focus of the imaging device based on a driving signal input from the outside, and a tip of the insertion unit. And a relay board electrically connected to each of the imaging device and the actuator via a first cable, and an operation portion provided on a proximal end side of the insertion portion.
  • the first cable has a first actuator signal line for transmitting the drive signal from the relay board to the actuator, and the second cable is connected to the connector board.
  • a second actuator signal line for transmitting the drive signal from the relay substrate to the relay substrate, wherein the relay substrate has a shield line for each of the first actuator signal line and the second actuator signal line.
  • the first cable further includes a first imaging signal line that transmits the imaging signal from the imaging device to the processing circuit
  • the second cable further includes a second imaging signal line for transmitting the imaging signal from the processing circuit to the connector unit
  • the second ground plane includes the first imaging signal line and the second imaging signal line.
  • the shield lines of the second imaging signal lines are electrically connected, and the connector board is provided with a third ground plane to which the shield lines of the second actuator signal lines are connected, A third wiring portion electrically connected to a second actuator signal line; and a fourth ground plane to which a shield line of the second imaging signal line is connected.
  • Imaging signal Has a fourth wiring section connected lines and electrically, the said third ground plane and said fourth ground planes are electrically connected.
  • the first ground plane and the second ground plane are provided on the same surface of the relay board in a spatially separated state.
  • the first wiring portion is provided on a back surface of the relay board, and the second wiring portion is provided on a front surface of the relay board.
  • the third ground plane and the fourth ground plane are connected on the same surface of the connector board.
  • the third wiring unit is provided on a back surface of the connector board, and the fourth wiring unit is provided on a front surface of the connector board.
  • the third ground plane and the fourth ground plane are electrically connected by through vias.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically illustrating the entire configuration of the endoscope system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the endoscope and the processing device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a front side of the endoscope according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a back surface side of the endoscope according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an endoscope according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • an endoscope having an imaging device is provided at a distal end portion on a distal end side of an insertion portion inserted into a subject.
  • the endoscope system will be described. Further, the present disclosure is not limited by the embodiments. Furthermore, in the description of the drawings, the same portions will be described with the same reference numerals. Furthermore, the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and the width of each member, the ratio of each member, and the like are different from reality. In addition, the drawings include portions having different dimensions and ratios.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically illustrating the entire configuration of the endoscope system according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes an endoscope 2, a processing device 3, a display device 4, and a light source device 5.
  • the endoscope 2 inserts the insertion section 100 including the plurality of cables into the body cavity of the subject, and outputs an imaging signal generated by imaging the inside of the subject to the processing device 3.
  • the endoscope 2 includes an insertion section 100, an operation section 200, a universal cord 300, and a base end section 400.
  • the insertion section 100 has a plurality of cables and light guides inside, and is inserted into the body cavity of the subject.
  • the insertion section 100 is provided with an imaging device 20 and an actuator 30 that generate an imaging signal by imaging an inside of a subject at a distal end portion 101 on a distal side inserted into a body cavity of the subject.
  • the operation unit 200 is connected to the side.
  • the insertion unit 100 transmits the power and the drive signal supplied from the processing device 3 to the imaging device 20 and the actuator 30, and transmits the imaging signal generated by the imaging device 20 to the base end 102 side.
  • the operation unit 200 incorporates a board on which various circuits are mounted, and receives input of various operations related to the endoscope 2.
  • the operation unit 200 is connected to the universal cord 300.
  • the operation unit 200 is configured using various switches, toggle switches, buttons, and the like.
  • the universal cord 300 has a plurality of cables and light guides inside, and the base end 400 is connected to the base end 301 side.
  • the universal cord 300 transmits the power and the drive signal supplied from the processing device 3 to the insertion unit 100 via the base end unit 400 and the operation unit 200, and the imaging device via the insertion unit 100 and the operation unit 200.
  • the imaging signal generated by 20 is transmitted to the base end 102 side.
  • the base end 400 is detachably connected to the processing device 3 and the light source device 5.
  • the base end section 400 transmits the power and the drive signal supplied from the processing device 3 to the universal code 300, and transmits the imaging signal input via the universal code 300 to the processing device 3.
  • the processing device 3 outputs the power and the drive signal to the base end 400 and receives the imaging signal input from the base end 400.
  • the processing device 3 performs predetermined image processing on the image signal and outputs the image signal to the display device 4.
  • the processing device 3 controls each part of the endoscope system 1.
  • the processing device 3 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), a DSP (Digital Signal Processing), various circuits, a volatile memory, a nonvolatile memory, and the like. Is done.
  • the display device 4 displays an image corresponding to the imaging signal on which the processing device 3 has performed the image processing. In addition, the display device 4 displays various information related to the endoscope system 1.
  • the display device 4 is configured using a liquid crystal or an organic EL (Electro Luminescence) or the like.
  • the light source device 5 supplies illumination light for irradiating irradiation light toward the subject from the distal end portion 101 side of the insertion section 100 via the base end portion 400.
  • the light source device 5 is configured using a halogen lamp or a white LED (Light Emitting Diode) that emits white light.
  • a simultaneous illumination system is used for the light source device 5 will be described.
  • the illumination system can be changed as appropriate according to the type of the imaging device 20. Is also good.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the endoscope 2 and the processing device 3.
  • the endoscope 2 includes a distal end portion 101, an insertion portion 100, an operation portion 200, a universal cord 300, and a proximal end portion 400.
  • the distal end portion 101 includes the imaging device 20 (imaging unit) and the actuator 30.
  • the imaging device 20 includes an optical system that forms a subject image on a light receiving surface of the imaging device, an imaging device that receives the subject image formed by the optical system, and generates an imaging signal by performing photoelectric conversion.
  • the optical system is configured using one or a plurality of lenses and the like, is configured to be movable along the optical axis direction, and moves under the drive of the actuator 30 in the optical axis direction to set the focal length. change.
  • the image sensor sequentially generates an image signal based on a drive signal, a control signal, a drive power, and the like transmitted from a first cable 110 provided in an insertion section 100 described later, and generates the generated image signal. Output to the first cable 110.
  • the imaging device is configured using, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or a CCD (Charge Coupled Device).
  • the actuator 30 is configured using a cylindrical magnetic body or the like on which the coil and the optical system of the imaging device 20 are mounted.
  • the actuator 30 generates a magnetic field when the drive signal transmitted from the first cable 110 flows through the coil, and the magnetic material moves in the optical axis direction by the magnetic field, so that the focal length of the optical system of the imaging device 20 is changed.
  • the actuator 30 may use a voice coil motor, or may be formed using a shape memory alloy, and may change its shape when a voltage is applied.
  • the insertion section 100 has the first cable 110.
  • the first cable 110 has a first actuator signal line 111 and a first imaging signal line 112.
  • the first actuator signal line 111 is configured using a two-core shielded wire, and has an outer diameter of the first ⁇ 1. One end of the first actuator signal line 111 is electrically connected to the actuator 30, and the other end is electrically connected to a relay board 210 of the operation unit 200 described later. Further, the shield line 111 a of the first actuator signal line 111 is electrically connected to the relay board 210.
  • the first imaging signal line 112 is configured using a plurality of (the number of signals necessary for driving the imaging device 20 and the video output signal) shield wires, and has an outer diameter of the second ⁇ 2.
  • One end of the first imaging signal line 112 is electrically connected to the imaging device 20, and the other end is electrically connected to the relay board 210.
  • the shield line 112 a of the first imaging signal line 112 is electrically connected to the relay board 210.
  • the operation unit 200 has a relay board 210 to which the first cable 110 is electrically connected.
  • the relay board 210 has a first wiring part 220 and a second wiring part 230.
  • the first wiring section 220 is electrically connected to the first actuator signal line 111 and the shield line 111a.
  • the first wiring section 220 has a plurality of distal connection lands 221, a proximal connection land 222, a plurality of signal lines 223, and a first ground plane 224.
  • the other end of the first actuator signal line 111 is electrically connected to the distal end connection land 221 by solder or the like, and the signal line 223 is electrically connected to the first actuator signal line 111 by solder or the like.
  • the plurality of signal lines 223 electrically connect the distal connection land 221 and the proximal connection land 222.
  • the proximal end connection land 222 is electrically connected to a second actuator signal line 311 of the universal cord 300 described later.
  • the first ground plane 224 is electrically connected to the shield line 111a of the first actuator signal line 111, and electrically connected to the shield line 311a of the second actuator signal line 311 of the universal cord 300 described later. Connected.
  • the second wiring section 230 is electrically connected to the first imaging signal line 112 and the shield line 112a.
  • the second wiring section 230 includes a plurality of distal connection lands 231, a buffer 232, a waveform shaping circuit 233, a plurality of proximal connection lands 234, a signal line 235, a second ground plane 236, And
  • the other end of the first imaging signal line 112 is electrically connected to the distal end side connection land 231, and the signal line 235 is connected to the other end side.
  • the plurality of signal lines 235 are electrically connected to the base end connection land 234 via the buffer 232 or the waveform shaping circuit 233.
  • the buffer 232 has one end electrically connected to the distal connection land 231 via the signal line 235, and the other end electrically connected to the proximal connection land 234 via the signal line 235.
  • the buffer 232 temporarily holds the imaging signal generated by the imaging device 20 and outputs the signal to a second imaging signal line 312 of the universal code 300 described later by amplifying the imaging signal.
  • the buffer 232 functions as a processing circuit.
  • the waveform shaping circuit 233 performs waveform shaping on the drive signal, control signal, drive power, and the like input from the second imaging signal line 312 of the universal code 300 to be described later, to the first imaging signal line 112. Output.
  • the second ground plane 236 has one end electrically connected to the shield line 112a and the other end electrically connected to a shield line 312a of a second imaging signal line 312 of the universal cord 300 described later. Connected. In addition, the second ground plane 236 and the first ground plane 224 are provided on the same surface of the relay board 210 in a spatially separated state.
  • the universal cord 300 has at least the second cable 310.
  • the second cable 310 has a second actuator signal line 311 and a second imaging signal line 312.
  • the second actuator signal line 311 is configured using a two-core shielded wire, and has an outer diameter of a second ⁇ 2. Specifically, the second actuator signal line 311 has an outer diameter larger than the outer diameter of the first actuator signal line 111 (first ⁇ 1 ⁇ second ⁇ 2). One end of the second actuator signal line 311 is electrically connected to the base end connection land 222 of the first wiring portion 220, and the other end is connected to a base end 400 described later. Further, one end of the shield line 311 a of the second actuator signal line 311 is electrically connected to the first ground plane 224, and the other end is connected to the base end 400.
  • the second imaging signal line 312 is configured using a plurality of (the number of signals required for driving the imaging device 20 and the video output signal) core shield lines.
  • the outer diameter has a fourth ⁇ 4.
  • the second imaging signal line 312 has an outer diameter larger than the outer diameter of the first imaging signal line 112 (second ⁇ 2 ⁇ fourth ⁇ 4).
  • One end of the second imaging signal line 312 is electrically connected to the proximal connection land 234 of the second wiring portion 230, and the other end is electrically connected to the proximal end 400.
  • one end of the shield line 312 a of the second imaging signal line 312 is electrically connected to the second ground plane 236, and the other end is connected to the base end 400.
  • the base end portion 400 has a connector board 410 to which the second cable 310 is electrically connected and a connector section 420 to be detachably and electrically connected to the processing apparatus 3. Further, the connector board 410 has a third wiring portion 430 and a fourth wiring portion 440.
  • the third wiring portion 430 is electrically connected to the second actuator signal line 311 and the shield line 311a.
  • the third wiring portion 430 has a plurality of distal connection lands 431, a plurality of proximal connection lands 432, a plurality of signal lines 433, and a third ground plane 434.
  • One end of the distal end side connection land 431 is electrically connected to the second actuator signal line 311 and the signal line 433 is electrically connected thereto.
  • the plurality of signal lines 433 electrically connect the distal connection land 431 and the proximal connection land 432.
  • the proximal connection land 432 is electrically connected to the connector 420 via the signal line 433.
  • the third ground plane 434 is electrically connected to the shield line 311 a of the second actuator signal line 311.
  • the fourth wiring portion 440 is electrically connected to the second imaging signal line 312 and the shield line 312a.
  • the fourth wiring portion 440 has a plurality of distal connection lands 441, a plurality of proximal connection lands 442, a plurality of signal lines 443, and a fourth ground plane 444.
  • the distal end side connection land 441 is electrically connected to the second imaging signal line 312, and is also electrically connected to the signal line 443.
  • the plurality of signal lines 443 electrically connect the distal connection land 441 and the proximal connection land 442.
  • the proximal connection land 442 is electrically connected to the connector 420 via the signal line 443.
  • the fourth ground plane 444 has a connection portion 445 that is electrically connected to the third ground plane 434 on the same surface of the connector board 410.
  • the fourth ground plane 444 has the wiring 446 electrically connected to the connector 420, and is electrically connected to the common ground plane 34 provided in the processing device 3 described later via the connector 420. Is done.
  • the connector 420 has one end electrically connected to the base connection land 432 via the signal line 433 and one end electrically connected to the base connection land 442 via the signal line 443. Further, the connector section 420 is electrically connected to the wiring 446 of the fourth ground plane 444.
  • the connector 420 is detachably connected to the processing device 3 and is electrically connected to various circuits of the processing device 3 and a common ground plane 34 described later.
  • the processing device 3 includes an analog front end 31 (hereinafter, referred to as “AFE 31”), an image sensor driving circuit 32, an actuator driving circuit 33, and a common ground plane.
  • AFE 31 analog front end 31
  • image sensor driving circuit 32 an image sensor driving circuit 32
  • actuator driving circuit 33 an actuator driving circuit 33
  • the AFE 31 performs predetermined signal processing such as A / D conversion processing and noise removal processing on the imaging signal input via the second imaging signal line 312 and the connector unit 420 to perform image processing (not shown). Output to the engine.
  • the imaging device driving circuit 32 generates a driving signal, a control signal, and a driving power for driving the imaging device 20, and transmits the driving signal, the control signal, and the driving power to the second imaging device via the connector unit 420. Output to the signal line 312.
  • the actuator drive circuit 33 generates a drive signal for driving the actuator 30, and outputs the generated drive signal to the second actuator signal line 311 via the connector 420.
  • the common ground plane 34 is electrically connected to the fourth ground plane 444 via the connector 420 and the wiring 446.
  • the first ground plane 224 and the second ground plane 236 are provided separately on the relay board 210, and the second actuator signal line 311 is connected to the first actuator. Since the outer diameter of the drive signal line 111 is larger than the outer diameter of the drive signal line 111, the drive circuit can be downsized, and the noise generated from the drive signal for driving the actuator 30 is prevented from being superimposed on the imaging signal. be able to. As a result, observation performance can be improved.
  • the relay board 210 is electrically connected from the connector board 410 via the second actuator signal line 311 having a low resistance value, and the actuator 30 is connected from the relay board 210 to the first actuator signal. Since the connection is made electrically by the line 111, the combined impedance of the signal line for the actuator 30 can be reduced, so that the drive voltage of the actuator drive circuit 33 of the processing device 3 can be reduced.
  • the endoscope according to the second embodiment has a different configuration from the endoscope 2 according to the first embodiment. Specifically, in the first embodiment, the first ground plane 224 and the second ground plane 236 are spatially separated on the same plane on the relay board 210. In mode 2, the first ground plane and the second ground plane are arranged on different planes.
  • the configuration of the endoscope according to the second embodiment will be described. Note that the same components as those of the endoscope system 1 according to Embodiment 1 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a front side of the endoscope.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration on the back side of the endoscope.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI shown in FIG.
  • the endoscope 2A shown in FIGS. 3 to 6 includes an operation unit 200A and a base end 400A instead of the operation unit 200 and the base end 400 of the endoscope 2 according to the first embodiment.
  • the operation unit 200A and the base end 400A include a relay board 210A and a connector board 410A instead of the relay board 210 and the connector board 410 according to the first embodiment.
  • the relay board 210A and the connector board 410A shown in FIG. 3 to FIG. 6 are formed by an eight-layer board, and the signal cables for imaging (the first imaging signal line 112 and the second imaging signal line 312) are on the front side.
  • an imaging signal ground (a second ground plane 236 and a fourth ground plane 444) are provided, and the back side is provided with an actuator signal cable (a first actuator signal line 111 and a second actuator signal line). 311) and an actuator signal ground (first ground plane 224, third ground plane 434).
  • the relay substrate 210A includes a first layer 211, a second layer 212, a third layer 213, a fourth layer 214, a fifth layer 215, a sixth layer 216, from the front side to the back side.
  • the seventh layer 217 and the eighth layer 218 are formed in this order.
  • a second ground plane 236, a buffer 232, and a waveform shaping circuit 233 are provided on the first layer 211.
  • the second ground plane 236 is electrically connected to a third layer 213 functioning as a ground layer for the imaging device 20 by a through via (not shown) or a TSV (Through Silicon Via) (not shown).
  • a circuit and a capacitor for wiring the buffer 232, the waveform shaping circuit 233, and the like are formed.
  • the fourth layer 214 and the fifth layer 215 function as power supply layers for imaging reliability.
  • the sixth layer 216 functions as a ground layer for the actuator 30.
  • the seventh layer 217 functions as a signal layer of the actuator 30.
  • the eighth layer 218 is provided with a distal connection land 221, a proximal connection land 222, and a first ground plane 224.
  • the first ground plane 224 is electrically connected to the sixth layer 216 by a not-shown through via, TSV, or the like. Further, the first ground plane 224 and the second ground plane 236 are stacked while being insulated from each other.
  • the connector substrate 410A includes a first layer 411, a second layer 412, a third layer 413, a fourth layer 414, and a fifth layer 411 from the back side to the front side and from the front side to the back side.
  • the layer 415, the sixth layer 416, the seventh layer 417, and the eighth layer 418 are formed in this order.
  • the first layer 411 is provided with the distal connection land 441, the proximal connection land 442, and the fourth ground plane 444.
  • the fourth ground plane 444 is electrically connected to a third layer 413 functioning as a ground layer for the imaging device 20 by a via, a TSV, or the like (not shown).
  • a circuit and a capacitor are formed in the second layer 412.
  • the fourth layer 414 and the fifth layer 415 function as power layers for imaging reliability.
  • the sixth layer 416 functions as a ground layer for the actuator 30.
  • the seventh layer 417 functions as a signal layer of the actuator 30.
  • the eighth layer 418 is provided with a distal connection land 431, a proximal connection land 432, and a third ground plane 434.
  • Third ground plane 434 is electrically connected to fourth ground plane 444 by through via 445.
  • the relay board 210A and the connector board 410A have a laminated structure, and the plane area of the relay board 210A and the connector board 410A can be reduced, so that the operation section 200A can be downsized. And the cost of assembling the endoscope 2A can be reduced.
  • the second layer 212, 412, the fourth layer 214, 414, and the fifth layer for transmitting the imaging drive signal and the actuator drive signal in the relay board 210A and the connector board 410A.
  • Layer 215.415 and the seventh layers 217 and 417 are sandwiched between the upper and lower ground plane layers, so that noise radiation to the outside can be prevented.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of the endoscope according to the third embodiment.
  • An endoscope 2C shown in FIG. 7 includes an operation unit 200C, a universal cord 300C, and a base end, instead of the operation unit 200, the universal cord 300, and the base end 400 of the endoscope 2 according to Embodiment 1 described above. 400C.
  • the operation unit 200C, the universal cord 300C, and the base end 400C are replaced with the relay board 210C, the second cable 310C, and the connector instead of the relay board 210, the second cable 310, and the connector board 410 according to the first embodiment. It has a substrate 410C.
  • the relay board 210C has a first wiring section 220 and a second wiring section 230.
  • the first wiring portion 220 has a distal end side connection land 221c, a fine wire coaxial connector 222c, a plurality of signal lines 223c, and a first ground plane 224.
  • the other end of the first actuator signal line 111 is electrically connected to the distal end side connection land 221c, and the plurality of signal lines 223c are electrically connected.
  • the plurality of signal lines 223c electrically connect the distal end side connection land 221c and the fine-wire coaxial connector 222c.
  • the fine-wire coaxial connector 222c is electrically detachably connected to a second actuator signal line 311c of the universal cord 300C described later.
  • the second cable 310C has a second actuator signal line 311c and a second imaging signal line 312.
  • the second actuator signal line 311c is configured using a four-core shield line, and is configured by arranging the same two-core shield line as the above-described first actuator signal line 111 in parallel. Thereby, the resistance value of the second actuator signal line 311c can be halved compared to the second actuator signal line 311 of the first embodiment.
  • One end of the second actuator signal line 311c is electrically detachably connected to the fine-wire coaxial connector 222c, and the other end is electrically detachably connected to the fine-wire coaxial connector 431c of the connector board 410C described later. Connected.
  • the connector board 410C has a third wiring portion 430c and a fourth wiring portion 440.
  • the third wiring portion 430c is electrically connected to the second actuator signal line 311c and the shield line 311a.
  • the third wiring portion 430c has a fine-wire coaxial connector 431c, a plurality of base end connection lands 432, a plurality of signal lines 433, and a third ground plane 434.
  • One end of the fine-wire coaxial connector 431c is electrically connected to the second actuator signal line 311c in a detachable manner, and the signal line 433 is electrically connected to the second actuator signal line 311c.
  • the second actuator signal line 311c is detachably connected using the fine-wire coaxial connector 222c and the fine-wire coaxial connector 431c, so that the connector components can be shared. Therefore, the cost of assembling the endoscope 2C can be reduced, and the cost of parts and the improvement of correctability can be realized.
  • the second actuator signal line 311c is configured using the same two-core shielded wire as the first actuator signal line 111.
  • the second imaging signal line 312 may be a cable having the same diameter as the second actuator signal line 311c.
  • the imaging cable can be connected by the common fine-wire coaxial connector, so that the assembly cost of the endoscope 2C can be further reduced, and the cost of parts and the repairability can be improved.
  • control device and the light source device are separate bodies, but may be formed integrally.
  • Embodiments 1 to 3 of the present disclosure the endoscope system has been described.
  • the present invention can be applied to a video microscope for imaging a subject.
  • the endoscope system provided with a flexible endoscope was used.
  • an endoscope system provided with a hard endoscope, and an industrial endoscope are used.
  • the present invention can be applied to an endoscope system provided.
  • the endoscope system including the endoscope to be inserted into the subject is used.
  • the endoscope system including the hard endoscope, the sinus is used.
  • the present invention is also applicable to endoscopes and endoscope systems such as electric scalpels and inspection probes.
  • the “unit” described above can be read as “means” or “circuit”.
  • the control unit can be read as a control unit or a control circuit.

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Abstract

駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができる内視鏡を提供する。内視鏡２は、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６を備え、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６が中継基板２１０において分離して設けられ、第２のアクチュエーター用信号線３１１が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より大きい外径を有する。

Description

内視鏡
　本開示は、被写体を撮像することによって該被写体の画像データを生成する内視鏡に関する。
　従来、内視鏡において、被検体に挿入される挿入部の先端部内に撮像素子を設け、電気ケーブルを経由してビデオプロセッサから撮像素子へ電力の供給を行っている（特許文献１参照）。この技術では、挿入部の基端部に接続された操作部内のフレーム部材が挿入部と電気ケーブルのシールドとを電気的に接続することによって、電気ケーブルの細径化を行っている。
特開２００９－２７９１４８号公報
　ところで、近年の内視鏡では、先端部にフォーカスレンズと、このフォーカスレンズを光軸方向に移動させるアクチュエーターとを配置し、１つの光学系によって焦点距離を変更可能な内視鏡が知られている。このような焦点距離を変更可能な内視鏡では、患者負担の軽減のため、挿入部の細径化を図っている。
　しかしながら、焦点距離を変更可能な内視鏡では、挿入部の細径化に伴って電気ケーブルの導体抵抗値が高くなり、大きな駆動電流が必要なアクチュエーターの場合、駆動装置側の駆動電圧を高く設定する必要があり、駆動回路が大きくなるうえ、アクチュエーターを駆動するための駆動信号から発生するノイズが撮像信号に重畳してしまうという問題点があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができる内視鏡を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る内視鏡は、処理装置に着脱自在な内視鏡であって、被検体に挿入される挿入部と、焦点調整可能であり、かつ、被写体を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置と、外部から入力される駆動信号に基づいて、前記撮像装置の焦点を調整するアクチュエーターと、を有し、前記挿入部の先端側に設けられた先端部と、第１のケーブルを経由して前記撮像装置および前記アクチュエーターの各々と電気的に接続された中継基板を有し、前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、第２のケーブルを経由して前記中継基板と電気的に接続されたコネクタ基板と、前記処理装置から前記駆動信号が入力されるとともに、前記撮像信号を前記処理装置に出力するコネクタ部と、を有する基端部と、を備え、前記第１のケーブルは、前記中継基板から前記アクチュエーターへ前記駆動信号を伝送する第１のアクチュエーター用信号線を有し、前記第２のケーブルは、前記コネクタ基板から前記中継基板へ前記駆動信号を伝送する第２のアクチュエーター用信号線を有し、前記中継基板は、前記第１のアクチュエーター用信号線および前記第２のアクチュエーター用信号線の各々のシールド線が電気的に接続される第１のグランド・プレーンが設けられ、前記第１のアクチュエーター用信号線と前記第２のアクチュエーター用信号線とを電気的に接続する第１の配線部と、前記撮像信号の処理を行う処理回路および第２のグランド・プレーンが設けられた第２の配線部と、を有し、前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板において分離して設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線は、前記第１のアクチュエーター用信号線の外径より大きい外径を有する。
　また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１のケーブルは、前記撮像装置から前記処理回路へ前記撮像信号を伝送する第１の撮像用信号線をさらに有し、前記第２のケーブルは、前記処理回路から前記コネクタ部へ前記撮像信号を伝送する第２の撮像用信号線をさらに有し、前記第２のグランド・プレーンは、前記第１の撮像用信号線および前記第２の撮像用信号線の各々のシールド線が電気的に接続され、前記コネクタ基板は、前記第２のアクチュエーター用信号線のシールド線が接続される第３のグランド・プレーンが設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線と電気的に接続される第３の配線部と、前記第２の撮像用信号線のシールド線が接続される第４のグランド・プレーンが設けられ、前記第２の撮像用信号線と電気的に接続される第４の配線部と、を有し、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、電気的に接続される。
　また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板の同一面上において空間的に分離した状態で設けられる。
　また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１の配線部は、前記中継基板の裏面に設けられ、前記第２の配線部は、前記中継基板の表面に設けられる。
　また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、前記コネクタ基板の同一面上において接続される。
　また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第３の配線部は、前記コネクタ基板の裏面に設けられ、前記第４の配線部は、前記コネクタ基板の表面に設けられ、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、貫通ビアによって電気的に接続される。
　本開示によれば、駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができるという効果を奏する。
図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。 図２は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡および処理装置の構成を示す模式図である。 図３は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡における表面側の構成を示す模式図である。 図４は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡における裏面側の構成を示す模式図である。 図５は、図３に示すＶ－Ｖ線断面図である。 図６は、図３に示すＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、本開示の実施の形態３に係る内視鏡の構成を示す模式図である。
　以下、本開示を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、被検体内に挿入する挿入部における先端側の先端部に撮像装置（撮像ユニット）を有する内視鏡を備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、本開示が限定されるものでない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間において、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
（実施の形態１）
　〔内視鏡システムの構成〕
　図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、処理装置３と、表示装置４と、光源装置５と、を備える。
　内視鏡２は、複数のケーブルを含む挿入部１００を被検体の体腔内に挿入し、被検体の体内を撮像することによって生成した撮像信号を処理装置３へ出力する。内視鏡２は、挿入部１００と、操作部２００と、ユニバーサルコード３００と、基端部４００と、を備える。
　挿入部１００は、内部に複数のケーブルおよびライトガイドを有し、被検体の体腔内に挿入される。挿入部１００は、被検体の体腔内に挿入される先端側の先端部１０１に、被検体の体内を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置２０およびアクチュエーター３０が設けられ、基端側１０２側に操作部２００が接続される。挿入部１００は、処理装置３から供給された電力および駆動信号を撮像装置２０およびアクチュエーター３０へ伝送するとともに、撮像装置２０によって生成された撮像信号を基端側１０２側へ伝送する。
　操作部２００は、内部に各種回路が実装された基板を内蔵するとともに、内視鏡２に関する各種操作の入力を受け付ける。また、操作部２００は、ユニバーサルコード３００が接続される。操作部２００は、各種のスイッチ、トグルスイッチおよびボタン等を用いて構成される。
　ユニバーサルコード３００は、内部に複数のケーブルおよびライトガイドを有し、基端側３０１側に基端部４００が接続される。ユニバーサルコード３００は、基端部４００および操作部２００を経由して処理装置３から供給された電力および駆動信号を挿入部１００へ伝送するとともに、挿入部１００および操作部２００を経由して撮像装置２０によって生成された撮像信号を基端側１０２側へ伝送する。
　基端部４００は、処理装置３および光源装置５に着脱自在に接続される。基端部４００は、処理装置３から供給された電力および駆動信号をユニバーサルコード３００へ伝送するとともに、ユニバーサルコード３００を経由して入力された撮像信号を処理装置３へ伝送する。
　処理装置３は、基端部４００へ電力および駆動信号を出力するとともに、基端部４００から入力された撮像信号を受信する。処理装置３は、撮像信号に対して所定の画像処理を施して表示装置４へ出力する。処理装置３は、内視鏡システム１の各部を制御する。処理装置３は、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processing）、各種回路、揮発性メモリおよび不揮発性メモリ等を用いて構成される。
　表示装置４は、処理装置３が画像処理を施した撮像信号に対応する画像を表示する。また、表示装置４は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等を用いて構成される。
　光源装置５は、基端部４００を経由して挿入部１００の先端部１０１側から被検体（被写体）に向けて照射光を照射するための照明光を供給する。光源装置５は、ハロゲンランプまたは白色光を発する白色ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等を用いて構成される。なお、実施の形態１では、光源装置５に同時方式の照明方式を用いる場合について説明するが、撮像装置２０の種別に応じて適宜変更することができ、例えば面順次方式の照明方式であってもよい。
　〔内視鏡および処理装置の構成〕
　次に、内視鏡２および処理装置３の詳細な構成について説明する。図２は、内視鏡２および処理装置３の構成を示す模式図である。
　〔内視鏡の構成〕
　まず、内視鏡２の構成について説明する。
　図２に示すように、内視鏡２は、先端部１０１と、挿入部１００と、操作部２００と、ユニバーサルコード３００と、基端部４００と、を備える。
　先端部１０１は、撮像装置２０（撮像ユニット）と、アクチュエーター３０と、を有する。
　撮像装置２０は、被写体像を撮像素子の受光面に結像する光学系と、この光学系によって結像された被写体像を受光し、光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、を有する。このうち、光学系は、１または複数のレンズ等を用いて構成され、光軸方向に沿って移動可能に構成され、アクチュエーター３０の駆動のもと、光軸方向に移動することによって焦点距離を変更する。また、撮像素子は、後述する挿入部１００内に設けられた第１のケーブル１１０から伝送された駆動信号、制御信号および駆動電力等に基づいて、撮像信号を順次生成し、生成した撮像信号を第１のケーブル１１０へ出力する。撮像素子は、例えばＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）やＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）等を用いて構成される。
　アクチュエーター３０は、コイルおよび撮像装置２０の光学系を搭載した筒状をなす磁性体等を用いて構成される。アクチュエーター３０は、コイルに第１のケーブル１１０から伝送された駆動信号が流れることで磁界が発生し、この磁界によって磁性体が光軸方向に移動することで、撮像装置２０の光学系の焦点距離を変化させる。なお、アクチュエーター３０は、ボイスコイルモータを用いてものであってもよいし、形状記憶合金を用いて構成し、電圧が印加されることによって形状を変化させるものであってもよい。
　挿入部１００は、第１のケーブル１１０を有する。第１のケーブル１１０は、第１のアクチュエーター用信号線１１１と、第１の撮像用信号線１１２と、を有する。
　第１のアクチュエーター用信号線１１１は、２心シールド線を用いて構成され、外径が第１のφ１である。第１のアクチュエーター用信号線１１１は、一端側がアクチュエーター３０に電気的に接続され、他端側が後述する操作部２００の中継基板２１０に電気的に接続される。また、第１のアクチュエーター用信号線１１１のシールド線１１１ａが中継基板２１０に電気的に接続される。
　第１の撮像用信号線１１２は、複数（撮像装置２０を駆動する信号と映像出力信号に必要な本数）のシールド線を用いて構成され、外径が第２のφ２を有する。第１の撮像用信号線１１２は、一端側が撮像装置２０に電気的に接続され、他端側が中継基板２１０に電気的に接続される。また、第１の撮像用信号線１１２のシールド線１１２ａが中継基板２１０に電気的に接続される。
　操作部２００は、第１のケーブル１１０が電気的に接続される中継基板２１０を有する。中継基板２１０は、第１の配線部２２０と、第２の配線部２３０と、を有する。
　第１の配線部２２０は、第１のアクチュエーター用信号線１１１およびシールド線１１１ａが電気的に接続される。第１の配線部２２０は、複数の先端側接続ランド２２１と、基端側接続ランド２２２と、複数の信号線２２３と、第１のグランド・プレーン２２４と、を有する。
　先端側接続ランド２２１は、第１のアクチュエーター用信号線１１１の他端側が半田等によって電気的に接続され、かつ信号線２２３が半田等によって電気的に接続される。複数の信号線２２３は、先端側接続ランド２２１と基端側接続ランド２２２とを電気的に接続する。基端側接続ランド２２２は、後述するユニバーサルコード３００の第２のアクチュエーター用信号線３１１が電気的に接続される。
　第１のグランド・プレーン２２４は、第１のアクチュエーター用信号線１１１のシールド線１１１ａが電気的に接続され、かつ、後述するユニバーサルコード３００の第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａが電気的に接続される。
　第２の配線部２３０は、第１の撮像用信号線１１２およびシールド線１１２ａが電気的に接続される。第２の配線部２３０は、複数の先端側接続ランド２３１と、バッファ２３２と、波形整形回路２３３と、複数の基端側接続ランド２３４と、信号線２３５と、第２のグランド・プレーン２３６と、を有する。
　先端側接続ランド２３１は、第１の撮像用信号線１１２の他端側が電気的に接続され、かつ信号線２３５が接続される。複数の信号線２３５は、バッファ２３２または波形整形回路２３３を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。
　バッファ２３２は、一端側が信号線２３５を経由して先端側接続ランド２３１に電気的に接続され、他端側が信号線２３５を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。バッファ２３２は、撮像装置２０によって生成された撮像信号を一時的に保持し、かつ、撮像信号の増幅を行うことによって後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２へ出力する。なお、実施の形態１では、バッファ２３２が処理回路として機能する。
　波形整形回路２３３は、一端側が信号線２３５を経由して先端側接続ランド２３１に電気的に接続され、他端側が信号線２３５を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。波形整形回路２３３は、後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２から入力された駆動信号、制御信号および駆動電量等に対して波形整形を行って第１の撮像用信号線１１２へ出力する。
　第２のグランド・プレーン２３６は、一端側にシールド線１１２ａが電気的に接続され、かつ、他端側に後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２のシールド線３１２ａが電気的に接続される。また、第２のグランド・プレーン２３６および第１のグランド・プレーン２２４は、中継基板２１０の同一面上において空間的に分離した状態で設けられている。
　ユニバーサルコード３００は、少なくとも第２のケーブル３１０を有する。第２のケーブル３１０は、第２のアクチュエーター用信号線３１１と、第２の撮像用信号線３１２と、を有する。
　第２のアクチュエーター用信号線３１１は、２心シールド線を用いて構成され、外径が第２のφ２を有する。具体的には、第２のアクチュエーター用信号線３１１は、外径が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より太い外径を有する（第１のφ１＜第２のφ２）。第２のアクチュエーター用信号線３１１は、一端側が第１の配線部２２０の基端側接続ランド２２２に電気的に接続され、他端側が後述する基端部４００に接続される。さらに、第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａは、一端側が第１のグランド・プレーン２２４に電気的に接続され、かつ、他端側が基端部４００に接続される。
　第２の撮像用信号線３１２は、複数（撮像装置２０を駆動する信号と映像出力信号に必要な本数）の心シールド線を用いて構成される。外径が第４のφ４を有する。第２の撮像用信号線３１２は、外径が第１の撮像用信号線１１２の外径より太い外径を有する（第２のφ２＜第４のφ４）。第２の撮像用信号線３１２は、一端側が第２の配線部２３０の基端側接続ランド２３４に電気的に接続され、かつ、他端側が基端部４００に電気的に接続される。さらに、第２の撮像用信号線３１２のシールド線３１２ａは、一端側が第２のグランド・プレーン２３６に電気的に接続され、他端側が基端部４００に接続される。
　基端部４００は、第２のケーブル３１０が電気的に接続されるコネクタ基板４１０と、処理装置３に着脱自在に電気的に接続されるコネクタ部４２０と、を有する。また、コネクタ基板４１０は、第３の配線部４３０と、第４の配線部４４０と、を有する。
　第３の配線部４３０は、第２のアクチュエーター用信号線３１１およびシールド線３１１ａが電気的に接続される。第３の配線部４３０は、複数の先端側接続ランド４３１と、複数の基端側接続ランド４３２と、複数の信号線４３３と、第３のグランド・プレーン４３４と、を有する。先端側接続ランド４３１は、一端側が第２のアクチュエーター用信号線３１１が電気的に接続され、かつ、信号線４３３が電気的に接続される。複数の信号線４３３は、先端側接続ランド４３１と基端側接続ランド４３２とを電気的に接続する。基端側接続ランド４３２は、信号線４３３を経由してコネクタ部４２０に電気的に接続される。また、第３のグランド・プレーン４３４は、第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａが電気的に接続される。
　第４の配線部４４０は、第２の撮像用信号線３１２およびシールド線３１２ａが電気的に接続される。第４の配線部４４０は、複数の先端側接続ランド４４１と、複数の基端側接続ランド４４２と、複数の信号線４４３と、第４のグランド・プレーン４４４と、を有する。先端側接続ランド４４１は、第２の撮像用信号線３１２が電気的に接続され、かつ信号線４４３が電気的に接続される。複数の信号線４４３は、先端側接続ランド４４１と基端側接続ランド４４２とを電気的に接続する。基端側接続ランド４４２は、信号線４４３を経由してコネクタ部４２０に電気的に接続される。第４のグランド・プレーン４４４は、コネクタ基板４１０の同一面上において第３のグランド・プレーン４３４と電気的に接続される接続部４４５を有する。また、第４のグランド・プレーン４４４は、配線４４６がコネクタ部４２０に電気的に接続され、コネクタ部４２０を経由して後述する処理装置３に設けられた共通グランド・プレーン３４に電気的に接続される。
　コネクタ部４２０は、一端側が信号線４３３を経由して基端側接続ランド４３２に電気的に接続されるとともに、信号線４４３を経由して基端側接続ランド４４２に電気的に接続される。さらに、コネクタ部４２０は、第４のグランド・プレーン４４４の配線４４６と電気的に接続される。コネクタ部４２０は、処理装置３に着脱自在に接続され、後述する処理装置３の各種回路および共通グランド・プレーン３４に電気的に接続される。
　〔処理装置の構成〕
　次に、処理装置３の構成について説明する。
　処理装置３は、アナログ・フロント・エンド３１（以下、「ＡＦＥ３１」という）と、撮像素子駆動回路３２と、アクチュエーター駆動回路３３と、共通グランド・プレーン３４と、備える。
　ＡＦＥ３１は、第２の撮像用信号線３１２およびコネクタ部４２０を経由して入力された撮像信号に対して、Ａ/Ｄ変換処理およびノイズ除去処理等の所定の信号処理を行って図示しない画像処理エンジンへ出力する。
　撮像素子駆動回路３２は、撮像装置２０を駆動するための駆動信号、制御信号および駆動電量を生成し、この駆動信号、制御信号および駆動電力を、コネクタ部４２０を経由して第２の撮像用信号線３１２へ出力する。
　アクチュエーター駆動回路３３は、アクチュエーター３０を駆動するための駆動信号を生成し、この生成した駆動信号を、コネクタ部４２０を経由して第２のアクチュエーター用信号線３１１へ出力する。
　共通グランド・プレーン３４は、コネクタ部４２０および配線４４６を経由して第４のグランド・プレーン４４４に電気的に接続される。
　以上説明した実施の形態１によれば、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６が中継基板２１０において分離して設けられ、第２のアクチュエーター用信号線３１１が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より大きい外径を有するので、駆動回路の小型化を図ることができるとともに、アクチュエーター３０を駆動するための駆動信号から発生するノイズが撮像信号に重畳することを防止することができる。この結果、観察性能を向上させることができる。
　また、実施の形態１によれば、コネクタ基板４１０から中継基板２１０を低抵抗値の第２のアクチュエーター用信号線３１１で電気的に接続し、中継基板２１０からアクチュエーター３０を第１のアクチュエーター用信号線１１１で電気的に接続したので、アクチュエーター３０用の信号線の合成インピーダンスを低くすることができるため、処理装置３のアクチュエーター駆動回路３３による駆動電圧の低電圧化を行うことができる。
（実施の形態２）
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡は、上述した実施の形態１に係る内視鏡２と構成が異なる。具体的には、実施の形態１では、中継基板２１０上における同一面上で空間的に第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６に分離して配置していたが、実施の形態２では、第１のグランド・プレーンおよび第２のグランド・プレーンを異なる面に配置する。以下においては、実施の形態２に係る内視鏡の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　〔内視鏡の構成〕
　図３は、内視鏡における表面側の構成を示す模式図である。図４は、内視鏡における裏面側の構成を示す模式図である。図５は、図３に示すＶ－Ｖ線断面図である。図６は、図３に示すＶＩ－ＶＩ線断面図である。
　図３～図６に示す内視鏡２Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２の操作部２００および基端部４００に換えて、操作部２００Ａおよび基端部４００Ａを備える。操作部２００Ａおよび基端部４００Ａは、上述した実施の形態１に係る中継基板２１０およびコネクタ基板４１０に換えて、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａを備える。図３～図６に示す中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａは、８層基板によって構成し、表面側を撮像用の信号ケーブル（第１の撮像用信号線１１２，第２の撮像用信号線３１２）および撮像信号用グランド（第２のグランド・プレーン２３６，第４のグランド・プレーン４４４）を設け、裏面側をアクチュエーター用の信号ケーブル（第１のアクチュエーター用信号線１１１，第２のアクチュエーター用信号線３１１）およびアクチュエーター信号用グランド（第１のグランド・プレーン２２４，第３のグランド・プレーン４３４）を設けている。
　中継基板２１０Ａは、表面側から裏面側に向けて、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４、第５の層２１５、第６の層２１６、第７の層２１７および第８の層２１８の順に形成される。
　第１の層２１１には、第２のグランド・プレーン２３６、バッファ２３２および波形整形回路２３３が設けられる。第２のグランド・プレーン２３６は、図示しない貫通ビアやＴＳＶ（Through　Silicon　Via）等によって撮像装置２０用のグランド層として機能する第３の層２１３と電気的に接続される。第２の層２１２は、例えばバッファ２３２および波形整形回路２３３等を配線するための回路や容量が形成される。第４の層２１４および第５の層２１５は、撮像信用の電源層として機能する。
　第６の層２１６は、アクチュエーター３０用のグランド層として機能する。第７の層２１７は、アクチュエーター３０の信号層として機能する。第８の層２１８は、先端側接続ランド２２１、基端側接続ランド２２２および第１のグランド・プレーン２２４が設けられる。第１のグランド・プレーン２２４は、図示しない貫通ビアやＴＳＶ等によって第６の層２１６に電気的に接続される。また、第１のグランド・プレーン２２４と第２のグランド・プレーン２３６は、互いに層間で絶縁されている状態で積層される。
　コネクタ基板４１０Ａは、裏面側から表面側に向けて、表面側から裏面側に向けて、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３、第４の層４１４、第５の層４１５、第６の層４１６、第７の層４１７および第８の層４１８の順に形成される。
　第１の層４１１には、先端側接続ランド４４１、基端側接続ランド４４２および第４のグランド・プレーン４４４が設けられる。第４のグランド・プレーン４４４は、図示しないビアやＴＳＶ等によって撮像装置２０用のグランド層として機能する第３の層４１３と電気的に接続される。第２の層４１２は、回路や容量が形成される。第４の層４１４および第５の層４１５は、撮像信用の電源層として機能する。
　第６の層４１６は、アクチュエーター３０用のグランド層として機能する。第７の層４１７は、アクチュエーター３０の信号層として機能する。第８の層４１８は、先端側接続ランド４３１、基端側接続ランド４３２および第３のグランド・プレーン４３４が設けられる。第３のグランド・プレーン４３４は、貫通ビア４４５によって第４のグランド・プレーン４４４と電気的に接続される。
　以上説明した実施の形態２によれば、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａを積層構造とし、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａの平面の面積を小さくすることができるので、操作部２００Ａの小型化を図ることができるとともに、内視鏡２Ａの組み立てコストを低減することができる。
　また、実施の形態２によれば、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａにおいて撮像用の駆動信号およびアクチュエーター用の駆動信号を伝送する第２の層２１２，４１２、第４の層２１４，４１４、第５の層２１５．４１５および第７の層２１７，４１７を上下のグランド・プレーン層で挟み込んで形成したので、外部へのノイズ放射を防止することができる。
（実施の形態３）
　次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、接続ランドに信号線を半田等によって電気的に接続するとともに、挿入部の第１のケーブルとユニバーサルコードの第２のアクチュエーター用信号線の外径を異ならせていたが、実施の形態３では、同軸コネクタによって電気的に接続するとともに、第１のアクチュエーター用信号線と第２のアクチュエーター用信号線の外径を同じとする。以下においては、実施の形態３に係る内視鏡の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　〔内視鏡の構成〕
　図７は、実施の形態３に係る内視鏡の構成を示す模式図である。図７に示す内視鏡２Ｃは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２の操作部２００、ユニバーサルコード３００および基端部４００に換えて、操作部２００Ｃ、ユニバーサルコード３００Ｃおよび基端部４００Ｃを備える。操作部２００Ｃ、ユニバーサルコード３００Ｃおよび基端部４００Ｃは、上述した実施の形態１に係る中継基板２１０、第２のケーブル３１０およびコネクタ基板４１０に換えて、中継基板２１０Ｃ、第２のケーブル３１０Ｃおよびコネクタ基板４１０Ｃを有する。
　中継基板２１０Ｃは、第１の配線部２２０と、第２の配線部２３０と、有する。第１の配線部２２０は、先端側接続ランド２２１ｃと、細線同軸用コネクタ２２２ｃと、複数の信号線２２３ｃと、第１のグランド・プレーン２２４と、を有する。
　先端側接続ランド２２１ｃは、第１のアクチュエーター用信号線１１１の他端側が電気的に接続され、かつ複数の信号線２２３ｃが電気的に接続される。複数の信号線２２３ｃは、先端側接続ランド２２１ｃと細線同軸用コネクタ２２２ｃとを電気的に接続する。細線同軸用コネクタ２２２ｃは、後述するユニバーサルコード３００Ｃの第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃが電気的に着脱自在に接続される。
　第２のケーブル３１０Ｃは、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃと、第２の撮像用信号線３１２と、を有する。第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、４心シールド線を用いて構成され、上述した第１のアクチュエーター用信号線１１１と同じ２心シールド線を並列に配置して構成される。これにより、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、上述した実施の形態１の第２のアクチュエーター用信号線３１１と比して抵抗値を半減することができる。また、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、一端側が細線同軸用コネクタ２２２ｃに電気的に着脱自在に接続され、他端側が後述するコネクタ基板４１０Ｃの細線同軸用コネクタ４３１ｃに電気的に着脱自在に接続される。
　コネクタ基板４１０Ｃは、第３の配線部４３０ｃと、第４の配線部４４０と、を有する。第３の配線部４３０ｃは、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃおよびシールド線３１１ａが電気的に接続される。第３の配線部４３０ｃは、細線同軸用コネクタ４３１ｃと、複数の基端側接続ランド４３２と、複数の信号線４３３と、第３のグランド・プレーン４３４と、を有する。細線同軸用コネクタ４３１ｃは、一端側が第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃが電気的に着脱自在に接続され、かつ、信号線４３３が電気的に接続される。
　以上説明した実施の形態３によれば、細線同軸用コネクタ２２２ｃ，細線同軸用コネクタ４３１ｃを用いて第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃを着脱自在に接続することによって、コネクタ部品の共通化を行うことができるので、内視鏡２Cの組み立て時のコストを低減することができるとともに、部品コストの低減や修正性向上を実現することができる。
　なお、実施の形態３では、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃを第１のアクチュエーター用信号線１１１と同じ２心シールド線を用いて構成していたが、これに限定されることなく、例えば第２の撮像用信号線３１２を第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃと同径のケーブルを用いてもよい。これにより、撮像用ケーブルも共通の細線同軸用コネクタで接続することができるので、さらなる内視鏡２Ｃの組み立てコストを低減することができるとともに、部品コストの低減および修理性を向上することができる。
（その他の実施の形態）
　上述した本開示の実施の形態１～３に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態１～３に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態１～３で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　また、本開示の実施の形態１～３では、制御装置と光源装置とが別体であったが、一体的に形成してもよい。
　また、本開示の実施の形態１～３では、内視鏡システムであったが、被検体を撮像するビデオマイクロスコープであっても適用することができる。
　また、本開示の実施の形態１～３では、軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、工業用の内視鏡を備えた内視鏡システムであっても適用することができる。
　また、本開示の実施の形態１～３では、被検体に挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、例えば硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、副鼻腔内視鏡および電気メスや検査プローブ等の内視鏡システムであっても適用することができる。
　また、本開示の実施の形態１～３では、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
　以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本開示を実施することが可能である。
　１　内視鏡システム
　２，２Ａ，２Ｃ　内視鏡
　３　処理装置
　４　表示装置
　５　光源装置
　２０　撮像装置
　３０　アクチュエーター
　３１　ＡＦＥ
　３２　撮像素子駆動回路
　３３　アクチュエーター駆動回路
　３４　共通グランド・プレーン
　１００　挿入部
　１０１　先端部
　１０２　基端側
　１１０　第１のケーブル
　１１１　第１のアクチュエーター用信号線
　１１１ａ，１１２ａ，３１１ａ，３１２ａ　シールド線
　１１２　第１の撮像用信号線
　２００，２００Ａ，２００Ｃ　操作部
　２１０，２１０Ａ，２１０Ｃ　中継基板
　２２０　第１の配線部
　２２４　第１のグランド・プレーン
　２３０　第２の配線部
　２３２　バッファ
　２３３　波形整形回路
　２３６　第２のグランド・プレーン
　３００，３００Ｃ　ユニバーサルコード
　３１０，３１０Ｃ　第２のケーブル
　３１１，３１１ｃ　第２のアクチュエーター用信号線
　３１２　第２の撮像用信号線
　４００，４００Ａ，４００Ｃ　基端部
　４１０，４１０Ａ，４１０Ｃ　コネクタ基板
　４２０　コネクタ部
　４３０，４３０ｃ　第３の配線部
　４３４　第３のグランド・プレーン
　４４０　第４の配線部
　４４４　第４のグランド・プレーン
　４４５　貫通ビア

Claims (6)

  1. 　処理装置に着脱自在な内視鏡であって、
    　被検体に挿入される挿入部と、
    　焦点調整可能であり、かつ、被写体を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置と、外部から入力される駆動信号に基づいて、前記撮像装置の焦点を調整するアクチュエーターと、を有し、前記挿入部の先端側に設けられた先端部と、
    　第１のケーブルを経由して前記撮像装置および前記アクチュエーターの各々と電気的に接続された中継基板を有し、前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、
    　第２のケーブルを経由して前記中継基板と電気的に接続されたコネクタ基板と、前記処理装置から前記駆動信号が入力されるとともに、前記撮像信号を前記処理装置に出力するコネクタ部と、を有する基端部と、
    　を備え、
    　前記第１のケーブルは、前記中継基板から前記アクチュエーターへ前記駆動信号を伝送する第１のアクチュエーター用信号線を有し、
    　前記第２のケーブルは、前記コネクタ基板から前記中継基板へ前記駆動信号を伝送する第２のアクチュエーター用信号線を有し、
    　前記中継基板は、
    　前記第１のアクチュエーター用信号線および前記第２のアクチュエーター用信号線の各々のシールド線が電気的に接続される第１のグランド・プレーンが設けられ、前記第１のアクチュエーター用信号線と前記第２のアクチュエーター用信号線とを電気的に接続する第１の配線部と、
    　前記撮像信号の処理を行う処理回路および第２のグランド・プレーンが設けられた第２の配線部と、
    　を有し、
    　前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板において分離して設けられ、
    　前記第２のアクチュエーター用信号線は、前記第１のアクチュエーター用信号線の外径より大きい外径を有する
    　内視鏡。
  2. 　前記第１のケーブルは、前記撮像装置から前記処理回路へ前記撮像信号を伝送する第１の撮像用信号線をさらに有し、
    　前記第２のケーブルは、前記処理回路から前記コネクタ部へ前記撮像信号を伝送する第２の撮像用信号線をさらに有し、
    　前記第２のグランド・プレーンは、前記第１の撮像用信号線および前記第２の撮像用信号線の各々のシールド線が電気的に接続され、
    　前記コネクタ基板は、
    　前記第２のアクチュエーター用信号線のシールド線が接続される第３のグランド・プレーンが設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線と電気的に接続される第３の配線部と、
    　前記第２の撮像用信号線のシールド線が接続される第４のグランド・プレーンが設けられ、前記第２の撮像用信号線と電気的に接続される第４の配線部と、
    　を有し、
    　前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、電気的に接続される
    　請求項１に記載の内視鏡。
  3. 　前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板の同一面上において空間的に分離した状態で設けられる
    　請求項１または２に記載の内視鏡。
  4. 　前記第１の配線部は、前記中継基板の裏面に設けられ、
    　前記第２の配線部は、前記中継基板の表面に設けられる
    　請求項１または２に記載の内視鏡。
  5. 　前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、前記コネクタ基板の同一面上において接続される
    　請求項２に記載の内視鏡。
  6. 　前記第３の配線部は、前記コネクタ基板の裏面に設けられ、
    　前記第４の配線部は、前記コネクタ基板の表面に設けられ、
    　前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、貫通ビアによって電気的に接続される
    　請求項２に記載の内視鏡。
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