以下、この発明の実施の形態に係る内視鏡ついて、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態の適用された内視鏡システム14の全体の概略構成を示すもので、内視鏡16には、体腔内に挿入される細長い挿入部18を備える。この挿入部18は、収容体を構成する硬質の先端硬質部20、湾曲操作される湾曲部21、長尺で可撓性の可撓管部24を先端側から順に連結することにより形成されている。
先端硬質部20の先端部には、体腔内の患部に送気送水を行うと共に、患部を処置する処置具を突出させる先端開口22が形成されている。
また、先端硬質部20の先端部には、観察画像を撮像するための複数の撮像手段が配設されている。本実施形態では、先端硬質部20の先端部には、通常光観察を行うための第1の撮像ユニット24aと、蛍光観察を行うための第2の撮像ユニット24bとが並設されている。これら第1及び第2の撮像ユニット24a,24bには、通常光観察用の通常光及び蛍光観察用の励起光を照射するための図示しない照明レンズが並設されている。
一方、先端硬質部20の後端側には、第1及び第2の撮像ユニット24a,24bと電気的に接続されている内視鏡回路部を構成する切替手段である切替回路部26が収容されている。この切替回路部26は、後述するように、第1の撮像ユニット24aと第2の撮像ユニット24bとのいずれの撮像ユニット24a,24bと電気コネクタ28とを接続するかを切替可能になっている。
挿入部18の基端部には、操作部27が連結されている。この操作部27は、術者に把持される先端側の把持部シーケンス30を有する。この把持部シーケンス30には、処置具を挿入するための処置具挿入口32が形成されている。この処置具挿入口32の内端部には、第1のチャンネル34aが接続され、この第1のチャンネル34aは、把持部シーケンス30及び挿入部18を挿通されて、先端硬質部20の先端開口22に接続されている。そして、処置具挿入口32から処置具を挿入して、第1のチャンネル34aを挿通させることにより、先端開口22から処置具が突出されるようになっている。
把持部シーケンス30の後端側には、操作部シーケンス36が一体的に連結されている。この操作部シーケンス36の側面には、湾曲部21を湾曲操作するための上下湾曲ノブ38a及び左右湾曲ノブ38bが共軸に枢支されている。これら上下湾曲ノブ38a及び左右湾曲ノブ38bを回転操作することにより、湾曲部21を4方向に湾曲操作することが可能である。以下では、操作部シーケンス36において、上下湾曲ノブ38a及び左右湾曲ノブ38bが配設されている側を表側と称する。
操作部シーケンス36には、先端硬質部20の先端開口22からの送気送水を操作するための送気送水スイッチ40が配設されている。また、操作部シーケンス36では、先端硬質部20の切替回路部26を作動させるための切替スイッチ42が送気送水スイッチ40に並設されている。そして、操作部27からユニバーサルケーブル44が延出され、ユニバーサルケーブル44の延出端部にはコネクタ部49が配設されている。
このコネクタ部49には、送気送水装置47に接続される送気送水口金48が配設されている。この送気送水口金48の内端部には、第2のチャンネル34bが接続され、この第2のチャンネル34bは、ユニバーサルケーブル44及び操作部27を挿通されて、把持部シーケンス30内で第1のチャンネル34aに合流している。そして、送気送水スイッチ40を操作することにより、送気送水装置47から、送気送水口金48、第2及び第1のチャンネル34b,34a並びに先端開口22を介して、患部への送気送水が行われるようになっている。
また、コネクタ部49には、光源装置50に接続される光源コネクタ52が配設されている。この光源コネクタ52の内端部には、ライトガイドが接続され、このライトガイドは、ユニバーサルケーブル44、操作部27及び挿入部18を挿通されて、先端硬質部20の照明レンズに接続されている。また、光源装置50は、操作部27の切替スイッチ42を操作することにより、通常光観察用の通常光と蛍光観察用の励起光とを選択的に生成する。そして、光源装置50から、光源コネクタ52、ライトガイド及び照明レンズを介して、患部に通常光あるいは励起光が照射される。
さらに、コネクタ部49には、先端硬質部20の切替回路部26に電気的に接続されている電気コネクタ28が配設されている。この電気コネクタ28は、スコープケーブル45を介して、信号処理を行う外部機器としてのプロセッサ46に接続されている。
上記切替回路部26は、例えば図2に示すように内視鏡回路部の形成される複数、例えば3枚の基板部26aが折り曲げ可能な弾性を有した弾性部である折曲部26bを介して折り曲げ自在に連設された印刷基板であるフレキシブル基板261に実装される。このフレキシブル基板261の基板部26aには、例えば基板面側部に、位置決め用の突部26cが対設する基板部26aの基板面に対向して設けられ、折曲部26bより所定の位置まで折り曲げられると、その突部26cが対設される基板部26aの基板面に当接されて積重状に折り畳まれる。
上記切替回路部26を構成するフレキシブル基板261は、上記先端硬質部20内に内装する場合、先ず、フレキシブル基板261の3枚の基板部26aを折曲部26bから順に折り曲げて、その突部26cの先端が、対設する基板部26aの面に当接されて所定の間隔を有して積重状されるまで折り曲げられる。そして、この積重状に折り曲げられたフレキシブル基板261は、その3枚の基板部26aが、離間手段を構成する例えば絶縁性材料製の一対のスペーサ262,263で挟装される(図3参照)。
この一対のスペーサ262,263は、例えば上記先端硬質部20の内壁と導電部位との間に形成される空間に対応して形状寸法が設定され、積重状に折り曲げられたフレキシブル基板261を挟装して、先端硬質部20内の空間に収容されて、空間を形成する先端硬質部20の内壁及び導電部位に当接される。ここで、スペーサ262,263は、挟装したフレキシブル基板261を折り曲げ状態で積重状に保持すると共に、そのフレキシブル基板261を周囲の金属部等の導電部位から離間させて導通を阻止して、電気的に分離する。この結果、先端硬質部20に内装された切替回路部26を構成するフレキシブル基板261は、最小限の収容空間で、電気的に信頼性の高い高品質な内装が可能となり、先端硬質部20の太径化を図ることなく、高密度実装化の促進を図ることができる。
次に、上記内視鏡システム14の制御系について、図4を参照して説明する。
即ち、内視鏡16の送気送水スイッチ40を操作すると、送気送水信号ΦSW1が送気送水装置47に出力されて、該送気送水装置47が作動される。また、内視鏡システム14は、内視鏡16の切替スイッチ42を操作することにより、第1の撮像ユニット24aを用いて通常光観察画像を得る通常光観察モードと、第2の撮像ユニット24bを用いて蛍光観察画像を得る蛍光観察モードとの間で切り替えられる。
具体的には、切替スイッチ42を切替操作することにより、光源装置50、情報リレー回路64、切替回路部26の第1及び第2のリレー回路66a,66bに切替信号ΦSW2が出力される。そして、光源装置50が内視鏡16に供給する照明光が、通常光と励起光との間で切り替わると共に、情報リレー回路64、第1のリレー回路66a、及び、第2のリレー回路66bが、第1の撮像ユニット24a側と第2の撮像ユニット24b側との間で切り替えられる。なお、内視鏡システム14の起動時には、内視鏡システム14は通常光観察モードにある。
通常光観察モードでは、第1のCCD情報記憶部68aから、第1の情報信号ΦD1が、第1の撮像ユニット24a側に切り替えられている情報リレー回路64を介して、プロセッサ46の駆動回路70に出力される。
第1の情報信号ΦD1を入力された駆動回路70は、第1の垂直転送パルス信号ΦP1を、第1の撮像ユニット24a側に切り替えられている第2のリレー回路66bを介して、第1の撮像ユニット24aに出力する。そして、駆動回路70は、第1のトランスファーゲートパルス信号ΦT1を、第1の撮像ユニット24a側に切り替えられている第1のリレー回路66aを介して第1の撮像ユニット24aに出力する。さらに、駆動回路70は、第1の水平転送パルス信号ΦS1を、第1のリレー回路66aを介して第1の撮像ユニット24aに出力する。
この後、第1の撮像ユニット24aは、第1の映像信号Vout1を、第1の撮像ユニット24a側に切り替えられている第2のリレー回路66bを介して、プロセッサ46の映像処理回路72に出力する。第1の映像信号Vout1を入力された映像処理回路72は、信号処理を行い、モニター74に通常光観察画像を表示させる。
一方、蛍光観察モードでは、第2のCCD情報記憶部68bから、第2の情報信号ΦD2が、第2の撮像ユニット24b側に切り替えられている情報リレー回路64を介して、プロセッサ46の駆動回路70に出力される。この実施形態では、第1の情報信号ΦD1をHレベル信号、第2の情報信号ΦD2をLレベル信号としている。
通常光観察モードと同様に、駆動回路70は、第2の垂直転送パルス信号ΦP2を、第2の撮像ユニット24b側に切り替えられている第2のリレー回路66bを介して、第2の撮像ユニット24bに出力する。また、駆動回路70は、上記第2の水平転送パルス信号ΦS2、及び、第2のリセットパルス信号ΦRS2を、第2の撮像ユニット24b側に切り替えられている第1のリレー回路66aを介して第2の撮像ユニット24bに出力する。
この後、第2の撮像ユニット24bは、第2の映像信号Vout2を、第2の撮像ユニット24b側に切り替えられている第2のリレー回路66bを介して、プロセッサ46の映像処理回路72に出力する。映像処理回路72は、モニター74に蛍光観察画像を表示させる。
次に、上記内視鏡システム14の作用について説明する。先ず、内視鏡システム14を用いて観察を行う際には、内視鏡16のコネクタ部49を送気送水装置47及び光源装置50に接続すると共に、コネクタ部49を、スコープケーブル45を介してプロセッサ46に接続し、送気送水装置47、光源装置50及びプロセッサ46を起動する。この起動時、内視鏡システム14は、通常光観察モードにあり、光源装置50は、通常光を生成し、内視鏡16の情報リレー回路64並びに第1及び第2のリレー回路66a,66bは第1の撮像ユニット24a側に切り替えられている。
ここで、内視鏡16の挿入部18を体腔内に挿入して、先端硬質部20を体腔内の患部に対面させる。光源装置50から、通常光が光源コネクタ52、ライトガイド及び照明レンズを介して患部に供給され、通常光によって患部が照明される。そして、第1のCCD情報記憶部68aから情報リレー回路64を介して第1の情報信号ΦD1がプロセッサ46の駆動回路70に入力され、駆動回路70によって第1の撮像ユニット24aが駆動される。
すると、この第1の撮像ユニット24aからプロセッサ46の映像処理回路72へと第1の映像信号Vout1が出力されて、モニター74に通常光観察画像が表示される。これにより、術者は、モニター74の通常光観察画像を観察しながら、診断、処置等を行う。必要ならば、送気送水スイッチ40を操作して、患部に送気送水を行う。
術者は、蛍光観察により患部をより詳しく診断したいと望む場合には、切替スイッチ42を操作して内視鏡システム14を蛍光観察モードに切り替える。切替スイッチ42を操作すると、光源装置50は励起光を発生し、励起光が光源コネクタ52、ライトガイド及び照明レンズを介して患部に照射される。
また、内視鏡16の情報リレー回路64並びに第1及び第2のリレー回路66a,66bは、第2の撮像ユニット24b側に切り替えられる。そして、第2のCCD情報記憶部68bから情報リレー回路64を介して第2の情報信号ΦD2がプロセッサ46の駆動回路70に出力される。そして、駆動回路70によって第2の撮像ユニット24bが作動され、モニター74に蛍光観察画像が表示される。
励起光が照射されると、癌組織等はその励起光を吸収して正常な組織よりも弱い蛍光を発するため、蛍光観察画像を用いることにより、患部のより詳しい診断が可能となる。
このように、上記内視鏡16は、先端硬質部20に内装する切替回路部26を、基板部26aが、柔軟性を有した折曲部26bを介して折り曲げ自在に連設されたフレキシブル基板261で形成し、このフレキシブル基板261を、その基板部26aから折り曲げて積重状に折畳んで一対のスペーサ262,263で挟装して、該スペーサ262,263で先端硬質部20内に所定距離、離間させると共に、折り曲げ状態を保持して内装するように構成した。
これによれば、積重状に折り曲げ収容したフレキシブル基板261を、スペーサ262,263を介して先端硬質部20内に離間させると共に、折り曲げ状態が保持されて内装されることにより、小さな収容スペースで、電気的に信頼性の高い高品質な内装が可能となる。この結果、フレキシブル基板261の高密度実装化を図ったうえで、細径な先端硬質部20を実現することができる。
なお、上記実施の形態では、内視鏡回路部を構成する切替回路部26を、先端硬質部20の後端側に配するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、内視鏡16の可撓管部24内に配置したり、あるいは図5、図6及び図7、図8乃至図 12に示すように配置構成することも可能である。
これら、いずれの実施の形態においても、上述した先端硬質部20に内装した場合と同様に、収容体である把持部シーケンス30、操作部シーケンス36、電気コネクタ28の小型化を確保したうえで、切替回路部26を構成するフレキシブル基板261の回路部品の実装量の高密度化を図ることができる。但し、この図5、図6及び図7、図8乃至図20においては、上記図1乃至図4と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
先ず、図5に示す実施の形態では、操作部27の把持部シーケンス30を収容体として、この把持部シーケンス30内に、上記図2及び図3と略同様に3枚の基板部26aが折曲部26bを介して積重状に折り曲げ自在に連設される印刷基板であるフレキシブル基板261で形成した切替回路部26を、一対のスペーサ262,263で挟装して内装するように構成される。
即ち、把持部シーケンス30内には、挿入部18から延出されている第1のチャンネル34aが挿入され、この第1のチャンネル34aは、把持部シーケンス30に形成されている処置具挿入口32の内端部に接続されている。また、第1のチャンネル34aは、把持部シーケンス30内で第2のチャンネル34bへと分岐され、この第2のチャンネル34bは、操作部27の操作部シーケンス36へと挿入されている。そして、この把持部シーケンス30内には、その処置具挿入口32に対向する内壁面に上記フレキシブル基板261で構成される切替回路部26がスペーサ262,263で挟装されて周囲壁等の周囲部位に対して離間させると共に、折り曲げ状態を保持して内装される。
この実施の形態の場合には、内視鏡16の挿入部18に切替回路部26が配設されておらず、さらに挿入部18を細径化することが可能となっている。
また、図6及び図7に示す実施の形態では、操作部27の操作部シーケンス36を収容体として、この操作部シーケンス36内に、上記図2及び図3と略同様に3枚の基板部26aが、柔軟性を有した折曲部26bを介して折曲げ自在に連設した印刷基板であるフレキシブル基板261で形成した切替回路部26を一対のスペーサ262,263で挟装して操作部シーケンス36に対して離間させると共に、折り曲げ状態を保持して内装される。
即ち、操作部シーケンス36の上部壁の内面には、下部壁へと突出する係止部76が操作部27の長手方向に延設されている。この係止部76の下端面には、操作部27の長手方向に係止溝78が延設されている。この係止溝78には、導電部位である金属材料製のフレーム80が嵌入固定され、このフレーム80は、操作部シーケンス36の両側面に略平行に配置されて、操作部シーケンス36内で表側空間と裏側空間とを規定している。
ところで、内視鏡16の湾曲部21(図1参照)は、円筒状の湾曲コマを互いに共軸となるように回動可能に連結していくことにより形成され、最先端の湾曲コマに接続され挿入部18及び操作部27を挿通されている操作ワイヤーを進退させることにより湾曲部21(図1参照)が湾曲操作される。
操作部シーケンス36内には、上下湾曲ノブ38a及び左右湾曲ノブ38bへの回転操作を進退操作に変換して、操作ワイヤーを進退させるアングルメカ82が収容されている。このアングルメカ82は、操作部シーケンス36内のフレーム80の表側面に固定され、操作部シーケンス36内の表側空間で操作部27の長手方向の略全長に渡って配置されている。
そして、上記積重状に折り曲げ収容されたフレキシブル基板261で構成される切替回路部26は、操作部シーケンス36内のフレーム80の裏側面に一方側のスペーサ262が当接され、他方側のスペーサ263が操作部シーケンス36内の裏側空間で操作部シーケンス36の内壁に当接された状態で保持されて内装される。この際、フレキシブル基板261は、操作部シーケンス36内においてスペーサ262,263が協働してフレーム80に対して電気的に分離された状態で位置決め保持されて内装される。
上記実施の形態によれば、フレキシブル基板261は、操作部シーケンス36内のフレーム80との狭い空間に電気的に分離された状態で内装することが可能となることにより、実装密度の高密度化を、操作シーケンス36の小型化を確保したうえで実現することができる。
また、これによれば、操作部シーケンス36内で、切替回路部26をアングルメカ82の配置されている表側ではなく裏側に配置しているため、切替回路部26によって操作ワイヤーの進退操作が妨げられることがなく、操作ワイヤーの進退操作を確実に行うことができる。
さらに、図8乃至図16に示す実施の形態では、上記内視鏡回路部を構成する切替回路部26が、コネクタ部49の電気コネクタ28に内装される。
即ち、上記電気コネクタ28は、図8に示すようにコネクタ部49に突設されている口金84が設けられる。この口金84は、導電性で、略円筒形状に形成され、コネクタ部49のハウジングであるコネクタケース86に形成されている円形開口に嵌挿されている。また、口金84の外周部には第1のフランジ部88が形成され、第1のフランジ部88がコネクタケース86に当接されねじ止めされることにより、口金84がコネクタケース86に固定されている。
口金84の内周面には、全周にわたって係止用凸部90が形成され、略円板状のカバー部材92が、口金84の内腔に内側開口から嵌挿されて係止用凸部90に当接され接着固定されている。また、略円柱状の絶縁性のインシュレータ94が、口金84の内側開口から嵌挿されてカバー部材92の内端面に当接され接着固定されている。なお、インシュレータ94と口金84とは、第1のパッキン96aを介して接着固定され、インシュレータ94と口金84との間が水密に保持されている。そして、インシュレータ94の内端面には、円板状の基板98が第2のパッキン96bを介して接着固定され、インシュレータ94と基板98との間が水密に保持されている。
カバー部材92、インシュレータ94及び基板98には、複数の単線ピン100T,…,100D、ポストピン102、及び、複数の同軸ピン(バーンディ)104S,104Vが貫通されている。このうち単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vの外端側は、カバー部材92から外側へと突出され、スコープケーブル45(図4参照)に接続されるようになっている。また、ポストピン102の外端側は、単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vの外端部よりもさらに外側へと突出され、操作者が口金84内に手をいれた場合に、単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vよりも先に操作者の手に触れて、操作者の静電気を逃がすようになっている。
上記単線ピン100T,…,100D、ポストピン102及び同軸ピン104S,104Vは、インシュレータ94に接着固定されている。そして、単線ピン100T,…,100D、ポストピン102及び同軸ピン104S,104Vの内端側は、基板98のスルーホール106を挿通されて、基板98のスルーホール106において半田付けされている。さらに、単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vの内端側は、基板98から突出されて、基板98の内端面側に口金84と共軸に配置されている収容体を構成する導電部位であるシールド筒110内へと延出されている。
また、同軸ピン104S,104Vには、その芯線104Sa,104Vaに対して帯状に突出したグランド接続部104Sb,104Vbが同軸的に延設される。そして、この芯線104Sa,104Vaの周囲には、離間部材である絶縁部材200が夫々挿着され、この絶縁部材200を挟んでグランド接続部104Sb,104Vbが所定の間隔に離間配置される(図9参照)。これにより、同軸ピン104S,104Vの芯線104Sa,104Vaとグランド接続部104Sb,104Vbとの電気的接続の防止がなされ、また、芯線104Sa,104Va及びグランド接続部104Sb,104Vbの変形・破断が防止される。
なお、この同軸ピン104S,104Vは、その芯線104Sa,104Vaに対して例えば図10に示すように先端側を幅狭な段状に突出させたグランド接続部104Sc,104Scを設けたり、あるいは図11に示すように先細りをした略三角形形状に突出させたグランド接続部104Sd,104Vdを設けて構成するようにしてもよい。この構成によれば、グランド接続部104Sc,104Vc(104Sd,104Vd)の強度が高められて、折れたりするのが防止され、その配線接続を含む組付け作業時及び輸送時、フレキシブル基板99を取外す、いわゆるリペア時における取扱い性の向上を図ることが可能となる。そして、このグランド接続部104Sc,104Vc(104Sd,104Vd)においても、同様に芯線104Sa,104Vaの周囲に絶縁性部材200を配して、相互間の電気的分離を行うように構成することにより、さらに、折れたりする損傷防止の促進を図ることができる。
上記シールド筒110の、基板98側の端部には、第2のフランジ部111が形成され、第2のフランジ部111の外周面に形成されている雄ねじ111a(図12参照)が、口金84の内周面の内端部に形成されている雌ねじに螺合されている。そして、口金84にシールド筒110を捻じ込むことにより、基板98の周縁部とシールド筒110の第2のフランジ部111とが当接され、基板98の周縁部に形成されているグランドランドとシールド筒110とが電気的に接続されている。さらに、シールド筒110と口金84とは、螺合部分を介して電気的に接続されている。
一方、シールド筒110の内端部には、シールド筒110の内端開口を覆う導電性のシールド蓋112がねじ止めされている。このシールド蓋112には、上記ユニバーサルケーブル44(図1参照)から延出されている伝送ケーブル114が、挿通された状態で、該挿通孔の近傍にビス115aによってシールドに取り付けられている固定板115bによって固定ゴム115cを介して固定されている。
この伝送ケーブル114の先端部は、シールド蓋112に形成されている開口112aを介してシールド筒110内に挿入されている。シールド筒110内に挿入されている伝送ケーブル114は、印刷基板であるフレキシブル基板99を介して、単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vに電気的に接続されている。これにより、シールド筒110は、シールド蓋112が被着されると、その内部に収容されたフレキシブル基板99が磁気的に遮蔽(シールド)されることにより、外部からの電磁場によってノイズが発生することが防止される。
次に、上記フレキシブル基板99を介する伝送ケーブル114と単線ピン100T,…,100D及び同軸ピン104S,104Vとの電気的接続について詳細に説明する。即ち、伝送ケーブル114には、送気送水スイッチ40から延出されている送気送水ケーブル117SW1、切替スイッチ42から延出されている切替ケーブル117SW2、情報リレー回路64から延出されている情報ケーブル117D、第1の撮像ユニット24aから延出されている第1の撮像ケーブル117C1、及び、第2の撮像ユニット24bから延出されている第2の撮像ケーブル117C2が挿通されている。
これら送気送水ケーブル117SW1、切替ケーブル117SW2、及び、情報ケーブル117Dには、夫々、送気送水信号ΦSW1、切替信号ΦSW2、及び、情報信号ΦD1,ΦD2を伝送する単線電線の送気送水信号線、切替信号線及び情報信号線が挿通されている。
また、第1の撮像ケーブル117C1には、第1の垂直転送パルス信号ΦP1、第1の水平転送パルス信号ΦS1、第1のトランスファーゲートパルス信号ΦT1、及び、第1の映像信号Vout1を伝送する同軸線の第1の垂直転送パルス信号線、第1の水平転送パルス信号線、第1のトランスファーゲートパルス信号線、及び、第1の映像信号線が挿通されている。第2の撮像ケーブル117C2については、第2の垂直転送パルス信号線、第2の水平転送パルス信号線、第2のリセットパルス信号線、及び、第2の映像信号線が挿通されている。
一方、単線ピンには、送気送水信号用単線ピン100SW1、切替信号用単線ピン100SW2、及び、情報信号用単線ピン100Dが含まれる。さらに、単線ピンには、一対の垂直転送パルス信号用単線ピン100P,100P’、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用単線ピン100T,100T’が含まれる。ここで、一対の単線ピンの内、一方の単線ピンは信号用であり、他方の単線ピンはグランド用である。また、同軸ピンには、水平転送パルス信号用同軸ピン104S、映像信号用同軸ピン104Vが含まれる。
次に、上記フレキシブル基板99の構成について、図13乃至図16を参照して説明する。即ち、フレキシブル基板99は、内視鏡回路部が実装される基板部を構成するA面、B面、C面及びD面が順に折り曲げ自在に連結されて形成されている。そして、ここでは、説明の便宜上、A面、B面、C面、及び、D面の表面をA1面、B1面、C1面及びD1面、裏面をA2面、B2面、C2面及びD2面と称する。
上記口金84の基板98に対面して、フレキシブル基板99のC1面(図14参照)が配置されている。このC1面から反対側のC2面(図15参照)まで、送気送水信号用スルーホール106SW1、切替信号用スルーホール106SW2、及び、情報信号用スルーホール106Dが貫通され、これらに送気送水信号用単線ピン100SW1、切替信号用単線ピン100SW2、及び、情報信号用単線ピン100DがC1面側からC2面側へと夫々、挿入されている。
C2面において、送気送水信号用スルーホール106SW1、切替信号用スルーホール106SW2、及び、情報信号用スルーホール106Dの周辺には、夫々、送気送水信号用ピンランド108SW1、切替信号用ピンランド108SW2、及び、情報信号用ピンランド108Dが形成され、これらに送気送水信号用単線ピン100SW1、切替信号用単線ピン100SW2及び情報信号用単線ピン100Dが夫々半田付けされている。送気送水信号用ピンランド108SW1、切替信号用ピンランド108SW2、及び、情報信号用ピンランド108Dは、夫々、C2面とD2面(図15参照)との間のフレキシブル基板99中の接続パターンを介して、D2面の送気送水信号用接続ランド109SW1、切替信号用接続ランド109SW2、及び、情報信号用接続ランド109Dに信号線を介して電気的に配線接続されている。
C2面とD2面との間には、弾性を有した弾性部である折曲り自在なCD折曲部126が配設され、CD折曲部126を折り曲げることにより、D面は、D2面が電気コネクタ28の中心軸と対面して、C面に略垂直に配置されている。また、D面は、C面に略垂直に互いに略平行に延びている、弾性を有した弾性部である折曲り自在な第1及び第2のD折曲部130a,130bを有する。
これら第1及び第2のD折曲部130a,130bによって、D2面は、CD折曲部126に連結されている情報ケーブル接続部128D、並びに、この情報ケーブル接続部128Dの側方に夫々配置されている送気送水ケーブル接続部128SW1、及び、切替ケーブル接続部128SW2に分割されている。送気送水ケーブル接続部128SW1には、送気送水ケーブル117SW1が接続されて、送気送水ケーブル117SW1から延出されている送気送水信号線が、送気送水ケーブル接続部128SW1に配置されている送気送水信号用接続ランド109SW1に半田付けされている。切替ケーブル接続部128SW2、及び、情報ケーブル接続部128Dについても同様である。そして、第1及び第2のD折曲部130a,130bを折り曲げることにより、D面は、C面の外周部に沿って配置されている。
一方、C1面からC2面まで、水平転送パルス信号用スルーホール106S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用スルーホール106T,106T’が貫通され、これらに水平転送パルス信号用同軸ピン104S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用単線ピン100T,100T’がC1面側からC2面側へと夫々挿通され、C2面に対面して配置されているB2面(図15参照)へと突出している。
このB2面は、C2面に対して弾性を有した弾性部である折曲り自在なCB折曲部131を介して連結され、このCB折曲部131から折り曲げることにより、C2面から所定距離離間してC2面と略平行に配置されている。B2面にも、C2面の水平転送パルス信号用スルーホール106S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用スルーホール106T,106T’に夫々アラインメントされて、水平転送パルス信号用スルーホール106S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用スルーホール106T,106T’が形成されている。
B2面からB1面(図14参照)まで、水平転送パルス信号用スルーホール106S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用スルーホール106T,106T’が貫通され、これらに水平転送パルス信号用同軸ピン104S、及び、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用単線ピン100T,100T’がB2面側からB1面側へと夫々挿入されている。
B1面において、水平転送パルス信号用スルーホール106Sの周辺には、一対の水平転送パルス信号用ピンランド108S,108S’が形成され、これらに水平転送パルス信号用同軸ピン104Sが半田付けされている。また、一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用スルーホール106T,106T’の周辺には、トランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用ピンランド108T,108T’が形成され、これらに一対のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用単線ピン100T,100T’が夫々半田付けされている。
信号用の水平転送パルス信号用ピンランド108S、及び、信号用のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用ピンランド108Tは、夫々、B1面に配置されている第1のリレー回路66aに電気的に配線接続されている。この第1のリレー回路66aは、B1面に配置されている信号用の第1及び第2の水平転送パルス信号用接続ランド109S1,109S2、信号用の第1のトランスファーゲートパルス信号用接続ランド109T1、及び、信号用の第2のリセットパルス信号用接続ランド109T2に電気的に接続されている。
一方、グランド用の水平転送パルス信号用ピンランド108S’は、B1面に配置されているグランド用の第1及び第2の水平転送パルス信号用接続ランド109S1’,109S2’に電気的に接続されている。また、上記グランド用のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用ピンランド108T’は、B1面に配置されているグランド用の第1のトランスファーゲートパルス信号用接続ランド109T1’に電気的に接続されている。
第1の撮像ケーブル117C1から延出されている同軸線の第1の水平転送パルス信号線は、B1面の一対の第1の水平転送パルス信号用接続ランド109S1,109S1’に半田付けされている。第2の撮像ケーブル117C2の第2の水平転送パルス信号線についても同様である。
また、第1の撮像ケーブル117C1から延出されている同軸線の第1のトランスファーゲートパルス信号線は、B1面の一対の第1のトランスファーゲートパルス信号用接続ランド109T1,109T1’に電気的に配線接続されている。
そして、第2の撮像ケーブル117C2から延出されている同軸線の第2のリセットパルス信号線は、B1面の信号用の第2のリセットパルス信号用接続ランド109T2、及び、グランド用のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用ピンランド108T’に電気的に配線接続されている。
一方、C1面からC2面まで、一対の垂直転送パルス信号用スルーホール106P,106P’が貫通され、これらに一対の垂直転送パルス信号用単線ピン100P,100P’がC1面側からC2面側へと夫々挿入されている。
C2面において、垂直転送パルス信号用スルーホール106P,106P’の周辺には、夫々、垂直転送パルス信号用ピンランド108P,108P’が形成され、これらに垂直転送パルス信号用単線ピン100P,100P’が夫々半田付けされている。信号用の垂直転送パルス信号用ピンランド108Pは、C2面とA1面(図14参照)との間のフレキシブル基板99中の接続パターンを介して、A1面の第2のリレー回路66bに電気的に接続されている。この第2のリレー回路66bは、A面中の接続パターンを介して、A1面に配置されている信号用の第1及び第2の垂直転送パルス信号用接続ランド109P1,109P2に電気的に接続されている。
一方、C2面のグランド用の垂直転送パルス信号用ピンランド108P’は、C2面とA1面との間のフレキシブル基板99中の接続パターンを介して、A1面に配置されているグランド用の第1及び第2の垂直転送パルス信号用接続ランド109P1’,109P2’に電気的に接続されている。
また、上記水平転送パルス信号用同軸ピン104Sと同様に、映像信号用同軸ピン104Vは、C1面からC2面まで貫通されている映像信号用スルーホール106Vを挿通され、B2面からB1面まで貫通されている映像信号用スルーホール106Vに挿入され、B1面において映像信号用スルーホール106Vの周辺に形成されている一対の映像信号用ピンランド108V,108V’に半田付けされている。
信号用の映像信号用ピンランド108Vは、B1面とA1面との間のフレキシブル基板99中の接続パターンを介して、第2のリレー回路66bに電気的に接続され、この第2のリレー回路66bは、A1面に配置されている信号用の第1及び第2の映像信号用接続ランド109V1,109V2に電気的に接続されている。
一方、グランド用の映像信号用ピンランド108V’は、B1面とA1面との間のフレキシブル基板99中の接続パターンを介して、A1面に配置されているグランド用の第1及び第2の映像信号用接続ランド109V1’,109V2’に電気的に接続されている。
さらに、B1面とA1面との間には、弾性を有した弾性部である折り曲げ自在なBA折曲部132が配設され、BA折曲部132を折り曲げることにより、A面は、A1面が電気コネクタ28の中心軸と対面されて、B面に略垂直に配置されている。また、A面は、B1面に略垂直に互いに略平行に順に並設されている、弾性を有した弾性部である折り曲げ自在な第1乃至第4のA折曲部134a,134b,134c,134dを有する。
BA折曲部132にリレー回路搭載部136が連結され、このリレー回路搭載部136の一側方へと、第1のA折曲部134a、第1の撮像ケーブル接続ランド部129C1、第2のA折曲部134b、第1の撮像ケーブル接続部128C1、第3のA折曲部134c、第2の撮像ケーブル接続ランド部129C2、第4のA折曲部134d、第2の撮像ケーブル接続部128C2が順に配置されている。
また、上記リレー回路搭載部136には、第2のリレー回路66bが搭載されている。また、第1の撮像ケーブル接続部128C1には、第1の撮像ケーブル117C1の接続端部がB1面に近接する位置に固定され、第1の撮像ケーブル117C1から延出されている同軸線の第1の垂直転送パルス信号線及び第1の映像信号線は、夫々、一対の第1の撮像ケーブル接続ランド部129C1に配置されている第1の垂直転送パルス信号用接続ランド109P1,109P1’、及び、一対の第1の映像信号用接続ランド109V1,109V1’に半田付けされている。第2の撮像ケーブル117C2、第2の撮像ケーブル接続部128C2、及び、第2の撮像ケーブル接続ランド部129C2についても同様である。
そして、第1乃至第4のA折曲部134a,134b,134c,134dを折り曲げることにより、フレキシブル基板99は、そのA面が、D面と重なることなくB面の外周部に沿って八角柱形状に折り曲げ配置される。
なお、基板98とフレキシブル基板99のC面とは、送気送水信号用単線ピン100SW1等を送気送水信号用ピンランド108SW1等に半田付けすることにより互いに位置決めされている。そして、フレキシブル基板99のC面とB面とは、水平転送パルス信号用同軸ピン104S等を水平転送パルス信号用ピンランド108S,108S’等に半田付けすることにより互いに位置決めされている。
このフレキシブル基板99は、図16に示すようにシールド筒110内において軸方向に垂直な断面が略八角形の一端部が、開口している略八角柱形状に折り曲げられて、内部空間140が形成される。ここで、フレキシブル基板99は、そのA1面とD2面とが内周面を形成し、その内部空間140に上記切替ケーブル117WS等の接続端部、第1及び第2のリレー回路66a,66bが収容されている。これにより、切替回路部26がコンパクトな構成となり、コネクタ部49全体をコンパクトな構成に形成することが可能となる。
また、このフレキシブル基板99は、上記シールド筒110内に共軸に収容され、その外周部とシールド筒110との間に離間手段を構成する、例えば絶縁材料製の筒状をしたスペーサ201が介在される。このスペーサ201は、上述したように折り曲げ収容したフレキシブル基板99を折り曲げ位置において保持して、上記シールド筒110と電気的に分離(離間)する。
このように、フレキシブル基板99は、シールド筒110に対してスペーサ201を介在し、該スペーサ201により所定距離、離間されると共に、折り曲げ状態に保持され、電気的に分離されて収容されることにより、高密度実装化の促進を図ったうえで、シールド筒110の小型化を図ることができる。
上記構成において、観察使用する場合には、先ず、通常光観察モードでは、第1のCCD情報記憶部68aから、第1の情報信号ΦD1が、情報リレー回路64、情報信号線、フレキシブル基板99のD2面の情報信号用接続ランド109D、D2面とC2面との間の接続パターン、C2面の情報信号用ピンランド108D、及び、情報信号用単線ピン100Dを介して、プロセッサ46の駆動回路70に伝送される。
この後、駆動回路70から、第1の垂直転送パルス信号ΦP1が、垂直転送パルス信号用単線ピン100P、C2面の垂直転送パルス信号用ピンランド108P、C2面とA1面との間の接続パターン、A1面の第2のリレー回路66b、A面の接続パターン、A1面の第1の垂直転送パルス信号用接続ランド109P1、及び、第1の垂直転送パルス信号線を介して第1の撮像ユニット24aに伝送される。
また、駆動回路70から、第1の水平転送パルス信号ΦS1が、水平転送パルス信号用同軸ピン104S、B1面の水平転送パルス信号用ピンランド108S、B面の接続パターン、B1面の第1のリレー回路66a、B面の接続パターン、及び、B1面の第1の水平転送パルス信号用接続ランド109S1、及び、第1の水平転送パルス信号線を介して第1の撮像ユニット24aに伝送される。
そして、駆動回路70から、第1のトランスファーゲートパルス信号ΦT1が、トランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用単線ピン100T、B1面のトランスファーゲートパルス/リセットパルス信号用ピンランド108T、B面の接続パターン、B1面の第1のリレー回路66a、B面の接続パターン、B1面の第1のトランスファーゲートパルス信号用接続ランド109T1、及び、第1のトランスファーゲートパルス信号線を介して第1の撮像ユニット24aに伝送される。このようにして、第1の撮像ユニット24aが駆動される。
この後、第1の撮像ユニット24aから、第1の映像信号Vout1が、第1の映像信号線、A1面の第1の映像信号用接続ランド109V1、A面の接続パターン、A1面の第2のリレー回路66b、A1面とB1面との間の接続パターン、B1面の映像信号用ピンランド108V、及び、映像信号用同軸ピン104Vを介してプロセッサ46の映像処理回路72に伝送され、モニター74に通常光観察画像が表示される。
蛍光観察モードでは、第2のCCD情報記憶部68aから、第2の情報信号ΦD2が、通常光観察モードの第1の情報信号ΦD1と同様に、プロセッサ46の駆動回路70に伝送される。
この後、駆動回路70から、第2の垂直転送パルス信号ΦP2が、A1面の第2のリレー回路66b、A面の接続パターン、A1面の第2の垂直転送パルス信号用接続ランド109P2、及び、第2の垂直転送パルス信号線を介して第2の撮像ユニット24bに伝送される。
また、駆動回路70から、第2の水平転送パルス信号ΦS2が、B1面の第2のリレー回路66a、B面の接続パターン、B1面の第2の水平転送パルス信号用接続ランド109S2、及び、第2の水平転送パルス信号線を介して第2の撮像ユニット24bに伝送される。そして、駆動回路70から、第2のリセットパルス信号ΦRS2が、B1面の第1のリレー回路66a、B面の接続パターン、B1面の第2のリセットパルス信号用接続ランド109T2、及び、第2のリセットパルス信号線を介して第2の撮像ユニット24bに伝送される。このようにして、第2の撮像ユニット24bが駆動される。
この後、第2の撮像ユニット24bから、第2の映像信号Vout2が、第2の映像信号線、A1面の第2の映像信号用接続ランド109V2、A面の接続パターン、A1面の第2のリレー回路66bを介してプロセッサ46の映像処理回路72に伝送され、モニター74に蛍光観察画像が表示される。
上記実施の形態の構成によれば、切替回路部26が電気コネクタ28に配設されているため、切替回路部26を操作部27等に配設した場合と比較して、症例中にほとんど動かないことで、断線のリスクが低く、しかも、操作者に保持されて操作される操作部27等の小型化を促進することができるため、内視鏡16の操作性が向上される。また、先端硬質部20に切替回路部26を配した場合と比較して、挿入部18の細径化を図ることができる。
そして、切替回路部26が電気コネクタ28に直接接続されているため、切替回路部26と電気コネクタ28との間を接続する構成が必要なく、部品構成が簡単化されている。このため、内視鏡16の構成がさらに簡単化することが可能となる。
また、これによれば、シールド筒110内に折り曲げ収容するのに、フレキシブル基板99の外周部とシールド筒110との間に絶縁性を有したスペーサ201を介在し、このスペーサ201で、フレキシブル基板99とシールド筒110とを電気的に分離するようにしていることにより、電気コネクタ28の小型化を確保したうえで、フレキシブル基板への高密度実装化の促進を図ることができる。
そして、上記グランド層を有するフレキシブル基板99は、A面、B面、C面及びD面を筒形状に折り曲げられて内部空間140を形成して、この内部空間140に切替ケーブル117SW2等の接続端部、及び、フレキシブル基板99に搭載されている第1及び第2のリレー回路66a,66bが収容されている。このように、これら切替ケーブル117SW2等の接続端部、第1及び第2のリレー回路66a,66bは、上記フレキシブル基板99によって、内部空間140が磁気的に遮蔽される構成となっており、このフレキシブル基板99とシールド筒110とで協働して外部からの電磁場によってノイズが発生することが防止される。
また、上記電気コネクタ28に配されるフレキシブル基板99とシールド筒110とを電気的に分離する離間手段としては、上記実施例に限るものでなく、その他、例えば図17乃至図20に示すように構成してもよく、同様の効果が期待される。但し、この図17乃至図20に示す実施例においては、上記図8乃至図16と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図17に示す離間手段は、フレキシブル基板99のA面、B面、C面及びD面を筒形状に折り曲げて内部空間140を形成して、その外周部側の少なくとも一部に絶縁テープ202を巻回する。これにより、絶縁テープ202は、フレキシブル基板99の外周部を保持してシールド筒110から電気的に分離する。
また、図18に示す離間手段は、フレキシブル基板99のA面、B面、C面及びD面を筒形状に折り曲げて内部空間140を形成して、複数の絶縁性材料性のスペーサ203を、その外周部側の一部、例えばA面の第1乃至第4のA折曲部134a,134b,134c,134d、D面の第1及び第2のD折曲部13a,130bを含む各近傍の外周側に対向して配する。これにより、スペーサ203は、フレキシブル基板99の角部を保持してシールド筒110から離間させると共に、折り曲げ状態を保持して電気的に分離する。
図19に示す離間手段は、フレキシブル基板99のA面、B面、C面及びD面を筒形状に折り曲げて内部空間140を形成して、複数の絶縁性材料性のスペーサ204を、そのA面リレー回路搭載部136、第1の撮像ケーブル接続ランド部129C1、第1の撮像ケーブル接続部128C1、第2の撮像ケーブル接続ランド部129C2、第2の撮像ケーブル接続部128C2、及び、D面の情報ケーブル接続部128D、送気送水ケーブル接続部128SW1、切替ケーブル接続部128SW2のスルーホール部位の外周部側を覆うように配する。これにより、スペーサ204は、フレキシブル基板99のA面、及び、D面をシールド筒110から離間させると共に、折り曲げ状態を保持して電気的に分離する。
図20に示す離間手段は、フレキシブル基板99のA面、B面、C面及びD面を筒形状に折り曲げて内部空間140を形成して、例えばその内部空間140の略中心に支柱205を挿入してB面及びC面を挿通させ、その端部を基板98に固定する。そして、この支柱205には、複数、例えば7本の線材206の一端が放射状に取付けられ、この線材206の他端は、上記A面のリレー回路搭載部136、第1の撮像ケーブル接続ランド部129C1、第1の撮像ケーブル接続部128C1、第2の撮像ケーブル接続ランド部129C2、第2の撮像ケーブル接続部128C2、及びD面の切替ケーブル接続部128SW2、情報ケーブル接続部128Dに取付けられる。
ここで、線材206は、支柱205を中心としてフレキシブル基板99のA面及びD面を、略八角柱形状に折り曲げられて内部空間140を形成した状態で保持して、該フレキシブル基板99をシールド筒110から離間させると共に、折り曲げ状態を保持して電気的に分離する。
このようなフレキシブル基板99をシールド筒110から離間させると共に、折り曲げ状態を保持する離間手段としては、その他、各種の分離構造を、構成することが可能である。
また、上記実施の形態では、フレキシブル基板99の折り曲げ形状として、略八角柱形状に折り曲げ収容するように構成した場合について説明したが、これに限るものでなく、その他の多角柱形状等、各種の形状のものにおいても適用可能である。
ここで、上述したようにフレキシブル基板261,99は、印刷基板自体がフレキシブル板によって形成され、弾性を有する弾性部を備える。
また、この発明は、印刷基板として、印刷基板自体がフレキシブル板によって形成され、弾性を有する弾性部を備えるフレキシブル基板構造に限るものでなく、硬質基板を、弾性を有した弾性部で折り曲げ自在に連設した印刷基板を用いて構成することも可能で、同様の効果が期待される。
さらに、上記各実施の形態では、第1及び第2の撮像ユニットとして、通常光観察用の撮像ユニットと蛍光観察用の撮像ユニットとを用いている。しかしながら、第1の撮像ユニットと第2の撮像ユニットとして様々な撮像ユニットを用いることが可能であり、例えば、通常光観察用の撮像ユニット、蛍光観察用の撮像ユニット、及び、拡大観察用の撮像ユニット、あるいは赤外線観察等の特殊光観察用撮像ユニット等を任意に組み合わせて使用することが可能である。
そして、この撮像ユニット構成としては、上記説明では、二つの撮像ユニットを備える構成に適用した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、一つの撮像ユニットを備える内視鏡構成においても適用可能で、同様の効果が期待される。
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
また、この発明は、上記実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。
(付記1)
外部装置に接続され、電気接点を備えたコネクタ部と、
前記コネクタ部に接続される内視鏡回路部が実装された複数の基板部が折り曲げ可能に連設された印刷基板と、
前記印刷基板を、前記基板部を折り曲げた状態で収容される収容体と、
前記収容体に収容した前記印刷基板を、前記収容体内の導電部位と電気的に分離する離間手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡。
(付記2)
前記離間手段は、スペーサであることを特徴とする付記1記載の内視鏡。
(付記3)
前記スペーサは、絶縁性を有することを特徴とする付記2記載の内視鏡。
(付記4)
前記スペーサは、絶縁テープであることを特徴とする付記2記載の内視鏡。
(付記5)
前記スペーサは、前記折り曲げ収容された印刷基板の外周部の少なくとも一部を覆うことを特徴とする付記2又は3記載の内視鏡。
(付記6)
前記離間手段は、前記折り曲げ収容された印刷基板の復帰力に抗して保持して電気的に分離することを特徴とする付記1記載の内視鏡。
14…内視鏡システム、16…内視鏡、18…挿入部、20…先端硬質部、24a,24b…撮像手段、26…切替回路部、261…フレキシブル基板、26a…基板部、26b…折曲部、26c…突部、262,263…スペーサ、27…操作部、28…電気コネクタ、30…把持部シーケンス、36…操作部シーケンス、44…ケーブル、46…外部機器、49…コネクタ部、99…フレキシブル基板、104S,104V…同軸ピン、104Sa,104Va…芯線、104Sb,104Vb、104Sc,104Vc,104Sd,104Vd…グランド接続部、110…シールド筒、111…第2のフランジ部、111a…雄ねじ、112…シールド蓋、112a…開口、200…絶縁部材、201…スペーサ、202…絶縁テープ、203,204…スペーサ、205…支柱、206…線材。