JP2503421B2 - 固体撮像素子を用いた内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、人体等の体腔内に挿入される内視鏡であっ
て、特にCCD等からなる固体撮像素子を用いて、観察対
象部の映像を電気信号に変換してCRT等のディスプレイ
装置によって表示させるようにした内視鏡に関するもの
である。

［従来の技術］ 内視鏡における観察対象部の映像は、光学繊維束から
なるイメージガイドを介して操作部に形成した接眼部に
おいて結像させるようにしたものの他に、近年において
は、先端硬質部に固体撮像素子を内装して、該固体撮像
素子によって光電変換し、この電気信号を挿入部及び操
作部を介して内視鏡の外部に設けたプロセッサに伝送
し、このプロセッサによって映像化処理を行って、CRT
等のディスプレイ装置に表示するようにした内視鏡が開
発され、実用化されつつある。

而して、前述したような固体撮像素子を用いた内視鏡
は、長期間に渡って安定した映像を得ることができ、ま
た多数人が同時に観察することができ、さらに各種のデ
ータ処理を行ったりすることができると共に、記録性・
保存性に優れている等種々の利点があるところから、今
後増々需要が拡大する傾向となっている。

前述したような固体撮像素子を用いた内視鏡にあって
は、その挿入部の先端硬質部に装着した固体撮像素子と
内視鏡の外部に設置したプロセッサとの間には映像信号
を伝送したり、素子に駆動用の電圧を印加したりするた
めに多数の導線を介装しなければならず、この導線は細
径の内視鏡の挿入部内に挿通される関係上、極めて微細
な線径のものが使用されるようになっている。そこで、
従来技術においては、第６図に示したように、導線Ｌの
大部分を絶縁テープやスリーブ等の結束手段Ｂで束ねる
ことによって該導線Ｌの保護を行うようにしている。一
方、挿入部のうち、アングル部Ａは大きな曲率で湾曲操
作される部分であるために、当該アングル部Ａから先端
硬質部Ｒに至る間は導線Ｌを非結束状態に保つようにな
し、これによってアングル操作に対する抵抗を少なくす
ると共に、内視鏡の他の挿入部材、例えば照明光を送る
ライトガイド等の部材と干渉してそれ等に圧迫を加えた
りしないようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、前述した従来技術の如く、アングル部にお
いて導線を非結束状態に保つと、該アングル部を大きな
曲率で湾曲操作したときに、該導線に引っ張り方向や圧
縮方向に力が作用して、該導線を断線させたり、座屈さ
せる等の不都合がある。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、固体撮像素子を用いた内視鏡におい
て、構造が簡単で、導線の断線や座屈等を発生させない
ように保護することができるようにすることにある。

［問題点を解決するための手段］ 前述の目的を達成するために、本発明は、挿入部にお
ける先端硬質部に固体撮像素子を内蔵し、該固体撮像素
子に接続される導線を挿入部内に挿通してなる内視鏡に
おいて、前記導線は、その前記固体撮像素子を装着した
基板への接続部近傍から少なくともアングル部内に位置
する部分が、変形自在な保護ネット内に被包されてお
り、かつ該保護ネット内で、各々の導線が任意の方向に
可動な構成としたことをその特徴とするものである。

［作用］ 固体撮像素子が装着されている基板からの多数の導線
は、該基板に極近い位置から保護ネットに被包されてい
るから、この保護ネットによりある程度の規制が行われ
て、完全にばらばらになるようなことはない。しかしな
がら、保護ネットは、曲げることができるのは当然とし
て、引き伸ばしや圧縮も可能であり、任意の方向に自由
に変形するものであり、この保護ネットに導線を被包さ
せることによって、該導線は実質的に半拘束状態に保持
される。このように、任意の方向に変形可能な保護ネッ
ト内に導線を被包した状態にして、内視鏡の挿入部を体
腔内に挿入して、該挿入部におけるアングル部を湾曲操
作したときに、このアングル操作の操作量に応じて導線
を被包する保護ネットは自由に変形することになり、こ
の保護ネットの被着によって、アングル操作に対する抵
抗が増大することはない。そして、導線はこの保護ネッ
ト内部に収納された状態に保たれており、しかも該保護
ネットの変形に応じて、それに内装した導線が無理な引
っ張り方向の力や圧縮方向の力を受けない方向に位置ず
れを起すことになって、該導線の断線等の不都合を生じ
るおそれがなくなる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず、第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例を示
し、図中においては、直視型の内視鏡が示されている。

即ち、内視鏡における挿入部１は、その大部分を構成
する軟性部２と、該軟性部２に連設したアングル部３
と、該アングル部３の先端部に設けた先端硬質部４とよ
りなる。先端硬質部４の先端面4aには、第２図に示した
ように、観察対象部に照明光を投光するライトガイド
（図示せず）が接続される照明窓5,5が形設されると共
に、該照明窓5,5間の部位には観察対象部における映像
が入射される観察窓６が形成され、さらに送気送水管
（図示せず）の送気送水口７及び鉗子チャンネル８の鉗
子導出口９が開設されている。

先端硬質部４には光学系10が組み込まれると共に、該
光学系10の後方位置には直角プリズム10aが装着されて
おり、このプリズム10aからの反射光を固体撮像素子11
においてマトリックス状に多数配列した受光素子によっ
て受光させるように構成されている。該固体撮像素子11
は基板12に装着されており、該基板12には、固体撮像素
子11に接続した十乃至数十本からなる多数の駆動信号伝
送用及び映像信号伝送用の導線13が接続されている。導
線13は極めて細い線径のもので、これを保護するため
に、この導線13は保護ネット14で被包されている。保護
ネット14は曲げ、引き伸ばし及び圧縮のいずれの方向に
も力が加わったとしても、その方向に自在に変形する。
従って、この保護ネット14内に導線13を収容させること
によって、柔軟性を良好となし、かつ導線13はばらばら
にならずに、保護ネット14と共に任意の方向に変形でき
る。そして、この導線13が保護ネット14に被包される部
位は、先端硬質部４内における基板12からの導出された
部位に極めて近い位置となっており、この保護ネット14
の端部が固定されると共に、アングル部３及び軟性部４
を介して延び、その他端部は操作部内にまで延在せしめ
られ、該操作部内における鉗子チャンネル８とは離れた
位置において、第３図に示したように、該導線13に接続
されるコネクタ部15を遊嵌状態にして囲繞するように設
けたリング部材16に連結されている。そして、この保護
ネット14は、その全長に及んでシリコン樹脂等のように
極めて柔軟で、しかも滑りの良い部材からなる被装チュ
ーブ17が被着されている。この被着チューブ17は保護ネ
ット14を導線13に押し付けない程度に緩く覆うように装
着され、これにより保護ネット14の変形自在さ、及び柔
軟性を損なわれないようにしている。

ここで、前述したように保護ネット14は導線13の断線
等に対する保護機能を有するが、さらにこれに加えて、
電気メス等の通電部材からなる処置具を装着したとき
に、この処置具からの漏れ電流によって、導線13を介し
て送られる映像信号にノイズが発生するのを防止する機
能を有せしめるべく構成されている。而して、該保護ネ
ット14は金属線、カーボン繊維等のように導電性の良好
な部材で形成され、そして該保護ネット14にはそのリン
グ部材16への連結部分に漏れ電流帰還用のリード線18が
接続されており、該リード線18の他端は高周波電源装置
（図示せず）の一方の端子と接続することができるよう
になっている。

本発明は前述のように構成されるもので、次にその作
用について説明する。

まず、内視鏡の挿入部１を人体等の体腔内に挿入し、
所定の観察対象部にまでその先端部を導く。そして、照
明窓５から照明光を投光すると、それが観察対象部に反
射し、その反射光が、第１図に矢印で示したように、観
察窓６から光学系10を介して直角プリズム10aに反射し
て、固体撮像素子11においてマトリックス状に多数設け
た受光素子に受光されて、電気信号に変換されることに
なる。そこで、この電気信号を順次取出して導線13を介
して外部に設置したプロセッサ（図示せず）に伝送し、
このプロセッサによって画像処理されて、CRT等のディ
スプレイ装置によって表示することができる。

而して、この観察を行うに際しては、アングル部３を
適宜湾曲させる必要があり、このアングル部３における
湾曲操作量は90°以上の大きな曲率となることがある。
このように大きな角度に湾曲せしめられたときには、保
護ネット14が偏平となるように変形し、該保護ネット14
によって被包され、かつ該保護ネット14内においては任
意の方向に可動な状態となっている各々の導線13は、こ
の保護ネット14の変形に応じてその軸線方向に引っ張り
や圧縮等の無理な力がかからない方向に逃げることにな
り、このために該導線13の断線事故等の発生を防止する
ことができるようになる。

ここで、このような導線13に対して軸線方向に無理な
力を加えないようにするためには、導線13の長さを保護
ネット14が自由状態であるときにおける長さと比較して
ある程度長くしておくことが好ましいが、保護ネット14
にはその断面方向にはかなり自由度があるために、それ
が可能な状態となる。しかも、保護ネット14の基端部は
導線13を遊嵌状に囲繞するリング部材16に接続されてい
るので、該保護ネット14と導線13との間はその軸方向に
相対変位することができるようになり、従って、導線13
に長さの余裕を持たせても、格別の支障を来たすことは
ない。

而して、前述したように保護ネット14に導線13を被包
させていても。該保護ネット14は外部には露出してはお
らず、その外側には滑りのよい被装チューブ17によって
覆われているので、挿入部におけるライトガイド等の他
の内装部材と衝当してもそれらの表面を摩耗させたり、
損傷させたりする不都合は生じない。

ここで、内視鏡に装着される処置具としては、鉗子等
のように電流を通さないものもあるが、例えば電気メス
等のように通電する部材も装着されるようになってい
る。このように通電される処置具を装着したときに、そ
れからの漏れ電流があると、導線13により伝送される映
像信号にノイズを発生させることになる。しかしなが
ら、この漏れ電流は保護ネット14からリード線18を介し
て確実に電源側に帰還されるようになっているので、ノ
イズの発生を極力抑制することができるようになり、従
って画像が極めて鮮明で安定したものとなり、それに乱
れ等を生じるおそれはない。

次に、第４図及び第５図は本発明の第２の実施例を示
すもので、前述した第１の実施例における構成部材と同
一または均等な部材については、同一の符号を付して、
その説明を省略する。

然るに、本実施例においては、第４図に示したよう
に、導線13を被包する保護ネット14′は、前述した第１
の実施例におけると同様導電性部材で形成されており、
それは先端硬質部３からアングル部３を経て、軟性部１
に僅かに臨む位置まで延在させ、該軟性部１から操作部
に至る間は被覆チューブ20によって結束・被覆されてい
る。

この被覆チューブ20は硬質部材で形成されており、そ
の構造は第５図に示したようになっている。即ち、絶縁
性部材からなる内層部20aと、該内層部20aに導電部材を
コーティングした導電層20bと、滑りの良好な部材から
なり、被覆チューブ20の外周面を形成する表皮層20cと
の３層構造で形成されて、前記保護ネット14′の端部は
該被覆チューブ20と、その導電層20bと電気的に接続し
た状態で止着されている。そして、この導電層20bは前
述した第１の実施例と同様のものとして使われる。

このように構成することによっても、導線13はアング
ル部３においては保護ネット14′で、また軟性部２にお
いては被覆チューブ20により保護されるようになり、断
線等の不都合の発生を確実に防止することができるのは
いうまでもない。ここで、軟性部２においては、導線13
は被覆チューブ20に内装されているが、この軟性部２は
アングル部３のように大きな曲率で湾曲せしめられるこ
とがないので、当該部位において比較的こしのある被覆
チューブ20を用いても、内視鏡の操作性をあまり低下さ
せることはない。

而して、電気メス等の通電を行う処置具を使用したと
きにおいても、保護ネット14′及び被覆チューブ20の導
電層20bと該導電層20bに接続したリード線とからなる電
流帰還路を介して漏れ電流を電源側に帰還することがで
きるので、導線13を介して送られる信号にノイズを発生
させる不都合を防止することができるようになる。

なお、前述の各実施例では直視型の内視鏡として構成
したものを示したが、これに代えて側視型の内視鏡とし
て形成してもよい。また、本発明においては、挿入部の
うち最も大きな曲率で湾曲せしめられるアングル部を保
護ネットで被包するようにしたことに特徴のあるもので
あって、この保護ネットを絶縁部材で形成したものや、
また第２の実施例において被覆チューブ20を導電層のな
い構造とすることもでき、さらに第１の実施例におい
て、軟性部に位置する部分をテフロン（商品名）等から
なる被覆チューブで覆うようにしてもよい。さらにま
た、高周波電源装置を使用しない場合にはリード線をコ
ネクタのアース端子に接続することもできる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、導線のうち、固体撮
像素子を装着した基板への接続部近傍から、少なくとも
アングル部内に位置する部分に保護ネットを任意の方向
に変形可能な状態で被包させて、導線を収容させた保護
ネットは、曲げ方向だけでなく、圧縮方向及び伸長方向
にも自由に変形できるように構成しているので、アング
ル部の湾曲操作の操作性に対向する抵抗となるのを最小
限に抑制して、多数の導線は基板から導出された直後の
位置からばらばらにならないように保護でき、アングル
部を大きな曲率で湾曲操作しても、導線の一部分に対し
て無理な引っ張り力や圧縮力が作用せず、その断線や座
屈等が発生するという不都合はなく、導線を確実に保護
できる。また、この導線を覆う部材を漏れ電流帰還用と
して構成すれば、内視鏡に電気メス等の通電を行う処置
具を装着した場合において、この処置具から漏れ電流が
あっても、それを確実に電源側に帰還することができ、
導線を介して送られる映像信号にノイズを発生させるお
それはない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は内視鏡の先端部の断面図、第２図は第１図
の右側面図、第３図は保護ネットの端部を示す構成説明
図、第４図及び第５図は本発明の第２の実施例を示し、
第４図は内視鏡の先端部の断面図、第５図は被覆チュー
ブの構成説明図、第６図は従来技術による内視鏡の構成
説明図である。 1:挿入部、2:軟性部、3:アングル部、4:先端硬質部、1
1:固体撮像素子、13:導線、14,14′：保護ネット、17:
被装チューブ、18:リード線、20:被覆チューブ、20b:導
電層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−163315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−30504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−26717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−83640（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−45004（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−46610（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部における先端硬質部に固体撮像素子
   を内蔵し、該固体撮像素子に接続される導線を挿入部内
   に挿通してなる内視鏡において、前記導線は、その前記
   固体撮像素子を装着した基板への接続部近傍から少なく
   ともアングル部内に位置する部分が、変形自在な保護ネ
   ット内に被包されており、かつ該保護ネット内で、各々
   の導線が任意の方向に可動な構成としたことを特徴とす
   る固体撮像素子を用いた内視鏡。
2. 【請求項２】前記保護ネットには、滑り性の良好な被装
   部材を、該保護ネットが前記導線に押し付けられない程
   度に緩く覆うように被着させる構成としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の固体撮像素子を用
   いた内視鏡。
3. 【請求項３】前記保護ネットを内視鏡の操作部にまで延
   在したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
   は第（２）項記載の固体撮像素子を用いた内視鏡。
4. 【請求項４】前記挿入部の軟性部においては、前記導線
   を被覆部材によって被覆し、前記保護ネットを該被覆部
   材に固着する構成としたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の固体撮像素子を用いた内視鏡。
5. 【請求項５】前記保護ネットを導電性を有する部材で形
   成し、該保護ネットを内視鏡外部における接地部と接続
   してアースする構成としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（３）項記載の固体撮像素子を用いた内視鏡。
6. 【請求項６】前記保護ネットを導電性部材で形成すると
   共に、前記被覆部材に導電部を形成し、該導電部を内視
   鏡外部における接地部に接続してアースする構成とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の固体
   撮像素子を用いた内視鏡。