内視鏡
【課題】湾曲部の曲げ操作に起因する撮像装置の信号ケーブルの破断、接合部剥離の発生を抑える。
【解決手段】先端部本体３５の係止穴５０に係止片６９を入れて、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５に揺動自在に取り付ける。ケーブル固定部６１により信号ケーブル２５の外皮６６をケーブル取付枠５９に固定する。信号ケーブル２５の素線６５をメイン基板５７及びサブ基板５８に半田付けする。鏡筒５２、プリズム５３、メイン基板５７をプリズム保持枠５４により一体化する。プリズム５３、メイン基板５７、サブ基板５８、素線６５の半田付け部６２を封止樹脂６０で封止し一体化する。鏡筒５２を先端部本体３５に固定する。信号ケーブル２５へ押し引き力や曲げ力が作用しても、ケーブル取付枠５９の揺動により、これら力が軽減され、耐久性が向上する。
【解決手段】先端部本体３５の係止穴５０に係止片６９を入れて、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５に揺動自在に取り付ける。ケーブル固定部６１により信号ケーブル２５の外皮６６をケーブル取付枠５９に固定する。信号ケーブル２５の素線６５をメイン基板５７及びサブ基板５８に半田付けする。鏡筒５２、プリズム５３、メイン基板５７をプリズム保持枠５４により一体化する。プリズム５３、メイン基板５７、サブ基板５８、素線６５の半田付け部６２を封止樹脂６０で封止し一体化する。鏡筒５２を先端部本体３５に固定する。信号ケーブル２５へ押し引き力や曲げ力が作用しても、ケーブル取付枠５９の揺動により、これら力が軽減され、耐久性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、例えば被検者の体内に挿入される挿入部を有する。この挿入部は、先端から順に、先端硬質部、湾曲部、軟性部となっている。先端硬質部の先端面には、観察窓、照明窓、鉗子出口、送気・送水ノズルがある。また、先端硬質部の内面には、観察窓に対応した位置で撮像装置が、照明窓に対応した位置でライトガイドがそれぞれ取り付けられる。湾曲部は、複数の節輪ユニットを連結して構成され、ワイヤ操作によって先端硬質部を所望の方向に向けることができる。軟性部は、被検体の所望の観察部位に先端硬質部を到達させるために、１ｍ〜２ｍ程度の長さとなっている。
【０００３】
撮像装置は、レンズやプリズム等の複数個の光学部品からなる光学系と、この光学系によって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するＣＣＤ等の固体撮像素子とを有する。固体撮像素子はフレキシブル基板やサブ基板などを介して信号ケーブルに接続される。また、フレキシブル基板やサブ基板には固体撮像素子を駆動するために電子部品が実装されている。撮像装置からの信号は、フレキシブル基板やサブ基板、信号ケーブルを介して画像処理装置に送られる。画像処理装置では信号を画像処理して、モニタに病変部の画像を表示する。
【０００４】
撮像装置からの信号を画像処理装置に送る信号ケーブルは、複合多芯ケーブルから構成されている。この信号ケーブルは、挿入部の全長にわたって挿通されているので、挿入部がループされたり湾曲されたりする度に、強く押し引きされる。このため、基板の接合部から信号ケーブルが剥離する場合がある。
【０００５】
このような剥離を回避するため、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１記載の内視鏡では、フレキシブル基板の一端側に信号ケーブルが半田付けされるとともに、その半田付けされた信号ケーブルを囲むようにフレキシブル基板がコの字状に折り曲げられ、その周囲をシールドテープと絶縁テープによって被覆され、この内部空間にエポキシ系の接着剤が充填されて変形しないように固められている。さらに、信号ケーブルが固定された側の回路基板は、押さえ板を介して、固定ねじによって連結筒に固定されているため、信号ケーブルが強く押し引きされても、回路基板は動かず、信号ケーブルから回路基板に加わるねじれや傾きの力も、可撓性のある回路基板で吸収されて、固体撮像素子及び対物光学系には伝わらない。
【０００６】
特許文献２記載の撮像装置では、フレキシブル基板と信号ケーブルの接続部は封止材で覆い固められている。
【０００７】
特許文献３記載の撮像装置は、固体撮像素子及びフレキシブル基板の電子部品実装部を収容する補強枠を備え、この補強枠の内側に接着剤を充填している。さらに、フレキシブル基板に半田付けされた信号ケーブルの先端部分と補強枠とを熱収縮チューブで覆い、この内側に接着剤を充填して密封している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２６１０６４号公報
【特許文献２】特開平９−１４６０１１号公報
【特許文献３】特開２００８−１１８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１記載の撮像装置では、回路基板を固定ねじによって連結筒に固定するという煩雑な作業が必要となるという欠点がある。特許文献２記載の撮像装置では、信号ケーブルが押し引きされる力は、フレキシブル基板との接合部やフレキシブル基板に伝わる。フレキシブル基板に伝わった力は、信号ケーブルとフレキシブル基板との半田付け部やフレキシブル基板と固体撮像素子との接合部等にかかることになり、これらのいずれか弱いところに剥離や破損が生じる懸念がある。
【００１０】
特許文献３記載の撮像装置では、固体撮像素子を補強枠の内部に収納する関係上、固体撮像素子のサイズによって補強枠のサイズが影響を受ける。内視鏡への要求も高画質化、細径化、オートクレーブ対応など多様化しており、それに伴い固体撮像素子及びその周辺の部品も多様化/複雑化している。固体撮像素子及びその周辺部品に機能が増えることで大型化すると、これをすべて収納する補強枠も大型化するため、内視鏡挿入部の先端硬質部の径が太くなり、患者の負担が増加するという欠点がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、信号ケーブルが強く押し引きされた場合でも、信号ケーブル，フレキシブル基板，固体撮像素子等の部品の破損やこれらの接合部の剥離の発生を抑えることができ、しかも組立も簡単に行えるようにした内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の内視鏡は、観察窓、前記観察窓に対面する位置に形成されている鏡筒取付孔を有する先端部本体と、前記鏡筒取付孔に取り付けられるレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して結像される光学画像を光電変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子が取り付けられる基板と、前記レンズ鏡筒、前記基板を保持する保持枠と、前記基板と電気的に接続される複数の素線及びこれを覆う外皮からなる信号ケーブルと、一端に係止部、他端に前記信号ケーブルの外皮が固着されるケーブル固定部を有するケーブル取付部材と、前記鏡筒取付孔に近接して前記先端部本体に形成され、前記係止部を揺動自在に保持する係止受け部とを備える。
【００１３】
なお、前記係止部は板状の係止片からなり、前記係止受け部は、前記係止片よりも揺動隙間分だけ大きいサイズで形成され、前記係止片が入れられる係止穴からなることが好ましい。この場合には、係止穴に係止片を入れることで、信号ケーブルを先端部本体に簡単に取り付けることができ、撮像装置の組み付けが容易になる。
【００１４】
また、係止穴は、ケーブル取付部材の揺動時に、係止片の先端上面が当接する揺動規制面を有することが好ましい。この場合には、ケーブル取付部材を先端部本体に仮取り付けする場合に、組み付け作業が容易になる。
【００１５】
前記先端部本体の外周面に取り付けられる先端筒を有する湾曲部を備え、前記先端筒により前記係止穴を覆うことが好ましい。この場合には、ケーブル取付部材は先端筒の内周面で揺動が規制されるため、係止穴から係止部が脱落することがなくなる。
【００１６】
前記基板は、メイン基板及びサブ基板に分けて形成、もしくはフレキシブル基板で形成することにより、撮像装置をコンパクトにまとめることができ、挿入部の細径化及び短小化が図れる。さらに、前記鏡筒と前記撮像素子の間にプリズムを有し、前記プリズムの後方に周辺素子を搭載した基板を有し、前記基板は、前記ケーブル取付部材により覆われることにより、プリズムの後端側のスペースを有効利用することができ、挿入部の細径化が図れる。
【００１７】
前記ケーブル取付部材は、上板の両端に側板が連接され横断面がＵ字形の樋状の取付枠であり、先端に前記係止片が、後端に前記ケーブル固定部が形成され、前記取付枠内に前記素線が収納されることにより、ケーブル取付部材を用いて、素線を保護することができる。また、プリズム、メイン基板、サブ基板もしくは屈曲し撮像素子とは異なる面に延出されたメイン基板の一部を一体化し、各基板への素線の半田付け部を封止する封止樹脂を有することにより、防水性を確保することができる
【００１８】
前記ケーブル固定部を、先端ケーブル挟持部、上板、後端ケーブル挟持部からなるケーブル取付部と、前記先端ケーブル挟持部及び後端ケーブル挟持部の間で、前記上板と前記信号ケーブルの外周とを結束糸の巻回と接着剤とにより一体化した糸巻とから構成することにより、ケーブル取付枠に信号ケーブルを確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、係止部と係止片との係止によって、信号ケーブルを先端部本体に取り付けることができる。したがって、湾曲部の湾曲操作によって信号ケーブルが押し引きされる場合でも、この信号ケーブルの押し引き力が撮像装置の半田付け部に作用することがなく、半田付け部の剥離や破断などの発生を抑えることができる。また、係止によってケーブル取付部材が先端部本体に揺動自在に取り付けられるため、湾曲部の湾曲操作を受けて信号ケーブルに押し引き力や曲げ力が作用する場合でも、先ずケーブル取付部材が揺動し、この後に押し引き力や、曲げ力が加わるため、信号ケーブル自体にかかる力や変形量を小さくすることができる。したがって、信号ケーブルの破断防止や、耐久性の向上が図れる。また、信号ケーブルによる曲げ変形量を小さくすることができるため、湾曲操作時の負荷が小さくなり、湾曲操作が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の電子内視鏡システムを示す斜視図である。
【図２】先端硬質部を示す断面図である。
【図３】挿入部先端面を示す正面図である。
【図４】先端部本体を内側から見た正面図である。
【図５】撮像装置の断面図である。
【図６】撮像装置の平面図である。
【図７】ケーブル取付枠の斜視図である。
【図８】先端部本体にケーブル取付枠を取り付けた状態における水平面での揺動範囲を示す平面図である。
【図９】先端部本体にケーブル取付枠を取り付けた状態における垂直面での揺動範囲を示す挿入部先端の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１において、電子内視鏡システム１０は、電子内視鏡１１、プロセッサ装置１２、光源装置１３からなる。電子内視鏡１１は、被検体（患者）内に挿入される可撓性の挿入部１４と、挿入部１４の基端部分に連設された操作部１５と、プロセッサ装置１２および光源装置１３に接続されるコネクタ１６と、操作部１５、コネクタ１６間を繋ぐユニバーサルコード１７とを有する。
【００２２】
操作部１５の先端側には、鉗子口１８が設けられる。鉗子口１８には、電気メス等の処置具が挿通される。鉗子口１８は、挿入部１４内の鉗子チャンネル１９（図２参照）を通して、先端面１４ａの鉗子出口２０（図２および図３参照）に連通している。
【００２３】
操作部１５は、アングルノブ２１、送気・送水ボタン２２、吸引ボタン２３、レリーズボタンなどの各種操作部材を備えている。アングルノブ２１は、回転操作によって挿入部１４の先端硬質部３１を上下左右方向に湾曲させる。送気・送水ボタン２２は、押圧操作によって送気・送水ノズル４３（図３参照）からエアーまたは水を噴出させる。吸引ボタン２３は、押圧操作によって、体内の液体や組織等の被吸引物を鉗子出口２０から吸引する。レリーズボタンは、押圧操作によって観察画像を静止画記録する。
【００２４】
プロセッサ装置１２は、光源装置１３と電気的に接続され、電子内視鏡システム１０の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１２は、ユニバーサルコード１７や挿入部１４内に挿通された信号ケーブル２５（図２参照）を介して電子内視鏡１１に給電を行い、先端硬質部３１に搭載された撮像装置２６（図２参照）の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１２は、信号ケーブル２５を介して撮像装置２６からの信号を受信し、各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１２にはモニタ２７が接続されている。モニタ２７は、プロセッサ装置１２からの画像データに基づき観察画像を表示する。
【００２５】
挿入部１４は、先端面１４ａから順に、先端硬質部３１、湾曲部３２、及び軟性部３３となっている。図２に示すように、先端硬質部３１は、硬質樹脂製の先端部本体３５に、軟質樹脂製の先端キャップ３０を被せ、先端部本体３５とこれに続く湾曲部３２の金属製先端筒３７をチューブ３６により被覆して構成される。湾曲部３２は、先端筒３７、複数の関節用節輪３８ａを連結ピン３９で連結した節輪ユニット３８から構成され、ピン結合部分が所定角度で回転することにより全体が湾曲する。湾曲部３２内には、操作部１５のアングルノブ２１から４本のワイヤ３４が挿通されており、これらのワイヤ３４がアングルノブ２１（図１参照）の回転操作により押し引きされる。この押し引きによって、湾曲部３２が上下左右方向に任意角度で湾曲する。これにより、先端硬質部３１が体腔内の所望の方向に向けられ、体腔内の被観察部位を撮像装置２６で撮像することができる。軟性部３３は、操作部１５と湾曲部３２との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。
【００２６】
先端部本体３５は硬質樹脂製の円柱体から構成されており、外周面には段部３５ａが形成される。先端部本体３５には軟質樹脂からなる先端キャップ３０が固着される。また、段部３５ａには、湾曲部３２の先端筒３７が接合される。さらに、先端部本体３５の後端側外周面と先端筒３７を覆うようにして、軟質樹脂製のチューブ３６が先端キャップ３０の後端面に接合される。このチューブ３６は、湾曲部３２の外周面を覆い、操作部１５まで連続しており、挿入部１４の外周表皮を構成する。
【００２７】
図３に示すように、先端面１４ａには、前記鉗子出口２０の他に、観察窓４０、照明窓４１，４２、及び送気・送水ノズル４３が設けられる。また、必要に応じて、ウォータジェット噴き出し口やその他のノズルなどが設けられる。図２に示すように、鉗子出口２０に連続するように、先端部本体３５には出口筒４４が取り付けられており、この後端部に鉗子チャンネル１９が外嵌される。また、観察窓４０の奥には、鏡筒取付孔４５が形成されており、この取付孔４５に撮像装置２６の鏡筒５２が取り付けられる。
【００２８】
図４に示すように、先端部本体３５には、鏡筒取付孔４５，出口筒４４の他に、ライトガイド取付孔４６，４７が形成される。ライトガイド取付孔４６，４７は、図３に示す二つの照明窓４１，４２に対応する位置に形成される。また、送気・送水ノズル４３に対応する位置には、送気チューブ接続筒４８及び送水チューブ接続筒４９が形成される。また、鏡筒取付孔４５の上部には、矩形状の係止穴５０が形成される。また、係止穴５０の下方で鏡筒取付孔４５の周りには撮像装置収納凹部２８が形成される。
【００２９】
図５に示すように、撮像装置２６は、鏡筒５２、プリズム５３、プリズム保持枠５４、カバーガラス５５、ＣＣＤ５６、メイン基板５７、サブ基板５８、ケーブル取付枠（ケーブル取付部材）５９、封止樹脂６０、信号ケーブル２５、ケーブル固定部６１から構成される。鏡筒５２は撮影レンズ５１を有し、プリズム保持枠５４にプリズム５３と共に、一体的に保持される。
【００３０】
プリズム５３には、カバーガラス５５を介してＣＣＤ５６が固着される。ＣＣＤ５６はメイン基板５７に取り付けられる。このＣＣＤ５６は、撮影レンズ５１及びプリズム５３を介して結像される光学画像を光電変換する。メイン基板５７とサブ基板５８とは、図示しない接続コードを介して接続されており、メイン基板５７に取り付けることができなかった部品などがサブ基板５８に取り付けられる。サブ基板５８は、接着剤を介してメイン基板に取り付けられる。なお、メイン基板５７、サブ基板５８、プリズム５３、プリズム保持枠５４は封止樹脂６０により一体化され、基板と素線の半田付け部６２は封止樹脂６０により封止されるので、この封止樹脂６０による封入時にメイン基板５７とサブ基板５８とを接着してもよい。
【００３１】
信号ケーブル２５は多芯ケーブルから構成される。この信号ケーブル２５は、複数の素線６５とこれらを束ねたシールド線（図示せず）とこれを覆う外皮６６とから構成される。そして、複数の素線６５とシールド線はメイン基板５７及びサブ基板５８に半田付けされる。素線６５及びシールド線は、組み付けが容易に行え、且つ信号ケーブル２５への押し引き力が素線６５などの半田付け部６２に直接作用することがないように、余裕を持った長さに形成される。なお、信号ケーブル２５の各素線６５はサブ基板５８及びメイン基板５７にそれぞれ接続する代わりに、どちらか一方に直接に接続されるものであってもよい。また、サブ基板５８はフレキシブル基板から構成してもよい。
【００３２】
図６及び図７に示すように、ケーブル取付枠５９は、先端から後端に向けて、係止片６９、取付枠本体７０、ケーブル取付部７１を有する。係止片６９は矩形板からなり、先端に抜脱防止用突片６９ａを有する。
【００３３】
図８は、ケーブル取付枠５９の先端部本体３５への取り付け状態を示している。先端部本体３５の上部周面の係止穴５０は、矩形状に形成される。この係止穴５０は、係止片６９よりも少し大きなサイズであり、係止片６９は係止穴５０に入れられると、このサイズの違いによって、両者の間に水平面での揺動隙間７３が形成される。この揺動隙間７３の範囲内で、係止片６９が水平面内で揺動する。この水平方向での揺動角度θ１は、（第１アングルリングの水平方向のガタによる可動角度）よりも大きく、また（水平方向断面の内蔵物の充填率から算出される干渉の無い可動角度）よりも小さい範囲内で設定される。且つ揺動角度θ１は、鉛直方向に内蔵物が摺動可能な間隙も考慮して設定される。なお、第１アングルリングの水平方向のガタによる可動角度とは、第１アングルリングは垂直方向にのみ回転可能な部材であり、水平方向には回転することのないように規制されるため、水平方向には本来可動するものでは無いが、ここでは、ガタによる可動角度を言っており、極、小さな数値である。
【００３４】
図９に示すように、係止穴５０は係止片６９の厚み寸法よりも大きな高さ寸法を有しており、このサイズの違いによって両者の間に鉛直方向での揺動隙間７４が形成される。この揺動隙間７４の範囲内で係止片６９が係止穴５０内で垂直方向に揺動する。この垂直方向での揺動角度θ２は、（第１アングルリングの垂直方向可動角度）−（ケーブル揺動耐久限度角度）よりも大きくなるように設定する。また、周辺部品との干渉を考慮し、干渉しない角度で設定する。
【００３５】
抜脱防止用突片６９ａは、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５の係止穴５０に入れたときに、係止穴５０の上面からなる揺動規制面５０ａに係止し、係止穴５０からの係止片６９の抜け落ちを防止する。この抜け落ち防止は、先端部本体３５に湾曲部３２の先端筒３７を接合する前の先端部本体３５へのケーブル取付枠５９を仮組み付けする状態で特に有効であり、組み付け作業が容易になる。また、最終的には、湾曲部３２の先端筒３７が先端部本体３５の外周に嵌められて組み付けが完了すると、ケーブル取付枠５９が垂直方向に揺動しようとしても、ケーブル取付枠５９が先端筒３７の内周面に干渉し、それ以上の揺動が制限される。したがって、係止穴５０から係止片６９が抜けることはなくなる。このように揺動可能でありながら先端部本体３５からケーブル取付枠５９が抜け出ることがなく、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５に確実に連結することができる。また、余裕を持った長さの素線６５によって各基板５７，５８に接続されるため、信号ケーブル２５が押し引きされる場合の押し引きの力は、素線６５の半田付け部６２やメイン基板５７やサブ基板５８に伝わることがない。
【００３６】
なお、抜脱防止用突片６９ａを折り曲げてこの折り曲げ角度を調節することにより、揺動規制面５０ａとの間隔が変更可能になり、ケーブル取付枠５９の揺動角度範囲を微調節することができる。
【００３７】
図７に示すように、取付枠本体７０は、上板７０ａとこの両側縁に連続する側板７０ｂとにより、横断面がＵ字形の樋状に構成される。取付枠本体７０内には素線６５が収納される。このようにケーブル取付枠５９を用いて、素線６５を保護することができる。取付枠本体７０は、後端側のケーブル取付部７１に向かうに従い、次第に横断面の面積が小さくなるように絞られる。この絞りは左右方向（Ｘ軸）での絞り量が不均一な絞りになっており、Ｘ軸方向のオフセット量ＯＦｘ（図４参照）が設定される。また、図５に示すように、取付枠本体７０によって係止片６９とケーブル固定部６１とはＹ軸方向で段差ができており、Ｙ軸方向のオフセット量ＯＦｙ（図４参照）が設定される。
【００３８】
これらオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙによって先端部本体３５に、鏡筒５２及びケーブル取付枠５９が取り付けられた状態で、図４に示すように、鏡筒５２の光軸ＣＬ１と、信号ケーブル２５の中心軸ＣＬ２とがずれるようになる。したがって、取付枠本体７０の形状を変えることにより、Ｘ軸方向のオフセット量ＯＦｘ、Ｙ軸方向のオフセット量ＯＦｙを適宜設定することができ、ＸＹ軸を含む面内で任意位置に信号ケーブル２５を撮影光軸ＣＬ１に対してずらして配置することができる。また、取付枠本体７０が絞られてケーブル取付部７１が構成されることにより、信号ケーブル２５のケーブル取付部７１への接着やカシメを容易に行うことができる。
【００３９】
図７に示すように、ケーブル取付部７１は、取付枠本体７０の後端と同じ断面形状で形成される。このケーブル取付部７１の両側板７１ｂには切欠き７１ｃが形成される。この切欠き７１ｃによって両側板７１ｂは分断され、上板７１ａのみで連結されて、先端ケーブル挟持片７１ｄと後端ケーブル挟持片７１ｅとなる。これらケーブル挟持片７１ｄ，７２ｅは、信号ケーブル２５を両側から挟持するようにかしめられ、信号ケーブル２５の外皮６６に圧着する（図５参照）。
【００４０】
図５に示すように、ケーブル挟持片７１ｄ，７２ｅの間には、結束糸７５及び接着剤７６からなる糸巻７７が形成される。結束糸７５は、信号ケーブル２５とケーブル取付部７１の上板７１ａとを接触させた状態で、これらを一体化するように巻回される。そして、ケーブル取付部７１と糸巻７７によってケーブル固定部６１が構成される。このケーブル固定部６１によって、信号ケーブル２５とケーブル取付枠５９との結合強度が高められる。糸巻７７を、先端ケーブル挟持片７１ｄ及び後端ケーブル挟持片７１ｅで挟むため、湾曲部３２による湾曲操作で信号ケーブル２５が押し引きされ、この押し引きの力がこのケーブル固定部６１に作用しても、結合強度が高められているので、ケーブル取付枠５９から信号ケーブル２５がずれてしまうことがなく、素線６５の半田付け部６２の剥がれや破損などの発生が抑えられる。
【００４１】
ケーブル固定部６１の後端の近くで信号ケーブル２５には、保護チューブ８０が被覆される。この保護チューブ８０は、湾曲部３２内の信号ケーブル２５を保護する。この信号ケーブル２５の先端側の外皮６６と、保護チューブ８０の先端側の内面は、必要に応じてエッチング処理の一つとしてテトラエッチ処理することが好ましい。このテトラエッチ処理により、その活性面に接着剤８１が塗布されるので、両者が強固に接着される。なお、必要に応じて信号ケーブル２５のシールド線にはケーブル取付枠５９に接触することがないように、非導電性の被覆チューブが被せられる。
【００４２】
保護チューブ８０は、ケーブル固定部６１の後端側に設けたが、これに代えて、ケーブル固定部６１も覆うように、保護チューブ８０を形成してもよい。この場合には、保護チューブ８０でケーブル固定部６１が被覆されることにより、湾曲部３２の曲げ操作により信号ケーブル２５が曲げられる場合に、曲げ力を信号ケーブル２５だけでなく保護チューブ８０にも分散させることができ、その分だけ信号ケーブル２５の曲げによる耐性を向上させることができる。
【００４３】
また、取付枠本体７０の絞りによるオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙを利用して、湾曲部３２の中心軸に対し、鉗子チャンネル１９のほぼ対角位置に信号ケーブル２５を位置決めすることにより、湾曲部３２の湾曲操作による鉗子チャンネル１９の湾曲挙動の影響が最も少ない位置に、信号ケーブル２５を位置させることができる。したがって、鉗子チャンネル１９の信号ケーブル２５に対する干渉に起因するストレスが軽減され、その分だけ信号ケーブル２５の耐久性が向上し、湾曲部３２の断面内で信号ケーブル２５や各チューブ類の位置が変わってしまう配列乱れが防止される。これにより、信号ケーブル２５へのダメージが少なくなり、信号ケーブル２５の破断などの発生が抑えられる。
【００４４】
ケーブル取付枠５９を用いて信号ケーブル２５を先端部本体３５に取り付けているので、湾曲操作により湾曲部３２が湾曲して信号ケーブル２５が曲げられたり、押し引きされるときに、これらの力がケーブル取付枠５９を介して先端部本体３５に伝えられ、素線６５やこの素線６５の半田付け部６２、基板５７，５８にはこれらの力が作用することがないので、素線６５の断線や半田付け部６２の剥離などの発生が抑えられる。
【００４５】
ケーブル取付枠５９の先端に設けた係止片６９を、先端部本体３５内の係止穴５０に挿入し、これら係止穴５０と係止片６９との間に揺動隙間７３，７４を設けているので、ケーブル取付枠５９が先端部本体３５に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で例えば５度程度の範囲で揺動が可能になる。これにより、信号ケーブル２５に曲げ力や押し引き力が作用しても、先ず、上記揺動隙間７３，７４の範囲内で揺動したのちに、曲げや押し引きが行われるので、信号ケーブル２５にかかる曲げ力や押し引き力を低減することができ、その分だけ耐久性が向上する。
【００４６】
本実施形態では、メイン基板５７及びサブ基板５８に分けられることにより、撮像装置２６をコンパクトにまとめることができ、先端硬質部３１の細径化及び短小化が図れる。また、鏡筒５２と固体撮像素子５６の間でプリズム保持枠５４はプリズム５３を有し、プリズム５３の後端に近接させてサブ基板５８が配置されることにより、プリズム５３の後端側のスペースを有効利用することができ、先端硬質部３１の細径化が図れる。また、プリズム５３、メイン基板５７、サブ基板５８を一体化し、各基板５７，５８への素線６５の半田付け部６２を封止樹脂６０で封止することにより、防水性を確保することができる。
【００４７】
以下、先端硬質部３１の組み立て方法について説明する。先ず、ケーブル取付枠５９のケーブル取付部７１に信号ケーブル２５の外皮６６を入れて、結束糸７５及び接着剤７６により、これらを一体化し、ケーブル固定部６１を形成する。このケーブル固定部６１の形成により、信号ケーブル２５とケーブル取付枠５９が連結される。そして、必要に応じて、先端ケーブル挟持片７１ｄと後端ケーブル挟持片７１ｅがカシメ治具やペンチなどによりかしめられ、外皮６６に密着される。
【００４８】
次ぎに、プリズム保持枠５４に、鏡筒５２、プリズム５３、カバーガラス５５、ＣＣＤ５６、メイン基板５７、サブ基板５８を取り付ける。そして、メイン基板５７及びサブ基板５８に対して、信号ケーブル２５の各素線６５を半田付けする。このとき、各素線６５は余裕を持って取付枠本体７０内に収納されるように長めに形成する。
【００４９】
次ぎに、半田付け部６２を含むプリズム５３、プリズム保持枠５４、メイン基板５７、サブ基板５８を封止樹脂６０にて一体化する。このようにして、ケーブル取付枠５９により信号ケーブル２５が接続された撮像装置２６を形成する。
【００５０】
撮像装置２６は、先端部本体３５に取り付けられる。まず、ケーブル取付枠５９の係止片６９を、先端部本体３５の係止穴５０に挿入する。この後に、湾曲部３２の先端筒３７を先端部本体３５の外周面に被せる。これにより、先端筒３７で係止穴５０が覆われ、しかも先端筒３７の内周面にケーブル取付枠５９が干渉するため、係止穴５０から係止片６９が脱落する程の揺動が規制される。したがって、ケーブル取付枠５９は、先端部本体３５に係止片６９及び係止穴５０を介し揺動自在に連結される。次ぎに、先端キャップ３０やチューブ３６が先端部本体３５や湾曲部３２などに被せられ、組み付けが終了する。このように、係止穴５０に係止片６９を入れることで、信号ケーブル２５を先端部本体３５に簡単に取り付けることができ、撮像装置２６の先端硬質部３１への組み付けが容易になる。
【００５１】
使用に際しては、操作部１５のアングルノブ２１を回転操作し、先端筒３７の内周面に周方向に９０度間隔で４本配置されているワイヤ３４を介して先端筒３７を引っ張ることで、湾曲部３２を所望の方向に所望の湾曲度合いで湾曲させることができる。この湾曲によって信号ケーブル２５が押し引きされると、先ず、係止穴５０と係止片６９との揺動隙間７３，７４によるケーブル取付枠５９の揺動によって、これらの押し引きの力が軽減される。また、ケーブル固定部６１から信号ケーブル２５が曲げられるが、この曲げ力もケーブル取付枠５９と先端部本体３５との揺動によって軽減される。したがって、信号ケーブル２５の押し引き力や曲げ力に起因する信号ケーブル２５の断線の発生が抑えられる。また、押し引き力はケーブル取付枠５９を介して先端部本体３５に作用し、素線６５や半田付け部６２、基板５７，５８などに作用することがないので、湾曲部３２の湾曲操作に起因する素線６５の断線や半田付け部６２の破損の発生が無くなる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、係止部及び係止受け部としての係止片６９及び係止穴５０を矩形状に形成したが、これらの形状は矩形に限らず、他の三角形や半円形、半楕円形、さらには円形や楕円形であってもよい。また、板状部材に限らず、ケーブル取付枠を水平方向及び垂直方向に僅かに揺動可能にできるものであればよく、軸や球状の係止部であってもよい。また、係止受け部は、係止穴に限られることなく、係止部を揺動自在に係止することができるものであればよく、突起や係止ピンなどで構成した受け部としてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 電子内視鏡システム
１１ 電子内視鏡
１４ 挿入部
２５ 信号ケーブル
２６ 撮像装置
３１ 先端硬質部
３２ 湾曲部
４０ 観察窓
５０ 係止穴
５１ 撮影レンズ
５２ 鏡筒
５３ プリズム
５４ プリズム保持枠
５６ ＣＣＤ
５７ メイン基板
５８ サブ基板
５９ ケーブル取付枠
６０ 封止樹脂
６１ ケーブル固定部
６５ 素線
６６ 外皮
６９ 係止片
７０ 取付枠本体
７１ ケーブル取付部
７７ 糸巻
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、例えば被検者の体内に挿入される挿入部を有する。この挿入部は、先端から順に、先端硬質部、湾曲部、軟性部となっている。先端硬質部の先端面には、観察窓、照明窓、鉗子出口、送気・送水ノズルがある。また、先端硬質部の内面には、観察窓に対応した位置で撮像装置が、照明窓に対応した位置でライトガイドがそれぞれ取り付けられる。湾曲部は、複数の節輪ユニットを連結して構成され、ワイヤ操作によって先端硬質部を所望の方向に向けることができる。軟性部は、被検体の所望の観察部位に先端硬質部を到達させるために、１ｍ〜２ｍ程度の長さとなっている。
【０００３】
撮像装置は、レンズやプリズム等の複数個の光学部品からなる光学系と、この光学系によって結像された光学画像を撮像信号に光電変換するＣＣＤ等の固体撮像素子とを有する。固体撮像素子はフレキシブル基板やサブ基板などを介して信号ケーブルに接続される。また、フレキシブル基板やサブ基板には固体撮像素子を駆動するために電子部品が実装されている。撮像装置からの信号は、フレキシブル基板やサブ基板、信号ケーブルを介して画像処理装置に送られる。画像処理装置では信号を画像処理して、モニタに病変部の画像を表示する。
【０００４】
撮像装置からの信号を画像処理装置に送る信号ケーブルは、複合多芯ケーブルから構成されている。この信号ケーブルは、挿入部の全長にわたって挿通されているので、挿入部がループされたり湾曲されたりする度に、強く押し引きされる。このため、基板の接合部から信号ケーブルが剥離する場合がある。
【０００５】
このような剥離を回避するため、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１記載の内視鏡では、フレキシブル基板の一端側に信号ケーブルが半田付けされるとともに、その半田付けされた信号ケーブルを囲むようにフレキシブル基板がコの字状に折り曲げられ、その周囲をシールドテープと絶縁テープによって被覆され、この内部空間にエポキシ系の接着剤が充填されて変形しないように固められている。さらに、信号ケーブルが固定された側の回路基板は、押さえ板を介して、固定ねじによって連結筒に固定されているため、信号ケーブルが強く押し引きされても、回路基板は動かず、信号ケーブルから回路基板に加わるねじれや傾きの力も、可撓性のある回路基板で吸収されて、固体撮像素子及び対物光学系には伝わらない。
【０００６】
特許文献２記載の撮像装置では、フレキシブル基板と信号ケーブルの接続部は封止材で覆い固められている。
【０００７】
特許文献３記載の撮像装置は、固体撮像素子及びフレキシブル基板の電子部品実装部を収容する補強枠を備え、この補強枠の内側に接着剤を充填している。さらに、フレキシブル基板に半田付けされた信号ケーブルの先端部分と補強枠とを熱収縮チューブで覆い、この内側に接着剤を充填して密封している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２６１０６４号公報
【特許文献２】特開平９−１４６０１１号公報
【特許文献３】特開２００８−１１８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１記載の撮像装置では、回路基板を固定ねじによって連結筒に固定するという煩雑な作業が必要となるという欠点がある。特許文献２記載の撮像装置では、信号ケーブルが押し引きされる力は、フレキシブル基板との接合部やフレキシブル基板に伝わる。フレキシブル基板に伝わった力は、信号ケーブルとフレキシブル基板との半田付け部やフレキシブル基板と固体撮像素子との接合部等にかかることになり、これらのいずれか弱いところに剥離や破損が生じる懸念がある。
【００１０】
特許文献３記載の撮像装置では、固体撮像素子を補強枠の内部に収納する関係上、固体撮像素子のサイズによって補強枠のサイズが影響を受ける。内視鏡への要求も高画質化、細径化、オートクレーブ対応など多様化しており、それに伴い固体撮像素子及びその周辺の部品も多様化/複雑化している。固体撮像素子及びその周辺部品に機能が増えることで大型化すると、これをすべて収納する補強枠も大型化するため、内視鏡挿入部の先端硬質部の径が太くなり、患者の負担が増加するという欠点がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、信号ケーブルが強く押し引きされた場合でも、信号ケーブル，フレキシブル基板，固体撮像素子等の部品の破損やこれらの接合部の剥離の発生を抑えることができ、しかも組立も簡単に行えるようにした内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の内視鏡は、観察窓、前記観察窓に対面する位置に形成されている鏡筒取付孔を有する先端部本体と、前記鏡筒取付孔に取り付けられるレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して結像される光学画像を光電変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子が取り付けられる基板と、前記レンズ鏡筒、前記基板を保持する保持枠と、前記基板と電気的に接続される複数の素線及びこれを覆う外皮からなる信号ケーブルと、一端に係止部、他端に前記信号ケーブルの外皮が固着されるケーブル固定部を有するケーブル取付部材と、前記鏡筒取付孔に近接して前記先端部本体に形成され、前記係止部を揺動自在に保持する係止受け部とを備える。
【００１３】
なお、前記係止部は板状の係止片からなり、前記係止受け部は、前記係止片よりも揺動隙間分だけ大きいサイズで形成され、前記係止片が入れられる係止穴からなることが好ましい。この場合には、係止穴に係止片を入れることで、信号ケーブルを先端部本体に簡単に取り付けることができ、撮像装置の組み付けが容易になる。
【００１４】
また、係止穴は、ケーブル取付部材の揺動時に、係止片の先端上面が当接する揺動規制面を有することが好ましい。この場合には、ケーブル取付部材を先端部本体に仮取り付けする場合に、組み付け作業が容易になる。
【００１５】
前記先端部本体の外周面に取り付けられる先端筒を有する湾曲部を備え、前記先端筒により前記係止穴を覆うことが好ましい。この場合には、ケーブル取付部材は先端筒の内周面で揺動が規制されるため、係止穴から係止部が脱落することがなくなる。
【００１６】
前記基板は、メイン基板及びサブ基板に分けて形成、もしくはフレキシブル基板で形成することにより、撮像装置をコンパクトにまとめることができ、挿入部の細径化及び短小化が図れる。さらに、前記鏡筒と前記撮像素子の間にプリズムを有し、前記プリズムの後方に周辺素子を搭載した基板を有し、前記基板は、前記ケーブル取付部材により覆われることにより、プリズムの後端側のスペースを有効利用することができ、挿入部の細径化が図れる。
【００１７】
前記ケーブル取付部材は、上板の両端に側板が連接され横断面がＵ字形の樋状の取付枠であり、先端に前記係止片が、後端に前記ケーブル固定部が形成され、前記取付枠内に前記素線が収納されることにより、ケーブル取付部材を用いて、素線を保護することができる。また、プリズム、メイン基板、サブ基板もしくは屈曲し撮像素子とは異なる面に延出されたメイン基板の一部を一体化し、各基板への素線の半田付け部を封止する封止樹脂を有することにより、防水性を確保することができる
【００１８】
前記ケーブル固定部を、先端ケーブル挟持部、上板、後端ケーブル挟持部からなるケーブル取付部と、前記先端ケーブル挟持部及び後端ケーブル挟持部の間で、前記上板と前記信号ケーブルの外周とを結束糸の巻回と接着剤とにより一体化した糸巻とから構成することにより、ケーブル取付枠に信号ケーブルを確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、係止部と係止片との係止によって、信号ケーブルを先端部本体に取り付けることができる。したがって、湾曲部の湾曲操作によって信号ケーブルが押し引きされる場合でも、この信号ケーブルの押し引き力が撮像装置の半田付け部に作用することがなく、半田付け部の剥離や破断などの発生を抑えることができる。また、係止によってケーブル取付部材が先端部本体に揺動自在に取り付けられるため、湾曲部の湾曲操作を受けて信号ケーブルに押し引き力や曲げ力が作用する場合でも、先ずケーブル取付部材が揺動し、この後に押し引き力や、曲げ力が加わるため、信号ケーブル自体にかかる力や変形量を小さくすることができる。したがって、信号ケーブルの破断防止や、耐久性の向上が図れる。また、信号ケーブルによる曲げ変形量を小さくすることができるため、湾曲操作時の負荷が小さくなり、湾曲操作が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の電子内視鏡システムを示す斜視図である。
【図２】先端硬質部を示す断面図である。
【図３】挿入部先端面を示す正面図である。
【図４】先端部本体を内側から見た正面図である。
【図５】撮像装置の断面図である。
【図６】撮像装置の平面図である。
【図７】ケーブル取付枠の斜視図である。
【図８】先端部本体にケーブル取付枠を取り付けた状態における水平面での揺動範囲を示す平面図である。
【図９】先端部本体にケーブル取付枠を取り付けた状態における垂直面での揺動範囲を示す挿入部先端の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１において、電子内視鏡システム１０は、電子内視鏡１１、プロセッサ装置１２、光源装置１３からなる。電子内視鏡１１は、被検体（患者）内に挿入される可撓性の挿入部１４と、挿入部１４の基端部分に連設された操作部１５と、プロセッサ装置１２および光源装置１３に接続されるコネクタ１６と、操作部１５、コネクタ１６間を繋ぐユニバーサルコード１７とを有する。
【００２２】
操作部１５の先端側には、鉗子口１８が設けられる。鉗子口１８には、電気メス等の処置具が挿通される。鉗子口１８は、挿入部１４内の鉗子チャンネル１９（図２参照）を通して、先端面１４ａの鉗子出口２０（図２および図３参照）に連通している。
【００２３】
操作部１５は、アングルノブ２１、送気・送水ボタン２２、吸引ボタン２３、レリーズボタンなどの各種操作部材を備えている。アングルノブ２１は、回転操作によって挿入部１４の先端硬質部３１を上下左右方向に湾曲させる。送気・送水ボタン２２は、押圧操作によって送気・送水ノズル４３（図３参照）からエアーまたは水を噴出させる。吸引ボタン２３は、押圧操作によって、体内の液体や組織等の被吸引物を鉗子出口２０から吸引する。レリーズボタンは、押圧操作によって観察画像を静止画記録する。
【００２４】
プロセッサ装置１２は、光源装置１３と電気的に接続され、電子内視鏡システム１０の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１２は、ユニバーサルコード１７や挿入部１４内に挿通された信号ケーブル２５（図２参照）を介して電子内視鏡１１に給電を行い、先端硬質部３１に搭載された撮像装置２６（図２参照）の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１２は、信号ケーブル２５を介して撮像装置２６からの信号を受信し、各種処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１２にはモニタ２７が接続されている。モニタ２７は、プロセッサ装置１２からの画像データに基づき観察画像を表示する。
【００２５】
挿入部１４は、先端面１４ａから順に、先端硬質部３１、湾曲部３２、及び軟性部３３となっている。図２に示すように、先端硬質部３１は、硬質樹脂製の先端部本体３５に、軟質樹脂製の先端キャップ３０を被せ、先端部本体３５とこれに続く湾曲部３２の金属製先端筒３７をチューブ３６により被覆して構成される。湾曲部３２は、先端筒３７、複数の関節用節輪３８ａを連結ピン３９で連結した節輪ユニット３８から構成され、ピン結合部分が所定角度で回転することにより全体が湾曲する。湾曲部３２内には、操作部１５のアングルノブ２１から４本のワイヤ３４が挿通されており、これらのワイヤ３４がアングルノブ２１（図１参照）の回転操作により押し引きされる。この押し引きによって、湾曲部３２が上下左右方向に任意角度で湾曲する。これにより、先端硬質部３１が体腔内の所望の方向に向けられ、体腔内の被観察部位を撮像装置２６で撮像することができる。軟性部３３は、操作部１５と湾曲部３２との間を細径で長尺状に繋ぐ部分であり、可撓性を有している。
【００２６】
先端部本体３５は硬質樹脂製の円柱体から構成されており、外周面には段部３５ａが形成される。先端部本体３５には軟質樹脂からなる先端キャップ３０が固着される。また、段部３５ａには、湾曲部３２の先端筒３７が接合される。さらに、先端部本体３５の後端側外周面と先端筒３７を覆うようにして、軟質樹脂製のチューブ３６が先端キャップ３０の後端面に接合される。このチューブ３６は、湾曲部３２の外周面を覆い、操作部１５まで連続しており、挿入部１４の外周表皮を構成する。
【００２７】
図３に示すように、先端面１４ａには、前記鉗子出口２０の他に、観察窓４０、照明窓４１，４２、及び送気・送水ノズル４３が設けられる。また、必要に応じて、ウォータジェット噴き出し口やその他のノズルなどが設けられる。図２に示すように、鉗子出口２０に連続するように、先端部本体３５には出口筒４４が取り付けられており、この後端部に鉗子チャンネル１９が外嵌される。また、観察窓４０の奥には、鏡筒取付孔４５が形成されており、この取付孔４５に撮像装置２６の鏡筒５２が取り付けられる。
【００２８】
図４に示すように、先端部本体３５には、鏡筒取付孔４５，出口筒４４の他に、ライトガイド取付孔４６，４７が形成される。ライトガイド取付孔４６，４７は、図３に示す二つの照明窓４１，４２に対応する位置に形成される。また、送気・送水ノズル４３に対応する位置には、送気チューブ接続筒４８及び送水チューブ接続筒４９が形成される。また、鏡筒取付孔４５の上部には、矩形状の係止穴５０が形成される。また、係止穴５０の下方で鏡筒取付孔４５の周りには撮像装置収納凹部２８が形成される。
【００２９】
図５に示すように、撮像装置２６は、鏡筒５２、プリズム５３、プリズム保持枠５４、カバーガラス５５、ＣＣＤ５６、メイン基板５７、サブ基板５８、ケーブル取付枠（ケーブル取付部材）５９、封止樹脂６０、信号ケーブル２５、ケーブル固定部６１から構成される。鏡筒５２は撮影レンズ５１を有し、プリズム保持枠５４にプリズム５３と共に、一体的に保持される。
【００３０】
プリズム５３には、カバーガラス５５を介してＣＣＤ５６が固着される。ＣＣＤ５６はメイン基板５７に取り付けられる。このＣＣＤ５６は、撮影レンズ５１及びプリズム５３を介して結像される光学画像を光電変換する。メイン基板５７とサブ基板５８とは、図示しない接続コードを介して接続されており、メイン基板５７に取り付けることができなかった部品などがサブ基板５８に取り付けられる。サブ基板５８は、接着剤を介してメイン基板に取り付けられる。なお、メイン基板５７、サブ基板５８、プリズム５３、プリズム保持枠５４は封止樹脂６０により一体化され、基板と素線の半田付け部６２は封止樹脂６０により封止されるので、この封止樹脂６０による封入時にメイン基板５７とサブ基板５８とを接着してもよい。
【００３１】
信号ケーブル２５は多芯ケーブルから構成される。この信号ケーブル２５は、複数の素線６５とこれらを束ねたシールド線（図示せず）とこれを覆う外皮６６とから構成される。そして、複数の素線６５とシールド線はメイン基板５７及びサブ基板５８に半田付けされる。素線６５及びシールド線は、組み付けが容易に行え、且つ信号ケーブル２５への押し引き力が素線６５などの半田付け部６２に直接作用することがないように、余裕を持った長さに形成される。なお、信号ケーブル２５の各素線６５はサブ基板５８及びメイン基板５７にそれぞれ接続する代わりに、どちらか一方に直接に接続されるものであってもよい。また、サブ基板５８はフレキシブル基板から構成してもよい。
【００３２】
図６及び図７に示すように、ケーブル取付枠５９は、先端から後端に向けて、係止片６９、取付枠本体７０、ケーブル取付部７１を有する。係止片６９は矩形板からなり、先端に抜脱防止用突片６９ａを有する。
【００３３】
図８は、ケーブル取付枠５９の先端部本体３５への取り付け状態を示している。先端部本体３５の上部周面の係止穴５０は、矩形状に形成される。この係止穴５０は、係止片６９よりも少し大きなサイズであり、係止片６９は係止穴５０に入れられると、このサイズの違いによって、両者の間に水平面での揺動隙間７３が形成される。この揺動隙間７３の範囲内で、係止片６９が水平面内で揺動する。この水平方向での揺動角度θ１は、（第１アングルリングの水平方向のガタによる可動角度）よりも大きく、また（水平方向断面の内蔵物の充填率から算出される干渉の無い可動角度）よりも小さい範囲内で設定される。且つ揺動角度θ１は、鉛直方向に内蔵物が摺動可能な間隙も考慮して設定される。なお、第１アングルリングの水平方向のガタによる可動角度とは、第１アングルリングは垂直方向にのみ回転可能な部材であり、水平方向には回転することのないように規制されるため、水平方向には本来可動するものでは無いが、ここでは、ガタによる可動角度を言っており、極、小さな数値である。
【００３４】
図９に示すように、係止穴５０は係止片６９の厚み寸法よりも大きな高さ寸法を有しており、このサイズの違いによって両者の間に鉛直方向での揺動隙間７４が形成される。この揺動隙間７４の範囲内で係止片６９が係止穴５０内で垂直方向に揺動する。この垂直方向での揺動角度θ２は、（第１アングルリングの垂直方向可動角度）−（ケーブル揺動耐久限度角度）よりも大きくなるように設定する。また、周辺部品との干渉を考慮し、干渉しない角度で設定する。
【００３５】
抜脱防止用突片６９ａは、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５の係止穴５０に入れたときに、係止穴５０の上面からなる揺動規制面５０ａに係止し、係止穴５０からの係止片６９の抜け落ちを防止する。この抜け落ち防止は、先端部本体３５に湾曲部３２の先端筒３７を接合する前の先端部本体３５へのケーブル取付枠５９を仮組み付けする状態で特に有効であり、組み付け作業が容易になる。また、最終的には、湾曲部３２の先端筒３７が先端部本体３５の外周に嵌められて組み付けが完了すると、ケーブル取付枠５９が垂直方向に揺動しようとしても、ケーブル取付枠５９が先端筒３７の内周面に干渉し、それ以上の揺動が制限される。したがって、係止穴５０から係止片６９が抜けることはなくなる。このように揺動可能でありながら先端部本体３５からケーブル取付枠５９が抜け出ることがなく、ケーブル取付枠５９を先端部本体３５に確実に連結することができる。また、余裕を持った長さの素線６５によって各基板５７，５８に接続されるため、信号ケーブル２５が押し引きされる場合の押し引きの力は、素線６５の半田付け部６２やメイン基板５７やサブ基板５８に伝わることがない。
【００３６】
なお、抜脱防止用突片６９ａを折り曲げてこの折り曲げ角度を調節することにより、揺動規制面５０ａとの間隔が変更可能になり、ケーブル取付枠５９の揺動角度範囲を微調節することができる。
【００３７】
図７に示すように、取付枠本体７０は、上板７０ａとこの両側縁に連続する側板７０ｂとにより、横断面がＵ字形の樋状に構成される。取付枠本体７０内には素線６５が収納される。このようにケーブル取付枠５９を用いて、素線６５を保護することができる。取付枠本体７０は、後端側のケーブル取付部７１に向かうに従い、次第に横断面の面積が小さくなるように絞られる。この絞りは左右方向（Ｘ軸）での絞り量が不均一な絞りになっており、Ｘ軸方向のオフセット量ＯＦｘ（図４参照）が設定される。また、図５に示すように、取付枠本体７０によって係止片６９とケーブル固定部６１とはＹ軸方向で段差ができており、Ｙ軸方向のオフセット量ＯＦｙ（図４参照）が設定される。
【００３８】
これらオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙによって先端部本体３５に、鏡筒５２及びケーブル取付枠５９が取り付けられた状態で、図４に示すように、鏡筒５２の光軸ＣＬ１と、信号ケーブル２５の中心軸ＣＬ２とがずれるようになる。したがって、取付枠本体７０の形状を変えることにより、Ｘ軸方向のオフセット量ＯＦｘ、Ｙ軸方向のオフセット量ＯＦｙを適宜設定することができ、ＸＹ軸を含む面内で任意位置に信号ケーブル２５を撮影光軸ＣＬ１に対してずらして配置することができる。また、取付枠本体７０が絞られてケーブル取付部７１が構成されることにより、信号ケーブル２５のケーブル取付部７１への接着やカシメを容易に行うことができる。
【００３９】
図７に示すように、ケーブル取付部７１は、取付枠本体７０の後端と同じ断面形状で形成される。このケーブル取付部７１の両側板７１ｂには切欠き７１ｃが形成される。この切欠き７１ｃによって両側板７１ｂは分断され、上板７１ａのみで連結されて、先端ケーブル挟持片７１ｄと後端ケーブル挟持片７１ｅとなる。これらケーブル挟持片７１ｄ，７２ｅは、信号ケーブル２５を両側から挟持するようにかしめられ、信号ケーブル２５の外皮６６に圧着する（図５参照）。
【００４０】
図５に示すように、ケーブル挟持片７１ｄ，７２ｅの間には、結束糸７５及び接着剤７６からなる糸巻７７が形成される。結束糸７５は、信号ケーブル２５とケーブル取付部７１の上板７１ａとを接触させた状態で、これらを一体化するように巻回される。そして、ケーブル取付部７１と糸巻７７によってケーブル固定部６１が構成される。このケーブル固定部６１によって、信号ケーブル２５とケーブル取付枠５９との結合強度が高められる。糸巻７７を、先端ケーブル挟持片７１ｄ及び後端ケーブル挟持片７１ｅで挟むため、湾曲部３２による湾曲操作で信号ケーブル２５が押し引きされ、この押し引きの力がこのケーブル固定部６１に作用しても、結合強度が高められているので、ケーブル取付枠５９から信号ケーブル２５がずれてしまうことがなく、素線６５の半田付け部６２の剥がれや破損などの発生が抑えられる。
【００４１】
ケーブル固定部６１の後端の近くで信号ケーブル２５には、保護チューブ８０が被覆される。この保護チューブ８０は、湾曲部３２内の信号ケーブル２５を保護する。この信号ケーブル２５の先端側の外皮６６と、保護チューブ８０の先端側の内面は、必要に応じてエッチング処理の一つとしてテトラエッチ処理することが好ましい。このテトラエッチ処理により、その活性面に接着剤８１が塗布されるので、両者が強固に接着される。なお、必要に応じて信号ケーブル２５のシールド線にはケーブル取付枠５９に接触することがないように、非導電性の被覆チューブが被せられる。
【００４２】
保護チューブ８０は、ケーブル固定部６１の後端側に設けたが、これに代えて、ケーブル固定部６１も覆うように、保護チューブ８０を形成してもよい。この場合には、保護チューブ８０でケーブル固定部６１が被覆されることにより、湾曲部３２の曲げ操作により信号ケーブル２５が曲げられる場合に、曲げ力を信号ケーブル２５だけでなく保護チューブ８０にも分散させることができ、その分だけ信号ケーブル２５の曲げによる耐性を向上させることができる。
【００４３】
また、取付枠本体７０の絞りによるオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙを利用して、湾曲部３２の中心軸に対し、鉗子チャンネル１９のほぼ対角位置に信号ケーブル２５を位置決めすることにより、湾曲部３２の湾曲操作による鉗子チャンネル１９の湾曲挙動の影響が最も少ない位置に、信号ケーブル２５を位置させることができる。したがって、鉗子チャンネル１９の信号ケーブル２５に対する干渉に起因するストレスが軽減され、その分だけ信号ケーブル２５の耐久性が向上し、湾曲部３２の断面内で信号ケーブル２５や各チューブ類の位置が変わってしまう配列乱れが防止される。これにより、信号ケーブル２５へのダメージが少なくなり、信号ケーブル２５の破断などの発生が抑えられる。
【００４４】
ケーブル取付枠５９を用いて信号ケーブル２５を先端部本体３５に取り付けているので、湾曲操作により湾曲部３２が湾曲して信号ケーブル２５が曲げられたり、押し引きされるときに、これらの力がケーブル取付枠５９を介して先端部本体３５に伝えられ、素線６５やこの素線６５の半田付け部６２、基板５７，５８にはこれらの力が作用することがないので、素線６５の断線や半田付け部６２の剥離などの発生が抑えられる。
【００４５】
ケーブル取付枠５９の先端に設けた係止片６９を、先端部本体３５内の係止穴５０に挿入し、これら係止穴５０と係止片６９との間に揺動隙間７３，７４を設けているので、ケーブル取付枠５９が先端部本体３５に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で例えば５度程度の範囲で揺動が可能になる。これにより、信号ケーブル２５に曲げ力や押し引き力が作用しても、先ず、上記揺動隙間７３，７４の範囲内で揺動したのちに、曲げや押し引きが行われるので、信号ケーブル２５にかかる曲げ力や押し引き力を低減することができ、その分だけ耐久性が向上する。
【００４６】
本実施形態では、メイン基板５７及びサブ基板５８に分けられることにより、撮像装置２６をコンパクトにまとめることができ、先端硬質部３１の細径化及び短小化が図れる。また、鏡筒５２と固体撮像素子５６の間でプリズム保持枠５４はプリズム５３を有し、プリズム５３の後端に近接させてサブ基板５８が配置されることにより、プリズム５３の後端側のスペースを有効利用することができ、先端硬質部３１の細径化が図れる。また、プリズム５３、メイン基板５７、サブ基板５８を一体化し、各基板５７，５８への素線６５の半田付け部６２を封止樹脂６０で封止することにより、防水性を確保することができる。
【００４７】
以下、先端硬質部３１の組み立て方法について説明する。先ず、ケーブル取付枠５９のケーブル取付部７１に信号ケーブル２５の外皮６６を入れて、結束糸７５及び接着剤７６により、これらを一体化し、ケーブル固定部６１を形成する。このケーブル固定部６１の形成により、信号ケーブル２５とケーブル取付枠５９が連結される。そして、必要に応じて、先端ケーブル挟持片７１ｄと後端ケーブル挟持片７１ｅがカシメ治具やペンチなどによりかしめられ、外皮６６に密着される。
【００４８】
次ぎに、プリズム保持枠５４に、鏡筒５２、プリズム５３、カバーガラス５５、ＣＣＤ５６、メイン基板５７、サブ基板５８を取り付ける。そして、メイン基板５７及びサブ基板５８に対して、信号ケーブル２５の各素線６５を半田付けする。このとき、各素線６５は余裕を持って取付枠本体７０内に収納されるように長めに形成する。
【００４９】
次ぎに、半田付け部６２を含むプリズム５３、プリズム保持枠５４、メイン基板５７、サブ基板５８を封止樹脂６０にて一体化する。このようにして、ケーブル取付枠５９により信号ケーブル２５が接続された撮像装置２６を形成する。
【００５０】
撮像装置２６は、先端部本体３５に取り付けられる。まず、ケーブル取付枠５９の係止片６９を、先端部本体３５の係止穴５０に挿入する。この後に、湾曲部３２の先端筒３７を先端部本体３５の外周面に被せる。これにより、先端筒３７で係止穴５０が覆われ、しかも先端筒３７の内周面にケーブル取付枠５９が干渉するため、係止穴５０から係止片６９が脱落する程の揺動が規制される。したがって、ケーブル取付枠５９は、先端部本体３５に係止片６９及び係止穴５０を介し揺動自在に連結される。次ぎに、先端キャップ３０やチューブ３６が先端部本体３５や湾曲部３２などに被せられ、組み付けが終了する。このように、係止穴５０に係止片６９を入れることで、信号ケーブル２５を先端部本体３５に簡単に取り付けることができ、撮像装置２６の先端硬質部３１への組み付けが容易になる。
【００５１】
使用に際しては、操作部１５のアングルノブ２１を回転操作し、先端筒３７の内周面に周方向に９０度間隔で４本配置されているワイヤ３４を介して先端筒３７を引っ張ることで、湾曲部３２を所望の方向に所望の湾曲度合いで湾曲させることができる。この湾曲によって信号ケーブル２５が押し引きされると、先ず、係止穴５０と係止片６９との揺動隙間７３，７４によるケーブル取付枠５９の揺動によって、これらの押し引きの力が軽減される。また、ケーブル固定部６１から信号ケーブル２５が曲げられるが、この曲げ力もケーブル取付枠５９と先端部本体３５との揺動によって軽減される。したがって、信号ケーブル２５の押し引き力や曲げ力に起因する信号ケーブル２５の断線の発生が抑えられる。また、押し引き力はケーブル取付枠５９を介して先端部本体３５に作用し、素線６５や半田付け部６２、基板５７，５８などに作用することがないので、湾曲部３２の湾曲操作に起因する素線６５の断線や半田付け部６２の破損の発生が無くなる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、係止部及び係止受け部としての係止片６９及び係止穴５０を矩形状に形成したが、これらの形状は矩形に限らず、他の三角形や半円形、半楕円形、さらには円形や楕円形であってもよい。また、板状部材に限らず、ケーブル取付枠を水平方向及び垂直方向に僅かに揺動可能にできるものであればよく、軸や球状の係止部であってもよい。また、係止受け部は、係止穴に限られることなく、係止部を揺動自在に係止することができるものであればよく、突起や係止ピンなどで構成した受け部としてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 電子内視鏡システム
１１ 電子内視鏡
１４ 挿入部
２５ 信号ケーブル
２６ 撮像装置
３１ 先端硬質部
３２ 湾曲部
４０ 観察窓
５０ 係止穴
５１ 撮影レンズ
５２ 鏡筒
５３ プリズム
５４ プリズム保持枠
５６ ＣＣＤ
５７ メイン基板
５８ サブ基板
５９ ケーブル取付枠
６０ 封止樹脂
６１ ケーブル固定部
６５ 素線
６６ 外皮
６９ 係止片
７０ 取付枠本体
７１ ケーブル取付部
７７ 糸巻
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察窓、前記観察窓に対面する位置に形成されている鏡筒取付孔を有する先端部本体と、
前記鏡筒取付孔に取り付けられるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を介して結像される光学画像を光電変換する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子が取り付けられる基板と、
前記基板と電気的に接続される複数の素線及びこれを覆う外皮からなる信号ケーブルと、
一端に係止部、他端に前記信号ケーブルの外皮が固着されるケーブル固定部を有するケーブル取付部材と、
前記鏡筒取付孔に近接して前記先端部本体に形成され、前記係止部を揺動自在に保持する係止受け部と
を備えることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記係止部は板状の係止片からなり、
前記係止受け部は、前記係止片よりも揺動隙間分だけ大きいサイズで形成され、前記係止片が入れられる係止穴からなることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項３】
前記係止穴は、前記ケーブル取付部材の揺動時に、前記係止片の先端上面が当接する揺動規制面を有することを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
【請求項４】
前記先端部本体の外周面に取り付けられる先端筒を有する湾曲部を備え、前記先端筒により前記係止穴を覆うことを特徴とする請求項３記載の内視鏡。
【請求項５】
前記鏡筒と前記撮像素子の間にプリズムを有し、
前記プリズムの後方に周辺素子を搭載した基板を有し、前記基板は、前記ケーブル取付部材により覆われることを特徴とする請求項4記載の内視鏡。
【請求項６】
前記ケーブル取付部材は、上板の両端に側板が連接され横断面がＵ字形の樋状の取付枠であり、先端に前記係止片が、後端に前記ケーブル固定部が形成され、前記取付枠内に前記素線が収納されることを特徴とする請求項５記載の内視鏡。
【請求項７】
前記取付枠は、先端から後端に向かうに従い前記樋方向に直交する横断面の断面積が次第に小さくなるように絞られ、この絞りにより前記先端部本体に取り付けられる前記鏡筒の光軸と、前記ケーブル取付部材に固定される信号ケーブルの中心軸とをオフセットさせることを特徴とする請求項６記載の内視鏡。
【請求項８】
前記ケーブル固定部を、先端ケーブル挟持部、上板、後端ケーブル挟持部からなるケーブル取付部と、前記先端ケーブル挟持部及び後端ケーブル挟持部の間で、前記上板と前記信号ケーブルの外周とを結束糸の巻回と接着剤とにより一体化した糸巻とから構成することを特徴とする請求項７記載の内視鏡。
【請求項１】
観察窓、前記観察窓に対面する位置に形成されている鏡筒取付孔を有する先端部本体と、
前記鏡筒取付孔に取り付けられるレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を介して結像される光学画像を光電変換する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子が取り付けられる基板と、
前記基板と電気的に接続される複数の素線及びこれを覆う外皮からなる信号ケーブルと、
一端に係止部、他端に前記信号ケーブルの外皮が固着されるケーブル固定部を有するケーブル取付部材と、
前記鏡筒取付孔に近接して前記先端部本体に形成され、前記係止部を揺動自在に保持する係止受け部と
を備えることを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記係止部は板状の係止片からなり、
前記係止受け部は、前記係止片よりも揺動隙間分だけ大きいサイズで形成され、前記係止片が入れられる係止穴からなることを特徴とする請求項１記載の内視鏡。
【請求項３】
前記係止穴は、前記ケーブル取付部材の揺動時に、前記係止片の先端上面が当接する揺動規制面を有することを特徴とする請求項２記載の内視鏡。
【請求項４】
前記先端部本体の外周面に取り付けられる先端筒を有する湾曲部を備え、前記先端筒により前記係止穴を覆うことを特徴とする請求項３記載の内視鏡。
【請求項５】
前記鏡筒と前記撮像素子の間にプリズムを有し、
前記プリズムの後方に周辺素子を搭載した基板を有し、前記基板は、前記ケーブル取付部材により覆われることを特徴とする請求項4記載の内視鏡。
【請求項６】
前記ケーブル取付部材は、上板の両端に側板が連接され横断面がＵ字形の樋状の取付枠であり、先端に前記係止片が、後端に前記ケーブル固定部が形成され、前記取付枠内に前記素線が収納されることを特徴とする請求項５記載の内視鏡。
【請求項７】
前記取付枠は、先端から後端に向かうに従い前記樋方向に直交する横断面の断面積が次第に小さくなるように絞られ、この絞りにより前記先端部本体に取り付けられる前記鏡筒の光軸と、前記ケーブル取付部材に固定される信号ケーブルの中心軸とをオフセットさせることを特徴とする請求項６記載の内視鏡。
【請求項８】
前記ケーブル固定部を、先端ケーブル挟持部、上板、後端ケーブル挟持部からなるケーブル取付部と、前記先端ケーブル挟持部及び後端ケーブル挟持部の間で、前記上板と前記信号ケーブルの外周とを結束糸の巻回と接着剤とにより一体化した糸巻とから構成することを特徴とする請求項７記載の内視鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７０７６５（Ｐ２０１２−１７０７６５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８１８１（Ｐ２０１１−３８１８１）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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