本發(fā)明涉及適合高速傳送的內(nèi)窺鏡用連接器。
背景技術(shù):
以往,在醫(yī)療用領(lǐng)域中,廣泛應(yīng)用能夠通過將細(xì)長的插入部插入到體腔內(nèi)來觀察體腔內(nèi)器官等的內(nèi)窺鏡。在將體腔內(nèi)器官等的觀察圖像顯示于監(jiān)視器上的情況下,使用在內(nèi)窺鏡插入部前端或后端的攝像部配設(shè)有電荷耦合元件(ccd)等固體攝像元件的電子內(nèi)窺鏡、或在能夠進行肉眼觀察的光學(xué)內(nèi)窺鏡的目鏡部安裝有外接照相機的內(nèi)窺鏡等。
從設(shè)置于電子內(nèi)窺鏡和外接照相機的攝像元件輸出的信號被與電子內(nèi)窺鏡或外接照相機等分體的圖像處理裝置影像信號化,然后被輸出給監(jiān)視器。分體構(gòu)成的電子內(nèi)窺鏡、外接照相機等與圖像處理裝置之間經(jīng)由內(nèi)窺鏡用連接器而連接。并且,關(guān)于在醫(yī)療處置或手術(shù)中使用的各種處置器具,也是通過內(nèi)窺鏡用連接器與還作為能量的供給源的控制裝置連接。
作為這樣的內(nèi)窺鏡用連接器,存在wo2011-52408號公報所公開的內(nèi)窺鏡用連接器。而且,作為內(nèi)窺鏡所采用的內(nèi)窺鏡用連接器,考慮便攜性,大多形成為圓筒形狀。并且,在考慮水密的情況下,內(nèi)窺鏡用連接器與外部設(shè)備的插孔的連接部(嵌合部)最好是與內(nèi)窺鏡用連接器的外部封裝形狀即圓筒形狀一致的圓筒形狀。其結(jié)果為,在內(nèi)窺鏡用連接器中,電接點設(shè)置于圓筒形狀的嵌合部的前表面或側(cè)面。在將電接點設(shè)置于嵌合部的前表面的情況下,該電接點僅通過與插孔的電接點接觸就電導(dǎo)通。另一方面,當(dāng)將電接點設(shè)置于嵌合部的側(cè)面時,內(nèi)窺鏡用連接器的電接點與插孔的電接點在嵌合時彼此一邊摩擦一邊前進地接觸,因此,即使在電接點被污染的情況等也在滑動時去除了污染,電連接良好。wo2011-52408號公報的裝置在嵌合部的圓筒形狀的周面上設(shè)置有電接點,具有易于把持、水密構(gòu)造和電連接優(yōu)異的特性。
而且,近年來,利用內(nèi)窺鏡進行傳送的圖像的分辨率變高,內(nèi)窺鏡用連接器所要求的數(shù)據(jù)通信速度變高。為了配置這樣的高速傳送所需的電路元件,需要增大設(shè)置于內(nèi)窺鏡用連接器的電路基板的尺寸。由于內(nèi)窺鏡用連接器的外形尺寸的制限,無法將電路基板配置為基板面與內(nèi)窺鏡用連接器的徑向平行,從而將電路基板配置于內(nèi)窺鏡用連接器的長度方向上。因此,無法使電路基板上的端子(以下,稱為基板端子)與內(nèi)窺鏡用連接器的電接點(以下,稱為連接器接點)直接接觸,需要通過布線來連接基板端子與連接器接點?;蛘撸捎萌缦路椒ǎ簩⑦B接器接點與中繼基板的端子直接連接,通過布線來連接該中繼基板和基板端子,其中,該中繼基板的基板面與內(nèi)窺鏡用連接器的徑向平行地配置。
不論在哪種情況下,為了連接器接點與基板端子之間的電連接,都需要布線,從而存在由于該布線導(dǎo)致傳送特性惡化這樣的問題。另外,在通過布線分別連接各基板端子和各連接器接點的情況下,還存在以下缺點:組裝作業(yè)變得繁雜,并且布線長根據(jù)每個布線而不同,從而每個布線的傳送特性不同。
本發(fā)明的目的在于提供如下的內(nèi)窺鏡用連接器:能夠通過在與插孔的嵌合部設(shè)置平面部并且在該平面部上配置連接器接點來將連接器接點與基板端子直接連接,能夠提高傳送特性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
用于解決課題的手段
本發(fā)明的一個方式的內(nèi)窺鏡用連接器具有:嵌合部,其具有圓筒形狀,用于將內(nèi)窺鏡與外部設(shè)備之間電連接,該內(nèi)窺鏡用于觀察被檢體,該外部設(shè)備對所述觀察到的信息進行處理;平面部,其設(shè)置于所述嵌合部的所述圓筒形狀的至少一部分;以及導(dǎo)電部,其可電導(dǎo)通地設(shè)置于所述平面部,用于與所述外部設(shè)備進行通信。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)窺鏡用連接器的立體圖。
圖2是示出從與圖1不同的角度觀察時的內(nèi)窺鏡用連接器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是示出內(nèi)窺鏡裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖4是示出處理器的外觀的立體圖。
圖5是示出內(nèi)窺鏡連接器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖6是示出圖4中的插孔部41的立體圖。
圖7是示出內(nèi)窺鏡連接器的截面形狀的立體圖。
圖8是示出內(nèi)窺鏡連接器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進行說明。
圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)窺鏡用連接器的立體圖。圖2是示出從與圖1不同的角度觀察時的內(nèi)窺鏡用連接器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是示出內(nèi)窺鏡裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是示出處理器的外觀的立體圖。圖5是示出內(nèi)窺鏡連接器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6是示出圖4中的插孔部41的立體圖。圖7是示出內(nèi)窺鏡連接器的截面形狀的立體圖,圖8是示出內(nèi)窺鏡連接器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
另外,在以下的說明中,基于各實施方式的附圖是示意性的,需要注意各部分的厚度與寬度的關(guān)系、各個部分的厚度的比例等與現(xiàn)實不同,有時在附圖彼此之間也包含有彼此的尺寸的關(guān)系或比例不同的部分。
如圖3所示,內(nèi)窺鏡裝置1具有:作為細(xì)長的長條部件的插入部2,其被插入到觀察對象部位例如大腸等管腔內(nèi);操作部3,其與該插入部2的基端部連接設(shè)置;作為復(fù)合纜線的通用纜線4,其從該操作部3的側(cè)面延伸設(shè)置;以及內(nèi)窺鏡用連接器(以下,也簡稱為連接器)50,其設(shè)置于該通用纜線4的端部,裝卸自如地與外部設(shè)備連接,該外部設(shè)備是光源裝置和處理器40。但是,光源裝置與處理器也可以是一體的(參照圖4)。
內(nèi)窺鏡裝置1的插入部2在前端側(cè)具有前端部6,該前端部6內(nèi)設(shè)有使用了ccd或cmos傳感器等的攝像部,在該前端部6的后部連接設(shè)置有作為彎曲自如的可動部的彎曲部7。而且,在該彎曲部7的后部連接設(shè)置有長條且具有撓性的撓性管部8,該撓性管部8由柔性的管狀的部件形成。該插入部2的撓性管部8的基端部與操作部3的止折部9連接。
操作部3具有用戶在使用時把持的把持部10,構(gòu)成配設(shè)于插入部2內(nèi)的處置器具通道(未圖示)的基端開口的處置器具插入口11設(shè)置于止折部9與把持部10的連接設(shè)置部分。并且,在操作部3的把持部10配設(shè)有彎曲操作部17,該彎曲操作部17具有:進行插入部2的彎曲部7的彎曲操作的(這里是兩個)彎曲操作旋鈕15;以及固定桿16,其用于將這些彎曲操作旋鈕15固定于期望的旋轉(zhuǎn)位置。而且,在把持部10上設(shè)置有用于操作各種內(nèi)窺鏡功能的開關(guān)類13、14。
內(nèi)窺鏡裝置1的通用纜線4在與操作部3或連接器50連接的兩端部分具有止折部件18、19,該止折部件18、19用于以包覆該通用纜線4的外周部的方式維持連接強度、防止由扭轉(zhuǎn)等引起的損傷。在通用纜線4的終端的止折部件19處安裝有連接器50。
在本實施方式中,連接器50與圖4的處理器40的插孔部41連接,在以下的說明中,關(guān)于連接器50,以通用纜線4側(cè)為基端側(cè)(或前方側(cè))、以與處理器40連接的一側(cè)為前端側(cè)(或后方側(cè))進行說明。
如圖1和圖2所示,連接器50具有設(shè)置于前端側(cè)的插頭部52和設(shè)置于基端側(cè)的連接器外殼51。連接器外殼51是如下的外殼體:形成為具有手術(shù)人員的手容易把持的直徑和尺寸的大致圓筒形狀,但基端側(cè)朝向前方而直徑略微變細(xì)以與止折部件19的外形相應(yīng)。
處理器40的插孔部41供連接器50的插頭部52插入以進行電連接,如后所述,插頭部52的外形狀與插孔部41的內(nèi)形狀構(gòu)成為大致一致。另外,連接器外殼51的圓筒形狀的中心軸(連接器50的中心軸)方向是連接器50朝向插孔部41的插入方向。
插頭部52在前端側(cè)具有嵌合部53,在基端側(cè)具有連接部54,其中,該嵌合部53設(shè)置有構(gòu)成導(dǎo)電部的電接點(連接器接點)58、59,該連接部54與連接器外殼51連接。嵌合部53與連接部54一體形成,在連接器外殼51的前端側(cè)端部和連接部54的基端側(cè)端部形成有凸緣部65。利用凸緣部65來維持與插孔部41的嵌合狀態(tài)。
為了使得與連接器外殼51的水密構(gòu)造容易,連接部54的基端側(cè)形成為具有與連接器外殼51的前端側(cè)的外周形狀大致相同的外周形狀,連接部54與連接器外殼51彼此固定安裝。例如,連接部54與連接器外殼51可以采用如下的構(gòu)造:在隔著用于水密保持的o形環(huán)64(參照圖8)的狀態(tài)下,借助螺釘在內(nèi)部的規(guī)定位置等彼此固定安裝。并且,也可以是,例如,利用螺釘?shù)葘⑹占{于連接器外殼51內(nèi)的未圖示的框架的前端安裝于連接部54,利用安裝于從連接器外殼51的基端側(cè)開口突出的框架的基端部分的螺釘?shù)劝磯翰考蜻B接部54側(cè)隔著o形環(huán)64按壓連接器外殼51,由此將連接器外殼51與連接部54水密地連結(jié)。在本實施方式中,水密地連結(jié)連接器外殼51與連接部54的方法沒有特別限定。
在本實施方式中,嵌合部53具有切去與連接部54相同的圓柱形狀的一部分后的形狀,具備:具有與連接部54相同的周面形狀的部分(以下,稱為圓周部)53a;以及與連接器外殼51的圓筒形狀的中心軸(以下,簡稱為中心軸)方向平行的平面部分(以下,稱為平面部)53b。嵌合部53的后方側(cè)端面是與中心軸垂直的平面(以下,稱為前端面)56,前端面56是通過形成平面部53b而成為圓的一部分被切去后的圓弧形狀。
在本實施方式中,在嵌合部53的圓周部53a上設(shè)置有電接點(連接器接點)59,在平面部53b上設(shè)置有電接點(連接器接點)58。連接器接點59以在連接器外殼51的中心軸方向上具有規(guī)定的長度的方式在圓周部53a的周面的一部分上并列設(shè)置有多個。并且,連接器接點58以在平面部53b的短邊方向上具有規(guī)定的長度的方式在平面部53b的表面的一部分上沿著平面部53b的長邊方向并列設(shè)置有多個,其中,該平面部53b的短邊方向是連接器外殼51的中心軸方向。
另外,在嵌合部53的圓周部53a的緣邊處形成有用于使處理器40識別內(nèi)窺鏡裝置1的切口部60。并且,在作為插頭部52的前端面的嵌合部53的前端面56上設(shè)置有開口部61,該開口部61供光導(dǎo)26貫穿插入。
連接器50與設(shè)置于圖6所示的處理器40的前表面40a上的插孔部41連接。通過將連接器50貫穿插入到處理器40的插孔部41的孔部41a內(nèi)并進行嵌合配置,成為連接器50與插孔部41的連接狀態(tài)。另外,在處理器40的前表面40a上設(shè)置有用于處理器40的操作和處理器40的狀態(tài)顯示的面板部49。
處理器40的插孔部41在孔部41a的規(guī)定的位置配設(shè)有未圖示的金屬制的安裝部。連接器50的凸緣部65嵌合固定于該安裝部。另外,通過由金屬構(gòu)成的凸緣部65和安裝部彼此嵌合接觸,將內(nèi)窺鏡裝置1和處理器40的地彼此連接。
或者,安裝部只要具有用于與地連接的金屬部即可,也可以利用非金屬部件進行嵌合固定。
還可以具有用于防止在連接器50未連接的狀態(tài)下用戶與各插孔接點接觸的可動遮板。
孔部41a內(nèi)具有與連接器50的嵌合部53的外形狀大致一致的形狀。即,在孔部41a內(nèi)具有:平面部44,其是與連接器50的插入方向垂直的面,形狀和尺寸與嵌合部53的前端面56大致相同;內(nèi)周面部43,其與嵌合部53的圓周部53a的形狀和尺寸大致相同;以及平面部42,其是與平面部44垂直的平面,形狀和尺寸與嵌合部53的平面部53b大致相同。
通過將連接器50的嵌合部53插入到孔部41a內(nèi),嵌合部53的圓周部53a和平面部53b分別與內(nèi)周面部43和平面部42對置,嵌合部53與孔部41a嵌合。在該嵌合狀態(tài)下,在平面部42上,在與設(shè)置于平面部53b的多個連接器接點58分別對應(yīng)的位置設(shè)置有多個電接點(以下,稱為插孔接點)45,在內(nèi)周面部43上,在與設(shè)置于圓周部53a的多個連接器接點59分別對應(yīng)的位置設(shè)置有多個電接點(插孔接點)46。由此,通過將連接器50的嵌合部53插入到孔部41a內(nèi)以將連接器50與插孔部41連接,各連接器接點58與各插孔接點45彼此分別接觸而進行電連接,各連接器接點59與各插孔接點46彼此分別接觸而進行電連接。這樣,內(nèi)窺鏡裝置1與處理器40能夠進行各種信號的發(fā)送接收。
另外,在連接器50與插孔部41連接的狀態(tài)下,從連接器50的開口部61突出的光導(dǎo)26被插入到設(shè)置于平面部44的開口部47內(nèi)。由此,成為能夠經(jīng)由光導(dǎo)26將從處理器40內(nèi)的鹵素?zé)舻日彰鞴庠磦魉偷恼彰鞴鈱?dǎo)入到內(nèi)窺鏡裝置1內(nèi)的狀態(tài)。
接下來,參照圖7和圖8對嵌合部53的連接器接點58、59與電路基板70的電連接進行說明。
在嵌合部53的內(nèi)部配設(shè)有連接器接點58、59和光導(dǎo)26。在嵌合部53內(nèi)部的除了連接器接點58、59和貫穿插入有光導(dǎo)26的部分之外的大部分處填充有樹脂63。成為在利用樹脂63固定了各連接器接點58、59的配置并且各連接器接點58、59彼此互相絕緣的狀態(tài)。
電路基板70被未圖示的支承部件沿著中心軸支承而配置于連接器外殼51側(cè)。在樹脂63的規(guī)定的位置以與電路基板70的厚度對應(yīng)的間隔設(shè)置有凹部,該凹部具有與平面部53b平行的對置面,電路基板70的前端側(cè)嵌入于該凹部內(nèi)。即,電路基板70的基板表面與平面部53b平行。在電路基板70的前端側(cè)的表面上設(shè)置有與各連接器接點58對應(yīng)的基板端子71。
在電路基板70的基板端子71形成側(cè)的表面上配設(shè)有由多個電路部件構(gòu)成的電路部72。并且,在電路基板70的基板端子71形成側(cè)的相反側(cè)的表面上配設(shè)有由多個電路部件構(gòu)成的電路部73。在本實施方式中,電路部72是例如適合影像信號等的傳送的高速傳送用的電路部,電路部73是高速傳送用之外的電路部。并且,高速傳送用的電路部和高速傳送用之外的電路部只要配置于基板上即可,也可以是上述配置之外的配置。
連接器接點58是通過將金屬的例如細(xì)長且寬度恒定的板上部件在長度方向上彎曲為規(guī)定的形狀而形成的,具有:直線狀的接點部58a,其在平面部53b上向外部露出;導(dǎo)通部58b,其與電路基板70的位置(平面部53b與基板70平面的距離)對應(yīng)地彎曲;以及接觸部58c,其與電路基板70的基板端子71接觸。
在本實施方式中,各連接器接點58都是相同形狀,各連接器接點58彼此平行并且以相同間隔配置。并且,各連接器接點58的長度方向與中心軸方向一致。在本實施方式中,在將電路基板70嵌入到樹脂63中的狀態(tài)下,基板端子71沿著與平面部53b上的接點部58a的排列方向平行的方向排列,各基板端子71彼此的間隔與各連接器接點58彼此的間隔相同。
由此,能夠構(gòu)成為,在將電路基板70嵌入到樹脂63中的狀態(tài)下各連接器接點58的接觸部58c與各基板端子71分別接觸。在該情況下,對于任何連接器接點58,各連接器接點58的接點部58a與對應(yīng)的基板端子71之間的距離都是相同的,并且各連接器接點58的形狀和尺寸相同,因此對于任何連接器接點58,各接點部58a與對應(yīng)的基板端子71之間的阻抗也都是相同的。
因此,在本實施方式中,各連接器接點58的傳送特性彼此相同。各連接器接點58由電特性優(yōu)異的材料形成、與基板端子71直接連接、各連接器接點58與各基板端子71之間的連接無需使用其他布線材料等,由此由連接器接點58進行的信號的傳送的傳送特性極其優(yōu)異,能夠進行高速傳送。例如,在本實施方式中,連接器接點58被用于影像信號的傳送。
由插入部2前端的攝像部取得的影像信號經(jīng)由插入部2、操作部3以及通用纜線4傳送給電路部72,該電路部72搭載于連接器50的連接器外殼51內(nèi)的電路基板70。通過將連接器50與插孔部41連接,連接器接點58與插孔接點45連接,從而電路部72將影像信號從基板端子71經(jīng)由連接器接點58和插孔接點45傳送給處理器40的電路部。由于基板端子71與連接器接點58的傳送特性良好,因此電路部72能夠與作為外部設(shè)備的處理器40之間進行高速傳送,能夠無傳送錯誤地傳送高分辨率的影像信號等。
另一方面,連接器接點59用于高速傳送用途之外的用途。例如,為了電力的傳送用和控制或信息傳送而使用連接器接點59。連接器接點59是通過將金屬的例如細(xì)長且寬度恒定的板上部件在長度方向上彎曲為規(guī)定的形狀而形成的,具有:直線狀的接點部59a,其在圓周部53a向外部露出;導(dǎo)通部59b,其與傳送用基板75的端子75a的位置對應(yīng)地彎曲;以及接觸部59c,其與傳送用基板75的端子75a接觸。在基板75上設(shè)置有與各端子75a連接的連接器75b,該連接器75b經(jīng)由纜線77與設(shè)置于電路基板70的連接器73a連接。這樣,實現(xiàn)了搭載于電路基板70的電路部73的各電路與各連接器接點59的導(dǎo)通。
另外,在圖8的例子中示出了連接器接點59經(jīng)由基板75與電路基板70的連接器73a連接的例子,但也可以將各連接器接點59直接與電路基板70上的端子連接。并且,在圖8的例子中,示出了所有連接器接點59與電路基板70的連接器73a連接的例子,但也可以將連接器接點59的一部分或全部與內(nèi)窺鏡裝置1內(nèi)的除了電路基板70之外的其他電路部連接。
這樣,在本實施方式中,在嵌合部設(shè)置有形成為切去了圓筒形狀的一部分后的形狀的平面部,在該平面部上,在與連接器的中心軸垂直的方向上排列有連接器接點。而且,在與中心軸平行的方向上配置有基板,該基板在與該連接器接點的排列方向平行的方向上設(shè)置有基板端子,對于所有連接器接點,從連接器接點的與外部設(shè)備的接觸部到基板端子的距離相同。由此,能夠?qū)⑦B接器接點直接與基板端子連接,并且對于所有連接器接點,從接觸部到基板端子的阻抗相同,由此提高了傳送特性,能夠進行高速傳送。這樣,通過采用本實施方式的連接器,能夠無傳送錯誤地傳送高分辨率的影像信號。并且,在本實施方式中,利用嵌合部的圓周部來配置僅通過平面部無法配置的連接器接點,并將該連接器接點用于不需要高速傳送的傳送,由此能夠有效地利用嵌合部的周面,配置充足的數(shù)量的連接器接點。
另外,在本實施方式中,示出了形成切去了嵌合部的圓筒形狀的一部分后的形狀的一個平面部的例子,但也可以形成切去了圓筒形狀的多處后的形狀的兩個以上的平面部。在該情況下,通過準(zhǔn)備與各平面部對應(yīng)的電路基板,能夠在這些電路基板中進行高速傳送。
并且,為了能夠在電路基板中進行高速傳送,只要將各連接器接點直接與電路基板的基板端子連接并且使從各連接器接點與外部設(shè)備的接觸部到基板端子的阻抗在所有連接器接點中相同即可。考慮電路基板是平面的情況的話,可以認(rèn)為只要各連接器接點的排列方向與基板端子的排列方向平行即可。因此,在上述實施方式中,對平面部具有與中心軸平行的面的情況進行了說明,但也可以相對于中心軸稍微傾斜。而且,由于只要使各連接器接點的阻抗一致即可,因此考慮有通過變更布線圖案而可以使連接器接點彼此的配置稍微不平行的情況或可以使間隔稍微不均勻的情況。
以上的實施方式中記載的發(fā)明不限于其實施方式和變形例,此外,在實施階段,能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)實施各種變形。而且,在上述實施方式中包含有各種階段的發(fā)明,能夠通過適當(dāng)組合公開的多個結(jié)構(gòu)要素來提取各種發(fā)明。
例如,在即使從實施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除了幾個結(jié)構(gòu)要素也能夠解決上述課題并能夠得到上述效果的情況下,可以將刪除了該結(jié)構(gòu)要素后的結(jié)構(gòu)提取為發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明,具有以下這樣的效果:能夠通過在與插孔的嵌合部處設(shè)置平面部并在該平面部上配置連接器接點而將連接器接點和基板端子直接連接,能夠提高傳送特性。
本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變更、改變等。
本申請是以2015年6月3日在日本國申請的日本特愿2015-113344號為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進行申請的,上述公開內(nèi)容被引用于本申請說明書、權(quán)利要求書。