本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡。
背景技術:
搭載于內(nèi)窺鏡的插入部的前端部的攝像裝置通常情況下具有圖像傳感器以及安裝圖像傳感器的電路基板,貫穿插入于插入部的多個電線與電路基板連接。
專利文獻1中記載的攝像裝置具有將圖像傳感器和電路基板覆蓋的殼體部件(蓋部件)。
專利文獻1:日本特開2015-58118號公報
出于保護圖像傳感器與電路基板的連接且提高電路基板與電線的連接的耐久性的目的,優(yōu)選利用剛性較高的殼體部件將包含從圖像傳感器到電路基板與電線的連接部在內(nèi)的范圍覆蓋。但是,在利用殼體部件將圖像傳感器和電路基板的整體覆蓋的結構中,當電路基板相對于圖像傳感器的安裝位置產(chǎn)生誤差時,有時無法將圖像傳感器和電路基板收納于殼體部件。另外,當考慮到安裝位置的誤差而將殼體部件的尺寸選定為稍大時,會導致攝像裝置的大型化,阻礙內(nèi)窺鏡的插入部的細徑化,因此并不優(yōu)選。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的,其目的在于提供一種內(nèi)窺鏡,即使電路基板相對于圖像傳感器的安裝位置產(chǎn)生誤差也能夠?qū)⒃搱D像傳感器和電路基板收納于殼體部件。
本發(fā)明的一個方式的內(nèi)窺鏡在插入于體腔內(nèi)的插入部的前端部具有攝像裝置,其中,上述攝像裝置具有:固體攝像元件,其對受像面上成像出的光學圖像進行光電轉(zhuǎn)換;電路基板,其具有與上述固體攝像元件的設置有端子的面相對置并與上述固體攝像元件的上述端子電連接的連接面,其中,設置有上述端子的面位于與上述受像面相反的一側;以及殼體部件,其將上述固體攝像元件和上述電路基板的一部分覆蓋,上述電路基板具有在與上述插入部的長度方向垂直的寬度方向上的長度彼此不同的寬幅部和窄幅部,上述殼體部件在如下的位置設置有第1缺口部:該位置是在沿上述寬度方向觀察時與上述電路基板的上述寬幅部垂直的方向上的與上述寬幅部對應的位置。
根據(jù)本發(fā)明,電路基板具有寬幅部和窄幅部,殼體部件在如下的位置設置有第1缺口部:該位置是在沿與插入部的長度方向垂直的寬度方向觀察時與寬幅部垂直的方向上的與該寬幅部對應的位置,因此即使電路基板相對于圖像傳感器的安裝位置產(chǎn)生誤差,也能夠?qū)D像傳感器和電路基板收納于殼體部件。其結果為,由于不需要考慮到安裝位置的誤差而較大地選定殼體部件的尺寸,因此能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)窺鏡的插入部的細徑化,并且能夠提高有殼體部件實現(xiàn)的攝像裝置的耐久性。
附圖說明
圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的一例的結構圖。
圖2是搭載于圖1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部的攝像裝置的立體圖。
圖3是搭載于圖1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部的攝像裝置的另一角度的立體圖。
圖4是圖2的攝像裝置的仰視圖。
圖5是圖2的攝像裝置的內(nèi)部的立體圖。
圖6是圖2的攝像裝置的剖視圖。
圖7是圖1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部和彎曲部的橫剖視圖。
圖8是圖1的內(nèi)窺鏡的插入部的前端部和彎曲部的縱剖視圖。
標號說明
1:內(nèi)窺鏡系統(tǒng);2:內(nèi)窺鏡;20:攝像裝置;21:圖像傳感器;21a:受像面;22:鏡筒(攝像光學系統(tǒng));23:傳感器保持器;24:電路基板;24a:寬幅部;24b:窄幅部;26:端子;27:電線;28:殼體部件;30:傳感器連接部;30a:連接面;31:電線連接部;33:保持部;34:蓋部;51:第1缺口部;52:第2缺口部。
具體實施方式
圖1示出了用于說明本發(fā)明的實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的一例。
內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1具有內(nèi)窺鏡2、光源單元3以及處理器單元4。內(nèi)窺鏡2具有:插入被檢體內(nèi)的插入部6;與插入部6相連的操作部7;以及從操作部7延伸的通用線纜8,插入部6由前端部10、與前端部10相連的彎曲部11以及將彎曲部11和操作部7連結的柔性部12構成。
在前端部10中設置有射出用于照明觀察部位的照明光的照明光學系統(tǒng)、對觀察部位進行拍攝的攝像裝置和攝像光學系統(tǒng)等。彎曲部11構成為能夠在與插入部6的長度軸垂直的方向上彎曲,彎曲部11的彎曲動作由操作部7操作。并且,柔性部12按照能夠仿形于插入部6的插入路徑的形狀而變形的程度構成為比較柔軟。
在操作部7中設置有對前端部10的攝像裝置的攝像動作進行操作的按鈕和對彎曲部11的彎曲動作進行操作的旋鈕等。并且,在操作部7中設置有供電手術刀等處置器具導入的導入口13,在插入部6的內(nèi)部設置有供處置器具貫穿插入的處置器具通道14,該處置器具通道14從導入口13到達前端部10。
在通用線纜8的末端設置有連接器9,內(nèi)窺鏡2經(jīng)由連接器9與光源單元3和處理器單元4連接,其中,該光源單元3生成從前端部10的照明光學系統(tǒng)射出的照明光,該處理器單元4對前端部10的攝像裝置所取得的影像信號進行處理。處理器單元4對所輸入的影像信號進行處理而生成觀察部位的影像數(shù)據(jù),使生成的影像數(shù)據(jù)顯示于監(jiān)視器5,并且進行記錄。
在插入部6和操作部7以及通用線纜8的內(nèi)部收納有光導和電線組。光源單元3所生成的照明光經(jīng)由光導被引導至前端部10的照明光學系統(tǒng),在前端部10的攝像裝置與處理器單元4之間經(jīng)由電線組傳送信號和電力。
圖2至圖6示出了搭載于插入部6的前端部10的攝像裝置的結構。
攝像裝置20具有:ccd(chargecoupleddevice:電荷耦合器件)圖像傳感器或cmos(complementalymetaloxidesemiconductor:金屬氧化物半導體)圖像傳感器等圖像傳感器(固體攝像元件)21;鏡筒22,其收納有攝像光學系統(tǒng),該攝像光學系統(tǒng)使被攝體像成像于圖像傳感器21的受像面21a;傳感器保持器23,其對圖像傳感器21和鏡筒22進行保持;電路基板24,在其上安裝有圖像傳感器21;以及殼體部件28,其將圖像傳感器21和電路基板24的一部分覆蓋。
傳感器保持器23將鏡筒22保持為能夠沿著攝像光學系統(tǒng)的光軸b(圖6)移動,能夠通過鏡筒22移動而調(diào)整圖像傳感器21相對于攝像光學系統(tǒng)的位置。鏡筒22在完成了圖像傳感器21的定位之后,例如被粘接劑等固定于傳感器保持器23。
圖像傳感器21被配置為其受像面21a與插入部6的長度方向交叉,對在受像面21a成像出的光學圖像進行光電轉(zhuǎn)換。沿受像面21a的法線方向觀察的情況下的圖像傳感器21的外徑為1mm見方以下。在圖像傳感器21的與受像面21a相反一側的背面上設置有輸入輸出信號和電力的多個端子26。
電路基板24具有傳感器連接部30和電線連接部31。傳感器連接部30具有與圖像傳感器21的設置有端子26的面相對置并與圖像傳感器21的端子26電連接的連接面30a,其中,設置有端子26的面位于與受像面21a相反的一側。
在傳感器連接部30的連接面30a上形成有多個焊盤25。傳感器連接部30設置在圖像傳感器21的背面,設置于圖像傳感器21的背面的端子26與傳感器連接部30的焊盤25連接。
電路基板24是在與插入部6的長度方向垂直的寬度方向(圖4的箭頭w的方向)上觀察時形成為l字狀的剛性電路基板,傳感器連接部30與電線連接部31大致垂直。即,在本實施方式中,構成電路基板24的2個腿部中的一方構成傳感器連接部30,另一方構成電線連接部31。傳感器連接部30設置在圖像傳感器21的背面而與圖像傳感器21的受像面21a平行地配置。電線連接部31與受像面21a大致垂直地配置,該電線連接部31在圖像傳感器21的背后沿受像面21a的法線方向延伸。另外,電路基板24也可以是柔性電路基板。
在電線連接部31上也形成有多個焊盤32,沿著電線連接部31的基板面呈平面狀排列的多個電線27各自的終端部的露出于前端部分的中心導體與電線連接部31的焊盤32連接。電路基板24和安裝于電路基板24的圖像傳感器21經(jīng)由多個電線27與處理器單元4連接。另外,由多個電線27構成傳送線纜。
電路基板24具有在與插入部6的長度方向垂直的寬度方向(圖4的箭頭w的方向)上的長度彼此不同的寬幅部24a和窄幅部24b。寬幅部24a形成于從電線連接部31的連接有電線27側的端部31a到傳感器連接部30的附近的部分。電路基板24的除了寬幅部24a之外的部分形成窄幅部24b,傳感器連接部30屬于窄幅部24b。
殼體部件28具有:對多個電線27進行保持的保持部33;以及將圖像傳感器21和電路基板24的一部分覆蓋的蓋部34。
蓋部34由一對側壁35和架設在一對側壁35上的頂壁36構成。
一對側壁35沿著電路基板24的一對側面設置,該電路基板24的一對側面沿著圖像傳感器21的受像面21a的法線。在一對側壁35的各個上,在如下的位置設置有第1缺口部51:該位置是在與插入部6的長度方向垂直的寬度方向(圖4的箭頭w的方向)上觀察時與電路基板24的寬幅部24a不干涉而與寬幅部24a垂直的方向的與寬幅部24a對應的位置。并且,電路基板24的窄幅部24b的一部分在寬度方向(箭頭w方向)上隔著間隙d(圖4)被向圖像傳感器21側延伸的一對側壁35夾持。一對側壁35在圖像傳感器21側的各前端部借助粘接劑等固定于傳感器保持器23。
頂壁36將電路基板24的電線連接部31的形成有焊盤32的基板面以及與焊盤32連接的電線27的終端部覆蓋。在頂壁36的、設置有電路基板24的連接面30a的腿部(即傳感器連接部30)的端部側設置有第2缺口部52。第2缺口部52從頂壁36的與傳感器連接部30對應的位置設置到圖像傳感器21側。
保持部33由分別設置于蓋部34的一對側壁35的一對延長側壁37構成。一對延長側壁37配置為沿著圖像傳感器21的受像面21a的法線向蓋部34的后方延伸,將沿著電路基板24的電線連接部31的基板面呈平面狀排列的多個電線27在排列方向上夾持。
在一對延長側壁37各自的前端部設置有推壓片38,推壓片38從與電線連接部31的基板面相反的一側重疊在夾在一對延長側壁37之間的多個電線27而配置。由此,電線連接部31的基板面上的多個電線27的呈平面狀的排列在電線連接部31的后方也得以維持。
重疊于多個電線27的推壓片38被配置為比蓋部34的頂壁36靠電線連接部31側,在推壓片38與頂壁36之間形成有階差。
圖7和圖8示出了搭載有攝像裝置20的插入部6的前端部10和彎曲部11的結構。
在前端部10中設置有上述的攝像裝置20和處置器具通道14的前端部,并且還設置有射出經(jīng)由光導40從光源單元3引導來的照明光的照明光學系統(tǒng)等。
對圖像傳感器21和鏡筒22進行保持的傳感器保持器23例如被收納于形成在前端硬質(zhì)部41中的收納孔中,而被固定于前端硬質(zhì)部41,該前端硬質(zhì)部41由不銹鋼材等金屬材料構成。處置器具通道14的前端部和照明光學系統(tǒng)也分別被收納于形成在前端硬質(zhì)部41中的收納孔中,而被固定于前端硬質(zhì)部41。
由固定于前端硬質(zhì)部41的傳感器保持器23所保持的圖像傳感器21的受像面21a與插入部6的長度軸a大致垂直地配置,與受像面21a大致垂直的電線連接部31沿著長度軸a配置。
彎曲部11包含沿著長度軸a排列的多個環(huán)狀的片42,通過這些片42而構成為管體,該管體對與攝像裝置20的電路基板24連接的多個電線27、處置器具通道14和光導40等進行收納。
相鄰的兩個片42通過一對銷43而連結為能夠繞軸線轉(zhuǎn)動,該一對銷43配置在與長度軸a大致垂直的軸線上。通過使相鄰的兩個片42各自的轉(zhuǎn)動一致,從而彎曲部11作為整體而彎曲。
通過從操作部7經(jīng)由柔性部12(參照圖1)貫穿插入于彎曲部11的一對線44使彎曲部11進行動作。伴隨著操作部7的操作,一對線44中的一方的線44被牽拉,另一方的線44被放出,由此使彎曲部11進行動作而彎曲。
構成彎曲部11的多個片42中的前端部10側的開頭的片42與前端部10的前端硬質(zhì)部41接合,而將前端部10和彎曲部11連接。傳感器保持器23被固定于前端硬質(zhì)部41的攝像裝置20的電路基板24和殼體部件28配置在開頭的片42的內(nèi)側,該開頭的片42是在插入部6中沿插入部6的軸向與前端部10鄰接的部位。
將開頭的片42和與開頭的片42相鄰的片42連結的一對銷43各自的頭部43a向這些片42的內(nèi)徑側突出。一對銷43之間成為狹窄部,該狹窄部在與插入部6的軸向垂直的一對銷43的對置方向上狹窄,與對置方向平行的方向上的插入部6的內(nèi)徑比在插入部6的軸向上夾著一對銷43的配置部位的前后部位處的內(nèi)徑小。
配置在開頭的片42的內(nèi)側的殼體部件28的保持部33配置在作為插入部6的內(nèi)部的狹窄部的一對銷43之間,在一對銷43之間對與電路基板24的電線連接部31連接的多個電線27進行保持。
根據(jù)上述說明的本實施方式,電路基板24具有在與插入部6的長度方向垂直的寬度方向(圖4的箭頭w的方向)上的長度彼此不同的寬幅部24a和窄幅部24b,在殼體部件28的蓋部34的一對側壁35中,在與電路基板24的寬幅部24a對應的位置設置有第1缺口部51。因此,即使電路基板24相對于圖像傳感器21的安裝位置產(chǎn)生圖4所示的箭頭w的方向上的誤差,也能夠在電路基板24的寬幅部24a與殼體部件28不干涉的情況下將圖像傳感器21和電路基板24收納于殼體部件28。并且,在殼體部件28的蓋部34的頂壁36上,在從與傳感器連接部30對應的位置到圖像傳感器21側的范圍中設置有第2缺口部52。因此,即使電路基板24相對于圖像傳感器21的安裝位置產(chǎn)生與圖4所示的箭頭w垂直的頂壁36方向上的誤差,也能夠在電路基板24與殼體部件28不干涉的情況下將圖像傳感器21和電路基板24收納于殼體部件28。其結果為,由于不需要考慮到安裝位置的誤差而較大地選定殼體部件28的尺寸,因此能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)窺鏡2的插入部6的細徑化,并且能夠提高由殼體部件28實現(xiàn)的攝像裝置20的耐久性。特別是在本實施方式中圖像傳感器21的外徑為1mm見方以下,攝像裝置20的尺寸要求較高的精度,由于像上述那樣電路基板24與殼體部件28不會干涉,因此能夠以較高的精度使攝像裝置20小型化。
并且,在電路基板24中,由于多個電線27與寬幅部24a連接,因此不需要減小作為電路基板24與電線27的電連接部的焊盤32的面積。由此,不會導致多個電線27相對于電路基板24的連接強度的降低。
并且,由于電路基板24的窄幅部24b的一部分隔著間隙d(圖4)被殼體部件28的一對側壁35夾持,因此在進行電路基板24相對于圖像傳感器21安裝時,即使在圖4所示的箭頭w的方向上產(chǎn)生間隙d的量的誤差,該誤差也因間隙d的存在而被容許。
另外,在本實施方式中,電路基板24形成為l字狀,但也可以采用其他的形狀(例如平板狀)的電路基板24。
像以上說明的那樣,本說明書中所公開的內(nèi)窺鏡中,在插入于體腔內(nèi)的插入部的前端部具有攝像裝置,其中,上述攝像裝置具有:固體攝像元件,其對受像面上成像出的光學圖像進行光電轉(zhuǎn)換;電路基板,其具有與上述固體攝像元件的設置有端子的面相對置并與上述固體攝像元件的上述端子電連接的連接面,其中,設置有上述端子的面位于與上述受像面相反的一側;以及殼體部件,其將上述固體攝像元件和上述電路基板的一部分覆蓋,上述電路基板具有在與上述插入部的長度方向垂直的寬度方向上的長度彼此不同的寬幅部和窄幅部,上述殼體部件在如下的位置設置有第1缺口部:該位置是在沿上述寬度方向觀察時與上述電路基板的上述寬幅部垂直的方向上的與上述寬幅部對應的位置。
并且,傳送線纜與上述電路基板的上述寬幅部電連接。
并且,上述固體攝像元件被配置為上述受像面與上述插入部的長度方向交叉,沿上述寬度方向觀察時上述電路基板形成為l字狀,在構成上述電路基板的2個腿部中的1個腿部上設置有上述連接面,在上述殼體部件的設置有上述連接面的腿部的端部側設置有第2缺口部。
并且,上述電路基板的上述窄幅部的至少一部分在上述寬度方向上隔著間隙被上述殼體部件夾持。
并且,沿上述固體攝像元件的上述受像面的法線方向觀察的情況下的上述固體攝像元件的外徑為1mm見方以下。