(57)【要約】  本発明の内視鏡装置（６０）は、第一電子部品（６２）と第二電子部品（６３）とが長尺の挿入部（２）内に設けられ、第一電子部品（６２）と第二電子部品（６３）との間には、第一電子部品（６２）よりも広い範囲に広がるベタのグランドパターン（６４）が介在されていることを特徴とする内視鏡装置（６０）である。
2012160669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子部品と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子部品とは別系統の駆動電力が供給される第二電子部品と、
薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第一電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第一基板と、
薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第二電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第二基板と、
前記第一電子部品と前記第二電子部品とに供給される駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子部品とを電気的に接続して前記第一電子部品に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子部品とを電気的に接続して前記第二電子部品に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
を備え、
前記第一基板は、前記第一電子部品が実装された側の面と反対の面上若しくは内部に、前記第一基板を厚さ方向から見たときに前記第一電子部品よりも広い範囲に広がるベタのグランドパターンを有している
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記第一基板と前記第二基板とは厚さ方向に重ねられた多層基板として一体に形成されており、
前記グランドパターンは前記第一部品と前記第二部品との間に介在されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記第一基板と前記第二基板とは面方向に一続きの可撓性基板であり、
前記第一電子部品と前記第二電子部品は前記一続きの可撓性基板の厚さ方向の一方の面上に実装されており、
前記可撓性基板は、前記第一電子部品と前記第二電子部品との間に前記グランドパターンが位置するように前記第一電子部品と前記第二電子部品との間で折り返されて前記挿入部内に配置されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記挿入部の先端側に設けられ前記第一基板および前記第二基板を支持する金属製の支持体を備え、
前記第一電子部品と前記第二電子部品とのグランドは前記支持体に電気的に接続され、且つ前記第一電子部品と前記第二電子部品とは前記支持体に熱的に接続されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、
前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、
を備え、
前記系統分離部材は、
前記第一電子機器および前記第一配線と、前記第二電子機器および前記第二配線との少なくともいずれかの全周を前記挿入部の内部で前記挿入部の一端から他端に亘って被覆する絶縁被覆部材を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内視鏡装置であって、前記絶縁被覆部材の厚さは０．５ｍｍ以上であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項５に記載の内視鏡装置であって、
前記絶縁被覆部材は、
前記第一電子機器を全周に亘って被覆する第一絶縁部材と、
前記第一絶縁部材の厚さ方向に前記第一絶縁部材と重ねて設けられ前記第一配線を全周に亘って被覆する第二絶縁部材と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内視鏡装置であって、
前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材とが重ねられた領域は、前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材との接触面に沿って測った最短距離が少なくとも１．５ｍｍ以上に亘ることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、
前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、
を備え、
前記系統分離部材は、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線との間に非接触状態で介在され前記挿入部の一端から他端へ延びる一続きの導体線であって前記第一電子機器と前記第二電子機器とに対する共通のグランドとなるグランド線を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、
前記グランド線は、
前記挿入部の先端側に設けられ前記第一電子機器および前記第二電子機器を支持する金属製の先端硬質部材と、
前記先端硬質部材に先端が固定されているとともに基端が前記本体部内に配置された一続きの金属線からなる放熱線と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、
前記グランド線は、前記第一配線と前記第二配線とのいずれか一方を全周に亘って被覆する導体からなるシールドを有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、
前記電力制限部に電気的に接続され前記第一電子機器および前記第二電子機器に対する電源となる蓄電池を前記本体部内に備え、
前記グランド線は前記蓄電池のマイナス極に接続されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１３】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の内視鏡装置であって、前記グランド線が接地されていることを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察対象物の内部など、観察者が直接目視することが困難な場所を観察するための内視鏡装置が知られている。内視鏡装置は、長尺な挿入部と、挿入部の先端に設けられた画像取得部とを備えている。
内視鏡装置は、人体の内部を観察する医療用内視鏡と、機械の内部を観察する工業用内視鏡とに大別される。【０００３】
工業用内視鏡は、ボイラー、化学プラント、および自動車や航空機のエンジンなど、爆発性雰囲気が充満している可能性のある環境下で使用される場合がある。たとえば特許文献１には、可燃性のガス又は粉塵に囲まれた環境下で使用されることが想定された内視鏡装置が開示されている。
特許文献１に記載の内視鏡装置によれば、コントロールユニット、挿入部、および光学アダプタが本質安全防爆構造を有しているので、爆発の危険性がある場所で使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の内視鏡装置では、バリア回路を設けることにより、挿入部内の複数の電子機器に供給するエネルギーを制限している。これにより、内視鏡装置が正常に動作している場合、もしくは、故障した場合に、複数の電子機器に過大なエネルギーが供給される可能性は低い。そのため、電子機器の発熱を抑えることができるので、発火源とならず、爆発性雰囲気下でも安全に内視鏡装置を使用することができる。
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡装置は、故障時に電子機器に供給するエネルギーをバリア回路によって制限しているため、通常使用時の電力はさらに小さくする必要があり、製品としての機能が制限されていた。例えば、ＬＥＤ光源への電力が小さく、観察対象物が大空間だった際には光量が足らず、暗い画像となっていた。【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内視鏡としての基本機能を低下させることなく、高い安全性を確保した防爆構造を実現した内視鏡を提供することである。なお、内視鏡としての基本機能を規定する要素としては、ＬＥＤ光源の光量、挿入部の径、挿入部の先端における硬質部の長さなどを挙げることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子部品と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子部品とは別系統の駆動電力が供給される第二電子部品と、薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第一電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第一基板と、薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第二電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第二基板と、前記第一電子部品と前記第二電子部品に供給される電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子部品とを電気的に接続して前記第一電子部品に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子部品とを電気的に接続して前記第二電子部品に対して駆動電力を通電させる第二配線と、を備え、前記第一基板は、前記第一電子部品が実装された側の面と反対の面上若しくは内部に、前記第一基板を厚さ方向から見たときに前記第一電子部品よりも広い範囲に広がるベタのグランドパターンを有していることを特徴とする内視鏡装置である。【０００８】
また、前記第一基板と前記第二基板とは厚さ方向に重ねられた多層基板として一体に形成されており、前記グランドパターンは前記第一部品と前記第二部品との間に介在されていてもよい。【０００９】
また、前記第一基板と前記第二基板とは面方向に一続きの可撓性基板であり、前記第一電子部品と前記第二電子部品は前記一続きの可撓性基板の厚さ方向の一方の面上に実装されており、前記可撓性基板は、前記第一電子部品と前記第二電子部品との間に前記グランドパターンが位置するように前記第一電子部品と前記第二電子部品との間で折り返されて前記挿入部内に配置されていてもよい。【００１０】
また、上記第１の態様の内視鏡装置は、前記挿入部の先端側に設けられ前記第一基板および前記第二基板を支持する金属製の支持体を備え、前記第一電子部品と前記第二電子部品とのグランドは前記支持体に電気的に接続され、且つ前記第一電子部品と前記第二電子部品とは前記支持体に熱的に接続されていてもよい。【００１１】
本発明の第２の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、前記第一電子機器と前記第二電子機器に供給される電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、を備え、前記系統分離部材は、前記第一電子機器および前記第一配線と、前記第二電子機器および前記第二配線との少なくともいずれかの全周を前記挿入部の内部で前記挿入部の一端から他端に亘って被覆する絶縁被覆部材を有することを特徴とする内視鏡装置である。【００１２】
また、前記絶縁被覆部材の厚さは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
また、前記絶縁被覆部材は、前記第一電子機器を全周に亘って被覆する第一絶縁部材と、前記第一絶縁部材の厚さ方向に前記第一絶縁部材と重ねて設けられ前記第一配線を全周に亘って被覆する第二絶縁部材と、を有していてもよい。
この場合、前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材とが重ねられた領域は、前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材との接触面に沿って測った最短距離が少なくとも１．５ｍｍ以上に亘ることが好ましい。【００１３】
本発明の第３の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、前記第一電子機器と前記第二電子機器に供給される電力をそれぞれ所定値以下に制限する電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制限部と前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記電力制御部と前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、を備え、前記系統分離部材は、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線との間に非接触状態で介在され前記挿入部の一端から他端へ延びる一続きの導体線であって前記第一電子機器と前記第二電子機器とに対する共通のグランドとなるグランド線を有することを特徴とする内視鏡装置である。【００１４】
また、前記グランド線は、前記挿入部の先端側に設けられ前記第一電子機器および前記第二電子機器を支持する金属製の先端硬質部材と、前記先端硬質部材に先端が固定されているとともに基端が前記本体部内に配置された一続きの金属線からなる放熱線と、を有していてもよい。【００１５】
また、前記グランド線は、前記第一配線と前記第二配線とのいずれか一方を全周に亘って被覆する導体からなるシールドを有していてもよい。【００１６】
また、上記第３の態様の内視鏡装置は、前記電力制限部に電気的に接続され前記第一電子機器および前記第二電子機器に対する電源となる蓄電池を前記本体部内に備え、前記グランド線は前記蓄電池のマイナス極に接続されていてもよい。
また、前記グランド線は接地されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の内視鏡装置によれば、挿入部内に設けられた複数の電子部品間または電子機器間で短絡が起こる可能性を低く抑えることができるので、各系統の電子機器が単体で本質安全防爆構造の要件を満たす範囲内で、系統ごとに独立して回路設計を行なうことができる。これにより、内視鏡装置の性能が低下するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の内視鏡装置の全体図である。
【図２】同内視鏡装置の挿入部の先端面を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】同内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態の変形例の内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図６】図５の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図７】同実施形態の他の変形例の内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図８】同実施形態のさらに他の変形例の内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の内視鏡装置を図２のＢ−Ｂ線と同様の断面で示す断面図である。
【図１０】同内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図１１】同内視鏡装置の他の構成例における概略構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態の変形例の内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１４】同実施形態の他の変形例の内視鏡装置を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の内視鏡装置における撮像ユニットを示す拡大断面図である。
【図１６】同実施形態の他の変形例の内視鏡装置における撮像ユニットの一部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の内視鏡装置について説明する。
図１は、本実施形態の内視鏡装置１の全体図である。図２は、内視鏡装置１の挿入部２の先端面を示す正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における挿入部２の断面図である。図４は、内視鏡装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
内視鏡装置１は、観察対象物の内部など観察者が直接目視することが困難な部位を観察するための装置である。図１に示すように、内視鏡装置１は、観察対象物の内部に先端２ａから挿入される長尺の挿入部２と、挿入部２の基端２ｂが固定された本体部４０とを備える。
【００２１】
挿入部２は、可撓性を有する筒状の可撓部３と、先端２ａにおいて可撓部３に対して着脱可能な光学アダプタ６とを有する。挿入部２の内部には、観察対象物に照明光を照射する照明部７と、照明光が照射された観察対象物の画像を取得する画像取得部１５とが設けられている。なお、本実施形態では、照明部７と画像取得部１５は、光学アダプタ６、可撓部３、および本体部４０の内部に配置されている。
【００２２】
図１および図３に示すように、可撓部３の先端には、可撓部３を湾曲動作させる湾曲部４と、湾曲部４の先端側において照明部７および画像取得部１５を支持する先端硬質部材５とが設けられている。先端硬質部材５は、たとえば金属や樹脂などによって形成されており、挿入部２の中心軸方向に中心軸を有する略円柱形状の外形形状を有している。先端硬質部材５には、照明部７を挿通させる貫通孔と、画像取得部１５を挿通させる貫通孔とが形成されている。
【００２３】
図２および図３に示すように、光学アダプタ６は、可撓部３の先端面を保護したり、照明部７の配光や画像取得部１５の画角などを変更するアダプタである。本実施形態では、光学アダプタ６の例として、挿入部２の中心軸線方向に撮像視野が向けられた直視型のアダプタが採用されている。なお、光学アダプタ６として、挿入部２の中心軸線に交差する方向へ撮像視野が向けられた所謂側視型のアダプタが採用されていてもよい。
【００２４】
図３および図４に示すように、照明部７は、光学アダプタ６内に設けられた発光ユニット８（第二電子機器）と、発光ユニット８に対して駆動電力を供給するために可撓部３内に配置された配線１１（第二配線）と、本体部４０内に設けられた照明制御部１３とを備える。
発光ユニット８は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）などからなる光源９と、光源９に電気的に接続された接点部１０とを有する。
【００２５】
配線１１は、先端が可撓部３の先端に配置され、基端が本体部４０内に配置されている。配線１１の先端には、可撓部３の先端面に露出して設けられた接続端子１１ａが固定されている。接点部１０には、挿入部２の中心軸線方向に突没するばね性を有する接点部材が設けられている。光学アダプタ６が挿入部２に取り付けられたときに、発光ユニット８と配線１１とは、接点部１０、接続端子１１ａを介して導通する。
【００２６】
照明制御部１３は、後述するバッテリー４５から電力の供給を受けて動作する電子回路であり、発光ユニット８が正常状態、もしくは、故障した状態において、発光ユニット８に供給される駆動電力を所定値以下に制限する電力制限部１４を備える。照明制御部１３は、本体部４０内に設けられた後述する主制御部４４に接続されており、主制御部４４から発せられた駆動信号に従って動作する。本実施形態では、発光ユニット８に供給される駆動電力は、照明部７単体で本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）を満たすように電力制限部１４によって制限されている。
【００２７】
図３および図４に示すように、画像取得部１５は、光学アダプタ６の先端面に露出して設けられた光学アダプタ対物光学系１６と、挿入部２の先端の内部に配置された撮像ユニット１７（第一電子機器）と、先端が撮像ユニット１７に接続されており基端が本体部４０内に配置された配線２６と、配線２６の基端に接続され本体部４０内に設けられた撮像制御部３０とを備える。
【００２８】
図２および図３に示すように、光学アダプタ対物光学系１６は、光透過性を有する板状部材であり、観察像の視野方向や画角、観察深度を変換するために設けられている。
図３に示すように、撮像ユニット１７は、対物光学系１８と撮像回路部１９とを有する。
対物光学系１８は、光学アダプタ対物光学系１６を透過した外光を撮像回路部１９まで導光する光学系であり、観察対象物の像を撮像回路部１９において取得させるために設けられている。
撮像回路部１９は、支持体２０と、回路基板２１と、撮像素子２２と、画像伝送部２３とを有する。
【００２９】
支持体２０は、たとえば樹脂や金属などによって所定の形状に形成されており、回路基板２１および回路基板２１に実装された各電子部品を支持している。
【００３０】
回路基板２１は、所定の配線パターンが形成された基板であり、本実施形態ではフレキシブルプリント基板である。回路基板２１は、支持体２０の外面に固定されている。
【００３１】
撮像素子２２は、回路基板２１上に実装された電子部品であり、対物光学系１８の光軸上に配置されている。撮像素子２２としては、たとえばＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）や、ＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）などを採用することができる。
【００３２】
画像伝送部２３は、回路基板２１上に実装されており、所定周波数のクロック信号を生成する発振器２４と、撮像素子２２によって取得された画像データを発振器２４が発するクロック信号に基づいてシリアルデータに変換するシリアライザ回路２５とを有する。
シリアライザ回路２５によってシリアルデータに変換された画像データは、配線２６を通じて撮像制御部３０へと伝送されるようになっている。
【００３３】
配線２６は、撮像制御部３０から撮像回路部１９へ駆動電力を供給するための電力線２７と、撮像回路部１９から撮像制御部３０へ信号を出力するための信号線２８とを有する。
電力線２７には、上述の照明制御部１３の電力制限部１４とは異なる電力制限部３３（図４参照）によって、照明制御部１３とは別系統の駆動電力が供給される。
【００３４】
信号線２８は、画像伝送部２３における伝送方式に基づいて数および配置が設定されている。信号線が少なくとも２本あれば、基準電位に対する電位の高低をデジタル信号の０と１に対応させたり、平衡接続された２本の信号線の電位差をデジタル信号の０と１に対応させたりする方式により画像データをシリアル伝送することができる。
【００３５】
図３に示すように、撮像回路部１９および配線２６は、絶縁体からなる絶縁被覆部材２９（系統分離部材）によって被覆されている。
絶縁被覆部材２９は、挿入部２の内部で挿入部２の先端から基端に亘って延びる一続きの熱収縮チューブによって形成されており、撮像回路部１９と配線２６との全周を被覆している。また、絶縁被覆部材２９は、内部に撮像回路部１９と配線２６とが配置された後に加熱されて収縮し、撮像回路部１９と配線２６との双方の外面に密着している。
【００３６】
絶縁被覆部材２９の厚さは、撮像回路部１９に供給される電圧の大きさと、発光ユニット８に供給される電圧の大きさとに基づいて設定されている。具体的には、絶縁被覆部材２９の厚さは、画像取得部１５と照明部７との間で短絡が生じないと見なされる固体絶縁物による離隔距離が確保される厚さとなっている。より詳細には、撮像回路部１９と発光ユニット８とのそれぞれの駆動電圧のうちの高いほうの電圧のピークが１０Ｖ以下である場合には、絶縁被覆部材２９の厚さは０．５ｍｍ以上に設定される。
なお、本実施形態では、電力制限部１４、３３によって制限される、撮像回路部１９にかかる電圧のピークは６．２Ｖ、発光ユニット８にかかる駆動電圧のピークは７．５Ｖとなるように、各電圧のピークはそれぞれ設定されている。
【００３７】
絶縁被覆部材２９が設けられていることにより、照明部７と画像取得部１５とは、ＩＥＣ６００７９−１１に規定された離隔距離を満たしている。これにより、本質安全防爆に求められる要件の範囲では、画像取得部１５に供給される駆動電力は照明部７に伝わらず、照明部７に供給される駆動電力は画像取得部１５に伝わらないものと見なすことができる。
【００３８】
すなわち、絶縁被覆部材２９によって絶縁された状態で画像取得部１５と照明部７とが配置された挿入部２は、日本国において防爆指針の０種および１種として規定された危険場所、ＩＥＣ６００７９−１０においてＺｏｎｅ０およびＺｏｎｅ１として規定された危険場所、並びにアメリカ合衆国においてＮＥＣ５００条にＤｉｖｉｓｉｏｎ１として規定された危険場所において使用される電子機器に要求される本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合する構成となっている。
【００３９】
図４に示すように、撮像制御部３０は、後述するバッテリー４５から電力の供給を受けて動作する電子回路であり、配線２６を通じてシリアライザ回路２５から伝送されたシリアルデータに基づいて画像データを再構築するデシリアライザ回路３１と、再構築された画像データを後述する表示部４２に表示させる画像処理回路３２と、回路基板２１に実装された電子部品が正常状態、もしくは、故障した状態において、撮像回路部１９に供給される駆動電力を所定値以下に制限する電力制限部３３とを備える。
撮像制御部３０は、本体部４０内に設けられた後述する主制御部４４に接続されており、主制御部４４から発せられた駆動信号に従って動作する。本実施形態では、撮像回路部１９に供給される駆動電力は、画像取得部１５単体で本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）を満たすように電力制限部３３によって制限されている。
【００４０】
図１および図４に示すように、本体部４０は、内視鏡装置１を使用する観察者によって把持される把持部４１と、画像取得部１５によって取得された画像を表示するための表示部４２と、照明部７や画像取得部１５を動作させる操作を観察者が行なうための操作入力部４３とを備える。また、本体部４０には、操作入力部４３からの入力信号に基づいて照明制御部１３および撮像制御部３０を制御するための主制御部４４と、内視鏡装置１の動力源となる電力が蓄えられたバッテリー４５（蓄電池）とが設けられている。
【００４１】
以上に説明した構成の内視鏡装置１の作用について説明する。
内視鏡装置１の使用時には、内視鏡装置１を使用する観察者は、挿入部２の先端を観察対象物へと案内し、挿入部２の先端側から照明光を照射し、画像取得部１５によって観察対象物の画像を撮像して表示部４２に表示させる。これにより、観察者は、内視鏡装置１を用いて観察対象物を観察することができる。
【００４２】
内視鏡装置１が正常に動作しているとき、もしくは、故障した状態となったときには、照明部７では、照明制御部１３の電力制限部１４によって制限された電力が発光ユニット８に供給され、画像取得部１５では、撮像制御部３０の電力制限部３３によって制限された電力が撮像ユニット１７へ供給されるので、発光ユニット８と撮像ユニット１７とは別系統の駆動電力が供給される。照明部７と画像取得部１５とはそれぞれ単体では本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）を満たしているので、照明部７単体、あるいは画像取得部１５単体では、上述の各危険場所において好適に使用するための要件を満たしている。
【００４３】
挿入部２は、狭い空間内に挿入される部分であるので、外径寸法が小さい方が好ましい。挿入部２内に配置される電子機器類は互いに近接した位置に設けられている。このため、本質安全防爆構造として要求される要件を挿入部２全体として満たすためには、挿入部２の内部に設けられた複数系統の電子機器（本実施形態の例では照明部７と画像取得部１５）の間で短絡が起こる可能性について考慮しなければならない。
【００４４】
本実施形態の内視鏡装置１では、図３に示すように、照明部７と画像取得部１５との間には絶縁被覆部材２９が配置されている。また、挿入部２の先端２ａから基端２ｂまでの全長に亘って絶縁被覆部材２９が延ばして設けられているので、挿入部２の何れの箇所においても、本質安全防爆構造を満たすために要求される範囲では、照明部７と画像取得部１５との間で駆動電力の短絡が生じることがないと見なされる。本実施形態では、挿入部２内に設けられた電子機器は照明部７と画像取得部１５だけなので、挿入部２は全体として本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合している。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の内視鏡装置１によれば、絶縁被覆部材２９によって、照明部７と画像取得部１５との間における短絡がないと見なすことができる十分な絶縁性を有しているので、爆発性雰囲気下で安全に内視鏡装置１を使用できる。
【００４６】
ところで、複数の電子機器が内部に設けられた挿入部において、複数の電子機器の間で短絡が起こる可能性を考慮して、短絡が起こった場合に電子機器にかかる電力のピークなどを基準として供給電力を制限することも考えられる。しかしながら、この場合には、各電子機器にかかる電力のピークの総和が一つの電子機器にかかる可能性があるものとして設計がされている必要がある。このため、各電子回路に十分な電力を割り当てるための回路設計の自由度が低く、また電力不足により内視鏡装置１の性能が低下してしまうおそれがある。
【００４７】
これに対して、本実施形態の内視鏡装置１では、駆動電力が供給される系統が互いに異なる複数の電子機器（本実施形態の場合には照明部７と画像取得部１５）の間では短絡が起こらないと見なすことができるので、各系統の電子機器が単体で本質安全防爆構造の要件を満たす範囲内で、系統ごとに独立して回路設計を行なうことができる。これにより、内視鏡装置１の性能が低下するのを抑えることができる。
【００４８】
（変形例１）
次に、第１実施形態で説明した内視鏡装置１の変形例について説明する。なお、以下に説明する各変形例および各実施形態では、第１実施形態で説明した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図５は、本変形例の内視鏡装置１Ａを図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。図６は、図５において符号Ｘで示す部分の拡大断面図である。
図５に示すように、本変形例の内視鏡装置１Ａは、上述の絶縁被覆部材２９に代えて、画像取得部１５の撮像ユニット１７を全周に亘って被覆する第一絶縁部材２９Ａと、画像取得部１５の配線２６を全周に亘って被覆する第二絶縁部材２９Ｂとを有している。
第一絶縁部材２９Ａと第二絶縁部材２９Ｂとは、いずれも熱収縮チューブからなる。さらに、第二絶縁部材２９Ｂは、第一絶縁部材２９Ａの厚さ方向に前記第一絶縁部材２９Ａと重ねて設けられている。本実施形態では、第一絶縁部材２９Ａは、第二絶縁部材２９Ｂの外周面に接するように第二絶縁部材２９Ｂに被覆されている。
【００４９】
図５および図６に示すように、第一絶縁部材２９Ａと第二絶縁部材２９Ｂとが重ねられた領域の形状は、照明部７と画像取得部１５とのそれぞれに供給される駆動電力に基づいて設定されている。具体的には、第一絶縁部材２９Ａおよび第二絶縁部材２９Ｂの内部と、第一絶縁部材２９Ａおよび第二絶縁部材２９Ｂの外部とは連通していると仮定して、第一絶縁部材２９Ａおよび第二絶縁部材２９Ｂの間の隙間を通じた空間距離、若しくは第一絶縁部材２９Ａおよび第二絶縁部材２９Ｂの外面に沿った沿面距離に基づいた離隔距離が、本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）で要求される要件を満たすように設定される。より詳細には、発光ユニット８と撮像ユニット１７とのそれぞれの駆動電圧のうちの高いほうの電圧のピークが１０Ｖ以下である場合には、第一絶縁部材２９Ａと第二絶縁部材２９Ｂとの接触面に沿って測った最短距離が少なくとも１．５ｍｍ以上に亘るように第一絶縁部材と第二絶縁部材とは重ねられている。
なお、本変形例においても、上述の実施形態と同様に、発光ユニット８にかかる駆動電圧のピークは６．２Ｖ、撮像ユニット１７にかかる駆動電圧のピークは７．５Ｖとなるように設定されている。
【００５０】
本変形例では、第一絶縁部材２９Ａおよび第二絶縁部材２９Ｂによって、挿入部２の先端２ａから基端２ｂに至るまでの全周が絶縁性の部材によって被覆されている。このため、上述の第１実施形態で説明した内視鏡装置１と同様に、本変形例の内視鏡装置１Ａの挿入部２は本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合している。
【００５１】
また、撮像ユニット１７を被覆する部材と配線２６を被覆する部材とが別部材となっているので、上述の第１実施形態で説明した絶縁被覆部材２９を取り付ける場合と比較して組み立てが容易である。
【００５２】
（変形例２）
次に、上述の第１実施形態の他の変形例について説明する。
図７は、本変形例の内視鏡装置１Ｂを図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
図７に示すように、本変形例では、絶縁被覆部材２９に代えて、照明部７の配線１１および接続端子１１ａを被覆する絶縁被覆部材１２が設けられている。
絶縁被覆部材１２の厚さは、上述の絶縁被覆部材２９と同様に、照明部７と画像取得部１５とに供給される駆動電力に基づいて設定される。
【００５３】
本変形例の場合には、第１実施形態のように撮像ユニット１７全体を被覆する場合と比較して、内視鏡装置１の中心軸線方向に見たときの絶縁被覆部材１２の断面積が小さい。すなわち、本変形例の場合には、挿入部２内において、絶縁被覆部材１２の占有体積は絶縁被覆部材２９の占有体積よりも小さい。
【００５４】
このため、画像取得部１５側に絶縁被覆部材２９が設けられていることに代えて照明部７側に絶縁被覆部材１２が設けられている構成では、同等の本質安全防爆構造を有した状態で挿入部２をより細径にすることができる。また、湾曲性能を向上することができる。
【００５５】
（変形例３）
次に、上述の第１実施形態のさらに他の変形例について説明する。
図８は、本変形例の内視鏡装置１Ｃを図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
図８に示すように、画像取得部１５の撮像ユニット１７が樹脂充填により全周に亘って被覆されており、挿入部２の中心軸線方向において撮像ユニット１７と一部が重なるように、照明部７の配線１１に絶縁被覆部材１２Ａが被覆されている。
【００５６】
撮像ユニット１７を被覆している樹脂（以下、「充填樹脂２９Ｃ」と称する。）は、充填樹脂２９Ｃの外面と撮像ユニット１７の外面との間の最短距離が、上述の第１実施形態で説明した絶縁被覆部材２９の厚さと同様に設定されている。
照明部７の配線１１を被覆している絶縁被覆部材１２Ａは、上述の変形例２で説明した絶縁被覆部材１２と同様の厚さを有している。
【００５７】
挿入部２の中心軸線方向における充填樹脂２９Ｃと絶縁被覆部材１２Ａとの重なりの長さは、上述の変形例１と同様に、充填樹脂２９Ｃと絶縁被覆部材１２Ａとの隙間を通じた空間距離、若しくは充填樹脂２９Ｃおよび絶縁被覆部材１２Ａの外面に沿った沿面距離が、本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）で要求される要件を満たすように設定される。
【００５８】
このような構成であっても、本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）で要求される要件の範囲内では照明部７と画像取得部１５との間では短絡が生じないと見なすことができ、挿入部２全体として本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合している。
また、第１実施形態およびその各変形例で説明した絶縁被覆部材２９、第一絶縁部材２９Ａ、第二絶縁部材２９Ｂ、絶縁被覆部材１２、絶縁被覆部材１２Ａ、充填樹脂２９Ｃの厚みは、組み合わせによっては、それぞれを足し合わせた厚みでも良い。さらに、配線２６、配線１１には、絶縁材が被覆されていてもよく、上記絶縁材の厚みをさらに足し合わせた厚みとしても良い。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の内視鏡装置５０について説明する。
図９は、本実施形態の内視鏡装置５０を図２のＢ−Ｂ線と同様の断面で示す断面図である。図１０は、内視鏡装置５０を図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
本実施形態の内視鏡装置５０は、絶縁性の部材によって照明部７と画像取得部１５との短絡を防止することに代えて、照明部７と画像取得部１５との間に非接触状態で介在されたグランド線によって照明部７と画像取得部１５との短絡を防止するようになっている。
内視鏡装置５０は、挿入部２、本体部４０、発光ユニット８、配線１１、撮像ユニット１７、および電力制限部１４，３３を有している点は上述の第１実施形態で説明した内視鏡装置１と同様である。
【００６０】
図９に示すように、本実施形態では、撮像ユニット１７は、配線２６とは異なる配線５１が接続されている。配線５１は、たとえば金属製の細線材が編まれた編管からなるシールド５２の内部に電力線２７および信号線２８が挿通された構成を有し、シールド５２は、本体部４０の内部でバッテリー４５のマイナス極に接続されている。すなわち、シールド５２は、照明部７と画像取得部１５との共通のグランド電位のグランド線として機能している。
さらに、本実施形態では、先端硬質部材５が金属製であり、先端硬質部材５には、熱伝導性を有し且つ導電性を有する放熱線５３が設けられている。
【００６１】
放熱線５３は、先端硬質部材５に先端が固定されているとともに基端が本体部４０内に配置された一続きの金属線からなり、挿入部２の先端において発生した熱を、挿入部２の基端側へと拡散させる機能を有する。さらに、本実施形態では、放熱線５３の基端は、本体部４０の内部において、バッテリー４５のマイナス極に接続されている。すなわち、先端硬質部材５、放熱線５３は、照明部７と画像取得部１５との共通のグランド電位のグランド線として機能している。
【００６２】
本実施形態では、先端硬質部材５、放熱線５３、およびシールド５２が、照明部７と画像取得部１５とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材として機能する。
すなわち、照明部７から画像取得部１５へ流れようとする電気と、画像取得部１５から照明部７へ流れようとする電気とは、どちらも照明部７と画像取得部１５との間に介在された先端硬質部材５、放熱線５３およびシールド５２に流れてバッテリー４５のマイナス極へ戻る。
【００６３】
さらに、図１０に示すように配線５１のシールド５２と先端硬質部材５とは可撓部３の中心軸線方向重なりを有するので、照明部７の配線１１と画像取得部１５の配線５１との間での短絡は生じないと見なすことができる。
このため、発光ユニット８へ供給する駆動電力が撮像ユニット１７へ供給されることはなく、撮像ユニット１７へ供給する駆動電力が発光ユニット８へ供給されることもない。したがって、本実施形態の内視鏡装置５０も、上述の第１実施形態およびその各変形例の内視鏡装置１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃと同様に挿入部２が本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合している。
【００６４】
また、上述の第１実施形態およびその各変形例では、厚さを有する絶縁性の被覆を照明部７と画像取得部１５との間に介在させる構成であったが、本実施形態では、絶縁性の被覆を別途設ける必要がないので、挿入部２の外径寸法を小さくすることができる。また、湾曲性能を向上することができる。
【００６５】
また、シールド５２は、撮像ユニット１７のグランドに電気的に接続されていてもよい。
また、放熱線５３は、先端硬質部材５を介して撮像ユニット１７のグランドに電気的に接続されていてもよい。
また、放熱線５３は、照明部７の発光ユニット８におけるマイナス極側の配線やグランドに電気的に接続されていてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、グランド線となるシールド５２および放熱線５３はバッテリー４５のマイナス極に接続されている例を示したが、図１１に示すように、グランド線は接地されていてもよい。たとえば、商用電源を用いて駆動される内視鏡装置に上述の第２実施形態の構成を適用する場合には、バッテリーではなく商用電源のアース端子にグランド線が電気的に接続されていればよい。
【００６７】
（変形例４）
次に、上述の内視鏡装置５０の変形例について説明する。
図１２は、本変形例の内視鏡装置５０Ａを図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。図１３は、図１２のＣ−Ｃ線における断面図である。
【００６８】
図１２および図１３に示すように、本変形例では、上述の第１実施形態およびその各変形例、並びに上述の第２実施形態で説明した配線１１と構成が異なる配線５４を有している点が異なっている。また、本変形例では、上述の第２実施形態で説明したシールド５２は設けられていない。
照明部７に設けられた配線５４は、発光ユニット８に対する駆動電力を供給するための一対の電力線５５と、絶縁体を介して各電力線５５を被覆するシールド５６と、シールド５６をさらに被覆する絶縁チューブとを有している。一対の電力線５５は、照明制御部１３を介してバッテリー４５に接続されており、照明制御部１３の電力制限部１４によって制限された電力が供給される。
【００６９】
シールド５６は、画像取得部１５の配線に設けられた上述のシールド５２と同様に金属の細線材が編まれた編管状、もしくは、細線材が横並びに配列された横巻き状であり、本体部４０内でバッテリー４５のマイナス極に接続されている。
【００７０】
本変形例では、画像取得部１５の配線に設けられたシールド５２に代えて、照明部７の配線５４にシールド５６が設けられている。これにより、挿入部２の中心軸線方向に見たときのシールド５６の断面積は、画像取得部１５の配線５１にシールド５２が設けられた場合よりも小さい。その結果、本変形例の場合には挿入部２内におけるシールド５６の占有体積は上述の第２実施形態で説明したシールド５２の占有体積よりも少ないので、挿入部２の外径寸法を小さくすることができる。また、湾曲性能を向上することができる。
【００７１】
また、本変形例では、画像取得部１５の配線５１にシールド５２が設けられた場合のシールド５２の先端の位置よりも、照明部７の配線５４に設けられたシールド５６の先端の位置が、挿入部２の先端側に位置する。よって、先端硬質部材５を挿入部２の中心軸線方向に短くなり、挿入部２の先端硬質部長を短くすることができる。その結果、被検体への挿入部２の挿入性を向上させることができる。
【００７２】
なお、図１３では、一対の電力線５５のシールド５６を本体部４０内でバッテリー４５のマイナス極に接続する例を示したが、電力線５５のうち、プラス側（アノード側）のみに、シールドを設け、本体部４０内でバッテリー４５のマイナス極に接続しても良い。
【００７３】
（変形例５）
次に、上述の変形例４のさらなる変形例について説明する。
図１４は、本変形例の内視鏡装置５０Ｂを図２のＡ−Ａ線と同様の断面で示す断面図である。
図１４に示すように、本変形例では、照明部７の配線５４に設けられたシールド５６が、先端硬質部材５に接続されて上述のグランド線として機能するようになっている。また、本変形例では、放熱線５３は設けられておらず、照明部７の配線５４に設けられたシールド５６によって、挿入部２の先端側で発生した熱が挿入部２の基端側へと拡散するようになっている。
本変形例の内視鏡装置５０Ｂによれば、放熱線５３を設ける必要がない分、上述の変形例４の構成よりもさらに挿入部２の外径寸法を小さくすることができる。また、湾曲性能を向上することができる。
【００７４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の内視鏡装置６０について説明する。
図１５は、本実施形態の内視鏡装置６０の撮像ユニット１７を拡大して示す拡大断面図である。
本実施形態の内視鏡装置６０は、照明部７および画像取得部１５に加えて、さらに別系統の駆動電力により動作する電子機器である加速度測定部６１を有する。
【００７５】
加速度測定部６１は、撮像ユニット１７の回路基板２１上に、撮像ユニット１７を構成する各回路とは電気的に分離された状態で実装されている。撮像ユニット１７の回路基板２１は、一続きのフレキシブル基板であるが、以下では、画像取得部１５に属する各電子部品（以下「第一電子部品６２」と称する。）が実装された部分を第一基板２１Ａ、加速度測定部６１に属する各電子部品（以下、「第二電子部品６３」と称する。）が実装された部分を第二基板２１Ｂと称する。
【００７６】
本実施形態では、第一基板２１Ａと第二基板２１Ｂとは、間に支持体２０が介在された状態で互いに平行に配置されている。また、第一基板２１Ａに実装された第一電子部品６２と、第二基板２１Ｂに実装された第二電子部品６３とは、回路基板２１が折り返されることにより実装面（回路基板２１に接続するためのランド若しくはピンが設けられている面）同士が向かい合うように対向配置されている。
【００７７】
第一基板２１Ａは、撮像ユニット１７の配線パターンが形成される第一層と、ベタのグランドパターン６４が形成される第二層とを有する多層基板となっている。第一基板２１Ａに設けられたベタのグランドパターン６４は、画像取得部１５の配線２６のうちグランドとなる線に接続されている。
【００７８】
加速度測定部６１は、回路基板２１における第二基板２１Ｂ上に実装された第二電子部品６３の一部である加速度センサー６５と、加速度センサー６５に接続されているとともに挿入部２の先端から基端へ延びる配線６６と、本体部の内部で配線に接続されたセンサー制御部６７とを備える。
【００７９】
加速度センサー６５は、挿入部２の先端が移動したときに挿入部２にかかる加速度を検知するセンサーである。
【００８０】
センサー制御部６７は、バッテリーから供給される電力によって駆動する電子回路であり、加速度センサー６５が検知した加速度の値を参照して主制御部へ値を引き渡すようになっている。また、センサー制御部６７は、加速度センサー６５が正常状態、もしくは、故障した状態において、供給される駆動電力を制限する電力制限部６８を有しており、照明部７、画像取得部１５、および加速度測定部６１は、それぞれ別系統の駆動電力が供給されることにより動作するようになっている。
【００８１】
加速度測定部６１の配線６６には、第１実施形態で説明したのと同様の構成を有する絶縁被覆部材６９が設けられている。すなわち、本実施形態では、照明部７、画像取得部１５、および加速度測定部６１の３系統の電子機器のうち、画像取得部１５と加速度測定部６１の２系統について、挿入部２を本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合させる充填樹脂２９Ｃおよび第二絶縁部材２９Ｂ、並びに絶縁被覆部材６９が設けられている。
【００８２】
３系統のうちの２系統が本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合させる絶縁被覆部材を有していれば、他の１系統に絶縁被覆部材が設けられていなくても、３系統の電子機器間の短絡は起こらないと見なすことができる。
【００８３】
第一基板２１Ａに形成されたグランドパターン６４（第二層）は、画像取得部１５に属する第一電子部品６２（たとえば撮像素子２２、発振器２４、シリアライザ回路２５、およびその他図示しない電子部品）と、加速度測定部６１に属する第二電子部品６３（たとえば加速度センサー６５およびその他図示しない電子部品）との間に介在されている。
【００８４】
第一基板２１Ａの厚さ方向から見たときに、グランドパターン６４は、第一電子部品６２の全てを囲む包絡線によって規定される面よりも広い範囲に広がっている。また、本実施形態では、グランドパターン６４の一部は、撮像素子２２と加速度センサー６５との間を仕切る壁状に延びている。
【００８５】
本実施形態の内視鏡装置６０では、照明部７、画像取得部１５、および加速度測定部６１の３系統の電子機器が挿入部２の内部に設けられている。照明部７、画像取得部１５、および加速度測定部６１は、画像取得部１５、および加速度測定部６１に絶縁被覆部材が設けられていることにより互いに短絡することがないと見なされる。
【００８６】
さらに、撮像ユニット１７の回路基板２１に設けられた加速度センサー６５と、回路基板２１上で画像取得部１５に属する各電子回路との間には、ベタのグランドパターン６４が介在されているので、画像取得部１５に属する各回路と加速度センサー６５との間では、上述の第２実施形態で説明した作用と同様の作用により短絡が起こらない。
【００８７】
また、挿入部２の長手軸に直交する断面において回路基板２１を見た際に、撮像ユニット１７の回路基板２１に設けられた加速度センサー６５と、回路基板２１上で画像取得部１５に属する各電子回路との離隔距離は、ベタのグランドパターン６４の外周に沿って最短となる距離を本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）で要求される要件を満たすように設定される。
具体的には、撮像ユニット１７の回路基板周辺には充填樹脂２９Ｃが介在しているため、樹脂充填離隔距離として、本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）で要求される要件を満たすように設定される。
【００８８】
本実施形態の内視鏡装置６０によれば、本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）を満たすための要件の範囲内で照明部７、画像取得部１５、および加速度測定部６１の間で短絡が生じないと見なすことができるので、挿入部２全体として本質安全防爆構造（Ｅｘｉａ）に適合している。
【００８９】
さらに、撮像ユニット１７内にベタのグランドパターン６４が設けられているので、外来ノイズの影響を緩和することができる。
【００９０】
また、第一基板２１Ａでは、第一基板２１Ａ上に実装された各電子部品が発する熱は、第一層を介して第二層（ベタのグランドパターン６４）へと拡散する。これにより、第一基板２１Ａ上に実装された電子部品の放熱性を高めることができる。
【００９１】
なお、上述の第３実施形態では回路基板２１が折り曲げられている例を示したが、たとえば３層基板の厚さ方向の一方の面に第一電子部品６２が実装されるとともに他方の面に第二電子部品６３が実装され、３層基板の中間層にベタのグランドパターン６４が形成されていてもよい。この場合にも、ベタのグランドパターン６４が第一電子部品６２と第二電子部品６３との間に介在されているので、上述の第３実施形態と同様の効果を奏する。なお、この場合、回路基板２１は、フレキシブルプリント基板には限られず、たとえば薄板状のガラスエポキシ基板や紙フェノール基板などであってもよい。
【００９２】
（変形例６）
次に、上述の第３実施形態で説明した内視鏡装置６０の変形例について説明する。図１６は、本変形例の内視鏡装置６０Ａにおける撮像ユニット１７の一部を拡大して示す断面図である。
本変形例では、支持体２０が金属によって形成されており、ベタのグランドパターン６４と支持体２０とが熱的且つ電気的に接続されている点が異なっている。
【００９３】
具体的には、ベタのグランドパターン６４と、支持体２０と、配線２６のグランドライン２６ａが半田付けにより接続されている。本変形例の場合には、ベタのグランドパターン６４へと拡散した熱はさらに支持体２０へと拡散する。これにより、第一基板２１Ａ上に実装された電子部品の放熱性をさらに高めることができる。
【００９４】
また、支持体２０が金属で構成されており且つグランドパターン６４と電気的に接続されているので、支持体２０もグランドとして機能する。このため、上述の第３実施形態で説明したグランドパターン６４の作用と同様の作用により短絡が起こらないことに加え、撮像ユニット１７のグランド電位がさらに安定し、撮像ユニット１７から撮像制御部３０へ伝送される映像信号の品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の内視鏡装置は、エンジンの内部を観察する場合や、化学プラント内など可燃性ガスが存在する可能性がある場所や粉塵爆発が起こる可能性がある場所など、爆発性雰囲気が形成されている場所において観察対象物を観察する場合に、観察対象物を安全に観察することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、５０、５０Ａ、５０Ｂ、６０、６０Ａ  内視鏡装置
２  挿入部
３  可撓部
４  湾曲部
５  先端硬質部材
６  光学アダプタ
７  照明部
８  発光ユニット
９  光源
１１  配線
１２、１２Ａ  絶縁被覆部材
１３  照明制御部
１４  電力制限部
１５  画像取得部
１６  カバーガラス
１７  撮像ユニット
１８  対物光学系
１９  撮像回路部
２０  支持体
２１  回路基板
２１Ａ  第一基板
２１Ｂ  第二基板
２２  撮像素子
２６  配線
２９  絶縁被覆部材
２９Ａ  第一絶縁部材
２９Ｂ  第二絶縁部材
２９Ｃ  充填樹脂
３０  撮像制御部
３３  電力制限部
４０  本体部
４５  バッテリー
５１  配線
５２  シールド
５３  放熱線
５４  配線
５５  各電力線
５５  電力線
５６  シールド
６１  加速度測定部
６２  第一電子部品
６３  第二電子部品
６４  グランドパターン
６５  加速度センサー
【図１】
2012160669.tif 000003
【図２】
2012160669.tif 000004
【図３】
2012160669.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月4日(2013.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子部品と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子部品とは別系統の駆動電力が供給される第二電子部品と、
薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第一電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第一基板と、
薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第二電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第二基板と、
前記第一電子部品と前記第二電子部品とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子部品とを電気的に接続して前記第一電子部品に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子部品とを電気的に接続して前記第二電子部品に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
を備え、
前記第一基板は、前記第一電子部品が実装された側の面と反対の面上若しくは内部に、前記第一基板を厚さ方向から見たときに前記第一電子部品よりも広い範囲に広がるベタのグランドパターンを有している
ことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記第一基板と前記第二基板とは厚さ方向に重ねられた多層基板として一体に形成されており、
前記グランドパターンは前記第一部品と前記第二部品との間に介在されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記第一基板と前記第二基板とは面方向に一続きの可撓性基板であり、
前記第一電子部品と前記第二電子部品は前記一続きの可撓性基板の厚さ方向の一方の面上に実装されており、
前記可撓性基板は、前記第一電子部品と前記第二電子部品との間に前記グランドパターンが位置するように前記第一電子部品と前記第二電子部品との間で折り返されて前記挿入部内に配置されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内視鏡装置であって、
前記挿入部の先端側に設けられ前記第一基板および前記第二基板を支持する金属製の支持体を備え、
前記第一電子部品と前記第二電子部品とのグランドは前記支持体に電気的に接続され、且つ前記第一電子部品と前記第二電子部品とは前記支持体に熱的に接続されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、
前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、
を備え、
前記系統分離部材は、
前記第一電子機器および前記第一配線と、前記第二電子機器および前記第二配線との少なくともいずれかの全周を前記挿入部の内部で前記挿入部の一端から他端に亘って被覆する絶縁被覆部材を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内視鏡装置であって、前記絶縁被覆部材の厚さは０．５ｍｍ以上であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項５に記載の内視鏡装置であって、
前記絶縁被覆部材は、
前記第一電子機器を全周に亘って被覆する第一絶縁部材と、
前記第一絶縁部材の厚さ方向に前記第一絶縁部材と重ねて設けられ前記第一配線を全周に亘って被覆する第二絶縁部材と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内視鏡装置であって、
前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材とが重ねられた領域は、前記第一絶縁部材と前記第二絶縁部材との接触面に沿って測った最短距離が少なくとも１．５ｍｍ以上に亘ることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
長尺の挿入部と、
前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、
前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、
前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、
前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、
前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、
を備え、
前記系統分離部材は、
前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線との間に非接触状態で介在され前記挿入部の一端から他端へ延びる一続きの導体線であって前記第一電子機器と前記第二電子機器とに対する共通のグランドとなるグランド線を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、
前記グランド線は、
前記挿入部の先端側に設けられ前記第一電子機器および前記第二電子機器を支持する金属製の先端硬質部材と、
前記先端硬質部材に先端が固定されているとともに基端が前記本体部内に配置された一続きの金属線からなる放熱線と、
を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、
前記グランド線は、前記第一配線と前記第二配線とのいずれか一方を全周に亘って被覆する導体からなるシールドを有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、
前記電力制限部に電気的に接続され前記第一電子機器および前記第二電子機器に対する電源となる蓄電池を前記本体部内に備え、
前記グランド線は前記蓄電池のマイナス極に接続されていることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の内視鏡装置であって、前記グランド線が接地されていることを特徴とする内視鏡装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第１の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子部品と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子部品とは別系統の駆動電力が供給される第二電子部品と、薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第一電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第一基板と、薄板あるいはフィルム状に形成されているとともに前記第二電子部品が厚さ方向の一方の面上に実装された第二基板と、前記第一電子部品と前記第二電子部品とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子部品とを電気的に接続して前記第一電子部品に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子部品とを電気的に接続して前記第二電子部品に対して駆動電力を通電させる第二配線と、を備え、前記第一基板は、前記第一電子部品が実装された側の面と反対の面上若しくは内部に、前記第一基板を厚さ方向から見たときに前記第一電子部品よりも広い範囲に広がるベタのグランドパターンを有していることを特徴とする内視鏡装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第２の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、を備え、前記系統分離部材は、前記第一電子機器および前記第一配線と、前記第二電子機器および前記第二配線との少なくともいずれかの全周を前記挿入部の内部で前記挿入部の一端から他端に亘って被覆する絶縁被覆部材を有することを特徴とする内視鏡装置である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第３の態様は、長尺の挿入部と、前記挿入部の一端が取り付けられた本体部と、前記挿入部の内部に設けられた第一電子機器と、前記挿入部の内部に設けられ前記第一電子機器とは別系統の駆動電力が供給される第二電子機器と、前記第一電子機器と前記第二電子機器とに供給される互いに系統が異なる駆動電力をそれぞれ所定値以下に制限して供給する複数の電力制限部と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の一つと前記第一電子機器とを電気的に接続して前記第一電子機器に対して駆動電力を通電させる第一配線と、前記挿入部内に少なくとも一部が配置され前記複数の電力制限部の他の一つと前記第二電子機器とを電気的に接続して前記第二電子機器に対して駆動電力を通電させる第二配線と、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線とを本質安全防爆構造に適合する状態で電気的に分離する系統分離部材と、を備え、前記系統分離部材は、前記第一電子機器および前記第一配線と前記第二電子機器および前記第二配線との間に非接触状態で介在され前記挿入部の一端から他端へ延びる一続きの導体線であって前記第一電子機器と前記第二電子機器とに対する共通のグランドとなるグランド線を有することを特徴とする内視鏡装置である。
【国際調査報告】
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