(57)【要約】【課題】医療用カメラヘッドを小型化することを可能とする。【解決手段】撮像素子が実装された撮像素子実装部と、前記撮像素子実装部に接続された一端が、前記撮像素子実装部からそれぞれ異なる方向に引き出されている複数の第１のフレキシブル部と、前記複数の第１のフレキシブル部の他端側と接続される接続部と、を一体的に備えた撮像基板を有する、医療用カメラヘッドを提供する。【選択図】図３
2020175223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象からの光を伝送する挿入部が着脱可能に接続されるカプラ部が設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられ、互いに表裏をなす第１の面及び第２の面を有する多角形状の第１のリジッド部を含み、前記挿入部により伝送される光の光路上であって前記第１の面に撮像素子が実装された撮像素子実装部と、
前記筐体内に設けられ、前記撮像素子からの画像信号を伝送するために一端が前記撮像素子実装部と電気的に接続され、多角形状の前記第１のリジッド部の複数の辺の１つから引き出されている第１のフレキシブル部と、
前記筐体内に設けられ、前記撮像素子からの前記画像信号を伝送するために一端が前記撮像素子実装部と電気的に接続され、前記複数の辺のうち前記第１のフレキシブル部が引き出された辺とは異なる辺から引き出されている第２のフレキシブル部と、
前記筐体内に設けられ、第２のリジッド部を含み、前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部の各他端側と接続されて前記画像信号を処理する信号処理部と、
第３のリジッド部を含み、第３のフレキシブル部を介して前記信号処理部と接続され、少なくとも前記信号処理部へ電力供給を行う電子部品実装部と、
を一体的に備えた撮像基板を有し、
前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部は、
前記複数の辺のうち互いに直交する辺から、互いに直交する方向にそれぞれ引き出されている医療用カメラヘッド。
【請求項２】
前記第２のリジッド部は、前記第２の面に対向配置され、
前記第３のリジッド部は、前記第３のフレキシブル部が折り曲げられて前記第２の面と前記第２のリジッド部との間に配置され、
前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部は、一方が折り曲げられたときに、他方に重なり合う重畳部を有し、前記重畳部の少なくとも一部がさらに折り畳まれた状態で前記第２の面と前記第３のリジッド部との間に配置される、請求項１に記載の医療用カメラヘッド。
【請求項３】
前記撮像基板には、前記信号処理部と前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部のうち少なくとも１つとが着脱自在に接続されるコネクタ部が設けられる、請求項１または２に記載の医療用カメラヘッド。
【請求項４】
前記コネクタ部は、前記信号処理部の前記第２の面に対向する面に位置し、前記信号処理部には前記コネクタ部を覆うカバー部材が設けられる、請求項３に記載の医療用カメラヘッド。
【請求項５】
前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部は、前記画像信号を伝送する複数の配線パタンを有し、
前記信号処理部には、少なくとも２つの前記配線パタンから伝送されるパラレルの電気信号をシリアル信号に変換する信号処理回路が実装される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の医療用カメラヘッド。
【請求項６】
前記撮像基板には、前記第２のリジッド部と前記第３のリジッド部とを所定の間隔で離間して固定する固定部材が設けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療用カメラヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の医療用カメラヘッドと、
前記医療用カメラヘッドからの画像信号を処理する制御装置と、
を備える、医療用カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医療用カメラヘッド及び医療用カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、観察対象を観察するために、内視鏡装置等のカメラ装置が利用されている。このようなカメラ装置において、例えば硬性内視鏡に接続される内視鏡カメラヘッド等、内蔵された撮像素子により観察対象を撮像する医療用カメラヘッド（以下、単にカメラヘッドとも呼ぶ。）が用いられる。カメラヘッドは撮像によって得られた画像信号を他の機器へ出力する。そして、カメラ装置により得られた観察対象の画像は記録されたり、又は手術中に複数人で画像を観察するために表示装置に表示される。また、カメラヘッドは、観察する観察対象における位置を移動させるためにカメラヘッドを動かし、又はカメラヘッドの各種操作を行うためにカメラヘッドに設けられたスイッチを押下する目的で、ユーザにより把持された状態で使用される。このようなカメラヘッドの操作性を向上させる等の目的で、カメラヘッドを小型化するための技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、筐体内のスペースを有効に活用するために、筐体の内面のうち撮像素子が設けられていない面に、画像センサと接続されるフレキシブル基板を配置する技術が開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、部品点数を削減するために、エラストマー材料を用いて一体的に成型された外装カバーを設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９５９３１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、医療用カメラヘッドに関する既存の技術では、医療用カメラヘッドを小型化することが困難である場合があった。例えば、観察対象の高画質な画像を取得する場合に、医療用カメラヘッドが処理すべき画像信号の量が増加する。このような場合に、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術では、画像信号を伝送するために用いられるフレキシブル基板に設けられた配線パタンの本数や幅を増やし、フレキシブル基板自体の幅を増大させる必要が生じ得る。ゆえに、医療用カメラヘッドの寸法が増大する場合がある。
【０００７】
そこで、本開示では、小型化することが可能な、新規かつ改良された医療用カメラヘッド及び医療用カメラ装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、観察対象からの光を伝送する挿入部が着脱可能に接続されるカプラ部が設けられた筐体と、前記筐体内に設けられ、互いに表裏をなす第１の面及び第２の面を有する多角形状の第１のリジッド部を含み、前記挿入部により伝送される光の光路上であって前記第１の面に撮像素子が実装された撮像素子実装部と、前記筐体内に設けられ、前記撮像素子からの画像信号を伝送するために一端が前記撮像素子実装部と電気的に接続され、多角形状の前記第１のリジッド部の複数の辺の１つから引き出されている第１のフレキシブル部と、前記筐体内に設けられ、前記撮像素子からの前記画像信号を伝送するために一端が前記撮像素子実装部と電気的に接続され、前記複数の辺のうち前記第１のフレキシブル部が引き出された辺とは異なる辺から引き出されている第２のフレキシブル部と、前記筐体内に設けられ、第２のリジッド部を含み、前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部の各他端側と接続されて前記画像信号を処理する信号処理部と、第３のリジッド部を含み、第３のフレキシブル部を介して前記信号処理部と接続され、少なくとも前記信号処理部へ電力供給を行う電子部品実装部と、を一体的に備えた撮像基板を有し、前記第１のフレキシブル部及び前記第２のフレキシブル部は、前記複数の辺のうち互いに直交する辺から、互いに直交する方向にそれぞれ引き出されている、医療用カメラヘッドが提供される。
【０００９】
また、本開示によれば、前記医療用カメラヘッドと、前記医療用カメラヘッドからの画像信号を処理する制御装置と、を備える、医療用カメラ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、医療用カメラヘッドを小型化することが可能である。
【００１１】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施形態に係る内視鏡装置の一例の概略構成を示す説明図である。
【図２】本開示の実施形態に係るカメラヘッドの一例の概略構成を示す断面図である。
【図３】本開示の実施形態に係る主基板の構成の一例を示す展開図である。
【図４】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図５】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図６】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図７】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図８】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図９】本開示の実施形態に係る主基板の組み立て手順を説明するための説明図である。
【図１０】図９に示した主基板の積層状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の実施形態に係る内視鏡装置
２．本開示の実施形態に係るカメラヘッド
２−１．カメラヘッドの概略構成
２−２．主基板の構成
２−３．組み立て手順
３．効果
４．むすび
【００１５】
＜１．本開示の実施形態に係る内視鏡装置＞
まず、図１を参照して、本開示の実施形態に係る内視鏡装置１の概略構成について説明する。
【００１６】
図１は、本開示の実施形態に係る内視鏡装置１の一例の概略構成を示す説明図である。内視鏡装置１は、本開示に係る医療用カメラ装置の一例である。内視鏡装置１は、図１に示すように、挿入部１０と、光源装置２０と、ライトガイド３０と、カメラヘッド４０と、ケーブル５０と、制御装置６０と、表示装置７０と、を備える。
【００１７】
挿入部１０は、細長形状を有し、入射光を集光する光学系を内部に備える。挿入部１０の先端は、例えば、患者の体腔内に挿入される。挿入部１０の後端はカメラヘッド４０の先端と着脱可能に接続される。また、挿入部１０は、ライトガイド３０を介して光源装置２０と接続され、光源装置２０から光を供給される。
【００１８】
光源装置２０は、ライトガイド３０を介して挿入部１０と接続される。光源装置２０は、ライトガイド３０を介して挿入部１０に光を供給する。挿入部１０に供給された光は、挿入部１０の先端から出射され、患者の体腔内組織等の観察対象に照射される。そして、観察対象からの反射光は、挿入部１０内の光学系によって集光される。
【００１９】
カメラヘッド４０は、観察対象を撮像する機能を有する。カメラヘッド４０は、信号伝送部であるケーブル５０を介して制御装置６０と接続される。カメラヘッド４０は、挿入部１０によって集光された観察対象からの反射光を光電変換することにより観察対象を撮像し、撮像によって得られた画像信号を制御装置６０へケーブル５０を介して出力する。なお、カメラヘッド４０の詳細については、後述する。
【００２０】
制御装置６０は、カメラヘッド４０を制御するとともに、カメラヘッド４０から出力された画像信号に所定の処理を施した後に、当該画像信号を表示装置７０へ出力する。なお、制御装置６０は、画像信号に基づく観察対象の画像を記憶してもよい。
【００２１】
表示装置７０は、制御装置６０から出力された画像信号に基づいて観察対象の画像を表示する。当該機能は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、又は有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置により実現される。表示装置７０により表示される観察対象の画像は、例えば、手術中に複数人によって観察される。
【００２２】
＜２．本開示の実施形態に係るカメラヘッド＞
（２−１．カメラヘッドの概略構成）
続いて、図２を参照して、本開示の実施形態に係るカメラヘッド４０の概略構成について説明する。
【００２３】
図２は、本開示の実施形態に係るカメラヘッド４０の一例の概略構成を示す断面図である。図２に示したように、カメラヘッド４０は、カプラ部１００と、第１の筐体部２００と、レンズユニット４００と、撮像基板である主基板５００と、コネクタ接続基板６００と、スイッチ接続基板７００と、を備える。
【００２４】
カプラ部１００は、カメラヘッド４０の先端に設けられ、挿入部１０と着脱可能に接続される。カプラ部１００の後端には、第１の筐体部２００が設けられる。
【００２５】
第１の筐体部２００は、前側筐体２０１と、後側筐体２０３と、前側筐体２０１の外周面に設けられたスイッチ２０５と、後側筐体２０３の後端に設けられたケーブルコネクタ２０７と、を含む。第１の筐体部２００は、レンズユニット４００、主基板５００、コネクタ接続基板６００、及びスイッチ接続基板７００を気密に収容する。これにより、第１の筐体部２００の内部に外部からの湿気等の異物が侵入することを防ぐ。
【００２６】
前側筐体２０１及び後側筐体２０３は、略円筒形状を有する例えばチタンやチタン合金やＳＵＳの金属製の筐体であり、例えば溶接により接続されている。カメラヘッド４０の前側筐体２０１には、後側筐体２０３側からケーブル５０の一部である第２の筐体部３００が接続され、後側筐体２０３の外面は第２の筐体部３００により覆われる。このような前側筐体２０１及び後側筐体２０３によってレンズユニット４００、主基板５００、コネクタ接続基板６００、及びスイッチ接続基板７００は覆われている。
【００２７】
スイッチ２０５は、前側筐体２０１の外周面に設けられ、スイッチ接続基板７００を介して撮像素子実装部５０１と接続される。スイッチ２０５は、例えば、１又は複数設けられ、ユーザは、スイッチ２０５を押下することによって、各種操作を行うことができる。
【００２８】
ケーブルコネクタ２０７は、後側筐体２０３の後端に貫通したうえで、後側筐体２０３に例えば溶接により接続されている。ケーブルコネクタ２０７の先端は第１の筐体部２００の内部に配置され、ケーブルコネクタ２０７の後端は第１の筐体部２００の外部に配置される。ケーブルコネクタ２０７の後端は第１の筐体部２００の外部のケーブル５０と接続される。
【００２９】
ケーブル５０の一部である第２の筐体部３００は、カメラヘッド４０の第１の筐体部２００と接続され、カメラヘッド４０とケーブル５０との接続部を覆う。具体的には、第２の筐体部３００は、前側筐体２０１の後方に配置され、前側筐体２０１の後端面と接続される。これにより、第２の筐体部３００により、後側筐体２０３の一部、ケーブルコネクタ２０７、及びケーブル５０の一部が覆われる。すなわち、第１の筐体部２００の前側筐体２０１及び第２の筐体部３００によりカメラヘッド４０の外表面は構成され、ユーザがカメラヘッド４０を使用する際には当該部分が把持される。
【００３０】
レンズユニット４００は、第１の筐体部２００の先端に設けられる。レンズユニット４００の後端には、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等の撮像素子が実装される撮像素子実装部５０１が配置される。レンズユニット４００は、カプラ部１００と接続される挿入部１０から出射される観察対象からの反射光を集光することによって、観察対象の像を撮像素子の撮像面に結像する。撮像素子実装部５０１に実装された撮像素子の画素数や解像度には特に制限はないが、画素数が１２８０×７２０、１９２０×１０８０、３８４０×２１６０、７６８０×４３２０またはそれ以上、解像度がハイビジョン、４Ｋ、８Ｋ、またはそれ以上であっても良い。
【００３１】
主基板５００は、撮像素子が実装された撮像素子実装部５０１、信号処理回路が実装された信号処理部５０３、及び電源回路等の電子部品が実装された電子部品実装部５０５の３つのリジッド部を一体的に備える。信号処理部５０３及び撮像素子実装部５０１、並びに信号処理部５０３及び電子部品実装部５０５はそれぞれフレキシブル部により電気的に接続される。主基板５００は、フレキシブル部が折り曲げられた状態で第１の筐体部２００に収容される。主基板５００は、撮像素子実装部５０１、信号処理部５０３、電子部品実装部５０５、フレキシブル部等の各構成部分を一枚の基板で構成してもよく、少なくとも一部が別体で構成されたものを接続して一体的に設けてもよい。なお、第１の筐体部２００に主基板５００を収容するための主基板５００の組み立て手順の詳細については、後述する。
【００３２】
撮像素子実装部５０１は、レンズユニット４００によって集光された観察対象からの反射光を撮像素子により光電変換することによって、観察対象を示す画像信号を取得する。そして、撮像素子実装部５０１は、得られた画像信号を信号処理部５０３へフレキシブル部を介して出力する。信号処理部５０３は、撮像素子実装部５０１から出力された画像信号や制御信号等に信号処理を施す。信号処理部５０３及び撮像素子実装部５０１を接続するフレキシブル部は、撮像素子実装部５０１から出力される電気信号を伝送する複数の配線パタンを有し、信号処理部５０３には、少なくとも２つの当該配線パタンから伝送されるパラレルの電気信号をシリアル信号に変換する信号処理回路が実装されてもよい。なお、撮像素子実装部５０１の特に平面方向の大きさは、カメラヘッド４０の大きさを決める要因の一つであり、なるべく小さくする必要がある。よって、撮像素子実装部５０１は、実装される撮像素子から極力はみ出さない形状にし、はみ出すとしても、はみ出す部分を極力小さくすることが好ましい。
【００３３】
信号処理部５０３は、コネクタ接続基板６００及びケーブルコネクタ２０７を介してケーブル５０と接続される。そして、信号処理部５０３は、信号処理が施された画像信号をコネクタ接続基板６００及びケーブルコネクタ２０７を介してケーブル５０へ出力する。電子部品実装部５０５は、主に信号処理部５０３への電力供給や電力制御等を行う。なお、主基板５００の詳細については、後述する。
【００３４】
コネクタ接続基板６００は、信号処理部５０３とケーブルコネクタ２０７とを連結する。コネクタ接続基板６００は、２つのリジッド部と、当該２つのリジッド部を連結するフレキシブル部からなる。一方のリジッド部は信号処理部５０３の後端と接続され、他方のリジッド部はケーブルコネクタ２０７の先端と接続される。
【００３５】
スイッチ接続基板７００は、撮像素子実装部５０１とスイッチ２０５とを連結する。スイッチ接続基板７００は、例えば、フレキシブル基板であってもよい。
【００３６】
（２−２．主基板の構成）
前節では、本開示の実施形態に係るカメラヘッド４０の概略構成について説明した。続いて、図３を参照して、本開示の実施形態に係る主基板５００の構成について説明する。
【００３７】
図３は、本開示の実施形態に係る主基板５００の構成の一例を示す展開図である。図３に示したように、主基板５００は、主に３つのリジッド部（撮像素子実装部５０１、信号処理部５０３、及び電子部品実装部５０５）と、フレキシブル部５０７、５０９、５１１と、コネクタ５１３と、を備える。主基板５００は、一体のフレキシブル基板にリジッド部を積層させることによって作製される。また、当該一体のフレキシブル基板は、例えば、素材である長尺のフレキシブル配線板用材料を抜き加工することにより得られる。以下、図３において主基板５００の図示されている面を上面と呼び、図３において主基板５００の図示されていない面を下面と呼ぶ。図３において、撮像素子実装部５０１の図示されていない下面５０１ｂに撮像素子が実装される。
【００３８】
主基板５００は、撮像素子実装部５０１に接続された一端が、撮像素子実装部５０１からそれぞれ異なる方向に引き出されている複数のフレキシブル部を備える。言い換えれば、例えば略矩形状等、略多角形状の撮像素子実装部５０１の複数の辺に、複数の配線パタンを分散し配設できる様に、複数のフレキシブル部を撮像素子実装部５０１の複数の辺に接続させる。具体的には、図３に示したように、主基板５００において、フレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９は、それぞれの一端が、略矩形の撮像素子実装部５０１の互いに直交する縁部に接続され、当該縁部から互いに直交する方向にそれぞれ引き出されている。なお、図３に示した撮像素子実装部５０１に接続されたフレキシブル部の数は一例に過ぎず、３個以上のフレキシブル部が撮像素子実装部５０１に接続されてもよい。
【００３９】
また、図３に示したように、フレキシブル部５０７は撮像素子実装部５０１から引き出された方向に延設され、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３とを連結する。また、フレキシブル部５０９は撮像素子実装部５０１から引き出された方向に直角な方向へ折れ曲がり、フレキシブル部５０７が延設される方向と同一に延設される。ゆえに、フレキシブル部５０９の延設される部分はフレキシブル部５０７の延設される部分に対して、一定の間隔を隔てて平行に設けられている。
【００４０】
仮に、フレキシブル部５０９が撮像素子実装部５０１から引き出された方向に延設されたとすると、フレキシブル部５０９はフレキシブル部５０７から遠ざかる方向に延設される。この場合、主基板５００を構成する一体のフレキシブル基板を形成するために必要な素材のサイズが大きくなる。ゆえに、主基板５００を構成する一体のフレキシブル基板を図３に示すような形状とすることで、フレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９を撮像素子実装部５０１から引き出した方向にそのまま延設する場合と比較して、主基板５００を作製するために必要な素材の寸法を縮小することが可能となる。
【００４１】
撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部のうち少なくとも１つは、折り曲げられたときに、撮像素子実装部５０１に接続された他のフレキシブル部に重なり合う重畳部を有する。具体的には、フレキシブル部５０９は、撮像素子実装部５０１との接続部分に沿った線で折り曲げられたときに、フレキシブル部５０７に重なり合うように設けられる。ゆえに、重ね合されたフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９を１つの工程によって折り曲げることが可能となる。
【００４２】
撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部のうち少なくとも１つには、信号処理部５０３に接続されるコネクタが他端に設けられる。具体的には、フレキシブル部５０９の他端には、信号処理部５０３に接続されるコネクタ５１３が設けられる。なお、フレキシブル部５０７の他端に、信号処理部５０３に接続されるコネクタが設けられてもよい。
【００４３】
信号処理部５０３は、撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部の他端側と接続される接続部である。具体的には、略矩形の信号処理部５０３の縁部にフレキシブル部５０７の他端側が接続され、かつ、信号処理部５０３の上面５０３ａにおいて当該縁部と近接する部分にフレキシブル部５０９の他端側がコネクタ５１３を介して接続される。主基板５００には、信号処理部５０３と撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部のうち少なくとも１つとが着脱自在に接続されるコネクタ部が設けられる。具体的には、信号処理部５０３の上面５０３ａには、コネクタ５１３を接続するためのコネクタ受け５１５が設けられる。コネクタ５１３とコネクタ受け５１５によりコネクタ部が構成される。
【００４４】
なお、本実施形態においては、コネクタ部として、コネクタ５１３とコネクタ受け５１５による構成を例示したが、これに限らず、フレキシブル部５０９の他端に配線パタンの一部を露出した露出部を設け、このフレキシブル部５０９の他端を保持するとともに露出部と接触し電気的に接続されるコンタクト部を有するコネクタを上面５０３ａに設ける構成や、信号処理部５０３の端部に配線パタンの一部を露出した露出部を設け、この信号処理部５０３の端部を保持するとともに露出部と接触し電気的に接続されるコンタクト部を有するコネクタをフレキシブル部５０９に設ける構成等、フレキシブル部５０９が着脱自在に接続できる構成であればよい。また、コネクタ５１３はフレキシブル部５０９の他端に設ける構成としたが、これに限らず、コネクタ５１３はフレキシブル部５０９の撮像素子実装部５０１に接続された一端と異なる他端側であれば、例えばフレキシブル部５０９の延設された途中の箇所等、端部に設けなくてもよい。また、信号処理部５０３の下面５０３ｂは、図２に示したコネクタ接続基板６００と接続される。
【００４５】
電子部品実装部５０５は、フレキシブル部５１１を介して信号処理部５０３と接続される。フレキシブル部５１１は、主基板５００を展開した時に対向する信号処理部５０３の縁部と電子部品実装部５０５の縁部とに端部がそれぞれ接続され、信号処理部５０３と電子部品実装部５０５とを連結する。フレキシブル部５１１の長さは、信号処理部５０３との接続部分に沿った線で略１８０°折り曲げて、信号処理部５０３と電子部品実装部５０５とを重ね合わせることが可能な長さに設定される。
【００４６】
（２−３．組み立て手順）
前節では、本開示の実施形態に係る主基板５００の構成について説明した。続いて、図４〜９を参照して、第１の筐体部２００に主基板５００を収容するための本開示の実施形態に係る主基板５００の組み立て手順について説明する。
【００４７】
主基板５００の組み立てにおいては、まず、図４に示したように、レンズユニット４００の後端面と撮像素子実装部５０１とが接続される。図４において、レンズユニット４００の後端面と撮像素子が実装される撮像素子実装部５０１の下面５０１ｂとが対向配置される。撮像素子実装部５０１は、例えば、ネジを用いて、レンズユニット４００に固定される。
【００４８】
次に、図５に示したように、フレキシブル部５０９は、フレキシブル部５０９の上面５０９ａとフレキシブル部５０７の上面５０７ａとが対向するように折り曲げられる。具体的には、フレキシブル部５０９は、撮像素子実装部５０１との接続部分に沿った線で折り曲げられることにより、フレキシブル部５０７に少なくとも一部が重ね合わされる重畳部が形成される。そして、フレキシブル部５０９の他端に設けられたコネクタ５１３は、信号処理部５０３の上面５０３ａに設けられたコネクタ受け５１５に接続される。
【００４９】
次に、信号処理部５０３の上面５０３ａに、カバー部材８００が装着される。カバー部材８００は、信号処理部５０３に対するコネクタ５１３の相対位置を規制するために設けられる。カバー部材８００は、例えば、ネジを用いて、信号処理部５０３の上面５０３ａ側に固定される。図６は、カバー部材８００が装着された信号処理部５０３を示す正面図であり、図７は、カバー部材８００が装着された信号処理部５０３を示す右側面図である。図６及び図７に示したように、信号処理部５０３に設けられるカバー部材８００は、信号処理部５０３に接続されたフレキシブル部５０９のコネクタ５１３と信号処理部５０３のコネクタ受け５１５により構成されるコネクタ部を覆う。
【００５０】
カバー部材８００は、信号処理部５０３の外形と略同一の外形を有し、信号処理部５０３の一対の縁部において信号処理部５０３と接続される一対のカバー接続部８０２と、一対のカバー接続部８０２から信号処理部５０３と反対側へ突出したカバー部８０４とからなる。カバー部８０４と信号処理部５０３との間には空間が形成され、当該空間内にコネクタ５１３が配置される。
【００５１】
カバー部８０４の中央には開口部８０１が形成される。開口部８０１の形状は、多角形、円形、又は楕円形、若しくはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、開口部８０１の形状は、カバー部材８００の強度や重量、更には図９に示すように、フレキシブル部５０７やフレキシブル部５０９の屈曲のための空間の確保や、信号処理部５０３や電子部品実装部５０５に実装された電子部品が干渉しないための空間の確保等を考慮して決定され得る。開口部８０１は、図６に示すように、信号処理部５０３に接続されたコネクタ５１３に対応する位置には設けないようにする。これにより、コネクタ５１３はカバー部材８００により覆われ、信号処理部５０３に対する相対位置が規制される。
【００５２】
カバー接続部８０２には、第１の係着部８０３が設けられる。第１の係着部８０３は、カバー部材８００を信号処理部５０３に固定するために、カバー部材８００の互いに対向する外縁部に各々１つ以上設けられている。第１の係着部８０３は、図７に示すように、カバー部材８００が信号処理部５０３と対向する方向に突出している。複数の第１の係着部８０３は、信号処理部５０３の縁部のうち、フレキシブル部が接続されていない縁部に係着され、信号処理部５０３を挟持する。
【００５３】
カバー部８０４には、第２の係着部８０５が設けられる。第２の係着部８０５は、電子部品実装部５０５を挟持するために設けられ、例えば、フレキシブル部５１１が接続されている信号処理部５０３の縁部の上方に一対設けられる。一対の第２の係着部８０５は、図７に示すように、第１の係着部８０３が突出する方向に対して逆方向に突出する突出部８０５ａと、突出部８０５ａの先端に設けられ互いに対向する方向へ延出する延出部８０５ｂと、からなる。
【００５４】
次に、図８に示したように、フレキシブル部５１１が折り曲げられ、電子部品実装部５０５と信号処理部５０３とがカバー部材８００を介して対向配置される。具体的には、電子部品実装部５０５の上面５０５ａと信号処理部５０３の上面５０３ａとがカバー部材８００を介して対向配置される。ここで、フレキシブル部５１１が接続される電子部品実装部５０５の縁部は第２の係着部８０５の延出部８０５ｂに係着される。これにより、電子部品実装部５０５は一対の第２の係着部８０５によって動きが規制される。信号処理部５０３と重ね合わせられた電子部品実装部５０５は、例えば、ネジを用いて、信号処理部５０３に固定されているカバー部材８００に固定される。
【００５５】
次に、図９に示したように、重ね合わされ重畳部が形成された状態でフレキシブル部５０９及びフレキシブル部５０７が折り曲げられ、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３とが対向配置される。具体的には、撮像素子実装部５０１の上面５０１ａと信号処理部５０３の上面５０３ａとが対向配置される。このとき、電子部品実装部５０５は、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３との間に配置される。
【００５６】
図１０は、図９のように組み立てられた主基板５００の積層状態を示す模式図であり、図９に示したＡ方向から見た状態を示す。図１０に示したように、フレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９が重ね合わされた重畳部の少なくとも一部は、撮像素子実装部５０１の上面５０１ａと信号処理部５０３の上面５０３ａとの間に配置される。具体的には、重ね合わされたフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９は、折り曲げられ、撮像素子実装部５０１の上面５０１ａと電子部品実装部５０５の下面５０５ｂとの間に配置される。また、図１０に示したように、コネクタ５１３とコネクタ受け５１５により構成されるコネクタ部が位置する信号処理部５０３の上面５０３ａは、撮像素子実装部５０１の上面５０１ａに対向する。
【００５７】
以上の手順によって主基板５００は略直方体状に組み立てられ、カメラヘッド４０へ収容される。なお、撮像素子実装部５０１は、図９を用いて説明したフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９の折り曲げの前にコネクタ接続基板６００と接続されてもよい。また、信号処理部５０３は、ネジを用いて、図２に示した後側筐体２０３に固定される。
【００５８】
なお、重ね合わされるフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９の長さの差が小さいほど、重ね合わされたフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９を折り曲げるのに必要な力を低減することができる。ゆえに、組み立て作業を容易化することが可能である。また、重ね合わされるフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９の長さの差が小さいほど、重ね合わされたフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９を折り曲げた後のフレキシブル部５０７及びフレキシブル部５０９の復元力を低減することができる。ゆえに、カメラヘッド４０の内部の部品の変形や破損を抑制することが可能である。
【００５９】
＜３．効果＞
上述した実施形態によれば、撮像素子が実装された撮像素子実装部５０１には、複数のフレキシブル部が接続される。撮像素子実装部５０１に接続された複数のフレキシブル部の一端は、撮像素子実装部５０１からそれぞれ異なる方向に引き出され、当該複数のフレキシブル部の他端側は信号処理部５０３に接続される。ゆえに、カメラヘッドが処理すべき画像信号の量が増加する場合であっても、画像信号を伝送するために用いられるフレキシブル部と接続される撮像素子実装部の寸法の増大を抑制することができる。
【００６０】
言い換えれば、例えば略矩形状等、略多角形状の撮像素子実装部の複数の辺に、複数の配線パタンを分散し配設できる様に、複数のフレキシブル部を撮像素子実装部の複数の辺に接続させる。これにより、カメラヘッドが処理すべき画像信号の量が増加し、画像信号を伝送するために用いられるフレキシブル基板に設けられた配線パタンの本数や幅を増やす場合であっても、略多角形状の撮像素子実装部の一辺に複数の配線パタンを集約して配設することによる撮像素子実装部の平面方向における寸法の増大を抑制することができる。従って、カメラヘッドを小型化することが可能である。
【００６１】
また、ある実施形態によれば、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３とは対向配置される。ゆえに、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３との間に他の部材を層状に配置することによって、撮像素子実装部５０１を底面とする柱状の空間に当該他の部材を収容することが可能である。それにより、撮像素子実装部の寸法の増大の抑制に伴い、撮像素子実装部の平面方向におけるカメラヘッドの筐体の寸法の増大を抑制することができる。
【００６２】
また、ある実施形態によれば、撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部のうち少なくとも１つは、折り曲げられたときに、撮像素子実装部５０１に接続された他のフレキシブル部のうち少なくとも１つに重なり合う重畳部を有する。重畳部の少なくとも一部は、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３との間に配置される。ゆえに、複数のフレキシブル部を撮像素子実装部と信号処理部との層状に配置することができる。従って、カメラヘッドの筐体の内部に設けられるフレキシブル部が占める空間を縮小することが可能である。
【００６３】
また、ある実施形態によれば、主基板５００には、信号処理部５０３と撮像素子実装部５０１に一端が接続された複数のフレキシブル部のうち少なくとも１つとが着脱自在に接続されるコネクタ部が設けられる。ゆえに、簡易な方法により、フレキシブル部を信号処理部に接続することができる。よって、カメラヘッドの組み立てを容易化することが可能である。
【００６４】
また、ある実施形態によれば、コネクタ５１３とコネクタ受け５１５により構成されるコネクタ部は、信号処理部５０３の撮像素子実装部５０１に対向する面に位置し、信号処理部５０３には当該コネクタ部を覆うカバー部材８００が設けられる。ゆえに、カバー部材によって信号処理部５０３のコネクタ受け５１５に対するコネクタ５１３の相対位置を規制することが可能である。従って、コネクタ受けに対してコネクタが斜めに接続されてしまう等の嵌合不良や、コネクタがコネクタ受けから外れること等、コネクタ部の接続不良を抑制することが可能である。
【００６５】
また、ある実施形態によれば、フレキシブル部を介して信号処理部５０３と接続される電子部品実装部５０５をさらに備える。ゆえに、信号処理部５０３及び電子部品実装部５０５が一体的に形成される場合と比較して、リジッド部１つあたりの寸法を縮小することが可能である。従って、信号処理部及び電子部品実装部を層状に配置することによって、カメラヘッドの筐体の内部に設けられる画像信号に信号処理を施すためのリジッド部が占める空間を縮小することが可能である。
【００６６】
また、ある実施形態によれば、信号処理部５０３と電子部品実装部５０５とを接続するフレキシブル部は折り曲げられ、電子部品実装部５０５は、撮像素子実装部５０１と信号処理部５０３との間に配置される。ゆえに、信号処理部が撮像素子実装部と電子部品実装部との間に配置される場合と比較して、ケーブルコネクタ等の他の部材と信号処理部との距離を縮小することができる。従って、当該他の部材と信号処理部とを連結する部材を小型化することが可能である。
【００６７】
また、ある実施形態によれば、信号処理部５０３及び撮像素子実装部５０１を接続するフレキシブル部は、撮像素子実装部５０１から出力される電気信号を伝送する複数の配線パタンを有し、信号処理部５０３には、少なくとも２つの当該配線パタンから伝送されるパラレルの電気信号をシリアル信号に変換する信号処理回路が実装される。ゆえに、信号処理部５０３から出力される信号線の量を低減することが可能である。従って、主基板５００上の信号処理部からの出力のための配線パタンの本数や、カメラヘッド外へ出力される信号を伝送するために用いられる信号線の本数、更には、信号線を接続するための主基板５００上の接続部の大きさを縮小することが可能である。
【００６８】
＜４．むすび＞
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、撮像素子実装部には、撮像素子が実装され、撮像素子実装部に接続された複数のフレキシブル部の一端は、撮像素子実装部からそれぞれ異なる方向に引き出され、当該複数のフレキシブル部の他端側は、接続部に接続される。ゆえに、カメラヘッドが処理すべき画像信号の量が増加する場合であっても、画像信号を伝送するために用いられるフレキシブル部と接続される撮像素子実装部の寸法の増大を抑制することができる。従って、カメラヘッドを小型化することが可能である。
【００６９】
また、以上では、本開示の実施形態に係るカメラヘッドが内視鏡装置に用いられる例について説明したが、本開示に係るカメラヘッドを備える医療用カメラ装置は係る例に限定されない。例えば、本開示に係る医療用カメラ装置は、医療用顕微鏡装置であってもよい。医療用顕微鏡装置は、外科手術において、術部を拡大観察しながら手術を行うために用いられるカメラ装置である。医療用顕微鏡装置は、撮像装置と、当該撮像装置を保持し、当該撮像装置の位置及び姿勢を移動及び固定することが可能なアーム装置と、を備える。本開示に係るカメラヘッドは、例えば、このような医療用顕微鏡装置の撮像装置として適用され得る。そして、本開示に係る信号伝送部は、例えば、このような医療用顕微鏡装置のアーム装置として適用され得る。また、このような医療用顕微鏡装置において、アーム装置に２つのカメラヘッドが保持されてもよい。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲は係る例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７１】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００７２】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
撮像素子が実装された撮像素子実装部と、
前記撮像素子実装部に接続された一端が、前記撮像素子実装部からそれぞれ異なる方向に引き出されている複数の第１のフレキシブル部と、
前記複数の第１のフレキシブル部の他端側と接続される接続部と、
を一体的に備えた撮像基板を有する、医療用カメラヘッド。
（２）
前記撮像基板の前記撮像素子実装部と前記接続部とは対向配置される、前記（１）に記載の医療用カメラヘッド。
（３）
前記撮像基板の前記複数の第１のフレキシブル部のうち少なくとも１つは、折り曲げられたときに、他の前記第１のフレキシブル部のうち少なくとも１つに重なり合う重畳部を有し、前記重畳部の少なくとも一部が前記撮像素子実装部と前記接続部との間に配置される、前記（１）又は（２）に記載の医療用カメラヘッド。
（４）
前記撮像基板には、前記接続部と前記第１のフレキシブル部のうち少なくとも１つとが着脱自在に接続されるコネクタ部が設けられる、前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の医療用カメラヘッド。
（５）
前記コネクタ部は、前記接続部の前記撮像素子実装部に対向する面に位置し、前記接続部には前記コネクタ部を覆うカバー部材が設けられる、前記（４）に記載の医療用カメラヘッド。
（６）
前記撮像基板は、第２のフレキシブル部を介して前記接続部と接続される電子部品実装部をさらに備える、前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の医療用カメラヘッド。
（７）
前記撮像基板の前記第２のフレキシブル部は折り曲げられ、
前記電子部品実装部は、前記撮像素子実装部と前記接続部との間に配置される、
前記（６）に記載の医療用カメラヘッド。
（８）
前記撮像基板の前記複数の第１のフレキシブル部は、前記撮像素子実装部から出力される電気信号を伝送する複数の配線パタンを有し、
前記接続部には、少なくとも２つの前記配線パタンから伝送されるパラレルの電気信号をシリアル信号に変換する信号処理回路が実装される、
前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の医療用カメラヘッド。
（９）
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の医療用カメラヘッドと、
前記医療用カメラヘッドからの画像信号を処理する制御装置と、
を備える、医療用カメラ装置。
（１０）
撮像素子が実装された、平面が略多角形状の撮像素子実装部と、
一端が前記撮像素子実装部の複数の辺の各々に接続された複数の第１のフレキシブル部と、
前記複数の第１のフレキシブル部の他端側と接続される接続部と、
を一体的に備えた撮像基板を有する、医療用カメラヘッド。
【符号の説明】
【００７３】
１  内視鏡装置
１０  挿入部
２０  光源装置
３０  ライトガイド
４０  カメラヘッド
５０  ケーブル
６０  制御装置
７０  表示装置
１００  カプラ部
２００  第１の筐体部
２０１  前側筐体
２０３  後側筐体
２０５  スイッチ
２０７  ケーブルコネクタ
３００  第２の筐体部
４００  レンズユニット
５００  主基板
５０１  撮像素子実装部
５０３  信号処理部
５０５  電子部品実装部
５０７、５０９、５１１  フレキシブル部
５１３  コネクタ
５１５  コネクタ受け
６００  コネクタ接続基板
７００  スイッチ接続基板
８００  カバー部材
８０１  開口部
８０２  カバー接続部
８０３  第１の係着部
８０４  カバー部
８０５  第２の係着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020175223.tif 000009
【図８】
2020175223.tif 000010
【図９】
2020175223.tif 000011
【図１０】
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