(57)【要約】  駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができる内視鏡を提供する。内視鏡２は、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６を備え、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６が中継基板２１０において分離して設けられ、第２のアクチュエーター用信号線３１１が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より大きい外径を有する。
2020003615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理装置に着脱自在な内視鏡であって、
被検体に挿入される挿入部と、
焦点調整可能であり、かつ、被写体を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置と、外部から入力される駆動信号に基づいて、前記撮像装置の焦点を調整するアクチュエーターと、を有し、前記挿入部の先端側に設けられた先端部と、
第１のケーブルを経由して前記撮像装置および前記アクチュエーターの各々と電気的に接続された中継基板を有し、前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、
第２のケーブルを経由して前記中継基板と電気的に接続されたコネクタ基板と、前記処理装置から前記駆動信号が入力されるとともに、前記撮像信号を前記処理装置に出力するコネクタ部と、を有する基端部と、
を備え、
前記第１のケーブルは、前記中継基板から前記アクチュエーターへ前記駆動信号を伝送する第１のアクチュエーター用信号線を有し、
前記第２のケーブルは、前記コネクタ基板から前記中継基板へ前記駆動信号を伝送する第２のアクチュエーター用信号線を有し、
前記中継基板は、
前記第１のアクチュエーター用信号線および前記第２のアクチュエーター用信号線の各々のシールド線が電気的に接続される第１のグランド・プレーンが設けられ、前記第１のアクチュエーター用信号線と前記第２のアクチュエーター用信号線とを電気的に接続する第１の配線部と、
前記撮像信号の処理を行う処理回路および第２のグランド・プレーンが設けられた第２の配線部と、
を有し、
前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板において分離して設けられ、
前記第２のアクチュエーター用信号線は、前記第１のアクチュエーター用信号線の外径より大きい外径を有する
内視鏡。
【請求項２】
前記第１のケーブルは、前記撮像装置から前記処理回路へ前記撮像信号を伝送する第１の撮像用信号線をさらに有し、
前記第２のケーブルは、前記処理回路から前記コネクタ部へ前記撮像信号を伝送する第２の撮像用信号線をさらに有し、
前記第２のグランド・プレーンは、前記第１の撮像用信号線および前記第２の撮像用信号線の各々のシールド線が電気的に接続され、
前記コネクタ基板は、
前記第２のアクチュエーター用信号線のシールド線が接続される第３のグランド・プレーンが設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線と電気的に接続される第３の配線部と、
前記第２の撮像用信号線のシールド線が接続される第４のグランド・プレーンが設けられ、前記第２の撮像用信号線と電気的に接続される第４の配線部と、
を有し、
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、電気的に接続される
請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板の同一面上において空間的に分離した状態で設けられる
請求項１または２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記第１の配線部は、前記中継基板の裏面に設けられ、
前記第２の配線部は、前記中継基板の表面に設けられる
請求項１または２に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、前記コネクタ基板の同一面上において接続される
請求項２に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記第３の配線部は、前記コネクタ基板の裏面に設けられ、
前記第４の配線部は、前記コネクタ基板の表面に設けられ、
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、貫通ビアによって電気的に接続される
請求項２に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被写体を撮像することによって該被写体の画像データを生成する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡において、被検体に挿入される挿入部の先端部内に撮像素子を設け、電気ケーブルを経由してビデオプロセッサから撮像素子へ電力の供給を行っている（特許文献１参照）。この技術では、挿入部の基端部に接続された操作部内のフレーム部材が挿入部と電気ケーブルのシールドとを電気的に接続することによって、電気ケーブルの細径化を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７９１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の内視鏡では、先端部にフォーカスレンズと、このフォーカスレンズを光軸方向に移動させるアクチュエーターとを配置し、１つの光学系によって焦点距離を変更可能な内視鏡が知られている。このような焦点距離を変更可能な内視鏡では、患者負担の軽減のため、挿入部の細径化を図っている。【０００５】
しかしながら、焦点距離を変更可能な内視鏡では、挿入部の細径化に伴って電気ケーブルの導体抵抗値が高くなり、大きな駆動電流が必要なアクチュエーターの場合、駆動装置側の駆動電圧を高く設定する必要があり、駆動回路が大きくなるうえ、アクチュエーターを駆動するための駆動信号から発生するノイズが撮像信号に重畳してしまうという問題点があった。【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができる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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る内視鏡は、処理装置に着脱自在な内視鏡であって、被検体に挿入される挿入部と、焦点調整可能であり、かつ、被写体を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置と、外部から入力される駆動信号に基づいて、前記撮像装置の焦点を調整するアクチュエーターと、を有し、前記挿入部の先端側に設けられた先端部と、第１のケーブルを経由して前記撮像装置および前記アクチュエーターの各々と電気的に接続された中継基板を有し、前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、第２のケーブルを経由して前記中継基板と電気的に接続されたコネクタ基板と、前記処理装置から前記駆動信号が入力されるとともに、前記撮像信号を前記処理装置に出力するコネクタ部と、を有する基端部と、を備え、前記第１のケーブルは、前記中継基板から前記アクチュエーターへ前記駆動信号を伝送する第１のアクチュエーター用信号線を有し、前記第２のケーブルは、前記コネクタ基板から前記中継基板へ前記駆動信号を伝送する第２のアクチュエーター用信号線を有し、前記中継基板は、前記第１のアクチュエーター用信号線および前記第２のアクチュエーター用信号線の各々のシールド線が電気的に接続される第１のグランド・プレーンが設けられ、前記第１のアクチュエーター用信号線と前記第２のアクチュエーター用信号線とを電気的に接続する第１の配線部と、前記撮像信号の処理を行う処理回路および第２のグランド・プレーンが設けられた第２の配線部と、を有し、前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板において分離して設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線は、前記第１のアクチュエーター用信号線の外径より大きい外径を有する。【０００８】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１のケーブルは、前記撮像装置から前記処理回路へ前記撮像信号を伝送する第１の撮像用信号線をさらに有し、前記第２のケーブルは、前記処理回路から前記コネクタ部へ前記撮像信号を伝送する第２の撮像用信号線をさらに有し、前記第２のグランド・プレーンは、前記第１の撮像用信号線および前記第２の撮像用信号線の各々のシールド線が電気的に接続され、前記コネクタ基板は、前記第２のアクチュエーター用信号線のシールド線が接続される第３のグランド・プレーンが設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線と電気的に接続される第３の配線部と、前記第２の撮像用信号線のシールド線が接続される第４のグランド・プレーンが設けられ、前記第２の撮像用信号線と電気的に接続される第４の配線部と、を有し、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、電気的に接続される。【０００９】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板の同一面上において空間的に分離した状態で設けられる。【００１０】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第１の配線部は、前記中継基板の裏面に設けられ、前記第２の配線部は、前記中継基板の表面に設けられる。【００１１】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、前記コネクタ基板の同一面上において接続される。【００１２】
また、本開示に係る内視鏡は、上記開示において、前記第３の配線部は、前記コネクタ基板の裏面に設けられ、前記第４の配線部は、前記コネクタ基板の表面に設けられ、前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、貫通ビアによって電気的に接続される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、駆動回路の小型化を図るとともに、撮像信号にノイズが重畳することを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。
【図２】図２は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡および処理装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡における表面側の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本開示の実施の形態２に係る内視鏡における裏面側の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、図３に示すＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、図３に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７は、本開示の実施の形態３に係る内視鏡の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、被検体内に挿入する挿入部における先端側の先端部に撮像装置（撮像ユニット）を有する内視鏡を備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、本開示が限定されるものでない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間において、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００１６】
（実施の形態１）
〔内視鏡システムの構成〕
図１は、本開示の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、処理装置３と、表示装置４と、光源装置５と、を備える。
【００１７】
内視鏡２は、複数のケーブルを含む挿入部１００を被検体の体腔内に挿入し、被検体の体内を撮像することによって生成した撮像信号を処理装置３へ出力する。内視鏡２は、挿入部１００と、操作部２００と、ユニバーサルコード３００と、基端部４００と、を備える。
【００１８】
挿入部１００は、内部に複数のケーブルおよびライトガイドを有し、被検体の体腔内に挿入される。挿入部１００は、被検体の体腔内に挿入される先端側の先端部１０１に、被検体の体内を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置２０およびアクチュエーター３０が設けられ、基端側１０２側に操作部２００が接続される。挿入部１００は、処理装置３から供給された電力および駆動信号を撮像装置２０およびアクチュエーター３０へ伝送するとともに、撮像装置２０によって生成された撮像信号を基端側１０２側へ伝送する。
【００１９】
操作部２００は、内部に各種回路が実装された基板を内蔵するとともに、内視鏡２に関する各種操作の入力を受け付ける。また、操作部２００は、ユニバーサルコード３００が接続される。操作部２００は、各種のスイッチ、トグルスイッチおよびボタン等を用いて構成される。
【００２０】
ユニバーサルコード３００は、内部に複数のケーブルおよびライトガイドを有し、基端側３０１側に基端部４００が接続される。ユニバーサルコード３００は、基端部４００および操作部２００を経由して処理装置３から供給された電力および駆動信号を挿入部１００へ伝送するとともに、挿入部１００および操作部２００を経由して撮像装置２０によって生成された撮像信号を基端側１０２側へ伝送する。
【００２１】
基端部４００は、処理装置３および光源装置５に着脱自在に接続される。基端部４００は、処理装置３から供給された電力および駆動信号をユニバーサルコード３００へ伝送するとともに、ユニバーサルコード３００を経由して入力された撮像信号を処理装置３へ伝送する。
【００２２】
処理装置３は、基端部４００へ電力および駆動信号を出力するとともに、基端部４００から入力された撮像信号を受信する。処理装置３は、撮像信号に対して所定の画像処理を施して表示装置４へ出力する。処理装置３は、内視鏡システム１の各部を制御する。処理装置３は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processing）、各種回路、揮発性メモリおよび不揮発性メモリ等を用いて構成される。
【００２３】
表示装置４は、処理装置３が画像処理を施した撮像信号に対応する画像を表示する。また、表示装置４は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等を用いて構成される。
【００２４】
光源装置５は、基端部４００を経由して挿入部１００の先端部１０１側から被検体（被写体）に向けて照射光を照射するための照明光を供給する。光源装置５は、ハロゲンランプまたは白色光を発する白色ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等を用いて構成される。なお、実施の形態１では、光源装置５に同時方式の照明方式を用いる場合について説明するが、撮像装置２０の種別に応じて適宜変更することができ、例えば面順次方式の照明方式であってもよい。
【００２５】
〔内視鏡および処理装置の構成〕
次に、内視鏡２および処理装置３の詳細な構成について説明する。図２は、内視鏡２および処理装置３の構成を示す模式図である。
【００２６】
〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２の構成について説明する。
図２に示すように、内視鏡２は、先端部１０１と、挿入部１００と、操作部２００と、ユニバーサルコード３００と、基端部４００と、を備える。
【００２７】
先端部１０１は、撮像装置２０（撮像ユニット）と、アクチュエーター３０と、を有する。
【００２８】
撮像装置２０は、被写体像を撮像素子の受光面に結像する光学系と、この光学系によって結像された被写体像を受光し、光電変換を行うことによって撮像信号を生成する撮像素子と、を有する。このうち、光学系は、１または複数のレンズ等を用いて構成され、光軸方向に沿って移動可能に構成され、アクチュエーター３０の駆動のもと、光軸方向に移動することによって焦点距離を変更する。また、撮像素子は、後述する挿入部１００内に設けられた第１のケーブル１１０から伝送された駆動信号、制御信号および駆動電力等に基づいて、撮像信号を順次生成し、生成した撮像信号を第１のケーブル１１０へ出力する。撮像素子は、例えばＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）やＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等を用いて構成される。
【００２９】
アクチュエーター３０は、コイルおよび撮像装置２０の光学系を搭載した筒状をなす磁性体等を用いて構成される。アクチュエーター３０は、コイルに第１のケーブル１１０から伝送された駆動信号が流れることで磁界が発生し、この磁界によって磁性体が光軸方向に移動することで、撮像装置２０の光学系の焦点距離を変化させる。なお、アクチュエーター３０は、ボイスコイルモータを用いてものであってもよいし、形状記憶合金を用いて構成し、電圧が印加されることによって形状を変化させるものであってもよい。
【００３０】
挿入部１００は、第１のケーブル１１０を有する。第１のケーブル１１０は、第１のアクチュエーター用信号線１１１と、第１の撮像用信号線１１２と、を有する。
【００３１】
第１のアクチュエーター用信号線１１１は、２心シールド線を用いて構成され、外径が第１のφ１である。第１のアクチュエーター用信号線１１１は、一端側がアクチュエーター３０に電気的に接続され、他端側が後述する操作部２００の中継基板２１０に電気的に接続される。また、第１のアクチュエーター用信号線１１１のシールド線１１１ａが中継基板２１０に電気的に接続される。
【００３２】
第１の撮像用信号線１１２は、複数（撮像装置２０を駆動する信号と映像出力信号に必要な本数）のシールド線を用いて構成され、外径が第２のφ２を有する。第１の撮像用信号線１１２は、一端側が撮像装置２０に電気的に接続され、他端側が中継基板２１０に電気的に接続される。また、第１の撮像用信号線１１２のシールド線１１２ａが中継基板２１０に電気的に接続される。
【００３３】
操作部２００は、第１のケーブル１１０が電気的に接続される中継基板２１０を有する。中継基板２１０は、第１の配線部２２０と、第２の配線部２３０と、を有する。
【００３４】
第１の配線部２２０は、第１のアクチュエーター用信号線１１１およびシールド線１１１ａが電気的に接続される。第１の配線部２２０は、複数の先端側接続ランド２２１と、基端側接続ランド２２２と、複数の信号線２２３と、第１のグランド・プレーン２２４と、を有する。
【００３５】
先端側接続ランド２２１は、第１のアクチュエーター用信号線１１１の他端側が半田等によって電気的に接続され、かつ信号線２２３が半田等によって電気的に接続される。複数の信号線２２３は、先端側接続ランド２２１と基端側接続ランド２２２とを電気的に接続する。基端側接続ランド２２２は、後述するユニバーサルコード３００の第２のアクチュエーター用信号線３１１が電気的に接続される。
【００３６】
第１のグランド・プレーン２２４は、第１のアクチュエーター用信号線１１１のシールド線１１１ａが電気的に接続され、かつ、後述するユニバーサルコード３００の第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａが電気的に接続される。
【００３７】
第２の配線部２３０は、第１の撮像用信号線１１２およびシールド線１１２ａが電気的に接続される。第２の配線部２３０は、複数の先端側接続ランド２３１と、バッファ２３２と、波形整形回路２３３と、複数の基端側接続ランド２３４と、信号線２３５と、第２のグランド・プレーン２３６と、を有する。
【００３８】
先端側接続ランド２３１は、第１の撮像用信号線１１２の他端側が電気的に接続され、かつ信号線２３５が接続される。複数の信号線２３５は、バッファ２３２または波形整形回路２３３を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。
【００３９】
バッファ２３２は、一端側が信号線２３５を経由して先端側接続ランド２３１に電気的に接続され、他端側が信号線２３５を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。バッファ２３２は、撮像装置２０によって生成された撮像信号を一時的に保持し、かつ、撮像信号の増幅を行うことによって後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２へ出力する。なお、実施の形態１では、バッファ２３２が処理回路として機能する。
【００４０】
波形整形回路２３３は、一端側が信号線２３５を経由して先端側接続ランド２３１に電気的に接続され、他端側が信号線２３５を経由して基端側接続ランド２３４に電気的に接続される。波形整形回路２３３は、後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２から入力された駆動信号、制御信号および駆動電量等に対して波形整形を行って第１の撮像用信号線１１２へ出力する。
【００４１】
第２のグランド・プレーン２３６は、一端側にシールド線１１２ａが電気的に接続され、かつ、他端側に後述するユニバーサルコード３００の第２の撮像用信号線３１２のシールド線３１２ａが電気的に接続される。また、第２のグランド・プレーン２３６および第１のグランド・プレーン２２４は、中継基板２１０の同一面上において空間的に分離した状態で設けられている。
【００４２】
ユニバーサルコード３００は、少なくとも第２のケーブル３１０を有する。第２のケーブル３１０は、第２のアクチュエーター用信号線３１１と、第２の撮像用信号線３１２と、を有する。
【００４３】
第２のアクチュエーター用信号線３１１は、２心シールド線を用いて構成され、外径が第２のφ２を有する。具体的には、第２のアクチュエーター用信号線３１１は、外径が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より太い外径を有する（第１のφ１＜第２のφ２）。第２のアクチュエーター用信号線３１１は、一端側が第１の配線部２２０の基端側接続ランド２２２に電気的に接続され、他端側が後述する基端部４００に接続される。さらに、第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａは、一端側が第１のグランド・プレーン２２４に電気的に接続され、かつ、他端側が基端部４００に接続される。
【００４４】
第２の撮像用信号線３１２は、複数（撮像装置２０を駆動する信号と映像出力信号に必要な本数）の心シールド線を用いて構成される。外径が第４のφ４を有する。第２の撮像用信号線３１２は、外径が第１の撮像用信号線１１２の外径より太い外径を有する（第２のφ２＜第４のφ４）。第２の撮像用信号線３１２は、一端側が第２の配線部２３０の基端側接続ランド２３４に電気的に接続され、かつ、他端側が基端部４００に電気的に接続される。さらに、第２の撮像用信号線３１２のシールド線３１２ａは、一端側が第２のグランド・プレーン２３６に電気的に接続され、他端側が基端部４００に接続される。
【００４５】
基端部４００は、第２のケーブル３１０が電気的に接続されるコネクタ基板４１０と、処理装置３に着脱自在に電気的に接続されるコネクタ部４２０と、を有する。また、コネクタ基板４１０は、第３の配線部４３０と、第４の配線部４４０と、を有する。
【００４６】
第３の配線部４３０は、第２のアクチュエーター用信号線３１１およびシールド線３１１ａが電気的に接続される。第３の配線部４３０は、複数の先端側接続ランド４３１と、複数の基端側接続ランド４３２と、複数の信号線４３３と、第３のグランド・プレーン４３４と、を有する。先端側接続ランド４３１は、一端側が第２のアクチュエーター用信号線３１１が電気的に接続され、かつ、信号線４３３が電気的に接続される。複数の信号線４３３は、先端側接続ランド４３１と基端側接続ランド４３２とを電気的に接続する。基端側接続ランド４３２は、信号線４３３を経由してコネクタ部４２０に電気的に接続される。また、第３のグランド・プレーン４３４は、第２のアクチュエーター用信号線３１１のシールド線３１１ａが電気的に接続される。
【００４７】
第４の配線部４４０は、第２の撮像用信号線３１２およびシールド線３１２ａが電気的に接続される。第４の配線部４４０は、複数の先端側接続ランド４４１と、複数の基端側接続ランド４４２と、複数の信号線４４３と、第４のグランド・プレーン４４４と、を有する。先端側接続ランド４４１は、第２の撮像用信号線３１２が電気的に接続され、かつ信号線４４３が電気的に接続される。複数の信号線４４３は、先端側接続ランド４４１と基端側接続ランド４４２とを電気的に接続する。基端側接続ランド４４２は、信号線４４３を経由してコネクタ部４２０に電気的に接続される。第４のグランド・プレーン４４４は、コネクタ基板４１０の同一面上において第３のグランド・プレーン４３４と電気的に接続される接続部４４５を有する。また、第４のグランド・プレーン４４４は、配線４４６がコネクタ部４２０に電気的に接続され、コネクタ部４２０を経由して後述する処理装置３に設けられた共通グランド・プレーン３４に電気的に接続される。
【００４８】
コネクタ部４２０は、一端側が信号線４３３を経由して基端側接続ランド４３２に電気的に接続されるとともに、信号線４４３を経由して基端側接続ランド４４２に電気的に接続される。さらに、コネクタ部４２０は、第４のグランド・プレーン４４４の配線４４６と電気的に接続される。コネクタ部４２０は、処理装置３に着脱自在に接続され、後述する処理装置３の各種回路および共通グランド・プレーン３４に電気的に接続される。
【００４９】
〔処理装置の構成〕
次に、処理装置３の構成について説明する。
処理装置３は、アナログ・フロント・エンド３１（以下、「ＡＦＥ３１」という）と、撮像素子駆動回路３２と、アクチュエーター駆動回路３３と、共通グランド・プレーン３４と、備える。
【００５０】
ＡＦＥ３１は、第２の撮像用信号線３１２およびコネクタ部４２０を経由して入力された撮像信号に対して、Ａ/Ｄ変換処理およびノイズ除去処理等の所定の信号処理を行って図示しない画像処理エンジンへ出力する。
【００５１】
撮像素子駆動回路３２は、撮像装置２０を駆動するための駆動信号、制御信号および駆動電量を生成し、この駆動信号、制御信号および駆動電力を、コネクタ部４２０を経由して第２の撮像用信号線３１２へ出力する。
【００５２】
アクチュエーター駆動回路３３は、アクチュエーター３０を駆動するための駆動信号を生成し、この生成した駆動信号を、コネクタ部４２０を経由して第２のアクチュエーター用信号線３１１へ出力する。
【００５３】
共通グランド・プレーン３４は、コネクタ部４２０および配線４４６を経由して第４のグランド・プレーン４４４に電気的に接続される。
【００５４】
以上説明した実施の形態１によれば、第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６が中継基板２１０において分離して設けられ、第２のアクチュエーター用信号線３１１が第１のアクチュエーター用信号線１１１の外径より大きい外径を有するので、駆動回路の小型化を図ることができるとともに、アクチュエーター３０を駆動するための駆動信号から発生するノイズが撮像信号に重畳することを防止することができる。この結果、観察性能を向上させることができる。
【００５５】
また、実施の形態１によれば、コネクタ基板４１０から中継基板２１０を低抵抗値の第２のアクチュエーター用信号線３１１で電気的に接続し、中継基板２１０からアクチュエーター３０を第１のアクチュエーター用信号線１１１で電気的に接続したので、アクチュエーター３０用の信号線の合成インピーダンスを低くすることができるため、処理装置３のアクチュエーター駆動回路３３による駆動電圧の低電圧化を行うことができる。
【００５６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡は、上述した実施の形態１に係る内視鏡２と構成が異なる。具体的には、実施の形態１では、中継基板２１０上における同一面上で空間的に第１のグランド・プレーン２２４および第２のグランド・プレーン２３６に分離して配置していたが、実施の形態２では、第１のグランド・プレーンおよび第２のグランド・プレーンを異なる面に配置する。以下においては、実施の形態２に係る内視鏡の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
〔内視鏡の構成〕
図３は、内視鏡における表面側の構成を示す模式図である。図４は、内視鏡における裏面側の構成を示す模式図である。図５は、図３に示すＶ−Ｖ線断面図である。図６は、図３に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００５８】
図３〜図６に示す内視鏡２Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２の操作部２００および基端部４００に換えて、操作部２００Ａおよび基端部４００Ａを備える。操作部２００Ａおよび基端部４００Ａは、上述した実施の形態１に係る中継基板２１０およびコネクタ基板４１０に換えて、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａを備える。図３〜図６に示す中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａは、８層基板によって構成し、表面側を撮像用の信号ケーブル（第１の撮像用信号線１１２，第２の撮像用信号線３１２）および撮像信号用グランド（第２のグランド・プレーン２３６，第４のグランド・プレーン４４４）を設け、裏面側をアクチュエーター用の信号ケーブル（第１のアクチュエーター用信号線１１１，第２のアクチュエーター用信号線３１１）およびアクチュエーター信号用グランド（第１のグランド・プレーン２２４，第３のグランド・プレーン４３４）を設けている。
【００５９】
中継基板２１０Ａは、表面側から裏面側に向けて、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４、第５の層２１５、第６の層２１６、第７の層２１７および第８の層２１８の順に形成される。
【００６０】
第１の層２１１には、第２のグランド・プレーン２３６、バッファ２３２および波形整形回路２３３が設けられる。第２のグランド・プレーン２３６は、図示しない貫通ビアやＴＳＶ（Through  Silicon  Via）等によって撮像装置２０用のグランド層として機能する第３の層２１３と電気的に接続される。第２の層２１２は、例えばバッファ２３２および波形整形回路２３３等を配線するための回路や容量が形成される。第４の層２１４および第５の層２１５は、撮像信用の電源層として機能する。
【００６１】
第６の層２１６は、アクチュエーター３０用のグランド層として機能する。第７の層２１７は、アクチュエーター３０の信号層として機能する。第８の層２１８は、先端側接続ランド２２１、基端側接続ランド２２２および第１のグランド・プレーン２２４が設けられる。第１のグランド・プレーン２２４は、図示しない貫通ビアやＴＳＶ等によって第６の層２１６に電気的に接続される。また、第１のグランド・プレーン２２４と第２のグランド・プレーン２３６は、互いに層間で絶縁されている状態で積層される。
【００６２】
コネクタ基板４１０Ａは、裏面側から表面側に向けて、表面側から裏面側に向けて、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３、第４の層４１４、第５の層４１５、第６の層４１６、第７の層４１７および第８の層４１８の順に形成される。
【００６３】
第１の層４１１には、先端側接続ランド４４１、基端側接続ランド４４２および第４のグランド・プレーン４４４が設けられる。第４のグランド・プレーン４４４は、図示しないビアやＴＳＶ等によって撮像装置２０用のグランド層として機能する第３の層４１３と電気的に接続される。第２の層４１２は、回路や容量が形成される。第４の層４１４および第５の層４１５は、撮像信用の電源層として機能する。
【００６４】
第６の層４１６は、アクチュエーター３０用のグランド層として機能する。第７の層４１７は、アクチュエーター３０の信号層として機能する。第８の層４１８は、先端側接続ランド４３１、基端側接続ランド４３２および第３のグランド・プレーン４３４が設けられる。第３のグランド・プレーン４３４は、貫通ビア４４５によって第４のグランド・プレーン４４４と電気的に接続される。
【００６５】
以上説明した実施の形態２によれば、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａを積層構造とし、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａの平面の面積を小さくすることができるので、操作部２００Ａの小型化を図ることができるとともに、内視鏡２Ａの組み立てコストを低減することができる。
【００６６】
また、実施の形態２によれば、中継基板２１０Ａおよびコネクタ基板４１０Ａにおいて撮像用の駆動信号およびアクチュエーター用の駆動信号を伝送する第２の層２１２，４１２、第４の層２１４，４１４、第５の層２１５．４１５および第７の層２１７，４１７を上下のグランド・プレーン層で挟み込んで形成したので、外部へのノイズ放射を防止することができる。
【００６７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、接続ランドに信号線を半田等によって電気的に接続するとともに、挿入部の第１のケーブルとユニバーサルコードの第２のアクチュエーター用信号線の外径を異ならせていたが、実施の形態３では、同軸コネクタによって電気的に接続するとともに、第１のアクチュエーター用信号線と第２のアクチュエーター用信号線の外径を同じとする。以下においては、実施の形態３に係る内視鏡の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６８】
〔内視鏡の構成〕
図７は、実施の形態３に係る内視鏡の構成を示す模式図である。図７に示す内視鏡２Ｃは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２の操作部２００、ユニバーサルコード３００および基端部４００に換えて、操作部２００Ｃ、ユニバーサルコード３００Ｃおよび基端部４００Ｃを備える。操作部２００Ｃ、ユニバーサルコード３００Ｃおよび基端部４００Ｃは、上述した実施の形態１に係る中継基板２１０、第２のケーブル３１０およびコネクタ基板４１０に換えて、中継基板２１０Ｃ、第２のケーブル３１０Ｃおよびコネクタ基板４１０Ｃを有する。
【００６９】
中継基板２１０Ｃは、第１の配線部２２０と、第２の配線部２３０と、有する。第１の配線部２２０は、先端側接続ランド２２１ｃと、細線同軸用コネクタ２２２ｃと、複数の信号線２２３ｃと、第１のグランド・プレーン２２４と、を有する。
【００７０】
先端側接続ランド２２１ｃは、第１のアクチュエーター用信号線１１１の他端側が電気的に接続され、かつ複数の信号線２２３ｃが電気的に接続される。複数の信号線２２３ｃは、先端側接続ランド２２１ｃと細線同軸用コネクタ２２２ｃとを電気的に接続する。細線同軸用コネクタ２２２ｃは、後述するユニバーサルコード３００Ｃの第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃが電気的に着脱自在に接続される。
【００７１】
第２のケーブル３１０Ｃは、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃと、第２の撮像用信号線３１２と、を有する。第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、４心シールド線を用いて構成され、上述した第１のアクチュエーター用信号線１１１と同じ２心シールド線を並列に配置して構成される。これにより、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、上述した実施の形態１の第２のアクチュエーター用信号線３１１と比して抵抗値を半減することができる。また、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃは、一端側が細線同軸用コネクタ２２２ｃに電気的に着脱自在に接続され、他端側が後述するコネクタ基板４１０Ｃの細線同軸用コネクタ４３１ｃに電気的に着脱自在に接続される。
【００７２】
コネクタ基板４１０Ｃは、第３の配線部４３０ｃと、第４の配線部４４０と、を有する。第３の配線部４３０ｃは、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃおよびシールド線３１１ａが電気的に接続される。第３の配線部４３０ｃは、細線同軸用コネクタ４３１ｃと、複数の基端側接続ランド４３２と、複数の信号線４３３と、第３のグランド・プレーン４３４と、を有する。細線同軸用コネクタ４３１ｃは、一端側が第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃが電気的に着脱自在に接続され、かつ、信号線４３３が電気的に接続される。
【００７３】
以上説明した実施の形態３によれば、細線同軸用コネクタ２２２ｃ，細線同軸用コネクタ４３１ｃを用いて第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃを着脱自在に接続することによって、コネクタ部品の共通化を行うことができるので、内視鏡２Cの組み立て時のコストを低減することができるとともに、部品コストの低減や修正性向上を実現することができる。
【００７４】
なお、実施の形態３では、第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃを第１のアクチュエーター用信号線１１１と同じ２心シールド線を用いて構成していたが、これに限定されることなく、例えば第２の撮像用信号線３１２を第２のアクチュエーター用信号線３１１ｃと同径のケーブルを用いてもよい。これにより、撮像用ケーブルも共通の細線同軸用コネクタで接続することができるので、さらなる内視鏡２Ｃの組み立てコストを低減することができるとともに、部品コストの低減および修理性を向上することができる。
【００７５】
（その他の実施の形態）
上述した本開示の実施の形態１〜３に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態１〜３に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態１〜３で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７６】
また、本開示の実施の形態１〜３では、制御装置と光源装置とが別体であったが、一体的に形成してもよい。
【００７７】
また、本開示の実施の形態１〜３では、内視鏡システムであったが、被検体を撮像するビデオマイクロスコープであっても適用することができる。
【００７８】
また、本開示の実施の形態１〜３では、軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、工業用の内視鏡を備えた内視鏡システムであっても適用することができる。
【００７９】
また、本開示の実施の形態１〜３では、被検体に挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、例えば硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、副鼻腔内視鏡および電気メスや検査プローブ等の内視鏡システムであっても適用することができる。
【００８０】
また、本開示の実施の形態１〜３では、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
【００８１】
以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本開示を実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  内視鏡システム
２，２Ａ，２Ｃ  内視鏡
３  処理装置
４  表示装置
５  光源装置
２０  撮像装置
３０  アクチュエーター
３１  ＡＦＥ
３２  撮像素子駆動回路
３３  アクチュエーター駆動回路
３４  共通グランド・プレーン
１００  挿入部
１０１  先端部
１０２  基端側
１１０  第１のケーブル
１１１  第１のアクチュエーター用信号線
１１１ａ，１１２ａ，３１１ａ，３１２ａ  シールド線
１１２  第１の撮像用信号線
２００，２００Ａ，２００Ｃ  操作部
２１０，２１０Ａ，２１０Ｃ  中継基板
２２０  第１の配線部
２２４  第１のグランド・プレーン
２３０  第２の配線部
２３２  バッファ
２３３  波形整形回路
２３６  第２のグランド・プレーン
３００，３００Ｃ  ユニバーサルコード
３１０，３１０Ｃ  第２のケーブル
３１１，３１１ｃ  第２のアクチュエーター用信号線
３１２  第２の撮像用信号線
４００，４００Ａ，４００Ｃ  基端部
４１０，４１０Ａ，４１０Ｃ  コネクタ基板
４２０  コネクタ部
４３０，４３０ｃ  第３の配線部
４３４  第３のグランド・プレーン
４４０  第４の配線部
４４４  第４のグランド・プレーン
４４５  貫通ビア
【図１】
2020003615.tif 000003
【図２】
2020003615.tif 000004
【図３】
2020003615.tif 000005
【図４】
2020003615.tif 000006
【図５】
2020003615.tif 000007
【図６】
2020003615.tif 000008
【図７】
2020003615.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月2日(2020.10.2)
【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】
被検体に挿入される挿入部と、
焦点調整可能であり、かつ、被写体を撮像することによって撮像信号を生成する撮像装置と、外部から入力される駆動信号に基づいて、前記撮像装置の焦点を調整するアクチュエーターと、を有し、前記挿入部の先端側に設けられた先端部と、
第１のケーブルを経由して前記撮像装置および前記アクチュエーターの各々と電気的に接続された中継基板を有し、前記挿入部の基端側に設けられた操作部と、
第２のケーブルを経由して前記中継基板と電気的に接続されたコネクタ基板と、処理装置から前記駆動信号が入力されるとともに、前記撮像信号を前記処理装置に出力するコネクタ部と、を有する基端部と、
を備え、
前記第１のケーブルは、前記中継基板から前記アクチュエーターへ前記駆動信号を伝送する第１のアクチュエーター用信号線を有し、
前記第２のケーブルは、前記コネクタ基板から前記中継基板へ前記駆動信号を伝送する第２のアクチュエーター用信号線を有し、
前記第２のアクチュエーター用信号線は、前記第１のアクチュエーター用信号線の外径より大きい外径を有する内視鏡。
【請求項２】
前記中継基板は、
前記第１のアクチュエーター用信号線および前記第２のアクチュエーター用信号線の各々のシールド線が電気的に接続される第１のグランド・プレーンが設けられ、前記第１のアクチュエーター用信号線と前記第２のアクチュエーター用信号線とを電気的に接続する第１の配線部と、
前記撮像信号の処理を行う処理回路および第２のグランド・プレーンが設けられた第２の配線部と、
を有し、
前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板において分離して設けられている請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記第１のケーブルは、前記撮像装置から前記処理回路へ前記撮像信号を伝送する第１の撮像用信号線をさらに有し、
前記第２のケーブルは、前記処理回路から前記コネクタ部へ前記撮像信号を伝送する第２の撮像用信号線をさらに有し、
前記第２のグランド・プレーンは、前記第１の撮像用信号線および前記第２の撮像用信号線の各々のシールド線が電気的に接続され、
前記コネクタ基板は、
前記第２のアクチュエーター用信号線のシールド線が接続される第３のグランド・プレーンが設けられ、前記第２のアクチュエーター用信号線と電気的に接続される第３の配線部と、
前記第２の撮像用信号線のシールド線が接続される第４のグランド・プレーンが設けられ、前記第２の撮像用信号線と電気的に接続される第４の配線部と、
を有し、
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、電気的に接続される請求項２に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記第１のグランド・プレーンおよび前記第２のグランド・プレーンは、前記中継基板の同一面上において空間的に分離した状態で設けられる請求項２に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記第１の配線部は、前記中継基板の裏面に設けられ、
前記第２の配線部は、前記中継基板の表面に設けられる請求項２に記載の内視鏡。
【請求項６】
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、前記コネクタ基板の同一面上において接続される請求項３に記載の内視鏡。
【請求項７】
前記第３の配線部は、前記コネクタ基板の裏面に設けられ、
前記第４の配線部は、前記コネクタ基板の表面に設けられ、
前記第３のグランド・プレーンおよび前記第４のグランド・プレーンは、貫通ビアによって電気的に接続される請求項３に記載の内視鏡。
【国際調査報告】
2020003615.tif 000010
2020003615.tif 000011