特開 2017-113077 内視鏡装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-113077(P2017-113077A)

(43)【公開日】2017年6月29日

(54)【発明の名称】内視鏡装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/04 20060101AFI20170602BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20170602BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20170602BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/04 370

   A61B1/00 300P

   G02B23/24 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-248860(P2015-248860)

(22)【出願日】2015年12月21日

(71)【出願人】

【識別番号】313009556

【氏名又は名称】ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大野 直志

(72)【発明者】

【氏名】小島 昌博

(72)【発明者】

【氏名】勅使河原 茂

【テーマコード（参考）】

2H040

4C161

【Ｆターム（参考）】

2H040CA04

2H040CA11

2H040CA22

2H040DA15

2H040DA21

2H040GA02

2H040GA11

4C161CC06

4C161DD01

4C161DD03

4C161FF07

4C161JJ11

4C161LL01

4C161LL02

4C161PP06

4C161UU05

(57)【要約】

【課題】高温に曝された場合であっても撮像素子と基板とを電気的に安定して接続することができる内視鏡装置を提供すること。
【解決手段】光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有するイメージセンサ部と、記イメージセンサ部と電気的に接続する基板と、イメージセンサ部と基板との間に介在し、イメージセンサ部と基板とを電気的に接続する中間ユニットと、を備えた。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有するイメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部と電気的に接続する基板と、
前記イメージセンサ部と前記基板との間に介在し、前記イメージセンサ部と前記基板とを電気的に接続する中間ユニットと、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

【請求項2】

前記中間ユニットは、
前記イメージセンサ部の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する、又は、前記イメージセンサ部及び前記基板のうち前記イメージセンサ部の熱膨張率と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成された中間部材
を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。

【請求項3】

前記中間ユニットは、
前記中間部材と前記基板とを電気的に接続するはんだボールと、
前記中間部材と前記基板との間に設けられており、前記中間部材と前記基板とを固定するアンダーフィル材と、
をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。

【請求項4】

前記イメージセンサ部と前記中間部材とを電気的に接続するはんだボール
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。

【請求項5】

前記中間ユニットは、
前記イメージセンサ部と前記基板との間に設けられており、導電性を有する弾性変形可能な弾性部材
を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。

【請求項6】

前記中間ユニットは、
前記イメージセンサ部の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する、又は、前記イメージセンサ部及び前記基板のうち前記イメージセンサ部の熱膨張率と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成された中間部材と、
前記中間部材と前記基板との間に設けられており、前記中間部材及び前記基板の一方に対して他方を進退自在に接続する導電性の弾性部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。

【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、医療分野において、撮像素子を用いて人等の観察対象物の内部（生体内）を撮像し、当該生体内を観察する内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の内視鏡装置は、生体内に挿入される挿入部にて集光された被写体像を撮像する撮像素子と、撮像素子を駆動するための駆動用回路基板とを備えている。この内視鏡装置では、スペーサーによって撮像素子と駆動用回路基板との相対位置が固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０００３４６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、特許文献１が開示する内視鏡装置は、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝される場合がある。この場合、内視鏡装置に設けられる撮像素子や、駆動用回路基板、スペーサーも高温に曝されるため、各々が熱膨張する。しかしながら、特許文献１では、この熱膨張については考慮されておらず、各々の熱膨張率の差によってスペーサーとの接合界面にそれぞれ応力が加わることによって、撮像素子と駆動用回路基板との間に電気的な接続不良が生じてしまうおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高温に曝された場合であっても撮像素子と基板とを電気的に安定して接続することができる内視鏡装置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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡装置は、光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有するイメージセンサ部と、前記イメージセンサ部と電気的に接続する基板と、前記イメージセンサ部と前記基板との間に介在し、前記イメージセンサ部と前記基板とを電気的に接続する中間ユニットと、を備えたことを特徴とする。

【0007】

また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記中間ユニットは、前記イメージセンサ部の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する、又は、前記イメージセンサ部及び前記基板のうち前記イメージセンサ部の熱膨張率と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成された中間部材を有することを特徴とする。

【0008】

また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記中間ユニットは、前記中間部材と前記基板とを電気的に接続するはんだボールと、前記中間部材と前記基板との間に設けられており、前記中間部材と前記基板とを固定するアンダーフィル材と、をさらに有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記イメージセンサ部と前記中間部材とを電気的に接続するはんだボールをさらに備えることを特徴とする。

【0010】

また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記中間ユニットは、前記イメージセンサ部と前記基板との間に設けられており、導電性を有する弾性変形可能な弾性部材を有することを特徴とする。

【0011】

また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記発明において、前記中間ユニットは、前記イメージセンサ部の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する、又は、前記イメージセンサ部及び前記基板のうち前記イメージセンサ部の熱膨張率と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成された中間部材と、前記中間部材と前記基板との間に設けられており、前記中間部材及び前記基板の一方に対して他方を進退自在に接続する導電性の弾性部材と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、高温に曝された場合であっても撮像素子と基板とを電気的に安定して接続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】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、図１に示したカメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態１にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。

【図9】図９は、プラグ及びレセプタクルを当該プラグの基端側（カメラヘッド側）から見た分解斜視図である。

【図10】図１０は、プラグ及びレセプタクルが接続する方向の中心軸を通る平面で切断した断面図である。

【図11】図１１は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置の要部の構成を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置の要部の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる医療用撮像装置を含む医療用画像取得システムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。

【0015】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置１の概略構成を示す図である。内視鏡装置１は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部（生体内）の被写体を観察する装置である。この内視鏡装置１は、図１に示すように、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５と、光源装置６とを備えている。

【0016】

光源装置６は、ライトガイド７の一端が内視鏡２に接続され、当該ライトガイド７の一端に生体内を照明するための白色の照明光を供給する。ライトガイド７は、一端が光源装置６に着脱自在に接続されるとともに、他端が内視鏡２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド７は、光源装置６から供給された光を一端から他端に伝達し、内視鏡２に供給する。

【0017】

撮像装置３は、内視鏡２からの被写体像を撮像して当該撮像結果を出力する。この撮像装置３は、図１に示すように、信号伝送部である伝送ケーブル８と、カメラヘッド９とを備える。本実施の形態１では、伝送ケーブル８とカメラヘッド９とにより医療用撮像装置が構成される。

【0018】

内視鏡２は、硬質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この内視鏡２の内部には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。内視鏡２は、ライトガイド７を介して供給された光を先端から出射し、生体内に照射する。そして、生体内に照射された光（被写体像）は、内視鏡２内の光学系（レンズユニット９１）により集光される。

【0019】

カメラヘッド９は、内視鏡２の基端に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド９は、制御装置５による制御の下、内視鏡２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による撮像信号を出力する。なお、カメラヘッド９の詳細な構成については、後述する。

【0020】

伝送ケーブル８は、一端がコネクタを介して制御装置５に着脱自在に接続されるとともに、他端がコネクタを介してカメラヘッド９に着脱自在に接続される。具体的に、伝送ケーブル８は、最外層である外被の内側に複数の電気配線（図示略）が配設されたケーブルである。当該複数の電気配線は、カメラヘッド９から出力される撮像信号、制御装置５から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力をカメラヘッド９にそれぞれ伝送するための電気配線である。

【0021】

表示装置４は、制御装置５による制御のもと、制御装置５により生成された画像を表示する。表示装置４は、観察時の没入感を得やすくするために、表示部が５５インチ以上を有するものが好ましいが、これに限らない。

【0022】

制御装置５は、カメラヘッド９から伝送ケーブル８を経由して入力された撮像信号を処理し、表示装置４へ画像信号を出力するとともに、カメラヘッド９及び表示装置４の動作を統括的に制御する。なお、制御装置５の詳細な構成については、後述する。

【0023】

次に、撮像装置３及び制御装置５の構成について説明する。図２は、撮像装置３及び制御装置５の構成を示すブロック図である。なお、図２では、カメラヘッド９及び伝送ケーブル８同士を着脱可能とするコネクタの図示を省略している。

【0024】

以下、制御装置５の構成、及びカメラヘッド９の構成の順に説明する。なお、以下では、制御装置５の構成として、本発明の要部を主に説明する。制御装置５は、図２に示すように、信号処理部５１と、画像生成部５２と、通信モジュール５３と、入力部５４と、制御部５５と、メモリ５６とを備える。なお、制御装置５には、制御装置５及びカメラヘッド９を駆動するための電源電圧を生成し、制御装置５の各部にそれぞれ供給するとともに、伝送ケーブル８を介してカメラヘッド９に供給する電源部（図示略）などが設けられていてもよい。

【0025】

信号処理部５１は、カメラヘッド９が出力した撮像信号に対してノイズ除去や、必要に応じてＡ／Ｄ変換等の信号処理を行うことによって、デジタル化された撮像信号（パルス信号）を画像生成部５２に出力する。

【0026】

また、信号処理部５１は、撮像装置３及び制御装置５の同期信号、及びクロックを生成する。撮像装置３への同期信号（例えば、カメラヘッド９の撮像タイミングを指示する同期信号等）やクロック（例えばシリアル通信用のクロック）は、図示しないラインで撮像装置３に送られ、この同期信号やクロックを基に、撮像装置３は駆動する。

【0027】

画像生成部５２は、信号処理部５１から入力される撮像信号をもとに、表示装置４が表示する表示用の画像信号を生成する。画像生成部５２は、撮像信号に対して、所定の信号処理を実行して被写体画像を含む表示用の画像信号を生成する。ここで、画像処理としては、補間処理や、色補正処理、色強調処理、及び輪郭強調処理等の各種画像処理が挙げられる。画像生成部５２は、生成した画像信号を表示装置４に出力する。

【0028】

通信モジュール５３は、制御部５５から送信された後述する制御信号を含む制御装置５からの信号を撮像装置３に出力する。また、撮像装置３からの信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール５３は、撮像装置３へ出力する制御装置５の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめ出力し、また撮像装置３から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分け制御装置５の各部に出力する、中継デバイスである。

【0029】

入力部５４は、キーボード、マウス、タッチパネル等のユーザインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。

【0030】

制御部５５は、制御装置５及びカメラヘッド９を含む各構成部の駆動制御、及び各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部５５は、メモリ５６に記録されている通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）を参照して制御信号を生成し、該生成した制御信号を、通信モジュール５３を介して撮像装置３へ送信する。また、制御部５５は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９に対して制御信号を出力する。

【0031】

メモリ５６は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて実現され、通信情報データ（例えば、通信用フォーマット情報など）が記録されている。なお、メモリ５６は、制御部５５が実行する各種プログラム等が記録されていてもよい。

【0032】

なお、信号処理部５１が、入力されたフレームの撮像信号を基に、各フレームの所定のＡＦ用評価値を出力するＡＦ処理部、及び、ＡＦ処理部からの各フレームのＡＦ用評価値から、最も合焦位置として適したフレームまたはフォーカスレンズ位置等を選択するようなＡＦ演算処理を行うＡＦ演算部を有していてもよい。

【0033】

なお、上述した信号処理部５１、画像生成部５２、通信モジュール５３及び制御部５５は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array：図示略)を用いて構成するようにしてもよい。なおＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。

【0034】

次に、カメラヘッド９の構成として、本発明の要部を主に説明する。カメラヘッド９は、図２に示すように、レンズユニット９１と、撮像部９２と、駆動部９３と、通信モジュール９４と、カメラヘッド制御部９５とを備える。

【0035】

レンズユニット９１は、１または複数のレンズを用いて構成され、内視鏡２にて集光された被写体像を、撮像部９２を構成する撮像素子の撮像面に結像する。当該１または複数のレンズは、光軸に沿って移動可能に構成されている。そして、レンズユニット９１には、当該１または複数のレンズを移動させて、画角を変化させる光学ズーム機構（図示略）や焦点を変化させるフォーカス機構が設けられている。なお、レンズユニット９１は、光学ズーム機構及びフォーカス機構のほか、絞り機構や、光軸上に挿脱自在な光学フィルタ（例えば赤外光をカットするフィルタ）が設けられていてもよい。

【0036】

撮像部９２は、カメラヘッド制御部９５による制御の下、被写体を撮像する。この撮像部９２は、レンズユニット９１が結像した被写体像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等からなる撮像素子を含んで構成されている。ＣＣＤの場合は、例えば、当該撮像素子からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部（図示略）がセンサチップなどに実装される。ＣＭＯＳの場合は、例えば、光から電気信号に変換された電気信号（アナログ）に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行って撮像信号を出力する信号処理部が撮像素子に含まれる。

【0037】

図３は、撮像部９２の要部の構成を説明する模式図である。撮像部９２は、図３に示すように、撮像素子１０１と、保持ユニット１０２と、中間ユニット１０３と、ＬＧＡ（Lead Grid Array）部１０４と、基板１１０とを有する。撮像部９２は、保持ユニット１０２にレンズアダプタ１２０が設けられており、レンズアダプタ１２０によってレンズユニット９１に取り付けられる。撮像部９２では、レンズユニット９１に外部からの観察光が、レンズユニット９１を介して撮像素子１０１に入射する。本実施の形態１では、基板１１０は例えば、常温下における実装面に沿った方向の熱膨張係数が１２ｐｐｍ／℃以上４０ｐｐｍ／℃以下の有機材料を用いて形成されているものとする。本実施の形態１では、撮像素子１０１及び保持ユニット１０２により、イメージセンサ部１００を構成している。

【0038】

撮像素子１０１は、上述したＣＣＤやＣＭＯＳを用いて実現される。撮像素子１０１は、レンズユニット９１からの光を受光する複数の画素が、二次元的に正方配列（マトリックス状に配列）されている。そして、撮像素子１０１は、それぞれの画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより電気信号（画像信号等とも呼ばれる）を生成する。

【0039】

撮像素子１０１は基板１１０に電気的に接続されており、基板１１０との信号の送受信を行う回路部を内蔵している。

【0040】

保持ユニット１０２は、撮像素子１０１を内部に保持する筺体をなす。保持ユニット１０２は、保持部１０２ａと、環状部１０２ｂと、蓋部１０２ｃとを有する。

【0041】

保持部１０２ａは、片側有底筒状をなし、底部において撮像素子１０１を保持している。保持部１０２ａは、熱膨張係数が基板１１０の熱膨張係数より小さく、例えば常温下における実装面に沿った方向の熱膨張係数が４ｐｐｍ／℃以上１１ｐｐｍ／℃以下の熱膨張係数を有するセラミックを用いて形成される。

【0042】

環状部１０２ｂは、保持部１０２ａの開口端から延びる環状をなす。環状部１０２ｂは、例えば、プラスチックなどの樹脂を用いて形成される。

【0043】

蓋部１０２ｃは、板状をなしており、環状部１０２ｂの保持部１０２ａ側と反対側の端部に設けられる。蓋部１０２ｃによって、保持部１０２ａと環状部１０２ｂとが形成する有底筒状の開口が封鎖される。蓋部１０２ｃは、光透過性を有する材料、例えば、ガラスを用いて形成される。

【0044】

なお、本実施の形態１では、イメージセンサ部１００を撮像素子１０１と保持ユニット１０２とにより構成しているが、これに限らず、イメージセンサ部１００は例えば撮像素子１０１のみで構成されてもよい。

【0045】

中間ユニット１０３は、イメージセンサ部１００と基板１１０との間に設けられている。中間ユニット１０３は、中間部材１０３ａと、はんだボール１０３ｂと、アンダーフィル材１０３ｃとを有する。

【0046】

中間部材１０３ａは、内部に電気配線が設けられ、撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に接続可能である。中間部材１０３ａは、例えば、セラミックやシリコンやガラスやガラス繊維入りエポキシ樹脂等を基材とする回路基板であるが、これに限定されない。中間部材１０３ａの熱膨張係数は、イメージセンサ部１００の熱膨張率と同じか、又は、イメージセンサ部１００及び基板１１０のうちイメージセンサ部１００と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成される。具体的には、中間部材１０３ａは、保持部１０２ａの熱膨張係数の９５％以上であり、かつ保持部１０２ａの熱膨張係数と基板１１０の熱膨張係数との中間値以下となる値の熱膨張係数を有する材料を用いて形成される。

【0047】

はんだボール１０３ｂは、中間部材１０３ａと基板１１０との間に設けられ、基板１１０からの信号を中間部材１０３ａに伝送したり、中間部材１０３ａからの信号を基板１１０に伝送したりする。

【0048】

アンダーフィル材１０３ｃは、はんだボール１０３ｂを囲い中間部材１０３ａと基板１１０との間に充填されており、はんだボール１０３ｂを被覆するように隙間なく充填されていることが好ましいが、この限りではない。アンダーフィル材１０３ｃは、中間部材１０３ａ及び基板１１０よりも弾性率の小さい材料である。アンダーフィル材１０３ｃは、ガラス転位温度が１２０℃以上の材料が好ましいがこれに限らない。アンダーフィル材１０３ｃの熱膨張係数は、例えば硬化後の常温下における熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下の熱膨張係数を有する材料を用いて形成される。アンダーフィル材１０３ｃは、中間部材１０３ａと基板１１０とを固定するとともに、はんだボール１０３ｂを囲うことで、はんだボール１０３ｂの腐食を抑制している。なお、アンダーフィル材１０３ｃは、中間部材１０３ａの熱膨張係数と基板１１０の熱膨張係数との間の値の熱膨張係数を有する材料を用いて形成されてもよい。

【0049】

ＬＧＡ（Land Grid Array）部１０４は、イメージセンサ部１００と中間ユニット１０３とを電気的に接続する複数の平板状の電極パッドを用いて実現される。

【0050】

駆動部９３は、カメラヘッド制御部９５による制御の下、光学ズーム機構やフォーカス機構を動作させ、レンズユニット９１の画角や焦点位置を変化させるドライバを有する。

【0051】

通信モジュール９４は、制御装置５から送信された信号をカメラヘッド制御部９５等のカメラヘッド９内の各部に出力する。また、通信モジュール９４は、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報などを予め決められた伝送方式に応じた信号形式に変換し、伝送ケーブル８を介して当該変換した信号を制御装置５に出力する。つまり通信モジュール９４は、制御装置５や伝送ケーブル８から入力される信号を、例えばシリアルパラレル変換等により振り分けカメラヘッド９の各部に出力し、また制御装置５や伝送ケーブル８へ出力するカメラヘッド９の各部からの信号を、例えばパラレルシリアル変換等によりまとめ出力する、中継デバイスである。

【0052】

カメラヘッド制御部９５は、伝送ケーブル８を介して入力した駆動信号や、カメラヘッド９の外面に露出して設けられたスイッチ等の操作部へのユーザ操作により操作部から出力される指示信号等に応じて、カメラヘッド９全体の動作を制御する。また、カメラヘッド制御部９５は、伝送ケーブル８を介して、カメラヘッド９の現在の状態に関する情報を制御装置５に出力する。

【0053】

なお、上述した駆動部９３、通信モジュール９４及びカメラヘッド制御部９５は、プログラムが記録された内部メモリ（図示略）を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて実現される。また、プログラマブル集積回路の一種であるＦＰＧＡを用いて構成するようにしてもよい。なお、ＦＰＧＡにより構成される場合は、コンフィグレーションデータを記憶するメモリを設け、メモリから読み出したコンフィグレーションデータにより、プログラマブル集積回路であるＦＰＧＡをコンフィグレーションしてもよい。

【0054】

なお、カメラヘッド９や伝送ケーブル８に、通信モジュール９４や撮像部９２により生成された撮像信号に対して信号処理を施す信号処理部を構成するようにしてもよい。また、カメラヘッド９内部に設けられた発振器（図示略）で生成された基準クロックに基づいて、撮像部９２を駆動するための撮像用クロック、及び駆動部９３を駆動するための駆動用クロックを生成し、撮像部９２及び駆動部９３にそれぞれ出力するようにしてもよいし、伝送ケーブル８を介して制御装置５から入力した同期信号に基づいて、撮像部９２、駆動部９３、及びカメラヘッド制御部９５における各種処理のタイミング信号を生成し、撮像部９２、駆動部９３、及びカメラヘッド制御部９５にそれぞれ出力するようにしてもよい。また、カメラヘッド制御部９５をカメラヘッド９ではなく伝送ケーブル８や制御装置５に設けてもよい。

【0055】

以上説明した構成を有する内視鏡装置１では、イメージセンサ部１００（保持部１０２ａ）と、基板１１０との間に中間ユニット１０３が設けられているため、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張（熱ひずみ）による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制される。具体的には、基板１１０が熱膨張に応じた応力は、中間ユニット１０３のアンダーフィル材１０３ｃに伝わるが、アンダーフィル材１０３ｃの変形により吸収され、さらに、中間部材１０３ａの熱膨張係数が保持部１０２ａと同じか近いため、保持部１０２ａ側にはほとんど伝達されない。このため、保持部１０２ａが、基板１１０に起因する応力によって中間部材１０３ａとの接続（ＬＧＡ部１０４による接合状態）が破壊されることなく、基板１１０と撮像素子１０１とを電気的に安定して接続することができる。逆に、イメージセンサ部１００（保持部１０２ａ）の熱膨張による変形も、同様にして基板１１０に伝わることが抑制される。これに対し、特許文献１では、この熱膨張については考慮されておらず、基板（駆動用回路基板）からの応力が、スペーサーや撮像素子との接合界面に応力が加わることで撮像素子との間に電気的な接続不良が生じてしまう。

【0056】

上述した実施の形態１によれば、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に中間ユニット１０３を設け、中間ユニット１０３が有する中間部材１０３ａの熱膨張係数を、保持ユニット１０２の保持部１０２ａとおおよそ同じ材料で形成するようにしたので、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制され、高温に曝された場合であっても撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に安定して接続することができる。

【0057】

また、上述した実施の形態１によれば、保持ユニット１０２と中間ユニット１０３との接続構造をＬＧＡ構造としたので、保持ユニット１０２と中間ユニット１０３との間の隙間を小さくして、撮像部９２の構成を薄型化することができる。

【0058】

また、上述した実施の形態１によれば、中間部材１０３ａと基板１１０との電気的な接続をはんだボール１０３ｂを用いたＢＧＡ（Ball Grid Array）構造としたので、例えばＬＧＡ構造を用いる場合と比して、中間部材１０３ａと基板１１０との隙間を大きくでき、アンダーフィル材１０３ｃを用いる体積を増大し、アンダーフィル材１０３ｃの充填等に係る作業性を向上するとともに、アンダーフィル材１０３ｃによる応力吸収の効果を一層確実に得ることが可能である。例えば、はんだボール１０３ｂを用いた場合、中間部材１０３ａと基板１１０との間の距離が４００μｍであるのに対し、ＬＧＡ構造を用いた場合、中間部材１０３ａと基板１１０との間の距離は４０μｍ程度である。

【0059】

また、上述した実施の形態１によれば、イメージセンサ部１００と基板１１０との間に中間部材１０３ａを設けたので、イメージセンサ部１００と基板１１０とを直接接合する場合と比してイメージセンサ部１００と基板１１０との間の間隔が大きくなり、撮像部９２の組み立てに係る作業性を向上することができる。イメージセンサ部１００には、該イメージセンサ部１００よりも大きなレンズアダプタ１２０が熱硬化性樹脂などにより固着されることがあり、イメージセンサ部１００と基板１１０との間の視野が狭くなる場合があるが、中間部材１０３ａを設けてイメージセンサ部１００と基板１１０との間の間隔を大きくすることによって視野を確保して作業性を向上させることができる。

【0060】

（実施の形態１の変形例１）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例１について説明する。図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。上述した実施の形態１では、ＬＧＡ部１０４により、保持部１０２ａと中間ユニット１０３とを電気的に接続するものとして説明したが、本変形例では、はんだボールによって保持部１０２ａと中間ユニット１０３とを電気的に接続する。

【0061】

本変形例では、上述した撮像部９２の構成において、ＬＧＡ部１０４に代えて、ＢＧＡ（Ball Grid Array）部１０４Ａを備える。ＢＧＡ部１０４Ａは、保持部１０２と中間ユニット１０３とを電気的に接続する複数の球状の電極（はんだボール）を用いて実現される。

【0062】

なお、ＢＧＡ部１０４Ａに用いるはんだボールや、前述のはんだボール１０３ｂは、はんだのみで構成されていても、例えばコアに銅が設けられた所謂銅コアはんだボールやコアに樹脂が設けられた所謂樹脂コアはんだボール等の、異なる材料を含むはんだボールでもよい。なお、イメージセンサ部１００（保持部１０２ａ）と基板１１０との熱膨張係数の違いによる電気的接続不良の低減には、ＢＧＡ部１０４Ａまたは／およびはんだボール１０３ｂに、所謂樹脂コアはんだボールを用いることが好ましい。

【0063】

また、ＢＧＡ部１０４Ａでありイメージセンサ部１００と中間ユニット１０３との間に、中間ユニット１０３のアンダーフィル材１０３ｃと同様のアンダーフィル材を充填してもよい。

【0064】

本変形例１によれば、上述した実施の形態１と同様、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に中間ユニット１０３を設け、中間ユニット１０３が有する中間部材１０３ａの熱膨張係数を、保持ユニット１０２の保持部１０２ａとおおよそ同じ材料で形成するようにしたので、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制され、高温に曝された場合であっても撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に安定して接続することができる。

【0065】

また、本変形例１によれば、イメージセンサ部１００と基板１１０との間にＢＧＡ部１０４Ａを設けるようにしたので、ＬＧＡ部１０４と比してイメージセンサ部１００と基板１１０との間の隙間がさらに大きくなり、撮像部９２の組み立てに係る作業性を向上することができる。

【0066】

（実施の形態１の変形例２）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例２について説明する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。上述した実施の形態１では、中間ユニット１０３として、中間部材１０３ａ、はんだボール１０３ｂ及びアンダーフィル材１０３ｃを有し、中間部材１０３ａ及びはんだボール１０３ｂによってイメージセンサ部１００と基板１１０とを電気的に接続するとともに、アンダーフィル材１０３ｃによって基板１１０からの応力がイメージセンサ部１００に伝達するのを抑制するものとして説明したが、本変形例２では、弾性部材１０３ｆによって、イメージセンサ部１００と基板１１０とを電気的に接続するとともに、基板１１０からの応力がイメージセンサ部１００に伝達するのを抑制する。

【0067】

本変形例２では、上述した撮像部９２の構成において、中間ユニット１０３及びＬＧＡ部１０４に代えて、中間ユニット１０３Ａを備えるとともに、レンズユニット９１を保持するとともに、レンズアダプタ１２０及び基板１１０を支持する支持ユニット１３０を備える。レンズアダプタ１２０は、ネジＢ１，Ｂ２を介して支持ユニット１３０に取り付けられている。

【0068】

中間ユニット１０３Ａは、イメージセンサ部１００、具体的には保持部１０２ａの回路（電極）に電気的に接続する第１電極パッド１０３ｄと、基板１１０の回路（電極）に電気的に接続する第２電極パッド１０３ｅと、第１電極パッド１０３ｄ及び第２電極パッド１０３ｅを電気的に接続可能であるとともに、弾性変形可能な弾性部材１０３ｆとを有する。弾性部材１０３ｆは、導電性材料、例えば、導電性の金属、または合金を用いて形成され、帯状の部材を屈曲してなる。なお、弾性部材１０３ｆは、導電性及び弾性を有するものであればこれに限らず、例えば、導電性のコイルばねであってもよい。

【0069】

支持ユニット１３０は、レンズユニット９１を保持するとともに、ネジＢ１，Ｂ２を介してレンズアダプタ１２０を保持する保持部１３１と、保持部１３１及び基板１１０の間に設けられて、支持ユニット１３０に対して基板１１０を支持する複数の支持部材１３２とを有する。支持部材１３２は、ネジＢ３，Ｂ４を介して基板１１０に取り付けられている。

【0070】

以上説明した構成を有する内視鏡装置では、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に、導電性の弾性部材１０３ｆを有する中間ユニット１０３Ａが設けられているため、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制される。具体的には、基板１１０が熱膨張することで生じた応力は、中間ユニット１０３Ａの弾性部材１０３ｆが弾性変形することにより吸収され、保持部１０２ａ側にはほとんど伝達されない。このため、保持部１０２ａが、基板１１０からの応力によって中間ユニット１０３Ａとの接続が破壊されることなく、基板１１０と撮像素子１０１とを電気的に安定して接続することができる。

【0071】

本変形例２によれば、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に導電性及び弾性を有する弾性部材１０３ｆを設けるようにしたので、イメージセンサ部１００と基板１１０とを電気的に接続するとともに、基板１１０からの応力がイメージセンサ部１００に伝達するのを抑制し、高温に曝された場合であっても撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に安定して接続することができる。

【0072】

（実施の形態１の変形例３）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例３について説明する。図６は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる撮像部の要部の構成を説明する模式図である。上述した変形例２では、中間ユニット１０３Ａとして、第１電極パッド１０３ｄ、第２電極パッド１０３ｅ及び弾性部材１０３ｆを有するものとして説明したが、本変形例２では、中間ユニット１０３Ａの構成に加え、中間部材１０３ｇをさらに備える。

【0073】

本変形例３では、上述した撮像部９２の構成において、中間ユニット１０３Ａに代えて、中間ユニット１０３Ｂを備える。中間ユニット１０３Ｂは、上述した第１電極パッド１０３ｄ、第２電極パッド１０３ｅ及び弾性部材１０３ｆと、中間部材１０３ｇを有する。

【0074】

中間部材１０３ｇは、上述した中間部材１０３ａと同様、内部に電気配線が設けられ、撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に接続可能である。中間部材１０３ｇは、ガラス転化温度が１２０℃以上の材料であって、イメージセンサ部１００の熱膨張率と同じか、イメージセンサ部１００及び基板１１０のうちイメージセンサ部１００と近い熱膨張率を有する材料を用いて形成される。具体的には、中間部材１０３ｇは、保持部１０２ａの熱膨張係数の９５％以上であり、かつ保持部１０２ａの熱膨張係数と基板１１０の熱膨張係数との中間値以下となる値の熱膨張係数を有する材料を用いて形成される。

【0075】

支持ユニット１３０は、レンズユニット９１を保持するとともに、ネジＢ１，Ｂ２を介してレンズアダプタ１２０を保持する保持部１３１と、保持部１３１及び基板１１０の間に設けられて、支持ユニット１３０に対して基板１１０を支持する複数の支持部材１３２とを有する。支持部材１３２は、ネジＢ３，Ｂ４を介して基板１１０に取り付けられている。

【0076】

以上説明した構成を有する内視鏡装置では、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に、導電性の弾性部材１０３ｆを有する中間ユニット１０３Ｂが設けられているため、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制される。具体的には、基板１１０が熱膨張することで生じた応力は、中間ユニット１０３Ｂの弾性部材１０３ｆが弾性変形することにより吸収され、保持部１０２ａ側にはほとんど伝達されない。このため、保持部１０２が、基板１１０からの応力によって中間ユニット１０３Ａとの接続（ＬＧＡ部１０４による接合状態）が破壊されることなく、基板１１０と撮像素子１０１とを電気的に安定して接続することができる。

【0077】

本変形例３によれば、撮像素子１０１を保持する保持ユニット１０２と、基板１１０との間に導電性及び弾性を有する弾性部材１０３ｆを設けるようにしたので、イメージセンサ部１００と基板１１０とを電気的に接続するとともに、基板１１０からの応力がイメージセンサ部１００に伝達するのを抑制し、高温に曝された場合であっても撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に安定して接続することができる。

【0078】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図７は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置１ａの概略構成を示す図である。上述した実施の形態１では、内視鏡２として、硬性鏡を用いた内視鏡装置１を説明したが、これに限られず、内視鏡２に軟性鏡を用いた内視鏡装置としても構わない。本実施の形態２では、軟性の内視鏡の挿入部の先端に撮像部を設ける場合の例を説明する。

【0079】

内視鏡装置１ａは、被検体内に挿入部２０１を挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して電気信号を生成する内視鏡２０と、内視鏡２０の先端から出射する照明光を発生する光源装置２１と、内視鏡２０が取得した電気信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置１ａ全体の動作を統括的に制御する制御装置２２と、制御装置２２が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置２３と、を備える。内視鏡装置１ａは、患者等の被検体内に、挿入部２０１を挿入して被検体内の体内画像を取得する。

【0080】

内視鏡２０は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２０１と、挿入部２０１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２０２と、操作部２０２から挿入部２０１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置２１及び制御装置２２に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２０３と、を備える。

【0081】

挿入部２０１は、上述した実施の形態１にかかる撮像部９２を内蔵した先端部２０４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２０５と、湾曲部２０５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２０６と、を有する。

【0082】

以上の構成を有する内視鏡装置１ａにおいても、上述した実施の形態１と同様に、先端部２０４に撮像部９２を設ければ、オートクレーブなどの減菌処理によって高温（例えば１２０℃）に曝された場合に、基板１１０の熱膨張による変形によって応力が基板１１０から保持部１０２ａに伝わることが抑制され、高温に曝された場合であっても撮像素子１０１と基板１１０とを電気的に安定して接続することができる。

【0083】

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１においては、カメラヘッド９と制御装置５とは、電気信号の送受信や電力供給、グランドの接続等を伝送ケーブル８に設けられた複数の電気配線により行っているが、本実施の形態３においては、例えばカメラヘッド９から制御装置５へ送信される撮像信号等、カメラヘッド９と制御装置５との間で送受信される信号の少なくとも一部に光信号を用いている。

【0084】

図８は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置１Ａの概略構成を示す図である。図９は、後述するプラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂを当該プラグ８Ｃの基端側（カメラヘッド９側）から見た分解斜視図である。図１０は、プラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂが接続する方向の中心軸ＡｘＡを通る平面で切断した断面図である。上述した構成要素と同じ構成要素には、同一の符号が付してある。内視鏡装置１Ａは、内視鏡２と、撮像装置３と、表示装置４と、制御装置５と、光源装置６とを備えている。撮像装置３は、伝送ケーブル８と、カメラヘッド９とを備える。

【0085】

伝送ケーブル８は、ケーブル部８Ａと、コネクタ８Ｂと、プラグ８Ｃとを備える。ケーブル部８Ａは、最外層である外被（図示略）の内側に、カメラヘッド９から出力される、例えば撮像信号等の光信号を伝送する光伝送線である光ファイバ８Ａ１と、その他の電気信号の送受信や電力供給、グランドの接続等に用いる複数の電気ケーブル８Ａ２とを有する複合ケーブルである。そして、ケーブル部８Ａの一端は、コネクタ８Ｂを介してカメラヘッド９に接続される。

【0086】

プラグ８Ｃは、雄型コネクタであり、本発明に係る光コネクタに相当する。そして、プラグ８Ｃは、ケーブル部８Ａの他端に取り付けられる。

【0087】

レセプタクル５Ｂは、制御装置５の筐体５Ａに設けられた雌型コネクタであり、相手方コネクタに相当する。

【0088】

以上のプラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂが互いに接続することで、撮像装置３と制御装置５とが光学的及び電気的に接続し、光信号や電気信号の送受信、電力供給、グランドの接続を可能とする。

【0089】

次に、プラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂの構成について説明する。プラグ８Ｃは、プラグ側第１外郭８１と、プラグ側カバー部材８２と、プラグ側コリメータ８３と、プラグ側第２外郭８４と、コネクタ部８５と、プラグ側プリント基板８６と、弾性部材８７とを備える。

【0090】

プラグ側第１外郭８１は、図９，１０に示すように、略円筒形状を有する。なお、プラグ側第１外郭８１は、筒状であれば、円筒形状に限られず、楕円、四角、多角形等の断面形状を有する筒体で構成しても構わない。そして、プラグ側第１外郭８１は、当該プラグ側第１外郭８１の筒内に沿ってケーブル部８Ａを構成する光ファイバ８Ａ１が挿通され、光ファイバ８Ａ１における光信号の出射端を覆う。

【0091】

プラグ側カバー部材８２は、プラグ側第１外郭８１の筒を塞ぐように設けられ、光を透過可能な材料からなる板体で構成されている。プラグ側カバー部材８２は、半田、ロウ付、接着、またはガラス封止により、プラグ側第１外郭８１に対して気密に接合されている。プラグ側第１外郭８１の先端側をプラグ側カバー部材８２にて封止することで、プラグ側第１外郭８１内への液体や異物の侵入を抑制し、光通信の信頼性を確保することができる。

【0092】

プラグ側カバー部材８２は、プラグ側第１外郭８１の先端から当該プラグ側第１外郭８１の基端側へ退避した位置（当該先端から奥まった位置）に位置付けられる。このため、プラグ側カバー部材８２を手で触れにくい構造となり、プラグ側カバー部材８２に異物が付着することを抑制することができる。すなわち、当該異物により、光通信の信頼性が損なわれることがない。

【0093】

プラグ側コリメータ８３は、図１０に示すように、プラグ側第１外郭８１内において、光ファイバ８Ａ１の出射端に接合された状態で配設されている。すなわち、プラグ側コリメータ８３は、プラグ側カバー部材８２と光ファイバ８Ａ１の出射端との間に配設されている。そして、プラグ側コリメータ８３は、光ファイバ８Ａ１の出射端から出射された光（光信号）を平行光とする。

【0094】

プラグ側コリメータ８３を配設した場合、プラグ側コリメータ８３を省略した構成と比較して、レセプタクル５Ｂとの機械的な接続にそれほど高い精度が要求されず、プラグ８Ｃの製造を容易に行うことができる。

【0095】

プラグ側第２外郭８４は、図１０に示すように、先端側外郭８４１と、基端側外郭８４２とを備え、全体略円筒形状を有する。なお、プラグ側第２外郭８４は、筒状であれば、円筒形状に限られず、楕円、四角、多角形等の断面形状を有する筒体で構成しても構わない。

【0096】

先端側外郭８４１は、非導電性材料から構成された基部８４１Ａと、導電性材料から構成された複数のプラグ側電気接点８４１Ｃが設けられている。プラグ側電気接点８４１Ｃは、図１０に示すように、一部が基部８４１Ａの外周面に露出するように設けられている。複数のプラグ側電気接点８４１Ｃは、先端側外郭８４１における周方向に沿って所定の間隔で配設されている。

【0097】

そして、プラグ側第１外郭８１は、先端部分が突出するように、基端部分が先端側外郭８４１に嵌合する。ここで、先端側外郭８４１とプラグ側第１外郭８１との間は、Ｏリングや、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂等の粘着性の封止材により封止されている。

【0098】

基端側外郭８４２は、先端側外郭８４１に対して基端側に配設される。そして、基端側外郭８４２は、内部にケーブル部８Ａが挿通された状態で、先端部分が先端側外郭８４１の基端側に嵌合する。ここで、基端側外郭８４２と先端側外郭８４１との間は、Ｏリングや、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂等の粘着性の封止材により封止されている。

【0099】

コネクタ部８５は、図１０に示すように、基端側外郭８４２内に配設され、複数のプラグ側電気接点８４１Ｃとプラグ側プリント基板８６とを中継（電気的に接続）する。このコネクタ部８５は、光ファイバ８Ａ１が挿入される孔８５１Ａを有する平板状のインシュレータ８５１と、導電性材料から構成され、当該インシュレータ８５１の表裏を貫通する複数のコンタクト（図示略）とを備える。複数のコンタクトは、先端側外郭８４１の基端側から突出した複数のプラグ側電気接点８４１Ｃとそれぞれ電気的に接続するとともに、直接またはコネクタ（不図示）や電気配線８８を介してプラグ側プリント基板８６に電気的に接続する。

【0100】

プラグ側プリント基板８６は、図１０に示すように、中心軸ＡｘＡを含む平面に沿って配設され、コネクタ部８５を介して、複数のプラグ側電気接点８４１Ｃと、ケーブル部８Ａを構成する複数の電気ケーブル８Ａ２とを中継する。

【0101】

弾性部材８７は、ケーブル部８Ａが基端側外郭８４２における基端部分の内周縁を中心として折れ曲がってしまうことを抑制する部材であり、シリコンゴム等の弾性材料から構成された筒形状を有する。そして、弾性部材８７は、内部にケーブル部８Ａが挿通された状態で、先端部分が基端側外郭８４２の基端部分に嵌合する。ここで、弾性部材８７と基端側外郭８４２との間は、Ｏリングや、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂等の粘着性の封止材により封止されている。

【0102】

レセプタクル５Ｂは、図９または図１０に示すように、レセプタクル側第１外郭５１１と、レセプタクル側カバー部材５１２（図１０）と、レセプタクル側コリメータ５１３と、レセプタクル側第２外郭５１４と、レセプタクル側プリント基板５１５とを備える。

【0103】

レセプタクル側第１外郭５１１は、先端側（プラグ８Ｃに接続する側）に位置する筒状の大孔部５１１Ａと、基端側に位置するとともに、大孔部５１１Ａの内孔寸法よりも小さい内孔寸法を有する筒状の小孔部５１１Ｂとが一体形成された筒形状を有する。なお、レセプタクル側第１外郭５１１は、筒状であれば、円筒形状に限られず、楕円、四角、多角形等の断面形状を有する筒体で構成しても構わない。

【0104】

大孔部５１１Ａは、内孔寸法がプラグ側第１外郭８１の外周寸法よりも若干大きくなるように形成されている。また、大孔部５１１Ａは、長さ寸法（筒状の高さ方向の寸法）がプラグ側第１外郭８１におけるプラグ側第２外郭８４（先端側外郭８４１）からの突出寸法よりも若干大きくなるように形成されている。

【0105】

レセプタクル側カバー部材５１２は、透光性を有する板体で構成され、大孔部５１１Ａ及び小孔部５１１Ｂの段差部分にあてがわれ、レセプタクル側第１外郭５１１に対して接合されている。なお、当該接合方法については、プラグ側第１外郭８１に対するプラグ側カバー部材８２の接合方法と同一の接合方法を採用してもよく、あるいは、異なる接合方法を採用しても構わない。また、レセプタクル側カバー部材５１２としては、プラグ側カバー部材８２と同一の材料で構成してもよく、光通信が成立する透過率を有していれば、異なる材料で構成しても構わない。

【0106】

レセプタクル側コリメータ５１３は、図１０に示すように、小孔部５１１Ｂに挿通される。そして、レセプタクル側コリメータ５１３は、プラグ側コリメータ８３から出射された光（光信号）を例えば光伝送線である光ファイバ５５（図１０）を介して制御装置５の内部回路に導く。

【0107】

レセプタクル側コリメータ５１３を配設した場合、レセプタクル側コリメータ５１３を省略した構成と比較して、プラグ８Ｃとの機械的な接続にそれほど高い精度が要求されず、レセプタクル５Ｂの製造を容易に行うことができる。

【0108】

レセプタクル側第２外郭５１４は、内周がプラグ側第２外郭８４を挿入可能な筒形状を有する。そして、レセプタクル側第１外郭５１１は、基端部分が突出するように、先端部分がレセプタクル側第２外郭５１４内に挿通される。

【0109】

レセプタクル側プリント基板５１５は、基板本体５１５Ａと、複数のレセプタクル側電気接点５１５Ｂとを備える。

【0110】

基板本体５１５Ａは、図１０に示すように、略中心部分に、表裏を貫通する孔５１５Ｃを有する。そして、孔５１５Ｃには、レセプタクル側第１外郭５１１が嵌合する。

【0111】

複数のレセプタクル側電気接点５１５Ｂは、導電性材料から構成されて基板本体５１５Ａに電気的に接続するとともに、レセプタクル側第２外郭５１４の筒内に向けて突出する。このレセプタクル側電気接点５１５Ｂは、レセプタクル側第１外郭５１１における周方向に沿って所定の間隔で配設されている。

【0112】

そして、基板本体５１５Ａは、複数のレセプタクル側電気接点５１５Ｂと、制御装置５の内部回路とを、例えば複数の電気ケーブル５６（図１０）を介して中継する。

【0113】

上述したプラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂ同士が機械的に接続した状態では、プラグ側第１外郭８１がレセプタクル側第１外郭５１１（大孔部５１１Ａ）内に挿通される。そして、この状態では、プラグ側コリメータ８３（光ファイバ８Ａ１の出射端）及びレセプタクル側コリメータ５１３（光ファイバ５５の入射端）が互いに対向する。すなわち、カメラヘッド９から出力されケーブル部８Ａ（光ファイバ８Ａ１）を介した光信号(撮像信号)を、プラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂを介して、制御装置５の内部回路に伝送可能な状態（光通信可能な状態）となる。

【0114】

また、プラグ８Ｃ及びレセプタクル５Ｂ同士が機械的に接続した状態では、プラグ側第２外郭８４がレセプタクル側第２外郭５１４内に挿通され、複数のプラグ側電気接点８４１Ｃと複数のレセプタクル側電気接点５１５Ｂとがそれぞれ電気的に接続する。そして、この状態では、制御装置５の内部回路から出力された制御信号や供給電力等を、レセプタクル５Ｂ及びプラグ８Ｃを介して、伝送ケーブル８（カメラヘッド９）に伝送可能な状態となる。

【0115】

図１１は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置の要部の構成を示す図であって、図８に示す内視鏡装置１Ａのプラグ８Ｃの構成を示す斜視分解図である。図１２は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡装置の要部の構成を示す図であって、図８に示す内視鏡装置１Ａのプラグ８Ｃの構成を示す部分断面図である。図１２に示す断面図は、中心軸ＡｘＡと略平行な平面を切断面とする部分断面図である。

【0116】

プラグ８Ｃは、図１０〜図１２に示すように、プラグ側プリント基板８６に支持され、基板上を通過する光ファイバ８Ａ１を保護する保護ケース８９をさらに備える。光ファイバ８Ａ１は、保護ケース８９とプラグ側プリント基板８６との対向する面同士により形成される中空空間内を挿通している。

【0117】

保護ケース８９は、例えば、ＳＵＳをプレス加工することによって成形される。保護ケース８９は、例えばネジ止めによってプラグ側プリント基板８６に取り付けられている。保護ケース８９をプラグ側プリント基板８６に対して圧接して固定することにより、保護ケース８９とプラグ側プリント基板８６との間における隙間の形成を抑制することで、光ファイバ８Ａ１が、保護ケース８９とプラグ側プリント基板８６との間に形成される隙間に挟まることなく配設することができる。なお、保護ケース８９が、樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（Poly Phenylene Sulfide：ＰＰＳ）樹脂を用いて形成されるものであってもよいし、金属を切削加工し形成されるものであってもよいし、樹脂と金属の複合材料で形成されるものであってもよい。

【0118】

また、光ファイバ８Ａ１は、図１２に示すように、保護ケース８９の内壁に案内されながら円を描くように屈曲して、光ファイバ８Ａ１の余長分が周回する。この周回部分は、伝送ケーブル８が屈曲や捻転した際に、光ファイバ８Ａ１の伸長方向に係る力を吸収する。ここで、本実施の形態３に係る保護ケース８９の内壁には、光ファイバ８Ａ１を周回させる方向に対して接線方向に延びる平面部８９１〜８９４を有する。これにより、一層安定して光ファイバ８Ａ１を周回させることができる。

【0119】

上述した実施の形態３によれば、プラグ側プリント基板８６上を通過する光ファイバ８Ａ１を保護する保護ケース８９を備えるようにしたので、光ファイバ８Ａ１の保護に係る構成を設けるとともに、保護ケース８９とプラグ側プリント基板８６との間の隙間の形成を抑制し、簡易に製造し、保護ケース８９を簡易かつ確実に取り付けることが可能である。

【0120】

また、本実施の形態３によれば、保護ケース８９の内壁の一部を光ファイバ８Ａ１の周回方向に対して接線方向に延びる平面部８９１〜８９４を形成するようにしたので、保護ケース８９上において余長分の光ファイバ８Ａ１を周回させる際に、壁面が角部であるような構成と比して、一層円滑に周回させ、周回の形状を維持させることができる。

【0121】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。上述した実施の形態では、制御装置５が信号処理などを行うものとして説明したが、カメラヘッド９側で行うものであってもよい。

【0122】

ここで、上述した実施の形態１，２及び変形例１〜３において、カメラヘッド９に用いられるイメージセンサ部１００の大きさは、例えば８×６（ｍｍ）〜５０×４０（ｍｍ）であり、内視鏡装置１ａの先端部２０４に設けられるイメージセンサ部１００の大きさは、例えば２×２（ｍｍ）〜６×６（ｍｍ）である。カメラヘッド９に用いられるイメージセンサ部１００は、軟性鏡である内視鏡装置１ａのイメージセンサ部の大きさと比して大きく、熱膨張による変形が大きい。このため、上述した実施の形態１にかかる撮像部９２の構成は、特に、カメラヘッド９に用いられるイメージセンサ部１００に対して有効であるといえる。

【0123】

以上のように、本発明にかかる医療用撮像装置及び内視鏡装置は、高温に曝された場合であっても撮像素子と基板とを電気的に安定して接続するのに有用である。

【符号の説明】

【0124】

１，１ａ 内視鏡装置
２，２０ 内視鏡
３ 撮像装置
４，２３ 表示装置
５，２２ 制御装置
６，２１ 光源装置
７ ライトガイド
８ 伝送ケーブル
９ カメラヘッド
５１ 信号処理部
５２ 画像生成部
５３ 通信モジュール
５４ 入力部
５５ 制御部
５６ メモリ
９１ レンズユニット
９２ 撮像部
９３ 駆動部
９４ 通信モジュール
９５ カメラヘッド制御部
１００ イメージセンサ部
２０１ 挿入部
２０２ 操作部
２０３ ユニバーサルコード
２０４ 先端部
２０５ 湾曲部
２０６ 可撓管部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】