(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】P2024145742
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】内視鏡
(51)【国際特許分類】
A61B 1/04 20060101AFI20241004BHJP
【FI】
A61B1/04 530
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023058225
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000229117
【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003694
【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】嶋 辰也
(72)【発明者】
【氏名】二宮 正和
【テーマコード(参考)】
4C161
【Fターム(参考)】
4C161CC06
4C161DD03
4C161FF40
4C161FF42
4C161FF43
4C161HH32
4C161LL02
4C161PP08
4C161QQ06
(57)【要約】
【課題】センサモジュールとフレキシブル基板の接続部とが接触する電気接続面に掛かる負荷を小さくして、イメージセンサ部が破断しにくい内視鏡を提供する。
【解決手段】内視鏡10Aに配設されたイメージセンサ部210は、撮像開口部121を通じて受光する固体撮像素子221を含むセンサモジュール220と、センサモジュール220の近位側に接続する接続部231を有するフレキシブル基板230と、樹脂成形体240と、により構成され、センサモジュール220の近位端面220aに凹部225が形成されており、フレキシブル基板230の接続部231が、センサモジュール220の近位端面220aよりも遠位側に位置するように凹部225内に配置されており、樹脂成形体240が、フレキシブル基板230の接続部231を覆うとともにセンサモジュール220の近位端面220aに形成された凹部225内に充填されている。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に軸方向に沿って処置具チャンネルが設けられている可撓性のシャフトと、
前記シャフトを屈曲操作可能とするために前記シャフトの遠位端部に取り付けられており、前記シャフトに沿って延在する操作ワイヤと、
前記シャフトの近位端に固定されるとともに前記操作ワイヤの近位端部と接続する操作装置と、
前記シャフトの遠位端に取り付けられており、処置具チャンネル開口部および撮像開口部が遠位端に形成されているとともに、前記処置具チャンネル開口部と前記シャフトの遠位端に開口する前記処置具チャンネルとを連通する処置具チャンネル連通孔が形成されている先端部と、
前記先端部内に少なくとも一部または全体が配設されており、前記撮像開口部を通じて受光する固体撮像素子を含むセンサモジュールと、前記センサモジュールの近位側に接続する接続部を有するとともに電気的な配線が形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の少なくとも一部または全体を覆う樹脂成形体と、により構成されたイメージセンサ部と、
前記フレキシブル基板に取り付けられており、前記シャフトに沿って延在するケーブルと、を備えており、
前記センサモジュールの近位端面に凹部が形成されており、
前記フレキシブル基板の前記接続部が、前記センサモジュールの近位端面よりも遠位側に位置するように前記凹部内に配置されており、
前記樹脂成形体が、前記フレキシブル基板の前記接続部を覆うとともに前記センサモジュールの近位端面に形成された前記凹部内に充填されていることを特徴とする内視鏡。
【請求項2】
前記撮像開口部の少なくとも一部を覆って前記撮像開口部から前記センサモジュールの抜け出しを防ぐ規制部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
【請求項3】
前記規制部材が、前記固体撮像素子の撮像面で受光する光を透過する材料からなり、前記撮像開口部の全体を覆うように設けられていることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療機器として使用される内視鏡に関し、特に遠位端部が屈曲操作可能なように構成された内視鏡に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、屈曲操作可能な内視鏡の遠位端部には、撮像装置が配設されている。このような撮像装置は、例えば下記の特許文献1に記載されているように、CCDセンサおよびCMOSセンサや裏面照射型の撮像素子等の固体撮像素子を含むセンサモジュール、フレキシブル基板、ならびに樹脂成形体により構成されたイメージセンサ部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の内視鏡で用いられている撮像装置のイメージセンサ部では、特許文献1に記載されているように、センサモジュールの近位端面とフレキシブル基板の接続部とが接着層を介して接着されており、さらに、センサモジュールの近位端面を覆うように樹脂成形体が配設されている。このように、センサモジュールの近位端面にフレキシブル基板の接続部および樹脂成形体が接着された構成となっているため、センサモジュールとフレキシブル基板および樹脂成形体との接着面であるセンサモジュールの近位端面が破断しやすい構造となっている。
【0005】
センサモジュールとフレキシブル基板および樹脂成形体との接着面は、センサモジュールとフレキシブル基板の接続部との電気的な接続面(電気接続面)でもある。このため、例えばイメージセンサ部に負荷が掛かった場合には、センサモジュールの近位端面に位置する接着面が真っ先に破断して、センサモジュールとフレキシブル基板の接続部とが剥離してしまうため、撮像が不可能になってしまうという課題がある。また、センサモジュールの近位端面に位置する接着面が剥離すると、センサモジュールがフレキシブル基板および樹脂成形体から遊離した状態となるため、センサモジュールが内視鏡の遠位端に形成されている撮像窓から外部(体内)に脱落してしまうという課題がある。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、センサモジュールとフレキシブル基板の接続部とが接触する電気接続面に掛かる負荷を小さくして、イメージセンサ部が破断しにくい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】
上記の目的を達成するため、本発明に係る内視鏡は、内部に軸方向に沿って処置具チャンネルが設けられている可撓性のシャフトと、前記シャフトを屈曲操作可能とするために前記シャフトの遠位端部に取り付けられており、前記シャフトに沿って延在する操作ワイヤと、前記シャフトの近位端に固定されるとともに前記操作ワイヤの近位端部と接続する操作装置と、前記シャフトの遠位端に取り付けられており、処置具チャンネル開口部および撮像開口部が遠位端に形成されているとともに、前記処置具チャンネル開口部と前記シャフトの遠位端に開口する前記処置具チャンネルとを連通する処置具チャンネル連通孔が形成されている先端部と、前記先端部内に少なくとも一部または全体が配設されており、前記撮像開口部を通じて受光する固体撮像素子を含むセンサモジュールと、前記センサモジュールの近位側に接続する接続部を有するとともに電気的な配線が形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の少なくとも一部または全体を覆う樹脂成形体と、により構成されたイメージセンサ部と、前記フレキシブル基板に取り付けられており、前記シャフトに沿って延在するケーブルと、を備えており、前記センサモジュールの近位端面に凹部が形成されており、前記フレキシブル基板の前記接続部が、前記センサモジュールの近位端面よりも遠位側に位置するように前記凹部内に配置されており、前記樹脂成形体が、前記フレキシブル基板の前記接続部を覆うとともに前記センサモジュールの近位端面に形成された前記凹部内に充填されていることを特徴とする。
【0008】
上記の構成によれば、センサモジュールの凹部に入り込むように樹脂成形体が凹部内に充填されるので、センサモジュールの近位端面に形成された凹部と樹脂成形体との接触面積が大きくなり、センサモジュールと樹脂成形体との接着強度を向上させることができる。特に、凹部の側面に樹脂成形体が接触した状態となるため、センサモジュールの凹部側面と樹脂成形体との接触面が、内視鏡の径方向に発生する力に抗して構造を支持することができる。
【0009】
さらに、上記の構成によれば、フレキシブル基板の接続部がセンサモジュールの近位端面よりも遠位側に位置するように凹部内に配置されるので、センサモジュールとフレキシブル基板の接続部との電気接続面が、センサモジュールの近位端面とは軸方向にずれた位置に配置されるようになる。これにより、センサモジュールの近位端面に掛かる負荷が、センサモジュールとフレキシブル基板の接続部との電気接続面に直接作用することを防ぎ、電気接続面に掛かる負荷を小さくして電気接続面の剥離を抑制することができる。その結果、電気接続面の破断を抑制して撮像可能な状態を維持することができるとともに、センサモジュールが遊離して撮像開口部から外部(体内)に脱落することを防ぐことができる。
【0010】
本発明に係る内視鏡は、上記の構成に加えて、前記撮像開口部の少なくとも一部を覆って前記撮像開口部から前記センサモジュールの抜け出しを防ぐ規制部材が設けられていてもよい。
【0011】
上記の構成によれば、センサモジュールが撮像開口部を通じて抜け出さないように規制部材によって抑えられているので、センサモジュールとフレキシブル基板との電気接続面に剥離が生じた場合であっても、撮像開口部から外部(体内)へのセンサモジュールの脱落を防ぐことができる。
【0012】
本発明に係る内視鏡は、上記の構成に加えて、前記規制部材が、前記固体撮像素子の撮像面で受光する光を透過する材料からなり、前記撮像開口部の全体を覆うように設けられていてもよい。
【0013】
上記の構成によれば、規制部材が固体撮像素子の撮像面で受光する光を透過する性質を有しているので、規制部材で撮像開口部全体を覆った場合であっても固体撮像素子の撮像面が規制部材を透過した光を受光することができ、センサモジュールとフレキシブル基板との電気接続面に剥離が生じた場合であっても、撮像開口部から外部(体内)へのセンサモジュールの脱落を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の第1実施形態における内視鏡の構成の一例を示す全体図である。
【
図3】本発明の第1実施形態における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部を示す斜視図である。
【
図4】本発明の第1実施形態における内視鏡の先端部を示す正面図である。
【
図5】本発明の第1実施形態における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部を示す側面図である。
【
図6】本発明の第1実施形態における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部の内部構造を示す断面図である。
【
図7】本発明の第1実施形態における内視鏡の先端部に配設される撮像装置を示す断面図である。
【
図8】本発明の第1実施形態における内視鏡の先端部に配設される撮像装置を示す斜視図である。
【
図9】本発明の第2実施形態における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部を示す斜視図である。
【
図10】本発明の第2実施形態における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部の内部構造を示す断面図である。
【
図11】本発明の第2実施形態の派生例における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部を示す斜視図である。
【
図12】本発明の第2実施形態の派生例における内視鏡のシャフトの遠位端部および先端部の内部構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の第1および第2実施形態における内視鏡について説明する。本明細書では、内視鏡の使用者を基準として、患者の体内側を遠位側とし、使用者の手元側を近位側とする。本明細書において参照する図面は、実際の寸法に対して必ずしも正確な縮尺を有するものではなく、本発明に係る構成を模式的に示すために一部を誇張または簡略化したものである。
【0016】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
【0017】
図1を参照しながら、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aの構成について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aの構成の一例を示す全体図である。
【0018】
図1に示すように、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aは、体内に挿入される挿入部であるシャフト20と、シャフト20の近位側に連結されている操作装置70と、を備えている。シャフト20の遠位端には、内視鏡10Aの遠位端を構成する先端部100が取り付けられている。
【0019】
第1実施形態における内視鏡10Aのシャフト20は、体内の管腔臓器に挿入可能なように可撓性の長尺部材で構成されている。シャフト20は、挿入対象である大腸、食道、胃、十二指腸、小腸、胆管、膵管、尿管、気管等の管腔臓器に適合した外径を有している。シャフト20はチューブ状に形成されており、その内部には軸方向に延びるように1つまたは複数のルーメン(管腔)が形成されている。シャフト20の内部に形成されたルーメンは、近位側が操作装置70内に連通しており、遠位側がシャフト20の遠位端部30まで延在するように形成されている。
【0020】
シャフト20の内部には、軸方向に沿って、例えば、シャフト20の遠位側に向かって各種の内視鏡用処置具やガイドワイヤ等を挿通させるための処置具チャンネル(鉗子チャンネル)、内視鏡10Aの遠位端から外部(体内)に放出する液体を流通させる送水チャンネル、内視鏡10Aの外部(体内)から吸引した液体を流通させる吸引チャンネル等が設けられている。
【0021】
例えば
図2の断面図に示すように、シャフト20は、先端部100に配置された撮像機構や照明機構に接続するケーブル250や、シャフト20の遠位端部30を偏向可能とする操作ワイヤW1、W2、W3、W4等が挿通可能となっている。より詳細には、内視鏡10Aのシャフト20の内部に形成された管腔に、処置具チャンネルを形成するチューブ部材21、送水チャンネルを形成するチューブ部材22、撮像機構や照明機構に接続するケーブル250が、操作装置70からシャフト20の遠位端部30まで挿通されている。チューブ部材21、22およびケーブル250は、シャフト20の内部に形成された管腔内に充填した樹脂等により固定されている。さらに、シャフト20の周面近傍には、シャフト20の遠位端部30を偏向可能とする複数の操作ワイヤW1a、W1b、W2a、W2b、W3a、W3b、W4a、W4bが挿通されている。
【0022】
なお、1つのルーメンが複数の用途に用いられてもよい。例えば、処置具チャンネルと連通した鉗子チャンネルポート71に、吸引装置と接続可能なポートを有するアダプタ90を取り付けた場合には、処置具チャンネルを吸引チャンネルとして使用することができるようになる。
【0023】
内視鏡10Aの遠位端には先端部100が取り付けられている。後述するように、先端部100の内部には撮像機構や照明機構が配置されており、処置具チャンネルや送水チャンネル等を開口する各種開口部が設けられている。
【0024】
シャフト20の近位端には、操作装置70が連結固定されている。操作装置70は、内視鏡10Aの使用者が操作可能な操作機構を含んで構成されている。操作装置70には、一例として、各種の内視鏡用処置具やガイドワイヤ等を挿通させるための鉗子チャンネルポート71、内視鏡10Aの遠位端から外部(体内)に放出する液体を供給する送水ポンプ(送水装置)と接続可能な送水ポート72、内視鏡10Aの外部(体内)から液体を吸引する吸引装置(例えばシリンジ等)と接続可能な吸引ポート73、シャフト20の遠位端部30の偏向操作を行うためのアングルノブ75等が設けられている。
図1に示す操作装置70の形状や機能は一例にすぎず、図示したものに限定されない。
【0025】
操作装置70には、画像処理装置と接続可能なコネクタ部80が取り付けられている。コネクタ部80に接続される画像処理装置は、画像表示装置や画像記録装置等を含んで構成されており、ケーブル250を通じてシャフト20の遠位端部30に設けられた撮像機構に給電するとともに撮像機構により得られた撮像画像信号を処理し、画像表示装置に表示したり画像記録装置に記録したりすることができるようになっている。
【0026】
コネクタ部80は、シャフト20の遠位端部30に設けられた照明機構を制御する照明制御装置と接続可能なように構成されている。例えば後述する
図3に示すように、先端部100内にLED(Light-Emitting Diode)223が配置され、照明制御装置は、ケーブル250を通じてこのLED223に給電を行うことで、LED223を発光させることができるようになっている。なお、照明制御装置が光源装置を備えて構成され、光ファイバケーブルを通じて光信号を供給して、先端部100に配置された光ファイバケーブルの端面から発光させることができるようになっていてもよい。
【0027】
図3~
図6を参照しながら、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aのシャフト20の遠位端部30および先端部100について説明する。
図3は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aのシャフト20の遠位端部30および先端部100を示す斜視図である。
図4は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aの先端部100を示す正面図である。
図5は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aのシャフト20の遠位端部30および先端部100を示す側面図である。
図6は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aのシャフト20の遠位端部30および先端部100の内部構造を示す断面図である。
【0028】
図3~
図6に示すように、本実施形態における内視鏡10Aのシャフト20の遠位端面20aには、先端部100が取り付けられている。先端部100の近位端面100aは、一例として
図6に示すように、シャフト20の遠位端面20aに形成されている開口部に部分的に嵌め込まれて、接着剤等によりシャフト20の遠位端面20aに固定されている。さらに、先端部100の近位端面100aとシャフト20の遠位端面20aとを跨ぐように、円筒状の保護部材25が、先端部100およびシャフト20の遠位端部30に外嵌されている。
【0029】
先端部100には、各種開口部が設けられている。本実施形態における先端部100には、処置具チャンネル開口部111、撮像開口部121、送水チャンネル開口部131が形成されている。
【0030】
処置具チャンネル開口部111は、各種の内視鏡用処置具やガイドワイヤ等を導出するための鉗子口である。
図6に示すように、先端部100には、軸方向に貫通する処置具チャンネル連通孔112が形成されている。処置具チャンネル連通孔112の遠位側は処置具チャンネル開口部111で開口し、処置具チャンネル連通孔112の近位側は、シャフト20に形成されたチューブ部材21の管腔(処置具チャンネル)と連通している。
【0031】
撮像開口部121は、外部の光を取り込んで先端部100内に配置された撮像機構に導光するための撮像窓である。
図6に示すように、先端部100には、例えばパッケージ化された撮像装置200を収容するイメージセンサ収容部122が形成されている。イメージセンサ収容部122の遠位側は撮像開口部121で開口し、イメージセンサ収容部122の近位側からは、撮像装置200のケーブル250がシャフト20内を延在するように配置されている。イメージセンサ収容部122は、撮像装置200のイメージセンサ部210に適合した形状に形成されている。
【0032】
送水チャンネル開口部131は、外部(体内)に液体を放出するための送水口である。本実施形態では、先端部100に2つの送水チャンネル開口部131が開口している。また、
図6には不図示であるが、先端部100には、軸方向に貫通する送水チャンネル連通孔が形成されている。送水チャンネル連通孔は2股に分岐しており、送水チャンネル連通孔の遠位側は2つの送水チャンネル開口部131で開口し、送水チャンネル連通孔の近位側は、シャフト20に形成されたチューブ部材22の管腔(送水チャンネル)と連通している。
【0033】
内視鏡10Aのシャフト20の遠位端部30は、操作装置70によって屈曲操作可能なように構成されている。本実施形態では一例として、複数の操作ワイヤW1、W2、W3、W4がシャフト20に挿通されており、複数の操作ワイヤW1、W2、W3、W4は、シャフト20の遠位端面20aでそれぞれ折り返すように配置されている。
【0034】
より詳細には、操作ワイヤW1a、W1bは1本の操作ワイヤW1で構成されており、操作ワイヤW1の中間点W1mがシャフト20の遠位端面20aに係合するように折り返されている。同様に、操作ワイヤW2a、W2bも1本の操作ワイヤW2、操作ワイヤW3a、W3bも1本の操作ワイヤW3、操作ワイヤW4a、W4bも1本の操作ワイヤW4でそれぞれ構成されており、シャフト20の遠位端面20aに係合するようにそれぞれ折り返されている。4本の操作ワイヤW1、W2、W3、W4はそれぞれ周方向に90°離れた位置に配置されており、4本の操作ワイヤW1、W2、W3、W4を近位側に引っ張ることで、シャフト20の遠位端部30を各操作ワイヤW1、W2、W3、W4に対応する方向に屈曲させることができるようになっている。
図6には、操作ワイヤW1a、W1bとその中間点W1m、および操作ワイヤW3a、W3bとその中間点W3mが図示されている。なお、操作ワイヤW1、W2、W3、W4の本数、位置、取り付け方法等は特に限定されない。
【0035】
以下、
図6に示す断面図に加えて、
図7および
図8を参照しながら、撮像装置200について説明する。
図7は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aの先端部100に配設される撮像装置200を示す断面図である。
図8は、本発明の第1実施形態における内視鏡10Aの先端部100に配設される撮像装置200を示す斜視図である。
図8では、樹脂成形体240は点線で描かれている。
【0036】
本実施形態の内視鏡10Aの先端部100に配設される撮像装置200は、イメージセンサ部210と、イメージセンサ部210に接続したケーブル250とが一体に構成されている。
【0037】
イメージセンサ部210は、先端部100内に少なくとも一部または全体が配設されており、センサモジュール220と、フレキシブル基板230と、樹脂成形体240と、を備えて構成されている。イメージセンサ部210は、例えば略直方体状または略円筒状に形成されており、
図6に示すように、先端部100のイメージセンサ収容部122内に収容されている。
【0038】
センサモジュール220は、撮像機構を構成する固体撮像素子221を含んでいる。固体撮像素子221の撮像面(受光面)222は、撮像開口部121を通じて外部(体内)の光を受光できるように、撮像開口部121の近傍に配置されている。センサモジュール220の材料は特に限定されないが、例えばセラミックを用いることができる。
【0039】
さらに、センサモジュール220にはLED223が配設されている。LED223は、外部(体内)に光を照射する照明機構を構成し、本実施形態では、
図3および
図4に示すように固体撮像素子221の撮像面222の周囲に配設されている。
【0040】
センサモジュール220の近位側には、フレキシブル基板230との電気接点が配置されている。センサモジュール220の内部では、当該電気接点と固体撮像素子221およびLED223とが電気的に接続されており、フレキシブル基板230から電気接点を介して固体撮像素子221およびLED223へ適切に給電することができ、固体撮像素子221から電気接点を介してフレキシブル基板230へ撮像画像信号を適切に伝送することができるようになっている。
【0041】
フレキシブル基板230は、センサモジュール220の近位側に配置された電気接点に接続する接続部231と、接続部231と延設部233とを接続する屈曲部232と、電気的な配線が配置された延設部233と、を備えて構成されている。フレキシブル基板230は、例えば1枚の板状部材を屈曲部232で鋭角に折り曲げて形成されており、センサモジュール220に対向する面を構成する接続部231と、該接続部231の側辺(例えば、
図6に示す内視鏡10Aの上面側の側辺)から近位側に向かって斜め方向に延伸する延設部233とが屈曲部232を介して一体に構成されてもよく、接続部231と延設部233とを屈曲部232において接着または接合等によって繋いでもよい。
【0042】
接続部231は、センサモジュール220の近位側の電気接点が配置された面に接続されている。フレキシブル基板230の接続部231の面と、センサモジュール220の電気接点が配置された近位側の面との接続方法は特に限定されないが、例えば半田付けや溶接等によって接合してもよく、導電性の接着剤等で接着してもよい。本明細書では、センサモジュール220の電気接点が配置された近位側の面とフレキシブル基板230の接続部231との接続面または接着面を、電気接続面260と記載する。
【0043】
樹脂成形体240は、フレキシブル基板230の少なくとも一部または全体を覆うように配設されている。樹脂成形体240は、フレキシブル基板230の保護や外部からの絶縁を目的として配設される部材であり、特に、センサモジュール220とフレキシブル基板230との電気接続面260を覆うように配設されることが好ましい。本実施形態における内視鏡10Aで使用される撮像装置200の樹脂成形体240は、センサモジュール220とフレキシブル基板230との電気接続面260、ならびにフレキシブル基板230の接続部231および延設部233全体を覆うように配設されている。樹脂成形体240の形成方法は特に限定されないが、例えば、センサモジュール220およびフレキシブル基板230を配置した金型内に、溶融した樹脂材料を注入して射出成形を行うことで樹脂成形体240を含むイメージセンサ部210を作製することができる。
【0044】
ケーブル250は、フレキシブル基板230の延設部233に取り付けられることでイメージセンサ部210に接続しており、イメージセンサ部210から近位側に向かってシャフト20内に延在するように配置されている。ケーブル250は、シャフト20内では絶縁性部材により被覆された状態で延在しており、イメージセンサ部210に挿入される位置では筒状の保護部材251に内挿されてケーブル250およびイメージセンサ部210の強度を確保できるようになっている。
【0045】
本実施形態におけるセンサモジュール220の近位側には有底の凹部225が形成されている。凹部225は、センサモジュール220の近位端面220aの中央部をくり抜いて形成されている。凹部225の形状は特に限定されないが、例えばセンサモジュール220の近位端面220aの中央部をくり抜いて形成することができる。
【0046】
凹部225は、その内部にフレキシブル基板230の接続部231が嵌入可能となる大きさに形成されている。本実施形態では、凹部225の底面226にセンサモジュール220の電気接点が配置されている。凹部225の底面226は、フレキシブル基板230の接続部231と接続しており、凹部225の底面226の位置が電気接続面260となっている。
【0047】
センサモジュール220の凹部225には、フレキシブル基板230の接続部231が嵌入するように配置され、フレキシブル基板230の接続部231の面は、センサモジュール220の電気接点が配置された凹部225の底面226と接続されている。すなわち、本実施形態では、センサモジュール220の近位端面220aよりも遠位側に位置する凹部225の底面226が電気接続面260となっている。
【0048】
さらに、この状態において、凹部225内には樹脂成形体240が充填されている。樹脂成形体240は、フレキシブル基板230の接続部231を覆うように配設されている。これにより、凹部225の底面226に位置する電気接続面260は、樹脂成形体240によって保護されるとともに外部から絶縁されている。樹脂成形体240は、センサモジュール220に形成された凹部225に充填されており、凹部225の側面227においてもセンサモジュール220と接着している。
【0049】
このように、センサモジュール220の近位側に凹部225が形成されており、フレキシブル基板230の接続部231の位置(
図7の位置P2)が、センサモジュール220の近位端面220aの位置(
図7の位置P1)よりも遠位側となるように、フレキシブル基板230の接続部231が凹部225内に挿入されており、さらに、樹脂成形体240が、フレキシブル基板230の接続部231を覆うとともに凹部225内に充填されている。
【0050】
これにより、センサモジュール220の凹部225に入り込んで樹脂成形体240が凹部225内に充填されるので、センサモジュール220の近位端面220aに形成された凹部225と樹脂成形体240との接触面積が大きくなり、その結果、センサモジュール220と樹脂成形体240と接触面積が大きくなるので、センサモジュール220と樹脂成形体240との接着強度を向上させることができる。特に、樹脂成形体240は、凹部225の側面227に接触した状態となっている。凹部225の側面227と樹脂成形体240との接触面は、例えば内視鏡10Aの径方向に何らかの力が加わった場合であっても、凹部225の側面227と樹脂成形体240との間に抗力が発生し、センサモジュール220と樹脂成形体240とが相互に支持して、イメージセンサ部210の破断を防ぐことができるようになる。
【0051】
また、フレキシブル基板230の接続部231が凹部225の底面226に接続されているので、センサモジュール220とフレキシブル基板230の接続部231とが接触する電気接続面260(
図7の位置P2)を、センサモジュール220の近位端面220aと樹脂成形体240との接続面(
図7の位置P1)とは軸方向にずれた位置に配置することができる。例えばイメージセンサ部210に負荷が掛かった場合には、センサモジュール220の近位端面220aと樹脂成形体240との接続面に応力が発生する。しかしながら、この応力点とは軸方向にずれた位置に電気接続面260が配置されているので、電気接続面260に掛かる負荷を小さくして電気接続面260の剥離を抑制することができる。その結果、電気接続面260の破断を抑制して撮像可能な状態を維持することができる。また、センサモジュール220がフレキシブル基板230および樹脂成形体240から遊離することを抑制して、センサモジュール220が撮像開口部121を通じて外部(体内)に脱落することを防ぐことができる。
【0052】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。以下では、上述した第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付すとともに、その説明を省略または簡略化することがある。
【0053】
図9および
図10を参照しながら、本発明の第2実施形態における内視鏡10Bの構成について説明する。
図9は、本発明の第2実施形態における内視鏡10Bのシャフト20の遠位端部30および先端部100を示す斜視図である。
図10は、本発明の第2実施形態における内視鏡10Bのシャフト20の遠位端部30および先端部100の内部構造を示す断面図である。
【0054】
第2実施形態における内視鏡10Bは、上述した第1実施形態の内視鏡10Aと対比した場合、撮像開口部121の前方(遠位側)に規制部材300が設けられている点で相違している。
【0055】
規制部材300は、撮像開口部121の少なくとも一部を覆うように配置され、撮像開口部121からセンサモジュール220の抜け出しを防ぐ役割を有する。撮像開口部121の前方に規制部材300を配置する方法は特に限定されないが、例えば、先端部100の遠位端面に規制部材300を接着してもよい。
【0056】
規制部材300は、固体撮像素子221で受光する光を透過する材料からなり、撮像開口部121の全体を覆うように設けられてもよい。なお、
図9および
図10に示す構成のように、センサモジュール220にLED223が配設されている場合には、固体撮像素子221の撮像面222で受光する光、およびLED223が発光する光の両方を透過することが可能な材料を選定することが好ましい。規制部材300の材料には、可視光を透過する透明な樹脂を用いることができる。規制部材300の形状は特に限定されず、
図9に示す規制部材300は正面から見て矩形であるが、円形または楕円形等であってもよい。
【0057】
このように、撮像開口部121からセンサモジュール220の抜け出しを防ぐ規制部材300を、撮像開口部121を覆うように設けることで、センサモジュール220が規制部材300によって撮像開口部121を通じて抜け出さないようにすることができる。その結果、電気接続面260が剥離してセンサモジュール220が遊離した場合であっても、撮像開口部121から外部(体内)へセンサモジュール220が脱落することを防ぐことができる。
【0058】
規制部材300の材料を固体撮像素子221の撮像面222で受光する光を透過する材料とすることで、固体撮像素子221の撮像面222が規制部材300を透過した光を受光することができる。さらに、撮像開口部121の全体を覆うように規制部材300を配置するので、電気接続面260の剥離が生じた場合であっても、センサモジュール220が撮像開口部121から外部(体内)へ脱落することを防ぐことができる。
【0059】
また、本発明の第2実施形態の派生例として、
図11および
図12に示すように、規制部材310が貫通孔311を有した構成であってもよい。
図11は、本発明の第2実施形態の派生例における内視鏡10Bのシャフト20の遠位端部30および先端部100を示す斜視図である。
図12は、本発明の第2実施形態の派生例における内視鏡10Bのシャフト20の遠位端部30および先端部100の内部構造を示す断面図である。
【0060】
第2実施形態の派生例では、規制部材310は、その中央部に貫通孔311を有している。規制部材310に形成された貫通孔311は、外部から固体撮像素子221の撮像面222への光の入射を妨げないようにするために設けられた開口部である。貫通孔311の形状および大きさは、固体撮像素子221の撮像面222の位置や形状に合わせて、撮像面222への光の入射を妨げないように適宜設定すればよい。ただし、撮像開口部121からセンサモジュール220の抜け出しを防ぐために、貫通孔311を撮像開口部121よりも小さくすることが好ましい。
【0061】
なお、
図11および
図12に示す構成のように、センサモジュール220にLED223等の照明機構が設けられている場合には、LED223が発光する光の外部への出射も妨げないように、貫通孔311の大きさを適宜設定してもよい。貫通孔311の形状は特に限定されず、
図11に示す規制部材310の貫通孔311は正面から見て矩形であるが、円形または楕円形等であってもよい。
【0062】
このように、貫通孔311が形成された規制部材310を、撮像開口部121を覆うように設けることで、センサモジュール220が規制部材310によって撮像開口部121を通じて抜け出さないようにすることができる。その結果、電気接続面260が剥離してセンサモジュール220が遊離した場合であっても、撮像開口部121から外部(体内)へセンサモジュール220が脱落することを防ぐことができる。
【0063】
また、規制部材310に貫通孔311を形成することで、固体撮像素子221の撮像面222が貫通孔311を通じて外部からの光を受光することができる。なお、規制部材310の材料は特に限定されないが、規制部材310に貫通孔311を形成した場合であっても、固体撮像素子221の撮像面222で受光する光、およびLED223が発光する光の両方を透過することが可能な材料を選定してもよい。
【0064】
以下、上述した第1および第2実施形態における内視鏡10A、10Bの作用について説明する。
【0065】
第1および第2実施形態における内視鏡10A、10Bは、内部に軸方向に沿って処置具チャンネルが設けられている可撓性のシャフト20と、シャフト20を屈曲操作可能とするためにシャフト20の遠位端部30に取り付けられており、シャフト20に沿って延在する操作ワイヤW1、W2、W3、W4と、シャフト20の近位端に固定されるとともに操作ワイヤW1、W2、W3、W4の近位端部と接続する操作装置70と、シャフト20の遠位端に取り付けられており、処置具チャンネル開口部111および撮像開口部121が遠位端に形成されているとともに、処置具チャンネル開口部111とシャフト20の遠位端に開口する処置具チャンネルとを連通する処置具チャンネル連通孔112が形成されている先端部100と、先端部100内に少なくとも一部または全体が配設されており、撮像開口部121を通じて受光する固体撮像素子221を含むセンサモジュール220と、センサモジュール220の近位側に接続する接続部231を有するとともに電気的な配線が形成されたフレキシブル基板230と、フレキシブル基板230の少なくとも一部または全体を覆う樹脂成形体240と、により構成されたイメージセンサ部210と、フレキシブル基板230に取り付けられており、シャフト20に沿って延在するケーブル250と、を備えている。センサモジュール220の近位端面220aには、凹部225が形成されており、フレキシブル基板230の接続部231が、センサモジュール220の近位端面220aよりも遠位側に位置するように凹部225内に配置されている。さらに樹脂成形体240が、フレキシブル基板230の接続部231を覆うとともにセンサモジュール220の近位端面220aに形成された凹部225内に充填されている。
【0066】
上記の構成によれば、センサモジュール220の凹部225に入り込むように樹脂成形体240が凹部225内に充填されるので、センサモジュール220の近位端面220aに形成された凹部225と樹脂成形体240との接触面積が大きくなり、センサモジュール220と樹脂成形体240との接着強度を向上させることができる。特に、凹部225の側面227に樹脂成形体240が接触した状態となるため、センサモジュール220の凹部225の側面227と樹脂成形体240との接触面が、内視鏡10A、10Bの径方向に発生する力に抗して構造を支持することができる。
【0067】
さらに、上記の構成によれば、フレキシブル基板230の接続部231がセンサモジュール220の近位端面220aよりも遠位側に位置するように凹部225内に配置されるので、センサモジュール220とフレキシブル基板230の接続部231との電気接続面260が、センサモジュール220の近位端面220aとは軸方向にずれた位置に配置されるようになる。これにより、センサモジュール220の近位端面220aに掛かる負荷が、センサモジュール220とフレキシブル基板230の接続部231との電気接続面260に直接作用することを防ぎ、電気接続面260に掛かる負荷を小さくして電気接続面260の剥離を抑制することができる。その結果、電気接続面260の破断を抑制して撮像可能な状態を維持することができるとともに、センサモジュール220が遊離して撮像開口部121から外部(体内)に脱落することを防ぐことができる。
【0068】
また、第2実施形態における内視鏡10Bのように、撮像開口部121の少なくとも一部を覆って撮像開口部121からセンサモジュール220の抜け出しを防ぐ規制部材300、310が設けられていてもよい。
【0069】
上記の構成によれば、センサモジュール220が撮像開口部121を通じて抜け出さないように規制部材300、310によって抑えられているので、センサモジュール220とフレキシブル基板230との電気接続面260に剥離が生じた場合であっても、撮像開口部121から外部(体内)へのセンサモジュール220の脱落を防ぐことができる。
【0070】
また、第2実施形態における内視鏡10Bのように、規制部材300が、固体撮像素子221の撮像面222で受光する光を透過する材料からなり、撮像開口部121の全体を覆うように設けられていてもよい。
【0071】
上記の構成によれば、規制部材300が固体撮像素子221の撮像面222で受光する光を透過する性質を有しているので、規制部材300で撮像開口部121全体を覆った場合であっても固体撮像素子221の撮像面222が規制部材300を透過した光を受光することができ、センサモジュール220とフレキシブル基板230との電気接続面260に剥離が生じた場合であっても、撮像開口部121から外部(体内)へのセンサモジュール220の脱落を防ぐことができる。
【0072】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであり、本発明を限定するものではない。上述した実施形態に開示された各構成要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。また、各実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせて得られる構成も本発明に包含される。
【符号の説明】
【0073】
10A、10B 内視鏡
20 シャフト
20a 遠位端面
21、22 チューブ部材
25、251 保護部材
30 遠位端部
70 操作装置
71 鉗子チャンネルポート
72 送水ポート
73 吸引ポート
75 アングルノブ
80 コネクタ部
90 アダプタ
100 先端部
100a 近位端面
111 処置具チャンネル開口部
112 処置具チャンネル連通孔
121 撮像開口部
122 イメージセンサ収容部
131 送水チャンネル開口部
200 撮像装置
210 イメージセンサ部
220 センサモジュール
220a 近位端面
221 固体撮像素子
222 撮像面(受光面)
223 LED
225 凹部
226 底面
227 側面
230 フレキシブル基板
231 接続部
232 屈曲部
233 延設部
240 樹脂成形体
250 ケーブル
260 電気接続面
300、310 規制部材
311 貫通孔
W1、W1a、W1b、W2、W2a、W2b、W3、W3a、W3b、W4、W4a、W4b 操作ワイヤ
W1m、W3m 中間点