DE602004000272T2

DE602004000272T2 - Autoklavierbare Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE602004000272T2
Application number: DE602004000272T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Futatsugi
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: US7074181B2; JP3668480B2; US20040176661A1; EP1455216A1; EP1455216B1; DE602004000272D1; JP2004267351A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildaufnahmegerät und ein Endoskop und insbesondere ein Bildaufnahmegerät und ein Endoskop, die sich auf einfache Weise zusammenbauen lassen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Herkömmlicherweise werden auf dem Gebiet der Medizin medizinische Endoskope, bei denen ein Einführabschnitt eines langgestreckten Endoskops von einem Operateur oder dgl. in einen Körperhohlraum eingeführt wird, in breitem Umfang verwendet, um Organe und dgl. zu beobachten und erforderlichenfalls verschiedene Heilbehandlungen unter Verwendung verfahrenstechnischer Instrumente, die in einen Instrumentenkanal eingeführt werden, auszuführen. Auf industriellem Gebiet werden industrielle Endoskope, bei denen der langgestreckte Einführabschnitt in das Innere von Kesseln, Turbinen, Motoren, chemischen Anlagen usw. eingeführt wird, in weitem Umfang verwendet, um Schäden im Innern, Korrosion usw. zu beobachten und zu kontrollieren.
Insbesondere dienen Endoskope auf dem Gebiet der Medizin, bei denen ein Einführabschnitt in einen Körperhohlraum eingeführt wird, zur Beobachtung von Organen und dgl. und zur Ausführung von verschiedenen Behandlungen oder Prozeduren unter Verwendung verfahrenstechnischer Instrumente, die in einen Instrumentenkanal eingeführt werden. Folglich muss dann, wenn ein Endoskop oder ein verfahrentechnisches Gerät, das einmal verwendet worden ist und bei einem anderen Patienten erneut zu verwenden ist, eine Infektion von dem einen Patienten auf den anderen verhindert werden. Zu diesem Zweck müssen Endoskopgeräte nach einer Untersuchung oder einer medizinischen Prozedur gereinigt und desinfiziert werden.
Die Desinfizierungs- und Sterilisierungsbehandlung von Endoskopen und deren Zusatzgeräte wie verfahrenstechnische Instrumente erfolgt auf herkömmliche Weise unter Verwendung eines Gases wie Ethylenoxidgas oder eines antiseptischen Fluids. Wie hinreichend bekannt ist, sind Sterilisierungsgase hoch toxisch und deshalb müssen komplizierte Prozeduren während der Sterilisierung von Endoskopen und ihren Zusatzgeräten ausgeführt werden, um die Sicherheit zu gewährleisten. Ein weiteres Problem besteht darin, dass sehr viel Zeit erforderlich ist, um die Belüftung zum Entfernen des Gases, das an einem Instrument nach der Sterilisierung eines Endoskops und seiner Zusatzgeräte haftet, auszuführen. Als Ergebnis können Ärzte, Pflegepersonal usw. Endoskope und ihre Zusatzgeräte nicht unmittelbar nach der Sterilisierung einsetzen. Ferner sind die laufenden Kosten hoch.
Wenn andererseits ein antiseptisches Fluid verwendet wird, ergibt sich ein Problem insofern, als die Handhabung der antiseptischen Drogenlösung kompliziert ist. Ferner erfordert die Abfallbehandlung des antiseptischen Fluids einen hohen Aufwand.
Deshalb hat sich in den letzten Jahren die Sterilisation mit Hochdruckdampf, die als Autoklaven-Sterilisation bekannt ist, allmählich durchgesetzt. Die Autoklaven-Sterilisation beinhaltet keine komplizierten Arbeitsgänge zum Desinfizieren und Sterilisieren von Instrumenten und Endoskopen (nachfolgend als "endoskopische Instrumente" bezeichnet), die einer Sterilisierung unterzogen werden, ermöglicht die sofortige Wiederverwendung der endoskopischen Instrumente nach der Sterilisierung und hat niedrige laufende Kosten. Die Autoklaven-Sterilisation ist auch als allgemeine Sterilisation bekannt und beinhaltet das Einbringen des endoskopischen Instruments in eine Vakuumumgebung vor der Sterilisierungsbehandlung, bei der Wasserdampf hoher Temperatur zur Durchführung der Sterilisierung selbst winziger Abschnitte des Instruments innerhalb kurzer Zeit verwendet wird, und dann das Einbringen des endoskopischen Instruments in eine Vakuumumgebung nach der Sterilisierungsbehandlung, um das Instrument zu trocknen. Gemäß der U.S.-Norm ANSI/AAMIST37-1992 ist die Sterilisierungsbehandlung im Autoklaven so definiert, dass während der Sterilisierungsbehandlung ein Instrument vier Minuten lang etwa zwei Atmosphären Druck bei 132°C ausgesetzt wird.
Mit abnehmendem Durchmesser des Einführabschnitts des Endoskops, wird die Belastung des Patienten geringer. Demzufolge wird der beobachtbare Bereich innerhalb des Körperhohlraums des Patienten größer und zuverlässige Diagnosen können erstellt werden. Ferner wird mit Endoskopen, die mit einem Biegeabschnitt am Einführabschnitt versehen sind, der ferngesteuert werden kann, die Belastung des Patienten geringer, wenn der starre Abschnitt am spitzenseitigen Ende des Biegeabschnitts kürzer wird. Demzufolge wird der beobachtbare Bereich innerhalb des Körperhohlraums des Patienten größer und zuverlässige Diagnosen können erstellt werden.
Ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät, das in der Lage ist, qualitativ hochwertige Bilder zu erfassen, ist am starren Spitzenendabschnitt am Spitzenende des Einführabschnitts des Endoskops angeordnet. Dieses Halbleiter-Bildaufnahmegerät erfasst ein Bild im Innern des Körperhohlraums und liefert ein erzeugtes Bildsignal an einen Monitor. Das erfasste Bild wird reproduziert und auf Basis dieses Bildsignals auf dem Monitor angezeigt. Der Einsatz dieses Typs eines elektronischen Endoskops, das mit einem Halbleiter-Bildaufnahmegerät ausgerüstet ist, ist allgemein üblich geworden.
Der Einführabschnitt eines solchen elektronischen Endoskops, das mit einem Halbleiter-Bildaufnahmegerät ausgerüstet ist, hat einen kleinen Durchmesser, und verschiedene Techniken werden angewendet, um die Länge des starren Abschnitts am Spitzenende zu verkürzen.
So besteht beispielsweise die in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. H11-47084, offenbarte Endoskop-Bildaufnahmeeinheit aus einer Abdecklinse, die am offenen Ende des starren Spitzenendabschnitts vorgesehen ist, einem Linsenrahmen zur Halterung eines optischen Beobachtungssystems, das eine Mehrzahl Linsen aufweist, die hinter der Abdecklinse angeordnet sind, einem Geräteanbaurahmen, an dem der Linsenrahmen durch Anbau befestigt ist, und an dem ein Infrarot-Abschirmfilter und ein Abdeckglas, die hinter dem optischen Beobachtungssystem des Linsenrahmens auf der optischen Achse angeordnet sind, durch Verkleben befestigt sind, einem Halbleiter-Bildaufnahmegerät, das am hinteren Ende des Geräteanbaurahmens auf der optischen Achse angeordnet ist, einer Platine, die mit einer Treiberschaltung bestückt ist, die mit einem externen Leiter des Halbleiter-Bildaufnahmegerät usw. verbunden ist, und einem Signalleitungs-Verbindungssubstrat zum Verbinden der Platine und des externen Leiters des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts mit einem Signalkabel.
Um insbesondere die Verbindung des externen Leiters des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts und der Platine zu vereinfachen und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit weist diese Bildaufnahmeeinheit eine Platine mit einem seitlichen Durchgangsloch mit Lötsteg auf, um einen mittleren Abschnitt des externen Leiters des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts zu verlöten, und ein Signalleitungs-Verbindungssubstrat mit einem seitlichen Durchgangsloch mit Lötsteg, um den hinteren Endabschnitt des externen Leiters zu verlöten. Das Signalleitungs-Verbindungssubstrat ist weiter mit einem Steg in einem Durchgangsloch versehen, um den Kerndraht und den Abschirmdraht des Signalkabels zu verbinden.
Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung 2002-301025, offenbarten Endoskop ist die Länge des starren Spitzenendabschnitts des Endoskops verkürzt, indem eine Linseneinheit, ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät, ein integriertes Hybridschaltungselement (im Folgenden mit "HIC" abgekürzt) zur Ansteuerung des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts usw. an der Spitzenendenseite des Einführabschnitts hermetisch abgedichtet sind. Ferner sind die im Innern des starren Spitzenendabschnitts angeordneten Elemente so beschaffen, dass ihr Zustand durch die Sterilisierung im Autoklaven nicht verschlechtert wird.
Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung 2000-60793, offenbarten Endoskop ist ein Rahmen, der ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät aufnimmt und hermetisch abdichtet, am Spitzenendabschnitt vorgesehen. Durch Bereitstellen eines Leiters an der äußeren Oberfläche des Rahmens und elektrisches Verbinden des Leiters mit dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät, während die Luftdichtigkeit gewährleistet bleibt, erfahren die innerhalb des Rahmens angeordneten Element keine Zustandsverschlechterung aufgrund der Autoklaven-Sterilisierung.
Bei den drei oben beschriebenen Beispielen ist jedoch ein einfacher Zusammenbau nicht berücksichtigt worden. Außerdem hat Wasserdampf die Eigenschaft, Kautschuk, Hochpolymermaterialien wie Kunststoff und Klebemittel zu durchdringen. Wasserdampf hat ein besonders hohes Durchdringungsvermögen bei Materialien wie Silikonkautschuk.
Wenn außerdem die Autoklaven-Sterilisierung unter hohem Druck mit Endoskopen ausgeführt wird, ist ein wesentlich höheres Maß an Luftdichtigkeit erforderlich, verglichen mit der normalen Luftdichtigkeit bei einer Atmosphäre, die zur herkömmlichen Desinfizierung durch Tauschen in ein antiseptische Fluid usw. erforderliche Wasserdichtigkeit.
Bei der in der oben genannten japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. H11-47084, beschriebenen Endoskop-Bildaufnahmeeinheit kann sich der Linsenrahmen zur Halterung des optischen Beobachtungssystems innerhalb des Geräteanbaurahmens vorwärts und rückwärts bewegen, um den Brennpunkt des Objektbildes, das auf dem CCD auszubilden ist, einzustellen und wird nach der Brennpunkteinstellung am Geräteanbaurahmen verklebt und befestigt. Außerdem sind das Infrarot-Abschirmfilter zum Abschirmen der Infrarotstrahlen des Objektbildes, das in das CCD eingeht, und das Abdeckglas zum Schutz der Bildoberfläche des Objektbildes auf dem CCD, die hinter dem Linsenrahmen angeordnet sind, jeweils mittels eines Klebers am Geräteanbaurahmen befestigt.
Wenn eine solche Endoskop-Bildaufnahmeeinheit der Sterilisierung im Autoklaven unterzogen wird, durchdringt der Wasserdampf die Kleberabschnitte und infiltriert das optische Beobachtungssystem, das Infrarot-Abschirmfilter, das Abdeckglas und das CCD. Nach dem Eindringen verursacht der Wasserdampf ein Beschlagen des optischen Systems und eine Veränderung des Klebers, was zu einer Behinderung des Feldes des Lichtwegs und zu einer Leistungsverschlechterung des CCD und anderer elektronischer Komponenten führt.
Das in der oben genannten japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung 2002-301025, beschriebene Endoskop lässt sich schwer zusammenbauen und das Füllverhältnis des Teils, in dem die luftdichte Einheit im Innern des Einführabschnitts an der nahen Seite des Biege abschnitts angeordnet ist, ist groß, was eine nachteilige Auswirkung auf die anderen inneren Komponenten haben kann. Außerdem sind die Herstellungskosten dieses Endoskops hoch.
Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung 2000-60793, beschriebenen Endoskop ist ein Signalkabel mit dem an der äußeren Oberfläche des Rahmens, der das CCD aufnimmt und hermetisch abdichtet, vorgesehenen Leiter verbunden, wodurch der Durchmesser des Rahmens größer wird. Als Ergebnis wird der Durchmesser des Einführabschnitts größer.
Die JP 09-253040 A und die EP 0 978 251 A1 offenbaren beide ein Bildaufnahmegerät für ein Endoskop. Die aus dem erstgenannten Dokument bekannte Ausführungsform weist ein CCD und ein unmittelbar hinter dem CCD angeordnetes transparentes Substrat auf. Die Verbindung zwischen einem Anschlussbereich an der Vorderseite des CCD und einem entsprechenden Anschlussbereich an der Rückseite des transparenten Substrats wird durch eine flexible Platine hergestellt, die sich neben dem Umfang des CCD und des transparenten Substrats erstreckt. Bei der im letztgenannten der beiden Dokumente offenbarten Ausführungsform ist ein Verbinderelement am hinteren Ende eines hülsenförmigen Rahmens angebracht, um dessen hintere Öffnung abzudichten. Ein CCD ist innerhalb des Rahmens angeordnet und seine Leiterdrähte werden mit Kontaktstiften verbunden, die fest im Verbinderelement eingebettet sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bildaufnahmegeräts und eines Endoskops, die sich leicht zusammenbauen lassen, wobei verhindert wird, dass das Linsenelement und das CCD während der Autoklaven-Sterilisierung Wasserdampf ausgesetzt sind, und wobei der Durchmesser des Einführabschnitts klein, der starre Spitzenendabschnitt kurz und der Zusammenbau auf einfache Weise ausführbar ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegenden Erfindung ein Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 1 und ein Endoskop gemäß Anspruch 4 bereit. Ferner stellt die vorliegende Erfindung Zusammenbauverfahren und ein Bildaufnahmegerät gemäß den Ansprüchen 5 und 6 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein beispielhaftes Schema des Aufbaus eines Endoskops, das ein Bildaufnahmegerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet;
2 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau des Bildaufnahmegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine Draufsicht des Aufbaus eines transparenten Substrats, das im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das transparente Substrat in einem Substratrahmen des Bildaufnahmegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
5 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Linsenhalter und ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert sind;
6 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Linsenhalter und das Halbleiter-Bildaufnahmegerät von 5 im Substratrahmen von 4 im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert sind;
7 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabel mit dem Substratrahmen verbunden ist, in dem der Linsenhalter und das Halbleiter-Bildaufnahmegerät von
6 im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert sind;
8 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabelhalter am Substratrahmen befestigt ist, der mit dem Kabel von 7 im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
9 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabel mit dem transparenten Substratrahmen in einem modifizierten Beispiel des Bildaufnahmegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
10 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Bildaufnahmegeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Bildaufnahmegeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein beispielhaftes Schema, das den Aufbau eines elektronischen Endoskops gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
13 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Betätigungsabschnitts und eines Einführabschnitts des elektronischen Endoskops gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
1 ist ein beispielhaftes Schema des Aufbaus eines Endoskops, das ein Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. 2 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau des Bildaufnahmegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 3 ist eine Draufsicht des Aufbaus eines transparenten Substrats, das im Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die 4 bis 8 sind Schnittansichten, die Zusammenbauverfahren des Bildaufnahmegeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem das transparente Substrat in einem Substratrahmen des Bildaufnahmegeräts angeordnet ist. 5 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem ein Linsenhalter und ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät im Bildaufnahmegerät installiert sind. 6 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Linsenhalter und das Halbleiter-Bildaufnahmegerät von 5 im Substratrahmen von 4 im Bildaufnahmegerät installiert sind. 7 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabel mit dem Substratrahmen verbunden ist, in dem der Linsenhalter und das Halbleiter-Bildaufnahmegerät von 6 im Bildaufnahmegerät installiert sind. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabelhalter am Substratrahmen befestigt ist, der mit dem Kabel von 7 im Bildaufnahmegerät verbunden ist.
Zunächst wird ein Endoskop, das ein Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, anhand von 1 beschrieben. Dieses Endoskop 1A besteht aus einem flexiblen langgestreckten Einführabschnitt 1, der in den Körper eingeführt wird, einem Betätigungsabschnitt 2, der am Basisendabschnitt des Einführabschnitts 1 angeordnet ist, einer Universal-Leitungsschnur 3, die vom Betätigungsabschnitt 2 aus verläuft, einem Lichtleiter-Steckverbinder 4, der am Endabschnitt der Universal-Leitungsschnur 3 angeordnet und mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Lichtquellengerät des Endoskopgeräts verbunden wird, einem Kamerakabel 5, das vom Lichtleiter-Steckverbinder 5 abzweigt, und einem Kamera-Steckverbinder 6, der am Endabschnitt des Kamerakabels 5 angeordnet und mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kamerasteuerungseinheit des Endoskopgeräts verbunden wird.
Der Einführabschnitt 1, der sich an der Seite des Betätigungsabschnitts 2 anschließt, besteht aus einem biegbaren Rohrabschnitt 7 aus einem elastischen Material, einem Biegeabschnitt 8, in dem eine Mehrzahl Biegeteile verbunden sind und der durch die Betätigung eines Biegebetätigungsknopfes 2a am Betätigungsabschnitt 2 veranlasst wird, sich z. B. nach oben, unten, links und rechts zu biegen, und einem starren Spitzenendabschnitt 9, der aus einem starren Element besteht.
Der starre Spitzenendabschnitt 9 hat zwei oder mehr Rahmen. Jeder Rahmen hat eine äußere und eine innere Oberfläche. Bei dieser Ausführungsform ist jeder Rahmen im Wesentlichen rohrförmig. Deshalb wird hinsichtlich jedes Rahmens der innere Hohlraum durch die innere Oberfläche begrenzt.
Der Betätigungsabschnitt 2 ist mit dem Biegeknopf 2a versehen, um den Biegeabschnitt 8 des Einführabschnitts 1 zur Biegung zu veranlassen, sowie mit einem Einführloch für ein verfahrentechnisches Instrument, einem Luftzufuhr- und -einlassanschluss und einem Wasserzufuhr und -einlassanschluss (in der Zeichnung nicht dargestellt), die jeweils mit einem Kanal für das verfahrenstechnische Instrument, einem Luftzufuhr- und -einlasskanal und einem Wasserzufuhr- und -einlasskanal in Verbindung stehen, die vom Betätigungsabschnitt 2 zum Einführabschnitt 1 vorgesehen sind.
In der Universal-Leitungsschnur 3 wird ein Lichtleiter installiert, der am Lichtleiter-Steckverbinder 4 angeschlossen wird, um Beleuchtungslicht vom Lichtquellengerät des Endoskopgeräts zu führen, sowie mit das Kamerakabel 5. Der Lichtleiter und das Kamerakabel 5 verlaufen vom Betätigungsabschnitt 2 zum starren Spitzenendabschnitt 9 des Einführabschnitts 1.
Das Beleuchtungslicht, das vom Lichtquellengerät des Endoskopgeräts zum Lichtleiter-Steckverbinder 4 projiziert wird, wird vom Lichtleiter so geführt, dass es vom starren Spitzenendabschnitt 9 des Einführabschnitts 1 auf die Beobachtungsstelle projiziert wird.
Das Kamerakabel 5 dient zur Übertragung von Ansteuersignalen zur Ansteuerung des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts einer Bildaufnahmeeinheit 10, die nachstehend beschrieben wird und am starren Spitzenendabschnitt 9 des Einführabschnitts 1 angeordnet ist, und von erfassten Bildsignalen, die vom Halbleiter-Bildaufnahmegerät erfasst und erzeugt werden zur und von der Kamerasteuerungseinheit des Endoskopgeräts, die am Kamerasteckverbinder 6 angeschlossen ist.
Im Einzelnen wird die Beobachtungsstelle durch das vom starren Spitzenendabschnitt 9 des Einführabschnitts darauf projizierte Licht beleuchtet, und ein Bild derselben wird vom Halbleiter-Bildaufnahmegerät erfasst. Ein Bildsignal des erfassten Bildes wird dann durch die Kamerasteuerungseinheit des Endoskopgerät einer vorgegebenen Signalverarbeitung unterzogen, um ein Standard-Videosignal zu erzeugen. Auf der Basis dieses Videosignals reproduziert ein in der Zeichnung nicht dargestellter Monitor das erfasste Bild und zeigt es an. Ein Arzt oder dgl. kann die Beobachtungsstelle mittels des erfassten Bildes beobachten und untersuchen, das auf dem Monitor des Endoskopgeräts reproduziert und angezeigt wird.
Als Nächstes wird die Bildaufnahmeeinheit 10, die im Innern des starren Spitzenendabschnitt 9 des Einführabschnitts 1 angeordnet ist und als das Bildaufnahmegerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, anhand von 2 beschrieben.
Die Bildaufnahmeeinheit 10 weist im Wesentlichen eine Linseneinheit 11, in der eine Mehrzahl optischer Linsen angeordnet sind, und ein Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 mit einer bildgebenden Oberfläche auf, auf der Bilder der Beobachtungsstelle nach dem Durchgang durch die Linseneinheit 11 ausgebildet werden.
In der Linseneinheit 11 ist eine Mehrzahl optischer Linsen innerhalb eines im Wesentlichen rohrförmigen Linsenrahmens befestigt und eine Linse 13 am vorderen Ende, die den vorderen Frontabschnitt der Linseneinheit 11 bildet, ist an der Einfallsseite des Bildes der Beobachtungsstelle angeordnet.
Die Linse 13 des vorderen Endes besteht aus einem Material mit hoher Beständigkeit gegen Wasserdampf z. B. aus Saphirglas oder Quarzglas. Die Außenumfangsfläche der Linse 13 des vorderen Endes wird einer Metallisierungsbehandlung unterzogen. Nach der Metallisierungsbehandlung wird die Linse 13 des vorderen Endes mit der vorderen Innenumfangsfläche eines rohrförmigen Geräterahmens 14 durch Hart- oder Weichlöten verbunden. Es ist zu beachten, dass zur Ermöglichung von Hart- oder Weichlöten unter Verwendung von Nickel, Gold oder dgl. eine Beschichtung auf die Oberfläche des Innenumfangs des Geräterahmens 14 an der Stelle aufgebracht wird, wo die Linse 13 des vorderen Endes hart- oder weichzulöten ist.
Mit anderen Worten, die Außenumfangsfläche der Linse 13 des vorderen Endes und die Innenumfangsfläche des Geräterahmens 14 werden durch Weichlöten verbunden, und die Verbindungsfläche ist hermetisch abgedichtet, so dass dort keine Luft eindringt.
Ein Linsenrahmen 11a, in dem eine Mehrzahl optischer Linsen angeordnet ist, die die Linseneinheit 11 bilden, ist im Innern des Geräterahmens 14 vorgesehen, mit dem die Linse 13 des vorderen Endes hermetisch dicht verbunden ist.
Genauer gesagt, sind der Geräterahmen 14 und ein Keramikrahmen 16 über ein erstes Rohr 15 verbunden, und die Linseneinheit 14 ist im Innern des Geräterahmens 14 und des Keramikrahmens 16 angeordnet.
Die Außenumfangsfläche des rohrförmigen ersten Rohrs 15 ist mit der Innenumfangsfläche der hinteren Endseite des Geräterahmens 14 verbunden. Die Außenumfangsfläche der vorderen Endseite des rohrförmigen Keramikrahmens 15, der aus einer dichten Keramik wie Tonerde geformt ist, ist mit der Innenumfangsfläche der hinteren Endseite des ersten Rohrs 15 verbunden.
Die Innenumfangsfläche eines rohrförmigen zweiten Rohrs 17 ist mit der Außenumfangsfläche der hinteren Endseite des Keramikrahmens 16 verbunden. Ein rohrförmiger Linsenhalter 18 ist mit der Außenumfangsfläche des zweiten Rohrs 17 verbunden. Die Innenumfangsfläche eines rohrförmigen Substratrahmens 19 ist mit der Außenumfangsfläche des Linsenhalters 18 verbunden. Es ist zu beachten, dass eine Linse 22, die den hintersten Abschnitt der Linseneinheit 11 bildet, mit der Innenumfangsfläche der hinteren Endseite des Linsenhalters 18 verbunden und daran befestigt ist.
Der Geräterahmen 14 und das erste Rohr 15, das erste Rohr 15 und der Keramikrahmen 16, der Keramikrahmen 16 und das zweite Rohr 17, das zweite Rohr 17 und der Linsenhalter 18 und der Linsenhalter 18 und der Substratrahmen 19 sind jeweils durch ein Verbindungsverfahren wie Laserschweißen, Hart- oder Weichlöten, oder durch Verbinden mittels eines Metalls, z. B. durch Schmelzschweißen oder Druckschweißen, miteinander verbunden und hermetisch abgedichtet, so dass keine Luft durch die Verbindungsfläche eindringt.
Es ist zu beachten, dass der Geräterahmen 14, das erste Rohr 15, das zweite Rohr 17, der Linsenhalter 18 und der Substratrahmen 19 aus einem Material mit hoher Beständigkeit gegen Wasserdampf bestehen, wie z. B. nicht rostender Stahl.
Die Verbindungsstelle am Keramikrahmen 16 wird einer Oberflächenbehandlung mittels Mo-Mn-Einbrennen in einem aktiven Metall-Weichlötverfahren, Plattieren, PVD oder dgl. unterzogen, wodurch eine luftdichte Verbindung des ersten Rohrs 15 und des zweiten Rohrs 17 möglich ist.
Ein transparentes Substrat 20, das aus einem transparenten Material besteht, ist an der Innenumfangsfläche des hinteren Endes des Substratrahmens 19 verklebt. Das transparente Substrat 20 besteht aus einem Material mit hoher Beständigkeit gegen Wasserdampf und vergleichsweise guter mechanischer Festigkeit z. B. aus Saphirglas, Pyrex^® oder Quarzglas.
Die Außenumfangsfläche des transparenten Substrats 20 wird einer Metallisierungsbehandlung unterzogen und nach dieser Metallisierungsbehandlung wird die Außenumfangsfläche mit der Innenumfangsfläche des Substratrahmens 19 durch Hart- oder Weichlöten verbunden. Es ist zu beachten, dass zur Ermöglichung von Hart- oder Weichlöten unter Verwendung von Nickel, Gold oder dgl. eine Plattierungsbeschichtung auf die Oberfläche des Innenumfangs des Substratrahmens 19 an der Stelle aufgebracht wird, wo das transparente Substrat 20 zu verlöten ist. Somit werden die Außenumfangsfläche des transparenten Substrats 20 und die Innenumfangsfläche des Substratrahmens 19 hermetisch dicht verbunden, und es wird verhindert, dass Luft in der Verbindungsfläche eindringt.
Wie in 3 dargestellt ist, hat das transparente Substrat 20 eine allgemein scheibenförmige Gestalt und eine Mehrzahl Durchgangsbohrungen 21b sind von der Vorderseite zur Rückseite gebohrt. Eine Mehrzahl Strukturen, die Drahtlöten ermöglicht, ist an der Vorderseite des transparenten Substrats 20 an der Öffnungsseite des Substratrahmens 19 um die jeweiligen Umfänge der Durchgangsbohrungen 21b vorgesehen. Ferner ist die Mehrzahl strukturierter Abschnitte 21a, die Drahtlöten ermöglicht, an der Vorderseite des transparenten Substrats 20 ausgeformt, um entsprechende Durchgangsbohrungen 21b miteinander zu verbinden.
Im Einzelnen dienen die Durchgangsbohrungen 21b als Eingriffsabschnitte, in die Leiterdrähte oder dgl., die als Verbindungsabschnitte dienen und aus Leitern gebildet sind, eingeführt werden. Durch Verlöten der stiftförmigen Leiterdrähte oder dgl. mit den strukturierten Abschnitten 21a um die Durchgangsbohrungen 21b werden die stiftförmigen Leiterdrähte oder dgl. und die strukturierten Abschnitte 21a elektrisch verbunden. Da ferner das transparente Substrat 20 aus einem transparenten Element besteht, lassen sich die Positionen der stiftförmigen Leiterdrähte oder dgl. gut bestimmen, wenn die stiftförmigen Leiterdrähte oder dgl. in die Durchgangsbohrungen 21b eingeführt werden. Ein Arbeiter, der die Bildaufnahmeeinheit 10 herstellt, kann also die relativen Positionen zwischen den stiftförmigen Leiterdrähten oder dgl. und den Durchgangsbohrungen 21b leicht erkennen.
Die als Verbindungsabschnitte mit dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 dienenden Leiterdrähte 24 oder Signalleitungen 31 eines Kabels 30, die nachstehend beschrieben werden, werden in die Durchgangsbohrungen 21b, die als Eingriffsabschnitte des transparenten Substrats 20 dienen, eingeführt und mit diesen durch Weichlöten verbunden.
Wenn die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 mit dem transparenten Substrat 20 durch Weichlöten verbunden werden, wird ein Kabelhalter 32 mit der Außenumfangsfläche des Substratrahmens 19 verbunden und eine Verarbeitung ausgeführt, durch die die Kabel usw. gefaltet und arretiert werden.
Das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und ein Substrat 26, das mit verschiedenen elektronischen Komponenten bestückt ist, sind auf der optischen Achse der hinteren Endseite der Linse 22 angeordnet, die mit dem Linsenhalter 18 verbunden ist.
Nachfolgend wird das Zusammenbauverfahren für die auf diese Weise aufgebaute Bildaufnahmeeinheit 10 anhand der 4 bis 8 beschrieben.
Zuerst setzt ein Montagearbeiter (im Folgenden als "Arbeiter" bezeichnet) das transparente Substrat 20 auf die Innenumfangsfläche am hinteren Ende des Substratrahmens 19 und verlötet die beiden Komponenten miteinander. Beim Einbau des transparenten Substrats 20 stellt der Arbeiter sicher, dass die Fläche, auf der die strukturierten Abschnitte 21a ausgeformt sind, so positioniert ist, dass sie zur Außenseite der hinteren Endseite des Substratrahmens 19 weist. Ein Nutabschnitt 19a zur Begrenzung des Flusses des geschmolzenen Hart- oder Weichlots während des Verlötens des transparenten Substrats 20 ist auf der Innenseite des Substratrahmens 19 vorgesehen, mit der das transparente Substrat 20 zu verlöten ist. Die Plattierung und Beschichtung, die zum Erleichtern des Verlötens des transparenten Substrats 20 mit der Innenumfangsfläche des hinteren Endes des Substratrahmens 19 aufgebracht worden sind, werden von diesem Nutabschnitt 19a entfernt.
Wenn das transparente Substrat 20 hermetisch dicht mit dem Substratrahmen 19 verlötet wird, verbindet der Arbeiter eine elektronische Komponente 29 wie einen Kondensator und Widerstand, die eine elektronische Schaltung darstellt, die zur Steuerung des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 und zum Steuern des Auslesens der Bilderfassungssignale vom Halbleiter-Bildaufnahmegerät erforderlich ist, mit den strukturierten Abschnitten 21a, die auf der Vorderseite des transparenten Substrats 20 ausgeformt sind, mittels Weichlöten.
Es ist zu beachten, dass beim Verlöten des Substratrahmens 19 und des transparenten Substrats 20 Löten ausgeführt werden kann, indem die Gesamtheit des Lötkörpers auf einer hohen Temperatur gehalten wird, und eine Vakuumkammer oder ein Hartlot-Füllmetall für vergleichsweise hohe Temperaturen (Hartlot) wie zum Löten im Wasserstoffofen kann ver wendet werden. Der Arbeiter kann auch ein Flussmittel zum Reinigen nach dem Löten verwenden. In diesem Fall ist zu beachten, dass der Arbeiter die elektronische Komponente 29 nach dem Löten anbauen muss.
Nunmehr wird das Einbauen des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts in den Linsenhalter 18 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 wird auf der optischen Achse der Linse 22 positioniert, die in den Linsenhalter 18 eingepasst und dadurch mit diesem verbunden wird, und dann mit der Linse 22 mittels eines optischen Klebers verbunden. Eine Lichtabschirmmaske 23 zur Einschränkung des Bereichs des in die Linse 22 eintretenden Objektbildes wird am Innenumfang des Linsenhalters 18 durch Verkleben befestigt. Das Licht des Objektbildes innerhalb des eingeschränkten Bereichs der Lichtabschirmmaske 23 passiert die Linse 22 und wird als ein Bild auf der bildgebenden Oberfläche des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 ausgeformt. Es ist zu beachten, dass hier ein Schutzglas zwischen der Linse 22 und der bildgebenden Oberfläche des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 befestigt ist.
Eine Mehrzahl Leiterdrähte 24 erstreckt sich vom Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 aus. Die Leiterdrähte 24 werden durch die Seitenflächen des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 gebogen und verlaufen dann von den Seitenflächen des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 nach hinten. Die gebogenen Abschnitte werden durch einen Kleber verstärkt.
Ein Isolierelement 25 zur Bereitstellung der elektrischen Isolierung ist mit der Rückseite des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 durch einen Kleber mit Isoliereigenschaft verklebt. Das Substrat 26 wird an beiden Seiten des Isolierelements 25 angeordnet, um die Zwischenabschnitte der Leiterdrähte 24 mit dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 elektrisch zu verbinden.
Ein strukturierter Steg zum Verbinden der Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 ist an der Außenoberfläche des Substrats 26 vorgesehen. Eine Hybrid-IC (im Folgenden mit "HIC" abgekürzt) 27 zur Ausführung der Steuerung des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 und der Steuerung des Auslesens der Bilderfassungssignale wird auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Substrats 26 am Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 angebracht. Eine elektronische Komponente 28 wie ein Kondensator und Widerstand wird auf der Oberfläche des Substrats 26 an der Seite des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 angebracht. Die HIC 27 und die elektronische Komponente 28 werden mit den Leitungsdrähten 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 über den oben genannten strukturierten Steg an der Außenoberfläche des Substrats 26 verbunden.
Auf diese Weise wird das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 mit der Rückseite der Linse 22 im Linsenhalter 18 verbunden, und die Zwischenabschnitte der Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 werden elektrisch mit dem mit der HIC 27 und der elektronischen Komponente 28 bestückten Substrat 26 verbunden. Danach werden der Umfang des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12, der gebogene Abschnitt der Leiterdrähte 24, der Umfang des Isolierelements 25 und der Umfang der elektronischen Komponenten 28, die sämtlich zwischen der Linse 22 und dem Substrat 26 angeordnet sind, mit einem isolierenden Kleber ausgefüllt, um ihre mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Ein Verfahren zum Einbau des Linsenhalters 18, in den wie oben beschrieben das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und das Substrat 26 eingebaut worden sind, in den Substratrahmen 19, der das transparente Substrat 20 enthält wie in 4 beschrieben, wird nunmehr anhand von 6 beschrieben.
Der Arbeiter setzt den Substratrahmen 19 mit dem transparenten Substrat 20 auf die Außenumfangsfläche des Linsenhalters 18 mit dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und dem Substrat 26. Während der Arbeiter den Substratrahmen 19 auf die Außenumfangsfläche des Linsenhalters 18 setzt, führt er die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 in die im transparenten Substrat 20 ausgeformten vorgegebene Durchgangsbohrungen 21b ein.
Herkömmlicherweise sind die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 flexibel und dadurch ist die Positionsausrichtung zum Einführen der Leiterdrähte 24 in die Durchgangsbohrungen 21b schwierig. Bei der Positionsausrichtung der Durchgangsbohrungen 21b und der Leiterdrähte 24 gemäß dieser Ausführungsform ist jedoch das transparente Substrat 20 transparent, und somit kann der Arbeiter die Position der stiftförmigen Leiterdrähte 24 durch das transparente Substrat 20 visuell bestimmen. Der Arbeiter kann deshalb den Substratrahmen 10 auf die Außenumfangsfläche des Linsenhalters 18 setzen, wobei sich die Leiterdrähte 24 in die Durchgangsbohrungen 21b vergleichsweise einfach einführen lassen. Löten wird ausgeführt, um die Leiterdrähte 24, die in die Durchgangsbohrungen 21b eingeführt wurden, und die strukturierten Abschnitte 21a am Umfang der Durchgangsbohrungen 21b, in die die Leiterdrähte 24 eingeführt worden sind, elektrisch zu verbinden. Durch dieses Verlöten werden die Leiterdrähte 24, die Durchgangsbohrungen 21b und die strukturierten Abschnitte 21a so verbunden, dass die Luftdichtigkeit sichergestellt ist.
Sobald die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 auf diese Weise in die vorgegebenen Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 eingeführt und mit diesen verlötet worden sind, wird der eingesetzte Abschnitt zwischen dem Substratrahmen 19 und dem Linsenhalter 18 durch Laserschweißen oder dgl. hermetisch dicht verbunden. Sobald der Linsenhalter 18 und der Substratrahmen 19 hermetisch dicht verbunden worden sind, wird die Mehrzahl Signalleitungen 31 des Kabels 30 in die vorgegebenen Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 im Substratrahmen 19 eingeführt und verlötet wie in 7 dargestellt. Die Signalleitungen 31 des Kabels 30 werden in die Durchgangsbohrungen 21b von der Außenoberfläche des transparenten Substrats 20 aus eingeführt. Die Signalleitungen 31 werden dann mit den strukturierten Abschnitten 21a am Umfang der Durchgangsbohrungen 21b so verlötet, dass die Durchgangsbohrungen 21b und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 hermetisch dicht verbunden sind.
Der vom Linsenhalter 18 und Substratrahmen 19 gebildete Raumabschnitt oder, mit anderen Worten, das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12, das Substrat 26 und die Fläche des transparenten Substrats 20 an der Seite des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12, wird auf diese Weise luftdicht gemacht, so dass die Außenluft nicht eindringt. Es ist zu beachten, dass das andere Ende des Kabels 30 mit dem zuvor erwähnten Kamera-Steckverbinder 6 verbunden ist, so dass verschiedene Signale zwischen dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und der Kamerasteuerungseinheit, die mit dem Kamera-Steckverbinder 6 verbunden ist, gesendet und empfangen werden.
Sobald das Kabel 30 hermetisch dicht mit dem transparenten Substrat 20 verbunden worden ist, wird der Kabelhalter 32 verbunden und an der Außenumfangsfläche des Substratrahmens 19 befestigt, wie in 8 dargestellt ist.
Wenn der Kabelhalter 32 mit dem Substratrahmen 19 zu verbinden und an diesem zu befestigen ist, führt der Arbeiter das Kabel 30 im Voraus in den rohrförmigen Kabelhalter 32 ein. Bei in den Kabelhalter 32 eingeführtem Kabel 30 erfolgt das Einführen der Signalleitungen 31 in die Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 und ihre Verbindung durch Löten wie in 7 beschrieben. Sobald die Signalleitungen 31 durch Löten verbunden worden sind, bringt der Arbeiter einen Kleber auf die Signalleitungen 31 und den Endabschnitt des Kabels 30 auf, um die mechanische Festigkeit des Endabschnitts des Kabels 30 zu erhöhen. Nach dieser Festigkeitserhöhung mittels Klebers wird die Innenumfangsfläche des Kabelhalters 32 mit dem im Voraus eingeführten Kabel 30 in die Außenumfangsfläche des Substratrahmens 19 eingesetzt und so mit dieser verbunden.
Der Substratrahmen 19 ist somit hermetisch dicht mit dem Linsenhalter 18 verbunden, der das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und das Substrat 26, das mit der HIC 27 und der elektronischen Komponente 28 bestückt ist, enthält. Sobald die Leiterdrähte 24 des Halbleiter- Bildaufnahmegeräts 12 und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 jeweils hermetisch dicht mit dem transparenten Substrat 20 des Substratrahmens 19 verbunden worden sind, sind die Linseneinheit 11 im Geräterahmen 14, das erste Rohr 15 und der Keramikrahmen 16 hermetisch dicht mit dem inneren vorderen Ende des Linsenhalters 18 über das zweite Rohr 17 verbunden, wodurch die Bildaufnahmeeinheit 10 zusammengebaut ist.
Es ist zu beachten, dass die Außenumfangsfläche des zweiten Rohrs 17, der Linsenhalter 18, der Substratrahmen 19 und der Kabelhalter 32 mit einem isolierenden Schutzrohr umgeben sind.
Wie oben beschrieben wird das transparente Substrat 20 als das Substrat verwendet, in das die Mehrzahl flexibler Leiterdrähte 24, die sich vom Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 aus mit einem geringen Abstand voneinander erstrecken, und die Mehrzahl vergleichsweise schmaler Signalleitungen 31 des Kabels 30 von beiden Seiten eingeführt und verbunden werden, und deshalb kann der Arbeiter beim Einführen der Leiterdrähte 24 und der Signalleitungen 31 in die Durchgangsbohrungen 21b die Position der Leiterdrähte 24 usw. visuell von einer Seite aus bestimmen. Dementsprechend werden die in das Substrat eingeführten Drähte besser verlötet und die Form des Substrats sowie der Bestückungsraum können auf ein Mindestmaß reduziert werden. Als Ergebnis können der Außendurchmesser des Einführabschnitts 1 und die starre Länge in axialer Richtung des starren Spitzenendabschnitts 9 des Einführabschnitts 1 verringert werden.
Indem der Innenraum, der von der Linse 13 des vorderen Endes, dem Geräterahmen 14, dem ersten Rohr 15, dem Keramikrahmen 16, dem zweiten Rohr 17, dem Linsenhalter 18, dem Substratrahmen 19 und dem transparenten Substrat 20 umgeben ist, in einem luftdichten Zustand gehalten wird, kann das Eindringen von Wasserdampf in den Innenraum während der Sterilisierung im Autoklaven und dgl. sicher vermieden werden.
Deshalb wird die im Innenraum des Bildaufnahmegeräts angeordnete Linseneinheit 11 nicht durch Beschlagen aufgrund des Eindringens von Wasserdampf beeinträchtigt, und die inneren Komponenten wie die Linseneinheit 11, das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 usw., die im Innenraum installiert sind, sind Wasserdampf nicht ausgesetzt. Als Ergebnis erleiden die im Innern des Bildaufnahmegeräts angeordneten inneren Komponenten keine Zustandsverschlechterung bedingt durch den Wasserdampf.
Ferner kann der Arbeiter durch das transparente Substrat 20 den Zustand des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12, der HIC 27, der elektronischen Komponente 28 usw. einer Sichtprüfung unterziehen und sicherstellen, dass kein Wasserdampf in den luftdichten Raum, in dem diese Komponenten angeordnet sind, vor dem Anbringen des Kabelhalters 32 am Substratrahmen 19 oder durch Entfernen des Kabelhalters 32 vom Substratrahmen 19 vor dem Verbinden des Kabelhalters 32 mit dem Substratrahmen 19 eingedrungen ist.
Nunmehr wird ein modifiziertes Beispiel der ersten Ausführungsform anhand von 9 beschrieben. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, bei dem das transparente Substrat 20 im Substratrahmen 19 installiert und die elektronische Komponente 29 am transparenten Substrat 20 angebracht wird wie in 4 dargestellt. Beim modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform wird dagegen wie in 9 gezeigt die elektronische Komponente 29 am transparenten Substrat 20 angebracht, die Signalleitungen 31 des Kabels 30 werden in vorgegebene Durchgangsbohrungen 21b im transparenten Substrat 20 eingeführt und die strukturierten Abschnitte 21a um die Durchgangsbohrungen 21b, in die die Signalleitungen 31 eingeführt worden sind, werden durch Löten verbunden. Der Arbeiter verbindet dann das transparente Substrat 20, mit dem die elektronische Komponente 29 und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 verbunden sind, mit der Innenumfangsfläche des Substratrahmens 19 auf eine luftdichte Weise.
Die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 können in die Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 eingeführt und dann mit diesem verlötet werden, um die Leiterdrähte 24 und die Durchgangsbohrungen 21b zu verbinden, während das transparente Substrat 20, mit dem die elektronische Komponente 29 und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 verbunden sind, hermetisch dicht mit dem Substratrahmen 19 verbunden wird, und wie aus 7 ersichtlich ist, der Linsenhalter 18 mit dem Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 und dem Substrat 26 mit dem Substratrahmen 19 verbunden wird.
Als Ergebnis wird das Löten des Kabels 30 und des transparenten Substrats 20 einfacher, und da das Kabel 30 bereits mit dem transparenten Substrat 20 während des Verlötens des transparenten Substrats 20 und des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 verlötet worden ist, verringert sich die Gefahr eines elektrostatischen Durchbruchs des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 während des Anschließens durch Löten der Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 und des Kabels 30 am transparenten Substrat 20.
Im Folgenden wird ein Bildaufnahmegerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist eine Schnittansicht, die Aufbau des Bildaufnahmegerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist zu beachten, dass Teile, die identisch mit denen der 1 bis 9 sind, identische Bezugszeichen tragen, und auf eine detaillierte Beschreibung wird deshalb verzichtet.
In einer Bildaufnahmeeinheit 33 des Bildaufnahmegeräts der zweiten Ausführungsform ist das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 an der Rückseite der Linse 22 des Linsenhalters 18 angeordnet. Ferner ist ein zweites transparentes Substrat 34, das im Voraus mit der HIC 27 und der elektronischen Komponente 28 bestückt worden ist, an der Rückseite des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 angeordnet.
Das zweite transparente Substrat 34 ist mit Durchgangsbohrungen 36a versehen, um die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 anzubringen, zu verlöten und zu verbinden, und mit Durchgangsbohrungen 36b, in die lötbare stromführende Stifte 35 eingeführt werden.
Das zweite transparente Substrat 34 ist aus einem transparenten Element gebildet, das aus Saphir einer weißen Platte, einem Glasmaterial oder dgl. besteht.
Die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 werden in die Durchgangsbohrungen 36a des zweiten transparenten Substrats 34 eingeführt. Die Durchgangsbohrungen 35a und die Leiterdrähte 24 werden dann an der gegenüberliegende Fläche des zweiten transparenten Substrats 34, auf der das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 positioniert ist, durch Löten elektrisch verbunden.
Ein Ende der stromführenden Stifte 35 wird in die Durchgangsbohrungen 36b des zweiten transparenten Substrats 34 eingeführt, wonach die Durchgangsbohrungen 36b und die stromführenden Stifte 35 durch Löten elektrisch verbunden werden. Das andere Ende der stromführenden Stifte 35 wird in die vorgegebenen Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 eingeführt, wonach die Durchgangsbohrungen 21b und die stromführenden Stifte 35 durch Löten elektrisch verbunden werden.
Somit werden die stromführenden Stifte 35 mit dem zweiten Substrat 34 und mit dem transparenten Substrat 20 elektrisch verbunden, das hermetisch dicht mit dem Substratrahmen 19 verbunden ist und an das die Kerndrähte 31 des Kabels 30 angeschlossen sind.
Es ist zu beachten, dass die stromführenden Stifte 35 zumindest mit den Durchgangsbohrungen 21b des transparenten Substrats 20 durch Löten hermetisch dicht verbunden werden. Dadurch wird der durch den Linsenhalter 18 und den Substratrahmen 19 gebildete Raum ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform in einem luftdichten Zustand gehalten.
Wenn das zweite transparente Substrat 34 verwendet wird, ist es für den Arbeiter einfacher, die flexiblen Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 in die Durchgangsbohrungen 36a des zweiten transparenten Substrats 34 einzuführen. Da außerdem die stromführenden Stifte 35 mit dem zweiten transparenten Substrat 34 durch Löten verbunden sind, kann der Arbeiter die stromführenden Stifte 35 mit dem transparenten Substrat 20 auf einfache Weise verlöten und damit verbinden.
Das Bildaufnahmegerät der zweiten Ausführungsform hat die gleichen Vorteile und Wirkungen wie das der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, und da die Positionierung der jeweiligen Konstruktionen während des Verlötens der stromführenden Stifte 35 des zweiten transparenten Substrats 34 mit dem transparenten Substrat 20 erfolgt, wird eine Verbesserung der Zusammenbaueffizienz erzielt. Ferner kann der Arbeiter durch das transparente Substrat 20 und das zweite transparente Substrat 34 den Zustand des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12, der HIC 27 und der elektronischen Komponente 28 überprüfen und somit bestimmen, ob Wasserdampf in den luftdichten Raum, in dem diese Komponenten angeordnet sind, eingedrungen ist und dgl. mehr.
Im Folgenden wird ein Bildaufnahmegerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 10 ist eine Schnittansicht, die Aufbau des Bildaufnahmegerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist zu beachten, dass Teile, die identisch mit denen der 1 bis 9 sind, identische Bezugszeichen tragen, und auf eine detaillierte Beschreibung wird deshalb verzichtet.
In einer Bildaufnahmeeinheit 37 des Bildaufnahmegeräts der dritten Ausführungsform ist das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 an der Rückseite der Linse 22 des Linsenhalters 18 angeordnet und ein transparentes Substrat 38, das im Voraus mit der HIC 27 und der elektronischen Komponente 28 bestückt worden ist, ist an der Rückseite des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts angeordnet.
Das transparente Substrat 38 ist mit Durchgangsbohrungen 40a versehen, in die die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 eingeführt und dann durch Löten verbunden werden, und mit Durchgangsbohrungen 40b, in die lötbare Anschlussstifte 39 eingeführt werden.
Das transparente Substrat 38 ist aus einem ähnlichen transparenten Element gebildet wie das oben beschriebene transparente Substrat 20 und das zweite transparente Substrat 34.
Die Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 werden in die Durchgangsbohrungen 40a des transparenten Substrats 38 eingeführt. Die Durchgangsbohrungen 40a und die Leiterdrähte 24 werden dann durch Löten elektrisch verbunden, das an der gegenüberliegende Fläche des transparenten Substrats 38 ausgeführt wird, auf der das Halbleiter-Bildaufnahmegerät 12 positioniert ist.
Ein Ende der Anschlussstifte 39 wird in die Durchgangsbohrungen 40b des transparenten Substrats 38 eingeführt und dann mit diesen durch Löten verbunden. Die Kerndrähte 31 des Kabels 30 werden um das andere Ende der Anschlussstifte 39 gewickelt und dann mit diesen durch Löten verbunden.
Wenn das transparente Substrat 38 verwendet wird, lassen sich die flexiblen Leiterdrähte 24 des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts 12 leichter in die Durchgangsbohrungen 40a des transparenten Substrats 38 einführen. Ferner kann der Arbeiter die Anschlussstifte 39 vorab mit dem transparenten Substrat 38 durch Löten verbinden, wenn der Substratrahmen 19' hermetisch dicht mit dem Linsenhalter 18 verbunden wird. Der Arbeiter kann dadurch den Raum, der vom Linsenhalter 18 und dem Substratrahmen 19' gebildet wird, vor dem Anschluss des Kabels 30 auf luftdichte Weise abdichten.
Indem der luftdichte Raum vor dem Anbringen des Kabels 30 an die Anschlussstifte 39 auf diese Weise geschaffen wird, kann die Luftdichtigkeit unter Anwendung eines Bombenverfahrens eines He-Leckdetektors oder dgl. kontrolliert werden, und somit ist eine präzise Kontrolle möglich. (Wenn das Kabel 30 angeschlossen wird, leckt He in das Innere des Kabels 30 und wird absorbiert. Dieses He wird dann fälschlicherweise vom He-Detektor detektiert. Als Ergebnis wird es für den Arbeiter schwierig, zu bestimmen, ob der Verbindungsabschnitt des Linsenhalters 18 und des Substratrahmens 19' leckt oder nicht).
Ferner wird es für den Arbeiter einfacher, die Anschlussstifte 39 und die Signalleitungen 31 des Kabels 30 durch Löten zu verbinden.
Nunmehr wird ein Bildaufnahmegerät gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 12 und 13 beschrieben. 12 ist eine beispielhafte Ansicht, die den Gesamtaufbau eines elektronischen Endoskops gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 13 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Betätigungsabschnitt und einen Einführabschnitt des elektronischen Endoskops gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie aus 12 ersichtlich ist, besteht ein elektronisches Endoskop 101 der vierten Ausführungsform aus einem Einführabschnitt 102, der in einen Körperhohlraum eingeführt wird, einem Betätigungsabschnitt 103, der mit dem Einführabschnitt 102 verbunden ist und von einem Operateur gehalten wird, einer Universal-Leitungsschnur 104, deren Basisendabschnitt mit dem Betätigungsabschnitt 103 verbunden und in dessen Innern eine Signalleitung eingeführt worden ist, einem Lichtleiter usw., einem Lichtleiter-Steckverbinder (nachstehend als "LG-Steckverbinder" bezeichnet) 105, der am Spitzenendabschnitt der Universal-Leitungsschnur 104 angeordnet und mit einem Lichtquellengerät 131 verbunden ist, einem Kamerakabel 106, das vom LG-Steckverbinder 105 seitlich abzweigt, und durch das eine Signalleitung von der Universal-Leitungsschnur 104 verläuft, einem Kamera-Steckverbinder 107, der am Spitzenendabschnitt des Kamerakabels 106 angeordnet und mit einer Kamerasteuerungseinheit (nachstehend als "CCU" bezeichnet) 132 verbunden ist, und dgl. mehr.
Wie aus 13 ersichtlich ist, wird der Einführabschnitt 102 des elektronischen Endoskops 101 aus einer im Wesentlichen rohrförmigen Doppelrohrkonstruktion bestehend aus zwei Rohren, einem äußeren Rohr 108 und einem inneren Rohr 109, gebildet. Ein faseroptischer Leiter (nachstehend als "LG-Faser" bezeichnet) 110 zur Übertragung des Beleuchtungslichts ist zwischen dem äußeren Rohr 108 und dem inneren Rohr 109 vorgesehen.
Das innere Rohr 109 ist metallisch. Ein Abdeckglas 111 ist an der vorderen Endfläche des inneren Rohrs 109 vorgesehen. Die Außenumfangsfläche des Abdeckglases 111 ist mit Metall beschichtet und mit der Innenumfangsfläche des inneren Rohr 109 durch ein Verbindungsverfahren wie beispielsweise Löten verbunden. Auf diese Weise werden die Innenumfangsfläche des vorderen Endabschnitts des inneren Rohrs 109 und die Außenumfangsfläche des Abdeckglases 111 hermetisch dicht verbunden und die vordere Endseite des inneren Rohrs 109 ist hermetisch abgedichtet.
Eine Objektlinsengruppe 112, die als optisches Objektsystem dient und aus einer Mehrzahl optischer Linsen oder dgl. gebildet wird sowie ein Bildaufnahmegerät wie ein ladungsgekoppeltes Gerät (nachstehend als "CCD" bezeichnet) 113, das als Bildaufnahmemittel zur Wandlung optischer Bilder, die im Innern des Körperhohlraums aufgenommen werden, in elektrische Signale an der Position, an der Bilder durch die Objektlinsengruppe 112 gebildet werden, dient, sind auf der optischen Achse des Abdeckglases 111 innerhalb des Einführabschnitts 102 angeordnet.
Eine Signalleitung 114, die als Signalübertragungsmittel zur Übertragung elektrischer Signale dient, ist mit dem CCD 113 verbunden. Die Signalleitung 114 verläuft zum Betätigungsabschnitt 103 und ihr Anschlussende ist mit einer flexiblen Platine (im Folgenden als "FPC" bezeichnet) 118 im Innern des Betätigungsabschnitts 103, die nachstehend beschrieben wird, verbunden. Es ist zu beachten, dass das Abschirmelement 115 mit einem Abschirmelement 127 verbunden ist, das im Betätigungsabschnitt 103 angeordnet ist und nachstehend beschrieben wird.
Die Außenumfangsfläche des Abschirmelements 115 wird von einem als Isoliermittel dienenden Schrumpfschlauch 116 bedeckt, so dass das Abschirmelement 115 und das innere Rohr 109 gegeneinander isoliert sind.
Die FPC 118 ist im Innern des Betätigungsabschnitts 103 angeordnet und mit der Signalleitung 114 verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist durch ein Dichtelement 121 mit isolierender Eigenschaft abgedeckt und abgedichtet. Die FPC 118 ist durch Verkleben in einer vorgegebenen Position auf einer Isolierplatte 126 befestigt, auf der Kontaktstifte 126a vorgesehen sind, die aus einer Mehrzahl leitfähiger Stiftkörper zum Übertragen elektrischer Signale von der Signalleitung 114 gebildet werden, und ist elektrisch mit den Kontaktstiften 126a durch Löten oder dg. verdrahtet.
Ferner wird ein Substratrahmen 117, der eine Trennwand bildet, mit dem hinteren Endabschnitt des Abschirmelements 127 verbunden, das mit dem Abschirmelement 115 vom Einführabschnitt 102 verbunden ist. Ein transparentes Substrat 119, das aus einem transparenten Material besteht, wird hermetisch dicht mit der Innenumfangsfläche des Substratrahmens 117 verbunden. Die Innenumfangsfläche des Substratrahmens 117 und die Außenumfangsfläche des transparenten Substrats 119 werden einer Metallisierung unterzogen, wonach die beiden Komponenten hermetisch dicht durch Löten oder dgl, verbunden werden.
Eine große Anzahl Bohrungen 119a ist im transparenten Substrat 119 vorgesehen. Eine Oberflächenbeschichtung aus Nickel, Gold oder dgl. wird um diese Bohrungen 119a so aufgebracht, dass die Bohrungen 119a durch Löten verbunden werden können. Die Kontaktstifte 126a, die in die FPC 118 und die Isolierplatte 126 von der Spitzenendenseite her eingeführt und daran befestigt werden, werden in die Bohrungen 119a des transparenten Substrats 119 eingeführt. Die Kontaktstifte 126a und die Oberflächenbeschichtung um die Bohrungen 119a werden miteinander verlötet und so hermetisch dicht verbunden.
Eine Mehrzahl Signalleitungen 122a eines Signalkabels 122, das als Signalübertragungsmittel dient, wird jeweils mit dem anderen Endabschnitt der Kontaktstifte 126a, die sich von der Rückseite des transparenten Substrats 119 aus erstrecken, verbunden. Das Signalkabel 122 wird durch den Kamera-Steckverbinder 107 eingeführt.
Wenn also der Kamera-Steckverbinder 107 mit dem Steckverbinderabschnitt der CCU 132 verbunden wird, können elektrische Signale, die vom CCD 113 ausgegeben werden, an die CCU 132 übertragen werden.
Die Außenumfangsseite des Substratrahmens 117 wird von einem dünnen rohrförmigen Abschnitt 117a bedeckt. Der rohrförmige Abschnitt 117a sitzt auf der Innenumfangsfläche eines Verbindungselements 123, das aus einem dünnen, rohrförmigen, metallischen Element besteht. Durch Verlöten des gesamten Umfangs des zwischen dem Verbindungselement 123 und dem rohrförmigen Abschnitt 117a eingepassten Abschnitts wird die hintere Endseite des inneren Rohrs 109 hermetisch abgedichtet.
Es ist zu beachten, dass die hermetische Abdichtung durch Verbindungsverfahren wie Hartlöten oder Laserschweißen anstelle von Weichlöten erfolgen kann.
Ein rohrförmiges wärmebeständiges Isolierelement 124, das aus Keramik oder dgl. besteht, ist zwischen dem inneren Rohr 109 und dem Verbindungselement 123 angeordnet. Dieses wärmebeständige Isolierelement 124 isoliert das innere Rohr 109 gegen das Verbindungselement 123 und den Substratrahmen 117.
Eine metallische Beschichtung wird jeweils auf den Verbindungsabschnitt 124a zwischen dem wärmebeständigen Isolierelement 124 und dem inneren Rohr 109 sowie auf den Verbindungsabschnitt 124b zwischen dem wärmebeständigen Isolierelement 124 und dem Verbindungselement 123 aufgebracht, wonach die Komponenten der jeweiligen Verbindungsabschnitte 124a und 124b durch Löten oder dgl. verbunden und somit hermetisch abgedichtet werden.
Elektrische Bildsignale, die vom CCD 113 im Innern des Einführabschnitts 102 des auf diese Weise aufgebauten elektronischen Endoskops 101 erfasst werden, werden über die Signalleitung 114, die FPC 118, die Kontaktstifte 126a und die Signalleitungen 122a des Kabels 122 an die CCU 132 übertragen.
Die Objektlinsengruppe 112 und das CCD 113, die im Einführabschnitt 102 des elektronischen Endoskops 101 angeordnet sind, werden durch den luftdichten Raum, der vom Abdeckglas 111 an der vorderen Endfläche des Einführabschnitts 102, dem inneren Rohr 109, dem wärmebeständigen Isolierelement 124, dem Verbindungsabschnitt 123, dem Substratrahmen 117, dem transparenten Substrat 119 usw. gebildet wird, vollständig abgedichtet.
Während der Sterilisierung im Autoklaven des elektronischen Endoskops 101 wird heißer Hochdruck-Wasserdampf, der durch Spalten zwischen den einzelnen Signalleitung und dgl. eindringt, durch diesen luftdichten Raum vollständig abgehalten.
Ferner kann ein Arbeiter die an der Isolierplatte 126 befestigten Kontaktstifte 126a gut in die Bohrungen 119a im transparenten Substrat 119, das im Voraus mit dem aus einem laserschweißbaren bestehenden Metall verbunden worden ist, von der Rückseite aus einführen, wobei er den Arbeitsgang durch das transparente Substrat 119 verfolgt. Als Ergebnis wird die Effizienz der Zusammenbauoperation verbessert.
Es ist zu beachten, dass bei der Beschreibung jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Endoskop mit einem flexiblen Einführabschnitt als Hauptbeispiel gedient hat; die vorliegende Erfindung kann aber auch auf ein starres Endoskop mit einem starren Einführabschnitt angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch für einen Kamerakopf verwendet werden, der an einem Okularabschnitt des Betätigungsabschnitts eines Endoskops angebracht ist.
Ferner kann das in der Nähe des Halbleiter-Bildaufnahmegeräts vorgesehene transparente Substrat als ein Element zur Übertragung elektrischer Signale oder als ein Element zum Verbinden von Kabeln untereinander ausgeführt sein.

Claims

Bildaufnahmegerät, aufweisend: – einen Rahmen (19) mit inneren und äußeren Umfangsoberflächen, der eine axiale Richtung definiert; – Bildaufnahmemittel (11, 12), die zur Erfassung eines optischen Bildes, das durch einfallendes Licht, das in einen inneren Hohlraum des Rahmens (19) durch eine vordere Öffnung desselben eintritt, erhalten wird und zur Ausgabe eines Bildsignals des optischen Bildes ausgeführt sind; – Verdrahtungsmittel (24), die von den Bildaufnahmemitteln (11, 12) zu einer hinteren Öffnung des Rahmens (19) verlaufen und in der Lage sind, das Bildsignal zu übertragen; und – ein Substrat (20), das im inneren Hohlraum so angeordnet ist, dass es die hintere Öffnung des Rahmens (19) hermetisch abdichtet, und das Eingriffsmittel (21b) aufweist zum Eingriff mit den Verdrahtungsmitteln, wobei eine Oberfläche des Substrats (20) im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Rahmens (19) verläuft; dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20) aus einem transparenten Element gebildet ist, dass die Eingriffsabschnitte (21b) Löcher sind, in die die Verdrahtungsmittel eingeführt werden, und dass die Verdrahtungsmittel (24) durch Löten mit den Löchern hermetisch dicht verbunden werden.
Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, bei dem Verdrahtungsstrukturen (21a) auf der Oberfläche des Substrats (20) an der Seite der hinteren Öffnung bereitgestellt sind, um die Löcher (21b) elektrisch miteinander zu verbinden.
Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Substrat (20) mit der inneren Umfangsoberfläche des Rahmens (19) durch Weichlöten hermetisch verbunden wird.
Endoskop mit einem Einführabschnitt (1), der zum Einführen in einen zu untersuchenden Körper ausgeführt ist, gekennzeichnet durch ein Bildaufnahmegerät nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Rahmen (19) am vorderen Ende des Einführabschnitts (1) des Endoskops vorgesehen ist.
Zusammenbauverfahren für ein Bildaufnahmegerät, das Bildaufnahmemittel (11, 12) aufweist, die zur Erfassung eines optischen Bildes, das durch einfallendes Licht erhalten wird und zur Ausgabe eines Bildsignals des optischen Bildes ausgeführt sind, wobei das Verfahren die in folgender Reihenfolge ausgeführten Schritten aufweist: – Anordnen eines Substrats (20), das aus einem transparenten Element gebildet ist, am hinteren Ende eines Rahmens (19) auf eine solche Weise, dass eine Oberfläche des Substrats im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Rahmens (19) verläuft, und hermetisch dichtes Verbinden einer inneren Umfangsoberfläche des Rahmens (19) und einer äußeren Umfangsoberfläche des Substrats (20); – Einführen von Verdrahtungsabschnitten (24) eines CCD (charge-coupled device – ladungsgekoppeltes Halbleiterelement) 12, das in den Bildaufnahmemitteln (11, 12) vorgesehen ist, die sich von den Bildaufnahmemitteln (11, 12) zur hinteren Öffnung des Rahmens (19) erstrecken, in im Substrat (20) vorgesehe Löcher (21b), während die Positionsausrichtung visuell erfolgt; – hermetisch dichtes Verbinden der Löcher (21b) und der Verdrahtungsabschnitte (24) durch Weichlöten; – hermetisch dichtes Verbinden der inneren Umfangsoberfläche des Rahmens (19) und einer äußeren Umfangsoberfläche eines Linsenhalters (18) der Bildaufnahmemittel (11, 12); – Einführen von Kabelabschnitten (31) der Signalleitung, die in einen Kabelhalter (32) eingeführt worden sind, in andere im Substrat (20) vorgesehene Löcher (21b) von der Richtung, die entgegengesetzt ist zu der Richtung, in der die Verdrahtungsabschnitte (24) in die Löcher eingeführt worden sind; und – hermetisch dichtes Verbinden der anderen Löcher und der Kabelabschnitte (31) der Signalleitung durch Weichlöten.
Zusammenbauverfahren für ein Bildaufnahmegerät, das Bildaufnahmemittel (11, 12) aufweist, die zur Erfassung eines optischen Bildes, das durch einfallendes Licht erhalten wird und zur Ausgabe eines Bildsignals des optischen Bildes ausgeführt sind, wobei das Verfahren die in folgender Reihenfolge ausgeführten Schritten aufweist: – Einführen von Kabelabschnitten (31) der Signalleitung, die in einen Kabelhalter (32) eingeführt worden sind, in in einem Substrat (20), das aus einem transparenten Element gebildet ist, vorgesehene Löcher (21b); – hermetisch dichtes Verbinden der Löcher und der Kabelabschnitte (31) der Signalleitung durch Weichlöten; – Anordnen des Substrats (20) am hinteren Ende eines Rahmens (19) auf eine solche Weise, dass das Substrat (20) im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Rahmens (19) verläuft, und hermetisch dichtes Verbinden einer inneren Umfangsoberfläche des Rahmens (19) und einer äußeren Umfangsoberfläche des Substrats (20); – Einführen von Verdrahtungsabschnitten (24) eines CCD 12, das in den Bildaufnahmemitteln (11, 12) vorgesehen ist, die sich von den Bildaufnahmemitteln (11, 12) zur hinteren Öffnung des Rahmens (19) von der Richtung, die entgegengesetzt ist zu der Richtung, in der die Kabelabschnitte (31) der Signalleitung in die Löcher eingeführt worden sind, erstrecken, während die Positionsausrichtung visuell erfolgt; – hermetisch dichtes Verbinden der anderen Löcher und der Verdrahtungsabschnitte (24) durch Weichlöten; und – hermetisch dichtes Verbinden der inneren Umfangsoberfläche des Rahmens (19) und einer äußeren Umfangsoberfläche eines Linsenhalters (18) der Bildaufnahmemittel (11, 12).
Zusammenbauverfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Substrat (20) Verdrahtungsstrukturen (21a) auf der Oberfläche desselben an der Seite aufweist, an der die Kabelabschnitte (31) der Signalleitung in das Substrat (20) eingreifen, um die Löcher und die anderen Löcher elektrisch miteinander zu verbinden.
Zusammenbauverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Substrat (20) hermetisch dicht mit der inneren Umfangsfläche des Rahmens (19) durch Weichlöten verbunden wird.