JP2000075218A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡の先端部本体に配置された対物レンズ
と固体撮像素子からなる光学ユニットの取付構成におい
て、光学ユニットを組立交換する際に、対物レンズと固
体撮像素子の間の塵埃混入防止と、光学性能のバラツキ
が生じても焦点や光軸調整が容易な内視鏡が求められて
いる。 【解決手段】 本発明は、複数の対物レンズを保持し外
周部に雄ネジ部と嵌合部を形成したレンズ筒と、固体撮
像素子を保持すると共に、固体撮像素子の結像面側の内
周部に形成された雌ネジ部と嵌合部を有した素子保持筒
とを具備し、前記レンズ筒と前記素子保持筒の両嵌合部
を摺動嵌合させると共に、前記レンズ筒の雄ネジ部と前
記素子保持筒の雌ネジ部を螺合させ、この螺合寸法によ
り、前記固体撮像素子と対物レンズの光軸方向に進退調
節する撮像ユニット保有した内視鏡である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体腔内に挿入して
深部を観察したり、処置具を用いて治療処置を行う内視
鏡において、特に内視鏡先端部に設けられ、深部を撮影
する対物レンズと固体撮像素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】体腔内に挿入される先端部に被写体像を
取り込む対物レンズと、対物レンズで取り込んだ被写体
像を電気信号に変換する固体撮像素子を組み込み、この
固体撮像素子で生成した電気信号をテレビモニターで表
示する内視鏡において、内視鏡の操作取扱中や運搬途中
に、前記固体撮像素子や被写体光を導く対物光学系のレ
ンズが配置された挿入部先端を堅固な物体上に落下・衝
突させた場合に、特に対物レンズが損傷を受けることが
多く、損傷した対物レンズを新しいレンズに交換する必
要がある。この対物レンズ等の光学系の交換を可能とし
た例として、特開昭６１−５９３０９号公報、特開昭６
２−６６２２０号公報、及び特開昭６３−２０１６号公
報に開示されている。

【０００３】特開昭６１−５９３０９号公報に開示され
ている内視鏡は、対物レンズ系を保持固定したレンズ筒
の外周全域に雄ネジが形成され、固体撮像素子が保持固
定された素子保持筒の内周全域に雌ネジを形成し、この
雄ネジと雌ネジを相対的に螺合回転させて、光軸方向に
進退させることの出来る光学ユニットを内視鏡の先端本
体の軸方向貫通孔に密に挿入し、且つ先端本体の外周側
面から穿設けられた取付孔を介してビス固定している。

【０００４】このような構成の内視鏡において、前記対
物レンズ系に損傷が生じた際には、前記素子保持筒とレ
ンズ筒の螺合を解除し、新たなレンズ筒を前記素子保持
筒に螺合させることになるが、前記レンズ筒の外周と、
前記素子保持筒の内周の全域に雄ネジ又は雌ネジが形成
されているために、螺合の解除や再螺合時にネジ山が欠
け落ちたり、塵埃が混入される。さらに、前記雄ネジと
雌ネジのネジ間の遊びにより、前記先端本体にビス固定
による取付固定時に、レンズの光学中心軸と、固体撮像
素子の光学中心軸にズレが生じすることがあり、前記ネ
ジ山の欠けや光学軸ズレが生じないように慎重かつ熟練
した作業が必要となる。

【０００５】特開昭６２−６６２２０号公報に開示され
ている内視鏡は、先端本体の軸方向に設けた嵌合孔の内
部に固体撮像素子を配置し、且つ、この嵌合孔内周に雌
ネジをが形成されている。一方、対物レンズを保持する
鏡筒の外周に雄ネジが形成され、この対物レンズ鏡筒は
前記先端本体の嵌合孔に嵌合すると共に、雄ネジと雌ネ
ジとを螺合させて、前記先端本体に取り付け固定されて
いる。

【０００６】このような構成の内視鏡において、前記対
物レンズ鏡筒と前記先端本体の雄ネジと雌ネジの螺合時
のネジ山の欠け落ちや塵埃混入が生じる。又、固体撮像
素子は、先端本体に固体されており、新たな対物レンズ
を保持するレンズ鏡筒に交換した際に、レンズの光学性
能のバラツキにより、対物レンズと固体撮像素子の焦点
距離に相違が生じ、前記先端本体から対物レンズが突出
したり、引っ込んだりして、対物レンズの先端と前記先
端本体との間に段差が生じ、この段差により内視鏡先端
部分を体腔内に挿入時に体腔内を傷付ける要因となる。

【０００７】特開昭６３−２０１６号公報に開示されて
いる内視鏡は、対物レンズが取り付け固定されたレンズ
枠と、固体撮像素子を取り付け固定した固定枠を有し、
前記レンズ枠は前記固定枠内に嵌合されると共に、固定
枠の外周方向からネジにより固定される撮像ユニット
を、先端本体の軸方向に設けられた嵌合孔内に挿入し、
この先端本体の外側からネジ固定されている。

【０００８】このような構成の内視鏡において、固体撮
像素子を固定する固定枠と、対物レンズ枠は、先端本体
にネジ固定されているために、このネジ固定部分の先端
本体の外径寸法が大きくなり、体腔内に挿入される内視
鏡先端部としては、不適切な形状寸法となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の内視鏡の先端本
体に配置された、対物レンズと対物レンズが取り込んだ
被写体光を電気映像信号に変換する固体撮像素子からな
る光学ユニットの取付固定の構成において、前記光学ユ
ニットを交換する際に、対物レンズ面や固体撮像素子の
結像面に塵埃が混入しやすく、又、光学性能のバラツキ
が皆無の交換用対物レンズが求められ、内視鏡の補修管
理に熟練した作業が必要となる課題があった。

【００１０】本発明は、内視鏡の先端部分に設けられる
先端本体に組み込む対物レンズと固体撮像素子からなる
光学ユニットを補修する際に、塵埃の混入が防止でき、
且つ、対物レンズと固体撮像素子との焦点調整も熟練し
た作業を必要としない内視鏡を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体を撮像
する複数の対物レンズとこの対物レンズで撮像した被写
体像を電気信号に変換する固体撮像素子からなる撮像ユ
ニットを有する内視鏡において、前記複数の対物レンズ
を内周部に保持し、外周部に雄ネジ部と嵌合部を形成し
たレンズ筒と、前記固体撮像素子を内周部に保持すると
共に、前記固体撮像素子の結像面側の内周部に形成され
た雌ネジ部と嵌合部を有した素子保持筒とを具備し、前
記レンズ筒と前記素子保持筒の両嵌合部を摺動嵌合させ
ると共に、前記レンズ筒の雄ネジ部と前記素子保持筒の
雌ネジ部を螺合させ、この螺合寸法により、前記固体撮
像素子と対物レンズの光軸方向に進退調節する撮像ユニ
ット保有したことを特徴とする内視鏡である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る
内視鏡の一実施の形態を示す断面図である。図１は、内
視鏡の体腔内に挿入される挿入部１と、この挿入部１の
先端部２を示し、この先端部２は湾曲部３に連結されて
いる。

【００１３】前記先端部２は、略円筒状の先端構成部本
体４とこの先端構成部本体４の先端側外周に先端カバー
５が被嵌されている。この先端カバー５は電気絶縁材料
で形成されている。前記先端構成部本体４の後端側外周
には、湾曲部３の可動駒６と連結する固定駒７が嵌着固
定されている。前記湾曲部３の可動駒６から固定駒７及
び先端構成部本体４の外周には、電気絶縁材料からなる
外皮８が被嵌されている。

【００１４】前記先端カバー５の先端面９には照明窓
（図示しない）、観察窓１０、送気送水ノズル（図示し
ない）、及び吸引口１１が設けられている。前記観察窓
１０には、対物レンズ系１２が配置され、この対物レン
ズ系１２を介して観察された視野の被写体像を固体撮像
素子１３の受光面に結像するようになっている。

【００１５】前記対物レンズ系１２は、レンズ筒１４に
保持固定された複数の対物レンズ１５ａ〜１５ｃからな
り、このレンズ筒１４の先端外周は、前記先端構成部本
体４と前記先端カバー５にシリコン系等の弾性接着剤で
気密に取り付けられている。このレンズ筒１４の軸方向
への位置決めは、レンズ筒１４の先端側に設けられた段
差部１７が前記先端構成部本体４の先端内面に突き当た
るように配置し、且つ、レンズ筒１４の先端外周に設け
た溝１９に、前記先端カバー５の外周から位置決めビス
１８を嵌合させて固定し、この位置決めビス１８の頭部
にはシリコン系等の弾性接着剤１６を充填する。さら
に、前記レンズ筒１４の中央部外周に、後述する素子保
持筒２０が連結される雄ネジ２１が形成され、この雄ネ
ジ２１が形成されたレンズ筒１４の後端部外周には、前
記素子保持筒２０と摺動嵌合するための嵌合部２２が形
成されている。

【００１６】前記素子保持筒２０は、略円筒状の形状で
先端側内面には、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と螺合
する雌ネジ２３と、前記レンズ筒１４の嵌合部２２と摺
動嵌合する嵌合面２４とを有し、前記雌ネジ２１と嵌合
面２４との間には、全周に渡ってネジ逃げ部２５が形成
されている。さらに、この素子保持筒２０の後端側内面
には対物レンズ系１２の最対物終レンズ１５ｄが気密に
取付固定され、この最終対物レンズ１５ｄには固体撮像
素子１３がカバーガラス２６が介して、光学接着剤で固
定されている。なお、対物レンズ系１２の最終対物レン
ズ１５ｄ、カバーガラス２６及び固体撮像素子１３は、
光軸に対して位置決めされた状態で接着固定されてい
る。又、カバーガラス２６を廃止して前記前記固体撮像
素子１３に前記最終対物レンズ１５ｄを直接接着固定す
ることも可能である。さらに、前記固体撮像素子１３に
接着固定された前記カバーガラス２６の外周前面には、
固体撮像素子１３とカバーガラス２６の接着固定面の剥
離を防止と接着固定面の気密性確保のために接着剤３７
が塗布されている。

【００１７】前記レンズ筒１４の嵌合部２２を前記素子
保持筒２０の嵌合面２４に摺動嵌合させ、さらに、前記
レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネ
ジ２３を螺合させて、回転することにより前記レンズ筒
１４は、光軸方向に進退して、前記レンズ筒１４に配置
された対物レンズ１５ａ〜１５ｃで取り込んだ被写体光
を前記固体撮像素子１３の結像面に結像した被写体の焦
点調節を行う。焦点調整終了後は、前記レンズ筒１４の
雄ネジ２１の先端側全周に、例えばシリコン系の弾性接
着剤１６を気密に塗布して硬化させた後、前記先端構成
部本体４に嵌入固定する。

【００１８】前記レンズ筒１４の嵌合部２２と前記素子
保持筒２０の嵌合面２４の嵌合長Ｌ１は、前記レンズ筒
１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３の
螺合長Ｌ２よりも長く（Ｌ１＞Ｌ２）してある。また、
前記レンズ筒１４の雄ネジ２１の長さを対物レンズ系１
２で取り込んだ被写体光を前記固体撮像素子１３の結像
面に結像させる際の後述する焦点調整時に、必要な調整
代のネジ山ピッチとして、略２ネジ山分の長さを加えた
最低限の長さにし、ネジ山ピッチは、前記レンズ筒１４
を時計回り（又は反時計回り）に、ほぼ１回転すること
で焦点調節が可能な寸法に設定する。

【００１９】なお、前記素子保持筒２０の外周面と先端
構成部本体４の内周面との間は空間があり嵌合していな
い。

【００２０】前記固体撮像素子１３の裏面側には、各種
の電子部品２７が実装され、固体撮像素子１３に駆動信
号を供給したり、被写体像の電気信号を伝送処理する電
気回路を構成する印刷配線基板２８が配置固定され、こ
の印刷配線基板２８の側面に設けた図示しないランドに
前記固体撮像素子１３の側面から延出した外部リード２
９がクランク状に曲げられた後、半田で接続配線されて
いる。

【００２１】前記印刷配線基板２８の側面のランドに
は、前記固体撮像素子１３の外部リード２９と共に、前
記湾曲部３に介挿され、図示していない前記固体撮像素
子１３の動作制御信号や電力を供給する制御装置や、撮
像した被写体光の電気信号を受信再生するテレビモニタ
ーに接続するケーブル３０の各種信号線３１が配線され
ている。

【００２２】このケーブル３０の先端外周には、ケーブ
ル保持部材３２が接着固定またはカシメ等で機械的に固
定され、このケーブル保持部材３２の内面には段差が設
けられ、この段差部には、ケーブル３０の端部に露出し
たシールド線３３の電気的絶縁とシールド線３３の解れ
を防止する為に、絶縁糸で巻回固定した糸巻き部３４が
配置され、この糸巻き部３４が前記ケーブル保持部材３
２の段差部に引っかかり、前記ケーブル３０のケーブル
保持部材３２からの抜け防止として形成されている。

【００２３】前記固体撮像素子１３、印刷配線基板２
８、及び信号線３１の外側には薄い金属板で形成された
シールド枠３５で包囲し、このシールド枠３５、前記素
子保持筒２０、及び前記ケーブル保持部材３２の外周面
は、熱収縮チューブ３６で被覆する。なお、この熱収縮
チューブ３６で被覆した前記固体撮像素子１３，印刷配
線板２８及び信号線３１の内部空間部には、例えばエポ
キシ系の接着剤等を充填して機密性を保持すると共に、
印刷配線基板２８と信号線３１の配置位置保持等を行
う。

【００２４】なお、前記対物レンズ系１２の最終対物レ
ンズ１５ｄの前面には、前記対物レンズ１５ａ〜１５ｃ
で取り込み、前記固体撮像素子１３の結像面に投射する
被写体の視野角を設定するための視野マスク３８が配置
され、さらに、前記対物レンズ１５ａと１５ｂとの間に
は、絞り機構３９が配置されている。又、前記レンズ筒
１４と前記素子保持筒２０が所定の位置関係で組み立て
完了した状態を撮像ユニット４０としている。

【００２５】次に、前述した撮像ユニット４０の組立方
法と組立順序を説明する。

【００２６】前記印刷配線基板２８に予め電子部品２７
を実装すると共に、前記ケーブル３０の先端部分の外皮
を剥離し、信号線３１を前記印刷配線基板２８の所定の
接続位置に半田付け等で接続配置し、さらに、前記印刷
配線基板２８に前記固体撮像素子１３の外部リード２９
を折り曲げて印刷配線基板２８に配線接続する。前記ケ
ーブル３０の外皮剥離部分のシールド線３３の糸巻き部
３４の糸巻き処理を行い、予め通しておいたケーブル保
持部材３２を前記ケーブル３０の糸巻き部３４に戻し接
着固定する。前記印刷配線基板２８に接続された前記固
体撮像素子１３は、カバーガラス２６を介して最終対物
レンズ１５ｄに光学接着剤で接合すると共に、前記固体
撮像素子１３と前記カバーガラス２６の外周側面に接着
剤３７を塗布して密閉する。さらに、前記カバーガラス
２６、固体撮像素子１３、印刷配線基板２８及びケーブ
ル保持部材３２の外周にシールド板３５を配置すると共
に、そのシールド坂３５の内部にエポシキ系樹脂の接着
剤を充填固化して機密性を施す。前記素子保持筒２０に
予め設置された視野マスク３８に前記最終対物レンズ１
５ｄを気密接着させて、且つ、熱収縮チュープ３６で前
記素子保持筒２０から前記ケーブル保持部材３２を被覆
する。

【００２７】一方、前記レンズ筒１４には、前記複数の
対物レンズ１５ａ〜１５ｃと絞り機構３９を事前に取り
付け固定されている。このレンズ筒１４の嵌合部２２を
前記素子保持筒２０の前面側から嵌入させ、前記嵌合面
２４と嵌合摺動させると共に、前記レンズ筒１４の雄ネ
ジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３を螺合させな
がら前記素子保持筒２０に前記レンズ筒１４を回転ねじ
込み、前記レンズ筒１４内の対物レンズ１５ａ〜１５ｃ
からなる対物レンズ系１２の焦点と固体撮像素子１３と
の位置合わせを行なう。この対物レンズ系１２と固体撮
像素子１３との焦点位置合わせが終了すると、前記雄ネ
ジ２１と雌ネジ２３の先端側全周に弾性接着剤１６を塗
布して機密性を保持するようにし、且つ、この弾性接着
剤１６を除去することで前記レンズ筒１４は、前記素子
保持筒２０から脱着可能となる。さらに、前記レンズ筒
１４の嵌合部２２と前記素子保持筒２０の嵌合面２４と
が摺動嵌合するために、塵埃の混入が阻止可能となる。

【００２８】このようにして、前記レンズ筒１４と前記
素子保持筒２０が組み立てられ、焦点位置合わせが終了
した撮像ユニット４０は、前記先端構成部本体４の観察
窓１０に組み込み、前記先端カバー５の外周に設けた位
置決めビス１８をレンズ筒１４の溝１９に嵌合させて固
定すると共に、前記レンズ筒１４の先端部分が前記先端
構成部本体４及び前記先端カバー５と接する部分には、
弾性接着剤を塗布して気密性を施す。

【００２９】この結果、前記レンズ筒１４の配置されて
いる対物レンズ１５ａは、前記先端構成部本体４の観察
窓１０や前記先端カバー５の所定位置に確実に取り付け
固定される。

【００３０】このようにして、前記撮像ユニット４０を
前記先端構成部本体４に組み込まれた後、固定駒７を前
記先端構成部本体４に取り付け、外皮８で先端構成部本
体４の外周全体を被覆することで先端部２が完成する。

【００３１】次に、前記内視鏡先端部２のレンズ筒１４
を交換する際の手順について説明する。基本的には、前
述の組立時と逆の順序となる。

【００３２】最初に前記外皮８を外し、固定駒７を前記
先端構成部本体４から取り外し、前記先端カバー５の外
周から前記レンズ筒１４の溝１９に嵌合させている位置
決めビス１８をゆるめ、前記撮像ユニット４０を前記先
端構成部本体４から取り外す。なお、前記先端カバー５
の観察窓１０と前記レンズ筒１４との接触面に塗布した
弾性接着剤や、前記位置決めビス１８に塗布した弾性接
着剤１６は除去することは明らかである。

【００３３】前記先端構成部本体４から取り外した前記
撮像ユニット４０は、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と
前記素子保持筒２０の雌ネジ２３に塗布した弾性接着剤
を十分に除去した後、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と
前記素子保持筒２０の雌ネジ２３の螺合を解除する。こ
の前記レンズ筒１４から取り外された前記素子保持筒２
０の雌ネジ２３と嵌合面２４と視野マスク３８及び最終
対物レンズ１５ｄを清掃後、新たに準備されたレンズ筒
１４を用意し、前述した組立順序に従い再度組立を行
う。

【００３４】このような構成の内視鏡先端部において、
前記レンズ筒１４には、前記素子保持筒２０の固体撮像
素子１３側に嵌合させる部分に、嵌合部２２が設けら
れ、この嵌合部２２の前側に雄ネジ２１が形成されてい
る。一方、前記素子保持筒２０の前記レンズ筒１４が挿
入嵌合する先端部分に雌ネジ２３が設けられ、この雌ネ
ジ２３と素子保持筒２０に配置された最終対物レンズ１
５ｄとの間に嵌合面２４が形成されており、前記嵌合部
２２と前記嵌合面２４が摺動嵌合されることにより、雄
ネジ２１や雌ネジ２３に付着した塵埃は、前記嵌合部２
２と嵌合面２４に阻止されて前記レンズ筒１４と前記素
子保持筒２０の内部に侵入することはない、さらに、前
記素子保持筒２０の雌ネジ２３と嵌合面２４との間にネ
ジ逃げ部２５が設けられているために、仮に前記雄ネジ
２１または雌ネジ２３に塵埃が付着していたり、あるい
は、前記雄ネジ２１や雌ネジ２３のネジ山が何らかの理
由で破損して破損片が存在しても、それら塵埃や破損片
は、前記ネジ逃げ部２５に溜まり、前記レンズ筒１４や
素子保持筒２０の内部に侵入することはない。

【００３５】又、前記レンズ筒１４に配置された対物レ
ンズ群１２と前記素子保持筒２０に配置された固体撮像
素子１３との光軸合わせは、前記レンズ筒１４の嵌合部
２２と前記素子保持筒２０の嵌合面２４が密に摺動嵌合
することで、ほとんど調整不要で組立てられ、且つ、前
記対物レンズ群１２と前記固体撮像素子１３との焦点調
整も前記レンズ筒１４を雄ネジ２１と雌ネジ２３とを螺
合回転させるのみで容易に調整可能となる。たとえ、新
たに交換される前記レンズ筒１４内の対物レンズ１５の
光学性能にバラツキがあったとしても、前記雄ネジ２１
と雌ネジ２３のネジ山は必ず２山以上は螺合し、かつ、
この両ネジ２１，２３の螺合長Ｌ２に比して、前記嵌合
部２２と前記嵌合面２４の嵌合長Ｌ１を長くなるように
設定したことにより、前記レンズ筒１４と前記素子保持
筒２０の組立固定強度も十分確保でき、従来のように、
レンズ筒１４と素子保持筒２０を固定保持するためのビ
ス等も不要となり、レンズ筒１４と素子保持筒２０との
連結部分の細径化が可能となる。

【００３６】さらに、前記撮像ユニット４０の前記先端
構成部本体４への取付固定は、前記先端構成部本体４の
先端カバー５の外側からビス１８を前記レンズ筒１４の
溝１９に嵌合固定するために、観察窓１０に配置される
レンズ筒１４の固定は所定の位置となり、先端カバー５
の先端面９からレンズ筒１４が突出したり、引っ込んだ
りすることもなく、且つ、前記撮像ユニット４０のレン
ズ筒１４と素子保持筒２０の事前組立状態を維持した状
態で先端構成部本体４に取り付け固定されるために、対
物レンズ群１２と固体撮像素子１３との光軸や焦点に何
ら影響を与えることなく組立が可能となる。

【００３７】次に本発明の内視鏡の固体撮像素子を駆動
制御する電気回路素子が搭載された印刷配線基板とケー
ブルとの関係について、図２を用いて説明する。なお、
図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略す
る。

【００３８】内視鏡の先端部２は、体腔内に挿入される
為に、可能な限り外径は細く、外形長は短く構成される
ことが望まれ、前記レンズ筒１４と素子保持筒２０の細
径短小化と共に、前記固体撮像素子１３の外部リード２
９が接続され、且つ、固体撮像素子１３の電気信号を制
御する電気回路を構成する電子部品を搭載した印刷配線
基板２８に、駆動電力や信号授受を行うケーブル３０の
信号線３１の接続寸法の短縮も望まれる。このため、従
来は、前記ケーブル３０の端部から導出する信号線３１
を可能な限り短くしているが、この信号線３１を前記印
刷配線基板２８に取り付け半田接続する際の作業効率が
低下する。

【００３９】そこで、本発明は、図２（ａ）に示すよう
に、ケーブル３０の先端から導出させた信号線３１は、
印刷配線基板２８の側面に設けられた接続用ランドに配
線接続作業を容易に行える寸法を有する長さとなるよう
に設定し、この信号線３１の導出状態で、前記印刷配線
基板２８の接続用ランドに配線半田付け接続する。次
に、図２（ｂ）に示すように、ケーブル３０を数回捻転
し、前記信号線３１を複数回撚った撚り線状態とし、こ
の状態で、前記カバーガラス２６、固体撮像素子１３、
電子部品２７、印刷配線基板２８、信号線３１をシール
ドするシールド枠３５を装着し、且つ、そのシールド枠
２５で覆われた内部の前記カバーガラス２６、固体撮像
素子１３、電子部品２７、印刷配線基板２８、及び信号
線３１の部分と、前記ケーブル保持部材３２までの全域
にエポシキ系樹脂の接着剤を充填固化させた後、熱収縮
チューブ３６を被覆させて、前記固体撮像素子１３、印
刷配線基板２８及びケーブル３０の配線と組立を行う。

【００４０】この結果、前記信号線３１を前記印刷配線
基板２８に接続配線する作業を容易にする線長が確保で
き、前記印刷配線基板２８に接続配線後に、前記信号線
３１を捻転して撚り線状とすることで、前記印刷配線基
板２８と前記ケーブル３０の外皮剥離部分との間の信号
線３１の全体長を短縮化できると共に、この信号線３１
の撚り線状部分により、曲げや引っ張りに対する強度の
強化となる。

【００４１】次に、本発明の内視鏡の固体撮像素子２８
の外部リード２９が接続され、且つ、各種電子部品２７
が搭載された印刷配線板２８の構成について、図３を用
いて説明する。なお、図１と同じ部分は同一符号を付
し、詳細説明は省略する。

【００４２】前記固体撮像素子１３から延出されている
複数の外部リード２９は、前記固体撮像素子１３の外側
面から同一形状で等間隔で形成されている。一方、ケー
ブル３０に内蔵される複数の信号線３１は、各信号線３
１が扱う信号内容又は電力により、信号線３１の導体径
が異なっている。又、前記印刷配線基板２８に搭載する
複数の電子部品２７の形状とその大きさは、それぞれ異
なっている。このため、印刷配線基板２８に配置する前
記固体撮像素子１３の外部リード２９と前記ケーブル３
０の信号線３１の接続ランドの位置や、前記電子部品２
７の配置位置に苦慮する。

【００４３】そこで、本発明の内視鏡の印刷配線基板２
８は、図３（ａ）の断面ＡＡに示すように、前記印刷配
線基板２８の対向する両側面には、固体撮像素子１３の
外部リード２９の配線ランド２９’を形成し、対向する
他の両側面には、ケーブル３０の信号線３１が配線され
る各種形状のランド４１〜４３を形成する。特に、ケー
ブル３０の信号線３１の接続ランドは、信号線３１の導
体径の太い線用のランド４１と、導体径の中位線用のラ
ンド４２と、導体径が細い線用のランド４３とに区分
し、前記印刷配線基板２８の隅に太線用ランド４１又は
中位線用ランド４２を配置し、細線用ランド４３は、前
記太線用又は中位線用ランド４１、４２の間に配置する
ように形成する。

【００４４】又、図３（ｂ）に示すように、印刷配線基
板２８の対向する側面に設けた前記外部リード２９の接
続用ランド２９’と同一のランド部に前記ケーブル３０
の信号線３１のランドを設け、且つ、印刷配線基板２８
の隅に太線用ランド４１を配置し、その太線用ラウンド
４１の間に中位線及び細線用のランド４２，４３を配置
するように形成する。

【００４５】このように印刷配線基板２８の外側面に外
部リード２９や信号線３１の接続用ランド２９’、４１
〜４３を配置することにより、接続半田付け作業が容易
となり、印刷配線基板２８に搭載する電子部品２７の搭
載面積を大きく確保可能となる。

【００４６】次に、前記印刷配線基板２８の変形例を図
４〜図６を用いて説明する。なお、図３と同一部分は同
一符号を付し詳細説明は省略する。

【００４７】図４は、前記印刷配線基板２８を２枚に分
割し、一方の印刷配線基板２８には電子部品２７を両面
に配置し、他方の印刷配線基板２８’には、前記ケーブ
ル３０の信号線３１が主として接続される。前記印刷配
線基板２８の両面には、電子部品２７が配置されると共
に、この印刷配線基板２８の対向する側面には、前記固
体撮像素子１３から延出された外部リード２９が接続さ
れており、この外部リード２９はさらに印刷配線基板２
８’の対向する両側面にまで延在して接続されている。
前記印刷配線基板２８’には、前記外部リード２９が接
続される側面と、平面部分に前記ケーブル３１の信号線
３１が接続されるランド３１’が設けられている。前記
印刷配線基板２８、２８’の前記外部リード２９が接続
されない側面は、切欠部４４が形成され、この切欠部４
４には、補強板４５が両印刷配線基板２８，２８’に嵌
合掛け渡してあると共に、この補強板４５の先端側端面
は、固体撮像素子１３に突き当てて接着固定されてい
る。つまり、前記補強板４５で前記固体撮像素子１３と
前記印刷配線基板２８と２８’の間隔を所定寸法に維持
すると共に、前記印刷配線基板２８，２８’の固定維持
に用いられる。さらに、前記印刷配線基板２８，２８’
の平面部分には、貫通孔４６が少なくとも１ヶ以上形成
されている。

【００４８】又、図５は、単一の印刷配線基板２８に前
記電子部品２７を両面に搭載し、対向する側面に前記外
部リード２９と前記信号線３１が同一ランドに接続され
た状態の印刷配線基板２８において、前記外部リード２
９と前記信号線３１を接続しない両側面に切欠部４４を
設けこの切欠部４４に補強板４５が配置され、この補強
板４５の先端側端面は、前記固体撮像素子１３に突き当
てて接触固定されている。さらに、前記印刷配線基板２
８には貫通孔４６が形成されている。

【００４９】さらに、図６は、前記印刷配線板２８の前
記外部リード２９が接続されない両側面に切欠部４４を
設けることなく、補強板４５を直接取付固定し、且つ、
前記補強板４５の他端は、前記素子保持筒２０の外周部
分に延在させて固定したものである。前記補強板４５の
前記印刷配線基板２８への取付固定は、図６に示すよう
に、補強板４５を金属材で形成し、前記印刷配線基板２
８の側面に半田や接着剤で取り付け固定するか、あるい
は、補強板４５’の端部を印刷配線基板２８の一方の平
面側に折曲して半田や接着剤で取り付け固定する。又、
前記補強板４５，４５’と前記素子保持筒２０との取付
固定は、接着剤を用いる。

【００５０】このように印刷配線基板２８又は２８’に
設けた切欠部４４に補強板４５、４５’を配置すること
により、前記固体撮像素子１３と印刷配線基板２８，２
８’との相互の間隔保持と、内視鏡先端部２の振動や衝
撃に対して前記印刷配線基板２８又は２８’の固定保持
強化が可能となる。さらに、前記補強板４５、４５’
は、前記印刷配線基板の固定保持を維持できる材質を有
する物体で形成すればよいが、この補強板４５、４５’
を金属材料で形成すると、前記シールド枠３５を廃止す
ることも可能となり、又は前記シールド枠３５と共用す
ることでシールド効果が一層向上する。又、前記貫通孔
４６は、前記印刷配線基板２８又は２８’と前記固体撮
像素子１３等の間に接着剤を充填する際、接着剤が貫通
孔４６を通って回り込み易く、印刷配線基板２８に搭載
した電子部品２７の周辺にも確実に接着剤の充填が可能
となる。接着剤の充填により撮像ユニット４０の内部強
度が向上する。

【００５１】なお、前記補強板４５，４５’の形状や使
用個数は、補強板４５，４５の目的を達成可能な形状と
個数とすることが可能であることは明らかである。

【００５２】次に、本発明の内視鏡の固体撮像素子を駆
動制御する電気回路素子が搭載された印刷配線基板の他
の実施形態について、図７と図８を用いて説明する。な
お、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略
する。

【００５３】前記印刷配線基板２８を前記固体撮像素子
１３の後方に配置する際に、前述の図４〜図６では補強
板４５により、前記印刷配線基板２８と前記固体撮像素
子１３との取付間隔を確保したり、あるいは、前述の特
開昭６１−５９３０９号公報には、第１のプリント基板
と第２のプリント基板間にスペーサを介することが開示
されている。この補強板４５やスペーサが内視鏡の固体
撮像素子と印刷配線基板との接続部分の形状の細径や短
小化の妨げとなることもある。

【００５４】図７は、前記固体撮像素子１３の背後に配
置する印刷配線基板に電子部品を両面に搭載した電子部
品搭載印刷配線基板２８と、前記ケーブル３０の信号線
３１が接続されたケーブル接続印刷配線基板５１とを主
として設けた構成としている。前記電子部品搭載印刷配
線基板２８には、例えば、抵抗４７とトランジスタ４８
を一方の同一表面に搭載され、ＩＣ４９とコンデンサー
５０が他方の同一裏面に搭載されている。前記抵抗４７
の外形高さＨ１とトランジスタ４８の外形高さＨ２と
は、ほぼ同一（Ｈ１≒Ｈ２）であり、またＩＣ４９の外
形高さＨ３とコンデンサー５０の外形高さＨ４とは、ほ
ぼ同一（Ｈ３≒Ｈ４）であるものを選定使用する。つま
り、印刷配線基板２８の表面と裏面に搭載する電子部品
の高さが各々ほぼ同一のものを選定して配置搭載する。
前記電子部品搭載印刷配線基板２８と前記ケーブル接続
印刷配線基板５１は、前記固体撮像素子１３の後方に配
置され、前記両印刷配線基板２８，５１の対向する両側
面には、前記固体撮像素子１３の外部リード２９が接続
されるが、前記固体撮像素子１３の裏面に前記電子部品
搭載印刷配線基板２８の表面に搭載された抵抗４７とト
ランジスタ４８の頭部を当接させて配置し、前記ケーブ
ル接続印刷配線基板５１のケーブル３０の信号線３１が
導入接続されない面を前記電子部品搭載印刷配線基板２
８の裏面側のＩＣ４９とコンデンサー５０の頭部に当接
させて配置する。つまり、前記固体撮像素子１３と前記
電子部品搭載印刷配線基板２８の配置間隔Ｈ５は、前記
抵抗４７の高さＨ１と前記トランジスタ４８の高さＨ２
とほぼ同じ寸法（Ｈ１≒Ｈ２≒Ｈ５）で配置でき、又、
前記電子部品搭載印刷配線基板２８と前記ケーブル接続
印刷配線基板５１の配置間隔Ｈ６は、前記ＩＣ４９の高
さＨ３と前記コンデーサー５０の高さＨ４とほぼ同じ寸
法（Ｈ３≒Ｈ４≒Ｈ６）で配置できる。

【００５５】この結果、前記固体撮像素子１３の後方に
配置する各種印刷配線基板２８，５１の配置置間隔は、
間隔維持補強板やスペーサを用いることなく印刷配線基
板に搭載する電子部品の外形高さ寸法をほぼ同一寸法の
ものを選択することで設定可能となる。

【００５６】次に、この他の実施形態の応用例につい
て、図８を用いて説明する。なお、図７と同一部分は同
一符号を付し詳細説明は省略する。

【００５７】この応用例は、印刷配線基板２８，５１に
形成する回路網の関係から、一部の電子部品を前記ケー
ブル接続用印刷配線基板５１に搭載する場合で、例とし
て、コンデンサー５０を前記ケーブル接続印刷配線基板
５１のケーブル３０の信号線３１の導入接続面の裏面、
つまり、前記電子部品搭載印刷配線基板２８と対向する
面に搭載した。この結果、前記電子部品搭載印刷配線基
板２８と前記ケーブル接続印刷配線基板５１との配置間
隔Ｈ６は、前記ＩＣ４９の高さＨ３とコンデンサー５０
の高さＨ４で設定されたほぼ同一寸法（Ｈ３≒Ｈ４≒Ｈ
６）で配置できる。

【００５８】なお、この他の実施形態の説明において、
電子部品搭載印刷配線基板２８の各面に搭載する電子部
品の高さ寸法をほぼ同一にするとしているが、印刷配線
基板に搭載する全ての電子部品の高さ寸法を同一とする
必要はなく、搭載される電子部品の内、数点の最も高く
寸法の大きい電子部品の高く寸法が同一のものを選定
し、この選定された高さ寸法の大きい電子部品を前記印
刷配線基板の配置間隔を設定する為に最も適切な印刷配
線基板上の位置に配置させることで、固体撮像素子と印
刷配線基板の取付配置間隔と位置が確定可能である。

【００５９】［付記］ （付記項１） 被写体を撮像する複数の対物レンズとこ
の対物レンズで撮像した被写体像を電気信号に変換する
固体撮像素子からなる撮像ユニットを有する内視鏡にお
いて、前記複数の対物レンズを内周部に保持し、外周部
に雄ネジ部と嵌合部を形成したレンズ筒と、前記固体撮
像素子を内周部に保持すると共に、前記固体撮像素子の
結像面側の内周部に形成された雌ネジ部と嵌合部を有し
た素子保持筒とを具備し、前記レンズ筒と前記素子保持
筒の両嵌合部を摺動嵌合させると共に、前記レンズ筒の
雄ネジ部と前記素子保持筒の雌ネジ部を螺合させ、この
螺合寸法により、前記固体撮像素子と対物レンズの光軸
方向に進退調節する撮像ユニット保有したことを特徴と
する内視鏡。

【００６０】（付記項２） 前記レンズ筒の外周部に形
成した雄ネジ部のネジ長を、対物レンズの焦点調整に必
要な長さのネジ山ピッチに２ネジ山分の長さを加えた寸
法としたことを特徴とする付記項１記載の内視鏡。

【００６１】（付記項３） 前記レンズ筒と前記素子保
持筒の形成された嵌合部の嵌合長は、前記レンズ筒と前
記素子保持筒の両ネジ部の螺合長より長い寸法としたこ
とを特徴とする付記項１記載の内視鏡。

【００６２】（付記項４） 被写体を撮像する複数の対
物レンズとこの対物レンズで撮像した被写体像を電気信
号に変換する固体撮像素子からなる撮像ユニットを有す
る内視鏡において、前記固体撮像素子の後方に配置さ
れ、前記固体撮像素子の駆動信号や変換された被写体像
の電気信号を処理する電子回路を有し、さらに、各種信
号と駆動源の授受を行う信号ケーブルが接続された単一
又は複数の印刷配線基板と、前記印刷配線基板の電子回
路を構成する各種複数の電子部品とを具備し、前記印刷
配線基板に搭載される前記電子部品の内、高さ形状寸法
がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭
載することを特徴とする内視鏡。

【００６３】（付記項５） 前記固体撮像素子の後方に
配置される前記単一又は複数の印刷配線基板は、前記固
体撮像素子と前記印刷配線基板との配置間隔、又は前記
複数の印刷配線基板の相互の配置間隔を前記印刷配線基
板に搭載した電子部品の高さ形状寸法とほぼ同一寸法と
したことを特徴とする付加項４記載の内視鏡。

【００６４】（付加項６） 前記印刷配線基板の同一面
に搭載する電子部品の内、少なくとも複数の電子部品
は、同一の最大高さ形状寸法を有することを特徴とする
付加項４記載の内視鏡。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、内視鏡の先端部本体に撮像ユ
ニットを構成する対物レンズを保持するレンズ筒と固体
撮像素子を保持する素子保持筒にネジ部と嵌合部を有し
たことにより、前記レンズ筒と前記素子保持筒の細径化
が可能となり、この撮像ユニットの組立時や対物レンズ
の破損時のレンズ筒の交換において、前記レンズ筒と素
子保持筒との光軸がズレにくく、焦点調整も容易に且つ
確実にできると共に、前記レンズ筒と前記素子保持筒と
の間に塵埃が混入しにくい為に、組立又は交換時に熟練
した作業が不要となる。

【００６６】さらに、前記レンズ筒を交換時に、対物レ
ンズの光学特性にバラツキにより、焦点調整による前記
レンズ筒と前記素子保持筒との連結位置にズレが生じて
も、前記先端部本体の表面に位置する前記レンズ筒の先
端部分は、所定の位置に確実に固定できる。

【００６７】よって、本発明の内視鏡は、特殊な作業環
境と熟練された作業を用いることなく、撮像ユニットの
組立及び撮像ユニットの補修が可能となる効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内視鏡の一実施の形態の構成を示
す断面図。

【図２】図１に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮
像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置を示す
断面図。

【図３】図１に示す内視鏡の先端部に配置される印刷配
線基板の構成を示す断面図。

【図４】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面
図。

【図５】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面
図。

【図６】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面
図。

【図７】図１に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮
像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置の他の
実施形態の断面図。

【図８】図７に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮
像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置の変形
例を示す断面図。

【符号の説明】

１…挿入部 ２…先端部 ３…湾曲部 ４…先端構成部本体 ５…先端カバー ６…可動駒 ７…固定駒 ８…外皮 ９…先端面 １０…観察窓 １１…吸引口 １２…対物レンズ系 １３…固体撮像素子 １４…レンズ筒 １５ａ〜１５ｃ…対物レンズ １５ｄ…最終対物レンズ １６…弾性接着剤 １７…段差部 １８…位置決めビス １９…溝 ２０…素子保持筒 ２１…雄ネジ ２２…嵌合部 ２３…雌ネジ ２４…嵌合面 ２５…ネジ逃げ部 ２６…カバーガラス ２７…電子部品 ２８…印刷配線基板 ２９…外部リード ３０…ケーブル ３１…信号線 ３２…ケーブル保持部材 ３３…シールド線 ３４…糸巻き部 ３５…シールド枠 ３６…熱収縮チューブ ３７…接着剤 ３８…視野マスク ３９…絞り機構 ４０…撮像ユニット ４１…太線ランド ４２…中位線ランド ４３…細線ランド ４４…切欠部 ４５…補強板 ４６…貫通孔 ４７…抵抗 ４８…トランジスタ ４９…ＩＣ ５０…コンデンサー ５１…ケーブル接続印刷配線基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像する複数の対物レンズとこ
   の対物レンズで撮像した被写体像を電気信号に変換する
   固体撮像素子からなる撮像ユニットを有する内視鏡にお
   いて、 前記複数の対物レンズを内周部に保持し、外周部に雄ネ
   ジ部と嵌合部を形成したレンズ筒と、 前記固体撮像素子を内周部に保持すると共に、前記固体
   撮像素子の結像面側の内周部に形成された雌ネジ部と嵌
   合部を有した素子保持筒とを具備し、 前記レンズ筒と前記素子保持筒の両嵌合部を摺動嵌合さ
   せると共に、前記レンズ筒の雄ネジ部と前記素子保持筒
   の雌ネジ部を螺合させ、この螺合寸法により、前記固体
   撮像素子と対物レンズの光軸方向に進退調節する撮像ユ
   ニット保有したことを特徴とする内視鏡。