JP3668330B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡等に用いられ小型化するのに適した撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、撮像装置(或いは撮像部)はVTR、内視鏡等に広く用いられるようになった。
従来の撮像部(或いは撮像装置)110は図11のようになっている。ケーブル111の各電線112は、コの字状或いはU字状に折り曲げられたフレキシブル基板113上の対向する2つの基板面の外側の面に設けた各ランド部に直接半田付けで配線されている。このフレキシブル基板113は電子部品114が実装され、固体撮像素子115とも接続されている。この構造に類似した構造の撮像部が例えば、特開平4−218136に開示されている。
【0003】
高画質化の要請に伴い、配線数が増え(電線本数の増加)撮像部の配線スペースが以前より必要になってきている。
また、一方では内視鏡先端部の細径化に伴い、撮像部の小型化がより推進されている。
【0004】
このため、フレキシブル基板113又はTABテープによって、配線スペースを確保すると共に撮像部110の全長を極力短くするために、ランド部つまり電線の配線部116は撮像部110の外側の面、或いは外周方向に設けられていた。
更に、各電線112を撮像部110の外側の面へ各々配線するために、挿入部(図11では左右)方向には各電線をひろげるスペースL2が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
各電線は、基板上の各ランド部に直接半田等で配線される。しかし、最近の映像の高画質化に伴い、電線の本数が増加し、基板におけるランド部の面積が足りなくなってきている。
【0006】
各電線は、剛体でないので、電線をランド部に半田等で接続する時、本来接続するランド部の位置からずれ易い。
【0007】
このため、一般に、各ランド部の面積は、電線との接続面積に対してある程度大きくなるように設定されている。このために、電線を接続している時、多少動いたとしても、電線がランド部からはみ出さないようになっている。
すなわち、各電線の位置が固定されていないため、接触面積以上のランド部の面積が必要となり、基板に対してランド部の面積を大きくすることになっている。
【0008】
これを回避する方法としては、各ランド部の位置をずらし、基板に対して有効に配置する方法が考えられる。しかし、この方法では、ランド部に接続される電線の各長さを揃えることができない。すなわち、同一ケーブルにまとまっている各電線の長さをそれぞれ変えなければならないのである。よって、このような方法では、加工しにくく、製造コストが高くなってしまう。
【0009】
もし、基板に対してランド部の面積を小さくするために、各ランド部の面積を必要最小限とした場合においても、各電線の位置決めをしなければならなくなり、やはり、製造コストが高くなってしまう。
【0010】
また、図11のような配線構造の場合、硬質長L2を小さくするためには、各電線の外周を覆う絶縁性の各被覆チューブを取り除けば良いが、各電線の位置が動いて、電線同士が導通してしまうことが考えられ、適切な方法でない。
【0011】
これを回避する方法としては、各被覆チューブを取り除いた部分に他の部分が接触しないようにする絶縁部材を組み込めば良いが、その部材は被覆チューブより大きくなると考えられるので、L2を小さくすることができなくなってしまう。
【0012】
以上、これまで記載した先行技術の問題点をまとめると、以下のようになる。
1、各電線は、剛体でないので、ランド部の面積が大きく設定されており、その分、基板が大きくなってしまう。
2、基板を小さくするためにランド部の位置をずらした場合、各ランド部に対応した電線の長さそれぞれ異なり、加工上不利で、製造コストが高くなってしまう。
【0013】
3、ランド部が電線径に対し、必要最小限の大きさだと、電線がランド部からずれてしまい易い。このため、位置決めに時間をかけなければならない。よって、製造コストが高くなってしまう。
【0014】
4、各電線の各被覆チューブを取り除いて装置を小さくできるが、各電線同士が導通してしまう。
5、4を回避するために絶縁部材を組み込んだ場合、装置が大きくなってしまう。
【0015】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は細径化でき、かつ製造し易く安価にできる撮像装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の撮像装置は、対物光学系と、前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、先端側が前記固体撮像素子に接続されるとともに、後端側が内側に電子部品を配置するための空間を形成するように折曲されたフレキシブル基板と、一端側が前記フレキシブル基板の外側のランド部に接続し、後端側に突出する端子を有する接続部材と、前記端子と接続され、前記固体撮像素子からの信号を伝送するケーブルと、を具備することを特徴とする。
本発明の第2の撮像装置は、対物光学系と、前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、先端側が前記固体撮像素子に接続されるとともに、後端側が内側に電子部品を配置するための空間を形成するように折曲されたフレキシブル基板と、一端側が前記フレキシブル基板の外側のランド部に接続し、対置する側面に端子を有する接続部材と、前記端子と接続され、前記固体撮像素子からの信号を伝送するケーブルと、を具備することを特徴とする。
【0017】
それによって、基板のケーブル側配線部の配線スペースを小さくすることができ、内視鏡先端部の細径化ができる。
【0018】
基板後方の硬質長L1(図1)、L2(図11)についてはL1≒L2。理由は、従来例の場合、各電線を撮像部外側へ配線するので、各電線を広げなくてはならず、硬質長が必要。コネクタを介して配線する本発明の場合と大差なし。
【0019】
【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を具体的に説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態の撮像装置を示し、図2は第1の実施の形態を内蔵したビデオスコープを示し、図3はビデオスコープの外装金属の電気的接続状態を示し、図4は変形例における撮像装置の一部を示す。
【0020】
図2に示すように、ビデオスコープ1は可撓性を有する細長(長尺)の挿入部2と、この挿入部2の後端に接続される操作部3と、この操作部3から延出された可撓性のユニバーサルコード部4と、このユニバーサルコード部4の末端に設けられたスコープコネクタ部5とから構成されている。
【0021】
挿入部2は、硬質の先端構成部6と、この先端構成部6の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部7と、この湾曲部7の後端から操作部3の前端に延びる可撓性を有する可撓管部8とからなる。
操作部3にはアングルノブ9が設けられ、このアングルノブ9を操作することにより、湾曲部7を湾曲することができる。
【0022】
挿入部2内には照明光を伝送するライトガイドが挿通され、このライトガイドの後端側は操作部3からユニバーサルコード部4内を挿通され、スコープコネクタ部5のライトガイド入射端部11に固定されている。
【0023】
このライトガイド入射端部11を光源装置(図3は光源装置の筐体12の一部を示す)に接続することにより、光源装置内部のランプから供給される照明光を伝送し挿入部2の先端側の端面に伝送する。この端面の前に照明レンズ系13が取り付けられた照明窓が設けられ、この照明窓から照明光を出射する。
【0024】
出射された照明光により照明された患部等の被写体は照明窓に隣接する観察窓に取り付けられた(本発明の撮像装置の)第1の実施の形態の撮像部15を構成する対物レンズ系16により、その結像位置に光学像を結ぶ。この結像位置には固体撮像素子17(図1(A)参照)が配置され、光電変換する。
【0025】
この固体撮像素子17は信号処理回路部18、コネクタ19を介して信号ケーブル21の先端と接続され、この信号ケーブル21はライトガイドと同様に挿入部2、操作部3、ユニバーサルコード部4内を挿通され、スコープコネクタ部5の電気接点部22に接続される。
【0026】
図3に示すようにこの電気接点部22はさらに外部ケーブル23を介して図示しないビデオプロセッサに接続され、固体撮像素子17で光電変換された信号から標準的な映像信号に変換し、図示しないモニタに出力する。
【0027】
つまり、図2に示すようにスコープコネクタ部5は、そのコネクタ本体24にライトガイド入射端部11、電気接点部22等が設けられている。
また、操作部3の前端付近には処置具挿入口200が設けられ、この処置具挿入口200の内部でチャンネル25(図3参照)と連通している。
【0028】
先端構成部6には図1に示す撮像部15が内蔵されている。以下、図1を参照して撮像部15の具体的な構成を説明する。図1(A)は先端構成部6の長手方向での縦断面で撮像部15を示し、図1(B)は図1(A)のP方向からコネクタの上面付近を見た図を示し、図1(C)は図1(A)のQ−Q線断面図を示す。
撮像部15は対物レンズ系16と固体撮像素子17と信号処理回路部18とコネクタ19とケーブル21とを有する。
【0029】
対物レンズ系16は前群レンズ31と後群レンズ32に分かれている。前群レンズ31は前群レンズ枠33に取り付けられ、後群レンズ32は後群レンズ枠34に取り付けられている。これら前群レンズ枠33及び後群レンズ枠34は金属体で形成されている。これら両レンズ枠33、34は絶縁部材35を介して接続されている。
【0030】
この絶縁部材35の内面は両レンズ群31、32の光軸のズレを少なくするために全長にわたり一方向からの加工で段差なく形成されている。
先端構成部6への上記対物レンズ系16の固定は、固定用枠部材36を介して行われている。この固定用枠部材36の内面も絶縁部材35の内面同様、全長にわたり一方向からの加工で段差なく形成されている。
【0031】
この固定用枠部材36には前群レンズ枠33と絶縁部材35が嵌合して取り付けられている。また、絶縁部材35には前群レンズ枠33と後群レンズ枠34が嵌合している。
【0032】
固体撮像素子17の受光面150の上にはカバーガラス38が位置決めされて貼り付けられている。このカバーガラス38の受光面側には、接着剤浸み出し防止用の切り欠き39が全周又は部分的に設けられている。
【0033】
このカバーガラス38の側面には対物レンズ系16の光軸の受光面中心を位置決めするためのカバーガラス側基準面40が少なくとも一面ある。
後群レンズ枠34の後端には、上記カバーガラス側基準面40を合わせるレンズ枠側基準面41(図1(C)参照)が少なくとも一面同じように設けられている。
【0034】
カバーガラス側面(基準面含む)と後群レンズ枠34との間はエポキシ系又はシリコン系の接着剤42で例えば密封固定されている。
固体撮像素子17の電極部43には折り曲げ自在のフレキシブル基板30の一端がバンプ等により配線されている。このフレキシブル基板30上にはICチップ44、コンデンサ45等の電子部品が実装され、銅箔などによるパターンで回路が形成されている。
【0035】
このフレキシブル基板30は帯形状で両面に回路パターンが設けられている。また、実装スペースを小型化するためにフレキシブル基板30は前記電子部品の配設された側を内側にして長手方向の両端側をコの字状に折り曲げられている。
つまり、長手方向の両端からほぼ1/3の距離で、中央の部分(中央部と記す)に対してそれぞれ90°折り曲げ、この折り曲げられた2つの折り曲げ部が対向するようにコの字形状にされる。コの字形状のフレキシブル基板30における中央部の長さは固体撮像素子17の高さ方向のサイズとほぼ一致している。
【0036】
このフレキシブル基板30上に設けられたケーブル配線用のランド部46は図1(A),(B)のようにコの字の外側、つまり対向する2つの折り曲げ部の外側の面にそれぞれ設けられている(図1(A)の具体例では、ランド部46は上部側折り曲げ部の上面と下部側折り曲げ部の下面にそれぞれ設けられている)。
そして、一端にフレキシブル基板30のランド部46に接続される基板側端子48を有し、もう一端にケーブル21の各電線37が接続されるケーブル側端子49を有するコネクタ19がフレキシブル基板30に隣接する後方に設けられている。つまり、ケーブル21の各電線37は接続部材としてのコネクタ19を介してフレキシブル基板30に接続される構造になっている。
【0037】
このコネクタ19はほぼ厚みが小さい略正方形の板形状で、一方の面にはその上部寄りの位置と下部寄りの位置にそれぞれ複数の基板側端子48がほぼL字形状に延出され、側方から見た場合コの字形状となり、他方の面には左右の位置にラインに沿うようにケーブル側端子49が延出されている。
【0038】
つまり、このコネクタ19の基板側端子48の形状はフレキシブル基板30のコの字形状に合わせてあり、このコネクタ19は、フレキシブル基板30をコの字に折り曲げる際の治具の機能をも兼ねている。
【0039】
また、コネクタ19の基板側端子48とフレキシブル基板30のランド部46とは例えばレーザ半田等で接続されている。このコネクタ19とフレキシブル基板30との間には、エポキシ系又はシリコン系の接着剤42等が充填され、折り曲げたフレキシブル基板30を固定している。
【0040】
このコネクタ19は図1のように略正方形でない他の形でもかまわないし、また1体構造でなくても図4に示す変形例のように2体構造の第1コネクタ51と第2コネクタ52からなるコネクタ53でもかまわない。図4(A)は側方から見たフレキシブル基板30及びコネクタ53付近を示し、図4(B)は図4(A)のR方向から見たフレキシブル基板30及びコネクタ53を示す。
【0041】
図4から分かるようにフレキシブル基板30の折り曲げ方は図1とは異なる。図1ではフレキシブル基板30は長手方向の断面でコの字状の曲げられていたが、図4では長手方向に対し直角方向の断面でコの字状の曲げられている。
【0042】
この変形例では、フレキシブル基板30の後端にはランド部が設けられ、第1のコネクタ51と第2のコネクタ52の基板側端子48が各々半田54で接続後第1のコネクタ51と第2のコネクタ52の凹部及び凸部からなる係止部を係合して一体にしてある。このコネクタ53も前記コネクタ19と同様、フレキシブル基板30の折り曲げ治具を兼ねている。
【0043】
図1に示すようにケーブル21の各電線37は基板側端子48の反対側に位置するケーブル側端子49に各々半田付けで接続される。
フレキシブル基板30にコネクタ19を接続後ケーブル21をコネクタ19に配線しても構わないし、またその逆に先にコネクタ19とケーブル21を配線後、コネクタ19をフレキシブル基板30に固定してもよい。
【0044】
固体撮像素子17からケーブル配線部までの電装部はシールド枠55で全周を覆われている。このシールド枠55は金属体の後群レンズ枠34に固定されている。このシールド枠55と後群レンズ枠34は電気的に導通している。また、このシールド枠55の外側は、第2の絶縁部材56で被覆されている。
【0045】
ケーブル21はコネクタ19を介してフレキシブル基板30に配線されるためフレキシブル基板配線部57の厚み方向の配線スペースd1は、基板側端子48より僅かに大きい程度となり、図11の従来例の配線スペースd2(電線112の外皮程度)より小さくできる。つまり、d1<d2。
【0046】
次に図3を参照してビデオスコープ1の外装金属について説明する。
図3は高周波処置具61を使用した状態におけるビデオスコープ1のシャーシ又は外装金属の電気接続状態を示している。
【0047】
高周波電源59に接続された高周波処置具61は処置具挿入口200から処置具チャンネル25内に挿通され、患者62の体腔内のポリープ等に切除用ワイヤのループが引っかけられている。また、患者プレート63は患者62の体部等に広い面積で接触している。
【0048】
撮像装置からのケーブル21の長さは、一般には修理性を考慮して、ビデオスコープ1の全長よりかなり長くしてある。その余裕分はスコープコネクタ部5内に巻かれて収納されている。
【0049】
ケーブル21に電流が流れると、ケーブル21からノイズが発生し、特に前記ケーブル21が巻かれた部分には、磁界が強く発生する為、放射ノイズ64の発生はビデオスコープ1全体の中で一番強い。つまりスコープコネクタ部5が一番ノイズを発生しやすい。
【0050】
一方、ビデオスコープ1の外装金属(シャーシ)は大きく分けて4つに分かれる。つまり、挿入部外装金属65、操作部外装金属66、ユニバーサルコード部外装金属67、スコープコネクタ部外装金属68の4つである。各外装金属の表面は、一般には絶縁性樹脂で覆われている。
しかし、部分的にスコープ外表面に外装金属の一部が露出している場合がある。
【0051】
図3はそれをかなり極端に書いた絵である。挿入部外装金属65は、絶縁性樹脂部材69で覆われているがその他の部分の各外装金属はムキ出しになっている。
各外装金属どうしの電気的接続状態は次の通りである。
【0052】
挿入部外装金属65と操作部外装金属66とユニバーサルコード部外装金属67は電気的に導通しており、かつ撮像装置の電気回路(図示しない)のGND70からは浮いている(接続されていないことを×で示している)。更に光源装置の筐体12やビデオプロセッサ(図示しない)の筐体からも電気的に浮いている。
【0053】
スコープコネクタ部外装金属68は上記挿入部外装金属65と操作部外装金属66とユニバーサルコード部外装金属67の各外装金属からは電気的に浮いており、かつ撮像装置の電気回路等、患者回路のGND70とは導通している。更に、光源装置の筐体12やビデオプロセッサの筐体からは電気的に浮いている。
【0054】
次に作用を説明する。
物体像は撮像部15を形成する対物レンズ系16でその結像位置に配置された固体撮像素子17に結像され、電気信号に変換される。そして、撮像部15内の信号処理回路18で増幅され、ケーブル21を介してビデオプロセッサに送られ、信号処理され、標準的な映像信号に変換され、モニタ(図示しない)上に映し出される。
【0055】
この撮像部15は帯形状のフレキシブル基板30にICチップ44等の電子部品を実装した後、コネクタ19によりコの字状に屈曲させると、各基板側端子48はフレキシブル基板30の各ランド部46に簡単に一致するように位置決めできる。従って、この状態で接着剤42で固定し、その後レーザ光での半田付けにより各基板側端子48をランド部46に簡単に接続することができる。
【0056】
この場合、コネクタ19は予め設定された間隔(図1(B)の上下方向、図1(C)ではx方向)で基板側端子48が形成され、かつ端子48のサイズも小さくしているので、ランド部46の幅を小さくしても十分に半田付けすることができる。また、基板側端子48の厚さ(図1(C)のy方向)も小さくでき、半田付けした場合、フレキシブル基板30から突出する部分を小さくできる。つまり、図1(A)の配線スペースd1を小さくできる。
【0057】
また、フレキシブル基板30の一端のインナリードを固体撮像素子17の電極部43にバンプ接続で簡単に接続できる。このバンプ接続をフレキシブル基板30とコネクタ19との接続前に行っても良い。なお、バンプ接続付近は絶縁性の樹脂で封止される。
【0058】
また、コネクタ19のケーブル側端子49はケーブル21側に突出しているので、ケーブル21の各電線37をあまり引き回すような配線を必要としないで、容易に接続することができる。つまり、撮像部15の硬質長を短い状態で十分に接続できる。
【0059】
次に図3について作用を説明する。スコープの中で一番放射ノイズが発生しやすい所はスコープコネクタ部5である。コネクタ部外装金属68の電気的接続状態は構成の所で説明したようになっているため、発生したノイズはコネクタ部外装金属68を通って電気回路GND70に流れる。つまり、ノイズの放射が防止できる。
【0060】
図3のようにスコープの処置具挿入口200から高周波処置具61を通し、高周波処置を行うと、挿入部外装金属65に高周波処置具61から高周波電流60が洩れる。
【0061】
しかし、挿入部外装金属65、操作部外装金属66、ユニバーサルコード部外装金属67は導通しているもののその他の部分からは電気的に浮いているため、術者の手が例えば操作部外装金属66は導通しているものの、その他の部分からは電気的に浮いているため、術者の手以外の部分が他の金属体にどこにも触れていなければ、術者が感電することはなく、電気的安全性は確保されている。
【0062】
仮に上記挿入部外装金属65、操作部外装金属66、ユニバーサルコード部外装金属67の外装金属が、スコープコネクタ部外装金属68と同様、電気回路のGND70に落ちていれば、上記のケースの場合、術者は感電する可能性がある。
【0063】
図3ではスコープコネクタ部外装金属68のみ、他の外装金属から電気的に浮いている例を示しているが、その構造は、別にスコープコネクタ部外装金属68だけに限らない。ユニバーサルコード部外装金属67とスコープコネクタ部外装金属68の両方でも良い。
【0064】
つまり、(挿入部及び操作部を除く)ユニバーサルコード部以降の外装金属部分でノイズを輻射し易い部分を患者回路のGNDと導通させ、ノイズの輻射を低減し、一方操作部より前側の外装金属部分はGNDから浮かせるようにして安全性を確保している。
【0065】
後群レンズ枠34の後端に設けられたレンズ側基準面41に固体撮像素子17のカバーガラス側基準面40を合わせることでx軸方向の調整のみで光軸と受光面中心の位置合わせが簡単に行える。
【0066】
本実施例の絵(図1(C))では基準面は一つであるが、構成の中の文中にも示してあるように、2面でも構わない。その場合は、一義的に光軸と受光面中心が位置決めされる。
【0067】
後群レンズ枠34に固体撮像素子17のカバーガラス38が直に接着固定されているので撮像部15の全長が短くできる。また、カバーガラス38の上に別体のガラス部材を貼る必要がカバーガラス38に基準面を設けることでなくなったのでその分接着層が少なくゴミが入りにくくできる。
【0068】
カバーガラス38の受光面側に切り欠き39が設けられているので、受光面上にカバーガラス38を位置決めして接着するとき、その接着剤の浸み出しが、カバーガラス側面に流れ出ないようになっている。カバーガラス側基準面40に接着剤が付着することを防止できる。
【0069】
第1の実施例での基板後方の硬質長L1は、従来例(図11)の硬質長L2と変わらない。従来例の場合は各電線112を撮像部外側へ配線するので各電線112を拡げるスペースが必要だが、第1の実施例の場合は不要となる。その分コネクタ19のスペースが必要になるので、結局L1≒L2となっている。
【0070】
このように本実施の形態よれば、コネクタ19を採用することにより撮像部15を製造し易い構造にでき、かつ撮像部15の(光軸方向の)硬質長を従来例とほぼ同様に保ったまま、撮像部15の(光軸と直交する方向の)高さ或いは幅方向のサイズを小さくできる。
従って、撮像部15を低コストで提供できると共に、この撮像部15を収納した先端構成部6の細径化を実現できる。
【0071】
(第2の実施の形態)
図5は第2の実施の形態におけるコネクタ71を示す。このコネクタ71はそのコネクタ本体72の上下及び左右の側面に埋め込まれるようにして或いは内部を通って端子73が貫通している。
つまり、本コネクタ71は基板側とケーブル側の端子がパターンを介して接続されることなく、直接接続された構造となっている。
【0072】
コネクタ本体72からケーブル側或いは基板側に突出する端子73の長さ、例えばs1、s2は同じ長さであっても良いし、異なる長さであっても良い。
また、端子73同士の間隔例えば、T1、T2も同じ間隔であっても良いし、異なる間隔であっても良い。
【0073】
コネクタ本体72の断面形状は長方形でなくても異形や円形や多角形でも良い。また、端子73の太さはその端子73に流れる電流の大きさに応じて太さを各端子73で変えるようにしても良い。
また、コネクタ本体72の材質は絶縁体であれば良く、例えばセラミックや電気絶縁性の樹脂でも良い。
【0074】
また、コネクタ本体72に対して各端子73を着脱自在にしても良い。このようにすると、端子73が断線した場合、その端子73のみ交換することにより修理ができる。
【0075】
また、図5の符号74で示す端子のように曲げても良い。このようにすると、フレキシブル基板30上の複雑な配線パターンにも対応できる。また、フレキシブル基板30上に実装された電子部品の電極部或いは導体部に接続するのに利用することもできる。
【0076】
その他は第1の実施の形態と同様の構造である。また、本実施の形態の作用及び効果は第1の実施の形態と同様である。
【0077】
(第3の実施の形態)
図6は第3の実施の形態おけるケーブル接続部を示す。第1の実施の形態のコネクタ19は基板側端子48及びケーブル側端子49は金属端子であるのに対し、本実施の形態におけるコネクタ75は第1の実施の形態と同様に基板側端子48を有するが、ケーブル側端子は金属端子でなく、回路パターン76しかない(回路パターンでケーブル側端子が形成されている)。
【0078】
ケーブル21はケーブル口金77で固定され、各電線(本実施の形態では同軸ケーブル37)はそれぞれ半田突起81と導通し、回路パターン76とは異方性導通シート78を介して配線される。
図7に示すように、ケーブル21は長手方向に垂直に切断され、切断面から1mm程度総合シールド21a及び総合被覆体21bがストリップされる。
【0079】
次に図8に示すように同軸ケーブル37がぎっしりつまり、お互いに動かない程度に固定できるような内径を有し、長さ2mm程度の金属製のケーブル口金77をケーブル21のストリップ部分に図7の矢印で示す方向から押し込むようにする等して各同軸ケーブル37を覆うようにかぶせる。
【0080】
このようにして図8に示すようにケーブル口金77は総合被覆体21bと同軸ケーブル37の間で総合シールド21aを中へ挿し込んだ部分でケーブル口金77と圧接して電気的に接続するように取りつけられる。
【0081】
ケーブル口金77の先端面は同軸ケーブル37の切断面より約0.5mm程度上にくるように配置される。この段差部分に透明絶縁樹脂79を流し込み、硬化させる。その後、同軸芯線37aへ向けてレーザ光を照射することによって導電ホール80を形成する。
導電ホール80内に半田層を形成しケーブル口金77先端面より上部に飛び出すようにして半田突起81を形成する。
【0082】
つまり図8のように透明絶縁樹脂79で覆われた先端面に同軸芯線37aと導通している半田突起81が各導電ホール80内に配置されることになる。なお、ケーブル口金77は総合シールド21aと導通している。
【0083】
図6に戻り、このように端面形成されたケーブル21を厚み方向にのみ導電性を有する異方性導電フィルム78を介してコネクタ75の回路パターン76に接続する。
【0084】
異方性導電フィルム78は半田突起81とこれに対応する回路パターン76との間に180゜C前後まで温度を上げ圧力および/又は超音波振動をかけることによって導通、接着することができる。その他は第1の実施の形態とほぼ同様の構成である。また、その作用も第1の実施の形態とほぼ同様である。
【0085】
本実施の形態によれば、第1の実施の形態の効果の他にさらに撮像部の光軸方向のサイズ(硬質長)を小さくできる。
また、ケーブル端面にパイプ形状のケーブル口金77を用いたことにより、各芯線の位置が正確に定まりケーブル接続作業が安定する。
異方性導電シート78の位置は、別にケーブル側に限らなくても良い。基板側でも良いし、基板側とケーブル側の両方で採用しても良い。
【0086】
図9は内視鏡装置85全体の各電線を示したものである。この内視鏡装置85は例えば第3の実施の形態のビデオスコープ(電子内視鏡)1と、このビデオスコープ1が接続される光源装置86と、ビデオスコープ1の電気接点部22が信号接続ケーブル87を介して接続されるビデオプロセッサ88とからなる。
【0087】
固体撮像素子17等を有する撮像部15はケーブル21を介して電気接点部22に接続されている。また、操作部3に設けたスイッチ89もリモコンケーブル90を介して電気接点部22に接続され、スコープコネクタ部5の前端側に設けられ、光源装置86内の第1の電気回路91に接続される電気接点91も制御信号ケーブル92を介して電気接点部22に接続されている。これらのケーブルと接続された電気接点部22は電気コネクタ93を介して信号接続ケーブル87と接続され、この信号接続ケーブル87はビデオプロセッサ88の第2の電気回路94と接続される。
【0088】
図10は図9のC部の詳細図。接点ピン(オス)95にはビデオスコープ1内に配設された各電線が半田102により接続されている。ケーブル21は複数本からなる駆動信号ケーブル96(図10は1本)と複数本からなる出力信号ケーブル97(図10は1本)とからなる。
【0089】
電磁波を吸収するフェライト製の電磁吸収体98が少なくとも駆動信号ケーブル96と制御信号ケーブル92上に設けられている。
ちなみに、制御信号ケーブル92は例えばビデオスコープ1に供給される光源装置86からの光量を制御するための信号線である。
【0090】
電磁吸収体98は各ケーブルに対して、例えばシリコン系等の絶縁性接着剤99で固定されている。
基板100の裏側に充填された絶縁性接着剤99は接点ピン(オス)95と基板100との間の水密を確保している。
【0091】
また電気コネクタ22の配線部は金属体101で覆われてシールドされている。
上記接点ピン(オス)95はそれぞれ接点ピン(メス)103に接続される。接点ピン(メス)103は電気コネクタ93の基板104に固定されている。
【0092】
以上の様な構成としたため、ビデオプロセッサ88から発生する不要輻射ノイズが電磁吸収体98により伝播するのを未然に遮断でき、確実なシールドが行え、装置全体の不要輻射ノイズを低減できる。
【0093】
なお、第1の実施の形態等では撮像装置を形成する基板としてフレキシブル基板30で説明したが、フレキシブル基板30に限定されるものでなく、リジットの基板でも良い。
【0094】
[付記]
1.対物光学系と、
前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接続され、電子部品が実装される基板と、
前記固体撮像素子からの信号を伝達するケーブルと、
前記基板のランドに接続される端子と、前記ケーブルが接続される端子とを有する接続部材と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【0095】
2.前記基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
【0096】
3.対物光学系と、
前記対物光学系を保持する保持部材と、
前記対物光学系の結像位置に配置されるカバーガラス付きの固体撮像素子と、
を有する撮像装置において、
前記対物光学系と前記固体撮像素子との光学調整を行うための基準面を、前記保持部材と前記カバーガラスに設けたことを特徴とする撮像装置。
【0097】
4.先端部に撮像手段を備えた長尺の挿入部と、
前記挿入部の基端に接続された操作部と、
前記操作部から延出された可撓性のコード部と、
前記挿入部先端から出射する照明光を供給する光源装置と、前記撮像手段に対する信号処理を行うビデオプロセッサとに前記コードを連結するコネクタ部とを有し、
前記光源装置と前記ビデオプロセッサの外装金属に対し、電気的に導通していない外装金属を有する内視鏡において、
挿入部及び操作部以外の外装金属を挿入部及び操作部から絶縁し、かつ電気回路のグランドに導通させたことを特徴とする電子内視鏡。
【0098】
5.前記コネクタ部の外装金属が前記GNDに導通することを特徴とする付記4記載の電子内視鏡。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板のランドに合うように設定された基板側端子をランドに容易に接続でき、撮像装置のサイズを小さくできると共に、ケーブルの引き回しも小さくして接続部材に容易に接続できるので硬質長も小さく、しかも安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の撮像装置を示す図。
【図2】第1の実施の形態を内蔵したビデオスコープを示す斜視図。
【図3】ビデオスコープの外装金属の電気的接続状態を示す模式図。
【図4】変形例における撮像装置の一部を示す図。
【図5】本発明の第2の実施の形態におけるコネクタを示す斜視図。
【図6】本発明の第3の実施の形態におけるコネクタとケーブルとの接続部付近を示す図。
【図7】ケーブルのコネクタ接続側の端部にケーブル口金を取り付ける説明図。
【図8】ケーブルのコネクタ接続側の構造を示す斜視図。
【図9】内視鏡装置の全体構成図。
【図10】電気接点部と信号接続ケーブルとの接続部の構造を示す断面図。
【図11】従来例の撮像装置の概略の構造を示す図。
【符号の説明】
1…ビデオスコープ
2…挿入部
6…先端構成部
15…撮像部
16…対物レンズ系
17…固体撮像素子
18…信号処理回路
19…コネクタ
21…信号ケーブル
31…前群レンズ
32…後群レンズ
38…カバーガラス
32…接着剤
37…電線
44…ICチップ
45…コンデンサ
46…ランド部
48…基板側端子
49…ケーブル側端子
55…シールド枠
57…フレキシブル基板配線部
Claims (2)
- 対物光学系と、
前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、
先端側が前記固体撮像素子に接続されるとともに、後端側が内側に電子部品を配置するための空間を形成するように折曲されたフレキシブル基板と、
一端側が前記フレキシブル基板の外側のランド部に接続し、後端側に突出する端子を有する接続部材と、
前記端子と接続され、前記固体撮像素子からの信号を伝送するケーブルと、
を具備することを特徴とする撮像装置。 - 対物光学系と、
前記対物光学系の結像位置に配置される固体撮像素子と、
先端側が前記固体撮像素子に接続されるとともに、後端側が内側に電子部品を配置するための空間を形成するように折曲されたフレキシブル基板と、
一端側が前記フレキシブル基板の外側のランド部に接続し、対置する側面に端子を有する接続部材と、
前記端子と接続され、前記固体撮像素子からの信号を伝送するケーブルと、
を具備することを特徴とする撮像装置。
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