JP3850077B2 - Endoscope device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子を内視鏡の挿入部の先端部に配設した内視鏡に関し、特に、挿入部の先端部の細径化を図る内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長な挿入部を体腔内に挿入して、体腔内を観察する医療用の内視鏡や機械及び化学プラントなどの管内、或いは、機械内の観察及び検査に用いる工業用の内視鏡が広く利用されている。
【０００３】
これら内視鏡には挿入部の先端部に、固体撮像素子（以下ＳＩＤと略記する）などを備えた撮像装置を配設した電子内視鏡がある。この電子内視鏡は、ＳＩＤを内蔵した細長な挿入部の先端部を、細径で曲がりくねった管内や管腔内に挿入しなければならないので先端部の外径寸法を細径化することが望まれていた。また、体腔内に挿入される電子内視鏡では、挿入部を細径にして、内視鏡の挿入部を少しでもスムーズに挿通して、患者の苦痛を和らげることが望まれていた。
【０００４】
一般的に、被写体像は、内視鏡の先端部に配設されている撮像装置を構成する対物レンズを介して、ＳＩＤの撮像面に結像するようになっている。このＳＩＤの前記対物レンズの逆方向には信号処理回路を構成する１枚ないし２枚の回路基板が配設されており、この回路基板とＳＩＤから延出する外部リードとが半田などによって固定されている。また、前記回路基板には外部装置である信号処理装置（ビデオプロセッサ）から延出する信号ケーブルの信号線が接続されている。このことにより、前記ＳＩＤの入出力信号であるＳＩＤ駆動信号やＳＩＤ出力信号及びＳＩＤ駆動電源などが前記信号ケーブル，回路基板を介してＳＩＤに伝送される。
【０００５】
前記回路基板上には駆動及び信号処理を行う周辺回路を構成する、ＳＩＤに供給する電源を整流したり、ノイズを除去したりするコンデンサや、ＳＩＤ出力を処理するＩＣや、抵抗などの電気部品が搭載されている。前記ＳＩＤとビデオプロセッサとの配線は、同軸線、単純線混合の複合ケーブルによって行われており、配線の一部としてジャンパー線が用いられている。前記ジャンパー線は特に、周辺回路を搭載した回路基板の表面と裏面とを接続するのに有効である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にコンデンサや、ＩＣ、抵抗などを搭載した回路基板の幅寸法と、ＳＩＤパッケージの幅寸法とが略々同寸法に作られていたため、ジャンパー線によって回路基板の表面側と裏面側とを接続する場合、ジャンパー線が基板外周面より外側にはみ出すことによって、撮像装置が大きくなる要因になっていた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像装置の更なる小型化を図って、内視鏡の挿入部の先端部を細径にした内視鏡を提供することを目的にしている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の内視鏡装置は、被検体に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられ前記被検体の像を撮像するための撮像素子と、表面側に配置された、前記撮像素子を駆動するための電気信号線の外部導体と電気的に接続可能な駆動信号線ＧＮＤ接続部と、裏面側に配置された、前記撮像素子から延出したＧＮＤ端子と電気的に接続可能な撮像素子ＧＮＤ接続部とが設けられた回路基板と、前記回路基板の前記駆動信号ＧＮＤ接続部と前記撮像素子ＧＮＤ接続部とを電気的に接続するとともに、前記回路基板における一側面側の外周に形成された切り欠き部に沿って設けられた、当該切り欠き部の切り欠き深さより細径の線径を有するケーブルと、とを有することを特徴とする。
本発明の第２の内視鏡装置は、被検体に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられ前記被検体の像を撮像するための撮像素子と、前記撮像素子の信号処理を行うための回路基板と、前記回路基板の表面側に配置された、前記撮像素子を駆動するための電気信号線の外部導体と電気的に接続可能な駆動信号線ＧＮＤ接続部と、前記回路基板の裏面側に配置された、前記撮像素子から延出したＧＮＤ端子と電気的に接続可能な撮像素子ＧＮＤ接続部と、前記駆動信号ＧＮＤ接続部と前記撮像素子ＧＮＤ接続部とを電気的に接続するとともに、前記回路基板における一側面側の外周に形成された切り欠き部に沿って設けられた、当該切り欠き部の切り欠き深さより細径の線径を有するケーブルと、とを有することを特徴とする。
本発明の第３の内視鏡装置は、第１または第２の内視鏡装置において、前記ケーブルは被覆の無いジャンパー線であることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、回路基板上の配線に被覆の無いジャンパー線を用いることにより、被覆のあるジャンパー線に比べて、被覆厚分だけ撮像装置の小型化を図れる。
【００１０】
【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説明する。
図１ないし図３は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡装置の概略構成を示す説明図、図２は撮像ユニットの概略構成を説明する内視鏡の先端部の長手方向断面図、図３は撮像ユニットを構成する周辺回路基板の配線状態を示す説明図である。
【００１１】
図１に示すように内視鏡装置１０は、例えば体腔内に挿入可能で挿入部２ａの先端部２ｂに対物レンズやＣＣＤなどの固体撮像素子（以下ＳＩＤと略記する）を配設して形成された撮像ユニット１を内蔵した内視鏡２と、この内視鏡２の外部装置であって内視鏡２に設けられている図示しないライトガイドファイバなどを介して照明光を供給する光源装置３や前記内視鏡２の先端部２ｂに配設した撮像ユニット１のＳＩＤへ駆動電源の供給やＳＩＤの撮像面に結像した被写体像の信号処理制御などを行なう信号処理装置であるビデオプロセッサ４を有する周辺装置５と、このビデオプロセッサ４に伝送された電気信号を変換した映像信号を受けて内視鏡画像を画面上に表示するモニタ６などによって構成されている。
【００１２】
前記内視鏡２は、体腔内などに挿入される挿入部２ａと、この挿入部２ａの手元側に位置する操作部２ｃと、この操作部２ｃの側部から延出するユニバーサルコード９などで構成されており、このユニバーサルコード９の手元側端部には前記周辺装置５に着脱自在に接続されるユニバーサルコネクタ９ａが設けられている。
【００１３】
前記撮像ユニット１内に内蔵されているＳＩＤを駆動する駆動電源の供給やＳＩＤの撮像面に結像して光電変換された被写体像の電気信号の送受は、前記挿入部２ａ，操作部２ｃ及びユニバーサルコード９内を挿通する複数の信号線からなる信号ケーブル７によって行われる。
【００１４】
なお、前記撮像ユニット１，ビデオプロセッサ４及び前記撮像ユニット１と前記ビデオプロセッサ４とを接続する信号ケーブル７とによって撮像装置８が構成されている。
【００１５】
図２に示すように撮像ユニット１は、対物レンズ群２０と撮像部３０とで構成されている。
前記撮像部３０は、ＳＩＤチップ３１，セラミックベース３３，コバール板３３ａ，カバーガラス３４及び複数の外部リード３６，３６，…とで主に構成されており、このＳＩＤチップ３１に配設されたカバーガラス３４の前面に設けられているフィールドレンズ３２をＳＩＤホルダー２５に一体的に固定している。
【００１６】
前記対物レンズ群２０は、第１のレズ枠２１，第２のレンズ枠２２，第３のレンズ枠２３及び絶縁枠２４とで構成されており、前記第１のレンズ枠２１及び第２のレンズ枠２２には必要な光学レンズが組み込まれている。そして、前記対物レンズ群２０でとらえた光学像が前記ＳＩＤチップ３１の撮像面に結像するように第１のレンズ枠２１と第２のレンズ枠２２との位置関係を調節してピント出し調整を行った後、この対物レンズ群２０をＳＩＤホルダー２５に水密に接着固定している。
【００１７】
前記撮像部の電装部である外部リード３６は、駆動系外部リード３６ａと画像出力系外部リード３６ｂとに分けられている。
前記駆動系外部リード３６ａにはコの字板４６を通して信号ケーブル７の同軸線７１ａの芯線７１ｂが電気的に接続され、前記画像出力系外部リード３６ｂにはＩＣチップ４１、コンデンサ４４等を搭載して周辺回路を形成する回路基板４０の回路パターン４７に電気的に接続されている。
【００１８】
前記ＩＣチップ４１は、回路基板４０にダイボンディングされた後、ボンディングワイヤ４２により配線され、封止樹脂４３によって封止されている。
【００１９】
本実施例では図２及び図３に示すようにＧＮＤの配線に、回路基板４０の表面側と裏面側とを接続する被覆のない例えば軟銅線からなるジャンパー線７７を使用し、このジャンパー線７７が回路基板４０の外周面から出っ張ることがないように、切り欠き部４８を形成している。この切り欠き部４８を形成する際、前記ジャンパー線７７に被覆のないジャンパー線７７を使用しているので、ジャンパー線７７の線径よりやや大きめの切り欠き部４８を形成することにより、切り込み量を小さくして回路基板４０の小型化を図っている。
【００２０】
なお、前記ジャンパー線７７の一端は、信号線７１の外部導体とＧＮＤとを束ねてコの字板４６に半田によって電気的、機械的に接続固定され、他端を画像出力系外部リード３６ｂのＧＮＤ端子に電気的に接続している。
【００２１】
また、前記撮像部３０には補強接着剤層８１、絶縁接着剤層８２、充填接着剤層８３などが設けられており、各接着剤層によって電気部品等を段階的に覆う一方、最外装にシールド枠２６を設け、このシールド枠２６に熱収縮チューブ２７を被覆して絶縁構造に構成している。
【００２２】
さらに、前記ジャンパー線７７のように細かいきんくのある線の材質を軟銅線の代わりに銀メッキ高張力銅合金とすることにより、曲げに対する耐性が向上して断線などの不具合を無くせる。
【００２３】
このように、周辺回路基板の表面側と裏面側とを切り欠き部を介して接続する配線に被覆のないジャンパー線を使用することによって、ジャンパー線が周辺回路基板の外周面から出っ張らないように形成する切り欠き部の切り込み量を最小にして周辺回路基板の小型化を図ることができる。このことにより、撮像部の細径化、しいては内視鏡の先端部の細径化が可能になる。
【００２４】
また、周辺回路基板の配線に被覆のないジャンパー線を使用することによって、予めジャンパー線の長さを決め、各ジャンパー線の長さ毎に所定の長さだけ被覆を剥がす作業が不要になると共に、ジャンパー線の硬度が全長に渡って一定になるので配線時の３次元的なフォーミング作業が向上して、撮像部組立の作業性が大幅に向上させることができる。
【００２５】
なお、図２に示すように信号ケーブル７は、複数の同軸線と複数の単純線とからなる信号線７１を寄り合わせ、その外周に図示しない総合シールドを巻き、この総合シールドの外周に、前記信号線７１を保護するため例えば合成樹脂からなるケーブル保護チューブ７２を設けて構成されている。このケーブル保護チューブ７２端部には信号線７１とケーブル保護チューブ７２とを一体的に連結固定する糸巻部７３が設けられている。
【００２６】
このように、信号線とケーブル保護チューブとを一体的に連結固定する糸巻部をケーブル保護チューブ端部に設けることによって、内視鏡の挿入部を湾曲させたときなどに信号線とケーブル保護チューブとが一体になって伸縮するので、信号線を保護するケーブル保護チューブだけが引けて、信号線等がむき出しの状態になって断線することを防止して、信号線の耐性の向上を図ることができる。
【００２７】
また、図２に示すように対物レンズ群２０のＳＩＤ側を構成する第２のレンズ枠２２のＳＩＤ側外周面に、接着剤を流し込んで溜めておくことのできる接着剤溜まりとなる凹部２２ａを設けられている。この凹部２２ａに接着剤を溜めておくことにより、第２のレンズ枠２２がＳＩＤホルダー２５に確実に接着固定される。そして、外観がほとんど同じ形状で光学特性である明るさやしぼりなどが異なる前記対物レンズ群２０については、レンズの種類を外観を見て判別することができるよう、前記第２のレンズ枠２２のＳＩＤ側外周面に設ける凹部２２ａを判別手段としている。即ち、前記第２のレンズ枠２２のＳＩＤ側外周面に設ける凹部２２ａの本数を変えることによって、対物レンズ群２０の明るさや絞りの判別が行えるようにしている。本図においては第２のレンズ枠２２に２本の凹部２２ａを設けている。
【００２８】
このように、対物レンズ群を構成するＳＩＤ側のレンズ枠のＳＩＤ側外周面に接着剤溜まりと対物レンズ群の光学特性の判別手段となる凹部を設けることによって、レンズ枠とＳＩＤホルダーとの接着信頼性を大幅に向上させることができると共に、外観が略々同形状の対物レンズ群の光学特性を凹部の本数によって容易に識別することができる。このことにより、撮像部の組立効率が向上する。
【００２９】
さらに、前記シールド枠２６とＳＩＤホルダー２５とは放射ノイズの防止や外部から受けるノイズによる悪影響を防止するため、電気的に導通されていることが望ましい。一般的にＳＩＤホルダー２５は、対物光学系の一部であるので、黒色部材を塗装や蒸着、腐食処理等の黒染処理によって、このＳＩＤホルダー２５の内周面に黒染部を設けるようにしていた。しかし、ＳＩＤホルダー２５の内周面に黒染処理を施す際、内周面だけに選択的に処理を施すことが理想的であるが、ほとんどの場合外周面にも黒染処理が施されてしまう。このため、シールド枠２６とＳＩＤホルダー２５との電気的導通を図るために、意図的に黒染部を取り除く作業を行わなければならず、この作業が煩わしいものであった。そこで、本実施形態では図２に示すようにＳＩＤホルダー２５の外周面とシールド枠２６の内周面とを重ね合わせて電気的導通を図るのではなく、図３に示すようにＳＩＤホルダー２５の端面をシールド枠２６の端面に突き当てて導通を図っている。
【００３０】
このように、シールド枠及びＳＩＤホルダー両者の端面どおしを突き当てて導通を図ることによって、シールド枠の内周面とＳＩＤホルダの外周面との導通を図るために、シールド枠の内周面の黒染部を除去する作業を無くして、シールド効果を確実に得ることができる。
【００３１】
ところで、撮像部３０を構成する回路基板４０上には、例えばＳＩＤチップ３１に供給する電源を整流したり、ノイズを除去したりするコンデンサとしてチップコンデンサなどの電気部品が用いられている。しかし、このチップコンデンサが小さいため、回路基板４０上にチップコンデンサを配置する際、正規の位置に配置させることが難しく、実装密度を低下させる要因の１つになっていた。このため、実装部品の実装精度の向上が望まれていた。
【００３２】
図４に示すように本実施形態においてはチップコンデンサ５１やチップコンデンサ５２を実装するにあたって、チップコンデンサ５１の横幅寸法ａと回路基板４０上の回路パターン５１ａの幅寸法ｂとを略々同寸法に設定して、半田付け後に、チップコンデンサ５１の位置ずれを防止している。なお、チップコンデンサー５２についても同様であり、コンデンサー５２の幅寸法ｃに対する回路パターン５２ａの幅寸法ｄとを略々同寸法に設定している。
【００３３】
即ち、チップコンデンサと、このチップコンデンサが接続される回路パターン（ランド）幅とを略同寸法にすることにより、半田が溶融したときチップコンデンサが溶融半田の表面張力によって、所定の実装位置から位置ずれすることなく配置されるようになっている。
【００３４】
このように、回路基板上に実装される電気部品の幅寸法に対する回路パターンの幅寸法を略々同寸法に設定することにより、半田が溶融したとき実装部品の位置を溶融半田の表面張力で保持して、実装部品の位置ずれを防止して所定の位置に実装することができる。このことにより、実装部品の実装精度が向上して実装密度が高まり小型化が可能になって、内視鏡の挿入部を小型化して患者の苦痛軽減、術者の操作性の向上が図れる。
【００３５】
ところで、内視鏡を構成する際、ＳＩＤパッケージが１種類だけしか用意されていない場合、異なる内部レイアウトになる異機種の内視鏡を構成することが難しく、設計の自由度が損なわれるという問題があった。そこで、図５に示すように本実施形態では同一種類のＳＩＤチップ６１を、図に示すように左下端部に切り欠き部６２ａを形成したＳＩＤパッケージ６２と、右下端部に切り欠き部６３ａを形成したＳＩＤパッケージ６３とに実装している。
【００３６】
このように、同一のＳＩＤチップを、左下端部に切り欠き部を有するＳＩＤパッケージと右下端部に切り欠き部を有するＳＩＤパッケージとに実装して２種類のＳＩＤパッケージを構成することにより、レイアウトに適したＳＩＤパッケージを選択的に使用することができる。このことにより、異なる内部レイアウトをもつ異機種の内視鏡の構成が可能になって設計の自由度が増す。
【００３７】
ところで、電子内視鏡ではシールド性を確保するためにＳＩＤチップ及び周辺回路基板を金属製のシールド枠で覆って撮像ユニットとして構成しているが、湾曲部を湾曲させた際などに撮像ユニットに外力が働き、この外力が周辺回路基板に直接的な影響を与えて導通不良などの電気的な不具合を生じさせることがあった。そこで、図６に示すように本実施形態においては撮像ユニット８０に加えられた外力が回路基板８１に直接的に働いて信号線７の断線などの不具合を防止するため、前記回路基板８１がシールド枠８２内に納まるように配置している。つまり、回路基板８１の後端部とシールド枠８２の後端部との位置関係を比べると、前記回路基板８１の後端部がシールド枠８２の後端部に対して寸法ｅだけ内側に配置されるようになっている。
【００３８】
このように、回路基板の後端部の位置をシールド枠の後端部の位置より所定寸法だけ内側に配置させることによって、たとえ外部応力が撮像ユニットにかかった場合でも回路基板に外部応力が係ることを防止して、撮像ユニットの耐性を向上させることができる。
【００３９】
ここで、図７に示すように外部リード３６ａと回路基板１０１のランドとの接続を、配線ケーブル１０２を切り欠き部１０３を介して行うときの配線手順の１例を説明する。
【００４０】
まず、信号ケーブル７のプレフォームを行う。次に、信号ケーブル７の信号線７１とコの字板４６とを半田付けする。次いで、回路基板１０１と外部リード３６ｂとを半田付けする。そして、信号ケーブル７１と外部リード３６ａとの半田付けを行う。そして、最後に、配線ケーブル１０２の外部リード３６ａ及びランドへの半田付けを行う。
上述に示した組立順序で行うことにより、組立て性を向上させることができる。
【００４１】
なお、図８に示すように信号線７１を回路基板１０１の裏面側から切り欠き部１０３を介して表面側にまわして配線する際、切り欠き部１０３の切り欠き寸法が限られた寸法値であるので、この切り欠き部１０３に複数の信号線７１を通す際には、これら複数の信号線７１を並べて通すことが望ましく、回路基板１０１に配線する際に、信号線７１どおしを予めよじって束ねておくことにより、信号線７１がばらばらにならず、可撓性が増して作業性が向上する。
【００４２】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００４３】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００４４】
（１）挿入部の先端部に内蔵された固体撮像素子及びこの固体撮像素子の駆動または出力信号の処理を行う周辺回路を設けた回路基板を設けた内視鏡と、前記回路基板の周辺回路の信号を処理する外部装置である信号処理装置とを有する内視鏡装置において、
前記回路基板上の周辺回路を構成する配線に、被覆のないジャンパー線を用いた内視鏡装置。
【００４５】
（２）挿入部の先端部に内蔵された固体撮像素子及びこの固体撮像素子の駆動または出力信号の処理を行う周辺回路を設けた回路基板を設けた内視鏡と、前記回路基板の周辺回路の信号を処理する外部装置である信号処理装置とを有する内視鏡装置において、
回路基板上に設ける回路パターンの幅寸法をこの回路パターンに接続する電気部品の幅寸法と同寸法に設定した内視鏡装置。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像装置の更なる小型化を図って、内視鏡の挿入部の先端部を細径にした内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図３は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡装置の概略構成を示す説明図
【図２】撮像ユニットの概略構成を説明する内視鏡の先端部の長手方向断面図
【図３】撮像ユニットを構成する周辺回路基板の配線状態を示す説明図
【図４】回路基板上に実装される電気部品の幅寸法と回路パターンの幅寸法との関係を示す説明図
【図５】ＳＩＤパッケージの外観形状を示す説明図
【図６】回路基板とシールド枠との位置関係を説明する図
【図７】撮像部の配線手順の１例を説明する図
【図８】回路基板の裏面側から切り欠き部を介して表面側に配線するときの信号ケーブルの状態を示す説明図
【符号の説明】
３１…ＳＩＤチップ
４０…回路基板
７７…ジャンパー線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope in which a solid-state imaging device is disposed at a distal end portion of an insertion portion of an endoscope, and particularly relates to an endoscope that is intended to reduce the diameter of the distal end portion of the insertion portion.
[0002]
[Prior art]
In recent years, medical endoscopes for observing the inside of a body cavity by inserting a long and thin insertion portion into a body cavity, an industrial endoscope used for observation and inspection in a tube of a machine or a chemical plant, or in a machine Is widely used.
[0003]
Among these endoscopes, there is an electronic endoscope in which an imaging device including a solid-state imaging device (hereinafter abbreviated as SID) is disposed at a distal end portion of an insertion portion. In this electronic endoscope, the distal end portion of an elongated insertion portion having a built-in SID must be inserted into a tube or a lumen having a small diameter and a winding, so that the outer diameter of the distal end portion can be reduced. It was desired. In addition, in an electronic endoscope that is inserted into a body cavity, it has been desired to reduce the patient's pain by reducing the diameter of the insertion portion and inserting the insertion portion of the endoscope as smoothly as possible.
[0004]
In general, a subject image is formed on an imaging surface of a SID through an objective lens that constitutes an imaging device disposed at a distal end portion of an endoscope. One or two circuit boards constituting a signal processing circuit are disposed in the opposite direction of the objective lens of the SID, and the circuit board and external leads extending from the SID are fixed by soldering or the like. ing. In addition, a signal line of a signal cable extending from a signal processing device (video processor) which is an external device is connected to the circuit board. As a result, the SID drive signal, the SID output signal, the SID drive power source, and the like, which are the SID input / output signals, are transmitted to the SID via the signal cable and the circuit board.
[0005]
On the circuit board, a peripheral circuit that performs driving and signal processing, a capacitor that rectifies the power supplied to SID, removes noise, an IC that processes SID output, and an electrical component such as a resistor Is installed. Wiring between the SID and the video processor is performed by a composite cable of a coaxial line and a simple line, and a jumper line is used as a part of the wiring. The jumper wire is particularly effective for connecting the front and back surfaces of a circuit board on which peripheral circuits are mounted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the width dimension of the circuit board on which capacitors, ICs, resistors, and the like are mounted is generally the same as the width dimension of the SID package, the front side and the back side of the circuit board are formed by jumper wires. , The jumper wire protrudes outside the outer peripheral surface of the substrate, which causes the image pickup apparatus to become large.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide an endoscope in which the distal end portion of the insertion portion of the endoscope has a small diameter in order to further reduce the size of the imaging device. Yes.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first endoscope apparatus according to the present invention is disposed on a front surface side, an insertion portion that can be inserted into a subject, an imaging element that is provided on a distal end side of the insertion portion and captures an image of the subject. Further, a drive signal line GND connecting portion that can be electrically connected to an external conductor of an electric signal line for driving the image sensor, and a GND terminal that is disposed on the back surface side and extends from the image sensor A circuit board provided with an image sensor GND connection portion connectable to the circuit board, electrically connecting the drive signal GND connection portion of the circuit board and the image sensor GND connection portion, and one side surface of the circuit board And a cable having a wire diameter smaller than the notch depth of the notch portion provided along the notch portion formed on the outer periphery on the side .
A second endoscope apparatus according to the present invention includes an insertion portion that can be inserted into a subject, an imaging device that is provided on a distal end side of the insertion portion and that captures an image of the subject, and a signal from the imaging device A circuit board for performing processing, a drive signal line GND connecting portion disposed on the surface side of the circuit board and electrically connectable to an external conductor of an electric signal line for driving the imaging device; An image sensor GND connection portion, which is disposed on the back side of the circuit board and can be electrically connected to a GND terminal extending from the image sensor, and electrically connects the drive signal GND connection portion and the image sensor GND connection portion. And a cable having a wire diameter smaller than the notch depth of the notch portion provided along the notch portion formed on the outer periphery of the one side surface of the circuit board . It is characterized by that.
The third endoscope apparatus according to the present invention is characterized in that, in the first or second endoscope apparatus, the cable is a jumper wire without covering.
[0009]
According to this configuration, by using a jumper wire without a cover for wiring on a circuit board, the imaging apparatus can be reduced in size by a cover thickness compared to a jumper line with a cover.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic configuration of an endoscope apparatus, and FIG. 2 is a longitudinal direction of a distal end portion of the endoscope for explaining a schematic configuration of an imaging unit. FIG. 3 is a cross-sectional view, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a wiring state of a peripheral circuit board constituting the imaging unit.
[0011]
As shown in FIG. 1, the endoscope apparatus 10 can be inserted into a body cavity, for example, and is formed by disposing an objective lens or a solid-state imaging device (hereinafter abbreviated as SID) such as a CCD at the distal end portion 2b of the insertion portion 2a. And a light source device that supplies illumination light through a light guide fiber (not shown) provided in the endoscope 2, which is an external device of the endoscope 2. 3 or a video processor that is a signal processing device that performs supply of drive power to the SID of the imaging unit 1 disposed at the distal end portion 2b of the endoscope 2 and signal processing control of a subject image formed on the imaging surface of the SID. 4 and a monitor 6 that receives an image signal obtained by converting an electric signal transmitted to the video processor 4 and displays an endoscopic image on a screen.
[0012]
The endoscope 2 includes an insertion portion 2a that is inserted into a body cavity, an operation portion 2c that is located on the proximal side of the insertion portion 2a, a universal cord 9 that extends from a side portion of the operation portion 2c, and the like. The universal cord 9 is provided with a universal connector 9 a that is detachably connected to the peripheral device 5 at the proximal end of the universal cord 9.
[0013]
Supply of drive power for driving the SID built in the imaging unit 1 and transmission / reception of an electrical signal of a subject image formed on a SID imaging surface and subjected to photoelectric conversion are performed by the insertion unit 2a, the operation unit 2c, and This is performed by a signal cable 7 composed of a plurality of signal lines inserted through the universal cord 9.
[0014]
Note that an imaging device 8 is configured by the imaging unit 1, the video processor 4, and the signal cable 7 that connects the imaging unit 1 and the video processor 4.
[0015]
As illustrated in FIG. 2, the imaging unit 1 includes an objective lens group 20 and an imaging unit 30.
The imaging unit 30 mainly includes an SID chip 31, a ceramic base 33, a Kovar plate 33a, a cover glass 34, and a plurality of external leads 36, 36,..., And a cover disposed on the SID chip 31. A field lens 32 provided on the front surface of the glass 34 is integrally fixed to the SID holder 25.
[0016]
The objective lens group 20 includes a first lens frame 21, a second lens frame 22, a third lens frame 23, and an insulating frame 24, and the first lens frame 21 and the second lens. Necessary optical lenses are incorporated in the frame 22. Then, the positional relationship between the first lens frame 21 and the second lens frame 22 is adjusted so that the optical image captured by the objective lens group 20 forms an image on the imaging surface of the SID chip 31. Then, the objective lens group 20 is fixed to the SID holder 25 in a watertight manner.
[0017]
The external lead 36, which is an electrical component of the image pickup unit, is divided into a drive system external lead 36a and an image output system external lead 36b.
A core wire 71b of a coaxial line 71a of the signal cable 7 is electrically connected to the drive system external lead 36a through a U-shaped plate 46, and an IC chip 41, a capacitor 44 and the like are mounted on the image output system external lead 36b. Are electrically connected to the circuit pattern 47 of the circuit board 40 forming the peripheral circuit.
[0018]
The IC chip 41 is die-bonded to the circuit board 40, wired with bonding wires 42, and sealed with a sealing resin 43.
[0019]
In this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, a jumper wire 77 made of, for example, an annealed copper wire without a coating connecting the front surface side and the back surface side of the circuit board 40 is used for the GND wiring. The notch 48 is formed so as not to protrude from the outer peripheral surface of the circuit board 40. When the cutout portion 48 is formed, an uncovered jumper wire 77 is used for the jumper wire 77. Therefore, by forming the cutout portion 48 slightly larger than the wire diameter of the jumper wire 77, the amount of cut Thus, the circuit board 40 is miniaturized.
[0020]
One end of the jumper wire 77 is electrically and mechanically connected and fixed to the U-shaped plate 46 by bundling the external conductor of the signal line 71 and GND, and the other end of the image output system external lead 36b. It is electrically connected to the GND terminal.
[0021]
Further, the image pickup unit 30 is provided with a reinforcing adhesive layer 81, an insulating adhesive layer 82, a filling adhesive layer 83, and the like. A shield frame 26 is provided, and the shield frame 26 is covered with a heat-shrinkable tube 27 to form an insulating structure.
[0022]
Furthermore, by using a silver-plated high-strength copper alloy instead of an annealed copper wire as the material of the fine gold wire such as the jumper wire 77, the resistance to bending is improved and problems such as disconnection can be eliminated.
[0023]
In this way, by using uncovered jumper wires for the wiring that connects the front and back sides of the peripheral circuit board via the cutouts, the jumper lines do not protrude from the peripheral surface of the peripheral circuit board. The peripheral circuit board can be miniaturized by minimizing the cut amount of the notch to be formed. As a result, it is possible to reduce the diameter of the imaging unit, and in turn reduce the diameter of the distal end portion of the endoscope.
[0024]
In addition, by using uncovered jumper wires for peripheral circuit board wiring, it is not necessary to determine the length of the jumper wires in advance and to remove the coating by a predetermined length for each jumper wire length. Since the hardness of the jumper wire is constant over the entire length, the three-dimensional forming work at the time of wiring can be improved, and the workability of the imaging unit assembly can be greatly improved.
[0025]
As shown in FIG. 2, the signal cable 7 has a signal line 71 composed of a plurality of coaxial lines and a plurality of simple lines, and a general shield (not shown) is wound around the outer periphery of the signal cable 71. In order to protect the signal line 71, for example, a cable protection tube 72 made of synthetic resin is provided. At the end of the cable protection tube 72, a bobbin 73 for integrally connecting and fixing the signal line 71 and the cable protection tube 72 is provided.
[0026]
In this way, when the insertion portion of the endoscope is curved by providing a bobbin portion that integrally connects and fixes the signal wire and the cable protection tube at the end of the cable protection tube, the signal wire and the cable protection tube As a result, the cable protection tube can only be pulled to protect the signal line and prevent the signal line from being exposed and disconnected, thereby improving the signal line resistance. Can do.
[0027]
Further, as shown in FIG. 2, a concave portion 22a serving as an adhesive reservoir capable of pouring and storing an adhesive on the SID side outer peripheral surface of the second lens frame 22 constituting the SID side of the objective lens group 20 is provided. Is provided. By storing an adhesive in the recess 22a, the second lens frame 22 is securely bonded and fixed to the SID holder 25. For the objective lens group 20 having almost the same appearance and different optical characteristics such as brightness and squeezing, the SID of the second lens frame 22 can be distinguished so that the type of lens can be determined by looking at the appearance. The concave portion 22a provided on the side outer peripheral surface is used as a discrimination means. That is, by changing the number of recesses 22a provided on the outer peripheral surface of the second lens frame 22 on the SID side, the brightness and aperture of the objective lens group 20 can be determined. In this figure, the second lens frame 22 is provided with two concave portions 22a.
[0028]
As described above, by providing the adhesive reservoir and the concave portion which is a means for discriminating the optical characteristics of the objective lens group on the SID side outer peripheral surface of the SID side lens frame constituting the objective lens group, the adhesion between the lens frame and the SID holder is achieved. The reliability can be greatly improved, and the optical characteristics of the objective lens group having substantially the same appearance can be easily identified by the number of concave portions. This improves the assembly efficiency of the imaging unit.
[0029]
Further, it is desirable that the shield frame 26 and the SID holder 25 are electrically connected in order to prevent radiation noise and adverse effects due to external noise. Since the SID holder 25 is generally a part of the objective optical system, a black member is provided on the inner peripheral surface of the SID holder 25 by black dyeing such as painting, vapor deposition, or corrosion treatment. It was. However, when blackening treatment is performed on the inner peripheral surface of the SID holder 25, it is ideal to selectively perform treatment only on the inner peripheral surface, but in most cases, blackening treatment is also applied to the outer peripheral surface. End up. For this reason, in order to achieve electrical continuity between the shield frame 26 and the SID holder 25, it is necessary to intentionally remove the blackened portion, which is troublesome. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the SID holder 25 and the inner peripheral surface of the shield frame 26 are not overlapped to achieve electrical conduction, but as shown in FIG. The end face is abutted against the end face of the shield frame 26 to achieve conduction.
[0030]
In this way, the inner periphery of the shield frame can be connected to the inner peripheral surface of the shield frame and the outer peripheral surface of the SID holder by abutting the end faces of both the shield frame and the SID holder to achieve conduction. The work of removing the black dyed portion of the surface can be eliminated, and the shielding effect can be reliably obtained.
[0031]
By the way, on the circuit board 40 constituting the imaging unit 30, for example, an electrical component such as a chip capacitor is used as a capacitor for rectifying the power supplied to the SID chip 31 or removing noise. However, since this chip capacitor is small, it is difficult to place the chip capacitor on the circuit board 40 at a regular position, which is one of the factors that reduce the mounting density. For this reason, improvement in mounting accuracy of mounting components has been desired.
[0032]
As shown in FIG. 4, in mounting the chip capacitor 51 and the chip capacitor 52 in the present embodiment, the width dimension a of the chip capacitor 51 and the width dimension b of the circuit pattern 51a on the circuit board 40 are substantially the same. After the setting and soldering, the positional displacement of the chip capacitor 51 is prevented. The same applies to the chip capacitor 52, and the width dimension d of the circuit pattern 52a with respect to the width dimension c of the capacitor 52 is set to be approximately the same.
[0033]
That is, by making the chip capacitor and the circuit pattern (land) width to which the chip capacitor is connected substantially the same size, when the solder is melted, the chip capacitor is positioned from a predetermined mounting position by the surface tension of the molten solder. It is arranged without shifting.
[0034]
In this way, by setting the width dimension of the circuit pattern relative to the width dimension of the electrical component mounted on the circuit board to be approximately the same size, the position of the mounting component is held by the surface tension of the molten solder when the solder melts. Thus, it is possible to mount the mounting component at a predetermined position while preventing the displacement of the mounting component. As a result, the mounting accuracy of the mounting components is improved, the mounting density is increased, and the size can be reduced. The insertion portion of the endoscope can be downsized to reduce the patient's pain and improve the operability of the operator.
[0035]
By the way, when only one type of SID package is prepared when configuring an endoscope, it is difficult to configure a different type of endoscope having a different internal layout, and the degree of freedom in design is impaired. was there. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the same type of SID chip 61 is replaced with an SID package 62 in which a notch 62a is formed in the lower left end as shown in the figure, and a notch 63a in the lower right end. It is mounted on the formed SID package 63.
[0036]
In this way, the same SID chip is mounted on an SID package having a notch at the lower left end and an SID package having a notch at the lower right end to form two types of SID packages, thereby providing a layout. SID packages suitable for the above can be selectively used. As a result, different types of endoscopes having different internal layouts can be configured, and the degree of design freedom is increased.
[0037]
By the way, in the electronic endoscope, the SID chip and the peripheral circuit board are covered with a metal shield frame in order to ensure the shielding property, and configured as an imaging unit. An external force is applied, and this external force has a direct influence on the peripheral circuit board to cause an electrical failure such as a conduction failure. Therefore, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the external force applied to the imaging unit 80 directly acts on the circuit board 81 to prevent problems such as disconnection of the signal line 7, so that the circuit board 81 is shielded. It arrange | positions so that it may fit in the frame 82. FIG. In other words, when the positional relationship between the rear end portion of the circuit board 81 and the rear end portion of the shield frame 82 is compared, the rear end portion of the circuit board 81 is disposed inside the rear end portion of the shield frame 82 by a dimension e. It has come to be.
[0038]
Thus, by arranging the position of the rear end portion of the circuit board inside by a predetermined dimension from the position of the rear end portion of the shield frame, the external stress is applied to the circuit board even when the external stress is applied to the imaging unit. This can be prevented and the tolerance of the imaging unit can be improved.
[0039]
Here, as shown in FIG. 7, an example of a wiring procedure when the connection between the external lead 36 a and the land of the circuit board 101 is performed through the cutout portion 103 of the wiring cable 102 will be described.
[0040]
First, the signal cable 7 is preformed. Next, the signal line 71 of the signal cable 7 and the U-shaped plate 46 are soldered. Next, the circuit board 101 and the external leads 36b are soldered. Then, the signal cable 71 and the external lead 36a are soldered. Finally, the wiring cable 102 is soldered to the external lead 36a and the land.
By performing in the assembly order shown above, the assembly property can be improved.
[0041]
As shown in FIG. 8, when the signal line 71 is routed from the back surface side of the circuit board 101 to the front surface side through the notch portion 103, the notch size of the notch portion 103 has a limited dimension value. Therefore, when passing a plurality of signal lines 71 through the notch 103, it is desirable to pass the plurality of signal lines 71 side by side. When wiring to the circuit board 101, the signal lines 71 are passed through in advance. By twisting and bundling, the signal lines 71 are not separated, and flexibility is increased and workability is improved.
[0042]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0043]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described above in detail, the following configuration can be obtained.
[0044]
(1) An endoscope provided with a circuit board provided with a solid-state imaging device built in the distal end portion of the insertion portion and a peripheral circuit for driving the solid-state imaging device or processing an output signal, and a peripheral circuit of the circuit board In an endoscope apparatus having a signal processing device which is an external device for processing the signal of
An endoscope apparatus using uncovered jumper wires for wiring constituting peripheral circuits on the circuit board.
[0045]
(2) An endoscope provided with a circuit board provided with a solid-state imaging device built in the distal end portion of the insertion portion and a peripheral circuit for driving the solid-state imaging device or processing an output signal, and a peripheral circuit of the circuit board In an endoscope apparatus having a signal processing device which is an external device for processing the signal of
An endoscope apparatus in which the width dimension of a circuit pattern provided on a circuit board is set to the same dimension as the width dimension of an electrical component connected to the circuit pattern.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an endoscope in which the distal end portion of the insertion portion of the endoscope is reduced in diameter by further downsizing the imaging apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an endoscope apparatus. FIG. 2 is a front end of an endoscope that illustrates a schematic configuration of an imaging unit. FIG. 3 is an explanatory view showing a wiring state of a peripheral circuit board constituting the imaging unit. FIG. 4 is a relation between the width dimension of an electrical component mounted on the circuit board and the width dimension of a circuit pattern. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the external shape of the SID package. FIG. 6 is a diagram explaining the positional relationship between the circuit board and the shield frame. FIG. 7 is a diagram explaining an example of the wiring procedure of the imaging unit. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of a signal cable when wiring from the back surface side of the circuit board to the front surface side through a notch;
31 ... SID chip 40 ... Circuit board 77 ... Jumper wire

Claims (3)

被検体に挿入可能な挿入部と、
前記挿入部の先端側に設けられ前記被検体の像を撮像するための撮像素子と、
表面側に配置された、前記撮像素子を駆動するための電気信号線の外部導体と電気的に接続可能な駆動信号線ＧＮＤ接続部と、裏面側に配置された、前記撮像素子から延出したＧＮＤ端子と電気的に接続可能な撮像素子ＧＮＤ接続部とが設けられた回路基板と、
前記回路基板の前記駆動信号ＧＮＤ接続部と前記撮像素子ＧＮＤ接続部とを電気的に接続するとともに、前記回路基板における一側面側の外周に形成された切り欠き部に沿って設けられた、当該切り欠き部の切り欠き深さより細径の線径を有するケーブルと、
とを有することを特徴とする内視鏡装置。An insertion section that can be inserted into a subject;
An image sensor provided on the distal end side of the insertion portion for capturing an image of the subject;
A drive signal line GND connecting portion arranged on the front surface side and electrically connectable with an external conductor of an electric signal line for driving the image pickup device, and extended from the image pickup device arranged on the back surface side A circuit board provided with an image sensor GND connection portion electrically connectable to a GND terminal ;
Thereby electrically connecting the drive signal GND connection portion of the circuit board the imaging element GND connecting portion, is provided along a cutout portion formed on an outer periphery of one side of the circuit board, the A cable having a wire diameter smaller than the notch depth of the notch , and
An endoscope apparatus characterized by comprising: 被検体に挿入可能な挿入部と、
前記挿入部の先端側に設けられ前記被検体の像を撮像するための撮像素子と、
前記撮像素子の信号処理を行うための回路基板と、
前記回路基板の表面側に配置された、前記撮像素子を駆動するための電気信号線の外部導体と電気的に接続可能な駆動信号線ＧＮＤ接続部と、
前記回路基板の裏面側に配置された、前記撮像素子から延出したＧＮＤ端子と電気的に接続可能な撮像素子ＧＮＤ接続部と、
前記駆動信号ＧＮＤ接続部と前記撮像素子ＧＮＤ接続部とを電気的に接続するとともに、前記回路基板における一側面側の外周に形成された切り欠き部に沿って設けられた、当該切り欠き部の切り欠き深さより細径の線径を有するケーブルと、
とを有することを特徴とする内視鏡装置。An insertion section that can be inserted into a subject;
An image sensor provided on the distal end side of the insertion portion for capturing an image of the subject;
A circuit board for performing signal processing of the image sensor;
A drive signal line GND connecting portion disposed on the surface side of the circuit board and electrically connectable to an external conductor of an electric signal line for driving the imaging device;
An image sensor GND connecting portion disposed on the back side of the circuit board and electrically connectable to a GND terminal extending from the image sensor;
Thereby electrically connecting the drive signal GND connection unit the imaging element GND connecting portion, is provided along a cutout portion formed on an outer periphery of one side of said circuit board, of the notch A cable having a wire diameter smaller than the notch depth ;
An endoscope apparatus characterized by comprising: 前記ケーブルは被覆の無いジャンパー線であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。  The endoscope apparatus according to claim 1, wherein the cable is a jumper wire without covering.

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