JPH07318815A - 電子内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像ユニット部の実外径を小さくして挿入部
先端部のさらなる細径化を図る。 【構成】 細長の挿入部先端部に設けられる映像ユニッ
トにおいて、固体撮像装置１４に接続される回路基板５
１は、多角柱状に形成され、ケーブルランド５６，ＣＣ
Ｄランド５７，スルーホール５８等が各面に設けられ、
内部及び基板表面に配線パターンが配設されて６面及び
内部が回路手段となっている。回路基板５１には、基板
と接続されて封止樹脂５３で封止されたＩＣチップ５
２、チップコンデンサ５４、印刷抵抗５９等が設けら
れ、回路基板５１の一側面に固体撮像装置１４の端子が
接続され、複数の側面に信号ケーブル５５が接続されて
おり、これらにより映像ユニットの一部が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入部先端部に被写体
像を撮像する映像ユニットを備えた電子内視鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体腔内等へ細長の挿入部を挿
入して被検部位の観察や各種処置を行うことのできる内
視鏡が広く用いられている。特に近年では、挿入部先端
部に対物レンズ、ＣＣＤ等からなる固体撮像素子、固体
撮像素子に接続される回路基板などを含む映像ユニット
を備えた電子内視鏡が種々提案されている。

【０００３】前記内視鏡に設けられる映像ユニットとし
ては、特開昭６０−２０８７２６号公報に開示されてい
るような、挿入部先端部に内蔵された小型のものが提案
されている。この映像ユニットは、細長のハウジングが
設けられており、このハウジング内に先端側から対物レ
ンズ、固体撮像素子、回路基板が配設され、回路基板に
接続された伝達ケーブルが後端より延出し、ハウジング
の両端がシール部材で密封されている。このように構成
することにより、映像ユニットを小型化することがで
き、内視鏡先端部を細径化できると共に、小さな空間に
映像ユニットを配設することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような内視鏡に設けられる映像ユニットにおいて、固体
撮像素子に接続する回路基板として従来の一般的な平板
状のものを用いると、回路基板部分の実外径が大きくな
り、内視鏡先端部の外径や硬質長のさらなる小型化が困
難である。

【０００５】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、固体撮像素子、回路基板等を含む映像ユニット
部の実外径を小さくして挿入部先端部をより細径化する
ことが可能な電子内視鏡を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
は、挿入部先端部に固体撮像素子とこの固体撮像素子に
接続される回路基板とを備え、前記固体撮像素子または
回路基板の少なくとも一方に前記固体撮像素子に対する
入出力信号を伝送する信号ケーブルを接続した電子内視
鏡において、前記回路基板を多角柱状に形成し、該回路
基板の少なくとも一つ以上の面に、少なくとも回路配線
パターン、電子部品のいずれかを設けたものである。

【０００７】

【作用】前記構成により、固体撮像素子に接続される回
路基板の部分がより細径化される。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、図
１は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第１の工程
終了後の状態を示す断面説明図、図２は挿入部先端部の
組立てにおける第２の工程終了後の状態を示す断面説明
図、図３は挿入部先端部の組立てにおける第３の工程終
了後の状態を示す断面説明図、図４は挿入部先端部の組
立て終了時の構成を示す断面説明図、図５は内視鏡の全
体の構成を示す説明図である。

【０００９】図５に示すように、内視鏡１は、体腔内等
に挿入可能な細長の挿入部２を有しており、先端側から
硬性の先端部３、湾曲可能な湾曲部４、可撓性を有する
可撓管部５が設けられている。挿入部の後端側には、把
持部を兼ねた操作部６が連設されており、操作部６の側
方より信号ケーブル，ライトガイドファイバ等を内設し
たユニバーサルコード７が延出している。ユニバーサル
コード７は端部に設けられたコネクタ８を介してビデオ
プロセッサ９に接続されるようになっている。ビデオプ
ロセッサ９は信号ケーブル１０を介してモニタ１１に接
続されており、先端部３に設けられた後述する映像ユニ
ットで撮像された被写体の画像信号がビデオプロセッサ
９で信号処理され、被写体画像がモニタ１１に表示され
るようになっている。

【００１０】次に、前記内視鏡１における挿入部２の先
端部３の構成、及び組立工程について説明する。

【００１１】まず、図１に示すように、映像ユニット１
２の主要部を組立てる。映像ユニット１２は、対物レン
ズ１３，固体撮像装置１４，回路基板１５及び１６，信
号ケーブル１７及び１８を備えて構成されている。最初
にＣＣＤ等の固体撮像素子チップ１９を含む固体撮像装
置１４を組立てる。固体撮像素子チップ１９は、光軸方
向から見ると四角形の形状を有しており、基質２０の凹
部２０ａに配設されてボンディングワイヤ２１で基質２
０と接続されている。基質２０の凹部２０ａと反対側の
面には端子２２が延出し、基質２０内でボンディングワ
イヤ２１との接続部と導通しており、固体撮像素子チッ
プ１９と端子２２とが電気的に接続されている。固体撮
像素子チップ１９の前方には、カバーガラス２３が設け
られ、固体撮像素子チップ１９とカバーガラス２３との
間は透明の封止樹脂２４で封止されている。

【００１２】固体撮像装置１４を組立てた後、対物レン
ズ枠２５の先端側に対物レンズ１３を、後端側に固体撮
像装置１４を接着剤で気密状態になるように接着固定
し、固体撮像装置１４の端子２２に回路基板１５，１６
を対向して半田付け等で接続する。回路基板１５は基板
本体１５ａの両面にＩＣチップ２６と電子部品２７とを
配置、接続した両面回路基板であり、いわゆるチップオ
ンボード方式のハイブリッド基板である。また、回路基
板１６は固体撮像装置１４の端子２２と信号ケーブル１
８とを接続するジャンパー基板として用いられている。
なお、ＩＣチップ２６は、封止樹脂２８によって封止さ
れている。また、回路基板１５と１６との間にスペーサ
２９をはさんで固定し、回路基板１５上の封止樹脂２８
と回路基板１６との間に放熱性樹脂３０を充填して回路
基板１５，１６が固体撮像装置１４に対して動かないよ
うに固定する。そして、回路基板１５に信号ケーブル１
７を、回路基板１６に信号ケーブル１８を半田付け等で
接続する。

【００１３】一方、図２に示すように、挿入部２の先端
部３に設けられるステンレス等からなる先端部本体３１
の映像ユニット取付け部３１ｂに映像ユニット１２を保
護する映像ユニット保護部材としての枠体３６を挿入
し、枠体３６と先端部本体３１との間を気密に接着固定
する。なお、先端部本体３１には、後述する鉗子チャン
ネルチューブと先端部本体３１とを接続する接続パイプ
を装着するための接続パイプ取付け部３１ａが設けら
れ、この部分が挿入部２の組立てが完了した状態で外部
に開口するようになっている。

【００１４】映像ユニット１２と、枠体３６を含む先端
部本体３１とをそれぞれ組み立てた後、図３に示すよう
に、映像ユニット１２を対物レンズ枠２５より映像ユニ
ット取付け部３１ｂに挿入する。そして、先端部本体３
１にビス３５を螺合して映像ユニット１２を位置決め
し、接着剤を流し込んで先端部本体３１に気密に固定す
る。

【００１５】そして、図４に示すように、枠体３６の内
部、枠体３６と映像ユニット１２との間を樹脂等からな
るシール部材としての接着剤３７で充填して気密に密封
する。なお、枠体３６は映像ユニット１２のシールド部
材としての機能を有しており、絶縁が必要な場合には熱
収縮チューブ等で被覆して絶縁する。

【００１６】さらに、先端部本体３１の接続パイプ取付
け部３１ａに接続パイプ３２，鉗子チャンネルチューブ
３３を取り付けて接着固定する。また、図示しないライ
トガイドファイバや送気送水チューブ等も先端部本体３
１に接着固定する。最後に、先端部本体３１の先端に先
端カバー１４を接着固定し、湾曲管３８を接着もしくは
溶接によって先端部本体３１の後端側に固着した後、湾
曲管３８を覆うように被覆ゴム３９を先端部本体３１に
接着剤等で固定する。

【００１７】これにより、映像ユニット１２及び枠体３
６は先端部本体３１と一体的に構成され、脱不能とな
る。すなわち、先端部本体付きの密封された撮像ユニッ
トの状態となる。ここで、このユニットは、鉗子チャン
ネルチューブ３３等の映像機能とは関連のない別機能の
構成要素を含んでいる。

【００１８】なお、前記映像ユニット１２の対物レンズ
枠２５と先端部本体３１との間の接着剤の硬化は、枠体
３６内部を密封する接着剤３７の硬化と同時に行っても
よい。また、接続パイプ３２，鉗子チャンネルチューブ
３３等の映像ユニット１２以外の先端部構成部材を先端
部本体３１に組付ける工程は、前述の順序にかかわらず
いずれの工程の後に行ってもよい。

【００１９】このように、本実施例では、まず完全に密
封されていない映像ユニット１２と枠体３６を含む先端
部本体とを組立て、その後映像ユニット１２を先端部本
体３１に組付けて先端部本体３１と一体化された状態で
密封しているので、先端部本体３１及び枠体３６付きの
密封された撮像ユニットとなり、機械的強度は著しく向
上し、修理用部組としての信頼性が向上する。

【００２０】また、映像ユニット１２は、先端部本体３
１に組付けられた後は枠体３６で囲まれているため、組
立ての際にこの一体化された映像ユニットを何かにぶつ
けても破損することはない。また、枠体３６によって映
像ユニット１２が組付けられる位置が規制されるので、
先に鉗子チャンネルチューブ３３等の映像ユニット１２
以外の先端部構成部材を組付けてその後に映像ユニット
１２を組付ける場合に前記先端部構成部材が干渉して映
像ユニット１２が入らなくなってしまう不具合や、先に
映像ユニット１２を組付けてその後に映像ユニット１２
以外の先端部構成部材を組付ける場合に前記先端部構成
部材が映像ユニット１２を押して破損させてしまう不具
合を防止できる。

【００２１】従って、映像ユニット部を小型化して挿入
部先端部の細径化が可能であると共に、機械的強度を向
上させることが可能となる。

【００２２】図６及び図７は本発明の第２実施例に係
り、図６は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第２
の工程終了後の状態を示す断面説明図、図７は挿入部先
端部の組立てにおける第３の工程終了後の状態を示す断
面説明図である。

【００２３】第２実施例は、第１実施例の変形例であ
り、第１実施例における先端部本体３１と枠体３６とを
一体に構成したものである。

【００２４】第１実施例と同様に、図１に示すように映
像ユニット１２を組み立てる。

【００２５】一方、この映像ユニット１２を組付ける先
端部本体は、図６に示すように、映像ユニット保護部４
１ｃを設けた先端部本体４１を一体に形成する。この先
端部本体４１は、映像ユニット取付け部４１ｂと接続パ
イプ取付け部４１ａとが設けられている。

【００２６】次に、図７に示すように、映像ユニット１
２を対物レンズ枠２５より映像ユニット取付け部４１ｂ
に挿入する。そして、先端部本体４１にビス３５を螺合
して映像ユニット１２を位置決めし、接着剤を流し込ん
で先端部本体４１に気密に固定する。

【００２７】そして、第１実施例と同様にして映像ユニ
ット保護部４１ｃの内部、映像ユニット保護部４１ｃと
映像ユニット１２との間を樹脂等からなる接着剤３７で
充填して気密に密封し、その他の先端部構成部材を組付
けて図４とほぼ同様の状態にして、挿入部２の先端部３
の組立てが完了する。

【００２８】このように、本実施例においても第１実施
例と同様に、映像ユニット部を小型化して挿入部先端部
の細径化が可能であると共に、機械的強度を向上させる
ことが可能となる。

【００２９】次に、前述した実施例における映像ユニッ
ト部に設けられる回路基板の他の構成例を説明する。

【００３０】固体撮像装置１４に接続する回路基板は、
図８に示すように、側面に回路パターンや部品を設けた
多角柱状のものを用いることもできる。図８において、
（ａ）は回路基板に固体撮像装置と信号ケーブルとを接
続した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）に示した回路基板
を側面から見た図、（ｃ）は回路基板を底面から見た図
である。

【００３１】回路基板５１は、積層セラミック基板から
なり、例えば厚さ０．１ｍｍのセラミック回路板を１０
枚重ねて焼成して形成されている。前記各セラミック回
路板の側面は、適宜配線パターン、サイドスルーホー
ル、ランド等が設けられており、結果として、回路基板
５１は図８（ｂ），（ｃ）に示すように、ケーブルラン
ド５６，ＣＣＤランド５７，スルーホール５８等が各面
に設けられ、６面及び内部が回路手段となっている。ま
た、この回路基板５１には、基板と接続されて封止樹脂
５３で封止されたＩＣチップ５２、チップコンデンサ５
４、印刷抵抗５９等が設けられている。

【００３２】そして、図８（ａ）に示すように、回路基
板５１の一側面に固体撮像装置１４の端子を接続し、複
数の側面に信号ケーブル５５を接続して映像ユニットの
一部が構成される。

【００３３】このように、回路基板を多角柱状とし、回
路基板のとなり合う２つの面、もしくは３つ以上の面に
回路パターン、電子部品等の回路手段を設けることによ
り、回路基板を小型化でき、回路基板の部分の実外径を
小さくできるので、内視鏡先端部の外径や硬質長を小さ
くすることが可能となる。また、平板状の回路基板と同
様に固体撮像装置に対して接続して組み付けることがで
きるため、組立作業が煩雑になってしまうおそれもな
く、作業性が良好である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像素子、回路基板等を含む映像ユニット部の実外径
を小さくして挿入部先端部をより細径化することが可能
となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図５は本発明の第１実施例に係り、
図１は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第１の工
程終了後の状態を示す断面説明図

【図２】挿入部先端部の組立てにおける第２の工程終了
後の状態を示す断面説明図

【図３】挿入部先端部の組立てにおける第３の工程終了
後の状態を示す断面説明図

【図４】挿入部先端部の組立て終了時の構成を示す断面
説明図

【図５】内視鏡の全体の構成を示す説明図

【図６】図６及び図７は本発明の第２実施例に係り、図
６は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第２の工程
終了後の状態を示す断面説明図

【図７】挿入部先端部の組立てにおける第３の工程終了
後の状態を示す断面説明図

【図８】固体撮像装置に接続する回路基板の他の構成例
を示す説明図

【符号の説明】

１…内視鏡 ２…挿入部 ３…先端部 １２…映像ユニット １３…対物レンズ １４…固体撮像装置 １５，１６，５１…回路基板 １７，１８…信号ケーブル ２５…対物レンズ枠 ３１，４１…先端部本体 ３１ａ，４１ａ…接続パイプ取付け部 ３１ｂ，４１ｂ…映像ユニット取付け部 ３２…接続パイプ ３３…鉗子チャンネルチューブ ３６…枠体 ３７…接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 荻生 久夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 宇津木 幹夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 挿入部先端部に固体撮像素子とこの固体
   撮像素子に接続される回路基板とを備え、前記固体撮像
   素子または回路基板の少なくとも一方に前記固体撮像素
   子に対する入出力信号を伝送する信号ケーブルを接続し
   た電子内視鏡において、 前記回路基板を多角柱状に形成し、該回路基板の少なく
   とも一つ以上の面に、少なくとも回路配線パターン、電
   子部品のいずれかを設けたことを特徴とする電子内視
   鏡。