JPH09102896A - 電子内視鏡の撮像素子組付け体 - Google Patents

電子内視鏡の撮像素子組付け体

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JPH09102896A
JPH09102896A JP7282553A JP28255395A JPH09102896A JP H09102896 A JPH09102896 A JP H09102896A JP 7282553 A JP7282553 A JP 7282553A JP 28255395 A JP28255395 A JP 28255395A JP H09102896 A JPH09102896 A JP H09102896A
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JP
Japan
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image pickup
circuit board
ccd
endoscope
color filter
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JP7282553A
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Toshiji Minami
逸司 南
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Fujinon Corp
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内視鏡の細径化及び内部構成の簡略化を図る
ようにする。 【解決手段】 CCD18の撮像面Sには、色フィル
タ、マイクロレンズ20を有しており、この撮像面Sと
プリズム15との間に回路基板16を介挿し、この回路
基板16には、エアギャップを得るための開口孔21及
びCCD18と信号ケーブル24を接続するための配線
パターン22を設ける。そして、上記の回路基板16
は、その開口孔21を撮像面に合せながら、CCD18
に接着剤で直接接着され、また回路基板16の上側には
プリズム15が接着され、開口孔21内が気密状態に維
持される。これによれば、従来のパッケージ内上部に設
けられていたエアギャップの厚さ分が短くなり、またC
CD18の下側に配置されていた従来の回路基板が不必
要となり、その分、内視鏡の径が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡の撮像
部で用いられ、色フィルタ又はマイクロレンズを有する
撮像素子が組み付けられる組付け体の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6には、電子内視鏡装置の先端部に配
設される撮像素子組付け体の構造が示されており、図は
側面から見たものである。図6において、対物レンズ系
1を有する鏡胴部2に、プリズム3を介してカバーガラ
ス4が接続されており、このカバーガラス4はパッケー
ジ5の上面開口を閉じるように配置される。このパッケ
ージ5の内部に、固体撮像素子であるCCD( Charge
Coupled Device)6が配置され、このパッケージ5は回
路基板7に取り付けられており、上記CCD6は電気的
にもパッケージ5を介して回路基板7に接続される。
【0003】上記のCCD6は、例えばインターライン
型CCDであり、その上面の撮像面には、図示していな
いが、色フィルタ及びマイクロレンズが形成されてい
る。この色フィルタは、例えば補色モザイクを用いたカ
ラー画像を得るために配置され、一方マイクロレンズは
CCD6のフォトセンサに対する光入射効率を向上させ
るために配置される。そして、上記色フィルタが形成さ
れているCCD6は、色フィルタの変色等が生じないよ
うに、パッケージ5内に気密状態(劣化防止用ガスが封
入される場合もある)で取り付けられる。
【0004】図7には、内視鏡先端部を正面側から見た
内部の配置状態が示されており、上述した鏡胴部2から
回路基板7までの組付け体は、先端部8の中心部から上
側に配置される。そして、上記対物レンズ系1の両側近
傍に、ライトガイド9A,9Bが配置され、上記回路基
板7の下側に鉗子等の処置具を導出するための処置具挿
通チャンネル10が設けられる。このような構成によれ
ば、上記ライトガイド9A,9Bからの光照射により被
観察体内が照らされると、上記対物光学系1を通して被
観察体内の画像がCCD6により捉えられることにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内視鏡にお
いては細径化や構成の簡略化が大きな課題であり、特に
気管支用の内視鏡では先端部の細径化が求められてい
る。このような要請から、本発明では撮像素子の組付け
体に着目したものである。即ち、図7に示されるよう
に、カバーガラス4、パッケージ5及び回路基板7は先
端部8の径方向において厚さt1 分の長さを占めてお
り、この厚さt1 を小さくすれば、細径化が図れること
になる。
【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、内視鏡の細径化及び内部構成の簡略
化を図ることができる電子内視鏡の撮像素子組付け体を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1請求項の発明は、色フィルタ又はマイクロレン
ズの少なくともいずれかが撮像面に形成された撮像素子
を対物光学系に接続する撮像素子組付け体において、上
記の撮像面上にエアギャップを設けるためのエアギャッ
プ部及び上記撮像素子と信号ケーブルとを接続するため
の配線パターンを有する回路基板を、上記撮像素子の撮
像面と上記対物光学系との間に配置したことを特徴とす
る。第2請求項記載の発明は、上記回路基板のエアギャ
ップ部として貫通した開口孔を設けたことを特徴とす
る。
【0008】作用 上記の構成によれば、例えば撮像素子の表面に色フィル
タが形成され、この色フィルタの上にマイクロレンズが
形成されており、このマイクロレンズの上に例えば開口
孔(貫通孔)及び配線パターンを有する回路基板が接着
剤で直接接着される。即ち、上記の開口孔は撮像領域に
合せた大きさとされ、配線パターンは例えば撮像素子側
に設けられた突起端子と信号ケーブルを電気的に接続す
るように、回路基板上にプリントされる。そして、配線
パターンの一部として形成された端子と上記撮像素子の
突起端子とがバンプ等により接着剤を用いながら圧着さ
れる。また、上記の回路基板の反対側に対物光学系が接
着剤で接着され、上記開口孔内は気密状態に維持され
る。
【0009】このような構造によれば、回路基板の開口
孔内が従来のパッケージ内の上部に存在していたエアギ
ャップの代りをすることになる。従って、この回路基板
とパッケージのカバーガラスの厚さが同一であるとする
と、組付け体では従来、パッケージ内上部に設けられて
いたエアギャップの厚さ分が短くなる。また、撮像素子
の下側に配置されていた従来の回路基板が不必要となる
ので、従来の回路基板の厚さ分が短くなることになる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1には、第1の実施形態に係る
電子内視鏡の撮像素子組付け体の分解斜視図が示され、
図2には図1の部材を組み立てた状態が示され、図3に
は撮像素子と回路基板の接続部分が示されている。図示
の部材は、内視鏡先端部に配設されており、対物レンズ
系12や光学フィルタ等を有する鏡胴部13には、プリ
ズム15が接続される。このプリズム15の下側に回路
基板16を介してCCD18が配置される。このCCD
18には、図3に示されるように、上側の撮像面に色フ
ィルタ19が形成され、この色フィルタ19の上にマイ
クロレンズ(図は摸式的に拡大してある)20が形成さ
れている。
【0011】上記の回路基板16は、合成樹脂、セラミ
ック、金属等を材料とし、その材料に適した所定厚さt
2 (0.1mm〜数mm程度)とされることになり、フ
レキシブル基板とすることもできる。この回路基板16
には、円形の開口孔21が貫通形成されており、この開
口孔21は、図1に示されるように、CCD18の撮像
可能領域S内に収まる所定の大きさとされる。また、こ
の回路基板16に、裏側に図示のような配線パターン2
2が形成され、一方のCCD18の上面には突起端子
(電極)23が設けられる。従って、この回路基板16
ではその配線パターン22の端子に突起端子23を接続
すると共に、後側端部の端子に信号ケーブル24を接続
することになる。
【0012】上記の図1の各部材を組み立てると、図2
の組付け体が完成する。即ち、図3に示されるように、
上記回路基板16はその開口孔21を所定位置に配置
し、かつCCD18上の突起端子23と配線パターン2
2の端子との位置合せが行われた状態で、接着剤25に
よりCCD18の上面に直接接着される。この接着は、
バンプ等により行うことができ、上記突起端子23は潰
されるようにして配線パターン22の端子に接続され
る。そうして、この回路基板16の上に、プリズム15
が接着剤25で接着される。なお、回路基板16の下側
に、図2に示されるようにCCD駆動回路等の回路部材
27を配置することができる。
【0013】このような組付け体の構成によれば、回路
基板16の開口孔21内が気密状態に維持されることに
なり、この開口孔21内には所定の色フィルタ劣化防止
用ガスを封入することができる。そして、上記CCD1
8は回路基板16を介して信号ケーブル24に電気的に
接続されるので、CCD18で得られたビデオ信号が信
号ケーブル24を介して外部へ取り出せることになる。
【0014】上記の第1例によれば、上記開口孔21に
よって高さt2 のエアギャップがCCD18(マイクロ
レンズ20)とプリズム15との間に形成され、図6で
示したパッケージ5内のエアギャップt3 がなくなる。
また、CCD18の下側に配置されていた従来の回路基
板7が不必要となるので、図6で示した回路基板7の厚
さt4 の分が短くなることになる。従って、第1例では
上記エアギャップt3と回路基板7の厚さt4 の両方の
分、組付け体の内視鏡径方向(図の縦方向)の長さを短
くすることができ、内視鏡の細径化に寄与することが可
能となる。
【0015】また、上記の回路基板16の開口孔21内
における気密状態の空間の存在によれば、色フィルタ1
9の劣化による変色等が防止されると共に、図6の構成
と比較すると、鏡胴部2からの光がカバーガラス4を通
過しないので、マイクロレンズ20による集光効果を高
めることができるという利点がある。
【0016】図4には、第2の実施形態の構成が示され
ており、この第2例はプリズムを取り付けない場合の例
である。この第2例の場合も、図4に示されるように、
対物光学系レンズ28や光学フィルタ等を有する鏡胴部
29が設けられているが、撮像素子であるCCD18は
この鏡胴部29の光軸に対し垂直に配置される。このC
CD18と鏡胴部29の間には、開口孔30が形成され
た回路基板32が、CCD18の突起端子23と所定の
端子接続をした上で取り付けられている。この回路基板
16の接続は、上記第1例の場合と同様にして行われる
ので、開口孔30内の気密状態が維持される。
【0017】この第2例の組付け体によっても、上記第
1例と同様に、図6のパッケージ5内に存在していたエ
アギャップt3 と回路基板7の厚さt4 の両方の分、組
付け体の長さが短くなる。従って、この第2実施例の構
成を側視型の内視鏡に用いた場合には、内視鏡の細径化
を図ることが可能となる。
【0018】上記第1又は第2の実施形態における回路
基板16,32の開口孔21,30を円形としたが、こ
の形状及び大きさは、CCD18の撮像可能領域Sの中
で適宜設定することが可能である。
【0019】図5には、第3の実施形態の構成が示され
ており、この第3例は回路基板にエアギャップを形成す
るための溝を設けたものである。即ち、図5に示される
ように、配線パターン34を設けた回路基板35の下面
に、この基板35の厚さより浅い円形溝36が形成さ
れ、この回路基板35を上記第1例の回路基板16及び
第2例の回路基板32の代りに用いる。このような回路
基板35の円形溝36によっても、撮像面の上方にエア
ギャップを設けることができる。なお、この回路基板3
5には、図中2点鎖線で示される同一深さの四角形溝3
7を形成してもよい。
【0020】上記の各例のCCD18では色フィルタ1
9とマイクロレンズ20の両者が設けられているが、本
発明は色フィルタ19のみが形成されている撮像素子、
マイクロレンズ20のみが形成されている撮像素子にお
いても、同様に適用することができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像面上にエアギャップを設けるためのエアギャップ部
(例えば開口孔)と、撮像素子と信号ケーブルを接続す
るための配線パターンを回路基板に形成し、この回路基
板を撮像素子の撮像面と対物光学系との間に直接介挿し
たので、撮像面上にエアギャップを効率よく配置するこ
とができ、カバーガラスが不要となり、しかも従来の回
路基板の厚さ分を削減することが可能となる。従って、
組付け体の内視鏡径方向の長さが短くなって、内視鏡の
細径化が図られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電子内視鏡の撮
像素子組付け体の構成を示す分解斜視図である。
【図2】図1の組付け体を組み立てた状態を示す図であ
る。
【図3】第1実施形態例でのCCDと回路基板の接続部
の構造を示す説明図である。
【図4】第2実施形態例の撮像素子組付け体の構成を示
す分解斜視図である。
【図5】第3実施形態例の回路基板の先端部の内部構造
を示す図である。
【図6】従来の撮像素子組付け部の構造を示す図であ
る。
【図7】図6の組付け体を用いた内視鏡の内部構成を正
面側から示した図である。
【符号の説明】
2,13,29 … 鏡胴部、 3,15 … プリズム、 4 … カバーガラス、 5 … パッケージ、 6,18 … CCD、 16,32,35 … 回路基板 19 … 色フィルタ、 20 … マイクロレンズ、 21,30 … 開口孔、 22,31,34 … 配線パターン、 23 … 突起端子、 24 … 信号ケーブル、 36,37 … 溝。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 色フィルタ又はマイクロレンズの少なく
    ともいずれかが撮像面に形成された撮像素子を対物光学
    系に接続する撮像素子組付け体において、上記の撮像面
    上にエアギャップを設けるためのエアギャップ部及び上
    記撮像素子と信号ケーブルとを接続するための配線パタ
    ーンを有する回路基板を、上記撮像素子の撮像面と上記
    対物光学系との間に配置したことを特徴とする電子内視
    鏡の撮像素子組付け体。
  2. 【請求項2】 上記回路基板のエアギャップ部として貫
    通した開口孔を設けたことを特徴とする上記第1請求項
    記載の電子内視鏡の撮像素子組付け体。
JP7282553A 1995-10-04 1995-10-04 電子内視鏡の撮像素子組付け体 Pending JPH09102896A (ja)

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