JPS63290541A

JPS63290541A - 内視鏡

Info

Publication number: JPS63290541A
Application number: JP62125497A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Yoshikawa; 睦吉川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1988-11-28
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2572766B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は固体撮像素子と、基盤との電気的接続を１５盤
の側面部分を利用して行った内視鏡に関する。

［従来の技術］近年、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体Ｐｉ像素子を搬
像手段に用いた電子式の内視鏡が種々提案されている。

上記固体撮像素子を用いた場合、固体撮像素子（以下Ｓ
ＩＤと記す。）の出ノｊ信号を増幅するアンプを、この
ＳＩＤ近傍に設けて、信号ケーブル伝送時における減衰
を防止してＳ／Ｎを向上したり、ノイズに対する影響を
小さくしたり、駆動回路を設けて挿入部内を挿通する信
号ケーブルの本数を少くする等のためにアンプとか駆動
回路を形成する電子回路部品が実装されることがある。

従来の電子内視鏡では、ＳＩＤの後部に内視鏡の軸と垂
直方向に配設された基盤に電子回路部品を取付け、基盤
間に内視鏡の軸方向に立設した接続ビンによって電気的
接続を行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］上記従来例では、接続ビンを突出した長さ分とか、接続
ビンにリード線を接続するためのスペース等が必要にな
り、内視鏡先端部の硬性部分の長さが長くなってしまい
、体腔内に挿入する場合、患者に大きな苦痛を与えると
いう問題があった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、内視
鏡の先端部の硬性部分の長さを短くする等小型化するこ
とのできる内視鏡を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段及び作用１゛本発明では固体撮像索子と、回路部品又はケーブルの先
端が取付けられる基盤とを平行に配置し、該基盤の側面
にて電気的接続を行うことにより、高密度実装を可能に
し、且つ所望の回路構成に接続できるようにして内視鏡
の先端部を小型化できるようにしている。

［実施例］以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の内視鏡先端部の主要部を示し、第２図
は第１実施例の電子内視鏡を含むシステム全体を示し、
第３図は内視鏡先端部の構成を示し、第４図はフレキシ
ブル基板を示す。

第２図に示すように、第１実施例の電子内視鏡１は、細
長で例えば可撓性の挿入部２の後端に太径の操作部３が
連設されている。上記操作部３の後端にはコネクタ受け
４が設けられ、このコネクタ受け４に装着されるコネク
タ５を有するケーブル６を介して、上記操作部３と、光
源装置及び映像信号処理回路が内蔵された制御装置７と
が接続されるようになっている。さらに、上記制御装置
７には、表示手段としてのカラーモニタ８が接続される
ようになっていう。

上記挿入部２の先端側には、硬性の先端部９及びこの先
端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１１が順次
設けられている。また、上記操作部３に設けられた湾曲
操作ノブ１２を回動操作１゛ることによって、上記湾曲
部１１を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるように
なっている。また、上記操作部３には、上記挿入部２内
に設けられた処は具チャンネルに連通ずる挿入口１３が
設けられている。

上記先端部９は、第３図に示すように構成されている。

すなわち、先端部９は、金属等の硬性の部材からなる円
柱状の先端構成部材１５の後部側に先端パイプ１６を固
着して対物レンズ系１７とか固体撮像素子（以下ＳＩＤ
と略記する。）チップ１８及び回路部品としてのコンデ
ンサ１９、トランジスタ２０が取付けられた基盤２１と
か、ケーブル接続用基ｌＩ２２を収納可能とする先端収
納部を形成している。

上記先端構成部材１５における中央より若干上部側に偏
心して透孔を形成し、金ｍ製等のレンズ枠２３に取付け
られた対物レンズ系１７がレンズ枠固定枠２４を嵌入し
、固定ねじ２５で固定される。このレンズ枠固定リング
２４を嵌入した部分の途中には凹部を形成して気密用の
０リング２６が設けである。

上記先端部構成部材１５の前端側で透孔が形成されてな
い部分はカバ一部材２７を覆せてあり、このカバ一部材
２７の後部側は外套チューブ２８で覆われている。尚、
先端パイプ１６の外周及びこの先端パイプ１６の後端で
回動自在に枢支された関節駒２９の外周は網管３１を介
して外套チューブ２８で覆われる。

上記レンズ枠２３の下部に隣接した小さな透孔には対物
レンズ系１７の外表面に対向するよう屈曲したノズル管
３２を取付け、このノズル管３２に連通ずる透孔後端に
はチューブ３３を取付け、送気・送水チャンネル３４が
形成されている。

上記ノズル管３２を取付けた透孔の下部に隣接する透孔
にはその拡径部に凹レンズ３５を、その奥にはライトガ
イド３６が口金３７を介して取付けである。この口金３
７の後端外周には、ライトガイド３７を保護する合成樹
脂又はゴム製の保護チューブ３８が取付けである。この
ライトガイド３６は、照明光を伝送し、先端面から出射
し、さらに凹レンズ３５で拡開して被写体を照明する。

上記ライトガイド３７の先端側を固定した透孔に隣接す
る下部側に形成した透孔にはその後端側に口金３９を取
付け、この口金３９の後端に合成樹脂又はゴム製のチュ
ーブ４１の前端を取付けて処置具チャンネル４２が形成
しである。

上記レンズ枠２３の後端側の外周には第１図に拡大して
示すようにＳＩＤＩＤ枠厚３装して半田付け、ろう付は
又は接着剤でレンズ枠２３に固定されている。このＳＩ
ＤＩＤ枠厚３端内側にはカバーガラス及びフィルタ４４
が固定され、この力バーガラス及びフィルタ４４の侵端
面の周縁に沿って（又は上下部分周辺）にＬ字す−ド４
５，４５・・・が固着されている。各り字リード４５は
ワイヤレスボンディングとなるパン７４６を介してＳＩ
Ｄチップ１８の電極と導通させである。

上記ＳＩＤチップ１８の撮像面と反対側となる裏面には
金属板４７がコテ形に折りかえされ、その一方の端部が
ダイボンディングされており、この金属板４７の他端は
基５１３２１に取付けられた電子回路部品としてのコン
デンサ１９の片側の（アースと接続される）電極１９ａ
と半田４８付けで電気的に接続されている。このコンデ
ンサ１９ａの他方の電極１９ｂは絶縁塗Ｆ１４９を塗布
して金属板４７と絶縁している。

上記ＳＩＤチップ１８の側部の周囲及び裏面側に（よ、
金属板のコ字形部分まで封止材５１で封止しである。上
記ＳＩＤチップ１８の板面は対物レンズ系１７の光軸あ
るいは内祝１ｔ１の軸方向と垂直であり、このＳＩＤチ
ップ１８の板面と平行に基盤２１が配設しである。この
基盤２１におけるＳＩＤチップ１８側となる一方の面に
はコンデンサ１９が取付けてあり、他方の面にはチップ
トランジスタ２０が取付けである。このチップトランジ
スタ２０の電極はワイヤボンディング５２により基板２
１のプリントパターンのバットと電気的に接続し、その
周囲を封止材５３で封止している。

尚、上記基盤２１と平行にこの基盤２１より肉厚の基盤
２２が上記封止材５３で固定され、この基盤２２の周縁
に、映像信号伝送用及び駆動信号伝送用に用いられる各
ケーブル５４の芯線を半田付け４８して固定している。

各ケーブル５４は、湾曲部１１内までは螺旋状に撚られ
たケーブル束にして、ケーブル保護チューブ５５内を通
され、先端パイプ１６の後端近くの内側でケーブル固定
材５６の円周方向に沿って形成した小孔内を通される。

この小孔を通された各ケーブル５４は途中で外被をはぎ
取り外側のシールド線が露呈する状態にされ、ケーブル
固定材５６の外周側の切欠きに露呈する部分を半田４８
付けしてケーブル固定材５６に固定及び電気的接続を行
っている。

ところで、上記カバーガラス及びフィルタ４４と基盤２
１及び２２は殆んど同一外径にしてあり、これらの外周
には円筒状のフレキシブル基盤６１が巻き付けである。

このフレキシブル基盤６１には、各り字リード４５と接
触する部分にスルーホール６２が設けてあり、このスル
ーホール６２部分での半田４８付けにより、Ｌ字す−ド
４５と導通できるようにしである。また、基盤２１の外
周にも、複数箇所にわたり回路接点６３．６３・・・が
設けてあり、各回路接点６３に接するフレキシブル基盤
６１部分にもスルーホール６２が設けてあり、このスル
ーホール６２部分での半田４８付けにより各回路接点６
３とフレキシブル基盤６１（のプリントパターン）とを
導通できるようにしている。さらに基盤２２の外周に接
する部分でケーブル５４の芯線が半田４８付けされた部
分においてもスルーホール６２が設けてあり、半田４８
付けによりフレキシブル基盤６１と芯線との導通を行え
るようにしている。これらスルーホール６２．・・・、
６２が設けられたフレキシブル１１１６１には、所定の
プリントパターンが形成してあり、スルーホール６２゜
・・・、６２部分で半田４８．・・・、４８を流し込む
ことにより、平行に配設したＳＩＤチップ１９（と導通
ずる１字リード２５）、基盤２１．２２間の電気的接続
を行い、所定の撮像機能と、増幅機能又はＳ　ｊ　Ｄ駆
動機能を行える回路を形成できるようにしである。尚、
フレキシブル基盤６１は平板状のものを第４図のように
円筒形にまるめて取付けることができる。（第４図では
プリントパターンを省略してスルーホール６２．・・・
、６２が多数形成しである様子の概略を示す。）上記円筒形状にしたフレキシブル基盤６１の外周には合
成樹脂製等による円筒形の絶縁材６４により覆われてい
る。

上記ＳＩＤ枠４３の外径とケーブル固定材５６の外径と
は殆んど等しく設定してあり、１記絶縁材６４の外周側
をこれらＳＩＤ枠４３及びケーブル固定材５６に至る円
筒形の金属板等で形成したシールド材６５によって覆わ
れている。このシ−ルド材６５の各端部は金［４等のＳ
ＩＤ枠４３及びケーブル固定材５６と電気的に導通して
内部のフレキシブル基！！！６１を含む電気回路系をシ
ールドしている。

上記シールド材６５のさらに外周面は、円筒形状の絶縁
材６６によって覆われている。この絶縁材６６は、例え
ば熱収縮チューブを用いることができる。

この第１実施例では、上述したようにＳＩＤチップ１８
と、このＳＩＤチップ１８の板面とそのＭ盤面がそれぞ
れ平行に配置した基盤２１及び２２とは、これらの側面
に円筒状に巻き付けたフレキシブル基盤６１により、ス
ルーホール６２．・・・。

６２でそれぞれの１字リード４５、回路接点６３、芯線
等と導通し、フレキシブル基盤６１に形成したプリント
パターンにより（基盤２１．２２の側面部分で）所定の
回路的接続を行い、ケーブル５５、・・・、５５により
接続された制御装置７に、映像信号を伝送してモニタ８
で撮像した画像を表示できるようにしである。

この第１実施例によれば、ＳＩＤチップ１８からその裏
面側にビンを突出させるようにして基盤側と電気的接続
を行うようなことをしないで基盤２１．２２の側面外周
により電気的接続を行うようにしているので、前記ビン
を用いた場合よりもＳＩＤチップ１８と基盤２１．２２
の間隔を小さくして硬質の内視鏡先端部９を短くできる
。また１１２１．２２の側面側で電気的接続を行うよう
にしているので、ＳＩＤチップ１８と基５１８２１゜２
２とを平行に配置して先端部９を細径化することもでき
る。つまりＳＩＤチップ１８と基ｍ２１゜２２とを平行
に配置すると、従来例ではビンのためコンデンサ１９ｂ
等を配置するためには基盤のサイズを大きくしなければ
ならないのに対し、この第１実施例ではその必要がなく
細径化できる。

従って第１実施例では先端部に撮像手段及び関連回路部
品を高密度実装して、所定の回路機能を構成できるよう
に回路的接続を行うことができ、小型化できる。

第５図は本発明の第２実施例における内視鏡先端部を示
す。

上記第１実施例では、フレキシブル基ＷＡ６１を用いた
が、この実施例では導電塗料を線状に塗布してＳＩＤチ
ップ１８（に導通する１字リード４５）と基盤２１．２
２との電気的接続を行うようにしている。

第６図にその主要部を拡大して示すように、ＳＩＤチッ
プ１８の裏面側にコンデンサ１９及びトランジスタ２０
を実装した基盤２１と、この基盤２１の後面側に基盤２
２を接続し、ＳＩＤチップ１８と基盤２１の間には封止
材９１を、基盤２１と２２との間には封止材９２を充填
してＳＩＤチップ１８、基１１１２１．２２を封止して
いる。この場合、ＳＩＤチップ１８と導通する１字リー
ド４５と基盤２１．２２の側面は第７図にその概略を示
すように露出した状態の撮像ブロック９３が形成される
ようにしである。

しかして、側面に露呈する１字リード４５、回路接点６
３、芯線の半田付け４８分は、導電塗料を線状に塗布し
た１ｍライン９４．・・・、９４により回路的に接続さ
れている。（第７図では導電ライン９４を示してない。

）尚、カバーガラス及びフィルタ４４とＳＩＤチップ１８
のｆｉ像面との間には透明の封止材９５ｈ（充填しであ
る。

その他の構造は上記第１実施例と同様である。

この第２実施例の作用効果は上記第１実施例とほぼ同様
である。

尚、この第２実施例ではそのままでは交差する回路を形
成しにくいが、導電ライン９４を形成した模、その外周
面に絶縁塗料を塗布した後、さらに導電ライン９４を形
成するようにすれば、導電パターンが交差する回路構成
にも対応できる。

尚、上述の各実施例ではＳＩＤチップ１８のリード部、
基盤２１．２２の外形は円盤状としであるが、本発明は
これらに限定されるものでなく、長円板形とかさらに四
角形板でも良く、これらを積層した外形が例えば４角柱
となる場合には第８図に示すようなフレキシブル基板９
６を用いることができる。尚、第８図において各小孔は
スルーホール９７を表わしている。

尚、本発明でＳＩＤチップ１８と平行に配設される基盤
としては、回路部品が取付けられたものとか、信号ケー
ブルの先端が取付けられたもののみにも適用できる。

尚、本発明は挿入部先端にＳＩＤを収納する電子内視鏡
に限らず、ファイババンドルでイメージガイドを形成し
たファイバスコープとか、リレー光学系でイメージガイ
ドを形成した硬性内視鏡の接眼部に装着され、ＳＩＤを
用いたテレビカメラ又はビデオコンバータにも適用でき
る。又、一般のＳＩＤを用いたテレビカメラ等にも適用
できる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、固体撮像素子と基盤
とを平行に配置し、基盤の側面を用いて固体撮像素子等
との電気的接続を行うようにしであるので、高密度実装
した場合にも所望の回路構成に接続でき、撮像部分を小
型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例における内視鏡先端部の主要部を示す断
面図、第２図は第１実施例の外観を示す側面図、第３図
は先端部の構造を示す断面図、第４図はフレキシブル基
盤を示す概略斜視図、第５図は本発明の第２実施例にお
ける先端部の断面図、第６図は第５図の主要部を拡大し
て示す断面図、第７図は導電塗料による電気的接続が行
われてない撮像ブロックの斜視図、第８図はフレキシブ
ル基盤の他の実施例を示す斜視図である。１・・・電子内視鏡　　　　２・・・挿入部７・・・制
御装置　　　　　９・・・先端部１７・・・対物レンズ
系　　］８・・・ＳＩＤチップ１９・・・コンデンサ　
　　２０・・・トランジスタ２１．２２・・・基盤　　
　４５・・・１字リード４８・・・半１）　　　　　５
６・・・ケーブル６１・・・フレキシブル基盤６２・・・スルーホール　　６３・・・回路接点６５・
・・シールド材手続ネ１ｎ正書（自発）昭和６３年１月２５日特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿１、事＋１の表示　　　昭和６２年特許願第１２５４９
７号２、発明の名称　　　内視鏡３、補正をする者事件との関係　　特許出願人代表者　　下　　山　　敏　　部６、補正の対象　　　明細書の「発明の詳細な説明」の
欄１、明細書の第５ページの第８行目に「・・・固定リ
ング２４・・・」とあるのを「・・・枠固定枠２４・・
・」に訂正します。２、明細書の第６ページの第７行目に「ガイド３７・・
・」とあるのを「ガイド３６・・・」に訂正します。３、明細書の第６ページの第１１行口に［・・・ガイド
３７・・・］とあるのを「・・・ガイド３６・・・」に
訂正しまず。４、明細書の第７ページの第２行目に［・・・に１字・
・・」とあるのを「・・・各り字・・・」に訂正します
。５、明細書の第８ページの第１０行目及び第１１行目に
「・・・半田付け４８・・・」とあるのを「・・・半田
４８付【プ・・・」に訂正します。

Claims

【特許請求の範囲】

固体撮像素子を撮像手段に用いた内視鏡において、固体
撮像素子と平行に配設した基盤とを該基盤の側面部分で
回路的接続を行う接続手段を形成したことを特徴とする
内視鏡。