JP2001178675A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像装置を小型化するとともに、部品や組立の
誤差による接続部同士の電気的なショートや接続部の機
械的な損傷を防止する。 【解決手段】撮像装置１は、固体撮像素子１０と、電子
部品を実装した回路基板２０と、一端側及び他端側がそ
れぞれ前記固体撮像素子１０及び回路基板２０に接続さ
れ、前記固体撮像素子１０と回路基板２０との間の電気
信号の入出力を行なう外部端子（フレキシブルリード２
１）と、一端側が前記回路基板２０に接続され、前記回
路基板２０と外部との電気信号の入出力を行なう信号ケ
ーブル３０と、を具備し、前記信号ケーブル３０及び外
部端子（フレキシブルリード２１）の少なくとも一方
は、前記回路基板２０の最外外形より内側に設けられた
接続部にて前記回路基板２０に接続されるようになって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いて内視鏡像を撮像する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡の細長な挿入部先端にＣＣ
Ｄ等の固体撮像素子を内蔵し、観察対象部位の観察像を
対物レンズにて固体撮像素子の撮像面に結像させること
により固体撮像素子から電気信号を出力させ、この電気
信号を信号ケーブルを介して内視鏡外部に設置した画像
処理装置に伝送し、画像処理装置が伝送された電気信号
を画像信号に変換してモニタに観察対象部位の画像を表
示する電子内視鏡が広く利用されている。

【０００３】例えば、特開平１１−４７０８４号公報に
は、内視鏡先端部の固体撮像素子と信号ケーブルとを小
型の基板を介して接続した撮像装置が示されている。

【０００４】しかしながら、このような構成の撮像装置
では、固体撮像素子の外部端子や信号ケーブルを回路基
板へと接続する際、組立のばらつきによって接続部が回
路基板の外形から突出することがあり、撮像装置全体が
大型化してしまっていた。

【０００５】また、従来、一般に撮像装置の固体撮像素
子周辺部を電気的および機械的に保護するため、シール
ドケースを外囲部材として設けることが多い。

【０００６】図２５乃至図２７はこのような固体撮像素
子周辺部にシールドケースを用いた撮像装置を示し、図
２５は撮像装置を側方から見た断面図、図２６は図２５
のＣ−Ｃ線断面図、図２７は製造時のばらつきによる影
響を示す説明図である。

【０００７】図２５において、撮像装置２０１は、内視
鏡先端部に配設され、観察光学系２４１の基端側、固体
撮像素子２１０、回路基板２２０をシールドケース２５
０によって収納する構造になっている。

【０００８】撮像装置２０１の前方に配設される観察光
学系２４１は、レンズ枠２４２に保持される対物レンズ
２４３ａ、２４３ｂとＣＣＤホルダ２４４に保持される
対物レンズ２４３ｃおよびカバーガラス２４６とから構
成される。

【０００９】撮像装置２０１では、観察像が対物レンズ
２４３ａ、２４３ｂ、対物レンズ２４３ｃおよびカバー
ガラス２４６を経て固体撮像素子２１０のイメージエリ
ア２１１へと結像される。

【００１０】次に、固体撮像素子２１０部周辺の説明を
する。

【００１１】固体撮像素子２１０のイメージエリア２１
１の周辺部には固体撮像素子２１０の電気接続部である
パッド２１２が設けられており、フレキシブルリード２
２１がバンプ２２２を介して熱圧着もしくは超音波圧着
されて電気的に接続される。固体撮像素子２１０の圧着
部周辺はカバーガラス２４６と固体撮像素子２１０によ
って挟み込まれながら接着封止されている。

【００１２】図２５及び図２６に示すように、回路基板
２２０の外形形状は、固体撮像素子１０の外形より若干
大きいが、シールドケース２５０の内形形状よりも小さ
くなっている。

【００１３】組立前の回路基板２２０は、各辺に接続ラ
ンド２２４が複数設けられていて、図２６に示すように
それぞれの接続ランド２２４へと対応するフレキシブル
リード２２１もしくは信号ケーブル２３０が半田２２５
にて接続固定されている。それぞれの接続ランド２２４
は、複数のフレキシブルリード２２１のピッチや、フレ
キシブルリード２２１および信号ケーブル２３０の寸法
に合わせて設けられている。

【００１４】一方、図２５に示すように、信号ケーブル
２３０は複数本束ねられケーブル束２５１となり内視鏡
外部に設けられるビデオプロセッサと接続され、固体撮
像素子２１０の駆動および映像信号の伝達を行う。

【００１５】ＣＣＤホルダ２４４には外囲部材であるシ
ールドケース２５０が嵌合し、シールドケース２５０内
部の空間のうち後端側は接着剤を充填して接着剤充填部
２５２を形成している。

【００１６】しかしながら、このような従来の撮像装置
２０１では、部品や組立のばらつきによっては、図２７
に示すように、回路基板２２０の外部端子であるフレキ
シブルリード２２１や信号ケーブル２３０の回路基板２
２０への接続部がシールドケース２５０に接触してしま
い、接続部の損傷や、異なる接続部同士が電気的にショ
ートしてしまうおそれがあるため、シールドケース２５
０を大型化する必要があり、撮像装置全体も大型化して
しいた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
撮像装置では、固体撮像素子の外部端子や信号ケーブル
を回路基板へと接続する際、組立のばらつきによって接
続部が回路基板の外形から突出することがあり、撮像装
置全体が大型化していた。特に、固体撮像素子周辺部に
シールドケースを用いた撮像装置では、外部端子である
フレキシブルリードや信号ケーブルの回路基板への接続
部が、シールドケースに接触してしまい、接続部の損傷
や、異なる接続部同士が電気的にショートしてしまうお
それがあるため、シールドケースを大型化する必要があ
り、撮像装置全体もさらに大型化していた。

【００１８】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
ものであり、小型化するとともに、部品や組立の誤差に
よる接続部同士の電気的なショートや接続部の機械的な
損傷を防止できる撮像装置を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑み
てなされたものであり、固体撮像素子と、電子部品を実
装した回路基板と、一端側及び他端側がそれぞれ前記固
体撮像素子及び回路基板に接続され、前記固体撮像素子
と回路基板との間の電気信号の入出力を行う外部端子
と、一端側が前記回路基板に接続され、前記回路基板と
外部との電気信号の入出力を行う信号ケーブルと、を具
備し、前記信号ケーブル及び外部端子の少なくとも一方
は、前記回路基板最外外形より内側に設けられた接続部
にて前記回路基板に接続されることを特徴とする。

【００２０】この構成により、撮像装置を小型化すると
ともに、部品や組立の誤差による接続部同士の電気的な
ショートや接続部の機械的な損傷を防止できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）図１乃至図７は本発
明の第１の実施の形態に係り、図１は撮像装置の断面
図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は組立前の回路
基板の正面図および側面図、図４は組立途中の固体撮像
素子部の第１の側面図、図５は組立途中の固体撮像素子
部の第２の側面図、図６は内視鏡先端部の正面図、図７
は内視鏡先端部の部分断面図である。

【００２３】図１に示すように、撮像装置１は、固体撮
像素子１０と、電子部品を実装した回路基板２０と、一
端側及び他端側がそれぞれ前記固体撮像素子１０及び回
路基板２０に接続され、前記固体撮像素子１０と回路基
板２０との間の電気信号の入出力を行う外部端子（フレ
キシブルリード２１）と、一端側が前記回路基板２０に
接続され、前記回路基板２０と外部との電気信号の入出
力を行う信号ケーブル３０と、を具備し、前記信号ケー
ブル３０及び外部端子（フレキシブルリード２１）の少
なくとも一方は、前記回路基板２０の最外外形より内側
に設けられた接続部にて前記回路基板２０に接続される
ようになっている。

【００２４】撮像装置１は、内視鏡先端部に配設され、
観察光学系４１の基端側、固体撮像素子１０、回路基板
２０をシールドケース５０によって収納する構造になっ
ている。

【００２５】撮像装置１の前方に配設される観察光学系
４１は、レンズ枠４２に保持される対物レンズ４３ａ、
４３ｂとＣＣＤホルダ４４に保持される対物レンズ４３
ｃおよびカバーガラス４６とから構成される。ＣＣＤホ
ルダ４４には光学絞り４５が設けられている。レンズ枠
４２は対物レンズ４３ａ、４３ｂ、４３ｃをそれぞれ保
持し光軸を一致させた状態でＣＣＤホルダ４４と嵌合し
ている。

【００２６】ＣＣＤホルダ４４には外囲部材であるシー
ルドケース５０が嵌合し、シールドケース５０内部の空
間のうち後端側は接着剤を充填して接着剤充填部５２を
形成している。

【００２７】対物レンズ４３ｃは、例えば紫外線硬化型
の光学接着剤によりカバーガラス４６に、固体撮像素子
１０のイメージエリア１１との芯を出した状態で、接着
固定されている。

【００２８】撮像装置１では、観察像が対物レンズ４３
ａ、４３ｂ、対物レンズ４３ｃおよびカバーガラス４６
を経て固体撮像素子１０のイメージエリア１１へと結像
される。

【００２９】固体撮像素子１０部周辺の説明をする。

【００３０】固体撮像素子１０のイメージエリア１１の
周辺部には固体撮像素子１０の電気接続部であるパッド
１２が設けられており、フレキシブルリード２１がバン
プ２２を介して熱圧着もしくは超音波圧着されて電気的
に接続される。圧着部周辺はカバーガラス４６と固体撮
像素子１０によって挟み込まれながら接着封止されてい
る。このときカバーガラス４６と固体撮像素子１０との
間は空気層でもよいし、光学接着剤による接着層でもよ
い。

【００３１】図１及び図２に示すように、回路基板２０
の外形形状は、固体撮像素子１０の外形より若干大き
く、シールドケース５０の内形形状と略同一で、回路基
板２０の４隅はシールドケース５０に嵌合している。

【００３２】図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、
組立前の回路基板２０には、各辺に長穴を半分にした形
状の凹部２３が設けられている。本実施の形態では凹部
２３は回路基板２０の外形より内側へ距離ｄ＝０．１２
５ｍｍまで設けられており、φ０．２５ｍｍの刃物によ
って形成される長穴の半分である。凹部２３に底部には
半円形状の接続ランド２４が複数設けられている。図２
に示すようにそれぞれの接続ランド２４へと対応するフ
レキシブルリード２１もしくは信号ケーブル３０が半田
２５にて接続固定されている。それぞれの接続ランド２
４は、複数のフレキシブルリード２１のピッチや、フレ
キシブルリード２１および信号ケーブル３０の寸法に合
わせて設けられている。また、それぞれの接続ランド２
４同士は回路基板２０内部で形成される回路（図示せ
ず）により接続されており、図１に示す電子部品２０
ａ、２０ｂと接続されて複雑な回路を形成しているもの
もあれば、フレキシブルリード２１側の接続ランド２４
と信号ケーブル３０側の接続ランド２４が回路基板２０
内部にて単純に接続されているだけのものである。回路
基板２０の接続ランド２４および電子部品２０ａ、２０
ｂの実装領域以外の回路パターン形成面２６は絶縁性の
薄膜であるカバーレイによって覆われており、回路パタ
ーンが表面に露出しないようになっている。

【００３３】また、図１に示すように、信号ケーブル３
０は複数本束ねられケーブル束５１となり内視鏡外部に
設けられるビデオプロセッサと接続され、固体撮像素子
１０の駆動および映像信号の伝達を行う。

【００３４】図４に示すように、組立途中では固体撮像
素子１０からは、イメージエリア１１と平行にフレキシ
ブルリード２１が延出している。固体撮像素子１０のイ
メージエリア１１とは逆側の面には電子部品２０ａを介
して回路基板２０が固体撮像素子１０と平行に絶縁性の
高い接着剤により絶縁接着部６３を形成して接着固定さ
れている。本実施の形態では電子部品２０ａはバッファ
アンプであり、回路基板２０へとフリップチップボンデ
ィング後、封止樹脂により封止されている。回路基板２
０の電子部品２０ａとは逆側の面にはチップコンデンサ
やチップ抵抗などの電子部品２０ｂが半田にて接続固定
されている。フレキシブルリード２１にはテープ５３が
貼着されている。

【００３５】そしてフレキシブルリード２１は図５に示
すように固体撮像素子１０後方すなわちイメージエリア
１１後方へと折り曲げられ、回路基板２０側面の接続ラ
ンド２４へと接続される。また、この時固体撮像素子１
０と回路基板２０は正確に位置決めされた上で接着固定
されている。

【００３６】本実施の形態ではフレキシブルリード２１
の材質は表面に金メッキを施した銅箔、テープ５３の材
質はポリイミドであり、テープ５３は、フレキシブルリ
ード２１を両面から覆うように成形されていて、フレキ
シブルリード２１をイメージエリア１１後方へと折り曲
げた際に、フレキシブルリード２１が固体撮像素子１０
の側面やエッジに直接接触するのを防止するとともに、
複数のフレキシブルリード２１を等間隔に保持してい
る。

【００３７】ここで、図２５に示した従来の撮像装置で
は、対物レンズ２３４ｃが全周に渡ってＣＣＤホルダ２
４４と嵌合して支持され、ＣＣＤホルダ２４４の更に外
側でシールドケース２５０がＣＣＤホルダ２４４に嵌合
しており、対物レンズ２３４ｃにシールドケース２５０
が接することはなかった。したがって撮像装置が大型化
してしまっていた。

【００３８】これに対して本実施の形態では図１に示す
ようにシールドケース５０は、対物レンズのうちもっと
も大径な固体撮像素子１０に接合される対物レンズ４３
ｃへと外接し、対物レンズ４３ｃをＣＣＤホルダ４４へ
と突き当てた状態でＣＣＤホルダ４４に嵌合している。

【００３９】この構成により対物レンズのうち最大外径
を有する対物レンズ４３ｃに接するように外囲部材であ
るシールドケース５０を設けているので、シールドケー
ス５０によって撮像装置の最大外形が形成され撮像装置
の小型化がはかられる。

【００４０】なお、対物レンズ４３ｃとシールドケース
５０が接するそれぞれの箇所には、光学的なフレア等を
防止する目的で黒色塗料を塗布してもよい。

【００４１】本実施の形態ではシールドケース５０は薄
肉のステンレス材であり、内部の固体撮像素子１０、回
路基板２０および電子部品２０ａ、２０ｂを機械的に保
護するとともに、外部からの電気的なノイズをシールド
している。接着剤充填部５２は信号ケーブル束５１に渡
って設けられ、細い信号ケーブル３０の断線を防止して
いる。また、先に説明した回路基板２０外形部のうち４
隅はシールドケース５０に嵌合している。しかしながら
フレキシブルリード２１や信号ケーブル３０と回路基板
２０との接続は回路基板２０の４隅の外形より内側の凹
部２３に設けられた接続ランド２４によって行われてい
る。

【００４２】図６に示すように内視鏡先端部２では撮像
装置１の先端部を保護する先端カバー３や体腔内の照明
を行う照明レンズ４や図示しない吸引口なども配されて
いる。

【００４３】図７に示すように撮像装置１近傍の断面で
は、撮像装置１のレンズ枠４２が先端部本体５に支持さ
れている。

【００４４】先端部本体５の全面は樹脂製の先端カバー
３にて覆われている。また、先端部本体５の側周には湾
曲部６が設けられている。従来の内視鏡においては対物
レンズ４３ａが内視鏡の外表面に直接露出する構成とな
っており、例えば内視鏡の先端構成部に衝撃が加えられ
たりすることにより対物レンズ４３ａが傷ついたり、人
体内部の高い湿度により対物レンズ４３ａと４３ｂとの
間の空間に湿気が侵入したりして、それらが内視鏡観察
像へと映り込んだりしてしまうことがあった。そこで、
本実施の形態では先端カバー３に支持される透明な光学
的素材からなるレンズカバー７を撮像装置１表面に位置
する対物レンズ４３ａの前面に位置するように設けてい
る。レンズカバー７は先端カバー３のレンズカバーおさ
え部８により一体的に固定されている。なおレンズカバ
ーおさえ部８はレンズカバー７の外周全周に渡って設け
ても良いが、本実施の形態では図６に示すように内視鏡
の上下左右４方向に渡る箇所のみに設けている。すなわ
ち、内視鏡画像を遮ることない方向のみにレンズカバー
おさえ部８を設けており、レンズカバー７の小型化が図
られている。

【００４５】この構成によっても表面に露出するレンズ
カバー７が傷つくことがあるが、レンズカバー７が一体
的に固定されている先端カバー３は容易に取り外すこと
ができるので、簡単に交換を行うことができる。また、
湿気の侵入経路が長くなるため、対物レンズ４３ａと４
３ｂの間に湿気が侵入しにくくなる。更に、レンズカバ
ーおさえ部８によりレンズカバー７の脱落を防止でき
る。

【００４６】このような実施の形態によれば、信号ケー
ブル３０及びフレキシブルリード２１が、前記回路基板
２０の最外外形より内側に設けられた接続部にて前記回
路基板２０に接続されるようになっているので、回路基
板２０の外形部のうち４隅はシールドケース５０に嵌合
しており、可能な限り撮像装置１の外形の小型化がはか
られる。

【００４７】また小型化がはかられながらも、フレキシ
ブルリード２１や信号ケーブル３０と回路基板２０との
電気的な接続は回路基板２０の４隅の外形より内側の凹
部２３に設けられた接続ランド２４によって行われてい
るので、部品や組立の誤差により電気的な接続部がシー
ルドケース５０に触れることはなく、接続部同士の電気
的なショートや、接続部の機械的な損傷の少ない撮像装
置を提供できる。これにより、小型化するとともに、部
品や組立の誤差による接続部同士の電気的なショートや
接続部の機械的な損傷を防止でき、本撮像装置を用いた
内視鏡の小型化するとともに信頼性を向上することがで
きる。

【００４８】尚、図１乃至図７に示した実施の形態で
は、前記信号ケーブル３０とフレキシブルリード２１の
両方を前記回路基板２０の最外外形より内側に設けられ
た接続部にて前記回路基板２０に接続するように構成し
たが、前記信号ケーブル３０とフレキシブルリード２１
の一方のみを前記回路基板２０の最外外形より内側に設
けられた接続部にて前記回路基板２０に接続するように
構成した場合にもある程度効果が得られる。

【００４９】また、図８に示すような構成でも図７のレ
ンズカバーと同様な効果が得られる。

【００５０】図８は図７の実施の形態のレンズカバーの
他の例を示す部分断面図である。

【００５１】図８において、レンズカバー６０に段部６
１を設け、その段部６１を先端カバー４ａのレンズカバ
ーおさえ部９によって押さえている。このとき、先端カ
バー３ａとレンズカバー６０は一体的に形成しても良い
し、別体として段部を押さえるのみとしても良い。

【００５２】さらに、前記シールドケース５０内部の接
着剤充填部５２を形成する際、特に信号ケーブル束５１
の外径とシールドケース５０の内径が大きく違うような
際には接着剤が流れ出てしまう場合があった。

【００５３】図９はこのような接着剤が流出に対応する
撮像装置を示す断面図であり、図１と同じ構成要素には
同じ符号を付して説明を省略している。

【００５４】図９において、シールドケース５０と信号
ケーブル束５１が軸方向にオーバーラップする箇所の信
号ケーブル束５１外周に適当な回数細幅のテープを巻き
付け、巻テープ部５４を形成し、シールドケース５０と
信号ケーブル束５１とを略嵌合させている。また、この
時シールドケース５０を円筒形とし断面形状を固体撮像
素子１０に外接する程度の円形にすれば、巻テープ部５
４のみならず、対物レンズ４３ｃやレンズ枠４７とも同
一径で嵌合することができる。

【００５５】この構成により、接着剤充填部５２形成
時、接着剤の流れ出しを防止するとともに、シールドケ
ース５０と信号ケーブル束５１の中心軸、すなわち撮像
装置１と信号ケーブル束５１の中心軸を容易に位置決め
可能である。

【００５６】又、固体撮像素子１０の画素数の増加に伴
い固体撮像素子１０を駆動するための電気的なパルスの
周波数、いわゆる駆動周波数が高くなる傾向にあり、内
視鏡から放射される放射ノイズレベルの抑制が難しくな
ってきている。一般にそういった放射ノイズのレベルを
下げるためには同軸ケーブルが用いられることが多い。
本実施の形態では駆動周波数が１４．３ＭＨｚの固体撮
像素子を用いており図１に記載の信号ケーブル３０は同
軸ケーブルを用いている。しかしながら更に高い駆動周
波数、例えば３０ＭＨｚを超えるような高い駆動周波数
の固体撮像素子が用いられる場合は、駆動パルス伝送用
に図１０および図１１に示すような同軸ケーブルを用い
てもよい。

【００５７】図１０は高い駆動周波数の固体撮像素子を
用いる場合の同軸ケーブルの第１の例を示す斜視図であ
る。

【００５８】図１０において、同軸ケーブル束７０は、
同軸ケーブル７１が複数本撚り合わされ、その外周は、
複数の同軸ケーブル７１全体を電気的にシールドする総
合シールド７２によって覆われている。更に総合シール
ド７２の外周は薄肉の電気絶縁性の樹脂素材からなる外
部シース７３により覆われている。

【００５９】図１１は図１０における複数の同軸ケーブ
ル７１のうちの１つを示す拡大斜視図である。

【００６０】図１１において、同軸ケーブル７１は、薄
肉の電気絶縁性の樹脂素材からなる内部シース８１の内
周に第１の外部導体８２が設けられている。第１の外部
導体８２の更に内周には薄肉の電気絶縁性の樹脂素材か
らなる第１の絶縁体８３が設けられている。第１の絶縁
体８３の更に内周には第２の外部導体８４が設けられて
おり、第１の絶縁体８３により第１の外部導体８２と第
２の外部導体８４とが電気的に絶縁されている。同様な
構成により更に内周に第２の絶縁体８５、第３の外部導
体８６、第３の絶縁体８７が順次設けられている。最内
部には複数の金属素線を撚り合わせた内部導体８８が設
けられている。

【００６１】図１２は図１１の同軸ケーブル７１を回路
基板２０へと接続した様子を示す説明図である。

【００６２】図１２に示すように、内部導体８８が回路
基板２０の図中１番上の接続ランド２４へと電気的に接
続され、更に内部導体８８の接続部から離れるにしたが
って、第３の外部導体８６、第２の外部導体８４、第１
の外部導体８２が順次電気的に上から２，３，４番目の
接続ランド２４に接続される。なお外部導体８６、８
４、８２はそれぞれ固体撮像素子電源、固体撮像素子基
板バイアスおよびＧＮＤラインとして用いられている。
また、内部導体８８は３３ＭＨｚの駆動パルス伝送に用
いられている。

【００６３】この構成により、高い周波数でノイズを外
部に放射する駆動パルス伝送は、最内部の内部導体８８
によって行われ、その外周を３層の外部導体８６、８
４、８６にて覆われシールドされているので、外部導体
が１層のみの従来の同軸線に比べてシールド効果が高
く、放射ノイズをより抑制できる。

【００６４】なお、外部導体を３層としたが、限定され
るものではなく２層でもよいし、４層、５層…等増やせ
ば更なるシールド効果が得られる。

【００６５】（第２の実施の形態）図１３乃至図１５は
本発明の第２の実施の形態に係り、図１３は撮像装置の
断面図、図１４は図１３のＢ−Ｂ線断面図、図１５は組
立前の回路基板の正面図および側面図である。図１３乃
至図１５では、図１乃至図３の実施の形態と同じ構成要
素には同じ符号を付して説明を省略している。

【００６６】図１３に示すように、本実施の形態の撮像
装置１０１は、回路基板１２０の回路パターン形成面１
２６に接続ランド１２７を設け、フレキシブルリード１
２１を回路基板１２０の後方で折り曲げて回路基板１２
０の接続ランド１２７へ接続している。

【００６７】ＣＣＤホルダ４４には外囲部材であるシー
ルドケース５０が被覆し、シールドケース５０内部の空
間のうち後端側は接着剤を充填して接着剤充填部５２を
形成している。本実施例ではシールドケース５０は熱収
縮チューブであり、内部の固体撮像素子１０、回路基板
１２０および電子部品１２０ａ、１２０ｂを機械的に保
護するとともに、外部と電気的に絶縁している。接着剤
充填部５２は信号ケーブル束５２に渡って設けられ、細
い信号ケーブル３０の断線を防止している。

【００６８】図１３及び図１４に示すように、回路基板
１２０の外形形状は、固体撮像素子１０の外形より若干
大きく、シールドケース５０の内形形状と略同一で、回
路基板１２０の４隅はシールドケース５０に嵌合してい
る。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、組立
前の回路基板１２０には、各辺に長穴を半分にした形状
の凹部２３が内側へ距離ｄ＝０．１２５ｍｍまで設けら
れている。左辺及び右辺の凹部２３に底部には接続ラン
ド１２４が複数設けられ、回路基板１２０の回路パター
ン形成面１２６における上辺及び下辺の凹部２３よりも
内側には、接続ランド１２７が複数設けられ、図１４に
示すように、複数の接続ランド１２４へそれぞれ対応す
る複数の信号ケーブル３０が半田１２５にて接続固定さ
れ、複数の接続ランド１２７へそれぞれ対応するフレキ
シブルリード１２１が接続固定されてる。フレキシブル
リード１２１は、凹部２３を通過するため、回路基板１
２０の最外外形よりも内側に配置される。

【００６９】接続ランド１２７とフレキシブルリード１
２１の接続方法としては、組立時に片側４本延出してい
るフレキシブルリード１２１をすべて回路パターン形成
面１２６に沿って折曲げ、超音波圧着により一括して接
続ランド１２７へと接続している。すなわち一括超音波
ボンディングされる。なお、本実施の形態では一括して
超音波ボンディングしたが、その限りではなく、それぞ
れのフレキシブルリード１２１を１本ずつ超音波ボンデ
ィングしてもよいし、超音波ボンディングではなく、熱
圧着によって接続してもよい。

【００７０】第２の実施の形態によれば、信号ケーブル
３０及びフレキシブルリード１２１が、前記回路基板１
２０の最外外形より内側に設けられた接続部にて前記回
路基板１２０に接続されるようになっているので、図１
の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、回路基
板１２０へとフレキシブルリード１２１を接続する際、
熱圧着もしくは超音波圧着により複数のフレキシブルリ
ード１２１を一括して接続できるので、組立が容易であ
る。

【００７１】ところで、従来の内視鏡の撮像装置におい
て、光路変換プリズムを用いて挿入軸方向と平行に固体
撮像素子および回路基板を配することがあるが、このと
き固体撮像素子および回路基板の先端部本体への投影部
がデッドスペースとなっていた。

【００７２】図１６及び図１７は回路基板の先端部本体
への投影部を有効活用できるようにした撮像装置の第１
の例を示し、図１６は内視鏡先端部の正面図、図１７は
内視鏡先端部の部分断面図である。

【００７３】図１６に示すように内視鏡先端部３０２で
は撮像装置３０１の対物レンズ３４３ａに体腔内の照明
を行う照明レンズ３０３や図示しない吸引口なども配さ
れている。

【００７４】図１７に示すように撮像装置１近傍の断面
では、先端構成部となる撮像装置３０１のレンズ枠３４
２が先端部本体３０３に支持されている。

【００７５】先端部本体３０３の前面は樹脂製の先端カ
バー３０４にて覆われている。また、先端部本体３０３
の側周には湾曲部３０５が設けられている。

【００７６】観察光学系３４１は、レンズ枠３４２に保
持される対物レンズ３４３ａ、３４３ｂとＣＣＤホルダ
３４４に保持される対物レンズ３４３ｃおよび光路変換
プリズム３４６とから構成される。

【００７７】撮像装置３０１では、観察像が対物レンズ
３４３ａ、３４３ｂ、対物レンズ３４３ｃおよび光路変
換プリズム３４６を経て固体撮像素子３１０のイメージ
エリアへと結像される。

【００７８】先端構成部の撮像装置３０１は、光路変換
プリズム３４６を用いて挿入軸方向と平行に固体撮像素
子３１０および回路基板３２０を配している。固体撮像
素子３１０および回路基板３２０の先端部本体３０３へ
の投影部には、ＣＣＤホルダ３４４の固定用突出部３７
６が設けられている。、先端部本体３０３への撮像装置
３０１の固定は、前記先端部本体３０３の挿入穴に固定
ネジ３７３を挿入し、固定用突出部３７６に設けたネジ
穴に固定ネジ３７３を螺入し、固定ネジ３７３の締め付
けることにより行っている。

【００７９】このような例によれば、回路基板の先端部
本体への投影部を有効活用することができる。

【００８０】図１８は回路基板の先端部本体への投影部
を有効活用することができる撮像装置の第２の例を示す
内視鏡先端部の部分断面図であり、図１７と同じ構成要
素には同じ符号を付している。

【００８１】図１８に示すように、固体撮像素子３１０
および回路基板３２０の先端部本体３０３への投影部に
は、ＣＣＤホルダ４４４の固定用突出部４７６が設けら
れ、固定用突出部４７６の一部の面を接着固定部４７５
として用い、接着固定部４７５を前記先端部本体４０３
に接着固定している。

【００８２】このような例によっても、回路基板の先端
部本体への投影部を有効活用することができる。

【００８３】ところで、近年、固体撮像素子からの出力
信号を処理して画像を電気的に拡大する、いわゆる電子
ズーム機能が設けられた内視鏡装置が用いられることが
ある。この場合の電子ズーム機能は、画像が一律に拡大
されるので、あまり高い倍率が得られなかった。

【００８４】図１９及び図２０はこのような問題に対応
する内視鏡装置の患部の内視鏡画像を示す説明図であ
り、図１９に通常観察時の内視鏡画像を示し、図２０に
電子ズーム機能により拡大した時の内視鏡画像を示して
いる。

【００８５】図１９に示すように、内視鏡画像５０１
は、ポリープ５０２を画面５００の中央に捉えている。

【００８６】この時ポリープを電子ズーム機能により拡
大した場合、図２０に示すように、精査のため電気的処
理により拡大されるのは内視鏡画像５０１の中央部５０
３のみであり、周辺部５０４では逆に縮小している。

【００８７】図２１及び図２２は基板状の被写体を見た
場合の内視鏡画像を示す説明図であり、図１９に通常観
察時の内視鏡画像を示し、図２０に電子ズーム機能によ
り拡大した時の内視鏡画像を示している。

【００８８】図２１に示すように通常観察時において基
板状の被写体を見た時、画像５１１内では一律均等な倍
率で表示されており、画像の中心においても周辺におい
ても、均等な四角形が描かれることになる。一方、同じ
被写体にて電子ズーム機能を働かせた時は、図２２に示
すように、画像５１１の中央部のみの四角形が拡大さ
れ、画像周辺部の四角形はつぶれて映し出されることに
なる。

【００８９】この機能により、画像中央部の精査に用い
る注視領域のみ電気的に拡大されるので、従来のように
画像が一律に拡大される場合に比べより高い倍率が得ら
れる。

【００９０】ところで、従来、内視鏡画像をハイビジョ
ン方式のモニターを用いて表示すると、画面の左右の領
域が無駄になっていた。

【００９１】図２３はこのような問題に対応する内視鏡
装置の内視鏡画像をハイビジョン方式のモニターを用い
て表示する方法を示す説明図である。

【００９２】図２３において、電子ズーム機能を働かせ
た時の内視鏡画像は、モニターの表示領域５２０が通常
の方式に比べ横長になったため、右側のメイン画面５２
１には電子ズームにより１２０倍の倍率で拡大観察され
ているポリープ５２２が表示されるとともに、左下部の
子画面５３０には９分割表示された通常内視鏡観察画像
が示されている。すなわち子画面５３０の９分割された
うちの中央部が電子ズームにより拡大されてメイン画面
５２１に表示されている。

【００９３】このように子画面５３０が設けられる場
合、メイン画面５２１に表示されている子画面５３０の
部分的な１分割領域を注視領域５３１として太線で囲ん
だり、赤線で囲んだりしてもよい。

【００９４】なお、本実施の形態では子画面５３０を９
つに分割して表示しているが、その限りではなく４分
割、１６分割、２５分割…等、任意の均等分割でもよ
い。

【００９５】また、均等に分割するのではなく、任意の
箇所を注視領域として拡大できるようにしてもよい。

【００９６】なお左上部の画面５４０は検査日時、検査
部位、患者などのデータが表示されている。

【００９７】ところで、従来の内視鏡の洗滌には手間が
かかっていた。

【００９８】図２４は内視鏡の洗滌を容易に行えるよう
にした管路洗滌装置を示す構成図であり、内視鏡検査終
了後、内視鏡用の管路洗滌装置を内視鏡に取り付けた状
態の全体構成図を示している。

【００９９】まず、内視鏡６０１内部の管路について説
明すると、内視鏡６０１は、操作部６０２と挿入部６０
３とユニバーサルコード部６０４及びコネクタ部６０５
とから構成されている。挿入部６０３の先端側には先端
構成部６０６が設けられ、先端構成部６０６には図示し
ない照明窓の他、撮像装置６０７、送気送水ノズル６０
８と吸引口６０９が設けられている。

【０１００】操作部６０２には送気送水シリンダ６１０
と吸引シリンダ６１１が設けられている。通常検査時、
送気送水シリンダ６１０、吸引シリンダ６１１にはそれ
ぞれ図示しない送気送水操作弁と吸引操作弁が着脱自在
に装着され、また、本例のような、検査終了後の内視鏡
洗滌時には管路洗滌装置６１２も着脱自在に装着でき
る。

【０１０１】挿入部６０３の内部には先端部側送気管路
６１３、先端部側送水管路６１４および先端部側吸引管
路６１５が配設され、それらの後端側はそれぞれ前記送
気送水シリンダ６１０および吸引シリンダ６１１の内部
に開口している。

【０１０２】なお、先端部側吸引管路６１５については
途中、管路が分岐しており、その端部は処置具挿入口６
１６に連通している。一方、コネクタ部６０５には、送
気ポンプ接続口６１９、送水ポンプ接続口６１８及び吸
引ポンプ接続口６１７が設けている。送気ポンプ接続口
６１９、送水タンク接続口６１８及び吸引ポンプ接続口
６１７はそれぞれユニバーサルコード部内で、ユニバー
サルコード部側送気管路６２０、ユニバーサルコード部
側送水管路６２１及びユニバーサルコード部側吸引管路
６２２を経て操作部６０２内部の送気送水シリンダ６１
０もしくは吸引シリンダ６１１の内部に開口している。

【０１０３】管路洗滌装置６１２は水道水注入ユニット
６２３とシリンジ注入ユニット６２４からなる。

【０１０４】水道水注入ユニット６２３は蛇口接続部６
２５と水道水注入チューブ６２６からなり、シリンジ注
入ユニット６２４の合流部６３１に設けられた水道水注
入ユニット接続部６２７にてシリンジ注入ユニット６２
４へと接続され第２の注入部となる。合流部６３１には
シリンジ注入ユニット６２４側の流体が水道水注入ユニ
ット６２３側へと流入するのを防止する逆止弁６２８ａ
が設けられている。

【０１０５】一方、シリンジ用注入部であるシリンジ注
入ユニット６２４は、まず例えばビーカー６３９に入れ
られた洗滌液６４０などの注入元となる注入口６２９が
注入チューブ６３０ａへと接続され、注入チューブ６３
０ａは接続部本体６３６へと接続される。接続部本体６
３６のシリンダ接続部６３７にはシリンダ６３８が接続
される。また、接続部本体６３６内部には逆止弁６２８
ｂおよび逆止弁６２８ｃが設けられている。逆止弁６２
８ｂはシリンジ６３８により洗滌液６４０等の流体をビ
ーカー６４０から吸い上げる際、注入チューブ６３０ｂ
側の流体がシリンジ６３８側へと流入するのを防止して
いる。また、逆止弁６２８ｃはシリンジ６３８により吸
い上げた洗滌液６４０等を送り出す際、洗滌液６４０等
が注入チューブ６３０ａ側へと流出するのを防止してい
る。

【０１０６】接続部本体６３６は注入チューブ６３０ｂ
を経て合流部６３１へと接続される。合流部６３１は更
に注入チューブ６３０ｃを経て分流部６３２に至る。分
流部６３２によって流路は送気送水シリンダ６１０側と
吸引シリンダ６１１側へと分流され、それぞれ注入チュ
ーブ６３０ｄ，６３０ｄによりシリンダ接続体６３３へ
と接続される。シリンダ接続体６３３は内視鏡６０１内
部の管路へと連通する送気送水シリンダ６１０および吸
入シリンダ６１１へと着脱自在に接続されシリンジ６３
８により送り出される液体を送液するシリンジ用注入部
となる。

【０１０７】送気送水シリンダ６１０および吸入シリン
ダ６１１へと接続されるシリンダ接続体６３３には処置
具挿入口キャップ６３５がクサリ６３４にて繋がれてお
り、処置具挿入口キャップ６３５は処置具挿入口６１６
をふさいでいる。なお、処置具挿入口キャップ６３５は
ゴム製であり、図示しないがスリットが設けられてい
て、処置具挿入口６１６側の流体が適度に排出できる。

【０１０８】図２４に示した管路洗滌具６１２の接続状
態によって、内視鏡６０１内部のすべての管路と管路洗
滌具６１２が流体的に接続されることになる。そしてシ
リンジ６３８の吸い上げ／送り出しにより注入部６２９
から吸い上げられた流体および水道水注入ユニット６２
３からの流水を内視鏡６０１内部のすべての管路へと送
り出すことができる。

【０１０９】次に洗滌行程を説明する。

【０１１０】まず、図２４のように接続された管路洗滌
具６１２のうち第２の注入部である水道水注入ユニット
６２３が水道の蛇口に接続され、蛇口からの流水は水道
水注入ニット６２３を経て分流部６３２により送気送水
シリンダ６１０側と吸引シリンダ６１１側へと流路が分
岐する。そして送気送水シリンダ６１０および吸引シリ
ンダ６１１を経て内視鏡６０１内部のすべての管路へと
水道の蛇口からの流水が流れ続ける。この状態を数分か
ら数１０分保つことになり、内視鏡６０１内部のすべて
の管路を洗滌することが可能である。また、管路内部に
汚物が付着しているような場合、シリンジ６３８によっ
てビーカー６３９内部の洗滌液６４０を吸い上げ内視鏡
６０１内部の管路へと送り出してから水道水注入ユニッ
ト６２３により流水を流し続けてすすぎを行うことによ
り、より高度な洗滌を行うことができる。また、必要に
応じて流水下の管路を専用のブラシによりブラッシング
しても良い。

【０１１１】この間、洗滌液６４０を送り出す工程以外
は人が内視鏡６０１内部の管路の洗滌作業を行う必要が
無い。

【０１１２】またビーカー６３９の中身を洗滌液６４０
から消毒液にかえ、シリンジ用注入部内をシリンジ６３
８により内視鏡１内部の管路へと送り出すこともでき
る。すると、内視鏡６０１内部のすべての管路を消毒す
ることができる。またこのあと、先の工程と同様に水道
水注入ユニット６２３により流水を流し続けることによ
り、消毒液に満たされた管路のすすぎを行うこともでき
る。

【０１１３】また、上記すすぎ工程の前に注入部６２９
をビーカー６３９から大気中に取出して、シリンジ６３
８により空気を内視鏡１内部の管路へと送り出すことに
より、内視鏡１内部の管路にたまった洗滌液６４０や消
毒液を瞬時に内視鏡６０１外部へと排出することがで
き、後のすすぎ工程に要する時間を短縮できる。

【０１１４】また、一般に内視鏡１の洗滌／消毒工程の
最後に、内視鏡６０１内部の管路へと揮発性の高いアル
コールを注入して内視鏡６０１内部の管路滞ったすすぎ
後の水滴を排出するいわゆるアルコールフラッシュが行
われるが、本例においてもビーカー６３９の中身を最後
にアルコールへとかえることにより、容易に行うことが
できる。

【０１１５】なお、この例では第２の注入部を水道水を
直接注入可能な水道水注入ユニット６２３としたが、そ
れに限定されるものではなく、例えばポンプによって内
部の液体が加圧されたタンクに接続されるユニットなど
でもよい。

【０１１６】以上の構成により、従来に比べ簡略でかつ
十分な内視鏡の洗滌を行うことが可能となる。

【０１１７】尚、本発明の撮像装置は、前述した実施の
形態にのみ限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で種々変形実施可能である。

【０１１８】［付記］以上詳述したように本発明の前記
実施の形態によれば、以下のご解き構成を得ることがで
きる。

【０１１９】（付記項１） 固体撮像素子と、電子部品
を実装した回路基板と、一端側及び他端側がそれぞれ前
記固体撮像素子及び回路基板に接続され、前記固体撮像
素子と回路基板との間の電気信号の入出力を行う外部端
子と、一端側が前記回路基板に接続され、前記回路基板
と外部との電気信号の入出力を行う信号ケーブルと、を
具備し、前記信号ケーブル及び外部端子の少なくとも一
方は、前記回路基板の最外外形より内側に設けられた接
続部にて前記回路基板に接続される撮像装置。

【０１２０】（付記項２） 前記信号ケーブル及び外部
端子の少なくとも一方と前記回路基板との接続部は、基
板最外端面より内側に設けられたスルーホールランドで
ある付記項１に記載の撮像装置。

【０１２１】（付記項３） 前記回路基板と外部端子と
の接続部は、前記回路基板に形成さた回路パターンと同
一面に形成されたランドである付記項１に記載の撮像装
置。

【０１２２】（付記項４） 前記固体撮像素子の外部端
子及び信号ケーブルと前記路基板との接続部周辺は、前
記回路基板に外接する外囲部材によって覆われる付記項
１乃至３記載のいずれかに記載の撮像装置。

【０１２３】（付記項５） 前記固体撮像素子と回路基
板とは平行に配置されている付記項１乃至４記載のいず
れかに記載の撮像装置。

【０１２４】この構成により、撮像装置を小型化すると
ともに、部品や組立の誤差による接続部同士の電気的な
ショートや接続部の機械的な損傷を防止できる。

【０１２５】（付記項６） 内視鏡の先端に位置する先
端部本体と、対物レンズを有し前記先端部本体に支持さ
れる撮像装置と、前記先端部本体を覆い滑らかな表面形
状を有する先端カバーと、前記撮像装置の対物レンズの
前面に位置するカバーレンズと、を有する内視鏡におい
て、前記カバーレンズが前記先端カバーに支持されてな
る内視鏡。

【０１２６】（付記項７） 前記先端カバーは絶縁性の
樹脂からなる付記項６に記載の内視鏡。

【０１２７】（付記項８） 前記先端カバーは前記先端
部本体に着脱自在に設けられてなる付記項６に記載の撮
像装置。

【０１２８】（付記項９） 内視鏡内部管路へと着脱自
在に連通可能なシリンジ用注入部と、シリンジが着脱可
能なシリンジ取付部と、からなる内視鏡用洗滌具におい
て、前記シリンジ用注入部と内視鏡接続部との間に第２
の注入部を設けたことを特徴とする内視鏡用洗滌具。

【０１２９】（付記項１０） 前記第２の注入部の他端
からは水道水を直接注水可能にしてなる請求項９に記載
の内視鏡用洗滌具。

【０１３０】（付記項１１） 前記第２の注入部の他端
からは加圧されたタンク内部の液体を注液可能にしてな
る請求項９に記載の内視鏡用洗滌具。

【０１３１】（付記項１２） 前記第２の注入部はシリ
ンジ用注入部へと着脱自在に設けられてなる請求項９乃
至１１のいずれかに記載の内視鏡用洗滌具。

【０１３２】

【発明の効果】この構成により、撮像装置を小型化する
とともに、部品や組立の誤差による接続部同士の電気的
なショートや接続部の機械的な損傷を防止できので、本
撮像装置を用いた内視鏡を小型化するとともに信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の断
面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】図１の組立前の回路基板の正面図および側面
図。

【図４】組立途中の固体撮像素子部の第１の側面図。

【図５】組立途中の固体撮像素子部の第２の側面図。

【図６】図１の撮像装置を用いた内視鏡先端部の正面
図。

【図７】図６の内視鏡先端部の部分断面図。

【図８】図７の実施の形態のレンズカバーの他の例を示
す部分断面図。

【図９】図１の実施の形態における接着剤が流出に対応
する撮像装置を示す断面図。

【図１０】高い駆動周波数の固体撮像素子が用いた場合
の同軸ケーブルの第１の例を示す斜視図。

【図１１】高い駆動周波数の固体撮像素子が用いめ場合
の同軸ケーブルの第２の例を示す斜視図。

【図１２】図１１の信号ケーブルを回路基板へと接続し
た様子を示す説明図。

【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の
断面図。

【図１４】図１３のＢ−Ｂ断面図

【図１５】図１３の組立前の回路基板の正面図および側
面図。

【図１６】回路基板の先端部本体への投影部を有効活用
できるようにした撮像装置の第１の例を示す内視鏡先端
部の正面図。

【図１７】図１６は内視鏡先端部の部分断面図。

【図１８】回路基板の先端部本体への投影部を有効活用
できるようにした撮像装置の第２の例を示す内視鏡先端
部の正面図。

【図１９】内視鏡装置の通常観察時の患部の内視鏡画像
を示す説明図。

【図２０】内視鏡装置の電子ズーム機能により拡大した
時の患部の内視鏡画像を示す説明図。

【図２１】内視鏡装置の通常観察時の基板状の被写体の
内視鏡画像を示す説明図。

【図２２】内視鏡装置の電子ズーム機能により拡大した
時の基板状の被写体の内視鏡画像を示す説明図。

【図２３】内視鏡装置の内視鏡画像をハイビジョン方式
のモニターを用いて表示する方法を示す説明図。

【図２４】内視鏡の洗滌を容易に行えるようにした管路
洗滌装置を示す構成図。

【図２５】従来の固体撮像素子周辺部にシールドケース
を用いた撮像装置を側方から見た断面図。

【図２６】図２５のＣ−Ｃ線断面図。

【図２７】図２５の撮像装置の製造時のばらつきによる
影響を示す説明図。

【符号の説明】

１ …撮像装置 １０ …固体撮像素子 ２０ …回路基板 ２１ …フレキシブルリード ３０ …信号ケーブル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月２６日（２０００．１．２
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２４】

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H040 BA03 CA22 DA12 DA13 DA17 EA01 GA03 GA11 4C061 AA00 BB01 CC06 DD00 FF35 JJ06 LL01 MM00 NN01 PP06 SS01 5C022 AA09 AC42 AC54 AC56 AC61 AC70 AC75

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子と、 電子部品を実装した回路基板と、 一端側及び他端側がそれぞれ前記固体撮像素子及び回路
   基板に接続され、前記固体撮像素子と回路基板との間の
   電気信号の入出力を行う外部端子と、 一端側が前記回路基板に接続され、前記回路基板と外部
   との電気信号の入出力を行う信号ケーブルと、 を具備し、 前記信号ケーブル及び外部端子の少なくとも一方は、前
   記回路基板の最外外形より内側に設けられた接続部にて
   前記回路基板に接続されることを特徴とする撮像装置。