JP2011147497A - 撮像ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】気密ケースとハーメチックコネクタとの接合部分を切断することなく、少なくとも２つのケースからなる気密ケースの接合部分を切断して後側のケースを引き抜くだけで、内部の基板を簡単に外すことができる分解作業が容易な撮像ユニットを提供する。
【解決手段】本発明の撮像ユニット３は、前側ケース１６Ａと、基端側にハーメチックコネクタ１６Ｄが設けられた後側ケース１６Ｂとを有して構成される気密ケース１６を有し、この気密ケース１６内の第２の基板３６は、固定枠３２に対して固定されて前記気密ケース１６内に収容されるとともに、前記気密ケース１６の前記後側ケース１６Ｂを切断して長手方向に移動したときに、この後側ケース１６Ｂの前記長手方向への移動に連動して前記固定枠３２から外れるように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像ユニットに係り、特に、撮像部を気密に収容する気密ケースを有する撮像ユニットに関する。

従来より、撮像ユニットは、内視鏡の接眼部に着脱自在に取り付けてこの内視鏡から出射される被写体像を撮像するものであり、広く実用化されている。

この撮像ユニットは、光学系、滅菌のために高温高圧蒸気中に暴露できない固体撮像素子及び基板等の部品により構成される撮像部を有する。そのため、撮像ユニットは、この撮像部を保護するために気密に接合された気密ケース内に前記撮像部を収容するように構成されている。

気密ケースは、気密に接合した構造であるため、内部に収容された撮像部を点検、修理等する場合には、該気密ケースは分解される。
特に気密ケースの接合がレーザー溶接を用いた接合である場合には、気密ケースの分解時、作業者は、気密ケースと、その一端側に接合されたハーメチックコネクタとの接合部分を切断し、その後、該気密ケースを構成する前側気密ケースと後側気密ケースとの接合部分を切断することになる。

そして、作業者は、フレキシブル基板などが接続されるハーメチックコネクタの接続部分を外し、さらに、切断した後側気密ケースを前側気密ケースから引き抜きいた後、例えばビス等で固定枠に固定されている前記撮像部の基板を取り外す、といったような手順で気密ケースの分解を行っていた。
そして、作業者は、取り外した基板、或いは必要に応じて撮像部内の光学系や固体撮像素子等の修理等を行っていた。

このような気密ケースを有する従来の撮像ユニットとしては、例えば、特許文献１に記載の内視鏡用撮像装置や、特許文献２に記載の撮像装置がある。

特許文献１に記載の内視鏡用撮像装置は、気密ユニット内に、硬性部と軟性部とを有するフレックスリジッド基板を備え、このフレックスリジッド基板の硬性部が気密ユニットの内周面に設けられたスイッチユニットにコネクタを介して固定されると共に、フレックスリキッド基板の軟性部が気密ユニットのハーメチックコネクタに接続されるようになっている。

また、特許文献２に記載の撮像装置は、気密ユニット内において、３つの固体撮像素子のそれぞれ背面側に接続される回路基板を有し、これらの回路基板に接続されるフレキシブル基板が、気密ユニットのハーメチックコネクタに接続されるようになっている。

特開２００７−２５２４１９号公報 特開２００５−２０３１３号公報

しかしながら、従来の撮像ユニットでは、修理等により気密ケースを分解する場合には、気密ケースの前側ケースと後側ケースとの接合部分を切断する他に、気密ケースのハーメチックコネクタとの接合部分を切断し、さらに、固定枠に螺合しているビス等を外して内部の基板を取り外さなくてはならないため、気密ケースを容易に分解することができないという問題点があった。

特許文献１及び特許文献２の従来技術においても、上記同様に気密ケースのハーメチックコネクタとの接合部分を切断しなくてはならない他、コネクタ等による基板の固定を外したりしなければならないので、気密ユニットの分解を容易に行うことができない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、気密ケースとハーメチックコネクタとの接合部分を切断することなく、少なくとも２つのケースからなる気密ケースの接合部分を切断して後側のケースを引き抜くだけで、内部の基板を簡単に外すことができる分解作業が容易な撮像ユニットを提供することを目的とする。

本発明の撮像ユニットは、前側ケースと、基端側にハーメチックコネクタが設けられた後側ケースとを有して構成される気密ケースと、前記気密ケース内に気密に収容され、少なくとも光学系、固体撮像素子、第１の基板及び第２の基板を有して構成される撮像部と、前記気密ケース内に気密に収容され、前記第１の基板を固定する固定枠と、前記第２の基板の一端部と前記第１の基板のコネクタとを接続する第１のフレキシブル基板と、前記第２の基板の他端部と前記後側ケースの前記ハーメチックコネクタとを接続する第２のフレキシブル基板と、を具備した撮像ユニットであって、前記第２の基板は、前記固定枠に対して固定されて前記気密ユニット内に収容されるとともに、前記気密ケースの前記後側ケースを切断して長手方向に移動したときに、この後側ケースの前記長手方向への移動に連動して前記固定枠から外れるように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、気密ケースとハーメチックコネクタとの接合部分を切断することなく、少なくとも２つのケースからなる気密ケースの接合部分を切断して後側のケースを引き抜くだけで、内部の基板を簡単に外すことができる分解作業が容易な撮像ユニットを実現できる。

本発明の一実施形態に係る撮像ユニットを備えた内視鏡装置の構成を示す構成図。 図１の撮像ユニットの構成を示す断面図。 図２の撮像ユニットの外装部の外観構成を示す斜視図。 スイッチ取り付けベースの位置決めのための変形例１の構成を示す斜視図。 図４のスイッチ取り付けベースの周辺部の構成を説明する断面図。 図２のスイッチ取り付けベースと後側外装部の構成を示す斜視図。 図６のスイッチ取り付けベースに後側外層部を装着したときの構成を示す断面図。 スイッチ取り付けベースの位置決めのための変形例２の構成を示す斜視図。 スイッチ取り付けベースの位置決めのための変形例３の構成を示す斜視図。 図８のスイッチ取り付けベースを固定した場合の構成を示す断面図。 スイッチ取り付けベースからのフレキシブル基板をハーメチックコネクタに接続した構成の気密ケースを示す斜視図。 気密ケースを構成する前側ケースと後側ケースとの各開口側の外周面に段差を設けた構成を示す斜視図。 図２の気密ケースの全体構成を示す斜視図。 図２の気密ケースの後側ケースを外した状態の構成を示す斜視図。 図２の中間ケースの構成を示す斜視図。 第２の基板を固定する前の状態の第１の基板を固定した固定枠を含む気密ケースの構成を示す斜視図。 図１６に示す気密ケースの固定枠に押圧部材を用いて第２の基板を押圧する状態を示す斜視図。 図１７に示す押圧部材が第２の基板に圧入された状態の断面図。 後側ケースと中間ケースとの接合部分を切断し、該後側ケースを手元方向に移動した状態を示す説明図。 図１９に示す状態よりさらに後側ケースを手元側方向に移動して第２の基板が外れた状態を示す説明図。 図１９に示す状態から、第２の基板と第２のフレキシブル基板との合計長さ分だけ後側ケースを手元方向に移動させた状態の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１から図２１は本発明の実施の形態に係り、図１は本実施の形態の撮像ユニットを備えた内視鏡システムを示す全体構成図である。
尚、本実施の形態では、内視鏡システムに用いられる内視鏡用撮像ユニットに本発明を適用する。

図１に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡２と、この内視鏡２に着脱自在に接続される内視鏡用撮像ユニット（以下、単に撮像ユニットと称す）３と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置４と、撮像ユニット３からの撮像信号に対する信号処理等を行うカメラコントロールユニット（ＣＣＵと略記）５と、このＣＣＵ５から出力される映像信号を表示するモニタ６とを有して構成される。

内視鏡２は、細長な挿入部７と、この挿入部７の基端側に連設された太径の把持部８と、この把持部８の後端に形成された接眼部９とを有して構成される。内視鏡２の把持部８の側部に設けた口金にはライトガイドケーブル１０が接続される。このライトガイドケーブル１０の末端に設けたコネクタ１１は、光源装置４に着脱自在に接続できるようになっている。

そして、光源装置４内の図示しないランプによる白色光がライトガイドケーブル１０の入射端面に供給される。この供給された白色光は、このライトガイドケーブル１０により伝達され、挿入部７の先端部の図示しない照明窓から被検体を照明する。

この照明された被検体は、挿入部７の先端部に設けられた図示しない対物光学系によって光学像が結像される。この結像された被検体の光学像は、対物光学系の結像位置に入射面が配置される、例えば、図示しないリレー光学系等の像伝達手段に入射され、この像伝達手段により接眼部９側に伝達される。

そして、伝達された被検体の光学像は、像伝達手段の出射面から接眼部９に配置された図示しない接眼光学系に入射され、接眼窓（図示せず）を介して内視鏡像として拡大観察できるようになっている。

また、内視鏡２は、接眼部９に撮像ユニット３が着脱自在に装着できるようになっている。そして、撮像ユニット３は、後端部から延出されたカメラケーブル１２の端部に設けたコネクタ１３をＣＣＵ５に着脱自在で接続できるようになっている。ＣＣＵ５は、撮像ユニット３からの撮像信号に基づく画像信号を生成して、モニタ６に供給し、モニタ６には、被写体像が表示される。

次に、図２を用いて本実施の形態の撮像ユニット３の具体的な構成を説明する。
撮像ユニット３は、接眼部９に装着されたときに接眼部９の接眼窓（図示せず）に対向する位置に位置する観察窓３０ａ及びこの観察窓の後方に結像のための光学系３０を有し、この光学系３０の結像位置に撮像素子として例えばＣＣＤなどの３つの固体撮像素子３３を内蔵している 。

そして、各固体撮像素子３３は、カメラケーブル１２に挿通されて配設される複数の信号線を介して駆動信号が印加されることにより、内視鏡像を光電変換する。そして、変換された電気信号（撮像信号）は読み出され、ＣＣＵ５に伝達される。ＣＣＵ５は、撮像信号を標準的な映像信号に変換し、この映像信号を受けてモニタ６が内視鏡画像を表示するようになっている。

図２に示すように、撮像ユニット３は、カプラー部１５と、このカプラー部１５が先端側に接続された気密ケース１６と、この気密ケース１６の外装としての外装部１７とを有して構成される。 外装部１７は、複数の、ここでは２つの外装部材から構成される。

カプラー部１５は、前記撮像ユニット３を内視鏡２の接眼部９に着脱自在に装着するためのものであり、気密ケース１６及び外装部１７の先端側に固定されている。

気密ケース１６は、前側ケース１６Ａと、後側ケース１６Ｂと、中間ケース１６Ｃと、ハーメチックコネクタ１６Ｄとを有して構成されており、内部に光学系３０、３つの固体撮像素子３３を含む撮像素子ユニット３１等を気密に収容している。なお、気密ケース１６の具体的な構成については後述する。

外装部１７は、前側外装部材１７Ａと、後側外装部材１７Ｂとを有して構成される。前側外装部材１７Ａと後側外装部材１７Ｂとは、パッキン１８によって水密に接合されており、外部からの水等の進入を防止している。

また、後側外装部材１７Ｂの所定位置には、操作部１７Ｃ（図３参照）が設けられている。この操作部１７Ｃは、複数の操作ボタン１９を有し、これら複数の操作ボタン１９は、後側外装部材１７Ｂに設けられた複数の挿通孔１７ｃに挿通して設けられている。

後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃと、気密ケース１６との間には、スイッチ取り付けベース２０が配設される。このスイッチ取り付けベース２０の上面には、フレキシブル基板２２が設けられ、このフレキシブル基板２２上には、前記複数の操作ボタン１９の配置位置に合わせて複数のタクトスイッチ２１が設けられている（図４参照）。

このように、複数のタクトスイッチ２１を、前記複数の操作ボタン１９とそれぞれ接触可能な位置に配置するためには、前記後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃに対して前記スイッチ取り付けベース２０の配設位置を正確に位置決めする必要がある。

このため、前記スイッチ取り付けベース２０の先端側底面に段差部２０ａを設けるとともに、後側ケース１６Ｂの先端側開口部の外周面に前記段差部２０ａが突き当たる突き当て面２７ａを有する段差部２７を設けている。すなわち、前記スイッチ取り付けベース２０は、該スイッチ取り付けベース２０の段差部２０ａを前記後側ケース１６Ｂの段差部２７に嵌めるとともに、該段差部２０ａの基端面を突き当て面２７ａに突き当てる。同時に、後側外装部材１７Ｂの内周面の後方に設けられた突き当て面１７ｄ２は、気密ケース１６の上面に仮固定されたスイッチ取り付けベース２０の基端面２０ｃに当接される。

さらに、前記スイッチ取り付けベース２０の両側側面部に、係合面２０ｄを形成するように段差部２０Ａを設けると共に、図６に示すように、この段差部２０Ａの係合面２０ｄに係合する係合面１７ｂを形成するように段差部１７Ｘを前記後側外装部材１７Ｂの内周面に設けている。
このような構成により、前記後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃに対して前記スイッチ取り付けベース２０の配設位置の位置決めを行っている。

なお、前記後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃに対する前記スイッチ取り付けベース２０の中心軸Ｃ方向（図２参照）の位置決め、及び該中心軸Ｃに対して直交する方向の位置決めが可能な構成しては、図４及び図５に示す変形例１、図８に示す変形例２、及び図９に示す変形例３のような構成があり、必要に応じてこれらの変形例のうち何れかを本実施の形態の撮像ユニット３に適用しても良い。なお、各変形例は、操作ボタン１９が３つある場合で説明する。

従来、前記スイッチ取り付けベース２０を気密ケース１６の上部にネジ等によって固定して位置決めを行う方法も用いられていたが、この気密ケース１６は気密に光学系３０や固体撮像素子３３等を収容するものであるため、ネジ穴等の穴を設けることは気密性を損なってしまうので好ましくない。

そこで、変形例１では、図４に示すように、前側外装部材１７Ａの後側外装部材１７Ｂ側の基端部に仮固定用の延出部２３を設け、この延出部２３が嵌入する形状を有する仮固定用の切り欠き部２４を前記スイッチ取り付けベース２０に設けている。

仮固定用の延出部２３は、前側外装部材１７Ａの基端部から後外装部材１７Ｂ側に延びた部分に設けられたもので、前記後側外装部材方向に突出する突出形状に構成されている。この仮固定用の延出部２３の形状は、例えば楕円形状である係止部２３ａと、この係止部２３ａと連設し中心軸Ｃに対して平行な連結部２３ｂとを有して構成されている。

一方、スイッチ取り付けベース２０の仮固定用の切り欠き部２４は、該スイッチ取り付けベース２０の前側外装部材１７Ａ側の基端部に、前記仮固定用の延出部２３が嵌め込まれる形状に構成されている。すなわち、仮固定用の切り欠き部２４は、前記係止部２３ａを嵌入可能でかつ該係止部２３ａと略同形状の切り欠き部２４ａと、この切り欠き部２４ａに連接し前記連結部２３ｂを嵌入可能でかつ該連結部２３ｂと略同形状の連結切り欠き部２４ｂとを有して構成されている。

上記構成の撮像ユニット３において、前記スイッチ取り付けベース２０を組み付けて固定する場合、作業者は、気密ケース１６を装着した前側外装部材１７Ａの延出部２３に、スイッチ取り付けベース２０の切り欠き部２４を嵌め込んで、該スイッチ取り付けベース２０を気密ケース１６の上面に仮固定する。

そして、作業者は、図６に示すように、後側外装部材１７Ｂの段差部１７Ｘの係合面１７ｂをスイッチ取り付けベース２０の段差部２０Ａの係合面２０ｄに係合させながら後側外装部材１７Ｂをスライドさせることで、後側外装部材１７Ｂを前側外装部材１７Ａに装着する。

この場合、前側外装部材１７Ａに仮固定されたスイッチ取り付けベース２０の係合面２０ｄ（段差部２０Ａにより形成される部分）が前記後側外装部材１７Ｂの段差部１７Ｘの係合面１７ｂに係合しながらスライドすることになる。

そして、前記後側外装部材１７Ｂの前記前側外装部材１７Ａへのスライド完了時には、後側外装部材１７Ｂの先端側端面１７ｄ１は、パッキン１８を押し潰し水密が確保された状態で前側外装部材１７Ａの後端面の一部１７ｅに接合される。同時に、後側外装部材１７Ｂの内周面の後方に設けられた突き当て面１７ｄ２は、気密ケース１６の上面に仮固定されたスイッチ取り付けベース２０の基端面２０ｃに当接される。

そして、作業者は、この状態を保持するように前側外装部材１７Ａと後側外装部材１７Ｂとを例えば外装固定部材５０を螺合固定することにより、前記スイッチ取り付けベース２０の本固定を完了する。

従って、前側外装部材１７Ａに後側外装部材１７Ｂを装着した場合には、図５に示すように、前記延出部２３への前記切り欠き部２４の嵌入と、前記後側外装部材１７Ｂの内周面の突き当て面１７ｄ２によるスイッチ取り付けベース２０の前側外装部材１７Ａへの当てつけにより、該スイッチ取り付けベース２０の中心軸Ｃ方向の位置を規定することができる。このため、該スイッチ取り付けベース２０上の中心軸Ｃ方向におけるタクトスイッチ２１の位置を、後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃの操作ボタン１９の位置に一致するように位置決めが可能である。

また、図７に示すように、スイッチ取り付けベース２０の段差部２０Ａの係合面２０ｄと、後側外装部材１７Ｂの内周面の段差部１７Ｘの係合面１７ｂとの係合により、該スイッチ取り付けベース２０の中心軸Ｃに対して直交する方向の位置を規定することができる。このため、該スイッチ取り付けベース２０上の中心軸Ｃに対して直交する方向におけるタクトスイッチ２１の位置を、後側外装部材１７Ｂの操作部１７Ｃの操作ボタン１９の位置に一致するように位置決めが可能である。
なお、前記仮固定用の延出部２３及び前記切り欠き部２４の形状は、図４に示すような形状に限定されるものではなく、他の形状に構成しても良い。

また、前記段差部２０Ａの係合面２０ｄ及び前記段差部１７Ｘの係合面１７ｂの形状についても、図６に示すように形状に限定されるものではなく、中心軸Ｃに対して直交する方向において位置を規定できる形状であれば良い。

変形例２では、図８に示すように、気密ケース１６の取付面側の所定箇所（図８では、上面の所定箇所）に、突起形状の仮固定用の凸部２５を設けるとともに、この凸部２５を嵌入可能な貫通孔である仮固定用の貫通孔２４Ａをスイッチ取り付けベース２０に設けて、凸部２５と貫通孔２４Ａを嵌め合わせて、該スイッチ取り付けベース２０の仮固定が行われる。

そして、気密ケース１６の上面の両側角部分に、長手方向にテーパー形状のテーパー部１６ｂを形成すると同時に、このテーパー部１６ｂと係合するように前記スイッチ取り付けベース２０の底面の凹部に、長手方向にテーパー形状のテーパー部２０ｂを形成する。

この構成により、図１０に示すように、前記仮固定用の凸部２５の前記仮固定用の貫通孔２４Ａへの嵌入により、前記スイッチ取り付けベース２０の、中心軸Ｃ方向に対する位置決めを行うことができる。また、前記気密ケース１６のテーパー部１６ｂの傾斜面と前記スイッチ取り付けベース２０のテーパー部２０ｂの傾斜面とが係合することによって、前記スイッチ取り付けベース２０の、中心軸Ｃに対して直交する方向の位置決めを行うことができる。

また、変形例３では、図９に示すように、前記仮固定用の凸部２５（図８参照）に代えて気密ケース１６に孔である仮固定用の貫通してない凹み穴２５ａを設けるとともに、前記仮固定用の貫通孔２４Ａ（図８参照）に代えてスイッチ取り付けベース２０の底面に突出形状の仮固定用の凸部２４Ｂを設けて構成しても良い。

次に、スイッチ取り付けベース２０とハーメチックコネクタ１６Ｄとの接続について説明する。
図１１に、スイッチ取り付けベース２０から延びるフレキシブル基板２２をハーメチックコネクタ１６Ｄに接続した構成の気密ケース１６を示す。

図１１に示すように、気密ケース１６のハーメチックコネクタ１６Ｄには、撮像ユニット３からの撮像信号（デジタル信号）を主に伝送する経路となるリジッド基板２６が接続されている。

このリジッド基板２６は、ピン２６Ａを通じて内部の基板４０（図２参照）に接続されている。このピン２６Ａの一部には、気密ケース１６内にスイッチ信号を出力する、フレキシブル基板２２の基端部が接続されている。

すなわち、前記リジッド基板２６と前記フレキシブル基板２２は、１つのハーメチックコネクタ１６Ｄに半田付けにより固定されている。図２に示すように、基板４０には基板３６と接続されるコネクタ３９が設けられている。

このような構成により、撮像ユニット３の省スペース化を図ることができ、また、それぞれの目的に応じて最適な基板、すなわち、リジッド基板２６Ａやフレキシブル基板２２等を選択して構成することができるので、修理等の場合に、修理する基板のみの半田を外して交換することが可能となる。

なお、映像信号（デジタル信号）を伝送する基板としては、前記リジッド基板２６が望ましい。また、スイッチ取り付けベース２０のスイッチ信号を伝送する基板としては、省スペース化が可能なフレキシブル基板とすることが望ましい。

次に、本実施の形態の撮像ユニット３の主要構成部分である気密ケース１６の具体的な構成を図２、及び図１２〜図２１を用いて説明する。
図１２及び図１３に示すように、気密ケース１６を構成する前側ケース１６Ａと後側ケース１６Ｂとの各開口側の外周部には、フランジ部２７がそれぞれ設けられている。これらのフランジ部２７は、各フランジ部の外周面が中間ケース１６Ｃの外周面と面一になるように形成されている。フランジ部２７の段差部には、所定寸法の突き当て面２７ａが形成されている。

このように前側ケース１６Ａと後側ケース１６Ｂとの各開口側の外周部にフランジ部２７をそれぞれ設けたことにより、各開口側の外周部の強度を増すことができるので、これら前側ケース１６Ａと後側ケース１６Ｂとの各開口部の加工歪みを防止することができる。

また、フランジ部２７を除く、前側ケース１６Ａと後側ケース１６Ｂとの、中心軸Ｃに対して直交する方向のそれぞれの寸法を、収容する部品に応じて小さくすることが出来るので、気密ケース１６の小型化も可能である。

また、前記フランジ部２７をそれぞれ設けたことにより、前側ケース１６Ａ、中間ケース１６Ｃ、後側ケース１６Ｂとのそれぞれの接合部分が認識することができ、溶接などの接合作業を容易に行うこともできる。

さらに、後側ケース１６Ｂのフランジ部２７の突き当て面２７ａは、上述したように、スイッチ取り付けベース２０の段差部２０ａの基端面に突き当てることにより、スイッチ取り付けベース２０の中心軸Ｃ方向における位置決めを行うこともできる（図２参照）。

また、図２及び図１４に示すように、気密ケース１６の中間ケース１６Ｃには、撮像素子ユニット３１及びレンズユニットの鏡筒５１が固定されている。この撮像素子ユニット３１には、固定枠３２が固定されている。

前記中間ケース１６Ｃは、図１５に示すように、略四角い枠形状に構成されたもので、前側ケース１６Ａと後側ケース１６Ｂとの間に介在する中間部材である。

また、中間ケース１６Ｃには、所定形状のマウント部１６ｙが設けられている。このマウント部１６ｙは、その表裏面によって気密ケース１６内に収容する光学系３０と、撮像素子ユニット３１とが、これらの光軸がずれないように精度良く搭載されて固定することができるようになっている。また、四角い枠形状の中間ケース１６Ｃをマウント部１６ｙにより補強し所定の強度を有する構成とすることにより、中間ケース１６Ｃ自体の歪みを防止することができるとともに、気密ケース１６の強度も向上できる。

さらに、気密ケース１６の内部構成を説明すると、該気密ケース１６の内部には、図２に示すように、撮像素子ユニット３１の他に、撮像部を構成する、第１の基板３５及び第２の基板３６が気密に収容されている。

第１の基板３５は、固定枠３２に固定されており、この第１の基板３５の一端部からはフレキシブル基板３５ａが延設されている。このフレキシブル基板３５ａは、接続コネクタ３８に接続されている。この接続コネクタ３８には、前記第２の基板３６の一端部から延設される第１のフレキシブル基板部３７ａが接続されている。

前記第１の基板３５は、例えば、固体撮像素子駆動基板であり、また、前記第２の基板３６は、例えば、映像信号をデジタル信号に変換して伝送するためのＡ／Ｄ変換基板である。

そして、気密ケース１６には、図２及び図１４に示すように、前記接続コネクタ３８等を固定枠３２に押しつけて固定するための基板固定部材２８が設けられている。
この基板固定部材２８は、例えば、銅やアルミ等の熱伝導性のある部材を用いてコの字形状に構成されたもので、前記接続コネクタ３８等を固定枠３２に押しつけた状態で、例えば、ビス２９等により前記固定枠３２に固定される。また、基板固定部材２８の側面部には、例えばコの字形状の放熱溝２８ａが設けられている。

すなわち、このような基板固定部材２８は、接続コネクタ３８等を固定枠３２に固定する固定部材としての機能の他に、熱伝導性のある材質でコの字状に形成しかつ放熱溝２８ａを設けて構成したことにより、各固体撮像素子３３等から発生する熱を受けて、この熱を拡散、放熱するといった放熱部材としての機能も有している。

本実施例の撮像ユニット３は、気密ケース１６とハーメチックコネクタ１６Ｄとの接合部分を切断することなく、少なくとも２つのケース（前側ケース１６Ａ、後側ケース１６Ｂ）からなる気密ケース１６の接合部分を切断して後側ケース１６Ｂを引き抜くだけで、内部の第２の基板３６を簡単に外すことができ、分解作業が容易となるように構成されている。
その具体的な構成と作用を図２、図１６〜２１を用いて説明する。
図２に示すように、リジッドフレキ基板である前記第２の基板３６の他端部には、第２のフレキシブル基板部３７ｂが構成されている。この第２のフレキシブル基板部３７ｂは、前記後側ケース１６Ｂのハーメチックコネクタ１６Ｄ内部のコネクタ３９に接続されている。

本実施の形態では、前記第２の基板３６は、前記固定枠３２に対して固定されて前記気密ケース１６内に収容されるとともに、前記気密ケース１６の前記後側ケース１６Ｂを切断して長手方向に移動したときに、この後側ケース１６Ｂの前記長手方向への移動に連動して前記固定枠３２から外れるように構成されている。

すなわち、前記固定枠３２は、図１６に示すように、取付面が中心軸Ｃ方向に向けて配置される４つの取付部３２Ａを有し、これら取付部３２Ａには、取付用孔３２ａがそれぞれ設けられている。第２の基板３６にも、固定枠３２の４つの取付用孔３２ａと同様の相互位置関係と大きさとを有する４つの貫通孔３６ａが所定箇所に設けられている。

そして、第２の基板３６の４つの貫通孔３６ａを前記４つの取付部３２Ａの取付用孔３２ａの位置に合わせて、該第２の基板３６の所定箇所に４つ設けられた前記貫通孔３６ａと前記取付部３２Ａの取付用孔３２ａとに押圧部材４１をそれぞれ挿通して圧入する。
この押圧部材４１は、図１８に示すように、先端側に突起部４１ｂと、基端側に平面部４１ａとを備え、円柱形状に形成された弾性体である。なお、突起部４１ｂは、先端部が先細となるテーパー形状に形成されている。

そして、後側ケース１６Ｂの接合時に、後側ケース１６Ｂの内側基端部の面１６Ｄ１が各押圧部材４１の平面部４１ａに当接することにより、前記第２の基板３６は、４つの押圧部材４１によって固定枠３２に確実に固定されることになる。
なお、前記押圧部材４１の形状は、図１７及び図１８に示す形状に限定される物ではなく、例えば四角形状で構成しても良い。

また、本実施の形態では、前記第２のフレキシブル基板部３７ｂは、前記第２の基板３６の固定枠３２への固定時、図１７に示すような形状に折曲された状態で気密ケース１６内に収容される。これにより、第２のフレキシブル基板部３７ｂの長さを、組立時に、後側ケース後端開口部より引き出して、基板４０と接続可能な必要最低限の長さで構成すれば良いので、部品のコスト低減は勿論、省スペース化にも寄与する。

次に、本実施の形態の撮像ユニット３の作用について図１９から図２１を用いて説明する。
いま、点検、修理等により撮像ユニット３の気密ケースを分解するものとする。
作業者は、気密ケース１６の前側ケースＡと後側ケース１６Ｂとの接合部分、詳しくは中間ケース１６Ｃと後側ケース１６Ｂとの接合部分を切断する。このとき、従来のように、気密ケース１６のハーメチックコネクタ１６Ｄとの接合部分は切断しなくて良い。

後側ケース１６の切断を完了すると、作業者は、切断した後側ケース１６Ｂを、図１９に示すように、前側ケース１６Ａから離れる長手方向（図中Ａ矢印方向）に移動しながら、収容されている撮像素子ユニット３１等を徐々に露出させる。

すると、後側ケース１６Ｂの内側基端部の面１６Ｄ１により押圧されていた各押圧部材４１は、該後側ケース１６Ｂの離間により、該面１６Ｄ１による押圧状態が解除される。さらに、作業者は、前記後側ケース１６Ｂを、図中矢印Ａ方向に移動させると、前記第２のフレキシブル基板部３７ｂが矢印Ａ方向に引っ張られることにより、４つの押圧部材４１も第２の基板３６により矢印Ａ方向に引っ張られる。

このため、各押圧部材４１は、図２０に示すように、固定枠３２の取付用孔３２ａ及び第２の基板３６の各孔から外れることになる。すなわち、各押圧部材４１が外れることにより、前記第２の基板３６は、従来技術のように作業者がビス等を外すような取り外し作業を行わなくても、簡単に固定枠３２から外れることになる。

その後、必要に応じて作業者は、後側ケース１６Ｂをさらに図中矢印Ａ方向に移動させることにより、図２１に示すように、この後側ケース１６Ｂに接続される第２のフレキシブル基板部３７ｂを引っ張ることにより、前記第２の基板３６は後側ケース１６Ｂの開口部と固定枠３２の間で、第２の基板３６の基板表面と中心軸Ｃとが平行になるように第２の基板３６を位置させることができる。このように配置することで、第２の基板３６の点検、修理等を容易に行うことができる。

なお、図２１の場合、前記後側ケース１６Ｂは、前側ケース１６Ａとの切断部分（詳しくは中間ケース１６Ｃとの切断部分）から、少なくとも前記第２の基板３６と前記第２のフレキシブル基板部３７ｂとの合計長さ分（Ｌ１＋Ｌ２）だけ、前記前側ケース１６Ａから離れる長手方向に移動可能である。

これにより、必要に応じて後側ケース１６Ｂを移動させれば、第２の基板３６の点検、修理等を行い易いスペースが得られることは勿論、収容されている撮像素子ユニット３１や光学系３０の点検、修理等を行う場合の分解作業もし易いといった効果が得られる。

従って、本実施の形態によれば、気密ケース１６とハーメチックコネクタ１６Ｄとの接合部分を切断することなく、少なくとも２つのケース（前側ケース１６Ａ、後側ケース１６Ｂ）からなる気密ケース１６の接合部分を切断して後側ケース１６Ｂを引き抜くだけで、内部の第２の基板３６を簡単に外すことができる分解作業が容易な撮像ユニット３を実現できる。
また、前側ケース１６Ａと中間ケース１６Ｃ、中間ケース１６Ｃと後側ケース１６Ｂそれぞれの接合部分を１工程で切断出来るよう互いの距離を設定しても良い。

また、本実施の形態では、前記第１の基板３５と前記第２の基板３６は、それぞれの基板の面が前記気密ケース１６の中心軸Ｃに対して直交する方向に平行となるように前記固定枠３２に配置されているので、気密ケース１６内の省スペース化を図ることが可能である。
また、気密ケース１６内に、特に３つの固体撮像素子３３を有する３板式の撮像素子ユニット３１を収容する場合に、気密ケース１６の小型化に適した基板の配置構成となっているので、撮像ユニット３全体の小型化を図るのにも有効である。

なお、本実施の形態では、前記第１の基板３５と前記第２の基板３６を設け、前記第２の基板３６のみを簡単に固定枠３２から外せるように構成したが、前記第１の基板３５と前記第２の基板３６とを一つの基板として構成し、この構成した一つの基板を前記第２の基板３６のように固定枠３２に固定し、かつ簡単に固定枠３２から外せるように構成しても良い。

本発明は、上述した実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１…内視鏡システム、
２…内視鏡、
３…撮像ユニット、
４…光源装置、
６…モニタ、
７…挿入部、
８…把持部、
９…接眼部、
１５…カプラー部、
１６…気密ケース、
１６Ａ…前側ケース、
１６Ｂ…後側ケース、
１６Ｃ…中間ケース、
１６Ｄ…ハーメチックコネクタ、
１７…外装部、
１７Ｃ…操作部、
１８…パッキン、
１９…操作ボタン、
２０…スイッチ取付ベース、
２１…タクトスイッチ、
２２…フレキシブル基板、
３０…光学系、
３１…撮像素子ユニット、
３２…固定枠、
３２Ａ…取付部、
３２ａ…取付用孔、
３３…固体撮像素子、
３５…第１の基板、
３６…第２の基板、
３７ａ…第１のフレキシブル基板部、
３７ｂ…第２のフレキシブル基板部、
３８…接続コネクタ、
３９…コネクタ、
４０…基板、
４１…押圧部材、
Ｃ…中心軸。

Claims (6)

1. 前側ケースと、基端側にハーメチックコネクタが設けられた後側ケースとを有して構成される気密ケースと、
   前記気密ケース内に気密に収容され、少なくとも光学系、固体撮像素子、第１の基板及び第２の基板を有して構成される撮像部と、
   前記気密ケース内に気密に収容され、前記第１の基板を固定する固定枠と、
   前記第２の基板の一端部と前記第１の基板のコネクタとを接続する第１のフレキシブル基板と、
   前記第２の基板の他端部と前記後側ケースの前記ハーメチックコネクタとを接続する第２のフレキシブル基板と、
   を具備した撮像ユニットであって、
   前記第２の基板は、前記固定枠に対して固定されて前記気密ケース内に収容されるとともに、前記気密ケースの前記後側ケースを切断して長手方向に移動したときに、この後側ケースの前記長手方向への移動に連動して前記固定枠から外れるように構成したことを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記第２の基板は、複数の押圧部材により、前記第２の基板を前記固定枠に対して固定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記押圧部材は、先端側に突起部と、基端側に平面部とを備えるように形成された弾性体であり、
   前記固定枠に形成された複数の孔に、前記第２の基板の面上に形成された複数の孔をそれぞれ挿通して前記押圧部材の突起部が圧入されることにより、前記第２の基板を前記固定枠に固定することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
4. 前記第１の基板と前記第２の基板は、それぞれの基板の面が前記気密ケースの中心軸に対して直交する方向に平行となるように前記固定枠に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
5. 前記前側ケースと前記後側ケースとの間には、中間ケースが設けられ、前記中間ケースには前記固体撮像素子のユニットが固定され、前記固定枠は、前記固体撮像素子のユニットに固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
6. 前記後側ケースは、前記前側ケースとの切断部分から、少なくとも前記第２の基板と前記第２のフレキシブル基板との合計長さ分だけ、前記前側ケースから離れる方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像ユニット。

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