JP2610241B2 - 電子内視鏡内固体撮像素子への配線構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子内視鏡内固体撮像素子への配線構造、特
に被観察体内へ挿入して画像を得るための固体撮像素子
を有する電子内視鏡内の配線構造に関する。

［従来の技術］ 電子内視鏡装置は、スコープである電子内視鏡を体腔
内あるいは空洞内等の被観察体内へ挿入し、被観察体内
の画像をモニタ上に表示するもので、これは電子内視鏡
の先端に固体撮像素子、例えばCCD（Charge Coupled De
vice）を設けることによって行われる。

第７図には、この種の電子内視鏡の先端部が示されて
おり、図（ｂ）のように電子内視鏡１の先端面には照射
窓2a,2b、観察窓３、鉗子口４及び洗浄水供給口５が設
けられる。上記観察窓３の内側には、図（ａ）のように
対物レンズ６が設けられ、上記照射窓2a,2bから被観察
体内に光が照射されると、観察窓３から被観察体内の映
像が捕えられる。

また、上記開口４に連通して電子内視鏡１の内部には
処置具挿通チャンネル７が形成されており、この処置具
挿通チャンネル７に鉗子等を挿入することにより、体腔
内の組織を採取すること等ができる。なお、上記洗浄水
供給口５からは上記観察窓３方向に向けて洗浄水や空気
を噴出し、観察窓３の外表面を洗浄することができる。

そして、上記対物レンズ６の後段には、プリズム８を
介してCCD10が設けられ、このCCD10は樹脂性の回路基板
11に接続されており、この回路基板11に信号ケーブル12
が接続される。従って、対物レンズ６で捕えられた被観
察体像はプリズム８によりCCD10の撮像面に供給される
ことになり、このCCD10で得られた画像信号は、回路基
板11上に形成されたプリアンプ等を介して信号ケーブル
12を介して外部処理装置内へ供給される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来における上記固体撮像素子への配
線構造では、上記CCD10を接続する回路基板11がガラス
エポキシ等の比較的厚い樹脂板からなっており、これで
は内視鏡内に有効なスペースを確保できず、また配線パ
ターン密度を高くすることもできないという問題があっ
た。

すなわち、電子内視鏡は狭い体腔内等に挿入して内部
を観察するだけでなく、処置具挿通チャンネル７を用い
て組織の採取、内視鏡的処置などを行っており、内視鏡
内空間を有効に使用することが要求される。従って、上
記CCD10を接続する回路基板11であっても、できるだけ
薄くすることが必要である。

また、CCD10に接続される信号線は内視鏡の一方端
（図の右側）、すなわち手元操作部側へ向けて配線され
ることになり、従って回路基板11においても一方端へ入
出力端子が集中しており、端子部設定のために比較的場
所を採っている。従って、入出力端子の設定空間を縮小
するためには、配線パターンの密度を高くする必要があ
る。

更に、第７図の硬性部1Aの長さは信号ケーブル12の回
路基板11への接続位置によって影響を受け、図示のよう
に信号ケーブル12が回路基板11の端部で接続されること
から、これ以上に硬性部1Aを短くすることができなかっ
た。すなわち、硬性部1Aは内部でワイヤ14に接続され、
このワイヤ14にてアングル部1Bに対して曲げられるよう
になっており、硬性部1Aが短いほど大きい角度で曲った
体腔内又は複雑に曲った体腔内等へ挿入する内視鏡の操
作性がよくなることになるが、従来の構成ではこの操作
性に限界があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、内視鏡内のスペースを有効に使用でき、かつ
高密度の配線状態を可能とする電子内視鏡内固体撮像素
子への配線構造を提供することにあり、また他の目的
は、電子内視鏡を大きい角度で又は複雑に曲った被観察
体内へ容易に挿入できる内視鏡を得ることができる固体
撮像素子への配線構造を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像素
子への配線構造は、密着して重ねられる１枚のフレキシ
ブル基板からなり、この基板表面には、その一方端に信
号ケーブルを接続するための端子部を設けると共に、固
体撮像素子に対し信号に入出力するための配線パターン
を形成し、上記基板裏面には、折り曲げて重ね合わせた
ときに上記表面端子部と並ぶように、上記信号ケーブル
を接続するための裏面端子部を設けると共に、無配線パ
ターン面を確保しながら、この裏面端子部と上記表面の
配線パターンとがスルーホールを介して接続される配線
パターンを形成して構成されたフレキシブル回路基板を
備え、このフレキシブル回路基板はその表面に上記固体
撮像素子を接続して、裏面の上記無配線パターン面と配
線パターン面を重ね合せるように折り曲げ、このフレキ
シブル回路基板の一方端側に配置される表裏面両方の端
子部に上記信号ケーブルを接続したことを特徴とする。

また、他の発明は、上記フレキシブル回路基板の裏面
端子部は重ね合わせ時に上記表面端子部と重ならないよ
うに配置し、上記固体撮像素子の撮像面を内視鏡軸方向
へ配置し、この固体撮像素子に取り付けられた上記フレ
キシブル回路基板の端子部を内視鏡先端側へ折り曲げ、
この折曲げ端子部へ信号ケーブルを接続することを特徴
とする。

［作用］ 上記の構成によれば、例えばCCDに接続されたフレキ
シブル回路基板は、その中間吹から折り曲げられて密着
して重ねられ、表裏の両方の端子部が回路基板の一方端
に配置され、この端子部に信号線が接続されることにな
る。従って、回路基板自体が従来よりも薄くなると共
に、配線パターン密度が実質的に高められる。

また、上記構成において、表裏の端子部が重ならない
ように位置を少しずらして配置され、この状態で、回路
基板の端子部側を、例えばプリズムの裏側へ折り曲げて
信号線を接続することもでき、この場合は硬性部の長さ
が短くなる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図には、第１実施例に係る電子内視鏡の内部構造
が示されており、従来と同様に、図（ｂ）のように照射
窓2a,2b、観察窓３、鉗子口４が設けられ、図（ａ）の
ように観察窓３の内側には対物レンズ６が設けられてい
る。

そして、上記対物レンズ６にプリズム８を介して固体
撮像素子であるCCD16が接続されており、このCCD16には
所定の配線パターンがプリントされたフレキシブル回路
基板（以下フレキシブル基板という）17が接続され、こ
のフレキシブル基板17は、第２図（ａ）に示されるよう
に二重に折り曲げられる。すなわち、詳細は後述する
が、CCD16を実装したフレキシブル基板17の表面17aに端
子部（ランド）50aを、その裏面17bにランド50bを設
け、このフレキシブル基板17をほぼ中心部で折り曲げ、
ランド50a,50bが少しずれるように二重に重ねる。そし
て、このランド50a,50bに信号ケーブル18がボンディン
グされることになり、これによれば従来の２倍の配線密
度を確保することができる。

また、フレキシブル基板17は三重、四重に重ねてもよ
く、三重とする場合は、第２図（ｂ）に示されるように
なり、この場合には表面17aの一箇所にランド50aを、裏
面17bの二箇所にランド50b,50cを設けて重ねる。

上記によれば、回路基板が二重、三重に重ねられるの
で、配線パターン密度が実質的に高まり、信号ケーブル
18の接続密度も高くなる。また、フレキシブル基板17を
重ねることによって基板全体の剛性を強化することがで
き、組立が容易になるという利点もある。更には、重ね
合わせの際に接着剤等で接合されれば、平面としての硬
性強度が増すことになる。

第３図には、端子部を折り曲げて内視鏡先端側へ配設
した第２実施例の構成が示されており、図のように、二
重に重ねたフレキシブル基板27のランド50を途中で更に
プリズム８側へ折り曲げる。第４図には、この場合のフ
レキシブル基板の配線パターンが示されており、図示さ
れるように、フレキシブル基板27の表面27aには、CCD16
と接続する端子51が配線パターン（リード線）と共に形
成され［図（ａ）］、また裏面27bへ接続するためのス
ルーホール52が形成されており［図（ｂ）］、上記表面
27aと裏面27bの両端部には信号ケーブル18をボンディン
グするランド（端子部）50a,50bが配設される。なお、
図（ｂ）の中間部から左側は無配線パターン面となる。
従って、中心線100で折り曲げると、図（ｃ）に示され
るように、ランド50a,50bが互に少しずれた状態で一方
端に配設される。

そして、第２実施例の場合は、上記のフレキシブル基
板27上の端子51にCCD16を接続した後に、ランド50a,50b
は第３図のようにプリズム８側へ折り曲げられ、折曲げ
端子部とされたランド50に信号ケーブル18が接続され
る。これによれば、信号ケーブル18と回路基板との接続
部を従来よりも先端側へ移動することができ、この結果
硬性部1Aの長さを短くすることができる。なお、この場
合も配線パターン密度が実質的に高まると共に、基板を
重ねることによって基板全体の剛性を強化することがで
きる。

また、上記第１実施例と第２実施例によれば、CCD16
を接続する回路基板を、従来のような厚い樹脂板ではな
くフレキシブル基板17,27としたので、回路基板の厚さ
を薄くすることができ、その分、内視鏡内を広く使うこ
とが可能となる。従って、処置具挿通チャンネル７の径
を従来よりも大きくすることができ、組織の採取や処置
が行い易くなるという利点がある。

また、実施例では、内視鏡スペースを有効に利用する
ために、第５図に示されるように、IC回路をプリズム８
側へ配設することができる。すなわち、第１実施例と同
様の構成にあっては、フレキシブル基板17の表面17a側
にプリアンプ等のIC回路29を取り付ける。また、第２実
施例にあっては、第３図に示されるように、IC回路29を
同様に表面27a側に取り付け、これによって内視鏡内空
間を有効に使うことができる。

第６図には、第２実施例と同様に端子部を折り曲げて
内視鏡先端側へ配設した第３実施例が示されており、こ
の第３実施例は折曲げ部27cをプリズム18側ではなく、
その反対側へ折り曲げている。また、この場合は二枚の
フレキシブル基板37A,37Bを別個にCCD16の端子に接続し
て重ねるようにしている。

この第３実施例の場合は、例えば処置具挿通チャンネ
ルが不要な医療用あるいは工業用の内視鏡に適用するこ
とができ、この場合も、従来よりも硬性部1Aの長さを短
くできる利点がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、第１請求項の発明によれば、所
定の配線パターン及びスルーホールを介して形成された
表裏の端子部が設けられたフレキシブル回路基板を固体
撮像素子に接続し、このフレキシブル回路基板は端子部
が一方端に配置される状態で少なくとも二重に重ねて密
着し、信号ケーブルを上記端子部に接続するようにした
ので、内視鏡内のスペースを有効に使用でき、この結
果、処理具挿通チャンネルの径等を大きく採ることが可
能となる。また、配線パターンを実質的に高密度にする
ことができ、信号ケーブルの接続密度も向上させること
ができる。

更に、第２請求項の発明によれば、固体撮像素子を接
続し、表裏の端子部が重ならないように折り曲げたフレ
キシブル回路基板の端子部側を内視鏡先端側へ折り曲
げ、この折曲げ端子部へ信号ケーブルを接続するように
したので、大きな角度で又は複雑に曲った被観察体内へ
内視鏡を容易に挿入可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る電子内視鏡内固体撮
像素子への配線構造を示す図であり、図（ａ）は断面
図、図（ｂ）は先端部前面の図、第２図はフレキシブル
基板の折曲げ状態を示す図、第３図は第２実施例の配線
構造を示す断面図、第４図は第２実施例のフレキシブル
基板の展開図、第５図はIC回路の実装状態を示す図、第
６図は第３実施例の配線構造を示す断面図、第７図は従
来の配線構造を示す図であり、図（ａ）は断面図、図
（ｂ）は先端部前面の図である。 １……電子内視鏡、1A……硬性部、 1B……アングル部、３……観察窓、 ６……対物レンズ、７……処置具挿通チャンネル、 10,16……CCD、11……回路基板、 12,18……信号ケーブル、 17,27,37……フレキシブル回路基板， 50……ランド（端子部）、51……端子、 52……スルーホール。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密着して重ねられる１枚のフレキシブル基
   板からなり、 この基板表面には、その一方端に信号ケーブルを接続す
   るための端子部を設けると共に、固体撮像素子に対し信
   号に入出力するための配線パターンを形成し、上記基板
   裏面には、折り曲げて重ね合わせたときに上記表面端子
   部と並ぶように、上記信号ケーブルを接続するための裏
   面端子部を設けると共に、無配線パターン面を確保しな
   がら、この裏面端子部と上記表面の配線パターンとがス
   ルーホールを介して接続される配線パターンを形成して
   構成されたフレキシブル回路基板を備え、 このフレキシブル回路基板はその表面に上記固体撮像素
   子を接続して、裏面の上記無配線パターン面と配線パタ
   ーン面を重ね合せるように折り曲げ、このフレキシブル
   回路基板の一方端側に配置される表裏面両方の端子部に
   上記信号ケーブルを接続するようにした電子内視鏡内固
   体撮像素子への配線構造。
2. 【請求項２】上記フレキシブル回路基板の裏面端子部は
   重ね合わせ時に上記表面端子部と重ならないように配置
   し、 上記固体撮像素子の撮像面を内視鏡軸方向へ配置し、こ
   の固体撮像素子に取り付けられた上記フレキシブル回路
   基板の端子部を内視鏡先端側へ折り曲げ、この折曲げ端
   子部へ信号ケーブルを接続することを特徴とする上記第
   １請求項記載の内視鏡内固体撮像素子への配線構造。