JP2660130B2 - 電子内視鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入部先端部に被写体
像を撮像する映像ユニットを備えた電子内視鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体腔内等へ細長の挿入部を挿
入して被検部位の観察や各種処置を行うことのできる内
視鏡が広く用いられている。特に近年では、挿入部先端
部に対物レンズ、ＣＣＤ等からなる固体撮像素子、固体
撮像素子に接続される回路基板などを含む映像ユニット
を備えた電子内視鏡が種々提案されている。

【０００３】このような電子内視鏡の映像ユニットは、
先端側からレンズ枠等に装着された対物レンズと、この
対物レンズの焦点位置にその撮像面を位置させて配置さ
れた固体撮像装置とが設けられ、この固体撮像装置に出
力信号の増幅等を行う回路基板、信号を伝送する信号ケ
ーブルが接続されて構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子内視鏡では、映像ユニットの信号ケーブルは固体撮
像装置及び回路基板に接続されていたため、回路基板に
は信号ケーブル接続用のスペースが必要であり、この接
続スペース分だけ回路基板が大型化してしまい、先端硬
質部長が長くなってしまう不具合があった。

【０００５】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、回路基板を小型化でき、先端硬質部の長さを短
縮することが可能な電子内視鏡を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による電子内視鏡
は、細長の挿入部先端に設けられるレンズ枠に配設され
た対物レンズと、前記対物レンズの焦点位置にその撮像
面を位置させて配設された固体撮像素子と複数の接続端
子を有する基質とを具備し前記接続端子の一部が前記固
体撮像素子と電気的に接続された固体撮像装置と、前記
基質の接続端子に接続されると共に前記固体撮像装置の
背面に設けられ前記固体撮像素子と信号の送受を行う回
路基板と、前記回路基板と接続された基質の接続端子を
除く残余の接続端子に接続され前記固体撮像素子と信号
の送受を行うと共に前記固体撮像装置を介して前記回路
基板と信号の送受を行う信号ケーブルとを備えたことを
特徴とする。

【０００７】

【作用】前記構成により、回路基板と信号ケーブルとの
接続部が省略され、回路基板の長さが短くなる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、図
１は電子内視鏡の映像ユニットの構成を示す断面説明
図、図２は図１の映像ユニットを組付けた電子内視鏡先
端部の構成を示す断面説明図、図３は映像ユニット内の
各部の電気的接続状態を示す回路図、図４は電子内視鏡
全体の構成を示す説明図である。

【０００９】図４に示すように、電子内視鏡１は、体腔
内等に挿入可能な細長の挿入部２を有しており、先端側
から硬性の先端部３、湾曲可能な湾曲部４、可撓性を有
する可撓管部５が設けられている。挿入部の後端側に
は、把持部を兼ねた操作部６が連設されており、操作部
６の側方より信号ケーブル，ライトガイドファイバ等を
内設したユニバーサルコード７が延出している。ユニバ
ーサルコード７は端部に設けられたコネクタ８を介して
ビデオプロセッサ９に接続されるようになっている。ビ
デオプロセッサ９は信号ケーブル１０を介してモニタ１
１に接続されており、先端部３に設けられた後述する映
像ユニットで撮像された被写体の画像信号がビデオプロ
セッサ９で信号処理され、被写体画像がモニタ１１に表
示されるようになっている。

【００１０】次に、電子内視鏡１の挿入部先端部３の構
成を図１及び図２を参照しながら説明する。

【００１１】先端部３に設けられる映像ユニット１２
は、対物レンズ１３，固体撮像装置１４，回路基板１
５，信号ケーブル１６を備えて構成されている。前記固
体撮像装置１４は、ＣＣＤ等からなる固体撮像素子チッ
プ１７を有しており、この固体撮像素子チップ１７は、
光軸方向から見ると四角形の形状となっており、基質１
８の凹部１８ａに配設されてボンディングワイヤ１９で
基質１８と接続されている。基質１８の凹部１８ａと反
対側の面には基板接続用端子２０と信号ケーブル接続用
端子２１とが複数延出し、基質１８内でボンディングワ
イヤ１９との接続部と導通しており、固体撮像素子チッ
プ１７と端子２０，２１とが電気的に接続されている。
固体撮像素子チップ１７の前方には、カバーガラス２２
が設けられ、固体撮像素子チップ１７とカバーガラス２
２との間は透明の封止樹脂２３で封止されている。

【００１２】前記固体撮像装置１４は、対物レンズ枠２
４の後端側に接着剤で気密状態に接着固定され、対物レ
ンズ枠２４の先端側には、対物レンズ１３が同様に接着
固定されている。前記回路基板１５は基板本体１５ａの
両面にＩＣチップ２５と電子部品２６とを配置、接続し
た両面回路基板で、いわゆるチップオンボード方式のハ
イブリッド基板であり、固体撮像装置１４の基板接続用
端子２０に半田付け等で接続されている。なお、ＩＣチ
ップ２５は、封止樹脂２７によって封止されている。ま
た、前記信号ケーブル１６は、固体撮像装置１４の信号
ケーブル接続用端子２１に直接半田付け等で接続されて
いる。前記回路基板１５と信号ケーブル１６とは固体撮
像装置１４の基質１８を介して接続されている。そし
て、封止樹脂２８によって、固体撮像装置１４の基質１
８の後端から回路基板１５、信号ケーブル１６の先端側
にかけての部分が覆われるように封止されている。以上
により、映像ユニット１２が構成されている。

【００１３】映像ユニット１２は、図２に示すように、
挿入部２の先端部３に設けられるステンレス等からなる
先端部本体３１の映像ユニット取付け部３１ａに対物レ
ンズ枠２４より挿入され、ビス３２によって位置決めさ
れて先端部本体３１に固定されている。さらに、封止剤
３３によって先端部本体３１と映像ユニット１２との間
が気密に封止されている。

【００１４】また、先端部本体３１の接続パイプ取付け
部３１ｂには、接続パイプ３４，鉗子チャンネルチュー
ブ３５が接着固定されており、先端には先端カバー３６
が接着固定されて先端部本体３１を覆っている。さら
に、先端部本体３１の後端側には、湾曲管３７が接着も
しくは溶接によって固着されており、この湾曲管３７を
覆うように被覆ゴム３８が接着剤等で固定されている。
以上のように、挿入部２の先端部３が構成されている。

【００１５】前記映像ユニット１２の基質１８を介した
固体撮像素子チップ１７、回路基板１５、信号ケーブル
１６の電気的接続状態を図３に示す。

【００１６】φＡＢ，φＳ，φＰは、ビデオプロセッサ
９から固体撮像素子チップ１７へ供給する駆動信号であ
り、信号ラインが信号ケーブル接続用端子２１，基質１
８，ボンディングワイヤ１９を介して固体撮像素子チッ
プ１７に接続されている。ＶDDは固体撮像素子チップ１
７の電源、及び回路基板１５のＩＣチップ２５へ供給す
る電源であり、基質１８を介して固体撮像素子チップ１
７及び回路基板１５に接続されている。ＧＮＤは固体撮
像装置１４及び回路基板１５の基準電圧を与えるもので
あり、基質１８を介して固体撮像素子チップ１７及び回
路基板１５が接続されている。

【００１７】また、ＶOUT は固体撮像装置１４の出力信
号であり、固体撮像素子チップ１７の出力が回路基板１
５へ入力され、回路基板１５内のＩＣチップ２５等で構
成された増幅回路で増幅され、基質１８を介して信号ケ
ーブル１６へ出力されるように出力信号ラインが構成さ
れている。

【００１８】すなわち、回路基板１５は直接信号ケーブ
ル１６とは接続されず、固体撮像装置１４の基質１８を
介して電源ライン及びＧＮＤラインが接続されている。
また、固体撮像装置１４の出力信号ラインは回路基板１
５に接続され、ここで出力信号が増幅されるようになっ
ているが、回路基板１５からの出力信号は基質１８を介
して信号ケーブル１６へ出力されるようになっている。
このように、回路基板１５は、信号ケーブル１６に直接
接続されずに回路が動作するように構成されている。

【００１９】このように、本実施例では、回路基板１５
に信号ケーブル１６を接続せず、直接固体撮像装置１４
の基質１８に接続するようにしたので、回路基板１５に
信号ケーブル接続用のランド等のスペースを設ける必要
がなく、回路基板１５の特に前後方向の長さを短縮で
き、回路基板１５を小型化できる。これにより、映像ユ
ニット１２の軸方向の長さが短縮される。

【００２０】従って、回路基板１５を小型化でき、映像
ユニット１２の軸方向の長さを短くできるため、内視鏡
挿入部の先端硬質長を短縮することができる。

【００２１】図５ないし図８は本発明の第２実施例に係
り、図５は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第１
の工程終了後の状態を示す断面説明図、図６は挿入部先
端部の組立てにおける第２の工程終了後の状態を示す断
面説明図、図７は挿入部先端部の組立てにおける第３の
工程終了後の状態を示す断面説明図、図８は挿入部先端
部の組立て終了時の構成を示す断面説明図である。

【００２２】第２実施例は、第１実施例の変形例であ
り、映像ユニットの対物レンズと固体撮像装置とを別体
に構成した例である。図５ないし図８を参照して組立工
程を説明しながら本実施例の構成を説明する。

【００２３】まず、図５に示すように、映像ユニット１
２の主要部を組立てる。映像ユニット１２は、固体撮像
装置１４，回路基板１５，信号ケーブル１６を備えて構
成されている。最初にＣＣＤ等の固体撮像素子チップ１
７を含む固体撮像装置１４を組立てる。固体撮像装置１
４は、第１実施例と同様の構成であり、同一構成要素に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２４】固体撮像装置１４を組立てた後、素子枠４
１の後端側に固体撮像装置１４を接着剤で気密状態にな
るように接着固定し、固体撮像装置１４の基板接続用端
子２０に回路基板１５を、信号ケーブル接続用端子２１
に信号ケーブル１６を半田付け等で接続する。回路基板
１５は基板本体１５ａの両面にＩＣチップ２５と電子部
品２６とを配置、接続した両面回路基板であり、いわゆ
るチップオンボード方式のハイブリッド基板である。な
お、ＩＣチップ２５は、封止樹脂２７によって封止され
ている。また、前記回路基板１５は、直接信号ケーブル
１６が接続されていないが、第１実施例と同様に固体撮
像装置１４の基質１８を介して電気的に接続されてい
る。そして、素子枠４１の後端側の外側に、回路基板１
５，信号ケーブル１６，基板接続用端子２０，信号ケー
ブル接続用端子２１を覆うように枠体４２を接着固定す
ると共に、枠体４２の内部に封止樹脂２８を充填して密
封する。

【００２５】これにより、映像ユニット１２が完成す
る。映像ユニット１２の後端側は完全に密封された状態
になっており、前端の素子枠４１の部分が開口してい
る。

【００２６】一方、図６に示すように、対物レンズ枠４
３に対物レンズ１３を接着固定し、予め対物レンズ枠ユ
ニット４４を形成しておく。また、先端部本体３１の接
続パイプ取付け部３１ｂに接続パイプ３４，鉗子チャン
ネルチューブ３５を取り付けて接着固定した組立体を予
め組み立てておく。そして、先端部本体３１の映像ユニ
ット取付け部３１ａの先端側に前記対物レンズ枠ユニッ
ト４４を接着固定し、その後先端カバー３６を先端部本
体３１の先端に装着する。

【００２７】次に、図７に示すように、映像ユニット１
２を素子枠４１より映像ユニット取付け部３１ａに挿入
する。そして、対物レンズ１３と映像ユニット１２との
焦点合わせを行った後、素子枠４１及び枠体４２を先端
部本体３１に接着固定する。この状態では、映像ユニッ
ト１２は直接対物レンズ枠４３と接触していない。

【００２８】以上の工程により、映像ユニット１２及び
対物レンズ１３を含む部分は、先端部本体付きの密封さ
れた撮像ユニットの状態となる。

【００２９】そして、図８に示すように、湾曲管３７を
接着もしくは溶接によって先端部本体３１の後端側に固
着した後、湾曲管３７を覆うように被覆ゴム３８を先端
部本体３１に接着剤等で固定する。これにより、挿入部
２の先端部３の組立てが完了する。

【００３０】このように、第２実施例では、対物レンズ
枠ユニット４４と固体撮像装置１４を含む映像ユニット
１２とが別体に構成され、対物レンズ枠４３と素子枠４
１とが直接接触せずに先端部本体３１に組み付けられて
いるため、対物レンズのバックフォーカスを調整できる
という利点がある。また、第１実施例と同様に、回路基
板に直接信号ケーブルを接続せずに固体撮像装置の基質
を介して接続したため、回路基板を小型化して内視鏡挿
入部の硬質長を短縮することができる。

【００３１】図９ないし図１１は本発明の第３実施例に
係り、図９は映像ユニットを組立てた状態を示す断面説
明図、図１０は対物レンズを先端部本体に組み付けた状
態を示す断面説明図、図１１は図１０の状態に映像ユニ
ットを組み付けた状態を示す断面説明図である。

【００３２】第３実施例は、第２実施例の変形例であ
り、対物レンズ枠ユニットを着脱可能とした例である。

【００３３】まず、図９に示すように、映像ユニット１
２を組み立てる。ここでは、素子枠４１の形状が第２実
施例と異なるのみであり、他は同様に構成されている。

【００３４】一方、図１０に示すように、対物レンズ枠
４３に対物レンズ１３を接着固定し、予め対物レンズ枠
ユニット４４を形成しておく。また、先端部本体３１の
接続パイプ取付け部３１ｂに接続パイプ３４，鉗子チャ
ンネルチューブ３５を取り付けて接着固定した組立体を
予め組み立てておく。そして、先端部本体３１の映像ユ
ニット取付け部３１ａの先端側に前記対物レンズ枠ユニ
ット４４を挿入し、位置決めしてからビス３２を螺合し
て先端部本体３１に固定する。その後先端カバー３６を
先端部本体３１の先端に装着する。

【００３５】次に、図１１に示すように、映像ユニット
１２を素子枠４１より映像ユニット取付け部３１ａに挿
入する。そして、対物レンズ１３と映像ユニット１２と
の焦点合わせを行った後、素子枠４１及び枠体４２を先
端部本体３１に接着固定する。その後は、第２実施例と
同様に各部を組み付けて、挿入部２の先端部３を形成す
る。

【００３６】このように、第３実施例では、対物レンズ
枠ユニット４４をビス３２によって先端部本体３１に固
定するようにしたため、対物レンズ枠ユニット単独で先
端部本体より着脱でき、修理の際などの作業性が向上す
る。

【００３７】その他の作用、効果は第２実施例と同様で
ある。

【００３８】図１２及び図１３は本発明の第４実施例に
係り、図１２は対物レンズを先端部本体に組み付けた状
態を示す断面説明図、図１３は図１２の状態に映像ユニ
ットを組み付けた状態を示す断面説明図である。

【００３９】第４実施例は、第２実施例の変形例であ
り、対物レンズを直接先端部本体に組み付けた例であ
る。

【００４０】映像ユニット１２は、図９に示した第３実
施例と同様に構成されている。一方、対物レンズ１３
は、図１２に示すように、先端部本体３１の映像ユニッ
ト取付け部３１ａの先端側に直接接着固定する。また、
第２実施例と同様に、先端部本体３１の接続パイプ取付
け部３１ｂに接続パイプ３４，鉗子チャンネルチューブ
３５を取り付けて接着固定している。その後先端カバー
３６を先端部本体３１の先端に装着する。

【００４１】次に、図１３に示すように、映像ユニット
１２を素子枠４１より映像ユニット取付け部３１ａに挿
入する。そして、対物レンズ１３と映像ユニット１２と
の焦点合わせを行った後、素子枠４１及び枠体４２を先
端部本体３１に接着固定する。その後は、第２実施例と
同様に各部を組み付けて、挿入部２の先端部３を形成す
る。

【００４２】このように、第４実施例では、対物レンズ
を先端部本体に直接接着固定するようにしたので、レン
ズ枠を設ける必要がなく部品点数を削減でき、安価に構
成することができる。

【００４３】その他の作用、効果は第２実施例と同様で
ある。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号ケーブルを固体撮像装置に接続し、回路基板と信号ケ
ーブルとを固体撮像装置を介して接続するようにしたの
で、回路基板を小型化でき、先端硬質部の長さを短縮す
ることが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、
図１は電子内視鏡の映像ユニットの構成を示す断面説明
図

【図２】図１の映像ユニットを組付けた電子内視鏡先端
部の構成を示す断面説明図

【図３】映像ユニット内の各部の電気的接続状態を示す
回路図

【図４】電子内視鏡全体の構成を示す説明図

【図５】図５ないし図８は本発明の第２実施例に係り、
図５は内視鏡の挿入部先端部の組立てにおける第１の工
程終了後の状態を示す断面説明図

【図６】挿入部先端部の組立てにおける第２の工程終了
後の状態を示す断面説明図

【図７】挿入部先端部の組立てにおける第３の工程終了
後の状態を示す断面説明図

【図８】挿入部先端部の組立て終了時の構成を示す断面
説明図

【図９】図９ないし図１１は本発明の第３実施例に係
り、図９は映像ユニットを組立てた状態を示す断面説明
図

【図１０】対物レンズを先端部本体に組み付けた状態を
示す断面説明図

【図１１】図１０の状態に映像ユニットを組み付けた状
態を示す断面説明図

【図１２】図１２及び図１３は本発明の第４実施例に係
り、図１２は対物レンズを先端部本体に組み付けた状態
を示す断面説明図

【図１３】図１２の状態に映像ユニットを組み付けた状
態を示す断面説明図

【符号の説明】

１…電子内視鏡 ２…挿入部 ３…先端部 １２…映像ユニット １３…対物レンズ １４…固体撮像装置 １５…回路基板 １６…信号ケーブル １７…固体撮像素子チップ １８…基質 １９…ボンディングワイヤ ２０…基板接続用端子 ２１…信号ケーブル接続用端子 ２４…対物レンズ枠 ３１…先端部本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢部 久雄 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−280923（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−34948（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313970（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長の挿入部先端に設けられるレンズ枠
   に配設された対物レンズと、 前記対物レンズの焦点位置に、その撮像面を位置させて
   配設された固体撮像素子と複数の接続端子を有する基質
   とを具備し、前記接続端子の一部が前記固体撮像素子と
   電気的に接続された固体撮像装置と、前記基質の接続端子に接続されると共に、前記固体撮像
   装置の背面に設けられ、前記固体撮像素子と信号の送受
   を行う回路基板と 、前記回路基板と接続された基質の接続端子を除く残余の
   接続端子に接続され、前記固体撮像素子と信号の送受を
   行うと共に、前記固体撮像装置を介して前記回路基板と
   信号の送受を行う信号ケーブルと 、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡。