JP3253518B2 - 電子内視鏡の撮像素子組付け体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子内視鏡の撮像素
子組付け体、特に撮像素子とこの撮像素子側面の外側に
延出する部分を持つフレキシブル回路基板とを接続する
組付け体の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６には、従来から電子内視鏡等の先端
部に組み込まれる撮像素子組付け体（対物光学系部材を
除いた状態）の構成が示されており、これは同時式の電
子内視鏡に適用されるものである。図において、撮像素
子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１は、セラ
ミック等からなる（回路基板でもある）パッケージ２に
収納され、その上面開口を塞ぐ形でカバーガラス３が配
置される。

【０００３】このＣＣＤ１の上面の撮像面には、色フィ
ルタやマイクロレンズ等が形成されている。この撮像面
の外側に、複数の入出力端子Ｅが前後両端に配列され、
一方のパッケージ２側でも、その内部の段差部に端子Ｆ
が配列形成されており、これらの端子Ｅ及びＦはボンデ
イングワイヤ４で接続される。そして、上記の端子Ｆは
パッケージ２内の導体パターン（一部はＣＣＤ１の下側
を通っている）により端部の端子Ｇまで接続されてお
り、この端子Ｇに外部回路からの信号線５が接続され
る。

【０００４】このような構成の撮像素子組付け体では、
上記パッケージ２と蓋であるカバーガラス３とによりＣ
ＣＤ１を気密状態で収納することにより、ＣＣＤ１上の
撮像面の色フィルタを保護することができ、またＣＣＤ
１の上面とカバーガラス２との間に空間を設けることに
より、ＣＣＤ１の撮像面のマイクロレンズの機能を維持
することができる。そうして、このＣＣＤ１で得られた
ビデオ信号は信号線５を介して外部へ取り出され、これ
によって被観察体内の画像をモニタ等へ表示することが
可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
撮像素子組付け体の構成では、ＣＣＤ１を収納するパッ
ケージ２を備えるため、撮像素子部を小さくすることが
できず、内視鏡の細径化及び短縮化を促進できないとい
う問題がある。即ち、図６のようなパッケージ２は、Ｃ
ＣＤ１を収納するセラミック等の箱体とされるために、
少なくとも箱体壁の厚さ分、組付け体が大きくなる。そ
して、底面壁や側面壁の厚みは内視鏡先端部の細径化の
障害となり、前後壁の厚みは内視鏡先端部の軸方向の長
さの短縮化の障害となる。

【０００６】このようなことから、詳細は後述するが、
上記パッケージ２の代りに、フレキシブル回路基板を撮
像素子の上面側に配置し、このフレキシブル回路基板で
は撮像素子の側面の外側に延出する部分を設け、この延
出部分に配線パターンを形成する撮像素子組付け体を提
案している。

【０００７】しかしながら、このようなフレキシブル回
路基板では、撮像素子側面の外側に延出する部分の配
置、取扱いが問題であり、配置空間が制限されている内
視鏡先端部内への組付けを効率よく行うため、また一つ
の組付け部品として取り扱うために、上記延出部分を最
適な確定した位置へ配置することが望まれる。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、撮像素子側面の外側に延出部が設け
られたフレキシブル回路基板を確定した良好な状態で配
置し、延いては内視鏡の細径化及び短縮化に貢献するこ
とができる電子内視鏡の撮像素子組付け体を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項記載の発明に係る電子内視鏡の撮像素子
組付け体は、電子内視鏡の先端部に配設された対物光学
系部材と、この対物光学系部材に光学的に接続され、上
面に撮像面を有する撮像素子と、この撮像素子の上面側
に配置され、配線パターンの一部が撮像素子側面の外側
を通して設けられたフレキシブル回路基板と、上記対物
光学系部材の外周に配置され、上記フレキシブル回路基
板の側方端部を差し込むスリットを有する係合部材と、
を含み、上記フレキシブル回路基板の側方を上側へ折り
曲げて対物光学系部材の外周まで配置し、この側方端部
を上記係合部材にて固定状態にしたことを特徴とする。
第２請求項記載の発明は、上記フレキシブル回路基板に
は、所定の折り曲げ部に折り曲げを補助するための切込
みを設けたことを特徴とする。

【００１０】上記の構成によれば、フレキシブル回路基
板の側方の延出部は、上側へ折り曲げられて対物光学系
部材の外周の係合部材のスリットに係合されて固定状態
となる。従って、この延出部が不確定な位置に置かれる
こともなく、組付け体の取扱いが容易となる。また、延
出部は撮像素子の下側に配置されないので、撮像素子の
上面に垂直な方向の内視鏡の径を大きくすることもな
い。

【００１１】上記第２請求項記載の構成によれば、上記
フレキシブル回路基板が切込みの存在により所定の折り
曲げ部で容易に折り曲げられ、またこの切込みは折り曲
げの指標ともなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２には、実施形態例に
係る電子内視鏡の撮像素子組付け体が先端部に配設され
た状態で示されており、図の撮像素子は同時式に用いら
れるものである。図において、先端部１０内では、被観
察体を捉えるための対物光学系部材１１がプリズム１２
と接続され、このプリズム１２の下側にはカバーガラス
１３を介して撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled D
evice）１４が配置されており、このＣＣＤ１４の上面
から上記対物光学系部材１１の外周までフレキシブル回
路基板１５が配設される。そして、上記対物光学系部材
１１の左右両脇に被観察体へ光を照射するためのライト
ガイド１６が配置され、またＣＣＤ１４の下側に患部処
置用の鉗子等を導くための処置具挿通チャンネル１７が
配置され、その他では患部に空気又は水を供給するため
の送気／送水管１８等が設けられる。

【００１３】図３には、上記ＣＣＤ１４及びフレキシブ
ル回路基板１５の構成が示されている。図３（Ａ）に示
されるように、上記回路基板１５では、ＣＣＤ１４を配
置するための開口１９が設けられており、この開口１９
の前後端から内側へ向けて短冊状の端子ｈが一体に形成
される。この端子ｈは金属製の薄板とされ、上記ＣＣＤ
１４の前後端に設けられた複数の入出力端子Ｈと例えば
ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式等で接続され
る。即ち、端子ｈ又はＨのいずれかを突起電極とし、両
端子を圧着して接続（バンプ接続）される（なお、端子
Ｈは透視した状態で示している）。また、このフレキシ
ブル回路基板１５の後端には、信号線を接続するための
端子Ｋが設けられている。

【００１４】上記フレキシブル回路基板１５の左右両側
には、延出部１５Ａ，１５Ｂが設けられ、この延出部１
５Ａ，１５Ｂに導体パターン２０が例えばサンドイッチ
状に内部に形成されており、この導体パターン２０によ
り上記端子ｈと端子Ｋとの間が配線される。また、この
延出部１５Ａ，１５Ｂの前後端部に、内側への折曲げを
補助するための切込み２１が４組形成され、この切込み
２１はカバーガラス１３の側面部の折り曲げ部と後述す
るスリット（２４）の下側の折曲げ部に対応して設けら
れており、その他にも適宜配置することが好ましい。

【００１５】図３（Ｂ）には、図（Ａ）を前側から見た
状態が示されており、当該例のフレキシブル回路基板１
５は、これに一体とされた端子ｈをＣＣＤ１４の上面の
端子Ｈに接続することから、図示のようにＣＣＤ１４の
上面位置に配置されることになる。そうして、このＣＣ
Ｄ１４の上面には、端子接続部の上にカバーガラス１３
が接着剤で気密状態に接着される。これにより、上記Ｃ
ＣＤ１４の撮像面とカバーガラス１３との間に少なくと
も端子ｈの厚み分の隙間が生じることになり、同時式に
おいてＣＣＤ１４の撮像面に形成されているマイクロレ
ンズの機能を妨げることがなく、色フィルタの保護も十
分に行うことができる。

【００１６】図４には、上記ＣＣＤ１４の上側に配置さ
れる対物光学系部材１１の構成が示されている。図にお
いて、対物光学系部材１１は外周に枠体２２を有してお
り、この枠体２２の左右両側面には、上記延出部１５
Ａ，１５Ｂの端部を係合するための係合部材２３が枠体
２２に一体に設けられている。この係合部材２３では、
底面側に差込み口を有する所定深さのスリット２４が前
後方向に貫通して形成される。

【００１７】実施形態例は以上の構成からなり、図５を
参照しながら当該組付け体の組立てについて説明する。
上述したように、ＣＣＤ１４はＴＡＢ方式等によりフレ
キシブル回路基板１５へ端子接続され、ＣＣＤ１４の上
面にはカバーガラス１３が気密状態で接着される。そし
て、対物光学系部材１１に取り付けたプリズム１２をカ
バーガラス１３の上に接続した後に、上記回路基板１５
では、左右の延出部１５Ａ，１５Ｂの端部を上記係合部
材２３のスリット２４に係合する。

【００１８】即ち、図５（Ａ）に示される状態から、ま
ず延出部１５Ａ，１５Ｂを矢示のように上側へ折り曲げ
て図５（Ｂ）に示される状態とする。次に、切込み２１
を利用して端部を矢示方向へ更に折り曲げながら、スリ
ット２４に差し込めば、図５（Ｃ）に示されるように、
延出部１５Ａ，１５Ｂが対物光学系部材１１の外周側部
で固定できることになる。

【００１９】このようにして、延出部１５Ａ，１５Ｂの
端部が係合部材２３と係合された組付け体は、図１に示
されるように、やや上側の中心部に配置される。この図
からも分かるように、上記回路基板１５はカバーガラス
１３の側面から対物光学系部材１１の外周まで配置さ
れ、スリット２４で固定されるので、延出部１５Ａ，１
５Ｂが他の部材側へ張り出すことがない。従って、ライ
トガイド１６や処置具挿通チャンネル１７の配置に影響
を与えることがなく、これらの部材の配置の自由度を損
うこともない。また、一つの組付け体としての取扱いが
容易となるという利点がある。更に、当該例の組付け体
ではＣＣＤパッケージを必要としないので、撮像素子部
を小さくすることができ、内視鏡の細径化及び短縮化に
貢献することができる。

【００２０】ところで、このようなフレキシブル回路基
板１５では、その延出部１５Ａ，１５ＢをＣＣＤ１４の
の外周に沿って下側へ配置し、ＣＣＤ１４の下面でその
端部を固定することも可能であり、これによっても上記
と同様の効果が得られる。しかし、消化器官用の内視鏡
よりも細径化が強く求められる気管支用や子宮用の内視
鏡等では、本発明が有効となる。

【００２１】即ち、延出部１５Ａ，１５ＢをＣＣＤ１４
の下面に配置し、下面側で係合部材等で固定したりする
と、延出部１５Ａ，１５Ｂの厚さと係合部材等の厚さ分
を図１の先端部１０の縦方向で確保しなければならな
い。しかし、この縦方向では、対物光学系部材１１を可
能なかぎり中心部へ近づける必要があると共に、下側に
は処置具挿通チャンネル１７が配置される関係から、寸
法に余裕がない。従って、先端部１０の縦方向の長さに
影響を与えない本発明の構成とすれば、細径化が更に促
進できる。

【００２２】なお、上記実施形態例では、同時式の電子
内視鏡について説明したが、その他、面順次式のものに
も本発明を適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、撮像素子の上面に、配線パターンの一部
が撮像素子の外側を通して設けられたフレキシブル回路
基板を配置し、この回路基板の側方部分を、撮像素子の
上面から上側へ折り曲げて上記対物光学系部材の外周ま
で配置し、係合部材により固定状態としたので、フレキ
シブル回路基板を、対物光学系部材の側面に沿って確定
した良好な配置とすることができ、延いては内視鏡の細
径化及び短縮化に貢献することが可能となる。

【００２４】第２請求項記載の発明によれば、上記フレ
キシブル回路基板には、切込みを設けたので、所定の折
り曲げ部での折り曲げが容易となり、またこの切込みは
折り曲げの指標ともなり、作業性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る撮像素子組付け体を
電子内視鏡の先端部に配設した状態で示す正面図であ
る。

【図２】図１の側面図で、撮像素子組付け体以外の部材
を省略した図である。

【図３】実施形態例のＣＣＤ及びフレキシブル回路基板
の構成を示す図で、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は図
（Ａ）を前側から見た図である。

【図４】実施形態例の対物光学系部材示す図で、図
（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は平面図である。

【図５】実施形態例のフレキシブル回路基板の延出部の
折り曲げ配置を示す説明図である。

【図６】従来の撮像素子組付け体を対物光学系部材を除
いた状態で示す側断面図である。

【符号の説明】

１，１４ … ＣＣＤ、 ３，１３ … カバーガラス、 １５ … フレキシブル回路基板、 １５Ａ，１５Ｂ … 延出部、 １９ … 開口、 ２１ … 切込み、 ２２ … 枠体、 ２３ … 係合部材、 ２４ … スリット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/04 372

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子内視鏡の先端部に配設された対物光
   学系部材と、 この対物光学系部材に光学的に接続され、上面に撮像面
   を有する撮像素子と、 この撮像素子の上面側に配置され、配線パターンの一部
   が撮像素子側面の外側を通して設けられたフレキシブル
   回路基板と、 上記対物光学系部材の外周に配置され、上記フレキシブ
   ル回路基板の側方端部を差し込むスリットを有する係合
   部材と、を含み、 上記フレキシブル回路基板の側方を上側へ折り曲げて対
   物光学系部材の外周まで配置し、この側方端部を上記係
   合部材にて固定状態にした電子内視鏡の撮像素子組付け
   体。
2. 【請求項２】 上記フレキシブル回路基板には、所定の
   折り曲げ部に折り曲げを補助するための切込みを設けた
   ことを特徴とする上記第１請求項記載の電子内視鏡の撮
   像素子組付け体。