JP3268008B2 - 電子内視鏡用スコープの封止構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子内視鏡用スコー
プの封止構造に係り、とくに、電子内視鏡用スコープの
先端部や内視鏡本体側のコネクタ部分の封止構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡の例えばスコープ先端部に
は、ＣＣＤ（固体撮像素子）やその駆動及び信号処理に
必要な電気回路が収納されている。この先端部は、ＣＣ
Ｄ及び電気回路部品の物理的保護、腐食防止、耐水性向
上を図るため、非導電性樹脂で封止されている。

【０００３】ところで、電子内視鏡においても、電磁波
放射（ＥＭＩ）に対する対策は重要であり、電磁波放射
の影響を回避するには電気回路部分をシールドする必要
がある。そこで、従来のスコープ先端部の封止構造にお
いても、電磁波を遮蔽するシールド対策が必要であり、
とくに、ＣＣＤの読出し周波数が高くなると、放射電磁
波のエネルギーが大きくなることから、そのエネルギー
を規定値内に止めるためにもシールド対策は必須とな
る。このシールド対策としては、導電性のシールド部材
でＣＣＤや電気回路を覆う構造にすることが想定され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スコー
プは細く（通常、１０ｍｍ程度の径）、とくに、その先
端部には、ＣＣＤやその電気回路基板の他、通常、ライ
トガイド、吸気口、送水口、鉗子口などを装備する必要
があことから、そのような高密度実装の先端部に新たに
シールド部材を挿入することは殆ど困難な状況になって
いる。このため、どうしてもシールド部材を挿入しよう
とすると、先端部の径自体を大きくする必要があった。

【０００５】この発明は、上述した従来の封止構造に鑑
みなされたもので、電磁波を適確にシールドできると共
に、封止部分を大形化しなくて済む、電子内視鏡用スコ
ープの封止構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、電子内視鏡用スコープの撮像素子と、
その撮像素子用の電気回路部品と、その電気回路部品に
接続されて当該スコープから電子内視鏡本体に至るケー
ブルとがスコープ内部から外界を臨むスコープ先端部の
出口を封止剤で封止する構造であって、前記封止剤とし
て、導電性を有する樹脂を用いた構造とする。

【０００７】とくに、好適な態様の一つは、前記封止剤
は封止状態で上記ケーブルのシールド材に電気的に接続
された構造である。

【０００８】

【作用】この発明に係る電子内視鏡用スコープの封止構
造によれば、封止剤はスコープ先端部の出口を封止し
て、撮像素子、電気回路部品、及びケーブル（内蔵部
品）に対する機械的強度及び耐水性を確保できる。一
方、封止剤には導電性が有るので、例えば撮像素子用の
電気回路部品から放射された電磁波は、封止剤によって
遮蔽され、外界に漏れる電磁波強度は低下する。また外
界から到達した電磁波ノイズも封止剤によりシールドさ
れる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。

【００１０】（第１実施例） 第１実施例を、図１〜図３を用いて説明する。

【００１１】図１に、この第１実施例に係る電子内視鏡
用スコープの一部分を示す。このスコープは、図に示す
ように、図中左側から連続して形成された先端部１、湾
曲部２及び導中部３を備えている。先端部１は硬性部で
あり、その内部には、鉗子口６、ライトガイド７，７、
送水口８、送気口９、ＣＣＤモジュール１０、及びその
ＣＣＤモジュールに対する対物レンズ１１、プリズム１
２から成る光学系などを高密度に実装している。

【００１２】ＣＣＤモジュール１０は、図２、３に示す
ように、撮像対象の光信号を電気信号に変換するＣＣＤ
１５と、このＣＣＤ１５に関する電気回路１６と、この
電気回路１６に接続されたケーブル１７とが一体に形成
されたものである。

【００１３】このＣＣＤモジュール１０を図３に基づき
詳細に説明する。ＣＣＤモジュール１０の電気回路１６
は、撓み性を有するフレキシブル基板２０と、この基板
２０に半田付け２１…２１により実装された回路部品２
２…２２とを有し、ＣＣＤ１５の出力をバッファしてケ
ーブル１７を駆動する回路及びＣＣＤ駆動用のクロック
供給回路などを形成している。ＣＣＤ１５は、導電性の
接着剤２３…２３によりフレキシブル基板２０のスコー
プ先端部寄りに実装されており、その接着剤２３…２３
を介してＣＣＤの出力電気信号が回路側に送られる。

【００１４】ケーブル１７は、複数の芯線（これ自体も
同軸ケーブル）２５…２５を一括シールド材２６によっ
てまとめてシールドし、この一括シールド材２６の外周
を更にシース２７で保護するようになっている。複数の
芯線２５…２５の数は、その数がＣＣＤ１７を作動させ
るための複数の駆動信号の数に等しく、芯線２５…２５
はフレキシブル基板２０の所定位置に接続されている。

【００１５】このように実装されたフレキシブル基板２
０の表面（ＣＣＤ１５の光入射面を除く）及び裏面は、
図示のように、所定厚さの絶縁樹脂による絶縁膜３０で
覆われて、電気回路１６を外界より電気的に絶縁してい
る。さらに、この実施例では、絶縁膜３０の表面を、導
電性を有する樹脂による導電層３１で覆っている。この
導電層３１に拠る外被は、ＣＣＤ１５の光入射面を除く
が、ケーブル１７の一括シールド材２６を覆って、この
一括シールド材２６と電気的に接続されるようになって
いる。このため、導電層３１は電子内視鏡本体側でアー
スされて、スコープ内部の回路からの放射電磁波及び外
界からの電磁波ノイズに対してシールド効果を発揮でき
る。しかし、絶縁膜３０が介在するため、電気回路１６
の信号が導電層２６に漏れることはない。

【００１６】さらに、導電層３１はケーブル１７の一括
シールド材２６に繋がっているため、外部の金属部分と
接触する恐れがある。そこで、これを防止するため、ケ
ーブル１７の端部からモジュール全体（ＣＣＤの光入射
面を除く）を再度、絶縁膜３２で覆っている。

【００１７】以上のように、従来単に絶縁性の樹脂でモ
ールドし固める部分を、樹脂性の絶縁膜３０、導電層３
１及び絶縁膜３２の３層構造とし、その３層構造の全体
厚さを従来の絶縁モールドの厚さと同程度にした。この
ことにより、従来と同様にＣＣＤモジュール１０の機械
的強度及び耐水性を確保できる一方で、導電層３１によ
ってＣＣＤモジュール１０からの放射電磁波及び外界か
らの電磁ノイズを適確に遮蔽できる。このため、ＣＣＤ
１５の読出し周波数を上げて高速処理する場合でも、放
射電磁波を規格内に抑えることができる一方で、電子内
視鏡の信頼性を高めることができる。さらに、この実施
例では従来の樹脂モールドに相当する部分が固定機能と
電磁遮蔽機能とを兼ねているため、新たに電磁放射に対
するシールド材を設ける必要がない。つまり、スコープ
先端部１の径を太くしなくても済み、スコープ先端部１
の小形化を維持できる。特にシールド機能を発揮する部
材が樹脂であるため、変形自在で、従来、デッドスペー
スとなっていたスペースに充填し、必要量を確保できる
から、余分なスペースをとらなくても済む。

【００１８】（第２実施例） 第２実施例を図４を用いて説明する。なお、上記第１実
施例と同一又は同等の構成要素には同一符号を用いて、
その説明を省略又は簡略化する（以下の第３〜第５実施
例においてもそのようにする）。

【００１９】図４に示すＣＣＤモジュール１０は、その
先端部にＣＣＤ１５を有し、その後方に基板２０をＣＣ
Ｄと並行に且つ立てて配置している。基板２０には回路
部品２２…２２が実装されている。さらに、基板２０の
後方にはケーブル１７、１７を接続するための中継基板
３５が立てて配置され、各ケーブル１７の芯線２５…２
５が中継基板３５に半田付けされている。

【００２０】このＣＣＤモジュール１０では更に、電気
回路部分がショートしないように、樹脂製の絶縁膜３０
で電気回路部分の表面を覆う。この後、熱収縮性且つ絶
縁性を有する絶縁チューブ３６にＣＣＤモジュール１０
全体を挿入し、隙間から導電性の樹脂を流し込んで導電
層３１を形成する。この導電層３１は、各ケーブル１７
の一括シールド材２６に電気的に接続されている。

【００２１】このように従来、単に絶縁性の樹脂で封止
していた封止部分を、特別に占有スペースを増やすこと
無く、絶縁膜３０、導電層３１及び絶縁チューブ３６の
３層構造としている。このため、封止本来の機能であ
る、部品の機械的保護及び耐水性などのほか、第１実施
例と同様に電磁波ノイズに対するシールド効果も得られ
る。

【００２２】（第３実施例） 第３実施例を図５を用いて説明する。

【００２３】回路を導電性の部材で覆うことによる静電
シールド効果は大きいのであるが、上記第１、第２実施
例でみられたように、導電性部材で覆うには、一度、電
気回路との絶縁を図っておく必要がある。

【００２４】この第３実施例はその電気回路との絶縁構
造を省略でき、且つ、シールド効果もある程度確保でき
るようにすることを目的としている。

【００２５】そこで、図５に示すように、第１実施例と
同一のモジュール本体を組み立てた段階で、導電性が低
く且つ強い磁性のある微粒子を混ぜた樹脂３７（例えば
フェライト樹脂）を使って、モジュール本体を直接モー
ルドしたものである。モールド範囲は図に示すように、
ＣＣＤ１５からケーブル１７の端部までとし、ＣＣＤ１
５の光入射面は外している。

【００２６】これにより、実用的には十分な程度のシー
ルド効果を確保でき、且つ、第１、第２実施例でみられ
た２枚の絶縁層を省くことができる。

【００２７】（第４実施例） 第４実施例を図６を用いて説明する。

【００２８】この第４実施例における目的も第３実施例
と同じである。従来の導電性の樹脂は、通常、導電性の
微粒子が接着樹脂に混ぜられており、接着剤の溶剤が蒸
発して収縮したときに、微粒子同士が接触して導電性を
確保できるようになっている。つまり、樹脂の収縮が無
ければ導電性を呈することはない訳で、この第４実施例
では、図６に示すように、固まっても導電性の無い樹脂
３８（例えばエポキシ樹脂）を使って、上記目的を達成
しようとするものである。この封止剤としての樹脂３８
には、また、混ぜもの（フィラー）として、導電性はあ
るが、抵抗値もある程度大きなもの（例えばカーボンフ
ァイバー、表面を酸化させたアルミ細糸）を使ってい
る。これにより、樹脂３８が固まっても収縮が少ないた
め、混ぜもの同士が接触することは殆ど無く、また、そ
の混ぜものが電気回路に接触しても、抵抗値が大きいた
め、回路動作には影響が無い。

【００２９】この状態で、電気回路又は外界から放射さ
れた電磁波の大部分は、フィラーに捕捉されて誘起電流
に変わり、フィラー自体の抵抗によって熱に変わる。こ
れにより、電磁波に対するシールド効果が発揮される。
また、第１、第２実施例に比べて、封止構造も簡単にな
る。なお、モジュール本体の構造は第３実施例と同一で
ある。

【００３０】（第５実施例） 第５実施例を図７を用いて説明する。

【００３１】この第５実施例は、この発明の封止構造を
スコープのコネクタ部分に適用したものである。電子内
視鏡を使った後、スコープの洗浄が行われることがある
ため、スコープのコネクタ部分、即ちスコープと内視鏡
本体とを接続するスコープの端部は防水構造であること
が望ましい。そこで、従来では、そのスコープのケーブ
ルをコネクタに半田付した後、そのケーブルとコネクタ
の接続部分を樹脂で覆っていた。

【００３２】図７において、符号４０がスコープ側コネ
クタ、符号４１…４１がコネクタのピンを示す。スコー
プ側コネクタ４０はその周囲に柵状のシールド体４２を
突設させており、このシールド体４２が内視鏡本体側の
コネクタのシールド体４３と、その全周部分でばね力に
より当接するようになっている。図中、符号４３ａ，４
３ａはばね、符号４４はカバーである。

【００３３】一方、ケーブル１７の芯線２５…２５は、
コネクタ４０のピン４１…４１の先端側に半田付けによ
り各々接続されている。コネクタ４１のスコープ先端側
には蓋状のスペーサ４５が装着され、芯線２５…２５は
そのスペーサ４５に穿設された所定位置の穴を通してピ
ン４１…４１に至る。これにより、芯線２５…２５の空
間位置が規制されると共に、後述する導電性樹脂がピン
４１…４１に接触しないようにしている。このスペーサ
４５は、単に絶縁樹脂で置換させてもよい。

【００３４】このように構成した後、ケーブル１７の一
括シールド材２６からコネクタ４０のシールド体４２に
当接するまで、導電性の樹脂４６により、接続部分の周
囲が図示のようにモールドされている。これにより、ケ
ーブル１７及びコネクタ部分は間断無くシールドされる
ことになり、コネクタ部分においてケーブル１７から漏
れて来る電磁波及び外界からの電磁波ノイズを確実に遮
蔽できる。また、上記各実施例と同様に機械的強度及び
耐水性も確保できる。

【００３５】なお、この第５実施例は前述した第１〜第
４実施例と組み合わせて実施してもよい。

【００３６】また、樹脂の導電性は、絶縁樹脂の表面に
導電性のメッキを施すことにより得るようにしてもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、電子
内視鏡用スコープの内蔵部品がそのスコープ内部から外
界を臨むスコープ先端部の出口を封止剤で封止する構造
であって、前記封止剤として、導電性を有する樹脂を用
いた構造とした。このため、その封止部材によって、従
来と同様に、撮像素子、電気回路部品、及びケーブル
（内蔵部品）に対する機械的保護及び耐水性などを確保
できると共に、内蔵部品から放射される電磁波及び外界
からの電磁ノイズを遮蔽することができ、しかも新たに
電磁波シールド体を設ける必要が無い。したがって、小
形で高機能、且つ、信頼性の高い電子内視鏡用スコープ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係る電子内視鏡用スコ
ープの一部破断した部分斜視図。

【図２】ＣＣＤモジュールの外観を示す斜視図。

【図３】ＣＣＤモジュールの構成を示す断面図。

【図４】この発明の第２実施例に係るスコープのＣＣＤ
モジュール部分の断面図。

【図５】この発明の第３実施例に係るスコープのＣＣＤ
モジュール部分の断面図。

【図６】この発明の第４実施例に係るスコープのＣＣＤ
モジュール部分の断面図。

【図７】この発明の第５実施例に係るスコープのコネク
タ部分の断面図。

【符号の説明】

１ スコープ先端部 １０ ＣＣＤモジュール １５ ＣＣＤ １６ 電気回路 １７ ケーブル ３０、３２ 絶縁膜 ３１ 導電層 ３６ 絶縁チューブ ３７ 導電層 ３８ 導電層 ４０ スコープ側コネクタ ４６ 導電層

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子内視鏡用スコープの撮像素子と、そ
   の撮像素子用の電気回路部品と、その電気回路部品に接
   続されて当該スコープから電子内視鏡本体に至るケーブ
   ルとがスコープ内部から外界を臨むスコープ先端部の出
   口を封止剤で封止する構造であって、 前記封止剤として、導電性を有する樹脂を用いたことを
   特徴とする電子内視鏡用スコープの封止構造。
2. 【請求項２】 前記封止剤は封止状態で前記ケーブルの
   シールド材に電気的に接続されている請求項１記載の電
   子内視鏡用スコープの封止構造。