JP3335546B2 - 内視鏡用撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用撮像装置、
特に内視鏡先端部での各部材の組付け・配置が適用部位
等に応じて異なるように構成された撮像装置であって、
固体撮像素子を硬質の回路基板に接続する撮像装置の構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４には、従来の十二指腸用の側視型電
子内視鏡（先端部）の側面側の構成が示され、図５
（Ａ）には、図４のＩ−Ｉ断面図が示され、図５（Ｂ）
には、胃用の側視型電子内視鏡の同一部分の断面図が示
されている。図４において、先端部１Ａの側面には、対
物光学系２Ａ、照射窓３Ａ、鉗子口４Ａの近傍に設けら
れた起立台５Ａ等が配置されており、この起立台５Ａは
鉗子口４Ａから導出する処置具を側面に対し垂直の方向
へ曲げて起こす役目をする。

【０００３】図５（Ａ）に示されるように、上記照射窓
３Ａにはライトガイド６Ａが光学的に接続され、上記対
物光学系２Ａには、プリズム７Ａを介して固体撮像素子
であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）８Ａを収納し
たパッケージ（回路基板としても機能する）９Ａが接続
されている。図５（Ｂ）の胃用の内視鏡先端部では、左
右の配置状態が逆になっており、鉗子口４Ｂ、起立台５
Ｂが右側に、対物光学系２Ｂ、ＣＣＤ８Ｂ、パッケージ
９Ｂ等が左側に配置されると共に、ＣＣＤ８Ｂ及びパッ
ケージ９Ｂが外周側へ設けられる。

【０００４】上記のように、十二指腸用と胃用とで配置
位置が異なるのは、上記起立台５Ａ，５Ｂの長さ（回転
軸から先端までの長さ）を起立動作確保のためにある程
度、長くしなければならないこと、処置部位の位置との
関係から起立台５Ａ，５Ｂによる処置具の起立方向を変
えた方が処置が行い易いこと等の理由があるからであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、先端部１Ａ，１Ｂでの各部材の配置位置が異な
ることから、対物光学系２Ａ，２Ｂ、プリズム７Ａ，７
Ｂ、ＣＣＤ８Ａ，８Ｂ及びパッケージ９Ａ，９Ｂの組付
け位置が相違し、十二指腸用と胃用で異なる回路基板
（パッケージ９Ａ，９Ｂ等）を使用しなければならない
という問題があった。

【０００６】このことを、図６及び図７に基づいて、本
出願人が当該発明と同時に提案している撮像素子体を用
いた組付け体で説明する。図６（Ａ），（Ｂ）におい
て、この撮像素子体は、まずＴＡＢ（Tape Automated B
onding）方式等で、ＣＣＤ１１の上面に平板棒状の導体
リード１２を取り付け、その上にカバーガラス（図では
省略する）を接着する。このＴＡＢ方式は、搬送体とし
てのテープに製造物を順次組み付け、検査等も同時に行
う量産方式である。その後、上記撮像素子体のＣＣＤ１
１を回路基板１４Ａ，１４Ｂの開口１５に配置し、導体
リード１２を端子（パッド）Ｐに接続して組付け体を完
成させる。

【０００７】このような構造によれば、図６（Ａ），
（Ｂ）に示されるように、十二指腸用と胃用とでは、対
物光学系２Ａ，２Ｂ及びプリズム７Ａ，７Ｂに対し、Ｃ
ＣＤ１１及び回路基板１４Ａ，１４Ｂが１８０度回転し
た取り付け状態（図ではＣＣＤ１１及び回路基板１４の
方を同一方向に配置して示してある）となる。即ち、図
７には、図４のように配置した文字Ｆを撮影した状態が
示されており、文字Ｆは対物光学系２で上下・左右が反
転され、プリズム７で鏡面反射されるので、ＣＣＤ７で
は（裏側から見ると）図示の向きのＦが結像する。従っ
て、この文字Ｆは、図６の配置状態で同じ向きに結像す
ることになり、対物光学系２Ａ，２Ｂ側から考えると、
ＣＣＤ１１及び回路基板１４Ａはプリズム７Ａ，７Ｂに
対し、１８０度回転させた配置となる。

【０００８】そして、図６に示されるように、プリズム
７Ａ，７Ｂの配置位置を点線で示す撮像領域Ｓ内の所定
位置に配置する必要があり、また回路基板１４Ａ，１４
Ｂの開口１５は、ＣＣＤ１１をチャッキング等で配置す
る等のためにスペース（余裕）が存在する。従って、こ
の例では、図６の（Ａ）と（Ｂ）を比較すれば理解され
るように、端子Ｐの位置を図の左右方向へ僅かにずらし
た２種類の回路基板１４Ａ，１４Ｂを設計・製作しなけ
ればならないという不都合がある。

【０００９】上記のような回路基板１４Ａ，１４Ｂの設
計・製作の変更は、上記の十二指腸用と胃用の相違に限
らず、他の適用部位の電子内視鏡との間、或いは直視型
か側視型かの相違等でも生じることになる。

【００１０】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、一つの回路基板で撮像素子の取付
け位置の変更ができ、種類の異なる組付け状態に対応し
た低コストの内視鏡用撮像装置を提供することにある。

【００１１】

【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請求項の発明に係る内視鏡用撮像装置は、固体
撮像素子の各種の組付け条件毎に階段状に分割した端子
面を設け、異なる分割端子面には異なる組付け条件の接
続端子が配置されるようにして、各種の組付け条件に対
応した複数組の接続端子を上記複数の分割端子面に形成
した回路基板を備え、上記の複数組の接続端子の内の一
組を選択することにより、上記固体撮像素子の回路基板
への取り付け位置を変更可能としたことを特徴とする。
第２請求項に係る発明は、上記複数組の接続端子は、回
路基板の内部で接続され、かつ信号線接続用の端子に連
結されるように配線したことを特徴とする。

【００１２】上記の構成によれば、例えば十二指腸用と
胃用に合せた２組の接続端子が回路基板に形成され、こ
れらの接続端子を用いてボンデイングワイヤ等で撮像素
子を接続することにより、２種類の組付け構造を得るこ
とができる。また、上記の２組の接続端子は、階段状に
形成した２つの分割端子面にそれぞれを形成し、これら
の分割端子面の一つを選択して撮像素子を接続すること
ができる。この場合は、ボンデイングワイヤではなく、
ＴＡＢ方式等で撮像素子に形成した可撓性の乏しい導体
リードが接続し易くなるという利点がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１乃至図３には、実施形態に係
る内視鏡用撮像装置の構成が示されており、図１は十二
指腸用（側視型電子内視鏡）の組付け状態、図３は胃用
の組付け状態である。図１において、対物光学系２Ａ、
プリズム７Ａは従来と同様となっているが、撮像素子体
はＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式で製造され
る。即ち、図１（Ｃ）の断面図に示されるように、ＣＣ
Ｄ１７の撮像面（上面）側には、平板棒状の導体リード
１８が形成され、この導体リード１８を挟むような形
で、カバーガラス１９が接着される（平面図ではカバー
ガラスを透視状態で示す）。このカバーガラス１９は、
必要な撮像面を除いた部分に接着剤等を塗布してＣＣＤ
１７の上面に接着され、このカバーガラス１９と撮像面
との間に気密状態の空間が形成されている（同時式のＣ
ＣＤとして用いられる）。

【００１４】また、図２にも示される回路基板２１は、
セラミック等を材料とし、上記ＣＣＤ１７を配置する開
口（貫通孔）２２が形成されており、この開口２２は、
チャッキング等でＣＣＤ１７を入れるため、光軸方向１
００と同一の方向（端子を設けない方向）の長さがＣＣ
Ｄ１７よりもやや長くなっている。この回路基板２１に
は、階段状に二つに分割した端子面２３Ａ，２３Ｂが形
成され、この二つの端子面２３Ａ，２３Ｂに一組ずつ端
子（群）Ｐ1 ，Ｐ2 が設けられている。

【００１５】もちろん、この端子Ｐ1 ，Ｐ2 では、それ
ぞれの同一の端子が回路基板２１の内部で接続されてお
り、下面等に設けられた信号線接続用の端子（不図示）
に連結するように配線される。なお、上記の信号線の接
続については、例えば上記の回路基板２１にフレキシブ
ル基板を接続し、このフレキシブル基板を介して信号線
を接続する等、各種の構造が適用できる。

【００１６】そして、図１の十二指腸用の組付け体で
は、上記回路基板２１の上側の端子面２３Ａに形成され
た一組の端子Ｐ1 が用いられ、この端子Ｐ1 に図１
（Ａ）に示されるように、ＣＣＤ１７の導体リード１８
が接続される。

【００１７】一方、図３に示した胃用の組付け体におい
ては、図３（Ａ）に示されるように、上記回路基板２１
の下側の端子面２３Ｂに形成された一組の端子（群）Ｐ
2 が用いられ、この端子Ｐ2 にＣＣＤ１７の導体リード
１８が接続される。この例では図３（Ｃ）に示されるよ
うに、導体リード１８を接続時の圧着によりやや曲げた
状態で取り付けているが、導体リード１８の可撓性が低
いことを考慮し、ＣＣＤ１７の底面を回路基板２１の底
面から突出させた状態とし、導体リード１８を真っ直ぐ
のままで端子Ｐ2 に接続してもよい。

【００１８】以上のように、当該例の回路基板２１で
は、階段状に形成した端子Ｐ1 ，Ｐ2を選択的に利用す
ることにより、十二指腸用と胃用の両方の撮像素子組付
け体が製作できる。そして、図１（Ａ）及び図３（Ａ）
に示されるように、上記図４と同様に観察する文字Ｆ
は、ＣＣＤ１７の撮像面上に同一の関係で結像し、ＴＶ
モニタには上下左右が一致する画像が表示されることに
なる。

【００１９】上記実施形態例では、階段状に分割した端
子面２３Ａ，２３Ｂに、端子Ｐ1 ，Ｐ2 を形成するよう
にしたが、一組内の端子を十分に離して配置できる場合
等では、階段状に形成せず、同一面に複数組の端子
（群）を形成し、利用されない他の組の端子に接触しな
い形で導体リード１８（ボンデイングワイヤでもよい）
を該当する端子に接続する構成としてもよい。

【００２０】また、上記ＣＣＤ１７と回路基板２１の結
線を、ＣＣＤ１７に先に取り付けた導体リード１８で行
うようにしたが、回路基板２１にＣＣＤ１７を配置した
後に、ワイヤボンデイングにより結線するようにしても
よい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の各種の組付け条件毎に階段状に分割した
端子面を設け、異なる分割端子面には異なる組付け条件
の接続端子が配置されるようにして、各種の組付け条件
に対応した複数組の接続端子を上記複数の分割端子面に
形成した回路基板を備え、この複数組の接続端子の何れ
かを選択して、撮像素子が取り付けられるようにしたの
で、一つの回路基板により撮像素子の取付け位置の変更
ができ、例えば十二指腸用、胃用等の種類の異なる組付
け状態に対応した撮像装置を低コストにて製作可能とな
るという利点がある。

【００２２】また、上記回路基板の組毎の接続端子を階
段状の分割端子面に配置したので、可撓性の低い導体リ
ードを接続する場合等においても、良好な接続状態が得
られるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る内視鏡用撮像装置
（十二指腸用側視型）の構成を示し、図（Ａ）は撮像素
子を取り付けた状態の平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の側
面図、図（Ｃ）は図（Ａ）の撮像素子体及び回路基板の
一部断面図である。

【図２】実施形態例の回路基板の構成を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施形態例に係る内視鏡用撮像装置
（胃用側視型）の構成を示し、図（Ａ）は撮像素子を取
り付けた状態の平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の側面図、
図（Ｃ）は図（Ａ）の撮像素子体及び回路基板の一部断
面図である。

【図４】従来の側視型内視鏡先端部（十二指腸用）の構
成を示す側面図である。

【図５】図４のＩ−Ｉ線切断の断面図［図（Ａ）］及び
胃用の内視鏡先端部において同様の切断線で切断した断
面図［図（Ｂ）］である。

【図６】同時に提案している撮像素子体を用いて行った
二種類の組付け状態を示し、図（Ａ）は十二指腸用の組
付け体、図（Ｂ）は胃用の組付け体を示す平面図であ
る。

【図７】図４の構成で得られる像の向きを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

２Ａ，２Ｂ … 対物光学系、 ８Ａ，８Ｂ，１１，１７ … ＣＣＤ、 ９Ａ，９Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，２１ … 回路基板、 １５，２２ … 開口、 １２，１８ … 導体リード、 ２３Ａ，２３Ｂ … 端子面、 Ｐ1 ，Ｐ2 … 端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−235477（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−261175（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−140529（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−195070（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子の各種の組付け条件毎に階
   段状に分割した端子面を設け、異なる分割端子面には異
   なる組付け条件の接続端子が配置されるようにして、各
   種の組付け条件に対応した複数組の接続端子を上記複数
   の分割端子面に形成した回路基板を備え、 上記の複数組の接続端子の内の一組を選択することによ
   り、上記固体撮像素子の回路基板への取り付け位置を変
   更可能としたことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
2. 【請求項２】 上記複数組の接続端子は、回路基板の内
   部で接続され、かつ信号線接続用の端子に連結されるよ
   うに配線したことを特徴とする上記第１請求項記載の内
   視鏡用撮像装置。