JP3967469B2

JP3967469B2 - 内視鏡装置

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Publication number: JP3967469B2
Application number: JP20983098A
Authority: JP
Inventors: 浩一吉満
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2018-07-24
Also published as: JP2000037343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤの静電気による破壊を防止した電子内視鏡を有する内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を内視鏡の処置具チャンネル内に挿通して治療処置の行える内視鏡が広く用いられている。前記内視鏡としては、例えば、挿入部の先端部にＣＣＤ等の固体撮像素子を内蔵し、この固体撮像素子に結像した光学像を画像信号に光電変換する電子内視鏡が用いられる。前記固体撮像子で光電変換された画像信号は、信号ケーブルを介して信号処理手段であるビデオプロセッサに伝送され、このビデオプロセッサで映像信号に変換されてモニタ装置にカラー表示されるようになっている。
【０００３】
前記内視鏡は、導電性を有する金属部材を多様に組み込んで形成されており、これら複数の金属部材に信号ケーブルやライトガイド等を内蔵させて構成されている。また、固体撮像素子からビデオプロセッサに信号ケーブルを介して伝送される電気信号は、高周波信号になっている。このため、電気信号を伝送する信号ケーブルからはノイズが輻射され易い状態になっている。
【０００４】
例えば、特開平３−１１８０２１号公報に示されている内視鏡装置によれば、撮像ユニットは、ＣＣＤを固定保持する固定枠と、複数のレンズを固定保持するレンズ枠とで構成され、この固定枠とレンズ枠とを絶縁枠を介して連設する構造が示されている。この構造により、前記ＣＣＤと外部とが絶縁されて、ＣＣＤが静電気によって破壊されることなどが防止されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平３−１１８０２１号公報の内視鏡装置の構造によれば、固定枠とレンズ枠との間に絶縁枠を介在させたことによって、この絶縁枠の肉厚の分だけ、径方向の寸法が大径になって、内視鏡の先端部の外径寸法が太径になる。
【０００６】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたもので、先端部を細径とした上で、ＣＣＤと外部とを絶縁した電子内視鏡を有する内視鏡装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡装置は、導電性部材で構成された金属外装部と、この金属外装部内に配置された、固体撮像素子に被写体を結像させるための複数の光学部材と、前記複数の光学部材を保持する複数の導電性光学枠部材と、前記固体撮像素子と一体的に設けられたレンズを介して当該固体撮像素子を保持する導電性のＣＣＤホルダと、を備え、
被検者または検査者に接触する可能性のある樹脂製の先端カバーが前記金属外装部の先端部に被嵌された電子内視鏡を有する内視鏡装置であって、
前記金属外装部と前記複数の導電性光学枠部材と前記導電性ＣＣＤホルダとは導電接続され、前記固体撮像素子の当接周囲には前記固体撮像素子を、当該固体撮像素子の略近傍に配設される導電性部材である前記金属外装部と前記複数の導電性光学枠部材と前記導電性ＣＣＤホルダから絶縁するための絶縁部材が覆設されたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図５は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡装置のシステム構成図、図２は電子内視鏡の構成を示す断面図、図３は図２におけるＡ−Ａで示す移動枠突起近傍の断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂで示すＣＣＤホルダ近傍の断面図、図５は図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００１０】
図１に示すように内視鏡装置１は、電子内視鏡（以下、内視鏡と略記する）２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２スコープケーブル４を介して接続され、この内視鏡２に内蔵された固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略記する）から伝送される画像信号を映像信号に処理するビデオプロセッサ５と、このビデオプロセッサ５にビデオケーブル５ａを介して接続され、内視鏡画像を表示するカラーモニタ６とから構成される。
【００１１】
内視鏡２は、体腔内等に挿入される細長の挿入部７と、この挿入部７の基端部に設けられた操作部８と、この操作部８の側部から延出するユニバーサルコード９と、このユニバーサルコード９の端部に設けられ、前記光源装置３に着脱自在に接続されるスコープコネクタ部１０とで構成されている。
【００１２】
前記スコープコネクタ部１０の側部には電気コネクタ受け１０ａが設けられ、この電気コネクタ受け１０ａを介して前記スコープケーブル４とビデオプロセッサ５とが接続されるようになっている。
【００１３】
前記挿入部７は、先端側から順に後述する撮像ユニットを内蔵した先端部１２と、この先端部１２に連接する湾曲自在な湾曲部１３と、この湾曲部１３の後端から前記操作部８の前端に至る長尺の可撓管部１４とで構成されている。前記操作部８には湾曲操作ノブ１８が設けられており、この湾曲操作ノブ１８を術者が手元操作することによって湾曲部１３を上下・左右方向に湾曲させられるようになっている。
【００１４】
また、前記操作部８の側面には、送気・送水制御を行う送気・送水制御部１５と、吸引の制御を行う吸引制御部１６とが設けてあり、この操作部８の頂部には複数のスイッチ１７ａを配置したスイッチ部１７が設けてある。
図２に示すように先端部１２は、金属製の例えばステンレス等からなる略円筒状の先端構成部材２１と樹脂製の先端カバー２３とで構成されており、この先端カバー２３が前記先端構成部材２１の先端部に被嵌されて接着剤によって一体的に固定されている。なお、この先端カバー２３には、先端部端面１９より所定量突出して、所定の肉厚で後術する対物光学系ユニット２０の視野角に入らないフード２２が形成されている。
【００１５】
前記先端構成部材２１には処置具用透孔２６が形成されている。この処置具用透孔２６には処置具用パイプ２７が挿入固定されている。この処置具用パイプ２７の基端部には、前記挿入部７内を挿通する処置具チャンネル２８の先端部が外嵌固定されており、この処置具チャンネル２８の基端部は前記操作部８に形成されている処置具挿入口１１ｂに連通している。
【００１６】
このことにより、この処置具挿入口１１ｂより挿入された鉗子などの処置具は、前記処置具チャンネル２８、処置具用パイプ２７、処置具用透孔２６を通過して先端部端面１９に設けられている処置具用開口１１ａ（図１参照）より突出するようになっている。
【００１７】
また、先端構成部材２１には段付きの貫通孔２９が形成されている。この貫通孔２９には撮像ユニット２５を構成する後述する焦点調節レンズ３０を配置した可変焦点型の対物光学系ユニット２０が配置されている。なお、本実施形態においては対物光学系ユニット２０を可変焦点型としているが、この対物光学系ユニット２０は固定焦点型であってもよい。
【００１８】
ここで、可変焦点型の対物光学系ユニット２０を説明する。
対物光学系ユニット２０は、光学部材であるカバーガラス３２とレーザーカットフィルタ３３と、赤外線カットフィルタ３４とを装着した導電部材で形成した光学枠部材である対物レンズ枠３１と、この対物レンズ枠３１の基端部側の内周面に対して先端部が内嵌配置され、複数の光学部材である前群レンズ３６を先端部に装着した導電部材で形成した光学枠部材である前群レンズ枠３５と、この前群レンズ枠３５の基端側延出部の内周面に対して内嵌配置され、複数の光学部材である後群レンズ３７を装着した導電部材で形成した光学枠部材である後群レンズ枠３８とで主に構成され、前記対物レンズ枠３１、前群レンズ枠３５、後群レンズ枠３８を同軸的に配置している。
【００１９】
前記後群レンズ枠３８の先端部の外径寸法は、前記前群レンズ枠３５の基端側延出部の内周面の直径寸法より小径に形成して、この前群レンズ枠３５の内周面と後群レンズ枠３８の先端部外周面との間に間隙部３９を設けている。そして、この間隙部３９側に対向する前群レンズ枠３５の周部の一部には光軸に沿った切欠部４０が設けてある。
【００２０】
前記前群レンズ枠３５と後群レンズ枠３８との間に設けられた間隙部３９には光軸方向に移動可能な導電部材で形成した光学枠部材である移動レンズ枠４１の後端部が介装されており、この移動レンズ枠４１が光軸の前後方向に摺動する構成になっている。この移動レンズ枠４１の先端部に前記焦点調節レンズ３０が装着されている。
【００２１】
前群レンズ枠３５及び後群レンズ枠３８にはそれぞれ互いに対向するように配置される前群枠突出部３５ａ，後群枠突出部３８ａが設けられている。
【００２２】
前記前群枠突出部３５ａは前記切欠部４０の先端部に位置するように形成されており、前記先端構成部材２１の凹部内に位置している。一方、前記後群枠突出部３８ａは前記切欠部４０の基端部に配置されるようになっている。
【００２３】
したがって、前記前群レンズ枠３５に形成した切欠部４０の先端部に前群枠突出部３５ａが位置して、切欠部４０の後端部に後群枠突出部３８ａが配置されて、これら前群枠突出部３５ａと後群枠突出部３８ａとの間の切り欠き部４０に移動レンズ枠４１から突出する移動枠突起４１ａを配置している。
【００２４】
このことによって、前記移動枠突起４１ａは、前記切欠部４０を通過して前群レンズ枠３５及び後群レンズ枠３８の外周面から突出した状態になっている。そして、この移動枠突起４１ａに操作ワイヤ５１の一端側に設けた連結子４７を固定する一方、この操作ワイヤ５１の他端側を前記後群レンズ枠３８の後群枠突出部３８ａを通して前記操作部８に設けた操作ノブに接続している。
【００２５】
前記後群レンズ枠３８の基端部側内周面には光学部材であるＣＣＤ５５の前面に貼付された保護レンズ５６に外嵌して接着固定された導電部材で形成した光学枠部材であるＣＣＤホルダ５７が配置されるようになっており、このＣＣＤホルダ５７を前記後群レンズ枠３８に対して同軸的に配置するとともにＣＣＤ５５の撮像面への光学像の結像状態の調整等を行った後、後群レンズ枠３８に接着固定される。なお、このＣＣＤ５５の外部リード６０には例えばセラミック製の回路基板５４がハンダ固定されている。
【００２６】
上述したように前記対物光学系ユニット２０は、光学部材を装着した導電部材で形成された、対物レンズ枠３１、前群レンズ枠３５、移動レンズ枠４１、後群レンズ枠３８、ＣＣＤホルダ５７で構成されており、前記対物レンズ枠３１、前群レンズ枠３５、移動レンズ枠４１、後群レンズ枠３８、ＣＣＤホルダ５７がそれぞれ同電位になるように接続されている。
【００２７】
前記対物レンズ枠３１の外周面には断面Ｖ字状の固定溝５３が周状に設けられており、この固定溝５３に対向する先端構成部材２１には雄ネジ部２１ａが形成されている。このため、前記対物光学系ユニット２０を先端構成部材２１の貫通孔２９に基端側から挿入配置させて、前記雄ネジ部２１ａに導電性の固定ねじ６５を螺合していくことによって、この固定ねじ６５の先端部が固定溝５３に当接して押圧することによって、対物光学系ユニット２０が先端構成部材２１に一体的に結合される。このとき、前記対物光学系ユニット２０と先端構成部材２１とが電気的に同電位になる。
【００２８】
一方、前記後群レンズ枠３８の基端部側外周面には略管状に形成され、外周を絶縁カバー５８で覆ったシールド枠５９の先端部が外嵌固定している。このシールド枠５９の内部には前記回路基板５４が対物光学系ユニット２０の光軸に略平行な位置関係で保持されている。
【００２９】
前記回路基板５４の先端部側には前記ＣＣＤ５５から延出する外部リード６０を電気的に接続される外部リード用ランド（不図示）が設けられて、基端部側にはケーブル６３に内挿されている複数の同軸線６１や単純線が電気的に接続される信号線接続用ランド（不図示）が設けられている。このケーブル６３内の芯線は、前記ＣＣＤ５５の外部リード７５に直接半田固定されて、例えばＣＣＤ５５に駆動信号を伝達するようになっている。
【００３０】
前記回路基板５４上には、封止樹脂により封止されたＩＣ６４が電気的に接続されており、ＣＣＤ５５、回路基板５４、信号ケーブル６３間で信号処理回路を形成して、このＣＣＤ５５の入出力信号である固体撮像装置駆動信号、固体撮像装置出力信号及び固体撮像装置駆動電源などが全て回路基板５４上を経由するようになっている。
【００３１】
そして、ＣＣＤ５５や回路基板５４を含む電装系の周辺を熱収縮チューブ等薄肉の絶縁部材７０によって被覆している。このことにより、同電位になるように接続された前記対物レンズ枠３１、前群レンズ枠３５、移動レンズ枠４１、後群レンズ枠３８、ＣＣＤホルダ５７と前記ＣＣＤ５５とを絶縁している。
【００３２】
なお、前記絶縁部材７０の内部には、例えば非導電性の充填剤６６が充填されており、この充填剤６６によってＣＣＤ５５，回路基板５４、電子部品６７、ケーブル６３を封止している。同様に絶縁カバー５８の内部にも、非導電性の接着剤６８が充填されている。
【００３３】
また、前記シールド枠５９の基端側よりはみ出すように形成された絶縁カバー５８の後端部は、前記ケーブル６３の外皮を覆うケーブル保護部材６９に保持・固定されている。このケーブル保護部材６９は、挿入部内に配設されている他の内蔵物から受けるダメージを軽減したり、他の内蔵物から与えられるダメージを軽減するものである。
【００３４】
さらに、前記後群枠突出部３８ａには透孔３８ｂが形成されており、この透孔３８ｂには先端部にストッパ５０を螺合固定した固定パイプ４９が固定配置されている。符号４２は対物レンズ枠３１、移動レンズ枠４１及び後群レンズ枠３８の内側に設けたフレアー、ゴースト防止のためのフレアーシボリであり、符号４３は前群レンズ枠３５に設けた明るさシボリである。
【００３５】
図３に示すように前群レンズ枠３５の前群枠突出部３５ａと、後群レンズ枠３８の後群枠突出部３８ａとの間には前記切欠部４０から突出する移動枠突起４１ａを被嵌する遮断部材であるカバー部５２が設けられている。このカバー部５２は、金属板をコの字状に折り曲げて形成したものであり、前群枠突出部３５ａから後群枠突出部３８ａを包容するように装着されている。このことによって、前記対物光学系ユニット２０の対物レンズ内部空間と内視鏡内部空間とが遮断されている。
【００３６】
図４に示すようにＣＣＤホルダ５７にはＣＣＤ５５の側面３か所に面するように突出部５７ａが設けられている。この突出部５７ａの略中央部には充填剤６６を注入するための注入孔５７ｂが設けられており、この注入孔５７ｂから例えば矢印に示すように非導電性の例えばエポキシ系やシリコン系の接着剤６２が注入されて、絶縁部材７０に覆われたＣＣＤ５５の外周面と前記突出部５７ａとの間隙に充填されるようになっている。
【００３７】
なお、ＣＣＤホルダ５７の外周部にはシールド部材であるシールド枠５９が固定されている。このシールド枠５９のシールド枠隅部に位置するＣＣＤ５５の角部には面取り部５５ａが施されており、絶縁部材７０で覆われたＣＣＤ５５の面取り部５５ａが位置するシールド枠５９には切り欠き部５９ａが設けられている。
【００３８】
図５に示すように湾曲部１３には第１湾曲コマ７４が設けられている。この第１湾曲コマ７４内には前記処置具チャンネル２８や送水チューブ７１、送気チューブ７２、ライトガイドファイバー７３、撮像ユニット２５が内蔵されている。前記撮像ユニット２５を構成する前記後群レンズ枠３８は一般的には円筒形状の部材で構成されるが、第１湾曲コマ７４内に配置されている送水チューブ７１、送気チューブ７２、処置具チャンネル２８との干渉を避けるため、これらに対向する部位に平面部３８ｃを設けている。
【００３９】
このように本実施形態においては、対物光学系ユニットを構成する複数のレンズ枠を、全て導電性の部材で形成して電気的に同電位になるように接続する一方、ＣＣＤ周辺に薄肉の絶縁部材を設けて、このＣＣＤと同電位に接続された導電性の部材で形成した光学枠部材とを絶縁したことによって、金属製のレンズ枠とレンズ枠との中間に例えばセラミックスからなる絶縁部材を介在させることなく対物光学系ユニットを構成して、この対物光学系ユニットの外形を小さくすることができる。このことによって、帯電した術者等が内視鏡に触れても、ＣＣＤが静電破壊等を起こすことはない。
【００４０】
また、内視鏡を構成する種々の内蔵物が配設される部位において、対物レンズユニットを構成する円筒状で金属製のレンズ枠の内蔵物に対向する部位を平面部にすることにより、内視鏡の外形の細径化を目指したとき、他の内蔵物との干渉を防止することができる。このことによって、より効率のよい内蔵物のレイアウトを実現して内視鏡の細径化を図れる。
【００４１】
さらに、ＣＣＤの角部に面取りを施し、このＣＣＤを囲むシールド枠の面取り部に対応するシールド枠の隅部に切り欠き部を設けたことにより、撮像ユニットの小型化を図った際の干渉を防止することができる。
【００４２】
図６ないし図９は本発明の第２実施形態に係り、図６は固体撮像装置の構成を説明する断面図、図７は固体撮像装置の構成を説明する別の断面図、図８はカバーガラスの構成を示す斜視図、図９は回路基板の詳細を示す説明図である。
【００４３】
図６及び図７に示すように固体撮像装置８０には対物レンズユニット８１が設けられている。この対物レンズユニット８１の先端側には導電性の対物レンズ枠８２が配置され、この対物レンズ枠８２にはカバーガラス８３ａ、凸レンズ８３ｂ等を配置した第１レンズ群８３が設けられている。前記カバーガラス８３ａの基端面には図８に示すようにクロム蒸着を施した明るさシボリ８４が設けられ、前記対物レンズ枠８２の基端側にはフレアシボリ８５が設けられている。
【００４４】
前記対物レンズ枠８２の基端部外周には導電性のＣＣＤホルダ８６がピント出しされた状態で、かつ対物レンズ枠８２とＣＣＤホルダ８６とが同電位になるように外嵌固定されている。このＣＣＤホルダ８６には凸レンズ８７ａ、カバーガラス８７ｂ等を配置した第２のレンズ群８７が設けられている。そして、前記カバーガラス８７ｂに隣接するようにＣＣＤ８８が設けられている。
【００４５】
前記ＣＣＤ８８の基端側からはリード群８８ａ及びリード群８８ｂが延出している。前記上側リード群８８ａは、ガラスエポキシ樹脂で形成した回路基板８９のランド８９ｄ（図９（ｃ）参照）にそれぞれハンダ固定されている。
【００４６】
図９（ａ），（ｃ）に示すように前記回路基板８９の両面には回路パターンが設けられている。回路基板８９の一方の面である表面側の回路パターンにはＣＣＤ８８の出力信号を増幅するためのＩＣ９０や、ビデオ信号回路を構成する電子部品９３が実装されている。
【００４７】
同図（ｂ）に示すようにこのＩＣ９０への入出力信号は、このＩＣ９０と回路基板８９とを接続している金線９１を介して伝送される。なお、これらＩＣ９０，金線９１は封止樹脂９２によって覆われている。
【００４８】
図６及び図７に示すように回路基板８９の基端側にはケーブル９４が配置されている。このケーブル９４の先端部は、回路基板８９のＩＣ９０や電子部品９３が実装されている表面側へ導かれている。そして、このケーブル９４内を挿通している同軸信号線９４ｂがランド８９ａにハンダ付け固定されて、ＩＣ９０により増幅されたＣＣＤ８８の出力信号をビデオプロセッサ５へ伝送するようになっている。
【００４９】
この同軸信号線９４ｂは、一旦電子部品９３側まで延出された後、Ｕターン部９４ｆを設けて基端側に曲げられてランド８９ａに接続されている。このときの同軸信号線９４ｂの内視鏡長手方向に対する角度θは、０゜〜９０゜の範囲になっている。また、ＣＣＤ８８を駆動するための駆動電源を伝送する単純信号線９４ｃは、回路基板８９上のランド８９ｂにハンダ付けされている。
【００５０】
一方、前記ＣＣＤ８８の他方のリード群８８ｂには前記ケーブル９４の他の信号線群９４ａが直接ハンダ付けされている。これらの信号線群９４ａは、例えば水平転送パルスや垂直転送パルスを伝送するものであり、同軸線で構成されている。
【００５１】
前記ケーブル９４を構成する信号線のうち、同軸線の外部導体部９４ｅは一括して回路基板８９上に設けたランド８９ｆにハンダ付けされている。このランド８９ｆはＣＣＤ８８のＧＮＤラインに導通している。
【００５２】
上述したように本実施形態においては、回路パターンを両面側に有する回路基板８９において、ＩＣ９０を実装していない裏面側の一領域に、ＣＣＤ８８の入出力信号に関わるすべての信号線を集中配置する構成にしている。
【００５３】
前記外部導体部９４ｅは、挿入部内及び操作部、ユニバーサルコード内部を経由してビデオプロセッサ５に設けられている大地からフローティングされた患者回路のＧＮＤラインに導通している。
【００５４】
前記外部導体部９４ｅが接続されるランド８９ｆはＧＮＤラインであり、このランド８９ｆとパターンとで導通したランド８９ｃとが導電性の接着剤１０７によってシールド枠９５に導通している。また、前記ＣＣＤホルダ８６の外周には前記シールド枠９５が同電位に接続されている。
【００５５】
このことにより、対物レンズ枠８２、ＣＣＤホルダ８６、シールド枠９５を同電位に接続するとともに、ビデオプロセッサ５内の患者回路のＧＮＤに導通して構成されている。
【００５６】
なお、前記ケーブル９４の外周には補強用のケーブル保護部材９７が糸絞り９９によりケーブル９４に固定されている。また、シールド枠９５の外周及びケーブル保護部材９７の先端部外周は被覆部材９６によって覆われている。さらに、ケーブル９４を構成する総合シールド９４ｄは、回路パターンを設けていない領域８９ｇ上に配置される。
【００５７】
ここで、シールド枠９５の内部に充填されている補強用の接着剤について説明する。
ＣＣＤ８８、回路基板８９、信号線群９４ａの周囲には第１の接着剤１００が充填され、この第１の接着剤１００の外周には第２の接着剤１０１が前記シールド枠９５に密着するように充填されている。そして、前記シールド枠９５の基端側端部より延出した被覆部材９６の内面には第３の接着剤１０２が充填されている。
【００５８】
また、前記ＣＣＤ８８とＣＣＤホルダ８６との間隙部には補強用接着剤１０３が充填されている。この補強用接着剤１０３を充填して間隔１０６を保持することによって、ＣＣＤ８８とＣＣＤホルダ８６とを絶縁している。
【００５９】
なお、固体撮像装置８０は図示しない内視鏡の先端部を構成する先端構成部材２１に固定ねじ１０４を螺合して溝部１０５を押圧することによって電気的に同電位な状態になって一体的に固定される。また、前記外部導体部９４ｅは、内視鏡の先端部１２内においては先端構成部材２１と所定の距離隔離されている。
【００６０】
このように、対物レンズ枠、ＣＣＤホルダを同電位に接続して絶縁部材を排除したので対物光学系ユニットを小さくして内視鏡の先端部の細径化を図ることができる。
【００６１】
また、ＣＣＤとＣＣＤホルダとの距離をおいて、接着剤により絶縁した状態にしたことによってＣＣＤの静電破壊を防止することができる。
【００６２】
さらに、対物レンズ枠、ＣＣＤホルダをビデオプロセッサの患者回路のＧＮＤラインに導通させたので、内視鏡全体のシールド性が向上して放射ノイズレベルの低減を実現することができる。
【００６３】
又、カバーガラスの片側面にクロム蒸着による明るさシボリを設けたことにより、部品点数を減らすことができるとともに、コストの低減を実現することができる。また、明るさシボリが光学部材に蒸着されているので、カバーガラスと凸レンズとをより密着させて接合することができる。
【００６４】
また、回路基板の素材をガラスエポキシ樹脂にしたことにより、例えばセラミックスを素材にした回路基板に比較して、製造コストの低減を図ることができる。さらに、ガラスエポキシ樹脂は、セラミックス素材に比較して、熱容量が小さいので、信号線を回路基板に半田付けする際に、必要以上の熱をかける必要がなく信頼性を向上させることができる。
【００６５】
また、回路基板の両面にパターン回路を設けたものにおいて、一方面の領域にＣＣＤへの配線及び回路基板上への信号線の接続を行うように構成したので、信号線の取り回しや、ハンダ付け時のフォーミングが容易になり、組立て性を向上させることができる。
【００６６】
また、回路基板上へ信号線を接続する際、そのランドと内視鏡長手方向とを０〜９０゜の範囲の角度を持たせたので、信号線をランドへ接続する時のフォーミングが容易になり、組立て性を向上させることができる。
【００６７】
また、回路基板上に、ケーブルを構成する同軸線の外部導体を一括して接続したことにより、信号線にかかる応力を吸収して信号線の断線を防止することができる。
【００６８】
図１０及び図１１を参照してケーブル９４の構成を説明する。
図１０はケーブルの構成を説明する断面図、図１１は１つの信号線の構成を説明する斜視図である。
【００６９】
図１０に示すようにケーブル９４は、同軸信号線１１０，１１１及び単純信号線１１２から構成されており、図１０に示すように同軸信号線１１０，１１１及び単純信号線１１２を中心軸に対してそれぞれ対象な位置関係に配置している。
【００７０】
前記同軸信号線１１０については遮蔽効果を向上させる構成である。
図１１に示すように同軸信号線１１０は、内部導体１１０ａと、この内部導体１１０ａの外周に設けた絶縁体１１０ｂと、この絶縁体１１０ｂの外周に設けたシールド効果を持たせるための外部導体１１０ｃと、この外部導体１１０ｃの外周に被せられるポリエステル素材に導通性の良い金属を蒸着したテープ状の遮蔽体１１０ｄと、最外周を構成するジャケット１１０ｅとで構成されている。
【００７１】
このとき、導電性の良い金属蒸着は、前記ポリエステル素材の両面に設けてもよいし、前記外部導体１１０ｃに導通接触するように片面だけに設けてもよい。
【００７２】
この遮蔽体１１０ｄに蒸着する金属としては銅やアルミニウム等が用いられる。前記内部導体１１０ａ及び前記外部導体１１０ｃとしては例えば銅合金線や軟銅線が用いられる。さらに、絶縁体１１０ｂは、絶縁性を有するテフロン系の樹脂が用いられる。又、ジャケット１１０ｅとしては前記絶縁体１１０ｂと同様にテフロン系の樹脂であってよいが図に示すようにポリエステルテープを螺旋状に巻くようにしてもよい。
【００７３】
一方、前記同軸信号線１１１は、前記同軸信号線１１０と異なり、前記遮蔽体１１０ｄを被せない構成になっている。また、単純信号線１１２は、内部導体１１０ａとジャケット１１０ｅとで構成され、素材としては前記同軸信号線１１０と同様のものを使用している。
【００７４】
このように、同軸信号線に外部導体と金属蒸着ポリエステルテープとを設けて遮蔽構造を二重にしたことによって遮蔽効果を大幅に向上させている。
【００７５】
図１２の最先端レンズを修理する状態を示す図を参照して内視鏡の最先端に配置されている最先端レンズであるカバーガラス８３ａの補修について説明する。
本実施形態においては、内視鏡２の最先端に位置するレンズ１１２の表面に例えば深さａのキズ１１４がついた場合、砥石１１６でレンズ１１２表面についたキズ１１４を消滅させる。このため、レンズ１１２の先端面は、内視鏡２の先端面より予め所定量１１３突出している。このことによって、レンズ１１２の表面にキズ１１４がついたとき、研削若しくは研磨による補修を行えるようになっている。
【００７６】
なお、内視鏡２は、最先端レンズ研磨治具のホルダ１１５に固定されるようになっており、この状態で回転軸１１７の先端部に取りつけられている砥石１１６をレンズ１１２の表面に当てて表面の研削及び研磨を行う。
【００７７】
このように、最先端に位置する光学部材についたキズなどを、砥石で研磨して補修することにより、修理作業を容易にするとともに、修理に要する費用を大幅に削減することができる。
【００７８】
図１３の回路基板上に実装したＩＣの検査状態を示す図を参照してＩＣ９０を実装した回路基板８９のチェックについて説明する。
回路基板８９にＩＣ９０や電子部品９３の実装を完了した後、その特性検査が行われる。この特性検査を行う際、まず、回路基板８９は図示しない検査装置のトレー１１８に配置固定する。次に、検査装置を構成する検査プローブ１１９を、回路基板８９上に設けた各ランド８９ａ，８９ｂ，８９ｅに接触させ、そのとき検出される信号によってＩＣ９０の良否を判定する。
【００７９】
このため、本実施形態の回路基板８９では、封止樹脂によって被覆されているＩＣ９０が表面側に実装されているので、このＩＣ９０が実装されていない裏面側がトレー１１８に配置される。そのため、検査に必要なランドをすべてＩＣ９０が実装されている表面側面に設けた構成にしている。つまり、図９に示したＣＣＤ８８と接続されるランド８９ｄを、ＩＣ９０が実装されていない裏面側に設け、スルーホール８９ｈを介してＩＣ９０の検査用のランド８９ｅをＩＣ９０が実装されている表面側に設けている。
【００８０】
このことによって、ＩＣや電子部品を実装した回路基板を検査装置のトレーに配置することによって特性検査をスムーズに行うことができる。
【００８１】
図１４ないし図１７は本発明の第３実施形態に係り、図１４は固体撮像装置の構成を示す断面図、図１５は固体撮像装置の構成を示す他の方向からの断面図、図１６はＣＣＤホルダ周辺部の構成を説明する断面図、図１７はＣＣＤホルダを説明する斜視図である。
【００８２】
図１４及び図１５に示すように固体撮像装置１２０の先端側には対物光学系ユニット１２１が設けられている。この対物光学系ユニット１２１の先端側を構成する導電部材で形成した対物レンズ枠１２３には第１のレンズ群１２２が装着されている。
【００８３】
前記対物レンズ枠１２３の基端側には、この対物レンズ枠１２３の基端部に外嵌固定された導電部材で形成したＣＣＤホルダ１２４が設けられている。このＣＣＤホルダ１２４にはＣＣＤ１２６の前面には配置されている第２のレンズ群１２５が固定されている。
【００８４】
図１７に示すように前記ＣＣＤホルダ１２４の内周部には突起部１２４ａが設けられており、この突起部１２４ａの先端側面にはフレアシボリ１３２が設けられている。前記ＣＣＤ１２６のイメージエリアは長方形であり、フレアシボリ１３２の内部形状は八角形状を呈している。このため、前記フレアシボリ１３２のの八角形の水平線部と、ＣＣＤ１２６のイメージエリアの水平線部とを平行に合わせることにより、内視鏡の回転方向の位置決めを行えるようになっている。
【００８５】
ＣＣＤ１２６の基端面側からはリード１２６ａ，１２６ｂが延出している。前記リード１２６ａは、回路基板１２７のＩＣ実装面１２７ｃ側に形成されている図示しないランドにハンダ固定されている。なお、このＩＣ実装面１２７ｃにはＩＣ１２７ａや電子部品１２７ｂが実装されている。
【００８６】
一方、前記回路基板１２７のＩＣ非実装面１２７ｄ上にはケーブル１２８内の各信号線が接続配置されるようになっており、前記リード１２６ｂにはケーブル１２８から分岐した信号線ケーブル１２８ａがハンダ固定されている。これらはＣＣＤ１２６を駆動する信号を伝送する。
【００８７】
また、前記ケーブル１２８からはＣＣＤ１２６の出力信号や駆動電源を伝送する信号線ケーブル１２８ｂやケーブル１２８ｃが延出しており、これらケーブル１２８ｂ，１２８ｃの先端部が回路基板１２７のランドにハンダ付け固定されている。前記ケーブル１２８内の信号線うち同軸信号線の外部導体１２８ｄはひとまとめにされて非実装面１２７ｄ上のＧＮＤラインランド１２７ｅに接続されている。
【００８８】
前記ＣＣＤホルダ１２４の外周部にはシールド枠１３０が被嵌されるようになっている。図１７に示すようにＣＣＤホルダ１２４は、円筒形部材で構成され、シールド枠１３０と嵌合固定する部分に平面部１２４ｂを設ける一方、前記回路基板１２７上に設けたＧＮＤラインランド１２７ｆに導通させるための折り曲げ部１３０ａを設けている。そして、ＧＮＤラインランド１２７ｆと折り曲げ部１３０ａとの間に導電性接着剤１２９を塗布して電気的導通を図っている。
【００８９】
前記ケーブル１２８内の複数の信号線の外周部には総合シールド１２８ｅが設けてある。総合シールド先端１２８ｆやＧＮＤラインランド１２７ｅ，１２７ｆのラインは、ビデオプロセッサ５内の患者回路のＧＮＤにつながっている。しかし、前記ＧＮＤラインランド１２７ｅのＧＮＤは、総合シールド先端１２８ｆとは電位が若干異なるため、接触して導通するとノイズを引き起こす原因になる。
【００９０】
したがって、ＧＮＤラインランド１２７ｅや総合シールド先端１２８ｆと導通するシールド枠１３０は、その基端側端部が総合シールド先端１２８ｆに接近して配置されるので、この近傍での接触・導通を避けるため切り欠き部１３０ｂを設けている。
【００９１】
前記ケーブル１２８は、上述したようにＩＣ非実装面１２７ｄ面上に配置される。しかし、総合シールド１２８ｅの先端に位置する総合シールド先端１２８ｆは、シールド枠後端位置１３０ｃよりも先端側に位置しており、シールド枠１３０と総合シールド１２８ｅとの間に重なり部１３６が設けられている。
【００９２】
このことにより、放射ノイズを放出する信号線を、シールド部材でより確実に覆う構成になっている。また、ケーブル１２８の外周には糸絞り１３４によりケーブル１２８に固定されるケーブル保護部材１３３が設けられている。さらに、前記シールド枠１３０及び前記ケーブル保護部材１３３の外周を覆うように被覆部材が設けられるとともに、前記シールド枠１３０の内部には補強用の接着剤１３５が充填されている。
【００９３】
このように、絶縁部材を設けず導電性対物レンズ枠とＣＣＤホルダとによる簡易的に撮像ユニットを構成したことにより、固体撮像装置の大きさを小さくすることができる。
【００９４】
また、シールド枠と、ケーブルを構成する総合シールドとが電気的に接触しないように構成したことにより画像ノイズの発生を防止することができる。
【００９５】
さらに、ＣＣＤホルダを円筒部材で構成し、このＣＣＤホルダのシールド枠が嵌合する部分に平面部を設けたことにより、ＣＣＤホルダを簡易的な形状にしてコスト低減を図ることができる。
【００９６】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００９７】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００９８】
（１）導電性部材で構成された金属外装部と、この金属外装部内に配置された固体撮像素子に被写体を結像させるための光学部材と、この光学部材を保持する導電性の光学枠部材とを備え、
被検者や検査者に接触する可能性のある表面部位と前記金属外装部とを絶縁して構成した電子内視鏡を有する内視鏡装置において、
少なくとも前記電子内視鏡の金属外装部と光学枠部材とを同電位に接続し、前記光学枠部材と前記固体撮像素子との間に絶縁部材を設けた内視鏡装置。
【００９９】
（２）付記１記載の内視鏡装置は固体撮像素子の入出力信号を処理するビデオプロセッサを備え、
前記固体撮像素子からビデオプロセッサに電気信号を伝送するケーブルの外部導体を大地からフローティングされた患者回路へ接続することによって、
少なくとも前記金属外装部及び前記光学枠部材は、前記ビデオプロセッサの患者回路のＧＮＤと同電位に構成した。
【０１００】
（３）前記固体撮像素子の入出力信号を前記患者回路に伝送するケーブルを有し、
このケーブルを構成する同軸信号線の外部導体と前記患者回路のＧＮＤとを同電位に構成し、
前記金属外装部及び前記光学枠部材と前記同軸信号線の外部導体とを同電位に構成した付記２記載の内視鏡装置。
【０１０１】
（４）前記金属外装部及び前記光学枠部材と前記外部導体とは、内視鏡先端部内で所定の距離をおいて隔離されている付記３記載の内視鏡装置。
【０１０２】
（５）前記ケーブルは、信号線全体を遮蔽するシールド部材を有し、
このシールド部材が前記患者回路のＧＮＤと同電位であり、
前記金属外装部及び前記光学枠部材と前記シールド部材とを同電位に構成した付記３記載の内視鏡装置。
【０１０３】
（６）前記金属外装部及び前記光学枠部材と、前記外部導体と、前記シールド部材とが、内視鏡先端部内で距離をおいて隔離されている付記５記載の内視鏡装置。
【０１０４】
（７）前記固体撮像素子近傍を遮蔽するシールド枠部材を有し、
このシールド枠部材を前記患者回路のＧＮＤと同電位となるように構成する一方、
前記金属外装部及び前記光学枠部材と前記シールド枠部材とを同電位に構成した付記５記載の内視鏡装置。
【０１０５】
（８）前記光学部材の端面にクロム蒸着によるシボリを設けた付記１記載の内視鏡装置。
【０１０６】
（９）前記電子内視鏡に設けられている固体撮像装置を構成する回路基板の両面に回路パターンを設け、この回路基板の一方の面の領域上にケーブル内の複数の信号線を配線、接続するようにした付記３記載の内視鏡装置。
【０１０７】
（１０）前記信号線を回路基板上に配線、接続する際、信号線を内視鏡長手方向に対して角度を持たせた付記９記載の内視鏡装置。
【０１０８】
（１１）前記ケーブルを構成する同軸信号線の最外周の絶縁体をポリエステルのテープを巻いて構成した付記３記載の内視鏡装置。
【０１０９】
（１２）前記回路基板上にケーブル先端部が配置されるとき、この回路基板上の回路パターンを前記ケーブルの総合シールドの先端位置するさらに先端側に設けた付記９記載の内視鏡装置。
【０１１０】
（１３）前記回路基板にＩＣを実装するとき、この回路基板にＩＣ入出力信号用のランドを設けた付記９記載の内視鏡装置。
【０１１１】
（１４）前記固体撮像装置を構成するシールド枠と回路基板上に配置されたケーブルの総合シールドとが重なりを生じる付記３記載の内視鏡装置。
【０１１２】
（１５）前記ケーブルの複数の同軸信号線の外部導体をひとまとめに接続するＧＮＤランドを回路基板上に設けた付記９記載の内視鏡装置。
【０１１３】
（１６）前記ケーブルを構成する複数種類の信号線を、ケーブルの中心軸に対して対称に配置した付記３記載の内視鏡装置。
【０１１４】
（１７）前記電子内視鏡の最先端に位置する光学部材の先端面を研削又は研磨可能なように予め突出させた付記１記載の内視鏡装置。
【０１１５】
（１８）前記固体撮像装置のケーブルの総合シールドとシールド枠との干渉を避ける、切り欠き部をシールド枠に設けたを付記９記載の内視鏡装置。
【０１１６】
（１９）前記固体撮像装置を構成するＣＣＤホルダを円筒形部材で構成する一方、このＣＣＤホルダに嵌合するシールド枠との嵌合部に平面部を設けた付記９記載の内視鏡装置。
【０１１７】
（２０）前記固体撮像装置はＣＣＤと、八角形状のシボリとを有し、
ＣＣＤのイメージエリアの一辺と、シボリの一辺の相対関係を平行にさせて回転方向の位置決めを行う付記９記載の内視鏡装置。
【０１１８】
（２１）前記電子内視鏡の内蔵物と撮像装置との干渉を避けるため、円筒形の枠部材の一部に平面部を設けた付記１記載の内視鏡装置。
【０１１９】
（２２）前記固体撮像装置を構成するＣＣＤホルダのＣＣＤと面する部位に突出部を設ける一方、この突出部に充填剤充填用の透孔を設けた付記９記載の内視鏡装置。
【０１２０】
以上説明したように本発明によれば、電子内視鏡先端部を細径とした上で、ＣＣＤと外部とを絶縁することができる電子内視鏡を備えた内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図５は本発明の第１実施形態に係り、
図１は内視鏡装置のシステム構成図
【図２】電子内視鏡の構成を示す断面図
【図３】図２におけるＡ−Ａで示す移動枠突起近傍の断面図
【図４】図２におけるＢ−Ｂで示すＣＣＤホルダ近傍の断面図
【図５】図２におけるＣ−Ｃ断面図
【図６】図６ないし図９は本発明の第２実施形態に係り、
図６は固体撮像装置の構成を説明する断面図
【図７】固体撮像装置の構成を説明する別の断面図
【図８】カバーガラスの構成を示す斜視図
【図９】回路基板の詳細を示す説明図
【図１０】ケーブルの構成を説明する断面図
【図１１】１つの信号線の構成を説明する斜視図
【図１２】最先端レンズを修理する状態を示す図
【図１３】回路基板上に実装したＩＣの検査状態を示す図
【図１４】図１４ないし図１７は本発明の第３実施形態に係り、
図１４は固体撮像装置の構成を示す断面図
【図１５】固体撮像装置の構成を示す他の方向からの断面図
【図１６】ＣＣＤホルダ周辺部の構成を説明する断面図
【図１７】ＣＣＤホルダを説明する斜視図
【符号の説明】
２５…撮像ユニット
３１…対物レンズ枠
３５…前群レンズ枠
３８…後群レンズ枠
４１…移動レンズ枠
５７…ＣＣＤホルダ
７０…絶縁部材

Claims

導電性部材で構成された金属外装部と、この金属外装部内に配置された、固体撮像素子に被写体を結像させるための複数の光学部材と、前記複数の光学部材を保持する複数の導電性光学枠部材と、前記固体撮像素子と一体的に設けられたレンズを介して当該固体撮像素子を保持する導電性のＣＣＤホルダと、を備え、
被検者または検査者に接触する可能性のある樹脂製の先端カバーが前記金属外装部の先端部に被嵌された電子内視鏡を有する内視鏡装置であって、
前記金属外装部と前記複数の導電性光学枠部材と前記導電性ＣＣＤホルダとは導電接続され、前記固体撮像素子の当接周囲には前記固体撮像素子を、当該固体撮像素子の略近傍に配設される導電性部材である前記金属外装部と前記複数の導電性光学枠部材と前記導電性ＣＣＤホルダから絶縁するための絶縁部材が覆設されたことを特徴とする内視鏡装置。