JP4502716B2

JP4502716B2 - 電子内視鏡の先端部

Info

Publication number: JP4502716B2
Application number: JP2004170681A
Authority: JP
Inventors: 喜則藤井
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005348846A

Description

この発明は電子内視鏡の先端部に関する。

電子内視鏡においては一般に、挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して、固体撮像素子の駆動回路等を構成する複数の電子回路部品が回路基板に搭載されて配置されている。

ただし、そのような電子回路部品からの発熱により固体撮像素子の温度が上昇すると撮像画質が低下するので、従来は電子回路部品と回路基板の周囲に放熱シリコンを充填して挿入部内の周囲の空間に放熱していた（例えば、特許文献１）。
特開平６−３２７６２６

複数の電子回路部品が搭載された回路基板を単に固体撮像素子に隣接して配置した構成では、製造時や使用時にその部分に作用する衝撃や熱等に対して電子回路部品や回路基板が十分な耐久性を有することができない。

そこで、複数の電子回路部品を回路基板と共にセラミック材で一まとめに封止して、いわゆるセラミックパッケージ化すれば、外からの衝撃や熱に対する耐久性を大幅に向上させることができる。

しかし、そのようなセラミックパッケージは外部からの衝撃や熱に対して優れた耐久性を有する反面、セラミックの熱伝導性が低くて内部で発生する熱を発散し難いため、上述のような放熱シリコンの充填程度ではセラミックパッケージに蓄熱されて撮像画質に悪影響を及ぼす恐れがある。

そこで本発明は、挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して電子回路部品と回路基板のセラミックパッケージが配置された電子内視鏡の先端部において、セラミックパッケージから十分に放熱をさせて撮像画質に対する悪影響を防止することができる電子内視鏡の先端部を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡の先端部は、挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して、固体撮像素子の駆動回路を構成する電子回路部品と回路基板とをセラミック材で一まとめに封止したセラミックパッケージが配置された電子内視鏡の先端部において、金属材からなる放熱部材の一部分をセラミックパッケージ中に埋め込むと共に、放熱部材の他の一部分を挿入部内の空間中に露出する位置まで延出させたものである。

なお、放熱部材が金属板又は金属棒により形成されているとよく、複数の金属細線を撚り合わせた撚り線により形成されていてもよい。
また、放熱部材の表面に電気絶縁性のコーティングが施されていてもよい。

本発明によれば、金属材からなる放熱部材の一部分をセラミックパッケージ中に埋め込むと共に、放熱部材の他の一部分を挿入部内の空間中に露出する位置まで延出させたことにより、セラミックパッケージから十分に放熱をさせて撮像画質に対する悪影響を防止することができる。

挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して、固体撮像素子の駆動回路を構成する電子回路部品と回路基板とをセラミック材で一まとめに封止したセラミックパッケージが配置された電子内視鏡の先端部において、金属材からなる放熱部材の一部分をセラミックパッケージ中に埋め込むと共に、放熱部材の他の一部分を挿入部内の空間中に露出する位置まで延出させる。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は、電子内視鏡の先端部の透視図であり、挿入部１の先端面には、観察窓２、照明窓３及び処置具突出口４等が配置されている。

挿入部１内には、観察窓２から取り込まれた光像を撮像するための固体撮像素子５が内蔵されると共に、その固体撮像素子５の駆動回路等を構成する複数の電子回路部品を回路基板と共にセラミック材で一まとめに封止したセラミックパッケージ６が、固体撮像素子５の後面に隣接して配置されている。

挿入部１内には、固体撮像素子５で撮像された撮像信号等を伝送するための信号ケーブル７が全長にわたって挿通配置されていて、配線接続部８においてセラミックパッケージ６と接続されている。９は、後述する放熱部材の後端部分である。

図１は、挿入部１の先端の観察窓２の後方に内蔵されている撮像部のみを拡大して示しており、観察窓２の直後には対物光学系２ａが配置されていて、その対物光学系２ａによる被写体の投影位置に固体撮像素子５の撮像面が配置されている。５ａは、固体撮像素子５のカバーガラスである。

セラミックパッケージ６は、固体撮像素子５の後面に接合された状態に配置されている。セラミックパッケージ６は、例えばコンデンサやトランジスタ等のような複数の電子回路部品を回路基板と共にセラミック材で一まとめに封止したものであり、外部からの衝撃や熱に対して優れた耐久性を有している。

そのような対物光学系２ａ、固体撮像素子５及びセラミックパッケージ６は撮像部支持筒１１内に接合固定されている。そして、撮像部支持筒１１内の後端近傍の空間が配線接続部８になっていて、その配線接続部８の空間内には放熱シリコン等のような充填樹脂材８ａが充填されている。７ａは、信号ケーブル７内から引き出されて配線接続部８内でセラミックパッケージ６側に接続された複数の信号線、１２は、固体撮像素子５から延出するリードである。

放熱部材９は、熱伝導率の大きな例えばアルミニウム合金板等により形成されていて、その先端寄りの部分は電子回路部品と同様にセラミックパッケージ６内に埋め込まれた状態になっている。そのような埋め込み加工は、電子回路部品と同様のパッケージング処理でもよく、セラミックパッケージ６に形成した孔に後から放熱部材９を差し込み固定する方法で行ってもよい。

そして放熱部材９のその他の部分は、図３にも示されるようにセラミックパッケージ６の後端から後方に延出していて、その後端近傍部分は、図１に示されるように、配線接続部８内を貫通して、挿入部１内の空間中に露出している。

したがって、セラミックパッケージ６内に埋設されている電子回路部品から発生する熱が放熱部材９を通って挿入部１内の空間に効果的に放熱され、電子部品自体と固体撮像素子５の温度が所定の温度以上に上昇するのを防止することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば図４に示されるように、電気絶縁性のある例えばシリコン等のような合成樹脂材の薄いコーティング９ａを放熱部材９の表面に施してもよい。それによって、放熱部材９を媒体とする電気的リークトラブルを未然に防止することができる。

また、放熱部材９は板状に限らず、複数又は一本の金属棒材等であっても差し支えなく、図５に示されるように、放熱部材９として複数の金属細線を撚り合わせた撚り線を用いれば、表面積が大きくなって放熱効果が向上する。

本発明の第１の実施例の電子内視鏡の先端部の撮像部を示す側面断面図である。本発明の第１の実施例の電子内視鏡の先端部の透視図である。本発明の第１の実施例の電子内視鏡の先端部のセラミックパッケージからの放熱部材の延出状態を示す斜視図である。本発明の第２の実施例の電子内視鏡の先端部の撮像部を示す側面断面図である。本発明の第３の実施例の電子内視鏡の先端部の撮像部を示す側面断面図である。

符号の説明

１挿入部
５固体撮像素子
６セラミックパッケージ
７信号ケーブル
８配線接続部
９放熱部材
９ａコーティング
１１撮像部支持筒

Claims

挿入部の先端に内蔵された固体撮像素子に隣接して、上記固体撮像素子の駆動回路を構成する電子回路部品と回路基板とをセラミック材で一まとめに封止したセラミックパッケージが配置された電子内視鏡の先端部において、
金属材からなる放熱部材の一部分を上記セラミックパッケージ中に埋め込むと共に、上記放熱部材の他の一部分を上記挿入部内の空間中に露出する位置まで延出させたことを特徴とする電子内視鏡の先端部。
上記放熱部材が金属板又は金属棒により形成されている請求項１記載の電子内視鏡の先端部。
上記放熱部材が複数の金属細線を撚り合わせた撚り線により形成されている請求項１記載の電子内視鏡の先端部。
上記放熱部材の表面に電気絶縁性のコーティングが施されている請求項１、２又は３記載の電子内視鏡の先端部。