JP4699741B2 - Endoscopic imaging device - Google Patents
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Description
本発明は内視鏡用撮像装置、特に撮像装置が収納配置される内視鏡先端部を細径化及び短縮化することができる撮像素子と回路基板の接続構造に関する。 The present invention relates to an imaging device for an endoscope, and more particularly to a connection structure between an imaging element and a circuit board capable of reducing and shortening the distal end portion of an endoscope in which the imaging device is accommodated.
図7には、電子内視鏡先端部の細径化を図る従来の撮像装置の一構成例(特開2000−19427)が示されている。図7の撮像装置1では、対物光学系2の後側にプリズム3が設けられ、このプリズム3の下側に、カバーガラス4を介して固体撮像素子であるCCD5が配置される。このCCD5の撮像面(上面)の前端(先端側)及び後端には、電極k1が設けられており、この電極k1に接続され、かつカバーガラス4に挟まれる形でリード線6が取り付けられる。また、CCD5の下側に、収納溝7aを有する回路基板7が配置されており、この回路基板7には、上記リード線6を接続するための電極k2と信号線接続のための電極k3が設けられる。そして、上記CCD5は、回路基板7の収納溝7aに配置され、電極k1とk2をリード線6で接続することにより、CCD5が回路基板7に接続され、この回路基板7の電極k3に信号線を接続することにより、CCD5で得られた映像信号を取り出すことができる。
FIG. 7 shows a configuration example (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19427) of a conventional imaging device that reduces the diameter of the distal end portion of an electronic endoscope. In the imaging apparatus 1 of FIG. 7, a prism 3 is provided on the rear side of the objective
図8には、図7の撮像装置1を配置した内視鏡先端部の構成が示されており、この先端部8には、上記撮像装置1の両側にライトガイド9a,9bが配置され、回路基板7の下側に処置具を被観察体内へ導入するための処置具挿通チャンネル10が配置される。このような先端部8においては、図からも理解されるように、対物光学系2を含む撮像装置1の高さと処置具挿通チャンネル10の直径を加えた長さで内視鏡の径(直径)D1が決まることになる。
ところで、内視鏡先端部8の内視鏡軸方向の短縮化のために、上記CCD5及び回路基板7の前後方向に配置されている電極k1,k2の存在に着目し、図6(A)〜(C)のような構成の撮像装置11が提案されている。即ち、図6の撮像装置11のCCD12では、前端側の電極部をなくして後端側へ全ての電極k1を配置し、回路基板13でも前方の電極部をなくして後方の電極部に上記電極k1に対応した数の電極K2を設ける。これら電極k1及びk2は、精密機械等でワイヤボンディンク接続(或いはテープオートメイテッド)されるので、信号線を接続する電極K3と比較すると、小さな面積の電極にすることができる。
By the way, in order to shorten the
そして、上記のCCD12を回路基板13の段差部に配置してボンディングワイヤ15によって電極k1とk2の接続を行い、カバーガラス14を接着すれば、図6(C)のように組み立てられる。これによれば、図7で説明した撮像装置1と比較すると、前方の電極k1,k2を配置した電極部がなくなるので、この分の長さの短縮化を図ることが可能となる。
Then, place the CCD12 of the step portion of the
しかし、図6の構成において、CCD12の一側面(後端面)及びこれに対応する回路基板13の電極部に必要な数の電極(k1,k2)を配置できる場合はよいが、細径化するためのCCD12及び回路基板13の横幅との関係で必要な数の電極を配置することができない場合もある。
However, in the configuration of FIG. 6, it is good if the necessary number of electrodes (k 1 , k 2 ) can be arranged on one side surface (rear end surface) of the
また、内視鏡先端部の細径化を図るための要素として、上記回路基板7,13の厚みに着目することができ、この回路基板7,13の厚みをなくすことができれば、更なる細径化が可能である。
Further, as an element for reducing the diameter of the distal end portion of the endoscope, attention can be paid to the thickness of the
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、内視鏡先端部の短縮化を促進することができ、また撮像素子用回路基板の厚みに着目した先端部の細径化が可能となる内視鏡用撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to promote shortening of the endoscope distal end portion and to reduce the diameter of the distal end portion focusing on the thickness of the circuit board for the image sensor. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus for an endoscope that can be made.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、上面が撮像面となり、被観察体を撮像する撮像素子体と、この撮像素子体が接続され、信号の入出力を行うための方形板の回路基板とを有し、内視鏡先端部内へ配置される内視鏡用撮像装置において、上記回路基板の内視鏡前方に位置する方形板側面の横幅及び厚みを上記撮像素子体の内視鏡後方に位置する側面と略同一にし、かつこれら撮像素子体及び回路基板のそれぞれの側面に電極を設け、上記回路基板の内視鏡前方の側面と上記撮像素子体の内視鏡後方の側面を合わせながら両方の電極を電気的に接続し、これら撮像素子体の側面と回路基板の側面は、接着剤を流し込むことにより固定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that an upper surface is an imaging surface, and an imaging element body that images an object to be observed, and a square that is connected to the imaging element body and inputs and outputs signals. In an endoscope imaging device that is disposed in the distal end portion of an endoscope , the lateral width and thickness of the side surface of the rectangular plate located in front of the endoscope of the circuit board is determined. The side surfaces of the imaging device body and the circuit board are substantially the same as the side surfaces located behind the endoscope, and electrodes are provided on the side surfaces of the imaging device body and the circuit board. aspect electrically connecting both electrodes keying, side surfaces and circuitry substrate of the imaging device body, characterized by fixing by pouring the adhesive.
また、請求項2の発明に係る上記回路基板は、上面に信号線を接続する電極が設けられていることを特徴とする。
請求項3の発明は、上記撮像素子体の側面電極と上記回路基板の側面電極のいずれか一方を突起として形成したことを特徴とする。
The circuit board according to a second aspect of the invention is characterized in that an electrode for connecting a signal line is provided on the upper surface.
The invention of claim 3 is characterized in that either one of the side electrode of the image pickup element body and the side electrode of the circuit board is formed as a protrusion .
上記の構成によれば、側面に電極を設けることにより、撮像素子体と回路基板の上面の電極を減らすことができ、また例えば全ての電極を撮像素子後方の1側面に配置する場合は前方の電極部が不要となるので、撮像素子体及び回路基板の縦方向(内視鏡軸方向)の長さを短くすることができる。また、前方の電極部が必要なければ、撮像素子収納部をなくして回路基板の厚みを撮像素子に合わせることができ、回路基板の薄型化により内視鏡先端部の細径化を促進することが可能となる。 According to the above configuration, by providing the electrodes on the side surfaces, it is possible to reduce the number of electrodes on the upper surface of the image sensor body and the circuit board. For example, when all the electrodes are arranged on one side surface behind the image sensor, Since an electrode part becomes unnecessary, the length of the vertical direction (endoscope axial direction) of an image pick-up element body and a circuit board can be shortened. Moreover, if the front electrode part is not necessary, the thickness of the circuit board can be adjusted to the imaging element by eliminating the imaging element housing part, and the thinning of the circuit board promotes the reduction of the diameter of the endoscope tip part. Is possible.
本発明の内視鏡用撮像装置によれば、電極配置に着目した先端部の短縮化と、回路基板の厚みに着目した先端部の細径化が可能となる。 According to the endoscope imaging apparatus of the present invention, it is possible to shorten the tip portion paying attention to the electrode arrangement and to reduce the diameter of the tip portion paying attention to the thickness of the circuit board.
図1〜図3には、第1実施例に係る内視鏡用撮像装置の構成が示されており、図1(A)は、撮像素子の前後の向きを図1(B)とは反対にしたものである。図1(A)に示されるように、撮像装置20の撮像素子体としてのCCD21は上面が撮像面(斜線部)21Sとなるが、このCCD21の後方側面21Rに、CCD21側の全ての側面電極(端子)K1が設けられる。そして、このCCD21の撮像面21Sを覆うようにカバーガラス22が接着配置される(このカバーガラス22は透視表示している)。
FIGS. 1 to 3 show the configuration of an endoscope imaging apparatus according to the first embodiment. FIG. 1A shows the front-back direction of the imaging device opposite to that shown in FIG. It is a thing. As shown in FIG. 1A, the upper surface of the
一方、図1(B)及び図2(B),(C)に示されるように、回路基板24はCCD21と横幅及び厚みが略同一となる方形の板であり、この前方(先端側)側面24Fに、上記側面電極K1に接続するための側面電極K2(端子)が設けられる。この側面電極K2は、上記CCD21の側面21Rを略同一形状の回路基板24の側面24Fに当接したとき、上記側面電極K1と対面する位置に配置される。また、この回路基板24の上面に、信号線を接続するための電極K3が設けられ、この回路基板24の下面には回路素子25(図3)を配置することができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 (B), 2 (B), and 2 (C), the
そして、図2(A),(B)にも示されるように、上記CCD21と回路基板24は、その左右側面及び上下面の位置を合わせて後方側面21Rと前方側面24Fを当接し、電極K1と電極K2を接続することにより、図1(C),図2(C)のように、一体の撮像装置20として組み立てられる。この場合のCCD21と回路基板24との固定は、後方側面21Rと前方側面24Fの接着面の外周部に接着剤を流し込むことによって行うことができ、電極K1と電極K2の一方の各々を突起(凸部)として形成すると共に、他方の各々を凹部に形成し、突起と凹部を嵌合させた状態で後方側面21Rと前方側面24Fを接着剤で接着するようにしてもよい。また、バンプ方式を用いて熱、超音波、高周波等によって電極同士の接続を行うこともできる。
2A and 2B, the
図3には、上記の撮像装置20を挿入配置した内視鏡先端部の構成が示されており、この先端部26には、従来と同様に、上記撮像装置20の両側にライトガイド9a,9bが配置され、CCD21及び回路基板24の下側に処置具を被観察体内へ導入するための処置具挿通チャンネル10が配置される。
FIG. 3 shows a configuration of an endoscope distal end portion in which the
このような第1実施例の構成によれば、従来と比較して撮像装置20の前後方向(内視鏡軸方向に対応する)の長さの短縮化と、薄型化が図られる。即ち、図2(B)と図6及び図7との比較から分かるように、実施例では、CCD21上面の前方及び後方の電極(k1)と、回路基板24上面のCCD接続側電極(k2)がないので、CCD21と回路基板24の前後(縦)方向の長さが短くなり、この結果、撮像装置20の全体の長さL3を、図7のL1,図6のL2よりも短くすることができる。
According to the configuration of the first embodiment as described above, the length of the
また、図3と図8との比較から分かるように、図8ではCCD4の下側に回路基板7の一部が存在するのに対して、図3ではCCD21の下側に回路基板24が配置されないので、その分、先端部26の径(直径)D2は先端部8の径D1よりも小さくなる。
As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 8, in FIG. 8, a part of the circuit board 7 exists below the
図4及び図5には、上面電極と側面電極を用いた第2実施例の撮像装置の構成が示されている。図4に示されるように、撮像装置28のCCD29には、その後端上面に電極k1を設けると共に後方側面29Rに1つの電極K1(複数の電極でもよい)を設け、回路基板30にも、その前端上面に電極k2を設けると共に前方側面30Fに1つの電極K2を設ける。その他の構成は、第1実施例と同様となる。
4 and 5 show the configuration of the image pickup apparatus according to the second embodiment using the upper surface electrode and the side surface electrode. As shown in FIG. 4, the
このような第2実施例では、図5に示されるように、両方の側面29Rと30Fを合わせ電極K1とK2を接触させた状態として、上面の電極k1とk2をリード線31で接続する。上記の電極K1とK2は、例えばφ−VSUB信号線の接続電極として用いることができる。
In such a second embodiment, as shown in FIG. 5, the electrodes K 1 and k 2 on the upper surface are connected to the
この第2実施例の構成は、CCD29及び回路基板30の横幅に必要な数の電極を配置できない場合に有効であり、上面電極k1,k2に加えて側面電極K1,K2を設けることで、必要な数の電極を配置し、従来(図7)の前方に設けられていた回路基板(7)の電極部(k2)をなくすことができる。これによっても、先端部の短縮化、細径化を達成することができる。
The configuration of the second embodiment is effective when the necessary number of electrodes cannot be arranged in the lateral width of the
1,11,20,28…撮像装置、
4,14,22…カバーガラス、
5,12,21,29…CCD、
7,13,24,30…回路基板、 8,26…先端部、
k1,k2,k3,K3…電極、 K1,K2…側面電極。
1, 11, 20, 28 ... imaging device,
4, 14, 22 ... cover glass,
5, 12, 21, 29 ... CCD,
7, 13, 24, 30 ... circuit board, 8, 26 ... tip,
k 1 , k 2 , k 3 , K 3 ... electrode, K 1 , K 2 .
Claims (3)
上記回路基板の内視鏡前方に位置する方形板側面の横幅及び厚みを上記撮像素子体の内視鏡後方に位置する側面と略同一にし、かつこれら撮像素子体及び回路基板のそれぞれの側面に電極を設け、
上記回路基板の内視鏡前方の側面と上記撮像素子体の内視鏡後方の側面を合わせながら両方の電極を電気的に接続し、これら撮像素子体の側面と回路基板の側面は、接着剤を流し込むことにより固定することを特徴とする内視鏡用撮像装置。 The upper surface is an imaging surface, and has an imaging element body that images the object to be observed, and a circuit board that is connected to the imaging element body and has a rectangular plate for inputting and outputting signals. In the endoscope imaging device,
The lateral width and thickness of the side surface of the rectangular plate located in front of the endoscope of the circuit board are made substantially the same as the side face of the imaging element body located behind the endoscope, and on the respective side surfaces of the imaging element body and the circuit board. Provide electrodes,
The circuit board to both electrodes keying endoscopic posterior aspect of endoscope front side and the image pickup device body is electrically connected to, side surfaces and circuitry substrate of the imaging device body, An endoscope imaging apparatus, which is fixed by pouring an adhesive.
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