JPH045947A

JPH045947A - 固体撮像素子モジュールおよび内視鏡スコープ

Info

Publication number: JPH045947A
Application number: JP2105261A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kameishi; 渉亀石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JP3061834B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電子内視鏡装置のスコープ先端部内に設けら
れるＣＣＤ等の固体撮像素子を備えた内視鏡用固体撮像
素子モジュールに関する。

（従来の技術）従来、この種の固体撮像素子モジュールとして、例えば
第４図に示すようなものがある。図においてこの固体撮
像素子モジュール１００は、固体撮像素子としてのＣＣ
Ｄｌ０Ｉが絶縁体から成るフレームコ−０２に形成され
た凹部］０２ａに嵌め込まれて固定され、ＣＣＤｌ０Ｉ
の受光面］−０１ａ側に、透明な板状の光学部祠である
ガラス板１−０３がフレーム１０２により固定されて設
けられている。

また、ＣＣＤの受光面１０］ａに設けられた電極１０４
と、フレームコ−０２のＣＣＤ取付側の面１０２ｂ上に
設けられた電極１−０５ａがボンディングワイヤ１０６
により接続されている。フレーム１０２の面１０２ｂと
は逆側の面１０２Ｃ上には、電極１０５ａに接続された
電極１０５ｂが設けられており、フレーム１０２が基板
、１０７に装着されて、フレームの電極１０５ｂが基板
１０７上に設けられた不図示の電極に接着されている。

それにより、ＣＣＤの電極１０４は、ＣＣＤｌ０１に対
して信号の送受信を行うために基板１０７上に形成され
た不図示の電極、配線と電気的に接続されている。

この固体撮像素子モジュール１００は、電子内視鏡装置
に設けられた内視鏡スコープの先端部内に設置される。

すなわち、内視鏡に設けられた体腔内に導入する導中管
の先端部内に、導中管の軸方向に対してＣＣＤの受光面
１０１ａが平行になるように設置される。そして、電子
内視鏡装置に設けられた制御部（図示せず）から出力さ
れた電気信号が基板１０７上の配線、電極を介してＣ０
Ｄ１０１に送られることにより、ＣＣＤ１０１が駆動さ
れ、受光面１０１ａ上に観察部位の光像が結像されるこ
とによりＣ０Ｄ１０１から出力された画像情報信号が、
基板１０７上の配線を介して装置本体内に設けられた情
報処理部（図示せず）へ送られる。この信号は情報処理
部で信号処理、表示処理が施された後、ＣＲＴ等のデイ
スプレィに送られ、デイスプレィの画面上に観察部位の
画像が表示される。

（発明が解決しようとする課題）ところで、導中管を被検体（多くは被検者）の体腔内に
導入するときの被検体の苦痛を軽減するためには、導中
管を可能な限り細くすることが望ましい。しかし、上記
した従来技術の場合には、フレーム１０２の厚さや幅が
導中管の細径化の妨げとなっていた。また、固体撮像素
子モジュール１００の大型化を防ぐためにＣ０Ｄ１０１
の大きさが制限されるので、寸法の大きい多画素のＣＣ
Ｄを用いることが難しいという欠点もあった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、内視鏡の導中管
を細径化し、あるいは固体撮像素子の寸法的制約を緩和
して、寸法の大きい多画素の固体撮像素子を用いること
ができる内視鏡用固体撮像索子モジュールを提供するこ
とにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、固体撮
像素子の受光面側に透明な板状の光学部材が設けられ、
該固体撮像素子に設けられた電極と該固体撮像素子が装
着される基板上に設けられた電極とが電気的に接続され
て成る内視鏡用固体撮像素子モジュールにおいて、前記光学部材上の複数の部位に電極を形成し、前記固体
撮像素子の電極を該光学部材の電極にワイヤレスボンデ
ィングにより接続し、前記基板としての複数のフレキシ
ブルプリント基板をそれぞれ前記光学部材上の異なる部
位に接着して各部位の電極を各フレキシブルプリント基
板上の電極に接続するとともに、これらのうち少なくと
も１個のフレキブルプリント基板を前記固体撮像素子の
受光面とは逆側の面に密着させてこの面を覆うようにし
たことを特徴とする。

（作用）上記構成を有する本発明の内視鏡用固体撮像素子モジュ
ールにおいては、固体撮像素子の電極とフレキシブルプ
リント基板上の電極とが、光学部材上に形成されワイヤ
レスボンディングにより固体撮像素子の電極に接続され
た電極を介して、電気的に接続されている。そして、固
体撮像素子の背面（受光面とは逆側の面）はフレキシブ
ルプリント基板が密着することにより外部に対して絶縁
されているので、ボンディングワイヤや絶縁体フレーム
が不要となり、モジュールの厚さや幅を小さくすること
が可能となる。また、複数のフレキシブルプリント基板
を用いることにより、光学部材上の複数の部位に電極を
形成して、光学部材上で配線を複数方向に引き出すこと
ができるので、モジュールの幅を細くすることが可能と
なる。

従って、この固体撮像素子モジュールを設置する内視鏡
スコープの導中管を細径化することが可能になり、ある
いは固体撮像素子の寸法的制約を緩和して、寸法の大き
い多画素の固体撮像素子を用いることが可能になる。

（実施例）以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例の内視鏡用固体撮像素子モジュー
ルの構成を示す縦断面図である。

図においてこの固体撮像素子モジュール１は、概略固体
撮像素子としてのＣＣＤ２の受光面２ａ側に、光学ガラ
スから成る透明な板状の光学部材としてのガラス板３が
設けられ、ＣＣＤ２及びガラス板３の受光面とは逆側に
、２枚のフレキシブルプリント基板（以下基板と記す）
４，５が取付げられて成る。

ＣＣＤの受光面２ａにおいて対向する２つの端部上には
、電極６ａ、６ｂが設けられ、この電極６ａ、６ｂに対
応して、ガラス板３の受光面とは逆側の面３ａにおける
対向する２つの端部上には、電極パターン７ａ、７ｂが
形成されている。ＣＣＤの電極６ａ、６ｂはそれぞれガ
ラス板上の電極パターン７ａ　　７ｂにワイヤレスボン
ディングにより接続され、ＣＣＤ２とガラス板３との間
に無色透明な樹脂が注入されて、ＣＣＤ２がガラス板３
に対して固定されている。

基板４．５上には電極、配線（図示せず）が設けられて
おり、この基板４，５の端部４ａ、５ａが、それぞれガ
ラス板の面３ａにおける電極バタン７ａ、７ｂ側の端部
に異方性導電膜によって接着されて、ガラス板上の電極
パターン７ａ、７ｂがそれぞれ端部４ａ　　Ｓａ上の電
極に接続されている。それによりＣＣＤの電極６ａ、６
ｂは、ガラス板上の電極パターン７ａ、７ｂを介して基
板４，５上の電極に電気的に接続されている。

基板４はＣＣＤ２の受光面２ａとは逆側の面ｒ背面）２
ｂに密着して、この面２ｂを覆うように配置されており
、それによりＣＣＤの背面２ｂは外部に対して絶縁され
ている。基板５は、端部５ａとは逆側の端部が端部５ａ
に対してＣＣＤ２とは逆側にあるように配置されている
。図中８は基板５上に面実装された信号処理用のチップ
部品である。

この固体撮像素子モジュール１は、第２図に示すような
内視鏡１０の導中管１１の先端部１１ａ内に設置される
。このとき、ＣＣＤの受光面２ａが先端部１１ａの軸（
導中管１１の軸）に対して垂直で、かつ電極パターン７
ａ側のガラス板３端部が導中管１１の先端側に向き、電
極パターン７ｂ側のガラス板３端部が導中管１］の後端
側に向くように、固体撮像素子モジュール１が先端部１
１ａ内に配置される。

ガラス板３及び基板４，５は、ＣＣＤの受光面２ａを含
む面への正射影が、導中管１１の軸方向に垂直な方向に
おいて、この受光面２ａ内に納まるようにされている。

また、この固体撮像素子モジュール］は、樹脂によって
その全体がモールドされている。

内視鏡１０は、導中管１１−の基端部（後端部）にスコ
ープ操作を行うための操作部］２が設けられており、操
作部１２に取付けられたユニバーザルコード１３によっ
て、第３図に示す電子内視鏡装置２０に接続されている
。体腔内観察時には、導中管１１を体腔内に導入した後
、装置本体２゜内に設けられた光源２１から発生した照
明反射光が、ユニバーサルコード１３、操作部１２及び
導中管１１内に設けられたライトガイド２２を介して、
導中管１１の先端面に形成された照明用窓１１ｂから観
察部位に照射される。

その照明反射光が導中管１１の先端面に形成された観察
用窓１１ｃから、先端部１１−ａ内に設けられた対物レ
ンズ２３や不図示のミラーを介して、第１図に示す矢印
ａ方向に固体撮像素子モジュール１に入射し、ＣＣＤの
受光面２ａ上に観察部位の光像が結像される。ＣＣＤ２
はこの光像を電気信号に変換し、この電気信号がＣＣＤ
の電極６ａ６ｂ、ガラス板上の電極パターン７ａ、７ｂ
を介して基板４，５上に取り出された後、導中管１］−
１操作部１２及びユニバーザルコード１３内に設けられ
た信号線２４を介］７て、装置本体２ｏ内の情報処理部
２５に送られる。

情報処理部２５では、この信号に信号処理回路２６によ
り信号処理を施り、、表示処理回路２７により表示処理
を施して得られた画像信号をＣＲＴ等のデイスプレレイ
３０に送り、デイスプレィ３０の画面上に観察部位の画
像が表示される。

また、装置本体２０や操作部１２内に設けられた制御部
（図示せず）からの駆動信号が不・図示の信号線から基
板４．５上の電極及びガラス板上の電極パターン７ａ、
７ｂを介してＣＣＤの電極６ａ、６ｂに送られ、それに
よりＣＣＤ２が駆動される。

本実施例の固体撮像素子モジュール１においては、ボン
ディングワイヤや絶縁体フレームが不要となるので、厚
さや幅が小さくなり、また、２枚の基板４，５を用いる
ことにより、ガラス板３上の２か所の部位（２つの端部
）に電極パターン７ａ、７ｂを形成して、ガラス板３上
の配線を２方向に引き出すことができるので、モジュー
ルの幅を細くすることができる。従って、この固体撮像
素子モジュール１を設置する導中管１１を細径化するこ
とが可能となる。あるいはＣＣＤ２の寸法的制約を緩和
し、寸法の大きい多画素のＣＣＤを用いて表示画像の画
質を高めることが可能となる。

また、ポンディングワイヤや絶縁体フレームが不要にな
ることにより、モジュール製造の際の部品点数や工程が
減るので、製造コストが低減される。

さらに、導中管の先端部１１ａ内の固体撮像素子モジュ
ール１を小型化することにより、先端部１１ａ内の他の
構成要素の寸法的制約を緩和することができる。従って
、内視鏡１ｏの製造コストを低減することができる上に
、例えば導中管１１内のライトガイド２２の径を大きく
して、大光量で照明を行うことを可能にしたり、導中管
１１内に設けられ、鉗子等の処理具を体腔内に挿入する
ための不図示の鉗子チャンネルの径を大きくして、大径
の処理具を含む多種類の処理具を使用することを可能に
する等、内視鏡１ｏの多機能化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々変形実施が可能である。

［発明の効果］本発明の内視鏡用固体撮像素子モジュールは以上の構成
及び作用を有するもので、その厚さや幅を小さくして小
型化することができるので、このモジュールを設置する
内視鏡の導中管を細径化することが可能になる。あるい
は固体撮像素子の寸法的制約を緩和して、寸法の大きい
多画素の固体撮像素子を用いることが可能になる。また
、部品点数や工程が減ることにより、製造コストを低減
することができる。

さらに、このモジュールが設置される内視鏡の導中管先
端部内の他の構成要素の寸法的制約を緩和することによ
り、内視鏡の製造コストを低減し、内視鏡を多機能化す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の内視鏡用固体撮像素子モジ
ュールの構成を示す縦断面図、第２図は同実施例の固体
撮像素子モジュールが設置される内視鏡を示す斜視図、
第３図は同内視鏡が設けられ／−電子内視鏡装置の構成
を概略的に示す説明図、第４図は従来例の内視鏡用固体
撮像素子モジュールの構成を示す縦断面図である。１・・・内視鏡用固体撮像素子モジュール２・・・ＣＣ
Ｄ　（固体撮像素子）２ａ・・・ＣＣＤの受光面３・・・ガラス板（光学部材）

Claims

【特許請求の範囲】　固体撮像素子の受光面側に透明な板状の光学部材が設
けられ、該固体撮像素子に設けられた電極と該固体撮像
素子が装着される基板上に設けられた電極とが電気的に
接続されて成る内視鏡用固体撮像素子モジュールにおい
て、前記光学部材上の複数の部位に電極を形成し、前記固体
撮像素子の電極を該光学部材の電極にワイヤレスボンデ
ィングにより接続し、前記基板としての複数のフレキシ
ブルプリント基板をそれぞれ前記光学部材上の異なる部
位に接着して各部位の電極を各フレキシブルプリント基
板上の電極に接続するとともに、これらのうち少なくと
も１個のフレキブルプリント基板を前記固体撮像素子の
受光面とは逆側の面に密着させてこの面を覆うようにし
たことを特徴とする内視鏡用固体撮像素子モジュール。