JPH05161602A - 固体撮像装置及び該装置を用いる内視鏡 - Google Patents

固体撮像装置及び該装置を用いる内視鏡

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JPH05161602A
JPH05161602A JP3337145A JP33714591A JPH05161602A JP H05161602 A JPH05161602 A JP H05161602A JP 3337145 A JP3337145 A JP 3337145A JP 33714591 A JP33714591 A JP 33714591A JP H05161602 A JPH05161602 A JP H05161602A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導中管の先端硬性部の細径化及び短縮化を図
ることができる。 【構成】 先端硬性部3に組み込まれた固体撮像装置の
中に、板面の一方の面にグランド用電極10を有し、他
方の面に信号用電極11を有してなり、且つその両面間
に貫通孔を設けてなる回路基板6を備え、信号ケーブル
12の信号用芯線13をグランド用電極面から信号用電
極面へ貫通孔を挿通して信号用電極11に接続し、その
シールド線14をグランド用電極10に接続したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド付ケーブルを
接続する固体撮像装置及び該装置を用いる内視鏡に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、固体撮像素子がスコープ挿入部
の先端硬性部に組み込まれる内視鏡は、固体撮像素子の
ほかに、固体撮像素子を実装する回路基板と、この回路
基板に電気的に接続し、電子部品を実装している回路基
板を備え、スコープ挿入部の基端側よりそれらの回路基
板が組み込まれている。なお、ここで用いる信号ケーブ
ルは、一般的に高周波信号を長いスコープ挿入部内で伝
送するので、電磁的干渉の少いシールド付ケーブルであ
る。
【0003】更に、このような各部を備えた構成におい
て、回路基板とシールド付ケーブルを接続する場合、従
来においては、図8の一部切欠き上面図、図9の縦断面
構成図に示すようにスコープ挿入部101の基端側へ延
出した回路基板(FPC)102上のグランド用電極1
03にシールド線104を接続し、信号用電極105に
信号用芯線106を接続することになる。なお、図中1
07はシールド付ケーブル、108は電子部品、109
は先端硬性部、110は固体撮像素子を実装した回路基
板、111はプリズム、112はフィルタ、113はレ
ンズ系、114は対物光学系、115は鉗子孔、116
は本体部材、117はカバー、118はモールド樹脂で
ある。一方、挿入部特に先端硬性部は、スコープ挿入部
の挿入性や被検者の苦痛を考えると、より細径で且つよ
り短いことが要求される。このため、回路基板のスコー
プ挿入部の径方向及びスコープ挿入部の軸方向の長さを
短くしなければならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来構造の場合においては、回路基板を小さくした場
合、信号用電極の配列が複雑であり、シールド線をグラ
ンド用電極に接続した後、各信号用芯線ごとに微妙な長
さの調節が必要である。しかも、内視鏡に使用される信
号用芯線は極めて細線(AWG30以上)であることか
ら、正しく電極に位置決めすることは、熟練を要する困
難な作業である。また、この優劣によっては、信号用芯
線及びシールド線にストレスが生じ、断線などの故障を
起こすおそれがあった。
【0005】そのため、従来構造において、電極サイズ
や電極間隔を小さくすることは、前述の作業性の問題や
信号用芯線及びシールド線の断線、信号用芯線どうしあ
るいは信号用芯線と他の電極などのショート、接触不良
などの故障を発生させる危険性を増大させるのみであ
る。これらの故障は、術者が観察不能になるので、被検
者の体内に挿入して検査する内視鏡の場合、被検者にと
って極めて危険な状態であり、最も避けなければならな
いものである。こうしたことから、従来においては、回
路基板を導中管径方向及び導中管軸方向いずれにも短く
することが困難であり、先端硬性部の細径化及び短縮化
を図ることが難しかった。更に、信号用電極の配列によ
って、シールド線がついていない信号用芯線のみを長く
引き出すことになり、そのため、電磁的影響を受けやす
く、ノイズが発生しやすい。従って、良好な観察像が得
られない事態となることも多かった。
【0006】本発明は、上記した事情に着目してなされ
たもので、その目的とすることは、スコープ挿入部の先
端硬性部の細径化及び短縮化を図れる固体撮像装置及び
該装置を用いる内視鏡を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第1発明をなす固体撮像装置は、板面の一
方の面にグランド用電極を有し、他方の面に信号用電極
を有してなり、且つその両面間に貫通孔を設けてなる回
路基板を備え、シールド付ケーブルの信号用芯線を前記
グランド用電極面から前記信号用電極面側へ前記貫通孔
を挿通して前記信号用電極に接続し、そのシールド線を
前記グランド用電極に接続することを特徴とする。
【0008】本発明の第2発明をなす内視鏡は、固体撮
像装置をスコープ挿入部の先端硬性部に組み込んだ内視
鏡において、前記固体撮像装置の中に、板面の一方の面
にグランド用電極を有し、他方の面に信号用電極を有し
てなり、且つその両面間に貫通孔を設けてなる回路基板
を備え、スコープ挿入部の基端側より延出されたシール
ド付ケーブルの信号用芯線を前記グランド用電極面から
前記信号用電極面側へ前記貫通孔を挿通して前記信号用
電極に接続し、そのシールド線を前記グランド用電極に
接続することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の第1発明をなす固体撮像装置であれ
ば、組み込み部位の専有空間を可及的に細く短くしたい
場合にこの制限に対応し得ることになる。
【0010】また、第2発明をなす内視鏡であれば、ス
コープ挿入部の先端硬性部の細径化及び短縮化を図るう
えで好都合となる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明が適用された第1実施例の内
視鏡における導中管の先端硬性部の概略を示す縦断面構
成図である。
【0012】この第1実施例の内視鏡は、図2の斜視図
に示すような外観構造のものであって、スコープ挿入部
1と操作部2とを主要部としてなる。そして、スコープ
挿入部1の先端硬性部3に図1に示す如く、スコープ挿
入部1の先端側から順に固体撮像素子を実装した回路基
板4と、電子部品を実装した回路基板5と、信号ケーブ
ル12を接続した回路基板6とが、スコープ挿入部の軸
に略垂直に配設され、スコープ挿入部の軸に略平行なフ
レキシブルプリント基板(FPC)7と接続されてい
る。それらの回路基板間や信号ケーブル接続部は絶縁性
の樹脂8により封止され、本体部材9内に本体とは電気
的に絶縁されている固体撮像手段が組み込まれている。
【0013】信号ケーブル12を接続した回路基板6
は、スコープ基端側の面にグランド用電極10を設け、
スコープ先端側の面に信号用電極11を設けている。更
に、これらの両面間を各電極10,11の中心部分で貫
通する貫通孔が設けられている。そして、図3に示すよ
うに段落しで剥いだ信号ケーブル12の先端部分を、図
4の如くに接続するものである。即ち、信号ケーブル1
2の信号用芯線13を絶縁体13aが導体13b上に被
覆された状態でグランド電極面側より信号電極面側へ貫
通孔を挿通して信号用電極11に接続し、そのシールド
線14をグランド用電極10に接続した回路基板6と、
信号ケーブル12との接続状態を確保しているものであ
る。なお、その接続状態を確保するため、本実施例では
ハンダ付けによりハンダ部分15を形成したが、導電性
接着剤などを用いての接続構造としてもよいものであ
る。また、FPC17と各回路基板4,5,6との接続
は、各回路基板4,5,6に側面に設けた電極とFPC
17の電極とを電気的に接続する。このとき、回路基板
6には信号ケーブルを、回路基板5には電子部品19
を、回路基板4には固体撮像素子を個々に実装してお
き、良否判定した上で最後にFPC17と接続させるこ
とにより、組立後の高い品質が得られるとともに、不良
発生時の損失を極力小さくできる。接続手段は、異方性
導電膜を用いて、熱圧着により接続したが、例えばハン
ダを用いて加熱接続するなどの別の方法であってもよ
い。またFPCや他の回路基板であってもよい。この接
続は容易で短時間で行えるため、固体撮像素子に与える
熱的影響を軽減できる。また、本体部材には、固体撮像
素子上に被写体の像を結像させるレンズ系20や色補正
などの役割をするフィルタ17が回路基板6の導中管先
端側に配設されている。他に、鉗子を挿入する鉗子孔1
8や照明用ファイバー(不図示)や送気・送水孔(不図
示)がスコープ基端側より延長して本体部材21に固定
されている。信号ケーブル12は、静電容量や特性イン
ピーダンス等の特性を考慮した同軸ケーブルを用いてい
る。なお、本実施例では回路基板6においてグランド用
電極及び信号用電極を貫通孔の周縁に設けたが、貫通孔
の近傍に設けてもよいものである。
【0014】図5は、本発明が適用された第2実施例の
内視鏡におけるスコープ挿入部の先端硬性部の概略を示
す縦断面構成図である。
【0015】この第2実施例の内視鏡は、外観構造は図
2の斜視図に示すようなものであるが、固体撮像素子を
実装した回路基板4をスコープ挿入部の軸に略平行に配
設しプリズム22を用いた点で上記第1実施例と相違す
る。この構造とした理由は、解像度の高い画像を得るな
どの目的で画素数の多い固体撮像素子を用いる場合、ス
コープ挿入部の軸に垂直に固体撮像素子を実装した回路
基板4を配設すると先端硬性部3が太径化してしまうの
で、スコープ挿入部の軸に平行にその回路基板を配設し
太径化を回避するためである。この場合においても、上
記第1実施例と同様に、スコープ挿入部の軸に垂直に配
設した回路基板に信号ケーブルを接続し、FPC17と
は側面電極で接続している。FPC17は、固定撮像素
子を実装した回路基板4の撮像面とは反対側の基板面上
の電極と接続している。電極接続部は樹脂で封止されて
いる。本実施例では信号ケーブルが接続される回路基板
6上に電子部品を実装した場合であって、この場合には
回路基板6の側面電極側は図6(A)、そのグランド側
表面は図6(B)、信号側表面は図6(C)となる。な
お、回路基板6に信号ケーブルのみを接続させる場合、
グランド側表面は図7(A)、信号側表面は図7(B)
となり、側面電極は図6の例と同じとなる。
【0016】前述の第1,第2実施例のように信号ケー
ブルと接続する回路基板を備えた構成であれば、以下
(1) 〜(6) の効果が得られる。
【0017】(1) 信号用芯線の引き出し長さは回路基板
の厚さ分だけで均一であることから信号用芯線ごとに微
妙な長さ調整が不要であり、その調整によってストレス
が集中して断線するなどの問題がなくなった。
【0018】(2) 信号用芯線は回路基板の貫通孔を挿通
することによって容易に位置決めでき、信号用電極と正
確に接続することができる。
【0019】(3) 信号用芯線は回路基板の貫通孔を通す
ことによって外部と絶縁され、他の電極や信号用芯線と
ショートすることはない。
【0020】(4) 信号用芯線の引き出し長さは回路基板
厚だけと短いのでノイズが発生しにくい。
【0021】(5) 信号用電極とグランド用電極とは反対
側の面に分けて配設されてあり、またシールド線は貫通
孔入口で周縁又は近傍で接続できるため、シールド線は
ほとんど引き回す必要がなく、信号用電極や信号用芯線
とショートを起すおそれがない。
【0022】(6) 上記(1) 〜(6) のことから組立てに除
して熟練を要すことなくまた断線やショートする危険性
も少ないため、高密度に信号ケーブルを接続することが
でき、回路基板を小形化することができる。これにより
先端硬性部の径と長さを従来よりも大幅に小さくでき
る。回路基板を導中管軸に略垂直にした時には特に先端
硬性部長の短縮化の効果が大きく、略平行にした時には
細径化の効果が大きい。
【0023】以上のことから熟練を要することなく信頼
性の高い内視鏡を構築することができ、更に挿入性が高
く、被検者への苦痛の少ない内視鏡を提供できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号用芯線の複雑な引き回しの回避、ケーブルの位置合
せ及び接続の簡便化、断線、ショート等の故障の危険性
の減少化、電極の配列密度の向上等を一挙に達成できる
から、信頼性が高くしかも専有空間を径方向及びスコー
プ軸方向の短縮することができる固定撮像装置及びこの
固体撮像装置を用いる内視鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された第1実施例の内視鏡におけ
る導中管の先端硬性部の概略を示す縦断面構成図であ
る。
【図2】内視鏡の外観の概略を示す斜視図である。
【図3】シールド付ケーブルの構造を示す図である。
【図4】シールド付ケーブルと回路基板の接続部の詳細
を示す図である。
【図5】本発明に適用された第2実施例の内視鏡におけ
る導中管の先端硬性部の概略を示す縦断面構成図であ
る。
【図6】回路基板において電子部品と信号ケーブルを接
続する場合の電極レイアウトの一例を示す図である。
【図7】回路基板において信号ケーブルのみを接続する
場合の電極レイアウトの一例を示す図である。
【図8】従来の内視鏡における先端硬性部の一部切欠き
上面図である。
【図9】従来の内視鏡における選択硬性部の縦断面構成
図である。
【符号の説明】
1 スコープ挿入部 2 操作部 3 先端硬性部 4 固体撮像素子を実装した回路基板 5 電子部品を実装した回路基板 6 信号ケーブルを接続した回路基板 7 フレキシブルプリント基板(FPC) 10 グランド用電極 11 信号用電極 12 信号ケーブル(シール付ケーブル) 13 信号用芯線 14 シールド線

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板面の一方の面にグランド用電極を有
    し、他方の面に信号用電極を有してなり、且つその両面
    間に貫通孔を設けてなる回路基板を備え、シールド付ケ
    ーブルの信号用芯線を前記グランド用電極面から前記信
    号用電極面側へ前記貫通孔を挿通して前記信号用電極に
    接続し、そのシールド線を前記グランド用電極に接続す
    ることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の固体撮像装置において、
    前記グランド用電極及び前記信号用電極は、共に前記貫
    通孔の周縁部又は近傍に形成されていることを特徴とす
    る固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 固体撮像装置をスコープ挿入部の先端硬
    性部に組み込んだ内視鏡において、前記固体撮像装置の
    中に、板面の一方の面にグランド用電極を有し、他方の
    面に信号用電極を有してなり、且つその両面間に貫通孔
    を設けてなる回路基板を備え、スコープ挿入部の基端側
    より延出されたシールド付ケーブルの信号用芯線を前記
    グランド用電極面から前記信号電極面側へ前記貫通孔を
    挿通して前記信号用電極に接続し、そのシールド線を前
    記グランド用電極に接続することを特徴とする内視鏡。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の内視鏡において、前記グ
    ランド用電極及び前記信号用電極は、共に前記貫通孔の
    周縁部又は近傍に形成されていることを特徴とする内視
    鏡。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の内視鏡において、前記回
    路基板が導中管軸に略垂直に配設され、且つそのグラン
    ド用電極を設けた面がスコープ挿入部の基端側に向き、
    その信号用電極を設けた面がスコープ挿入部の先端側に
    向くよう方向指定されていることを特徴とする内視鏡。
  6. 【請求項6】 請求項3記載の内視鏡において、前記先
    端硬性部内に電子部品を組み込むとき、電子部品の一部
    又は全部を前記回路基板に実装したことを特徴とする内
    視鏡。
  7. 【請求項7】 請求項3記載の内視鏡において、前記先
    端硬性部内に電子部品を組み込むとき、電子部品の一部
    又は全部を前記回路基板とは別の回路基板に実装したこ
    とを特徴とする内視鏡。
  8. 【請求項8】 請求項3記載の内視鏡において、前記回
    路基板が側面に設けた電極を用いて他の回路基板と電気
    的に接続されることを特徴とする内視鏡。
  9. 【請求項9】 請求項5記載の内視鏡において、前記回
    路基板と同様に、固体撮像素子を実装する回路基板と電
    子部品を実装する回路基板とがスコープ挿入部の軸に略
    垂直に配設され、且つそれぞれ側面に設けた電極を用い
    て内視スコープの軸に略平行に配設した回路基板と電気
    的に接続されるとともに、前記固体撮像素子を実装する
    回路基板が最もスコープ挿入部の先端側に配設されるこ
    とを特徴とする内視鏡。
  10. 【請求項10】 請求項5記載の内視鏡において、前記
    回路基板と他の回路基板との双方の電極が異方性導電膜
    にて電気的に接続されることを特徴とする内視鏡。
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