JPH06343602A - 内視鏡用固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内視鏡スコープ先端部を細径化し、かつ短く
することのできる固体撮像装置を提供することを目的と
する。 【構成】 スコープ軸と略平行に第１の回路基板を配設
し、この第１の回路基板とは垂直かつスコープ軸とは平
行に第２の回路基板を配設する。さらに、第１の回路基
板と垂直かつスコープ軸とも垂直に第３の回路基板を設
ける。そして、第２の回路基板上に電子部品を実装し、
第３の回路基板にて信号ケーブルとの接続を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡装置のスコープ
先端部に取付けられる固体撮像装置に係り、特に、先端
硬性部を短くする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、医用診断装置として用いられる
内視鏡は、先端部に固体撮像装置が搭載されたスコープ
を患者の体腔内に挿入して体腔内画像を撮影する。内視
鏡スコープは図７に示すように、先端部１０１と、アン
グル部１０２と、導中管１０３と、操作部１０４から構
成されており、操作部１０４にてアングル部１０２を任
意の方向に湾曲させることで先端部１０１の方向が調整
されるようになっている。

【０００３】先端部１０１に搭載される固体撮像素子は
通常ＣＣＤ等の固体撮像素子とこれに付随する電子部品
とから構成される。そして、これらの実装方法として従
来より例えば特公平４−３８４１７号公報（以下、第１
の従来例という）及び特公平３−７１６８８号公報（以
下、第２の従来例という）に開示されたものが知られて
いる。

【０００４】まず、第１の従来例では固体撮像素子に付
随する電子部品を実装するための回路基板がスコープ軸
に垂直に配設されている。この場合、固体撮像素子をマ
ウントする基板と回路基板とを接続するために用いられ
るピンのピン径と、スルーホールとが回路基板上の実装
スペースを多く占有してしまい、回路基板内部の配線や
電子部品、ケーブルの実装に制約を受けてしまう。この
ため、回路基板が非常に大きくなってしまい、これを組
み込むスコープ先端部１０１も太径化してしまう。

【０００５】一方、第２の従来例では回路基板をスコー
プの軸方向に略平行に配設することによって先端部１０
１の太径化を防ぐことが提案されている。この場合、同
一な基板面に固体撮像素子側との接続部、電子部品実装
部及びケーブル接続部がこの順で先端側より配設され
る。これは、互いのショートを防ぐためであり、これら
の配置を前後させることは非常に困難である。このた
め、一定の配置スペースを必要とするのでスコープ軸方
向に回路基板が長くなってしまい、必然的に先端部１０
１の長さも長くなってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、第１の従
来例においては、内視鏡スコープの先端部１０１が太径
化してしまうので、体内への挿入が困難となり、更に、
患者に苦痛を与えてしまうという欠点がある。

【０００７】また、第２の従来例においては、先端部１
０１が長くなるので、アングル部１０２を湾曲させた際
に回転が大回りになってしまい、このため操作性が悪
く、死角が広くなり病変部の発見が困難になるという欠
点があった。

【０００８】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、先
端部の径を太くすることなく、また、先端部の長さを長
くすることなく固体撮像素子、電子回路を実装すること
のできる内視鏡用固体撮像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、固体撮像素子とこれに付随する電子部品
とを具備し、体腔内画像を撮像する内視鏡用固体撮像装
置において、内視鏡スコープの軸方向と略平行に配設さ
れた第１の回路基板と、前記第１の回路基板上に、該第
１の回路基板とは垂直に、かつ、スコープ軸とは平行に
配設された第２の回路基板と、前記第１の回路基板上
に、該第１の回路基板とは垂直、スコープ軸とは平行、
かつ前記第２の回路基板に対し内視鏡操作部側に配設さ
れた第３の回路基板と、を有し、前記第１の回路基板及
び第２の回路基板上に少なくとも１個の電子部品を実装
したことが特徴である。

【００１０】また、前記第３の回路基板に信号ケーブル
挿入用の透孔を少なくとも１個設け、該第３の回路基板
の操作部側の面にＧＮＤ電極、先端部側の面に信号電極
を配設し、前記透孔の操作部側から先端部側へ信号ケー
ブルを挿入した際に該信号ケーブルのＧＮＤ線を前記Ｇ
ＮＤ電極に接続し、信号線を前記信号電極に接続したこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】上述の如く構成された本発明においては、第２
の回路基板上に固体撮像装置の電子部品が配設され、第
３の回路基板には信号ケーブルが接続される。従って、
信号ケーブルに無理な力を加えて接続することはなくな
り、また、電子部品の接続面が有効に利用できるので、
屈曲耐久性を向上させることができ、先端部の径方向及
びスコープ軸方向のコンパクト化を図ることができるよ
うになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例に係る固体撮像装置が搭
載された内視鏡スコープ先端部の構成を示す断面図であ
り、図２は本発明の主要部である回路基板及びこれに実
装される回路部品を示した斜視図である。

【００１３】図１に示すように、この撮像装置はスコー
プ先端面１に対物レンズユニット２が取付けられ、該対
物レンズユニット２で取込まれる映像信号はフィルタ
３、プリズム４を経て固体撮像素子５に導かれる。

【００１４】固体撮像素子５は、映像信号を電気信号に
変換するものであり、これを動作させるものとして電子
部品６が基板上に実装されている。そして、各電子部品
６は信号ケーブル９の信号芯線７と接続され、信号ケー
ブル９は多芯シールドケーブル１０に一括して束ねられ
操作部側へと導かれる。また、信号芯線９のＧＮＤ線８
は一括してＧＮＤ電極１４に接続される。なお、符号１
１は鉗子チャネル、１２は樹脂、１３は先端保持部であ
る。

【００１５】一方、図２に示すように、固体撮像素子５
は固体撮像素子マウント基板１５に実装されており、こ
の基板１５の背面（撮像面に対して逆側の面）の電極は
第１の回路基板１６と電気的に接続されている。第１の
回路基板１６は、スコープ軸に対し平行に配設され、例
えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）のように薄型
の基板である。

【００１６】そして、第１の回路基板１６上には、スコ
ープ軸と平行かつ第１の回路基板１６とは垂直に配設さ
れる第２の回路基板１７、及びスコープ軸とは垂直かつ
第１の回路基板１６とも垂直に配設された第３の回路基
板１８が取付けられている。

【００１７】第１の回路基板１６と第２の回路基板との
接続は図５（ａ），（ｂ）に示す如くであり、基板１６
に対して基板１７が垂直に置かれ基板１６側の電極２１
と基板１７側の電極２０とを接触させ半田１９にて固定
する。この際、基板どうしの固定は半田１９でなくても
良く、導電性接触剤を用いれば良い。また、第１の回路
基板１６と第３の回路基板１８との接続も図５に示した
例と同様に接続される。

【００１８】第２の回路基板１７は、プラスチックやセ
ラミック多層基板等で構成され、固体撮像素子５の駆動
信号や出力信号を処理するための回路用電子部品６が実
装されている。この際、電子部品６はＳＭＴあるいはベ
アチップを直接ワイヤボンディングにより実装する。

【００１９】第３の回路基板もやはりプラスチックやセ
ラミック多層基板等で構成され、図３（ａ）に示すよう
に信号ケーブル９を貫通させて保持する構成となってい
る。また、図４は第３の回路基板１８の電極構造を示し
ており、同図（ｂ）は側面図、（ａ）はスコープ先端側
の電極、（ｃ）はスコープ操作側の電極を示している。
そして、このような電極構成を有する第３の回路基板１
８に対して、図３（ｂ）に示すように信号ケーブル９の
ＧＮＤ線８が操作側にてＧＮＤ電極１４と接続され、半
田１９にて固定される。更に、導電性保持板２３にて覆
われる。

【００２０】また、信号芯線７は第３の回路基板１８を
貫通し、先端側にて芯線導体２４と信号用電極２２とが
接続され、半田１９によって固定される。なお、芯線導
体２４は全てが第３の回路基板１８に接続されるわけで
はなく、第１の回路基板１６や第２の回路基板１７に直
接接続されるものもある。

【００２１】そして、各基板に実装された電子部品や接
続端子は樹脂でモールドすることにより機械的に補強さ
れ、絶縁フィルムで包囲した後、導電性フィルムで包囲
し、この導電性フィルムは図１に示す多芯シールドケー
ブル９の外部シールド線２５と接続され固定される。更
に、先端部本体と絶縁するため絶縁テーブルにて包囲す
る。

【００２２】このように構成された本実施例において
は、図５に示した如くの基板間接続及び多層基板を用い
ているため、電子部品、ケーブル接続面が十分に活用で
き、さらに第２、第３の回路基板１７，１８をＴ字状と
することにより、従来のスコープ軸方向、径方向基板の
みの場合にて問題となっていたスコープ径方向の太径化
及び先端部が長くなるという欠点は解消され、コンパク
トな撮像装置を構成することができる。

【００２３】また、本実施例では、第２の回路基板１７
上に電子部品６を集中して実装し、信号ケーブル９は第
３の回路基板１８にＧＮＤ線８を接続しているのでそれ
ぞれ分散してアセンブリ工程を進めることができ、万一
部品不良があった場合でも早期に発見でき損失を最小限
とすることができるのでメンテナンスが容易となる。そ
して、結果として安価な装置を提供することができる。

【００２４】更に、図１に示した多芯シールドケーブル
１０は本来、屈曲耐久性及び電気的特性を保持するため
にケーブル周方向に均一に信号ケーブルが配設され、か
つ一定のピッチにより規則正しく配設されている。従来
においては、上記のようなケーブルの構造により、回路
基板に接続する際には著しくケーブルのレイアウトを変
えてしまうため、レイアウトが変わる部分での屈曲耐久
性が著しく劣化してしまう。ところが、本実施例ではケ
ーブル本来の配置をあまり変えることなく接続すること
ができるので、屈曲耐久性が向上する。

【００２５】図６は本発明の第２実施例を示す構成図で
ある。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。この実施例では固体撮像素子部２６を
スコープ軸に対して垂直に配設した場合であり、第１実
施例と比較してプリズム４が不要となるため、より一層
に径方向、スコープ軸方向の寸法のコンパクト化を図る
ことができる。この場合においては、第１の回路基板１
６と、固体撮像素子部２６との接続は固体撮像素子をマ
ウントした基板の側面電極と異方性導電膜等により接続
する。

【００２６】なお、上記第１、第２実施例では第１〜第
３の回路基板１６，１７，１８を用いる例を示したが、
本発明はこれに限定されず、例えば、第１の回路基板１
６が２枚のＦＰＣ基板であっても良いし、第１と第２、
第２と第３、第１と第３、あるいは第１と第２と第３の
回路基板が一体となったプラスチック基板を用いても良
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像装置の小型化を図ることができるので、内視鏡
スコープ先端部を細径化及び短くすることができ、内視
鏡スコープの患者体内への挿入が容易となる。また、先
端部の回転半径が小さくなるので患者の苦痛が軽減され
る。更に、医者がスコープを操作するとき死角が減り診
断能が向上する。また、内視鏡のアングル屈曲に対する
信号ケーブルの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。

【図２】各回路基板の斜視図である。

【図３】第３の回路基板と信号ケーブルとの接続を示す
説明図である。

【図４】第３の回路基板の電極構成を示す説明図であ
る。

【図５】回路基板どうしの接続を示す説明図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【図７】内視鏡スコープの外観を示す説明図である。

【符号の説明】

５ 固体撮像素子 ６ 電子部品 ７ 信号芯線 ８ ＧＮＤ線 ９ 信号ケーブル １０ 多芯シー
ルドケーブル １３ 先端保持部 １４ ＧＮＤ電極 １５ 固体撮像素子マウント基板 １６ 第１の回路
基板 １７ 第２の回路基板 １８ 第３の回路基板 １
９ 半田 ２０ 電極 ２１ 電極 ２２ 信号用電極 ２
３ 導電性保持板 ２４ 芯線導体 ２５ 外部シールド線 ２６ 固
体撮像素子部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子とこれに付随する電子部品
   とを具備し、体腔内画像を撮像する内視鏡用固体撮像装
   置において、 内視鏡スコープの軸方向と略平行に配設された第１の回
   路基板と、 前記第１の回路基板上に、該第１の回路基板とは垂直
   に、かつ、スコープ軸とは平行に配設された第２の回路
   基板と、 前記第１の回路基板上に、該第１の回路基板とは垂直、
   スコープ軸とは平行、かつ前記第２の回路基板に対し内
   視鏡操作部側に配設された第３の回路基板と、 を有し、前記第１の回路基板及び第２の回路基板上に少
   なくとも１個の電子部品を実装したことを特徴とする内
   視鏡用固体撮像装置。
2. 【請求項２】 前記第３の回路基板に信号ケーブル挿入
   用の透孔を少なくとも１個設け、該第３の回路基板の操
   作部側の面にＧＮＤ電極、先端部側の面に信号電極を配
   設し、前記透孔の操作部側から先端部側へ信号ケーブル
   を挿入した際に該信号ケーブルのＧＮＤ線を前記ＧＮＤ
   電極に接続し、信号線を前記信号電極に接続した請求項
   １記載の内視鏡用固体撮像装置。