JPH065765Y2 - 電子内視鏡 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は固体撮像素子の近傍に設けた回路基板を交換可
能に実装した電子内視鏡に関する。

［従来の技術］ 近年、挿入部の先端部に対物レンズで結像された光学像
をファイババンドルで形成したイメージガイドによって
手元側に伝送する光学式の内視鏡（ファイバスコープと
も呼ぶ。）に代わり、対物レンズで結像された光学像を
電荷結合素子（以下ＣＣＤと記す。）等の固体撮像素子
で光電変換して電気信号に変換して手元側に伝送し、映
像信号処理手段を備えたビデオプロセッサを介してカラ
ーモニタで表示できるようにした電子式の内視鏡（以
下、電子内視鏡あるいは電子スコープとも呼ぶ。）が実
現化されるようになった。

従来の電子内視鏡として、例えばＵＳパテント４，４９
１，８６５号に示されるものがある。この従来例では、
固体撮像素子の裏面側に設けたリード足に、回路基板を
取付け、さらに前記リード足及び回路基板にはビデオプ
ロセス回路側に至る信号線が接続され、その結線部は封
止剤等によって密閉してある。

［考案が解決すべき問題点］ 上記の様な構成の場合、比較的小型の基板に信号線をハ
ンダ付けしなければならないため、組立性が良くなく、
作業に手間どる等の欠点がある。

また、結線部を密閉した後の組立て工程等において静電
気等で回路基板の電気部品が破壊した場合、基板交換等
の修理が殆んど不可能である。

本考案は上述した点にかんがみてなされたもので、撮像
ユニット部分の組立てが容易で且つ回路基板の交換等の
修理を容易にできる電子内視鏡を提供することを目的と
する。

［問題点を解決する手段及び作用］ 固体撮像素子の側面にリードパターン部を設け、その外
周をフレキシブル基板で覆って、前記リードパターン部
とフレキシブル基板のランドパターン部を半田付けし、
且つケーブルソケットのリードパターン部に信号ケーブ
ルの芯線をロー付け又は半田付けし、このケーブルソケ
ットの外周を前記フレキシブル基板で覆ってこのフレキ
シブル基板のランドパターン部と半田付けすることによ
り、撮像ユニットの回路部分を実装できるようにして、
容易に組立て作業を行えるようにすると共に、回路基板
の交換も行えるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の先端側の構造を示す断面図、第２図は
第１図の主要部を示す平面断面図、第３図はフレキシブ
ル基板を折り曲げた状態を示す斜視図である。

第１実施例の電子内視鏡１は、体腔内に挿入できるよう
に細長の挿入部２を有し、この挿入部２は外被３で被覆
されている。

上記挿入部２の先端には撮像手段を収納した先端構成部
４が形成され、この先端構成部４に隣接して湾曲自在の
湾曲部（図示せず）が形成される。

上記先端構成部４では、外被３の前端がほぼリング状の
先端構成部材５で固定され、この先端構成部材５の内側
にはレンズ枠６を介して対物光学系７が嵌入固定され
る。このレンズ枠６の後端には固体撮像素子（ＳＩＤと
略記する。）パッケージ８が接着固定された金属製の素
子枠９が嵌装固定される。

このＳＩＤパッケージ８は、セラミック等のベース１１
の一方の面（表の面）に、ＳＩＤチップ１２が（金属板
を介する等して）ダイボンディングされている。このＳ
ＩＤチップ１２の撮像面にはカラーフィルタアレイ１３
が取付けられ、このカラーフィルタアレイ１３の周囲部
分において、ＳＩＤチップ１２はボンディングワイヤに
よって、ベース１２のボンディングパッドと電気的に接
続されている。（尚、面順次方式の場合には、このカラ
ーフィルタアレイ１３を必要としない。）しかして、ベ
ース１１と、カラーフィルタアレイ１３の前面に取付け
たカバーガラス１４との間で、カラーフィルタアレイ１
３の周囲の凹部部分には遮光性等の樹脂を充填してＳＩ
Ｄパッケージ８を形成している。また、上記ベース１１
の裏面側には、該ベース１１に形成したスルーホール等
を介してＳＩＤチップ１２の電極と電気的に接続するリ
ード端子１５，…，１５が取付けてある。

上記各リード端子１５はほぼＬ字形状であり、Ｌ字の一
方のリード片がベース１１の裏面に固着され、他方のリ
ード片はベース１１の（例えば上下の）側面と同一平面
内にあるように設けてある（第１図参照）。しかして、
上記側面と同一平面上にあるようにリード端子１５，
…，１５を設けたＳＩＤパッケージ８はその側部外周面
にフレキシブル基板１６の前端が密着するように取付け
られ、このフレキシブル基板１６の外周面は熱収縮チュ
ーブ等による絶縁部材１７で被覆され、この絶縁部材１
７のさらに外周面には金属製のシールド部材１８が被覆
されている。このシールド部材１８は、その前端が素子
枠９の後端に嵌装され、半田１９付けで電気的に接続さ
れる。

上記フレキシブル基板１６には、第１図及び第２図に示
すようにコンデンサ、トランジスタ、抵抗、ＩＣ等によ
る回路部品２１，２１がフレキシブル基板１６の内側に
取付けられている。このフレキシブル基板１６は、ＳＩ
Ｄパッケージ８の側部外周に密着するように折り曲げた
状態で実装されるが、この基板１６を組込む前の状態で
は平板形状であり、素子枠９に半田付けで固定される状
態では素子枠９の外形に合わせて第３図にその概略を示
すように角形形状に折り曲げられる。

このフレキシブル基板１６には、平板形状の状態でＳＩ
Ｄチップ１２に対し、信号読出しのための回路を形成す
るプリントパターンが形成されていると共に、この回路
を形成する回路部品が半田付けで実装される。

又、このフレキシブル基板１６にはＳＩＤパッケージ８
のリード端子１５，…，１５と接続できるように、一方
の端部側にスルーホール２２，…，２２が設けてあると
共に、他方の端部（後端）側にもスルーホール２３，
…，２３が設けてある。

このフレキシブル基板１６の後端にはケーブルソケット
２４が次のようにして取付けられる。

金属製のケーブル枠２５の前端面には、ＳＩＤパッケー
ジ８の外形と同一形状で電気絶縁材料からなる端子枠２
６が接着固定されている。この端子枠２６にはリード端
子２７，…，２７が固着されており、ケーブル枠２５の
ケーブル取付け孔にその先端がそれぞれ通された同軸ケ
ーブル２８は、その芯線２９が端子枠２６のリード端子
２７に半田付け又はロー付けで固定される。この固定後
に、フレキシブル基板１６をＳＩＤパッケージ８及び端
子枠２６の外形に合わせた形状に折り曲げて、これらＳ
ＩＤパッケージ８及び端子枠２６を覆い、スルーホール
２２を介してリード端子１５と、またスルーホール２３
を介してリード端子２７とフレキシブル基板１６のプリ
ントパターンとを電気的に接続する。その後、熱収縮チ
ューブによる絶縁部材１７を被せ、熱収縮させる。その
後、この絶縁部材１７の外周をシールド部材１８で覆
い、このシールド部材１８の前端は、対物光学系７が取
付けられた素子枠９と半田１９付けで固定すると共に、
シールド部材１８の後端も半田付けによって、同軸ケー
ブル２８のシールド線３０をケーブル枠２５に（電気的
な接続が行われた状態で）固定し、且つケーブル枠２５
とシールド部材１８とも（電気的な接続が行われた状態
で）固定される。

このようにして、一体化した撮像ユニット３１は先端構
成部材５に嵌着して先端構成部４内に組込まれる。

上記挿入部２内には撮像ユニット３１の下部側に、チャ
ンネルチューブ３２を挿通して鉗子チャンネル３３が形
成されている。このチャンネルチューブ３２の前端は、
先端構成部材５の透孔に固着されたチャンネルパイプ３
４の後端に固着されている。

このような構造の第１実施例の電子内視鏡１によれば、
撮像ユニット３１を先端構成部４内に組込む場合におけ
る半田付け作業は、各工程で端面部分とか外周面等であ
って内側に隠れる部分を半田付けしなければならない作
業がないため、短時間で且つ容易に行うことができる。

つまり、ＳＩＤパッケージ８のリード端子１５，…，１
５をフレキシブル基板１６のプリントパターンに接続す
る場合、このフレキシブル基板１６の外周側からスルー
ホール２２に半田を流すことによって、半田付けでき
る。またこの基板１６に、同軸ケーブル２８，…，２８
の芯線２９を直接半田付けする必要がなく、この基板１
６の外周側からスルーホール２３と芯線２９が固定され
たリード端子２７とを半田付けで電気的接続を行うこと
ができるので、作業が容易となる。さらに各芯線２９を
端子枠２６のリード端子２７に半田付けする作業も、端
子枠２６の前端部分で半田付けできるので半田付けを容
易に行うことができる。一方、上記撮像ユニット３１の
回路部品２１が故障した場合でも、素子枠９とシールド
部材１８との半田付け部分の半田１９及びケーブル枠２
５とシールド部材１８との半田付け部分の半田を取り去
り、シールド部材１８を抜き取った後、さらに絶縁部材
１７をはぎ取り、リード端子１５と半田付けされたスル
ーホール２２及びリード端子２７と半田付けされたスル
ーホール２３との各半田を取り去ることによって、フレ
キシブル基板１８を外すことができ、回路部品２１の交
換あるいはフレキシブル基板１８の交換が可能となる。

従って、樹脂で封止した場合における実質上回路部品２
１のみの交換が不可能なため、ＳＩＤパッケージ側も同
時に交換しなければならなくなる場合よりも低コストで
交換とか修理できる。

尚、上記第１実施例において、例えば素子枠９とシール
ド部材１８とを半田１９付けで固定する代りに、第１図
の一点鎖線で示すようにビス４０で固定しても良い。他
の部分にも半田の代りにビスを用いることができる。

１第４図は本考案の第２実施例の先端側を示す。この実
施例では素子枠９′を細枠にし、この素子枠９′の後端
に第５図に示すような継手部材４２を合わせ、その外周
の適宜箇所を半田４３付けで固定している。また、この
金属製の継手部材４２には中央の４角形状開口の４隅に
フレキシブル基板１６′を折り曲げて取付けるための金
属製の取付け片４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが後方
に突設してある。

しかして、ＳＩＤパッケージ８の上部側のリード端子１
５ａと、上記取付け４４ａ，４４ｂの外側（上部側）の
面とが同一平面になり、下部側のリード端子１５ｂと取
付け片４４ｃ，４４ｄの下側の面とが同一平面となるよ
うにしてある。

上記継手部材４２を用いることによって、素子枠９′及
びシールド部材１８′の寸法（挿入部の半径方向の）
を、内側に取付けられる回路部品２１が衝突してしまわ
ない程度に小さくして高密度の実装している。このた
め、撮像ユニットを小形化でき、先端構成部４′の外径
も細径化できる。その他の構成は寸法が異るのみで上記
第１実施例と同様の構成であり、同一部材には同符号が
付けてある。

上記各実施例において、フレキシブル基板１６，１６′
を用いて４角の管状に折り曲げているが、Ｌ字形状のも
のを２つで構成しても良い。又、コ字状のものと平板状
のものとか、コ字形状のものを２つ用いても良い。

尚、フレキシブル基板とケーブルソケットの半田付け時
に、ケーブルソケットからケーブルのハンダ付けがはず
れてしまわないよう、例えばＳＷなども考えられる。

［考案の効果］ 以上述べたように本考案によれば、撮像ユニットを分解
可能に取付けできるようにしてあるので、修理を簡単に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の先端部の構造を示す断面図、第２図は
第１図の主要部を示す平面断面図、第３図は折り曲げて
取付けられるフレキシブル基板を示す概略斜視図、第４
図は本考案の第２実施例の先端部の構造を示す断面図、
第５図は第２実施例に用いられる継手部材を示す斜視図
である。 １…電子内視鏡、４…先端構成部 ６…レンズ枠、７…対物光学系 ８…ＳＩＤパッケージ、９…素子枠 １１…ベース、１２…ＳＩＤチップ １５，２７…リード端子 １６…（フレキシブル）基板 １７…絶縁部材、１８…シールド部材 １９…半田 ２２，２３…スルーホール ２４…ケーブルソケット ２５…ケーブル枠、２６…端子枠 ２８…同軸ケーブル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内視鏡先端に設けられた固体撮像素子と、
   この固体撮像素子と接続される電子部品と、この電子部
   品と接続される信号ケーブルとを有し、前記固体撮像素
   子，電子部品および信号ケーブルを半田付けによって電
   気的に接続する電子内視鏡において、 前記固体撮像素子の側方がわに形成された固体撮像素子
   用リード端子と、 前記信号ケーブルが固定されるケーブルソケットと、 前記信号ケーブルと接続され、前記ケーブルソケットの
   側方がわに形成された信号ケーブル用リード端子と、 前記電子部品を内側に実装してなる回路基板と、 この回路基板に形成され、前記固体撮像素子の側方がわ
   に形成された固体撮像素子用リード端子に対して、該回
   路基板の外側からの半田付けによって電気的に接続され
   る形状を有する固体撮像素子用半田接続部と、 前記回路基板に形成され、前記ケーブルソケットの側方
   がわに形成された信号ケーブル用リード端子に対して、
   該回路基板の外側からの半田付けによって電気的に接続
   される形状を有する信号ケーブル用半田接続部と、 を具備したことを特徴とする電子内視鏡。