JPH08131400A

JPH08131400A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH08131400A
Application number: JP6275051A
Authority: JP
Inventors: Wataru Kameishi; 渉亀石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】多画素用のＣＣＤを採用した場合であっても、
内視鏡スコープの先端部の小型化を図ることができる内
視鏡装置を提供する。【構成】内視鏡装置はスコープ１を有し、このスコープ
１の先端部内に少なくとも鉗子孔１０及び一方の面に撮
像面１４ａを形成した板状のＣＣＤ１４を備える。この
ＣＣＤ１４を、その撮像面１４ａがスコープ１の軸方向
に略平行となるように配置する状態で、スコープ１の中
心軸と鉗子孔１０の中心軸とを通る面を外した位置であ
って、撮像面１４ａの長手（Ｈ）方向がスコープ１の軸
方向に略平行となるように配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡装置に係り、
とくに内視鏡スコープの先端部におけるＣＣＤ（固体撮
像素子）の配置と、ＣＣＤ、回路基板（カバーガラス及
びフレキシブルプリント基板）、及び電子部品等から成
るＣＣＤモジュールの実装と、ＣＣＤモジュールと同軸
ケーブルとの接続に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内視鏡装置に使用される内視鏡ス
コープ（以下、単に「スコープ」と呼ぶ）は、その先端
部にＣＣＤ（固体撮像素子）を備えており、そのＣＣＤ
を駆動させて内視鏡画像用の映像信号を取得するように
なっている。このＣＣＤを装備したスコープの一例を図
１１〜図１４に示す。

【０００３】このスコープには、図１１及び図１２に示
す如く、鉗子孔１００、送気孔１０１、送水孔１０２、
２つのライトガイド１０３、１０３、及び複数の同軸ケ
ーブル１０４…１０４が挿通されている。この内、同軸
ケーブル１０４…１０４の夫々は、その一端が図示しな
い装置本体に電気的に接続されると共に、他端（スコー
プ先端側）が、フレキシブルプリント基板（以下、「Ｆ
ＰＣ」と呼ぶ）１０５及び回路基板１０６の夫々の電極
を介してＣＣＤ１０７に電気的に接続されている。ここ
で、ＦＰＣ１０５にはＣＣＤ１０７に関する信号回路
（駆動回路及び映像信号処理回路等）から成る複数の電
子部品１０８…１０８が実装されている。

【０００４】また、スコープには、その先端部に少なく
とも光学レンズ系１０９及びプリズム１１０から成る対
物光学系１１１が配設されており、この対物光学系１１
１により被写体からの反射光ＬＢをＣＣＤ１０７に入射
させるようになっている。

【０００５】ＣＣＤ１０７は、その前面に多数の受光部
（受光素子の開口部）が水平（Ｈ）方向及び垂直（Ｖ）
方向の格子状に配列した撮像面１０７ａを有し、その撮
像面１０７ａが内視鏡スコープ１００の軸方向に略平行
となる状態で配置（以下、便宜上「横置配置」と呼ぶ）
されると共に、その撮像面１０７ａのＶ方向が内視鏡ス
コープ１００の軸方向に略平行となるように配設されて
いる。また、このＣＣＤ１０７は、その撮像面１０７ａ
側に表面保護用のカバーガラス１１２が貼付されると共
に、その撮像面１０７の外側周囲に設けた複数の電極を
介して回路基板１０６に実装されている。

【０００６】回路基板１０６は、図１３及び図１４に示
す如く、例えば断面略コ字状のセラミック基板（「チッ
プキャリア」とも言う）から成り、ＣＣＤ１０７の背面
側及び側面側を殆ど嵌め込む状態で固定されている。こ
の回路基板１０６には、その前面側の両端部に、ワイヤ
ボンディング法によりＣＣＤ１０７の複数の電極とワイ
ヤを介して接続される複数のリード用電極が設けられて
おり、この複数のリード用電極が、その背面側に設けら
れる複数の電極を介してＦＰＣ１０５のスコープ先端側
の複数の信号用電極に電気的に接続されている。

【０００７】ＦＰＣ１０５は、スコープ基端側に複数の
信号用電極及びグランド用電極を有しており、この内、
信号用電極の夫々が複数の同軸ケーブルの信号芯線１０
５ａ…１０５ａに個別に接続されると共に、グランド用
電極がその信号線の夫々のシールド線１０５ｂ…１０５
ｂに接続されるようになっている（図１１参照）。

【０００８】ところで、上記回路基板１０６としては、
カバーガラス１１２の一方の面（接続面）に設けたリー
ド線のパターンを介してＣＣＤ１０７を実装する、ワイ
ヤレスボンディング法を採用したものが知られている
（例えば、特開平４−５９４７）。このワイヤレスボン
ディング法によると、例えば図１５に示すように、カバ
ーガラス１１２は、ＣＣＤ１０７のチップ幅よりも大き
い幅を有し、その接続面１１２ａにＣＣＤ１０７の複数
の電極に接続されるリード線のパターンを設け、このパ
ターンのスコープ先端側及びスコープ基端側の夫々に、
ＦＰＣ１０５、１０５の夫々のスコープ先端側の信号用
電極が電気的に接続されるようになっている。

【０００９】いずれにしても、臨床の場における内視鏡
検査では、患者の苦痛をできるだけ低減させるため、ス
コープは細径のものが好ましく、その先端部の軸長が極
力短いものがよい。また、高解像度の内視鏡画像を得て
操作性を高めるためには、多画素用のＣＣＤを使用する
ことが望ましい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たスコープでは、以下のような問題があった。

【００１１】第１に、図１１〜図１４に示す従来のスコ
ープの先端部の配置状態で多画素用のＣＣＤを採用する
場合、ＣＣＤのチップサイズの増大に伴って、スコープ
の先端部（先端径及び軸長）が大型化するといった問題
があった。

【００１２】（１）：例えば、ＣＣＤの画素数を増やす
ことは、通常、撮像面のＨ方向の増大を意味する。この
Ｈ方向の増大に伴って、ＣＣＤ自体のＨ方向に相当する
チップ幅も拡大し、そのチップ幅がスコープの半径方向
のサイズに強く関与するため、多画素用のＣＣＤを採用
しようとすると、スコープの先端径を大きくしなけらば
ならない。

【００１３】（２）：また、多画素用のＣＣＤの採用に
伴って、そのＣＣＤの駆動や映像信号処理を高速に行う
ための新たな電子回路を実装する必要があるため、この
実装スペース分、スコープの先端径や軸長を拡大しなけ
ればならない。例えば、回路基板の背面部にはＦＰＣ接
続用のパッドを設ける必要上、その背面部に電子部品を
実装するのが困難であり、通常、その背面部を外した位
置に電子部品を実装している。従って、ＦＰＣ上の電子
部品実装用のスペースに相当する分、先端部の軸長が長
くなってしまう。

【００１４】（３）：さらに、ＣＣＤと鉗子孔との配置
上の理由、即ち、図１２に示すように、ＣＣＤの撮像面
が鉗子孔の中心軸とスコープの中心軸を通る面に略垂直
となる位置にＣＣＤを設けているため、鉗子孔を大径化
した場合（鉗子孔は各種処置具や採取物の通路であるた
め、所定径以上を確保する必要があり、臨床の場からの
より一層の大径化の要請もある）、ＣＣＤの配置スペー
スがより一層制限されてしまう。従って、この限られた
配置スペース内に、上記の如く、チップサイズの大きい
多画素用のＣＣＤを採用しようとすると、上記（１）に
加えて、スコープをより一層大径化しなければならな
い。

【００１５】第２に、図１５に示すワイヤレスボンディ
ング法を適用した内視鏡スコープにあっても、上記第１
の（１）及び（３）と同様の問題があった。加えて、以
下の問題もあった。

【００１６】（４）：まず、２枚のＦＰＣの内の一方を
ＣＣＤの背面側に通す必要上、スコープ先端側のＦＰＣ
をＳ字状に２カ所折り曲げており、この折り曲げに伴う
曲げ応力の緩和を図るため、スコープ先端側のＦＰＣ接
続用スペースに相当する分、カバーガラスの幅を大きく
する必要があった。従って、そのカバーガラスの幅分、
スコープの先端部の軸長が長くなってしまう。しかも、
このように設定しても、ＦＰＣの折曲付近には依然とし
て曲げ応力が集中しやすく、最悪の場合に断線等の不都
合が生じていた。

【００１７】（５）：また、スコープ先端側のＦＰＣの
背面部に電子部品を実装しようとすると、ＦＰＣのカバ
ーガラス側の接続面（一方の面）とは反対側の面（他方
の面）に接続パッド用のスルーホール、ラウンド等を設
ける必要があった。このため、より一層実装作業が繁雑
となり、しかもラウンド等の存在により、実装密度も小
さくなってしまう。

【００１８】第３に、ＦＰＣと同軸ケーブルとの接続に
由来した問題もあった。

【００１９】（６）：例えば、ＦＰＣと同軸ケーブルと
は、図１１に示す如く、複数の同軸ケーブルの信号芯線
の夫々のシールド線を寄り合わせてＦＰＣのグランド用
電極に半田付けする一方で、その信号芯線の夫々を個別
にグランド用電極の上側に通して、ＦＰＣの信号用電極
に半田付けして接続している。このため、細かい上に繁
雑な作業を必要とし、作業効率も悪かった。

【００２０】（７）：また、電気的短絡を避けるため、
ＦＰＣの信号用電極とグランド用電極との絶縁距離を確
保する必要があり、その絶縁距離に相当する分、先端部
の軸長が、上記（２）及び（４）に加えてさらに長くな
ってしまう。

【００２１】（８）：さらに、複数の同軸ケーブルを適
宜に寄せ集めた状態で、上記（６）の如く、ＦＰＣに接
続しているので、例えばアングルを掛けてスコープの先
端部を曲げたときに、その曲げ応力（張力等）が複数の
同軸ケーブルに個別に作用し、例えば一部の同軸ケーブ
ルに曲げ応力が集中したり、最悪の場合、信号線が断線
してしまうことがあった。

【００２２】本発明は、上述した従来技術の問題を考慮
してなされたもので、多画素用のＣＣＤを採用した場合
であっても、内視鏡スコープの先端部の小型化を図るこ
とができる内視鏡装置を提供することを第１の目的とす
る。

【００２３】この第１の目的に加えて、内視鏡スコープ
の先端部にＣＣＤ、特に多画素用のＣＣＤに関する信号
回路の電子部品を効率良く組み込んで、内視鏡スコープ
の先端部のより一層の小型化を図ることができる内視鏡
装置を提供することを第２の目的とする。

【００２４】また、ＦＰＣと同軸ケーブルとの接続との
関して、内視鏡スコープの先端部の小型化を図って、作
業性を向上させ、且つ、曲げ応力に対する耐久性を向上
させた内視鏡装置を提供することを第３の目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成さ
せるため、請求項１記載の発明に係る内視鏡装置は、内
視鏡スコープを有し、この内視鏡スコープの先端部内に
少なくとも鉗子孔及び一方の面に撮像面を形成した板状
の固体撮像素子を備え、この固体撮像素子を、その撮像
面が上記内視鏡スコープの軸方向に略平行となるように
配置した構成とし、上記固体撮像素子を、上記内視鏡ス
コープの中心軸と上記鉗子孔の中心軸とを通る面を外し
た位置に配設している。

【００２６】また請求項２記載の発明では、内視鏡スコ
ープを有し、この内視鏡スコープの先端部内に一方の面
に撮像面を有し、その撮像面が長方形状を成す、板状の
固体撮像素子を備え、この固体撮像素子を、その撮像面
が上記内視鏡スコープの軸方向に略平行となるように配
置した構成とし、上記固体撮像素子を、その撮像面の長
手方向が当該内視鏡スコープの軸方向に略平行となるよ
うに配設している。

【００２７】上記請求項２記載の発明に加え、請求項３
記載の発明では、前記内視鏡スコープはその先端部内に
少なくとも鉗子孔を備え、前記固体撮像素子を、その内
視鏡スコープの中心軸と鉗子孔の中心軸とを通る面を外
した位置に配設している。

【００２８】上記請求項２又は３記載の発明に加え、請
求項４記載の発明では、前記固体撮像素子はその長方形
状の撮像面の外側周囲に設けられたリード用の複数の電
極を介して回路基板に実装されると共に、この回路基板
はその一方の面に上記複数の電極をワイヤレスボンディ
ング法により電気的に接続する複数のリード線パターン
を有し、且つ、上記撮像面に光を入射させるように形成
した構造であって、上記複数のリード線パターンを、上
記複数の電極の夫々との接続部から前記内視鏡スコープ
の軸方向に向けて引き出すように形成している。

【００２９】また請求項５記載の発明では、前記回路基
板はガラス部材である。

【００３０】一方、上記第２の目的を達成するため、請
求項６記載の発明に係る内視鏡装置は、内視鏡スコープ
を有し、この内視鏡スコープの先端部内に、一方の面に
撮像面を形成した板状の固体撮像素子を当該撮像面が上
記内視鏡スコープの軸方向に略平行となるように配置す
ると共に、上記固体撮像素子の撮像面側に当該固体撮像
素子を実装可能であって、その撮像面に光を入射させる
構造を有する回路基板を配設し、この回路基板の実装面
の少なくともスコープ先端側の端部に、少なくとも１枚
のフレキシブルプリント基板を電気的に接続して成る構
成とし、上記フレキシブルプリント基板を、上記回路基
板との接続部から上記内視鏡スコープの軸方向における
スコープ基端側に向けて折り返し、その折り返した状態
で上記固体撮像素子の他方の面に沿わせるように配置し
ている。

【００３１】例えば、請求項７記載の発明では、前記フ
レキシブルプリント基板の内の折り返された平坦部分に
前記固体撮像素子に関する信号回路の電子部品を実装し
ている。

【００３２】さらに、上記第３の目的を達成させるた
め、請求項８記載の発明に係る内視鏡装置は、内視鏡ス
コープを有し、この内視鏡スコープの先端部内に、固体
撮像素子を実装した回路基板と、この回路基板に電気的
に接続される少なくとも１枚のフレキシブルプリント基
板と、このフレキシブルプリント基板に電気的に接続さ
れる、信号線及びそのシールド線を有する複数の同軸ケ
ーブルとを備えた構成とし、円環状部材の内部に当該複
数の同軸ケーブルを挿通した状態で、その複数の同軸ケ
ーブルの夫々の信号線を前記フレキシブルプリント基板
に電気的に接続している。

【００３３】請求項９記載の発明では、前記フレキシブ
ルプリント基板は、スコープ先端側に前記回路基板が電
気的に接続されるリード用電極部と、スコープ基端側に
前記複数のシールド線が接続されるグランド用電極部
と、このグランド用電極部寄りの位置に前記複数の信号
線が接続される信号用電極部とを少なくとも備えてい
る。

【００３４】請求項１０記載の発明では、前記円環状部
材を導電性材料で形成する一方、前記複数の同軸ケーブ
ルを束状に揃えた状態で、その複数の同軸ケーブルの夫
々のシールド線の一部を露出させて上記束状部分の外側
周囲に折り返し、前記円環状部材の内側の壁面と上記折
り返した複数のシールド線とを電気的に接続すると共
に、当該円環状部材のスコープ先端側の一部に軸方向に
沿って溝を設け、その溝に上記フレキシブルプリント基
板を嵌め込んだ状態で、そのフレキシブルプリント基板
のグランド用電極部と当該円環状部材とを電気的に接続
している。

【００３５】請求項１１記載の発明では、前記複数の同
軸ケーブルを、１本の複合同軸ケーブルのシース内に束
ねて収納している。

【００３６】

【作用】請求項１記載の発明を要部とする内視鏡装置に
あっては、内視鏡スコープの先端部における配置空間の
内の鉗子孔の大小の制約を最も回避できる位置に固体撮
像素子が配置される。従って、内視鏡スコープの先端部
（径及び軸長）の大小に関わらず、鉗子孔を外した位置
に、例えばチップサイズのより一層大きい固体撮像素子
も配置されるようになる。加えて、固体撮像素子の背面
側空間もより一層柔軟に活用できるので、例えば、その
背面側空間に固体撮像素子に関する信号回路の電子部品
等も配置されるようになる。

【００３７】請求項２記載の発明を要部とする内視鏡装
置にあっては、内視鏡スコープの先端部の半径方向にお
ける配置空間の内の撮像面の長手方向の大小の制約を回
避できる位置に固体撮像素子が配置される。従って、内
視鏡スコープの先端径の大小に関わらず、上記と同様
に、例えばチップサイズ（長手方向の幅）のより一層大
きい固体撮像素子も配置されるようになる。

【００３８】請求項６記載の発明を要部とする内視鏡装
置にあっては、回路基板のスコープ先端側に電気的に接
続されるフレキシブルプリント基板が、スコープ基端側
に折り返すように配置される。従って、スコープ先端側
の接続幅を短くした回路基板により内視鏡スコープの先
端部の軸長を小さくできる。また、スコープ先端側のフ
レキシブルプリント基板にあっても、折り返した平坦部
分の背面側の外側表面が回路基板との接続面と同一とな
るため、その平坦部分に電子部品等も容易に実装でき
る。また、１カ所折り返しているだけなので、この折り
返しに伴う曲げ応力が大幅に緩和され、スコープ先端側
のフレキシブルプリント基板の耐久性が向上するように
なる。

【００３９】請求項８記載の発明を要部とする内視鏡装
置にあっては、フレキシブルプリント基板と複数の同軸
ケーブルとの接続に関して、機械的強度を保つ円環状部
材を設けているので、内視鏡スコープの先端部にアング
ル等の曲げ応力が掛ったときでも、一部の同軸ケーブル
にストレスが殆ど掛からなり、複数の同軸ケーブルの耐
久性が向上するようになる。例えば、円環状部材を導電
性材料で形成し、その円環状部材の一部に溝を設けた構
成により、フレキシブルプリント基板のグランド用電極
と複数の同軸ケーブルの信号線の夫々のシールド線とを
円環状部材を介して接続されるため、繁雑な作業が大幅
に減って、接続作業が容易となる。また、フレキシブル
プリント基板の絶縁距離を小さく設定できる分、内視鏡
スコープの先端部の軸長を小さくできる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１０に基
づき説明する図１に示す内視鏡装置は、体腔内に挿入可能なスコープ
１と、このスコープ１が接続される装置本体２とを備え
ている。装置本体２には、通常の内視鏡装置に搭載され
る図示しない機能上の各部（制御部、光学部、画像処理
部、表示部等）が一体に搭載されており、これらの各部
の所要の動作によりスコープ１を駆動させて内視鏡画像
を取得し、その内視鏡画像を図示しない表示部（モニ
タ）に画面表示するようになっている。

【００４１】スコープ１は、体腔内に挿入される挿入部
３と、その挿入部３の装置本体２側に接続され、体腔内
に挿入された挿入部３の動作を体外から操作支援するた
めの操作部４とを備え、この操作部４がユニバーサルコ
ード５を介して装置本体２に接続されている。この内、
挿入部３は、操作部４から延びる可撓性のある本体部６
と、この本体部６に接続される湾曲自在のアングル部７
と、このアングル部７の先端側に配置される先端硬性部
８とを備えている。

【００４２】先端硬性部８は、図２に示すように、スコ
ープ１の内部に挿通される複数の構成要素の先端側にお
ける各種機能を担うものであって、これらの各構成要素
が図示しない複数の固定用支持部材により適宜に配設さ
れている。即ち、この先端硬性部８は、装置本体２の光
源系（図示しない）から供給される光をスコープ１の先
端側に光伝送するための２つのライトガイド９、９と、
生検鉗子等の処置具やその処置具により採取された細胞
組織等の通路となる鉗子孔１０と、レンズ洗浄用の水の
通路となる送水孔１１と、水滴等の吹飛用等の空気の通
路となる送気孔１２とを備えている。

【００４３】また、先端硬性部８は、ライトガイド９、
９により照明された被写体からの反射光線ＬＢを受け取
るための対物光学系１３と、この対物光学系１３からの
光線ＬＢを映像用の電気信号に変換するＣＣＤ１４を有
するＣＣＤモジュール（以下、単に「モジュール」）１
５とを備えている。このモジュール１５からの映像用の
電気信号は、装置本体２に送られて内視鏡画像に供せら
れる。

【００４４】対物光学系１３は、図３に示すように、ス
コープ先端側に配設される対物レンズ系（凹レンズ、絞
り、色消レンズ、水晶フィルタ、及び色補正フィルタ等
から成る）１６と、この対物レンズ系１６の出射側に配
設されるプリズム１７とを備えている。この構成によ
り、対物レンズ系１６は、被写体からの反射光線ＬＢを
ＣＣＤ１４の撮像面１４ａに入射させるようになってい
る。

【００４５】モジュール１５は、図２及び図３に示すよ
うに、多数の画素に相当する受光素子（フォトダイオー
ド等）を有するチップ状のＣＣＤ１４と、このＣＣＤ１
４の前面（受光）側に貼付される、回路基板としての機
能を一部に有する撮像面保護用の板状のカバーガラス
（以下、「ガラス基板」と呼ぶ）１８と、このガラス基
板１８に接続される回路基板である２枚のフレキシブル
プリント基板（ＦＰＣ）１９ａ、１９ｂと、このＦＰＣ
１９ａ、１９ｂに実装される駆動用及び映像信号処理用
の複数の電子部品２０とを備えた構成で、この構成の内
のガラス基板１８の前面（入射）側を除く大部分が樹脂
２１により一体にモールドされている。このモジュール
１５は、導電性リング２２及び複合同軸ケーブル２３を
介して装置本体２に電気的に接続されている。

【００４６】ＣＣＤ１４は、その前面側の中央部に、標
準ＴＶ方式の規格（例えばＮＴＳＣ規格）に応じたＨ
（水平）方向及びＶ（垂直）方向で定まる２次元格子状
に多数の受光素子の開口部を配列した撮像面１４ａを有
し、この撮像面１４ａを挟むＶ方向の外側両端部２カ所
に、略Ｈ方向に沿って複数の電極１４ｂ…１４ｂを設け
ている。また、このＣＣＤ１４は、その撮像面１４ａが
スコープ１の軸方向に略平行する状態で横置配置されて
いる。

【００４７】ここで、ＣＣＤ１４自体の配置状態の設定
例を説明する。まず、標準ＴＶ方式の規格ではＶ方向の
画素数をほぼ一定としているため、ＣＣＤ１４の画素数
の増加とは、通常、Ｈ方向の画素数の増加を意味する。
従って、ＣＣＤ１４を多画素化すれば、その撮像面１４
ａのＨ方向の幅Ｗ１が大きくなり、これに合わせてＣＣ
Ｄ１４のＨ方向のチップ幅Ｗ２も大きくなる。そこで、
本実施例では、ＣＣＤ１４のチップ幅Ｗ２がスコープ１
の先端径に関与するのを回避するため、図３及び図４に
示すように、ＣＣＤ１４の配置を、撮像面１４ａのＨ方
向がスコープ１の軸方向に略平行となる位置に設定して
いる。

【００４８】次に、鉗子孔１０に対するＣＣＤ１４の配
置状態の設定例を説明する。先端硬性部８のモジュール
１５を除く各構成要素の中で、スコープ１の先端径の大
小に最も関与するものは鉗子孔１０である。鉗子孔１０
の直径はライトガイド９、送水孔１１、及び送気孔１２
の夫々の直径よりも２倍程度も大きいためである。従っ
て、スコープ１の先端径を同一に保った状態で鉗子孔１
０を大径化すれば、他の構成要素の配置用空間がより制
限され、例えばＣＣＤ１４の背面側に電子部品等を実装
する空間を確保できない。

【００４９】そこで、本実施例では、鉗子孔１０の大小
によりＣＣＤ１４の背面側の空間の大小が左右されるこ
とを極力回避するため、ＣＣＤ１４の配置をスコープ１
の中心軸Ｏと鉗子孔１０の中心軸０１とを通る面１０ａ
を外した位置に設定している。例えば、図２に示すよう
に、ＣＣＤ１４を、撮像面１４ａが上記面１０ａと略平
行となる位置に配置している。

【００５０】ガラス基板１８は、図４及び図５に示すよ
うに、ＣＣＤ１６のＨ方向のチップ幅Ｗ２よりも大きい
幅Ｗ５を有し、その背面側（接合面側）の水平方向の両
端部に、ＣＣＤ１６の複数の電極１４ｂ…１４ｂがワイ
ヤレスボンディング法（フリップチップ方式等）により
電気的に接続される導体部１８ａを形成している。この
導体部１８ａは、図５に示す如く、ＣＣＤ１６の各電極
１６ｂ…１６ｂに対する信号電極用の複数の接続パッド
Ｐ１…Ｐ１と、この接続パッドＰ１…Ｐ１の夫々からＣ
ＣＤ１６のＨ方向の外側両端部２カ所（先端側及び基端
側）に向けてパターン状に引き出される複数のリード
（配線）Ｒ１…Ｒ１とを備えている。先端側及び基端側
の夫々のリードＲ１…Ｒ１は、２枚のＦＰＣ１９ａ、１
９ｂの夫々に電気的に接続されるようになっている。

【００５１】ＦＰＣ１９ａ、１９ｂの夫々は、図３に示
すように、例えば一層のパタ−ン状の導体部の両面を絶
縁フィルムで挟んで成る、いわゆる片面ＦＰＣと呼ばれ
る構造を有している。この片面ＦＰＣの製造法を概説す
ると、まず、絶縁性の樹脂フィルム（以下、「ベース」
と呼ぶ）Ｆ１の片面に導体部Ｐ２を接合し、その導体部
Ｐ２をエッチング処理によりパタ−ン状に形成し、その
パターン状の導体部Ｐ２に、予め複数の接続パッド（電
極部）Ｐ３…Ｐ３の箇所に穴を設けたポリイミドフィル
ム等の絶縁性の樹脂フィルム（以下、「カバーレイ」と
呼ぶ）Ｆ２を接合して製造するようになっている。

【００５２】２枚の内の一方のＦＰＣ１９ａは、図３に
示す如く、ガラス基板１８の先端側において、カバーレ
イＦ１を前面側に向けた状態で、その一端に設けた導体
部Ｐ２の露出部分（図４中の幅Ｗ３に相当する部分参
照）から成るリード用の接続パッドＰ３を、そのパター
ン毎に異方性導電膜（ＡＣＦ）Ｐ４等によりガラス基板
１８の先端側の各リードＲ１…Ｒ１に接続している。

【００５３】この接続部分から延びる途中部分（導体部
Ｐの非露出部分）で、ＦＰＣ１９ａは約１８０度反対方
向の基端側に向けてＵ字状又はＶ字状等に折返され、即
ち前面側のカバーレイＦ１を外向きの背面側に向けた状
態で、前面側に向いたベースＦ２を、ＣＣＤ１６の背面
に密着させながら基端側に通している。このＦＰＣ１９
ａのベースＦ２とＣＣＤ１６の密着部は絶縁性の接着剤
Ｚ１で固定されており、この密着部の背面側に位置する
カバーレイＦ１の接続パッドＰ３…Ｐ３に、異方性導電
膜Ｐ４等により複数の電子部品（駆動回路、映像信号処
理回路等から成る）２０…２０が接続されている。

【００５４】他方のＦＰＣ１９ｂは、ガラス基板１８の
基端側において、カバーレイＦ１を前面側に向けた状態
で、その一端に設けた導体部Ｐ２の露出部分（図４中の
幅Ｗ４に相当する部分参照）から成るリード用の接続パ
ッドＰ３を、そのパターン毎に異方性導電膜Ｐ４等によ
りガラス基板１８の基端側の各リードＲ１…Ｒ１に接続
している。

【００５５】このＦＰＣ１９ｂは、そのカバーレイＦ１
を前面側に向けたままで基端側に向けて延び、その途中
で一方のＦＰＣ１９ａと合流するようになっている。ま
た、このＦＰＣ１９ｂには、その途中部分に位置するカ
バーレイＦ１の各接続パッドＰ３…Ｐ３に、異方性導電
膜Ｐ４等により複数の電子部品２０…２０又はこの複数
の電子部品２０…２０を実装した別の回路基板２０ａが
接続されている。

【００５６】上記ＦＰＣ１９ａ、１９ｂは、図６〜図８
に示すように、合流付近から基端側の端部の間に設けた
信号電極用の複数の接続パッドＰ３…Ｐ３に、複合同軸
ケーブル２３の芯線２５が半田又は導電性接着剤（以
下、半田も含めて「導電性接着剤」と呼ぶ）Ｐ５により
接続されると共に、その端部における導体部Ｐ２の露出
部分であるグランド電極用の接続パッドＰ３に、複合同
軸ケーブル２３のシールド線２６が導電性リング２２を
介して電気的に接続されるようになっている。

【００５７】導電性リング２２は、複合同軸ケーブル２
３を挿通可能な内径を有する略円筒状の導体から成り、
その２つの円環状側面の内の一方の円周部における、中
心軸を挟んで対向する２カ所に夫々、直線状の溝２２
ａ、２２ａが軸方向に沿って設けられている。この溝２
２ａ、２２ａは、その幅及び深さが２枚のＦＰＣ１９
ａ、１９ｂのグランド電極用の接続パッドＰ３、Ｐ３を
指し込み可能な適宜値に設定されている。この溝に２２
ａ、２２ａに指し込まれた両接続パッドＰ３、Ｐ３は、
図８に示す如く、導電性接着剤Ｐ５により固定されるよ
うになっている。

【００５８】複合同軸ケーブル２３は、図３に示す如
く、スコープ１の内部に挿通される１本の絶縁性シ−ス
内２３ａに、複数の同軸ケーブル２４…２４を束ねて収
納したものであり、その同軸ケーブル２４…２４の夫々
は、そのシース２４ａ…２４ａ内に、信号線２５ａを絶
縁体２５ｂで被覆した芯線２５と、その芯線２５の外側
に網目状の裸線であるシ−ルド線２６とを備えている。

【００５９】芯線２５…２５及びそのシールド線２６…
２６の夫々は、その一端が装置本体２に電気的に接続さ
れている。この内、芯線２５は、図９に示すように、導
電性リング２２内の途中部分で露出した状態で挿通され
ており、その他端が導電性接着剤Ｐ５によりＦＰＣ１９
ａ、１９ｂの信号電極用の接続パッドＰ３…Ｐ３に接続
されている。一方、シールド線２６は、図９及び図１０
に示すように、導電性リング２２内の途中部分で露出し
た状態で内壁に密着するように折り返され、その他端を
含む密着部分が導電性接着剤Ｐ５により固定されてい
る。これにより、シールド線２６とＦＰＣ１９ａ、１９
ｂのグランド電極用の接続パッドＰ３とが導電性リング
２２を介して導通をとるようになっている。

【００６０】以上により、本実施例の内視鏡装置は、Ｃ
ＣＤの撮像面のＨ方向の幅及び鉗子孔の位置に基づい
て、ＣＣＤ自体の向き及びＣＣＤの配置を設定したた
め、スコープの細径化を図ることができ、このように細
径を保った状態で鉗子孔の大小に殆ど左右されることな
く、ＣＣＤの背後に電子部品、例えば多画素のＣＣＤに
伴う新たな電子部品を搭載可能な配置空間を確保でき
る。従って、スコープの寸法等の構造的制約が大幅に緩
和されて、多画素のＣＣＤ及びそのＣＣＤに関連する新
たな電子部品等を搭載でき、これにより、多画素のＣＣ
Ｄによる高解像度の内視鏡画像を使った検査を実施でき
る。

【００６１】また、本実施例の内視鏡装置は、従来のガ
ラス基板を用いたワイヤレスボンディング法の利点を生
かしながら、２枚の内の一方のＦＰＣを折り返すように
配置する構成としたため、ガラス基板のＨ方向の幅、即
ち先端硬性部の軸長を短くでき、この効果に加えて、従
来の屈曲部での断線等も殆ど回避でき、耐久性等の装置
の信頼性が大幅に向上するようになる。また、ＦＰＣの
同一面（カバーレイ）側に予め設けた接続パッドに電子
部品等を接続できるので、反対面（ベース）側の接続パ
ッド用のスルーホール、ラウンド等が不要となって、Ｃ
ＣＤの背後の実装密度が高くなり、上記と同様に新たな
電子部品等を容易に搭載できる。さらに、いわゆる両面
ＦＰＣに比べて屈曲性のよい片面ＦＰＣも使用できる。

【００６２】また、本実施例の内視鏡装置は、導電性リ
ングを設ける構成としたため、シールド線の接続作業が
容易となり、工数も減って、作業能率が大幅に向上する
ようになる。また、一部の同軸ケーブルにストレスが集
中しなくなり、断線等も殆ど回避でき、耐久性等の装置
の信頼性が大幅に向上するようになる。

【００６３】従って、オペレータは多画素用のＣＣＤに
拠る高解像度の内視鏡画像を見ながら検査できるので、
その検査効率が大幅に向上するようになる。また、スコ
ープが細径で、しかも先端硬性部の軸長も短くなってい
るので、患者のスコープ挿入に関する心理的、肉体的不
快感が大幅に低減されるようになる。

【００６４】なお、上記実施例では円環状部材の溝を一
方の側面の内の中心軸を挟んで対向する円周部２カ所に
設ける構成としているが、本発明に係る内視鏡装置はこ
れに限定されるものではなく、例えば円環状部材の一方
の側面の内の任意の位置にＦＰＣのグランド用電極を挿
入可能な構造であればよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明を要部とする内視鏡装置では、内視鏡スコープの先端
部（径及び軸長）の大小に関わらず、鉗子孔を外した位
置に、例えばチップサイズのより一層大きい固体撮像素
子、例えば多画素用の固体撮像素子を配置でき、固体撮
像素子の背面側空間もより一層柔軟に活用でき、例え
ば、背面側空間に固体撮像素子に関する信号回路の電子
部品等を配置できる。従って、内視鏡スコープの先端部
を小型化できる構造で、多画素用の固体撮像素子の高解
像度機能を最大限に発揮させることができる。

【００６６】また、請求項２記載の発明を要部とする内
視鏡装置にあっては、内視鏡スコープの先端径の大小に
関わらず、上記と同様に、例えばチップサイズ（長手方
向の幅）のより一層大きい固体撮像素子、例えば多画素
用の固体撮像素子を配置できるので、上記と同様に、内
視鏡スコープの先端部を小型化できる構造で、多画素用
の固体撮像素子の高解像度機能を最大限に発揮させるこ
とができる。

【００６７】さらに、請求項６記載の発明を要部とする
内視鏡装置にあっては、スコープ先端側のフレキシブル
プリント基板との接続幅を短くした回路基板を搭載で
き、これにより、内視鏡スコープの先端部の軸長を小さ
くできる。また、スコープ先端側のフレキシブルプリン
ト基板については、折り返した平坦部分の背面側の外側
表面が回路基板との接続面と同一となるように配置した
ため、その平坦部分に電子部品等も容易に実装できる。
さらに、フレキシブルプリント基板の折り返しに伴う曲
げ応力が緩和され、耐久性が大幅に向上するようにな
る。

【００６８】さらに、請求項８記載の発明を要部とする
内視鏡装置は、フレキシブルプリント基板と複数の同軸
ケーブルとの接続に関して、機械的強度を保つ円環状部
材を設けているので、内視鏡スコープの先端部にアング
ル等の曲げ応力が掛ったときでも、一部の同軸ケーブル
にストレスが殆ど掛かることなく、耐久性が大幅に向上
するようになる。

【００６９】特に、円環状部材を導電性材料で形成し、
その円環状部材の一部に溝を設けた構成により、フレキ
シブルプリント基板のグランド用電極と複数の同軸ケー
ブルの信号線の夫々のシールド線とを円環状部材を介し
て接続されるため、その接続作業の効率が大幅に向上す
るようになる。加えて、フレキシブルプリント基板の絶
縁距離を小さく設定できる分、内視鏡スコープの先端部
の軸長を小さくできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る内視鏡装置の要部構成を示す概略
斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った先端硬性部の断面図。

【図３】内視鏡スコープの先端部の概略の要部構成図。

【図４】ＣＣＤモジュールの要部構成を示す概略の側面
図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿ってカバーガラスの一方側
を見た正面図。

【図６】ＦＰＣと複合同軸ケーブルとの接続状態を説明
する概略図。

【図７】ＦＰＣのグランド用電極と導電性リングの溝と
の接続状態を説明する概略側面図。

【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿った概略断面図。

【図９】導電性リングと複数の同軸ケーブルの芯線の夫
々のシールド線の接続状態を説明する概略側面図。

【図１０】図９のＤ−Ｄ線に沿った概略断面図。

【図１１】従来の内視鏡スコープの先端部の要部構成
図。

【図１２】図１１のＥ−Ｅ線に沿った概略断面図。

【図１３】従来のＣＣＤモジュールの概略の要部構成
図。

【図１４】図１３のＦ−Ｆ線に沿ってＣＣＤモジュール
側を見た正面図。

【図１５】従来の図１３とは別のＣＣＤモジュールの概
略の要部構成図。

【符号の説明】

１内視鏡スコープ２装置本体３挿入部４操作部５ユニバーサルコード６本体部７アングル部８先端硬性部９、９ライトガイド１０鉗子孔１１送水孔１２送気孔１３対物光学系１４ＣＣＤ（固体撮像素子）１４ａ撮像面１５ＣＣＤモジュール１６対物レンズ系１７プリズム１８カバーガラス１９ａ、１９ｂＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２０電子部品２１樹脂２２導電性リング２３複合同軸ケーブル２４同軸ケーブル２５芯線２６シールド線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡スコープを有し、この内視鏡スコ
ープの先端部内に少なくとも鉗子孔及び一方の面に撮像
面を形成した板状の固体撮像素子を備え、この固体撮像
素子を、その撮像面が上記内視鏡スコープの軸方向に略
平行となるように配置した内視鏡装置において、上記固
体撮像素子を、上記内視鏡スコープの中心軸と上記鉗子
孔の中心軸とを通る面を外した位置に配設したことを特
徴とする内視鏡装置。
【請求項２】内視鏡スコープを有し、この内視鏡スコ
ープの先端部内に一方の面に撮像面を有し、その撮像面
が長方形状を成す、板状の固体撮像素子を備え、この固
体撮像素子を、その撮像面が上記内視鏡スコープの軸方
向に略平行となるように配置した内視鏡装置において、
上記固体撮像素子を、その撮像面の長手方向が当該内視
鏡スコープの軸方向に略平行となるように配設したこと
を特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】前記内視鏡スコープはその先端部内に少
なくとも鉗子孔を備え、前記固体撮像素子を、その内視
鏡スコープの中心軸と鉗子孔の中心軸とを通る面を外し
た位置に配設した請求項２記載の内視鏡装置。
【請求項４】前記固体撮像素子はその長方形状の撮像
面の外側周囲に設けられたリード用の複数の電極を介し
て回路基板に実装されると共に、この回路基板はその一
方の面に上記複数の電極をワイヤレスボンディング法に
より電気的に接続する複数のリード線パターンを有し、
且つ、上記撮像面に光を入射させるように形成した構造
であって、上記複数のリード線パターンを、上記複数の
電極の夫々との接続部から前記内視鏡スコープの軸方向
に向けて引き出すように形成した請求項２又は３記載の
内視鏡装置。
【請求項５】前記回路基板はガラス部材である請求項
４記載の内視鏡装置。
【請求項６】内視鏡スコープを有し、この内視鏡スコ
ープの先端部内に、一方の面に撮像面を形成した板状の
固体撮像素子を当該撮像面が上記内視鏡スコープの軸方
向に略平行となるように配置すると共に、上記固体撮像
素子の撮像面側に当該固体撮像素子を実装可能であっ
て、その撮像面に光を入射させる構造を有する回路基板
を配設し、この回路基板の実装面の少なくともスコープ
先端側の端部に、少なくとも１枚のフレキシブルプリン
ト基板を電気的に接続して成る内視鏡装置において、上
記フレキシブルプリント基板を、上記回路基板との接続
部から上記内視鏡スコープの軸方向におけるスコープ基
端側に向けて折り返し、その折り返した状態で上記固体
撮像素子の他方の面に沿わせるように配置したことを特
徴とする内視鏡装置。
【請求項７】前記フレキシブルプリント基板の内の折
り返された平坦部分に前記固体撮像素子に関する信号回
路の電子部品を実装した請求項６記載の内視鏡装置。
【請求項８】内視鏡スコープを有し、この内視鏡スコ
ープの先端部内に、固体撮像素子を実装した回路基板
と、この回路基板に電気的に接続される少なくとも１枚
のフレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリ
ント基板に電気的に接続される、信号線及びそのシール
ド線を有する複数の同軸ケーブルとを備えた内視鏡装置
において、円環状部材の内部に当該複数の同軸ケーブル
を挿通した状態で、その複数の同軸ケーブルの夫々の信
号線を前記フレキシブルプリント基板に電気的に接続し
たことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】前記フレキシブルプリント基板は、スコ
ープ先端側に前記回路基板が電気的に接続されるリード
用電極部と、スコープ基端側に前記複数のシールド線が
接続されるグランド用電極部と、このグランド用電極部
寄りの位置に前記複数の信号線が接続される信号用電極
部とを少なくとも備えた請求項８記載の内視鏡装置。
【請求項１０】前記円環状部材を導電性材料で形成す
る一方、前記複数の同軸ケーブルを束状に揃えた状態
で、その複数の同軸ケーブルの夫々のシールド線の一部
を露出させて上記束状部分の外側周囲に折り返し、前記
円環状部材の内側の壁面と上記折り返した複数のシール
ド線とを電気的に接続すると共に、当該円環状部材のス
コープ先端側の一部に軸方向に沿って溝を設け、その溝
に上記フレキシブルプリント基板を嵌め込んだ状態で、
そのフレキシブルプリント基板のグランド用電極部と当
該円環状部材とを電気的に接続した請求項９記載の内視
鏡装置。
【請求項１１】前記複数の同軸ケーブルを、１本の複
合同軸ケーブルのシース内に束ねて収納した請求項８記
載の内視鏡装置。