JPH09289969A - 電子内視鏡の撮像素子組付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージ構造を用いないで電子内視鏡の細
径化を図る。 【解決手段】 固定部材１８に、対物光学系部材を配置
する取付け孔２３を形成し、この取付け孔２３の下方
に、固定部材１８に一体に形成された平板状の間隔板２
４を挟んで、撮像素子部を配置する取付け孔２５を形成
し、上記間隔板２４には開口孔２６を形成する。そし
て、上記間隔板２４の上面に対物光学系部材の後端のプ
リズム３３の底面を配置し、この間隔板２４の下面に撮
像素子部のＣＣＤ３６の撮像面Ｓを配置する。これによ
れば、ＣＣＤ３６の撮像面Ｓ上において、プリズム３３
の底面との間に間隔板２４の開口孔２６により、気密状
態のエアギャップが形成されるので、パッケージが不要
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡の撮像
素子組付け構造、特に固体撮像素子を気密状態で組み付
けるための電子内視鏡の撮像素子組付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５には、従来の電子内視鏡の先端部構
造が示されており、図は後側から見たものである。図に
おいて、先端部１では、外被２の内側に硬性部を構成す
る金属製の固定部材３が設けられ、この固定部材３には
各部材を配置する大きさの各種の取付け孔が形成され
る。そして、図示されるように、取付け孔を利用して固
定部材３の上側の左右に、被観察体へ光を照射するため
のライトガイド４が取り付けられ、また下側に鉗子等を
導くための処置具挿通チャンネル５や観察窓へ空気又は
水を供給するための送気／送水管６が取り付けられる。

【０００３】上記左右のライトガイド４の間の中央部
に、図示の取付け孔７が設けられ、この取付け孔７に被
観察体の像を捉えるための対物レンズ系８が配置され、
この対物レンズ系８は固定部材３（取付け孔７）の先端
側の不図示の取付け孔に固定される。一方この対物レン
ズ系８は、後端側でプリズム９を介して撮像素子パッケ
ージ１０のカバーガラス１１に接続され、このパッケー
ジ１０内に固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled
Device）１２が設けられる。

【０００４】図６には、上記撮像素子パッケージ１０及
びＣＣＤ１２の構成が示されており、パッケージ１０の
内部は透視して示されている。図において、ＣＣＤ１２
の上面の撮像面Ｓには色フィルタやマイクロレンズ等が
形成される。この撮像面Ｓの外側には複数の入出力端子
が前後両端に配列形成され、この入出力端子はパッケー
ジ１０側の端子とボンデイングワイヤ１３により接続さ
れる。この撮像素子パッケージ１０は、上方の開口をカ
バーガラス１１により塞いでパッケージ内を気密状態と
しており、これによりＣＣＤ１２の撮像面Ｓが保護され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電子内視鏡においては、上記撮像面Ｓを保護する必要性
等により撮像素子パッケージ１０内にＣＣＤ１２を収納
し、カバーガラス１１で蓋をする構成とされることか
ら、撮像素子組付け体の高さが高くなり、細径化の障害
ともなっている。即ち、図５に示されるように、カバー
ガラス１１を有する撮像素子パッケージ１０は先端部１
の径方向において厚さｔ分の長さを占めており、このよ
うなパッケージ１０を採用しないで上記厚さｔを小さく
することができれば、細径化が図れることになる。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、パッケージ構造を採用しないで
内視鏡の細径化を図ることができる電子内視鏡の撮像素
子組付け構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項の発明は、被観察体を捉えるための対物
光学系部材と、この対物光学系部材に光学的に接続され
る固体撮像素子と、この固体撮像素子を含む各部材を取
付け固定するための取付け孔を有する固定部材と、を備
えた電子内視鏡において、上記固定部材に、上記対物光
学系部材と固体撮像素子との間に配置される間隔板を一
体形成し、この間隔板に、上記固体撮像素子の撮像面上
にエアギャップを設けるための開口孔を形成したことを
特徴とする。

【０００８】上記第１請求項記載の構成によれば、例え
ば固定部材の中央に、間隔板を設けた孔が撮像素子組付
け体の取付け孔として形成される。そして、この間隔板
の上側の取付け孔に対物光学系部材が組み付けられる。
このとき、この対物光学系部材の後端部は、例えばプリ
ズム（直視型の内視鏡の場合等）を上記間隔板の開口孔
の所定位置に配置して、間隔板上面に接着剤等を用いて
固定される。また、上記間隔板の下側の取付け孔には固
体撮像素子が組み付けられる。このとき、この固体撮像
素子の上面は、その撮像面を開口孔の所定位置に配置し
て、間隔板下面に接着剤等を用いて固定される。これに
より、上記開口孔の上下面が塞がれ、撮像面上に気密状
態とされたエアギャップが形成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図４には、実施形態例に
係る電子内視鏡（先端部）構造が示されている。図１に
おいて、先端部１６には、外被１７の内側に硬性部を構
成する金属製の固定部材１８が設けられる。この固定部
材１８には、従来の図５の場合と同様に、各部材を配置
する大きさの各種の取付け孔が形成されており、この取
付け孔により、２本のライトガイド１９、処置具挿通チ
ャンネル２０、送気／送水管２１が取り付けられる。そ
して、上記左右のライトガイド１９の間の取付け孔２３
に対物光学系部材が配置され、この取付け孔２３の下側
の取付け孔２５に、固体撮像素子であるＣＣＤ３６と回
路基板３７を組み付けた撮像素子部が配置される。

【００１０】即ち、上記取付け孔２３は、図２（Ａ）に
示されるように、前側の円形の取付け孔２３Ａとこれに
連通して形成された後側の正方形状の取付け孔２３Ｂと
からなっている。そして、この後側の取付け孔２３Ｂの
下方に、固定部材１８に一体に形成された平板状の間隔
板２４を挟んで上記取付け孔２５が形成されており、こ
の取付け孔２５は段差のある長方形状の孔とされ、その
後側は撮像素子部の取付けを容易とするために広くなっ
ている。

【００１１】上記間隔板２４は、可能なかぎり薄くする
ことが好ましく、例えば従来の図５のＣＣＤ１２とカバ
ーガラス１１との間のギャップと同程度の厚さとされ、
後方には図２（Ｂ）に示されるように、ＣＣＤ３６の撮
像面（Ｓ）上に撮像領域を確保する所定の大きさの円形
の開口孔２６が貫通して形成される。また、この間隔板
２４の下面には、撮像素子部のボンデイングワイヤ部分
（後述する）を配置するための凹部２７が形成される。

【００１２】一方、上記上側の取付け孔２３Ａ，２３Ｂ
に組み付けられる対物光学系部材は、図３に示されるよ
うに、対物レンズ系３２の後側にプリズム３３が組み付
けられた構成とされる。そして、この対物光学系部材
は、図４に示されるように、対物レンズ系３２の先端を
上記円形孔２３Ａに固定して、後端のプリズム３３を上
記間隔板２４の開口孔２６上に配置することとなる。

【００１３】また、上記下側の取付け孔２５に組み付け
られる撮像素子部は、図３に示されるように、ＣＣＤ３
６が回路基板３７上に載置され、このＣＣＤ３６上の入
出力端子Ｅが回路基板３７側の端子Ｆとボンデイングワ
イヤ３８により接続される。このＣＣＤ３６上面の撮像
面Ｓ上には、例えば色フィルタやマイクロレンズが形成
される。そして、この撮像素子部は、図４にも示される
ように、先端側を上記取付け孔２５内の前側空間に配置
して、ＣＣＤ３６の撮像面Ｓを上記間隔板２４の開口孔
２６の下に配置することとなる。

【００１４】上記固定部材１８では、その他に図２
（Ａ）に示されるように、上記取付け孔２５の下側に処
置具挿通チャンネルの取付け孔２８が形成され、対物光
学系部材の取付け孔２３Ａ，２３Ｂの左右に図２（Ｂ）
に示されるようにライトガイドの取付け孔２９が２箇所
形成される。なお、不図示の位置に送気／送水管の取付
け孔も形成される。

【００１５】実施形態例は以上の構成からなり、図３及
び図４に示されるように、上記取付け孔２３への対物光
学系部材の組付けでは、この対物光学系部材が、そのプ
リズム３３で直角下方に曲げられた光軸が開口孔２６の
中心に一致する位置に位置決めされ、そのプリズム３３
の底面が間隔板２４の上面に接着剤等により取り付けら
れる。

【００１６】また、上記取付け孔２５への撮像素子部の
組付けでは、上記ボンデイングワイヤ３８を間隔板２４
の下面の凹部２７に配置するようにしながら、撮像素子
部が取付け孔２５へ挿入される。そして、ＣＣＤ３６の
上面がその撮像面Ｓを開口孔２６に合わせるようにし
て、間隔板２４の下面に接着剤等により取り付けられ
る。

【００１７】このようにして、対物光学系部材と撮像素
子部とが光学的に接続されると共に、ＣＣＤ３６の撮像
面Ｓ上には、上記プリズム３３の底面との間に間隔板２
４の開口孔２６により、気密状態とされたエアギャップ
が形成される。これにより、同時式等においては、撮像
面Ｓ上の色フィルタ等が保護できることになる。

【００１８】そして、この実施形態例によれば、従来の
図５のカバーガラス１１が不要となり、図の撮像素子部
の厚さｔからこのカバーガラス１１の厚さ分を小さくす
ることができる。この結果、先端部１６、即ち電子内視
鏡の細径化が図られることになる。

【００１９】なお、上記実施形態例では、直視型でプリ
ズムを設けた電子内視鏡について説明したが、本発明
は、側視型でプリズムを設けないタイプ等の各種の電子
内視鏡にも適用可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、対物光学系部材とこの対物光学系部材に
光学的に接続される固体撮像素子との間に配置される間
隔板を、固定部材に一体に形成し、この間隔板には開口
孔を設けて、この開口孔により固体撮像素子の撮像面上
に気密状態とされたエアギャップを形成したので、撮像
素子パッケージをなくして例えばカバーガラスの厚さ分
を小さくして内視鏡の細径化を図ることができる。ま
た、パッケージ構造を採用しないため、構成の簡易化に
よる低コスト化ができる。更に、従来では対物光学系部
材と撮像素子部が一体となって固定部材に取り付けられ
ていたのに対し、本発明ではそれぞれが別々に固定部材
に取り付けられるので、対物光学系部材と撮像素子部と
を別個に交換することが可能となり、修理コストの低減
にもつながるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る電子内視鏡の先端部
構造を示す（後方から見た）断面図である。

【図２】図１の固定部材の構成を示し、図（Ａ）は側面
断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＩ−Ｉ線による断面図で
ある。

【図３】図１の対物光学系部材、間隔板及び撮像素子部
の構成を示す分解斜視図である。

【図４】図１に示した電子内視鏡の先端部の内部を示す
側面図である。

【図５】従来の電子内視鏡の先端部構造を示す（後方か
ら見た）断面図である。

【図６】図５のＣＣＤ及びＣＣＤパッケージの構成を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１，１６ … 先端部、 ３，１８ … 固定部材、 ７，２３，２５，２８，２９ … 取付け孔、 ８，３２ … 対物レンズ系、 ９，３３ … プリズム、 １０ … 撮像素子パッケージ、 １１ … カバーガラス、 １２，３６ … ＣＣＤ、 １３，３８ … ボンデイングワイヤ、 ２４ … 間隔板、 ２６ … 開口孔、 ２７ … 凹部、 ３７ … 回路基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被観察体を捉えるための対物光学系部材
   と、 この対物光学系部材に光学的に接続される固体撮像素子
   と、 この固体撮像素子を含む各部材を取付け固定するための
   取付け孔を有する固定部材と、を備えた電子内視鏡にお
   いて、 上記固定部材に、上記対物光学系部材と固体撮像素子と
   の間に配置される間隔板を一体形成し、 この間隔板に、上記固体撮像素子の撮像面上にエアギャ
   ップを設けるための開口孔を形成したことを特徴とする
   電子内視鏡の撮像素子組付け構造。