WO2010150825A1

WO2010150825A1 - 撮像ユニット

Info

Publication number: WO2010150825A1
Application number: PCT/JP2010/060674
Authority: WO
Inventors: 加川　裕昭
Original assignee: オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2010-12-29
Also published as: CN102802497A; JP4916595B2; CN102802497B; US20110295064A1; EP2446808A4; EP2446808A1; US8821382B2; JPWO2010150825A1

Abstract

　撮像ユニットは、撮像素子が電気的に接続される基板を具備し、基板に、第１の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第１の端子部、及び第２の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第２の端子部を設けると共に、第２の端子部における端子寸法と端子間の間隔の少なくとも一方を、第１の端子部における端子寸法又は端子間隔の少なくとも一方よりも大きく設定している。

Description

撮像ユニット

　本発明は、被検体内に導入され得る挿入部を備えた内視鏡の挿入部先端部に内蔵される撮像ユニットに関する。

　近年、内視鏡は、内科、或いは外科等、様々な医療分野において使用されている。外科手術においては、患者への侵襲を小さくするため、開腹することなく、治療処置を行う腹腔鏡下外科手術が行われている。腹腔鏡下外科手術においては、観察用の内視鏡を体腔内に導くトラカールと、処置具を体腔内の処置部位に導くトラカールとが患者の腹部に穿刺される。そして、観察用の内視鏡として、挿入部の先端近傍に湾曲部がない、挿入部が硬質部材で形成される、いわゆる硬性内視鏡（以下、単に硬性鏡とも記載する）が使用される。

　　また、近年においては、硬性鏡として、例えば先端部近傍に湾曲部を備えた湾曲部付硬性鏡も使用されている。

　一方、細長で可撓性を有する挿入部を、口や肛門などの自然開口から体内へ挿入して観察を行う、或いは、必要に応じて挿入部に設けられた処置具チャンネル内に処置具を挿通させて各種の治療、或いは処置を行うことが可能な内視鏡（以下、軟性内視鏡とも記載する）が使用されている。一般的に軟性内視鏡においては、先端部近傍に湾曲部が備えられており、ユーザーの操作に応じて上記湾曲部を湾曲させることができるようになっている。

　硬性内視鏡、軟性内視鏡には、光学式の内視鏡と電子式の内視鏡とがある。光学式の内視鏡において、観察窓を通して観察される光学像は、挿入部内に挿通された光ファイバー束によって構成されるイメージガイド、或いはリレーレンズにより接眼部まで伝送され、例えば術者が接眼部を覗き込むことによって目視にて観察を行える。

　一方、電子式の内視鏡では、観察窓を通して観察される光学像を挿入部の先端部に配設したＣＣＤなど撮像素子の撮像面に結像させる。この撮像面に結像された光学像は、撮像素子で電気信号に変換された後、ビデオプロセッサに伝送されて映像信号に変換される。そして、その映像信号が表示装置に出力されることによって、画面上に内視鏡画像が表示されて観察を行える。電子式の内視鏡においては、撮像素子の小型化、及び高画素化によって、挿入部の細径化、及び高画質画像による観察が可能になっている。

　電子式の内視鏡は、挿入部内に撮像素子等の小型で高価な電子部品を備える撮像ユニットが内蔵されている。このため、電子式の内視鏡は、挿入部にイメージガイド、或いはリレーレンズを挿通した光学式の内視鏡に比べて一般的に高価である。

　電子式の内視鏡においては、表示装置の画面上に内視鏡画像が表示されるため、複数のユーザーによる観察が容易に行えるという利点がある。なお、光学式の内視鏡においても、接眼部に撮像素子を備える撮像カメラ（カメラヘッドとも呼ばれることがある）を装着することによって、表示装置の画面上に内視鏡画像を表示させることが可能である。

　電子式の内視鏡においては、内視鏡をビデオプロセッサに接続することによって、表示装置の画面上に観察に最適な内視鏡画像が表示される。そして、電子式の内視鏡では、ビデオプロセッサに接続した内視鏡の使用状態を、一度、ビデオプロセッサに登録しておくことにより、このビデオプロセッサに前記内視鏡を再接続したとき、繰り返し、最適な内視鏡画像を得て観察することも可能である。このように、電子式の内視鏡は、内視鏡をビデオプロセッサに接続することによって、容易に表示装置に内視鏡画像を表示させることができるという利点を有する。

　これに対して、光学式の内視鏡の接眼部に撮像カメラを装着して内視鏡画像を画面上に表示させる構成においては、撮像カメラを接眼部に取り付け、その後、内視鏡画像が撮像カメラの撮像面に所定の状態で結像するよう焦点を合わせなければならない。言い換えれば、撮像カメラを接眼部に取り付け、その撮像カメラをビデオプロセッサに接続するだけでは、観察に最適な内視鏡画像を得ることが難しい場合がある。　
　しかし、硬性鏡の分野において、光学式の内視鏡は、電子式の内視鏡に比較して安価である。このため、光学式の硬性鏡は、電子式の硬性鏡に比べて多く利用されている。

　腹腔鏡下外科手術の場合、術者と看護士の複数体制で手術を行い、表示装置に表示されている内視鏡画像を複数の術者が観察して手術を行うのが一般的である。しかし、光学式内視鏡では、表示装置に内視鏡画像を表示させるために上述したように内視鏡の接眼部に撮像カメラを装着する必要があるとともに、焦点合わせ等の作業も必要になり、観察に最適な内視鏡画像を簡単に得ることが難しい場合がある。　
　そのため、腹腔鏡下外科手術等で使用される硬性鏡の分野においても、高画質な画像を容易に表示装置の画面に表示させることが可能な電子式の硬性鏡が望まれている。

　しかし、電子式の内視鏡は、容易に高画質な画像を表示装置に表示させることができるという利点を有する反面、構成が簡単で、部品コスト、組み立てコストが低い光学式の内視鏡と比較して値段が高価になるという短所を有する。特に、軟性内視鏡においては、挿入性、或いは患者の苦痛を低減することなどを目的として、撮像ユニットの小型化を追及しているため、使用される部品が微細であり、組み立てにも時間がかかり、結果として高価格になっている。

　このため、電子式の内視鏡においては、撮像装置のコスト低減に関する様々な改良が提案されている。例えば、特開平１０－２１６０８４号公報（以下、特許文献１と記載する）には低コストの撮像装置を得ることができる内視鏡用撮像装置が示されている。この内視鏡用撮像装置では、１つの回路基板に階段状に端子面を設け、階段状の端子面の一方に十二指腸用の接続端子を形成し、他方の端子面に胃用の接続端子を形成している。

　この特許文献１においては、ＣＣＤに取り付けたリードを回路基板に形成された十二指腸用又は胃用の接続端子に選択的に接続することによって、ＣＣＤの取付位置を変更して十二指腸用の撮像装置、と胃用の撮像装置とを１つの回路基板で得ることができるようになっている。

　また、硬性鏡と、軟性内視鏡（或いは湾曲部を備えた硬性鏡）とにおいて、例えば、電子部品が実装され、かつ、撮像素子と同軸ケーブル等の信号線とが接続された基板を共通部品として撮像ユニットを構成することが考えられる。この場合、湾曲部の有無というタイプの異なる内視鏡の間で部品の共通化を図ることができるようになるため、前記タイプの異なる内視鏡間の共通化という点において部品等の管理工数の低減、或いはコスト低減に貢献できるという利点がある。

　しかしながら、特許文献１のように、単に二種類の組み付け体を一つの回路基板で得るようにする構成だけでは、例えば電子式の硬性鏡など湾曲部を持たない硬性鏡の低コスト化を実現することが困難な場合がある。　
　これは、内視鏡の種類によって、撮像ユニットが収められる先端部（以下、硬質部とも記載する）の長さに対する要求が異なることが要因の一つにある。

　一般的に、例えば軟性内視鏡などの湾曲部を備えた内視鏡の場合には、患者の体内への挿入時の苦痛低減、或いは湾曲時における先端部の操作性向上の観点から硬質部の長さを極力短くしたいという要望がある。電子式内視鏡においては硬質部に収められる撮像ユニットの大きさ、主には全長が硬質部の長さに影響を及ぼす。

　硬質部の全長を極力短くしたいという要望に応えるため、湾曲部を備えた内視鏡に使用される撮像ユニットにおいては、通常その全長を短くできるように、基板に設けられる信号線を接続するための接続領域が非常に限られたスペースに構成されていることが多い。

　接続領域が限られたスペースとなっていることから、基板に対して信号線を接続する際、機械的に接続することが難しく人的作業に委ねられる。すなわち、作業者に細かな作業が要求され、組立時における作業工数が増加する傾向にある。

　一方、例えば、湾曲部を持たない電子式の硬性鏡の場合には、硬質部の長さを短くすることに関する要望は湾曲部を備える内視鏡と比較して高くはない。しかし、光学式の硬性鏡と比較して高価となる傾向があるため、より安価な電子式の硬性鏡が望まれている。

　上述したように、硬性鏡と、湾曲部を備えた湾曲部付硬性鏡及び軟性内視鏡との間には異なる要望が存在する。そして、撮像ユニットの共通化を目的として、例えば、湾曲部を備えた内視鏡と、湾曲部を持たない硬性鏡との両者に対して使用し得るように撮像ユニットを共通化した場合、硬質部の長さを短くしたいとする例えば軟性内視鏡等の湾曲部つき内視鏡に対する要望に応えた撮像ユニットを提供することを優性させると、組み立て時に細かな作業が発生することを起因とした製造コストの増加が電子式の硬性鏡のコスト低減を阻害し得る要因となってしまう。

　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、撮像ユニットを構成する部品の共通化を図りつつ、例えば軟性内視鏡のように湾曲部を備えた内視鏡などの硬質部長の短縮化が要求される内視鏡に用いられる場合には硬質部長の短縮化を図ることが可能で、湾曲部を持たない例えば電子式の硬性鏡など硬質部長の短縮化に対する要望が高くない内視鏡に用いられる場合には低コスト化に貢献できる撮像ユニットを提供することを目的としている。

　本発明の一態様による撮像ユニットは、撮像素子が電気的に接続される基板を具備し、前記基板に、第１の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第１の端子部、及び第２の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第２の端子部を設けると共に前記第２の端子部における端子寸法と端子間の間隔の少なくとも一方を、前記第１の端子部における端子寸法又は端子間隔の少なくとも一方よりも大きく設定して設けている。

　本発明の他態様による撮像ユニットは、撮像素子と、前記撮像素子が接続され、電気部品が実装される基板と、前記基板に設けられ、前記撮像素子または前記電子部品に対して電気的に接続される信号伝送部材を接続する複数の端子を含む端子部と、を備え、前記端子部は、前記信号伝送部材が選択的に接続される第１の端子部と第２の端子部とを備え、　前記第２の端子部における端子寸法と端子間隔の少なくとも一方を、前記第１の端子部の端子寸法又は端子間隔よりも大きく設定して設けている。

第１内視鏡及び第２内視鏡と、外部装置である光源装置、ビデオプロセッサ及び表示装置とを説明する図第２内視鏡としての硬性鏡の先端部の概略構成を説明する図硬性鏡の撮像ユニットの構成を説明する図第１内視鏡としての湾曲部付内視鏡の先端部の概略構成を説明する図湾曲部付内視鏡の構成を説明する図図６、図７は基板の構成を説明する図であり、図６は、撮像素子及び電子部品が実装される実装面側の配線を示す基板一面側の正面図基板他面側の配線を基板一端面側から説明する基板他面側の透視図第２基板の切断部付近の両面に形成された配線の配線状態を説明する図第１内視鏡用の撮像ユニット、又は第２内視鏡用の撮像ユニットとして用いられる基板を説明する図ユニット部組を説明する斜視図第１内視鏡用の撮像ユニットを構成するユニット部組を説明する斜視図第２内視鏡用の撮像ユニットを構成するユニット部組とフレキシブル基板とを説明する図

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。　
　図１－図１２を参照して本発明の一実施形態を説明する。　
　図１に示すように、湾曲部付の内視鏡(以下、内視鏡と記載)１及び硬性内視鏡(以下、硬性鏡と記載)２は、それぞれ光源装置３及びビデオプロセッサ４に接続される。内視鏡１が備える後述する撮像素子で撮像された内視鏡画像、或いは硬性鏡２が備える後述する撮像素子で撮像された内視鏡画像は、表示装置５に表示されるようになっている。

　内視鏡１は、第１内視鏡であって、硬性な先端部１１と、例えば上下左右方向に湾曲自在な湾曲部１２と、可撓性を有する可撓管部１３とで構成された挿入部１０を備える。挿入部１０の基端には操作部１４を連設している。操作部１４からは、ユニバーサルコード１５が延出している。操作部１４には、湾曲部１２を湾曲動作させる湾曲操作ノブ１６ａ、１６ｂが回動自在に備えられている。挿入部１０を構成する先端部１１内には撮像ユニットが配設されている。符号１７は光源コネクタ、符号１８は信号コネクタである。

　なお、湾曲部１２の湾曲方向を上下左右の四方向としているが、湾曲方向は例えば上下の二方向であってもよい。また、第１の内視鏡は、先端部近傍に湾曲部を備えた湾曲部付硬性鏡であってもよい。この場合、硬性鏡は、可撓管部の代わりに硬性管部を備えて構成される。

　光源装置３は、光源コネクタ接続部３ａを備え、装置内には照明ランプを備えている。光源コネクタ接続部３ａには、光源コネクタ１７、又は硬性鏡２の光源コネクタ２４が着脱自在に接続されるようになっている。ビデオプロセッサ４は、信号コネクタ接続部４ａを備え、装置内には制御部、信号処理回路、記憶部等を備えている。信号コネクタ接続部４ａには、信号コネクタ１８、又は硬性鏡２の信号コネクタ２５が着脱自在に接続されるようになっている。表示装置５は、ビデオプロセッサ４から出力された映像信号を受けて、画面５ａ上に内視鏡１又は硬性鏡２で撮像した内視鏡画像を表示する。

　硬性鏡２は、第２内視鏡であって、硬性な挿入部２１と、この挿入部２１の基端に連設された操作部２２と、操作部２２から延出するユニバーサルコード２３とを備えて構成されている。挿入部２１の先端部内には後述する撮像ユニット（図２等の符号３０）が配設されている。符号２４は光源コネクタ、符号２５は信号コネクタである。　
　なお、符号６は映像ケーブルであり、ビデオプロセッサ４と表示装置５とを接続し、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号を伝送する。

　図２に示すように硬性鏡２は、挿入部２１内に照明光学系７と撮像光学系８とを備えている。照明光学系７は、例えば、ライトガイドファイバ束７ａであり、撮像光学系８の周囲の所定位置に配置される。なお、ライトガイドファイバ束７ａの先端面には図示しない照明窓が配設される。また、照明光学系は、ライトガイドファイバ束に限定されるものではなく、レンズ枠８ａの周囲にＬＥＤ等の発光素子を配設する構成であってもよい。

　撮像光学系８は、レンズ枠８ａと、撮像枠８ｂと、略円形断面を有する硬性パイプ８ｃとを備えて構成されている。レンズ枠８ａ内には、図示しない各種光学レンズが固設されている。撮像枠８ｂは、レンズ枠８ａに固定されており、この撮像枠８ｂ内には撮像ユニット３０を構成するカバーレンズ３１が固定されている。硬性パイプ８ｃは、撮像枠８ｂに固定されており、この硬性パイプ８ｃ内には撮像ユニット３０が配設されている。

　図２、図３に示すように撮像ユニット３０は、カバーレンズ３１、カバーガラス３２と、撮像素子３３と、基板４０と、信号伝送部材として、厚み方向に対して可撓性を有するフレキシブル基板３５とを備えて構成されている。撮像素子３３は、略四角形形状に構成され、略四角形形状の撮像面３３Ａを有している。カバーレンズ３１は、円形に形成され、撮像素子３３の撮像面３３Ａよりやや大きな外径を有する。カバーガラス３２は、略四角形形状に形成され、撮像素子３３と略同じ幅を有している。基板４０上には、撮像素子３３、及び各種電子部品３４が実装されている。フレキシブル基板３５の先端部は、基板４０を構成する後述する第２内視鏡用基板部４２に形成された第２端子部５２に接続されている。フレキシブル基板３５の基端部は、硬性パイプ８ｃ内を挿通して操作部２２内に延出している。

　なお、カバーレンズ３１とカバーガラス３２とは透明な接着剤で接着固定され、カバーガラス３２は、撮像素子３３の受光面に配置されている。また、電子部品３４の周囲、電気的な接続部の周囲は、非導電性の樹脂によって封止されている。そして、硬性パイプ８ｃ内には、非導電性の封止樹脂が充填されるようになっている。

　一方、図４に示すように内視鏡１は、挿入部１０内に照明光学系９と、観察光学系６０と、処置具チャンネル７０とを備えている。処置具チャンネル７０は、金属パイプで構成されたチャンネル口金（不図示）と、このチャンネル口金に連結される可撓性を有するチャンネルチューブ（不図示）とで主に構成されている。チャンネルチューブは、挿入部１０内を挿通して操作部１４に設けられた鉗子挿入口７１に接続されている。　
　照明光学系９は、例えば観察光学系６０を挟んで一対、設けられている。照明光学系９は、先端部１１に固設された照明窓９ａと、図示しないライトガイドファイバ束とで構成されている。

　図４、図５に示すように観察光学系６０は、レンズ枠６１と、撮像枠６２と、例えば金属薄板６４及び熱収縮チューブ６５を積層して構成した撮像部外装枠６３とを備えて構成されている。撮像部外装枠６３は、その先端部が撮像枠６２の細径部６６に固定されている。レンズ枠６１及び撮像枠６２には、少なくとも挿入部１０の外周側に近接して配置される周面、および、その外周に対向する平面で構成した切り欠き面６１ａ、６２ａが形成されている。

　撮像枠６２には撮像ユニット３０Ａを構成するカバーレンズ３１Ａが固定されている。撮像ユニット３０Ａは、カバーレンズ３１Ａ、カバーガラス３２と、撮像素子３３と、基板４０と、信号伝送部材である信号ケーブル３６とを備えて構成されている。信号ケーブル３６は、いずれの方向にも湾曲可能な可撓性を有している。　
　本実施形態のカバーレンズ３１Ａには、少なくとも挿入部１０の外周側に近接して配置される周面、およびその外周に対向する平面で構成した一対の切り欠き面３１ｂが形成されている。　
　なお、カバーレンズ３１Ａの一対の切り欠き面の幅は、撮像素子３３の幅より僅かに大きく形成されている。

　このように、レンズ枠６１、撮像枠６２、カバーレンズ３１Ａに一対の切り欠き面６１ａ、６２ａ、３１ｂを形成し、各切り欠き面６１ａ、６２ａ、３１ｂを撮像素子３３の両側面に対して略平行に配置する。このように配置したことによって、観察光学系６０と、処置具チャンネル７０とを挿入部１０の長手軸に直交する軸方向に配列したとき、観察光学系６０と処置具チャンネル７０とをより近接させて配置できるため、先端部１１の外径をより小さくすることが可能な構成になる。

　撮像素子３３、及び各種電子部品３４は、基板４０上に実装され、信号ケーブル３６内には複数の信号線３７が挿通されている。各信号線３７が有する導線部３７ａは、先端側の被覆が除去されて所定量、露出されている。それぞれの導線部３７ａは、基板４０を構成する後述する第１内視鏡用基板部４１に形成されている第１端子部(図７の符号５１参照)にそれぞれ接続されている。信号ケーブル３６の基端部は、挿入部１０内、操作部１４内、及びユニバーサルコード１５内を挿通して信号コネクタ１８内に延出されている。

　図６、図７に示す基板４０は、内視鏡１の撮像ユニット３０Ａ、及び硬性鏡２の撮像ユニット３０に使用される共通基板である。　
　基板４０は、第１内視鏡用基板部(以下、第１基板と略記する)４１と、第２内視鏡用基板部(以下、第２基板と略記する)４２と、検査用基板部４３とを備えて構成されている。

　第１基板４１は、撮像素子３３に略平行な短辺４１ａとこの短辺４１ａに直交する長辺４１ｂとで形成される略矩形の形状を有している。第２基板４２は、第１基板４１の長辺４１ｂと所定距離離間して並設された略矩形の形状を有する。第１基板４１と第２基板４２とは谷折りされる破線に示す第２内視鏡用折り曲げ部４４を含む連結部４５によって一体な基板４０を構成している。

　そして、第２基板４２は、第２内視鏡用折り曲げ部４４に沿って第１基板４１側に折り曲げられたとき、第１基板４１の一面側と第２基板４２の一面側とが対向する。それら第１基板４１の一面側と第２基板４２の一面側との間には、第１基板４１に実装された電子部品３４が配置可能な、隙間が構成されるようになっている。

　連結部４５は、第１基板４１側の側面に平行な一点鎖線に示す切断部４６を有している。第２基板４２は、基板４０が内視鏡１の撮像ユニット３０Ａとして用いられる場合、切断部４６から切断される。つまり、前記連結部４５は、第２内視鏡用折り曲げ部４４に加えて、切断部４６を有している。

　検査用基板部４３は、第２基板４２の基端側に設けられている。検査用基板部４３には、複数の検査用端子９１を備える検査用端子部９０が形成されている。検査用基板部４３は、受け入れ検査終了後、実線に示す切断線４３Ｃに沿って切断される。

　第１基板４１及び第２基板４２は、それぞれ一面側及び他面側に後述する端子部及び配線を備えている。　
　第１基板４１は、第１実装部４７と第２実装部４８とを備えている。第１実装部４７と第２実装部４８との間には、谷折りされる破線に示す第１折り曲げ部４９を含む第１連結部５０が設けられている。そして、第２実装部４８を第１折り曲げ部４９に沿って第１実装部４７側に折り曲げることによって、第２実装部４８に実装された電子部品３４が第１実装部４７の一面側に対峙して、第１実装部４７上に配置された状態になる。

　第１連結部５０の幅寸法Ｗ５０は、第１実装部４７の幅寸法Ｗ４７より幅狭で、且つ第２実装部４８の幅寸法Ｗ４８より幅狭に設定している。この設定によれば、第２実装部４８を折り曲げた状態にしたとき、折り曲げ部分である第１連結部５０は、図６の紙面上方向から見て基端側に向かって徐々に幅寸法が幅狭に変化するテーパー状に構成される。

　第１実装部４７は、一面側に撮像素子３３が実装される撮像素子実装面５３を備え、他面側に前記信号線３７の導線部３７ａがそれぞれ接続される第１端子部５１を備えている。第１端子部５１は、例えば端子８１－９１を備えている。端子８１－９１は、撮像素子３３側から第２実装部４８に向かって、端子８１－８６を幅方向に配列した第１群と、端子８７－９１を幅方向に配列した第２群とに分けて形成されている。

　第２実装部４８の一面側は、各種電子部品３４が実装される電子部品実装面である。第２実装部４８には、各種電子部品３４が実装される第３実装部５４が並設されている。第２実装部４８と第３実装部５４とは山折りされる実線に示す第２折り曲げ部５５を含む第２連結部５６によって一体に構成されている。

　第３実装部５４を第２折り曲げ部５５に沿って第２実装部４８側に折り曲げたとき、第２実装部４８の他面側上に第３実装部５４の他面側が配置される。このことによって、第１実装部４７上に、第２実装部４８に実装された電子部品３４と第３実装部５４に実装された電子部品３４とを積層して配置した状態になる。
　なお、本実施形態においては、第２実装部４８に第３実装部５４を並設させる構成を示したが、第１実装部４７、第２実装部４８、第３実装部５４を直列に配置し、第2折り曲げ部５５と第１折り曲げ部４９とを互いに略平行な位置関係となるように配置しても良い。また、電子部品３４の数が少ない場合には、第３実装部５４は不要である。

　第２基板４２は、一面側に、前記フレキシブル基板３５の先端部が接続される第２端子部５２を備えている。第２基板４２の幅寸法Ｗ４２は、第１基板４１の第１実装部４７の幅寸法Ｗ４７より幅広に設定されている。これは、第２基板４２が前記連結部４５の第２内視鏡用折り曲げ部４４に沿って折り曲げられて第１実装部４７上に配置されたとき、図２－図５に示すように第２基板４２が硬性パイプ８ｃの幅広な略中央部に配置されるためである。
　また、第２基板４２の長さ寸法は、この第２基板４２が硬性鏡２の撮像ユニット３０を構成する際に用いられる基板部であるため、フレキシブル基板３５の電気的な接続作業を考慮した上で最適な長さ寸法に設定してある。

　つまり、第２基板４２においては、第１基板４１の第１端子部５１を備える第１実装部４７に比べて幅寸法が広く、長さ寸法が長い領域に第２端子部５２を備えている。そして、第２端子部５２を構成する端子８１－９１は、連結部４５側から切断線４３Ｃ側に向かって、端子８１－８５を幅方向に配列した第１群５２Ａと、端子８６、８７、９０、９１を幅方向に配列した第２群５２Ｂと、端子８８、８９を幅方向に配列した第３群５２Ｂとに分けて形成される。この構成によれば、第２基板４２に形成される各端子間隔及び端子群間隔は、第１基板４１に形成されている各端子間隔及び群間隔に比べて大きく設定されている。この結果、各端子８１－９１に、信号線を接続する作業を第２基板４２においては第１基板４１より、より容易にすることが可能となる。したがって、第２の内視鏡の組立工数を低減して、低コスト化に貢献できる構成になっている。

　なお、組立性を容易にするため、各端子８１－９１の端子寸法、即ち端子幅或いは端子長さの少なくとも一方、または端子間距離、言い換えると第２基板４２の幅方向（図中矢印Ｗ方向）における第１群５２Ａの各端子８１－８５の間隔、第２群５２Ｂの各端子８６、８７、９０、９１間の間隔、或いは長さ方向（図中矢印Ｌ方向）における第１群５２Ａ、と第２群５２Ｂとの距離の少なくとも一方を大きく設定するようにしてもよい。

　また、上述した実施形態においては、端子部５１、５２の端子数を１１個としている。しかし、端子数は、１１個に限定されるものではなく、１１個以上、或いは１１個未満であってもよい。　
　また、第１基板４１から第２基板に延出する配線５７は、図６、図７に示すように切断部４６から連結部４５、第２基板４２に至る一面側及び他面側の両面に形成されている。そして、図８に示すように一面側に形成した配線５７と他面側に形成した配線５７とが、重なった位置関係とならないように隣り合う配線５７同士が距離Ｌだけ、それぞれ離間されている。

　ここで、基板４０を使用した、撮像ユニット３０、３０Ａについて説明する。　
　撮像ユニット３０、３０Ａを構成する際、図９に示すように基板４０上には撮像素子３３、各種電子部品３４が実装され、検査用基板部４３は切断されている。また、撮像素子３３、電子部品３４を実装した基板４０は、図１０に示すように第１折り曲げ部４９及び第２折り曲げ部５５を所定の状態に折り曲げてユニット部組８０として構成されている。

　このユニット部組８０においては、第１基板４１の第１実装部４７上に、第２実装部４８に実装された複数の電子部品３４、及び第３実装部５４に実装された複数の電子部品３４が積層された状態になっている。このユニット部組８０は、撮像ユニット３０、３０Ａの共通部品である。

　ユニット部組８０を用いて内視鏡１用の撮像ユニット３０Ａを構成する場合について説明する。　
　作業者は、切断部４６から図１１に示すように第２基板４２を切断して湾曲部付用ユニット部組８０Ａを形成する。このとき、前記図８で示したように第２基板４２の一面側及び他面側のそれぞれに形成した配線５７を、重ならない位置関係に設定したことによって、切断した際に配線５７の切断面同士が電気的に接触することが防止されている。

　第２基板４２を切断した後、作業者は、複数の信号線３７が挿通された信号ケーブル３６を湾曲部付用ユニット部組８０Ａの第１端子部５１に接続する。即ち、作業者は、被覆が除去されている各信号線３７の導線部３７ａを１つずつ各端子８１－９１に接続する。そして、各信号線３７の各端子８１－９１への接続が完了することによって、前記図４、図５で示されているような撮像ユニット３０Ａが構成される。

　撮像ユニット３０Ａにおいては、各端子８１－９１が撮像素子３３近傍に配置されているため、信号線３７が第１端子部５１に接続されているとき、電子部品３４を積層した状態の第１実装部４７の他面側に信号線３７が配置されるので、信号ケーブル３６の先端部３６ａをより撮像素子３３側に配置させて、硬質長の短縮化を図ることができる。また、切断部４６を第１基板４１側に設けることで、切断部４６で切断した際に撮像ユニット３０Ａの幅を小さくすることができる。

　次に、ユニット部組８０を用いて硬性鏡２用の撮像ユニット３０を構成する場合について説明する。　
　作業者は、フレキシブル基板３５をユニット部組８０の第２端子部５２に接続する。即ち、作業者は、図１２に示すようにフレキシブル基板３５と第２端子部５２とを対峙させ、位置合わせを行った後、半田、バンプ、又は異方性導電樹脂などにより一括して接合する。このことによって、フレキシブル基板３５の図示しない端子部と第２端子部５２の各端子８１－９１とを一度に電気的に接続することができる。

　作業者は、フレキシブル基板３５を第２基板４２の第２端子部５２に接続した後、第２基板４２の連結部４５を第２内視鏡用折り曲げ部４４に沿って折り曲げる。このように折り曲げることによって、フレキシブル基板３５が接続された第２基板４２は、電子部品３４を積層した状態の第１実装部４７上に積層配置されて、前記図２、図３で示されているような撮像ユニット３０が構成される。

　撮像ユニット３０においては、第２基板４２に設けた第２端子部５２の端子間隔、端子群間隔、或いは端子寸法の少なくとも１つを、第１基板４１の第１端子部５１の端子間隔、端子群間隔、或いは端子寸法より大きく設定し、且つ、第２の端子部５２の各端子８１－９１に複数の信号線３７を有する同軸ケーブル等の信号ケーブル３６を接続する代わりに、フレキシブル基板３５の端子部を接続している。

　なお、撮像ユニット３０においては、第１実装部４７の他面側に設けられている第１端子部５１の端子８１－９１は、封止樹脂、或いは絶縁テープの貼り付けなどによって絶縁封止されている。

　このように、第１端子部５１を設けた第１基板４１と、第２端子部５２を設けた第２基板４２とを備える基板４０を構成する。そして、湾曲部を有する内視鏡用の撮像ユニット３０Ａを構成する場合には基板４０から第２基板４２を切断した湾曲部付用ユニット部組８０Ａを使用し、湾曲部の無い内視鏡用の撮像ユニット３０を構成する場合には第２基板４２を切断することなくユニット部組８０を使用する。このことにより、湾曲部を有する内視鏡、及び湾曲部の無い内視鏡で使用される撮像ユニットに共通化した基板を使用することができる。

　そして、湾曲部付用ユニット部組８０Ａを使用して撮像ユニット３０を構成することによって、湾曲部を有する軟性内視鏡の硬質部長の短縮化を図ることができる。　
　また、ユニット部組８０にフレキシブル基板３５を接続することによって硬性鏡２の挿入部２１内に、同軸ケーブル等の高価な信号ケーブル３６を挿通させる代わりに、安価なフレキシブル基板３５を挿通することができる。したがって、硬性鏡の部品を安価なものにして、硬性鏡の価格低減に貢献できるようになる。

　さらに、第２基板４２に形成される各端子間隔及び端子群間隔を、第１基板４１に形成されている各端子間隔及び群間隔に比べて大きく設定したことにより、フレキシブル基板３５の端子部と各端子８１－９１との接続作業を、位置決めを行うことによって、素早く、確実に接続を行えるので、硬性鏡の組立コストの軽減を図ることができる。

　又、信号ケーブル３６が有する複数の信号線３７の被覆を剥いで、導線部３７ａを所定量露出させる作業が不要になることにより、作業時間を短縮して組立コストのさらなる軽減を図ることができる。これらのことにより、さらに、硬性鏡の価格低減に貢献できるようになる。

　なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

　本出願は、２００９年６月２５日に日本国に出願された特願２００９－１５１３００号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims

　撮像素子が電気的に接続される基板を具備し、
　前記基板に、第１の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第１の端子部、及び第２の内視鏡を構成する際に使用する複数の端子を含む第２の端子部を設けると共に、
　前記第２の端子部における端子寸法と端子間の間隔の少なくとも一方を、前記第１の端子部における端子寸法又は端子間隔の少なくとも一方よりも大きく設定したことを特徴とする撮像ユニット。
　撮像素子と、
　前記撮像素子が接続され、電気部品が実装される基板と、
　前記基板に設けられ、前記撮像素子または前記電子部品に対して電気的に接続される信号伝送部材を接続する複数の端子を含む端子部と、を備え、
　前記端子部は、前記信号伝送部材が選択的に接続される第１の端子部と第２の端子部とを備え、
　前記第２の端子部における端子寸法と端子間隔の少なくとも一方を、前記第１の端子部の端子寸法又は端子間隔よりも大きく設定して設けたことを特徴とする撮像ユニット。
　前記基板の前記第１の端子部と、前記第２端子部との間には切断部が設けられ、
　前記基板を、第１の内視鏡の撮像ユニットとして用いる際には前記切断部で前記第２の端子部を切り離し、前記信号伝送部材を前記第１の端子部に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像ユニット。
　前記基板の前記第１の端子部と、前記第２の端子部との間に折り曲げ部が設けられ、
　前記基板を、第２の内視鏡の撮像ユニットとして用いる際には前記折り曲げ部で折り曲げ、前記信号伝送部材を前記第２の端子部に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像ユニット。
　前記基板の前記第１の端子部と、前記第２の端子部との間に切断部及び折り曲げ部を含む連結部が設けられ、
　前記基板を、第１の内視鏡の撮像ユニットとして用いる際には前記切断部で前記第２の端子部を切り離し、前記第１の端子部に前記信号伝送部材を接続し、
　前記基板を、第２の内視鏡の撮像ユニットとして用いる際には前記折り曲げ部で折り曲げて、前記第２の端子部に前記信号伝送部材を接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像ユニット。
　前記基板は、
　前記撮像素子の撮像面に略平行な短辺、及び前記短辺に直交する長辺から形成される矩形形状で第１の端子部を有する第１内視鏡用基板部と、
　前記第１内視鏡用基板部と前記長辺を挟んで隣り合うように設けられた、第２の端子部を有する第２内視鏡用基板部とを含み、
　前記第１内視鏡用基板部と前記第２内視鏡用基板部とを、前記連結部によって連結されることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
　前記第１の内視鏡は、前記撮像ユニットが収められる挿入部の先端部近傍に湾曲部を備えた内視鏡であり、前記第２の内視鏡は、前記撮像ユニットが収められる挿入部の先端部近傍に湾曲部を持たず、前記挿入部の少なくとも前記先端部近傍が実質的に可撓性を有さない部材で構成された内視鏡であることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
　前記信号伝送部材は、前記基板が前記第１の内視鏡の撮像ユニットとして用いられる場合には、前記第１の端子部に接続される信号ケーブルであり、
　前記基板が前記第２の内視鏡の撮像ユニットとして用いられる場合には、前記第２の端子部に接続されるフレキシブル基板であることを特徴とする請求項７に記載の撮像ユニット。
　前記第２内視鏡用基板部の幅寸法は、前記第１内視鏡用基板部の第１端子部を備える第１実装部の幅寸法より幅が広いことを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニット。
　前記第２内視鏡用基板部の長さ寸法は、前記第１内視鏡用基板部の第１端子部を備える第１実装部の長さ寸法より長さが長いことを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニット。
　前記基板は、前記第１内視鏡用基板部から前記第２内視鏡用基板部に至る複数の配線を備え、
　前記切断部から前記折り曲げ部を介して第２内視鏡用基板部に至る配線は、前記第２内視鏡用基板部の一面側及び他面側に形成され、少なくとも前記切断部における断面において前記一面側に形成した配線と、前記他面側に形成した配線とは重ならない位置関係で設けられることを特徴とする請求項６に記載の撮像ユニット。