WO2019244290A1 - 内視鏡先端構造、および内視鏡 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an endoscope tip structure and an endoscope.
- an endoscope is inserted into a subject such as a patient by inserting an elongated flexible insertion portion having an imaging module provided at a distal end thereof. And transmits the image data to an external information processing device.
- the imaging module is inserted into a metal frame from the viewpoint of protection of the image sensor, and the inside of the frame is heat-curable to reduce the stress applied to the image sensor and reduce the effects of moisture.
- An adhesive made of resin or the like is injected (for example, see Patent Document 1).
- the adhesive After the imaging module is inserted into the frame, the adhesive is filled and cured. However, when the adhesive is cured, thermal expansion and thermal contraction occur, which may cause a displacement of the imaging module in the frame. In addition, when an adhesive having a low viscosity is used, there is a problem that the adhesive flows out.
- the present invention has been made in view of the above, and provides an endoscope distal end structure and an endoscope that prevent a displacement of an imaging module in a frame and suppress an outflow of an adhesive filling the inside.
- the purpose is to do.
- an endoscope tip structure forms an image of a subject with an optical unit, and photoelectrically converts the image of the subject formed by the optical unit with an image sensor.
- An imaging module that generates an image signal by transmitting the image signal by a cable, and a through hole that penetrates the optical unit in the optical axis direction, and the through hole is provided from an insertion port provided at a base end portion.
- a first adhesive for bonding at least a part of the inner peripheral surface near the insertion opening of the frame, a gap between the through-hole of the frame, and the imaging module inserted into the frame.
- a second adhesive for bonding the image pickup module and the frame.
- the distance between the through-hole at the position where the first adhesive is disposed and the resin sealing portion is the second distance. It is characterized by being longer than the distance of the gap between the through hole at the position where the adhesive is arranged and the resin sealing portion.
- the endoscope distal end structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the resin sealing portion has a tapered shape whose base end portion is reduced in diameter.
- the base end of the resin sealing portion is at the same position as or within the position of the base end of the frame.
- the endoscope distal end structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the insertion opening of the frame has a projection projecting in the center direction of the insertion opening.
- the endoscope tip structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the second adhesive has a lower hardness after curing than the first adhesive.
- the endoscope tip structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first adhesive has a higher viscosity before curing than the second adhesive.
- the first adhesive is an ultraviolet curable adhesive
- the second adhesive is a thermosetting adhesive. I do.
- the endoscope distal end structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, an opening for injecting the second adhesive is provided on a side surface of the frame parallel to the optical axis direction.
- an endoscope according to the present invention includes the endoscope tip structure according to any one of the above.
- the imaging module it is possible to prevent the imaging module from being displaced in the frame, and to suppress the outflow of the adhesive even when a low-viscosity adhesive is used to fill the frame.
- FIG. 1 is a (a) sectional view and (b) a rear view of an endoscope distal end structure according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view of a frame used in the endoscope distal end structure of FIG.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manufacturing the endoscope tip structure in FIG. 1.
- 4A and 4B are diagrams for explaining a method of manufacturing the endoscope distal end structure in FIG. 1, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view, and FIG. FIG. 5 is (a) a cross-sectional view and (b) a rear view of an endoscope tip structure according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a (a) sectional view and (b) a rear view of an endoscope distal end structure according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view of a frame used in the endoscope distal end structure of FIG
- FIG. 6 is (a) a cross-sectional view and (b) a rear view of the endoscope tip structure according to Modification 2 of Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 7 is a rear view of the endoscope distal end structure according to the third modification of the first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a (a) sectional view and (b) a rear view of the endoscope distal end structure according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a rear view of the endoscope distal end structure according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a perspective view of a frame according to Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 11 is a rear view of the endoscope distal end structure according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a perspective view of a frame according to a first modification of the third embodiment of the present invention.
- an endoscope distal end structure will be described as a mode for carrying out the present invention (hereinafter, referred to as “embodiment”). Further, the present invention is not limited by the embodiment. Furthermore, the drawings referred to in the following description merely schematically show the shapes, sizes, and positional relationships to the extent that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited to only the shapes, sizes, and positional relationships illustrated in each drawing. Furthermore, the drawings include portions having different dimensions and ratios between the drawings.
- FIG. 1 is (a) a sectional view parallel to the optical axis direction and (b) a rear view of an endoscope distal end structure 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view of a frame used for the endoscope distal end structure of FIG.
- the endoscope distal end structure 100 includes the imaging module 20, the frame 30, a first adhesive 41, and a second adhesive.
- the imaging module 20 is connected to an optical unit 10 that forms an image of a subject, an imaging device 11 that photoelectrically converts a subject image formed by the optical unit 10 to generate an image signal, and a back surface of the imaging device 11. It comprises a substrate 13, a collective cable 14 in which a plurality of signal cables 15 connected to the substrate 13 are bundled, and a resin sealing portion 17.
- the optical unit 10 has a plurality of objective lenses 10a, 10b, and 10c, and a lens holder 10d that holds the cover glass 12.
- the image sensor 11 is composed of a CCD or a CMOS, and the light receiving portion of the image sensor 11 is covered with and adhered to the cover glass 12.
- the image sensor 11 is held by a lens holder 10d with a cover glass 12 adhered to the image sensor 11 therebetween.
- the substrate 13 is electrically and mechanically connected to a connection terminal (not shown) formed on the back side of the image sensor 11.
- Core wires 16 of a plurality of signal cables 15 that supply power to the image sensor 11 or input or output signals to the image sensor 11 are connected to the substrate 13.
- the resin sealing portion 17 seals from the base end of the side surface of the optical unit 10 to the end of the collective cable 14 from which the signal cable 15 is drawn out.
- the resin sealing portion 17 protects the image sensor 11, the connection between the image sensor 11 and the cover glass 12, the connection between the image sensor 11 and the substrate 13, and the connection between the substrate and the signal cable 15.
- the resin sealing portion 17 has a quadrangular pyramid shape on the base end side, that is, a tapered shape in which the diameter of the base end is reduced.
- a collective cable extends from the vertex of the square pyramid at the base end of the resin sealing portion 17.
- the frame 30 has a through-hole 31 penetrating in the optical axis direction of the optical unit 10, and the imaging module 20 is inserted into the through-hole 31 from the insertion port 32 at the base end, and holds the imaging module 20.
- An observation window 33 into which the optical unit 10 is fitted is provided at the tip of the frame 30.
- the first adhesive 41 adheres the outer periphery of the base end side of the sealing resin portion 17 to the inner peripheral surface of the insertion opening 32 of the frame 30. As shown in FIG. 1B, the first adhesive 41 bonds the upper surface and the lower surface of the tapered surface 17 a of the sealing resin portion 17 to the inner peripheral surface of the insertion port 32 of the frame 30. .
- the first adhesive 41 is preferably provided symmetrically on the upper surface and the lower surface of the tapered surface 17a, or on the right surface and the left surface, from the viewpoint of preventing the displacement of the imaging module 20.
- the effect of preventing displacement can be achieved even with one fixed adhesive. It is preferable to use an ultraviolet curable adhesive from the viewpoint of curing the first adhesive 41 immediately and temporarily fixing the inner peripheral surface of the frame 30 and the resin sealing portion 17.
- the first adhesive 41 is supplied to the gap between the sealing resin portion 17 and the frame 30 in order to bond the sealing resin portion 17 to the inner peripheral surface of the frame 30. It is preferable that the viscosity (before curing) is high from the viewpoint of preventing dripping of the agent 41.
- the second adhesive 42 is filled in the gap between the through hole 31 of the frame 30 and the imaging module 20 inserted into the frame 30 to bond the frame 30 and the imaging module 20 together.
- the second adhesive 42 is filled into the through hole 31 from the insertion opening 32 of the frame 30.
- the second adhesive 42 is filled from the right and / or left of the insertion port 32. . It is preferable to use a thermosetting adhesive as the second adhesive 42.
- the second adhesive 42 preferably has a low viscosity (before curing) from the viewpoint of easy filling into the frame 30. It is preferable that the viscosity of the second adhesive 42 before curing is lower than that of the first adhesive 41.
- the first adhesive 41 has a high hardness from the viewpoint of the strength and positional accuracy of temporary bonding between the sealing resin portion 17 and the inner peripheral surface of the frame 30.
- the second adhesive 42 preferably has a small hardness after curing from the viewpoint of preventing the destruction of the imaging element 11 when a stress is applied to the endoscope distal end structure 100.
- the hardness after curing is preferably smaller than the hardness of the first adhesive 41 after curing.
- FIG. 3 and 4 are views for explaining a method of manufacturing the endoscope distal end structure 100 of FIG. 1, and FIG. 4A is a sectional view and FIG. 4B is a rear view.
- the imaging module 20 is inserted through the insertion hole 32 into the through hole 31 of the frame 30.
- the optical unit 10 is aligned in the direction orthogonal to the optical axis direction, and the distal end surface of the optical unit 10 is aligned with the distal end surface of the frame 30 so that the optical axis direction is positioned.
- the first adhesive 41 is supplied to the tapered surface 17 a of the sealing resin portion 17, cured, and the frame 30 and the imaging module 20 are temporarily fixed.
- the second adhesive 42 is supplied into the frame 30 from the insertion opening 32 and cured, thereby manufacturing the endoscope distal end structure 100 without displacement between the frame 30 and the imaging module 20. be able to.
- the first adhesive 41 can suppress the outflow of the second adhesive 42 filling the frame 30. Furthermore, since the first adhesive 41 is arranged on the tapered surface 17 a of the resin sealing portion 17, the first adhesive 41 and the resin sealing portion 17 are prevented from flowing out while preventing the first adhesive 41 from flowing out. The connection strength can be improved by increasing the connection area of the tapered surface 17a.
- the endoscope distal end structure 100 that holds the imaging module 20 in a state where the imaging module 20 is inserted into the through hole 31 of the frame 30 has been described.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- the tapered surface 17a is formed on the base end side of the resin sealing portion 17.
- the tapered surface 17a is not necessarily formed from the viewpoint of preventing the imaging module 20 from being displaced.
- the tapered surface 17a functions as a reservoir for the first adhesive 41, and serves to improve the connection strength by increasing the connection area and to prevent the first adhesive 41 from leaking out.
- the structure having the above function is not limited to the tapered surface 17a.
- the distance R1 between the position where the first adhesive 41 is arranged that is, the gap from the inner peripheral surface of the through hole 31 on the base end side of the frame 30 to the end of the resin sealing portion 17, the second adhesion If it has a structure longer than the distance R2 from the inner peripheral surface of the through hole 31 at the position where the agent 42 is disposed to the resin sealing portion 17, the base end side through hole 31 and the resin sealing portion
- the gap between the first adhesive 41 and the first adhesive 41 serves as a reservoir for the first adhesive 41, thereby improving the connection strength and preventing the first adhesive 41 from leaking.
- FIG. 5 is a (a) cross-sectional view and (b) a rear view of the endoscope tip structure 100A according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
- resin sealing portion 17A has a step 17b at the base end instead of tapered surface 17a.
- the step portion 17b is formed in the vertical and horizontal directions, but the step portion may be formed only in the vertical direction where the first adhesive 41 is arranged or only in the horizontal direction.
- FIG. 6 is (a) a sectional view and (b) a rear view of an endoscope tip structure 100B according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
- a step portion 35 is formed in the insertion opening 32 of the frame 30B.
- the tapered surface 17a is formed at the base end of the resin sealing portion 17.
- the connection strength can be improved by providing the step portion 35 on the frame 30B. Further, leakage of the first adhesive 41 can be prevented.
- FIG. 7 is a rear view of the endoscope distal end structure according to the third modification of the first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a (a) sectional view and (b) a rear view of the endoscope distal end structure according to the second embodiment of the present invention.
- the insertion port 32 of the frame 30E has a convex portion 36 protruding toward the center of the insertion port 32.
- FIG. 9 is a rear view of an endoscope tip structure 100F according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a perspective view of a frame 30G according to Embodiment 3 of the present invention.
- FIG. 11 is a rear view of the endoscope distal end structure 100G according to the third embodiment of the present invention.
- the frame 30G has an opening 37 for injecting the second adhesive 42 on a side surface parallel to the optical axis direction.
- the first adhesive 41 adheres the entire outer periphery of the base end side of the sealing resin portion 17 to the inner peripheral surface of the insertion port 32 of the frame 30G.
- the gap between the frame 30 ⁇ / b> G on the side of the insertion port 32 and the resin sealing portion 17 is bonded over the entire periphery with the first adhesive 41, the gap from the insertion port 32 of the second adhesive 42. Outflow can be more reliably prevented.
- one opening 37 is provided in the frame 30G.
- the present invention is not limited to this, and two openings 37H may be provided as shown in FIG.
- FIG. 12 is a perspective view of a frame 30H according to a first modification of the third embodiment of the present invention. By providing two openings 37H, the second adhesive 42 can be easily filled.
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Abstract
枠体内の撮像モジュールの位置ずれを防止するとともに、内部に充填する接着剤の流出を抑制する内視鏡先端構造および内視鏡を提供する。本発明の内視鏡先端構造は、光学ユニットが結像した被写体像を撮像素子により光電変換することによって画像信号を生成し、前記画像信号をケーブルにより送信する撮像モジュールと、前記光学ユニットの光軸方向に貫通する貫通孔を有し、基端部に設けられている挿入口から前記貫通孔に前記撮像モジュールを挿通した状態で保持する枠体と、少なくとも前記光学ユニットの側面部の基端側から前記ケーブルの接続部までを封止する樹脂封止部の基端側の外周の少なくとも一部と、前記枠体の挿入口近傍の内周面の少なくとも一部とを接着する第1の接着剤と、前記枠体の貫通孔と、前記貫通孔に挿通されている撮像モジュールとの隙間に充填されて、前記枠体と前記撮像モジュールとを接着する第2の接着剤と、を備えることを特徴とする。
Description
本発明は、内視鏡先端構造、および内視鏡に関する。
従来、内視鏡は、先端に撮像モジュールが設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を患者等の被検体内に挿入することによって、先端部に配置された撮像モジュールにより被検体内の画像データを取得し、外部の情報処理装置に画像データを送信する。撮像モジュールは、撮像素子の保護の観点から、金属製の枠体に挿入され、枠体の内部には、撮像素子に加わる応力の軽減や、水分等による影響を緩和するために、熱硬化性樹脂等からなる接着剤が注入されている(例えば、特許文献1等参照)。
枠体内に撮像モジュールを挿入した後、接着剤を充填し硬化させるが、接着剤の硬化時に熱膨張、熱収縮が生じるため、枠体内の撮像モジュールの位置ずれが生じるおそれがあった。また、粘度が低い接着剤を使用する場合、接着剤の流出が生じるという問題も有していた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、枠体内の撮像モジュールの位置ずれを防止するとともに、内部に充填する接着剤の流出を抑制する内視鏡先端構造および内視鏡を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡先端構造は、被写体を光学ユニットにより結像し、前記光学ユニットが結像した被写体像を撮像素子により光電変換することによって画像信号を生成し、前記画像信号をケーブルにより送信する撮像モジュールと、前記光学ユニットの光軸方向に貫通する貫通孔を有し、基端部に設けられている挿入口から前記貫通孔に前記撮像モジュールを挿通した状態で保持する枠体と、少なくとも前記光学ユニットの側面部の基端側から前記ケーブルの接続部までを封止する樹脂封止部の基端側の外周の少なくとも一部と、前記枠体の挿入口近傍の内周面の少なくとも一部とを接着する第1の接着剤と、前記枠体の貫通孔と、前記枠体内に挿通されている撮像モジュールとの隙間に充填されて、前記枠体と前記撮像モジュールとを接着する第2の接着剤と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記第1の接着剤の配置されている位置の前記貫通孔と前記樹脂封止部までの隙間の距離は、前記第2の接着剤の配置されている位置の前記貫通孔と前記樹脂封止部までの隙間の距離よりも長いことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記樹脂封止部は、基端部が縮径するテーパ形状であることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記樹脂封止部の基端は、前記枠体の基端の位置と同じ位置またはそれ以内であることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記枠体の挿入口に、挿入口の中心方向に突出する凸部を有することを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記第2の接着剤は、前記第1の接着剤よりも硬化後の硬度が小さいことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記第1の接着剤は、前記第2の接着剤よりも硬化前の粘度が高いことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記第1の接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、前記第2の接着剤は熱硬化型接着剤であることを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記枠体の光軸方向と平行な側面に、前記第2の接着剤を注入する開口部を有することを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡は、上記のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、枠体内の撮像モジュールの位置ずれを防止でき、枠体内に充填する接着剤として粘度が低いものを使用した場合であっても、接着剤の流出を抑制することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)として、内視鏡先端構造について説明する。また、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。さらに、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は、各図で例示された形状、大きさおよび位置関係のみに限定されるものではない。さらにまた、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡先端構造100の(a)光軸方向と平行な断面図、(b)背面図である。図2は、図1の内視鏡先端構造に使用する枠体の斜視図である。内視鏡先端構造100は、撮像モジュール20と、枠体30と、第1の接着剤41と、第2の接着剤42と、を備える。
図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡先端構造100の(a)光軸方向と平行な断面図、(b)背面図である。図2は、図1の内視鏡先端構造に使用する枠体の斜視図である。内視鏡先端構造100は、撮像モジュール20と、枠体30と、第1の接着剤41と、第2の接着剤42と、を備える。
撮像モジュール20は、被写体を結像する光学ユニット10と、光学ユニット10が結像した被写体像を光電変換して、画像信号を生成する撮像素子11と、撮像素子11の裏面に接続されている基板13と、基板13に接続されている信号ケーブル15を複数本束ねた集合ケーブル14と、樹脂封止部17と、を備える。
光学ユニット10は、複数の対物レンズ10a、10b、および10cと、カバーガラス12を保持するレンズホルダ10dを有する。
撮像素子11は、CCDまたはCMOSなどから構成され、撮像素子11の受光部は、カバーガラス12により覆われて接着されている。撮像素子11は、撮像素子11に接着されたカバーガラス12を隔ててレンズホルダ10dで保持されている。
基板13は、撮像素子11の裏面側に形成されている図示しない接続端子に電気的および機械的に接続されている。基板13上には、撮像素子11に電源を供給、あるいは撮像素子11へ信号を入力または出力する複数の信号ケーブル15の芯線16が接続されている。
樹脂封止部17は、光学ユニット10の側面部の基端側から、信号ケーブル15が引き出されている集合ケーブル14の端部まで封止する。樹脂封止部17は、撮像素子11、および撮像素子11とカバーガラス12との接続部、撮像素子11と基板13との接続部、基板と信号ケーブル15との接続部を保護する。樹脂封止部17は、基端部側が四角錐状、すなわち基端部が縮径するテーパ形状をなしている。樹脂封止部17の基端部の四角錘の頂点から集合ケーブルが延出している。
枠体30は、光学ユニット10の光軸方向に貫通する貫通孔31を有し、基端部の挿入口32から撮像モジュール20を貫通孔31に挿通して、撮像モジュール20を保持する。枠体30の先端部には、光学ユニット10を嵌合する観察窓33が設けられている。撮像モジュール20を枠体30に挿入した際、樹脂封止部17の基端は、枠体30の基端、すなわち、挿入口32の位置と同じ位置またはそれ以内に樹脂封止部17の基端部は形成されている。
第1の接着剤41は、封止樹脂部17の基端側の外周と、枠体30の挿入口32の内周面とを接着する。図1(b)に示すように、第1の接着剤41は、封止樹脂部17のテーパ面17aの上面および下面と、枠体30の挿入口32の内周面とを接着している。第1の接着剤41は、テーパ面17aの上面および下面、または右面および左面等、対称に設けることが撮像モジュール20の位置ずれ防止の観点で好ましいが、封止樹脂部17の基端側の外周の一部と、枠体30の挿入口32の内周面の一部とを接着するという目的で配置されていれば、1ケ所の接着固定でも位置ずれ防止の効果を奏する。第1の接着剤41は、即時に硬化して、枠体30の内周面と樹脂封止部17とを仮固定する観点から、紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。
第1の接着剤41は、封止樹脂部17と枠体30の内周面とを接着するために、封止樹脂部17と枠体30との隙間に供給されるが、第1の接着剤41の液だれを防止する観点から粘度(硬化前)が高いことが好ましい。
第2の接着剤42は、枠体30の貫通孔31と、枠体30内に挿通されている撮像モジュール20との隙間に充填されて、枠体30と撮像モジュール20とを接着する。第2の接着剤42は、枠体30の挿入口32から貫通孔31内に充填される。本実施の形態1では、挿入口32の上側と下側は、第1の接着剤41で塞がれているため、挿入口32の右側および/または左側から第2の接着剤42を充填する。第2の接着剤42は、熱硬化型接着剤を用いることが好ましい。
第2の接着剤42は、枠体30内への充填のしやすさ等の観点から、粘度(硬化前)が低いことが好ましい。第2の接着剤42の硬化前の粘度は、第1の接着剤41よりも低いことが好ましい。
また、第1の接着剤41は、封止樹脂部17と枠体30の内周面との仮接着の強度および位置精度の観点から、硬度が大きいことが好ましい。第2の接着剤42は、内視鏡先端構造100に応力が加わった際に、撮像素子11の破壊を防止する観点から、硬化後の硬度が小さいことが好ましく、第2の接着剤42の硬化後の硬度は、第1の接着剤41の硬化後の硬度よりも小さいことが好ましい。
次に図を参照して、本発明の実施の形態1に係る内視鏡先端構造100の製造方法について説明する。図3および図4は、図1の内視鏡先端構造100の製造方法を説明する図であり、図4は、(a)断面図、(b)背面図である。
図3に示すように、枠体30の貫通孔31に挿入口32から撮像モジュール20を挿通する。光学ユニット10を観察窓33に挿通することによって光軸方向と直交する方向の位置合わせをし、光学ユニット10の先端面と枠体30の先端面とを位置合わせして光軸方向が位置決めされる。位置決め後、図4に示すように、封止樹脂部17のテーパ面17aに第1の接着剤41を供給し、硬化させて、枠体30と撮像モジュール20とを仮固定する。仮固定後、第2の接着剤42を挿入口32から枠体30内に供給し、硬化させることにより、枠体30と撮像モジュール20の位置ずれのない、内視鏡先端構造100を製造することができる。
実施の形態1では、第1の接着剤41で枠体30の挿入口32の内周面と樹脂封止部17とを接着固定するため、第2の接着剤42の硬化に伴う熱膨張、熱収縮の際にも撮像モジュール20の位置ずれを防止することができる。また、第1の接着剤41により、枠体30内に充填する第2の接着剤42の流出を抑制することができる。さらに、第1の接着剤41を、樹脂封止部17のテーパ面17aに配置するため、第1の接着剤41の流れだしを防ぎながら、第1の接着剤41と樹脂封止部17のテーパ面17aの接続面積の増加による接続強度を向上することができる。
実施の形態1では、枠体30の貫通孔31に撮像モジュール20を挿通した状態で保持する内視鏡先端構造100について説明したが、枠体で撮像モジュール以外の内視鏡の内蔵物(例えば鉗子チャンネル、ライトガイド等)を保持する場合にも、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
なお、実施の形態1では、樹脂封止部17の基端側にテーパ面17aを形成しているが、撮像モジュール20の位置ずれ防止の観点では、必ずしもテーパ面17aを形成する必要はない。テーパ面17aは第1の接着剤41の溜まり部として機能し、接続面積の増加による接続強度の向上、および第1の接着剤41の漏れ出し防止に役立つため、テーパ面17aを形成することが好ましい。また、上記機能を有する構造であれば、テーパ面17aに限定されるものではない。例えば、第1の接着剤41が配置されている位置、すなわち枠体30の基端側の貫通孔31の内周面から樹脂封止部17端部までの隙間の距離R1、第2の接着剤42が配置されている位置の貫通孔31の内周面から樹脂封止部17までの距離R2よりも長くなる構造を有していれば、基端側の貫通孔31と樹脂封止部17との間の隙間が第1の接着剤41の溜まり部となり、接続強度の向上、および第1の接着剤41の漏れ出し防止を図ることができる。
図5は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る内視鏡先端構造100Aの(a)断面図、(b)背面図である。実施の形態1の変形例1に係る内視鏡先端構造100Aでは、樹脂封止部17Aは、基端部にテーパ面17aに換えて段差部17bを有する。変形例1では、段差部17bは、上下左右にわたり形成されているが、第1の接着剤41を配置する上下方向のみ、または左右方向のみに段差部を形成してもよい。
また、段差は、樹脂封止部ではなく、枠体に形成してもよい。図6は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る内視鏡先端構造100Bの(a)断面図、(b)背面図である。実施の形態1の変形例2に係る内視鏡先端構造100Bでは、枠体30Bの挿入口32に段差部35が形成されている。変形例2では、樹脂封止部17の基端部にテーパ面17aが形成されているが、テーパ面17aが形成されないものでも枠体30Bに段差部35を設けることにより、接続強度の向上、および第1の接着剤41の漏れ出し防止を図ることができる。
さらに、変形例2では、段差部35は、挿入口32の全周にわたり形成されているが、図7に示すように、枠体30Dの挿入口32に、第1の接着剤41を配置する上下方向のみに段差部35Dを形成してもよい。図7は、本発明の実施の形態1の変形例3に係る内視鏡先端構造の背面図である。
(実施の形態2)
実施の形態2では、内視鏡先端構造100Eは枠体30Eの挿入口32に凸部36を有している。図8は、本発明の実施の形態2に係る内視鏡先端構造の(a)断面図、(b)背面図である。
実施の形態2では、内視鏡先端構造100Eは枠体30Eの挿入口32に凸部36を有している。図8は、本発明の実施の形態2に係る内視鏡先端構造の(a)断面図、(b)背面図である。
内視鏡先端構造100Eでは、枠体30Eの挿入口32に、挿入口32の中心方向に突出する凸部36を有している。挿入口32に凸部36を形成することにより、第1の接着剤41の流れ出しを低減することができる。
実施の形態2では、凸部36を挿入口32の全周に設けているが、図9に示すように、第1の接着剤41を配置する上下方向のみに凸部36Fを形成してもよい。図9は、本発明の実施の形態2の変形例1に係る内視鏡先端構造100Fの背面図である。
(実施の形態3)
実施の形態3では、枠体30Gの側面に、第2の接着剤42を注入する開口37を有している。図10は、本発明の実施の形態3に係る枠体30Gの斜視図である。図11は、本発明の実施の形態3の内視鏡先端構造100Gの背面図である。
実施の形態3では、枠体30Gの側面に、第2の接着剤42を注入する開口37を有している。図10は、本発明の実施の形態3に係る枠体30Gの斜視図である。図11は、本発明の実施の形態3の内視鏡先端構造100Gの背面図である。
内視鏡先端構造100Gにおいて、枠体30Gは、光軸方向と平行な側面に、第2の接着剤42を注入する開口37を有している。また、第1の接着剤41は、図11に示すように、封止樹脂部17の基端側の外周と、枠体30Gの挿入口32の内周面とを全周にわたって接着する。実施の形態3では、挿入口32側の枠体30Gと樹脂封止部17との隙間を、第1の接着剤41で全周にわたって接着するため、第2の接着剤42の挿入口32からの流出をより確実に防止することができる。
実施の形態3では、枠体30Gに1つの開口37が設けられているが、これに限定するものではなく、図12に示すように、2つの開口37Hを設けてもよい。図12は、本発明の実施の形態3の変形例1に係る枠体30Hの斜視図である。開口37Hを2つ設けることにより、第2の接着剤42の充填を容易に行うことができる。
10 光学ユニット
10a、10b、10c 対物レンズ
10d レンズホルダ
11 撮像素子
12 カバーガラス
13 基板
14 集合ケーブル
15 信号ケーブル
16 芯線
17、17A 樹脂封止部
17a テーパ面
17b 段差部
20、20A 撮像モジュール
30、30B、30D、30E、30F、30G、30H 枠体
31 貫通孔
32 挿入口
33 観察窓
35、35D 段差部
36、36F 凸部
37、37H 開口
100、100A、100B、100D、100E、100F、100G、100H 内視鏡先端構造
10a、10b、10c 対物レンズ
10d レンズホルダ
11 撮像素子
12 カバーガラス
13 基板
14 集合ケーブル
15 信号ケーブル
16 芯線
17、17A 樹脂封止部
17a テーパ面
17b 段差部
20、20A 撮像モジュール
30、30B、30D、30E、30F、30G、30H 枠体
31 貫通孔
32 挿入口
33 観察窓
35、35D 段差部
36、36F 凸部
37、37H 開口
100、100A、100B、100D、100E、100F、100G、100H 内視鏡先端構造
Claims (10)
- 被写体を光学ユニットにより結像し、前記光学ユニットが結像した被写体像を撮像素子により光電変換することで画像信号を生成し、前記画像信号をケーブルにより送信する撮像モジュールと、
前記光学ユニットの光軸方向に貫通する貫通孔を有し、基端部に設けられている挿入口から前記貫通孔に前記撮像モジュールを挿通した状態で保持する枠体と、
少なくとも前記光学ユニットの側面部の基端側から前記ケーブルの接続部までを封止する樹脂封止部の基端側の外周の少なくとも一部と、前記枠体の挿入口近傍の内周面の少なくとも一部とを接着する第1の接着剤と、
前記枠体の貫通孔の内周面と、前記貫通孔に挿通されている撮像モジュールとの隙間に充填されて、前記枠体と前記撮像モジュールとを接着する第2の接着剤と、
を備えることを特徴とする内視鏡先端構造。 - 前記第1の接着剤の配置されている位置の前記貫通孔と前記樹脂封止部までの隙間の距離は、前記第2の接着剤の配置されている位置の前記貫通孔と前記樹脂封止部までの隙間の距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡先端構造。
- 前記樹脂封止部は、基端部が縮径するテーパ形状であることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡先端構造。
- 前記樹脂封止部の基端は、前記枠体の基端の位置と同じ位置またはそれ以内であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 前記枠体の挿入口に、挿入口の中心方向に突出する凸部を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 前記第2の接着剤は、前記第1の接着剤よりも硬化後の硬度が小さいことを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 前記第1の接着剤は、前記第2の接着剤よりも硬化前の粘度が高いことを特徴とする請求項1~6のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 前記第1の接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、前記第2の接着剤は熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 前記枠体の光軸方向と平行な側面に、前記第2の接着剤を注入する開口部を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
- 請求項1~9のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造を備えたことを特徴とする内視鏡。
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