WO2020021637A1 - 内視鏡先端構造、および内視鏡 - Google Patents

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endoscope
hole
imaging module
frame
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若林　徹
七生 佐竹
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オリンパス株式会社
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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 provided with an imaging module at a distal end thereof, so that the imaging module disposed at the distal end portion allows the endoscope to be inserted into the subject. 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 inside the frame, the stress applied to the image sensor is reduced, and the influence of moisture or the like is reduced, and the position of the image sensor is reduced.
  • an adhesive made of a thermosetting resin or the like is injected (for example, see Patent Document 1).
  • the adhesive is filled and cured after the imaging module is assembled.However, when the adhesive is cured, the base material and the adhesive are thermally expanded and contracted. There is a possibility that the position of the imaging module is shifted. Further, 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 an object of the present invention is to provide an endoscope distal end structure and an endoscope capable of assembling an imaging module with precise positional accuracy in a frame.
  • an endoscope tip structure forms an object with an optical unit and photoelectrically converts the object image formed by the optical unit with an image sensor.
  • An image pickup module that generates an image signal and transmits the image signal by a cable, a through hole that penetrates in the optical axis direction of the optical unit, and a part of a side surface is opened, and protrudes from a surface of the through hole.
  • a frame that has a convex portion and holds the imaging module in a state where the imaging module is inserted through the insertion hole provided in the base end portion, and the cable from at least the base end side of the side portion of the optical unit;
  • Shooting Is filled in the gap between the modules, characterized in that it comprises a second adhesive for bonding the frame body and said imaging module.
  • the convex portion is formed at an opening of the through hole.
  • the endoscope distal end structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the two convex portions are formed to face each other.
  • 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.
  • an endoscope according to the present invention includes the endoscope tip structure according to any one of the above.
  • the imaging module since the displacement of the imaging module in the frame can be prevented, the imaging module can be assembled in the frame with precise positional accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an endoscope distal end structure used in the endoscope system of FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the imaging module used in the endoscope distal end structure of FIG.
  • FIG. 4 is (a) a top view and (b) a cross-sectional view of the endoscope distal end structure of FIG. 2.
  • 5A is a top view
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line XX
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line YY of the endoscope tip structure according to Modification Example 1 of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a top view
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line XX
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line YY of the endoscope tip structure according to Modification
  • FIG. 6 is (a) a top view and (b) a cross-sectional view taken along line XX of an endoscope distal end structure according to a second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is (a) a top view and (b) a cross-sectional view taken along line XX of an endoscope distal end structure according to a third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is (a) a top view and (b) a cross-sectional view taken along line XX of an endoscope distal end structure according to Modification 4 of the embodiment of the present invention.
  • an endoscope system including an endoscope distal end structure will be described. Further, the present invention is not limited by the embodiment. Furthermore, the drawings referred to in the following description merely schematically show 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 only to the shapes, sizes, and positional relationships illustrated in each drawing. Furthermore, the drawings include portions having different dimensions and ratios.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an entire configuration of the endoscope system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • an endoscope system 1 includes an endoscope 2 which is introduced into a subject and generates an image signal in the subject by imaging the inside of the subject.
  • An information processing device 3 that performs predetermined image processing on an image signal captured by the endoscope 2 and controls each unit of the endoscope system 1; a light source device 4 that generates illumination light of the endoscope 2;
  • a display device 5 that displays an image of the image signal after the image processing by the processing device 3.
  • the endoscope 2 includes an insertion section 6 to be inserted into the subject, an operation section 7 on the base end side of the insertion section 6 which is gripped by an operator, and a flexible universal extending from the operation section 7.
  • Code 8
  • the insertion section 6 is realized using a light guide made of an illumination fiber, an electric cable, an optical fiber, or the like.
  • the insertion portion 6 has a distal end portion 6a containing an imaging device described later, a bendable bending portion 6b constituted by a plurality of bending pieces, and flexibility provided at a base end side of the bending portion 6b.
  • the distal end portion 6a includes an illumination unit that illuminates the inside of the subject via an illumination lens, an observation unit that captures an image of the inside of the subject, an opening that communicates with the channel for the treatment tool, and a nozzle for air / water supply (not shown). ) Is provided.
  • the operation section 7 includes a bending knob 7a for bending the bending section 6b in the up-down direction and the left-right direction, a treatment tool insertion section 7b into which a treatment tool such as a biological forceps or a laser scalpel is inserted into a body cavity of the subject, and an information processing apparatus. 3, a plurality of switches 7c for operating peripheral devices such as a light source device 4, an air supply device, a water supply device, and a gas supply device.
  • the treatment tool inserted from the treatment tool insertion portion 7b is exposed through an opening at the distal end of the insertion portion 6 through a treatment tool channel provided inside.
  • the universal cord 8 is configured using a light guide, a cable, and the like made of an illumination fiber.
  • the universal cord 8 is branched at the base end, and one branched end is a connector 8a, and the other base end is a connector 8b.
  • the connector 8a is detachable from the connector of the information processing device 3.
  • the connector 8b is detachable from the light source device 4.
  • the universal cord 8 propagates the illumination light emitted from the light source device 4 to the distal end portion 6a via the connector 8b and the light guide including the illumination fiber.
  • the universal code 8 transmits an image signal captured by an imaging device described later to the information processing device 3 via a cable and a connector 8a.
  • the information processing device 3 performs predetermined image processing on the image signal output from the connector 8a and controls the entire endoscope system 1.
  • the light source device 4 is configured using a light source that emits light, a condenser lens, and the like.
  • the light source device 4 emits light from the light source under the control of the information processing device 3 and is a subject to the endoscope 2 connected via a light guide composed of an illumination fiber of the connector 8b and the universal cord 8. It is supplied as illumination light for the inside of the subject.
  • the display device 5 is configured using a display using liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).
  • the display device 5 displays various types of information including an image on which predetermined information processing has been performed by the information processing device 3 via the video cable 5a. Thereby, the operator can observe the image (in-vivo image) displayed on the display device 5 and operate the endoscope 2 to observe a desired position in the subject and determine a symptom.
  • FIG. 2 is a perspective view of the endoscope distal end structure 100 used in the endoscope system 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the imaging module 20 used in the endoscope distal end structure 100 of FIG.
  • FIG. 4A is a top view of the endoscope distal end structure 100 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 5C is a sectional view taken along line YY in FIG.
  • the endoscope distal end structure 100 forms an image of a subject by the optical unit 10, generates an image signal by photoelectrically converting the image of the subject formed by the optical unit 10 by the imaging device 11, and converts the image signal into a signal cable 14.
  • a through-hole 36 that penetrates in the optical axis direction of the optical unit 10 and has a part of the side surface opened, and a convex portion 37 that protrudes from the surface of the through-hole 36.
  • a frame 30 for holding the imaging module 20 inserted through the through-hole 36 from the provided insertion opening 36c (not shown in FIG. 2; described in FIG. 6), and at least a base end side of the side surface of the optical unit 10.
  • the imaging module 20 is connected to the optical unit 10 that forms an image of the subject, the imaging device 11 that photoelectrically converts the subject image formed by the optical unit 10 to generate an image signal, and the back surface of the imaging device 11.
  • the circuit board includes a board, a collective cable in which a plurality of signal cables connected to the board are bundled, and a resin sealing portion.
  • the optical unit 10 has a plurality of objective lenses (not shown) and a lens holder for holding a cover glass.
  • 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 a cover glass and adhered.
  • the imaging device 11 is held by a lens holder of the optical unit 10 with a cover glass adhered to the imaging device 11 interposed therebetween.
  • the substrate 12 is electrically and mechanically connected to a connection terminal (not shown) formed on the back surface side of the image sensor 11.
  • Core wires 15 of a plurality of signal cables 14 that supply power to the image sensor 11 or input or output signals to the image sensor 11 are connected to the substrate 12.
  • the resin sealing portion 16 seals from the base end of the side surface of the optical unit 10 to the end of the collective cable 13 from which the signal cable 14 is drawn out.
  • the resin sealing portion 16 protects the imaging element 11, the connection between the imaging element 11 and the cover glass, the connection between the imaging element 11 and the substrate 12, and the connection between the substrate 12 and the signal cable 14.
  • the frame body 30 includes a distal end frame portion 31 and a proximal end frame portion 32, and the proximal end frame portion 32 covered with the covering tube is formed to have a smaller diameter than the distal end frame portion 31.
  • the frame body 30 has through holes 36, 38, and 39, and the imaging module 20, the light guide 40, and the channel tube 50 such as a treatment tool are inserted into the through holes 36, 38, and 39, respectively.
  • a channel tube 50 such as a treatment tool, and the light guide 40 are held and fixed.
  • An observation window 33, an illumination window 34, and a treatment tool port 35 are provided on the distal end surface of the frame.
  • the through hole 36 is provided so as to penetrate in the optical axis direction from the distal end frame portion 31 to the proximal end frame portion 32, and the through hole 36 a in the distal end frame portion 31 has a diameter substantially the same as the outer diameter of the optical unit 10.
  • the through hole 36 b formed in a cylindrical shape and in the base frame 32 has a rectangular shape larger than the shape of the resin sealing portion 16.
  • the side surface on the outer peripheral side of the through hole 36b is removed, and the through hole 36b is opened.
  • a projection 37 protruding from the surface is formed in the through hole 36b.
  • Two convex portions 37 are formed opposite to each other at a central portion of a side parallel to the optical axis direction of the opening portion 36d.
  • the convex portion 37 in the first embodiment has a rectangular column shape, it may have a columnar, hemispherical, conical, or quadrangular pyramid shape.
  • the height h1 of the convex portion 37 is determined based on the ease of insertion of the imaging module 20 into the through hole 36b and the reduction in the amount of the first adhesive 60 used. Is preferably 50% to 70% of the distance h2 of the gap between the two.
  • the first adhesive 60 adheres the outer periphery of the resin sealing portion 16 on the opening 36 d side to the frame 30 by the surface of the convex portion 37. As shown in FIG. 4B, the first adhesive 60 adheres and fixes the imaging module 20 to the frame 30 while covering the surface of the projection 37. It is preferable to use an ultraviolet curable adhesive from the viewpoint that the first adhesive 60 cures immediately and temporarily fixes the convex portion 37 and the resin sealing portion 16.
  • the first adhesive 60 is supplied to a gap between the resin sealing portion 16 and the convex portion 37 in order to bond the convex portion 37 and the resin sealing portion 16. It is preferable that the viscosity (before curing) is high from the viewpoint of preventing drooping. In addition, the first adhesive 60 preferably has a high hardness after curing, from the viewpoint of the strength and positional accuracy of the temporary bonding between the resin sealing portion 16 and the convex portion 37.
  • the position of the imaging module 20 and the light guide 40 is fixed by filling the through-hole 36 with the second adhesive 61. Due to thermal expansion and thermal contraction when the adhesive 61 is cured, the position of the imaging module 20 in the through hole 36 may be shifted. In order to prevent the displacement of the imaging module 20, it is conceivable to temporarily fix the imaging module 20 with the first adhesive 60 that cures instantly and then fix it with the second adhesive 61. However, when the first adhesive 60 is supplied from the opening 36 d without providing the convex portion 37, the amount of the first adhesive 60 used increases, and the first adhesive 60 spreads in the through-hole 36.
  • the liquid is leached out into the filled region of the permanently fixed second adhesive 61. Since the second adhesive 61 serves to reduce the stress applied to the imaging module 20 in addition to the function of fixing the position of the imaging module 20, it is not preferable that the filling area of the second adhesive 61 becomes narrow.
  • the convex portion 37 in the through-hole 36 by providing the convex portion 37 in the through-hole 36, the clearance between the imaging module 20 and the surface of the through-hole 36 is narrowed, and the amount of the first adhesive 60 used is reduced.
  • the second adhesive 61 can be prevented from leaching into the filling region.
  • the connection area is reduced while reducing the amount of the first adhesive 60 used.
  • the connection strength can be improved with the increase of.
  • the second adhesive 61 is filled in the gap between the through-hole 36 and the imaging module 20, and adheres the frame 30 and the imaging module 20. After the second adhesive 61 adheres and fixes the convex portion 37 and the resin sealing portion 16 with the first adhesive 60, the through-hole 36 and the resin are formed from the left and right openings 36d of the cured first adhesive 60. It is supplied to the gap with the sealing portion 16. It is preferable to use a thermosetting adhesive as the second adhesive 61.
  • the second adhesive 61 preferably has a low viscosity (before curing) from the viewpoint of ease of filling the opening 16d. It is preferable that the viscosity of the second adhesive 61 before curing is lower than that of the first adhesive 60.
  • the second adhesive 61 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 60 after curing.
  • the convex portion 37 and the resin sealing portion 16 are bonded and fixed with the first adhesive 60, the thermal expansion and the thermal shrinkage accompanying the curing of the second adhesive 61 are also performed.
  • the displacement of the imaging module 20 can be prevented.
  • the amount of the first adhesive 60 used can be reduced, and the leaching of the first adhesive 60 into the area filled with the second adhesive 61 can be prevented, so that the endoscope can be used.
  • the stress is applied to the tip structure 100, the possibility of destruction of the imaging element 11 can be reduced.
  • FIG. 5A is a top view of the endoscope tip structure 100A according to the first modification of the embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. FIG.
  • the through hole 36b of the frame 30A is formed with a convex portion 37A projecting like a rail from the opening 36d of the through hole 36b to the bottom. Since the clearance between the through-hole 36A and the imaging module 20 can be reduced by forming the protrusion 37A, the protrusion 37A and the resin sealing portion 16 are formed with the first adhesive 60 as shown in FIG. Can be fixedly bonded, the amount of the first adhesive 60 used can be reduced, and the leaching of the second adhesive 61 into the filling region can be prevented.
  • the convex portion 37A according to the first modification is provided from the opening 36d side to the bottom of the through hole 36b, it is inferior in the adhesive strength and the amount of use as compared with the convex portion 37, but can be manufactured more easily. it can.
  • a cross-sectional view perpendicular to the optical axis direction of the base end frame 32 where the convex portion 37A is not formed is the same structure as FIG. 4C.
  • FIG. 6A is a top view of an endoscope tip structure 100B according to a second modification of the embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. FIG.
  • a protrusion 37B is formed in the through hole 36b (36B) of the frame 30B on the distal end frame 31 side. That is, the convex portion 37B is formed at a position closer to the distal end frame portion 31 than the convex portion 37 described in FIG.
  • the shape of the convex portion 37B is the same as that of the convex portion 37.
  • the same effect as in the embodiment can be obtained.
  • the supply of the second adhesive 61 to the through-hole 36B may be performed only from the base end side, the filling operation is facilitated.
  • a cross-sectional view perpendicular to the optical axis direction of the base end frame 32 where the convex portion 37B is not formed is the same structure as FIG. 4C.
  • the convex portion 37B is formed at a position near the distal end frame portion 31, but may be formed at a position near the proximal end side of the proximal end frame portion.
  • FIG. 7A is a top view of an endoscope distal end structure 100D according to a third modification of the embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. FIG.
  • the through-hole 36b (36D) of the frame 30D has one side parallel to the optical axis of the opening 36d on the distal end frame 31 side, that is, the distal end frame 31.
  • Only one convex portion 37D is formed.
  • the shape of the convex portion 37D is the same as that of the convex portion 37.
  • the second adhesive 61 is slightly inferior in terms of positional accuracy as compared with the case where the convex portions 37 are provided to face each other as in the embodiment. Since the supply to the through hole 36b only needs to be performed from the base end side, the filling operation is facilitated.
  • a cross-sectional view perpendicular to the optical axis direction of the base end frame 32 where the convex portion 37D is not formed is the same structure as FIG. 4C.
  • FIG. 8A is a top view of an endoscope distal end structure 100E according to a fourth modification of the embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 8A.
  • the width of the through hole 36b (36E) of the frame 30E from the bottom surface side of the through hole 36E to the opening 36d side is narrowed, that is, the tapered convex portion 37E.
  • the first adhesive 60 is applied only between the central portion of the convex portion 37E and the resin sealing portion 16 as shown in FIG.
  • the use amount of the agent 60 can be reduced, and the leaching of the first adhesive 60 into the region filled with the second adhesive 61 can be prevented. Can be reduced.
  • a cross-sectional view perpendicular to the optical axis direction of the base end frame 32 where the convex portion 37E is not formed is the same structure as FIG. 4C.
  • the opening 36d is provided on the entire side surface of the base frame 32, but the opening may be formed while partially leaving the side surface on the base end side.

Abstract

枠体内に撮像モジュールを精密な位置精度で組み付け可能な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し、側面の一部が開口する貫通孔、および前記貫通孔の表面から突出する凸部を有し、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外周の少なくとも一部と、前記凸部の表面とを接着する第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

内視鏡先端構造、および内視鏡
　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し、撮像素子の位置を固定するために、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）。
特開２００１－１２８９３０号公報
　撮像モジュールの組立は、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、接着剤の硬化時に接着する母材と接着剤の熱膨張、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、枠体内に撮像モジュールを精密な位置精度で組み付け可能な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し、側面の一部が開口する貫通孔、および前記貫通孔の表面から突出する凸部を有し、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外周の少なくとも一部と、前記凸部の表面とを接着する第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。
　また、本発明に係る内視鏡先端構造は、上記発明において、前記凸部は、前記貫通孔の開口部に形成されてい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、前記凸部は、対向して２つ形成されてい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るため、枠体内に撮像モジュールを精密な位置精度で組み付けることができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。 図２は、図１の内視鏡システムで使用する内視鏡先端構造の斜視図である。 図３は、図２の内視鏡先端構造で使用する撮像モジュールの側面図である。 図４は、図２の内視鏡先端構造の（ａ）上面図、（ｂ）断面図である。 図５は、本発明の実施の形態の変形例１に係る内視鏡先端構造の（ａ）上面図、（ｂ）Ｘ－Ｘ線断面図、（ｃ）Ｙ－Ｙ線断面図である。 図６は、本発明の実施の形態の変形例２に係る内視鏡先端構造の（ａ）上面図、（ｂ）Ｘ－Ｘ線断面図である。 図７は、本発明の実施の形態の変形例３に係る内視鏡先端構造の（ａ）上面図、（ｂ）Ｘ－Ｘ線断面図である。 図８は、本発明の実施の形態の変形例４に係る内視鏡先端構造の（ａ）上面図、（ｂ）Ｘ－Ｘ線断面図である。
　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、内視鏡先端構造を備えた内視鏡システムについて説明する。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）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システム１の全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像することによって被検体内の画像信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム１の各部を制御する情報処理装置３と、内視鏡２の照明光を生成する光源装置４と、情報処理装置３による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置５と、を備える。
　内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部６と、挿入部６の基端部側であって術者が把持する操作部７と、操作部７から延伸する可撓性のユニバーサルコード８と、を備える。
　挿入部６は、照明ファイバからなるライトガイド、電気ケーブルまたは光ファイバ等を用いて実現される。挿入部６は、後述する撮像装置を内蔵した先端部６ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部６ｂと、湾曲部６ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部６ｃと、を有する。先端部６ａには、照明レンズを経由して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処置具用チャンネルを連通する開口部および送気・送水用ノズル（図示せず）が設けられている。
　操作部７は、湾曲部６ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ７ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部７ｂと、情報処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部７ｃと、を有する。処置具挿入部７ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部６先端の開口から表出する。
　ユニバーサルコード８は、照明ファイバからなるライトガイド、ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード８は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ８ａであり、他方の基端がコネクタ８ｂである。コネクタ８ａは、情報処理装置３のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ８ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード８は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ８ｂ、および照明ファイバからなるライトガイドを経由して先端部６ａに伝播する。また、ユニバーサルコード８は、後述する撮像装置が撮像した画像信号を、ケーブルおよびコネクタ８ａを経由して情報処理装置３に伝送する。
　情報処理装置３は、コネクタ８ａから出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。
　光源装置４は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、情報処理装置３の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ８ｂおよびユニバーサルコード８の照明ファイバからなるライトガイドを経由して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。
　表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５ａを経由して情報処理装置３によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および症状を判定することができる。
　次に、内視鏡２の先端部６ａに配置される内視鏡先端構造について詳細に説明する。図２は、図１の内視鏡システム１で使用する内視鏡先端構造１００の斜視図である。図３は、図２の内視鏡先端構造１００で使用する撮像モジュール２０の側面図である。図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る内視鏡先端構造１００の上面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸ－Ｘ線での断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＹ－Ｙ線断面図である。
　内視鏡先端構造１００は、被写体を光学ユニット１０により結像し、光学ユニット１０が結像した被写体像を撮像素子１１により光電変換することによって画像信号を生成し、前記画像信号を信号ケーブル１４により送信する撮像モジュール２０と、光学ユニット１０の光軸方向に貫通し、側面の一部が開口する貫通孔３６、および貫通孔３６の表面から突出する凸部３７を有し、基端部に設けられている挿入口３６ｃ（図２未記載。図６に記載。）から貫通孔３６に撮像モジュール２０を挿通した状態で保持する枠体３０と、少なくとも光学ユニット１０の側面部の基端側から信号ケーブル１４の接続部までを封止する樹脂封止部１６の外周の少なくとも一部と、凸部３７の表面とを接着する第１の接着剤６０と、枠体３０の貫通孔３６と、貫通孔３６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６１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１２と、基板１２に接続されている信号ケーブル１４を複数本束ねた集合ケーブル１３と、樹脂封止部１６と、を備える。
　光学ユニット１０は、図示しない複数の対物レンズと、カバーガラスを保持するレンズホルダを有する。
　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を隔てて、光学ユニット１０のレンズホルダで保持されている。
　基板１２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１２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１４の芯線１５が接続されている。
　樹脂封止部１６は、光学ユニット１０の側面部の基端側から、信号ケーブル１４が引き出されている集合ケーブル１３の端部まで封止する。樹脂封止部１６は、撮像素子１１、および撮像素子１１とカバーガラスとの接続部、撮像素子１１と基板１２との接続部、基板１２と信号ケーブル１４との接続部を保護する。
　枠体３０は、先端枠部３１と、基端枠部３２と、からなり、被覆管で覆われる基端枠部３２は、先端枠部３１よりも小径に形成されている。枠体３０は、貫通孔３６、３８、３９を有し、貫通孔３６、３８、３９に撮像モジュール２０、ライトガイド４０、および処置具等のチャンネルチューブ５０をそれぞれ挿通することにより、撮像モジュール２０、処置具等のチャンネルチューブ５０、およびライトガイド４０を保持、固定する。枠体の先端面には、観察窓３３、照明窓３４、および処置具口３５が設けられている。
　貫通孔３６は、先端枠部３１から基端枠部３２まで光軸方向に貫通して設けられており、先端枠部３１内の貫通孔３６ａは、光学ユニット１０の外径と略同一径の円筒形状に形成され、基端枠部３２内の貫通孔３６ｂは、樹脂封止部１６の形状よりも大きい矩形状をなしている。基端枠部３２内は、貫通孔３６ｂの外周側の側面が除去されて、貫通孔３６ｂが開口している。基端枠部３２に開口部３６ｄを設けることにより、貫通孔３６内への第２の接着剤６１の充填を容易に行うことができる。
　貫通孔３６ｂには、表面から突出する凸部３７が形成されている。凸部３７は、開口部３６ｄの光軸方向に平行な辺の中央部分に、対向して２つ形成されている。実施の形態１の凸部３７は矩形柱状をなしているが、円柱状、半球状、円錐状、四角錘状でもよい。凸部３７の高さｈ１は、貫通孔３６ｂへの撮像モジュール２０の挿通のしやすさ、および第１の接着剤６０の使用量の低減の観点から、貫通孔３６ｂと樹脂封止部１６との間の隙間の距離ｈ２の５０％～７０％であることが好ましい。
　第１の接着剤６０は、樹脂封止部１６の開口部３６ｄ側の外周と枠体３０とを、凸部３７の表面によって接着する。図４（ｂ）に示すように、第１の接着剤６０は、凸部３７の表面を覆った状態で、撮像モジュール２０を枠体３０に接着固定する。第１の接着剤６０は、即時に硬化して、凸部３７と樹脂封止部１６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６０は、凸部３７と樹脂封止部１６とを接着するために、樹脂封止部１６と凸部３７との隙間に供給されるが、第１の接着剤６０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。また、第１の接着剤６０は、樹脂封止部１６と凸部３７との仮接着の強度および位置精度の観点から、硬化後の硬度が大きいことが好ましい。
　撮像モジュール２０とライトガイド４０との相対位置を固定した後、貫通孔３６内に第２の接着剤６１を充填することによって撮像モジュール２０とライトガイド４０の位置を固定しているが、第２の接着剤６１を硬化する際の熱膨張、熱収縮に伴い、撮像モジュール２０の貫通孔３６内での位置にずれが生じるおそれがある。撮像モジュール２０の位置ずれを防止するために、瞬時に硬化する第１の接着剤６０で撮像モジュール２０を仮固定した後に、第２の接着剤６１で接着固定することが考えられる。しかしながら、凸部３７を設けないで第１の接着剤６０を開口部３６ｄから供給すると、使用する第１の接着剤６０の量が多くなり、第１の接着剤６０が貫通孔３６内に広がってしまい、本固定の第２の接着剤６１の充填領域に浸出してしまう。第２の接着剤６１は、撮像モジュール２０の位置固定の機能に加え、撮像モジュール２０に加わる応力を低減するものであるため、第２の接着剤６１の充填領域が狭くなるのは好ましくない。
　本発明の実施の形態では、貫通孔３６内に凸部３７を設けることにより、撮像モジュール２０と貫通孔３６表面のクリアランスを狭くして第１の接着剤６０の使用量を低減し、かつ第２の接着剤６１の充填領域への浸出を防止することができる。また、第１の接着剤６０は、凸部３７の表面を覆った状態で、撮像モジュール２０を枠体３０に接着固定するため、第１の接着剤６０の使用量を低減しながら、接続面積の増加に伴い接続強度を向上することができる。
　第２の接着剤６１は、貫通孔３６と撮像モジュール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６１は、第１の接着剤６０により凸部３７と樹脂封止部１６とを接着固定後、硬化した第１の接着剤６０の左右の開口部３６ｄから貫通孔３６と樹脂封止部１６との隙間に供給される。第２の接着剤６１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６１は、開口部１６ｄ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６１の硬化前の粘度は、第１の接着剤６０よりも低いことが好ましい。
　第２の接着剤６１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６１の硬化後の硬度は、第１の接着剤６０の硬化後の硬度よりも小さいことが好ましい。
　本発明の実施の形態では、第１の接着剤６０で凸部３７と樹脂封止部１６とを接着固定するため、第２の接着剤６１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、凸部３７を設けることにより、第１の接着剤６０の使用量を低減できるとともに、第１の接着剤６０の第２の接着剤６１の充填領域への浸出を防止でき、内視鏡先端構造１００に応力が加わった際の、撮像素子１１の破壊のおそれを低減できる。
　なお、上記の実施の形態では、凸部３７は開口部３６ｄに突出するように形成されているが、開口部３６ｄ側から貫通孔３６ｂの底部までレール状に形成してもよい。図５（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例１に係る内視鏡先端構造１００Ａの上面図、および図５（ｂ）は、図５（ａ）のＸ－Ｘ線での断面図である。
　変形例１に係る内視鏡先端構造１００Ａにおいて、枠体３０Ａの貫通孔３６ｂには、貫通孔３６ｂの開口部３６ｄから底部までレール状に突出する凸部３７Ａが形成されている。凸部３７Ａを形成することにより、貫通孔３６Ａと撮像モジュール２０とのクリアランスを小さくできるので、図５（ａ）に示すように第１の接着剤６０で凸部３７Ａと樹脂封止部１６とを接着固定することが可能となり、第１の接着剤６０の使用量を低減し、第２の接着剤６１の充填領域への浸出を防止することができる。変形例１に係る凸部３７Ａは、開口部３６ｄ側から貫通孔３６ｂの底部まで設けられるため、凸部３７に比して接着強度および使用量の点で劣るが、より簡易に製作することができる。なお、内視鏡先端構造１００Ａにおいても、凸部３７Ａが形成されない基端枠体３２の光軸方向と垂直な断面図は、図４（ｃ）と同様の構造である。
　また、凸部３７、および凸部３７Ａの形成位置は、開口部３６ｄの中央部に限定するものではなく、先端枠部３１側に形成してもよい。図６（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例２に係る内視鏡先端構造１００Ｂの上面図、および図６（ｂ）は、図６（ａ）のＸ－Ｘ線での断面図である。
　変形例２に係る内視鏡先端構造１００Ｂにおいて、枠体３０Ｂの貫通孔３６ｂ（３６Ｂ）には、先端枠部３１側に凸部３７Ｂが形成されている。すなわち、凸部３７Ｂは、図４で説明した凸部３７よりも先端枠部３１に近い位置に形成されている。凸部３７Ｂの形状は凸部３７と同様のものである。凸部３７Ｂを形成することにより、実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、第２の接着剤６１の貫通孔３６Ｂへの供給は基端側からのみ行えばよいので、充填作業が容易になる。なお、内視鏡先端構造１００Ｂにおいても、凸部３７Ｂが形成されない基端枠体３２の光軸方向と垂直な断面図は、図４（ｃ）と同様の構造である。
　なお、変形例２では、凸部３７Ｂを先端枠部３１に近い位置に形成しているが、基端枠部の基端側に近い位置に形成してもよい。
　さらに、凸部３７は、必ずしも対向して２つ設ける必要はなく、１つのみ形成してもよい。図７（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例３に係る内視鏡先端構造１００Ｄの上面図、および図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ－Ｘ線での断面図である。
　変形例３に係る内視鏡先端構造１００Ｄにおいて、枠体３０Ｄの貫通孔３６ｂ（３６Ｄ）には、開口部３６ｄの光軸に平行な一方の辺の先端枠部３１側、すなわち先端枠部３１に近い位置に、凸部３７Ｄが１つのみ形成されている。凸部３７Ｄの形状は凸部３７と同様のものである。凸部３７Ｄを片側に１つのみ形成することにより、実施の形態のように凸部３７を対向して設けた場合に比して位置精度の観点では若干劣るものの、第２の接着剤６１の貫通孔３６ｂへの供給は基端側からのみ行えばよいので、充填作業が容易になる。なお、内視鏡先端構造１００Ｄにおいても、凸部３７Ｄが形成されない基端枠体３２の光軸方向と垂直な断面図は、図４（ｃ）と同様の構造である。
　さらにまた、凸部は、貫通孔の表面から突出して、撮像モジュール２０の樹脂封止部１６との距離を部分的に縮めることができ、かつ第１の接着剤６０との接続面積を増加するものであればよい。図８（ａ）は、本発明の実施の形態の変形例４に係る内視鏡先端構造１００Ｅの上面図、および図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ－Ｘ線での断面図である。
　変形例４に係る内視鏡先端構造１００Ｅにおいて、枠体３０Ｅの貫通孔３６ｂ（３６Ｅ）には、貫通孔３６Ｅの底面側から開口部３６ｄ側の幅が狭くなる、すなわちテーパ形状の凸部３７Ｅが形成されている。凸部３７Ｅを設けることにより、第１の接着剤６０を図８（ａ）に示すように凸部３７Ｅの中央部と樹脂封止部１６との間にのみに塗布することで第１の接着剤６０の使用量を低減できるとともに、第１の接着剤６０の第２の接着剤６１の充填領域への浸出を防止でき、内視鏡先端構造１００に応力が加わった際の、撮像素子１１の破壊のおそれを低減できる。なお、内視鏡先端構造１００Ｅにおいても、凸部３７Ｅが形成されない基端枠体３２の光軸方向と垂直な断面図は、図４（ｃ）と同様の構造である。
　また、上記の実施の形態および変形例では、基端枠部３２の側面の全体にわたって開口部３６ｄを設けているが、基端側の側面を一部残して開口部を形成してもよい。
　１０　光学ユニット
　１１　撮像素子
　１２　基板
　１３　集合ケーブル
　１４　信号ケーブル
　１５　芯線
　１６　樹脂封止部
　２０　撮像モジュール
　３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｄ、３０Ｅ　枠体
　３１　先端枠部
　３２　基端枠部
　３３　観察窓
　３４　照明窓
　３５　処置具口
　３６、３８、３９　貫通孔
　３７、３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｄ、３７Ｅ　凸部
　４０　ライトガイド
　５０　チャンネルチューブ
　１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｄ、１００Ｅ　内視鏡先端構造

Claims (7)

  1. 　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し、側面の一部が開口する貫通孔、および前記貫通孔の表面から突出する凸部を有し、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外周の少なくとも一部と、前記凸部の表面とを接着する第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内視鏡先端構造。
  2. 　前記凸部は、前記貫通孔の側面の一部が開口する開口部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡先端構造。
  3. 　前記凸部は、対向して２つ形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡先端構造。
  4. 　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１～３のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
  5. 　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１～４のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
  6. 　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１～５のいずれか一つに記載の内視鏡先端構造。
  7. 　請求項１～６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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