JP3668331B2 - 撮像ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡等に使用される小型の撮像ユニットに関し、特に撮像ユニットの長さ方向の短縮化に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、対物レンズ、固体撮像装置、及びこの固体撮像装置に接続される回路配線基板等を含む撮像ユニットを挿入部先端部に備えた電子内視鏡が種々提案され使用されている。
【0003】
このような小型の撮像ユニットを電子内視鏡の挿入部先端部に配設する場合、信号伝送ケーブルの取付け部の構成としては、例えば図12に示す構成のものがある。この第1の従来例の撮像ユニットでは、回路配線基板51と固体撮像装置52とを半田等の導電性材料53にて接続した後、信号伝送ケーブル54より内部のケーブル55をストリップして接続に必要な長さへの切断及び処理を行い、回路配線基板51の基板端部に信号伝送ケーブル54を延設させて必要な箇所に導電性材料53にて前記ケーブル55を接続し、その後、収縮チューブ56にて回路配線基板51の周囲を保護し、内部に絶縁性樹脂57を充填して硬化することにより、信号伝送ケーブルの固定及び取り付けを行うようにしている。
【0004】
また、他の構成例として、図13に示す構成のものが挙げられる。この第2の従来例の撮像ユニットでは、図12の構成と同様に回路配線基板51と固体撮像装置52とを導電性材料53にて接続した後、回路配線基板51と接続基板58とを略平行に配置してこれらの後端側に金属製のケーブル固定部材59を導電性材料53にて固定し、このケーブル固定部材59側から信号伝送ケーブル54内部のケーブル55を両基板に沿って延設させ、これらのケーブル55の外部導体60がケーブル固定部材59に接触した状態で、ケーブル55の端部をそれぞれ回路配線基板51と接続基板58の外側の面に導電性材料53にて接続固定し、その後、収縮チューブ56にて回路配線基板51及び接続基板58の周囲を保護し、内部に絶縁性樹脂57を充填して硬化することにより、信号伝送ケーブルの固定及び取り付けを行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の撮像ユニットの構成において、図12に示した撮像ユニットは、信号伝送ケーブル54のケーブル束線分岐部61の位置が回路配線基板51の後端部より後方に位置している。よって、信号伝送ケーブル54の取り付け時の固定強度確保のために、信号伝送ケーブル54と収縮チューブ56とのオーバーラップが必要なため、収縮チューブ56の端部が後方に位置するほど撮像ユニットの硬質部が長くなり、結果として内視鏡先端部の硬質部が長くなってしまう。また、信号伝送ケーブル54の固定時の保持は収縮チューブ56及び絶縁性樹脂57によって行われるため、固定強度が弱い、信号伝送ケーブルの位置決めがしづらいなどの問題点があった。
【0006】
一方、図13に示した撮像ユニットは、上記と同様に硬質部が長くなるという問題点に加え、ケーブル固定部材59が別個に必要となり、加工工数及び取り付け工数が増大するという問題点があった。
【0007】
電子内視鏡は、挿入部先端部の後部に設けた湾曲部を湾曲させることにより、先端部を所定方向に指向させることができるようになっており、先端部はなるべく短い方が望ましい。よって、このような電子内視鏡などに組み込む撮像ユニットはできるだけ硬質部の長さを短縮したものが望まれる。
【0008】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、信号伝送ケーブルの固定強度や組立時の作業性を損なうことなく、硬質部の長さを短縮でき、ユニットを組み込む内視鏡先端部などを小型化することが可能な撮像ユニットを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像ユニットは、対物レンズと、前記対物レンズが結像する光学像を撮像するための固体撮像装置と、一端部側が前記固体撮像装置と接続されるとともに他端部側が前記撮像ユニットの後端側に向かって延出するように配置された回路配線基板と、先端部が前記回路配線基板と電気的に接続する複数のケーブルを束ねることで形成された信号伝送ケーブルと、前記信号伝送ケーブルの先端部を構成し前記信号伝送ケーブルから前記複数のケーブルが分岐する束線分岐部と、前記回路配線基板に設けられ前記束線分岐部と前記信号伝送ケーブルの一部とを挟み込んで固定するための側面を有する切り欠き部と、を具備したことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図3は本発明の第1の実施形態に係り、図1は撮像ユニットの構成を示す縦断面図、図2は撮像ユニットの回路配線基板と信号伝送ケーブルの接続部近傍を示す横断面図、図3は内視鏡装置全体の概略構成を示す説明図である。
【0011】
本実施形態では、内視鏡の挿入部先端部に配設する撮像ユニットの構成例を示す。本実施形態の撮像ユニットが搭載される内視鏡1は、手元側の把持部を兼ねた操作部2の前方に細長で体腔内などの被検体内に挿入される挿入部3が延設されて構成されている。挿入部3は、柔軟な可撓管4を主体として構成され、この可撓管4の先端に上下/左右に湾曲可能な湾曲部5が連設され、この湾曲部5の前方に硬質な先端部6が設けられている。操作部2は、その側部より信号ケーブル、ライトガイドファイババンドル等を内設したユニバーサルコード7が延設されており、このユニバーサルコード7は、端部に設けられたコネクタ8を介して例えば光源装置を内設したビデオプロセッサ9に接続されるようになっている。なお、ビデオプロセッサと光源装置とは別体であっても良い。また、このビデオプロセッサ9は信号ケーブル10を介してモニタ11に接続されるようになっており、内視鏡1で撮像された被検部位の画像がビデオプロセッサ9で信号処理されてモニタ11に表示され、使用者が観察できるようになっている。
【0012】
前記内視鏡1の先端部6には、図1及び図2に示すような撮像ユニット12が配設されている。撮像ユニット12は、被写体を結像する対物レンズ13と、この対物レンズ13の結像位置(焦点位置)に撮像面が配置され被写体光学像を光電変換して撮像信号を得るCCD等の固体撮像装置14と、この固体撮像装置14に接続され信号増幅等の処理を行う回路配線基板15と、前記固体撮像装置14及び回路配線基板15の少なくとも一方に接続される同軸ケーブル等からなる信号伝送ケーブル16と、を有して構成されている。
【0013】
回路配線基板15には、図示されない信号処理ICがダイボンディング、ワイヤボンディング、またはTAB(Tape Automated Bonding)等のフェースダウンボンディング等により電気的、機械的に接続され封止樹脂で封止された信号処理IC封止部18及び、導電性材料21により電気的、機械的に接続されたコンデンサ19などの周辺回路部品が搭載されている。
【0014】
本実施形態の撮像ユニット12における信号伝送ケーブル16の固定及び取り付け手順について図1及び図2を基に説明する。まず、固体撮像装置14より外部へ引き出されたアウターリード20と回路配線基板15とを導電性材料21にて接続する。その後、信号伝送ケーブル16より内部のケーブル22をストリップして接続に必要な長さへの切断及び処理を行い、回路配線基板15の基板端部の信号伝送ケーブル16接続部側に形成された切り欠き23に信号伝送ケーブル16の先端部を挿入し、回路配線基板15上の接続ランド24や固体撮像装置14のアウターリード20など必要な箇所にケーブル22を導電性材料21にて接続する。そして、固体撮像装置14、回路配線基板15及び信号伝送ケーブル16の先端部を収縮チューブ25によって保護し、収縮チューブ25内部の空間に絶縁性樹脂17を充填した後、硬化・固着させる。これにより、切り欠き23に絶縁性樹脂17等の接着剤が回り込み、ケーブル先端部と切り欠き23も硬化・固着される。
【0015】
本実施形態の構成では、回路配線基板15の後端部側に設けた切り欠き23によって、信号伝送ケーブル16取り付け後のケーブル先端部の位置を全体的に固体撮像装置側にシフトさせ、基板端よりもより内側(先端側)にケーブル22及びケーブル束線分岐部26を配置できるため、撮像ユニット12を周辺環境から電気的・機械的に保護するための収縮チューブ25の長さが短くて済む。これにより、撮像ユニット12の硬質部長を短くすることができるため、撮像ユニットを組み込む内視鏡の先端硬質部等の長さを短縮でき、内視鏡等の撮像用装置の操作性を向上できる。
【0016】
また、本実施形態では回路配線基板15に信号伝送ケーブル16を接続する際に、回路配線基板15の切り欠き23内に信号伝送ケーブル16を収納し、切り欠き23の両側面で信号伝送ケーブル16を挟み込むことによって信号伝送ケーブル16を位置決め固定できるため、他に特別な固定部材を用いることなく固定強度を向上できる。さらに、切り欠き23に信号伝送ケーブル16を挿入するだけで、信号伝送ケーブル16と切り欠き23との位置決めを容易に行うことができるという効果もある。これにより、組立作業の効率化、信頼性の向上を図ることができる。
【0017】
次に、第1の実施形態の変形例として、第2及び第3の実施形態においてコンデンサなどの周辺回路部品の配置構成を変更した構成例を示す。
【0018】
図4は本発明の第2の実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す横断面図である。第2の実施形態の撮像ユニット12aは、固体撮像装置14より外部へ引き出されたアウターリード20をコンデンサ19に直接接続して構成したものである。その他の部分は前述した第1の実施形態と同様に構成されている。
【0019】
図5は本発明の第3の実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す横断面図である。第3の実施形態の撮像ユニット12bは、回路配線基板15の空きスペースにコンデンサ19が位置するように、固体撮像装置14のアウターリード20を一方向に屈曲変形させて第2の実施形態と同様にアウターリード20をコンデンサ19に直接接続して構成したものである。その他の部分は前述した第1の実施形態と同様に構成されている。
【0020】
これらの第2及び第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様な作用効果が得られると共に、さらに撮像ユニットの小型化を図ることができる。
【0021】
次に、第1の実施形態の他の変形例として、第4及び第5の実施形態において固体撮像装置と回路配線基板との接続部の構成を変更した構成例を示す。
【0022】
図6ないし図8は本発明の第4の実施形態に係り、図6は固体撮像装置と回路配線基板との接続部の構成を示す平面図、図7は図6の接続部の縦断面図、図8は図6の回路配線基板のA−A線断面図である。
【0023】
第4の実施形態は、回路配線基板15aの一端側に段差部27を設け、この段差部27に固体撮像装置14を電気的及び機械的に接続して取り付ける接続ランド24を形成して回路配線基板15aを構成したものである。その他の部分は前述した第1の実施形態と同様に構成されている。
【0024】
この構成により、固体撮像装置14のアウターリード20を変形させることなく、容易にアウターリード20のリード間に回路配線基板15aを挿入して接続することが可能となる。
【0025】
図9ないし図11は本発明の第5の実施形態に係り、図9は固体撮像装置と回路配線基板との接続部の構成を示す平面図、図10は図9の接続部の縦断面図、図11は図9の回路配線基板のB−B線断面図である。
【0026】
第5の実施形態は、回路配線基板15bの一端側に溝部28を設け、この溝部28に接続ランド24を形成して回路配線基板15bを構成したものである。その他の部分は前述した第1の実施形態と同様に構成されている。
【0027】
この構成により、固体撮像装置14のアウターリード20を変形させることなく、アウターリード20と回路配線基板15bの接続ランド24とを接続することができ、かつ溝部28に固体撮像装置14のアウターリード20を挿入し接続するだけで容易に位置決めできるため、位置決め作業が不要となり作業性を向上できる。
【0028】
なお、本実施形態の撮像ユニットは、例に挙げた内視鏡のみならず、種々の撮像用装置に組み込んで使用可能であることは言うまでもない。
【0029】
以上の各実施形態によれば、回路配線基板に切り欠き部を設けているので、信号伝送ケーブルの先端の接続部の位置を回路配線基板にくい込ませて固体撮像装置側に配置でき、内視鏡等の撮像用装置の先端硬質部長の短縮化を図ることができる。また、この切り欠き部によって信号伝送ケーブルの端部が位置決めされるため、作業の効率化が図れると共に、信号伝送ケーブルの固定強度を確実なものとすることができるという点で信頼性を向上させることができる。
【0030】
[付記]
(1) 対物レンズと、この対物レンズの焦点位置にその撮像面を位置させて配置した固体撮像装置と、この固体撮像装置に接続する回路配線基板と、前記固体撮像装置または回路配線基板の少なくとも一方に接続する信号伝送ケーブルと、を備えた撮像ユニットにおいて、
前記回路配線基板の信号伝送ケーブル接続部側に、前記信号伝送ケーブルの先端部を収納する切り欠き部を設けたことを特徴とする撮像ユニット。
【0031】
(2) 前記切り欠き部の近傍に、前記信号伝送ケーブルのケーブル束線分岐部を設置したことを特徴とする付記1に記載の撮像ユニット。
【0032】
(3) 前記切り欠き部近傍に配設するケーブル束線分岐部を、前記回路配線基板の信号伝送ケーブル側端部より先端方向に位置させたことを特徴とする付記2に記載の撮像ユニット。
【0033】
(4) 前記信号伝送ケーブルの先端部を、前記切り欠き部において接着剤により固着したことを特徴とする付記1に記載の撮像ユニット。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、信号伝送ケーブルの固定強度や組立時の作業性を損なうことなく、硬質部の長さを短縮でき、ユニットを組み込む内視鏡先端部などを小型化することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す縦断面図
【図2】第1の実施形態に係る撮像ユニットの回路配線基板と信号伝送ケーブルの接続部近傍を示す横断面図
【図3】内視鏡装置全体の概略構成を示す説明図
【図4】本発明の第2の実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す横断面図
【図5】本発明の第3の実施形態に係る撮像ユニットの構成を示す横断面図
【図6】本発明の第4の実施形態に係る固体撮像装置と回路配線基板との接続部の構成を示す平面図
【図7】図6の接続部の縦断面図
【図8】図6の回路配線基板のA−A線断面図
【図9】本発明の第5の実施形態に係る固体撮像装置と回路配線基板との接続部の構成を示す平面図
【図10】図9の接続部の縦断面図
【図11】図9の回路配線基板のB−B線断面図
【図12】従来の撮像ユニットの第1の構成例を示す説明図
【図13】従来の撮像ユニットの第2の構成例を示す説明図
【符号の説明】
1…内視鏡
3…挿入部
6…先端部
12…撮像ユニット
14…固体撮像装置
15…回路配線基板
16…信号伝送ケーブル
17…絶縁性樹脂
18…信号処理IC封止部
19…コンデンサ
20…アウターリード
21…導電性材料
22…ケーブル
23…切り欠き
24…接続ランド
25…収縮チューブ
26…ケーブル束線分岐部
Claims (1)
- 対物レンズと、
前記対物レンズが結像する光学像を撮像するための固体撮像装置と、
一端部側が前記固体撮像装置と接続されるとともに他端部側が前記撮像ユニットの後端側に向かって延出するように配置された回路配線基板と、
先端部が前記回路配線基板と電気的に接続する複数のケーブルを束ねることで形成された信号伝送ケーブルと、
前記信号伝送ケーブルの先端部を構成し前記信号伝送ケーブルから前記複数のケーブルが分岐する束線分岐部と、
前記回路配線基板に設けられ前記束線分岐部と前記信号伝送ケーブルの一部とを挟み込んで固定するための側面を有する切り欠き部と、
を具備したことを特徴とする撮像ユニット。
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| JP18624296A JP3668331B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 撮像ユニット |
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| JP18624296A JP3668331B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 撮像ユニット |
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| JPH1028673A JPH1028673A (ja) | 1998-02-03 |
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Family Applications (1)
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| JP18624296A Expired - Fee Related JP3668331B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 撮像ユニット |
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-
1996
- 1996-07-16 JP JP18624296A patent/JP3668331B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1028673A (ja) | 1998-02-03 |
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