JPS63220214A - 電子内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子内視鏡、詳しくは先端部に固体撮像装
置を有する内視鏡先端部の構成に関するものである。

［従来の技術］ 対物光学系によって結像された観察光像を光電変換し電
気信号として取り出す固体撮像装置、即ち、ソリッド・
イメージング・デバイス（以下、単にＳＩＤという）を
、先端部内に配設した電子内視鏡においては、従来、先
端構成部内にＳＩＤを固定する場合、ＳＩＤのパッケー
ジの外周に固定用部材を取り付け、この固定用部材を中
間に介してＳＩＤを固定するようにしていた。

即ち、ＣＣＤ　（電荷結合素子）等のＳＩＤは通常は、
第１１図に示すように、ＣＣＤチップ１００をパッケー
ジ１０２内に固定し、パッケージ内の端子１０１とＣＣ
Ｄチップ１００とをワイヤボンディング１０３すると共
に、パッケージ１０２上に取り付けたガラス板１０４で
ＣＣＤチップ１００の撮像面をカバーし、パッケージ内
の端子１０１からリード線１０５で信号を取り出すよう
に構成されている。よって、このように前置ってパッケ
ージングされているＳＩＤを、更に中間的な固定用部材
を介して先端部内に配設するようにしている。

また従来、上記先端構成部を合成樹脂の成型によって形
成したものもあるが、これにＳＩＤを固定するに際して
も、矢張り上記第１１図で説明したように前以ってパッ
ケージングされた状態のＳＩＤを固定するようになって
いた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、従来のＳＩＤの取付構造は上述のように、前以
ってＳＩＤチップをパッケージしたものを、更に固定用
部材を介して先端固定部に取り付けるようにしているの
で、内視鏡の先端部の径はその分だけ大径になり、内視
鏡挿入部の細径化を阻害していた。ＳＩＤは本来、その
ＳＩＤチップのみがあれば良く、これをパッケージし更
に固定用部材を用いて取り付けることは、ＳＩＤの保護
に重点をおいただけで、その機能面からすれば、このパ
ッケージングも固定用部材もスペース的にロスとなって
いる。

本発明は、このような点に着目してなされたものであっ
て、先端構成部の少なくとも一部を透明性部祠で形成し
、その中にＳＩＤチップを埋設するようにして上記従来
の欠点を除去するようにした電子内視鏡を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は上
記問題点を解決するために、対物光学系の後方に配設さ
れていて、対物光学系によって結像された被写体像を光
電変換するＳＩＤを具備する電子内視鏡において、 少なくと上記ＳＩＤの前方と対物光学系との間を光を透
過する透明性部材で構成し、その透明性部材中にＳＩＤ
を埋設することを特徴とする。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１．２図は、本発明の第１実施例を示す電子内視鏡の
要部断面図である。本実施例では、内視鏡挿入部の先端
構成部１０が円板形状でＳＩＤ基板を形成する第１先端
構成部１と、この第１先端構成部１の前面がわに充填さ
れ成型されて形成された光透過性部材からなる第２の先
端構成部２と、この第２の先端構成部２の前面がわに配
設されていて対物光学系４等を支持する金物からなる第
３先端構成部３とで構成されている。

上記第３先端構成部３は、対物光学系４を支持するほか
、鉗子等の処置具挿通用チャンネル孔５およびライトガ
イド６、送気・送水用バイブ７（第２図参照）の先端部
などが配設されていて、その外周を先端部カバー８で覆
われている。そして、この第３先端構成部３と上記第１
先端構成部１との間に、光を透過する透明性樹脂を充填
して形成された第２先端構成部２の内部には、上記第１
先端構成部１のＳＩＤ基板上にグイボンディングされ配
設されたＳＩＤチップ９がその前面の撮像面を上記対物
光学系４に対向させて埋設されている。このように埋設
されたＳＩＤチップ９は白金や金等のボンディングワイ
ヤ１１によってＳｔＤ基板からなる第１先端構成部１を
通じて同構成部１の裏面がわに配設された電気回路基板
１２に接続されている。この電気回路基板１２Ｊ二には
コンデンサ、抵抗、ＩＣ等の電気回路部品１３が取り付
けられており、同基板１２」二の電気回路の出力端には
信号線ケーブル１４が接続され出力信号が取り出される
ようになっている。

また、この第１先端構成部１および上記電気回路基板１
２、電気回路部品１３等は、先端構成部１０に連設され
る弯曲部の先端の関節用駒１５内に配設されていて、電
気回路基板１２．電気回路部品１３および信号線ケーブ
ル１４の先端接続部等は合成樹脂製の充填剤１６により
一体にかためられている。上記第１および第２先端構成
部１゜２には、また両部を貫通し上記チャンネル孔５に
連通ずる連結用チャンネルパイプ１７が固定されていて
、同パイプ１７の後端部にはチャンネル用チ、ユーブ１
８が接続されている。そして、上記第２先端構成部２お
よび関節用駒１５の外周面には挿入部の外套チューブ１
９がＩｔＥ！されている。

このように構成された本実施例においては、ＳＩＤチッ
プ９は透明性樹脂の充填によって形成された第２先端構
成部２内に埋設されているため、パッケージおよび固定
用部材等は不要であり、それだけスペースも節約でき、
先端部を細径化することができる。

第３図は、本発明の第２実施例であって、電子内視鏡先
端部の要部のみを示したものである。この実施例では」
二足第１実施例における光透過性部材からなる第２先端
構成部２を、例えばガラスにしてカリウム溶液と混合さ
せ、カリウムイオンとの交換を行なわせ屈折率分布型レ
ンズを形成させ、これを第２先端構成部２２としたもの
である。また、この第２実施例では２回イオン交換を行
ない、２層の屈折率分布層２０．２１を形成させたが、
これは一層でも多層でもよい。

その他の構成は、−に２第１．２図に示した第１実施例
と同様である。

このように構成した第２実施例によれば、対物光学系の
光路長を短くすることができるという副次的な効果が得
られる。

次に第４図は、本発明の第３実施例を示す電子内視鏡先
端部の要部断面図である。この第３実施例は、１〕二記
１実施例（第１，２図参照）における第２および第３先
端構成部２．３を一体化し、これを光透過性部材からな
る樹脂で形成し、その中にＳＩＤチップ９のほか、対物
光学系４．チャンネル用パイプ１７等をも埋設するよう
にしたものである。従って、この第３実施例においては
先端構成部２４は、前記ＳＩＤ、！Ｊｌｌｉ２を形成す
る第１先端構成部１と光を透過する樹脂で形成された第
２先端構成部２３とで構成されており、第２先端構成部
２３の外周面には外来光の入射を阻止する黒色処理２５
が施されている。その他の構成は前記第１実施例と同様
である。よって同一の部材には同じ符号を付けてその説
明は省略する。

この第３実施例のように構成すると、前記第３先端構成
部３（第１図参照）を結合するという組立工程が無くな
るので作業性を向［−させることができる。

次に第５図は本発明の第４実施例を示したものであって
、先端構成部の要部のみを示したものである。この第４
実施例は、上記第３実施例（第４図参照）における第１
および第２先端構成部１゜２３を一体化し、これを光透
過性部材からなる樹脂で形成し、その中にＳＩＤチップ
９．対物光学系４．チャンネル用パイプ１９等を埋設す
るようにしたものである。よって、この第４実施例にお
ける先端構成部−４」−はその外周面を黒色処理２７さ
れた光透過性樹脂２９のみにより構成されている。

また、上記第１〜第３実施例においては、ＳＩＤチップ
９を第１先端構成部１のＳＩＤ基板にグイボンディング
していたか、この第４実施例では金属のリードフレーム
２８にグイボンディングしたのち、ワイヤボンディング
するものであり、後方に延び出したリードフレーム２８
に電気回路基板１２が取り付けられる。その他の構成は
前記第１〜第３実施例のものと同様であるので、同一の
部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。

このように構成すれば、ＳＩＤチップ９のリードフレー
ム２８と電装部のリードフレームとを図示のように一体
化できるので、更に先端（１層成部をコンパクトにする
ことができると共に、５ＩＤＪ、Ｃ仮と実装部基板を結
合するような接続作２？が不要になり作業性が向１−す
る。

次に、第６図〜第１０図に７１（す電気回路は、ＳＩＤ
チップの多数の人出力ビンに対して接続される信号線ケ
ーブルの接続態様と、この信号線ケーブルの本数を如何
に少なくするかを］−夫したものである。即ち、第６図
に示すように内視鏡の操作部本体３０に連設される挿入
部３１内には、その先端構成部内に前述のように対物光
学系４とこれによって結像された彼写体像を電気信号に
変換する前記ＳＩＤチップ９が配設されている。このＳ
ＩＤチップ９は周知の通り多数の人出力ビン、例えば第
７図に示す如く、１４本もの多数の人出力ピンを有して
いる。このピンと信号線ケーブル３２とを本例では先端
回路３３を介して接続するようにしである。また上記信
号線ケーブル３２は、内視鏡挿入部内に挿通された同軸
ケーブルで形成されており、同ケーブル３２は操作部本
体３０内を通りコネクタ３４によりビデオプロセッサ３
５に接続されるようになっている。

第７図に示す電気回路においては、」−足先端回路３３
はビデオ出力取出用のプリアンプ３６およびコンデンサ
Ｃや抵抗Ｒを図示のように１妾続した回路て溝底されて
おり、ＳＩＤチップ９の１４本の人出力ビンと信号線ケ
ーブル３２とを接続する役１」をしている。なお、容量
の小さいコンデンサｃｏはケーブルのシールド線自体の
容量を利用してもよい。またビデオプロセッサ３５内に
は、電子内視鏡、所謂電子スコープの認識信号によりス
コープの種類を、スコープ長毎に検出して駆動信号の補
償を行なうスコープ長補正回路３７が設けられており、
スコープ４工信号はコネクタ３４がわから発せられるよ
うになっている。

また第８図に示す電気回路は、Ｃ−ＭＯＳ　　ＩＣから
なるパルス整形用ＩＣ３８を先端回路３３内に配置し、
このＩＣ３８にリセットパルスおよび水平レジスタ・ク
ロックの３本の端子を接続し、これらを１本の信号線に
よって取り出すようにしたものである。かくすれば人出
力ビンが１４本あるのに対し、信号線の本数を１２本に
することができる。

次に第９図の電気回路は、先端回路３３Ａとしてレギュ
レータ用Ｂ１−ＩＣを用い、これによって出力ロードト
ランジスタＬＧとアウトプットゲートＯＧの両電圧を分
配するようにしたもので、このようにしても信号線の本
数は１２本にすることができる。

また、第１Ｏ図に示す電気回路は先端回路３３Ｂ内に、
レギュレータ用ＩＣ３９とパルス整形用■Ｃ４０とを配
置し、レギュレータ用ＩＣ３９に出力ロードトランジス
タＬＧおよびアウトプットゲートＯＧの両端子ピンを接
続し、パルス整形用１Ｃ４０にリセットパルス、木毛レ
ジスタクロックピンを接続するようにしたもので、この
ようにすることにより１４本の人出力ピンからの接続線
は１０本の本数でよくなる。

［発明の効果］ 以−Ｌ述べたように本発明によれば、先端（１“４成部
を透明体の樹脂で形成し、この中にＳＩＤチップを直接
埋設するようにしたので、従来のもののようにＳＩＤチ
ップを個々にパッケージして取り付ける必要がなく、そ
の分たけ内視鏡先端部を細径に形成することができ、先
端構成部も小型にし得る電子内視鏡を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す電子内視鏡先端構
成部の要部断面図、 第２図は、上記第１図中の■−■線に沿う断面図、 第３図は、本発明の第２実施例を示す電子内視鏡先端構
成部の要部のみの断面図、 第４図および第５図は、本発明の第３および第４実施例
をそれぞれ示す電子内視鏡先端構成部の要部断面図、 第６図は、電子内視鏡における信号取出粁路を示す線図
、 第７図〜第１０図は、ＳＩＤチップの人出力ピンと信号
線ケーブルの接続態様をそれぞれ示す電気回路図、 第１１図は、ＳＩＤチップのパッケージを示す断面図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部に、照明光学系と対物光学系とこの対物光
   学系によって結像された被写体像を光電変換する固体撮
   像装置を具備する電子内視鏡おいて、少なくとも上記固
   体撮像装置の前方と対物光学系との間を、光を透過する
   透明性部材で構成したことを特徴とする電子内視鏡。
2. （２）上記透明性部材中に、固体撮像装置を埋設したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子内視鏡
   。