(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像する対物レンズと、この対物レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有する撮像ユニットを挿入部先端部内に備えた内視鏡において、
前記固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した単一又は複数の印刷配線基板を前記固体撮像素子の後方に配置し、前記印刷配線基板に搭載される前記電子部品のうち、高さ寸法がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭載し、前記固体撮像素子に最も近い前記印刷配線基板の前記固体撮像素子と対向する面に搭載された前記電子部品の頭部を、前記電子部品が搭載された面と対向する面に当接させて配置したことを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記印刷配線基板は複数の印刷配線基板からなっており、搭載される前記電子部品の頭部を、隣接して配置される印刷配線基板における前記電子部品が搭載されている面と対向する面に当接させて配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項３】
前記印刷配線基板は前記固体撮像素子と隣接して配置される第一の印刷配線基板と、前記第１の印刷配線基板の後方に配置された第二の印刷配線基板とを有し、
前記第二の印刷配線基板に搭載される前記電子部品の頭部を、隣接して設けられた印刷配線基板における前記電子部品が搭載された面と対向する面に当接させて配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
【請求項４】
前記印刷配線基板の側部における少なくとも互いに対向する両側部に、前記固体撮像素子から延出した導線を接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項５】
前記電子部品の内、高さ寸法が最も高い電子部品を前記固体撮像素子と最も近い前記印刷配線基板の前記固体撮像素子と対向する側に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内視鏡。
【請求項６】
被写体像を結像する対物レンズと、この対物レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有する撮像ユニットを挿入部先端部内に備えた内視鏡において、
前記固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した単一又は複数の印刷配線基板を前記固体撮像素子の後方に配置し、前記印刷配線基板に搭載される前記電子部品のうち、高さ寸法がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭載すると共に、前記印刷配線基板の側部における少なくとも互いに対向する両側部に前記固体撮像素子の導線を接続したことを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体腔内に挿入して体腔内深部を観察したり、処置具を用いて治療処置を行うことができる内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体腔内に挿入される先端部に被写体像を取り込む対物レンズと、対物レンズで取り込んだ被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子を組み込み、この固体撮像素子で生成した電気信号をテレビモニターで表示する内視鏡において、内視鏡の操作取扱中や運搬途中に、前記固体撮像素子や被写体光を導く対物光学系のレンズが配置された挿入部先端を堅固な物体上に落下・衝突させた場合に、特に対物レンズが損傷を受けることが多く、損傷した対物レンズを新しいレンズに交換する必要がある。この対物レンズ等の光学系の交換を可能とした例として、特開昭６１−５９３０９号公報、特開昭６２−６６２２０号公報、及び特開昭６３−２０１６号公報に開示されている。
【０００３】
特開昭６１−５９３０９号公報に開示されている内視鏡は、対物レンズ系を保持固定したレンズ筒の外周全域に雄ネジが形成され、固体撮像素子が保持固定された素子保持筒の内周全域に雌ネジを形成し、この雄ネジと雌ネジを相対的に螺合回転させて、光軸方向に進退させることの出来る光学ユニットを内視鏡の先端本体の軸方向貫通孔に密に挿入し、且つ先端本体の外周側面から穿設けられた取付孔を介してビス固定している。
【０００４】
このような構成の内視鏡において、前記対物レンズ系に損傷が生じた際には、前記素子保持筒とレンズ筒の螺合を解除し、新たなレンズ筒を前記素子保持筒に螺合させることになるが、前記レンズ筒の外周と、前記素子保持筒の内周の全域に雄ネジ又は雌ネジが形成されているために、螺合の解除や再螺合時にネジ山が欠け落ちたり、塵埃が混入される。さらに、前記雄ネジと雌ネジのネジ間の遊びにより、前記先端本体にビス固定による取付固定時に、レンズの光学中心軸と、固体撮像素子の光学中心軸にズレが生じすることがあり、前記ネジ山の欠けや光学軸ズレが生じないように慎重かつ熟練した作業が必要となる。
【０００５】
特開昭６２−６６２２０号公報に開示されている内視鏡は、先端本体の軸方向に設けた嵌合孔の内部に固体撮像素子を配置し、且つ、この嵌合孔内周に雌ネジをが形成されている。一方、対物レンズを保持する鏡筒の外周に雄ネジが形成され、この対物レンズ鏡筒は前記先端本体の嵌合孔に嵌合すると共に、雄ネジと雌ネジとを螺合させて、前記先端本体に取り付け固定されている。
【０００６】
このような構成の内視鏡において、前記対物レンズ鏡筒と前記先端本体の雄ネジと雌ネジの螺合時のネジ山の欠け落ちや塵埃混入が生じる。又、固体撮像素子は、先端本体に固体されており、新たな対物レンズを保持するレンズ鏡筒に交換した際に、レンズの光学性能のバラツキにより、対物レンズと固体撮像素子の焦点距離に相違が生じ、前記先端本体から対物レンズが突出したり、引っ込んだりして、対物レンズの先端と前記先端本体との間に段差が生じ、この段差により内視鏡先端部分を体腔内に挿入時に体腔内を傷付ける要因となる。
【０００７】
特開昭６３−２０１６号公報に開示されている内視鏡は、対物レンズが取り付け固定されたレンズ枠と、固体撮像素子を取り付け固定した固定枠を有し、前記レンズ枠は前記固定枠内に嵌合されると共に、固定枠の外周方向からネジにより固定される撮像ユニットを、先端本体の軸方向に設けられた嵌合孔内に挿入し、この先端本体の外側からネジ固定されている。
【０００８】
このような構成の内視鏡において、固体撮像素子を固定する固定枠と、対物レンズ枠は、先端本体にネジ固定されているために、このネジ固定部分の先端本体の外径寸法が大きくなり、体腔内に挿入される内視鏡先端部としては、不適切な形状寸法となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記内視鏡においては、固体撮像素子の後方に該固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を配置する際に、前記電子部品を搭載する印刷配線基板と前記固体撮像素子との取付間隔を確保する必要がある。例えば前記特開昭６１−５９３０９号公報には、印刷配線基板を固体撮像素子の後方に配置する際に、第１の印刷配線基板と第２の印刷配線基板との間にスペーサを介在させている。しかしながら、前記電子部品を搭載する印刷配線基板と前記固体撮像素子との取付間隔を確保するために、前記スペーサを介在させる構成では、固体撮像素子と印刷配線基板との接続部分の細径化や、短小化を妨げることがある。
【００１０】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子の後方に該固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した印刷配線基板を配置する際に、スペーサなどを介在させることなく電子部品を搭載する印刷配線基板と固体撮像素子との取付間隔を確保することが可能で、固体撮像素子と印刷配線基板との接続部分の細径化や、短小化を妨げないようにし、さらに印刷配線基板に搭載される電子部品の搭載面積を大きく確保することができる構成を有する内視鏡を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明により一態様は、被写体像を結像する対物レンズと、この対物レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有する撮像ユニットを挿入部先端部内に備えた内視鏡において、前記固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した単一又は複数の印刷配線基板を前記固体撮像素子の後方に配置し、前記印刷配線基板に搭載される前記電子部品のうち、高さ寸法がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭載し、前記固体撮像素子に最も近い前記印刷配線基板の前記固体撮像素子と対向する面に搭載された前記電子部品の頭部を、前記電子部品が搭載された面と対向する面に当接させて配置したことを特徴とする。
また、他の態様は、被写体像を結像する対物レンズと、この対物レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有する撮像ユニットを挿入部先端部内に備えた内視鏡において、前記固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した単一又は複数の印刷配線基板を前記固体撮像素子の後方に配置し、前記印刷配線基板に搭載される前記電子部品のうち、高さ寸法がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭載すると共に、前記印刷配線基板の側部における少なくとも互いに対向する両側部に前記固体撮像素子の導線を接続したことを特徴とする。
【００１２】
【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について詳細に説明する。図１は本発明に係る内視鏡の一実施の形態を示す断面図である。図１は、内視鏡の体腔内に挿入される挿入部１と、この挿入部１の先端部２を示し、この先端部２は湾曲部３に連結されている。
【００１３】
前記先端部２は、略円筒状の先端構成部本体４とこの先端構成部本体４の先端側外周に先端カバー５が被嵌されている。この先端カバー５は電気絶縁材料で形成されている。前記先端構成部本体４の後端側外周には、湾曲部３の可動駒６と連結する固定駒７が嵌着固定されている。前記湾曲部３の可動駒６から固定駒７及び先端構成部本体４の外周には、電気絶縁材料からなる外皮８が被嵌されている。
【００１４】
前記先端カバー５の先端面９には照明窓（図示しない）、観察窓１０、送気送水ノズル（図示しない）、及び吸引口１１が設けられている。前記観察窓１０には、対物レンズ系１２が配置され、この対物レンズ系１２を介して観察された視野の被写体像を固体撮像素子１３の受光面に結像するようになっている。
【００１５】
前記対物レンズ系１２は、レンズ筒１４に保持固定された複数の対物レンズ１５ａ〜１５ｃからなり、このレンズ筒１４の先端外周は、前記先端構成部本体４と前記先端カバー５にシリコン系等の弾性接着剤で気密に取り付けられている。このレンズ筒１４の軸方向への位置決めは、レンズ筒１４の先端側に設けられた段差部１７が前記先端構成部本体４の先端内面に突き当たるように配置し、且つ、レンズ筒１４の先端外周に設けた溝１９に、前記先端カバー５の外周から位置決めビス１８を嵌合させて固定し、この位置決めビス１８の頭部にはシリコン系等の弾性接着剤１６を充填する。さらに、前記レンズ筒１４の中央部外周に、後述する素子保持筒２０が連結される雄ネジ２１が形成され、この雄ネジ２１が形成されたレンズ筒１４の後端部外周には、前記素子保持筒２０と摺動嵌合するための嵌合部２２が形成されている。
【００１６】
前記素子保持筒２０は、略円筒状の形状で先端側内面には、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と螺合する雌ネジ２３と、前記レンズ筒１４の嵌合部２２と摺動嵌合する嵌合面２４とを有し、前記雌ネジ２１と嵌合面２４との間には、全周に渡ってネジ逃げ部２５が形成されている。さらに、この素子保持筒２０の後端側内面には対物レンズ系１２の最対物終レンズ１５ｄが気密に取付固定され、この最終対物レンズ１５ｄには固体撮像素子１３がカバーガラス２６が介して、光学接着剤で固定されている。なお、対物レンズ系１２の最終対物レンズ１５ｄ、カバーガラス２６及び固体撮像素子１３は、光軸に対して位置決めされた状態で接着固定されている。又、カバーガラス２６を廃止して前記前記固体撮像素子１３に前記最終対物レンズ１５ｄを直接接着固定することも可能である。さらに、前記固体撮像素子１３に接着固定された前記カバーガラス２６の外周前面には、固体撮像素子１３とカバーガラス２６の接着固定面の剥離を防止と接着固定面の気密性確保のために接着剤３７が塗布されている。
【００１７】
前記レンズ筒１４の嵌合部２２を前記素子保持筒２０の嵌合面２４に摺動嵌合させ、さらに、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３を螺合させて、回転することにより前記レンズ筒１４は、光軸方向に進退して、前記レンズ筒１４に配置された対物レンズ１５ａ〜１５ｃで取り込んだ被写体光を前記固体撮像素子１３の結像面に結像した被写体の焦点調節を行う。焦点調整終了後は、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１の先端側全周に、例えばシリコン系の弾性接着剤１６を気密に塗布して硬化させた後、前記先端構成部本体４に嵌入固定する。
【００１８】
前記レンズ筒１４の嵌合部２２と前記素子保持筒２０の嵌合面２４の嵌合長Ｌ１は、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３の螺合長Ｌ２よりも長く（Ｌ１＞Ｌ２）してある。また、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１の長さを対物レンズ系１２で取り込んだ被写体光を前記固体撮像素子１３の結像面に結像させる際の後述する焦点調整時に、必要な調整代のネジ山ピッチとして、略２ネジ山分の長さを加えた最低限の長さにし、ネジ山ピッチは、前記レンズ筒１４を時計回り（又は反時計回り）に、ほぼ１回転することで焦点調節が可能な寸法に設定する。
【００１９】
なお、前記素子保持筒２０の外周面と先端構成部本体４の内周面との間は空間があり嵌合していない。
【００２０】
前記固体撮像素子１３の裏面側には、各種の電子部品２７が実装され、固体撮像素子１３に駆動信号を供給したり、被写体像の電気信号を伝送処理する電気回路を構成する印刷配線基板２８が配置固定され、この印刷配線基板２８の側面に設けた図示しないランドに前記固体撮像素子１３の側面から延出した外部リード２９がクランク状に曲げられた後、半田で接続配線されている。
【００２１】
前記印刷配線基板２８の側面のランドには、前記固体撮像素子１３の外部リード２９と共に、前記湾曲部３に介挿され、図示していない前記固体撮像素子１３の動作制御信号や電力を供給する制御装置や、撮像した被写体光の電気信号を受信再生するテレビモニターに接続するケーブル３０の各種信号線３１が配線されている。
【００２２】
このケーブル３０の先端外周には、ケーブル保持部材３２が接着固定またはカシメ等で機械的に固定され、このケーブル保持部材３２の内面には段差が設けられ、この段差部には、ケーブル３０の端部に露出したシールド線３３の電気的絶縁とシールド線３３の解れを防止する為に、絶縁糸で巻回固定した糸巻き部３４が配置され、この糸巻き部３４が前記ケーブル保持部材３２の段差部に引っかかり、前記ケーブル３０のケーブル保持部材３２からの抜け防止として形成されている。
【００２３】
前記固体撮像素子１３、印刷配線基板２８、及び信号線３１の外側には薄い金属板で形成されたシールド枠３５で包囲し、このシールド枠３５、前記素子保持筒２０、及び前記ケーブル保持部材３２の外周面は、熱収縮チューブ３６で被覆する。なお、この熱収縮チューブ３６で被覆した前記固体撮像素子１３，印刷配線板２８及び信号線３１の内部空間部には、例えばエポキシ系の接着剤等を充填して機密性を保持すると共に、印刷配線基板２８と信号線３１の配置位置保持等を行う。
【００２４】
なお、前記対物レンズ系１２の最終対物レンズ１５ｄの前面には、前記対物レンズ１５ａ〜１５ｃで取り込み、前記固体撮像素子１３の結像面に投射する被写体の視野角を設定するための視野マスク３８が配置され、さらに、前記対物レンズ１５ａと１５ｂとの間には、絞り機構３９が配置されている。又、前記レンズ筒１４と前記素子保持筒２０が所定の位置関係で組み立て完了した状態を撮像ユニット４０としている。
【００２５】
次に、前述した撮像ユニット４０の組立方法と組立順序を説明する。
【００２６】
前記印刷配線基板２８に予め電子部品２７を実装すると共に、前記ケーブル３０の先端部分の外皮を剥離し、信号線３１を前記印刷配線基板２８の所定の接続位置に半田付け等で接続配置し、さらに、前記印刷配線基板２８に前記固体撮像素子１３の外部リード２９を折り曲げて印刷配線基板２８に配線接続する。前記ケーブル３０の外皮剥離部分のシールド線３３の糸巻き部３４の糸巻き処理を行い、予め通しておいたケーブル保持部材３２を前記ケーブル３０の糸巻き部３４に戻し接着固定する。前記印刷配線基板２８に接続された前記固体撮像素子１３は、カバーガラス２６を介して最終対物レンズ１５ｄに光学接着剤で接合すると共に、前記固体撮像素子１３と前記カバーガラス２６の外周側面に接着剤３７を塗布して密閉する。さらに、前記カバーガラス２６、固体撮像素子１３、印刷配線基板２８及びケーブル保持部材３２の外周にシールド板３５を配置すると共に、そのシールド坂３５の内部にエポシキ系樹脂の接着剤を充填固化して機密性を施す。前記素子保持筒２０に予め設置された視野マスク３８に前記最終対物レンズ１５ｄを気密接着させて、且つ、熱収縮チュープ３６で前記素子保持筒２０から前記ケーブル保持部材３２を被覆する。
【００２７】
一方、前記レンズ筒１４には、前記複数の対物レンズ１５ａ〜１５ｃと絞り機構３９を事前に取り付け固定されている。このレンズ筒１４の嵌合部２２を前記素子保持筒２０の前面側から嵌入させ、前記嵌合面２４と嵌合摺動させると共に、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３を螺合させながら前記素子保持筒２０に前記レンズ筒１４を回転ねじ込み、前記レンズ筒１４内の対物レンズ１５ａ〜１５ｃからなる対物レンズ系１２の焦点と固体撮像素子１３との位置合わせを行なう。この対物レンズ系１２と固体撮像素子１３との焦点位置合わせが終了すると、前記雄ネジ２１と雌ネジ２３の先端側全周に弾性接着剤１６を塗布して機密性を保持するようにし、且つ、この弾性接着剤１６を除去することで前記レンズ筒１４は、前記素子保持筒２０から脱着可能となる。さらに、前記レンズ筒１４の嵌合部２２と前記素子保持筒２０の嵌合面２４とが摺動嵌合するために、塵埃の混入が阻止可能となる。
【００２８】
このようにして、前記レンズ筒１４と前記素子保持筒２０が組み立てられ、焦点位置合わせが終了した撮像ユニット４０は、前記先端構成部本体４の観察窓１０に組み込み、前記先端カバー５の外周に設けた位置決めビス１８をレンズ筒１４の溝１９に嵌合させて固定すると共に、前記レンズ筒１４の先端部分が前記先端構成部本体４及び前記先端カバー５と接する部分には、弾性接着剤を塗布して気密性を施す。
【００２９】
この結果、前記レンズ筒１４の配置されている対物レンズ１５ａは、前記先端構成部本体４の観察窓１０や前記先端カバー５の所定位置に確実に取り付け固定される。
【００３０】
このようにして、前記撮像ユニット４０を前記先端構成部本体４に組み込まれた後、固定駒７を前記先端構成部本体４に取り付け、外皮８で先端構成部本体４の外周全体を被覆することで先端部２が完成する。
【００３１】
次に、前記内視鏡先端部２のレンズ筒１４を交換する際の手順について説明する。基本的には、前述の組立時と逆の順序となる。
【００３２】
最初に前記外皮８を外し、固定駒７を前記先端構成部本体４から取り外し、前記先端カバー５の外周から前記レンズ筒１４の溝１９に嵌合させている位置決めビス１８をゆるめ、前記撮像ユニット４０を前記先端構成部本体４から取り外す。なお、前記先端カバー５の観察窓１０と前記レンズ筒１４との接触面に塗布した弾性接着剤や、前記位置決めビス１８に塗布した弾性接着剤１６は除去することは明らかである。
【００３３】
前記先端構成部本体４から取り外した前記撮像ユニット４０は、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３に塗布した弾性接着剤を十分に除去した後、前記レンズ筒１４の雄ネジ２１と前記素子保持筒２０の雌ネジ２３の螺合を解除する。この前記レンズ筒１４から取り外された前記素子保持筒２０の雌ネジ２３と嵌合面２４と視野マスク３８及び最終対物レンズ１５ｄを清掃後、新たに準備されたレンズ筒１４を用意し、前述した組立順序に従い再度組立を行う。
【００３４】
このような構成の内視鏡先端部において、前記レンズ筒１４には、前記素子保持筒２０の固体撮像素子１３側に嵌合させる部分に、嵌合部２２が設けられ、この嵌合部２２の前側に雄ネジ２１が形成されている。一方、前記素子保持筒２０の前記レンズ筒１４が挿入嵌合する先端部分に雌ネジ２３が設けられ、この雌ネジ２３と素子保持筒２０に配置された最終対物レンズ１５ｄとの間に嵌合面２４が形成されており、前記嵌合部２２と前記嵌合面２４が摺動嵌合されることにより、雄ネジ２１や雌ネジ２３に付着した塵埃は、前記嵌合部２２と嵌合面２４に阻止されて前記レンズ筒１４と前記素子保持筒２０の内部に侵入することはない、さらに、前記素子保持筒２０の雌ネジ２３と嵌合面２４との間にネジ逃げ部２５が設けられているために、仮に前記雄ネジ２１または雌ネジ２３に塵埃が付着していたり、あるいは、前記雄ネジ２１や雌ネジ２３のネジ山が何らかの理由で破損して破損片が存在しても、それら塵埃や破損片は、前記ネジ逃げ部２５に溜まり、前記レンズ筒１４や素子保持筒２０の内部に侵入することはない。
【００３５】
又、前記レンズ筒１４に配置された対物レンズ群１２と前記素子保持筒２０に配置された固体撮像素子１３との光軸合わせは、前記レンズ筒１４の嵌合部２２と前記素子保持筒２０の嵌合面２４が密に摺動嵌合することで、ほとんど調整不要で組立てられ、且つ、前記対物レンズ群１２と前記固体撮像素子１３との焦点調整も前記レンズ筒１４を雄ネジ２１と雌ネジ２３とを螺合回転させるのみで容易に調整可能となる。たとえ、新たに交換される前記レンズ筒１４内の対物レンズ１５の光学性能にバラツキがあったとしても、前記雄ネジ２１と雌ネジ２３のネジ山は必ず２山以上は螺合し、かつ、この両ネジ２１，２３の螺合長Ｌ２に比して、前記嵌合部２２と前記嵌合面２４の嵌合長Ｌ１を長くなるように設定したことにより、前記レンズ筒１４と前記素子保持筒２０の組立固定強度も十分確保でき、従来のように、レンズ筒１４と素子保持筒２０を固定保持するためのビス等も不要となり、レンズ筒１４と素子保持筒２０との連結部分の細径化が可能となる。
【００３６】
さらに、前記撮像ユニット４０の前記先端構成部本体４への取付固定は、前記先端構成部本体４の先端カバー５の外側からビス１８を前記レンズ筒１４の溝１９に嵌合固定するために、観察窓１０に配置されるレンズ筒１４の固定は所定の位置となり、先端カバー５の先端面９からレンズ筒１４が突出したり、引っ込んだりすることもなく、且つ、前記撮像ユニット４０のレンズ筒１４と素子保持筒２０の事前組立状態を維持した状態で先端構成部本体４に取り付け固定されるために、対物レンズ群１２と固体撮像素子１３との光軸や焦点に何ら影響を与えることなく組立が可能となる。
【００３７】
次に本発明の内視鏡の固体撮像素子を駆動制御する電気回路素子が搭載された印刷配線基板とケーブルとの関係について、図２を用いて説明する。なお、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００３８】
内視鏡の先端部２は、体腔内に挿入される為に、可能な限り外径は細く、外形長は短く構成されることが望まれ、前記レンズ筒１４と素子保持筒２０の細径短小化と共に、前記固体撮像素子１３の外部リード２９が接続され、且つ、固体撮像素子１３の電気信号を制御する電気回路を構成する電子部品を搭載した印刷配線基板２８に、駆動電力や信号授受を行うケーブル３０の信号線３１の接続寸法の短縮も望まれる。このため、従来は、前記ケーブル３０の端部から導出する信号線３１を可能な限り短くしているが、この信号線３１を前記印刷配線基板２８に取り付け半田接続する際の作業効率が低下する。
【００３９】
そこで、本発明は、図２（ａ）に示すように、ケーブル３０の先端から導出させた信号線３１は、印刷配線基板２８の側面に設けられた接続用ランドに配線接続作業を容易に行える寸法を有する長さとなるように設定し、この信号線３１の導出状態で、前記印刷配線基板２８の接続用ランドに配線半田付け接続する。次に、図２（ｂ）に示すように、ケーブル３０を数回捻転し、前記信号線３１を複数回撚った撚り線状態とし、この状態で、前記カバーガラス２６、固体撮像素子１３、電子部品２７、印刷配線基板２８、信号線３１をシールドするシールド枠３５を装着し、且つ、そのシールド枠２５で覆われた内部の前記カバーガラス２６、固体撮像素子１３、電子部品２７、印刷配線基板２８、及び信号線３１の部分と、前記ケーブル保持部材３２までの全域にエポシキ系樹脂の接着剤を充填固化させた後、熱収縮チューブ３６を被覆させて、前記固体撮像素子１３、印刷配線基板２８及びケーブル３０の配線と組立を行う。
【００４０】
この結果、前記信号線３１を前記印刷配線基板２８に接続配線する作業を容易にする線長が確保でき、前記印刷配線基板２８に接続配線後に、前記信号線３１を捻転して撚り線状とすることで、前記印刷配線基板２８と前記ケーブル３０の外皮剥離部分との間の信号線３１の全体長を短縮化できると共に、この信号線３１の撚り線状部分により、曲げや引っ張りに対する強度の強化となる。
【００４１】
次に、本発明の内視鏡の固体撮像素子２８の外部リード２９が接続され、且つ、各種電子部品２７が搭載された印刷配線板２８の構成について、図３を用いて説明する。なお、図１と同じ部分は同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００４２】
前記固体撮像素子１３から延出されている複数の外部リード２９は、前記固体撮像素子１３の外側面から同一形状で等間隔で形成されている。一方、ケーブル３０に内蔵される複数の信号線３１は、各信号線３１が扱う信号内容又は電力により、信号線３１の導体径が異なっている。又、前記印刷配線基板２８に搭載する複数の電子部品２７の形状とその大きさは、それぞれ異なっている。このため、印刷配線基板２８に配置する前記固体撮像素子１３の外部リード２９と前記ケーブル３０の信号線３１の接続ランドの位置や、前記電子部品２７の配置位置に苦慮する。
【００４３】
そこで、本発明の内視鏡の印刷配線基板２８は、図３（ａ）の断面ＡＡに示すように、前記印刷配線基板２８の対向する両側面には、固体撮像素子１３の外部リード２９の配線ランド２９’を形成し、対向する他の両側面には、ケーブル３０の信号線３１が配線される各種形状のランド４１〜４３を形成する。特に、ケーブル３０の信号線３１の接続ランドは、信号線３１の導体径の太い線用のランド４１と、導体径の中位線用のランド４２と、導体径が細い線用のランド４３とに区分し、前記印刷配線基板２８の隅に太線用ランド４１又は中位線用ランド４２を配置し、細線用ランド４３は、前記太線用又は中位線用ランド４１、４２の間に配置するように形成する。
【００４４】
又、図３（ｂ）に示すように、印刷配線基板２８の対向する側面に設けた前記外部リード２９の接続用ランド２９’と同一のランド部に前記ケーブル３０の信号線３１のランドを設け、且つ、印刷配線基板２８の隅に太線用ランド４１を配置し、その太線用ラウンド４１の間に中位線及び細線用のランド４２，４３を配置するように形成する。
【００４５】
このように印刷配線基板２８の外側面に外部リード２９や信号線３１の接続用ランド２９’、４１〜４３を配置することにより、接続半田付け作業が容易となり、印刷配線基板２８に搭載する電子部品２７の搭載面積を大きく確保可能となる。
【００４６】
次に、前記印刷配線基板２８の変形例を図４〜図６を用いて説明する。なお、図３と同一部分は同一符号を付し詳細説明は省略する。
【００４７】
図４は、前記印刷配線基板２８を２枚に分割し、一方の印刷配線基板２８には電子部品２７を両面に配置し、他方の印刷配線基板２８’には、前記ケーブル３０の信号線３１が主として接続される。前記印刷配線基板２８の両面には、電子部品２７が配置されると共に、この印刷配線基板２８の対向する側面には、前記固体撮像素子１３から延出された外部リード２９が接続されており、この外部リード２９はさらに印刷配線基板２８’の対向する両側面にまで延在して接続されている。前記印刷配線基板２８’には、前記外部リード２９が接続される側面と、平面部分に前記ケーブル３１の信号線３１が接続されるランド３１’が設けられている。前記印刷配線基板２８、２８’の前記外部リード２９が接続されない側面は、切欠部４４が形成され、この切欠部４４には、補強板４５が両印刷配線基板２８，２８’に嵌合掛け渡してあると共に、この補強板４５の先端側端面は、固体撮像素子１３に突き当てて接着固定されている。つまり、前記補強板４５で前記固体撮像素子１３と前記印刷配線基板２８と２８’の間隔を所定寸法に維持すると共に、前記印刷配線基板２８，２８’の固定維持に用いられる。さらに、前記印刷配線基板２８，２８’の平面部分には、貫通孔４６が少なくとも１ヶ以上形成されている。
【００４８】
又、図５は、単一の印刷配線基板２８に前記電子部品２７を両面に搭載し、対向する側面に前記外部リード２９と前記信号線３１が同一ランドに接続された状態の印刷配線基板２８において、前記外部リード２９と前記信号線３１を接続しない両側面に切欠部４４を設けこの切欠部４４に補強板４５が配置され、この補強板４５の先端側端面は、前記固体撮像素子１３に突き当てて接触固定されている。さらに、前記印刷配線基板２８には貫通孔４６が形成されている。
【００４９】
さらに、図６は、前記印刷配線板２８の前記外部リード２９が接続されない両側面に切欠部４４を設けることなく、補強板４５を直接取付固定し、且つ、前記補強板４５の他端は、前記素子保持筒２０の外周部分に延在させて固定したものである。前記補強板４５の前記印刷配線基板２８への取付固定は、図６に示すように、補強板４５を金属材で形成し、前記印刷配線基板２８の側面に半田や接着剤で取り付け固定するか、あるいは、補強板４５’の端部を印刷配線基板２８の一方の平面側に折曲して半田や接着剤で取り付け固定する。又、前記補強板４５，４５’と前記素子保持筒２０との取付固定は、接着剤を用いる。
【００５０】
このように印刷配線基板２８又は２８’に設けた切欠部４４に補強板４５、４５’を配置することにより、前記固体撮像素子１３と印刷配線基板２８，２８’との相互の間隔保持と、内視鏡先端部２の振動や衝撃に対して前記印刷配線基板２８又は２８’の固定保持強化が可能となる。さらに、前記補強板４５、４５’は、前記印刷配線基板の固定保持を維持できる材質を有する物体で形成すればよいが、この補強板４５、４５’を金属材料で形成すると、前記シールド枠３５を廃止することも可能となり、又は前記シールド枠３５と共用することでシールド効果が一層向上する。又、前記貫通孔４６は、前記印刷配線基板２８又は２８’と前記固体撮像素子１３等の間に接着剤を充填する際、接着剤が貫通孔４６を通って回り込み易く、印刷配線基板２８に搭載した電子部品２７の周辺にも確実に接着剤の充填が可能となる。接着剤の充填により撮像ユニット４０の内部強度が向上する。
【００５１】
なお、前記補強板４５，４５’の形状や使用個数は、補強板４５，４５の目的を達成可能な形状と個数とすることが可能であることは明らかである。
【００５２】
次に、本発明の内視鏡の固体撮像素子を駆動制御する電気回路素子が搭載された印刷配線基板の他の実施形態について、図７と図８を用いて説明する。なお、図１と同一部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００５３】
前記印刷配線基板２８を前記固体撮像素子１３の後方に配置する際に、前述の図４〜図６では補強板４５により、前記印刷配線基板２８と前記固体撮像素子１３との取付間隔を確保したり、あるいは、前述の特開昭６１−５９３０９号公報には、第１のプリント基板と第２のプリント基板間にスペーサを介することが開示されている。この補強板４５やスペーサが内視鏡の固体撮像素子と印刷配線基板との接続部分の形状の細径や短小化の妨げとなることもある。
【００５４】
図７は、前記固体撮像素子１３の背後に配置する印刷配線基板に電子部品を両面に搭載した電子部品搭載印刷配線基板２８と、前記ケーブル３０の信号線３１が接続されたケーブル接続印刷配線基板５１とを主として設けた構成としている。前記電子部品搭載印刷配線基板２８には、例えば、抵抗４７とトランジスタ４８を一方の同一表面に搭載され、ＩＣ４９とコンデンサー５０が他方の同一裏面に搭載されている。前記抵抗４７の外形高さＨ１とトランジスタ４８の外形高さＨ２とは、ほぼ同一（Ｈ１≒Ｈ２）であり、またＩＣ４９の外形高さＨ３とコンデンサー５０の外形高さＨ４とは、ほぼ同一（Ｈ３≒Ｈ４）であるものを選定使用する。つまり、印刷配線基板２８の表面と裏面に搭載する電子部品の高さが各々ほぼ同一のものを選定して配置搭載する。前記電子部品搭載印刷配線基板２８と前記ケーブル接続印刷配線基板５１は、前記固体撮像素子１３の後方に配置され、前記両印刷配線基板２８，５１の対向する両側面には、前記固体撮像素子１３の外部リード２９が接続されるが、前記固体撮像素子１３の裏面に前記電子部品搭載印刷配線基板２８の表面に搭載された抵抗４７とトランジスタ４８の頭部を当接させて配置し、前記ケーブル接続印刷配線基板５１のケーブル３０の信号線３１が導入接続されない面を前記電子部品搭載印刷配線基板２８の裏面側のＩＣ４９とコンデンサー５０の頭部に当接させて配置する。つまり、前記固体撮像素子１３と前記電子部品搭載印刷配線基板２８の配置間隔Ｈ５は、前記抵抗４７の高さＨ１と前記トランジスタ４８の高さＨ２とほぼ同じ寸法（Ｈ１≒Ｈ２≒Ｈ５）で配置でき、又、前記電子部品搭載印刷配線基板２８と前記ケーブル接続印刷配線基板５１の配置間隔Ｈ６は、前記ＩＣ４９の高さＨ３と前記コンデーサー５０の高さＨ４とほぼ同じ寸法（Ｈ３≒Ｈ４≒Ｈ６）で配置できる。
【００５５】
この結果、前記固体撮像素子１３の後方に配置する各種印刷配線基板２８，５１の配置置間隔は、間隔維持補強板やスペーサを用いることなく印刷配線基板に搭載する電子部品の外形高さ寸法をほぼ同一寸法のものを選択することで設定可能となる。
【００５６】
次に、この他の実施形態の応用例について、図８を用いて説明する。なお、図７と同一部分は同一符号を付し詳細説明は省略する。
【００５７】
この応用例は、印刷配線基板２８，５１に形成する回路網の関係から、一部の電子部品を前記ケーブル接続用印刷配線基板５１に搭載する場合で、例として、コンデンサー５０を前記ケーブル接続印刷配線基板５１のケーブル３０の信号線３１の導入接続面の裏面、つまり、前記電子部品搭載印刷配線基板２８と対向する面に搭載した。この結果、前記電子部品搭載印刷配線基板２８と前記ケーブル接続印刷配線基板５１との配置間隔Ｈ６は、前記ＩＣ４９の高さＨ３とコンデンサー５０の高さＨ４で設定されたほぼ同一寸法（Ｈ３≒Ｈ４≒Ｈ６）で配置できる。
【００５８】
なお、この他の実施形態の説明において、電子部品搭載印刷配線基板２８の各面に搭載する電子部品の高さ寸法をほぼ同一にするとしているが、印刷配線基板に搭載する全ての電子部品の高さ寸法を同一とする必要はなく、搭載される電子部品の内、数点の最も高く寸法の大きい電子部品の高く寸法が同一のものを選定し、この選定された高さ寸法の大きい電子部品を前記印刷配線基板の配置間隔を設定する為に最も適切な印刷配線基板上の位置に配置させることで、固体撮像素子と印刷配線基板の取付配置間隔と位置が確定可能である。
【００５９】
［付記］
（付記項１）  被写体を撮像する複数の対物レンズとこの対物レンズで撮像した被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子からなる撮像ユニットを有する内視鏡において、
前記複数の対物レンズを内周部に保持し、外周部に雄ネジ部と嵌合部を形成したレンズ筒と、
前記固体撮像素子を内周部に保持すると共に、前記固体撮像素子の結像面側の内周部に形成された雌ネジ部と嵌合部を有した素子保持筒とを具備し、
前記レンズ筒と前記素子保持筒の両嵌合部を摺動嵌合させると共に、前記レンズ筒の雄ネジ部と前記素子保持筒の雌ネジ部を螺合させ、この螺合寸法により、前記固体撮像素子と対物レンズの光軸方向に進退調節する撮像ユニット保有したことを特徴とする内視鏡。
【００６０】
（付記項２）  前記レンズ筒の外周部に形成した雄ネジ部のネジ長を、対物レンズの焦点調整に必要な長さのネジ山ピッチに２ネジ山分の長さを加えた寸法としたことを特徴とする付記項１記載の内視鏡。
【００６１】
（付記項３）  前記レンズ筒と前記素子保持筒の形成された嵌合部の嵌合長は、前記レンズ筒と前記素子保持筒の両ネジ部の螺合長より長い寸法としたことを特徴とする付記項１記載の内視鏡。
【００６２】
（付記項４）  被写体を撮像する複数の対物レンズとこの対物レンズで撮像した被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子からなる撮像ユニットを有する内視鏡において、
前記固体撮像素子の後方に配置され、前記固体撮像素子の駆動信号や変換された被写体像の電気信号を処理する電子回路を有し、さらに、各種信号と駆動源の授受を行う信号ケーブルが接続された単一又は複数の印刷配線基板と、
前記印刷配線基板の電子回路を構成する各種複数の電子部品とを具備し、
前記印刷配線基板に搭載される前記電子部品の内、高さ形状寸法がほぼ同一の電子部品を前記印刷配線基板の同一面に搭載することを特徴とする内視鏡。
【００６３】
（付記項５）  前記固体撮像素子の後方に配置される前記単一又は複数の印刷配線基板は、前記固体撮像素子と前記印刷配線基板との配置間隔、又は前記複数の印刷配線基板の相互の配置間隔を前記印刷配線基板に搭載した電子部品の高さ形状寸法とほぼ同一寸法としたことを特徴とする付加項４記載の内視鏡。
【００６４】
（付加項６）  前記印刷配線基板の同一面に搭載する電子部品の内、少なくとも複数の電子部品は、同一の最大高さ形状寸法を有することを特徴とする付加項４記載の内視鏡。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子の後方に該固体撮像素子の電気信号を処理する電子部品を搭載した印刷配線基板を配置する際に、スペーサなどを介在させることなく電子部品を搭載する印刷配線基板と固体撮像素子との取付間隔を確保することが可能で、固体撮像素子と印刷配線基板との接続部分の細径化や、短小化を妨げないようにし、さらに印刷配線基板に搭載される電子部品の搭載面積を大きく確保することができる構成を有する内視鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内視鏡の一実施の形態の構成を示す断面図。
【図２】図１に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置を示す断面図。
【図３】図１に示す内視鏡の先端部に配置される印刷配線基板の構成を示す断面図。
【図４】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面図。
【図５】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面図。
【図６】図３に示す印刷配線基板の応用例を示す断面図。
【図７】図１に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置の他の実施形態の断面図。
【図８】図７に示す内視鏡の先端部に配置される固体撮像素子と印刷配線基板及びケーブルとの接続配置の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
１…挿入部
２…先端部
３…湾曲部
４…先端構成部本体
５…先端カバー
６…可動駒
７…固定駒
８…外皮
９…先端面
１０…観察窓
１１…吸引口
１２…対物レンズ系
１３…固体撮像素子
１４…レンズ筒
１５ａ〜１５ｃ…対物レンズ
１５ｄ…最終対物レンズ
１６…弾性接着剤
１７…段差部
１８…位置決めビス
１９…溝
２０…素子保持筒
２１…雄ネジ
２２…嵌合部
２３…雌ネジ
２４…嵌合面
２５…ネジ逃げ部
２６…カバーガラス
２７…電子部品
２８…印刷配線基板
２９…外部リード
３０…ケーブル
３１…信号線
３２…ケーブル保持部材
３３…シールド線
３４…糸巻き部
３５…シールド枠
３６…熱収縮チューブ
３７…接着剤
３８…視野マスク
３９…絞り機構
４０…撮像ユニット
４１…太線ランド
４２…中位線ランド
４３…細線ランド
４４…切欠部
４５…補強板
４６…貫通孔
４７…抵抗
４８…トランジスタ
４９…ＩＣ
５０…コンデンサー
５１…ケーブル接続印刷配線基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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