以下、体腔内に挿入して、生体組織を観察する医療機器である内視鏡、例えば、硬性の挿入部を備えた硬性電子内視鏡に配設する撮像装置を例に説明する。Hereinafter, an imaging apparatus disposed in an endoscope that is a medical device that is inserted into a body cavity and observes a living tissue, for example, a rigid electronic endoscope provided with a rigid insertion portion will be described as an example.
(第1の実施の形態)
図2に示す硬性電子内視鏡1(以下、単に「内視鏡」という。)1は、後述する撮像装置51を有している。内視鏡1は、先端部11を有する挿入部2と、挿入部2の基端に連設された操作部3と、操作部3から延出したユニバーサルコード4と、ユニバーサルコード4の基端に配されたスコープコネクタ5と、スコープコネクタ5の側部から延出するケーブルの端部に設けられた電気コネクタ6とを具備している。(First embodiment)
A rigid electronic endoscope 1 (hereinafter simply referred to as “endoscope”) 1 shown in FIG. 2 has animaging device 51 described later. Theendoscope 1 includes aninsertion portion 2 having adistal end portion 11, an operation portion 3 connected to the proximal end of theinsertion portion 2, auniversal cord 4 extending from the operation portion 3, and a proximal end of theuniversal cord 4 The scope connector 5 is disposed on the side of the scope connector 5, and the electrical connector 6 is provided at the end of the cable extending from the side of the scope connector 5.
次に、図3を参照しながら本実施の形態の撮像装置51を有する内視鏡1の先端部11の構造について、説明する。図3に示すように、先端部11の先端には対物レンズユニット20の観察レンズ21、および照明光学部品である照明レンズ22が配置されている。なお先端部11は、その略全周を被覆するように外形を形成する硬質管27を有している。硬質管27は、先端カバー25と嵌合している。観察レンズ21は、複数の対物レンズからなる対物レンズ群23と共に、レンズ保持枠24に保持されている。すなわち対物レンズユニット20は、観察レンズ21と、対物レンズ群23と、レンズ保持枠24とを有する。対物レンズユニット20は、金属性の先端硬質部材である先端枠26に嵌装して固定されている。Next, the structure of thedistal end portion 11 of theendoscope 1 having theimaging device 51 of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, an observation lens 21 of theobjective lens unit 20 and an illumination lens 22 that is an illumination optical component are disposed at the distal end of thedistal end portion 11. In addition, the front-end |tip part 11 has the hard pipe |tube 27 which forms an external shape so that the substantially perimeter may be coat | covered. Thehard tube 27 is fitted with thetip cover 25. The observation lens 21 is held by alens holding frame 24 together with anobjective lens group 23 including a plurality of objective lenses. That is, theobjective lens unit 20 includes an observation lens 21, anobjective lens group 23, and alens holding frame 24. Theobjective lens unit 20 is fitted and fixed to atip frame 26 that is a metallic tip hard member.
一方、照明レンズ22は、先端カバー25に保持されている。照明レンズ22の背面側には、ライトガイドバンドル29の先端面が対向するように配置されている。ライトガイドバンドル29は、内視鏡1の挿入部2、操作部3、およびユニバーサルコード4の内部に挿通し、スコープコネクタ5まで配設され、図示しない光源装置からの照明光を伝送する。対物レンズユニット20のレンズ保持枠24の基端外周部分には、先端枠26内に挿通され、レンズ保持枠24に外嵌固定された保持ホルダ28が配設されている。On the other hand, the illumination lens 22 is held by thetip cover 25. On the back side of the illumination lens 22, the tip surface of thelight guide bundle 29 is disposed so as to face. Thelight guide bundle 29 is inserted into theinsertion portion 2, the operation portion 3, and theuniversal cord 4 of theendoscope 1, is disposed up to the scope connector 5, and transmits illumination light from a light source device (not shown). A holdingholder 28 that is inserted into thedistal end frame 26 and is fitted and fixed to thelens holding frame 24 is disposed on the outer peripheral portion of the base end of thelens holding frame 24 of theobjective lens unit 20.
保持ホルダ28の基端部には、撮像装置51のプリズムユニット30の先端部(対物レンズユニット20からの入射光が入射される先端部)が嵌合固定されている。The distal end portion of theprism unit 30 of the imaging device 51 (the distal end portion where the incident light from theobjective lens unit 20 is incident) is fitted and fixed to the proximal end portion of the holdingholder 28.
次に、図3および図4を参照しながら本実施の形態の撮像装置51について、説明する。図3および図4に示すように、撮像装置51は、光学ユニットを構成するプリズム部31を有するプリズムユニット30と、2つの固体撮像素子35、37と、2つのFPC38、39と、2本のケーブル43、45と、放熱部材60とを有している2板式撮像装置51である。Next, theimaging device 51 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, theimaging device 51 includes aprism unit 30 having aprism portion 31 constituting an optical unit, two solid-state imaging devices 35 and 37, twoFPCs 38 and 39, and two This is a two-platetype imaging device 51 havingcables 43 and 45 and aheat radiating member 60.
プリズムユニット30は、複数の光学部材を接合して構成されており、対物レンズユニット20を通過した入射光を2つの光路に分割して出射する。すなわち、プリズムユニット30は、第1のプリズム32と第2のプリズム33とを接合して構成されるプリズム部31と、プリズム32の出射面側に接合される第1のカバーガラス34と、プリズム33の出射面側に接合される第2のカバーガラス36とを有している。また、プリズム部31は、第1のプリズム32と第2のプリズム33とを重ね合わせた接合境界面にグリーン反射コート層(ダイクロイックコート層ともいう)30Aを有する。グリーン反射コート層30Aは、第1のプリズム32の斜面に反射膜を施すことによって、第1のプリズム32と第2のプリズム33とを重ね合わせた接合境界面に形成され、入射光のグリーン(G)の光を反射し、レッド(R)およびブルー(B)の光を透過させる特性を有している。Theprism unit 30 is configured by joining a plurality of optical members, and divides the incident light that has passed through theobjective lens unit 20 into two optical paths and emits them. That is, theprism unit 30 includes aprism portion 31 configured by bonding thefirst prism 32 and thesecond prism 33, afirst cover glass 34 bonded to the emission surface side of theprism 32, and a prism And asecond cover glass 36 joined to thelight emitting surface 33 side. Theprism unit 31 has a green reflective coating layer (also referred to as a dichroic coating layer) 30 </ b> A on a joint boundary surface where thefirst prism 32 and thesecond prism 33 are overlapped. The greenreflective coating layer 30A is formed on the joining boundary surface where thefirst prism 32 and thesecond prism 33 are overlapped by applying a reflective film to the slope of thefirst prism 32, and the incident light green ( G) reflects light and transmits red (R) and blue (B) light.
第1のプリズム32のグリーン反射コート層30Aにより略直角反射される側の出射面側には、カバーガラス34、輝度信号用または色信号(G信号)用の第1の固体撮像素子35がその順序で配置されて接着固定されている。Acover glass 34 and a first solid-state imaging device 35 for luminance signal or color signal (G signal) are provided on the exit surface side of thefirst prism 32 that is reflected substantially at right angles by the greenreflective coating layer 30A. Arranged and fixed in order.
また、第1のプリズム32のグリーン反射コート層30A、および第2のプリズム33を透過して出射される側(出射面側)の後方には、カバーガラス36、2つの色信号(R、B信号)用の第2の固体撮像素子37がその順序で配置されて接着固定されている。なお、第1の固体撮像素子35と第2の固体撮像素子37と、第1のプリズム32と第2のプリズム33とは光路長が同じである。Acover glass 36 and two color signals (R, B) are provided behind the greenprism coat layer 30A of thefirst prism 32 and the side that is transmitted through and emitted from the second prism 33 (outgoing surface side). Signal) second solid-state imaging device 37 is arranged and fixed in that order. The first solid-state imaging device 35, the second solid-state imaging device 37, thefirst prism 32, and thesecond prism 33 have the same optical path length.
第1の固体撮像素子35は、グリーン反射コート層30Aにより反射されてプリズム部31を構成する第1のプレズム32から出射された光を受光する。第2の固体撮像素子37は、第1のプリズム32、第2のプリズム33を透過して第2のプリズム33から出射された光を受光する。The first solid-state imaging device 35 receives light emitted from thefirst prism 32 that is reflected by the greenreflective coating layer 30 </ b> A and constitutes theprism portion 31. The second solid-state imaging device 37 receives light emitted from thesecond prism 33 through thefirst prism 32 and thesecond prism 33.
第2の固体撮像素子37は受光面にストライプ状に併設されたレッド(R)およびブルー(B)のカラーフィルタ(不図示)を有する。固体撮像素子35、37は、CCDまたはCMOSなどであり、カラーフィルタ以外の構成は略同様である。すなわち2つの固体撮像素子35、37は、プリズムユニット30のプリズム部31が出射する2つの光路のそれぞれの光を受光し光電変換する。The second solid-state imaging device 37 has red (R) and blue (B) color filters (not shown) arranged in stripes on the light receiving surface. The solid-state imaging devices 35 and 37 are CCDs or CMOSs, and the configuration other than the color filter is substantially the same. That is, the two solid-state imaging devices 35 and 37 receive and photoelectrically convert the light in the two optical paths emitted from theprism unit 31 of theprism unit 30.
第1の固体撮像素子35には、コンデンサおよびIC等の電子部品40が実装された第1のFPC(フレキシブルプリント基板)38が接続されている。第2の固体撮像素子37には、コンデンサおよびIC等の電子部品41が実装された第2のFPC39が接続されている。すなわち、撮像装置51は固体撮像素子35、37のそれぞれに設けられ、それぞれの固体撮像素子の駆動に必要な電子部品40、41が実装されたFPC38、39を有している。なお、電子部品40、41はFPC38、39に実装された複数の電子部品の中で最も発熱量の大きい大型の電子部品である。またFPC38、39は電子部品40、41が実装されている面と反対面にも小型の電子部品が実装されていてもよい。A first FPC (flexible printed circuit board) 38 on whichelectronic components 40 such as a capacitor and an IC are mounted is connected to the first solid-state imaging device 35. Asecond FPC 39 on which anelectronic component 41 such as a capacitor and an IC is mounted is connected to the second solid-state imaging element 37. That is, theimaging device 51 is provided in each of the solid-state imaging devices 35 and 37, and hasFPCs 38 and 39 on whichelectronic components 40 and 41 necessary for driving the respective solid-state imaging devices are mounted. Theelectronic components 40 and 41 are large-sized electronic components that generate the largest amount of heat among the plurality of electronic components mounted on theFPCs 38 and 39. Further, theFPCs 38 and 39 may have small electronic components mounted on the surface opposite to the surface on which theelectronic components 40 and 41 are mounted.
また、第1のFPC38には、第1の通信ケーブル43の複数の信号線42が電気的に接続されている。第2のFPC39には、第2の通信ケーブル45の複数の信号線44が電気的に接続されている。通信ケーブル43、45は、FPC38、39を介して電子部品40、41への給電および固体撮像素子35、37との信号の送受を行うためのケーブルである。すなわち、撮像装置51はFPC38、39と電気的に接続され、FPC38、39を介して電子部品40、41への給電および固体撮像素子35、37との信号の送受信を行う通信ケーブル43、45を有している。Further, the plurality ofsignal lines 42 of thefirst communication cable 43 are electrically connected to thefirst FPC 38. A plurality ofsignal lines 44 of thesecond communication cable 45 are electrically connected to thesecond FPC 39. Thecommunication cables 43 and 45 are cables for supplying power to theelectronic components 40 and 41 and transmitting and receiving signals to and from the solid-state imaging devices 35 and 37 via theFPCs 38 and 39. That is, theimaging device 51 is electrically connected to theFPCs 38 and 39, and thecommunication cables 43 and 45 that supply power to theelectronic components 40 and 41 and transmit and receive signals to and from the solid-state imaging devices 35 and 37 through theFPCs 38 and 39. Have.
なお、FPC38、39は、配設された電子部品40、41が、対物レンズユニット20の光軸Oの延長線Oaをはさんで互い向かい合うように配設、すなわち光軸延線方向に向けて対向する位置に配設されている。このためFPC38とFPC39との間、言い換えれば電子部品40と電子部品41との間には空間(隙間)がある。TheFPCs 38 and 39 are arranged so that the arrangedelectronic components 40 and 41 face each other across the extension line Oa of the optical axis O of theobjective lens unit 20, that is, toward the optical axis extension direction. It is arrange | positioned in the opposing position. For this reason, there is a space (gap) between theFPC 38 and theFPC 39, in other words, between theelectronic component 40 and theelectronic component 41.
一方、プリズムユニット30の先端部(対物レンズユニット20からの入射光が入射する先端部)は、保持ホルダ28のプリズムユニット接合部28Aに嵌合固定されている。保持ホルダ28のプリズムユニット接合部28Aの外周面には、2つの固体撮像素子35、37および2つのFPC35、38を内包する金属枠部材46が設けられている。また、保持ホルダ28の基端側外周面には、熱収縮チューブ47が被覆されている。熱収縮チューブ47は、金属枠部材46を含む撮像装置51を内包して、2つの通信ケーブル43、45の先端外周部分までを被覆している。熱収縮チューブ47内には、撮像装置51を保護するとともに放熱のための充填剤48が充填されている。On the other hand, the front end of the prism unit 30 (the front end where the incident light from theobjective lens unit 20 enters) is fitted and fixed to the prism unit joint 28A of the holdingholder 28. Ametal frame member 46 that includes two solid-state imaging devices 35 and 37 and twoFPCs 35 and 38 is provided on the outer peripheral surface of the prism unitjoint portion 28 </ b> A of the holdingholder 28. Further, theheat shrinkable tube 47 is covered on the outer peripheral surface of the proximal end side of the holdingholder 28. The heat-shrinkable tube 47 encloses theimaging device 51 including themetal frame member 46 and covers up to the outer peripheral portions of the twocommunication cables 43 and 45. The heat shrinkabletube 47 is filled with afiller 48 for protecting theimaging device 51 and for releasing heat.
本実施の形態の撮像装置51は、電子部品40、41を互いに向かい合うように配設することで形成される第1のFPC38と第2のFPC39と間の隙間に、固体撮像素子35、37および電子部品40、41が発熱した熱を放熱する放熱部材60を設けている。言い換えれば、FPC38、39の電子部品40、41が配設された基板面側を対物レンズユニット20の光軸延線方向に向けて対向して配設することで形成された隙間に、放熱部材60が配置されている。In theimaging device 51 of the present embodiment, the solid-state imaging devices 35, 37 and the gap between thefirst FPC 38 and thesecond FPC 39 formed by disposing theelectronic components 40, 41 so as to face each other. Aheat dissipating member 60 for dissipating heat generated by theelectronic components 40 and 41 is provided. In other words, in the gap formed by disposing the substrate surface on which theelectronic components 40 and 41 of theFPCs 38 and 39 are disposed facing the optical axis extending direction of theobjective lens unit 20, theheat dissipation member 60 is arranged.
放熱部材60は、ヒートシンクであって、例えば熱伝導性の高い銅、アルミニウム等の金属材料からなる。なお、放熱部材60は熱伝導性が高く、かつ蓄熱性が低い特性を有していれば金属材料以外を用いてもよい。放熱部材60の形状は、電子部品40、41を互いに向かい合うように配設することで形成される2つのFPC38、39の間の隙間(空間)の形状に合わせている。Theheat radiating member 60 is a heat sink, and is made of a metal material such as copper or aluminum having high thermal conductivity, for example. Theheat radiating member 60 may be made of a material other than a metal material as long as it has a high thermal conductivity and a low heat storage property. The shape of theheat radiating member 60 is matched to the shape of the gap (space) between the twoFPCs 38 and 39 formed by disposing theelectronic components 40 and 41 so as to face each other.
例えば図4に示すように、放熱部材60は、対物レンズユニット20の入射光の光軸O、厳密には光軸Oの延長線Oaに対して垂直な断面がFPC38、39の延出方向に向けて先細りとなるような台形形状である。なお、放熱部材60の形状は例えば対物レンズユニット20の入射光の光軸に対して垂直な断面がFPC38、39の延出方向に向けて先細りとなる円弧(円錐)形状等であってもよい。For example, as shown in FIG. 4, theheat radiating member 60 has a cross section perpendicular to the optical axis O of the incident light of theobjective lens unit 20, strictly the extension line Oa of the optical axis O, in the extending direction of theFPCs 38 and 39. It is a trapezoidal shape that tapers towards. The shape of theheat radiating member 60 may be, for example, an arc (cone) shape in which a cross section perpendicular to the optical axis of incident light of theobjective lens unit 20 tapers in the extending direction of theFPCs 38 and 39. .
放熱部材60と第1のFPC38上の電子部品40との間、放熱部材60と第2のFPC39上の電子部品41との間、さらに、放熱部材60と第2の固体撮像素子37との間には高熱伝導率粒子であるシリコン粒子等を含有した樹脂等からなる熱伝導率の高い充填剤48が充填されている。放熱部材60の周囲、および放熱部材60の左右両側側面部方向の金属枠部材46との間にも、充填剤48が充填されている。Between theheat dissipation member 60 and theelectronic component 40 on thefirst FPC 38, between theheat dissipation member 60 and theelectronic component 41 on thesecond FPC 39, and between theheat dissipation member 60 and the second solid-state imaging device 37. Is filled with a highthermal conductivity filler 48 made of a resin containing silicon particles or the like which are high thermal conductivity particles. Afiller 48 is also filled between the periphery of theheat dissipating member 60 and themetal frame member 46 in the direction of the left and right side surfaces of theheat dissipating member 60.
次に、図4を参照しながら撮像装置51の作用について説明する。術者が撮像装置51を駆動すると、電子部品40、41と固体撮像素子35、37とが発熱する。撮像装置51では、電子部品40、41を互いに向かい合うように配設することで形成された第1のFPC38と第2のFPC39の間の領域に、固体撮像素子35、37および電子部品40、41で発熱した熱を放熱するための放熱部材60が設けられている。Next, the operation of theimaging device 51 will be described with reference to FIG. When the surgeon drives theimaging device 51, theelectronic components 40 and 41 and the solid-state imaging elements 35 and 37 generate heat. In theimaging device 51, the solid-state imaging devices 35 and 37 and theelectronic components 40 and 41 are arranged in a region between thefirst FPC 38 and thesecond FPC 39 formed by arranging theelectronic components 40 and 41 so as to face each other. Aheat dissipating member 60 is provided for dissipating the heat generated in step.
そのため、電子部品40、41および固体撮像素子35、37が発熱した熱は、充填剤48を介して放熱部材60に伝熱されて放熱される。Therefore, the heat generated by theelectronic components 40 and 41 and the solid-state imaging devices 35 and 37 is transferred to theheat radiating member 60 through thefiller 48 and radiated.
すなわち撮像装置51においては、電子部品40、41が互いに向かい合う構造により電子部品40、41および第2の固体撮像素子37が密集配置されているが、放熱部材60により熱を効率良く放熱できる。このため、撮像装置51の第1の固体撮像素子35および第2の固体撮像素子37は熱による影響を受けにくく、S/Nの劣化が防止されるため動作が安定している。That is, in theimaging device 51, theelectronic components 40 and 41 and the second solid-state imaging element 37 are densely arranged by the structure in which theelectronic components 40 and 41 face each other, but heat can be efficiently radiated by theheat radiating member 60. For this reason, the first solid-state imaging element 35 and the second solid-state imaging element 37 of theimaging device 51 are not easily affected by heat, and the operation is stable because the deterioration of S / N is prevented.
以上の説明のように、第1の実施の形態の撮像装置51は、電子部品40、41が互いに向かい合う構造の小型の2板式の撮像装置51であっても、発熱する熱を効率良く放熱できるため固体撮像素子35、37が熱の影響を受けることがない。なお、撮像装置51は、放熱部材60による放熱効果により、固体撮像素子35、37以外の電子部品40、41も熱による悪影響を受けにくい。また撮像装置51を有する内視鏡1は、撮像装置51の効果を有し、挿入部2の先端部11および挿入部全体の細径化を実現している。As described above, even if theimaging device 51 of the first embodiment is a small two-plate imaging device 51 having a structure in which theelectronic components 40 and 41 face each other, the heat generated can be efficiently radiated. Therefore, the solid-state imaging elements 35 and 37 are not affected by heat. Note that in theimaging device 51, due to the heat dissipation effect of theheat dissipation member 60, theelectronic components 40 and 41 other than the solid-state imaging elements 35 and 37 are not easily affected by heat. Further, theendoscope 1 having theimaging device 51 has the effect of theimaging device 51 and realizes the diameter reduction of thedistal end portion 11 of theinsertion portion 2 and the entire insertion portion.
(第2の実施の形態)
次に、図5および図6を用いて、第2の実施の形態の撮像装置51Aおよび内視鏡1Aについて説明する。撮像装置51Aは、撮像装置51に類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。(Second Embodiment)
Next, theimaging device 51A and theendoscope 1A according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Since theimaging device 51A is similar to theimaging device 51, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5に示すように、撮像装置51Aでは、放熱部材60の一部が、第1の固体撮像素子35、第2の固体撮像素子37、第1のFPC38および第2のFPC39を内包する金属枠部材46と接触している。金属枠部材46は、肉厚の薄い金属製の管状部材である。As shown in FIG. 5, in theimage pickup apparatus 51 </ b> A, a part of theheat radiating member 60 includes a first solid-stateimage pickup device 35, a second solid-stateimage pickup device 37, afirst FPC 38, and asecond FPC 39. It is in contact with themember 46. Themetal frame member 46 is a thin metal tubular member.
すなわち、図5および図6に示すように、放熱部材60の一部である、第1のFPC38および第2のFPC39の延出方向(対物レンズユニット20の入射光の光軸方向)に沿った左右側面部の一方側の側面部全領域が、金属枠部材46と面接触している。That is, as shown in FIGS. 5 and 6, along the extending direction of thefirst FPC 38 and the second FPC 39 (the optical axis direction of the incident light of the objective lens unit 20), which is a part of theheat radiating member 60. The entire side region on one side of the left and right side portions is in surface contact with themetal frame member 46.
本実施の形態の撮像装置51Aでは、放熱部材60の側面部が熱伝導率の高い金属枠部材46に面接触しているので、放熱部材60の熱が金属枠部材46に伝熱され、金属枠部材46から放熱される。そのため撮像装置51Aは撮像装置51よりも放熱効果が高い。In theimaging device 51A of the present embodiment, the side surface portion of theheat radiating member 60 is in surface contact with themetal frame member 46 having high thermal conductivity, so that the heat of theheat radiating member 60 is transferred to themetal frame member 46, and the metal Heat is radiated from theframe member 46. Therefore, theimaging device 51A has a higher heat dissipation effect than theimaging device 51.
なお、放熱部材60の一部が金属枠部材46と近接配置されていても、または金属枠部材46の側面部の一部が金属枠部材46と接触するよう配置されていても、放熱部材60の熱が金属枠部材46に伝熱される構造であれば撮像装置51よりも高い放熱効果を得ることができる。なお放熱部材60が金属枠部材46と近接するように配置されている場合には、放熱部材60と金属枠部材46との間には充填剤48が介在する。Even if a part of theheat radiating member 60 is disposed close to themetal frame member 46 or a part of the side surface portion of themetal frame member 46 is disposed so as to contact themetal frame member 46, theheat radiating member 60. If the heat is transferred to themetal frame member 46, a heat radiation effect higher than that of theimaging device 51 can be obtained. When theheat radiating member 60 is arranged so as to be close to themetal frame member 46, afiller 48 is interposed between theheat radiating member 60 and themetal frame member 46.
なお、金属枠部材46は撮像装置51Aの径が大きくならない程度に肉厚を厚くすることにより、放熱効果を向上することが好ましい。In addition, it is preferable that themetal frame member 46 is increased in thickness so that the diameter of theimaging device 51A does not increase, thereby improving the heat dissipation effect.
以上の説明のように、撮像装置51Aは、放熱部材60の少なくとも一部が第1の固体撮像素子35、第2の固体撮像素子37、第1のFPC38および第2のFPC39を内包する金属枠部材46に近接、または接触している。このため撮像装置51Aおよび内視鏡1Aは、撮像装置51および内視鏡1が有する効果に加えて放熱効果がより向上している。As described above, theimaging apparatus 51A includes a metal frame in which at least a part of theheat dissipation member 60 includes the first solid-state imaging element 35, the second solid-state imaging element 37, thefirst FPC 38, and thesecond FPC 39. It is close to or in contact with themember 46. For this reason, in addition to the effect whichimaging device 51 andendoscope 1 have,imaging device 51A andendoscope 1A have the heat dissipation effect improved more.
(第3の実施の形態)
次に、図7を用いて、第3の実施の形態の撮像装置51Bおよび内視鏡1Bについて説明する。撮像装置51Bは、撮像装置51等に類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。(Third embodiment)
Next, animaging device 51B and anendoscope 1B according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Since theimaging device 51B is similar to theimaging device 51 and the like, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図7に示すように、撮像装置51Bでは、第1および第2の通信ケーブル43、45Aが備える信号線42、44、44aの一部である信号線44aが放熱部材60に接続固定されている。信号線は導電材料である銅等により形成されており、導電材料は高熱伝導率材料である。As shown in FIG. 7, in theimaging device 51 </ b> B, thesignal line 44 a that is a part of the signal lines 42, 44, 44 a included in the first andsecond communication cables 43, 45 </ b> A is connected and fixed to theheat radiating member 60. . The signal line is made of a conductive material such as copper, and the conductive material is a high thermal conductivity material.
撮像装置51Bでは放熱部材60の一部に第2の通信ケーブル45Aの信号線44aが接続されているので、放熱部材60内の熱が信号線44aに伝熱されるため放熱効果が撮像装置51等より向上している。In theimaging device 51B, since thesignal line 44a of thesecond communication cable 45A is connected to a part of theheat radiating member 60, the heat in theheat radiating member 60 is transferred to thesignal line 44a, so that the heat radiating effect is effective. It is more improved.
すなわち、第2の通信ケーブル45Aは、第1の通信ケーブル43と同様に構成されたものであるが、給電および信号の送受に必要な信号線44以外の放熱用の信号線44aを有している。なお、信号線44aは、ケーブル中の余剰の信号線を用いてもよいし、放熱部材60の接続のために特にケーブル中に設けてもよい。That is, thesecond communication cable 45A is configured in the same manner as thefirst communication cable 43, but has a heat radiatingsignal line 44a other than thesignal line 44 necessary for power feeding and signal transmission / reception. Yes. Thesignal line 44 a may be an excess signal line in the cable, or may be provided in the cable particularly for connecting theheat radiating member 60.
また、第1の通信ケーブル43を第2の通信ケーブル45Aと同じように構成し、放熱用の信号線を信号線44aと共に放熱部材60に接続しても良く、または複数の放熱用の信号線44aを有する第1および第2の通信ケーブル43、45Aを用意して、複数の放熱用の信号線44aを放熱部材60に接続してもよい。Further, thefirst communication cable 43 may be configured in the same manner as thesecond communication cable 45A, and the heat radiation signal line may be connected to theheat radiation member 60 together with thesignal line 44a, or a plurality of heat radiation signal lines. The first andsecond communication cables 43 and 45 </ b> A having 44 a may be prepared, and a plurality of heat radiatingsignal lines 44 a may be connected to theheat radiating member 60.
なお、2つの通信ケーブル43、45Aを同軸ケーブルとし少なくとも一方の同軸ケーブルの中心導体に巻回される接地電位の外部導電体を放熱用の信号線として放熱部材60に接続してもよい。The twocommunication cables 43 and 45A may be coaxial cables, and an external conductor having a ground potential wound around the central conductor of at least one coaxial cable may be connected to theheat radiating member 60 as a heat radiating signal line.
また、信号線44aの放熱部材60への接続箇所は、図7に示すように放熱部材60の先細り形状の下部に限定されるものではなく、それ以外の箇所に接続してもよい。Further, the connection location of thesignal line 44a to theheat radiating member 60 is not limited to the tapered lower portion of theheat radiating member 60 as shown in FIG. 7, and may be connected to other locations.
なお、放熱部材60に接続する信号線44aは、第2の通信ケーブル45Aの信号線44aを用いた構成について説明したが、例えば、2つの通信ケーブル43、45A以外に、放熱部材60に接続して放熱する放熱専用の信号線を有する放熱用ケーブルを設けてもよい。ただし放熱用ケーブルは、撮像装置51Aの径が大きくならないような径であり、かつ、熱伝導率の高い信号線を備えていることが望ましい。Thesignal line 44a connected to theheat radiating member 60 has been described with respect to the configuration using thesignal line 44a of thesecond communication cable 45A. A heat dissipation cable having a dedicated signal line for heat dissipation may be provided. However, it is desirable that the heat radiating cable has a diameter that does not increase the diameter of theimaging device 51A and has a signal line with high thermal conductivity.
以上の説明のように、本実施の形態の撮像装置51Bは、第1および第2の通信ケーブル43、45Aが有する信号線42、44、44aの一部が、放熱部材60に取り付けた構成である。このため、撮像装置51Bおよび内視鏡1Bは、撮像装置51および内視鏡1が有する効果に加えて、放熱効果がより向上している。As described above, theimaging device 51B of the present embodiment has a configuration in which part of the signal lines 42, 44, and 44a included in the first andsecond communication cables 43 and 45A are attached to theheat dissipation member 60. is there. For this reason, in addition to the effect which theimaging device 51 and theendoscope 1 have, theimaging device 51B and theendoscope 1B have a more improved heat dissipation effect.
(第4の実施の形態)
次に、図8を用いて、第4の実施の形態の撮像装置51Cおよび内視鏡1Cについて説明する。撮像装置51Cは、撮像装置51等に類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。(Fourth embodiment)
Next, animaging device 51C and anendoscope 1C according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Since theimaging device 51C is similar to theimaging device 51 and the like, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図8に示すように、撮像装置51Cの放熱部材60Aは、2つのFPC38、39の延出方向側および両側側面部に開口する切り欠き61を有する。このため放熱部材60Aの表面積は第1の実施の形態の放熱部材60の表面積よりも大きい。図8に示す放熱部材60Aの切り欠き61は、FPC38、39の基端部側の延出方向側および両側側面部が開口するように設けられているため、放熱部材60Aは切り欠き61がない放熱部材60に比べて表面積が大きい。As shown in FIG. 8, theheat dissipating member 60A of theimage pickup apparatus 51C hascutouts 61 that are opened in the extending direction side and on both side surfaces of the twoFPCs 38 and 39. For this reason, the surface area of 60 A of heat radiating members is larger than the surface area of theheat radiating member 60 of 1st Embodiment. Since thecutout 61 of theheat dissipation member 60A shown in FIG. 8 is provided so that the extending direction side and both side portions on the base end side of theFPCs 38 and 39 are opened, theheat dissipation member 60A does not have thecutout 61. The surface area is larger than that of theheat dissipation member 60.
なお、放熱部材60Aは、例えば対物レンズユニット20の光軸Oと垂直方向の上面および下面の両側の一部が開口するように、2つの切り欠き部を有していてもよい。Theheat radiating member 60A may have two notches so that, for example, a part of both sides of the upper surface and the lower surface in the direction perpendicular to the optical axis O of theobjective lens unit 20 is opened.
さらに、切り欠き61の形状等は、図8に示す形状に限定されるものではなく、例えば開口の幅および長さを適宜変更してもよい。Furthermore, the shape or the like of thenotch 61 is not limited to the shape shown in FIG. 8, and for example, the width and length of the opening may be appropriately changed.
本実施の形態の撮像装置51Cは、放熱部材60Aに切り欠き61を有し、放熱部材60Aの表面積が第1の実施の形態の撮像装置51の放熱部材60よりも大きい。このため、撮像装置51Cおよび内視鏡1Cは、撮像装置51および内視鏡1が有する効果に加えて、放熱効果がより向上している。Theimaging device 51C of the present embodiment has anotch 61 in theheat radiating member 60A, and the surface area of theheat radiating member 60A is larger than that of theheat radiating member 60 of theimaging device 51 of the first embodiment. For this reason, in addition to the effect which theimaging device 51 and theendoscope 1 have, theimaging device 51C and theendoscope 1C have a further improved heat dissipation effect.
(第5の実施の形態)
次に、図9を用いて、第5の実施の形態の撮像装置51Dおよび内視鏡1Dについて説明する。撮像装置51Dは、撮像装置51等に類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。(Fifth embodiment)
Next, animaging device 51D and anendoscope 1D according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. Since theimaging device 51D is similar to theimaging device 51 and the like, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図9に示すように、本実施の形態の撮像装置51Dの放熱部材60Bは、対物レンズユニット20の光軸0に対して垂直な面において、上下方向に2分割した第1の放熱部材62と第2の放熱部材63とを有している。なお上下方向とは図9における上下方向、すなわちFPC38とFPC39とが対向配置されている方向である。言い換えれば、放熱部材60Bは対物レンズユニット20の光軸Oに対して垂直な面において上下方向に2分割されているため、表面積が大きくなっている。そして、分割した2つの放熱部材62、63を所定間隔で離間させて配置している。As shown in FIG. 9, theheat radiating member 60B of theimaging device 51D of the present embodiment includes a firstheat radiating member 62 divided into two in the vertical direction on a surface perpendicular to the optical axis 0 of theobjective lens unit 20. And a secondheat radiating member 63. The vertical direction is the vertical direction in FIG. 9, that is, the direction in which theFPC 38 and theFPC 39 are arranged to face each other. In other words, theheat radiating member 60B is divided into two in the vertical direction on the surface perpendicular to the optical axis O of theobjective lens unit 20, and thus has a large surface area. The two dividedheat dissipating members 62 and 63 are arranged at a predetermined interval.
撮像装置51Dの放熱部材60Bは、放熱部材62、63として2分割に分割され、かつ所定間隔で離間するように配設されているので、放熱部材60B全体の表面積が第4の実施の形態の撮像装置51Cの放熱部材60Aよりも大きい。そのため放熱部材60Bの放熱効果がより向上している。
なお、放熱部材60Bの放熱部材62、63の形状は、それぞれ同じ大きさおよび形状であってもよいし、異なる大きさおよび形状であってもよい。また、放熱部材60Bは、少なくとも上下方向に2分割されていればよく、例えば対物レンズユニット20の光軸Oと垂直方向の上面および下面の両側の一部が開口するように、言い換えれば放熱部材60Bを4分割されていてもよい。Since theheat radiating member 60B of theimaging device 51D is divided into two parts as theheat radiating members 62 and 63 and arranged so as to be separated at a predetermined interval, the entire surface area of theheat radiating member 60B is the same as that of the fourth embodiment. It is larger than theheat dissipation member 60A of theimaging device 51C. Therefore, the heat dissipation effect of theheat dissipation member 60B is further improved.
Note that the shapes of theheat dissipation members 62 and 63 of theheat dissipation member 60B may be the same size and shape, or may be different sizes and shapes. Further, theheat dissipating member 60B is only required to be divided into at least two in the vertical direction. For example, the heat dissipating member is formed so that part of both sides of the upper surface and the lower surface in the direction perpendicular to the optical axis O of theobjective lens unit 20 are opened. 60B may be divided into four.
撮像装置51Dおよび内視鏡1Dは、撮像装置51Cおよび内視鏡1Cが有する効果に加えて、放熱効果がより向上している。In addition to the effects of theimaging device 51C and theendoscope 1C, theimaging device 51D and theendoscope 1D have a further improved heat dissipation effect.
(第6の実施の形態)
次に、図10を用いて、第6の実施の形態の撮像装置51Eおよび内視鏡1Eについて説明する。撮像装置51Eは、撮像装置51等に類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。(Sixth embodiment)
Next, animaging device 51E and anendoscope 1E according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. Since theimaging device 51E is similar to theimaging device 51 and the like, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図10に示すように、撮像装置51Eは、第1および第2のFPC38、39上にそれぞれ実装される電子部品40、41の、放熱部材60と接触する部分の少なくとも一部に、放熱部材60との接触を防止して絶縁する絶縁部材64を有する。絶縁部材64は、例えば絶縁材料で形成される絶縁テープであって、放熱部材60に向かい合うそれぞれの電子部品40、41の全領域、または一部の領域に帖着されている。絶縁部材64は高熱伝導率を有する材料で形成されていることが好ましい。As shown in FIG. 10, theimaging device 51 </ b> E includes aheat dissipation member 60 on at least a part of a portion of theelectronic components 40 and 41 that are mounted on the first andsecond FPCs 38 and 39, respectively, in contact with theheat dissipation member 60. Insulatingmember 64 is provided to prevent contact with and insulate. The insulatingmember 64 is an insulating tape formed of, for example, an insulating material, and is attached to the entire region or a partial region of each of theelectronic components 40 and 41 facing theheat radiating member 60. The insulatingmember 64 is preferably formed of a material having high thermal conductivity.
なお、絶縁部材64は、絶縁テープに限定されるものではなく、例えば絶縁材料を電子部品40、41の全領域、または一部の領域に塗布して形成した絶縁層であってもよい。The insulatingmember 64 is not limited to the insulating tape, and may be an insulating layer formed by applying an insulating material to the entire area of theelectronic components 40 and 41 or a part of the area.
撮像装置51Eは、電子部品40、41と放熱部材60との接触、すなわち短絡が発生することないため、電子部品40、41および固体撮像素子35、37の動作が安定している。Since theimaging device 51E does not cause contact between theelectronic components 40 and 41 and theheat dissipation member 60, that is, a short circuit, the operations of theelectronic components 40 and 41 and the solid-state imaging elements 35 and 37 are stable.
絶縁部材64は、電子部品40、41と放熱部材60とが接触する領域に設けてもよいし、電子部品40、41と放熱部材60とが接触しない構成であっても電子部品40、41の全ての領域、または一部の領域に設けてもよい。絶縁部材64は、電子部品40、41のどちらか一方の電子部品に設けてもよい。すなわち、撮像装置の放熱部材60に絶縁部材64を設けて構成してもよいし、または少なくとも一部に絶縁部材64を設けて構成してもよいし、電子部品40、41の少なくとも一部に放熱部材60との接触を防止して絶縁する絶縁部材64を設けてもよい。The insulatingmember 64 may be provided in a region where theelectronic components 40 and 41 and theheat radiating member 60 are in contact with each other, or even if theelectronic components 40 and 41 and theheat radiating member 60 are not in contact with each other, You may provide in all the area | regions or a one part area | region. The insulatingmember 64 may be provided on one of theelectronic components 40 and 41. That is, theheat radiating member 60 of the imaging device may be provided with the insulatingmember 64, or may be configured with at least a part of the insulatingmember 64, or at least part of theelectronic components 40 and 41. An insulatingmember 64 may be provided to prevent contact with theheat radiating member 60 for insulation.
撮像装置51Eおよび内視鏡1Eは、撮像装置51および内視鏡1が有する効果に加えて、動作が安定している。Theimaging device 51E and theendoscope 1E have stable operations in addition to the effects of theimaging device 51 and theendoscope 1.
(変形例)
なお、第1~第6の実施の形態の撮像装置51等においては、放熱部材60、60A、60Bは、それ自体を絶縁部材で構成してもよいし、または導体部材で構成し外周面の全部または少なくとも一部に絶縁部材を帖着または塗布してもよい。このことにより、第6の実施の形態の撮像装置51Dと同様に電子部品40、41と放熱部材60との接触を防止できるため、撮像装置の動作が安定化する。(Modification)
In theimaging devices 51 and the like of the first to sixth embodiments, theheat dissipating members 60, 60A, 60B may themselves be constituted by insulating members, or may be constituted by conductive members, and the outer peripheral surface. The insulating member may be attached or applied to all or at least a part. As a result, the contact between theelectronic components 40 and 41 and theheat radiating member 60 can be prevented similarly to theimaging device 51D of the sixth embodiment, and the operation of the imaging device is stabilized.
また、図11に示すように、金属枠部材46を有する撮像装置においては、金属枠部材46と放熱部材60との間の領域、および金属枠部材46と第1および第2のFPC38、39との間の領域における充填剤48を、それぞれ略均等の厚さに設けることが好ましい。すると、放熱部材60自体の放熱効果を向上させることができるとともに、放熱部材60を撮像装置51の中央近傍に配置できるので、撮像装置51が細径化する。As shown in FIG. 11, in the imaging device having themetal frame member 46, the region between themetal frame member 46 and theheat dissipation member 60, themetal frame member 46 and the first andsecond FPCs 38 and 39, It is preferable to provide thefillers 48 in the regions between the layers in a substantially uniform thickness. Then, the heat dissipation effect of theheat radiating member 60 itself can be improved, and theheat radiating member 60 can be disposed near the center of theimaging device 51, so that theimaging device 51 is reduced in diameter.
また、本発明の係る実施の形態の撮像装置51は、2つの固体撮像素子35、37を有する2板式撮像装置を例に説明したが、これに限定されることなく、例えば、3板式の撮像装置を有し、プリズムユニットにより撮影光を3つの光路に分割して出射する構成にも適用可能であることは言うまでもない。Moreover, although theimaging apparatus 51 of the embodiment according to the present invention has been described by taking a two-plate imaging apparatus having two solid-state imaging elements 35 and 37 as an example, theimaging apparatus 51 is not limited to this, and for example, a three-plate imaging Needless to say, the present invention can also be applied to a configuration in which an apparatus is provided and the photographing light is divided into three optical paths and emitted by the prism unit.
以上の説明のように、本発明の内視鏡は、挿入部の先端部に撮像装置を有する内視鏡であって、前記撮像装置が、対物レンズユニットと、前記対物レンズユニットを通過した入射光を2つの光路に分割して出射する光学ユニットと、前記光学ユニットから出射された前記2つの光路のそれぞれの光を受光する第1の固体撮像素子および第2の固体撮像素子と、前記第1の固体撮像素子および前記第2の固体撮像素子のそれぞれの駆動に必要な電子部品がそれぞれ実装された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に配設された、切り欠き部を有する放熱部材と、前記第1の基板または前記第2の基板にそれぞれ電気的に接続され、前記第1の基板または前記第2の基板を介して前記電子部品への給電および前記第1の固体撮像素子または前記第2の固体撮像素子との信号の送受信を行う信号線と、前記放熱部材と接続された信号線と、を有する2本のケーブルと、前記第1の固体撮像素子、前記第2の固体撮像素子、前記第1の基板および前記第2の基板を内包し、前記放熱部材の一部と接触面を有する金属枠部材と、前記電子部品の少なくとも一部に設けられた、前記放熱部材との接触を防止する絶縁テープと、前記金属枠部材を充填する充填剤と、を具備する。As described above, the endoscope of the present invention is an endoscope having an imaging device at the distal end portion of the insertion portion, and the imaging device has an objective lens unit and an incident light that has passed through the objective lens unit. An optical unit that divides light into two optical paths and emits the light; a first solid-state image sensor and a second solid-state image sensor that receive light in the two optical paths emitted from the optical unit; A first substrate and a second substrate on which electronic components necessary for driving each of the first solid-state imaging device and the second solid-state imaging device are mounted; and the first substrate and the second substrate. The heat dissipating member having a notch disposed between and the first substrate or the second substrate are electrically connected to each other, and the first substrate or the second substrate passes through the first substrate or the second substrate. Power supply to electronic components and Two cables having a signal line for transmitting and receiving signals to and from the first solid-state imaging device or the second solid-state imaging device, and a signal line connected to the heat dissipation member, and the first solid state An image sensor, the second solid-state image sensor, the first substrate and the second substrate are included, a metal frame member having a contact surface with a part of the heat dissipation member, and at least a part of the electronic component The insulating tape which prevents the contact with the said heat radiating member provided, and the filler with which the said metal frame member is filled are comprised.
本発明は、上述した実施の形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本出願は、2008年12月4日に日本国に出願された特願2008-310079号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。This application is filed on the basis of the priority claim of Japanese Patent Application No. 2008-310079 filed in Japan on Dec. 4, 2008, and the above disclosed contents are disclosed in the present specification, claims, It shall be cited in the drawing.