JP2007244747A - 撮像装置とこの撮像装置の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装作業の容易化を実現することによって組立性の向上に寄与すると共に小型化を実現した撮像装置とその組立方法を提供する。
【解決手段】対物光学系７ａと、対物光学系により結像される光学像を受けて電気信号に変換するイメージセンサー１１と、イメージセンサーから出力される電気信号を伝送するベース基板１２と、電気部品１７ａを実装しかつベース基板に対して電気的に接続される実装基板１７と、ベース基板にコネクタ基板１６を介して電気的に接続される信号ケーブル１９ａとを具備し、信号ケーブルのケーブル端部は、コネクタ基板の表面上に接続されかつ実装基板に対向する部位に配置するよう構成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、撮像装置、詳しくは例えば電子式内視鏡等の先端部等に配設され、対物レンズにより形成される光学像を光電変換することで電子的な画像データを取得する内視鏡用の撮像装置とこの撮像装置の組立方法に関するものである。

従来より、医療用分野や工業用分野においては、例えば管腔内に細長形状の内視鏡スコープを挿入することによって管腔内部を観察することができるようにした内視鏡装置が広く使用されるようになっている。

このような内視鏡装置においては、例えば対物レンズにより形成される光学像を固体撮像素子（イメージセンサー）等の光電変換素子を用いて光電変換することで電子的な画像データを取得し得る撮像装置を内視鏡先端部等に内蔵して構成される電子式の内視鏡装置が広く普及している。

そして、近年においては、内視鏡装置に対する小型化への要望があり、これに伴って当該内視鏡装置に適用される撮像装置の小型化が望まれていることから、例えば特開平１１−３２６７８７号公報等によって、従来より種々の提案がなされている。

上記特開平１１−３２６７８７号公報によって開示されている撮像装置は、固体撮像素子（イメージセンサー）の背面側に、断面が凹状に形成される基板挿入部（切欠部）と、断面がＬ字形状からなるケーブル接続部（切欠部）とを有して形成されている。基板挿入部に対しては、各種の電気部品が実装された回路基板が挿入配置されている。ケーブル接続部の平面部に配設される導電パターンに対して信号ケーブルのケーブル端部が半田付けされている。このような構成によって小型化を実現している。

上記特開平１１−３２６７８７号公報には、回路基板を介して固体撮像素子（イメージセンサー）と信号ケーブルとを電気接続するようにした構成についての記載もある。このような構成とすることにより、撮像装置の組立性を向上させることができるという効果が得られる。
特開平１１−３２６７８７号公報

ところが、上記特開平１１−３２６７８７号公報によって開示されている手段によれば、固体撮像素子（イメージセンサー）の背面側に信号ケーブルを半田付けにより接続する構成の場合、ケーブル接続部の近傍に配設される基板等の各構成部材が小型であるほど、接続作業が困難になると考えられる。したがって、当該構成では、さらなる小型化を実現するには限界がある。

また、固体撮像素子（イメージセンサー）と信号ケーブルとを回路基板を介して電気接続する場合、中継基板の分だけ全長寸法が長くなることになる。したがって、撮像装置全体の小型化を阻害する要因になるという問題点がある。さらに、この撮像装置を適用して内視鏡装置を構成する場合、その内視鏡の先端部の硬質長（寸法）が長くなってしまい、内視鏡自体の小型化をも阻害することになる。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、実装作業の容易化を実現することによって組立性の向上に寄与すると共に、外形寸法の小型化を実現した撮像装置と、この撮像装置の組立方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による撮像装置は、対物光学系と、前記対物光学系により結像される光学像を受けて電気信号に変換するイメージセンサーと、前記イメージセンサーから出力される電気信号を伝送するベース基板と、電気部品を実装しかつ前記ベース基板に対して電気的に接続される実装基板と、前記ベース基板にコネクタ基板を介して電気的に接続される信号ケーブルとを具備し、前記信号ケーブルのケーブル端部は、前記コネクタ基板の表面上に接続され、かつ前記実装基板に対向する部位に配置されていることを特徴とする。

また、本発明による撮像装置の組立方法は、イメージセンサーが実装されたベース基板の第１の接続部分に対して、電気部品が実装された実装基板又は信号ケーブルのケーブル端部が実装面に接続されたコネクタ基板のうちの一方の基板が、前記ベース基板の後方に配置されるように組み付ける第１のステップと、前記ベース基板の前記第１の接続部の配設面と同一面側にあって、前記ベース基板の後方に向けて開口する基板挿入用の開口の周縁部に設けられる第２の接続部に対して、前記実装基板又は前記コネクタ基板のうちの他方の基板を、前記開口の側面から摺動させて組み付ける第２のステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、実装作業の容易化を実現することによって組立性の向上に寄与すると共に、外形寸法の小型化を実現した撮像装置と、この撮像装置の組立方法を提供することができる。

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

図１，図２は、本発明の第１の実施形態の撮像装置を示す図である。このうち、図１は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図２は、図１の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図である。

図１，図２に示すように、本実施形態の撮像装置１は、対物光学系７ａ，絞り部材７ｂ等を保持するレンズ枠７と、このレンズ枠７を先端に配設すると共に撮像ユニット２，実装基板ユニット３，コネクタ基板ユニット４等を内部に有する撮像枠５と、この撮像枠５の外面を覆うと共に当該撮像枠５の後端から延出される接続ケーブル１９（後述する）の先端にかかる部位を覆うように配設される外装部材６等によって構成されている。

撮像ユニット２は、光電変換素子であるイメージセンサー等の固体撮像素子（以下、単にイメージセンサーという）１１と、このイメージセンサー１１の裏面側に配設されるベース基板１２とによって主に構成されている。

イメージセンサー１１とベース基板１２とは、タブ（ＴＡＢ；Tape Automated Bonding）１３に設けられた電極バンプ１４及びリード線１５を介して電気的に接続されている。

ベース基板１２には、後方に向けて突出する複数（本実施形態では４つ。図２参照）の凸状部１２ｇが形成されている。各凸状部１２ｇの先端には、それぞれ導電パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが形成されている（なお、導電パターン１２ｂは二箇所）。この場合において、図２に示すように導電パターン１２ａは、凸状部１２ｇにより形成される隙間部１２ｄに沿う面の縁部に形成されている。導電パターン１２ｂ（二箇所）は、同様に凸状部１２ｇにより形成される隙間部１２ｅに沿う各面の各縁部に形成されている。導電パターン１２ｃは、同様に凸状部１２ｇにより形成される隙間部１２ｆに沿う面の縁部に形成されている。

なお、イメージセンサー１１の前面側（受光面側）には、図１に示すように透明な光学部材である保護ガラス１１ａ等が配設されている。

実装基板ユニット３は、複数（本実施形態では二枚）の実装基板１７，１８によって構成される。

実装基板１７には、例えばコンデンサ１７ａ等の電気部品が実装されている。実装基板１７の実装面には、一方の縁部に導電パターン１７ｂが形成されている。この導電パターン１７ｂは、当該実装基板１７をベース基板１２に対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２の導電パターン１２ａと接触する部位に形成されている。また、実装基板１７の他方の縁部（導電パターン１７ｂの設けられている側の対辺側）は、一方の角部が切り欠かれて形成される切欠部１７ｃが設けられている。

実装基板１８には、例えばＩＣチップ１８ａ（図１参照。図２では不図示）等の電気部品が実装されている。実装基板１８の実装面には、一方の縁部に導電パターン１８ｂ（図２参照。不図示）が形成されている。この導電パターン１８ｂは、当該実装基板１８をベース基板１２に対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２の導電パターン１２ｃと接触する部位に形成されている。また、実装基板１８の他方の縁部（導電パターン１７ｂの設けられている側の対辺側）は、一方の角部が切り欠かれて形成される切欠部１８ｃが設けられている。

なお、実装基板１７，１８をベース基板１２に対して組み込んだ状態としたときには、両基板１７，１８の各切欠部１７ｃ，１８ｃは、同じ側に配置されるようになっている。

コネクタ基板ユニット４は、コネクタ基板１６と、接続ケーブル１９とによって主に構成されている。接続ケーブル１９は、複数の信号ケーブル１９ａを束ねて形成されている。各信号ケーブル１９ａの先端部は、コネクタ基板１６の両面に設けられるケーブル接続部１６ａに対して例えば半田付け等の手段により電気的に接続されている。

なお、各信号ケーブル１９ａの先端部と各ケーブル接続部１６ａとの接続部位は、例えば次のような位置関係となっている。

即ち、ベース基板１２に対して実装基板１７，１８及びコネクタ基板１６を組み込んだ状態としたときに、コネクタ基板１６の各ケーブル接続部１６ａは、実装基板１７，１８によって覆われる位置に配置されている。同時に、各ケーブル接続部１６ａに半田付けされる各信号ケーブル１９ａの先端部は、両基板１７，１８の各切欠部１７ｃ，１８ｃに対応する位置に配置される。これにより、両基板１７，１８とコネクタ基板１６との間隔を狭くしても、各信号ケーブル１９ａの先端部が基板１７，１８に干渉せずに、かつ各ケーブル接続部１６ａは外部から保護されるようになっている。

コネクタ基板１６には、一方の縁部の両面にそれぞれ導電パターン１６ｂ（図２参照）が形成されている。この導電パターン１６ｂは、当該コネクタ基板１６をベース基板１２に対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２の導電パターン１２ｂ（二箇所）にそれぞれ接触する部位に形成されている。

なお、上述したように、撮像枠５の外面と、この撮像枠５の後端から延出されるコネクタ基板１６の接続ケーブル１９の先端にかかる部位は、外装部材６によって覆われている。この外装部材６は、例えば熱収縮チューブ等が適用される。そして、外装部材６及び撮像枠５によって形成される内部空間には、非導電性の接着剤等の充填剤２０が充填されている。これにより、上記各構成ユニット、即ち撮像ユニット２，実装基板ユニット３，コネクタ基板ユニット４は、当該内部空間において封止状態とされる。

このように構成される本実施形態の撮像装置１の組み立て手順を説明する。

まず、予め組み立てられた状態の撮像ユニット２に対して予め組み立てられた状態のコネクタ基板ユニット４を組み込む（第１のステップ）。

即ち、撮像ユニット２のベース基板１２において、複数の凸状部１２ｇにより形成される隙間部１２ｅに対してコネクタ基板１６を図２に示す矢印Ｂに沿う方向から挿入配置する。これにより、ベース基板１２の隙間部１２ｅに隣接する凸状部１２ｇの導電パターン１２ｂ（二箇所）と、コネクタ基板１６の導電パターン１６ｂ（両面）とが接触する。したがって、ベース基板１２とコネクタ基板１６とは電気的に接続される導通状態になる。

次に、撮像ユニット２に対して実装基板ユニット１７，１８をそれぞれ組み込む（第２のステップ）。

即ち、撮像ユニット２のベース基板１２において、複数の凸状部１２ｇにより形成される隙間部１２ｄに対して実装基板１７を図２に示す矢印Ａに沿う方向から挿入配置する。この場合において、上述のステップで組み込み済みのコネクタ基板１６に対して実装基板１７が接触するのを避けるようにして挿入する。ここで、上述したように実装基板１７には切欠部１７ｃが設けられているので、実装基板１７は、コネクタ基板１６のケーブル接続部１６ａと信号ケーブル１９ａの先端との接続部位のうち信号ケーブル１９ａの先端が干渉することなくスムーズに隙間部１２ｄを摺動させて所定の部位に挿入配置することができる。

これにより、ベース基板１２の隙間部１２ｄに隣接する凸状部１２ｇの導電パターン１２ａと、実装基板１７の導電パターン１７ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２と実装基板１７とは電気的に接続される導通状態になる。また、コネクタ基板１６のケーブル接続部１６ａは、実装基板１７によって覆われた状態になる。

同様に、撮像ユニット２のベース基板１２において、隙間部１２ｆに対して実装基板１８を、上記実装基板１７と同方向（図２の矢印Ａに沿う方向）から挿入配置する。この場合においても、上述の実装基板１７と同様に、組み込み済みのコネクタ基板１６に対してて実装基板１８が接触するのを避けるようにして挿入する。実装基板１８にも切欠部１８ｃが設けられているので、実装基板１８は、信号ケーブル１９ａの先端に干渉することなくスムーズに隙間部１２ｆを摺動させて所定の部位に挿入配置することができる。また、コネクタ基板１６のケーブル接続部１６ａは、実装基板１８によって覆われた状態になる。

これにより、ベース基板１２の隙間部１２ｆに隣接する導電パターン１２ｃと、実装基板１８の導電パターン１８ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２と実装基板１８とは電気的に接続される導通状態になる。

以上説明したように上記第１の実施形態によれば、イメージセンサー１１の背面側に導電パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを有するベース基板１２を設けている。このベース基板１２には、電気部品を実装した実装基板１７，１８や信号ケーブル１９ａが配線されたコネクタ基板１６が挿入配置される。

そして、実装基板１７，１８やコネクタ基板１６のそれぞれには、これら各基板１７，１８，１６のそれぞれをベース基板１２の所定の部位に対して挿入配置したときに、ベース基板１２の電動パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対してそれぞれ接触する部位に導電パターン１７ｂ，１８ｂ，１６ｂが設けられる。これにより、ベース基板１２の導電パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、実装基板１７，１８及びコネクタ基板１６の１７ｂ，１８ｂ，１６ｂが接触することにより両者の導通が取られている。

この場合において、信号ケーブル１９ａとコネクタ基板１６との電気的な接続部部位であるケーブル接続部１６ａは、外表面に露出しないように実装基板１７，１８によって覆われるように配置している。

また、接続ケーブル１９とベース基板１２との間の電気的な接続は、コネクタ基板１６を介して行なうように構成している。このことから、コネクタ基板ユニット４，撮像ユニット２，実装基板ユニット３のそれぞれを、予め組み立てておくことができるようになっている。そして、その後、ユニット同士を組み立てることで撮像装置１が構築されるようにしている。

したがって、このような構成としたことで、撮像装置１の組み立ての際における作業性を向上させることができる。

つまり、小型化された撮像装置１においては、多数の信号ケーブル１９ａが、コネクタ基板１６の面上の狭い領域に配設される複数のケーブル接続部１６ａに対して半田付け接続されることになる。

この場合において、当該コネクタ基板１６の近傍に他の構成部品、例えば実装基板（１７，１８）等や、同基板上に実装される電気部品等が配置されると、コネクタ基板１６（のケーブル接続部１６ａ）と接続ケーブル１９の信号ケーブル１９ａとの接続作業は、非常に困難になる。

そこで、本実施形態においては、コネクタ基板ユニット４をユニット化して構成することで、小型化により作業性が困難となる部位、例えば信号ケーブル１９ａとケーブル接続部１６ａとの接続部位の作業を、撮像装置１の全体を組み立てる前に予め広い場所にて行なっておくことができるようにしている。そして、各ユニットを形成した後、ユニット同士を組み立てるのみで、最終的に撮像装置１が組み上がるようにしている。

したがって、これにより、撮像装置１の組立作業における作業性の向上に寄与することができる。

また、上記実施形態においては、コネクタ基板１６の両面にケーブル接続部１６ａを設けるようにしたので、さらなる高密度実装を実現することができる。

一方、接続ケーブル１９の信号ケーブル１９ａが接続された状態のコネクタ基板ユニット４を、撮像ユニット２のベース基板１２に対して組み込んだ後に、同ベース基板１２に対して実装基板１７，１８を組み込むようにしている。この場合において、同実装基板１７，１８の組み込み方向を、接続ケーブル１９の軸線に対して略直交する方向（図２の矢印Ａ方向）としている。

これにより、実装基板１７，１８を隙間部１２ｄ，１２ｆに挿入する際に、コネクタ基板ユニット４の構成部材等が、実装基板１７，１８や電気部品等に干渉することなくスムーズに挿入することができる。したがって、撮像装置１の組み立て作業性の向上に寄与することができる。

そして、実装基板１７，１８には、それぞれに切欠部１７ｃ，１８ｃを設けている。また、この切欠部１７ｃ，１８ｃが配置されるべき部位に合わせて、信号ケーブル１９ａとケーブル接続部１６ａとの接続部位が配置されるようにしてある。

これにより、実装基板１７，１８をベース基板１２に対して挿入する際には、実装基板１７，１８の一部が干渉することなくスムーズに挿入することができる。

したがって、これによって、より高密度実装を可能にすることができると共に、より小型化を促進させた撮像装置１を提供することができる。

他方、撮像装置１においては、信号ケーブル１９ａの先端部における接続部位だけが比較的自由な形状をとり得るようになっている。そのために、この接続部位が、撮像装置１の外形寸法を変化させてしまう要素を持っている。つまり、信号ケーブル１９ａが外周側に配設されている場合には、撮像装置１の外形形状が安定しないということになる。

そこで、本実施形態の構成では、実装基板１７，１８は、ケーブル接続部１６ａの外面側を覆うように配置されている。これにより信号ケーブル１９ａは、撮像装置１の外形表面から内側の部分に配置されることになる。したがって、これにより、撮像装置１の外形を常に安定させることができる。

つまり、本実施形態では、撮像装置１の外形寸法の不確定要素となりやすい構成部位、即ちケーブル接続部１６ａが撮像装置１における内側部位に配置されるようにしたので、撮像装置１の外形寸法を規定しやすい。

また、ユニット構造を採用したことにより、各基板が高密度実装されたものであっても撮像装置１の最終的な組み立て作業を容易に行なうことができる。その結果として撮像装置１自体のの小型化も容易に可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態の撮像装置について、図３，図４によって以下に説明する。

図３，図４は、本発明の第２の実施形態の撮像装置を示す図である。このうち、図３は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図４は、図３の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図である。

本実施形態の構成は、上述の第１の実施形態と略同様である。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその詳細説明は省略し、異なる部位についてのみ説明する。

図３，図４に示すように、本実施形態の撮像装置１Ａは、対物光学系７ａ，絞り部材７ｂ等を保持するレンズ枠７と、このレンズ枠７を先端に配設すると共に撮像ユニット２Ａ，実装基板ユニット３Ａ，コネクタ基板ユニット４Ａ等を内部に有する撮像枠５と、この撮像枠５の外面を覆うと共に当該撮像枠５の後端から延出される接続ケーブル１９の先端にかかる部位を覆うように配設される外装部材６等によって構成されている。

撮像ユニット２Ａは、イメージセンサー１１と、このイメージセンサー１１の裏面側に配設されるベース基板１２Ａとによって主に構成されている。

ベース基板１２Ａには、後方に向けて突出する複数（本実施形態では３つ。図２参照）の凸状部が設けられている。このうち、ベース基板１２Ａの一方の側縁部に設けられる凸状部１２ｇは、断面が略矩形状に形成されている。また、同ベース基板１２Ａの他方の側縁部及び中程の部位には、断面が台形状からなる凸状部１２Ａｇが設けられている。各凸状部１２ｇ，１２Ａｇの先端には、それぞれ導電パターン１２ａ，１２ｂが形成されている。なお、ベース部材１２Ａの他方の側縁部に設けられる凸状部１２Ａｇには、導電パターンは設けられていない。

これにより、図４に示すように導電パターン１２ａは、一側縁部の凸状部１２ｇと中程の凸状部１２Ａｇにより形成される隙間部１２Ａｄに沿う面の縁部であって凸状部１２ｇ側に形成されている。導電パターン１２ｂは、中程の凸状部１２Ａｇと他側縁部の凸状部１２Ａｇとにより形成される隙間部１２Ａｅに沿う面の縁部であって中程の凸状部１２Ａｇ側に形成されている。

隙間部１２Ａｄ，１２Ａｅは、上述の凸状部１２ｇ，１２Ａｇの形状に従って形成されるものである。したがって、その断面形状は、開口側が短辺となり奥側の底辺が長辺となる台形状に形成されている。

実装基板ユニット３Ａは、実装基板１７Ａによって構成される。この実装基板１７Ａの一方の縁部には、断面が楔状に形成される楔状部１７ｄが形成されている。この楔状部１７ｄの断面形状は、上記隙間部１２Ａｄの断面形状に対応し、これと略同サイズ略同形状に形成されている。そして、この楔状部１７ｄの設けられている側の実装面上には、導電パターン１７ｂが形成されている。

この導電パターン１７ｂは、当該実装基板１７Ａをベース基板１２Ａに対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２Ａの導電パターン１２ａと接触する部位に形成されている。

また、実装基板１７Ａの他方の縁部（導電パターン１７ｂの設けられている側の対辺側）は、一方の角部が切り欠かれて形成される切欠部１７ｃが設けられている。

コネクタ基板ユニット４Ａは、コネクタ基板１６Ａと、接続ケーブル１９とによって主に構成されている。接続ケーブル１９の各信号ケーブル１９ａの先端部は、コネクタ基板１６Ａの一方の面に設けられるケーブル接続部１６ａに対して例えば半田付け等の手段により電気的に接続されている。

なお、各信号ケーブル１９ａの先端部と各ケーブル接続部１６ａとの接続部位の位置関係は、例えば上述の第１の実施形態と略同様である。

即ち、ベース基板１２Ａに対して実装基板１７Ａ及びコネクタ基板１６Ａを組み込んだ状態としたときに、コネクタ基板１６Ａの各ケーブル接続部１６ａは、実装基板１７Ａによって覆われる位置に配置されている。同時に、各ケーブル接続部１６ａに半田付けされる各信号ケーブル１９ａの先端部は、同基板１７Ａの各切欠部１７ｃに対応する位置に配置される。これにより、実装基板１７Ａとコネクタ基板１６Ａとの間隔を狭くしても、各信号ケーブル１９ａの先端部が基板１７Ａに干渉せずに、かつ各ケーブル接続部１６ａは外部から保護されるようになっている。

コネクタ基板１６Ａは、上記実装基板１７Ａと同様に、一方の縁部に、断面が楔状に形成される楔状部１６ｄが形成されている。この楔状部１６ｄの断面形状は、上記隙間部１２Ａｅの断面形状に対応し、これと略同サイズ略同形状に形成されている。そして、この楔状部１６ｄの設けられている側の実装面上には、導電パターン１６ｂが形成されている。

この導電パターン１６ｂは、当該コネクタ基板１６Ａをベース基板１２Ａに対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２Ａの導電パターン１２ｂと接触する部位に形成されている。

その他の構成は、上述の第１の実施形態と同様である。

このように構成される本実施形態の撮像装置１Ａの組み立て手順を説明する。

まず、予め組み立てられた状態の撮像ユニット２Ａに対して予め組み立てられた状態のコネクタ基板ユニット４Ａを組み込むのは、上述の第１の実施形態と同様である（第１のステップ）。

この場合において、撮像ユニット２Ａのベース基板１２Ａの隙間部１２Ａｅに対してコネクタ基板１６Ａを図４に示す矢印Ａに沿う方向（接続ケーブル１９の軸線に対して略直交する方向）から挿入配置する。これにより、ベース基板１２Ａの隙間部１２Ａｅに隣接する凸状部１２Ａｇの導電パターン１２ｂと、コネクタ基板１６Ａの導電パターン１６ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２Ａとコネクタ基板１６Ａとは電気的に接続される導通状態になる。

次に、撮像ユニット２Ａに対して実装基板１７Ａを組み込む（第２のステップ）。

この場合において、撮像ユニット２Ａのベース基板１２Ａの隙間部１２Ａｄに対して実装基板１７Ａを、上述のコネクタ基板１６Ａと同方向（図４に示す矢印Ａに沿う方向）から挿入配置する。このとき、上述のステップで組み込み済みのコネクタ基板１６Ａに対して実装基板１７Ａが接触するのを避けるようにして挿入する。上述したように実装基板１７Ａには切欠部１７ｃが設けられているので、実装基板１７Ａは、コネクタ基板１６Ａのケーブル接続部１６ａと信号ケーブル１９ａの先端との接続部位のうち信号ケーブル１９ａの先端が干渉することなくスムーズに隙間部１２Ａｄを摺動させて所定の部位に挿入配置することができる。

これにより、ベース基板１２Ａの隙間部１２Ａｄに隣接する凸状部１２ｇの導電パターン１２ａと、実装基板１７Ａの導電パターン１７ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２Ａと実装基板１７Ａとは電気的に接続される導通状態になる。また、コネクタ基板１６Ａのケーブル接続部１６ａは、実装基板１７Ａによって覆われた状態になる。

以上説明したように上記第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。これと同時に、本実施形態においては、ベース基板１２Ａの各隙間部１２Ａｄ，１２Ａｅに対してコネクタ基板ユニット４Ａと実装基板ユニット３Ａとを挿入配置する際には、図４に示す矢印Ａに沿う方向（接続ケーブル１９の軸線に対して略直交する方向）から行なう。

コネクタ基板１６Ａと実装基板１７Ａのそれぞれには楔状部１６ｄ，１７ｄが形成されており、これを挿入配置するベース基板１２Ａ側の各隙間部１２Ａｄ，１２Ａｅは、その断面形状に対応した形状になっている。したがって、コネクタ基板１６Ａ及び実装基板１７Ａは、接続ケーブル１９の軸線に沿う方向に対して抜去し難くなっている。したがって、両基板１６Ａ，１７Ａは、ベース基板１２Ａに対して確実に固定することができる。

なお、実装基板１７Ａとコネクタ基板１６Ａの２枚の基板をベース基板１２Ａに接続する構成としているので、撮像装置１Ａ自体の外形を小さくすることができる。

次に、本発明の第３の実施形態の撮像装置について、図５，図６によって以下に説明する。

図５，図６は、本発明の第３の実施形態の撮像装置を示す図である。このうち、図５は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図６は、図５の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図である。

本実施形態の構成は、基本的には上述の第１の実施形態と略同様である。本実施形態においては、イメージセンサー１１の配置方向等が異なる。これに伴って、各ユニットの各基板の配置方向も異なっている。なお、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を附してその詳細説明は省略し、異なる部位についてのみ説明する。

図５，図６に示すように、本実施形態の撮像装置１Ｂは、対物光学系７ａ，絞り部材７ｂ等を保持するレンズ枠７と、このレンズ枠７を先端に配設すると共に撮像ユニット２Ｂ，実装基板ユニット３Ｂ，コネクタ基板ユニット４Ｂ等を内部に有する撮像枠５と、この撮像枠５の外面を覆うと共に当該撮像枠５の後端から延出される接続ケーブル１９の先端にかかる部位を覆うように配設される外装部材６等によって構成されている。

撮像ユニット２Ｂは、イメージセンサー１１と、このイメージセンサー１１が実装面に実装されるベース基板１２Ｂと、イメージセンサー１１の受光面上に配置される光学プリズム２１等によって主に構成されている。

本実施形態においては、イメージセンサー１１の受光面が対物光学系７ａの光軸Ｏに沿う面と略平行となる面に配設されている。つまり、対物光学系７ａを透過した光束は、光軸Ｏに沿って光学プリズム２１にまで到達する。光学プリズム２１は、当該光束を角度略９０度折り曲げて、イメージセンサー１１の受光面上に向けて出射するようになっている。

ベース基板１２Ｂの実装面、即ちイメージセンサー１１が実装されているのと同一面には、その後方寄りの部位に、当該実装面に対して略直交する方向に向けて複数（本実施形態では２つ。図６参照）の凸状部１２Ｂｇが突設されている。この二つの凸状部１２Ｂｇの互いに対向する面において先端縁部近傍には、各面にそれぞれ導電パターン１２ｂが形成されている。そして、当該二つの凸状部１２Ｂｇによって隙間部１２Ｂｄが形成されている。また、ベース基板１２Ｂの実装面上において、外周寄りの両側縁部には、導電パターン１２ａがそれぞれに設けられている。

実装基板ユニット３Ｂは、両面に実装面を有する実装基板１７Ｂによって構成される。この実装基板１７Ｂの実装面上には、電気部品１７ａ等が実装されていると共に、その一方の縁部近傍に導電パターン１７ｂが形成されている。

この導電パターン１７ｂは、当該実装基板１７Ｂをベース基板１２Ｂに対して組み込んだ状態としたときに、ベース基板１２Ｂの導電パターン１２ｂと接触する部位に形成されている。

コネクタ基板ユニット４Ｂは、二枚のコネクタ基板１６Ｂと、接続ケーブル１９とによって主に構成されている。接続ケーブル１９の各信号ケーブル１９ａの先端部は、各コネクタ基板１６Ｂの一方の面にそれぞれ設けられる各ケーブル接続部１６ａに対して例えば半田付け等の手段により電気的に接続されている。

なお、ケーブル接続部１６ａは、二枚のコネクタ基板１６Ｂが、ベース基板１２Ｂの所定の部位に対して取り付けられた状態において、互いに対向する各面に形成されている。

その他の構成は、上述の第１の実施形態と略同様である。

このように構成される本実施形態の撮像装置１Ｂの組み立て手順を説明する。

まず、予め組み立てられた状態の撮像ユニット２Ｂに対して予め組み立てられた状態の実装基板ユニット３Ｂを組み込む（第１のステップ）。

この場合において、撮像ユニット２Ｂのベース基板１２Ｂの隙間部１２Ｂｄに対して実装基板１７Ｂを図６に示す矢印Ｃに沿う方向（接続ケーブル１９の軸線に対して略直交する方向）から挿入配置する。これにより、ベース基板１２Ｂの隙間部１２Ｂｄに隣接する凸状部１２Ｂｇの各導電パターン１２ｂと、実装基板１７Ｂの各導電パターン１７ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２Ｂと実装基板１７Ｂとは電気的に接続される導通状態になる。

次に、撮像ユニット２Ｂに対して二枚のコネクタ基板１６Ｂを組み込む（第２のステップ）。

この場合において、撮像ユニット２Ｂのベース基板１２Ｂの各凸状部１２Ｂｇの外側から当該ベース基板１２Ｂの実装面の導電パターン１２ａに対して各コネクタ基板１６Ｂを、それぞれ配置し、半田付け等によって固定する。このとき、各コネクタ基板１６Ｂはベース基板１２Ｂの外側からその実装面上の所定の部位に配置するようにしているので、各コネクタ基板１６Ｂは、何らの障害物もなくスムーズに所定の部位に配置することができる。

これにより、ベース基板１２Ｂの各導電パターン１２ａと、二枚のコネクタ基板１６Ｂの各導電パターン１６ｂとが接触する。したがって、ベース基板１２Ｂとコネクタ基板１６Ｂとは電気的に接続される導通状態になる。このとき、二枚のコネクタ基板１６Ｂのケーブル接続部１６ａは、ベース基板１２Ｂの各凸状部１２Ｂｇによって覆われた状態になる。

以上説明したように上記第３の実施形態によれば、イメージセンサー１１の配置方向を異ならせた形態の撮像装置１Ｂにおいても、上述の第１の実施形態と略同様の効果をうることができる。また、これと同時に、本実施形態においては、接続ケーブル１９の信号ケーブル１９ａを二枚のコネクタ基板１６Ｂの各ケーブル接続部１６ａに対して接続するようにしているので、ケーブル接続部１６ａの側の領域を広くとることができる。このことは、例えば信号ケーブル１９ａの本数が多く必要となる構造の撮像装置１Ｂにおいて小型化を実現するのに特に有効である。

本発明の第１の実施形態の撮像装置の断面図。 図１の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図。 本発明の第２の実施形態の撮像装置の断面図。 図３の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図。 本発明の第３の実施形態の撮像装置の断面図。 図５の撮像装置のうち撮像ユニットと実装基板ユニット及びコネクタ基板ユニットとを取り出して示す要部拡大分解斜視図。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ……撮像装置
２，２Ａ，２Ｂ……撮像ユニット
３，３Ａ，３Ｂ……実装基板ユニット
４，４Ａ，４Ｂ……コネクタ基板ユニット
５……撮像枠
６……外装部材
７……レンズ枠
７ａ……対物光学系
７ｂ……絞り部材
１１……イメージセンサー
１２，１２Ａ，１２Ｂ……ベース基板
１６，１６Ａ，１６Ｂ……コネクタ基板
１６ａ……ケーブル接続部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１８……実装基板
１７ａ，１８ａ……電気部品
１７ｃ，１８ｃ……切欠部
１９……接続ケーブル
１９ａ……信号ケーブル
２０……充填剤
２１……光学プリズム

Claims (7)

1. 対物光学系と、
   前記対物光学系により結像される光学像を受けて電気信号に変換するイメージセンサーと、
   前記イメージセンサーから出力される電気信号を伝送するベース基板と、
   電気部品を実装しかつ前記ベース基板に対して電気的に接続される実装基板と、
   前記ベース基板にコネクタ基板を介して電気的に接続される信号ケーブルと、
   を具備し、
   前記信号ケーブルのケーブル端部は、前記コネクタ基板の表面上に接続され、かつ前記実装基板に対向する部位に配置されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ケーブル接続部は複数設けられており、その全てが前記実装基板によって覆われる部位に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ベース基板は、前記イメージセンサーの裏面側に配設されており、
   前記実装基板と前記コネクタ基板との各実装面は、前記ベース基板の実装面に対して略直交する面に沿う方向に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記ベース基板に対して前記コネクタ基板を電気的に接続した後に、前記ベース基板に対して前記実装基板が接続されるような手順によって組み立てられることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記コネクタ基板を前記ベース基板に対して組み付ける際の方向と、前記実装基板を前記ベース基板に対して組み付ける際の方向とは、異なる方向であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. イメージセンサーが実装されたベース基板の第１の接続部分に対して、電気部品が実装された実装基板又は信号ケーブルのケーブル端部が実装面に接続されたコネクタ基板のうちの一方の基板が、前記ベース基板の後方に配置されるように組み付ける第１のステップと、
   前記ベース基板の前記第１の接続部の配設面と同一面側にあって、前記ベース基板の後方に向けて開口する基板挿入用の開口の周縁部に設けられる第２の接続部に対して、前記実装基板又は前記コネクタ基板のうちの他方の基板を、前記開口の側面から摺動させて組み付ける第２のステップと、
   を有することを特徴とする撮像装置の組立方法。
7. 前記実装基板と前記コネクタ基板とを前記ベース基板に対して順次組み付けた後の状態においては、前記実装基板は、前記ケーブル接続部を覆うように配置されると共に、前記信号ケーブルは、前記コネクタ基板の後方に向けて延設されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置の組立方法。

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