JP2008118568A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立性及び強度に優れた小型化の撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明の撮像装置１は、対物光学系ユニット２の焦点位置に集光された被写体像を撮像する固体撮像素子１４と、固体撮像素子１４に電気的に接続され固体撮像素子１４の信号処理を行うための電子部品を実装する電子部品実装部３１と複合ケーブル１７を接続するためケーブル接続部３３とを備えたフレキシブル基板１６と、固体撮像素子１４及びフレキシブル基板１６の電子部品実装部３１を収容する補強枠２１とを具備し、フレキシブル基板１６の電子部品実装部３１を補強枠２１の内部に配置して一体的に固定するとともに、フレキシブル基板１６のケーブル接続部３３を補強枠２１の外部に配置してこのケーブル接続部３３に複合ケーブル１７を接続したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、組立性及び強度に優れた小型化の撮像装置に関する。

従来より、対物光学系及び固体撮像素子（ＣＣＤ）を有する撮像装置が幅広く普及している。撮像装置は、撮像した被観察画像の高画質化は勿論、適用される装置によっては小型化が望まれている。

特に、撮像装置を挿入部の先端部に設けた内視鏡の場合には、内視鏡先端部の構造は機種によって異なるが、主に撮像装置及びライトガイド（機種によってはさらにチャンネルも含む）によりその内視鏡先端部の多くを占めており、これら２つの部材の大きさで内視鏡の先端部の径が略決定することから、撮像装置の小型化を図ることで、挿入部の先端部、及び挿入部自体の細径化を図るのに有効である。

撮像装置を小型化するためには、固体撮像素子自体の小型化を図ることは勿論であるが、実装する電子部品及び入出力端子の大きさや数量も考慮する必要がある。ところが、このような電子部品等の実装部品の小型化は固体撮像素子のサイズの小型化に伴ってなされていないのが現状である。

このような問題に鑑み、電子部品等の実装構造を考慮して小型化を図るようにした従来の撮像装置が、例えば特開平９−９０２４３号公報又は特開２０００６−９４９５５号公報によって開示されている。

前記特開平９−９０２４３号公報には、対物光学系の結像位置に配される固体撮像素子と電子部品が実装され折り曲げられて固体撮像素子に接続されるフレキシブル基板とを有し、このフレキシブル基板の折り曲げ部に半田付け用ランド部を設け、この半田付け用ランド部を半田付けで固定することにより、簡単に屈曲された形状を保持するように成形して組立作業性の向上化及び小型化を図れる撮像装置に関する技術が開示されている。

また、前記特開２０００６−９４９５５号公報には、固体撮像素子の受光面を覆うカバーガラスと、固体撮像素子の裏面に接合され電子部品を実装して信号ケーブル接続部を設けたフレキシブル基板と、フレキシブル基板と固体撮像素子とを接続する電気接続部とを有し、前記固体撮像素子より突出するカバーガラス裏面から前記電気接続部と前記電子部品とを封止する絶縁性封止樹脂部を設けたことにより、小型化しても組立易く、且つ一体成形して補強することのできる撮像装置に関する技術が開示されている。
特開平９−９０２４３号公報 特開２０００６−９４９５５号公報

しかしながら、前記特開平９−９０２４３号公報の従来技術では、フレキシブル基板を折り曲げる場合、あるいはフレキシブル基板にケーブルを接続する場合に、固体撮像素子とカバーガラスとの接着面、固体撮像素子とフレキシブル基板との接続部、あるいはフレキシブル基板と電子部品との接続部に負担がかかり易い構造であるために、撮像装置の組立性及び信頼性を向上させることはできないといった問題点がある。

また、前記特開２０００６−９４９５５号公報の従来技術では、固体撮像素子とカバーガラスの接着面、固体撮像素子とフレキシブル基板との接続部、又はフレキシブル基板と電子部品との電気接続部等の信頼性を向上させるため、前記固体撮像素子より突出するカバーガラス裏面から前記電気接続部と前記電子部品とを封止する絶縁性封止樹脂部を設けて一体成形して補強することができる。

しかしながら、このような構成の撮像装置では、信号ケーブル接続部がフレキシブル基板の後端部に配置されるため、撮像装置の長手方向の寸法が長くなり易く、撮像装置の小型化に最適な実装形態を考慮すると、必ずしも最適な構成とはいえず、改良が望まれている。

そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、組立性及び強度に優れた小型化の撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、対物光学系の焦点位置に集光された被写体像を撮像する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に電気的に接続され、前記固体撮像素子の信号処理を行うための電子部品を実装する電子部品実装部と、信号ケーブルを接続するためケーブル接続部とを備えたフレキシブル基板と、前記固体撮像素子及び前記フレキシブル基板の前記電子部実装部を収容する補強枠と、を具備する撮像装置であって、前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を前記補強枠の内部に配置して一体的に固定するとともに、前記フレキシブル基板の前記ケーブル接続部を前記補強枠の外部に配置して前記ケーブル接続部に前記信号ケーブルを接続したことを特徴とする。

本発明によれば、組立性及び強度に優れた小型化の撮像装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
図１から図８は本発明の実施例１に係り、図１は実施例１に係る撮像装置の構成を示す断面図、図２は図１のフレキシブル基板の構成を示す展開図、図３は対物光学系ユニットから見た場合の図１の補強枠の斜視図、図４は撮像装置の後端部からみた場合の図１の補強枠の斜視図、図５から図８は図１の撮像装置の組立手順を説明する説明図である。

図１を参照しながら、実施例１に係る撮像装置１の構成について説明する。
図１に示すように、実施例１に係る撮像装置１は、対物光学系ユニット２と、この対物光学系ユニット２の後方に配設された撮像ユニット１３とを有して構成されている。

対物光学系ユニット２は、複数のレンズからなる対物レンズ群３と、この対物レンズ群３を内部に保持する対物レンズ枠４とを備えて構成され、例えば内視鏡に適用する場合には、対物レンズ枠４が図示しない内視鏡の先端枠に嵌合されることによって内視鏡の先端部に保持されることになる。

対物レンズ群３は、例えば、第１レンズである対物レンズ５、対物レンズ５の後方に設けられた絞り６、第２レンズ７、第３レンズ８、第４レンズ９、第４レンズ９の後方に設けられた絞り１０、第５レンズ１１、及び第６レンズ１２等を有して構成されているが、このような構成に限定されるものではない。

また、前記対物レンズ枠４の基端側には固体撮像素子保持枠１９が嵌装され、この固体撮像素子保持枠１９を介して後述する撮像ユニット１３が対物光学系ユニット２に保持されている。

そして、このような構成の対物光学系ユニット２は、対物レンズ群３を介して入射する入射光を、撮像ユニット１３が有する固体撮像素子１４の受光面で結像させる。

撮像ユニット１３は、前記固体撮像素子保持枠１９と、この固体撮像素子保持枠１９の後方に設けられた遮光マスク２０と、カバーガラス１５と、固体撮像素子１４と、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８等の電子部品を実装している電子部品実装部３１を有するフレキシブル基板１６と、前記フレキシブル基板１６の電子部品実装部３１、カバーガラス１５、固体撮像素子１４全体を収容する補強枠２１とを有して構成されている。
カバーガラス１５は、例えばＵＶ接着剤によって固体撮像素子１４の受光面（有効画素領域）を覆うように位置決めされて固定される。

固体撮像素子１４は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサなどの他のイメージセンサであってもかまわない。

固体撮像素子１４の受光面の一辺（図１中の下側部分）には、複数の電極（図示せず）が設けられている。この図示しない電極には、フレしフレキシブル基板１６に設けられたインナーリード２５がバンプ２４を介して接続される。

インナーリード２５は、固体撮像素子１４の下側の一辺に対して平行となるように折り曲げられ、フレキシブル基板１６は、対物光学系ユニット２の光軸に平行に引き出されるようになっている（図５参照）。この状態において、インナーリード２５及びバンプ２４で構成される接続部及び固体撮像素子１４とフレキシブル基板１６との間は、充填された封止樹脂３５によって覆われている。

尚、このように固体撮像素子１４、カバーガラス１５及びフレキシブル基板１６が接続された状態のユニットが、固体撮像素子パッケージ１０２（図５参照）として構成されている。

次に、図２を参照しながら、フレキシブル基板１６の構成について説明する。
図２に示すように、フレキシブル基板１６は、前記したようにトランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８等の電子部品を実装している電子部品実装部３１と、この電子部品実装部３１に延設される折り曲げ部３２と、この折り曲げ部３２に延設され、複数のケーブル接続ランド２９を有するケーブル接続部３３と、ケーブルを接続しない状態の固体撮像素子パッケージ１０２のままで固体撮像素子１４を駆動させるために必要な検査端子部３４とを有して構成されている。

電子部品実装部３１と折り曲げ部３２、及び折り曲げ部３２とケーブル接続部３３の間には、両端に切り欠き３０が設けられており、両端の２つの切り欠き３０を結ぶ線（図中破線で示す）でフレキシブル基板１６を折り曲げ易くしている。

電子部品実装部３１の前記電子部品は、インナーリード２５が折り曲げられた方向と同じ側の面に実装されるようにパターンレイアウトされており、その裏面は全面レジストで覆われて構成されている。

ケーブル接続部３３の前記ケーブル接続ランド２９は、電子部品実装部３１の実装面とは反対側の裏面に設けられている。また、ケーブル接続ランド２９の、前記実装面と同じ表面は全面レジストで覆われて構成されている。

また、折り曲げ部３２は表面及び裏面の両面ともレジストで覆われて構成されている。また、検査端子部３４は、電子部品の実装時に、前記ケーブル接続部３３の後端面で切断されるようになっている。

次に、図３及び図４を参照しながら、補強枠２１の構成について説明する。
図３及び図４に示すように、補強枠２１は、固体撮像素子１４を収容可能な外形を有して形成された固体撮像素子収容部２１Ａと、フレキシブル基板１６及びこのフレキシブル基板１６の電子部品実装部３１を収容可能な外形を有して形成された電子部品収容部２１Ｂとを有して構成されている。
この場合、固体撮像素子収容部２１Ａの外形は前記電子部品収容部２１Ｂの外形よりも大きく構成されている。

また、補強枠２１は、金属の薄板を用いて構成された段差のある方形の枠体であり、長手方向の両端部、すなわち、固体撮像素子収容部２１Ａ及び電子部品収容部２１Ｂの両端部はそれぞれ開口部２１ａ、２１ｂを形成している。そして、補強枠２１の内周面全体にかけて絶縁コーティングが施されている。

このような補強枠２１は、シールド部材としての効果も有し、つまり、不要輻射を抑制すべく固体撮像素子収容部２１Ａ及び電子部品収容部２１Ｂを用いて固体撮像素子１４をの外周を覆うようにして固定している。そして、補強枠２１の固体撮像素子収容部２１Ａ及び電子部品収容部２１Ｂの内部には、接着剤３６が充填されて、撮像ユニット１３（固体撮像素子パッケージ１０２（図５参照）を含む）及びフレキシブル基板１６の固定を強固にしている。

そして、固体撮像素子保持枠１９の基端部及び補強枠２１には、絶縁を行うための熱収縮チューブ２２が設けられている。この熱収縮チューブ２２は、前記固体撮像素子保持枠１９の基端部から、信号ケーブルを構成する複合ケーブル１７の先端部にかけて被覆して密封している。

この場合、フレキシブル基板１６のケーブル接続部３３（ケーブル接続ランド２９）には、複合ケーブル１７の各リード線４０が半田等によって電気的に接続されている。そして、このような接続状態において、熱収縮チューブ２２内部には、接着剤４４が充填されて、複合ケーブル１７の各リード線４０とフレキシブル基板１６のケーブル接続部３３との接続状態の固定を強固にしている。

次に、図５から図８を参照しながら、撮像装置１の主要部分の構成及び組立方法について説明する。
図５は固体撮像素子保持枠に、検査端子部を切断した固体撮像素子パッケージを固定する工程を説明する説明図、図６は図５に示す状態の固体撮像素子パッケージに補強枠を固定する工程を説明する説明図、図７は図６に示す状態からフレキシブル基板を上側に折り曲げて固定する工程を説明する説明図、図８は図７に示す状態からフレキシブル基板に複合ケーブルを接続する工程を説明する説明図である。

まず、図５に示すように、作業者は、図２に示すフレキシブル基板１６を用意する。この場合、予め、フレキシブル基板１６の検査端子部３４を用いて固体撮像素子１４の駆動検査が行われており、その後、フレキシブル基板１６の検査端子部３４が切断されることになる。

作業者は、検査端子部２３が切断された固体撮像素子パッケージ１０２のカバーガラス１５に対して芯出し調整を行い、その後、このカバーガラス１５の入射面にＵＶ接着剤を用いて芯出しガラス１８を固定する。

そして、作業者は、遮光マスク２０が取り付けられた固定撮像素子保持枠１９を、前記固体撮像素子パッケージ１０２を取り付けた芯出しガラス１８に嵌合させる。この場合、作業者は、固体撮像素子保持枠１９と芯出しガラスの嵌合面に接着剤を塗布して固定させる。

次に、図６に示すように、作業者は、固体撮像素子１４、カバーガラス１５の全周及びフレキシブル基板１６の電子部品実装部３１の全周に接着剤３６を塗布した後、フレキシブル基板１６の基端部を補強枠２１の固体撮像素子収容部２１Ａの開口部２１ａ内に通すように、補強枠２１を移動させる。そして、固体撮像素子保持枠１９の基端部の外周部から、補強枠２１の固体撮像素子収容部２１Ａを嵌め込み、接着剤で固定する。

すると、固体撮像素子１４及びカバーガラス１５は補強枠２１の固体撮像素子収容部２１Ａに、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８を含む電子部品実装部３１は補強枠２１の電子部品収容部２１Ｂにそれぞれ収容され、補強枠２１内部は完全に接着剤３６で充填される。この場合、接着剤３６の後端部は、電子部品実装部３１と折り曲げ部３２との間の切り欠き３０の全部又は一部が露出する位置となるようにしている。

また、補強枠２１の内周面は絶縁コーティングが施されているので、固体撮像素子１４及びトランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８を含む電子部品実装部３１との絶縁性は確保されている。

次に、図７に示すように、作業者は、図６に示す工程を完了した状態において、フレキシブル基板１６の電子部品実装部３１と折り曲げ部３２との間の切り欠き３０により、フレキシブル基板１６を９０°上側方向（図中Ｂ、Ｃ矢印方向）に折り曲げ、そして、この折り曲げ部３２とケーブル接続部３３との間の切り欠き３０により、さらに９０°前方側（固体撮像素子１４方向側）に折り曲げる。

そして、作業者は、補強枠２１の後端面と電子部品収容部２１Ｂ上部を接着剤３７で固定する。この場合、ケーブル接続部３３と補強枠２１と接触する面、及び折り曲げ部３２の両面は全面レジストが施されているため、フレキシブル基板１６と補強枠２１との間の絶縁性は確保されている。

次に、作業者は、図７に示す工程の完了後に、図８に示すように複合ケーブル１７との接続工程処理を行う。
ここで、複合ケーブル１７は、図８に示すように、複数本の同軸ケーブル１７Ａを撚り併せたもので、その外周に導体である総合シールド４２、さらにその外周に絶縁体である外皮４３が設けられて構成されている。

同軸ケーブル１７Ａは、内部導体４１、絶縁被覆部４０ａを順に被覆して構成された複数のリード線４０を有し、このリード線４０に外部導体３９と絶縁被覆部３８とを順に被覆して構成されている。尚、複合ケーブル１７はこのような構成に限定されるものではなく、同軸ケーブル１７Ａ以外の電線又は信号線が含まれて構成しても良い。

そして、作業者は、図８に示すように、複合ケーブル１７の先端面で総合シールド４２、外部導体３９及び内部導体４１が露出するように、外皮４３、絶縁被覆部３８、４０を適当な長さにストリップし、外皮４３が総合シールド４２に対して後退しないように外皮４３のストリップ端近くでケーブル固定糸２３で固定する。

その後、作業者は、対物光学系ユニット２の光軸と複合ケーブル１７の中心軸が略一致するように複合ケーブル１７を配置した状態で、内部導体４１をケーブル接続ランド２９に、全ての同軸ケーブル１７Ａの外部導体３９を一括してジャンパー線１０３を介してケーブル接続ランド２９に、半田等を用いて電気的に接続する。

こうして、図８に示す工程の完了後、作業者は、図１に示すように、複合ケーブル１７のストリップ部及びケーブル接続部を含む空間に接着剤４４を塗布または充填し、熱収縮チューブ２２で前記固体撮像素子保持枠１９の基端部から複合ケーブル１７の先端部にかけて被覆して固定する。

この場合、熱収縮チューブ２２の先端部は、補強枠２１を完全に覆い、固体撮像素子保持枠１９の後端外形部に係る位置に配置される。また、熱収縮チューブ２２の後端部は、ケーブル固定糸２３より後方に配置され、複合ケーブル１７に対して位置ずれしないように固定される。

そして、最後に、作業者は、対物光学系ユニット２と固体撮像素子保持枠１９とを嵌合させ、対物光学系ユニット２を長手方向の前後方向に移動させることによってピント調整を行い、接着剤で固定して完成させる。

すなわち、実施例１の撮像装置１は、固体撮像素子１４とこの固体撮像素子１４に電気的に接続されたフレキシブル基板１６の電子部品実装部３１を補強枠２１の内部に配置して一体的に固定され、前記フレキシブル基板１６のケーブル接続部３３を前記補強枠２１の外部に配置するとともに、このケーブル接続部３３に複合ケーブル１７を電気的に接続した構成とすることが可能となる。

したがって、このような構成の撮像装置１においては、補強枠２１で固体撮像素子１４を覆った後にフレキシブル基板１６を折り曲げ、そして、この状態において、フレキシブル基板１６のケーブル接続部３３に複合ケーブル１７を接続した構成であるので、固体撮像素子１４とカバーガラス１５、カバーガラス１５と芯出しガラス１８との間に負荷がかからず、このためそれぞれの剥離を防止することができる。

また、補強枠２１でフレキシブル基板１６の電子部品実装部３１を覆った後にフレキシブル基板１６を折り曲げて固定した構造であるので、固体撮像素子１４とフレキシブル基板１６の接続部、及び電子部品実装部３１とトランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８等の電子部品との接続部への負荷がかからず、このためそれぞれの剥離を防止することが可能となる。また、補強枠２１にフレキシブル基板１６を固定した構造であるので、特別な治具を用いずに、複合ケーブル１７の接続作業を容易に行うことが可能となる。

さらに、ケーブル接続部３３と電子部品実装部３１とは、補強枠２１、折り曲げ部３２、及び接着剤３６、３７によって分離された構造であるので、複合ケーブル１７の接続時において、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８等の電子部品への熱的な影響を軽減することが可能となる。

さらに、また、フレキシブル基板１６は折り曲げられた状態で固定されるので、補強枠２１により形成された固体撮像素子１４の裏面、及び電子部品実装部３１の上部の各スペースを有効に利用することができるので、撮像素子の小型化に必要な高密度実装形態の実現が可能となる。

このように実施例１によれば、組立性及び強度に優れた小型化の撮像装置の実現が可能となる。

尚、実施例１において、補強枠２１は金属の薄板を用いて構成された段差のある方形の枠体として構成したことについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば円柱形状の枠体として構成しても良い。

（実施例２）
図９から図１１は本発明の実施例２に係り、図９は実施例２に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図、図１０は図９のフレキシブル基板の構成を示す展開図、図１１は対物光学系ユニットから見た場合の図９の補強枠の斜視図である。
尚、図９から図１１は実施例１の撮像装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図９に示すように、実施例２の撮像装置１Ａは、撮像ユニット１３Ａを有し、この撮像ユニット１３Ａは、実施例１の構成要素に加えてプリズム４６を設けており、さらに補強枠５８の形状が異なっている。

具体的な構成を説明すると、固体撮像素子４５の受光面を覆うようにＵＶ接着剤により前記プリズム４６が位置合わせされて固定される。このプリズム４６は、対物光学系ユニット２を通過した入射光を略直角反射して固体撮像素子４５の入射面に出射する。

固体撮像素子４５は、対物光学系ユニット２の光軸に対して平行に配置されている。この固体撮像素子４５の受光面の一辺（図９中の右側部分）には、複数の電極（図示せず）が設けられている。この図示しない電極には、フレキシブル基板４７に設けられたインナーリード２５がバンプ２４を介して接続される。

インナーリード２５は、固体撮像素子４５の受光面の一辺に対して平行となるように引き出され、フレキシブル基板４７は、実施例１と同様に対物光学系ユニット２の光軸に平行に引き出されている。この状態において、インナーリード２５及びバンプ２４で構成される接続部及び固体撮像素子４５とフレキシブル基板４７との間は、充填された封止樹脂３５によって覆われている。
尚、このように固体撮像素子４５、プリズム４６及びフレキシブル基板４７が接続された状態のユニットが、固体撮像素子パッケージ１０２として構成されている。

次に、図１０を参照しながら、フレキシブル基板４７の構成について説明する。
図１０に示すように、フレキシブル基板１６は、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８等の電子部品を一方の面に実装し、Ｈドライバ４８をその裏面に実装している電子部品実装部５４と、この電子部品実装部５４に延設される折り曲げ部５５と、この折り曲げ部５５に延設され、複数のケーブル接続ランド２９を有する第１ケーブル接続部５６と、この第１ケーブル接続部５６に延設され複数のケーブル接続ランド２９を有する第２ケーブル接続部５７と、ケーブルを接続しない状態の固体撮像素子パッケージ１０２のままで固体撮像素子４５を駆動させるために必要な検査端子部３４とを有して構成されている。

折り曲げ部５５は、電子部品実装部５４及び第１ケーブル接続部５６よりも幅狭に形成された幅狭部４９を有しており、この幅狭部４９の段差によってフレキシブル基板４７を折り曲げ易くしている。

また、幅狭部４９の、電子部品実装部５４に電子部品が実装された方向と同じ側の面には、ダミーパターン５０が設けられ、前記段差と合わせて硬さの違いによりフレキシブル基板４７を折り曲げ易くしている。また、このダミーパターン５０の裏面は全面レジストで覆われて構成されている。

第１ケーブル接続部５６及び第２ケーブル接続部５７には、Ｈドライバ４８の実装面側にそれぞれ１列のケーブル接続ランド２９が設けられている。また、第１ケーブル接続部５６と第２ケーブル接続部５７との間の両側端部には、ダミーパターン５１が設けられており、裏面側は全面レジストで覆われて構成されている。

第２ケーブル接続部５７と検査端子部３４との間の両側端部には、切り欠き５２が設けられ、これらの切り欠き５２にダミーリード５３が設けられている。

次に、図１１を参照しながら、補強枠５８の構成について説明する。
図１１に示すように、補強枠５８は、芯出しガラス１８を収容し固体撮像素子保持枠１９を嵌合可能な外形を有して形成された嵌合部５８Ａと、フレキシブル基板４７及びこのフレキシブル基板４７の電子部品実装部５４を収容可能な外形を有して形成された電子部品収容部５８Ｃと、嵌合部５８Ａと電子部品収容部５８Ｃとが延設されるようにプリズム４６の背面の傾斜に合わせて斜めに形成された固体撮像素子収容部５８Ｂとを有して構成されている。

この場合、嵌合部５８Ａの外形は前記電子部品収容部２１Ｂの外形よりも大きく構成されている。

また、補強枠５８は、実施例１と同様に金属の薄板を用いて構成された斜面のある方形の枠体であり、長手方向の両端部、すなわち、嵌合部５８Ａ及び電子部品収容部５８Ｃの両端部はそれぞれ開口部５８ａ、５８ｃを形成している。そして、補強枠５８の内周面全体にかけて絶縁コーティングが施されている。

そして、補強枠５８の嵌合部５８Ａ、固体撮像素子収容部５８Ｂ及び電子部品収容部５８Ｃの内部には、接着剤３６が充填されて、撮像ユニット１３Ａ（固体撮像素子パッケージ１０２を含む）及びフレキシブル基板４７の固定を強固にしている。

そして、実施例１と同様に、固体撮像素子保持枠１９の基端部及び補強枠５８には、絶縁を行うための熱収縮チューブ２２が設けられている。この熱収縮チューブ２２は、前記固体撮像素子保持枠１９の基端部から複合ケーブル１７の先端部にかけて被覆して密封している。

この場合、フレキシブル基板４７の第１ケーブル接続部５６（ケーブル接続ランド２９）には、複合ケーブル１７の各リード線４０が半田等によって電気的に接続されるとともに、第２ケーブル接続部５７（ケーブル接続ランド２９）にも、複合ケーブル１７の各リード線４０が半田等によって電気的に接続される。そして、このような接続状態において、熱収縮チューブ２２内部には、接着剤４４が充填されて、複合ケーブル１７の各リード線４０とフレキシブル基板４７の第１、第２ケーブル接続部５６、５７との接続状態の固定を強固にしている。
その他の構成は実施例１と同様である。
次に、このような実施例２の撮像装置１の主要部分の構成及び組立方法について説明する。尚、下記に示す説明は、実施例１と異なる部分のみを説明するものとする。

まず、作業者は、図１０に示すフレキシブル基板４７を用意する。そして、作業者は、検査端子部３４が切断された固体撮像素子パッケージ１０２のプリズム４６に対して芯出し調整を行い、その後、このプリズム４６の入射面にＵＶ接着剤を用いて芯出しガラス１８を固定する。

そして、作業者は、遮光マスク２０が取り付けられた固定撮像素子保持枠１９を、前記固体撮像素子パッケージ１０２を取り付けた芯出しガラス１８に嵌合させる。この場合、作業者は、固体撮像素子保持枠１９と芯出しガラスの嵌合面に接着剤を塗布して固定させる。

次に、作業者は、固体撮像素子４５、プリズム４６の全周及びフレキシブル基板４７の電子部品実装部５４の全周に接着剤３６を塗布した後、フレキシブル基板４７の基端部を補強枠５８の嵌合部５８Ａの開口部５８ａ内に挿通するように、補強枠５８を移動させる。そして、固体撮像素子保持枠１９の基端部の外周部に、補強枠５８の嵌合部５８Ａを嵌め込み、接着剤で固定する。

すると、芯出しガラス１８とプリズム４６、固体撮像素子４５の一部は補強枠５８の嵌合部５８Ａに、それ以外のプリズム４６及び固体撮像素子４５は補強枠５８の固体撮像素子収容部５８Ｂに、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びチップ抵抗２８を含む電子部品実装部５４は補強枠５８の電子部品収容部５８Ｃにそれぞれ収容され、補強枠５８内部は完全に接着剤３６で充填される。この場合、接着剤３６の後端部は、電子部品実装部５４と折り曲げ部５５との段差が露出する位置となるようにしている。

また、補強枠５８の内周面は絶縁コーティングが施されているので、固体撮像素子４５及びトランジスタ２６、チップコンデンサ２７、チップ抵抗２８を含む電子部品実装部５４及びＨドライバ４８との絶縁性は確保されている。

次に、作業者は、上記工程を完了した状態において、フレキシブル基板４７の電子部品実装部５４と折り曲げ部５５との段差により、折り曲げ部５５が曲面を描くようにフレキシブル基板４７を１８０°上側方向に折り曲げる。

このとき、ダミーパターン５０に接着剤８２を付けて固定する。次に、第１ケーブル接続部５６と第２ケーブル接続部５７との間のダミーパターン５１により固体撮像素子収容部５８Ｂに沿って４５°上側方向に折り曲げ、このダミーパターン５１に半田８２をつけることによってフレキシブル基板４７の形状を固定する。

そして、最後に、作業者は、ダミーリード５３を固体撮像素子収容部５８Ｂの上側に半田８２を用いて固定する。このことにより、フレキシブル基板４７は形状を維持した状態で補強枠５８に固定されることになる。

この場合、第１、第２ケーブル接続部５６、５７と補強枠５８と接触する面は全面レジストが施されているため、フレキシブル基板４７と補強枠５８との間の絶縁性は確保されている。
その他の組立工程については実施例１と同様である。

したがって、このような構成の実施例２の撮像装置１Ａによれば、補強枠５８にフレキシブル基板４７を簡単に固定することができる構造であるので、特別な治具を用いずに、複合ケーブル１７の接続作業を容易に行うことが可能となる。

また、プリズム４６の背面形状を利用して第１ケーブル接続部５６に対して斜めの面に第２ケーブル接続部５７を確保することができる構造であるので、複合ケーブル１７の接続作業を容易に行うことが可能となる。
その他の効果は実施例１と同様である。
（実施例３）
図１２は本発明の実施例３に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図である。尚、図１２は実施例１の撮像装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１２に示すように、実施例３の撮像装置１Ｂは、撮像ユニット１３Ｂを有し、この撮像ユニット１３Ｂは、実施例１の構成要素の他に硬質基板６０を設け、さらに補強枠６５の形状が硬質基板６０の形状に合わせた形状となるように構成されている。

具体的な構成を説明すると、撮像ユニット１３Ｂに用いられるフレキシブル基板５９は、実施例１と略同様に、電子部品実装部６２と、この電子部品実装部６２に延設される折り曲げ部６３と、この折り曲げ部６３に延設され、複数のケーブル接続ランド２９（図２参照）を有するケーブル接続部６４とを有して構成される。

ここで、実施例２の撮像ユニット１３Ｂでは、前記フレキシブル基板５９の電子部品実装部６２に、トランジスタ２６、チップコンデンサ２７及びＩＣチップ６１等の電子部品を実装している硬質基板６０が接続固定されている。

そして、実施例１と同様に固体撮像素子１４及びフレキシブル基板５９の電子部品実装部６２を収容する補強枠６５は、前記硬質基板６０の形状に合わせ、外形の大きい固体撮像素子収容部６５Ａから撮像装置１Ｂの手元側方向（図中右側方向）に向けて徐々に小さくなるように電子部品収容部６５Ｂを形成している。

そして、複合ケーブル１７は補強枠６５の電子部品収容部６５Ｂに配置されたケーブル接続部６４を介して電気的に接続されるようになっている。
その他の構成及び組立方法については実施例１と同様である。

したがって、実施例３の構成によれば、実施例１と同様の効果を得ることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

（実施例４）
図１３から図１５は本発明の実施例４に係り、図１３は実施例４に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図、図１４及び図１５は図１３の撮像装置の組立手順を説明するもので、図１４は固体撮像素子保持枠に固体撮像素子パッケージを固定する工程を説明する説明図、図１５は図１４に示す状態の固体撮像素子パッケージに第１補強枠を固定し、さらに第２補強枠を嵌合して固定する工程を説明する説明図である。尚、図１３から図１５は実施例１の撮像装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１３に示すように、実施例４の撮像装置１Ｃは、撮像ユニット１３Ｃを有し、この撮像ユニット１３Ｃは、実施例１の構成要素と略同様であるが、有効画素領域に対して２つの電極を設けた固体撮像素子６６と、２つの第１、第２補強枠７１、７２を有して構成されている。

具体的には、実施例４の撮像ユニット１３Ｃに用いられる固体撮像素子６６は、この固体撮像素子６６の有効画素領域に対して上下方向に２つの電極を設けて構成されている。そして、これらの電極にバンプ２４を介してフレキシブル基板６７がそれぞれ電気的に接続される。

また、図１４に示すように、撮像ユニット１３Ｃが固体撮像素子パッケージ１０２の状態では上下のフレキシブル基板６７は、対物光学系ユニット２の光軸に平行にまっすぐに設けられている。

第１補強枠７１の形状は、図１３及び図１５に示すように、固体撮像素子６６を収容する固体撮像素子収容部７１Ａから後方にいくに従って電子部品収容部７１Ｂの外形が絞られていくように形成されている。

第２補強枠７２の形状は、図１３及び図１５に示すように、前記第１補強枠７１と同じ材質の矩形の枠体であり、固体撮像素子６６を収容する部分において第１補強枠７１と嵌合して固定される。また、第２補強枠７２の後端は、複合ケーブル１７のストリップ先端部まで延設されるように形成している。

そして、このような構成の撮像装置１Ｃを組み立てる場合、作業者は、図１４に示す状態にある上下のフレキシブル基板６７の間に接着剤３６を塗布した後に、図１５に示すように、第１補強枠７１を後方からかぶせていく。

すると、フレキシブル基板６７の電子部品実装部６８は、第１補強枠７１の内形に合わせた形状に変形して収容され、上下のフレキシブル基板６７のケーブル接続部７０は電子部品収容部７１Ｂの後端の狭い開口から突出して違いに重なり合うことになる。

その後、接着剤３６が硬化して第１補強枠７１内の形状が維持された後、作業者は、折り曲げ部６９によりそれぞれ離れる方向、つまり、第１補強枠７１の表面側方向の上下にそれぞれ折り返し、各ケーブル接続部７０を第１補強枠７１の電子部品収容部７１Ｂ外形部に接着剤３７を用いて固定する。

その後、作業者は、さらに上記工程を完了した後、第２補強枠７２を嵌合して固定する。以降の組立方法は、実施例１と同様であり、その他の構成についても実施例１と同様である。

したがって、実施例４によれば、上下に２つのフレキシブル基板６７が配置されても、特別な治具を用いずにそれぞれのフレキシブル基板６７を別々に固定された状態で複合ケーブル１７の接続作業を行うことができるので、組立性を向上させることができる。

また、第１補強枠７１の嵌合によりフレキシブル基板６７が自然に変形させて収容することができるので、特別な治具を用いずに、フレキシブル基板６７の成形処理を行うことができ、組立作業性を向上させることができる。

さらに、第２補強枠７２を設けたことにより、複合ケーブル１７とフレキシブル基板６７との接続強度を向上させることができ、また、シールド性も強化することが可能となる。その他の効果は実施例１と同様である。

（実施例５）
図１６及び図１７は本発明の実施例５に係り、図１６は実施例５に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図、図１７は図１６に示すフレキシブル基板の構成を示す展開図である。尚、図１６及び図１７は実施例１、２、４の撮像装置１、１Ｃと同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１６に示すように、実施例５の撮像装置１Ｄは、撮像ユニット１３Ｄを有し、この撮像ユニット１３Ｄは、実施例１、３、４の構成要素を改良したものであり、フレキシブル基板７３及び補強枠７４の構成が異なっている。

まず、図１７を参照しながら、フレキシブル基板７３の構成について説明する。
図１７に示すように、フレキシブル基板７３は、チップコンデンサ２７等の電子部品を実装している第１電子部品実装部７５と、この第１電子部品実装部７５の片側側面方向に延設されチップ抵抗２８及びＨドライバ４８等の電子部品を実装している第２電子部品実装部７６と、第１電子部品実装部７５と第２電子部品実装部７６との間のパターンが配された第１折り曲げ部７７と、第１電子部品実装部７５に延設され複数のケーブル接続ランド２９を有するケーブル接続部７８と、ケーブルを接続しない状態の固体撮像素子パッケージ１０２のままで固体撮像素子１４を駆動させるために必要な検査端子部３４とを有して構成されている。

第１電子部品実装部７５と第１折り曲げ部７７との間には、両端に切り欠き３０が設けられており、第１折り曲げ部７７を第２電子部品実装部７６よりも狭幅に形成することにより、フレキシブル基板７３を折り曲げ易くしている。

第１電子部品実装部７５とケーブル接続部７８との間には、両端部を残して基材を打ち抜いた打ち抜き部を形成する第２折り曲げ部７９が形成される。この第２折り曲げ部７９を形成することによってここの箇所でもフレキシブル基板７３を折り曲げ易くしている。

電子部品が実装される面とケーブル接続ランド２９は、第１電子部品実装部７５の実装
面と同じ側の面に設けられ、その裏面は全面レジストで覆われて構成されている。

固体撮像素子１４とフレキシブル基板７３は、バンプ２４を介して電気的に接続され、フレキシブル基板７３は、折り曲げられていない状態（図５と同じ状態）でパッケージ化されている。

そして、このような構成の撮像装置１Ｄを組み立てる場合、作業者は、図１７に示すようにフレキシブル基板７３の検査端子部３４を切断した後、電子部品を内側に包みこむように、第１電子部品実装部７５と第１折り曲げ部７７との間、第１折り曲げ部７７と第２電子部品実装部７６との間で、９０°ずつ折り曲げて略コの字状に仮成形処理を行う。

このとき、第１電子部品実装部７５とケーブル接続部７８は、まっすぐな状態である。そして、作業者は、この状態で固体撮像素子１４、第１、第２電子部品実装部７５、７６及び第１折り曲げ部７７を完全に覆うように接着剤３６を塗布し、補強枠６５（図１２参照）と同じ形状の補強枠７４を後方から被せる。

このことにより、図１５に示す前記実施例４と同様に、第１電子部品実装部７５は、補強枠７４の内径に沿って変形し、第２電子部品実装部７６、第１折り曲げ部７７の膨らみ（スプリングバック）も抑えることができる。

また、フレキシブル基板７３の外形部はレジストが施され、補強枠７４の内周面は絶縁コーティングが施されている。このため、フレキシブル基板７３及び補強枠７４が接触しても絶縁性が確保されているので支障をきたす虞もない。

また、接着剤３６が硬化した後に、作業者は、第２折り曲げ部７９の部分で補強枠７４に沿ってケーブル接続部７８を折り返し、このケーブル接続部７８を補強枠７４の外形部に接着剤３７を用いて固定する。
その他の構成及び組立方法については実施例１、２、４と同様である。

したがって、実施例５によれば、実施例１、２、４と同様の効果が得られる他に、実装面積が広く折り曲げが必要なフレキシブル基板７３を補強枠７４によって形状を維持することができ、また、複合ケーブルを接続するときもフレキシブル基板７３の形状に依存せずに接続作業を行うことができるので、組立性を向上させることができる。

（実施例６）
図１８及び図１９は本発明の実施例６に係り、図１８は実施例６に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図、図１９は図１８に示す補強枠の構成を示す斜視図である。尚、図１８及び図１９は実施例１、４の撮像装置１、１Ｃと同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１８に示すように、実施例６の撮像装置１Ｅは、撮像ユニット１３Ｅを有し、この撮像ユニット１３Ｅは、実施例１、４の構成要素を改良したものであり、有効画素領域に対して２つの電極を設けた固体撮像素子６６と、２つの第１、第２フレキシブル基板８０、８４を有して構成されている。

具体的には、固体撮像素子６６（図１３に示す実施例４の固体撮像素子６６と同様）の一方の端子列には第１フレキシブル基板８０が接続され、他方の端子列には第２フレキシブル基板８４が接続される。そして、第１、第２フレキシブル基板８０、８４は、それぞれ対物光学系ユニット２の光軸に平行になるようにインナーリードが折り曲げた状態にて封止樹脂３５によって固定される。

また、硬質基板８３の両面には、固体撮像素子６６に平行に配置された電子部品が実装される。そして、この硬質基板８３の下側面には、第１フレキシブル基板８０のリード８１が半田８２によって電気的に接続される。

硬質基板８３の上側面は、第２フレキシブル基板８４の電子部品実装部８５と接着固定されるが、電気的には接続されてない。この電子部品実装部８５、折り曲げ部８６、ケーブル接続部８７、及び検査端子部３４は、折り曲げられてない状態で固定（パッケージ化）されている。

次に、図１９を参照しながら、補強枠８８の構成について説明する。
図１９に示すように、補強枠８８は、固体撮像素子収容部８８Ａと、ケーブル接続部８８Ｂと、開口部８８Ｃと、後壁部８８Ｄとを有して構成されている。

固体撮像素子収容部８８Ａは、第２フレキシブル基板８４及び電子部品実装部８５等が収容される収容部であり、ケーブル接続部８８Ｂは、第２フレキシブル基板８４のケーブル接続部８７が配置される部分で固体撮像素子収容部８８Ａに対して傾斜するように構成されている。

開口部８８Ｃは、第２フレキシブル基板８４のケーブル接続部８７を突き出すための開口を形成している。後壁部８８Ｄは内部の接着剤３６を外部へと漏れないようにするための手段として構成されている。

そして、このような構成の撮像装置１Ｅを組み立てる場合、作業者は、固体撮像素子６６、硬質基板８３、第１フレキシブル基板８０、第２フレキシブル基板８４の電子部品実装部８５及び折り曲げ部８６が覆われるように接着剤３６を塗布し、その後、第２フレキシブル基板８４のケーブル接続部８７が補強枠８８の開口部８８Ｃを挿通するようにこの補強枠８８を移動させて後方から被せていく。

すると、第２フレキシブル基板８４の折り曲げ部８６は補強枠８８のケーブル接続部８８Ｂの内径に沿って変形することになる。そして、作業者は、補強枠８８と固体撮像素子保持枠１９とを嵌合させて固定する。

また、接着剤３６が硬化した後に、作業者は、補強枠８８の外に出たケーブル接続部８７を補強枠８８のケーブル接続部８８Ｂに沿って折り返して接着剤３７を用いて固定する。

その他の構成及び組立方法については実施例１、４と同様である。
したがって、実施例６によれば、実施例１、４と同様の効果が得られる。

（実施例７）
図２０は本発明の実施例７に係る２板式の撮像装置の主要部分の構成を示す断面図である。尚、図２０は実施例１、４の撮像装置１、１Ｃと同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図２０に示すように、実施例７の撮像装置１Ｆは、撮像ユニット１３Ｆを有し、この撮像ユニット１３Ｆは、実施例１、４の構成要素を改良したものであり、第１、第２固体撮像素子８９、９０及び第１、第２プリズム９１、９２を設けて構成されている。すなわち、このような撮像ユニット１３Ｆを有する撮像装置１Ｆは、２板式撮像装置として構成している。

具体的には、図２０に示すように、第１固体撮像素子８９の有効画素領域には、Ｇフィルタが設けられ、この面に４５°の反射面にＧ反射コートを有する第１プリズム９１が帖着されるようになっている。

また、第２固体撮像素子９０の有効画素領域には、ＲとＢのストライプ状のフィルタが設けられ、この面に第２プリズム９２が帖着されるようになっている。
これら２つの第１、第２プリズム９１、９２は、前記２つの第１、第２固体撮像素子８９、９０までの光路長が一致するように、第１プリズム９１と第２プリズム９２との４５°の傾斜面を平行にずらしながら調整して帖着される。

第１固体撮像素子８９の受光面は、対物光学系ユニット２の光軸に平行となるように設けられている。また、第２固体撮像素子９０の受光面は、対物光学系ユニット２の光軸に垂直となるように設けられている。

第１固体撮像素子８９には、第１プリズム９０の前側に複数の電極（端子列で、図示せず）が設けられており、この複数の電極に第１フレキシブル基板９３が電気的に接続されている。

第１フレキシブル基板９３は、第１固体撮像素子８９の前側面から受光面の裏面に沿って折り曲げられて接着剤３５によって固定されている。そして、折り曲げられた部分から後方側の第１フレキシブル基板９３は、折り曲げられずに第１固体撮像素子８９に沿って真っ直ぐに状態のままの形状で保持されるようになっている。

第２フレキシブル基板９４は、図１４に示す実施例４の上側のフレキシブル基板６７と同様に、第２固体撮像素子９０に電気的な接続されている。

尚、前記第１、第２プリズム９１、９２における前記２つの第１、第２固体撮像素子８９、９０までの光路長を一致させる処理については、第１、第２フレキシブル基板９３、９４のそれぞれの検査端子部３４を図示しないプロセッサに接続し、画像を確認しながら行うようになっている。
その他の構成、及び組立手順については、実施例４と同様である。

したがって、実施例７によれば、実施例１、４と同様の効果が得られる他に、ケーブル接続部９８、１０１を最後に折り曲げることになるので、作業性を向上させることが可能となり、また、撮像装置１Ｆを大型化することなく、第１、第２フレキシブル基板９３、９４を長さのある状態で用いることが可能となる。

このことにより、第１、第２固体撮像素子８９、９０の出画しながら光路長の調整作業を行う場合には、第１、第２フレキシブル基板９３、９４が長い方が作業時の自由度を持たせ易くなるので作業性を向上させることができる。

ところで、前記したような構成の本発明の撮像装置は、電子内視鏡（以下、内視鏡と称す）にも適用可能である。このような実施例を後述する。
（実施例８）
図２１及び図２２は本発明の実施例８に係り、図２１は撮像装置を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の主要部分の構成を示す断面図、図２２は図２１のＡ−Ａ線断面図である。図２１及び図２２は実施例１の撮像装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

一般の内視鏡では、内視鏡先端部に設けられた撮像装置が小型化されてくると、相対的に撮像装置を内視鏡先端部内に固定するためのビスが大きく、又は組立作業がし難いといった理由により、内視鏡先端部内に撮像装置をビスで固定することが難しくなってくる。このため、従来では、治具等を用いて接着剤で撮像装置を内視鏡先端部内に固定するといった方法が実施されているが、このよう方法では、組立性及び修理性を向上させることは困難であった。

そこで、本発明では、小型の撮像装置であっても、確実に内視鏡先端部内に着脱できる撮像装置及び撮像装置を有する内視鏡を提供する。

具体的には、図２０に示すように、撮像装置１を備えた内視鏡は、体腔内等に挿入自在な細長の挿入部１０４と、図示はしないがこの挿入部１０４の後端に接続された図示しない操作部と、この操作部から延出されたユニバーサルコード部と、このユニバーサルコード部の端部に設けられ、光源装置に着脱自在に接続されるスコープコネクタ部とを有して構成されている。

尚、前記内視鏡の他に、例えば図示はしないが、この内視鏡が接続されることにより、照明光を供給する光源装置と、内視鏡にスコープケーブルを介して接続され、内視鏡に内蔵された撮像装置１内の固体撮像素子１４に対する信号処理を行うビデオプロセッサと、このビデオプロセッサと接続されたモニタケーブルを介して入力され、映像信号を表示するカラーモニタとを備えて内視鏡装置として構成しても良い。

挿入部１０４は、内部に撮像装置１が設けられた先端部１０４Ａと、この先端部１０４Ａの後端に形成された湾曲自在の湾曲部（図示せず）と、この湾曲部の後端から操作部の前端に至る長尺の可撓管部（図示せず）とを有して構成されている。

挿入部１０４、図示しない操作部及び、ユニバーサルコード部の内部には、鉗子チャンネルチューブ１１５、ライトガイドバンドル１１６、送気送水チューブ１１７等が挿通され、先端部１０４Ａ内に金属製の先端硬性部材１０５に固定されている。

先端硬性部材１０５の先端部を覆うように絶縁材で形成された先端カバー１１０が装着され、後方の手元側には湾曲管１１１が取り付けられている。先端カバー１１０の後方から湾曲管１１１の外周には、金属部分が露出しないように湾曲ゴム１１２が被覆されている。

先端硬性部材１０５には、撮像装置１を取付けるための先端対物レンズ枠挿入孔１０６、対物レンズ枠挿入孔１０７、撮像装置挿入孔１０８が先端から順に設けられている。この場合の各孔の内径は、先端部から手元側方向へにいくにしたがって大きくなるように形成されている。

撮像装置１の複合ケーブル１７に設けられたケーブル固定糸２３の後方には、図２１及び図２２に示すように、撮像装置固定枠１１３が装着されている。この撮像装置固定枠１１３の外径は、湾曲管１１１の内径に合わせて形成され、かつ、鉗子チャンネルチューブ１１５、ライトガイドバンドル１１６、送気送水チューブ１１７を回避するような円弧形状に形成され、複合ケーブル１７の外周に設けられた熱収縮チューブ２２が嵌合するような内径１１３ａ（図２２参照）を有している。

そして、このような内視鏡を組み立てる場合、作業者は、撮像装置固定枠１１３が装着された撮像装置１を撮像装置挿入孔１０８側から挿入し、先端対物レンズ枠挿入孔１０６と対物レンズ枠挿入孔１０７との段差部に、対物光学系ユニット２のレンズ枠１０９の位置決め部１０９ｂが突き当たった後に、図２１中に示す長さＬとなるように撮像装置固定枠１１３の位置を調整し、撮像装置固定枠１１３と湾曲管１１１とを固定ビス１１４で固定する。

その後、作業者は、撮像装置固定枠１１３の内径１１３ａと熱収縮チューブ２２とを接着剤で固定する。これにより、実施例８における撮像装置を有する内視鏡を構成することができる。
その他の構成及び組立手順については実施例１と同様である。

したがって、実施例８によれば、撮像装置固定枠１１３を付け替えることによって、何度でも撮像装置１を内視鏡先端部１０４Ａ内に着脱することが可能となる。また、内視鏡の先端部１０４Ａに固定ビスがいらずに、湾曲管１１１内の余裕のあるスペースで撮像装置１を固定することができるので、内視鏡の先端部１０４Ａの外径が大型化ならず、すなわち、先端部１０４Ａ及び挿入部１０４の細径化に大きく寄与できる。

また、複合ケーブル１７の後端位置がしっかりと確定するので、その後の組立や湾曲をかけた時に複合ケーブルの接続部に負荷がかかることを簿薄することができるので、信頼性を向上させることが可能となる。

尚、実施例８の撮像装置１では、後述する図２３から図２５に示す実施例９に示すように構成しても良い。このような実施例９を下記に示す。

（実施例９）
図２３から図２５は本発明の実施例９に係り、図２３は撮像装置を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の主要部分の構成を示す断面図、図２４は図２３の撮像装置の先端から見た場合の正面図、図２５は図２３に示す先端部構成部材の先端から見た場合の正面図である。尚、図２３から図２５は実施例８の撮像装置１を備えた内視鏡と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

実施例９の内視鏡は、実施例８における課題を解決するために改良がなされている。すなわち、図２３及び２４に示すように、撮像装置１のレンズ枠１１９の位置決め部１１９ａの形状を全周ではなく、均等に例えば３カ所のみ突起状に設けて構成した。

これらの位置決め部１１９ａは、図２３に示す先端硬性部材１１８の固定部１１８ａ（図２５参照）に当接されるが、位置決め部１１９ａに対応する位置に切り欠くことによって組み付け部１１８ｂを形成した。

このことにより、撮像装置１を内視鏡先端部に組み付ける場合、作業者は、組み付け部１１８ｂに位置決め部１１９ａを合わせるように撮像装置１を先端硬性部材１１８の後方から挿入し、完全に前方に挿通されたら固定部１１８ａに位置決め部１１９ａが当接するように撮像装置１を回転させ引き戻す。

そして、作業者は、先端硬性部材１１８の先端内径部に設けられたねじ部１１８ｃに、外径部にねじ部１２１ａが設けられた固定環１２１をねじ込み、レンズ枠１１９を先端硬性部材１１８に固定する。
尚、固定環１２１の先端面にカニ目用の穴を例えば２カ所以上設けた場合には着脱作業がし易くなる。
その他構成は、実施例８と同様である。

したがって、実施例９によれば、実施例８と同様に効果が得られる他に、内視鏡の先端部１０４Ａを大型化することなく、固定環１２１によって何度でも撮像装置１を内視鏡の先端部１０４Ａ内に着脱が可能となる。

ところで、本発明の撮像装置を内視鏡に適用した場合に、外部からの湿気等の浸入を防ぎ、観察性能の安定化を図ることも可能である。このような技術を適用した実施例１０を図２６から図３０を参照しながら説明する。

（実施例１０）
図２６から図３１は本発明の実施例１０に係り、図２６は実施例１０の一部破断した内視鏡先端部の構成を示す断面図、図２７は撮像装置の先端部の変形例１の構成を示す断面図、図２８は撮像装置の先端部の変形例２の構成を示す断面図、図２９は撮像装置の先端部の変形例３の構成を示す断面図、図３０は撮像装置の先端部の変形例４の構成を示す断面図、図３１は従来の問題点を説明するための内視鏡先端部の構成を示す断面図である。尚、図２６から図３１は実施例８の撮像装置１を備えた内視鏡と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

内視鏡は、レンズ枠とレンズが接着剤によって固定されているが、オートクレーブのような高温の滅菌処理を行うと、接着剤に大きな応力がかかってしまう。そして、最近、小型化、又は高精度化のために、レンズ枠とレンズとのクリアランスが小さくなってきているため、さらに大きな応力がかかる傾向がある。得に、図３１に示すように、レンズ枠先端部のクリアランスが変わる部分（図３１中Ｓに示す部分）に応力が集中し易くなってしまい、ここの接着剤が破壊されると、界面等からレンズ枠内へ湿気等が浸入して、曇りが発生してしまう。

そこで、本発明では、レンズ枠とレンズとのクリアランスに急峻に変動が無いように構成して、視野の曇りの発生を防止することのできる撮像装置及び撮像装置を備えた内視鏡を提供する。

具体的には、図２６に示すように、レンズ枠１０９の先端内径部の面取り１２２に平行になるように、第１レンズ５の側面にＶ字の切り欠き１２３を設けた。このことにより、レンズ枠１０９と第１レンズ５とのクリアランスの小さな部分を短く形成することができるとともに、クリアランスの変動を緩やかにできる。

したがって、実施例１０によれば、レンズ枠とレンズとのクリアランスに急峻に変動が無いように構成したので、視野の曇りの発生を防止することを防止することが可能となる。

尚、実施例１０では、例えば図２７の変形例１に示すように、レンズ枠１０９の先端内径部に第２の内径部１２４を設けて構成しても良い。

また、例えば図２８の変形例２に示すように、レンズ枠１０９の先端内径部にテーパー形状に形成されたテーパー部１２５を設けて構成しても良い。

また、例えば図２９の変形例３に示すように、レンズ枠１０９の先端内径部に凸部１２５を例えば２カ所に設けて構成しても良い。すなわち、これらの凸部１２５を前方部と後方部に設けたことによって、高精度（クリアランスの小さな部分）を維持することができるが、大きな応力をかかり難くすることができる。

さらに、例えば図３０の変形例４に示すように、第１レンズ５の先端外径部にテーパー形状のテーパー部１２６を設けて構成しても良い。

このような前記変形例１から変形例４のいずれかに構成した場合でも実施例１０の効果と同様の効果が得られる。

尚、本発明に係る実施例８から実施例１０においては、小型化が可能な撮像装置を有する内視鏡について説明したが、この内視鏡に限定されるものではなく、小型化及び細径化が望まれる撮像装置を有する撮像機器についても適用可能である。

また、以上の実施例に記載した発明は、その実施例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、前記実施例には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

［付記］
（付記項）
対物光学系の焦点位置に集光された被写体像を撮像する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に電気的に接続され、前記固体撮像素子の信号処理を行うための電子部品を実装する電子部品実装部と、信号ケーブルを接続するためケーブル接続部とを備えたフレキシブル基板と、
前記固体撮像素子及び前記フレキシブル基板の前記電子部実装部を収容する補強枠と、を具備する撮像装置であって、
前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を前記補強枠の内部に配置して一体的に固定するとともに、前記フレキシブル基板の前記ケーブル接続部を前記補強枠の外部に配置して前記ケーブル接続部に前記信号ケーブルを接続したことを特徴とする撮像装置。

（付記項２）
前記フレキシブル基板は、前記電子部品実装部と前記ケーブル接続部との間で折り曲げられて前記補強枠に装着したことを特徴とする付記項１に記載に撮像装置。

（付記項３）
前記電子部品実装部と前記ケーブル接続部との間には、前記フレキシブル基板を折り曲げ易くするための切り欠きが設けられていることを特徴とする付記項２に記載の撮像装置。

（付記項４）
前記ケーブル接続部は、前記フレキシブル基板が折り曲げられた状態で前記補強枠に固体したことを特徴とする付記項２又は付記項３に記載の撮像装置。

（付記項５）
前記補強枠及び前記ケーブル接続部は、第２の補強枠又は熱収縮チューブで覆われた状態でしたことを特徴とする付記項１から付記項４のいずれか１つに記載の撮像装置。

（付記項６）
前記補強枠は、前記固体撮像素子を保持して固定する撮像素子保持枠に固定したことを特徴とする付記項１から付記項５のいずれか１つに記載の撮像装置。

（付記項７）
前記補強枠は、前記固体撮像素子を収容する部分よりも前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を収容する部分の方が小さくなるように構成したことを特徴とする付記項１から付記項６のいずれか１つに記載の撮像装置。

（付記項８）
前記ケーブル接続部は、前記補強枠の前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を収容する部分の外表面に固定したことを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。

（付記項９）
対物光学系の焦点位置に集光された被写体像を撮像する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に電気的に接続され、前記固体撮像素子の信号処理を行うための電子部品を実装する電子部品実装部と、信号ケーブルを接続するためケーブル接続部とを備えたフレキシブル基板と、
前記固体撮像素子及び前記フレキシブル基板の前記電子部実装部を収容する補強枠と、を具備する撮像装置を挿入部の先端部に備えた内視鏡であって、
前記撮像装置は、
前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を前記補強枠の内部に配置して一体的に固定するとともに、前記フレキシブル基板の前記ケーブル接続部を前記補強枠の外部に配置して前記ケーブル接続部に前記信号ケーブルを接続したことを特徴とする内視鏡。

本発明の実施例１に係る撮像装置の構成を示す断面図。 図１のフレキシブル基板の構成を示す展開図。 対物光学系ユニットから見た場合の図１の補強枠の斜視図。 撮像装置の後端部からみた場合の図１の補強枠の斜視図。 固体撮像素子保持枠に、検査端子部を切断した固体撮像素子パッケージを固定する工程を説明する説明図。 図５に示す状態の固体撮像素子パッケージに補強枠を固定する工程を説明する説明図。 図６に示す状態からフレキシブル基板を上側に折り曲げて固定する工程を説明する説明図。 図７に示す状態からフレキシブル基板に複合ケーブルを接続する工程を説明する説明図。 本発明の実施例２に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 図９のフレキシブル基板の構成を示す展開図。 対物光学系ユニットから見た場合の図９の補強枠の斜視図。 本発明の実施例３に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 本発明の実施例４に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 固体撮像素子保持枠に固体撮像素子パッケージを固定する工程を説明する説明図。 図１４に示す状態の固体撮像素子パッケージに第１補強枠を固定し、さらに第２補強枠を嵌合して固定する工程を説明する説明図。 本発明の実施例５に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 図１６に示すフレキシブル基板の構成を示す展開図。 本発明の実施例６に係る撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 図１８に示す補強枠の構成を示す斜視図。 本発明の実施例７に係る２板式の撮像装置の主要部分の構成を示す断面図。 本発明の実施例８に係り撮像装置を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の主要部分の構成を示す断面図。 図２１のＡ−Ａ線断面図。 本発明の実施例９に係り、撮像装置を内視鏡に適用した場合の内視鏡先端部の主要部分の構成を示す断面図。 図２３の撮像装置の先端から見た場合の正面図。 図２３に示す先端部構成部材の先端から見た場合の正面図。 本発明の実施例１０に係り、一部破断した内視鏡先端部の構成を示す断面図。 撮像装置の先端部の変形例１の構成を示す断面図。 撮像装置の先端部の変形例２の構成を示す断面図。 撮像装置の先端部の変形例３の構成を示す断面図。 撮像装置の先端部の変形例４の構成を示す断面図。 従来の問題点を説明するための内視鏡先端部の構成を示す断面図。

符号の説明

１…撮像装置、
２…対物光学系ユニット、
３…対物レンズ群、
４…対物レンズ枠、
１３…撮像ユニット、
１４…固体撮像素子、
１５…カバーガラス、
１６…フレキシブル基板、
１７Ａ…同軸ケーブル、
１７…複合ケーブル、
１８…芯出しガラス、
１９…固体撮像素子保持枠、
２０…遮光マスク、
２１ａ…開口部、
２１Ａ…固体撮像素子収容部、
２１Ｂ…電子部品収容部、
２１…補強枠、
２２…熱収縮チューブ、
２３…ケーブル固定糸、
２３…検査端子部、
２４…バンプ、
２５…インナーリード、
２６…トランジスタ、
２７…チップコンデンサ、
２８…チップ抵抗、
２９…ケーブル接続ランド、
３１…電子部品実装部、
３２…折り曲げ部、
３３…ケーブル接続部、
３４…検査端子部、
３５〜３７…接着剤、
３８…絶縁被覆部、
３９…外部導体、
４０…リード線、
４０ａ…絶縁被覆部、
４１…内部導体、
４２…総合シールド、
４３…外皮、
４４…接着剤。

Claims (4)

1. 対物光学系の焦点位置に集光された被写体像を撮像する固体撮像素子と、
   前記固体撮像素子に電気的に接続され、前記固体撮像素子の信号処理を行うための電子部品を実装する電子部品実装部と、信号ケーブルを接続するためケーブル接続部とを備えたフレキシブル基板と、
   前記固体撮像素子及び前記フレキシブル基板の前記電子部実装部を収容する補強枠と、を具備する撮像装置であって、
   前記フレキシブル基板の前記電子部品実装部を前記補強枠の内部に配置して一体的に固定するとともに、前記フレキシブル基板の前記ケーブル接続部を前記補強枠の外部に配置して前記ケーブル接続部に前記信号ケーブルを接続したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記フレキシブル基板は、前記電子部品実装部と前記ケーブル接続部との間で折り曲げられて前記補強枠に装着したことを特徴とする請求項１に記載に撮像装置。
3. 前記電子部品実装部と前記ケーブル接続部との間には、前記フレキシブル基板を折り曲げ易くするための切り欠きが設けら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. 前記ケーブル接続部は、前記フレキシブル基板が折り曲げられた状態で前記補強枠に固体したことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。

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