JP2008237914A - Imaging apparatus - Google Patents
Imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008237914A JP2008237914A JP2008099551A JP2008099551A JP2008237914A JP 2008237914 A JP2008237914 A JP 2008237914A JP 2008099551 A JP2008099551 A JP 2008099551A JP 2008099551 A JP2008099551 A JP 2008099551A JP 2008237914 A JP2008237914 A JP 2008237914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- imaging device
- state imaging
- signal line
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は電子内視鏡の先端に設けられ、固体撮像素子により撮像を行う撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that is provided at the tip of an electronic endoscope and performs imaging with a solid-state imaging device.
従来技術として、特開平8−106055がある。この特開平8−106055に開示される固体撮像装置は基板を介して、固体撮像素子と同じ位置に駆動回路の回路素子が配置されており、基板後部にケーブルが配置されている。特開平8−106055の構成を取る固体撮像装置では駆動回路の発熱が固体撮像素子に直に伝わり、固体撮像素子の温度依存性に関連する、電気特性を劣化させる恐れがあった。 As a prior art, there is JP-A-8-106055. In the solid-state imaging device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-106055, a circuit element of a drive circuit is disposed at the same position as the solid-state imaging element via a substrate, and a cable is disposed at the rear of the substrate. In the solid-state imaging device having the configuration of JP-A-8-106055, the heat generated by the drive circuit is directly transmitted to the solid-state imaging device, and there is a risk that the electrical characteristics related to the temperature dependence of the solid-state imaging device are deteriorated.
電子内視鏡の細径化に伴い、固体撮像装置の小型化が必要になってきている。 また固体撮像装置の小型化に伴い、固体撮像素子が小型化し、受光部が縮小化されると、従来の感度を維持するためには、固体撮像素子内にて、ゲインを上けていく傾向にある。 As electronic endoscopes become smaller in diameter, it is necessary to reduce the size of solid-state imaging devices. As the solid-state imaging device is downsized, the solid-state imaging device is downsized and the light-receiving unit is reduced. To maintain the conventional sensitivity, the gain tends to increase in the solid-state imaging device. It is in.
これにより、固体撮像素子が発熱するとともに、固体撮像素子の出力信号を増幅する集積回路(ICと略記)をより近傍に配置する傾向にあると、ICから固体撮像素子の熱伝導の影響により、温度上昇の懸念があった。この結果ノイズ等の、温度依存する特性をいかに改善するかが課題となっている。 As a result, when the solid-state imaging device generates heat and there is a tendency to arrange an integrated circuit (abbreviated as IC) for amplifying the output signal of the solid-state imaging device closer to the solid-state imaging device, There was concern about temperature rise. As a result, how to improve the temperature-dependent characteristics such as noise has become a problem.
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小型化でき、かつ、固体撮像素子の温度上昇を抑制し、固体撮像素子の温度依存性に関連する電気特生を劣化させないようにできる撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and can be miniaturized, can suppress the temperature rise of the solid-state imaging device, and can prevent deterioration of the electrical characteristics related to the temperature dependence of the solid-state imaging device. An object is to provide an imaging device.
本発明の撮像装置は、固体撮像素子、電子部品及び信号線を実装した回路基板を有する撮像装置において、
前記回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品および信号線を配置し、前記固体撮像素子は、撮像面が軸方向に略平行となるように配置され、前記電子部品は、外形の高さが前記固体撮像素子の外形の高さより低くなるように配置されると共に、当該電子部品のうちの前記集積回路近傍に信号線を配置したことを特徴とする。
An imaging apparatus of the present invention is an imaging apparatus having a circuit board on which a solid-state imaging device, an electronic component, and a signal line are mounted.
An integrated circuit of the solid-state imaging device and the electronic component is disposed at both ends of the circuit board, the mounting electronic component and a signal line are disposed between the solid-state imaging device and the integrated circuit, and the solid-state imaging device Is arranged such that the imaging surface is substantially parallel to the axial direction, and the electronic component is arranged such that the height of the outer shape is lower than the height of the outer shape of the solid-state imaging device, and among the electronic components, A signal line is arranged in the vicinity of the integrated circuit.
本発明によれば、小型化でき、かつ、固体撮像素子の温度上昇を抑制し、固体撮像素子の温度依存性に関連する電気特生を劣化させない撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can be reduced in size, suppresses the temperature rise of a solid-state image sensor, and does not degrade the electrical special property relevant to the temperature dependence of a solid-state image sensor can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態が内蔵された電子内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成を示し、図2は第1の実施の形態の撮像装置の長手方向の断面等を示し、図3は固体撮像装置の構成を示し、図4は基板の切断前の固体撮像装置の構成を示す。
(First embodiment)
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an overall configuration of an endoscope system including an electronic endoscope incorporating the first embodiment of the present invention. 2 shows a longitudinal section and the like of the imaging device according to the first embodiment, FIG. 3 shows the configuration of the solid-state imaging device, and FIG. 4 shows the configuration of the solid-state imaging device before cutting the substrate.
図1に示す内視鏡システム1は、電磁妨害対策手段を備えた第1の実施の形態を内蔵した電子内視鏡2と、この電子内視鏡2が接続されたことにより、照明光を供給する光源装置3と、電子内視鏡2にスコープケーブル4を介して接続され、電子内視鏡2に内蔵された固体撮像装置25(図2で後述する)に対する信号処理を行うビデオプロセッサ5と、このビデオプロセッサ5と接続されたモニタケーブルを介して入力される映像信号を表示するカラーモニタ6とから構成される。
The
この電子内視鏡2は体腔内等に挿入される細長で可撓性を有するの挿入部7と、この挿入部7の基端側に形成された操作部8と、この操作部8から延出されたユニバーサルコード部9と、このユニバーサルコード部9の端部に設けられ、光源装置3に着脱自在で接続されるスコープコネクタ部10とを有する。
The
このスコープコネクタ部10の側部には接点コネクタ部10aが設けられ、この接点コネクタ部10aに着脱自在の電気コネクタ4aを設けたスコープケーブル4の他端は電気コネクタ4bによりビデオプロセッサ5に着脱自在で接続される。
A contact connector portion 10a is provided on the side of the
上記挿入部7は撮像装置24(図2で後述する)を設けた先端部11と、この先端部11の基端側に形成された湾曲自在の湾曲部12と、この湾曲部12の基端側から操作部8の先端側に至る長尺の可撓管部13とからなる。
The
上記操作部8の頂部には複数のスイッチ14aを設けたスイッチ部14が設けてある。また操作部8の側面には送気・送水制御を行う送気・送水制御部15と、吸引の制御を行う吸引制御部16とが設けてある。さらにこの操作部8には湾曲操作ノブ17が設けられ、グリップ部18を把持してこの湾曲操作ノブ17を操作することにより湾曲部12を湾曲することができる。
A
また上記挿入部7内には図示しない送気・送水管路が挿通され、この送気・送水管路は操作部8で送気・送水制御部15に接続され、さらにユニバーサルコード部9内を挿通された送気・送水管路を介してその端部はスコープコネクタ部10に至り、光源装置3内の送気・送水機構と接続される。
Further, an air / water supply conduit (not shown) is inserted into the
また挿入部7内に挿通された図示しない吸引管路は操作部8の先端側付近で2つに分岐し、一方は鉗子口19bに連通し、他方は吸引制御部16を介してユニバーサルコード部9内の吸引管路と連通し、スコープコネクタ部10の図示しない吸引口金に至る。
Further, a suction conduit (not shown) inserted into the
また吸引管路は先端部12で開口する先端開口19aは吸引動作時には吸引となり、鉗子口19bから鉗子を挿入した場合には鉗子が突出される鉗子出口となる。
Further, the suction opening 19a opened at the
また挿入部7、操作部8、ユニバーサルコード部9内には照明光を伝送する図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドの基端側はスコープコネクタ部10に至り、光源装置3内部のランプから供給される照明光を伝送し、先端部11に固定された照明窓20の先端面から前方に出射し、患部などの被写体を照明する。
A light guide (not shown) that transmits illumination light is inserted into the
照明された被写体は照明窓20に隣接して設けた観察窓21には、(図2で示してる)対物レンズユニット22及び固体撮像ユニット25からなる撮像装置24が組み込まれ、固体撮像ユニット25に内蔵され、対物レンズユニット22の結像位置に配置された(固体撮像装置23を形成する)固体撮像素子41に結像し、この固体撮像素子41により光電変換される。
An
(図2に示すよう)固体撮像素子41を先端側に設けた固体撮像装置23にはケーブル39が接続され、このケーブル39は図1に示すスコープコネクタ部10内に収納した図示しないノイズ低減器を介してスコープケーブル4と接続され、このスコープケーブル4はビデオプロセッサ5と接続される。
上記観察窓21の内側には、図2(A)に示すように本実施の形態の撮像装置24が設けてある。
A
Inside the
図2(A)に示すように本実施の形態の撮像装置24は、対物レンズ枠26に取り付けた対物光学系、つまり複数のレンズ27を所定の位置に配置した対物レンズユニット22と、この対物レンズユニット22で結像した光学像を光電変換するための固体撮像ユニット25とで構成され、この固体撮像ユニット25は、固体撮像素子41を含む固体撮像装置23を内蔵している。
As shown in FIG. 2A, the
本実施の形態の撮像装置24は図1或いは図2(A)から分かるように側視タイプである。なお、図2(A)の2点鎖線は先端部11の側面を表している。
The
図9に示す様に、従来例の側視タイプの撮像装置92は直視タイプの撮像装置93を基本として、この直視タイプの撮像装置93の前端にプリズム94a等の光学系94を用いることによって、撮像方向を直角に曲げて側視タイプの撮像装置92を形成していた。
、このため、撮像装置92のピント調整の他に偏角調整などの調整が必要であった。
As shown in FIG. 9, the conventional side-view type
For this reason, in addition to the focus adjustment of the
これに対して図2(A)に示す本実施の形態の撮像装置24では、固体撮像装置23の固体撮像素子41による撮像方向28を側面に向け、直視タイプと同様の光学系を用いることによって、撮像装置24組立時の偏角調整を排除することにより、組立の簡易化が図れる構造とした。
On the other hand, in the
また、以下で説明するように撮像装置24においては、基板42には電子部品を高密度で集積した集積回路44等を実装して、小型化して、先端部11に組み込み易くしている。また、集積回路44による発熱の影響を固体撮像素子41に及ぼさないような構成にしている。
Further, as will be described below, in the
固体撮像装置23の前面には光学部品29が例えば、紫外線硬化型接着剤で接着されている。この光学部品29は平行平板でもパワーを持ったレンズでも良い。この光学部品29は、対物レンズ枠26が嵌合して取り付けられるレンズ枠30と嵌合しており、接着剤38で嵌合部全周が固着されている。
An
前記レンズ枠30後部は枠部材31で保護されており、この枠部材31とレンズ枠30は接着剤で固着されている。本実施の形態における枠部材31は金属製である。
The rear part of the
このレンズ枠30は後方側32へ視野を広げるため、後方側32へ傾いている。また、対物レンズ枠26に配置されているレンズ27の最も撮像物側に近い第1レンズ27aはレンズの表裏で面が角度を成しており、図2(A)に示す断面でその厚さを見ると後方側32の厚みが厚くなるようにした。
The
この第1レンズ27aの面に前記の様に角度をつけることによって後方側32に前記撮像方向28を傾けることによって、視野を前記後方側32に広くなるようにしている。
The field of view is widened to the
前記枠部材31の断面は図2(A)のA−A断面を示す図2(B)の様に、前記対物レンズ枠26と前記レンズ枠30の方向に、開口部33を有したコの字型になっており、固体撮像装置23を開口部33より枠部材31内に入れられる様になっている。
また、固体撮像装置23の周辺は、例えばエポキシ系の接着剤34が充填されて補強すると共に、水分の侵入を防止しており、この接着剤34の周囲を接着剤34或いは水密機能が高い充填剤で充填してその周囲をさらに熱収縮チューブ35によって覆い、更に補強等している。
The
Further, the periphery of the solid-
また、レンズ枠30は図2(C)の様な形状になっている。このレンズ枠30は略円筒形状で、その外周面に面取り部30aが施してある。前記熱収縮チューブ35がこの面取り部30aまで覆える様になっており、レンズ枠30と枠部材31との隙間を少なくすることによって、撮像装置24の気密性を向上している。
The
また、レンズ枠30における固体撮像ユニット25が装着される側に切欠き部30bを設け、後述する基板42と干渉することを回避することにより、レンズ枠30と枠部材31との嵌合部37を長く取り、固体撮像装置23周辺部の気密性を向上した。
なお、対物レンズユニット22と固体撮像ユニット25とは対物レンズ枠26とレンズ枠30とを嵌合して、ピント出しをした後、接着剤38で固着されている。
In addition, a
The
固体撮像装置23には、この固体撮像装置23を駆動するための信号線39a(以下駆動用信号線)、電源を供給するための信号線39b(以下電源用信号線)、グランドに接続する信号線39c(以下グランド信号線)、固体撮像装置出力用信号線39d(以下出力用信号線)が接続されており、すべての信号線は束ねられたケーブル39により図示しないプロセッサ5に接続される。
The solid-
次に図3、図4に基づき本実施の形態に関する固体撮像装置23について説明する。なお、図3(A)は固体撮像装置23の(固体撮像素子部分を断面で示す)平面図、図3(B)は側面図、図3(C)は正面(断面)図、図3(D)は背面図である。また、図4は図3のように基板42を切断する前のもので、図4(A)は背面図、図4(B)は側面図、図4(C)は平面図である。
Next, the solid-
図3に示すように、固体撮像装置23は、対物光学系により結像された光学像を光電変換する固体撮像素子41と、この固体撮像素子41に先端側が接続された基板42と、この基板42に実装された電子部品43と、固体撮像素子41の出力信号を増幅する電子部品の集積度が高い、或いは電力消費量が大きい集積回路(以下、ICと略記)44とから主に構成される。
As shown in FIG. 3, the solid-
そして、この固体撮像装置23の基板42等にケーブル39の信号線39a等を接続し、枠部材31に収納する等して固体撮像ユニット25が形成されている。
固体撮像素子41は、表面には所定面積で光電変換するイメージエリア41aが設けてある。このイメージエリア41aの受光側表面にはカバーガラス41bが透明樹脂により貼り合わせられて、イメージエリア41aを保護している。
The signal line 39a of the
The solid-
本実施の形態における基板42は弾性基板である。この基板42は表面銅箔パターン42aと、ポリイミド42bと、裏面銅箔パターン42cから構成されており、前記ポリイミド42bを絶縁基材として、両面に複数の(導電性の)表面銅箔パターン42aと裏面銅箔パターン42cとが形成されている。
The
前記基板42は固体撮像素子41のイメージエリア41a近傍に設けてある接続部41cに裏面銅箔パターン42cの露出されたインナーリード45aがバンプ45bを介して接合されている。本実施の形態の場合、前記接続部41cはボンディングパッドである。
The
前記固体撮像素子41のイメージエリア41a近傍から延出された基板42は、この固体撮像素子41の先端側の側面に沿い、さらに裏面を沿って配置された後、後方側に延出され、この場合、イメージエリア41aによる受光面41dと略平行に延出されている。
The
前記固体撮像素子41の側面、裏面に沿う部分において、前記基板42は、前記ポリイミド42b表面が前記固体撮像素子41裏面側に対面し、この固体撮像素子41と(裏面銅箔パターン42cによる回路パターン)との短絡を防止している。
In the portion along the side surface and the back surface of the solid-
また、前記カバーガラス41bは固体撮像素子41に固着されている。この場合、固体撮像素子41とカバーガラス41bと基板42における固体撮像素子41の側面から裏面に沿う部位に関しては、型にはめ、封止樹脂46で固めて、基板42の先端に固体撮像素子41を封止固定した固体撮像素子部47が形成されている。
The
この封止樹脂46はフレア等の光学的な不具合を防止するために、例えば、黒色エポキシ系樹脂が使用されている。十分に封止し、かつ固体撮像素子41の周りの小型化を図るために、この封止樹脂46の全ての角部に対して面取りが施してある。
また、カバーガラス41bと固体撮像素子41の剥離の防止と基板42にかかるモーメントを伝わりにくくするために、封止樹脂46と基板42の境界部48には、ポリイミド42bと裏面銅箔パターン42cのみ配置している。
For example, a black epoxy resin is used as the sealing
Further, in order to prevent peeling of the
基板42の境界部48をこのようにし、従って基板42の境界部48の表面には実装電子部品43を配置しない構造を取ることによって境界部48が信頼性を保ちながらより曲がりやすくなり、前記封止樹脂46にかかるモーメントを緩和し、カバーガラス41bと固体撮像素子41の剥離を防ぐことが出来るようにしている。
Thus, by adopting a structure in which the mounting
また、撮像装置24の構造上、図2(A)の様に境界部48は枠部材31と前記基板42との干渉を避けるため、曲げる可能性がある。これは前記境界部48の構造を取ることによって達成可能である。前記基板42における境界部48よりも後方側の表面側には、表面銅箔パターン42a等と接続されたランド49a、49bが形成され、実装電子部品43とIC44が配置されている。
本実施の形態においては、固体撮像素子41とIC44は、基板42の両端に離間して配置してある。
Further, due to the structure of the
In the present embodiment, the solid-state
また、IC44はベアチップであり、図3(B)の実装部分側の一部を拡大して示す拡大図に示すようにバンプ50を介して表面銅箔パターン42a上に設けた接続部51に接続されている。この場合、固定強度を向上させるためにアンダーフィル材52が基板42とIC44との間に充填されている。
Further, the
このIC44は固体撮像素子41の駆動時に発熱する。このIC44と固体撮像素子41との間に、図2に示すように、固体撮像素子41の駆動用信号線39aを接続するランド49a(以後、駆動用ランドと書く)、IC44からの出力を取り出すためのランド49b(以後、出力用ランドと書く)と、電子部品43とが設置される。
The
この場合、駆動用ランド49aには駆動用信号線39a、出力用ランド49bには出力用信号線39dがそれぞれ接続されており、電源用信号線39b、グランド信号線39cは電子部品43の電極43cに接続されている。電源用信号線39b、グランド信号線39cを接続するランドを別に設けても良い。
その場合には、固体撮像素子41に近接して駆動用ランド49aを配置させることにより、固体撮像素子41の熱を駆動用ランド49aに接続される駆動用信号線39aより効率良く放熱される。
In this case, a drive signal line 39a is connected to the
In that case, by disposing the driving
また、IC44に近接して出力用ランド49bを配置することにより、このIC44の熱が出力用信号線39dにより効率良く放熱され、このIC44の熱が固体撮像素子41に伝わるのを防ぐことが出来る。
Further, by arranging the
また、図3(A)に示すように駆動用ランド49a、出力用ランド49bと、電子部品43と、前記IC44とを同一平面状に配置することによって、基板42裏面の凹凸をなくし、基板42裏面にオーバーコートなどの絶縁処理を施すことができるので、枠部材31のような金属部材により接近させて、固体撮像装置23の放熱を効率良く出来る。
Further, as shown in FIG. 3A, the driving
この様にIC44の熱が固体撮像素子41に伝わらない様にし、かつ、固体撮像素子41とIC44それぞれの近傍に設けたランドから、それそれ独立して信号線へ放熱が出来、その結果として、固体撮像素子41自体の発熱、IC44からの熱伝導による影響に起因する固体撮像素子41の温度上昇を防止することができるようになる。更にその結果、温度依存性を有し、特に温度上昇により暗電流が増大したり、ノイズが増大する等、電気特性が劣化する固体撮像素子41の温度上昇による電気特性を悪化させる事を防止することができる。
In this way, the heat of the
このような撮像装置24の構造を採用することにより、ケーブル接続用のランド49a、49bの間には、基板42に実装された電子部品43が配置されることになる。前記ランド49a、49bに接続された前記信号線39a、39dが電子部品43に乗り越える時に生じる基板42の底面から最も離間する信号線までの高さ53(図2では信号線39dに対する高さを示している)を抑えることによって、信号線接続部周りの高さ方向に関して小型化が図れる。
By adopting such a structure of the
そのために、信号線接続用のランド49a、49bの間には電子部品43中で最も低い電子部品43aを、図2に示すように設置することによって、ランド49aに接続された信号線39aが電子部品43aを乗り越える時に生じる基板42の底面から信号線39aの最も高くなる部分までの高さ53を抑え、固体撮像ユニット25(撮像装置24)を小型化することが出来るようにしている。
For this purpose, the lowest
次に図4を参照して基板42の切断前の形態54を説明する。切断前の形態54は固体撮像装置23の動作確認をするために、図4(A)に示すように検査用ランド54aを有し、図示しない波形確認装置に接続され、出力される。
Next, the
固体撮像素子41から、及びIC44への入出力部から、検査用のランドまでは表面検査用パターン54c、裏面検査用パターン54dにて各信号が伝達されている。
Each signal is transmitted from the solid-
そして、固体撮像装置23の形状にするために、この形態44は切断部54bにて図示しない型によって切断される。切断位置はばらつきを生じるので切断時のパターン切断や、その近傍にある実装電子部品43の破損を避ける為に必要最低限の余裕が必要となる。
And in order to make it the shape of the solid-
単に切断線とパターン及び電子部品43間を広げると小型化を妨けるので、図3(A)に示すように電子部品43や前記表銅箔パターン42a、裏銅箔パターン42cは切断後の固体撮像装置23の長手方向の中心線Oに寄せるようにした。
If the space between the cutting line and the pattern and the
また、基板42に段差42dをつけ、この基板42に幅の差をつけ、幅の狭い基板部42eを固体撮像素子41側に、幅の広い基板部42fをIC44側へ配置し、実装電子部品43中で最も長手方向の長い電子実装部品43bを前記幅の広い基板42fに配置し、実装電子部品43中で最も長手方向の長い電子実装部品43bの長軸方向を前記幅の広い基板の幅方向に向けた。
こうすることにより、図4に示す切断部54bにより実装電子部品43を破損しないように保ちつつ、切断幅54bを縮小することが出来、小型化できる。
Further, a
By doing so, the
また、切断後、切断部54bにはタレやバリが発生するので、基板42の表裏で前記検査用パターン54c、54dが短絡し、切断後の回路基板で撮像装置24を構成した場合、画像不具合を起こす恐れがあるが、検査用パターン54c、54dを切断部54b及びその近傍で重ならない様にした。そうすることによって、切断後、切断部54bでのタレやバリが発生による短絡を防止できるようにした。
In addition, sagging and burrs are generated in the
本実施の形態は以下の効果を有する。
固体撮像素子41と、この固体撮像素子41の出力信号を増幅するIC44とを基板42上の両端部に離間して配置することにより、発熱体となるIC44が固体撮像素子41から遠ざけられ、熱伝導性が抑えられると共に、固体撮像素子41とIC44それぞれの近傍に信号線39a〜39dを接続することにより、接続される信号線39a〜39dを伝って放熱できるので、固体撮像素子41の温度上昇が抑えられる。
The present embodiment has the following effects.
By disposing the solid-
従って、固体撮像素子41による温度上昇に起因する電気的特性の劣化を防止でき、S/Nの良い撮像信号を生成でき、従って撮像装置24により撮像した画像をカラーモニタ6に表示した場合、質の良い内視鏡画像を表示できる。
Therefore, it is possible to prevent deterioration of electrical characteristics due to the temperature rise by the solid-
また、信号線接続用で最も前部のランド49a後部に実装された電子部品43中で最も高さの低い電子部品43aを配置することにより、ランド49aに接続された信号線39aが電子部品43aに乗り上げる時に生じる基板42の底面から信号線最外形までの高さを抑えることができ、信号線接続部周りの高さ方向に関して小型化が図れる。
Further, by arranging the
(第2の実施の形態)
次に図5を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。なお、図5(A)第2の実施の形態の撮像装置の構造全体を示し、図5(B)は図5(A)におけるB部の拡大図を示し、図5(C)は弾性基板の構造を示す。
図5(A)に示すように、本実施の形態の撮像装置55は第1の実施の形態と同様に、対物レンズユニット56と固体撮像ユニット57からなっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5A shows the entire structure of the imaging device according to the second embodiment, FIG. 5B shows an enlarged view of a portion B in FIG. 5A, and FIG. 5C shows an elastic substrate. The structure of is shown.
As shown in FIG. 5A, the
前記対物レンズユニット56は、レンズ枠58における所定の位置に複数のレンズ59aが配置されて、対物レンズが形成されている。この対物レンズユニット56のレンズ枠58は、固体撮像ユニット57を構成する光学部材60を取り付けた固定枠61と嵌合する。この固定枠61に取り付けた光学部材60には固体撮像素子62のカバーガラス62aが接合されて固着されている。
In the
この固体撮像素子62は、その前面にイメージセンサ62bが設けられ、その表面にはカバーガラス62aが紫外線硬化型接着剤で固着されている。
上記複数のレンズ59aを取り付けたレンズ枠58と、固体撮像素子62を光学部材60を介して固定された固定枠61とは、ピント調整後に接着剤で固着されている。
The solid-
The
固体撮像ユニット57は固体撮像素子62を含む固体撮像装置63を内蔵している。
図5(A)、図5(B)、図5(C)を参照して本実施の形態に用いた固体撮像装置63についてより具体的に説明する。
The solid-
The solid-
この固体撮像装置63は、固体撮像素子62と、基板64と、この基板64に実装された電子部品65と、前記固体撮像素子62の出力信号を増幅するIC66から構成されている。前記基板64は弾性基板67と、この弾性基板67の上部側に設けられ、前記電子部品65が実装された積層基板68から構成されている。
The solid-
前記固体撮像素子62と弾性基板67とは、図5(B)に示す接続部69にて弾性基板67より露出したインナーリード67aがバンプ70にて固体撮像素子62のボンディングパッド62cに接続されている。
The solid-
図5(C)に示すように前記弾性基板67の裏面70には複数の銅パターン67cが配置されており、開口部71に露出した、インナーリード部67bが設けてあり、前記積層基板68の図示しないランド部に半田付けされている。
As shown in FIG. 5C, a plurality of
この積層基板68にはパルス信号のノイズを除去する為の電子部品65が実装されており、この積層基板68の前端部には、固体撮像素子62が封止樹脂72で固着され、他端となる後端部には前記IC66が実装され、IC66が発熱してもその熱が固体撮像素子62に及ぼさないようにしている。
An
また、固体撮像素子62とIC66との間には駆動用信号線接続部73a、出力用信号線接続部73b、前記積層基板68の基端部には、電源用信号線接続部73cとしてランドやリードピンが設けてあり、それそれ複数の駆動用信号線74a、出力用信号線74b、電源用信号線74cが接続されている。
Further, between the solid-state
前記駆動用信号線74aは固体撮像素子62の近傍に、出力用信号線74b、電源用信号線73cは前記IC66の近傍に配置されている。前記信号線接続部73bは熱伝導性の高い金属板でも良い。
The
前記駆動用信号線接続部73a、出力用信号線接続部73b後部には実装された電子部品65中、最も低い実装電子部品65aを設置することによって、ランドに接続された信号線が実装電子部品65aに乗り越える時に生じる基板68の底面から信号線最外形までの高さ76を抑え、固体撮像素子を小型化することが出来る。
By placing the lowest mounted electronic component 65a among the mounted
前記積層基板68の両端部に前記固体撮像素子62と前記IC66を配置し、その間の距離を離すと共に、前記固体撮像素子62近傍に前記駆動用信号線74aを配置し、前記IC66の近傍に前記出力用信号線74b、電源用信号線74cを配置したことにより、前記IC66より前記出力用信号線74b、電源用信号線74cへ熱が伝達され、放熱されるので、前記固体撮像素子62には前記IC66の熱が伝わりにくくなり、前記固体撮像素子62の温度上昇を防ぐことが出来るようにしている。
なお、積層基板68の基端部の下端側は段差状に切り欠かれて切り欠き部75が形成されており、弾性基板67が設けてない裏面に電源用信号線74cが接続されている。
The solid-
Note that the lower end side of the base end portion of the
また、前記固体撮像素子62近傍の前記駆動用信号線74aにより、放熱されるので、前記固体撮像素子62の温度上昇を防ぐことが出来るようにしている。 なお、固定枠61の後端は、シールド枠77の前端が接続され、このシールド枠77で固体撮像ユニット57を覆うようにしている。また、このシールド枠77の外周は熱収縮チューブ78で覆われ、この熱収縮チューブ78の後端は信号線74a等を束ねたケーブル74の外周面に固定されている。
Further, since heat is radiated by the
本実施の形態の作用は第1の実施の形態とほぼ同様である。
また、本実施の形態の効果は第1の実施の形態と同様の効果を有する。
The operation of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment.
The effect of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
(第3の実施の形態)
次に図6(A)及び図6(B)を参照して本発明の第3の実施の形態を説明する。図6(A)は第3の実施の形態の撮像装置の長手方向の断面構造を示し、図6(B)はその固体撮像装置部分を平面図で示す。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (A) and 6 (B). FIG. 6A shows a cross-sectional structure in the longitudinal direction of the imaging apparatus of the third embodiment, and FIG. 6B shows the solid-state imaging apparatus portion in a plan view.
本実施の形態の撮像装置24は基本的な構成は第1の実施の形態と同様であるので、第1の実施の形態と異なる点について説明する。第1の実施の形態とほぼ同様に基板42の先端部には固体撮像素子41を有する固体撮像素子部47が取り付けられ、基板42の後端にはIC44が実装され、その間に実装された電子部品43が実装されている。
Since the basic configuration of the
このような構造において、本実施の形態においては、特にIC44近傍に、前記固体撮像素子41近傍に設けた信号線39aよりもIC44側の近傍に設けた信号線39cの本数を多く接続した。その他の構成は第1の実施の形態とほぼ同様である。
In such a structure, in the present embodiment, the number of
このような構成とすることにより、積極的にIC44の熱を信号線39c側へ逃がすことによって、固体撮像素子41に伝わりにくくすることが出来る。
With such a configuration, it is possible to make it difficult for the heat of the
本実施の形態の作用は第1の実施の形態の作用と同様である。
また、本実施の形態の効果も第1の実施の形態とほぼ同様である。
The operation of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
The effect of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment.
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態を図7及び図8を参照して説明する。図7(A)は本実施の形態の撮像装置24を示す。
この撮像装置24は、基本的な構造は第1の実施の形態と同様であるので、第1の実施の形態と異なる点について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7A shows the
Since the basic structure of the
対物レンズユニット22は複数のレンズ27が取り付けられた対物レンズ枠126はレンズ枠30と嵌合し、固定されている。
In the
前記対物レンズ枠26の固体撮像素子41側の後端部には凸部26aが設けられ、対物レンズユニット22を所望の位置に固定する際に、後端部のレンズ27bやレンズ枠30が光学部品29に接触しないように、凸部26aが先にレンズ枠30の突き当て面30aに突き当たるような位置関係で凸部26aを設けている。
A
この事により、レンズ27bが傷つくのを防ぐと共に、図7(B)に示す従来例との比較に示すように従来例における対物レンズ枠26Bとレンズ枠30Bとの嵌合部よりも、この図7(B)で示すようにXの分だけ、本実施の形態の方が嵌合長を長くできる。
As a result, the
このように従来例よりも嵌合長を長くする事により対物レンズ枠26とレンズ枠30とのガタを小さく抑える事ができるので、対物レンズユニット22の光学系の偏角を抑える事が出来る。
As described above, since the backlash between the
この枠部材31は図7(C)に示すような外枠81で覆われる。この外枠81には枠部材31がそのケーブル39側の端部から挿入され、レンズ枠30との嵌合部の長手方向に対して、略垂直に当て付ける事により、外枠81の位置決めが行われている。
The
枠部材31は第1の実施の形態と同様に図2(B)のようになっており、レンズ枠30に接合された固体撮像装置23を対物レンズ枠26が嵌合するレンズ枠30に嵌合させて行くことによって、図2(B)の開口部33より枠部材31内部に挿入して行くことが出来る。
As in the first embodiment, the
レンズ枠30は枠部材31に嵌合して、そのレンズ枠30に設けたフランジ30bに枠部材31の平面部31aを突き当てることにより、図7(D)及び図7(E)に示すようにレンズ枠30との位置決め固定ができるようにしている。なお、図7(D)は側面図を示し、図7(E)は枠部材31の先端側の部分の斜視図を示す。
As shown in FIGS. 7D and 7E, the
このように、レンズ枠30の外周面には、図8(A)〜図8(C)に示すようなフランジ30bを設け、枠部材31に突き当てる事によりレンズ枠30の位置決めをしている。なお、図8(A)はレンズ枠30の斜視図、図8(B)は側面図、図8(C)は正面図である。
Thus, the
このフランジ30bは図8(B)、(C)にも示すように、直線部30cが設けてあり、図7(C)の様に外枠81を直線部30cに当て付けることによって、固体撮像ユニット25内部を密閉できるような構造になっている。また、前記フランジ30bの突き当て部は、図7(D)、(E)に示すように、レンズ枠30と枠部材31の嵌合方向と垂直な方向における枠部材31には平面31aが設けてある。
As shown in FIGS. 8B and 8C, the
図7(A)のように基板42には、固体撮像素子41とIC44との間で、かつ固体撮像素子41寄りに信号線39cとGND用ランド82aを設けてある。基板42の後端部には駆動用ランド82bが設けてあり、駆動用信号線39aが接続されている。
As shown in FIG. 7A, the
この事により、固体撮像素子41は駆動用ランド82bから離れ、かつ、固体撮像素子41とIC44の間には信号線39cが設けてあるので、駆動信号が持つ高周波成分によるノイズは画像信号に乗りにくくなる。
As a result, the solid-state
また、図7(A)の上方から基板42を見た図8(D)に示すように信号線39cはランド82aの配置されている面より、基板42の側面83a、裏面を通り、側面83と反対側の側面83bを通って配線されている。また、基板42における枠部材31に近接する部分の信号線としては信号線39を配置した。また、基板42と枠部材31の間には絶縁材84が挿入されている。
Further, as shown in FIG. 8D when the
例えば絶縁材84は接着剤でも良い。また、前記のように信号線39cを配線する事により、基板42の組立バラツキや枠部材31の加エバラツキにより基板42が枠部材31に接触することを避けることが出来かつ、外部からの静電気より25を守ることが出来る。
For example, the insulating
本実施の形態の作用は第1の実施の形態と同様である。また、その効果も第1の実施の形態と同様である。 The operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment. The effect is also the same as that of the first embodiment.
1…内視鏡システム
2…電子内視鏡
3…光源装置
5…ビデオプロセッサ
6…カラーモニタ
7…挿入部
11…先端部
22…対物レンズユニット
23…固体撮像装置
24…撮像装置
25…固体撮像ユニット
26…対物レンズ枠
27…レンズ
30…レンズ枠
31…枠部材
39…ケーブル
39a…駆動用信号線
39b…電源用信号線
39c…グランド信号線
39d…出力用信号線
41…固体撮像素子
42…基板
43、43a…電子部品
44…IC(集積回路)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品および信号線を配置し、
前記固体撮像素子は、撮像面が軸方向に略平行となるように配置され、
前記電子部品は、外形の高さが前記固体撮像素子の外形の高さより低くなるように配置されると共に、当該電子部品のうちの前記集積回路近傍に信号線を配置した
ことを特徴とする撮像装置。 In an imaging apparatus having a circuit board on which a solid-state imaging device, electronic components and signal lines are mounted,
An integrated circuit of the solid-state imaging device and the electronic component is disposed at both ends of the circuit board, and the mounting electronic component and the signal line are disposed between the solid-state imaging device and the integrated circuit,
The solid-state imaging device is arranged so that the imaging surface is substantially parallel to the axial direction,
The electronic component is arranged such that the height of the outer shape is lower than the height of the outer shape of the solid-state imaging device, and a signal line is arranged in the vicinity of the integrated circuit of the electronic component. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099551A JP4709870B2 (en) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008099551A JP4709870B2 (en) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Imaging device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002230463A Division JP4127776B2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008237914A true JP2008237914A (en) | 2008-10-09 |
JP4709870B2 JP4709870B2 (en) | 2011-06-29 |
Family
ID=39909906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008099551A Expired - Lifetime JP4709870B2 (en) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4709870B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050496A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Olympus Medical Systems Corp | Imaging device and electronic endoscope |
JP2012157472A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Fujifilm Corp | Imaging device and electronic endoscope having imaging device |
JP2013137347A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Olympus Corp | Control circuit device and endoscope device |
JP2014207937A (en) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | Hoya株式会社 | Heat dissipation structure for endoscope |
JP2022020547A (en) * | 2020-07-20 | 2022-02-01 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope imaging apparatus and endoscope |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998944A (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup device |
JPH10178571A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup device |
-
2008
- 2008-04-07 JP JP2008099551A patent/JP4709870B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998944A (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup device |
JPH10178571A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011050496A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Olympus Medical Systems Corp | Imaging device and electronic endoscope |
JP2012157472A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Fujifilm Corp | Imaging device and electronic endoscope having imaging device |
JP2013137347A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Olympus Corp | Control circuit device and endoscope device |
US9451215B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-09-20 | Olympus Corporation | Control circuit apparatus and endoscope apparatus |
JP2014207937A (en) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | Hoya株式会社 | Heat dissipation structure for endoscope |
JP2022020547A (en) * | 2020-07-20 | 2022-02-01 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope imaging apparatus and endoscope |
JP7398400B2 (en) | 2020-07-20 | 2023-12-14 | 富士フイルム株式会社 | Endoscopic imaging devices and endoscopes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4709870B2 (en) | 2011-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3875505B2 (en) | Imaging device | |
JP5586402B2 (en) | Endoscope apparatus and imaging element heat dissipation method thereof | |
US9345395B2 (en) | Imaging module and endoscope device | |
JP5303404B2 (en) | Imaging apparatus and electronic endoscope | |
JP6351228B2 (en) | Imaging module and endoscope apparatus | |
JP2009082503A (en) | Imaging device and endoscope equipped with the same | |
WO2015045456A1 (en) | Endoscope device | |
JP2010069217A (en) | Imaging apparatus for electronic endoscope and electronic endoscope | |
JP4709870B2 (en) | Imaging device | |
JP6205228B2 (en) | Imaging module and endoscope apparatus | |
WO2019044609A1 (en) | Endoscope | |
WO2011092903A1 (en) | Image pickup unit for endoscope | |
WO2019176601A1 (en) | Imaging unit and oblique endoscope | |
JP4127776B2 (en) | Imaging device | |
JP4709661B2 (en) | Imaging device | |
JPH0990243A (en) | Image pickup device | |
JP5740180B2 (en) | Imaging apparatus and endoscope apparatus | |
JP2003209751A (en) | Solid-state imaging apparatus | |
WO2014208206A1 (en) | Imaging unit and endoscope device | |
JP2011200338A (en) | Electronic endoscope | |
JP6512522B2 (en) | Endoscope | |
JP7398400B2 (en) | Endoscopic imaging devices and endoscopes | |
JP2022179301A (en) | Endoscope imaging apparatus and endoscope | |
JP5398674B2 (en) | Imaging apparatus, electronic endoscope apparatus, and manufacturing method of imaging apparatus | |
JP2665423B2 (en) | How to assemble an endoscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110318 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |