JP2012254176A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置1は、基板2aの一面を、被検体の光学像の撮像信号を生成する受光部2bを設けた受光部領域A2b、生成した撮像信号の信号処理及び受光部2bを駆動する駆動信号の生成を行う回路部2cを設けた回路部領域A2c、及び複数の電極パッド2dを設けた端子部領域A2dに区分した固体撮像素子2と、被検体の光学像を結像するための対物レンズ群7bを備えたユニット本体7およびユニット本体7が固設される保持枠6を備えて構成される対物レンズユニット4、及び対物レンズユニット4を通過した光学像を固体撮像素子2の受光部2bに導くプリズム5を有する対物光学部3と、備え、プリズム5を基板2aの受光部領域A2b上に配置し、保持枠6を回路部領域A2c上に配置している。
【選択図】図2
Description
図1−図3を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。
図1に示すように本実施形態の撮像装置1は、固体撮像素子2と、対物光学部3とを備えている。本実施形態において、対物光学部3は、固体撮像素子2を構成する後述する基板2aの一面側である表面に一体に固定されている。なお、以下の説明において、一面は表面を表し、他面は裏面を表すものとする。
レンズ枠7aは、例えはパイプ形状であって、軸方向貫通孔7ahを有する。レンズ枠7aの軸方向貫通孔7ah内には被検体の光学像を結像するための対物レンズ群7bを構成する複数の光学レンズ7b1、7b2、7b3が予め定めた位置に例えば接着によって固定されている。
なお、対物レンズ群7bを構成する光学レンズの数は3つに限定されるものではなく、それ以上であっても、それ以下であってもよい。また、符号7cは、レンズカバーである。
作業者は、撮像装置1を組み立てるに当たって、固体撮像素子2、プリズム5、保持枠6、及びユニット本体7等を用意する。
次に、作業者は、例えば固体撮像素子2の基板2a上の回路部領域A2cに保持枠6の設置面6aを接着固定する。
この後、作業者は、ユニット本体7を保持枠6の貫通孔6b内に挿入する。そして、作業者は、ユニット本体7を保持枠6の長手方向に進退させてピント出し調整を行う。ピント出し調整完了後、作業者は、ユニット本体7を保持枠6に対して接着等によって一体に固定する。
なお、組み立て手順は、上述した順序に限定されるものではなく、作業性を考慮して適宜変更可能である。
この構成によれば、固体撮像素子2を構成する基板2aの端子部領域A2dを残して他の領域が保持枠6及びプリズム5によって支持される。したがって、固体撮像素子2にクラック及び割れが発生する不具合を大幅に低減することができる。この結果、固体撮像素子2の厚みを薄くして撮像装置1の小型化を図れる。また、小型の撮像装置1の取り扱いを容易に行えるので作業性の向上、歩留まりの向上を図れる。
図4は第2実施形態の撮像装置の構成を説明する分解斜視図、図5は第2実施形態の撮像装置において、固体撮像素子を構成する基板の表面にフレキシブル基板、保持枠、及びプリズムを実装した状態を説明する図、図6は第2実施形態の撮像装置において、固体撮像素子を構成する基板の表面にフレキシブル基板、保持枠、及びプリズムを実装した状態における電極パッドとパッド接続電極との接続関係を説明する図、図7は第2実施形態の撮像装置を示す図、図8はフレキシブル基板の他の構成例を説明する図、図9は固体撮像素子の表面に図8のフレキシブル基板、保持枠、及びプリズムを実装した状態におけるプリズムと受光部との関係を説明する図である。
なお、以下の第2実施形態の説明において、前記第1実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
本実施形態においては、基板2Aaの先端側である第1短辺2S1側からの各領域の配設順が異なっている。すなわち、本実施形態においては、第1短辺2S1側から順に端子部領域A2d、回路部領域A2c、受光部領域A2bが設けられている。この結果、本実施形態において、複数の電極パッド2dは、基板2Aaの第1短辺2S1に沿って第1短辺2S1近傍に配列されている。
そして、複数のパッド接続電極8eと複数の信号線接続電極8fとはそれぞれ複数の配線8gによって電気的に接続されている。複数の配線8gは、設置面領域A8aの裏面、側面領域A8bの裏面、天面領域A8cの裏面、および接続領域A8dの裏面の定められた位置に設けられている。
作業者は、撮像装置1Aを組み立てるに当たって、固体撮像素子2A、プリズム5、保持枠6、ユニット本体7、及びフレキシブル基板8等を用意する。
なお、上述した接着剤は、例えば熱硬化型接着剤である。また、接続部材は、金バンプ9aに限定されるものではなく、半田パンプ等であってもよい。
このことによって、図7に示すようにフレキシブル基板8の接続領域A8dが保持枠6の基端側に突出した撮像装置1Aが構成される。
この構成によれば、基板2Aaの全領域が保持枠6及びプリズム5によって支持されることにより、固体撮像素子2にクラック及び割れが発生する不具合を解消することができる。この結果、小型の撮像装置1の作業性の大幅な向上、および歩留まりの大幅な向上を図れる。
したがって、基板2Aa上に第1実施形態と同形状の受光部2bおよび回路部2cを設けた場合、基板2Aaの幅寸法を、基板2aの幅寸法より一対の配線スペース分小さく設定することができる。この結果、撮像装置の更なる小型化が可能になる。
図8に示すフレキシブル基板8Aは、表面に、対物光学部領域A8n、側面領域A8b、天面領域A8c、および接続領域A8dに区分されている。本実施形態において、対物光学部領域A8nには、保持枠6の設置面6a1が配置固定されるとともに、プリズム5の出射面5bが配置固定される。
図10は第3実施形態の撮像装置を示す図、図11は第3実施形態の撮像装置の構成を説明する分解斜視図、図12は固体撮像素子を構成する基板の表面に保持枠、及びプリズムを実装した状態における電極パッドとパッド接続電極との接続関係及び第2接点と信号線との接続状態を説明する図、図13は図12の撮像装置を矢印13側から見たときの説明図である。
なお、以下の第3実施形態の説明において、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。
符号6c1、6c2は、面取り部であり、符号6d1は第1側面である。
作業者は、撮像装置1Bを組み立てるに当たって、固体撮像素子2A、プリズム5、保持枠6B、及びユニット本体7等を用意する。
最後に、作業者は、ユニット本体7を保持枠6の貫通孔6b内に挿入し、ピント出し調整後、保持枠6に対して接着固定する。
このことによって、図12に示す撮像装置1Bが構成される。
2S1…第1短辺 2S2…第2短辺 2b…受光部 2b1…第1辺
2b2…第2辺 2c…回路部 2c1…第1辺 2c2…第2辺
2d…電極パッド 2e1…第1配線 2e2…第2配線 2e3…第3配線
3…対物光学部 4…対物レンズユニット 5…プリズム 5a…入射面
5b…出射面 5c…反射面 5r…基端辺 6…保持枠 6L2…長辺
6a…設置面 6b…貫通孔 6c1…第1面取り部 6c2…第2面取り部
6d…側面 6d1…第1側面 6e…天面 6f…先端辺 6g…立体配線
6h…庇部 6h1…第1面 6h2…第2面 6h3…基端面
6hr…基端辺 6j…第1接点 6k…第2接点 6r…基端辺
7…ユニット本体 7a…レンズ枠 7ah…軸方向貫通孔 7b…対物レンズ群
7b1…光学レンズ 7c…レンズカバー 8…フレキシブル基板
8e…パッド接続電極 8f…信号線接続電極 8g…配線 8h…先端辺
8j…基端辺 8k…対辺 8m1…第1側辺 8m2…第2側辺 8o…開口
9a…金バンプ 9b…接着層 9c…空隙 10…信号線 10a…芯線
10b…外皮
Claims (8)
- 基板の一面を、撮像した被検体の光学像の撮像信号を生成する受光部を設けた受光部領域、前記受光部で生成した撮像信号の信号処理及び当該受光部を駆動する駆動信号の生成を行う回路部を設けた回路部領域、及び前記回路部と外部装置との間で信号を入出力する際に用いる複数の端子を設けた端子部領域に区分した固体撮像素子と、
被検体の光学像を結像するための対物レンズ群を備えたユニット本体および前記ユニット本体が固設される保持枠を備えて構成される対物レンズユニット、及び前記ユニット本体の光軸を折り曲げて前記対物レンズユニットを通過した光学像を前記固体撮像素子の受光部に導くプリズムを有する対物光学部と、備え、
前記対物光学部のプリズムを前記基板の前記受光部領域上に配置し、前記対物光学部の対物レンズユニットを構成する保持枠を前記回路部領域上に配置したことを特徴とする撮像装置。 - 前記基板の一面に、該基板の先端側から順に前記回路部領域、前記受光部領域、及び前記端子部領域を設ける構成において、
前記基板の回路部領域上に前記保持枠を固設し、前記基板の受光部領域上に前記対物光学部のプリズムを固設して、前記基板の端子部領域を外部に対して露出させたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記基板の一面に、該基板の先端側から順に前記端子部領域、前記回路部領域、及び前記受光部領域を設ける構成において、
前記基板に、当該基板の端子部領域の複数の端子とそれぞれ電気的に接続される複数の第1電極、前記第1電極を介して前記基板の回路部と外部装置との間で信号を入出力する際に用いる複数の第2電極、及び前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続する配線を、他面の予め定めた位置に有する、フレキシブル基板を介して前記保持枠かつ/または前記対物光学部のプリズムを固設することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記フレキシブル基板は、他面側に第1電極及び配線を有し、一面側が前記保持枠の設置面が固定される設置面領域、他面側に配線を有し、一面側が前記保持枠の側面が固定される側面領域、他面側に配線を有し、一面側が前記保持枠の天面が固定される天面領域、及び他面側に配線及び第2電極を有する接続領域を備え、
前記基板の端子部領域及び回路部領域に、前記保持枠が固定された前記フレキシブル基板の設置面領域裏面を固定する一方、前記プリズムの出射面を前記基板の受光部領域に固定して、該基板の一面側全面を対物光学部で支持することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記フレキシブル基板は、一面側に、前記基板の受光部を露出させる開口および他面側に第1電極及び配線を有し、一面側が前記保持枠の設置面及び前記プリズムの出射面が固定される対物光学部領域、他面側に配線を有し、一面側が前記保持枠の側面が固定される側面領域、他面側に配線を有し、一面側が前記保持枠の天面が固定される天面領域、及び他面側に配線及び第2電極を有する接続領域を備え、
前記端子部領域、前記回路部領域、及び前記受光部領域を有する前記基板の一面に、前記保持枠及び前記プリズムが固定された前記フレキシブル基板の設置面領域裏面を固定して、該基板の一面側全面を対物光学部で支持することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記保持枠に、前記保持枠の天面基端辺からさらに基端側に突出する、前記天面と同一な第1面を有する、凸部を設け、
前記凸部の第1面上に、前記フレキシブル基板の前記接続領域の一部を配置した後、折り曲げて、前記接続領域に設けられている前記第2電極を前記第1面の裏面である第2面に配置することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の撮像装置。 - 前記基板の一面に、該基板の先端側から順に前記端子部領域、前記回路部領域、及び前記受光部領域を設ける構成において、
前記保持枠は、
前記保持枠の設置面に設けられ、前記基板の端子部領域の複数の端子とそれぞれ電気的に接続される複数の第1接点と、
前記保持枠の庇部に設けられ、第1接点を介して前記基板の回路部と外部装置との間で信号を入出力する際に用いる複数の第2接点と
前記保持枠の設置面、側面、天面及び庇部に設けられ、前記第2接点と前記第1接点とを電気的に接続する配線と、を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記庇部は、前記保持枠の天面基端から基端側に突出する前記天面と同一な第1面を有する凸部であって、
前記複数の第2接点は、前記凸部の第1面の裏面である第2面の基端側に設けられることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
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