JP2013211629A

JP2013211629A - 支持台、撮像装置、撮像装置の接続方法

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Publication number: JP2013211629A
Application number: JP2012079181A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Kamei; 孝利亀井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: US20130258183A1; JP5259852B1; US8988600B2

Abstract

【課題】ヘッド部の小型化が可能な支持台、撮像装置及び撮像装置の接続方法を提供する。
【解決手段】本実施形態の支持台は、撮像素子の実装領域及び実装領域から延在し、接続端子が形成されたリード領域を有する配線板を支持する支持台であって、支持台は、実装領域を支持する第１の支持面と、第１の支持面の端部から互いに対向する位置に延在し、リード領域を支持する第２，第３の支持面と、を有し、第２，第３の支持面は、第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなる。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、支持台、撮像装置及び撮像装置の接続方法に関する。

従来の撮像装置には、撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ）を有するヘッド部と、このヘッド部から送信される画像信号を処理する本体部とが分離したヘッド分離型の撮像装置がある。近年では、このヘッド分離型の撮像装置のヘッド部の小型化が進んでおり、このヘッドを小型化できるように種々の撮像装置が提案されている。

特開平８−３０７７４３号公報特開平１０−２８６２２９号公報特開２００１−１２８９３５号公報

以上のように、ヘッド分離型の撮像装置において、ヘッド部のさらなる小型化が求められている。

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたものであり、ヘッド部の小型化が可能な支持台、撮像装置及び撮像装置の接続方法を提供することを目的とする。

本実施形態の支持台は、撮像素子の実装領域及び実装領域から延在し、接続端子が形成されたリード領域を有する配線板を支持する支持台であって、支持台は、実装領域を支持する第１の支持面と、第１の支持面の端部から互いに対向する位置に延在し、リード領域を支持する第２，第３の支持面と、を有し、第２，第３の支持面は、第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなる。

実施形態に係る撮像装置の構成図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの斜視図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの側面図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの分解斜視図。比較例に係るヘッド部及びカメラケーブルの斜視図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの組み立て説明図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの組み立て説明図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの組み立て説明図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの組み立て説明図。実施形態に係るヘッド部及びカメラケーブルの組み立て説明図。実施形態の変形例に係るヘッド部及びカメラケーブルの側面図。実施形態の変形例に係るヘッド部及びカメラケーブルの側面図。

以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、実施形態に係る撮像装置１００（以下、撮像装置１００と記載する）の構成図である。撮像装置１００は、例えば、内視鏡装置であり、ヘッド部２００と、ＣＣＵ（Camera Control Unit）３００（以下、本体部３００と記載する）と、ヘッド部２００と本体部３００とを接続するカメラケーブル４００とを備える。

ヘッド部２００は、イメージセンサ２１０と、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）２２０（配線板）と、回路基板２３０と、台座２４０と、筐体２５０とを備える。

イメージセンサ２１０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどの固体撮像素子である。

ＴＡＢ２２０は、耐熱性の絶縁性フィルムに積層された金属層をエッチングして配線回路を形成したものであり、バンプやボンディングパッド等を介してイメージセンサ２１０と接続されている。

回路基板２３０には、イメージセンサ２１０の駆動回路（例えば、出力を増幅する回路等）等が実装されており、ＴＡＢ２２０の接続端子及びカメラケーブル４００と接続される。

台座２４０は、イメージセンサ２１０が実装されたＴＡＢ２２０及び回路基板２３０を支持する。筐体２５０は、イメージセンサ２１０、ＴＡＢ２２０、回路基板２３０及び台座２４０を収容する。

本体部３００は、ＩＦ回路３０１と、メモリ３０２と、プロセッサ３０３と、ドライバ３０４と、コントローラ３０５と、電源回路３０６とを備える。

ＩＦ回路３０１は、ヘッド部２００との間で制御信号やデータの送受信を行うためのインタフェースである。

メモリ３０２は、不揮発性メモリであり、例えば、シリアルＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。メモリ３０２には、ヘッド部２００の設定データ（動作モード）や補正データが記憶されている。

プロセッサ３０３は、画像処理用のプロセッサである。プロセッサ３０３は、ヘッド部２００から送信される画像信号に種々の補正（例えば、ノイズ補正、ホワイトバランス、γ補正等）を行う。プロセッサ３０３は、補正後の画像信号を外部の表示装置５００（例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶モニタ）へ出力する。

ドライバ３０４は、イメージセンサ２１０の駆動回路である。ドライバ３０４は、コントローラ３０５からの制御に基づいてイメージセンサ２１０の駆動方式やフレームレートを変更する。また、ドライバ３０４は、イメージセンサ２１０へパルス信号（例えば、垂直同期や水平同期（転送パルス信号、リセットゲートパルス信号）のためのパルス信号）を出力する。

コントローラ３０５は、メモリ３０２から補正データや設定データを読み出す。コントローラ３０５は、読み出した補正データや設定データに基づいて、プロセッサ３０３及びドライバ３０４を制御する。

電源回路３０６は、外部電源に接続される。電源回路３０６は、外部電源からの電力を所定の電圧に変換して本体部３００の構成回路（ＩＦ回路３０１、メモリ３０２、プロセッサ３０３、ドライバ３０４、コントローラ３０５）へ供給する。また、電源回路３０６からの電力は、カメラケーブル４００を介してヘッド部２００にも供給される。

（ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の構成）
図２は、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の斜視図である。図３は、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の側面図である。図４は、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の分解斜視図である。なお、図２〜図４では、ヘッド部２００の筐体２５０の図示を省略している。以下、図２〜図４を参照して、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の構成について説明する。

図２〜図４に示すように、ＴＡＢ２２０は、イメージセンサ２１０を実装する実装領域２２０Ａと、実装領域２２０Ａから延在し、接続端子２２１が形成された２つのリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃとを備える。

台座２４０は、ＴＡＢ２２０の実装領域２２０Ａを支持する端面２４０Ａ（第１の支持面）と、端面２４０Ａの端部から互いに対向する位置に延在し、ＴＡＢ２２０の２つのリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃを支持する表面２４０Ｂ（第２の支持面），裏面２４０Ｃ（第３の支持面）とを備える。台座２４０の表面２４０Ｂ及び裏面２４０Ｃは、端面２４０Ａから離れるに従い互いの距離が狭く（短く）なる、いわゆる先細りの形状となっている。

このため、図３に示すように、台座の端面２４０Ａと表面２４０Ｂとにより形成される角度αと、台座の端面２４０Ａと裏面２４０Ｃとにより形成される角度βとは、ともに鋭角となっている。また、台座２４０の裏面２４０Ｃには、イメージセンサ２１０の駆動回路Ｃ（例えば、各光電変換素子から電荷を取り出して電圧に変換する回路等）が実装された回路基板２３０を嵌合するための凹部が形成されている。

ＴＡＢ２２０は、実装領域２２０Ａにイメージセンサ２１０を実装した状態で台座２４０により支持される。この際、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃは、台座２４０の表面２４０Ｂ及び裏面２４０Ｃに沿って折り曲げた状態で台座２４０上に支持される。

カメラケーブル４００には、例えば、データ信号（画像信号）伝送用、同期信号（垂直同期及び水平同期用のパルス信号）伝達用、バイアス電圧印可用、電力供給用、ＧＮＤ用等、複数本のケーブル４１０が収容されている。カメラケーブル４００に収容されたケーブル４１０のうち、データ伝送用及び同期信号伝達用のケーブル４１０は、同軸ケーブルとなっている。

ＴＡＢ２２０には、カメラケーブル４００に収容されたケーブル４１０を接続するための接続端子２２１が複数設けられている。なお接続端子２２１の一部は、ケーブル４１０ではなく、回路基板２３０の接続端子（図示せず）と接続される。ケーブル４１０は、半田Ｐにより、ＴＡＢ２２０の接続端子２２１や回路基板２３０の接続端子と電気的に接続されるが、その他の方法（例えば、銀（Ａｇ）ペースト）で、カメラケーブル４００に収容される各ケーブル４１０をＴＡＢ２２０の接続端子２２１及び回路基板２３０の接続端子と電気的に接続してもよい。

ここで、比較例に係るヘッド部２００Ａ及びをカメラケーブルの斜視図を図５に示す。図５では、ヘッド部２００Ａの筐体の図示を省略している。以下、図５を参照して、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の構成について説明する。なお、図１〜図４を参照して説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図５に示すように、比較例のヘッド部２００Ａでは、台座２６０の形状が直方体となっており、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃを支持する台座２６０の表面２６０Ｂ（第２の支持面）と裏面２６０Ｃ（第３の支持面）とが平行となっている。つまり、比較例のヘッド部２００Ａは、台座２６０の表面２６０Ｂ（第２の支持面）と裏面２６０Ｃ（第３の支持面）とが端面２６０Ａ（第１の支持面）から離れるに従い互いの距離が狭く（短く）なっていない。

このため、カメラケーブル４００に収容される各ケーブル４１０を、ＴＡＢ２２０のリード領域に設けられた接続端子２２１に半田付けした際に、ケーブル４１０や半田Ｐが、台座２４０の端面２６０Ａの投影面（端面２６０Ａを底面とした直方体）よりも外側にはみ出してしまい、ヘッド部２００が、投影面からはみ出したケーブル４１０や半田Ｐの分だけ大きくならざるを得なかった。

一方、この実施形態に係る撮像装置１００では、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃを支持する台座２４０の表面２４０Ｂ（第２の支持面），裏面２４０Ｃ（第３の支持面）が、端面２４０Ａ（第１の支持面）から離れるに従い互いの距離が狭く（短く）なっている。このため、カメラケーブル４００に収容される各ケーブル４１０を、ＴＡＢ２２０のリード領域に設けられた接続端子２２１に半田付けした際に、ケーブル４１０や半田Ｐが、台座２４０の端面２４０Ａの投影面（端面２４０Ａを底面とした直方体）よりも外側にはみ出すことを防止することができる。このため、ヘッド部２００をより小型化することができる。

（ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の組み立て）
図６Ａ〜図６Ｅは、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の組み立て説明図である。ここでは、図６Ａ〜図６Ｅを参照して、ヘッド部２００及びカメラケーブル４００の組み立てについて説明する。なお、図６Ｅでは、ヘッド部２００の筐体２５０の図示を省略している。また、図１〜図４を参照して説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

（ＴＡＢシートＳの準備）
図６Ａに示すように、イメージセンサ２１０がＴＡＢ２２０に実装されたＴＡＢシートＳを用意する。

（台座２４０の取り付け）
図６Ｂに示すように、ＴＡＢ２２０の実装領域２２０Ａに、台座２４０の端面２４０Ａ（第１の支持面）を取り付ける。なお、台座２４０には、回路基板２３０が既に取り付けられている。

（ＴＡＢ２２０の切り離し）
図６Ｃに示すように、ＴＡＢ２２０をＴＡＢシートＳから切り離す。

（ＴＡＢ２２０の装着）
図６Ｄに示すように、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｂ及び２２０Ｃを、それぞれ、台座２４０の表面２４０Ｂ（第２の支持面）及び裏面２４０Ｃ（第３の支持面）に沿って折り曲げ、ＴＡＢ２２０を台座２４０に装着する。

（カメラケーブル４００の接続）
図６Ｅに示すように、ＴＡＢ２２０の各接続端子２２１及び回路基板２３０の各接続端子（図示せず）に、カメラケーブル４００に収容されるケーブル４１０を半田Ｐにより、電気的に接続する。最後に、筐体２５０（図示せず）を取り付ける。

以上のように、この実施形態に係る撮像装置１００では、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｂ，２２０Ｃを支持する台座２４０の表面２４０Ｂ（第２の支持面），裏面２４０Ｃ（第３の支持面）が、端面２４０Ａ（第１の支持面）から離れるに従い互いの距離が狭く（短く）なっている。このため、カメラケーブル４００に収容される各ケーブル４１０を、ＴＡＢ２２０のリード領域に設けられた接続端子２２１に半田付けした際に、ケーブル４１０や半田Ｐが、台座２４０の端面２４０Ａの投影面（端面２４０Ａを底面とした直方体）よりも外側にはみ出すことを防止することができる。このため、ヘッド部２００をより小型化することができる。

（実施形態の変形例）
図７Ａ及び図７Ｂに、実施形態の変形例を示す。以下、実施形態の変形例について説明するが、なお、図１〜図６Ｅで説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図７Ａに示すように、回路基板２３０が取り付けられる台座２７０の裏面２７０Ｃ（第３の支持面）と、台座２７０の端面２７０Ａ（第１の支持面）との角度βを直角とし、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｃの接続端子２２１を、回路基板２３０を介して、カメラケーブル４００に収容されるケーブル４１０と接続するようにしてもよい。

この際、ＴＡＢ２２０のリード領域２２０Ｃの接続端子（図示せず）を回路基板２３０の表面側２３０ＡにバンプＢ等を介して接続し、ケーブル４１０を回路基板２３０の裏面側２３０Ｂに形成された接続端子２３１と接続することで、ケーブル４１０や半田Ｐが、台座２７０の端面２７０Ａの投影面（端面２７０Ａを底面とした直方体）の外側にはみ出すことを防止することができる。この結果、ヘッド部２００Ｂを小型化することができる。

また、図７Ｂに示すように、台座２８０の表面２８０Ｂ（第２の支持面）及び裏面２８０Ｃ（第３の支持面）を途中で折り曲げるようにしてもよい。つまり、台座２８０の表面２８０Ｂ（第２の支持面）及び裏面２８０Ｃ（第３の支持面）を、途中までは、端面２８０Ａ（第１の支持面）から離れるに従い互いの距離が狭くなるようにし、その先を平行となるように構成してもよい。

図７Ｂのように構成しても、ケーブル４１０や半田Ｐが、台座２８０の端面２８０Ａ（第１の支持面）の投影面（端面２８０Ａを底面とした直方体）の外側にはみ出すことを防止することができる。この結果、ヘッド部２００Ｃを小型化することができる。

（その他の実施形態）
以上のように、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を変更しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１００…撮像装置、２００…ヘッド部、２００Ａ〜２００Ｃ…ヘッド部、２１０…イメージセンサ、２２０Ａ…実装領域、２２０Ｂ，２２０Ｃ…リード領域、２２１…接続端子、２３０…回路基板、２３０Ａ…表面側、２３０Ｂ…裏面側、２３１…接続端子、２４０…台座、２４０Ａ…端面、２４０Ｂ…表面、２４０Ｃ…裏面、２５０…筐体、２６０〜２８０…台座、２６０Ａ〜２８０Ａ…端面、２６０Ｂ〜２８０Ｂ…表面、２６０Ｃ〜２８０Ｃ…裏面、３００…本体部、３０１…ＩＦ回路、３０２…メモリ、３０３…プロセッサ、３０４…ドライバ、３０５…コントローラ、３０６…電源回路、４００…カメラケーブル、４１０…ケーブル、５００…表示装置、Ｃ…駆動回路、Ｐ…半田、Ｓ…ＴＡＢシート。

Claims

撮像素子の実装領域及び前記実装領域から延在し、接続端子が形成されたリード領域を有する配線板を支持する支持台であって、
前記支持台は、
前記実装領域を支持する第１の支持面と、前記第１の支持面の端部から互いに対向する位置に延在し、前記リード領域を支持する第２，第３の支持面と、を有し、
前記第２，第３の支持面は、
前記第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなる支持台。
前記第１の支持面と前記第２の支持面又は／及び前記第１の支持面と前記第３の支持面との角度が鋭角である請求項１に記載の支持台。
前記第２，第３の支持面は、前記第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなり、その途中から互いに平行となる請求項１に記載の支持台。
前記２，第３の支持面の一方に、前記撮像素子を駆動する駆動回路を有する回路基板を嵌合する凹部が形成されている請求項１に記載の支持台。
撮像素子を備えるヘッド部と、前記撮像素子からの画像信号を処理する本体部とが分離したヘッド分離型の撮像装置であって、
前記ヘッド部は、
前記撮像素子が実装される実装領域及び前記実装領域から延在し、接続端子が形成されたリード領域を有する配線板と、
前記実装領域を支持する第１の支持面、及び前記第１の支持面の端部から互いに対向する位置に延在し、前記リード領域を支持する第２，第３の支持面を有する支持台と、
を備え、
前記第２，第３の支持面は、前記第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなる撮像装置。
前記第１の支持面と前記第２の支持面又は／及び前記第１の支持面と前記第３の支持面との角度が鋭角である請求項５に記載の撮像装置。
前記第２，第３の支持面は、前記第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなり、その途中から互いに平行となる請求項５に記載の撮像装置。
前記２，第３の支持面の一方に、前記撮像素子を駆動する駆動回路を有する回路基板を嵌合する凹部が形成されている請求項５に記載の撮像装置。
前記ヘッド部及び前記本体部を接続するカメラケーブルをさらに備え、
前記カメラケーブルは、前記配線板の前記接続端子に接続されている請求項５に記載の撮像装置。
撮像素子を備えるヘッド部と、前記撮像素子からの画像信号を処理する本体部とが分離したヘッド分離型の撮像装置の接続方法であって、
実装領域及び前記実装領域から延在し、接続端子が形成されたリード領域を有する配線板の前記実装領域に撮像素子を実装する工程と、
第１の支持面及び前記第１の支持面の端部から互いに対向する位置に延在し、前記第１の支持面から離れるに従い互いの距離が狭くなる第２，第３の支持面を有する支持台の前記第１の支持面に前記実装領域を配置させる工程と、
前記リード領域を、前記第２，第２の支持面に沿って配置させる工程と、
前記ヘッド部及び前記本体部を接続するカメラケーブルを前記前記第２，第２の支持面に沿って配置された前記リード領域の接続端子へ接続する工程と、
を有する撮像装置の接続方法。
前記リード領域を前記第２，第３の支持面に沿って配置する際に、前記実装領域と前記リード領域との角度が鋭角となるように前記支持板を折り曲げる請求項１０に記載の撮像装置の接続方法。
前記２，第３の支持面の一方には、前記撮像素子を駆動する駆動回路を有する回路基板を嵌合する凹部が形成されており、
前記回路基板を前記凹部へ嵌め込む工程をさらに有する請求項１０に記載の撮像装置の接続方法。