JP2015229059A - カメラヘッド、カメラヘッドの接続方法及び内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッド部の小型化及び剛性の確保が可能なカメラヘッド、カメラヘッドの接続方法及び内視鏡装置を提供する。
【解決手段】実施形態のカメラヘッドは、レンズユニットと、前記レンズユニットを通った光の進行方向を変える傾斜面と進行方向が変わった光が出る出射面を有するプリズムと、電気信号を出力する撮像素子と、信号ケーブルと、前記傾斜面と対応する傾斜を有し前記傾斜面の裏側の面に取り付けられる第１の面と前記信号ケーブルが挿入される挿入孔と前記挿入孔に挿入された信号ケーブルと電気的に接続される接続部を有する第２の面とを備える支持部材と、前記撮像素子が実装される第１の領域と前記接続部と電気的に接続される第２の領域を有する配線基板を具備する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、カメラヘッド及びカメラヘッドの接続方法及び内視鏡装置に関する。

従来の撮像装置（例えば、内視鏡装置）には、撮像素子（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）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２００５−１９３９５９号公報 特開２００７−２２８２９６号公報 特開２００１−０２７７３４号公報 特開２００４−２６７３５１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。しかしながら小型化するとヘッド部の剛性の確保が困難になることがある。

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、ヘッド部の小型化及び剛性の確保が可能なカメラヘッド、カメラヘッドの接続方法及び内視鏡装置を提供することを目的とする。

本実施形態のカメラヘッドは、レンズユニットと、前記レンズユニットを通った光の進行方向を変える傾斜面と進行方向が変わった光が出る出射面を有するプリズムと、電気信号を出力する撮像素子と、信号ケーブルと、前記傾斜面と対応する傾斜を有し前記傾斜面の裏側の面に取り付けられる第１の面と前記信号ケーブルが挿入される挿入孔と前記挿入孔に挿入された信号ケーブルと電気的に接続される接続部を有する第２の面とを備える支持部材と、前記撮像素子が実装される第１の領域と前記接続部と電気的に接続される第２の領域を有する配線基板を具備する。

第１の実施形態に係る撮像装置の構成図。 第１の実施形態に係るヘッド部の一部を断面で示す図。 第１の実施形態に係るカメラヘッドユニット及びケーブルの分解斜視図。 第１の実施形態に係る台座の拡大図。 第１の実施形態に係る台座の断面を示す図。 第２の実施形態に係るカメラヘッドユニット及びケーブルの分解斜視図。 第３の実施形態に係るカメラヘッドユニットの一部を断面で示す図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置１の構成図である。この第１の実施形態では、撮像装置として内視鏡装置を例に、その構成を説明する。撮像装置１は、硬性内視鏡装置（被検査体内へ挿入するスコープが曲がらない硬性のタイプ）でも、軟性内視鏡装置（被検査体内へ挿入するスコープが曲がる軟性のタイプ）でも構わない。この第１の実施形態では、撮像装置１は、軟性内視鏡装置である。
撮像装置１は、ヘッド部１０と、本体部２０と、ヘッド部１０と本体部２０とを接続するケーブル帯３０とを備える。

ヘッド部１０は、イメージセンサ１４０を有する。イメージセンサ１４０は、撮像素子である。イメージセンサ１４０は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである。イメージセンサ１４０としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサを用いてもよい。
ヘッド部１０は、イメージセンサ１４０が出力した画像信号を本体部２０に出力する。

本体部２０は、ＩＦ回路２１、メモリ２２、プロセッサ２３、ドライバ２４、コントローラ２５及び電源回路２６を備える。本体部２０は、ＣＣＵ（Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と呼称されることもある。

ＩＦ回路２１は、ヘッド部１０との間で制御信号や画像信号などの送受信を行うためのインタフェースである。
メモリ２２は、不揮発性メモリである。メモリ２２には、ヘッド部１０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２３は、ヘッド部１０から送信された画像信号を処理する。プロセッサ２３は、ヘッド部１０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２３は、補正後の画像信号を外部の表示装置４０（例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶モニタ）へ出力する。

ドライバ２４は、イメージセンサ１４０の駆動回路である。ドライバ２４は、コントローラ２５に制御されてイメージセンサ１４０の駆動方式やフレームレートを変更する。また、ドライバ２４は、イメージセンサ１４０へパルス信号を出力する。このパルス信号は、例えば、垂直同期や水平同期のための信号である。

コントローラ２５は、メモリ２２から補正データや設定データを読み出す。コントローラ２５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２３及びドライバ２４を制御する。

電源回路２６は、外部電源に接続される。電源回路２６は、外部電源からの電力を所定の電圧に変換して、ＩＦ回路２１、メモリ２２、プロセッサ２３、ドライバ２４及びコントローラ２５へ供給する。また、電源回路２６からの電力は、ケーブル帯３０を介してヘッド部１０にも供給される。

ケーブル帯３０には、複数のケーブル３１〜３４が収容されている。例えば、ケーブル３１は、データ信号（画像信号）伝送に用いられる。ケーブル３２は、同期信号（垂直同期及び水平同期用のパルス信号）伝達に用いられる。ケーブル２３は、電力供給に用いられる。ケーブル３４は、ＧＮＤとして用いられる。ケーブル３１〜３４のうち、ケーブル３１及びケーブル３２には、同軸ケーブルを用いることが望ましい。
以上が、第１の実施形態に係る撮像装置１の構成である。

（ヘッド部１０及びケーブル帯３０の構成について）
次に、図２〜図５を用いてヘッド部１０及びケーブル帯３０の構成について詳細に説明する。図２は、ヘッド部１０の一部を断面で示す図である。図２おいて、図をわかり易くするために、ケーブル帯３０など一部の部材については断面は示していない。図３は、カメラヘッドユニット１１０及びケーブル帯３０の分解斜視図である。図４は、台座１６０の拡大図である。図５は、台座１６０の断面図である。

図２に示すように、ヘッド部１０は、周辺ユニット１００及びカメラヘッドユニット１１０（カメラヘッド）から構成される。
周辺ユニット１００は、先端筐体１０１、保護用ゴム１０２、光ファイバ１０３及び保持部材１０４を有する。先端筐体１０１は、例えば金属やプラスチックで構成される。先端筐体１０１によって、ヘッド部１０の先端に一定の剛性を与えることができる。
保護用ゴム１０２は、ヘッド部１０が人体内に挿入された場合に、体内を傷つけてしまうことを防止するための保護部材である。光ファイバ１０３は、本体部２０のここでは図示しない光源制御装置に接続される。光ファイバ１０３は、人体内を照らす光を導くためのものである。

保持部材１０４は、例えば、金属やプラスチックで構成される。保持部材１０４は、カメラヘッドユニット１１０を保持する。保持部材１０４とカメラヘッドユニット１１０は接着剤によって接着することができる。
カメラヘッドユニット１１０は、レンズユニット１２０、直角プリズム１３０、イメージセンサ１４０、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１５０及び台座１６０を備える。

レンズユニット１２０は、レンズ筐体１２１及びこのレンズ筐体１２１内に配設される複数の光学レンズ１２２〜１２５とで構成されている。
レンズ筐体１２１は、略円筒状に形成されている。レンズ筐体１２１は、光入射孔１２１ａ及び光出射孔１２１ｂを有する。
光学レンズ１２２は、光入射孔１２１ａに配置される。光学レンズ１２５は、光出射孔１２１ｂに配置される。光学レンズ１２３及び１２４は、光学レンズ１２２及び１２５間にそれぞれ配置される。

以上のような構成を有するレンズユニット１２０では、光は、光学レンズ１２２を通ってレンズユニット１２０内に入射する。光軸ＯＡは、レンズユニット１２０の長手方向と略平行である。レンズユニット１２０内に入射した光は、光学レンズ１２３〜１２５を経由して直角プリズム１３０に入射する。

直角プリズム１３０は、入射面１３１、反射面１３２、裏面１３３及び出射面１３４を有する。直角プリズム１３０は、光軸を反射面１３２によって略直角に曲げて、レンズユニット１２０を通過した光をイメージセンサ１４０に導く。すなわち、反射面１３２は、光屈折部として機能する。
入射面１３１には、光学レンズ１２５から光が入射する。出射面１３４からは、反射面１３２によって、進行方向を略直角に曲げられた光が出射する。
裏面１３３は、反射面１３２の裏側の面である。

イメージセンサ１４０は、略長方形状の１つのシリコンチップである。イメージセンサ１４０は、直角プリズム１３０の下部に配置される。イメージセンサ１４０の直角プリズム１３０と接触する部位は、受光部として機能する。イメージセンサ１４０は、直角プリズム１３０から射出した光を受ける。

イメージセンサ１４０は、受けた光に対応する電気信号（画像信号）をＦＰＣ１５０に出力する。ここでは詳細な図示は省略したが、イメージセンサ１４０は、Ａ／Ｄ変換回路等の回路部を内蔵する。
イメージセンサ１４０は、直角プリズム１３０に対して例えば、光学接着剤（例えば、ＵＶ硬化型接着剤）で固定される。

図３に示しようにイメージセンサ１４０の下面部には、ＦＰＣ１５０と接続される電極電極１４０ａ〜１４０ｄが形成される。
ＦＰＣ１５０は、可撓性を有する配線基板である。ＦＰＣ１５０は、長方形形状を有する。表面１５１には、電気配線１７０が配設される。電気配線１７０は、ランド部１７１ａ〜１７１ｄ、ランド部１７２ａ〜１７２ｄ及び結線部１７３ａ〜１７３ｄを有する。
ランド部１７１ａは、イメージセンサ１４０が有する電極１４０ａと電気的に接続される。

同様にランド部１７１ｂ〜１７１ｄは、イメージセンサ１４０が有する電極１４０ｂ〜１４０ｄと電気的にそれぞれ接続される。すなわち、ランド部１７１ａ〜１７１ｄが位置するＦＰＣ１５０の端部は、イメージセンサ１４０が実装される実装領域（第１の領域）として機能する。ランド部１７１ａ〜１７１ｄと電極１４０ａ〜１４０ｄはハンダによって接続できる。なお、ランド部１７１ａ〜１７１ｄと電極１４０ｂ〜１４０ｄの接続の対応関係は特に限定されず、様々なバリエーションが存在する。例えば、ランド部１７１ａと１４０ｄを接続してもよい。

ランド部１７２ａ〜１７２ｄは、台座１６０と電気的に接続される第３の接続部として機能する。ランド部１７２ａ〜１７２ｄが位置するＦＰＣ１５０の端部は第２の領域として機能する。ランド部１７２ａ〜１７２ｄと台座１６０はハンダによって接続できる。
結線部１７３ａは、ランド部１７１ａとランド部１７２ａを接続する。同様に結線部１７３ｂ〜１７３ｄは、ランド部１７１ｂ〜１７１ｄとランド部１７２ｂ〜１７２ｂをそれぞれ接続する。

台座１６０は、支持部材として機能する。図４及び図５に示すように、台座１６０は、一端側が斜めに切り欠かかれた略四角柱形状に形成されている。台座１６０は、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ）である。すなわち、台座１６０は、プラスチックなどの樹脂を射出成形し、外周面などに電気配線パターンを形成した回路成形部品である。

台座１６０は、斜面１６１、底面１６２、第１〜第４の側面１６３〜１６６及び電気配線１８０を有する。
台座１６０の幅Ｗ１（第４の側面１６６から第２の側面１６４にかけての長さ）は、図３に示した直角プリズム１３０の入射面１３１の幅Ｗ２（入射面１３１及び出射面１３４の接続部Ｐ１から入射面１３１及び裏面１３３の接続点Ｐ２にかけての長さ）と対応する。

斜面１６１は、第１の面として機能する。斜面１６１は、直角プリズム１３０が有する裏面１３３と対応する傾斜を有する。斜面１６１の面積は、裏面１３３の面積と対応する。斜面１６１は、例えば樹脂製の接着剤によって裏面１３３と接着される。
底面１６２は、第２の面として機能する。底面１６２は、斜面１６１に対して、第１〜第４の側面１６３〜１６６を挟んだ反対側に位置する。底面１６２には、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄが形成される。

挿入孔１６２ａ〜１６２ｄは、底面１６２から斜面１６１に向かって円筒状に形成されている。挿入孔１６２ａ〜１６２ｄは、底面１６２の４辺に沿うようにそれぞれ配設される。挿入孔１６２ａ〜１６２ｄの中央部は、それぞれ仮想的な四角形の頂点に位置する。挿入孔１６２ａ〜１６２ｄには、被覆を剥かれたケーブル３１〜３４の導線部が挿入される。ここでは、挿入孔１６２ａにはケーブル３３の導線部が挿入される。同様に挿入孔１６２ｂにはケーブル３１の導線部が挿入される。挿入孔１６２ｃにはケーブル３２の導線部が挿入される。挿入孔１６２ｄにはケーブル３４の導線部が挿入される。

挿入孔１６２ａ〜１６２ｄとケーブル３１〜３４とはハンダ（図示せず）によって電気的に接続される。そしてケーブル３１〜３４は、台座１６０に対して、接着剤１１５によって強固に固定される（図２参照。）。
挿入孔１６２ａ〜１６２ｄの深さＤ（底面１６２から斜面１６１方向への長さ）は、側面１６６の長さＬよりも長くなっている（図５参照）。

側面１６６は、第３の面として機能する。側面１６６は、ＦＰＣ１５０と接触する。
電気配線１８０は、ランド部１８１ａ〜１８１ｄ、孔内配線１８２ａ〜１８２ｄ、ランド部１８３ａ〜１８３ｄ及び結線部１８４ａ〜１８４ｄを有する。
ランド部１８１ａ〜１８１ｄは、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄに挿入されたケーブル３１〜３４とＦＰＣ１５０を電気的に接続する接続部として機能する。

ランド部１８１ａは、挿入孔１６２ａを囲うように、挿入孔１６２ａの縁部に配設されている。同様にランド部１８１ｂ〜１８１ｄは、挿入孔１６２ｂ〜１６２ｄを囲うように、挿入孔１６２ｂ〜１６２ｄの縁部にそれぞれ配設されている。

孔内配線１８２ａは、挿入孔１６２ａの壁面を覆う導電層である。孔内配線１８２ａは、ランド部１８１ａと接続している。同様に孔内配線１８２ｂ〜１８２ｄは、挿入孔１６２ｂ〜１６２ｄの壁面をそれぞれ覆う導電層である。孔内配線１８２ｂ〜１８２ｂは、ランド部１８１ｂ〜１８１ｄとそれぞれ接続している。

ランド部１８３ａ〜１８３ｄは、ＦＰＣ１５０と電気的に接続される第２の接続部として機能する。ランド部１８３ａは、ＦＰＣ１５０が有するランド部１７２ａと電気的に接続される。同様にランド部１８３ｂ〜１８３ｄは、ＦＰＣ１５０が有するランド部１７２ｂ〜１７２ｄにそれぞれ電気的に接続される。ランド部１８３ａ〜１８３ｄとランド部１７２ａ〜１７２ｄはハンダによって接続できる。ランド部１８３ａ〜１８３ｄとランド部１７２ａ〜１７２ｄの接続の対応関係は特に限定されず、様々なバリエーションが存在する。例えば、ランド部１８３ａとランド部１７２ｄを接続してもよい。

結線部１８４ａは、ランド部１８１ａとランド部１８３ａを接続する。結線部１８４ａは、底面１６２及び側面１６６に配設される。同様に結線部１８４ｂ〜１８４ｄは、ランド部１８１ｂ〜１８１ｄとランド部１８３ｂ〜１８３ｄをそれぞれ接続する。

結線部１８４ｂは、底面１６２から側面１６３を経由して、側面１６６まで配設される。
結線部１８４ｃは、結線部１８４ａと同様に、底面１６２及び側面１６６に配設される。
結線部１８４ｄは、底面１６２から側面１６５を経由して、側面１６６まで配設される。
結線部１８４ｂ及び結線部１８４ｄは対応する形状を有する。結線部１８４ａ及び結線部１８４ｃは対応する形状を有する。
以上が、台座１６０の構成である。

（レンズユニット１２０〜ケーブル３１〜３４の接続について）
次に図２及び図３を参照して、レンズユニット１２０〜ケーブル３１〜３４の接続について説明する。なお、図２において、接着剤やハンダについては特に図示しない。

（１）イメージセンサ１４０の取り付け
図３に示すようにまず、直角プリズム１３０を準備する。そしてイメージセンサ１４０が実装されたＦＰＣ１５０を準備する。直角プリズム１３０の出射面１３４とイメージセンサ１４０を、接着剤によって接着する。

（２）レンズユニット１２０の取り付け
直角プリズム１３０の入射面１３１と、レンズユニット１２０の光学レンズ１２５
を接着剤によって接着する。

（３）台座１６０の取り付け
台座１６０を準備する。そして、台座１６０の斜面１６１と直角プリズム１３０の裏面１３３を接着剤で接着する。次に、台座１６０とＦＰＣ１５０をハンダ付けする。

（４）ケーブル３１〜３４の取付
ケーブル帯３０からケーブル３１〜３４を露出させる。露出したケーブル３１〜３４の被覆を剥がして、導線部を露出させる。ケーブル３１〜３４を台座１６０の挿入孔１６２ａ〜１６２ｄにそれぞれ挿入し、ハンダ付けする。

（５）封止する
台座１６０の挿入孔１６２ａ〜１６２ｄ近傍に接着剤１１５を塗布し、ケーブル３１〜３４と台座１６０を固定する。

この第１の実施形態に係る撮像装置１では、台座１６０を備えることによって以下（１）〜（３）の効果を得ることができる。結果として、撮像装置１では、カメラヘッドユニット１１０の小型化及び剛性の確保が可能となる。カメラヘッドユニット１１０を小型化することによって、周辺ユニット１００も小型化できる。結果として、ヘッド部１０全体を図５に示した深さＤ方向や幅Ｗ１方向に小型化することができる。

（１）撮像装置１では、直角プリズム１３０と台座１６０を接着し、かつ台座１６０にケーブル３１〜３４が接続される。このことによって、ＭＩＤである台座１６０に直角プリズム１３０及びケーブル３１〜３４が固定される。したがって、レンズユニット１２０、直角プリズム１３０及びケーブル３１〜３４を保持するための保持筐体を別途備える必要がない。そして、台座１６０によって、保持筐体を別途備えなくともカメラヘッドユニット１１０全体の剛性を確保することができる。

（２）撮像装置１では、斜面１６１によって台座１６０を直角プリズム１３０の裏面１３３に接着することができるので、裏面１３３の近傍に無駄なスペースができることを防止することができる。

（３）台座は、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄが、斜面１６１の第１〜第４の側面１６３〜１６６を挟んだ反対側に位置する底面１６２に形成されている。この挿入孔１６２ａ〜１６２ｄにケーブル３１〜３４が挿入されるので、レンズユニット１２０、直角プリズム１３０、台座１６０及びケーブル３１〜３４を一直線上に配置することができる。

さらに、撮像装置１では、台座１６０を備えることによって、以下（４）〜（９）の効果を得ることができる。

（４）台座１６０は、直角プリズム１３０が有する裏面１３３と対応する傾斜を有する斜面１６１を備えている。斜面１６１と直角プリズム１３０の裏面１３３を接着するので、接着強度を確保しやすくなる。

（５）台座１６０は、図５に示した幅Ｗ１と、図３に示した直角プリズム１３０の入射面１３１の幅Ｗ２とが対応している。したがって、台座１６０と直角プリズム１３０を接着した場合、台座１６０の第４の側面１６６と直角プリズム１３０の出射面１３４とをフラットにすることができる。この結果、カメラヘッドユニット１１０を幅Ｗ１方向に小型化させやすくなる。

（６）挿入孔１６２ａ〜１６２ｄにケーブル３１〜３４を挿入してハンダ付けを行うので、台座１６０に対するケーブル３１〜３４の接続作業を効率よく行うことができる。詳述すると、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄを備えることによって、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄに対するケーブル３１〜３４の位置を決定しやすくなる。毛細管現象によって、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄ内にハンダが瞬時にいきわたるので、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄに対してケーブル３１〜３４を迅速にかつ確実にハンダ付けさせやすくなる。

（７）台座１６０では、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄの深さＤは、側面１６６の長さＬよりも長い。深さＤを長さＬよりも長くすることで、台座１６０の外形寸法を変えずに、ケーブル３１〜３４の導線部を挿入するのに十分な長さを確保することができる。

例えば、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄが、ケーブル３１〜３４の導線部を挿入するのに十分な長さを有してない場合がある。この場合、台座１６０とケーブル３１〜３４の接続工程において、ケーブル３１〜３４の導線部が、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄ内でつまることがある。

この場合、ケーブル３１〜３４が押し戻されて、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄに対して、ケーブル３１〜３４の位置を確定させることが難しくなる。結果として、ケーブル３１〜３４と台座１６０との接続に製品毎にバラつきが生じることがある。例えば、ケーブル３１〜３４の導線部が、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄから大きく露出することがある。
挿入孔１６２ａ〜１６２ｄを長さＬよりも長く形成することによって、製品毎のバラつきを防止すことができる。

（８）撮像装置１では、直角プリズム１３０の下部にイメージセンサ１４０を配置している。このことにより、イメージセンサ１４０の配置スペースを十分に確保することができる。結果として、イメージセンサ１４０を大型化させやすくなる。

イメージセンサ１４０を大型化させることで、高解像度の画像データを得られたり、ノイズに強くすることができる。要するに、撮像装置１では、台座１６０によってカメラヘッドユニット１１０の小型化を図りつつ、イメージセンサ１４０の大型化を図ることができる。

（９）撮像装置１は、直角プリズム１３０を備えている。このことにより直角プリズム１３０を治具で固定しながら、この直角プリズム１３０にレンズユニット１２０を取り付けることができる。直角プリズム１３０が治具で固定されることによって、光軸調整がしやすくなる。この結果、撮像装置１を効率よく生産することができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を図６に基づき説明する。図６は、第２の実施形態に係るカメラヘッドユニット２１０及びケーブル帯３０の分解斜視図である。なお、図６中において、図１〜図５に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、第２の実施形態の撮像装置２は、カメラヘッドユニット２１０を有する。カメラヘッドユニット２１０は、第１の実施形態のカメラヘッドユニット１１０が備えていたＦＰＣ１５０及び台座１６０に代えて、ＦＰＣ２５０及び台座２６０を備える。

ＦＰＣ２５０は、略Ｌ字状の形状を有する。ＦＰＣ２５０は、表面２５１ａ、表面２５１ｂ、裏面２５２ａ、裏面２５２ｂ、貫通孔２５３ａ〜２５３ｄ及び電気配線２７０を有する。

表面２５１ａは、ＦＰＣ１５０の表面１５１と対応する。表面２５１ｂは、表面２５１ａと接続する面である。表面２５１ｂは、表面２５１ａに対して略垂直に配置される。
裏面２５２ａは、ＦＰＣ１５０の裏面１５２と対応する。裏面２５２ｂは、裏面２５２ａと接続する面である。裏面２５２ｂは、裏面２５２ａに対して略垂直に配置される。

貫通孔２５３ａ〜２５３ｄは、ケーブル３１〜３４の導線部が挿入される第２の挿入孔として機能する。貫通孔２５３ａ〜２５３ｄは、表面２５１ｂ〜２５２ｂにかけて貫通している。
電気配線２７０は、ランド部１７１ａ〜１７１ｄ、ランド部２７２ａ〜２７２ｄ及び結線部２７３ａ〜２７３ｄを有する。

ランド部２７２ａ〜２７２ｄは、第４の接続部として機能する。ランド部２７２ａ〜２７２ｄは、裏面２５２ｂにそれぞれ配置される。ランド部２７２ａの一部は、貫通孔２５３ａの壁面に配設される。貫通孔２５３ａの壁面に配設されたランド部２７２ａの一部は、結線部２７３ａと電気的に接続される。
ランド部２７２ａの他の一部は、貫通孔２５３ａを囲うように、貫通孔２５３ａの縁部に配設される。

同様に、ランド部２７２ｂ〜２７２ｄのそれぞれの一部は、貫通孔２５３ｂ〜２５３ｄの壁面にそれぞれ配設される。ランド部２７２ｂ〜２７２ｄのそれぞれの一部は、結線部２７３ｂ〜２７３ｄと電気的に接続される。ランド部２７２ｂ〜２７２ｄのそれぞれのその他の一部は貫通孔２５３ｂ〜２５３ｄを囲うように、貫通孔２５３ｂ〜２５３ｄの縁部にそれぞれ配設される。

結線部２７３ａは、ランド部１７１ａとランド部２７２ａを接続する。同様に結線部２７３ｂ〜２７３ｄは、ランド部１７１ｂ〜１７１ｄとランド部２７２ｂ〜２７２ｄをそれぞれ接続する。

台座２６０は、台座１６０と対応する形状及び機能を有する。台座２６０と台座１６０の違いは、台座２６０が、電気配線１８０うちランド部１８３ａ〜１８３ｄ及び結線部１８４ａ〜１８４ｄを有しない点である。

台座２６０のランド部１８１ａは、ＦＰＣ２５０のランド部２７２ｂと電気的に接続される。同様にランド部１８１ｂは、ランド部２７２ａと電気的に接続される。同様にランド部１８１ｃは、ランド部２７２ｄと電気的に接続される。同様にランド部１８１ｄは、ランド部２７２ｃと電気的に接続される。

以上のような構成を有する第２の実施形態の撮像装置２では、ＦＰＣ２５０の表面２５１ｂ及び裏面２５２ｂが、台座２６０とケーブル帯３０の間に介在することになる。ケーブル３１〜３４は、貫通孔２５３ａ〜２５３ｄを介して、挿入孔１６２ａ〜１６２ｄにそれぞれ挿入される。このことにより、ＦＰＣ２５０と台座２６０との電気的及び機械的な接着性を高めることができる。また、ＦＰＣ２５０、台座２６０及びケーブル３１〜３４のハンダ付を一つの工程で行うことができるので、撮像装置２を効率よく生産することができる。

［第３の実施形態］
次に、図７を用いて第３の実施形態を説明する。図７は、第３の実施形態に係るカメラヘッドユニット３１０の一部を断面で示す図である。なお、図７において、図１〜図５に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、第３の実施形態の撮像装置３は、カメラヘッドユニット３１０を有する。カメラヘッドユニット３１０は、第１の実施形態のカメラヘッドユニット１１０が備えていた直角プリズム１３０に代えて、プリズム３３０を備える。

プリズム３３０は、断面が略平行四辺形状に形成される。プリズム３３０は、入射面３３１、反射面３３２、裏面３３３、第２反射面３３４及び出射面３３５を有する。
入射面３３１は、直角プリズム１３０の入射面１３１と対応する。

裏面３３３は、第２反射面３３４の裏側の面である。
裏面３３３は、台座１６０の斜面１６１と対応する傾斜を有する。裏面３３３は、例えば樹脂製の接着剤によって斜面１６１と接着される。
出射面３３５は、直角プリズム１３０の出射面１３４と対応する。
反射面３３２及び第２反射面３３４は、光屈折部として機能する。すなわち、反射面３３２は、第１の傾斜面として機能する。第２反射面３３４は、第２の傾斜面として機能する。
反射面３３２及び第２反射面３３４は、反射面１３２と同様の機能を有する。すなわち、反射面３３２は、光軸ＯＡを略直角に曲げる。第２反射面３３４は、反射面３３２が曲げた光軸ＯＡをさらに略直角に曲げる。

このようにプリズム３３０は、光軸ＯＡを反射面３３２及び第２反射面３３４によって合計２回曲げて、レンズユニット１２０を通過した光をイメージセンサ１４０に導く。

第３の実施形態の撮像装置３では、プリズム３３０と台座１６０を接着することによって、プリズム３３０、台座１６０及びケーブル帯３０を一直線上に配置することができる。
そして、撮像装置３では、プリズム３３０を備えることにより、レンズユニット１２０を、プリズム３３０、台座１６０及びケーブル帯３０が並ぶ方向と直交する方向に取り付けることができる。結果として、撮像装置３では、カメラヘッドユニット３１０全体が、略Ｌ字形状となる。

このことにより、カメラヘッドユニット３１０の小型化を図りつつ、イメージセンサ１４０によって、プリズム３３０、台座１６０及びケーブル帯３０が並ぶ方向とは直交する方向の画像を得ることができる。例えば、人体内のＬ字状に曲がった部位の画像を容易に得ることができる。

以上、第１〜第３の実施形態を具体的に説明したが、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、第１の実施形態では、電気配線１８０を台座１６０の表面に形成したが台座１６０の内部に形成することもできる。例えば、ＦＰＣ１５０の代わりにＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてもよい。

１，２，３…撮像装置、１０…ヘッド部、２０…本体部、３０…ケーブル帯、３１〜３４…ケーブル、４０…表示装置、１００…周辺ユニット、１１０，２１０，３１０…カメラヘッドユニット、１１５…接着剤、１２０…レンズユニット、１５０，２５０…ＦＰＣ、１６２ａ〜１６２ｄ…挿入孔、１６３〜１６６…側面、１７１ａ〜１７１ｄ，１７２ａ〜１７２ｄ，１８１ａ〜１８１ｄ，１８３ａ〜１８３ｄ，２７２ａ〜２７２ｄ…ランド部、１８２ａ〜１８２ｄ…孔内配線、１７３ａ〜１７３ｄ，１８４ａ〜１８４ｄ，２７３ａ〜２７３ｄ…結線部、１３０…直角プリズム、１４０…イメージセンサ、１６０，２６０…台座、１７０，１８０，２７０…電気配線、２５３ａ〜２５３ｄ…貫通孔、３３０…プリズム、３３１…入射面、３３２…反射面、３３３…裏面、３３４…反射面、３３５…出射面。

Claims (19)

1. 光を通すレンズユニットと
   前記レンズユニットを通った光が入射する入射面と、前記入射面を通った光の進行方向を変える傾斜面を有する光屈折部と、前記傾斜面によって進行方向が変わった光が出る出射面を有するプリズムと、
   前記出射面から出た光が入射し、当該入射した光に対応する電気信号を出力する撮像素子と、
   信号ケーブルと、
   前記傾斜面と対応する傾斜を有し前記傾斜面の裏側の面に取り付けられる第１の面と、前記信号ケーブルが挿入される挿入孔と、前記挿入孔に挿入された信号ケーブルと電気的に接続される接続部を有する第２の面とを備える支持部材と、
   前記撮像素子が実装される第１の領域と前記接続部と電気的に接続される第２の領域を有する配線基板と、
   を具備するカメラヘッド。
2. 前記レンズユニット、前記プリズム、前記支持部材及び前記信号ケーブルが順に一直線上に配置される請求項１に記載のカメラヘッド。
3. 前記支持部材が、前記配線基板と電気的に接続される第２の接続部を有する第３の面と、前記接続部から前記第２の接続部にかけて配線された電気配線部とをさらに有する請求項１に記載のカメラヘッド。
4. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記第２の接続部と電気的に接続される第３の接続部をさらに有する請求項３に記載のカメラヘッド。
5. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記信号ケーブルが挿入される第２の挿入孔と、前記第２の挿入孔の周囲に配設され前記接続部と電気的に接続される第４の接続部とをさらに有する請求項１に記載のカメラヘッド。
6. 前記光屈折部が、前記入射面を通った光の進行方向を変える第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面によって進行方向が変わった光の進行方向をさらに変える第２の傾斜面を有し、
   前記支持部材の第１の面は、前記第２の傾斜面の裏側の面に取り付けられる請求項１に記載のカメラヘッド。
7. 前記プリズム、前記支持部材及び前記信号ケーブルが順に一直線上に配置され、前記レンズユットを通る光の光軸が、前記プリズム、前記支持部材及び前記信号ケーブルが並ぶ方向に直交する請求項６に記載のカメラヘッド。
8. 光が入射する入射面と前記入射面を通った光の進行方向を変化させる傾斜面を有する光屈折部と前記傾斜面によって進行方向が変わった光が出る出射面を有するプリズムを準備する工程と、
   前記出射面から出た光に対応する電気信号を出力する撮像素子が実装された第１の領域と当該第１の領域とは異なる第２の領域を有する配線基板を準備する工程と、
   前記出射面に、前記撮像素子を取り付ける工程と、
   前記入射面に光を通すレンズユニットを取り付ける工程と、
   前記傾斜面と対応する傾斜を有し前記傾斜面の裏側の面に取り付けられる第１の面と、信号ケーブルが挿入される挿入孔と、前記挿入孔に挿入された信号ケーブルと電気的に接続される接続部を有する第２の面とを備える支持部材を用意する工程と、
   前記傾斜面の裏側の面に前記第１の面を取り付ける工程と、
   前記接続部と前記配線基板とを接続する工程と、
   前記信号ケーブルを前記挿入孔に取り付ける工程と、
   を具備するカメラヘッドの接続方法。
9. 前記レンズユニットと前記支持部材が、前記プリズムを介して互いに同軸上に配置される請求項８に記載のカメラヘッドの接続方法。
10. 前記支持部材が、前記配線基板と電気的に接続される第２の接続部を有する第３の面と、前記接続部から前記第２の接続部にかけて配線された電気配線部とをさらに有する請求項８に記載のカメラヘッドの接続方法。
11. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記第２の接続部と電気的に接続される第３の接続部をさらに有する請求項１０に記載のカメラヘッドの接続方法。
12. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記信号ケーブルが挿入される第２の挿入孔と、前記第２の挿入孔の周囲に配設され前記接続部と電気的に接続される第４の接続部とをさらに有する請求項８に記載のカメラヘッドの接続方法。
13. 前記光屈折部が、前記入射面を通った光の進行方向を変える第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面によって進行方向が変わった光の進行方向をさらに変える第２の傾斜面を有し、
    前記支持部材の第１の面は、前記第２の傾斜面の裏側の面に取り付けられる請求項８に記載のカメラヘッドの接続方法。
14. 光を通すレンズユニットと
    前記レンズユニットを通った光が入射する入射面と、前記入射面を通った光の進行方向を変える傾斜面を有する光屈折部と、前記傾斜面によって進行方向が変わった光が出る出射面を有するプリズムと、
    前記出射面から出た光が入射し、当該入射した光に対応する電気信号を出力する撮像素子と、
    信号ケーブルと、
    前記傾斜面と対応する傾斜を有し前記傾斜面の裏側の面に取り付けられる第１の面と、前記信号ケーブルが挿入される挿入孔と、前記挿入孔に挿入された信号ケーブルと電気的に接続される接続部を有する第２の面とを備える支持部材と、
    前記撮像素子が実装される第１の領域と前記接続部と電気的に接続される第２の領域を有する配線基板と、
    を具備する内視鏡装置。
15. 前記レンズユニット、前記プリズム、前記支持部材及び前記信号ケーブルが順に一直線上に配置される請求項１４に記載の内視鏡装置。
16. 前記支持部材が、前記配線基板と電気的に接続される第２の接続部を有する第３の面と、前記接続部から前記第２の接続部にかけて配線された電気配線部とをさらに有する請求項１４に記載の内視鏡装置。
17. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記第２の接続部と電気的に接続される第３の接続部をさらに有する請求項１６に記載の内視鏡装置。
18. 前記配線基板が、前記第２の領域に配設され前記信号ケーブルが挿入される第２の挿入孔と、前記第２の挿入孔の周囲に配設され前記接続部と電気的に接続される第４の接続部とをさらに有する請求項１４に記載の内視鏡装置。
19. 前記光屈折部が、前記入射面を通った光の進行方向を変える第１の傾斜面と、前記第１の傾斜面によって進行方向が変わった光の進行方向をさらに変える第２の傾斜面を有し、
    前記支持部材の第１の面は、前記第２の傾斜面の裏側の面に取り付けられる請求項１４に記載の内視鏡装置。

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