JP2021037161A - Light module and endoscope - Google Patents

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Atsushi Koshi
敦 小師
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Abstract

To provide a light module that can meet a demand for miniaturization, and to provide an endoscope including the light module.SOLUTION: A light module 7 for irradiating an imaging region by an imaging unit 6 with light includes: an annular mount substrate 70 including a first surface 71 and a second surface 72 with a height difference in a light emission direction between them and disposed so as to surround a periphery of the imaging unit 6; multiple LED bare chips 8 mounted at the first surface 71 located in a lower position with a chip-on-board method; and a connection land 73 provided at the second surface 72 located in a higher position and connected to an upper surface electrodes 8a of the LED bare chips 8 via a wiring material 9.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、照明モジュール及び照明モジュールを備える内視鏡に関する。 The present invention relates to a lighting module and an endoscope including a lighting module.

内視鏡は、被検者の体腔内に挿入することで所望の箇所の観察、処置を可能とする医療用機器である。特許文献1、2には、体腔内に挿入される挿入管の先端部に、観察箇所を撮像する撮像部と共に、該撮像部による撮像領域を照明する照明モジュールが組み込まれた内視鏡が開示されている。 An endoscope is a medical device that enables observation and treatment of a desired portion by inserting it into the body cavity of a subject. Patent Documents 1 and 2 disclose an endoscope in which an imaging unit that images an observation point and a lighting module that illuminates an imaging area by the imaging unit are incorporated at the tip of an insertion tube inserted into a body cavity. Has been done.

照明モジュールは、撮像部の周囲を囲う環状の基板上に光源となるLED素子を複数実装して構成されている。LED素子は、LEDベアチップのパッケージングによりSMD(Surface Mount Device)化されており、基板上に表面実装されている。 The lighting module is configured by mounting a plurality of LED elements serving as light sources on an annular substrate surrounding the image pickup unit. The LED element is made into an SMD (Surface Mount Device) by packaging the LED bare chip, and is surface-mounted on the substrate.

特許第5047679号公報Japanese Patent No. 5047679 特許第5078468号公報Japanese Patent No. 5078468

内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために挿入管の細径化が必要であり、挿入管の先端部に組み込まれる照明モジュールの小型化が求められている。特許文献1、2に記載の内視鏡においては、SMD化されたLED素子を実装する環状の基板の小型化が難しく、また基板上に実装可能なLED素子の数が限定され、所望の照度が得られない虞がある。 In endoscopes, it is necessary to reduce the diameter of the intubation tube in order to reduce the burden on the subject, and it is required to reduce the size of the lighting module incorporated in the tip of the intubation tube. In the endoscopes described in Patent Documents 1 and 2, it is difficult to miniaturize the annular substrate on which the SMD-ized LED element is mounted, and the number of LED elements that can be mounted on the substrate is limited, so that the desired illuminance is obtained. May not be obtained.

本開示の目的は、小型化要求に応え得る照明モジュール及びこの照明モジュールを備える内視鏡を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a lighting module capable of meeting the demand for miniaturization and an endoscope equipped with this lighting module.

本開示に係る照明モジュールは、撮像部による撮像領域に光を照射する照明モジュールにおいて、前記光の照射方向に高低差を有する第1面及び第2面を備え、前記撮像部の周囲を囲んで配置される環状の実装基板と、低位置にある前記第1面にチップオンボード方式で実装された複数のLEDベアチップと、高位置にある前記第2面に設けられ、前記LEDベアチップの上面電極に配線材を介して接続された接続ランドとを備える。 The lighting module according to the present disclosure is a lighting module that irradiates an imaging region of an imaging unit with light, and includes a first surface and a second surface having a height difference in the light irradiation direction, and surrounds the periphery of the imaging unit. An annular mounting substrate to be arranged, a plurality of LED bare chips mounted on the first surface at a low position by a chip-on-board method, and top electrodes of the LED bare chips provided on the second surface at a high position. It is equipped with a connection land connected via a wiring material.

また前記第2面は、前記LEDベアチップの上面よりも低位置にある。 The second surface is located lower than the upper surface of the LED bare chip.

また前記第1面及び第2面は、前記第1面を外とし、前記第2面を内として並ぶ環状面であり、前記LEDベアチップ及び接続ランドは、周方向に並設されている。 Further, the first surface and the second surface are annular surfaces arranged with the first surface on the outside and the second surface on the inside, and the LED bare chips and connection lands are arranged side by side in the circumferential direction.

また前記接続ランドの並設域の内側に位置して前記第2面に設けられたケーブル接続ランドを備える。 Further, it is provided with a cable connection land located inside the parallel area of the connection land and provided on the second surface.

更に本開示に係る内視鏡は、撮像部と該撮像部の撮像領域に光を照射する照明モジュールとを挿入管の先端部に組み込んである内視鏡において、前記照明モジュールは、前記光の照射方向に高低差を有する第1面及び第2面を備え、前記撮像部の周囲を囲んで配置された環状の実装基板と、低位置にある前記第1面にチップオンボード方式で実装された複数のLEDベアチップと、高位置にある前記第2面に設けられ、前記LEDベアチップの上面電極に配線材を介して接続された接続ランドとを備える。 Further, the endoscope according to the present disclosure is an endoscope in which an imaging unit and a lighting module that irradiates an imaging region of the imaging unit with light are incorporated in a tip portion of an insertion tube. An annular mounting substrate having a first surface and a second surface having a height difference in the irradiation direction and arranged surrounding the periphery of the imaging unit and mounted on the first surface at a low position by a chip-on-board method. A plurality of LED bare chips and a connection land provided on the second surface at a high position and connected to the upper surface electrode of the LED bare chip via a wiring material are provided.

本開示によれば、小型化要求に応え得る照明モジュール及びこの照明モジュールを備える内視鏡を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a lighting module that can meet the demand for miniaturization and an endoscope including the lighting module.

内視鏡の外観図である。It is an external view of an endoscope. 挿入管の先端部の拡大図である。It is an enlarged view of the tip part of an intubation tube. 実施の形態1に係る照明モジュールの正面図である。It is a front view of the lighting module which concerns on Embodiment 1. FIG. LEDベアチップの実装形態を示す拡大断面図である。It is an enlarged cross-sectional view which shows the mounting form of the LED bare chip. LEDベアチップの実装形態の比較例を示す拡大断面図である。It is an enlarged cross-sectional view which shows the comparative example of the mounting form of the LED bare chip. ビア及び導電パターンの形成態様を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the formation mode of a via and a conductive pattern. ビア及び導電パターンの形成態様を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the formation mode of a via and a conductive pattern. ビア及び導電パターンの形成態様を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the formation mode of a via and a conductive pattern. 実施の形態2に係る照明モジュールの正面図である。It is a front view of the lighting module which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る照明モジュールにおけるLEDベアチップの実装形態を示す拡大断面図である。It is an enlarged sectional view which shows the mounting embodiment of the LED bare chip in the lighting module which concerns on Embodiment 3. FIG.

以下、本開示の実施の形態を図面に基づき説明する。
(実施の形態1)
図1は、内視鏡の外観図である。図示の如く内視鏡1は、挿入管2、操作部3、ユニバーサルチューブ4及びコネクタ部5を備えている。挿入管2は、体腔内に挿入される部分であり、長尺の軟性部20と、該軟性部20の一端に湾曲部21を介して連結された先端部22とを備える。軟性部20の他端は、円筒形の連結部23を介して操作部3に連結されている。ユニバーサルチューブ4は、操作部3に一端を連結され挿入管2と異なる向きに延びており、コネクタ部5は、ユニバーサルチューブ4の他端に連設されている。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view of the endoscope. As shown in the figure, the endoscope 1 includes an intubation tube 2, an operation unit 3, a universal tube 4, and a connector unit 5. The insertion tube 2 is a portion to be inserted into the body cavity, and includes a long soft portion 20 and a tip portion 22 connected to one end of the soft portion 20 via a curved portion 21. The other end of the flexible portion 20 is connected to the operating portion 3 via a cylindrical connecting portion 23. One end of the universal tube 4 is connected to the operation portion 3 and extends in a direction different from that of the insertion tube 2, and the connector portion 5 is continuously provided at the other end of the universal tube 4.

操作部3は、使用者により把持されて各種の操作を行うために設けてあり、湾曲操作ノブ30、複数の操作ボタン31等を備えている。湾曲操作ノブ30は、連結部23及び軟性部20の内部に通したワイヤ(図示せず)により湾曲部21に連結されている。湾曲部21は、湾曲操作ノブ30の操作により湾曲し、体腔内に挿入された先端部22の向きが変化する。 The operation unit 3 is provided for being gripped by the user to perform various operations, and includes a curved operation knob 30, a plurality of operation buttons 31, and the like. The bending operation knob 30 is connected to the bending portion 21 by a wire (not shown) passed through the inside of the connecting portion 23 and the flexible portion 20. The curved portion 21 is curved by the operation of the curved operation knob 30, and the direction of the tip portion 22 inserted into the body cavity is changed.

図2は、挿入管2の先端部22の拡大図であり、要部を破断して示してある。先端部22は、湾曲部21の一端に外嵌固定された筒形のハウジング24を備えている。ハウジング24の他側は、中央の対物レンズ25と、該対物レンズ25の周囲を囲う環状の配光レンズ26とにより覆われている。ハウジング24の内部には、対物レンズ25の内側に面して撮像部6が組み込まれ、配光レンズ26の内側に面して照明モジュール7が組み込まれている。 FIG. 2 is an enlarged view of the tip portion 22 of the intubation tube 2, and is shown by breaking the main portion. The tip portion 22 includes a tubular housing 24 that is externally fitted and fixed to one end of the curved portion 21. The other side of the housing 24 is covered with a central objective lens 25 and an annular light distribution lens 26 surrounding the objective lens 25. Inside the housing 24, the image pickup unit 6 is incorporated so as to face the inside of the objective lens 25, and the illumination module 7 is incorporated so as to face the inside of the light distribution lens 26.

撮像部6は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor )等の撮像素子と、該撮像素子の撮像面上に結像させるための光学系とを備える公知の構成を有しており、対物レンズ25の外側に対面する体腔内を撮像とする。撮像部6は公知であり、図2中には、撮像素子及び光学系を保持する鏡筒の外形を非断面で示してある。照明モジュール7は、後述する構成を有しており、配光レンズ26を通して撮像部6の撮像領域に光を照射する。撮像部6による撮像は、照明モジュール7による照明下にて実施される。 The image pickup unit 6 has a known configuration including an image pickup element such as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and an optical system for forming an image on the image pickup surface of the image pickup element, and has an outer side of the objective lens 25. The inside of the body cavity facing the image is taken. The image pickup unit 6 is known, and in FIG. 2, the outer shape of the lens barrel holding the image pickup device and the optical system is shown in a non-cross section. The illumination module 7 has a configuration described later, and irradiates the imaging region of the imaging unit 6 with light through the light distribution lens 26. The imaging by the imaging unit 6 is performed under illumination by the illumination module 7.

コネクタ部5は、電気コネクタ50を備えている。内視鏡1は、電気コネクタ50の差し込みによりプロセッサ装置(図示せず)及び電源に接続して用いられる。電気コネクタ50は、ユニバーサルチューブ4の内部を通したケーブルにより操作部3に接続され、更に、ユニバーサルチューブ4及び挿入管2の内部を通したケーブルにより、先端部22に組み込まれた撮像部6及び照明モジュール7に接続されている。 The connector portion 5 includes an electric connector 50. The endoscope 1 is used by being connected to a processor device (not shown) and a power source by inserting an electric connector 50. The electric connector 50 is connected to the operation unit 3 by a cable passing through the inside of the universal tube 4, and further, the imaging unit 6 and the imaging unit 6 incorporated in the tip portion 22 by a cable passing through the inside of the universal tube 4 and the insertion tube 2. It is connected to the lighting module 7.

撮像部6及び照明モジュール7は、操作部3の操作に応じて撮像及び照明動作をなす。照明モジュール7による照明下で得られる撮像部6の撮像画像は、プロセッサ装置に送られ、ガンマ補正、補間処理等の画像処理、並びに各種文字及び画像の重畳処理等を行った後、所定の規格に準拠した画像として外部モニタに表示される。 The imaging unit 6 and the lighting module 7 perform imaging and lighting operations in response to the operation of the operation unit 3. The image captured by the imaging unit 6 obtained under illumination by the illumination module 7 is sent to a processor device, subjected to image processing such as gamma correction and interpolation processing, and superimposition processing of various characters and images, and then a predetermined standard. It is displayed on an external monitor as an image conforming to.

図3は、実施の形態1に係る照明モジュール7の正面図である。照明モジュール7は、実装基板70と該実装基板70上に実装された複数個(図においては16個)のLEDベアチップ8とを備え、図3中に2点鎖線により示す撮像部6の周囲を囲うように配置されている。実装基板70は、撮像部6を通す貫通穴70aを中央に有する円形の環状板であり、径方向外側の第1面71と、径方向内側の第2面72とを備えている。 FIG. 3 is a front view of the lighting module 7 according to the first embodiment. The lighting module 7 includes a mounting board 70 and a plurality of (16 in the figure) LED bare chips mounted on the mounting board 70, and surrounds the imaging unit 6 shown by a two-dot chain line in FIG. It is arranged so as to surround it. The mounting substrate 70 is a circular annular plate having a through hole 70a through which the imaging unit 6 passes in the center, and includes a first surface 71 on the outer side in the radial direction and a second surface 72 on the inner side in the radial direction.

また実装基板70は、外周の一箇所を円弧形に切り欠いて形成された切欠き部70bを備える。この切欠き部70bは、図3中に2点鎖線により示す鉗子チャンネル10の配置スペースを確保するために設けてある。鉗子チャンネル10の一端は、先端部22の端面に開口しており、他端は、湾曲部21、軟性部20及び連結部23の内部を通して延び、操作部3に設けた鉗子差込口28(図1参照)に連通している。鉗子チャンネル10は、鉗子差込口28に差し込まれた鉗子等の処置具を先端部22から突出させ、各種の処置を行うために使用される。図1中の29は、非使用時に鉗子差込口28を封止する鉗子栓である。 Further, the mounting substrate 70 includes a notch portion 70b formed by notching one portion of the outer circumference in an arc shape. The notch 70b is provided to secure a space for arranging the forceps channel 10 shown by the alternate long and short dash line in FIG. One end of the forceps channel 10 is open to the end surface of the tip portion 22, and the other end extends through the inside of the curved portion 21, the flexible portion 20, and the connecting portion 23, and the forceps insertion port 28 provided in the operation portion 3 ( (See Fig. 1). The forceps channel 10 is used to project a treatment tool such as a forceps inserted into the forceps insertion port 28 from the tip portion 22 to perform various treatments. Reference numeral 29 denotes a forceps plug that seals the forceps insertion port 28 when not in use.

更に鉗子チャンネル10の一側には、送気、送水路11が、照明モジュール7と干渉しない位置に設けられている。図3中に2点鎖線により示す送気、送水路11の一端は、先端部22の端面に開口するノズルに連結されている。送気、送水路11は、挿入管2、操作部3及びユニバーサルチューブ4の内部を通して延び、他端は、コネクタ部5に設けた接続口51(図1参照)を介して送気、送水装置(図示せず)に連結される。送気、送水路11には、送気、送水装置から水又は空気が送り込まれる。この水又は空気は、送気、送水路11を通って先端部22に達して前記ノズルから噴射され、対物レンズ25及び配光レンズ26の洗浄等に使用される。 Further, on one side of the forceps channel 10, an air supply / water supply channel 11 is provided at a position where it does not interfere with the lighting module 7. One end of the air supply / water supply channel 11 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3 is connected to a nozzle that opens to the end surface of the tip portion 22. The air supply / water supply channel 11 extends through the inside of the intubation pipe 2, the operation unit 3 and the universal tube 4, and the other end is an air supply / water supply device via a connection port 51 (see FIG. 1) provided in the connector unit 5. Connected to (not shown). Water or air is sent into the air supply / water supply channel 11 from the air supply / water supply device. This water or air reaches the tip portion 22 through the air supply and water supply passages 11 and is ejected from the nozzle, and is used for cleaning the objective lens 25 and the light distribution lens 26 and the like.

図3中には、先端部22のハウジング24の外形が2点鎖線により示してある。ハウジング24は、撮像部6、照明モジュール7、鉗子チャンネル10及び送気、送水路11を包含する楕円状の軸断面形状を有している。 In FIG. 3, the outer shape of the housing 24 of the tip portion 22 is shown by a two-dot chain line. The housing 24 has an elliptical axial cross-sectional shape that includes an imaging unit 6, a lighting module 7, a forceps channel 10, and an air supply and water supply channel 11.

実装基板70の第1面71は、切欠き部70bの位置が欠落した環状面であり、複数のLEDベアチップ8は、周方向に略等配をなして第1面71上に実装されている。第2面72は、第1面71の内側に位置し、周方向に連続する環状面であり、該第2面72には、LEDベアチップ8と同数の接続ランド73が、各LEDベアチップ8の実装位置に夫々対応するように並設されている。これらの接続ランド73は、対応するLEDベアチップ8の上面電極8aに配線材9によって接続されている。第2面72には、更に、ケーブル接続ランド74が設けてある。ケーブル接続ランド74は、接続ランド73の並設位置の内側に複数並設されている。 The first surface 71 of the mounting board 70 is an annular surface in which the position of the notch 70b is missing, and the plurality of LED bare chips 8 are mounted on the first surface 71 in substantially equal arrangement in the circumferential direction. .. The second surface 72 is an annular surface located inside the first surface 71 and continuous in the circumferential direction, and the second surface 72 has the same number of connection lands 73 as the LED bare chips 8 of each LED bare chip 8. They are arranged side by side so as to correspond to each mounting position. These connection lands 73 are connected to the upper surface electrode 8a of the corresponding LED bare chip 8 by a wiring material 9. A cable connection land 74 is further provided on the second surface 72. A plurality of cable connection lands 74 are arranged side by side inside the parallel arrangement positions of the connection lands 73.

図4は、LEDベアチップ8の実装形態を示す拡大断面図である。実装基板70は、円環状をなす3枚の基板701、702、703を上下に積層して構成されている。上層となる基板701の外径は、他の基板702、703の外径よりも小さく、基板701の外側に張り出す基板702の上面が前記第1面71となり、基板701の上面が前記第2面72となる。第1面71と第2面72との間には、基板701の厚さに相当する高低差が存在する。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a mounting form of the LED bare chip 8. The mounting substrate 70 is composed of three annular substrates 701, 702, and 703 laminated one above the other. The outer diameter of the upper substrate 701 is smaller than the outer diameters of the other substrates 702 and 703, the upper surface of the substrate 702 protruding to the outside of the substrate 701 is the first surface 71, and the upper surface of the substrate 701 is the second surface. It becomes the surface 72. There is a height difference corresponding to the thickness of the substrate 701 between the first surface 71 and the second surface 72.

低位置にある第1面71には、LEDベアチップ8に対応する平面サイズを有する接続ランド75が形成してある。LEDベアチップ8は、接続ランド75に下面を重ねて導電性を有するダイアタッチ材80により接着し、接続ランド75と下面電極との電気的導通を確保したチップオンボード方式で実装される。LEDベアチップ8は、SMD化されたLED素子に比較して小さいから、実装面としての第1面71の径方向幅を削減することができる。更に、図3に示す如く、小幅の第1面71に多数個のLEDベアチップ8を並設することができる。 A connecting land 75 having a plane size corresponding to the LED bare chip 8 is formed on the first surface 71 at a low position. The LED bare chip 8 is mounted in a chip-on-board system in which the lower surface is overlapped with the connection land 75 and adhered by a conductive die attach material 80 to ensure electrical continuity between the connection land 75 and the lower surface electrode. Since the LED bare chip 8 is smaller than the SMD-ized LED element, the radial width of the first surface 71 as a mounting surface can be reduced. Further, as shown in FIG. 3, a large number of LED bare chips 8 can be arranged side by side on the narrow first surface 71.

高位置にある第2面72には、前述した接続ランド73が設けてあり、この接続ランド73は、第1面71に実装されたLEDベアチップ8の上面電極8aに配線材9により接続されている。この接続は、例えば、金製のワイヤを用いたワイヤボンディングにより実現される。第1面71に実装されたLEDベアチップ8の上面電極8aは、第2面72に設けられた接続ランド73と略同一の高さ位置にあるから、近接配置された上面電極8aと接続ランド73との接続は、図示の如く、配線材9を過度に屈曲させずに実現することができる。 The connection land 73 described above is provided on the second surface 72 at a high position, and the connection land 73 is connected to the upper surface electrode 8a of the LED bare chip 8 mounted on the first surface 71 by a wiring material 9. There is. This connection is realized, for example, by wire bonding using a gold wire. Since the upper surface electrode 8a of the LED bare chip 8 mounted on the first surface 71 is at a substantially same height position as the connection land 73 provided on the second surface 72, the upper surface electrode 8a and the connection land 73 arranged close to each other are located at substantially the same height. As shown in the figure, the connection with the wiring material 9 can be realized without excessively bending the wiring material 9.

図5は、LEDベアチップ8の実装形態の比較例を示す拡大断面図である。本図においては、LEDベアチップ8が実装された実装基板70の上面に接続ランド73が設けてあり、LEDベアチップ8の上面電極8aと配線材9を介して接続されている。この実装形態において配線材9の屈曲程度を図4と同等に保つには、図5に示す如く、LEDベアチップ8の実装位置から離隔して接続ランド73を設ける必要があり、図4との比較により明らかなように、実装基板70の径方向幅が大きくなる。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a comparative example of a mounting form of the LED bare chip 8. In this figure, a connection land 73 is provided on the upper surface of the mounting substrate 70 on which the LED bare chip 8 is mounted, and is connected to the upper surface electrode 8a of the LED bare chip 8 via a wiring material 9. In order to keep the degree of bending of the wiring material 9 equivalent to that in FIG. 4 in this mounting mode, it is necessary to provide the connection land 73 at a distance from the mounting position of the LED bare chip 8 as shown in FIG. As is clear from the above, the radial width of the mounting substrate 70 is increased.

図5に示す実装形態において、上面電極8aからの離隔距離を図4と同等として接続ランド73を設けた場合、屈曲ストレスによる配線材9の強度低下、LEDベアチップ8の角部との接触による配線材9の損傷、短絡等の不具合を生じる虞がある。 In the mounting embodiment shown in FIG. 5, when the connection land 73 is provided with the separation distance from the top electrode 8a equivalent to that in FIG. 4, the strength of the wiring material 9 is reduced due to bending stress, and the wiring is caused by contact with the corner portion of the LED bare chip 8. There is a risk of causing problems such as damage to the material 9 and short circuits.

第1面71の接続ランド75及び第2面72の接続ランド73は、基板701、702に貫通形成されたビア76と基板702、703の上面に形成された導電パターン77とにより、前述したケーブル接続ランド74に接続されている。 The connection lands 75 on the first surface 71 and the connection lands 73 on the second surface 72 are formed by the vias 76 formed through the substrates 701 and 702 and the conductive pattern 77 formed on the upper surfaces of the substrates 702 and 703. It is connected to the connection land 74.

図6〜図8は、ビア76及び導電パターン77の形成態様を例示する説明図であり、図6は、最上の基板701の平面図、図7は、中間の基板702の平面図、図8は、最下の基板703の平面図であり、各図中には、接続ランド73、75、ケーブル接続ランド74及び導電パターン77がハッチングを施して示され、ビア76の位置が小円により示されている。 6 to 8 are explanatory views illustrating the formation mode of the via 76 and the conductive pattern 77, FIG. 6 is a plan view of the uppermost substrate 701, and FIG. 7 is a plan view of the intermediate substrate 702, FIG. Is a plan view of the bottom substrate 703, in which connection lands 73 and 75, cable connection lands 74 and conductive pattern 77 are hatched and the positions of vias 76 are indicated by small circles. Has been done.

以上の如く実装されたLEDベアチップ8は、接続ランド73に接続された上面電極8aと接続ランド75に接続された下面電極との間での電圧印加により発光する。LEDベアチップ8の発光は、図2中に2点鎖線により示す如く、配光レンズ26を経て内、外に拡がって出射され、撮像部6による撮像領域を照明することができる。図4に示す如く、接続ランド73が設けられた第2面72は、LEDベアチップ8の上面よりも低位置としてある。これにより、LEDベアチップ8による内向きの発光が第2面72の存在により遮光される程度を軽減することができる。 The LED bare chip 8 mounted as described above emits light by applying a voltage between the upper surface electrode 8a connected to the connection land 73 and the lower surface electrode connected to the connection land 75. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, the light emitted from the LED bare chip 8 is emitted by spreading inward and outward through the light distribution lens 26, and can illuminate the image pickup region by the image pickup unit 6. As shown in FIG. 4, the second surface 72 provided with the connection land 73 is located lower than the upper surface of the LED bare chip 8. As a result, it is possible to reduce the degree to which the inward light emitted by the LED bare chip 8 is blocked by the presence of the second surface 72.

LEDベアチップ8の実装位置は、個別に又は一括して蛍光材(図示せず)により封止されており、LEDベアチップ8の発光は、蛍光材を通して出射される。照明モジュール7による照明光の色は、LEDベアチップ8と蛍光材との組み合わせにより選択することができ、例えば、青色光を発光するLEDベアチップ8と黄色蛍光材との組み合わせにより白色の照明光が得られる。 The mounting positions of the LED bare chips 8 are individually or collectively sealed with a fluorescent material (not shown), and the light emission of the LED bare chips 8 is emitted through the fluorescent material. The color of the illumination light by the illumination module 7 can be selected by the combination of the LED bare chip 8 and the fluorescent material. For example, the combination of the LED bare chip 8 that emits blue light and the yellow fluorescent material obtains white illumination light. Be done.

照明モジュール7は、多数個(図においては16個)のLEDベアチップ8を備えており、各LEDベアチップ8の発光により高照度での照明が可能となる。また、LEDベアチップ8は、撮像部6の周囲を囲んで配置された小幅の実装基板70に実装されており、照明モジュール7は、撮像部6の周囲にコンパクトに配置することができ、先端部22の小型化要求に応えることができる。 The lighting module 7 includes a large number of LED bare chips 8 (16 in the figure), and the light emission of each LED bare chip 8 enables illumination with high illuminance. Further, the LED bare chip 8 is mounted on a narrow mounting substrate 70 arranged so as to surround the periphery of the imaging unit 6, and the lighting module 7 can be compactly arranged around the imaging unit 6 and has a tip portion. It is possible to meet the miniaturization demand of 22.

(実施の形態2)
図9は、実施の形態2に係る照明モジュール7の正面図である。図示の照明モジュール7は、図3に示す実施の形態1に係る照明モジュール7と同様、円環状の実装基板70と、該実装基板70上に実装された16個のLEDベアチップ8とを備えている。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a front view of the lighting module 7 according to the second embodiment. The illustrated lighting module 7 includes an annular mounting substrate 70 and 16 LED bare chips 8 mounted on the mounting substrate 70, similarly to the lighting module 7 according to the first embodiment shown in FIG. There is.

実装基板70は、径方向外側の第1面71と径方向外側の第2面72とを備えている。LEDベアチップ8は、周方向に略等配をなして第1面71上に実装され、第2面72上に設けた接続ランド73に配線材9を介して接続されている。実施の形態2において、16個のLEDベアチップ8の一部(図においては4個)は、図9に表れた上面に2つの上面電極8a、8aを有している。これらの上面電極8a、8aは、第2面72上の各別の接続ランド73、73に接続されており、4個のLEDベアチップ8は、上面電極8a、8a間での電圧印加により発光するように構成されている。 The mounting board 70 includes a first surface 71 on the outer side in the radial direction and a second surface 72 on the outer side in the radial direction. The LED bare chips 8 are mounted on the first surface 71 in a substantially equal arrangement in the circumferential direction, and are connected to the connection land 73 provided on the second surface 72 via the wiring material 9. In the second embodiment, a part of the 16 LED bare chips 8 (4 in the figure) has two upper surface electrodes 8a and 8a on the upper surface shown in FIG. These upper surface electrodes 8a and 8a are connected to separate connection lands 73 and 73 on the second surface 72, and the four LED bare chips 8 emit light when a voltage is applied between the upper surface electrodes 8a and 8a. It is configured as follows.

実施の形態2に係る照明モジュール7の他の構成は、図3に示す実施の形態1と同様であり、対応する構成要素に図3と同一の参照符号を付して説明を省略する。実施の形態2においても、小幅の実装基板70に多数個のLEDベアチップ8を実装することができ、小型でありながら高照度の照明を可能とする照明モジュール7を提供することができる。2つの上面電極8a、8aを有するLEDベアチップ8の個数は、図9に示す4個に限らず、対応する接続ランド73の第2面72上での配置が可能な範囲で適宜に設定することができる。 The other configuration of the lighting module 7 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 3, and the corresponding components are designated by the same reference numerals as those in FIG. 3 and the description thereof will be omitted. Also in the second embodiment, a large number of LED bare chips 8 can be mounted on the narrow mounting substrate 70, and it is possible to provide a lighting module 7 capable of illuminating with high illuminance while being compact. The number of LED bare chips 8 having the two top electrodes 8a and 8a is not limited to the four shown in FIG. 9, and may be appropriately set within a range in which the corresponding connection lands 73 can be arranged on the second surface 72. Can be done.

(実施の形態3)
図10は、実施の形態3に係る照明モジュールにおけるLEDベアチップ8の実装形態を示す拡大断面図である。本図は、実施の形態1における図4に相当し、実装基板70の第1面71上にLEDベアチップ8が実装され、第2面72上に接続ランド73が設けられており、LEDベアチップ8の上面電極8aと接続ランド73とが配線材9を介して接続されている。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a mounting embodiment of the LED bare chip 8 in the lighting module according to the third embodiment. This figure corresponds to FIG. 4 in the first embodiment, in which the LED bare chip 8 is mounted on the first surface 71 of the mounting substrate 70, the connection land 73 is provided on the second surface 72, and the LED bare chip 8 is provided. The upper surface electrode 8a and the connection land 73 are connected via the wiring material 9.

実施の形態3においては、第1面71と第2面72の配置が実施の形態1と異なり、低位置にある第1面71を内側(撮像部6に近い側)とし、高位置にある第2面72を外側としてある。実施の形態3における他の構成は、図4に示す実施の形態1と同様であり、対応する構成要素に図4と同一の参照符号を付して説明を省略する。 In the third embodiment, the arrangement of the first surface 71 and the second surface 72 is different from that of the first embodiment, and the first surface 71 at a low position is on the inside (the side closer to the imaging unit 6) and is at a high position. The second surface 72 is on the outside. The other configurations in the third embodiment are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 4, and the corresponding components are designated by the same reference numerals as those in FIG. 4 and the description thereof will be omitted.

実施の形態3においても、小幅の実装基板70に多数個のLEDベアチップ8を実装することができ、小型でありながら高照度の照明を可能とする照明モジュール7を提供することができる。一方で、第1面71上に実装されたLEDベアチップ8の外側に第2面72を形成する基板701が位置するから、LEDベアチップ8による外向きの発光の一部が基板701により遮られて照明範囲が縮小する虞がある。 Also in the third embodiment, a large number of LED bare chips 8 can be mounted on the narrow mounting substrate 70, and it is possible to provide a lighting module 7 capable of illuminating with high illuminance while being compact. On the other hand, since the substrate 701 forming the second surface 72 is located outside the LED bare chip 8 mounted on the first surface 71, a part of the outward light emission by the LED bare chip 8 is blocked by the substrate 701. The illumination range may be reduced.

第1面71及び第2面72は、実装基板70の周方向に並設してもよい。この場合、LEDベアチップ8と接続ランド73とを同一周上に配置することができ、実装基板70の径方向幅を更に小さくし得る一方、実装可能なLEDベアチップ8の数が限定され、照明光の照度が低下する虞がある。 The first surface 71 and the second surface 72 may be arranged side by side in the circumferential direction of the mounting substrate 70. In this case, the LED bare chip 8 and the connection land 73 can be arranged on the same circumference, and the radial width of the mounting substrate 70 can be further reduced, while the number of LED bare chips 8 that can be mounted is limited, and the illumination light. There is a risk that the illuminance of the LED will decrease.

なお、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等な意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 内視鏡
2 挿入管
6 撮像部
7 照明モジュール
8 LEDベアチップ
8a 上面電極
9 配線材
22 先端部
70 実装基板
71 第1面
72 第2面
73 接続ランド
74 ケーブル接続ランド
1 Endoscope 2 Insert tube 6 Imaging unit 7 Lighting module 8 LED bare chip 8a Top electrode 9 Wiring material 22 Tip 70 Mounting board 71 1st surface 72 2nd surface 73 Connection land 74 Cable connection land

Claims (5)

撮像部による撮像領域に光を照射する照明モジュールにおいて、
前記光の照射方向に高低差を有する第1面及び第2面を備え、前記撮像部の周囲を囲んで配置される環状の実装基板と、
低位置にある前記第1面にチップオンボード方式で実装された複数のLEDベアチップと、
高位置にある前記第2面に設けられ、前記LEDベアチップの上面電極に配線材を介して接続された接続ランドとを備える照明モジュール。
In the lighting module that irradiates the imaging area by the imaging unit with light
An annular mounting substrate having a first surface and a second surface having a height difference in the light irradiation direction and arranged so as to surround the periphery of the imaging unit.
A plurality of LED bare chips mounted on the first surface at a low position by a chip-on-board method,
A lighting module including a connection land provided on the second surface at a high position and connected to a top electrode of the LED bare chip via a wiring material.
前記第2面は、前記LEDベアチップの上面よりも低位置にある請求項1に記載の照明モジュール。 The lighting module according to claim 1, wherein the second surface is located at a position lower than the upper surface of the LED bare chip. 前記第1面及び第2面は、前記第1面を外とし、前記第2面を内として並ぶ環状面であり、前記LEDベアチップ及び接続ランドは、周方向に並設されている請求項1又は請求項2に記載の照明モジュール。 The first surface and the second surface are annular surfaces in which the first surface is on the outside and the second surface is on the inside, and the LED bare chip and the connecting land are arranged side by side in the circumferential direction. Or the lighting module according to claim 2. 前記接続ランドの並設域の内側に位置して前記第2面に設けられたケーブル接続ランドを備える請求項3に記載の照明モジュール。 The lighting module according to claim 3, further comprising a cable connection land located inside the parallel area of the connection land and provided on the second surface. 撮像部と該撮像部の撮像領域に光を照射する照明モジュールとを挿入管の先端部に組み込んである内視鏡において、
前記照明モジュールは、
前記光の照射方向に高低差を有する第1面及び第2面を備え、前記撮像部の周囲を囲んで配置された環状の実装基板と、
低位置にある前記第1面にチップオンボード方式で実装された複数のLEDベアチップと、 高位置にある前記第2面に設けられ、前記LEDベアチップの上面電極に配線材を介して接続された接続ランドとを備える内視鏡。
In an endoscope in which an imaging unit and an illumination module that irradiates an imaging region of the imaging unit with light are incorporated in the tip of an intubation tube.
The lighting module
An annular mounting substrate having a first surface and a second surface having a height difference in the light irradiation direction and arranged so as to surround the periphery of the imaging unit.
A plurality of LED bare chips mounted on the first surface at a low position by a chip-on-board method, and a plurality of LED bare chips provided on the second surface at a high position and connected to the upper surface electrodes of the LED bare chips via a wiring material. Endoscope with connecting lands.
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