JP3267374B2 - 内視鏡 - Google Patents

内視鏡

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JP3267374B2 JP06194393A JP6194393A JP3267374B2 JP 3267374 B2 JP3267374 B2 JP 3267374B2 JP 06194393 A JP06194393 A JP 06194393A JP 6194393 A JP6194393 A JP 6194393A JP 3267374 B2 JP3267374 B2 JP 3267374B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内視鏡に係り、特にスコ
ープの先端部に取付けられる回路の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電子内視鏡のスコープ先端部に取付けら
れる固体撮像装置では、図6に示す如くセラミックなど
によって構成されるカップ状のセラミック基板101お
よびこのセラミック基板101の凹部に固定されるCC
D等の固体撮像素子102、この固体撮像素子102の
各電極103と前記セラミック基板101側の各電極1
04とを接続する複数のワイヤ106によって構成され
ている撮像素子107上に樹脂等の接着剤108によっ
て光学ガラス109を固定した後、電極保護用の樹脂1
10によってモールドし、前記光学ガラス109によっ
て前記固体撮像素子102の撮像面を物理的、化学的に
保護している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
内視鏡のスコープ先端部で使用されるCCDなどの固体
撮像素子102の撮像面には、図7に示す如く撮像面に
入射する光を固体撮像素子102の各感光部111に集
光させるために各感光部毎にマイクロレンズ112を配
置するとともに、これらの各マイクロレンズ112と固
体撮像素子102との間に配置された色フィルタ113
によって前記各マイクロレンズ112によって集光され
た光のうち、特定の波長を抽出して対応する感光部11
1に入射させるようにしている。
【0004】しかしながら、このような従来の固体撮像
装置では、固体撮像素子102上に樹脂等の接着剤10
8によって光学ガラス109を固定するようにしている
ので、接着剤108の屈折率と、マイクロレンズ112
の屈折率との差が空気の屈折率と、マイクロレンズ11
2の屈折率との差より小さくなってしまい、各マイクロ
レンズ112の集光効果が低下して固体撮像素子102
の感度が低下し、S/Nが低下してしまうという問題が
あった。
【0005】そこで、このような問題を解決する方法と
して、家庭用カメラなどで使用されている固体撮像装置
のようにセラミックパッケージの凹部上にCCDなどの
固体撮像素子を接着し、光学ガラスによって前記セラミ
ックパッケージの凹部に蓋をして前記固体撮像素子の撮
像面に設けられている各マイクロレンズ上を空気層にす
ることもできるが、このような構造にすると、セラミッ
クパッケージの上面周囲に形成された枠部分に光学ガラ
スを取り付けて固定するために、固体撮像素子の外形寸
法よりも大きい外形寸法の接着しろが必要となり、これ
によってセラミックパッケージの外形寸法が大きくなっ
てしまう。
【0006】したがって、電子内視鏡のように細い管腔
に挿入して検査する装置に、このような構造の固体撮像
装置を使用すると、先端部が大径化し、患者に苦痛を与
えてしまい、充分な検査を行なうことが難しくなってし
まうという問題が発生する。そこで、これらの各問題を
総合的に解決する方法として、光学ガラスの一面上に導
体の配線を施し、この一面側に固体撮像素子をフェイス
ダウンで密着させて接合し、周囲のみを液状樹脂で封止
する方法が提案されている。
【0007】しかしながら、通常、使用される液状樹脂
は粘度や量のコントロールが困難であることから、上述
した光学ガラスと固体撮像素子との接合方法では、光学
ガラスの一面と、固体撮像素子の撮像面との間に樹脂が
流入して撮像面が樹脂で覆われてマイクロレンズの効果
がなくなってしまったり、このような不都合を防ぐため
に、撮像面の寸法に対して外形寸法の大きな固体撮像素
子を使用したりしなければならないという問題があっ
た。
【0008】本発明は上記の事情に鑑み、外形寸法を小
さく保ちながら、固体撮像素子の撮像面に設けられてい
る各マイクロレンズ上に空気層を形成し、これによって
光の集光効果を高めて感度を向上させ、S/Nを向上さ
せることができる内視鏡を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、挿入部の先端に固体撮像素子を配した内
視鏡において、前記固体撮像素子の撮像面と、この固体
撮像素子の前記撮像面側に配置された透光部材との間に
空洞を形成したまま、前記固体撮像素子および前記透光
部材の外周を囲むようにフィルム状樹脂を巻き付けて封
止することを特徴としている。
【0010】
【作用】上記の構成において、固体撮像素子の撮像面
と、この固体撮像素子の前記撮像面側に配置された透光
部材との間に空洞を形成したまま、前記固体撮像素子と
前記透光部材と外周を囲むようにフィルム状樹脂が巻き
付けてられて前記空洞が封止される。
【0011】
【実施例】図1は本発明による内視鏡に係る固体撮像装
置の一実施例を示す側面図である。
【0012】この図に示す内視鏡用固体撮像装置1はF
PC基板2と、撮像部3と、信号処理部4とを備えてお
り、複数の信号ケーブル5を介して供給される信号に基
づいて撮像部3を動作させて光学像を電気信号に変換す
るとともに、信号処理部4によってこれを処理して映像
信号を生成し、これを複数の信号ケーブル5を介して出
力する。
【0013】FPC基板2はFPC部材によって構成さ
れる板状の基板であり、その一面に導電配線が施され、
これらの導電配線によって前記撮像部3と前記信号処理
部4とを電気的に接続するとともに、前記撮像部3と前
記信号処理部4とを固定している。
【0014】撮像部3は撮像面側にマイクロレンズが設
けられた矩形状のCCD6と、図2に示す如くこのCC
D6の撮像面と対応する面および前記FPC基板2と対
応する面に導電パターン7が形成され、前記CCD6の
撮像面と対応する面に形成された導電パターン7の電極
8に金バンプやハンダ(インジュウム/鉛)バンプが載
せられ、この部分が前記CCD6の電極と接続されるよ
うに加熱圧着されるガラス基板9と、このガラス基板9
および前記CCD6の前記FPC基板2と対応する面と
前記FPC基板2に形成された導電パターン面との間に
配置され、加熱圧着されて、前記ガラス基板9の導電パ
ターン7の電極と前記FPC基板2に形成された導電パ
ターンの電極とを電気的に接続する異方性導電膜10
と、前記ガラス基板9および前記CCD6の各側面のう
ち、前記FPC基板2に対向しない残りの3面に取り付
けられた後、加熱圧着されて前記ガラス基板9と前記C
CD6との間に形成された空洞部11を密封するフィル
ム状接着剤12とを備えている。
【0015】フィルム状接着剤12は、アクリル、ポリ
エチレン、スチレン系の熱可塑性樹脂、エポキシ、メラ
ミン系の熱硬化性樹脂等により構成され、例えば、東芝
ケミカル社製のTFA−800A、TFA−800B等
を用いても良い。
【0016】この場合、前記ガラス基板9と、前記CC
D6との間に形成された空洞部11を密封するフィルム
状接着剤12はガラス基板9の一面と、CCD6の一面
に密着固定された後、加熱圧着されたとき、軟化して、
前記ガラス基板9と前記CCD6との隙間に侵入した
後、硬化して前記ガラス基板9と、前記CCD6との間
に形成された空洞部11を密封する。
【0017】そして、このときの、フィルム状接着剤1
2はその厚みが薄く(例えば、数10μm程度)、かつ
均一に形成されているので、これを加熱圧着したときの
侵入距離はフィルム状接着剤12の厚みに対応する距離
(例えば、数10μm程度)になり、CCD6のエッジ
から撮像領域の端までの距離(例えば、数100μm程
度)よりかなり短くすることができるとともに、ガラス
基板9およびCCD6のFPC基板2側を異方性導電膜
10によって封止しているため、CCD6の撮像面上に
形成されたマイクロレンズを空洞部11の空気層で覆う
ことができ、これによって光の集光効果を高めて感度を
向上させ、S/Nを向上させることができる。
【0018】また、信号処理部4は図3に示す如く前記
FPC基板2の導電パターン面側に垂設される2枚の回
路基板15、16と、これらの各回路基板15、16に
形成され、各回路基板15、16に形成された導電パタ
ーンと前記FPC基板2の導電パターンとを接続する複
数の電極17と、前記各回路基板15、16に取り付け
られる複数の電子部品19と、前記各回路基板15、1
6に形成され、前記各信号ケーブル5の芯線が接続され
る複数の電極20と、前記回路基板16に設けられ、前
記各信号ケーブル5のグランド(メッシュ電線)を接続
させるグランド面21とを備えている。
【0019】そして、これらの各回路基板15、16に
電子部品19が実装されて、信号ケーブル5が接続され
た後、信号処理部4全体が樹脂等(図示は省略する)に
よってモールドされるとともに、絶縁フィルム(図示は
省略する)で導体(図示は省略する)を挟み込んだ外装
で覆われ、さらに前記導体と前記各信号ケーブル5を束
ねる多芯2重シールドケーブル(図示は省略する)の外
部側シールドとが接続されて電子内視鏡の先端部分に実
装される。
【0020】このようにこの実施例においては、ガラス
基板9およびCCD6のFPC基板2側を異方性導電膜
10によって密封するとともに、前記ガラス基板9およ
びCCD6の残りの面をフィルム状接着剤12によって
封止し、これらガラス基板9とCCD6との間に空洞部
11を形成するようにしたので、外形寸法を小さく保ち
ながら、CCD6の撮像面に設けられている各マイクロ
レンズ上に空気層を形成し、これによって光の集光効果
を高めて感度を向上させ、S/Nを向上させることがで
きる。
【0021】また、上述した実施例においては、ガラス
基板9およびCCD6の残りの3面に対しフィルム状接
着剤12を加熱圧着して封止するようにしているが、図
4に示す如く芯材となるフィルム25と、フィルム状接
着剤26とを組み合わせたフィルム27を使用してガラ
ス基板9およびCCD6の残りの3面を密封するように
しても、また図5に示す如く難接着性の剥離フィルム2
8を用いてガラス基板9およびCCD6の残りの3面に
フィルム状接着剤29を圧着させた後、前記剥離フィル
ム28を剥すようにしても良い。
【0022】このようにしても、上述した実施例と同様
に、外形寸法を小さく保ちながら、CCD6の撮像面に
設けられている各マイクロレンズ上に空気層を形成し、
これによって光の集光効果を高めて感度を向上させ、S
/Nを向上させることができる。
【0023】また、上述した実施例においては、FPC
基板2上に垂設される一方の回路基板16の一面に導電
パターンを形成し、他面にグランド面21を形成するよ
うにしているが、各回路基板15、16として複数の層
を持つものを用いて表面に形成される電極17、20の
レイアウトや電子部品19のレイアウトの自由度を高く
して、信号処理部4部分をさらに小型化するようにして
も良い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
形寸法を小さく保ちながら、固体撮像素子の撮像面に設
けられている各マイクロレンズ上に空気層を形成し、こ
れによって光の集光効果を高めて感度を向上させ、S/
Nを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内視鏡に係る固体撮像装置の一実
施例を示す側面図である。
【図2】図1に示す内視鏡用固体撮像装置をガラス基板
の正面側から見たときの図である。
【図3】図1に示す内視鏡用固体撮像装置の概略構成例
を示す斜視図である。
【図4】本発明による内視鏡に係る固体撮像装置の他の
実施例で使用されるガラス基板とCCDとの接続例を示
す側面図である。
【図5】本発明による内視鏡に係る固体撮像装置の他の
実施例で使用されるガラス基板とCCDとの接続例を示
す側面図である。
【図6】一般的な電子内視鏡で使用されている内視鏡用
固体撮像装置の撮像装置の一例を示す断面図である。
【図7】一般的なCCD等の固体撮像素子の撮像面の一
例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 内視鏡用固体撮像装置 2 FPC基板 3 撮像部 4 信号処理部 5 信号ケーブル 6 CCD 7 導電パターン 8 電極 9 ガラス基板 10 異方性導電膜 11 空洞部(空洞) 12 フィルム状接着剤 15、16 回路基板 17 電極 19 電子部品 20 電極 21 グランド面
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−117940(JP,A) 特開 昭62−69674(JP,A) 特開 平1−235261(JP,A) 特開 昭63−271969(JP,A) 特開 平6−70242(JP,A) 特開 平3−18344(JP,A) 特開 平1−161775(JP,A) 特開 平1−161795(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24 - 23/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 挿入部の先端に固体撮像素子を配した内
    視鏡において、 前記固体撮像素子の撮像面と、この固体撮像素子の前記
    撮像面側に配置された透光部材との間に空洞を形成した
    まま、前記固体撮像素子および前記透光部材の外周を囲
    むようにフィルム状樹脂を巻き付けて封止する、 ことを特徴とする内視鏡。
  2. 【請求項2】 前記フィルム状樹脂はフィルム状接着剤
    であり、固体撮像素子および前記透光部材の外周を囲む
    ように配置された後、加熱圧着されて前記固体撮像素子
    と前記透光部材との間に形成される空洞部を密封する請
    求項1記載の内視鏡。
  3. 【請求項3】 前記透光材として光学ガラス上に導電配
    線を施したガラス基板を用い、前記固体撮像素子の電極
    と前記ガラス基板の電極とを向い合わせて前記固体撮像
    素子の電極と前記ガラス基板の電極と電気的に接続する
    請求項1また2記載の内視鏡。
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