JP3875505B2

JP3875505B2 - 撮像装置

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Inventors: 博信一村
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置、特に内視鏡の挿入部先端部に内蔵される撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内視鏡は、工業用又は医療用広く用いられている。上記工業用の内視鏡は、細長の挿入部をボイラ、エンジン、化学プラントなどの管内、或いは機械内に挿入し、対象物の観察及び検査などに用いられている。また、上記医療用の内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって体腔内の患部等を観察したり、必要に応じて処置具を鉗子チャンネル内に挿通して治療処置を行うことができる。
このような内視鏡は、挿入部の先端側に対物光学系から取り込んだ被写体像を撮像するＣＣＤ等の固体撮像素子を有する撮像装置を内蔵した電子内視鏡がある。
【０００３】
上記電子内視鏡に用いられる撮像装置は、例えば、特許第２６６５４４１号公報に記載されているように固体撮像素子の裏面に電子部品が実装された回路基板を設け、この回路基板に信号線と上記固体撮像素子から延出した外部リードとを接続しているものが提案されている。
このような撮像装置は、用いられる固体撮像素子の電気特性が温度依存するので、固体撮像素子が駆動する際に発生する熱を放熱する手段が必要である。
【０００４】
上記撮像装置は、上記固体撮像素子、回路基板、信号線の先端部外周を金属製のシールド枠で覆い、このシールド枠の内部を熱伝導性の高い樹脂にて封止されると共に、上記シールド枠の外周に熱伝導性の良い薄肉の熱収縮チューブで被覆されて構成されている。上記撮像装置は、上記固体撮像素子で発生する熱を、この固体撮像素子の側面に近接したシールド枠、樹脂、熱収縮チューブで経由し、内視鏡の挿入部先端部の先端構成部材へ放熱している。そして、挿入部先端部の先端構成部材へ伝達された熱は、この挿入部先端部の先端構成部材から湾曲部の湾曲駒、可撓管部のブレード等を介して内視鏡手元側へ伝達され、内視鏡外へ放熱されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許第２６６５４４１号公報に記載の撮像装置は、小型の固体撮像素子を用いた場合、この固体撮像素子側面の面積が減少して、この固体撮像素子で発生する熱を上記放熱構造で効率良く放熱することができなかった。
【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、効率良く固体撮像素子を放熱させ、この固体撮像素子の電気特性を向上可能な小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による撮像装置は、固体撮像素子と、周囲をチューブ部材に覆われた前記撮像素子を駆動するための基板部と、熱伝導性の材料で形成され、前記固体撮像素子の裏面側に対設された放熱部材と、熱伝導性の材料で形成され前記撮像素子を保持すると共に、前記チューブ部材内の前記撮像素子もしくは前記撮像素子に寄与する能動素子の近傍に前記放熱部材を保持する枠体とを有することを特徴とする。
また、本発明による撮像装置は、固体撮像素子と、周囲をチューブ部材に覆われた前記撮像素子を駆動するための基板部と、熱伝導性の材料で形成され、前記固体撮像素子の裏面側に対設された放熱部材と、熱伝導性の材料で形成された前記撮像素子を保持する枠体と、前記枠体に設けられ、前記基板部側に延出して前記チューブ部材内の前記撮像素子もしくは前記撮像素子に寄与する能動素子の近傍に前記放熱部材を保持する延出部とを有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は本発明の第１の実施の形態の撮像装置を備えた内視鏡装置の全体構成を示す説明図、図２は図１の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図、図３は本発明の第１の実施の形態の撮像装置を示す縦断面図、図４は図３の対物レンズユニットを示す断面拡大図、図５は図３の撮像装置のＡ矢視方向横断面図、図６は図３のＣ−Ｃ断面図、図７は図３の延出部及び放熱部材の外観斜視図、図８は図３のＤ−Ｄ断面図、図９は図３の撮像装置のＢ矢視方向横断面図、図１０は図３のＥ矢視方向断面図である。
【０００９】
図１に示すように本実施の形態を備えた内視鏡装置１は、撮像装置として後述のＣＣＤ等の固体撮像素子を有する電子内視鏡（単に内視鏡）２と、この内視鏡２へ照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の制御及び内視鏡２で得た画像信号に対して信号処理を行うビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４から出力される映像信号を受けて内視鏡画像を表示するモニタ５とで主に構成されている。
【００１０】
前記内視鏡２は、細長な挿入部１１及びこの挿入部１１の基端側に操作部１２を備え、この操作部１２の側部より図示しない照明光伝達手段などを内挿したユニバーサルコード１３を延出して構成されている。前記内視鏡２は、このユニバーサルコード１３の端部に設けたライトガイドコネクタ１３ａを介して前記光源装置３と着脱自在に接続されるようになっており、このライトガイドコネクタ１３ａの側部より延出する信号ケーブル１４の端部に設けた電気コネクタ１４ａを介して前記ビデオプロセッサ４と着脱自在に接続されるようになっている。尚、前記ビデオプロセッサ４は、図示しないＶＴＲデッキ、ビデオプリンタ、ビデオディスク等の周辺機器が接続可能である。
【００１１】
前記挿入部１１は、先端に設けられた先端硬性部１５と、この先端硬性部１５の基端側に設けられ、複数の湾曲駒にて構成した湾曲自在の湾曲部１６と、この湾曲部１６の基端側に設けられた長尺で可撓性を有する可撓管部１７とから構成されている。前記操作部１２は、この後方側に図示しない湾曲操作レバーが設けられており、この湾曲操作レバーを回動操作することにより前記湾曲部１６を湾曲することができるようになっている。また、前記操作部１２は、この前端付近に生検鉗子やレーザープローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口１８が設けられており、処置具を挿入することで、その内部に配設された図示しない処置具挿通用チャンネルを経て処置具の先端側を突出させることができ、患部組織を採取する生検等を行うことができる。
【００１２】
図２に示すように前記先端硬性部１５には、先端部材２１が設けられている。この先端部材２１の挿入部後方側には、前記湾曲部１６が配設されている。また、前記先端部材２１の挿入部先端側には、電気絶縁性の先端カバー２２が嵌合している。前記湾曲部１６の外周には、弾性のある湾曲ゴム２３を配設している。この湾曲ゴム２３の挿入部先端側は伸縮性の少ない糸２４で前記先端部材２１に対して糸巻き固定し、更に、接着剤で固定することで、内視鏡挿入部の水密確保を行っている。
【００１３】
前記先端部材２１には、撮像装置２５を配設する透孔２６が形成されている。前記撮像装置２５と前記透孔２６との隙間には、熱伝導性の良い接着剤２７が充填され前記撮像装置２５を固定している。
また、前記先端部材２１には、透孔２８が形成されており、この透孔２８には前記挿入部１１内に挿通されているライトガイド２９の先端側が固定され、このライトガイド２９で伝達された前記光源装置３からの照明光を出射する照明光学系３０が配設されている。
【００１４】
前記光源装置３内に設けられている図示しないランプより供給された照明光は、ライトガイドコネクタ１３ａ、ユニバーサルコード１３及び内視鏡２の操作部１２及び挿入部１１内を挿通する前記ライトガイド２９を介して先端硬質部１５まで導かれ、伝送した照明光を先端面から照明光学系３０を経て被写体を照明する。前記照明光で照明されて得られる被写体像は、前記先端硬質部１５に設けた前記撮像装置２５で撮像され電気信号に変換された後、この電気信号を前記ビデオプロセッサ４に伝達される。このビデオプロセッサ４は、伝達された電気信号からビデオ信号に信号処理した後、このビデオ信号を前記モニタ５に伝達して、モニタ画面上に観察画像を表示するようになっている。
【００１５】
次に、前記内視鏡２に内蔵される前記撮像装置２５の詳細構成を説明する。
図３に示すように前記撮像装置２５は、複数のレンズ群３１（３１ａ〜３１ｄ）を対物レンズ枠３２ａの所定位置に配設した対物レンズユニット３２と、この対物レンズユニット３２で結像した光学像を光電変換するための固体撮像素子３３を有する撮像素子ユニット３４とで構成されている。対物レンズユニット３２は、被写体像が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａに結像するように設定されている。
【００１６】
前記撮像素子ユニット３４は、前記固体撮像素子３３と、ガラスリッド３５と、カバーガラス３６及び遮光マスク３７を撮像素子枠３８に一括保持されて構成される。
前記ガラスリッド３５は、前記固体撮像素子３３の受光部３３ａ表面にガラスリッド３５が張り合わせられる。そして、これら固体撮像素子３３及びガラスリッド３５は、このガラスリッド３５の先端側に前記カバーガラス３６を位置合わせた後、紫外線硬化型の接着剤等の封止樹脂３５ａで接着固定されるようになっている。前記カバーガラス３６は、前記遮光マスク３７が配設された状態で、前記撮像素子枠３８に一括保持される。そして、前記撮像素子枠３８は、この先端側に前記対物レンズ枠３２ａの基端側外周を嵌合するようになっている。
【００１７】
前記対物レンズユニット３２は、図４に示すように前記レンズ群３１（３１ａ〜３１ｄ）の他に、赤外線を吸収する平板の赤外線吸収フィルタ（赤外フィルタ）４１、遮光マスク４２、明るさ絞り４３、前記レンズ群３１のレンズ３１ｂとレンズ３１ｄとのレンズ面間を調整するスペーサ４４ａ、４４ｂが前記対物レンズ枠３２ａに収納されている。
【００１８】
前記固体撮像素子３３は、赤外光に対しても高い感度を有するため、内視鏡検査で不必要な赤外光を前記赤外フィルタ４１によって吸収している。先端レンズ３１ａは挿入部先端硬性部１５の外表面に露出するため傷などが付き易く、この部分が内視鏡検査の妨げとなることがある。このため、従来では、前記先端レンズ３１ａを交換する場合、傷の付いた先端レンズ３１ａを割り新しいレンズと交換していた。このとき、先端レンズ３１ａの破片が前記対物レンズユニット３２の内部へ侵入する虞れがあるので、先端レンズ３１ａの裏面には光学的に無関係な平板のガラスを１枚多く設ける必要があった。本実施の形態では、前記対物レンズユニット３２の光路長を短縮するために、前記先端レンズ３１ａの裏面に光学特性上必要な前記赤外フィルタ４１を設け、レンズ枚数を減らす構成となっている。
【００１９】
前記固体撮像素子３３の後方側には、コンデンサ５１ａ、５１ｂやベアチップであるバッファＩＣ（ Integrated Circuit ）５２等の電気回路部品が実装される可撓性基板５３が設けられている。前記可撓性基板５３は、ポリイミド、ガラスエポキシ、ポリエステル等の有機素材のベースフィルムに電気パターンを両面に形成している。尚、前記バッファＩＣ５２は、フリップチップ接続方式にて前記可撓性基板５３に固定されており、前記固体撮像素子３３から得られた微弱の電気信号を増幅するものである。
【００２０】
また、前記固体撮像素子３３やバッファＩＣ５２は、能動素子であるので、駆動時に発熱する。従って、本実施の形態では、これら固体撮像素子３３やバッファＩＣ５２のお互いの熱の影響を無くすため、熱容量の大きい前記コンデンサ５１ｂを前記固体撮像素子３３と前記バッファＩＣ５２との間に配置している。
【００２１】
前記可撓性基板５３は、この一端から延出したインナーリード５４を前記固体撮像素子３３の受光部３３ａと同一面上に設けた図示しない電極に電気的に接続されている。また、前記可撓性基板５３は、信号線５５を介して前記ビデオプロセッサ４に電気接続されている。このことにより、前記固体撮像素子３３は、前記可撓性基板５３を介して前記ビデオプロセッサ４に電気的に接続され、前記ビデオプロセッサ４からの駆動信号は前記固体撮像素子３３へ伝達されると共に、前記固体撮像素子３３からの電気信号は前記バッファＩＣ５２で増幅されて前記ビデオプロセッサ４へ伝達されるようになっている。尚、前記バッファＩＣ５２と前記可撓性基板５３との接合部周辺には、この可撓性基板５３との固定強度を向上させるため、図示しないアンダーフィル材が充填されている。
【００２２】
前記固体撮像素子３３及び前記信号線５５の先端部周辺部は、熱伝導性の良い樹脂が塗布され、その外表面には熱収縮性チューブ５６ａが配設されている。前記熱収縮性チューブ５６ａは、前記撮像装置２５の外形に大きく寄与するため、薄肉のものが使用されている。一般的に、薄肉の熱収縮性チューブ５６ａは、熱収縮率が悪く端部では前記撮像装置２５の外側へ反りかえる傾向がある。このため、本実施の形態では、前記熱収縮性チューブ５６ａの先端部をＧ面で斜めカットすることで、前記撮像素子枠３８に対して前記熱収縮性チューブ５６ａの接触面積を少なくでき、この熱収縮性チューブ５６ａを前記撮像素子枠３８に密着固定することが可能となっている。
【００２３】
また、内視鏡２は、挿入部径が細い方が有効であるため、必然的に前記挿入部１１に内蔵される信号線５５も細径化が図られるようになっている。このため、従来では、細い信号線５５に対して、収縮率の悪い熱収縮性チューブ５６ａでケーブル先端部を収縮させると、前記熱収縮性チューブ５６ａと前記信号線５５の間に隙間が開いてしまう。本実施の形態では、前記信号線５５と前記熱収縮性チューブ５６ａとの間に短長の熱収縮チューブ５６ｂを設け密着固定を行っている。これにより、前記固体撮像素子３３の外表面は、前記熱収縮性チューブ５６ａを使って確実に封止することができ、撮像装置内への湿気の浸入を低減でき、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
本実施の形態では、前記固体撮像素子３３の近傍に、熱伝導性の高い放熱部材を設けると共に、この放熱部材を前記撮像素子枠３８に固定するように構成する。
図５及び図６に示すように前記固体撮像素子３３を保持するための前記撮像素子枠３８は、この左右に前記信号線５５の方向へ延出する延出部３８ａを設けており、この延出部３８ａは前記固体撮像素子３３裏面より長く延出している。このため、前記ガラスリッド３５と前記固体撮像素子３３の剥離を起こすような応力を受けた場合でも、前記延出部３８ａによって接着界面部の応力を低減でき、前記ガラスリッド３５の剥離防止が可能となっている。
【００２５】
前記撮像素子枠３８の前記延出部３８ａの先端部分は、図７及び図８に示すような形状となっており、前記撮像素子ユニット３４の略中心軸より下側部分が更に後端側へ延出し保持部３８ｂを形成している。
前記固体撮像素子３３の裏面近傍には、熱伝導性の高い金属性の放熱部材５７を配設しており、前記固体撮像素子３３と前記放熱部材５７との間には熱伝導性の高い樹脂を充填している。前記放熱部材５７は、前記延出部３８ａのＦ面に突き当てられ、嵌合部５７ａで前記撮像素子枠３８の嵌合部３８ｃに面接触して固定されるようになっている。
【００２６】
このことにより、前記放熱部材５７を介して、前記固体撮像素子３３の駆動熱を速やかに前記撮像素子枠３８へ逃がし、更に、この撮像素子枠３８と嵌合している前記対物レンズ枠３２ａへ駆動熱を放熱することができるようになっている。即ち、前記固体撮像素子３３の駆動熱は、熱伝導の良い金属部材の面接触経路を介し、効率よく挿入部先端硬質部１５の先端部材２１へ放熱することができる。そして、挿入部先端硬質部１５の先端部材２１へ伝達された熱は、湾曲部１６の湾曲駒、可撓管部１７のブレード等を介して内視鏡手元側へ伝達され、内視鏡外へ放熱されるようになっている。
【００２７】
更に、上述した図５に示すように前記コンデンサ５１ｂの一方の電極には、単純線６１が電気接続され、一方の電極には同軸線６２（６２ａ〜６２ｄ）に構成されているシールド部を束ねたシールド束６３が電気接続することで、前記固体撮像素子３３及び前記バッファＩＣ５２の駆動熱を信号線５５へ積極的に放熱するように構成している。
【００２８】
また、前記単純線６１とバッファＩＣ５２との間には、少なくとも絶縁テープ６４が設けられている。前記バッファＩＣ５２は、上述したようにベアチップであるため、四隅がエッジ状に形成されている。本実施の形態では、前記絶縁テープ６４を設けることにより、前記バッファＩＣ５２の四隅部が直接前記単純線６１に接触することが無くなるため、ストレスに起因する断線を低減することができるようになっている。
【００２９】
同軸線６２（６２ａ〜６２ｄ）は、図９に示すように、前記可撓性基板５３の電子部品が実装されている反対側の面に設けたケーブルランド６５（６５ａ〜６５ｄ）に電気接続されている。
同軸線６２（６２ａ〜６２ｄ）をケーブルランド６５（６５ａ〜６５ｄ）にそれぞれ接続する場合、先ず始めに同軸線６２ｂ及び同軸線６２ｃを作業者手前側に引き出した後、撮像装置２５の中心軸側に配置される同軸線６２ａと同軸線６２ｄをケーブルランド６５ａ、６５ｄに接続する。尚、撮像装置２５に対する信号線５５の位置決めバラツキを少なくするため、１番始めに半田接続する同軸線６２ａ及び同軸線６２ｄに対応したケーブルランド６５ａ、６５ｄは、信号線５５に近接した方が良いので、前記可撓性基板５３の後端側へ設けられている。同軸線６２ａは、ケーブルランド６５ａへ、同軸線６２ｄはケーブルランド６５ｄへ各々電気接続される。次に、同軸線６２ｂと同軸線６２ｃは、前記可撓性基板５３の先端側にあるケーブルランド６５ｂとケーブルランド６５ｃに各々電気接続される。
【００３０】
尚、同軸線６２ｄは、前記バッファＩＣ５２からの出力信号線で、同軸線６２ｂは固体撮像素子３３を駆動させる駆動信号線である。これら信号線を伝達する信号の中で、駆動信号の周波数が一番速い。従って、駆動信号と出力信号とのクロストークを低減させるため、図１０に示すように前記信号線５５のケーブルの配列は、これら同軸線６２ｂと同軸線６２ｄとは隣接しない配置となっている。
【００３１】
前記信号線５５は、単純線６１、同軸線６２（６２ａ〜６２ｄ）及び中心介在６６が捩られて構成されており、その外周を高分子テープ６７、外部シールド６８、高分子樹脂６９の順で覆われている。前記中心介在６６は、表面の滑り性が高いアラミド繊維で形成されている。このため、前記信号線５５に屈曲等のストレスを加えた場合、単純線６１や同軸線６２（６２ａ〜６２ｄ）が互いに干渉しづらく、信号線の耐久性が向上している。
【００３２】
このように構成された本実施の形態の撮像装置２５は、小型で、効率良く固体撮像素子３３を放熱させ、この固体撮像素子３３が電気特性を向上させることができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図１１ないし図１６は本発明の第２の実施の形態に係わり、図１１は本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す横断面図、図１２は図１１の固体撮像素子の駆動概念図、図１３は図１１のＨ−Ｈ断面図、図１４は図１１のＩ−Ｉ断面図、図１５は図１１の撮像装置のＫ矢視方向縦断面図、図１６は図１１のＪ−Ｊ断面図である。
【００３４】
本第２の実施の形態では、前記固体撮像素子３３の出力部分に当たる封止樹脂３５ａ周辺の熱を放熱するように構成する。それ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３５】
図１１に示すように本第２の実施の形態を備えた撮像装置の撮像素子ユニット７０は、上記第１の実施の形態で説明したように前記可撓性基板５３の一端から延出したインナーリード５４が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａと同一面上に設けた図示しない電極と電気接続している。
【００３６】
前記固体撮像素子３３は、図１２に示すように有る一定時に貯えられた電荷を、垂直転送パルスによって１ライン毎に水平転送部に送信している。更に、水辺転送部に送られた１ライン分の微弱な信号電荷は、水平転送パルスによって順次出力アンプ７１に送られ増幅後出力されるようになっている。このため、固体撮像素子３３の全消費電流の中で順次出力アンプ７１近傍の消費電流の比率が高く、出力部分に当たる封止樹脂３５ａの周辺は固体撮像素子３３の他のどの部分よりも発熱している。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、図１１〜図１４に示すように前記撮像素子枠７２の左右方向に上述した第１の実施の形態で説明したのと同様な延出部７２ａを設ける上に、更に前記封止樹脂３５ａの周辺に相対する撮像装置下側に延出部７２ｂを設けている。
【００３８】
この構造により、前記封止樹脂３５ａ周辺の熱も前記延出部７２ｂに伝わり、撮像素子枠７２から放熱されるため、上記第１の実施の形態よりも更に固体撮像素子３３の駆動熱を内視鏡先端部材へ放熱することができる。
【００３９】
尚、前記固体撮像素子３３の外周は、図１１〜１４に示すように薄い金属性の板を祈り曲げ加工した補強枠７３を設けており、この補強枠７３と前記撮像素子枠７２とは嵌合して構成されている。
【００４０】
前記固体撮像素子３３から延出した前記可撓性基板５３の角度ばらつきにより、この可撓性基板５３上に実装された電子部品と、前記補強枠７３の電気接触を避けるため、この補強枠７３の内面には絶縁性収縮チューブ７４を設けている。
【００４１】
この絶縁性収縮チューブ７４は、収縮する際、前記固体撮像素子３３側の端部が前記信号線５５側へ縮む特性がある。このため、本実施の形態では、前記信号線５５のストリップ部５５ａと前記補強枠７３との接触を防ぐため、図１３及び図１４に示すようにこの補強枠７３に切欠部７３ａを形成している。
そして、前記補強枠７３の外周には、熱収縮性チューブ５６ｃを設けており、撮像素子ユニット７０内への湿気等の浸入を防ぎ、信頼性向上を図っている。
【００４２】
また、図１５に示すように、前記同軸線６２の前記シールド束６３と前記コンデンサ５１ｂとの電気接続は、ジャンパー線７５を介して接続している。これにより、太いシールド束６３部分をコンデンサ５１ｂまで引き伸ばす必要がなくなるため、前記補強枠７３と干渉がなくなり撮像素子ユニット７０を小型化できる。
【００４３】
前記ジャンパー線７５と前記シールド束６３との絡げ部７５ａは、図１６に示すように前記補強枠７３の略対角方向に配置することにより、前記ジャンパー線７５の絡げ部７５ａと前記補強枠７３との干渉を避け、撮像素子ユニット７０の小型化を図っている。その他の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
このように構成された撮像素子ユニット７０を有する本第２の実施の形態の撮像装置は、上記第１の実施の形態と比べ、放熱部材５７を介して固体撮像素子３３による駆動熱を撮像素子枠３８や補強枠７３にも伝達して挿入部先端硬質部１５の先端部材２１へ放熱することができる。また、本第２の実施の形態の撮像装置は、補強枠７３の表面積が広く、内視鏡先端部材２１との熱伝導経路が増ずため、上記第１の実施の形態よりも更に放熱効果に優れている。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図１７及び図１８は本発明の第３の実施の形態に係わり、図１７は本発明の第３の実施の形態の撮像装置を示す部分断面図、図１８は図１７のコの字型放熱部材を示す外観斜視図である。
【００４６】
上記第１、第２の実施の形態では、前記固体撮像素子３３を保持する撮像素子枠に設けた放熱部材５７を介して前記固体撮像素子３３の駆動熱を挿入部先端硬質部１５の先端部材２１へ放熱するように構成しているが、本第３の実施の形態では、能動素子である前記バッファＩＣ３４の熱を挿入部先端硬質部１５の先端部材２１へ放熱するように構成する。それ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４７】
図１７に示すように本第３の実施の形態を備えた撮像装置８０は、上記第１の実施の形態で説明したように前記可撓性基板５３の一端から延出したインナーリード５４が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａと同一面上に設けた図示しない電極と電気接続している。
【００４８】
前記固体撮像素子３３及び前記バッファＩＣ５２は、能動素子であり、前記可撓性基板５３を境に表裏関係の位置となるように構成されている。即ち、前記固体撮像素子３３は領域Ｉに、前記バッファＩＣ５２は領域IIに配置されている。
このことにより、可撓性基板５３を境に固体撮像素子３３とバッファＩＣ５２を別領域に配置することで、発熱体であるバッファＩＣ５２から固体撮像素子３３への熱流動を防ぐことができる。
【００４９】
前記バッファＩＣ５２の近傍には、図１８に示すように熱伝導の良いコの字型放熱部材８１が設けられ、バッファＩＣ５２側面とコの字型放熱部材８１のＨ面とが面接触するような寸法となっている。尚、コンデンサ５１ｃには、前記信号線５５を構成している前記単純線６１が電気接続される。
【００５０】
前記コの字型放熱部材８１は、撮偉素子ユニット８０外周を覆う熱収縮チューブ５６ｄに近接しているため、能動素子であるバッファＩＣ５２の駆動熱を積極的に内視鏡先端部材へ放熱することができる。その他の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
このように構成された撮像装置８０は、上記第１の実施の形態と比べ、発熱体であるバッファＩＣ５２から固体撮像素子３３への熱流動を防ぐことができる。
【００５２】
（第４の実施の形態）
図１９は本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置を示す部分断面図である。
上記第１〜第３の実施の形態では、前記可撓性基板５３から延出するインナーリード５４が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａ面端部の一辺に電気接続している構成の撮像装置に本発明を適用しているが、本第４の実施の形態では、前記可撓性基板５３から延出するインナーリード５４が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａ面端部の２辺に電気接続している構成の撮像装置に本発明を適用する。それ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００５３】
図１９に示すように本第４の実施の形態を備えた撮像装置９０は、前記可撓性基板５３の一端より延出する数本のインナーリード５４ａが前記固体撮像素子３３の受光部３３ａ面端部に設けられた２箇所以上の図示しない電極に電気接続している。また、前記可撓性基板５３の他端より延出しているインナーリード５４ｂは、コンデンサ５１ａやバッファＩＣ５２が実装された硬性基板９１と電気接続している。この硬性基板９１には、単純線６１等が電気接続している。
【００５４】
前記カバーガラス３６を保持している撮像素子枠９２は、この端面より前記単純線６１側へ延出する延出部９２ａを設けている。前記固体撮像素子３３の後端側近傍に設けた放熱部材９３は、上記第１の実施の形態で説明したように前記撮像素子枠９２の前記延出部９２ａに固定されるようになっている。
【００５５】
この放熱部材９３は、略Ｌ字上の柱形状に形成され、直方体の絶縁部材９４がＨ面で接着固定される。この絶縁部材９４と前記バッファＩＣ５２とは、Ｉ部で面接触し、前記固体撮像素子３３に対する前記硬性基板９１の位置決めを容易にしている。尚、前記絶縁部材９４を設けることで、金属部材である前記放熱部材９３と前記バッファＩＣ５２とは絶縁性を確保している。その他の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００５６】
このように構成された撮像装置９０は、固体撮像素子３３の２辺以上に電気接続するインナーリードを有する撮像装置においても、上記第１の実施の形態と同様、固体撮像素子３３の裏面側近傍に放熱部材９３を設けることができ、この放熱部材９３を介して固体撮像素子３３の駆動熱を挿入部先端硬質部１５の先端部材２１に放熱することができる。また、本第４の実施の形態の撮像装置は、前記可撓性基板５３から延出したインナーリード５４ａ，５４ｂを片側に設けた硬性基板９１に接続できるため、撮像素子ユニット９０の小型化が図れると共に、より大きな放熱部材を固体撮像素子３３裏面に設けることができる。尚、前記固体撮像素子３３に対する前記硬性基板９１の位置決めは、前記放熱部材９３と一体化した絶縁部材９４に突き当てて行えるため組立性が良い。
【００５７】
（第５の実施の形態）
図２０は本発明の第５の実施の形態に係る撮像装置を示す部分断面図である。
上記第４の実施の形態では、前記可撓性基板５３から延出するインナーリード５４が前記固体撮像素子３３の受光部３３ａ面端部の２辺に電気接続している構成の撮像装置に本発明を適用しているが、本第５の実施の形態では、前記固体撮像素子３３がパッケージを構成している撮像装置に本発明を適用する。それ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００５８】
図２０に示すように撮像装置９０Ｂは、前記固体撮像素子３３の裏面側にセラミックで略コの字状に形成されたベース９５が設けられている。前記固体撮像素子３３の図示しない電極とリード９６とは電気的に接続され、固体撮像素子パッケージ９７を構成している。
前記コンデンサ５１ａやバッファＩＣ５２が実装された前記硬性基板９１は、前記リード９６と電気接続すると共に、単純線６１等が電気接続している。
【００５９】
前記撮像素子枠９８は、この端面より前記単純線６１側へ延出する延出部９８ａを設けている。前記固体撮像素子３３の後端側近傍には放熱部材９９が設けられており、上記第１の実施の形態で説明したように前記撮像素子枠９８の前記延出部９８ａに固定されるようになっている。この放熱部材９９は、略Ｌ字上の柱形状に形成されている。その他の構成は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
このように構成された撮像装置９０Ｂは、リード９６を有する固体撮像素子パッケージにおいても、上記第１の実施の形態と同様、固体撮像素子パッケージ７３の裏面側近傍に放熱部材９９を設けることができ、この放熱部材９９を介して固体撮像素子３３の駆動熱を挿入部先端硬質部１５の先端部材２１に放熱することができる。
【００６１】
（第６の実施の形態）
図２１ないし図２７は、本発明の第６の実施の形態に係わり、図２１は本発明の第６の実施の形態の撮像装置の縦断面図、図２２は図２１のフレキシブル基板を示す説明図であり、図２２（ａ）はフレキシブル基板の表面図、図２２（ｂ）は同図（ａ）の裏面図、図２３は図２１の積層基板部を示す説明図、図２４は図２１の撮像素子ユニットの下側断面図、図２５は図２１のＡ−Ａ断面図、図２６は図２１のケーブル断面図、図２７は図２６の同軸線の断面図である。
【００６２】
本第６の実施の形態では、撮像素子枠の後方側外周に嵌合する補強枠を設け、この補強枠に嵌合し、且つ撮像素子枠の一部に接触する放熱部材を設けて、撮像部の放熱を行う放熱部材を設けるように構成する。
【００６３】
図２１に示すように撮像装置１００は、撮像素子ユニット１０１と対物レンズユニット１０２とで構成されている。
前記撮像素子ユニット１０１は、撮像部１０３を有している。前記撮像部１０３は、表面に所定面積の受光部１０４及び駆動及び出力信号や駆動電源を伝送する接続部１０５が形成された固体撮像素子チップ１０６と、この固体撮像素子チップ１０６上に接着剤１０７で接合されたカバーガラス１０８を有して構成される。更に、このカバーガラス１０８の前面には、対物光学系部品１０９が接合されている。尚、前記対物光学系部品１０９は、平行平板でもパワーを有するレンズでも良い。
【００６４】
前記撮像部１０３は、前記固体撮像素子チップ１０６上の接続部１０５にフレキシブル基板１１０が接続される。このフレキシブル基板１１０は、図２２（ａ）、（ｂ）に示すようにフレキシブル基板１１０の表裏面の各信号線（特に出力信号線）を伝送する配線パターン１１１間及び配線パターンの無い領域にできるだけ多くの領域にＧＮＤパターン面１１２を設けている。
このことにより、撮像装置１００は、周波数の高い駆動波形の高周波成分のノイズをカットすることができ、撮像部１０３の出力信号に容量結合し、出力にノイズが乗ることを防止することができる。
【００６５】
前記フレキシブル基板１１０の開口部に露出したインナーリード部は、積層基板部１１３のランド部と半田で接続されるようになっている。
前記積層基板部１１３には、パルス信号のノイズを除去するための電子部品１１４や撮像部１０３の出力信号を増幅するためのバッファＩＣ１１５が実装されている。
【００６６】
前記電子部品１１４の中で一番大きなサイズの電子部品１１６は、図２３に示すように積層基板部１１３に形成した切欠部１１７に配置されている。一番大きなサイズの電子部品１１６の配置の仕方で、前記撮像部１０３の長手方向のサイズが決定されるため、一番大きなサイズの電子部品１１６を積層基板部１１３内に納めることで、撮像部１０３の長手方向のサイズを小型化することができ、撮像装置１００を小型化することができる。
【００６７】
前記電子部品１１４と前記バッファＩＣ１１５の周辺及び前記フレキシブル基板１１０の周辺は、封止樹脂１１８で封止されている。また、前記積層基板部１１３の基端部側には、ケーブル１２２の各信号線を接続する接続端子１１９が接続されている。
【００６８】
図２４に示すようにＧＮＤ用の接続端子１２０は、他の信号線の接続端子１１９よりも大きく或いは長いものが接続されている。また、図２５に示すように各接続端子１１９、１２０間は、接着剤１２１で埋設されている。これら各接続端子１１９、１２０間を接着剤１２１で埋めることで、撮像装置１００は前記ケーブル１２２の各信号線を各接続端子１１９、１２０に半田で接続する際、半田が各接続端子１１９、１２０間に流れ込み、各信号がショートすることを防ぐことができ、半田接続作業性を向上することができる。
【００６９】
図２６に示すように前記ケーブル１２２は、中心介在として高強度アラミド繊維１２３が形成され、この高強度アラミド繊維１２３の外周に複数の同軸線１２４と複数の単純線１２５とが巻かれた状態で配置されている。更に、その外周には、高分子テープ１２６が巻かれ、鈴めっき銅合金の外部シールド線１２７が横巻きに巻かれ、最外周は高分子樹脂１２８で覆われている。
【００７０】
前記ケーブル１２２は、ケーブルの中心に高強度アラミド繊維１２３を介在させることで、介在物自身の強度が増し、ケーブル全体の引っ張り及び捻り方向の耐性を向上することができる。また、前記ケーブル１２２は、各同軸線１２４及び単純線１２５を中心介在物の外周に配置させることにより、各同軸線１２４及び単純線１２５が絡み合って負荷を架けることがないため、各同軸線１２４及び単純線１２５の断線を防止することができる。
【００７１】
また、図２７に示すように前記同軸線１２４は、銀めっき銅合金の同軸信号線１２９とその外周に配置される鈴めっき銅合金の同軸シールド線１３０で構成されている。前記同軸線１２４は、前記同軸信号線１２９に銀めっき銅合金を使用することで、鈴めっき銅合金よりも素線径を細径化することができ、かつ導体抵抗を小さくすることができる。これにより、前記同軸線１２４は、この外径の細径化を図ることができ、従って、前記ケーブル１２２の外径を細くすることができる。
【００７２】
各同軸線信号線１２９及び各単純線１２５は、前記撮像部１０３の接続端子１１９に半田で接続され、同軸シールド線１３０を一括した束線は、撮像部１０３のＧＮＤ接続端子１２０に半田で接続される。前記撮像部１０３の駆動信号は、図示しないプロセッサから同軸信号線１２４より伝送される。また、前記同軸信号線１２４により、前記バッファＩＣ１１５で増幅された撮像部１０３からの出力信号は、図示しないプロセッサへ伝送される。また、前記単純線１２５により、撮像部１０３を駆動する駆動電源は、図示しないプロセッサから伝送される。
【００７３】
同軸シールド線１３０は、撮像部１０３のＧＮＤへ接続されている。また、外部シールド線１２７は、前記ケーブル１２２内に配設された前記高分子樹脂１２８の端部１３１でカットされると共に、前記外部シールド線１２７の周辺は前記ケーブル１２２のほぐし部１３２から前記高分子樹脂１２７まで被覆部材１３３にて覆われている。前記ケーブル１２２は、前記外部シールド線１２７の周辺を被覆部材１３３で覆うことで、外部シールド線１２７と周辺金属部材が接触することが無くなり、確実に絶縁を行なうことができる。
【００７４】
前記撮像部１０３の接続端子１１９、１２０から前記ケーブル１２２の周辺は、例えばエポキシ系の接着剤１３４で固定されている。
前記撮像部１０３は、前記カバーガラス１０８の前面に接合された対物光学系部品１０９が熱伝導率の良い例えば真鍮の撮像素子枠１３５に内嵌固定されることで、この撮像素子枠１３５に固定されている。前記撮像素子枠１３５の上側は、撮像部１０３に内蔵されているバッファＩＣ１１５付近まで舌状延出部１３６が設けられている。この構成により、固体撮像素子チップ１０６の熱だけでなく、バッファＩＣ１１５付近の熱も撮像素子枠１３５の舌状延出部１３６に放熱することができ、撮像部１０３の熱を低減され、温度に依存する白傷が改善される。
【００７５】
前記撮像素子枠１３５の後方側には、この撮像素子枠１３５外周に嵌合するように補強枠１３７が固定されている。更に、前記撮像部１０３の後方側には、熱伝導率の良い例えば真鍮の放熱部材１３８が前記撮像素子枠１３５の一部に接触し、且つ前記補強枠１３７に嵌合するように固定されている。この構成により、撮像装置１００は、前記撮像部１０３の熱を先端側の前記撮像素子枠１３５だけでなく、後方側の前記放熱部材１３８にも放熱することができるため、前記撮像部１０３の熱を低減することができ、温度に依存する白傷が改善される。
【００７６】
前記ケーブル１２２の外周には、ケーブル保護部材１３９が挿入されている。このケーブル保護部材１３９は、前記放熱部材１３８の突当部１４０に突き当てることで位置出しがされるようになっている。撮像装置１００は、前記放熱部材１３８の突当部１４０にケーブル保護部材１３９を突き当てるだけでケーブル保護部材１３９の位置出しを行なうことができるため、作業性が向上する。
【００７７】
前記放熱部材１３８は、前記ケーブル保護部材１３９の突当部１４０よりも後方側に切欠部１４１が形成されている。
この切欠部１４１の位置でケーブル保護部材１３９の外周を糸１４２で縛り、ケーブル保護部材１３９を固定する。前記放熱部材１３８の切欠部１４１で糸１４２縛り固定しているため、ケーブル１２２にケーブル保護部材１３９を直接縛り固定することができ、更に、この糸１４２縛り部分が前記放熱部材１３８よりも内側にあるため、ケーブル保護部材１３９のぬけを防止することができる。前記撮像素子枠１３５から前記放熱部材１３８の後端側までの全周は、被覆部材１４３で覆われている。
【００７８】
また、前記撮像装置１００は、上述した図２１で説明したように対物レンズユニット１０２を有している。
前記対物レンズユニット１０２は、レンズ枠１４４と複数のスペーサ１４５と複数の対物光学系部品１４６で構成されている。前記スペーサ１４５及び対物光学系部品１４６は、前記レンズ枠１４４に内嵌固定されている。
【００７９】
内視鏡において高温、高湿の環境下で長時間使用すると、第１レンズ１４７の球欠部に曇りが発生し、視野を遮ることがある。この視野曇りを防止するために、レンズ枠１４４と第１レンズ１４７の接着面積（Ａ）１４９と第１レンズ１４７と第２レンズ１４８の間の容積（Ｖ）１５０の比Ａ／Ｖの値が６以上になるようにレンズ枠１４４、第１レンズ１４７、第２レンズ１４８が配置されている。
【００８０】
視野曇りの発生要因は、先端側、第１レンズ１４７側からの湿気浸入である。第１レンズ１４７と第２レンズ１４８の間に湿気が浸入しないようにするためには、レンズ枠１４４と第１レンズ１４７の接着面積（Ａ）１４９をできるだけ大きくし、第１レンズ１４７と第２レンズ１４８との間の容積（Ｖ）１５０をできるだけ小さくしなければならない。その指数としてＡ／Ｖを用い、基準としてＡ／Ｖ≧６であれば、視野曇り耐性的に優位な構造となる。
【００８１】
前記撮像素子ユニット１０１及び前記対物レンズユニット１０２は、前記撮像素子ユニット１０１の撮像素子枠１３５の内周面と、前記対物レンズユニット１０２を構成するレンズ枠１４４の外周面とが嵌合され、撮像素子ユニット１０１と対物レンズユニット１０２との光軸方向の位置決めがされた状態でピント出しが行われ、固定される。
【００８２】
本第６の実施の形態の撮像装置１００は、前記撮像部１０３の熱を先端側の前記撮像素子枠１３５だけでなく、後方側の前記放熱部材１３８にも放熱することができるため、前記撮像部１０３の熱を低減することができ、温度に依存する白傷が改善される。
【００８３】
（第７の実施の形態）
図２８ないし図４０は、本発明の第７の実施の形態に係わり、図２８は本発明の第７の実施の形態の撮像装置の縦断面図、図２９は図２８の遮光マスクを示す説明図、図３０は図２８のＡ−Ａ断面図、図３１は図２８の電子部品付近の拡大断面図、図３２は図３１のＣ−Ｃ断面図、図３３は図３１の回路基板の横断面図、図３４は図２８の接続端子付近を示す説明図、図３５は図２８のＢ−Ｂ断面図、図３６は図３５の接続端子を示す拡大図、図３７は図２８の撮像素子ユニットの下側断面図、図３８は図２８の撮像素子ユニットの変形例、図３９は図２８の撮像部の変形例、図４０は図２８の撮像部の他の変形例である。
【００８４】
本第７の実施の形態では、撮像素子枠の後方側外周に嵌合する補強枠を上側及び下側の２つに分けて設け、撮像部の後方側面に撮像部の放熱を行う放熱部材を設けるように構成する。
【００８５】
図２８に示すように、撮像装置２０１は、対物レンズユニット２０２と撮像素子ユニット２０３により構成されている。
前記対物レンズユニット２０２は、レンズ枠２０４内に複数の対物レンズ２０５と、これら対物レンズ２０５間の距離を保つためのスペーサ２０６、遮光マスク２０７、２０８及び明るさ絞り２０９を配置することで構成されている。
【００８６】
対物レンズ２１０、２１１は特定波長域の光線をカットするためのカットフィルタである。これら対物レンズ２１０、２１１は厚みと外径が同一である。このため、対物レンズ２１０の１面をＤカットすることで双方の識別を可能とし、誤組されることを防止している。尚、カットフィルタである対物レンズ２１０、２１１は、白板レンズ上に所望特性を有するカット膜を蒸着することにより形成されている。このため、通常は蒸着面の一部が剥がれたり、ゴミや傷が生じた場合は、このレンズは不良となってしまう。しかしながら、このカットフィルタを最も絞り径が小さく、光束が太くなる前記明るさ絞り２０９の後方に配置することで、光線が遮光されるレンズの周辺部分に不良が生じたレンズでも問題なく使用することが可能となる。よって、レンズの歩留まりを上げることができ、安価な対物レンズユニット２０２の提供が可能となる。
【００８７】
図２９に示すように前記遮光マスク２０７の外周は、４面がＤカットされて形成されたＤカット面２１３を有している。そして、前記レンズ枠２０４の遮光マスク２０７が当接する部分には、前記Ｄカット面２１３幅と略同幅の溝状の接着剤だまり２１２が形成されている。第１対物レンズ２１３及び遮光マスク２０７は、前記レンズ枠２０４内に嵌装された後、このレンズ枠２０４よりも突出する撮像装置枠２１５外周部に接着剤２１４が塗布され固定されている。
【００８８】
尚、この接着剤２１４は粘性が低いために第１対物レンズ２１３、遮光マスク２０７の側面を介して、接着剤だまり２１２まで浸入するが、遮光マスク２０７にＤカット面２１３を形成することにより、接着剤２１４をより確実に接着剤だまり２１２へ充填することが可能となる。これにより、対物レンズ枠２０４内に湿気が浸入することを防止することができ、視野曇りの発生を防止できる。
【００８９】
次に、前記撮像素子ユニット２０３を説明する。
前記撮像素子ユニット２０３は、撮像部２１６を有している。前記撮像部２１６は、この撮像部２１６前面に紫外線硬化型接着剤にて対物レンズ２１７が接合された後、この対物レンズ２１７の外形と同形状の遮光マスク２１８と共に、前記撮像装置枠２１５内に嵌装され、接着剤にて固定される。そして、この撮像部２１６の後方側面には、図３０に示すように放熱部材２１９が接着剤にて固定されている。
【００９０】
前記撮像部２１６は、固体撮像素子２２０と、この固体撮像素子２２０の受光部を覆うように紫外線硬化型接着剤にて固体撮像素子２２０の一側面と同−面にて位置出しされた状態にて接合されたカバーガラス２２１と、受光部下側に形成されたボンディングパットに接続される可撓性基板２２２と、電子部品２２３及び接続端子２２４を有する回路基板２２５とが、前記固体撮像儀子２２０後方に接着剤にて固定されている。
【００９１】
また、前記撮像部２１６は、回路基板２２５下面に形成された図示しない電極と可撓性基板２２２とが半田等で電気的に接続され、前記電子部品２２３と、前記固体撮像素子２２０と可撓性基板２２２との接続部、及び可撓性基板２２２と回路基板２２５との接続部が封止剤２２６にて覆われることにより構成されている。
【００９２】
前記回路基板２２５は積層セラミック基板であり、この回路基板２２５内には前記固体撮像素子２２０を動作するための固体撮像素子電源ラインと、駆動信号ラインと、出力信号ラインと、回路基板２２５上に実装された電子部品２２３を動作するための電子部品電源ラインとが配線されている。
【００９３】
また、前記回路基板２２５は、これら各信号ラインの内、大きな電流が流れる固体撮像素子電源ラインと、電子部品電源ラインとを回路基板２２５内で分離配線することでそれぞれの信号ラインに流れる電流を低く抑えることが可能となっている。これにより、撮像部２１６の発熱を抑えることができるので、前記撮像部２１６の性能劣化を防止することができる。このとき、両者の電源ラインを回路基板２２５の表層に配線することで放熱性が向上し、更に、撮像部２１６の発熱を抑えることができる。尚、この回路基板２２５側面には真鍮製の放熱部材２１９が取り付けられる。このため、回路基板２２５内の配線と導通する導体部は一切設けておらず、配線めっき用の導体部は全て回路基板２２５基端部端面に形成されている。
【００９４】
図３１に示すように前記電子部品２２３は、コンデンサ２２７やバッファＩＣ２２８より構成される。前記バッファＩＣ２２８は中継基板２２９にフリップチップボンディングした後、回路基板２２５上に半田接続されている。このとき、回路基板２２５と中継基板２２９との間には前記バッファＩＣ２２８の発熱が回路基板２２５へと伝導しないように断熱層２３０を介在させている。この断熱層２３０は空気層でも良い。これにより、前記バッファＩＣ２２８の発熱が回路基板２２５へと伝導することを防止することができ、前記回路基板２２５上に実装された他の電子部品の劣化及び前記固体撮像素子２２０の劣化を防止することができる。加えて、このバッファＩＣ２２８を前記回路基板２２５の最も基端側へ配置して前記固体撮像素子２２０との距離を大きくすることで、前記バッファＩＣ２２８の発熱が前記回路基板２２５を介して前記固体撮像素子２２０へ伝導する熱量を減少させることができる。
【００９５】
尚、図３２に示すように前記可撓性基板２２２上には電子部品２３１が実装されている。このため、前記回路基板２２５には前記電子部品２３１を避けるように、図３３に示すような凹部２３２が形成されている。これにより、限られたスペースに高密度実装が可能となり撮像部２１６を小型化することができる。
【００９６】
前記回路基板２２５後端側には段差部２３３が形成されており、この段差部２３３内に収まるように接続端子２２４が配置されている。これにより、前記接続端子２２４に前記信号線２３４を接続する高さを低く抑えることができる。
【００９７】
前記信号線２３４は、前記回路基板２２５にロー付け等で接続される。前記接続端子２２４は、前記回路基板２２５基端部に沿うようにＬ字型の形状とすることで、接合面積が増し、接続強度が大きくなるので破損しづらい撮像部２１６を構成することができる。
【００９８】
そして、この接続端子２２４は、図３４に示すように接続される信号線２３４の太さに応じてサイズを大きくしている。これにより、前記信号線２３４を接続端子２２４へ接続することが容易となる。また、太い信号線を回路基板２２５の一番外側に配置される接続端子２２４に接続することにより、信号線同士のショートを防止することができる。尚、この構成は接続端子２２４のサイズが全て同じであっても同様な効果を得ることができる。
【００９９】
また、図３５に示すように絶縁部材２６３が接続端子２２４間に配置されることにより、前記信号線２３４が前記接続端子２２４に半田接続されたときに生じる半田だれによる接続端子間のショートを防止することができる。この絶縁部材２６３は接着剤でも良い。尚、この信号線２３４は、前記信号線２３５内に配置された複数の同軸線や単純線である。この信号線２３５の外側には、内視鏡内の他の内蔵物との干渉による破損を防止するための保護チューブ２３６が被覆されており、この保護チューブ２３６の先端部がナイロン等の糸２３７にて縛られ、固定されている。
【０１００】
そして、前記撮像部２１６及び信号線２３５は、前記撮像装置枠２１５の後方側に嵌合するように取付けられる上側補強枠２３８及び下側補強枠２３９にて覆われている。そして、前記保護チューブ２３６が基端側へ抜けないように上側保護押さえ２４０及び下側保護押さえ２４１が保護チューブ２３６を挟み、締め付けるように上側補強枠２３８及び下側補強枠２３９後端部と嵌合し、接着剤にて取付けられている。尚、上側保護押さえ２４０は、前記保護チューブ２３６の糸２３７縛り部を係止するための係止溝２４２が形成されており、前記保護チューブ２３６の抜けを防止している。そして、上側補強枠２３８、下側補強枠２３９、上側保護押さえ２４０、下側保護押さえ２４１内には接着剤が充填されると共に、全休が熱収縮チューブ２４３にて被覆されることにより、外部からの湿気の浸入を防止し、撮像素子ユニット２０３の破損を防止している。尚、補強粋が上側と下側とに分割されているため、補強枠内に接着剤を隙間なく充填することができる。
【０１０１】
また、図３６に示すように接続される信号線２４６の太さに応じて、前記接続端子２４７間のピッチを広くすることで、信号線同士のショートを防止することができる。尚、接続端子２２４は熱伝導性の高いＣｕ系の材質にて形成されているので、撮像部２１６の熱を信号線２３４へと放熱することができ、撮像部２１６の性能劣化を防止することができる。そして、大きな電流が流れる接続端子２２４を他の接続端子よりも大きくすることで、より放熱性が高くなる。
【０１０２】
図３７に示すように前記撮像装置枠２１５は、前記固体撮像素子２２０内でもアンプが配置されることで最も高温となる側面部を覆うように延出部２４４が形成されている。これにより、前記固体撮像素子２２０の発熱を撮像装置枠２１５を介して、対物レンズユニット２０１及び対物レンズユニット２０１を嵌装する内視鏡先端部へと放熱することができる。また、熱容量を大きくするために前記撮像装置枠２１５の先端側にはフランジ部２４５が形成されている。これにより、撮像部２１６の発熱レベルを抑制することができる。
【０１０３】
本第７の実施の形態の撮像装置２０１は、前記撮像部２１６の回路基板２２５側面に配置された放熱部材２１９により、前記撮像部２１６の発熱を前記上側補強枠２３８及び前記下側補強枠２３９へと放熱させることができるので、固体撮像素子２２０の性能劣化を防止することができる。
【０１０４】
また、撮像素子ユニット２０３Ｂは、図３８に示すように構成しても良い。
図３８に示すように撮像素子ユニット２０３Ｂは、撮像部２５１と、対物レンズ２５２ａと、カバーガラス２５２ｂ及び遮光マスク２５３を撮像装置枠２５０に嵌合し、接着剤にて固定して構成される。前記撮像装置枠２５０には、撮像部２５１内の固体撮像素子２５４まで延出する延出部２５５が形成されている。そして、前記放熱部材２５６が前記回路基板２５７上に実装されるバッファＩＣ２５８を覆うように配置されている。前記放熱部材２５６の後端部分には、前記信号線２３５内の鈴めっき銅合金線製の外部シールド２５９が半田接続されている。
【０１０５】
これにより、固体撮像素子２５４の熱は撮像装置枠２５０を介して前方へ放熱され、バッファＩＣ２５８の熱は放熱部材２５６、外部シールド２５９を介して後方側へ放熱することができるので、各々が干渉し他者を発熱させることを防止することができる。よって、撮像部２５１の性能劣化を防止することができる。
【０１０６】
また、撮像部２１６Ｂは、図３９に示すように構成しても良い。
図３９に示すように撮像部２１６Ｂは、前記固体撮像素子２２０と前記回路基板２２５との間に放熱部材２７１を介在させて構成する。このことにより、前記撮像部２１６Ｂは、固体撮像素子２２０の熱を回路基板２２５、放熱部材２７１を介して放熱することができるので、固体撮像素子２２０の発熱を抑制することができる。
【０１０７】
また、撮像部２１６Ｃは、図４０に示すように構成しても良い。
図４０に示すように撮像部２１６Ｃは、前記固体撮像素子２５４と回路基根２５７間に断熱材２７２を介在させて構成する。このことにより、前記撮像部２１６Ｂは、前記固体撮像素子２５４と前記バッファＩＣ２５８とを前記断熱材２７２で断熱することができる。
【０１０８】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【０１０９】
［付記］
（付記項１）固体撮像素子及びこの固体撮像素子を保持するための撮像素子枠を有する撮像装置において、
前記固体撮像素子の近傍又は、この固体撮像素子に寄与する固体撮像素子以外の能動素子の近傍に、熱伝導性の高い放熱部材を設けると共に、この放熱部材を前記撮像素子枠に固定することを特徴とする撮像装置。
【０１１０】
（付記項２）固体撮像素子及びこの固体撮像素子を保持するための撮像素子枠を有する撮像装置において、
前記固体撮像素子の近傍、熱伝導性の高い放熱部材を設けると共に、この放熱部材を前記撮像素子枠に固定することを特徴とする撮像装置。
【０１１１】
（付記項３）固体撮像素子と、この固体撮像素子を保持するための撮像素子枠と、前記固体撮像素子に寄与する固体撮像素子以外の能動素子とを有する撮像装置において、
前記固体撮像素子の近傍又は、この固体撮像素子以外の前記能動素子の近傍に、熱伝導性の高い放熱部材を設けると共に、この放熱部材を前記撮像素子枠に固定することを特徴とする撮像装置。
【０１１２】
（付記項４）前記放熱部材は、前記固体撮像素子の裏面に配設することを特徴とする付記項１〜３に記載の撮像装置。
【０１１３】
（付記項５）前記撮像素子枠は、前記放熱部材側へ複数の延出部を設け、これら延出部に前記放熱部材を嵌合固定することを特徴とする付記項１〜４に記載の撮像装置。
【０１１４】
（付記項６）前記延出部は、前記固体撮像素子に設けたアンプ部近傍に配設したことを特徴とする付記項１〜５に記載の撮像装置。
【０１１５】
（付記項７）前記放熱部材は、前記固体撮像素子の近傍に設けた第１の放熱部材と、前記能動素子の近傍に設けた第２の放熱部材とから構成され、少なくとも前記第１の放熱部材を前記撮像素子枠に嵌合固定したことを特徴とする付記項１又は３に記載の撮像装置。
【０１１６】
（付記項８）前記第２の放熱部材を前記撮像素子枠から離間した接触しない位置に設けたことを特徴とする付記項７に記載の撮像装置。
【０１１７】
（付記項９）前記固体撮像素子以外の前記能動素子は、前記固体撮像素子と同一の回路基板に実装されることを特徴とする付記項１又は付記項３〜８に記載の撮像装置。
【０１１８】
（付記項１０）前記固体撮像素子と同一の回路基板に実装される前記能動素子は、前記固体撮像素子の遠位端に配置したことを特徴とする付記項９に記載の撮像装置。
【０１１９】
（付記項１１）前記放熱部材は、前記固体撮像素子及び前記撮像素子枠の両方を前記固体撮像素子の後方側へ投影した投影面積内に設けたことを特徴とする付記項１又は付記項３〜１０に記載の撮像装置。
【０１２０】
（付記項１２）前記固体撮像素子と前記回路基板とで挟まれた空間に断面部材又は断熱用空間を設けたことを特徴とする付記項９に記載の撮像装置。
【０１２１】
（付記項１３）前記固体撮像素子用の電源電力と、前記固体撮像素子以外の前記能動素子用の電源電力とを別々に供給することを特徴とする付記項１又は付記項３〜１３に記載の撮像装置。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、効率良く固体撮像素子を放熱させ、この固体撮像素子の電気特性を向上可能な小型の撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の撮像装置を備えた内視鏡装置の全体構成を示す説明図
【図２】図１の内視鏡の挿入部先端部を示す断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態の撮像装置を示す縦断面図
【図４】図３の対物レンズユニットを示す断面拡大図
【図５】図３の撮像装置のＡ矢視方向横断面図
【図６】図３のＣ−Ｃ断面図
【図７】図３の延出部及び放熱部材の外観斜視図
【図８】図３のＤ−Ｄ断面図
【図９】図３の撮像装置のＢ矢視方向横断面図
【図１０】図３のＥ矢視方向断面図
【図１１】本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す横断面図
【図１２】図１１の固体撮像素子の駆動概念図
【図１３】図１１のＨ−Ｈ断面図
【図１４】図１１のＩ−Ｉ断面図
【図１５】図１１の撮像装置のＫ矢視方向縦断面図
【図１６】図１１のＪ−Ｊ断面図で
【図１７】本発明の第３の実施の形態の撮像装置を示す部分断面図
【図１８】図１７のコの字型放熱部材を示す外観斜視図
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置を示す部分断面図
【図２０】本発明の第５の実施の形態に係る撮像装置を示す部分断面図
【図２１】本発明の第６の実施の形態の撮像装置の縦断面図
【図２２】図２１のフレキシブル基板を示す説明図
【図２３】図２１の積層基板部を示す説明図
【図２４】図２１の撮像素子ユニットの下側断面図
【図２５】図２１のＡ−Ａ断面図
【図２６】図２１のケーブル断面図
【図２７】図２６の同軸線の断面図
【図２８】本発明の第７の実施の形態の撮像装置の縦断面図
【図２９】図２８の遮光マスクを示す説明図
【図３０】図２８のＡ−Ａ断面図
【図３１】図２８の電子部品付近の拡大断面図
【図３２】図３１のＣ−Ｃ断面図
【図３３】図３１の回路基板の横断面図
【図３４】図２８の接続端子付近を示す説明図
【図３５】図２８のＢ−Ｂ断面図
【図３６】図３５の接続端子を示す拡大図
【図３７】図２８の撮像素子ユニットの下側断面図
【図３８】図２８の撮像素子ユニットの変形例
【図３９】図２８の撮像部の変形例
【図４０】図２８の撮像部の他の変形例
【符号の説明】
１ …内視鏡装置
２ …内視鏡（電子内視鏡）
１１ …挿入部
１５ …先端硬性部
２５ …撮像装置
３２ …対物レンズユニット
３２ａ …対物レンズ枠
３３ …固体撮像素子
３４ …撮像素子ユニット
３８ …撮像素子枠
３８ａ …延出部
３８ｂ …保持部
５２ …バッファＩＣ（能動素子）
５３ …可撓性基板
５４ …インナーリード
５５ …信号線
５６ａ …熱収縮性チューブ
５７ …放熱部材

Claims

固体撮像素子と、
周囲をチューブ部材に覆われた前記撮像素子を駆動するための基板部と、
熱伝導性の材料で形成され、前記固体撮像素子の裏面側に配設される放熱部材と、
熱伝導性の材料で形成され前記撮像素子を保持すると共に、前記チューブ部材内の前記撮像素子もしくは前記撮像素子に寄与する能動素子の近傍に前記放熱部材を保持する枠体と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記枠体と前記放熱部材とは面接触している
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
固体撮像素子と、
周囲をチューブ部材に覆われた前記撮像素子を駆動するための基板部と、
熱伝導性の材料で形成され、前記固体撮像素子の裏面側に配設された放熱部材と、
熱伝導性の材料で形成された前記撮像素子を保持する枠体と、
前記枠体に設けられ、前記基板部側に延出して前記チューブ部材内の前記撮像素子もしくは前記撮像素子に寄与する能動素子の近傍に前記放熱部材を保持する延出部と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記延出部と前記放熱部材とは面接触している
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。