JP3905152B2 - 内視鏡用の撮像装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品が実装されたフレキシブル回路基板に信号ケーブルを接続し、小さいサイズの固体撮像素子の場合に適した内視鏡用の撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、医療分野においては、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、体腔内臓器等を観察することのできる内視鏡が広く用いられており、この内視鏡は、医療用のみならず工業用においても、ボイラ、化学プラント等の管内、あるいは機械内部の対象物等を観察、検査したりするのに用いられている。
【0003】
前記内視鏡には、光学式内視鏡(いわゆるファイバスコープ)と、挿入部先端の撮像部或いは撮像装置に電荷結合素子(CCD)等の固体撮像素子を配設した電子内視鏡とがあり、電子内視鏡の撮像部においては、前記固体撮像素子に、IC等の電子部品を実装した回路基板が接続され、さらに、この回路基板に、入出力信号を伝達する信号ケーブルが接続されている。
【0004】
前記回路基板には、通常、TAB(テ−プオートメイテッドボンディング)テープ、あるいは、FCP(フィルムキャリアパッケージ)或いはフレキシブル回路基板と称される回路基板が使用されており、この回路基板は曲げ加工され、外装面等に信号ケーブルが接続されるようになっている。
【0005】
ところで、最近では、例えば気管支観察用の内視鏡等のように、挿入部の細径化を必要とする内視鏡の需要が多くなり、固体撮像素子の小型化に伴い撮像部もより小型化することが望まれる状況になった。
【0006】
例えば、固体撮像素子の小型化に伴い、フレキシブル回路基板のサイズも小さくなるため、フレキシブル回路基板の1層部分に全ての信号ケーブルを接続することが困難になり、2層以上で信号ケーブル接続面を形成することが必要になる。
【0007】
このような撮像部に対処するものとして例えば、特開平5ー49602号公報ではフレキシブル回路基板における固体撮像素子の裏面付近に電子部品を実装し、その後方側で段階状等に折り曲げて信号ケーブルとの接続部を2層形成して、撮像部の小型化を図ったものが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報では例えばフレキシブル回路基板の後方寄りの位置にケーブル接続部が設けてあるので、撮像部の硬質部長が長くなる。
つまり、撮像部の硬質部長はフレキシブル回路基板の後端からさらに束ねた信号ケーブルの先端付近部分までを含むものとなるが、この公報のようにケーブル接続部をフレキシブル回路基板の後方寄りの位置に設けると、その部分から束ねた信号ケーブルに至る部分までのケーブル配線部の長さが撮像部の硬質長となってしまうので、その長手方向のサイズの小型化に改良の余地がある。
【0009】
特に同軸ケーブルの場合にはさらに芯線とシールド線とを分離するためにその長手方向で若干の長さが必要となり、上記公報のようにフレキシブル回路基板の後方寄りの位置にケーブル接続部を設ける構造であると、さらに硬質部長を長くしてしまう。
【0010】
また、上記公報では実装された抵抗等の電子部品の反対側の面を信号ケーブルの接続に利用しているが、電子部品の実装面側の空間を十分に利用していないので、より高密化して撮像部を小型化する余地がある。
【0011】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小さいサイズの固体撮像素子の場合にもフレキシブル回路基板を用いてより小型化できる内視鏡用の撮像装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡用の撮像装置は、一辺縁に沿って入出力端子が配置された固体撮像素子と、前記固体撮像素子に接続された電子部品を実装してなる一枚のフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板に接続された信号ケーブルとを有する内視鏡用の撮像装置において、前記フレキシブル回路基板を折り目が幅方向につくように折り曲げることによって略平行な2層以上の信号ケーブル接続面を上下に設けると共に、第1の層に接続される信号ケーブルは、第2の層のケーブル接続面の裏面の絶縁層と前記第1の層との間に挟まれて配置されることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。
図1ないし図4は本発明の一実施の形態に係り、図1は電子内視鏡システムの構成を示し、図2は本実施の形態を備えた電子内視鏡の先端部の構造を示し、図3は本実施の形態の撮像装置を示し、図4は撮像装置の組立方法の説明図を示す。
【0014】
図1に示すように電子内視鏡システム1は電子内視鏡2と、この電子内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、電子内視鏡2に内蔵された撮像装置21に対する信号処理を行う制御装置4と、この制御装置4により生成された映像信号を表示するカラーモニタ5とから構成される。
【0015】
前記電子内視鏡2は細長の挿入部6と、この挿入部6の後端に設けられた太幅の操作部7と、この操作部7の側部から延出されたユニバーサルコード部8とを有し、ユニバーサルコード部8の末端に設けたスコープコネクタ部9を光源装置3に着脱自在で接続することができる。
【0016】
このスコープコネクタ部9の電気接点部にはさらに接続ケーブル11の一端がコネクタを介して接続され、この接続ケーブル11の他端をコネクタを介して制御装置4に着脱自在で接続できる。
【0017】
前記挿入部6は硬質の先端部12と、この先端部12の後端に設けられ、湾曲自在の湾曲部13と、この湾曲部13の後端から操作部7の前端に延びる可撓性(軟性)を有する軟性管部14とを有する。操作部7には湾曲操作ノブ15が設けられ、この湾曲操作ノブ15を操作することにより湾曲部13を湾曲することができる。また、この操作部7の前端付近には処置具挿入口16が設けられ、この処置具挿入口16はその内部で処置具チャンネル17と連通し、この処置具チャンネル17は先端部12で開口している。
【0018】
挿入部6内には照明光を伝送する図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドの後端側は操作部7を経てユニバーサルコード部8内を挿通され、スコープコネクタ部9の図示しないライトガイドコネクタに至る。このライトガイドコネクタを光源装置3に接続することにより、光源装置3から供給される照明光を伝送し、先端部12の照明窓18に取り付けられた先端面から前方に出射し、患部等の被写体を照明する。
【0019】
照明窓18に隣接して観察窓(撮像窓)19が設けてあり、この観察窓19に取り付けられ、撮像装置21を形成する対物レンズ部22によりその結像位置に光学像を結ぶ。
【0020】
図2に示すようにこの対物レンズ部22の結像位置には撮像部23を形成する固体撮像素子24が配置され、光学像を光電変換する。この撮像部23の後方側に信号ケーブル25が延出され、挿入部6内を挿通された信号ケーブル25は操作部7を経てユニバーサルコード部8内を挿通され、その末端はスコープコネクタ部9の電気接点部に至る。
【0021】
上記のように電気接点部は接続ケーブル11を介して制御装置4と接続される。制御装置4内には固体撮像素子24をドライブするドライブ信号発生回路と、固体撮像素子24から出力される出力信号に対する信号処理を行う信号処理回路とを有し、ドライブ信号は信号ケーブル25等を介して固体撮像素子24の入力端子に印加され、固体撮像素子24で光電変換した信号を読み出す。そして、固体撮像素子24の出力端子から出力される撮像信号は信号ケーブル25等を介して制御装置4内の信号処理回路に入力される。
【0022】
次に図2を参照して本実施の形態の撮像装置21が設けられた先端部12の構成を具体的に説明する。
先端部12を構成する略円柱形状で硬質の先端部構成部材26にはその前端付近に弾性を有する先端カバー27が取り付けられ、また先端部構成部材26の後端外周には湾曲部13を形成する第1湾曲駒28が固着されている。この第1湾曲駒28aは略リング形状でその後端には第2の湾曲駒28bがリベット等で互いに回動自在に連結され、この第2の湾曲駒28bの後端には図示しない第3の湾曲駒が回動自在に連結されるという具合にして、複数の湾曲駒が互いに湾曲自在に連結して湾曲部13が形成されている。
【0023】
湾曲部13の外周は、ゴムチューブ等の弾性を有する外皮29で覆われている。
【0024】
先端構成部材26にはその軸方向に観察窓19となる孔が設けられ、撮像装置21が取り付けられている。この撮像装置21は対物レンズ部22と、撮像部23とからなる。この対物レンズ部22は複数の対物レンズ31とこの対物レンズ31が取り付けられたレンズ枠体32とからなり、レンズ枠体32の後端の固定用枠体33には撮像部23の前端に突出させた撮像素子枠体34が嵌合し、ピント合わせ等して固定される。
【0025】
観察窓19に隣接して送気・送水を行うための細径の送気・送水孔35が設けられ、この送気・送水孔35の先端には送気・送水ノズル36が取り付けられ、この送気・送水ノズル36の先端開口は対物レンズ31の外表面に対向している。
【0026】
この送気・送水孔35の後端に送気・送水パイプ37が後方に突出するように固着され、送気・送水パイプ37の突出した部分に送気・送水チューブ38が接続され、糸巻きで固定されている。
【0027】
また、観察窓19に隣接して、処置具チャンネル17を形成する太径の孔が設けられ、この孔の後端には処置具チャンネルパイプ39が後方に突出するように固着され、突出する部分に処置具チャンネルチューブ41が接続され、糸巻きで固定されている。
【0028】
次に図3を参照して撮像部23の具体的な構造を説明する。
撮像素子枠体34の後端には、カバーガラス43が嵌合し、かつ前面の縁部が撮像素子枠体34の内壁に設けた凸部に突き当てるようにして位置決めされた状態で固定され、このカバーガラス43の後面にはベアチップの固体撮像素子24の(光電変換する機能を持つ受光部25が設けられた)表面が位置決めされた状態で固着されている。
【0029】
この固体撮像素子24はほぼ正方形ないし長方形の板形状で、表面の中央位置から一方の辺側(図3では上辺側)に偏心して受光部25が形成され、対向する他方の辺側(図3では下辺側或いは底辺側)近くには、つまりその下辺近傍となる一辺縁部分には、その辺と平行にライン状の入出力端子(具体的には図6の符号44参照)が設けられている(図3では受光部25は上辺側に偏心し、下辺側の辺縁に沿ってライン状に複数の入出力端子が設けられている)。
【0030】
各入出力端子には帯形状で屈曲自在の可撓性を有するフレキシブル回路基板(以下FPCと略記)45の一方の端部から突出する導電箔のリードパターン46がそれぞれバンプボール47を介してのバンプ接続により電気的に接続され、接続部は補強などのために絶縁性の封止樹脂48で覆い固定されている。
【0031】
このFPC45の帯の幅は図4から分かるように固体撮像素子24の対向する両側面間の幅以下であり、両側面から少なくとも突出しないような大きさに設定している。
【0032】
この帯形状のFPC45は一方の端部から固体撮像素子24の下側面に近接する状態で固体撮像素子24の背面(或いは裏面)より後方側に延出され、電子部品の収納スペースが形成されるようにU字状に折り曲げられて前方に延出され、固体撮像素子24の裏面中央付近で接着剤49で固定され、さらにこの固定部で略U字状に折り曲げられて再び後方側に延出され、その端部はU字状の折り曲げ部と揃えられている。
【0033】
このように帯形状のFPC45をその長手方向を略3等分する2箇所で略U字形状に折り曲げることにより、略平行な3つのFPC層を形成している。また、各FPC層は両面にプリントパターンが形成されている。
【0034】
そして、3つのFPC層における最下層(第1層と略記)の内側の面(固体撮像素子24側となる面)には電子部品としてチップコンデンサ51及びチップ抵抗52が実装されており、かつ後方でU字形状に折り曲げられた第2層の下側の面(第1層に対向する面)にはチップ抵抗52に隣接するようにしてチップ抵抗53が実装されている。
【0035】
つまり、第1層及び第2層との間のスペースには3つの電子部品が実装されている。また、折り曲げることによりチップコンデンサ51及びチップ抵抗52に近接して対向する第2層の下面には絶縁性のカバーレイ54が取り付けられ、チップコンデンサ51及びチップ抵抗52の導体部と第2層の下面のプリントパターンとが短絡等することを防止している。
【0036】
同様に、チップ抵抗53に近接して対向する第1層の上面にも絶縁性のカバーレイ54が取り付けられている。このようにして、実装された電子部品の高さ程度でFPC45をU字状に折り曲げ、その際、短絡等が発生することをカバーレイ54で防止することにより、高密度の実装を可能にして、図3における撮像部23の高さ方向のサイズを小さくし、この撮像部23を収納した先端部12の細径化を実現している。
【0037】
第2層の上面には信号ケーブル25における同軸ケーブル55の芯線55aが第2層の先端寄りの位置で半田付けで接続されている。また、第3層の上面にも信号ケーブル25における同軸ケーブル55の芯線55aが第3層の先端寄りの位置で半田付けで接続されている。
【0038】
また、第2層で接続された同軸ケーブル55はその被覆55d等が第2層に殆ど接するように配置されると共に、対向する第3層とも殆ど接する状態で配置され、その場合露出する芯線55a或いはシールド線55cと対向する部分には絶縁性のカバーレイ54を設けて短絡等を防止している。
【0039】
つまり、1枚のFPC45を折り曲げてFPC3層を形成し、その内の2層を同軸ケーブル55の接続面として利用すると共に、第2層に接続された同軸ケーブル55は第2層と第3層とにそれぞれ近接して挟まれるようにして配置することにより、図3における高さ方向の実装密度を向上し、撮像部23の上下及び左右方向のサイズを小さくし、この撮像部23を収納した先端部12の細径化を図っている。
【0040】
この場合、各同軸ケーブル55の外皮55bは各層の後端より少し前方位置ではぎ取られてシールド線55cが露出し、第2層側の各シールド線55cは第3層に設けたGND用孔66を通して第3層側のシールド線55cと接続している。
【0041】
また、各芯線55aはGND用孔66より前方位置ではぎ取られた(芯線55aの)外皮55dから露出し、第2層及び第3層の先端寄りに設けたケーブル接続用ランド部61(例えば図4(A)参照)にそれぞれ半田付けされている。
【0042】
また、シールド線55cをFPC55の少なくとも後端付近より前寄りの位置に設けたGND用孔66を通して図4(B)に示すようにその孔66周囲のGNDランド62に半田付けで接続している。
FPC45の2層に接続された同軸ケーブル55はFPC45の後方位置でケーブル固定糸56を巻き付けて束ねられている。
【0043】
つまり、本実施の形態では芯線55aを各層の先端付近で接続し、かつシールド線55cも各層の少なくとも後端より前寄りの位置でGNDランド62に接続して、ケーブル配線部の長さを短くできるようにしている。この場合、ケーブル接続部となる2層はその層間距離が小さく、近接しているので、ケーブル固定糸56で束ねられた部分からあまりケーブルを引き回すことなく、短いケーブルで配線でき、ケーブル配線部の長さを短くして撮像部23の硬質部長を短くできるようにしている。
【0044】
撮像素子枠体34の後端からケーブル固定糸56付近までの撮像部23の空間部分には絶縁性の封止樹脂57を充填して撮像部23を封止している。そして、封止樹脂57の外周部分に絶縁性の熱収縮チューブ58を被せている。
【0045】
次に図4を参照して撮像部23を組み立てる方法を説明する。電子部品を実装した帯状のFPC45の一端のリードパターン46を固体撮像素子24の入出力端子にバンプ接続し、FPC45をリードパターン46の基端で固体撮像素子24の下側面に沿うように90°折り曲げ、この下側面部分とバンプ接続部付近に封止樹脂48を流し込むようにして固定或いは補強する。また、この固体撮像素子24の表面にカバーガラス43を接着剤等で固定する。
【0046】
また、一端から全長の1/3付近の位置で上側にU字状となるように折り曲げ(折り返し)、折り曲げた他端側における固体撮像素子24の裏面に届く長さ位置で固体撮像素子24の裏面に沿って上側に延びるように90°折り曲げる。
【0047】
そして図4に示すように上方向に折り曲げた部分を固体撮像素子24の裏面に接着剤49で仮固定する。
【0048】
また、第2層の上面に設けた3つのケーブル接続用ランド部61にそれぞれに3本の同軸ケーブル55の芯線55aを半田付けする。この場合、芯線55aより後方側でシールド線55cをまとめる。さらに、図4(A)の矢印Cで示すように上側に延出されたFPC45を折り曲げる。そして、GND用孔66にまとめたシールド線55cを通す。
【0049】
折り曲げることにより(第3層上面となる)GND用孔66の周囲には図4(A)のA矢視の図4(B)に示すように、GNDランド62が設けてあり、GND用孔66を通したシールド線55cと第3層側に接続される同軸ケーブル55のシールド線55cとを纏めてGNDランド62に半田付けする。
【0050】
このGNDランド62に半田付けする前或いは後に第3層でも各同軸ケーブル55の各芯線55aを第3層の上面に設けた3つのケーブル接続用ランド部61にそれぞれに半田付けする。
【0051】
その後、図3に示すようにカバーガラス43及び固体撮像素子24の露出する側面等から信号ケーブル25のケーブル固定糸56付近までの撮像部23の空間部分に封止樹脂57を流し込んで樹脂封止し、さらに熱収縮チューブ58で覆う。
【0052】
本実施の形態によれば、FPC45をU字形状に折り曲げて電子部品の実装部を形成し、さらにU字形状に折り曲げて2層の信号ケーブル接続面を形成し、その場合、電子部品を収納できる最小の高さ程度でU字形状に折り曲げて電子部品の実装部を形成しているので、撮像部23(或いは撮像装置21)の高さ方向のサイズを小さくできる。また、2層の信号ケーブル接続面を設けているので、FPC45の幅を固体撮像素子24の両側面からはみ出さない小さい幅にしても、、全ての信号ケーブル25を接続することが可能になり、撮像部23の左右方向のサイズも小さくできる(従って、この撮像部23を内蔵した先端部12の外径も小さくできる。)
また、第2及び第3層に挟まれた信号ケーブルはその信号ケーブルの外径程度の幅のスペース内に収納されるようにFPC45を折り曲げてしているので、やはり撮像部23の高さ方向のサイズを小さくできる。
【0053】
さらに、各層における同軸ケーブル55の接続部(つまり、芯線55aの半田付け部)は折り曲げられたFPC45の前寄りの位置に設けているので、前寄りの位置で接続しない場合における接続部から束ねられた信号ケーブル25(ケーブル固定糸56付近)までの長さを短くすることができ、撮像部23の光軸方向の長さ、或いはサイズを小さくでき、この撮像部23を内蔵した電子内視鏡1の先端部12の硬質部長を短くできる。
【0054】
次に、具体的に本発明の実施の形態を示すものではないが本発明の参考となる例について開示する。
図5ないし図9は本発明の第1の参考例に係り、図5は当該参考例における撮像部の構成を示し、図6は当該参考例で使用される固体撮像素子を示し、図7は信号ケーブルの配置状態を示し、図8は当該参考例における撮像部の組立方向の説明図を示し、図9は信号ケーブルの接続状態を示す。
【0055】
上述した本発明の実施の形態では帯形状のFPC45の長手方向を固体撮像素子24の表裏方向或いは光軸方向となるように配置し、その長手方向に折り返してFPC3層を形成し、そのうちの第1層を電子部品の実装、第2及び第3の2層を信号ケーブル25(より具体的には同軸ケーブル55)の接続に使用した。
【0056】
これに対し、当該参考例では上記長手方向と直交する帯の方向(簡単化のため横方向と略記)が長手方向となる図8に示す略長方形状のFPC45が採用され、このFPC45は信号ケーブル25の総合被覆71を囲むような形状に折り曲げられて、信号ケーブル25との接続、電子部品の実装等がされている。
【0057】
当該参考例に使用される固体撮像素子24は図6に示すように下側の辺縁(以下、下辺縁或いは底辺縁と略記)に沿ってライン状に入出力端子44が設けられ、かつこの入出力端子44は一方の側面側(図6では左側)に偏って配置され、他方の下の隅部は斜めに切り欠かれた切り欠き72が設けられている。なお、この切り欠き72が設けられていないものが上記実施の形態では採用されている。
【0058】
図5に示すように固体撮像素子24の入出力端子44にはFPC45のリードパターン46がバンプボール47を介して電気的に接続され、バンプ接続部を覆い、かつ固体撮像素子24の下側面とこれに近接した対向する部分のFPC45は封止樹脂48で封止されている。なお、図5に示す撮像部23は固体撮像素子24及び信号ケーブル接続部等を封止する封止樹脂57を施す前の状態で示している(後述の図10,図12も同様)。
【0059】
図7に示すようにFPC45は、固体撮像素子24の下側面の両側で信号ケーブル25の総合被覆71を囲むように上側に折り曲げられている。具体的には切り欠き72が設けられていない側ではほぼ固体撮像素子24の側面付近でこの側面からはみ出さない様に90°折り曲げて上側に向けて(側面に沿って)延出し、この上方に延出されたFPC45はさらに総合被覆71を囲むように内側に90°折り曲げられ、最下層の第1層に平行な第2層が形成されている。
【0060】
この状態は図8に対応する。この第2層には第1層と第2層との間に通した信号ケーブル25の総合被覆71が固体撮像素子24の裏面に近いFPC45の先端寄りの位置で、はぎ取られて各信号ケーブル25がばらけた状態となり、第2層の先端面に沿って180°折り曲げられた複数の信号ケーブル25の芯線25aが第2層の前寄りの位置に平行に複数(具体例では3個)設けたケーブル接続用ランド部61にそれぞれ半田付けで接続されている。
【0061】
この場合、信号ケーブル25を第2層の先端面に沿って後方側に折り返すことができるように第2層等を形成するFPC45の先端側は第1層を形成するFPC45の先端面に隣接する部分が切り欠かれている。
【0062】
このようにFPC45の先端付近の位置で全ての信号ケーブル25が総合被覆71からばらけた状態にして各信号ケーブル25を後方に折り返すようにしてFPC45にそれぞれ接続することにより、従来例の撮像装置よりも信号ケーブルによる硬質部長が長くなるのを大幅に短縮している。
【0063】
つまり、従来例では総合被覆或いは束ねられた状態の信号ケーブル部分は、総合被覆をはぎ取る等してばらけた状態の各信号ケーブルにした後、その前方のFPC等の基板の信号ケーブル接続ランド部にまで引き回して半田付けするための信号ケーブル引き回し部或いは信号ケーブル配線部としてかなりの長さが必要であった。この信号ケーブル配線部は撮像部の硬質長となってしまうので、この信号ケーブル配線部を短縮できると、撮像部の硬質長を短縮できる。
【0064】
当該参考例ではFPC45の少なくとも後端より前方位置に総合被覆71が延びているので、撮像部23の硬質長に信号ケーブル配線部は影響を与えない或いは寄与しないことになり、撮像部23の硬質長を大幅に短縮できるようにしている。
なお、第2層におけるケーブル接続用ランド部61の後方位置にはチップコンデンサ51が横方向に実装されている。
【0065】
一方、図7に示すように切り欠き72が設けられた側では切り欠き72に沿って折り曲げられ、さらに側面に沿って上側に折り曲げられ、この上側に延びたFPC45はさらに内側に90°折り曲げられて第2層の上側に平行となる第3層が形成されている。図8ではこのように折り曲げる部分を点線で示している。
【0066】
第2層と第3層との間隔は図8に示す第2層に実装されたチップコンデンサ51等の電子部品の高さと殆ど等しくすることにより、電子部品等を立体的に高密度で実装している。
つまり、当該参考例でも第2層の上面に接続される複数の信号ケーブル25はその上のと第3層とで挟まれる状態であるが、この場合にはさらに信号ケーブル25の外径より高さのある電子部品が実装されているので、この電子部品の高さ程度の間隔で第3層が形成されるようにして高密度に実装している。
【0067】
また、図5に示すように切り欠き72の上側に固体撮像素子24の側面と平行に延びるFPC45の外側の面部分にもケーブル接続用ランド部61を複数設けて第3の信号ケーブル接続面を形成し、各ケーブル接続用ランド部61に信号ケーブル25の先端側を折り返してその芯線25aをそれぞれ半田付けで接続している。図7から分かるようにこの第3の信号ケーブル接続面は第2及び第3層による第1及び第2の信号ケーブル接続面と垂直な面となっている。
【0068】
また、この第3のケーブル接続面は固体撮像素子24の側面より信号ケーブル25の外径程度だけ内側に形成され、信号ケーブル25と接続した場合にも固体撮像素子24の側面より外側にはみ出さないようにして、撮像部23の小型化を図っている。
【0069】
また、図9に示すように第3層の上面にもケーブル接続用ランド部61を複数設けて第2の信号ケーブル接続面を形成し、各ケーブル接続用ランド部61に信号ケーブル25の先端側を折り返してその芯線25aをそれぞれ半田付けで接続している。
【0070】
この場合、第3層の先端側はその中央部分が前方に突出された突出部が設けられ、かつこの突出部にはケーブル用孔74が形成されており、このケーブル用孔74を通して信号ケーブル25は折り返されてその後方に設けたケーブル接続用ランド部61に接続されている。
【0071】
また、この突出部の先端は直角に折り曲げられて、図5に示すようにこの折り曲げ部に対向する固体撮像素子24の裏面部分で接着剤76で仮固定されている。また、この突出部の両側の部分は切り欠かれ、各切り欠き部分で信号ケーブル25は折り返されてその後方に設けたケーブル接続用ランド部61にそれぞれ接続されている。さらにこの第3層におけるこれら複数のケーブル接続用ランド部61の後方位置には、低い高さのICチップ77が実装され、絶縁性の樹脂78で封止されている。
【0072】
当該参考例では、信号ケーブル25の総合被覆71を囲むように、総合被覆71の長手方向と平行な線に沿ってFPC45を折り曲げ、固体撮像素子34に裏面近くで総合被覆71をはぎ取って各信号ケーブル25を折り返すようにして3つの信号ケーブル接続面の各ケーブル接続用ランド部61に接続するようにしているので、信号ケーブル配線部によって撮像部の硬質長が長くなるのを解消できる。
【0073】
また、平行な2層の信号ケーブル接続面の他にこれらに垂直な面にも信号ケーブル接続面を設けているので、固体撮像素子のサイズがより小さくなった場合にも、そのサイズに応じてFPCのサイズを小さくしても全ての信号ケーブルの接続を行うための信号ケーブル接続様ランド部を十分確保できる。
【0074】
(第2の参考例)
次に図10及び図11は本発明の第2の参考例に係り、図10は第2の参考例における撮像部の構成を示し、図11はFPCに設けられたケーブル用切り欠きを示す。
【0075】
第2の参考例における撮像部23では1枚の帯形状のFPC45は略U字形状に折り曲げられて、下層側の第1層と上層側の第2層とが平行に形成され、第1層の上面にはチップコンデンサ51、チップ抵抗52、ICチップ77等の電子部品が実装され、ICチップ77は封止樹脂78で封止されている。
【0076】
また、U字状の折り曲げ部には図11に示すようにケーブル用切り欠き81が設けてあり、信号ケーブル25(より具体的には同軸ケーブル55)のシールド線55c内側の外皮55dが通され、FPC45における固体撮像素子24の裏面近くの先端側に実装した電子部品(具体的にはチップコンデンサ51)の上面の導体部に外皮55dがストリップされた芯線55aが半田付けで接続されている。
【0077】
また、第2の参考例では固体撮像素子24の下側面に沿って後方側に延出されるFPC45は固体撮像素子24の裏面に沿って一旦上側に短い長さ(外皮55dの外径程度)だけ90°折り曲げて接着剤82で固定した後、再び逆方向に90°折り曲げて後方側に延出して、この後方側の延出部の下側に信号ケーブル接続部のスペースを確保している。
【0078】
つまり、この延出部の下側の面には複数のケーブル接続用ランド部を設けて、この下側の面に接するようにして前方に延出された外皮55dの先端付近をストリップして露出した芯線55aを各ケーブル接続用ランド部に半田付けしている。
【0079】
この場合、この延出部の下側は少なくとも外皮55dの外径より大きい収納スペースを確保しているので、信号ケーブル部分が下側にはみ出さないようにして小型化を図っている。続いて、切り欠き81にケーブル55を通してチップコンデンサ51の電極部に芯線55aを接続した後に、電子部品群を覆うようにFPC45を前方の固体撮像素子24側へ折り曲げる。
【0080】
また、第2層の先端側も上側に90°折り曲げて、この折り曲げ部を接着剤82でこの折り曲げ部に対向する固体撮像素子24の裏面の上方位置で固定することにより、第2層の上面側にもケーブル接続部のスペースを確保している。そして、この第2層の上面に複数のケーブル接続用ランド部を設けて、この上面に接するようにして前方に延出された外皮55dの先端付近をストリップして露出した芯線55aを各ケーブル接続用ランド部に半田付けしている。
【0081】
この場合にも、第2層の上面のケーブル接続部のスペースの高さは少なくとも外皮55dの外径より大きく設定して、固体撮像素子24の上側面からはみ出さないようにして撮像部23の小型化を図っている。
【0082】
第2の参考例では、FPC45をU字形状に折り曲げて、対向する2層間に電子部品を実装し、かつ電子部品の導体部に接続する信号ケーブルの接続にも利用すると共に、対向する2層の外側にそれぞれ信号ケーブル接続部のための凹部を設けているので、固体撮像素子24のサイズが小さい場合にも、信号ケーブル接続を行うことができ、また電子部品の高密度の実装により撮像部23を小型化できる。
【0083】
第3の参考例
図12は本発明の第3の参考例における撮像部の組立方向の説明図を示す。第3の参考例における撮像部23では固体撮像素子24の入出力端子にバンプ接続した第1のFPC45と、このFPC45にさらに一端を接続した第2のFPC85との2枚のFPC45、85が用いられている。
【0084】
固体撮像素子24の下側面から後方に延出された帯形状の第1のFPC45は固体撮像素子24の裏面に沿って立ち上げるように直角に折り曲げられ、この折り曲げ部を裏面に接着剤86で固定し、さらに後方側に延出するように直角に折り曲げられている。
【0085】
また、帯形状の第2のFPC85はその一端が第1のFPC45における固体撮像素子24の下側面に対向する部分でそのリードパターン87が第1のFPC45の下面のランド部に半田付けで接続され、絶縁性の樹脂或いは接着剤などで封止などされている。つまり、固体撮像素子24が実装された第1のFPC45の裏面で第2のFPC45が接続されている。
【0086】
この第2のFPC85は固体撮像素子24の下側面と平行に後方側に延出され、U字状に折り返されて最下層となる第1層とこれに平行な第2層とが形成され、これらの2層は第1のFPC45で形成される第3層と平行となっている。
【0087】
第1層の上面にはチップコンデンサ51、チップ抵抗52、チップ抵抗53が実装され、これらの電子部品に対向する第2層の下面側にはカバーレイ54が設けられて、短絡等を防止して、高密度の実装を行っている。
【0088】
また、第2層の上面にはその先端側にICチップ77が実装され、絶縁性の樹脂78で封止されている。この第2層の上面におけるICチップ77が実装された位置より後方側にはケーブル接続用ランド部が設けられ、同軸ケーブル55の芯線55aが半田付けされている。
【0089】
この第2層の上面に対向する第3の層の下面にもカバーレイ54が設けられ、短絡などが発生しないようにしている。このカバーレイ54は固体撮像素子24の裏面に対向する部分から下方にまで延出され、第1層に実装されたチップコンデサ51とも短絡などが発生しないようにしている。
【0090】
また、第3層の上面にもケーブル接続用ランド部が設けられ、同軸ケーブル55の芯線55aが半田付けされている。
【0091】
第3の参考例ではさらに第2のFPC85におけるU字状折り曲げ部にもケーブル接続用ランド部が設けられ、同軸ケーブル55の芯線55aが半田付けされている。
【0092】
第3の参考例における撮像部23を組み立てる場合には第1のFPC45は図12の点線で示すように折り曲げない状態にして、先に第2のFPC85を実装する。その後に、矢印で示すように折り曲げ、第3層に同軸ケーブル55の芯線55aを半田付けする。
【0093】
第3の参考例はほぼ本発明の実施の形態と同様の作用効果を有する。この場合、図3に示すように2回U字形状に折り返すことにより1枚のFPCのみでもほぼ同様の構造にすることができるが、2枚のFPC45、85を用いることにより急激な折り返し部分を少なくでき、細い配線パターンの場合にも折り曲げによる断線等の発生をより少なくできる。また、2枚のFPC45、85を用いることにより、1枚のFPCの折り曲げ加工では高密度の実装に適しないような場合にも対処できる。
【0094】
なお、図3では第1層にチップコンデンサ51及びチップ抵抗52を隣接して配置し、さらにチップ抵抗52に隣接するように第2層側にチップ抵抗53を実装しているが、チップコンデンサ51、チップ抵抗53を第1層(又は第2層)に、チップ抵抗52を対向する他方の層(つまり第2層(又は第1層))側に実装しても良い。このように交互に実装すると、チップコンデンサ51、チップ抵抗53間の間隔をあけて実装できるので、その半田付けがよりしやすいメリットがある。
【0095】
また、図3においてはケーブル固定糸56による結束部をより前方(FPC45)側に設けてより硬質部長を短くしても良い。
また、第1の参考例では外皮25bで被覆された芯線25aからなる信号ケーブル25で説明しているが、同軸ケーブルの場合にも適用できる。この場合には、例えばケーブル接続用ランド部61の前側にGNDランド部を設けてシールド線をGNDランド部に接続するようにしても良い。
【0096】
また、図10に示す第2の参考例において、ケーブル用孔81を通した外皮55dをチップ抵抗52の横側を通してチップコンデンサ51の導体部に接続するようにしても良い。
【0097】
なお、図12では第2層と第3層にケーブル接続部を設けているが、第3層の上及び下面にもケーブル接続部を設けることもできる。
なお、上述した実施の形態における部分を適宜組み合わせて形成される実施の形態等も本発明に属する。
【0098】
[付記]
1.一辺縁に沿って入出力端子が配置された固体撮像素子と、前記固体撮像素子に接続された電子部品を実装してなるフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板に接続された信号ケーブルとを有する撮像装置において、
前記フレキシブル回路基板を折り曲げることによって略平行な2層以上の信号ケーブル接続面を設けると共に、少なくとも1層の信号ケーブル接続面に接続される信号ケーブルは2面のフレキシブル回路基板に挟まれて配置されることを特徴とする撮像装置。
【0099】
2.前記フレキシブル回路基板は1枚であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
3.前記フレキシブル回路基板は前記固体撮像素子に接続された第1のフレキシブル回路基板と、電子部品を実装し、第1のフレキシブル回路基板に接続された第2のフレキシブル回路基板とからなることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
【0100】
4.前記第1のフレキシブル回路基板と第2のフレキシブル回路基板との接続部は固体撮像素子実装スペースの裏面であることを特徴とする付記3記載の撮像装置。
5.前記フレキシブル回路基板と信号ケーブル接続面を略平行な2層以上の面と垂直な方向にも設けたことを特徴とする付記1記載の撮像装置。
6.前記フレキシブル回路基板の一部を固体撮像素子の背面に接続固定したことを特徴とする付記1記載の撮像装置。
【0101】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前記信号ケーブルを挟む方向のフレキシブル回路基板による実装を高密度にして内視鏡用の撮像装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子内視鏡システムの全体構成を示す斜視図。
【図2】本発明の一実施の形態を備えた電子内視鏡の先端部の構造を示す断面図。
【図3】本発明の一実施の形態の像装置を示す断面図。
【図4】前記撮像装置の組立方法の説明図。
【図5】本発明の第1の参考例の撮像装置を示す側面図。
【図6】前記第1の参考例で使用される固体撮像素子を示す正面図。
【図7】前記第1の参考例における信号ケーブル及びフレキシブル回路基板の折り曲げ形状を示す図。
【図8】前記第1の参考例の撮像装置の組立方法の説明図。
【図9】前記第1の参考例における信号ケーブルの接続状態を示す斜視図。
【図10】本発明の第2の参考例における撮像部の構成を示す側面図。
【図11】前記第2の参考例におけるフレキシブル回路基板に設けられたケーブル用切り欠きを示す斜視図。
【図12】本発明の第3の参考例における撮像部の構成を示す側面図。
【符号の説明】
1…内視鏡システム
2…電子内視鏡
6…挿入部
12…先端部
13…湾曲部
21…撮像装置
22…対物レンズ部
23…撮像部
24…固体撮像素子
25…信号ケーブル
26…先端構成部材
27…先端カバー
31…対物レンズ
32…レンズ枠体
33…固定用枠体
34…撮像素子枠
43…カバーガラス
45…フレキシブル回路基板(FPC)
46…リードパターン
47…バンプ
48、57…封止樹脂
49…接着剤
51…チップコンデンサ
52,53…チップ抵抗
54…カバーレイ
55…同軸ケーブル
56…ケーブル固定糸
61…ケーブル接続用ランド部
62…GNDランド
66…GND用孔

Claims (1)

  1. 一辺縁に沿って入出力端子が配置された固体撮像素子と、前記固体撮像素子に接続された電子部品を実装してなる一枚のフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板に接続された信号ケーブルとを有する内視鏡用の撮像装置において、
    前記フレキシブル回路基板を折り目が幅方向につくように折り曲げることによって略平行な2層以上の信号ケーブル接続面を上下に設けると共に、第1の層に接続される信号ケーブルは、第2の層のケーブル接続面の裏面の絶縁層と前記第1の層との間に挟まれて配置されることを特徴とする内視鏡用の撮像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011212161A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp 固体撮像装置及び内視鏡装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4256954B2 (ja) * 1998-09-01 2009-04-22 オリンパス株式会社 内視鏡
JP2000083252A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP5148067B2 (ja) * 2006-02-20 2013-02-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡
JP4864539B2 (ja) * 2006-05-19 2012-02-01 Hoya株式会社 電子内視鏡
JP4795202B2 (ja) * 2006-11-07 2011-10-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像装置
JP2009082503A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp 撮像装置及びその撮像装置を備えた内視鏡
JP5452282B2 (ja) * 2010-02-26 2014-03-26 オリンパス株式会社 固体撮像装置
JP5740180B2 (ja) * 2010-03-31 2015-06-24 富士フイルム株式会社 撮像装置及び内視鏡装置
JP5250653B2 (ja) * 2011-03-30 2013-07-31 富士フイルム株式会社 内視鏡用撮像装置及び内視鏡
WO2017141397A1 (ja) 2016-02-18 2017-08-24 オリンパス株式会社 撮像装置および内視鏡
JP6230771B1 (ja) 2016-06-17 2017-11-15 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP6811944B2 (ja) * 2017-02-27 2021-01-13 Hoya株式会社 内視鏡挿入形状検出装置及び内視鏡システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011212161A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp 固体撮像装置及び内視鏡装置

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