JP4302608B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は、撮像装置、詳しくは内視鏡装置に適用する撮像の小型化技術に関するものである。

近年、ＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）やＣＭＯＳ（Ｃomplementary Ｍetal-Ｏxide Ｓemiconductor）等の固体撮像素子を適用する撮像装置は、種々の電子機器、例えば電子式内視鏡等において利用されている。このような撮像装置の外形サイズは、これを適用する機器自体の小型化への強い要望から、固体撮像素子の小型化が進んでいる。

また、撮像装置自体の小型化は、適用される固体撮像素子の小型化のみに留まらず、例えば固体撮像素子を駆動する駆動回路等の電気部品の小型化や、これらの電気部品を実装するフレキシブルプリント基板等の電気基板の小型化や、配線材の小型化及び細径化に加え、これらの部品点数をできるだけ削減する等によって実現される。

このように、従来より生じている撮像装置の小型化への要望は、これを適用する内視鏡装置の分野においても例外ではなく、内視鏡装置に適用する固体撮像素子及び撮像装置についても、より一層の小型化が強く望まれている。

ところで、従来の撮像装置では、各構成部材を組み立てる際には、各構成部品のそれぞれの中心軸が略一致するように各部材の位置出しをおこなって組み立てるといった作業がおこなわれている。

ところが、上述のように各構成部品のそれぞれの中心軸が略一致するように各構成部材の組み立てをおこなう場合には、部材の配置されるべき位置（狙いの位置という）に対して各構成部品ごとにプラスマイナス（±）の公差を考慮する必要がある。

したがって、例えば各構成部品がプラス方向とマイナス方向とで逆方向の公差内で組み立てられる場合を考慮すると、単純計算によっても当該撮像装置の最大幅となる部位の寸法は、
最大寸法＝狙いの寸法（設計値）＋公差×２×部品点数
となる。

具体的には、例えば位置出し精度（公差）を±０．０５ｍｍとし、最も大きな構成部品として最大寸法３ｍｍの大きさを有するカバーガラスに対し固体撮像素子と回路基板とを組み付ける場合において、組み立てられた後のユニットの最大寸法は、上式から、
３ｍｍ＋０．０５ｍｍ×２×２＝３．２ｍｍ
となってしまう。

このように、小型化された撮像装置を組み立てる場合においては、従来用いられている手段（各構成部品の中心を一致させる手段）によると、
組立時に生じるバラツキが、狙いの寸法（設計値）に対して大きなものとなってしまうことから、組み立て後の撮像装置の外形サイズが安定しないという問題点が生じる。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数の構成部材からなる装置の小型化に際して、各構成部材の組立時に生じるバラツキを削減することで、外形サイズのバラツキを抑止し、組み立て後の撮像装置の外形サイズが安定するようにした構成の撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、複数の光学像を形成するレンズユニットと、前記レンズユニットの後方に配置され、当該レンズユニットにより形成された被検体の光学像を画像信号に変換する固体撮像素子ユニットと、を有する撮像装置において、
前記固体撮像素子ユニットは、前記レンズユニットの光軸後方に形成された当該撮像装置内の空間に配置され、前記光学像を受光する受光面を有すると共に、平坦面である基準端面を形成する固体撮像素子と、 前記受光面側に配設された、前記平坦面である基準端面を形成するカバーガラスと、前記固体撮像素子からの出力信号を受けると共に、前記平坦面である基準端面を形成する回路基板と、を具備し、
前記固体撮像素子、前記カバーガラスおよび前記回路基板における各々の前記基準端面は、一の共通した基準面に一致するように配置した後に互いに固定して形成され、かつ、互いに一致された前記各基準端面が前記光軸に平行な一平面と一致するように前記空間内において配設されることを特徴とする。

本発明によれば、複数の構成部材からなる装置の小型化に際して、各構成部材の組立時に生じるバラツキを削減することで、外形サイズのバラツキを抑止し、組み立て後の撮像装置の外形サイズが安定するようにした構成の撮像装置を提供することができる。

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の撮像装置の内部構成の概略を示す断面図である。図２は、図１の撮像装置のうち固体撮像素子ユニットを取り出してその構成を示す図であって、同固体撮像素子ユニットの側面図である。

本実施形態の撮像装置は、主に電子式内視鏡に適用される撮像装置の一例である。

まず、本実施形態の撮像装置の内部構成の概略を図１によって説明する。

図１に示すように、本実施形態の撮像装置１は、複数の光学レンズ１１ａ等によって構成され被検体の光学像を形成するレンズユニット１１と、このレンズユニット１１によって形成される被検体の光学像を受けて電気的な画像信号に光電変換をおこなうＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子１２等によって構成される固体撮像素子ユニット１０と、レンズユニット１１と固体撮像素子ユニット１０とを固定保持する素子枠１８と、前記固体撮像素子ユニット１０からの出力信号を伝送する複数の信号ケーブル２２ａと、この複数の信号ケーブル２２ａを束ねて一本の形態とする信号ケーブル束２２と、固体撮像素子ユニット１０と信号ケーブル２２ａとの接続部分の外縁側に設けられこれらを覆い保護する補強枠１９と、素子枠１８及び補強枠１９の外周縁部から信号ケーブル束２２の先端部近傍の外周縁部にかかる部位に設けられ、これらを覆い保護する絶縁チューブ２０等によって主に構成されている。

前記レンズユニット１１は、複数の光学レンズ１１ａと、この複数の光学レンズ１１ａをそれぞれ光軸上に配列し所定の位置に固定保持するレンズ枠１１ｂと、入射光束のうち有害光束が入射するのを規制するフレア絞り１１ｃ等によって構成されている。

一般に内視鏡の光学系では、先端寄りの部位に配設される二枚の光学レンズ、すなわち平凹レンズからなる第１レンズと両凸レンズからなる第２レンズとの位置関係が、その光学系の光学性能を左右する最も重要な要素となる。

従来の撮像装置におけるレンズユニットにおいては、例えば図２１に示すように第１レンズ１１１ｍと第２レンズ１１１ｎとの間隔は、レンズ枠１１１ｂの内周側に形成される間隔調整部１１１ｄの前後面に対して両レンズ１１１ｍ，１１１ｎをそれぞれ当接させることによって規定されるようになている。

しかしながら、上述の図２１に示す従来の構成のレンズユニット１１１では、第１レンズ１１１ｍと第２レンズ１１１ｎとが当接する部位である間隔調整部１１１ｄの厚さ寸法Ｘを測定するときには、まずレンズ枠１１１ｂの全長Ｌ１を測定し、次にレンズ枠１１１ｂの一端部から間隔調整部１１１ｄにおける第１レンズ１１１ｍとの当接面までの距離Ｌ２とレンズ枠１１１ｂの他端部から間隔調整部１１１ｄにおける第２レンズ１１１ｎとの当接面までの距離Ｌ３とをそれぞれ測定した後、次式による計算をおこなう必要があり煩雑であった。

Ｘ＝Ｌ１−（Ｌ２＋Ｌ３）
そこで、本実施形態の撮像装置におけるレンズユニット１１では、図１８に示すように第１レンズ１１ｍと第２レンズ１１ｎとを先端側から挿入できるような形状にレンズ枠１１ｂを構成している。これによって、第１レンズ１１ｍと第２レンズ１１ｎとのレンズ間隔を規定する第１の当接部１１ｅと第２の当接部１１ｇとの間隔寸法Ｙを測定するには、レンズ枠１１ｂの先端側から直接測定することができるようになっている。

したがって、このような構成とすることで、レンズ枠１１ｂの部品精測時における測定精度の向上に寄与することができると共に、レンズユニット１１を製造する際に生じる不良品の発生を抑止することができるようになっている。

また、レンズ枠１１ｂに形成される第２レンズ保持固定部１１ｆにおいて第２レンズ１１ｎの先端側周縁部を接着固定するようにしている。これにより、第２レンズ１１ｎがレンズ枠１１ｂ内の嵌合公差の範囲内にて動いてしまうことを抑止している。したがって、第２レンズ１１ｎが安定した状態で固定されるのでレンズユニット１１の偏角発生を抑止することができるようになっている。

そして、第２レンズ１１ｎは、Ｒ寸法を大きく設定された後端側のレンズ面がレンズ枠１１ｂの当接面１１ｇに当接されるように構成している。これによって、部品加工公差内で生じる第２レンズ１１ｎの光軸方向への位置の偏差を低減させることができるようになっている。

さらに、当該内視鏡を使用するのに際して、例えば第１レンズ１１ｍの先端面に傷等が生じたような場合には、第１レンズ１１ｍを破壊する等によって交換作業をおこなう必要がある。このような場合には、従来構造のレンズユニット１１１（図２１参照）では、第２レンズ１１１ｎの先端面とレンズ枠１１１ｂの間隔調整部１１１ｄとの間の部位に破壊されたレンズ片などが嵌まり込んでしまうようなことも考えられ、そのレンズ片等を除去するための作業等に時間が必要となり、修理交換作業が煩雑なものとなっていた。

そこで、本実施形態の撮像装置においては、図１８に示すようにレンズ枠１１ｂと第２レンズ１１ｎとの間の第２レンズ保持固定部１１ｆに接着剤１１ｈを充填するようにしている。この接着剤１１ｈによって、両者間にレンズ片などが嵌まり込んでしまうことが抑止されている。したがって、修理交換時における作業性の向上に寄与している。

一方、従来の撮像装置における補強枠１１９ａは、例えば平板部材を折り曲げて形成され、これにより撮像素子の一部を覆い保護し得るようになっている。したがって、図２２で示すようにレンズユニットの光軸に直交する面に沿う断面においては、平板部材の折り曲げた後の一部が重複した形態となる重ね合わせ部Ｊが形成されていた。このような重ね合わせ部Ｊの存在は、当該従来の撮像素子における固体撮像素子ユニット自体の外形形状の大型化、例えば板厚Ｔの分だけ大型化する要因になっている。

そこで、本実施形態の撮像装置においては、図１９に示すように補強枠１９の板端面１９ｂが当接し得るような折り曲げ形状とすることによって、補強枠１９のＶ寸法（図１９参照）を小型化することができるように構成している。そして、この場合において、板端面１９ｂの当接部１９ｂにおける隙間間隔寸法Ｄを設定することによって、補強枠１９におけるＡ寸法（図１９参照）とＢ寸法（図２０参照）とを任意に設定することができるようになる。

なお、本実施形態においては、図２０に示すように、Ａｍａｘ≧Ａ＞Ｂとなるように隙間間隔寸法Ｄを設定している。このとき、例えば補強枠１９に対して図２０に示す矢印Ｘ１方向からの負荷が加わわったとすると、当該補強枠１９は、同方向に隙間間隔寸法Ｄ＝０となるまで、すなわち当接部１９ｂが当接するまで変形する。このときの補強枠１９の一辺の寸法がＢ寸法となる。

このような構成によれば、補強枠１９の外径寸法（Ｂ寸法）は、部品製造時におけるプレス加工の精度によって左右されることがなく、Ａ寸法によって規定されるようになっている。

他方、固体撮像素子ユニット１０は、図２にも示すように固体撮像素子１２と、この固体撮像素子１２からの出力信号を受ける回路基板１３と、前記固体撮像素子１２の受光面１２ａの側に設けられるカバーガラス１４と、このカバーガラス１４と前記固体撮像素子１２の受光面１２ａとの間に配置され受光面１２ａへの不要な入射光を遮蔽する遮光板１５（図２では図示を省略）と、前記固体撮像素子１２の受光面１２ａ以外の部分に配置されるボンディングパッド（特に図示せず）と前記回路基板１３との間の電気的な接続を確保する電気接続部材１６と、この電気接続部材１６の外面側であって当該固体撮像素子ユニット１０の外周縁部を覆うように設けられる絶縁封止樹脂（特に図示せず）等によって主に構成されている。

電気接続部材１６は、上述したように固体撮像素子１２（のボンディングパッド；図示せず）と回路基板１３との間を電気的に接続する部材であって、可撓性基板もしくは線材とによって形成される。具体的には、電気接続部材１６は、例えばＴＡＢテープ１６ｂと銅材（Ｃｕ）からなるインナーリード１６ａや金材（Ａｕ）等からなるワイヤー部材等によって形成されるものである。

回路基板１３には、図示を省略しているが複数の電気部品や配線パターンが形成されている。また、同回路基板１３には、複数の信号ケーブル２２ａのうちの一部の信号ケーブル２２ａがケーブル接続部２２ａａに半田附け等の手段によって接続されている。

この複数の信号ケーブル２２ａは、被覆部材や保護チューブ２３によって束ねられることで信号ケーブル束２２を形成している。この信号ケーブル束２２は、図示を省略しているが内視鏡の挿入部を挿通して操作部を介して画像処理装置（ビデオプロセッサー）にまで到達している。したがって、この信号ケーブル束２２は、本実施形態の撮像装置１によって取得した画像信号を画像処理装置へと伝達したり、同画像処理装置に接続され当該内視鏡の全体を制御する制御装置からの制御信号を撮像装置１へと伝達する役目をしている。

遮光板１５は、図１に示すようにカバーガラス１４と固体撮像素子１２の受光面１２ａの側との間において、固体撮像素子１２の受光面１２ａ以外の部分を覆うように配設されている。

本実施形態の撮像装置１における固体撮像素子ユニット１０は、上述したようにカバーガラス１４と固体撮像素子１２と回路基板１３とによって主に構成されている。そして、固体撮像素子１２と回路基板１３との間は、電気接続部材１６によって電気的に接続されている。

図２に示すように固体撮像素子ユニット１０を構成する各構成部材は、各一側端面が所定の基準となる面（図２に示す符号Ａに沿う面。以下、基準面Ａという）に対して面一となるように配置されている。

すなわち、具体的には、カバーガラス１４の一側端面１４ｘと固体撮像素子１２の一側端面１２ｘと回路基板１３の一側端面１３ｘとが略同一面となる平坦面を形成するように、各部材が配置されている。

なお、ＴＡＢテープ１６ｂ等が配設される面では平坦面を確保し難いことから、それ以外の面を基準面Ａとして設定することになる。

そのために、本実施形態の撮像装置１の固体撮像素子ユニット１０は、次に示すような手順によって組み立てが行なわれる。

まず、平坦面を有する所定の治具（特に図示せず）に対してカバーガラス１４の一側端面１４ｘを当接させて載置する。この場合において、当該治具の平坦面は、図２の基準面Ａとなる。

このカバーガラス１４に対して固体撮像素子１２を（間に遮光板１５を挟んだ状態で）取り付ける。このとき、固体撮像素子１２の一側端面１２ｘは、上記治具の平坦面、すなわち基準面Ａに当接した状態とする。なお、遮光板１５は蒸着等の手段により予めカバーガラス１４に形成しておいてもよい。

次に、この固体撮像素子１２に対して回路基板１３を接続する。このとき、回路基板１３の一側端面１３ｘは、上記治具の平坦面、すなわち基準面Ａに当接した状態とする。この状態で、例えばインナーリード１６ａを半田附け等によって接続し、ＴＡＢテープ１６ｂを接続する。このＴＡＢテープ１６ｂの一側端面１６ｂｘについても、基準面Ａに沿うように配置すれば、その位置決めを容易におこないことができる。

このように、当該固体撮像素子ユニット１０を構成する各部材の所定の一側端面を基準面Ａ（治具の平坦面）に対して当接させた状態で組み立てをおこなう。これにより、組立完了後の固体撮像素子ユニット１０には、基準面Ａに当接された面に平坦面が形成される。

これにより、組み立て時において複数の部材の位置出し精度公差によって生じる組み立て完了後のユニットの最大寸法（図２の符号ＭＡＸ．参照）がばらついてしまうことを抑止することができる。

また、固体撮像素子ユニット１０を構成する最も大きな部品の最大幅部分の寸法（ＭＡＸ．）が、組み立て完了後の固体撮像素子ユニット１０自体の最大幅寸法（ＭＡＸ．）、すなわち狙いの幅寸法となる。したがって、固体撮像素子ユニット１０の最大幅寸法（ＭＡＸ．）は、最大となる部材のサイズ（組立精度を考慮したサイズ）によって規定されることになる。そして、絶縁封止樹脂は、この最大となる部材よりはみ出さない範囲で設けられる。

以上説明したように上記第１の実施形態の構成によれば、固体撮像素子ユニット１０を組み立てるのに際しては、各構成部品の外形の一側端面を所定の基準面Ａに対して略同一面となるように揃えて組み立てることによって、基準面Ａの側では、これをはみ出して組み立てられることがない。したがって、組立時のバラツキを抑止することができることから、組み立て後の固体撮像素子ユニット１０は、寸法的に安定した形態を常に確保することができると共に、位置出し精度誤差を少なく抑えてユニット自体の小型化、ひいては撮像装置１全体の小型化に寄与することができる。

上述の第１の実施形態では、固体撮像素子ユニット１０の一つの面を基準面Ａに合わせた平坦面とするように構成しているが、図３に示すように、基準面を二面として構成することも考えられる。

図３は、本発明の第２の実施形態の撮像装置のうち固体撮像素子ユニットを取り出して、その正面から見た際の概略構成を示す正面図である。

本実施形態は、上述の第１の実施形態の構成と基本的に同様であり、撮像装置における固体撮像素子ユニットの構成が若干異なるのみである。したがって、本実施形態の説明をおこなうのに際しては、上述の第１の実施形態と同じ構成については、その図示を省略し、同じ構成部材には同じ符号を附してその説明は省略する。そして、異なる部分のみについて図３を用いて以下に説明する。

図３に示すように、本実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニット１０Ａは、これを組み立てるのに際して、電気接続部材１６の配設されている面以外の面のうちの二面を基準面Ａ，Ｂに設定している。この場合において、基準面Ａは、固体撮像素子１２の水平転送方向（図３の矢印Ｘ方向）に沿う面に平行となる面として、また、基準面Ｂは、固体撮像素子１２の垂直転送方向（図３の矢印Ｙ方向）に沿う面に平行となる面として、それぞれ設定している。なお、図３において、矢印ＵＰは、本撮像装置が適用される内視鏡（図示せず）のアップ（ＵＰ）方向を、矢印ＤＮは、同内視鏡のダウン（ＤＯＷＮ）方向を、それぞれ示している。

すなわち、当該固体撮像素子ユニット１０Ａの各構成部材の一側端面、例えばカバーガラス１４の一側端面１４ｘと固体撮像素子１２の一側端面１２ｘ等によって形成される平坦面が基準面Ａと略同一面となるように形成されていると同時に、同固体撮像素子ユニット１０Ａの各構成部材の他の一側端面、例えばカバーガラス１４の一側端面１４ｙと固体撮像素子１２の一側端面１２ｙ等によって形成される平坦面が基準面Ｂと略同一面となるように形成されている。その他の構成は、上述の第１の実施形態と同様である。

このように、固体撮像素子ユニット１０Ａの組み立て時の基準面（Ａ，Ｂ）を二面とすることによって、水平方向と垂直方向との二方向で組み立て時のばらつきを抑止することができる。したがって、組み立て後の固体撮像素子ユニット１０Ａは、寸法的により安定した形態を確保することができる。

ところで、上述の各実施形態の撮像装置では、固体撮像素子ユニットを構成する各部材の配置を工夫することによって安定した小型化を実現している。

近年、撮像装置に対する小型化への要求はさらに高まっており、撮像装置に適用される固体撮像素子自体の小型化も進んでいる。例えば、近年においては、約２ｍｍ×約２ｍｍ程度のサイズの固体撮像素子が実現されている。

このように固体撮像素子自体の小型化が実現されると、これを用いて構成される固体撮像素子ユニットの他の構成部材についての小型化の工夫も検討する必要がある。例えば、図１及び図２に示す撮像装置１における固体撮像素子ユニット１０においては、その最大寸法（図２の符号ＭＡＸ．参照）は、回路基板１３の最大寸法によって規定されている。

そこで、回路基板１３の小型化を実現し得れば、固体撮像素子ユニット１０のさらなる小型化を実現でき、これにより撮像装置１の小型化に寄与することになる。

次に説明する本発明の第３の実施形態は、撮像装置の固体撮像素子ユニットにおける回路基板の小型化を実現するための具体的な手段である。

図１６は、従来の回路基板とその実装面に複数の電気部品が実装されている状態を示す図である。図１７は、図１６に示す回路基板上の電気部品のうちのひとつを取り出して拡大して示し、これに対応する部品実装ランドを共に示す概念図である。

図１６に示すように、従来の一般的な回路基板においては、その実装面上に電気部品を実装するために部品実装ランドを設けるようにしている。この部品実装ランドの周縁部にはある程度の余裕空間を確保するようにしている。したがって、回路基板の周縁部近傍に実装される電気部品の部品実装ランドの周縁部であって、回路基板の端面寄りの部位には所定の余白部分（以下、マージンＭという）を確保した形態で電気部品及び部品実装ランドが配置形成されるのが普通である。このマージンＭの領域は、例えば回路基板のダイシングカット時のカットずれのための余白として確保されている。しかしながら、このマージンＭの領域を確保することは、回路基板自体の小型化を阻害する要因となっている。

この場合において、図１７に示すように電気部品自体のサイズは縦ａ×横ｂで表わすことができるものとすると、この電気部品に応じた部品実装ランドの領域のサイズは縦ａ１×横ｂ１で表わされる。ここで、
ａ１＞ａ
ｂ１＞ｂ
の関係が成立している。すなわち、部品実装ランド領域のサイズは、電気部品自体のサイズよりも、縦方向（短辺方向）及び横方向（長辺方向）共に大きくなるように規定されている。

つまり、従来の回路基板に設けられる部品実装ランドは、実装される電気部品に形成される電極メッキよりも大きな面積を有するように形成されているのが普通である。

しかし、部品実装ランド領域のサイズは、縦方向または横方向のいずれか一方を電気部品よりも大きい領域が確保されていれば、同電気部品を固定するための充分な強度は確保できる。したがって、部品実装ランドの大きさを小さくすることによって、回路基板の小型化を支障無く実現し得るものと考えられる。

そこで、以下に説明する本発明の第３の実施形態は、回路基板における周縁部のマージンＭを確保せずに、電気部品の回路基板への実装を確実におこないつつ、回路基板の小型化を実現するというものである。

すなわち、図４〜図９は、本発明の第３の実施形態を示す図であって、このうち図４は、本実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットのみを取り出して示す平面図を、図５は同側面図である。図６及び図７は、図４の固体撮像素子ユニットの回路基板に対して電気部品を実装する場合の実装形態のうち第１のタイプの実装形態を示す図であって、図６は平面図、図７は側面図である。図８及び図９は、図４の固体撮像素子ユニットの回路基板に対して電気部品を実装する場合の実装形態のうち第２のタイプの実装形態を示す図であって、図８は平面図、図９は側面図である。

なお、本実施形態の撮像装置の基本的な構成は上述の第１及び第２の実施形態の撮像装置と略同様であり固体撮像素子ユニットの構成が一部異なるのみである。したがって、上述の第１及び第２の実施形態と同じ構成については同じ符号を附してその説明は省略する。また、固体撮像素子ユニット以外の構成については同様であるので、その図示も省略している。

図４及び図５に示すように、この固体撮像素子ユニット１０Ｂは、カバーガラス１４と固体撮像素子１２と回路基板１３Ｂとによって主に構成されている。

回路基板１３Ｂには、ケーブル接続部２２ａａを介して複数の信号ケーブル２２ａが接続されている。この複数の信号ケーブル２２ａは、特に図示していないが被覆部材や保護チューブ（図１の符号２３参照）によって束ねられることで信号ケーブル束２２を形成している。

回路基板１３Ｂの実装面上には、複数の電気部品１３ｃがそれぞれ所定の部位に配設されている。この場合において、各電気部品１３ｃのそれぞれは部品実装ランド１３ｄによって回路基板１３Ｂに対して固定支持されている。

部品実装ランド１３ｄは、例えば図６及び図７に示すように設けられる。すなわち、電気部品１３ｃの長辺方向においては、同電気部品１３ｃの長辺寸法ｂよりもはみ出さないように、つまり部品実装ランド１３ｄを含めた長辺方向の最大寸法ｂ１が電気部品の長辺寸法ｂよりも大きくならないように、もしくは両者が略同寸法（ｂ＝ｂ１）となるように設定されている。また、電気部品１３ｃの短辺方向においては、同電気部品１３ｃの短辺寸法ａより大きくなるように部品実装ランド１３ｄの短辺寸法ａ１が設定されている（ａ＜ａ１）。

換言すれば、回路基板１３Ｂの実装面上に実装される電気部品１３ｃの部品実装ランド１３ｄを含む短辺方向の最大寸法ａ１が電気部品１３ｃの長辺寸法ａよりも小さいか、もしくは略同寸法に設定すると共に、部品実装ランド１３ｄの長辺方向の最大寸法ｂ１を電気部品１３ｃの長辺寸法ｂよりも大きくなるように形成している。

この場合には、短辺方向のフィレット１３ｄｄを充分に形成することができる。また、四点で電気部品１３ｃを固定支持することになるので、電気部品１３ｃをより強固に固定できるという利点がある。

一方、部品実装ランド１３ｄは、例えば図８及び図９に示すように設けることもできる。すなわち、電気部品１３ｃの短辺方向においては、同電気部品１３ｃの短辺寸法ａよりもはみ出さないように、部品実装ランド１３ｄの短辺方向の最大寸法ａ１が電気部品の短辺寸法ａよりも大きくならないように、もしくは両者が略同寸法（ａ＝ａ１）となるように設定されている。また、電気部品１３ｃの長辺方向においては、同電気部品１３ｃの長辺寸法ｂより大きくなるように部品実装ランド１３ｄの長辺寸法ｂ１が設定されている（ｂ＜ｂ１）。

換言すれば、回路基板１３Ｂの実装面上に実装される電気部品１３ｃの部品実装ランド１３ｄの短辺寸法ａ１が電気部品１３ｃの短辺寸法ａよりも小さいか、もしくは略同寸法に設定されると共に、部品実装ランド１３ｄを含む長辺方向の最大寸法ｂ１を電気部品１３ｃの長辺寸法ｂよりも大きくなるように形成している。

この場合には、長辺方向のフィレット１３ｄｄを充分に形成することができることになる。

以上説明したように上記第３の実施形態によれば、回路基板１３Ｂ上に実装される部品実装ランド１３ｄを、回路基板１３Ｂの周縁部近傍の端面まで延出させて配設したので、従来、マージンＭ（図１６参照）として確保した回路基板１１３上の領域を排して実装面を有効に利用しながら回路基板１３Ｂの小型化を実現できる。したがって、これを用いて構成される固定撮像素子ユニット１０Ｂの小型化を実現でき、さらに、これを適用する撮像装置の小型化に寄与することができる。

ところで、近年、小型化された撮像装置などの電子機器において使用される回路基板には、複数層の基板から構成される多層化構造の回路基板が実用化されている。この多層化構造の回路基板においては、各層のランドを接続するのにスルーホールが用いられる。このスルーホールは、従来の回路基板では、実装面の内側部分に設けられているのが普通である。しかし、この場合には、実装面上に形成されるプリント配線とスルーホールとが干渉するのを避けるための工夫が必要となり、プリント配線の複雑化や基板自体の大型化となってしまう場合もある。

そこで、図１０に示すような形態で回路基板のスルーホールを形成すれば、プリント配線を単純化し得ると共に、回路基板自体の小型化を実現することができる。

図１０に示す回路基板１３Ｃは、本発明の第４の実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットに用いられるものであって、その概略を示している。この回路基板１３Ｃの周縁部端面にはスルーホール１３ｅが形成されている。このスルーホール１３ｅの形状は、回路基板１３Ｃの実装面上において略半円形状に形成されている。

すなわち、スルーホール１３ｅを回路基板１３Ｃの周縁部の端面に形成することによって、従来の形態、すなわちスルーホールを回路基板の実装面上の内側部分に設けた場合に比べて、回路基板自体を小型化することができる。

また、多層化構造の回路基板（以下、多層基板という）を用いた場合の実施形態を図１１〜図１５に示す。

図１１〜図１５は、本発明の第５の実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットに用いられる多層化構造の回路基板を取り出して示す図であって、このうち図１１は同回路基板の側面概略図である。また、図１２は同回路基板の第１層基板の実装面を示す平面図を、図１３は同回路基板の第２層基板の実装面を示す平面図を、図１４は同回路基板の第３層基板の実装面の表面を示す平面図を、図１５は同回路基板の第３層基板の実装面の裏面を示す平面図を、それぞれ示している。

回路基板１３Ｄは、二層以上から構成される多層基板である。すなわち、回路基板１３Ｄは、図１１に示すように第１層基板１３Ｄａと第２層基板１３Ｄｂと第３層基板１３Ｄｃとの三層の多層基板である。

第１層基板１３Ｄａの実装面（図１１の符号XIIで示す面）には、図１２に示すように基板周縁部まで延出した形態で複数の部品実装ランド１３ｄが形成されている。この部品実装ランド１３ｄには、図１１に示すように複数の電気部品１３ｃが実装されるようになっている。そして、各部品実装ランド１３ｄには、そのそれぞれの領域内にスルーホール１３ｅが形成されている。

第２層基板１３Ｄｂの実装面（図１１の符号XIIIで示す面）には、図１３に示すように複数のスルーホール１３ｅｂが形成されている。この複数のスルーホール１３ｅｂは、当該第２層基板１３Ｄｂが第１層基板１３Ｄａに積層された状態となった時に、第１層基板１３Ｄａの各スルーホール１３ｅに対応する位置にそれぞれ形成されている。

第３層基板１３Ｄｃの実装面の表面（図１１の符号XIVで示す面）には、図１４に示すように上述の第２層基板１３Ｄｂのスルーホール１３ｅｂに対応する位置にスルーホール１３ｅｃがそれぞれ形成されている。また、第３層基板１３Ｄｃの表面には上述のスルーホール１３ｅｃとは別に複数のスルーホール１３ｅｄが同第３層基板１３Ｄｃの所定の部位に形成されている。そして、上述の各スルーホール１３ｅｃとスルーホール１３ｅｄのそれぞれとは、実装面（XIV）上の配線パターン１３ｆによってそれぞれ電気的に接続されている。

第３層基板１３Ｄｃの実装面の裏面（図１１の符号XVで示す面）には、図１５に示すように、一方の側縁端部に複数の接続電極１３ｇが形成されている。この複数の接続電極１３ｇには、各領域内にスルーホール１３ｅｄが配置されるようになっている。

これにより各基板間は、各層の基板１３Ｄａ，１３Ｄｂ，１３Ｄｃに形成される各スルーホール１３ｅ，１３ｅｂ，１３ｅｃ，１３ｅｄによって電気的な接続が確保され、電気部品１３ｃと接続電極１３ｇとの間の電気的な接続が確保されるようになっている。

このようにスルーホールを用いて複数層の基板を介した配線を実現することで、部品実装面から配線を除去できるので、部品実装面におけるプリント配線を簡素化することができる。したがって、回路基板自体の小型化に寄与することができる。

［付記］
上記発明の実施形態により、以下のような構成の発明を得ることができる。

（１）回路基板上に実装される電子部品の実装ランドが回路基板の端面まで延出している撮像装置。

（２）付記（１）に記載の撮像装置において、
回路基板上に実装される電子部品のうち少なくとも一つの実装ランドが電子部品の短辺側外形と略同一で、かつ長辺側が電子部品外形よりも大きく形成されている。

（３）付記（１）に記載の撮像装置において、
回路基板上に実装される電子部品のうち少なくとも一つの実装ランドが電子部品の長辺側外形と略同一で、かつ短辺側が電子部品外形よりも大きく形成されている。

本発明の第１の実施形態の撮像装置の内部構成の概略を示す断面図。 図１の撮像装置のうち固体撮像素子ユニットを取り出してその構成を示す図であって、同固体撮像素子ユニットの側面図。 本発明の第２の実施形態の撮像装置のうち固体撮像素子ユニットを取り出して、その正面から見た際の概略構成を示す正面図。 本発明の第３の実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットのみを取り出して示す平面図。 図４に示す固体撮像素子ユニットの側面図。 図４に示す固体撮像素子ユニットの回路基板に対して電気部品を実装する場合の第１のタイプの実装形態を示す平面図。 図６に示す回路基板の側面図。 図４に示す固体撮像素子ユニットの回路基板に対して電気部品を実装する場合の第２のタイプの実装形態を示す平面図。 図８に示す回路基板の側面図。 本発明の第４の実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットの回路基板のみを取り出して示す概略斜視図。 本発明の第５の実施形態の撮像装置における固体撮像素子ユニットに用いられる多層化構造の回路基板を取り出して示す側面概略図。 図１１の回路基板の第１層基板の実装面を示す平面図。 図１１の回路基板の第２層基板の実装面を示す平面図。 図１１の回路基板の第３層基板の実装面の表面を示す平面図。 図１１の回路基板の第３層基板の実装面の裏面を示す平面図。 従来の撮像装置の固体撮像素子ユニットにおける回路基板とその実装面に複数の電気部品が実装されている状態を示す図。 図１６の撮像装置において回路基板の実装面に実装される複数の電気部品と電気接続部材（部品実装ランド）を示す図。 図１の撮像装置におけるレンズユニットを取り出して示す拡大断面図。 図１の撮像装置における補強枠を取り出して示す図。 図１の撮像装置における補強枠を取り出して示し、補強枠に対し所定方向から負荷が加わった際の状態を示す図。 従来の撮像装置におけるレンズユニットを取り出して示す拡大断面図。 従来の撮像装置における補強枠を取り出して示す図。

符号の説明

１……撮像装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ……固体撮像素子ユニット
１１……レンズユニット
１１ａ……光学レンズ
１１ｂ……レンズ枠
１１ｃ……フレア絞り
１２……固体撮像素子
１２ａ……受光面
１２ｘ……一側端面
１２ｙ……一側端面
１３，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ……回路基板１
１３ｃ……電気部品
１３ｄ……部品実装ランド
１３ｄｄ……フィレット
１３ｅ，１３ｅｂ，１３ｅｃ，１３ｅｄ……スルーホール
１３ｆ……配線パターン
１３ｇ……接続電極
１３ｘ……一側端面
１４……カバーガラス
１４ｘ……一側端面
１５……遮光板
１６……電気接続部材
１６ａ……インナーリード
１６ｂ……ＴＡＢテープ
１６ｂｘ……一側端面
１８……素子枠
１９……補強枠
２０……絶縁チューブ
２２……信号ケーブル束
２２ａ……信号ケーブル
２２ａａ……ケーブル接続部
２３……保護チューブ
代理人弁理士伊藤進

Claims (1)

1. 複数の光学像を形成するレンズユニットと、
   前記レンズユニットの後方に配置され、当該レンズユニットにより形成された被検体の光学像を画像信号に変換する固体撮像素子ユニットと、
   を有する撮像装置において、
   前記固体撮像素子ユニットは、
   前記レンズユニットの光軸後方に形成された当該撮像装置内の空間に配置され、前記光学像を受光する受光面を有すると共に、平坦面である基準端面を形成する固体撮像素子と、
   前記受光面側に配設された、前記平坦面である基準端面を形成するカバーガラスと、
   前記固体撮像素子からの出力信号を受けると共に、前記平坦面である基準端面を形成する回路基板と、
   を具備し、
   前記固体撮像素子、前記カバーガラスおよび前記回路基板における各々の前記基準端面は、一の共通した基準面に一致するように配置した後に互いに固定して形成され、かつ、互いに一致された前記各基準端面が前記光軸に平行な一平面と一致するように前記空間内において配設される
   ことを特徴とする撮像装置。

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