JP4594703B2 - 固体撮像素子ユニット - Google Patents

Description

この発明は、固体撮像素子ユニット、詳しくは内視鏡に適用される撮像装置の固体撮像素子ユニット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具備した固体撮像素子ユニット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における固体撮像素子ユニットの外形サイズは、これを適用する機器自体の小型化への強い要望から、固体撮像素子自体が近年著しく小型化されている。

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子部品の小型化や、これらの電子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撮像装置の固体撮像素子ユニットについても、より一層の小型化が強く望まれている。

ところが、一般に撮像装置における固体撮像素子ユニットは、小型化されるほどユニット自体の上下方向や左右方向を視認によって判別することが困難になる傾向がある。したがって、例えば製造工程において、上下方向を見誤って固体撮像素子と電気回路基板等とを組み立ててしまった場合、固体撮像素子に対して誤った信号が入力されてしまうなどの問題が起こり得る。

具体的には、通常の固体撮像素子には、電気回路基板上の電気部品等から延出する各種の線材、例えば電源線や接地線（グランド線；ＧＮＤ線）や駆動クロック信号線や映像出力信号等が接続されるようになっている。これらの各線材が有する最大定格電圧は、それぞれ異なるものとなっているのが普通である。したがって、例えば最大定格電圧１６ボルト（Ｖ）を有する信号線に対して最大定格電圧２５Ｖの信号を入力してしまうと、固体撮像素子自体が破損してしまう等の問題が生ずることにもなりかねない。

一方、撮像装置及びこれに適用される固体撮像素子ユニットの製造工程時において、上述のような結線工程では誤接続が無く正常に組み立てられたとしても、こうして作成された撮像装置の各ユニットを、実際の内視鏡に組み込む際に、撮像面の上下または左右方向を誤って組み付けてしまった場合を考えてみる。

この場合において、撮像装置自体の製造が完成した後に、その撮像装置により観察画像を表示すると、画像が正規の方向とは上下方向で反転してしまうことになる。したがって、、この場合には修理をおこなうために、再度分解をおこなってから再組み立て作業をおこなうことになり非効率的である。

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、固体撮像素子ユニットや撮像装置それ自体の組立時における組み込みミスを抑えて生産性の効率化を実現し得る固体撮像素子ユニットを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による固体撮像素子ユニットは、カバーガラスと、固体撮像素子と、前記固体撮像素子と接続する可撓性基板もしくは線材とからなる電気接続部材とにより構成される固体撮像素子ユニットにおいて、前記カバーガラスと前記固体撮像素子の受光面との間に配置され、前記固体撮像素子の受光面に臨む面において上下方向もしくは左右方向で非対称となるように切欠部もしくは開口が形成される遮光板を具備し、外観上において視認し得る所定の部位が上下方向もしくは左右方向で非対称形状となるように構成されると共に、前記切欠部もしくは前記開口が前記固体撮像素子の位置決め指標となっていることを特徴とする。

本発明によれば、固体撮像素子ユニットや撮像装置それ自体の組立時における組み込みミスを抑えて生産性の効率化を実現し得る固体撮像素子ユニット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の実施形態の固体撮像素子ユニットが適用される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。図３は、図２の固体撮像素子ユニットの一部を構成する遮光板のみを取り出して示す図であって、同遮光板の正面図である。

本実施形態の固体撮像素子ユニットが適用される撮像装置は、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、本実施形態の固体撮像素子ユニットが適用される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、本実施形態の固体撮像素子ユニット１０が適用される撮像装置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、この固体撮像素子ユニット１０に接続され種々の複数の電気部品２１ａが実装される電気基板２１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と電気基板２１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と補強枠１９と信号ケーブル束２２の先端部近傍の外縁側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。

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を動作させる駆動信号や映像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と、固体撮像素子１２の前面がわであって受光面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１７等によって主に構成されている。

なお、前記固体撮像素子ユニット１０の前面側、すなわち前記カバーガラス１４の前面側には芯出しレンズ２６が配置され、この芯出しレンズ２６の前面側にフレア絞り２５が配置されている。

芯出しレンズ２６は、レンズ中心が固体撮像素子１２の受光面１２ａの中心位置と略一致する位置において前記カバーガラス１４に対して接合固定されている。

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）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テープの銅材（Ｃｕ）からなるインナーリードや金材（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。

このことから、電気接続部材１６の部分に対して光線が入射するとフレア等の不要光線が発生することがある。このとき生じる不要光線を遮るために、固体撮像素子１２の受光面１２ａ以外の部分を遮光板１５によって覆い隠すようにしている。そのために、遮光板１５は、カバーガラス１４の裏面側であって固体撮像素子１２の受光面１２ａの側に配置されている。

回路基板１３には、互いの長さが異なる少なくとも二本のリードピン１３ａ，１３ｂ（信号ケーブル接続部材）が後方に向けて突設されている。この二本のリードピン１３ａ，１３ｂには、例えば半田附け等の手段によって電気基板２１の配線パターンや複数の信号ケーブル２２ａのうちの一部が電気的に接続されている。本実施形態の場合には、図１に示すようにリードピン１３ａは電気基板２１に接続され、リードピン１３ｂには信号ケーブル２２ａのケーブル接続部２２ａａが接続されている。

また、電気基板２１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のケーブル接続部２２ａａが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、本実施形態の固体撮像素子ユニット１０が適用される撮像装置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、上述した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以外のアルミ配線部であったり、インナーリードであったり、ボンディングパッドとインナーリードを接続する金材（Ａｕ）製のバンプ材等を覆うように配設されている。

本実施形態の固体撮像素子ユニット１０における遮光板１５は、図３に示すように正面から見た際の形状が略矩形状に形成される板状部材によって形成されている。なお、この遮光板１５は全体が表裏共に塗装等によって、または材質そのものによって黒色となっている。

そして、この遮光板１５には、その略中央部分に略矩形状の孔部１５ａが穿設されている。この孔部１５ａは、本遮光板１５がカバーガラス１４と固体撮像素子１２との間の所定の部位に配置された状態において受光面１２ａを露出させるために形成されているものである。本実施形態においては、遮光板１５は、カバーガラス１４に蒸着されることにより一体に形成されている。

また、遮光板１５を正面から見た状態（図３参照）において、略矩形状の四隅部のうちの一箇所に切欠部１５ｂが形成されている。この切欠部１５ｂは、遮光板１５が取り付けられた状態の固体撮像素子ユニット１０の上下方向または左右方向を視認することで判別するために設けられる指標であり判別手段を構成する。したがって、指標としての切欠部１５ｂは、遮光板１５の四隅部のうちいずれに配置してもよい。つまり、遮光板１５の形状を、上下方向もしくは左右方向で非対称形状に形成されている。本実施形態においては、例えば図３に示す例のように、切欠部１５ｂを右下隅部に形成している。なお、図３において、矢印Ｘは、遮光板１５が配設される固体撮像素子１２の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子１２の垂直転送方向を、それぞれ示している。

このように構成される本実施形態の固体撮像素子ユニット１０を適用する撮像装置１においては、その製造工程において固体撮像素子ユニット１０が組み立てられた状態となったときに、同固体撮像素子ユニット１０の正面側、すなわち受光面１２ａを臨む側から視認すると、カバーガラス１４ごしに見える遮光板１５の切欠部１５ｂの位置を確認するだけで、固体撮像素子ユニット１０の上下方向もしくは左右方向の判別をつけることが極めて容易にできる。

また、カバーガラス１４に接合する芯出しレンズ２６の外形形状が円形ではなく、非対称な形状を有するレンズを固体撮像素子ユニット１０の所定の方向に合わせて組み立てるときにも、芯出しレンズ２６越しに切欠部１５ｂを確認しながら組立固定することができる。

また、本固体撮像素子ユニット１０の回路基板１３の後方に突設される二本のリードピン１３ａ，１３ｂは、互いの長さが異なるように構成されている。つまり、二本のリードピン１３ａ，１３ｂは、外観上において上下方向もしくは左右方向で非対称となる配置となり判別手段を構成する。したがって、この二本のリードピン１３ａ，１３ｂの位置を確認することによっても、組み立てられた状態の固体撮像素子ユニット１０の上下方向もしくは左右方向を容易に判別することができる。これと同時に、各リードピン１３ａ，１３ｂに対して信号ケーブル２２ａ等を接続する際の配線ミスを防ぎ得る。

以上説明したように上記第１の実施形態によれば、撮像装置１の製造工程において組み立てた状態の固体撮像素子ユニット１０の外観を視認するのみで、その上下方向もしくは左右方向を容易に判別することができる構成となっている。したがって、組み立てた状態の固体撮像素子ユニット１０に対して信号線などを結線する場合など、次の組み立て工程において、上下方向若しくは左右方向を誤って結線したり組み立てたりするミスを抑止し、確実に組立作業をおこなうことができ、撮像装置１の生産性の効率化を図ることができる。

なお、上述の第１の実施形態においては、リードピン１３ａ，１３ｂの長さを異ならせることで固体撮像素子ユニット１０の上下方向もしくは左右方向の非対称形状を実現している。しかし、これに限ることはなく、例えばリードピン１３ａ，１３ｂの各断面形状を異ならせて形成したり、各リードピン１３ａ，１３ｂの取り付け位置を非対称配置とすることによっても同様の作用及び効果を得ることができる。

上述の第１の実施形態では、遮光板１５の四隅部のうちの一箇所に切欠部１５ｂを形成することで組み立てられた状態の固体撮像素子ユニット１０の上下方向または左右方向を判別するように構成している。この指標の配置の仕方は、これに限ることはなく、以下に示すようにさまざまな態様が考えられる。

図４は、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニットにおける遮光板の形状についての一変形例を示し、組み立てられた状態の固体撮像素子ユニット１０の受光面１２ａを臨む側から見た際の正面図である。

図４に示す一変形例の遮光板１５Ａは、上述の第１の実施形態における遮光板１５の切欠部１５ｂに代えて、略四角形状の切欠部１５Ａｂと、略Ｌ字形状の三つのＬ字穿孔１５Ａｃとが形成されている。

三つの穿孔１５Ａｃは、カバーガラス１４，遮光板１５Ａ，固体撮像素子１２の順に組み立てられた状態となったときに、略Ｌ字形状の内側線が固体撮像素子１２の外形線に略一致する位置に形成されている。

また、切欠部１５Ａｂは、同様の状態となったときに、略四角形状の一辺が固体撮像素子１２の外形線に略一致する位置に形成されている。

なお、図４においても、矢印Ｘは、遮光板１５Ａが配設される記固体撮像素子（１２）の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子（１２）の垂直転送方向を、それぞれ示している。

このように形成される遮光板１５Ａを用いることによっても、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、遮光板１５Ａに形成した切欠部１５Ａｂ及びＬ字穿孔１５Ａｃは、遮光板１５Ａに対する固体撮像素子１２の位置決め指標としても利用することができ判別手段を構成している。

図５は、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニットにおける遮光板の形状についての他の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図である。

図５に示す他の変形例の遮光板１５Ｂは、上述の第１の実施形態における遮光板１５の切欠部１５ｂに代えて、遮光板１５Ｂの四隅部のうちの隣接する二つの隅部を切り取って形成する二つの面取部１５Ｂｂを形成し、判別手段を構成している。

なお、図５において、矢印Ｘは、遮光板１５Ｂが配設される記固体撮像素子（１２）の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子１２の垂直転送方向を、それぞれ示している。

このように形成される遮光板１５Ｂを用いることによっても、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、遮光板１５Ｂの外形形状に合わせてカバーガラス１４Ｂの外形形状を同形状に形成して固体撮像素子ユニット１０Ｂを構成するようにしてもよい。

この場合においては、図６に示すように、この固体撮像素子ユニット１０Ｂを内視鏡先端部１００に配置するとき、面取部１５Ｂｂの形状によって、内視鏡先端部１００の内部において外周寄りの部位に配置することが容易となる。そして、面取部１５Ｂｂが形成されていない固体撮像素子ユニット１０を用いる場合に比べて、同先端部１００の細径化に寄与することができる。

なお、図６において、矢印ＵＰは、本内視鏡先端部１００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。

また、面取部１５Ｂｂは、内視鏡先端部１００の内部において外周寄りの部位に形成するものに限定するものではなく、例えば他の内部構成部材と干渉する部位に面取部１５Ｂｂを形成することで、その内部構成部材との干渉を避けながら、その内部構成部材の配置をさらに近接させることができるので、内視鏡先端部１００のさらなる細径化に寄与することができる。

ところで、固体撮像素子１２の表面には、略中央部近傍の所定の領域に受光面１２ａが配置されている。この受光面１２ａ以外の部分は、例えばアルミ配線などが形成されている。したがって、この部分は例えば銀色等で視認されることになる。

そこで、このことに着目した遮光板の別の変形例を図７に示す。すなわち、図７は、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニットにおける遮光板の形状についての別の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図である。なお、図７において、矢印Ｘは、遮光板１５Ｃが配設される記固体撮像素子（１２）の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子（１２）の垂直転送方向を、それぞれ示している。

この図７に示す遮光板１５Ｃは、受光面１２ａに対応する部分以外の部位のうち所定の部位に細長孔からなる開口１５Ｃｂを形成し判別手段を構成している。

このように形成される遮光板１５Ｃを用いた場合には、組み立てられた状態の固体撮像素子ユニット１０について、カバーガラス（１４）越しに遮光板１５Ｃを目視によって確認すると、開口１５Ｃｂの部位が例えば銀色で視認される。したがって、この開口１５Ｃｂが指標として機能し、当該固体撮像素子ユニット（１０）の上下方向もしくは左右方向の判別を容易におこなうことができる。

この場合において、開口１５Ｃｂの大きさは、遮光板１５による不要光束の遮光機能を損なうことのないように充分に小さなものとして形成する必要がある。しかし、開口１５Ｃｂが充分に小さなものであったとしても、全体が黒色の遮光板１５Ｃを視認したときに、開口１５Ｃｂによって露出される銀色部分は光を反射する反射部材であるので、これを見つけることは極めて容易である。例えば、遮光板１５Ｃの大きさが、２ｍｍ×２ｍｍであるとすると、開口１５Ｃｂの幅は０．１ｍｍもあれば充分である。

したがって、このような構成とした場合でも、固体撮像素子ユニット（１０）の上下方向もしくは左右方向を判別することが容易にできる。

一方、遮光板（１５）を形成する素材として、例えばクロム（Ｃｒ）からなる導電性部材を用いる場合がある。

ここで、図８は、上記第１の実施形態の固体撮像素子ユニットに適用される固体撮像素子の受光面側を示す正面図であって、同固体撮像素子の受光面側において受光面以外の部分に設けられるボンディングパッドの配置を概略的に示している。なお、図８において、矢印Ｘは、固体撮像素子１２の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子１２の垂直転送方向を、それぞれ示している。

上述したように固体撮像素子１２の受光面１２ａ側には、同受光面１２ａ以外の部分にボンディングパッド１２ｂが配置され（図８参照）、このボンディングパッド１２ｂを覆うように電気接続部材１６が配置される（図１参照）。したがって、この電気接続部材１６と遮光板（１５）とが接触するように構成される固体撮像素子ユニット（１０）においては、電気接続部材１６と遮光板（１５）との間で漏電が生じることが考えられる。

そこで、このことに着目した遮光板のさらに別の変形例を図に示す。すなわち、図９は、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニットにおける遮光板の形状についてのさらに別の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図である。

この図９に示す遮光板１５Ｄは、受光面１２ａに対応する部分以外の部位のうち同遮光板１５Ｄが固体撮像素子１２の受光面１２ａの側に取り付けられたときに、同固体撮像素子１２のボンディングパッド１２ｂに対応する各部位がそれぞれ独立し得るように分割する複数のスリット１５Ｄｂが形成され判別手段を構成している。

なお、図９において、矢印Ｘは、遮光板１５Ｄが配設される固体撮像素子１２の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子１２の垂直転送方向を、それぞれ示している。

このように形成される遮光板１５Ｄを用いた場合には、遮光板１５Ｄが例えばクロム（Ｃｒ）などの導電性部材であっても、遮光板１５Ｄ及び電気接続部材（１６）を介して各ボンディングパッド１２ｂ同士の導電を防止することができる。

他方、撮像装置１の組み立て工程において、固体撮像素子ユニット１０は素子枠１８に固定される。したがって、素子枠１８に固定された後の固体撮像素子ユニット１０における上下方向もしくは左右方向を判別するには、固体撮像素子ユニット１０の外面側や素子枠１８から外部に露出した部分を視認することで判別することになる。

そこで、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニット１０が適用される撮像装置１においては、上述したように固体撮像素子ユニット１０の回路基板１３の後方に突設され、長さの異なる二本のリードピン１３ａ，１３ｂの位置を確認することによって、固体撮像素子ユニット１０（撮像装置１）の上下方向もしくは左右方向を判別することができるようになっている。

ここで、前記回路基板１３と前記電気接続部材１６及び固体撮像素子１２との接続構造について、図１３及び図１４を用いて以下に説明する。

図１３は、図２の矢印XIII方向から見た矢視図である。また、図１４は、同様に図２の矢印XIV方向から見た矢視図である。なお、図１３及び図１４では図面の煩雑化を避けるために回路基板１３と電気接続部材１６及び固体撮像素子１２のみを取り出して図示している。また、図２の矢印XIII方向及び矢印XIV方向は、固体撮像素子１２への入射光軸Ｏ（図２参照）に対してそれぞれ直交する方向を示すものである。

上述したように固体撮像素子１２（のボンディングパッド）と回路基板１３との間には、電気接続部材１６が介在することにより電気的な接続が確保されている。図１３及び図１４に示すように、固体撮像素子ユニット１０の矢印XIII方向から見た側面に配置される電気接続部材１６と、矢印XIV方向から見た側面に配置される電気接続部材１６とは、その本数が異なるように設定され判別手段を構成している。したがって、電気接続部材１６の本数を確認することで、固体撮像素子ユニット１０の上下もしくは左右方向の判別を、その外観上から容易におこなうことができる。

この場合において、電気接続部材１６を異なる本数となるように設定するために、例えば固体撮像素子１２との間で電気的に導通しないダミー線１６を追加して配設するようにしてもよい。

また、電気接続部材１６の本数による判別のほかに、例えば図１５及び図１６に示す変形例のような形態も考えられる。すなわち、図１５及び図１６は、前記回路基板１３と前記電気接続部材１６及び固体撮像素子１２との接続構造についての変形例を示し、図１５は、図１３に代わる形態における図２の矢印XIII方向から見た矢視図である。また、図１６は、同様に図１３に代わる形態における図２の矢印XIV方向から見た矢視図である。

この変形例では、電気接続部材１６の本数は、図１５及び図１６のいずれの側面でも同数配置しているが、図１５に示す側面では、電気接続部材１６の両端の配線の先端を外向き形状に配置する一方、図１６に示す側面では、電気接続部材１６の両端の配線の先端を内向き形状に配置することで判別手段を構成する。これにより、固体撮像素子ユニット１０の各面における電気接続部材１６の外観形状を確認することで、固体撮像素子ユニット１０の上下もしくは左右方向の判別を、その外観上から容易におこなうことができる。

素子枠１８には、固体撮像素子ユニット１０を保護する補強部１８ａが後方に向けて突出形成されている。この突出部が形成されていることで、補強枠１９に対して外部より加えられる応力が固体撮像素子ユニット１０に伝わる応力を緩和することができる。

補強部１８ａの突出長さは、固体撮像素子ユニット１０の上下もしくは左右方向を外観より判別できる位置及び寸法に設定される。これにより、素子枠１８に固定された状態であっても固体撮像素子ユニット１０の上下もすくは左右方向の識別を目視にて容易におこなうことができる。

図１における素子枠１８では、インナーリード１６と回路基板１３との接続部が確認できる位置や方向や長さに設定されている。もちろん、この場合、リードピン１３ａ，１３ｂも容易に確認できる。

なお、補強部１８ａは素子枠１８に一体形成されるものに限ることはなく、別体で形成するようにしてもよい。また、補強部１８ａは二辺に限定するものではなく、例えば一辺，三辺，四辺のいずれかに形成してもよい。

これに加えて、次に示すように、例えば固体撮像素子ユニット１０の回路基板１３に実装される複数の電気部品の配置を工夫することで、固体撮像素子ユニット１０（撮像装置１）の上下方向もしくは左右方向を判別し得るようにする構成が考えられる。

例えば、図１に示すように上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニット１０が適用される撮像装置１においては、固体撮像素子ユニット１０の回路基板１３から後方に突設される二本のリードピン１３ａ，１３ｂのうち長いリードピン１３ａには電気基板２１が接続されている。その一方で、短いリードピン１３ｂには複数の信号ケーブル２２ａのうちの一部が接続されている。

このように組み立てられた状態にある撮像装置１の外観上の相違を視認するのみで、当該撮像装置１の上下方向もしくは左右方向の判別を容易におこなうことができる。

また、この例とは別に、例えば図１０に示すような回路基板１３Ａを用いた固体撮像素子ユニット１０Ａも考えられる。この場合には、回路基板１３Ａの実装面１３Ａａ，１３Ａｂのそれぞれに配置される電気部品２１ａの相違、すなわち実装面１３Ａａ上の電気部品２１ａの配置と実装面１３Ａｂ上の電気部品２１ａの配置とを非対称な形態とすることによって、当該固体撮像素子ユニット１０Ａの上下方向もしくは左右方向を容易に判別できる。したがって、この固体撮像素子ユニット１０Ａを用いて構成される撮像装置（１）においても、組み立て後の状態において、その上下方向もしくは左右方向の判別を目視のみによって容易におこなうことができる。この場合、補強部１８ａの突出長さは電気部品の配置の相違が確認できる寸法に設定される。

なお、図１０において、矢印Ｘは、固体撮像素子１２の水平転送方向を、また矢印Ｙは、同固体撮像素子１２の垂直転送方向を、それぞれ示している。

また一方、上述の第１の実施形態の固体撮像素子ユニット１０と信号ケーブル束２２との間を接続するのに際して、コネクタ部材を適用することも考えられる。

図１１は、本発明の第２の実施形態の固体撮像素子ユニットとこれに接続されるコネクタ部材とを取り出して示す拡大断面図である。

本実施形態の基本的な構成は、上述の第１の実施形態と略同様であって、上述したように固体撮像素子ユニットと信号ケーブル束との間の接続にコネクタ部材を適用する点が異なるのみである。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成についてはその図示及び説明は省略して同じ符号を用い、異なる部位についてのみ以下に説明する。

本実施形態の固体撮像素子ユニット１０は、上述の第１の実施形態と同様の構成からなる。この固体撮像素子ユニット１０の回路基板１３の後方には、コネクタ部材３０が接続配置される。

コネクタ部材３０は、例えば樹脂製などからなる本体部３０ａと、この本体部３０ａの内部に配設され前記回路基板１３の二本のリードピン１３ａ，１３ｂがそれぞれ接触する二つのコンタクトピン３０ｂ，３０ｃと、このコンタクトピン３０ｂ，３０ｃに対して本体部３０ａの内部で接続され同本体部３０ａの外部に露呈する部位を有し信号ケーブル束２２（図１１では図示せず）が接続される導電性部材からなる接続部３０ｆ，３０ｇとによって構成されている。

本体部３０ａの前面側であって固体撮像素子ユニット１０に対向する面には、同ユニット１０の回路基板１３の二本のリードピン１３ａ，１３ｂが挿入されるリードピン受穴３０ｄ，３０ｅが形成されている。このリードピン受穴３０ｄ，３０ｅは、長さの異なる二本のリードピン１３ａ，１３ｂに対応させて、その深さ方向の寸法を異ならせて形成されている。具体的には、リードピン受穴３０ｄにはリードピン１３ａが、リードピン受穴３０ｅにはリードピン１３ｂが、それぞれ挿入するようにされている。

ここで、例えばリードピン受穴３０ｅに対して誤って長い側のリードピン１３ａが挿入されたとしても、リードピン受穴３０ｅは短い側のリードピン１３ｂに対応した穴深さしかない。このことから、固体撮像素子ユニット１０（の回路基板１３の二本のリードピン１３ａ，１３ｂ）をコネクタ部材３０に対して確実に接続することができないようになっている。

リードピン受穴３０ｄ，３０ｅの内部には、二本のコンタクトピン３０ｂ，３０ｃがそれぞれに配設されている。そして、リードピン受穴３０ｄにリードピン１３ａが挿入されると、同リードピン１３ａとコンタクトピン３０ｂとが接触しこれを保持し得るようになっている。そのために、コンタクトピン３０ｂは、自身が弾性を有して形成されており、リードピン１３ａの挿入方向（図１１の矢印Ｘ１方向）に対して直交する方向に移動し得るようになっている。これにより、リードピン受穴３０ｄに挿入された状態のリードピン１３ａは、コンタクトピン３０ｂの弾性力によってリードピン受穴３０ｄの壁面に押し付けられることで保持されるようになっている。

また、リードピン受穴３０ｅ及びコンタクトピン３０ｃの構成も同様であり、これに対するリードピン１３ｂの作用も同様である。

なお、図１１において、矢印Ｙは固体撮像素子１２の垂直転送方向を示している。また、同固体撮像素子１２の水平転送方向は、上述の第１の実施形態と同じであるものとして符号Ｘで示している（図３を参照）。

以上のように構成される上記第２の実施形態によれば、固体撮像素子ユニット１０と信号ケーブル束２２との接続をコネクタ部材３０を介して行なうように構成すると共に、固体撮像素子ユニット１０とコネクタ部材３０との間の接続は、規定の方向でのみ接続し得るような構成としている。これにより、固体撮像素子ユニット１０と信号ケーブル束２２とを接続する際の誤配線を防止することができる。

また、最大定格電圧が高いリードピンを長くすることによって、誤ってコネクタ部材に接続し、例えば作業者が誤組立に気が付かずに通電したとしても、固体撮像素子１２が破壊してしまうことを防止することができる。

図１２は、上述の第２の実施形態の固体撮像素子ユニットにおけるコネクタ部材の変形例を示す図であって、固体撮像素子ユニットと信号ケーブル束が接続固定された状態のコネクタ部材とが接続されている状態を示す拡大断面図である。

なお、図１２において、矢印Ｙは固体撮像素子１２の垂直転送方向を示している。また、同固体撮像素子１２の水平転送方向は、上述の第１及び第２の実施形態と同じであるものとして符号Ｘで示している（図３及び図１１を参照）。

図１２に示す変形例のコネクタ部材３０Ａは、上述の第２の実施形態におけるコネクタ部材（３０）と略同様の構成からなるものであるが、本体部３０Ａａに設けられるリードピン受穴３０Ａｄ，３０Ａｅの内部に配置されるコンタクトピン３０Ａｂ，３０Ａｃを略球状に形成した点が異なる。その他の構成については、上述の第２の実施形態と同様である。

このように構成した本変形例のコネクタ部材３０Ａにおいても、上述の第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上述の第２の実施形態及びその変形例においては、リードピン１３ａ，１３ｂの長さが異なる非対称形状とすることで、固体撮像素子ユニット１０とコネクタ部材（３０，３０Ａ）との接続が規定の方向でのみ実現されるように構成している。しかし、これに限らず、例えばリードピンの形状を異ならせたり、ピンの取り付け位置を非対称配置とすることで同様の作用及び効果を得ることができる。

本発明の第１の実施形態の固体撮像素子ユニットが適用される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側面図。 図２の固体撮像素子ユニットの一部を構成する遮光板のみを取り出して示す正面図。 図１の撮像装置における遮光板の形状についての一変形例を示し、組み立てられた状態の固体撮像素子ユニットの受光面を臨む側から見た際の正面図。 図１の撮像装置における遮光板の形状についての他の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図。 図５の遮光板を有する固体撮像素子ユニットを内視鏡先端部に配置した場合の先端部の断面を示す部材配置図。 図１の撮像装置における遮光板の形状についての別の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図。 図１の撮像装置の固体撮像素子ユニットに適用される固体撮像素子の受光面側を示す正面図。 図１の撮像装置の固体撮像素子ユニットにおける遮光板の形状についてのさらに別の変形例を示し、遮光板のみを取り出して示す正面図。 図１の撮像装置の固体撮像素子ユニットに適用される固体撮像素子において回路基板が異なる変形例を示す側面図。 本発明の第２の実施形態の固体撮像素子ユニットとこれに接続されるコネクタ部材とを取り出して示す拡大断面図。 図１の固体撮像素子ユニットにおけるコネクタ部材の変形例を示し、固体撮像素子ユニットと信号ケーブル束が接続固定された状態のコネクタ部材とが接続されている状態を示す拡大断面図。 図１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電気接続部材１６及び固体撮像素子との接続構造を示し、図２の矢印XIII方向から見た矢視図。 図１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電気接続部材１６及び固体撮像素子との接続構造を示し、図２の矢印XIV方向から見た矢視図。 図１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電気接続部材１６及び固体撮像素子との接続構造の変形例を示し、図２の矢印XIII方向から見た矢視図。 図１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電気接続部材１６及び固体撮像素子との接続構造の変形例を示し、図２の矢印XIV方向から見た矢視図。

符号の説明

１……撮像装置
１０，１０Ａ……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
１２ｂ……ボンディングパッド
１３，１３Ａ……回路基板
１３ａ……リードピン
１４，１４Ｂ……カバーガラス
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ……遮光板
１５ｂ，１５Ａｂ……切欠部
１５Ａｃ……Ｌ字穿孔
１５Ｂｂ……面取部
１５Ｃｂ……開口
１５Ｄｂ……スリット
１６……電気接続部材
１７……絶縁封止樹脂
１８……素子枠
１９……補強枠
２０……絶縁チューブ
２１……電気基板
２１ａ……電気部品
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
３０，３０Ａ……コネクタ部材
３０ａ，３０Ａａ……本体部
３０ｂ，３０ｃ，３０Ａｂ，３０Ａｃ……コンタクトピン
３０ｄ，３０ｅ，３０Ａｄ，３０Ａｅ……リードピン受穴
３０ｆ，３０ｇ……接続部
代理人弁理士伊藤進

Claims (5)

1. カバーガラスと、固体撮像素子と、前記固体撮像素子と接続する可撓性基板もしくは線材とからなる電気接続部材とにより構成される固体撮像素子ユニットにおいて、
   前記カバーガラスと前記固体撮像素子の受光面との間に配置され、前記固体撮像素子の受光面に臨む面において上下方向もしくは左右方向で非対称となるように切欠部もしくは開口が形成される遮光板を具備し、
   外観上において視認し得る所定の部位が上下方向もしくは左右方向で非対称形状となるように構成されると共に、前記切欠部もしくは前記開口が前記固体撮像素子の位置決め指標となっていることを特徴とする固体撮像素子ユニット。
2. 前記可撓性基板に接続される信号ケーブル接続部が設けられた回路基板を、さらに具備することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子ユニット。
3. 前記回路基板に配設される複数の信号ケーブル接続部は、上下方向もしくは左右方向で非対称となる外観形状をなしていることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子ユニット。
4. 前記回路基板に実装される複数の電気部品は、上下方向もしくは左右方向で非対称となるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子ユニット。
5. 前記遮光板がカバーガラスに一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一つに記載の固体撮像素子ユニット。

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