JP5676026B2

JP5676026B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5676026B2
Application number: JP2014020746A
Authority: JP
Inventors: 村松　明; 明村松; 河内　昌宏; 昌宏河内; 山下　知暁; 知暁山下; 三谷　貴彦; 貴彦三谷; 酒井　誠二; 誠二酒井
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: JP2014087705A

Description

本発明は、小型化を図った、特に、電子内視鏡の先端部に搭載される撮像装置に関する。

近年、工業用、又は医療用の内視鏡が広く用いられている。特に、医療用の内視鏡は、挿入部を体内深く挿入することによって病変部を観察、或いは必要に応じて処置具を使用することによって体内の検査、及び治療が行える。このような内視鏡の中には、挿入部の先端にＣＣＤ等の固体撮像素子を内蔵した撮像装置を有する電子内視鏡がある。電子内視鏡の挿入部先端部は、挿入の際、患者の苦痛を低減するためできる限り外径が小さい方が望ましい。

そのため、先端部に内蔵される撮像装置も、また小型化が要求されている。また、電子内視鏡の先端部には、硬質部が存在する。この硬質部は、撮像装置の硬質長が短縮できれば、長さも短くすることができ、患者の苦痛の低減に繋がる。

このような撮像装置には、例えば、特許文献１に記載されているように、撮像素子にフレキシブルプリント基板が電気的に接続されているものがある。このフレキシブルプリント基板は、実装面上に複数の電子部品が実装されている。この特許文献１に記載の撮像装置は、フレキシブルプリント基板の外部電極に複数の信号ケーブルが接続され、電子内視鏡の先端部に内蔵された技術が開示されている。

特開２００６−５５５３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置は、撮像素子の後方に延出されたフレキシブルプリント基板の表裏いずれかの面、又は両面に電子部品と信号ケーブルの接続部を接続する接続電極が設けられており、半田等で電子部品と信号ケーブルの接続部が接続されている。

この従来の撮像装置の技術では、先端部の外径を小さくすると、フレキシブルプリント基板の表裏の何れかに電子部品と信号ケーブルの接続部を長手方向に並設させるため、どうしても撮像装置の硬質長が長くなってしまう。

また、電子内視鏡の先端部は、フレキシブルプリント基板が柔軟であり、強度耐性のため、このフレキシブルプリント基板が内包される部分に絶縁性封止樹脂等が注入されて硬質に形成される。そのため、電子内視鏡は、撮像装置の硬質長に依存して、先端硬質部である先端面から湾曲部までを構成する硬質な先端部が長尺となってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外形を小型化しても、電子内視鏡の先端部の硬質長を短縮化できると共に、強度耐性を確保できる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による撮像装置は、対物光学系に連設される撮像素子と、上記撮像素子に接続され、電子部品、及び信号線接続端子が形成された回路基板と、上記撮像素子の投影面積範囲内で上記回路基板に接続された信号線と、を具備し、上記回路基板は、上記撮像素子より後方に延出する第１面と、該第１面を基準に所定の角度に折り曲げられた第２面および第３面を少なくとも有し、上記第２面および上記第３面は、当該回路基板の端部であって、互いに対向するようにさらに折り曲げられた縁辺部分を有し、上記第２面および上記第３面における上記それぞれの縁辺部分において互いに対向する面の間に上記電子部品を実装させ、かつ、当該電子部品と、上記それぞれの縁辺部分における当該電子部品に対して対向するそれぞれの面と、が電気接続部によって固定されている。

本発明によれば、外形を小型化しても、内蔵される、例えば、電子内視鏡の先端部の硬質長を短縮化できると共に、強度耐性を確保できる撮像装置を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る、電子内視鏡の内視鏡先端部の内蔵物を示す図同、電子内視鏡の挿入部先端の構成を示す断面図同、撮像装置の構成を示す断面図同、撮像ユニットの構成を示す図同、図４のＶ−Ｖ線に沿った撮像ユニットを示す断面図同、撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す展開図同、フレキシブルプリント基板を示す側面図同、変形例である撮像装置の構成を示す断面図同、複合信号ケーブルの構成を示す図同、第１変形例の撮像ユニットを示す断面図同、第２変形例の撮像ユニットを示す断面図同、第３変形例の撮像ユニットを示す断面図同、第４変形例の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を主に示す部分的な側面図同、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った撮像ユニットを示す断面図同、第５変形例の撮像ユニットを示す側面図同、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図同、図１５の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す展開図同、第６変形例の撮像ユニットを示す断面図同、従来の撮像ユニットを示す側面図同、撮像ユニットを示す側面図同、第７変形例の撮像ユニットを示す側面図本発明の第２の実施の形態に係る、撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す側面図同、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図同、変形例の撮像ユニットを示す断面図本発明の第３の実施の形態に係る、撮像ユニットを示す側面図同、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図本発明の第４の実施の形態に係る、撮像ユニットを示す斜視図同、変形例の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板の構成を示す斜視図本発明の第５の実施の形態に係る、撮像装置の断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態では、電子内視鏡を例に挙げて説明する。

（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について以下に説明する。
図１から図２１は、本発明の第１の実施の形態に係り、図１は電子内視鏡の内視鏡先端部の内蔵物を示す図、図２は電子内視鏡の挿入部先端の構成を示す断面図、図３は撮像装置の構成を示す断面図、図４は撮像ユニットの構成を示す図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った撮像ユニットを示す断面図、図６は撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す展開図、図７はフレキシブルプリント基板を示す側面図、図８は変形例である撮像装置の構成を示す断面図、図９は複合信号ケーブルの構成を示す図、図１０は第１変形例の撮像ユニットを示す断面図、図１１は第２変形例の撮像ユニットを示す断面図、図１２は第３変形例の撮像ユニットを示す断面図、図１３は第４変形例の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を主に示す部分的な側面図、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った撮像ユニットを示す断面図、図１５は第５変形例の撮像ユニットを示す側面図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図、図１７は図１５の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す展開図、図１８は第６変形例の撮像ユニットを示す断面図、図１９は従来の撮像ユニットを示す側面図、図２０は本実施の形態の撮像ユニットを示す側面図、図２１は第７変形例の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す側面図である。

先ず、図１、及び図２に基づき、本実施の形態に関する電子内視鏡の挿入部先端について説明する。
図１に示すように、本実施の形態の電子内視鏡の内視鏡先端部１は、撮像装置２以外の内蔵物である処置具挿通口３、ライトガイド４および送気送水管路５が略断面円形状となっている。この内視鏡先端部１は、これら内蔵物同士の干渉を避けて先端部の細径化を達成するため、撮像装置２の４隅の面取りが大きく形成され、内蔵物群が中心側に近接された構成となっている
また、本実施の形態の電子内視鏡は、これら内蔵物群を保護するように囲んでいる破線で示す湾曲管の外周部６ａも断面略円形状となっている。そのため、電子内視鏡は、例えば、撮像装置２が円形状に近いほど複数、ここでは２つの破線で示すライトガイド４ａが実線で示す２つのライトガイド４の位置まで移動され、細径化された湾曲管６が構成されると共に、同時に内視鏡先端部１の外形が細径に構成されている。

図２に示すように、先端硬性部７には、ステンレス等の金属から形成された先端部材８が設けられている。この先端部材８には、挿通孔９が形成されており、この挿通孔９には被写体像を撮像する撮像装置２が配設されている。

また、先端部材８の他の挿通孔１０には、ライトガイド４が挿通保持され、複数の照明光学系が配設された照明部材保持管１１の先端部分が挿通固定されている。このライトガイド４は、図示しない光源装置からの照明光を伝送し、複数の照明光学系により内視鏡先端部１の先端面から出射する。

この照明光により照明されて得られる被写体像は、撮像装置２で撮像され光電変換された後、この電気信号を図示しないビデオプロセッサに伝達される。こうして、電子内視鏡は、自然光が殆ど入り込まない体腔内などを撮影することができる。

次に図３に基づき本実施の形態に係る撮像装置２について説明する。
図３に示すように、撮像装置２は、対物光学系を構成する対物レンズ群１２を有する対物光学ユニット１３と、撮像素子１４等を有する撮像ユニット１５により構成されている。対物光学ユニット１３は、光軸ＯがＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１４の受光部１６の中心に入射して、被写体像が結像するよう対物レンズ群１２を対物レンズ枠１７内の所望の位置で固定している。

撮像ユニット１５は、撮像素子枠１８の先端側に対物レンズ枠１７の後方部を内部に嵌合固定させ、撮像素子枠１８の後端側に撮像素子１４を配設している。撮像装置２は、撮像素子枠１８に嵌合されたシールド枠１９、及び熱収縮性チューブ２０により覆われる形で、シールド枠１９、及び熱収縮性チューブ２０内には絶縁性封止樹脂２１が充填されている。

また、撮像ユニット１５は、図４に示すように、撮像素子１４と、この撮像素子１４の前方に配置されるガラスリッド２２と、撮像素子１４、電気的に接続され電子部品、及び信号線の信号線接続端子を構成する接続電極２３が形成された回路基板であるフレキシブルプリント基板２４と、複合信号ケーブル２５と、から構成されている。フレキシブルプリント基板２４のインナーリード２６は、撮像素子１４の端部で屈曲され、撮像素子表面上に形成されたボンディングパッドに対してバンプ電極２７を介して接続される。そして、フレキシブルプリント基板２４は、第１面２４ａを基準として内側に折り畳まれ、図５に示すように、第１〜第３面２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有する中空な断面略３角形状の筒形状を構成している。

また、フレキシブルプリント基板２４には、図６の展開図に示すように、３ヶ所の折り目２９が設けられており、第１面２４ａを基準に第２面２４ｂ、及び第３面２４ｃが外側となるように所定の角度を有して折り曲げられる。本実施の形態では、信号線である同軸線３０と接続される接続電極２３がフレキシブルプリント基板２４の外面である第１〜第３面２４ａ，２４ｂ，２４ｃに千鳥型に配設され、内面２４ｅにトランジスタＩＣ等の電子部品３１が配置される。

そして、フレキシブルプリント基板２４は、折り目２９に沿って治具等を用いて折り曲げられ、第２、及び第３面２４ｂ，２４ｃの側部の縁辺の夫々の端部２４ｄ同士を付き合わせた状態で同軸線である同軸線３０の外部導体３２を撚り束ねた一体を、ここでの固定手段である半田によって固定され、断面３角形状の筒状に形成される。このフレキシブルプリント基板２４の内部には、基板の強度向上と電子部品３１の剥離防止のために絶縁性樹脂等が充填される。

この時、同軸線３０の外部導体３２の束と、フレキシブルプリント基板２４の端部２４ｄと、の接触長さＬ１（図４参照）は、フレキシブルプリント基板２４が確実に固定される長さであることが望ましい。

すなわち、その接触長さＬ１が、フレキシブルプリント基板２４の端部２４ｄの辺の長さＬ２の半分以上（Ｌ１≧Ｌ２／２）であるか、若しくは、端部２４ｄの撮像素子１４側を、ここでの固定手段である接着剤、或いは半田で固定し、複合信号ケーブル２５側を外部導体３２にて、さらに半田固定する２点固定の形でも良い。

これにより、フレキシブルプリント基板２４が長いものであっても、組み付け作業者は、容易に固定作業を行うことができる。また、同軸線３０の芯線３３は、端部２４ｄの固定後に半田で接続される。このように、フレキシブルプリント基板２４の端部２４ｄを固定手段により３角形状に形成することで、フレキシブルプリント基板２４の強度向上を図ることができる。

また、図５に示すように、フレキシブルプリント基板２４の第１面２４ａが撮像素子１４よりも外側（紙面上では下部方向に突出している）に配置され、撮像素子１４の４つの角部１４ａに重ならない形状に傾斜面が形成される。これにより、撮像素子１４の後方を円形状に近づけられ、他の内蔵物との干渉が緩和でき、内視鏡先端部１を小型化することができる。

ところで、本実施の形態では、図７に示すように、フレキシブルプリント基板２４の第１面２４ａが対物光学系の光軸Ｏに対して所定の角度を有して近づくように傾倒しているので、基板側面である第２、及び第３面２４ｂ，２４ｃは、撮像素子１４から後方部に行くほど、紙面の鉛直方向の辺の長さがα＞βのように小さくなる。すなわち、フレキシブルプリント基板２４の第２、及び第３面２４ｂ，２４ｃは、後方に向かって面積が小さくなるような台形状となっている。

このようなフレキシブルプリント基板２４の構成とすることで、例えば、図８に示すようにシールド枠１９を設けず、熱収縮性チューブ２０のみで撮像ユニット１５を覆った場合、撮像ユニット１５の後方部が小型化できる。

この時、同軸線３０の接続電極２３を撮像素子１４側である前方側に設ければ、同数の信号線を配設する場合、半田の作業性を向上できる。詳しくは、同軸線３０の接続電極２３は、隣接する夫々の間隔が、後方側の接続電極２３ａの間隔δに比べ、前方側の接続電極２３ｂの間隔γが大きくなる。

一方、固定手段は、同軸線３０の外部導体３２による接続固定に限らず、図８のように複合信号ケーブル２５の総合シールド３４を束ねた一体をフレキシブルプリント基板２４の端部２４ｄに接続固定した形でも良い。

なお、複合信号ケーブル２５は、図９に示すように、外皮２５ａ内に同軸線３０と単純線３０ａが撚り束ねられ、これらを囲むように図示しない絶縁テープ、及び総合シールド３４が配設される。そして、同軸線３０の外皮３０ｂ内には、外部導体３２と同軸線３０が存在し、同軸線３０をストリップすると芯線３３が露出するという構成となっている。

ところで、上述した固定手段は、接着剤による固定、或いは図１０に示すような、板状の固定部材３５によりフレキシブルプリント基板２４の端部２４ｄを狭持固定する手段でも良い。この板状の固定部材３５は、フレキシブルプリント基板２４の第２、及び第３面２４ｂ，２４ｃの夫々の端部２４ｄの縁辺部面に貼着、或いは両側部が接着剤等により接着される。このような構成とすることで、フレキシブルプリント基板２４は、中空な断面３角形の立体形状に形成された後、元の平面形状に復帰する力が作用するが、固定部材３５によって端部２４ｄが狭持されることにより、その立体形状を維持する強度が向上する。

さらに、フレキシブルプリント基板の２つの端部２４ｄは、図１１に示すように、一方の第３面２４ｃの端部２４ｄが他方の第２面２４ｂの端部２４ｄの平面部に折り重ねて接着剤、半田などで固定されていても良いし、図１２のように、夫々の端部２４ｄが重畳するように折り曲げた合掌型にされ接着剤、半田などで固定される形でもよい。これにより、部品点数を増やすことなく、接着面積を広く取れるので、夫々の端部２４ｄの固定強度の向上化が図れる。

また、図１３に示すように、複合信号ケーブル２５が中空な断面３角形状となる略筒状のフレキシブルプリント基板２４の内部まで挿入され、同軸線３０がフレキシブルプリント基板２４内部で接続された例である。

このフレキシブルプリント基板２４には、例えば、図１４に示すような３ヶ所の接合孔部３６が設けてあり、信号線の外部導体３２、若しくは複合信号ケーブル２５の総合シールド３４が、半田３６ａによりフレキシブルプリント基板の接合孔部３６に固定される。このような構成とすると、信号線、若しくは複合信号ケーブル２５は、外部導体３２、或いは総合シールド３４の電気的接続と、フレキシブルプリント基板２４への統括固定と、を兼ねている。このように、複合信号ケーブル２５の固定位置は、フレキシブルプリント基板２４上の接合孔部３６を形成した位置であっても良い。

以上のことにより、複合信号ケーブル２５が撮像素子１４側である前方側にシフトした分だけ、撮像ユニット１５の硬質長が短縮でき、３ヶ所の接合孔部３６で固定することで基板の強度も向上することができる。

また、図１５から図１７に示すような構成とする、フレキシブルプリント基板３７は、第１面３７ａ〜第５面３７ｅが対物光学系の光軸Ｏに対して、平行な場合の構成としても良い。

詳述すると、図１５、及び図１６に示すように、フレキシブルプリント基板３７を中空な断面略矩形状の筒状に折り曲げ、端部３７ｆを半田などで信号線、若しくは複合信号ケーブル２５は、外部導体３２、或いは総合シールド３４と固定する。これにより、フレキシブルプリント基板３７は、その断面形状が図１６に示すように、第１面３７ａ〜第５面３７ｅに囲まれた中空の５角形形状となっている。

また、図１７に示すように、フレキシブルプリント基板３７を展開した状態では、５ヶ所の折り目３８が設けられ、基板内面３７ｇに複数の電子部品３１が配設されている。尚、基板外面部となる第２面３７ｂ〜第５面３７ｆには、図１５に示したように、同軸線３０の接続用の接続電極２３が夫々配設される。

そして、このフレキシブルプリント基板３７を断面５角形状の筒状に折り曲げ、端部３７ｆを半田などによって、固定する。この時、図５に示した、上述のフレキシブルプリント基板２４と同様に、撮像素子１４の外形の４角のスペースである角部１４ａが空き、撮像素子１４の後方部を円形状に近づけられ小型化することができる。

さらに、撮像素子１４の形状を４角のスペースである角部１４ａに沿うように面取りを行うことにより、撮像装置２全体も円形状に近づけられ小型化が図れる。尚、この５角形の辺の長さＬ３は、撮像素子１４からの配線スペースを確保でき、辺Ｌ４の長さは同軸線３０が２本以上を並設接続できる程度の長さとする。

一方、５角形を形成しているフレキシブルプリント基板３７の両側部に位置する屈曲部３７ｈは、図１６においては、撮像素子１４の外形内に収まっているが、これに限定することなく、撮像素子１４の外形外に飛び出していても良く、その飛び出し量はシールド枠１９（図３参照）の内周以下であれば良い。

以上のことにより、このようなフレキシブルプリント基板３７の構成とすれば、撮像装置２のサイズを小型化、或いは維持しながら、電子部品３１、及び同軸線３０の接続面積を拡大できるので、組み付け時の作業性、及び機能性を向上することができる。

また、図１８に示すように、フレキシブルプリント基板３９は、中空の断面８角形の筒形状に形成しても良い。このような構成の場合には、同軸線３０と電子部品３１がフレキシブルプリント基板３９の内部に配設されている。

この場合、フレキシブルプリント基板３９は、筒状に形成する前に同軸線３０の半田接続作業が行えるので、作業性が向上すると共に、電子部品３１、及び同軸線３０を全て基板の内部に収めたことにより、外部からの煽り等の影響が受け難くなる。そのため、フレキシブルプリント基板３９を組み付け後の撮像ユニット１５は、その強度が向上する。

ここで、図１９に示すように、従来の撮像装置のフレキシブルプリント基板２４´では、電子部品３１の後方部に信号線の接続電極２３を設けなければならないため、硬質長が長さＬ５のように、長くなってしまう。そのため、従来の撮像装置は、その硬質長が長尺となった構成しか取れなかった。

しかし、本実施の形態の撮像装置２では、中空な断面多角形の筒状に折り曲げたフレキシブルプリント基板２４（３７，３９）の内部に電子部品３１、外部（或いは内部）に同軸線３０を配置する構造のため、接続に要するスペースを有効に活用でき、硬質長の長さＬ６を従来のフレキシブルプリント基板２４´の長さＬ５よりも短く（Ｌ６＜Ｌ５）することができる。

さらに、図２１に示すように、フレキシブルプリント基板２４の内面２４ｅ上に電気接続部４０、及び電子部品３１が配置された例では、このフレキシブルプリント基板２４の第２、及び第３面２４ｂ，２４ｃの夫々の端部２４ｄまでプリントされた対応する電気接続部４０同士を固定手段である半田４０ａにより接続固定する構成としても良い。

すなわち、各面２４ｂ，２４ｃの夫々の端部２４ｄの固定前は、フレキシブルプリント基板２４の電気回路が形成されず、夫々の端部２４ｄに設けられた電気接続部４０を半田４０ａ等で接続固定することにより、初めてフレキシブルプリント基板２４内の電気回路が形成されるような構成としても良い。これにより、フレキシブルプリント基板２４内の配線構造を簡略化することができ、撮像装置２（撮像ユニット１５）を小型化することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について以下に説明する。
図２２から図２４は、本発明の第２の実施の形態に係り、図２２は撮像ユニットのフレキシブルプリント基板を示す側面図、図２３は図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図、図２３は変形例の撮像ユニットを示す断面図である。尚、以下の説明において、上述した第１の実施の形態の撮像装置２と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

ところで、従来におけるフレキシブルプリント基板を折り曲げた撮像装置は、基板の弾性特性のために、内包するフレキシブルプリント基板を理想通りの形状に折り曲げられず、目標の外形寸法よりオーバーしてしまう問題があった。

そこで、本実施の形態では、図２２、及び図２３に示すように、フレキシブルプリント基板４１上に配置した下部側の電子部品３１ａの外形形状に沿わせて基板を折り曲げ、例えば、ここでは電子部品３１ａと基板４１とが対向する３ヶ所の面が電気接続部４２によって半田等で固定される。

さらに、上部側の電子部品３１ｂは、例えば、ここでは電子部品３１ａと基板４１とが対向する上下２ヶ所の面が電気接続部４３によって固定される。以上のことにより、フレキシブルプリント基板４１は、撮像素子１４の外形より広がることなく、電子部品３１（ａ，ｂ）を効率的に配置することができるため撮像装置２の小型化が実現することができる。

これと同時に、フレキシブルプリント基板４１の強度耐性の向上化も図れる。また、本実施の形態では、図２２、及び図２３に示した形態に限定することなく、図２４に示すように、フレキシブルプリント基板４１を斜めに折り曲げてもよい。これにより、撮像素子１４の上部側の２つの角部１４ａのスペースが空き、第１の実施の形態と同様に撮像素子１４より後方を小型化することができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について以下に説明する。
図２５、及び図２６は、本発明の第３の実施の形態に係り、図２５は撮像ユニットを示す側面図、図２６は図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った撮像ユニットを示す断面図である。尚、以下の説明においても、上述した第１の実施の形態の撮像装置２と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

本実施の形態の撮像装置２の撮像ユニット１５は、撮像素子１４の下面と略平行に後方へ延出したフレキシブルプリント基板４４上に、例えば、３枚のフレキシブルプリント基板４５が対物光学系の光軸Ｏと平行で、基板４４と直交する向きに配置される。

そして、同軸線３０、及び外部導体３２は、ここでは、フレキシブルプリント基板４４に対して、直立するフレキシブルプリント基板４５と接続されている。尚、同軸線３０、及び外部導体３２は、土台となるフレキシブルプリント基板４４のいずれに接続されていても良い。

また、電子部品３１は、フレキシブルプリント基板４５の立体的な内部空間に配置される。なお、フレキシブルプリント基板４５は、フレキシブルプリント基板４４と半田で接続固定されても良いし、コネクタを介して接続されていても良い。

このように、フレキシブルプリント基板４４，４５を撮像素子１４の外形内に立体的に形成することにより、電子部品３１、同軸線３０等が効率的に配置でき、撮像装置２を小型化することができる。

さらに、撮像装置２は、コネクタを使用してフレキシブルプリント基板４５を土台となるフレキシブルプリント基板４４と着脱可能にすることにより、例えば、同軸線３０をフレキシブルプリント基板４５に半田接続してから、撮像ユニット１５に組み込むといったような組立性の向上が図れる。また、撮像装置２は、このような組立性の向上と共に、修理時にもフレキシブルプリント基板４５を交換するだけで良く、保守費用の低減にも繋がる。

さらに、従来のフレキシブルプリント基板を屈曲させただけの構造では、樹脂により接着後も応力がかかってしまうが、本実施の形態では、フレキシブルプリント基板４４，４５を折り曲げずに構成しているため、撮像ユニット１５に無駄な応力がかかることがなく強度を向上させることができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について以下に説明する。
図２７、及び図２８は、本発明の第４の実施の形態に係り、図２７は撮像ユニットを示す斜視図、図２８は変形例の撮像ユニットのフレキシブルプリント基板の構成を示す斜視図である。尚、以下の説明においても、上述した第１の実施の形態の撮像装置２と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

図２７に示すように、本実施の形態の電子部品３１を搭載したフレキシブルプリント基板４６は、屈曲部４６ａから垂直に折り曲げられる。このフレキシブルプリント基板４６の垂直に折り曲げられた部分には、複合信号ケーブル２５が挿通できる寸法が設定されたケーブル挿通用孔部４７が設けられている。

このケーブル挿通用孔部４７には、複合信号ケーブル２５が挿通し、この複合信号ケーブル２５の同軸線３０は、水平なフレキシブルプリント基板４６上に設けられた接続電極２３に芯線３３が半田により接続される。これにより、複合信号ケーブル２５の先端部分をより撮像素子１４側に近づけられ、撮像装置２の硬質長が短縮できる。

なお、ケーブル挿通用孔部４７は複合信号ケーブル２５が挿通できる構造なら何でもよく、例えば、２枚のフレキシブルプリント基板４８を図２８のように半田や接着剤、中継部材４９等で接合させる形でも良い。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について以下に説明する。
図２９は、本発明の第５の実施の形態に係り、撮像装置を示す部分的な断面図である。尚、以下の説明においても、上述した第１の実施の形態の撮像装置２と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。

ところで、従来から、電子内視鏡の観察性能を向上させるために、電子内視鏡用の対物レンズは１７０°を超えるような広角化が図られている。しかしながら、広角化に伴って、レンズの偏心を厳しく抑える必要があり、レンズ外径と対物レンズ枠内径とのクリアランスを厳しくしなければならない。

さらに、対物レンズ群１２を対物レンズ枠１７に接着する際、組立工程の短縮のために、図２９に示すような先端側の接着部５０と、基端側の接着部５１とを同時に接着固定する場合がある。この時、乾燥工程で２ヶ所の接着剤が同時に硬化していくため、内部の空気の逃げ場が無くなるばかりでなく、さらに上述したようなレンズ外径と対物レンズ枠内径とのクリアランスも厳しくなることから、対物レンズ群１２と対物レンズ枠１７を接着固定する際に、乾燥工程でレンズ間の空気が膨張しレンズが浮き上がってしまう。

また、レンズが浮き上がらなくても、接着剤に気泡が生じて補修作業工程が必要になってしまうといった不具合が生じる。

そこで、本実施の形態では、図２９に示すように、対物レンズ枠１７に貫通する通気孔５２を設けた。なお、この通気孔５２は、対物レンズ枠１７と撮像素子枠１８の嵌挿範囲内で、且つ、対物レンズ枠１７内のレンズの側面に位置するように設けられている。これにより、対物レンズ枠１７内の空気が通気孔５２を通して外部に抜け出し、レンズの浮き上がりを防止できる。

また、通気孔５２を撮像素子枠１８との嵌挿部に設けることによって、対物レンズ枠１７と撮像素子枠１８との接合後は、外部から対物レンズ枠１７内に湿気等が侵入することがない。さらに、通気孔５２は、対物レンズ枠１７のレンズの側面位置に設けられているので、通気孔５２を接着剤等で埋める際、この対物レンズ枠１７内に接着剤が流れ出すようなこともない。

尚、本実施の形態では、硬化温度の異なる接着剤を２ヶ所の接着部に使用する。また、同温度下で硬化時間の異なる接着剤を使用しても良い。これにより、接着部５０と接着部５１の接着剤が時間差で硬化していくため、内部の空気の抜けが向上し、接着剤のひけやレンズの浮き上がりを防止することができる。

以上の各実施の形態の説明した通り、本発明の撮像装置２は、回路基板を複数面より構成される立体形状に形成することで、電子部品、及び信号線を配設できる基板面積を増大させ、撮像装置の小型化が図れる。また、回路基板の端部を固定手段により固定することで、回路基板の立体的な形状が維持でき、かつ、強度も向上できるという効果を奏する。

また、回路基板の端部同士を接続して電気回路を構成することで、回路基板内での配線を簡略でき、撮像装置の小型化が図れるという効果を奏する。

以上の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以上に記載した本発明の撮像装置は、以下の付記項に記載する特徴がある。

［付記項１］
対物光学系に連設される撮像素子と、
該撮像素子に接続され、電子部品、及び信号線接続端子が形成された回路基板と、
を具備し、
該回路基板は、上記撮像素子より後方に延出する第１面と、該第１面に対して所定の角度に傾斜した複数面の隣接する端部同士が、固定手段により固定されていることを特徴とする撮像装置。

［付記項２］
上記回路基板の上記第１面は、上記撮像素子の前方に配置される上記対物光学系の光軸に対して平行な面であることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。

［付記項３］
上記複数面の隣接する上記端部同士を接続することで回路基板の電気回路を構成することを特徴とする付記項１、又は付記項２に記載の撮像装置。

［付記項４］
上記回路基板の内面に少なくとも電子部品、及び信号線接続端子を形成したことを特徴とする付記項１から付記項３の何れか１項に記載の撮像装置。

［付記項５］
上記回路基板の内面に電子部品が実装され、外周に信号線接続端子を形成したことを特徴とする付記項１から付記項３の何れか１項に記載の撮像装置。

［付記項６］
上記回路基板の上記第1面が上記撮像素子の外側に配置され、該撮像素子の角部に重ならない形状に傾斜面を形成したことを特徴とする付記項１から付記項５の何れか１項に記載の撮像装置。

［付記項７］
上記固定手段が電子部品であることを特徴とする付記項１から付記項６の何れか１項に記載の撮像装置。

［付記項８］
上記固定手段が半田、或いは接着剤であることを特徴とする付記項１から付記項６の何れか１項に記載の撮像装置。

［付記項９］
上記固定手段が回路基板端部を圧着、挟持、若しくは係合する固定部材であることを特徴とする付記項１から付記項６の何れか１項に撮像装置。

２・・・撮像装置
７・・・先端硬性部
８・・・先端部材
１２・・・対物レンズ群
１３・・・対物光学ユニット
１４ａ・・・角部
１４・・・撮像素子
１５・・・撮像ユニット
１６・・・受光部
１７・・・対物レンズ枠
１８・・・撮像素子枠
１９・・・シールド枠
２０・・・熱収縮性チューブ
２１・・・絶縁性封止樹脂
２２・・・ガラスリッド
２３・・・信号線接続端子
２３，２３ａ，２３ｂ・・・接続電極
２４・・・フレキシブルプリント基板
２４ｄ・・・端部
２４ｅ・・・内面
２４ａ・・・第１面
２４ｂ・・・第２面
２４ｃ・・・第３面
２５・・・複合信号ケーブル
２６・・・インナーリード
２７・・・バンプ電極
２９・・・折れ目
３０ｂ・・・外皮
３０・・・同軸線
３１・・・電子部品
３２・・・外部導体
３３・・・芯線
３４・・・総合シールド

Claims

対物光学系に連設される撮像素子と、
上記撮像素子に接続され、電子部品、及び信号線接続端子が形成された回路基板と、
上記撮像素子の投影面積範囲内で上記回路基板に接続された信号線と、
を具備し、
上記回路基板は、上記撮像素子より後方に延出する第１面と、該第１面を基準に所定の角度に折り曲げられた第２面および第３面を少なくとも有し、
上記第２面および上記第３面は、当該回路基板の端部であって、互いに対向するようにさらに折り曲げられた縁辺部分を有し、
上記第２面および上記第３面における上記それぞれの縁辺部分において互いに対向する面の間に上記電子部品を実装させ、かつ、当該電子部品と、上記それぞれの縁辺部分における当該電子部品に対して対向するそれぞれの面と、が電気接続部によって固定されていることを特徴とする撮像装置。