JP6300442B2 - 光伝送モジュールおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光伝送モジュールおよび該光伝送モジュールを備える撮像装置に関する。
従来、医療用の内視鏡では、挿入部を体内に深く挿入することによって、病変部の観察を可能とし、さらに必要に応じて処置具を併用することによって体内の検査、治療を可能としている。このような内視鏡として、挿入部の先端にCCD等の撮像素子を内蔵した撮像装置を備えた内視鏡がある。近年、より鮮明な画像観察を可能とする高画素数の撮像素子が開発されており、内視鏡への高画素数の撮像素子の使用が検討されている。内視鏡で高画素数の撮像素子を使用する場合、該撮像素子と信号処理装置との間を高速で信号を伝送するために、光伝送モジュールを内視鏡に組み込むことが必要となる。患者への負担ならびに観察視野の確保のためには、内視鏡挿入部の先端部外径ならびに先端部長はできるだけ小さくすることが希求されており、内視鏡内に組み込む光伝送モジュールを構成する硬質部分である光素子モジュールの幅および長さもできるだけ小さくする必要がある。
一方、光信号と電気信号とを変換する光伝送モジュールに関する技術として、光ファイバを保持するフェルールを、受発光素子および電子部品が実装されたフレキシブル基板に位置決め手段により位置決めして貼付した光モジュールが開示されている(たとえば、特許文献1)。
特開2009−98343号公報
しかしながら、特許文献1に記載の光モジュールにおいては、光モジュールのハウジングの表面に形成されたコネクタを介して、光信号または電気信号をやり取りするため、コネクタ分、光モジュールの径が大きくなるという問題を有している。さらにまた、受発光素子および電子部品を実装したフレキシブル基板を折り曲げることにより、光モジュールの長さを短くできるものの、内視鏡等への使用を考慮すると十分とはいえなかった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高画素数の撮像素子と信号処理装置間の高速信号伝送を可能にするとともに、小型化可能な光伝送モジュール、および撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光伝送モジュールは、電気信号を光信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子を駆動する光電変換素子駆動用ICと、前記光電変換素子から出射された光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバを位置決めして保持するガイド保持部材と、前記光電変換素子および/または前記光電変換素子駆動用ICに電源または信号を供給するケーブルと、前記光電変換素子および前記光電変換素子駆動用ICを実装する基板と、を備え、前記基板は、少なくとも第1面と第2面とを有し、該第1面と該第2面は直交し、前記第1面には前記光電変換素子が実装され、前記第1面の裏面には、前記光ファイバが前記ガイド保持部材を介して前記光ファイバの光軸が前記第1面に対して垂直となるよう接続され、前記第2面には前記ケーブルが前記光ファイバの光軸と平行に直接的に接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる光伝送モジュールは、上記発明において、前記基板は、前記光ファイバの光軸に垂直に配置される第1基板と、前記光ファイバの光軸に平行に配置される第2基板とを接続してなることを特徴とする。
また、本発明にかかる光伝送モジュールは、上記発明において、前記第1基板は、前記光ファイバの光軸に平行な折り曲げ部を有し、前記ケーブルは、該折り曲げ部に接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる光伝送モジュールは、上記発明において、前記光電変換素子駆動用ICは、前記光電変換素子駆動用ICの上面が前記光ファイバの光軸と平行に実装されることを特徴とする。
また、本発明にかかる光伝送モジュールは、上記発明において、前記光電変換素子駆動用ICは、前記光電変換素子駆動用ICの上面が前記光ファイバの光軸と垂直に実装されることを特徴とする。
また、本発明にかかる光伝送モジュールは、上記発明において、前記光電変換素子と、前記光電変換素子駆動用ICとを、前記光ファイバの光軸方向でオーバーラップするよう実装することを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像素子は、電気信号を光信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子を駆動する光電変換素子駆動用ICと、前記光電変換素子から出射された光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバを位置決めして保持するガイド保持部材と、前記光電変換素子および/または前記光電変換素子駆動用ICに電源または信号を供給するケーブルと、撮像により画像信号を取得する撮像素子と、前記光電変換素子、前記光電変換素子駆動用IC、および前記撮像素子を実装する基板と、を備え、前記基板は、第1面、第2面、および第3面を有し、該第1面と該第2面、および該第2面と該第3面は直交し、かつ該第1面と該第3面は平行をなし、前記第1面には前記光電変換素子が実装されるとともに、前記第3面には前記撮像素子が実装され、前記第1面の裏面には、前記光ファイバが前記ガイド保持部材を介して前記光ファイバの光軸が前記第1面に対して垂直となるよう接続され、前記第2面には前記ケーブルが前記光ファイバの光軸と平行に直接的に接続されることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像素子は、上記発明において、前記基板は、前記光電変換素子を実装する前記第1面を少なくとも有する第1基板と、前記撮像素子を実装する前記第3面を少なくとも有する第2基板とを接続してなることを特徴とする。
また、本発明にかかる撮像素子は、上記発明において、前記基板は、前記光電変換素子を実装する前記第1面と、前記第1面と垂直な面とを有する前記第1基板と、前記撮像素子を実装する前記第3面と、前記第3面に垂直な面とを有する前記第2基板とを接続してなり、前記ケーブルは、前記第2基板に前記光ファイバの光軸と平行となるよう接続されることを特徴とする。
本発明によれば、垂直をなす第1面と第2面とを少なくとも有する基板に、光電変換素子と光電変換素子駆動用ICとを実装するとともに、前記光電変換素子が実装された第1面の裏面に光ファイバを垂直に接続し、第2面に前記光ファイバの光軸と平行にケーブルを接続することにより、小型化可能な光伝送モジュール、および撮像装置を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図2は、図1の光伝送モジュールに使用する基板の折り曲げ前の平面図である。 図3は、図2の基板のA−A線断面図である。 図4は、図2の基板の折り曲げ後の断面図である。 図5は、実施の形態1の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図6は、実施の形態2にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図7は、実施の形態2の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図8は、実施の形態2の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図9は、実施の形態2の変形例3にかかる光素子モジュールの断面図である。 図10は、実施の形態2の変形例4にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図11は、実施の形態2の変形例5にかかる光素子モジュールの断面図である。 図12は、実施の形態2の変形例6にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図13は、実施の形態3にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図14は、実施の形態3の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図15は、実施の形態3の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図16は、実施の形態3の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図17は、実施の形態3の変形例4にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図18は、実施の形態3の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図19は、実施の形態4にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図20は、実施の形態4の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図21は、実施の形態4の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図22は、実施の形態4の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図23は、実施の形態4の変形例4にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図24は、実施の形態4の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図25は、実施の形態4の変形例6にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図26は、実施の形態4の変形例7にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図27は、実施の形態5にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図28は、実施の形態5の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図29は、実施の形態5の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。 図30は、実施の形態5の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光伝送モジュールの断面図である。図2は、図1の光伝送モジュールに使用する基板の折り曲げ前の平面図である。図3は、図2の基板のA−A線断面図である。図4は、図2の基板の折り曲げ後の断面図である。
本発明の実施の形態1にかかる光伝送モジュール100は、第1基板1と、光電変換素子である面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser、以下VCSELという)2と、光ファイバ3と、ガイド保持部材4と、ケーブル5と、光電変換素子駆動用ICとしてのVCSEL駆動用IC6と、を備える。本実施の形態1の光伝送モジュール100は、撮像素子7を備える撮像装置として機能する。
実施の形態1で使用する第1基板1は、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits、以下、FPCという)等の折り曲げ可能な基板である。第1基板1は、光電変換素子が実装される第1面1aと、光電変換素子駆動用ICが実装される第2面1bと、撮像素子7が実装される第3面1cとからなる。第1面1aと第2面1bとは直交し、第3面1cは第2面1bと直交、かつ第1面1aと平行をなしている。
第1基板1は、図2および図3に示すように、ポリイミド等からなるベース材15、電気信号を伝送する金属配線16、レジスト17から構成される。第1基板1の基板表面には、撮像素子7が撮像した画像の電気信号を光信号に変換するVCSEL2と、VCSEL2を駆動するVCSEL駆動用IC6とが、Auバンプ9等によりフリップチップ実装されている。第1基板1の折り曲げ部14は、基板の表裏面でレジスト17が除去され、折り曲げ部14を通過する金属配線16は、折り曲げ部14に対して垂直に配線されている。折り曲げ部14のレジストを表裏面とも除去することによりFPC折り曲げ時におこりうるレジスト剥がれを抑制することができる。
VCSEL2とVCSEL駆動用IC6には、接続電極2aおよび6aがそれぞれ形成され、信号ライン12とGNDライン13とにより接続電極2aおよび6aを接続している。折り曲げ部14を通過するGNDライン13等の金属配線16は、折り曲げ部14に垂直な基板中心軸に線対称となるように配線されることが好ましい。GNDライン13は、基板中心軸に線対称となるように配線されることが好ましい。折り曲げ部14を通過するGNDライン13および信号ライン12等の金属配線16が、折り曲げ部14に垂直な基板中心軸に線対称となるように配線されることにより、FPCを折り曲げた際のよじれの発生を最小限に抑えることが可能となる。
第1基板1にVCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを実装した後、光ファイバ3およびガイド保持部材4を第1基板1に接続する。光ファイバ3は、ガイド保持部材4を介して、光ファイバ3の光軸が第1面1aに対して垂直となるよう接続される。ガイド保持部材4は、保持する光ファイバ3の外径と略同一径の円柱状をなす貫通孔4aを有する。ガイド保持部材4の第1基板1への実装は、例えば、第1基板1の実装面に接着剤を塗布後、ガイド保持部材4をボンダー等の装置により接着剤上にマウントし、接着剤を硬化させて実装する。貫通孔4aは、円柱状のほか、その内面で光ファイバ3を保持できれば、角柱状であってもよい。ガイド保持部材4の材質はセラミック、Si、ガラス、SUS等の金属部材から選択される。
第1基板1は、VCSEL2から光ファイバ3への光信号の送信用の孔部8を有する。孔部8の内径は、貫通孔4aの内径と同径または僅かに大きく形成される。ガイド保持部材4の貫通孔4aに挿入されて、第1基板1に実装される光ファイバ3は、孔部8を介してVCSEL2の発光部から発光される光を受信する。
第1基板1へのVCSEL2の実装において、二視野光学系を用いてVCSEL2の発光部の中心と孔部8の中心とを位置合わせし、発光部の真下に孔部8が位置するように実装する。また、ガイド保持部材4の第1基板1への実装において、二視野光学系を用いてVCSEL2の発光部の中心と貫通孔4aの中心とを位置合わせし、実装する。光ファイバ3は、貫通孔4aに挿入され、孔部8を通してVCSEL2の発光部の近傍まで挿通され、発光部からの出力された光を効率よく入力できる位置で接着剤によりガイド保持部材4と接合される。なお、光ファイバ3を簡易に接合する場合には、発光部と光ファイバ3の端面とを接触させて接合すればよい。
光ファイバ3およびガイド保持部材4の第1基板1への実装後、図4に示すように、第1基板1は折り曲げ部14において折り曲げられ、接着剤18で補強、接着される。接着剤18による補強・接着により、FPCの折り曲げ角度が略垂直に固定される。また、これにより、折り曲げ角度のばらつきを最小限に抑制することができ、確実に光伝送モジュール100を任意の投影面に収めることができる。
光ファイバ3の他方の端面には、図示しない光受信モジュールが接続されている。光受信モジュールは、VCSEL2が出力した光信号を受けて光−電流変換するフォトダイオード(以下PD)である受光素子と、この変換した電流信号をインピーダンス変換、増幅し、電圧信号として出力するトランスインピーダンスアンプ(Transimpedance Amplifier)とを有し、トランスインピーダンスアンプを介して、さらに外部の信号処理回路に接続される。
ケーブル5は、銅等からなる導体によって形成された芯線10と、芯線10の外周を被覆する絶縁層11と、を備える。ケーブル5の芯線10は、第1基板1の第2面1bであって、VCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に形成された図示しない接続電極と、半田や金(Au)等の導電性材料によって電気的に接続される。ケーブル5は、第2面1bに光ファイバ3の光軸と平行となるように接続されるため、実施の形態1にかかる光伝送モジュール100の高さを小さくすることができる。
実施の形態1の光伝送モジュール100は、FPCの折り曲げ部14のレジストを除去しているため、FPC折り曲げによるレジスト剥がれを防止するとともに、折り曲げ部14を接着剤18で、第1面1aと第2面1b、ならびに第2面1bと第3面1cとが垂直となるように接着固定するため、FPCの折り曲げ角度のばらつきを最小限に抑制することができる。また、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7を、FPCの折り曲げ面である第1面1a、第2面1b、および第3面1cにそれぞれ実装することにより、光伝送モジュール100の長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)を短くすることができる。さらに、ケーブル5を、第2面1bの裏面に光ファイバ3の光軸と平行となるように接続するため、実施の形態1にかかる光伝送モジュール100の高さ(径)を小さくすることができる。さらにまた、実施の形態1にかかる光伝送モジュール100は、1つの基板に、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7を実装するため、製造工程を簡素化することができる。
(実施の形態1の変形例1)
実施の形態1にかかる光伝送モジュール100は、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面1bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。図5は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例1にかかる光伝送モジュール100Aは、VCSEL2およびVCSEL6が、第1基板1の第1面1aに実装されている。図5では、VCSEL駆動用IC6の上にVCSEL2が実装されているが、実装位置は逆でもよい。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを、横方向に並べて実装しても良い。VCSEL2とVCSEL駆動用IC6との配置は左右どちらであってもよい。変形例1では、光伝送モジュール100Aの長さをさらに短くすることが可能となる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、VCSEL、VCSEL駆動用ICおよび撮像素子が、第1基板に実装されているが、実施の形態2では、VCSEL、VCSEL駆動用ICおよび撮像素子が、第1基板および第2基板にそれぞれ実装される点で異なる。図6は、本発明の実施の形態2にかかる光伝送モジュールの断面図である。
光伝送モジュール200は、VCSELを実装する第1面1aと、VCSEL駆動用ICを実装する第2面1bとを有する第1基板1Aと、撮像素子を実装する第2基板20とを備える。第1面1aと第2面1bとは垂直をなし、第2基板20は第2面1bと垂直、かつ第1面1aと平行をなしている。
第2基板20は、セラミック基板、FPC等の基板であり、撮像素子7が、CPS(Chip Size Package)実装されている。第1基板1Aは、第2面1bから垂直に立ち上がる接続部19を有する。第1基板1Aは、接続部19により、第2基板20の撮像素子7が実装された面と接続される。
実施の形態2の光伝送モジュール200は、実施の形態1の光伝送モジュール100と同様に、FPCの折り曲げ部14のレジストを除去しているため、FPC折り曲げによるレジスト剥がれを防止するとともに、折り曲げ部14を接着剤18で、第1面1aと第2面1bとが垂直となるように接着固定するため、FPCの折り曲げ角度のばらつきを最小限に抑制することができる。また、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7を、FPCの折り曲げ面である第1面1a、第2面1b、および第2基板20にそれぞれ実装することにより、光伝送モジュール200の長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)を短くすることができる。さらに、ケーブル5を、第2面1bの裏面に光ファイバ3の光軸と平行となるように接続するため、実施の形態2にかかる光伝送モジュール200の高さ(径)を小さくすることができる。さらにまた、実施の形態2にかかる光伝送モジュールは、撮像素子7を第1基板1Aとは別の第2基板20に実装するため、VCSEL2およびVCSEL駆動用IC6を第1基板1Aに実装する際に発生する熱による撮像素子7の熱損傷等のリスクを低減することができる。
(実施の形態2の変形例1)
実施の形態2にかかる光伝送モジュール200は、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面1bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。図7は、本発明の実施の形態2の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例1にかかる光伝送モジュール200Aは、VCSEL2およびVCSEL駆動用IC6が、第1基板1Aの第1面1aに実装されている。図7では、VCSEL駆動用IC6の上にVCSEL2が実装されているが、実装位置は逆でもよい。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを、横方向に並べて実装しても良い。VCSEL2とVCSEL駆動用IC6との配置は左右どちらであってもよい。変形例1では、光伝送モジュール200Aの長さをさらに短くすることが可能となる。
(実施の形態2の変形例2)
実施の形態2にかかる光伝送モジュール200では、第1基板1Aの接続部19を第2基板20の撮像素子7が実装された面と接続するが、撮像素子7が実装された面の裏面に接続してもよい。図8は、本発明の実施の形態2の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例2にかかる光伝送モジュール200Bは、第1基板1A’の接続部19を第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に接続する。実施の形態2の変形例2では、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面1bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。
(実施の形態2の変形例3)
実施の形態2にかかる光伝送モジュール200では、第1基板1Aは、接続部19を有し、接続部19と第2基板20とを接続するが、接続部19を形成せずに接続してもよい。図9は、本発明の実施の形態2の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例3にかかる光伝送モジュール200Cは、第1基板1A’のVCSEL駆動用ICが実装された面に、第2基板20の端面を接着剤21等により接続する。実施の形態2の変形例3では、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面1bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。
(実施の形態2の変形例4)
実施の形態2の変形例3にかかる光伝送モジュール200Cでは、第1基板1Aは、接続部19を有し、接続部19と第2基板20とを接続するが、接続部19を形成せずに接続してもよい。図10は、本発明の実施の形態2の変形例4にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例4にかかる光伝送モジュール200Dは、第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に、第1基板1A’の端面を接着剤21等により接続する。実施の形態2の変形例4では、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面1bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。
(実施の形態2の変形例5)
実施の形態2の変形例5にかかる光伝送モジュールは、第2基板が垂直をなす第2面と第3面を有し、第1基板が板状をなす。図11は、本発明の実施の形態2の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例5にかかる光伝送モジュール200Eにおいて、第2基板20Aは、撮像素子7が実装される第3面20cと、VCSEL駆動用IC6が実装されるとともに、裏面にケーブル5が接続される第2面20bと、接続部19と、を備える。接続部19は、第2面20bから垂直に立ち上がるように形成される。第2基板20Aは、FPCであることが好ましい。第1基板1Aは、シリコン基板またはFPC基板等から選択される。光伝送モジュール200Eにおいて、接続部19は、第1基板1AのVCSEL2が実装される面の裏面に、第1基板1Aと第2基板20Aの第2面20bとが垂直をなすように接続される。なお、接続部19は、第1基板1AのVCSEL2が実装される面に接続されてもよい。
(実施の形態2の変形例6)
実施の形態2の変形例6にかかる光伝送モジュールは、第2基板が垂直をなす第2面と第3面を有し、板状をなす第1基板にVCSEL駆動用ICが実装される。図12は、本発明の実施の形態2の変形例6にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例6にかかる光伝送モジュール200Fにおいて、第2基板20Aは、撮像素子7が実装される第3面20cと、ケーブル5が接続される第2面20bと、接続部19と、を備える。また、板状をなす第1基板1Aには、VCSEL2およびVCSEL駆動用IC6が実装される。図12では、VCSEL駆動用IC6の上にVCSEL2が実装されているが、実装位置は逆でもよい。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを、横方向に並べて実装しても良い。VCSEL2とVCSEL駆動用IC6との配置は左右どちらであってもよい。また、第2基板20Aの接続部19は、第2面20bから垂直に立ち上がるように形成される。光伝送モジュール200Fにおいて、接続部19は、第1基板1AのVCSEL2等が実装される面の裏面に、第1基板1Aと第2基板20Aの第2面20bとが垂直をなすように接続される。なお、接続部19は、第1基板1AのVCSEL2が実装される面に接続されてもよい。
(実施の形態3)
実施の形態2では、第1面と第2面とを有する第1基板と板状の第2基板、または板状の第1基板と第2面と第3面とを有する第2基板とを接続しているが、実施の形態3では、第1基板および第2基板がともに第2面を有し、第1基板および第2基板の第2面を接続する点で実施の形態2と異なる。図13は、本発明の実施の形態3にかかる光伝送モジュールの断面図である。
実施の形態3にかかる光伝送モジュール300において、第1基板1Bは、VCSEL2が実装される第1面1aと、ケーブル5が光ファイバ3の光軸と平行となるように接続される第2面1bとを有する。また、第2基板20Bは、撮像素子7が実装される第3面20cと、VCSEL駆動用IC6が実装される第2面20bとを有する。第2基板20Bは、第1基板1Bと同様に、FCPであることが好ましい。実施の形態3の光伝送モジュール300では、第1面1aと第2面1bとは直交し、第2基板20Bの第3面20cは第2面20bと直交、かつ第1面1aと平行をなしている。
第1基板1Bと第2基板20Bとは、第1基板1Bの第2面1bが、第2基板20Bの第2面の上部に重ね合わせるように、すなわち、第1基板1Bを、第2基板20Bの第2面20bのVCSEL駆動用IC6が実装された面に接続される。
実施の形態3の光伝送モジュール300は、実施の形態1および2と同様に、FPCの折り曲げ部14のレジストを除去しているため、FPC折り曲げによるレジスト剥がれを防止するとともに、折り曲げ部14を接着剤18で、第1面1aと接続部19b、ならびに第2面20bと第3面20cとが垂直となるように接着固定するため、FPCの折り曲げ角度のばらつきを最小限に抑制することができる。また、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7を、第1基板1Bの第1面1a、ならびに第2基板20Bの折り曲げ面である第2面20b、および第3面20cにそれぞれ実装することにより、光伝送モジュール300の長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)を短くすることができる。さらに、ケーブル5を、第1基板1Bの第2面1bに光ファイバ3の光軸と平行となるように接続するため、実施の形態3にかかる光伝送モジュール300の高さ(径)を小さくすることができる。なお、本実施の形態3では、第1基板1Bの第2面1bを第2基板20Bの上部に重ね合わせるように接続するが、第2面1b上に第2面20bを重ねるように接続してもよい。
(実施の形態3の変形例1)
実施の形態3にかかる光伝送モジュール300は、VCSEL2を第1面1aに接続し、VCSEL駆動用IC6を第2面20bに接続するが、VCSEL駆動用IC6を、VCSEL2と同様に第1面1aに接続してもよい。図14は、本発明の実施の形態3の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例1にかかる光伝送モジュール300Aは、VCSEL2およびVCSEL駆動用IC6が、第1基板1B’の第1面1aに実装されている。図12では、VCSEL駆動用IC6の上にVCSEL2が実装されているが、実装位置は逆でもよい。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを、横方向に並べて実装しても良い。VCSEL2とVCSEL駆動用IC6との配置は左右どちらであってもよい。変形例1では、光伝送モジュール300Aの長さをさらに短くすることが可能となる。なお、変形例1において、第1基板1Bの第2面1bを第2基板20B’の第2面20bの上部に重ね合わせるように接続するが、第2面1b上に第2面20bを重ねるように接続してもよい。
(実施の形態3の変形例2)
実施の形態3にかかる光伝送モジュール300は、第2基板20B”の第2面20b上にVCSEL駆動用IC6を実装しているが、第1基板1B”上にVCSEL駆動用IC6を実装してもよい。図15は、本発明の実施の形態3の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例2にかかる光伝送モジュール300Bは、VCSEL2を実装する第1面1aと、VCSEL駆動用ICを実装する第2面1bとを有する第1基板1B”と、第2面20bと、撮像素子7を実装する第3面20cとを有する第2基板20B”とを備える。実施の形態3の変形例2にかかる光伝送モジュール300Bでは、第1面1aと第2面1bとは垂直をなし、第2基板20B”の第3面20cは第2面1bと垂直、かつ第1面1aと平行をなしている。なお、変形例2において、第2基板20B”の第2面20bを第1基板1B”のVCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に接続するが、VCSEL駆動用IC6が実装された面に接続してもよい。
(実施の形態3の変形例3)
実施の形態3にかかる光伝送モジュール300は、ケーブル5を第1基板1Bの第2面1bに接続するが、実施の形態3の変形例3では、第2基板20B”の第2面20bに接続する。図16は、本発明の実施の形態3の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。光伝送モジュール300Cは、ケーブル5を、第2基板20B”の第2面20bのVCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に接続する。変形例3では、撮像素子7が実装される第2基板20B”に、撮像素子7への信号を送信するケーブル5を接続するため、ノイズ等の影響を小さくすることができる。なお、変形例3において、第1基板1B”の第2面1bを、第2基板20B”の第2面20bのVCSEL駆動用IC6が実装された面に接続するが、VCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に接続してもよい。
(実施の形態3の変形例4)
実施の形態3の変形例4では、ケーブル5を第2基板20B’の第2面20bに接続するとともに、VCSEL駆動用IC6を第1基板1B’の第1面1aに接続する。図17は、本発明の実施の形態3の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例4にかかる光伝送モジュール300Dでは、撮像素子7が実装される第2基板20B’に、撮像素子7への信号を送信するケーブル5を接続するため、ノイズ等の影響を小さくすることができる。なお、変形例4において、第1基板1B’の第2面1bを、第2基板20B’の第2面20bのVCSEL駆動用IC6が実装された面に接続するが、VCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に接続してもよい。
(実施の形態3の変形例5)
実施の形態3の変形例5では、ケーブル5を第2基板20B”の第2面20bに接続するととともに、VCSEL駆動用IC6を第1基板1B”の第2面1bに接続する。図18は、本発明の実施の形態3の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例5にかかる光伝送モジュール300Eでは、撮像素子7が実装される第2基板20B”に、撮像素子7への信号を送信するケーブル5を接続するため、ノイズ等の影響を小さくすることができる。なお、変形例5において、第1基板1B”の第2面1bを、第2基板20B”の第2面20bのVCSEL駆動用IC6が実装された面に接続するが、VCSEL駆動用IC6が実装された面の裏面に接続してもよい。
(実施の形態4)
実施の形態1では、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7が、1つの基板に実装されているが、実施の形態4では、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7が、3つの基板、即ち、第1基板、第2基板および/または第3基板にそれぞれ実装される点で異なる。図19は、本発明の実施の形態4にかかる光伝送モジュールの断面図である。
光伝送モジュール400は、VCSEL2を実装する第1面1aからなる第1基板1Cと、VCSEL駆動用IC6を実装する第2面30bを有する第3基板30と、撮像素子7を実装する第3面20cからなる第2基板20と、を備える。
第3基板30は、第1基板1Cおよび第3基板30cと接続するための接続部19および22を備える。接続部19および22は、第3基板30の第2面30bと垂直をなす。接続部19は、第2基板20の撮像素子7が実装される面に接続され、接続部22は、第1基板1CのVCSEL2が実装される面の裏面に接続される。第3基板30は、接続部19および22の形成を考慮すると、FPCであることが好ましい。接続部19および22と主面(第2面30b)との折り曲げ部は、実施例1の折り曲げ部14と同様にして形成することが好ましい。第1基板1Cおよび第2基板20は、セラミック基板、FPC等から選択される。接続部19および22による各基板の接続により、第1基板1Cと第2基板20は垂直をなし、第2基板20は第3基板30と垂直、かつ第1基板1Cと平行をなす。
実施の形態4の光伝送モジュール400は、実施の形態1〜3と同様に、ケーブル5を、第3基板30の第2面30bに光ファイバ3の光軸と平行となるように接続するため、実施の形態4にかかる光伝送モジュール300の高さ(径)を小さくすることができる。また、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7を、それぞれ垂直をなす第1基板1Cの第1面1a、第3基板30の第2面30b、および第2基板20の第3面20cにそれぞれ実装することにより、光伝送モジュール400の長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)を短くすることができる。
(実施の形態4の変形例1)
実施の形態4にかかる光伝送モジュール400は、VCSEL駆動用IC6を第3基板30の第2面30bに接続するが、VCSEL駆動用IC6は、VCSEL2と同様に第1基板に接続してもよい。図20は、本発明の実施の形態4の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例1にかかる光伝送モジュール400Aは、VCSEL2およびVCSEL駆動用IC6が、第1基板1C’の第1面1aに実装されている。図20では、VCSEL駆動用IC6の上にVCSEL2が実装されているが、位置は逆でもよい。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを、横方向に並べて実装しても良い。VCSEL2とVCSEL駆動用IC6との配置は左右どちらであってもよい。変形例1では、光伝送モジュール400Aの光軸方向の長さをさらに短くすることが可能となる。
(実施の形態4の変形例2)
実施の形態4の変形例2にかかる光伝送モジュールは、第1基板が第1面と第2面とを有し、VCSEL駆動用IC6が、第1基板の第2面に実装されている。図21は、本発明の実施の形態4の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例2にかかる光伝送モジュール400Bにおいて、第1基板1Dは、VCSEL2を実装する第1面1aと、VCSEL駆動用IC6を実装する第2面1bとを有する。第1面1aと第2面1bとは垂直をなす。第3基板30Bには、光ファイバ3の光軸と平行となるようにケーブル5が接続される。なお、ケーブル5は、第1基板1Bの第2面1bに接続されてもよい。また、変形例2において、第3基板30Bは、接続部19を第2基板20の撮像素子7の実装される面に重ね合わせるように接続され、第3基板30Bと第1基板1Dとは、第1基板の第2面1bを、第3基板30B上に重ね合わせるように接続される。なお、第3基板30Bは、接続部19を介して第2基板20の撮像素子7の実装される面の裏面に接続されてもよく、第3基板30Bと第1基板1Dとは、第3基板30Bが第1基板の第2面1bの上になるように接続されてもよい。
(実施の形態4の変形例3)
実施の形態4の変形例3にかかる光伝送モジュールは、第3基板の接続部19および22を介した第1基板および第2基板との接続が実施の形態4の光伝送モジュール400と異なる。図22は、本発明の実施の形態4の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例3にかかる光伝送モジュール400Cにおいて、第3基板30の第2面30bから垂直に立ちあがる接続部19は、第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に接続され、第3基板30の第2面30bから垂直に立ちあがる接続部22は、第1基板1CのVCSEL2が実装された面に接続される。なお、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に接続され、接続部22が第1基板1CのVCSEL2が実装された面の裏面に接続されてもよい。また、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面に接続され、接続部22が第1基板1CのVCSEL2が実装された面に接続されてもよい。
(実施の形態4の変形例4)
実施の形態4の変形例4にかかる光伝送モジュールは、接続部を介することなく第3基板と、第1基板および第2基板とを接続する。図23は、本発明の実施の形態4の変形例4にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例4にかかる光伝送モジュール400Dにおいて、第3基板30DのVCSEL駆動用IC6が実装される面に、第3基板30Dと第1基板1Cとが垂直となるように、第1基板1Cの端部が接着剤21により接続される。また、第3基板30DのVCSEL駆動用IC6が実装される面に、第3基板30Dと第2基板20とが垂直となるように、第2基板20の端部が接着剤21により接続される。なお、実施の形態4の変形例4では、VCSEL駆動用IC6は第3基板30Dの第2面30bに接続されるが、VCSEL駆動用IC6を第1基板1CのVCSEL2の実装される面に実装してもよい。
(実施の形態4の変形例5)
実施の形態4の変形例5にかかる光伝送モジュールは、変形例4と同様に、接続部を介することなく第3基板と、第1基板および第2基板とを接続する。図24は、本発明の実施の形態4の変形例5にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例5にかかる光伝送モジュール400Eにおいて、第1基板1CのVCSEL2が実装される面に、第1基板1Cと第3基板30Eとが垂直となるように、第3基板30Eの端部が接着剤21により接続される。また、第2基板20の撮像素子7が実装される面の裏面に、第2基板20と第3基板30Eとが垂直となるように、第3基板30Eの端部が接着剤21により接続される。なお、実施の形態4の変形例5では、VCSEL駆動用IC6は第3基板30Eの第2面30bに接続されるが、VCSEL駆動用IC6を第1基板1CのVCSEL2の実装される面に実装してもよい。
(実施の形態4の変形例6)
実施の形態4の変形例6にかかる光伝送モジュールは、第1基板と第3基板がそれぞれ接続部を有する。図25は、本発明の実施の形態4の変形例6にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例6にかかる光伝送モジュール400Fにおいて、第1基板1Fは、VCSEL2が実装される第1面1aから垂直に立ち上がる接続部22を有する。第1基板1Fと第3基板30Fとは、互いに垂直となるように接続部22を第3基板30F上に接続する。また、第3基板30Fの第2面30bから垂直に立ち上がる接続部19は、第2基板20の撮像素子7が実装される面に、第2基板20と第3基板30Fとが垂直となるように接続される。なお、接続部22を第3基板30FのVCSEL駆動用IC6の実装される面の裏面に接続し、かつ接続部19を第2基板20の撮像素子7が実装される面または裏面に接続してもよい。また、接続部22を第3基板30FのVCSEL駆動用IC6の実装される面に接続し、接続部19を第2基板20の撮像素子7が実装される面の裏面に接続してもよい。さらにまた、実施の形態4の変形例6では、VCSEL駆動用IC6は第3基板30Fの第2面30bに接続されるが、VCSEL駆動用IC6を第1基板1FのVCSEL2の実装される面に実装してもよい。
(実施の形態4の変形例7)
実施の形態4の変形例7にかかる光伝送モジュールは、第2基板と第3基板がそれぞれ接続部を有する。図26は、本発明の実施の形態4の変形例7にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例7にかかる光伝送モジュール400Gにおいて、第3基板30Gは、VCSEL駆動用IC6が実装される第2面30bから垂直に立ち上がる接続部22を有する。第1基板1Cと第3基板30Gとは、互いに垂直となるように、接続部22を第1基板1CのVCSEL2が実装される面の裏面に接続する。また、第2基板20Gの第3面20cから垂直に立ち上がる接続部19は、第3基板30GのVCSEL駆動用IC6が実装される面に、第2基板20Gと第3基板30Gとが垂直となるように接続される。なお、接続部22を第1基板1CのVCSEL2の実装される面に接続し、かつ接続部19を第3基板30GのVCSEL駆動用IC6が実装される面または裏面に接続してもよい。また、接続部22を第1基板1CのVCSEL2の実装される面の裏面に接続し、接続部19を第3基板30GのVCSEL駆動用IC6が実装される面の裏面に接続してもよい。なお、実施の形態4の変形例7では、VCSEL駆動用IC6は第3基板30Gの第2面30bに接続されるが、VCSEL駆動用IC6を第1基板1CのVCSEL2の実装される面に実装してもよい。
(実施の形態5)
実施の形態5にかかる光伝送モジュールは、第1面1aに実装されるVCSEL2と、第2面1bに実装されるVCSEL駆動用IC6とが、光ファイバ3の光軸方向に重なるように配置されている点で実施の形態1の光伝送モジュール100と異なる。図27は、本発明の実施の形態5にかかる光伝送モジュールの断面図である。
実施の形態5にかかる光伝送モジュール500は、第1面1aに実装されるVCSEL2と、第2面1bに実装されるVCSEL駆動用IC6とが、光ファイバ3の光軸方向に長さh分オーバーラップするように配置されている。
実施の形態5の光伝送モジュール500は、実施の形態1と同様に、FPCの折り曲げ部のレジストを除去しているため、FPC折り曲げによるレジスト剥がれを防止するとともに、折り曲げ部を接着剤で、第1面1aと第2面1b、ならびに第2面1bと第3面1cとが垂直となるように接着固定するため、FPCの折り曲げ角度のばらつきを最小限に抑制することができる。また、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とを光ファイバの光軸方向に重なるように配置するため、光伝送モジュール500の長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)をより短くすることができる。さらに、ケーブル5を、第2面1bの裏面に光ファイバ3の光軸と平行となるように接続するため、光伝送モジュール500の高さ(径)を小さくすることができる。実施の形態5にかかる光伝送モジュール500は、1つの基板に、VCSEL、VCSEL駆動用ICおよび撮像素子を実装するため、製造工程を簡素化することができる。
(実施の形態5の変形例1)
実施の形態5の変形例1にかかる光伝送モジュールは、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7が、第1基板と第2基板とに実装される点で、実施の形態5と異なる。図28は、本発明の実施の形態5の変形例1にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例1にかかる光伝送モジュール500Aにおいて、第1基板1Dは、VCSEL2が実装される第1面1aと、VCSEL駆動用IC6が実装され、第1面1aと垂直をなす第2面1bとを有する。第2基板20Bは、撮像素子7が実装される第3面20cと、第3面と垂直をなす第2面20bとを有する。変形例1にかかる光伝送モジュール500Aは、第1基板1Dの第2面1bを、第2基板20Bの第2面20b上に重ね合わせるように接続される。光伝送モジュール500Aは、実施例5と同様に、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とがオーバーラップするように配置されるため、光伝送モジュール500Aの長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)をより短くすることができる。なお、第2基板20Bの第2面20bを、第1基板1Dの第2面1b上に重ね合わせるように接続されてもよい。また、ケーブル5は、撮像素子7に送信する信号のノイズ低減のため、第2基板20Bの第2面20bに、光ファイバ3の光軸と平行になるように接続されるが、第1基板1Dの第2面1bに接続されてもよい。
(実施の形態5の変形例2)
実施の形態5の変形例2にかかる光伝送モジュールは、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7が、第1基板、第2基板及び第3基板にそれぞれ実装される点で、実施の形態5と異なる。図29は、本発明の実施の形態5の変形例2にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例2にかかる光伝送モジュール500Bにおいて、第3基板30は、板状の第2面30bと、第2面30bから垂直に立ち上がる接続部19および22を有する。接続部19は、第2基板20の撮像素子7が実装される面に接続され、接続部22は、第1基板1CのVCSEL2が実装される面の裏面に接続される。光伝送モジュール500Bは、実施例5と同様に、VCSEL2とVCSEL駆動用IC6とがオーバーラップするように配置されるため、光伝送モジュール500Bの長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)をより短くすることができる。なお、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に接続され、接続部22が第1基板1CのVCSEL2が実装された面または裏面に接続されてもよい。また、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面に接続され、接続部22が第1基板1CのVCSEL2が実装された面に接続されてもよい。
(実施の形態5の変形例3)
実施の形態5の変形例3にかかる光伝送モジュールは、第1基板、第2基板および第3基板を有し、VCSEL2、VCSEL駆動用IC6および撮像素子7が、第1基板および第3基板に実装される点で、実施の形態5と異なる。図30は、本発明の実施の形態5の変形例3にかかる光伝送モジュールの断面図である。変形例3にかかる光伝送モジュール500Cにおいて、第1基板1Dは、VCSEL2が実装される第1面1aと、VCSEL駆動用IC6が実装され、第1面1aに垂直な第2面1bを有する。第3基板30Dは、第2面30bと、第2面30bから垂直に立ち上がる接続部19を有する。第1基板1Dの第2面1bは、第3基板30Dの第2面上30bに重ねるように接続される。また、第3基板30Dの接続部19は、第2基板20の撮像素子7が実装される面に接続される光伝送モジュール500Cは、実施例5と同様に、VCSEL2とVCSEL駆動用ICとがオーバーラップするように配置されるため、光伝送モジュール500Cの長さ(光ファイバ3の光軸方向の長さ)をより短くすることができる。なお、第2面30bが第2面1b上に接続され、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面または裏面に接続されてもよい。また、第2面1bが第2面30b上に接続され、接続部19が第2基板20の撮像素子7が実装された面の裏面に接続されてもよい。さらに、ケーブル5は、第3基板30Dの第2面30bに、光ファイバ3の光軸と平行になるように接続されるが、第1基板1Dの第2面1bに接続されてもよい。
以上のように、本発明の光伝送モジュールおよび撮像装置は、高画素数の撮像素子と信号処理装置間を高速で信号伝送を行う用途に適する。また、本発明の光伝送モジュールは、例えば内視鏡や超音波画像システム(超音波内視鏡)のように、高速でデータ通信を行い、小型化が要求される用途に特に適している。
1 第1基板
2 VCSEL
3 光ファイバ
4 ガイド保持部材
5 ケーブル
6 VCSEL駆動用IC
7 撮像素子
8 孔部
9 Auバンプ
10 芯線
11 絶縁層
12 信号ライン
13 GNDライン
14 折り曲げ部
15 ベース部材
16 金属配線
17 レジスト
18 接着剤
19、22 接続部
20 第2基板
30 第3基板
100 光伝送モジュール

Claims (6)

  1. 電気信号を光信号に変換する光電変換素子と、
    前記光電変換素子を駆動する光電変換素子駆動用ICと、
    前記光電変換素子から出射された光信号を伝送する光ファイバと、
    前記光ファイバを位置決めして保持するガイド保持部材と、
    前記光電変換素子および/または前記光電変換素子駆動用ICに電源または信号を供給するケーブルと、
    ベース材と、金属配線と、レジストから構成され、前記光電変換素子および前記光電変換素子駆動用ICを直接的に実装するFPC基板と、
    を備え、前記FPC基板は、少なくとも互いに直交する第1面と第2面とを有し、
    前記第1面には前記光電変換素子が実装され、前記第1面の裏面には、前記光ファイバが前記ガイド保持部材を介して前記光ファイバの光軸が前記第1面に対して垂直となるよう接続され、
    前記第2面には前記ケーブルが前記光ファイバの光軸と平行に直接的に接続され
    前記第1面と前記第2面の間の折り曲げ部はレジストが除去され、前記第1面と前記第2面とが直交するように接着剤で接着されていることを特徴とする光伝送モジュール。
  2. 前記光電変換素子駆動用ICは、前記第1面に実装されることを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。
  3. 前記光電変換素子駆動用ICは、前記第2面に実装されることを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。
  4. 前記光電変換素子駆動用ICは前記第2面に直接的に実装され、前記第1面に実装された前記光電変換素子と、前記光電変換素子駆動用ICとを、前記光ファイバの光軸方向でオーバーラップするよう実装することを特徴とする請求項1に記載の光伝送モジュール。
  5. 請求項1〜4のいずれか一つに記載の光伝送モジュールと、
    撮像により画像信号を取得する撮像素子と、
    を備え、前記光伝送モジュールが有するFPC基板は、第1面、第2面、および第3面を有し、該第1面と該第2面、および該第2面と該第3面は直交し、かつ該第1面と該第3面は平行をなし、
    前記第3面には前記撮像素子が直接的に実装されていることを特徴とする撮像装置。
  6. 請求項1〜4のいずれか一つに記載の光伝送モジュールと、
    撮像により画像信号を取得する撮像素子と、
    前記撮像素子を直接的に実装する第2基板と、
    を備え、前記光伝送モジュールが有するFPC基板の第2面と前記第2基板は直交し、前記FPC基板の第1面と前記第2基板は平行であるよう接続されていることを特徴とする撮像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023053954A1 (ja) 2021-10-01 2023-04-06 Hoya株式会社 光送信モジュールおよび内視鏡

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6300442B2 (ja) * 2013-01-18 2018-03-28 オリンパス株式会社 光伝送モジュールおよび撮像装置
JP5806343B2 (ja) * 2014-01-16 2015-11-10 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 光電複合モジュール、カメラヘッド、及び内視鏡装置
WO2016151813A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 オリンパス株式会社 光伝送モジュールおよび内視鏡
WO2018092234A1 (ja) * 2016-11-17 2018-05-24 オリンパス株式会社 光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡
WO2018092233A1 (ja) * 2016-11-17 2018-05-24 オリンパス株式会社 光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡
CN106443912B (zh) * 2016-12-15 2018-10-02 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种光互联模块
WO2018128904A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Princeton Optronics, Inc. Vcsel narrow divergence proximity sensor
WO2018138778A1 (ja) * 2017-01-24 2018-08-02 オリンパス株式会社 内視鏡
WO2018139406A1 (ja) * 2017-01-24 2018-08-02 オリンパス株式会社 内視鏡および内視鏡の製造方法
WO2018173261A1 (ja) 2017-03-24 2018-09-27 オリンパス株式会社 内視鏡および光電複合モジュール
WO2019077643A1 (ja) 2017-10-16 2019-04-25 オリンパス株式会社 内視鏡および内視鏡システム
US10524643B2 (en) * 2017-11-06 2020-01-07 Karl Storz Endovision, Inc. Image sensor module with turning prism
WO2019207650A1 (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 オリンパス株式会社 内視鏡用撮像装置、内視鏡、および内視鏡用撮像装置の製造方法
CN108845394B (zh) * 2018-06-25 2020-07-31 重庆港宇高科技开发有限公司 光锥耦合工艺
US10838556B2 (en) 2019-04-05 2020-11-17 Apple Inc. Sensing system for detection of light incident to a light emitting layer of an electronic device display
WO2020217351A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 オリンパス株式会社 内視鏡用撮像装置、および、内視鏡
US20200400901A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-24 Te Connectivity Nederland B.V. Interposer
CN114245969A (zh) * 2019-08-29 2022-03-25 株式会社藤仓 发送器、接收器以及通信系统
CN114223153A (zh) * 2019-08-29 2022-03-22 株式会社藤仓 发送器、接收器以及通信系统
EP3788938A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-10 ams Sensors Belgium BVBA Sensor arrangement for an endoscope, endoscope, and method of operating a sensor arrangement
US11611058B2 (en) 2019-09-24 2023-03-21 Apple Inc. Devices and systems for under display image sensor
US11527582B1 (en) 2019-09-24 2022-12-13 Apple Inc. Display stack with integrated photodetectors
US11592873B2 (en) 2020-02-14 2023-02-28 Apple Inc. Display stack topologies for under-display optical transceivers
EP3901677A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-27 Koninklijke Philips N.V. Optical transmission of signals to or from an electronic element
US11327237B2 (en) 2020-06-18 2022-05-10 Apple Inc. Display-adjacent optical emission or reception using optical fibers
US11487859B2 (en) 2020-07-31 2022-11-01 Apple Inc. Behind display polarized optical transceiver
US11839133B2 (en) 2021-03-12 2023-12-05 Apple Inc. Organic photodetectors for in-cell optical sensing

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01255286A (ja) * 1988-04-05 1989-10-12 Canon Inc 成形フレキシブルプリント基板
JP3668330B2 (ja) * 1996-07-16 2005-07-06 オリンパス株式会社 撮像装置
JP3792554B2 (ja) * 2001-03-26 2006-07-05 シャープ株式会社 表示モジュール及びフレキシブル配線板の接続方法
JP2002304758A (ja) * 2001-04-10 2002-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ヘッド装置
EP1434048A1 (en) * 2001-08-31 2004-06-30 Kurabe Industrial Co., Ltd CAPACITIVE HUMIDITY−SENSOR AND CAPACITIVE HUMIDITY−SENSOR MANUFACTURING METHOD
JP4227389B2 (ja) * 2002-10-09 2009-02-18 浜松ホトニクス株式会社 撮像装置及びその製造方法
US7536911B2 (en) * 2003-09-22 2009-05-26 Hyeung-Yun Kim Diagnostic systems of optical fiber coil sensors for structural health monitoring
JPWO2005057262A1 (ja) * 2003-12-15 2007-08-23 日本電気株式会社 光モジュールおよびその製造方法
US6927344B1 (en) * 2004-02-27 2005-08-09 Motorola, Inc. Flexible circuit board assembly
JP4594703B2 (ja) * 2004-11-19 2010-12-08 オリンパス株式会社 固体撮像素子ユニット
US20090273005A1 (en) * 2006-07-24 2009-11-05 Hung-Yi Lin Opto-electronic package structure having silicon-substrate and method of forming the same
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
JPWO2008096716A1 (ja) * 2007-02-05 2010-05-20 日本電信電話株式会社 半導体サブモジュール、コネクタと半導体サブモジュールとの接続方法、および、光モジュール
JP2008279168A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Hoya Corp 内視鏡装置の電子内視鏡
JP4957503B2 (ja) * 2007-10-16 2012-06-20 住友電気工業株式会社 光モジュールおよび光モジュールの製造方法
US20120138117A1 (en) * 2008-03-20 2012-06-07 Miasole Thermoplastic wire network support for photovoltaic cells
US8263853B2 (en) * 2008-08-07 2012-09-11 Emcore Solar Power, Inc. Wafer level interconnection of inverted metamorphic multijunction solar cells
JP5303404B2 (ja) * 2009-08-31 2013-10-02 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像装置及び電子内視鏡
JP5704878B2 (ja) * 2010-09-30 2015-04-22 オリンパス株式会社 光電気変換コネクタ、光伝送モジュール、撮像装置および内視鏡
JP5155496B2 (ja) * 2010-10-08 2013-03-06 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像装置
US9341791B2 (en) * 2011-04-07 2016-05-17 Sony Corporation Optical module, manufacturing method of optical module and optical communication device
JP6300442B2 (ja) * 2013-01-18 2018-03-28 オリンパス株式会社 光伝送モジュールおよび撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023053954A1 (ja) 2021-10-01 2023-04-06 Hoya株式会社 光送信モジュールおよび内視鏡

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