JP6655634B2 - 撮像装置および内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置、特に内視鏡の先端部内に内蔵する撮像装置と、この撮像装置を備えた内視鏡に関する。
生体の体内や構造物の内部などの観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物の外部から内部に導入可能であって、光学像を撮像するための撮像ユニットなどを具備した電子内視鏡が、例えば医療分野または工業分野において利用されている。
電子内視鏡の撮像ユニットは、被写体像を結像する対物レンズと、対物レンズの結像面に配設されたイメージセンサを具備している。
このような電子内視鏡は、挿入部の先端部に、例えば、特開2011−188375号公報に開示されるような撮像装置が内蔵される。
特開2011−188375号公報の撮像装置は、配線板と信号ケーブルとの接続の信頼性を高くする技術が開示されている。
この撮像装置は、貫通配線を介して撮像素子と接続された外部接続端子を裏面に有する撮像素子チップを備え、外部接続端子と接続される電極部のある多層配線層を有する配線板が設けられている。
ところで、内視鏡は、被写体となる被検体に挿入される挿入部の硬質部となる先端部を極力小型化することが望まれている。特に、挿入部の長手軸に沿った先端部の硬質長を短くすることで、挿入部の被検体への挿入性を向上させることができる。
そのため、先端部に内蔵される撮像装置も、小型化が要求されており、特に、基板の厚み、およびケーブルランド構造によってはイメージセンサの受光面に対して直交する厚さ方向が長くなってしまい、先端部の小型化、特に、挿入部の硬質長を短尺化するのに限界があるという課題がある。
そこで、本発明は、上述した課題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、イメージセンサの受光面に対して直交する厚さ方向をより小型化した撮像装置およびこの撮像装置を備えた内視鏡を提供することである。
本発明の一態様の撮像装置は、被写体像を受光する受光部を備えたイメージセンサチップと、前記イメージセンサチップに積層された駆動用回路チップと、前記駆動用回路チップに積層された薄膜コンデンサチップと、を備え、前記イメージセンサチップ、前記駆動用回路チップおよび前記薄膜コンデンサチップを積層して接合したカメラアッセンブリと、を具備する。
本発明の一態様の内視鏡は、被写体像を受光する受光部を備えたイメージセンサチップと、前記イメージセンサチップに積層された駆動用回路チップと、前記駆動用回路チップに積層された薄膜コンデンサチップと、を備え、前記イメージセンサチップ、前記駆動用回路チップおよび前記薄膜コンデンサチップを積層して接合したカメラアッセンブリと、を備えた撮像装置と、前記撮像装置が内蔵する先端部を有する被検体内に挿入される挿入部と、を具備する。
以上に記載の本発明によれば、イメージセンサの受光面に対して直交する厚さ方向をより小型化した撮像装置となり、内視鏡の先端部の小型化を実現可能である。
本発明の一態様に係る内視鏡システムの構成を示す斜視図 同、撮像ユニットの構成を示す斜視図 同、撮像ユニットの構成を示す側面図 同、撮像ユニットの構成を示す断面図 同、積層型薄膜コンデンサチップの構成を示す断面図 同、配線が接続された撮像ユニットの構成を示す断面図 同、第1の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図 同、第2の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図 同、第3の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図 同、第4の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。また、以下の説明においては、図の紙面に向かって見た上下方向を構成要素の上部および下部として説明している場合がある。
先ず、本発明の一態様の撮像ユニットおよび電子内視鏡について、図面に基づいて、以下に説明する。なお、図1は、内視鏡の構成を示す図、図2は撮像ユニットの構成を示す斜視図、図3は撮像ユニットの構成を示す側面図、図4は撮像ユニットの構成を示す断面図、図5は積層型薄膜コンデンサチップの構成を示す断面図、図6は配線が接続された撮像ユニットの構成を示す断面図である。
先ず、図1を参照して、本発明に係る撮像装置1を具備する内視鏡101の構成の一例を説明する。
本実施形態の内視鏡101は、人体などの被検体内に導入可能であって被検体内の所定の観察部位を光学的に撮像する構成を有している。
なお、内視鏡101が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体であっても良いし、機械、建造物などの人工物であっても良い。
内視鏡101は、被検体の内部に導入される挿入部102と、この挿入部102の基端に位置する操作部103と、この操作部103の側部から延出するユニバーサルコード104とで主に構成されている。
挿入部102は、先端に配設される先端部110、この先端部110の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部109およびこの湾曲部109の基端側に配設され操作部103の先端側に接続される可撓性を有する可撓管部108が連設されて構成されている。
なお、内視鏡101は、挿入部102に可撓性を有する部位を具備しない、所謂硬性鏡と称される形態のものであってもよい。
詳しくは後述するが、先端部110には、撮像装置1が設けられている。また、操作部103には、湾曲部109の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ106が設けられている。
ユニバーサルコード104の基端部には、外部装置120に接続される内視鏡コネクタ105が設けられている。内視鏡コネクタ105が接続される外部装置120は、モニタなどの画像表示部121にケーブルを介して接続されている。
また、内視鏡101は、ユニバーサルコード104、操作部103および挿入部102内に挿通された複合ケーブル115および外部装置120に設けられた光源部からの照明光を伝送する光ファイバ束(不図示)を有している。
複合ケーブル115は、内視鏡コネクタ105と撮像装置1とを電気的に接続するように構成されている。内視鏡コネクタ105が外部装置120に接続されることによって、撮像装置1は、複合ケーブル115を介して外部装置120に電気的に接続される。
この複合ケーブル115を介して、外部装置120から撮像装置1への電力の供給および外部装置120と撮像装置1との間の通信が行われる。
外部装置120には、画像処理部が設けられている。この画像処理部は、撮像装置1から出力された撮像素子出力信号に基づいて映像信号を生成し、画像表示部121に出力する。即ち、本実施形態では、撮像装置1により撮像された光学像(内視鏡像)が、映像として画像表示部121に表示される。
なお、内視鏡101は、外部装置120または画像表示部121に接続する構成に限定されず、例えば、画像処理部またはモニタの一部または全部を有する構成であっても良い。
また、光ファイバ束は、外部装置120の光源部から発せられた光を、先端部110の照明光出射部としての照明窓まで伝送するように構成されている。さらに、光源部は、内視鏡101の操作部103または先端部110に配設される構成であってもよい。
次に、先端部110に設けられる撮像装置1の構成を説明する。なお、以下の説明においては、撮像装置1から被写体へ向かう物体側の方向(各図において左方)を先端または前方と称し、その反対の像側の方向を基端または後方と称する場合がある。
図2および図3に示すように、本実施の形態の撮像装置1は、前方側にカバーガラス11が設けられ、イメージセンサチップ12、駆動用回路チップ13および積層型薄膜コンデンサチップ14が積層されたCSP(Chip Scale Packege)サイズのカメラアッセンブリ10を備え、このカメラアッセンブリ10の基端側の積層型薄膜コンデンサチップ14の駆動用回路チップ13との接合面とは反対側の背面(以下、単に積層型薄膜コンデンサチップ14の背面という。)に接続されて、後方に延出する複合ケーブル115の複数の配線16を覆うように接着剤などによって形成された補強用樹脂部15を有している。
イメージセンサチップ12は、前面に撮影光軸Oを有する被写体像の光を受光する受光部21を備え、図4に示すように、複数の貫通配線22が設けられている。このイメージセンサチップ12は、CCD、CMOSなどの厚さ寸法が例えば、50μm〜100μmの撮像素子チップである。
駆動用回路チップ13は、イメージセンサチップ12の複数の貫通配線22と電気的に接続され、内部に設けられる図示しない電気的素子に接続される複数の貫通配線22を備えている。この駆動用回路チップ13は、例えば、各電気的素子を同期させるクロック信号を発生させて、イメージセンサチップ12を駆動制御する厚さ寸法が例えば、50μm〜100μmの駆動回路チップである。
積層型薄膜コンデンサチップ14は、図5に示すように導電層31,32と誘電層33が交互に積層され、駆動用回路チップ13の複数の貫通配線22と電気的に接続される複数の貫通配線24を備えている。
この積層型薄膜コンデンサチップ14は、例えば、電源の安定化などをするバックアップ回路、イメージセンサチップ12で光電変換された撮像信号のノイズを除去するカップリング素子、フィルターなどが含まれた厚さ寸法が例えば、50μm〜100μmのコンデンサ素子チップである。
これらイメージセンサチップ12、駆動用回路チップ13および積層型薄膜コンデンサチップ14は、それぞれが積層されて同時または個々に接合されたCSP(Chip Scale Packege)サイズのカメラアッセンブリ10となっている。
なお、イメージセンサチップ12、駆動用回路チップ13および積層型薄膜コンデンサチップ14が形成されたウエハを積層して接合した後、ダイシングによってカメラアッセンブリ10を切り出す構成としてもよい。
ここで積層型薄膜コンデンサチップ14について、さらに詳しく説明する。
図5に示したように、積層型薄膜コンデンサチップ14は、導電層31,32と誘電層33が交互に積層されたコンデンサ層41が絶縁層36を介してシリコン層42上に形成されている。コンデンサ層41の導電層31,32は、それぞれ、導電配線34,35を介して貫通配線24と電気的に接続される。
シリコン層42の背面部には、外部接続端子26が配設された複数の配線接合用穴部25が形成されている。また、外部接続端子26は、貫通配線24と電気的に接続されている。
なお、配線接合用穴部25は、配線16の芯線17の外径に対して、1.5〜2.0倍の孔径を備え、外部接続端子26と共にTSV(Through−Silicon Via/シリコン貫通電極)によって形成される。
また、配線接合用穴部25は、深さ寸法が積層型薄膜コンデンサチップ14の厚さに影響されるが50μm〜100μm程度に形成される。
これら配線接合用穴部25には、被覆が例えば、0.2mm程度剥がされた配線16の芯線17が挿入され、半田などのろう接によって接続される。
そして、積層型薄膜コンデンサチップ14に配線16が接続され、イメージセンサチップ12の前面にカバーガラス11が接合されたカメラアッセンブリ10は、積層型薄膜コンデンサチップ14の背面に配線16の芯線17を覆うような厚さを有して補強用樹脂部15が形成される。
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置1は、イメージセンサチップ12、駆動用回路チップ13および積層型薄膜コンデンサチップ14が積層されて接合されたCSP(Chip Scale Packege)サイズのカメラアッセンブリ10を備えることで、撮影光軸Oに平行であって、イメージセンサチップ12の受光部21の受光面に対して直交する軸X方向を短尺化することができる。
特に、撮像装置1は、シリコン層42上に形成されたコンデンサ層41を有する積層型薄膜コンデンサチップ14を含むカメラアッセンブリ10がCSP(Chip Scale Packege)サイズとなり、従来に設けられたコンデンサが実装される基板などが不必要となり、従来よりも非常に小型化でき、特に図2および図3の撮影光軸O(図6におけるX軸)方向の厚さを薄くすることができる。
さらに、撮像装置1は、CSP(Chip Scale Package)サイズのカメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14の背面にTSV(Through−Silicon Via)技術を使った配線接合用穴部25が形成されており、配線接合用穴部25へ配線16の芯線17を接合する構成であるため、従来のように配線接合するために必要だったバンプなどが設けられていない構成となっている。
これにより、撮像装置1は、図2および図3の撮影光軸O(図6におけるX軸)方向の厚さに影響する構造を取り除く事が可能になり、図2および図3の撮影光軸O(図6におけるX軸)方向の厚さを薄くすることができる。
これにより、本実施の形態の撮像装置1を内蔵する内視鏡101の先端部110の小型化、特に、挿入部102の硬質となる先端部110の短尺化を実現することができる。
また、撮像装置1は、カメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14の背面に配線接合用穴部25を設けることで、配線16の接合位置を容易に把握でき高精度に配線16を接続できると共に、配線接合用穴部25に配線16の芯線17を挿入して嵌め込む構造であるため配線16の接合強度も向上する。
(第1の変形例)
次に、本発明の内視鏡101に搭載される撮像装置1の第1の変形例について説明する。なお、図7は、第1の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図である。
図7に示すように、本変形例の撮像装置1は、配設接続部である配線接合用穴部25の孔軸Hが撮影光軸Oに沿ったX軸に対して、外方に所定の角度θを有するようにCSP(Chip Scale Package)サイズのカメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14の背面にTSV(Through−Silicon Via)によって形成されている。
このように、撮像装置1は、配線16をカメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14に所定の角度θを有するように斜めに接続することで、アンカ効果により、積層型薄膜コンデンサチップ14への配線16の接続強度を向上させることができる。
なお、本変形例では、撮影光軸Oに沿ったX軸に対して、外方側に所定の角度θを有するように積層型薄膜コンデンサチップ14の背面に配線接合用穴部25を形成しているが、勿論、X軸に対して、内方側に所定の角度θを有するように積層型薄膜コンデンサチップ14の背面に配線接合用穴部25の孔軸Hを形成してもよい。
(第2の変形例)
次に、本発明の内視鏡101に搭載される撮像装置1の第2の変形例について説明する。なお、図8は、第2の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図である。
図8に示すように、本変形例の撮像装置1は、CSP(Chip Scale Package)サイズのカメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14の背面にTSV(Through−Silicon Via)によって形成する配線接合用穴部25を積層型薄膜コンデンサチップ14の背面側が細くなるようなテーパ状に形成されている。
このように、撮像装置1は、配線16をカメラアッセンブリ10の積層型薄膜コンデンサチップ14への接続時において、配線接合用穴部25をテーパ状とすることで、アンカ効果により、積層型薄膜コンデンサチップ14への配線16の接続強度を向上させることができる。
(第3の変形例)
次に、本発明の内視鏡101に搭載される撮像装置1の第3の変形例について説明する。なお、図9は、第3の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図である。
図9に示すように、本変形例の撮像装置1は、CSP(Chip Scale Package)サイズのカメラアッセンブリ10に接続する配線16,18の芯線17をイメージセンサチップ12、駆動用回路チップ13または積層型薄膜コンデンサチップ14の各チップ回路に近接した位置で接続されている。
ここでのカメラアッセンブリ10は、イメージセンサチップ12または駆動用回路チップ13から積層型薄膜コンデンサチップ14に亘ってTSV(Through−Silicon Via)によってスルーホール電極27,28が形成されており、これらスルーホール電極27,28に配線16,18の芯線17が挿入されて接続されている。また、配線18は、GND(グランド)線であって、他の配線16よりも太径のグランド用芯線としての芯線17を有している。
このように、撮像装置1は、積層型薄膜コンデンサチップ14を介す必要のない信号を授受するための配線16,18をイメージセンサチップ12または駆動用回路チップ13に近接する位置で電気的に接続することで、ノイズ低減、信号安定化などを向上させることができる。さらに、配線16,18の芯線17とスルーホール電極27,28との接続面積が大きくなり、電気的な接続の不具合が生じる可能性を低減することができる。
(第4の変形例)
次に、本発明の内視鏡101に搭載される撮像装置1の第4の変形例について説明する。なお、図10は、第4の変形例の撮像ユニットの構成を示す断面図である。
図10に示すように、本変形例の撮像装置1は、CSP(Chip Scale Package)サイズのカメラアッセンブリ10に接続する配線16,19のうち、配線19の芯線17を発熱量の多い回路、特に駆動用アンプなどの近傍または直接的に接続することで、配線19の芯線17がヒートシンクの代わりとなり放熱を効率化することができる。
なお、ここでは、駆動用回路チップ13から積層型薄膜コンデンサチップ14に亘ってTSV(Through−Silicon Via)によってスルーホール電極29が形成されており、このスルーホール電極29に配線19の芯線17が挿入されて接続されている。
また、配線19は、放熱がより期待できるように、他の配線16よりも太径の芯線17を有していることが好ましい。特に、放熱の大きいところに、放熱効果が高い太径のGND(グランド)用のケーブルを接続して放熱することが好ましい。
このように、撮像装置1は、カメラアッセンブリ10における発熱体からの放熱効果を向上させることができる。
なお、以上に記載した実施の形態および第1〜第4の変形例で述べた各種構成に関しては、それぞれを組み合わせた構成要素を有する撮像装置1および内視鏡101としてもよい。
以上に記載した実施の形態および各変形例は、それぞれの構成を組み合わせてもよい。即ち、上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態およ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ものである。
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、述べられている課題が解決でき、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ものである。

Claims (7)

  1. 被写体像を受光する受光部を備えたイメージセンサチップと、
    前記イメージセンサチップに積層された駆動用回路チップと、
    前記駆動用回路チップに積層された薄膜コンデンサチップと、
    を備え、
    前記イメージセンサチップ、前記駆動用回路チップおよび前記薄膜コンデンサチップを積層して接合したカメラアッセンブリと、
    前記薄膜コンデンサチップの前記駆動用回路チップとの接合面と反対側となる背面にケーブルの配線の芯線が挿入して接続されるシリコン貫通電極によって穴部状に形成された複数の配線接続部と、
    を具備することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記配線接続部は、前記受光部の受光面に対して直交する軸に対して所定の角度を有する孔軸を有していることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記配線接続部は、前記薄膜コンデンサチップの前記背面側が細くなるようなテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の撮像装置。
  4. 前記イメージセンサチップまたは前記駆動用回路チップから前記薄膜コンデンサチップまでシリコン貫通電極によって形成されたスルーホール電極を備えていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  5. 前記スルーホール電極は、前記カメラアッセンブリにおける発熱量の多い回路の近傍に形成されることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
  6. 前記スルーホール電極には、グランド用配線のグランド芯線が挿入して接続されることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  7. 請求項1、請求項3から請求項7のいずれか1項に記載された撮像装置と、
    前記撮像装置が内蔵する先端部を有する被検体内に挿入される挿入部と、
    を具備することを特徴とする内視鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10879291B2 (en) * 2018-11-27 2020-12-29 Raytheon Company Stacked sensor with integrated capacitors
TWM576855U (zh) * 2018-12-12 2019-04-21 榮晶生物科技股份有限公司 Endoscope device and its cable assembly
TWI733074B (zh) * 2019-01-09 2021-07-11 榮晶生物科技股份有限公司 微型電子裝置及其電路基板
CN113271837B (zh) * 2019-02-19 2024-09-27 奥林巴斯株式会社 内窥镜前端构造及内窥镜
WO2021152658A1 (ja) * 2020-01-27 2021-08-05 オリンパス株式会社 撮像装置、および、内視鏡

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0946566A (ja) * 1995-08-01 1997-02-14 Olympus Optical Co Ltd 電子内視鏡用固体撮像装置
JPH0964330A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Olympus Optical Co Ltd 電子内視鏡用固体撮像装置
JPH11271646A (ja) * 1998-03-23 1999-10-08 Olympus Optical Co Ltd 電子内視鏡用固体撮像装置
JP4197767B2 (ja) * 1998-07-13 2008-12-17 オリンパス株式会社 固体撮像装置
JP2010263020A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Panasonic Corp 光学デバイスモジュール
JP2011188375A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Olympus Corp 撮像装置
JP2013090127A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Olympus Corp 固体撮像装置および撮像装置

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