JP6695366B2 - 撮像モジュール - Google Patents
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Description
この種の撮像モジュールでは、配線基板の配線に複数本の電線先端が電気的に接続され、配線基板の配線を介して各電線が撮像素子と電気的に接続される。
本発明の実施形態を説明する図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
フレキシブル基板10は、第1面11U(上面)と、第1面11Uとは反対側に位置する第2面11L(下面)と、第1面11U上に設けられた第1導電部12U(導電部12)と、第2面11L上に設けられた第2導電部12L(導電部12)と、を有する。
更に、フレキシブル基板10は、第1面11U上に形成された外部導体端子12J(導電部12)と、フレキシブル基板10を貫通するとともに外部導体端子12Jと第2導電部12Lとを電気的に接続する貫通導体14とを有する。
半田15を介して、単心電線部20を構成する第1単心電線24(後述)の電線端21Rが第1導電部12Uと電気的に接続されている。半田16を介して、信号ケーブル30を構成する中心導体31(後述)が第1導電部12Uと電気的に接続されている。半田17を介して、信号ケーブル30を構成する外部導体33(後述)が外部導体端子12Jと電気的に接続されている。半田18を介して、単心電線部20を構成する第2単心電線25(後述)の電線端21Rが第2導電部12Lと電気的に接続されている。
なお、第1導電部12U、第2導電部12L、外部導体端子12J、及び貫通導体14の導電パターンについては後述する。
フレキシブル基板10の第1面11Uにおいて、第1導電部12U上に形成された半田15を覆うように第1レジスト13Aが設けられている。第1導電部12U上に形成された半田16と、外部導体端子12J上に形成された半田17とを覆うように第2レジスト13Bが設けられている。第2導電部12L上に形成された半田18を覆うように第3レジスト13Cが設けられている。
図3において、図3(a)は固体撮像素子40の概略構成を示す側面図であり、図3(b)は固体撮像素子40の概略構成を示す下面図である。
固体撮像素子40は、受光面41と、受光面41とは反対側に位置する端子面43と、端子面43に設けられた端子群44とを備える。端子群44には、複数の撮像端子が含まれている。本実施形態において、撮像端子の個数は4つであり、即ち、端子面43には、2つの第1撮像端子45(45A、45B)と、2つの第2撮像端子46(46A、46B)とが設けられている。
図1及び図2に示すように、単心電線部20は、固体撮像素子40とフレキシブル基板10との間に位置し、端子群44と導電部12とを電気的に接続している。単心電線部20は、可撓性を有する複数の単心電線で構成されている。本実施形態において、単心電線の個数は、撮像端子の個数と対応しており、4つである。即ち、2つの第1単心電線24(24A、24B)と、2つの第2単心電線25(25A、25B)とにより単心電線部20は構成されている。第1単心電線24は、第1撮像端子45と第1導電部12Uとを電気的に接続する。第2単心電線25は、第2撮像端子46と第2導電部12Lとを電気的に接続する。
単心電線24、25の各々の外径(絶縁被覆27の外径)は、例えば、0.4mm以下である。単心電線24、25の各々の長さ(絶縁被覆27の長さ)は、例えば、1cm〜5cmである。
単心電線の長さを上記の長さになるように短くすることで、ノイズの影響を殆ど受けることがなく、固体撮像素子40からフレキシブル基板10への信号を良好に伝送することができる。
はんだ付けによる接続構造においては、第1単心電線24Aの電線端21Lが第1撮像端子45Aと電気的に接続されており、第1単心電線24Bの電線端21Lが第1撮像端子45Bと電気的に接続されており、第2単心電線25Aの電線端21Lが第2撮像端子46Aと電気的に接続されており、第2単心電線25Bの電線端21Lが第2撮像端子46Bと電気的に接続されている。
更に、半田47は、第4レジスト23(樹脂)によって覆われており、半田47による電気接続構造の強度が補強されている。
図4は、フレキシブル基板10上に形成された導電パターンを示す図である。
図4(a)は、フレキシブル基板10の第1面11U上に形成された第1導電部12Uの導電パターンを示している。図4(b)は、フレキシブル基板10の第2面11L上に形成された第2導電部12Lの導電パターンを示している。なお、図4(b)は、第2面11Lを見た下面図ではなく、図4(a)に示す第1面11Uから見た投影図である。このため、図4(a)の破線で示された部分は、図4(b)の実線で示された部分と対応している。
なお、図1に示すように、フレキシブル基板10の第1面11U及び第2面11Lには第1レジスト13A、第2レジスト13B、及び第3レジスト13Cが形成されているが、図4において、レジスト13A、13B、13Cは、省略されている。
符号12JBは、外部導体端子12Jに対応しており、第2同軸ケーブル30B(後述)の外部導体33B(33)が半田17を介して接続される端子である(以下、外部導体端子12JBと称する)。
符号12IBは、第2同軸ケーブル30Bの中心導体31B(31)が半田16を介して接続される端子である(以下、中心導体端子12IBと称する)。
中心導体端子12IA、12IBは、第1導電部12Uの一部を構成する。
符号12HUBは、第1単心電線24Bの電線端21Rと接続される端子である(以下、電線端子12HUBと称する)。
電線端子12HUA、12HUBは、第1導電部12Uの一部を構成する。
符号12HLBは、第2単心電線25Bの電線端21Rと接続される端子である(以下、電線端子12HLBと称する)。
符号12CA、12CBは、半田を介してコンデンサ60の端子が接続される接続端子である(以下、接続端子12CA、12CBと称する)。コンデンサ60は、電線端子12HLAと電線端子12HLBとを接続するバイパスコンデンサとして機能する。
電線端子12HLA、12HLB及び接続端子12CA、12CBは、第2導電部12Lの一部を構成する。
フレキシブル基板10上に形成される第1導電部12U及び第2導電部12Lは、公知のフォトリソグラフィ技術等を用いたパターニングにより、一括して形成することができる。また、貫通導体14A、14Bも、公知の方法により形成することができる。
図5に示すように、信号ケーブル30は、2本の同軸ケーブル(第1同軸ケーブル30A、第2同軸ケーブル30B)と、第1同軸ケーブル30A及び第2同軸ケーブル30Bを囲むシールド導体30Cと、シールド導体30Cを囲む外被30Dとを、備える。シールド導体30Cは外被30Dの内周面全体にわたって層状に設けられている。
図5では、シールド導体30Cは、第1同軸ケーブル30A及び第2同軸ケーブル30Bの各々の側部が互いに当接されたケーブル当接部から離隔して配置され、ケーブル当接部とその両側に位置するシールド導体30Cとの間に隙間30Eが存在する構成を例示している。但し、信号ケーブル30は、図5に示す隙間30Eの領域にシールド導体30Cが入り込み、実質的に第1同軸ケーブル30A及び第2同軸ケーブル30Bと層状のシールド導体30Cとの間に隙間が無い断面構造も採用可能である。
外部導体33Aは、外部導体端子12JA、貫通導体14A、第2導電部12L(電線端子12HLA)、及び第2単心電線25Aを介して、第2撮像端子46Aに電気的に接続されている。
中心導体31Bは、第1導電部12U(中心導体端子12IB、電線端子12HUB)及び第1単心電線24Bを介して、第1撮像端子45Bに電気的に接続されている。
外部導体33Bは、外部導体端子12JB、貫通導体14B、第2導電部12L(電線端子12HLB)、及び第2単心電線25Bを介して、第2撮像端子46Bに電気的に接続されている。
さらに、単心電線部20は、可撓性を有する複数の単心電線24、25を備えるため、単心電線部20の可動域22において、撮像モジュール1は±90度で屈曲することができる。即ち、撮像モジュール1を首振り内視鏡に適用した場合、±90度の首振りが可能となる。従って、可動域が制限され難く、より広範囲の可動域で首振り動作が可能な首振り内視鏡を実現することができる。
Claims (4)
- 撮像モジュールであって、
複数の撮像端子を含む端子群を有する撮像素子と、
第1面と、前記第1面とは反対側に位置する第2面と、前記第1面及び前記第2面上に設けられた導電部と、を有するフレキシブル基板と、
前記撮像素子と前記フレキシブル基板との間に位置し、前記端子群と前記導電部とを電気的に接続し、可撓性を有する複数の単心電線を含む単心電線部と、
前記導電部に接続された同軸ケーブルと、
を備え、
前記撮像素子と、前記フレキシブル基板とは離間し、
前記撮像素子の前記端子群は、第1撮像端子と、第2撮像端子とを含み、
前記フレキシブル基板の前記導電部は、前記第1面上に設けられた第1導電部と、前記第2面上に設けられた第2導電部と、を含み、
前記単心電線部は、前記第1撮像端子と前記第1導電部とを電気的に接続する第1単心電線と、前記第2撮像端子と前記第2導電部とを電気的に接続する第2単心電線とを含み、
前記同軸ケーブルは、前記第1面上に配置される2本の同軸ケーブルを有し、
前記2本の同軸ケーブルの各々は、中心導体及び外部導体を有し、
前記フレキシブル基板は、前記第1面上に形成された外部導体端子と、前記フレキシブル基板を貫通するとともに前記外部導体端子と前記第2導電部とを電気的に接続する貫通導体とを有し、
前記中心導体は、前記第1導電部及び前記第1単心電線を介して、前記第1撮像端子に電気的に接続されており、
前記外部導体は、前記外部導体端子、前記貫通導体、前記第2導電部、及び第2単心電線を介して、前記第2撮像端子に電気的に接続されている、撮像モジュール。 - 前記端子群と前記単心電線部とを接続する半田、前記単心電線部と前記導電部とを接続する半田、及び前記導電部と前記同軸ケーブルとを接続する半田、を備える、
請求項1に記載の撮像モジュール。 - 前記端子群と前記単心電線部とを接続する前記半田、前記単心電線部と前記導電部とを接続する前記半田、及び前記導電部と前記同軸ケーブルとを接続する前記半田、を覆う樹脂を備える、
請求項2に記載の撮像モジュール。 - 前記フレキシブル基板の前記第1面及び前記第2面のうち少なくとも一方に、コンデンサが設けられている、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像モジュール。
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