JP7176858B2 - 撮像ユニットおよび斜視型または側視型内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内を斜め方向または側方から観察する斜視型または側視型内視鏡に使用される撮像ユニットおよび斜視型または側視型内視鏡に関する。

従来、被検体内に挿入されて被検部位の観察や、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く利用されている。この内視鏡は、観察方向に応じて、正面を観察する正視型に加え、レンズユニットの配置方向を変更した側視型、斜視型も使用されている。

斜視型の内視鏡として、レンズユニットの光軸が内視鏡軸に対し傾斜するようにレンズユニットを配置するとともに、撮像素子をレンズユニットと平行に配置し（撮像素子の受光面がレンズユニットの光軸と直交するように配置）、電子部品やケーブルが実装され、内視鏡軸と平行に配置されたフレキシブルプリント基板の端部を折り曲げることにより、撮像素子の端子と接続させた内視鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、光軸が内視鏡軸に対し傾斜するように配置されたレンズユニットからの光を、プリズムを介して内視鏡軸に対して受光面が直交配置された固体撮像素子に入射する斜視型内視鏡が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９－３９４３４号公報 特開２００１－２１２０７４号公報

しかしながら、特許文献１の内視鏡では、先端本体部への撮像ユニットの組み付けを、撮像ユニットの後端部を保持して行うが、撮像素子が複数のカバーガラスを介して素子枠に固定して保持されているため、煽り力がカバーガラスの接着面に加わりやすく、接着面の剥離が発生するおそれがある。また、内視鏡使用時に湾曲部を湾曲する際にも、応力がカバーガラスとの接着面に加わり、接着面の剥離が発生する場合がある。また、特許文献２の内視鏡では、近年の撮像素子の高画素化、画素ピッチの縮小化にプリズムの加工精度が伴わず、画質が劣化するという問題を有している。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画質劣化を防止するとともに、組み立て調整が容易、かつ強度の低下を抑制しうる撮像ユニット、および斜視型または側視型内視鏡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、本発明にかかる撮像ユニットは、観察軸が、内視鏡先端部の長手方向である内視鏡軸と交差する斜視型または側視型内視鏡に用いられる撮像ユニットにおいて、光学系と、前記光学系を保持するレンズ枠と、前記光学系が形成する光学像を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子を保護するカバーガラスと、前記撮像素子を実装するＦＰＣ基板と、前記観察軸と直交する傾斜面を有し、前記ＦＰＣ基板を保持する保持基板と、前記レンズ枠を嵌合保持する嵌合部と、前記カバーガラス、前記撮像素子が実装されたＦＰＣ基板の一部および前記保持基板を収納する収納部と、を有する保持枠と、を備え、前記収納部は、前記観察軸と平行な前端側の第１の当接面と、前記第１の当接面と直交して連接する第２の当接面と、前記第１の当接面および前記第２の当接面と連接し、前記観察軸と直交する第３の当接面と、を有し、前記保持基板の前記傾斜面と直交する前端部および前記前端部と直交して連接する一方の側面部を前記第１の当接面および第２の当接面にそれぞれ当て付けるとともに、前記カバーガラスを前記第３の当接面に当て付けていることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記保持基板は、前記傾斜面に前記撮像素子を位置決めする壁部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記ＦＰＣ基板は、前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、電子部品を実装する電子部品実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、前記保持基板は、前記傾斜面からなり、前記ＦＰＣ基板の撮像素子実装領域を保持する第１の領域と、前記内視鏡軸と平行な面を有し、前記ＦＰＣ基板の電子部品実装領域を保持する第２の領域と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記保持基板は、前記第２の領域内に少なくとも１つの屈曲部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記ＦＰＣ基板は、前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、電子部品を実装する電子部品実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、前記保持基板は、前記傾斜面からなり、前記ＦＰＣ基板の撮像素子実装領域を保持する第１の領域と、前記内視鏡軸と平行な面を有し、前記ＦＰＣ基板の電子部品実装領域および前記ケーブル実装領域を保持する第２の領域と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記ＦＰＣ基板は、前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、前記撮像素子実装領域と、前記ケーブル実装領域との間に折り曲げ部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記保持基板は回路部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記第１の当接面、前記第２の当接面および前記第３の当接面は、前記保持基板の前記前端部および前記側面部、ならびに前記カバーガラスと接着されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる斜視型または側視型内視鏡は、上記のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に配置される挿入部を備えたことを特徴とする。

本発明は、ＦＰＣ基板を介して保持基板により半導体パッケージを保持し、保持基板およびカバーガラスを保持枠の収納部内に当接し、接着することにより位置決めするとともに、カバーガラスおよび保持枠の当接部で撮像ユニットが保持・固定されるため、精度よく位置決め可能であるとともに、応力が接着部全体に分散されるため、接着部の剥離を低減しうる撮像ユニット、および斜視型または側視型内視鏡を得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニットの断面図である。 図３は、図２に示す撮像ユニットの斜視図である。 図４は、図２に示す撮像ユニットの他の方向からの斜視図である。 図５は、図３の撮像ユニットの断面図である（内視鏡軸および観察軸を含む面での断面）。 図６は、図３の撮像ユニットの断面図である（観察軸を含み、内視鏡軸と直交する面での断面）。 図７は、図３の保持基板とＦＰＣ基板の接続を説明する図である。 図８は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニットの断面図である。 図９は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１０は、折り曲げ部を有するＦＰＣ基板の一例を示す図である。 図１１は、折り曲げ部を有するＦＰＣ基板の一例を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１４は、本発明の実施の形態３の変形例１にかかる撮像ユニットの（ａ）断面図、（ｂ）底面図である。 図１５は、本発明の実施の形態３の変形例２にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１６は、本発明の実施の形態４にかかる撮像ユニットの断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態５にかかる撮像ユニットの断面図である。

以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像ユニットを備えた内視鏡システムについて説明する。また、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。さらに、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。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法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にかかる内視鏡システム１の全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１は、被検体内に挿入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム１の各部を制御する情報処理装置３と、内視鏡２の照明光を生成する光源装置４と、情報処理装置３による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置５と、を備える。

内視鏡２は、被検体内を斜め方向から観察する斜視型の内視鏡であって、被検体内に挿入される挿入部６と、挿入部６の基端部側であって術者が把持する操作部７と、操作部７より延伸する可撓性のユニバーサルコード８と、を備える。

挿入部６は、照明ファイバ、電気ケーブルおよび光ファイバ等を用いて実現される。挿入部６は、後述する撮像ユニットを内蔵した先端部６ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部６ｂと、湾曲部６ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部６ｃと、を有する。先端部６ａには、照明レンズを介して被検体内を照明するライトガイドケーブル、被検体内を撮像する観察部、処置具用チャンネルを連通する開口部および送気・送水用ノズルが設けられている。

操作部７は、湾曲部６ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ７ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部７ｂと、情報処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部７ｃと、を有する。処置具挿入部７ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部６先端の開口部から表出する。

ユニバーサルコード８は、照明ファイバ、ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード８は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ８ａであり、他方の基端がコネクタ８ｂである。コネクタ８ａは、情報処理装置３のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ８ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード８は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ８ｂ、および照明ファイバを介して先端部６ａに伝播する。また、ユニバーサルコード８は、後述する撮像ユニットが撮像した画像信号を、ケーブルおよびコネクタ８ａを介して情報処理装置３に伝送する。

情報処理装置３は、コネクタ８ａから出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。

光源装置４は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、情報処理装置３の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ８ｂおよびユニバーサルコード８の照明ファイバを介して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。

表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５ａを介して情報処理装置３によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および性状を判定することができる。

次に、内視鏡２の先端部６ａの構成について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる撮像ユニット１００の断面図である。図３は、図２に示す撮像ユニットの斜視図である。図４は、図２に示す撮像ユニットの他の方向からの斜視図である。図５は、図３の撮像ユニットの断面図である（内視鏡軸Ｏ_１および観察軸Ｏ_２を含む面での断面）。図６は、図３の撮像ユニットの断面図である（観察軸Ｏ_２を含み、内視鏡軸Ｏ_１と直交する面での断面）。図７は、図３の保持基板とＦＰＣ基板の接続を説明する図である。なお、図３～図５では、レンズユニット１０および集合ケーブル５０等の図示を省略している。

撮像ユニット１００は複数の対物レンズ１１ａ、１１ｂ、および１１ｃと、対物レンズ１１ａ～１１ｃを保持するレンズ枠１２ａ、および１２ｂと、対物レンズ１１ａ～１１ｃが形成する光学像を画像信号に変換する撮像素子２０ａを有し、裏面に格子状に配列する端子が形成されている矩形状の半導体パッケージ２０と、撮像素子２０ａを保護するカバーガラス２１と、半導体パッケージ２０を実装するＦＰＣ基板２２と、観察軸Ｏ_２と直交する傾斜面を有し、ＦＰＣ基板２２を保持する保持基板３０と、レンズ枠１２ｂを嵌合保持する嵌合部４１と、カバーガラス２１、半導体パッケージ２０が実装されたＦＰＣ基板２２の一部および保持基板３０の一部を収納する収納部４５と、を有する保持枠４０と、を備える。

レンズユニット１０は、複数の対物レンズ１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと、対物レンズ１１ａ～１１ｃを保持するレンズ枠１２ａ、および１２ｂとを有し、レンズホルダ１２ａが、先端部本体内部に挿嵌固定されることによって、先端部本体に固定されている。レンズユニット１０は、光軸Ｏ_２が内視鏡軸Ｏ_１と交差するように配置される。図２は、後方斜視型の内視鏡であり、レンズユニット１０の光軸Ｏ_２と内視鏡軸Ｏ_１との交差する角度θは９０°より大きく、１８０°未満であるが、内視鏡軸Ｏ_１と交差する角度θが０°以上９０未満の前方斜視、９０°の側視型の内視鏡であってもよい。内視鏡２は、被検体内を斜め方向または側方から観察する。光軸Ｏ_２は、観察軸である。

本実施の形態１では、対物レンズ１１ａ、１１ｂをレンズ枠１２ａで保持するとともに、対物レンズ１１ｃをレンズ枠１２ｂで保持している。レンズ枠１２ａおよび１２ｂを相互に偏心調整、または回転調整することで、偏心ズレを効果的に補正することができる。対物レンズ１１ａ～１１ｃを２つのレンズ枠１２ａ、１２ｂで分散して保持する場合、負のパワーを持つ対物レンズ１１ａ、１１ｂと、正のパワーを持つ対物レンズ１１ｃと、に分けてレンズ枠１２ａ、１２ｂで保持することが好ましい。これにより、偏心ズレ、片ボケ等の調整代を小さくでき、撮像ユニット１００の外径サイズの大型化を防止することができる。偏心ズレ等の調整は、レンズ枠１２ｂに嵌合したレンズ枠１２ａを回転及び／又は偏心することにより行えばよい。なお、調整代が大きくなるが、１つのレンズ枠で対物レンズ１１ａ～１１ｃを保持してもよい。

半導体パッケージ２０は、受光面がレンズユニット１０の光軸Ｏ_２と直交するように配置される。半導体パッケージ２０の裏面には、図示しないセンサ電極が形成されている。半導体パッケージ２０は、ウエハ状態の撮像素子チップに、配線、電極形成、樹脂封止、およびダイシングをして、最終的に撮像素子チップの大きさがそのまま半導体パッケージ２０の大きさとなるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）であることが好ましい。

半導体パッケージ２０の表面側には、撮像素子２０ａを保護するカバーガラス２１が光学接着剤により接着されている。カバーガラス２１は、光軸Ｏ_２と直交する方向の投影面積が半導体パッケージ２０より大きいものが好ましい。カバーガラス２１を半導体パッケージ２０より大きくすることにより、後述する保持枠４３に当て付けて位置合わせする際の半導体パッケージ２０への影響を小さくすることができる。

ＦＰＣ基板２２は、半導体パッケージ２０を実装する半導体パッケージ実装領域２３と、電子部品６０を実装する接続電極２６を有する電子部品実装領域２４と、ケーブル５１を実装するケーブル接続電極２７を有するケーブル実装領域２５と、を備える。ケーブル接続電極２７には、集合ケーブル５０から引き回されたケーブル５１の芯線５２が接続されている。ＦＰＣ基板２２は、半導体パッケージ実装領域２３と電子部品実装領域２４との間で、折り曲げられている。ＦＰＣ基板２２は、半導体パッケージ実装領域２３が光軸Ｏ_２と直交し、電子部品実装領域２４およびケーブル実装領域２５が内視鏡軸Ｏ_１と平行であるように折り曲げられている。半導体パッケージ２０のセンサ電極は、はんだボール、金属コアはんだボール、樹脂コアはんだボール、Auバンプ等の接合部材２８でＦＰＣ基板２２の図示しない電極に実装されている。

保持基板３０は、硬質な材料からなり、ＦＰＣ基板２２を保持している。保持基板３０は、傾斜面からなり、ＦＰＣ基板２２の半導体パッケージ実装領域２３を保持する第１の領域３１と、内視鏡軸Ｏ_１と平行な面からなり、ＦＰＣ基板２２の電子部品実装領域２４を保持する第２の領域３２と、を有する。

保持基板３０は、図７に示すように、傾斜面である第１の領域３１に、側方壁部３３と前端壁部３４を有している。側方壁部３３間の長さｒ１は、カバーガラス２１の幅方向の長さｒ２と略同一であり（図６参照）、第１の領域３１の長さｒ３は、カバーガラスの長さｒ４と略同一または僅かに長い（図５参照）。また、側方壁部３３および前端壁部３４の高さｈ１は、カバーガラス２１、半導体パッケージ２０、接合部材２８およびＦＰＣ基板２２の高さの合計ｈ２よりも小さい。カバーガラス２１を側方壁部３３および前端壁部２４３４で囲まれる第１の領域３１に嵌合することにより、半導体パッケージ２０を精度よく位置合わせすることができる。なお、本明細書では、内視鏡２の先端部側を前端側、操作部側を基端側として説明する。

半導体パッケージ２０の位置合わせを向上する観点からは、側方壁部３３および前端壁部３４を設けることが好ましいが、位置合わせの精度を向上できれば、アライメントマーク等により位置合わせを行ってもよく、必ずしも壁部を設ける必要はない。また、側方壁部３３のみ形成、または前端壁部３４のみ形成してもよい。

保持枠４０は、レンズ枠１２ｂを嵌合保持する嵌合部４１と、カバーガラス２１、半導体パッケージ２０が実装されたＦＰＣ基板２２の半導体パッケージ実装領域２３および保持基板３０の第１の領域３１を収納する収納部４２と、を有する。収納部４２は、光軸Ｏ_２と平行な前端側の第１の当接面４３と、第１の当接面４３と直交して連接する第２の当接面４４と、嵌合部４１が形成されている面であって、光軸Ｏ_２と直交する第３の当接面４５と、を有する。本実施の形態１に係る撮像ユニット１００では、保持基板３０の傾斜面と直交する前端壁部３４の外周面および前端壁部３４と直交して連接する一方の側面壁部３３の外周面を第１の当接面４３および第２の当接面４４にそれぞれ当て付けるとともに、第１の領域３１に配置されるカバーガラス２１の上面２１ａを第３の当接面４５に当て付けることにより、半導体パッケージ２０とレンズユニット１０とを位置合わせする。第１の当接面４３、第２の当接面４４および第３の当接面４５は、前端壁部３４および側面壁部３３の外周部、ならびにカバーガラス２１の表面と接着、固定されている。

保持基板３０および保持枠４０の基端側は、熱収縮チューブ７１に被覆され、熱収縮チューブ７１および収納部４２の内部には封止樹脂７０が充填されている。

実施の形態１では、前端壁部３４の外周面、一方の側面壁部３３の外周面およびカバーガラス２１の上面２１ａを、収納部４２の内壁部である第１の当接面４３、第２の当接面４４および第３の当接面４５にそれぞれ当接することにより、簡易に半導体パッケージ２０とレンズユニットとを位置合わせすることができる。また、撮像ユニット１００は特許文献１の様にカバーガラスを嵌合しておらず、当接するのみで、保持基板３０と保持枠４０を嵌合し、接着固定している。これにより、撮像ユニット１００後端側に加わる煽り力がカバーガラスの接着面に伝わりにくく、接着面の剥離を防止出来る。さらに、撮像ユニット１００を、カバーガラス２１、および保持基板３０を介して保持枠４０に接着固定するため、撮像ユニット１００に応力が加わった際にも、応力が加わる領域を分散でき、接着部の剥離の発生を防止することができる。

なお、上記の実施の形態１では、保持基板３０の第２の領域は、ＦＰＣ基板２２の電子部品実装領域２４を保持しているが、電子部品実装領域２４およびケーブル実装領域２５を保持するものであってもよい。図８は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニット１００Ａの断面図である。図８では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

保持基板３０Ａは、傾斜面からなり、ＦＰＣ基板２２の半導体パッケージ実装領域２３を保持する第１の領域３１と、内視鏡軸Ｏ_１と平行な面からなり、ＦＰＣ基板２２の電子部品実装領域２４およびケーブル実装領域２５を保持する第２の領域３２Ａと、を有する。

撮像ユニット１００Ａは、実施の形態１の撮像ユニット１００が奏する効果に加え、第２の領域３２Ａが電子部品実装領域２４およびケーブル実装領域２５を保持するため剛性に優れ、撮像ユニット１００Ａの後端部を保持して先端部の本体に組み付ける際の、接着部の剥離の発生をより低減できる。

また、ＦＰＣ基板に電子部品６０を実装しない場合、保持基板は、傾斜面からなる第１の領域のみから形成してもよい。図９は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニット１００Ｂの断面図である。図９では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

ＦＰＣ基板２２Ｂは、半導体パッケージ２０を実装する半導体パッケージ実装領域２３と、ケーブル５１を実装するケーブル実装領域２５と、を有する。また、保持基板３０Ｂは、観察軸Ｏ_２と直交する傾斜面を有し、ＦＰＣ基板２２Ｂの半導体パッケージ実装領域２３を保持する第１の領域３１からなる。

撮像ユニット１００Ｂは、実施の形態１の撮像ユニット１００が奏する効果に加え、ＦＰＣ基板２２Ｂのケーブル実装領域２４の延出角度を調整することができるので、ケーブル出し位置を最適化し、先端部内の内蔵物の収容効率を高めることができる。

なお、撮像ユニット１００Ｂにおいて、ＦＰＣ基板２２Ｂのケーブル実装領域２５の延出角度を所定の角度にするために、ＦＰＣ基板に折り曲げ部を設けることが好ましい。図１０は、折り曲げ部２９を有するＦＰＣ基板２２Ｂの一例を示す図である。

ＦＰＣ基板２２Ｂは、絶縁性の基材２２ａと、金属または合金からなり、基材２２ａの両面に形成された第１配線層２２ｂ、第２配線層２２ｃと、第１配線層２２ｂ、第２配線層２２ｃをそれぞれ被覆する第１レジスト層２２ｄ、第２レジスト層２２ｅと、を有している。

ＦＰＣ基板２２Ｂは、半導体パッケージ実装領域２３と、ケーブル実装領域２５との間に折り曲げ部２９を有している。折り曲げ部２９では、第１レジスト層２２ｄ、および第２レジスト層２２ｅを除去して、ＦＰＣ基板２２Ｂを折り曲げ易くし、ケーブル実装領域２５の延出角度を所定の角度に調整しやすくしている。

また、折り曲げ部は、ＦＰＣ基板２２Ｂのように厚さを薄くするほか、幅を短くしたものであってもよい。図１１は、折り曲げ部２９Ｄを有するＦＰＣ基板２２Ｄの一例を示す図である。

ＦＰＣ基板２２Ｄは、半導体パッケージ実装領域２３と、ケーブル実装領域２５との間に折り曲げ部２９Ｄを有している。折り曲げ部２９Ｄでは、ケーブル接続電極２７への配線がＦＰＣ基板２２Ｄの内視鏡軸Ｏ_１に平行な中心軸方向に寄せて配設されて、基材の両側が刳り取られている。折り曲げ部２９Ｄの幅方向の長さｒ６は、ＦＰＣ基板２２Ｄの半導体パッケージ実装領域２３、およびケーブル実装領域２５での幅方向の長さｒ５より短い。折り曲げ部２９Ｄでは、基材を刳り取ることにより、ＦＰＣ基板２２Ｄを折り曲げ易くし、ケーブル実装領域２５の延出角度を所定の角度に調整しやすくしている。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る撮像ユニットは、ＦＰＣ基板の両面にケーブル実装領域が設けられている。図１２は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニット１００Ｅの断面図である。図１２では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

ＦＰＣ基板２２Ｅは、ケーブル実装領域２５が両面に設けられ、ケーブル５１がＦＰＣ基板２２Ｅの両面に実装されている。撮像ユニット１００Ｅでは、電子部品実装領域２４を有しておらず、保持基板３０の第２の領域３２が折り曲げ部２９近傍のみを保持し、ケーブル実装領域２５を保持しない。ケーブル実装領域２５の剛性は、保持基板３０に保持された場合より小さくなるため、撮像ユニットをスコープ先端本体部に組み付けるときや修理時、内視鏡の実際の使用時に撮像ユニット後端側に加わる負荷をいなして、カバーガラス接合部に応力を軽減する事ができる。結果として、カバーガラス接合部の破壊を防止出来る。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る撮像ユニットは、第２の領域３２内に少なくとも１つの屈曲部を有する。図１３は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニット１００Ｆの断面図である。図１３では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

保持基板３０Ｆは、傾斜面からなり、ＦＰＣ基板２２Ｆの半導体パッケージ実装領域２３を保持する第１の領域３１と、ＦＰＣ基板２２Ｆの電子部品実装領域２４、およびケーブル実装領域の一部を保持する第２の領域３２Ｆと、を有し、第２の領域３２Ｆ内に、第１の屈曲部３６ａと、第２の屈曲部３６ｂが形成されている。また、保持基板３０Ｆは、回路部を有し、電子部品６０の実装を可能とする。

保持基板３０Ｆの第２の領域３２Ｆは、第１の領域３１から内視鏡軸Ｏ_１と平行に延出し、第１の屈曲部３６ａで撮像ユニット１００Ｆの中心軸方向に屈曲し、第２の屈曲部３６ｂで内視鏡軸Ｏ_１と平行に屈曲する。ＦＰＣ基板２２Ｆも保持基板３０Ｆの第１の屈曲部３６ａおよび第２の屈曲部３６ｂに沿うように屈曲する。ＦＰＣ基板２２Ｆの表面側であって、第１の屈曲部３６ａと第２の屈曲部３６ｂとの間、および保持基板３０Ｆの第２の領域３２Ｆの第２の屈曲部３６ｂより基端側であって、ＦＰＣ基板２２Ｆと接する面の反対側面に電子部品６０が実装されている。

また、ケーブル５１は、ＦＰＣ基板２２Ｆの両面に設けられたケーブル実装領域２５に実装されている。ＦＰＣ基板２２Ｆの表面側のケーブル実装領域２５は、保持基板３０Ｆの第２の領域３２Ｆに保持されているが、ＦＰＣ基板２２Ｆの表面側のケーブル実装領域２５は、保持基板３０Ｆの第２の領域３２Ｆに保持されていない部分に設けてもよい。

実施の形態３の撮像ユニット１００Ｆは、保持基板３０Ｆの第２の領域３２Ｆに第１の屈曲部３６ａおよび第２の屈曲部３６ｂを設けることにより、集合ケーブル５０の中心軸を撮像ユニット１００Ｆの中心軸に近づけている。これにより、実施の形態１の撮像ユニット１００が奏する効果に加え、内視鏡を細径化できるとともに、電子部品６０およびケーブル５１の実装密度を向上することができる。

上記の実施の形態３では、保持基板３０Ｆに回路部を形成し、保持基板３０Ｆに電子部品６０を実装しているが、保持基板に凹部を形成し、ＦＰＣ基板に実装された電子部品を収容してもよい。図１４（ａ）は、本発明の実施の形態３の変形例１にかかる撮像ユニット１００Ｊの断面図であり、図１４（ｂ）は、撮像ユニット１００Ｊの底面図である。図１４では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

保持基板３０Ｊには、第２の屈曲部３６ｂより基端側に、厚さ方向に貫通する凹部３５Ｊが形成されている。ＦＰＣ基板２２Ｊの裏面側の第２の屈曲部３６ｂより基端側に実装された電子部品６０は、凹部３５Ｊ内に収容されている。撮像ユニット１００Ｊにおいても、実施の形態１の撮像ユニット１００が奏する効果に加え、内視鏡を細径化できるとともに、電子部品６０およびケーブル５１の実装密度を向上することができる。

なお、保持基板の第２の領域に設けられる屈曲部は、集合ケーブル５０の中心軸を撮像ユニット１００Ｆの中心軸に近づけることができればよく、屈曲部は１つでもよい。図１５は、本発明の実施の形態３の変形例２にかかる撮像ユニット１００Ｇの断面図である。図１５では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

保持基板３０Ｇの第２の領域２５Ｇは、第１の領域３１から内視鏡軸Ｏ_１と平行に延出し、第１の屈曲部２６ａで撮像ユニット１００Ｇの中心軸方向に屈曲する。ＦＰＣ基板２２Ｇも保持基板３０Ｇの第１の屈曲部２６ａに沿うように屈曲する。ＦＰＣ基板２２Ｇの第１の屈曲部２６ａを挟んだ表面側に電子部品６０が実装されている。

また、ケーブル５１は、ＦＰＣ基板２２Ｇの裏面側に設けられたケーブル実装領域２５Ｇに実装されている。

撮像ユニット１００Ｇにおいても、保持基板３０Ｇの第２の領域２５Ｇに第１の屈曲部２６ａを設けることにより、集合ケーブル５０の中心軸を撮像ユニット１００Ｇの中心軸に近づけられるため、内視鏡を細径化できるとともに、電子部品６０およびケーブル５１の実装密度を向上することができる。

実施の形態３および変形例では、細径化の観点から保持基板を撮像ユニットの中心軸方向に屈曲させているが、先端部の内蔵物によっては、必ずしも中心軸方向へ屈曲させる必要はなく、上下、または左右方向に屈曲させて先端部の内蔵物の収容効率を最適化することもできる。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る撮像ユニットは、ＦＰＣ基板の電子部品実装領域が半導体パッケージ実装領域の裏面に設けられている。図１６は、本発明の実施の形態４にかかる撮像ユニット１００Ｈの断面図である。図１６では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

ＦＰＣ基板２２Ｈは、半導体パッケージ実装領域２３と、電子部品実装領域２４と、ケーブル実装領域２５と、を有し、電子部品実装領域２４は半導体パッケージ実装領域の裏面側に配置されている。ＦＰＣ基板２２は、半導体パッケージ実装領域２３とケーブル実装領域２５との間で、折り曲げられている。ＦＰＣ基板２２は、半導体パッケージ実装領域２３および電子部品実装領域２４が光軸Ｏ_２と直交し、ケーブル実装領域２５が内視鏡軸Ｏ_１と平行であるように折り曲げられている。

保持基板３０Ｈは、斜面からなり、ＦＰＣ基板２２Ｈの半導体パッケージ実装領域２３および電子部品実装領域２４を保持する第１の領域３１Ｈと、内視鏡軸Ｏ_１と平行な面からなる第２の領域３２と、を有する。第１の領域には、電子部品実装領域２４に実装された電子部品６０を収容する凹部３５が形成されている。

バイパスコンデンサ等の電子部品は、半導体パッケージ２０の近傍に搭載することがノイズ低減の観点から好ましい。撮像ユニット１００Ｈでは、実施の形態１の撮像ユニット１００が奏する効果に加え、半導体パッケージ実装領域２３の裏面に電子部品実装領域２４を設けているので、ノイズの少ない画像を得ることが可能となる。

（実施の形態５）
実施の形態５に係る撮像ユニット１００Ｋは、電子部品６０がＦＰＣ基板とは異なる基板ユニットに実装されている。図１７は、本発明の実施の形態５にかかる撮像ユニット１００Ｋの断面図である。図１７では、レンズユニット１０、収納部４０等の図示を省略している。

電子部品６０は、凹部６２を有する基板６１の凹部６２内に実装され、基板ユニット６３を構成する。基板６１は、図示しない回路部および接続端子を有し、この接続端子を介してＦＰＣ基板２２Ｋと接続される。

基板ユニット６３は、電子部品を効率よく実装できるので、電子部品の実装効率を向上することができる。

１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 情報処理装置
４ 光源装置
５ 表示装置
６ 挿入部
６ａ 先端部
６ｂ 湾曲部
６ｃ 可撓管部
７ 操作部
７ａ 湾曲ノブ
７ｂ 処置具挿入部
７ｃ スイッチ部
８ ユニバーサルコード
８ａ、８ｂ コネクタ
１０ レンズユニット
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 対物レンズ
１２ａ、１２ｂ レンズホルダ
２０ 半導体パッケージ
２１ カバーガラス
２２ ＦＰＣ基板
２３ 半導体パッケージ実装領域
２４ 電子部品実装領域
２５ ケーブル実装領域
２６ 接続電極
２７ ケーブル接続電極
２８ 接合部材
２９ 折り曲げ部
３０ 保持基板
３１ 第１の領域
３２ 第２の領域
３３ 側方壁部
３４ 前端壁部
４０ 保持枠
４１ 嵌合部
４２ 収納部
４３ 第１の当接面
４４ 第２の当接面
４５ 第３の当接面
５０ 集合ケーブル
５１ ケーブル
５２ 芯線
６０ 電子部品
７０ 封止樹脂
７１ 熱収縮チューブ

Claims (9)

1. 観察軸が、内視鏡先端部の長手方向である内視鏡軸と交差する斜視型または側視型内視鏡に用いられる撮像ユニットにおいて、
   光学系と、
   前記光学系を保持するレンズ枠と、
   前記光学系が形成する光学像を画像信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子を保護するカバーガラスと、
   前記撮像素子を実装するＦＰＣ基板と、
   前記観察軸と直交し、内視鏡軸に対し傾斜する傾斜面を有し、前記ＦＰＣ基板を保持する保持基板と、
   前記レンズ枠を嵌合保持する嵌合部と、前記カバーガラス、前記撮像素子が実装されたＦＰＣ基板の一部および前記保持基板を収納する収納部と、を有する保持枠と、
   を備え、
   前記収納部は、前記観察軸と平行な前端側の第１の当接面と、前記第１の当接面と直交して連接する第２の当接面と、前記第１の当接面および前記第２の当接面と連接し、前記観察軸と直交する第３の当接面と、を有し、
   前記保持基板の前記傾斜面と直交する前端部および前記前端部と直交して連接する一方の側面部を前記第１の当接面および第２の当接面にそれぞれ当て付けるとともに、前記カバーガラスを前記第３の当接面に当て付けていることを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記保持基板は、前記傾斜面に前記撮像素子を位置決めする壁部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記ＦＰＣ基板は、
   前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、電子部品を実装する電子部品実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、
   前記保持基板は、
   前記傾斜面からなり、前記ＦＰＣ基板の撮像素子実装領域を保持する第１の領域と、前記内視鏡軸と平行な面を有し、前記ＦＰＣ基板の電子部品実装領域を保持する第２の領域と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
4. 前記保持基板は、前記第２の領域内に少なくとも１つの屈曲部を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
5. 前記ＦＰＣ基板は、
   前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、電子部品を実装する電子部品実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、
   前記保持基板は、
   前記傾斜面からなり、前記ＦＰＣ基板の撮像素子実装領域を保持する第１の領域と、前記内視鏡軸と平行な面を有し、前記ＦＰＣ基板の電子部品実装領域および前記ケーブル実装領域を保持する第２の領域と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
6. 前記ＦＰＣ基板は、
   前記撮像素子を実装する撮像素子実装領域と、ケーブルを実装するケーブル実装領域と、を有し、前記撮像素子実装領域と、前記ケーブル実装領域との間に折り曲げ部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の撮像ユニット。
7. 前記保持基板は回路部を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
8. 前記第１の当接面、前記第２の当接面および前記第３の当接面は、前記保持基板の前記前端部および前記側面部、ならびに前記カバーガラスと接着されていることを特徴とする請求項1～７のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
9. 請求項１～８のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に配置される挿入部を備えたことを特徴とする斜視型または側視型内視鏡。

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