JPH09146011A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH09146011A
JPH09146011A JP7299747A JP29974795A JPH09146011A JP H09146011 A JPH09146011 A JP H09146011A JP 7299747 A JP7299747 A JP 7299747A JP 29974795 A JP29974795 A JP 29974795A JP H09146011 A JPH09146011 A JP H09146011A
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cable
image pickup
fpc
pickup device
circuit board
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JP7299747A
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Hiroshi Ishii
広 石井
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立作業中でも随時電気的に検査が可能な撮
像装置を提供する。 【解決手段】 細長の板形状のフレキシブル回路基板
(FPC)4の一方の端部に電気的特性の検査を行うた
めのテストパッド部7が設けられ、FPC4に電荷結合
素子(CCD)1、集積回路(IC)3、複合多芯ケー
ブル8が接続された後、FPC4を折り曲げ成形して、
必要な箇所を接着剤で固定した後、撮像装置31から突
出するテストパッド部7をカットライン12から切り離
すことができる構造にして、テストパッド部7を用いて
組立作業中でも随時に電気的な検査を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は組立途中においても
随時に電気的検査を行うことができるようにした撮像装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子、例えば、電荷結合素子
(以下、CCDと略記)を用いた撮像装置として医療用
及び産業用の電子内視鏡が広く用いられている。医療用
の内視鏡においては狭く曲がりくねった管腔内を自在に
観察するためにその挿入部先端付近に湾曲部が設けられ
ているのが普通である。
【0003】湾曲部の先端側に対物光学系を備えた撮像
装置が内蔵されているため、先端には湾曲できない硬質
部が必ず存在している。したがって、撮像装置の長さが
短かくなればなるほど先端硬質部も短かくでき、小回り
がきき、しかも患者に対する苦痛を軽減できる内視鏡が
実現できる。
【0004】例えば、特開平6−178757号公報は
CCDに電子部品を実装したフレキシブル回路基板(以
下、FPCと略記)を接続し、このFPCを立体的に折
り曲げた後にケーブルを接続して撮像装置を小型化でき
るものを開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このF
PCは高密度に実装されているため電気的なチェックを
するためのテストパッド等を設けるスペースがなく、ケ
ーブルを接続した後でないと実際に撮像装置が正常に動
作しているかのチェックはできないようになっていた。
【0006】そのためFPC折り曲げ作業による断線及
びショートがあってもそれに気づかないまま、次の微細
なケーブル接続作業を行なうことになってしまい非常に
工数の無駄になることがあった。
【0007】本発明では、組立作業中でも随時電気的に
検査を可能にすることで信頼性の高い撮像装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、固体撮像素
子と、電子部品が実装されるフレキシブル回路基板とを
有する撮像装置において、前記フレキシブル回路基板に
前記撮像装置の電気的特性の検査のためのテストパッド
を、前記フレキシブル回路基板が立体的に折り曲げ成形
後には前記フレキシブル回路基板から切り離し自在に設
けた。
【0009】このようなテストパッドを設けることによ
り撮像装置の組立て中いつでも電気的なチェックが可能
であり信頼性が向上する。また、簡単に分離可能である
ので作業も楽であり、大型化することを回避できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図3は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1(A)は折り曲げ成形を行う前
の撮像装置を示し、図1(B)は折り曲げ成形後の撮像
装置を示し、図2は複合多芯ケーブルの端部側の構造を
示し、図3は複合多芯ケーブルの端部に固定した透明絶
縁フィルムに孔を開けてフレキシブル回路基板のデバイ
スホールで端部とリードとを導通させる構造を示す。
【0011】図1(B)に示す本発明の第1の実施の形
態の撮像装置31は、図1(A)に示すフレキシブルな
特性を有する回路基板であるフレキシブル回路基板(以
下、FPCと略記)4を折り曲げ成形したものである。
図1(A)に示すようにFPC4は細長の板状或いは長
方形状に形成されており、一方の端部に光電変換機能を
有する固体撮像素子としての電荷結合素子(CCDと略
記)1接続用にFPC4から突出したリード5aを有
し、他端には電気的特性を検査するためのテストパッド
部7が設けられている。
【0012】テストパッド部7近傍にはデバイスホール
6が設けられており、複合多芯ケーブル8接続用にデバ
イスホール6内径より内側へ突出したインナーリード5
bを有している。FPC4のパターン5はこのFPC4
の片面に設けられており、バンプ10を介して集積回路
(ICと略記)3と接続され、このIC3周辺を封止材
11で覆うようにしている。
【0013】CCD1は略長方形に形成されており、一
辺にのみボンディングパッド列を有している。そして、
ボンディングパッドにバンプ10を介して真っすぐに伸
びたリード5aを接続し、CCD1の受光部にカバーガ
ラス2を貼りつけた後、FPC4に対してCCD1が垂
直になるようにリード5aを折り曲げCCD1周辺を封
止材11で補強接着している(図1(A)はすでにリー
ド5aを折り曲げ封止材11で補強接着した後の状態で
示している)。
【0014】図1(B)に示すように複合多芯ケーブル
8は例えば6本の同軸ケーブル20を撚り合わせたその
外周に金属細線からなる総合シールド18を編み込み、
その外周を絶縁性の樹脂である総合被覆体19で覆った
ものである。複合多芯ケーブル8は図2のように長手方
向に垂直に切断され、その断面の各同軸ケーブル20の
間には接着剤30が充填され、硬化された後、切断面が
平面を保つように研磨される。
【0015】透明絶縁フィルム9は複合多芯ケーブル8
の切断面と同形状に成形された厚さ50μmのポリイミ
ドフィルムであり、複合多芯ケーブル8の切断研磨面に
透明絶縁フィルム9が接着された後、各同軸芯線14に
向けて例えばレーザ光を照射する。レーザ光は透明絶縁
フィルム9だけを溶かし同軸芯線14を透過することは
ない。
【0016】レーザ光の照射の結果、図3に示すように
導電ホール21が形成される。導電ホール21と同軸芯
線14の径は略同一である。また、各導電ホール21に
対応してFPC4にはインナーリード5bが形成されて
おり、デバイスホール6の内径は複合多芯ケーブル8の
外径よりも大きく形成されている。各導電ホール21に
バンプ10を形成し、インナーリード5bと接続させ
る。
【0017】なお、各同軸ケーブル20は中央の同軸芯
線14、この同軸芯線14を被覆する内部絶縁体15、
この内部絶縁体15の外周にリング状に設けた外部導体
16、この外部導体16の外周を被覆する外部絶縁体1
7とからなる。
【0018】図1(A)に戻り、このFPC4と複合多
芯ケーブル8の接続部は封止材11で覆い固められる。
【0019】この状態で、A−AラインでFPC4(I
C3を実装した部分)をCCD1側へ90゜折り曲げ、
B−Bラインで(複合多芯ケーブル8を実装した部分
を)後方へ180゜折り曲げるような成形を行う。
【0020】その後、図1(B)のようにCCD1とF
PC4の間、FPC4と複合多芯ケーブル8の間等を軟
性接着剤13で充填して固定する。この状態では撮像装
置31から例えば上側にテストパッド部7がはみ出す或
いは突出する状態となる。従って、上側にはみ出したテ
ストパッド部7をその根元の位置のテストパッドカット
ライン12で切り取ることにより、FPC4側から分離
できる構造にしている。
【0021】つまり、FPC4を折り曲げ成形後にはテ
ストパッド部7はテストパッドカットライン12でFP
C4から切り離し自在にして、撮像装置31がテストパ
ッド部7によって大型化することを回避できる構造とし
ている。
【0022】テストパッド部7はIC3、CCD1、複
合多芯ケーブル8が実装される前後及びFPC4が折り
曲げられた後等、図1(A)から図1(B)に至る途中
の任意の工程において、いつでも電気的な特性をチェッ
クができるように検査用パターンが設けてある。
【0023】全ての組立て工程が終了した後に、電気的
な特性も正常であれば切取ればよいので、撮像装置が大
型化することなく、かつ電気的な特性を組立の終了後は
もとより、途中段階でもチェックできるので、信頼性の
向上も確保できる。
【0024】つまり、組立の途中段階でもその途中段階
の撮像装置の電気的な特性が正常であるか異常であるか
をチェックできるので、電気的特性が異常な事態が発生
してもその原因を速やかに把握することが容易になり、
そのような異常な事態が発生する原因を解消或いは防止
することが速やかにできる。このため、異常な事態が発
生する可能性の少ない、つまり信頼性の高い撮像装置を
確保できる。
【0025】また、従来例における組立途中で使用でき
ないような特性となったものを、さらに組立続けるよう
な無駄を行うことを防止できる。また、本実施の形態で
は図1(A)に示すように同一面でCCD1、IC3、
ケーブル8の実装が終了するので作業が容易であり、F
PC4を折り曲げるだけで容易に小型化できる撮像装置
31を実現できる。FPC4の周辺を軟性の接着剤13
で固めたのでFPC4とケーブル8の接続部に負担がか
からず信頼性が向上する。
【0026】FPC4とケーブル8の接続部にデバイス
ホール6を設けたので接続箇所が目視確認ができ、作業
性・信頼性がともに向上する。ケーブル端面に中心導体
だけが露出するようにしたので、接続作業が容易になる
とともに、その構成も絶縁透明フィルム9を貼ることに
よって簡単に実現できる。このフィルム9も透明である
から作業が目視で確認でき信頼性が増す。
【0027】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態を図4〜図7を参照して以下に説明する。図
4は第2の実施の形態の撮像装置を示し(点線はFPC
を折り曲げ成形する前の状態を示し)、図5はケーブル
口金を複合多芯ケーブルに取り付ける様子を示し、図6
はレーザ光の照射により形成された導電ホールに半田突
起を配置できるようにした様子を示し、図7は各導電ホ
ールに半田突起を配置した様子の斜視図を示す。
【0028】図4に示すように本実施の形態の撮像装置
31を構成する長方形の薄板形状のFPC4は長手方向
の一端にCCD1接続用のリード5aを、他端にテスト
パッド部7が設けられており、一方の片面にリード5a
を含むパターン5を、その反対側の片面にパターン5c
を有している。
【0029】テストパッド部7は両面にパターンがある
他は、第1の実施の形態と同様の構成である。CCD1
は受光面の反対面にも端子を有しており、IC3と積層
して接続されている。IC3はCCD1と略同形状のチ
ップであり、バンプ10を介してCCD1と接続され、
両者の間には封止材11が充填され、しっかりと固定さ
れている。
【0030】組立手順としては、まずCCD1とIC3
を接続した後、バンプ10を介してCCD1とリード5
aを接続し、CCD1の受光面にカバーガラス2を貼り
つけ、第1の実施の形態と同様にリード5aを折り曲げ
てCCD1周辺を封止材11で補強接着する。次にリー
ド5a部分に複合多芯ケーブル8を接続する。
【0031】本実施の形態では複合多芯ケーブル8は図
5〜図7に示すように端面成形される。図5に示すよう
に、複合多芯ケーブル8は第1の実施の形態と同様のケ
ーブル構造であるが、まず長手方向に垂直に切断し、切
断面から1mm程度総合シールド18及び総合被覆体1
9をストリップする。
【0032】次に図6に示すように同軸ケーブル20が
ぎっしりつまり、お互いに動かない程度に固定できるよ
うな内径を有し、長さ2mm程度の金属製のケーブル口
金23を複合多芯ケーブル8のストリップ部分に図5の
矢印で示す方向から押し込むようにする等して各同軸ケ
ーブル20を覆うようにかぶせる。
【0033】このようにして図6に示すようにケーブル
口金23は総合被覆体19と同軸ケーブル20の間で総
合シールド18を中へ挿し込んだ部分18aでケーブル
口金23と圧接するように取りつけられる。
【0034】ケーブル口金23の先端面は同軸ケーブル
20の切断面より約0.5mm程度上にくるように配置
される。この段差部分に透明絶縁樹脂24を流し込み、
硬化させる。その後、第1の実施の形態と同様に同軸芯
線14へ向けてレーザ光を照射することによって導電ホ
ール25を形成する。導電ホール25内に半田層を形成
しケーブル口金23先端面より上部に飛び出すようにし
ておく。
【0035】つまり図7のように透明絶縁樹脂24で覆
われた先端面に同軸芯線14と導通している半田突起2
6が各導電ホール25内に配置されることになる。な
お、上述のようにケーブル口金23は総合シールド18
と符号18aの部分で導通している。
【0036】図4に戻り、このように端面形成された複
合多芯ケーブル8を厚み方向にのみ導電性を有する異方
性導電フィルム22を介してリード5c部分に接続する
(図4の点線部分) 異方性導電フィルム22は半田突起26とこれに対応す
るリード5aとの間に180゜C前後まで温度を上げ圧
力および/又は超音波振動をかけることによって導通、
接着することができる。
【0037】両者が固定した後、図4の矢印で示すよう
にFPC4をIC3に向けて90゜折り曲げ成形した
後、IC3とFPC4の間に軟性接着剤13を充填し接
着する。その後、第1の実施の形態と同様にテストパッ
ド部7をテストパッドカットライン12で切り取ればよ
い。
【0038】以上、本実施の形態によれば、第1の実施
の形態と同様の効果が得られるばかりか、FPC4を1
回折り曲げるだけで撮像装置31が形成されるので、さ
らなる作業性の向上と信頼性の向上に寄与することがで
きる。
【0039】また、FPC4はCCD1とケーブル8に
接続するだけでよいのでパターンが簡略化でき、安価に
製作できる。
【0040】CCD1とIC3が直接接続されているの
で小型化になり、余計な配線を介さないのでノイズが入
り込みにくくなっている。しかも、CCD1とIC3が
別体であるのでそれぞれが安価に製作でき、小型化もし
やすくなっている。ケーブル端面にパイプ形状のケーブ
ル口金23を用いたことにより、各芯線の位置が正確に
定まりケーブル接続作業が安定する。
【0041】(第3実施の形態)次に本発明の第3の実
施の形態を図8及び図9を参照して以下に説明する。図
8は第3の実施の形態の撮像装置を示し、図9は図8に
使用されるFPCの展開図である。
【0042】本実施の形態の撮像装置31に使用される
FPC4は、図9に示すように長方形状或いは帯形状の
FPC本体部4aと、このFPC本体部4aの先端付近
の部分でその長手方向と直交する両側に延出したFPC
延出部4b、4cとからなり、これらを折り曲げ成形し
て図8に示す撮像装置31を組み立てる。
【0043】つまり、第3の実施の形態の撮像装置31
は第1、2実施の形態と同様にFPC4にCCD1を実
装する。その後、CCD1の実装面と反対側の面のFP
C本体部4aの長手方向に沿って配置した複合多芯ケー
ブル8の先端から引き出された同軸ケーブル20を(長
手方向の両側の)FPC延出部4b、4cに振り分けて
接続する。
【0044】接続後、FPC本体部4aに対しては符号
C−C、D−Dでラインで90゜づつ折り曲げ、FPC
延出部4b、4cに対してはE−E、F−Fラインで9
0゜づつ折り曲げる。テストパッド部7はテストパッド
部7a及びテストパッド部7bの2箇所が設けてあり、
折り曲げ後にそれぞれテストパッドカットライン12
a、テストパッドカットライン12bで切り取ればよ
い。
【0045】本実施の形態のように、FPC4の異なる
面にテストパッド7a,7bを設けても何ら問題はな
く、配線が多い場合にはむしろ小型化に対して有利とな
る。また、FPC4の折り曲げ前にケーブル8を接続す
るため作業が楽である。第1、第2の実施の形態のよう
にケーブル端面を成形しないで通常のストリップ作業に
よりケーブル接続しても同様の効果が得られる。
【0046】(第4実施の形態)次に本発明の第4実施
の形態を図10を参照して説明する。図10に示す本発
明の第4実施の形態の撮像装置31において、CCD1
の受光面は光軸に平行に配置され(いわゆるCCD横置
き)セラミック基板27上に固定されている。CCD1
の受光面には入射光を垂直に屈折させる反射面を有し、
CCD1受光面へ導く3角プリズム29が接着固定され
ている。
【0047】CCD1の受光面以外の後ろ側の一辺には
ボンディングパッド列が設けられている。IC3等を実
装したFPC4がCCD1後ろ側に配置され、その一端
をセラミック基板27上に接着固定されている。FPC
4の一端にもボンディングパッド列が設けられており、
CCD1のボンディングパッドとボンディングワイヤ2
8を介して接続されている。
【0048】接続部分は封止材11で覆われている。接
続固定後、FPC4はプリズム29の屈折面に沿うよう
に135°折り曲げられた方向に延出され、FPC4と
プリズム29の間には軟性接着剤13が充填される。そ
の後適当な長さにストリップ成形された複合多芯ケーブ
ル8をFPC4上に半田付け固定する。すべて接続され
た後にテストパッド部7により最終的な電気的なチェッ
クをし、異常が認められない時テストパッド部7をテス
トパッドカットライン12から切り取ればよい。
【0049】本実施の形態のような、ケーブル8の接続
面が一面だけであるCCD横置きの構造の時はFPC4
を折り曲げた後にケーブル8を接続した方がむしろ作業
がしやすくなる。その他の効果は第1〜3の実施の形態
と同様である。
【0050】以上、FPC4にテストパッド部7を設け
ることにより、第1〜4の実施の形態のように、ケーブ
ル端面を成形し一括接続するかどうかあるいは、FPC
4の折り曲げ成形後にケーブルを接続するかどうかによ
らず、組立終了時はもとより、組立途中の任意な時に撮
像装置或いは製造工程途中の撮像装置の電気的な検査が
可能であり、作業性・信頼性を向上させることができ
る。
【0051】[付記] 1.固体撮像素子と、電子部品が実装されるフレキシブ
ル回路基板とを有する撮像装置において、前記フレキシ
ブル回路基板に前記撮像装置の電気的特性の検査のため
のテストパッドを、前記フレキシブル回路基板が立体的
に折り曲げ成形後には前記フレキシブル回路基板から切
り離し自在に設けたことを特徴とする撮像装置。 2.前記フレキシブル回路基板には信号ケーブルが接続
され、前記信号ケーブルは前記フレキシブル回路基板と
一括して接続されるように端面成形されていることを特
徴とする付記1記載の撮像装置。 3.前記信号ケーブルと前記フレキシブル回路基板との
接続は、前記フレキシブル回路基板の折り曲げ成形前で
あることを特徴とする付記2記載の撮像装置。
【0052】4.固体撮像素子と、これに接続されたフ
レキシブル回路基板と、長手方向に対して垂直面で接続
されるように端面成形され前記フレキシブル回路基板と
接続された信号ケーブルとからなる撮像装置において、
前記信号ケーブルとの接続部に前記信号ケーブルの外径
よりも大きな内径のデバイスホールを有し、前記信号ケ
ーブルに対応したインナリードを有するフレキシブル回
路基板を具備したことを特徴とする撮像装置。 5.前記信号ケーブルと前記インナリードをバンプ接続
したことを特徴とする付記4記載の撮像装置。
【0053】(付記4、5の背景)端面成形されたケー
ブルを直接回路基板に接続しようとすると、その接続面
が見えず目視チェックができなかった。そのため、ケー
ブル接続作業性と信頼性の向上を妨げる結果になってい
た。ケーブル接続作業性を向上させるとともに、信頼性
の向上を目的として付記4及び5の構成にした。
【0054】6.固体撮像素子と、これに接続された回
路基板と、長手方向に対して垂直面で接続されるように
端面成形され前記回路基板と接続された信号ケーブル束
とからなる撮像装置において、前記信号ケーブル束の前
端面に絶縁性の樹脂を設け、各信号ケーブルの導体部分
のみを除去したことを特徴とする撮像装置。 7.前記絶縁性の樹脂は透明であることを特徴とする付
記6記載の撮像装置。 8.前記絶縁性の樹脂はフィルム状であることを特徴と
する付記6記載の撮像装置。
【0055】(付記6〜8の背景)同軸ケーブルを複数
本有する多芯複合ケーブルを一括して回路基板に接続し
ようとすると、ケーブルを端面成形して接続することに
なるが、中心導体部とシールド部とが近接しているため
接続作業が難しかった。このため簡単確実にケーブルを
回路基板に接続することを目的として、付記6〜8の構
成にした。
【0056】9.固体撮像素子と、電子部品を実装し前
記固体撮像素子と接続されたフレキシブル回路基板と、
前記フレキシブル回路基板と一括して接続されるように
端面成形された信号ケーブルとからなる撮像装置におい
て、前記フレキシブル回路基板に前記信号ケーブルを接
続した後に前記フレキシブル回路基板を折り曲げ成形す
ることを特徴とする撮像装置。 10.前記フレキシブル回路基板と前記信号ケーブルの
接続部の裏面を軟性の樹脂でかためたことを特徴とする
付記9記載の撮像装置。
【0057】(付記9、10の背景)従来、CCDに接
続されたFPCを折り曲げ成形した後に、1本1本スト
リップされたケーブルを接続していた。より一層の小型
化のため端面成形されたケーブルをFPCに接続しよう
とする時、折り曲げ成形後では位置合わせが困難となっ
ていた。このため、より小型化した撮像装置を、簡単な
実装工程で提供することを目的として付記9、10の構
成にした。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像素子と、電子部品が実装されるフレキシブル回路
基板とを有する撮像装置において、前記フレキシブル回
路基板に前記撮像装置の電気的特性の検査のためのテス
トパッドを、前記フレキシブル回路基板が立体的に折り
曲げ成形後には前記フレキシブル回路基板から切り離し
自在に設けているので、組立終了時はもとより、組立途
中の任意な時に撮像装置或いは製造工程途中の撮像装置
の電気的な検査が可能であり、作業性・信頼性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の撮像装置の構造を
折り曲げ成形前のものと共に示す断面図。
【図2】複合多芯ケーブルの端部側の構造を示す斜視
図。
【図3】複合多芯ケーブルの端部に固定した透明絶縁フ
ィルムに孔を開けてフレキシブル回路基板のデバイスホ
ールでリードと導通させる構造を示す図。
【図4】本発明の第2の実施の形態の撮像装置の構造を
示す断面図。
【図5】ケーブル口金を複合多芯ケーブルに取り付ける
様子を示す図。
【図6】レーザ光の照射により形成された導電ホールと
一部の導電ホールに半田突起を配置した様子を示す断面
図。
【図7】各導電ホールに半田突起を配置した様子を示す
斜視図。
【図8】本発明の第3の実施の形態の撮像装置の構造を
示す断面図。
【図9】図8に使用されるFPCの展開図。
【図10】本発明の第4実施の形態の撮像装置の構造を
示す断面図。
【符号の説明】
1…電荷結合素子(CCD) 2…カバーガラス 3…集積回路(IC) 4…フレキシブル回路基板(FPC) 5…パターン 5a…リード 6…デバイスホール 7…テストパッド部 8…複合多芯ケーブル 9…絶縁透明フィルム 10…バンプ 11…封止材 12…テストパッドカットライン 13…軟性接着剤 20…同軸ケーブル 31…撮像装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体撮像素子と、電子部品が実装される
    フレキシブル回路基板とを有する撮像装置において、 前記フレキシブル回路基板に前記撮像装置の電気的特性
    の検査のためのテストパッドを、前記フレキシブル回路
    基板が立体的に折り曲げ成形後には前記フレキシブル回
    路基板から切り離し自在に設けたことを特徴とする撮像
    装置。
JP7299747A 1995-11-17 1995-11-17 撮像装置 Pending JPH09146011A (ja)

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JP7299747A JPH09146011A (ja) 1995-11-17 1995-11-17 撮像装置

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