JPH1014868A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さいサイズの固体撮像素子の場合にもフレ
キシブル回路基板を用いてより小型化できる撮像装置を
提供すること。 【解決手段】 固体撮像素子２４の入出力端子に一端が
バンプ接続されたフレキシブル回路基板４５は後方側に
延出されて電子部品の高さ程度のスペースを確保してＵ
字状に折り曲げられて最下層となる第１層及びこれに平
行な第２層が形成され、さらに固体撮像素子２４の裏面
付近でＵ字形状に折り曲げられて後方側に延出されて第
３層が形成され、第１及び第２層の間にはチップコンデ
ンサ５１等の電子部品が高密度で実装され、第２及び第
３層の２層にケーブル接続用ランド部が形成され、小さ
いサイズの固体撮像素子のサイズに合わせた小さい幅の
フレキシブル回路基板４５にも全ての同軸ケーブル５５
の芯線５５ａを接続可能にし、また同軸ケーブル５５が
挟まれる様に配置される第２層及び第３層の間のスペー
スをその外径程度にして撮像部２３を小型化できるよう
にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品が実装され
たフレキシブル回路基板に信号ケーブルを接続し、小さ
いサイズの固体撮像素子の場合に適した撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野においては、細長の挿入
部を体腔内に挿入することにより、体腔内臓器等を観察
することのできる内視鏡が広く用いられており、この内
視鏡は、医療用のみならず工業用においても、ボイラ、
化学プラント等の管内、あるいは機械内部の対象物等を
観察、検査したりするのに用いられている。

【０００３】前記内視鏡には、光学式内視鏡（いわゆる
ファイバスコープ）と、挿入部先端の撮像部或いは撮像
装置に電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を配設
した電子内視鏡とがあり、電子内視鏡の撮像部において
は、前記固体撮像素子に、ＩＣ等の電子部品を実装した
回路基板が接続され、さらに、この回路基板に、入出力
信号を伝達する信号ケーブルが接続されている。

【０００４】前記回路基板には、通常、ＴＡＢ（テ−プ
オートメイテッドボンディング）テープ、あるいは、Ｆ
ＣＰ（フィルムキャリアパッケージ）或いはフレキシブ
ル回路基板と称される回路基板が使用されており、この
回路基板は曲げ加工され、外装面等に信号ケーブルが接
続されるようになっている。

【０００５】ところで、最近では、例えば気管支観察用
の内視鏡等のように、挿入部の細径化を必要とする内視
鏡の需要が多くなり、固体撮像素子の小型化に伴い撮像
部もより小型化することが望まれる状況になった。

【０００６】例えば、固体撮像素子の小型化に伴い、フ
レキシブル回路基板のサイズも小さくなるため、フレキ
シブル回路基板の１層部分に全ての信号ケーブルを接続
することが困難になり、２層以上で信号ケーブル接続面
を形成することが必要になる。

【０００７】このような撮像部に対処するものとして例
えば、特開平５ー４９６０２号公報ではフレキシブル回
路基板における固体撮像素子の裏面付近に電子部品を実
装し、その後方側で段階状等に折り曲げて信号ケーブル
との接続部を２層形成して、撮像部の小型化を図ったも
のが開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報では例えばフレキシブル回路基板の後方寄りの位置に
ケーブル接続部が設けてあるので、撮像部の硬質部長が
長くなる。つまり、撮像部の硬質部長はフレキシブル回
路基板の後端からさらに束ねた信号ケーブルの先端付近
部分までを含むものとなるが、この公報のようにケーブ
ル接続部をフレキシブル回路基板の後方寄りの位置に設
けると、その部分から束ねた信号ケーブルに至る部分ま
でのケーブル配線部の長さが撮像部の硬質長となってし
まうので、その長手方向のサイズの小型化に改良の余地
がある。

【０００９】特に同軸ケーブルの場合にはさらに芯線と
シールド線とを分離するためにその長手方向で若干の長
さが必要となり、上記公報のようにフレキシブル回路基
板の後方寄りの位置にケーブル接続部を設ける構造であ
ると、さらに硬質部長を長くしてしまう。

【００１０】また、上記公報では実装された抵抗等の電
子部品の反対側の面を信号ケーブルの接続に利用してい
るが、電子部品の実装面側の空間を十分に利用していな
いので、より高密化して撮像部を小型化する余地があ
る。

【００１１】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、小さいサイズの固体撮像素子の場合にもフレキシ
ブル回路基板を用いてより小型化できる撮像装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】一辺縁に沿って入出力端
子が配置された固体撮像素子と、前記固体撮像素子に接
続された電子部品を実装してなるフレキシブル回路基板
と、前記フレキシブル回路基板に接続された信号ケーブ
ルとを有する撮像装置において、前記フレキシブル回路
基板を折り曲げることによって略平行な２層以上の信号
ケーブル接続面を設けると共に、少なくとも１層の信号
ケーブル接続面に接続される信号ケーブルは２面のフレ
キシブル回路基板に挟まれて配置されるようにすること
により、前記信号ケーブルを挟む方向のフレキシブル回
路基板による実装を高密度にして撮像装置の小型化を可
能にしている。

【００１３】

【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４は本発明の第１の
実施例の形態に係り、図１は電子内視鏡システムの構成
を示し、図２は第１の実施の形態を備えた電子内視鏡の
先端部の構造を示し、図３は第１の実施の形態の撮像装
置を示し、図４は撮像装置の組立方法の説明図を示す。

【００１４】図１に示すように電子内視鏡システム１は
電子内視鏡２と、この電子内視鏡２に照明光を供給する
光源装置３と、電子内視鏡２に内蔵された撮像装置２１
に対する信号処理を行う制御装置４と、この制御装置４
により生成された映像信号を表示するカラーモニタ５と
から構成される。

【００１５】前記電子内視鏡２は細長の挿入部６と、こ
の挿入部６の後端に設けられた太幅の操作部７と、この
操作部７の側部から延出されたユニバーサルコード部８
とを有し、ユニバーサルコード部８の末端に設けたスコ
ープコネクタ部９を光源装置３に着脱自在で接続するこ
とができる。

【００１６】このスコープコネクタ部９の電気接点部に
はさらに接続ケーブル１１の一端がコネクタを介して接
続され、この接続ケーブル１１の他端をコネクタを介し
て制御装置４に着脱自在で接続できる。

【００１７】前記挿入部６は硬質の先端部１２と、この
先端部１２の後端に設けられ、湾曲自在の湾曲部１３
と、この湾曲部１３の後端から操作部７の前端に延びる
可撓性（軟性）を有する軟性管部１４とを有する。操作
部７には湾曲操作ノブ１５が設けられ、この湾曲操作ノ
ブ１５を操作することにより湾曲部１３を湾曲すること
ができる。また、この操作部７の前端付近には処置具挿
入口１６が設けられ、この処置具挿入口１６はその内部
で処置具チャンネル１７と連通し、この処置具チャンネ
ル１７は先端部１２で開口している。

【００１８】挿入部６内には照明光を伝送する図示しな
いライトガイドが挿通され、このライトガイドの後端側
は操作部７を経てユニバーサルコード部８内を挿通さ
れ、スコープコネクタ部９の図示しないライトガイドコ
ネクタに至る。このライトガイドコネクタを光源装置３
に接続することにより、光源装置３から供給される照明
光を伝送し、先端部１２の照明窓１８に取り付けられた
先端面から前方に出射し、患部等の被写体を照明する。

【００１９】照明窓１８に隣接して観察窓（撮像窓）１
９が設けてあり、この観察窓１９に取り付けられ、撮像
装置２１を形成する対物レンズ部２２によりその結像位
置に光学像を結ぶ。

【００２０】図２に示すようにこの対物レンズ部２２の
結像位置には撮像部２３を形成する固体撮像素子２４が
配置され、光学像を光電変換する。この撮像部２３の後
方側に信号ケーブル２５が延出され、挿入部６内を挿通
された信号ケーブル２５は操作部７を経てユニバーサル
コード部８内を挿通され、その末端はスコープコネクタ
部９の電気接点部に至る。

【００２１】上記のように電気接点部は接続ケーブル１
１を介して制御装置４と接続される。制御装置４内には
固体撮像素子２４をドライブするドライブ信号発生回路
と、固体撮像素子２４から出力される出力信号に対する
信号処理を行う信号処理回路とを有し、ドライブ信号は
信号ケーブル２５等を介して固体撮像素子２４の入力端
子に印加され、固体撮像素子２４で光電変換した信号を
読み出す。そして、固体撮像素子２４の出力端子から出
力される撮像信号は信号ケーブル２５等を介して制御装
置４内の信号処理回路に入力される。

【００２２】次に図２を参照して第１の実施の形態の撮
像装置２１が設けられた先端部１２の構成を具体的に説
明する。先端部１２を構成する略円柱形状で硬質の先端
部構成部材２６にはその前端付近に弾性を有する先端カ
バー２７が取り付けられ、また先端部構成部材２６の後
端外周には湾曲部１３を形成する第１湾曲駒２８が固着
されている。この第１湾曲駒２８ａは略リング形状でそ
の後端には第２の湾曲駒２８ｂがリベット等で互いに回
動自在に連結され、この第２の湾曲駒２８ｂの後端には
図示しない第３の湾曲駒が回動自在に連結されるという
具合にして、複数の湾曲駒が互いに湾曲自在に連結して
湾曲部１３が形成されている。

【００２３】湾曲部１３の外周は、ゴムチューブ等の弾
性を有する外皮２９で覆われている。

【００２４】先端構成部材２６にはその軸方向に観察窓
１９となる孔が設けられ、撮像装置２１が取り付けられ
ている。この撮像装置２１は対物レンズ部２２と、撮像
部２３とからなる。この対物レンズ部２２は複数の対物
レンズ３１とこの対物レンズ３１が取り付けられたレン
ズ枠体３２とからなり、レンズ枠体３２の後端の固定用
枠体３３には撮像部２３の前端に突出させた撮像素子枠
体３４が嵌合し、ピント合わせ等して固定される。

【００２５】観察窓１９に隣接して送気・送水を行うた
めの細径の送気・送水孔３５が設けられ、この送気・送
水孔３５の先端には送気・送水ノズル３６が取り付けら
れ、この送気・送水ノズル３６の先端開口は対物レンズ
３１の外表面に対向している。

【００２６】この送気・送水孔３５の後端に送気・送水
パイプ３７が後方に突出するように固着され、送気・送
水パイプ３７の突出した部分に送気・送水チューブ３８
が接続され、糸巻きで固定されている。

【００２７】また、観察窓１９に隣接して、処置具チャ
ンネル１７を形成する太径の孔が設けられ、この孔の後
端には処置具チャンネルパイプ３９が後方に突出するよ
うに固着され、突出する部分に処置具チャンネルチュー
ブ４１が接続され、糸巻きで固定されている。

【００２８】次に図３を参照して撮像部２３の具体的な
構造を説明する。撮像素子枠体３４の後端には、カバー
ガラス４３が嵌合し、かつ前面の縁部が撮像素子枠体３
４の内壁に設けた凸部に突き当てるようにして位置決め
された状態で固定され、このカバーガラス４３の後面に
はベアチップの固体撮像素子２４の（光電変換する機能
を持つ受光部２５が設けられた）表面が位置決めされた
状態で固着されている。

【００２９】この固体撮像素子２４はほぼ正方形ないし
長方形の板形状で、表面の中央位置から一方の辺側（図
３では上辺側）に偏心して受光部２５が形成され、対向
する他方の辺側（図３では下辺側或いは底辺側）近くに
は、つまりその下辺近傍となる一辺縁部分には、その辺
と平行にライン状の入出力端子（具体的には図６の符号
４４参照）が設けられている（図３では受光部２５は上
辺側に偏心し、下辺側の辺縁に沿ってライン状に複数の
入出力端子が設けられている）。

【００３０】各入出力端子には帯形状で屈曲自在の可撓
性を有するフレキシブル回路基板（以下ＦＰＣと略記）
４５の一方の端部から突出する導電箔のリードパターン
４６がそれぞれバンプボール４７を介してのバンプ接続
により電気的に接続され、接続部は補強などのために絶
縁性の封止樹脂４８で覆い固定されている。

【００３１】このＦＰＣ４５の帯の幅は図４から分かる
ように固体撮像素子２４の対向する両側面間の幅以下で
あり、両側面から少なくとも突出しないような大きさに
設定している。

【００３２】この帯形状のＦＰＣ４５は一方の端部から
固体撮像素子２４の下側面に近接する状態で固体撮像素
子２４の背面（或いは裏面）より後方側に延出され、電
子部品の収納スペースが形成されるようにＵ字状に折り
曲げられて前方に延出され、固体撮像素子２４の裏面中
央付近で接着剤４９で固定され、さらにこの固定部で略
Ｕ字状に折り曲げられて再び後方側に延出され、その端
部はＵ字状の折り曲げ部と揃えられている。

【００３３】このように帯形状のＦＰＣ４５をその長手
方向を略３等分する２箇所で略Ｕ字形状に折り曲げるこ
とにより、略平行な３つのＦＰＣ層を形成している。ま
た、各ＦＰＣ層は両面にプリントパターンが形成されて
いる。

【００３４】そして、３つのＦＰＣ層における最下層
（第１層と略記）の内側の面（固体撮像素子２４側とな
る面）には電子部品としてチップコンデンサ５１及びチ
ップ抵抗５２が実装されており、かつ後方でＵ字形状に
折り曲げられた第２層の下側の面（第１層に対向する
面）にはチップ抵抗５２に隣接するようにしてチップ抵
抗５３が実装されている。

【００３５】つまり、第１層及び第２層との間のスペー
スには３つの電子部品が実装されている。また、折り曲
げることによりチップコンデンサ５１及びチップ抵抗５
２に近接して対向する第２層の下面には絶縁性のカバー
レイ５４が取り付けられ、チップコンデンサ５１及びチ
ップ抵抗５２の導体部と第２層の下面のプリントパター
ンとが短絡等することを防止している。

【００３６】同様に、チップ抵抗５３に近接して対向す
る第１層の上面にも絶縁性のカバーレイ５４が取り付け
られている。このようにして、実装された電子部品の高
さ程度でＦＰＣ４５をＵ字状に折り曲げ、その際、短絡
等が発生することをカバーレイ５４で防止することによ
り、高密度の実装を可能にして、図３における撮像部２
３の高さ方向のサイズを小さくし、この撮像部２３を収
納した先端部１２の細径化を実現している。

【００３７】第２層の上面には信号ケーブル２５におけ
る同軸ケーブル５５の芯線５５ａが第２層の先端寄りの
位置で半田付けで接続されている。また、第３層の上面
にも信号ケーブル２５における同軸ケーブル５５の芯線
５５ａが第３層の先端寄りの位置で半田付けで接続され
ている。

【００３８】また、第２層で接続された同軸ケーブル５
５はその被覆５５ｄ等が第２層に殆ど接するように配置
されると共に、対向する第３層とも殆ど接する状態で配
置され、その場合露出する芯線５５ａ或いはシールド線
５５ｃと対向する部分には絶縁性のカバーレイ５４を設
けて短絡等を防止している。

【００３９】つまり、１枚のＦＰＣ４５を折り曲げてＦ
ＰＣ３層を形成し、その内の２層を同軸ケーブル５５の
接続面として利用すると共に、第２層に接続された同軸
ケーブル５５は第２層と第３層とにそれぞれ近接して挟
まれるようにして配置することにより、図３における高
さ方向の実装密度を向上し、撮像部２３の上下及び左右
方向のサイズを小さくし、この撮像部２３を収納した先
端部１２の細径化を図っている。

【００４０】この場合、各同軸ケーブル５５の外皮５５
ｂは各層の後端より少し前方位置ではぎ取られてシール
ド線５５ｃが露出し、第２層側の各シールド線５５ｃは
第３層に設けたＧＮＤ用孔６６を通して第３層側のシー
ルド線５５ｃと接続している。

【００４１】また、各芯線５５ａはＧＮＤ用孔６６より
前方位置ではぎ取られた（芯線５５ａの）外皮５５ｄか
ら露出し、第２層及び第３層の先端寄りに設けたケーブ
ル接続用ランド部６１（例えば図４（Ａ）参照）にそれ
ぞれ半田付けされている。

【００４２】また、シールド線５５ｃをＦＰＣ５５の少
なくとも後端付近より前寄りの位置に設けたＧＮＤ用孔
６６を通して図４（Ｂ）に示すようにその孔６６周囲の
ＧＮＤランド６２に半田付けで接続している。ＦＰＣ４
５の２層に接続された同軸ケーブル５５はＦＰＣ４５の
後方位置でケーブル固定糸５６を巻き付けて束ねられて
いる。

【００４３】つまり、本実施の形態では芯線５５ａを各
層の先端付近で接続し、かつシールド線５５ｃも各層の
少なくとも後端より前寄りの位置でＧＮＤランド６２に
接続して、ケーブル配線部の長さを短くできるようにし
ている。この場合、ケーブル接続部となる２層はその層
間距離が小さく、近接しているので、ケーブル固定糸５
６で束ねられた部分からあまりケーブルを引き回すこと
なく、短いケーブルで配線でき、ケーブル配線部の長さ
を短くして撮像部２３の硬質部長を短くできるようにし
ている。

【００４４】撮像素子枠体３４の後端からケーブル固定
糸５６付近までの撮像部２３の空間部分には絶縁性の封
止樹脂５７を充填して撮像部２３を封止している。そし
て、封止樹脂５７の外周部分に絶縁性の熱収縮チューブ
５８を被せている。

【００４５】次に図４を参照して撮像部２３を組み立て
る方法を説明する。電子部品を実装した帯状のＦＰＣ４
５の一端のリードパターン４６を固体撮像素子２４の入
出力端子にバンプ接続し、ＦＰＣ４５をリードパターン
４６の基端で固体撮像素子２４の下側面に沿うように９
０°折り曲げ、この下側面部分とバンプ接続部付近に封
止樹脂４８を流し込むようにして固定或いは補強する。
また、この固体撮像素子２４の表面にカバーガラス４３
を接着剤等で固定する。

【００４６】また、一端から全長の１／３付近の位置で
上側にＵ字状となるように折り曲げ（折り返し）、折り
曲げた他端側における固体撮像素子２４の裏面に届く長
さ位置で固体撮像素子２４の裏面に沿って上側に延びる
ように９０°折り曲げる。

【００４７】そして図４に示すように上方向に折り曲げ
た部分を固体撮像素子２４の裏面に接着剤４９で仮固定
する。

【００４８】また、第２層の上面に設けた３つのケーブ
ル接続用ランド部６１にそれぞれに３本の同軸ケーブル
５５の芯線５５ａを半田付けする。この場合、芯線５５
ａより後方側でシールド線５５ｃをまとめる。さらに、
図４（Ａ）の矢印Ｃで示すように上側に延出されたＦＰ
Ｃ４５を折り曲げる。そして、ＧＮＤ用孔６６にまとめ
たシールド線５５ｃを通す。

【００４９】折り曲げることにより（第３層上面とな
る）ＧＮＤ用孔６６の周囲には図４（Ａ）のＡ矢視の図
４（Ｂ）に示すように、ＧＮＤランド６２が設けてあ
り、ＧＮＤ用孔６６を通したシールド線５５ｃと第３層
側に接続される同軸ケーブル５５のシールド線５５ｃと
を纏めてＧＮＤランド６２に半田付けする。

【００５０】このＧＮＤランド６２に半田付けする前或
いは後に第３層でも各同軸ケーブル５５の各芯線５５ａ
を第３層の上面に設けた３つのケーブル接続用ランド部
６１にそれぞれに半田付けする。

【００５１】その後、図３に示すようにカバーガラス４
３及び固体撮像素子２４の露出する側面等から信号ケー
ブル２５のケーブル固定糸５６付近までの撮像部２３の
空間部分に封止樹脂５７を流し込んで樹脂封止し、さら
に熱収縮チューブ５８で覆う。

【００５２】本実施の形態によれば、ＦＰＣ４５をＵ字
形状に折り曲げて電子部品の実装部を形成し、さらにＵ
字形状に折り曲げて２層の信号ケーブル接続面を形成
し、その場合、電子部品を収納できる最小の高さ程度で
Ｕ字形状に折り曲げて電子部品の実装部を形成している
ので、撮像部２３（或いは撮像装置２１）の高さ方向の
サイズを小さくできる。また、２層の信号ケーブル接続
面を設けているので、ＦＰＣ４５の幅を固体撮像素子２
４の両側面からはみ出さない小さい幅にしても、、全て
の信号ケーブル２５を接続することが可能になり、撮像
部２３の左右方向のサイズも小さくできる（従って、こ
の撮像部２３を内蔵した先端部１２の外径も小さくでき
る。） また、第２及び第３層に挟まれた信号ケーブルはその信
号ケーブルの外径程度の幅のスペース内に収納されるよ
うにＦＰＣ４５を折り曲げてしているので、やはり撮像
部２３の高さ方向のサイズを小さくできる。

【００５３】さらに、各層における同軸ケーブル５５の
接続部（つまり、芯線５５ａの半田付け部）は折り曲げ
られたＦＰＣ４５の前寄りの位置に設けているので、前
寄りの位置で接続しない場合における接続部から束ねら
れた信号ケーブル２５（ケーブル固定糸５６付近）まで
の長さを短くすることができ、撮像部２３の光軸方向の
長さ、或いはサイズを小さくでき、この撮像部２３を内
蔵した電子内視鏡１の先端部１２の硬質部長を短くでき
る。

【００５４】（第２の実施の形態）図５ないし図９は本
発明の第２の実施の形態に係り、図５は本発明の第２の
実施の形態における撮像部の構成を示し、図６は第２の
実施の形態で使用される固体撮像素子を示し、図７は信
号ケーブルの配置状態を示し、図８は第２の実施の形態
における撮像部の組立方向の説明図を示し、図９は信号
ケーブルの接続状態を示す。

【００５５】第１の実施の形態では帯形状のＦＰＣ４５
の長手方向を固体撮像素子２４の表裏方向或いは光軸方
向となるように配置し、その長手方向に折り返してＦＰ
Ｃ３層を形成し、そのうちの第１層を電子部品の実装、
第２及び第３の２層を信号ケーブル２５（より具体的に
は同軸ケーブル５５）の接続に使用した。

【００５６】これに対し、本実施の形態では上記長手方
向と直交する帯の方向（簡単化のため横方向と略記）が
長手方向となる図８に示す略長方形状のＦＰＣ４５が採
用され、このＦＰＣ４５は信号ケーブル２５の総合被覆
７１を囲むような形状に折り曲げられて、信号ケーブル
２５との接続、電子部品の実装等がされている。

【００５７】本実施の形態に使用される固体撮像素子２
４は図６に示すように下側の辺縁（以下、下辺縁或いは
底辺縁と略記）に沿ってライン状に入出力端子４４が設
けられ、かつこの入出力端子４４は一方の側面側（図６
では左側）に偏って配置され、他方の下の隅部は斜めに
切り欠かれた切り欠き７２が設けられている。なお、こ
の切り欠き７２が設けられていないものが第１の実施の
形態では採用されている。

【００５８】図５に示すように固体撮像素子２４の入出
力端子４４にはＦＰＣ４５のリードパターン４６がバン
プボール４７を介して電気的に接続され、バンプ接続部
を覆い、かつ固体撮像素子２４の下側面とこれに近接し
た対向する部分のＦＰＣ４５は封止樹脂４８で封止され
ている。なお、図５に示す撮像部２３は固体撮像素子２
４及び信号ケーブル接続部等を封止する封止樹脂５７を
施す前の状態で示している（後述の図１０，図１２も同
様）。

【００５９】図７に示すようにＦＰＣ４５は、固体撮像
素子２４の下側面の両側で信号ケーブル２５の総合被覆
７１を囲むように上側に折り曲げられている。具体的に
は切り欠き７２が設けられていない側ではほぼ固体撮像
素子２４の側面付近でこの側面からはみ出さない様に９
０°折り曲げて上側に向けて（側面に沿って）延出し、
この上方に延出されたＦＰＣ４５はさらに総合被覆７１
を囲むように内側に９０°折り曲げられ、最下層の第１
層に平行な第２層が形成されている。

【００６０】この状態は図８に対応する。この第２層に
は第１層と第２層との間に通した信号ケーブル２５の総
合被覆７１が固体撮像素子２４の裏面に近いＦＰＣ４５
の先端寄りの位置で、はぎ取られて各信号ケーブル２５
がばらけた状態となり、第２層の先端面に沿って１８０
°折り曲げられた複数の信号ケーブル２５の芯線２５ａ
が第２層の前寄りの位置に平行に複数（具体例では３
個）設けたケーブル接続用ランド部６１にそれぞれ半田
付けで接続されている。

【００６１】この場合、信号ケーブル２５を第２層の先
端面に沿って後方側に折り返すことができるように第２
層等を形成するＦＰＣ４５の先端側は第１層を形成する
ＦＰＣ４５の先端面に隣接する部分が切り欠かれてい
る。

【００６２】このようにＦＰＣ４５の先端付近の位置で
全ての信号ケーブル２５が総合被覆７１からばらけた状
態にして各信号ケーブル２５を後方に折り返すようにし
てＦＰＣ４５にそれぞれ接続することにより、従来例の
撮像装置よりも信号ケーブルによる硬質部長が長くなる
のを大幅に短縮している。

【００６３】つまり、従来例では総合被覆或いは束ねら
れた状態の信号ケーブル部分は、総合被覆をはぎ取る等
してばらけた状態の各信号ケーブルにした後、その前方
のＦＰＣ等の基板の信号ケーブル接続ランド部にまで引
き回して半田付けするための信号ケーブル引き回し部或
いは信号ケーブル配線部としてかなりの長さが必要であ
った。この信号ケーブル配線部は撮像部の硬質長となっ
てしまうので、この信号ケーブル配線部を短縮できる
と、撮像部の硬質長を短縮できる。

【００６４】本実施の形態ではＦＰＣ４５の少なくとも
後端より前方位置に総合被覆７１が延びているので、撮
像部２３の硬質長に信号ケーブル配線部は影響を与えな
い或いは寄与しないことになり、撮像部２３の硬質長を
大幅に短縮できるようにしている。なお、第２層におけ
るケーブル接続用ランド部６１の後方位置にはチップコ
ンデンサ５１が横方向に実装されている。

【００６５】一方、図７に示すように切り欠き７２が設
けられた側では切り欠き７２に沿って折り曲げられ、さ
らに側面に沿って上側に折り曲げられ、この上側に延び
たＦＰＣ４５はさらに内側に９０°折り曲げられて第２
層の上側に平行となる第３層が形成されている。図８で
はこのように折り曲げる部分を点線で示している。

【００６６】第２層と第３層との間隔は図８に示す第２
層に実装されたチップコンデンサ５１等の電子部品の高
さと殆ど等しくすることにより、電子部品等を立体的に
高密度で実装している。つまり、本実施の形態でも第２
層の上面に接続される複数の信号ケーブル２５はその上
のと第３層とで挟まれる状態であるが、この場合にはさ
らに信号ケーブル２５の外径より高さのある電子部品が
実装されているので、この電子部品の高さ程度の間隔で
第３層が形成されるようにして高密度に実装している。

【００６７】また、図５に示すように切り欠き７２の上
側に固体撮像素子２４の側面と平行に延びるＦＰＣ４５
の外側の面部分にもケーブル接続用ランド部６１を複数
設けて第３の信号ケーブル接続面を形成し、各ケーブル
接続用ランド部６１に信号ケーブル２５の先端側を折り
返してその芯線２５ａをそれぞれ半田付けで接続してい
る。図７から分かるようにこの第３の信号ケーブル接続
面は第２及び第３層による第１及び第２の信号ケーブル
接続面と垂直な面となっている。

【００６８】また、この第３のケーブル接続面は固体撮
像素子２４の側面より信号ケーブル２５の外径程度だけ
内側に形成され、信号ケーブル２５と接続した場合にも
固体撮像素子２４の側面より外側にはみ出さないように
して、撮像部２３の小型化を図っている。

【００６９】また、図９に示すように第３層の上面にも
ケーブル接続用ランド部６１を複数設けて第２の信号ケ
ーブル接続面を形成し、各ケーブル接続用ランド部６１
に信号ケーブル２５の先端側を折り返してその芯線２５
ａをそれぞれ半田付けで接続している。

【００７０】この場合、第３層の先端側はその中央部分
が前方に突出された突出部が設けられ、かつこの突出部
にはケーブル用孔７４が形成されており、このケーブル
用孔７４を通して信号ケーブル２５は折り返されてその
後方に設けたケーブル接続用ランド部６１に接続されて
いる。

【００７１】また、この突出部の先端は直角に折り曲げ
られて、図５に示すようにこの折り曲げ部に対向する固
体撮像素子２４の裏面部分で接着剤７６で仮固定されて
いる。また、この突出部の両側の部分は切り欠かれ、各
切り欠き部分で信号ケーブル２５は折り返されてその後
方に設けたケーブル接続用ランド部６１にそれぞれ接続
されている。さらにこの第３層におけるこれら複数のケ
ーブル接続用ランド部６１の後方位置には、低い高さの
ＩＣチップ７７が実装され、絶縁性の樹脂７８で封止さ
れている。

【００７２】本実施の形態では、信号ケーブル２５の総
合被覆７１を囲むように、総合被覆７１の長手方向と平
行な線に沿ってＦＰＣ４５を折り曲げ、固体撮像素子３
４に裏面近くで総合被覆７１をはぎ取って各信号ケーブ
ル２５を折り返すようにして３つの信号ケーブル接続面
の各ケーブル接続用ランド部６１に接続するようにして
いるので、信号ケーブル配線部によって撮像部の硬質長
が長くなるのを解消できる。

【００７３】また、平行な２層の信号ケーブル接続面の
他にこれらに垂直な面にも信号ケーブル接続面を設けて
いるので、固体撮像素子のサイズがより小さくなった場
合にも、そのサイズに応じてＦＰＣのサイズを小さくし
ても全ての信号ケーブルの接続を行うための信号ケーブ
ル接続様ランド部を十分確保できる。

【００７４】（第３の実施の形態）次に図１０及び図１
１は本発明の第３の実施の形態に係り、図１０は第３の
実施の形態における撮像部の構成を示し、図１１はＦＰ
Ｃに設けられたケーブル用切り欠きを示す。

【００７５】本実施の形態の撮像部２３では１枚の帯形
状のＦＰＣ４５は略Ｕ字形状に折り曲げられて、下層側
の第１層と上層側の第２層とが平行に形成され、第１層
の上面にはチップコンデンサ５１、チップ抵抗５２、Ｉ
Ｃチップ７７等の電子部品が実装され、ＩＣチップ７７
は封止樹脂７８で封止されている。

【００７６】また、Ｕ字状の折り曲げ部には図１１に示
すようにケーブル用切り欠き８１が設けてあり、信号ケ
ーブル２５（より具体的には同軸ケーブル５５）のシー
ルド線５５ｃ内側の外皮５５ｄが通され、ＦＰＣ４５に
おける固体撮像素子２４の裏面近くの先端側に実装した
電子部品（具体的にはチップコンデンサ５１）の上面の
導体部に外皮５５ｄがストリップされた芯線５５ａが半
田付けで接続されている。

【００７７】また、本実施の形態では固体撮像素子２４
の下側面に沿って後方側に延出されるＦＰＣ４５は固体
撮像素子２４の裏面に沿って一旦上側に短い長さ（外皮
５５ｄの外径程度）だけ９０°折り曲げて接着剤８２で
固定した後、再び逆方向に９０°折り曲げて後方側に延
出して、この後方側の延出部の下側に信号ケーブル接続
部のスペースを確保している。

【００７８】つまり、この延出部の下側の面には複数の
ケーブル接続用ランド部を設けて、この下側の面に接す
るようにして前方に延出された外皮５５ｄの先端付近を
ストリップして露出した芯線５５ａを各ケーブル接続用
ランド部に半田付けしている。

【００７９】この場合、この延出部の下側は少なくとも
外皮５５ｄの外径より大きい収納スペースを確保してい
るので、信号ケーブル部分が下側にはみ出さないように
して小型化を図っている。続いて、切り欠き８１にケー
ブル５５を通してチップコンデンサ５１の電極部に芯線
５５ａを接続した後に、電子部品群を覆うようにＦＰＣ
４５を前方の固体撮像素子２４側へ折り曲げる。

【００８０】また、第２層の先端側も上側に９０°折り
曲げて、この折り曲げ部を接着剤８２でこの折り曲げ部
に対向する固体撮像素子２４の裏面の上方位置で固定す
ることにより、第２層の上面側にもケーブル接続部のス
ペースを確保している。そして、この第２層の上面に複
数のケーブル接続用ランド部を設けて、この上面に接す
るようにして前方に延出された外皮５５ｄの先端付近を
ストリップして露出した芯線５５ａを各ケーブル接続用
ランド部に半田付けしている。

【００８１】この場合にも、第２層の上面のケーブル接
続部のスペースの高さは少なくとも外皮５５ｄの外径よ
り大きく設定して、固体撮像素子２４の上側面からはみ
出さないようにして撮像部２３の小型化を図っている。

【００８２】本実施の形態では、ＦＰＣ４５をＵ字形状
に折り曲げて、対向する２層間に電子部品を実装し、か
つ電子部品の導体部に接続する信号ケーブルの接続にも
利用すると共に、対向する２層の外側にそれぞれ信号ケ
ーブル接続部のための凹部を設けているので、固体撮像
素子２４のサイズが小さい場合にも、信号ケーブル接続
を行うことができ、また電子部品の高密度の実装により
撮像部２３を小型化できる。

【００８３】（第４の実施の形態）図１２は本発明の第
４の実施の形態における撮像部の組立方向の説明図を示
す。本実施の形態の撮像部２３では固体撮像素子２４の
入出力端子にバンプ接続した第１のＦＰＣ４５と、この
ＦＰＣ４５にさらに一端を接続した第２のＦＰＣ８５と
の２枚のＦＰＣ４５、８５が用いられている。

【００８４】固体撮像素子２４の下側面から後方に延出
された帯形状の第１のＦＰＣ４５は固体撮像素子２４の
裏面に沿って立ち上げるように直角に折り曲げられ、こ
の折り曲げ部を裏面に接着剤８６で固定し、さらに後方
側に延出するように直角に折り曲げられている。

【００８５】また、帯形状の第２のＦＰＣ８５はその一
端が第１のＦＰＣ４５における固体撮像素子２４の下側
面に対向する部分でそのリードパターン８７が第１のＦ
ＰＣ４５の下面のランド部に半田付けで接続され、絶縁
性の樹脂或いは接着剤などで封止などされている。つま
り、固体撮像素子２４が実装された第１のＦＰＣ４５の
裏面で第２のＦＰＣ４５が接続されている。

【００８６】この第２のＦＰＣ８５は固体撮像素子２４
の下側面と平行に後方側に延出され、Ｕ字状に折り返さ
れて最下層となる第１層とこれに平行な第２層とが形成
され、これらの２層は第１のＦＰＣ４５で形成される第
３層と平行となっている。

【００８７】第１層の上面にはチップコンデンサ５１、
チップ抵抗５２、チップ抵抗５３が実装され、これらの
電子部品に対向する第２層の下面側にはカバーレイ５４
が設けられて、短絡等を防止して、高密度の実装を行っ
ている。

【００８８】また、第２層の上面にはその先端側にＩＣ
チップ７７が実装され、絶縁性の樹脂７８で封止されて
いる。この第２層の上面におけるＩＣチップ７７が実装
された位置より後方側にはケーブル接続用ランド部が設
けられ、同軸ケーブル５５の芯線５５ａが半田付けされ
ている。

【００８９】この第２層の上面に対向する第３の層の下
面にもカバーレイ５４が設けられ、短絡などが発生しな
いようにしている。このカバーレイ５４は固体撮像素子
２４の裏面に対向する部分から下方にまで延出され、第
１層に実装されたチップコンデサ５１とも短絡などが発
生しないようにしている。

【００９０】また、第３層の上面にもケーブル接続用ラ
ンド部が設けられ、同軸ケーブル５５の芯線５５ａが半
田付けされている。

【００９１】本実施の形態ではさらに第２のＦＰＣ８５
におけるＵ字状折り曲げ部にもケーブル接続用ランド部
が設けられ、同軸ケーブル５５の芯線５５ａが半田付け
されている。

【００９２】本実施の形態の撮像部２３を組み立てる場
合には第１のＦＰＣ４５は図１２の点線で示すように折
り曲げない状態にして、先に第２のＦＰＣ８５を実装す
る。その後に、矢印で示すように折り曲げ、第３層に同
軸ケーブル５５の芯線５５ａを半田付けする。

【００９３】本実施の形態はほぼ第１の実施の形態と同
様の作用効果を有する。この場合、図３に示すように２
回Ｕ字形状に折り返すことにより１枚のＦＰＣのみでも
ほぼ同様の構造にすることができるが、２枚のＦＰＣ４
５、８５を用いることにより急激な折り返し部分を少な
くでき、細い配線パターンの場合にも折り曲げによる断
線等の発生をより少なくできる。また、２枚のＦＰＣ４
５、８５を用いることにより、１枚のＦＰＣの折り曲げ
加工では高密度の実装に適しないような場合にも対処で
きる。

【００９４】なお、図３では第１層にチップコンデンサ
５１及びチップ抵抗５２を隣接して配置し、さらにチッ
プ抵抗５２に隣接するように第２層側にチップ抵抗５３
を実装しているが、チップコンデンサ５１、チップ抵抗
５３を第１層（又は第２層）に、チップ抵抗５２を対向
する他方の層（つまり第２層（又は第１層））側に実装
しても良い。このように交互に実装すると、チップコン
デンサ５１、チップ抵抗５３間の間隔をあけて実装でき
るので、その半田付けがよりしやすいメリットがある。

【００９５】また、図３においてはケーブル固定糸５６
による結束部をより前方（ＦＰＣ４５）側に設けてより
硬質部長を短くしても良い。また、第２の実施の形態で
は外皮２５ｂで被覆された芯線２５ａからなる信号ケー
ブル２５で説明しているが、同軸ケーブルの場合にも適
用できる。この場合には、例えばケーブル接続用ランド
部６１の前側にＧＮＤランド部を設けてシールド線をＧ
ＮＤランド部に接続するようにしても良い。

【００９６】また、図１０に示す第３の実施の形態にお
いて、ケーブル用孔８１を通した外皮５５ｄをチップ抵
抗５２の横側を通してチップコンデンサ５１の導体部に
接続するようにしても良い。

【００９７】なお、図１２では第２層と第３層にケーブ
ル接続部を設けているが、第３層の上及び下面にもケー
ブル接続部を設けることもできる。なお、上述した実施
の形態等を部分的等で組み合わせて形成される実施の形
態等も本発明に属する。

【００９８】［付記］ １．一辺縁に沿って入出力端子が配置された固体撮像素
子と、前記固体撮像素子に接続された電子部品を実装し
てなるフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路
基板に接続された信号ケーブル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を折り曲げることによ
って略平行な２層以上の信号ケーブル接続面を設けると
共に、少なくとも１層の信号ケーブル接続面に接続され
る信号ケーブルは２面のフレキシブル回路基板に挟まれ
て配置されることを特徴とする撮像装置。

【００９９】２．前記フレキシブル回路基板は１枚であ
ることを特徴とする付記１記載の撮像装置。 ３．前記フレキシブル回路基板は前記固体撮像素子に接
続された第１のフレキシブル回路基板と、電子部品を実
装し、第１のフレキシブル回路基板に接続された第２の
フレキシブル回路基板とからなることを特徴とする付記
１記載の撮像装置。

【０１００】４．前記第１のフレキシブル回路基板と第
２のフレキシブル回路基板との接続部は固体撮像素子実
装スペースの裏面であることを特徴とする付記３記載の
撮像装置。 ５．前記フレキシブル回路基板と信号ケーブル接続面を
略平行な２層以上の面と垂直な方向にも設けたことを特
徴とする付記１記載の撮像装置。 ６．前記フレキシブル回路基板の一部を固体撮像素子の
背面に接続固定したことを特徴とする付記１記載の撮像
装置。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
辺縁に沿って入出力端子が配置された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接続された電子部品を実装してなる
フレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板に
接続された信号ケーブル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を折り曲げることによって略
平行な２層以上の信号ケーブル接続面を設けると共に、
少なくとも１層の信号ケーブル接続面に接続される信号
ケーブルは２面のフレキシブル回路基板に挟まれて配置
されるようにしているので、前記信号ケーブルを挟む方
向のフレキシブル回路基板による実装を高密度にして撮
像装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子内視鏡システムの全体構成を示す斜視図。

【図２】第１の実施の形態を備えた電子内視鏡の先端部
の構造を示す断面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態の撮像装置を示す断
面図。

【図４】撮像装置の組立方法の説明図。

【図５】本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す側
面図。

【図６】第２の実施の形態で使用される固体撮像素子を
示す正面図。

【図７】信号ケーブル及びフレキシブル回路基板の折り
曲げ形状を示す図。

【図８】撮像装置の組立方法の説明図。

【図９】信号ケーブルの接続状態を示す斜視図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態における撮像部の
構成を示す側面図。

【図１１】フレキシブル回路基板に設けられたケーブル
用切り欠きを示す斜視図。

【図１２】本発明の第４の実施の形態における撮像部の
構成を示す側面図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…電子内視鏡 ６…挿入部 １２…先端部 １３…湾曲部 ２１…撮像装置 ２２…対物レンズ部 ２３…撮像部 ２４…固体撮像素子 ２５…信号ケーブル ２６…先端構成部材 ２７…先端カバー ３１…対物レンズ ３２…レンズ枠体 ３３…固定用枠体 ３４…撮像素子枠 ４３…カバーガラス ４５…フレキシブル回路基板（ＦＰＣ） ４６…リードパターン ４７…バンプ ４８、５７…封止樹脂 ４９…接着剤 ５１…チップコンデンサ ５２，５３…チップ抵抗 ５４…カバーレイ ５５…同軸ケーブル ５６…ケーブル固定糸 ６１…ケーブル接続用ランド部 ６２…ＧＮＤランド ６６…ＧＮＤ用孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一辺縁に沿って入出力端子が配置された
   固体撮像素子と、前記固体撮像素子に接続された電子部
   品を実装してなるフレキシブル回路基板と、前記フレキ
   シブル回路基板に接続された信号ケーブルとを有する撮
   像装置において、 前記フレキシブル回路基板を折り曲げることによって略
   平行な２層以上の信号ケーブル接続面を設けると共に、
   少なくとも１層の信号ケーブル接続面に接続される信号
   ケーブルは２面のフレキシブル回路基板に挟まれて配置
   されることを特徴とする撮像装置。