JPWO2016157301A1 - 光伝送モジュール、撮像装置および光伝送モジュール用構造体 - Google Patents

光伝送モジュール、撮像装置および光伝送モジュール用構造体 Download PDF

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Abstract

この光伝送モジュールは、面方向と直交する上下方向に貫通した開口部を有する基板と、基板の下面側開口を塞ぐように配置された、電気信号を光信号に変換する又は光信号を電気信号に変換する光素子と、光信号を伝送する光ファイバと、基板の上面側開口を塞ぐように配置された、光ファイバを挿通して保持する光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、少なくとも基板と光素子とフェルールと光ファイバの先端とで囲まれる空間に充填される樹脂と、を備える。フェルールは、光ファイバ挿通孔と離間して形成された、樹脂を空間に充填するための樹脂充填孔を備える。

Description

本発明は、光伝送モジュール、前記光伝送モジュールを備える撮像装置および光伝送モジュール構造体に関する。
従来、医療用の内視鏡では、挿入部を体内に深く挿入することによって、病変部の観察を可能としている。このような内視鏡として、挿入部の先端にＣＣＤ等の撮像素子を内蔵した撮像装置を備えた内視鏡がある。近年、より鮮明な画像観察を可能とする高画素数の撮像素子が開発されており、内視鏡への高画素数の撮像素子の使用が検討されている。内視鏡で高画素数の撮像素子を使用する場合、該撮像素子と信号処理装置との間を高速で信号を伝送するために、光伝送モジュールを内視鏡に組み込むことが必要となる。
特許文献１には、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールの前端側に配置された光素子と、フェルールの後端側から光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔と、光ファイバ挿通孔に連続して形成される接着剤収容部と、を備える光伝送モジュールが開示されている。この光伝送モジュールの製造工程では、光ファイバ挿通孔に充填用ニードルを用いて接着剤（樹脂）を充填した後に、光ファイバを光ファイバ挿通孔に挿し込む。
日本国特開２０１２−１９８４５１号公報
光ファイバを光ファイバ挿通孔に挿し込み、光ファイバの配置位置を調整した後に樹脂を充填する場合には、接着剤収容部から樹脂を充填する必要がある。この場合には、例えば、接着剤収容部に充填用ニードルを挿し込み樹脂を充填することになる。しかし、光ファイバ挿通孔と接着剤収容部が連続して形成されているため、光ファイバ挿通孔に挿し込まれた光ファイバと充填用ニードルが非常に接近することになり、作業効率が悪化する。また、場合によっては、充填用ニードルの先端が光ファイバを傷つけてしまう虞がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、樹脂を充填する際に作業効率を悪化させることなく、なおかつ、光ファイバを傷つけることなく製造可能な光伝送モジュール、前記光伝送モジュールを備える撮像装置、光伝送モジュール用構造体を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、光伝送モジュールは、面方向と直交する上下方向に貫通した開口部を有する基板と、前記基板の下面側開口を塞ぐように配置された、電気信号を光信号に変換する又は光信号を電気信号に変換する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記基板の上面側開口を塞ぐように配置された、前記光ファイバを挿通して保持する光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる空間に充填される樹脂と、を備える。前記フェルールは、前記光ファイバ挿通孔と離間して形成された、前記樹脂を前記空間に充填するための樹脂充填孔を備える。
本発明の第二の態様によれば、前記第一の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記フェルールは、前記樹脂充填孔を複数備えてもよい。
本発明の第三の態様によれば、前記第一又は前記第二の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記フェルールは、前記空間に存在する空気を外部に放出するための空気放出孔を更に備えてもよい。
本発明の第四の態様によれば、前記第三の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記空気放出孔の一端は、前記光ファイバ挿通孔に連通して且つ前記光ファイバの先端に近接して配置されてもよい。
本発明の第五の態様によれば、前記第一の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記基板は、前記面方向と直交する方向のスルーホールを備えてもよい。前記スルーホールと前記樹脂充填孔とが、連通していてもよい。
本発明の第六の態様によれば、前記第一の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、０°よりも大きく、９０°よりも小さくてもよい。
本発明の第七の態様によれば、前記第六の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、２２．５°以上で、６７．５°以下であってもよい。
本発明の第八の態様によれば、前記第七の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、４５°以上で、６０°以下であってもよい。
本発明の第九の態様によれば、前記第三の態様に係る光伝送モジュールにおいて、前記空気放出孔は、前記光ファイバ挿通孔に連通して、前記光ファイバ挿通孔に沿って形成されてもよい。
本発明の第十の態様によれば、撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子と、前記撮像素子からの撮像信号を光信号に変換する又は前記光信号を電気信号に変換する前記第一から前記第九の態様のうちのいずれか一態様に係る光伝送モジュールと、を備えてもよい。
本発明の第十一の態様によれば、光伝送モジュール用構造体は、面方向と直交する上下方向に貫通した開口部を有する基板と、前記基板の下面側開口を塞ぐように配置された、電気信号を光信号に変換する又は光信号を電気信号に変換する光素子と、前記基板の上面側開口を塞ぐように配置された、前記光信号を伝送する光ファイバを挿通して保持する光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる空間に充填される樹脂と、を備える。前記フェルールは、前記光ファイバ挿通孔と離間して形成された、少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる前記空間に樹脂を充填するための樹脂充填孔を備える。
本発明によれば、光ファイバを光ファイバ挿通孔に挿し込み、光ファイバの配置位置を調整した後に樹脂を充填する場合でも、樹脂を充填する際に作業効率を悪化させることなく、なおかつ、光ファイバを傷つけることがなく製造可能な光伝送モジュール、前記光伝送モジュールを備える撮像装置、光伝送モジュール用構造体を提供できる。
第１の実施形態の内視鏡の概略構成図である。 第１の実施形態における挿入部の概略構成図である。 第１の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 図３におけるＩ−Ｉ断面図である。 第１の実施形態における光伝送モジュールの製造方法を示す図である。 第１の実施形態における光伝送モジュールの製造方法を示す図である。 第１の実施形態における光伝送モジュールの製造方法を示す図である。 第２の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 図６におけるＩ−Ｉ断面図である。 第３の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 第４の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 図９におけるＩ−Ｉ断面図である。 第５の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 第５の実施形態の変形例における光伝送モジュールの断面図である。 第６の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 第７の実施形態の変形例における光伝送モジュールの断面図である。 図１４におけるＩ−Ｉ断面図である。 第８の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。 第９の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。
以下、本発明の実施形態として、患者等の体腔内の画像を撮像する医療用の内視鏡を例に説明する。また、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。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。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の内視鏡の概略構成図である。
撮像装置である内視鏡１は、挿入部８０と、挿入部８０の基端部側に配設された操作部８４と、操作部８４から延設されたユニバーサルコード９２と、ユニバーサルコード９２の基端部側に配設されたコネクタ９３と、を備える。
挿入部８０は、硬性先端部８１と、硬性先端部８１の方向を変えるための湾曲部８２と、細長い可撓性の軟性部８３と、を備える。
操作部８４には、湾曲部８２を操作するアングルノブ８５が配置されているとともに、光信号を電気信号に変換する光伝送モジュールであるＯ／Ｅ変換器９１が配置されている。
コネクタ９３は、内視鏡１で取得した画像に対して画像処理をするプロセッサ（不図示）と接続される電気コネクタ部９４と、光源（不図示）と接続されるライトガイド接続部９５と、を有する。ライトガイド接続部９５は硬性先端部８１まで照明光を導光する光ファイババンドルと接続されている。なおコネクタ９３は、電気コネクタ部９４とライトガイド接続部９５とが一体となっていても良い。この場合には、一体となった電気コネクタ部９４とライトガイド接続部９５は、プロセッサに接続される。プロセッサと光源は、別途接続されており、光源から出射された照明光は、プロセッサを介してライトガイド接続部９５に供給される。
硬性先端部８１には、撮像素子９０と、撮像素子９０からの撮像信号を電気信号から光信号に変換する光伝送モジュールであるＥ／Ｏ変換器１０と、光ファイバ５０と、が配置されている。Ｅ／Ｏ変換器１０により撮像素子９０からの撮像信号が電気信号から光信号に変換されて、挿入部８０を挿通する光ファイバ５０を介して操作部８４まで伝送される。そして、操作部８４に配設されているＯ／Ｅ変換器９１により光信号は、再び電気信号に変換され、ユニバーサルコード９２を挿通するメタル配線５０Ｍを介して電気コネクタ部９４に伝送される。すなわち、細径の挿入部８０内においては、光ファイバ５０を介して光信号が伝送され、体内に挿入されないユニバーサルコード９２内においては、メタル配線５０Ｍを介して電気信号が伝送される。
なお、Ｏ／Ｅ変換器９１が電気コネクタ部９４に配置されている場合には、光ファイバ５０は、電気コネクタ部９４までユニバーサルコード９２を挿通していてもよい。また、Ｏ／Ｅ変換器９１がプロセッサに配設されている場合には、光ファイバ５０はコネクタ９３まで挿通していてもよい。
図２は、第１の実施形態における挿入部８０の概略構成図である。
硬性先端部８１には、撮像素子９０と、撮像素子９０からの撮像信号を電気信号から光信号に変換するＥ／Ｏ変換器１０と、光ファイバ５０と、が配置されている。撮像素子９０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、又は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等である。
撮像素子９０からの撮像信号は、メタル配線９０ＭによりＥ／Ｏ変換器１０に伝送される。また、Ｅ／Ｏ変換器１０により変換された光信号は、光ファイバ５０によりＯ／Ｅ変換器９１に伝送される。
次に、図３および図４に基づいて第１の実施形態における光伝送モジュールについて説明する。なお、光伝送モジュールとしてＥ／Ｏ変換器１０を例に説明する。
図３は、第１の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。図４は、図３におけるＩ−Ｉ断面図である。
Ｅ／Ｏ変換器１０は、基板１１と、バンプ１２と、光素子１３と、フェルール１５と、光ファイバ挿通孔１６と、樹脂充填孔１８と、樹脂１９と、光ファイバ５０と、を備える。
基板１１は、面方向と直交する上下方向（Ｚ方向）に開口部２２を有する。また、基板１１には、基板１１の下面側開口を塞ぐように光素子１３が配置される。光素子１３は、バンプ１２により基板１１と電気的に接続されている。光素子１３は、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の半導体レーザ素子で、撮像素子９０からの撮像信号を電気信号から光信号に変換する。
また、基板１１には、基板１１の上面側開口を塞ぐようにフェルール１５が配置される。フェルール１５は、光ファイバ５０を挿し込む光ファイバ挿通孔１６と、樹脂１９を注入するための樹脂充填孔１８と、を備える。なお、基板１１とフェルール１５は、直接接続しても良いし、接着層などを介して接続しても良い。
光ファイバ挿通孔１６は、Ｚ方向に平行な孔である。また、光ファイバ挿通孔１６には、後端側（光素子１３が配置されない側）から前端側（光素子１３が配置される側）へと光ファイバ５０が挿し込まれる。また、光ファイバ挿通孔１６のＩ−Ｉ断面の形状は、円形となっている。
樹脂充填孔１８は、Ｚ方向に平行な孔で、光ファイバ挿通孔１６と離間している。また、樹脂充填孔１８のＩ−Ｉ断面の形状は、円形となっている。
基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間は、樹脂１９で満たされる。なお、樹脂１９は、光ファイバ５０のコアの屈折率と略同じにするのが好ましい。通常、光ファイバ５０のコアの屈折率は、１．４〜１．６程度のため、樹脂１９は１．４〜１．６程度の屈折率の樹脂を用いるのが好ましい。具体的には、エポキシ系の樹脂やアクリル系の樹脂のうち、屈折率が１．４〜１．６程度の樹脂を用いる。これは、光素子１３から出力された光信号の損失を抑えるためである。
次に、第１の実施形態における光伝送モジュールの製造方法について図５Ａから図５Ｃに基づいて説明する。
図５Ａは、光ファイバ５０を光ファイバ挿通孔１６に挿し込む前のＥ／Ｏ変換器１０を示す図である。基板１１に対して、フリップチップ実装などの工法により、光素子１３を、基板１１の下面側開口を塞ぐように実装する。また、基板１１に対して、基板１１の上面側開口を塞ぐようにフェルール１５を固定する。
図５Ｂは、光ファイバ５０を光ファイバ挿通孔１６に挿し込んだ後のＥ／Ｏ変換器１０（光伝送モジュール用構造体）を示す図である。図５Ａの状態のＥ／Ｏ変換器１０における光ファイバ挿通孔１６に対して、光ファイバ５０を挿し込む。
図５Ｃは、樹脂１９の充填を示す図である。樹脂充填孔１８に充填用ニードル３３を挿し込み、樹脂１９を充填する。これにより、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間は、樹脂１９で満たされる。その後、充填用ニードル３３を取り出しＥ／Ｏ変換器１０は完成する。
このように、第１の実施形態におけるＥ／Ｏ変換器１０では、光ファイバ挿通孔１６と樹脂充填孔１８とが離間して配置されている。そのため、光ファイバ５０を光ファイバ挿通孔１６に挿し込んだ後に、充填用ニードル３３を用いて樹脂１９を充填しても作業効率が悪化することなく、なおかつ、充填用ニードル３３の先端が光ファイバ５０を傷つけることもない。
なお、第１の実施形態では、図３における光ファイバ挿通孔１６のＩ−Ｉ断面の形状は、円形として説明したが、三角形または四角形などの多角形でも良いし、楕円でも良く、光ファイバ５０を挿し込むことができれば良い。
また、第１の実施形態では、光伝送モジュールとしてＥ／Ｏ変換器１０を例に説明したが、光素子１３をＰＤ（Photodiode）等の光電変換素子にすれば、Ｏ／Ｅ変換器９１となる。
この場合、Ｏ／Ｅ変換器９１は、光ファイバ５０により伝送された光信号を光素子１３であるＰＤにより電気信号に変換する。その後、バンプ１２を介して電気信号を基板１１に伝送する。基板１１に伝送された電気信号は、メタル配線５０Ｍを介してコネクタ９３に伝送される。
また、以下の実施形態では、光伝送モジュールとしてＥ／Ｏ変換器１０Ａ〜１０Ｊを例に説明するが、上述したように光素子１３をＶＣＳＥＬからＰＤに置き換えれば、それぞれＯ／Ｅ変換器９１Ａ〜９１Ｊとなる。
（第２の実施形態）
次に、図６と図７に基づいて第２の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。また、第１の実施形態と重複する内容については説明を省略する。
図６は、第２の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。また、図７は、図６におけるＩ−Ｉ断面図である。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ａは、第１の実施形態におけるＥ／Ｏ変換器１０と比較して、樹脂充填孔１８を２つ備える点が異なる。Ｅ／Ｏ変換器１０ＡをＺ軸方向から見たときに、２つの樹脂充填孔１８は、光ファイバ挿通孔１６の中心に対して点対称な位置に配置されている。なお、２つの樹脂充填孔１８は、光ファイバ挿通孔１６の中心に対して点対称な位置に配置されていなくても構わない。また、樹脂充填孔１８は、２つとして説明するが３つ以上としても良いことは言うまでもない。
このように樹脂充填孔１８を２つ備えることにより、樹脂１９を２つの樹脂充填孔１８から充填することができるので、作業効率が良くなる。
なお、２つの樹脂充填孔１８のうち、１つを空気放出孔２０としても良い。この場合には、一方の樹脂充填孔１８から樹脂１９を充填する。樹脂１９が充填されると、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気が空気放出孔２０から放出される。このようにすることで、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気をより確実に放出することができる。すなわち、樹脂１９を充填する際の作業効率をより良くすることができる。
（第３の実施形態）
次に、図８に基づいて第３の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。また、第１の実施形態と重複する内容については説明を省略する。
図８は、第３の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。なお、図８のＩ−Ｉ断面図は、図４とほぼ同一のため省略する。Ｅ／Ｏ変換器１０Ｂは、第１の実施形態におけるＥ／Ｏ変換器１０と比較して、基板１１にスルーホール２１を備える点が異なる。
スルーホール２１は、基板１１における第１の面（光素子１３が配置される面）から第１の面とは反対側の第２の面（フェルール１５が配置される面）まで貫通しており、樹脂充填孔１８と繋がっている。すなわち、基板１１の面方向と直交する方向に形成され、スルーホール２１と樹脂充填孔１８とが連通している。そのため、樹脂充填孔１８から樹脂１９を充填すると、樹脂１９は、スルーホール２１を通って、基板１１の第１の面から充填されることになる。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ｂでは、基板１１の第１の面から樹脂１９が充填される。基板１１の第１の面は、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間の底部であり、底部から樹脂１９が充填されるので、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間により確実に樹脂１９を充填することができる。
（第４の実施形態）
次に、図９および図１０に基づいて第４の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。また、第１の実施形態と重複する内容については説明を省略する。
図９は、第４の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。図１０は、図９におけるＩ−Ｉ断面図である。Ｅ／Ｏ変換器１０Ｃは、第１のＥ／Ｏ変換器１０と比較して空気放出孔２０Ｃを備える点が異なる。
空気放出孔２０Ｃは、ＺＸ平面の断面形状は、Ｌ字形状となっている。また、空気放出孔２０Ｃは、フェルール１５の前端側（光素子１３が配置されない側）から光ファイバ５０の先端が配置される箇所まで貫通している。すなわち、空気放出孔２０Ｃの一端は、光ファイバ挿通孔１６に連通して且つ光ファイバ５０の先端に近接して配置されている。なお、空気放出孔２０Ｃは、ＺＸ平面の断面形状は、Ｌ字形状である必要はない。すなわち、空気放出孔角度θＣは、９０°である必要はなく、例えば、９０°＜θＣ＜１５０°としても良い。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ｃにおいて、樹脂充填孔１８から樹脂１９を充填すると、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間が樹脂１９で満たされていく。その際に、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在した空気は、空気放出孔２０Ｃから抜けていく。
ここで、空気放出孔２０Ｃの一端は、光ファイバ挿通孔１６に連通して且つ光ファイバ５０の先端に近接して配置されている。そのため、樹脂１９が光ファイバ５０の先端付近まで充填されるまでは、空気放出孔２０Ｃは樹脂１９により塞がることはない。すなわち、樹脂１９の充填が完了する直前まで、空気放出孔２０Ｃは空気を放出することができ、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気をより確実に放出することができる。
（第５の実施形態）
次に、図１１に基づいて第５の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。また、第１の実施形態と重複する内容については説明を省略する。
図１１は、第５の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。なお、図１１のＩ−Ｉ断面図は、図４とほぼ同一であるため省略する。Ｅ／Ｏ変換器１０Ｄは、第１のＥ／Ｏ変換器１０と比較して樹脂充填孔１８ＤがＺ軸方向（基板１１の面方向と直交する方向）に平行な孔でない点が異なる。
樹脂充填孔１８Ｄの軸３４は、光ファイバ挿通孔１６もしくは光ファイバ５０の軸３５と、所定の角度θ（０°＜θ＜９０°）を有する。このようにすることで、樹脂充填孔１８Ｄと光ファイバ挿通孔１６との距離が大きくなるので、樹脂１９を充填する際に作業効率をより高くすることができる。
なお、所定の角度θを大きくするにつれて、光ファイバ挿通孔１６と樹脂充填孔１８Ｄとの距離が大きくなるので、樹脂１９を充填する作業効率を高くすることができる。ただし、所定の角度θを大きくしすぎると、樹脂１９の充填に時間がかかってしまう。そのため、好ましくは、所定の角度θは、２２．５°≦θ≦６７．５°とする。また、より好ましくは、所定の角度θは、４５°≦θ≦６０°とする。
次に、図１２に基づいて第５の実施形態における変形例について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。
図１２は、第５の実施形態の変形例における光伝送モジュールの断面図である。なお、図１２におけるＩ−Ｉ断面図は、図１０とほぼ同一のため省略する。Ｅ／Ｏ変換器１０Ｅは、樹脂充填孔１８Ｅと、空気放出孔２０Ｅと、を備える。
樹脂充填孔１８Ｅは、図１１に示す樹脂充填孔１８Ｄとほとんど同じであるため、詳細な説明は省略する。また、空気放出孔２０Ｅは、図９に示す空気放出孔２０Ｃとほとんど同じであるため、詳細な説明は省略する。
樹脂充填孔１８Ｅの軸３４Ｅは、光ファイバ挿通孔１６の軸３５Ｅと所定の角度θＥ（０°＜θ＜９０°）を有する。このため、樹脂充填孔１８Ｅと光ファイバ挿通孔１６との距離が大きくなり、樹脂１９を充填する際に作業効率をより良くすることができる。
空気放出孔２０Ｅの一端は、光ファイバ挿通孔１６に連通して且つ光ファイバ５０の先端に近接して配置されている。そのため、樹脂１９が光ファイバ５０の先端付近まで充填されるまでは、空気放出孔２０Ｅは樹脂１９により塞がることはない。すなわち、樹脂１９の充填が完了する直前まで、空気放出孔２０Ｅは空気を放出することができ、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気をより確実に放出することができる。
以上より、Ｅ／Ｏ変換器１０Ｅは、樹脂を充填する際の作業効率をより高くできるとともに、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気をより確実に放出することができる。
（第６の実施形態）
次に図１３に基づいて第６の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。
図１３は、第６の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。なお、図１３のＩ−Ｉ断面図は図４とほぼ同一のため省略する。Ｅ／Ｏ変換器１０Ｆは、第１のＥ／Ｏ変換器１０と比較して樹脂充填孔１８Ｆがテーパー形状となっている点が異なる。
樹脂充填孔１８Ｆは、フェルール１５の前端側（光素子１３が配置されない側）から後端側（光素子１３が配置される側）に対して孔の直径が小さくなるようにテーパー形状となっている。このようにすることで、充填用ニードル３３で樹脂１９を充填する際に、充填用ニードル３３を樹脂充填孔１８Ｆに挿し込みやすくなり、樹脂１９を充填する際に作業効率をより良くすることができる。
（第７の実施形態）
次に図１４および図１５に基づいて第７の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。
図１４は、第７の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。また、図１５は、図１４におけるＩ−Ｉ断面図である。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ｈは、空気放出孔２０Ｈを備える。空気放出孔２０Ｈは、光ファイバ挿通孔１６と連通して、光ファイバ挿通孔に沿って形成されている。これにより、樹脂充填孔１８から樹脂１９を充填する際に、基板１１と光素子１３とフェルール１５と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に存在していた空気をより確実に放出することができる。
（第８の実施形態）
次に図１６に基づいて第８の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。
図１６は、第８の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ｉは、図３と比較してフェルールの形状が異なる。フェルール１５Ａは、基板１１の開口部に嵌合する環状突起２３を有する形状となっている。
樹脂１９は、フェルール１５Ａを介した基板１１と光素子１３と光ファイバ５０の先端等で囲まれる空間に充填される。
この第８の実施形態によれば、樹脂１９を充填する前のフェルール１５Ａと基板１１とを簡単に位置決めして固定できるので、光伝送モジュールの製造がより簡素化される。また、光ファイバ５０と樹脂１９とを備えない光伝送モジュール用構造体としても、その流通取引に好適する。
（第９の実施形態）
次に図１７に基づいて第９の実施形態について説明する。なお、内視鏡を示す図および挿入部の概略を示す図は、それぞれ図１および図２と同様のため、省略する。
図１７は、第９の実施形態における光伝送モジュールの断面図である。
Ｅ／Ｏ変換器１０Ｊは、図３と比較して光ファイバ挿通孔の形状が異なる。光ファイバ挿通孔１６Ｊは、後端側（光素子１３が配置されない側）に外向きテーパー部２４と、前端側（光素子１３が配置される側）に内向きテーパー部２５を備える。
この第９の実施形態によれば、外向きテーパー部２４を備えることにより、光ファイバ５０を光ファイバ挿通孔１６Ｊに容易に挿通することができる。また、内向きテーパー部２５を備えることにより、光ファイバ５０を光ファイバ挿通孔１６Ｊ内での位置決めを容易に行うことができる。
なお、内向きテーパー部２５は、フェルール１５と一体に形成しても良いし、別途形成しても良い。
以上、図面を参照して本発明の実施形態、又は変形例について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態等に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
また、上記実施形態等は、光伝送モジュールを医療用の内視鏡に適用した例で説明したが、工業用の内視鏡にも適用することができる。
本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される。
上記各実施形態によれば、光ファイバを光ファイバ挿通孔に挿し込み、光ファイバの配置位置を調整した後に樹脂を充填する場合でも、樹脂を充填する際に作業効率を悪化させることなく、なおかつ、光ファイバを傷つけることがなく製造可能な光伝送モジュール、前記光伝送モジュールを備える撮像装置、光伝送モジュール用構造体を提供できる。
１ 内視鏡（撮像装置）
１０ Ｅ／Ｏ変換器（光伝送モジュール）
１１ 基板
１２ バンプ
１３ 光素子
１５ フェルール
１６ 光ファイバ挿通孔
１８ 樹脂充填孔
１９ 樹脂
２０ 空気放出孔
２１ スルーホール
２２ 開口部
２３ 環状突起
２４ 外向きテーパー部
２５ 内向きテーパー部
３３ 充填用ニードル
５０ 光ファイバ
５０Ｍ メタル配線
８０ 挿入部
８１ 硬性先端部
８２ 湾曲部
８３ 軟性部
８４ 操作部
８５ アングルノブ
９０Ｍ メタル配線
９１ Ｏ／Ｅ変換部（光伝送モジュール）
９２ ユニバーサルコード
９３ コネクタ
９４ 電気コネクタ部
９５ ライトガイド接続部

Claims (11)

  1. 面方向と直交する上下方向に貫通した開口部を有する基板と、
    前記基板の下面側開口を塞ぐように配置された、電気信号を光信号に変換する又は光信号を電気信号に変換する光素子と、
    前記光信号を伝送する光ファイバと、
    前記基板の上面側開口を塞ぐように配置された、前記光ファイバを挿通して保持する光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、
    少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる空間に充填される樹脂と、
    を備え、
    前記フェルールは、
    前記光ファイバ挿通孔と離間して形成された、前記樹脂を前記空間に充填するための樹脂充填孔を備える
    光伝送モジュール。
  2. 前記フェルールは、前記樹脂充填孔を複数備える
    請求項１に記載の光伝送モジュール。
  3. 前記フェルールは、前記空間に存在する空気を外部に放出するための空気放出孔を更に備える
    請求項１又は請求項２に記載の光伝送モジュール。
  4. 前記空気放出孔の一端は、前記光ファイバ挿通孔に連通して且つ前記光ファイバの先端に近接して配置される
    請求項３に記載の光伝送モジュール。
  5. 前記基板は、前記面方向と直交する方向のスルーホールを備え、
    前記スルーホールと前記樹脂充填孔とが、連通している
    請求項１に記載の光伝送モジュール。
  6. 前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、０°よりも大きく、９０°よりも小さい
    請求項１に記載の光伝送モジュール。
  7. 前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、２２．５°以上で、６７．５°以下である
    請求項６に記載の光伝送モジュール。
  8. 前記光ファイバ挿通孔の軸と前記樹脂充填孔の軸とのなす角は、４５°以上で、６０°以下である
    請求項７に記載の光伝送モジュール。
  9. 前記空気放出孔は、前記光ファイバ挿通孔に連通して、前記光ファイバ挿通孔に沿って形成される
    請求項３に記載の光伝送モジュール。
  10. 被写体を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子からの撮像信号を光信号に変換する又は前記光信号を電気信号に変換する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光伝送モジュールと、
    を備える撮像装置。
  11. 面方向と直交する上下方向に貫通した開口部を有する基板と、
    前記基板の下面側開口を塞ぐように配置された、電気信号を光信号に変換する又は光信号を電気信号に変換する光素子と、
    前記基板の上面側開口を塞ぐように配置された、前記光信号を伝送する光ファイバを挿通して保持する光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、
    少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる空間に充填される樹脂と、
    を備え、
    前記フェルールは、
    前記光ファイバ挿通孔と離間して形成された、少なくとも前記基板と前記光素子と前記フェルールと前記光ファイバの先端とで囲まれる前記空間に樹脂を充填するための樹脂充填孔を備える
    光伝送モジュール用構造体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019207744A1 (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 オリンパス株式会社 内視鏡用光モジュール、内視鏡、および内視鏡用光モジュールの製造方法
WO2020178972A1 (ja) 2019-03-05 2020-09-10 オリンパス株式会社 内視鏡用光トランスデューサ、内視鏡、および内視鏡用光トランスデューサの製造方法
JPWO2022038763A1 (ja) * 2020-08-21 2022-02-24

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948720A (ja) * 1982-09-10 1984-03-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光ファイバ受発光端子
JPS61105518A (ja) * 1984-10-29 1986-05-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 光フアイバ−付光電変換モジユ−ル及びその製造方法
US4725128A (en) * 1985-11-20 1988-02-16 Medtronic, Inc. Method for delivering light from multiple light emitting diodes over a single optical fiber
JP2002139633A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Kyocera Corp 光ファイバ固定具及びその製造方法
JP2002250846A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置
JP2004281530A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2012203326A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品
JP2013007854A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The レーザモジュール及び製造方法
JP2013080069A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光学部材

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012198451A (ja) 2011-03-23 2012-10-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ保持部材、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール用部品の製造方法
JP6071277B2 (ja) 2012-06-29 2017-02-01 オリンパス株式会社 光ファイバーケーブル接続構造
CN105445864B (zh) * 2014-07-01 2017-12-05 泰科电子(上海)有限公司 插芯组件和插芯器件

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948720A (ja) * 1982-09-10 1984-03-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光ファイバ受発光端子
JPS61105518A (ja) * 1984-10-29 1986-05-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 光フアイバ−付光電変換モジユ−ル及びその製造方法
US4725128A (en) * 1985-11-20 1988-02-16 Medtronic, Inc. Method for delivering light from multiple light emitting diodes over a single optical fiber
JP2002139633A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Kyocera Corp 光ファイバ固定具及びその製造方法
JP2002250846A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置
JP2004281530A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2012203326A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品
JP2013007854A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The レーザモジュール及び製造方法
JP2013080069A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光学部材

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