WO2014171482A1

WO2014171482A1 - 撮像装置および電子内視鏡

Info

Publication number: WO2014171482A1
Application number: PCT/JP2014/060818
Authority: WO
Inventors: 考俊五十嵐
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-10-23
Also published as: US20160037029A1; EP2987448A4; CN105208908A; EP2987448A1

Abstract

　撮像装置４０は、固体撮像素子４４の駆動回路を構成する複数の電子部品５５～５８が実装され、内部に複数の導体層７６～７８および複数のビア７１～７５が形成された積層基板４６と、積層基板４６の表面に設けられ、複数の電子部品５５～５８のうちのいずれかが電気的に接続される電子部品接続ランド６１、６２と、積層基板４６の表面に設けられ、複数の信号ケーブル４８が電気的に接続されるケーブル接続ランド６３と、を備え、複数の電子部品５５～５８のうちの少なくとも１つが積層基板４６の内部において、電子部品接続ランド６１、６２またはケーブル接続ランド６３に対して重畳する位置に埋設されている。

Description

撮像装置および電子内視鏡

　本発明は、撮像装置およびこの撮像装置が設けられた電子内視鏡に関する。

　周知の如く、内視鏡は、生体の体内（体腔内）における医療用の観察、処置など、または工業用のプラント設備内の検査、修理などのため広く用いられている。特に、医療用の内視鏡は、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、切開を必要とすることなく、体腔内の検査対象部位を観察でき、必要に応じ、処置具を用いて治療処置できるため広く用いられるようになった。

　このような内視鏡には、例えば、ＪＰ特開２００５－３０４８７６号公報に開示されるような、挿入部の先端部に撮像装置が配設されている電子内視鏡がある。このような従来の電子内視鏡は、挿入部の先端に内蔵される従来の撮像装置に固体撮像素子の駆動回路などを構成するコンデンサ、ＩＣチップなどの電子部品が取り付けられた回路基板が設けられている。

　そして、従来の電子内視鏡に用いられる撮像装置は、回路基板が固体撮像素子の後側に隣接して、この固体撮像素子に固定された構造を有している。なお、従来の撮像装置は、回路基板の後端側に端子が設けられ、これら端子に信号ケーブルが半田付けされている。

　さらに、従来の電子内視鏡の撮像装置は、回路基板に接続されるケーブルが回路基板の同一面上にそれぞれが近接して形成されたケーブル接続ランドに半田付けされている。

　しかしながら、従来の電子内視鏡に内蔵される撮像装置は、電子部品とケーブル接続端子が回路基板上の同一平面上に形成されているため、電子部品と信号ケーブルのそれぞれの接続に所定の面積が必要となり、小型化に限界があるという問題があった。

　そのため、撮像装置が内蔵される電子内視鏡の挿入部の先端部の小型化にも限界があり、電子内視鏡の挿入部の細径化を阻害しているという問題があった。

　さらに、ＪＰ特開２００５－３０４８７６号公報の電子内視鏡のように、回路基板上に画像信号ケーブルと同期信号ケーブルを隣接して配置させると、同期信号ケーブルから生じる電磁波が画像信号ケーブルによって伝送される画像信号に干渉してノイズが生じてしまう恐れがある。このように画像信号にノイズが生じると、モニタに表示させる内視鏡画像が乱れたりして安定しなくなってしまうという問題がある。

　なお、ＪＰ特開２００５－３０４８７６号公報に開示されるように、回路基板のケーブル接続ランド上に中継部材を設けるなどして、各種信号ケーブルの接続部に高低差を設けたり、基板の表裏面にケーブル接続ランドを設けたりすることで、ケーブル同士の距離を離すこともできるが、中継部材を取り付ける工程が増えることや、基板の表裏面にはんだ付けをする煩わしさが課題として残ってしまう。

　さらに、回路基板に中継部材を設けることで、回路基板が大型となり、撮像装置の小型化に限界が生じてしまう。そのため、撮像装置が内蔵される電子内視鏡の挿入部の先端部の小型化にも限界があり、電子内視鏡の挿入部の細径化を阻害しているという問題があった。

　そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは従来よりも小型化が可能な撮像装置となり、挿入部の先端部の小型化が可能となることで挿入部を細径化できる電子内視鏡を提供することを目的とする。さらに、本発明では、簡便な構成で画像信号に発生するノイズを低減して安定した画像が得られるようになる撮像装置および電子内視鏡も提供することができる。

　本発明の一態様の撮像装置は、被検体の撮影光を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動回路を構成する複数の電子部品が実装され、内部に複数の導体層および複数のビアが形成された積層基板と、前記積層基板の表面に設けられ、前記複数の電子部品のうちのいずれかが電気的に接続される電子部品接続ランドと、前記積層基板の前記表面に設けられ、複数の信号ケーブルが電気的に接続されるケーブル接続ランドと、を備え、前記複数の電子部品のうちの少なくとも１つが前記積層基板の内部において、前記電子部品接続ランドまたは前記ケーブル接続ランドに対して重畳する位置に埋設されている。

　本発明の他の態様の撮像装置は、被検体像を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動回路を構成する電子部品が実装され、段差が設けられた回路基板部と、前記回路基板部に設けられたケーブル接続ランドと接続される複数のケーブルと、を備え、前記複数のケーブルのうち、画像信号を伝送する画像ケーブルおよび同期信号を伝送する同期信号ケーブルは、前記段差により離間する前記回路基板部の異なる表面に接続されている。

　本発明の一態様の電子内視鏡は、被検体の撮影光を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動回路を構成する複数の電子部品が実装され、内部に複数の導体層および複数のビアが形成された積層基板と、前記積層基板の表面に設けられ、前記複数の電子部品のうちのいずれかが電気的に接続される電子部品接続ランドと、前記積層基板の前記表面に設けられ、複数の信号ケーブルが電気的に接続されるケーブル接続ランドと、を備え、前記複数の電子部品のうちの少なくとも１つが前記積層基板の内部において、前記電子部品接続ランドまたは前記ケーブル接続ランドに対して重畳する位置に埋設されている撮像装置が挿入部の先端部に設けられている。

　本発明の他の態様の電子内視鏡は、被検体像を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、前記固体撮像素子の駆動回路を構成する電子部品が実装され、段差が設けられた回路基板部と、前記回路基板部に設けられたケーブル接続ランドと接続される複数のケーブルと、を備え、前記複数のケーブルのうち、画像信号を伝送する画像ケーブルおよび同期信号を伝送する同期信号ケーブルは、前記段差により離間する前記回路基板部の異なる表面に接続されている撮像装置が挿入部の先端部に設けられている。

　以上に記載の本発明によれば、従来よりも小型化が可能な撮像装置となり、挿入部の先端部の小型化が可能となることで挿入部を細径化できる電子内視鏡を提供することができる。さらに、上記他の態様の発明においては、簡便な構成で画像信号に発生するノイズを低減して安定した画像が得られる撮像装置および電子内視鏡とすることができる。

第1の実施の形態の電子内視鏡を具備する内視鏡装置の外観を示す斜視図同、先端部の先端面の構成を示す平面図同、固体撮像素子および積層基板を後方から見た平面図同、撮像装置の回路基板の構成を示す上面図同、図４のＶ－Ｖ線に沿った回路基板の断面図先端部の先端面の構成を示す断面図第２の実施の形態に係る電子内視鏡の先端部の内部構成を示す断面図同、撮像装置を後方から見た平面図同、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った撮像装置の構成を示す断面図同、撮像装置の構成を示す上面図同、変形例の撮像装置を後方から見た平面図同、変形例に係り、図１０のＶＩ－ＶＩ線に沿った撮像装置の構成を側方から見た部分段面図

　以下、図面を参照して、本実施の形態の撮像装置を備える内視鏡について説明する。

　図１は、本実施形態を示す電子内視鏡を具備する内視鏡装置の外観を示す斜視図、図２は先端部の先端面の構成を示す平面図、図３は固体撮像素子および積層基板を後方から見た平面図、図４は撮像装置の回路基板の構成を示す上面図、図５は図４のＶ－Ｖ線に沿った回路基板の断面図である。

　なお、以下の説明において、実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

　図１に示すように、内視鏡装置１は、電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２および周辺装置３により主要部が構成されている。内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部４と、この挿入部４の基端側に接続された操作部５と、ユニバーサルコード６と、内視鏡コネクタ７とから主要部が構成されている。

　周辺装置３は、光源装置９、ビデオプロセッサ１０、接続ケーブル１１、キーボード１２、モニタ１３などが架台８に載置されてシステムが構成されている。また、このような構成を有する内視鏡２および周辺装置３とは、内視鏡コネクタ７により互いに接続されている。

　内視鏡２の操作部５には、湾曲操作ノブ１４と、内視鏡機能を操作するボタン類１５、１６と、処置具挿入口１７と、操作部材である回動自在な固定用レバー１８とが設けられている。なお、湾曲操作ノブ１４は、上下湾曲操作用ノブ２１と左右湾曲操作用ノブ２２とから構成されている。

　内視鏡２の挿入部４は、先端側から順に、先端部３１と、この先端部３１の基端側に連設された動作部である複数方向に湾曲自在な湾曲部３２と、この湾曲部３２の基端側に連設された可撓管部３３と、により構成されている。

　湾曲部３２は、操作部５に設けられた湾曲操作ノブ１４の２つ上下湾曲操作用ノブ２１と左右湾曲操作用ノブ２２による回動操作入力によって動作する。即ち、湾曲部３２は、湾曲操作ノブ１４の操作によって湾曲するものであり、挿入部４内に挿通された湾曲操作ワイヤ（不図示）の牽引弛緩に伴い、例えば上下左右の４方向に湾曲自在となっている。

　内視鏡２のユニバーサルコード６の先端に設けられた内視鏡コネクタ７は、周辺装置３の光源装置９に接続されている。内視鏡コネクタ７には、図示しない各種口金や、各種電気接点が設けられているとともに、ビデオプロセッサ１０と接続ケーブル１１を介して電気的に接続されている。

　内視鏡２には、光源装置９からの照明光を伝送するライトガイドバンドル（不図示）が配設され、このライトガイドバンドルによる照明光の出射端に照明レンズ(不図示)が配置されている。この照明レンズは、挿入部４の先端部３１に設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。

　なお、上述した内視鏡装置１の構成はあくまでも一例であり、上述の構成に限定されない。

　次に、本実施の形態の内視鏡２の先端部３１の構成と、この先端部３１に配設される撮像装置の構成について以下に詳しく説明する。

　図２に示すように、内視鏡２の挿入部４の先端部３１内には、撮像装置４０が設けられ、この撮像装置４０を嵌合保持する略円柱状の先端部本体４１を備えている。この先端部本体４１の基端外周部には、先端部３１に撮像装置を収容する内部空間を形成する硬質管４２が嵌合されている。

　撮像装置４０は、レンズユニット４３、固体撮像素子４４、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）４５および回路基板である積層基板４６を主に有している。なお、積層基板４６には、電気ケーブル束４７の複数の信号ケーブル４８が接続されている。

　レンズユニット４３は、対物光学系である複数の対物レンズ４３ａを保持するレンズホルダ４３ｂを備えており、このレンズホルダ４３ｂが先端部本体４１に挿嵌固定される。これにより、レンズユニット４３が先端部本体４１に固定される。

　固体撮像素子４４は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどであって、レンズユニット４３の複数の対物レンズによって集束された被検体像（図中の撮影光軸Ｏで示す撮影光）を検出する画素部としての受光素子部４４ａを備えている。そして、固体撮像素子４４は、受光素子部４４ａを覆うようにガラスリッド４９が貼着されている。

　ガラスリッド４９は、前面がレンズユニット４３の最基端の対物レンズ４３ａと固着されている。即ち、レンズユニット４３と固体撮像素子４４は、ガラスリッド４９を介して固着されている。

　固体撮像素子４４は、その表面下部の電極（不図示）に、ＦＰＣ４５のフライングリード（不図示）が電気的に接続され、封止樹脂４５ａにより封止されている。この封止樹脂４５ａは、ＦＰＣ４５の先端にて略９０°折り曲げられているフライングリードを覆い、封止している。

　ＦＰＣ４５は、固体撮像素子４４から後方側に延設されている。このＦＰＣ４５上には、積層基板４６が電気的および機械的に接続されており、これらＦＰＣ４５および積層基板４６によって撮像装置４０の回路基板部が構成されている。

　撮像装置４０には、レンズユニット４３の基端部分から電気ケーブル束４７の先端部分までを覆うように熱収縮チューブ５０が配設されている。この熱収縮チューブ５０内は、充填樹脂５１によって部品間の隙間が埋められている。なお、先端部３１の内部空間を埋めるように、充填樹脂５１を、熱収縮チューブ５０と硬質管４２との間にも充填してもよい。

　電気ケーブル束４７は、挿入部４に挿通配置され、図１に示した、操作部５およびユニバーサルコード６を介して、内視鏡コネクタ７まで延設されている。

　また、上述のライトガイドバンドル（不図示）は、光源装置９からの照明光を先端部に伝送する複数の光ファイバを束ねた構成となっており、外皮に被覆された状態で挿入部４の湾曲部３２および可撓管部３３に挿通配置され、図１に示した、操作部５およびユニバーサルコード６を介して、内視鏡コネクタ７まで延設されている。

　次に、本実施形態の積層基板４６の構成について、以下に説明する。

　積層基板４６は、図３から図５に示すように、上部表面（上面）に、少なくとも１つ、ここでは２つの電子部品５５、５６が実装され、内部に、少なくとも１つ、ここでは２つの電子部品５７、５８が埋設されて、後述する固体撮像素子４４の駆動回路を構成する合計４つの電子部品５５、５６、５７、５８が設けられている。

　積層基板４６の上部表面には、図４および図５に示すように、第１の電子部品５５が電気的に接続される２つの電子部品接続ランド６１と、第２の電子部品５６が電気的に接続される２つの電子部品接続ランド６２と、複数、ここでは６つの信号ケーブル４８が半田などで電気的に接続される６つのケーブル接続ランド６３が形成されている。

　積層基板４６の下部表面には、ＦＰＣ４５の接続端子と電気的に接続される複数の基板接続ランド６４、６５、６６、６７が形成されている。

　積層基板４６の内部には、複数の導体層７６、７７、７８が積層されている。これら導体層７６、７７、７８は、積層基板４６内に設けられた、複数のビア７１、７２、７３、７４、７５の何れかと電気的に接続するように形成されている。

　例えば、積層基板４６の上面側の２つの電子部品接続ランド６１は、ビア７１、７２を介して、積層基板４６の下面側の異なる２つの基板接続ランド６４（図５では１つのみ図示）と電気的に接続されており、積層基板４６の上面側の２つの電子部品接続ランド６２は、ビア７３、７４を介して、積層基板４６の下面側の異なる２つの基板接続ランド６７（図５では１つのみ図示）と電気的に接続されている。

　なお、第３の電子部品５７は、導体層７６に電気的に接続され、第４の電子部品５８は導体層７７に電気的に接続されている。これら導体層７６、７７は、ここでは図示されていないビアを介して、積層基板４６の下面側に形成された基板接続ランド６５、６６と電気的に接続されている。

　また、６つのケーブル接続ランド６３は、それぞれ個別に複数のビア７５（図５では１つのみ図示）を介して、導体層７６、７７、７８などに電気的に接続されている。なお、導体層７８は、ビア７３（またはビア７４）を介して、下面側の基板接続ランド６７と電気的に接続されている（いずれも図５では１つのみ図示）。

　そして、本実施の形態の積層基板４６は、第１の電子部品５５または第２の電子部品５６が接続される、上部側の表面に形成された複数の電子部品接続ランド６１、６２に対して第３の電子部品５７が上面視にて重なる位置に埋設されており、信号ケーブル４８が接続される、上部側の表面に形成された複数のケーブル接続ランド６３に対して第４の電子部品５８が上面視にて重なる位置に埋設されている。

　換言すると、積層基板４６は、第３の電子部品５７が第１の電子部品５５または第２の電子部品５６が接続される複数の電子部品接続ランド６１、６２に重畳する位置に埋設されており、第４の電子部品５８が信号ケーブル４８と接続される複数のケーブル接続ランド６３に重畳する位置に埋設されている。

　これにより、積層基板４６は、例えば、上部側の表面一面上に全ての電子部品５５、５６、５７、５８を実装して、信号ケーブル４８が接続される複数のケーブル接続ランド６３を配置する構成に比して、上面視における基板面積を縮小することが可能となり、その結果、撮像装置４０の小型化が可能となる。

　これに加え、本実施の形態の積層基板４６は、図３に示したように、上面に実装される第１の電子部品５５および第２の電子部品５６および接続される複数の信号ケーブル４８を含めた全体が固体撮像素子４４の投影面積内に収まるように配置されている。即ち、積層基板４６は、撮影光軸Ｏに沿った方向に対して、全体が固体撮像素子４４の投影面積内に収まるように配置されている。このため、撮像装置４０の小型化が実現できる。

　ところで、複数の導体層７６、７７、７８は、積層基板４６において、受光素子部４４ａが設けられた平面に対して平行に積層形成すると、積層基板４６の高さ方向が大きくなり、積層基板４６が固体撮像素子４４の投影面積内に収めることは困難となる。

　そのため、本実施の形態の積層基板４６では、内部の複数の導体層７６、７７、７８が固体撮像素子４４の受光素子部４４ａが設けられた平面に対して垂直な方向に延設するように積層して形成されている。

　即ち、受光素子部４４ａが設けられた固体撮像素子４４の平面に直交する方向に延設するように複数の導体層７６、７７、７８を積層形成することで、積層基板４６を低背とすることができ、固体撮像素子４４の投影面積内に収めることが可能となる。

　さらに、積層基板４６の製造工程上、埋設する第３の電子部品５７および第４の電子部品５８と複数のビア７１、７２、７３、７４との間に所定の距離を設けて、それぞれを離間させる必要がある。

　そのため、本実施の形態では、埋設する第３の電子部品５７および第４の電子部品５８に対して積層基板４６の前後方向に複数のビア７１、７２、７３、７４を隣接させて、積層基板４６の長手方向に沿って並設することにより、積層基板４６の幅方向への広がりを抑えて、積層基板４６の幅が小さくなるようにしている。その結果、撮像装置４０の細径化が可能となる。

（第２の実施の形態）
　以下、図面を参照して、第２の実施の形態の内視鏡先端構造を備える内視鏡について説明する。

　図６は、電子内視鏡の先端部の内部構成を示す断面図、図７は撮像装置を後方から見た平面図、図８は図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った撮像装置の構成を示す断面図、図９は撮像装置の構成を示す上面図、図１０は変形例の撮像装置を後方から見た平面図、図１１は図１０のＶＩ－ＶＩ線に沿った撮像装置の構成を側方から見た部分段面図である。

　なお、以下の説明において、上述の第１の実施の形態の各種構成要素と共通なものは、同一の符号を用いて、それら構成要素の詳細な説明を省略する。

　先ず、本実施の形態の内視鏡２の先端部３１の構成と、この先端部３１に配設される撮像装置の構成について以下に詳しく説明する。

　図６に示すように、内視鏡２の挿入部４の先端部３１内には、第１の実施の形態と同様に撮像装置４０が設けられている。

　ここでの撮像装置４０は、レンズユニット４３、固体撮像素子４４、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）４５および回路基板としてのリジッド基板８１を主に有している。なお、リジッド基板８１およびＦＰＣ４５には、複数の各種ケーブル８６、８７、８８、電源ケーブル８９またはグランド（ＧＮＤ）ケーブル９０が接続されている（図７参照）。

　撮像装置４０に設けられた、ここでのＦＰＣ４５の前方側の上部側の表面には、リジッド基板８１が電気的および機械的に積層するように接続されている。

　これらＦＰＣ４５およびリジッド基板８１によって撮像装置４０の回路基板部８５が構成されている。なお、ＦＰＣ４５は、リジッド基板８１の基端よりも、さらに後方へ延伸する長さを有している。

　即ち、ＦＰＣ４５のベースフィルム、導体、カバーレイなどから構成された基材部の長手方向の寸法は、リジッド基板８１の長手方向の寸法より長く構成されている。なお、ここでのＦＰＣ４５の長手方向は、撮影光軸Ｏに沿った方向である。

　この後方へ延伸されたＦＰＣ４５の基材部の表面上には、複数のケーブル接続ランド（不図示）が形成されており、これら複数のケーブル接続ランドに同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９またはＧＮＤケーブル９０が接続されている。

　即ち、ＦＰＣ４５は、リジッド基板８１が積層された状態でリジッド基板８１から後方へ露出する基材部上に複数のケーブル接続ランド（不図示）が設けられており、それらに同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０が半田付けされている。

　リジッド基板８１は、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などから形成された基板である。このリジッド基板８１の上面には、固体撮像素子を駆動するための回路を構成する、複数、ここでは２つの電子部品８２、８３が実装されている。

　そして、リジッド基板８１の後方の表面上には、複数のケーブル接続ランド（不図示）が形成されており、これら複数のケーブル接続ランド（不図示）に画像ケーブル８６およびその他の制御ケーブル８７が半田付けされて接続されている。

　なお、リジッド基板８１は、内部に電子部品が内蔵された部品内蔵基板を用いて、基板面積を縮小した小型な構成としてもよい。

　このように、本実施の形態の撮像装置４０は、回路基板部８５を構成するＦＰＣ４５の上部側の基板表面とリジッド基板８１の上部側の基板表面とに高低差を設けた段差が形成されている。

　そして、ＦＰＣ４５の基板表面には、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０が接続されており、リジッド基板８１の基板表面には、画像ケーブル８６およびその他の制御ケーブル８７が接続されている。

　これら画像ケーブル８６、その他の制御ケーブル８７、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０は、先端部３１の基端部分から束ねられて外皮シースに覆われることで図示しない電気ケーブル束として挿入部４に挿通配置される。この電気ケーブル束は、図１に示した、操作部５およびユニバーサルコード６を介して、内視鏡コネクタ７まで延設される。

　なお、撮像装置４０は、接続されるレンズユニット４３の基端部分から電気ケーブル束の先端部分までを覆うように熱収縮チューブが設けられていてもよい。この熱収縮チューブ内には、部品間の隙間を埋める封止樹脂を充填するとよい。さらに、先端部３１の内部空間を埋めるように、熱収縮チューブと硬質管４２との間にも封止樹脂を充填してもよい。

　次に、本実施形態の撮像装置４０における画像ケーブル８６、その他の制御ケーブル８７、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０のリジッド基板８１への接続構成について、以下に詳しく説明する。

　図７に示すように、対を成す画像信号ケーブル８６ａ、８６ｂからなる画像ケーブル８６および対を成す制御信号ケーブル８７ａ、８７ｂからなるその他の制御ケーブル８７は、リジッド基板８１の幅方向に並設され、それらの外皮が剥ぎ取られたそれぞれのケーブル芯線９１、９２がリジッド基板８１の表面上に設けられた複数のケーブル接続ランド(不図示)と半田付けにより接続される。

　具体的には、撮像装置４０を後方から見たときに、図７に示すように、対を成す画像信号ケーブル８６ａ、８６ｂが右側となり、対を成す制御信号ケーブル８７ａ、８７ｂが左側となるように、回路基板部８５の上段側となるリジッド基板８１の表面上で並設するように接続される。

　同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０は、ＦＰＣ４５の幅方向に並設され、それらケーブルの外皮が除去されたケーブル芯線９３、９４、９５が、回路基板部８５の下段側となるＦＰＣ４５の表面上に設けられた複数のケーブル接続ランド（不図示）と半田付けにより接続される。

　即ち、画像ケーブル８６およびその他の制御ケーブル８７と、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０とは、ＦＰＣ４５の表面およびリジッド基板８１の表面による高低差となる回路基板部８５の高さ方向に所定の距離Ｈで離間するように接続される。

　なお、画像ケーブル８６は、リジッド基板８１の内方側となる中央寄りで接続される一方の画像信号ケーブル８６ａおよびリジッド基板８１の外方側となる側部寄り（ここでは後方から見た右側）で接続される他方の画像信号ケーブル８６ｂの両方が同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の高さ方向に所定の距離Ｈで離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８は、少なくとも回路基板部８５の高さ方向に所定の距離Ｈで離間する位置で接続されている。

　これに加えて、画像ケーブル８６のうち、一方の上記画像信号ケーブル８６ａのケーブル芯線９１がケーブル接続ランドと接続された接続部Ａと、後方から見たＦＰＣ４５の左側で同期信号ケーブル８８のケーブル芯線９３がケーブル接続ランドと接続された接続部Ｂとが、回路基板部８５の幅方向に所定の距離Ｌ１で離間するように接続されている。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａよりもリジッド基板８１の側部（図７においては右側部）よりに位置する他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の幅方向に所定の距離Ｌ１以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８は、回路基板部８５の幅方向に少なくとも所定の距離Ｌ１で離間する位置で接続されている。

　なお、画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂは、撮像装置４０の回路基板部８５を構成するＦＰＣ４５およびリジッド基板８１の長手方向に直交する断面（短手方向の断面）における対角方向に所定の距離Ｌ２で離間している。なお、ここでの回路基板部８５の長手方向は、撮影光軸Ｏに沿った方向である。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａよりもリジッド基板８１の側部よりに位置する他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の長手方向に直交する断面（短手方向の断面）における対角方向に所定の距離Ｌ２以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、回路基板部８５の長手方向に直交する断面（短手方向の断面）における対角方向に少なくとも所定の距離Ｌ２で離間する位置で接続されている。

　さらに、上記画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと、同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂとが、図８に示すように、回路基板部８５の側面視において長手方向に所定の距離Ｌ３で離間する位置で接続されている。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａと幅方向に並設された他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の側面視において長手方向に所定の距離Ｌ３以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、回路基板部８５の側面視において長手方向に少なくとも所定の距離Ｌ３で離間する位置で接続されている。

　なお、画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂは、撮像装置４０の回路基板部８５を構成するＦＰＣ４５およびリジッド基板８１の長手方向の断面における対角方向に所定の距離Ｌ４で離間している。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａに並設された他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の長手方向の断面における対角方向に所定の距離Ｌ４以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、回路基板部８５の長手方向の断面における対角方向に少なくとも所定の距離Ｌ４で離間するように接続されている。

　さらに、上記画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと、同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂとが、図９に示すように、回路基板部８５の上面視において所定の距離Ｌ５で離間する位置で接続されている。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａと幅方向に並設された他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の上面視において所定の距離Ｌ５以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、回路基板部８５の上面視において少なくとも所定の距離Ｌ５で離間する位置で接続されている。

　以上に説明したように、本実施の形態の撮像装置４０は、特に、同期信号ケーブル８８接続されるＦＰＣ４５の表面と画像ケーブル８６が接続されるリジッド基板８１との表面とに所定の距離Ｈの段差を設け、この段差による高低差に加え、回路基板部８５の長手方向に側面視においては所定の距離Ｌ３で離間する位置、且つ上面視においては所定の距離Ｌ５で離間する位置に同期信号ケーブル８８と画像ケーブル８６を接続した構成となっている。

　このように撮像装置４０は、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８が空間的に離間して接続した構成としているため、同期信号ケーブル８８から画像ケーブル８６への電磁波の影響を抑制して、画像ケーブル８６で伝送する画像信号への電磁波の干渉によって生じるノイズを抑制することができる。これにより、モニタに表示する内視鏡画像に乱れが生じることなく安定したものとなる。

　なお、撮像装置４０は、リジッド基板８１の厚み、ＦＰＣ４５との接着層などによって高さ方向に所定の距離Ｈの段差を設けた構成を説明したが、その段差の高低差は０．２ｍｍ～４．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、固体撮像素子４４の高さ寸法と各種ケーブルの太さに応じて、この段差の大きさを選択することができる。

　さらに、リジッド基板８１、このリジッド基板８１に実装する電子部品８２、８３、画像ケーブル８６、その他の制御ケーブル８７、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０の各種ケーブルは、固体撮像素子４４の投影面積内に収まるように配置することで小型の撮像装置４０が実現できる。

　即ち、撮像装置４０は、図７に示したように、リジッド基板８１、このリジッド基板８１の上面に実装される２つの電子部品８２、８３、ＦＰＣ４５またはリジッド基板８１に接続される画像ケーブル８６、その他の制御ケーブル８７、同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０の各種ケーブルの全てが固体撮像素子４４の投影面積内に収まるように配置されている。このため、撮像装置４０の小型化が実現できる。

　なお、撮像装置４０は、固体撮像素子４４の投影面積内にリジッド基板８１、電子部品８２、８３および全ての各種ケーブルが収まり、且つＦＰＣ４５に設けられた下段側のケーブル接続ランドに接続される同期信号ケーブル８８、電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０がリジッド基板８１に設けられた上段側のケーブル接続ランドに接続される画像ケーブル８６、およびその他の制御ケーブル８７に干渉しないような所定の距離Ｈを有するＦＰＣ４５の表面とリジッド基板８１の表面による段差とすることが好ましい。

　このような段差の高低差は、リジッド基板８１の厚みによって、所定の距離Ｈを有した比較的に大きなものとして容易に得ることができる。そのため、比較的に太径の電源ケーブル８９、ＧＮＤケーブル９０などをＦＰＣ４５に設けられる下段側のケーブル接続ランドに接続することで、これら電源ケーブル８９およびＧＮＤケーブル９０が固体撮像素子４４の投影面積内からはみ出し難く、撮像装置４０の細径化が容易になる。

　なお、各種ケーブルのうち、比較的に太径としては同軸ケーブルを用いたものとなるため、電源ケーブル８９またはＧＮＤケーブル９０に限らず、同軸ケーブルをＦＰＣ４５に設けられる下段側のケーブル接続ランドに接続して、固体撮像素子４４の投影面積内からはみ出し難くするとよい。

　さらに、上述した撮像装置４０では、回路基板部８５の上段側に画像ケーブル８６を接続し、回路基板部８５の下段側に同期信号ケーブル８８を接続した構成としたが、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８が空間的に離間していればよいため、画像ケーブル８６を下段側に、同期信号ケーブル８８を上段側に、それぞれが上述した所定の距離（Ｌ１～Ｌ５）で離間した位置に接続する構成としてもよい。

　以上の説明により、本実施の形態の撮像装置４０は、特に、リジッド基板８１のケーブル接続ランド上に中継部材を設けたり、各種信号ケーブルの接続部に高低差を設けたり、ＦＰＣ４５またはリジッド基板８１の表裏面にケーブル接続用ランドを設けたりすることなく、簡便な構成として、画像信号に発生するノイズを低減して安定した画像が得られる小型な構成とすることができる。このように、撮像装置４０が小型となるため、内視鏡２は、撮像装置４０を実装する挿入部４の先端部３１の小型化が可能となり、その結果、挿入部４を細径化できる。

（変形例）
　なお、図１０および図１１に示すように、リジッド基板８１の幅方向の寸法を小さくして、このリジッド基板８１の側面からＦＰＣ４５に空いた領域を設け、この領域上に電子部品８４を実装したり、同期信号ケーブル８８を接続したりしてもよい。

　この変形例においても、上述と同様に、画像ケーブル８６のうち、一方の上記画像信号ケーブル８６ａのケーブル芯線９１がケーブル接続ランドと接続された接続部Ａと、後方から見たＦＰＣ４５の左側で同期信号ケーブル８８のケーブル芯線９３がケーブル接続ランドと接続された接続部Ｂとが、図１０に示すように、回路基板部８５の幅方向に所定の距離Ｌ６で離間するように接続されている。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａよりもリジッド基板８１の側部よりに位置する他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の幅方向に所定の距離Ｌ６以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８は、回路基板部８５の幅方向に少なくとも所定の距離Ｌ６で離間する位置で接続されている。

　さらに、画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂは、回路基板部８５の長手方向に直交する断面における対角方向に所定の距離Ｌ７で離間している。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａよりもリジッド基板８１の側部よりに位置する他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の長手方向に直交する断面における対角方向に所定の距離Ｌ７以上で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、回路基板部８５の長手方向に直交する断面（短手方向の断面）における対角方向に少なくとも所定の距離Ｌ７で離間する位置で接続されている。

　なお、回路基板部８５の長手方向においては、図１１に示すように、画像信号ケーブル８６ａの上記接続部Ａと同期信号ケーブル８８の上記接続部Ｂが同位置に接続されており、回路基板部８５の高さ方向に所定の距離Ｌ８で離間している。

　そのため、一方の上記画像信号ケーブル８６ａよりもリジッド基板８１の側部よりに位置する他方の上記画像信号ケーブル８６ｂも、同期信号ケーブル８８に対して、回路基板部８５の高さ方向に所定の距離Ｌ８で離間する位置で接続されている。

　従って、画像ケーブル８６と画像信号ケーブル８６ｂは、リジッド基板８１の高さ方向に少なくとも所定の距離Ｌ８で離間する位置で接続されている。この所定の距離Ｌ８は、ＦＰＣ４５の表面およびリジッド基板８１の表面による高低差となる撮像装置４０の高さ方向の所定の距離Ｈと略同じ（Ｌ８≒Ｈ）である。

　このような構成としても、撮像装置４０は、画像ケーブル８６と同期信号ケーブル８８が空間的に離間して接続でき、上述の構成よりは効果が薄れるが、同期信号ケーブル８８から画像ケーブル８６への電磁波の影響を抑制して、画像ケーブル８６で伝送する画像信号への電磁波の干渉によって生じるノイズを抑制することができる。その結果、モニタに表示する内視鏡画像に乱れが生じることなく安定したものとなる。

　上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。

　例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。

　本出願は、２０１３年４月１８日に日本国に出願された特願２０１３－０８７５８３号および特願２０１３－０８７５８４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の内容は、特願２０１３－０８７５８３号および特願２０１３－０８７５８４号の明細書、特許請求の範囲、および図面に引用されたものである。

Claims

　被検体像を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、
　前記固体撮像素子の駆動回路を構成する複数の電子部品が実装され、内部に複数の導体層および複数のビアが形成された積層基板と、
　前記積層基板の表面に設けられ、前記複数の電子部品のうちのいずれかが電気的に接続される電子部品接続ランドと、
　前記積層基板の前記表面に設けられ、複数の信号ケーブルが電気的に接続されるケーブル接続ランドと、
　を備え、
　前記複数の電子部品のうちの少なくとも１つが前記積層基板の内部において、前記電子部品接続ランドまたは前記ケーブル接続ランドに対して重畳する位置に埋設されていることを特徴とする撮像装置。
　前記被検体像の撮影光軸に沿った方向に対して、前記固体撮像素子の投影面内に前記積層基板、前記複数の電子部品および前記複数の信号ケーブルが収まるように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
　前記積層基板の前記導体層は、前記固体撮像素子の受光素子部が形成された平面に直交する方向に延設するように積層形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
　前記積層基板に埋設された前記少なくとも１つの電子部品と前記ビアが隣接されて、前記積層基板の長手方向に沿って並設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
　被検体像を検出する受光素子部を備えた固体撮像素子と、
　前記固体撮像素子の駆動回路を構成する電子部品が実装され、段差が設けられた回路基板部と、
　前記回路基板部に設けられたケーブル接続ランドと接続される複数のケーブルと、
　を備え、
　前記複数のケーブルのうち、画像信号を伝送する画像ケーブルおよび同期信号を伝送する同期信号ケーブルは、前記段差により離間する前記回路基板部の異なる表面に接続されていることを特徴とする撮像装置。
　前記回路基板部は、フレキシブルプリント基板上にリジッド基板が積層接続されて形成され、前記フレキシブルプリント基板の表面および前記リジッド基板の表面によって高さ方向に離間する前記段差が形成され、
　前記画像ケーブルおよび前記同期信号ケーブルは、前記回路基板部の前記高さ方向に互いが離間する位置に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
　前記画像ケーブルおよび前記同期信号ケーブルは、前記回路基板部の前記被検体像の撮影光軸に沿った長手方向に互いが離間する位置に接続されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の撮像装置。
　前記画像ケーブルおよび前記同期信号ケーブルは、前記回路基板部の幅方向に離間する位置に接続されていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
　前記画像ケーブルおよび前記同期信号ケーブルは、前記回路基板部の前記被検体像の撮影光軸に沿った長手方向に直交する断面における対角方向に離間する位置に接続されていることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
　前記リジッド基板、前記電子部品および前記複数のケーブルは、前記被検体像の撮影光軸に沿った固体撮像素子の投影面積内に収容されていることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
　前記複数のケーブルのうち、電源ケーブルおよび／またはグランドケーブルが前記段差の前記高さ方向における下段側に接続されていることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の撮像装置。
　前記段差は、０．２ｍｍ～４．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項５から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像装置が挿入部の先端部に設けられたことを特徴とする電子内視鏡。