WO2017122335A1 - 撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法 - Google Patents

撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法 Download PDF

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    • H01R24/40Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/50Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device, an endoscope, and a manufacturing method of the imaging device.
  • endoscopes have been widely used for various examinations in the medical field and the industrial field.
  • medical endoscopes incise a subject by inserting an elongated flexible insertion portion having an imaging element at the tip into the body cavity of the subject such as a patient. At least an in-vivo image in the body cavity can be acquired.
  • endoscopes are widely used because treatment treatment can be performed by projecting a treatment tool from the distal end of the insertion portion as necessary.
  • an imaging device including a solid-state imaging device and a multilayer substrate on which electronic components such as capacitors and IC chips and signal cables constituting a driving circuit of the solid-state imaging device are mounted. It is inserted.
  • the signal cable connected to the base end portion side of the laminated substrate needs to be removed from the aggregate cover of the assembly cable, route the signal cable to be connected, and place it at the connection position using a jig or the like. Since the portion required for handling a plurality of signal cables from the collective cable is a hard portion of the endoscope, various attempts have been made to shorten the hard portion in order to reduce the burden on the subject.
  • a technique has been proposed in which an electronic component is mounted on a portion necessary for handling a signal cable by connecting to the solid-state image sensor side (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 although the length of the hard part in the optical axis direction of the imaging unit can be shortened, the shield wire must be bundled and soldered, and the length for bundling is a hard part.
  • the present invention has been made in view of the above, and can further reduce the length of the hard portion, and can easily perform signal cable connection work, an endoscope, and an imaging device manufacturing method The purpose is to provide.
  • an imaging apparatus includes an optical system that collects incident light, and photoelectric conversion by receiving light incident from the optical system.
  • a multilayer substrate that is electrically connected to an imaging device that generates an electrical signal, has a plurality of electronic components mounted thereon, and has a plurality of conductor layers and a plurality of vias formed therein, and at least one connected to the multilayer substrate
  • An assembly cable including two coaxial cables, and a core wire connection electrode to which a core wire of the coaxial cable is connected is formed on a surface in a height direction of the laminated substrate, and a shield to which a shield wire of the coaxial cable is connected
  • the line connection electrode is formed on a surface of the laminated substrate adjacent to the height direction surface and on a proximal end surface of the laminated substrate from which the aggregate cable extends.
  • an end portion of the shield wire connection electrode is formed in the height direction of the multilayer substrate on a surface in a proximal direction in which the aggregate cable of the multilayer substrate extends. It is arranged at the boundary with the surface.
  • a concave corner portion that is located between the base end surface of the multilayer substrate and any one of the height directions is provided.
  • the shield wire connection electrode is disposed at the corner portion, and a conductive land is formed on a side surface adjacent to the corner portion of the multilayer substrate.
  • An endoscope according to the present invention includes the imaging device according to any one of the above, an insertion portion that has a cylindrical tip formed by a hard member and can be inserted into a subject. It is characterized by providing.
  • An imaging device manufacturing method is the imaging device manufacturing method described above, wherein a conductive core wire, an inner insulator covering an outer periphery of the core wire, and an outer periphery of the inner insulator.
  • the conductive lands formed in the side surface direction of the electrode are heated by irradiating a laser or a soft beam from the side surface direction of the laminated substrate, thereby melting the solder and the sheet.
  • the word line characterized in that connected to the shielded wire connection electrode.
  • the present invention it is possible to easily connect the signal cable to the laminated substrate and to shorten the length of the hard part length of the imaging device.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the distal end of the endoscope shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the collective cable used in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable of the laminated substrate is connected.
  • FIG. 5 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable of the multilayer substrate according to the first modification of the first embodiment of the present invention is connected.
  • FIG. 6 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable of the multilayer substrate according to the second modification of the first embodiment of the present invention is connected.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the distal end of the endoscope shown
  • FIG. 7 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable of the multilayer substrate according to the second embodiment of the present invention is connected.
  • FIG. 8 is a partial perspective view of the base end portion of the multilayer substrate used in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a manufacturing method of the multilayer substrate used in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the connection of the signal cable to the multilayer substrate in the imaging apparatus according to the second embodiment.
  • an endoscope provided with an imaging device will be described as a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”). Moreover, this invention is not limited by this embodiment. Furthermore, the same code
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • the endoscope system 1 includes an endoscope 2, a universal cord 6, a connector 7, a light source device 9, a processor (control device) 10, and a display device 13.
  • the endoscope 2 captures an in-vivo image of the subject and outputs an imaging signal by inserting the insertion portion 4 into the body cavity of the subject.
  • the electric cable bundle inside the universal cord 6 extends to the distal end of the insertion portion 4 of the endoscope 2 and is connected to an imaging device provided at the distal end portion 31 of the insertion portion 4.
  • the connector 7 is provided at the base end of the universal cord 6, is connected to the light source device 9 and the processor 10, and performs predetermined signal processing on the imaging signal output from the imaging device of the distal end portion 31 connected to the universal cord 6.
  • the image pickup signal is converted from analog to digital (A / D conversion) and output as an image signal.
  • the light source device 9 is configured using, for example, a white LED.
  • the pulsed white light that is turned on by the light source device 9 becomes illumination light that is irradiated toward the subject from the distal end of the insertion portion 4 of the endoscope 2 via the connector 7 and the universal cord 6.
  • the processor 10 performs predetermined image processing on the image signal output from the connector 7 and controls the entire endoscope system 1.
  • the display device 13 displays the image signal processed by the processor 10.
  • the operation part 5 provided with various buttons and knobs for operating the endoscope function is connected to the proximal end side of the insertion part 4 of the endoscope 2.
  • the operation unit 5 is provided with a treatment instrument insertion port 17 for inserting treatment instruments such as a biological forceps, an electric knife and an inspection probe into the body cavity of the subject.
  • the insertion section 4 is connected to the distal end portion 31 where the imaging device is provided, the bending portion 32 that is connected to the proximal end side of the distal end portion 31 and bendable in a plurality of directions, and the proximal end side of the bending portion 32. And the flexible tube portion 33.
  • the bending portion 32 is bent by the operation of a bending operation knob provided in the operation portion 5, and can be bent in, for example, four directions, up, down, left and right, as the bending wire inserted into the insertion portion 4 is pulled and loosened. Yes.
  • the endoscope 2 is provided with a light guide bundle (not shown) that transmits illumination light from the light source device 9, and an illumination lens (not shown) is arranged at the exit end of the illumination light from the light guide bundle.
  • This illumination lens is provided at the distal end portion 31 of the insertion portion 4, and the illumination light is irradiated toward the subject.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the distal end of the endoscope 2.
  • FIG. 3 is a perspective view of the collective cable used in Embodiment 1 of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along a plane that is orthogonal to the substrate surface of the imaging device 40 provided at the distal end portion 31 of the endoscope 2 and is parallel to the optical axis direction of the imaging unit. It is.
  • a distal end portion 31 of the insertion portion 4 of the endoscope 2 and a part of the bending portion 32 are illustrated.
  • the bending portion 32 can be bent in four directions, up, down, left, and right, as the bending wire 82 inserted inside the bending tube 81 disposed inside the cladding tube 42 described later is pulled and loosened.
  • An imaging device 40 is provided inside the distal end portion 31 extended to the distal end side of the curved portion 32.
  • the imaging device 40 includes a lens unit 43 and an imaging unit 35 disposed on the proximal end side of the lens unit 43, and is adhered to the inside of the distal end body 41 with an adhesive 41a.
  • the tip end body 41 is formed of a hard member for forming an internal space for accommodating the imaging device 40.
  • the proximal end outer peripheral portion of the distal end portion main body 41 is covered with a flexible cladding tube 42.
  • the member on the base end side with respect to the distal end portion main body 41 is formed of a flexible member so that the bending portion 32 can be bent.
  • the distal end portion 31 where the distal end portion main body 41 is disposed is a hard portion of the insertion portion 4.
  • the length La of the hard portion is from the distal end of the insertion portion 4 to the proximal end of the distal end portion main body 41.
  • the lens unit 43 includes a plurality of objective lenses 43a-1 to 43a-4 and a lens holder 43b that holds the objective lenses 43a-1 to 43a-4.
  • the tip of the lens holder 43b is the tip portion main body 41. It is fixed to the tip end body 41 by being inserted and fixed inside.
  • the imaging unit 35 receives light from a CCD or CMOS, etc., and performs photoelectric conversion to generate an electrical signal, and the back side facing the light receiving surface on which the light receiving portion 44a of the solid state imaging device 44 is formed.
  • a flexible printed circuit board 45 (hereinafter referred to as “FPC board 45”) extending to the surface of the FPC board 45, a multilayer board 46 having a plurality of conductor layers connected to the surface of the FPC board 45, and a solid-state image sensor 44 covering the light-receiving surface.
  • a glass lid 49 that adheres to the image sensor 44 is provided.
  • Electronic components 55, 56, and 57 that are active components that constitute a drive circuit of the solid-state imaging device 44 are mounted on the multilayer substrate 46 of the imaging unit 35, and electrically connect a plurality of conductor layers (not shown) inside. Vias are formed.
  • the collective cable 47 is composed of a signal cable 48 that is four coaxial cables, and the outer periphery of the signal cable 48 is covered with a total shield 47a and a total cover 47b.
  • the integrated shield 47a and the integrated covering 47b are removed from the distal end portion of the collective cable 47.
  • the signal cable 48 includes a core wire 48a, an internal insulator 48b provided on the outer periphery of the core wire 48a, a shield wire 48c covering the outer periphery of the internal insulator 48b, and an external insulator 48d provided on the outer periphery of the shield wire 48c. And comprising.
  • the external insulator 48d and the like are removed from the distal end portion of the signal cable 48 so that the core wire 48a, the internal insulator 48b, and the shield wire 48c are gradually exposed from the distal end portion.
  • two signal cables 48 are connected to the surface (upper surface and bottom surface) in the height direction of the multilayer substrate 46, respectively.
  • the subject images formed by the objective lenses 43a-1 to 43a-4 of the lens unit 43 are detected by the solid-state imaging device 44 provided at the imaging positions of the objective lenses 43a-1 to 43a-4, and imaged. Converted to a signal.
  • the imaging signal is output to the processor 10 via the signal cable 48 and the connector 7 connected to the FPC board 45 and the laminated board 46.
  • the solid-state imaging device 44 is bonded to the side surface of the multilayer substrate 46 on the back side facing the light receiving surface on which the light receiving portion 44a is formed.
  • the outer periphery of the side surface of the solid-state imaging device 44 is covered with a metal reinforcing member 52.
  • the reinforcing member 52 is installed separately from the solid-state imaging device 44, the FPC substrate 45, and the multilayer substrate 46.
  • the outer ends of the imaging unit 35 and the collective cable 47 are covered with a heat shrinkable tube 50 in order to improve resistance. Inside the heat shrinkable tube 50, a gap between components is filled with an adhesive resin 51.
  • the solid-state image sensor holder 53 holds the solid-state image sensor 44 that adheres to the glass lid 49 by fitting the outer peripheral surface of the glass lid 49 to the inner peripheral surface of the base end side of the solid-state image sensor holder 53.
  • the proximal end side outer peripheral surface of the solid-state image sensor holder 53 is fitted to the distal end side inner peripheral surface of the reinforcing member 52.
  • the base end side outer peripheral surface of the lens holder 43 b is fitted to the front end side inner peripheral surface of the solid-state image sensor holder 53.
  • the outer peripheral surface of the lens holder 43b, the outer peripheral surface of the solid-state imaging device holder 53, and the outer peripheral surface of the distal end side of the heat shrinkable tube 50 are bonded to the distal end portion main body 41 by the adhesive 41a. It is fixed to the inner peripheral surface of the tip.
  • FIG. 4 is a partial side view of the base end portion of the laminated substrate 46 to which the signal cable 48 is connected.
  • a core wire connection electrode 46a for connecting the core wire 48a of the signal cable 48 is formed on the surface in the height direction of the multilayer substrate 46, that is, the upper surface f1 and the bottom surface f3 of the rectangular multilayer substrate 46.
  • a shield wire connection electrode 46b that connects the shield wire 48c is formed on a side surface f2 that is adjacent to the surface in the vertical direction and extends in the proximal direction from which the cable assembly 47 extends.
  • the core wire 48a and the shield wire 48c are electrically and mechanically connected to the core wire connection electrode 46a and the shield wire connection electrode 46b by solder 58.
  • the signal cable 48 includes an external insulator 48d and the like so that the end portion 48e of the shield wire 48c is located on the side surface f2 in the proximal direction of the laminated substrate 46 in a state where the core wire 48a is disposed on the core wire connection electrode 46a. Has been removed.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c is positioned on the side surface f2 in the proximal direction of the laminated substrate 46, that is, the length r1 of the exposed internal insulator 48b is set to the side surface in the proximal direction from the end portion of the core wire connection electrode 46a.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c can be applied to the side surface f2 in the proximal direction and aligned.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c is applied to the side surface f2 in the base end direction for alignment, it is preferable to reinforce the shield wire 48c with solder precoat or the like.
  • the shield line connection electrode 46b is formed on the side surface f2 in the proximal direction of the multilayer substrate 46 and in the vicinity of the upper surface f1 and the lower surface f3 of the multilayer substrate 46 in the height direction. Ends on the upper surface f1 and bottom surface f3 side in the height direction of the multilayer substrate 46 of the shield line connection electrode 46b are arranged at positions below the thickness r3 of the shield wire 48c from the upper surface f1 and bottom surface f3 in the height direction. Is preferred.
  • the side surface of the shield line connection electrode 46b It can contact the side surface, and the connection strength can be improved.
  • the total shield 47a and the total covering 47b are removed for reliable connection of the core wire 48a and the shield wire 48c of each signal cable 48 to the laminated substrate 46. It is necessary to route the signal cable 48 and arrange it at the connection position with a jig or the like.
  • the length Lb of the portion required for the routing of the signal cable 48 is determined by the type of the signal cable 48 (conductor and insulator material) generally used, the number, the outer diameter, and the like. Further, by shortening the length Lb of the portion required for handling the signal cable 48, the length La of the distal end portion body 41 can be shortened, and as a result, the length of the hard portion can be shortened.
  • the length Lc in the optical axis direction required for connecting the core wire 48a and the shield wire 48c is also a predetermined length. Is needed.
  • the core wire connection electrode 46a and the shield wire connection electrode 46b are disposed on the top surface f1 and the bottom surface f3 in the height direction of the multilayer substrate 46, and the core wire 48a is disposed on the multilayer substrate 46 in order to connect the core wire 48a and the shield wire 48c.
  • a length Lc in the optical axis direction for connecting the shield wire 48c is required.
  • the shield wire connection electrode 46b is formed on the side surface f2 adjacent to the height direction surface of the multilayer substrate 46 and extending in the proximal direction from which the cable assembly 47 extends. Therefore, a part of the length Lc in the optical axis direction for connecting the core wire 48a and the shield wire 48c can be within the length Lb required for handling the signal cable 48. Therefore, the length La of the hard portion Can be shortened. Further, since the shield wire 48c is connected to the shield wire connection electrode 46b formed on the side surface f2 of the multilayer substrate 46, the height h1 when the signal cable 48 is connected can be reduced, and the core wire 48a is not bent. It can be connected to the core wire connection electrode 46a. Thereby, the reliability of the connection of the core wire 48a can be improved.
  • the present invention is not limited to this.
  • An assembly cable including two or more cables including one coaxial cable, and the core wire connection electrode 46a is formed only on one surface in the height direction of the laminated substrate 46, for example, the upper surface f1 or the lower surface f3, The same effect can be obtained even when the shield wire connection electrode 46b is formed on the surface in the proximal direction adjacent to the surface on which the core wire connection electrode 46a is formed.
  • the shield line connection electrode 46b is located on the side surface f2 in the proximal direction of the multilayer substrate 46 and in the vicinity of the top surface f1 and the bottom surface f3 in the height direction of the multilayer substrate 46.
  • the end portion of the shield line connection electrode 46b is positioned so as to be located at the boundary between the top surface f1 and the bottom surface f3 in the height direction of the laminated substrate 46 and the side surface f2 in the base end direction.
  • FIG. 5 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable 48 of the multilayer substrate 46A according to the first modification of the first embodiment of the present invention is connected.
  • the end portion of the shield line connection electrode 46b is disposed so as to be located at the boundary between the top surface f1 and the bottom surface f3 in the height direction of the multilayer substrate 46A and the side surface f2 in the base end direction.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c can be abutted against the shield wire connection electrode 46b for alignment.
  • the length r1 of the exposed internal insulator 48b is longer than the length r2 from the end of the core wire connection electrode 46a to the side surface f2 in the proximal direction, and preferably from the end of the core wire connection electrode 46a.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c is applied to the shield line connection electrode 46b. Can be aligned. Moreover, by applying, 48e and 46b can be made to contact directly, and the connection of shield wire 48c and 46b can be obtained more reliably.
  • FIG. 6 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable 48 of the multilayer substrate 46B according to the second modification of the first embodiment of the present invention is connected.
  • the end portion of the shield line connection electrode 46b is formed on the slope f4 in the proximal direction adjacent to the upper surface f1 in the height direction of the multilayer substrate 46.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c can be applied to the shield wire connection electrode 46b for alignment.
  • FIG. 7 is a partial side view of the base end portion to which the signal cable of the multilayer substrate according to the second embodiment of the present invention is connected.
  • FIG. 8 is a partial perspective view of the base end portion of the multilayer substrate used in the second embodiment.
  • a notched concave corner 46d is provided between the upper surface f1 of the multilayer substrate 46C and the side surface f2 in the proximal direction.
  • the shield line connection electrode 46b is disposed on the corner 46d.
  • Conductive lands 46c are formed on side surfaces f5 and f6 adjacent to the corner 46d.
  • the end portion 48e of the shield wire 48c can be applied to the shield wire connection electrode 46b and aligned, and the length required for connecting the core wire 48a and the shield wire 48c on the multilayer substrate 46 is shortened. can do.
  • the core wire connection electrode 46a is embedded in the multilayer substrate 46C, and the surface thereof is exposed on the f1 surface.
  • the laminated substrate 46C used in the second embodiment is manufactured by laminating green sheets on which conductor layers and vias are formed, sintering them to form an aggregate of a plurality of laminated substrates 46C, and then separating them into individual pieces.
  • the shield wire connection electrode 46b is provided on the recess 46d, and the recess 46d
  • the embedded electrode (VIA) is provided on the multilayer substrate 46C and separated into individual pieces, whereby the core wire connection electrode 46a can be formed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method for manufacturing the multilayer substrate 46C used in the second embodiment.
  • the assembly of the four laminated substrates 46 ⁇ / b> C before singulation is viewed from the side, and a tubular conductive member having a flange portion is embedded in the central portion of the four laminated substrates 46 ⁇ / b> C.
  • an embedded electrode is provided on the center line passing through the midpoint of the short side of the multilayer substrate 46C.
  • the flange portion becomes the land 46c
  • the tubular portion becomes the shield wire connection electrode 46b.
  • the embedded electrode becomes the core wire connection electrode 46a.
  • the shield wire 48c is connected to the shield wire connection electrode 46b, and then the core wire 48a is connected to the core wire connection electrode 46a.
  • the heater chip 60 is heated from the direction of the upper surface f1 of the laminated substrate 46 in contact with or not in contact with the shield wire 48c, and the side surface f5 of the shield wire connection electrode 46b or It is preferable to melt and connect the solder 58 by irradiating the conductive land 46c formed in the f6 direction with a laser or a soft beam from the side f5 or f6 direction and heating it.
  • the solder 58 When heated by the heater chip 60 from above the shield wire 48c, heat may be transferred to the proximal end side of the signal cable 48, and the solder 58 may not be sufficiently melted. However, the conductive land in the direction of the side surfaces f5 and f6 may be insufficient. By providing 46c and irradiating and heating the land 46c with a laser or a soft beam, the solder 58 can be melted in a short time, and the connection strength can be improved.
  • the amount of heat applied from the upper surface direction is made larger than the amount of heat applied from the side surface direction, and the temperature on the upper surface side of the shield wire 48c. Is preferably set to be high. As a result, the melted solder 58 crawls up toward the upper surface of the shield wire 48c, so that a fillet is easily formed and the connection area can be increased.

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Abstract

 硬質部長の短縮化を可能とし、信号ケーブルの接続作業も容易である撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法を提供する。本発明における撮像装置40は、入射光を集光する光学系と、電気信号を生成する撮像素子と電気的に接続され、複数の電子部品が実装される積層基板46と、積層基板46に接続される少なくとも1つの信号ケーブル48を含む集合ケーブルと、を備え、信号ケーブル48の芯線48aが接続される芯線接続電極46aは、積層基板46の上面f1および底面f3に形成され、シールド線48cが接続されるシールド線接続電極46bは、積層基板46の上面f1および底面f3と隣接し、積層基板46の前記集合ケーブルが延出する基端方向の側面f2に形成されることを特徴とする。

Description

撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法
 本発明は、撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法に関する。
 従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡は、患者等の被検体の体腔内に、先端に撮像素子が設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開せずとも体腔内の体内画像を取得できる。さらに、内視鏡は、必要に応じて挿入部先端から処置具を突出させて治療処置を行うことができるため、広く用いられている。
 このような内視鏡の挿入部先端には、固体撮像素子と、該固体撮像素子の駆動回路を構成するコンデンサやICチップ等の電子部品や信号ケーブルが実装された積層基板を含む撮像装置が嵌め込まれている。積層基板の基端部側に接続される信号ケーブルは、集合ケーブルの総合被覆を除去して、接続する信号ケーブルを取り回して治具等により接続位置に配置する必要がある。集合ケーブルから複数の信号ケーブルの取り回しに要する部分は、内視鏡の硬質部分となるため、被検者の負担軽減のために硬質部分の短小化が種々検討されている。
 撮像ユニットを内蔵した内視鏡先端部の硬質部長を短縮する技術として、多角形状に形成した回路基板の内周面に電子部品および信号ケーブルを接続した撮像ユニットであって、信号ケーブルを電子部品より固体撮像素子側に接続し、信号ケーブルの取回しに必要な部分に電子部品を実装する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平09-61731号公報
 特許文献1では、撮像ユニットの光軸方向の硬質部分の長さを短縮できるものの、シールド線を束ねて半田付けしなければならず、束ねるための長さが硬質部分となってしまっていた。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、硬質部長の更なる短縮化を可能とし、信号ケーブルの接続作業を容易に行うことができる撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法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装置は、入射光を集光する光学系と、前記光学系から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する撮像素子と電気的に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数の導体層および複数のビアが内部に形成された積層基板と、前記積層基板に接続される少なくとも1つの同軸ケーブルを含む集合ケーブルと、を備え、前記同軸ケーブルの芯線が接続される芯線接続電極は、前記積層基板の高さ方向の面に形成され、前記同軸ケーブルのシールド線が接続されるシールド線接続電極は、前記積層基板の前記高さ方向の面と隣接し、前記積層基板の前記集合ケーブルが延出する基端方向の面に形成されることを特徴とする。
 また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記シールド線接続電極の端部は、前記積層基板の前記集合ケーブルが延出する基端方向の面における前記積層基板の前記高さ方向の面との境界に配置されることを特徴とする。
 また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記積層基板の前記基端方向の面と前記高さ方向のいずれかの面との間に位置し、切り欠かれた凹状の角部を有し、前記シールド線接続電極は前記角部に配置されるとともに、前記積層基板の前記角部と隣接する側面には、導電性のランドが形成されることを特徴とする。
 また、本発明にかかる内視鏡は、上記のいずれか一つに記載の撮像装置と、硬質部材によって形成された筒状をなす先端部を有し、被検体内に挿入可能な挿入部と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明にかかる撮像装置の製造方法は、上記に記載の撮像装置の製造方法であって、導電性の芯線と、前記芯線の外周を被覆する内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周を被覆する導電性のシールド線とが、前記シールド線の外周を被覆する外部絶縁体から段階的に露出する同軸ケーブルの前記シールド線を積層基板のシールド線接続電極に接続するシールド線接続工程と、前記芯線を芯線接続電極に接続する芯線接続工程と、を含み、前記シールド線接続工程は、前記積層基板の高さ方向からヒータチップを用いて前記シールド線を加熱するとともに、前記シールド線接続電極の側面方向に形成される導電性のランドに、前記積層基板の側面方向からレーザまたはソフトビームを照射して加熱することにより、半田を溶融し前記シールド線を前記シールド線接続電極に接続することを特徴とする。
 本発明によれば、積層基板に信号ケーブルを容易に接続できるとともに、撮像装置の硬質部長の長さを短縮することが可能となる。
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、図1に示す内視鏡先端の部分断面図である。 図3は、本発明の実施の形態1で使用する集合ケーブルの斜視図である。 図4は、積層基板の信号ケーブルが接続された基端部分の部分側面図である。 図5は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかる積層基板の信号ケーブルが接続された基端部分の部分側面図である。 図6は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる積層基板の信号ケーブルが接続された基端部分の部分側面図である。 図7は、本発明の実施の形態2にかかる積層基板の信号ケーブルが接続された基端部分の部分側面図である。 図8は、実施の形態2で使用する積層基板の基端部分の一部斜視図である。 図9は、実施の形態2で使用する積層基板の製造方法を説明する図である。 図10は、実施の形態2にかかる撮像装置での積層基板への信号ケーブルの接続を説明する図である。
 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、撮像装置を備えた内視鏡について説明する。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の全体構成を模式的に示す図である。図1に示すように、内視鏡システム1は、内視鏡2と、ユニバーサルコード6と、コネクタ7と、光源装置9と、プロセッサ(制御装置)10と、表示装置13と、を備える。
 内視鏡2は、挿入部4を被検体の体腔内に挿入することによって、被検体の体内画像を撮像し撮像信号を出力する。ユニバーサルコード6内部の電気ケーブル束は、内視鏡2の挿入部4の先端まで延伸され、挿入部4の先端部31に設けられる撮像装置に接続する。
 コネクタ7は、ユニバーサルコード6の基端に設けられて、光源装置9およびプロセッサ10に接続され、ユニバーサルコード6と接続する先端部31の撮像装置が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換(A/D変換)して画像信号として出力する。
 光源装置9は、例えば、白色LEDを用いて構成される。光源装置9が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ7、ユニバーサルコード6を経由して内視鏡2の挿入部4の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
 プロセッサ10は、コネクタ7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。表示装置13は、プロセッサ10が処理を施した画像信号を表示する。
 内視鏡2の挿入部4の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部5が接続される。操作部5には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口17が設けられる。
 挿入部4は、撮像装置が設けられる先端部31と、先端部31の基端側に連設された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とによって構成される。湾曲部32は、操作部5に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって湾曲し、挿入部4内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下左右の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、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。
 次に、内視鏡2の先端部31の構成について詳細に説明する。図2は、内視鏡2先端の部分断面図である。図3は、本発明の実施の形態1で使用する集合ケーブルの斜視図である。なお、図2は、内視鏡2の先端部31に設けられた撮像装置40の基板面に対して直交する面であって撮像ユニットの光軸方向と平行な面で切断した場合の断面図である。図2においては、内視鏡2の挿入部4の先端部31と、湾曲部32の一部を図示する。
 図2に示すように、湾曲部32は、後述する被覆管42内側に配置する湾曲管81内部に挿通された湾曲ワイヤ82の牽引弛緩にともない、上下左右の4方向に湾曲自在である。この湾曲部32の先端側に延設された先端部31内部に、撮像装置40が設けられる。
 撮像装置40は、レンズユニット43と、レンズユニット43の基端側に配置する撮像ユニット35とを有し、接着剤41aで先端部本体41の内側に接着される。先端部本体41は、撮像装置40を収容する内部空間を形成するための硬質部材で形成される。先端部本体41の基端外周部は、柔軟な被覆管42によって被覆される。先端部本体41よりも基端側の部材は、湾曲部32が湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されている。先端部本体41が配置される先端部31が挿入部4の硬質部分となる。この硬質部分の長さLaは、挿入部4先端から先端部本体41の基端までとなる。
 レンズユニット43は、複数の対物レンズ43a-1~43a-4と、対物レンズ43a-1~43a-4を保持するレンズホルダ43bとを有し、このレンズホルダ43bの先端が、先端部本体41内部に挿嵌固定されることによって、先端部本体41に固定される。
 撮像ユニット35は、CCDまたはCMOSなどの光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子44、固体撮像素子44の受光部44aが形成される受光面と対向する背面側に延出するフレキシブルプリント基板45(以下「FPC基板45」という)、FPC基板45表面に接続された複数の導体層を有する積層基板46、および固体撮像素子44の受光面を覆った状態で固体撮像素子44に接着するガラスリッド49を備える。撮像ユニット35の積層基板46には、固体撮像素子44の駆動回路を構成する能動部品である電子部品55、56および57が実装され、内部には図示しない複数の導体層間を電気的に導通させるビアが形成されている。
 集合ケーブル47は、4本の同軸ケーブルである信号ケーブル48からなり、信号ケーブル48の外周は総合シールド47aおよび総合被覆47bによって覆われている。集合ケーブル47の先端部は、総合シールド47aおよび総合被覆47bが除去されている。また、信号ケーブル48は、芯線48aと、芯線48aの外周に設けられる内部絶縁体48bと、内部絶縁体48bの外周を被覆するシールド線48cと、シールド線48cの外周に設けられる外部絶縁体48dと、を備える。信号ケーブル48の先端部は、芯線48a、内部絶縁体48b、およびシールド線48cが先端部から段階的に露出するよう外部絶縁体48d等が除去されている。本実施の形態1では、積層基板46の高さ方向の面(上面および底面)にそれぞれ2本の信号ケーブル48が接続されている。
 レンズユニット43の対物レンズ43a-1~43a-4によって結像された被写体像は、対物レンズ43a-1~43a-4の結像位置に配設された固体撮像素子44によって検出されて、撮像信号に変換される。撮像信号は、FPC基板45および積層基板46に接続する信号ケーブル48およびコネクタ7を経由して、プロセッサ10に出力される。
 固体撮像素子44は、受光部44aが形成される受光面と対向する背面側で、積層基板46の側面と接着される。固体撮像素子44の側面外周は、金属製の補強部材52に覆われている。積層基板46上の電子部品55、56、57に対する外部静電気の影響を防止するため、補強部材52は、固体撮像素子44、FPC基板45および積層基板46から離間して設置される。
 撮像ユニット35および集合ケーブル47の先端部は、耐性向上のために、熱収縮チューブ50によって外周が被覆される。熱収縮チューブ50内部は、接着樹脂51によって部品間の隙間が埋められている。
 固体撮像素子ホルダ53は、固体撮像素子ホルダ53の基端側内周面にガラスリッド49の外周面が嵌め込まれることによって、ガラスリッド49に接着する固体撮像素子44を保持する。固体撮像素子ホルダ53の基端側外周面は、補強部材52の先端側内周面に嵌合する。固体撮像素子ホルダ53の先端側内周面には、レンズホルダ43bの基端側外周面が嵌合する。このように各部材同士が嵌合した状態で、レンズホルダ43bの外周面、固体撮像素子ホルダ53の外周面、ならびに、熱収縮チューブ50の先端側外周面が、接着剤41aによって先端部本体41の先端の内周面に固定される。
 次に、信号ケーブル48の積層基板46への接続について、図を参照して説明する。図4は、積層基板46の信号ケーブル48が接続された基端部分の部分側面図である。
 積層基板46の高さ方向の面、すなわち、矩形状の積層基板46の上面f1と底面f3に、信号ケーブル48の芯線48aを接続する芯線接続電極46aが形成されるとともに、積層基板46の高さ方向の面と隣接する面であって、集合ケーブル47が延出する基端方向の側面f2に、シールド線48cを接続するシールド線接続電極46bが形成されている。芯線48aおよびシールド線48cは、芯線接続電極46aおよびシールド線接続電極46bに半田58により電気的および機械的に接続されている。
 信号ケーブル48は、芯線48aが芯線接続電極46a上に配置された状態で、シールド線48cの端部48eが、積層基板46の基端方向の側面f2に位置するように外部絶縁体48d等が除去されている。シールド線48cの端部48eが、積層基板46の基端方向の側面f2に位置する、すなわち、露出する内部絶縁体48bの長さr1を、芯線接続電極46aの端部から基端方向の側面f2までの長さr2と、略同一とすることにより、シールド線48cの端部48eを基端方向の側面f2に当て付けて位置合わせすることができる。なお、シールド線48cの端部48eを基端方向の側面f2に当て付けて位置合わせする場合には、シールド線48cを半田のプリコート等により補強することが好ましい。 
 シールド線接続電極46bは、積層基板46の基端方向の側面f2上であって、積層基板46の高さ方向の上面f1および下面f3の近傍に形成される。シールド線接続電極46bの積層基板46の高さ方向の上面f1および底面f3側の端部は、高さ方向の上面f1および底面f3からシールド線48cの厚さr3以下の位置に配置されることが好ましい。シールド線接続電極46bの端部の位置を、高さ方向の上面f1および底面f3からシールド線48cの厚さr3以下の位置に配置することにより、シールド線48cの側面をシールド線接続電極46bの側面に接することができ、接続強度を向上することができる。
 複数(4本)の信号ケーブル48からなる信号ケーブル47は、各信号ケーブル48の芯線48aおよびシールド線48cの積層基板46への確実な接続のために、総合シールド47aおよび総合被覆47bが除去された信号ケーブル48を取回して治具等により接続位置に配置する必要がある。信号ケーブル48の取り回しに要する部分の長さLbは(図2参照)、一般に使用する信号ケーブル48の種類(導体および絶縁体の材料)、本数および外径等により定まる。また、信号ケーブル48の取り回しに要する部分の長さLbを短くすることで、先端部本体41の長さLaを短くすることができ、結果、硬質部分の長さを短くすることができる。
 一方、芯線48aおよびシールド線48cの積層基板46への接続において、一定以上の接続強度を確保するためには、芯線48aおよびシールド線48cの接続に要する光軸方向の長さLcも所定の長さが必要となる。従来は、積層基板46の高さ方向の上面f1および底面f3に、芯線接続電極46aおよびシールド線接続電極46bを配置し、芯線48aおよびシールド線48cを接続するため、積層基板46上に芯線48aおよびシールド線48cを接続するための光軸方向の長さLcが必要とされていた。
 これに対し、本実施の形態1では、積層基板46の高さ方向の面と隣接する面であって、集合ケーブル47が延出する基端方向の側面f2に、シールド線接続電極46bを形成するため、芯線48aおよびシールド線48cを接続するための光軸方向の長さLcの一部を、信号ケーブル48の取り回しに要する長さLb内とすることができるので、硬質部分の長さLaの長さを短縮することができる。また、シールド線48cを積層基板46の側面f2に形成されたシールド線接続電極46bに接続するため、信号ケーブル48の接続の際の高さh1を低くすることができ、芯線48aを折り曲げることなく芯線接続電極46aに接続することができる。これにより芯線48aの接続の信頼性を向上することができる。
 上記の実施の形態1では、4本の信号ケーブル48を備えた集合ケーブル47を積層基板46の上面f1および下面f2に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも1本の同軸ケーブルを含む2本以上のケーブルを備えた集合ケーブルであって、積層基板46の高さ方向のいずれかの面、たとえば、上面f1または下面f3にのみ芯線接続電極46aが形成され、シールド線接続電極46bが、芯線接続電極46aが形成される面と隣接する基端方向の面に形成される場合でも同様の効果を得ることが可能となる。
 また、上記の実施の形態1では、シールド線接続電極46bは、積層基板46の基端方向の側面f2上であって、積層基板46の高さ方向の上面f1および底面f3の近傍に位置するよう配置されているが、シールド線接続電極46bの端部が、積層基板46の高さ方向の上面f1および底面f3と、基端方向の側面f2との境界に位置するように配置されていてもよい。図5は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかる積層基板46Aの信号ケーブル48が接続された基端部分の部分側面図である。
 撮像装置40Aにおいて、シールド線接続電極46bの端部は、積層基板46Aの高さ方向の上面f1および底面f3と、基端方向の側面f2との境界に位置するように配置されている。撮像装置40Aでは、シールド線48cの端部48eは、シールド線接続電極46bに当て付けて位置合わせすることができる。撮像装置40Aでは、露出する内部絶縁体48bの長さr1は、芯線接続電極46aの端部から基端方向の側面f2までの長さr2より長く、好ましくは、芯線接続電極46aの端部から基端方向の側面f2までの長さr2と、シールド線接続電極46bの厚さr4との和と、略同一とすることにより、シールド線48cの端部48eをシールド線接続電極46bに当て付けて位置合わせすることができる。また、当て付けることにより、48eと46bを直接接触させることができ、より確実にシールド線48cと46bの接続を得る事ができる。
 さらに、シールド線接続電極46bは、積層基板46の高さ方向の面と隣接する基端方向の面に形成されればよく、上面f1と側面f2との間に設けられた斜面f4に形成されていてもよい。図6は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる積層基板46Bの信号ケーブル48が接続された基端部分の部分側面図である。
 撮像装置40Bにおいて、シールド線接続電極46bの端部は、積層基板46の高さ方向の上面f1と隣接する基端方向の斜面f4に形成されている。撮像装置40Bでは、シールド線48cの端部48eは、シールド線接続電極46bに当て付けて位置合わせすることができる。46bを斜面f4に形成することにより、48cと46bの接続面積を増やすことができ、接続強度を向上することができる。
(実施の形態2)
 図7は、本発明の実施の形態2にかかる積層基板の信号ケーブルが接続された基端部分の部分側面図である。図8は、実施の形態2で使用する積層基板の基端部分の一部斜視図である。
 実施の形態2にかかる撮像装置40Cにおいて、積層基板46Cの上面f1と基端方向の側面f2との間に、切り欠かれた凹状をなす角部46dが設けられている。シールド線接続電極46bは、角部46d上に配置されている。また、角部46dと隣接する側面f5およびf6には、導電性のランド46cが形成されている。撮像装置40Cでは、シールド線48cの端部48eを、シールド線接続電極46bに当て付けて位置合わせすることができるとともに、積層基板46上の芯線48aおよびシールド線48cの接続に要する長さを短縮することができる。なお、芯線接続電極46aは、積層基板46Cの内部に埋め込まれており、その表面がf1面に露出している。
 実施の形態2で使用する積層基板46Cは、導体層およびビアを形成したグリーンシートを積層し、焼結して複数の積層基板46Cの集合体を形成した後、個片化することにより製造するが、スルーホールを形成する端部にランドとなるフランジ部を有する管状の導電部材を積層基板46Cに埋め込み、個片化することにより、凹部46d上にシールド線接続電極46bを有し、凹部46dと隣接するランドを有する積層基板46Cを製造することができる。同様に、積層基板46Cに埋め込み電極(VIA)を設け、個片化することで、芯線接続用電極46aを形成することができる。
 図9は、実施の形態2で使用する積層基板46Cの製造方法を説明する図である。図9では、4つの積層基板46Cの個片化前の集合体を側面側から見たものであり、4つの積層基板46Cの中心部分にフランジ部を有する管状の導電部材が埋め込まれている。また、積層基板46Cの短辺中点を通る中心線上に埋め込み電極が設けられている。図9の点線で切断し、積層基板46Cに個変化することにより、フランジ部がランド46cとなり、管状部がシールド線接続電極46bとなる。同様に、埋め込み電極が芯線接続電極46aとなる。
 積層基板46Cに信号ケーブル48を接続する場合、シールド線48cをシールド線接続電極46bに接続した後、芯線48aを芯線接続電極46aに接続する。シールド線48cを接続する際、図10に示すように、積層基板46の上面f1方向からヒータチップ60をシールド線48cに接触または非接触させて加熱するとともに、シールド線接続電極46bの側面f5またはf6方向に形成される導電性のランド46cに、側面f5またはf6方向からレーザまたはソフトビームを照射して加熱することにより、半田58を溶融し接続することが好ましい。
 シールド線48cの上方からヒータチップ60により加熱すると、信号ケーブル48の基端側に熱が伝熱し、半田58の溶融が不十分となる場合があるが、側面f5およびf6方向に導電性のランド46cを設け、このランド46cにレーザまたはソフトビームを照射して加熱することにより、半田58を短時間に溶融でき、接続強度を向上することができる。
 なお、半田58の溶融をシールド線48cの上面方向と積層基板46Cの側面f5またはf6方向から行う場合、上面方向から加える熱量を側面方向から加える熱量より大きくし、シールド線48cの上面側の温度が高くなるようにすることが好ましい。これにより、溶融した半田58がシールド線48cの上面方向に這い上がり、フィレットが形成されやすくなり、接続面積を増加することができる。
 1 内視鏡システム
 2 内視鏡
 4 挿入部
 5 操作部
 6 ユニバーサルコード
 7 コネクタ
 9 光源装置
 10 プロセッサ
 13 表示装置
 17 処置具挿入口
 31 先端部
 32 湾曲部
 33 可撓管部
 35 撮像ユニット
 40、40A、40B、40C 撮像装置
 41 先端部本体
 41a 接着剤
 42 被覆管
 43 レンズユニット
 43a-1~43a-4 対物レンズ
 43b レンズホルダ
 44 固体撮像素子
 44a 受光部
 45 フレキシブルプリント基板
 46、46A、46B、46C 積層基板
 46a 芯線接続電極
 46b シールド線接続電極
 46c ランド
 46d 角部
 47 集合ケーブル
 48 信号ケーブル
 48a 芯線
 48b 内部絶縁体
 48c シールド線
 48d 外部絶縁体
 49 ガラスリッド
 50 熱収縮チューブ
 51 接着樹脂
 52 補強部材
 53 固体撮像素子ホルダ
 55、56、57 電子部品
 60 ヒータチップ
 81 湾曲管
 82 湾曲ワイヤ

Claims (5)

  1.  入射光を集光する光学系と、
     前記光学系から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する撮像素子と、
     前記撮像素子と電気的に接続され、複数の電子部品が実装されるとともに複数の導体層および複数のビアが内部に形成された積層基板と、
     前記積層基板に接続される少なくとも1つの同軸ケーブルを含む集合ケーブルと、を備え、
     前記同軸ケーブルの芯線が接続される芯線接続電極は、前記積層基板の高さ方向の面に形成され、
     前記同軸ケーブルのシールド線が接続されるシールド線接続電極は、前記積層基板の前記高さ方向の面と隣接し、前記積層基板の前記集合ケーブルが延出する基端方向の面に形成されることを特徴とする撮像装置。
  2.  前記シールド線接続電極の端部は、前記積層基板の前記集合ケーブルが延出する基端方向の面における前記積層基板の前記高さ方向の面との境界に配置されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3.  前記積層基板の前記基端方向の面と前記高さ方向のいずれかの面との間に位置し、切り欠かれた凹状をなす角部を有し、
     前記シールド線接続電極は前記角部に配置されるとともに、前記積層基板の前記角部と隣接する側面には、導電性のランドが形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  4.  請求項1~3のいずれか一つに記載の撮像装置と、
     硬質部材によって形成された筒状をなす先端部を有し、被検体内に挿入可能な挿入部と、
     を備えることを特徴とする内視鏡。
  5.  請求項3に記載の撮像装置の製造方法であって、
     導電性の芯線と、前記芯線の外周を被覆する内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周を被覆する導電性のシールド線とが、前記シールド線の外周を被覆する外部絶縁体から段階的に露出する同軸ケーブルの前記シールド線を積層基板のシールド線接続電極に接続するシールド線接続工程と、
     前記芯線を芯線接続電極に接続する芯線接続工程と、
     を含み、
     前記シールド線接続工程は、前記積層基板の高さ方向からヒータチップを用いて前記シールド線を加熱するとともに、前記シールド線接続電極の側面方向に形成される導電性のランドに、前記積層基板の側面方向からレーザまたはソフトビームを照射して加熱することにより、半田を溶融し前記シールド線を前記シールド線接続電極に接続することを特徴とする撮像装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113164021A (zh) * 2018-12-18 2021-07-23 奥林巴斯株式会社 内窥镜前端构造和内窥镜

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018105391A1 (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 オリンパス株式会社 電子回路ユニット、撮像ユニット、内視鏡および電子回路ユニットの接続方法
JP6637933B2 (ja) * 2017-08-31 2020-01-29 株式会社フジクラ 撮像モジュール
TWI646939B (zh) * 2017-11-10 2019-01-11 沅聖科技股份有限公司 微內視鏡裝置
TWI733074B (zh) * 2019-01-09 2021-07-11 榮晶生物科技股份有限公司 微型電子裝置及其電路基板
KR102648667B1 (ko) * 2019-04-03 2024-03-15 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 스퍼터 증착 소스, 스퍼터 증착 장치, 및 스퍼터 증착 소스에 전력공급하는 방법
EP4029424A1 (de) * 2021-01-14 2022-07-20 Richard Wolf GmbH Ultra-miniaturisierte lichtemittierende einheit für ein medizinisch-endoskopisches instrument

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003010111A (ja) * 2001-06-27 2003-01-14 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2005193059A (ja) * 2005-01-31 2005-07-21 Olympus Corp 撮像装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365840A (ja) * 1986-04-04 1988-03-24 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡
US4832003A (en) * 1986-09-12 1989-05-23 Olympus Optical Co., Ltd. Electronic endoscope tip
JP2735101B2 (ja) * 1986-12-08 1998-04-02 オリンパス光学工業株式会社 撮像装置
JPH03162839A (ja) * 1989-11-21 1991-07-12 Olympus Optical Co Ltd 超音波探触子
JPH0961731A (ja) 1995-08-30 1997-03-07 Olympus Optical Co Ltd 撮像ユニット
US8427533B2 (en) * 2007-12-19 2013-04-23 Olympus Medical Systems Corp. Image pickup apparatus, electronic endoscope, and lens unit
JP5393060B2 (ja) * 2008-06-04 2014-01-22 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像ユニット
JP2011071036A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Olympus Corp 電子回路モジュール
JP5631618B2 (ja) * 2010-04-08 2014-11-26 オリンパス株式会社 ケーブル接続構造
DE102010047288A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-29 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Bildaufnehmermodul sowie Verfahren zur Herstellung eines Bildaufnehmermoduls
WO2013108852A1 (ja) * 2012-01-18 2013-07-25 オリンパス株式会社 ケーブル、ケーブル接続構造および撮像装置
CN105284008B (zh) * 2013-06-10 2019-04-12 奥林巴斯株式会社 缆线连接构造
JP5659325B1 (ja) * 2013-06-28 2015-01-28 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像モジュールおよび内視鏡装置
JP6351228B2 (ja) * 2013-09-30 2018-07-04 オリンパス株式会社 撮像モジュールおよび内視鏡装置
WO2015141800A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 オリンパス株式会社 ケーブル接続構造および内視鏡装置
JP2015229059A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社東芝 カメラヘッド、カメラヘッドの接続方法及び内視鏡装置
JP6289288B2 (ja) * 2014-07-02 2018-03-07 オリンパス株式会社 実装用ケーブル、および集合ケーブル
WO2016042804A1 (ja) * 2014-09-18 2016-03-24 オリンパス株式会社 撮像ユニットおよびこの撮像ユニットを備えた電子内視鏡
CN107112082B (zh) * 2015-01-13 2019-05-07 奥林巴斯株式会社 安装用电缆和安装用电缆的制造方法
JPWO2017081720A1 (ja) * 2015-11-09 2018-08-30 オリンパス株式会社 ケーブル接続構造、撮像モジュールおよび内視鏡
WO2017199406A1 (ja) * 2016-05-19 2017-11-23 オリンパス株式会社 ケーブル接続用基板、撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法
WO2018158897A1 (ja) * 2017-03-01 2018-09-07 オリンパス株式会社 ケーブル実装構造体および内視鏡
WO2019026264A1 (ja) * 2017-08-03 2019-02-07 オリンパス株式会社 撮像ユニットおよび内視鏡
WO2019087266A1 (ja) * 2017-10-30 2019-05-09 オリンパス株式会社 超音波振動子、超音波内視鏡、及び超音波振動子の製造方法
JP6487094B2 (ja) * 2018-04-05 2019-03-20 オリンパス株式会社 ケーブル実装構造体、ケーブル接続構造体、内視鏡装置およびケーブル実装構造体の製造方法
JP6643396B2 (ja) * 2018-05-09 2020-02-12 株式会社フジクラ 立体配線基板、撮像ユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003010111A (ja) * 2001-06-27 2003-01-14 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2005193059A (ja) * 2005-01-31 2005-07-21 Olympus Corp 撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113164021A (zh) * 2018-12-18 2021-07-23 奥林巴斯株式会社 内窥镜前端构造和内窥镜

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