WO2018146806A1 - 光モジュールおよび内視鏡 - Google Patents

光モジュールおよび内視鏡 Download PDF

Info

Publication number
WO2018146806A1
WO2018146806A1 PCT/JP2017/005110 JP2017005110W WO2018146806A1 WO 2018146806 A1 WO2018146806 A1 WO 2018146806A1 JP 2017005110 W JP2017005110 W JP 2017005110W WO 2018146806 A1 WO2018146806 A1 WO 2018146806A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
light emitting
main surface
optical module
disposed
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/005110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋志 祝迫
悠輔 中川
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to PCT/JP2017/005110 priority Critical patent/WO2018146806A1/ja
Publication of WO2018146806A1 publication Critical patent/WO2018146806A1/ja
Priority to US16/532,566 priority patent/US20200049908A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4233—Active alignment along the optical axis and passive alignment perpendicular to the optical axis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2461—Illumination
    • G02B23/2469—Illumination using optical fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00112—Connection or coupling means
    • A61B1/00121—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle
    • A61B1/00126—Connectors, fasteners and adapters, e.g. on the endoscope handle optical, e.g. for light supply cables
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051—Details of CCD assembly
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0623—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for off-axis illumination
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4239—Adhesive bonding; Encapsulation with polymer material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4245—Mounting of the opto-electronic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206—Optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/4232—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using the surface tension of fluid solder to align the elements, e.g. solder bump techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4238—Soldering

Definitions

  • an optical element for emitting or receiving an optical signal, an optical fiber for transmitting the optical signal, a ferrule having an insertion hole into which the optical fiber is inserted, and the ferrule disposed on the first main surface
  • the present invention relates to an optical module provided with a wiring board mounted on the second main surface and having the optical element mounted thereon, and an endoscope provided with the optical module.
  • the endoscope has an imaging device such as a CCD at the tip of the elongated flexible insertion portion.
  • an imaging element having a large number of pixels in an endoscope has been considered.
  • the amount of signal transmitted from the imaging element to the signal processing device (processor) increases, so instead of electrical signal transmission via metal wiring by electrical signals, thin lines by optical signals are used.
  • Optical signal transmission through optical fibers is preferred.
  • an E / O type optical module electric-optical converter
  • O / E type optical module for converting an optical signal to an electric signal
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-281503 discloses an optical module in which multiple reflections are prevented by disposing an optical element at a predetermined inclination angle with respect to the bottom surface of a ferrule which is a supporting member of an optical fiber. It is done. A convex angle holding member is disposed only on the optical element in order to incline the light element.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-3250 discloses an optical module in which the bottom surface of a ferrule in which an optical element is disposed is an inclined surface to prevent multiple reflection.
  • An embodiment of the present invention aims to provide a highly productive low noise light module and an endoscope equipped with the light module.
  • the optical module according to the embodiment includes an optical element having an optical element portion for emitting or receiving an optical signal and two external terminals on the front surface, an optical fiber for transmitting the optical signal, and a tip of the optical fiber.
  • a ferrule having an insertion hole into which a portion is inserted, and a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and disposed on the first main surface
  • the front surface of the optical element is inclined with respect to the first main surface at a predetermined inclination angle based on the height of the bump.
  • An endoscope includes an optical module, and the optical module includes an optical element having an optical element portion that emits or receives an optical signal and two external terminals on the front surface, and There is an optical fiber for transmitting an optical signal, a ferrule having an insertion hole into which the tip of the optical fiber is inserted, and a first main surface and a second main surface opposed to the first main surface. And two connection electrodes disposed on the first main surface are respectively joined to the two external terminals of the optical element via bumps, and the ferrule is provided on the second main surface. And a wiring board disposed, wherein the front surface of the optical element is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the first main surface based on the height of the bump. .
  • optical module of 1st Embodiment It is an exploded view of the optical module of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of 1st Embodiment. It is a top view of the optical element of the optical module of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of the modification 1 of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of the modification 2 of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of the modification 3 of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of the modification 4 of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the optical module of the modification 5 of 1st Embodiment. It is a perspective view of the endoscope of 2nd Embodiment.
  • the optical module 1 of the present embodiment includes a light emitting element 10, a wiring board 20, a ferrule 30, and an optical fiber 40.
  • the light emitting element 10 is a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) in which the light emitting portion 11 which is an optical element portion for emitting an optical signal is formed on a light emitting surface 10 SA which is a front surface.
  • the ultra-small light emitting element 10 having a plan view size of 235 ⁇ m ⁇ 235 ⁇ m includes a light emitting unit 11 having a diameter of 10 ⁇ m, and two external terminals 12A and 12B having a diameter of 50 ⁇ m for supplying a drive signal to the light emitting unit 11; In the light emitting surface 10SA.
  • each of the external terminals 12A and 12B is referred to as an external terminal 12.
  • the flat wiring board 20 has a first main surface 20SA and a second main surface 20SB.
  • the light emitting element 10 is disposed on the first major surface 20SA, and the ferrule 30 is disposed on the second major surface 20SB. That is, on the first main surface 20SA, the external terminals 12A and 12B of the light emitting element 10 and the two connection electrodes 22A and 22B joined via the bumps 29A and 29B are disposed.
  • a drive signal is supplied to the connection electrode 22 through a wire (not shown).
  • the wiring board 20 may include, for example, a processing circuit for converting an image signal from the imaging device into a drive signal of the light emitting element 10.
  • the wiring board 20 has a hole H20 to be an optical path of an optical signal.
  • the wiring board 20 is an FPC wiring board, a ceramic wiring board, a glass epoxy wiring board, a glass wiring board, a silicon wiring board or the like.
  • the hole H20 is not necessary.
  • the light signal is infrared light
  • a silicon substrate opaque in the visible light region can be used as a wiring board without the hole H20.
  • the optical fiber 40 for transmitting the light signal emitted by the light emitting element 10 has a core portion of 50 ⁇ m diameter for transmitting light and a cladding portion of 125 ⁇ m diameter covering the outer peripheral surface of the core portion.
  • the end face of the optical fiber 40, which is a light incident surface, is orthogonal to the optical axis O.
  • the cylindrical ferrule 30 has an insertion hole H30 which is a through hole into which the tip of the optical fiber 40 is inserted. By inserting the optical fiber 40 into the insertion hole H30, positioning of the light emitting portion 11 of the light emitting element 10 and the optical fiber 40 is performed.
  • the inner diameter of the insertion hole H30 may be cylindrical or may be prismatic such as quadrangular prism or hexagonal prism as long as the optical fiber 40 can be held by the wall surface.
  • the material of the ferrule 30 is ceramic, silicon, glass, or a metal member such as SUS.
  • the ferrule 30 may have a substantially rectangular parallelepiped shape, a substantially conical shape, or the like.
  • the ferrule 30 is bonded to the wiring board 20 via an adhesive (not shown) in a state where the insertion hole H30 is disposed at a position facing the hole H20.
  • the inner diameter of the hole H20 may be larger than the outer diameter of the optical fiber 40, and the optical fiber 40 may be inserted through the hole H20.
  • the front end surface of the optical fiber 40 whose front end is inserted into the insertion hole H30 of the ferrule 30 is parallel to the first main surface 20SA of the wiring board 20. Therefore, when the light emitting surface 10SA of the light emitting element 10 is disposed in parallel to the first main surface 20SA of the wiring board 20, a part of the optical signal emitted from the light emitting surface 10SA is the tip of the optical fiber 40. There is a risk of reflection from the surface and multiple reflections.
  • the light emitting surface 10 SA of the light emitting element 10 is inclined with respect to the first main surface 20 SA of the wiring board 20. That is, the light emitting surface 10SA of the light emitting element 10 and the front end surface of the optical fiber 40 are not arranged in parallel.
  • the optical module 1 is capable of transmitting high-quality optical signals with low noise since multiple reflections are prevented.
  • two external terminals 12A and 12B are disposed in the first area 10SA1.
  • the external terminal 12A When two external terminals 12A and 12B are disposed on the light emitting surface 10SA, the external terminal 12A may be disposed in the first area 10SA1 and the external terminal 12B may be disposed the second area 10SA2 for the purpose of short circuit prevention and the like. Generally done. However, the light emitting element 10 is characterized in that the two external terminals 12A and 12B are disposed in an unbalanced manner.
  • the light emitting element 10 is a rectangular parallelepiped, as shown in FIG. 3, the light emitting surface 10SA is rectangular.
  • the outer periphery of the light emitting surface 10SA is parallel to a virtual line L12 connecting the external terminal 12A and the external terminal 12B and is in close proximity to the external terminals 12A and 12B, the first side SS1 and the first side SS1. And the opposite second side SS2.
  • the external terminals 12 are joined to the connection electrodes 22 of the wiring board 20 via the bumps 29.
  • the second side SS2 which is a part of the outer periphery of the light emitting surface 10SA, is in contact with the first main surface 20SA of the wiring board 20.
  • the second side SS2 of the light emitting element 10 is in contact with the first main surface 20SA of the wiring board 20, the relative position of the light emitting surface 10SA to the first main surface 20SA is uniquely determined. There is.
  • the light emitting surface 10SA of the light emitting element 10 is inclined with respect to the first major surface 20SA.
  • the length L is defined by the type of the light emitting element 10 or the like. Therefore, by adjusting the height H of the bumps 29, the inclination angle ⁇ can be adjusted to a predetermined inclination angle.
  • the height H of the bump 29 is set to 28 ⁇ m. (Sin (8 degrees) 0.1 0.139 28 28/200).
  • the height H of the bump 29 defining the inclination angle ⁇ is (height of bump 29 + thickness of external terminal 12 + thickness of connection electrode 22).
  • the thickness of the external terminal 12 and the thickness of the connection electrode 22 are 0.5 ⁇ m to 1 ⁇ m, which is much smaller than the height H of the bumps 29.
  • the inclination angle ⁇ is set according to the specification of the optical module 1, but is preferably, for example, 2 degrees or more and 12 degrees or less. If it is within the above range, multiple reflection can be prevented, and the amount of light does not decrease significantly.
  • the light emitting surface 10 SA can be inclined by using the bumps 29 which are essential for the supply of the drive signal to the light emitting element 10. Furthermore, the inclination angle ⁇ is set based on the height H of the bump 29.
  • the optical module has low noise and high productivity.
  • the bumps 29 were Au-coated Cu plated bumps disposed on the connection electrodes 22 of the wiring board 20.
  • the bumps may be disposed on the external terminal 12 of the light emitting element 10 or may be disposed on the connection electrode 22 and the external terminal 12.
  • a ball bump may be disposed between the connection electrode 22 and the external terminal 12.
  • a bump made of a Sud bump using an Au wire or a solder paste may be used.
  • the optical element is the light emitting element 10 having the light emitting unit 11.
  • the O / E type optical module in which the optical element is a light receiving element having a light receiving portion such as a photodiode has the same effect as the optical module 1.
  • optical modules 1A to 1E according to the modification of the first embodiment are similar to the optical module 1 and have the same effect, so the components having the same functions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the dummy wiring 22D which is an angle adjusting member configured to adjust the inclination angle ⁇ , emits light from the first main surface 20SA of the wiring board 20A and the light emitting element 10. It is arrange
  • the dummy wiring 22D having a thickness of d1 is simultaneously provided when the wiring (not shown) provided on the wiring board 20A is provided.
  • the inclination angle ⁇ can be defined by the height H of the bump 29.
  • the height H of the bump 29 is limited, there is a possibility that the desired inclination angle ⁇ can not be set.
  • the inclination angle ⁇ defined by the bumps 29 can be further adjusted by the dummy wiring 22D.
  • the angle adjusting member is not limited to the dummy wiring made of a conductor, but may be a resist layer made of a resin, as long as it is a component disposed at the time of manufacturing the wiring board 20A. Furthermore, it may be covered by a resist.
  • the angle adjustment member is formed between the first main surface 20SA and the outer periphery of the light emitting element 10, between the external terminal 12 and the bump 29, and / or between the connection electrode 22 and the bump 29. It may be arranged.
  • the angle adjustment member disposed between the external terminal 12 and the bump 29 and between the connection electrode 22 and the bump 29 may be a metal foil, a metal block, a metal post, or the like if it is conductive. Any other material may be used, or an anisotropic conductive material such as AFC (Anisotropic Conductive Film) and ACP (Anisotropic Conductive Paste) may be used.
  • the thickness d1 of the angle adjustment member may be larger than the height H of the bump 29.
  • the first main surface 20SA of the wiring board 20B has a recess T20 configured to adjust the inclination angle ⁇ .
  • the recess T20 is formed by cutting, etching or the like.
  • the second side SS2 of the light emitting element 10 is in contact with the bottom surface of the recess T20.
  • the concave portion T20 can be regarded as a kind of angle adjusting member whose inclination angle ⁇ can be adjusted by the depth d2.
  • the outer peripheral portion of the light emitting element 10 is fixed to the wiring board 20 by a sealing resin 25 which is a side fill.
  • the sealing resin 25 is made of a resin having excellent moisture resistance, such as an epoxy resin or a silicone resin.
  • the light emitting element 10 is held by a jig (not shown). Then, the external terminal 12 of the light emitting element 10 is bonded to the connection electrode 22 of the wiring board 20 via the bump 29. At this time, the light emitting element 10 is held by the jig such that the light emitting surface 10SA has a predetermined inclination angle ⁇ with respect to the first major surface 20SA.
  • the second side SS2 When bonding is completed, the second side SS2 is not in contact with the first main surface 20SA of the wiring board 20B in a so-called cantilever state.
  • a liquid side fill resin is injected into the gap between the light emitting surface 10SA of the light emitting element 10 and the first major surface 20SA of the wiring board 20.
  • the side fill resin becomes a sealing resin 25 by the curing process.
  • the gap between the light emitting surface 10SA and the first main surface 20SA is not uniform.
  • the surface tension causes the resin to be filled in the outer peripheral portion of the light emitting element 10 without entering the optical path area.
  • the inclination angle ⁇ is defined not only by the height of the bumps 29 but also by angle adjustment with a jig.
  • the optical module 1C can set a more appropriate inclination angle ⁇ .
  • the outer peripheral portion of the light emitting element 10 may be fixed to the wiring board 20 by the sealing resin 25 which is a side fill. Further, by using a light shielding resin as a sealing resin, noise and light leakage due to external light can be prevented. Furthermore, the optical path surrounded by the sealing resin 25 may be filled with a refractive index matching material made of a transparent resin.
  • ⁇ Modification 4> As shown in FIG. 7A, in the optical module 1D, as in the optical module 1, of the first area 10SA1 and the second area 10SA2 which divide the area of the light emitting surface 10SA which is the front surface into two equal parts, Two external terminals 12A and 12B are disposed in the first area 10SA1. However, in the light emitting element 10D, the center line CL2 that divides the area of the light emitting surface 10SA into two equal parts is a diagonal of the substantially rectangular light emitting surface 10SA.
  • the corner C10 which is a part of the outer periphery of the second area 10SA2, is in contact with the first light emitting surface 10SA.
  • a part of the outer periphery of the light emitting element 10 in contact with the first light emitting surface 10SA is a chamfered corner C10E.
  • a part of the outer periphery in contact with the first light emitting surface 10SA is not limited to the first side SS1. , Corners may be.
  • the two external terminals may not be provided only in the first area 10SA1 of the first area 10SA1 and the second area 10SA2 which divide the area of the light emitting surface 10SA into two equal parts.
  • the endoscope 2 of the present embodiment includes an insertion portion 80, an operation portion 84 disposed on the proximal end side of the insertion portion 80, and a universal cord extended from the operation portion 84. And 92, and a connector 93 disposed on the proximal end side of the universal cord 92.
  • the insertion portion 80 has a rigid distal end portion 81, a curved portion 82 for changing the direction of the distal end portion 81, and an elongated flexible soft portion 83 connected in order.
  • an imaging optical unit 90L At the tip end portion 81, an imaging optical unit 90L, an imaging element 90, and an E / O type optical module 1 for converting an imaging signal (electric signal) from the imaging element 90 into an optical signal are disposed.
  • the imaging device 90 is a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, a charge coupled device (CCD), or the like.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • the operation unit 84 is provided with an angle knob 85 for operating the bending portion 82, and an O / E type optical module 91 for converting an optical signal into an electric signal.
  • the connector 93 has an electrical connector portion 94 connected to a processor (not shown) and a light guide connection portion 95 connected to a light source.
  • the light guide connector 95 is connected to an optical fiber bundle that guides the illumination light to the rigid tip 81.
  • the electrical connector portion 94 and the light guide connection portion 95 may be integrated.
  • the imaging signal is converted into an optical signal by the E / O type optical module 1 or the like disposed at the distal end 81, and the operation unit 84 is inserted through the thin optical fiber 40 passing through the insertion unit 80. Will be transmitted.
  • the optical signal is converted again into an electric signal by the O / E type optical module 91 disposed in the operation unit 84, and is transmitted to the electric connector portion 94 through the metal wiring 50M through which the universal cord 92 is inserted.
  • a signal is transmitted through the optical fiber 40, and is not inserted into the body, and in the universal cord 92 having a small restriction on the outer diameter, through the metal wiring 50M thicker than the optical fiber 40. Signal is transmitted.
  • the optical fiber 40 may pass the universal cord 92 to the vicinity of the electrical connector 94.
  • the optical fiber 40 may be inserted to the connector 93.
  • the insertion portion 80 is thin and minimally invasive.

Abstract

光モジュール１は、光信号を発光する発光部１１と２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂとを発光面１０ＳＡに有する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバ４０と、前記光ファイバ４０が挿入されている挿入孔Ｈ３０のあるフェルール３０と、第１の発光面１０ＳＡに配設されている２つの接続電極２２Ａ、２２Ｂが前記発光素子１０の前記２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂと、それぞれバンプ２９を介して接合されており第２の主面２０ＳＢに前記フェルール３０が配設されている配線板２０と、を具備し、前記発光素子１０の前記発光面１０ＳＡが前記第１の主面２０ＳＡに対して前記バンプ２９の高さＨに基づき所定の傾斜角度θで傾斜している。

Description

光モジュールおよび内視鏡
　本発明は、光信号を発光または受光する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバが挿入されている挿入孔のあるフェルールと、第１の主面に前記フェルールが配設され、第２の主面に前記光素子が実装されている配線板と、を具備する光モジュール、および前記光モジュールを具備する内視鏡に関する。
　内視鏡は、細長い可撓性の挿入部の先端部に、ＣＣＤ等の撮像素子を有する。近年、高画素数の撮像素子の内視鏡への使用が検討されている。高画素数の撮像素子を使用した場合には、撮像素子から信号処理装置（プロセッサ）へ伝送する信号量が増加するため、電気信号によるメタル配線を介した電気信号伝送に替えて光信号による細い光ファイバを介した光信号伝送が好ましい。光信号伝送には、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ型の光モジュール（電気－光変換器）と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ型の光モジュール（光－電気変換器）とが用いられる。
　光モジュールでは、光素子と光ファイバとの間で多重反射が発生すると、ノイズとなる。
　日本国特開２００１－２８１５０３号公報には、光ファイバの支持部材であるフェルールの底面に対して、光素子を所定の傾斜角度で傾斜して配置することで多重反射を防止した光モジュールが開示されている。この光素子には傾斜配置するためだけに、凸状の角度保持部材が配設されている。
　日本国特開２０１３－３２５０号公報には、光素子が配置されているフェルールの底面を傾斜面とし、多重反射を防止した光モジュールが開示されている。
　しかし、光素子に角度保持部材を配設したり、フェルールの底面を傾斜面に加工したりすると、工程が繁雑となり、生産性が低下するおそれがあった。
特開２００１－２８１５０３号公報 特開２０１３－３２５０号公報
　本発明の実施形態は、生産性の高い低ノイズの光モジュール、および前記光モジュールを具備する内視鏡を提供することを目的とする。
　実施形態の光モジュールは、光信号を発光または受光する光素子部と２つの外部端子とを、おもて面に有する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバの先端部が挿入されている挿入孔のあるフェルールと、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第１の主面に配設されている２つの接続電極が前記光素子の前記２つの外部端子と、それぞれバンプを介して接合されており、前記第２の主面に前記フェルールが配設されている配線板と、を具備し、前記光素子の前記おもて面が、前記第１の主面に対して、前記バンプの高さに基づき所定の傾斜角度で傾斜している。
　別の実施形態の内視鏡は、光モジュールを具備し、前記光モジュールは、光信号を発光または受光する光素子部と２つの外部端子とを、おもて面に有する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバの先端部が挿入されている挿入孔のあるフェルールと、第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第１の主面に配設されている２つの接続電極が前記光素子の前記２つの外部端子と、それぞれバンプを介して接合されており、前記第２の主面に前記フェルールが配設されている配線板と、を具備し、前記光素子の前記おもて面が、前記第１の主面に対して、前記バンプの高さに基づき所定の傾斜角度で傾斜している。
　本発明の実施形態によれば、生産性の高い低ノイズの光モジュール、および前記光モジュールを具備する内視鏡を提供できる。
第１実施形態の光モジュールの分解図である。 第１実施形態の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の光モジュールの光素子の上面図である。 第１実施形態の変形例１の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例２の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例３の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例４の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例５の光モジュールの断面図である。 第２実施形態の内視鏡の斜視図である。
＜第１実施形態＞
　図１および図２に示すように、本実施形態の光モジュール１は、発光素子１０と、配線板２０と、フェルール３０と、光ファイバ４０と、を具備する。
　なお、以下の説明において、各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および相対角度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。また、一部の構成要素の図示を省略することがある。
　発光素子１０は、光信号を発光する光素子部である発光部１１が、おもて面である発光面１０ＳＡに形成されたＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発光レーザ）である。例えば、平面視寸法が２３５μｍ×２３５μｍと超小型の発光素子１０は、直径が１０μｍの発光部１１と、発光部１１に駆動信号を供給する、直径が５０μｍの２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂと、を発光面１０ＳＡに有する。
　なお、同じ機能の複数の構成要素のそれぞれを示す場合、符号の末尾１文字を省略することがある。例えば、外部端子１２Ａ、１２Ｂのそれぞれを、外部端子１２という。
　平板状の配線板２０は、第１の主面２０ＳＡと第２の主面２０ＳＢとを有する。第１の主面２０ＳＡには、発光素子１０が配設され、第２の主面２０ＳＢにはフェルール３０が配設されている。すなわち、第１の主面２０ＳＡには、発光素子１０の外部端子１２Ａ、１２Ｂと、バンプ２９Ａ、２９Ｂを介して接合されている２つの接続電極２２Ａ、２２Ｂが配設されている。接続電極２２には図示しない配線を介して駆動信号が供給される。配線板２０には、例えば撮像素子からの画像信号を発光素子１０の駆動信号に変換するための処理回路等が含まれていてもよい。
　配線板２０には光信号の光路となる孔部Ｈ２０がある。配線板２０は、ＦＰＣ配線板、セラミック配線板、ガラスエポキシ配線板、ガラス配線板、またはシリコン配線板等である。
　なお、配線板２０が光信号の光を透過する場合には、孔部Ｈ２０は不要である。例えば、光信号が赤外光の場合には、赤外領域での光透過率が高ければ、可視光域で不透明なシリコン基板を、孔部Ｈ２０のない配線板として用いることができる。
　発光素子１０が発光した光信号を伝送する光ファイバ４０は、光を伝送する５０μｍ径のコア部と、コア部の外周面を覆う１２５μｍ径のクラッド部とを有する。光ファイバ４０は光入射面である端面が光軸Ｏに直交している。
　円柱形のフェルール３０には光ファイバ４０の先端部が挿入されている貫通孔である挿入孔Ｈ３０がある。光ファイバ４０を挿入孔Ｈ３０に挿入することで、発光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０との位置決めが行われる。挿入孔Ｈ３０の内径は、円柱状のほか、その壁面で光ファイバ４０を保持できれば、四角柱または六角柱等の角柱状であってもよい。フェルール３０の材質はセラミック、シリコン、ガラス、またはＳＵＳ等の金属部材等である。フェルール３０は、略直方体または略円錐状等であってもよい。
　フェルール３０は、挿入孔Ｈ３０が孔部Ｈ２０と対向する位置に配置された状態で、接着剤（不図示）を介して配線板２０に接着されている。なお、孔部Ｈ２０の内径が、光ファイバ４０の外径よりも大きく、光ファイバ４０が孔部Ｈ２０を挿通していてもよい。
　フェルール３０の挿入孔Ｈ３０に先端部が挿入された光ファイバ４０の先端面は、配線板２０の第１の主面２０ＳＡに平行である。このため、発光素子１０の発光面１０ＳＡが配線板２０の第１の主面２０ＳＡに平行に配設されていると、発光面１０ＳＡから出射された光信号の一部が、光ファイバ４０の先端面で反射され、多重反射のおそれがある。
　しかし、光モジュール１では、発光素子１０の発光面１０ＳＡが配線板２０の第１の主面２０ＳＡに対して傾斜している。すなわち、発光素子１０の発光面１０ＳＡと光ファイバ４０の先端面とが平行に配置されていない。光モジュール１は多重反射が防止されているため、低ノイズの高品質な光信号を伝送できる。
　ここで、図３に示すように、発光素子１０は、おもて面である発光面１０ＳＡの面積を２等分する中央線ＣＬで区分される第１の領域１０ＳＡ１と第２の領域１０ＳＡ２のうち、第１の領域１０ＳＡ１に、２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂが配設されている。
　発光面１０ＳＡに２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂを配置する場合、短絡防止等のために、外部端子１２Ａを第１の領域１０ＳＡ１に配置し、外部端子１２Ｂを第２の領域１０ＳＡ２を配置することが一般的に行われる。しかし、発光素子１０は、２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂがアンバランスに配置されていることが特徴である。
　発光素子１０は直方体であるので、図３に示すように、発光面１０ＳＡは矩形である。そして、発光面１０ＳＡの外周は、外部端子１２Ａと外部端子１２Ｂとを結ぶ仮想線Ｌ１２と平行で、かつ、外部端子１２Ａ、１２Ｂと近接している第１の辺ＳＳ１と、第１の辺ＳＳ１と対向する第２の辺ＳＳ２と、を有する。
　すでに説明したように、外部端子１２は、バンプ２９を介して配線板２０の接続電極２２と接合されている。そして、発光面１０ＳＡの外周の一部である第２の辺ＳＳ２が、配線板２０の第１の主面２０ＳＡと当接している。
　なお、発光素子を配線板に実装する場合、発光面１０ＳＡの第１の主面２０ＳＡに対する相対位置を、３次元的に一義的に決定するためには、３つの当接点が必要である。これに対して、発光素子１０には外部端子１２が２つだけ配設されており、配線板２０には接続電極２２が２つだけ配設されている。このため、発光面１０ＳＡと第１の主面２０ＳＡとの間に配置されるバンプ２９も、２つだけしか配設されないため、当接点は２つである。
　しかし、発光素子１０の第２の辺ＳＳ２が、配線板２０の第１の主面２０ＳＡと当接しているため、発光面１０ＳＡの第１の主面２０ＳＡに対する相対位置が一義的に決定されている。
　そして、発光素子１０の発光面１０ＳＡは、第１の主面２０ＳＡに対して傾斜している。図２に示すように、傾斜角度θは、バンプ２９の高さＨと、バンプ接合部である外部端子１２から第２の辺ＳＳ２までの長さＬによって規定される。すなわち、ｓｉｎθ＝Ｈ／Ｌである。
　長さＬは、発光素子１０の種類等により規定されている。このため、バンプ２９の高さＨを調整することにより、所定の傾斜角度θに調整できる。
　例えば、Ｌ＝２００μｍの発光素子１０を、傾斜角度θ＝８度に配置するためには、バンプ２９の高さＨが、２８μｍに設定される。（ｓｉｎ（８度）≒０．１３９≒２８／２００）。
　なお、傾斜角度θを規定しているバンプ２９の高さＨは、厳密には、（バンプ２９の高さ＋外部端子１２の厚さ＋接続電極２２の厚さ）である。しかし、外部端子１２の厚さ、および接続電極２２の厚さは、０．５μｍ～１μｍであり、バンプ２９の高さＨに比べて非常に小さい。
　傾斜角度θは、光モジュール１の仕様に応じて設定されるが、例えば、２度以上１２度以下であることが好ましい。前記範囲内であれば、多重反射を防止でき、かつ、光量が大きく減少することがない。
　光モジュール１では、発光素子１０への駆動信号の供給に不可欠なバンプ２９を用いて、発光面１０ＳＡを傾斜できる。さらに、傾斜角度θは、バンプ２９の高さＨに基づいて設定される。
　このため、光モジュールは、低ノイズで、かつ、生産性が高い。
　バンプ２９は、配線板２０の接続電極２２に配設された、ＡｕコーティングされたＣｕめっきバンプであった。なお、バンプは、発光素子１０の外部端子１２に配設されていてもよいし、接続電極２２および外部端子１２に配設されていてもよい。
　また、接続電極２２と外部端子１２との間に配置されたボールバンプでもよい。さらに、Ａｕワイヤを用いたスダッドバンプ、または、半田ペースト等により構成されたバンプを用いてもよい。
　なお、光モジュール１では、光素子は発光部１１を有する発光素子１０であった。しかし、光素子が、フォトダーオード等の受光部を有する受光素子であるＯ／Ｅ型の光モジュールでも、光モジュール１と同じ効果を有することは言うまでも無い。
＜第１実施形態の変形例＞
　第１実施形態の変形例の光モジュール１Ａ～１Ｅは、光モジュール１と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
＜変形例１＞
　図４に示すように、光モジュール１Ａでは、傾斜角度θを調整するように構成されている角度調整部材であるダミー配線２２Ｄが、配線板２０Ａの第１の主面２０ＳＡと発光素子１０の発光面１０ＳＡの外周との間に配設されている。厚さがｄ１のダミー配線２２Ｄは、配線板２０Ａに配設されている配線（不図示）を配設するときに、同時に配設される。
　すでに説明したように、傾斜角度θは、バンプ２９の高さＨにより規定できる。しかし、バンプ２９の高さＨに限定がある場合に、所望の傾斜角度θに設定できないおそれがある。
　しかし、光モジュール１Ａでは、バンプ２９により規定された傾斜角度θを、さらに、ダミー配線２２Ｄにより調整できる。
　なお、角度調整部材は、配線板２０Ａの製造時に配設される構成要素であれば、導体からなるダミー配線に限られるものではなく、樹脂からなるレジスト層であってもよいし、ダミー配線が更にレジストにより覆われていてもよい。
　さらに、角度調整部材は、第１の主面２０ＳＡと発光素子１０の外周との間、外部端子１２とバンプ２９との間、および、接続電極２２とバンプ２９との間、の少なくともいずれかに配設されていてもよい。
　なお、外部端子１２とバンプ２９との間、および、接続電極２２とバンプ２９との間に配設される角度調整部材は、導電性のものであれば、金属箔、金属塊、金属柱、その他いずれでもよく、または、ＡＦＣ（Anisotropic Conductive Film）およびＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）のような異方性導電材料でもよい。
　また、角度調整部材の厚さｄ１が、バンプ２９の高さＨよりも、大きくてもよい。
＜変形例２＞
　図５に示すように、光モジュール１Ｂでは、配線板２０Ｂの第１の主面２０ＳＡに、傾斜角度θを調整するように構成されている凹部Ｔ２０がある。凹部Ｔ２０は、切削加工またはエッチング等により形成されている。
　すなわち発光素子１０の第２の辺ＳＳ２が、当接しているのは、凹部Ｔ２０の底面である。
　凹部Ｔ２０は、その深さｄ２により、傾斜角度θを調整可能な角度調整部材の一種と見なすことができる。
＜変形例３＞
　図６に示すように、光モジュール１Ｃでは、発光素子１０の第２の辺ＳＳ２は、配線板２０Ｂの第１の主面２０ＳＡに当接していない。
　発光素子１０の外周部は、サイドフィルである封止樹脂２５により配線板２０に固定されている。封止樹脂２５は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等の耐湿性に優れた樹脂からなる。
　光モジュール１Ｃの製造時には、発光素子１０は治具（不図示）で保持される。そして、発光素子１０の外部端子１２はバンプ２９を介して配線板２０の接続電極２２と接合される。このとき、発光素子１０は、発光面１０ＳＡが、第１の主面２０ＳＡに対して所定の傾斜角度θとなるように治具により保持されている。
　接合完了時に、発光素子１０は、いわゆる片持ち状態で、第２の辺ＳＳ２は、配線板２０Ｂの第１の主面２０ＳＡに当接していない。バンプ２９を介しての接合後に、発光素子１０の発光面１０ＳＡと配線板２０の第１の主面２０ＳＡとの隙間に、液状のサイドフィル樹脂が注入される。硬化処理によりサイドフィル樹脂は封止樹脂２５となる。
　発光面１０ＳＡが第１の主面２０ＳＡに対して傾斜しているため、発光面１０ＳＡと第１の主面２０ＳＡとの隙間の間隔は均一ではない。間隔の狭い領域から、隙間に樹脂を注入すると、表面張力により、樹脂は光路領域に進入することなく発光素子１０の外周部に充填される。
　光モジュール１Ｃでは、傾斜角度θは、バンプ２９の高さだけでなく、治具による角度調整により規定される。
　例えば、光ファイバ４０に導光される光信号の光量およびノイズを測定しながら、角度調整を行うことで、光モジュール１Ｃでは、より適切な傾斜角度θを設定できる。
　なお、光モジュール１等においても、発光素子１０の外周部がサイドフィルである封止樹脂２５により配線板２０に固定されていてもよいことは、言うまでも無い。また封止樹脂として遮光性樹脂を用いることで、外光によるノイズおよび漏光を防止できる。さらに、封止樹脂２５で囲まれた光路に、透明樹脂からなる屈折率整合材が充填されていてもよい。
＜変形例４＞
　図７Ａに示すように、光モジュール１Ｄでは、光モジュール１と同じように、おもて面である発光面１０ＳＡの面積を２等分する第１の領域１０ＳＡ１と第２の領域１０ＳＡ２のうち、第１の領域１０ＳＡ１に２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂが配設されている。しかし、発光素子１０Ｄでは、発光面１０ＳＡの面積を２等分する中央線ＣＬ２は、略矩形の発光面１０ＳＡの対角線である。
　そして、第２の領域１０ＳＡ２の外周の一部である、角部Ｃ１０が、第１の発光面１０ＳＡと当接している。
＜変形例５＞
　図７Ｂに示すように、光モジュール１Ｅでは、略矩形の発光面１０ＳＡの対角線ＣＬ３に、２つの外部端子１２Ａ、１２Ｂが、発光部１１を挾んで、対向配設されている。
　そして、発光素子１０の、第１の発光面１０ＳＡと当接している外周の一部は、面取りされた角部Ｃ１０Ｅである。
　すなわち、バンプ２９および発光面１０ＳＡの外周の当接部により傾斜角度θが規定できれば、第１の発光面１０ＳＡと当接している外周の一部は、第１の辺ＳＳ１に限られるものではなく、角部であってもよい。
　また、２つの外部端子が、発光面１０ＳＡの面積を２等分する第１の領域１０ＳＡ１と第２の領域１０ＳＡ２のうち、第１の領域１０ＳＡ１にだけ配設されていなくともよい。
＜第２実施形態＞
　図８に示すように、本実施形態の内視鏡２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、を具備する。
　挿入部８０は、硬性の先端部８１と、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、が順に連接されている。
　先端部８１には、撮像光学ユニット９０Ｌと、撮像素子９０と、撮像素子９０からの撮像信号（電気信号）を光信号に変換するＥ／Ｏ型の光モジュール１が配設されている。撮像素子９０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、または、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等である。
　操作部８４には湾曲部８２を操作するアングルノブ８５が配設されているとともに、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ型の光モジュール９１が配設されている。コネクタ９３は、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は硬性の先端部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よい。
　内視鏡２では、撮像信号は先端部８１に配設されたＥ／Ｏ型の光モジュール１等で光信号に変換されて、挿入部８０を挿通する細い光ファイバ４０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型の光モジュール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４０を介して信号が伝送され、体内に挿入されず外径の制限の小さいユニバーサルコード９２内においては光ファイバ４０よりも太いメタル配線５０Ｍを介して信号が伝送される。
　なお、光モジュール９１が電気コネクタ部９４の近傍に配置されている場合には、光ファイバ４０は電気コネクタ部９４の近傍までユニバーサルコード９２を挿通していてもよい。また、光モジュール９１がプロセッサに配設されている場合には、光ファイバ４０はコネクタ９３まで挿通していてもよい。
　内視鏡２は、電気信号伝送に替えて光信号による細い光ファイバ４０を介した光信号伝送を行うため、挿入部８０が細く低侵襲である。
　本発明は、上述した実施形態および変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせおよび応用が可能である。
１、１Ａ～１Ｅ・・・光モジュール
２・・・内視鏡
１０・・・発光素子
１１・・・発光部
１２・・・外部端子
２０・・・配線板
２２・・・接続電極
２２Ｄ・・・ダミー配線
２５・・・封止樹脂
２９・・・バンプ
３０・・・フェルール
４０・・・光ファイバ

Claims (7)

  1. 　光信号を発光または受光する光素子部と２つの外部端子とを、おもて面に有する光素子と、
    　前記光信号を伝送する光ファイバと、
    　前記光ファイバの先端部が挿入されている挿入孔のあるフェルールと、
    　第１の主面と前記第１の主面と対向する第２の主面とを有し、前記第１の主面に配設されている２つの接続電極が前記光素子の前記２つの外部端子と、それぞれバンプを介して接合されており、前記第２の主面に前記フェルールが配設されている配線板と、を具備し、
    　前記光素子の前記おもて面が、前記第１の主面に対して、前記バンプの高さに基づき所定の傾斜角度で傾斜していることを特徴とする光モジュール。
  2. 　前記光素子の前記おもて面の外周の一部が、前記配線板の前記第１の主面と当接していることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記おもて面の面積を２等分する第１の領域と第２の領域のうち、前記第１の領域に前記２つの外部端子が配設されており、
    　前記第２の領域の前記外周の一部が、前記第１の主面と当接していることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　前記傾斜角度を調整するように構成されている所定厚の角度調整部材が、
    　前記外部端子と前記バンプとの間、前記接続電極と前記バンプとの間、および、前記第１の主面と前記光素子の前記外周との間、の少なくともいずれかに配設されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光モジュール。
  5. 　前記配線板の前記第１の主面に、前記傾斜角度を調整するように構成されている凹部があることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光モジュール。
  6. 　前記所定の傾斜角度が、２度以上１２度以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光モジュール。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記光モジュールを具備することを特徴とする内視鏡。
PCT/JP2017/005110 2017-02-13 2017-02-13 光モジュールおよび内視鏡 WO2018146806A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/005110 WO2018146806A1 (ja) 2017-02-13 2017-02-13 光モジュールおよび内視鏡
US16/532,566 US20200049908A1 (en) 2017-02-13 2019-08-06 Optical module and endoscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/005110 WO2018146806A1 (ja) 2017-02-13 2017-02-13 光モジュールおよび内視鏡

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/532,566 Continuation US20200049908A1 (en) 2017-02-13 2019-08-06 Optical module and endoscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018146806A1 true WO2018146806A1 (ja) 2018-08-16

Family

ID=63107301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/005110 WO2018146806A1 (ja) 2017-02-13 2017-02-13 光モジュールおよび内視鏡

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20200049908A1 (ja)
WO (1) WO2018146806A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023286362A1 (ja) * 2021-07-13 2023-01-19 ソニーグループ株式会社 光源装置および電子機器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281503A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
JP2006163259A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Tomoegawa Paper Co Ltd 光学接続構造及びその作製方法
WO2009086268A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Methods and apparatus related to a launch connector portion of a ureteroscope laser-energy-delivery device
JP2014010329A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Olympus Corp 光ファイバーケーブル接続構造
WO2016147556A1 (ja) * 2015-03-17 2016-09-22 ソニー株式会社 光コネクタ、光コネクタセット、撮像ユニット、撮像システム及び光伝送モジュール

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030161379A1 (en) * 2001-12-26 2003-08-28 Jds Uniphase Corporation Laser package
JP2010186090A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Hitachi Ltd 光送受信モジュール
DE102013011581B4 (de) * 2013-07-04 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung aus einem Substrat mit mindestens einem optischen Wellenleiter und einer optischen Koppelstelle und aus einem optoelektronischen Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
JP5625138B1 (ja) * 2013-07-05 2014-11-12 古河電気工業株式会社 光モジュール、光モジュールの実装方法、光モジュール搭載回路基板、光モジュール評価キットシステム、回路基板および通信システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281503A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
JP2006163259A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Tomoegawa Paper Co Ltd 光学接続構造及びその作製方法
WO2009086268A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Methods and apparatus related to a launch connector portion of a ureteroscope laser-energy-delivery device
JP2014010329A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Olympus Corp 光ファイバーケーブル接続構造
WO2016147556A1 (ja) * 2015-03-17 2016-09-22 ソニー株式会社 光コネクタ、光コネクタセット、撮像ユニット、撮像システム及び光伝送モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023286362A1 (ja) * 2021-07-13 2023-01-19 ソニーグループ株式会社 光源装置および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20200049908A1 (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9207412B2 (en) Optical transmission module and endoscope
US20200000328A1 (en) Endoscope
JP6321933B2 (ja) 光伝送モジュール、及び内視鏡
US20190384013A1 (en) Optical module, endoscope and manufacturing method of optical module
US10088669B2 (en) Endoscope
US10750941B2 (en) Optical module, image pickup module, and endoscope
US10819960B2 (en) Endoscope
US11435570B2 (en) Image pickup apparatus for endoscope, endoscope, and manufacturing method of image pickup apparatus for endoscope
US20180078114A1 (en) Endoscope and optical transmission module
US20180055342A1 (en) Endoscope and optical transmission module
JP6659826B2 (ja) 光伝送モジュール及び内視鏡
WO2018092233A1 (ja) 光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡
US10470642B2 (en) Optical transmitter and endoscope
WO2018146806A1 (ja) 光モジュールおよび内視鏡
US10838194B2 (en) Optical transmission module and endoscope
US20200237194A1 (en) Endoscope and endoscope system
WO2017179149A1 (ja) 内視鏡用光伝送モジュールの製造方法および内視鏡
WO2020065757A1 (ja) 内視鏡用撮像装置、内視鏡、および、内視鏡用撮像装置の製造方法
WO2018139406A1 (ja) 内視鏡および内視鏡の製造方法
WO2017115413A1 (ja) 光伝送モジュールおよび内視鏡
US20200379246A1 (en) Optical module for endoscope, endoscope, and manufacturing method of optical module for endoscope
WO2020217277A1 (ja) 内視鏡用撮像装置の製造方法、内視鏡用撮像装置、および、内視鏡
JP2018105907A (ja) 光モジュールおよび内視鏡

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17895669

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17895669

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP