WO2021176551A1 - 内視鏡及び撮像モジュール - Google Patents

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WO2021176551A1
WO2021176551A1 PCT/JP2020/008855 JP2020008855W WO2021176551A1 WO 2021176551 A1 WO2021176551 A1 WO 2021176551A1 JP 2020008855 W JP2020008855 W JP 2020008855W WO 2021176551 A1 WO2021176551 A1 WO 2021176551A1
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conductive member
image pickup
main surface
distance
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慧一 小林
考俊 五十嵐
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オリンパス株式会社
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope, an imaging module, and the like.
  • Patent Document 1 discloses an endoscope including a tip flange portion, a lens unit, an image pickup device, and a linear conductor.
  • a tip flange is attached to the objective side of the lens unit, an image sensor is provided on the opposite side, one end of a linear conductor is connected to the tip flange, and the linear conductor extends from the tip flange to the outside of the lens unit. It is connected to the ground part through it.
  • One aspect of the present disclosure is an objective optical system, an image pickup device having a light receiving surface facing the emission surface of the objective optical system, and a semiconductor device provided so as to face the surface of the image pickup element opposite to the light receiving surface. And the objective optical system, the image pickup element, and a conductive member covering the semiconductor element, and the distance from the end portion of the image pickup element to the inner wall of the conductive member is more than the distance from the end portion of the semiconductor element. It is related to an endoscope in which the distance to the inner wall of the conductive member is shorter.
  • Another aspect of the present disclosure is an objective optical system, an image pickup device having a light receiving surface facing the emission surface of the objective optical system, and a semiconductor provided so as to face the surface of the image pickup element opposite to the light receiving surface.
  • the element includes the objective optical system, the image pickup element, and a conductive member covering the semiconductor element, and the end portion of the semiconductor element is more than the distance from the end portion of the image pickup element to the inner wall of the conductive member. It is related to the imaging module in which the distance from the to the inner wall of the conductive member is shorter.
  • the cross-sectional view which shows the structure of the image pickup module in 6th Embodiment.
  • Detailed configuration example of the sensor unit and the laminated body The circuit block diagram of the image sensor and the laminated body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the image pickup module 3 in the 1st embodiment.
  • the optical axis direction of the image pickup module 3 is the Z direction.
  • Both the X and Y directions are orthogonal to the Z direction and are orthogonal to each other.
  • the opposite directions of the X, Y, and Z directions are referred to as the ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions, respectively. That is, FIG. 1 is a cross-sectional view of the image pickup module 3 on a plane parallel to the YZ plane.
  • the image pickup module 3 includes an objective optical system 40, a sensor unit 30, a laminate 10, a conductive member 70, and a cable unit 50.
  • the sensor unit 30 includes a cover glass 32 and an image sensor 31.
  • FIG. 1 shows a case where the image pickup module 3 includes the laminated body 10, the image pickup module 3 may include one or more semiconductor elements in addition to the image pickup element 31. Further, the number of semiconductor elements included in the laminate 10 is not limited to 3, and may be 2 or more.
  • the image sensor 31 has a light receiving surface 31A facing the exit surface 40B of the objective optical system 40.
  • the semiconductor element 110 arranged on the backmost surface is provided so as to face the surface of the image pickup element 31 opposite to the light receiving surface 31A.
  • the conductive member 70 covers the objective optical system 40, the image pickup device 31, and the laminate 10. The distance from the end of the laminate 10 to the inner wall of the conductive member 70 is shorter than the distance from the end of the image sensor 31 to the inner wall of the conductive member 70.
  • the outer diameters of the semiconductor elements 110, 210, and 220 are larger than the outer diameter of the image sensor 31.
  • the outer diameter of the semiconductor element is the distance from the center of the semiconductor element to the end of the semiconductor element farthest from the center.
  • the outer diameter of the semiconductor element is the distance from the center of the image sensor 31 to the end of the semiconductor element farthest from the center.
  • the outer diameter of the semiconductor element can also be said to be the radius or diameter of a circle circumscribing the semiconductor element in the XY plane.
  • the outer diameter of the image sensor 31 is the distance from the center of the image sensor 31 to the end of the image sensor 31 farthest from the center. Further, the outer diameter of the image sensor 31 can also be said to be the radius or diameter of a circle circumscribing the image sensor 31 in the XY plane.
  • the distance from the end of the laminate 10 to the inner wall of the conductive member 70 is larger than the distance from the end of the image sensor 31 to the inner wall of the conductive member 70. It is possible to satisfy the condition that the distance to the inner wall of the sex member 70 is shorter.
  • the distance from the end of any one of the semiconductor elements 110, 210, and 220 included in the laminate 10 to the inner wall of the conductive member 70 is the distance from the end of the image pickup element 31 to the inner wall of the conductive member 70. It should be shorter than the distance to. That is, the outer shape of at least one of the semiconductor elements 110, 210, and 220 may be larger than the outer shape of the image pickup device 31. In the first embodiment, the shapes and sizes of the semiconductor elements 110, 210, 220 when viewed in the Z direction are the same, and the distance from the ends of the semiconductor elements 110, 210, 220 to the inner wall of the conductive member 70 is equal.
  • the static electricity that has entered the image pickup module 3 is transmitted through the conductive member 70 and flows to the laminate 10 that is closer to the inner wall of the conductive member 70 than the image pickup element 31.
  • the ground wire of the cable portion 50 is connected to the laminated body 10, and static electricity is grounded from the laminated body 10 to the ground wire.
  • the static electricity that has entered the image pickup module 3 is not applied to the image pickup device 31, so that damage to the image pickup device 31 due to static electricity can be suppressed.
  • the image sensor 31 is covered with the conductive member 70 to protect the image sensor 31 not only from static electricity entering from the tip of the image pickup module 3 but also from static electricity entering from the side of the image pickup module 3.
  • static electricity that has entered the endoscope may enter the side of the image pickup module 3 via a device other than the image pickup module 3 provided at the tip of the endoscope.
  • the image sensor 31 can be protected from such static electricity.
  • static electricity may enter from the side of the image pickup module 3 during manufacturing such as a process of assembling the image pickup module 3 to the tip of the endoscope.
  • the image pickup element 31 can be protected from static electricity during manufacturing.
  • the imaging module can be downsized as compared with the protection by the linear conductor as in Patent Document 1. That is, in Patent Document 1, since the linear conductor is arranged outside the lens unit, the imaging module becomes larger by that amount. In the present embodiment, since the conductive member 70 itself that covers the objective optical system 40 has an electrostatic protection function, the image pickup module can be miniaturized as compared with the case where the linear conductor is provided.
  • the conductive member 70 covers the entire objective optical system 40, the image pickup element 31 and the laminated body 10, the stress input to the image pickup module 3 is dispersed by the conductive member 70. As a result, the load on the joint between the members is dispersed, and the possibility that the image pickup module 3 is damaged by stress is reduced, so that the reliability of the image pickup module 3 is improved.
  • the noise input to the image pickup module 3 is electrostatically shielded by the conductive member 70, and the S / N of the image signal is increased. improves. For example, when a device that is a noise source such as a high-frequency knife is used when using an endoscope, the influence of the noise on the image signal is reduced by the conductive member 70.
  • the objective optical system 40 is an optical system that forms a subject on the light receiving surface 31A of the image sensor 31.
  • the objective optical system 40 includes a plurality of lenses 41 to 44 arranged in the Z direction.
  • the objective optical system 40 is, for example, a laminated lens in which a plurality of lenses made of glass or plastic are laminated.
  • the incident surface 40A the surface on which the light from the subject is incident when the endoscope is used
  • the exit surface 40B the surface on which the light is emitted.
  • the entrance surface 40A and the exit surface 40B are surfaces parallel to the XY plane, but may be curved surfaces depending on the surface shape of the lens.
  • the cover glass 32 is a member that protects the light receiving surface 31A of the image sensor 31, and the first surface thereof is in contact with the exit surface 40B, and the second surface opposite to the first surface is in contact with the light receiving surface 31A.
  • the image sensor 31 is a sensor that captures a two-dimensional image, and is composed of a semiconductor chip in which a pixel array and a control circuit are integrated. The circuit configuration of the image pickup device 31 will be described later together with the circuit configuration of the laminated body 10.
  • the laminated body 10 is formed by laminating a plurality of layers of semiconductor elements, and FIG. 1 shows an example in which three layers of semiconductor elements 110, 210, and 220 are laminated.
  • Each of the semiconductor elements 110, 210, and 220 is a semiconductor chip, and a circuit for operating the image pickup element 31 is integrated in the semiconductor chip.
  • the substrate surface of the semiconductor chip is referred to as a main surface, the main surface on the objective side is the first main surface, and the main surface on the opposite side is the second main surface.
  • the thickness direction of the substrate of the semiconductor chip is parallel to the Z direction, and the first main surface and the second main surface are parallel to the XY plane.
  • the first main surface of the semiconductor element 210 faces and contacts the surface of the image sensor 31 opposite to the light receiving surface 31A.
  • the first main surface of the semiconductor element 220 is in contact with the second main surface of the semiconductor element 210, and the first main surface of the semiconductor element 110 is in contact with the second main surface of the semiconductor element 210.
  • the shapes of the semiconductor elements 110, 210, 220 when viewed in the Z direction are, for example, rectangular, and the three-layer semiconductor elements 110, 210, 220 are arranged so that the sides of the semiconductor elements match when viewed in the Z direction. 220 are laminated.
  • the cable portion 50 includes, for example, a signal cable 51 and an FPC board 52.
  • a plurality of terminals are provided on the second main surface of the semiconductor element 110, and the plurality of terminals are connected to the signal cable 51 via the FPC substrate 52.
  • a power supply signal, a second power supply signal, a ground signal, and a drive signal are input from the cable unit 50 to the terminals of the semiconductor element 110, and these signals are passed through the laminate 10. It is input to the image sensor 31.
  • the image signal read from the image sensor 31 is output from the terminal of the semiconductor element 110 to the cable unit 50 via the laminate 10.
  • the other end of the cable portion 50 is connected to a connector for connecting the endoscope to the processor.
  • the signal cable 51 extends to the connector 74C via the universal cord 74B.
  • the conductive member 70 is made of a conductive material such as a metal or carbon material. Further, the conductive member 70 has a light-shielding property. Since the conductive member 70 has a light-shielding property, the objective optical system 40 and the image sensor 31 covered with the conductive member 70 are shielded from light. Thereby, the optical performance of the image pickup module 3 can be improved. For example, image abnormalities such as flare that occur when light is incident on the objective optical system 40 are suppressed.
  • the conductive member 70 has a tubular shape extending in the Z direction.
  • the shape of the conductive member 70 in the cross section parallel to the XY plane is, for example, rectangular or circular, and the thickness of the cross section and the wall surface is constant regardless of the position in the Z direction.
  • the shape of the cylinder is not limited to this, for example, the thickness of the wall surface of the cylinder may be non-uniform, one or a plurality of holes may be provided in the wall surface of the cylinder, or a net-like member may be used.
  • the wall surface of the cylinder may be configured. Further, not all of the conductive members 70 are conductive, and a conductive thin film may be vapor-deposited on the side surface of a non-conductive cylinder such as resin.
  • the end on the incident surface 40A side is the incident side end 70A
  • the end on the exit surface 40B side is the exit side end 70B.
  • the incident side end 70A is, for example, in the same plane as the incident surface 40A.
  • the position of the incident side end 70A and the position of the incident surface 40A in the Z direction may be different.
  • the incident side end 70A may be closer to the ⁇ Z direction than the incident surface 40A.
  • the exit side end 70B is, for example, in the same plane as the second main surface of the semiconductor element 110.
  • the position of the exit side end 70B and the position of the exit surface 40B in the Z direction may be different.
  • the conductive member 70 may cover at least a part of the laminated body 10, and the end portion of the laminated body 10 on the Z direction side may not be covered.
  • the first sealing resin may be provided inside the cylinder of the conductive member 70. That is, the space between the sensor unit 30, the objective optical system 40, the laminate 10, and the conductive member 70 may be filled with the first sealing resin. Further, a second sealing resin may be provided around the cable portion 50. That is, the space between the cable portion 50 and the member covering the cable portion 50 may be filled with the second sealing resin.
  • the first sealing resin and the second sealing resin may be the same type of resin or different types of resin.
  • the first sealing resin may be a resin having a lower viscosity than the second sealing resin. Since the first sealing resin is post-inserted into the gap between the conductive member 70 and the sensor portion 30, etc., it is preferable that the first sealing resin has a low viscosity from the viewpoint of ease of filling.
  • the distance will be described by taking the semiconductor element 110 as an example.
  • the meaning of “distance” is the same for the image sensor 31, the semiconductor elements 210, and 220.
  • the distance from the end of the semiconductor element 110 to the inner wall of the conductive member 70 is the shortest distance between the end of the semiconductor element 110 and the inner wall of the conductive member 70. That is, it is the shortest distance among the distances from each point at the end of the semiconductor element 110 to the inner wall of the conductive member 70.
  • an example of the shortest distance will be shown with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the conductive member 70 and a cross-sectional view of the semiconductor element 110 when it is square.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the image pickup module 3 in a cross section parallel to the XY plane and passing through the semiconductor element 110.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view when the conductive member 70 has a circular cross section and the semiconductor element 110 has a square cross section.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the image pickup module 3 in a cross section parallel to the XY plane and passing through the semiconductor element 110.
  • the shortest distance exists in the cross section parallel to the XY plane, but in the embodiment described later, the distance in the Z direction may be the shortest distance. That is, the distance may be in any plane or direction as long as it is the shortest distance between the end portion of the semiconductor element 110 and the inner wall of the conductive member 70. Further, the "distance" includes the case where the distance is zero. That is, any of the semiconductor elements 110, 210, and 220 included in the laminated body 10 may be in contact with the inner wall of the conductive member 70.
  • the conductive member 70 covers the objective optical system 40, the sensor unit 30, and the laminate 10 in a state before the image pickup module 3 alone, that is, the image pickup module 3 is incorporated into the tip of the endoscope.
  • the state as shown in FIG. 1 may be obtained when the image pickup module 3 is incorporated in the tip of the endoscope.
  • the conductive member 70 is previously provided in the portion where the image pickup module 3 is incorporated in the tip of the endoscope.
  • the state shown in FIG. 1 may be obtained by inserting the objective optical system 40, the sensor unit 30, and the laminated body 10 into the conductive member 70.
  • FIG. 4 is an example of a ground wiring pattern provided on a semiconductor element.
  • FIG. 4 shows the second main surface of the semiconductor element 110 as viewed from the Z direction.
  • the ground wiring pattern may be provided in the semiconductor elements 210 and 220. Further, the ground wiring pattern may be provided on all of the semiconductor elements 110, 210, and 220, or may be provided on a part of the semiconductor elements 110, 210, and 220.
  • the semiconductor element 110 has a ground wiring SGND provided on the peripheral edge of the main surface of the semiconductor element 110 and connected to the ground potential.
  • the semiconductor element 110 has a first main surface facing the surface of the image sensor 31 opposite to the light receiving surface 31A, and a second main surface which is the surface opposite to the first main surface.
  • the ground wiring SGND is provided on the peripheral edge of at least one of the first main surface and the second main surface.
  • FIG. 4 shows an example in which the ground wiring SGND is provided on the second main surface.
  • the face-to-face “opposing” means that the faces are arranged facing each other. More specifically, “opposing" a surface to a surface means that the other surface exists in the normal direction of one surface, and the surface and the surface face each other including other elements. You may.
  • semiconductor elements 210 and 220 are provided between the first main surface of the semiconductor element 110 and the light receiving surface 31A of the image pickup element 31.
  • the distance between the inner wall of the conductive member 70 and the ground wiring SGND is set to the inner wall of the conductive member 70. It can be shorter than the distance between the wire and other wiring or elements. As a result, the probability that the static electricity that has entered the conductive member 70 will flow from the inner wall of the conductive member 70 to the ground wiring SGND can be increased so that the static electricity flows directly to the ground without going through other wiring or elements. can.
  • a terminal TGND is provided on the second main surface of the semiconductor element 110, and the terminal TGND is connected to the ground wiring of the cable portion 50. Further, terminals TA to TE and bumps 65 are provided on the second main surface of the semiconductor element 110. The terminals TA to TE are connected to the power supply wiring or signal line of the cable unit 50. The terminals TGND and TA to TE are connected to the bump on the first main surface side by a through via.
  • the peripheral edge of the main surface is an area along the outer periphery of the main surface, and includes not only the outer periphery of the main surface but also the area near the outer periphery. That is, the ground wiring GND may be provided on the outer periphery of the main surface, or may be provided slightly inside the outer periphery of the main surface. For example, when viewed in the Z direction, the ground wiring SGND is provided inside the outer circumference of the semiconductor element 110 and outside the outer circumference of the image pickup device 31. In FIG. 4, the ground wiring SGND goes around the peripheral edge once and has no cut portion, but the ground wiring SGND does not have to completely surround the peripheral edge and may have a cut portion in a part thereof.
  • FIG. 5 is an example of the electrostatic protection element provided in the semiconductor elements 110, 210, 220.
  • the electrostatic protection element may be provided in each of the semiconductor elements 110, 210, 220, or may be provided only in a part of the semiconductor elements.
  • the semiconductor element 110 is provided with the electrostatic protection element will be described as an example.
  • the semiconductor element 110 has an electrostatic protection element ESDA.
  • the semiconductor element 110 has a wiring SLA into which a signal or power source is input.
  • the electrostatic protection element ESDA is connected between the wiring SLA and the ground wiring GND connected to the ground potential.
  • the semiconductor element 110 may further include one or more electrostatic protection elements.
  • FIG. 5 illustrates a case where the semiconductor element 110 further includes an electrostatic protection element ESDB.
  • the semiconductor element 110 has a wiring SLB into which a signal or a power source is input.
  • the electrostatic protection element ESDB is connected between the wiring SLB and the ground wiring GND.
  • the signal or power supply input to the wiring SLA, SLB corresponds to, for example, the image signal, the drive signal, or the second power supply signal of FIG.
  • the signal or power supply input to the wiring SLA, SLB corresponds to, for example, the image signal, the drive signal, or the second power supply signal of FIG.
  • three electrostatic protection elements may be provided corresponding to the image signal, the drive signal, and the second power supply signal.
  • the electrostatic protection elements ESDA, ESDB, ground wiring GND, and wiring SLA, SLB shown in FIG. 5 are formed on the first main surface or the second main surface of the semiconductor element 110 by a semiconductor process.
  • the ground wiring GND may be connected to the ground wiring of the cable portion 50 via, for example, the terminal TGND of FIG. That is, the ground wiring GND does not have to be the same wiring as the ground wiring SGND of FIG.
  • the electrostatic protection elements ESDA and ESDB are elements that release the static electricity to the ground wiring GND when static electricity enters the wiring SLA and SLB. As shown in FIG. 5, the electrostatic protection elements ESDA and ESDB are, for example, bidirectional Zener diodes. In the electrostatic protection element ESDA, one terminal of the bidirectional Zener diode is connected to the wiring SLA, and the other terminal is connected to the ground wiring GND.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging module 3 in the second embodiment.
  • the components already described are designated by the same reference numerals, and the description of the components will be omitted as appropriate.
  • a plurality of layers of semiconductor elements having the semiconductor element 110 as the first layer are laminated.
  • the semiconductor element 110 of the first layer is arranged farther from the image sensor 31 than the semiconductor elements 210 and 220 other than the first layer.
  • the distance from the end of the semiconductor element 110 of the first layer to the inner wall of the conductive member 70 is from the end of the semiconductor elements 210 and 220 other than the first layer to the inner wall of the conductive member 70. It is less than the distance.
  • the definition of the distance is as described in the first embodiment.
  • the semiconductor element 110 farthest from the image pickup element 31 of the laminate 10 is closer to the inner wall of the conductive member 70 than the other semiconductor elements 210 and 220.
  • the static electricity that has entered the conductive member 70 flows to the semiconductor element 110 that is farthest from the image sensor 31, so that the possibility that the image sensor 31 is damaged by the static electricity can be further reduced, and the image sensor 31 is more damaged. It can be surely suppressed.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging module 3 in the third embodiment.
  • the components already described are designated by the same reference numerals, and the description of the components will be omitted as appropriate.
  • the conductive member 70 has a tubular portion along the optical axis of the objective optical system 40 and a bottom plate 71 provided at one end of the tubular portion.
  • the bottom plate 71 is applied to the second main surface of the semiconductor element 110.
  • the conductive member 70 can be easily positioned when assembling the image pickup module 3. That is, the laminate 10, the image sensor 31 and the objective optical system 40 are inserted from the incident side end 70A of the conductive member 70 until the second main surface of the semiconductor element 110 abuts on the bottom plate 71 of the conductive member 70. do it. As a result, the positional relationship between the conductive member 70 and the laminated body 10 and the like is automatically determined. Further, since the bottom plate 71 of the conductive member 70 is in contact with the second main surface of the semiconductor element 110, static electricity flows from the conductive member 70 to the semiconductor element 110, and the protection of the image pickup element 31 can be made more reliable.
  • FIG. 8 shows the bottom plate 71 and the semiconductor element 110 when viewed from the Z direction.
  • the bottom plate 71 is provided with an opening 72.
  • the image module 3 can be easily assembled by providing the bottom plate 71 with the opening 72.
  • the opening 72 is larger than the cross section of the cable portion 50, and the cable portion 50 is opened from the incident side end 70A of the conductive member 70 in a state where the cable portion 50 is connected to the second main surface of the semiconductor element 110 in advance. It can be inserted into the portion 72 to bring it to the state shown in FIG.
  • the tubular portion of the conductive member 70 is a portion of the conductive member 70 excluding the bottom plate 71, and is the same as the tubular conductive member 70 described with reference to FIG.
  • the bottom plate 71 is a plate-shaped member provided at the exit-side end of the tubular portion and projecting from the exit-side end of the tubular portion toward the center of the cylinder.
  • the tubular portion and the bottom plate 71 may be integrally formed or may be formed by joining separated members.
  • the distance between the conductive member 70 and the semiconductor element 110 is the distance between the bottom plate 71 of the conductive member 70 and the second main surface of the semiconductor element 110, and is the distance in the Z direction. The distance between the bottom plate 71 of the conductive member 70 and the second main surface of the semiconductor element 110 does not have to be zero.
  • the outer circumference of the opening 72 is inside the outer circumference of the semiconductor element 110, and the entire peripheral edge of the semiconductor element 110 is in contact with the bottom plate 71.
  • the opening 72 is, for example, a square, and its side length HB is shorter than the side length HA of the semiconductor element 110.
  • the ground wiring SGND of FIG. 4 is combined with the third embodiment, for example, the ground wiring SGND is arranged on a portion of the second main surface of the semiconductor element 110 that abuts on the bottom plate 71. Further, it is more preferable that the ground wiring SGND is arranged at the portion of the semiconductor element 11 that contacts the bottom plate 71, and the bottom plate 71 and the ground wiring SGND are joined. Further, it is preferable that the ground wire of the cable portion 50 is connected to the surface of the bottom plate 71 opposite to the semiconductor element 11.
  • FIG. 9 shows an example in which two of the four sides of the semiconductor element 110 that face each other come into contact with the bottom plates 75 and 77.
  • the opening 78 has a shape different from that of the semiconductor element 110.
  • the bottom plates 75 and 77 are plate-shaped members protruding toward the center of the cylinder from the side of the tubular portion on the exit side along the X direction.
  • the distance HC from the boundary between the bottom plate 75 and the opening 78 to the boundary between the bottom plate 77 and the opening 78 is shorter than the side length HA of the semiconductor element 110.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the image pickup module 3 in the fourth embodiment.
  • the components already described are designated by the same reference numerals, and the description of the components will be omitted as appropriate.
  • one end of the conductive member 70 is applied to the first main surface of the semiconductor element 110.
  • the exit side end 70B of the conductive member 70 is applied to the first main surface of the semiconductor element 110.
  • the semiconductor element 110 has a shape such that the outer circumference of the semiconductor element 110 exists between the inner circumference and the outer circumference of the wall surface of the conductive member 70 when viewed in the Z direction. As a result, the exit side end 70B of the conductive member 70 comes into contact with the first main surface of the semiconductor element 110.
  • FIG. 10 shows a case where the distance ⁇ zb between the exit side end 70B of the conductive member 70 and the first main surface of the semiconductor element 110 is not zero, but when the distance ⁇ zb is completely abutted, the ⁇ zb is It may be zero.
  • the conductive member 70 can be easily positioned when assembling the image pickup module 3. That is, if the laminate 10, the image sensor 31 and the objective optical system 40 are inserted from the exit side end 70B of the conductive member 70, and the first main surface of the semiconductor element 110 is inserted until it hits the exit side end 70B. good. As a result, the positional relationship between the conductive member 70 and the laminated body 10 and the like is automatically determined. Further, since the exit side end 70B of the conductive member 70 is in contact with the first main surface of the semiconductor element 110, static electricity flows from the conductive member 70 to the semiconductor element 110, and the protection of the image pickup element 31 can be made more reliable. ..
  • the cross-sectional view of the image pickup module 3 when viewed from the side is the same as that of the first embodiment of FIG. 1 or the second embodiment of FIG.
  • FIG. 11 shows the image sensor 31, the semiconductor element 110, and the conductive member 70 as viewed from the ⁇ Z direction.
  • the distance GC from the end of the image sensor 31 to the end of the semiconductor element 110 is more than the distance GC from the end of the semiconductor element 110 to the conductive member.
  • the distance GA to the inner wall of 70 is short.
  • the distance GA from the end of the semiconductor element 110 to the inner wall of the conductive member 70 can be made sufficiently shorter than the distance GB from the end of the image sensor 31 to the inner wall of the conductive member 70.
  • the possibility that the static electricity that has entered the conductive member 70 is transmitted to the image pickup device 31 is sufficiently reduced, so that the image pickup device 31 can be protected more reliably.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the image pickup module 3 in the sixth embodiment.
  • the components already described are designated by the same reference numerals, and the description of the components will be omitted as appropriate.
  • the inner diameter of the portion of the conductive member 70 adjacent to the semiconductor element 110 is smaller than the inner diameter of the portion of the conductive member 70 adjacent to the image sensor 31.
  • the condition that the distance from the end of the laminated body 10 to the inner wall of the conductive member 70 is shorter than the distance from the end of the image sensor 31 to the inner wall of the conductive member 70 is satisfied. be able to.
  • the portion of the conductive member 70 adjacent to the semiconductor element 110 is a portion of the conductive member 70 that is parallel to the XY plane and passes through the semiconductor element 110 and is adjacent to the semiconductor element 110.
  • the inner diameter is the distance from the center of the region surrounded by the conductive member 70 in the cross section parallel to the XY plane to the inner wall of the nearest conductive member 70 in the plane parallel to the XY plane.
  • the inner diameter can also be said to be the radius or diameter of a circle inscribed in the inner wall of the conductive member 70 in a plane parallel to the XY plane.
  • the thickness of the wall at the exit side end 70B of the conductive member 70 is thicker than the thickness of the wall at the other portion.
  • the distance ⁇ ya from the end of the semiconductor element 110 to the exit side end 70B of the conductive member 70 is shorter than the distance from the end of the image sensor 31 to the inner wall of the conductive member 70.
  • the portion where the wall thickness of the conductive member 70 becomes thicker is not limited to the exit side end portion 70B. That is, the wall thickness of the portion of the conductive member 70 adjacent to the entire or a part of the laminated body 10 may be thicker than that of the other portions. Further, the thickness of the wall of the conductive member 70 may be constant, and the wall may be narrowed toward the center of the cylinder in a portion adjacent to the whole or a part of the laminated body 10.
  • FIG. 13 is a detailed configuration example of the sensor unit 30 and the laminated body 10.
  • an active element is provided in the semiconductor element 110 and a passive element is provided in the semiconductor element 210 and the semiconductor element 220 will be described as an example.
  • the arrangement of the active element and the passive element is not limited to this, and the active element and the passive element may be provided in any of the semiconductor elements of the laminated body 10.
  • the cover glass 32 is adhered to the light receiving surface 31A of the image sensor 31 using a transparent adhesive 67.
  • the objective optical system 40 is provided on the ⁇ Z direction side of the sensor unit 30, and a subject image passing through the objective optical system 40 is formed on the light receiving surface 31A.
  • a light receiving portion 31B is arranged on the light receiving surface 31A.
  • the light receiving unit 31B is a circuit in which pixel circuits are arranged in a two-dimensional array, and acquires a subject image as a two-dimensional image by photoelectric conversion.
  • the image pickup element 31, the semiconductor element 210, the semiconductor element 220, and the semiconductor element 110 are arranged side by side in this order along the Z direction.
  • the semiconductor element 110, the semiconductor element 220, and the semiconductor element 210 are laminated via the sealing resin layer 61, respectively.
  • Through silicon vias 63 TSV: Through-Silicon Via
  • the image pickup element 31 and the semiconductor element 210 are connected via the penetrating via 63, the semiconductor element 210 and the semiconductor element 220 are connected, and the semiconductor element 220 and the semiconductor element 110 are connected.
  • the semiconductor element 110 is provided with a first active element 111.
  • the semiconductor element 210 is provided with a first passive element 211.
  • the semiconductor element 220 is provided with a second passive element 221.
  • FIG. 13 shows an example in which the active element or the passive element is provided on the first main surface of the semiconductor element, the active element or the passive element may be provided on the second main surface of the semiconductor element, or the first It may be provided on both the main surface and the second main surface.
  • FIG. 14 is a circuit block diagram of the image sensor 31 and the laminated body 10.
  • the image sensor 31 includes a light receiving unit 31B, a reading unit 31C, and a timing generation unit 31D.
  • the semiconductor element 210 includes a capacitor C3 as the first passive element 211.
  • the semiconductor element 220 includes a capacitor C4 as the second passive element 221.
  • the semiconductor element 110 includes a signal processing circuit 111A having a first active element 111 and a drive circuit 111B.
  • a power supply signal, a second power supply signal, a ground signal, and a drive signal are input to the semiconductor element 110 via the cable unit 50.
  • the drive circuit 111B receives the drive signal, performs processing such as buffering, and outputs the processed drive signal to the timing generation unit 31D.
  • the drive signal is transmitted to the image pickup device 31 via the through vias 63 provided in each layer of the laminated body 10.
  • the semiconductor element 110, the semiconductor element 220, the semiconductor element 210, and the image pickup element 31 are provided with a power supply wiring L1 for supplying a power supply signal for the image pickup element 31. Further, at least the semiconductor element 110 and the semiconductor element 220 are provided with a second power supply wiring L3 for supplying a second power supply signal which is a power supply signal for the signal processing circuit 111A and the drive circuit 111B. Further, the semiconductor element 110, the semiconductor element 220, the semiconductor element 210, and the image pickup element 31 are provided with the ground wiring L2.
  • the capacitor C3 is provided between the power supply wiring L1 and the ground wiring L2.
  • the capacitor C4 is provided between the second power supply wiring L3 and the ground wiring L2. Capacitors C3 and C4 are bypass capacitors for stabilizing the power supply.
  • the timing generation unit 31D controls the operation timings of the light receiving unit 31B and the reading unit 31C based on the drive signal received from the drive circuit 111B.
  • the drive signal includes a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal
  • the timing generation unit 31D generates and outputs a timing pulse signal based on the drive signal.
  • the reading unit 31C reads a pixel signal from the pixel circuit and outputs the read pixel signal to the signal processing circuit 111A.
  • a set of pixel signals will be referred to as an image signal.
  • the image sensor 31 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the signal processing circuit 111A processes the image signal transmitted from the reading unit 31C.
  • the signal processing circuit 111A performs, for example, noise reduction processing and A / D conversion processing on the image signal.
  • the signal processing circuit 111A outputs the processed image signal to the cable unit 50.
  • the static electricity that has entered the image pickup module 3 flows through the ground wiring L2 of the laminated body 10, or from a signal line such as an image signal to the ground wiring L2 via the electrostatic protection element of FIG. It flows from the ground wiring L2 to the cable portion 50.
  • a signal line such as an image signal to the ground wiring L2 via the electrostatic protection element of FIG. It flows from the ground wiring L2 to the cable portion 50.
  • FIG. 15 is a configuration example of an endoscope system 2 including an endoscope 1 in which an imaging module 3 is incorporated.
  • the endoscope system 2 includes the endoscope 1 of the present embodiment, the processor 75A, and the monitor 75B.
  • the endoscope 1 captures an in-vivo image of the subject and outputs an image signal by inserting the elongated insertion portion 73 into the body cavity of the subject.
  • the endoscope 1 includes an insertion portion 73, a grip portion 74 arranged on the base end side of the insertion portion 73, a universal cord 74B extending from the grip portion 74, and a base end side of the universal cord 74B.
  • the connector 74C arranged in the above is provided.
  • the insertion portion 73 includes a rigid tip portion 73A in which the image pickup module 3 is arranged, a bendable portion 73B extending to the base end side of the tip portion 73A, and a curved portion 73B for changing the direction of the tip portion 73A. Includes a soft portion 73C extending to the proximal end side of the curved portion 73B.
  • the endoscope 1 is a flexible mirror, but may be a rigid mirror. That is, the soft part and the like are not essential components.
  • the grip portion 74 is provided with a rotating angle knob 74A, which is an operation portion for the operator to operate the curved portion 73B.
  • the universal cord 74B is connected to the processor 75A via the connector 74C.
  • the processor 75A controls the entire endoscope system 2, processes the image signal output by the image pickup module 3, and outputs the processing result.
  • the monitor 75B displays the image signal output by the processor 75A as an endoscopic image.
  • the tip 73A of the endoscope 1 has a housing in which the above-mentioned imaging module 3 is housed.
  • the housing is cylindrical with a circular cross section in the direction intersecting the optical axis.
  • a housing made of a metal such as stainless steel, which is a hard material is filled with a sealing resin such as a silicone resin or an epoxy resin.
  • the outer surface of the housing may be covered with a resin layer.
  • the corner of the tip portion 73A is chamfered in a curved shape. It is desirable that the material of the housing has a light-shielding property.
  • the present disclosure is not limited to each embodiment and its modified examples as they are, and at the implementation stage, the components are modified within a range that does not deviate from the gist. Can be embodied.
  • a plurality of components disclosed in the above-described embodiments and modifications can be appropriately combined. For example, some components may be deleted from all the components described in each embodiment or modification. Further, the components described in different embodiments and modifications may be combined as appropriate. As described above, various modifications and applications are possible within a range that does not deviate from the gist of the present disclosure.
  • a term described at least once in the specification or drawing together with a different term having a broader meaning or a synonym may be replaced with the different term at any part of the specification or drawing.

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Abstract

内視鏡は、対物光学系（４０）と撮像素子（３１）と半導体素子（１１０）と導電性部材（７０）とを含む。撮像素子は、対物光学系の出射面（４０Ｂ）に対向する受光面を有する。撮像素子の受光面と反対側の面に対向して設けられる。導電性部材は、対物光学系、撮像素子及び半導体素子を覆う。撮像素子の端部から導電性部材の内壁までの距離よりも、半導体素子の端部から導電性部材の内壁までの距離の方が短い。

Description

内視鏡及び撮像モジュール
　本発明は、内視鏡及び撮像モジュール等に関する。
　内視鏡に用いられる撮像モジュールの静電気対策として、導体を用いてグランドに静電気を逃がす手法が知られている。例えば特許文献１には、先端フランジ部とレンズユニットと撮像素子と線状導体とを含む内視鏡が開示されている。レンズユニットの対物側に先端フランジ部が取り付けられ、その反対側に撮像素子が設けられ、先端フランジ部に線状導体の一端が接続され、その線状導体は先端フランジ部からレンズユニットの外側を通ってアース部に接続されている。
特開２０１９－２５２０７号公報
　上記の特許文献１では、スコープ先端部に印加される静電気に対する対策として線状導体が設けられているが、撮像素子そのものは線状導体により直接的に保護されているわけではない。このため、線状導体が形成されていない方向からの静電気保護は確実とはいえず、より確実に撮像素子を静電気から保護したいという課題がある。
　本開示の一態様は、対物光学系と、前記対物光学系の出射面に対向する受光面を有する撮像素子と、前記撮像素子の前記受光面と反対側の面に対向して設けられる半導体素子と、前記対物光学系、前記撮像素子及び前記半導体素子を覆う導電性部材と、を含み、前記撮像素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離よりも、前記半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離の方が短い内視鏡に関係する。
　本開示の他の態様は、対物光学系と、前記対物光学系の出射面に対向する受光面を有する撮像素子と、前記撮像素子の前記受光面と反対側の面に対向して設けられる半導体素子と、前記対物光学系、前記撮像素子及び前記半導体素子を覆う導電性部材と、を含み、前記撮像素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離よりも、前記半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離の方が短い撮像モジュールに関係する。
第１実施形態における撮像モジュールの構成を示す断面図。 導電性部材及び半導体素子の断面図。 導電性部材及び半導体素子の断面図。 半導体素子上に設けられるグランド配線パターンの例。 半導体素子に設けられる静電保護素子の例。 第２実施形態における撮像モジュールの構成を示す断面図。 第３実施形態における撮像モジュールの構成を示す断面図。 Ｚ方向から見たときの底板及び半導体素子。 Ｚ方向から見たときの底板及び半導体素子。 第４実施形態における撮像モジュールの構成を示す断面図。 －Ｚ方向から見た撮像素子、半導体素子及び導電性部材。 第６実施形態における撮像モジュールの構成を示す断面図。 センサー部及び積層体の詳細構成例。 撮像素子及び積層体の回路ブロック図。 撮像モジュールが組み込まれた内視鏡を含む内視鏡システムの構成例。
　以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本開示の必須構成要件であるとは限らない。
　１．第１実施形態
　図１は、第１実施形態における撮像モジュール３の構成を示す断面図である。図１において、撮像モジュール３の光軸方向をＺ方向とする。Ｘ方向とＹ方向は、いずれもＺ方向に直交し、互いに直交する。なお、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の反対方向を、それぞれ－Ｘ、－Ｙ、－Ｚ方向と呼ぶこととする。つまり図１は、ＹＺ平面に平行な面における撮像モジュール３の断面図である。
　撮像モジュール３は、対物光学系４０とセンサー部３０と積層体１０と導電性部材７０とケーブル部５０とを含む。センサー部３０は、カバーガラス３２と撮像素子３１とを含む。なお、図１には撮像モジュール３が積層体１０を含む場合を図示するが、撮像モジュール３は撮像素子３１以外に１以上の半導体素子を含んでいればよい。また積層体１０が含む半導体素子の数は３に限定されず、２以上であればよい。
　なお、以下の説明において、各実施形態に基づく図面は模式的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、各部分の厚さ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場合がある。
　撮像素子３１は、対物光学系４０の出射面４０Ｂに対向する受光面３１Ａを有する。積層体１０を構成する半導体素子１１０、２１０、２２０のうち、最背面に配置される半導体素子１１０は、撮像素子３１の受光面３１Ａと反対側の面に対向して設けられる。導電性部材７０は、対物光学系４０、撮像素子３１、及び積層体１０を覆う。そして、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離よりも、積層体１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離の方が短い。
　より具体的には、半導体素子１１０、２１０、２２０の外径は、撮像素子３１の外径よりも大きい。半導体素子の外径とは、半導体素子の中央から最も遠い半導体素子の端部までの距離である。半導体素子の中央が撮像素子３１の中央と一致する場合には、半導体素子の外径は、撮像素子３１の中央から最も遠い半導体素子の端部までの距離となる。また、半導体素子の外径は、ＸＹ平面において半導体素子に外接する円の半径又は直径と言うこともできる。撮像素子３１の外径とは、撮像素子３１の中央から最も遠い撮像素子３１の端部までの距離である。また、撮像素子３１の外径は、ＸＹ平面において撮像素子３１に外接する円の半径又は直径と言うこともできる。
　半導体素子１１０、２１０、２２０の外径が撮像素子３１の外径よりも大きいことで、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離よりも、積層体１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離の方が短いという条件を満たすことができる。
　なお、積層体１０に含まれる半導体素子１１０、２１０、２２０のいずれか１つの半導体素子の端部から導電性部材７０の内壁までの距離が、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離よりも短ければよい。即ち、半導体素子１１０、２１０、２２０のうち少なくとも１つの半導体素子の外形が、撮像素子３１の外形よりも大きければよい。第１実施形態では、Ｚ方向に見たときの半導体素子１１０、２１０、２２０の形状及びサイズは同一であり、半導体素子１１０、２１０、２２０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離は等しい。
　本実施形態によれば、撮像モジュール３に侵入した静電気は、導電性部材７０を伝い、撮像素子３１よりも導電性部材７０の内壁に近い積層体１０に流れる。後述するように、積層体１０にはケーブル部５０のグランド線が接続されており、積層体１０からグランド線に静電気がアースされる。これにより、撮像モジュール３に侵入した静電気が撮像素子３１に印加されないので、静電気による撮像素子３１の破損を抑制できる。
　また、本実施形態では撮像素子３１が導電性部材７０に覆われることで、撮像モジュール３の先端から侵入する静電気だけでなく、撮像モジュール３の側方から侵入する静電気からも撮像素子３１を保護できる。例えば、内視鏡の使用時において、内視鏡に侵入した静電気が、内視鏡先端に設けられた撮像モジュール３以外のデバイスを介して撮像モジュール３の側方に侵入する可能性がある。本実施形態では、このような静電気から撮像素子３１を保護できる。或いは、撮像モジュール３を内視鏡先端に組み付ける工程等の製造時において、撮像モジュール３の側方から静電気が侵入する可能性がある。例えば導電性部材７０が取り付けられた状態の撮像モジュール３を用意し、その撮像モジュール３を内視鏡先端に組み付ける手順とすることで、製造時における静電気から撮像素子３１を保護できる。
　また、特許文献１のような線状導体による保護にくらべて、撮像モジュールを小型化できる。即ち、特許文献１では線状導体がレンズユニットの外側に配置されているため、その分だけ撮像モジュールが大きくなる。本実施形態では、対物光学系４０を覆う導電性部材７０そのものが静電気保護機能を有するので、線状導体を設ける場合に比べて撮像モジュールを小型化できる。
　また、本実施形態では、対物光学系４０、撮像素子３１及び積層体１０の全体を導電性部材７０が覆うため、撮像モジュール３に入力される応力が導電性部材７０によって分散される。これにより、各部材間の接合部への負荷が分散され、応力により撮像モジュール３が破損する可能性が低減されるので、撮像モジュール３の信頼性が向上する。
　また、本実施形態では、撮像素子３１及び積層体１０が導電性部材７０によって覆われるので、撮像モジュール３に入力されるノイズが導電性部材７０によって静電遮蔽され、画像信号のＳ／Ｎが向上する。例えば、内視鏡の使用時において、高周波ナイフ等のノイズ源となるデバイスが用いられた場合に、そのノイズが画像信号に与える影響が導電性部材７０によって低減される。
　以下、第１実施形態の詳細を説明する。対物光学系４０は、被写体を撮像素子３１の受光面３１Ａに結像させる光学系である。対物光学系４０は、Ｚ方向に並ぶ複数のレンズ４１～４４を含む。対物光学系４０は、例えばガラス製又はプラスチック製のレンズが複数積層された積層レンズである。対物光学系４０の両端の２つの面のうち、内視鏡使用時において被写体からの光が入射する面を入射面４０Ａとし、その光が出射する面を出射面４０Ｂとする。入射面４０Ａと出射面４０Ｂは、ＸＹ平面に平行な面であるが、レンズの表面形状による曲面であってもよい。
　カバーガラス３２は、撮像素子３１の受光面３１Ａを保護する部材であり、その第１面が出射面４０Ｂに接し、第１面の反対側の第２面が受光面３１Ａに接する。撮像素子３１は、２次元画像を撮影するセンサーであり、画素アレイ及び制御回路が集積された半導体チップにより構成される。撮像素子３１の回路構成については、積層体１０の回路構成と共に後述する。
　積層体１０は複数層の半導体素子が積層されたものであり、図１には、３層の半導体素子１１０、２１０、２２０が積層される例を示す。半導体素子１１０、２１０、２２０の各々は半導体チップであり、その半導体チップには、撮像素子３１を動作させるための回路が集積されている。半導体チップの基板面を主面と呼ぶこととし、対物側の主面を第１主面とし、その反対側の主面を第２主面とする。半導体チップの基板の厚み方向はＺ方向に平行であり、第１主面と第２主面はＸＹ平面に平行である。半導体素子２１０の第１主面は、撮像素子３１の受光面３１Ａと反対側の面に対向し且つ接する。半導体素子２２０の第１主面は半導体素子２１０の第２主面に接し、半導体素子１１０の第１主面は半導体素子２１０の第２主面に接する。Ｚ方向に見たときの半導体素子１１０、２１０、２２０の形状は、例えば矩形であり、Ｚ方向に見たときに各半導体素子の辺が一致するように、３層の半導体素子１１０、２１０、２２０が積層されている。
　ケーブル部５０の一端は、半導体素子１１０の第２主面に接続される。ケーブル部５０は、例えば、信号ケーブル５１と、ＦＰＣ基板５２とを含む。半導体素子１１０の第２主面には複数の端子が設けられており、その複数の端子はＦＰＣ基板５２を介して信号ケーブル５１に接続される。例えば図１４で後述する回路例であれば、電源信号、第２電源信号、グランド信号、駆動信号が、ケーブル部５０から半導体素子１１０の端子に入力され、それらの信号が積層体１０を介して撮像素子３１に入力される。また撮像素子３１から読み出された画像信号は、積層体１０を介して半導体素子１１０の端子からケーブル部５０に出力される。撮像モジュール３が内視鏡に組み込まれた状態では、ケーブル部５０の他端は、内視鏡をプロセッサに接続するためのコネクタに接続される。例えば図１５で後述する内視鏡システム２の例であれば、信号ケーブル５１は、ユニバーサルコード７４Ｂを経由してコネクタ７４Ｃまで延設されている。
　導電性部材７０は、例えば金属又はカーボン素材等の導電性の材料で構成される。また導電性部材７０は、遮光性を有する。導電性部材７０が遮光性を有することで、その導電性部材７０に覆われた対物光学系４０及び撮像素子３１が遮光される。これにより、撮像モジュール３の光学性能を向上できる。例えば、対物光学系４０に光が入射した場合に生じるフレア等の画像異常が抑制される。
　導電性部材７０は、Ｚ方向に延びる筒状の形状である。ＸＹ平面に平行な断面における導電性部材７０の形状は、例えば矩形又は円形であり、その断面と壁面の厚さはＺ方向の位置に関わらず一定である。なお、筒の形状はこれに限定されず、例えば筒の壁面の厚さが不均一であってもよいし、筒の壁面に１又は複数の穴が設けられてもよいし、網状の部材によって筒の壁面が構成されてもよい。また導電性部材７０の全てが導電性でなくてもよく、例えば樹脂等の非導電体の筒の側面に導電性薄膜が蒸着されていてもよい。
　導電性部材７０の筒の両端のうち、入射面４０Ａ側の端部を入射側端部７０Ａとし、出射面４０Ｂ側の端部を出射側端部７０Ｂとする。入射側端部７０Ａは、例えば入射面４０Ａと同一平面内にある。なお、Ｚ方向における入射側端部７０Ａの位置と入射面４０Ａの位置は異なっていてもよく、例えば入射側端部７０Ａが入射面４０Ａよりも－Ｚ方向側にあってもよい。出射側端部７０Ｂは、例えば半導体素子１１０の第２主面と同一平面内にある。なお、Ｚ方向における出射側端部７０Ｂの位置と出射面４０Ｂの位置は異なっていてもよく、例えばＺ方向において、半導体素子２１０の第１主面と半導体素子１１０の第２主面との間の任意の位置に出射側端部７０Ｂがあってもよい。即ち、導電性部材７０は積層体１０の少なくとも一部を覆っていればよく、積層体１０のＺ方向側の端部が覆われていなくてもよい。
　なお、導電性部材７０の筒の内側には第１封止樹脂が設けられてもよい。即ち、センサー部３０、対物光学系４０及び積層体１０と、導電性部材７０との間の空間に、第１封止樹脂が充填されてもよい。また、ケーブル部５０の周りには第２封止樹脂が設けられてもよい。即ち、ケーブル部５０と、ケーブル部５０を覆う部材との間の空間に、第２封止樹脂が充填されてもよい。第１封止樹脂と第２封止樹脂は、同じ種類の樹脂であってもよいし、異なる種類の樹脂であってもよい。例えば、第１封止樹脂は、第２封止樹脂よりも粘度が低い樹脂であってもよい。第１封止樹脂は、導電性部材７０とセンサー部３０等との間の隙間に後入れされるので、充填のしやすさの観点から、粘度が低い方が好ましい。
　以下、半導体素子１１０を例にとって「距離」について説明する。「距離」の意味は撮像素子３１、半導体素子２１０、２２０についても同様である。
　半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離は、半導体素子１１０の端部と導電性部材７０の内壁との間の最短距離である。即ち、半導体素子１１０の端部の各点から導電性部材７０の内壁までの距離のうちの、最短距離である。以下、図２、図３を用いて最短距離の一例を示す。
　図２は、導電性部材７０の断面及び半導体素子１１０が正方形である場合の断面図である。図２には、ＸＹ平面に平行であり且つ半導体素子１１０を通る断面における撮像モジュール３の断面図を示す。図２では、半導体素子１１０の端部は、半導体素子１１０の外周、即ち正方形の辺である。辺は４つあるので、その４辺と導電性部材７０の内壁との間の距離Δｘ１、Δｘ２、Δｙ１、Δｙ２が存在する。この４つの距離のうち最短距離が、半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離である。なお図２には、Δｘ１＝Δｘ２＝Δｙ１＝Δｙ２の場合を図示している。
　図３は、導電性部材７０の断面が円形であり、半導体素子１１０が正方形である場合の断面図である。図３には、ＸＹ平面に平行であり且つ半導体素子１１０を通る断面における撮像モジュール３の断面図を示す。図３では、半導体素子１１０の端部は、正方形の角である。角は４つあるので、その４つの角と導電性部材７０の内壁との間の距離Δｃ１、Δｃ２、Δｃ３、Δｃ４が存在する。この４つの距離のうち最短距離が、半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離である。なお図３には、Δｃ１＝Δｃ２＝Δｃ３＝Δｃ４の場合を図示している。
　なお、第１実施形態では、ＸＹ平面に平行な断面内に最短距離が存在するが、後述する実施形態ではＺ方向における距離が最短距離となる場合がある。即ち、半導体素子１１０の端部と導電性部材７０の内壁との間の最短距離であれば、どのような平面内又は方向の距離であってもよい。また、「距離」は、距離がゼロの場合を含む。即ち、積層体１０に含まれる半導体素子１１０、２１０、２２０のいずれかと、導電性部材７０の内壁とが接していてもよい。
　また、図１では、撮像モジュール３単体、即ち撮像モジュール３が内視鏡先端に組み込まれる前の状態において、導電性部材７０が対物光学系４０とセンサー部３０と積層体１０を覆っている。但し、少なくとも内視鏡先端に撮像モジュール３が組み込まれた状態において図１のような状態となっていればよく、例えば内視鏡先端の撮像モジュール３が組み込まれる部分に予め導電性部材７０が設けられており、その導電性部材７０に対物光学系４０とセンサー部３０と積層体１０を挿入することによって、図１の状態となるようにしてもよい。
　２．グランド配線パターン
　図４は、半導体素子上に設けられるグランド配線パターンの例である。図４には、Ｚ方向から見た半導体素子１１０の第２主面を示す。図４では半導体素子１１０にグランド配線パターンが設けられる場合を例に説明するが、半導体素子２１０、２２０にグランド配線パターンが設けられてもよい。また半導体素子１１０、２１０、２２０の全てにグランド配線パターンが設けられてもよいし、一部に設けられてもよい。
　半導体素子１１０は、半導体素子１１０の主面の周縁に設けられ、グランド電位に接続されるグランド配線ＳＧＮＤを有する。半導体素子１１０は、撮像素子３１の受光面３１Ａと反対側の面に対向する第１主面と、第１主面の反対側の面である第２主面と、を有する。グランド配線ＳＧＮＤは、第１主面及び第２主面の少なくとも一方の主面の周縁に設けられる。図４には、グランド配線ＳＧＮＤが第２主面に設けられる例を示している。
　なお、面と面が「対向する」とは、面と面が向かい合って配置されていることである。より具体的には、面と面が「対向する」とは、一方の面の法線方向に他方の面が存在することであり、面と面の間に他の素子等を含んで向かい合っていてもよい。例えば図１において、半導体素子１１０の第１主面と撮像素子３１の受光面３１Ａの間には半導体素子２１０、２２０が設けられている。
　本実施形態によれば、グランド電位に接続されたグランド配線ＳＧＮＤが半導体素子１１０の主面の周縁に設けられるので、導電性部材７０の内壁とグランド配線ＳＧＮＤの距離を、導電性部材７０の内壁と他の配線又は素子等との距離よりも、短くできる。これにより、導電性部材７０に侵入した静電気が、導電性部材７０の内壁からグランド配線ＳＧＮＤに流れる確率を高くでき、静電気が他の配線又は素子等を介さずに直接的にグランドに流れるようにできる。
　以下、図４の詳細を説明する。半導体素子１１０の第２主面には、端子ＴＧＮＤが設けられ、端子ＴＧＮＤはケーブル部５０のグランド配線に接続される。また半導体素子１１０の第２主面には、端子ＴＡ～ＴＥとバンプ６５が設けられる。端子ＴＡ～ＴＥは、ケーブル部５０の電源配線又は信号線に接続される。端子ＴＧＮＤ、ＴＡ～ＴＥは貫通ビアにより第１主面側のバンプに接続される。
　主面の周縁とは、主面の外周に沿った領域のことであり、主面の外周だけでなく、外周の近傍領域を含む。即ち、グランド配線ＧＮＤは、主面の外周に設けられてもよいし、主面の外周の少し内側に設けられてもよい。例えば、Ｚ方向に見たとき、半導体素子１１０の外周より内側で、且つ撮像素子３１の外周よりも外側に、グランド配線ＳＧＮＤが設けられる。図４では、グランド配線ＳＧＮＤが周縁を１周して切断部がないが、グランド配線ＳＧＮＤは完全に周縁を囲んでいなくてもよく、一部に切断部があってもよい。
　３．静電保護素子
　図５は、半導体素子１１０、２１０、２２０に設けられる静電保護素子の例である。なお、静電保護素子は、半導体素子１１０、２１０、２２０の各々に設けられてもよいし、一部の半導体素子のみに設けられてもよい。以下、半導体素子１１０に静電保護素子が設けられる場合を例に説明する。
　図５に示すように、半導体素子１１０は静電保護素子ＥＳＤＡを有する。半導体素子１１０は、信号又は電源が入力される配線ＳＬＡを有する。静電保護素子ＥＳＤＡは、配線ＳＬＡと、グランド電位に接続されるグランド配線ＧＮＤとの間に接続される。半導体素子１１０は、更に１又は複数の静電保護素子を含んでもよい。図５には、半導体素子１１０が静電保護素子ＥＳＤＢを更に含む場合を図示している。半導体素子１１０は、信号又は電源が入力される配線ＳＬＢを有する。静電保護素子ＥＳＤＢは、配線ＳＬＢとグランド配線ＧＮＤとの間に接続される。
　本実施形態によれば、導電性部材７０からグランド配線ＧＮＤ以外の配線ＳＬＡ、ＳＬＢに静電気が流れた場合であっても、その静電気が静電保護素子ＥＳＤＡ、ＥＳＤＢを介してグランド配線ＧＮＤに流れる。これにより、静電気による積層体１０へのダメージを軽減し、撮像モジュール３の破損をより確実に抑制できる。
　以下、図５の詳細を説明する。配線ＳＬＡ、ＳＬＢに入力される信号又は電源は、例えば図１４の画像信号、駆動信号、又は第２電源信号に対応する。図５では２つの静電保護素子のみ図示しているが、図１４の例では、画像信号、駆動信号、第２電源信号に対応して３つの静電保護素子が設けられてもよい。
　図５に示す静電保護素子ＥＳＤＡ、ＥＳＤＢ及びグランド配線ＧＮＤ及び配線ＳＬＡ、ＳＬＢは、半導体素子１１０の第１主面又は第２主面に、半導体プロセスにより形成される。グランド配線ＧＮＤは、例えば図４の端子ＴＧＮＤを介してケーブル部５０のグランド配線に接続されていればよい。即ち、グランド配線ＧＮＤは図５のグランド配線ＳＧＮＤと同一の配線でなくてよい。
　静電保護素子ＥＳＤＡ、ＥＳＤＢは、配線ＳＬＡ、ＳＬＢに静電気が侵入したとき、その静電気をグランド配線ＧＮＤに逃がす素子である。図５に示すように、静電保護素子ＥＳＤＡ、ＥＳＤＢは、例えば双方向ツェナーダイオードである。静電保護素子ＥＳＤＡにおいて、双方向ツェナーダイオードの一方の端子は配線ＳＬＡに接続され、他方の端子がグランド配線ＧＮＤに接続される。
　４．第２実施形態
　図６は、第２実施形態における撮像モジュール３の構成を示す断面図である。既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。
　積層体１０において、半導体素子１１０を第１層とする複数層の半導体素子が積層される。第１層の半導体素子１１０は、第１層以外の半導体素子２１０、２２０よりも撮像素子３１から離れて配置される。第２実施形態では、第１層の半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離は、第１層以外の半導体素子２１０、２２０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離以下である。距離の定義は、第１実施形態で説明した通りである。
　本実施形態によれば、積層体１０のうち撮像素子３１から最も離れた半導体素子１１０の方が、それ以外の半導体素子２１０、２２０よりも導電性部材７０の内壁に近い。これにより、導電性部材７０に侵入した静電気が、撮像素子３１から最も離れた半導体素子１１０に流れるので、静電気により撮像素子３１がダメージを受ける可能性をより軽減でき、撮像素子３１の破損をより確実に抑制できる。
　５．第３実施形態
　図７は、第３実施形態における撮像モジュール３の構成を示す断面図である。既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。
　導電性部材７０は、対物光学系４０の光軸に沿った筒状部と、筒状部の一端に設けられる底板７１と、を有する。底板７１は、半導体素子１１０の第２主面に当てつけられる。
　本実施形態によれば、撮像モジュール３を組み立てる際に、導電性部材７０の位置決めが容易になる。即ち、積層体１０、撮像素子３１及び対物光学系４０を導電性部材７０の入射側端部７０Ａから挿入し、半導体素子１１０の第２主面が導電性部材７０の底板７１に当て付くまで挿入すればよい。これにより、自動的に導電性部材７０と積層体１０等との位置関係が決まる。また、導電性部材７０の底板７１が半導体素子１１０の第２主面に接するので、導電性部材７０から半導体素子１１０に静電気が流れ、撮像素子３１の保護をより確実なものにできる。
　図８は、Ｚ方向から見たときの底板７１及び半導体素子１１０である。底板７１には、開口部７２が設けられている。
　本実施形態によれば、底板７１に開口部７２が設けられることで、撮像モジュール３の組み立てを容易にできる。例えば開口部７２はケーブル部５０の断面よりも大きく、半導体素子１１０の第２主面に予めケーブル部５０が接続された状態で、ケーブル部５０を導電性部材７０の入射側端部７０Ａから開口部７２に挿入し、図７の状態にすることが可能である。
　以下、図７と図８の詳細について説明する。導電性部材７０の筒状部は、導電性部材７０の底板７１を除いた部分であり、図１で説明した筒状形状の導電性部材７０と同様である。底板７１は、筒状部の出射側端部に設けられ、筒状部の出射側端部から筒中央に向かって突出した板状部材である。筒状部と底板７１は、一体に形成されていてもよいし、分離した部材が接合されたものであってもよい。第３実施形態では、導電性部材７０と半導体素子１１０の距離は、導電性部材７０の底板７１と半導体素子１１０の第２主面との距離であり、Ｚ方向の距離である。なお、導電性部材７０の底板７１と半導体素子１１０の第２主面との距離は、ゼロでなくてもよい。
　図８では、開口部７２の外周は半導体素子１１０の外周よりも内側になっており、半導体素子１１０の周縁部全てが、底板７１に当て付いている。開口部７２は例えば正方形であり、その辺の長さＨＢは、半導体素子１１０の辺の長さＨＡよりも短い。第３実施形態に図４のグランド配線ＳＧＮＤを組み合わせる場合、例えば半導体素子１１０の第２主面のうち底板７１に当て付く部分にグランド配線ＳＧＮＤが配置される。また、半導体素子１１のうち底板７１に当て付く部分にグランド配線ＳＧＮＤが配置され、底板７１とグランド配線ＳＧＮＤが接合されていることが、より好ましい。また、底板７１の半導体素子１１と反対側の面に、ケーブル部５０のグランド線が接続されていることが、好ましい。
　なお、図９に示すように、半導体素子１１０の周縁部の一部が底板に当て付く構成となっていてもよい。図９には、半導体素子１１０の４辺のうち対向する２辺が底板７５、７７に当て付く例を示す。開口部７８は、半導体素子１１０とは異なる形状となる。底板７５、７７は、筒状部の出射側端部のＸ方向に沿った辺から、筒中央に向かって突出した板状部材である。底板７５と開口部７８の境界から、底板７７と開口部７８の境界までの距離ＨＣは、半導体素子１１０の辺の長さＨＡよりも短い。
　６．第４実施形態
　図１０は、第４実施形態における撮像モジュール３の構成を示す断面図である。既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。
　第４実施形態では、導電性部材７０の一端が、半導体素子１１０の第１主面に当てつけられる。具体的には、導電性部材７０の出射側端部７０Ｂが、半導体素子１１０の第１主面に当てつけられる。
　半導体素子１１０は、Ｚ方向に見たときに導電性部材７０の壁面の内周と外周の間に半導体素子１１０の外周が存在するような形状となっている。これにより、導電性部材７０の出射側端部７０Ｂが、半導体素子１１０の第１主面に接する。図１０には、導電性部材７０の出射側端部７０Ｂと半導体素子１１０の第１主面との間の距離Δｚｂがゼロでない場合を図示しているが、完全に当て付く場合にはΔｚｂはゼロであってもよい。
　本実施形態によれば、撮像モジュール３を組み立てる際に、導電性部材７０の位置決めが容易になる。即ち、積層体１０、撮像素子３１及び対物光学系４０を導電性部材７０の出射側端部７０Ｂから挿入し、半導体素子１１０の第１主面が出射側端部７０Ｂに当て付くまで挿入すればよい。これにより、自動的に導電性部材７０と積層体１０等との位置関係が決まる。また、導電性部材７０の出射側端部７０Ｂが半導体素子１１０の第１主面に接するので、導電性部材７０から半導体素子１１０に静電気が流れ、撮像素子３１の保護をより確実なものにできる。
　７．第５実施形態
　第５実施形態では、撮像モジュール３を側方から見たときの断面図は、図１の第１実施形態又は図６の第２実施形態と同様である。図１１は、－Ｚ方向から見た撮像素子３１、半導体素子１１０及び導電性部材７０である。
　図１１に示すように、対物光学系４０の光軸に直交する方向において、撮像素子３１の端部から半導体素子１１０の端部までの距離ＧＣよりも、半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離ＧＡが短い。対物光学系４０の光軸に直交する方向は、ＸＹ平面に平行な方向であり、図１１ではＹ方向としている。撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離をＧＢとすると、ＧＢ＝ＧＡ＋ＧＣであり、且つＧＡ＜ＧＣとなっている。
　本実施形態によれば、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離ＧＢよりも、半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離ＧＡを十分に短くできる。これにより、導電性部材７０に侵入した静電気が撮像素子３１に伝わる可能性が十分に低減されるので、撮像素子３１をより確実に保護できる。
　８．第６実施形態
　図１２は、第６実施形態における撮像モジュール３の構成を示す断面図である。既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。
　第６実施形態では、導電性部材７０において半導体素子１１０に隣接する部分の内径は、導電性部材７０において撮像素子３１に隣接する部分の内径よりも小さい。
　このような構成によっても、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離よりも、積層体１０の端部から導電性部材７０の内壁までの距離の方が短いという条件を満たすことができる。
　以下、図１２の詳細を説明する。導電性部材７０において半導体素子１１０に隣接する部分とは、ＸＹ平面に平行で半導体素子１１０を通る平面において、半導体素子１１０に隣接する部分のことである。内径とは、ＸＹ平面に平行な平面において、ＸＹ平面に平行な断面において導電性部材７０に囲まれた領域の中央から最も近い導電性部材７０の内壁までの距離である。また内径は、ＸＹ平面に平行な平面において導電性部材７０の内壁に内接する円の半径又は直径と言うこともできる。
　図１２には、導電性部材７０の出射側端部７０Ｂにおける壁の厚みが、それ以外の部分における壁の厚みよりも厚い。半導体素子１１０の端部から導電性部材７０の出射側端部７０Ｂまでの距離Δｙａは、撮像素子３１の端部から導電性部材７０の内壁までの距離よりも短い。なお、導電性部材７０の壁の厚みが厚くなる部分は、出射側端部７０Ｂに限定されない。即ち、導電性部材７０において積層体１０全体又は一部に隣接する部分の壁の厚みが、他の部分に比べて厚くなっていればよい。また、導電性部材７０の壁の厚みが一定であり、積層体１０の全体又は一部に隣接する部分において壁が筒中央に向かって絞られているような形状であってもよい。
　９．センサー部、積層体の詳細構成例
　図１３は、センサー部３０及び積層体１０の詳細構成例である。以下、半導体素子１１０に能動素子が設けられ、半導体素子２１０及び半導体素子２２０に受動素子が設けられる場合を例に説明する。なお、能動素子と受動素子の配置はこれに限定されず、能動素子と受動素子が積層体１０のいずれの半導体素子に設けられてもよい。
　撮像素子３１の受光面３１Ａには、透明接着剤６７を用いてカバーガラス３２が接着される。図１に示したように、センサー部３０よりも－Ｚ方向側に対物光学系４０が設けられ、当該対物光学系４０を経由した被写体像が受光面３１Ａに結像する。受光面３１Ａには受光部３１Ｂが配置される。受光部３１Ｂは、画素回路が２次元アレイ状に配置された回路であり、被写体像を光電変換により２次元画像として取得する。撮像素子３１、半導体素子２１０、半導体素子２２０、半導体素子１１０は、この順にＺ方向に沿って並んで配置される。
　半導体素子１１０、半導体素子２２０、半導体素子２１０は、それぞれ封止樹脂層６１を介して積層されている。半導体素子１１０、半導体素子２２０、半導体素子２１０は、それぞれ貫通ビア６３（ＴＳＶ：Through-Silicon Via）が形成される。貫通ビア６３を介して、撮像素子３１と半導体素子２１０が接続され、半導体素子２１０と半導体素子２２０が接続され、半導体素子２２０と半導体素子１１０が接続される。半導体素子１１０には、第１能動素子１１１が設けられる。半導体素子２１０には、第１受動素子２１１が設けられる。半導体素子２２０には、第２受動素子２２１が設けられる。なお、図１３では能動素子又は受動素子が半導体素子の第１主面に設けられる例を示したが、能動素子又は受動素子は半導体素子の第２主面に設けられてもよいし、第１主面と第２主面の両方に設けられてもよい。
　図１４は、撮像素子３１及び積層体１０の回路ブロック図である。撮像素子３１は、受光部３１Ｂと、読み出し部３１Ｃと、タイミング生成部３１Ｄを含む。半導体素子２１０は、第１受動素子２１１として、キャパシタＣ３を含む。半導体素子２２０は、第２受動素子２２１として、キャパシタＣ４を含む。半導体素子１１０は、第１能動素子１１１を有する信号処理回路１１１Ａと、駆動回路１１１Ｂを含む。
　半導体素子１１０には、ケーブル部５０を介して、電源信号、第２電源信号、グランド信号及び駆動信号が入力される。駆動回路１１１Ｂは、駆動信号を受信し、バッファリング等の処理を行い、処理後の駆動信号をタイミング生成部３１Ｄに出力する。駆動信号は、積層体１０の各層に設けられた貫通ビア６３を経由して撮像素子３１まで送信される。
　半導体素子１１０、半導体素子２２０、半導体素子２１０、及び撮像素子３１には、撮像素子３１用の電源信号を供給するための電源配線Ｌ１が設けられる。また、少なくとも半導体素子１１０及び半導体素子２２０には、信号処理回路１１１Ａ及び駆動回路１１１Ｂ用の電源信号である第２電源信号を供給するための第２電源配線Ｌ３が設けられる。また、半導体素子１１０、半導体素子２２０、半導体素子２１０、及び撮像素子３１には、グランド配線Ｌ２が設けられる。キャパシタＣ３は、電源配線Ｌ１とグランド配線Ｌ２との間に設けられる。キャパシタＣ４は、第２電源配線Ｌ３とグランド配線Ｌ２との間に設けられる。キャパシタＣ３、Ｃ４は、電源を安定化するためのバイパスコンデンサである。
　タイミング生成部３１Ｄは、駆動回路１１１Ｂから受信した駆動信号に基づいて、受光部３１Ｂと読み出し部３１Ｃの動作タイミングを制御する。例えば、駆動信号は垂直同期信号及び水平同期信号を含み、タイミング生成部３１Ｄは、当該駆動信号に基づいてタイミングパルス信号を生成、出力する。読み出し部３１Ｃは、画素回路から画素信号を読み出し、その読み出した画素信号を信号処理回路１１１Ａに出力する。以下、画素信号の集合を画像信号と表記する。なお、撮像素子３１は、例えばＣＣＤ撮像素子或いはＣＭＯＳ撮像素子である。信号処理回路１１１Ａは、読み出し部３１Ｃから送信された画像信号に対する処理を行う。信号処理回路１１１Ａは、例えば画像信号に対するノイズ低減処理、Ａ／Ｄ変換処理を行う。信号処理回路１１１Ａは、処理後の画像信号を、ケーブル部５０へ出力する。
　上述した各実施形態によれば、撮像モジュール３に侵入した静電気は、積層体１０のグランド配線Ｌ２に流れ、或いは画像信号等の信号線から図５の静電保護素子を介してグランド配線Ｌ２に流れ、グランド配線Ｌ２からケーブル部５０に流れる。これにより、撮像素子３１に静電気が流れることを抑制できるので、撮像素子３１の受光部３１Ｂ、読み出し部３１Ｃ及びタイミング生成部３１Ｄの静電破壊を抑制できる。
　１０．内視鏡、内視鏡システム
　以上に説明した撮像モジュール３は内視鏡に組み込むことができる。図１５は、撮像モジュール３が組み込まれた内視鏡１を含む内視鏡システム２の構成例である。
　内視鏡システム２は、本実施形態の内視鏡１と、プロセッサ７５Ａと、モニタ７５Ｂと、を具備する。内視鏡１は、細長い挿入部７３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画像信号を出力する。
　内視鏡１は、挿入部７３と、挿入部７３の基端部側に配設された把持部７４と、把持部７４から延設されたユニバーサルコード７４Ｂと、ユニバーサルコード７４Ｂの基端部側に配設されたコネクタ７４Ｃと、を具備する。挿入部７３は、撮像モジュール３が配設されている硬性の先端部７３Ａと、先端部７３Ａの基端側に延設された湾曲自在で先端部７３Ａの方向を変えるための湾曲部７３Ｂと、湾曲部７３Ｂの基端側に延設された軟性部７３Ｃとを含む。内視鏡１は軟性鏡であるが、硬性鏡でもよい。すなわち、軟性部等は必須の構成要素ではない。把持部７４には術者が湾曲部７３Ｂを操作するための操作部である回動するアングルノブ７４Ａが配設されている。
　ユニバーサルコード７４Ｂは、コネクタ７４Ｃを介してプロセッサ７５Ａに接続される。プロセッサ７５Ａは内視鏡システム２の全体を制御するとともに、撮像モジュール３が出力する画像信号に信号処理を行い、処理結果を出力する。モニタ７５Ｂは、プロセッサ７５Ａが出力する画像信号を内視鏡画像として表示する。
　内視鏡１の先端部７３Ａは、上述した撮像モジュール３が内部に収容された筐体を有する。筐体は、光軸に交差する方向の断面が円形である円筒形である。例えば、硬性材料であるステンレス等の金属からなる筐体の内部には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の封止樹脂が充填されている。なお、筐体の外面は、樹脂層で覆われていてもよい。また、先端部７３Ａの角は曲線状に面取りされている。筐体の材料は、遮光性を有することが望ましい。
　以上、本実施形態およびその変形例について説明したが、本開示は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
１　内視鏡、２　内視鏡システム、３　撮像モジュール、１０　積層体、３０　センサー部、３１　撮像素子、３１Ａ　受光面、３１Ｂ　受光部、３１Ｃ　読み出し部、３１Ｄ　タイミング生成部、３２　カバーガラス、４０　対物光学系、４０Ａ　入射面、４０Ｂ　出射面、４１～４４　レンズ、５０　ケーブル部、５１　信号ケーブル、５２　ＦＰＣ基板、６１　封止樹脂層、６３　貫通ビア、６５　バンプ、６７　透明接着剤、７０　導電性部材、７０Ａ　入射側端部、７０Ｂ　出射側端部、７１　底板、７２　開口部、７３　挿入部、７３Ａ　先端部、７３Ｂ　湾曲部、７３Ｃ　軟性部、７４　把持部、７４Ａ　アングルノブ、７４Ｂ　ユニバーサルコード、７４Ｃ　コネクタ、７５　底板、７５Ａ　プロセッサ、７５Ｂ　モニタ、７６　底板、７８　開口部、１１０　半導体素子、１１１Ａ　信号処理回路、１１１Ｂ　駆動回路、２１０　半導体素子、２１１　第１受動素子、２２０　半導体素子、２２１　第２受動素子、ＥＳＤＡ，ＥＳＤＢ　静電保護素子、ＳＧＮＤ　グランド配線

Claims (21)

  1. 　対物光学系と、
    　前記対物光学系の出射面に対向する受光面を有する撮像素子と、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の面に対向して設けられる半導体素子と、
    　前記対物光学系、前記撮像素子及び前記半導体素子を覆う導電性部材と、
    　を含み、
    　前記撮像素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離よりも、前記半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離の方が短いことを特徴とする内視鏡。
  2. 　請求項１において、
    　前記半導体素子は、
    　前記半導体素子の主面の周縁に設けられ、グランド電位に接続される配線を有することを特徴とする内視鏡。
  3. 　請求項１において、
    　前記半導体素子の外径は、前記撮像素子の外径よりも大きいことを特徴とする内視鏡。
  4. 　請求項１において、
    　前記半導体素子は、
    　静電保護素子を有することを特徴とする内視鏡。
  5. 　請求項１において、
    　前記半導体素子を第１層とする複数層の半導体素子が積層された積層体を含み、
    　前記複数層のうち前記第１層の半導体素子は、
    　前記複数層の半導体素子のうち前記第１層以外の半導体素子よりも前記撮像素子から離れて配置され、
    　前記第１層の半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離は、前記第１層以外の半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離以下であることを特徴とする内視鏡。
  6. 　請求項１において、
    　前記導電性部材は、
    　前記対物光学系の光軸に沿った筒状部と、
    　前記筒状部の一端に設けられる底板と、
    　を有し、
    　前記半導体素子は、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の前記面に対向する第１主面と、
    　前記第１主面の反対側の面である第２主面と、
    　を有し、
    　前記底板は、前記第２主面に当てつけられることを特徴とする内視鏡。
  7. 　請求項６において、
    　前記底板は、開口部が設けられていることを特徴とする内視鏡。
  8. 　対物光学系と、
    　前記対物光学系の出射面に対向する受光面を有する撮像素子と、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の面に対向して設けられる半導体素子と、
    　前記対物光学系、前記撮像素子及び前記半導体素子を覆う導電性部材と、
    　を含み、
    　前記撮像素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離よりも、前記半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離の方が短いことを特徴とする撮像モジュール。
  9. 　請求項８において、
    　前記半導体素子は、
    　前記半導体素子の主面の周縁に設けられ、グランド電位に接続されるグランド配線を有することを特徴とする撮像モジュール。
  10. 　請求項９において、
    　前記半導体素子は、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の前記面に対向する第１主面と、
    　前記第１主面の反対側の面である第２主面と、
    　を有し、
    　前記グランド配線は、
    　前記第１主面及び前記第２主面の少なくとも一方の主面の周縁に設けられることを特徴とする撮像モジュール。
  11. 　請求項９において、
    　前記半導体素子の外径は、前記撮像素子の外径よりも大きいことを特徴とする撮像モジュール。
  12. 　請求項１１において、
    　前記半導体素子の外径は、前記半導体素子の中央から最も遠い前記半導体素子の端部までの距離であり、
    　前記撮像素子の外径は、前記撮像素子の中央から最も遠い前記撮像素子の端部までの距離であることを特徴とする撮像モジュール。
  13. 　請求項９において、
    　前記半導体素子は、
    　静電保護素子を有することを特徴とする撮像モジュール。
  14. 　請求項１３において、
    　前記半導体素子は、
    　信号が入力される配線を有し、
    　前記静電保護素子は、
    　前記配線と、グランド電位に接続されるグランド配線との間に接続されることを特徴とする撮像モジュール。
  15. 　請求項９において、
    　前記半導体素子を第１層とする複数層の半導体素子が積層された積層体を含み、
    　前記複数層のうち前記第１層の半導体素子は、
    　前記複数層の半導体素子のうち前記第１層以外の半導体素子よりも前記撮像素子から離れて配置され、
    　前記第１層の半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離は、前記第１層以外の半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離以下であることを特徴とする撮像モジュール。
  16. 　請求項９において、
    　前記導電性部材は、
    　前記対物光学系の光軸に沿った筒状部と、
    　前記筒状部の一端に設けられる底板と、
    　を有し、
    　前記半導体素子は、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の前記面に対向する第１主面と、
    　前記第１主面の反対側の面である第２主面と、
    　を有し、
    　前記底板は、前記第２主面に当てつけられることを特徴とする撮像モジュール。
  17. 　請求項１６において、
    　前記底板は、開口部が設けられていることを特徴とする撮像モジュール。
  18. 　請求項９において、
    　前記半導体素子は、
    　前記撮像素子の前記受光面と反対側の前記面に対向する第１主面と、
    　前記第１主面の反対側の面である第２主面と、
    　を有し、
    　前記導電性部材の一端が、前記第１主面に当てつけられることを特徴とする撮像モジュール。
  19. 　請求項９において、
    　前記対物光学系の光軸に直交する方向において、前記撮像素子の端部から前記半導体素子の端部までの距離よりも、前記半導体素子の端部から前記導電性部材の内壁までの距離が短いことを特徴とする撮像モジュール。
  20. 　請求項９において、
    　前記導電性部材において前記半導体素子に隣接する部分の内径は、前記導電性部材において前記撮像素子に隣接する部分の内径よりも小さいことを特徴とする撮像モジュール。
  21. 　請求項９において、
    　前記導電性部材は、
    　遮光性を有することを特徴とする撮像モジュール。
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