JP4530497B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡等に使用される撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内視鏡挿入部の先端部内に対物光学系とＣＣＤなどの固体撮像素子及び回路基板などを備えた撮像装置とを配設して、内視鏡観察像を電気的な画像信号として得る電子内視鏡が広く用いられている。
【０００３】
前記電子内視鏡は、前記固体撮像素子の撮像面に観察対象部位の観察像を前記対物光学系にて結像させて得られる電気信号を内視鏡外部に設置した画像処理装置に信号ケーブルを介して伝送し、画像信号に変換してモニタに前記観察対象部位の画像を表示して観察を行うようになっている。
【０００４】
このような電子内視鏡の挿入部先端部など小さなスペースに内蔵される撮像装置は、例えば特開平１１−４７８０８４号公報に記載されているように、固体撮像素子を駆動するための電子部品を搭載する回路基板を前記固体撮像素子に対して平行に配置し、この回路基板を介して前記固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続される信号ケーブルとを接続して内視鏡用撮像ユニットとして構成したものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−４７８０８４号公報に記載の撮像装置（内視鏡用撮像ユニット）は、前記固体撮像素子から延出する複数の外部端子（外部リード）をそれぞれ前記回路基板に設けられた半田ランドの間隔に合わせて接続しなければならず、組立性が悪かった。
【０００６】
また、非常に薄肉の外部端子を固体撮像素子（ＣＣＤベアチップ）の後方に曲げる際に、この固体撮像素子（ＣＣＤベアチップ）の撮像面側に前記外部端子との接合部があるので、前記固体撮像素子のエッジに接触するなどの原因で前記外部端子を損傷してしまうことがあり、組立性を悪化させていた。
【０００７】
更に、近年フィルム状のフレキシブル基板に素子を実装するテープキャリア式のパッケージが用いられることがあり、このことは基板がフレキシブルであるがゆえに組立途中における素子の扱いを慎重に行わねばならず組立性が悪かった。
【０００８】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、組立時の固体撮像素子の扱いが容易で、且つ外部端子を損傷することなく折り曲げ作業が容易にできて、組立を簡単確実にできる撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の撮像装置は、前面に設けたイメージエリアの周辺部に電気接続部を有する固体撮像素子と、電子部品を搭載する回路基板と、前記固体撮像素子の電気接続部に一端が接続されると共に、他端が前記回路基板に接続された、前記固体撮像素子と前記回路基板との間で電気信号の入出力を行う外部端子と、を具備し、前記外部端子は、前記固体撮像素子の前記電気接続部に接続されて前記イメージエリアの横方向へ延設された後、前記固体撮像素子の側面に沿って前記固体撮像素子の後方側に延設されるよう折り曲げられており、前記回路基板には少なくとも一部に薄肉部が形成されており、前記固体撮像素子の側面と前記外部端子との間に挟まれて前記薄肉部が前記固体撮像素子の側面に密着されるよう、前記回路基板は、前記固体撮像素子の後方において、前記外部端子に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図１３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の撮像装置を備えた内視鏡装置の全体構成を示す説明図、図２は図１の挿入部先端側の断面図、図３は本発明の第１の実施の形態の撮像装置を示す断面図、図４は組立前の固体撮像素子付近の正面図、図５は図４の固体撮像素子付近の断面図、図６は組立途中の固体撮像素子付近の正面図、図７は図６の固体撮像素子付近の断面図、図８は素子マスクをガラスリッドへ接合する際の固体撮像素子付近の断面図、図９は図８の固体撮像素子付近の正面図、図１０は図８の状態から素子マスクを素子枠に嵌入した際の固体撮像素子付近の断面図、図１１は固体撮像素子とガラスリッドとの間を封止する際の固体撮像素子付近の断面図、図１２及び図１３は図１１とは別の固体撮像素子とガラスリッドとの間を封止する際の説明図であり、図１２は固体撮像素子付近の正面図、図１３は図１２の固体撮像素子付近の断面図である。
【００１１】
図１に示すように本実施形態の内視鏡装置１は、例えば検査対象部位の観察画像を得るための内視鏡２と、この内視鏡２へ照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の制御及び内視鏡２で得られた画像信号の信号処理を行うビデオプロセッサ４と、このビデオプロセッサ４から出力されるビデオ信号を受けて観察画像を表示するモニタ５とで主に構成されている。
前記内視鏡２は、照明光学系や観察光学系などが配設される先端部６と、この先端部６に連設し例えば上下左右方向に湾曲可能な湾曲部７と、この湾曲部７に連設し可撓性を有する柔軟な可撓部８とで構成された細長な挿入部９を有し、この挿入部９の基端側に操作部１０を備え、この操作部１０の側部よりライトガイドなどを内挿したユニバーサルコード１１を延出して構成されている。また、前記内視鏡２は、ユニバーサルコード１１の端部に設けたライトガイドコネクタ１１ａを介して光源装置３と着脱自在に接続されるようになっており、このライトガイドコネクタ１１ａの側部より延出する信号ケーブル１２の端部に設けた電気コネクタ１２ａを介してビデオプロセッサ４と着脱自在に接続されるようになっている。
【００１２】
図２に示すように挿入部９内に挿通されているライトガイド１３の先端は、前記先端部６を構成する硬質の先端部本体１４の照明窓を形成する透孔に口金１５を介して半田付け或いは接着剤で固定され、その先端面に対向して拡径にした照明窓に気密的に照明レンズ１６が固着されている。尚、前記ライトガイド１３は可撓性を有するファイバを束ねたファイババンドルで構成され、このファイババンドルは可撓性のチューブ１７で覆われている。
【００１３】
前記先端部本体１４には、照明窓に隣接して、撮像窓を有する透孔が設けてあり、撮像する機能を備えた撮像装置２０が図示しないネジ等で固着されている。
この撮像装置２０の後端からは、撮像された画像を伝送する（電気的な画像の伝送体としての）信号ケーブル（或いは撮像ケーブル）２１が延出されている。この信号ケーブル２１は複数束ねられて可撓性の保護チューブ２２で覆われている。この信号ケーブル２１は、挿入部９内を経て操作部１０からユニバーサルコード１１内を挿通されて前記電気コネクタ１２ａに接続されている。
【００１４】
前記先端部本体１４の後端には、第１の湾曲駒２３が半田付けなどで固着され、この第１の湾曲駒２３の後端には第２の湾曲駒２３がリベット等の回動自在の連結部材を介して連結されるようにして多数の湾曲駒２３が互い回動自在に連結されて前記湾曲部７を形成している。これら湾曲駒２３の外周は、ゴムチューブ等の柔軟性のある外皮２４で覆われており、この外皮２４の前端も先端部本体１４に気密的に固着されている。
【００１５】
前記光源装置３内に設けられている図示しないランプより出射された照明光は、ライトガイドコネクタ１１ａ、ユニバーサルコード１１及び内視鏡２の操作部１０及び挿入部９内を挿通する前記ライトガイド１３を介して先端部６まで導かれ、伝送した照明光を先端面からさらに照明レンズ１６を経て出射し、前方の患部等の被写体側を照明する。前記照明光によって照射されて得られる検査対象部位の像は、前記先端部６に設けた前記撮像装置２０で撮像され電気信号に変換された後、この電気信号を前記ビデオプロセッサ４に伝送し、このビデオプロセッサ４でビデオ信号に生成した後、このビデオ信号を前記モニタ５に伝送して、モニタ画面上に観察画像を表示するようになっている。
【００１６】
次に図３を用いて前記内視鏡２に内蔵される撮像装置２０の詳細構成を説明する。
図３に示すように前記撮像装置２０は、対物レンズ系である対物光学部３１と撮像部３２とから構成されており、前記対物光学部３１は対物レンズ３３ａ〜３３ｄと、これら対物レンズ３３ａ〜３３ｄを所定の位置に固定配置するレンズ枠３４とで構成されている。前記対物レンズ３３ｃと対物レンズ３３ｄとの間には円環状のリング３５ａ、３５ｂにより光学絞り３６が光学的な位置が決められた状態で前記レンズ枠３４に同じく保持されている。
【００１７】
前記対物レンズ３３ａ〜３３ｄを保持した前記レンズ枠３４の外周面基端側は、前記撮像部３２を構成するガラスリッド３７を基端部に配置した素子枠３８へ嵌入され、前記素子枠３８に保持される後述の固体撮像素子４２のイメージエリア４１との相対的な位置を調整しながらピント調整されるようになっている。
【００１８】
前記素子枠３８には素子マスク３９が嵌合しており、この素子マスク３９は後述の接合方法により前記ガラスリッド３７に接合されている。
【００１９】
前記撮像部３２は、前記対物光学部３１側である先端面側略中央部にイメージエリア（受光部）４１を設けた固体撮像素子４２と、この固体撮像素子４２の基端面側に後述の接続方法によって接着固定され、電子部品４３ａ、４３ｂを配設したセラミック等の硬質材料で形成された二つの回路基板４４とで主に構成されている。尚、前記電子部品４３ａはベアチップＩＣであり、ボールグリッドアレイにより前記回路基板４４に電気的に接続されている。また、前記電子部品４３ｂはチップ抵抗であり、固体撮像素子４２からの出力信号のインピーダンスマッチング用抵抗である。そして、この電子部品４３ｂは、前記信号ケーブル２１と共に、前記回路基板４４に接続されている。また、前記電子部品４３ｃはチップコンデンサである。
【００２０】
前記２つの回路基板４４の間には絶縁シート４５が挟まれており、前記電子部品４３ａと電子部品４３ｂ、４３ｃとの接触をそれぞれ防止している。これら電子部品４３ａ，４３ｂ，４３ｃが実装されるのと同じ回路基板４４の後端部面には図示しないケーブル接続ランドが設けられており、複数の信号ケーブル２１の芯線２１ａが接続されている。
【００２１】
前記固体撮像素子４２及び回路基板４４周辺は電気絶縁性で高い耐湿性を有する封止剤４６を充填しており、外部から封止されている。また、この封止剤４６の外周には、熱収縮性のシールドチューブ４７が被覆される。このシールドチューブ４７は、前記封止剤４６が固体撮像素子４２及び回路基板４４周辺部を成形封止後にこのシールドチューブ４７を成形収縮した後、その外表面にアルミニウムや金などの金属を膜状に蒸着して、電気的なシールド効果を高めると共に、撮像装置２０内部の耐湿性を高めている。
【００２２】
前記固体撮像素子４２のイメージエリア４１の周辺部には、前記固体撮像素子４２の電気接続部４８が設けられており、フレキシブルリード等の外部端子４９の一端が前記電気接続部４８に熱圧着もしくは超音波圧着されて電気的に接続されている。この圧着部周辺は、前記固体撮像素子４２によって挟み込みながら前記ガラスリッド３７を接着固定している。前記外部端子４９は、表面に金メッキを施した薄肉の銅箔で形成されており、この外部端子４９を両面から覆うように成形されたポリイミド等のテープキャリヤ５１によって保持されている。
【００２３】
本実施の形態では、前記外部端子４９を前記固体撮像素子４２の電気接続部４８に接続して前記イメージエリア４１の横方向へ延設し、この外部端子４９に前記回路基板４４を前記固体撮像素子４２の後方側に向けて接続し、前記外部端子４９を前記固体撮像素子４２の側面に沿ってこの固体撮像素子４２の後方側に折り曲げて前記固体撮像素子４２の背面方向に前記回路基板４４を位置させて構成する。
【００２４】
図４及び図５に示すように固体撮像素子４２を組み立てる前の外部端子４９は前記テープキャリヤ５１に形成されたデバイスホール５２へと延出しており、この外部端子４９は前記固体撮像素子４２の前記電気接続部４８と接続される。
【００２５】
前記電気接続部４８は前記固体撮像素子４２のイメージエリア４１の周辺に複数配置されており、対応するそれぞれの前記外部端子４９が接続されるようになっている。
【００２６】
前記外部端子４９の表側面には前記ガラスリッド３７が載置され、前記イメージエリア４１の前面を覆っている。
前記電気接続部４８に接続された前記外部端子４９は、前記固体撮像素子４２のイメージエリア４１の横方向に延設し、外部接続用にテープキャリヤ５１の一部が抜かれて形成された接続ホール５３へ延びるようになっている。
【００２７】
ここで図６及び図７に示すように固体撮像素子４２を組み立てる途中では、後の工程で前記外部端子４９を前記固体撮像素子４２の後方側に折り曲げたときに、前記回路基板４４を正確に位置決めしながら前記固体撮像素子４２の背面方向に位置させるように、前記外部端子４９に前記回路基板４４を前記固体撮像素子４２の後方側に向けて接続するようになっている。
【００２８】
前記回路基板４４には前記外部端子４９を前記固体撮像素子４２の後方側に折り曲げたときに、前記固体撮像素子４２の側面に突き当たる段部４４ａを形成し、且つ前記固体撮像素子４２の側面に位置する薄肉部４４ｂを設けている。
【００２９】
本実施の形態では前記回路基板４４の正確な位置決めを行うために、この固体撮像素子４２の実装されたテープキャリヤ５１に位置決め用の指標５４を印刷している。尚、この位置決め用の指標としては、前記指標５４と合わせて位置決めできるように回路基板４４の端部に指標を印刷しても良いし、前記外部端子４９の一部に突出部等を設けて位置決めの指標としても良い。
【００３０】
そして、前記回路基板４４の薄肉部４４ｂが前記固体撮像素子４２の側面に位置することで、前記外部端子４９の前記固体撮像素子４２への接触を防止できるようになっている。このとき、前記外部端子４９のそれぞれに相対する前記回路基板４４にはこの回路基板４４に搭載した電気回路と前記外部端子４９とを接続するための接続用ランド５５が設けられている。
【００３１】
そして、前記複数の外部端子４９を前記回路基板４４の接続用ランド５５に一括して超音波圧着又は半田接続している。このとき、前記電子部品４３ａ〜４３ｂの実装を容易にするために前記回路基板４４を前記外部端子４９に接続した後に、前記電子部品４３ａ〜４３ｂを実装している。
【００３２】
続いて、不要な箇所の前記テープキャリヤ５１及び外部端子４９を切り落とし、図８に示すように前記回路基板４４の段部４４ａが前記固体撮像素子４２に突き当たるように前記回路基板４４を接続した前記外部端子４９を前記固体撮像素子４２の側面に沿ってこの固体撮像素子４２の後方側（図７中の矢印方向）に折り曲げて前記固体撮像素子４２の背面方向に前記回路基板４４を位置させる。尚、このとき、前記回路基板４４を固定してしまう前に前記信号ケーブル２１を接続すると接続作業を行い易い。
【００３３】
次に、前記素子マスク３９を前記ガラスリッド３７へ接合する。
図８及び図９に示すようにガラスリッド３７の外形は四角形であり、素子マスク３９の外形は円形で内部に八角形の開口部６１が形成されている。前記対物レンズ３３ａ〜３３ｄを通過してくる光線のうち、フレア等の原因となる不要な光線は前記開口部６１以外の素子マスク３９によって遮断されるようになっている。前記素子マスク３９は前記ガラスリッド３７を通して見える固体撮像素子４２のイメージエリア４１に対して、前記素子マスク３９の外形もしくは八角形の開口部６１を位置決めして接着固定される。即ち、前記固体撮像素子４２と前記素子マスク３９とは、光学的に芯を出した状態で固定される。
【００３４】
そして、図１０に示すように前記素子マスク３９を前記固体撮像素子４２の保持部材である前記素子枠３８に嵌入し、前記ガラスリッド３７をこの素子枠３８の後壁部６２に突き当て、軸方向に係止した状態で前記固体撮像素子４２と前記素子枠３８との間を前記封止剤４６により接着封止する。即ち、前記素子マスク３９は、前記固体撮像素子４２と前記素子枠３８との芯出し部材となる。
【００３５】
従来は光学接着剤によりガラスリッド３７へ対物レンズを接合していたが、接合面への湿気の侵入やせん断方向の応力により接合面が剥離し、剥離箇所が内視鏡の観察像に映り込んでしまうことがあった。本実施の形態では、ガラスリッド３７前面に対物レンズを接着していないので接合面の剥離が発生することはないようになっている。
【００３６】
また、同様な理由により前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７との接合面が剥離する可能性もある。よって本実施の形態では、図１１に示すように前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７との間にゴム材から形成される弾性スペーサ６３を挟み込んだうえで、前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７との側周を前記封止剤４６にて封止している。このとき、前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７とが近づく方向にそれぞれ押圧しながら前記封止剤４６を硬化させているが、弾性スペーサ６３の圧み分の空気層が存在する。尚、前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７との押圧及び封止は、図１２及び図１３に示すように前記固体撮像素子４２及び前記ガラスリッド３７それぞれの側面から薄板のカシメ金具６４をかしめることによって行ってもよい。
これにより、簡素に気密性及び断強度の高い前記固体撮像素子４２と前記ガラスリッド３７との接合面が得られる。
【００３７】
そして、前記したように前記２つの回路基板４４の間に前記絶縁シート４５を挟み込んで前記電子部品４３ａ〜４３ｃを前記回路基板４４に実装すると共に、前記信号ケーブル２１の芯線２１ａも前記回路基板４４の図示しないケーブル接続ランドに接続する。そして、前記固体撮像素子４２及び回路基板４４周辺を前記封止剤４６で充填して成形封止後に、前記シールドチューブ４７で被覆する。次に、前記したようにこのシールドチューブ４７を成形収縮した後、その外表面にアルミニウムや金などの金属を膜状に蒸着する。
【００３８】
上述したように撮像装置２０を構成することで、取り扱いが困難であるテープキャリアタイプにパッケージされた固体撮像素子４２であっても、先ず硬質な回路基板４４を電気的に接続してからフレキシブルな外部端子４９を折り曲げるので、組立工程における固体撮像素子４２の扱いが容易になると共に、外部端子４９の折り曲げ作業が容易になり、外部端子４９を損傷することなく組立を確実且つ簡略にすることができる。また、外部端子４９を一括して回路基板４４に接続できるので更に組立を簡略にできる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図１４ないし図１９は本発明の第２の実施の形態に係り、図１４は本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す断面図、図１５は組立前の固体撮像素子付近の正面図、図１６は図１５の固体撮像素子付近の断面図、図１７は組立途中の固体撮像素子付近の断面図、図１８及び図１９は外部端子の折り曲げ部を複合フィルムを用いて補強する際の説明図であり、図１８は外部端子の折り曲げ部の側面に複合フィルムを貼着した際の固体撮像素子付近の断面図、図１９は図１８の状態から複合フィルムを加熱した際の固体撮像素子付近の断面図である。
【００４０】
本第２の実施の形態は、更なる撮像装置の小型化のため、上記第１の実施の形態よりも小型の固体撮像素子を用い、硬質の回路基板４４の代わりに薄肉のフレキシブル回路基板を用いて構成する。それ以外の構成は上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４１】
即ち、図１４に示すように本第２の実施の形態の撮像装置１００は、上記第１の実施の形態よりも小型の固体撮像素子１０１及びこの固体撮像素子１０１の基端面側に接着固定されるフレキシブル回路基板１０２を有して構成される。
【００４２】
図１５及び図１６に示すように前記固体撮像素子１０１を組み立てる前の外部端子４９は、第１の実施の形態と同様に薄肉のポリイミド等から成形されるテープキャリヤ５１のデバイスホール５２に延出しており、この外部端子４９の一端は前記固体撮像素子１０１の前記電気接続部４８に接続される。
【００４３】
前記電気接続部４８は前記固体撮像素子１０１のイメージエリア４１の周辺に複数配置されており、対応するそれぞれの外部端子４９が接続されるようになっている。尚、本実施の形態では、電気接続部４８はすべて同じ高さに形成された半田バンプである。
【００４４】
前記外部端子４９の表側面には前記ガラスリッド３７が載置され、前記イメージエリア４１の前面を覆っている。前記電気接続部４８に接続された前記外部端子４９は、前記固体撮像素子１０１のイメージエリア４１の横方向に延設し、外部接続用にテープキャリヤ５１の一部が抜かれて形成された接続ホール５３へ延びるようになっている。
【００４５】
そして、後の工程で前記外部端子４９を折り曲げたときに前記フレキシブル回路基板１０２の後端部を前記外部端子４９に設けられた突起状の指標１０３に突き当てて正確に位置決めしながら前記固体撮像素子１０１の背面方向で前記固体撮像素子１０１の側面に位置させるように、前記外部端子４９に前記回路基板１０２を前記固体撮像素子４２の後方側に向けて接続するようになっている。
【００４６】
前記フレキシブル回路基板１０２の一部が固体撮像素子１０１の背面方向で側面に位置することにより、外部端子４９の固体撮像素子１０１への接触を防止できる。このときそれぞれの外部端子４９に相対するフレキシブル回路基板１０２には、このフレキシブル回路基板１０２に搭載した電気回路と前記外部端子４９とを接続するための接続用ランド５５が設けられている。
【００４７】
本実施の形態では、複数の前記外部端子４９の他端をフレキシブル回路基板１０２の接続用ランド５５へクリーム半田をリフローすることにより一括して接続している。このとき、電子部品の実装を容易にするため前記フレキシブル回路基板１０２を前記外部端子４９に接続した後に、電子部品４３ａ〜４３ｃを実装している。続いて不要な箇所のテープキャリヤ５１及び外部端子４９を切り落し、図１７に示すように前記フレキシブル回路基板１０２の一部が前記固体撮像素子１０１の背面方向で側面に位置するように前記フレキシブル回路基板１０２が接続された前記外部端子４９を前記固体撮像素子１０１の側面に沿ってこの固体撮像素子１０１の後方側（図１６中の矢印方向）に折り曲げて前記固体撮像素子１０１の背面方向で側面に前記回路基板１０２を位置させる。
【００４８】
そして、第１の実施の形態で説明したように素子マスク３９を前記ガラスリッド３７へ接合し、図１４に示すように信号ケーブル２１の芯線２１ａを直接電子部品４３ｂ、４３ｃの電極に接続する。尚、前記電子部品４３ｂはチップ抵抗、前記電子部品４３ｃはチップコンデンサである。
【００４９】
尚、本実施の形態では薄肉である前記外部端子４９の折り曲げ部が露出することで損傷するのを防ぐために、複合フィルム１１０を用いて前記外部端子４９付近を被覆し、この外部端子４９の折り曲げ部を機械的に補強している。
【００５０】
図１８に示すように前記外部端子４９の折り曲げ部の側面に熱可塑性樹脂フィルム１１１と熱硬化性樹脂フィルム１１２とから形成される複合フィルム１１０を貼着した後、この複合フィルム１１０を加熱する。
【００５１】
この複合フィルム１１０が加熱されることで、図１９に示すように内層の前記熱可塑性樹脂フィルム１１１が溶融して前記外部端子４９付近を被覆すると共に、外装の前記熱硬化樹脂フィルム１１２が前記外部端子４９に沿って硬化する。このことにより、前記外部端子４９の折り曲げ部が機械的に補強されると共に、前記ガラスリッド３７と前記固体撮像素子１０１との接合部が封止される。また、前記外部端子４９の表面が電気的に外部と絶縁される。
【００５２】
このように前記外部端子４９の折り曲げ部を補強した後、第１の実施の形態で説明したように前記固体撮像素子１０１及びフレキシブル回路基板１０２周辺を封止剤４６で充填して成形封止後に、シールドチューブ４７で被覆し、このシールドチューブ４７を成形収縮した後、その外表面にアルミニウムや金などの金属を膜状に蒸着する。
この結果、第１の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、より撮像装置の小型化が達成できる。
【００５３】
尚、本発明の撮像装置は、上記した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００５４】
ところで近年、固体撮像素子の小型化・高画素化が進み、非常に小さな固体撮像素子を用いた撮像装置であっても高解像なイメージ画像を得ることができるようになってきている。このような撮像装置は、伸張処理等の電気的な拡大手段を伴わずにフルスクリーンで高解像なイメージ画像を得ることができるので、細長な挿入部を有する内視鏡等に搭載して用いることが可能である。
【００５５】
図２０は、このような従来の撮像装置を搭載した電子内視鏡で得た観察像のモニタ表示例である。この電子内視鏡に接続されるビデオプロセッサによって従来は、例えば図２０（ａ）、（ｂ）に示すようにモニタ１５０に観察画像１５１と共に、検査日時・患者名等の文字情報１５２が表示される。しかしながら、検査日時・患者名等の文字情報１５２が、フルスクリーンの観察像１５１ａにかぶって表示される場合もある。
【００５６】
このような場合に、従来ではビデオプロセッサで文字情報１５２を一切出力せず観察像１５１ａのみをモニタに出力する機能を有していた。その場合、例えば観察像１５１ａをビデオプリンタ等に出力したとき文字情報１５２が一切表示されていないと、ビデオプリンタからの個々の出力画の識別が困難になり、出力画の整理が煩雑になっていた。また、フルスクリーンの場合の観察像１５１ａは横長であり、観察像１５１ａの縦方向と横方向とで視野範囲に差が生じ、大腸内視鏡検査のような管腔を観察しながら挿入する場合、視野範囲の差により挿入に要する時間が増すことがあった。
【００５７】
そこで、本実施例ではビデオプロセッサによって内視鏡に搭載した撮像装置から得られる画像出力信号のうちの一部を読み出す、もしくは画像出力信号を全部読み出した後に、電気的なマスク処理により観察画像を部分的に隠す等の処理を行う。これにより、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように観察画像１５１ｂの横にこの観察画像１５１ｂにかぶらないように文字情報１５２を表示することが可能となる。また、このとき観察画像１５１ｂが正方形に近づいているのでこの観察画像１５１ｂの縦方向と横方向とで視野範囲に差が生じないように表示することが可能となる。
【００５８】
もしくは、撮像装置から出力される画像出力信号をビデオプロセッサによって電気的に縮小補間することで、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように観察画像１５１ｃの横にこの観察画像１５１ｃにかぶらないように文字情報１５２の表示スペースを確保するようにしてしても良い。
【００５９】
［付記］
（付記項１） 前面に設けたイメージエリアの周辺部に電気接続部を有する固体撮像素子と、
電子部品を搭載する回路基板と、
前記固体撮像素子の電気接続部に一端を接続すると共に、他端を前記回路基板に接続して前記固体撮像素子と前記回路基板との間で電気信号の入出力が可能な外部端子と、
を具備し、前記外部端子を前記固体撮像素子の電気接続部に接続して前記イメージエリアの横方向へ延設し、この外部端子に前記回路基板を前記固体撮像素子の後方側に向けて接続し、前記外部端子を前記固体撮像素子の側面に沿ってこの固体撮像素子の後方側に折り曲げて前記固体撮像素子の背面方向に前記回路基板を位置させることを特徴とする撮像装置。
【００６０】
（付記項２） 前記外部端子を複数一括的に前記回路基板に接続して構成したことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６１】
（付記項３） 前記外部端子を前記固体撮像素子の後方側に折り曲げる前に、前記固体撮像素子の前面に設けた前記イメージエリアの横方向へ前記外部端子を延出したことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６２】
（付記項４） 前記回路基板は、硬質基板であることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６３】
（付記項５） 前記回路基板に搭載される電子部品は、前記外部端子を前記固体撮像素子の後方側に折り曲げて前記固体撮像素子の背面方向に前記回路基板を位置させた際に、相対する面に実装されることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６４】
（付記項６） 前記回路基板の少なくとも一部に薄肉部を設けると共に、、この薄肉部を前記固体撮像素子の側面に密着させることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６５】
（付記項７） 前記回路基板の一部に外部端子を接続する際の位置決め指標を設けたことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６６】
（付記項８） 前記固体撮像素子又は前記外部端子の一部に前記回路基板を接続する際の位置決め指標を設けたことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００６７】
（付記項９） 固体撮像素子又はこの固体撮像素子に接合されたガラスリッドにレンズ要素以外の芯出し部材を固定し、この芯出し部材を介して固体撮像素子保持部材に前記固体撮像素子を固定して構成したことを特徴とする撮像装置。
【００６８】
（付記項１０） 前記芯出し部材を、不要な光線を遮断するマスク部材で形成したことを特徴とする付記項９に記載の撮像装置。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、組立時の固体撮像素子の扱いが容易で、且つ外部端子を損傷することなく折り曲げ作業が容易にできて、組立を簡単確実にできる撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の撮像装置を備えた内視鏡装置の全体構成を示す説明図
【図２】図１の挿入部先端側の断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態の撮像装置を示す断面図
【図４】組立前の固体撮像素子付近の正面図
【図５】図４の固体撮像素子付近の断面図
【図６】組立途中の固体撮像素子付近の正面図
【図７】図６の固体撮像素子付近の断面図
【図８】素子マスクをガラスリッドへ接合する際の固体撮像素子付近の断面図
【図９】図８の固体撮像素子付近の正面図
【図１０】図８の状態から素子マスクを素子枠に嵌入した際の固体撮像素子付近の断面図
【図１１】固体撮像素子とガラスリッドとの間を封止する際の固体撮像素子付近の断面図
【図１２】図１２及び図１３は図１１とは別の固体撮像素子とガラスリッドとの間を封止する際の説明図であり、図１２は固体撮像素子付近の正面図
【図１３】図１２の固体撮像素子付近の断面図
【図１４】本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す断面図
【図１５】組立前の固体撮像素子付近の正面図
【図１６】図１５の固体撮像素子付近の断面図
【図１７】組立途中の固体撮像素子付近の断面図
【図１８】外部端子の折り曲げ部の側面に複合フィルムを貼着した際の固体撮像素子付近の断面図
【図１９】図１８の状態から複合フィルムを加熱した際の固体撮像素子付近の断面図
【図２０】従来の撮像装置を搭載した電子内視鏡で得た観察像のモニタ表示例
【図２１】観察画像の横に文字情報を表示した際のモニタ表示例
【図２２】観察画像の横に文字情報の表示スペースを確保して表示した際のモニタ表示例
【符号の説明】
１ …内視鏡装置
２ …内視鏡
２０ …撮像装置
３７ …ガラスリッド
３８ …素子枠
３９ …素子マスク
４１ …イメージエリア
４２ …固体撮像素子
４３ａ〜４３ｃ…電子部品
４４ …回路基板
４４ａ …段部
４４ｂ …薄肉部
４８ …電気接続部
４９ …外部端子
５１ …テープキャリヤ
５５ …接続用ランド

Claims (1)

1. 前面に設けたイメージエリアの周辺部に電気接続部を有する固体撮像素子と、
   電子部品を搭載する回路基板と、
   前記固体撮像素子の電気接続部に一端が接続されると共に、他端が前記回路基板に接続された、前記固体撮像素子と前記回路基板との間で電気信号の入出力を行う外部端子と、
   を具備し、
   前記外部端子は、前記固体撮像素子の前記電気接続部に接続されて前記イメージエリアの横方向へ延設された後、前記固体撮像素子の側面に沿って前記固体撮像素子の後方側に延設されるよう折り曲げられており、
   前記回路基板には少なくとも一部に薄肉部が形成されており、前記固体撮像素子の側面と前記外部端子との間に挟まれて前記薄肉部が前記固体撮像素子の側面に密着されるよう、前記回路基板は、前記固体撮像素子の後方において、前記外部端子に接続されていることを特徴とする撮像装置。

Images