JP2005074035A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外力や振動の影響を受けにくく、信頼性の高いフレキシブル基板を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】本撮像装置は、一面側５ａに複数の電子部品を実装し、他面側５ｂにケーブルの芯線６１ａ等を接続する接続部を配設した両面フレキシブル基板５を有する撮像装置であり、前記接続部は、前記両面フレキシブル基板５の他面側５ｂに配設された接続用ランド１１，１２，１３，１４であって、当該両面フレキシブル基板５の他面側５ｂの、少なくとも前記基板５の一面側５ａの長手方向に実装された２つの電子部品３，７等に対向する裏面部を互いに跨ぐように配設された接続用ランドである。
【選択図】図１

Description

本発明は撮像装置に関し、詳しくは、両面フレキシブル基板を備える撮像装置に関する。

近年、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の固体撮像素子の外形は、これら固体撮像素子を適用する撮像装置自体の小型化への要望もあり、素子外形の小型化の進歩はめざましいものとなっている。また、撮像装置自体の小型化の影響は固体撮像素子の小型化のみに留まらず、固体撮像素子の駆動回路等の電子部品、これら電子部品を実装する電気基板（多くはフレキシブル基板）、配線材の小型化（細径化）及びこれら部品点数の削減等に波及している。

このような撮像装置の小型化への嘱望は内視鏡装置の分野においても例外ではなく、当該内視鏡装置における撮像装置の小型化の進歩も著しい。

一方、内視鏡装置においては、その挿入部の外形形状の小型化、細径化も嘱望されるところにある。

このような状況下における内視鏡装置の分野において、挿入部外形の細径化、撮像装置の小型化を実現するために、小型の固体撮像素子の採用と共に、挿入部の軸方向（長手方向）において相対的に長くなるように形成された電気回路基板（固体撮像素子駆動用の基板）を配設した内視鏡の撮像装置も知られるところにある。

なお、内視鏡挿入部内において配設される電気回路基板は、主としてフレキシブル基板が採用される。

上述したように、挿入部の軸方向（長手方向）において相対的に長くなるように形成された電気回路基板（フレキシブル基板）を用いることにより、挿入部の細径化は実現し易くなる一方で当該電気基板単体の強度は低下する傾向にある。すなわち、内視鏡挿入部内において配設される電気回路基板は、上述したように主としてフレキシブル基板が採用されるが、もともと外力、振動により曲折しやすい材質で形成されていることに加え、相対的に長手方向に長くなればなるほど基板自体の曲げ強度はさらに低下するという特質を有している。

上記曲げ強度の低下の影響は、製造時における不測の外力や振動等による実装部品（主としてチップ部品）の剥離や実装部品同士の接触等の危険性を増すことになり、電気回路基板としての信頼性低下を招くこととなる。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、外力や振動の影響を受けにくく、信頼性の高いフレキシブル基板を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の撮像装置は、一面側に複数の電子部品を実装し、他面側にケーブルの芯線を接続する接続部を配設した両面フレキシブル基板を有する撮像装置において、前記接続部は、前記両面フレキシブル基板の他面側に配設された接続用ランドであって、当該両面フレキシブル基板の他面側の、少なくとも前記基板の一面側長手方向に実装された２つの電子部品に対向する裏面部を互いに跨ぐように配設された接続用ランドであることを特徴とする。

また、本発明の第２の撮像装置は、前記第１の撮像装置において、前記接続部は、ケーブルの芯線を半田で接続するための接続用ランドであることを特徴とする。

本発明によれば、外力や振動の影響を受けにくく、信頼性の高い電気回路基板を備えた撮像装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態を含む撮像装置の先端部の縦断面を示した断面図であり、図２は、上記撮像装置に内設するフレキシブル基板（以下、ＦＰＣと記載する）を基板裏面側から見た平面図であり、併せて該基板の部品実装面を透視して示している。
なお、本実施形態、および、後述する他の例の説明において、光軸Ｏは、撮像光学系の光軸を示すものとする。さらに、撮像装置における光軸Ｏ方向の被写体側方向を前方とし、撮像素子側またはケーブル挿入側を後方とする。

図１に示す撮像装置１は、その挿入部先端部において配設された撮像光学系２０と、この撮像光学系２０の後方に配設された固体撮像装置２と、この固体撮像装置２における固体撮像素子３の駆動制御用回路基板であるＦＰＣ５と、このＦＰＣ５の一面側（表面側）に実装された複数の電子部品（図１においては符号７〜１０で示す）と、前記ＦＰＣ５に実装された各電子部品に電源、信号等を供給するためのケーブル束６とを有して構成されている。

撮像光学系２０は、レンズ枠（対物レンズ保持枠）３１の内周部に接着固定される光学部材としての被写体側から順に第１レンズ３４と、絞り（明るさ絞り）３５と、第２レンズ３６と、フレア防止板３２と、第３レンズ３７とを有してなり、なお、第３レンズ３７は、レンズ枠３１に対して光軸Ｏ方向に間隔管３３を介して保持されている。この撮像光学系２０は、レンズ枠３１を介して撮像素子保持枠２４の内部に嵌合して支持されている。

前記固体撮像装置２は、固体撮像素子３と、該固体撮像素子３の受光面を覆うように接着固定されたカバーガラス４とで構成されている。なお、この固体撮像装置２は、撮像素子保持枠２４の後方にフレア防止板２５を介して接着固定されている。

また、固体撮像素子３には、ＦＰＣ５の一端から延出したインナーリード５ｃと接続する接続部３ａが設けられており、当該固体撮像装置２が撮像装置１に組み込まれるに際して前記インナーリード５ｃが該接続部３ａにバンプ接続され、さらにこのバンプ接続された部分を含めて当該固体撮像素子３の底面側とＦＰＣ５の間には接着剤が塗布され、これにより固体撮像素子３はＦＰＣ５の一面側に接着固定により実装されている。

なお、前記インナーリード５ｃが前記接続部３ａにバンプ接続された状態において固体撮像素子３がＦＰＣ５に実装される面を、ＦＰＣ５の一面側（表面側）とする。

前記ＦＰＣ５は、前記固体撮像素子３の駆動制御に供する回路等を実装した両面実装ＦＰＣ（両面実装フレキシブル基板）であり、その一面側（表面側）５ａには、前記固体撮像素子３の他、該固体撮像素子３の駆動制御回路用の電子部品を実装し、他面側（裏面側）５ｂには、ケーブル束６に内設されたケーブル６１〜６４等が接続されている。なお、前記ケーブル束６は、複数のケーブル６１〜６４を内設するが、これらケーブル６１〜６４は、前記ＦＰＣ５上の駆動制御回路への電源供給、同回路の制御信号の入出力および固体撮像素子３からの撮像信号出力のためのケーブルである。

図１及び図２に示すように、ＦＰＣ５の一面側５ａには上述した固体撮像素子３の他、チップコンデンサ７、同チップコンデンサ８、チップ抵抗９及びチップトランジスタ１０が当該ＦＰＣ５の長手方向にほぼ直列に実装されている。なお、このように本実施形態においてはＦＰＣ５に実装される電子部品は上述の如くいわゆるチップ部品で構成される。チップ部品は小型ディスクリート回路を構成するには適しているが、基板に加わる許容以上の反りに対しては剥がれてしまう虞があり、基板の曲げ強度、形状設計、配置方法には配慮が必要である。

図２に戻って、ＦＰＣ５の他面側（裏面側）５ｂには、前記ケーブル６１，６２，６３及び６４の先端部芯線をそれぞれ半田接続するための接続用ランド１１，１２，１３及び１４が配設されている。

前記接続用ランド１１は、固体撮像素子３に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号３の破線で示す部分）とチップコンデンサ７に対向するＦＰＣ５の裏面部（同様に図２において符号７の破線で示す部分）とを跨ぐように配設されている。

同様に、接続用ランド１２は、チップコンデンサ７に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号７の破線で示す部分）とチップコンデンサ８に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号８の破線で示す部分）とを跨ぐように配設される。接続用ランド１３は、チップコンデンサ８に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号８の破線で示す部分）とチップ抵抗９に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号９の破線で示す部分）とを跨ぐように配設される。接続用ランド１４は、チップ抵抗９に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号９の破線で示す部分）とチップトランジスタ１０に対向するＦＰＣ５の裏面部（図２において符号１０の破線で示す部分）とを跨ぐように配設される。

また、接続用ランド１１には、ケーブル６１の先端部芯線６１ａが半田接続されるようになっている。同様に、接続用ランド１２，１３及び１４には、ケーブル６２，６３及び６４の先端部芯線６２ａ、６３ａ及び６４ａがそれぞれ半田接続されるようになっている。

上述したように本実施形態においては、ＦＰＣ５の裏面側において、上記ＦＰＣ５の表面側に実装される長手方向に隣り合うチップ部品の裏面に相当する部分を跨ぐように接続用ランドが設けられ、この接続用ランドには、これらチップ部品の大きさに比べると比較的大きな形状となるケーブルの芯線を半田で接続するようになっている。このように接続用ランドにケーブルの芯線が半田で接続され硬質化することにより、接続用ランド部周囲の強度が増し、ひいてはＦＰＣ５における各チップ部品間の曲げ強度が飛躍的に増大することとなる。

先に述べたように、チップ部品が実装されたＦＰＣにおいては基板が許容以上に反ると部品の剥離等を起こす虞があるが、本実施形態では各チップ部品間の曲げ強度が飛躍的に増大しているので、例えば当該撮像装置１の組立時等においてＦＰＣ５に不測の外力や振動等により力が加わったとしても、チップ部品周辺の基板の曲折を防ぎ部品の剥離等を防ぐことができる。また、チップ部品間の接触、ショートが防止されるとともに、完成時の外形も安定するので、極めて信頼の高いＦＰＣ５を備える撮像装置を提供することができる。

なお、本実施形態においては、接続用ランド１１等にケーブル６１の芯線６１ａ等が半田接続されることで、接続用ランド１１周辺の強度が増すことになるが、このケーブル６１等が接続されない状態においても、ランド部自体の曲げ強度を高めた接続用ランドを配設することで、ケーブル６１の接続時に比すれば劣るものの、ＦＰＣ５自体の曲げ強度を増すことができる。たとえば、接続用ランド１１等をＦＰＣ５に対して厚さのある導電体箔やめっき等で形成することにより、ランド部の曲げ強度を増すことができ、ケーブルが接続されていない状態においても周囲のチップ部材の剥離等を防止することができる。

また、本実施形態の撮像装置１におけるＦＰＣ５の構成に係る技術的思想はあらゆる撮像装置１におけるＦＰＣに適用でき、内視鏡分野に限らず特に小型化が望まれる撮像装置内のＦＰＣに有用である。

一方、本実施形態のＦＰＣ５においては、チップコンデンサ７の電極７ａ及びチップコンデンサ８の電極８ａは、その裏面側において前記接続用ランド１１乃至１３とは重ならないようにレイアウトされている。

このようなレイアウトは、接続用ランド１１乃至１３にケーブル６１等を半田接続する際に生じてしまう熱をチップコンデンサ７または８に伝わりにくくすることができ、この熱によりチップコンデンサが剥離してしまう等の虞を低減することができる。

また、一方で、接続用ランド１３は、他の接続用ランド１１等より大きな面積を占めるように配設されるとともに、チップトランジスタ１０の電極１０ａの裏面側と一部で重なるようにレイアウトされている。この接続用ランド１３には、相対的に太径の芯線を有するケーブル６４の芯線６４ａが接続されるようになっている。このチップトランジスタ１０は他の受動素子より相対的に発熱量が多いトランジスタのチップ部材であるため、撮像装置１の駆動中にこのチップトランジスタ１０で発生する熱を効率よく接続用ランド１３、ケーブル６４を介して逃がすことができ、チップトランジスタ１０の温度上昇を抑えることができ、チップトランジスタ１０を安定して動作させることが可能となる。さらに、トランジスタチップが小型化してくると温度上昇が激しくなるが、この温度上昇を抑え、トランジスタの特性を向上させることができる。

ところで、従来のＣＣＤ（固体撮像素子）を適用する撮像装置においては、通常、ＴＡＢ実装されたＣＣＤが適用されるが、そのＣＣＤを撮像装置に装着する場合、ＣＣＤの組み込み、検査作業やＣＣＤ接続電気基板に対してケーブルの半田付け作業等が行われる。それらの作業中、ＣＣＤ接続電気基板は、各接続ランドを同電位に保持するための接続部等から切り離され、ケーブルランドがオープン状態になっていることが多い。

上記従来の撮像装置において、ケーブル接続作業を行う際、ＣＣＤが接続される電気基板のケーブルランドがオープン状態になっていることから、接続ケーブルが万一帯電しているような場合には、半田付けの作業時に静電破壊する可能性があった。特にＣＣＤが小型化されると、静電気耐性も小さくなってくるので、さらに上記静電破壊の可能性が高くなる。

図１に示す撮像装置１は、上記従来の問題を解決し、固体撮像素子の撮像装置への組み込みに際して、静電気破壊の生じにくくするための静電破壊防止対策が講じられている。

図１，２に示した組み込み状態のケーブル接続前のＦＰＣ５は、検査用またはランド部等を同電位に保つための接続部１５（図３）が切り離された状態である。従って、ＦＰＣ５の接続用ランド１１，１２，１３及び１４は、電気的開放状態である。もし、その状態のまま前述したケーブル６１，６２，６３及び６４の半田付け作業や調節作業等を行うと、静電気により固体撮像素子３が静電破壊する虞がある。

そこで、撮像装置１においては、上記接続部切断に先立って各接続ランドに導通する露出パターン部上を異方性導電樹脂材料（例えば、異方性導電シート）で覆う。半田付け等の作業時には、上記異方性導電部を導電クリップで挟んでグランドに落とし、接続用ランド１１，１２，１３及び１４を同電位に保つことにより、固体撮像素子３の静電破壊を防止する。以下、その静電破壊防止対策を採用した構造等について、図３，４を用いて詳細に説明する。

図３は、本撮像装置に適用されるＦＰＣの平面図であって、電位保持用接続部を切断する前のＦＰＣを示す。図４は、図３のＦＰＣに固体撮像素子を実装し、接続部を切断したものの側面図であって、異方性導電シート部の電位をグランドに落とした状態を示す。

図３に示すように固体撮像素子実装前の素材状態のＦＰＣ５には、端子部１５ａを有する接続部１５が一体的に付属している。ＦＰＣ５には、固体撮像素子３がＴＡＢ実装されるが、固体撮像素子側の接続用ランド１１，１２，１３及び１４が配置される実装エリアの表裏面５ａ，５ｂには、カバーレイ１８が施される。同様に接続部１５側（ケーブル側）にもその表裏面にカバーレイ１９が施される。ＦＰＣ５と接続部１５との間の領域は、接続用ランド１１，１２，１３及び１４等への接続パターンおよび信号ラインパターン等のＦＰＣ５に対する露出導体部である連絡パターン１６が表裏面に露呈して配置されている。この表裏の連絡パターン１６上を直接、異方性導電シート１７で覆う。そこで、連絡パターン１６を含むＦＰＣ５と接続部１５との間の切断線Ｌ1に沿って接続部１５を切り離すが、その切り離しに先立って、表裏の異方性導電シート１７を導電クリップ２０で挟んでおく。なお、導電クリップ２０の端部は、図示しないソケットを介してグランド（ＧＮＤ）に接続されている。従って、上述した切断状態では、表裏のすべての連絡パターン１６は導通状態となり、同電位に保たれ、固体撮像素子３，電子部品７等の各端子部も同電位に保たれる。

その後、接続部１５が切り離された状態の固体撮像素子実装済みＦＰＣ５は、導電クリップ２０を装着した状態のままで接続用ランド１１，１２，１３及び１４に各ケーブルの芯線６１ａ等が半田付けされる。連絡パターン１６の同電位状態を解除する必要があるまで導電クリップ２０を装着しておけば、固体撮像素子３，電子部品７等の静電破壊を防止することができる。最終的に導電クリップ２０を外し、連絡パターン１６の同電位状態を解除して、撮像光学系２０の後方に固体撮像素子３を配置し、ＦＰＣ５とともに熱収縮チューブ６５内に収納する。

なお、接続用ランド１１等に各ケーブルの半田付け終了後に、導電クリップ２０を外したとき、異方性導電シート１７を接着剤で固定する。この状態で収納されることになるが、異方性導電シート１７の近傍に金属部材が配置されていなければ、ショートする危惧は全くない。

また、上記異方性導電シート１７に替えて連絡パターン１６上に直接、異方性導電樹脂を塗布するようにしても同様の効果が得られる。

さらに、本撮像装置１に適用されるＦＰＣ５においては、撮像装置１への組み込み前のケーブルの芯線半田付け等の組み立て時や検査時にＦＰＣ５の連絡パターン１６を異方性導電シート１７を介してグランドラインに接続することで同電位に保つことができる。従って、ＦＰＣ５に実装される固体撮像素子３等の静電気耐性が向上する。また、上記連絡パターン１６のグランドライン接続のための作業が導電クリップ２０をＦＰＣ５に挟み付けるだけの簡単な動作でよく、その作業性が向上する。

次に、上述した図１に示す撮像装置１における撮像光学系のフレア防止板および撮像素子保持枠の接着構造について、図５，６を用いて説明する。
図５は、本撮像装置におけるカバーガラスとフレア防止板の位置関係を示す正面図である。図６は、図５のＡ−Ｏ−Ｂ断面に撮像素子保持枠断面を合わせて示した図であり、カバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の接着状態を示す。

本撮像装置１は、特に撮像装置の固体撮像素子の前面に配置される撮像光学系のフレア防止板および撮像素子保持枠の接着構造に特徴を有するものであり、本撮像装置の撮像光学系を含む構成自体は、前記図１に示したものと同様とする。

通常、芯出し用レンズのない対物光学系では、フレア防止板２５と固体撮像素子のイメージエリアを位置出しした状態でフレア防止板２５を撮像素子保持枠２４に固定する必要がある。しかしながら、従来では各々の固定のための接着代が少ないため、撮影光路内への接着剤のはみ出しや接着力不足が生じたり、接着層が厚すぎるための浮きが生じやすかった。本撮像装置１では、このような問題を解決し、安定した組立て作業ができる枠構成を提供するものである。

図５に示すようにフレア防止板２５には固体撮像素子３のイメージエリア及び画像マスク形状に合わせた開口部２６が設けられている。フレア防止板２５の外形は、円形状であり、カバーガラス４と貼り合わせた時に矩形形状のカバーガラス４の四角が露出するサイズを有している。また、フレア防止板２５のカバーガラス４下端側の部分にはＶ字状切り欠き部２７が形成されている。従って、カバーガラス４の四角とフレア防止板２５の切り欠き部２７上のカバーガラス４の部分とは、フレア防止板２５から露出している。

本撮像装置１におけるカバーガラス４とフレア防止板２５と撮像素子保持枠２４との接着固定方法について説明すると、図６に示すようにまず、カバーガラス４の表面に接着剤を塗布し、フレア防止板２５を貼り合わせる。このとき、両者は冶具で位置決めして押し付けながら硬化させることで、接着層を薄く仕上げることができる。次に、撮像素子保持枠２４２４の後面をフレア防止板２５に面を合わせ、図５に示すカバーガラス４の角部と切り欠き部２７の部分に接着剤３０を盛り、接着する。この接着状態では撮像素子保持枠２４とカバーガラス４間の接着層厚みは、フレア防止板２５の厚み分だけ確保される。かつ、必要量以上の接着剤３０はフレア防止板２５が壁となるために外側へ押し出され、フレア防止板２５と撮像素子保持枠２４の合わせ面には接着剤３０は流れ込まない。なお、外方に押し出された接着剤３０は、外から拭き取り、その後に接着部を硬化させる。

上述した本撮像装置１における撮像光学系のフレア防止板および撮像素子保持枠の接着構造によれば、接着剤の撮像面へのはみ出しや接着不足、接着面の浮きがない接着状態が安定した組立作業の中で実現可能であり、かつ、安定した撮像装置の光学性能も得られる。

次に、上述した本撮像装置１におけるフレア防止板および撮像素子保持枠の接着構造に対する第１および第２の変形例の接着構造について説明する。
図７は、上記第１の変形例におけるカバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の図５のＡ−Ｏ断面に対応する断面図の接着状態を示す。図８は、上記第２の変形例におけるカバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の図５のＡ−Ｏ断面に対応する断面図の接着状態を示す。

なお、上記第１，２の変形例に適用されるカバーガラス４とフレア防止板２５とは、撮像装置１に適用したものと同一形状とするが、第１，２の変形例の撮像素子保持枠２４Ａ，２４Ｂは、Ａ−Ｏ断面（対角線方向断面）形状が図７、または、図８のように異なっている。

すなわち、上記第１の変形例においては、図７に示すように撮像素子保持枠２４Ａのフレア防止板２５との当接部に接着溜まり部２８を設ける。この接着溜まり２８を設けることによって接着剤３０の外側へのはみ出しを減らすことができ、同時により強い接着固定状態が得られる。

一方、第２の変形例においては、図８に示すように撮像素子保持枠２４Ｂの外周にカバーガラス４の外側にその厚み方向の中間位置まで延ばした突起部２９を形成する。接着剤３０は、突起部２９に沿ってカバーガラス４の側面まで押し出されるが、この部分が接着溜まりとして機能する。従って、第１の変形例と同様に接着剤３０の外側へのはみ出しを減らすことができ、同時により強い接着固定状態が得られる。

次に、上記撮像装置１における撮像光学系を構成するレンズと絞りの構造について図９，１０を用いて説明する。
図９は、本撮像装置におけるレンズ保持枠とレンズの組み付け状態を示す断面図である。図１０は、本撮像装置のの撮像光学系を構成する第１レンズをガラス成形し、絞りを蒸着により形成する過程を示す図である。

本撮像装置１は、特に撮像装置の撮像光学系を保持するレンズ枠や絞りの構造に特徴を有するものであり、本撮像装置１の撮像光学系を含む構成自体は、図１に示したものと同様とする。

ところで、従来の撮像装置においては、小型化に伴ってレンズ自体も小型のものとなってくるが、それに伴ってレンズ枠や絞りの加工や組み付けが困難となる。本撮像装置１は、上記小型化に伴って問題となるレンズ枠や絞りの加工性や組み付け性を向上させることができる方法を提供する。

さらに、従来の撮像装置においては、レンズ面間が非常に狭い部分にはフレアまたは絞り（明るさ絞り板）を配置することが非常に難しかった。さらに、従来からレンズに対してマスキング蒸着で絞りを形成する場合、偏心等の点で高精度に対応することは難しかった。本撮像装置１は、上述のようなレンズ構成であっても上記絞りを配置可能な撮像装置を提供し、さらに、狭いレンズ間隔であってもガラス成形と蒸着によって絞りを高精度に形成できる絞り形成方法を提供する。

本撮像装置１における撮像光学系は、図９に示す第１レンズ３４と、第２レンズ３６と、そのレンズ間に介在する絞り（明るさ絞り板）３５と、さらに、図１に示すフレア防止板３２と、第３レンズ３７とからなり、それらの光学系は、レンズ枠３１に固定支持される。

レンズ枠３１は、先端側（前方）の内径がより小径に、後端側の内径がより大径に形成された部材である。レンズ枠３１に上記各光学系を組み込むに際して、予め第１レンズ３４と、絞り３５と、第２レンズ３６とを接着固定しておく。レンズ位置決め治具５３をレンズ枠３１の大径部に嵌合挿入させ、大径部と小径部の段差面３１ａにレンズ位置決め治具５３の端面を当接させる。そこで、接着により一体化された第１レンズ３４，絞り３５，第２レンズ３６をレンズ枠３１の小径部側に嵌合挿入し、第２レンズ３６の凸部をレンズ位置決め治具５３の上記端面に当接させて位置決めする。上記位置決め状態のもとでレンズ枠３１の先端部にて第１レンズ３４を接着固定する。その後、図１に示すようにレンズ枠３１の後方側からフレア防止板３２と、間隔管３３と、第３レンズ３７を順次落とし込み、レンズ枠３１と第３レンズ３７とを接着固定する。

上述のようにして撮像光学系２０がレンズ枠３１内に取り付けられる。レンズ枠３１は、後方側に大径部が形成された枠部材となることから加工が容易であり、しかも、精度よく加工することができる。また、レンズ枠３１によって各レンズの正確な位置決めがなされる。

一方、本撮像装置１の撮像光学系において、図９に示すように第２レンズ３６は、凹凸（メニス）レンズであり、絞り３５は、通常、厚みが数１０μｍ程度である。この絞り３５は、第１レンズ３４と第２レンズ３６の間に設けられる。すなわち、第１レンズ３４の中央凸状の透光部３８をガラス成形することによって形成した段差部３９に遮光部である該絞り３５が蒸着によって生成される。このようにして絞り３５を配置することによって、透光部３８と第２レンズ３６の面間が数１０μｍレベルに設計されていたとしても、段差部３９や絞り３５の厚みを適切に設定すれば、安定して絞りを製作配置することができる。

上述したように第１レンズ３４はガラス成形され、かつ、絞り３５は、第１レンズ３４のガラス成形された段差部３９を蒸着することによって形成される。そのガラス成形から蒸着，研磨処理について、図１０を用いて説明すると、まず、図１０の（ａ）に示すように第１レンズ３４の素材をガラス成形して中央凸状３８を形成する。続いて、図１０の（ｂ），（ｃ）に示すように第１レンズ３４の射出面全面に蒸着によるコーティング４０を施す。さらに、図１０の（ｄ）に示すように凸状部３８のコーティング部分を研磨して除去すると、絞り３５と透光面３８が得られる。

上述したように本撮像装置１の撮像光学系によると、第１レンズ３４のガラス成型の段階で絞り開口部、すなわち、透光面３８の位置が決まるので、その位置精度は、ガラス成型の精度と同等であり、従来のマスキング蒸着による方法よりも高精度で絞り３５を製作することが可能となる。

次に、前記撮像装置１に関連した撮像装置を内蔵する電子内視鏡装置について、図１１，１２を用いて説明する。
図１１は、本電子内視鏡装置の外観を示す図である。図１２は、上記電子内視鏡装置の湾曲部の先端のスコープ先端部に設けられる撮像照明系と撮像光学系との配置を示す断面図である。

ところで、従来、内視鏡用の撮像用照明レンズは、スコープ外周に近い位置に配置されることから照明レンズが観察対象に近い場合にはその部分で白飛びを起こしやすといった問題があった。また、対物レンズと照明レンズの位置が離れているため、マクロ観察の際には照明ムラにより十分な明るさが確保できないこともあった。本電子内視鏡装置４１によれば、上述の問題を解決し、最適な照明を行うことにより観察性能が向上した内視鏡装置を提供することができる。

図１１に示すように本電子内視鏡装置４１は、湾曲部４３の先端にスコープ先端部４２が装着されている。上記スコープ先端部４２には図１２に示すように撮像光学系の対物レンズである第１レンズ３４と、ファイバーバンドル４５の先端に位置する撮像照明系の照明用凹レンズ４４とが並列して配置されている。

第１レンズ３４は、光軸Ｏを中心にした所定の角度の視野範囲を有している。また、照明用凹レンズ４４の光軸ＯLに対してファイバーバンドル４５の光軸ＯFが距離δ1 だけスコープ中心側に、あるいは、第１レンズ側にオフセットして配置されている。従って、凹レンズ４４による照明範囲が第１レンズ側では広角になり、反第１レンズ側には狭角となる。上記照明状態では、第１レンズ３４の視野範囲のより近点側が照明され、また、照明用凹レンズ４４側のスコープ周辺部の光量が減る。従って、照明用レンズに近いスコープ外周部分の被写体に対しても過剰な配光状態にはならないので、白飛びがない観察像が得られる。また、視野範囲のより近点側が照明されることからマクロ観察時にも良好な配光状態が維持され、観察像が暗くなるようなことはない。

本内視鏡装置４１の撮像照明系によると、白飛びがない観察像が得られる。また、マクロ観察時にも良好な配光状態が維持され、観察像が暗くなるようなことはない。

なお、凹レンズ４４による証明範囲は、第１レンズ３４の視野範囲の近点側をカバーしながら、かつ、より遠点側をカバーするように設定することが好ましいが、そのためには、照明用凹レンズ４４の光軸ＯLとファイバーバンドル４５の光軸ＯFとのオフセット量δ1 を適切に調整して上記設定を行うことができる。

次に、上記電子内視鏡装置４１における撮像照明系の変形例について図１３を用いて説明する。
図１３は、本変形例に適用されるスコープ先端部に設けられる撮像照明系と撮像光学系の断面図である。

本変形例の撮像照明系が上記電子内視鏡装置４１の撮像照明系と異なる点は、照明系として凸レンズ４６を適用し、その凸レンズ４６の光軸ＯL をファイバーバンドル４５の光軸ＯF に対して距離δ2 だけスコープ中心側へ、あるいは、第１レンズ側に近い方向にオフセットして配置した点である。

本変形例の撮像照明系では、照明用凸レンズ４６が上述のように第１レンズ側にオフセットした状態で配置されているので、凸レンズ４６による照明範囲が第１レンズ側では広角になり、反第１レンズ側には狭角となる。上記照明状態では、第１レンズ３４の視野範囲のより近点側が照明され、また、照明用凸レンズ４６側のスコープ周辺部の光量が減ることになる。従って、本変形例も前記による効果と同等の効果を奏する。

次に、前記電子内視鏡装置４１におけるスコープ先端部の撮像照明系および撮像光学系の配置について、図１４を用いて説明する。
図１４は、本電子内視鏡装置におけるスコープ先端部の正面図である。

ところで、従来の内視鏡装置においては、照明レンズと対物レンズと鉗子口の位置関係によって、鉗子の影が目立つ場合があった。本電子内視鏡装置によれば、これらの位置関係を最適に調整することによって、鉗子の影を目立たなくすることができる。

さらに、上部消化管用内視鏡は、経鼻または経口挿入されるので、従来から患者の苦痛低減のためには細い挿入部径が要求されていた。一方、鼻腔や咽頭の構造と挿入方法を考え合わせた時、挿入部全体が一様に細径であることは要求されず、ある特定の方向で細径化されれば同じような挿入性を確保できる。本電子内視鏡装置によれば、挿入性に影響を与えることなく、最適な内視鏡先端形状と湾曲操作方向とが採用可能なものを実現することを目的とする。

なお、本電子内視鏡装置４１は、前記電子内視鏡装置４１の変形例の照明光学系と撮像光学系において、照明レンズと対物レンズと鉗子口の適切な配置を行い、かつ、先端部の湾曲方向（屈曲方向）を２方向に設定したものであり、各構成部材の符号は、前記の変形例のものと同様の符号を適用して説明する。

図１４に示すように本電子内視鏡装置４１におけるスコープ先端部４２には、第１レンズ３４をスコープ先端部４２の略中心に、また、その右側（図１４上で左側）に鉗子口４７を、さらに、左側（図１４上で右側）に照明用凸レンズ４６を、それぞれの中心が略一直線上（略左右方向）に並ぶように配置した。このように配置することにより、鉗子の観察像とその影の方向が一致するので、鉗子の影は完全に観察像に隠れることになり、鉗子の影が生じることがなく、暗い部分のない良好な観察像が得られる。なお、スコープ先端部４２の上方には、送気／送水ノズル４８が配置されている。

また、本電子内視鏡装置４１におけるスコープ先端部４２は、図１４に示すように円形断面５０に対してＵ，Ｄ方向（図１４にて上下方向）を短辺とする楕円形状を形成している。そして、Ｕ，Ｄ方向に２本の湾曲操作用ワイヤ４９が配置されている。このワイヤ４９を操作してＵ，Ｄ方向の２方向の湾曲操作を行うことができる。

本電子内視鏡装置４１のスコープ先端部４２を経口挿入する際、咽頭通過時には咽頭の形状にそって内視鏡に湾曲をかけながら挿入する。このとき湾曲させるＵ，Ｄ方向の外径が小さくなっていることから咽頭に触れる頻度が減り、患者の苦痛も低減する。一方、経鼻挿入の際は複雑な形状の鼻腔内を挿入しなければならいが、鼻腔内の形状に合わせて挿入部の径の小さい方向のＵ、または、Ｄ方向に湾曲させながら挿入していけば抵抗なく挿入することができる。

次に、上記電子内視鏡装置４１のスコープ先端部に対する変形例について図１５を用いて説明する。
図１５は、上記変形例におけるスコープ先端部の正面図である。なお、本変形例の電子内視鏡装置のスコープ先端部４２Ａは、前記電子内視鏡装置４１のスコープ先端部４２に対して照明レンズを２つの増やし、さらに、湾曲操作用方向を４方向とした変形例に関するものであり、各構成部材の符号は、前記電子内視鏡装置４１のものと同様の符号を適用して説明する。

本変形例のスコープ先端部においては、図１５に示すようにスコープ先端部４２Ａに第１レンズ３４と鉗子口４７の中心を結ぶ線を中心線として、２つの照明用レンズ４４を両側に配置する。その照明用レンズ４４の両側の配置角度θ1 は、３０゜以下とする。

本変形例では２つの照明用レンズ４４を適用し、かつ、上述した配置を採用することによって鉗子の観察像の近くに影が映るので、鉗子の影は目立ちにくくなる。また、対称な位置に２つの照明レンズ４４が配置されているので、影の濃さも薄くすることができる。

一方、本変形例におけるスコープ先端部４２Ａは、図１５に示すように円形断面５０に対してＬ，Ｒ方向（図１５にて左右方向）を短辺とする楕円形状を形成している。そして、上下のＵ，Ｄ方向に２本の湾曲操作用ワイヤ４９Ａを配置し、左右のＬ，Ｒ方向に２本の湾曲操作用のワイヤ４９Ｂを配置している。これらのワイヤ４９Ａ，４９Ｂを操作してＵ，Ｄ，Ｌ，Ｒ方向の４方向の湾曲操作を行うことができる。

本変形例においてもスコープ先端部４２Ａを経口挿入する際、咽頭通過時には咽頭の形状にそって内視鏡に湾曲をかけながら挿入する。この湾曲方向は４方向であり、必要に応じて湾曲の方向の外径が小さいＬ，Ｒ方向の湾曲操作を選択できるので咽頭に触れる頻度がさらに減り患者の苦痛も低減する。また、経鼻挿入の際は複雑な形状の鼻腔内を挿入しなければならいが、挿入部の湾曲させる方向を径の小さいＬ、または、Ｒ方向として、鼻腔内の形状にその方向を合わせて挿入していけば抵抗なく挿入することができる。

（付記）
上述した内容に基づいて、以下の構成が得られる。すなわち、
（付記１）
一面側に複数の電子部品を実装し、他面側にケーブルを接続する両面フレキシブル基板を有する撮像装置において、
当該両面フレキシブル基板の他面側の、少なくとも前記基板の一面側長手方向に実装された２つの電子部品に対向する裏面部を互いに跨ぐように配設された接続用ランドを備えたことを特徴とする撮像装置。

（付記２）
一面側に複数の電子部品を実装し、他面側にケーブルを接続する両面フレキシブル基板を有する撮像装置において、
当該両面フレキシブル基板の他面側の、少なくとも前記基板の一面側長手方向に実装された２つの電子部品に対向する裏面部を互いに跨ぐように配設された接続用ランドと、
前記接続用ランドに接続されるケーブルと、
を備えたことを特徴とする撮像装置。

（付記３）
撮像素子が接続される基板を有する撮像装置において、
上記基板の一部に絶縁材料で被覆されない露出導体部を設け、該露出導体部を異方性導電樹脂材料で覆ったことを特徴とする撮像装置。

本発明による撮像装置は、外力や振動の影響を受けにくく、信頼性の高い電気回路基板を備えた撮像装置として利用することができる。

本発明の一実施形態である撮像装置の先端部の断面図である。 図１の撮像装置に内設するＦＰＣを基板裏面側から見た平面図であり、併せて該基板の部品実装面を透視して示している。 図１の撮像装置に適用されるＦＰＣの平面図であって、同電位保持用接続部を切断する前のＦＰＣを示す。 図３のＦＰＣに固体撮像素子を実装し、同電位保持用接続部を切断したものの側面図であり、異方性導電シート部の電位をグランドに落とした状態を示す。 図１の撮像装置におけるカバーガラスとフレア防止板の位置関係を示す正面図である。 図５のＡ−Ｏ−Ｂ断面に撮像素子保持枠断面を合わせて示した図であり、カバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の接着状態を示す。 図１の撮像装置の第１の変形例におけるカバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の図５のＡ−Ｏ断面に対応する断面図であり、その接着状態を示す。 図１の撮像装置の第２の変形例におけるカバーガラスとフレア防止板と撮像素子保持枠の図５のＡ−Ｏ断面に対応する断面図であり、その接着状態を示す。 図１の撮像装置におけるレンズ保持枠とレンズの組み付け状態を示す断面図である。 図１の撮像装置に適用される第１レンズをガラス成形し、絞りを蒸着により形成する過程を示す図である。 図１の撮像装置に関連する撮像装置内蔵する電子内視鏡装置の外観を示す図である。 図１１の電子内視鏡装置の湾曲部の先端のスコープ先端部に設けられる照明系と撮像光学系との配置を示す断面図である。 図１１の電子内視鏡装置の変形例におけるスコープ先端部に設けられる照明系と撮像光学系の断面図である。 図１１の電子内視鏡装置におけるスコープ先端部の正面図である。 図１１の電子内視鏡装置の変形例におけるスコープ先端部の正面図である。

符号の説明

３ …固体撮像素子（電子部品）
５ …ＦＰＣ（両面フレキシブル基板）
５ａ…ＦＰＣの一面側（両面フレキシブル基板の一面側）
５ｂ…ＦＰＣの他面側（両面フレキシブル基板の他面側）
７，８，９，１０
…電子部品
１１，１２，１３，１４
…接続ランド（接続部）
６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ
…先端部芯線（ケーブルの芯線）

代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (2)

1. 一面側に複数の電子部品を実装し、他面側にケーブルの芯線を接続する接続部を配設した両面フレキシブル基板を有する撮像装置において、
   前記接続部は、前記両面フレキシブル基板の他面側に配設された接続用ランドであって、当該両面フレキシブル基板の他面側の、少なくとも前記基板の一面側長手方向に実装された２つの電子部品に対向する裏面部を互いに跨ぐように配設された接続用ランドであることを特徴とする撮像装置。
2. 前記接続部は、前記ケーブルの芯線を半田で接続するための接続用ランドであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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