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WO2018092233A1 - 光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡 - Google Patents

光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡 Download PDF

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WO2018092233A1
WO2018092233A1 PCT/JP2016/084070 JP2016084070W WO2018092233A1 WO 2018092233 A1 WO2018092233 A1 WO 2018092233A1 JP 2016084070 W JP2016084070 W JP 2016084070W WO 2018092233 A1 WO2018092233 A1 WO 2018092233A1
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WO
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wiring board
main surface
optical
imaging
module
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/084070
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋平 堺
秀治 宮原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H10W90/00—
    • H10W90/724—

Definitions

  • the present invention is an optical module comprising an optical element for transmitting or receiving an optical signal, an optical fiber for transmitting the optical signal, a holding member for holding the optical fiber, and a signal cable for transmitting an electrical signal.
  • the present invention relates to an imaging module including the light module and an imaging device, and an endoscope including the imaging module.
  • the endoscope has an imaging module including an imaging device such as a CCD at the distal end of the elongated insertion portion.
  • an imaging element having a large number of pixels in an endoscope has been considered.
  • an imaging element with a large number of pixels is used, the amount of signal transmitted from the imaging element to the signal processing device increases, so instead of electrical signal transmission through metal wiring by electrical signals, an optical fiber by optical signals is used.
  • Optical signal transmission is preferred.
  • an E / O optical transmission module electrical-optical converter
  • O / E optical transmission module optical-electrical converter
  • an optical module and an imaging module in particular, an optical module and an imaging module disposed at the tip of an endoscope, reduction in diameter and shortening are important issues.
  • an electric signal output from an imaging device is converted into an optical signal by a surface emitting laser (VCSEL), which is an optical element, and the optical signal is held by a ferrule.
  • VCSEL surface emitting laser
  • an imaging module for transmitting the A signal cable for transmitting an electrical signal to the imaging element and the optical element is connected to the wiring board on which the imaging element, the optical element, and the ferrule are disposed.
  • Embodiments of the present invention aim to provide a small diameter and short optical module, a small diameter and short imaging module, and a minimally invasive endoscope.
  • An optical module includes an optical element having a light emitting portion or a light receiving portion, and a first main surface and a second main surface facing the first main surface,
  • the central axis of the through hole coincides with the optical axis of the optical element
  • tip part is joined with the said electrode of the said side wiring board are comprised.
  • An imaging module includes an optical element having a light emitting unit or a light receiving unit, and a first main surface and a second main surface facing the first main surface, A first wiring board on which the optical element is mounted on the first main surface, a central axis of a through hole on the second main surface of the first wiring board, and an optical axis of the optical element A holding member disposed to coincide with each other, an optical fiber inserted into the through hole of the holding member, and a fourth main facing the third main surface and the third main surface And the third main surface is disposed parallel to the optical axis, and an end is connected to the first wiring board, the third main surface or the fourth main surface A side wiring board on which an electrode is disposed on at least one of the above, a signal cable whose tip is joined to the electrode on the side wiring board, a light receiving surface and a front surface An imaging device having a back surface facing the light receiving surface and outputting an imaging signal, and a fifth main surface and a sixth main surface facing the fifth main
  • the endoscope according to another embodiment of the present invention includes an imaging module, and the imaging module faces an optical element having a light emitting unit or a light receiving unit, a first main surface, and the first main surface.
  • a holding member disposed so that the central axis of the through hole coincides with the optical axis of the optical element, an optical fiber inserted into the through hole of the holding member, a third main surface, and the first
  • An imaging device having a signal cable joined thereto, a light receiving surface, and a back surface facing the light receiving surface, and outputting an imaging signal, and a fifth main surface
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 of the optical module according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3 of the optical module of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the imaging module of the second embodiment taken along the line XII-XII in FIG. It is a perspective view of an imaging module of modification 1 of a 2nd embodiment. It is sectional drawing of the imaging module of the modification 2 of 2nd Embodiment. It is sectional drawing of the imaging module of the modification 3 of 2nd Embodiment. It is a schematic diagram of the wiring board of the imaging module of the modification 4 of 2nd Embodiment. It is an expanded view of the wiring board of the imaging module of the modification 4 of 2nd Embodiment. It is a perspective view of the endoscope of 3rd Embodiment.
  • the optical module 1 of the present embodiment will be described using FIGS. 1 to 4.
  • the optical module 1 is an E / O module that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal.
  • the optical module 1 includes an optical element 30, a first wiring board 10, a ferrule 40 which is a holding member, an optical fiber 50, side wiring boards 20A and 20B, and a signal cable 60.
  • each of the side wiring boards 20A and 20B is referred to as a side wiring board 20.
  • the optical element 30 is a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) having a light emitting unit 31 that outputs an optical signal along an optical axis O perpendicular to the front surface 30SA.
  • the optical element 30 is ultra-compact with a size of a cross section in a direction orthogonal to the optical axis, that is, a planar view size of 250 ⁇ m ⁇ 250 ⁇ m.
  • the optical element 30 has a light emitting portion 31 with a diameter of 10 ⁇ m and two external terminals 32 with a diameter of 70 ⁇ m connected to the light emitting portion 31 on the front surface 30SA.
  • the first wiring board 10 has a first main surface 10SA and a second main surface 10SB facing the first main surface 10SA.
  • the optical element 30 is mounted on the first major surface 10SA. That is, although not shown, the external terminal 32 of the optical element 30 is joined to the junction electrode of the first major surface 10SA, and the junction electrode is connected to the electrode 21 or the like of the side wiring board 20 via a wire.
  • the side wiring boards 20A and 20B have substantially the same configuration.
  • the side wiring board 20 has a third main surface (inner surface) 20SA and a fourth main surface (outer surface) 20SB facing the third main surface 20SA, and the third main surface 20SA and the fourth main surface 20SA
  • the main surface 20SB of the first wiring board 10 is disposed parallel to the optical axis O (Z-axis), and the end face 20SS is connected to the outer peripheral portion of the second main surface 10SB of the first wiring board 10.
  • the first wiring board 10 and the side wiring boards 20A and 20B are integrated three-dimensional wiring boards 19 made of ceramic, and have wiring not shown.
  • the front surface 30SA of the optical element 30 is parallel to the first main surface 10SA (XY plane) of the first wiring board 10. That is, the optical axis O is parallel to the Z axis perpendicular to the first major surface 10SA.
  • a through hole H10 to be an optical path is formed in the first wiring board 10.
  • the two side wiring boards 20A and 20B are disposed to face each other with the optical axis O (ferrule 40) interposed therebetween.
  • Electrodes 21 are provided on the fourth main surface 20SB of the side wiring boards 20A and 20B.
  • the number of electrodes 21 is the same as the number of signal cables 60.
  • the signal cable 60 transmits, for example, an electrical signal to the light element 30.
  • the lead wire at the tip end is joined to the electrodes 21 of the side wiring boards 20A and 20B via a solder (not shown). That is, the tips of the electrode 21 and the signal cable 60 are disposed in parallel with the optical axis O (Z axis).
  • the optical fiber 50 includes a core having a diameter of 50 ⁇ m for transmitting an optical signal, and a cladding having a diameter of 125 ⁇ m covering the outer periphery of the core.
  • the ferrule 40 is a rectangular parallelepiped having a rectangular cross section in the direction orthogonal to the optical axis, and has four side surfaces 40SS.
  • the ferrule 40 has a through hole H40 penetrating the upper surface and the lower surface. The tip of the optical fiber 50 is inserted into the through hole H40.
  • the ferrule 40 is disposed on the second main surface 10SB of the first wiring board 10 in a state in which the central axis of the through hole H40 coincides with the optical axis of the optical element 30.
  • the inner shape of the through hole H40 may be a prism, such as a quadrangular prism or a hexagonal prism, as long as the optical fiber 50 can be held by the wall surface thereof, in addition to a cylinder.
  • the material of the ferrule 40 is a metal member such as SUS, ceramic, silicon, or glass. As described later, the ferrule 40 may be a substantially cylindrical, conical, or polygonal prism.
  • the resin member 45 is filled in the space surrounded by the side wiring boards 20A and 20B and in which the ferrule 40 is disposed.
  • the resin member 45 is made of, for example, an epoxy resin.
  • the resin member 45 is not an essential component of the optical module, the optical module 1 in which the ferrule 40 is firmly fixed by the resin member 45 has high reliability.
  • the optical module 1 has a small size in the direction orthogonal to the optical axis and a small diameter.
  • the electrodes 21 of the side wiring boards 20A and 20B are provided in a second space S40 in which the ferrule 40 is extended in the direction orthogonal to the optical axis O.
  • the ferrule 40 serves as a guide for holding the optical fiber 50 perpendicularly to the optical element 30. Therefore, the ferrule 40 needs a certain length (height), for example, 0.4 mm to 1.0 mm.
  • the length of the joint necessary to secure the joint reliability of the joint with the electrode 21 of the signal cable 60 is 0.3 mm to 0.4 mm. That is, since the junction of the signal cable 60 is included in the space S40, the optical module 1 is short and small.
  • the optical element is a light emitting element having a light emitting unit.
  • the optical module which is a light receiving element having a light receiving portion such as a photodiode, has the same effect as the optical module 1.
  • optical module of the modification of the first embodiment is similar to the optical module 1 and has the same effect, so the same reference numerals are given to the components having the same functions, and the description will be omitted.
  • the optical module 1A of the first modification of the first embodiment has one side wiring board 20A.
  • the end face of the side wiring board 20A is vertically connected to the second main surface 10SB of the first wiring board 10.
  • the first wiring board 10 and the side wiring board 20A are not an integral three-dimensional wiring board.
  • the first wiring board 10 and the side wiring board 20A are respectively the first wiring board 10 and the side wiring board 20A are the FPC wiring board, the ceramic wiring board, the glass epoxy wiring board, the glass wiring board, and the rigid wiring board of the silicon wiring board. It is a wiring board.
  • the end face of the side wiring board 20A is fixed to the second main surface 10SB of the first wiring board 10 with an adhesive or the like.
  • the wiring of the first wiring board 10 and the wiring of the side wiring board 20A are electrically connected via, for example, a conductive paste.
  • the first wiring board 10B and the side wiring boards 20BA and 20BB use non-conductive resin as a base material and wiring (not shown) and This is an integral three-dimensional wiring board 19B made of a molded circuit component (MID: Molded Interconnect Device) having an electrode 21.
  • MID Molded Interconnect Device
  • the fourth main surface (outer surface) 20SB of the side wiring boards 20BA and 20BB on which the electrodes 21 are disposed is inclined with respect to the optical axis 0. That is, the outer size of the cross section in the direction orthogonal to the optical axis of the three-dimensional wiring board 19B decreases toward the rear.
  • a plurality of signal cables 60 are bundled at the rear. However, since it is not easy to bend the signal cable 60 largely, the length L (the dimension in the Z direction) from the junction of the optical module to the binding portion may be long.
  • the signal cable 60 approaches the optical axis O from the tip to the rear.
  • the length L to the binding portion is short and short.
  • an electronic component 96 which is a chip, surface mount component (SMD) such as a capacitor, an inductor, or a signal processing IC, is mounted on the third main surface 20SA of the side wiring board 20BA.
  • the electronic component 96 is included in a second space S40 in which the ferrule 40 is extended in the direction orthogonal to the optical axis O.
  • the first wiring board 10B is large in the optical module 1B, there is a gap between the side wiring board 20 and the ferrule 40.
  • the electronic component 96 is disposed in the gap.
  • the optical module 1B is not susceptible to, for example, noise.
  • the optical module 1C of the modification 3 of the first embodiment includes side wiring boards 20A, 20B, 20C.
  • the side wiring boards 20A and 20B are disposed opposite to each other, and the side wiring boards 20C are disposed orthogonal to the side wiring boards 20A and 20B.
  • the side wiring boards 20A, 20B, and 20C are a part of the three-dimensional wiring board 19C made of ceramic. For this reason, the side wiring boards 20A, 20B, and 20C are not clearly divided.
  • the two outer peripheral surfaces 40SS abut on the third main surface 20SA of the side wiring boards 20B and 20C, respectively, thereby the optical axis O of the optical element 30 and the central axis of the through hole H40, ie, the light Alignment in the in-plane direction (XY direction) with the optical axis O of the fiber 50 is performed.
  • the in-plane 1 direction (X direction or Y direction) can be positioned.
  • the ferrule 40 may be in contact with three or four sides of the side surface wiring board 20. In this case, for example, accurate processing accuracy of the outer dimension of the ferrule 40 is required. Therefore, it is preferable that the ferrule 40 be in contact with only two orthogonal surfaces of the side wiring board 20.
  • the first wiring board 10 and the side wiring board 20 be an integral three-dimensional wiring board 19. This is because the relative position between the through hole H10 serving as the optical path of the first wiring board 10 and the side wiring board 20 is determined when the three-dimensional wiring board 19 is manufactured.
  • the fourth main surface 20SB has a groove T60 having a semicircular cross section in accordance with the shape of the tip end portion of the signal cable 60.
  • the electrode 21 is disposed on the inner surface of the groove T20.
  • the optical module 1C has high bonding reliability between the signal cable 60 and the electrode 21.
  • the optical module 1C has many signal cables 60. That is, the optical module 1 ⁇ / b> C transmits the electric signal to other members (not shown) other than the optical element 30 by the signal cable 60.
  • the optical module 1D of the fourth modification of the first embodiment includes four side wiring boards 20A, 20B, 20C, and 20D.
  • the side wiring boards 20A, 20B, 20C, and 20D arranged to surround the ferrule 40 are parts of the three-dimensional wiring board 19D.
  • the ferrule 40D is surrounded by the side wiring boards 20A, 20B, 20C and 20D which are continuously provided without gaps.
  • the signal cable 60 is joined to the electrodes 21 of the third main surface 20SA of the side wiring board 20 and the fourth main surface 20SB.
  • the electrode 21 may be disposed only on the third main surface 20SA.
  • ferrule 40D has a circular cross-sectional shape in the direction orthogonal to the optical axis.
  • the number of side wiring boards 20 of the optical module of the present invention is 1 or more and 4 or less.
  • the plurality of side wiring boards 20 may be arranged at the orthogonal position or the opposing arrangement.
  • the two side wiring boards are arranged at opposing positions, one at a position orthogonal to the other two.
  • the distance from the optical axis O to each side wiring board 20 may not be the same.
  • the plurality of side wiring boards 20 may have different shapes (width / thickness).
  • the side wiring board 20 has the electrode 21 disposed on at least one of the third main surface 20SA and the fourth main surface 20SB. When a plurality of side wiring boards are included, the electrode 21 may be disposed on at least one of the side wiring boards.
  • the first wiring board 10E and the side wiring board 20E are integrated wiring boards 19E whose connection portion 19EA is flexible.
  • the first wiring board 10E and the side wiring board 20E are rigid wiring boards.
  • the whole of the wiring board 19E may be flexible.
  • the flexible substrate of the wiring board 19E has high light transmittance such as polyimide, the through hole H10 serving as the optical path of the optical signal is unnecessary. That is, the through hole H10 of the first wiring board 10 is not an essential component.
  • the wiring board 19E and the like are disposed inside the tubular member 99.
  • the resin 45 is filled in the space inside the cylindrical member 99.
  • the optical element 30, the signal cable 60 and the ferrule 40 can be disposed on the flat wiring board 19E.
  • the wiring board 19E is three-dimensionally formed by bending the connection portion 19EA after arranging the component members, and is arranged inside the cylindrical member 99. For this reason, the optical module 1E is easy to manufacture.
  • the cylindrical member 99 may not be an exterior member of the optical module 1D, but may be a common member with other members.
  • the wiring board 19E or the like may be inserted into the through hole formed in the distal end rigid portion of the endoscope and fixed by the resin 45.
  • the imaging module 2 of this embodiment includes the optical module 1 of the first embodiment, an imaging element 90, a second wiring board 70, and relay wiring boards 80A and 80B. Equipped with
  • the signal cable 60 transmits an electrical signal to the imaging device 90 or the like.
  • the imaging signal output from the imaging element 90 is converted into an optical signal by the light element 30 and transmitted through the optical fiber 50.
  • the imaging element 90 has a light receiving surface 90SA and a back surface 90SB facing the light receiving surface 90SA, and outputs an imaging signal.
  • a light receiving portion 91 such as a CCD or CMOS light receiving circuit is formed on the light receiving surface 90SA of the imaging element 90, and the light receiving portion 91 has a back surface via a through wiring (not shown) such as through-silicon via. It is connected to the bonding terminal 92 of 90SB.
  • a cover glass 95 for protecting the light receiving section 91 is adhered to the light receiving surface 90SA.
  • the second wiring board 70 has a fifth main surface 70SA and a sixth main surface 70SB facing the fifth main surface 70SA, and the imaging element 90 is joined to the fifth main surface 70SA .
  • the relay wiring boards 80A and 80B connect the first wiring board 10 and the second wiring board 70. That is, in the present embodiment, two relay wiring boards 80A and 80B having the same configuration are provided.
  • relay wiring board 80 one end face is disposed vertically to first main surface 10SA of first wiring board 10, and the other end face is vertically disposed to sixth main surface 70SB of second wiring board 70. It is done.
  • the second wiring board 70 and the relay wiring boards 80A and 80B are an integral three-dimensional wiring board 19 made of ceramic.
  • the first wiring board 10, the second wiring board 70, the side wiring boards 20A and 20B, and the relay wiring board 80A are provided in the space S10 in which the imaging device 90 is extended in the optical axis O direction.
  • 80B, the light element 30, the ferrule 40, and the tip of the signal cable 60 are included.
  • the imaging module 2 has a small diameter.
  • the image pickup element 90 having a large number of pixels has a large planar view size. Therefore, the side wiring boards 20A and 20B and the signal cable 60 can be easily disposed around the ferrule 40.
  • the optical element 30 is accommodated in the space formed by the relay wiring boards 80A and 80B. Further, in the present embodiment, a chip-shaped electronic component 96 such as a capacitor, an inductor, or a signal processing IC is disposed on the sixth main surface 70SB of the second wiring board 70 facing the back surface 90SB of the imaging device 90. It is mounted and accommodated in the same space as the light element 30.
  • a chip-shaped electronic component 96 such as a capacitor, an inductor, or a signal processing IC is disposed on the sixth main surface 70SB of the second wiring board 70 facing the back surface 90SB of the imaging device 90. It is mounted and accommodated in the same space as the light element 30.
  • the distance between the image pickup element 90 and the electronic component 96 is close only at slightly larger than the thickness of the second wiring board 70. For example, when a decoupling capacitor is disposed at a position close to the imaging element 90, the influence of noise can be efficiently reduced.
  • the first wiring board 10 may be mounted on any of the principal surfaces.
  • the imaging modules 2A, 2B, 2E, and 2F of the modification of the second embodiment are similar to the imaging module 2 and have the same effect, and thus the components having the same functions are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. .
  • the imaging module 2A of the modification 1 of the second embodiment includes an optical module 1A having one side wiring board 20A, an imaging element 90, a second wiring board 70A, and one relay. And the wiring board 80A.
  • the main surface is disposed parallel to the optical axis O, and the main surface is the first main surface 10SA and the sixth It is disposed perpendicularly to the major surface 70SB.
  • the number of relay wiring boards 80A may be one to four, as in the case of the side wiring boards of the optical module 1 described above. Further, the number of relay wiring boards and the number of side wiring boards may be different.
  • an imaging module 2B according to the second modification of the second embodiment has a three-dimensional structure including an optical module 1B, an imaging element 90, two relay wiring boards 80A and 80B, and a second wiring board 70B. And the wiring board 79B.
  • the imaging module 2B Since the imaging module 2B has high reliability of bonding between the signal cable 60 and the electrode 21 and can arrange the signal cable 60 at a position closer to the optical axis O, reduction in diameter is easy.
  • the imaging module 2E of the modification 3 of the second embodiment is similar to the light module 1E.
  • the side wiring board 20E, the first wiring board 10E, the relay wiring board 80E, and the second wiring board 70E are flexible three-dimensional wiring boards 19E.
  • the base is made of a light transmitting material such as polyimide, a through hole which is an optical path of an optical signal is not formed.
  • the imaging element 90 and the like are housed in the hollow portion of the housing 99 and sealed by the resin 45. Further, the electronic component 96 is mounted on the sixth main surface 70SB of the second wiring board 70E.
  • the imaging module 2E is housed in the casing 99 by bending the connection portion after mounting the imaging element 90 and the like on the wiring board 19E in a flat plate state. For this reason, manufacture is easy.
  • the imaging module 2F of the modification 4 of the second embodiment is similar to the imaging module 2E.
  • the three-dimensional wiring board 19E of the imaging module 2E has one side wiring board 20E, the first wiring board 10E, one relay wiring board 80E, and the second wiring board 70.
  • the imaging module 2F has three side wiring boards 20A (F), 20B (B), 20C (E), the first wiring board 10 (A), and three relay wiring boards 80A (C), 80B. (G), 80C (H) and the second wiring board 70F (D), the connection portion has a flexible integral three-dimensional wiring board 19F.
  • a side wiring board 20A (F) and a side wiring board 20C (E) are connected via a side connection portion.
  • a side connection portion for example, two side surfaces orthogonal to each other are connected to the side wiring board 20C (E) and the first wiring board 10 (A) via the respective connection parts.
  • the flat wiring board 19F becomes a three-dimensional wiring board 19F by bending the connection portion. Since an optical element, a signal cable, a ferrule, etc. can be arrange
  • the entire three-dimensional wiring board 19F may be flexible.
  • the three-dimensional wiring board 19F may have one to four side wiring boards and one to four relay wiring boards.
  • the endoscope 9 according to the third embodiment includes the imaging module 2 (or 2A, 2B, 2E, 2F) described above.
  • the endoscope 9 has an insertion portion 9B in which a small-diameter and short imaging module 2 is accommodated at the distal end portion 9A, and an operation portion 9C disposed on the proximal end side of the insertion portion 9B. And a universal cord 9D extending from the operation unit 9C.
  • the universal cord 9D is connected to the signal cable 60 of the imaging module.
  • the endoscope 9 is minimally invasive because it has the short and short imaging modules 2 at the distal end 9A of the insertion portion 9B.
  • the endoscope 9 is a soft mirror, it may be a rigid mirror.
  • the endoscope of the embodiment may be a medical endoscope or an industrial endoscope.
  • optical module 2A, 2B, 2E, 2F imaging module 9: endoscope 10: first wiring board 19: three-dimensional wiring board 20 -Side wiring board 21-Electrode 30-Optical element 40-Ferrule 45-Resin 50-Optical fiber 60-Signal cable 70-Second wiring board 80-- Relay wiring board 90 ... imaging element 96 ... electronic component

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Abstract

光モジュール１は、発光部３１を有する光素子３０と、第１の主面１０ＳＡに光素子３０が実装されている第１の配線板１０と、貫通孔Ｈ４０があり第１の配線板１０の第２の主面１０ＳＢに配設されている保持部材であるフェルール４０と、フェルール４０の貫通孔Ｈ４０に挿入されている光ファイバ５０と、第３の主面２０ＳＡが光軸Ｏに平行に配置され、端部が第１の配線板１０と接続されており、第４の主面２０ＳＢに電極２１が配設されている側面配線板２０と、先端部が側面配線板２０の電極２１と接合されている信号ケーブルと、を具備する。

Description

光モジュール、撮像モジュールおよび内視鏡
　本発明は、光信号を送信または受信する光素子と、前記光信号を伝送する光ファイバと、前記光ファイバを保持する保持部材と、電気信号を伝送する信号ケーブルと、を具備する光モジュール、前記光モジュールと撮像素子とを具備する撮像モジュール、および、前記撮像モジュールを含む内視鏡に関する。
　内視鏡は、細長い挿入部の先端部にＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像モジュールを有する。近年、高画素数の撮像素子の内視鏡への使用が検討されている。高画素数の撮像素子を使用した場合には、撮像素子から信号処理装置へ伝送する信号量が増加するため、電気信号によるメタル配線を介した電気信号伝送に替えて光信号による光ファイバを介した光信号伝送が好ましい。光信号伝送には、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ光伝送モジュール（電気－光変換器）と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ光伝送モジュール（光－電気変換器）とが用いられる。
　光モジュールおよび撮像モジュール、特に、内視鏡の先端部に配置される光モジュールおよび撮像モジュールでは、細径化および短小化が重要な課題である。
　例えば、特開２０１４－１３７５８４号公報には、撮像素子が出力する電気信号を光素子である面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）にて光信号に変換し、フェルールで保持された光ファイバを介して光信号を伝送する撮像モジュールが開示されている。撮像素子、光素子およびフェルールが配設された配線板には、撮像素子および光素子に電気信号を伝送する信号ケーブルが接続されている。
　しかし、上記撮像モジュールでは、撮像素子よりも、平面視サイズの大きい配線板の外面に信号ケーブルが接続されているため、接続信頼性の改善、および細径化には限界があった。また、撮像モジュールの短小化については、光素子と駆動ＩＣとの配置しか検討されていなかった。
特開２０１４－１３７５８４号公報
　本発明の実施形態は、細径かつ短小の光モジュール、細径かつ短小の撮像モジュール、および低侵襲の内視鏡を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態の光モジュールは、発光部または受光部を有する光素子と、第１の主面と前記第１の主面と対向している第２の主面とを有し、前記第１の主面に前記光素子が実装されている第１の配線板と、前記第１の配線板の前記第２の主面に、貫通孔の中心軸が前記光素子の光軸と一致するように配設されている保持部材と、前記保持部材の前記貫通孔に挿入されている光ファイバと、第３の主面と前記第３の主面と対向している第４の主面とを有し、前記第３の主面が前記光軸に平行に配置され、端部が前記第１の配線板と接続されており、前記第３の主面または前記第４の主面の少なくともいずれかに電極が配設されている側面配線板と、先端部が前記側面配線板の前記電極と接合されている信号ケーブルと、を具備する。
　本発明の別の実施形態の撮像モジュールは、発光部または受光部を有する光素子と、第１の主面と前記第１の主面と対向している第２の主面とを有し、前記第１の主面に前記光素子が実装されている第１の配線板と、前記第１の配線板の前記第２の主面に、貫通孔の中心軸が前記光素子の光軸と一致するように配設されている保持部材と、前記保持部材の前記貫通孔に挿入されている光ファイバと、第３の主面と前記第３の主面と対向している第４の主面とを有し、前記第３の主面が前記光軸に平行に配置され、端部が前記第１の配線板と接続されており、前記第３の主面または前記第４の主面の少なくともいずれかに電極が配設されている側面配線板と、先端部が前記側面配線板の前記電極と接合されている信号ケーブルと、受光面と前記受光面と対向している裏面とを有し、撮像信号を出力する撮像素子と、第５の主面と前記第５の主面と対向する第６の主面とを有し、前記第５の主面に前記撮像素子が接合されている第２の配線板と、前記第１の配線板と前記第２の配線板とを接続している中継配線板と、を具備する。
　さらに本発明の別の実施形態の内視鏡は、撮像モジュールを具備し、前記撮像モジュールは、発光部または受光部を有する光素子と、第１の主面と前記第１の主面と対向している第２の主面とを有し、前記第１の主面に前記光素子が実装されている第１の配線板と、前記第１の配線板の前記第２の主面に、貫通孔の中心軸が前記光素子の光軸と一致するように配設されている保持部材と、前記保持部材の前記貫通孔に挿入されている光ファイバと、第３の主面と前記第３の主面と対向している第４の主面とを有し、前記第３の主面が前記光軸に平行に配置され、端部が前記第１の配線板と接続されており、前記第３の主面または前記第４の主面の少なくともいずれかに電極が配設されている側面配線板と、先端部が前記側面配線板の前記電極と接合されている信号ケーブルと、受光面と前記受光面と対向している裏面とを有し、撮像信号を出力する撮像素子と、第５の主面と前記第５の主面と対向する第６の主面とを有し、前記第５の主面に前記撮像素子が接合されている第２の配線板と、前記第１の配線板と前記第２の配線板とを接続している中継配線板と、を具備する。
　本発明の実施形態によれば、細径かつ短小の光モジュール、細径かつ短小の撮像モジュール、および低侵襲の内視鏡を提供できる。
第１実施形態の光モジュールの分解図である。 第１実施形態の光モジュールの斜視図である。 第１実施形態の光モジュールの図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 第１実施形態の光モジュールの図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。 第１実施形態の変形例１の光モジュールの斜視図である。 第１実施形態の変形例２の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例３の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例４の光モジュールの断面図である。 第１実施形態の変形例５の光モジュールの断面図である。 第２実施形態の撮像モジュールの分解図である。 第２実施形態の撮像モジュールの斜視図である。 第２実施形態の撮像モジュールの図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図である。 第２実施形態の変形例１の撮像モジュールの斜視図である。 第２実施形態の変形例２の撮像モジュールの断面図である。 第２実施形態の変形例３の撮像モジュールの断面図である。 第２実施形態の変形例４の撮像モジュールの配線板の模式図である。 第２実施形態の変形例４の撮像モジュールの配線板の展開図である。 第３実施形態の内視鏡の斜視図である。
＜第１実施形態＞
　図１から図４を用いて、本実施形態の光モジュール１について説明する。光モジュール１は、電気信号を光信号に変換し光信号を伝送するＥ／Ｏモジュールである。
　なお、図面は、いずれも模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率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、例えば、樹脂部材４５、の図示を省略する場合がある。
　光モジュール１は、光素子３０と、第１の配線板１０と、保持部材であるフェルール４０と、光ファイバ５０と、側面配線板２０Ａ、２０Ｂと、信号ケーブル６０と、を具備する。
　なお、複数の同じ構成の構成要素のそれぞれを言うときは、符号の末尾の１文字を省略することがある。例えば、側面配線板２０Ａ、２０Ｂのそれぞれを、側面配線板２０という。
　光素子３０は、おもて面３０ＳＡに垂直な光軸Ｏに沿って光信号を出力する発光部３１を有するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発光レーザ）である。光素子３０は、光軸直交方向の断面の大きさ、すなわち平面視寸法が２５０μｍ×２５０μｍと超小型である。光素子３０は、直径が１０μｍの発光部３１と、発光部３１と接続された直径が７０μｍの２つの外部端子３２とを、おもて面３０ＳＡに有する。
　第１の配線板１０は、第１の主面１０ＳＡと第１の主面１０ＳＡと対向している第２の主面１０ＳＢとを有する。第１の主面１０ＳＡには光素子３０が実装されている。すなわち、光素子３０の外部端子３２は、図示しないが、第１の主面１０ＳＡの接合電極と接合され、接合電極は配線を介して、側面配線板２０の電極２１等と接続されている。
　側面配線板２０Ａ、２０Ｂは略同じ構成である。側面配線板２０は、第３の主面（内面）２０ＳＡと第３の主面２０ＳＡと対向している第４の主面（外面）２０ＳＢとを有し、第３の主面２０ＳＡおよび第４の主面２０ＳＢが光軸Ｏ（Ｚ軸）に平行に配置され、端面２０ＳＳが第１の配線板１０の第２の主面１０ＳＢの外周部に接続されている。
　なお、本実施形態では、第１の配線板１０と側面配線板２０Ａ、２０Ｂとは、セラミックからなる一体の立体配線板１９であり、図示しない配線を有している。
　光素子３０のおもて面３０ＳＡは、第１の配線板１０の第１の主面１０ＳＡ（ＸＹ平面）と平行である。すなわち光軸Ｏは第１の主面１０ＳＡに対して垂直なＺ軸と平行である。なお、第１の配線板１０は、光透過率が高くはないため、光路となる貫通孔Ｈ１０が形成されている。
　２つの側面配線板２０Ａ、２０Ｂは光軸Ｏ（フェルール４０）をはさんで対向配置されている。
　側面配線板２０Ａ、２０Ｂの第４の主面２０ＳＢには、それぞれ電極２１が配設されている。電極２１の数は、信号ケーブル６０の数と同じである。
　信号ケーブル６０は、例えば、光素子３０に電気信号を伝送する。信号ケーブル６０は、先端部の導線が側面配線板２０Ａ、２０Ｂの電極２１と、図示しない半田を介して接合されている。すなわち、電極２１および信号ケーブル６０の先端部は、光軸Ｏ（Ｚ軸）と平行に配置されている。
　例えば光ファイバ５０は、光信号を伝送する直径が５０μｍのコアと、コアの外周を覆う直径が１２５μｍのクラッドとからなる。
　フェルール４０は光軸直交方向の断面形状が矩形の直方体で、４つの側面４０ＳＳを有する。フェルール４０には、上面と下面とを貫通している貫通孔（Through hole）Ｈ４０がある。貫通孔Ｈ４０には光ファイバ５０の先端部が挿入されている。
　光ファイバ５０を貫通孔Ｈ４０に挿入し嵌合することで、光素子３０の発光部３１と光ファイバ５０との位置決めが行われる。すなわち、フェルール４０は、貫通孔Ｈ４０の中心軸が光素子３０の光軸と一致するように配置された状態で、第１の配線板１０の第２の主面１０ＳＢに配設されている。貫通孔Ｈ４０の内形は、円柱のほか、その壁面で光ファイバ５０を保持できれば、四角柱または六角柱等の角柱状であってもよい。
　フェルール４０の材質は、ＳＵＳ等の金属部材、セラミック、シリコン、またはガラスである。後述するように、フェルール４０は、略円柱、円錐、多角柱であってもよい。
　側面配線板２０Ａ、２０Ｂで囲まれ、フェルール４０が配置されている空間には、樹脂部材４５が充填されている。樹脂部材４５は、例えば、エポキシ樹脂からなる。なお、樹脂部材４５は光モジュールの必須構成要素ではないが、樹脂部材４５によりフェルール４０が強固に固定されている光モジュール１は、信頼性が高い。
　なお、図３および図４に示すように、第１の配線板１０を光軸Ｏの方向に延長した第１の空間Ｓ１０内に、光素子３０、フェルール４０、側面配線板２０Ａ、２０Ｂおよび信号ケーブル６０の先端部が含まれている。このため、光モジュール１は、光軸直交方向のサイズが小さく細径である。
　さらに、図３に示すように、フェルール４０を光軸Ｏに直交する方向に延長した第２の空間Ｓ４０内に、側面配線板２０Ａ、２０Ｂの電極２１を有する。
　フェルール４０は光ファイバ５０を光素子３０に対して垂直に保持するためのガイドの役割を果たす。そのためフェルール４０は、ある程度の長さ（高さ）、例えば０．４ｍｍ～１．０ｍｍが必要である。一方、信号ケーブル６０の電極２１との接合部の接合信頼性を担保するために必要な、接合部の長さは、０．３ｍｍ～０．４ｍｍである。すなわち空間Ｓ４０内に信号ケーブル６０の接合部が含まれるため、光モジュール１は短小である。
　なお、光モジュール１では、光素子は発光部を有する発光素子であった。しかし、光素子が、フォトダーオード等の受光部を有する受光素子である光モジュールでも、光モジュール１と同じ効果を有することは言うまでも無い。
＜第１実施形態の変形例＞
　第１実施形態の変形例の光モジュールは、光モジュール１と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
＜第１実施形態の変形例１＞
　図５に示すように、第１実施形態の変形例１の光モジュール１Ａは、１つの側面配線板２０Ａを有している。側面配線板２０Ａの端面は、第１の配線板１０の第２の主面１０ＳＢに垂直に接続されている。
　また、光モジュール１Ａでは、第１の配線板１０と側面配線板２０Ａとは、一体の立体配線板ではない。第１の配線板１０および側面配線板２０Ａは、それぞれが第１の配線板１０および側面配線板２０Ａは、ＦＰＣ配線板、セラミック配線板、ガラスエポキシ配線板、ガラス配線板、シリコン配線板のリジット配線板である。
　側面配線板２０Ａは端面が第１の配線板１０の第２の主面１０ＳＢに接着剤等で固定されている。第１の配線板１０の配線と側面配線板２０Ａの配線とは、例えば導電性ペーストを介して導通している。
＜第１実施形態の変形例２＞
　図６に示すように、第１実施形態の変形例２の光モジュール１Ｂでは、第１の配線板１０Ｂおよび側面配線板２０ＢＡ、２０ＢＢは、非導電性樹脂を母材とし配線（不図示）および電極２１を有する成形回路部品（ＭＩＤ：Molded Interconnect Device）からなる一体の立体配線板１９Ｂである。
　さらに、電極２１が配設されている側面配線板２０ＢＡ、２０ＢＢの第４の主面（外面）２０ＳＢが、光軸０に対して傾斜している。すなわち、立体配線板１９Ｂの光軸直交方向の断面の外寸は、後部に向かって小さくなっている。
　複数の信号ケーブル６０は後部において束ねられている。しかし、信号ケーブル６０を大きく曲げることは容易ではないため、光モジュールの接合部から結束部までの長さＬ（Ｚ方向寸法）が長くなることがあった。
　これに対して、電極２１が光軸Ｏに対して傾斜するように配設されている光モジュール１Ｂでは、信号ケーブル６０は、先端部から後部に向かって光軸Ｏに近接していく。このため、光モジュール１Ｂは、結束部までの長さＬが短く、短小である。
　さらに、光モジュール１Ｂでは、側面配線板２０ＢＡの第３の主面２０ＳＡに、コンデンサ、インダクタ、または信号処理ＩＣ等のチップ形状の表面実装部品（ＳＭＤ）である電子部品９６が、実装されている。電子部品９６は、フェルール４０を光軸Ｏに直交する方向に延長した第２の空間Ｓ４０内に含まれている。
　すなわち、光モジュール１Ｂは、第１の配線板１０Ｂが大きいため、側面配線板２０とフェルール４０との間には、隙間がある。電子部品９６は、その隙間に配設されている。
　光モジュール１Ｂは、光素子３０と近接した場所に電子部品９６が実装されているため、光素子３０と電子部品９６との間の配線が短い。このため、光モジュール１Ｂは、例えば、ノイズの影響を受けにくい。
＜第１実施形態の変形例３＞
　図７に示すように、第１実施形態の変形例３の光モジュール１Ｃは、側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを含む。側面配線板２０Ａ、２０Ｂは対向配置され、側面配線板２０Ｃは、側面配線板２０Ａ、２０Ｂと直交配置されている。
　側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、セラミックからなる立体配線板１９Ｃの一部である。このため、側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは明確に区分されるものではない。
　そして、直交配置されている側面配線板２０Ｂ、２０Ｃの第３の主面２０ＳＡに、フェルール４０の４つの外周面４０ＳＳのうち２面が当接している。
　フェルール４０は２つの外周面４０ＳＳが、それぞれ、側面配線板２０Ｂ、２０Ｃの第３の主面２０ＳＡと当接することで、光素子３０の光軸Ｏと、貫通孔Ｈ４０の中心軸、すなわち、光ファイバ５０の光軸Ｏとの面内方向（ＸＹ方向）の位置合わせが行われている。
　なお、フェルール４０は、側面配線板２０の１面だけと当接していても、面内１方向（Ｘ方向またはＹ方向）の位置決めを行うことができる。またフェルール４０は、側面配線板２０の３面または４面と当接していてもよいが、この場合には、例えばフェルール４０の外寸の正確な加工精度が要求される。このため、フェルール４０は、側面配線板２０の直交する２面だけと当接していることが好ましい。
　なお、側面配線板２０を用いてフェルール４０の位置決めをする場合には、第１の配線板１０と側面配線板２０とは一体の立体配線板１９であることが好ましい。第１の配線板１０の光路となる貫通孔Ｈ１０と側面配線板２０との相対位置が立体配線板１９の作製時に決定されるためである。
　さらに、光モジュール１Ｃでは、第４の主面２０ＳＢに信号ケーブル６０の先端部の形状に応じて、断面が半円形の溝Ｔ６０がある。そして、溝Ｔ２０の内面に電極２１が配設されている。
　このため、光モジュール１Ｃは、信号ケーブル６０と電極２１との接合信頼性が高い。
　なお、光モジュール１Ｃは、多くの信号ケーブル６０を有する。すなわち、光モジュール１Ｃは、信号ケーブル６０により光素子３０以外の図示しない他部材へも、電気信号の伝送を行う。
＜第１実施形態の変形例４＞
　図８に示すように、第１実施形態の変形例４の光モジュール１Ｄでは、４つの側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを含む。フェルール４０を囲むように配置されている側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、立体配線板１９Ｄの一部である。
　すきまなく連設されている側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄにより、フェルール４０Ｄは囲まれている。
　また、信号ケーブル６０は、側面配線板２０の第３の主面２０ＳＡおよび第４の主面２０ＳＢの電極２１と接合されている。なお、第３の主面２０ＳＡだけに電極２１が配設されていてもよい。
　さらに、フェルール４０Ｄは、光軸直交方向の断面形状が円形である。
　すなわち、本発明の光モジュールの側面配線板２０の数は１以上４以下である。複数の側面配線板２０は、フェルール４０を囲むように配置されていれば、直交位置、または、対向配置に配設されていればよい。例えば、３つの側面配線板２０を含む場合には、２つの側面配線板は、対向する位置に、１つは他の２つと直交する位置に配置される。なお、光軸Ｏからそれぞれの側面配線板２０までの距離は同じでなくても良い。また、複数の側面配線板２０は、形状（幅／厚さ）が異なっていてもよい。
　側面配線板２０は、第３の主面２０ＳＡまたは第４の主面２０ＳＢの少なくともいずれかに電極２１が配設されている。複数の側面配線板を含む場合には、少なくともいずれかの側面配線板に電極２１が配設されていればよい。
＜第１実施形態の変形例５＞
　図９に示すように、第１実施形態の変形例５の光モジュール１Ｅでは、第１の配線板１０Ｅおよび側面配線板２０Ｅは、接続部１９ＥＡが可撓性の一体の配線板１９Ｅである。第１の配線板１０Ｅおよび側面配線板２０Ｅは、リジット配線板である。
　なお、配線板１９Ｅは、その全体が可撓性であってもよい。例えば、配線板１９Ｅの可撓性基体がポリイミド等のように光透過性が高い場合には、光信号の光路となる貫通孔Ｈ１０は不要である。すなわち、第１の配線板１０の貫通孔Ｈ１０は必須構成要素ではない。
　光モジュール１Ｅでは、配線板１９Ｅ等は、筒状部材９９の内部に配設されている。筒状部材９９の内部の空間には、樹脂４５が充填されている。
　光モジュール１Ｅでは、平板状の配線板１９Ｅに光素子３０、信号ケーブル６０およびフェルール４０を配設できる。配線板１９Ｅは、構成部材を配設した後に、接続部１９ＥＡを曲げることで立体化され、筒状部材９９の内部に配設される。このため、光モジュール１Ｅは製造が容易である。
　なお、筒状部材９９は、光モジュール１Ｄの外装部材ではなく、他の部材との共通部材であってもよい。例えば、内視鏡の先端硬性部に形成された貫通孔に配線板１９Ｅ等が挿入され樹脂４５により固定されてもよい。
＜第２実施形態＞
　図１０～図１２に示すように、本実施形態の撮像モジュール２は、第１実施形態の光モジュール１と、撮像素子９０と、第２の配線板７０と、中継配線板８０Ａ、８０Ｂと、を具備する。
　信号ケーブル６０は撮像素子９０等に電気信号を伝送する。撮像素子９０が出力した撮像信号は、光素子３０により光信号に変換され、光ファイバ５０を介して伝送される。
　撮像素子９０は、受光面９０ＳＡと受光面９０ＳＡと対向している裏面９０ＳＢとを有し、撮像信号を出力する。撮像素子９０の受光面９０ＳＡには、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ受光回路等の受光部９１が形成されており、受光部９１は、ＴＳＶ（Through-Silicon Via）等による貫通配線（不図示）を介して裏面９０ＳＢの接合端子９２と接続されている。受光面９０ＳＡには、受光部９１を保護するカバーガラス９５が接着されている。
　第２の配線板７０は、第５の主面７０ＳＡと第５の主面７０ＳＡと対向する第６の主面７０ＳＢとを有し、第５の主面７０ＳＡに撮像素子９０が接合されている。
　中継配線板８０Ａ、８０Ｂは、第１の配線板１０と第２の配線板７０とを接続している。すなわち、本実施形態では、２つの同じ構成の中継配線板８０Ａ、８０Ｂを有する。中継配線板８０は、一方の端面が第１の配線板１０の第１の主面１０ＳＡに、もう一方の端面が第２の配線板７０の第６の主面７０ＳＢに、それぞれ垂直に配設されている。
　なお、本実施形態では、第２の配線板７０と中継配線板８０Ａ、８０Ｂとは、セラミックからなる一体の立体配線板１９である。
　そして、図１２に示すように、撮像素子９０を光軸Ｏ方向に延長した空間Ｓ１０内に、第１の配線板１０、第２の配線板７０、側面配線板２０Ａ、２０Ｂ、中継配線板８０Ａ、８０Ｂ、光素子３０、フェルール４０、および信号ケーブル６０の先端部が含まれている。このため、撮像モジュール２は細径である。
　特に高画素数の撮像素子９０は平面視サイズが大きい。このため、フェルール４０の周囲に、側面配線板２０Ａ、２０Ｂおよび信号ケーブル６０を容易に配置することができる。
　なお、光素子３０は、中継配線板８０Ａ、８０Ｂにより形成された空間に収容されている。また、本実施形態では、コンデンサ、インダクタ、または信号処理ＩＣ等のチップ形状の電子部品９６が、撮像素子９０の裏面９０ＳＢと対向している第２の配線板７０の第６の主面７０ＳＢに実装され、光素子３０と同じ空間に収容されている。
　撮像素子９０と電子部品９６との間の距離は、第２の配線板７０の厚さより僅かに大きいだけで近接している。撮像素子９０と近接した位置に、例えば、デカップリングコンデンサを配置していると、ノイズの影響を効率的に低減できる。
　なお、電子部品９６は、撮像素子９０を光軸Ｏ方向に延長した空間Ｓ１０内であれば、第１の配線板１０、第２の配線板７０、側面配線板２０Ａ、２０Ｂおよび中継配線板８０Ａ、８０Ｂのいずれの主面に実装されていてもよい。
＜第２実施形態の変形例＞
　第２実施形態の変形例の撮像モジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｅ、２Ｆは、撮像モジュール２と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
＜第２実施形態の変形例１＞
　図１３に示すように、第２実施形態の変形例１の撮像モジュール２Ａは、１つの側面配線板２０Ａを有する光モジュール１Ａと、撮像素子９０と、第２の配線板７０Ａと、１つの中継配線板８０Ａと、を有する。
　第１の配線板１０Ａと第２の配線板７０とを接続している中継配線板８０Ａは、主面が光軸Ｏに平行に配置され、主面は第１の主面１０ＳＡおよび第６の主面７０ＳＢに垂直に配置されている。
　なお、中継配線板８０Ａの数は、すでに説明した光モジュール１の側面配線板と同じように１～４つであればよい。また、中継配線板の数と側面配線板の数は異なっていてもよい。
＜第２実施形態の変形例２＞
　図１４に示すように、第２実施形態の変形例２の撮像モジュール２Ｂは、光モジュール１Ｂと、撮像素子９０と、２つの中継配線板８０Ａ、８０Ｂおよび第２の配線板７０Ｂとからなる立体配線板７９Ｂと、を有する。
撮像モジュール２Ｂは、信号ケーブル６０と電極２１との接合信頼性が高く、かつ、信号ケーブル６０をより光軸Ｏに近い位置に配設できるため、細径化が容易である。
＜第２実施形態の変形例３＞
　図１５に示すように、第２実施形態の変形例３の撮像モジュール２Ｅは、光モジュール１Ｅと類似している。撮像モジュール２Ｅでは、側面配線板２０Ｅと第１の配線板１０Ｅと中継配線板８０Ｅと第２の配線板７０Ｅとが、可撓性の一体の立体配線板１９Ｅである。なお、立体配線板１９Ｅは、基体がポリイミド等の光透過材料からなるため、光信号の光路となる貫通孔は形成されていない。
　撮像モジュール２Ｅは、撮像素子９０等が、筐体９９の中空部に収納され、樹脂４５により封止されている。また、第２の配線板７０Ｅの第６の主面７０ＳＢには、電子部品９６が実装されている。
　撮像モジュール２Ｅは、平板状態の配線板１９Ｅに、撮像素子９０等を実装後に、接続部を折り曲げて筐体９９に収容される。このため、製造が容易である。
＜第２実施形態の変形例４＞
　図１６に示すように、第２実施形態の変形例４の撮像モジュール２Ｆは、撮像モジュール２Ｅと類似している。撮像モジュール２Ｅの立体配線板１９Ｅは、１つの側面配線板２０Ｅと第１の配線板１０Ｅと１つの中継配線板８０Ｅと第２の配線板７０とを有していた。これに対して撮像モジュール２Ｆは、３つの側面配線板２０Ａ（Ｆ）、２０Ｂ（Ｂ）、２０Ｃ（Ｅ）と第１の配線板１０（Ａ）と３つの中継配線板８０Ａ（Ｃ）、８０Ｂ（Ｇ）、８０Ｃ（Ｈ）と第２の配線板７０Ｆ（Ｄ）と含み、接続部が可撓性の一体の立体配線板１９Ｆを有する。
　図１７に示すように平板状の配線板１９Ｆは、例えば、側面配線板２０Ａ（Ｆ）と側面配線板２０Ｃ（Ｅ）とが側面の接続部を介してつながっている。また、例えば、側面配線板２０Ｂ（Ｂ）は、直交する２側面が、それぞれの接続部を介して、側面配線板２０Ｃ（Ｅ）および第１の配線板１０（Ａ）とつながっている。
　平板状の配線板１９Ｆは、接続部を折り曲げ加工することにより、立体配線板１９Ｆとなる。折り曲げ加工の前に、光素子、信号ケーブル、フェルール等を配線板１９Ｆに配設することができるため、撮像モジュール２Ｆは製造が容易である。
　なお、立体配線板１９Ｆは、全体が可撓性であってもよい。また、立体配線板１９Ｆは、１～４つの側面配線板および１～４つの中継配線板を有していてもよい。
＜第３実施形態＞
　第３実施形態の内視鏡９は、既に説明した撮像モジュール２（または、２Ａ、２Ｂ、２Ｅ、２Ｆ）を具備する。
　図１８に示すように、内視鏡９は細径かつ短小の撮像モジュール２が先端部９Ａに収容された挿入部９Ｂと、挿入部９Ｂの基端側に配設された操作部９Ｃと、操作部９Ｃから延出するユニバーサルコード９Ｄと、を具備する。ユニバーサルコード９Ｄは、撮像モジュールの信号ケーブル６０と接続されている。
　内視鏡９は、短小かつ短小の撮像モジュール２を挿入部９Ｂの先端部９Ａに有するため、低侵襲である。なお、内視鏡９は軟性鏡であるが、硬性鏡でもよい。また、実施形態の内視鏡は、医療用内視鏡でも工業用内視鏡でもよい。
　本発明は、上述した各実施形態または変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせ、および応用が可能である。
１、１Ａ～１Ｄ・・・光モジュール
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｅ、２Ｆ・・・撮像モジュール
９・・・内視鏡
１０・・・第１の配線板
１９・・・立体配線板
２０・・・側面配線板
２１・・・電極
３０・・・光素子
４０・・・フェルール
４５・・・樹脂
５０・・・光ファイバ
６０・・・信号ケーブル
７０・・・第２の配線板
８０・・・中継配線板
９０・・・撮像素子
９６・・・電子部品

Claims (15)

  1. 　発光部または受光部を有する光素子と、
    　第１の主面と前記第１の主面と対向している第２の主面とを有し、前記第１の主面に前記光素子が実装されている第１の配線板と、
    　前記第１の配線板の前記第２の主面に、貫通孔の中心軸が前記光素子の光軸と一致するように配設されている保持部材と、
    　前記保持部材の前記貫通孔に挿入されている光ファイバと、
    　第３の主面と前記第３の主面と対向している第４の主面とを有し、前記第３の主面が前記光軸に平行に配置され、端部が前記第１の配線板と接続されており、前記第３の主面または前記第４の主面の少なくともいずれかに電極が配設されている側面配線板と、
    　先端部が前記側面配線板の前記電極と接合されている信号ケーブルと、を具備することを特徴とする光モジュール。
  2. 　前記第１の配線板を前記光軸の方向に延長した第１の空間内に、前記光素子、前記保持部材、前記側面配線板および前記信号ケーブルの前記先端部が含まれており、
    　前記保持部材を前記光軸に直交する方向に延長した第２の空間内に、前記側面配線板の前記電極が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記側面配線板の前記第４の主面に前記電極が配設されており、前記第４の主面が、前記光軸と平行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　前記側面配線板の前記第４の主面に前記電極が配設されており、前記第４の主面が、前記光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  5. 　複数の側面配線板が、前記フェルールを囲むように直交位置、または、対向配置に配置されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光モジュール。
  6. 　前記複数の側面配線板で囲まれており、前記保持部材が配置されている空間を充填している樹脂部材を有することを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
  7. 　前記第１の配線板と前記側面配線板とが、セラミックまたはＭＩＤからなる一体の立体配線板であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光モジュール。
  8. 　前記保持部材の外周面と、前記側面配線板の前記第３の主面とが、当接していることを特徴とする請求項７に記載の光モジュール。
  9. 　少なくとも、前記第１の配線板と前記側面配線板との接続部が可撓性の一体の配線板であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光モジュール。
  10. 　発光部または受光部を有する光素子と、
    　第１の主面と前記第１の主面と対向している第２の主面とを有し、前記第１の主面に前記光素子が実装されている第１の配線板と、
    　前記第１の配線板の前記第２の主面に、貫通孔の中心軸が前記光素子の光軸と一致するように配設されている保持部材と、
    　前記保持部材の前記貫通孔に挿入されている光ファイバと、
    　第３の主面と前記第３の主面と対向している第４の主面とを有し、前記第３の主面が前記光軸に平行に配置され、端部が前記第１の配線板と接続されており、前記第３の主面または前記第４の主面の少なくともいずれかに電極が配設されている側面配線板と、
    　先端部が前記側面配線板の前記電極と接合されている信号ケーブルと、
    　受光面と前記受光面と対向している裏面とを有し、撮像信号を出力する撮像素子と、
    　第５の主面と前記第５の主面と対向する第６の主面とを有し、前記第５の主面に前記撮像素子が接合されている第２の配線板と、
    　前記第１の配線板と前記第２の配線板とを接続している中継配線板と、を具備することを特徴とする撮像モジュール。
  11. 　前記撮像素子を光軸方向に延長した空間内に、前記第１の配線板、前記第２の配線板、前記側面配線板、前記中継配線板、前記光素子、前記保持部材、および前記信号ケーブルの先端部が含まれていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像モジュール。
  12. 　前記第２の配線板と前記中継配線板とが、セラミックまたはＭＩＤからなる一体の立体配線板であることを特徴とする請求項１１に記載の撮像モジュール。
  13. 　前記側面配線板と前記第１の配線板と前記中継配線板と前記第２の配線板とが、少なくとも接続部が可撓性の一体の配線板であることを特徴とする請求項１１に記載の撮像モジュール。
  14. 　前記第１の配線板、前記第２の配線板、前記側面配線板および前記中継配線板のいずれかに、電子部品が実装されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の撮像モジュール
  15. 　請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の撮像モジュールを、具備することを特徴とする内視鏡。
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