(57)【要約】  細径化を図りながら、高画質の画像を得ることのできる撮像ユニットおよび内視鏡を提供する。本発明における撮像ユニット１０は、撮像素子２１を有し、裏面にセンサ電極２３が形成された半導体パッケージ２０と、第１接続電極３１および第２接続電極３２を有するとともに、電子部品３５、３６を内蔵し、第１接続電極３１がセンサ電極２３と接続される回路基板３０と、表面に第３接続電極４１、対向する２つの側面にケーブル接続電極４２ａ、４２ｂが形成され、第３接続電極４１が第２接続電極３２と接続される異形回路基板４０と、ケーブル接続電極４２ａ、４２ｂに電気的および機械的に接続されるケーブル６０と、を備え、回路基板３０、異形回路基板４０、ケーブル６０は、半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。
2018021061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有し、裏面にセンサ電極が形成された半導体パッケージと、
表面および裏面に第１接続電極および第２接続電極がそれぞれ形成されるとともに、複数の電子部品を内蔵し、表面の第１接続電極が前記半導体パッケージのセンサ電極と電気的および機械的に接続される回路基板と、
表面に第３接続電極が形成されるとともに、対向する２つの側面にケーブル接続電極が形成され、前記第３接続電極が前記回路基板の第２接続電極と電気的および機械的に接続される異形回路基板と、
前記異形回路基板のケーブル接続電極に電気的および機械的に接続される複数のケーブルと、
を備え、
前記回路基板、前記異形回路基板、ならびに前記複数のケーブルは、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記回路基板の裏面にさらに電子部品が実装されるとともに、前記異形回路基板の表面に、前記回路基板の裏面に接続された電子部品を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記異形回路基板は、電子部品を内蔵することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
表面および裏面に第４接続電極および第５接続電極がそれぞれ形成されるとともに、複数の電子部品を内蔵し、前記第４接続電極および前記第５接続電極は、前記回路基板の第２接続電極および前記異形回路基板の第３接続電極と電気的および機械的にそれぞれ接続される第２回路基板を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記異形回路基板の対向する側面は、前記撮像素子の光軸方向の基端側で近接するような勾配を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記異形回路基板は、前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面の中心面が、前記回路基板の前記異形回路基板の前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面と平行な側面の中心面からシフトして前記回路基板に接続され、
前記回路基板の裏面であって、前記異形回路基板が接しない領域にさらに電子部品が接続されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像ユニットおよび内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、先端に撮像素子が設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開せずとも体腔内の体内画像を取得でき、さらに、必要に応じて挿入部先端から処置具を突出させて治療処置を行うことができるため、広く用いられている。【０００３】
このような内視鏡装置の挿入部先端には、撮像素子と、該撮像素子の駆動回路を構成するコンデンサやＩＣチップ等の電子部品が実装された回路基板とを含む撮像ユニットが嵌め込まれ、撮像ユニットの回路基板には信号ケーブルがはんだ付けされている。【０００４】
近年、ケーブルの信号線の接続作業の簡易化や接続部分の信頼性の向上、または撮像ユニットの細径化を目的として、撮像素子と接続する回路基板を立体構造（Ｔ字状）とし、回路基板の側面に電子部品や、信号ケーブルを接続する撮像ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、電子部品が撮像素子と離れた位置に実装されるため、インピーダンスが高くなりノイズが発生する。そのため、撮像素子を安定して駆動できないおそれがあり、画質低下の要因となっている。特に撮像素子が高速化した場合に顕著となる。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、細径化を図りながら、高画質の画像を得ることのできる撮像ユニットおよび内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像ユニットは、撮像素子を有し、裏面にセンサ電極が形成された半導体パッケージと、表面および裏面に第１接続電極および第２接続電極がそれぞれ形成されるとともに、複数の電子部品を内蔵し、表面の第１接続電極が前記半導体パッケージのセンサ電極と電気的および機械的に接続される回路基板と、表面に第３接続電極が形成されるとともに、対向する２つの側面にケーブル接続電極が形成され、前記第３接続電極が前記回路基板の第２接続電極と電気的および機械的に接続される異形回路基板と、前記異形回路基板のケーブル接続電極に電気的および機械的に接続される複数のケーブルと、を備え、前記回路基板、前記異形回路基板、ならびに前記複数のケーブルは、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の撮像ユニットは、上記発明において、前記回路基板の裏面にさらに電子部品が実装されるとともに、前記異形回路基板の表面に、前記回路基板の裏面に接続された電子部品を収容する凹部が形成されていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明の撮像ユニットは、上記発明において、前記異形回路基板は、電子部品を内蔵することを特徴とする。【００１１】
また、本発明の撮像ユニットは、上記発明において、表面および裏面に第４接続電極および第５接続電極がそれぞれ形成されるとともに、複数の電子部品を内蔵し、前記第４接続電極および前記第５接続電極は、前記回路基板の第２接続電極および前記異形回路基板の第３接続電極と電気的および機械的にそれぞれ接続される第２回路基板、を備えることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の撮像ユニットは、上記発明において、前記異形回路基板の対向する側面は、前記撮像素子の光軸方向の基端側で近接するような勾配を有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明の撮像ユニットは、上記発明において、前記異形回路基板は、前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面の中心面が、前記回路基板の前記異形回路基板の前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面と平行な側面の中心面からシフトして前記回路基板に接続され、前記回路基板の裏面であって、前記異形回路基板が接しない領域にさらに電子部品が接続されていることを特徴とする。【００１４】
また、本発明の内視鏡は、上記に記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像素子に近接する回路基板を介して、撮像素子の直近に電子部品を配置することにより、撮像素子の高速駆動が可能となり、細径化を図りながら高画質の画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像ユニットの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す撮像ユニットの側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１の変形例４にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニットの側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニットの斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す撮像ユニットの側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３の変形例１にかかる撮像ユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像ユニットを備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施すとともに内視鏡システム１の各部を制御する情報処理装置３と、内視鏡２の照明光を生成する光源装置４と、情報処理装置３による画像処理後の画像信号を画像表示する表示装置５と、を備える。
【００１９】
内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部６と、挿入部６の基端部側であって術者が把持する操作部７と、操作部７より延伸する可撓性のユニバーサルコード８と、を備える。
【００２０】
挿入部６は、照明ファイバ（ライトガイドケーブル）、電気ケーブルおよび光ファイバ等を用いて実現される。挿入部６は、後述する撮像ユニットを内蔵した先端部６ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部６ｂと、湾曲部６ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部６ｃと、を有する。先端部６ａには、照明レンズを介して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処置具用チャンネルを連通する開口部および送気・送水用ノズル（図示せず）が設けられている。
【００２１】
操作部７は、湾曲部６ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ７ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部７ｂと、情報処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部７ｃと、を有する。処置具挿入部７ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部６先端の開口部から表出する。
【００２２】
ユニバーサルコード８は、照明ファイバ、ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード８は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ８ａであり、他方の基端がコネクタ８ｂである。コネクタ８ａは、情報処理装置３のコネクタに対して着脱自在である。コネクタ８ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード８は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ８ｂ、および照明ファイバを介して先端部６ａに伝播する。また、ユニバーサルコード８は、後述する撮像ユニットが撮像した画像信号を、ケーブルおよびコネクタ８ａを介して情報処理装置３に伝送する。
【００２３】
情報処理装置３は、コネクタ８ａから出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。
【００２４】
光源装置４は、光を発する光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、情報処理装置３の制御のもと、光源から光を発し、コネクタ８ｂおよびユニバーサルコード８の照明ファイバを介して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。
【００２５】
表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５ａを介して情報処理装置３によって所定の画像処理が施された画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および性状を判定することができる。
【００２６】
次に、内視鏡システム１で使用する撮像ユニットについて詳細に説明する。図２は、図１に示す内視鏡先端部に配置される撮像ユニット１０の斜視図である。図３は、図２に示す撮像ユニット１０の側面図である。
【００２７】
撮像ユニット１０は、撮像素子２１を有し、裏面であるｆ２面にセンサ電極２３が形成された半導体パッケージ２０と、表面であるｆ３面および裏面であるｆ４面に第１接続電極３１および第２接続電極３２がそれぞれ形成されるとともに、電子部品３５、３６を内蔵する回路基板３０と、表面であるｆ５面に第３接続電極４１が形成されるとともに、対向する側面であるｆ６面およびｆ７面にケーブル接続電極４２ａ、４２ｂがそれぞれ形成されている異形回路基板４０と、異形回路基板４０のケーブル接続電極４２ａ、４２ｂに電気的および機械的に接続される複数のケーブル６０と、を備える。
【００２８】
撮像ユニット１０において、回路基板３０、異形回路基板４０、ならびに異形回路基板４０に接続された複数のケーブル６０は、半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収まる大きさである。
【００２９】
半導体パッケージ２０は、ガラス２２が撮像素子２１に貼り付けられた構造となっている。レンズユニットが集光した光はガラス２２の表面であるｆ１面を介して、受光部を備える撮像素子２１の受光面に入射する。撮像素子２１のｆ２面（裏面）にはセンサ電極２３、および、第１はんだボール２４が形成されている。第１はんだボール２４は、金属コアはんだボール、樹脂コアはんだボール、Auバンプ、等でもよい。半導体パッケージ２０は、ウエハ状態の撮像素子チップに、配線、電極形成、樹脂封止、およびダイシングをして、最終的に撮像素子チップの大きさがそのまま半導体パッケージの大きさとなるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）であることが好ましい。
【００３０】
回路基板３０は、配線が形成された複数の基板が積層されて板状をなしている（ｆ３面およびｆ４面に平行な基板が複数積層）。積層される基板は、セラミックス基板、ガラエポ基板、フレキシブル基板、ガラス基板、シリコン基板等が用いられる。回路基板３０の内部には、電子部品３５、３６が内蔵され、積層される基板上の配線を導通させる複数のビアが形成されている。電子部品３５、３６は、コンデンサ、抵抗コイル等の受動部品、ドライバＩＣ等の能動部品である。本実施の形態１では、回路基板３０内に電子部品３５、３６を内蔵することにより、撮像素子２１と電子部品３５、３６との距離を短くできるため、インピーダンスを小さくでき、撮像素子２１の安定的な駆動が可能となることで高画質の画像を得ることができる。
【００３１】
回路基板３０のｆ３面には第１接続電極３１が形成され、半導体パッケージ２０のセンサ電極２３と第１はんだボール２４を介して電気的、および機械的にそれぞれ接続されている。ｆ３面の第１接続電極３１とｆ２面のセンサ電極２３との接続部は、図示しない封止樹脂により封止されている。
【００３２】
また、回路基板３０のｆ４面の対向する２辺には、第２接続電極３２が形成され、後述する異形回路基板４０のｆ５面の第３接続電極４１と第２はんだボール３３を介して電気的、および機械的に接続されている。第２はんだボール３３は、金属コアはんだボール、樹脂コアはんだボール、Auバンプ、等でもよい。本実施の形態１では、第２接続電極３２は、対向する２辺に沿って配置されているが、これに限定するものではなく、ｆ４面の全体に均等に配置してもよい。
【００３３】
異形回路基板４０は、セラミックス基板、ガラエポ基板、ガラス基板、シリコン基板等からなり、配線が形成された複数の基板が積層されて、対向するｆ６面およびｆ７面が、半導体パッケージ２０の光軸方向の基端側で近接する（基端側でｆ６面とｆ７面の距離が短くなる）、すなわち、ｆ６面およびｆ７面には、階段部Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３が形成されている。
【００３４】
異形回路基板４０のｆ５面には第３接続電極４１が形成され、回路基板３０の第２接続電極３２と第２はんだボール３３を介して電気的、および機械的にそれぞれ接続されている。ｆ４面の第２接続電極３２とｆ５面の第３接続電極４１との接続部は、図示しない封止樹脂により封止されている。
【００３５】
ｆ６面の階段部Ｓ３には、溝状のケーブル接続電極４２ａが形成され、この溝部にケーブル６０の外皮６２を剥離して露出した芯線６１が図示しないはんだ等により電気的および機械的に接続している。ケーブル接続電極４２ａを溝状とし、ケーブル６０の芯線６１を収容させて接続することにより、ケーブル６０が大径である場合でも、ケーブル６０を半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収めることができ、撮像ユニット１０の細径化が可能となる。また、ケーブル接続電極４２ａを溝状とすることにより、異形回路基板４０を構成する積層された基板内層で、ケーブル接続用のはんだがアンカーされるため、ケーブルの接続強度が向上し、大径のケーブルでもケーブル外れが発生しにくい。また、ｆ７面の階段部Ｓ３には、平坦なケーブル接続電極４２ｂが形成され、ケーブル６０の外皮６２を剥離して露出した芯線６１が電気的および機械的に接続されている。本実施の形態１では、ｆ６面のケーブル接続電極４２ａのみ溝状としているが、異形回路基板４０の階段部の幅、使用するケーブル６０の径、半導体パッケージ２０の大きさ等に応じて、ｆ６面およびｆ７面の両方のケーブル接続電極を溝状としてもよく、また、どちらも平坦な構造としてもよい。また、使用するケーブル６０の本数が多い場合は、階段部Ｓ２にケーブル接続電極を形成することができる。階段部Ｓ２およびＳ３にケーブル接続電極を形成する場合には、千鳥格子状（ジグザグ状）に配置することが好ましい。
【００３６】
本実施の形態１では、異形回路基板４０のｆ６面およびｆ７面を、半導体パッケージ２０の光軸方向の基端側で近接するような階段状としているため、接続するケーブル６０が太径である場合にも、基端側の階段部Ｓ３にケーブル６０を接続すれば、ケーブル６０を半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収めることができ、撮像ユニット１０の細径化が可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態１では、回路部品３０内に電子部品３５、３６を内蔵することにより、撮像素子２１と電子部品３５、３６との距離を短くできるため、インピーダンスを小さくでき、撮像素子２１の安定的な駆動が可能となることで高画質の画像を得ることができる。電子部品３５、３６は回路基板３０に実装されることが好ましいが、実装する電子部品数が多い場合は、異形回路基板４０の裏面であるｆ８面に実装することができる。例えば、撮像素子２１と近接させてインピーダンスを抑えたいデカップリングコンデンサ等は回路基板３０に内蔵し、撮像素子２１と近接させてインピーダンスを抑える必要のないカップリングコンデンサ等はｆ８面に実装することができる。
【００３８】
上記の実施の形態１では、電子部品３５、３６は、回路基板３０に内蔵されているが、実装する電子部品３５、３６の個数が多い場合は、回路基板３０の裏面ｆ４に電子部品を実装してもよい。図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる撮像ユニット１０Ａの側面図である。
【００３９】
撮像ユニット１０Ａにおいて、電子部品３５、３６は、回路基板３０Ａに内蔵されるとともに、回路基板３０Ａの裏面であるｆ４面に実装されている。異形回路基板４０Ａのｆ５面には、回路基板３０Ａのｆ４面に実装された電子部品３５、３６を収容する凹部４３が形成されている。変形例１では、回路基板３０Ａに電子部品３５、３６を内蔵、およびｆ４面に電子部品３５、３６を実装することにより、撮像素子２１と電子部品３５、３６との距離を短くできるため、インピーダンスを小さくでき、撮像素子２１の安定的な駆動が可能となることで高画質の画像を得ることができる。また、異形回路基板４０Ａのｆ５面に凹部４３を設け、電子部品３５、３６を収容するので、硬質部長（撮像ユニット１０Ａの光軸方向の硬質部分の長さ）を短くすることができる。
【００４０】
さらにまた、電子部品３５、３６を内蔵する回路基板を複数有していてもよい。図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる撮像ユニット１０Ｅの側面図である。
【００４１】
撮像ユニット１０Ｅは、表面ｆ３−１および裏面ｆ４−１に第１接続電極３１−１および第２接続電極３２−１がそれぞれ形成されるとともに、電子部品３５、３６を内蔵し、第１接続電極３１−１が半導体パッケージ２０のセンサ電極２３と電気的および機械的に接続される第１回路基板３０Ｅ−１と、表面ｆ３−２および裏面ｆ４−２に第４接続電極３１−２および第５接続電極３２−２がそれぞれ形成されるとともに、電子部品３５、３６を内蔵し、第４接続電極３１−２および第５接続電極３２−２は、第１回路基板３０Ｅ−１の第２接続電極３２−１および異形回路基板４０の第３接続電極４１と電気的および機械的にそれぞれ接続される第２回路基板３０Ｅ−２と、を有する。変形例４では、同一形状の第１回路基板３０Ｅ−１と第２回路基板３０Ｅ−２とを光軸方向に重ねて接続することにより、多くの電子部品３５、３６を実装する撮像ユニット１０Ｅを得ることができる。同一形状の第１回路基板３０Ｅ−１と第２回路基板３０Ｅ−２を使用することにより、製造工程を簡素化することができる。
【００４２】
また、第２回路基板３０Ｅ−２に換えて、裏面ｆ１０側に電子部品３５、３６を収容する凹部５４が形成された第３回路基板を使用することもできる。図６は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかる撮像ユニット１０Ｆの側面図である。
【００４３】
撮像ユニット１０Ｆは、表面ｆ９および裏面ｆ１０に第４接続電極５１および第５接続電極５２がそれぞれ形成されるとともに、裏面ｆ１０側に電子部品３５、３６を収容する凹部５４が形成され、第４接続電極５１および第５接続電極５２は、回路基板３０の第２接続電極３２および異形回路基板４０の第３接続電極４１と電気的および機械的にそれぞれ接続される第３回路基板５０を備える。
【００４４】
第３回路基板５０は、回路基板３０と異形回路基板４０との間に接続されるが、半導体パッケージ２０と、回路基板３０との間に接続してもよい。図７は、本発明の実施の形態１の変形例４にかかる撮像ユニット１０Ｇの側面図である。
【００４５】
撮像ユニット１０Ｇにおいて、第３回路基板５０は、表面ｆ９および裏面ｆ１０に第４接続電極５１および第５接続電極５２がそれぞれ形成されるとともに、裏面ｆ１０側に電子部品３５、３６を収容する凹部５４が形成され、第４接続電極５１および第５接続電極５２は、半導体パッケージ２０のセンサ電極２３および回路基板３０の第１接続電極３１と電気的および機械的にそれぞれ接続されている。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態２において、電子部品は、回路基板に加え異形回路基板に内蔵されている。図８は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニット１０Ｈの側面図である。
【００４７】
撮像ユニット１０Ｈにおいて、異形回路基板４０Ｈは、電子部品３５、３６を内蔵する。撮像ユニット１０Ｈは、回路基板３０に加え、異形回路基板４０Ｈにも電子部品３５、３６を内蔵するので、電子部品３５、３６の実装密度を向上し、かつ硬質部長（撮像ユニット１０Ｈの光軸方向の硬質部分の長さ）を短くすることができる。
【００４８】
また、異形回路基板内により多くの電子部品３５、３６を内蔵させ、半導体パッケージ２０と異形回路基板とを直接接続してもよい。図９は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる撮像ユニット１０Ｊの側面図である。
【００４９】
撮像ユニット１０Ｊにおいて、異形回路基板４０Ｊは、回路基板３０内に内蔵される電子部品３５、３６を含む電子部品３５、３６を内蔵し、表面であるｆ５面側に形成された第３接続電極４１が、半導体パッケージ２０の裏面であるｆ２面に形成されたセンサ電極２３と、電気的および機械的に接続されている。撮像ユニット１０Ｊは、異形回路基板４０Ｊにより多くの電子部品３５、３６を内蔵するので、電子部品３５、３６の実装密度を向上しながら、硬質部長（撮像ユニット１０Ｊの光軸方向の硬質部分の長さ）をさらに短くすることができる。
【００５０】
（実施の形態３）
実施の形態３において、異形回路基板の光軸方向の大きさは、回路基板（半導体パッケージ）の光軸方向の大きさより小さく形成され、回路基板の裏面には電子部品実装領域が設けられている。図１０は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニット１０Ｌの斜視図である。図１１は、図１０に示す撮像ユニット１０Ｌの側面図である。
【００５１】
撮像ユニット１０Ｌにおいて、異形回路基板４０Ｌは、光軸方向の大きさが回路基板３０Ｌおよび半導体パッケージ２０の光軸方向の大きさより小さく形成されている。異形回路基板４０Ｌは、対向するｆ６面およびｆ７面が、半導体パッケージ２０の光軸方向の基端側で近接するような階段状、すなわち、ｆ６面およびｆ７面には、階段部Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３が形成されている。
【００５２】
異形回路基板４０Ｌは、ケーブル接続電極４２ａ、４２ｂが形成された対向するｆ６面、ｆ７面の中心面ａ１が、異形回路基板４０Ｌのケーブル接続電極４２ｂがそれぞれ形成された対向するｆ６面、ｆ７面と平行な回路基板３０Ｌの側面の中心面ａ２からシフトして回路基板３０Ｌに接続される。
【００５３】
回路基板３０Ｌの裏面ｆ４には、異形回路基板実装領域Ａ１と、電子部品実装領域Ａ２が設けられている。異形回路基板４０Ｌの第３接続電極４１と接続される第２接続電極３２は、異形回路基板実装領域Ａ１に配置され、電子部品実装領域Ａ２には電子部品３５が実装されている。図１１に示すように、異形回路基板４０Ｌのｆ６面およびｆ６面の中心面ａ１が、回路基板３０Ｌの中心面ａ２からシフト（図１１では左側にシフト）するよう接続されている。これにより、回路基板３０Ｌの裏面ｆ４の一辺側を、電子部品実装領域Ｓ２として使用することができる。
【００５４】
また、撮像ユニット１０Ｌは、回路基板３０Ｌ、異形回路基板４０Ｌ、ならびに複数のケーブル６０が、半導体パッケージ２０の光軸方向の投影面内に収まる大きさに位置するため、細径化が可能となる。
【００５５】
なお、異形回路基板は、半導体パッケージの光軸方向の基端側で近接するような勾配を有していればよく、対向するｆ６面およびｆ７面の両側に階段部を設けていなくてもよい。図１２は、本発明の実施の形態３の変形例１にかかる撮像ユニット１０Ｍの側面図である。
【００５６】
撮像ユニット１０Ｍにおいて、異形回路基板４０Ｍは、ｆ６面のみに階段部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が設けられ、ｆ６面、ｆ７面の中心面ａ１が、異形回路基板４０Ｍのケーブル接続電極４２ａ、４２ｂが形成された対向する回路基板３０Ｍのｆ６面、ｆ７面と平行な側面の中心面ａ２からシフトして回路基板３０Ｍに接続される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の撮像ユニット、および内視鏡は、高画質な画像、および先端部の細径化が要求される内視鏡システムに有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  情報処理装置
４  光源装置
５  表示装置
６  挿入部
６ａ  先端部
６ｂ  湾曲部
６ｃ  可撓管部
７  操作部
７ａ  湾曲ノブ
７ｂ  処置具挿入部
７ｃ  スイッチ部
８  ユニバーサルコード
８ａ、８ｂ  コネクタ
１０、１０Ａ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｊ、１０Ｌ、１０Ｍ  撮像ユニット
２０  半導体パッケージ
２１  撮像素子
２２  ガラス
２３  センサ電極
２４  第１はんだボール
３０、３０Ａ  回路基板
３１  第１接続電極
３２  第２接続電極
３３  第２はんだボール
３５、３６  電子部品
４０、４０Ａ、４０Ｌ  異形回路基板
４１  第３接続電極
４２ａ、４２ｂ  ケーブル接続電極
４３  凹部
５０  第３回路基板
６０  ケーブル
６１  芯線
６２  外皮
【図１】
2018021061.tif 000003
【図２】
2018021061.tif 000004
【図３】
2018021061.tif 000005
【図４】
2018021061.tif 000006
【図５】
2018021061.tif 000007
【図６】
2018021061.tif 000008
【図７】
2018021061.tif 000009
【図８】
2018021061.tif 000010
【図９】
2018021061.tif 000011
【図１０】
2018021061.tif 000012
【図１１】
2018021061.tif 000013
【図１２】
2018021061.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月18日(2018.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有し、裏面にセンサ電極が形成された半導体パッケージと、
表面および裏面に第１接続電極および第２接続電極がそれぞれ形成され、表面の第１接続電極が前記半導体パッケージのセンサ電極と電気的および機械的に接続される回路基板と、
表面に第３接続電極が形成されるとともに、対向する２つの側面にケーブル接続電極が形成され、前記第３接続電極が前記回路基板の第２接続電極と電気的および機械的に接続される異形回路基板と、
を備え、
前記異形回路基板は、前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面の中心面が、前記回路基板の前記異形回路基板の前記ケーブル接続電極が形成された対向する２側面と平行な側面の中心面からシフトして前記回路基板に接続され、
前記回路基板の裏面であって、前記異形回路基板が接しない領域にさらに電子部品が接続され、
前記回路基板と前記異形回路基板とは、前記半導体パッケージの光軸方向の投影面内に収まることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記回路基板は、電子部品を内蔵することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記異形回路基板は、電子部品を内蔵することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記異形回路基板の対向する側面は、前記撮像素子の光軸方向の基端側で近接するような勾配を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像ユニットが先端に設けられた挿入部を備えたことを特徴とする内視鏡。
【国際調査報告】
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