(57)【要約】      （修正有）【課題】挿入部先端の小型化を実現するとともに、内視鏡装置に特有の応力の影響を低減した撮像ユニットおよび内視鏡装置を提供する。【解決手段】撮像ユニット４０は、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子４４と、固体撮像素子４４の光軸方向に固体撮像素子４４から延出する基板と、基板の表面に形成された積層基板４６であって、複数の電子部品５５〜５８が実装されるとともに複数の導体層および複数のビア７１，７３，７６が内部に形成された積層基板４６と、を備え、複数の電子部品５５〜５８のうちの少なくとも一つは、積層基板４６内部に埋設され、ビア７１，７３，７６は、積層基板４６の光軸方向に対して、積層基板４６の内部に埋設された電子部品よりも外側に形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の光軸方向に前記固体撮像素子から延出する基板と、
前記基板の表面に形成された積層基板であって、複数の電子部品が実装されるとともに複数の導体層および複数のビアが内部に形成された積層基板と、
を備えた撮像ユニットにおいて、
前記複数の電子部品のうちの少なくとも一つは、前記積層基板の内部に埋設され、
前記ビアは、前記積層基板の光軸方向に対して、前記積層基板の内部に埋設された電子部品よりも外側に形成されることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記積層基板は、前記複数の電子部品のうちの二以上の電子部品が埋設されており、
前記二以上の電子部品は、前記ビアを間に介さずに隣接した状態で、前記積層基板の内部に埋設され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】
前記電子部品のうち前記積層基板の内部に埋設される電子部品は、前記積層基板の中央部分に埋設されることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記電子部品のうち前記積層基板の内部に埋設される電子部品は、積層方向で平面視した形状が長方形であり、該長方形の長辺が前記積層基板の光軸方向と直交する向きに配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記積層基板の内部に埋設される前記二以上の電子部品のうち隣接する電子部品の間隔は、前記積層基板の内部に形成されるビアと前記積層基板の内部に埋設される電子部品との間の間隔の最小値よりも小さいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記固体撮像素子の裏面と前記積層基板の側面とは、接着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つ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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の先端に設けられて被検体内を撮像する撮像ユニットおよび内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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、撮像素子を含む撮像ユニットや、被写体像を撮像素子の受光面に結像するレンズユニットが嵌め込まれている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１１は、従来の撮像ユニットを説明する模式図であり、撮像ユニットを光軸方向と直交するとともに積層基板の積層方向と直交する方向から撮像ユニットを見た場合の図である。図１１に示すように、従来の撮像ユニット１４０は、受光面がガラスリッド１４９で覆われた撮像素子１４４から、基板１４５が光軸方向に延出する構成を有する。基板１４５は、図示しないインナーリードにて撮像素子１４４と電気的に接続され、その接続部は接着剤１５４ａによって封止されている。基板１４５上には、積層基板１４６が形成され、積層基板１４６の基端部に、信号ケーブル１４８の先端が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内視鏡装置では、内視鏡使用時における挿入部の前後進の操作やカメラアングル調整のための湾曲動作にともなって、信号ケーブル１４８に、先端方向に向かって押す力や、上下に揺り動かしたりひねりを加えたりする力が加えられる。この結果、信号ケーブル１４８が接続する積層基板１４６および基板１４５に、基板面上方を向く応力や基板面下方を向く応力が生じ、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、基板１４５および基板１４６の中央部分Ｓｐが曲がってしまう場合がある。また、内視鏡の撮像ユニットでは、撮像ユニットの製造時に、熱や荷重によって基板中央部が反ってしまう場合がある。内視鏡装置においては、挿入部の細径化のために撮像ユニットの小型化が進められているが、撮像ユニットが小さくなると、この曲げの応力の影響が無視できなくなってしまい、撮像ユニットの性能が劣化してしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、挿入部先端の小型化を実現するとともに、内視鏡装置に特有の応力の影響を低減した撮像ユニットおよび内視鏡装置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、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の光軸方向に前記固体撮像素子から延出する基板と、前記基板の表面に形成された積層基板であって、複数の電子部品が実装されるとともに複数の導体層および複数のビアが内部に形成された積層基板と、を備えた撮像ユニットにおいて、前記複数の電子部品のうちの少なくとも一つは、前記積層基板の内部に埋設され、前記ビアは、前記積層基板の光軸方向に対して、前記積層基板の内部に埋設された電子部品よりも外側に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、前記積層基板は、前記複数の電子部品のうちの二以上の電子部品が埋設されており、前記二以上の電子部品は、前記ビアを間に介さずに隣接した状態で、前記積層基板の内部に埋設されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、前記電子部品のうち前記積層基板の内部に埋設される電子部品は、前記積層基板の中央部分に埋設されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、前記電子部品のうち前記積層基板の内部に埋設される電子部品は、積層方向で平面視した形状が長方形であり、該長方形の長辺が前記積層基板の光軸方向と直交する向きに配置されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、前記積層基板の内部に埋設される前記二以上の電子部品のうち隣接する電子部品の間隔は、前記積層基板の内部に形成されるビアと前記積層基板の内部に埋設される電子部品との間の間隔の最小値よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる撮像ユニットは、前記固体撮像素子の裏面と前記積層基板の側面とは、接着されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、上記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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子部品のうちの少なくとも一つを積層基板内部に埋設することによって挿入部先端の小型化を図るとともに、内視鏡装置に特有の応力の影響を受けやすいビアを、積層基板の光軸方向に対し、電子部品よりも外側の曲げや反りの影響を受けにくい位置に形成する部品配置を取ることによって、内視鏡装置に特有の応力の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態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に示す内視鏡先端の部分断面図である。
【図３】図３は、図２に示す撮像ユニットを積層方向で平面視した平面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、図３に示す撮像ユニットに加えられる力を説明するための図であり、撮像ユニットの断面図である。
【図６】図６は、図２に示す撮像ユニットの他の例を積層方向で平面視した平面図である。
【図７】図７は、実施の形態において採用する電子部品の配置方法を説明するための平面図である。
【図８】図８は、図７に示す撮像ユニットが応力を受けた場合にどのように変形するかを示す模式図である。
【図９】図９は、本実施の形態では採用しない電子部品の配置方法を説明するための平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す撮像ユニットが応力を受けた場合にどのように変形するかを示す模式図である。
【図１１】図１１は、従来の撮像ユニットを説明する模式図である。
【図１２】図１２は、撮像ユニットに加えられる力を説明するための図である。
【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装置について説明する。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）
図１は、本発明の実施の形態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、内視鏡装置１は、内視鏡２と、ユニバーサルコード６と、コネクタ７と、光源装置９と、プロセッサ（制御装置）１０と、表示装置１３とを備える。
【００１９】
内視鏡２は、挿入部４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撮像信号を出力する。ユニバーサルコード６内部の電気ケーブル束は、内視鏡２の挿入部４の先端まで延伸され、挿入部４の先端部３１に設けられる撮像装置に接続する。
【００２０】
コネクタ７は、ユニバーサルコード６の基端に設けられて、光源装置９およびプロセッサ１０に接続され、ユニバーサルコード６と接続する先端部３１の撮像装置が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号として出力する。
【００２１】
光源装置９は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置９が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ７、ユニバーサルコード６を経由して内視鏡２の挿入部４の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
【００２２】
プロセッサ１０は、コネクタ７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、内視鏡装置１全体を制御する。表示装置１３は、プロセッサ１０が処理を施した画像信号を表示する。
【００２３】
内視鏡２の挿入部４の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部５が接続される。操作部５には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口１７が設けられる。
【００２４】
挿入部４は、撮像装置が設けられる先端部３１と、先端部３１の基端側に連設された複数方向に湾曲自在な湾曲部３２と、この湾曲部３２の基端側に連設された可撓管部３３とによって構成される。湾曲部３２は、操作部５に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって湾曲し、挿入部４内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下左右の４方向に湾曲自在となっている。
【００２５】
内視鏡２には、光源装置９からの照明光を伝送するライトガイドバンドル（不図示）が配設され、ライトガイドバンドルによる照明光の出射端に照明レンズ（不図示）が配置される。この照明レンズは、挿入部４の先端部３１に設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
【００２６】
次に、内視鏡２の先端部３１の構成について詳細に説明する。図２は、内視鏡２先端の部分断面図である。図２は、内視鏡２の先端部３１に設けられた撮像ユニットの基板面に対して直交する面であって撮像ユニットの光軸方向と平行な面で切断した場合の断面図である。図２においては、内視鏡２の挿入部４の先端部３１と、湾曲部３２の一部を図示する。
【００２７】
図２に示すように、湾曲部３２は、後述する被覆管４２内側に配置する湾曲管８１内部に挿通された湾曲ワイヤ８２の牽引弛緩にともない、上下左右の４方向に湾曲自在である。この湾曲部３２の先端側に延設された先端部３１内部に、撮像装置３５が設けられる。
【００２８】
撮像装置３５は、レンズユニット４３と、レンズユニット４３の基端側に配置する撮像ユニット４０とを有し、接着剤４１ａで先端部本体４１の内側に接着される。先端部本体４１は、撮像装置３５を収容する内部空間を形成するための硬質部材で形成される。先端部本体４１の基端外周部は、柔軟な被覆管４２によって被覆される。先端部本体４１よりも基端側の部材は、湾曲部３２が湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されている。先端部本体４１が配置される先端部３１が挿入部４の硬質部分となる。この「硬質部分の長さＬａは、挿入部４先端から先端部本体４１の基端までとなる。なお、長さＬｂは、挿入部４先端の外径に対応する。
【００２９】
レンズユニット４３は、複数の対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４と、対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４を保持するレンズホルダ４３ｂとを有し、このレンズホルダ４３ｂの先端が、先端部本体４１内部に挿嵌固定されることによって、先端部本体４１に固定される。
【００３０】
撮像ユニット４０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する固体撮像素子４４、固体撮像素子４４から光軸方向に延出する基板４５、基板４５表面に形成された複数の導体層を有する積層基板４６、および固体撮像素子４４の受光面を覆った状態で固体撮像素子４４に接着するガラスリッド４９を備える。撮像ユニット４０の積層基板４６には、固体撮像素子４４の駆動回路を構成する電子部品５５〜５８が実装され、複数の導体層間を電気的に導通させるビア７１，７３が形成されている。また、積層基板４６の基端には、電気ケーブル束４７の各信号ケーブル４８の先端が接続する。なお、積層基板４６には、固体撮像素子４４の駆動回路を構成する電子部品以外の電子部品が実装されてもよい。
【００３１】
各信号ケーブル４８の基端は、挿入部４の基端方向に延伸する。電気ケーブル束４７は、挿入部４に挿通配置され、図１に示す操作部５およびユニバーサルコード６を介して、コネクタ７まで延設されている。
【００３２】
レンズユニット４３の対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４によって結像された被写体像は、対物レンズ４３ａ−１〜４３ａ−４の結像位置に配設された固体撮像素子４４によって検出されて、撮像信号に変換される。撮像信号は、基板４５および積層基板４６に接続する信号ケーブル４８およびコネクタ７を経由して、プロセッサ１０に出力される。
【００３３】
固体撮像素子４４は、基板４５および積層基板４６と接着する。固体撮像素子４４と、固体撮像素子４４および基板４５の接続部とは、金属製の補強部材５２に覆われる。基板４５上の電子部品５５〜５８に対する外部静電気の影響を防止するため、補強部材５２は、固体撮像素子４４、基板４５および積層基板４６から離間して設置される。
【００３４】
撮像ユニット４０および電気ケーブル束４７の先端部は、耐性向上のために、熱収縮チューブ５０によって外周が被覆される。熱収縮チューブ５０内部は、接着樹脂５１によって部品間の隙間が埋められている。
【００３５】
固体撮像素子ホルダ５３は、固体撮像素子ホルダ５３の基端側内周面にガラスリッド４９の外周面が嵌め込まれることによって、ガラスリッド４９に接着する固体撮像素子４４を保持する。固体撮像素子ホルダ５３の基端側外周面は、補強部材５２の先端側内周面に嵌合する。固体撮像素子ホルダ５３の先端側内周面には、レンズホルダ４３ｂの基端側外周面が嵌合する。このように各部材同士が嵌合した状態で、レンズホルダ４３ｂの外周面、固体撮像素子ホルダ５３の外周面、ならびに、熱収縮チューブ５０の先端側外周面が、接着剤４１ａによって先端部本体４１の先端の内周面に固定される。
【００３６】
次に、撮像ユニット４０について説明する。図３は、撮像ユニット４０を積層方向で平面視した平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、撮像ユニット４０を基板４５面に対して鉛直、かつ、固体撮像素子４４の光軸方向と平行な面で切断した場合の断面図である。図３および図４では、説明のために、積層基板４６の中央を通って積層基板４６の光軸方向の長さを２等分する平面Ｌｓも示す。
【００３７】
図３および図４に示すように、撮像ユニット４０においては、固体撮像素子４４の下部電極（不図示）に、基板４５のインナーリード（不図示）が電気的に接続され、封止樹脂５４ａによって覆われることによって、固体撮像素子４４と基板４５とが接続される。
【００３８】
基板４５は、フレキシブルプリント基板であり、固体撮像素子４４の光軸方向に向かって、固体撮像素子４４から延出する。この基板４５表面には、複数の層が積層した積層基板４６が形成され、基板４５と電気的および機械的に接続する。固体撮像素子４４の裏面と積層基板４６の固体撮像素子側側面とは接着剤５４ｂによって接着している。
【００３９】
積層基板４６には、固体撮像素子４４の駆動回路を構成する複数の電子部品のうち、上部表面に一以上の電子部品が実装され、内部にも一以上の電子部品が埋設されることによって実装される。図３および図４の例では、複数の電子部品５５〜５８のうち二つの電子部品５５，５６が積層基板４６の上部表面に実装される。そして、複数の電子部品５５〜５８のうち二つの電子部品５７，５８が積層基板４６の内部に埋設される。撮像ユニット４０においては、基板４５、積層基板４６、電子部品、信号ケーブル４８を含めた撮像ユニット４０全体が、固体撮像素子４４を光軸方向に投影した投影領域内に収まるように配置されている。
【００４０】
積層基板４６には、電子部品５５が電気的に接続される二つの接続ランド６１と、電子部品５６が接続される二つの接続ランド６２と、信号ケーブル４８先端の導体が電気的かつ機械的に接続されるケーブル接続ランド６３が形成される。図３の例では、６箇所のケーブル接続ランド６３が設けられており、６本の信号ケーブル４８がはんだ等を介して接続可能となっている。積層基板４６の下部表面には、基板４５と電気的に接続される複数の接続ランド６４，６５Ａ，６５Ｂ，６６が形成される。
【００４１】
積層基板４６の内部には、複数の導体層が積層されている。図４に示す断面では、導体層６７，６８，６９が示されている。また、積層基板４６の内部には、複数のビア７１〜７６が形成される。導体層６７〜６９を含む複数の導体層は、複数のビア７１〜７６のいずれかと電気的に接続するように形成される。
【００４２】
たとえば、電子部品５５が電気的に接続される積層基板４６の上部表面の接続ランド６１は、ビア７１，７２および導体層６７を介して、積層基板４６の下部表面側の二つの接続ランド６４（図４では一つのみ図示）と電気的に接続する。電子部品５６が電気的に接続される積層基板４６の上部表面の接続ランド６２は、図示しないビアを介して、積層基板４６の下部表面側の二つの接続ランド６５Ａ（図４では一つのみ図示）と電気的に接続する。積層基板４６に埋設された電子部品５７は、導体層６７に電気的に接続し、ビア７１を介して、電子部品５５および接続ランド６４に電気的に接続する。また、電子部品５８は、導体層６８に電気的に接続し、図示しないビアを介して、積層基板４６の下部表面側の二つの接続ランド６５Ｂ（図４では一つのみ図示）と電気的に接続する。また、積層基板４６の上部表面のケーブル接続ランド６３のうち基板４５の短手方向に対して下から二つ目のランドは、ビア７６、導体層６９およびビア７３を介して、積層基板４６の下部表面側の接続ランド６６と電気的に接続する。
【００４３】
そして、図３および図４に示すように、電子部品５７，５８は、積層基板４６の光軸方向の中央を通る平面Ｌｓを避けて、積層基板４６内部に埋設される。そして、ビア７１〜７６のいずれも、積層基板４６の光軸方向に対して、積層基板４６内部に埋設された電子部品５７，５８よりも、積層基板４６の外側に形成される。積層基板４６内部に埋設される電子部品５７および電子部品５８は、間にいずれのビアも介さずに互いに隣接した状態で積層基板４６内部に埋設される。本実施の形態では、二以上の電子部品が積層基板４６の内部に埋設される場合、この二以上の電子部品は、ビアを間に介さずに隣接した状態で、積層基板の内部に埋設される。電子部品５７，５８は、積層基板４６の光軸方向の中央寄りの部分に埋設され、ビア７１〜７６は、電子部品５７，５８の外側の積層基板４６の光軸方向の端の部分に形成される。なお、図３および図４に示す撮像ユニット４０においては、基板４５および積層基板４６の長手方向は、光軸方向に対応し、基板４５および積層基板４６の短手方向は、光軸方向および積層方向との双方に直交する方向に対応する。
【００４４】
ここで、内視鏡装置１においては、内視鏡使用時における挿入部の前後進の操作やカメラアングル調整のための湾曲動作にともなって、信号ケーブル４８に、先端方向に向かって押す力や、上下に揺り動かしたりひねりを加えたりする力が加えられる。これによって信号ケーブル４８が接続する積層基板４６および基板４５に応力が生じた場合には、図５に示すように、基板４５および積層基板４６の中央部分Ｓｃが曲がってしまう場合がある。
【００４５】
一般に、電子部品は、セラミックなどの硬い材料で形成されるため、内視鏡特有の曲げの応力に対しても電子部品自体は比較的変形しにくい。これに対して、ビアは、電子部品よりも曲げの応力の影響を受けやすい。過度な応力がビアにかかると、積層基板の変形にともなってビアが接続するランドまたは導体層も変形してしまい、ビアから剥がれてしまうためである。このようなランドまたは導体層のビアからの剥がれが生じると、ビアの導通が不安定となってしまい、画像へのノイズ発生等、撮像ユニットの性能が劣化する原因となる。
【００４６】
撮像ユニット４０においては、電子部品５７，５８は、積層基板４６の光軸方向の中央寄りの部分に埋設され、ビア７１〜７６は、電子部品５７，５８の外側の積層基板４６の光軸方向の端の部分に形成されるように部品配置を設定している。そして、撮像ユニット４０においては、積層基板４６の中央には、ビア７１〜７６および電子部品５７，５８のいずれも配置していない。したがって、図５のように、電子部品５７，５８およびビア７１，７３，７６は、応力によって曲がりが生じる積層基板４６の中央部分Ｓｃにないため、この応力によって影響を受けることはない。さらに、撮像ユニット４０では、中央部分に比べて応力が加わりにくく変形しにくい積層基板４６の光軸方向の端近くにビア７１〜７６を配置して、ビア７１〜７６への応力の影響を可能な限り抑制している。したがって、撮像ユニット４０においては、ビア７１〜７６の導通の不安定化を低減でき、高い信頼性を図ることができる。
【００４７】
また、固体撮像素子４４の裏面と、電子部品が実装される積層基板４６の固体撮像素子４４側の側面とは、接着剤５４ｂによって接着固定されているため、この部分の強度が高められ、カメラアングル調整のための湾曲動作等によってひねりの力が加えられても、基板４５および積層基板４６に反りや曲がり等の変形が生じにくくなる。
【００４８】
そして、撮像ユニット４０においては、ビア７１〜７６よりも内側の積層基板４６内部に電子部品５７，５８を埋設している。したがって、撮像ユニット４０では、積層基板４６の上層表面に実装される二つの電子部品５５，５６およびこれらの電子部品５５，５６の接続ランド６１，６２と上面視にて重畳する位置に、電子部品５７，５８を設置できる。このため、撮像ユニット４０では、信号ケーブルランドに加えて四つの電子部品の全てを積層基板の上部表面に配置する部品配置構成よりも、上面視した場合の基板面積を縮小することができるため、撮像ユニットの小型化を実現することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、図３の平面図に示すように、基板４５の端であって、積層基板４６の短手方向と平行な同一直線上に三つのビア７３〜７５を配置した例について説明したが、これに限らない。たとえば基板の端に三つ以上のビアを配置する場合には、図６に示す撮像ユニット４０Ａのように、固体撮像素子４４側の三つのビア２７１〜２７３を光軸と直交する方向に沿って千鳥配置してもよい。同様に、基端側の三つのビア２７４〜２７６も光軸と直交する方向に沿って千鳥配置にする。このようにビアを配置した場合には、基板の光軸方向の最小限の延長量で、ビアとビアとの間隔を確保しながら、基板および積層基板の短手方向の幅を狭められる。なお、図６の例では、積層基板４６の光軸方向の延長量を少なくするために、隣り合うビアの間隔を小さくすることによって直線に近い千鳥配置としている。また、図６では、説明のために、積層基板の上部表面に実装される電子部品およびランドの図示を省略している。
【００５０】
また、二つ以上の電子部品を積層基板に埋設する場合には、図６に示すように、電子部品５７，５８を、間にビア２７１〜２７６を介さない状態で積層基板４６の中央部分に光軸方向に沿って埋設する。電子部品は、表面実装技術によって高密度に実装可能であるため、複数の電子部品５５〜５８のうちの積層基板４６に埋設される二以上の電子部品のうち隣接する二以上の電子部品間の間隔は、積層基板４６内部に形成されるビアと積層基板４６の内部に埋設される電子部品との間の間隔の最小値Ｄｂよりも小さい間隔Ｄｅでよい。また、電子部品は、上述したように、硬い材料で形成されるため、内視鏡特有の曲げの応力に対しても比較的変形しにくい。このため、電子部品に対する応力の影響は小さいため、二つの電子部品５７，５８を近接させた状態で積層基板内の中央部分に埋設できる。したがって、二つの電子部品５７，５８を、ビアを介さずに近接した状態で積層基板内の中央付近に埋設し、ビア２７１〜２７６を積層基板４６の光軸方向の端に形成する部品配置が、各部材間隔を確保しながら、積層基板４６の光軸方向の長さを最も短くできるので、本実施の形態では、最も好適な部品配置となる。
【００５１】
また、積層基板４６内に埋設される電子部品の向きについて説明する。図７は、実施の形態において採用する電子部品の配置方法を説明するための図であり、撮像ユニットを積層方向で平面視した平面図である。図７においては、説明のため、積層基板と電子部品以外の部材の図示を省略している。図８は、図７に示す撮像ユニットが応力を受けた場合にどのように変形するかを示す模式図であり、変形したときの撮像ユニットを、光軸方向および積層方向との双方に直交する方向から見たときの図である。図９は、本実施の形態では採用しない電子部品の配置方法を説明するための平面図であり、積層方向で平面視した平面図である。図１０は、図９に示す撮像ユニットが応力を受けた場合にどのように変形するかを示す模式図であり、変形したときの撮像ユニットを、光軸方向および積層方向との双方に直交する方向から見たときの図である。
【００５２】
図７に示すように、実施の形態においては、積層基板４６内に埋設される電子部品３５７，３５８がともに積層方向で平面視して長方形状である場合、この長方形の長辺が積層基板４６の光軸方向と直交する向きとなるように、電子部品３５７，３５８を配置する。基板上方向の応力が生じると、図８に示すように、積層基板４６は、この応力に応じて変形する。これに対し、電子部品３５７、３５８は変形しにくいが、積層基板４６に対する電子部品３５７，３５８の光軸方向の長さは小さいため、電子部品３５７，３５８が積層基板４６の変形に追従できない場合であっても、導体層３６７，３６８からの電子部品３５７，３５８の浮き上がりの幅Ｃｒ（図８参照）は極めて小さく、撮像ユニットの性能が劣化することはほとんどない。
【００５３】
これに対し、図９に示すように、長方形の長辺が積層基板４６Ｃの光軸方向と平行となるように電子部品３５７ｐ，３５８ｐを位置した場合、積層基板４６Ｃに対する電子部品３５７ｐ，３５８ｐの光軸方向の長さが長くなってしまう。電子部品３５７ｐ、３５８ｐは変形しにくいため、積層基板４６Ｃが変形すると、電子部品３５８ｐは、積層基板４６Ｃの変形に追従できず、積層基板４６Ｃの変形に追従して変形する導体層３６８Ｒ，３６８Ｌ（図１０参照）から剥がれてしまう場合がある。具体的には、図１０のように、導体層３６８Ｒの上面から電子部品３６８ｐが剥がれて、電子部品３５８ｐの下面は、導体層３６８Ｒの上面から、幅Ｃｒと比較して大きな幅Ｃｐも浮いてしまう。この結果、電子部品３５８ｐと導体層３６８Ｒとの導通が不安定となってしまい、撮像ユニットの性能が劣化するおそれがある。
【００５４】
したがって、本実施の形態では、積層基板の内部に埋設される電子部品の積層方向で平面視した平面形状が長方形である場合には、該長方形の長辺が積層基板の光軸方向と直交する向きとなるように電子部品を配置することによって、電子部品に対する応力の影響を低減し、撮像ユニットの性能の安定化を図っている。
【符号の説明】
【００５５】
１  内視鏡装置
２  内視鏡
４  挿入部
５  操作部
６  ユニバーサルコード
７  コネクタ
９  光源装置
１０  プロセッサ
１３  表示装置
１７  処置具挿入口
３１  先端部
３２  湾曲部
３３  可撓管部
３５  撮像装置
４０，４０Ａ  撮像ユニット
４１  先端部本体
４１ａ  接着剤
４２  被覆管
４３  レンズユニット
４３ａ−１〜４３ａ−４  対物レンズ
４３ｂ  レンズホルダ
４４  固体撮像素子
４５，１４５  基板
４６，４６Ｃ，１４６  積層基板
４７  電気ケーブル束
４８  信号ケーブル
４９  ガラスリッド
５０  熱収縮チューブ
５１  接着樹脂
５２  補強部材
５３  固体撮像素子ホルダ
５４ａ  封止樹脂
５４ｂ  接着剤
５５〜５８，３５７，３５７ｐ，３５８，３５８ｐ  電子部品
６１〜６４，６５Ａ，６５Ｂ，６６  接続ランド
６７〜６９，３６７，３６８Ｒ，３６８Ｌ  導体層
７１〜７６  ビア
８１  湾曲管
８２  湾曲ワイヤ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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