(57)【要約】【課題】この発明の課題は、ＣＳＰパッケージで構成されたＣＭＯＳ撮像モジュールをパッケージと同等の幅の基板上に装着する技術を開示する。【解決手段】前記ＣＭＯＳ撮像モジュールを搭載するフレキシブル回路基板は、ＣＳＰパッケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状の形状を有することを特長とし、また、前記帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状基板の一端面側を折り曲げて帯状回路基板の端面を同一方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能とし、さらに、前記帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺方向に伸長した帯状基板の両端面側を折り曲げて帯状回路基板の両端面をＣＰＳパッケージに対して垂直方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳＰパケージで構成された信号処理手段を内蔵したCMOS撮像モジュールを先端部に装着した電子内視鏡装置において、
前記ＣＭＯＳ撮像モジュールを搭載するフレキシブル回路基板は、ＣＳＰパケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状の形状を有することを特長とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記帯状回路基板上のパッケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状の一端面側を折り曲げて回路基板の端面を同一方向に構成することを特長とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺方向に伸長した帯状基板の両端面側を折り曲げて帯状回路基板の両端面をＣＰＳパッケージに対して垂直方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能としたことを特長とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置に関し、特に電子内視鏡装置のスコープ部と信号処理部とを一体化し電子内視鏡先端部に装着することで、操作性の良い小型で安価な電子内視鏡装置を構成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡は、細長い管状の挿入部を持つスコープ部と、その先端部に撮像レンズ系およびＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を含んだ撮像手段を配置し、撮像手段からの撮像信号を先端部の後方に設けられた操作部を経由して連結される、外部に設けた映像信号に処理する信号処理装置（プロセッサー）で構成されており、近年画質も著しく向上し医療分野などで、その有用性が認められてきている。
【０００３】
しかし、このような一般的な電子内視鏡装置では、撮像手段及び信号処理装置が特殊なものとなり操作性の良い小型で安価な電子内視鏡装置を構成することが出来なかった。
【０００４】
一般に電子内視鏡装置は細長い管状の挿入部を体腔内に挿入して使用されることが多いので、挿入部はできるだけ細くすることが要求されている。そのため、挿入部の先端部は空間が著しく制限されており、前記撮像レンズ系および固体撮像素子などを組み込んだ際に、前記固体撮像素子のための信号処理回路や駆動回路を先端部に組み込むことが困難になる。このため、通常固体撮像素子の信号処理回路や駆動回路は、挿入部を備えたスコープ部分の外に駆動回路や信号処理装置（プロセッサー）を配置し、ケーブルを用いて固体撮像素子と駆動回路や信号処理回路とを連結するのが一般的である。
【０００５】
近年、CMOS撮像素子（イメージセンサー）と、撮像素子を駆動する駆動手段と、信号処理手段と、信号処理した映像信号を伝送するＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）伝送手段とを一体化した構造を有するＣＳＰパケージ型のCMOS撮像モジュールが多く開発されており、容易に利用することが可能になっている。
【０００６】
ハンダボールを裏面に配置したエリアアレィ端子構造を持つウェハーレベルＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋｅｇｅ）は、ＣＭＯＳチップサイズとほぼ同等のパケージサイズも可能であり、例えば約３ｍｍ×３ｍｍのチップサイズでは端子ピッチ０．４ｍｍ、最大端子数３６も実現している。
【０００７】
例えば、ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ社のＶ７７３９ＣMＯＳ撮像モジュールは図１に示すように４（ａ）×３．４（ｂ）のＣＳＰパケージ外形の中に０．５ｍｍピッチ２９本の有効端子（全端子数３４本）が配置されている。
【０００８】
このようなＣＳＰパッケージをプリント基板上に設置し、パケージの端子をプリント基板端面に設けたコネクタに接続しようとすると、ピッチ０．３ｍｍの小型のコネクタを用いても９ｍｍ程度の幅を必要とする。
【０００９】
先端部の径を極力小さくしたい電子内視鏡装置にＣＳＰパッケージのＣＭＯＳ撮像モジュールを使用するは場合には、従来の基板装着では不適であり、ＣＰＳパッケージの外形と同等大きさの小さなコネクタが使用出来る装着手段が望まれている。
【００１０】
このように、ＣＰＳパッケージを装着する基板に小型コネクタを設けると、スコープ後端の操作部内に設けた、モニターインターフェース回路や電源回路等との接続が容易になり製造上の効果が大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明の課題は、ＣＳＰパッケージで構成されたＣＭＯＳ撮像モジュールをパッケージと同等の幅の基板上に装着する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ＣＳＰパケージで構成された信号処理手段を内蔵したＣＭＯＳ撮像モジュールを先端部に装着した電子内視鏡装置において、
前記ＣＭＯＳ撮像モジュールを搭載するフレキシブル回路基板は、ＣＳＰパッケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状の形状を有することを特長とする。
また、前記帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺の直角方向に伸長した帯状基板の一端面側を折り曲げて帯状回路基板の端面を同一方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能としたことを特長とする。
さらに、前記帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺方向に伸長した帯状基板の両端面側を折り曲げて帯状回路基板の両端面をＣＰＳパッケージに対して垂直方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能としたことを特長とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による電子内視鏡装置は、ＣＳＰパッケージで構成したＣＭＯＳ撮像モジュールを装着する先端部を細い外径内に装着可能となるので、小型で安価に生産でき医用、工業用内視鏡以外の産業分野にも適用可能で、広い分野での利用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に用いるＣＳＰパッケージで構成されたＣＭＯＳ撮像モジュールを示す図で、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は側面図を示す。
【図２】図２は、本発明に係る前記ＣＭＯＳ撮像モジュールを通常用いられる回路基板に装着した場合の外形形状を示す一例である。
【図３】図３は、前記ＣＭＯＳ撮像モジュールを本発明による帯状のフレキシブル回路基板に装着した場合の外形形状を示す説明図である。
【図４】図４は、図３で示した帯状のフレキシブル回路基板の一端面を他の一端面方向に折り曲げることで、電子内視鏡先端部装着しやすい形状にした側面図である。
【図５】図５は、図４で示した帯状のフレキシブル回路基板に撮像レンズと直角プリズムを備え、電子内視鏡先端部に装着する構造の概念図で、図５（A）は先端部の断面図を、図５（Ｂ）は正面図を示す。
【図６】図６は、図４で示した帯状のフレキシブル回路基板の両端面を折り曲げて、帯状回路基板の両端面をＣＳＰパケージに対して垂直方向に構成することで電子内視鏡先端部装着しやすい形状にした側面図である。
【図７】図７は図６で示した形状のパッケージに撮像レンズを装着する構造の概念図で、図６（Ａ）は先端部の断面図で、図６（B）は正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明に用いるＣＳＰパケージ１０で構成されたＣＭＯＳ撮像モジュールの形状を示すもので、ＣＭＯＳ撮像素子と、撮像素子を駆動する駆動手段と、信号処理手段と、信号処理した映像信号を伝送するＭＩＰＩ伝送手段とを一体化した信号処理手段を内蔵している。
【００１６】
図１（A）は前記ＣＳＰパッケージの正面図で、表面にＣＭＯＳ撮像モジュールの撮像部（イメージセンサー）１１が配置されている。図１（Ｂ）はＣＳＰパッケージの側面図で、裏面には複数個のハンダボール端子が配置されている。
【００１７】
ＣＭＯＳ撮像モジュールの一例として、ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ社のＶ７７３９ＣMＯＳ撮像モジュールに関して説明すると、図１（Ａ）に示すように４（ａ）×３．４（ｂ）の外形の中に０．５ｍｍピッチ２９本の有効端子（全端子数３４本）が配置されている。
ＣＭＯＳ撮像モジュール１０は、ＣＭＯＳ撮像モジュールの撮像部（イメージセンサー）１１とＣＭＯＳ撮像部（イメージセンサー）の駆動手段、ＩＳＰ（イメージ・シグナル・プロセッサー）等を同一チップ上に集積したもので、さらにＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信手段を備えている。
【００１８】
通常ＣＭＯＳ撮像モジュールを内視鏡先端部に装着する場合には、イメージセンサーの前方に撮像用対物レンズを配置し、後方にＣＭＯＳ撮像モジュールの出力端子を設ける必要がある。
【００１９】
通常の回路基板上にＣＭＯＳ撮像モジュールを配置し、基板の一端面側に出力端子を集め、コネクタに接続しようとすると、図２に示すように０．３ｍｍピッチの小型コネクタを考慮しても基板１３に設けた端面の端子幅１４はＣＭＯＳパッケージ１０の幅より大きな幅Wが必要となる。そのため細い先端部を必要とする内視鏡に装着するのが困難になるので前記説明のＣＳＰパッケージで構成されたＣＭＯＳ撮像モジュールが利用されていない。
【００２０】
図３に示すようなＣＳＰパッケージの幅とほぼ同等な幅を持つ細長い帯状のフレキシブル回路基板２０を用いることで前述の問題を解決できる。
【００２１】
図３に示す様に、ＣＭＯＳ撮像モジュール１０を搭載する帯状のフレキシブル回路基板２０は、ＣＳＰパッケージの対面する二辺の直角方向（図面上では上下方向）に伸長した帯状の形状を有することを特長とし、CＳＰの端子を２分してコネクタに接続する端子２１，２２を前記回路基板の両端に形成する。
【００２２】
また、前記帯状回路基板２０上のＣＳＰパッケージ１０の対面する二辺の直角方向に伸長した帯状基板の一端面側を図３の鎖線で示す２３又は２４いずれかの位置で折り曲げて図４に示すように帯状回路基板の端面を同一方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能となる。
【００２３】
図５は、図４で示した帯状のフレキシブル回路基板に撮像レンズ３１と直角プリズム３０を備え、電子内視鏡先端部３２に装着する構造の概念図で、図５（A）は先端部の断面図を、図５（Ｂ）は正面図を示す。図中撮像レンズ３１の上部空間３３にはＬＥＤ等の照明手段を設けることが可能である。
【００２４】
内視鏡先端部は種々の形状が考えられるが図５では鎖線で先端部３２の概略寸法を示しており、図１に示したＣＳＰパケージの横方向の寸法ａ＝４ｍｍを想定しても約８ｍｍ程度の外形先端部に収容可能である。
【００２５】
図６は、図３に示す帯状回路基板上のＣＳＰパッケージの対面する二辺方向に伸長した帯状のフレキシブル回路基板の両端面側を、図３中鎖線で示した２３、２４の位置で折り曲げて帯状のフレキシブル回路基板の両端面２１，２２をＣＰＳパッケージ１０に対して垂直方向に構成することで電子内視鏡先端部に配置可能となる。
【００２６】
この場合も内視鏡先端部への装着構造は種々考えられるが、図７に一般的な装着状態を示す。図７（Ａ）は先端部の断面図を、図７（Ｂ）は正面図を示す。図中３１は撮像レンズ、３２は先端部３２の概略構造を示す。図中３３で示すＣＳＰパッケージ１０の上部空間はＬＥＤ照明手段を配置することが可能である。
【００２７】
図７に示す場合も、図５に示す場合と同様にＣＳＰパケージの横方向の寸法ａ＝４ｍｍを想定しても約８ｍｍ程度の外形先端部に収容可能である。
【００２８】
以上説明したように、本発明による電子内視鏡装置はＣＭＯＳセンサーからの映像信号をすべてデジタルで処理しているので、小型で安定した安価な装置を構成することが可能でありので、広い分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ＣＳＰパッケージ
１１  ＣＭＯＳイメージセンサー撮像部      
２０  フレキシブル基板    
２１，２２  端子部
３０  プリズム
３１  撮像レンズ        
【図１】
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【図２】
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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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