(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子チップと、
前記固体撮像素子チップと複数の電子部品とが搭載され、前記固体撮像素子チップに接続された薄肉のインナーリード部が配設されると共に、前記固体撮像素子チップに対して電気信号を入出力させる硬質な外部リードが接続されたフレキシブル基板と、
前記外部リードに接続された信号伝送ケーブルと、
前記固体撮像素子チップを覆う第１の封止樹脂と、
前記外部リードと前記信号伝送ケーブルとの接続部を除く範囲の前記フレキシブル基板を覆う第２の封止樹脂と、
少なくとも前記外部リードと前記信号伝送ケーブルとの接続部を覆う第３の封止樹脂と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子チップを撮像手段とした撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、固体撮像素子チップを撮像手段とした撮像装置を挿入部の先端内に配置して管腔内の観察対象部位の画像をモニタにて観察できる電子内視鏡が広く普及してきている。
【０００３】
従来の撮像装置は、特公平７−７３５６９号や、特開平１０−１４８６８号公報にあるように、従来は固体撮像素子チップからの回路基板に直接伝送ケーブルが接続され、その接続部周辺は接着剤や樹脂で封止された構造となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来構造の撮像装置においては、たとえば、撮像組立後に撮像装置ケーブル後端部をコネクタ内部に配線する際のケーブルストリップを失敗する等、内視鏡組立途中のミスで信号伝送ケーブルが破損して修理しなければならなくなった場合には、信号線と回路基板がきっちりと固定されており、しかも封止樹脂も覆われているので、接続部を発掘し信号線と回路基板を分離する際に回路基板を破損させてしまい、ケーブルだけを交換するという修理が難しかった。この接続部の分離が上手くできず、回路基板を破損させるということは、固体撮像素子チップも捨てなければならないということであり、撮像装置全体の中で、大半のコストを占める固体撮像素子チップや回路基板が修理できないということは非常に多くの損失であるという問題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組立時の後工程等での故障時に分解修理をしやすくし、固体撮像素子チップや回路基板に損傷を与えることなく修理することのできる撮像装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、固体撮像素子チップと、前記固体撮像素子チップと複数の電子部品とが搭載され、前記固体撮像素子チップに接続された薄肉のインナーリード部が配設されると共に、前記固体撮像素子チップに対して電気信号を入出力させる硬質な外部リードが接続されたフレキシブル基板と、前記外部リードに接続された信号伝送ケーブルと、前記固体撮像素子チップを覆う第１の封止樹脂と、前記外部リードと前記信号伝送ケーブルとの接続部を除く範囲の前記フレキシブル基板を覆う第２の封止樹脂と、少なくとも前記外部リードと前記信号伝送ケーブルとの接続部を覆う第３の封止樹脂とを備えて構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【０００８】
図１ないし図８は本発明の一実施の形態に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の電子内視鏡の先端部の断面を示す断面図、図３は図２の撮像装置の構成を示す構成図、図４は図３のＡ矢視方向図、図５は図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第１の図、図６は図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第２の図、図７は図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第３の図、図８は図１のモニタ表示処理装置を操作するための操作機能を有した電子内視鏡の操作部を説明する図である。
【０００９】
図１に示すように、内視鏡装置１は、軟性の挿入部２の先端部３に撮像装置を内蔵した電子内視鏡４と、電子内視鏡４の操作部５より延出したユニバーサルコード６のコネクタ７を接続することにより電子内視鏡４に照明光を供給する光源装置９と、コネクタ７を介し電気コード１０にて接続され電子内視鏡４の撮像装置を駆動すると共に撮像信号を信号処理するビデオプロセッサ１１と、ビデオプロセッサ１１からの映像信号を入力しモニタ１２に観察画像を表示させるモニタ表示処理装置１３とを備えて構成される。
【００１０】
電子内視鏡４の挿入部２は、先端より先端部３，湾曲部１４，軟性部１５とから構成され、内視鏡の先端部３は、図２に示すように、先端より先端カバー２１、先端構成部２２、湾曲ゴム２３より構成されており、先端構成部２２内に撮像装置２５の基端部が固定されている。
【００１１】
撮像装置２５は、図３に示すように、素子枠３１により第２のカバーガラス３２を固定し、対物レンズユニット３４と結合させている。また、固体撮像素子チップ３５は、そのイメージエリア３６にイメージエリア３６より外形寸法が若干大きい第１のカバーガラス３７を接着し、さらにその光入射面に第２のカバーガラス３２を接着している。固体撮像素子チップ３５のイメージエリア３６を除く部分には固体撮像素子チップ３５の入出力信号用のボンディングパッド３３が設けられている。
【００１２】
ポリイミドのような絶縁体薄板を基材にその表裏外表面に回路パターンを有する所謂フレキシブルなＴＡＢ基板３８は、固体撮像素子チップ３５側にインナーリード部３９を延出しており、バンプ４０によりボンディングパッド３３と接続され、ＴＡＢ基板３８の裏面（内面）には電子部品４１が設けられている。
【００１３】
インナーリード部３９は、その回路基板の形成上の特性からＴＡＢ基板３８上に形成されているパターンの厚みと同様の高々２０μｍ程度と薄肉である。一方、ＴＡＢ基板３８の他端には回路パターンの終端部にコバールやアロイからなる硬質の金属性の外部リード４２がロー付け等で接続固定されている。この外部リード４２の断面形状は０．１２ｍｍ角以上または、直径０．１２ｍｍ以上の寸法を持っている。
【００１４】
一方、固体撮像素子チップ３５、第１のカバーガラス３７の側面領域には第１の封止樹脂４３によって第２のカバーガラス３２の外形を越えない範囲で覆われている。また、固体撮像素子チップ３５の後方領域は、第２の封止樹脂４４によって外部リード４２の一部を除く、ＴＡＢ基板３８を包むように覆われている。
【００１５】
そして、第２のカバーガラス３２から始まり、第１のカバーガラス３７、バンプ４０、インナーリード部３９、第１の封止樹脂４３、第２の封止樹脂４４、ＴＡＢ基板３８、固体撮像素子チップ３５、電子部品４１、外部リード４２で一まとまりの撮像装置組立体となっている。
【００１６】
この撮像装置組立体の光学中心に対して垂直な方向の外形は第２のカバーガラス３２よりもはみ出さない寸法になっている。
【００１７】
この撮像装置組立体から突出した外部リード４２の終端部４５にて、信号伝送ケーブル４６から延出された信号線４７の導体４８部分が半田接続されている。この接続部周辺は、信号伝送ケーブル４６の分岐部をも覆うように第３の封止樹脂４９で覆われている。終端部４５の周辺は第３の封止樹脂４９以外には部材は存在しない。
【００１８】
図４は図３のＡ矢視方向図であり、固体撮像素子チップ３５のボンディングパッド３３は、保護回路等を設ける必要があるためボンディングパッド３３の配置に制限があるため、固体撮像素子チップ外径中心５１に対して偏芯して設けてある。これに対してＴＡＢ基板３８の中心５２はチップ中心５１とほぼ一致しているので、インナーリード部３９はバンプ４０の接続部より固体撮像素子チップ３５後方に延出される際に斜めに配線され、ＴＡＢ基板３８の幅方向外径に略均等に配置されるようになっている。
【００１９】
このように構成された本実施の形態の撮像装置２５では、例えば、組立時の後工程で、信号伝送ケーブル４６等が断線を起こして信号伝送ケーブル４６だけを交換したい場合、第３の封止樹脂４９を切削工具等で削り終端部４５を露出させ、信号伝送ケーブル４６を取外しその後新規の信号伝送ケーブル４６を取り付け、再度第３の封止樹脂４９を盛っていくといった一連の交換修理が可能となる。このとき、外部リード４２の周りには、第３の封止樹脂４９を削って行く際に障害となるものがないので修理がし易い。
【００２０】
このように信号伝送ケーブル４６が破損した際に信号伝送ケーブル４６だけの交換で修理が完了するので、回路基板や固体撮像素子組立体まで修理が及ぶことがないので、修理時間も短縮されるとともに、部品交換も少なく、しいてはトータルコストが低くでき、修理費用を安くできるというメリットがある。
【００２１】
また、固体撮像素子チップ３５からのインナーリード部３９は斜めに設けてあるので、ＴＡＢ基板３８の外径を最小限にでき、ＴＡＢ基板３８の幅寸法を固体撮像素子チップ３５の幅よりも小さくすることが可能となり、トータルの撮像装置を小型にすることができる。
【００２２】
ところで、内視鏡装置１においては、図１に示したように、ビデオプロセッサ１１からの映像信号はモニタ表示処理装置１３に出力された後に、モニタ１２に出力されるようになっている。
【００２３】
そして、モニタ表示処理装置１３によりモニタ１１上に図５に示すような表示がなされ、モニタ表示処理装置１３によってモニタ１１上に表示倍率と、表示位置が任意に選択が可能なようになっている。
【００２４】
すなわち、原画像の表示状態である図５に対して、例えば倍率が原画像（１００％）のまま表示位置を画面の中央に注目部位（たとえば体内のポリープなど）を表示した図６の表示状態や、表示倍率を２倍（２００％）とし表示位置を画面の中央に注目部位を表示した図７の表示状態にすることが可能となっている。
【００２５】
図５に示した表示状態では、原画像の周りに画面のスクロール方向を指定するための、上方向スクロール指示ボタン６１、下方向スクロール指示ボタン６２、右方向スクロール指示ボタン６３、左方向スクロール指示ボタン６４が設けられ、さらに、上方向スクロール指示ボタン６１及び下方向スクロール指示ボタン６２によるスクロール状態を示す上下スクロールバー６５と、右方向スクロール指示ボタン６３及び左方向スクロール指示ボタン６４によるスクロール状態を示す左右スクロールバー６６とが設けられている。また、例えば画面左上方には、モニタ倍率を表示するモニタ倍率表示部６７があり、倍率アップボタン６８及び倍率ダウンボタン６９が設けられている。
【００２６】
表示状態のコントロールは、図示しないマウス等を用いて上方向スクロール指示ボタン６１、下方向スクロール指示ボタン６２、右方向スクロール指示ボタン６３、左方向スクロール指示ボタン６４、倍率アップボタン６８、倍率ダウンボタン６９、上下スクロールバー６５、左右スクロールバー６６等を操作することにより表示倍率と表示位置を任意に選択が可能なようになっている。
【００２７】
また、表示状態のコントロールは、図８に示すように、電子内視鏡４の操作部５に設けたモニタ表示ボタン７１からも操作可能である。このモニタ表示ボタン７１はトラックボール方式でモニタ上のカーソルを動かすことスクロール位置を変更が可能となり、表示したい位置でエンターボタン７２を押すことで表示が確定できるようになっている。また、表示倍率の変更は倍率変更ボタン７３を操作することで可能である。
【００２８】
このようにモニタ表示処理装置１３を用いることにより、内視鏡表示画像における注目部位を電子内視鏡４の操作部５からモニタ１１上の任意の位置に任意の倍率で表示することができ、観察・診断がやり易くなる。
【００２９】
［付記］
（付記項１）  固体撮像素子チップと、
前記固体撮像素子チップに接続された薄肉のインナーリード部を有し、複数の電子部品を搭載し、外部に入出力させるための硬質な外部リードを有するフレキシブルな回路基板と、
前記回路基板に接続された信号伝送ケーブルと、
少なくとも前記信号伝送ケーブルと前記外部リードの接続部を覆う封止樹脂と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【００３０】
（付記項２）前記外部リードは、断面形状が０．１２ｍｍ角以上、または直径０．１２ｍｍ以上の寸法をもつ
ことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００３１】
（付記項３）  前記信号伝送ケーブルと前記外部リードの接続部を覆う前記封止樹脂は、研削可能な硬度とし、前記外部リード周辺部には切削を障害する部材がない構造とした
ことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、組立時の後工程等での故障時に分解修理をしやすくし、固体撮像素子チップや回路基板に損傷を与えることなく修理することできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
【図２】図１の電子内視鏡の先端部の断面を示す断面図
【図３】図２の撮像装置の構成を示す構成図
【図４】図３のＡ矢視方向図
【図５】図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第１の図
【図６】図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第２の図
【図７】図１のモニタ表示処理装置によるモニタ表示画像を示す第３の図
【図８】図１のモニタ表示処理装置を操作するための操作機能を有した電子内視鏡の操作部を説明する図
【符号の説明】
１…内視鏡装置
４…電子内視鏡
９…光源装置
１１…ビデオプロセッサ
１２…モニタ
１３…モニタ表示処理装置
２５…撮像装置
３１…素子枠
３２…第２のカバーガラス
３３…ボンディングパッド
３４…対物レンズユニット
３５…固体撮像素子チップ
３６…イメージエリア
３７…第１のカバーガラス
３８…ＴＡＢ基板
３９…インナーリード部
４０…バンプ
４１…電子部品
４２…外部リード
４３…第１の封止樹脂
４４…第２の封止樹脂
４５…終端部
４６…信号伝送ケーブル
４７…信号線
４８…導体
４９…第３の封止樹脂
【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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【図８】
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