(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と電気的に接続される回路基板と、この回路基板の電極部に電気的に接続される複数の電線を内設する複合ケーブルと、を少なくとも有する撮像装置であって、
前記複合ケーブルの先端部において露出した前記複数の電線部分に配設可能な配列ブロックであって、前記複数の電線を一括して嵌装し、当該複数の電線の配列状態を保持可能な固定部と、前記複合ケーブルの先端外周部を剥いで形成したストリップ面に当接可能な、前記固定部の後端側に形成されたブロック後端面と、当該複数の電線の先端面に対して面を一致可能となすブロック先端面と、を有した配列ブロックを備え、前記配列ブロックを先端部に配設した前記複合ケーブルにおける前記複数の電線の先端面を、電極部を設けた回路基板の平面部に対向させ、前記複合ケーブルにおける各電線の導電部と前記回路基板の電極部とをそれぞれ接続可能とする、または、前記配列ブロックの先端面側に設けられた、前記複合ケーブルにおける各電線の導電部と接続された導電パターンと前記回路基板の電極部とを一括して接続可能とする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、固体撮像素子と、この固体撮像素子に接続された回路基板と、この回路基板に複合ケーブルを接続して構成される撮像装置に関し、特に、回路基板と複合ケーブルの各電線との接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、例えば体腔内臓器を観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に処置具を挿通して各種治療・処置のできる内視鏡が広く利用されている。
【０００３】
上述のように用いられる内視鏡には挿入部の先端部にＣＣＤなどの固体撮像素子を配設し、対物光学系を通してこのＣＣＤに結像した光学像を電気信号に光電変換し、この電気信号を信号ケーブルを通して信号処理装置に伝送して映像信号に変換し、この映像信号をモニタ画面に映し出して観察を行うようにした電子内視鏡（以下、内視鏡と略記する）がある。
【０００４】
前記内視鏡内のＣＣＤと外部装置である信号処理装置とは、ＣＣＤへの駆動電源の供給や、映像信号の伝送、あるいはクロック信号の伝送などのため、通常、複数本のケーブルを束ねた複合ケーブルで接続されている。この複合ケーブルには信号系ラインとしてノイズ対策のために同軸ケーブルを用い、電源ラインとして主に単線を使用していた。
【０００５】
このため、ＣＣＤ及びこのＣＣＤに電気的に接続されるハイブリッドＩＣ（以下ＨＩＣと略記）やＦＰＣなどの回路基板に対して、前記複合ケーブルの各線を接続するとき、複数のケーブルを１本、１本にばらして、基板に設けられている電極に接続するようにしていた。
【０００６】
しかし、複合ケーブル内に配設されている線が同軸線の場合、芯線とシールド線とをそれぞれ別な箇所に半田付けできるように、前記同軸線の被覆を除去する作業が必要である。そして、この同軸線の被覆の除去及び接続作業は、手間がかかるばかりでなく、基板に接続のためにある程度の接続長が必要になるので、撮像装置の小径化、短縮化の妨げになっていた。
【０００７】
すなわち、内視鏡に用いる撮像装置は、内視鏡の挿入部先端に設けられるため、撮像装置を短かく構成すればするほど、内視鏡の先端部の硬質部長を短くして挿入性を向上させることができるので、前記撮像装置の小径化及び短縮化は内視鏡の挿入性の向上の上からも望まれていた。
【０００８】
このため、特開平５−１６１６０２号公報には撮像装置の短縮化を図るため、基板の一方の面にＧＮＤ電極を設け、他方の面に信号用電極を設けると共に、この両電極をつなぐスルーホールを設けた回路基板を垂直に設置して、前記スルーホールにケーブルを挿通して信号用芯線とシールド線とをそれぞれ基板の信号用電極とＧＮＤ電極とに接続するようにしたものが示されている。この公報の技術を用れば、回路基板の厚み分だけでケーブルを回路基板へ接続することができるので、撮像装置の短縮化が図れるとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平５−１６１６０２号公報に示された技術で、複合ケーブルを基板に接続しようとした場合、まず、複合ケーブルを１本、１本の電線にばらす作業と、この１本、１本の電線を基板のスルーホールに挿通して電極部に接続する作業が残ると共に、回路基板に接続された１本、１本の電線を補強するため、１本、１本にばらされたこれら電線を一括して接着剤などで固めていた。このため、回路基板の後方側に接着剤による硬質部が形成されてしまうので、撮像装置の大幅な短縮化を図ることが難しくなっていた。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複合ケーブル内の各線と基板の電極部との接続作業を容易に行え、且つ、硬質部長を短縮化する撮像装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、固体撮像素子と電気的に接続される回路基板と、この回路基板の電極部に電気的に接続される複数の電線を内設する複合ケーブルと、を少なくとも有する撮像装置であって、前記複合ケーブルの先端部において露出した前記複数の電線部分に配設可能な配列ブロックであって、前記複数の電線を一括して嵌装し、当該複数の電線の配列状態を保持可能な固定部と、前記複合ケーブルの先端外周部を剥いで形成したストリップ面に当接可能な、前記固定部の後端側に形成されたブロック後端面と、当該複数の電線の先端面に対して面を一致可能となすブロック先端面と、を有した配列ブロックを備え、前記配列ブロックを先端部に配設した前記複合ケーブルにおける前記複数の電線の先端面を、電極部を設けた回路基板の平面部に対向させ、前記複合ケーブルにおける各電線の導電部と前記回路基板の電極部とをそれぞれ接続可能とする、または、前記配列ブロックの先端面側に設けられた、前記複合ケーブルにおける各電線の導電部と接続された導電パターンと前記回路基板の電極部とを一括して接続可能とすることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、複合ケーブルの回路基板への接続作業が容易になると共に、硬質部長が短くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡の概略構成を示す説明図、図２は内視鏡の先端部の構成を説明する断面図、図３は複合ケーブルと配列手段とを示す説明図、図４は先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図、図５は図４の配列手段に配設した導電部に対応するＨＩＣ基板に設けた電極配置図、図６は複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図である。
【００１４】
図１に示すように電子内視鏡（以下、内視鏡と略記する）１は、細長な挿入部２と、この挿入部２の手元側にあって術者が把持する操作部３と、この操作部３の側部から延出してライトガイドケーブルや信号系ケーブルや電気系ケーブルなどを内蔵する可撓性のユニバーサルコード４とで主に構成されている。
【００１５】
前記挿入部２は、ＣＣＤなどの固体撮像素子を内蔵した先端部５と、複数の湾曲駒を連接して上下・左右方向に湾曲自在な湾曲部６と、細長で可撓性を有する可撓管部７とを順次連接して構成されている。
【００１６】
前記ユニバーサルコード４の手元側端部にはコネクタ部８が設けられており、このコネクタ部８には光源装置に接続されるライトガイドコネクタ９やＣＣＤで光電変換した被写体像の電気信号を信号処理装置や制御装置に伝送するための電気接点部１０や先端部５のノズルに空気などを送るための送気口金１１などが設けられている。
【００１７】
前記操作部３には湾曲部６を上下・左右方向に湾曲させる湾曲操作ノブ１２や体腔内に鉗子などの処置具を挿通するための処置具挿入口１３や信号処理装置や制御装置あるいは送気・送水・送ガス手段などの周辺機器の操作を行う複数の押釦スイッチ１４，１４．．．が設けられている。
【００１８】
図２に示すように前記内視鏡１の挿入部２の先端側に位置する先端部５を構成する先端カバー１５には観察窓１６，照明レンズ（不図示），送気・送水ノズル１７及び鉗子開口１８が設けられている。そして、この先端カバー１５の後方には、前記観察窓１６，送気・送水ノズル１７及び鉗子開口１８にそれぞれ対応するように撮像装置２０，送気・送水孔２１，鉗子挿通孔２２などを設けた先端部５を構成する先端ブロック２３が配設されている。
【００１９】
前記先端ブロック２３に設けられている送気・送水孔２１の後端部には送気・送水パイプ２４が設けられており、この送気・送水パイプ２４に送気・送水チューブ２５が連通している。また、前記鉗子挿通孔２２の後端部には鉗子挿通パイプ２６が設けられており、この鉗子挿通パイプ２６に鉗子挿通チューブ２７が連通している。
【００２０】
前記先端ブロック２３に設けられている撮像装置２０は、複数の光学レンズを備えて構成された対物光学ユニット２８と、この対物光学ユニット２８の後方に配置されたＣＣＤユニット３０などで構成されている。
【００２１】
このＣＣＤユニット３０には、前記対物光学ユニット２８に入射した光を受光するＣＣＤ３１と、このＣＣＤ３１で光電変換された電荷を電気信号に処理するＩＣ３２やチップコンデンサ３３を実装したハイブリットＩＣ基板（以下、ＨＩＣ基板と略記）３４と、電気信号を外部装置である信号処理装置に伝送する例えば複数の電線を内設する複合ケーブル３５とで主に構成されている。
【００２２】
前記ＣＣＤ３１の受光面側にはカバーガラス３６が貼られている。このカバーガラス３６の外周部にはＣＣＤ保持枠３７の内周部が嵌合し、接着などにより一体的に固定されている。
【００２３】
前記ＣＣＤ３１は、撮像部を有するＣＣＤチップ３１ａ，セラミックパッケージ３１ｂ，カラーフィルタ３１ｃ，ボンディングワイヤ３１ｄ，封止樹脂３１ｅ，電極３１ｆ及び信号用電極３１ｇなどで構成されている。
【００２４】
前記セラミックパッケージ３１ｂの先端側で、ボンディングワイヤ３１ｄが接続された電極は、セラミックパッケージ３１ｂ内部の配線を介して電極３１ｆに電気的に接続されている。
【００２５】
前記ＨＩＣ基板３４には前記ＩＣ３２及びチップコンデンサ３３を実装した凹部３４ｄが設けられており、前記セラミックパッケージ３１ｂ同様、このＨＩＣ基板３４の両面に電極部を設けている。
【００２６】
なお、前記ＨＩＣ基板３４の先端側面に設けられている電極は前記ＣＣＤ３１の電極３１ｆに接続されている。一方、前記ＨＩＣ基板３４の手元側平面に設けられている電極は、後述するように異方性導電シート３８を介して複合ケーブル３５の先端面に接続されている。また、前記ＣＣＤ３１及びＨＩＣ基板３４を覆うように、前記ＣＣＤ保持枠３７の外周部後端側にはシールド枠３９が配設されている。そして、前記シールド枠３９及び前記ＣＣＤ保持枠３７の外周部先端側は熱収縮チューブ４０によって被覆されている。さらに、前記複合ケーブル３５の先端部は、前記熱収縮チューブ４０の後端部によって締めつけられるように被覆されている。
【００２７】
そして、前記ＣＣＤ保持枠３７の先端面から複合ケーブル３５の後端までがＣＣＤユニット３０であり、前記ＣＣＤ保持枠３７の先端面から熱収縮チューブ４０の後端までが撮像装置２０の硬質部である。符号４１は後述する配列手段となる絶縁性ブロックである。
【００２８】
ここで、複合ケーブル３５とＨＩＣ基板３４との接続について説明する。
まず、複合ケーブル３５について説明する。
【００２９】
図３に示すようにＨＩＣ基板３４の手元側平面に設けた電極に接続される複合ケーブル３５は、７本の同軸ケーブル４２をひとまとめにして構成された七芯複合ケーブル３５であり、これらひとまとめにした７本の同軸ケーブル４２の外周に総合シールド４３を被覆すると共に、この総合シールド４３に総合被覆４４を被覆して構成されている。
【００３０】
一方、前記同軸ケーブル４２は、中心位置に配設される内部導体４５と、この内部導体４５を覆うように配設される内部絶縁体４６と、この内部絶縁体４６を覆うように配設されて信号伝送のためにインピーダンスマッチングをとる外部導体４７と、この外部導体４７を覆うように配設されて前記同軸ケーブル４２の外周部となる外部絶縁体４８とで構成されている。
【００３１】
なお、前記七芯複合ケーブル３５の先端部分は、配列手段である絶縁性ブロック４１を一体的な構成にするため、この絶縁性ブロック４１の幅寸法に対応させて総合被覆４４及び総合シールド４３をストリップして、７本の同軸ケーブル４２を１本、１本ばらばらの状態にしている。
【００３２】
また、前記外部導体４７，内部導体４５及び総合シールド４３はすずめっき・銅合金線であり、前記内部導体４５は外径φ０．０３ｍｍの７本より線、外径０．０９ｍｍ，前記外部導体４７は素線径φ０．０５ｍｍの横巻き、前記総合シールド４３は素線径φ０．０８ｍｍの横巻きで形成されている。
【００３３】
一方、前記外部絶縁体４８，内部絶縁体４６及び総合被覆４４はＰＦＡ製であり、前記内部絶縁体４６は厚さ０．０５ｍｍ、外径φ０．１９ｍｍ，前記外部絶縁体４８は厚さ０．０４ｍｍ、外径φ０．３７ｍｍ、前記総合被覆４４は厚さ０．１ｍｍ、外径φ１．６７ｍｍで形成されている。これら部材及び寸法は前記記述に限定されるものではなく、適宜選択、設定することも可能である。
【００３４】
同図に示すように絶縁性ブロック４１は、セラミック等の絶縁部材で形成され、先端側の平面部には前記同軸ケーブル４２の外径寸法に略一致する内径で形成されたケーブル固定孔４９が、前記七芯複合ケーブル３５に内設されている７本の同軸ケーブル４２の配列状態を保持するように７つ形成されている。
【００３５】
なお、前記絶縁性ブロック４１の後端側には総合シールド４３の内径寸法に略一致する内径の凹部４１ａ（図６参照）が形成された筒状部材である。また、前記絶縁性ブロック４１の外径寸法は、前記七芯複合ケーブル３５の外径寸法に略一致して形成されている。
【００３６】
前記絶縁性ブロック４１を前記七芯複合ケーブル３５の先端部に一体的に固定するため、総合被覆４４と総合シールド４３とがストリップされて、１本、１本ばらばらの状態になっている同軸ケーブル４２を、１本づつ対向するケーブル固定孔４９に挿通していく。
【００３７】
そして、７本の同軸ケーブル４２を全てケーブル固定孔４９に挿通したところで、絶縁性ブロック４１の後端面を七芯複合ケーブル３５のストリップ面に当接させるように、前記絶縁性ブロック４１を押し込んで固定する。
【００３８】
このとき、前記絶縁性ブロック４１に形成した各ケーブル固定孔４９及び凹部４１ａの内周面と、前記同軸ケーブル４２の外周面及び七芯複合ケーブル３５のストリップ面とに接着剤が塗布されているので、七芯複合ケーブル３５の先端部に絶縁性ブロック４１がこの接着剤によって一体的に固定される。
【００３９】
この七芯複合ケーブル３５の先端部に絶縁性ブロック４１が接着固定された後、前記絶縁性ブロック４１の先端面より同軸ケーブル４２の先端部分が突出している場合にはこの突出している先端部分を切断すると共に、図４に示すように同軸ケーブル４２の先端面と絶縁性ブロック４１の先端面とが一致するように研磨処理して、絶縁性ブロック４１を先端部に一体的に配設した七芯複合ケーブル３５が形成される。
【００４０】
次に、ＨＩＣ基板３４について説明する。
図５に示すように前記七芯複合ケーブル３５の先端部に一体的に配設された絶縁性ブロック４１の先端面に配置された導体が接続されるＨＩＣ基板３４の手元側平面には、前記七芯複合ケーブル３５の７本の同軸ケーブル４２の各内部導体４５にそれぞれ対応する信号用電極部５１と、前記七芯複合ケーブル３５の７本の同軸ケーブル４２の各外部導体４７に一括して接触するＧＮＤ用電極５１とが凸出して設けられている。なお、前記ＧＮＤ用電極５１は信号用電極部５１を囲むように設けられている。
【００４１】
上述のように構成されている先端部に絶縁性ブロック４１を配設した七芯複合ケーブル３５とＨＩＣ基板３４との接続について説明する。
図６に示すようにＨＩＣ基板３４に七芯複合ケーブル３５を接続する際、まず、前記ＨＩＣ基板３４と前記七芯複合ケーブル３５とを対向させて位置合わせを行なう。次に、前記七芯複合ケーブル３５の先端面に異方性導電シート３８を配設する。そして、前記七芯複合ケーブル３５の先端部に配設した絶縁性ブロック４１の先端面をＨＩＣ基板３４の平面に圧着し、ＨＩＣ基板３４の各信号用電極部５１と七芯複合ケーブル３５の各同軸ケーブル４２の内部導体４５及びＨＩＣ基板３４のＧＮＤ用電極５１と七芯複合ケーブル３５の各同軸ケーブル４２の外部導体４７とを一括して電気的に接続する。そして、この接続部周辺に補強のため例えばエポキシ系の接着剤５３を塗布して固めておく。
【００４２】
なお、異方性導電シート３８は５０μｍピッチまで対応可能であり、圧着条件は１６５℃〜１８０℃で圧力１０〜２０ｋｇ／ｃｍ2 で２０〜３０秒行なうとよい。
【００４３】
このように、複合ケーブルの先端部分に、ケーブル内の同軸ケーブルの配列形態を保持して各同軸ケーブルを配設した絶縁性ブロックを一体的に設けると共に、ＨＩＣ基板に前記複合ケーブルの先端部分に配設した絶縁性ブロックに配設した導電部に対向する電極部を設けたことにより、前記絶縁性ブロックの先端面とＨＩＣ基板の平面とを対向させて、この絶縁性ブロックの先端面とＨＩＣ基板の平面との間に異方性導電シートを配設して圧着することにより、複合ケーブルの導電部とＨＩＣ基板の電極部とを一括して電気的に接続することができる。このことにより、電線を引き回すなどの作業を無くして容易にＨＩＣ基板と複合ケーブルとの接続が行えて作業性が向上すると共に、ＨＩＣ基板と複合ケーブルとの接続部の信頼性が大幅に向上する。
【００４４】
また、異方性導電シートを配設して圧着することにより、複合ケーブルの導電部とＨＩＣ基板の電極部との間に硬質部が新たに形成されないので硬質部長を大幅に短縮することができる。
【００４５】
図７ないし図１１は本発明の第２実施形態に係り、図７は接着剤で固められた複合ケーブルの先端面を示す説明図、図８は端面加工された複合ケーブル先端部と配列手段とを示す説明図、図９は先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図、図１０はＨＩＣ基板に設けた電極の配置図、図１１は複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図である。
【００４６】
複合ケーブルについて説明する。
図７に示すように本実施形態の複合ケーブルは、同軸ケーブル４２を５本ひとまとめにした五芯複合ケーブル５４であり、これら５本の同軸ケーブル４２の外周に総合シールド４３を被覆すると共に、この総合シールド４３に総合被覆４４を被覆して構成されている。
【００４７】
前記五芯複合ケーブル５４の各同軸ケーブル４２の隙間には接着剤５３が充填されており、先端面から約２ｍｍ程度の硬化部を形成して、この接着剤５３で硬化した硬化部を先端面から約１ｍｍの位置で切断したものが図に示した五芯複合ケーブル５４である。図に示すように先端面は、平面に形成され、この平面上に５本の同軸ケーブル４２が同心円上に配置されている。
【００４８】
図８に示すようにこの五芯複合ケーブル５４の先端部分を所望の形状にするべく、各同軸ケーブル４２の内部導体４５の中心部が残るように、前記接着剤５３で硬化された五芯複合ケーブル５４の先端面から１ｍｍの範囲の外周部を切削して、この五芯複合ケーブル５４の先端面に約１ｍｍの円柱凸部５５を形成している。
【００４９】
次に、前記五芯複合ケーブル５４の先端面に形成した円柱凸部５５に係入する配列手段である管状部材について説明する。
図８に示すように前記五芯複合ケーブル５４の先端面に形成した円柱凸部５５が嵌入する管状部材５６は、前記円柱凸部５５の外径寸法と略同径内径に形成した透孔５６ａを有する円管である。前記管状部材５６の透孔５６ａ及び先端面５６ｂの内周面には後述する導電パターンが設けられている。
【００５０】
前記管状部材５６に形成される導電パターンは、前記管状部材５６の透孔５６ａが円柱凸部５５に嵌入したとき、前記五芯複合ケーブル５４の各同軸ケーブル４２の内部導体４５にそれぞれ接続するように設けた信号用導電パターン５７と、各同軸ケーブル４２の外部導体４７にそれぞれ接続するように設けたＧＮＤ用導電パターン５８とである。
【００５１】
このＧＮＤ用導電パターン５８は、隣り合う同軸ケーブル４２の外部導体４７どおしを接続することができるように、内周面において幅広に設けられている。そして、前記管状部材５６の先端面５６ｂにおいてはＧＮＤ用導電パターン５８が内周面側に幅広に配置され、信号用導電パターン５７が外周面側に幅広に配置されている。
【００５２】
図９に示すように管状部材５６を五芯複合ケーブル５４の円柱凸部５５に嵌合させることにより、前記管状部材５６の導電パターンである信号用導電パターン５７と内部導体４５及びＧＮＤ用導電パターン５８と外部導体４７とがそれぞれ接続される。このとき、五芯複合ケーブル５４の先端面が、管状部材５６の先端面より突出しないように構成されている。
【００５３】
次いで、前記管状部材５６を嵌入した五芯複合ケーブル５４の導電パターンが接続されるＨＩＣ基板について説明する。
図１０に示すようにＨＩＣ基板５９の電極部は、前記管状部材５６に設けた各導電パターンに対応するように、全てのＧＮＤ用導電パターン５８がＧＮＤ用導電部６１に、各信号用導電パターン５７が各信号用導電部６０に接続されるように同軸ケーブル４２の数量に一致して形成されている。
【００５４】
その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【００５５】
上述のように構成した先端部に管状部材５６を配設した五芯複合ケーブル５４とＨＩＣ基板５９との接続について説明する。
【００５６】
図１１に示すように五芯複合ケーブル５４とＨＩＣ基板５９とを対向させて位置合わせを行なって導電パターン５７，５８と電極部６０，６１とを対向させる。そして、前記ＨＩＣ基板５９の電極部６０，６１と前記五芯複合ケーブル５４先端部に設けられている管状部材５５の導電パターン５７，５８とをバンプ６２を介して電気的に接続する。そして、前記導電パターン５７，５８と電極部６０，６１との接続後、前記第１実施形態同様、周辺部を補強のため接着剤５３等で固めておく。
【００５７】
このように、複合ケーブルの先端部に接着剤を充填して硬化させて、先端部を所望の形状に加工すると共に、この加工された先端部に導電パターンを設けた管状部材を配設することにより、複合ケーブルに内設されている同軸ケーブルの導電部と管状部材の導電パターンとの接続部及び複合ケーブルに設けた管状部材の導電パターンとＨＩＣ基板に設けた導電部との接続部を共に大きく形成することができるので、作業性が大幅に向上するばかりでなく、信頼性も大幅に向上する。
【００５８】
また、五芯複合ケーブルの先端面が管状部材の先端面より後方に位置するように設定しているので、円柱凸部の先端面の導電部がＨＩＣ基板に設けたＧＮＤ用導電部に接触する心配が無いので、円柱凸部の先端面を加工する際、先端面を特にきれいに切削、研磨する必要がないので加工工数が減少して安価になる。
その他の作用及び効果は前記第１実施形態と同様である。
【００５９】
図１２ないし図１７は本発明の第３実施形態に係り、図１２は複合ケーブルを示す図、図１３は外部絶縁体を除去した同軸ケーブルを２列に並べて接着剤で固めた状態を示す図、図１４は所望の形状に形成した複合ケーブルの先端部と配列手段とを示す説明図、図１５は先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図、図１６は配列手段を配設した複合ケーブルが接続されるＨＩＣ基板の電極配置図、図１７は複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図である。
【００６０】
複合ケーブルについて説明する。
図１２に示すように本実施形態の複合ケーブルは、同軸ケーブル４２を６本ひとまとめにして構成した六芯複合ケーブル６３であり、前記６本の同軸ケーブル４２をひとまとめにした外周を総合シールド４３で覆い、この総合シールド４３の外周を総合被覆４４で被覆している。
【００６１】
そして、前記六芯複合ケーブル６３の先端部は、先端面から数ｍｍの範囲の総合被覆４４及び総合シールド４３がストリップされている。このため、６本の同軸ケーブル４２が１本，１本ばらばらな状態になっている。
【００６２】
図１３に示すように１本，１本ばらばらになっている６本の同軸ケーブル４２の外部絶縁体４８を全て前記数ｍｍの範囲でストリップした後、これら６本の同軸ケーブル４２を所望の形態である例えば上下３本づつ２列に整列させて、断面形状が長方形形状になるように接着剤５３で固める。
【００６３】
前記六芯複合ケーブル６３の６本の同軸ケーブル４２を上下３本づつ２列で断面形状を長方形形状に硬化させた後、この硬化した先端外周部分に長方形形状の金属枠６４を嵌め込んでいく。このとき、前記金属枠６４が六芯複合ケーブル６３のストリップ面に突き当たるまで押し込んで固定することにより、前記六芯複合ケーブル６３の同軸ケーブル４２の全ての外部導体４７と総合シールド４３とが金属枠６４に対して導通する
なお、接着剤５３を塗布して６本の同軸ケーブル４２をひとまとめにしたときの断面形状が長方形形状になるように硬化させるとき、６本の同軸ケーブル４２を型に配置して接着剤を充填して硬化させるとよい。
【００６４】
図１４に示すように上下２列に並んでいる各内部導体４５の略中心部を通るように、上側３本の同軸ケーブル４２及び下側３本の同軸ケーブル４２を端面側から内部導体４５の略中心まで切削して、前記金属枠６４の前面に直方体凸部６９を形成する。
【００６５】
次に、前記六芯複合ケーブル６４の先端面に形成した直方体凸部６９に係入する配列手段である管状部材について説明する。
【００６６】
図１４に示すように前記六芯複合ケーブル６３の先端面に形成された直方体凸部６９に係入する樹脂枠６５は、前記直方体凸部６９の外形形状と略同形の角穴６５ａを有する角管である。
【００６７】
前記樹脂枠６５の角穴６５ａの内周面及び先端面６５ｂには前記六芯複合ケーブル６３の内部導体４５に接続する信号用導電パターン６６が設けられている。この樹脂枠６５の長さは前記直方体凸部６９の長さよりもやや長めに形成されている。また、前記樹脂枠６５は、絶縁性の樹脂部材で形成されているが、絶縁性のセラミックで形成するようにしてもよい。
【００６８】
図１５に示すように前記六芯複合ケーブル６３の先端面に形成されている直方体凸部６９に樹脂枠６５を嵌合させることにより、六芯複合ケーブル６３の同軸ケーブル４２の内部導体４５部分が全て樹脂枠６５の角穴６５ａの内周面の信号用導電パターン６６に接続されて、先端面６５ｂに設けた信号用導電パターン６６に引き出される。一方、前記六芯複合ケーブル６３の外部導体４７及び総合シールド４３は全て金属枠６４に導通する。
【００６９】
なお、前記金属枠６４はＧＮＤになるので、前記シールド枠３９とこの金属枠６４を導電性の接着剤や導電性の樹脂で導通をとるようにしておく。また、前記接着剤５３は絶縁性のものでもよく、このときは外部導体４７を露出させた後、金属枠６４を取り付ける。さらに、前記外部絶縁体４８を内部絶縁体４６と異なる別な材質で形成し、外部絶縁体４８をストリップすることなく、薬品で外部絶縁体４８だけを溶かす構成にしてもよい。
【００７０】
次いで、前記樹脂枠６５を嵌入した六芯複合ケーブル６３の導電パターンが接続されるＨＩＣ基板について説明する。
図１６のようにＨＩＣ基板６７には前記樹脂枠６５の先端面６５ａに設けられている信号用導電パターン６６に対向するように信号用導電部６８が６本の同軸ケーブル４２に対応するように設けられている。
【００７１】
上述のように構成した先端部に樹脂枠６５を配設した六芯複合ケーブル６３とＨＩＣ基板６７との接続について説明する。
【００７２】
図１７に示すようにＨＩＣ基板６７と六芯複合ケーブル６３とを対向させて位置合わせを行なって導電パターン６６と電極部６８とを対向させる。そして、前記ＨＩＣ基板６７の電極部６８と前記六芯複合ケーブル６３先端部に設けられている樹脂枠６５の導電パターン６６とをバンプ６２を介して電気的に接続する。そして、前記導電パターン６６と電極部６８との接続後、前記第１実施形態同様、周辺部を補強のため接着剤５３等で固めておく。
【００７３】
このように、複合ケーブルの先端面から数ｍｍの範囲の総合シールド及び総合被覆をストリップして、１本、１本がばらばらになっている同軸ケーブルを接着剤を塗布して所望の形態に硬化させたうえで、先端部を所望の形状に加工すると共に、この加工された先端部に導電パターンを設けた樹脂枠を配設することにより、複合ケーブルに内設されている同軸ケーブルの導電部と樹脂枠の導電パターンとの接続部及び複合ケーブルに配設した樹脂枠の導電パターンとＨＩＣ基板に設けた導電部との接続部を共に１種類で構成することができる。このことにより、樹脂枠の導電パターン及びＨＩＣ基板の電極部の構成がより簡素化されて加工工数及び組立工数が軽減されて作業性が向上すると共に、接続の信頼性が向上する。
【００７４】
なお、導電パターンと電極部との接続を前記第２実施形態同様、バンプを介して行っているが、前記第１実施形態同様に異方性導電シートを用いて接続するようにしてもよい。また、信号用導電パターンを直方体凸部の外周面まで引き出して電極部に半田付けで接続固定してもよい。
【００７５】
図１８ないし図２０は前記第３実施形態の変形例に係り、図１８は六芯複合ケーブルの外部絶縁体を除去した同軸ケーブルを１列に並べて接着剤で固めた状態を示す図、図１９は内視鏡のＣＣＤユニット内の接続状態を説明する断面図、図２０は図１９のＡ部詳細図である。
【００７６】
図１８に示すように本実施形態の六芯複合ケーブル６３は、先端面から数ｍｍの範囲の総合シールド４３及び総合被覆４４がストリップされているため、６本の同軸ケーブル４２が１本，１本ばらばらの状態になっている。そして、これら６本の各同軸ケーブル４２は、先端部側の外部絶縁体４８及び外部導体４７の長さを揃えてストリップした後、このストリップした先端部を揃えて配列手段として用いる接着剤５３で同軸ケーブル４２を横一列に並べて略直方体になるように固めて先端接続部７２を形成している。すなわち、前記先端接続部７２は、同軸ケーブル４２の外径寸法よりやや厚みのある板状に形成されている。
【００７７】
この板状に形成した先端接続部７２の内部に配設されている内部導体４５及び外部導体４７に対応する位置には信号用溝７０及びＧＮＤ用溝７１が加工されている。この信号用溝７０及びＧＮＤ用溝７１はレーザー加工によって行われ、所定の位置に向けてレーザー光を出射することによってこれらの溝が加工されていく。すなわち、板状に硬化した接着剤にレーザー光を出射する際、出力を適宜調整することによって接着剤５３と内部絶縁体４６とだけを加工したり、接着剤５３と外部絶縁体４８とだけを加工して、それぞれ内部導体４５及び外部導体４７までレーザー光が到達しないようにして加工している。
【００７８】
このため、信号用溝７０は各内部導体４５に対応するように形成され、ＧＮＤ用溝７１は各外部導体４７を横一列全てにつながっている。なお、前記信号用溝７０及びＧＮＤ用溝７１の溝空間内には導電性接着剤が充填して導電パターン７４，７５を形成している。
【００７９】
前記先端接続部７２の接続について説明する。
図１９及び図２０に示すようにＣＣＤ３１の電極３１ｆはセラミックパッケージ３１ｂの裏面に設けられ、信号用電極３１ｇは側面に設けられている。一方、ＨＩＣ基板３４のチップコンデンサ３３及びＩＣ３２が実装されていない手元側平面には電極３４ｃ、側面には信号用電極３４ａ、ＧＮＤ用電極３４ｂがそれぞれ設けられている。
【００８０】
このため、ＨＩＣ基板３４の側面部に配置されている電極は、先端側に信号用の信号用電極３４ａが、手元側にＧＮＤ用のＧＮＤ用電極３４ｂがそれぞれ分かれて配置される。そして、前記六芯複合ケーブル６３の先端部に設けた先端接続部７２は、前記ＣＣＤ３１と前記ＨＩＣ基板３４とを接続して形成した側面部に接続される。このとき、前記先端接続部７２の信号用溝７０がＣＣＤチップ３１ａの信号用電極３１ｇに、先端接続部７２のＧＮＤ用溝７１が信号用導電パターン３４ｂにそれぞれ接続する。
【００８１】
このように、複合ケーブルに設けた先端接続部の導電パターンと、ＣＣＤとＨＩＣ基板とを接続したとき側面部に形成される電極部とを接続することにより、硬質部長を長くすることなく複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続を行なうことができる。
その他の作用及び効果は上述の実施形態と同様である。
【００８２】
なお、上述の実施形態と複合ケーブルの芯数との関係は、これに限定されるものではなく、複合ケーブルの芯数と実施形態とを自由に組み合わせることができる。また、複合ケーブルに内設される芯数及び内設される電線の種類も上述の芯数及び同軸ケーブルに限定されるものではない。
【００８３】
［付記］
１．固体撮像素子と電気的に接続される回路基板と、この回路基板の電極部に電気的に接続される複数の単純線や同軸線などの電線をひとまとめにした複合ケーブルとを少なくとも有する撮像装置であって、
前記複合ケーブルの先端部に、このケーブル内に配設されている複数の電線を所望の形態に配列する配列手段を設け、
この配列手段を先端部に配設した複合ケーブルの先端面を、電極部を設けた回路基板の平面部に対向させ、前記複合ケーブルの各電線の導電部と前記回路基板の電極部とをそれぞれ直接的、または前記配列手段の先端面に設けた導電パターンを介して間接的に一括して接続する撮像装置。
【００８４】
２．前記配列手段によって、前記複合ケーブルに配設されている電線配列状態を所望の配列形状に保持するため、前記複合ケーブルの先端部を配列手段の形状に合わせて加工する付記１記載の撮像装置。
【００８５】
３．前記配列手段によって、前記複合ケーブル先端部の電線配列状態を、複合ケーブル内に配設されていた元の配列状態のままに保持する付記２記載の撮像装置。
【００８６】
４．前記配列手段は、平面部に前記複合ケーブル内の複数の電線をそれぞれ配設する透孔を形成した筒状部材であり、前記複合ケーブル先端部近傍において１本、１本ばらばらにした複数の各電線が前記平面部の透孔に配設される付記３記載の撮像装置。
【００８７】
５．前記複合ケーブルの先端部に配設した筒状の配列手段先端面と、前記回路基板の電極部との間に異方性導電部材を配設した付記４記載の撮像装置。
【００８８】
６．前記配列手段によって、前記複合ケーブル先端部の電線配列状態を、所望の配列状態に保持するため、前記複合ケーブルの先端面を接着剤で硬化させて、前記配列手段と一体になる凸部を加工する付記１記載の撮像装置。
【００８９】
７．前記複合ケーブルの接着剤で硬化した先端部の外周面を切削し、この先端部に、複合ケーブルと同心で、各電線の導電部が切削して形成された外周面に露出する凸部が円柱状の円柱凸部である付記６記載の撮像装置。
【００９０】
８．前記配列手段は、前記複合ケーブルの先端部に設けた円柱凸部が嵌入する透孔を設けた管状部材であり、前記透孔の内周面に前記円柱凸部の外周面に露出した導電部に接続する導電パターンを設けると共に、この導電パターンを配設手段の先端面に設けた付記７記載の撮像装置。
【００９１】
９．前記複合ケーブルの先端部に配設した管状の配列手段先端面と、前記回路基板の電極部とをバンプを介して電気的に接続した付記８記載の撮像装置。
【００９２】
１０．前記配列手段によって、前記複合ケーブル先端部の電線配列状態を、所望の配列状態に保持するため、前記複合ケーブルの先端部近傍において１本、１本ばらばらにした複数の電線に接着剤を塗布して所望の形状に硬化させた付記１記載の撮像装置。
【００９３】
１１．前記複合ケーブルに配設されている複数の電線を２列に並べて配置して接着剤を塗布して角柱凸部を形成した付記１０記載の撮像装置。
【００９４】
１２．前記複合ケーブルに配設されている複数の電線を２列に並べて配置して角柱凸部を形成するとき、各電線の外部導体を露出させる付記１１記載の撮像装置。
【００９５】
１３．前記複合ケーブルの先端部に形成した角柱凸部に嵌入することにより、各電線の外部導体に導通する金属枠を設けた付記１１記載の撮像装置。
【００９６】
１４．前記複合ケーブルに配設されている複数の電線を１列に並べて配置して接着剤を塗布して角柱凸部を形成した付記１０記載の撮像装置。
【００９７】
１５．前記接着剤を硬化させて形成した角柱凸部の内部に配置されている導体に到達する溝を形成した付記１４記載の撮像装置。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複合ケーブル内の各線と基板の電極部との接続作業を容易に行え、且つ、硬質部長を短縮化する撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡の概略構成を示す説明図
【図２】内視鏡の先端部の構成を説明する断面図
【図３】複合ケーブルと配列手段とを示す説明図
【図４】先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図
【図５】図４の配列手段に配設した導電部に対応するＨＩＣ基板に設けた電極配置図
【図６】複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図
【図７】図７ないし図１１は本発明の第２実施形態に係り、図７は接着剤で固められた複合ケーブルの先端面を示す説明図
【図８】端面加工された複合ケーブル先端部と配列手段とを示す説明図
【図９】先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図
【図１０】ＨＩＣ基板に設けた電極の配置図
【図１１】複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図
【図１２】図１２ないし図１７は本発明の第３実施形態に係り、図１２は複合ケーブルを示す図
【図１３】外部絶縁体を除去した同軸ケーブルを２列に並べて接着剤で固めた状態を示す図
【図１４】所望の形状に形成した複合ケーブルの先端部と配列手段とを示す説明図
【図１５】先端部に配列手段を配設した複合ケーブルを示す説明図
【図１６】配列手段を配設した複合ケーブルが接続されるＨＩＣ基板の電極配置図
【図１７】複合ケーブルとＨＩＣ基板との接続状態を説明する断面図
【図１８】図１８ないし図２０は前記第３実施形態の変形例に係り、図１８は六芯複合ケーブルの外部絶縁体を除去した同軸ケーブルを１列に並べて接着剤で固めた状態を示す図
【図１９】内視鏡のＣＣＤユニット内の接続状態を説明する断面図
【図２０】図１９のＡ部詳細図
【符号の説明】
１…電子内視鏡
２０…撮像装置
３４…ＨＩＣ基板
３５…複合ケーブル
４１…配列手段
【図１】
0003863583.tif 000002
【図２】
0003863583.tif 000003
【図３】
0003863583.tif 000004
【図４】
0003863583.tif 000005
【図５】
0003863583.tif 000006
【図６】
0003863583.tif 000007
【図７】
0003863583.tif 000008
【図８】
0003863583.tif 000009
【図９】
0003863583.tif 000010
【図１０】
0003863583.tif 000011
【図１１】
0003863583.tif 000012
【図１２】
0003863583.tif 000013
【図１３】
0003863583.tif 000014
【図１４】
0003863583.tif 000015
【図１５】
0003863583.tif 000016
【図１６】
0003863583.tif 000017
【図１７】
0003863583.tif 000018
【図１８】
0003863583.tif 000019
【図１９】
0003863583.tif 000020
【図２０】
0003863583.tif 000021