JP2007007227A

JP2007007227A - 電子内視鏡用撮像装置

Info

Publication number: JP2007007227A
Application number: JP2005193226A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ogino; 隆之荻野; Kazuyuki Yamamoto; 和之山本; Tetsuhiro Ito; 哲弘伊東; Seiichiro Okamura; 誠一郎岡村; Tomokazu Yamashita; 友和山下
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-01-18
Also published as: US7491167B2; US20070004964A1; DE102006030544A1

Abstract

【課題】前端部に配置されるカバーガラス部分が占める大きさを小さくすることで小型化を可能にして、電子内視鏡の性能アップに寄与することができる電子内視鏡用撮像装置を提供すること。
【解決手段】カバーガラス１０の後面側の外縁部にボンディングワイヤ６との干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部１１を形成して、もしボンディングワイヤ干渉逃げ部１１が形成されていなければボンディングワイヤ６と干渉する位置にカバーガラス１０を配置し、カバーガラス１０の前面の外縁寄りの部分を枠体９に気密に接合した。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子内視鏡の挿入部先端に内蔵される電子内視鏡用撮像装置に関する。

電子内視鏡用撮像装置は一般に、固体撮像素子の撮像面と同面に、固体撮像素子の後方に向かう導電体に対して導通するボンディングワイヤが固体撮像素子の外縁部分付近からその外側に向かってその前方の空間側に弛んだ状態に延出配置され、固体撮像素子の前方位置には、固体撮像素子の前面部分を外部から封止する透明なカバーガラスが枠体に固着されて配置された構成になっている（例えば、特許文献１、２）。
特開２００３−１００９２０特開平１０−７４８６５

電子内視鏡用撮像装置は、人体等に挿入される内視鏡の挿入部に内蔵されるという特殊性から、コンマ数ミリという単位であっても可能な限りの小型化をすることが求められている。

しかし、固体撮像素子の前面部分を封止するカバーガラスが、固体撮像素子の外縁部分付近からその前方に弛んだ状態に延出配置されたボンディングワイヤと干渉しないようにする必要があること等から、前方から見てボンディングワイヤの配置部分よりさらに外側に広がった大きさに形成されて、ボンディングワイヤに対してその前側に十分な隙間をあけて配置されている。

そのため、電子内視鏡用撮像装置の小型化には限界があり、極細径の内視鏡への適用が困難になったり、電子内視鏡の挿入部先端の硬質部長が長くなって体内での小回りがきかないため病変への観察狙撃能が低下したり、或いは対物光学系のズーム化等を行う高スペック化が困難になったりしていた。

そこで本発明は、前端部に配置されるカバーガラス部分が占める大きさを小さくすることで小型化を可能にして、電子内視鏡の性能アップに寄与することができる電子内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡用撮像装置は、固体撮像素子の撮像面と同面に、固体撮像素子の後方に向かう導電体に対して導通するボンディングワイヤが固体撮像素子の外縁部分付近からその外側に向かってその前方の空間側に弛んだ状態に延出配置され、固体撮像素子の前方位置には、固体撮像素子の前面部分を外部から封止する透明なカバーガラスが枠体に固着されて配置された構成の電子内視鏡用撮像装置において、カバーガラスの後面側の外縁部にボンディングワイヤとの干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部を形成して、もしボンディングワイヤ干渉逃げ部が形成されていなければボンディングワイヤと干渉する位置にカバーガラスを配置し、カバーガラスの前面の外縁寄りの部分を枠体に気密に接合したものである。

なお、カバーガラスの外縁が、前方から見て撮像面の外縁より外側にあり、且つボンディングワイヤの外端部より内側にあってもよく、ボンディングワイヤ干渉逃げ部が、カバーガラスの後面側の外縁部を斜めに面取り状に切り欠いた形状に形成されていてもよい。

本発明によれば、カバーガラスの後面側の外縁部にボンディングワイヤとの干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部を形成して、もしボンディングワイヤ干渉逃げ部が形成されていなければボンディングワイヤと干渉する位置にカバーガラスを配置し、カバーガラスの前面の外縁寄りの部分を枠体に気密に接合したことにより、前端部に配置されるカバーガラス部分の大幅な小型化が可能になり、電子内視鏡の性能アップに寄与することができる。

固体撮像素子の撮像面と同面に、固体撮像素子の後方に向かう導電体に対して導通するボンディングワイヤが固体撮像素子の外縁部分付近からその外側に向かってその前方の空間側に弛んだ状態に延出配置され、固体撮像素子の前方位置には、固体撮像素子の前面部分を外部から封止する透明なカバーガラスが枠体に固着されて配置された構成の電子内視鏡用撮像装置において、カバーガラスの後面側の外縁部にボンディングワイヤとの干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部を形成して、もしボンディングワイヤ干渉逃げ部が形成されていなければボンディングワイヤと干渉する位置にカバーガラスを配置し、カバーガラスの前面の外縁寄りの部分を枠体に気密に接合する。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は電子内視鏡用撮像装置の側面半断面図、図２は正面断面図（図１におけるII−II断面図）であり、固体撮像素子１の前面は外縁形状が矩形の平面状に形成されていて、それより一回り小さな矩形状に形成された撮像面２が中央寄りの部分に配置されている。

３は、固体撮像素子１を保持する例えばセラミック等のような電気絶縁材からなるブロック状の絶縁基体であり、その前面側に形成された凹部に、固体撮像素子１の前面部分を除く部分が嵌め込まれて接合固着されている。

絶縁基体３の後端付近の外表面には、図示されていない信号線等を接続するための複数の接続ランド４が設けられており、絶縁基体３内に前後方向に向けて埋設された複数の導電体５の後端部分が互いに独立して個別に接続ランド４に接続されている。

また、固体撮像素子１の前面の撮像面２と同面位置には、固体撮像素子１内の回路と導電体５とを接続するための複数のボンディングワイヤ６が、固体撮像素子１の上下両辺の外縁部分付近からその外側（即ち、上方と下方）に向かって並んで延出配置され、ボンディングワイヤ６の各々が、絶縁基体３の先端面の上下両縁部に並んで露出する複数の導電体５の先端部分に各々独立して個別に接続されている。

各ボンディングワイヤ６は、伸びきった状態にならないように、固体撮像素子１の前面からその前方の空間側に山なりのループを描いて弛んだ状態に延出配置されて、導電体５の先端部分に接続されている。導電体５はそこから後方に向かって絶縁基体３内に配置されている。

７は、そのような電子内視鏡用撮像装置の固体撮像素子１に高温高圧蒸気滅菌に際しても蒸気等が浸入しないように、撮像装置の前側寄りの半部の外周部を囲む状態に設けられた金属製の矩形の筒状のパッケージハウジングである。

パッケージハウジング７の後端内周部には、絶縁基体３との間の間隔を確保するように、金属製の後側枠体８が溶接部Ａにおいて全周にわたって気密に溶接されてパッケージハウジング７と予め一体化されており、後側枠体８と絶縁基体３とは、接合部Ｂにおいて無機質の接着剤又は溶接等により全周にわたって気密に接合されている。

パッケージハウジング７の先端内周部には、固体撮像素子１の前面部分を外部から封止するための透明なカバーガラス１０が気密に接合された金属製の前側枠体９（枠体）が、溶接部Ｃにおいて全周にわたって気密に溶接され、前側枠体９の後端部が絶縁基体３の外縁付近の先端面に当接して、パッケージハウジング７が絶縁基体３に対してガタつかないように固定された状態になっている。

前側枠体９は、絶縁基体３の先端面の外縁位置から前方に向かう状態に配置され、その径方向肉厚は、最先端部分付近を除いて、導電体５の先端面やボンディングワイヤ６と接触しないようにパッケージハウジング７と同程度に薄く（したがって、大きな内径に）形成され、最先端部分付近では、先端面の裏面部分にカバーガラス１０を接合できるように厚い径方向肉厚に（したがって、後方部分より小さな内径に）形成されている。

カバーガラス１０は、前側枠体９内の空間に納まるよう前側枠体９より一回り小さな矩形状に形成されて、前側枠体９の先端面の裏面の接合部Ｄに無機質の接着剤で気密に接着されており、当然のことながら撮像面２より大きく形成されている。したがって、前方から見てカバーガラス１０の外縁が撮像面２の外縁より外側にあり、図１においてＬ１＞Ｌ０である。

カバーガラス１０は、撮像装置を全体として小さく構成するために、固体撮像素子１の前面に対して接触はしないが固体撮像素子１との間の隙間が極力小さく構成されている（例えば、０．０１〜０．１ｍｍ程度）。また、カバーガラス１０の外縁は、ボンディングワイヤ６の外端部（即ち、導電体５の先端面の位置）より内側に位置する程度に小さく形成されている（したがって、Ｌ２＞Ｌ１）。

ただし、単純にそのように構成すると、カバーガラス１０の後面側の上下両外縁部付近がボンディングワイヤ６と干渉してしまうので、その部分には、ボンディングワイヤ６との干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部１１がカバーガラス１０に形成されている。

この実施例のボンディングワイヤ干渉逃げ部１１は、図３の斜視図にも示されるように、カバーガラス１０の後面側の上下両端の外縁部を４５°程度の斜めに面取り状に切り欠いた形状に形成されている。その結果、図１におけるIV−IV断面を図示する図４にも示されるように、カバーガラス１０がボンディングワイヤ６と接触することを避けることができる。

このような構成により、カバーガラス１０部分が占める大きさを小さくすることで撮像装置の小型化が達成されており、その結果、極細径の内視鏡への適用や、対物光学系のズーム化等の高スペック化が可能になり、また、電子内視鏡の挿入部先端の硬質部長を体内での小回りがきくように短くして病変に対する観察狙撃能を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、カバーガラス１０のボンディングワイヤ干渉逃げ部１１は図５に示されるように、カバーガラス１０のボンディングワイヤ６と干渉する範囲だけを切り欠いた形状に形成してもよい。

また、図６に示されるように、ボンディングワイヤ６と干渉しない部分を上下方向に延長して前側枠体９の内壁面にピッタリ当接する位置決め面１２を形成すれば、前側枠体９に対するカバーガラス１０の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。

本発明の第１の実施例の電子内視鏡用撮像装置の側面半断面図である。本発明の第１の実施例の電子内視鏡用撮像装置の正面断面図（図１におけるII−II断面図）である。本発明の第１の実施例の電子内視鏡用撮像装置のカバーガラスの斜視図である。本発明の第１の実施例の電子内視鏡用撮像装置の図１におけるIV−IV断面図である。本発明の第２の実施例の電子内視鏡用撮像装置のカバーガラスの斜視図である。本発明の第３の実施例の電子内視鏡用撮像装置のカバーガラスの斜視図である。

符号の説明

１固体撮像素子
２撮像面
３絶縁基体
５導電体
６ボンディングワイヤ
７パッケージハウジング
９前側枠体（枠体）
１０カバーガラス
１１ボンディングワイヤ干渉逃げ部

Claims

固体撮像素子の撮像面と同面に、上記固体撮像素子の後方に向かう導電体に対して導通するボンディングワイヤが上記固体撮像素子の外縁部分付近からその外側に向かってその前方の空間側に弛んだ状態に延出配置され、上記固体撮像素子の前方位置には、上記固体撮像素子の前面部分を外部から封止する透明なカバーガラスが枠体に固着されて配置された構成の電子内視鏡用撮像装置において、
上記カバーガラスの後面側の外縁部に上記ボンディングワイヤとの干渉を避けるためのボンディングワイヤ干渉逃げ部を形成して、もし上記ボンディングワイヤ干渉逃げ部が形成されていなければ上記ボンディングワイヤと干渉する位置に上記カバーガラスを配置し、上記カバーガラスの前面の外縁寄りの部分を上記枠体に気密に接合したことを特徴とする電子内視鏡用撮像装置。
上記カバーガラスの外縁が、前方から見て上記撮像面の外縁より外側にあり、且つ上記ボンディングワイヤの外端部より内側にある請求項１記載の電子内視鏡用撮像装置。
上記ボンディングワイヤ干渉逃げ部が、上記カバーガラスの後面側の外縁部を斜めに面取り状に切り欠いた形状に形成されている請求項１又は２記載の電子内視鏡用撮像装置。