JP4127776B2

JP4127776B2 - 撮像装置

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Publication number: JP4127776B2
Application number: JP2002230463A
Authority: JP
Inventors: 貴彦三谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP2004072526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡の先端に設けられ、固体撮像素子により撮像を行う撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開平８−１０６０５５がある。この特開平８−１０６０５５に開示される固体撮像装置は基板を介して、固体撮像素子と同じ位置に駆動回路の回路素子が配置されており、基板後部にケーブルが配置されている。特開平８−１０６０５５の構成を取る固体撮像装置では駆動回路の発熱が固体撮像素子に直に伝わり、固体撮像素子の温度依存性に関連する、電気特性を劣化させる恐れがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電子内視鏡の細径化に伴い、固体撮像装置の小型化が必要になってきている。また固体撮像装置の小型化に伴い、固体撮像素子が小型化し、受光部が縮小化されると、従来の感度を維持するためには、固体撮像素子内にて、ゲインを上けていく傾向にある。
【０００４】
これにより、固体撮像素子が発熱するとともに、固体撮像素子の出力信号を増幅する集積回路（ＩＣと略記）をより近傍に配置する傾向にあると、ＩＣから固体撮像素子の熱伝導の影響により、温度上昇の懸念があった。この結果ノイズ等の、温度依存する特性をいかに改善するかが課題となっている。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、小型化でき、かつ、固体撮像素子の温度上昇を抑制し、固体撮像素子の温度依存性に関連する電気特生を劣化させないようにできる撮像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の撮像装置は、固体撮像素子と電子部品及び信号線を実装した回路基板とからなる撮像装置において、回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品や信号線を配置すると共に、信号線は固体撮像素子及び集積回路近傍に配置し、前記固体撮像素子近傍に接続された信号線よりも、集積回路近傍に接続された信号線の本数を多くしたことを特徴とする。
本発明の第２の撮像装置は、固体撮像素子と電子部品及び信号線を実装した回路基板とからなる撮像装置において、回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品や信号線を配置すると共に、信号線は固体撮像素子及び集積回路近傍に配置し、前記固体撮像素子近傍には固体撮像素子駆動系の信号線を配置し、集積回路近傍には固体撮像素子出力系または電源の信号線を配置し、前記固体撮像素子近傍に接続された信号線よりも、集積回路近傍に接続された信号線の本数を多くしたことを特徴とする。
【０００７】
【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。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態が内蔵された電子内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成を示し、図２は第１の実施の形態の撮像装置の長手方向の断面等を示し、図３は固体撮像装置の構成を示し、図４は基板の切断前の固体撮像装置の構成を示す。
【０００８】
図１に示す内視鏡システム１は、電磁妨害対策手段を備えた第１の実施の形態を内蔵した電子内視鏡２と、この電子内視鏡２が接続されたことにより、照明光を供給する光源装置３と、電子内視鏡２にスコープケーブル４を介して接続され、電子内視鏡２に内蔵された固体撮像装置２５（図２で後述する）に対する信号処理を行うビデオプロセッサ５と、このビデオプロセッサ５と接続されたモニタケーブルを介して入力される映像信号を表示するカラーモニタ６とから構成される。
【０００９】
この電子内視鏡２は体腔内等に挿入される細長で可撓性を有するの挿入部７と、この挿入部７の基端側に形成された操作部８と、この操作部８から延出されたユニバーサルコード部９と、このユニバーサルコード部９の端部に設けられ、光源装置３に着脱自在で接続されるスコープコネクタ部１０とを有する。
【００１０】
このスコープコネクタ部１０の側部には接点コネクタ部１０ａが設けられ、この接点コネクタ部１０ａに着脱自在の電気コネクタ４ａを設けたスコープケーブル４の他端は電気コネクタ４ｂによりビデオプロセッサ５に着脱自在で接続される。
【００１１】
上記挿入部７は撮像装置２４（図２で後述する）を設けた先端部１１と、この先端部１１の基端側に形成された湾曲自在の湾曲部１２と、この湾曲部１２の基端側から操作部８の先端側に至る長尺の可撓管部１３とからなる。
【００１２】
上記操作部８の頂部には複数のスイッチ１４ａを設けたスイッチ部１４が設けてある。また操作部８の側面には送気・送水制御を行う送気・送水制御部１５と、吸引の制御を行う吸引制御部１６とが設けてある。さらにこの操作部８には湾曲操作ノブ１７が設けられ、グリップ部１８を把持してこの湾曲操作ノブ１７を操作することにより湾曲部１２を湾曲することができる。
【００１３】
また上記挿入部７内には図示しない送気・送水管路が挿通され、この送気・送水管路は操作部８で送気・送水制御部１５に接続され、さらにユニバーサルコード部９内を挿通された送気・送水管路を介してその端部はスコープコネクタ部１０に至り、光源装置３内の送気・送水機構と接続される。
【００１４】
また挿入部７内に挿通された図示しない吸引管路は操作部８の先端側付近で２つに分岐し、一方は鉗子口１９ｂに連通し、他方は吸引制御部１６を介してユニバーサルコード部９内の吸引管路と連通し、スコープコネクタ部１０の図示しない吸引口金に至る。
【００１５】
また吸引管路は先端部１２で開口する先端開口１９ａは吸引動作時には吸引となり、鉗子口１９ｂから鉗子を挿入した場合には鉗子が突出される鉗子出口となる。
【００１６】
また挿入部７、操作部８、ユニバーサルコード部９内には照明光を伝送する図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドの基端側はスコープコネクタ部１０に至り、光源装置３内部のランプから供給される照明光を伝送し、先端部１１に固定された照明窓２０の先端面から前方に出射し、患部などの被写体を照明する。
【００１７】
照明された被写体は照明窓２０に隣接して設けた観察窓２１には、（図２で示してる）対物レンズユニット２２及び固体撮像ユニット２５からなる撮像装置２４が組み込まれ、固体撮像ユニット２５に内蔵され、対物レンズユニット２２の結像位置に配置された（固体撮像装置２３を形成する）固体撮像素子４１に結像し、この固体撮像素子４１により光電変換される。
【００１８】
（図２に示すよう）固体撮像素子４１を先端側に設けた固体撮像装置２３にはケーブル３９が接続され、このケーブル３９は図１に示すスコープコネクタ部１０内に収納した図示しないノイズ低減器を介してスコープケーブル４と接続され、このスコープケーブル４はビデオプロセッサ５と接続される。
上記観察窓２１の内側には、図２（Ａ）に示すように本実施の形態の撮像装置２４が設けてある。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように本実施の形態の撮像装置２４は、対物レンズ枠２６に取り付けた対物光学系、つまり複数のレンズ２７を所定の位置に配置した対物レンズユニット２２と、この対物レンズユニット２２で結像した光学像を光電変換するための固体撮像ユニット２５とで構成され、この固体撮像ユニット２５は、固体撮像素子４１を含む固体撮像装置２３を内蔵している。
【００２０】
本実施の形態の撮像装置２４は図１或いは図２（Ａ）から分かるように側視タイプである。なお、図２（Ａ）の２点鎖線は先端部１１の側面を表している。
【００２１】
図９に示す様に、従来例の側視タイプの撮像装置９２は直視タイプの撮像装置９３を基本として、この直視タイプの撮像装置９３の前端にプリズム９４ａ等の光学系９４を用いることによって、撮像方向を直角に曲げて側視タイプの撮像装置９２を形成していた。
、このため、撮像装置９２のピント調整の他に偏角調整などの調整が必要であった。
【００２２】
これに対して図２（Ａ）に示す本実施の形態の撮像装置２４では、固体撮像装置２３の固体撮像素子４１による撮像方向２８を側面に向け、直視タイプと同様の光学系を用いることによって、撮像装置２４組立時の偏角調整を排除することにより、組立の簡易化が図れる構造とした。
【００２３】
また、以下で説明するように撮像装置２４においては、基板４２には電子部品を高密度で集積した集積回路４４等を実装して、小型化して、先端部１１に組み込み易くしている。また、集積回路４４による発熱の影響を固体撮像素子４１に及ぼさないような構成にしている。
【００２４】
固体撮像装置２３の前面には光学部品２９が例えば、紫外線硬化型接着剤で接着されている。この光学部品２９は平行平板でもパワーを持ったレンズでも良い。この光学部品２９は、対物レンズ枠２６が嵌合して取り付けられるレンズ枠３０と嵌合しており、接着剤３８で嵌合部全周が固着されている。
【００２５】
前記レンズ枠３０後部は枠部材３１で保護されており、この枠部材３１とレンズ枠３０は接着剤で固着されている。本実施の形態における枠部材３１は金属製である。
【００２６】
このレンズ枠３０は後方側３２へ視野を広げるため、後方側３２へ傾いている。また、対物レンズ枠２６に配置されているレンズ２７の最も撮像物側に近い第１レンズ２７ａはレンズの表裏で面が角度を成しており、図２（Ａ）に示す断面でその厚さを見ると後方側３２の厚みが厚くなるようにした。
【００２７】
この第１レンズ２７ａの面に前記の様に角度をつけることによって後方側３２に前記撮像方向２８を傾けることによって、視野を前記後方側３２に広くなるようにしている。
【００２８】
前記枠部材３１の断面は図２（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す図２（Ｂ）の様に、前記対物レンズ枠２６と前記レンズ枠３０の方向に、開口部３３を有したコの字型になっており、固体撮像装置２３を開口部３３より枠部材３１内に入れられる様になっている。
また、固体撮像装置２３の周辺は、例えばエポキシ系の接着剤３４が充填されて補強すると共に、水分の侵入を防止しており、この接着剤３４の周囲を接着剤３４或いは水密機能が高い充填剤で充填してその周囲をさらに熱収縮チューブ３５によって覆い、更に補強等している。
【００２９】
また、レンズ枠３０は図２（Ｃ）の様な形状になっている。このレンズ枠３０は略円筒形状で、その外周面に面取り部３０ａが施してある。前記熱収縮チューブ３５がこの面取り部３０ａまで覆える様になっており、レンズ枠３０と枠部材３１との隙間を少なくすることによって、撮像装置２４の気密性を向上している。
【００３０】
また、レンズ枠３０における固体撮像ユニット２５が装着される側に切欠き部３０ｂを設け、後述する基板４２と干渉することを回避することにより、レンズ枠３０と枠部材３１との嵌合部３７を長く取り、固体撮像装置２３周辺部の気密性を向上した。
なお、対物レンズユニット２２と固体撮像ユニット２５とは対物レンズ枠２６とレンズ枠３０とを嵌合して、ピント出しをした後、接着剤３８で固着されている。
【００３１】
固体撮像装置２３には、この固体撮像装置２３を駆動するための信号線３９ａ（以下駆動用信号線）、電源を供給するための信号線３９ｂ（以下電源用信号線）、グランドに接続する信号線３９ｃ（以下グランド信号線）、固体撮像装置出力用信号線３９ｄ（以下出力用信号線）が接続されており、すべての信号線は束ねられたケーブル３９により図示しないプロセッサ５に接続される。
【００３２】
次に図３、図４に基づき本実施の形態に関する固体撮像装置２３について説明する。なお、図３（Ａ）は固体撮像装置２３の（固体撮像素子部分を断面で示す）平面図、図３（Ｂ）は側面図、図３（Ｃ）は正面（断面）図、図３（Ｄ）は背面図である。また、図４は図３のように基板４２を切断する前のもので、図４（Ａ）は背面図、図４（Ｂ）は側面図、図４（Ｃ）は平面図である。
【００３３】
図３に示すように、固体撮像装置２３は、対物光学系により結像された光学像を光電変換する固体撮像素子４１と、この固体撮像素子４１に先端側が接続された基板４２と、この基板４２に実装された電子部品４３と、固体撮像素子４１の出力信号を増幅する電子部品の集積度が高い、或いは電力消費量が大きい集積回路（以下、ＩＣと略記）４４とから主に構成される。
【００３４】
そして、この固体撮像装置２３の基板４２等にケーブル３９の信号線３９ａ等を接続し、枠部材３１に収納する等して固体撮像ユニット２５が形成されている。
固体撮像素子４１は、表面には所定面積で光電変換するイメージエリア４１ａが設けてある。このイメージエリア４１ａの受光側表面にはカバーガラス４１ｂが透明樹脂により貼り合わせられて、イメージエリア４１ａを保護している。
【００３５】
本実施の形態における基板４２は弾性基板である。この基板４２は表面銅箔パターン４２ａと、ポリイミド４２ｂと、裏面銅箔パターン４２ｃから構成されており、前記ポリイミド４２ｂを絶縁基材として、両面に複数の（導電性の）表面銅箔パターン４２ａと裏面銅箔パターン４２ｃとが形成されている。
【００３６】
前記基板４２は固体撮像素子４１のイメージエリア４１ａ近傍に設けてある接続部４１ｃに裏面銅箔パターン４２ｃの露出されたインナーリード４５ａがバンプ４５ｂを介して接合されている。本実施の形態の場合、前記接続部４１ｃはボンディングパッドである。
【００３７】
前記固体撮像素子４１のイメージエリア４１ａ近傍から延出された基板４２は、この固体撮像素子４１の先端側の側面に沿い、さらに裏面を沿って配置された後、後方側に延出され、この場合、イメージエリア４１ａによる受光面４１ｄと略平行に延出されている。
【００３８】
前記固体撮像素子４１の側面、裏面に沿う部分において、前記基板４２は、前記ポリイミド４２ｂ表面が前記固体撮像素子４１裏面側に対面し、この固体撮像素子４１と（裏面銅箔パターン４２ｃによる回路パターン）との短絡を防止している。
【００３９】
また、前記カバーガラス４１ｂは固体撮像素子４１に固着されている。この場合、固体撮像素子４１とカバーガラス４１ｂと基板４２における固体撮像素子４１の側面から裏面に沿う部位に関しては、型にはめ、封止樹脂４６で固めて、基板４２の先端に固体撮像素子４１を封止固定した固体撮像素子部４７が形成されている。
【００４０】
この封止樹脂４６はフレア等の光学的な不具合を防止するために、例えば、黒色エポキシ系樹脂が使用されている。十分に封止し、かつ固体撮像素子４１の周りの小型化を図るために、この封止樹脂４６の全ての角部に対して面取りが施してある。
また、カバーガラス４１ｂと固体撮像素子４１の剥離の防止と基板４２にかかるモーメントを伝わりにくくするために、封止樹脂４６と基板４２の境界部４８には、ポリイミド４２ｂと裏面銅箔パターン４２ｃのみ配置している。
【００４１】
基板４２の境界部４８をこのようにし、従って基板４２の境界部４８の表面には実装電子部品４３を配置しない構造を取ることによって境界部４８が信頼性を保ちながらより曲がりやすくなり、前記封止樹脂４６にかかるモーメントを緩和し、カバーガラス４１ｂと固体撮像素子４１の剥離を防ぐことが出来るようにしている。
【００４２】
また、撮像装置２４の構造上、図２（Ａ）の様に境界部４８は枠部材３１と前記基板４２との干渉を避けるため、曲げる可能性がある。これは前記境界部４８の構造を取ることによって達成可能である。前記基板４２における境界部４８よりも後方側の表面側には、表面銅箔パターン４２ａ等と接続されたランド４９ａ、４９ｂが形成され、実装電子部品４３とＩＣ４４が配置されている。
本実施の形態においては、固体撮像素子４１とＩＣ４４は、基板４２の両端に離間して配置してある。
【００４３】
また、ＩＣ４４はベアチップであり、図３（Ｂ）の実装部分側の一部を拡大して示す拡大図に示すようにバンプ５０を介して表面銅箔パターン４２ａ上に設けた接続部５１に接続されている。この場合、固定強度を向上させるためにアンダーフィル材５２が基板４２とＩＣ４４との間に充填されている。
【００４４】
このＩＣ４４は固体撮像素子４１の駆動時に発熱する。このＩＣ４４と固体撮像素子４１との間に、図２に示すように、固体撮像素子４１の駆動用信号線３９ａを接続するランド４９ａ（以後、駆動用ランドと書く）、ＩＣ４４からの出力を取り出すためのランド４９ｂ（以後、出力用ランドと書く）と、電子部品４３とが設置される。
【００４５】
この場合、駆動用ランド４９ａには駆動用信号線３９ａ、出力用ランド４９ｂには出力用信号線３９ｄがそれぞれ接続されており、電源用信号線３９ｂ、グランド信号線３９ｃは電子部品４３の電極４３ｃに接続されている。電源用信号線３９ｂ、グランド信号線３９ｃを接続するランドを別に設けても良い。
その場合には、固体撮像素子４１に近接して駆動用ランド４９ａを配置させることにより、固体撮像素子４１の熱を駆動用ランド４９ａに接続される駆動用信号線３９ａより効率良く放熱される。
【００４６】
また、ＩＣ４４に近接して出力用ランド４９ｂを配置することにより、このＩＣ４４の熱が出力用信号線３９ｄにより効率良く放熱され、このＩＣ４４の熱が固体撮像素子４１に伝わるのを防ぐことが出来る。
【００４７】
また、図３（Ａ）に示すように駆動用ランド４９ａ、出力用ランド４９ｂと、電子部品４３と、前記ＩＣ４４とを同一平面状に配置することによって、基板４２裏面の凹凸をなくし、基板４２裏面にオーバーコートなどの絶縁処理を施すことができるので、枠部材３１のような金属部材により接近させて、固体撮像装置２３の放熱を効率良く出来る。
【００４８】
この様にＩＣ４４の熱が固体撮像素子４１に伝わらない様にし、かつ、固体撮像素子４１とＩＣ４４それぞれの近傍に設けたランドから、それそれ独立して信号線へ放熱が出来、その結果として、固体撮像素子４１自体の発熱、ＩＣ４４からの熱伝導による影響に起因する固体撮像素子４１の温度上昇を防止することができるようになる。更にその結果、温度依存性を有し、特に温度上昇により暗電流が増大したり、ノイズが増大する等、電気特性が劣化する固体撮像素子４１の温度上昇による電気特性を悪化させる事を防止することができる。
【００４９】
このような撮像装置２４の構造を採用することにより、ケーブル接続用のランド４９ａ、４９ｂの間には、基板４２に実装された電子部品４３が配置されることになる。前記ランド４９ａ、４９ｂに接続された前記信号線３９ａ、３９ｄが電子部品４３に乗り越える時に生じる基板４２の底面から最も離間する信号線までの高さ５３（図２では信号線３９ｄに対する高さを示している）を抑えることによって、信号線接続部周りの高さ方向に関して小型化が図れる。
【００５０】
そのために、信号線接続用のランド４９ａ、４９ｂの間には電子部品４３中で最も低い電子部品４３ａを、図２に示すように設置することによって、ランド４９ａに接続された信号線３９ａが電子部品４３ａを乗り越える時に生じる基板４２の底面から信号線３９ａの最も高くなる部分までの高さ５３を抑え、固体撮像ユニット２５（撮像装置２４）を小型化することが出来るようにしている。
【００５１】
次に図４を参照して基板４２の切断前の形態５４を説明する。切断前の形態５４は固体撮像装置２３の動作確認をするために、図４（Ａ）に示すように検査用ランド５４ａを有し、図示しない波形確認装置に接続され、出力される。
【００５２】
固体撮像素子４１から、及びＩＣ４４への入出力部から、検査用のランドまでは表面検査用パターン５４ｃ、裏面検査用パターン５４ｄにて各信号が伝達されている。
【００５３】
そして、固体撮像装置２３の形状にするために、この形態４４は切断部５４ｂにて図示しない型によって切断される。切断位置はばらつきを生じるので切断時のパターン切断や、その近傍にある実装電子部品４３の破損を避ける為に必要最低限の余裕が必要となる。
【００５４】
単に切断線とパターン及び電子部品４３間を広げると小型化を妨けるので、図３（Ａ）に示すように電子部品４３や前記表銅箔パターン４２ａ、裏銅箔パターン４２ｃは切断後の固体撮像装置２３の長手方向の中心線Ｏに寄せるようにした。
【００５５】
また、基板４２に段差４２ｄをつけ、この基板４２に幅の差をつけ、幅の狭い基板部４２ｅを固体撮像素子４１側に、幅の広い基板部４２ｆをＩＣ４４側へ配置し、実装電子部品４３中で最も長手方向の長い電子実装部品４３ｂを前記幅の広い基板４２ｆに配置し、実装電子部品４３中で最も長手方向の長い電子実装部品４３ｂの長軸方向を前記幅の広い基板の幅方向に向けた。
こうすることにより、図４に示す切断部５４ｂにより実装電子部品４３を破損しないように保ちつつ、切断幅５４ｂを縮小することが出来、小型化できる。
【００５６】
また、切断後、切断部５４ｂにはタレやバリが発生するので、基板４２の表裏で前記検査用パターン５４ｃ、５４ｄが短絡し、切断後の回路基板で撮像装置２４を構成した場合、画像不具合を起こす恐れがあるが、検査用パターン５４ｃ、５４ｄを切断部５４ｂ及びその近傍で重ならない様にした。そうすることによって、切断後、切断部５４ｂでのタレやバリが発生による短絡を防止できるようにした。
【００５７】
本実施の形態は以下の効果を有する。
固体撮像素子４１と、この固体撮像素子４１の出力信号を増幅するＩＣ４４とを基板４２上の両端部に離間して配置することにより、発熱体となるＩＣ４４が固体撮像素子４１から遠ざけられ、熱伝導性が抑えられると共に、固体撮像素子４１とＩＣ４４それぞれの近傍に信号線３９ａ〜３９ｄを接続することにより、接続される信号線３９ａ〜３９ｄを伝って放熱できるので、固体撮像素子４１の温度上昇が抑えられる。
【００５８】
従って、固体撮像素子４１による温度上昇に起因する電気的特性の劣化を防止でき、Ｓ／Ｎの良い撮像信号を生成でき、従って撮像装置２４により撮像した画像をカラーモニタ６に表示した場合、質の良い内視鏡画像を表示できる。
【００５９】
また、信号線接続用で最も前部のランド４９ａ後部に実装された電子部品４３中で最も高さの低い電子部品４３ａを配置することにより、ランド４９ａに接続された信号線３９ａが電子部品４３ａに乗り上げる時に生じる基板４２の底面から信号線最外形までの高さを抑えることができ、信号線接続部周りの高さ方向に関して小型化が図れる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
次に図５を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、図５（Ａ）第２の実施の形態の撮像装置の構造全体を示し、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ部の拡大図を示し、図５（Ｃ）は弾性基板の構造を示す。
図５（Ａ）に示すように、本実施の形態の撮像装置５５は第１の実施の形態と同様に、対物レンズユニット５６と固体撮像ユニット５７からなっている。
【００６１】
前記対物レンズユニット５６は、レンズ枠５８における所定の位置に複数のレンズ５９ａが配置されて、対物レンズが形成されている。この対物レンズユニット５６のレンズ枠５８は、固体撮像ユニット５７を構成する光学部材６０を取り付けた固定枠６１と嵌合する。この固定枠６１に取り付けた光学部材６０には固体撮像素子６２のカバーガラス６２ａが接合されて固着されている。
【００６２】
この固体撮像素子６２は、その前面にイメージセンサ６２ｂが設けられ、その表面にはカバーガラス６２ａが紫外線硬化型接着剤で固着されている。
上記複数のレンズ５９ａを取り付けたレンズ枠５８と、固体撮像素子６２を光学部材６０を介して固定された固定枠６１とは、ピント調整後に接着剤で固着されている。
【００６３】
固体撮像ユニット５７は固体撮像素子６２を含む固体撮像装置６３を内蔵している。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）を参照して本実施の形態に用いた固体撮像装置６３についてより具体的に説明する。
【００６４】
この固体撮像装置６３は、固体撮像素子６２と、基板６４と、この基板６４に実装された電子部品６５と、前記固体撮像素子６２の出力信号を増幅するＩＣ６６から構成されている。前記基板６４は弾性基板６７と、この弾性基板６７の上部側に設けられ、前記電子部品６５が実装された積層基板６８から構成されている。
【００６５】
前記固体撮像素子６２と弾性基板６７とは、図５（Ｂ）に示す接続部６９にて弾性基板６７より露出したインナーリード６７ａがバンプ７０にて固体撮像素子６２のボンディングパッド６２ｃに接続されている。
【００６６】
図５（Ｃ）に示すように前記弾性基板６７の裏面７０には複数の銅パターン６７ｃが配置されており、開口部７１に露出した、インナーリード部６７ｂが設けてあり、前記積層基板６８の図示しないランド部に半田付けされている。
【００６７】
この積層基板６８にはパルス信号のノイズを除去する為の電子部品６５が実装されており、この積層基板６８の前端部には、固体撮像素子６２が封止樹脂７２で固着され、他端となる後端部には前記ＩＣ６６が実装され、ＩＣ６６が発熱してもその熱が固体撮像素子６２に及ぼさないようにしている。
【００６８】
また、固体撮像素子６２とＩＣ６６との間には駆動用信号線接続部７３ａ、出力用信号線接続部７３ｂ、前記積層基板６８の基端部には、電源用信号線接続部７３ｃとしてランドやリードピンが設けてあり、それそれ複数の駆動用信号線７４ａ、出力用信号線７４ｂ、電源用信号線７４ｃが接続されている。
【００６９】
前記駆動用信号線７４ａは固体撮像素子６２の近傍に、出力用信号線７４ｂ、電源用信号線７３ｃは前記ＩＣ６６の近傍に配置されている。前記信号線接続部７３ｂは熱伝導性の高い金属板でも良い。
【００７０】
前記駆動用信号線接続部７３ａ、出力用信号線接続部７３ｂ後部には実装された電子部品６５中、最も低い実装電子部品６５ａを設置することによって、ランドに接続された信号線が実装電子部品６５ａに乗り越える時に生じる基板６８の底面から信号線最外形までの高さ７６を抑え、固体撮像素子を小型化することが出来る。
【００７１】
前記積層基板６８の両端部に前記固体撮像素子６２と前記ＩＣ６６を配置し、その間の距離を離すと共に、前記固体撮像素子６２近傍に前記駆動用信号線７４ａを配置し、前記ＩＣ６６の近傍に前記出力用信号線７４ｂ、電源用信号線７４ｃを配置したことにより、前記ＩＣ６６より前記出力用信号線７４ｂ、電源用信号線７４ｃへ熱が伝達され、放熱されるので、前記固体撮像素子６２には前記ＩＣ６６の熱が伝わりにくくなり、前記固体撮像素子６２の温度上昇を防ぐことが出来るようにしている。
なお、積層基板６８の基端部の下端側は段差状に切り欠かれて切り欠き部７５が形成されており、弾性基板６７が設けてない裏面に電源用信号線７４ｃが接続されている。
【００７２】
また、前記固体撮像素子６２近傍の前記駆動用信号線７４ａにより、放熱されるので、前記固体撮像素子６２の温度上昇を防ぐことが出来るようにしている。
なお、固定枠６１の後端は、シールド枠７７の前端が接続され、このシールド枠７７で固体撮像ユニット５７を覆うようにしている。また、このシールド枠７７の外周は熱収縮チューブ７８で覆われ、この熱収縮チューブ７８の後端は信号線７４ａ等を束ねたケーブル７４の外周面に固定されている。
【００７３】
本実施の形態の作用は第１の実施の形態とほぼ同様である。
また、本実施の形態の効果は第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。図６（Ａ）は第３の実施の形態の撮像装置の長手方向の断面構造を示し、図６（Ｂ）はその固体撮像装置部分を平面図で示す。
【００７５】
本実施の形態の撮像装置２４は基本的な構成は第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と異なる点について説明する。第１の実施の形態とほぼ同様に基板４２の先端部には固体撮像素子４１を有する固体撮像素子部４７が取り付けられ、基板４２の後端にはＩＣ４４が実装され、その間に実装された電子部品４３が実装されている。
【００７６】
このような構造において、本実施の形態においては、特にＩＣ４４近傍に、前記固体撮像素子４１近傍に設けた信号線３９ａよりもＩＣ４４側の近傍に設けた信号線３９ｃの本数を多く接続した。その他の構成は第１の実施の形態とほぼ同様である。
【００７７】
このような構成とすることにより、積極的にＩＣ４４の熱を信号線３９ｃ側へ逃がすことによって、固体撮像素子４１に伝わりにくくすることが出来る。
【００７８】
本実施の形態の作用は第１の実施の形態の作用と同様である。
また、本実施の形態の効果も第１の実施の形態とほぼ同様である。
【００７９】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図７及び図８を参照して説明する。図７（Ａ）は本実施の形態の撮像装置２４を示す。
この撮像装置２４は、基本的な構造は第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と異なる点について説明する。
【００８０】
対物レンズユニット２２は複数のレンズ２７が取り付けられた対物レンズ枠１２６はレンズ枠３０と嵌合し、固定されている。
【００８１】
前記対物レンズ枠２６の固体撮像素子４１側の後端部には凸部２６ａが設けられ、対物レンズユニット２２を所望の位置に固定する際に、後端部のレンズ２７ｂやレンズ枠３０が光学部品２９に接触しないように、凸部２６ａが先にレンズ枠３０の突き当て面３０ａに突き当たるような位置関係で凸部２６ａを設けている。
【００８２】
この事により、レンズ２７ｂが傷つくのを防ぐと共に、図７（Ｂ）に示す従来例との比較に示すように従来例における対物レンズ枠２６Ｂとレンズ枠３０Ｂとの嵌合部よりも、この図７（Ｂ）で示すようにＸの分だけ、本実施の形態の方が嵌合長を長くできる。
【００８３】
このように従来例よりも嵌合長を長くする事により対物レンズ枠２６とレンズ枠３０とのガタを小さく抑える事ができるので、対物レンズユニット２２の光学系の偏角を抑える事が出来る。
【００８４】
この枠部材３１は図７（Ｃ）に示すような外枠８１で覆われる。この外枠８１には枠部材３１がそのケーブル３９側の端部から挿入され、レンズ枠３０との嵌合部の長手方向に対して、略垂直に当て付ける事により、外枠８１の位置決めが行われている。
【００８５】
枠部材３１は第１の実施の形態と同様に図２（Ｂ）のようになっており、レンズ枠３０に接合された固体撮像装置２３を対物レンズ枠２６が嵌合するレンズ枠３０に嵌合させて行くことによって、図２（Ｂ）の開口部３３より枠部材３１内部に挿入して行くことが出来る。
【００８６】
レンズ枠３０は枠部材３１に嵌合して、そのレンズ枠３０に設けたフランジ３０ｂに枠部材３１の平面部３１ａを突き当てることにより、図７（Ｄ）及び図７（Ｅ）に示すようにレンズ枠３０との位置決め固定ができるようにしている。なお、図７（Ｄ）は側面図を示し、図７（Ｅ）は枠部材３１の先端側の部分の斜視図を示す。
【００８７】
このように、レンズ枠３０の外周面には、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示すようなフランジ３０ｂを設け、枠部材３１に突き当てる事によりレンズ枠３０の位置決めをしている。なお、図８（Ａ）はレンズ枠３０の斜視図、図８（Ｂ）は側面図、図８（Ｃ）は正面図である。
【００８８】
このフランジ３０ｂは図８（Ｂ）、（Ｃ）にも示すように、直線部３０ｃが設けてあり、図７（Ｃ）の様に外枠８１を直線部３０ｃに当て付けることによって、固体撮像ユニット２５内部を密閉できるような構造になっている。また、前記フランジ３０ｂの突き当て部は、図７（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、レンズ枠３０と枠部材３１の嵌合方向と垂直な方向における枠部材３１には平面３１ａが設けてある。
【００８９】
図７（Ａ）のように基板４２には、固体撮像素子４１とＩＣ４４との間で、かつ固体撮像素子４１寄りに信号線３９ｃとＧＮＤ用ランド８２ａを設けてある。基板４２の後端部には駆動用ランド８２ｂが設けてあり、駆動用信号線３９ａが接続されている。
【００９０】
この事により、固体撮像素子４１は駆動用ランド８２ｂから離れ、かつ、固体撮像素子４１とＩＣ４４の間には信号線３９ｃが設けてあるので、駆動信号が持つ高周波成分によるノイズは画像信号に乗りにくくなる。
【００９１】
また、図７（Ａ）の上方から基板４２を見た図８（Ｄ）に示すように信号線３９ｃはランド８２ａの配置されている面より、基板４２の側面８３ａ、裏面を通り、側面８３と反対側の側面８３ｂを通って配線されている。また、基板４２における枠部材３１に近接する部分の信号線としては信号線３９を配置した。また、基板４２と枠部材３１の間には絶縁材８４が挿入されている。
【００９２】
例えば絶縁材８４は接着剤でも良い。また、前記のように信号線３９ｃを配線する事により、基板４２の組立バラツキや枠部材３１の加エバラツキにより基板４２が枠部材３１に接触することを避けることが出来かつ、外部からの静電気より２５を守ることが出来る。
【００９３】
本実施の形態の作用は第１の実施の形態と同様である。また、その効果も第１の実施の形態と同様である。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、固体撮像素子と固体撮像装置の出力信号を増幅するＩＣとを基板上の両端部に配置し、発熱体であるＩＣが固体撮像素子から遠ざけられ熱伝導性が抑えられると共に、前記個体撮像素子と前記ＩＣ近傍に信号線を接続することにより、接続される信号線を伝って放熱されるので、固体撮像素子の温度上昇が抑えられる。
【００９５】
また、信号線接続用のランド後部に実装電子部品中で最も高さの低いものを設けることにより、ランドに接続された信号緩か実装電子部品に乗り上げる時に生じる基板部底面から信号線最外形までの高さを抑えることによって、信号線接続部周りの高さ方向に関して小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態が内蔵された電子内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成図。
【図２】第１の実施の形態の撮像装置の長手方向の断面等を示す図。
【図３】固体撮像装置の構成を示す図。
【図４】基板の切断前の固体撮像装置の構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の撮像装置等の構造を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の撮像装置及び固体撮像装置の構造を示す図。
【図７】本発明の第４の実施の形態の撮像装置等の構造を示す図。
【図８】図７のレンズ枠の構造等を示す図。
【図９】従来例の撮像装置の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…内視鏡システム
２…電子内視鏡
３…光源装置
５…ビデオプロセッサ
６…カラーモニタ
７…挿入部
１１…先端部
２２…対物レンズユニット
２３…固体撮像装置
２４…撮像装置
２５…固体撮像ユニット
２６…対物レンズ枠
２７…レンズ
３０…レンズ枠
３１…枠部材
３９…ケーブル
３９ａ…駆動用信号線
３９ｂ…電源用信号線
３９ｃ…グランド信号線
３９ｄ…出力用信号線
４１…固体撮像素子
４２…基板
４３、４３ａ…電子部品
４４…ＩＣ（集積回路）

Claims

固体撮像素子と電子部品及び信号線を実装した回路基板とからなる撮像装置において、
回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品や信号線を配置すると共に、信号線は固体撮像素子及び集積回路近傍に配置し、
前記固体撮像素子近傍に接続された信号線よりも、集積回路近傍に接続された信号線の本数を多くしたことを特徴とする撮像装置。
固体撮像素子と電子部品及び信号線を実装した回路基板とからなる撮像装置において、
回路基板の両端に前記固体撮像素子と前記電子部品のうちの集積回路を配置し、前記固体撮像素子と前記集積回路との間に前記実装電子部品や信号線を配置すると共に、信号線は固体撮像素子及び集積回路近傍に配置し、
前記固体撮像素子近傍には固体撮像素子駆動系の信号線を配置し、集積回路近傍には固体撮像素子出力系または電源の信号線を配置し、
前記固体撮像素子近傍に接続された信号線よりも、集積回路近傍に接続された信号線の本数を多くしたことを特徴とする撮像装置。