JPH0434948A

JPH0434948A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH0434948A
Application number: JP2141789A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Suzuki; 鈴木　博雅; Hisao Yabe; 久雄矢部; Haruhiko Kaiya; 晴彦海谷; Koji Takamura; 幸治高村; Hiroshi Hasegawa; 浩長谷川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-05
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800371B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、固体撮像素子と回路基板とを有する固体撮像
装置に関する。

［従来の技術］近年、体腔内に細長め挿入部を挿入することにより、体
腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル
内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内視
鏡が広く利用されている。

また、特開昭６３−２７２１８０号公報等に示されるよ
うに、挿入部の先端部に固体撮像装置を設けた電子内視
鏡も使用されている。この電子内視鏡に用いられる固体
撮像装置は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を含むパッケージ
と、このパッケージ裏面側でこのパッケージに電気的及
び機械的に接続される回路基板等で構成されることが多
い。

ところで、内視鏡では患者の苦痛低減等の理由から挿入
部の細径化が望まれており、そのため、前記電子内視鏡
の挿入部先端部に設けられる固体撮像装置も小型化が望
まれる。また、内視鏡の挿入部において前記固体撮像装
置が設けられる部分は硬質部となるため、この硬質部の
長さを短くするために、固体撮像装置の全長も短い方が
良い。

［発明が解決しようとする課Ｍ］従来、固体撮像素子を含むパッケージの裏面側に回路基
板を設ける場合では、前記特開昭６３−２７２１８０号
公報に示されるように、パッケージの裏面から硬性のリ
ード足を延出し、このリード足に対し回路基板の配線パ
ターンを電気的に接続していた。しかしながら、この接
続方法では、パッケージの裏面に回路基板をつきあてる
ことができないため、固体撮像装置の全長が長くなって
しまうという問題点がある。

尚、前記特開昭６３−２７２１８０号公報には、固体撮
像素子チップに接続されたベースの裏面に、固体撮像素
子チップの電極に接続されたフラ・ントランドを設け、
前記ベースの裏面に接続される基板の側面に設けられた
導電パターンを前記フラットランドにつきあてて電気的
に接続する技術が開示されている。しかしながら、この
公報に示される装置では、固体撮像素子チップの電極と
フラットランドの間の接続はボンディングワイヤやスル
ーホール等を介して行われるため、構成が複雑になると
いう問題点がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体
撮像素子と回路基板とを有すると共に、簡単な構成で、
全長を短くできるようにした固体撮像装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の固体撮
像装置は、固体撮像素子を含むパッケージと、このパッ
ケージの裏面側でこのパッケージに電気的及び機械的に
接続される回路基板とを備えたものにおいて、前記固体
撮像素子に電気的に接続された箔状のリードを前記パッ
ケージの裏面に導いて、この裏面と平行になるように折
り曲げることによって、前記パッケージの裏面に第１の
接続用導電部を設け、前記回路基板の前記パッケージ側
の端部に第２の接続用導電部を設け、前記回路基板の前
記パッケージ側の端部を前記パッケージの裏面につきあ
てた状態で前記第１の接続用導電部と第２の接続用導電
部とを電気的に接続したものである。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第５図は本発明の一実施例に係り、第１図
はＣＯＤパッケージと基板との接続部を示す説明図、第
２図はＣＯＤパッケージの断面図、第３図は内視鏡挿入
部の先端側の断面図、第４図は内視鏡システムの全体を
示す説明図、第５図は本実施例の変形例におけるＣＯＤ
パッケージと基板を示す説明図である。

第４図に示すように、内視鏡１は、細長で可撓性を有す
る挿入部２と、この挿入部２の後端に連設された大径の
操作部３とを備えている。前記操作部３からは、側方に
可視性のユニバーサルコード４が延設され、このユニバ
ーサルコード４の端部にコネクタ５が設けられている。

このコネクタ５は、光源装置２１に接続されるようにな
っている。前記コネクタ５からは、信号コード２２が延
出され、この信号コード２２の端部にコネクタ２３が設
けられている。このコネクタ２３は、ビデオプロセッサ
２４に接続されるようになっている。

前記ビデオプロセッサ２４には、モニタ２５．ＶＴＲデ
ツキ２６．ビデオプリンタ２７．ビデオディスク２８等
が接続されるようになっている。

前記挿入部２は、先端側から順に、硬性の先端部７．湾
曲可能な湾曲部８．可視性を有する可撓管９からなる。

第３図に示すように、前記先端部７は、先端構成部材１
０を有し、この先端構成部材１０に、先端カバー４１が
取り付けられている。この先端構成部材１０及び先端カ
バー４１には、照明窓、観察窓、送気送水口及び鉗子チ
ャンネル口が設けられている。

前記照明窓の内側には、図示しない配光レンズが装着さ
れ、この配光レンズの後端には、ファイババンドルより
なる図示しないライトガイドが連設されている。このラ
イトガイドは、挿入部２゜操作部３及びユニバーサルコ
ード４内を挿通されてコネクタ５に接続されている。そ
して、このライトガイドの入射端に、前記光源装置２１
内の光源ランプから出射される照明光が入射するように
なっている。

また、前記観察窓の内側には、対物光学系４３及び固体
撮像装置３１を有する撮像部３０が設けられている。前
記固体撮像装置３１は、前記対物光学系４３の結像位置
に配置されたＣＣＤパッケージ６０とこのＣＣＤパッケ
ージ６０に接続された回路基板としてのハイブリッド基
板（以下、単に基板と記す、）４９とを有している。前
記基板４９に接続された信号線３２は、挿入部２．操作
部３．ユニバーサルコード４．コネクタ５及び信号コー
ド２２内を挿通されてコネクタ２３に接続されている。

そして、前記ＣＣＤパッケージ６゜内の第２図に示すよ
うなＣＣＤチップ６１は、前記コネクタ２３を介して接
続されるビデオプロセッサ２４によって駆動されると共
に、このＣＣＤチップ６１の出力信号は、前記ビデオプ
ロセッサ２４によって映像信号処理されるようになって
いる。このビデオプロセッサ２４がらの映像信号が、前
記モニタ２５．ＶＴＲデツキ２６．ビデオプリンタ２７
．ビデオディスク２８等に入力されるようになっている
。

また、前配送気送水口には、図示しない送・気送水チユ
ーブが接続されている。この送気送水チューブは、挿入
部２．操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通され
てコネクタ５に接続されている。また、前記鉗子チャン
ネル口には、チャンネル接続パイプ５９を介して、鉗子
チャンネルチューブ３５が接続されている。この鉗子チ
ャンネルチューブ３５は、挿入部２内を挿通されて、操
作部３に設けられた図示しない鉗子挿入口に接続されて
いる。

前記湾曲部８は、多数の略円筒状の関節駒１１゜１２、
・・・を関節軸１３で回動自在に連結して構成された湾
曲管を有し、この湾曲管の外周部は、湾曲ゴム１４によ
って被覆されている。また、最後端の関節駒の後端部に
は、可撓管９が接続されている。

前記挿入部２内には、湾曲操作用の例えば４本のアング
ルワイヤ１７が挿通され、このアングルワイヤ１７の先
端部は、最先端の関節駒１１に、ワイヤガイド１５によ
って固定されている。また、先端側より２番目の関節駒
１２以降の関節駒の内周部には、所定の間隔で、ワイヤ
受け１８が設けられ、このワイヤ受け１８内に、前記ア
ングルワイヤ１７が挿通されている。前記アングルワイ
ヤ１７は、操作部３に設けられたアングル操作ノブによ
って押し引きされ、これによって、湾曲部８が上下／左
右方向に湾曲されるようになっている。

次に、前記撮像部３０について詳しく説明する。

前記先端構成部材１０と先端カバー４１とに形成された
観察用透孔には、第１のレンズ枠４２が撮像部固定ビス
３３によって固定されている。前記第１のレンズ枠４２
には、対物光学系４３を構成する対物前玉４４が装着さ
れている。前記第１のレンズ枠４２の内側には、第２の
レンズ枠４５が固定され、この第２のレンズ枠４５に対
物光学系４３の他のレンズ系が装着されている。前記第
２のレンズ枠４５の後端部には、素子枠４７が接続され
、この素子枠４７に、ＣＣＤパッケージ６０が固定され
ている。このＣＣＤパッケージ６０の裏面には、ＩＣ５
０ａ、コンデンサ５０ｂ、印刷抵抗５０ｃ等が設けられ
た基板４９が接続されている。前記基板４９には、ケー
ブル固定部材５１を介して、信号線３２が接続されてい
る。この信号線３２は、同軸ケーブルであり、ケーブル
芯線５２が前記基板４９に接続され、シールド線５４は
、前記ＣＣＤパッケージ６ｏ及び基板４９を覆うシール
ド部材５６に導電性接着剤により電気的に接続されてい
る。尚、前記ケーブル芯線５２゜シールド線５４は、そ
れぞれ、絶縁チューブ５３゜被覆チューブ５５で被覆さ
れている。

また、前記シールド部材５６の外周及びケーブル３２の
接続部は、絶縁性の熱収縮チューブ５７によって被覆さ
れている。

次に、第１図及び第２図を用いて、前記ＣＣＤパッケー
ジ６０の構成と、ＣＣＤパッケージ６゜と基板４９との
接続について説明する。

第２図に示すように、ＣＣＤパッケージ６ｏは、ＣＣＤ
チップ６１を有し、このＣＣＤチップ６１のイメージエ
リアの周囲には、外部との信号の入出力を行うための複
数のバンプ（突起電極）６２が設けられている。これら
のバンプ６２には、箔状のリード（以下、リード箔と記
す、）６３の一端部がボンディングされている。このリ
ード箔６３は、ＣＣＤチップ６１の側部を通り、ＣＣＤ
チップ６１の裏面側に延出され、他端部はＣＣＤチップ
６１の裏面と平行になるように折り曲げられている０以
上の構成要素のうち、リード箔６３の他端部を除き、全
体が透明封止樹脂６４にて封止されている。

一方、基板４９には、第１図に示すように、導電パター
ン６７が設けられており、この導電パターン６７のうち
、前記ＣＯＤパッケージ６０に接続されるものは、前記
ＣＣＤパッケージ６０側の側面であって前記リード箔６
３の他端部に対向する位置まで置設されている。そして
、基板４９の側面をＣＣＤパッケージ６０の裏面につき
あて、リード箔６３と導電パターン６７とを接触させ両
者を半田等によって電気的に接続し、更に固定用接着剤
６８によってＣＣＤパッケージ６０と基板４９とを機械
的に接続している。

このように、本実施例では、ＣＣＤパッケージ６０の裏
面にリード箔６３によって平坦な第１の接続用導電部を
設け、一方、基板４９のＣＣＤパッケージ６０側の側面
に導電パターン６７によって平坦な第２の接続用導電部
を設け、基板４９のＣＣＤパッケージ６０側の側面をＣ
ＣＤパッケージ６０の裏面につきあてた状態で前記第１
の接続用導電部と第２の接続用導電部とを電気的に接続
している。従って、固体撮像装置３１の基板４９の長手
方向の全長を短くすることができ、これにより、内視鏡
１の挿入部２の先端側の硬質部の長さを短くすることが
できる。

また、ＣＣＤパッケージ６０のバンプ６２に接続された
リード箔６３によって第１の接続用導電部を形成してい
るので、途中にボンディングワイヤやスルーホール等が
不要で、構成が簡単である。

第５図に示す変形例におけるＣＣＤパッケージ７０では
、ＣＣＤチップ６１のイメージエリアの周囲にバンプ６
２が設けられ、このバンプ６２にリード箔６３の一端部
がボンディングされている。

このリード箔６３は、ＣＣＤチップ６１の側部を通り、
ＣＣＤチップ６１の裏面側に延出されている。また、前
記ＣＣＤチップ６１のイメージエリアを覆うようにカバ
ーガラス７１が設けられている。そして、以上の構成要
素のうち、カバーガラス７１の表面とリード箔６３の他
端部を除き、全体が封止樹脂７２にて封止されている。

また、ＣＣＤチップ６１の裏面側の封止樹脂にて形成さ
れたＣＣＤパッケージ７０の裏面部７３には、基板７５
挿入用の凹部７４が設けられている。また、前記リード
箔６３の他端部は、前記ＣＯＤパッケージ７０の裏面部
７３と平行になるように、前記凹部７４側に折り曲げら
れている。前記凹部７４には、基板７５が挿入され、こ
の基板７５上の導電パターンと前記リード箔６３の他端
部とが半田等により電気的に接続され、基板７５と凹部
７４とが接着剤７７等により機械的に接続されている。

この変形例によれば、ＣＣＤパッケージ７０と基板７５
とを含む固体撮像装置の基板７５の長手方向の全長を短
くすることができると共に、ＣＣＤパッケージ７０に対
する基板７５の位置決めが容易になる。

ところで、従来、内視鏡による観察部の凹凸を際立たせ
るために、主観察照明とは別に、斜照明を観察部に照射
することがあった。この場合、従来は、斜照明を主観察
照明とは別々の光源によって行っていた。ところが、実
施例に示したような固体撮像装置を有する電子内視鏡の
うち、カラー撮像方式として、照明光を赤（Ｒ）、緑（
Ｇ）。

青（Ｂ）等に順次切り換える面順次方式を用いる電子内
視鏡では、前記斜照明と主観察照明とを別々の光源によ
って行うと、両照明の同期がとれず、あるいは同期をと
るには構成が大掛かりになっていた。

そこで、簡単な構成で、斜照明と主観察照明の同期をと
ることができるようにした内視鏡装置の例を第６図ない
し第８図に示す。

第６図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第７図は内視
鏡挿入部の先端部の構成を示す説明図、第８図は内視鏡
のコネクタ部を示す説明図である。

第６図に示すように、電子内視鏡８１は、細長で可撓性
を有する挿入部８２と、この挿入部８２の後端に連設さ
れた大径の操作部８３とを備えている。前記操作部８３
からは、側方に可撓性のユニバーサルコード８４が延設
され、このユニバーサルコード８４の端部にコネクタ部
８５が設けられている。このコネクタ部８５は、光源装
置ｆ８７及び図示しない信号処理回路が内蔵されたビデ
オプロセッサ８６に接続されるようになっている。

第７図に示すように、前記挿入部８２の先端部８８には
、照明窓、観察基及びチャンネル開口部が設けられてい
る。前記照明窓の内側には、主観察照明用の配光レンズ
９１が設けられ、この配光レンズ９１の後端に主観察照
明用のライトガイド９２が連設されている。このライト
ガイド９２は、挿入部８２．操作部８３及びユニバーサ
ルコード８４内を挿通されて基部側は、コネクタ部８５
内の照明切換装置９３を介して、ライトガイト口金９４
内のロッドレンズ（または単ファイバ）９５に光学的に
接続されるようになっている。また、前記観察窓の内側
には、対物レンズ系９６が設けられ、この対物レンズ系
９６の結像位置に、実施例で示したような固体撮像装置
９７が設けられている。この固体撮像装置９７は、挿入
部８２．操作部８３及びユニバーサルコード８４内を挿
通された信号線、及びコネクタ部８５を介して、ビデオ
プロセッサ８６内の信号処理回路に接続されるようにな
っている。また、挿入部８２内には処置具チャンネル９
８が設けられ、この処置具チャンネル９８は、前記チャ
ンネル開口部と、操作部８３に設けられた挿入口９９と
に連通している。そして、前記処置具チャンネル９８内
には、斜照明用のライトガイドプローブ１０１が挿入さ
れるようになっている。このプローブ１０１の先端部は
、第７図に示すように、チャンネル開口部から突出され
るようになっている。このプローブ１０１は、第８図に
示すように、内部にライトガイド１０３を有し、基部に
７０−プコネクタ１０２が設けられ、このプローブコネ
クタ１０２は、コネクタ部８５の側部に接続されるよう
になっている。

一方、第６図に示すように、ビデオプロセッサ８６内の
光源装置８７は、ランプ１０５と、このランプ１０５と
ライトガイト口金９４との間に配設された回転フィルタ
１０６と、この回転フィルタ１０６を回転させるモータ
１０７とを備えている。前記回転フィルタ１０６は、周
方向に沿って配列されたＲ、Ｇ、Ｂの各波長領域の光を
透過するフィルタを有し、モータ１０７によって回転さ
れることにより、前記各フィルタが順次照明光路中に介
装されるようになっている。そして、前記ランプ１０５
から出射された光は、前記回転フィルタ１０６の各フィ
ルタを通過して、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長領域の光に順次切
り換えられて、ライトガイト口金９４内のロッドレンズ
９５に入射するようになっている。

次に、第８図を用いて、前記照明切換装置９３について
説明する。

この照明切換装置９３は、主観察照明用のライトガイド
９２の基部とロッドレンズ９５との間に選択的に挿入さ
れるロッドレンズ（または単ファイバ）１１１とハーフ
ミラ−１１２とを備えている。また、この照明切換装置
９３は、斜照明用のライトガイドプローブ１０１のプロ
ーブコネクタ１０２に連動するようになっており、前記
プローブコネクタ１０２がコネクタ部８５に接続されな
いときは前記ロッドレンズ１１１がライトガイド９２と
ロッドレンズ９５との間に介装され、前記プローブコネ
クタ１０２がコネクタ部８５に接続されたときは前記ハ
ーフミラ−１１２がライトガイド９２とロッドレンズ９
５との間に介装されるようになっている。また、前記ハ
ーフミラ−１１２がライトガイド９２とロッドレンズ９
５との間に介装されると、ロッドレンズ９５がらの照明
光が、ハーフミラ−１１２によって２つの光束に分割さ
れ、それぞれ主観察照明用ライトガイド９２と、斜照明
用ライトガイド１０３とに入射するようになっている。

従って、プローブコネクタ１０２がコネクタ部８５に接
続されないときは、光源装置８７がら出射される照明光
が、全て、ロッドレンズ９５，１１１．ライトガイド９
２及び配光レンズ９１を経て主観察照明光１２１として
観察部に照射される。

また、プローブコネクタ１０２がコネクタ部８５に接続
されたときは、光源装置８７から出射される照明光は、
ハーフミラ−１１２によって２つの光束に分割され、一
方の光束はロッドレンズ９５゜１１１、ライトガイド９
２及び配光レンズ９１を経て主観察照明光１２１として
観察部に照射され、他方の光束はライトガイド１０３を
経て、斜照明光１２２として観察部に照射され、これに
より、凹凸感のある画像が得られる。

このように、本例によれば、主観察照明と斜照明光に対
する光源装置が１つなので、面順次方式の場合に両照明
光におけるＲ、Ｇ、Ｂの切り換えを同期させることがで
きる。

また、光源装置が１つで済み、構成が簡単である。

また、電子内視鏡８１側の改良のみで、簡単に、主観察
照明と斜照明光との同期が可能になる。

尚、本発明は、電子内視鏡に限らず種々の撮像装置に適
用することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、固体撮像素子に電
気的に接続された箔状のリードを、固体撮像素子を含む
パッケージの裏面に導いて、この裏面と平行になるよう
に折り曲げることによって、パッケージの裏面に第１の
接続用導電部を設け、回路基板のパッケージ側の端部に
第２の接続用導電部を設け、回路基板のパッケージ側の
端部をパッケージの裏面につきあてた状態で第１の接続
用導電部と第２の接続用導電部とを電気的に接続したの
で、簡単な構成で、固体撮像素子と回路基板とを有する
固体撮像装置の全長を短くすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例に係り、第１図
はＣＣＤパッケージと基板との接続部を示す説明図、第
２図はＣＣＤパッケージの断面図、第３図は内視鏡挿入
部の先端側の断面図、第４図は内視鏡システムの全体を
示す説明図、第５図は本実施例の変形例におけるＣ　Ｃ
Ｄ　Ｂ−７ケージと基板を示す説明図、第６図ないし第
８図は斜照明と主観察照明の同期をとることができるよ
うにした内視鏡装置の例に係り、第６図は内視鏡装置の
構成を示す説明図、第７図は内視鏡挿入部の先端部の構
成を示す説明図、第８図は内視鏡のコネクタ部を示す説
明図である。１・・・内視鏡　　　　　３１・・・固体撮像装置４９
・・・ハイブリッド基板６０・・・ＣＣＤパッケージ６３・・・リード箔　　　６７・・・導電パターン第１
図第２図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

　固体撮像素子を含むパッケージと、このパッケージの
裏面側でこのパッケージに電気的及び機械的に接続され
る回路基板とを備えた固体撮像装置において、前記固体
撮像素子に電気的に接続された箔状のリードを前記パッ
ケージの裏面に導いて、この裏面と平行になるように折
り曲げることによって、前記パッケージの裏面に第１の
接続用導電部を設け、前記回路基板の前記パッケージ側
の端部に第２の接続用導電部を設け、前記回路基板の前
記パッケージ側の端部を前記パッケージの裏面につきあ
てた状態で前記第１の接続用導電部と第２の接続用導電
部とを電気的に接続したことを特徴とする固体撮像装置
。