JPH07230872A - 撮像装置組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像素子と信号ケーブルの半田接続作業
の作業効率を向上させると共に、半田接続部の品質及び
信頼性を向上させる。 【構成】ステップＳ１で、ＣＣＤと一体となったＣＣＤ
固定枠を固定治具に固定し、ステップＳ２で、ステージ
をＣＣＤの外部リードに沿って配置し、信号ケーブルの
芯線をステージの溝に沿って外部リードの上より配置す
る。ステップＳ３で、外部リードと芯線の内部導体とが
密着するように前後を押さえ糸で押さえつけ、ステップ
Ｓ４で外部リードと内部導体との接続部分にクリーム半
田等の半田を塗布し、ステップＳ５でレーザプローブか
らのレーザビームにより半田を溶融して外部リードと内
部導体との接続部分を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置の撮像部の組
立方法を改良した撮像装置組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光電子技術の発展により被写体を
光電変換して撮像する撮像素子が種々開発されている。

【０００３】そして、特に最近は、これらの撮像装置を
小型、軽量化することが要求されており、そのため高密
度に集積させた固体撮像素子、例えばＣＣＤ等が光電変
換手段として利用されるようになってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、このような高密度のＣＣＤのリード線とＣＣＤを駆
動制御したり撮像信号を取り出すためのケーブルとを接
続する場合、手作業で各々１本づつ半田付けを行ってい
たために、複数箇所の半田付けを行わなければならず、
作業効率が著しく低いといった欠点がある。

【０００５】また、手作業での半田付けなので、ＣＣＤ
の細いリード線と接続ケーブルとを接続する場合、確実
に半田付けを行うには熟練した技術を必要とするだけで
なく、例えそのような技術を習得したとしても安定して
効率的に半田付けを行うことは非常に困難な作業となる
といった問題もある。

【０００６】さらに、ＣＣＤのリード線のピッチが短く
なると、隣接するリード線が半田によりショートする等
の危険がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、固体撮像素子と信号ケーブルの半田接続作業の
作業効率を向上させると共に、半田接続部の品質及び信
頼性を向上させることのできる撮像装置組立方法を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置組立方
法は、固体撮像素子の複数の外部リードに接続導体を半
田接続する撮像装置組立方法において、前記固体撮像素
子の前記複数の外部リードの少なくとの一部の外部リー
ドと、前記一部の外部リードに接続する接続導体とを収
納できる複数の溝を有する収納治具に、前記一部の外部
リードと前記接続導体を収納する第１のステップと、前
記収納治具の前記一部の外部リードと前記接続導体との
収納部分に半田を塗布する第２のステップと、前記半田
が塗布された前記一部の外部リードと前記接続導体との
収納部分を加熱溶融する第３のステップとを備えてい
る。

【０００９】

【作 用】本発明の撮像装置組立方法では、第１のステ
ップで前記一部の外部リードに接続する接続導体とを収
納できる複数の溝を有する収納治具に、前記一部の外部
リードと前記接続導体を収納し、第２のステップで前記
収納治具の前記一部の外部リードと前記接続導体との収
納部分に半田を塗布して、第３のステップで前記半田が
塗布された前記一部の外部リードと前記接続導体との収
納部分を加熱溶融することで、固体撮像素子と信号ケー
ブルの半田接続作業の作業効率を向上させると共に、半
田接続部の品質及び信頼性を向上させることを可能とす
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。図１ないし図５は本発明の一実施例に係
わり、図１は本実施例の撮像装置組立方法により組み立
てられた内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の
撮像装置の構成を示す断面図、図３は図２の撮像装置を
組み立てる撮像装置組立方法の流れを示すフローチャー
ト、図４は図３のフローチャートによる撮像装置の組立
を説明する説明図、図５は図２の撮像装置の変形例の要
部の構成を示す構成図である。

【００１１】図１に示すように、本実施例の撮像装置組
立方法により組み立てられた撮像装置を内蔵する内視鏡
１は、管腔内に挿入する挿入部２と、この挿入部２の基
端側に設けられた操作部３と、この操作部３より延出し
先端に接続コネクタ５を有するユニバーサルケーブル４
とを備えて構成される。

【００１２】前記接続コネクタ５には、光源装置６が接
続されておりこの光源装置より照明光が供給されてい
る。照明光は、内視鏡１内を挿通する図示しないライト
ガイドにより挿入部２の先端面より前方に照射される。
そして、照射された照明光の図示しない観察部位からの
反射光は、挿入部２の先端に設けられた、固体撮像素
子、例えば、ＣＣＤ等より構成される撮像装置８の撮像
面に結像される。撮像装置８に結像した像は光電変換さ
れて信号ケーブル１０に伝送される。信号ケーブル１０
は、内視鏡内を挿通して接続コネクタ５より延出した接
続コード１１を介してビデオプロセッサ１２に接続さ
れ、観察部位の画像データを生成するようになってい
る。尚、撮像装置８は、ビデオプロセッサ１２内の図示
しない駆動回路により駆動される。

【００１３】撮像装置８に接続される信号ケーブル１０
は、接続コネクタ５内の余剰ケーブル巻取り収納部２１
を介して、ビデオプロセッサ１２に接続される。この余
剰ケーブル巻取り収納部２１は、挿入部２の長さを変え
た複数種類の内視鏡１に対応して信号ケーブル１０の長
さを調整するために設けられており、すなわち、例えば
挿入部２の長さが短い種類の内視鏡では、余剰ケーブル
巻取り収納部２１に巻き取られる信号ケーブル１０の長
さは、挿入部２の長さが長い種類の内視鏡に比べ長くな
っている。

【００１４】接続コネクタ５には、金属性または電磁吸
収体からなるキャップ２２が設けられており、このキャ
ップ２２は大地に接地されている。つまり、信号ケーブ
ル１０が余剰ケーブル巻取り収納部２１に巻き取られて
いるために、信号ケーブル１０を伝搬する信号よりノイ
ズ（主に電磁界ノイズ）が発生し易くなるので、キャッ
プ２２を設けることで収納部２１で発生した不要輻射ノ
イズを吸収すると共にこのギャップ２２を接地すること
で、不要輻射ノイズの接続コネクタ５外部への輻射を低
減させている。

【００１５】次に、撮像装置８の詳細な構成について説
明する。撮像装置８は、図２に示すように、被写体像を
入射する対物レンズ３１と、対物レンズ３１により撮像
面に結像された被写体像を撮像するＣＣＤ３２と、例え
ばＣＣＤ３２により撮像された光電変換信号を信号処理
するアンプ回路等を実装した回路基板３３等より構成さ
れ、前記の信号ケーブル１０は、ＣＣＤ３２及び回路基
板３３に接続されている。

【００１６】ＣＣＤ３２は、複数の外部入出力リードを
有しており、これらのリードは、信号ケーブル１０の芯
線３４の内部導体３７が直接接続される第１の外部リー
ド３５と、回路基板３３に接続される第２の外部リード
３６とを備えて構成されている。ＣＣＤ３２は、内視鏡
１の先端部内に配置されるために小型に構成されるた
め、これらの外部リード３５、３６のピッチｐは、例え
ばｐ＝０．４ｍｍ程度と、極めて短いピッチとなってい
る。そして、外部リード３５、３６は、半田３８により
信号ケーブル１０の芯線３４の内部導体３７及び回路基
板３３に接続固定されている。

【００１７】続いて、撮像装置８の組立方法について、
図３のフローチャート及び図４の組立図を用いて説明す
る。尚、図４（ａ）はＣＣＤ等の組立治具との固定状態
を説明する断面を示す断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）
のＡ矢印方向のＡ矢視図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＣ
−Ｃ’線断面を示す断面図を示している。

【００１８】まず、ステップＳ１で、図４に示すよう
に、ＣＣＤ３２をＣＣＤ固定枠４１に接着固定する。そ
してＣＣＤ３２と一体となったＣＣＤ固定枠４１を固定
治具４２に固定する。次にステップＳ２で、第１の外部
リード３５のピッチ及び幅に適合した複数本の溝を有し
たステージ４３を、第１の外部リード３５に沿って配置
する。続いて、信号ケーブル１０の芯線３４をステージ
４３の溝に沿って第１の外部リード３５の上より配置す
る。このとき、芯線３４の内部導体３７は、ステージ４
３の溝より長めに露出してある。また、芯線３４は芯線
受け部材４９で支持されている。

【００１９】ここで、ステージ４３は、半田３８により
外部リード３５、３６と信号ケーブル１０の芯線３４の
内部導体３７及び回路基板３３とを接続するための部材
であるので、熱容量が大きければステージ４３が金属で
あっても半田が付着することがないので、例えばステン
レス等の熱容量の大きな部材より形成されている。

【００２０】尚、ステージ４３はこれに限らず、ステー
ジ４３を半田の付かない材質、例えばセラミックや樹脂
等の材質で形成しても良い。また、金属等の表面にプラ
スチックあるいはセラミック等をコーティングして絶縁
したものでも良い。

【００２１】次に、ステップＳ３で、第１のリード３５
と芯線３４の内部導体３７とが密着するように前後を押
さえ糸４５、４６で押さえつける。そして、ステップＳ
４で第１のリード３５と芯線３４の内部導体３７との接
続部分にクリーム半田等の半田３８を塗布し、ステップ
Ｓ５でレーザプローブ４７からのレーザビーム４８によ
り半田３８を溶融して第１のリード３５と芯線３４の内
部導体３７との接続部分を固定する。

【００２２】そして、ステップＳ６で後処理として、押
さえ糸４５、４６を取り外し、内部導体３７の余分な露
出部５０をカットし、最後に、ステージ４３を取り外す
ことで、複数の第１のリード３５と芯線３４の内部導体
３７とは、各々が独立して接続固定される。

【００２３】このように本実施例の撮像装置組立方法に
よれば、ステージ４３の溝に沿って第１のリード３５と
芯線３４の内部導体３７を配置してレーザビーム４８に
より半田３８を溶融して接続固定するので、ＣＣＤ３２
と信号ケーブルの芯線３４の内部導体３７との半田接続
作業の作業効率を向上させると共に、半田接続部の品質
及び信頼性を向上させることができる。

【００２４】尚、ステップＳ７でステージ４３を取り外
すとしたが、例えばステージ４３を金属以外の材質ある
いは金属表面に絶縁処理を施したもので形成した場合
は、図４（ｂ），（ｃ）に示す破線Ｂに沿ってステージ
４３をカットされたものにすれば、ステージ４３を組み
立て後に取り外すことなく撮像装置の一部品として残し
ても良い。

【００２５】また、半田３８の溶融にレーザビーム４８
を用いるとしたが、これに限らず、温風あるいはその他
の高エネルギー光源やリフロー炉等の熱源を用いて溶融
するようにしても良い。

【００２６】上記実施例の変形例として、図５に示すよ
うに、信号ケーブルを芯線３４の内部導体３７の先端に
太さが一定の接続用導体５１を付加したものとしても良
い。このように予め接続用導体５１を芯線３４の内部導
体３７に付けることで、太さの異なる芯線３４の内部導
体３７の接続部分の太さを一様とすることができるの
で、第１のリード３５との接続を、より確実にかつ作業
性よく行うことができる。

【００２７】［付記］ １） 請求項１に記載の撮像装置組立方法であって、前
記第１のステップは、前記収納部の前記溝に前記一部の
外部リードと前記接続導体を収納した後に、前記一部の
外部リードと前記接続導体の前後を固定するステップを
有する。

【００２８】このようなステップを設けることにより、
前記収納部の前記溝に前記一部の外部リードと前記接続
導体を確実に収納維持させることができる。

【００２９】２） 請求項１に記載の撮像装置組立方法
であって、前記収納部は、前記収納部分の前記一部の外
部リードと前記接続導体に加えられる熱量により溶融す
る半田が溶融付着しない熱容量を有する部材より形成さ
れる。

【００３０】３） 付記２）に記載の撮像装置組立方法
であって、前記収納部は金属部材である。

【００３１】４） 請求項１に記載の撮像装置組立方法
であって、前記収納部は、少なくとも前記溝が絶縁皮膜
されている。

【００３２】５） 請求項１に記載の撮像装置組立方法
であって、前記収納部は、セラミック部材あるいは樹脂
部材である。

【００３３】６） 請求項１に記載の撮像装置組立方法
であって、前記収納部分の前記一部の外部リードと前記
接続導体に加えられる熱はレーザビームにより供給され
る。

【００３４】７） 請求項１に記載の撮像装置組立方法
であって、前記接続導体は、内視鏡の管腔内に挿入され
る挿入部内に延在する信号ケーブルである。

【００３５】８） 管腔内に挿入される挿入部の先端に
設けられた固体撮像素子により前記管腔内の被写体を撮
像する電子内視鏡において、前記固体撮像素子に接続さ
れる信号ケーブルの長さを前記挿入部の長さに応じて調
整する信号ケーブル調整手段を備えたことを特徴とする
電子内視鏡。

【００３６】このように構成された電子内視鏡では、複
数種類の長さの電子内視鏡に対して、同一の固体撮像素
子及び信号ケーブル等からなる撮像装置を用いることが
できるので、撮像装置を量産化することができ、安価な
電子内視鏡が実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の撮像装置組
立方法によれば、第１のステップで一部の外部リードに
接続する接続導体とを収納できる複数の溝を有する収納
治具に、一部の外部リードと接続導体を収納し、第２の
ステップで収納治具の一部の外部リードと接続導体との
収納部分に半田を塗布して、第３のステップで半田が塗
布された一部の外部リードと接続導体との収納部分を加
熱溶融するので、固体撮像素子と信号ケーブルの半田接
続作業の作業効率を向上させると共に、半田接続部の品
質及び信頼性を向上させることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の撮像装置組立方法により組
み立てられた撮像装置を備えた内視鏡装置の構成を示す
構成図

【図２】図１の撮像装置の構成を示す断面図、

【図３】図２の撮像装置を組み立てる撮像装置組立方法
の流れを示すフローチャート

【図４】図３のフローチャートによる撮像装置の組立を
説明する説明図

【図５】図２の撮像装置の変形例の要部の構成を示す構
成図

【符号の説明】

１…内視鏡 ２…挿入部 ３…操作部 ４…ユニバーサルケーブル ５…接続コネクタ ６…光源装置 ８…撮像装置 １０…信号ケーブル １２…ビデオプロセッサ ３１…対物レンズ ３２…ＣＣＤ ３３…回路基板 ３４…芯線 ３５…第１の外部リード ３６…第２の外部リード ３７…内部導体 ３８…半田 ４１…ＣＣＤ固定枠 ４２…固定治具 ４３…ステージ ４５、４６…押さえ糸 ４７…レーザプローブ ４８…レーザビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子の複数の外部リードに接続
   導体を半田接続する撮像装置組立方法において、 前記固体撮像素子の前記複数の外部リードの少なくとの
   一部の外部リードと、前記一部の外部リードに接続する
   接続導体とを収納できる複数の溝を有する収納治具に、
   前記一部の外部リードと前記接続導体を収納する第１の
   ステップと、 前記収納治具の前記一部の外部リードと前記接続導体と
   の収納部分に半田を塗布する第２のステップと、 前記半田が塗布された前記一部の外部リードと前記接続
   導体との収納部分を加熱溶融する第３のステップとを備
   えたことを特徴とする撮像装置組立方法。