JPWO2016185537A1 - 内視鏡、および光伝送モジュール - Google Patents

内視鏡、および光伝送モジュール Download PDF

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Abstract

内視鏡２は、先端部８１に光伝送モジュール１を有する挿入部８０と操作部８４とを具備し、光伝送モジュール１が、光ファイバ４０と、発光素子１０と、貫通孔Ｈ５０のある保持部材３０と、第１の主面２０ＳＡに発光素子１０が接合されており、第２の主面２０ＳＢに保持部材３０が接着されている配線板２０と、発光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０の先端面との間を充填している透明樹脂６０と、を具備し、光ファイバ４０の先端部の全周が先細りにテーパー加工されている。

Description

本発明は、光信号を伝送する光ファイバと、光素子と、前記光ファイバが挿入されている貫通孔のある保持部材と、前記光信号の光路となる孔部があり第１の主面に前記保持部材が接着され、第２の主面に前記光素子が実装されている配線板と、を具備する光伝送モジュール、および前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に有する内視鏡に関する。
内視鏡は、細長い可撓性の挿入部の先端部にＣＣＤ等の撮像素子を有する。近年、高画素数の撮像素子の内視鏡への使用が検討されている。高画素数の撮像素子を使用した場合には、撮像素子から信号処理装置（プロセッサ）へ伝送する信号量が増加するため、電気信号によるメタル配線を介した電気信号伝送に替えて光信号による細い光ファイバを介した光信号伝送が好ましい。光信号伝送には、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ光伝送モジュール（電気−光変換器）と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ光伝送モジュール（光−電気変換器）とが用いられる。
光伝送モジュールは光素子と光信号を伝送する光ファイバとを効率良く光結合するために正確な位置決めと固定とが重要である。光素子と光ファイバとを、正確に、かつ簡単に位置決めするために、光伝送モジュールには、光素子が実装されている配線板に配設された貫通孔（スルホール）を有する保持部材（フェルール）が用いられる。光ファイバを保持部材の貫通孔に挿入することで、光素子と光ファイバとの水平方向を簡単に位置決めできる。正確に位置決めするために、貫通孔の径は、光ファイバの外径よりも僅かに大きく設定されている。
光素子と光ファイバとの固定のためには、貫通孔に光ファイバを挿入する前に、貫通孔に液体状態の未硬化の透明樹脂が注入される。そして、透明樹脂を押し出すように光ファイバが貫通孔に挿入されて、透明樹脂が硬化処理される。これにより、光ファイバと光素子とは強固に固定される。また、光ファイバと光素子との間の光路には透明樹脂が充填される。
しかし、光ファイバが貫通孔に挿入されるときに空気が排出される経路は、光ファイバと貫通孔との間のわずかな隙間しかない。このため、透明樹脂に気泡が巻き込まれ、この気泡が光路中に残留する場合がある。残留した気泡は、光ファイバと光素子との結合効率の低下等を招く。
また、光ファイバを挿入する圧力が液体状態の透明樹脂を介して光素子に加わると、配線板に実装されている光素子が配線板から外れてしまうおそれがある。
日本国特開２０１２−１９８４５１号公報には、保持部材の貫通孔に過剰の透明樹脂を収容する接着剤収容部を形成した保持部材が開示されている。
しかし、保持部材の貫通孔に接着剤収容部を形成すると、保持部材の外寸が大きくなる。このため、内視鏡の先端部の外径が大きくなるおそれがあった。
特開２０１２−１９８４５１号公報
本発明の実施形態は、光ファイバと光素子との結合効率が高い光伝送モジュール、および前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に有する内視鏡を提供することを目的とする。
実施形態の内視鏡は、撮像素子が配設された先端部に光伝送モジュールを有する挿入部と、前記挿入部の基端部側に延設された操作部と、を具備する内視鏡であって、前記光伝送モジュールが、前記挿入部を挿通している光信号を伝送する光ファイバと前記光信号を出射または前記光信号が入射する光素子部と外部電極とが表面に配設されている光素子と、前記光ファイバが挿入されている貫通孔のある紫外線を透過する透明材料からなる保持部材と、前記光信号の光路となる孔部があり、第１の主面に配設されている接合電極と前記光素子の前記外部電極とが接合されており、第２の主面に前記保持部材が接着されている配線板と、前記光素子の前記光素子部と前記光ファイバの先端面との間を充填している紫外線硬化型の透明樹脂と、を具備し、前記光ファイバの先端部の全周が先細りにテーパー加工されており、前記保持部材の前記貫通孔の径が、前記光ファイバの未加工部の外径よりも小さく、前記光ファイバのテーパー加工により形成された空間に前記透明樹脂が入り込んでいる。
別の実施形態の光伝送モジュールは、光信号を伝送する光ファイバと前記光信号を出射または前記光信号が入射する光素子部と外部電極とが表面に配設されている光素子と、前記光ファイバが挿入されている貫通孔のある保持部材と、前記光信号の光路となる孔部があり、第１の主面に配設されている接合電極と前記光素子の前記外部電極とが接合されており、第２の主面に前記保持部材が接着されている配線板と、前記光素子の前記光素子部と前記光ファイバの先端面との間を充填している透明樹脂と、を具備する光伝送モジュールであって、前記光ファイバの先端部の一部が除去加工されており、前記光ファイバが前記除去加工されたことにより形成された空間に、前記透明樹脂が入り込んでいる。
本発明の実施形態によれば、光ファイバと光素子との結合効率が高い光伝送モジュール、および前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に有する内視鏡を提供できる。
第１実施形態の内視鏡の斜視図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの上面図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの光ファイバの斜視図である。 第１実施形態の光伝送モジュールの光ファイバの下面図である。 第１実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの下面図である。 第１実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの下面図である。 第２実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第３実施形態の光伝送モジュールの断面図である。 第３実施形態の光伝送モジュールの上面図である。 第３実施形態の光伝送モジュールの光ファイバの断面図である。 第３実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの断面図である。 第３実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの断面図である。 第３実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの断面図である。 第３実施形態の変形例の光伝送モジュールの光ファイバの断面図である。 第４実施形態の光伝送モジュールの断面図である。
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の内視鏡２は、挿入部８０と、挿入部８０の基端部側に配設された操作部８４と、操作部８４から延設されたユニバーサルコード９２と、ユニバーサルコード９２の基端部側に配設されたコネクタ９３と、を具備する。
挿入部８０は、硬性の先端部８１と、先端部８１の方向を変えるための湾曲部８２と、細長い可撓性の軟性部８３と、が順に連接されている。
先端部８１には、撮像光学ユニット９０Ｌと、撮像素子９０と、撮像素子９０からの撮像信号（電気信号）を光信号に変換するＥ／Ｏモジュールである光伝送モジュール１が配設されている。撮像素子９０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、または、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等である。
操作部８４には湾曲部８２を操作するアングルノブ８５が配設されているとともに、光信号を電気信号に変換する光伝送モジュールであるＯ／Ｅモジュール９１が配設されている。コネクタ９３は、プロセッサ（不図示）と接続される電気コネクタ部９４と、光源と接続されるライトガイド接続部９５と、を有する。ライトガイド接続部９５は硬性先端部８１まで照明光を導光する光ファイババンドルと接続されている。なおコネクタ９３は、電気コネクタ部９４とライトガイド接続部９５とが一体となっていてもよい。
内視鏡２では、撮像信号は先端部８１に配設されたＥ／Ｏモジュールである光伝送モジュール１等で光信号に変換されて、挿入部８０を挿通する細い光ファイバ４０を介して操作部８４まで伝送される。そして、操作部８４に配設されているＯ／Ｅモジュール９１により光信号は再び電気信号に変換され、ユニバーサルコード９２を挿通するメタル配線５０Ｍを介して電気コネクタ部９４に伝送される。すなわち、細径の挿入部８０内においては光ファイバ４０を介して信号が伝送され、体内に挿入されず外径の制限の小さいユニバーサルコード９２内においては光ファイバ４０よりも太いメタル配線５０Ｍを介して信号が伝送される。
なお、Ｏ／Ｅモジュール９１が電気コネクタ部９４の近傍に配置されている場合には、光ファイバ４０は電気コネクタ部９４の近傍までユニバーサルコード９２を挿通していてもよい。また、Ｏ／Ｅモジュール９１がプロセッサに配設されている場合には、光ファイバ４０はコネクタ９３まで挿通していてもよい。
内視鏡２は、電気信号伝送に替えて光信号による細い光ファイバ４０を介した光信号伝送を行うため、挿入部８０が細く低侵襲である。
図２Ａ、図２Ｂに示すように、本実施形態の光伝送モジュール１は、発光素子である光素子１０と、配線板２０と、保持部材（フェルールともいう）３０と、挿入部８０を挿通している光ファイバ４０と、を具備する。光伝送モジュール１では、光素子１０と配線板２０と保持部材３０とが、光素子１０の厚さ方向（Ｚ方向）に並べて配置されている。
なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率および相対角度などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、Ｚ軸の値が増加する方向を「上」ということがある。
光素子１０は、光信号の光を出力する光素子部である発光部１１が表面（おもてめん）である発光面１０ＳＡに形成された面発光レーザーチップである。例えば、平面視寸法が２５０μｍ×３００μｍと超小型の光素子１０は、直径が２０μｍの発光部１１と、発光部１１に駆動信号を供給する外部電極１２と、を発光面１０ＳＡに有する。
一方、例えば、光ファイバ４０は、光を伝送する５０μｍ径のコア部４１と、コア部４１の外周面を覆う１２５μｍ径のクラッド部４２とを有する。コア部４１はクラッド部４２よりも屈折率が僅かに、例えば、０．２％〜０．３％程度、小さいガラスからなる。
光素子１０の上に接着されている略直方体の保持部材３０には光ファイバ４０の先端部が挿入されている貫通孔（Through hole）Ｈ３０がある。光ファイバ４０を貫通孔Ｈ３０に挿入し嵌合することで、光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０との位置決めが行われる。貫通孔Ｈ３０の径（内径）は、円柱状のほか、その壁面で光ファイバ４０を保持できれば、四角柱または六角柱等の角柱状であってもよい。保持部材３０の材質はセラミック、シリコン、ガラスまたはＳＵＳ等の金属部材等である。なお、保持部材３０は、略円柱状または略円錐状等であってもよい。
すでに説明したように、保持部材３０には、挿入される光ファイバ４０の外径Ｒ４０と、径Ｒ３０が略同じ円柱状の貫通孔Ｈ３０が形成されている。ここで「略同じ」とは、光ファイバ４０の外周面と貫通孔Ｈ３０の壁面とが当接し嵌合状態となるような、双方の径が実質的に「同じ」サイズであることを意味する。例えば、光ファイバ４０の外径Ｒ４０に対して、貫通孔Ｈ３０の径Ｒ３０は１μｍ〜５μｍだけ大きく作製される。
第１の主面２０ＳＡと第２の主面２０ＳＢとを有する平板状の配線板２０には、光路となる孔部Ｈ２０がある。配線板２０の第１の主面２０ＳＡに配設されている接合電極２１と光素子１０の外部電極１２とが、バンプ１３を介して接合されている。すなわち、光素子１０は、発光部１１が配線板２０の孔部Ｈ２０と対向する位置に配置された状態で配線板２０にフリップチップ実装されている。例えば、スタッド金バンプ１３が、配線板２０の接合電極２１と超音波接合されている。このため、光素子１０の発光部１１と配線板２０の第１の主面２０ＳＡとの間には、バンプ１３の高さに相当する隙間がある。
配線板２０の基体には、ＦＰＣ基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、またはシリコン基板等が使用される。
なお配線板２０に、半田ペースト等を印刷してバンプとし、光素子１０を所定位置に配置した後、リフロー等で半田を溶融して実装してもよい。なお、配線板２０は、撮像素子９０から伝送されてくる電気信号を光素子１０の駆動信号に変換するための処理回路等が含まれていてもよい。
配線板２０の第２の主面２０ＳＢには保持部材３０が、貫通孔Ｈ３０が孔部Ｈ２０と対向する位置に配置された状態で接着剤（不図示）により接着されている。
光伝送モジュール１の製造工程では、例えば、配線板２０の第１の主面２０ＳＡに光素子１０がフリップチップ実装された後に、配線板２０の第２の主面２０ＳＢに保持部材３０が接着される。なお、保持部材３０が接着された配線板２０に光素子１０を実装してもよい。
接合電極２１と外部電極１２との接合部は、アンダーフィル材またはサイドフィル材等の封止樹脂５０が注入され封止されている。封止樹脂５０には、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等の耐湿性に優れた樹脂などを用いる。なお、封止樹脂５０は必須の構成要素ではなく、透明樹脂６０により接合電極２１と外部電極１２との接合部が封止されていてもよい。
光ファイバ４０を固定するために、保持部材３０の貫通孔Ｈ３０に、ディスペンサ等を用いて、未硬化で液体状態の透明樹脂６０が適量、注入される。発光部１１と先端面４０ＳＡとの間を透明樹脂６０により確実に充填するために、透明樹脂６０は多めに注入される。そして、光ファイバ４０が貫通孔Ｈ３０に挿入される。光ファイバ４０の挿入量は適宜、調整されるが、保持部材３０の貫通孔Ｈ３０を完全に挿通していてもよいし、さらに配線板２０の孔部Ｈ２０までも挿通していてもよい。
このため、光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０の先端面４０ＳＡとの間は、透明樹脂６０により充填されている。透明樹脂６０は紫外線硬化型樹脂からなる。そして、光ファイバ４０が挿入された後に紫外線が照射されることで、硬化処理される。
貫通孔Ｈ３０に注入された透明樹脂６０に紫外線を効率的に照射するために、保持部材３０は紫外線を透過するガラスからなることが好ましい。なお、光伝送モジュール１ではガラスの保持部材３０であっても作製は容易である。
透明樹脂６０として熱硬化型樹脂を用いることもできるが、加熱処理により光素子１０が劣化するおそれがある。このため、紫外線を透過するガラスからなる保持部材３０と、紫外線硬化型の透明樹脂６０とを用いることが好ましい。
透明樹脂６０には、光ファイバ４０のコア部４１と屈折率が略同じ硬化性樹脂を用いる。コア部４１の屈折率は１．４〜１．６程度であるので、透明樹脂６０には硬化後の屈折率が１．４〜１．６程度の、例えば、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはアクリル系樹脂などを用いる。コア部４１と屈折率が略同じ透明樹脂６０は、界面における結合損失が小さい。
透明樹脂６０は、光路となるため発光部１１が出射した光を減衰しないように、光透過率が高い樹脂から選択される。なお、発光部１１が赤外光を発生する場合には、透明樹脂６０は、赤外領域での光透過率が高ければ、可視光域で不透明、すなわち透過率が低くてもよい。
図３に示すように、光伝送モジュール１では、光ファイバ４０の先端部の長さＬＣの部分が全周にわたって少しずつ除去加工されている。そして、貫通孔の壁面と、光ファイバ４０の除去加工されたことにより形成された外周面との間の空間Ｃ４０に、光ファイバ４０の挿入により押し出された透明樹脂６０が入り込んでいる。
すなわち、光ファイバ４０は先端部が先細りになるように全周が円形にテーパー加工されている。テーパー加工された先端部は、先端に向かって外径が徐々に小さくなり、先端面４０ＳＡの外径Ｒ４０Ａは、未加工部の外径（クラッド部４２の外径）Ｒ４０よりも小さい。
すでに説明したように、テーパー加工されていない光ファイバでは、外径Ｒ４０と貫通孔Ｈ３０の径Ｒ３０が略同じであった。このため、光ファイバが挿入されるときに、貫通孔Ｈ３０の内部の空気が排出されにくく、透明樹脂に気泡が巻き込まれ光路中に残留するおそれがあった。
これに対して、光ファイバ４０は、先端部がテーパー加工されているため、貫通孔Ｈ３０に光ファイバ４０を挿入したときに、光ファイバ４０の外周面の除去加工された空間（隙間）を介して空気がすみやかに排出され、除去加工された空間に過剰に注入された透明樹脂６０が入り込む。
このため、光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０の先端面４０ＳＡとの間の透明樹脂６０に気泡が残留することがない。また、光ファイバ４０を挿入する圧力により光素子１０が配線板２０から外れてしまうおそれがない。
光路中の透明樹脂６０に気泡が残留したりすることがないため、光伝送モジュール１は、光ファイバ４０と光素子１０との結合効率が高い。
なお、光ファイバ４０の先端面４０ＳＡの外径Ｒ４０Ａは、発光部１１の外寸以上であればよいが、発光部１１の直径の１．５倍以上で、未加工部の外径（クラッド部の外径）Ｒ４０の９０％以下であることが、光量が低下することなく、かつ、気泡が残留することがないため好ましい。
また、光ファイバ４０はテーパー加工により、先端に向かって直線的に外径が小さくなっているが、曲線的に小さくなっていてもよい。
なお、光伝送モジュール１では、テーパー加工部の長さＬＣは、保持部材３０の厚さと配線板２０の厚さの合計の長さＬ３０より短い。このため、光ファイバ４０が貫通孔Ｈ３０挿入されるとテーパー加工部は貫通孔Ｈ３０の内部に収容される。
＜第１実施形態の変形例＞
図４Ａに示したように、光伝送モジュール１ではテーパー加工部の先端面の外径Ｒ４０Ａは、コア部４１の外径Ｒ４１よりも大きかった。すなわち、コア部４１はテーパー加工されていなかった。しかし、図４Ｂに示すように、コア部４１までテーパー加工を行ってもよい。すなわち、テーパー加工部の先端面の外径Ｒ４０Ａが、コア部４１の外径Ｒ４１よりも小さくてもよい。なお、この場合には、透明樹脂６０としてクラッド部４２と略同じ屈折率の材料を用いることが光伝送効率改善のため好ましい。
また、光伝送モジュール１ではテーパー加工部の断面形状は円形であった。これに対して図４Ｃに示すように、多角形にテーパー加工してもよい。
＜第２実施形態＞
第２実施形態の光伝送モジュール１Ａおよび光伝送モジュール１Ａを具備する内視鏡２Ａは、光伝送モジュール１および内視鏡２と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
図５に示すように、光伝送モジュール１Ａでは、光ファイバ４０Ａの先端面４０ＳＡの外径Ｒ４０Ａは、保持部材３０の貫通孔Ｈ３０の径Ｒ３０よりも小さく、かつ、未加工部の外径Ｒ４０が貫通孔Ｈ３０の径Ｒ３０よりも大きい。
このため、光ファイバ４０Ａのテーパー部の上部の外面が、保持部材３０Ｂの上面の貫通孔Ｈ３０の開口と当接している。すなわち、光ファイバ４０Ａの先端面４０ＳＡと光素子１０の発光部１１との距離が、テーパー部の形状により規定されている。
光伝送モジュール１Ａは、テーパー部の形状を規定することで、光ファイバ４０Ａの先端面４０ＳＡと光素子１０の発光部１１との距離を正確に位置決めできる。このため、光伝送モジュール１Ａは、光ファイバ４０と光素子１０との結合効率がより安定している。
＜第３実施形態＞
第３実施形態の光伝送モジュール１Ｂおよび光伝送モジュール１Ｂを具備する内視鏡２Ｂは、光伝送モジュール１および内視鏡２と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
図６Ａ、図６Ｂおよび図７Ａに示すように、光伝送モジュール１Ｂでは、保持部材３０Ｂは断面が台形の略円錐状である。また、光ファイバ４０Ｂは先端部が長軸に沿って切り欠き(cutout)加工され、断面が略Ｄ字型である。すなわち、光ファイバ４０Ｂは先端部の一部が除去加工されている。
光ファイバ４０Ｂの切り欠き加工部Ｃ４０は、貫通孔Ｈ３０に挿入された状態において貫通孔Ｈ３０の開口よりも少し上まで形成されている。貫通孔Ｈ３０に光ファイバ４０Ｂを挿入したときに、切り欠き加工部Ｃ４０を介して空気が排出されるとともに、切り欠き加工部Ｃ４０に透明樹脂６０が侵入する。このため、光素子１０の発光部１１と光ファイバ４０Ｂの先端面４０ＳＡとの間の透明樹脂６０に気泡が残留することがなく、かつ、光ファイバ４０Ｂが保持部材３０Ｂに確実に固定される。
光路中の透明樹脂６０に気泡が残留することがないため、光伝送モジュール１Ｂは、光ファイバ４０Ｂと光素子１０との結合効率が高い。また、保持部材３０Ｂには接着剤収容部が形成されていないので、光伝送モジュール１Ｂは、外径、すなわちＸＹ平面方向の外寸が小さい。光伝送モジュール１Ｂを先端部８１に有する内視鏡２Ｂは先端部８１が細径で低侵襲である。
＜第３実施形態の変形例＞
光ファイバに形成する切り欠き加工部は、貫通孔Ｈ３０に光ファイバ４０Ｂを挿入したときに、空気をすみやかに排出するのに必要十分な断面積を有していればよい。
例えば、図７Ｂに示す光ファイバ４０Ｂ１には、略同じ形状の２つの切り欠き部Ｃ４０Ａ１、Ｃ４０Ａ２が形成されている。光ファイバ４０Ｂ１は光ファイバ４０Ｂの切り欠き部Ｃ４０よりも加工が容易な深さの浅い２つの切り欠き部Ｃ４０Ａ１、Ｃ４０Ａ２であっても、合計断面積が切り欠き部Ｃ４０と略同じであれば、同じ効果が得られる。
図７Ｃに示す光ファイバ４０Ｂ２は、略同じ形状の４つの切り欠き部Ｃ４０Ｂ〜Ｃ４０Ｅにより外周面が４平面からなる。光ファイバ４０Ｂ２は、全周がテーパー加工されているとみなすこともできる。
また、図７Ｄに示す光ファイバ４０Ｂ３の切り欠き部Ｃ４０Ｆは断面がＶ形状である。光ファイバ４０Ｂ３は光ファイバ４０Ｂよりも加工が容易である。図７Ｅに示す光ファイバ４０Ｂ４は、断面が略同じＶ形状の２つの切り欠き部Ｃ４０Ｆ、Ｃ４０Ｇが形成されている。
光ファイバ４０Ｂ１〜４０Ｂ４を具備する変形例の光伝送モジュールは、いずれも光伝送モジュール１Ａと同じ効果を有する。
＜第４実施形態＞
第４実施形態の光伝送モジュール１Ｃおよび光伝送モジュール１Ｃを具備する内視鏡２Ｃは、光伝送モジュール１Ｂおよび内視鏡２Ｂ等と類似し同じ効果を有しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
図８に示すように、光伝送モジュール１Ｃの光ファイバ４０Ｃは、先端部が切り欠き(cutout)加工され、断面が略Ｄ字型である。さらに光ファイバ４０Ｃでは、先端面４０ＳＡは長軸方向に垂直ではなく、傾斜面である。
先端面４０ＳＡに傾斜があるため、空気および透明樹脂６０は先端面４０ＳＡに留まることなく、上部に流動する。このため、光伝送モジュール１Ｃは光伝送モジュール１Ｂ等の効果を有し、さらに、光路中の透明樹脂６０に気泡がさらに残留しにくいため、光ファイバ４０Ｂと光素子１０との結合効率がより高い。
なお、先端面４０ＳＡの傾斜角度は、長軸方向に垂直な平面に対して１度以上１０度以下であることが好ましく２度以上４度以下であることがより好ましい。前記範囲の下限以上であれば、気泡が残留することなく、前記範囲の条件以下であれば、光が光ファイバ４０Ｂに入射しやすい。また、先端面４０ＳＡと発光面１０ＳＡとの間で多重反射が発生しにくいため、結合効率（伝送効率）が高い。
また、光伝送モジュール１、１Ａにおいても、光ファイバ４０、４０Ａの先端面４０ＳＡを光ファイバ４０Ｃのように傾斜面とすることで、光伝送モジュール１Ｃと同様の効果を得ることができる。
なお、以上では、光素子１０として発光素子を具備する光伝送モジュール等を例に説明した。しかし、光素子がフォトダイオード等の受光素子であっても同様の構成を有していれば同様の効果を有することは言うまでも無い。
内視鏡の先端部に配設されたＯ／Ｅ光伝送モジュールは、例えば、撮像素子に入力されるクロック信号を光信号として伝送する。細い光ファイバ４０を介してクロック信号を伝送する内視鏡は挿入部８０が細く低侵襲である。
以上の説明のように、本発明の別の実施形態の光伝送モジュールは、光信号を伝送する光ファイバと前記光信号が入射する受光部と外部電極とが表面である受光面に配設されている受光素子と、前記光ファイバが挿通している貫通孔のある保持部材と、前記光信号の光路となる孔部があり、第１の主面に配設されている接合電極と前記受光素子の前記外部電極とが接合されており、第２の主面に前記保持部材が接着されている配線板と、前記受光素子の前記受光部と前記光ファイバの先端面との間を充填している透明樹脂と、を具備し、前記光ファイバの先端部の一部が除去加工されており、前記光ファイバが前記除去加工されたことにより形成された空間に、前記透明樹脂が入り込んでいる光伝送モジュールは、光路中の透明樹脂に気泡が残留しにくいため、光ファイバと受光素子との結合効率が高い。また前記光伝送モジュールを挿入部の先端部に具備する内視鏡は細径である。
本発明は、上述した実施形態および変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせおよび応用が可能である。
１、１Ａ〜１Ｃ・・・光伝送モジュール
２、２Ａ〜２Ｃ・・・内視鏡
１０・・・光素子
１１・・・発光部
１２・・・外部電極
１３・・・金バンプ
２０・・・配線板
２１・・・接合電極
３０・・・保持部材
４０・・・光ファイバ
４１・・・コア部
４２・・・クラッド部
５０・・・封止樹脂
６０・・・透明樹脂
８０・・・挿入部
８１・・・先端部
９０・・・撮像素子

Claims (7)

  1. 撮像素子が配設された先端部に光伝送モジュールを有する挿入部と、
    前記挿入部の基端部側に延設された操作部と、を具備する内視鏡であって、
    前記光伝送モジュールが、
    前記挿入部を挿通している光信号を伝送する光ファイバと
    前記光信号を出射または前記光信号が入射する光素子部と外部電極とが表面に配設されている光素子と、
    前記光ファイバが挿入されている貫通孔のある、紫外線を透過する透明材料からなる保持部材と、
    前記光信号の光路となる孔部があり、第１の主面に配設されている接合電極と前記光素子の前記外部電極とが接合されており、第２の主面に前記保持部材が接着されている配線板と、
    前記光素子の前記光素子部と前記光ファイバの先端面との間を充填している紫外線硬化型の透明樹脂と、を具備し、
    前記光ファイバの先端部の全周が先細りにテーパー加工されており、
    前記保持部材の前記貫通孔の径が、前記光ファイバの未加工部の外径よりも小さく、
    前記光ファイバのテーパー加工により形成された空間に、前記透明樹脂が入り込んでいることを特徴とする内視鏡。
  2. 光信号を伝送する光ファイバと
    前記光信号を出射または前記光信号が入射する光素子部と外部電極とが表面に配設されている光素子と、
    前記光ファイバが挿入されている貫通孔のある保持部材と、
    前記光信号の光路となる孔部があり、第１の主面に配設されている接合電極と前記光素子の前記外部電極とが接合されており、第２の主面に前記保持部材が接着されている配線板と、
    前記光素子の前記光素子部と前記光ファイバの先端面との間を充填している透明樹脂と、を具備する光伝送モジュールであって、
    前記光ファイバの先端部の一部が除去加工されており、
    前記光ファイバが前記除去加工されたことにより形成された空間に、前記透明樹脂が入り込んでいることを特徴とする光伝送モジュール。
  3. 前記光ファイバの先端部の全周がテーパー加工されていることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
  4. 前記保持部材の前記貫通孔の径が、前記光ファイバの未加工部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の光伝送モジュール。
  5. 前記光ファイバの前記先端部が切り欠き加工されていることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
  6. 前記光ファイバの前記先端面が傾斜面であることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  7. 前記保持部材が、紫外線を透過する透明材料からなり、
    前記透明樹脂が紫外線硬化型であることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
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