内視鏡およびその製造方法
【課題】小型かつ軽量で、高精度で信頼性の高い内視鏡を提供する。
【解決手段】 光源部２２と、撮像部２３と、光源部２２または撮像部２３を制御する制御部２６と、光源部２２、撮像部２３、制御部２６の少なくともひとつに給電するための給電部５０とで構成された機能部と、この機能部を収納する外装容器１３０と、外装容器１３０の内壁１３０ｉに形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する配線部とを備えた内視鏡であって、配線部６０が外装容器の内面に形成された配線パターンからなる。
【解決手段】 光源部２２と、撮像部２３と、光源部２２または撮像部２３を制御する制御部２６と、光源部２２、撮像部２３、制御部２６の少なくともひとつに給電するための給電部５０とで構成された機能部と、この機能部を収納する外装容器１３０と、外装容器１３０の内壁１３０ｉに形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する配線部とを備えた内視鏡であって、配線部６０が外装容器の内面に形成された配線パターンからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡、特にカプセル型内視鏡の開発が進められている。カプセル型内視鏡は、錠剤のように飲み込むことができるため、チューブを挿入する従来型と異なり、患者の負担を抑えながら消化器内を観察することができる。カプセル型内視鏡は、ＣＣＤ（固体撮像素子）あるいはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子と超小型レンズによる撮像機構と、無線送信機構を備え、飲み込んだ患者の消化器内部の様子を外部モニターで観察できるように構成されている（特許文献１）。このカプセル型内視鏡は、胃や腸のぜん動により体内を進み、８時間後には体外に排出される。従って患者への負担は従来に比べ低減されるものの、異物であることには違いないため、なるべく使用回数を低減すべく、高機能化により、この８時間に、必要な処理をすべて行えるように、種々の開発が進められている。特に、無線による給電システムや患部への薬液放出機構なども付加が求められるようになっている。
このような状況の中で、患者への負担を軽減するという観点から、これらの小型化・軽量化が望まれている。
【０００３】
ところで、撮像素子の実装については様々な電子機器への搭載に適合するように種々の研究がなされている。これらの状況のもと、撮像素子の実装基板を、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：射出成型回路部品）に置き換え、機構部品としての機械的機能と、配線回路基板としての電気的機能との融合により、小型化に加え、機器の組み立て合理化と部品の高精度化をはかるべく、研究が進められている。
【０００４】
また、本出願人は、ベアチップ実装を念頭におき、成形技術、メタライジング技術、レーザ加工技術、切断技術などの要素技術を融合した複合加工技術としてＭＩＰＴＥＣ（Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６５５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1に示されたような従来のカプセル型内視鏡では、図２１に示すように、外装容器１０００内に、光源１０２２、センサ基板１０２３、制御基板１０２０、通信基板１０３１をはんだボールで接続している。この場合は、それぞれの基板を治具などで固定しながら加熱し、半田ボールを溶融させ接続する。また、リペアー時には基板を固定する専用の治具を必要とする。
そして上記基板モジュールをカプセルに挿入する際には、必ずクリアランスが必要であるが、そのクリアランスにより、光軸の調整を行ったうえで基板モジュールを固定する必要がある。
また、半田ボールに代えてフレキシブル基板を用いた相互接続も用いられているが、振動や衝撃により、接続信頼性の確保が難しい。
【０００７】
また、撮像素子チップがフリップチップ実装される超小型カメラモジュールの場合、撮像素子チップ実装面の平面度および平行度を極限水準まで向上させる必要がある。
【０００８】
特に、内視鏡のように、体内で用いるモジュールにおいては、更なる小型化が望まれており、特に、撮像素子チップと、光学フィルタ、レンズブロックとの関係は、わずかな位置ずれや、方向ずれによって、画像および位置情報の大幅な精度低下につながるため、位置精度は極めて重要である。
【０００９】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、小型かつ軽量で、高精度で信頼性の高い内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで本発明の内視鏡は、光源部と、撮像部と、光源部または撮像部を制御する制御部と、光源部、撮像部、制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部と、機能部を収納する外装容器と、外装容器の内壁に形成され、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも２つを相互接続する配線部とを備えた内視鏡であって、配線部が外装容器の内面に形成された配線パターンからなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器が、内壁が露呈するように分割された複数の分割部で構成され、分割部は接合面で互いに当接し、気密構造体を構成することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器は、内壁に、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも１つを係止する係止部を有し、配線パターンが係止部まで伸張し、係止部で、機械的接続と同時に電気的接続がなされることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記内視鏡において、半円筒状の外周部を有し、外装容器の一部を構成する第１の半筒部と、第１の半筒部の内壁に設けられた係止部のひとつに係止され、撮像部を構成する第１の回路基板と、第１の半筒部の内壁に設けられた係止部の他のひとつに係止され、給電部を構成する電池と、第１の回路基板および給電部を囲むように、第１の半筒部とともに、外装容器を構成する第２の半筒部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、この撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して垂直な面上に撮像面を持つように配置されたことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記内視鏡において、撮像部を構成する第１の基板は、第１の半筒部の内壁から伸張するように、一体的に形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、上記内視鏡において、第２の半筒部は、内壁に配線パターンを有することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、上記内視鏡において、制御部を構成する第２の回路基板を具備し、第２の回路基板は、第１または第２の半筒部の内壁に設けられた配線パターンに電気的に接続された係止部で係止部され、配線部を介して第１の基板と電気的に接続されたことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、上記内視鏡において、前記外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンが配設されたことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記内視鏡において、給電部は、外装容器の一端部にコネクタ接続され、着脱自在に接続されたことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、内面に配線パターンからなる配線部を有する絶縁性の成形体からなる外装容器を形成する工程と、外装容器の内壁に形成された配線部で、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも２つが相互接続されるように、外装容器内に、光源部と、撮像部と、光源部または撮像部を制御する制御部と、光源部、撮像部、制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部を装着する工程と、外装容器を封止する工程とを含む。
【００２１】
また本発明は、上記内視鏡の製造方法において、外装容器を形成する工程が、内壁が露呈するように、複数の分割部をなすように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程とを含み、内壁に機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、分割部を構成する成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む。
【００２２】
また本発明は、上記内視鏡の製造方法であって、外装容器を形成する工程が、複数の分割部をなし、その少なくとも一方が、サポートバーを介して内壁から連続的に形成された第１の回路基板を含むように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、分割成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程と、配線部の形成された第１の回路基板を、サポートバーを折り曲げ、第１の回路基板を内壁に対して垂直となるように起立せしめる工程とを含み、内壁に機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、分割部を構成する分割成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成によれば、外装容器の内壁に直接配線パターンが形成され、外装容器が直接基板として用いられる構造であるため、小型かつ軽量化が可能となる。また組み立て作業性が良好で、接続部が少ないため、高精度の位置決めが可能であるとともに、信頼性の高い内視鏡を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の概要を説明するための一部破断分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の外観図
【図３】本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板の要部断面図
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板の実装工程を説明する要部拡大図
【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板への配線パターンの形成工程を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板への配線パターンの形成工程を示す図
【図７】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図８】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡を示す要部斜視図
【図９】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡の光源部を示す要部拡大図
【図１０】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１１】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡の配線部形成工程を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡の製造工程図
【図１３】本発明の実施の形態４のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１４】本発明の実施の形態５のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１５】本発明の実施の形態６のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１６】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡を示す全体斜視図
【図１７】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡の組み立て状態を示す説明図
【図１９】本発明のカプセル型内視鏡の撮像部の変形例を示す断面図
【図２０】本発明のカプセル型内視鏡の変形例を示す一部破断斜視図
【図２１】従来例のカプセル型内視鏡を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態となるカプセル型内視鏡について説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
このカプセル型内視鏡１００は、図１（ａ）および（ｂ）、図２に概要を説明するための一部破断分解斜視図および外観図を示すように、外装容器１３０の内面に直接配線パターンを形成し、外装容器を回路基板として用い、小型かつ軽量化を図るものである。
このカプセル型内視鏡１００は、撮像部をはじめとする機能部間の相互接続のための配線部６０が外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターン６１からなることを特徴とする。すなわち、カプセル型内視鏡１００は、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子と、ＣＣＤ撮像素子からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６と、光源部２２、撮像部２３、および制御部２６に給電するための二次電池としてのボタン電池５１と電極端子５２ａ、５２ｂとからなる給電部５０とで構成された機能部と、機能部を収納する外装容器１３０と、外装容器１３０の内壁に形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する配線部６０とを備えている。図１（ａ）は分解斜視図、図１（ｂ）は組み立て工程において、第１の回路基板を実装した状態を示す図である。第１の回路基板２０およびこの外装容器１３０の内壁に形成された配線部６０によって、給電部５０と、給電部５０以外の機能部を構成する第１の回路基板２０との間が電気的に接続されている。外装容器１３０の内壁にはアンテナ部３０を構成する配線パターンが形成されている。
【００２７】
外装容器１３０は、内壁１３０ｉが露呈するように、分割された２つの半円筒状体からなる第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂと、透光性のアクリル樹脂で構成された前面レンズ４００とで構成され、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂおよび前面レンズ４００は接合面１３０Ｓで互いに当接し、気密構造体を構成する。
【００２８】
そして、図２に外観図を示すように、このカプセル型内視鏡は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器１３０の円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置される。
【００２９】
また、外装容器の内、第１の半筒部１３０ａの内壁１３０ｉは、平坦壁面１３０Ｈとこの平坦壁面１３０Ｈに垂直な垂直壁面１３０Ｖとで構成されている。そしてこの平坦壁面１３０Ｈは、光源部２２と撮像部２３と制御部２６を搭載した第1の回路基板２０を係止する係止部１３２としての係止溝を有している。また給電部５０を構成する電極端子５２ａ、５２ｂもそれぞれ、内壁１３０ｉに、設けられた係止部１３２に係止されている。そしてこの電極端子５２ａ、５２ｂ間にボタン電池５１が搭載される。係止部１３２は第１の半筒部１３０ａの内壁のひとつである平坦壁面１３０Ｈに形成された溝部で構成されている。
これら係止部１３２ではいずれも配線部６０を構成する配線パターンが係止部１３２まで伸張し、係止部１３２で機械的接続と同時に電気的接続がなされるように構成されている（後述する）。
【００３０】
また、機能部は、第１の回路基板２０を構成しており、図３に断面説明図を示すように、アクリル樹脂からなり、貫通開口部Ｈを有する絶縁性の基板２１上に、撮像領域を照射する光源部２２として４個のＬＥＤ発光素子チップと、ＣＣＤ撮像素子チップで構成された撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６としての制御回路ＩＣとが搭載されて構成されている。
【００３１】
そして、これら光源部２２、撮像部２３、制御部２６への給電は、ボタン電池５１から電極端子５２ａ、５２ｂを通り、垂直壁面１３０Ｖに設けられた配線パターンからなる配線部６０と係止部１３２を経由して、第１の回路基板２０を経、第１の回路基板２０の配線パターン（図示せず）によって接続される。４０はレンズユニットである。
【００３２】
この撮像部２３は貫通開口部Ｈを塞ぐように基板２１の第１の面２１Ａ側にバンプ２３１Ｓを介してフリップチップ接続されるＣＣＤ撮像素子チップ２３１と、このＣＣＤ撮像素子チップ２３１の撮像面に対向して基板２１の第２の面２１Ｂ側に透光性部材２３２とを具備している。ＣＣＤ撮像素子チップ２３１は、シリコン基板表面に形成された光電変換部とこれに接続された電荷転送部とで構成される。また、透光性部材２３２としてのＩＲフィルタはガラス基板で構成され、接着性樹脂を介して接合されている。またこの第１の回路基板２０を構成する基板２１上にも配線部６０に接続するように第２の配線パターン２３６が形成され、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１への給電および第１の回路基板の第１の面２１Ａに搭載された制御用ＩＣ２６１に接続されている。制御用ＩＣ２６１には、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１の駆動制御を行うものに加え、その出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）が搭載されている。さらには、制御用ＩＣ２６１のほか、通信用ＩＣ２６２も搭載されており、ＤＳＰなどで補正された信号を無線信号として出力する。これを体外の受信装置で受信し、ディスプレイ（図示せず）に表示するようになっている。
【００３３】
またレンズユニット４０は、第１の回路基板２０に内蔵された電磁素子、ピエゾ抵抗素子、高分子素子（人工筋肉）等を用いたアクチュエータによりガイド軸（図示せず）をレンズユニットの支持部４２が摺動することで、レンズユニットのレンズ４１が光軸に沿って移動し、ＣＣＤ撮像素子チップとの距離を調整できるようになっている。また４３は絞りであり、絞り４３もまた制御用ＩＣ２６１で絞り量が制御されている。
【００３４】
次に、この第１の回路基板２０の係止部１３２との接続について説明する。
この第１の回路基板２０の１側面２０Ｓには、図４（ａ）に示すように、溝部２１１とこの溝部２１１に沿って形成された第２の配線パターン２３６とが形成されている。この第１の回路基板２０の１側面２０Ｓを、図４（ｂ）に示すように、外装容器１３０の第１の半筒部１３０ａに配設された溝部からなる係止部１３２に当接させ、導電性の接着剤２４で接合する。この係止部１３２には、前述したように配線部６０を構成する第１の配線パターン６１が伸張しており、この第１の配線パターン６１と第２の配線パターン２３６との電気的接続が実現する。また係止部１３２を構成する溝部に第１の回路基板２０を挿入し、接着剤で接合することで電気的接続と同時に機械的接続が実現される。また位置決めも容易となり、外装容器の内壁に確実かつ強固な接続が達成されることになる。
【００３５】
なおこの第１の回路基板２０の溝部２１１および第２の配線パターンは以下のようにして形成される。まず図５（ａ）に示すように、に第１の回路基板２０を構成する絶縁性の基板２１の端部を示すように、基板２１に孔ｈ０を形成したのち、レーザビームを照射し、照射領域の基板表面を活性化し、活性化領域２３６Ｒを形成する。そしてめっき浴に浸漬し、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、孔ｈ０内も含むようにめっき層からなる第２の配線パターン２３６を形成する。そしてＸ−Ｘで示すように孔ｈ０を含むダイシングラインに沿って、ダイシングを行う。これにより、図４（ａ）に示したように、端部に第２の配線パターン２３６で覆われた溝部を有する配線基板を得ることができる。ここで基板の第１の面および第２の面にも第２の配線パターンが形成されている。なお、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００３６】
製造に際しては、まず、貫通開口部および孔部を有する絶縁性の基板２１に第２の配線パターン２３６を形成しダイシングして基板を用意する。
この後、撮像素子チップ２３１および透光性部材、制御用ＩＣなどを搭載し、第１の回路基板２０を形成する。
そして、外装容器１３０の第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた係止部の第１の配線パターン６１上に半田６２をディップし、第１の回路基板２０の端子形成面である側面２０Ｓを端部および、給電部５０を構成する端子部５２ａ，５２ｂを装着し、加熱し、半田リフローを行う。
そして、図１に示すように第１および第２の半筒部と、レンズ４００とをあわせ、第１および第２の半筒部の接合面に形成されたヒータ線９００に通電し加熱することで、接合面を融着する。
【００３７】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、機能部の相互接続は外装容器１３０の内壁に形成された配線部６０で実現されるため、配線長を最低限に抑えかつ、固定配線であるため、振動によるずれや破損も防ぐことができる。また、レンズモジュールや撮像部をはじめ部品それぞれの位置が、ＭＩＤで構成された外装容器１３０に対して高精度に位置決めされて実装されるため、きわめて高精度の組み立てが可能である。
【００３８】
外装容器１３０の内壁に、第１の回路基板２０と給電部５０とが直接実装されるため、部品点数の低減を図ることが可能であるとともに、接着箇所が少なくマージンが不要であるだけでなく、組み立て工数の削減を図ることができる。また実装が容易でかつ小型化が実現可能である。また不要な部材を削減できるため、軽量化が可能となる。
【００３９】
さらにまた外部容器１３０を構成するカプセルが第１の回路基板２０を固定する役割を果たすため、実装工程あるいは補修時に基板を固定するための治具も不要である。
撮像部２３と給電部５０をはじめ、各部の相互接続が、外装容器内壁に形成された配線部６０で実現され、ＦＰＣ（可撓性配線基板）や金属端子などの無理な折り曲げが不要であるため、実装部の信頼性が向上する。
【００４０】
また、体内で使用するものであるため、メディカルグレードの高い部材を用いることが義務付けられるが、部品点数が少なく、接着箇所も少ないため、設計が容易である。
【００４１】
さらにまた第１の配線パターン６１は、外装容器の分割部の開口方向に対向するように形成されているため、接続が容易であり、かつパターン形成も容易である。
【００４２】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成されているため、体内を円滑に進むことができるだけでなく、樹脂成形で形成することができるため、容易に所望の形状を得ることができる。
また撮像部は、撮像面が外装容器を構成する円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置されているため、カプセル型内視鏡の前方を効率よく撮像することができる上、光軸あわせも容易である。
【００４３】
加えて、第１の半筒部に接合される第２の半筒部についても、内壁に配線パターンを形成してもよい。配線面積の増大をはかることができる。アンテナパターンとすることで外装容器内壁全体をアンテナ部３０とすることができ、高感度化をはかることができる。
【００４４】
また、アンテナ部３０あるいは配線部６０は、外装容器の内壁だけでなく、外装容器内に埋め込み配線を構成してもよい。特にアンテナ部３０は外装容器内にスルーホールを介して外装容器の内壁を周回するようにコイル状に形成することも可能である。
【００４５】
ここで撮像部２３を構成するＣＣＤ撮像素子チップ２３１はＣＣＤチップであるが、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１のセンサ部の周辺部に、ＤＳＰ機能の回路を配置したいわゆるシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）型の固体撮像素子を用いるようにしてもよい。
これにより更なる小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
以上のように、ＣＣＤ撮像素子チップが搭載される第１の回路基板（基板２０）は、ＣＣＤ撮像素子を構成するシリコンチップと熱膨張係数が近い樹脂を選択することで、製造工程、および使用時における、温度サイクルなどの環境変化においても、接合部への応力発生を抑制することができ、チップクラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、第１の回路基板２０を介してアクチュエータへの給電を行うことができるため、配線長を短くすることができ、電気的損失が少なく、小型でかつ外観性に優れたカメラモジュールを提供することが可能となる。
本発明を実施することにより、固体撮像装置の小型化に有効である。
【００４８】
なお、透光性部材としては、ＩＲフィルタに限定されることなく、透光性基板にフィルタ膜あるいは反射防止膜を形成したものを用いてもよい。このように透光性基板にフィルタ機能や反射防止機能を持たせた場合には、より光学特性を向上させることが出来る。
【００４９】
本実施の形態において第１の回路基板は樹脂基板で構成したが、セラミック基板を用いてもよい。セラミック基板を用いた場合、セラミックグリーンシートを積層する際に、処理回路などのチップ部品を搭載しながら、積層し、焼成することによって、チップ部品を立体配線基板内に埋め込むことができる。また、この場合は回路部が多層構造であるため、回路設計の自由度が向上し、ノイズに強い回路配置や設計変更時の回路引き回しが容易となる。
【００５０】
また外装容器自体についても配線パターンを埋め込み形成し、アンテナ部を形成したりすることも可能である。あるいはリードフレーム上にチップ部品を搭載した状態で、金型内で外装容器を成形し、リードを外装容器内壁に導出するように形成することも可能である。
【００５１】
また、外装容器を構成する第１および第２の半円筒部への配線パターンの形成に際しては、例えば以下のような方法をとることができる。
１）射出成形
図６（ａ）に示すように、射出成形により第１および第２の半円筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。材料としては種々の材料が使用可能であるが、ＰＢＴ、ＰＥＴその混合物などを適用可能である。
２）レーザ照射による活性化
図６（ｂ）に要部拡大断面図を示すように、第１および第２の半円筒部内壁１３０ｉの配線パターン形成領域に、レーザビームを照射し、物理化学反応により、活性化領域６１Ｒを形成する。この活性化領域６１Ｒが銅めっき層等の核となる。
３）めっき
図６（ｃ）に要部拡大断面図を示すように、めっきにより、活性化領域６１Ｒに銅などのめっき層を形成し、配線パターン６１を形成する。なおこの活性化領域が、めっきのための触媒として作用し、選択的に所望の膜厚を得ることができる。このときの膜厚は３〜５μｍ程度である。銅のほかＮｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｓｎ/Ｐｂ、Ａｇ、Ａｇ/Ｐｄなども形成可能である。
４）アニール処理
形成された配線パターンをアニール処理する。
このようにして、高精度のパターン形成が可能となる。
【００５２】
また、外装容器を構成する第１および第２の半円筒部への回路パターンの形成に際しては、例えば以下のような方法をとることもできる。
１）射出成形により第１および第２の半円筒部を形成したのち、表面をプラズマ処理して微細な凹凸を付与する粗面化処理を施す。
２）第１および第２の半円筒部表面全体に下地層として薄い金属膜を設ける。下地層の形成は、第１および第２の半円筒部を構成する樹脂基板の表面にスパッタリングを行うことで、実現する。また、スパッタリングのほか、触媒を付与した後に無電解めっきをおこなったり、ＣＶＤやＰＶＤなど、任意の方法で形成することができる。また下地層の材料としては、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｃｒ，Ａｇ等があり、スパッタリングをおこなって形成する場合には、薄い下地層を形成する。また、下地層はめっき用触媒やめっき用触媒の化合物を第１および第２の半円筒部の内壁に形成することによっても形成することができる。
３）レーザ照射
第１および第２の半円筒部の内壁にレーザ等の電磁波を照射して電磁波を照射した部分の薄い下地層を除去する。例えば非回路部の回路部との境界領域の下地層を除去する。
４）めっき
境界領域にレーザを照射したのち、電気めっきにより、回路部の下地層上に銅などのめっき層を析出させる。
５）下地層の除去
表面に露呈する下地層をソフトエッチングにより除去し、配線パターンを形成する。
このようにして、高精度で信頼性の高い配線部６０あるいはアンテナ部３０を容易に形成することができる。
また、第１の回路基板への第２の配線パターンの形成は、スクリーン印刷によって行ったが、第１の回路基板についても同様に、スパッタリングおよびめっき方を用いるようにしてもよい。
【００５３】
また、第１および第２の半円筒部を構成する基板として樹脂基板に代えて、セラミック基板として積層セラミック基板を用いる場合には、グリーンシートを用いて焼成と同時に行うこともできる。
【００５４】
このように、レンズなどの光学部品と、外装容器および第１の回路基板上の配線パターンの位置精度が飛躍的に向上することで、画質の向上、組み立て時の光軸無調整化、などの利点を得ることができる。
【００５５】
なお、この外装容器および第１の回路基板への配線パターンの形成については、上記方法に限定されることなく、金属を含むセラミック基板を用い、配線パターンを形成すべき基体表面にレーザ照射により、この金属を露呈せしめ、この金属上に選択めっきを行い、さらにアニール処理を行うことで、配線パターンを形成する方法など、適宜変更可能である。このアニール処理は、高精度のパターンを得るためには、低温加熱と高温加熱の２段階加熱処理を行うようにするのが望ましい。
【００５６】
また前記実施の形態では、外装容器として射出成形によって形成した樹脂製の立体基板を用いたが、セラミック基板でもよくまた、グリーンシートを用いた積層基板を用いてもよい。ここでは例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（低温温同時焼成セラミック：Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所定のパターンを形成し、複数のグリーンシートを絶縁層として用いて、適宜一体的に積層し、焼結することにより内部導体層を備えた絶縁層（誘電体層）として製造することが出来る。これらの誘電体材料としては、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを複成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が適用可能である。ここで、誘電率は５〜１５程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、セラミック基板をＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック：High Temperature Co-fired Ceramics）技術を用いて、誘電体材料を、Ａｌ２Ｏ３を主体とするものとし、内部導体層として伝送線路等をタングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として構成しても良い。
【００５７】
また、グリーンシートに限定されることなく、他のセラミックにも適用可能であり、またエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂基板を用いた場合、プリプレグを用いた積層基板などにも適用可能である。
【００５８】
また、前面レンズとしては、アクリル樹脂のほか、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ等の透明樹脂も適用可能である。
【００５９】
（実施の形態２）
前記実施の形態では、第１の回路基板２０に給電部を除いて、機能部のすべてを実装したが、第２の回路基板、あるいはさらに複数の回路基板を追加してもよい。
次に、本発明の実施の形態２として、第２および第３の回路基板と３枚の回路基板を用いた例について説明する。
このカプセル型内視鏡１０１は、図７および図８に概要を説明するための一部破断分解斜視図および要部拡大図を示すように、本実施の形態でも外装容器１３０の内面に直接配線パターンを形成し、外装容器を回路基板として用い、小型かつ軽量化を図る点では前記実施の形態１のカプセル型内視鏡１００と同様である。図８については後述するが、回路基板係止部の拡大図である。
【００６０】
このカプセル型内視鏡１０１では、図９に光源部の要部拡大図を示すように、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子が、ベアチップの状態で外装容器を構成する第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた第１の配線パターン１６１上に半田１６２を用いて搭載されている。また、ＣＣＤカメラで構成された撮像素子からなる撮像部２３は、制御回路（図示しない）とともに１の回路基板１２０上に搭載されている。なおこの構成では、第１の半筒部１３０ａの内壁１３０ｉに形成された凹部１２３にＬＥＤ発光素子１２２がベアチップの状態で搭載され、封止樹脂１２４を充填することで、外装容器１３０にＬＥＤ発光素子１２２が直接実装される。
【００６１】
また、レンズユニット４０はレンズおよびレンズフォルダ，それらを電気信号で駆動させるアクチュエータから構成され、レンズモジュール基板としての第２の回路基板１４０を構成する。この第２の基板はレンズフォルダをＭＩＤで構成することで外周部にコイルを形成しアクチュエータとしてレンズを駆動させてもよい。
【００６２】
さらに、通信部を構成するＲＦモジュール３１とアンテナ部３０とが第３の回路基板１１０上に搭載され、これら第１乃至第３の回路基板が、外装容器の内壁に設けられた係止部１３２で電気的接続および機械的接続を達成する。
【００６３】
給電部５０については前記実施の形態１と同様、ボタン電池５１と電極端子５２ａ、５２ｂとで構成され、同様に係止部１３２で軽視された電極端子５２ａ、５２ｂによってボタン電池５１を支持している。
【００６４】
そして外装容器を構成する第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた第１の配線パターン１６１によって、光源部２２、レンズモジュールを構成する第２の回路基板１４０、撮像部を構成する第１の回路基板１２０が相互接続される。
【００６５】
本実施の形態においても、外装容器１３０は、内壁１３０ｉが露呈するように、分割された２つの半円筒状体からなる第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂと、透光性の樹脂で構成された前面レンズ４００とで構成され、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂおよび前面レンズ４００は接合面１３０Ｓで互いに当接し、気密構造体を構成する。
【００６６】
そして、外観についても図２に示したものと同様であり、このカプセル型内視鏡は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器１３０の円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置される。
【００６７】
また、第１乃至第３の回路基板を係止する係止部１３２としての係止溝１３２Ｖは、図７に要部拡大図を示すように、内壁の水平部すなわち平坦壁面１３０Ｈに設けられた凸部１３３で囲まれた領域に形成され、開口側で幅広となるように構成されている。この構成により、係止部に回路基板を装着する際、挿入が容易で、かつ確実に回路基板を係止することができる。
【００６８】
本実施の形態においてもこれら係止部１３２ではいずれも配線部を構成する第１の配線パターン１６１が係止部１３２まで伸張し、係止部１３２で機械的接続と同時に電気的接続がなされるように構成されている。
【００６９】
本実施の形態によれば、前記実施の形態１のカプセル型内視鏡と同様、配線部を介して、機能部が相互接続されているため、確実で信頼性が高く、小型で信頼性の高いカプセル型内視鏡を提供することが可能となる。
なお、回路基板が３枚となり、外装容器への実装作業性は低下するが、第１乃至第３の回路基板の実装および取替えは容易である。また通信部を構成する第３の回路基板１１０においては、アンテナ部３０とＲＦモジュール３１が同一基板上に搭載されるため、配線長の低減が可能となり、ノイズを低減することが可能となる。
【００７０】
さらに回路基板の枚数を増やしてもよいが、その場合は係止部１３２を回路基板の数に対応するように増設する。
【００７１】
（実施の形態３）
前記実施の形態１では、第１の回路基板２０に給電部を除いて、機能部のすべてを実装し、外装容器１３０の内壁１３０ｉに形成された係止部１３２を介してこの第１の回路基板２０を外装容器１３０の内壁に装着したが、本実施の形態では、この第１の回路基板２０を構成する基板２１を外装容器１３０の内壁１３０ｉに一体成形により形成したことを特徴とする。
【００７２】
すなわち、本実施の形態では、図１０および図１１に示すように、外装容器の内壁１３０ｉに、第１の回路基板２０に相当する機能部を連結部としてのサポートバー１３５を介して、連続的に形成された第１の回路基板部１３６で構成したことを特徴とするものである。この構成においても実装される部材としては前記実施の形態１の回路基板２０に実装されている部材と同様である。
【００７３】
他は実施の形態１と同様に形成されている。このカプセル型内視鏡は、外装容器１３０を構成する分割成形体として、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。そしてこれら第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂのうちの一方の内壁からサポートバー１３５を介して連続的に第１の回路基板部１３６を形成するように射出成形により、外装容器を成形する。そしてこの第１の回路基板部１３６に第２の配線パターン２３６を形成して配線部を構成する（図１１）。この後サポートバー１３５を折り曲げ、第１の回路基板部１３６を起立せしめ、図１０に示した内視鏡を得る。
【００７４】
次に製造工程について詳細に説明する。
金型を用意し、外装容器１３０を構成する分割成形体として、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。このときこれら第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂのうちの一方の内壁からサポートバー１３５を介して連続的に第１の回路基板部１３６を形成する（図１２（ａ））。
そしてこのままの状態で、スパッタリング法、めっき法を経て第１の配線パターン１６１およびアンテナ部３０を構成するパターンを形成する（図１２（ｂ））。ここでは図示しないが、配線パターン１６１は、第２の配線パターン２３６として、第１の半筒部１３０ａの内壁からサポートバー１３５上を介して第１の回路基板部１３６に連続形成される。
【００７５】
そして、透光性部材２３２を装着したのち、配線部の形成された第１の回路基板部１３６を、サポートバーを折り曲げ、第１の回路基板部１３６を内壁に対して垂直となるように起立せしめる（図１２（ｃ））。このとき、第１の半筒部１３０ａの内壁に第１の回路基板部１３６を係止する係止部を形成しておくようにしてもよい。
この後、サポートバーの部分に半田あるいは導電性接着剤を充填し、電気的接続および機械的接続を補う。
【００７６】
続いて、撮像素子チップ１２３を搭載するとともに、前記実施の形態１と同様に制御ＩＣ２６１などを実装する。
そして、給電部を装着し、第２の半筒部および前面レンズ４００とともに接合し、実施の形態１と同様にカプセル型内視鏡を得る。
【００７７】
この方法によれば、第１の回路基板を外装容器と一体成形して第１の回路基板部とし、そのままの状態で配線パターンも外装容器の内壁への形成と、同時形成するため、効率よく形成することができる。また、内壁上で透光性部材を装着するため、支持用の治具が不要となる。
【００７８】
（実施の形態４）
前記実施の形態１乃至３では、給電部５０としてボタン電池を備えたものについて説明したが、本実施の形態では、図１３に示すように、非接触給電により給電を行うように構成された磁性体パターンからなる受電側コイル５３を印刷配線により形成し、図示しない外部に配設された給電側コイルを介して給電するようにしたものである。また本実施の形態では、外装容器の軸Ｏに沿って第１の回路基板部１４６が一体形成されており、この第１の回路基板部１４６に撮像素子チップ１２３が搭載され、撮像面がこの中心軸Ｏに平行な方向となるように形成されている。２３６はＬＥＤ発光素子である。
【００７９】
他部については前記実施の形態１乃至３と同様であり、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子と、ＣＣＤ撮像素子からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６とを、外装容器１３０内に収納しており、外装容器１３０の内壁に配線部６０が形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する。この配線部６０は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターンからなる。
【００８０】
この構成によれば、この内視鏡は、ボタン電池５１を不要とし、受電側コイル５３のみでよいため、小型化が可能となる。
また、内視鏡の側面方向を撮像面として信頼性の高い画像出力を得ることが可能となる。
【００８１】
（実施の形態５）
前記実施の形態４では、外装容器の軸Ｏに沿って第１の回路基板部１４６Ｓが一体形成されており、撮像面がこの中心軸Ｏに平行な方向となるように形成したが、本実施の形態では、図１４に示すように、外装容器の軸Ｏに垂直な方向に第１の回路基板部１４６Ｓが一体形成されており、この第１の回路基板部１４６Ｓに撮像素子チップ２３１が搭載され、撮像面がこの中心軸Ｏに垂直な方向となるように形成されている。１２１はＬＥＤ発光素子である。
【００８２】
他部については前記実施の形態４と同様であり、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子１２１と、ＣＣＤ撮像素子２３１からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６とを、外装容器１３０内に収納しており、外装容器１３０の内壁に配線部６０が形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する。この配線部６０は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターンからなる。
【００８３】
この構成によっても、第1の回路基板が外装容器に一体形成されているため、第1の回路基板を実装する工程が不要となり、位置精度が向上しより実装作業性が良好となる。
また、内視鏡の前方を撮像面として信頼性の高い画像出力を得ることが可能となる。
【００８４】
（実施の形態６）
本実施の形態の内視鏡は、図１５に示すように、ケーブル７０２を介して体外のディスプレイ（図示せず）に接続するように構成され、本体部１０２に形成されたソケット１３７を介してコネクタ接続できるものである。すなわち本体部１０２のソケット１３７に接続可能に構成されたプラグ７０１を有するアダプタ７００を具備し、このアダプタ７００の他端がケーブル７０２を介して体外に導出される。また、本体部１０２には実施の形態４と同様に非接触給電を可能とする受電コイルを具備し、対外からケーブルを介しての接触給電と、受電コイルを介しての非接触給電の両方を使用可能に構成されている。
ここでも、図示しない第１の回路基板が第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの２分割体として形成された外装容器１３０内に収納されている。そして、外装容器１３０の内壁に配線部（図示せず）が形成され、光源部、撮像部、制御部および給電部を相互接続する。この配線部（図示せず）は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターン（図示せず）からなる。
給電部以外の機能部については実施の形態１と同様に形成されているため、ここでは説明を省略する。
【００８５】
この構成によれば、より小型化が必要な場合には非接触給電を用いることができる。また、非接触給電が使用しにくい場合には、安全装置として使用可能である。
【００８６】
（実施の形態７）
前記実施の形態１乃至６では、外装容器１３０を軸に対して平行に２分割して構成したが、本実施の形態では、図１６および図１７に示すように、外装容器は半球状の外装容器本体部６３０と、これにコネクタ接続される補助機能部６５０とで構成されたことを特徴とする。図１８は、本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡の組み立て状態を示す説明図である。
本実施の形態では、図１６に全体斜視図、図１７に概要を説明するための本体部の断面図を示す。半球状の外装容器本体部６３０は、立体回路基板としてのセラミック基板で構成され、中間支持部６３０Ｔを円筒状体の中間位置で内壁から内方に突出するように構成され、頂面に接合される透光性樹脂で構成された蓋部６３０Ｆとで構成されている。この外装容器本体部６３０の内壁には中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡには撮像素子チップ２３１、第２の面ＴＢにはＩＲフィルタ２３２が搭載され、さらに外側に、レンズユニット４０が搭載されている。レンズユニット４０はレンズ４１と、絞り４３とを具備している。この外装容器本体部６３０は、絶縁層と配線層とを有する積層セラミックで構成され、中心の開口部Ｈに向けて突出する中間支持部６３０Ｔを有している。外装容器本体部内壁に形成された配線部６３６を介して機能部が相互接続されるとともに固定されることで、撮像部と外装容器本体部との位置合わせおよび固定が可能になっている。前面にはこの外装容器本体部６３０に直接ＬＥＤ発光素子からなる光源部２２が搭載されている。補助機能部６５０は外装容器本体部６３０との間でコネクタ接続されており、給電部と通信部とが搭載されている。１３７はコネクタ配線を示す。
【００８７】
本実施の形態では、図１６に示すように、外装容器本体部を構成する立体回路基板の内壁に直接、配線部を有し、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１などが実装されている。この外装容器本体部６３０は図１７に断面図を示すように、実装基板を構成しており、中央に開口部Ｈを有する中間支持部６３０Ｔを有する筒状体で構成され、前面に透光性のアクリル樹脂からなる前面蓋部６３０Ｆ１を装着している。そして、開口部Ｈを塞ぐように中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡに配置されたＣＣＤ撮像素子チップ２３１と、開口部Ｈを塞ぐように中間支持部６３０Ｔの第２の面ＴＢに配置されたＩＲフィルタ２３２とが相対向するように配置される。また、処理回路などのチップ部品はセラミック積層基板で構成され外装容器本体部６３０を構成する立体回路基板内に埋め込まれていてもよい。
【００８８】
この中間支持部６３０Ｔ上にも配線部に接続するように第２の配線パターン２３６が形成され、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１への給電および第１の面ＴＡに搭載された制御用ＩＣ２６１に接続されている。制御用ＩＣ２６１には、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１の駆動制御を行うものに加え、その出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）が搭載されている。さらには、制御用ＩＣ２６１のほか、通信用ＩＣ２６２もこの中間支持部の第１の面ＴＡ搭載されており、ＤＳＰなどで補正された信号を無線信号として出力する。これを体外の受信装置で受信し、ディスプレイ（図示せず）に表示するようになっている。
【００８９】
つまり、中間支持部６３０Ｔが、実施の形態１における第１の回路基板の役割を有しており、この第１および第２の面からそれぞれＣＣＤ撮像素子チップ２３１およびＩＲフィルタ２３２の実装がなされている。
【００９０】
組み立てに際しては、まず外装容器本体部６３０をグリーンシートの積層により形成する。そして、中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡ側からＣＣＤ撮像素子チップ２３１、制御用ＩＣ２６１、通信用ＩＣ２６２などを実装する。この後中間支持部６３０Ｔの第２の面ＴＢ側からＩＲフィルタ２３２、レンズユニット４０を実装する。そして、最後に蓋部６３０Ｆを接合する。この接合は、前記実施の形態１と同様、融着により気密的に接合されるようにする。この蓋部は透光性のアクリル樹脂で構成され前面レンズを構成する。
そして補助機能部６５０を図１６に示すように、コネクタ接続することで、ケーブル式の内視鏡が構成される。
【００９１】
この補助機能部６５０に代え、図１８に示すように、背面蓋部６３０Ｆ２に、ボタン電池６５１を装着したものを、電極端子６５２を介して、外装容器本体部６３０にコネクタ接続するとともに、融着により接合面を気密的に接合し、カプセル型内視鏡とすることもできる。
【００９２】
また、この補助機能部６５０に代え、非接触給電用のコイルと、アンテナ部および通信用ＩＣを備えた通信部をコネクタ接続すれば、カプセル型内視鏡としても使用可能である。
【００９３】
また本実施の形態においても、レンズユニット４０は、前記実施の形態１と同様、第１の樹脂基板に内蔵された電磁素子，ピエゾ抵抗素子，高分子素子（人工筋肉）等（図示せず）を用いたアクチュエータによりガイド軸をレンズユニットの支持部が摺動することで、レンズユニットのレンズが光軸に沿って移動し、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１との距離を調整できるようになっている。
【００９４】
なお、撮像部についても、適宜変更可能であり、たとえば図１９に変形例を示すように、第１の回路基板２０の一方の側にＣＣＤ撮像素子チップ２３１を配置するような構成をとるようにしてもよい。ここでは支持部４２Ｓが第１の回路基板２０上に設置され、この支持部４２Ｓに対し、レンズユニット４０が（図示しないアクチュエータにより）移動可能に設置されている。
【００９５】
本実施の形態によれば、前記実施の形態１のカプセル型内視鏡に比べさらに小型化が可能であり、かつ実装基板を構成する立体回路基板そのものが外装容器を構成しているため、実装精度も高く、位置ずれを抑制することができるだけでなく、きわめて軽量でかつ小型化をはかることができる。
本実施の形態においても、外装容器全体をメディカルグレードの高い被覆剤で被覆して用いるのが望ましい。
【００９６】
前記実施の形態では、素子チップを外装容器の内壁に実装する場合について説明したが、素子チップに代えて電子部品パッケージであってもよい。
また、ここでは接着部材を半田としたが、半田に限定されることなく、銀ペーストなどの導電性接着剤、あるいは絶縁性接着剤にも適用可能であることはいうまでもない。
【００９７】
また、本実施の形態においては、アンテナ部は、筒状の外装容器本体部に多層配線を用いて形成してもよい。
【００９８】
さらにまた、図２０に示すように、外装容器１３０を構成する第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの、内壁１３０ｉを周回するようにアンテナ部３０を構成する配線パターンを連続形成してもよい。この場合は第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの接合面においてアンテナ部３０の形成位置を含むように、凹部３２ｔ、凸部３２ｖを形成しておく。これにより第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂが接合面１３０Ｓで互いに当接した場合に、これら凹部３２ｔ、凸部３２ｖに沿って形成されたアンテナ部３０のパターンが係合し、確実に接合され、アンテナが形成される。このアンテナは外装容器の内壁面全体に形成するのが望ましい。また、実施の形態１乃至６でも形成されているミアンダパターンからなるアンテナ部３０と相互接続してもよいし、別のアンテナとして用いてもよい。
この構成は、前記実施の形態１乃至６のいずれにも適用可能であることはいうまでもない。
【００９９】
なお、外装容機器の内壁に形成される第１の配線パターンは、外装容器の分割部の開口方向に対向するように構成することで、配線パターンの形成が容易でパターン精度の高精度化をはかることができる。
【０１００】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して垂直な面上に撮像面を持つように配置することで、内視鏡の前面を照射することができる。
【０１０１】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して平行な面上に撮像面を持つように配置されることで、内視鏡側面の撮像が容易となる。
【０１０２】
また、外装容器内壁に、素子搭載部を具備し、この素子搭載部にベアチップを搭載することで、より軽量勝つ実装作業性の良好な内視鏡を得ることができる。
【０１０３】
また、撮像部の搭載された第１の基板に、光源部を搭載することで、部品点数の削減を図ることができる。
【０１０４】
また、外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンを配設することで、アンテナ面積を増大し通信機能の高感度化をはかることができる。
【０１０５】
また、給電部として、二次電池を用い、係止部に係止され、外装容器の内壁に電気的接続および機械的接続がなされるようにすることで、実装作業性の高い内視鏡を得ることができる。
【０１０６】
また、給電部は、外装容器の内壁に形成された配線パターンからなるコイルもしくは別途用意されたコイル、もしくは誘電体であり、電磁誘導や電磁場の共鳴を利用し、非接触給電部を構成するようにしてもよい。この場合図２０に示したアンテナ部３０に相当するような配線パターンを内壁の各所に形成し、コイルやアンテナ部として用いるようにしてもよい。これにより、小型でかつ外部からの制御が容易な内視鏡を得ることができる。
【０１０７】
また、第１の回路基板が、中央に開口部を有する中間支持部を有する筒状体であり、中間支持部の第１の面に形成された撮像素子搭載領域と、中間支持部の第２の面に形成された透光性部材搭載領域とを具備し、開口部に対応する位置にレンズユニットを支持する支持部を具備することで、外装容器を２分割構造とすることなく、筒状体で構成し、この外装容器に直接素子を搭載することで、大幅な軽量化と小型化を図ることができる。
【０１０８】
また、外装容器は、樹脂成形体で構成されてもよい。これにより、成型が容易で形状の自由度を高めることができる。
【０１０９】
また、外装容器は、セラミック成形体で構成されてもよい。これにより、平坦性が高く、安定した形状で信頼性を高めることができる。またメディカルグレードも高い。
【符号の説明】
【０１１０】
２０ 第１の回路基板
２１ 基板
２２ 光源部
２３ 撮像部
２６ 制御部
３０ アンテナ
３１ ＲＦモジュール
４０ レンズユニット
４２Ｓ 支持部
５０ 給電部
５１ ボタン電池
５２ａ、５２ｂ 電極端子
６０ 配線部
６１、１６１ 第１の配線パターン
１００、１０１ カプセル型内視鏡
１０２ 本体部
１３０ 外装容器
１３０ａ 第１の半筒部
１３０ｂ 第２の半筒部
１３０ｉ 内壁
１３０Ｓ 接合面
１３６ 第１の回路基板部
１３７ ソケット
Ｈ 開口部
ＴＡ 第１の面
ＴＢ 第２の面
２３１ ＣＣＤ撮像素子チップ
２３２ ＩＲフィルタ
２３６ 第２の配線パターン
２６１ 制御用ＩＣ
２６２ 通信用ＩＣ
４００ 前面レンズ
６３０ 外装容器本体部
６３０Ｔ 中間支持部
６３０Ｆ１ 前面蓋部
６５０ 補助機能部
６３０Ｆ２ 背面蓋部
６５１ ボタン電池
６５２ 電極端子
７００ アダプタ
７０１ プラグ
７０２ ケーブル
９００ ヒータ線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡、特にカプセル型内視鏡の開発が進められている。カプセル型内視鏡は、錠剤のように飲み込むことができるため、チューブを挿入する従来型と異なり、患者の負担を抑えながら消化器内を観察することができる。カプセル型内視鏡は、ＣＣＤ（固体撮像素子）あるいはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子と超小型レンズによる撮像機構と、無線送信機構を備え、飲み込んだ患者の消化器内部の様子を外部モニターで観察できるように構成されている（特許文献１）。このカプセル型内視鏡は、胃や腸のぜん動により体内を進み、８時間後には体外に排出される。従って患者への負担は従来に比べ低減されるものの、異物であることには違いないため、なるべく使用回数を低減すべく、高機能化により、この８時間に、必要な処理をすべて行えるように、種々の開発が進められている。特に、無線による給電システムや患部への薬液放出機構なども付加が求められるようになっている。
このような状況の中で、患者への負担を軽減するという観点から、これらの小型化・軽量化が望まれている。
【０００３】
ところで、撮像素子の実装については様々な電子機器への搭載に適合するように種々の研究がなされている。これらの状況のもと、撮像素子の実装基板を、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：射出成型回路部品）に置き換え、機構部品としての機械的機能と、配線回路基板としての電気的機能との融合により、小型化に加え、機器の組み立て合理化と部品の高精度化をはかるべく、研究が進められている。
【０００４】
また、本出願人は、ベアチップ実装を念頭におき、成形技術、メタライジング技術、レーザ加工技術、切断技術などの要素技術を融合した複合加工技術としてＭＩＰＴＥＣ（Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６５５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1に示されたような従来のカプセル型内視鏡では、図２１に示すように、外装容器１０００内に、光源１０２２、センサ基板１０２３、制御基板１０２０、通信基板１０３１をはんだボールで接続している。この場合は、それぞれの基板を治具などで固定しながら加熱し、半田ボールを溶融させ接続する。また、リペアー時には基板を固定する専用の治具を必要とする。
そして上記基板モジュールをカプセルに挿入する際には、必ずクリアランスが必要であるが、そのクリアランスにより、光軸の調整を行ったうえで基板モジュールを固定する必要がある。
また、半田ボールに代えてフレキシブル基板を用いた相互接続も用いられているが、振動や衝撃により、接続信頼性の確保が難しい。
【０００７】
また、撮像素子チップがフリップチップ実装される超小型カメラモジュールの場合、撮像素子チップ実装面の平面度および平行度を極限水準まで向上させる必要がある。
【０００８】
特に、内視鏡のように、体内で用いるモジュールにおいては、更なる小型化が望まれており、特に、撮像素子チップと、光学フィルタ、レンズブロックとの関係は、わずかな位置ずれや、方向ずれによって、画像および位置情報の大幅な精度低下につながるため、位置精度は極めて重要である。
【０００９】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、小型かつ軽量で、高精度で信頼性の高い内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで本発明の内視鏡は、光源部と、撮像部と、光源部または撮像部を制御する制御部と、光源部、撮像部、制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部と、機能部を収納する外装容器と、外装容器の内壁に形成され、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも２つを相互接続する配線部とを備えた内視鏡であって、配線部が外装容器の内面に形成された配線パターンからなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器が、内壁が露呈するように分割された複数の分割部で構成され、分割部は接合面で互いに当接し、気密構造体を構成することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器は、内壁に、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも１つを係止する係止部を有し、配線パターンが係止部まで伸張し、係止部で、機械的接続と同時に電気的接続がなされることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記内視鏡において、半円筒状の外周部を有し、外装容器の一部を構成する第１の半筒部と、第１の半筒部の内壁に設けられた係止部のひとつに係止され、撮像部を構成する第１の回路基板と、第１の半筒部の内壁に設けられた係止部の他のひとつに係止され、給電部を構成する電池と、第１の回路基板および給電部を囲むように、第１の半筒部とともに、外装容器を構成する第２の半筒部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記内視鏡において、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、この撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して垂直な面上に撮像面を持つように配置されたことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記内視鏡において、撮像部を構成する第１の基板は、第１の半筒部の内壁から伸張するように、一体的に形成されたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、上記内視鏡において、第２の半筒部は、内壁に配線パターンを有することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、上記内視鏡において、制御部を構成する第２の回路基板を具備し、第２の回路基板は、第１または第２の半筒部の内壁に設けられた配線パターンに電気的に接続された係止部で係止部され、配線部を介して第１の基板と電気的に接続されたことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、上記内視鏡において、前記外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンが配設されたことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記内視鏡において、給電部は、外装容器の一端部にコネクタ接続され、着脱自在に接続されたことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、内面に配線パターンからなる配線部を有する絶縁性の成形体からなる外装容器を形成する工程と、外装容器の内壁に形成された配線部で、光源部、撮像部、制御部および給電部の少なくとも２つが相互接続されるように、外装容器内に、光源部と、撮像部と、光源部または撮像部を制御する制御部と、光源部、撮像部、制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部を装着する工程と、外装容器を封止する工程とを含む。
【００２１】
また本発明は、上記内視鏡の製造方法において、外装容器を形成する工程が、内壁が露呈するように、複数の分割部をなすように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程とを含み、内壁に機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、分割部を構成する成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む。
【００２２】
また本発明は、上記内視鏡の製造方法であって、外装容器を形成する工程が、複数の分割部をなし、その少なくとも一方が、サポートバーを介して内壁から連続的に形成された第１の回路基板を含むように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、分割成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程と、配線部の形成された第１の回路基板を、サポートバーを折り曲げ、第１の回路基板を内壁に対して垂直となるように起立せしめる工程とを含み、内壁に機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、分割部を構成する分割成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成によれば、外装容器の内壁に直接配線パターンが形成され、外装容器が直接基板として用いられる構造であるため、小型かつ軽量化が可能となる。また組み立て作業性が良好で、接続部が少ないため、高精度の位置決めが可能であるとともに、信頼性の高い内視鏡を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の概要を説明するための一部破断分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の外観図
【図３】本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板の要部断面図
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板の実装工程を説明する要部拡大図
【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板への配線パターンの形成工程を示す図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の実施の形態１のカプセル型内視鏡の回路基板への配線パターンの形成工程を示す図
【図７】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図８】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡を示す要部斜視図
【図９】本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡の光源部を示す要部拡大図
【図１０】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１１】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡の配線部形成工程を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡の製造工程図
【図１３】本発明の実施の形態４のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１４】本発明の実施の形態５のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１５】本発明の実施の形態６のカプセル型内視鏡を示す一部破断分解斜視図
【図１６】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡を示す全体斜視図
【図１７】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡の組み立て状態を示す説明図
【図１９】本発明のカプセル型内視鏡の撮像部の変形例を示す断面図
【図２０】本発明のカプセル型内視鏡の変形例を示す一部破断斜視図
【図２１】従来例のカプセル型内視鏡を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態となるカプセル型内視鏡について説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
このカプセル型内視鏡１００は、図１（ａ）および（ｂ）、図２に概要を説明するための一部破断分解斜視図および外観図を示すように、外装容器１３０の内面に直接配線パターンを形成し、外装容器を回路基板として用い、小型かつ軽量化を図るものである。
このカプセル型内視鏡１００は、撮像部をはじめとする機能部間の相互接続のための配線部６０が外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターン６１からなることを特徴とする。すなわち、カプセル型内視鏡１００は、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子と、ＣＣＤ撮像素子からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６と、光源部２２、撮像部２３、および制御部２６に給電するための二次電池としてのボタン電池５１と電極端子５２ａ、５２ｂとからなる給電部５０とで構成された機能部と、機能部を収納する外装容器１３０と、外装容器１３０の内壁に形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する配線部６０とを備えている。図１（ａ）は分解斜視図、図１（ｂ）は組み立て工程において、第１の回路基板を実装した状態を示す図である。第１の回路基板２０およびこの外装容器１３０の内壁に形成された配線部６０によって、給電部５０と、給電部５０以外の機能部を構成する第１の回路基板２０との間が電気的に接続されている。外装容器１３０の内壁にはアンテナ部３０を構成する配線パターンが形成されている。
【００２７】
外装容器１３０は、内壁１３０ｉが露呈するように、分割された２つの半円筒状体からなる第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂと、透光性のアクリル樹脂で構成された前面レンズ４００とで構成され、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂおよび前面レンズ４００は接合面１３０Ｓで互いに当接し、気密構造体を構成する。
【００２８】
そして、図２に外観図を示すように、このカプセル型内視鏡は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器１３０の円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置される。
【００２９】
また、外装容器の内、第１の半筒部１３０ａの内壁１３０ｉは、平坦壁面１３０Ｈとこの平坦壁面１３０Ｈに垂直な垂直壁面１３０Ｖとで構成されている。そしてこの平坦壁面１３０Ｈは、光源部２２と撮像部２３と制御部２６を搭載した第1の回路基板２０を係止する係止部１３２としての係止溝を有している。また給電部５０を構成する電極端子５２ａ、５２ｂもそれぞれ、内壁１３０ｉに、設けられた係止部１３２に係止されている。そしてこの電極端子５２ａ、５２ｂ間にボタン電池５１が搭載される。係止部１３２は第１の半筒部１３０ａの内壁のひとつである平坦壁面１３０Ｈに形成された溝部で構成されている。
これら係止部１３２ではいずれも配線部６０を構成する配線パターンが係止部１３２まで伸張し、係止部１３２で機械的接続と同時に電気的接続がなされるように構成されている（後述する）。
【００３０】
また、機能部は、第１の回路基板２０を構成しており、図３に断面説明図を示すように、アクリル樹脂からなり、貫通開口部Ｈを有する絶縁性の基板２１上に、撮像領域を照射する光源部２２として４個のＬＥＤ発光素子チップと、ＣＣＤ撮像素子チップで構成された撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６としての制御回路ＩＣとが搭載されて構成されている。
【００３１】
そして、これら光源部２２、撮像部２３、制御部２６への給電は、ボタン電池５１から電極端子５２ａ、５２ｂを通り、垂直壁面１３０Ｖに設けられた配線パターンからなる配線部６０と係止部１３２を経由して、第１の回路基板２０を経、第１の回路基板２０の配線パターン（図示せず）によって接続される。４０はレンズユニットである。
【００３２】
この撮像部２３は貫通開口部Ｈを塞ぐように基板２１の第１の面２１Ａ側にバンプ２３１Ｓを介してフリップチップ接続されるＣＣＤ撮像素子チップ２３１と、このＣＣＤ撮像素子チップ２３１の撮像面に対向して基板２１の第２の面２１Ｂ側に透光性部材２３２とを具備している。ＣＣＤ撮像素子チップ２３１は、シリコン基板表面に形成された光電変換部とこれに接続された電荷転送部とで構成される。また、透光性部材２３２としてのＩＲフィルタはガラス基板で構成され、接着性樹脂を介して接合されている。またこの第１の回路基板２０を構成する基板２１上にも配線部６０に接続するように第２の配線パターン２３６が形成され、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１への給電および第１の回路基板の第１の面２１Ａに搭載された制御用ＩＣ２６１に接続されている。制御用ＩＣ２６１には、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１の駆動制御を行うものに加え、その出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）が搭載されている。さらには、制御用ＩＣ２６１のほか、通信用ＩＣ２６２も搭載されており、ＤＳＰなどで補正された信号を無線信号として出力する。これを体外の受信装置で受信し、ディスプレイ（図示せず）に表示するようになっている。
【００３３】
またレンズユニット４０は、第１の回路基板２０に内蔵された電磁素子、ピエゾ抵抗素子、高分子素子（人工筋肉）等を用いたアクチュエータによりガイド軸（図示せず）をレンズユニットの支持部４２が摺動することで、レンズユニットのレンズ４１が光軸に沿って移動し、ＣＣＤ撮像素子チップとの距離を調整できるようになっている。また４３は絞りであり、絞り４３もまた制御用ＩＣ２６１で絞り量が制御されている。
【００３４】
次に、この第１の回路基板２０の係止部１３２との接続について説明する。
この第１の回路基板２０の１側面２０Ｓには、図４（ａ）に示すように、溝部２１１とこの溝部２１１に沿って形成された第２の配線パターン２３６とが形成されている。この第１の回路基板２０の１側面２０Ｓを、図４（ｂ）に示すように、外装容器１３０の第１の半筒部１３０ａに配設された溝部からなる係止部１３２に当接させ、導電性の接着剤２４で接合する。この係止部１３２には、前述したように配線部６０を構成する第１の配線パターン６１が伸張しており、この第１の配線パターン６１と第２の配線パターン２３６との電気的接続が実現する。また係止部１３２を構成する溝部に第１の回路基板２０を挿入し、接着剤で接合することで電気的接続と同時に機械的接続が実現される。また位置決めも容易となり、外装容器の内壁に確実かつ強固な接続が達成されることになる。
【００３５】
なおこの第１の回路基板２０の溝部２１１および第２の配線パターンは以下のようにして形成される。まず図５（ａ）に示すように、に第１の回路基板２０を構成する絶縁性の基板２１の端部を示すように、基板２１に孔ｈ０を形成したのち、レーザビームを照射し、照射領域の基板表面を活性化し、活性化領域２３６Ｒを形成する。そしてめっき浴に浸漬し、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、孔ｈ０内も含むようにめっき層からなる第２の配線パターン２３６を形成する。そしてＸ−Ｘで示すように孔ｈ０を含むダイシングラインに沿って、ダイシングを行う。これにより、図４（ａ）に示したように、端部に第２の配線パターン２３６で覆われた溝部を有する配線基板を得ることができる。ここで基板の第１の面および第２の面にも第２の配線パターンが形成されている。なお、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００３６】
製造に際しては、まず、貫通開口部および孔部を有する絶縁性の基板２１に第２の配線パターン２３６を形成しダイシングして基板を用意する。
この後、撮像素子チップ２３１および透光性部材、制御用ＩＣなどを搭載し、第１の回路基板２０を形成する。
そして、外装容器１３０の第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた係止部の第１の配線パターン６１上に半田６２をディップし、第１の回路基板２０の端子形成面である側面２０Ｓを端部および、給電部５０を構成する端子部５２ａ，５２ｂを装着し、加熱し、半田リフローを行う。
そして、図１に示すように第１および第２の半筒部と、レンズ４００とをあわせ、第１および第２の半筒部の接合面に形成されたヒータ線９００に通電し加熱することで、接合面を融着する。
【００３７】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、機能部の相互接続は外装容器１３０の内壁に形成された配線部６０で実現されるため、配線長を最低限に抑えかつ、固定配線であるため、振動によるずれや破損も防ぐことができる。また、レンズモジュールや撮像部をはじめ部品それぞれの位置が、ＭＩＤで構成された外装容器１３０に対して高精度に位置決めされて実装されるため、きわめて高精度の組み立てが可能である。
【００３８】
外装容器１３０の内壁に、第１の回路基板２０と給電部５０とが直接実装されるため、部品点数の低減を図ることが可能であるとともに、接着箇所が少なくマージンが不要であるだけでなく、組み立て工数の削減を図ることができる。また実装が容易でかつ小型化が実現可能である。また不要な部材を削減できるため、軽量化が可能となる。
【００３９】
さらにまた外部容器１３０を構成するカプセルが第１の回路基板２０を固定する役割を果たすため、実装工程あるいは補修時に基板を固定するための治具も不要である。
撮像部２３と給電部５０をはじめ、各部の相互接続が、外装容器内壁に形成された配線部６０で実現され、ＦＰＣ（可撓性配線基板）や金属端子などの無理な折り曲げが不要であるため、実装部の信頼性が向上する。
【００４０】
また、体内で使用するものであるため、メディカルグレードの高い部材を用いることが義務付けられるが、部品点数が少なく、接着箇所も少ないため、設計が容易である。
【００４１】
さらにまた第１の配線パターン６１は、外装容器の分割部の開口方向に対向するように形成されているため、接続が容易であり、かつパターン形成も容易である。
【００４２】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成されているため、体内を円滑に進むことができるだけでなく、樹脂成形で形成することができるため、容易に所望の形状を得ることができる。
また撮像部は、撮像面が外装容器を構成する円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置されているため、カプセル型内視鏡の前方を効率よく撮像することができる上、光軸あわせも容易である。
【００４３】
加えて、第１の半筒部に接合される第２の半筒部についても、内壁に配線パターンを形成してもよい。配線面積の増大をはかることができる。アンテナパターンとすることで外装容器内壁全体をアンテナ部３０とすることができ、高感度化をはかることができる。
【００４４】
また、アンテナ部３０あるいは配線部６０は、外装容器の内壁だけでなく、外装容器内に埋め込み配線を構成してもよい。特にアンテナ部３０は外装容器内にスルーホールを介して外装容器の内壁を周回するようにコイル状に形成することも可能である。
【００４５】
ここで撮像部２３を構成するＣＣＤ撮像素子チップ２３１はＣＣＤチップであるが、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１のセンサ部の周辺部に、ＤＳＰ機能の回路を配置したいわゆるシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）型の固体撮像素子を用いるようにしてもよい。
これにより更なる小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
以上のように、ＣＣＤ撮像素子チップが搭載される第１の回路基板（基板２０）は、ＣＣＤ撮像素子を構成するシリコンチップと熱膨張係数が近い樹脂を選択することで、製造工程、および使用時における、温度サイクルなどの環境変化においても、接合部への応力発生を抑制することができ、チップクラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
また、第１の回路基板２０を介してアクチュエータへの給電を行うことができるため、配線長を短くすることができ、電気的損失が少なく、小型でかつ外観性に優れたカメラモジュールを提供することが可能となる。
本発明を実施することにより、固体撮像装置の小型化に有効である。
【００４８】
なお、透光性部材としては、ＩＲフィルタに限定されることなく、透光性基板にフィルタ膜あるいは反射防止膜を形成したものを用いてもよい。このように透光性基板にフィルタ機能や反射防止機能を持たせた場合には、より光学特性を向上させることが出来る。
【００４９】
本実施の形態において第１の回路基板は樹脂基板で構成したが、セラミック基板を用いてもよい。セラミック基板を用いた場合、セラミックグリーンシートを積層する際に、処理回路などのチップ部品を搭載しながら、積層し、焼成することによって、チップ部品を立体配線基板内に埋め込むことができる。また、この場合は回路部が多層構造であるため、回路設計の自由度が向上し、ノイズに強い回路配置や設計変更時の回路引き回しが容易となる。
【００５０】
また外装容器自体についても配線パターンを埋め込み形成し、アンテナ部を形成したりすることも可能である。あるいはリードフレーム上にチップ部品を搭載した状態で、金型内で外装容器を成形し、リードを外装容器内壁に導出するように形成することも可能である。
【００５１】
また、外装容器を構成する第１および第２の半円筒部への配線パターンの形成に際しては、例えば以下のような方法をとることができる。
１）射出成形
図６（ａ）に示すように、射出成形により第１および第２の半円筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。材料としては種々の材料が使用可能であるが、ＰＢＴ、ＰＥＴその混合物などを適用可能である。
２）レーザ照射による活性化
図６（ｂ）に要部拡大断面図を示すように、第１および第２の半円筒部内壁１３０ｉの配線パターン形成領域に、レーザビームを照射し、物理化学反応により、活性化領域６１Ｒを形成する。この活性化領域６１Ｒが銅めっき層等の核となる。
３）めっき
図６（ｃ）に要部拡大断面図を示すように、めっきにより、活性化領域６１Ｒに銅などのめっき層を形成し、配線パターン６１を形成する。なおこの活性化領域が、めっきのための触媒として作用し、選択的に所望の膜厚を得ることができる。このときの膜厚は３〜５μｍ程度である。銅のほかＮｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｓｎ/Ｐｂ、Ａｇ、Ａｇ/Ｐｄなども形成可能である。
４）アニール処理
形成された配線パターンをアニール処理する。
このようにして、高精度のパターン形成が可能となる。
【００５２】
また、外装容器を構成する第１および第２の半円筒部への回路パターンの形成に際しては、例えば以下のような方法をとることもできる。
１）射出成形により第１および第２の半円筒部を形成したのち、表面をプラズマ処理して微細な凹凸を付与する粗面化処理を施す。
２）第１および第２の半円筒部表面全体に下地層として薄い金属膜を設ける。下地層の形成は、第１および第２の半円筒部を構成する樹脂基板の表面にスパッタリングを行うことで、実現する。また、スパッタリングのほか、触媒を付与した後に無電解めっきをおこなったり、ＣＶＤやＰＶＤなど、任意の方法で形成することができる。また下地層の材料としては、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｃｒ，Ａｇ等があり、スパッタリングをおこなって形成する場合には、薄い下地層を形成する。また、下地層はめっき用触媒やめっき用触媒の化合物を第１および第２の半円筒部の内壁に形成することによっても形成することができる。
３）レーザ照射
第１および第２の半円筒部の内壁にレーザ等の電磁波を照射して電磁波を照射した部分の薄い下地層を除去する。例えば非回路部の回路部との境界領域の下地層を除去する。
４）めっき
境界領域にレーザを照射したのち、電気めっきにより、回路部の下地層上に銅などのめっき層を析出させる。
５）下地層の除去
表面に露呈する下地層をソフトエッチングにより除去し、配線パターンを形成する。
このようにして、高精度で信頼性の高い配線部６０あるいはアンテナ部３０を容易に形成することができる。
また、第１の回路基板への第２の配線パターンの形成は、スクリーン印刷によって行ったが、第１の回路基板についても同様に、スパッタリングおよびめっき方を用いるようにしてもよい。
【００５３】
また、第１および第２の半円筒部を構成する基板として樹脂基板に代えて、セラミック基板として積層セラミック基板を用いる場合には、グリーンシートを用いて焼成と同時に行うこともできる。
【００５４】
このように、レンズなどの光学部品と、外装容器および第１の回路基板上の配線パターンの位置精度が飛躍的に向上することで、画質の向上、組み立て時の光軸無調整化、などの利点を得ることができる。
【００５５】
なお、この外装容器および第１の回路基板への配線パターンの形成については、上記方法に限定されることなく、金属を含むセラミック基板を用い、配線パターンを形成すべき基体表面にレーザ照射により、この金属を露呈せしめ、この金属上に選択めっきを行い、さらにアニール処理を行うことで、配線パターンを形成する方法など、適宜変更可能である。このアニール処理は、高精度のパターンを得るためには、低温加熱と高温加熱の２段階加熱処理を行うようにするのが望ましい。
【００５６】
また前記実施の形態では、外装容器として射出成形によって形成した樹脂製の立体基板を用いたが、セラミック基板でもよくまた、グリーンシートを用いた積層基板を用いてもよい。ここでは例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（低温温同時焼成セラミック：Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所定のパターンを形成し、複数のグリーンシートを絶縁層として用いて、適宜一体的に積層し、焼結することにより内部導体層を備えた絶縁層（誘電体層）として製造することが出来る。これらの誘電体材料としては、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを複成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が適用可能である。ここで、誘電率は５〜１５程度の材料を用いる。なお、セラミック誘電体材料の他に、樹脂積層基板や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いてなる積層基板を用いることも可能である。また、セラミック基板をＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック：High Temperature Co-fired Ceramics）技術を用いて、誘電体材料を、Ａｌ２Ｏ３を主体とするものとし、内部導体層として伝送線路等をタングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体として構成しても良い。
【００５７】
また、グリーンシートに限定されることなく、他のセラミックにも適用可能であり、またエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂基板を用いた場合、プリプレグを用いた積層基板などにも適用可能である。
【００５８】
また、前面レンズとしては、アクリル樹脂のほか、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ等の透明樹脂も適用可能である。
【００５９】
（実施の形態２）
前記実施の形態では、第１の回路基板２０に給電部を除いて、機能部のすべてを実装したが、第２の回路基板、あるいはさらに複数の回路基板を追加してもよい。
次に、本発明の実施の形態２として、第２および第３の回路基板と３枚の回路基板を用いた例について説明する。
このカプセル型内視鏡１０１は、図７および図８に概要を説明するための一部破断分解斜視図および要部拡大図を示すように、本実施の形態でも外装容器１３０の内面に直接配線パターンを形成し、外装容器を回路基板として用い、小型かつ軽量化を図る点では前記実施の形態１のカプセル型内視鏡１００と同様である。図８については後述するが、回路基板係止部の拡大図である。
【００６０】
このカプセル型内視鏡１０１では、図９に光源部の要部拡大図を示すように、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子が、ベアチップの状態で外装容器を構成する第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた第１の配線パターン１６１上に半田１６２を用いて搭載されている。また、ＣＣＤカメラで構成された撮像素子からなる撮像部２３は、制御回路（図示しない）とともに１の回路基板１２０上に搭載されている。なおこの構成では、第１の半筒部１３０ａの内壁１３０ｉに形成された凹部１２３にＬＥＤ発光素子１２２がベアチップの状態で搭載され、封止樹脂１２４を充填することで、外装容器１３０にＬＥＤ発光素子１２２が直接実装される。
【００６１】
また、レンズユニット４０はレンズおよびレンズフォルダ，それらを電気信号で駆動させるアクチュエータから構成され、レンズモジュール基板としての第２の回路基板１４０を構成する。この第２の基板はレンズフォルダをＭＩＤで構成することで外周部にコイルを形成しアクチュエータとしてレンズを駆動させてもよい。
【００６２】
さらに、通信部を構成するＲＦモジュール３１とアンテナ部３０とが第３の回路基板１１０上に搭載され、これら第１乃至第３の回路基板が、外装容器の内壁に設けられた係止部１３２で電気的接続および機械的接続を達成する。
【００６３】
給電部５０については前記実施の形態１と同様、ボタン電池５１と電極端子５２ａ、５２ｂとで構成され、同様に係止部１３２で軽視された電極端子５２ａ、５２ｂによってボタン電池５１を支持している。
【００６４】
そして外装容器を構成する第１の半筒部１３０ａの内壁に設けられた第１の配線パターン１６１によって、光源部２２、レンズモジュールを構成する第２の回路基板１４０、撮像部を構成する第１の回路基板１２０が相互接続される。
【００６５】
本実施の形態においても、外装容器１３０は、内壁１３０ｉが露呈するように、分割された２つの半円筒状体からなる第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂと、透光性の樹脂で構成された前面レンズ４００とで構成され、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂおよび前面レンズ４００は接合面１３０Ｓで互いに当接し、気密構造体を構成する。
【００６６】
そして、外観についても図２に示したものと同様であり、このカプセル型内視鏡は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器１３０の円筒体の回転軸Ｏに対して垂直な面上に撮像面２３Ｐを持つように配置される。
【００６７】
また、第１乃至第３の回路基板を係止する係止部１３２としての係止溝１３２Ｖは、図７に要部拡大図を示すように、内壁の水平部すなわち平坦壁面１３０Ｈに設けられた凸部１３３で囲まれた領域に形成され、開口側で幅広となるように構成されている。この構成により、係止部に回路基板を装着する際、挿入が容易で、かつ確実に回路基板を係止することができる。
【００６８】
本実施の形態においてもこれら係止部１３２ではいずれも配線部を構成する第１の配線パターン１６１が係止部１３２まで伸張し、係止部１３２で機械的接続と同時に電気的接続がなされるように構成されている。
【００６９】
本実施の形態によれば、前記実施の形態１のカプセル型内視鏡と同様、配線部を介して、機能部が相互接続されているため、確実で信頼性が高く、小型で信頼性の高いカプセル型内視鏡を提供することが可能となる。
なお、回路基板が３枚となり、外装容器への実装作業性は低下するが、第１乃至第３の回路基板の実装および取替えは容易である。また通信部を構成する第３の回路基板１１０においては、アンテナ部３０とＲＦモジュール３１が同一基板上に搭載されるため、配線長の低減が可能となり、ノイズを低減することが可能となる。
【００７０】
さらに回路基板の枚数を増やしてもよいが、その場合は係止部１３２を回路基板の数に対応するように増設する。
【００７１】
（実施の形態３）
前記実施の形態１では、第１の回路基板２０に給電部を除いて、機能部のすべてを実装し、外装容器１３０の内壁１３０ｉに形成された係止部１３２を介してこの第１の回路基板２０を外装容器１３０の内壁に装着したが、本実施の形態では、この第１の回路基板２０を構成する基板２１を外装容器１３０の内壁１３０ｉに一体成形により形成したことを特徴とする。
【００７２】
すなわち、本実施の形態では、図１０および図１１に示すように、外装容器の内壁１３０ｉに、第１の回路基板２０に相当する機能部を連結部としてのサポートバー１３５を介して、連続的に形成された第１の回路基板部１３６で構成したことを特徴とするものである。この構成においても実装される部材としては前記実施の形態１の回路基板２０に実装されている部材と同様である。
【００７３】
他は実施の形態１と同様に形成されている。このカプセル型内視鏡は、外装容器１３０を構成する分割成形体として、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。そしてこれら第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂのうちの一方の内壁からサポートバー１３５を介して連続的に第１の回路基板部１３６を形成するように射出成形により、外装容器を成形する。そしてこの第１の回路基板部１３６に第２の配線パターン２３６を形成して配線部を構成する（図１１）。この後サポートバー１３５を折り曲げ、第１の回路基板部１３６を起立せしめ、図１０に示した内視鏡を得る。
【００７４】
次に製造工程について詳細に説明する。
金型を用意し、外装容器１３０を構成する分割成形体として、第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂを形成する。このときこれら第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂのうちの一方の内壁からサポートバー１３５を介して連続的に第１の回路基板部１３６を形成する（図１２（ａ））。
そしてこのままの状態で、スパッタリング法、めっき法を経て第１の配線パターン１６１およびアンテナ部３０を構成するパターンを形成する（図１２（ｂ））。ここでは図示しないが、配線パターン１６１は、第２の配線パターン２３６として、第１の半筒部１３０ａの内壁からサポートバー１３５上を介して第１の回路基板部１３６に連続形成される。
【００７５】
そして、透光性部材２３２を装着したのち、配線部の形成された第１の回路基板部１３６を、サポートバーを折り曲げ、第１の回路基板部１３６を内壁に対して垂直となるように起立せしめる（図１２（ｃ））。このとき、第１の半筒部１３０ａの内壁に第１の回路基板部１３６を係止する係止部を形成しておくようにしてもよい。
この後、サポートバーの部分に半田あるいは導電性接着剤を充填し、電気的接続および機械的接続を補う。
【００７６】
続いて、撮像素子チップ１２３を搭載するとともに、前記実施の形態１と同様に制御ＩＣ２６１などを実装する。
そして、給電部を装着し、第２の半筒部および前面レンズ４００とともに接合し、実施の形態１と同様にカプセル型内視鏡を得る。
【００７７】
この方法によれば、第１の回路基板を外装容器と一体成形して第１の回路基板部とし、そのままの状態で配線パターンも外装容器の内壁への形成と、同時形成するため、効率よく形成することができる。また、内壁上で透光性部材を装着するため、支持用の治具が不要となる。
【００７８】
（実施の形態４）
前記実施の形態１乃至３では、給電部５０としてボタン電池を備えたものについて説明したが、本実施の形態では、図１３に示すように、非接触給電により給電を行うように構成された磁性体パターンからなる受電側コイル５３を印刷配線により形成し、図示しない外部に配設された給電側コイルを介して給電するようにしたものである。また本実施の形態では、外装容器の軸Ｏに沿って第１の回路基板部１４６が一体形成されており、この第１の回路基板部１４６に撮像素子チップ１２３が搭載され、撮像面がこの中心軸Ｏに平行な方向となるように形成されている。２３６はＬＥＤ発光素子である。
【００７９】
他部については前記実施の形態１乃至３と同様であり、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子と、ＣＣＤ撮像素子からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６とを、外装容器１３０内に収納しており、外装容器１３０の内壁に配線部６０が形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する。この配線部６０は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターンからなる。
【００８０】
この構成によれば、この内視鏡は、ボタン電池５１を不要とし、受電側コイル５３のみでよいため、小型化が可能となる。
また、内視鏡の側面方向を撮像面として信頼性の高い画像出力を得ることが可能となる。
【００８１】
（実施の形態５）
前記実施の形態４では、外装容器の軸Ｏに沿って第１の回路基板部１４６Ｓが一体形成されており、撮像面がこの中心軸Ｏに平行な方向となるように形成したが、本実施の形態では、図１４に示すように、外装容器の軸Ｏに垂直な方向に第１の回路基板部１４６Ｓが一体形成されており、この第１の回路基板部１４６Ｓに撮像素子チップ２３１が搭載され、撮像面がこの中心軸Ｏに垂直な方向となるように形成されている。１２１はＬＥＤ発光素子である。
【００８２】
他部については前記実施の形態４と同様であり、撮像領域を照射する光源部２２としてのＬＥＤ発光素子１２１と、ＣＣＤ撮像素子２３１からなる撮像部２３と、光源部または撮像部を駆動制御する制御部２６とを、外装容器１３０内に収納しており、外装容器１３０の内壁に配線部６０が形成され、光源部２２、撮像部２３、制御部２６および給電部５０の少なくとも２つを相互接続する。この配線部６０は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターンからなる。
【００８３】
この構成によっても、第1の回路基板が外装容器に一体形成されているため、第1の回路基板を実装する工程が不要となり、位置精度が向上しより実装作業性が良好となる。
また、内視鏡の前方を撮像面として信頼性の高い画像出力を得ることが可能となる。
【００８４】
（実施の形態６）
本実施の形態の内視鏡は、図１５に示すように、ケーブル７０２を介して体外のディスプレイ（図示せず）に接続するように構成され、本体部１０２に形成されたソケット１３７を介してコネクタ接続できるものである。すなわち本体部１０２のソケット１３７に接続可能に構成されたプラグ７０１を有するアダプタ７００を具備し、このアダプタ７００の他端がケーブル７０２を介して体外に導出される。また、本体部１０２には実施の形態４と同様に非接触給電を可能とする受電コイルを具備し、対外からケーブルを介しての接触給電と、受電コイルを介しての非接触給電の両方を使用可能に構成されている。
ここでも、図示しない第１の回路基板が第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの２分割体として形成された外装容器１３０内に収納されている。そして、外装容器１３０の内壁に配線部（図示せず）が形成され、光源部、撮像部、制御部および給電部を相互接続する。この配線部（図示せず）は外装容器１３０の内壁に形成された第１の配線パターン（図示せず）からなる。
給電部以外の機能部については実施の形態１と同様に形成されているため、ここでは説明を省略する。
【００８５】
この構成によれば、より小型化が必要な場合には非接触給電を用いることができる。また、非接触給電が使用しにくい場合には、安全装置として使用可能である。
【００８６】
（実施の形態７）
前記実施の形態１乃至６では、外装容器１３０を軸に対して平行に２分割して構成したが、本実施の形態では、図１６および図１７に示すように、外装容器は半球状の外装容器本体部６３０と、これにコネクタ接続される補助機能部６５０とで構成されたことを特徴とする。図１８は、本発明の実施の形態７のカプセル型内視鏡の組み立て状態を示す説明図である。
本実施の形態では、図１６に全体斜視図、図１７に概要を説明するための本体部の断面図を示す。半球状の外装容器本体部６３０は、立体回路基板としてのセラミック基板で構成され、中間支持部６３０Ｔを円筒状体の中間位置で内壁から内方に突出するように構成され、頂面に接合される透光性樹脂で構成された蓋部６３０Ｆとで構成されている。この外装容器本体部６３０の内壁には中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡには撮像素子チップ２３１、第２の面ＴＢにはＩＲフィルタ２３２が搭載され、さらに外側に、レンズユニット４０が搭載されている。レンズユニット４０はレンズ４１と、絞り４３とを具備している。この外装容器本体部６３０は、絶縁層と配線層とを有する積層セラミックで構成され、中心の開口部Ｈに向けて突出する中間支持部６３０Ｔを有している。外装容器本体部内壁に形成された配線部６３６を介して機能部が相互接続されるとともに固定されることで、撮像部と外装容器本体部との位置合わせおよび固定が可能になっている。前面にはこの外装容器本体部６３０に直接ＬＥＤ発光素子からなる光源部２２が搭載されている。補助機能部６５０は外装容器本体部６３０との間でコネクタ接続されており、給電部と通信部とが搭載されている。１３７はコネクタ配線を示す。
【００８７】
本実施の形態では、図１６に示すように、外装容器本体部を構成する立体回路基板の内壁に直接、配線部を有し、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１などが実装されている。この外装容器本体部６３０は図１７に断面図を示すように、実装基板を構成しており、中央に開口部Ｈを有する中間支持部６３０Ｔを有する筒状体で構成され、前面に透光性のアクリル樹脂からなる前面蓋部６３０Ｆ１を装着している。そして、開口部Ｈを塞ぐように中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡに配置されたＣＣＤ撮像素子チップ２３１と、開口部Ｈを塞ぐように中間支持部６３０Ｔの第２の面ＴＢに配置されたＩＲフィルタ２３２とが相対向するように配置される。また、処理回路などのチップ部品はセラミック積層基板で構成され外装容器本体部６３０を構成する立体回路基板内に埋め込まれていてもよい。
【００８８】
この中間支持部６３０Ｔ上にも配線部に接続するように第２の配線パターン２３６が形成され、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１への給電および第１の面ＴＡに搭載された制御用ＩＣ２６１に接続されている。制御用ＩＣ２６１には、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１の駆動制御を行うものに加え、その出力信号を電気的に補正して、カメラの解像度や色調、シェーディングなどを補正するＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）が搭載されている。さらには、制御用ＩＣ２６１のほか、通信用ＩＣ２６２もこの中間支持部の第１の面ＴＡ搭載されており、ＤＳＰなどで補正された信号を無線信号として出力する。これを体外の受信装置で受信し、ディスプレイ（図示せず）に表示するようになっている。
【００８９】
つまり、中間支持部６３０Ｔが、実施の形態１における第１の回路基板の役割を有しており、この第１および第２の面からそれぞれＣＣＤ撮像素子チップ２３１およびＩＲフィルタ２３２の実装がなされている。
【００９０】
組み立てに際しては、まず外装容器本体部６３０をグリーンシートの積層により形成する。そして、中間支持部６３０Ｔの第１の面ＴＡ側からＣＣＤ撮像素子チップ２３１、制御用ＩＣ２６１、通信用ＩＣ２６２などを実装する。この後中間支持部６３０Ｔの第２の面ＴＢ側からＩＲフィルタ２３２、レンズユニット４０を実装する。そして、最後に蓋部６３０Ｆを接合する。この接合は、前記実施の形態１と同様、融着により気密的に接合されるようにする。この蓋部は透光性のアクリル樹脂で構成され前面レンズを構成する。
そして補助機能部６５０を図１６に示すように、コネクタ接続することで、ケーブル式の内視鏡が構成される。
【００９１】
この補助機能部６５０に代え、図１８に示すように、背面蓋部６３０Ｆ２に、ボタン電池６５１を装着したものを、電極端子６５２を介して、外装容器本体部６３０にコネクタ接続するとともに、融着により接合面を気密的に接合し、カプセル型内視鏡とすることもできる。
【００９２】
また、この補助機能部６５０に代え、非接触給電用のコイルと、アンテナ部および通信用ＩＣを備えた通信部をコネクタ接続すれば、カプセル型内視鏡としても使用可能である。
【００９３】
また本実施の形態においても、レンズユニット４０は、前記実施の形態１と同様、第１の樹脂基板に内蔵された電磁素子，ピエゾ抵抗素子，高分子素子（人工筋肉）等（図示せず）を用いたアクチュエータによりガイド軸をレンズユニットの支持部が摺動することで、レンズユニットのレンズが光軸に沿って移動し、ＣＣＤ撮像素子チップ２３１との距離を調整できるようになっている。
【００９４】
なお、撮像部についても、適宜変更可能であり、たとえば図１９に変形例を示すように、第１の回路基板２０の一方の側にＣＣＤ撮像素子チップ２３１を配置するような構成をとるようにしてもよい。ここでは支持部４２Ｓが第１の回路基板２０上に設置され、この支持部４２Ｓに対し、レンズユニット４０が（図示しないアクチュエータにより）移動可能に設置されている。
【００９５】
本実施の形態によれば、前記実施の形態１のカプセル型内視鏡に比べさらに小型化が可能であり、かつ実装基板を構成する立体回路基板そのものが外装容器を構成しているため、実装精度も高く、位置ずれを抑制することができるだけでなく、きわめて軽量でかつ小型化をはかることができる。
本実施の形態においても、外装容器全体をメディカルグレードの高い被覆剤で被覆して用いるのが望ましい。
【００９６】
前記実施の形態では、素子チップを外装容器の内壁に実装する場合について説明したが、素子チップに代えて電子部品パッケージであってもよい。
また、ここでは接着部材を半田としたが、半田に限定されることなく、銀ペーストなどの導電性接着剤、あるいは絶縁性接着剤にも適用可能であることはいうまでもない。
【００９７】
また、本実施の形態においては、アンテナ部は、筒状の外装容器本体部に多層配線を用いて形成してもよい。
【００９８】
さらにまた、図２０に示すように、外装容器１３０を構成する第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの、内壁１３０ｉを周回するようにアンテナ部３０を構成する配線パターンを連続形成してもよい。この場合は第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂの接合面においてアンテナ部３０の形成位置を含むように、凹部３２ｔ、凸部３２ｖを形成しておく。これにより第１および第２の半筒部１３０ａ、１３０ｂが接合面１３０Ｓで互いに当接した場合に、これら凹部３２ｔ、凸部３２ｖに沿って形成されたアンテナ部３０のパターンが係合し、確実に接合され、アンテナが形成される。このアンテナは外装容器の内壁面全体に形成するのが望ましい。また、実施の形態１乃至６でも形成されているミアンダパターンからなるアンテナ部３０と相互接続してもよいし、別のアンテナとして用いてもよい。
この構成は、前記実施の形態１乃至６のいずれにも適用可能であることはいうまでもない。
【００９９】
なお、外装容機器の内壁に形成される第１の配線パターンは、外装容器の分割部の開口方向に対向するように構成することで、配線パターンの形成が容易でパターン精度の高精度化をはかることができる。
【０１００】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して垂直な面上に撮像面を持つように配置することで、内視鏡の前面を照射することができる。
【０１０１】
また、外装容器は、端面が側面から連続的になだらかに突出した凸部を構成する円筒体で構成され、撮像部は、撮像面が外装容器の円筒体の回転軸に対して平行な面上に撮像面を持つように配置されることで、内視鏡側面の撮像が容易となる。
【０１０２】
また、外装容器内壁に、素子搭載部を具備し、この素子搭載部にベアチップを搭載することで、より軽量勝つ実装作業性の良好な内視鏡を得ることができる。
【０１０３】
また、撮像部の搭載された第１の基板に、光源部を搭載することで、部品点数の削減を図ることができる。
【０１０４】
また、外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンを配設することで、アンテナ面積を増大し通信機能の高感度化をはかることができる。
【０１０５】
また、給電部として、二次電池を用い、係止部に係止され、外装容器の内壁に電気的接続および機械的接続がなされるようにすることで、実装作業性の高い内視鏡を得ることができる。
【０１０６】
また、給電部は、外装容器の内壁に形成された配線パターンからなるコイルもしくは別途用意されたコイル、もしくは誘電体であり、電磁誘導や電磁場の共鳴を利用し、非接触給電部を構成するようにしてもよい。この場合図２０に示したアンテナ部３０に相当するような配線パターンを内壁の各所に形成し、コイルやアンテナ部として用いるようにしてもよい。これにより、小型でかつ外部からの制御が容易な内視鏡を得ることができる。
【０１０７】
また、第１の回路基板が、中央に開口部を有する中間支持部を有する筒状体であり、中間支持部の第１の面に形成された撮像素子搭載領域と、中間支持部の第２の面に形成された透光性部材搭載領域とを具備し、開口部に対応する位置にレンズユニットを支持する支持部を具備することで、外装容器を２分割構造とすることなく、筒状体で構成し、この外装容器に直接素子を搭載することで、大幅な軽量化と小型化を図ることができる。
【０１０８】
また、外装容器は、樹脂成形体で構成されてもよい。これにより、成型が容易で形状の自由度を高めることができる。
【０１０９】
また、外装容器は、セラミック成形体で構成されてもよい。これにより、平坦性が高く、安定した形状で信頼性を高めることができる。またメディカルグレードも高い。
【符号の説明】
【０１１０】
２０ 第１の回路基板
２１ 基板
２２ 光源部
２３ 撮像部
２６ 制御部
３０ アンテナ
３１ ＲＦモジュール
４０ レンズユニット
４２Ｓ 支持部
５０ 給電部
５１ ボタン電池
５２ａ、５２ｂ 電極端子
６０ 配線部
６１、１６１ 第１の配線パターン
１００、１０１ カプセル型内視鏡
１０２ 本体部
１３０ 外装容器
１３０ａ 第１の半筒部
１３０ｂ 第２の半筒部
１３０ｉ 内壁
１３０Ｓ 接合面
１３６ 第１の回路基板部
１３７ ソケット
Ｈ 開口部
ＴＡ 第１の面
ＴＢ 第２の面
２３１ ＣＣＤ撮像素子チップ
２３２ ＩＲフィルタ
２３６ 第２の配線パターン
２６１ 制御用ＩＣ
２６２ 通信用ＩＣ
４００ 前面レンズ
６３０ 外装容器本体部
６３０Ｔ 中間支持部
６３０Ｆ１ 前面蓋部
６５０ 補助機能部
６３０Ｆ２ 背面蓋部
６５１ ボタン電池
６５２ 電極端子
７００ アダプタ
７０１ プラグ
７０２ ケーブル
９００ ヒータ線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
撮像部と、
前記光源部または前記撮像部を制御する制御部と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部と、
前記機能部を収納する外装容器と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも２つを相互接続する配線部と
を備えた内視鏡であって、
前記配線部が前記外装容器の内面に形成された配線パターンからなる内視鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡であって、
前記外装容器は、前記内壁が露呈するように、分割された複数の分割部で構成され、
前記分割部は接合面で互いに当接し、気密構造体を構成する内視鏡。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内視鏡であって、
前記外装容器は、前記内壁に、前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも１つを係止する係止部を有し、
前記配線パターンが前記係止部まで伸張し、前記係止部で、機械的接続と同時に電気的接続がなされる内視鏡。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡であって、
半円筒状の外周部を有し、前記外装容器の一部を構成する第１の半筒部と、
前記第１の半筒部の内壁に設けられた前記係止部のひとつに係止され、前記撮像部を構成する第１の回路基板と、
前記第１の半筒部の内壁に設けられた前記係止部の他のひとつに係止され、前記給電部を構成する電池と、
前記第１の回路基板および前記給電部を囲むように、前記第１の半筒部とともに、前記外装容器を構成する第２の半筒部とを有する内視鏡。
【請求項５】
請求項４に記載の内視鏡であって、
前記撮像部を構成する前記第１の基板は、前記第１の半筒部の内壁から伸張するように、一体的に形成された内視鏡。
【請求項６】
請求項４または５に記載の内視鏡であって、
前記第２の半筒部は、内壁に配線パターンを有する内視鏡。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の内視鏡であって、
前記制御部を構成する第２の回路基板を具備し、
前記第２の回路基板は、前記第１または第２の半筒部の内壁に設けられた配線パターンに電気的に接続された係止部で係止部され、前記配線部を介して前記第１の基板と電気的に接続された内視鏡。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の内視鏡であって、
前記外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンが配設された内視鏡。
【請求項９】
請求項１に記載の内視鏡であって、
前記給電部は、前記外装容器の一端部にコネクタ接続され、着脱自在に接続された内視鏡。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の内視鏡の製造方法であって、
内面に配線パターンからなる配線部を有する絶縁性の成形体からなる外装容器を形成する工程と、
前記配線部で、前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも２つが相互接続されるように、
前記外装容器内に、
光源部と、
撮像部と、
前記光源部または前記撮像部を制御する制御部と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部を装着する工程と、
前記外装容器を封止する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内視鏡の製造方法であって、
前記外装容器を形成する工程が、
前記内壁が露呈するように、複数の分割部をなすように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、
前記成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程とを含み、
前記内壁に前記機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、
前記分割部を構成する前記成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の内視鏡の製造方法であって、
前記外装容器を形成する工程が、
複数の分割部をなし、その少なくとも一方が、サポートバーを介して内壁から連続的に形成された第１の回路基板を含むように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、
前記分割成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程と、
前記配線部の形成された前記第１の回路基板を、前記サポートバーを折り曲げ、前記第１の回路基板を前記内壁に対して垂直となるように起立せしめる工程と、
を含み、
前記内壁に前記機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、
前記分割部を構成する前記分割成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【請求項１】
光源部と、
撮像部と、
前記光源部または前記撮像部を制御する制御部と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部と、
前記機能部を収納する外装容器と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも２つを相互接続する配線部と
を備えた内視鏡であって、
前記配線部が前記外装容器の内面に形成された配線パターンからなる内視鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡であって、
前記外装容器は、前記内壁が露呈するように、分割された複数の分割部で構成され、
前記分割部は接合面で互いに当接し、気密構造体を構成する内視鏡。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内視鏡であって、
前記外装容器は、前記内壁に、前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも１つを係止する係止部を有し、
前記配線パターンが前記係止部まで伸張し、前記係止部で、機械的接続と同時に電気的接続がなされる内視鏡。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡であって、
半円筒状の外周部を有し、前記外装容器の一部を構成する第１の半筒部と、
前記第１の半筒部の内壁に設けられた前記係止部のひとつに係止され、前記撮像部を構成する第１の回路基板と、
前記第１の半筒部の内壁に設けられた前記係止部の他のひとつに係止され、前記給電部を構成する電池と、
前記第１の回路基板および前記給電部を囲むように、前記第１の半筒部とともに、前記外装容器を構成する第２の半筒部とを有する内視鏡。
【請求項５】
請求項４に記載の内視鏡であって、
前記撮像部を構成する前記第１の基板は、前記第１の半筒部の内壁から伸張するように、一体的に形成された内視鏡。
【請求項６】
請求項４または５に記載の内視鏡であって、
前記第２の半筒部は、内壁に配線パターンを有する内視鏡。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の内視鏡であって、
前記制御部を構成する第２の回路基板を具備し、
前記第２の回路基板は、前記第１または第２の半筒部の内壁に設けられた配線パターンに電気的に接続された係止部で係止部され、前記配線部を介して前記第１の基板と電気的に接続された内視鏡。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の内視鏡であって、
前記外装容器の内壁にアンテナ部を構成する導体パターンが配設された内視鏡。
【請求項９】
請求項１に記載の内視鏡であって、
前記給電部は、前記外装容器の一端部にコネクタ接続され、着脱自在に接続された内視鏡。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の内視鏡の製造方法であって、
内面に配線パターンからなる配線部を有する絶縁性の成形体からなる外装容器を形成する工程と、
前記配線部で、前記光源部、前記撮像部、前記制御部および前記給電部の少なくとも２つが相互接続されるように、
前記外装容器内に、
光源部と、
撮像部と、
前記光源部または前記撮像部を制御する制御部と、
前記光源部、前記撮像部、前記制御部の少なくともひとつに給電するための給電部とで構成された機能部を装着する工程と、
前記外装容器を封止する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内視鏡の製造方法であって、
前記外装容器を形成する工程が、
前記内壁が露呈するように、複数の分割部をなすように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、
前記成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程とを含み、
前記内壁に前記機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、
前記分割部を構成する前記成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の内視鏡の製造方法であって、
前記外装容器を形成する工程が、
複数の分割部をなし、その少なくとも一方が、サポートバーを介して内壁から連続的に形成された第１の回路基板を含むように絶縁性の分割成形体を形成する工程と、
前記分割成形体の内壁に配線パターンを形成し配線部を形成する工程と、
前記配線部の形成された前記第１の回路基板を、前記サポートバーを折り曲げ、前記第１の回路基板を前記内壁に対して垂直となるように起立せしめる工程と、
を含み、
前記内壁に前記機能部の少なくとも一つが電気的および機械的に接続するように機能部を装着した後、
前記分割部を構成する前記分割成形体を、接合面で互いに当接し、気密構造体を構成するように接合する工程とを含む内視鏡の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２４００５３（Ｐ２０１１−２４００５３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６７０５（Ｐ２０１０−１１６７０５）
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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