(57)【要約】【課題】  有害光線を遮光する絞りを固体撮像素子の近傍に配置して、好適にレンズフレアを防止すると共に、光学部品間の接着強度を充分に備えた小型な撮像装置を実現すること。【解決手段】  撮像装置１は、被写体像の光を検出する受光面５を有する撮像素子４と、受光面の前面に設けられたカバーガラス６と、カバーガラスの表面と接着により接合される光学部材３と、光学部材の一面に可視光線を遮光する干渉フィルタ８を蒸着することにより形成された絞りと、を具備する。【選択図】図１
2010119039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の光を検出する受光面を有する撮像素子と、
前記受光面の前面に設けられたカバーガラスと、
前記カバーガラスの表面と接着により接合される光学部材と、
前記光学部材の一面に可視光線を遮光する干渉フィルタを蒸着することにより形成された絞りと、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記絞りが紫外線光の波長帯域のみを透過する前記干渉フィルタにより形成され、
前記光学部材と前記カバーガラスが紫外線硬化型接着剤により接着されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記絞りが前記光学部材の前記カバーガラスの表面と接合される接合面に形成されていることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラなどに用いられる撮像装置であって、主に内視鏡装置に用いられる小型な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡装置は、小型な撮像装置が組み込まれ、モニタなどにより撮影した被写体像を表示するものが主流となっている。このような小型な撮像装置は、各部品の組み付け精度が要求されるため、硬化時間が短い紫外線硬化型接着剤が用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、色分解光学プリズムと固体撮像素子とを精密に位置調整する光学多層膜を形成した連結固定部材によって、紫外線硬化型接着剤を硬化させる紫外線のみを透過し、可視光、及び赤外線を吸収する部材で形成した撮像装置が開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、プリズムと紫外線硬化型接着剤により接着される水晶フィルタの光学像が入射される入射面に紫外線を透過可能な多層干渉フィルタを設けた撮像装置を備えた電子内視鏡装置が開示されている。
【０００５】
尚、例えば、特許文献３には、高圧水銀ランプから出射する紫外線が最終光学部品を透過して紫外線硬化型接着剤の接着層を硬化させ、最終光学部品と封止ガラスとの接着を行ない最終光学部品と固体撮像素子とが一体化した接合ユニットを構成する撮像ユニットの製造方法が開示されている。この従来の技術では、所定以下の波長帯域に輝線を有する紫外線を照射するため、長波長カットフィルタを干渉膜として、高圧水銀ランプの後段に配置する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３７９４３号公報
【特許文献２】特開平９−２６２２０７号公報
【特許文献３】特開２００６−９３９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、撮像装置には、レンズフレア（ハレーション）を防止するため、有害光線をカットするためのフレア絞りが設けられている。このフレア絞りは、固体撮像素子にできる限り近い位置に設けることが好ましい。そのため、従来の撮像装置は、フレア絞りを形成した光学部品を固体撮像素子の受光面に設けられた保護用のカバーガラス表面に直接、貼着する場合がある。
【０００７】
しかしながら、光学部品のフレア絞りを形成した面側と固体撮像素子のカバーガラス表面との接合時に、特許文献１から特許文献３に記載されるような紫外線硬化形接着剤を使用すると、フレア絞りによって、紫外線光が遮られていまい、光学部品とカバーガラスの接着にむらが生じ、充分な接着強度が得られないという課題があった。そのため、光学部品とカバーガラスは、充分な接着強度が得られないため、剥離などが生じる虞がある。
【０００８】
尚、特許文献１の撮像装置は、光学多層膜を形成した連結固定部材により色分解光学プリズムと固体撮像素子との位置調整を行う構成であるため、外形が大型化するという問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは有害光線をカットする絞りを固体撮像素子の近傍に配置して、好適にレンズフレアを防止すると共に、光学部品間の接着強度を充分に備えた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明の撮像装置は、被写体像の光を検出する受光面を有する撮像素子と、前記受光面の前面に設けられたカバーガラスと、前記カバーガラスの表面と接着により接合される光学部材と、前記光学部材の一面に可視光線を遮光する干渉フィルタを蒸着することにより形成された絞りと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、有害光線をカットする絞りを固体撮像素子の近傍に配置して、好適にレンズフレアを防止すると共に、光学部品間の接着強度を充分に備えた撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
先ず、図１から図４に基づいて、第１の実施の形態の撮像装置について、以下に説明する。また、以下では、説明の簡略化のため、撮像装置の要部のみ図示して、要部の詳細を説明する。尚、図１から図４は本発明の第１実施形態に係り、図１は撮像装置の要部を示す断面図、図２は図１の矢視ＩＩ平面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４は変形例の撮像装置の要部を示す部分断面図である。
【００１４】
図１、及び図２に示すように、本実施の形態の撮像装置１は、内視鏡などに用いられる小型な撮像手段であって、固体撮像素子ユニット２にレンズユニットの最基端に設けられたガラス板である光学部材３が接合された構成となっている。  
固体撮像素子ユニット２は、ＣＣＤなどの固体撮像素子４と、この固体撮像素子４の受光面となるイメージセンサであるイメージエリア５の前面をカバーする、ここでは矩形状のガラス板であるカバーガラス６と、固体撮像素子４にバンプ接続されたＴＡＢ（テープオートメーテッドボンディング)テープ７と、を有して構成されている。
【００１５】
光学部材３は、円柱形状をしており、前方に配置される図示しない対物レンズにより集光された図中に示す撮影光軸Ｏの被写体像の光が透過する。この光学部材３は、カバーガラス６と接合する基端面側の一面（接合面）に干渉フィルタ８が設けられている。
【００１６】
この干渉フィルタ８は、図２、及び図３に示すように、中央が矩形状、ここでは８角形にマスキング処理された光学部材３の一面の縁部に蒸着形成される非常に薄い膜である。つまり、光学部材３には、一面の中央部が８角形状をした干渉フィルタ８が蒸着形成されていない非膜領域１０が形成される。尚、光学部材３の８角形のマスキング処理は、干渉フィルタ８の形成後に除去される。
【００１７】
そして、干渉フィルタ８は、波長帯域３００〜３８０ｎｍの紫外線光のみを透過し、紫外線光以外の波長帯域である可視光、赤外線光などを吸収（反射）する干渉膜を積層して形成した多層干渉膜光フィルタである。つまり、本実施の形態の撮像装置１において、光学部材３の干渉フィルタ８は、可視光を透過しないため、固体撮像素子４のイメージエリア５で検出する撮影光軸Ｏの被写体像の光における有害光線を遮光（カット）するフレア絞りを構成する。
【００１８】
レンズユニットと固体撮像素子ユニット２の組み付け時において、先ず、光学部材３が固体撮像素子４のイメージエリア５に対して芯出した状態で、光学部材３の干渉フィルタ８が形成された基端面となる一面とカバーガラス６の表面との接合面が紫外線硬化型接着剤９により接着固定される。
【００１９】
このとき、光学部材３の先端面となる他面側から紫外線光（波長帯域３００〜３８０ｎｍの光）が照射される。この紫外線光は、光学部材３に形成された干渉フィルタ８に吸収（反射）されることなく、紫外線硬化型接着剤９が介在する光学部材３の基端面、及びカバーガラス６の表面の全域に照射される。そのため、紫外線硬化型接着剤９が素早く一様に安定して硬化する。
【００２０】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置１は、レンズユニットの最基端に設けられる光学部材３に紫外線光のみを透過する干渉フィルタ８を蒸着により形成することで、この干渉フィルタ８がフレア絞りを構成すると共に、光学部材３と固体撮像素子ユニット２の最先端に設けられるカバーガラス６とを接着する紫外線硬化型接着剤９を確実に硬化させることができる。
【００２１】
また、撮像装置１は、固体撮像素子ユニット２に対して、最も近傍に位置する光学部材３の基端にフレア絞りとなる干渉フィルタ８を形成することができるため、好適なフレア防止効果を備えた構成となっている。
【００２２】
以上の説明により、本実施の形態の撮像装置１は、有害光線を遮光（カット）する絞りとなる干渉フィルタ８を固体撮像素子４の近傍に配置して、好適にレンズフレアを防止すると共に、光学部品間の接着強度を充分に備えた構成とすることができる。また、レンズユニットの対物光学系を構成する対物レンズ（群）は、従来から通常光の紫外線光を遮光（カット）する構成のため、干渉フィルタ８を透過する紫外線光を含む光線がほとんどなく、固体撮像素子ユニット２により検出する被写体像への有害光線の影響はない。  
さらに、撮像装置１は、光学部材３をカバーガラス６に直接的に接着した構成であるため、これら接合のための保持枠を設ける必要がなく、外形の大型化を防止される。
【００２３】
尚、非膜領域１０がイメージエリア５よりも小さい場合、可視光観察では両者の位置合わせがし難いが、紫外線光と可視光を切換えることによって両者の位置関係を把握することができる。つまり、光学部材３とカバーガラス６の接着位置合わせを容易に行えることができる。
【００２４】
また、カバーガラス６の表面に紫外線接着剤９を塗布している場合、３００〜３８０ｎｍのうち、紫外線接着剤９が硬化しない波長域で観察すると良い。単に光学部材３と固体撮像素子４のイメージエリア５との芯出しのためであれば、干渉フィルタ８を例えば赤外線光のみ透過する構成にして、赤外線光と可視光を切換えても非膜領域１０とイメージエリア５との両者の位置合わせを容易に行なうこともできる。
【００２５】
また、図４に示すように、撮像装置１は、さらに、フレア絞りを構成する干渉フィルタ１２が基端面に形成されたガラス板である光学部材１１を有した構成としても良い。  
具体的には、光学部材１１の干渉フィルタ１２は、上述の干渉フィルタ８と同様に、波長帯域３００〜３８０ｎｍの紫外線光のみを透過し、紫外線光以外の波長帯域である可視光、赤外線光などを吸収（反射）する干渉膜を積層して形成した多層干渉膜光フィルタである。
【００２６】
そして、光学部材１１は、干渉フィルタ１２が形成された基端面と上述の光学部材３の先端面が紫外線硬化型接着剤９により接着される。この紫外線硬化型接着剤９の硬化のための紫外線光は、２つの光学部材３，１１と固体撮像素子４のイメージエリア５に対して芯出した状態で、光学部材３の干渉フィルタ８が形成された基端面となる一面とカバーガラス６の表面、及び光学部材１１の干渉フィルタ１２が形成された基端面と光学部材３の先端面を一括して接着固定するように照射される。
【００２７】
このように、撮像装置１にフレア絞りを２つ設ける場合、干渉フィルタ１２を形成した光学部材１１によって、紫外線硬化型接着剤９で接着が行なえるため、部品間、ここではレンズユニットの２つの光学部材３，１１、及び固体撮像素子４のカバーガラス６が安定した接着強度を有して接合された構成となる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
次に、図５から図７を用いて、第２の実施の形態の撮像装置について、以下に説明する。尚、図５から図７は、本発明の第２の実施の形態に係り、図５は撮像装置の要部を示す断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。尚、以下の説明において、第１の実施の形態の撮像装置１と同一の構成については、同一の符号を用い、それら構成、及び作用効果の説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態の撮像装置２０は、図５から図７に示すように、撮影光軸Ｏの被写体像を屈折して、被写体像の光の方向を全反射して変更する反射面２３を有するプリズム２１を備えた構成となっている。  
このプリズム２１は、撮影光軸Ｏの被写体像が入射する入射面２４と対物レンズ２２の基端面が接合され、反射面２３で反射した被写体像が出射する出射面２５と固体撮像素子ユニット２のカバーガラス６の表面が接合されている。
【００３０】
プリズム２１の入射面２４は、第１の実施の形態と同様に、波長帯域３００〜３８０ｎｍの紫外線光のみを透過し、紫外線光以外の波長帯域である可視光、赤外線光などを吸収（反射）する干渉膜を積層して形成した多層干渉膜光フィルタである干渉フィルタ２６を有している。
【００３１】
この干渉フィルタ２６は、図６に示すように、入射面２４の中央に、ここでは円形にマスキング処理が施され、入射面２４の縁部に蒸着形成された非常に薄い膜である。つまり、入射面２４には、中央部が円形状をした干渉フィルタ２６が蒸着形成されていない非膜領域２８が形成される。
【００３２】
また、プリズム２１の出射面２５には、第１の実施の形態と同様に、波長帯域３００〜３８０ｎｍの紫外線光のみを透過し、紫外線光以外の波長帯域である可視光、赤外線光などを吸収（反射）する干渉膜を積層して形成した多層干渉膜光フィルタである干渉フィルタ２７を有している。
【００３３】
この干渉フィルタ２７は、図７に示すように、出射面２５の中央に、矩形状のここでは８角形状にマスキング処理が施され、出射面２５の縁部に蒸着形成された非常に薄い膜である。つまり、出射面２５には、中央部が８角形状をした干渉フィルタ２７が蒸着形成されていない非膜領域２９が形成される。  
尚、ここでも、プリズム２１の入射面２４、及び出射面２５の各マスキング処理は、各干渉フィルタ２６，２７の形成後に除去される。
【００３４】
つまり、本実施の形態の撮像装置２０においても、プリズム２１の入射面２４、及び出射面２５に蒸着形成される各干渉フィルタ２６，２７は、可視光を透過しないため、固体撮像素子４のイメージエリア５で検出する撮影光軸Ｏの被写体像の光における有害光を遮光（カット）するフレア絞りを構成している。
【００３５】
対物レンズ２２、プリズム２１、及び固体撮像素子ユニット２の組み付け時において、先ず、対物レンズ２２、及びプリズム２１を固体撮像素子４のイメージエリア５に対して芯出しする。そして、干渉フィルタ２６が形成された入射面２４と対物レンズ２２の基端面、及び干渉フィルタ２７が形成された出射面２５とカバーガラス６の表面の各接合面が紫外線硬化型接着剤９により接着固定される。
【００３６】
このとき、対物レンズ２２側から紫外線光（波長帯域３００〜３８０ｎｍの光）が照射される。この紫外線光は、プリズム２１に形成された各干渉フィルタ２６，２７に吸収（反射）されることなく、紫外線硬化型接着剤９が介在する干渉フィルタ２６が形成された入射面２４と対物レンズ２２の基端面、及び干渉フィルタ２７が形成された出射面２５とカバーガラス６の表面の各接合面の全域に照射される。そのため、紫外線硬化型接着剤９が素早く一様に安定して硬化する。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置２０も、紫外線光のみを透過する干渉フィルタ２６，２７をプリズム２１の入射面２４、及び出射面２５に蒸着により形成することで、これら干渉フィルタ２６，２７がフレア絞りを構成すると共に、これら干渉フィルタ２６，２７が形成された入射面２４、及び出射面２５と対物レンズ２２、及びカバーガラス６を接着するための紫外線硬化型接着剤９を安定して確実に硬化させることができる。
【００３８】
また、撮像装置２０も、第１の実施の形態と同様に、固体撮像素子ユニット２に対して、最も近傍に位置するプリズム２１にフレア絞りとなる干渉フィルタ２７を形成することができるため、非常に好適なフレア防止効果を備えた構成となっている。
【００３９】
以上の各実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００４０】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の要部を示す断面図
【図２】同、図１の矢視ＩＩ平面図
【図３】同、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図
【図４】同、変形例の撮像装置の要部を示す部分断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の要部を示す断面図
【図６】同、図５のＶＩ−ＶＩ断面図
【図７】同、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図
【符号の説明】
【００４２】
１…撮像装置
２…固体撮像素子ユニット
３…光学部材
４…固体撮像素子
５…イメージエリア
６…カバーガラス
７…ＴＡＢテープ
８…干渉フィルタ
９…紫外線硬化型接着剤
１０…非膜領域
Ｏ…撮影光軸
【図１】
2010119039.tif 000003
【図２】
2010119039.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010119039.tif 000007
【図６】
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【図７】
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