(57)【要約】【課題】被写体からの光束が通過する領域以外の領域を有効活用することができ、小型化を実現できる光学ユニットを提供する。【解決手段】光学ユニット３を上方から平面視した状態において、光学ユニット３の第１の領域６１に、光学部品７、８、１７〜１９の積層方向Ｓに沿って撮像用レンズ１７ａ〜１９ａを有するよう形成された撮像光学部Ａと、光学ユニット３を上方から平面視した状態において、撮像光学部Ａを避けた第２の領域６２に、積層方向Ｓに沿って照明用レンズ１８ｂ、１９ｂを有するよう形成された照明光学部Ｂと、を具備していることを特徴とする。【選択図】図２
2010091986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品が複数枚貼り合わされて形成された積層体によって構成された光学ユニットにおいて、
前記積層体を上方から平面視した状態において、前記積層体の第１の領域に、前記光学部品の積層方向に沿って撮像用レンズを有するよう形成された撮像光学部と、
前記積層体を上方から平面視した状態において、前記撮像光学部を避けた第２の領域に、前記積層方向に沿って照明用レンズを有するよう形成された照明光学部と、
を具備していることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記撮像用レンズ及び前記照明用レンズは、複数のレンズから構成されており、
前記撮像用レンズの少なくとも一部と前記照明用レンズの少なくとも一部とにおける少なくとも一方に、フレネルレンズまたは回折レンズが用いられていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記撮像用レンズは、複数のレンズから構成されており、
前記撮像用レンズの少なくとも一部は、上方から平面視した形状が矩形状の外形を有していることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記積層体を上方から平面視した状態において、前記第２の領域の一部を構成する第３の領域に、さらに無線送受信部を具備していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
光学部品が複数枚貼り合わされて形成された積層体によって構成された光学ユニットと、該光学ユニットを搭載する撮像素子とを有する撮像ユニットにおいて、
前記光学ユニットを上方から平面視した状態において、前記光学ユニットの第１の領域に、前記光学部品の積層方向に沿って撮像用レンズを有するよう形成された撮像光学部と、
前記光学ユニットを上方から平面視した状態において、前記撮像光学部を避けた第２の領域に、前記積層方向に沿って照明用レンズを有するよう形成された照明光学部と、
前記光学ユニットの前記第２の領域において、前記光学ユニットの底面から前記積層方向に沿って穿設された第１の凹部と、
撮像部と、発光素子が設けられた第１の周辺回路部とを有するとともに、前記光学ユニットの前記底面に対し、前記撮像部が前記第１の領域に位置するとともに、前記第１の周辺回路部及び前記発光素子が前記第２の領域に位置し、さらに前記発光素子が前記第１の凹部内に位置するよう貼り合わされた前記撮像素子と、
を具備していることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
前記第１の凹部の周面に、遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
前記光学ユニットを上方から平面視した状態において、前記第２の領域の一部を構成する第３の領域に、さらに無線送受信部を具備していることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
前記光学ユニットの前記第３の領域において、前記光学ユニットの前記底面から前記積層方向に沿って穿設された第２の凹部と、
前記撮像部と前記発光素子が設けられた第１の周辺回路部と無線送受信素子が設けられた第２の周辺回路部とを有するとともに、前記光学ユニットの前記底面に対し、前記撮像部が前記第１の領域に位置するとともに、前記第１の周辺回路部及び前記発光素子が前記第２の領域に位置して前記発光素子が前記第１の凹部内に位置し、さらに前記第２の周辺回路部及び前記無線送受信素子が前記第３の領域に位置して前記無線送受信素子が前記第２の凹部内に位置するよう貼り合わされた前記撮像素子と、
をさらに具備していることを特徴とする請求項７に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
前記撮像用レンズ及び前記照明用レンズは、複数のレンズから構成されており、
前記撮像用レンズの少なくとも一部と前記照明用レンズの少なくとも一部とにおける少なくとも一方に、フレネルレンズまたは回折レンズが用いられていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項１０】
前記撮像用レンズ及び前記照明用レンズは、複数のレンズから構成されており、
前記撮像用レンズの少なくとも一部と前記照明用レンズの少なくとも一部とにおける少なくとも一方は、上方から平面視した形状が矩形状の外形を有していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品が複数枚貼り合わされて形成された積層体によって構成された光学ユニット、撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子が設けられた撮像ユニットを具備する電子内視鏡や、カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ等が周知である。
【０００３】
撮像ユニットは、一般的に、固体撮像素子と、該固体撮像素子の受光部に被写体の光学像を入光させるレンズを具備する光学ユニット等から主要部が構成されている。
【０００４】
尚、近年、光学ユニットとしては、レンズや、絞り、スペーサ等の光学部品を構成するレンズウエハを複数枚貼り合わせて光学ユニットウエハを形成した後、該光学ユニットウエハを切り出すことによって形成された、光学部品が複数層積層されたものが周知である。
【０００５】
また、撮像ユニットにおいても、レンズや、絞り、スペーサ等を構成するレンズウエハを複数枚貼り合わせて光学ユニットウエハを形成し、さらに該光学ユニットウエハに固体撮像素子が構成されたセンサウエハを貼り合わせて撮像ユニットウエハを形成した後、該撮像ユニットウエハを切り出すことによって形成されたものが周知である。
【０００６】
図８は、従来の撮像ユニットの構成の概略を示す斜視図である。例えば特許文献１には、図８に示すように、光学部品であるレンズ２２ａ〜２２ｃが、レンズ２２ａとレンズ２２ｂとの間、及びレンズ２２ｂとレンズ２２ｃとの間の一部に光軸方向において間隔を有するよう複数層積層されて構成された光学ユニット２２の底面に、撮像素子２３が貼着されて構成された撮像ユニット２４が開示されている。
【０００７】
また、図８に示す光学ユニット２２においても、光学ユニット２２は、レンズ２２ａが構成されたレンズウエハと、レンズ２２ｂが構成されたレンズウエハと、レンズ２２ｃが構成されたレンズウエハとを貼り合わせて光学ユニットウエハを形成した後、該光学ユニットウエハを、ダイシング等によって切断することにより形成される。尚、光学ユニット２２の外形形状は、加工法上の制約によって、図８に示したように、上方からみた平面形状が、四角形状または多角形状となることが多い。
【特許文献１】特開２００４−２９５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１に開示された光学ユニット２２において、光学レンズとして機能する領域、即ち、光学ユニット２２において、被写体の光学像を撮像素子２３に結像させるために機能する領域、言い換えれば、被写体からの光束が通過する領域は、上方から平面視した状態において、図８に示すように、光学ユニット２２の外形を構成する四角形に内接する円Ｃの寸法以下に設定される。
【０００９】
よって、上述したように、光学ユニット２２の外形は、上述したように、加工法上の制約によって、四角形状等に形成されているため、図８に示すように、上方から平面視した状態において、斜線Ｄで覆った領域は、光学的に無効な領域となり、光学ユニット２２に無駄な領域が形成されてしまうといった問題があった。
【００１０】
また、図９は、内視鏡の挿入部の先端に従来の撮像ユニットを設けた状態における挿入部先端側の構成の概略を示す部分断面図、図１０は、図９をXの方向からみた平面図であるが、図９、１０に示すように、一般に内視鏡の挿入部先端３１においては、撮像ユニット３４の他、撮像ユニット３４の周辺に、照明用のライトガイド３５及び処置具挿通チャンネル３６等が設けられている。
【００１１】
このとき、図１０に示したように、内視鏡の挿入部先端３１の外形寸法は、撮像ユニット３４自体の外形形状と、照明用のライトガイド３５及び処置具挿通チャンネル３６の外形形状とによって決まるが、この場合であっても、撮像ユニット３４に光学的に無効な領域Ｅが形成されていると、撮像ユニット３４の外形が大きくなってしまうため、内視鏡の挿入部先端３１が太径化してしまい、その結果、内視鏡被検者の苦痛の原因となることがあった。
【００１２】
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被写体からの光束が通過する領域以外の領域を有効活用することができ、小型化を実現できる光学ユニット、撮像ユニットを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため本発明による光学ユニットは、光学部品が複数枚貼り合わされて形成された積層体によって構成された光学ユニットにおいて、前記積層体を上方から平面視した状態において、前記積層体の第１の領域に、前記光学部品の積層方向に沿って撮像用レンズを有するよう形成された撮像光学部と、前記積層体を上方から平面視した状態において、前記撮像光学部を避けた第２の領域に、前記積層方向に沿って照明用レンズを有するよう形成された照明光学部と、を具備していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による撮像ユニットは、光学部品が複数枚貼り合わされて形成された積層体によって構成された光学ユニットと、該光学ユニットを搭載する撮像素子とを有する撮像ユニットにおいて、前記光学ユニットを上方から平面視した状態において、前記光学ユニットの第１の領域に、前記光学部品の積層方向に沿って撮像用レンズを有するよう形成された撮像光学部と、前記光学ユニットを上方から平面視した状態において、前記撮像光学部を避けた第２の領域に、前記積層方向に沿って照明用レンズを有するよう形成された照明光学部と、前記光学ユニットの前記第２の領域において、前記光学ユニットの底面から前記積層方向に沿って穿設された第１の凹部と、撮像部と、発光素子が設けられた第１の周辺回路部とを有するとともに、前記光学ユニットの前記底面に対し、前記撮像部が前記第１の領域に位置するとともに、前記第１の周辺回路部及び前記発光素子が前記第２の領域に位置し、さらに前記発光素子が前記第１の凹部内に位置するよう貼り合わされた前記撮像素子と、を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被写体からの光束が通過する領域以外の領域を有効活用することができ、小型化を実現できる光学ユニット、撮像ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 
（第１実施の形態）
図１は、本実施形態の撮像ユニットを示す斜視図、図２は、図１中のII-II線に沿う撮像ユニットの断面図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、撮像ユニット１は、撮像素子２と光学ユニット３とから主要部が構成されている。
【００１８】
光学ユニット３は、光学部品である平板１７と、該平板１７上に貼り合わされた光学部品であるスペーサ部材８と、該スペーサ部材８上に貼り合わされた光学部品である平板１８と、該平板１８上に貼り合わされた光学部品である絞り７と、該絞り７上に貼り合わされた光学部品である平板１９とにより主要部が構成されている。即ち、光学ユニット３は、光学部品１７〜１９、７、８が複数枚貼り合わされた積層体として形成されている。
【００１９】
尚、平板１７と平板１８との間に絞り７が設けられていても良く、また、平板１８と平板１９との間にスペーサ部材８が設けられていても構わない。さらには、スペーサ部材８が無い構成であっても構わない。
【００２０】
平板１７は、透明部材、例えばガラスから、光学ユニット３を上方から平面視した状態における第１の領域６１、例えば中央領域に、撮像用レンズ１７ａを有して形成されている。
【００２１】
また、平板１８は、透明部材、例えばガラスから第１の領域６１に、撮像用レンズ１８ａを有するとともに、光学ユニット３を上方から平面視した状態における第１の領域６１を避けた第２の領域６２、例えば第１の領域６１の周辺領域に、例えば４つの照明用レンズ１８ｂを有して形成されている。尚、第２の領域６２は、光学ユニット３において、被写体からの光束が通過する領域以外の領域となっている。
【００２２】
さらに、平板１９は、透明部材、例えばガラスから第１の領域６１に、撮像用レンズ１９ａを有するとともに、第２の領域６２に、例えば４つの照明用レンズ１９ｂを有して形成されている。
【００２３】
尚、撮像用レンズ１７ａ〜１９ａは、第１の領域６１において、光学部品１７〜１９、７、８の積層方向Ｓにおいてそれぞれ対向して設けられており、照明用レンズ１８ｂ、１９ｂも、第２の領域６２において、積層方向Ｓにおいてそれぞれ対向して設けられている。
【００２４】
即ち、光学ユニット３には、第１の領域６１において、積層方向Ｓに沿って、撮像用レンズ１７ａ、１８ａ、１９ａを有する撮像光学部Ａが形成されているとともに、第２の領域６２において、積層方向Ｓに沿って照明用レンズ１８ｂ、１９ｂを有する照明光学部Ｂが形成されている。
【００２５】
尚、平板１７〜１９は、ガラスに限らず、透明樹脂または透明樹脂とガラスの複合部材から形成されていても構わない。
【００２６】
スペーサ部材８は、平板１７と平板１８との積層方向Ｓの間隔を任意の寸法に定めるものであり、ガラス板もしくは樹脂シートから形成されている。
【００２７】
絞り部材７は、撮像用レンズ１７ａ〜１９ａに入光する光の明るさ（Ｆナンバー）を定めるとともに、撮像光学部Ａに入射する不要な光線を遮断するもので、黒色の樹脂シート、もしくは金属板から形成されている。
【００２８】
また、図２に示すように、光学ユニット３の第２の領域６２において、平板１７、スペーサ部材８、平板１８に対し、光学ユニット３の底面３ｔから積層方向Ｓに沿って、第１の凹部３ｈが形成されている。
【００２９】
また、光学ユニット３の底面３ｔに、例えばＣＭＯＳ型の半導体素子から構成された撮像素子２が、光学ユニット３と一体となるよう貼着されている。詳しくは、撮像素子２は、撮像部４と、例えば白色ＬＥＤから構成された発光素子９が実装された第１の周辺回路部５とを有しており、撮像部４が第１の領域６１に位置するとともに、第１の周辺回路部５及び発光素子９が第２の領域６２に位置し、さらに発光素子９が第１の凹部３ｈ内に位置するよう、撮像素子２は、光学ユニット３の底面３ｔに貼着されている。
【００３０】
また、第１の凹部３ｈの周面に、発光素子９から照射された照明光が、撮像光学部Ａへと入射されてしまうのを防ぐ遮光部材１０が設けられている。この遮光部材１０によって、撮像光学部Ａへ照明光の入射がなくなることから、撮像部４は、高品位な画像を取得することができる。
【００３１】
尚、発光素子９から照射された照明光は、照明光学部Ｂにおける照明用レンズ１８ｂ、１９ｂにおいて、被写体に向けてまんべんなく拡張照射される。また、発光素子９の発光動作は、撮像ユニット１外の図示しない制御部において、撮像部４の撮像動作と同調して制御される。
【００３２】
また、本実施の形態においては、図１に示すように、撮像素子２の外形形状と光学ユニット３の外形形状とが同一形状となっているが、これは、撮像ユニット１を製造する際、平板１７が構成されたレンズウエハと、スペーサ部材８が構成されたレンズウエハと、平板１８が構成されたレンズウエハと、絞り７が構成されたレンズウエハと、平板１９が構成されたレンズウエハとを複数枚貼り合わせて光学ユニットウエハを形成し、さらに該光学ユニットウエハに撮像素子２が構成されたセンサウエハを貼り合わせて撮像ユニットウエハを形成した後、該撮像ユニットウエハを、例えばダイシングによって切り出すことによって撮像ユニット１を製造するためである。
【００３３】
尚、図１においては、撮像ユニット１の外形形状を四角形状に示したが、撮像ユニット１の外形形状は、例えば六角形等の多角形状であっても良い。
【００３４】
また、撮像ユニット１は、光学ユニットウエハとセンサウエハとを貼り合わせた後、切り出して形成されると示したが、光学ユニットウエハから光学ユニット３を分断した後、センサウエハから分断された撮像素子２を光学ユニット３に貼り合わせて形成しても構わない。
【００３５】
さらには、光学ユニットウエハに、撮像素子２を貼り合わせた後、分断して撮像ユニット１を形成しても構わないし、センサウエハに光学ユニット３を貼り合わせた後、分断して撮像ユニット１を形成しても構わない。
【００３６】
また、光学ユニット３と撮像素子２との外形形状は、一致している必要がなく、互いに異なる形状に形成されていても構わない。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、撮像ユニット１において、光学ユニット３の第１の領域６１に撮像光学部Ａが形成され、第２の領域６２に照明光学部Ｂが形成されていると示した。また、第１の領域６１に撮像部４が位置し、第２の領域６２に第１の周辺回路部５及び発光素子９が位置していると示した。
【００３８】
このことによれば、撮像光学部Ａ以外の領域を、照明光学部Ｂとして利用できることから、撮像ユニットを大型化することなく、照明機能を複合して高機能化することができる。また、この撮像ユニットを、例えば内視鏡の挿入部先端に設けた場合には、挿入部先端部を小型化できる。さらに、カプセル内視鏡に設けた場合には、カプセル内視鏡自体を小型化できる。また、撮像光学部Ａと照明光学部Ｂとを、光学ユニット３において一体的に製造することができるため、撮像ユニット１の組立、加工コストが従来よりも削減する。
【００３９】
以上より、被写体からの光束が通過する領域以外の領域を有効活用することができ、小型化を実現できる光学ユニット、撮像ユニットを提供することができる。
【００４０】
（第２実施の形態）
図３は、本実施の形態を示す撮像ユニットの断面図、図４は、図３中の平板を拡大して示す斜視図である。
【００４１】
この第２実施の形態の光学ユニット、撮像ユニットの構成は、上述した図１、図２に示した第１実施の形態の光学ユニット、撮像ユニットと比して、平板１７の撮像用レンズ１７ａ上に、上方から平面視した形状が矩形状のレンズを設けた点と、光学ユニットの第２の領域６２の一部を第３の領域６３とし、該第３の領域６３に、無線送受信部を設けた点とが異なる。
【００４２】
よって、これらの相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００４３】
図３に示すように、平板１７の撮像用レンズ１７ａ上には、ガラス平面の表面に曲面を有する樹脂レンズ６が撮像用レンズ１７ａに複合して形成されている。樹脂レンズ６は、図４に示すように撮像用レンズ１７ａの平面に形成された上面から上方に凸状に突出する形状に形成されており、上方から平面視した形状が、撮像素子２の撮像部４の形状に合わせて、円形状の４方向を直線状に切り落とした矩形状を有している。
【００４４】
これは、撮像素子２の撮像部４の外形は一般的に四角状であることから、撮像部４に到達する光束の通過領域の形状に対応して、樹脂レンズ６の有効外形を略四角形とすることが好ましいためである。
【００４５】
尚、樹脂レンズ６は、撮像用レンズ１７ａ上に限定されず、撮像用レンズ１８ａ上や撮像用レンズ１９ａ上に形成されていても構わない。さらには、樹脂レンズ６は、照明用レンズ１８ｂ上や、照明用レンズ１９ｂ上に形成されていても構わない。
【００４６】
図３、図４に示すように、光学ユニット３の第２の領域６２の一部を第３の領域６３とし、該第３の領域６３に、無線送受信部Ｇが設けられている。尚、第３の領域６３は、第２の領域６２同様、被写体からの光束が通過する領域以外の領域となっている。
【００４７】
また、光学ユニット３の第３の領域６３において、平板１７、スペーサ部材８、平板１８に対し、光学ユニット３の底面３ｔから積層方向Ｓに沿って、第２の凹部３ｇが形成されている。
【００４８】
また、本実施の形態においては、撮像素子２は、撮像部４と、発光素子９が実装された第１の周辺回路部５と、パターン形成された送受信アンテナ及び送受信回路から構成された無線送受信素子１１と、該無線送受信素子１１が実装された第２の周辺回路部５５を有しており、撮像部４が第１の領域６１に位置するとともに、第１の周辺回路部５及び発光素子９が第２の領域６２に位置し、さらに発光素子９が第１の凹部３ｈ内に位置し、また第２の周辺回路部５５及び無線送受信素子１１が第３の領域６３に位置するとともに、無線送受信素子１１が第２の凹部３ｇ内に位置するよう、光学ユニット３の底面３ｔに貼着されている。
【００４９】
無線送受信素子１１は、撮像素子２の出力信号を外部に無線送信するとともに、撮像素子２の動作を外部から制御することができる。また、無線送受信素子１１は、撮像ユニット１固有の識別信号を送信することも可能である。
【００５０】
尚、以上のような構成を有する撮像ユニット１は、無線送受信素子１１を具備していることから、例えば医療用のカプセル内視鏡に適用可能である。
【００５１】
また、本実施形態において、第２の領域６２に位置する発光素子９は、薄膜の発光体で構成される有機ＥＬであり、撮像素子２の第１の周辺回路部５に直接形成されている。発光素子９は、撮像素子２の第１の周辺回路部５によって撮像素子２の撮像動作と同調して発光動作が制御される。
【００５２】
このように、本実施の形態においては、光学ユニット３の第２の領域６２の一部を、第３の領域６３とし、該第３の領域６３に、無線送受信素子１１を設けた。
【００５３】
このことによれば、光学ユニット３の撮像光学部Ａ以外の領域を、照明光学部Ｂのみならず無線送受信部Ｇとして利用できることから、照明機能のみならず、無線機能を有する小型の撮像ユニットを実現することができるため、高機能な撮像ユニットが実現できる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、撮像用レンズ１７ａ上に、上方から平面視した形状が矩形状の樹脂レンズ６が撮像用レンズ１７ａと一体的に形成されていることから、撮像ユニットを大型化することなく、照明機能及び／又は無線機能を複合して高機能化することができる。また、この撮像ユニットを、例えば内視鏡の挿入部先端に設けた場合には、挿入部先端部を小型化できる。さらに、カプセル内視鏡に設けた場合には、カプセル内視鏡自体を小型化できる。尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同様である。
【００５５】
（第３実施の形態）
図５は、本実施の形態を示す撮像ユニットの断面図である。 
この第３実施の形態の光学ユニット、撮像ユニットの構成は、上述した図３、図４に示した第２実施の形態の光学ユニット、撮像ユニットと比して、平板１８の撮像用レンズ１８ａを、フレネルレンズから構成した点と、平板１７の撮像用レンズ１７ａを、非球面レンズから構成した点とが異なる。
【００５６】
よって、これらの相違点のみを説明し、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００５７】
図５に示すように、本実施の形態においては、撮像用レンズ１８ａは、フレネルレンズ５９から構成されている。フレネルレンズ５９は透明樹脂を成型することによって形成されており、通常の凸型レンズに比べ、レンズが薄く構成されている。尚、フレネルレンズに限らず、撮像用レンズ１８ａは、回折レンズから構成されていても良い。
【００５８】
また、撮像用レンズ１７ａは、非球面レンズ５６から構成されている。非球面レンズ５６は、ガラスを高温で成型することによって形成されていることから、通常の凸状レンズに比べ、複雑な形状のレンズ形状が得られる。
【００５９】
尚、照明用レンズ１８ｂ、１９ｂも、フレネルレンズ５９または回折レンズ、非球面レンズ５６から構成されていても構わない。
【００６０】
光学ユニット３の第３の領域６３に、無線送受信部Ｇが設けられている。また、光学ユニット３の第３の領域６３において、平板１７、スペーサ部材８、平板１８に対し、光学ユニット３の底面３ｔから積層方向Ｓに沿って、第２の凹部３ｍが形成されている。
【００６１】
また、本実施の形態においては、撮像素子２は、撮像部４と、例えば白色ＬＥＤから構成された発光素子９が実装された第１の周辺回路部５と、コイル状の送受信アンテナ及び送受信回路から構成された無線送受信素子５１と、該無線送受信素子５１が実装された第２の周辺回路部５５を有しており、撮像部４が第１の領域６１に位置するとともに、第１の周辺回路部５及び発光素子９が第２の領域６２に位置し、さらに発光素子９が第１の凹部３ｈ内に位置し、また第２の周辺回路部５５及び無線送受信素子５１が第３の領域６３に位置するとともに、無線送受信素子５１が第２の凹部３ｍ内に位置するよう、光学ユニット３の底面３ｔに貼着されている。
【００６２】
無線送受信素子５１は、撮像素子２の出力信号を外部に無線送信するとともに、撮像素子２の動作を外部から制御することができる。また、撮像ユニット１固有の識別信号を送信することも可能である。
【００６３】
尚、本実施形態においても第２実施形態と同様に、無線送受信素子５１は、撮像素子２の第２の周辺回路部５５から出力される信号を外部へと送信するとともに、外部からの信号を受信し、第２の周辺回路部５５へと伝送する。
【００６４】
また、以上のような構成を有する撮像ユニット１は、無線送受信素子５１を具備していることから、例えば医療用のカプセル内視鏡に適用可能である。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、撮像用レンズ１８ａが、フレネルレンズ５９から構成されているとともに、撮像用レンズ１７ａが、非球面レンズ５６から構成されていると示した。
【００６６】
このことによれば、撮像光学部Ａにおける光路長を、上述した第２実施の形態よりも短くすることができることから、撮像ユニット１を更に小型化することができるとともに、撮像光学部Ａの性能を更に向上させることができる。尚、その他の効果は、上述した第２実施の形態と同様である。
【００６７】
尚、以下、本実施の形態の変形例を、図６を用いて示す。図６は、本実施の形態の撮像ユニットの変形例の構成を示す断面図である。
【００６８】
本実施の形態においては、照明光学部Ｂにおいて、第２の凹部３ｈに、発光素子９が位置していると示した。
【００６９】
これに限らず、図６に示すように、照明光学部Ｂにおいて、発光素子９の代わりに、ライトガイド１２が配置されていても構わない。ライトガイド１２は、基端側に図示しないランプが配置され、ランプの発光に伴い出射された光を照明光として撮像ユニット１まで伝送するものである。伝送された照明光は、照明光学部Ｂにて被写体に向けて拡張照射される。
【００７０】
尚、本構成では、撮像素子２は、図６に示すように、ライトガイド１２を避けるように、光学ユニット３より外形が小さく形成されているが、撮像素子２にライトガイド１２を挿通する用の図示しない貫通孔を形成したり、撮像素子２の４隅を面取りしたりすることによって、撮像素子２は、ライトガイド１２の先端を照明光学部Ｂに臨む位置へと配置している。
【００７１】
また、本実施の形態においては、第３の領域６３に、無線送受信素子５１を設けたが、これに限らず、第３の領域６３に、加速度センサ、磁気センサ、ＧＰＳ等のセンサや、モータ、圧電素子等のアクチュエータを配置してもよい。また、以上のことは、上述した第２実施の形態であっても同様である。
【００７２】
また、上述した第１〜第３実施の形態に示した光学ユニットまたは撮像ユニットは、例えば内視鏡に設けられる。図７は、光学ユニットまたは撮像ユニットが設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を示す斜視図である。
【００７３】
図７に示すように、内視鏡装置１０１は、内視鏡１０２と周辺装置１００とにより構成されている。内視鏡１０２は、操作部１０３と、挿入部１０４と、ユニバーサルコード１０５とから主要部が構成されている。
【００７４】
周辺装置１００は、架台１２６に配置された、光源装置１２１と、ビデオプロセッサ１２２と、接続ケーブル１２３と、キーボード１２４と、モニタ１２５とから主要部が構成されている。また、このような構成を有する内視鏡１０２と周辺装置１００とは、コネクタ１１９により互いに接続されている。
【００７５】
内視鏡１０２の挿入部１０４は、先端部１０６と湾曲部１０７と可撓管部１０８とにより構成されている。
【００７６】
先端部１０６の側面に、対物レンズ１１１が配設されている。また、先端部１０６に、上述した撮像ユニット１が内蔵されている。
【００７７】
内視鏡１０２のユニバーサルコード１０５の先端に、コネクタ１１９が設けられ、このコネクタ１１９は、周辺装置１００の光源装置１２１に接続されている。コネクタ１１９に、図示しないライトガイドの端部を構成する図示しないライトガイド用口金や図示しない撮像用ケーブルの端部が接続された電気接点部等が配設されている。
【００７８】
撮像用ケーブルは、先端部１０６内の撮像素子２から挿入部１０４内、操作部１０３内及びユニバーサルコード１０５内を介して、コネクタ１１９内の上述した電気接点部まで挿通されており、撮像素子２で撮像した像の電気信号を、ビデオプロセッサ１２２へと伝達するものである。
【００７９】
以上のように、第１〜第３実施の形態に示した光学ユニットまたは撮像ユニットは、内視鏡の挿入部の先端部内に設けられておれば、より先端部を細径化することができる。
【００８０】
さらに、上述した第１〜第３実施の形態に示した光学ユニットまたは撮像ユニットは、医療用のカプセル内視鏡に設けられていても構わないし、内視鏡に限らず、カメラ付き携帯電話や、デジタルカメラに適用しても良いことは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１実施形態の撮像ユニットを示す斜視図。
【図２】図１中のII-II線に沿う撮像ユニットの断面図。
【図３】第２実施の形態を示す撮像ユニットの断面図。
【図４】図３中の平板を拡大して示す斜視図。
【図５】第３実施の形態を示す撮像ユニットの断面図。
【図６】第３実施の形態の撮像ユニットの変形例の構成を示す断面図。
【図７】光学ユニットまたは撮像ユニットが設けられた内視鏡を具備する内視鏡装置を示す斜視図。
【図８】従来の撮像ユニットの構成の概略を示す斜視図。
【図９】内視鏡の挿入部の先端に従来の撮像ユニットを設けた状態における挿入部先端側の構成の概略を示す部分断面図。
【図１０】図９をXの方向からみた平面図。
【符号の説明】
【００８２】
１…撮像ユニット
２…撮像素子
３…光学ユニット（積層体）
３ｇ…第２の凹部
３ｈ…第１の凹部
３ｍ…第２の凹部
３ｔ…光学ユニットの底面
４…撮像部
５…第１の周辺回路部
７…絞り（光学部品）
８…スペーサ部材（光学部品）
９…発光素子
１０…遮光部材
１７…平板（光学部品）
１７ａ…撮像用レンズ
１８…平板（光学部品）
１８ａ…撮像用レンズ
１８ｂ…照明用レンズ
１９…平板（光学部品）
１９ａ…撮像用レンズ
１９ｂ…照明用レンズ
５５…第２の周辺回路部
５９…フレネルレンズ
６１…第１の領域
６２…第２の領域
６３…第３の領域
Ａ…撮像光学部
Ｂ…照明光学部
Ｇ…無線送受信部
Ｓ…積層方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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