(57)【要約】  小型化可能であるとともに、遮光性および精度に優れる撮像装置、および内視鏡システムを提供する。本発明の撮像装置１００は、入射光を集光する対物光学系４０およびプリズム４１と、プリズム１から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部を有する撮像素子５０と、対物光学系４０およびプリズム４１と撮像素子５０との間に配置され、一部がプリズム４１の側面と接するように折れ曲がる、または撓んだ、プリズム４１の側面方向、または対物光学系４０と撮像素子５０との間から入射する光を遮光するフレキシブルプリント基板５１と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする。
2016189731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を集光する光学系と、
前記光学系から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部を有する撮像素子と、
前記光学系と前記撮像素子との間に配置され、一部が前記光学系の側面と接するように折れ曲がり、または撓んだ、前記光学系の側面方向および／または前記光学系と前記撮像素子との間から入射する光を遮光する遮光部材と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
信号ケーブルおよび電子部品が実装されるとともに、前記撮像素子の電極パッドに接続されるフレキシブルプリント基板を備え、
前記遮光部材は回路層を有し、前記フレキシブルプリント基板と電気的に導通する基板であ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】
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記光学系の光軸と直交するよう配置され、
前記遮光部材は、前記撮像素子の前記主面と直交する側面と接する筒状をなす筒状部を有し、
前記光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置され、
前記遮光部材は、前記プリズムの側面と接する筒状をなす筒状部を有し、
前記対物光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置されるとともに、前記対物光学系も前記撮像素子上に配置され、
前記遮光部材は、前記撮像素子の主面とともに筒状をなす筒状部を形成し、
前記プリズムおよび前記対物光学系の側面の一部は、前記筒状部内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記遮光部材は前記フレキシブルプリント基板からなり、
前記撮像素子の主面と平行に配置される前記フレキシブルプリント基板は、前記プリズムの反射面に沿うように折れ曲がるとともに、前記プリズムの側面と接するように折れ曲がり、または撓んだことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
生体内に挿入され、生体内を撮像する内視鏡システムにおいて、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の撮像装置を先端部に備えた内視鏡を有することを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の先端に設けられて被検体内を撮像する撮像装置、および該撮像装置を使用した内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、先端部に撮像装置が内蔵された可撓性を有する細長の挿入部を挿入することによって、被検部位の観察等を行うが、被検体への導入のしやすさを考慮し、挿入部の細径化が求められている。【０００３】
このような内視鏡装置では、対物光学系以外の隣接する照明系等からの撮像素子への光の入射を防止する必要がある。例えば、対物光学系を保持する保持枠外に撮像素子を配設して細径化するとともに、撮像素子と対物光学系の間に設置される光学部材等の周囲に遮光性部材を設けた内視鏡用撮像装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４９０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、電子部品の実装について何ら考慮されておらず、電子部品を実装した場合、大型化するおそれがある。また、光学部材の外径が対物光学系の保持部材の外径と同一でない場合、対物光学系と撮像素子の正確な位置合わせが難しく、高精度な撮像装置の製造が困難であるという問題を有している。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化可能であるとともに、遮光性および精度に優れる撮像装置、および内視鏡システム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、入射光を集光する光学系と、前記光学系から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部を有する撮像素子と、前記光学系と前記撮像素子との間に配置され、一部が前記光学系の側面と接するように折れ曲がる、または撓んだ、前記光学系の側面方向、または前記光学系と前記撮像素子との間から入射する光を遮光する遮光部材と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする。【０００８】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、信号ケーブルおよび電子部品が実装されるとともに、前記撮像素子の電極パッドに接続されるフレキシブルプリント基板を備え、前記遮光部材は回路層を有し、前記フレキシブルプリント基板と電気的に導通する基板であることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記光学系の光軸と直交するよう配置され、前記遮光部材は、前記撮像素子の前記主面と直交する側面と接する筒状をなす筒状部を有し、前記光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置することを特徴とする。【００１０】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置され、前記遮光部材は、前記プリズムの側面と接する筒状をなす筒状部を有し、前記対物光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置することを特徴とする。【００１１】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置されるとともに、前記対物光学系も前記撮像素子上に配置され、前記遮光部材は、前記撮像素子の主面とともに筒状をなす筒状部を形成し、前記プリズムおよび前記対物光学系の側面の一部は、前記筒状部内に位置することを特徴とする。【００１２】
また、本発明の撮像装置は、上記発明において、前記遮光部材は前記フレキシブルプリント基板からなり、前記撮像素子の主面と平行に配置される前記フレキシブルプリント基板は、前記プリズムの反射面に沿うように折り曲げられるとともに、前記プリズムの側面と接するように折れ曲がる、または撓んだことを特徴とする。【００１３】
また、本発明の内視鏡システムは、生体内に挿入され、生体内を撮像する内視鏡システムにおいて、上記のいずれか一つに記載の撮像装置を先端部に備えた内視鏡を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レンズホルダや撮像素子ホルダ等を使用することなく対物光学系とプリズムの間、プリズムの側面、および対物光学系と撮像素子との間から入射する光を遮光できるとともに、小型化可能な撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す内視鏡先端の部分断面図である。
【図３】図３は、本実施の形態１に係る内視鏡システムで使用する撮像装置の斜視図である。
【図４】図４は、図３の撮像装置の断面図である。
【図５】図５は、図３の撮像装置で使用するフレキシブルプリント基板の展開図である。
【図６】図６は、本実施の形態２に係る撮像装置の斜視図である。
【図７】図７は、図６の撮像装置の断面図である。
【図８】図８は、図６の撮像装置で使用するフレキシブルプリント基板の展開図である。
【図９】図９は、本実施の形態３に係る撮像装置の斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の撮像装置の断面図である。
【図１１】図１１は、図９の撮像装置で使用するフレキシブルプリント基板の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像モジュールを備えた内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡２と、ユニバーサルコード６と、コネクタ７と、光源装置９と、プロセッサ（制御装置）１０と、表示装置１３とを備える。
【００１８】
内視鏡２は、挿入部４を被検体内に挿入することによって、被検体の体内画像を撮像し撮像信号を出力する。ユニバーサルコード６内部の電気ケーブル束は、内視鏡２の挿入部４の先端まで延伸され、挿入部４の先端部３１に設けられる撮像装置に接続する。
【００１９】
コネクタ７は、ユニバーサルコード６の基端に設けられて、光源装置９およびプロセッサ１０に接続され、ユニバーサルコード６と接続する先端部３１の撮像装置が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号として出力する。
【００２０】
光源装置９は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置９が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ７、ユニバーサルコード６を経由して内視鏡２の挿入部４の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。
【００２１】
プロセッサ１０は、コネクタ７から出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を制御する。表示装置１３は、プロセッサ１０が処理を施した画像信号を表示する。
【００２２】
内視鏡２の挿入部４の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部５が接続される。操作部５には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口１７が設けられる。
【００２３】
挿入部４は、撮像装置が設けられる先端部３１と、先端部３１の基端側に連設された複数方向に湾曲自在な湾曲部３２と、この湾曲部３２の基端側に連設された可撓管部３３とによって構成される。湾曲部３２内の図示しない湾曲管は、操作部５に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって湾曲し、挿入部４内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下左右の４方向に湾曲自在となっている。
【００２４】
内視鏡２には、光源装置９からの照明光を伝送するライトガイド（不図示）が配設され、ライトガイドによる照明光の出射端に照明レンズ（不図示）が配置される。この照明レンズは、挿入部４の先端部３１に設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。
【００２５】
次に、内視鏡２の先端部３１の構成について詳細に説明する。図２は、内視鏡２先端の部分断面図である。図２は、内視鏡２の先端部３１に設けられた撮像装置の入射光の光軸方向と平行、かつ鉛直軸を含む面で切断した場合の断面図である。図２においては、内視鏡２の挿入部４の先端部３１と、湾曲部３２の一部を図示する。
【００２６】
図２に示すように、湾曲部３２は、湾曲管３４内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、上下左右の４方向に湾曲自在である。この湾曲部３２の先端側に延設された先端部３１内部の上部に、撮像装置１００が設けられ、下部には各種処置具を延出させる処置具チャンネル３６が形成されている。
【００２７】
撮像装置１００は、入射光を集光する対物光学系４０と、対物光学系４０が集光した光を反射するプリズム４１と、プリズム４１から入射された光に基づき画像信号を生成する撮像素子５０と、を有する。撮像装置１００は、接着剤で先端部３１の内側に接着される。先端部３１は、撮像装置１００を収容する内部空間を形成するための硬質部材で形成される。先端部３１の基端外周部は、図示しない柔軟な被覆管によって被覆されている。先端部３１よりも基端側の部材は、湾曲部３２が湾曲可能なように、柔軟な部材で構成されている。
【００２８】
対物光学系４０は、複数の対物レンズ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃと、対物レンズ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃの周囲を覆うレンズ枠４０ｄとを有し、このレンズ枠４０ｄおよび対物レンズ４０ａが、先端部３１内部の先端固定部３５に挿嵌固定されることによって、先端部３１に固定される。本実施の形態１で使用するレンズ枠４０ｄは、軟質な材料からなり、複数の対物レンズ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃは、レンズ枠４０ｄに加え、後述するフレキシブルプリント基板５１（以下、ＦＰＣ基板という）からなる遮光部材の筒状部に挿入されることにより保持されている。
【００２９】
撮像素子５０は、プリズム４１により反射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部５０ａを有する。撮像素子５０は、受光部５０ａが形成される主面が水平、すなわち対物光学４０の光軸と平行となるように配置される横置き型であり、プリズム４１は受光部５０ａ上に配置、接着されている。また、撮像素子５０の基端には、図示しない電極パッドが形成され、信号ケーブル６０が接続されたＦＰＣ基板５１が接続されている。ＦＰＣ基板５１上には、撮像素子５０を駆動する電子部品５２等が実装されている。本発明の実施の形態１における撮像素子５０は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）型の半導体撮像素子である。
【００３０】
各信号ケーブル６０の基端は、挿入部４の基端方向に延伸する。電気ケーブル束は、挿入部４に挿通配置され、図１に示す操作部５およびユニバーサルコード６を介して、コネクタ７まで延設されている。信号ケーブル６０は、同軸ケーブルであり、中心位置に配設され電気信号を伝送する芯線６１、芯線６１を覆うように形成される内部絶縁体６２、内部絶縁体６２を覆うように形成される外部導体６３、および外部導体６３を覆うように形成される外部絶縁体６４を備える。芯線６１は、ＦＰＣ基板５１の電極部を介して撮像素子５０に接続され、撮像素子５０への駆動信号が伝送されるほか、撮像素子５０によって撮像された画像に対応する電気信号をプロセッサ１０に伝送する。また、外部導体６３は、外部の電源供給装置に接続し、撮像素子５０へ電源電圧を供給する。
【００３１】
対物光学系４０の一端から入射した光は、対物レンズ４０ａ〜４０ｃによって集光され、プリズム４１に入射する。ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等から選択される受光部５０ａは、プリズム４１から照射された光を受光できる位置に形成され、受光した光を撮像信号に変換する。撮像信号は、ＦＰＣ基板５１に接続される信号ケーブル６０およびコネクタ７を経由して、プロセッサ１０に出力される。本明細書において、対物光学系４０の光が入射する側、すなわち対物レンズ４０ａ〜４０ｃが配置される側を前端といい、信号ケーブル６０が配置される側を後端という。
【００３２】
次に、図面を参照して撮像装置１００について説明する。図３は、本実施の形態１に係る内視鏡システム１で使用する撮像装置１００の斜視図である。図４は、図３の撮像装置１００の断面図である（撮像装置１００の入射光の光軸方向と平行、かつ鉛直軸を含む面で切断した場合の断面）。図５は、図３の撮像装置１００で使用するフレキシブルプリント基板５１の展開図である。
【００３３】
撮像装置１００は、図３に示すように、対物光学系４０の一部およびプリズム４１の外周を覆うようにＦＰＣ基板５１が配置されている。本実施の形態１で使用するＦＰＣ基板５１は、対物光学系４０およびプリズム４１と接する面（図５に示すＦＰＣ基板５１の紙面裏側）に遮光層が形成されている。遮光層は、ＦＰＣ基板５１の絶縁層として使用するソルダーレジストを黒色としたもの等を使用することができる。ＦＰＣ基板５１は、遮光部材として機能する。
【００３４】
ＦＰＣ基板５１は、図５に示すように、撮像素子５０の主面上（受光部５０ａが形成される面）に配置される面５１ａ、プリズム４１の反射面に沿うように配置される面５１ｂ、プリズム４１の側面を覆うとともに、対物光学系４０を挿通する筒状部５９を構成する面５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆおよび５１ｇからなる。ＦＰＣ基板５１は、図５において点線で示す各面の境界５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅおよび５７ｆで折り曲げることにより、プリズム４１の側面を覆うとともに、対物光学系４０の一部を挿入する筒状部５９を形成する。
【００３５】
面５１ａには、芯線６１をそれぞれ接続する芯線接続電極５３、外部導体６３を接続する外部導体接続電極５４、および面５１ｂに形成される電極５６と芯線接続電極５３とを接続する配線５５が形成されている。面５１ｂに形成される電極５６上には、電子部品５２が実装される。他の面５１ｃ〜５１ｇに配線を設けることもできる。
【００３６】
筒状部５９は、プリズム４１の側面と接するように形成され、筒状部５９の空洞部の断面形状が、プリズム４１の前端側から見た形状と略同一形状をなすように形成される。プリズム４１の側面が円弧の場合は、筒状部５９の断面形状を、プリズム４１の側面（円弧）に沿った筒状とすればよい。対物光学系４０の外径は、プリズム４１の前端である入射面である矩形に内接する大きさであり、筒状部５９は、内部に対物光学系４０を挿入した際、対物光学系４０の側面とすべての内壁が接する大きさに形成される。対物光学系４０を筒状部５９内に挿入して、光軸方向の位置合わせをした後、対物光学系４０は、筒状部５９の内壁に接着固定される。対物光学系４０と筒状部５９の間の隙間は、封止樹脂等により封止してもよい。
【００３７】
本実施の形態１において、筒状部５９を、すべての内壁が対物光学系４０と接する大きさとすることにより、対物光学系４０の位置合わせを容易に行うことができる。また、迷光等が入射するおそれのある対物光学系４０とプリズム４１の間、およびプリズム４１の側面を、遮光性に優れ、厚さの薄いＦＰＣ基板５１で覆うため、細径化を図りながら外光の影響を低減することができる。さらに遮光部材をＦＰＣ基板５１により形成しているので、遮光部材として使用するＦＰＣ基板５１の面に、電子部品５２の実装や配線の引き回し等を行うことができる。さらにまた、遮光部材として使用するＦＰＣ基板５１の面に配線５５を行う場合、配線材料として使用する金属材料による熱伝導によって、撮像素子５０や電子部品５２等の発熱部からの放熱を向上することも可能となる。
【００３８】
本実施の形態１では、遮光部材として１枚のＦＰＣ基板５１を折り曲げて使用したが、別体のＦＰＣ基板、例えば、境界５７ａで切り離された面５１ａからなるＦＰＣ基板と、面５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆおよび５１ｇからなるＦＰＣ基板とをワイヤー等により電気的に導通して使用してもよい。あるいは、面５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆおよび５１ｇからなる基板は、可撓性を有するリジットフレキシブル基板を使用してもよい。さらに、可撓性を有する材料であれば、基板以外の材料を使用して遮光部材を形成してもよい。
【００３９】
なお、筒状部５９は、すべての内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさでなくてもよいが、位置合わせの観点から、対物光学系４０の左右に位置する内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさであることが好ましい。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる撮像装置において、撮像素子は受光部が形成される主面が対物光学系の光軸と直交するように縦置きに配置される。図６は、本実施の形態２に係る撮像装置の斜視図である。図７は、図６の撮像装置の断面図である。図８は、図６の撮像装置で使用するフレキシブルプリント基板の展開図である。
【００４１】
撮像装置１００Ａは、図６に示すように、対物光学系４０の一部および撮像素子１５０の外周を覆うようにＦＰＣ基板１５１が配置されている。本実施の形態２で使用するＦＰＣ基板１５１は、対物光学系４０および撮像装置１５０と接する面（図８に示すＦＰＣ基板１５１の紙面表側）に遮光層が形成されている。遮光層は、ＦＰＣ基板１５１の絶縁層として使用するソルダーレジストを黒色としたもの等を使用することができる。ＦＰＣ基板１５１は、遮光部材として機能する。
【００４２】
ＦＰＣ基板１５１は、図８に示すように、撮像素子１５０の後端側に延出する面１５１ａ、撮像素子１５０の側面のうちの底面側に配置される面１５１ｂ、撮像素子１５０の主面側に配置される面１５１ｃ、撮像素子１５０の主面と直交する側面を覆うとともに、対物光学系４０を挿通する筒状部１５９を構成する面１５１ｄ、１５１ｅ、１５１ｆ、１５１ｇ、１５１ｈおよび１５１ｊからなる。ＦＰＣ基板１５１は、図８において点線で示す各面の境界１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｄ、１５７ｅ、１５７ｆ、１５７ｈ、１５７ｊおよび１５７ｋで折り曲げることにより、撮像素子１５０の側面を覆うとともに、対物光学系４０の一部を挿入する筒状部５９を形成する。面１５７ｄおよび１５７ｅが筒状部１５９の底面となり、面１５１ｇおよび１５１ｊが筒状部１５９の上面を構成する。
【００４３】
面１５１ａには、芯線６１をそれぞれ接続する芯線接続電極５３、外部導体６３を接続する外部導体接続電極５４、電子部品５２が実装される電極５６、および電極５６と芯線接続電極５３とを接続する配線５５が形成されている。面１５１ｃには、撮像素子１５０の電極パッドに接続されるフライングリード５８が配置される。他の面１５１ｂ、１５１ｄ〜１５１ｊに配線を設けることもできる。
【００４４】
筒状部１５９は、すべての内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさに形成される。対物光学系４０を筒状部１５９内に挿入して、光軸方向の位置合わせをした後、対物光学系４０は、筒状部１５９の内壁に接着固定される。対物光学系４０と筒状部１５９の間の隙間は、封止樹脂等により封止してもよい。
【００４５】
本実施の形態２において、筒状部１５９を、すべての内壁が対物光学系４０と接する大きさとすることにより、対物光学系４０の位置合わせを容易に行うことができる。また、迷光等が入射するおそれのある対物光学系４０と撮像素子１５０の間を、遮光性に優れ、厚さの薄いＦＰＣ基板１５１で覆うため、細径化を図りながら外光の影響を低減することができる。さらに遮光部材をＦＰＣ基板１５１により形成しているので、遮光部材として使用するＦＰＣ基板１５１の面に、電子部品５２の実装や配線５５の引き回し等を行うことができる。さらにまた、遮光部材として使用するＦＰＣ基板１５１の面に配線を行う場合、配線材料として使用する金属材料による熱伝導によって、撮像素子１５０や電子部品５２等の発熱部からの放熱を向上することも可能となる。
【００４６】
なお、筒状部１５９は、すべての内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさでなくてもよいが、位置合わせの観点から対物光学系４０の左右に位置する内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさであることが好ましい。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる撮像装置において、撮像素子は受光部が対物光学系の光軸と平行に横置きに配置されるとともに、撮像素子上に対物光学系も配置される。図９は、本実施の形態３に係る撮像装置の斜視図である。図１０は、図９の撮像装置の断面図である。図１１は、図９の撮像装置で使用するフレキシブルプリント基板の展開図である。
【００４８】
撮像装置１００Ｂは、図９および図１０に示すように、撮像素子２５０上に、プリズム２４１および対物光学系２４０が配置されるとともに、対物光学系２４０の一部およびプリズム２４１の外周を覆うようにＦＰＣ基板２５１が配置されている。対物光学系２４０は、複数の対物レンズ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄと、対物レンズ２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄの周囲を覆うレンズ枠２４０ｅとを有する。本実施の形態３で使用するＦＰＣ基板２５１は、対物光学系２４０およびプリズム２４１と接する面（図１１に示すＦＰＣ基板２５１の紙面裏側）に遮光層が形成されている。遮光層は、ＦＰＣ基板２５１の絶縁層として使用するソルダーレジストを黒色としたもの等を使用することができる。ＦＰＣ基板２５１は、遮光部材として機能する。
【００４９】
ＦＰＣ基板２５１は、図１１に示すように、撮像素子２５０の主面上（受光部２５０ａが形成される面）に配置される面２５１ａ、プリズム２４１の反射面に沿うように配置される面２５１ｂ、プリズム２４１の側面を覆うとともに、対物光学系２４０の側面の一部を覆う面２５１ｃ、２５１ｄ、２５１ｅからなる。ＦＰＣ基板２５１は、図１１において点線で示す各面の境界２５７ａ、２５７ｂ、２５７ｃ、２５７ｄで折り曲げることにより、プリズム２４１の側面、および対物光学系２４０の側面の一部を覆う。
【００５０】
面２５１ａには、芯線６１をそれぞれ接続する芯線接続電極５３、外部導体６３を接続する外部導体接続電極５４、電子部品２が実装される電極５６、および電極５６と芯線接続電極５３とを接続する配線５５が形成されている。面２５１ｂには電子部品５２を実装してもよく、また、面２５１ｂ〜２５１ｅに配線を設けてもよい。
【００５１】
筒状部２５９は、面２５１ｃ、２５１ｄ、２５１ｅ、および撮像素子２５０の主面から構成され、すべての内壁が対物光学系２４０の側面と接する大きさに形成される。対物光学系２４０を筒状部２５９内に挿入して、光軸方向の位置合わせをした後、対物光学系２４０は、筒状部２５９、すなわち、ＦＰＣ基板２５１と撮像素子２５０に接着固定される。対物光学系２４０と筒状部２５９の間の隙間は、封止樹脂等により封止してもよい。
【００５２】
本実施の形態３において、筒状部２５９を、内壁が対物光学系２４０と接する大きさとすることにより、対物光学系２４０の位置合わせを容易に行うことができる。また、迷光等が入射するおそれのある対物光学系２４０とプリズム２４１の間、およびプリズム２４１の側面を、遮光性に優れ、厚さの薄いＦＰＣ基板２５１で覆うため、細径化を図りながら外光の影響を低減することができる。さらに遮光部材をＦＰＣ基板２５１により形成しているので、遮光部材として使用するＦＰＣ基板２５１の面に、電子部品５２の実装や配線５５の引き回し等を行うことができる。さらにまた、遮光部材として使用するＦＰＣ基板２５１の面に配線を行う場合、配線材料として使用する金属材料による熱伝導によって、撮像素子２５０や電子部品５２等の発熱部からの放熱を向上することも可能となる。
【００５３】
なお、筒状部２５９は、すべての内壁が対物光学系２４０の側面と接する大きさでなくてもよいが、位置合わせの観点から対物光学系２４０の左右に位置する内壁が対物光学系４０の側面と接する大きさであることが好ましい。なお、電子部品５２、および、信号ケーブル６０の芯線６１と外部導体６３は、それぞれＦＰＣ基板５１（１５１、２５１）の電極部にハンダ等を用いて電気的に接続されるが、上述の実施の形態における図面では、図面を見やすくするために、これら接続に用いるハンダ等の記載を省略している。
【符号の説明】
【００５４】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
４  挿入部
５  操作部
６  ユニバーサルコード
７  コネクタ
９  光源装置
１０  プロセッサ
１３  表示装置
１７  処置具挿入口
３１  先端部
３２  湾曲部
３３  可撓管部
３４  湾曲管
３５  先端固定部
３６  処置具チャンネル
４０  対物光学系
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ  対物レンズ
４０ｄ、２４０ｅ  レンズ枠
４１、２４１  プリズム
５０、１５０、２５０  撮像素子
５０ａ、２５０ａ  受光部
５１、１５１、２５１  フレキシブルプリント基板
５２  電子部品
５３  芯線接続電極
５４  外部導体接続電極
５５  配線
５６  電極
５８  フライングリード
５９、１５９、２５９  筒状部
６０  信号ケーブル
６１  芯線
６２  内部絶縁体
６３  外部導体
６４  外部絶縁体
１００、１００Ａ、１００Ｂ  撮像装置
【図１】
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【図２】
2016189731.tif 000004
【図３】
2016189731.tif 000005
【図４】
2016189731.tif 000006
【図５】
2016189731.tif 000007
【図６】
2016189731.tif 000008
【図７】
2016189731.tif 000009
【図８】
2016189731.tif 000010
【図９】
2016189731.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月14日(2017.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を集光する光学系と、
前記光学系から入射された光を受光して光電変換を行うことにより電気信号を生成する受光部を有する撮像素子と、
信号ケーブルおよび電子部品が実装されるとともに、前記撮像素子の電極パッドに接続されるフレキシブルプリント基板と、
前記光学系と前記撮像素子との間に配置され、一部が前記光学系の側面と接するように折れ曲がり、または撓んだ、前記光学系の側面方向および前記光学系と前記撮像素子との間から入射する光を遮光する遮光部材と、
を備え、前記遮光部材は回路層を有し、前記フレキシブルプリント基板と電気的に導通する基板であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記光学系の光軸と直交するよう配置され、
前記遮光部材は、前記撮像素子の前記主面と直交する側面と接する筒状をなす筒状部を有し、
前記光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置す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】
前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置され、
前記遮光部材は、前記プリズムの側面と接する筒状をなす筒状部を有し、
前記対物光学系の少なくとも一部は、前記筒状をなした前記遮光部材内に位置することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光学系は、複数の対物レンズからなる対物光学系と、前記受光部上に配置され、前記対物光学系が集光した光を反射させるプリズムと、を有し、
前記撮像素子は前記受光部が形成された主面が前記対物光学系の光軸と平行に配置されるとともに、前記対物光学系も前記撮像素子上に配置され、
前記遮光部材は、前記撮像素子の主面とともに筒状をなす筒状部を形成し、
前記プリズムおよび前記対物光学系の側面の一部は、前記筒状部内に位置することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記遮光部材は前記フレキシブルプリント基板からなり、
前記撮像素子の主面と平行に配置される前記フレキシブルプリント基板は、前記プリズムの反射面に沿うように折れ曲がるとともに、前記プリズムの側面と接するように折れ曲がり、または撓んだことを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
生体内に挿入され、生体内を撮像する内視鏡システムにおいて、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の撮像装置を先端部に備えた内視鏡を有することを特徴とする内視鏡システム。
【国際調査報告】
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