(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズ光学系と、該対物レンズ光学系からの被写体像光を取り込み平面の光出射面から出射する透明光学部材と、マイクロレンズ非搭載型で且つ光入射面が平面の撮像素子と、前記透明光学部材の前記光出射面と前記撮像素子の前記光入射面とを密に貼り合わせる接着材層と、前記光出射面と前記光入射面との間に介挿され前記対物レンズ光学系及び前記透明光学部材を通り前記撮像素子の光入射面に形成されるイメージサークルに整合し該イメージサークルより小径の開口が形成されたフレア対策用の遮光マスクとを備え、
前記撮像素子は、各画素に三原色または補色系のカラーフィルタが積層された単板式カラー画像撮像用の撮像素子であり、
前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に黒レベル検出用のＯＢ画素が設けられ、該ＯＢ画素の遮光膜として前記フレア対策用の遮光マスクが兼用される構成である内視鏡用撮像モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記撮像素子が、光電変換層積層型である内視鏡用撮像モジュール。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光の光路を略直角方向に曲げて前記撮像素子の光入射面に入射させる直角プリズムである内視鏡用撮像モジュール。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光を透過させて前記撮像素子の光入射面に入射させる平行平板でなるカバーガラスである内視鏡用撮像モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記ＯＢ画素には、前記カラーフィルタの色毎の黒レベル信号を検出するためのカラーフィルタが積層されている内視鏡用撮像モジュール。
【請求項６】
対物レンズ光学系と、該対物レンズ光学系からの被写体像光を取り込み平面の光出射面から出射する透明光学部材と、マイクロレンズ非搭載型で且つ光入射面が平面の撮像素子と、前記透明光学部材の前記光出射面と前記撮像素子の前記光入射面とを密に貼り合わせる接着材層と、前記光出射面と前記光入射面との間に介挿され前記対物レンズ光学系及び前記透明光学部材を通り前記撮像素子の光入射面に形成されるイメージサークルに整合し該イメージサークルより小径の開口が形成されたフレア対策用の遮光マスクとを備え、
前記撮像素子は、各画素に三原色または補色系のカラーフィルタが積層された単板式カラー画像撮像用の撮像素子であり、
前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に、該撮像素子の周辺回路が形成される内視鏡用撮像モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記撮像素子が、光電変換層積層型である内視鏡用撮像モジュール。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光の光路を略直角方向に曲げて前記撮像素子の光入射面に入射させる直角プリズムである内視鏡用撮像モジュール。
【請求項９】
請求項６又は請求項７に記載の内視鏡用撮像モジュールであって、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光を透過させて前記撮像素子の光入射面に入射させる平行平板でなるカバーガラスである内視鏡用撮像モジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の内視鏡用撮像モジュールを内視鏡スコープ先端部に内蔵した電子内視鏡装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置及びその撮像モジュールに係り、特に、フレア対策を施した電子内視鏡装置及びその撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡スコープ先端部に撮像モジュールを内蔵し、この撮像モジュールで撮像した被検体の体腔内観察画像をモニタ画面に表示する電子内視鏡装置では、撮像画像の品質を向上させるために、フレア対策を施したものがある。
【０００３】
例えば下記の特許文献１に記載の電子内視鏡装置では、入射光の光路を撮像素子受光面側に略直角に変更するプリズム前段にフレア絞りを設け、入射光路内で反射したフレア光が撮像素子に入射しない様にしている。
【０００４】
また、下記の特許文献２に記載の電子内視鏡装置では、撮像素子受光面を保護するカバーガラス周縁部にフレア絞りを設け、入射光路内で反射したフレア光が撮像素子に入射しない様にしている。
【０００５】
フレア絞りは、遮光マスクや遮光膜で形成される。一般的に撮像素子で使用される遮光膜は、黒レベルを検出するためにオプティカルブラック（ＯＢ）部の画素（フォトダイオード）に入射する光を遮断するためのものであり、撮像素子内部に設けられる。これに対し、フレア絞り用の遮光膜（遮光マスク）は、撮像素子外部の撮像素子前段に設けられる。遮光という機能は同じであるが、一方は黒レベル検出画素への入射光を全遮断するのが目的であり、他方は、入射光のうちのフレア光の画素への入射を抑制するのが目的である。このため、遮光膜を設ける位置や領域が異なる。
【０００６】
フレア絞りは、撮像素子の前段に設けられるが、撮像素子になるべく近い位置に設けるほど良い。特許文献１に記載のフレア絞りは、撮像素子の直前に配置されたプリズムの前段に設けられるため、フレア絞りと撮像素子受光面との間で発生したフレア光の撮像素子への入射を遮断することができない。
【０００７】
特許文献２に記載のフレア絞りは、撮像素子受光面の周囲に設けられている接続端子やワイヤボンディングを被覆する絶縁用樹脂の上に撮像素子受光面を覆う様に取り付けられたカバーガラスの裏面側（撮像素子側）に設けられる。このため、フレア絞りが設けられたカバーガラス裏面と撮像素子受光面との間が離間し、樹脂層の内周面で反射したフレア光が撮像素子受光面に入射してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９―２８８６８２号公報
【特許文献２】特開平９―２０５５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、フレアを良好に除去できる内視鏡用撮像モジュールと、この撮像モジュールを内視鏡スコープ先端部内に収納した電子内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内視鏡用撮像モジュールは、対物レンズ光学系と、該対物レンズ光学系からの被写体像光を取り込み平面の光出射面から出射する透明光学部材と、マイクロレンズ非搭載型で且つ光入射面が平面の撮像素子と、前記透明光学部材の前記光出射面と前記撮像素子の前記光入射面とを密に貼り合わせる接着材層と、前記光出射面と前記光入射面との間に介挿され前記対物レンズ光学系及び前記透明光学部材を通り前記撮像素子の光入射面に形成されるイメージサークルに整合し該イメージサークルより小径の開口が形成されたフレア対策用の遮光マスクとを備え、前記撮像素子は、各画素に三原色または補色系のカラーフィルタが積層された単板式カラー画像撮像用の撮像素子であり、前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に黒レベル検出用のＯＢ画素が設けられ、該ＯＢ画素の遮光膜として前記フレア対策用の遮光マスクが兼用される構成であるものである。
また、本発明の内視鏡用撮像モジュールは、対物レンズ光学系と、該対物レンズ光学系からの被写体像光を取り込み平面の光出射面から出射する透明光学部材と、マイクロレンズ非搭載型で且つ光入射面が平面の撮像素子と、前記透明光学部材の前記光出射面と前記撮像素子の前記光入射面とを密に貼り合わせる接着材層と、前記光出射面と前記光入射面との間に介挿され前記対物レンズ光学系及び前記透明光学部材を通り前記撮像素子の光入射面に形成されるイメージサークルに整合し該イメージサークルより小径の開口が形成されたフレア対策用の遮光マスクとを備え、前記撮像素子は、各画素に三原色または補色系のカラーフィルタが積層された単板式カラー画像撮像用の撮像素子であり、前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に、該撮像素子の周辺回路が形成されるものである。
【００１１】
本発明の電子内視鏡装置は、内視鏡スコープ先端部に上記の内視鏡用撮像モジュールを内蔵したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像素子の光入射面直前に、フレア対策用の遮光マスクを設けたため、フレア光の撮像素子への入射が良好に遮断でき、高品質な画像を撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す電子内視鏡の先端部の先端面正面図である。
【図３】図１に示す電子内視鏡の先端部の縦断面図である。
【図４】図３の撮像素子部分の拡大断面模式図である。
【図５】図３に示す実施形態のプリズム，フレア絞り，撮像素子の分解斜視図である。
【図６】イメージサークルと撮像素子との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置のシステム全体を示した構成図である。本実施形態の電子内視鏡装置（内視鏡システム）１０は、内視鏡スコープ１２と、本体装置を構成するプロセッサ装置１４及び光源装置１６とから構成される。内視鏡スコープ１２は、患者（被検体）の体腔内に挿入される可撓性の挿入部２０と、挿入部２０の基端部分に連設された操作部２２と、プロセッサ装置１４及び光源装置１６に接続されるユニバーサルコード２４とを備えている。
【００１７】
挿入部２０の先端には先端部２６が連設され、先端部２６内に、体腔内撮影用の撮像チップ（撮像装置）５４（図３参照）が内蔵される。先端部２６の後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部２８が設けられている。湾曲部２８は、操作部２２に設けられたアングルノブ３０が操作されたとき、挿入部２０内に挿設されたワイヤが押し／引きされ、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部２６が体腔内で所望の方向に向けられる。
【００１８】
ユニバーサルコード２４の基端にはコネクタ３６が設けられている。コネクタ３６は、複合タイプのものであり、プロセッサ装置１４に接続される他、光源装置１６にも接続される。
【００１９】
プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２４内に挿通されたケーブル６８（図３参照）を介して内視鏡スコープ１２に給電を行い、撮像チップ５４の駆動を制御すると共に、撮像チップ５４からケーブル６８を介して伝送された撮像信号を受信し、受信した撮像信号に各種信号処理を施して画像データに変換する。
【００２０】
プロセッサ装置１４で変換された画像データは、プロセッサ装置１４にケーブル接続されたモニタ３８に内視鏡撮影画像（観察画像）として表示される。また、プロセッサ装置１４は、コネクタ３６を介して光源装置１６とも電気的に接続され、光源装置１６を含め電子内視鏡装置１０の動作を統括的に制御する。
【００２１】
図２は、内視鏡スコープ１２の先端部２６の先端面２６ａを示した正面図である。図２に示すように、先端部２６の先端面２６ａには、観察窓４０と、照明窓４２と、鉗子出口４４と、送気・送水用ノズル４６が設けられている。
【００２２】
観察窓４０は、先端面２６ａの中央且つ片側に偏心して配置されている。照明窓４２は、観察窓４０に関して対称な位置に２個配され、体腔内の被観察部位に光源装置１６からの照明光を照射する。
【００２３】
鉗子出口４４は、挿入部２０内に配設された鉗子チャンネル７０（図３参照）に接続され、操作部２２に設けられた鉗子口３４（図１参照）に連通している。鉗子口３４には、注射針や高周波メスなどが先端に配された各種処置具が挿通され、各種処置具の先端が鉗子出口４４から体腔内に出される。
【００２４】
送気・送水用ノズル４６は、操作部２２に設けられた送気・送水ボタン３２（図１参照）の操作に応じて、光源装置１６に内蔵された送気・送水装置から供給される洗浄水や空気を、観察窓４０や体腔内に向けて噴射する。
【００２５】
図３は内視鏡スコープ１２の先端部２６の縦断面図である。図３に示すように、観察窓４０の奥には、体腔内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズ光学系５０を保持する鏡筒５２が配設されている。鏡筒５２は、挿入部２０の中心軸に対物レンズ光学系５０の光軸が平行となるように取り付けられている。鏡筒５２の後端には、対物レンズ光学系５０を経由した被観察部位の像光を、略直角に曲げて撮像チップ５４に向けて導光するプリズム５６が接続されている。
【００２６】
撮像チップ５４は、半導体チップに信号読出回路が形成されその上に有機層でなる光電変換層が積層された単板式のカラー画像撮像用の撮像素子５８と、撮像素子５８の駆動及び信号の入出力を行う周辺回路６０が半導体チップに形成された撮像チップであり、支持基板６２上に実装されている。
【００２７】
撮像素子５８の撮像面（受光面）５８ａは、プリズム５６の光出射面と対向するように配置されている。そして、詳細は図４で後述するように、プリズム５６の光出射面に、撮像素子５８の受光面が、フレア絞りを介して接着材により貼り付けられている。
【００２８】
挿入部２０の後端に向けて延設された支持基板６２の後端部には、複数の入出力端子６２ａが支持基板６２の幅方向に並べて設けられている。入出力端子６２ａには、ユニバーサルコード２４を介してプロセッサ装置１４との各種信号のやり取りを媒介するための信号線６６が接合されている。入出力端子６２ａは、支持基板６２に形成された配線やボンディングパッド等（図示せず）を介して撮像チップ５４内の周辺回路６０と電気的に接続されている。
【００２９】
信号線６６は、可撓性の管状のケーブル６８内にまとめて挿通されている。ケーブル６８は、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に接続されている。
【００３０】
また、図２，図３では図示を省略しているが、照明窓４２の奥には、照明部が設けられている。照明部には、光源装置１６からの照明光を導くライトガイドの光出射端が配されており、この光出射端が照明窓４２に対面して設けられている。ライトガイドは、ケーブル６８と同様に、挿入部２０、操作部２２、及びユニバーサルコード２４の各内部を挿通し、コネクタ３６に入射端が接続されている。
【００３１】
図４は、図３に示す撮像素子５８部分の拡大断面模式図である。光電変換層積層型の撮像素子５８は、半導体基板１１０に形成される。この半導体基板１１０の表面部には、信号読出回路としてのＣＭＯＳ回路等のＭＯＳ回路７１が画素毎に形成されている。信号読出回路は、ＣＣＤ型でも良い。光電変換層積層型撮像素子については、本願出願人が先に出願し既に公開された特開２０１１―２４３９４５号などがある。
【００３２】
半導体基板１１０の表面には絶縁層１１１が積層されると共に、この絶縁層１１１内に配線層１１２が埋設される。この配線層１１２は、上層を透過して洩れてきた入射光が信号読出回路７１等に入射しない様にする遮蔽板の機能も果たす。
【００３３】
絶縁層１１１の表面には、画素毎に区分けされ上方から見たとき正方格子状に配列される複数の画素電極膜１１３が成膜されている。各画素電極膜１１３には、半導体基板１１０の表面にまで達する縦配線１１４が立設され、各縦配線１１４は、半導体基板１１０の表面に形成された図示省略の信号電荷蓄積部に接続される。
【００３４】
画素毎に設けられた信号読出回路７１は、対応する信号電荷蓄積部に蓄積された信号電荷量に応じた信号を被写体画像信号として外部に読み出す様になっている。なお、画素電極膜１１３は、本実施形態では、有効画素領域とＯＢ部とに設けられる。
【００３５】
正方格子状に配列形成された複数の画素電極膜１１３の上には、光電変換機能を有する受光層１０３が各画素電極膜共通に一枚構成で積層され、その上に、同様に一枚構成の上部電極膜（対向電極膜，共通電極膜ともいう。）１０４が、画素電極膜１１３に対して光入射側の上層として積層される。図３で説明した受光面５８ａは、受光層１０３が該当し、受光層１０３と、これを上下に挟む下部電極膜（画素電極膜）１１３，上部電極膜１０４とで光電変換部が形成される。
【００３６】
上部電極膜１０４は、絶縁層１１１の表面に露出する対向電圧供給電極膜１１５に配線１１６を介して電気的に接続状態となっており、配線１１６を介して、撮像素子外部から所要電圧が印加される。
【００３７】
上部電極膜１０４の上には保護層１１７が積層され、その上に、各画素電極膜１１３に対応するカラーフィルタ１２０が積層される。例えば三原色の赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）のカラーフィルタがベイヤ配列され、或いは、補色系のカラーフィルタが積層される。カラーフィルタ層１２０の上に、オーバーコート層（保護層）１１８が積層される。
【００３８】
上述した上部電極膜１０４は、受光層１０３に光を入射させる必要があるため入射光に対して透明な導電性材料で構成される。上部電極膜１０４の材料としては、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Transparent Conducting Oxide）を用いることができる。
【００３９】
Ａｕ（金）などの金属薄膜も用いることができるが、透過率を９０％以上得ようとして膜厚を薄くすると、抵抗値が極端に増大するため、ＴＣＯの方が好ましい。ＴＣＯとして、特に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化錫、弗素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化チタン等を好ましく用いることができる。プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極膜１０４は、実施形態では全画素で共通の一枚構成としているが、画素毎に分割し各々を電源に接続する構成であっても良い。
【００４０】
下部電極膜（画素電極膜）１１３は、画素毎に分割された薄膜であり、透明又は不透明の導電性材料で構成される。下部電極膜１１３の材料として、Ｃｒ，Ｉｎ，Ａｌ，Ａｇ、Ｗ、ＴｉＮ（窒化チタン）等の金属や、ＴＣＯを用いることができる。
【００４１】
保護層１１７、オーバーコート層１１８は、透明な絶縁材料、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ポリパラキシレン系樹脂、アクリル樹脂、全フッ素透明樹脂（サイトップ）等で構成される。
【００４２】
保護層１１７、オーバーコート層１１８は、化学気相法（ＣＶＤ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ ＡＬＣＶＤ）等の周知の技術で形成し、必要に応じてＣＶＤ法、原子層堆積法等で堆積された複数の絶縁膜と組み合わせた多層膜であってもよい。平滑化層、オーバーコート層は、成膜した後、化学機械研磨（ＣＭＰ）により、凸部を除去し平滑、平坦化する。
【００４３】
保護層１１７、オーバーコート層１１８の厚みはそれぞれの機能を果たし、かつ極力薄いことが望ましく、それぞれ、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００４４】
半導体基板１１０には、図３で説明したように、周辺回路６０も形成される。撮像素子５８は、半導体基板１１０からオーバーコート層１１８までであるが、この撮像素子５８のオーバーコート層１１８表面を、プリズム５６の光出射面５６ａに、直に、接着材１２０で貼り付ける。
【００４５】
このとき、例えばグラファイトフィルム等の黒色且つ反射の無い薄い（例えば厚さ１０μｍ〜３０μｍ）のフィルムに所定径の孔１２１ａを開けたフレア絞り（遮光マスク）１２１をオーバーコート層１１８と接着材層１２０との間に挟み込む。接着材層１２０は、遮光マスク１２１の厚み分を吸収し、プリズム５６の光出射面５６ａとオーバーコート層１１８表面とが平行となるように固着する。
【００４６】
図５は、撮像チップ５４と遮光マスク（フレア絞り）１２１とプリズム５６の分解斜視図である。プリズム５６が取り付けられている対物レンズ光学系５０の図示は省略している。このプリズム５６の光出射面に、遮光マスク１２１を介して、撮像チップ５４の撮像素子５８表面を接着材を介して貼り付けることで、撮像モジュールが製造される。
【００４７】
この遮光マスク１２１に開けられている開口１２１ａは、対物レンズ光学系５０及びプリズム５６を介して撮像素子５８の受光面に形成されるイメージサークルと同心となるように整合し該イメージサークルより若干小径の円となる様に、開口されている。
【００４８】
本実施形態の撮像素子５８は、トップレンズ（マイクロレンズ）非搭載型である。トップレンズを設けなくても、受光面全面を受光素子（光電変換部）として利用でき、受光感度が高いためである。
【００４９】
このため、撮像素子５８の表面（オーバーコート層１１８の表面）は平面となっている。この表面を、遮光マスク（フレア絞り）１２１を間に挟み、接着材１２０により、プリズム５６の光出射面（平面）に密着して貼り付ける。密着させる領域は、プリズム５６の光出射面と撮像素子５８の表面とが重なり合う領域の全面である。
【００５０】
これにより、プリズム５６と撮像素子５８とは、両者間に少しの隙間もなく固着され、撮像素子５８の表面はプリズム５６によって保護され、且つ防湿も図られる。
【００５１】
仮に、撮像素子の各画素がトップレンズを搭載している場合、トップレンズ相互間の隙間を埋めるように接着材１２０を塗ってしまうと、トップレンズと隙間との屈折率差が小さくなってレンズ機能が低下してしまう。このため、トップレンズ搭載型の撮像素子の場合、レンズ機能を損なわないように、例えば特開２０１０―９８０６６号公報記載の様に、トップレンズから若干離間してカバーガラスを貼り付ける必要が生じる。
【００５２】
つまり、トップレンズとカバーガラスとの間の隙間に、フレア絞り１２１を設ける必要が生じる。この様にすると、フレア絞り１２１を通過後に入射光が乱反射して発生した迷光が各画素に入射し、フレアの画像が撮像されてしまう虞がある。また、隙間が存在するため、その防湿を図る必要が生じる。
【００５３】
しかるに、上述した本発明の実施形態では、上記の隙間が存在しないため、フレアを最小限に抑えることができ、しかも、撮像素子受光面の防湿を、別途図る必要がなくなる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、フレア絞り１２１を黒色フィルムで形成した。しかし、オーバーコート層１１８の表面に、黒色塗料を印刷技術で厚手に塗ってフレア絞り１２１を形成し、プリズム５６の光出射面に撮像素子５８のオーバーコート層１１８を直に接着材１２０で貼り付けても良い。
【００５５】
或いは逆に、プリズム５６の光出射面に印刷技術で黒色塗料を厚手に塗ってフレア絞り１２１を形成し、プリズム５６の光出射面に撮像素子５８のオーバーコート層１１８を直に接着材１２０で貼り付けても良い。
【００５６】
接着材１２０としては、例えば、熱硬化性の透明樹脂、或いは紫外線硬化性の透明樹脂を用いれば良く、プリズム５６と撮像素子５８とを密着状態に維持したまま接着面に熱または紫外線を当てることで、接着材１２０を硬化させることができる。
【００５７】
図６は、プリズム５６の光出射面から撮像素子５８側を見た図であり、イメージサークル（≒遮光マスク開口１２１ａ）と撮像素子５８との関係を示す図である。矩形形状の撮像素子５８の受光面には、対物レンズ光学系を通りプリズム５６で直角方向に曲げられた入射光のイメージサークルが形成され、このイメージサークルと整合する開口１２１ａが開けられた遮光マスク（フレア絞り）１２１が設けられる。
【００５８】
図示する例では、撮像素子５８の矩形の受光面の四隅（クロスハッチングした領域）７２に、フレア絞り１２１で遮光された領域ができる。本実施形態では、この領域７２にも、上述した画素電極膜１１３，受光層１０３，上部電極膜１０４、カラーフィルタ層１２０を設けておく。
【００５９】
つまり、フレア絞り１２１で遮光された領域７２にＯＢ部を設け、フレア絞り１２１を、ＯＢ部の遮光膜と兼用させる。これにより、撮像素子５８の領域とは別にＯＢ部を設ける必要がなくなり、撮像素子５８の小型化を図ることができる（例えば、上記した特開２０１１―２４３９４５号公報記載の光電変換膜積層型撮像素子は、撮像素子とＯＢ部とを別領域に設けている。）。
【００６０】
尚、領域７２にＯＢ部を設けるのではなく、他の回路（例えば周辺回路）を設けることで小型化を図っても良い。
【００６１】
領域７２にＯＢ部を設け、そのＯＢ画素にカラーフィルタを搭載することで、Ｒフィルタ搭載画素のＯＢ信号、Ｇフィルタ搭載画素のＯＢ信号、Ｂフィルタ搭載画素のＯＢ信号を得ることが可能となる。黒レベル信号のオフセット量は、搭載カラーフィルタの色毎に異なることが多い。このため、カラーフィルタの色毎のＯＢ画素積算値を求め、精度良く、オフセット量を算出することが可能となり、ノイズが少なく高品質な画像を撮像することが可能となる。
【００６２】
ＯＢ画素の検出信号は必要時以外には読み出さず、信号読出の高速化と省電力化を図ることも可能である。
【００６３】
上述した実施形態の様に、プリズム５６の光出射面５６ａに撮像素子５８の光入射面を、重なり領域全域で密着させることができるのは、半導体基板１１０上に光電変換層（受光層）１０３等を積層した構造のためである。つまり、光電変換層積層部分が半導体基板表面から上方に突き出た構造（ワイヤボンディングが邪魔にならない構造）になっているからである。半導体に形成した回路素子に接続する接続パッドは半導体基板表面部に形成され、撮像素子の光入射面は半導体基板から上方の離れた位置に形成されるため、撮像素子の光入射面をプリズム５６の光出射面に密着させ貼り付けることができる。
【００６４】
このため、信号読出回路やその接続端子と、入射光の入射面とが反対側に来る裏面照射型撮像素子にも上述した実施形態を適用可能となる。裏面照射型撮像素子も、トップレンズを設ける必要が無く、光入射面が平面である。このため、プリズムの光出射面の広い領域に、撮像素子の光入射面で密着して固定することができる。
【００６５】
また、上述した実施形態では、プリズム５６を用いて、光入射光軸を直角方向に曲げた。しかし、例えば特許文献２に記載されている様に、対物レンズ光学系から出射される像光をそのまま垂直に受光面で受光する撮像素子であれば、プリズムを用いずに、平行平板の透明カバーガラスをプリズムに替えて用いれば良い。この場合も、カバーガラスと撮像素子受光面との間にフレア絞り１２１を介挿し両者間を密着して貼り合わせれば良い。
【００６６】
以上述べた様に、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、対物レンズ光学系と、該対物レンズ光学系からの被写体像光を取り込み平面の光出射面から出射する透明光学部材と、マイクロレンズ非搭載型で且つ光入射面が平面の撮像素子と、前記透明光学部材の前記光出射面と前記撮像素子の前記光入射面とを密に貼り合わせる接着材層と、前記光出射面と前記光入射面との間に介挿され前記対物レンズ光学系及び前記透明光学部材を通り前記撮像素子の光入射面に形成されるイメージサークルに整合し該イメージサークルより小径の開口が形成されたフレア対策用の遮光マスクとを備えることを特徴とする。
【００６７】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、前記撮像素子が、光電変換層積層型であることを特徴とする。
【００６８】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光の光路を略直角方向に曲げて前記撮像素子の光入射面に入射させる直角プリズムであることを特徴とする。
【００６９】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、前記透明光学部材が、前記対物レンズ光学系から出射された被写体像光を透過させて前記撮像素子の光入射面に入射させる平行平板でなるカバーガラスであることを特徴とする。
【００７０】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールの前記撮像素子は、各画素に三原色または補色系のカラーフィルタが積層された単板式カラー画像撮像用の撮像素子であることを特徴とする。
【００７１】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に黒レベル検出用のＯＢ画素が設けられ、該ＯＢ画素の遮光膜として前記フレア対策用の遮光マスクが兼用される構成を特徴とする。
【００７２】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールの前記ＯＢ画素には、前記カラーフィルタの色毎の黒レベル信号を検出するためのカラーフィルタが積層されていることを特徴とする。
【００７３】
また、実施形態の内視鏡用撮像モジュールは、前記撮像素子のうち前記フレア対策用の遮光マスクで遮光される領域に、該撮像素子の周辺回路が形成されることを特徴とする。
【００７４】
また、実施形態の電子内視鏡装置は、上記のいずれかに記載の内視鏡用撮像モジュールを内視鏡スコープ先端部に内蔵したことを特徴とする。
【００７５】
以上述べた実施形態によれば、撮像素子の光入射面直前にフレア対策用の遮光マスクを設けたため、フレア光の撮像素子受光面への入射を阻止することが可能となり、高品質な画像を撮像することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る内視鏡用撮像モジュールは、フレア光の撮像素子受光面への入射を良好に阻止することができるため、電子内視鏡装置のスコープ先端部に内蔵させると有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  電子内視鏡装置（内視鏡システム）
１２  内視鏡スコープ
１４  プロセッサ装置
１６  光源装置
２６  先端部
３８  モニタ
４０  観察窓
４２  照明窓
５０  対物レンズ光学系
５４  撮像チップ
５６  直角プリズム
５６ａ  プリズム光出射面
５８  撮像素子（イメージセンサ）
５８ａ  撮像素子受光面
６２  基板
６８  ケーブル
７１  信号読出回路
１０３  受光層（光電変換層）
１０４  上部電極膜
１１０  半導体基板
１１３  画素電極膜
１１８  オーバーコート層
１２０  カラーフィルタ層
１２１  遮光マスク（フレア絞り）
１２１ａ  フレア絞りの開口
【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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