(57)【要約】【課題】簡単な構成で且つ低コストで、二板式特有の高画質を確保しつつ、撮像装置全体の小型化を図ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置４は、第１のプリズム２０Ａと第２のプリズム２０Ｂとが接合されたプリズム２０と、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂと、第１の固体撮像素子２３ａの一側面側に設けられ第１の固体撮像素子２３ａと第１基板２６ａとを接続する第１接続部２４ａと、第２の固体撮像素子２３ｂの一側面側に設けられ第２の固体撮像素子２３ｂと第２基板２６ｂとを接続する第２接続部２４ｂとを具備し、第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｂとは、第１接続部２４ａ及び前記第２接続部２４ｂが互いに向かい合うように近接させて配置したものである。【選択図】図１
2008079823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物光学系を通過した入射光を二つの光路に分割して出射するように、第１のプリズムと第２のプリズムとが接合されたプリズムと、前記第１のプリズムと前記第２のプリズムとの接合面で反射されて前記プリズムから出射された光を受光する第１の固体撮像素子と、前記第１及び前記第２のプリズムを透過して前記プリズムから出射された光を受光する第２の固体撮像素子とを備えた撮像装置において、
前記第１の固体撮像素子の一側面側に設けられ、前記第１の固体撮像素子と第１の基板とを接続する第１の接続部と、
前記第２の固体撮像素子の一側面側に設けられ、前記第２の固体撮像素子と第２の基板とを接続する第２の接続部と、を具備し、
前記第１の固体撮像素子と前記第２の固体撮像素子とは、前記第１の接続部及び前記第２の接続部が互いに向かい合うように近接させて配置したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の固体撮像素子と前記第２の固体撮像素子とは、前記プリズムの前記接合面に対して面対称に配置したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の基板上に実装された電気部品を含む第１の基板ユニットと、前記第２の基板上に実装された電気部品を含む第２の基板ユニットとは、共通の使用が可能な形状に構成されたものであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の接続部は、前記第２の固体撮像素子の一部に前記対物光学系の光軸方向に向かって貫通するように設けられた貫通孔を介して配線されて前記第２の固体撮像素子と前記第２の基板とを電気的に接続する貫通配線部であり、
前記第２の基板は、前記貫通配線部によって電気的に接続された前記第２の固体撮像素子の出射面側に積層するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の固体撮像素子と前記第１及び第２の電気基板とは、前記対物光学系の光軸方向において、前記第１の固体撮像素子の撮像面の裏面部と、前記第２のプリズムの外形面との間に収容されるように配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型化を図ることができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、対物光学系及び固体撮像素子（以下、ＣＣＤと称す）を有する撮像装置が幅広く普及している。撮像装置は、撮像した被観察画像の高画質化は勿論、適用される装置によっては小型化が望まれている。また、撮像装置を挿入部の先端部に設けた内視鏡の場合には、撮像装置の小型化を図ることで、挿入部の先端部、及び挿入部自体の細径化を図るのに有効である。
【０００３】
このような撮像装置の従来技術としては、例えば、特開２０００−２２１４１１号公報、又は特開昭６１−１２９９６１号公報によって開示された技術がある。  
前記特開２０００−２２１４１１号公報には、１つのＣＣＤを有する単板式撮像装置より高画質で、且つ３つのＣＣＤを有する３板式撮像装置より低価格の撮像装置を得るために、２つのＣＣＤを有した構成された２板式撮像装置を有する電子内視鏡装置に関する技術が開示されている。
【０００４】
また、前記特開昭６１−１２９９６１号公報には、２板式撮像装置であり、特に光の入射光路に対し一方のＣＣＤが平行に配置されており、他方のＣＣＤが前記入射光路に対し垂直に配置された、電子式スチルカメラ用の２板式固体撮像装置に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２２１４１１号公報
【特許文献２】特開昭６１−１２９９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特開２０００−２２１４１１号公報の従来技術では、単板式撮像装置より高画質な画像を得ることができるが、２つのＣＣＤが共に光の入射光路に対して平行に配置されているので、前記入射光路に対して撮像装置の直径が大きくなってしまう。このため、撮像装置の直径が入射光路に対して大きくなってしまうので、内視鏡に適用した場合には、この内視鏡の挿入部先端部、及び挿入部の直径が大きくなり、挿入部の先端部、及び挿入部の細径化を図るには好ましくない。
【０００６】
また、前記特開昭６１−１２９９６１号公報の従来技術では、上記構成により小型化を実現させた対物光学系を有しているが、撮像装置には対物光学系の他、この対物光学系と電気的に接続され、電気部品等を基板に実装した電気実装部等も有している。このため、対物光学系と電気実装部とが、共に特徴を利用した最適な小型化の為の構成が望まれるが、結果として撮像装置全体の小型化を図ることができないといった問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で且つ低コストで、二板式特有の高画質を確保しつつ、撮像装置全体の小型化を図ることができる撮像装置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】
【０００８】
本発明の撮像装置は、対物光学系を通過した入射光を二つの光路に分割して出射するように、第１のプリズムと第２のプリズムとが接合されたプリズムと、前記第１のプリズムと前記第２のプリズムとの接合面で反射されて前記プリズムから出射された光を受光する第１の固体撮像素子と、前記第１及び前記第２のプリズムを透過して前記プリズムから出射された光を受光する第２の固体撮像素子とを備えた撮像装置において、前記第１の固体撮像素子の一側面側に設けられ、前記第１の固体撮像素子と第１の基板とを接続する第１の接続部と、前記第２の固体撮像素子の一側面側に設けられ、前記第２の固体撮像素子と第２の基板とを接続する第２の接続部と、を具備し、前記第１の固体撮像素子と前記第２の固体撮像素子とは、前記第１の接続部及び前記第２の接続部が互いに向かい合うように近接させて配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成で且つ低コストで、二板式特有の高画質を確保しつつ、撮像装置全体の小型化を図ることができる撮像装置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】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１、及び図２は本発明の実施例１に係り、図１は実施例１に係る撮像装置が設けられた内視鏡先端部の断面図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た場合の撮像装置の断面図である。
【００１２】
尚、以下に示す説明では、本発明の撮像装置を電子内視鏡（以下、単に内視鏡と称す）に適用して内視鏡挿入部の先端部に設けた場合の実施例について説明する。勿論、本発明の撮像装置は内視鏡以外の撮像機器についても適用可能である。
【００１３】
図１に示すように、本発明を適用した内視鏡１は、体腔内等に挿入自在な細長の挿入部２と、図示はしないがこの挿入部２の後端に接続された図示しない操作部と、この操作部から延出されたユニバーサルコード部と、このユニバーサルコード部の端部に設けられ、光源装置に着脱自在に接続されるスコープコネクタ部とを有して構成されている。
【００１４】
尚、前記内視鏡１の他に、例えば図示はしないが、この内視鏡１が接続されることにより、照明光を供給する光源装置と、内視鏡１にスコープケーブルを介して接続され、内視鏡１に内蔵された後述する撮像装置４内の第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂに対する信号処理を行うビデオプロセッサと、このビデオプロセッサと接続されたモニタケーブルを介して入力され、映像信号を表示するカラーモニタとを備えて内視鏡装置として構成しても良い。
【００１５】
挿入部２は、内部に撮像装置４が設けられた先端部３と、図示はしないがこの先端部３の後端に形成された湾曲自在の湾曲部と、この湾曲部の後端から操作部の前端に至る長尺の可撓管部とを有して構成されている。
【００１６】
尚、前記挿入部２、図示しない操作部及び、ユニバーサルコード部の内部には、照明光を伝送する図示しないライトガイドが挿通されている。このライトガイドは、後端がスコープコネクタ部に至り、光源装置内部のランプから供給される照明光を伝送し、先端部３の照明窓（図示せず）に固定された先端面から前方に出射して患部などの被写体を照明するようになっている。
【００１７】
前記照明光によって照明された被写体像は、照明窓（図示せず）に隣接された観察窓４Ａに取り付けられた対物光学系ユニット１２、後述するプリズム２０を介して、その結像位置に配置された後述する第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂに結像され、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂにより光電変換される。
【００１８】
また、後述するが、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂには信号ケーブル１１が接続され、この信号ケーブル１１は、図示はしないがスコープコネクタ部内に収納された図示しないノイズ低減器を介してスコープケーブルと接続され、このスコープケーブルはビデオプロセッサと接続されるようになっている。
【００１９】
次に、このような内視鏡１の先端部３の主として撮像装置４の構成について、図１を参照しながら説明する。
【００２０】
前記先端部３内には、撮像装置４が設けられている。この撮像装置４は、前記対物光学系ユニット１２と、この対物光学系ユニット１２の後方に配設されたプリズム光学系ユニット（以下、プリズムと称す）２０と、このプリズム２０の近傍に配設された撮像ユニット２２とを有して構成されている。
【００２１】
対物光学系ユニット１２は、複数のレンズからなる対物レンズ群１３と、この対物レンズ群１３を内部に保持する対物レンズ枠１８と、を備えて構成され、対物レンズ枠１８が先端枠５に嵌合されることによって先端部３に保持されている。
【００２２】
尚、対物レンズ群１３は、第１レンズ１４と、この第１レンズ１４の後方に取り付けられた絞り１５と、この絞り１５の後方に配設された第２レンズ１６及び第３レンズ１７とを有して構成されている。
【００２３】
また、前記対物レンズ枠１８の基端側にはプリズム枠１０が嵌装され、このプリズム枠１０、及びこのプリズム枠１０に固定されたプリズム２０を介して撮像ユニット２２が対物光学系ユニット１２に保持されている。
【００２４】
プリズム枠１０に固体されたプリズム２０は、対物光学系ユニット１２を通過した入射光を二つの光路に分割して出射するもので、第１のプリズム２０Ａと、この第１のプリズム２０Ａに接合される第２のプリズム２０Ｂと、これら第１のプリズム２０Ａと第２のプリズム２０Ｂとを重ね合わせた接合境界面に配されたグリーン反射コート層２１とを有している。
【００２５】
尚、このグリーン反射コート層２１は、第１のプリズム２０Ａの斜面に反射膜を施すことによって、第１のプリズム２０Ａと第２のプリズム２０Ｂとを重ね合わせた接合境界面に形成されるようになっている。
【００２６】
第１のプリズム２０Ａのグリーン反射コート層２１により略直角反射される側の出射面側には、撮像ユニット２２の一部を構成するカバーガラス２２ａ、輝度信号（Ｙ信号）再生用の前記第１の固体撮像素子２３ａがその順序で配置されて接着固定されている。
【００２７】
また、第１のプリズム２０Ａのグリーン反射コート層２１を透過して出射される側（出射面側）の後方には、撮像ユニット２２の一部を構成するカバーガラス２２ｂ、色信号（Ｒ、Ｂ信号）再生用の前記第２の固体撮像素子２３ｂがその順序で配置されて接着固定されている。
【００２８】
尚、撮像ユニット２２は、前記カバーガラス２２ａ、２２ｂと、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂと、ＩＣ回路２７ａ、２７ｂ及びコンデンサ２８ａ、２８ｂ等の電気部品がそれぞれ実装された第１及び第２基板２６ａ、２６ｂとを有して構成されている。
【００２９】
そして、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂには、それぞれリード線２５ａ、２５ｂを介して前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂが電気的に接続されている。  
ここで、前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂは、いわゆるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）構造をなし、図示はしないがポリイミド基材と、このポリイミド基材上に設けられた銅箔からなる導体パターンとを備えて構成されている。
【００３０】
この図示しない導体パターンの一部はポリイミド基材の端部より延出され、この延出された導体パターンが前記リード線２５ａ、２５ｂにそれぞれ電気的な接続されて第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂとの信号の授受が行われるようになっている。
【００３１】
尚、前記第１基板２６ａ及びこの第１基板２６ａ上に実装された電気部品（２７ａ、２８ａ）は第１の基板ユニットを構成し、前記第２基板２６ｂ及びこの第２基板２６ｂ上に実装された電気部品（２７ｂ、２８ｂ）は第２の基板ユニットを構成し、さらに、これら第１及び第２の基板ユニットは、共通の使用が可能な形状に構成されたものである。
【００３２】
また、各リード線２５ａ、２５ｂと前記第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂとは、第１及び第２接続部２４ａ、２４ｂによってそれぞれ電気的に接続されるようになっている。
【００３３】
第１接続部２４ａは、第１の固体撮像素子２３ａの一側面側に設けられ、第１の固体撮像素子２３ａと第１基板２６ａとを接続し、第２接続部２４ｂは、第２の固体撮像素子２３ｂの一側面側に設けらて、第２の固体撮像素子２３ｂと第２基板２６ｂとを接続する。尚、第１及び第２接続部２４ａ、２４ｂは、例えば半田等であり、これ以外の手段によって電気的な接続を行うように構成しても良い。
【００３４】
前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂのそれぞれの裏面側（ＩＣ回路２７ａ、２７ｂ及びコンデンサ２８ａ、２８ｂ等の電気部品が実装された面とは反対側）には、前記信号ケーブル１１内の各信号線２９がそれぞれ電気的に接続されている。
【００３５】
第１の固体撮像素子２３ａは、第１のプリズム２０Ａと前記第２のプリズム２０Ｂとの接合面に介在するグリーン反射コート層２１により反射されて前記プリズム２０から出射された光を受光する。第２の固体撮像素子２３ｂは、第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂを透過してプリズム２０から出射された光を受光する。
【００３６】
前記第２の固体撮像素子２３ｂの受光面には、図示はしないが、ストライプ状に併設された赤（Ｒ）と青（Ｂ）のカラーフィルタが設けられている。このことによって、第２の固体撮像素子２３ｂは、色信号（Ｒ、Ｂ信号）再生用の固体撮像素子として構成している。
【００３７】
尚、前記第１の固体撮像素子２３ａの受光面には、前記カラーフィルタは設けられてなく、したがって、第１の固体撮像素子２３ａは輝度信号（Ｙ信号）再生用の固体撮像素子として構成している。
【００３８】
尚、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂは、ＣＣＤ(Charge Coupled Device) 等のイメージセンサ、又は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）などのイメージセンサで構成されており、カラーフィルタの有無以外の構成は略同様である。また、前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂは、略同じように前記電気部品が実装されて同様の構成で構成されている。
【００３９】
尚、前記プリズム枠１０は、シールド部材としての効果も有し、つまり、不要輻射を抑制すべく信号ケーブル１１の先端部近傍まで延出されてプリズム２０、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂの外周を覆うようにして固定している。
【００４０】
また、前記プリズム枠１０の外周には、被覆部材９が設けられている。この被覆部材９は、前記プリズム枠１０の先端部から信号ケーブル１１の先端部にかけて撮像装置４全体を被覆して密封している。
【００４１】
前記先端枠５の基端側には、図示しない湾曲管を構成する湾曲第１コマ７が接続されている。また、前記先端枠５の前面側には樹脂製の先端カバー６が設けられ、さらに、前記先端枠５や湾曲第１コマ７の外周にはゴム製の被覆部材８が設けられて先端部３が密封されている。
【００４２】
次に、図１及び図２を参照しながら、本実施例の撮像装置４において、小型化を図るのに有効な構成について説明する。
【００４３】
すなわち、本実施例の撮像装置４では、図１に示すように、第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｂとは、第１接続部２４ａと第２接続部２４ｂとが互いに向かい合うように近接させて配置されたもので、具体的には、前記第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａと、前記第２のプリズム２０Ｂ、及び第２の固体撮像素子２３ｂとが、前記第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂの接合面（張り合わせ面）である対称面２０Ｃに対し略対称に配設されている。
【００４４】
また、前記第１基板２６ａと前記第２基板２６ｂとが向かい合う各面上に、前記信号ケーブル１１の各信号線２９がそれぞれ電気的に接続されており、これら信号ケーブル１１の各信号線２９がそれぞれ電気的に接続されてない前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの各面上に前記ＩＣ回路２７ａ、２７ｂ及びコンデンサ２８ａ、２８ｂ等の電気部品が実装されるようになっている。
【００４５】
そして、本実施例の撮像装置４では、図１及び図２に示すように、対物光学系ユニット１２の光軸方向において、第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａの外形寸法Ｘ（図１参照）と第１のプリズム２０Ａの横幅外形寸法Ｙ（図２参照）内に、プリズム２０を構成する第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂと、撮像ユニット２２を構成する第１及び第２基板２６ａ、２６ｂとが収まるように収容されるようになっている。
【００４６】
この場合、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの各面に実装されたＩＣ回路２７ａ、２７ｂ及びコンデンサ２８ａ、２８ｂ等の電気部品についても、同様に前記外形寸法Ｘと前記横幅外形寸法Ｙ内に収容される。
【００４７】
ここで、図１３に示す従来例の二板式固体撮像装置４００と実施例１の撮像装置４とを対比しながら説明する。図１３は従来例の二板式固体撮像装置の構成を示す断面図である。
【００４８】
図１３に示すように従来の二板式固体撮像装置４００は、対物光学系ユニット１２０と、第１及び第２のプリズム２００Ａ、２００Ｂを有するプリズム２００と、第１及び第２の固体撮像素子２３０ａ、２３０ｂ、及び第１及び第２基板２６０ａ、２６０ｂ等を有する撮像ユニット２２０とを有し、プリズム２０とプリズム枠１００との間にはスペーサ２０１が配設されている。
【００４９】
そして、このスペーサ２０１が設けられたことによって発生するスペース内（図１３中に示す寸法ｔＸ内であり、プリズム２００のスペーサ２０１が設けられた上部側のスペース内）に、第２の固体撮像素子２３０ｂと第２基板２６０ｂとを電気的に接続するための第２接続部２４０ｂが配設されている。
【００５０】
また、この従来の二板式固体撮像装置４００は、第１のプリズム２００Ａ、及び第１の固体撮像素子２３０ａと、前記第２のプリズム２００Ｂ、及び第２の固体撮像素子２３０ｂとが、前記第１及び第２のプリズム２００Ａ、２００Ｂの接合面（張り合わせ面）である対称面２０２に対し対称に配置されてない。
【００５１】
したがって、前記従来の二板式固体撮像装置４００は、第１のプリズム２００Ａ、及び第１の固体撮像素子２３０ａの外形寸法Ｘに、スペーサ２０１を設けたことによって発生するスペース部の寸法（図１３中に示す寸法ｔＸ）が加算されてしまい、小型化には好ましくない構成となっている。
【００５２】
これに対し、実施例１の撮像装置４は、前記構成によって、スペーサ２０１を無くすとともに、第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａの外形寸法Ｘ（図１参照）内に、第２の固体撮像素子２３ｂと第２基板２６ｂとを電気的に接続するための第２接続部２４ｂを配設している。このことにより、スペースを有効利用することが可能となり、従来例よりも寸法ｔＸ分、プリズム２０及び撮像ユニット２２の外形を小さくすることができるので、結果として撮像装置４の小型化を図ることが可能となる。
【００５３】
また、一般に、撮像装置４は、プリズム２０及び撮像ユニット２２を有する場合に、プリズム２０が固定されたプリズム枠１０内では光の反射等によってはフレアが生じる虞れがあるが、このフレアを防止するために、第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｂと近づけて配置しない構成が好ましい。つまり、第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｂとは図１中のエリアＨに示すようなスペース分を設けて配置する必要がある。
【００５４】
すなわち、本実施例１の撮像装置４は、図１中のエリアＨに示すようなスペース分を設けて第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｂとを配設したことにより、フレアの発生を防止できるといった光学的効果を有し、さらに、この図１中のエリアＨ内のスペースに第１及び第２接続部２４ａ、２４ｂを配設したことにより、スペースを有効利用することが可能となる。このことにより、光学的理由からも、撮像装置４の小型化に適した構成となる。
【００５５】
このような構成の撮像装置４においては、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂにそれぞれ接続される第１及び第２基板２６ａ、２６ｂと第１及び第２接続部２４ａ、２４ｂは、向かい合うように配置されている。
【００５６】
このため、第２の固体撮像素子２３ｂに対して第１の固体撮像素子２３ａは、左右反転した画像を結像することになる。そして、それぞれ第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂにより光電変換された撮像信号は、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂ、信号ケーブル１１を介して図示しないビデオプロセッサに供給され、このビデオプロセッサによって、前記第１の固体撮像素子２３ａにより得られた画像を反転しながら、随時第２の固体撮像素子２３ｂにて得た映像信号と合成処理される。  
そして、この合成された映像信号は、ビデオプロセッサと接続されたモニタケーブルを介してカラーモニタに入力され、映像信号に基づく画像が表示される。
【００５７】
したがって、本実施例の撮像装置４によれば、前記したように、第１の固体撮像素子２３ａには、第２の固体撮像素子２３ｂにて得られた画像を左右反転した画像が結像することになる。このため、左右が反転した画像である場合には、第１及び第２の固体撮像素子２３ａ、２３ｂのデータ転送処理は、水平方向に転送を行い、順次下段の走査線データのデータ転送を行うように処理することになるため、画像データを読みながら随時画像処理を行うことができるので、タイムラグを発生することなく、リアルタイムの画像生成処理を行うことが可能となる。
【００５８】
また、本実施例の撮像装置４によれば、信号ケーブル１１と第１及び第２基板２６ａ、２６ｂとの接続が、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの電気部品（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）等が実装されてない面に接続されているので、接続エリアを広く得ることが可能となる。よって、信号ケーブル１１の取付作業が容易になり、撮像装置４の小型化に好ましい構成となる。
【００５９】
また、本実施例の撮像装置４は、対物光学系ユニット１２の光軸方向において、第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａの外形寸法Ｘ（図１参照）と第１のプリズム２０Ａの横幅外形寸法Ｙ（図２参照）内に、プリズム２０を構成する第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂと、撮像ユニット２２を構成する第１及び第２基板２６ａ、２６ｂとが収まるように収容されるようになっているので、横向きのプリズム２０及び撮像ユニット２２と同等の外形を確保できる。このことにより、簡単な構成で且つ低コストで、二板式特有の高画質を確保しつつ、撮像装置４全体の小型化を図ることが可能となる。
【００６０】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２に係る撮像装置の断面図、図４は図３の矢印Ｂ方向から見た場合の撮像装置の断面図である。尚、図３及び図４に示す実施例２は、実施例１の撮像装置４と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００６１】
図３及び図４に示すように、実施例２の撮像装置４では、第２のプリズム２０Ｂの幅が第１のプリズム２０Ａよりも大きくなるように形成されている。また、第２のプリズム２０Ｂの両側側面は、図４に示すように、プリズム枠１０の内周面に接着部３０によって接着固定されている。
【００６２】
また、第１のプリズム２０Ａは、前記第２のプリズム２０Ｂに実施例１と同様に接着固定されているが、プリズム枠１０を含み他の周辺の部材には接着固定されないように構成している。
【００６３】
また、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂと信号ケーブル１１の各信号線２９との電気的な接続は、電気部品（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）等が実装された同一面に信号ケーブル１１の各信号線２９が接続されている。
【００６４】
さらに、実施例２の撮像装置４では、図３及び図４に示すように、対物光学系ユニット１２の光軸方向において、第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａの外形寸法Ｘ（図３参照）と第２のプリズム２０Ａの横幅外形寸法Ｙ（図４参照）内に、プリズム２０を構成する第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂと、撮像ユニット２２を構成する第１及び第２基板２６ａ、２６ｂ、及び電気部品（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）とが収まるように収容されるようになっている。  
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００６５】
このような構成の実施例２においては、前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの向かい合う面には、信号ケーブル１１の各信号線２９及び電気部品（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）等が設けられてないので、これら第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの向かい合う面を完全に絶縁状態にすることができる。
【００６６】
これにより、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの向かい合う面が完全に絶縁状態にできる構成となっているので、第１及び第２基板２６ａ、２６ｂへの配線及び取付行程等の作業を容易に行うことが可能となる。
【００６７】
また、第２のプリズム２０Ｂが接着部３０によってプリズム枠１０に直接固定されており、第１のプリズム２０Ａは第２のプリズム２０Ｂに接着固定されているがプリズム枠１０を含み他の周辺の部材には接着固定されてない。すなわち、第１のプリズム２０Ａは第２のプリズム２０Ｂ以外の部材には接着固定されてないので、例えば熱などの影響を受けて各部材の熱膨張係数の違いによる伸張に差が生じたとしても、前記第１のプリズム２０Ａは剥離することはない。このことより、撮像装置の機能の安定化を図ることが可能となる。
【００６８】
また、実施例２の撮像装置４では、図３及び図４に示すように、対物光学系ユニット１２の光軸方向において、第１のプリズム２０Ａ、及び第１の固体撮像素子２３ａの外形寸法Ｘ（図３参照）と第２のプリズム２０Ａの横幅外形寸法Ｙ（図４参照）内に、プリズム２０を構成する第１及び第２のプリズム２０Ａ、２０Ｂと、撮像ユニット２２を構成する第１及び第２基板２６ａ、２６ｂ、及び電気部品（２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ）とが収まるように収容されるようになっているので、実施例１と同様に撮像装置の小型化が可能となる。
【００６９】
また、実施例２の撮像装置４では、プリズム２０及び撮像ユニット２２がプリズム枠１０内の水平方向に配置されるような横置きのプリズム２０及び第１の固体撮像素子２３ａと略同等の外形を有する撮像装置として実現が可能である。  
その他の作用及び効果は実施例１と同様である。
【００７０】
（実施例３）
図５から図７は本発明の実施例３に係り、図５は実施例３に係る撮像装置の断面図、図６は図５の矢印Ｄ方向から見た場合の撮像装置の断面図、図７は図５のＣ−Ｃ線断面図である。尚、図５から図７に示す実施例３は、実施例２の撮像装置４に改良を施したものであり、実施例２の撮像装置４と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００７１】
図５及び図６に示すように、実施例３の撮像装置４では、前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの向かい合う面の一方の面、例えば第２基板２６ｂの面には信号ケーブル１１の各信号線２９が電気的に接続され、他方の面である第１の基板２６ａの面には電気部品（２７ａ、２８ａ）等が実装されている。つまり、実施例１の構成とは、第１基板２６ａの上下面を逆さまにした状態となるように配置されている。
【００７２】
そして、第２のプリズム２０Ｂは、図５から図７に示すように、Ｌ字状の固定部材３２によって包み込まれるように接着固定されている。そして、この固定部材３２は、プリズム枠１０に固定されている。  
この場合、固定部材３２と第１のプリズム２０Ａとは直接的に接着固定されないようになっている。また、第１のプリズム２０Ａは第２のプリズム２０Ｂに接着固定されているがプリズム枠１０を含み他の周辺の部材には接着固定されてない。
【００７３】
尚、前記固定部材３２は、例えば金属などの材料の表面に、金属の薄膜を被覆した表面処理（メッキ）によって形成されており、また、固定部材３２の熱膨張特性は、例えばプリズム枠１０と略同じ熱膨張特性を備えるように形成されている。勿論、固定部材３２の材質は前記メッキに限定されるものではなく、また、熱膨張特性もプリズム枠１０と略同じ特性に限定されるものでもない。  
その他の構成は、実施例２の構成と同様である。
【００７４】
このような構成の実施例３においては、前記第１及び第２基板２６ａ、２６ｂの向かい合う面の内、第１の基板２６ａの面には僅かに高さのある電気部品（２７ａ、２８ａ）等が実装されているので、これら電気部品（２７ａ、２８ａ）はプリズム枠１０の内周面とは逆側の位置に配置されるため、短絡し難い構成となる。また、短絡し難い構成とすることで、第１基板２６ａの取付行程や配線行程等の作業を容易に行うことが可能となる。
【００７５】
また、電気部品（２７ａ、２８ａ）がプリズム枠１０の内周面とプリズム枠１０から第１基板２６ａを介して離れた位置に配置されるため、静電気耐性が大きくなるといった効果も得る。
【００７６】
その他の作用及び効果は、実施例１及び実施例２と同様である。
【００７７】
（実施例４）
図８は本発明の実施例４に係る撮像装置の断面図、図９は図８に示すプリズム保持枠の構成を示す斜視図である。尚、図８及び図９に示す実施例４は、実施例１の撮像装置４と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００７８】
図８に示すように、実施例４の撮像装置４は、第２の固体撮像素子２３ｃが実施例１と同様にカバーガラス２２ｂを介して第２のプリズム２０Ｂに接着固定されている。この第２の固体撮像素子２３ｃの端部には、対物光学系ユニット１２の光軸方向に連通する貫通孔を用いて配線された貫通配線部３５が設けられている。尚、この貫通配線部３５は、第２の固体撮像素子２３ｃと第２基板２６ｃとを電気的に接続する第２の接続部として構成している。
【００７９】
そして、第２の固体撮像素子２３ｃに接続固定される第２基板２６ｃには、電気回路等の電気部品２８ｂが実装されており、第２の固体撮像素子２３ｃと電気部品２８ｂとの間には、前記電気部品２８ｂを包囲するようにインターポーザ３６が設けられている。また、第２の基板２６ｃと、第２の固体撮像素子２３ｃの貫通配線部３５との間には、光軸方向における力を吸収するための多段バンプ部材３７が設けられている。
【００８０】
また、第１基板２６ａの基端部は、前記第２の基板２６ｃに電気的に接続されており、第１の固体撮像素子２３ａと第２の固体撮像素子２３ｃからの映像信号は、前記第２基板２６ｃ、各信号線２９、信号ケーブル１１を介して図示しないビデオプロセッサに伝送されるようになっている。
【００８１】
また、第１のプリズム２０Ａは、入射面側に配されるマスク１９を挟み込むようにしてプリズム保持枠３３によって接着固定されている。このプリズム保持枠３３には、図９に示すように、第１のプリズム２０Ａと嵌合する嵌合部３４と、この嵌合部３４と一体に形成され対物光学系ユニット１２の光軸中心と同心の円筒外周部３４ａとが形成されている。そして、プリズム保持枠３３の円筒外周部３４ａと、プリズム枠１０の内周面とは、嵌合して接着固定される。
【００８２】
すなわち、本実施例では、前記プリズム保持枠３３は、このプリズム保持枠３３を用いて第１のプリズム２０Ａを取り付けた場合に、対物光学系ユニット１２の対物レンズ群１３（第１〜第３レンズ１４、１６、１７）とプリズム保持枠３３、第１のプリズム２０Ａとの芯出し作業が完了するように高精度に構成されている。  
その他の構成は、実施例１と同様である。  
このような構成の実施例４においては、前記したように、プリズム枠１０、プリズム保持枠３３、及び第１のプリズム２０Ａを組み付けるだけで、対物光学系ユニット１２の対物レンズ群１３（第１〜第３レンズ１４、１６、１７）とプリズム保持枠３３、第１のプリズム２０Ａとの芯出し作業が完了するように高精度に構成されているので、撮像装置４の組み立て作業が容易となる。また、前記芯出し作業が不要となるので、芯出し作業が必要な撮像装置よりも確実に小型化を図ることも可能となる。  
その他の作用及び効果については、実施例１と同様である。
【００８３】
（実施例５）
図１０から図１２は本発明の実施例５に係り、図１０は実施例５に係る撮像装置の断面図、図１１は図１０に示す芯出しプリズム保持枠の構成を示す斜視図、図１２は図１１に示す芯出しプリズム保持枠に嵌合される芯出し用第１プリズムの構成を示す斜視図である。尚、図１０から図１２に示す実施例５は、実施例４の撮像装置を改良したものであり、実施例４の撮像装置４と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００８４】
図１０に示すように、実施例５の撮像装置４には、プリズム２０の第１のプリズム２０Ａに替えて同じ光学特性を有する芯出し用第１プリズム２０Ａ１が設けられている。この芯出し用第１プリズム２０Ａ１には、図１２に示すように、入射面側の先端部の両側がカットされた円状の突起部４０が設けられている。
【００８５】
また、撮像装置４には、対物レンズ枠１８及び前記芯出し用第１プリズム２０Ａ１を保持するための芯出しプリズム保持枠３８が設けられている。この芯出しプリズム保持枠３８には、前記芯出し用第１プリズム２０Ａ１の突起部４０と嵌合する嵌合溝３９が形成されており、前記芯出し用第１プリズム２０Ａ１は、芯出しプリズム保持枠３８を介してプリズム枠１０に取り付けられるようになっている。
【００８６】
この場合、芯出し用第１プリズム２０Ａ１の突起部４０が嵌合溝３９に嵌合した状態で、芯出しプリズム保持枠３８をプリズム枠１０に固定する。
【００８７】
すなわち、本実施例では、前記芯出し用第１プリズム２０Ａ１は、芯出しプリズム保持枠３８を介してプリズム枠１０に取り付けた場合に、対物光学系ユニット１２の対物レンズ群１３（第１〜第３レンズ１４、１６、１７）と芯出し用第１プリズム２０Ａ１との芯出し作業が完了するように高精度に構成されている。  
その他の構成は、実施例１と同様である。  
このような構成の実施例３においては、前記したように、芯出し用第１プリズム２０Ａ１を芯出しプリズム保持枠３８を介してプリズム枠１０に組み付けるだけで、取り付けた場合に、対物光学系ユニット１２の対物レンズ群１３（第１〜第３レンズ１４、１６、１７）と芯出し用第１プリズム２０Ａ１との芯出し作業が完了するように高精度に構成されているので、実施例４と同様に撮像装置４の組み立て作業が容易となり、また、前記芯出し作業が不要となるので、芯出し作業が必要な撮像装置よりも確実に小型化を図ることも可能となる。  
その他の作用及び効果については、実施例１と同様である。
【００８８】
以上の実施例に記載した発明は、その実施例に限ることなく、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、前記実施例には、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。
【００８９】
例えば、実施例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の欄で述べた課題が解決でき、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】
【００９０】
【図１】本発明の実施例１に係る撮像装置が設けられた内視鏡先端部の断面図。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た場合の撮像装置の断面図。
【図３】本発明の実施例２に係る撮像装置の断面図。
【図４】図３の矢印Ｂ方向から見た場合の撮像装置の断面図。
【図５】本発明の実施例３に係る撮像装置の断面図。
【図６】図５の矢印Ｄ方向から見た場合の撮像装置の断面図。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】本発明の実施例４に係る撮像装置の断面図。
【図９】図８に示すプリズム保持枠の構成を示す斜視図。
【図１０】本発明の実施例５に係る撮像装置の断面図。
【図１１】図１０に示す芯出しプリズム保持枠の構成を示す斜視図。
【図１２】図１１に示す芯出しプリズム保持枠に嵌合される芯出し用第１プリズムの構成を示す斜視図。
【図１３】従来例の二板式固体撮像装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１…内視鏡、
２…挿入部、
３…先端部、
４Ａ…観察窓、
４…撮像装置、
５…先端枠、
８、９…被覆部材、
１０…プリズム枠、
１１…信号ケーブル、
１２…対物光学系ユニット、
１３…対物レンズ群、
１８…対物レンズ枠、
２０…プリズム、
２０Ａ、２０Ａ１…第１のプリズム、
２０Ｂ…第２のプリズム、
２０Ｃ…対称面、
２１…グリーン反射コート層、
２２ａ、２２ｂ…カバーガラス、
２２…撮像ユニット、
２３ａ…第１の固体撮像素子、
２３ｂ…第２の固体撮像素子、
２４ａ…第１接続部、
２４ｂ…第２接続部、
２５ａ、２５ｂ…リード線、
２７ａ、２７ｂ…ＩＣ回路、
２８ａ、２８ｂ…コンデンサ、
２９…各信号線、
３０…接着部、
３２…固定部材、
３３…プリズム保持枠、
３４ａ…円筒外周部、
３４…嵌合部、
３５…貫通配線部、
ｔＸ…寸法、
Ｘ…外形寸法、
Ｙ…横幅外形寸法。
【図１】
2008079823.tif 000003
【図２】
2008079823.tif 000004
【図３】
2008079823.tif 000005
【図４】
2008079823.tif 000006
【図５】
2008079823.tif 000007
【図６】
2008079823.tif 000008
【図７】
2008079823.tif 000009
【図８】
2008079823.tif 000010
【図９】
2008079823.tif 000011
【図１０】
2008079823.tif 000012
【図１１】
2008079823.tif 000013
【図１２】
2008079823.tif 000014
【図１３】
2008079823.tif 000015