(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学部材と、前記複数の光学部材を通して被写体光を受光する矩形状の有効画素エリアを有する撮像素子とを備えており、前記複数の光学部材のうちの互いに隣接する第１の光学部材及び第２の光学部材が接着層で接着されている撮像装置において、
前記接着層が、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間内の、少なくとも、矩形状の前記撮像素子の前記有効画素エリアで受光される前記被写体光が通る領域に形成され、
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間に設けられ、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間隔を均一にするスペーサであって、前記有効画素エリアで受光される前記被写体光が通る前記空間内の、矩形状の前記撮像素子の前記有効画素エリアを投影した光透過領域の少なくとも１辺の一部分を開放した構造を有するスペーサを備え、
前記１辺の中で前記一部分は、前記１辺の中で前記一部分とは異なる部分よりも広く形成されている撮像装置。
【請求項２】
前記有効画素エリアの中で画像表示に用いられる領域をイメージエリアとし、前記有効画素エリアの内側でかつ前記イメージエリアの外側の領域を差分エリアとした場合に、前記差分エリアには、特定領域であってかつ当該差分エリア内の前記特定領域以外の領域よりも面積が広くなる特定領域が含まれており、
前記スペーサは、前記空間内の前記特定領域に対応する対応領域に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記差分エリアには、３以上の前記特定領域が含まれており、
前記スペーサは、前記対応領域ごとに独立して設けられている請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記特定領域は、前記差分エリアの四隅部分に対応する領域である請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
複数の光学部材と、前記複数の光学部材を通して被写体光を受光する矩形状の有効画素エリアを有する撮像素子とを備えており、前記複数の光学部材のうちの互いに隣接する第１の光学部材及び第２の光学部材が接着層で接着されている撮像装置において、
前記接着層が、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間内の、少なくとも、矩形状の前記撮像素子の前記有効画素エリアで受光される前記被写体光が通る領域に形成され、
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間に設けられ、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間隔を均一にするスペーサであって、前記有効画素エリアで受光される前記被写体光が通る前記空間内の、矩形状の前記撮像素子の前記有効画素エリアを投影した光透過領域の少なくとも１辺を完全に開放した構造を有するスペーサを備える撮像装置。
【請求項６】
前記スペーサは、前記光透過領域の２辺を完全に開放した構造を有する請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記スペーサは、前記光透過領域の互いに対向する２辺を完全に開放しかつ他の２辺を閉じた構造を有する請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の光学部材は、前記撮像素子の前記有効画素エリアが形成されている撮像面を覆うカバーガラスであり、前記第２の光学部材は、前記撮像面に平行な光軸を有するレンズ鏡筒から入射した前記被写体光を９０°屈曲して前記カバーガラスに入射させるプリズムである請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記有効画素エリアは、前記撮像面の前記レンズ鏡筒側の端部上に形成され、
前記プリズムは、前記カバーガラスの前記レンズ鏡筒側の端部上に前記接着層で接着され、かつ前記被写体光が入射する入射面が前記カバーガラスの前記レンズ鏡筒側の端部よりも前記レンズ鏡筒側に位置しており、
前記スペーサは、前記光透過領域の少なくとも前記レンズ鏡筒側の１辺の前記一部分を開放する構造を有している請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の光学部材は、前記撮像素子の前記有効画素エリアが形成されている撮像面を覆うカバーガラスであり、前記第２の光学部材は、前記撮像面に平行な光軸を有するレンズ鏡筒から入射した前記被写体光を９０°屈曲して前記カバーガラスに入射させるプリズムである請求項５から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記有効画素エリアは、前記撮像面の前記レンズ鏡筒側の端部上に形成され、
前記プリズムは、前記カバーガラスの前記レンズ鏡筒側の端部上に前記接着層で接着され、かつ前記被写体光が入射する入射面が前記カバーガラスの前記レンズ鏡筒側の端部よりも前記レンズ鏡筒側に位置しており、
前記スペーサは、前記光透過領域の少なくとも前記レンズ鏡筒側の１辺を完全に開放する構造を有している請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第１の光学部材は、前記撮像素子の前記有効画素エリアが形成されている撮像面を覆うカバーガラスであり、前記第２の光学部材は、前記カバーガラスの前記撮像素子に対向する面とは反対面側に設けられたフィルタである請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記スペーサは、前記空間内で前記第１の光学部材及び前記第２の光学部材の各々の外周よりも内側に設けられており、
前記接着層は、前記外周と前記スペーサとの間を含む前記外周の内側に設けられている請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記スペーサが、前記第２の光学部材の前記第１の光学部材に対向する面にメッキもしくは蒸着により形成されている請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学部材と、複数の光学部材を通して被写体光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において電子内視鏡を利用した医療診断が行われている。例えばスコープと呼ばれる電子内視鏡には、患者の体内に挿入される挿入部が設けられている。この挿入部の先端部位である挿入部先端部の内部空間には、複数の光学部材と、これら複数の光学部材を通して被写体光を受光し撮像する撮像素子と、を有する撮像装置が設けられている。複数の光学部材は、例えば観察光学系、プリズム、及び撮像素子の撮像面を保護するカバーガラスなどであり、互いに隣接する光学部材同士は接着層で接着されている。
【０００３】
近年、電子内視鏡に用いられる撮像素子の高精細化が進んでおり、従来にも増して撮像素子の取り付け精度が厳しくなっている。このことは撮像素子の近傍に設けられる各光学部材についても同様であり、撮像素子の撮像面（結像面ともいう）に近いことに起因し、微小な異物や光軸との直角度などが問題になる。このため、光学部材同士を接着する際には両者の平行度を高精度に確保する必要があるが、光学部材同士を直に接着層で接着した場合には接着層の厚みのばらつきによって平行度が安定せずにばらつきが生じる。その結果、光学部材の更なる取り付け精度の高精度化に対応することはできない。
【０００４】
特許文献１から３には、互いに隣接する光学部材の間に遮光膜を設け、遮光膜を介して互いに隣接する光学部材同士を接着層で接着している撮像装置が開示されている。特許文献１から３に記載の遮光膜は、撮像素子の有効画素エリアで受光される被写体光を通すために、枠形状に形成されている。遮光膜が所謂スペーサとして機能することで平行度のばらつきを抑えることができる。
【０００５】
特許文献４には、プリズムの底面に撮像素子の有効画素エリアよりも面積が大きい開口を有する凹部を形成して、プリズムの底面と撮像素子とが接着剤を介さずに直に接触するように、凹部の側面に塗布された接着剤によりプリズムと撮像素子とを接着してなる撮像装置が開示されている。この特許文献４に記載の技術を用いて光学部材同士を接着することにより、平行度のばらつきを抑えることができる。
【０００６】
特許文献５には、互いに接着されたプリズム及び撮像素子を有する撮像装置を、ウェハレベルチップサイズパッケージ（Ｗ−ＣＳＰ）法を用いて製造する方法が開示されている。具体的には、複数の撮像素子が形成された撮像素子基板と透明基板とを接着層で接着して接合基板を作製し、接着後の透明基板にダイシング加工等を施して個々の撮像素子に対応するプリズムを作製した後に、接合基板を撮像素子ごとに個片化することで、複数の撮像装置を製造する。接着層は、個々の撮像素子の有効画素エリアを露呈させる開口を有しており、接合基板が個片化される際に枠形状に形成される。この特許文献５に記載のＷ−ＣＳＰ法を用いて、光学部材同士を接着したものを複数かつ同時に製造することにより、平行度のばらつきを抑えることができる。
【０００７】
特許文献６には、プリズムと撮像素子のカバーガラスとの間に設けられた遮光膜を介して、カバーガラスとプリズムとが接着層で接着されている構造を有する撮像装置が開示されている。遮光膜は、上記特許文献１から３に記載の遮光膜と同様に枠形状に形成されている。また、この遮光膜には、接着時に巻き込んだ気泡を排出するための溝が形成されている。特許文献６の撮像装置においても遮光膜が所謂スペーサとして機能することで平行度のばらつきを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２４４２５２号公報
【特許文献２】特許第３２３３４８３号公報
【特許文献３】特開平４−１２０５０８号公報
【特許文献４】特開２０１１−２３４２１４号公報
【特許文献５】特開２０１２−２９０４９号公報
【特許文献６】特開平５−１９０８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１から３に記載の撮像装置では、スペーサとして機能する遮光膜が枠形状に形成されているため、光学部材間に接着剤を塗布して接着層を形成する際に接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出が困難であるという問題が生じる。
【００１０】
また、特許文献４に記載の撮像装置では、プリズムに特殊な加工を施して凹部を形成する必要があるので、撮像装置の製造コストが増加してしまう。
【００１１】
また、特許文献５に記載の撮像装置の製造方法では、Ｗ−ＣＳＰ法を用いる必要があるので製造プロセスが大掛かりとなり、少量多品種の撮像装置を製造する場合には、上記特許文献４と同様に製造コストが増加するという問題がある。
【００１２】
また、特許文献６に記載の撮像装置の遮光膜には、特許文献１から３に記載の遮光膜とは異なり、接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出するための溝が形成されているが、溝の幅が狭いので気泡や余剰分の接着剤を十分に排出することはできない。この溝の幅を広げてしまうと、遮光膜で遮る必要のある被写体光を遮光膜にて遮ることができなくなるため、特許文献６に記載の撮像装置では遮光膜の溝の幅を広げることはできない。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光学部材の取り付け精度の向上と、接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出と、を低コストに行う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】
【００１４】
本発明の目的を達成するための撮像装置は、複数の光学部材と、複数の光学部材を通して被写体光を受光する矩形状の有効画素エリアを有する撮像素子とを備えており、複数の光学部材のうちの互いに隣接する第１の光学部材及び第２の光学部材が接着層で接着されている撮像装置において、第１の光学部材と第２の光学部材との間の空間に設けられ、第１の光学部材と第２の光学部材との間隔を均一にするスペーサであって、有効画素エリアで受光される被写体光が通る空間内の、矩形状の撮像素子の有効画素エリアを投影した光透過領域の少なくとも１辺を開放した構造を有するスペーサを備える。
【００１５】
本発明によれば、光透過領域の少なくとも開放されている１辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。また、撮像装置の製造を行う際に、例えばプリズムなどの光学部材に特殊な加工を行ったり、或いはＷ−ＣＳＰ法を用いたりする必要はなく、スペーサを設けるだけでよいので、低コストに撮像装置を製造することができる。さらに、第１の光学部材と第２の光学部材とを接着する際に、両者の間にスペーサを設けることで、両者の一方を他方に押し付けるだけで平行度を高精度に確保することができる。
【００１６】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、有効画素エリアの中で画像表示に用いられる領域をイメージエリアとし、有効画素エリアの内側でかつイメージエリアの外側の領域を差分エリアとした場合に、差分エリアには、特定領域であってかつ差分エリア内の特定領域以外の領域よりも面積が広くなる特定領域が含まれており、スペーサは、空間内の特定領域に対応する対応領域に設けられている。有効画素エリア内の特定領域は画像表示に用いられないので、特定領域に対応する対応領域内にスペーサが存在していても画像表示に影響を及ぼすことがない。その結果、画像表示に影響を及ぼすことなくスペーサを空間内に設けることができる。
【００１７】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、差分エリアには、３以上の特定領域が含まれており、スペーサは、対応領域ごとに独立して設けられている。画像表示に影響を及ぼすことなくスペーサを空間内に設けることができる。
【００１８】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、特定領域は、差分エリアの四隅部分に対応する領域である。差分エリアの四隅部分の面積は、四隅部分以外の他の領域の面積よりも広くなるので、対応領域におけるスペーサの配置や形成を容易に行うことができる。
【００１９】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、スペーサは、光透過領域の少なくとも２辺を開放した構造を有する。これにより、光透過領域の少なくとも開放されている２辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。
【００２０】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、スペーサは、光透過領域の互いに対向する２辺を開放しかつ他の２辺を閉じた構造を有する。これにより、光透過領域の互いに対向する２辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。
【００２１】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、第１の光学部材は、撮像素子の有効画素エリアが形成されている撮像面を覆うカバーガラスであり、第２の光学部材は、撮像面に平行な光軸を有するレンズ鏡筒から入射した被写体光を９０°屈曲してカバーガラスに入射させるプリズムである。撮像装置におけるカバーガラス及びプリズムの取り付け精度の向上と、両者を接着する接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出と、を低コストに行うことができる。
【００２２】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、有効画素エリアは、撮像面のレンズ鏡筒側の端部上に形成され、プリズムは、カバーガラスのレンズ鏡筒側の端部上に接着層で接着され、かつ被写体光が入射する入射面がカバーガラスのレンズ鏡筒側の端部よりもレンズ鏡筒側に位置しており、スペーサは、光透過領域の少なくともレンズ鏡筒側の１辺を開放する構造を有している。これにより、レンズ鏡筒の取り付け位置を従来よりも撮像素子側にずらすことができるので、従来よりもプリズムを小型化することができる。その結果、撮像装置を小型化することができる。
【００２３】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、第１の光学部材は、撮像素子の有効画素エリアが形成されている撮像面を覆うカバーガラスであり、第２の光学部材は、カバーガラスの撮像素子に対向する面とは反対面側に設けられたフィルタである。撮像装置におけるカバーガラス及びフィルタの取り付け精度の向上と、両者を接着する接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出と、を低コストに行うことができる。
【００２４】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、スペーサは、空間内で第１の光学部材及び第２の光学部材の各々の外周よりも内側に設けられており、接着層は、外周とスペーサとの間を含む外周の内側に設けられている。これにより、スペーサの近傍での空間や接着層の厚みを均一化することができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、スペーサが、第２の光学部材の第１の光学部材に対向する面にメッキもしくは蒸着により形成されている。これにより、任意の形状のスペーサを形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の撮像装置は、光学部材の取り付け精度の向上と、接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出と、を低コストに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】内視鏡装置の外観斜視図である。
【図２】電子内視鏡の挿入部先端部の正面図である。
【図３】電子内視鏡の可撓管部の断面図である。
【図４】電子内視鏡の挿入部先端部の断面図である。
【図５】カバーガラス及び撮像素子の側面図及び正面図である。
【図６】（Ａ）は第１実施形態の撮像装置の要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。
【図７】撮像装置の効果を説明するための説明図である。
【図８】（Ａ）は第２実施形態の撮像装置の要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。
【図９】第２実施形態の撮像装置の特有の効果について説明するための説明図である。
【図１０】（Ａ）は第３実施形態の撮像装置の要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図１１】第３実施形態の撮像装置の変形例を説明するための説明図である。
【図１２】（Ａ）は第４実施形態の撮像装置の要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図１３】（Ａ）は第５実施形態の撮像装置の要部の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図１４】図１３（Ａ）中の点線円Ｑで囲まれる部分の拡大図である。
【図１５】第５実施形態の撮像装置の変形例を説明するための説明図である。
【図１６】第６実施形態の撮像装置の断面図である。
【図１７】本発明の撮像装置を備えるカプセルシステムの概略図である。
【図１８】他実施形態のカプセルシステムの概略図である。
【図１９】他実施形態の撮像素子及び基板を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡装置について説明する。
【００２９】
［内視鏡装置の全体構成］
図１は、内視鏡装置（内視鏡システムともいう）１０の外観斜視図である。内視鏡装置１０は、患者体内の観察部位を撮像するスコープ（ここでは軟性内視鏡）としての電子内視鏡１１、光源装置１２、プロセッサ装置１３、モニタ１４、及び送気・送水装置１５などを備えている。
【００３０】
光源装置１２は、観察部位を照明する照明光を電子内視鏡１１へ供給する。プロセッサ装置１３は、電子内視鏡１１により得られた撮像信号に基づいて観察部位の画像データを生成してモニタ１４に出力する。モニタ１４は、プロセッサ装置１３から入力される画像データに基づき観察部位の観察像を表示する。送気・送水装置１５は、光源装置１２に内蔵され、エアーや洗浄水といった流体の送出圧を発生する送気ポンプ１５ａと、光源装置１２の外部に設けられ、洗浄水を貯留する洗浄水タンク１５ｂとを有している。
【００３１】
電子内視鏡１１は、患者体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部に連設され、電子内視鏡１１の把持及び挿入部１６の操作に用いられる操作部１７と、操作部１７を光源装置１２及びプロセッサ装置１３に接続するユニバーサルコード１８とを備えている。
【００３２】
挿入部１６の先端部位である挿入部先端部１６ａには、詳しくは後述するが、観察部位の照明や撮影に用いられる観察光学系、撮像素子などが内蔵されている。挿入部先端部１６ａの後端には、湾曲自在な湾曲部１６ｂが連設されている。また、湾曲部１６ｂの後端には、可撓性を有する可撓管部１６ｃが連設されている。
【００３３】
図２は挿入部先端部１６ａの正面図である。図２に示すように、挿入部先端部１６ａの先端カバー２０には、観察窓２１、照明窓２２、鉗子出口２３、及び噴射ノズル２４が設けられている。観察窓２１の奥には、前述の観察光学系や撮像素子などが設けられている。照明窓２２は、観察窓２１を基準に対称な位置に２つ配されており、患者体内の観察部位に光源装置１２から供給される照明光を照射する。鉗子出口２３は、操作部１７の鉗子入口３７（図１参照）に連通している。噴射ノズル２４は、送気・送水装置１５から供給されたエアーや洗浄水を観察窓２１に向けて噴射して、観察窓２１に付着した汚れを除去する。
【００３４】
図３は可撓管部１６ｃの断面図である。図３に示すように、可撓管部１６ｃの内部には、ライトガイド２８、鉗子チャンネル２９、送気・送水チャンネル３０、ケーブル３１等の複数本の内蔵物が遊挿されている。ライトガイド２８は、光源装置１２からの光を照明窓２２まで導光する。鉗子チャンネル２９は、鉗子出口２３と鉗子入口３７とを連通する。送気・送水チャンネル３０は、送気・送水装置１５から供給されたエアーや洗浄水を噴射ノズル２４へ送る。ケーブル３１は、プロセッサ装置１３と電子内視鏡１１の撮像素子とを電気的に接続する。
【００３５】
図１に戻って、操作部１７には、アングルノブ３５、操作ボタン３６、及び鉗子入口３７などが設けられている。アングルノブ３５は、湾曲部１６ｂの湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作ボタン３６は、送気・送水や吸引等の各種の操作に用いられる。鉗子入口３７は、鉗子チャンネル２９に連通している。
【００３６】
ユニバーサルコード１８には、前述のライトガイド２８、送気・送水チャンネル３０、及びケーブル３１などが組み込まれている。ユニバーサルコード１８の先端部には、光源装置１２及び送気・送水装置１５に接続されるコネクタ部２５ａと、プロセッサ装置１３に接続されるコネクタ部２５ｂとが設けられている。これにより、コネクタ部２５ａを介して、光源装置１２からライトガイド２８に照明光が供給されると共に、送気・送水装置１５から送気・送水チャンネル３０にエアーや水が供給される。また、コネクタ部２５ｂを介して、電子内視鏡１１により得られた撮像信号がプロセッサ装置１３に入力される。
【００３７】
図４は、挿入部先端部１６ａの断面図である。図４に示すように、挿入部先端部１６ａは、筒状体４１と、筒状体４１の先端側の開口を塞ぐ先端カバー２０と、先端カバー２０及び筒状体４１の外周を被覆するゴム４２と、挿入部先端部１６ａの内部空間に内蔵された各種内蔵物とにより構成される。
【００３８】
挿入部先端部１６ａの内部空間には、前述のライトガイド２８（図４では図示を省略）、鉗子チャンネル２９、送気・送水チャンネル３０（図４では図示を省略）、及びケーブル３１などが挿通されていると共に、本発明の撮像装置４５が内蔵されている。なお、図示は省略するが、挿入部先端部１６ａの内部空間には樹脂が充填されており、この樹脂により内部空間内の各種内蔵物が固定されている。
【００３９】
先端カバー２０の鉗子出口２３には鉗子チャンネル２９が接続している。なお、図４では図示を省略するが、照明窓２２の背後には照明用レンズが組み込まれており、この照明用レンズにはライトガイド２８の出射端が面している。また、図４では図示を省略するが、噴射ノズル２４には送気・送水チャンネル３０が接続している。これらライトガイド２８、鉗子チャンネル２９、及び送気・送水チャンネル３０は、一端が先端カバー２０に固定され、他端が湾曲部１６ｂ、可撓管部１６ｃ、操作部１７などの内部を通って、光源装置１２、鉗子入口３７、送気・送水装置１５にそれぞれ接続している。
【００４０】
［第１実施形態の撮像装置の構成］
観察窓２１の奥には、撮像装置４５が配設されている。撮像装置４５は、大別して、観察光学系（対物光学系ともいう）５０と、プリズム５１と、カバーガラス５２と、撮像素子５３と、基板５４と、を備えている。ここで、プリズム５１及びカバーガラス５２は、本発明の複数の光学部材の一形態に相当するものである。なお、本実施形態では、カバーガラス５２及び撮像素子５３が矩形状に形成されると共に、基板５４が長方形状に形成されているが、その形状は特に限定はされない。
【００４１】
観察光学系５０は、先端カバー２０の観察窓２１に固定されたレンズ鏡筒５０ａ内に収納されている。観察光学系５０は、観察窓２１から入射した観察部位の被写体光（像光ともいう）をプリズム５１に入射する。なお、図中の符号「ＯＡ」は観察光学系５０の光軸であり、撮像素子５３の撮像面に対して平行である。
【００４２】
プリズム５１は、本発明の第２の光学部材の一形態に相当するものであり、観察光学系５０から入射する被写体光を内部で９０°屈曲して、撮像素子５３に向けて出射する。これにより、カバーガラス５２を通して観察部位の被写体光が撮像素子５３の撮像面に結像される。なお、プリズム５１の被写体光の入射面は、レンズ鏡筒５０ａに接着固定されている。
【００４３】
カバーガラス５２は、本発明の第１の光学部材の一形態に相当するものである。カバーガラス５２は、その一面がスペーサ６０（図５参照）を介して撮像素子５３の撮像面上に接着固定される共に、その他面がプリズム５１の被写体光の出射面に接着固定されている。これにより、撮像素子５３の撮像面がカバーガラス５２により保護されると共に、カバーガラス５２を介して撮像素子５３がプリズム５１に固定される。なお、本明細書でいう「カバーガラス」には、ガラスだけでなく透明樹脂で形成されたものも含まれる。
【００４４】
図５は、カバーガラス５２及び撮像素子５３の側面図及び正面図である（プリズム５２は図示を省略）。撮像素子５３は、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型撮像素子又はＣＣＤ（charge coupled device）型の撮像素子である。なお、撮像素子５３がＣＭＯＳ型である場合では、いわゆる裏面照射型のＣＭＯＳ型撮像素子であってもよい。
【００４５】
撮像素子５３の撮像面には、２次元配列された複数の光電変換素子（フォトダイオード）ＰＤにより構成される複数の画素が形成されている。撮像素子５３は、カバーガラス５２を通して入射する被写体光を受光し電気的な撮像信号に変換して出力する。
【００４６】
また、撮像素子５３の撮像面の中央部（略中央部を含む）には、この撮像面上において画素の信号が実際に撮像した信号として用いられる矩形状（略矩形状を含む）の有効画素エリア６１が形成されている。この有効画素エリア６１内であって且つ撮像エリア６３の内側には矩形状（略矩形状を含む）のイメージエリア６４が含まれている。撮像エリア６３は、観察光学系５０及びプリズム５１等を通して撮像素子５３の撮像面に結像される被写体光（光学像）のエリアであり、本実施形態では円形状（他の形状でも可）である。イメージエリア６４は、有効画素エリア６１の中で画像表示に用いられる領域であり、有効画素エリア６１から画像処理等に使用する部分と、数画素の余裕しろとを除いた領域である。従って、有効画素エリア６１の内側でかつイメージエリア６４の外側の領域である差分エリア６７内の画素は、画像表示には用いられない。なお、イメージエリア６４の形状は矩形状に限定されず、例えば六角形状や八角形状等の多角形状、あるいは円形状などの各種形状をとり得る。
【００４７】
また、撮像素子５３の撮像面の有効画素エリア６１外の領域には、基板５４と電気的に接続するためのワイヤーボンドパッド６８などが形成されている。
【００４８】
基板５４は、撮像素子５３の一端部に固定されたリジット基板又はＦＰＣ（Flexible printed circuits）基板である。この基板５４上には、ボンドワイヤー６９を介して、撮像素子５３のワイヤーボンドパッド６８と電気的に接続されるワイヤーボンドパッド７０が形成されている。これにより、ボンドワイヤー６９等を介して、撮像素子５３と基板５４とが電気的に接続される。
【００４９】
また、基板５４上には、周辺回路７１が固定もしくは電気的に接続されている。周辺回路７１は、撮像素子５３の駆動を制御する。また、周辺回路７１には、ケーブル３１の先端部であるケーブル先端部３１ａが電気的に接続されている。これにより、撮像素子５３から出力された撮像信号が周辺回路７１を介してケーブル３１に出力される。なお、撮像素子５３がＣＣＤ型である場合には、撮像素子５３から出力される撮像信号を、周辺回路７１にて撮像信号に変換、もしくはバッファリングしてからケーブル３１に出力する。
【００５０】
図６（Ａ）は本発明に係る第１実施形態の撮像装置４５の要部（プリズム５１、カバーガラス５２、撮像素子５３）の断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図であり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。なお、図６以降では、図面の煩雑化を防止するために、スペーサ６０、ワイヤーボンドパッド６８、及びボンドワイヤー６９などの図示は適宜省略している。
【００５１】
図６（Ａ）から図６（Ｃ）に示すように、互いに隣接するプリズム５１とカバーガラス５２とは透明な接着層８０（図６（Ｂ）では図示を省略）により接着されている。この際に、プリズム５１とカバーガラス５２との間の空間８３には、プリズム５１とカバーガラス５２との間隔を均一にする４個の円柱形状のスペーサ８５が設けられている。なお、スペーサ８５の形状は円柱形状に限定されるものではなく、四角柱形状等の柱形状、球形状などの各種形状をとり得る。
【００５２】
ここで、撮像素子５３の撮像面のイメージエリア６４の四隅部分（対角部分ともいう）は略Ｒ形状を有しているので、差分エリア６７（図６（Ｃ）中、網掛け線で表示）の四隅部分の面積は、四隅部分以外の他の領域の面積よりも広くなる。このため、差分エリア６７の四隅部分を特定領域９０とした場合に、特定領域９０は、差分エリア６７内の特定領域以外の領域よりも面積が広くなる。なお、特定領域９０は、差分エリア６７内の四隅部分に限定されるものではなく、差分エリア内において特定領域以外の他の領域よりも面積が相対的に広くなる領域であればよく、差分エリアの形状に応じて変わる領域である。
【００５３】
スペーサ８５は、各特定領域９０にそれぞれ対応する空間８３内の４箇所の対応領域９５ごとに独立して設けられている。その結果、スペーサ８５は、有効画素エリア６１で受光される被写体光が通る空間８３内の、矩形状（略矩形状を含む）の撮像素子５３の有効画素エリア６１を投影した光透過領域８４の４辺を開放した構造を有する。なお、本実施形態における光透過領域８４は、図６（Ｂ）中に点線で表されている有効画素エリア６１と同形状の領域である。
【００５４】
このような構造のスペーサ８５は、例えば、予めスペーサ８５として形成されたものを対応領域９５ごとに配置してもよいし、あるいはプリズム５１の出射面等にメッキ（Ｃｒ等）もしくは蒸着で形成してもよい。対応領域９５は画像表示に用いられない特定領域９０上に位置するので、対応領域９５内にスペーサ８５が存在していても画像表示に影響を及ぼすことはない。なお、差分エリア６７の四隅部分に対応する特定領域９０は他の領域よりも面積が広いので、対応領域９５におけるスペーサ８５の配置や形成を容易に行うことができる。
【００５５】
［本発明の効果］
図７は、撮像装置４５の効果を説明するための説明図である。図７に示すように、差分エリア６７の中で面積が広い各特定領域９０に対応する対応領域９５ごとにスペーサ８５を設けることにより、スペーサ８５が光透過領域８４の４辺を開放した構造を有する。その結果、透明な紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などからなる接着剤（図中、ドットで表示）により接着層８０を形成する際に、図中の矢印で示すように光透過領域８４の開放されている４辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。上記特許文献６に記載のように遮光膜に溝を形成するのではなく、光透過領域８４の少なくとも１辺を開放しているので、気泡や余剰分の接着剤の排出能力を十分に高めることができる。
【００５６】
また、撮像装置４５の製造には、上記特許文献４に記載のようにプリズムに特殊な加工を行ったり、あるいは上記特許文献５に記載のようにＷ−ＣＳＰ法を用いたりする必要はなく、スペーサ８５を設けるだけでよいので、低コストに撮像装置４５を製造することができる。
【００５７】
さらに、プリズム５１とカバーガラス５２とを接着層８０で接着する際に、空間８３内の４箇所の対応領域９５にスペーサ８５を設けることにより、この接着の際に平行度がでていなくともプリズム５１を角度フリーでカバーガラス５２に押し付けるだけで平行度を高精度に確保することができる。その結果、接着層８０の厚みが均一化されて、撮像装置４５におけるプリズム５１及びカバーガラス５２の取り付け精度を高精度化することができる。なお、平行度を確保する観点から、スペーサ８５は３以上の特定領域にそれぞれ対応する対応領域に独立して設けられている。
【００５８】
以上のように、本発明の第１実施形態の撮像装置４５は、上記構成のスペーサ８５を備えることにより、プリズム５１及びカバーガラス５２などの光学部材の取り付け精度の向上と、接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤の排出と、を低コストに行うことができる。
【００５９】
［第２実施形態の撮像装置］
次に、図８（Ａ）から図８（Ｃ）を用いて、本発明の第２実施形態の撮像装置４５Ａについて説明を行う。図８（Ａ）は撮像装置４５Ａの要部（プリズム５１、カバーガラス５２Ａ、撮像素子５３Ａ）の断面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。
【００６０】
上記第１実施形態の撮像装置４５では、撮像素子５３の撮像面の中央部に有効画素エリア６１が形成されているが、撮像装置４５Ａの有効画素エリア６１Ａはその中心が撮像面の中心からずれた位置に形成されている。なお、撮像装置４５Ａは、第１実施形態とは異なるカバーガラス５２Ａ、撮像素子５３Ａ、及びスペーサ８５Ａを有している点を除けば、第１実施形態の撮像装置４５と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００６１】
カバーガラス５２Ａ及び撮像素子５３Ａは、光軸ＯＡと平行な方向に長く延びた長方形状に形成されている。撮像素子５３Ａの撮像面には、矩形状の有効画素エリア６１Ａが形成されている。有効画素エリア６１Ａは、撮像面のレンズ鏡筒５０ａ側の端部Ｅ１上に形成されている。
【００６２】
また、有効画素エリア６１Ａ内でかつ撮像エリア６３（図５参照）内には、第１実施形態のイメージエリア６４と基本的に同じ形状のイメージエリア６４Ａが形成されている。イメージエリア６４Ａは、その中心が有効画素エリア６１Ａの中心からレンズ鏡筒５０ａ側にずれた位置に形成されている。
【００６３】
差分エリア６７Ａは、有効画素エリア６１Ａの内側でかつイメージエリア６４Ａの外側の領域である。差分エリア６７Ａでは、そのレンズ鏡筒５０ａ側の隅部に対応する領域、及びそのレンズ鏡筒５０ａ側とは反対側の端部に対応する領域が、他の領域よりも面積が広くなる特定領域９０Ａとなる。
【００６４】
プリズム５１は、カバーガラス５２Ａのレンズ鏡筒５０ａ側の端部Ｅ２上に接着層８０で接着されている。プリズム５１の被写体光の入射面５１ａは、カバーガラス５２Ａの端部Ｅ２よりもさらにレンズ鏡筒５０ａ側に位置している。
【００６５】
スペーサ８５Ａは、プリズム５１とカバーガラス５２Ａとの間の空間８３Ａ内であって、かつ各特定領域９０Ａに対応する空間８３Ａ内の３箇所の対応領域９５Ａごとに独立して設けられている。その結果、スペーサ８５Ａは、有効画素エリア６１Ａで受光される被写体光が通る空間８３Ａ内の、矩形状の撮像素子５３Ａの有効画素エリア６１Ａを投影した光透過領域８４Ａの４辺を開放した構造を有する。これにより、第２実施形態の撮像装置４５Ａにおいても、上記第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００６６】
ここでスペーサ８５Ａは、光透過領域８４Ａの４辺を開放した構造を有するが、光透過領域８４Ａの少なくともレンズ鏡筒５０ａ側の１辺を開放する構造を有してればよい。この１辺を開放する理由は、プリズム５１をカバーガラス５２Ａ上に接着する際にプリズム５１の位置調整を行うため、スペーサ８５Ａが端部Ｅ２のエッジ近傍上に設けられていると、プリズム５１の位置調整を行った際にスペーサ８５Ａがカバーガラス５２Ａ上から落下する可能性があるためである。
【００６７】
図９（Ａ），（Ｂ）は、第２実施形態の撮像装置４５Ａの特有の効果について説明するための説明図である。図９（Ａ）に示す比較例の撮像装置４５Ｐのように、有効画素エリア６１が撮像面の中央部に位置する場合には、レンズ鏡筒５０ａをカバーガラス５２Ａ上に配置する必要がある。その結果、レンズ鏡筒５０ａとカバーガラス５２との干渉を避けて且つ両者のクリアランスを確保するために、プリズム５１Ｐが必要以上に大型化されるので、撮像装置４５Ｐも大型化してしまう。
【００６８】
このような比較例に対して本発明の撮像装置４５Ａでは、有効画素エリア６１Ａを撮像面の端部Ｅ１上に形成し、プリズム５１の入射面５１ａがカバーガラス５２Ａの端部Ｅ２よりもレンズ鏡筒５０ａ側に位置するように、プリズム５１をカバーガラス５２Ａの端部Ｅ２上に接着している。これにより、比較例よりもレンズ鏡筒５０ａの取り付け位置をΔｈだけ撮像素子５３Ａ側にずらすことができるので、比較例よりもプリズム５１を小型化することができる。その結果、撮像装置４５Ａを従来よりも小型化することができる。
【００６９】
［第３実施形態の撮像装置］
次に、図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて本発明の第３実施形態の撮像装置４５Ｂについて説明を行う。図１０（Ａ）は撮像装置４５Ｂの要部の断面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【００７０】
上記第１実施形態では、スペーサ８５が光透過領域８４の４辺を開放した構造を有しているが、撮像装置４５Ｂは第１及び第２実施形態とは異なる構造のスペーサ８５Ｂ（図１０（Ｂ）では網掛け線で表示）を有している。なお、撮像装置４５Ｂは、スペーサ８５Ｂを除けば、上記第１実施形態の撮像装置４５と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００７１】
スペーサ８５Ｂは、プリズム５１のカバーガラス５２に対向する面である出射面上にメッキ（Ｃｒ等）もしくは蒸着により、空間８３内で光透過領域８４を間に挟むように２個形成されている。具体的に、スペーサ８５Ｂは、出射面の外周（以下、単に出射面外周という）の中で光軸ＯＡに直交する２辺上にそれぞれ形成されており、これら２辺に沿って長く延びた形状を有している。これにより、スペーサ８５Ｂは、光透過領域８４の互いに対向する２辺を開放し且つ他の２辺を閉じた構造を有する。
【００７２】
スペーサ８５Ｂは、光透過領域８４の２辺を開放した構造を有するため、接着層８０を形成する際に光透過領域８４の開放されている２辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。なお、撮像装置４５Ｂは、スペーサ８５Ｂの構造が異なる点を除けば第１実施形態の撮像装置４５と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００７３】
図１１は、第３実施形態の撮像装置４５Ｂの変形例を説明するための説明図である。上記第３実施形態の撮像装置４５Ｂでは、プリズム５１の出射面外周の中で光軸ＯＡに直交する２辺上にスペーサ８５Ｂを形成しているが、図１１に示すように、出射面外周の中で光軸ＯＡに平行な２辺上にスペーサ８５Ｂ１を形成してもよい。なお、スペーサ８５Ｂ１以外の構成は、第３実施形態の撮像装置４５Ｂと基本的に同じであるので、具体的な説明は省略する。
【００７４】
スペーサ８５Ｂ１は、第３実施形態のスペーサ８５Ｂと形成位置が異なる点を除けば、スペーサ８５Ｂと基本的に同じ構造である。このため、第３実施形態の効果と同様の効果が得られる。
【００７５】
［第４実施形態の撮像装置］
次に、図１２（Ａ），（Ｂ）を用いて本発明の第４実施形態の撮像装置４５Ｃについて説明を行う。図１２（Ａ）は撮像装置４５Ｃの要部の断面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【００７６】
撮像装置４５Ｃは、図８に示した第２実施形態の撮像装置４５Ａの変形例に相当するものであり、第２実施形態のスペーサ８５Ａの代わりにスペーサ８５Ｃを備える点を除けば、上記第２実施形態の撮像装置４５Ａと基本的に同じ構成である。このため、上記第２実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００７７】
スペーサ８５Ｃは、プリズム５１の出射面上にメッキ（Ｃｒ等）もしくは蒸着により、空間８３Ａ内で光透過領域８４Ａの周囲に３個形成されている。具体的に、スペーサ８５Ｂは、プリズム５１の出射面外周の中でレンズ鏡筒５０ａ側の１辺を除いた他の３辺上にそれぞれ形成されており、各々が長く延びた形状を有している。これにより、スペーサ８５Ｃは、光透過領域８４のレンズ鏡筒５０ａ側の１辺を開放し、他の３辺を閉じた構造を有する。
【００７８】
このようにスペーサ８５Ｃは、光透過領域８４の１辺を開放した構造を有するため、接着層８０を形成する際に光透過領域８４の開放されている１辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。
【００７９】
また、撮像装置４５Ｃでは、スペーサ８５Ｃが光透過領域８４Ａのレンズ鏡筒５０ａ側の１辺を開放する構造を有している、すなわち、スペーサ８５Ｃが端部Ｅ２のエッジ近傍上の位置に形成されていない。これにより、プリズム５１の接着時における位置調整を行った際に、スペーサ８５Ｃがカバーガラス５２Ａ上から落下することが防止される。なお、第４実施形態の撮像装置４５Ｃは、スペーサ８５Ｃの構造が異なる点を除けば第２実施形態の撮像装置４５Ａと基本的に同じ構成であるので、上記第２実施形態で説明した撮像装置４５Ａの効果と同様の効果が得られる。
【００８０】
［第５実施形態の撮像装置］
次に、図１３（Ａ），（Ｂ）及び図１４を用いて本発明の第５実施形態の撮像装置４５Ｄについて説明を行う。図１３（Ａ）は撮像装置４５Ｄの要部の断面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。また、図１４は、図１３（Ａ）中の点線円Ｑで囲まれる部分の拡大図である。
【００８１】
上記図１０に示した第３実施形態の撮像装置４５Ｂでは、スペーサ８５Ｂをプリズム５１の出射面外周のエッジ上に形成している。このため、スペーサ８５Ｂの片面側だけに接着層８０が接することで、スペーサ８５Ｂの近傍での空間８３や接着層８０の厚みが不均一になるおそれがある。そこで、撮像装置４５Ｄには、第３実施形態のスペーサ８５とは異なるスペーサ８５Ｄが設けられている。
【００８２】
なお、撮像装置４５Ｄは、スペーサ８５Ｄを除けば、上記第３実施形態の撮像装置４５Ｂと基本的に同じ構成であるので、上記第３実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００８３】
スペーサ８５Ｄは、第３実施形態のスペーサ８５Ｂと同様に、プリズム５１の出射面上にメッキ（Ｃｒ等）もしくは蒸着により、空間８３内で光透過領域８４を間に挟むように２個形成されている。ただし、スペーサ８５Ｄは、プリズム５１の出射面外周の光軸ＯＡに直交する２辺よりも内側の位置にそれぞれ形成されており、これら２辺に沿って長く延びた形状を有している。スペーサ８５Ｄは、光透過領域８４の互いに対向する２辺を開放し且つ他の２辺を閉じた構造を有するので、接着層８０を形成する際に光透過領域８４の開放されている２辺から接着剤に含まれる気泡や余剰分の接着剤を排出させることができる。
【００８４】
また、スペーサ８５Ｄをプリズム５１の出射面外周の２辺よりも内側の位置に形成することで、接着層８０をプリズム５１及びカバーガラス５２の各々の外周の内側、より具体的には各々の外周とスペーサ８５Ｄとの間にも設けることができる。その結果、スペーサ８５Ｄの両側に接着層８０が設けられるため、スペーサ８５Ｄの近傍での空間８３や接着層８０の厚みを均一化することができる。
【００８５】
なお、第５実施形態の撮像装置４５Ｄは、スペーサ８５Ｄの構造が異なる点を除けば第３実施形態の撮像装置４５Ｂと基本的に同じ構成であるので、上記第３実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００８６】
図１５は、第５実施形態の撮像装置４５Ｄの変形例を説明するための説明図である。上記第５実施形態の撮像装置４５Ｄでは、プリズム５１の出射面外周の中で光軸ＯＡに直交する２辺よりも内側にスペーサ８５Ｄを形成しているが、図１５に示すように、出射面外周の中で光軸ＯＡに平行な２辺よりも内側にスペーサ８５Ｄ１を形成してもよい。
【００８７】
スペーサ８５Ｄ１は、第５実施形態のスペーサ８５Ｄと形成位置が異なる点を除けば、スペーサ８５Ｄと基本的に同じ構造である。このため、第５実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００８８】
［第６実施形態の撮像装置］
次に、図１６を用いて本発明の第６実施形態の撮像装置４５Ｅについて説明を行う。図１６は撮像装置４５Ｅの断面図である。上記第１実施形態の撮像装置４５では、撮像素子５３をその撮像面が観察光学系５０の光軸ＯＡに対して平行になるように配置し、観察光学系５０からの被写体光をプリズム５１で９０°屈曲させて撮像面に入射させる、いわゆる横置き構造が採用されている。これに対して、撮像装置４５Ｅでは、撮像素子５３をその撮像面が観察光学系５０の光軸ＯＡに対して垂直になるように配置した、いわゆる縦置き構造が採用されている。なお、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【００８９】
撮像装置４５Ｅは、大別して、観察光学系５０及びレンズ鏡筒５０ａと、フィルタ９８と、カバーガラス５２と、撮像素子５３と、基板５４Ｅと、第１周辺回路１００と、第２周辺回路１０１と、を備えている。
【００９０】
フィルタ９８は、本発明の光学部材、より具体的には本発明の第２の光学部材の一形態に相当するものであり、例えば、赤外カットフィルタまたはレーザカットフィルタなどが用いられる。このフィルタ９８は、その一面がレンズ鏡筒５０ａに接着固定され、その他面がカバーガラス５２に接着固定されている。これにより、観察光学系５０、フィルタ９８、及びカバーガラス５２を通して被写体光が撮像素子５３の撮像面に結像される。
【００９１】
基板５４Ｅは、撮像素子５３の撮像面とは反対側の面に固定されている。基板５４Ｅには、撮像素子５３に設けられた貫通配線部（図示は省略）と電気的に接続されるバンプ又はランドなどの接続部が形成されている。これにより、貫通配線部及び接続部を介して、撮像素子５３と基板５４Ｅとが電気的に接続される。
【００９２】
基板５４Ｅの撮像素子５３が固定されている面とは反対側の面には、第１周辺回路１００及び第２周辺回路１０１が固定されている。第１周辺回路１００は、撮像素子５３の駆動を制御する。第２周辺回路１０１は、第１周辺回路１００の基板５４Ｅに対向する面とは反対面側に電気的に接続した状態で固定されている。第２周辺回路１０１は、ケーブル接続部１０４を介してケーブル３１に接続している。これにより、撮像素子５３から出力された撮像信号が第１及び第２周辺回路１００，１０１などを介してケーブル３１に出力される。第１周辺回路１００及び第２周辺回路１０１の機能については特に限定はされない。
【００９３】
第６実施形態の撮像装置４５Ｅでは、フィルタ９８とカバーガラス５２とが接着層８０で接着されている。そして、フィルタ９８とカバーガラス５２との間の空間８３Ｅには、プリズム５１とカバーガラス５２との間隔を均一にするスペーサ８５が設けられている。スペーサ８５は、第１実施形態と同様に、撮像素子５３の有効画素エリア６１で受光される被写体光が通る空間８３Ｅ内の、矩形状の撮像素子５３の有効画素エリア６１を投影した光透過領域の４辺を開放した構造を有する。
【００９４】
このように第６実施形態の撮像装置４５Ｅは、第１実施形態のプリズム５１の代わりにフィルタ９８をカバーガラス５２に接着する点を除けば、第１実施形態の撮像装置４５と基本的な構成は同じであるので、第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【００９５】
なお、空間８３Ｅ内にスペーサ８５を設ける代わりに、上記第３実施形態のスペーサ８５Ｂを設けてもよい。
【００９６】
［撮像装置のカプセルシステムへの適用例］
上記構成の撮像装置が搭載される電子内視鏡としては、軟性内視鏡、硬性内視鏡、工業用内視鏡、カプセルシステム（カプセル型内視鏡ともいう）などが挙げられる。以下、カプセルシステムを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００９７】
図１７で示すように、カプセルシステム５０１は、照明システム５１２と、光学系５１４及び画像センサ５１６を備えるカメラとを含む。画像センサ５１６でキャプチャされた画像は、画像プロセッサ５１８によって処理される。画像プロセッサ５１８は、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）又は中央処理装置（ＣＰＵ）で実行されるソフトウェアにて、又はハードウェアにて、或いはソフトウェア及びハードウェアの両者の組み合わせにて実装されるようにすることができる。処理された画像は、画像圧縮サブシステム５１９（実施形態によっては、画像プロセッサ５１８のＤＳＰで実行されるソフトウェアに実装されることもある）によって圧縮される。圧縮されたデータは、アーカイブメモリシステム５２０に保存される。カプセルシステム５０１は、バッテリ電源５２１及び出力ポート５２６を含む。カプセルシステム５０１は、蠕動によって消化管（ＧＩ管）５００の中を進むことができる。
【００９８】
照明システム５１２は、ＬＥＤが実装されるようにすることもできる。図１７では、ＬＥＤはカメラの開口に近接して配置されているが、他の配置も可能である。光源が、例えば、開口の後ろに備えられることもある。レーザダイオードのような他の光源が使用されることもある。別の方法として、白色光源又は２つ以上の狭い波長帯域の光源を組み合わせたものが用いられることもある。長い波長の光を放射するため、ＬＥＤの光によって励起されるリン光性材料とともに、白色ＬＥＤを使用することも可能である。白色ＬＥＤには、青色ＬＥＤ又は紫ＬＥＤが含まれることがある。光を通過させるためのカプセルハウジングの所定の部分は、生物学的に適合したガラス又はポリマから作られる。
【００９９】
光学系５１４は、画像センサ５１６にＧＩ管５００等の内腔の壁の画像が読み取られるようにするものであり、複数の屈折レンズ要素、回折レンズ要素、又は反射レンズ要素を含むものであって良い。
【０１００】
画像センサ５１６は、受光した光強度を対応する電気信号に変換するものであり、電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）型デバイスによって提供されるようにすることができる。画像センサ５１６は、単色に反応するものであって良く、或いは（例えば、ＲＧＢ又はＣＹＭ表現を用いて）カラー画像をキャプチャすることができるカラーフィルタアレイを含むこともある。
【０１０１】
画像センサ５１６は、本発明の撮像装置の一形態に相当するものであり、上記各実施形態のいずれかの撮像装置と基本的に同じものを含んで構成されている。この画像センサ５１６においても、スペーサが光透過領域の少なくとも１辺を開放した構造を有しているので、上記各実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。
【０１０２】
画像センサ５１６からのアナログ信号は、デジタル形式で処理することができるようにデジタル形式に変換されることが好ましい。そのような変換は、センサ内（今回の実施形態の場合）、又はカプセルハウジング５１０の別の部分に備えられるアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを用いて実施される。Ａ／Ｄユニットは、画像センサ５１６とシステムの他の部分との間に備えられるようにすることもできる。照明システム５１２のＬＥＤは、画像センサ５１６の動作と同期化される。カプセルシステム５０１の制御モジュール（図示せず）には、機能の１つとして、画像のキャプチャ動作中にＬＥＤを制御するというものがある。
【０１０３】
図１８は、本発明の一実施形態に係る飲み込み式カプセルシステム５０２を示す。カプセルシステム５０２は、アーカイブメモリシステム５２０及び出力ポート５２６を必要としていないという点を除いて、図１７のカプセルシステム５０１と実質的に同様な構成にすることができる。カプセルシステム５０２は、ワイヤレス送信に使用される通信プロトコルエンコーダ１３２０及び送信器１３２６も含む。カプセルシステム５０１及びカプセルシステム５０２の要素のうち、実質的に同一の要素は同じ参照符号が付与されている。したがって、それらの構造及び機能はここでは再び説明しない。制御モジュール５２２は、カプセルシステム５０２の全体を統括制御する。通信プロトコルエンコーダ１３２０は、ＤＳＰ又はＣＰＵで実行されるソフトウェアにて、ハードウェアにて、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせにて実装される。送信器１３２６は、キャプチャされたデジタル画像を送信するためのアンテナシステムを含む。
【０１０４】
［その他］
上記各実施形態の撮像装置のスペーサは、上記各実施形態で説明したものに限定されず、光透過領域の少なくとも１辺を開放した構造を有していれば、形状、配置、大きさ等は適宜変更してもよい。特にメッキもしくは蒸着によりスペーサを形成する場合には、スペーサを任意の形状とすることができる。
【０１０５】
上記第３実施形態から第５実施形態の撮像装置では、メッキもしくは蒸着によりプリズムの出射面上にスペーサを形成しているが、カバーガラスのプリズムと対向する面上にスペーサを形成してもよい。また、メッキもしくは蒸着によりスペーサを形成する代わりに、プリズムとカバーガラスとの間に予め形成されたスペーサを配置してもよい。
【０１０６】
上記各実施形態では、本発明の複数の光学部材（第１の光学部材、第２の光学部材）として、カバーガラス、プリズム、フィルタを例に挙げて説明を行ったが、他の互いに隣接する各種の光学部材同士を接着層で接着する場合にも本発明を適用することができる。
【０１０７】
上記第１実施形態などでは、撮像素子５３の一端部に基板５４が接着固定され、且つ撮像素子５３と基板５４とがボンドワイヤー６９等を介して電気的に接続されているが、図１９に示すように、撮像素子５３の撮像面の外周部上に基板５４Ｑを固定してもよい。この場合、撮像面の外周部には、基板５４Ｑに設けられた接続部２００と電気的に接続されるバンプやランド（図示は省略）などが形成されている。これにより、接続部２００等を介して、撮像素子５３と基板５４Ｑとが電気的に接続される。なお、図中の符号の２０２は、撮像面上でカバーガラス５２の外周を囲むように形成された枠形状の補強樹脂である。
【０１０８】
上記各実施形態では、本発明の撮像装置を有する電子内視鏡について説明したが、本発明の撮像装置は、デジタルカメラなどの各種の装置・システムに設けることができる。
【０１０９】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…内視鏡装置，１１…電子内視鏡，１６…挿入部，１６ａ…挿入部先端部，４５…撮像装置，４５Ａ〜４５Ｅ…撮像装置，５０…観察光学系，５１…プリズム，５２…カバーガラス，５３…撮像素子，６１…有効画素エリア，６４…イメージエリア，６７…差分エリア，８０…接着層，８４…光透過領域，８５…スペーサ，８５Ａ〜８５Ｄ…スペーサ，９０…特定領域，９５…対応領域，９８…フィルタ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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