(57)【要約】【課題】光軸を折り曲げるプリズムを具備し、外形をより細径化することができる撮像ユニット及び内視鏡を提供する。【解決手段】本発明は、第１面上に受光部が設けられた撮像素子、被写体像を結像する対物レンズ、及び前記対物レンズと前記受光部との間に配設されたプリズムを具備し、前記撮像素子の前記第１面と前記プリズムの出射面とが接合されてなる撮像ユニットにおいて、前記対物レンズから前記プリズムに入射する入射光軸に沿って見た場合に、前記撮像素子の側面部に、前記第１面から裏面である第２面に向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部を設けた。【選択図】図４
2012179306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面上に受光部が設けられた撮像素子、
前記撮像素子の前記受光部上に被写体像を結像する対物レンズ、及び
前記対物レンズと前記受光部との間において前記対物レンズの光軸を直角に折り曲げるための反射面を有するプリズム
を具備し、前記撮像素子の前記第１面と前記プリズムの出射面とが接合されてなる撮像ユニットであって、
前記対物レンズから前記プリズムに入射する入射光軸に沿って見た場合に、前記撮像素子の側面部には、前記第１面から裏面である第２面に向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部が設けられている
ことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記斜面部は、前記入射光軸に平行かつ前記第１面に直交する平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されており、
前記斜面部の角度θは、前記入射光軸に沿う方向から見た場合における、前記プリズムの前記出射面の端部及び前記撮像素子の前記第１面の端部のうちの、前記入射光軸から遠い方を通過し、かつ前記入射光軸を中心とした円内に、前記第２面の端部が位置するように定められる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記入射光軸に沿う方向から見た場合に、前記プリズム及び前記撮像素子の周囲を囲う筒形状の保持枠を具備し、
前記保持枠は、前記入射光軸に沿う方向から見た場合に、前記円内に収まる外形を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記保持枠は、前記撮像素子の前記斜面部が外部に露出するように設けられた開口部を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像ユニットを具備する内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子、対物レンズ及びプリズムを具備する撮像ユニット及び内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の体内や構造物の内部等の目視では観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物等の被検体の外部から内部に導入可能であって、光学像を撮像するための撮像ユニットを具備した内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。
【０００３】
内視鏡の撮像ユニットは、被写体像を結像する対物レンズと、対物レンズの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサと称される撮像素子を具備してなる。
【０００４】
例えば特開２００９−５８８０７号公報に開示されている撮像ユニットでは、対物レンズと撮像素子の間にプリズムを配設し、光軸をプリズムによって略直角に折り曲げる構成を有している。このような撮像ユニットでは、撮像光軸に沿う方向から見た場合（被写体側から見た場合）、プリズムから外側に向かって撮像素子が突出するように配設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５８８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内視鏡の撮像ユニットは、撮像光軸に沿う方向から見た場合の外形がより細径の円内に収まるような形状を有することが、被検体の内部への導入が容易となるため、好ましい。例えば、特開２００９−５８８０７号公報に開示されている撮像ユニットでは、撮像光軸に沿う方向から見た場合に、撮像素子がプリズムよりも外側に突出するため、撮像素子の存在が撮像ユニットの細径化の妨げとなる場合がある。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、光軸を折り曲げるプリズムを具備する撮像ユニットにおいて、外形をより細径化することができる撮像ユニット及び内視鏡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】
本発明に係る撮像ユニットは、第１面上に受光部が設けられた撮像素子、前記撮像素子の前記受光部上に被写体像を結像する対物レンズ、及び前記対物レンズと前記受光部との間において前記対物レンズの光軸を直角に折り曲げるための反射面を有するプリズムを具備し、前記撮像素子の前記第１面と前記プリズムの出射面とが接合されてなる撮像ユニットであって、前記対物レンズから前記プリズムに入射する入射光軸に沿って見た場合に、前記撮像素子の側面部には、前記第１面から裏面である第２面に向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部が設けられていることを特徴とする。また、本発明の内視鏡は、前記撮像ユニットを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光軸を折り曲げるプリズムを具備する撮像ユニットにおいて、外形をより細径化することができる。また、本発明によれば、内視鏡の挿入部をより細径化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内視鏡の構成を説明する図である。
【図２】内視鏡の先端部の構成を説明する図である。
【図３】撮像ユニットの詳細な構成を説明する図である。
【図４】図３のIV-IV断面図である。
【図５】撮像素子の詳細な形状を説明する図である。
【図６】斜面部の形成方法の一例を示す図である。
【図７】斜面部の角度θを定める条件を説明する図である。
【図８】斜面部の角度θを定める条件を説明する図である。
【図９】保持枠の外形を説明する図である。
【図１０】保持枠の外形を説明する図である。
【図１１】斜面部の変形例を示す図である。
【図１２】保持枠の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明に係る撮像ユニット１を具備する内視鏡１０１の構成の一例を説明する。本実施形態の内視鏡１０１は、人体等の被検体内に導入可能であって被検体内の所定の観察部位を光学的に撮像する構成を有する。なお、内視鏡１０１が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体であってもよいし、機械や建造物等の人工物であってもよい。
【００１３】
内視鏡１０１は、被検体の内部に導入される挿入部１０２と、この挿入部１０２の基端に位置する操作部１０３と、この操作部１０３の側部から延出するユニバーサルコード１０４とで主に構成されている。
【００１４】
挿入部１０２は、先端に配設される先端部１１０、先端部１１０の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部１０９、及び湾曲部１０９の基端側に配設され操作部１０３の先端側に接続される可撓性を有する可撓管部１０８が連設されて構成されている。なお、内視鏡１０１は、挿入部に可撓性を有する部位を具備しない、いわゆる硬性鏡と称される形態のものであってもよい。
【００１５】
詳しくは後述するが、先端部１１０には、撮像ユニット１、及び照明光出射部１１３（図１には不図示）が設けられている。操作部１０３には、湾曲部１０９の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ１０６が設けられている。
【００１６】
ユニバーサルコード１０４の基端部には外部装置１２０に接続される内視鏡コネクタ１０５が設けられている。内視鏡コネクタ１０５が接続される外部装置１２０は、例えば、光源部、画像処理部及び画像表示部１２１を具備して構成されている。
【００１７】
また、内視鏡１０１は、ユニバーサルコード１０４、操作部１０３及び挿入部１０２内に挿通された電気ケーブル１１５及び光ファイバ束１１４（図１には不図示）を具備している。
【００１８】
電気ケーブル１１５は、コネクタ部１０５と撮像ユニット１とを電気的に接続するように構成されている。コネクタ部１０５が外部装置１２０に接続されることによって、撮像ユニット１は、電気ケーブル１１５を介して外部装置１２０の画像処理部に電気的に接続される。
【００１９】
画像処理部は、撮像ユニット１から出力された撮像素子出力信号に基づいて映像信号を生成し、画像表示部１２１に出力する構成を有している。すなわち、本実施形態では、撮像ユニット１により撮像された光学像が、映像として表示部１２１に表示される。なお、画像処理部及び画像表示部１２１の一部又は全部は、内視鏡１０１に配設される構成であってもよい。
【００２０】
また、光ファイバ束１１４は、外部装置１２０の光源部から発せられた光を、先端部１１０の照明光出射部１１３にまで伝えるように構成されている。なお、光源部は、内視鏡１０１の操作部１０３や先端部１１０に配設される構成であってもよい。
【００２１】
次に、先端部１１０の構成を説明する。図２に示すように、先端部１１０には、撮像ユニット１及び照明光出射部１１３が配設されている。
【００２２】
本実施形態では一例として、撮像ユニット１は、図２中に矢印Ｌで示す挿入部１０２の長手方向（挿入軸方向）に沿って、先端部１１０の先端面よりも先端方向を撮像するように配設されている。より具体的には、撮像ユニット１は、視野の中心を通る撮像光軸Ｏが挿入部１０２の長手方向に沿うように配設されている。なお、撮像ユニット１は、撮像光軸Ｏが、挿入部１０２の長手方向に対して所定の角度をなすように配設されるものであってもよい。
【００２３】
また、照明光出射部１１３は、光ファイバ束１１４から入射した光を、撮像ユニット１の被写体を照明するように出射する構成を有している。本実施形態では、照明光出射部１１３は、挿入部１０２の長手方向に沿って、先端部１１０の先端面から先端方向に向かって光を出射するように構成されている。
【００２４】
撮像ユニット１及び照明光出射部１１３は、先端部１１０に設けられた保持部１１１によって保持されている。保持部１１１は、先端部１１０の先端面１１０ａに露出する硬質な部材であって、挿入部１０２の長手方向に沿って穿設された貫通孔１１１ａ及び１１１ｂが設けられている。貫通孔１１１ａ及び１１１ｂ内には、撮像ユニット１及び照明光出射部１１３が、接着剤やネジ止め等の方法によって固定されている。なお、貫通孔１１１ｂ内には、基端側から光ファイバ束１１４が挿入され、固定されている。
【００２５】
次に、本実施形態の撮像ユニット１の構成を説明する。図３に示すように、撮像ユニット１は、対物レンズ４、プリズム５、撮像素子１０及びフレキシブルプリント配線基板２０を具備して構成されている。撮像ユニット１を構成するこれらの部材は、略枠形状の保持枠３によって保持されている。本実施形態では、保持枠３は、撮像光軸Ｏの周囲を囲う筒状の形状を有する。
【００２６】
対物レンズ４は、被写体像を後述する撮像素子１０の受光部１１上に結像するための１つ又は複数のレンズ等の光学部材からなる。対物レンズ４は、筒形状のレンズ鏡筒２内に配設されている。
【００２７】
撮像素子１０は、入射される光に応じた電気信号を所定のタイミングで出力する複数の素子が面状の受光部１１に配列されたものである。撮像素子１０は、平板状の形状を有している。撮像素子１０において、受光部１１が形成された面を第１面１０ａとし、その反対側の面（裏面）を第２面１０ｂと称するものとする。
【００２８】
撮像素子１０の形式は特に限定されるものではないが、例えば一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される形式、あるいはその他の各種の形式が適用され得る。撮像素子１０は、公知の半導体製造プロセスによって製造される。
【００２９】
撮像素子１０は、後述するプリズム５に固定されている。上述したように、撮像素子１０は、対物レンズ４の結像面に受光部１１が位置するように配設される。また撮像素子１０には、電気ケーブル１１５が接続されている。
【００３０】
プリズム５は、対物レンズ４と撮像素子１０の受光部１１との間に配設されている。プリズム５は、金属薄膜等からなる反射膜が形成された反射面５ｃを有しており、反射面５ｃにおける反射によって光軸を折り曲げる構成を有している。
【００３１】
ここで、撮像ユニット１の撮像光軸Ｏに沿って、撮像ユニット１から被写体へ向かう方向（図３において左方）を前方と称し、その反対の方向を後方と称するものとする。
【００３２】
また、撮像ユニット１の光軸のうち、プリズム５の反射面５ｃよりも物体側（被写体側）の光軸を入射光軸Ｏ１と称し、反射面５ｃよりも像側（撮像素子１０側）の光軸を出射光軸Ｏ２と称する。本実施形態では、入射光軸Ｏ１は、対物レンズ４の光軸（撮像光軸Ｏ）と略同一である。
【００３３】
本実施形態のプリズム５は、いわゆる直角プリズムであって、互いに直交する入射面５ａ及び出射面５ｂと、入射面５ａ及び出射面５ｂに対して４５度の角度をなす反射面５ｃを有してなる。プリズム５は、入射光軸Ｏ１に対して入射面５ａが略直交するように配設されている。すなわち、撮像ユニット１では、光軸は略直角に折り曲げられるのであり、入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２は略直交する関係にある。また、出射面５ｂは、出射光軸Ｏ２に対して略直交している。
【００３４】
本実施形態の撮像ユニット１においては、受光部１１が設けられた第１面１０ａと、プリズム５の出射面５ｂとが透明な接着剤等によって接合されることによって、撮像素子１０は、プリズム５に固定されている。したがって、受光部１１が設けられた第１面１０ａは、入射光軸Ｏ１と略平行であり、出射光軸Ｏ２に対して略直交する。
【００３５】
対物レンズ４を保持するレンズ鏡筒２は、保持枠３内に前方から嵌合し、位置決めされた状態で保持枠３に接着剤等によって固定される。また、プリズム５及び撮像素子１０は、互いに接合された状態で、筒状の保持枠３の内部に挿入され、接着剤等によって固定される。
【００３６】
次に、本実施形態の撮像ユニット１を入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の、プリズム５、撮像素子１０及び保持枠３の形状について説明する。図４は、図３のIV-IV断面図であり、保持枠３、プリズム５及びプリズム１０を入射光軸Ｏ１に沿って前方から見た図である。
【００３７】
以下では便宜的に、図４の矢印Ｓで示すように、入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に直交する軸に沿う２つの方向を側方と称する。また、図４の矢印Ｕで示すように、出射光軸Ｏ２に沿って出射面５ｂから入射光軸Ｏ１に近づく方向を上方と称する。また、図４の矢印Ｂで示すように、出射光軸Ｏ２に沿って入射光軸Ｏ１から出射面５ｂに近づく方向を下方と称する。すなわち、本実施形態の撮像ユニット１では、撮像素子１０の第１面１０ａが上方に面しており、第１面１０ａ上にプリズム５が接合されている。
【００３８】
図４に示すように、プリズム５は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、下方の辺が出射面５ｂとなる略矩形状の外形を有している。また、プリズム５の上面と２つの側面とが交差する上方側の角部には、面取り部５ｆが形成されている。言い換えれば、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、外形が矩形状であるプリズム５の出射面５ｂを含む辺とは離れた２つの角部に、面取り部５ｆが形成されている。
【００３９】
撮像素子１０は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、下方に向かうにつれて幅が小さくなる略台形状の外形を有している。図５に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０は、受光部１１が設けられた第１面１０ａの幅Ｗａよりも、裏面側である第２面１０ｂの幅Ｗｂがより小さい形状を有している。言い換えれば、撮像素子１０は、第１面１０ａが接合されたプリズム５の出射面５ｂから、出射光軸Ｏ２に沿って遠ざかるにつれて、幅が狭くなる形状を有している。
【００４０】
すなわち本実施形態の撮像素子１０の側方に面した２つの側面部には、撮像素子１０の第１面１０ａから第２面１０ｂに向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部１０ｃが設けられている。斜面部１０ｃは、図５に示すように、入射光軸Ｏ１に略平行であって、かつ入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されている。言い換えれば、斜面部１０ｃは、入射光軸Ｏ１に平行かつ第１面１０ａに直交する平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されている。角度θは、斜面部１０ｃが、第１面１０ａの側方端部から第２面１０ｂの側方端部に向かうにつれて入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に近づくように傾斜する値をとる。
【００４１】
このような撮像素子１０の斜面部１０ｃを形成する方法は特に限定されるものではない。例えば、撮像素子１０が１枚のウェハー上に半導体製造工程を用いて受光部１１等の電子回路を形成した後にウェハーから切り出して製造される場合には、図６に示すように、ウェハー５０を切断する（ダイシングする）ためのカッター５１を角度θに応じたテーパー形状とすることによって、斜面部１０ｃを形成することができる。カッター５１は、ダイシングソー等とも称される。
【００４２】
このように、撮像素子１０をウェハーから切り出す際に斜面部１０ｃを同時に形成するようにすれば、従来の斜面部を持たない撮像素子の製造工程に新たな行程を追加することなく、本実施形態の撮像素子１０を製造することができる。
【００４３】
保持枠３は、入射光軸Ｏ１を略中心として入射光軸Ｏ１の周囲を囲う筒状の部材である。図４に示すように、保持枠３のプリズム５及び撮像素子１０を内部に収容する部位は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５及び撮像素子１０の外周に沿う略矩形状の断面形状を有している。
【００４４】
保持枠３の上面と２つの側面とが交差する上方側の角部は、プリズム５の面取り部５ｆに沿うように形成されている。すなわち、保持枠３の外形は、上方側の角部に面取り部が形成された形状となっている。
【００４５】
また、保持枠３には、撮像素子１０の両側方に位置する箇所に、開口部３ａが形成されている。開口部３ａは、図３に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向を長手方向とした細長の貫通孔である。開口部３ａは、保持枠３を外周から見た場合に、撮像素子３の斜面部１０ｃ（側面部）が外部に露出するように設けられている。
【００４６】
本実施形態では、開口部３ａは、略矩形状の断面形状を有する保持枠３の下面と２つの側面とが交差する下方側の角部を、保持枠３の内部空間が露出するまで切り落としたように形成されている。
【００４７】
以上に説明したように、本実施形態の撮像ユニット１は、対物レンズ４と撮像素子１０との間に配設され、対物レンズ４の光軸（撮像光軸Ｏ）を略直角に折り曲げるプリズム５を具備し、撮像素子１０の受光部１１が設けられた第１面１０ａとプリズム５の出射面５ｂとが接合された構成を有している。そして、本実施形態の撮像ユニット１において、撮像素子１０は、プリズム５の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の両側面部に、撮像素子１０の第１面１０ａから第２面１０ｂに向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部１０ｃが設けられている。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０が、径方向外側に向かうにつれて幅が狭くなる形状を有している。
【００４９】
一般に、対物レンズの光軸を略直角に折り曲げるプリズムを具備する形態の撮像ユニットでは、対物レンズの光軸に沿う方向から見た場合において、撮像素子が径方向外側に突出するように配置される。本実施形態では、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０が、径方向外側に向かうにつれて幅が狭くなる形状を有しているため、撮像ユニット１を構成する撮像素子１０の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。
【００５０】
すなわち、本発明によれば、撮像素子１０の径方向外側への突出量を抑えることができ、撮像ユニット１の外形をより細径とすることができる。また、本発明の撮像ユニット１を具備する内視鏡１０１は、挿入部１０２に先端部１１０を従来よりも細径にすることができ、被検体内への挿入部１０２の導入が容易となる。
【００５１】
また、本実施形態の撮像ユニット１は、プリズム５及び撮像素子１０を収容する略筒形状の保持枠３を具備しており、保持枠３は、撮像素子１０が側方に露出するように設けられた開口部３ａを有している。言い換えれば、プリズム５及び撮像素子１０の周囲を囲う略筒形状の保持枠３において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０の両側方の端部を回り込む箇所に開口部３ａが設けられている。
【００５２】
このため、本実施形態では、開口部３ａが設けられていることによって、保持枠３と、プリズム５から突出する撮像素子１０の両側方の端部との干渉を無くすことができるため、撮像ユニット１を構成する保持枠３の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。すなわち、撮像素子１０が存在することによる保持枠３の径方向外側への突出量を抑えることができ、撮像ユニット１の外形をより細径とすることができる。
【００５３】
なお、本発明において、斜面部１０ｃの角度θの値は特に限定されるものではないが、斜面部１０ｃの角度θは、以下に説明するように定められることがより好ましい。
【００５４】
まず、図７に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの幅Ｗａが、プリズム５の出射面５ｂの幅Ｗｐと同一又は出射面５ｂの幅Ｗｐよりも小さい場合（Ｗａ≦Ｗｐである場合）について説明する。Ｗａ≦Ｗｐである場合には、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ１以内に、撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。
【００５５】
すなわち、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、入射光軸Ｏ１からプリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄまでの距離をＲｐとし、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅまでの距離をＲｂとすれば、Ｗａ≦Ｗｐである場合には、Ｒｂ≦Ｒｐが成り立つように斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。
【００５６】
またＷａ≦Ｗｐである場合に、プリズム５の上方に形成された面取り部５ｆは、プリズム５の外形が前記円Ｃ１以内に収まるように形成される。
【００５７】
また、図８に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの幅Ｗａが、プリズム５の出射面５ｂの幅Ｗｐよりも大きい場合（Ｗａ＞Ｗｐである場合）について説明する。Ｗａ＞Ｗｐである場合には、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ２以内に、撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。
【００５８】
すなわち、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄまでの距離をＲａとし、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅまでの距離をＲｂとすれば、Ｗａ＞Ｗｐである場合には、Ｒａ≧Ｒｂが成り立つように斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。
【００５９】
またＷａ＞Ｗｐである場合に、プリズム５の情報に形成された面取り部５ｆは、プリズム５の外形が前記円Ｃ２以内に収まるように形成される。
【００６０】
以上の角度θの定め方をまとめると、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、出射面５ｂの端部５ｄ及び第１面１０ａの端部１０ｄのうちの入射光軸Ｏ１から遠い方を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円内に、第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。
【００６１】
以上に説明したように、撮像素子１０の両側面部に形成する斜面部１０ｃの角度θを定めることによって、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、撮像ユニット１を構成するプリズム５及び撮像素子１０の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。
【００６２】
例えば、撮像素子１０の受光部１１の大きさ（面積）は、撮像ユニット１の解像度や感度等の仕様に応じて予め定められるものであることから、撮像素子１０の受光部１１が設けられた第１面１０ａの幅Ｗａの最小値は、受光部１１の大きさによって定められる。このような第１面１０ａの幅Ｗａの最小値が定められた条件下において本発明を適用すれば、従来と同様の第１面１０ａの幅Ｗａであっても、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形をより細径の円内に収めることができる。
【００６３】
すなわち、本発明によれば、従来と同様の大きさの受光部１１を有する撮像素子１０を用いながら、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形をより細径の円内に収めることができる。また言い換えれば、本発明によれば、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形を従来と同様に保ちながら、撮像素子１０の受光部１１を従来よりも大きくすることができる。
【００６４】
また、本発明において、図９に示すように、Ｗａ≦Ｗｐである場合には、保持枠３は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ１以内に外形が収まる形状であることが好ましい。
【００６５】
具体的に本実施形態では、保持枠３の上方側の両角部に面取り部を形成し、かつ下方側の両角部に開口部３ａを形成することによって、保持枠３の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の外形を円Ｃ１以内に収めている。
【００６６】
また、本発明において、図１０に示すように、Ｗａ＞Ｗｐである場合には、保持枠３は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ２以内に外形が収まる形状であることが好ましい。
【００６７】
具体的に本実施形態では、Ｗａ≦Ｗｐである場合と同様に、保持枠３の上方側の両角部に面取り部を形成し、かつ下方側の両角部に開口部３ａを形成することによって、保持枠３の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の外形を円Ｃ２以内に収めている。
【００６８】
このように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、出射面５ｂの端部５ｄ及び第１面１０ａの端部１０ｄのうちの入射光軸Ｏ１から遠い方を通過する円内に、保持枠３の外形を収めることにより、保持枠３を設けることによる撮像ユニット１の外形を大きくする方向への影響を無くすことができる。すなわち、本実施形態では、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の、光軸から最も遠い箇所は、プリズム５及び撮像素子１０のいずれかに存在する。
【００６９】
なお、以上に説明した実施形態では、撮像素子１０の両側面部の第１面１０ａから第２面１０ｂに至るまでの全体に斜面部１０ｃが形成されているが、図１１に示すように、斜面部１０ｃは、撮像素子１０の両側面部のうちの第２面１０ｂ近傍にのみ形成される形態であってもよい。
【００７０】
また、以上に説明した本実施形態では、保持枠３は断面が略矩形状の部材であるが、保持枠３の外形は本実施形態に限られるものではない。例えば、図１２に示すように、保持枠３は、略円筒形状の部材であってもよい。このように、保持枠３を略円筒形状とすれば、保持枠３の作成が容易となり、安価に撮像ユニット１を作成することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像ユニット及び内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
上述のように、本発明は、撮像素子、対物レンズ及び対物レンズの光軸を折り曲げるための反射面を有するプリズムを具備する撮像ユニット及び内視鏡に対して好適である。
【符号の説明】
【００７３】
１    撮像ユニット、
２    レンズ鏡筒、
３    保持枠、
３ａ    開口部、
４    対物レンズ、
５    プリズム、
５ａ    入射面、
５ｂ    出射面、
５ｃ    反射面、
５ｆ    面取り部、
１０    撮像素子、
１０ａ    第１面、
１０ｂ    第２面、
１０ｃ    斜面部、
１１    受光部、
１０１    内視鏡、
１０２    挿入部、
１０３    操作部、
１０４    ユニバーサルコード、
１０５    コネクタ部、
１０６    アングル操作ノブ、
１０８    可撓管部、
１０９    湾曲部、
１１０    先端部、
１１０ａ    先端面、
１１１    保持部、
１１１ａ    貫通孔、
１１１ｂ    貫通孔、
１１３    照明光出射部、
１１４    光ファイバ束、
１１５    電気ケーブル、
１２０    外部装置、
１２１    画像表示装置、
Ｏ１    入射光軸、
Ｏ２    出射光軸。
【図１】
2012179306.tif 000003
【図２】
2012179306.tif 000004
【図３】
2012179306.tif 000005
【図４】
2012179306.tif 000006
【図５】
2012179306.tif 000007
【図６】
2012179306.tif 000008
【図７】
2012179306.tif 000009
【図８】
2012179306.tif 000010
【図９】
2012179306.tif 000011
【図１０】
2012179306.tif 000012
【図１１】
2012179306.tif 000013
【図１２】
2012179306.tif 000014