JP4841391B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、小型化を図ることができる撮像装置を有する内視鏡に関する。

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。

特に、撮像装置を挿入部の先端部に設けた内視鏡の場合には、内視鏡先端部の構造は機種によって異なるが、主に撮像装置及びライトガイド（機種によってはさらにチャンネルも含む）によりその内視鏡先端部の多くを占めており、これら２つの部材の大きさで内視鏡の先端部の径が略決定することから、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。

この場合、撮像装置の大きさは、ＣＣＤを搭載する部分が一番大きくなるため、このＣＣＤの大きさが決まれば略挿入部の先端部の径が決まってしまう。したがって、撮像装置の小型化を図るためには、ＣＣＤを搭載する部分の構成を考慮することが必要である。

また、上述したように、撮像装置の小型化の要求と同時に、高画質化を図ることも必要である。この高画質化の方法としては、ＣＣＤの画素を増やす方法がある。しかしながら、高画素になると必然的にＣＣＤの大きさが大きくなることから、挿入部の先端部の細径化と高画質化とは相反する関係を有することになる。

このような相反する先端部の細径化と高画質化を解決する方法としては、ＣＣＤを複数使用することで高画質化を図れる多板式構造があり、単板式と同等の細径を考慮すると、ＣＣＤを２個使用した２板式ＣＣＤ構造の撮像装置（以下、２板式撮像装置と称す）が内視鏡にとって適している。
例えば、単板式撮像装置では、ＣＣＤ内に赤、緑、青もしくはシアン、マゼンタ、イエローのカラーフィルタが設けられており、４つの画素により色を形成している。一方、２つのＣＣＤを用いた２板式撮像装置では、緑を反射させ、赤、青を透過させるコーティングが施されたプリズムを設置し、赤、青が透過する方向へ、赤、青のカラーフィルタをストライプ状に設けた一方のＣＣＤを配置するとともに、緑が反射する方向へ白黒もしくは緑のカラーフィルタを設けた他方のＣＣＤを配置することで、各ＣＣＤ２画素で色を形成している。つまり、少ない画素で高画質化を図ることが可能である。

このような２板式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を有して構成された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。

また、前記特開昭６１−１２９９６１号公報には、上述したような２板式撮像装置として構成されたもので、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。
特開２０００−２２１４１１号公報 特開昭６１−１２９９６１号公報

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。

また、前記特開昭６１−１２９９６１号公報を含む従来技術の２板式撮像装置は、ＣＣＤのそれぞれの画素端部に、ＣＣＤと、電気部品等を基板に実装した電気実装部とを電気的に接続するための伝送引き出し部をそれぞれ設けており、これらのＣＣＤは伝送引き出し部が互いに向かい合うように配置されている。

しかしながら、伝送引き出し部は各ＣＣＤの有効画素中心からの距離が大きいため、このような、各伝送引き出し部が互いに向かい合うようにＣＣＤが配置された構造では、対物光学系の光軸方向に対して大きくなってしまい、撮像装置全体の小型化、及びその撮像装置に伴う挿入部の先端部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。

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り、挿入部の先端部の小型化を図ることができる内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、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を有する内視鏡において、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の接続部を有していない側面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。

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り、挿入部の先端部の小型化を図ることができる内視鏡を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
図１から図７は本発明の実施例１に係り、図１は実施例１に係る内視鏡の先端部の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図１の撮像装置の主要部の構成を説明するための断面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６はプリズムが取り付けられるプリズム枠の構成を示す斜視図、図７は図６のプリズム枠に固定されるプリズムの構成を示す斜視図である。

図１に示すように、実施例１に係る内視鏡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。

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５内の第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂ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。

挿入部２は、内部に撮像装置５が設けられた先端部３と、この先端部３の後端に形成された湾曲自在の湾曲部４、この湾曲部４の後端から操作部の前端に至る長尺の可撓管部（図示せず）とを有して構成されている。

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、図１から図３に示すように、照明光を伝送するためのライトガイド６が挿通されている。このライトガイド６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６ａ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（図２参照）。尚、ライトガイド６は、例えば図２及び図３に示すように、２本設けられている。

前記照明光によって照明された被写体像は、照明窓６ａに隣接された観察窓３ａ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２１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２４ａ、２４ｂに結像され、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂにより光電変換される。

また、後述するが、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂ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。

次に、このような内視鏡１の先端部３、及びこの先端部３内の撮像装置５の構成について、図１から図７を参照しながら説明する。

前記先端部３は、図１に示すように、撮像装置５と、２本のライトガイド６と、撮像ユニット２３及びライドガイド６を嵌合させて固定する先端枠７とを有して構成されている。 撮像装置５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）２１と、このプリズム２１の近傍に配設された撮像ユニット２３とを有して構成されている。

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２０とを備えて構成され、対物レンズ枠２０が先端枠７に嵌合されることによって先端部３に保持されている。

尚、対物レンズ群１３は、例えば、第１レンズである対物レンズ１４、第２レンズ１５、第３レンズ１６、第４レンズ１７、第５レンズ１８、第６レンズ、及び図示しない絞り等を有して構成されているが、このような構成に限定されるものではない。

また、前記対物レンズ枠２０の基端側にはプリズム枠５Ａが嵌装され、このプリズム枠５Ａ、及びこのプリズム枠５Ａに固定されたプリズム２１を介して撮像ユニット２３が対物光学系ユニット１２に保持されている。

ここで、図６及び図７を参照しながら、プリズム枠５Ａに対するプリズム２１の固定方法を説明する。
プリズム枠５Ａの基端面には、図６に示すように、プリズム２１を嵌装するために四角形状に形成された嵌合孔３１が形成されている。この嵌合孔３１の対物光学系ユニット１２側の縁部には、当接面５ａが形成されており、また、嵌合孔３１の内周には、この当接面５ａと延設する他の当接面５ｂ、５ｃが形成されている。

一方、プリズム２１は、後述するが第１のプリズム２１Ａを有し、この第１のプリズム２１Ａは、前記嵌合孔３１の前記当接面５ａと当接する当接面２１ａと、前記当接面５ｂと当接する当接面２１ｂと、前記当接面５ｃと当接する当接面２１ｃとを有している。

そして、本実施例では、プリズム２１とプリズム枠５Ａとは、プリズム枠５Ａの嵌合孔３１内にプリズム２１の第１のプリズム２１Ａを嵌合して接着固定される。
この場合、プリズム２１とプリズム枠５Ａとは、互いの光軸を対物光学系ユニット１２の光軸と一致させるように、第１のプリズム２１Ａの３つの当接面２１ａ〜２１ｃとプリズム枠５Ａの３つの当接面５ａ〜５ｃとを基準にして各面が当接した状態で接着固定されるようになっている。

プリズム枠５Ａに固定されたプリズム２１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２１Ａと、この第１のプリズム２１Ａに接合される第２のプリズム２１Ｂと、これら第１のプリズム２１Ａと第２のプリズム２１Ｂ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（ダイクロイックコート層ともいう）２２とを有している。

尚、このグリーン反射コート層２２は、第１のプリズム２１Ａの斜面に反射膜を施すことによって、第１のプリズム２１Ａと第２のプリズム２１Ｂとを重ね合わせた接合境界面に形成され、入射光のグリーン（Ｇ）の光を反射し、レッド（Ｒ）及びブルー（Ｂ）の光を透過させる特性を有している。

第１のプリズム２１Ａのグリーン反射コート層２２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２３の一部を構成するカバーガラス２３ａ、輝度信号（Ｙ信号）再生用の前記第１の固体撮像素子２４ａがその順序で配置されて接着固定されている。

また、第１のプリズム２１Ａのグリーン反射コート層２２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２３の一部を構成するカバーガラス２３ｂ、色信号（Ｒ、Ｂ信号）再生用の前記第２の固体撮像素子２４ｂがその順序で配置されて接着固定されている。

尚、第１のプリズム２１Ａと第２のプリズム２１Ｂとの接着、及びプリズム２１とカバーガラス２３ａ、２３ｂとの接着は、例えば光学接着剤を用いており、光学接着剤の膜厚調整を行い固定している。また、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとは、第１のプリズム２１Ａと第２のプリズム２１Ｂとで光路長が同じになるように調整されている。

撮像ユニット２３は、前記カバーガラス２３ａ、２３ｂと、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂと、コンデンサ２９及びＩＣ回路２８等の電気部品が実装され、表裏に第１及び第２の基板２７ａ、２７ｂが配置された基板２７とを有して構成されている。

この場合、基板２７の裏面側には第１の基板２７ａが設けられ、基板２７の上面側には第２の基板２７ｂが設けられている。尚、第１及び第２の基板２７ａ、２７ｂは図１に示すように１つの基板２７の表裏に設けて構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２つに分割してそれぞれ配置するように構成しても良い。

そして、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂには、第１及び第２の接続部をそれぞれ構成する第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂ及びリード線２６ａ、２６ｂを介して、前記第１及び第２の基板２７ａ、２７ｂが電気的に接続されている。

ここで、前記基板２７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。

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２６ａ、２６ｂにそれぞれ電気的に接続されて第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂとの信号の授受が行われるようになっている。

また、各リード線２６ａ、２６ｂと前記第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂとは、図１及び図４に示すように、第１及び第２の接続部をそれぞれ構成する第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂ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。

第１の接続部を構成する第１伝送引き出し部２５ａは、第１の固体撮像素子２４ａの一側面側に設けられ、第１の固体撮像素子２４ａと、基板２７の第１の基板２７ａとを電気的に接続する。

第２の接続部を構成する第２伝送引き出し部２５ｂは、第２の固体撮像素子２４ｂの一側面側に設けられて、第２の固体撮像素子２４ｂと、基板２７の第２の基板２７ｂとを電気的に接続する。

尚、第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂは、例えば半田等を用いて、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの各電気接点部（具体的には各有効画素と電気的に接続される電気接点部又は伝送部）と各リード線２６ａ、２６ｂとを電気的に接続を行っているが、半田等に限定されるものではなく、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。

そして、前記第１及び第２基板２７ａ、２７ｂのそれぞれの面側には、前記信号ケーブル１１内の各信号線１１ａがそれぞれ電気的に接続されている。

第１の固体撮像素子２４ａは、第１のプリズム２１Ａと前記第２のプリズム２１Ｂとの接合面に介在するグリーン反射コート層２２により反射されて前記プリズム２１から出射された光を受光する。第２の固体撮像素子２４ｂは、第１及び第２のプリズム２１Ａ、２１Ｂを透過してプリズム２１から出射された光を受光する。

前記第２の固体撮像素子２４ｂ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２４ｂ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。

尚、前記第１の固体撮像素子２４ａ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２４ａ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。

尚、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂ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、前記プリズム枠５Ａの基端部の外周には、図１及び図４に示すように補強枠１０が嵌装されている。この補強枠１０は、湾曲操作を行った際に撮像装置５に外部からの付加力がかからないようにするための特性を有している。

また、この補強枠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２１、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの外周を覆うようにして固定している。そして、補強枠１０とプリズム２１及び撮像ユニット２３との間には、接着剤３０が充填されて、プリズム２１及び撮像ユニット２３の固定を強固にしている。

尚、補強枠１０の形状は、図５に示すように、接着剤の膨張度や硬化収縮などの発生する力により光学接着剤での固定部が剥離しないように撮像装置５に対し、左右、上下同じ隙間になるように構成されている。また、補強枠１０の形状は、挿入部２の先端部３の細径化及び先端枠７の加工性を考慮して、円形、あるいは楕円形に近い形状に構成されている。

プリズム枠５Ａの基端部及び補強枠１０には、絶縁を行うための被覆部材９が設けられている。この被覆部材９は、前記プリズム枠５Ａの基端部から信号ケーブル１１の先端部にかけて被覆して密封している。

前記先端枠７の基端側には、湾曲管を構成する湾曲第１コマ４ａが接続されている。また、前記先端枠７や湾曲第１コマ４ａ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。

次に、図１から図５を参照しながら、本実施例の内視鏡１の撮像装置５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。
すなわち、本実施例の内視鏡１の撮像装置５では、図１及び図４に示すように、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとは、前記第１の接続部及び前記第２の接続部を構成する第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂを有していない側面部が互いに向かい合うように近接させて配置されている。

また、前記第１の固体撮像素子２４ａと前記第２の固体撮像素子２４ｂとは、前記第１伝送引き出し部２５ａ及び前記第２の伝送引き出し部２５ｂが互いに離れた方向となるように配置されている（図５参照）。

つまり、内視鏡１の構成上、図２及び図３に示すように、左右にライトガイド６を設置するとともに、挿入部２内に四角形状のプリズム２１及び撮像ユニット２３を設置するため、上下に空き空間が発生する。ここで、前記第１の固体撮像素子２４ａと前記第２の固体撮像素子２４ｂとは、前記第１伝送引き出し部２５ａ及び前記第２の伝送引き出し部２５ｂが互いに離れた方向となるように配置することで、この空き空間を有効に使用することができ、小型化が可能となる。

さらに、前記第１のプリズム２１Ａ、及び第１の固体撮像素子２４ａと、前記第２のプリズム２１Ｂ、及び第２の固体撮像素子２４ｂとが、前記第１及び第２のプリズム２１Ａ、２１Ｂ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。

この場合、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの使用有効画素の相対位置が同じになるように位置決めされており、また、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの中心に、対物光学系ユニット１２の光軸が一致するように位置決めされるようになっている（図４参照）。このことにより、撮像装置５に使用される第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの共通化が可能となる。

したがって、このような構成では、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとは、前記第１の接続部及び前記第２の接続部を構成する第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂを有していない側面部が互いに向かい合うように近接させて配置されているので、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとを、対物光学系ユニット１２の光軸方向に対して鉛直な方向において極力近づけて配設することができる。

すなわち、対物光学系ユニット１２の光軸方向に対して鉛直な方向において、撮像装置５を構成するプリズム２１及び撮像ユニット２３の高さを小さくすることができるので、撮像装置５の小型化を図ることができる。

次に、このような構成の内視鏡１の作用について説明する。
上記構成の内視鏡１の撮像装置５においては、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとは、前記第１の接続部及び前記第２の接続部を構成する第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂを有していない側面部が互いに向かい合うように近接させて配置している。

このため、第２の固体撮像素子２４ｂに対して第１の固体撮像素子２４ａは、左右反転した画像を結像することになる。そして、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂによりそれぞれ光電変換された撮像信号は、基板２７の第１及び第２の基板２７ａ、２７ｂ、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２４ａ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２４ｂ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。

したがって、本実施例の内視鏡１の撮像装置５は、前記したように、第１の固体撮像素子２４ａには、第２の固体撮像素子２４ｂ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２４ａ、２４ｂ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。

したがって、本実施例によれば、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５全体の小型化を図ることができる。また、撮像装置５の小型化を図ることができるので、挿入部２の先端部３の小型化を図ることが可能となる。

（実施例２）
図８は本発明の実施例２に係る内視鏡の撮像装置に設けられた、先端部前方からみた場合の第２の固体撮像素子の構成を示す平面図である。尚、図８に示す実施例２は、実施例１の内視鏡１の撮像装置５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。

実施例２に係る内視鏡１の撮像装置５では、前記第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの前記第１及び第２伝送引き出し部２５ａ、２５ｂを有していない側面部は、前記第１の固体撮像素子２４ａ及び前記第２の固体撮像素子２４ｂの各有効画素領域から基端部までの距離がそれぞれ最短となるように構成されたものであって、互いに近接させて配置している。

具体的には、図８に示すような第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂを用いた場合、これらの固体撮像素子２４ａ、２４ｂの各有効画素領域５０から基端部までの距離は各方向によって異なっている。

ここで、例えば図８に示すように、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂにおいて、有効画素領域５０から図中右端部までの距離をａ、図中上端部までの距離をｂ、図中左端部までの距離をｃ、図中下端部までの距離をｄとすると、この第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂは、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ となる関係を有したものとなる。

そして、最短距離ａを有する側面部同士を近接するように第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂを配置する。このことにより、対物光学系ユニット１２の光軸方向に対して垂直な方向における撮像ユニット２３の寸法を小さくすることが可能となり、よって、撮像装置５の小型化、及び挿入部２の先端部３の細径化を図ることができる
尚、実施例２では、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂの上下方向が合わない場合には、ビデオプロセッサ内の画像処理によって画像の上下方向を合わせる画像処理を行えば良い。
その他の構成、及び作用は実施例１と同様である。

したがって、実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる他に、対物光学系ユニット１２の光軸方向に対して垂直な方向における撮像ユニット２３の寸法を小さくすることが可能となり、よって、撮像装置５の小型化、及び挿入部２の先端部３の細径化を図ることができる。

（実施例３）
図９から図１２は本発明の実施例３に係り、図９及び図１０は問題点を説明するためのもので図９は撮像装置の主要部の断面図、図１０は図９のＤ−Ｄ線断面図、図１１は実施例３に係る撮像装置の主要部の断面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線断面図である。尚、図９から図１２に示す実施例３は、実施例１の内視鏡１の撮像装置５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。

内視鏡１は挿入部２の細径化及び高画質化が要求されているが、適用部位によってはトロッカーと呼ばれる内視鏡１を挿入する内視鏡挿入補助具（図示せず）を使用し、適用部位に内視鏡１を挿入することがある。

このような場合、内視鏡１の挿入部２が太いと前記トロッカーに挿入することができないため、内視鏡１の挿入部２の先端部３の径をトロッカーに挿入可能な径に構成することが優先となる。

内視鏡１の撮像装置５内の固体撮像素子２４ａ、２４ｂが、初めから前記トロッカー使用を想定した固体撮像素子である場合には、トロッカー使用を考慮して設計されているが、他の撮像機器等に用いられる汎用の固体撮像素子を使用した場合には前記トロッカー使用については考慮されてない。

図９及び図１０には汎用の固体撮像素子を用いて撮像装置５を構成した内視鏡が示されている。
図９に示すように、汎用の第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂを用いて撮像装置５の撮像ユニット２３を構成した場合、通常、第２の固体撮像素子２４ｂは、図１０に示すように有効画素領域である全画素（図１０中に示すＰ１領域）を使用するため、対物光学系ユニット１２の光軸と第２の固体撮像素子２４ｂの有効画素領域Ｐ１の中心を合わせる必要がある。

すると、前記光軸から第２の固体撮像素子２４ｂの高さｈ１（図９参照）が大きくなってしまい、これに伴って、撮像装置５自体が太く、結果として挿入部２の先端部３の径が太くなってしまう。

そこで、実施例３では、汎用の第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂを使用した場合でも、第２の固体撮像素子２４ｂの使用画素を少なくするように改良を施して、撮像装置５の小型化及び挿入部２の先端部３の細径化を図るように構成した。

具体的には、実施例３に係る内視鏡１の撮像装置５は、図１１及び図１２に示すように、実施例１と略同様に構成されているが、第１及び第２の固体撮像素子２４ａ、２４ｂの少なくとも一方が、対物光学系ユニット１２の光軸を、前記少なくとも一方の固体撮像素子の有効画素領域Ｐ１の中心からオフセットさせて配置されている。すなわち、撮像装置５は、プリズム２１に対する第１の固体撮像素子２４ａ又は第２の固体撮像素子２４ｂの貼り付け位置を変えて構成されている。

従来技術では、図９に示すように、対物光学系ユニット１２の光軸と第２の固体撮像素子２４ｂの有効画素領域Ｐ１の中心とを一致させていた。
しかしながら、実施例３の撮像装置５では、図１１及び図１２に示すように、図９に示すスペースＳを極力減らすように、第２の固体撮像素子２４ｂを第１の固体撮像素子２４ａ側に接触しない程度に矢印の方向にシフトさせている。

このように第２の固体撮像素子２４ｂを第１の固体撮像素子２４ａ側にシフトすることで、対物光学系ユニット１２によって集光した光の受光範囲が少なくなり、使用画素は図１３中の有効画素領域Ｐ２のみとなり図１０中の有効画素領域Ｐ１と比較して少なくなるが、対物光学系ユニット１２の光軸から第２の固体撮像素子２４ｂの高さｈ１（図９参照）よりも△ｈ２分小さい高さｈ２（図１１参照）に第２の固体撮像素子２４ｂを配置することができる。

尚、実施例３において、第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂの使用画素位置が異なるため、ビデオプロセッサ内の画像処理部によって第１の固体撮像素子２４ａと第２の固体撮像素子２４ｂとの画像を一致させる画像処理を行えば良い。
また、第１の固体撮像素子２４ａについても、図９に示すスペースＳを極力減らすように、第２の固体撮像素子２４ｂ側に接触しない程度にシフトさせても良い。
このことにより、前記第２の固体撮像素子２４ｂと同様に、使用画素は図１２中の有効画素領域Ｐ２のみとなり図１０中の有効画素領域Ｐ１と比較して少なくなるが、プリズム２１により反射した対物光学系ユニット１２の光軸から△ｈ２分第２の固体撮像素子２４ｂ側へ第１の固体撮像素子２４ａを配置することができるので、対物光学系ユニット１２の光軸方向における撮像ユニット２３の長さを小さくすることも可能である。
その他の構成及び作用は実施例１と同様である。

したがって、実施例３によれば、実施例１と同様の効果が得られる他に、トロッカー使用に伴い挿入部２の先端部３の細径化を優先する場合には、第２の固体撮像素子２４ｂを第１の固体撮像素子２４ａ側に所定量シフトさせることで第２の固体撮像素子２４ｂの使用画素は減るが、対物光学系ユニット１２の光軸からの第２の固体撮像素子２４ｂの高さを小さくすることができ、よって、撮像装置５の小型化を図り、挿入部２の先端部３の細径化を図ることができる。このことにより、トロッカー使用も可能となる。

尚、本発明に係る実施例１から実施例３においては、小型化が可能な撮像装置５を有する内視鏡１について説明したが、この内視鏡１に限定されるものではなく、小型化及び細径化が望まれる撮像装置を有する撮像機器についても適用可能である。

また、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。

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。

本発明の実施例１に係る内視鏡の先端部の断面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図１のＢ−Ｂ線断面図。 図１の撮像装置の主要部の構成を説明するための断面図。 図４のＣ−Ｃ線断面図。 プリズムが取り付けられるプリズム枠の構成を示す斜視図。 図６のプリズム枠に固定されるプリズムの構成を示す斜視図。 本発明の実施例２に係る内視鏡の撮像装置に設けられた、先端部前方からみた場合の第２の固体撮像素子の構成を示す平面図。 問題点を説明するための撮像装置の主要部の断面図。 図９のＤ−Ｄ線断面図。 本発明の実施例３に係る撮像装置の主要部の断面図。 図１１のＣ−Ｃ線断面図。

符号の説明

１…内視鏡、
２…挿入部、
３…先端部、
４…湾曲部、
５…撮像装置、
５Ａ…プリズム枠、
６…ライトガイド
７…先端枠、
８、９…被覆部材、
１０…補強枠、
１１…信号ケーブル、
１１ａ…信号線、
１２…対物光学系ユニット、
１３…対物レンズ群、
２０…対物レンズ枠、
２１…プリズム、
２１Ａ…第１のプリズム、
２１Ｂ…第２のプリズム、
２２…グリーン反射コート層、
２３ａ、２３ｂ…カバーガラス、
２３…撮像ユニット、
２４ａ…第１の固体撮像素子、
２４ｂ…第２の固体撮像素子、
２５ａ…第１伝送引き出し部（第１接続部）、
２５ｂ…第２伝送引き出し部（第２接続部）、
２６ａ、２６ｂ…リード線、
２７…基板、
２７ａ…第１の基板、
２７ｂ…第２の基板、
３０…接着剤、
３１…嵌合孔。

Claims (5)

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を有する内視鏡において、
   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の接続部を有していない側面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内視鏡。
2. 前記第１の接続部及び前記第２の接続部を有していない側面部は、前記第１の固体撮像素子及び前記第２の固体撮像素子の各有効画素領域から基端部までの距離がそれぞれ最短となるように構成されたものであって、互いに近接させて配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
3. 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の接続部が互いに離れた方向となるように配置したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
4. 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から請求項３のいずれか１つに記載の内視鏡。
5. 前記第１及び第２の固体撮像素子の少なくとも一方は、前記対物光学系の光軸を、前記少なくとも一方の固体撮像素子の有効画素領域の中心からオフセットさせて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つに記載の内視鏡。

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