CN102884470A - 摄像模块 - Google Patents

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Abstract

在本发明的摄像模块（15）中，将摄像保持架（31）嵌合到透镜保持架（21）中，用摄像保持架（31）的外周面（31c）限定透镜保持架（21）的光出射侧端部的位置，使得透镜（22）的中心（C3）、与棱镜（34）的光入射面（34a）中的在摄像元件（33）的受光区域（33a）中接收的光入射的区域即基准区域的中心点（C2）位于相同轴（L1）上，因此通过仅使透镜保持架（21）的光出射侧端部和摄像保持架（31）的光入射侧端部嵌合，能够使镜头单元（20）的光学部件的光轴中心与在摄像单元（30）的摄像元件（33）的受光区域（33a）中接收的光的中心一致。

Description

摄像模块
技术领域
本发明涉及具有摄像元件和光学部件的摄像模块。
背景技术
一直以来，出现了数字照相机和数字摄像机以及用于观察被检者的脏器内部的内窥镜装置、具有摄像功能的移动电话机等各种方式的电子摄像装置。其中，内窥镜装置在具有挠性的细长的插入器具的前端部内置安装有摄像元件的摄像模块，能够通过将该插入器具插入到体腔内，进行被检部位的观察等。
该摄像模块内置CCD或CMOS图像传感器等摄像元件，通过透镜等光学系统将被摄体的光学像成像到摄像元件的受光区域，通过该摄像元件的光电转换处理拍摄被摄体的图像数据。
此处，一直以来，为了减轻被验者的负担等，在内窥镜装置中要求插入器具前端部的细径化。近年来，为了即使在由于该插入器具前端部的细径化而使得能够用于摄像模块的相对于光轴的铅直面的面积变窄的情况下也能够在摄像元件上确保足够的受光面积，提出了在与物镜系统的光轴大致平行配置的摄像元件上载置有棱镜的摄像模块（例如参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-106055号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，以往的摄像模块通过如下的复杂的制造工序制造：在棱镜上粘贴盖玻璃，并将该部件嵌入到盖玻璃保持架的一端，而且在盖玻璃保持架的另一端安装透镜盖。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够简单制造的摄像模块。
用于解决课题的手段
为了解决上述问题并达成目的，本发明的摄像模块的特征在于，具有：两端开口的中空的透镜保持架；透镜，其被组装到所述透镜保持架内部，会聚从所述透镜保持架的一端入射的光；中空的摄像保持架，其具有开口，从所述透镜射出的光入射到该开口；光学部件，其被组装到所述摄像保持架内部，使从所述摄像保持架的一端入射的光透射或偏折；以及摄像元件，其被组装到所述摄像保持架内部，其表面形成有受光区域，该受光区域接收因所述光学部件而透射或偏折的光并进行光电转换，对所述透镜保持架的光出射侧端部和所述摄像保持架进行嵌合，由此所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，所述透镜保持架的光出射侧端部由所述摄像保持架的外周面中的至少一部分限定位置。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的周面中的至少一部分限定位置。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的外周面中的至少一部分限定位置。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的内周面中的至少一部分限定位置。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，在所述透镜保持架的外周面和所述摄像保持架的外周面上，分别标注有限定各保持架的轴向位置的标记。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，所述光学部件在光入射面上形成有大小与所述透镜保持架的光出射侧端部的内周面或外周面匹配的突起部，在所述透镜保持架的光出射侧端部中，通过将内周面与所述光学部件的突起部的周面嵌合而使得所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致，并且通过使前端抵接所述光学部件的会聚光入射面来限定轴向的位置。
此外，本发明的摄像模块的特征在于，搭载于插入到活体内的内窥镜装置的前端部。
发明效果
本发明的摄像模块仅通过使透镜保持架和嵌合于透镜保持架的摄像保持架嵌合，就能够简单制造使透镜的光轴中心与在摄像元件的受光区域中接收的光的中心一致的摄像模块。
附图说明
图1是示出实施方式1的内窥镜装置的概略结构的图。
图2是搭载于图1所示的内窥镜装置的前端部的摄像模块的分解立体图。
图3是图2所示的摄像模块的剖视图。
图4是实施方式2的摄像模块的分解立体图。
图5是图4所示的摄像模块的剖视图。
图6是实施方式3的摄像模块的分解立体图。
图7是图6所示的摄像模块的剖视图。
图8是实施方式3的变形例的摄像模块的分解立体图。
图9是图8所示的摄像模块的剖视图。
图10是实施方式3的变形例的摄像模块的其他例子的剖视图。
图11是实施方式3的变形例的摄像模块的其他例子的剖视图。
图12是实施方式3的变形例的摄像模块的其他例子的剖视图。
图13是实施方式3的变形例的摄像模块的其他例子的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，作为本发明的实施方式的摄像模块，以内置于内窥镜装置的插入器具前端部的摄像模块为例进行详细说明。另外，本发明不受这些实施方式限定。此外，在附图记载中，对相同的部分标注相同标号。并且，需要注意到附图仅是示意图，各个部件的厚度与宽度的关系、各个部件的比率等与实际情况不同。在附图相互之间也包括彼此的尺寸关系和比率不同的部分。
（实施方式1）
首先，对实施方式1的内窥镜装置进行说明。图1是示出本实施方式1的内窥镜装置的概略结构的图。如图1所示，本实施方式1的内窥镜装置1具有：细长的插入部2；操作部3，其位于该插入部2的基端侧，由内窥镜装置操作者握持；以及挠性的通用软线4，其从该操作部3的侧部延伸。通用软线4内置有光导线缆和电气系统线缆等。
插入部2具有：前端部5，其内置了具有CCD等摄像元件的摄像模块；弯曲自如的弯曲部6，其由多个弯曲块构成；以及挠性管部7，其设于该弯曲部6的基端侧，呈长条状且具有挠性。
在通用软线4的延伸侧端部设有连接器部8，在连接器部8中设置有：插拔自如地与光源装置连接的光导连接器9；电触点部10，其用于向信号处理装置和控制装置传输由CCD等进行了光电转换的被摄体像的电信号；以及用于向前端部5的喷嘴输送空气的送气接头11等。另外，光源装置是内置有卤素灯等的装置，将来自卤素灯的光作为照明光供给至通过光导连接器9而连接的内窥镜装置1。并且，信号处理装置和控制装置是向摄像元件供给电源、并从摄像元件输入实施了光电转换后的电信号的装置，对由摄像元件拍摄到的电信号进行处理以在所连接的显示装置显示图像，并且进行驱动信号的输出，该驱动信号用于进行摄像元件的增益调整等控制以及驱动。
在操作部3中设置有：弯曲旋钮12，其使弯曲部6向上下方向及左右方向弯曲；处置器具插入部13，其将活检钳子、激光探头等处置器具插入体腔内；以及多个开关14，其进行信号处理装置和控制装置或者送气、送水、气体输送单元等外围设备的操作。在处置器具插入口插入有处置器具的内窥镜装置1，经由被设于内部的处置器具贯穿插入用通道使处置器具的前端处置部伸出，进行例如利用活检钳子来提取患部组织的活检等。
接着，说明搭载于内窥镜装置1的前端部5的摄像模块的结构。图2是搭载于图1所示的内窥镜装置1的前端部5的摄像模块的分解立体图，图3是图2所示的摄像模块的剖视图，是用与构成摄像模块的摄像元件的受光区域表面垂直的面剖切摄像模块时的剖视图。
如图2和图3所示，搭载于图1所示的内窥镜装置1的前端部5的摄像模块15由具有多个物镜的镜头单元20、和具有摄像元件33的摄像单元30构成。
镜头单元20由如下部件构成：由遮光材料形成的两端开口的中空圆筒形的透镜保持架21；会聚来自外部的光的透镜22、23；以及透射来自外部的光的观察窗24。
透镜保持架21的开口尺寸是与透镜22、23以及观察窗24的外周匹配的大小，如图3（1）和图3（2）所示，将透镜22、23和观察窗24组装到透镜保持架21内部，使得各自的中心位于同一轴上。设计各光学部件和透镜保持架21的形状，使得在透镜保持架21的各光学部件的组装时，透镜保持架21的外径中心轴，和透镜22、23以及观察窗24的中心、即由透镜22、23以及观察窗24构成的镜头单元20的光轴中心一致。另外，透镜保持架21例如由耐蚀钢形成，至少外侧被遮光。
从透镜保持架21的端部的开口部21a经由观察窗24入射到透镜保持架21内部的来自外部的光通过透镜22、23会聚。并且，通过透镜22、23会聚的会聚光从透镜保持架21另一端的开口部21b射出。透镜保持架21的开口部21b侧的出射侧端部的厚度是在周向上都大致均匀的厚度。
摄像单元30由如下部件构成：两端开口的中空的圆柱形的摄像保持架31；安装在基板32上的摄像元件33；以及载置在摄像元件33上的棱镜34。摄像保持架31例如由耐蚀钢形成。
摄像元件33是例示为CCD或CMOS图像传感器等的裸芯片状的半导体元件，具有接收来自被摄体的光来拍摄被摄体的图像的摄像功能。如图3所示，在摄像元件33中，在芯片基板的上表面形成有受光区域33a，该受光区域33a接收来自被摄体的光，并对该接收到的光进行光电转换处理。以在摄像模块15完成时镜头单元20的光轴与受光区域33a的面大致平行的方式配置摄像元件33。
受光区域33a使用配置成格子形状等预定形状的像素组实现，并且为了高效会聚光，使用形成在像素组上的微透镜等实现。受光区域33a的表面形成长方形，受光区域33a形成于摄像元件33的芯片基板上的预定位置。此外，摄像元件33具有形成有用于执行摄像动作的驱动电路的驱动电路部（未图示）、和外部连接用电极（未图示）。
摄像元件33通过用线35连接外部连接用电极和基板32的外部连接用电极而安装于基板32上。此时，摄像元件33将形成有受光区域33a的面作为上表面而安装于基板32上。受光区域33a对接收到的光进行光电转换处理，驱动电路部根据在受光区域33a中进行光电转换处理后的信号生成被摄体的图像信号，并经由外部连接用电极将该生成的图像信号输出到基板32。关于输出到基板32的图像信号，通过连接到基板32的布线电缆37将图像信号传送到信号处理装置和控制装置。另外，有时在基板32上安装有信号控制用的部件36。
棱镜34载置在摄像元件33的受光区域33a上，使来自外部的光偏折。在摄像元件33的受光区域33a中接收通过棱镜34偏折后的光。在棱镜34的底面上，形成用于在受光区域33a的微透镜的正上方形成气隙的凹部（未图示）。棱镜34是光入射面34a为梯形的棱柱形状。并且，如图3（2）所示，棱镜34安装在摄像元件33上，使得通过棱镜34的光入射面34a的以点C2示出的位置的光在棱镜34的偏折面偏折后到达摄像元件33的受光区域33a的中心C1。该点C2与棱镜34的光入射面34a中的、在受光区域33a中接收的光入射的区域即基准区域的中心对应。
摄像保持架31是从圆柱挖除底面为梯形的棱柱后的中空形状。并且，开口部31a、31b的大小被设定为在分别安装基板32、摄像元件33和棱镜34的状态下，能够从开口部31b将这些部件组装到摄像保持架31内部。例如，开口部31a、31b的高度方向的大小，与基板32的基板厚度、摄像元件33的基板厚度以及棱镜34的光入射面高度的和大体一致，开口部31a、31b的宽度方向的大小比基板32的短边方向的大小大。基板32、摄像元件33和棱镜34分别在被安装的状态下组装到摄像保持架31内。
此时，通过将棱镜34的光入射面34a的外周面的一部分固定到摄像保持架31的内周面，将基板32、摄像元件33和棱镜34组装到摄像保持架31内部。另外，可以设计各光学部件和摄像保持架31的形状，使得在摄像保持架31的各光学部件的组装时，棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2位于摄像保持架31的外径中心轴上。
此处，设定为透镜保持架21的光出射侧端部的内径、与摄像保持架31的光入射侧端部的外径一致。即，透镜保持架21的开口部21b的内径R21b、和摄像保持架31的开口部31a的外径R31a为相同直径。
因此，如图3（1）的箭头所示，通过经由透镜保持架21的开口部21b将摄像保持架31的光入射侧端部插入到透镜保持架21内部，透镜保持架21的光出射侧端部和摄像保持架31的光入射侧端部能够如图3（2）那样直接嵌合。
如上所述，透镜保持架21的外径中心轴和镜头单元20的光轴中心一致，棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2位于摄像保持架31的外径中心轴上，因此在将摄像保持架31插入到透镜保持架21中的情况下，通过透镜22的中心C3的镜头单元20的光轴中心、与棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2位于同一轴L1上。
由此，透镜保持架21和摄像保持架31根据镜头单元20的各结构部件的大小、摄像保持架31的各结构部件的大小和各光学系统的光轴等设计形状，使得在透镜保持架21的光出射侧端部和摄像保持架31的光入射侧端部嵌合时，组装到透镜保持架21的透镜22、23的光轴中心通过固定在摄像保持架31内部的棱镜34的基准区域的中心即点C2。此外，将棱镜34的光入射面的外周面的一部分固定于摄像保持架31的内周面，因此透镜保持架21的光出射侧端部的内周面21c通过摄像保持架31的外周面31c限定位置，使得镜头单元20的光轴中心、与棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2位于同一轴L1上。
并且，将棱镜34安装在摄像元件上，使得通过棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2的光到达受光区域33a的中心C1。因此，透镜保持架21的各透镜22、23的会聚光在光轴中心与摄像元件33的受光区域33a的中心一致的状态下，入射到棱镜34的光入射面34a。因此，在透镜保持架21的光出射侧端部和摄像保持架31的光入射侧端部嵌合时，镜头单元20的包含各透镜22、23的光学部件的光轴中心、与在摄像单元30的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致。
并且，如图2所示，在透镜保持架21的外周面中的会聚光出射侧端部标注三角形的标记M2，在摄像保持架31的外周面31c中的光入射侧端部标注三角形的标记M3。标注该标记M2和标记M3，以能够限定轴L1方向和各保持架的周向（以轴L1为中心的周向）上的各保持架的位置。
在组装时，首先向透镜保持架21的出射侧端部的内周面21c或摄像保持架31的入射侧端部的外周面31c中的至少一方涂覆粘接剂。接着，将摄像保持架31嵌入到透镜保持架21中，使得从上方观察时，透镜保持架21的标记M2的顶点和摄像保持架31的标记M3的顶点位于同轴上。并且，将摄像保持架31插入到透镜保持架21内，直到摄像保持架31的标记M3的顶点到达透镜保持架21的标记M2的顶点。另外，根据粘接剂的种类进一步进行粘接剂固化处理。
由此，实施方式1的摄像模块15用摄像保持架31的外周面限定透镜保持架21的会聚光出射侧端部，使得通过透镜22的中心C3的各光学部件的光轴中心、与棱镜34的光入射面34a的中心即点C2一致。换言之，摄像模块15用摄像保持架31的外周面限定透镜保持架21的会聚光出射侧端部，使得通过透镜22的中心C3的各光学部件的光轴中心、与在摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致。因此，能够用仅使透镜保持架21的会聚光出射侧端部和摄像保持架31的会聚光入射侧端部嵌合这样的简单制造工序，制造使镜头单元20的光学部件的光轴中心与在摄像单元30的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致的摄像模块。
此外，在摄像模块15中，仅以标注于透镜保持架21外周的标记M2和标注于摄像保持架31外周的标记M3对准的方式嵌合透镜保持架21的会聚光出射侧端部和摄像保持架31的会聚光入射侧端部，就能够准确地限定各保持架的轴L1方向的位置和以各保持架的轴L1为中心的周向位置。
此外，摄像模块15能够使透镜保持架21的会聚光出射侧端部和摄像保持架31的会聚光入射侧端部不经由其他部件地直接嵌合，因此能够实现内窥镜装置的插入器具前端部的细径化，并且能够减少部件夹设引起的光量损失，从而取得良好的图像。
（实施方式2）
接着说明实施方式2。在实施方式2中，对通过将透镜保持架插入到摄像保持架而组装成的摄像模块进行说明。
图4是实施方式2的摄像模块的分解立体图，图5是图4所示的摄像模块的剖视图，是用与构成摄像模块的摄像元件的受光区域表面垂直的面剖切摄像模块时的剖视图。如图4和图5所示，实施方式2的摄像模块215通过镜头单元220、和具有摄像元件33的摄像单元230构成。
镜头单元220由如下部件构成：两端开口的中空圆柱形的透镜保持架221；会聚来自外部的光的透镜222、223；以及透射来自外部的光的观察窗224。
透镜保持架221的开口部221a是大小与透镜222、223以及观察窗224的外周匹配的圆形，如图5（1）和图5（2）所示，将透镜222、223和观察窗224组装到透镜保持架221内部，使得各自的中心与透镜保持架221的外径中心轴位于同一轴上。从透镜保持架221的端部的开口部21a经由观察窗224入射到透镜保持架221内部的来自外部的光被透镜222、223会聚，该会聚光从透镜保持架221另一端的开口部221b射出。透镜保持架221的开口部221b中的至少与棱镜34的外周面接触的部分（图5（1）所示的端部部分231j）成为与棱镜34的光入射面34a相同形状的梯形的开口形状。另外，透镜保持架221例如由耐蚀钢形成，至少外侧被遮光。
摄像单元230由如下部件构成：两端开口的中空的摄像保持架231；安装在基板32上的摄像元件33；以及载置在摄像元件33上的棱镜34。摄像保持架231例如由耐蚀钢形成。
摄像保持架231具有圆柱从棱柱的一个侧面突出的形状。摄像保持架231的圆柱部分具有大致中空圆筒形，棱柱部分具有挖除底面为梯形的棱柱的中空形状。
摄像保持架231的棱柱部分的开口部231b的大小被设定为在分别安装基板32、摄像元件33和棱镜34的状态下，能够经由开口部231b将这些部件组装到摄像保持架231内部。通过将基板32的底面的一部分固定到摄像保持架231的内周面，将基板32、摄像元件33和棱镜34组装到摄像保持架231内部。例如，设计各光学部件和摄像保持架231的形状，使得在摄像保持架231的各光学部件的组装时，棱镜34的光入射面34a的基准区域的中心即点C2位于摄像保持架231的外径中心轴上。另外，与实施方式1同样，如图5（2）所示，将棱镜34安装在摄像元件33上，使得通过棱镜34的光入射面34a的点C2的光到达摄像元件33的受光区域33a的中心C1。
并且，从镜头单元220射出的会聚光入射的摄像保持架231的圆柱部分的圆形的开口部231a的内径比透镜保持架221的外径大。因此，如图5（1）的箭头所示，通过经由摄像保持架231的圆柱部分的开口部231b将透镜保持架221的光出射侧端部嵌入到摄像保持架231内部，透镜保持架221的光出射侧端部和摄像保持架231的光入射侧端部能够如图5（2）那样直接嵌合。
此处，设计透镜保持架221和摄像保持架231的形状，使得在透镜保持架221的光出射侧端部和摄像保持架231的光入射侧端部嵌合时，通过透镜222的中心C32的镜头单元220的光轴中心通过固定于摄像保持架231内部的棱镜34的光入射面34a的点C2。并且，透镜保持架221的开口部221b的端部部分231j的开口形状和组装到摄像保持架231的棱镜34的光入射面34a的形状形成为相同形状，通过将透镜保持架221的内周面221c直接嵌入到棱镜34的外周面34c，限定图5（2）的图中上下方向的透镜保持架221的位置。即，在透镜保持架221的光出射侧端部和摄像保持架231的光入射侧端部嵌合时，用棱镜34的外周面34c直接限定透镜保持架221的光出射侧端部的内周面221c的位置，使得通过透镜222的中心C32的镜头单元220的光轴中心、与棱镜34的光入射面34a的点C2位于同一轴L2上。以通过光入射面34a的点C2的光到达受光区域33a的中心C1的方式将棱镜34安装在摄像元件33上，因此镜头单元220的光学部件的光轴中心与在摄像单元230的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致。另外，透镜保持架221的光出射侧端部的外周面的一部分也由摄像保持架231的内周面的一部分限定位置。
并且，与实施方式1同样，如图4那样在透镜保持架221的会聚光出射侧端部外周面和摄像保持架231的光入射侧端部外周面分别标注用于限定轴L2方向和各保持架的周向（以轴L2为中心的周向）上的各保持架位置的三角形标记M22和三角形标记M32。
在组装时，首先在透镜保持架221的出射侧端部的内周面221c上涂覆粘接剂。接着，将透镜保持架221嵌入到摄像保持架231中，使得从上方观察时，透镜保持架221的标记M22的顶点和摄像保持架231的标记M32的顶点位于同轴上。并且，将透镜保持架221插入到摄像保持架231，直到透镜保持架221的标记M22的顶点到达摄像保持架231的标记M32的顶点。另外，根据粘接剂的种类进一步进行粘接剂固化处理。
由此，即使在用棱镜34的外周面34c限定了透镜保持架221的光出射侧端部的位置的情况下，仅以标记M22和标记M32对准的方式使透镜保持架221的会聚光出射侧端部和摄像保持架231的会聚光入射侧端部嵌合，就能够使镜头单元220的光学部件的光轴中心与在摄像单元230的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致，并能够进一步准确限定各保持架的轴L2方向和以轴L2为中心的周向位置。
（实施方式3）
接着说明实施方式3。在实施方式3中，说明通过形成于棱镜的光入射面的圆柱状的突起部限定透镜保持架的会聚光出射侧端部的位置的情况。
图6是实施方式3的摄像模块的分解立体图，图7是图6所示的摄像模块的剖视图，是用与构成摄像模块的摄像元件的受光区域表面垂直的面剖切摄像模块时的剖视图。如图6和图7所示，实施方式3的摄像模块315由镜头单元320、和具有摄像元件33的摄像单元330构成。
镜头单元320由如下部件构成：两端开口的中空圆筒形的透镜保持架321；会聚来自外部的光的透镜222、223；以及透射来自外部的光的观察窗224。透镜保持架321的开口尺寸是与透镜222、223以及观察窗224的外周匹配的大小，如图7（1）和图7（2）所示，将透镜222、223和观察窗224组装到透镜保持架321内部，使得各自的中心与透镜保持架321的外径中心轴位于同一轴上。从透镜保持架321端部的开口部321a经由观察窗224入射到透镜保持架321内部的来自外部的光被透镜222、223会聚，该会聚光从透镜保持架321另一端的开口部321b射出。另外，透镜保持架321例如由耐蚀钢形成，至少外侧被遮光。
摄像单元330由如下部件构成：两端开口的中空的摄像保持架331；安装在基板32上的摄像元件33；以及载置在摄像元件33上的棱镜334。摄像保持架331例如由耐蚀钢形成。
棱镜334具有在三棱柱的一个侧面即光入射面334a上形成圆柱状的突起部334e的形状。该突起部334e的外径被设定为与透镜保持架321的开口部321b侧的会聚光出射侧端部的内径一致。
摄像保持架331与摄像保持架231同样，具有圆柱从棱柱的一个侧面突出的形状，圆柱部分具有大致中空圆筒形，棱柱部分具有挖除底面为梯形的棱柱的中空形状。
摄像保持架331的棱柱部分的开口部331b的大小被设定为在分别安装基板32、摄像元件33和棱镜334的状态下，能够经由开口部331b将这些部件组装到摄像保持架331内部。通过将基板32的底面的一部分固定到摄像保持架331的内周面，将基板32、摄像元件33和棱镜334组装到摄像保持架331内部。例如，设计各光学部件和摄像保持架331的形状，使得在组装摄像保持架331的各光学部件时，棱镜334的点C23位于摄像保持架331的外径中心轴上。该点C23与光入射面334a的突起部334e的面334f中的、在摄像元件33的受光区域33a中接收的光入射的区域即基准区域的中心对应。另外，与实施方式1同样，如图7（2）所示，将棱镜334安装在摄像元件33上，使得通过棱镜334的点C23的光到达摄像元件33的受光区域33a的中心C1。
并且，从镜头单元320射出的会聚光入射的摄像保持架331的圆柱部分的圆形开口部331a的内径比透镜保持架321的外径大。因此，如图7（1）的箭头所示，通过经由摄像保持架331的圆柱部分的开口部331a将透镜保持架321的光出射侧端部嵌入到摄像保持架331内部，透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架331的光入射侧端部能够如图7（2）那样直接嵌合。
此处，设计透镜保持架321和摄像保持架331的形状，使得在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架331的光入射侧端部嵌合时，通过透镜222的中心C32的镜头单元320的光轴中心通过固定于摄像保持架331内部的棱镜334的点C23。并且，透镜保持架321的开口部321b内径和棱镜334的光入射面334a的突起部324e的外径形成为一致，通过将透镜保持架321的内周面321c直接嵌入到棱镜334的突起部324e的外周面334c，限定图7（2）的图中上下方向的透镜保持架321的位置。用棱镜334的突起部334e的外周面334c直接限定透镜保持架321的光出射侧端部的内周面321c的位置，使得在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架331的光入射侧端部嵌合时，通过透镜222的中心C32的镜头单元320的光轴中心、与棱镜334的点C23位于同一轴L3上。此外，以通过点C23的光到达受光区域33a的中心C1的方式将棱镜334安装在摄像元件33上，因此在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架331的光入射侧端部嵌合时，镜头单元320的光学部件的光轴中心与在摄像单元330的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致。另外，透镜保持架321的光出射侧端部的外周面的一部分也由摄像保持架331的内周面的一部分限定位置。
并且，透镜保持架321的会聚光出射侧端部通过使前端321f抵接棱镜334的光入射面334a来限定轴L3方向的位置。并且，与实施方式1同样，如图6那样在透镜保持架321的会聚光出射侧端部外周面和摄像保持架331的光入射侧端部外周面分别标注用于限定轴L3方向和各保持架的周向（以轴L3为中心的周向）上的各保持架位置的三角形标记M23和三角形标记M33。
在组装时，首先在透镜保持架321的出射侧端部的内周面321c上涂覆粘接剂。接着，将透镜保持架321嵌入到摄像保持架331中，使得从上方观察时，透镜保持架321的标记M23的顶点和摄像保持架321的标记M33的顶点位于同轴上。并且，将透镜保持架321插入到摄像保持架331，直到透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f抵接棱镜334的光入射面334a。另外，根据粘接剂的种类进一步进行粘接剂固化处理。
由此，即使在用棱镜334的突起部334e的外周面334c限定了透镜保持架321的光出射侧端部的位置的情况下，仅以标记M23和标记M33对准的方式使透镜保持架321的会聚光出射侧端部和摄像保持架331的会聚光入射侧端部嵌合，并将透镜保持架321插入到摄像保持架331中，直到透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f抵接棱镜334的光入射面334a，就能够使镜头单元320的光学部件的光轴中心与在摄像单元330的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致，并能够进一步准确且简单地限定各保持架的轴L3方向和以轴L3为中心的周向上的位置。
（实施方式3的变形例）
接着说明实施方式3的变形例。在实施方式3的变形例中，说明通过形成于棱镜的光入射面的框状的突起部限定透镜保持架的会聚光出射侧端部的位置的情况。
图8是实施方式3的变形例的摄像模块的分解立体图，图9是图8所示的摄像模块的剖视图，是用与构成摄像模块的摄像元件的受光区域表面垂直的面剖切摄像模块时的剖视图。如图8和图9所示，实施方式3的摄像模块3151由镜头单元320、和具有摄像元件33的摄像单元3301构成。
摄像单元3301由如下部件构成：两端开口的中空的摄像保持架3311；安装在基板32上的摄像元件33；以及载置在摄像元件33上的棱镜3341。摄像保持架3311例如由耐蚀钢形成。
棱镜3341具有光入射面3341a为梯形的棱柱形状，在该光入射面3341a上形成有框状的突起部3241e，该突起部3241e的内径与透镜保持架321的开口部321b侧的会聚光出射侧端部的外径一致。棱镜3341在从会聚光入射方向侧观察的情况下可以看出，在棱镜3341的光入射面上形成圆形的开口，开口的直径与透镜保持架321的开口部321b侧的会聚光出射侧端部的外径一致。
摄像保持架3311与摄像保持架231同样，具有圆柱从棱柱的一个侧面突出的形状，圆柱部分具有大致中空圆筒形，棱柱部分具有挖除底面为梯形的棱柱的中空形状。
摄像保持架3311的棱柱部分的开口部3311b的大小被设定为在分别安装基板32、摄像元件33和棱镜3341的状态下，能够经由开口部3311b将这些部件组装到摄像保持架3311内部。通过将基板32的底面的一部分和棱镜3341的相对于光入射面3341a的外周面的一部分固定到摄像保持架3311的内周面，将基板32、摄像元件33和棱镜3341组装到摄像保持架3311内部。例如，设计各光学部件和摄像保持架3311的形状，使得在摄像保持架3311的各光学部件的组装时，棱镜3341的光入射面3341a的点C231位于摄像保持架3311的外径中心轴上。该点C231与光入射面3341a中的、在摄像元件33的受光区域33a中接收的光入射的区域即基准区域的中心对应。另外，与实施方式1同样，如图9（2）所示，将棱镜3341安装在摄像元件33上，使得通过棱镜3341的光入射面3341a的中心C231的光到达摄像元件33的受光区域33a的中心C1。
并且，从镜头单元320射出的会聚光入射的摄像保持架3311的圆柱部分的开口部3311a的内径比透镜保持架321的外径大。因此，如图9（1）的箭头所示，通过经由摄像保持架3311的圆柱部分的开口部3311a将透镜保持架321的光出射侧端部嵌入到摄像保持架3311内部，透镜保持架321的光出射侧端部和透镜保持架3311的光入射侧端部能够如图9（2）那样直接嵌合。
设计透镜保持架321和摄像保持架3311的形状，使得在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架3311的光入射侧端部嵌合时，通过透镜222的中心C32的镜头单元320的光轴中心通过固定于摄像保持架3311内部的棱镜3341的点C231。并且，透镜保持架321的开口部321b的外径和棱镜3341的光入射面3341a的突起部3341e的内径形成为一致，通过将透镜保持架321的外周面321g直接嵌入到棱镜3341的突起部3341e的内周面3341f，限定图9（2）的图中上下方向的透镜保持架321的位置。用棱镜3341的突起部3341e的内周面3341f直接限定透镜保持架321的光出射侧端部的外周面321g的位置，使得在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架3311的光入射侧端部嵌合时，通过透镜222的中心C32的镜头单元320的光轴中心、与棱镜3341的点C231位于同一轴L4上。以通过点C231的光到达受光区域33a的中心C1的方式将棱镜3341安装在摄像元件33上，因此在透镜保持架321的光出射侧端部和摄像保持架3311的光入射侧端部嵌合时，镜头单元320的光学部件的光轴中心与在摄像单元3301的摄像元件33的受光区域33a中接收的光的中心一致。
并且，透镜保持架321的会聚光出射侧端部通过使前端321f抵接棱镜3341的光入射面3341a来限定轴L4方向的位置。另外，与实施方式1同样，如图8那样在透镜保持架321的会聚光出射侧端部外周面和摄像保持架3311的光入射侧端部外周面分别标注用于限定以各保持架的轴L4为中心的周向上的各保持架位置的三角形标记M231和三角形标记M331。
在组装时，首先在透镜保持架321的出射侧端部的外周面321g上涂覆粘接剂。接着，将透镜保持架321嵌入到摄像保持架3311中，使得从上方观察时，透镜保持架321的标记M231的顶点和摄像保持架3311的标记M331的顶点位于同轴上。并且，将透镜保持架321插入到摄像保持架3311中，直到透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f抵接棱镜3341的光入射面3341a。另外，根据粘接剂的种类进一步进行粘接剂固化处理。
由此，即使在用棱镜3341的突起部3341e的内周面3341f限定了透镜保持架321的光出射侧端部的位置的情况下，也与摄像模块315同样，仅将透镜保持架321插入到摄像保持架3311中直到透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f抵接棱镜3341的光入射面3341a，就能够简单且准确地制造摄像模块3151。
另外，可以如图10所示的棱镜3342那样，在突起部3341e的更内周侧，进一步形成圆柱状的突起部3342e，该突起部3342e的外径与透镜保持架321的开口部321b侧的会聚光出射侧端部的内径一致，用棱镜3342的突起部3341e的内周面和突起部3342e的外周面限定透镜保持架321的光出射侧端部的外周面321g和内周面321c。该情况下，如图10（1）的箭头那样，仅将透镜保持架321的光出射侧端部嵌入到摄像保持架3311的光入射侧端部内，并将透镜保持架321插入到摄像保持架3311，直到透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f抵接棱镜3342的突起部3341e与突起部3342e之间的槽3342h的底部，就能够简单且准确地制造图10（2）所示的摄像模块3152。
此外，也可以如图11的摄像模块3153那样，将镜头单元320的透镜保持架321的会聚光出射侧端部的前端321f直接粘接到组装到摄像单元3303的摄像保持架3313的棱镜34的光入射面34a，使摄像模块尺寸进一步小型化。此外，还可以如图12的摄像模块3154那样，相对于棱镜3344的光入射面3344a，一体形成与透镜保持架321为相同形状的中空圆柱状的突起部3344i，将透镜222、223以及观察窗224组装到该3344i内部。
此外，在本实施方式1～3中，作为载置在摄像元件33上的光学部件，以棱镜34、334、3341、3342、3344为例进行了说明，但当然不限于此。例如，可以如图13所示的摄像模块415那样，对摄像元件433使用使从透镜保持架21射出的会聚光透射的板状玻璃434。
该情况下，将安装有摄像元件433的基板432组装到摄像单元430的摄像保持架431内部，使得在摄像模块415完成时镜头单元20的光轴与受光区域433a面正交。并且，将板状玻璃434安装在摄像元件433上，以使板状玻璃434的光入射面434a的中心C2′与摄像元件433的受光区域433a的中心C1′位于同一轴上。该中心C2与板状玻璃434的光入射面434a中的、在受光区域433a中接收的光入射的区域即基准区域的中心对应。此外，板状玻璃434是大致圆柱状，板状玻璃434的外径与透镜保持架21的光出射侧端部的内径一致。因此，通过将透镜保持架21的内周面嵌入到板状玻璃434的外周面434j，将透镜保持架21定位成通过透镜22的中心C3的镜头单元20的光轴中心、板状玻璃434的中心C2′、以及摄像元件433的受光区域433a的中心C1′位于同一轴上。
此外，在本实施方式1～3中，以搭载于内窥镜装置的插入器具的前端部的摄像模块为例进行了说明，但当然也能够应用于以数字照相机和数字摄像机为代表的具有摄像功能的移动电话机等、各种方式的电子摄像装置。
标号说明
1：内窥镜装置
2：插入部
3：操作部
4：通用软线
5：前端部
6：弯曲部
7：挠性管部
8：连接器部
9：光导连接器
10：电触点部
11：送气接头
12：弯曲旋钮
13：处置器具插入部
14：开关
15、215、315、3151、3152、3153、3154、415：摄像模块
20、220、320：镜头单元
21、221、321：透镜保持架
22、23、222、223：透镜
24、224：观察窗
30、230、330、3301、3303：摄像单元
31、231、331、3311、3313、431：摄像保持架
32、432：基板
33、433：摄像元件
33a、433a：受光区域
34、334、3341、3342、3344：棱镜
34a：光入射面
35：线
36：部件
37：布线电缆
434：板状玻璃
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.（修改后）一种摄像模块，其特征在于，具有：
两端开口的中空的透镜保持架；
透镜，其被组装到所述透镜保持架内部，会聚从所述透镜保持架的一端入射的光；
中空的摄像保持架，其具有开口，从所述透镜射出的光入射到该开口；
光学部件，其被组装到所述摄像保持架内部，使从所述摄像保持架的一端入射的光透射或偏折；以及
摄像元件，其被组装到所述摄像保持架内部，其表面形成有受光区域，该受光区域接收因所述光学部件而透射或偏折的光并进行光电转换，
所述透镜保持架的光出射侧端部的开口形状与所述光学部件的光入射面的形状为相同形状，通过对所述透镜保持架的光出射侧端部和所述摄像保持架进行嵌合，所述透镜保持架的内周面与所述光学部件的外周面直接嵌合，并且所述透镜保持架的光出射侧端部的外周面的一部分也与所述摄像保持架的内周面的一部分接触来限定位置，所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致。
2.（删除）
3.（删除）
4.（删除）
5.（删除）
6.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
在所述透镜保持架的外周面和所述摄像保持架的外周面上，分别标注有限定各保持架的轴向位置的标记。
7.（修改后）根据权利要求1或6所述的摄像模块，其特征在于，
所述光学部件在光入射面上形成有大小与所述透镜保持架的光出射侧端部的内周面匹配的突起部，
在所述透镜保持架的光出射侧端部中，通过将内周面与所述光学部件的突起部的周面嵌合而使得所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致，并且通过使前端抵接所述光学部件的光入射面来限定轴向的位置。
8.（修改后）根据权利要求1、6、7中的任意一项所述的摄像模块，其特征在于，
该摄像模块搭载于插入到活体内的内窥镜装置的前端部。

Claims (8)

1.一种摄像模块，其特征在于，具有：
两端开口的中空的透镜保持架；
透镜，其被组装到所述透镜保持架内部，会聚从所述透镜保持架的一端入射的光；
中空的摄像保持架，其具有开口，从所述透镜射出的光入射到该开口；
光学部件，其被组装到所述摄像保持架内部，使从所述摄像保持架的一端入射的光透射或偏折；以及
摄像元件，其被组装到所述摄像保持架内部，其表面形成有受光区域，该受光区域接收因所述光学部件而透射或偏折的光并进行光电转换，
对所述透镜保持架的光出射侧端部和所述摄像保持架进行嵌合，由此所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致。
2.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
所述透镜保持架的光出射侧端部由所述摄像保持架的外周面中的至少一部分限定位置。
3.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的周面中的至少一部分限定位置。
4.根据权利要求3所述的摄像模块，其特征在于，
所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的外周面中的至少一部分限定位置。
5.根据权利要求3所述的摄像模块，其特征在于，
所述透镜保持架的光出射侧端部由所述光学部件的内周面中的至少一部分限定位置。
6.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
在所述透镜保持架的外周面和所述摄像保持架的外周面上，分别标注有限定各保持架的轴向位置的标记。
7.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
所述光学部件在光入射面上形成有大小与所述透镜保持架的光出射侧端部的内周面或外周面匹配的突起部，
在所述透镜保持架的光出射侧端部中，通过将内周面与所述光学部件的突起部的周面嵌合而使得所述透镜的光轴中心与在所述摄像元件的所述受光区域中接收的光的中心一致，并且通过使前端抵接所述光学部件的会聚光入射面来限定轴向的位置。
8.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，
该摄像模块搭载于插入到活体内的内窥镜装置的前端部。
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