JP2001054025A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固体撮像素子チップのイメージエリアの利用状
況からその有効利用を図り、高感度でより一層の小型化
を実現する。 【解決手段】固体撮像装置１６では、被写体像は、カバ
ーガラス２２、空気層３３を経てオンチップマイクロレ
ンズ２９に入射される。オンチップマイクロレンズ２９
に入射される画像は、遮光マスク３０の内径３０ａ外側
の範囲がマスキングされる。固体撮像素子チップ２１の
イメージエリア２８の外縁２８ａ内側のマスキングされ
ていた部分を、接着剤３１の塗布スペースとして有効利
用を図り、イメージエリア２８の外縁２８ａ内側に接着
剤３１の塗布スペースが確保されるので、イメージエリ
ア２８周辺の領域は増やすことがなく、固体撮像装置１
６の小型化が図れるようする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡やビデ
オカメラ等に用いられる固体撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長な挿入部を狭い管腔や体腔内
に挿入して、体腔内の臓器などを観察する内視鏡が広く
利用されている。このような内視鏡には、挿入部の先端
部にＣＣＤなどの固体撮像素子を備えた固体撮像装置を
採用した電子内視鏡がある。この電子内視鏡は、細長な
挿入部を上述のように狭い管腔や体腔内に挿入しなけれ
ばならないので、挿入部の先端部外径の細径化が望まれ
ている。また、ビデオカメラの分野等においても、ビデ
オカメラの小型・軽量化を実現するために、固体撮像素
子の小型化が図られている。

【０００３】このように、電子内視鏡やビデオカメラな
どに設ける固体撮像装置は、より一層の小型化が要求さ
れ、固体撮像素子の小型化に伴い、画素サイズも小さく
なり、固体撮像素子の感光部面積が小さくなって、固体
撮像素子のイメージエリアに入射する被写体像の光量が
減少して信号出力のレベルが次第に小さくなるという問
題が発生する。

【０００４】このため、固体撮像素子チップのイメージ
エリア前面に直接マイクロレンズ（以下、オンチップマ
イクロレンズと記載）を設ける一方、このオンチップマ
イクロレンズの前面にカバーガラスを配設して構成する
ことにより、小型化及び高感度化の要求に応える固体撮
像装置が提案されている。

【０００５】このような固体撮像装置の場合、固体撮像
装置の表面に設けるカバーガラスとオンチップマイクロ
レンズとの間に、レンズ効果を十分に生かすために空気
層が必要となる。このため、特開平５−１１０９６０号
公報には、オンチップマイクロレンズとカバーガラスと
の間に空気層を形成するため、イメージエリアを除いた
固体撮像素子チップ上の縁辺部の少なくとも一部に壁状
凸部を設ける一方、オンチップマイクロレンズに対向
し、且つ壁状凸部上にカバーガラスを配置すると共に、
基板からカバーガラスにかけて封止樹脂で囲撓してマイ
クロレンズを密封する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術による固体撮像装置では、固体撮像素子チップの
イメージエリアの外側に壁状凸部を設けるスペースが必
要であり、また、封止樹脂を配設するためのスペースも
必要であることから、固体撮像装置の小型化には限界が
あり、より一層の小型化を望む要求には適切に対応でき
ないという問題があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、固体撮像素子チップのイメージエリアの利用状況か
らその有効利用を図り、高感度でより一層の小型化を実
現することができる固体撮像装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明による固体撮像装置は、被写体像を
光電変換自在なイメージエリア上にマイクロレンズを設
けた固体撮像素子チップの、上記マイクロレンズに対向
する位置に空気層確保手段を介して透明光学部材を備え
た固体撮像装置において、上記イメージエリア外縁内側
に上記空気層確保手段の少なくとも一部を配設すると共
に、上記空気層確保手段が削る上記イメージエリアのイ
メージ部分をマスキングするマスキング手段を備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】上記請求項１記載の固体撮像装置は、被写
体像は、透明光学部材を通過し、空気層を経てマイクロ
レンズに入射して、固体撮像素子チップのイメージエリ
ア上に撮像される。ここで、空気層の形成と透明光学部
材の配置は、イメージエリア外縁内側に少なくとも一部
を配設した空気層確保手段により行われるため、固体撮
像装置が、イメージエリア外縁外側に大型化することが
ない。また、空気層確保手段が削るイメージエリアのイ
メージ部分は、マスキング手段によりマスキングされる
部分であり、被写体像の撮像の障害になることはなく、
固体撮像素子チップのイメージエリアの有効利用が図ら
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態を示し、図１は電子内視鏡装置の全体説明図、図２
は電子内視鏡装置の撮像装置システムの概略構成説明
図、図３は固体撮像装置の要部説明図である。

【００１１】図１において、符号１は、本発明の固体撮
像装置を搭載するシステムの一例としての電子内視鏡装
置を示し、この電子内視鏡装置１は、内視鏡２、光源装
置３、ビデオプロセッサ４及びモニタ５で主要に構成さ
れている。

【００１２】上記内視鏡２は、細長で可撓性を有する挿
入部６と、この挿入部６の基端部に連設する操作部７
と、この操作部７の側方から延出する可撓性を有するユ
ニバーサルコード８とで構成されている。そして、ユニ
バーサルコード８の端部には、光源コネクタ９が設けら
れており、光源装置３に着脱自在に接続される。また、
光源コネクタ９からは、接続ケーブル１０が延出されて
おり、この接続ケーブル１０の端部に設けられている電
気コネクタ１１がビデオプロセッサ４に着脱自在に接続
されている。尚、ビデオプロセッサ４とモニタ５とは電
気的に接続されており、内視鏡画像がモニタ５により表
示されるようになっている。

【００１３】上記内視鏡２の挿入部６は、先端側がら順
に硬性の先端部１２、湾曲自在な湾曲部１３、可撓性を
有する可撓管部１４を連接して構成されており、先端部
１２には照明窓１２ａや観察窓１２ｂ等が設けられてい
る。

【００１４】すなわち、上記内視鏡装置１における撮像
装置システムは、図２に示すように、内視鏡挿入部６の
先端部１２に設けられる対物レンズ等からなる光学レン
ズ群１５と、該光学レンズ群１５の後方に配設された固
体撮像装置１６と、この固体撮像装置１６と伝送ケーブ
ル１７を介して接続されるビデオプロセッサ４内の映像
処理回路１８とで構成されている。

【００１５】また、上記映像処理回路１８の中には画像
の視野を規定する視野マスク回路（図示せず）が内蔵さ
れており、固体撮像装置１６から送られてくる画像の視
野を所定に規定しマスキング処理するようになってい
る。そして、映像処理回路１８からの出力は、必要に応
じてモニタ５に表示される。

【００１６】上記固体撮像装置１６は、図３に示すよう
に、固体撮像素子チップ２１と、この固体撮像素子チッ
プ２１の光入射面側に設けた透明の透明光学部材として
のカバーガラス２２と、固体撮像素子チップ２１からの
映像信号を増幅するためのアンプ回路を内蔵したチップ
電子部品２３等を搭載した回路基板２４とを有して構成
されている。

【００１７】上記固体撮像素子チップ２１は、金属製の
接続塊であるバンプ２５を介して、電源や信号入出力の
ための外部入出力端子２６と電気的に接続されており、
外部入出力端子２６は、固体撮像素子チップ２１の側面
側を通過して、固体撮像素子チップ２１後方の上記回路
基板２４と接続されている。固体撮像素子チップ２１側
面と外部入出力端子２６との間には、シート状の絶縁部
材２７が介装されており、電気的な絶縁が保たれてい
る。

【００１８】上記固体撮像素子チップ２１には、その入
射面側に、複数の光電変換画素からなる光を感じる領域
であるイメージエリア２８が形成されており、このイメ
ージエリア２８の画素毎にマイクロレンズ（所謂、オン
チップマイクロレンズ）２９が設けられている。

【００１９】また、上記カバーガラス２２の固体撮像素
子チップ２１側の面には、金属または不透明ガラス材か
らなる遮光マスク３０が設けられており、この遮光マス
ク３０と上記固体撮像素子チップ２１とが接着剤３１で
接着されている。この遮光マスク３０は、例えば、リン
青銅などの金属に反射率の低い黒処理を施した薄肉の部
材で形成しても良いし、或いは、カバーガラス２２に直
接、ブラッククロムなどの蒸着やスパッタリングなどを
行って成形しても良い。

【００２０】さらに、上記カバーガラス２２と上記固体
撮像素子チップ２１の側面は、遮光性樹脂である封止樹
脂３２で覆われている。

【００２１】すなわち、この固体撮像装置１６のオンチ
ップマイクロレンズ２９は、各画素ごとの光入射効率を
高め、固体撮像素子チップ２１全体として高い感度を達
成するために設けるものであるが、そのためには、この
オンチップマイクロレンズ２９への入射側は光学理論か
らするとレンズの屈折率よりも低い屈折率の物質である
必要があり、一般的には空気層が用いられる。

【００２２】このため、本実施の第１形態では、接着剤
３１の層を、カバーガラス２２の遮光マスク３０と固体
撮像素子チップ２１の間に設けて空気層３３を確保した
ものであり、接着剤３１は空気層確保手段として設けら
れたものである。

【００２３】そして、図３（ａ）に示すように、接着剤
３１は、その一部がイメージエリア２８に掛かって設け
られており、イメージエリア２８の外縁２８ａの内側に
接着剤３１の内縁稜線３１ａの大部分が位置されるよう
に配設されている。

【００２４】また、上記接着剤３１の内縁稜線３１ａ
は、遮光マスク３０の内径３０ａの外側に位置されてお
り、接着剤３１がイメージエリア２８に掛かる部分は確
実にマスキングされた構造となっている。こうして、遮
光マスク３０はマスキング手段として設けられている。

【００２５】すなわち、本実施の第１形態では、接着剤
３１は、その一部がイメージエリア２８に一部掛かる位
置に設けられると共に、この接着剤３１によって削られ
てしまうイメージエリア２８の部分には、遮光マスク３
０によりマスキングを施すようになっている。換言すれ
ば、予め決められた遮光マスク３０が遮光しない範囲内
のイメージエリアの位置までは、接着剤３１がはみださ
ないように設けられている。

【００２６】一方、上記回路基板２４は、その後端にリ
ードピン３４が設けられており、伝送ケーブル１７と接
続されている。

【００２７】以上のように構成される電子内視鏡装置１
では、体腔内等の被写体像は、内視鏡挿入部６の先端部
１２の光学レンズ群１５を通じて固体撮像装置１６に入
射される。そして、この固体撮像装置１６により変換さ
れた信号は、伝送ケーブル１７を通じてビデオプロセッ
サ４内の映像処理回路１８に送られ、所定に処理されて
必要に応じ、モニタ５に表示される。

【００２８】また、固体撮像装置１６では、被写体像
は、カバーガラス２２、空気層３３を経てオンチップマ
イクロレンズ２９に入射される。ここで、オンチップマ
イクロレンズ２９に入射される画像は、遮光マスク３０
の内径３０ａ外側の範囲がマスキングされたものとなっ
ている。

【００２９】そして、被写体像の光が、オンチップマイ
クロレンズ２９を通じて固体撮像素子チップ２１に達す
ると、固体撮像素子チップ２１の複数の光電変換画素で
光電変換されて、バンプ２５、外部入出力端子２６を介
して回路基板２４に出力され、さらにこの回路基板２４
のリードピン３４から伝送ケーブル１７に出力される。

【００３０】特に、このような電子内視鏡装置１では、
内視鏡画像を鮮鋭に表示させるため輪郭強調などの画像
処理を施したり、モニタ５に画像と同時に各種データを
表示させるために、その表示部分の背景を黒くマスクし
て表示させることなど行っており、固体撮像素子チップ
２１のイメージエリア２８全面を目一杯使用して表示す
ることは一般には行われていない。例えば、内視鏡画面
の多くは、イメージエリア２８の外縁２８ａや角部を一
部表示させずマスキングして形成した、４隅にマスクの
かけられた８角形の画面であったり、略小判形の画面で
あったりしている。

【００３１】一方、接着剤３１は、一般には粘性が低
く、小さな部分や、細かな部分に塗るのは難しく、固体
撮像素子チップ２１に適応した場合、イメージエリア２
８に掛からない範囲で固体撮像素子チップ２１の表面の
イメージエリア２８周辺に塗ろうとすると大きなスペー
スが必要となり、イメージエリア２８周辺領域を広くす
る必要があり、固体撮像装置１６が大きくなってしまう
という問題があった。

【００３２】このようなことから、本実施の第１形態で
は、固体撮像素子チップ２１のイメージエリア２８の外
縁２８ａ内側のマスキングされていた部分を、接着剤３
１の塗布スペースとして有効利用するものであり、イメ
ージエリア２８の外縁２８ａ内側に接着剤３１の塗布ス
ペースが確保されるので、イメージエリア２８周辺の領
域は増やすことがなく、固体撮像装置１６の小型化が図
れるようになっている。

【００３３】また、本実施の第１形態では、空気層確保
手段として、接着剤３１の層を、カバーガラス２２の遮
光マスク３０と固体撮像素子チップ２１の間に設けて空
気層３３を確保したものであり、新たな部品や、複雑な
作業が不要であり、低コスト化が可能となる。

【００３４】尚、本実施の第１形態では、マスキング手
段は、固体撮像装置１６のカバーガラス２２に設けた遮
光マスク３０で構成するメカニカルなマスクであるが、
映像処理回路１８の視野マスク回路による電気的なマス
クであっても良い。

【００３５】次に、図４は本発明の実施の第２形態によ
る固体撮像装置の要部説明図を示す。尚、この実施の第
２形態では、前記実施の第１形態の固体撮像装置の空気
層確保手段を変更したもので、他の構造は前記実施の第
１形態と同様であり、同一部分には同じ符号を記し説明
は省略する。

【００３６】すなわち、図４において、符号４０は本発
明の実施の第２形態による固体撮像装置を示し、この固
体撮像装置４０は、前記実施の第１形態と同様に、固体
撮像素子チップ２１と、透明光学部材としてのカバーガ
ラス２２と、チップ電子部品２３等を搭載した回路基板
２４とを有して構成されている。

【００３７】上記固体撮像素子チップ２１は、金属製の
接続塊であるバンプ４１を介して、電源や信号入出力の
ための外部入出力端子４２と電気的に接続されており、
外部入出力端子４２は、固体撮像素子チップ２１の側面
側を通過して、固体撮像素子チップ２１後方の上記回路
基板２４と接続されている。固体撮像素子チップ２１側
面と外部入出力端子４２との間には、シート状の絶縁部
材２７が介装されており、電気的な絶縁が保たれてい
る。

【００３８】また、上記固体撮像素子チップ２１に形成
されたイメージエリア２８には、画素毎にマイクロレン
ズ（所謂、オンチップマイクロレンズ）２９が設けられ
ている。

【００３９】また、上記カバーガラス２２の固体撮像素
子チップ２１側の面には、金属または不透明ガラス材か
らなる遮光マスク３０が設けられており、この遮光マス
ク３０と上記固体撮像素子チップ２１とが接着剤４３で
接着されている。

【００４０】さらに、上記カバーガラス２２と上記固体
撮像素子チップ２１の側面は、遮光性樹脂である封止樹
脂３２で覆われている。

【００４１】こうして、本実施の第２形態では、上記オ
ンチップマイクロレンズ２９の入射面側に形成すべき空
気層４４を、上記バンプ４１、外部入出力端子４２で形
成しており、バンプ４１、外部入出力端子４２は、空気
層確保手段としての機能も果たしているものである。
尚、接着剤４３は、単に接着固定の機能のみ要求されて
設けられている。

【００４２】そして、本実施の第２形態においても、接
着剤４３は、その一部がイメージエリア２８に掛かって
設けられており、イメージエリア２８の外縁２８ａの内
側に接着剤４３の内縁稜線４３ａの大部分が位置される
ように配設されている。

【００４３】また、上記接着剤４３の内縁稜線４３ａ
は、遮光マスク３０の内径３０ａの外側に位置されてお
り、接着剤４３がイメージエリア２８に掛かる部分は確
実にマスキングされた構造となっている。こうして、遮
光マスク３０はマスキング手段として設けられている。

【００４４】このように、本実施の第２形態によっても
前記実施の第１形態と同様、固体撮像素子チップ２１の
イメージエリア２８の外縁２８ａ内側のマスキングされ
ていた部分を、接着剤４３の塗布スペースとして有効利
用するものであり、イメージエリア２８の外縁２８ａ内
側に接着剤４３の塗布スペースが確保されるので、イメ
ージエリア２８周辺の領域は増やすことがなく、固体撮
像装置４０の小型化が図れるようになっている。また、
新たな部品や、複雑な作業が不要であり、低コスト化が
可能となっている。そして特に、前記実施の第１形態と
比較して、光軸方向の高さが低く抑えられので、固体撮
像装置４０の一層の小型化が達成できる。

【００４５】次に、図５は本発明の実施の第３形態によ
る固体撮像装置の要部説明図を示す。尚、この実施の第
３形態では、前記実施の第２形態の固体撮像装置の空気
層確保手段を変更したもので、他の構造は前記実施の第
２形態と同様であり、同一部分には同じ符号を記し説明
は省略する。

【００４６】すなわち、図５において、符号５０は本発
明の実施の第２形態による固体撮像装置を示し、この固
体撮像装置５０は、前記実施の第２形態と同様に、固体
撮像素子チップ２１と、透明光学部材としてのカバーガ
ラス２２と、チップ電子部品２３等を搭載した回路基板
２４とを有して構成されている。

【００４７】上記固体撮像素子チップ２１の一辺側は、
金属製の接続塊であるバンプ５１を介して、電源や信号
入出力のための外部入出力端子５２と電気的に接続され
ており、外部入出力端子５２は、固体撮像素子チップ２
１の側面側を通過して、固体撮像素子チップ２１後方の
上記回路基板２４と接続されている。固体撮像素子チッ
プ２１側面と外部入出力端子５２との間には、シート状
の絶縁部材２７が介装されており、電気的な絶縁が保た
れている。

【００４８】また、上記固体撮像素子チップ２１に形成
されたイメージエリア２８には、画素毎にマイクロレン
ズ（所謂、オンチップマイクロレンズ）２９が設けられ
ている。

【００４９】また、上記カバーガラス２２の固体撮像素
子チップ２１側の面には、金属または不透明ガラス材か
らなる遮光マスク３０が設けられており、この遮光マス
ク３０と上記固体撮像素子チップ２１とが接着剤４３で
接着されている。

【００５０】さらに、上記カバーガラス２２と上記固体
撮像素子チップ２１の側面は、遮光性樹脂である封止樹
脂３２で覆われている。

【００５１】そして、本実施の第３形態では、上記固体
撮像素子チップ２１の上記一辺側の対辺側には、遮光マ
スク３０でマスキングされるオンチップマイクロレンズ
２９上の２隅にガラスビーズなどの硬質小片５３が介装
されており、上記一辺側の寸法、すなわちバンプ５１の
寸法と外部入出力端子５２の厚さ寸法の和を補って、上
記カバーガラス２２と上記固体撮像素子チップ２１の位
置寸法が精度良く保たれている。

【００５２】すなわち、本実施の第３形態では、上記オ
ンチップマイクロレンズ２９の入射面側に形成すべき空
気層５４を、上記バンプ５１、外部入出力端子５２、及
び、一対の硬質小片５３で形成しており、これらにより
空気層確保手段が構成されている。

【００５３】このように、本実施の第３形態によれば、
例え、固体撮像素子チップ２１の外部入出力端子５２が
部分的に設けられるものであっても、前記実施の第２形
態と同様の効果を得ることが可能になる。また、硬質小
片５３により、カバーガラス２２と固体撮像素子チップ
２１の位置寸法が保たれるので、接着剤以上に寸法精度
を出したい場合には、精度を上げた硬質小片５３を用い
て容易に精度向上を図ることができる。

【００５４】ところで、図６は撮像装置システムの固体
撮像装置部分の説明図である。上述のような固体撮像装
置を搭載した電子内視鏡装置等の装置では、装置の小型
・軽量化を図るには、固体撮像装置を含む撮像装置シス
テム全体の小型・軽量化を進めることが重要である。

【００５５】このため、図６に示すように、固体撮像装
置１６の前方に配設される光学レンズ群１５は、レンズ
枠６１の中に、前方側から順に、第１のレンズ６２、第
２のレンズ６３、最終レンズ６４を配設して構成し、上
記第１のレンズ６２は、例えば平凸レンズで、上記最終
レンズ６４は凹レンズで形成する。

【００５６】また、レンズ枠６１の後端側と、固体撮像
装置１６と、伝送ケーブル１７の先端側は、電磁遮蔽用
のシールド枠６５内に一体に収納されており、シールド
枠６５内には絶縁性の樹脂６６が充填されると共に、シ
ールド枠６５の外側は絶縁チューブ６７で被覆される。

【００５７】このように、最終レンズ６４を凹レンズに
することによって、第１のレンズ６２を含む光学レンズ
群１５を固体撮像装置１６に対し小さくすることがで
き、小さく低い位置から入ってきた光線でも固体撮像装
置１６のイメージエリア全面で受けることができるよう
になり、撮像装置システム全体の小型・軽量化を図るこ
とができる。

【００５８】ここで、さらに上記シールド枠６５を、着
磁された金属製の枠で形成するようにすれば、レンズ枠
の加工時に発生する削り粉が、組み立て後にレンズ枠内
部空間に浮遊して、画像上のゴミとして画像上に映るこ
とを防止できるので、常に安定して良好な画像が得られ
るようになる。

【００５９】一方、図７は撮像装置システムが組み込ま
れた内視鏡先端部の構成説明図である。電子内視鏡装置
において、内視鏡挿入部の先端部は、撮像装置システム
の光学レンズ群のレンズ枠の取付を以下のように改良す
ることにより、さらなる小型化を図ることができる。

【００６０】すなわち、前記図１に示す電子内視鏡装置
１の先端部１２を例に説明すると、図７に示すように、
先端部１２には、先端構成部７１に、撮像装置システム
の光学レンズ群１５のレンズ枠７２、ライトガイドバン
ドル７３、及び鉗子用パイプ７４等が設けられている。
先端構成部７１の前方には絶縁カバー７５が設けられ、
上記レンズ枠７２の先端側は、この絶縁カバー７５を挿
通して設けられている。また、上記ライトガイドバンド
ル７３の前方には照明レンズ枠７６内収納された照明レ
ンズ群７７が絶縁カバー７５を挿通して設けられてい
る。さらに、上記鉗子用パイプ７４による鉗子用孔７４
ａは、絶縁カバー７５を貫通して設けられている。

【００６１】そして、上記レンズ枠７２の側面の、先端
構成部７１の内径側に対向する、レンズ枠７２の外周に
沿ったフランジ状の一部分が、先端構成部７１の内径側
に向けて突出されて、レンズ枠係止部７８として形成さ
れている。

【００６２】上記先端構成部７１へのレンズ枠７２の取
付は、レンズ枠７２を先端構成部７１後方から挿通して
先端側に付き当てることにより行うようになっており、
従って、先端構成部７１には、上記レンズ枠係止部７８
の外径形状に合ったレンズ枠用孔７１ａが設けられてい
る。

【００６３】また、上記レンズ枠係止部７８の後面に
は、先端構成部７１側面から、すりわり付き止ねじが突
出されており、レンズ枠７２が後方にスライドすること
が規制されている。

【００６４】このように、レンズ枠係止部７８を用いて
レンズ枠７２を固定できるようにすれば、レンズ枠７２
の一部で確実に固定できるのでレンズ枠７２が大きくな
らずにすむ。また、レンズ枠係止部７８により、レンズ
枠７２の回転方向の位置決めが容易にでき、画像の倒れ
等が生じることが確実に防止できる。

【００６５】さらに、上述のような電子内視鏡装置１の
先端部１２においては、ライトガイドバンドル７３から
の発熱の影響で、光学レンズ群１５のレンズ枠７２も高
熱になることが懸念される。

【００６６】このため、上記ライトガイドバンドル７３
の前方の照明レンズ枠７６を、低熱伝導率の絶縁体（例
えばセラミック等）で形成すると共に、絶縁カバー７５
をできるだけ低熱伝導率の絶縁体の材料で構成する。

【００６７】このように照明レンズ枠７６、さらには絶
縁カバー７５を低熱伝導性の部材で形成することによ
り、ライトガイドバンドル７３を伝播してくる光の熱エ
ネルギがレンズ枠７２に伝わりにくくなるため、撮像装
置システムの、特に固体撮像素子チップに対する熱の影
響が少なく抑えられる。

【００６８】また、図８は撮像装置システムの伝送ケー
ブルの断面図を示す。撮像装置システムを小型化するた
めに、撮像装置システムにシールドロックを用いない構
成のものがあり、放射ノイズレベルが悪化する虞があ
る。

【００６９】このため、撮像装置システムの伝送ケーブ
ルを以下のように構成する。まず、図８（ａ）に示す伝
送ケーブルの例では、伝送ケーブル８０は、内層シール
ド体８１と、その外側の外層シールド体８２の２層構造
としたものである。そして、内層シールド体８１の内側
には水平転送ライン８１ａなどの映像信号駆動ラインの
なかでも高周波の駆動系の信号ラインを内蔵し、内層シ
ールド体８１と外層シールド体８２の間にはそれ以外の
信号ライン８２ａを配置した。尚、内層シールド体８１
は絶縁体８３で被覆され、外層シールド体８２は最外周
シース８４で被覆されている。

【００７０】また、図８（ｂ）に示す伝送ケーブルの例
では、伝送ケーブル８５は、映像の出力信号ライン８６
のみを独立して配置し、その他の信号ライン（駆動信号
ライン及び電源信号ライン）８７ａは一括して、一括シ
ールド８７の中にまとめて配設したものである。尚、一
括シールド８７は、絶縁外皮８８で被覆されている。

【００７１】さらに、図８（ｃ）は図８（ｂ）の変形例
であり、伝送ケーブル９０は、２ライン以上ある映像出
力信号ライン９１を独立させると共に、その他の信号ラ
イン９２ａは一括して、一括シールド９２の中にまとめ
て配設し、さらに、上記各映像出力信号ライン９１を一
括シールド９２外側に絶縁外皮９３で被覆固定してい
る。

【００７２】このように伝送ケーブルを必要に応じて分
離して形成するようにすれば、映像出力系にのるノイズ
を低減することができ、特に自己の固体撮像装置を駆動
するための高周波信号のクロストークを防ぐことができ
る。

【００７３】また、図９は電子内視鏡装置の説明図であ
り、図９（ａ）は電子内視鏡装置の外観の説明図、図９
（ｂ）は電子内視鏡装置の内部管路の説明図である。一
般に、電子内視鏡装置においては、光源装置に組み込ま
れた送気ポンプ、或いは別体の吸引ポンプ等が必要であ
り、装置全体が大型化する傾向にある。

【００７４】このため、以下のように電子内視鏡装置を
構成して、装置の小型化、低コスト化を実現する。すな
わち、図９（ａ）において、符号１００は電子内視鏡装
置を示し、この電子内視鏡装置１００は、細長で可撓性
を有する挿入部１０１と、この挿入部１０１の基端部に
連設する操作部１０２と、この操作部１０２の側方から
延出する可撓性を有する光源装置用コード１０３とで構
成されている。この光源装置用コード１０３の端部に
は、光源装置１０４が着脱自在に接続される。

【００７５】上記操作部１０２の後方には、空気開放穴
付きゴム球１０５が設けられており、空気開放穴１０５
ａを閉じてゴム球１０５を押圧収縮させることにより操
作部１０２内に送気可能になっている。また、上記操作
部１０２の下方からは、一対のチューブ１０６，１０７
が延出されて吸引ビン１０８の一対のポート１０９，１
１０と接続されている。さらに、上記操作部１０２の上
部には、送気か吸気かを切り替えるための切替弁１１１
が設けられている。

【００７６】そして、電子内視鏡装置１００内に形成さ
れる各管路は、図９（ｂ）に示すように、切替弁１１１
からの管路がチューブ１０６を通じて吸引ビン１０８の
送圧ポート１０９と接続されている。また、内視鏡内の
吸引管路１１２がチューブ１０７を通じて吸引ビン１０
８の逆止弁付き吸引ポート１１０と接続されている。

【００７７】上記送圧ポート１０９と上記吸引ポート１
１０は、それぞれ吸引ビン１０８の独立密閉された空間
１０８ａ，１０８ｂに形成されており、これら空間１０
８ａ，１０８ｂ内では、一体に形成された第１，第２の
プランジャー１１３ａ，１１３ｂがスライド自在に配設
されている。また、空間１０８ｂには、上記吸引ポート
１１０と共に、逆止弁付き大気開放ポート１１４が設け
られており、大気に開放されている。

【００７８】このように構成された電子内視鏡装置１０
０で、まず、送気する場合には、切替弁１１１を送気位
置にして、空気開放穴付きゴム球１０５の空気開放穴１
０５ａを塞いで押圧すると挿入部１０１の先端から送気
ができる。

【００７９】逆に吸引する場合には、切替弁１１１を吸
引位置にして、空気開放穴付きゴム球１０５の空気開放
穴１０５ａを塞いで押圧するとチューブ１０６を通じて
送圧ポート１０９に圧力がかかり、第１のプランジャー
１１３ａが移動する。すると、この第１のプランジャー
１１３ａと一体になっている第２のプランジャー１１３
ｂは吸引ビン１０８の内部空気を膨張させる方向に動
く。この時、逆止弁付き大気開放ポート１１４では逆止
弁が塞がり空気は吸引されない。一方、吸引ポート１１
０は逆止弁は開く方向なので、チューブ１０７、吸引管
路１１２を介して先端部から吸引が可能となる。

【００８０】このように、電子内視鏡装置１００によれ
ば、大掛かりな送気ポンプや吸引ポンプが不要となり、
電子内視鏡装置１００の軽量・小型、コンパクト化が図
れ、低コスト化も実現することができる。また、光源を
小型のものを用いれば装置全体として可搬性に優れた装
置となる。

【００８１】次に、図１０は内視鏡全体の外観説明図で
ある。ところで、従来、内視鏡の運搬は、両手で、操作
部、挿入部の先端、及びコネクタ部を保持して運ぶこと
が必要で、そのため、両手が塞がり、且つ面倒な作業と
なっていた。

【００８２】このため、以下のように可搬性に優れた内
視鏡を提案する。すなわち、図１０に示すように、内視
鏡操作部１２１のグリップ部分に端末部保持アダプタ１
２２を装着できるようになっている。この端末部保持ア
ダプタ１２２は内視鏡のその他の端末部部分、例えば、
先端部１２３やコネクタ部１２４をも保持できるように
なっている。尚、端末部保持アダプタ１２２は内視鏡操
作部１２１に対して固定的に接続されても着脱自在に装
着できるようにしても良い。

【００８３】このように端末部保持アダプタ１２２を設
けるようにすれば、内視鏡の持ち運び時に、端末部が確
実に固定され運搬作業が容易となる。

【００８４】［付記］ （１） 被写体像を光電変換自在なイメージエリア上に
マイクロレンズを設けた固体撮像素子チップの、上記マ
イクロレンズに対向する位置に空気層確保手段を介して
透明光学部材を備えた固体撮像装置において、上記イメ
ージエリア外縁内側に上記空気層確保手段の少なくとも
一部を配設すると共に、上記空気層確保手段が削る上記
イメージエリアのイメージ部分をマスキングするマスキ
ング手段を備えたことを特徴とする固体撮像装置。

【００８５】（２） 上記マスキング手段は、少なくと
も上記イメージエリア前方に配設した遮光部材で形成し
たことを特徴とする付記項１に記載の固体撮像装置。

【００８６】（３） 上記マスキング手段は、上記イメ
ージエリアで捉えた画像を処理する信号処理手段の電気
マスクで形成したことを特徴とする付記項１に記載の固
体撮像装置。

【００８７】（４） 上記空気層確保手段は、上記透明
光学部材と上記固体撮像素子チップとを接着する接着剤
で形成したことを特徴とする付記項１乃至付記項３の何
れかに記載の固体撮像装置。

【００８８】（５） 上記空気層確保手段は、少なくと
も上記固体撮像素子チップに接続する外部入出力端子を
含んで形成したことを特徴とする付記項１乃至付記項３
の何れかに記載の固体撮像装置。

【００８９】（６） 上記空気層確保手段は、少なくと
も硬質な小片を含んで形成したことを特徴とする付記項
１乃至付記項３の何れかに記載の固体撮像装置。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、固体撮像装置において、固体撮像素子チップ
のイメージエリア外縁内側に空気層確保手段の少なくと
も一部を配設すると共に、空気層確保手段が削るイメー
ジエリアのイメージ部分をマスキングするマスキング手
段を備えたので、イメージエリアの有効利用を図り、且
つ高感度でより一層の小型化を実現することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態による、電子内視鏡装
置の全体説明図

【図２】同上、電子内視鏡装置の撮像装置システムの概
略構成説明図

【図３】同上、固体撮像装置の要部説明図

【図４】本発明の実施の第２形態による、固体撮像装置
の要部説明図

【図５】本発明の実施の第３形態による、固体撮像装置
の要部説明図

【図６】撮像装置システムの固体撮像装置部分の説明図

【図７】撮像装置システムが組み込まれた内視鏡先端部
の構成説明図

【図８】撮像装置システムの伝送ケーブルの断面図

【図９】電子内視鏡装置の説明図

【図１０】内視鏡全体の外観説明図

【符号の説明】

１ 電子内視鏡装置 １５ 光学レンズ群 １６ 固体撮像装置 ２１ 固体撮像素子チップ ２２ カバーガラス（透明光学部材） ２８ イメージエリア ２９ マイクロレンズ ３０ 遮光マスク（マスキング手段） ３１ 接着剤（空気層確保手段） ３３ 空気層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を光電変換自在なイメージエリ
   ア上にマイクロレンズを設けた固体撮像素子チップの、
   上記マイクロレンズに対向する位置に空気層確保手段を
   介して透明光学部材を備えた固体撮像装置において、 上記イメージエリア外縁内側に上記空気層確保手段の少
   なくとも一部を配設すると共に、上記空気層確保手段が
   削る上記イメージエリアのイメージ部分をマスキングす
   るマスキング手段を備えたことを特徴とする固体撮像装
   置。