JP2004032190A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の光学性能を維持して、オートクレーブ滅菌に対する耐性を確保すると共に、小型で組み立てが容易な撮像装置を実現する。
【解決手段】撮像装置２０は、被検体の光学像を撮像する撮像ユニット２１（撮像手段）及び、この撮像ユニット２１の撮像面２１ａに被検体の光学像を結像する結像ユニット３４を気密枠３１の内部空間３１ａ内に配置して気密に構成される。撮像装置２０は、撮像ユニット２１の光学中心に結像ユニット３４の光軸が一致するようにこれら撮像ユニット２１と結像ユニット３４とを一体的に固定する固定手段として光学接着剤４０などで一体的に接着固定すると共に、更に、撮像ユニット２１を介して結像ユニット３４を支持する支持手段（第２の固定手段）として複数のリード４１がパッケージ２１ｃの下端面から延出されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置、更に詳しくは内視鏡等に内蔵される撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、医療分野において、内視鏡は、広く用いられる。内視鏡は、体腔内等に挿入する細長な挿入部を有している。内視鏡は、挿入部を挿入することで、体腔内の深部等を観察可能である。また、内視鏡は、必要に応じて処置具を用いることで治療処置等を行なうことができる。このような内視鏡は、感染症等を防止するために使用した後、確実に消毒滅菌することが必要不可欠である。
【０００３】
従来、この消毒滅菌処理は、エチレンオキサイドガス等のガスや、消毒液に頼っていた。しかしながら、周知のように滅菌ガス類は、猛毒である。このため、環境汚染防止のために、滅菌ガス類の使用は、各国で規制が強まっている。また、このガス滅菌は、滅菌後に機器に付着したガスを取り除くためのエアレーションに時間がかかる。このため、ガス滅菌は、滅菌後すぐに内視鏡を使用できないという問題がある。更に、このようなガス滅菌は、ランニングコストが高いという問題がある。
【０００４】
一方、消毒液による滅菌は、用いる消毒液の管理が煩雑であり、使用後の廃棄処理に多大な費用が必要となるといった問題がある。
そこで、最近、オートクレーブ滅菌（高圧高温水蒸気滅菌）は、内視鏡機器類の滅菌として主流になりつつある。オートクレーブ滅菌は、煩雑な作業を伴わず、滅菌後にすぐに使用でき、しかもランニングコストが安い。
【０００５】
オートクレーブ滅菌は、代表的な条件として米国規格協会承認、医療機器開発協会発行の米国規格ＡＮＳＩ　ＡＡＭＩ　ＳＴ３７−１９９２がある。この条件は、プレバキュームタイプで滅菌工程１３２℃、４分、またグラビティタイプで滅菌工程で１３２℃、１０分となっている。
【０００６】
しかしながら、このオートクレーブ滅菌に用いられる高圧高温水蒸気は、内視鏡を構成している部材であるゴム、プラスチック等の高分子材料、接着剤等を透過する性質を持っている。従って、オートクレーブ滅菌は、内視鏡をオートクレーブ装置に投入して滅菌した場合、Ｏリング、接着剤等を用いて水密に構成された内視鏡構造の内部にも水蒸気が浸入してくることになる。
【０００７】
また、オートクレーブ滅菌は、内視鏡湾曲部における外皮チューブの破裂を防止するため、滅菌工程前の真空工程時に内視鏡内外を連通させた状態でオートクレーブ滅菌装置に投入する方法がある。しかしながら、この場合、高圧高温水蒸気は、積極的に内視鏡内部に浸入することになる。
【０００８】
このような内視鏡は、例えば実開昭６２−０９６６１６号公報に記載されているように結像ユニット（対物ユニット）のレンズを接着剤によって固定しているものをオートクレーブ滅菌にかけた場合、上記接着剤を介して結像ユニット内部にまで水蒸気が浸入する。従って、このような内視鏡は、オートクレーブ滅菌後、室内に取り出して接眼部から覗いてみると、レンズに曇りが発生し、白く霧がかかったように見える。この霧は、徐々に晴れてくるので、内視鏡は、正常な観察像を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、内視鏡は、上記のようにレンズに曇りがかかっている間、使用することができない。このため、内視鏡検査は、はかどらず、著しく不便である。また、このような内視鏡は、オートクレーブ滅菌を繰り返し行なったり、長時間連続で行うような場合、この高圧高温蒸気滅菌により、結像ユニットの接合部が著しく劣化して該結像ユニットを構成するステンレス材料の各構成部品の接合部位間が剥離する虞れが生じる。
上記した現象は、撮像装置としてＣＣＤ等の固体撮像素子を使用している電子内視鏡についても同様である。
【００１０】
電子内視鏡は、固体撮像素子の撮像面に配置された結像ユニットを含む撮像装置を挿入部先端部に設けている。このため、撮像装置は、ステンレス材料の各構成部品が一般の接着剤によって接合されていると、この各構成部品の接合部を劣化させて撮像装置内部に水蒸気が浸入する虞れが生じる。そして、この撮像装置で撮像した内視鏡画像は、結像ユニットのレンズの曇り等によりモニタ上に正常な画像を示さなくなる。更に、電子内視鏡は、オートクレーブ滅菌を繰り返し行なったり、長時間連続で行うような場合、上記撮像装置の各構成部品の接合部位間が剥離する虞れが生じる。
【００１１】
また、オートクレーブ滅菌は、通常高圧下で行われる。このため、オートクレーブ滅菌に対応可能な内視鏡は、通常の１気圧の下での気密性や、従来の消毒液に浸漬して消毒する水密性等に比べてはるかに高い気密性が要求される。
このため、上記従来の撮像装置は、結像ユニット及び固体撮像素子を気密封止するように構成している。
【００１２】
しかしながら、上記従来の撮像装置は、固体撮像素子から延出する配線を挿通させるために枠体に形成された配線挿通孔や、その配線を覆うチューブを通じ、水蒸気が浸入して上記したように結像ユニットのレンズの曇り等を起こす虞れが生じる。
【００１３】
このような問題を解決するものとして、撮像装置は、例えば、特開２０００−７０２１３号公報に記載されているものが提案されている。
上記特開２０００−７０２１３号公報に記載の撮像装置は、枠体内部に結像ユニットと固体撮像素子とを配設し、この枠体の先端側と後端側とをそれぞれ先端レンズとコネクタとで気密封止すると共に、コネクタに形成された貫通孔に金属製の棒状の接続ピンを挿通して貫通孔の周りに生じる隙間に溶融ガラスを封入することで、結像ユニット及び固体撮像素子を気密封止したものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−７０２１３号公報に記載の撮像装置は、結像ユニット及び固体撮像素子の各々が共に枠体に固定されているので、上記オートクレーブ滅菌時に発生する熱応力により、結像ユニットの光軸と固体撮像素子の光学中心とにずれを生じる虞れがあった。
また、上記撮像装置は、上記オートクレーブ滅菌を繰り返し行なったり、長時間連続で行うような場合、上記熱応力の繰り返しにより固体撮像素子に接着した結像ユニットの後端レンズが剥離したり、固体撮像素子のリード線が断線したりする虞れがあった。
【００１５】
更に、上記撮像装置は、組み立て時の軸ずれにより生じる固体撮像素子と結像ユニットとの間の残留応力によって同様な問題が生じる虞れがあった。また、上記撮像装置は、固体撮像素子の寸法のばらつき等により、固体撮像素子と結像ユニットとの間に歪みや光軸ずれが生じる虞れもあった。　◎
また、上記撮像装置は、装置内部の固体撮像素子がコネクタに挿通された接続ピンを通じて外部と電気的に導通する構成であるので、内部構造が複雑となり組み立て作業が煩雑になったり、枠体が大型化して装置全体が大型化する問題があった。このため、このような撮像装置を挿入部先端部に組み込む内視鏡は、体腔内への挿通性が悪化する虞れが生じる。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所望の光学性能を維持して、オートクレーブ滅菌に対する耐性を確保すると共に、小型で組み立てが容易な撮像装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる本発明の撮像装置は、被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な撮像ユニットと、前記結像ユニットの結像位置に前記撮像ユニットの撮像面が配置されるように、これら結像ユニットと撮像ユニットとを固定可能な固定手段と、前記固定手段により固定された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットを収容可能な枠体と、前記枠体に設け、この枠体に収容された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットのどちらか一方に接続し、この接続された一方を介して他方を支持する支持手段と、を具備したことを特徴としている。
また、本発明の請求項２は、請求項１に記載の撮像装置において、前記支持される他方と前記枠体との間に、所定の空間が形成されることを特徴としている。
また、本発明の請求項３は、請求項１に記載の撮像装置において、前記支持される他方と前記枠体との間に、前記他方に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段を設けたことを特徴としている。
この構成により、所望の光学性能を維持して、オートクレーブ滅菌に対する耐性を確保すると共に、小型で組み立てが容易な撮像装置を実現する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡を示す外観斜視図、図２は図１の内視鏡挿入部の先端側の構成を示す断面図、図３は図２の撮像装置を示す断面図、図４は図３の撮像装置の要部を示す説明図であり、図４（ａ）は結像ユニットの最後端レンズ側から見た撮像装置の要部を示す説明図、図４（ｂ）は同図（ａ）の側面図、図４（ｃ）は同図（ａ）の背面図、図５は図３の変形例を示す撮像装置の断面図、図６は図５の撮像装置の要部を示す説明図であり、図６（ａ）は結像ユニットの最後端レンズ側から見た撮像装置の要部を示す説明図、図６（ｂ）は同図（ａ）の背面図である。
【００１９】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態を備えた電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）１は、後述する撮像装置を先端側に内蔵した細長の挿入部２と、この挿入部２の基端側に把持部を兼ねるよう連設された太径の操作部３とから構成され、操作部３から延出する軟性のユニバーサルコード４を備えて水密に構成されている。
【００２０】
ユニバーサルコード４は、挿入部２に対して十分長い長さを有しており、端部に図示しない光源装置と着脱自在で接続されるライトガイドコネクタ５を設けている。このライトガイドコネクタ５は、このコネクタ側部から延出するＣＣＵケーブル６端部に信号処理装置である図示しないＣＣＵ（カメラコントロールユニット）と着脱自在で接続されるＣＣＵ接続用コネクタ（以下、ＣＣＵコネクタと略記）７を設けている。尚、内視鏡１は、図示しない光源装置及びＣＣＵとで電子内視鏡装置を構成している。
【００２１】
挿入部２は、先端側より硬性の先端硬質部１１と、複数の湾曲駒を連設して上下左右方向に湾曲自在な湾曲部１２と、軟性を有する可撓管部１３とから構成される。尚、挿入部２は、可撓管部１３の代わりに硬性の硬性管部であっても良い。
操作部３は、湾曲部１２を遠隔的に湾曲操作するための湾曲操作レバー１４が設けられている。また、操作部３は、この側面にフリーズ、レリーズ、画像強調、ホワイトバランス調整、明るさ調整等の遠隔操作を行う図示しないリモートスイッチ等を設けている。
【００２２】
次に、図２を用いて挿入部２の先端側の構成を説明する。
図２に示すように先端硬質部１１は、先端部本体として先端金属枠１１ａが設けられている。この先端金属枠１１ａは、基端側に湾曲部１２が連設される。湾曲部１２は、複数の環状の湾曲駒１２ａが回動自在に連結されて構成されている。湾曲部１２は、最先端の湾曲駒１２ａが先端硬質部１１の基端側を被覆するように接着固定されることで、その後端側を接続されている。そして、湾曲部１２は、この外周を伸縮性に富んだ樹脂で形成された湾曲ゴム１２ｂで被覆されており、先端硬質部１１の基端側に糸巻き接着等により一体的に固定されている。
【００２３】
先端金属枠１１ａは、透孔１１ｂに被検体の光学像を撮像する撮像装置２０が嵌合固定されている。また、図示しないが先端金属枠１１ａは、透孔に照明光学系として挿入部を挿通するライトガイドファイバの先端側が挿通固定されると共に、このライトガイドファイバからの照明光を必要な角度に広げる照明窓が設けられている。
【００２４】
このライトガイドファイバの後端は、ライトガイドコネクタ５に至り、このライトガイドコネクタ５を光源装置に着脱自在に接続することで、この光源装置から供給される照明光を伝達し、先端硬質部１１の照明窓から患部等の被検体を照明するようになっている。
【００２５】
照明された被検体の光学像は、撮像装置２０に設けられた撮像手段としてＣＣＤ等の撮像ユニット２１の撮像面（受光面とも言う）２１ａに結像されるようになっている。この撮像ユニット２１は、信号ケーブル２２に挿通配設される複数の信号線２２ａが接続されている。これら信号線２２ａの他端は、ライトガイドコネクタ５を介してＣＣＵコネクタ７に接続されている。このＣＣＵコネクタ７をＣＣＵに着脱自在に接続することで、撮像ユニット２１は、信号線２２ａを介して伝達されるＣＣＵからの駆動信号により駆動され、結像された被検体像を光電変換するようになっている。
【００２６】
そして、撮像ユニット２１で光電変換された撮像信号は、信号線２２ａを介してＣＣＵコネクタ７からＣＣＵへ伝達される。ＣＣＵは、伝達された撮像信号を信号処理して標準的な映像信号に変換し、図示しないモニタに内視鏡画像として表示させるようになっている。
【００２７】
次に、図３を用いて撮像装置２０の詳細構成について説明する。
撮像装置２０は、枠体（筐体）として金属又はセラミックスで略パイプ形状に形成される気密枠３１と、気密枠３１の先端側開口部に嵌合固定される光透過部材であるカバーガラス３２と、気密枠３１の後端側開口部に嵌合固定される基板３３とを有してオートクレーブ滅菌可能に気密に構成される。
【００２８】
カバーガラス３２は、オートクレーブ滅菌による高温高圧の水蒸気に対して耐性が高い例えば、サファイアや石英で円形状の平行平板に形成されている。カバーガラス３２は、この外周面の全周に亘りクロム、ニッケル、金等によりメタライズ処理が施されている。一方、気密枠３１は、カバーガラス３２を嵌合する内周面にも同様にメタライズ処理が施されている。そして、カバーガラス３２は、この外周面が気密枠３１の内周面の先端部に、鑞付け、半田付け等の鑞接により接合固定される。このことにより、撮像装置２０は、カバーガラス３２の外周面と気密枠３１の内周面とが気密に接合され、この接合面から水蒸気などの気体が浸入するのを防止している。
【００２９】
また、基板３３は、オートクレーブ滅菌による高温高圧の水蒸気に対して耐性が高く、絶縁性を有する例えば、ガラス混入のエポキシ、ポリイミド、セラミックスで円形状の平行平板に形成されている。基板３３は、この外周面の全周に亘り上述したメタライズ処理が施されている。また、一方、気密枠３１は、基板３３を嵌合する内周面にも同様にメタライズ処理が施されている。そして、基板３３は、この外周面が気密枠３１の内周面の後端部に、上述した鑞接により接合固定される。このことにより、撮像装置２０は、基板３３の外周面と気密枠３１の内周面とが気密に接合され、この接合面から水蒸気などの気体が浸入するのを防止している。
【００３０】
また、撮像装置２０は、撮像ユニット２１及びこの撮像ユニット２１の撮像面２１ａにカバーガラス３２で取り込んだ被検体の光学像を結像するための結像ユニット３４を気密枠３１の内部空間（収容部）３１ａ内に配置している。
【００３１】
結像ユニット３４は、複数の光学レンズを配設して結像光学系を構成している。結像ユニット３４は、先端側レンズ群３５を先端側レンズ枠３６で保持固定している。この先端側レンズ枠３６は、この後端側が後端側レンズ群３７を保持固定する後端側レンズ枠３８の先端側に嵌合固定されている。
【００３２】
撮像ユニット２１は、撮像面２１ａを有する半導体チップ（以下、チップ）２１ｂと、セラミックスや樹脂などで形成され、チップ２１ｂを収容するパッケージ２１ｃと、このパッケージ２１ｃの上端面に接着剤で固定され、チップ２１ｂを収容する空間を封止するための透明なガラスリッド２１ｄと、から構成される。
撮像ユニット２１は、パッケージ２１ｃの外形中心Ｏｄと基板３３の外形中心、即ち、気密枠３１の内径中心Ｏｆとが略一致するように配設される。
【００３３】
ここで、撮像ユニット２１は、レイアウトの都合や実装のばらつきによって、図４（ａ）に示すようにパッケージ２１ｃの外形中心Ｏｄと撮像面２１ａの光学中心Ｏａとが必ずしも一致しない。この中心のずれは、例えば最大で０．２ｍｍから０．４ｍｍ程度発生する可能性がある。
これに対し、光学設計的に、結像ユニット３４と撮像ユニット２１との間に許容される光軸のずれは、例えば０．０２ｍｍ以下である。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、撮像装置２０は、図４（ｂ）に示すように撮像ユニット２１の光学中心に結像ユニット３４の光軸が一致するようにこれら撮像ユニット２１と結像ユニット３４とを一体的に固定する固定手段として、図４（ｂ）に示すようにガラスリッド２１ｄの上端面に結像ユニット３４の最後端レンズ３７ａが光学接着剤４０などで接着固定されるようになっている。このことにより、撮像装置２０は、結像ユニット３４の光軸Ｏ_Ｌが撮像ユニット２１の撮像面２１ａの光学中心Ｏａと一致するようになっている。
【００３５】
また、結像ユニット３４は、先端側レンズ群３５を構成する光学レンズの各々が最後端レンズ３７ａよりも小さく形成されている。このため、結像ユニット３４は、この外径も撮像ユニット２１のパッケージ２１ｃより小さく形成される。このことにより、結像ユニット３４は、この光軸Ｏ_Ｌを撮像ユニット２１の撮像面２１ａの光学中心Ｏａに一致させても、ユニット外形が撮像ユニット２１の外形内に収まるようになっている。
【００３６】
また、撮像ユニット２１は、電気信号を伝達するための棒状の金属で形成される複数のリード４１がパッケージ２１ｃの下端面から延出されている。リード４１は、絶縁板４２を介して基板３３に形成された複数のスルーホール３３ｂを挿通し、接続基板４３に接続されている。この接続基板４３は、複数の信号線２２ａが接続されている。
即ち、リード４１は、撮像ユニット２１を介して結像ユニット３４を支持する支持手段（第２の固定手段）を構成している。
【００３７】
このことにより、撮像装置２０は、結像ユニット３４の最後端レンズ３７ａと撮像ユニット２１のガラスリッド２１ｄとの間にかかる応力を低減させることができる。従って、撮像装置２０は、オートクレーブ滅菌時に発生する熱応力、組み立て時の軸ずれにより生じる撮像ユニット２１と結像ユニット３４との残留応力、組み立て時の煩雑さを除去することができるようになる。
【００３８】
また、図４（ｃ）に示すように基板３３は、複数のリード４１のそれぞれの位置に合わせて形成された複数のスルーホール３３ｂが、内周面に金或いはニッケル等のメッキを施されている。そして、複数のリード４１は、絶縁板４２を介してスルーホール３３ｂに挿通され、鑞付け、半田付けにより気密に固定されている。このことにより、撮像装置２０は、撮像ユニット２１が基板３３に固定されると共に、リード４１とスルーホール３３ｂとの隙間から水蒸気などの気体が浸入するのを防止している。
【００３９】
また、基板３３は、この表面に図示しない回路パターンが形成されている。そして、基板３３は、周辺ＩＣ３３ｃを実装して樹脂ポッティング３３ｄにより封止されている。また、基板３３は、複数の信号線２２ａが接続された後、エポキシ系などの接着剤４４により封止固定されるようになっている。
【００４０】
このように構成される本実施の形態の撮像装置２０は、撮像ユニット２１のパッケージ２１ｃの外形中心Ｏｄと基板３３の外形中心Ｏｆとを略一致させて固定される。即ち、撮像装置２０は、撮像ユニット２１の外形が気密枠３１の中心と同軸に配置される。
【００４１】
そして、撮像装置２０は、気密枠３１の先端部に配置するカバーガラス３２及び気密枠３１の基端部に配置する基板３３をそれぞれ気密に接合すると共に、基板３３のスルーホール３３ｂにリード４１を鑞接によって気密に封止することによって、気密枠３１の内部空間３１ａを気密状態にすることが可能である。
【００４２】
従って、本実施の形態の撮像装置２０は、気密枠３１の内部空間３１ａ内にオートクレーブ滅菌時に水蒸気などの気体が浸入することを防止することができる。
これにより、本実施の形態の撮像装置２０は、水蒸気の浸入による結像ユニット３４や撮像ユニット２１のレンズ曇りの発生や、劣化を防止可能である。
【００４３】
また、本実施の形態の撮像装置２０は、撮像ユニット２１、基板３３と信号線２２ａとが直接接続されるので、構成部品が減って組立作業が容易となる他、撮像ユニット２１を収容する気密枠３１を短く形成できる。このため、本実施の形態の撮像装置２０は、内蔵される内視鏡挿入部２の先端硬質部１１を短縮化でき、挿入性を向上させることができる。
【００４４】
更に、本実施の形態の撮像装置２０は、結像ユニット３４が撮像ユニット２１に対してのみ光学接着剤４０で一体的に固定されるので、軸ずれによる残留応力がなく、オートクレーブ滅菌時に作用する熱応力の繰り返しや、組立時に作用する力などによる光学性能の悪化や、撮像ユニット２１に接着した最後端レンズ３７ａの剥離を防止可能である。
【００４５】
また、本実施の形態の撮像装置２０は、結像ユニット３４の光軸を撮像ユニット２１の光学中心と一致させても、結像ユニット３４の外形が撮像ユニット２１の外形内に収まる。このため、本実施の形態の撮像装置２０は、気密枠３１の外径を撮像ユニット２１の外形に合わせて最小限に抑えることができる。従って、本実施の形態の撮像装置２０は、内蔵される内視鏡挿入部２の先端硬質部１１の外形を小さくして、内視鏡の挿入性を向上可能である。
【００４６】
更に、本実施の形態の撮像装置２０は、組み立て後に外力により光軸がずれることを防止することが可能である。従って、本実施の形態の撮像装置２０は、外力の影響で光軸にずれが生じること無く、この光軸の調整を行うために分解する必要が無い。
【００４７】
尚、撮像装置は、図５に示すようにパッケージレスの撮像ユニットを用いたものにも本発明を適用しても良い。
図５に示すように本変形例の撮像装置２０Ｂは、パッケージレスの撮像ユニット２１Ｂを用いて構成される。この撮像ユニット２１Ｂは、チップ２１ｂを収容するパッケージを設けていないので、上記第１の実施の形態で説明した撮像ユニット２１と比べて、耐湿性及び強度が低くなっている。
【００４８】
この撮像ユニット２１Ｂは、チップ２１ｂとガラスリッド２１ｄとの間の隙間から線状の金属で形成される複数のリード４１ｂが延出されている。そして、これら複数のリード４１ｂは、この基端側がチップ２１ｂとガラスリッド２１ｄとの間で接着剤にて接着固定されるようになっている。
【００４９】
また、撮像ユニット２１Ｂは、図６に示すようにチップ２１ｂがその外形中心Ｏ_Ｃと基板３３の外形中心Ｏｂ（即ち、気密枠３１の内径中心Ｏｆ）とが略一致するように配設され、絶縁スペーサ４５を介して基板３３に接着などで固定されている。
【００５０】
ここで、撮像ユニット２１Ｂは、チップ２１ｂの外形中心Ｏｃと撮像面２１ａの光学中心Ｏａとが必ずしも一致しない。このため、撮像ユニット２１Ｂは、結像ユニット３４の後端レンズ３７ａが撮像面２１ａの光学中心Ｏａと光軸が一致するようにガラスリッド２１ｄに光学接着剤４０などで固定される。
このことにより、撮像ユニット２１Ｂは、結像ユニット３４の光軸Ｏ_Ｌが撮像面２１ａの光学中心Ｏａと一致するようになっている。
それ以外の構成は、上記第１の実施の形態の撮像装置２０と同様なので、説明を省略する。
【００５１】
このように構成される本変形例の撮像装置２０Ｂは、上記第１の実施の形態の撮像装置２１と同様に気密枠３１の内部空間３１ａに、撮像ユニット２１のチップ２１ｂの外形中心Ｏｃと基板３３の外形中心Ｏｆとを略一致させて固定される。即ち、撮像装置２０Ｂは、撮像ユニット２１Ｂの外形が気密枠３１の中心と同軸に配置される。
【００５２】
また、結像ユニット３４は、この光軸Ｏ_Ｌが撮像ユニット２１Ｂの撮像面２１ａの光学中心Ｏａに一致するように気密枠３１の内部空間３１ａ内で固定される。
そして、撮像装置２０は、気密枠３１の先端部に配置するカバーガラス３２及び気密枠３１の基端部に配置する基板３３をそれぞれ気密に接合すると共に、基板３３のスルーホール３３ｂにリード４１ｂを鑞接によって気密に封止したことによって、気密枠３１の内部空間３１ａを気密状態にすることが可能である。
【００５３】
この結果、本変形例の撮像装置２０Ｂは、耐湿性及び強度性が劣るパッケージレスタイプの撮像ユニット２１Ｂを用いて構成しても上記第１の実施の形態と同様な効果を得る。
【００５４】
（第２の実施の形態）
図７及び図８は本発明の第２の実施の形態に係り、図７は本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す断面図、図８は図７の変形例を示す撮像装置の断面図、図９は応力吸収手段を設けた第１変形例の撮像装置を示す断面図、図１０は応力吸収手段を設けた第２変形例の撮像装置を示す断面図である。
【００５５】
上記第１の実施の形態は、支持手段としてリード４１を設けて構成しているが、本第２の実施の形態は支持手段として支持部材を設けて構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００５６】
即ち、図７に示すように本発明の第２の実施の形態の撮像装置５０は、支持手段としてリード４１の代わりに、結像ユニット３４を構成する後端側レンズ枠３８の外周面と気密枠３１の内壁面との間に金属又はセラミックスで形成される支持部材５１を設けて構成される。この支持部材５１を設けることにより、撮像装置５０は、支持部材５１により結像ユニット３４を介して撮像ユニット２１を支持可能な構成となっている。
【００５７】
また、撮像ユニット２１は、リードの代わりに、自在に変形可能なフレキシブル配線５２によって基板３３との接続が構成されている。
このフレキシブル配線５２は、リードと同様にパッケージ２１ｃの下端面から延出されている。そして、フレキシブル配線５２は、絶縁板４２を介して基板３３に形成された複数のスルーホール３３ｂを挿通し、接続基板４３に接続されている。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態の撮像装置２０と同様なので、説明を省略する。
【００５８】
これにより、本第２の実施の形態の撮像装置５０は、上記第１の実施の形態と同様な効果を得ることに加え、フレキシブル配線５２を用いているので、撮像ユニット２１が自由に動くことを妨げないという効果を得る。
【００５９】
また、撮像装置は、図８に示すようにフレキシブル配線５２の代わりに非接触型の通信手段を設けて撮像ユニット２１を構成しても良い。
図８に示すように本変形例の撮像装置５０Ｂは、フレキシブル配線５２の代わりにＣＣＵからの駆動信号や撮像ユニットで得た撮像信号等を光や電波等を利用する非接触の通信手段５３を設けて構成される。
【００６０】
更に、具体的に説明すると、撮像装置５０Ｂは、撮像ユニット２１の基端部に素子側通信部５３ａが設けられると共に、この素子側通信部５３ａと通信する基板側通信部５３ｂが基板３３の基端部に設けられて構成される。
【００６１】
素子側通信部５３ａは、パッケージ２１ｃの図示しない配線を介して撮像ユニット２１のチップ２１ｂに接続されている。一方、基板側通信部５３ｂは、基板３３の回路パターンに接続され、該基板から延出する基板側リード５４を介して複数の信号線２２ａに接続されている。
【００６２】
これにより本変形例の撮像装置５０Ｂは、気密枠３１の内部空間３１ａ内に配設される撮像ユニット２１と、気密枠３１の内部空間３１ａ外に配置される基板３３の回路パターンとが非接触にて通信可能となる。
従って、本変形例の撮像装置５０Ｂは、フレキシブル配線５２を挿通するためのスルーホール３３ｂを基板３３に形成する必要が無く、気密枠３１の内部空間３１ａを更に気密に封止でき、また、組み立て性が向上する。
【００６３】
尚、上記第１，第２の実施の形態の撮像装置は、例えば、図９及び図１０に示すように支持される撮像ユニット又は結像ユニットのどちらか一方と、気密枠３１との間に、前記撮像ユニット又は結像ユニットのどちらか一方に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段を設けて構成しても良い。
【００６４】
図９に示すように撮像装置２０Ｃは、結像ユニット３４（の後端側レンズ枠３８）と気密枠３１（の内壁面）との間に、前記結像ユニット３４に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段として、ばね５５を設けて構成される。これにより、撮像装置２０Ｃは、結像ユニット３４に掛かる応力をばね５５により吸収することが可能となる。
【００６５】
また、図１０に示す撮像装置５０Ｃも同様に、撮像ユニット２１（のパッケージ２１ｃ）と気密枠３１（の内壁面）との間に、前記撮像ユニット２１に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段として、ばね５５を設けて構成される。これにより、撮像装置５０Ｃは、撮像ユニット２１に掛かる応力をばね５５により吸収することが可能となる。
【００６６】
尚、図示しないが撮像装置２０Ｂ及び撮像装置５０Ｂも同様に応力吸収手段としてばね５５を設けて構成しても良い。
また、実施例では、気密に封止された枠体を有する撮像装置に本発明を適用して構成しているが、本発明はこれに限定されず、気密封止でない枠体を有する撮像装置に本発明を適用して構成しても構わない。
【００６７】
また、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００６８】
ところで、上述したような電子内視鏡に用いられる撮像装置は、先端側に設けた複数の光学レンズで構成される結像光学系（対物光学系）で被検体の光学像を取り込み、その結像位置に配置される固体撮像素子で取り込まれた光学像を電気信号に光電変換し、固体撮像素子周辺に配置される回路基板上で光電変換された電気信号の出力を増幅などしている。
【００６９】
上記回路基板は、複数の信号線で形成され、他端が内視鏡を挿通し、ユニバーサルコード及びＣＣＵケーブルを介してＣＣＵコネクタの端部に延出している信号ケーブルを接続されている。
【００７０】
このＣＣＵコネクタを信号処理装置であるＣＣＵ（カメラコントロールユニット）と着脱自在で接続することで、上記撮像装置は、上記回路基板が上記ＣＣＵに電気的に接続され、上記信号ケーブルを介して固体撮像素子で光電変換された電気信号が上記ＣＣＵに供給される。
そして、上記ＣＣＵは、画像処理などその他の信号処理を行い、モニタなどに内視鏡像を表示させるようになっている。
【００７１】
しかしながら、電子内視鏡に対して高温高圧水蒸気を使用した高温高圧水蒸気滅菌（以下、オートクレーブ滅菌）を行うと、上記従来の撮像装置は、固体撮像素子の周囲に浸入し貯留した蒸気によって固体撮像素子が劣化し画像不良を生じたり、固体撮像素子の故障を引き起こす虞れがあった。
【００７２】
上記問題を解決するため、特開平１０−２３４６４９号公報に記載されている撮像装置は、複数のピンを設けたハーメチックコネクタと、このハーメチックコネクタと気密に接合された円筒状のシールド部材とで気密に構成され、蒸気の浸入を防止したものが提案されている。
【００７３】
しかしながら、上記特開平１０−２３４６４９号公報に記載の撮像装置は、上記円筒状のシールド部材が内視鏡挿入部に連通しているため、湾曲部や軟性部で構成される挿入部を備えた内視鏡に用いるのに不向きであった。
【００７４】
また、上記特開平１０−２３４６４９号公報に記載の撮像装置は、上記ハーメチックコネクタを内視鏡挿入部の先端部に配置するために、上記ハーメチックコネクタに設けたピン同士の間隔が狭くなり、組み立てが困難になる等の問題があった。
【００７５】
そこで、湾曲部や軟性部で構成される挿入部を備えた内視鏡をオートクレーブ滅菌する際にも、固体撮像素子の周囲に蒸気が浸入することを確実に防止可能な撮像装置の提供が望まれていた。
【００７６】
図１１ないし図２７を参照して固体撮像素子の周囲に蒸気浸入を防止可能な撮像装置の構成例を説明する。図１１ないし図２７は固体撮像素子の周囲に蒸気浸入を防止可能な撮像装置の構成例に係わり、図１１は固体撮像素子の周囲に蒸気浸入を防止可能な撮像装置を示す構成図、図１２は図１１の撮像装置の要部を示す断面図、図１３は図１２の隔壁の基端側面を示す説明図、図１４は図１２の隔壁の断面図、図１５は第１変形例の撮像装置を示す構成図、図１６は図１５の撮像装置の要部を示す断面図、図１７は図１６の隔壁の基端側面を示す説明図、図１８は図１６の隔壁の断面図、図１９は第２変形例の撮像装置を示す構成図、図２０は図１９の撮像装置の要部を示す断面図、図２１は図２０の隔壁ユニットの基端側面を示す説明図、図２２は図２０の隔壁ユニットの断面図、図２３は第３変形例の撮像装置を示す構成図、図２４は図２３の撮像装置の要部を示す断面図、図２５は図２４の隔壁ユニットの基端側面を示す説明図、図２６は図２０の隔壁ユニットの断面図、図２７は図２４の隔壁ユニットの先端側面を示す説明図である。
【００７７】
図１１に示すように撮像装置１００は、被検体の光学像を結像可能な結像ユニット１０１と、この結像ユニット１０１の結像位置に図示しない撮像面（受光面とも言う）を有して配置され、前記結像ユニット１０１により結像された前記光学像を撮像可能な固体撮像素子１０２と、この固体撮像素子１０２に接続され、該固体撮像素子１０２に対する信号処理を行う集積回路１０３と、前記固体撮像素子１０２及び前記集積回路１０３を覆う（内包する）保護枠１０４と、から主に構成される。
【００７８】
前記結像ユニット１０１は、複数の光学レンズを配設して結像光学系を構成している。この結像ユニット１０１は、先端側レンズ群１１１を先端側レンズ枠１１２で保持固定している。この先端側レンズ枠１１２は、この後端側が後端側レンズ１１３を保持固定する後端側レンズ枠１１４の先端側に嵌合固定されている。前記後端側レンズ１１３は、平行平板若しくは凸レンズ状である。尚、後端側レンズ枠１１４は、後端側レンズ１１３の代わりに、複数の光学レンズを配設して後端側レンズ群を保持固定して構成しても良い。
【００７９】
また、前記結像ユニット１０１は、このユニット先端側を覆う観察窓ユニット１１５が設けられている。この観察窓ユニット１１５は、封止手段としてレーザ溶接や蒸気透過性の低い接着剤などにより前記後端側レンズ枠１１４に気密若しくは蒸気透過性の低い状態で固定されている。
【００８０】
前記観察窓ユニット１１５は、前記先端側レンズ枠１１２の先端側を嵌合固定する観察窓枠１１６と、この観察窓枠１１６の最先端側端面に保持固定される観察窓１１７とから構成される。前記観察窓１１７は、この外周面にＮｉやＣｒ、Ａｕなどを蒸着したメタルコートを施して形成されている。そして、この観察窓１１７は、封止手段として半田付けや鑞付け、蒸気透過性の低い接着剤などにより前記観察窓枠１１６に気密若しくは蒸気透過性の低い状態で固定されている。
このことにより、前記撮像装置１００は、先端側から蒸気が浸入することを防止できるようになっている。
【００８１】
前記固体撮像素子１０２は、撮像面の前面に光透過性のガラスリッド１１８が接着固定されている。このガラスリッド１１８は、前記後端側レンズ１１３に貼り合わされて接着固定されることで、前記固体撮像素子１０２と前記結像光学系１０１とが一体的に構成されるようになっている。
【００８２】
前記固体撮像素子１０２は、撮像面（受光面）側に接続される複数のリード１１９が側部から反撮像面（受光面）側に延出している。これらリード１１９は、前記固体撮像素子１０２の後方に配置される前記集積回路１０３に接続されている。
【００８３】
本実施の形態では、撮像装置１００は、後述するように前記固体撮像素子１０２の基端側に隔壁を設け、この隔壁に形成したスルーホールに前記リード１１９を挿通し、これらリード１１９と前記スルーホールとの間及び前記保護枠１０４と前記隔壁との間を気密に封止するように構成している。
【００８４】
前記集積回路１０３は、前記リード１１９を介して前記固体撮像素子１０２を駆動すると共に、この固体撮像素子１０２で光電変換した電気信号を信号処理するようになっている。
【００８５】
前記集積回路１０３は、前記信号処理された電気信号を伝送する信号伝送手段としての複数の信号線１２０が接続されている。これら信号線１２０は、束ねられて信号ケーブル１２１に挿通配設され、図示しないコネクタ部端部に至り、結線するようになっている。そして、コネクタ部を図示しないＣＣＵに着脱自在に接続することで、前記集積回路１０３は前記信号線１２０を介してＣＣＵに接続される、即ち、撮像装置１００はＣＣＵに接続されるようになっている。
【００８６】
また、前記後端側レンズ枠１１４は、基端側に封止手段としてレーザ溶接や蒸気透過性の低い接着剤などにより前記保護枠１０４が気密若しくは蒸気透過性の低い状態で固定されている。即ち、前記保護枠１０４は、前記結像ユニット１０１の後端側を嵌合し、前記固体撮像素子１０２や前記集積回路１０３などを内包している。
【００８７】
また、この保護枠１０４は、基端側が前記信号ケーブル１２１の先端側を嵌合固定している。そして、この保護枠１０４を内包するように前記後端側レンズ枠１１４の突起部から前記信号ケーブル１２１の先端側に至る部分は、それらの外周を熱収縮チューブ１２２により覆われている。
【００８８】
次に、図１２ないし図１４を用いて前記撮像装置１００の要部の詳細構成を説明する。
前記固体撮像素子１０２と前記集積回路１０３との間には、ガラスやセラミックなどの絶縁体で形成される隔壁１３１が設けられている。この隔壁１３１は、前記リード１１９を挿通させる複数のスルーホール１３２が形成されている。これら各スルーホール１３２の周囲は、クロムやニッケル、金などを蒸着や印刷して形成されたランド１３３が設けられている。
【００８９】
前記リード１１９と前記ランド１３３とは半田付けされており、封止手段として前記スルーホール１３２を気密に塞ぐように半田フィレット１３４を形成している。更に、前記隔壁１３１は、この外周が前記ランド１３３と同様にクロムやニッケル、金などを蒸着や印刷してメタルコートされている。そして、前記隔壁１３１と前記保護枠１０４とは、封止手段としてレーザ溶接や蒸気透過性の低い接着剤により気密若しくは蒸気透過性の低い状態に固定されている。
このことにより、前記撮像装置１００は、前記リード１１９と前記スルーホール１３２との間及び前記保護枠１０４と前記隔壁１３１との間を気密に封止して基端側から蒸気が浸入することを防止できる。
【００９０】
従って、前記撮像装置１００は、前記観察窓１１７から前記隔壁１３１までの空間を気密若しくは蒸気透過性の低い状態に保持可能である。
これにより、前記撮像装置１００を内蔵する内視鏡は、オートクレーブ滅菌した場合でも、固体撮像素子１０２が気密若しくは蒸気透過性の低い空間に配置されているため、固体撮像素子１０２がオートクレーブ滅菌による蒸気に曝されることが少ない。
【００９１】
この結果、本実施の形態の撮像装置１００は、オートクレーブ滅菌の蒸気によって、固体撮像素子１０２の劣化による画像不良や故障を防止することが可能である。従って、この撮像装置１００を内蔵することによって、湾曲部や軟性部で構成される挿入部を備えた内視鏡は、オートクレーブ滅菌が可能である。
【００９２】
尚、撮像装置は、図１５に示すように構成しても良い。
図１５は、第１変形例の撮像装置を示す構成図である。
図１５に示すように撮像装置１００Ｂは、前記集積回路１０３Ｂの基端側に隔壁１３１Ｂが設けられて構成されている。
【００９３】
この隔壁１３１Ｂは、前記固体撮像素子１０２から延出する複数のリード１１９Ｂが前記集積回路１０３Ｂを介して接続されるようになっている。また、この隔壁１３１Ｂは、複数の信号線１２０Ｂが接続されている。尚、本第１変形例では、前記隔壁１３１Ｂは、前記リード１１９Ｂと前記信号線１２０Ｂとを接続する接続基板を形成している。
【００９４】
図１６ないし図１８に示すように前記隔壁１３１Ｂは、前記リード１１９Ｂを挿通させるスルーホール１３２ａが形成されていると共に、前記信号線１２０Ｂを挿通させるスルーホール１３２ｂが形成されている。これら各スルーホール１３２ａ，１３２ｂの周囲は、クロムやニッケル、金などを蒸着や印刷して形成されたランド１３３Ｂが設けられている。これら各ランド１３３Ｂは、各々対応する前記リード１１９Ｂと前記信号線１２０Ｂとを接続するように形成されている。
【００９５】
これら各リード１１９Ｂと各信号線１２０Ｂ及び各ランド１３３Ｂとは、半田付けされており、封止手段として前記スルーホール１３２ａ，１３２ｂを気密に塞ぐように半田フィレット１３４Ｂを形成している。
更に、前記隔壁１３１Ｂは、この外周が前記ランド１３３Ｂと同様にクロムやニッケル、金などが蒸着や印刷してメタルコートされている。
そして、前記隔壁１３１Ｂと前記保護枠１０４とは、封止手段としてレーザ溶接や蒸気透過性の低い接着剤により気密若しくは蒸気透過性の低い状態に固定されている。尚、それ以外の構成は、上記撮像装置１００とほぼ同様である。
【００９６】
このことにより、前記撮像装置１００Ｂは、前記リード１１９Ｂ，前記信号線１２０Ｂと前記スルーホール１３２ａ，１３２ｂとの間、及び前記保護枠１０４と前記隔壁１３１Ｂとの間を気密に封止して基端側から蒸気が浸入することを防止できる。
従って、前記撮像装置１００Ｂは、前記観察窓１１７から前記隔壁１３１Ｂまでの空間を気密若しくは蒸気透過性の低い状態に保持可能である。
【００９７】
これにより、前記撮像装置１００Ｂを内蔵する内視鏡は、オートクレーブ滅菌した場合でも、固体撮像素子１０２や集積回路１０３Ｂが気密若しくは蒸気透過性の低い空間に配置されているため、固体撮像素子１０２や集積回路１０３Ｂがオートクレーブ滅菌による蒸気に曝されることが少ない。
この結果、本第１変形例の撮像装置１００Ｂは、更にオートクレーブ滅菌の蒸気による固体撮像素子１０２や集積回路１０３Ｂの劣化や故障を防止することができる。
【００９８】
尚、撮像装置は、図１９に示すように構成しても良い。
図１９は、第２変形例の撮像装置を示す構成図である。
図１９に示すように撮像装置１００Ｃは、前記固体撮像素子１０２と前記集積回路１０３との間に隔壁ユニット１４０が設けられている。この隔壁ユニット１４０は、隔壁１３１Ｃと接合枠１４１とから構成されている。
【００９９】
図２０ないし図２２に示すように前記隔壁１３１Ｃは、前記固体撮像素子１０２から延出する複数のリード１１９を挿通させる複数のスルーホール１３２Ｃが形成されている。これら各スルーホール１３２Ｃの周囲は、クロムやニッケル、金などを蒸着や印刷して形成されたランド１３３Ｃが設けられている。
【０１００】
更に、ランド１３３Ｃの外側には、クロムやニッケル、金などが蒸着されてグランド面１４２が設けられており、ランド１３３Ｃとグランド面１４２とは所定の距離を開けて絶縁されている。
前記リード１１９と前記ランド１３３Ｃとは半田付けされており、前記スルーホール１３２Ｃを気密に塞ぐように半田フィレット１３４Ｃを形成している。
【０１０１】
更に、前記隔壁１３１Ｃの外周は、前記グランド面１４２と同様にクロムやニッケル、金などが蒸着され、グランド面１４２と電気的に導通している。前記隔壁１３１Ｃの外周と前記接合枠１４１とは、封止手段として半田付けや鑞付けにより気密状態に固定されている。また、前記隔壁ユニット１４０と前記保護枠１０４とは、封止手段としてレーザ溶接により気密状態で固定されている。尚、それ以外の構成は、上記撮像装置１００とほぼ同様である。
【０１０２】
このことにより、前記撮像装置１００Ｃは、前記隔壁１３１Ｃと前記保護枠１０４とを安定して気密若しくは蒸気透過性の低い状態に保持できると共に、且つ隔壁１３１Ｃに設けたグランド面１４２と保護枠１０４とが半田付けや鑞付けやレーザ溶接により電気的に接続されることにより電磁的に閉じた空間を形成できるようになる。
【０１０３】
この結果、本第２変形例の撮像装置１００Ｃは、上記撮像装置１００と同様な効果を得ることに加え、オートクレーブ滅菌の蒸気による固体撮像素子１０２の劣化や故障を防止することができ、且つ固体撮像素子１０２から発生する電磁ノイズを強固に遮蔽することができる。
【０１０４】
尚、撮像装置は、図２３に示すように構成しても良い。
図２３は、第３変形例の撮像装置を示す構成図である。
図２３に示すように撮像装置１００Ｄは、観察窓ユニット１１５を設けることなく、先端側に観察窓１１７を設けた結像ユニット１０１Ｄを有して構成される。
【０１０５】
前記結像ユニット１０１Ｄは、先端側レンズ枠１１２Ｄの先端側に前記観察窓１１７を保持固定している。
前記観察窓１１７は、この外周面にＮｉやＣｒ，Ａｕなどを蒸着したメタルコートが施されており、前記先端側レンズ枠１１２Ｄと半田付けなどにより気密状態で固定される。
【０１０６】
また、前記撮像装置１００Ｄは、上記撮像装置１００Ｃで説明したのと同様に、前記固体撮像素子１０２と前記集積回路１０３との間に隔壁ユニット１４０Ｄが設けられている。この隔壁ユニット１４０Ｄは、ガラスやセラミックなどの絶縁体で形成される隔壁１３１Ｄと接合枠１４１Ｄとから構成されている。
【０１０７】
図２４ないし図２７に示すように前記隔壁１３１Ｄは、前記固体撮像素子１０２から延出する複数のリード１１９を挿通させる複数のスルーホール１３２Ｄが形成されている。
この隔壁１３１Ｄの先端側面は、前記各スルーホール１３２Ｄの周囲にクロムやニッケル、金などを蒸着して形成されたランド１５１ａが設けられている。更に、これらランド１５１ａは、延出してパターン１５３を形成している（図２５参照）。このパターン１５３は、抵抗やコンデンサ、ダイオードといった電子部品が半田付けされている。このことにより、前記撮像装置１００Ｄは、前記隔壁１３１Ｄに抵抗やコンデンサ、ダイオードといった電子部品を搭載できる。
【０１０８】
一方、前記隔壁１３１Ｄの基端側面は、各スルーホール１３２Ｄの周囲にクロムやニッケル、金などを蒸着して形成されたランド１５１ｂが設けられている。更に、これらランド１５１ｂは、外側にクロムやニッケル、金などを蒸着して形成されたグランド面１５２が設けられている（図２７参照）。
また、前記リード１１９と前記ランド１５１ｂとは半田付けされており、前記スルーホール１３２Ｄを気密に塞ぐように半田フィレット１３４Ｄを形成している。
【０１０９】
更に、前記隔壁１３１Ｄの外周は、グランド面と同様にクロムやニッケル、金などが蒸着されている。そして、前記隔壁１３１Ｄと前記接合枠１４１Ｄとは、封止手段として半田付けや鑞付けにより気密状態に固定されている。更に、前記隔壁ユニット１４０Ｄと前記保護枠１０４とは、封止手段としてレーザ溶接などにより気密状態で固定されている。
【０１１０】
この結果、本第３変形例の撮像装置１００Ｄは、上記撮像装置１００Ｃと同様な効果を得ることに加え、固体撮像素子１０２から発生する電磁ノイズを強固に遮蔽することができ、且つ硬質長を長くすることなく電気部品１５４を実装可能である。
【０１１１】
［付記］
（付記項１）　被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、
前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な撮像ユニットと、
前記結像ユニットの結像位置に前記撮像ユニットの撮像面が配置されるように、これら結像ユニットと撮像ユニットとを固定可能な固定手段と、
前記固定手段により固定された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットを収容可能な枠体と、
前記枠体に設け、この枠体に収容された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットのどちらか一方に接続し、この接続された一方を介して他方を支持する支持手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【０１１２】
（付記項２）　前記支持される他方と前記枠体との間に、所定の空間が形成されることを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
（付記項３）　前記支持される他方と前記枠体との間に、前記他方に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段を設けたことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
（付記項４）　前記枠体は、両端開口部に密閉部材を接合固定して前記撮像ユニット及び前記結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
【０１１３】
（付記項５）　前記枠体は、開口部に密閉部材を接合固定して前記撮像ユニット及び前記結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項１に記載の撮像装置。
（付記項６）　前記密閉部材は、前記枠体の先端開口部に接合固定する光透過部材及び、前記枠体の後端開口部に接合固定する基板であることを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
（付記項７）　前記固定手段は、前記結像ユニットの最後端レンズを前記撮像ユニットのガラスリッドに接着固定する光学接着剤であることを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
【０１１４】
（付記項８）　前記支持手段は、前記撮像ユニットの外周面と前記枠体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
（付記項９）　前記支持手段は、前記撮像ユニットから延出するリードであることを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
【０１１５】
（付記項１０）　前記支持手段は、前記結像ユニットの外周面と前記枠体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
（付記項１１）　前記枠体に封止される前記撮像ユニットに対して、この撮像ユニットを制御駆動する駆動信号及びこの駆動信号により駆動されて得た撮像信号を送受信する通信手段を設けたことを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
【０１１６】
（付記項１２）　前記撮像ユニットの外形中心を前記枠体の長手中心軸に略一致させると共に、前記結像ユニットの光軸を前記撮像ユニットの光学中心に一致させたことを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
（付記項１３）　前記結像ユニットの光軸と前記撮像ユニットの光学中心とを所定精度で一致させたことを特徴とする付記項４又は５に記載の撮像装置。
（付記項１４）　前記通信手段は、前記撮像ユニットに設けた撮像側通信部と、前記基板の封止外部に設けた基板側通信部とで構成されることを特徴とする付記項１１に記載の撮像装置。
【０１１７】
（付記項１５）　被検体の光学像を撮像する撮像手段及び、この撮像手段の撮像面に前記被検体の光学像を結像する結像ユニットを気密に封止可能な枠体と、
前記撮像手段の光学中心に前記結像ユニットの光軸が一致するようにこれら撮像手段と結像ユニットとを一体的に固定する第１の固定手段と、
前記第１の固定手段で一体的に固定した撮像手段及び結像ユニットを前記枠体の内壁面から離間するようにこの枠体に固定する第２の固定手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【０１１８】
（付記項１６）　前記枠体は、両端開口部に密閉部材を接合固定して前記撮像手段及び前記結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項１５に記載の撮像装置。
（付記項１７）　前記枠体は、開口部に密閉部材を接合固定して前記撮像手段及び前記結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項１５に記載の撮像装置。
（付記項１８）　前記密閉部材は、前記枠体の先端開口部に接合固定する光透過部材及び、前記枠体の後端開口部に接合固定する基板であることを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
【０１１９】
（付記項１９）　前記第１の固定手段は、前記結像ユニットの最後端レンズを前記撮像手段のガラスリッドに接着固定する光学接着剤であることを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
（付記項２０）　前記第２の固定手段は、前記撮像ユニットの外周面と前記枠体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
【０１２０】
（付記項２１）　前記第２の固定手段は、前記撮像手段から延出するリードであることを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
（付記項２２）　前記第２の固定手段は、前記結像ユニットの外周面と前記枠体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
（付記項２３）　前記枠体に封止される前記撮像手段に対して、この撮像手段を制御駆動する駆動信号及びこの駆動信号により駆動されて得た撮像信号を送受信する通信手段を設けたことを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
【０１２１】
（付記項２４）　前記撮像手段の外形中心を前記枠体の長手中心軸に略一致させると共に、前記結像ユニットの光軸を前記撮像手段の光学中心に一致させたことを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
（付記項２５）　前記結像ユニットの光軸と前記撮像手段の光学中心とを所定精度で一致させたことを特徴とする付記項１６又は１７に記載の撮像装置。
（付記項２６）　前記通信手段は、前記撮像手段に設けた撮像側通信部と、前記基板の封止外部に設けた基板側通信部とで構成されることを特徴とする付記項２３に記載の撮像装置。
【０１２２】
（付記項２７）　被検体の光学像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面に前記被検体の光学像を結像する結像ユニットと、
前記撮像手段及び前記結像ユニットを収容するための収容部を有する筐体と、前記撮像手段の光学中心に前記結像ユニットの光軸が一致するようにこれら撮像手段と結像ユニットとを一体的に固定する第１の固定手段と、
前記第１の固定手段で一体的に固定した撮像手段及び結像ユニットのどちらか一方を前記筐体に挿入可能な開口部と、
前記筐体の収容部を気密に保持するために前記開口部を密閉する密閉手段と、前記筐体に挿入された前記撮像手段及び前記結像ユニットを前記筐体の内壁面から離間するようにこの筐体に固定する第２の固定手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【０１２３】
（付記項２８）　前記筐体は、両端開口部に密閉部材を接合固定して前記一体的に固定した撮像手段及び結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項２７に記載の撮像装置。
（付記項２９）　前記筐体は、開口部に密閉部材を接合固定して前記一体的に固定した撮像手段及び結像ユニットを気密封止したことを特徴とする付記項２７に記載の撮像装置。
（付記項３０）　前記密閉部材は、前記筐体の先端開口部に接合固定する光透過部材及び、前記筐体の後端開口部に接合固定する基板であることを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
【０１２４】
（付記項３１）　前記第１の固定手段は、前記結像ユニットの最後端レンズを前記撮像手段のガラスリッドに接着固定する光学接着剤であることを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
（付記項３２）　前記第２の固定手段は、前記撮像ユニットの外周面と前記枠体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
【０１２５】
（付記項３３）　前記第２の固定手段は、前記撮像手段から延出するリードであることを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
（付記項３４）　前記第２の固定手段は、前記結像ユニットの外周面と前記筐体の内壁面との間に設けた固定部材であることを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
（付記項３５）　前記筐体に封止される前記撮像手段に対して、この撮像手段を制御駆動する駆動信号及びこの駆動信号により駆動されて得た撮像信号を送受信する通信手段を設けたことを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
（付記項３６）　前記撮像手段の外形中心を前記筐体の長手中心軸に略一致させると共に、前記結像ユニットの光軸を前記撮像手段の光学中心に一致させたことを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
【０１２６】
（付記項３７）　前記結像ユニットの光軸と前記撮像手段の光学中心とを所定精度で一致させたことを特徴とする付記項２８又は３０に記載の撮像装置。
（付記項３８）　前記通信手段は、前記撮像手段に設けた撮像側通信部と、前記基板の封止外部に設けた基板側通信部とで構成されることを特徴とする付記項３５に記載の撮像装置。
【０１２７】
（付記項３９）　被検体からの光学像情報に基づく光学像を得る撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面に前記光学像を結像する結像光学系と、
前記撮像手段の撮像面に前記光学像を結像するように前記撮像手段と前記結像光学系とを固定する第１の固定手段と、
前記撮像手段と前記結像光学系とから構成される結像ユニットを収容可能な収容部を有する筐体と、
前記筐体に前記結像ユニットを挿入可能な開口部と、
前記筐体の収容部を気密に保持するために前記開口部を密閉する密閉手段と、
前記筐体に挿入された前記撮像手段で撮像される前記光学像に関する撮像情報を前記筐体の外部に伝達する伝達手段と、
前記筐体に挿入された前記結像光学系が前記収容部の壁面と離間するように前記撮像手段を前記筐体に固定するための第２の固定手段と、
前記被検体からの光学像情報を透過し、前記撮像手段において前記光学像が撮像可能な位置に設けられた光透過部材と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【０１２８】
（付記項４０）　被検体からの光学像情報に基づく光学像を得る撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面に前記光学像を結像する結像光学系と、
前記撮像手段の撮像面に前記光学像を結像するように前記撮像手段と前記結像光学系とを固定する第１の固定手段と、
前記撮像手段と前記結像光学系とから構成される結像ユニットを収容可能な収容部を有する筐体と、
前記筐体に前記結像ユニットを挿入可能な開口部と、
前記筐体の収容部を気密に保持するために前記開口部を密閉する密閉手段と、
前記筐体に挿入された前記撮像手段で撮像される前記光学像に関する撮像情報を前記筐体の外部に伝達する伝達手段と、
前記筐体に挿入された前記撮像手段が前記収容部の壁面と離間するように前記結像光学系を前記筐体に固定するための第２の固定手段と、
前記被検体からの光学像情報を透過し、前記撮像手段において前記光学像が撮像可能な位置に設けられた光透過部材と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【０１２９】
（付記項４〜４０の課題）
上記特開２０００−７０２１３号公報に記載の撮像装置は、結像ユニット及び固体撮像素子の各々が共に枠体に固定されているので、上記オートクレーブ滅菌時に発生する熱応力により、結像ユニットの光軸と固体撮像素子の光学中心とにずれを生じる虞れがあった。
【０１３０】
また、上記撮像装置は、上記オートクレーブ滅菌を繰り返し行なったり、長時間連続で行うような場合、上記熱応力の繰り返しにより固体撮像素子に接着した結像ユニットの後端レンズが剥離したり、固体撮像素子のリード線が断線したりする虞れがあった。
【０１３１】
更に、上記撮像装置は、組み立て時の軸ずれにより生じる固体撮像素子と結像ユニットとの間の残留応力によって同様な問題が生じる虞れがあった。また、上記撮像装置は、固体撮像素子の寸法のばらつき等により、固体撮像素子と結像ユニットとの間に歪みや光軸ずれが生じる虞れもあった。
【０１３２】
また、上記撮像装置は、装置内部の固体撮像素子がコネクタに挿通された接続ピンを通じて外部と電気的に導通する構成であるので、内部構造が複雑となり組み立て作業が煩雑になったり、枠体が大型化して装置全体が大型化する問題があった。このため、このような撮像装置を挿入部先端部に組み込む内視鏡は、体腔内への挿通性が悪化する虞れが生じる。
【０１３３】
また、上記撮像装置は、組み立て後、外力の影響で光軸にずれが生じた場合、結像ユニットと固体撮像素子とを気密的に密封した空間内に収納しているため、光軸の調整を行うために分解することが困難であった。
【０１３４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所望の光学性能を維持して、オートクレーブ滅菌に対する耐性を確保すると共に、小型で組み立てが容易で、その上、組み立て後に外力により光軸がずれることを防止する撮像装置を提供することを目的とする。
【０１３５】
（付記項４１）　被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、
前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接続され、この固体撮像素子に対する信号処理を行う集積回路と、
前記集積回路に接続され、前記信号処理された電気信号を伝送する信号伝送手段と、
前記結像ユニットの後端側を嵌合し、前記固体撮像素子及び前記集積回路を覆う保護枠と、
を具備し、前記固体撮像素子又は前記集積回路の基端側に隔壁を設け、この隔壁より先端部分の空間を気密に封止したことを特徴とする撮像装置。
【０１３６】
（付記項４２）　前記隔壁は、前記固体撮像素子の基端側に設け、この隔壁に形成したスルーホールに前記固体撮像素子から延出するリードを挿通し、このリードと前記スルーホールとの間及び前記保護枠と前記隔壁との間を気密に封止したことを特徴とする付記項４１に記載の撮像装置。
【０１３７】
（付記項４３）　前記隔壁は、前記集積回路の基端側に設け、この隔壁に形成したスルーホールに前記固体撮像素子から延出するリード及び前記信号伝送手段を構成する信号線とを挿通し、これらリード及び信号線と前記スルーホールとの間及び前記保護枠と前記隔壁との間を気密に封止したことを特徴とする付記項４１に記載の撮像装置。
【０１３８】
（付記項４４）　被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、
前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接続され、この固体撮像素子で光電変換した電気信号を信号処理する集積回路と、
前記集積回路に接続され、前記信号処理された電気信号を伝送する信号伝送手段と、
前記結像ユニットの後端側を嵌合し、前記固体撮像素子及び前記集積回路を覆う保護枠と、
を具備し、前記固体撮像素子の基端側に隔壁を設け、この隔壁に形成したスルーホールに前記固体撮像素子から延出するリードを挿通し、このリードと前記スルーホールとの間及び前記保護枠と前記隔壁との間を気密に封止したことを特徴とする撮像装置。
【０１３９】
（付記項４５）　被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、
前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接続され、この固体撮像素子で光電変換した電気信号を信号処理する集積回路と、
前記集積回路に接続され、前記信号処理された電気信号を伝送する信号伝送手段と、
前記結像ユニットの後端側を嵌合し、前記固体撮像素子及び前記集積回路を覆う保護枠と、
を具備し、前記集積回路の基端側に隔壁を設け、この隔壁に形成したスルーホールに前記固体撮像素子から延出するリード及び前記信号伝達手段を構成する信号線とを挿通し、これらリード及び信号線と前記スルーホールとの間及び前記保護枠と前記隔壁との間を気密に封止したことを特徴とする撮像装置。
【０１４０】
（付記項４１〜４５の従来及び課題）
本文中に記載。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、所望の光学性能を維持して、オートクレーブ滅菌に対する耐性を確保すると共に、小型で組み立てが容易な撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡を示す外観斜視図
【図２】図１の内視鏡挿入部の先端側の構成を示す断面図
【図３】図２の撮像装置を示す断面図
【図４】図３の撮像装置の要部を示す説明図
【図５】図３の変形例を示す撮像装置の断面図
【図６】図５の撮像装置の要部を示す説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態の撮像装置を示す断面図
【図８】図７の変形例を示す撮像装置の断面図
【図９】応力吸収手段を設けた第１変形例の撮像装置を示す断面図
【図１０】応力吸収手段を設けた第２変形例の撮像装置を示す断面図
【図１１】固体撮像素子の周囲に蒸気浸入を防止可能な撮像装置を示す構成図
【図１２】図１１の撮像装置の要部を示す断面図
【図１３】図１２の隔壁の基端側面を示す説明図
【図１４】図１２の隔壁の断面図
【図１５】第１変形例の撮像装置を示す構成図
【図１６】図１５の撮像装置の要部を示す断面図
【図１７】図１６の隔壁の基端側面を示す説明図
【図１８】図１６の隔壁の断面図
【図１９】第２変形例の撮像装置を示す構成図
【図２０】図１９の撮像装置の要部を示す断面図
【図２１】図２０の隔壁ユニットの基端側面を示す説明図
【図２２】図２０の隔壁ユニットの断面図
【図２３】第３変形例の撮像装置を示す構成図
【図２４】図２３の撮像装置の要部を示す断面図
【図２５】図２４の隔壁ユニットの基端側面を示す説明図
【図２６】図２０の隔壁ユニットの断面図
【図２７】図２４の隔壁ユニットの先端側面を示す説明図
【符号の説明】
１…内視鏡（電子内視鏡）
２…挿入部
１１…先端硬質部
１１ａ…先端金属枠
２０…撮像装置
２１…撮像ユニット（撮像手段）
２１ａ…撮像面
２１ｂ…チップ（半導体チップ）
２１ｃ…パッケージ
２１ｄ…ガラスリッド
２２…信号ケーブル
２２ａ…信号線
３１…気密枠（枠体）
３１ａ…内部空間（収容部）
３２…カバーガラス（光透過部材）
３３…基板
３４…結像ユニット
３７ａ…最後端レンズ
４０…光学接着剤（固定手段）
４１…リード（第２の固定手段）

Claims (3)

1. 被検体の光学像を結像可能な結像ユニットと、
   前記結像ユニットにより結像された前記光学像を撮像可能な撮像ユニットと、
   前記結像ユニットの結像位置に前記撮像ユニットの撮像面が配置されるように、これら結像ユニットと撮像ユニットとを固定可能な固定手段と、
   前記固定手段により固定された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットを収容可能な枠体と、
   前記枠体に設け、この枠体に収容された前記結像ユニット及び前記撮像ユニットのどちらか一方に接続し、この接続された一方を介して他方を支持する支持手段と、
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
2. 前記支持される他方と前記枠体との間に、所定の空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記支持される他方と前記枠体との間に、前記他方に掛かる応力を吸収するための応力吸収手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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