JP2009260553A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の撮像装置51は、プリズムユニット30と、2つの固体撮像素子35、37と、これら固体撮像素子35、37に電気的に接続され、電子部品40、41が夫々実装された2つのFPC38、39と、これらFPC38、39を介して電子部品40、41への給電及び固体撮像素子35、37との信号の送受を行う2つの通信ケーブル43、45とを具備し、第1の通信ケーブル43と第2の通信ケーブル45とは、隣合って配置され、第1の通信ケーブル43の中心と第2の通信ケーブル45の中心とを結ぶ直線が、対物レンズユニット20の光軸Oに対して鉛直な面において、第2の固体撮像素子37の入射面の対角方向となるように配設した。
【選択図】図2
Description
例えば、単板式撮像装置では、固体撮像素子内に赤、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つの固体撮像素子を用いた2板式撮像装置では、一方の固体撮像素子が、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て配置している。他方の固体撮像素子は、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て配置している。このように2つの固体撮像素子を配置することで、各固体撮像素子の画素で色を形成している。つまり、少ない画素の固体撮像素子を用いて高画質化を図ることが可能である。
図9に示すように、内視鏡の先端部内に配される2板式撮像装置101は、プリズムユニット102と、2つの固体撮像素子106、107とを有して構成されている。
図1から図5は本発明に係る撮像装置の一実施の形態を示し、図1は撮像装置を備えた硬性電子内視鏡の全体構成を示す構成図、図2は硬性電子内視鏡の先端部の断面図、図3は図2の先端部に配された撮像装置の構成を説明するための説明図、図4は撮像装置内の凝固接着剤が均一に設けられた状態を示す図3のB−B線断面図、図5は図3のA矢印方向から見た場合の構成及び作用を説明するための説明図である。
内視鏡1は、挿入部2と、この挿入部2の基端に連設された操作部3と、この操作部3から延出したユニバーサルコード4と、このユニバーサルコード4の基端に配されたスコープコネクタ5と、このスコープコネクタ5の側部から延出するケーブルの端部に設けられた電気コネクタ6とを有して主に構成されている。
こうして、観察レンズ21、対物レンズ群23、及びこれらを保持するレンズ保持枠24により、対物レンズユニット20が構成されている。この対物レンズユニット20は、金属性の先端硬質部材である先端枠26に嵌装して固定されている。
図2及び図3に示すように、本実施の形態の撮像装置51は、プリズム部31を有する、光学ユニットを構成するプリズムユニット30と、第1の固体撮像素子35と、第2の固体撮像素子37と、第1の基板を構成する第1のFPC38と、第2の基板を構成する第2のFPC39と、第1のケーブルを構成する第1の通信ケーブル43と、第2のケーブルを構成する第2の通信ケーブル45とを有して主に構成されている。
すなわち、2つの固体撮像素子35、37は、プリズムユニット30のプリズム部31により分割して出射された夫々の光を受光して光電変換する。
図3に示すように、第1の固体撮像素子35には、コンデンサ及びIC回路等の電子部品40が実装された第1のFPC(フレキシブルプリント基板)38が接続されている。第2の固体撮像素子37には、コンデンサ及びIC回路等の電子部品41が実装された第2のFPC39が接続されている。
尚、充填接着剤38は、例えば図4の第2の固体撮像素子37近傍の撮像装置51の断面図(図3のB−B線断面図)に示すように、撮像装置51内の金属枠部材46と第2の固体撮像素子37との間の左右の領域、及び金属枠部材46と第1及び第2のFPC38、39との間の上下の領域に夫々均一に設けて固定しても良い。このことにより、対物レンズユニット20の光軸Oに対して鉛直な面において大きな面積を占める第2の固体撮像素子37を、撮像装置51の中央近傍に配置できるので、撮像装置51の小型化及び細径化に寄与する。
本実施の形態の撮像装置51は、図5に示すように、第1の通信ケーブル43と第2の通信ケーブル45とが、隣合って配置され、第1の通信ケーブル43の中心と第2の通信ケーブル45の中心とを結ぶ直線が、対物レンズユニット20の光軸Oに対して鉛直な面において、第2の固体撮像素子37の入射面の対角方向となるように配設して構成されている。
例えば、2つのFPC38、39の位置に合わせて、第1の通信ケーブル43を、対物レンズユニット20の光軸Oに対して鉛直な面において、撮像装置51内の左上に配置すると共に、第2の通信ケーブル45を撮像装置51内の右下に配置して、これら2つの通信ケーブル43、45の各中心を第2の固体撮像素子37の入射面の対角方向で、且つ光軸Oを挟むように配設して構成しても良い。
図6は図3の撮像装置に設けられた2つのFPCの構成を説明するもので、図6(a)は第1のFPCの上面図、図6(b)は第2のFPCの底面図、図7は図3のA矢印方向から見た場合の2つのFPCの配置構成を説明するため説明図、図8は図7の2つのFPCと2つの通信ケーブルとの配置構成を説明するための説明図である。
第1のFPC38は、図6(a)に示すように、固体撮像素子35に接続される接続部54と、この接続部54を延設して形成される基板本体部55とを有して構成されている。この接続部54は、基板本体部55の幅よりも狭い幅で形成されており、固体撮像素子35に接続されない部分と基板本体部55の延設部分との間の両側には、組立時に治具等によってハンドリングするための摘み部54aが設けられている。
(付記項)
対物レンズユニットを通過した入射光を2つの光路に分割して出射するように、第1の光学部材と第2の光学部材とを接合して構成された光学ユニットと、
前記第1の光学部材と前記第2の光学部材との接合面で反射されて前記光学ユニットから出射された光を受光するもので、前記光の入射面が前記対物レンズユニットの光軸と平行になるように配設された第1の固体撮像素子に電気的に接続される前記第1の固体撮像素子の駆動に必要な電子部品が実装された第1の基板と
前記第1及び前記第2の光学部材を透過して前記光学ユニットから出射された光を受光するもので、前記光の入射面が前記対物レンズユニットの光軸に対して鉛直になるように配設された第2の固体撮像素子に電気的に接続される前記第2の固体撮像素子の駆動に必要な電子部品が実装された第2の基板と、
前記第1の基板に電気的に接続され、前記第1の基板を介して前記電子部品への給電及び前記第1の固体撮像素子との信号の送受を行う第1のケーブルと、
前記第2の基板に電気的に接続され、前記第2の基板を介して前記電子部品への給電及び前記第2の固体撮像素子との信号の送受を行う第2のケーブルと、を具備する撮像装置において、
前記第1のケーブルと前記第2のケーブルとは、前記対物レンズユニットの光軸に対して鉛直な面において、前記第1のケーブルの断面と前記第2のケーブルの断面とが前記第2の固体撮像素子の入射面の対角方向となるように斜めに配設したことを特徴とする撮像装置。
2…挿入部
11…先端部
12…湾曲部
13…硬質管部
20…対物レンズユニット
24…レンズ保持枠
28A…プリズムユニット接合部、
28…保持ホルダ、
30…プリズムユニット、
31…プリズム部、
30A…反射面、
35…第1の固体撮像素子、
37…第2の固体撮像素子、
38…第1のFPC、
39…第2のFPC、
40、41…電子部品、
42、44、44a…信号線、
43…第1の通信ケーブル、
45…第2の通信ケーブル、
46…金属枠部材、
47…熱収縮チューブ、
48…充填接着剤。
Claims (8)
- 対物レンズユニットを通過した入射光を2つの光路に分割して出射するように、第1の光学部材と第2の光学部材とを接合して構成された光学ユニットと、
前記第1の光学部材と前記第2の光学部材との接合面で反射されて前記光学ユニットから出射された光を受光するもので、前記光の入射面が前記対物レンズユニットの光軸と平行になるように配設された第1の固体撮像素子に電気的に接続される前記第1の固体撮像素子の駆動に必要な電子部品が実装された第1の基板と、
前記第1及び前記第2の光学部材を透過して前記光学ユニットから出射された光を受光するもので、前記光の入射面が前記対物レンズユニットの光軸に対して鉛直になるように配設された第2の固体撮像素子に電気的に接続される前記第2の固体撮像素子の駆動に必要な電子部品が実装された第2の基板と、
前記第1の基板に電気的に接続され、前記第1の基板を介して前記電子部品への給電及び前記第1の固体撮像素子との信号の送受を行う第1のケーブルと、
前記第2の基板に電気的に接続され、前記第2の基板を介して前記電子部品への給電及び前記第2の固体撮像素子との信号の送受を行う第2のケーブルと、を具備する撮像装置において、
前記第1のケーブルと前記第2のケーブルとは、隣合って配置され、前記第1のケーブルの中心と前記第2のケーブルの中心とを結ぶ直線が、前記対物レンズユニットの光軸に対して鉛直な面において、前記第2の固体撮像素子の入射面の対角方向となるように配設したことを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の基板と前記第2の基板とは、前記電子部品が前記対物レンズユニットの光軸延長線方向に対向して配設されたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1のケーブルと前記第2のケーブルとは、前記第1及び第2の基板に夫々電気的に接続される複数の信号線を内部に夫々有し、これら信号線が露出する各先端部が前記対物レンズユニットの光軸方向にずれた位置に配設したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。
- 前記第1の基板と前記第2の基板とは、前記第1のケーブルと前記第2のケーブルとの前記対物レンズユニットの光軸方向にずれた位置に合わせて配設したことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記第1の基板の前記第1のケーブル側の基端部が前記第2の基板の第2のケーブル側の基端部よりも前記対物レンズユニットの光軸延長線方向に予め設定された距離分ずれた位置に配設した場合、前記第1のケーブルの前記先端部は、前記第2のケーブルの前記先端部よりも前記対物レンズユニットの光軸延長線方向に前記予め設定された距離分ずれた位置に配設したことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記第1の基板の延出方向の長さは、前記第2の基板の延出方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1の基板は前記第1のケーブルの複数の信号線を電気的に接続するための接続ランド部を有し、前記第2の基板は前記第2のケーブルの複数の信号線を電気的に接続するための接続ランド部を有し、前記第1の基板の前記接続ランド部と前記第2の基板の前記接続ランド部とは、前記第1のケーブルと前記第2のケーブルとの位置に合わせた位置に設けられたもので、前記対物レンズユニットの光軸に対して鉛直な面において、前記第2の固体撮像素子の入射面の対角方向となるように偏心して配設したことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1の基板の前記接続ランド部と前記第2の基板の前記接続ランド部とは、前記電子部品が実装されない夫々の基板の面上に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
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