JP2017164280A

JP2017164280A - 撮像モジュール、内視鏡および撮像モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2017164280A
Application number: JP2016052157A
Authority: JP
Inventors: 秀秋臼田; Hideaki Usuda; 中楯　健一; Kenichi Nakatate; 健一中楯
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: DE102017104021A1; US10690905B2; US20170269349A1; JP6721366B2

Abstract

【課題】優れた撮像性能が安定して得られる撮像モジュールを提供する。【解決手段】撮像素子４を有する撮像ユニット１０２と、撮像素子１０２に対して位置決めされた枠部材３１と、撮像素子４に光学的に接続されるレンズ部２０と、を備えた撮像モジュール１００を提供する。枠部材３１は、レンズ部２０の少なくとも光軸Ａ１方向の先端部２３ａが挿入される挿入空間３３を有するレンズ用筒部３２を有する。挿入空間３３は、光軸Ａ１方向に交差する方向のレンズ部２０の移動が規制された状態でレンズ部２０を撮像素子４に近づく方向に受け入れ可能である。レンズ部２０は、撮像素子４に光学的に接続された位置でレンズ用筒部３２に固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像モジュール、内視鏡および撮像モジュールの製造方法に関する。

内視鏡などに用いられる撮像モジュールは、例えば、撮像素子を有する撮像ユニットと、撮像素子に光学的に接続されたレンズユニット（レンズ部）とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の撮像機構では、撮像素子（詳しくは撮像素子の表面を覆うカバー部材）とレンズユニットとは接着材を介して固定されている。

特許第５４５０７０４号公報

特許文献１に記載の撮像機構では、温度、湿度などの環境条件によっては、撮像性能の安定性が低下する懸念があり、安定性を高めることが要望されている。
本発明の一態様は、優れた撮像性能が安定して得られる撮像モジュール、内視鏡および撮像モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、撮像素子を有する撮像ユニットと、前記撮像素子に対して位置決めされた枠部材と、前記撮像素子に光学的に接続されるレンズ部と、を備え、前記枠部材は、前記レンズ部の少なくとも光軸方向の先端部が挿入される挿入空間を有するレンズ用筒部を有し、前記挿入空間は、前記光軸方向に交差する方向の前記レンズ部の移動が規制された状態で前記レンズ部を前記撮像素子に近づく方向に受け入れ可能であり、前記レンズ部は、前記撮像素子に光学的に接続された位置で前記レンズ用筒部に固定されている撮像モジュールを提供する。
本発明の一態様は、前記枠部材の一端部に、前記レンズ部が挿入される挿入口が形成され、前記枠部材の他端部に、受光面が前記挿入空間に臨むように前記撮像素子の位置を定める位置決め穴が形成され、前記位置決め穴は、前記撮像素子の光軸方向に交差する方向の前記撮像素子の移動を規制可能である構成としてもよい。
前記枠部材は、前記位置決め穴によって位置決めされた前記撮像素子が前記挿入空間に向けて移動するのを規制する移動規制部を有する構成としてもよい。
前記レンズ用筒部は、前記一端部から前記他端部に向かって形成された１以上のスリット状の切欠きを有する構成としてもよい。
前記枠部材は金属からなる構成としてもよい。

本発明の一態様は、前記撮像モジュールを備えた内視鏡を提供する。

本発明の一態様は、撮像素子を有する撮像ユニットと、レンズ部の少なくとも光軸方向の先端部が挿入される挿入空間を有するレンズ用筒部を有し、前記挿入空間が、前記光軸方向に交差する方向の前記レンズ部の移動が規制された状態で前記レンズ部を前記撮像素子に近づく方向に受け入れ可能である枠部材と、を用意し、前記撮像ユニットの前記撮像素子と前記枠部材とを位置決めする第１工程と、前記レンズ部を前記挿入空間に挿入し、前記撮像素子に光学的に接続された位置で前記レンズ用筒部に位置決めする第２工程と、を有する撮像モジュールの製造方法を提供する。

本発明の一態様によれば、光軸に交差する方向の移動が規制された状態でレンズ部を受け入れ可能である枠部材を有するため、レンズ部を、撮像素子に光学的に接続される位置に高精度に位置決めできる。
本発明の一態様によれば、レンズ部の先端部と撮像素子の間に介在物が必要ないため、レンズ部と撮像素子とを接着材で固定する構造に比べて、温度、湿度などの環境条件や経年劣化などを原因とする撮像性能の低下は起こりにくい。したがって、優れた撮像性能を安定して得ることができる。

（Ａ）第１実施形態の撮像モジュールを示す前面図である。（Ｂ）第１実施形態の撮像モジュールを示す側断面図である。第１実施形態の撮像モジュールの枠部材を示す図である。（Ａ）は枠部材の前面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ’断面図である。（Ｃ）は（Ａ）のII−II’断面図である。（Ｄ）は枠部材の後面図である。第１実施形態の撮像モジュールを用いた内視鏡の先端構造を示す断面図である。第１実施形態の撮像モジュールを製造する方法を説明する工程図である。前図に続く工程図である。前図に続く工程図である。（Ａ）レンズユニットを外した状態の第２実施形態の撮像モジュールを示す前面図である。（Ｂ）（Ａ）の撮像モジュールを示す斜視図である。レンズユニットを枠部材に挿入した状態の第２実施形態の撮像モジュールを示す斜視図である。枠部材の変形例を示す図である。（Ａ）は枠部材の前面図である。（Ｂ）は（Ａ）のIII−III’断面図である。（Ｃ）は（Ａ）のIV−IV’断面図である。（Ｄ）は枠部材の後面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［撮像モジュール、第１実施形態］
図１（Ａ）は、本発明に係る第１実施形態の撮像モジュール１００を示す前面図である。図１（Ｂ）は、撮像モジュール１００を示す側断面図である。なお、フレキシブル配線基板１０に対して撮像素子４側（図１（Ｂ）において左側）を前側といい、その反対側（図１（Ｂ）において右側）を後側という。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を採用することがある。Ｚ方向は前後方向であり、Ｘ方向は、Ｚ方向に直交する方向であり、図１（Ｂ）において紙面に垂直な方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向であり、図１（Ｂ）において上下方向である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、撮像モジュール１００は、撮像ユニット１０２と、枠部材３１と、レンズユニット２０（レンズ部）と、を備える。
撮像ユニット１０２は、フレキシブル配線基板１０（配線部）と、フレキシブル配線基板１０に実装された撮像素子４と、を有する。
フレキシブル配線基板１０は、素子実装部１１と、素子実装部１１の両端部で厚さ方向に屈曲されて後側へ延出する一対の後片部１２，１３とを有する。フレキシブル配線基板１０の少なくとも外面には配線１４が形成されている。フレキシブル配線基板１０としては、例えば、片面配線タイプのフレキシブル配線基板を使用できる。
素子実装部１１の前面（外面）は、撮像素子４が実装される実装面１１ａである。

フレキシブル配線基板１０の後片部１３の配線１４には、半田等からなる導体接続部１５によって導体２が電気的に接続されている。導体２は、例えば電気ケーブル（図示略）から引き出されている。
フレキシブル配線基板１０の後片部１２，１３の後部（導体接続部１５を含む部分）は、例えば、電気絶縁性を有する絶縁チューブ１６に覆われている。絶縁チューブ１６は、例えばシリコーン樹脂などの樹脂材料からなる。なお、フレキシブル配線基板１０は配線部の一例である。

撮像素子４としては、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）を好適に用いることができる。撮像素子４は、レンズユニット２０と光学的に接続される撮像部３を有する。撮像部３は、撮像素子４の前面に設けられている。前後方向から見た撮像素子４の形状は例えば矩形（例えば正方形）である。
撮像素子４は、素子実装部１１の実装面１１ａに実装されているため、撮像部３は、撮像素子４に形成された電気回路を介して、フレキシブル配線基板１０の配線１４と電気的に接続されている。
撮像部３の光軸Ａ２方向は、例えば前後方向に一致している。撮像部３の受光面３ａは、レンズユニット２０の光軸Ａ１に対して交差する面である。撮像部３の受光面３ａは、導体２の先端（前端）の軸線方向に対して交差する面である。受光面３ａは、例えばＸＹ平面に沿う面である。

撮像素子４の後面には、撮像素子４の電気回路と電気的に接続されたバンプ４ａが形成されている。バンプ４ａは、例えばはんだバンプ、スタッドバンプ、めっきバンプ等である。撮像素子４は、例えばフリップチップ方式で、フレキシブル配線基板１０の素子実装部１１の実装面１１ａにバンプ４ａを介して電気的に接続されている。

レンズユニット２０は、円筒状の鏡筒２０ａと、鏡筒２０ａの内部に組み込まれた対物レンズ２３とを有する。レンズユニット２０は、光軸Ａ１方向の先端部（対物レンズ２３の光軸Ａ１方向の先端部２３ａ）を撮像素子４に向けた姿勢とされる。レンズユニット２０の光軸Ａ１は、撮像素子４の撮像部３の光軸Ａ２に一致する。

レンズユニット２０の外径は、撮像素子４の最大外形寸法（ＸＹ平面における最大外形寸法）より小さいことが好ましい。これによって、撮像モジュール１００の外形寸法を抑えることができるため、撮像モジュール１００を小型化することができる。
レンズユニット２０は、撮像モジュール１００の前側から対物レンズ２３を通して導いた光を、撮像素子４における撮像部３の受光面３ａに結像させることができる。なお、レンズユニット２０はレンズ部の一例である。

レンズユニット２０の光軸Ａ１方向の先端部（先端部２３ａ）は、撮像部３の受光面３ａに対して前側に離間して位置することが好ましい。先端部２３ａと受光面３ａとの間の空間は空気層２２となっている。
先端部２３ａと受光面３ａとは互いに接触しておらず、先端部２３ａと受光面３ａとの間には介在物がないため、レンズユニットと撮像素子とを接着材で接着する構造に比べて、温度、湿度などの環境条件や経年劣化などを原因とする撮像性能の低下は起こりにくい。

図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示すように、枠部材３１は、矩形の板状の端壁部３９と、端壁部３９の周縁部から前方に延出するレンズ用筒部３２とを有する。端壁部３９は、枠部材３１の後端（他端部）に形成されている。
レンズ用筒部３２は、平面状の４つの外面３１ａを有する角筒状の外観を有する。レンズ用筒部３２の前端（一端部）の開口を挿入口３４という。

レンズ用筒部３２の内部空間は、レンズユニット２０が挿入される挿入空間３３である。挿入空間３３は、例えば中心軸が前後方向に沿う円柱状とされており、断面形状は円形である。
図１（Ｂ）に示すように、挿入空間３３の内径（内形寸法）は、レンズユニット２０の外径（外形寸法）とほぼ同じ、またはレンズユニット２０の外径よりもわずかに大きいことが好ましい。これにより、挿入空間３３の内面はレンズユニット２０の外面に当接または近接するため、光軸Ａ１方向に交差する方向のレンズユニット２０の移動を規制することができる。そのため、ＸＹ平面におけるレンズユニット２０の位置は変動しない。なお、光軸Ａ１方向に交差する方向とは、例えば光軸Ａ１方向に直交する方向であり、例えばＸ方向、Ｙ方向などである。
挿入空間３３は、光軸Ａ１方向に交差する方向のレンズユニット２０の移動を規制することができるため、レンズユニット２０の傾動を規制できる。そのため、レンズユニット２０の光軸Ａ１方向は変動しない。

挿入空間３３は、レンズユニット２０を、撮像素子４に対して接近および離間する方向に移動可能な状態で受け入れ、レンズユニット２０の少なくとも光軸Ａ１方向の先端部（先端部２３ａ）を含む部分を収容できる。
レンズ用筒部３２の前後方向の長さＬ１は、レンズ用筒部３２の内径Ｄ１に対して、例えば１．５倍以上とすることができる。これによって、レンズユニット２０の挿入長さを十分に確保できるため、レンズユニット２０の傾動を抑制できる。長さＬ１は、例えば内径Ｄ１に対して３倍以下とすることができる。
長さＬ１は、レンズユニット２０の一部がレンズ用筒部３２から前方に突出するように定められることが好ましい。レンズ用筒部３２からのレンズユニット２０の突出長さは、例えばレンズユニット２０の全長の３分の１以上とすることができる。
レンズユニット２０の一部がレンズ用筒部３２から突出すると、この突出部分でレンズユニット２０を把持することができるため、レンズユニット２０の前後方向の位置を調整する操作が容易になる。

挿入空間３３に挿入されたレンズユニット２０は、撮像素子４に光学的に接続された位置でレンズ用筒部３２に固定されている。レンズユニット２０は、例えば接着材４１（後述）などによりレンズ用筒部３２に固定することができる。

撮像素子４の受光面３ａの撮像エリアの中央は、撮像素子４の前面（受光面３ａを含む面）の中央からずれた位置（偏心位置）にあることがある。特に、撮像素子４のサイズが小さい場合には、設計上、撮像エリアの中央位置を、撮像素子４の中央からずらせることが必要となる場合が多い。その場合には、ＸＹ平面における挿入空間３３の形成位置は、撮像素子４の撮像エリアの位置に応じた偏心位置とすることができる。すなわち、撮像モジュール１００では、撮像素子４が偏心している場合でも、それに合わせて枠部材３１のレンズ用筒部３２を設計することによって、レンズユニット２０と撮像素子４とを精度よく光学的に接続させることができる。

レンズユニット２０の外径が撮像素子４の外形寸法と比較して小さい場合には、レンズユニット２０の外径が大きい場合に比べて、偏心による位置ずれ（例えば光軸位置のずれ）が撮像性能に与える影響が大きくなりやすい。
これに対し、撮像モジュール１００では、枠部材３１を用いるため、前述の位置ずれをなくし、レンズユニット２０の外径が小さい場合でもレンズユニット２０と撮像素子４とを精度よく光学的に接続させることができる。

図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）に示すように、端壁部３９には、撮像素子４を挿入するための位置決め穴３５が形成されている。位置決め穴３５は、前後方向に交差する方向（すなわち、撮像素子４の光軸Ａ２に交差する方向）に撮像素子４が移動するのを規制できるように形成されている。
位置決め穴３５の内面は、少なくとも異なる２箇所において撮像素子４の側面に当接または近接することが好ましい。これによって、前後方向に交差する方向のうち、異なる複数の方向への撮像素子４の移動を規制できる。
例えば、位置決め穴３５は、後方から見て矩形（例えば正方形）に形成されている（図２（Ｄ）参照）。位置決め穴３５は、４つの辺のうち少なくとも隣り合う２つの辺に相当する内面に撮像素子４の側面が当接または近接すれば、異なる複数方向の撮像素子４の移動規制が可能となる。

位置決め穴３５の内形寸法（例えば矩形の一辺の寸法）は、撮像素子４の外形寸法（例えば矩形の一辺の寸法）とほぼ同じ、または撮像素子４の外形寸法よりもわずかに大きいことが好ましい。これによって、位置決め穴３５は、４つの辺に相当する内面に撮像素子４の側面が当接または近接することから、撮像素子４は、前後方向に交差する方向（例えばＸＹ平面に沿う方向）への移動が規制される。そのため、ＸＹ平面における撮像素子４の位置は変動しない。

図１（Ｂ）に示すように、位置決め穴３５は端壁部３９を貫通しており、位置決め穴３５に挿入された撮像素子４の受光面３ａを、挿入空間３３に臨む位置に配置することができる。位置決め穴３５は、撮像素子４の光軸Ａ２が、挿入空間３３内のレンズユニット２０の光軸Ａ１と一致するように形成されている。

図２（Ｄ）に示すように、矩形の位置決め穴３５の対角線の長さは、挿入空間３３の内形寸法（内径）より大きい。そのため、位置決め穴３５の四隅を含む部分には、挿入空間３３との内形寸法の差によって段部が形成されており、この段部の後面は、位置決め穴３５に挿入された撮像素子４が挿入空間３３に向けて移動するのを規制する移動規制部３７となっている。移動規制部３７は、例えばＸＹ平面に沿う当接面である。
移動規制部３７は、位置決め穴３５の四隅にそれぞれ形成されているため、撮像素子４は４つの角部において移動規制部３７に当接し、精度よく位置決めされる。

枠部材３１は、例えばステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属からなることが好ましい。枠部材３１が金属製であると、枠部材３１の剛性および表面硬度を高くできるため、撮像素子４に対するレンズユニット２０の位置合わせの精度を高めることができる。

枠部材３１は、筐体５０の取り付け孔５１（図３参照）に適合するように設計することによって、筐体５０の所望の位置にレンズユニット２０および撮像素子４を配置することができる。

［内視鏡］
図３は、撮像モジュール１００を用いた内視鏡１０１の先端構造を示す断面図である。
内視鏡１０１は、筐体５０と、筐体５０の取り付け孔５１に内部に設けられた撮像モジュール１００とを備えた先端構造を有する。
取り付け孔５１は、枠部材３１、撮像素子４等が挿通する第１挿通部５１ａと、レンズユニット２０の一部が挿通する第２挿通部５１ｂとを有する。
第１挿通部５１ａの内形寸法は、枠部材３１の外形寸法とほぼ同じ、または枠部材３１の外形寸法よりもわずかに大きい。第２挿通部５１ｂの内形寸法（内径）は、レンズユニット２０の外形寸法（外径）とほぼ同じ、またはレンズユニット２０の外形寸法よりも大きい。
第１挿通部５１ａには、接着材４２が充てんされていてもよい。第２挿通部５１ｂの内面は、レンズユニット２０の外面に接着材（図示略）により接着固定することができる。

撮像モジュール１００は、第１挿通部５１ａの内形寸法に対する枠部材３１の外形寸法の精度が十分に高ければ、他の部分の寸法精度が低くても、筐体５０に対して正確に位置決めできる。例えば、第２挿通部５１ｂには高い寸法精度は要求されず、第２挿通部５１ｂの内面とレンズユニット２０の外面との間に隙間があっても問題はない。
枠部材３１およびこれに対応する筐体５０の部分（第１挿通部５１ａ）以外の部分に高い加工精度が要求されないため、撮像モジュール１００および筐体５０の製造を容易にし、製造歩留まりを高めることができる。

撮像モジュール１００は、枠部材３１を用いるため、内視鏡１０１の製品仕様に応じて要求されるレンズユニット２０の位置などに合わせて枠部材３１を設計することができる。
例えば、枠部材３１の形状等を筐体５０に合わせて設計することによって、レンズユニット２０を所望の位置に配置することができる。また、筐体５０において撮像モジュール１００の近傍に他の機能部品が内蔵される場合には、その機能部品を避け得る形状の枠部材３１を使用することによって、レンズユニット２０を所望の位置に配置することができる。
このように、撮像モジュール１００は、枠部材３１を筐体５０に合わせた形状とすることができるため、レンズユニット２０等を、要求される位置に正確に配置することができる。

［撮像モジュールの製造方法］
次に、図４〜図６を参照して、撮像モジュール１００の製造方法および内視鏡１０１の製造方法について説明する。

（第１工程）
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、枠部材３１の位置決め穴３５に、後方から撮像ユニット１０２の撮像素子４を挿入する。撮像素子４は、移動規制部３７（図２（Ｄ）参照）に当接するまで前進する。
撮像素子４は、位置決め穴３５によって、前後方向に交差する方向（例えば、図４（Ａ）および図４（Ｂ）において紙面に垂直な方向および上下方向）の移動が規制されるとともに、移動規制部３７によって前進が規制される。これにより、撮像素子４は、受光面３ａが挿入空間３３に臨むように位置決めされる。

次いで、図４（Ｃ）に示すように、位置決め穴３５の周縁部を含む端壁部３９の外面の一部から撮像素子４の外面の一部を含む領域にかけて接着材４０を塗布する。接着材４０の一部は撮像素子４の外面と位置決め穴３５の内面との隙間に入り込んでもよい。接着材４０を硬化させることにより、枠部材３１に対して撮像素子４が固定される。
接着材４０は、端壁部３９および撮像素子４の外面に塗布されるため、撮像素子４の前面にまで達することは起こりにくい。そのため、接着材４０がレンズユニット２０と撮像素子４との間の光学的な接続に悪影響を与えることはない。

（第２工程）
次いで、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、レンズユニット２０を、挿入口３４を通して、光軸Ａ１方向の先端部２３ａから挿入空間３３に挿入し、後方に移動させる。
この際、レンズユニット２０は、光軸Ａ１方向に交差する方向（例えば図５（Ａ）および図５（Ｂ）において紙面に垂直な方向および上下方向）の移動が規制されつつ挿入空間３３に挿入される。挿入空間３３に挿入される過程では、レンズユニット２０の光軸Ａ１は撮像素子４の撮像部３の光軸Ａ２に一致する。

図５（Ｂ）に示すように、レンズユニット２０は、撮像素子４に光学的に接続された位置でレンズ用筒部３２に位置決めされる。レンズユニット２０の先端部２３ａは、撮像部３の受光面３ａから離れて位置することが好ましい。
レンズユニット２０の前後方向の位置は、撮像素子４で得られた画像の分解能を指標にして定めることができる。例えば、撮像素子４で得られた画像の分解能が、予めシミュレーションで得られた結果とほぼ一致する位置にレンズユニット２０を配置することができる。

次いで、図５（Ｃ）に示すように、枠部材３１のレンズ用筒部３２の前端部３２ａからレンズユニット２０の外面の一部にかけて接着材４１を塗布する。接着材４１を硬化させることにより、枠部材３１に対してレンズユニット２０が固定される。
これによって、図１に示す撮像ユニット１０２を得る。

（第３工程）
次いで、図６（Ａ）に示すように、筐体５０に形成された取り付け孔５１に対して撮像ユニット１０２を後側から挿入する。枠部材３１および撮像素子４等は、第１挿通部５１ａの内部に配置され、レンズユニット２０の一部は第２挿通部５１ｂの内部に配置される。
第１挿通部５１ａには、接着材４２を充てんすることができる。レンズユニット２０の外面は、第２挿通部５１ｂの内面に接着材（図示略）により接着固定することができる。
これによって、図３に示す内視鏡１０１を得る。

撮像モジュール１００によれば、光軸Ａ１に交差する方向のレンズユニット２０の移動が規制された状態でレンズユニット２０を受け入れ可能である枠部材３１を有するため、レンズユニット２０を、撮像素子４に光学的に接続される位置に高精度に位置決めできる。
撮像モジュール１００では、レンズユニット２０の先端部２３ａと撮像素子４との間に介在物が必要ないため、レンズユニット先端部と撮像素子とを接着材で固定する構造に比べて、温度、湿度などの環境条件や経年劣化などを原因とする撮像性能の低下は起こりにくい。
したがって、撮像モジュール１００では、優れた撮像性能を安定して得ることができる。

撮像モジュール１００では、枠部材３１の端壁部３９に、受光面３ａが挿入空間３３に臨むように撮像素子４の位置を定める位置決め穴３５が形成されているため、撮像素子４をレンズユニット２０に対して精度よく位置決めすることができる。
枠部材３１には、撮像素子４の移動を規制する移動規制部３７が形成されているため、撮像素子４をレンズユニット２０に対して精度よく位置決めすることができる。
位置決め穴３５は、撮像素子４のみが挿入されるため、移動規制部３７に当接する位置に配置するのが容易である。よって、撮像ユニット１０２の前後方向の位置を精度よく定めることができる。

前述の撮像モジュール１００の製造方法によれば、撮像素子４と枠部材３１とを位置決めする第１工程と、レンズユニット２０と枠部材３１とを位置決めする第２工程とを有するため、撮像素子４をレンズユニット２０に対して精度よく位置決めすることができる。

撮像モジュール１００は、筐体５０に組み込む前に組み立てることができるため、取り付け孔５１に対する挿入深さを調節することによって、筐体５０における撮像モジュール１００の位置を調整することができる。
そのため、例えば、内視鏡１０１において、レンズユニット２０が筐体５０から突出することが許されないという設計上の制約があるとき、部品に多少の寸法変動があった場合でも、筐体５０における撮像モジュール１００の位置を調整することによって、レンズユニット２０が筐体５０から突出した異常品の発生を容易に回避できる。よって、製造歩留まりを高めることができる。

［撮像モジュール、第２実施形態］
図７（Ａ）は、本発明に係る第２実施形態の撮像モジュール１００Ａを示す前面図である。撮像モジュール１００Ａは、レンズユニット２０を外した状態とされている。図７（Ｂ）は、レンズユニット２０を外した状態の撮像モジュール１００Ａを示す斜視図である。図８は、レンズユニット２０を枠部材３１Ａに挿入した状態の撮像モジュール１００Ａを示す斜視図である。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）および図８に示すように、撮像モジュール１００Ａは、スリット状の切欠き３８を有する枠部材３１Ａが用いられている点で、図１等に示す撮像モジュール１００と異なる。
切欠き３８は、前端部３２ａから後方に向けて、前後方向に沿って形成されている。切欠き３８は、例えば一定の幅を有する形状であってよい。切欠き３８は、例えば、レンズ用筒部３２の４つの外面３１ａのうち１つにおいて幅方向（図７（Ａ）の左右方向）の中央に相当する位置に形成されている。

なお、図７（Ａ）に示すように、切欠き３８は、レンズ用筒部３２の１箇所に形成されていてもよいし、レンズ用筒部３２の複数箇所に形成されていてもよい。例えば、図７（Ａ）において、切欠き３８に対して挿入空間３３を隔てて対向する位置に、切欠き３８と同じ形状の第２の切欠きを設けてもよい。切欠きの数は２以上の任意の数としてよい。

切欠き３８の先端３８ａ（後端）の位置（前後方向の位置）は、外部の光が切欠き３８を通って枠部材３１の内部に入ることがないように定められる。図８に示すように、撮像モジュール１００Ａでは、切欠き３８はレンズユニット２０の外面によって塞がれるため、外部の光が枠部材３１の内部に入ることはない。よって、撮像素子４で得られる画像に悪影響が及ぶことはない。

撮像モジュール１００Ａでは、枠部材３１Ａが切欠き３８を有するため、レンズ用筒部３２の前端部３２ａを含む部分は、切欠き３８の幅が増減する方向にわずかに弾性的に変位可能である。そのため、挿入空間３３の内径を適切に設定すれば、弾性力によってレンズユニット２０を把持する機能をレンズ用筒部３２に与えることができる。
この構成によれば、レンズ用筒部３２の弾性力によってレンズユニット２０を仮に位置決めできるため、レンズユニット２０の前後方向の位置調整を容易に行うことができる。

枠部材３１Ａは切欠き３８を有するため、レンズユニット２０を挿入空間３３に挿入する際に、挿入空間３３内の空気を、切欠き３８を通して外部に排出することができる。そのため、挿入空間３３の気圧上昇によってレンズユニット２０が挿入しにくくなるのを回避できる。

次に、枠部材３１の変形例である枠部材６１について、図９を参照して説明する。
図９に示すように、枠部材６１は、筐体（図示略）の設計上の制約に応じて、レンズ用筒部３２の４つの外面のうちの１つの外面６１ａが断面湾曲凸状（円弧状）に形成されている。
枠部材６１は、例えば、筐体に形成された取り付け孔（図示略）に湾曲凹状の内面がある場合、その内面に外面６１ａを合わせて組み付けることができる。これにより、撮像モジュール１００Ａが光軸周りに誤った姿勢となるのを防ぎ、撮像モジュール１００Ａを正しい姿勢で筐体５０に組み付けることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、枠部材３１のレンズ用筒部３２は、レンズユニット２０の全体が収容可能となる長さであってもよい。
前述の撮像モジュール１００の製造方法では、撮像素子４と枠部材３１とを位置決めする第１工程の後に、枠部材３１とレンズユニット２０とを位置決めする第２工程を行うが、第１工程と第２工程の順序は特に限定されない。例えば、第２工程の後に第１工程を行ってもよいし、第１工程と第２工程を同時に行ってもよい。

１…電気ケーブル、３ａ…受光面、４…撮像素子、２０…レンズユニット（レンズ部）、２３ａ…先端部、３１…枠部材、３２…レンズ用筒部、３３…挿入空間、３４…挿入口、３５…位置決め穴、３７…移動規制部、３８…切欠き、３９…端壁部、１００…撮像モジュール、１０１…内視鏡、１０２…撮像ユニット、Ａ１…レンズユニットの光軸（レンズ部の光軸）、Ａ２…撮像素子の光軸。

Claims

撮像素子を有する撮像ユニットと、前記撮像素子に対して位置決めされた枠部材と、前記撮像素子に光学的に接続されるレンズ部と、を備え、
前記枠部材は、前記レンズ部の少なくとも光軸方向の先端部が挿入される挿入空間を有するレンズ用筒部を有し、
前記挿入空間は、前記光軸方向に交差する方向の前記レンズ部の移動が規制された状態で前記レンズ部を前記撮像素子に近づく方向に受け入れ可能であり、
前記レンズ部は、前記撮像素子に光学的に接続された位置で前記レンズ用筒部に固定されている、撮像モジュール。
前記枠部材の一端部に、前記レンズ部が挿入される挿入口が形成され、
前記枠部材の他端部に、受光面が前記挿入空間に臨むように前記撮像素子の位置を定める位置決め穴が形成され、
前記位置決め穴は、前記撮像素子の光軸方向に交差する方向の前記撮像素子の移動を規制可能である、請求項１に記載の撮像モジュール。
前記枠部材は、前記位置決め穴によって位置決めされた前記撮像素子が前記挿入空間に向けて移動するのを規制する移動規制部を有する、請求項２に記載の撮像モジュール。
前記レンズ用筒部は、前記一端部から前記他端部に向かって形成された１以上のスリット状の切欠きを有する、請求項２または３に記載の撮像モジュール。
前記枠部材は金属からなる、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の撮像モジュール。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像モジュールを備えた、内視鏡。
撮像素子を有する撮像ユニットと、レンズ部の少なくとも光軸方向の先端部が挿入される挿入空間を有するレンズ用筒部を有し、前記挿入空間が、前記光軸方向に交差する方向の前記レンズ部の移動が規制された状態で前記レンズ部を前記撮像素子に近づく方向に受け入れ可能である枠部材と、を用意し、前記撮像ユニットの前記撮像素子と前記枠部材とを位置決めする第１工程と、前記レンズ部を前記挿入空間に挿入し、前記撮像素子に光学的に接続された位置で前記レンズ用筒部に位置決めする第２工程と、を有する撮像モジュールの製造方法。