WO2015015840A1 - 内視鏡用撮像装置及びこれを適用した内視鏡 - Google Patents

Abstract

本発明は、撮像装置の小型化を実現し内視鏡の細径化に寄与する内視鏡用撮像装置を提供するために、内視鏡挿入部２の先端面の観察窓からの入射光の受光面を有し挿入部の長手方向と直交する方向の挿入部の断面において挿入部の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心を位置付けた固体撮像素子２１と、挿入部内に挿通され固体撮像素子に電気的に接続される入出力ケーブル２３と、入出力ケーブルが接続される接続端子が配設され挿入部の長手方向に延設した平板状のケーブル接続部２２ｂを有し固体撮像素子と入出力ケーブルとの間に介在する撮像基板２２とを具備した内視鏡用撮像装置２０において、固体撮像素子は矩形状の断面において第１の辺２１ａと第１の辺と対向し第１の辺より挿入部の中心に近接した第２の辺２１ｂとを有し撮像基板のケーブル接続部は第２の辺と平行でかつ第１の辺より第２の辺に近接した位置に設けられている。

Description

内視鏡用撮像装置及びこれを適用した内視鏡

　この発明は、電子式内視鏡において挿入部の先端部内部に配設される内視鏡用撮像装置及びこれを適用した内視鏡に関するものである。

　一般に、電子式内視鏡は、挿入部の先端部内部に観察対象を撮像するためのＣＣＤ等の固体撮像素子等からなる撮像装置を備え、固体撮像素子から出力される画像信号を制御装置等の外部装置へと出力し、これを受けて所定の信号処理等を施した後、ＬＣＤ等の表示装置を用いて目視可能な観察画像（静止画像若しくは動画像）として表示し得るように構成される。

　従来の内視鏡及び内視鏡用撮像装置については、例えば特開２００６－１２０４３４２号公報，特開２００９－２３２８９５号公報等によって種々のものが開示され、また実用化されている。

　上記特開２００６－１２０４３４２号公報，上記特開２００９－２３２８９５号公報等によって開示されている内視鏡用撮像装置は、挿入部の先端部内部に配設されており、固体撮像素子と、この固体撮像素子の後方に接続配置され固体撮像素子を駆動するための撮像用の撮像基板（回路基板）と、この撮像基板に接続され固体撮像素子によって取得された画像信号を伝送する信号ケーブルと、固体撮像素子等の前方、即ち挿入部先端部の先端面近傍に設けられ固体撮像素子の受光面に被写体の光学像を結像させるための光学レンズ（対物レンズ）を備えた対物光学系等によって構成されている。そして、この内視鏡用撮像装置は、対物光学系の光軸に平行な面に沿って固体撮像素子の受光面と撮像基板とが配置され、対物光学系と固体撮像素子との間にプリズム等が配設された形態のものが開示されている。

　この形態の撮像装置においては、対物光学系からの光束をプリズム等を用いて折り曲げて固体撮像素子の受光面へと導くように構成している。この場合において、固体撮像素子は撮像基板上に実装されており、同撮像基板上にはケーブル接続用ランドが固体撮像素子の受光面と同じ方向を向くように並べて設けられている。

　一般に、医療用の内視鏡においては、その細径化への要望が常にあり、例えば挿入部先端部の内部構成物のうち比較的大きな処置具チャンネルやライトガイド等と撮像装置との配置を工夫することによって内視鏡の細径化の努力が従来よりなされている。

　また、従来の内視鏡用撮像装置に適用される固体撮像素子においては、その幅寸法が約１ｍｍ以下といった非常に小型のものが用いられている。これに対し、その固体撮像素子が実装される撮像基板には、約０．３ｍｍ程度の直径の信号ケーブルが１０本以上接続されることがあり、それらは例えば撮像基板上に並べて配置される。したがって、全ての信号ケーブルを並べたときの幅寸法は、固体撮像素子自体の幅寸法よりも大となってしまう場合がある。

　ところが、上記特開２００６－１２０４３４２号公報，上記特開２００９－２３２８９５号公報等によって開示されている内視鏡用撮像装置の構成を採用した場合、信号ケーブルの接続部分の占有空間が径方向に大きくなってしまう傾向があることから、撮像装置の小型化を阻害すると共に、これを適用する内視鏡の細径化をも阻害してしまうという問題点がある。

　本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像装置の構成部材のうち固体撮像素子，プリズムに対する撮像基板，信号ケーブルの配置を工夫することによって撮像装置自体の小型化を実現すると共に、内視鏡の細径化に寄与することのできる構成を備えた内視鏡用撮像装置及びこれを適用した内視鏡を提供することである。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様の内視鏡用撮像装置は、内視鏡挿入部の先端面に設けられた観察窓からの入射光を受ける受光面を有し、前記挿入部の長手方向と直交する方向における前記挿入部の断面において、前記挿入部の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心を位置付けた固体撮像素子と、前記挿入部内に挿通され、前記固体撮像素子に電気的に接続される入出力ケーブルと、前記入出力ケーブルが接続される接続端子が配設され、前記挿入部の前記長手方向に延設した平板状のケーブル接続部を有し、前記固体撮像素子と前記入出力ケーブルとの間に介在する撮像基板と、を具備した内視鏡用撮像装置において、前記固体撮像素子は、前記矩形状の断面において、第１の辺と、前記第１の辺と対向し前記第１の辺より前記挿入部の中心に近接した第２の辺と、を有し、　前記撮像基板の前記ケーブル接続部は、前記第２の辺と平行でかつ前記第１の辺より前記第２の辺に近接した位置に設けられている。

　本発明の一態様の内視鏡は、挿入部の先端部に少なくとも処置具チャンネルとライトガイドと内視鏡用撮像装置とを備えた内視鏡において、前記内視鏡用撮像装置は、内視鏡挿入部の先端面に設けられた観察窓からの入射光を受ける受光面を有し、前記挿入部の長手方向と直交する方向における前記挿入部の断面において、前記挿入部の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心を位置付けた固体撮像素子と、前記挿入部内に挿通され、前記固体撮像素子に電気的に接続される入出力ケーブルと、前記入出力ケーブルが接続される接続端子が配設され、前記挿入部の前記長手方向に延設した平板状のケーブル接続部を有し、前記固体撮像素子と前記入出力ケーブルとの間に介在する撮像基板と、を具備し、　前記固体撮像素子は、前記矩形状の断面において、第１の辺と、前記第１の辺と対向し前記第１の辺より前記挿入部の中心に近接した第２の辺と、を有し、前記撮像基板の前記ケーブル接続部は、前記第２の辺と平行でかつ前記第１の辺より前記第２の辺に近接した位置に設けられていて、前記挿入部の長手方向と直交する方向の前記挿入部の断面において、前記撮像基板の前記ケーブル接続部の配設部位と前記処置具チャンネルの外周面とが、前記断面の略中央部位近傍で隣接配置されている。

　本発明によれば、撮像装置の構成部材のうち固体撮像素子，プリズムに対する撮像基板，信号ケーブルの配置を工夫することによって撮像装置自体の小型化を実現すると共に、内視鏡の細径化に寄与することのできる構成を備えた内視鏡用撮像装置及びこれを適用した内視鏡を提供することができる。

本発明の第１の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用する内視鏡の全体的な構成を示す概略構成図 図１の内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図２の［３］－［３］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第２の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 本発明の第３の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図５の［６］－［６］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第４の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図７の［８］－［８］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第５の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図９の［１０］－［１０］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第６の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図１１の［１２］－［１２］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第７の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図１３の［１４］－［１４］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第８の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図１５の［１６］－［１６］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 本発明の第９の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図 図１７の［１８］－［１８］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図 図１７の［１９］－［１９］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す上面図 本参考例１の構成を適用したチャンネル横置きタイプの内視鏡の挿入部先端内部の構成を概略的に示す断面図 図２０の［２１］－［２１］線に沿う断面図 図２０の［２２］－［２２］線に沿う断面図 図２１の［２３］－［２３］線に沿う断面図 参考例１の構成を適用したチャンネル縦置きタイプの内視鏡の挿入部先端内部の構成を概略的に示す断面図 図２４の［２５］－［２５］線に沿う断面図 図２４の［２６］－［２６］線に沿う断面図 図２５の［２７］－［２７］線に沿う断面図 参考例２の構成を適用した撮像装置の概略構成を示す側面図 図２８の撮像装置の一部を上面から見た際の図 図２８の撮像装置の正面から見た際の図 図２８の撮像装置の変形例を示す正面図 図２８の撮像装置の別の変形例を示す正面図 参考例２の変形例の撮像装置の概略構成を示す側面図 図３３の撮像装置の固体撮像素子の受光面側を示す平面図 参考例３の構成を適用した撮像装置を備えた内視鏡挿入部の先端部の概略構成を示す断面図 図３５の撮像装置における固体撮像素子のデータ読み出し順の例を示す図 参考例４の構成を適用した内視鏡挿入部の先端部の最先端面の概略構成を示す正面図 図３７の［３８］－［３８］線に沿う断面図 図３８の［３９］－［３９］線に沿う断面図 図３８の［４０］－［４０］線に沿う断面図 参考例５の構成を説明する概念図 図４１の構成例における固体撮像素子の受光面の概念図 参考例５の変形例を説明する概念図 図４３の構成例における固体撮像素子の受光面の概念図

　以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。

［第１の実施形態］
　まず、本発明の第１の実施形態の内視鏡用撮像装置の詳細な説明をする前に、同内視鏡撮像装置を適用する内視鏡自体の概略構成について、以下に簡単に説明する。

　図１は、本発明の第１の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用する内視鏡の全体的な構成を示す概略構成図である。

　図１に示すように、本発明の第１の実施形態の内視鏡撮像装置が適用される内視鏡１は、体腔内に挿入される細長い挿入部２と、この挿入部２の基端側に連設される操作部３と、この操作部３の一側面に基端部が連結されたユニバーサルコード４と、このユニバーサルコード４の先端部に配設されたコネクタ５等によって主に構成されている。そして、この内視鏡１は、コネクタ５を介して不図示の表示装置，送気送水装置，光源装置，ビデオプロセッサ等の制御装置等、各種の外部装置に接続されることによって、全体として内視鏡システムが構築される。

　挿入部２は、体腔内に挿入される部位であって全体が細長状に形成されている。挿入部２は、先端から順に硬質の先端構成部６，湾曲部７，長尺の細長形状からなり可撓性を有する可撓管部８を連結して構成したものである。挿入部２は、操作部３の先端側に配設される。

　挿入部２の先端構成部６の内部には、図１では図示していないが、照明光学系を含むライトガイドファイバー（図２参照；以下、単にライトガイドと略記する）１４と、送気送水管路（先端面に洗滌ノズル）と、処置具チャンネル１３（図２参照）と、観察光学系（対物レンズユニット）２５，固体撮像素子２１，光路変更用プリズム２４，撮像基板２２，撮像信号入出力ケーブル（信号ケーブル）２３等からなる内視鏡用撮像装置２０（以下、単に撮像装置という；なお図１では不図示。図３参照）等等が配設されている（不図示）。そして、上記ライトガイド１４，信号ケーブル２３等は、挿入部２，操作部３及びユニバーサルコード４内を挿通してコネクタ５まで連設されている。また、送気送水管路は、挿入部２を挿通し操作部３に設けられた送気送水シリンダ及びユニバーサルコード４を経てコネクタ５まで連設されている。

　操作部３は使用時に術者が把持する部位である。この操作部３は外装筐体によって外部に対し内部が水密的に構成されている。操作部３の一端部には挿入部２の基端部が連設されている。そのジョイント部分には、挿入部２の可撓管部８の基端部が急激に屈曲することのないように抑止する折れ止め部１６が設けられている。

　操作部３には、挿入部２の湾曲部７を湾曲操作するための複数の湾曲操作ノブ１０が回転自在に配設されている。この複数の湾曲操作ノブ１０は、操作部３の内部に配設される湾曲操作機構と機械的に接続されている。これにより、術者が湾曲操作ノブ１０を回転操作すると、操作部３内の湾曲操作機構（不図示）が作用して、挿入部２の湾曲部７を上下方向及び左右方向の４方向に湾曲操作し得るように構成されている。そして、これらの４方向の湾曲操作を組み合わせることによって任意の方向への湾曲部７の湾曲操作が可能となっている。

　また、操作部３の外面には、各種の操作部材、例えばビデオプロセッサ等の外部装置を遠隔操作するためのスイッチ類１１が複数設けられている。さらに、操作部３の先端寄りの部位には、不図示の処置具等を導入するための処置具導入口１２が配設されている。この処置具導入口１２は、挿入部２の内部に設けられる処置具チャンネル１３に連通している。処置具チャンネル１３は、挿入部２の内部を挿通し先端構成部６の先端面に形成される処置具チャンネル開口まで挿通している。

　次に、本発明の第１の実施形態の撮像装置２０の構成を、図２，図３を用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図２は、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。つまり、図面の手前側が基端側であり、図面の奥側が先端側である。図３は、図２の［３］－［３］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０は、固体撮像素子２１と、撮像基板２２と、信号ケーブル２３と、光路変更用プリズム（以下、単にプリズムという）２４と、対物レンズユニット２５等によって主に構成されている。

　対物レンズユニット２５は、被写体像を結像させるための光学レンズ等によって構成されるユニットである。プリズム２４は、対物レンズユニット２５の後方、即ち対物レンズユニット２５から出射する光束が通る光軸上に配設されており、同光束を角度略９０度折り曲げることで対物レンズユニット２５の光軸の進行方向、即ち光路を変更する光学部材である。なお、対物レンズユニット２５の前面は、挿入部２の先端構成部６の先端面に設けられる観察窓（不図示）に対向させて配置される。

　固体撮像素子２１は、例えばＣＣＤ若しくはＣＭＯＳ等の撮像素子からなる光電変換素子である。この固体撮像素子２１は、対物レンズユニット２５及びプリズム２４を通過した光束によって形成される被写体像が結像する位置に配設される。このとき固体撮像素子２１の受光面２１ｘは、プリズム２４によって方向が変更された後の光軸に直交する面に平行となるように配置される。つまり、固体撮像素子２１の受光面２１ｘは、内視鏡１の挿入部２の先端構成部６の前面に設けられた観察窓（不図示）からの入射光を受けるように配置される。なお、プリズム２４は。固体撮像素子２１と一体に構成されている。

　また、固体撮像素子２１は、挿入部２の長手方向（軸方向）に対して直交する方向の挿入部２の断面（図２参照））において、挿入部２の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心が位置付けられている（図２参照）。

　ここで、固体撮像素子２１は、図２に示す矩形状の断面において、図２の符号２１ａで示す辺を第１の辺というものとし、この第１の辺２１ａと対向して形成されており第１の辺２１ａより挿入部２の中心に近接した辺を第２の辺２１ｂというものとする。また、固体撮像素子２１の受光面２１ｘは、第１の辺２１ａ及び第２の辺２１ｂのいずれとも異なる辺であり、第１の辺２１ａと第２の辺２１ｂとの間に位置し、第１の辺２１ａ及び第２の辺２１ｂに直交する辺に沿った面に設けられている。

　撮像基板２２は、挿入部２の長手方向（軸方向）に延設した平面のケーブル接続部２２ｂを有し、固体撮像素子２１の一側面に電気的に接続されており、固体撮像素子２１と信号ケーブル２３との間に介在する電気基板である。そのために、この撮像基板２２には、複数のケーブル接続用ランド２２ａが形成されていて、この複数のケーブル接続用ランド２２ａには、複数の信号ケーブル２３が各接続されている。

　そして、複数の信号ケーブル２３は、固体撮像素子２１とケーブル接続用ランド２２ａを介して電気的に接続され、当該撮像装置２０から延出される撮像信号入出力ケーブルである。複数の信号ケーブル２３は、バンドルされた形態で、挿入部２を挿通し操作部３及びユニバーサルコード４を経てコネクタ５まで到達している。

　内視鏡１の挿入部２の先端構成部６の内部における当該撮像装置２０と、他の構成物、例えば処置具チャンネル１３との位置関係は、図２に示すように配置されている。即ち、上述したように本実施形態の撮像装置２０においては、固体撮像素子２１の一側面に撮像基板２２が電気的に接続されている。この撮像装置２０が先端構成部６の内部に組み込んだ状態としたとき、撮像基板２２が先端構成部６の軸方向に直交する断面において略中央寄りの部位、即ち処置具チャンネル１３に隣接する部位に配置されるように、撮像装置２０は構成されている。換言すれば、撮像基板２２のケーブル接続部２２ｂは、第２の辺２１ｂと平行でかつ第１の辺２１ａより第２の辺２１ｂに近接した位置に設けられている。

　なお、図２において、符号１４で示す構成物はライトガイドである。図２においては、先端構成部６の内部に配設されるべき内部構成物のうち比較的大きな構成物として、処置具チャンネル１３，ライトガイド１４，撮像装置２０のみを図示し、その他の構成物の図示は省略している。

　以上説明したように上記第１の実施形態によれば、撮像装置２０において固体撮像素子２１の一側面に撮像基板２２を接続し、同撮像装置２０を内視鏡１の先端構成部６の内部に組み込んだ時に、撮像基板２２が略中央寄りの部位に配置されるように、撮像装置２０を構成している。

したがって、この構成により、固体撮像素子２１と処置具チャンネル１３との距離を小さくでき、また、撮像基板２２が先端構成部６の径方向に突出して配置されるようなことがないので、両者を先端構成部６の断面における略中央寄りの部位に配置することで先端構成部６、即ち挿入部２の細径化に寄与することができる。

　さらに、固体撮像素子２１の多画素化により信号ケーブル２３が多線化しても、断面略中央部近傍の空間にケーブル接続用ランド２２ａ，信号ケーブル２３を集中配置することができるので、挿入部２の太径化を抑止することができる。

［第２の実施形態］
　図４は、本発明の第２の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図４も図２と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０は、上述の第１の実施形態の撮像装置２０に対し、固体撮像素子２１とプリズム２４の位置関係が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、固体撮像素子２１をライトガイド１４寄りの部位に配置している。これに伴って、プリズム２４は、ライトガイド１４の配設部位とは径方向に対向する側に配置される。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、後述する第３の実施形態と同様に構成してもよい。

［第３の実施形態］
　図５は、本発明の第３の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図５も図２，図４と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図６は、図５の［６］－［６］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ａは、上述の第１の実施形態の撮像装置２０に対し、撮像基板２２Ａのケーブル接続用ランド２２ａの配置と、これに接続される信号ケーブル２３の配置が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３が、処置具チャンネル１３に対向する側の面に配置されている。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ａの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。

［第４の実施形態］
　図７は、本発明の第４の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図７も図２，図４，図５と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図８は、図７の［８］－［８］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｂは、上述の第１の実施形態の撮像装置２０に対し、撮像基板２２の配置が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、撮像基板２２をプリズム２４の一側面（固体撮像素子２１の第２の辺２１ｂに沿う面）に沿わせて配置し、かつプリズム２４の一側面の一部（図８において符号２４ａで示し、斜線で囲われた領域）に撮像基板２２の一部を当接して貼り付けて構成している。

　換言すると、撮像基板２２は、固体撮像素子２１の第２の辺２１ｂに沿う面と平行なプリズム２４の接合面２４ａと一部が当接し、この接合面２４ａにおいて固体撮像素子２１と一体に配設されるプリズム２４と撮像基板２２とが接合されている。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２の配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成してもよい。

［第５の実施形態］
　図９は、本発明の第５の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図９も図２，図４，図５，図７と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図１０は、図９の［１０］－［１０］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｃは、上述の第１の実施形態の撮像装置２０に対し、撮像基板２２Ｃの構成が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、撮像基板２２Ｃを固体撮像素子２１の裏面、即ちプリズム２４が配置され受光面２１ｘのある面とは反対側の面に沿わせて配置すると共に、ケーブル接続用ランド２２ａの配置面を固体撮像素子２１の一側面に引き回して構成している。

　換言すれば、撮像基板２２Ｃは、固体撮像素子２１の受光面２１ｘと対向する面、即ち接合面２１ｃに当接して固体撮像素子２１に接合され、固体撮像素子２１の接合面２１ｃから第２の辺２１ｂに沿う方向に屈曲されて、同方向に直線状に延設されている。そして、撮像基板２２Ｃのケーブル接続部は、固体撮像素子２１の第２の辺２１ｂに沿う面に当接する撮像基板２２Ｃの当接部位から直線状に延設した延設部位に設けられている。

その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態によれば、撮像基板２２Ｃの実装面積をより大きく確保できる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ｃの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成してもよい。また、撮像基板２２Ｃは、上記第４の実施形態と同様に、例えばプリズムの側面に沿わせて配置してもよい。撮像基板２２Ｃは、素子側面である第２の辺２１ｂに当接させずに沿うように配置してもよい。

［第６の実施形態］
　図１１は、本発明の第６の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図１１も図２，図４，図５，図７，図９と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図１２は、図１１の［１２］－［１２］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｄは、上述の第１の実施形態の撮像装置２０に対し、固体撮像素子２１Ｄ，撮像基板２２Ｄの構成が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、固体撮像素子２１Ｄの一側面に接続部２１ｄを設け、これに対応させて撮像基板２２Ｄの一側面に接続端子を設けている。そして、接続部２１ｄと撮像基板２２Ｄの接続端子とを接続することによって、固体撮像素子２１Ｄと撮像基板２２Ｄとの間の電気的な接続を確保するように構成している。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ｄの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成してもよい。

［第７の実施形態］
　図１３は、本発明の第７の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図１３も図２，図４，図５，図７，図９，図１１と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図１４は、図１３の［１４］－［１４］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｅは、上述の第５の実施形態の撮像装置２０Ｃに対し、撮像基板２２Ｅの構成が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、撮像基板２２Ｄを固体撮像素子２１の表面、即ちプリズム２４が配置され受光面２１ｘのある面と同一の面に沿わせて配置すると共に、ケーブル接続用ランド２２ａの配置面を固体撮像素子２１の一側面と平行な面側に引き回して構成している。その他の構成は上述の第５の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第５の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ｅの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成してもよい。

［第８の実施形態］
　図１５は、本発明の第８の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図１５も図２，図４，図５，図７，図９，図１１，図１３と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図１６は、図１５の［１６］－［１６］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｆは、上述の第７の実施形態の撮像装置２０Ｅに対し、撮像基板２２Ｆの構成が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、撮像基板２２Ｆを固体撮像素子２１の表面、即ちプリズム２４が配置され受光面２１ｘのある面と同一の面に沿わせて配置すると共に、ケーブル接続用ランド２２ａの配置面を固体撮像素子２１の一側面と平行な面側に引き回して構成している点においては、第７の実施形態と同じである。本実施形態においては、さらに、撮像基板２２Ｆを側方に引き出した後、固体撮像素子２１の側面に沿わせて、いったん下方（プリズム２４の無い側）へ引きおろした後、再度上方（プリズム２４の配置される側）へと引き上げるように配設している。また、本実施形態では、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成している。その他の構成は上述の第７の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第７の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ｅの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第１の実施形態と同様に構成してもよい。

［第９の実施形態］
　図１７は、本発明の第９の実施形態の内視鏡用撮像装置を適用した内視鏡の挿入部の先端構成部の内部構成を示す断面図である。なお、図１７も図２，図４，図５，図７，図９，図１１，図１３，図１５と同様に、先端構成部を基端側から軸方向に見た場合を示している。図１８は、図１７の［１８］－［１８］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す側面図である。図１９は、図１７の［１９］－［１９］線に沿う断面を矢印方向から見た際の内視鏡用撮像装置を示す上面図である。

　図示のように、本実施形態の撮像装置２０Ｇは、上述の第５の実施形態の撮像装置２０Ｃに対し、撮像基板２２Ｇの構成が異なるのみである。即ち、本実施形態においては、固体撮像素子２１の一側面に接続した撮像基板２２Ｇを固体撮像素子２１の後方部位（基端寄りの部位）にて固体撮像素子２１の中心方向（内側）、即ち図１９において符号Ｏで示す軸線方向に向けて傾きを有するように配置している。また、本実施形態においては、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第３の実施形態と同様に構成している。その他の構成は上述の第１の実施形態と同様である。このような構成としても、上述の第１の実施形態と全く同様の効果を得ることができる。

　また、上述の各実施形態においては、ケーブル接続用ランドを撮像基板の一方の面のみに設けた例を示しているが、これに限らず、例えば撮像基板の両面をケーブル接続用ランドを設けるためのケーブル接続部，接続端子として構成してもよい。

　なお、本実施形態において、固体撮像素子２１，撮像基板２２Ｇの配置を、上述の第２の実施形態と同様に構成してもよい。また、本実施形態において、ケーブル接続用ランド２２ａ及び信号ケーブル２３の配置を、上述の第１の実施形態と同様に構成してもよい。

　なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

［参考例１］
　ところで、従来、さまざまな用途に対応するために多くの種類の内視鏡が用意されている。これら従来の内視鏡においては、種類が異なるものであっても挿入部内部に配設される撮像装置に使用される固体撮像素子は同じサイズのものが用いられる場合がある。

　通常、内視鏡挿入部の内部に撮像装置を固定保持する構造としては、例えば多角形状等によって形成される保持部材等を用いる構造等が採用されている。しかしながら、同じサイズの固体撮像素子を採用した撮像装置を具備した内視鏡同士であっても、各種類毎に異なる形状の保持部材を使用する場合がある。

　このことは、内視鏡の種類（タイプ）に応じて適用される撮像装置の形状が異なり、よって各撮像装置に許容される寸法的な制約が異なるためである。特に、保持部材から延出されるツメ部材の配設位置、例えば撮像装置の受光面を含む面上において上下方向に配置するか若しくは左右方向に配置するかの違いによって、撮像装置自体の外形形状が異なるものになる。

　なお、上記ツメ部材は、固体撮像素子の側面近傍に配置されることによって、固体撮像素子の周囲に充填された接着剤の膨張収縮による同固体撮像素子への負荷を軽減させるための役目をする部材である。

　このように従来の内視鏡においては、内視鏡の種類毎に、形状の異なる多種類の保持部材（ツメ部材の形状の違いによる）を用意する必要があることから、部品の管理が煩雑になったり、製造コストの低減化を阻害するという問題点があった。

　そこで、内視鏡用撮像装置に対する寸法的な制約に柔軟に対応することができると共に、固体撮像素子にかかる外部からの不要な圧力等によって受ける負担を軽減するのに寄与することのできる内視鏡先端部構造及び内視鏡用撮像装置に関する構造を実現する構成の参考例を、以下に開示する。

　図２０～図２３は、いわゆるチャンネル横置きタイプの内視鏡に本例の構成を適用した例を示している。また、図２４～図２７は、いわゆるチャンネル縦置きタイプの内視鏡に本例の構成を適用した例を示している。ここで、図２０の内視鏡と、図２４の内視鏡においては、同じ形態の撮像装置が適用されるものとする。

　このような形態でタイプの異なる内視鏡に対して同じ形態の撮像装置を適用するには、従来の手段では、異なる形状の保持部材を用いることで対応していた。これに対し、本例の構成（具体的には保持部材とは別体にツメ部材を設ける構成）を適用することによって、保持部材を共通化すると共に、別体のツメ部材の配設位置を変更するのみで対応している。

　図２０，図２４は、本例の構成を適用した内視鏡の挿入部先端内部の構成を概略的に示す断面図である。図２１～図２３，図２５～図２７は各内視鏡の撮像装置を取り出して示す図である。このうち、図２１は図２０の［２１］－［２１］線に沿う断面図である。図２２は図２０の［２２］－［２２］線に沿う断面図である。図２３は図２１の［２３］－［２３］線に沿う断面図である。また、図２５は図２４の［２５］－［２５］線に沿う断面図である。図２６は図２４の［２６］－［２６］線に沿う断面図である。図２７は図２５の［２７］－［２７］線に沿う断面図である。

　まず、本例の内視鏡の概要構成を説明する。上述したように、図２０の内視鏡はチャンネル横置きタイプの内視鏡である。また、図２４の内視鏡はチャンネル縦置きタイプの内視鏡である。ここで、図２０に示されるようなチャンネル横置きタイプの内視鏡においてはチャンネルから突出する処置具は、表示装置に表示させた画像上において中央から横（右）方向に表示される。また、図２４に示されるようなチャンネル縦置きタイプの内視鏡においてはチャンネルから突出される処置具は、画像中心よりも縦（上）方向に表示される。なお、内視鏡それ自体の全体構成は、図１に示すものに準じるものとし、以下に、撮像装置が配設される挿入部の先端部近傍の構成について説明する。また、図２０のチャンネル横置きタイプと、図２４のチャンネル縦置きタイプとでは、内部構造物は略同様であり、それらの配置が異なる。したがって、以下の概要説明では、両タイプに共通の内部構造物のそれぞれの構成を説明する。

　内視鏡の挿入部１０２の先端内部には、図２０，図２４に示すように処置具チャンネル１３と２本のライトガイド１４と撮像装置１２０が配設されており、処置具チャンネル１３，２本のライトガイド１４は挿入部１０２内を挿通し、不図示の操作部，ユニバーサルコードを経てコネクタまで到達している。

　本例の撮像装置１２０は、固体撮像素子１２１と、撮像基板１２２と、信号ケーブル１２３と、対物レンズユニット１２５と、補強枠１２６と、保持部材１２７と、ツメ部材１２８と、外装チューブ１２９等によって主に構成されている。

　保持部材１２７は、略角柱形状に形成され、内部に固体撮像素子１２１及び対物レンズユニット１２５を一体化したユニットを保持する部材である。そのために保持部材１２７は、対物レンズユニット１２５の光軸に沿う方向に柱状の長軸を有し、固体撮像素子１２１若しくは対物レンズユニット１２５の外縁部を保持するように形成されている。なお、本例の撮像装置１２０においては、対物レンズユニット１２５の大径レンズ（前方側のレンズ）の外周縁部を保持するように形成した例を示している。また、保持部材１２７の基端側は、軸方向に延設されて固体撮像素子１２１及び対物レンズユニット１２５の外面を覆うように形成されている。

　保持部材１２７の外周側において、角柱状の少なくとも一つの側面には、補強板部材となるツメ部材１２８が配設され、固体撮像素子１２１の側面部分を保護している。保持部材１２７とツメ部材１２８とは接着剤等によって固定されている。

　このツメ部材１２８の外周を覆うように筒状の補強枠１２６が、ツメ部材１２８に対して固定配置されている。この補強枠１２６は、保持部材１２７とツメ部材１２８との雪像部近傍から、固体撮像素子１２１の後方（基端寄りの）部位に配設される構成部、即ち撮像基板１２２及びこの撮像基板１２２に接続される信号ケーブル１２３の接続部位の外面部位全体を覆い得る長さを有している。

　そして、上記ツメ部材１２８と保持部材１２７との接合部近傍の外周部分と上記補強枠１２６の外周側を覆い、かつ複数の信号ケーブル１２３を束ねたバンドル部１２３ａの先端までの領域を覆うように、外装チューブ１２９が配設されている。この外装チューブ１２９は、例えば熱収縮チューブ等が適用されている。この状態において、外装チューブ１２９の内部空間は、接着剤等が充填されており、内部構成物（固体撮像素子１２１，撮像基板１２２，信号ケーブル１２３の接続部位等）が固定されている。

　保持部材１２７の外周縁部においては、例えば図２３に示すように角部に面取り加工が施されている。これに合わせて、ツメ部材１２８の側面の外縁部は、保持部材１２７の面取り稜線1２６ａと一致する稜線1２８ａが形成されている。したがって、ツメ部材１２８の側面は、保持部材１２７の面取り角度よりも鋭角な斜面となっている。このような斜面を撮像装置１２０の一部に形成することにより、例えば図２０に示すように、内視鏡挿入部１０２の軸方向に直交する断面において、ライトガイド１４等の他の構造物との干渉を鮭ながら、撮像装置１２０を略中央寄りの位置に配設することができる。つまり、内部構成物を上記断面の中央寄りの部位に集中配置することによって、内視鏡挿入部１０２のさらなる細径化に寄与することができる。

　ここで、図２０の内視鏡では、図２０に示す状態としたときに撮像装置１２０によって取得される画像を正位置にあるものとし、この画像を表示装置に表示させたときの上下左右を基準とする。図２４の内視鏡では、図２４に示す状態の画像を正位置とし、この表示画像の上下左右を基準とする。

　そして、図２０の内視鏡では、ツメ部材１２８を撮像装置１２０における固体撮像素子１２１の上下方向の側面に配設固定しているのに対し、図２４の内視鏡では、同形状のツメ部材１２８を撮像装置１２０における固体撮像素子１２１の左右方向の側面に配設固定している。

　このように、本例の構成を採用すれば、補強板部材であるツメ部材１２８の配置を内視鏡挿入部の内部において変更するのみで、共通の保持部材１２６を適用した同様の形状の撮像装置１２０を、各種の内視鏡に広く適用することが可能である。

［参考例２］
　ところで、内視鏡に用いられる従来の撮像装置においては、対物レンズユニットの光軸と固体撮像素子の受光面の中心位置とを一致させる光軸合わせ、いわゆる芯出しと言われる工程が必要になる。その芯出し工程の方法としては、例えば固体撮像素子の前面に設けられるカバーガラスに芯出し用ガラスを正確に位置決めをしてから接合し、この芯出し用ガラスの外周に筒状の保持部材を嵌合固定し、そして、保持部材の先端側に対物レンズユニットを設置するといった手法が行われている。このような従来の方法では、構造部品の点数が多くなってしまい、よって装置の小型化を阻害するといった問題点がある。

　そこで、対物レンズユニットの光軸と固体撮像素子の受光面の中心点との芯出し工程を容易にかつ正確に行うことができ、構成部品の低減化を実現し、よって装置の小型化に寄与し得る構成の参考例を、以下に開示する。

　図２８～図３０は、本例の構成を適用した撮像装置の概略構成を示す図である。図２８は撮像装置の側面図である。図２９は図２８に示す撮像装置の一部を上面から見た際の図である。図３０は図２８に示す撮像装置の正面から見た際の図である。

　本例の撮像装置１２０Ａは、基本的には上述の本発明の各実施形態の撮像装置と略同様の構成からなるものとする。即ち、図示のように本例の撮像装置１２０Ａは、固体撮像素子１２１と、撮像基板１２２と、信号ケーブル１２３と、プリズム１２４と、対物レンズユニット１２５Ａ等によって構成される。

　対物レンズユニット１２５Ａは、複数の光学レンズと、これら複数の光学レンズを保持するレンズ鏡筒等によって構成される。なお、図２８において、対物レンズユニット１２５Ａの光軸を符号Ｏで示す。

　固体撮像素子１２１はチップ部材からなり、その受光面は、対物レンズユニット１２５Ａの光軸と平行に配置されている。そのために、対物レンズユニット１２５Ａの後方であって、固体撮像素子１２１の受光面上にはプリズム１２４が配設されている。このプリズム１２４は対物レンズユニット１２５の光軸を角度略９０度折り曲げて、被写体光路を固体撮像素子１２１の受光面に向けて変更させる役目をしている。

　固体撮像素子１２１の受光面上にはカバーガラス（不図示）が配設されている。また、固体撮像素子１２１のチップ後端側には、受光面の形成される面と同一面上に撮像基板１２２が配設されている。この撮像基板１２２には複数の信号ケーブル１２３が半田附け等の手段によって接続されている。

　固体撮像素子１２１のチップ前端寄りの部位には、上記対物レンズユニット１２５Ａが配設される。この場合において、固体撮像素子１２１のチップ前端縁部には、図２９等に示すように凹状溝部１２１ｘが形成されている。この凹状溝部１２１ｘには、対物レンズユニット１２５Ａの外周縁部が嵌合する。これによって、対物レンズユニット１２５Ａは、固体撮像素子１２１のチップ面上において、光軸Ｏに対して直交する面内における位置決めがなされる。

　この凹状溝部１２１ｘの断面形状としては、図３０に示すように対物レンズユニット１２５Ａの外縁部形状（本例では円筒形状）に合わせて円弧状に形成した例を示している。これ以外の断面形状としては、例えば図３１に示す撮像装置１２０Ｂのように、断面が矩形状に形成した凹状溝部１２１Ｂｘとしてもよい。さらに、図３２に示す撮像装置１２０Ｃのように、断面がＶ字形状に形成したＶ字状溝部１２１Ｃｘとしてもよい。

　なお、本例においては、図２８に示すように、対物レンズユニット１２５Ａとプリズム１２４との間に、少なくとも対物レンズユニット１２５Ａの後端を覆う筒状の遮光部材が配設されている。これにより、対物レンズユニット１２５Ａ若しくはプリズム１２４を光軸Ｏに沿う方向に移動させて芯出し調整を行うことができる。

　このような構成とすることで、固体撮像素子１２１のみで対物レンズユニット１２５Ａの位置決めを行なうことができる。したがって、従来用いられていた芯出し用レンズ等の部品が不要になり、構造の単純化と部品点数の削減化に寄与し、よって装置の小型化に寄与することもできる。

　また、従来構成では、芯出し用レンズとプリズムとを接合するようにしており、その接合剥離等の問題も生じていたが、本例では芯出し用レンズを不要とし、接合部位が存在しないので、接合剥離等の問題も発生せず、よって、そのような接合剥離等による部品脱落等の発生も起り得ない。

　一方、図３３に示す例は、芯出し用レンズを不要とする芯出し方法の別の変形例である。図３３は本参考例の撮像装置の概略構成を示す側面図である。図３４は図３３の撮像装置の固体撮像素子を示し、その受光面側を示す平面図である。

　本例の撮像装置の構成は、上述の図２８～図３０で示す参考例と略同様の構成からなるものとする。即ち、撮像装置１２０Ｄは、固体撮像素子１２１と、撮像基板１２２と、信号ケーブル１２３と、プリズム１２４と、対物レンズユニット１２５Ｂを有して構成される。ここで、対物レンズユニット１２５Ｂは、複数の対物レンズ１２５Ｂａと、例えば絶縁部材で構成されたレンズ鏡筒１２５Ｂｂとによって構成される。この対物レンズユニット１２５Ｂは、例えば上述の参考例に示す手段、即ち固体撮像素子１２１の前端縁部に設けた凹状溝部１２１ｘによって、光軸Ｏに直交する面内での位置決めされる。

　上述の図２８～図３０に示す参考例では、プリズム１２４を光軸Ｏ方向に移動させて芯出し調整を行っているが、本例では、プリズム１２４は、図３４において示される固体撮像素子１２１の受光面の全撮像領域１２１ｍを全てカバーするように固設されている。そして、固体撮像素子１２１の有効画素領域１２１ｎの中心点と、プリズム１２４によって折り曲げられた光軸Ｏの入射点とが一致するように設定する。つまり、固体撮像素子１２１の全撮像領域１２１ｍから有効画素領域１２１ｎを切り出す際に、対物レンズユニット１２５Ｂの種類に応じて切り出し領域をシフトさせることによって対応する。これにより、より高精度に芯出しを行うことが可能である。

［参考例３］
　ところで、内視鏡に用いられる撮像装置における固体撮像素子は、矩形状の受光素子部のほかに映像信号を増幅させるバッファアンプ，インナーリード接続部等を有して構成される。この場合、受光素子部の外周縁部にバッファアンプ，インナーリード接続部等の構成物を配設することになるので、固体撮像素子は、受光面を含む面に平行な平面形状が略長方形になるのが一般である。

　このような形態の固体撮像素子を備えた撮像装置を内視鏡の先端部の内部に配設する際に、固体撮像素子の受光面が内視鏡の長軸方向に直交するように配置する場合、他の構造物、例えば処置具チャンネルやライトガイド等の位置関係によっては、内視鏡の挿入部の細径化を阻害してしまう要因になる。

　例えば、２本のライトガイドを撮像装置の固体撮像素子の長辺を挟むように配置すれば（この配置を横配置というものとする）、挿入部径の細径化に寄与するレイアウトとすることができる。一方、２本のライトガイドを固体撮像素子の短辺を挟むように配置した場合（この配置を縦配置というものとする）、挿入部径が太径化してしまう可能性がある。

　したがって、内視鏡に適用する撮像装置を内視鏡挿入部の先端部内部に配設するのに際しては、前者のレイアウト、即ち固体撮像素子の長辺を挟むように２本のライトガイド配置するレイアウトが望ましい。

　ところが、従来の撮像装置に用いられる固体撮像素子は、撮像画面内のデータ読み出し順序が規定されている。ここで、データ読み出し順序は、取得される画像の天地方向を規定する。したがって、固体撮像素子の受光面の配置を、各チャンネルに対して横配置とするか縦配置とするかは、撮像装置のタイプによって規定されてしまうので、常に理想のレイアウトとすることは難しい。

　そこで、撮像装置の配置に制限を受けることなく、常に理想的のレイアウトをとることができ、内視鏡挿入部外径の細径化に寄与し得る構成の参考例を、以下に開示する。

　図３５は、本例の構成を適用した撮像装置を備えた内視鏡挿入部の先端部の概略構成を示す断面図である。

　内視鏡挿入部１０２Ｅの先端部には、図３５に示すように、処置具チャンネル１３と、２本のライトガイド１４と、撮像装置１２０Ｅ等が内装されている。ここで、撮像装置１２０Ｅは固体撮像素子を具備して構成され、その固体撮像素子は受光面を含む面に平行な平面形状が略長方形に形成されたタイプのものが適用される。換言すると、撮像装置１２０Ｅは、受光面近傍の断面形状が略長方形に形成された固体撮像素子を有する。そして、この撮像装置１２０Ｅは、その長辺が２本のライトガイド１４に挟まれて配置されている。なお、撮像装置１２０Ｅにおいては、固体撮像素子（不図示）としてＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；相補型金属酸化膜半導体）等を用いたＭＯＳ型イメージセンサー等の撮像素子が適用されている。

　この場合において、撮像装置１２０Ｅにおける固体撮像素子のデータ読み出しは、通常の場合、図３６（ａ）に示す順序で行われるように設定される。一方、この固体撮像素子においては、図３６（ｂ）に示すデータ読み取り順序に設定することもできる。このように、本例の撮像装置１２０Ｅに適用される固体撮像素子は、データ読み取り順序を任意に選択できることを特徴としている。

　したがって、図３５に示すように、挿入部の外径を細径化するのに理想的なレイアウトを採用した形態で撮像装置１２０Ｅを固定したとしても、図３６に示すようにデータ読み取り順序の設定を適宜変更することによって、撮像装置のタイプを変更することができる。

　固体撮像素子のデータ読み出し順序を任意に選択可能としたので、撮像装置のタイプ別に対応する固体撮像素子を用意する必要がなく、また内部構成のレイアウトが異なる複数種類の内視鏡を用意する必要もなく、構造的には共通の仕様としながら、タイプの異なる内視鏡を実現することができる。したがって、製品管理を簡略化し、コスト低減に寄与することができる。

　また、固体撮像素子としてＣＭＯＳ等のＭＯＳ型センサを適用することにより、データ読み出し方向を任意に変更することができ、よって遅延なく画像表示を行うことが可能になる。

［参考例４］
　ところで、内視鏡に用いられる撮像装置においては、これを構成する各構成物の固定手段として、一般にネジや構造接着剤であるエポキシ系接着剤等が用いられている。しかしながら、組み付けの際のネジの締め付け応力や、接着剤の膨張収縮等に起因して固定位置がズレてしまうことがある。このことを考慮して、従来の内視鏡においては、挿入部先端部の内部に撮像装置を配設するために設けられる孔部のサイズを若干大きめに設定して形成するようにしている。このことは、内視鏡挿入部の外径の細径化を阻害する要因になっていた。

　そこで、内視鏡用撮像装置を挿入部先端部の内部に固定する際の位置ズレを抑止しながら、内視鏡挿入部の外径の細径化に寄与し得る構成の参考例を、以下に開示する。

　図３７～図４０は、本例の構成を適用した内視鏡挿入部の先端部の概略構成を示す図である。このうち、図３７は本内視鏡挿入部の先端部の最先端面の正面図である。図３８は図３７の［３８］－［３８］線に沿う断面図である。図３９は図３８の［３９］－［３９］線に沿う断面図である。図４０は図３８の［４０］－［４０］線に沿う断面図である。

　まず、本例の構成を適用した内視鏡挿入部１０２Ｆの先端部の概略構成を、以下に説明する。本内視鏡挿入部１０２Ｆの先端部は、前方に向けたチャンネル開口１３ａを有する処置具チャンネル１３と、照明光を前方に向けて出射する照明窓１４ａをそれぞれに有する２本のライトガイド１４と、先端部の前方に向けた観察窓１２０Ｆａを有する撮像装置１２０Ｆと、先端枠部材１４０等によって主に構成される。

　撮像装置１２０Ｆは、固体撮像素子１２１と、撮像基板１２２と、信号ケーブル１２３と、対物レンズユニット１２５等によって構成されている。

　内視鏡挿入部１０２Ｆの先端部は、例えば金属筒状部材からなる先端筒部材１４４によって形成されていて、その外周全体を熱収縮チューブ１４１が覆うように配設されている。そして、先端筒部材１４４の最先端部位に先端枠部材１４０が固設されている。ここで、先端筒部材１４４の先端側に対し、先端枠部材１４０の基端側が内挿嵌合されることで、両者は連結している、そして、その状態で、先端筒部材１４４の外周側に熱収縮チューブ１４１が被せられ、その外周側を例えば糸縛り接着１４２等の手段により連結固定されている。

　先端枠部材１４０の基端寄りの部位には、透明樹脂等によって形成された透明窓部１４０ａが一体に設けられている。この透明窓部１４０ａは、上記先端筒部材１４４の内部に固設される撮像装置１２０Ｆの底面側の一部位に対向するように形成されている。つまり、透明窓部１４０ａは、先端枠部材１４０の内部から側面に向けて光が通過し得るように形成されている。なお、先端枠部材１４０に透明窓部１４０ａを一体に形成するのに際しては、例えば２色成型モールド等の手段による。そして、上記透明窓部１４０ａの基端寄りの部位には、例えば上記熱収縮チューブ１４１の一部が被せられて糸縛り接着１４２されている。

　このように構成される内視鏡挿入部１０２Ｆの先端部の内部に対して撮像装置１２０Ｆを固定配置する際の手順を簡単に説明する。まず、先端枠部材１４０の透明窓部１４０ａにおいて紫外線硬化型接着剤１５０を塗布し、この部位に対して撮像装置１２０Ｆの対物レンズユニット１２５の所定の部位を密着させ、撮像装置１２０Ｆの位置出しを行う。そして、透明窓部１４０ａを介して紫外線硬化型接着剤１５０の塗布部位に向けて紫外線を照射する。これによって、先端枠部材１４０と撮像装置１２０Ｆとの仮固定を行う。

　次いで、この先端枠部材１４０を先端筒部材１４４の先端部に連接する。このとき、先端筒部材１４４の内部の所定部位には、撮像装置１２０Ｆの基端側、即ち固体撮像素子１２１，撮像基板１２２，信号ケーブル１２３等が挿入配置される。ここで、先端筒部材１４４の内部には図３８の符号１５１で示すエポキシ系接着剤（構造接着剤）が充填される。これにより、先端筒部材１４４に内挿される撮像装置１２０Ｆの基端側の構成物は、エポキシ系接着剤１５１によって固定され、当該部位は外部に対して水密固定される。

　エポキシ系接着剤１５１と紫外線硬化型接着剤１５０とでは、その硬化の進行が異なり、紫外線を照射して効果を早めた紫外線硬化型接着剤１５０の部分が先に硬化し接着固定状態になる。

　このように、先端枠部材１４０に透明窓部１４０ａを設け、この透明窓部１４０ａの近傍において、先端枠部材１４０と撮像装置１２０Ｆとの内部固定を行い、その固定手段として紫外線硬化型接着剤１５０を用いるように構成した。

　なお、先端枠部材１４０に透明窓部１４０ａを設ける代わりに、当該透明窓部１４０ａの配設部位に、単なる孔部若しくは切欠部を形成するようにしてもよい。このような構造とした場合には、この孔部，切欠部を介しての紫外線照射によって撮像装置の仮固定を行った後に、孔部，切欠部を先端カバー部材や熱収縮チューブ等を使って覆い、これにより水密性を確保する構造とすればよい。

　この参考例によれば、紫外線硬化型接着剤１５０を用いて撮像装置１２０Ｆの仮固定を確実に行うことができるので、撮像装置１２０Ｆの位置決めを、より高精度に行なうことができ、より確実な固定を行なうことができる。また、撮像装置１２０Ｆを配設するための空間を小さくすることができるので、無駄な内部空間（クリアランス）を小さくできる。したがってこれにより内視鏡挿入部の細径化に寄与することができる。

［参考例５］
　ところで、内視鏡に用いられる撮像装置における固体撮像素子は、近年、小型化及び多画素化が進んでいる。一般に固体撮像素子の小型化及び多画素化が進むと、受光面を構成する各画素間隔（画素ピッチ）が狭くなり、個々の画素の受光面積も小さくなるので、受光素子としての感度性能が従来のものに比べて低下する傾向がある。なお、固体撮像素子における感度特性は、受光部全面において一様であるのが普通である。

　また、医療用の内視鏡を用いて行われる観察は、一般に管腔臓器を観察する場合が多い。また、工業用内視鏡においても管腔内観察を行う場合が多々ある。一般に管腔内環境は暗所であることが多いので、内視鏡の撮像装置により取得される撮像画像をモニター等に表示させる場合、画面周辺部には受光面から至近距離にある壁面等が表示される。至近距離にある壁面等の被写体に対しては、照明手段からの照明光が多く照射される。したがって、撮像画面の周辺部の被写体像は比較的明るく表示される。これに対して、画面中心部は、被写体までの距離が遠くなるので、照明光も到達し難くなり、よって表示も暗くなる傾向がある。つまり、撮像画像の明るさ分布は、モニター画面上において同心円状に周辺部から中央部に向けて徐々に暗くなるように表示される。

　図４１は、このことを概念的に示す図である。即ち管腔２００内に内視鏡１０１Ｇを挿通した状態において、該内視鏡１０１Ｇの先端部から照明光を出射し、撮像装置１２０Ｇの固体撮像素子（不図示）を駆動して撮像動作が行われる。このとき、符号ａで示す至近距離の範囲にある被写体（壁面等）は画面周辺部に明るく表示される。また、符号ｂで示す遠距離にある被写体は画面中央部において周辺部に比べて暗めに表示される。

　そこで、撮像装置を備えた内視鏡を用いて管腔臓器内等を観察する際に、撮像画像を表示させたモニター上において、周辺部や中央部に関りなく適切な明るさで表示され得るように構成した内視鏡システムの参考例を、以下に開示する。

　本例を適用した内視鏡システム自体は、従来一般の構成の内視鏡システムと略同様の構成からなるものであり、物理的構成上の相違はない。したがって、以下の説明では内視鏡システム自体の具体的な構成の説明は省略し異なる点を説明する。

　本例を適用した内視鏡システムは、挿入部の先端部内部に撮像装置１２０Ｇを有する内視鏡１０１Ｇと、この内視鏡１０１Ｇの撮像装置１２０Ｇの固体撮像素子によって取得した撮像データ受けて各種の信号処理を行ったりシステム全体の制御を行う制御装置（不図示）と、撮像データに基く観察画像を表示する表示装置（不図示）等を有して構成される。なお、撮像装置１２０Ｇの固体撮像素子としてはＭＯＳ型イメージセンサーを適用する。

　そして、制御装置は、撮像装置１２０Ｇの固体撮像素子の駆動制御を行って、固体撮像素子の受光面における有効画像領域（撮像領域）１２１Ｇａについて、その中心点を基準として略同心円状に、例えば二つの領域を設定し、外周寄りの領域（図４２に示す符号Ａ１参照）と、中央部寄りの領域（図４２に示す符号Ｂ１参照）と、において異なるフレームレートによって撮像動作を実行する。ここで、例えば外周領域Ａ１を６０ｆｐｓとし、中央領域Ｂ１を３０ｆｐｓとする。つまり、固体撮像素子のフレームレートを、中心領域に対して周辺側を高フレームレートに設定する。なお、フレームレートの受光面に対する空間分布は同心円状とする。

　これに伴い、制御装置は表示装置（不図示）を同時に制御して、表示装置のモニター画面の表示を、撮像データの各領域に対応させたフレームレートによって表示動作を行う。

　このような構成とすることで、低フレームレートに設定した領域Ｂ１においては露光時間が長くなることから、周辺部と同等の明るい表示画像を得ることができる。また、高フレームレートに設定した領域Ａ１においては、明るい画像でかつ画質を向上させ得るので、例えば病変部等の発見を容易にすることができる。さらに、画面周辺領域に表示される観察対象物は、内視鏡先端部から比較的至近距離にある被写体であるので、中央部の遠方被写体に比べて内視鏡の挿入移動速度による相対的な動きが速くなるが、周辺領域を高フレームレートで撮像するようにしたことで鮮明な画像を得ることができ、よって病変部等の発見が容易にできる。

　一方、図４３，図４４は本例の構成を直視観察と側視観察を同時に行い得るタイプの内視鏡に適用した場合の例を示す図である。

　図４３に示すように、本例の内視鏡システムにおける内視鏡１０１Ｈは、直視用対物レンズユニット１２５Ｈａと側視用対物レンズユニット１２５Ｈｂと、両対物レンズユニット（１２５Ｈａ，１２５Ｈｂ）により結像される被写体像を受光する固体撮像素子１２１Ｈとを備えた撮像装置１２０を有して構成される。この場合において、固体撮像素子１２１Ｈの受光面における有効画像領域（撮像領域）１２１Ｈａには、図４４で示すように、中央領域Ｂ１に直視用対物レンズユニット１２５Ｈａによって取得される被写体像が結像し、外周領域Ｃ１に側視用対物レンズユニット１２５Ｈｂによって取得される被写体像が結像する。

　そして、内視鏡１０１Ｈを制御する制御装置（不図示）は、撮像装置１２０Ｈの固体撮像素子１２１Ｈの駆動制御を行って、中央領域Ｂ１を低フレームレート（例えば３０ｆｐｓ）とし、外周領域Ｃ１を高フレームレート（例えば６０ｆｐｓ）に設定して撮像動作を実行する。さらに、中央領域Ｂ１と外周領域Ｃ１との境界部分には、同心円状の遮光領域となる電子マスク部Ｅを表示させる。

　このような構成とした場合においても、上記図４１，図４２に示す例と同様の効果を得ることができる。さらに、本例では、直視用対物レンズユニット１２５Ｈａによって得られる前方視界の画像と、側視用対物レンズユニット１２５Ｈｂによって得られる側方視界の画像とを一画面に表示させつつ、それぞれの画像に境界となる遮光領域（電子マスク部Ｅ）が表示されるので、モニター画面上において明確に観察領域を判別することができる。

　本出願は、２０１３年７月３１日に日本国に出願された特願２０１３－１５９３４８号を優先権主張の基礎として出願するものである。

　上記基礎出願により開示された内容は、本願の明細書と請求の範囲と図面に引用されているものである。

　本発明は、医療分野の内視鏡だけでなく、工業分野の内視鏡にも適用することができる。

Claims (9)

1. 　内視鏡挿入部の先端面に設けられた観察窓からの入射光を受ける受光面を有し、前記挿入部の長手方向と直交する方向における前記挿入部の断面において、前記挿入部の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心を位置付けた固体撮像素子と、
   　前記挿入部内に挿通され、前記固体撮像素子に電気的に接続される入出力ケーブルと、
   　前記入出力ケーブルが接続される接続端子が配設され、前記挿入部の前記長手方向に延設した平板状のケーブル接続部を有し、前記固体撮像素子と前記入出力ケーブルとの間に介在する撮像基板と、
   　を具備した内視鏡用撮像装置において、
   　前記固体撮像素子は、前記矩形状の断面において、第１の辺と、前記第１の辺と対向し前記第１の辺より前記挿入部の中心に近接した第２の辺と、を有し、
   　前記撮像基板の前記ケーブル接続部は、前記第２の辺と平行でかつ前記第１の辺より前記第２の辺に近接した位置に設けられていることを特徴とする内視鏡用撮像装置。
2. 　前記受光面は、前記第２の辺と略直交する辺に沿った面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用撮像装置。
3. 　前記撮像基板は、前記固体撮像素子の前記受光面を有する面または前記受光面と対向する面である接合面と当接し、前記固体撮像素子とを接合され、前記ケーブル接続部は、前記接合面から前記第２の辺に沿う方向に屈曲させて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用撮像装置。
4. 　前記撮像基板は、前記固体撮像素子の前記第２の辺に沿った面である接合面と当接し、前記固体撮像素子と接合されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡用撮像装置。
5. 　前記ケーブル接続部は、前記固体撮像素子の前記第２の辺に沿った面と当接する前記撮像基板の当接部位から、直線状に延設した延設部位に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一つに記載の内視鏡用撮像装置。
6. 　前記ケーブル接続部は、前記固体撮像素子の前記第２の辺に沿った面と当接する前記撮像基板の当接部位から、前記挿入部の基端側に向けてかつ前記第２の辺に沿う面から前記第１の辺に沿う面に向けて延設した延設部位に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一つに記載の内視鏡用撮像装置。
7. 　前記受光面と対向し配設され、前記観察窓からの前記挿入部の前記長手方向に沿った前記入射光を曲げて前記受光面へ導くプリズムを有し、
   　前記ケーブル接続部は、前記撮像素子の前記第２の辺に沿った面と平行な前記プリズムの側面に当接する前記撮像基板の当接部位から、直線状に延設した延設部位に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一つに記載の内視鏡用撮像装置。
8. 　前記接続端子は、前記ケーブル接続部の両面に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一つに記載の内視鏡用撮像装置。
9. 　挿入部の先端部に少なくとも処置具チャンネルとライトガイドと内視鏡用撮像装置とを備えた内視鏡において、
   　前記内視鏡用撮像装置は、
   　内視鏡挿入部の先端面に設けられた観察窓からの入射光を受ける受光面を有し、前記挿入部の長手方向と直交する方向における前記挿入部の断面において、前記挿入部の中心から偏心した位置に外形の矩形状の断面の中心を位置付けた固体撮像素子と、
   　前記挿入部内に挿通され、前記固体撮像素子に電気的に接続される入出力ケーブルと、　前記入出力ケーブルが接続される接続端子が配設され、前記挿入部の前記長手方向に延設した平板状のケーブル接続部を有し、前記固体撮像素子と前記入出力ケーブルとの間に介在する撮像基板と、
   　を具備し、
   　前記固体撮像素子は、前記矩形状の断面において、第１の辺と、前記第１の辺と対向し前記第１の辺より前記挿入部の中心に近接した第２の辺と、を有し、
   　前記撮像基板の前記ケーブル接続部は、前記第２の辺と平行でかつ前記第１の辺より前記第２の辺に近接した位置に設けられていて、
   　前記挿入部の長手方向と直交する方向の前記挿入部の断面において、前記撮像基板の前記ケーブル接続部の配設部位と前記処置具チャンネルの外周面とが、前記断面の略中央部位近傍で隣接配置されていることを特徴とする内視鏡。

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