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JP2001157664A - 電子内視鏡用の撮像素子および電子内視鏡 - Google Patents

電子内視鏡用の撮像素子および電子内視鏡

Info

Publication number
JP2001157664A
JP2001157664A JP34498699A JP34498699A JP2001157664A JP 2001157664 A JP2001157664 A JP 2001157664A JP 34498699 A JP34498699 A JP 34498699A JP 34498699 A JP34498699 A JP 34498699A JP 2001157664 A JP2001157664 A JP 2001157664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic endoscope
imaging
image sensor
ccd
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34498699A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Nakajima
雅章 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP34498699A priority Critical patent/JP2001157664A/ja
Publication of JP2001157664A publication Critical patent/JP2001157664A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造が容易であり、歩留りの高い電子内視鏡用
の撮像素子および電子内視鏡を提供する。 【解決手段】CCDイメージセンサ5は、CCDチップ
51とマイクロレンズアレイ53とを有している。CC
Dチップ51の撮像面52側には、複数のバンプ材55
が設けられ、これらには、それぞれリード56が電気的
に接続されている。また、CCDチップ51の撮像面5
2側には、接着剤57によりカバーガラス50が接着さ
れている。また、CCDチップ51の撮像面52には、
平面視での形状が四角形の枠状の壁部54が設けられて
いる。この壁部54は、遮光領域522に対応する位置
に配置され、この壁部54により、カバーガラス50を
接着する際、接着剤57の有効撮像領域523内への浸
入が阻止される。また、CCDイメージセンサ5の裏面
側および側面側には、被覆層58が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、電子内視鏡用の撮
像素子および電子内視鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば医療の分野では、消化管等
の検査や診断に電子内視鏡装置が使用されている。
【0003】この電子内視鏡装置は、内視鏡用光源装置
と、この内視鏡用光源装置に着脱自在に装着(接続)さ
れ、先端部にCCDイメージセンサ(撮像素子)および
撮像光学系を備えた電子内視鏡とで構成されている。
【0004】前記電子内視鏡用のCCDイメージセンサ
は、CCDチップ(撮像素子のチップ)と、このCCD
チップの撮像面(受光面)側に設けられたマイクロレン
ズアレイと、カバーガラスとを有している。
【0005】このCCDイメージセンサは、CCDチッ
プとカバーガラスとの間にバンプ材(スペーサ)を介在
させ、CCDチップとカバーガラスとを所定間隔離間さ
せた状態で、接着剤により両者を接着することで製造さ
れる。
【0006】しかしながら、前記CCDイメージセンサ
では、前記接着工程において、接着剤がCCDチップの
有効撮像領域内に入り込み、有効画素を使用することが
できなくなることがある。すなわち、従来のCCDイメ
ージセンサは、歩留りが低い。
【0007】また、電子内視鏡用のCCDイメージセン
サの場合、そのCCDチップが非常に小さく、このため
前記CCDチップとカバーガラスとを接着する作業を特
に慎重に行う必要があり、CCDイメージセンサの製造
に手間がかかる(生産性が悪い)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製造
が容易であり、歩留りの高い電子内視鏡用の撮像素子お
よび電子内視鏡を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(9)の本発明により達成される。
【0010】(1) 撮像面側にマイクロレンズアレイ
を有する電子内視鏡用の撮像素子であって、撮像面の有
効撮像領域より外側に、該有効撮像領域を囲む壁部を設
けたことを特徴とする電子内視鏡用の撮像素子。これに
より、カバー部材を撮像素子のチップに接着する際、そ
のチップの有効撮像領域上に接着剤が入り込んでしまう
のを防止することができる。
【0011】(2) 撮像素子のチップと、前記チップ
の撮像面側に設けられたマイクロレンズアレイと、接着
剤により前記チップの撮像面側に接合されたカバー部材
とを有する電子内視鏡用の撮像素子であって、撮像面の
有効撮像領域より外側に、該有効撮像領域を囲み、前記
接着剤の前記有効撮像領域内への浸入を阻止する壁部を
設けたことを特徴とする電子内視鏡用の撮像素子。これ
により、カバー部材を撮像素子のチップに接着する際、
そのチップの有効撮像領域上に接着剤が入り込んでしま
うのを防止することができる。
【0012】(3) 前記壁部は、前記マイクロレンズ
アレイを形成する工程において形成される上記(1)ま
たは(2)に記載の電子内視鏡用の撮像素子。これによ
り、撮像素子の製造工程を減少させることができ、生産
性が向上し、量産上有利である。
【0013】(4) 前記壁部は、その形成後に、前記
チップまたは前記カバー部材に接合される上記(2)に
記載の電子内視鏡用の撮像素子。これにより、容易かつ
確実に壁部を設けることができる。
【0014】(5) 前記カバー部材と前記マイクロレ
ンズアレイとの間に中空部が形成されている上記(2)
または(4)に記載の電子内視鏡用の撮像素子。これに
より、マイクロレンズアレイのカバー部材側の表面を境
界(界面)とする屈折率の差を比較的大きくすることが
でき、撮像素子の各画素に照射される(集光する)光の
光量を増大させることができる。
【0015】(6) 前記壁部と前記マイクロレンズア
レイとが実質的に同一の構成材料で形成されている上記
(1)ないし(5)のいずれかに記載の電子内視鏡用の
撮像素子。これにより、容易かつ確実に壁部を設けるこ
とができる。
【0016】(7) 前記壁部の平面視での形状は、略
四角形をなしている上記(1)ないし(6)のいずれか
に記載の電子内視鏡用の撮像素子。有効撮像領域は、通
常、略四角形をなしているので、有効撮像領域と壁部と
の形状がほぼ一致し(相似形となり)、これにより、撮
像素子を小型化することができる。
【0017】(8) 前記壁部のうちの少なくとも一部
は、撮像領域のうちの光学的に黒色の基準レベルを検出
するための遮光領域に対応する位置に位置している上記
(1)ないし(7)のいずれかに記載の電子内視鏡用の
撮像素子。これにより、撮像素子を小型化することがで
きる。
【0018】(9) 上記(1)ないし(8)のいずれ
かに記載の電子内視鏡用の撮像素子を先端部に有するこ
とを特徴とする電子内視鏡。これにより、前記(1)〜
(8)と同様の効果が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子内視鏡用の撮
像素子および電子内視鏡を添付図面に示す好適実施形態
に基づいて詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明の電子内視鏡の実施形態お
よびこの電子内視鏡が装着(接続)された内視鏡用光源
装置の構成例を示すブロック図、図2は、図1に示す電
子内視鏡の信号処理回路の構成例を示すブロック図、図
3は、図1に示す内視鏡用光源装置の信号処理回路の構
成例を示すブロック図である。
【0021】図1に示すように、電子内視鏡装置(内視
鏡装置)300は、内視鏡用光源装置8と、この内視鏡
用光源装置8に着脱自在に装着(接続)される電子内視
鏡1とで構成されている。
【0022】電子内視鏡1は、可撓性(柔軟性)を有す
る長尺物の内視鏡本体2を具備している。
【0023】この内視鏡本体2は、その基端部に設けら
れた操作部23と、複数の機能チャンネルとを有してい
る。すなわち、内視鏡本体2には、鉗子やレーザ治療具
等の処置具を挿通する鉗子チャンネル、送水チャンネル
および送気チャンネル(いずれも図示せず)が、それぞ
れ、内視鏡本体2の長手方向に沿って形成されていると
ともに、一対のライトガイド用光ファイバー束(LC
B:ライトケーブルバンドル)44、45が、前記長手
方向に沿って設置されている。
【0024】また、内視鏡本体2の先端部21には、対
物レンズ33、図示しない複数のレンズおよび図示しな
い光学ローパスフィルタで構成された撮像光学系と、C
CDイメージセンサ(撮像素子)5とが、先端側(図1
中右側)から基端側(図1中左側)に向ってこの順番で
設置されている。光学ローパスフィルタは、CCDイメ
ージセンサ5の後述するカバーガラス50上であって、
このカバーガラス50の中央部に設置されている。な
お、CCDイメージセンサ5については、後に詳述す
る。
【0025】また、内視鏡本体2の先端には、一対の配
光レンズ(照明系レンズ)31、32が設置されてい
る。これら配光レンズ31および32は、それぞれ、ラ
イトガイド用光ファイバー束44および45の先端側に
設置されている。
【0026】図1に示すように、内視鏡本体2の基端部
には、コード状の連結管25の一端が接続されている。
【0027】そして、この連結管25の他端には、コネ
クタ27を備えた接続部26が設けられている。このコ
ネクタ27により、電子内視鏡1と、内視鏡用光源装置
8とが、着脱自在に、電気的および光学的に接続され
る。
【0028】また、接続部26には、コネクタ27に電
気的に接続された信号処理回路7が内蔵されており、前
記CCDイメージセンサ5は、後述する各リード56お
よび信号線47、48を介して、信号処理回路7に電気
的に接続されている。
【0029】前記ライトガイド用光ファイバー束44お
よび45の先端は、それぞれ、配光レンズ31および3
2の直前に位置し、基端は、コネクタ27の末端に位置
する。
【0030】図2に示すように、電子内視鏡1の信号処
理回路7は、サンプルホールド・カラーセパレーション
回路71と、CCDプロセス回路(クランプ手段)72
と、テレビタイミングジェネレータ73と、CCDタイ
ミングジェネレータ74と、バッファ75とで構成され
ている。
【0031】図1に示すように、内視鏡用光源装置8
は、ランプ用電源81と、光源ランプ(光源)82と、
コンデンサレンズ83と、絞り装置84と、システムコ
ントロール回路(制御手段)85と、調光回路86と、
信号処理回路9と、これらを収納する図示しないケーシ
ングとで構成されている。
【0032】図3に示すように、内視鏡用光源装置8の
信号処理回路9は、マトリクス回路91と、ガンマ補正
回路92と、アパーチャ補正回路93と、A/D変換器
94と、タイミングジェネレータ95と、メモリー96
と、D/A変換器97と、バッファ98と、マトリクス
・エンコーダ・バッファ回路99とで構成されている。
【0033】この内視鏡用光源装置8には、観察部位の
映像を表示するテレビモニタ(表示手段)400が着脱
自在に接続されている。
【0034】次に、本発明の撮像素子の第1実施形態を
説明する。図4は、本発明の撮像素子をCCDイメージ
センサに適用した場合の第1実施形態を示す断面図、図
5は、図4に示すCCDイメージセンサのカバーガラス
(カバー部材)を取り外した状態を示す平面図である。
【0035】これらの図に示すように、CCD(Charge
Coupled Device)イメージセンサ(撮像素子)5は、
CCDチップ(撮像素子のチップ)51と、このCCD
チップ51の撮像面(受光面)52に設けられたマイク
ロレンズアレイ53とを有している。このCCDイメー
ジセンサ5の後述する各リード56を除く部分の全体形
状は、略直方体をなしている。
【0036】CCDチップ51の撮像領域521の形状
は、四角形をなしている。この撮像領域521のうちの
中央部分は、四角形の有効撮像領域523であり、残
部、すなわち、撮像領域521のうちの有効撮像領域5
23の外側の部分は、光学的に黒色の基準レベルを検出
するための四角形の枠状の遮光領域522である。この
遮光領域522は、通常、「オプティカルブラック(オ
プティカルブラック部)」と呼ばれる。
【0037】マイクロレンズアレイ53は、行列状(格
子状)に配列された複数のマイクロレンズ531で構成
されている。各マイクロレンズ531は、それぞれ、C
CDチップ51の有効撮像領域523内の各画素に対応
する位置に配置されている。
【0038】このマイクロレンズアレイ53により、前
記各画素に照射される光の光量が増大する。すなわち、
CCDチップ51の光の利用効率が向上する。
【0039】前記CCDチップ51の撮像面52側に
は、複数のバンプ材55が設けられている。各バンプ材
55の一端側は、それぞれ、CCDチップ51の所定の
回路に電気的に接続されている。そして、各バンプ材5
5の他端側には、それぞれ、L字状の対応するリード5
6の一端側が電気的に接続されている。
【0040】また、CCDチップ51の撮像面52側に
は、接着剤57により、光透過性を有する(透明な)板
状のカバーガラス(カバー部材)50が接合(接着)さ
れている。
【0041】そして、CCDチップ51の撮像面52に
は、平面視での形状(図5における形状)が四角形の枠
状の壁部54が設けられている。
【0042】この壁部54は、遮光領域522に対応す
る位置に配置されており、略長方形の有効撮像領域52
3は、この壁部54で囲まれている。
【0043】この壁部54により、CCDイメージセン
サ5を製造する際、すなわち、カバーガラス50を接着
する際、接着剤57の有効撮像領域523内への浸入が
阻止される。
【0044】この壁部54と、前記マイクロレンズアレ
イ53とは、同一の構成材料で形成されている。
【0045】壁部54およびマイクロレンズアレイ53
の構成材料としては、例えば、各種樹脂や、各種ガラス
等が挙げられる。
【0046】この壁部54は、前記マイクロレンズアレ
イ53を形成する工程において形成される。
【0047】このCCDイメージセンサ5では、カバー
ガラス50とマイクロレンズアレイ53との間に、中空
部(間隙)59が形成されている。この場合、前記壁部
54等がスペーサとして機能する。
【0048】この中空部59を設けることにより、マイ
クロレンズアレイ53のカバーガラス50側の表面を境
界(界面)とする屈折率の差を比較的大きくすることが
でき、CCDチップ51の各画素に照射される(集光す
る)光の光量をより多くすることができる。
【0049】また、このCCDイメージセンサ5の裏面
側(図4中下側)および側面側には、樹脂材料で構成さ
れた被覆層58が形成されている。
【0050】この被覆層58により、CCDチップ51
の裏面側(撮像面52の反対側)と、CCDチップ51
の側面側と、各バンプ材55の一端部と他端部との間の
部分とがすべて被覆される。すなわち、この被覆層58
と前記カバーガラス50とにより、CCDイメージセン
サ5の内部が気密に密封される。
【0051】次に、マイクロレンズアレイ53を形成す
る工程において壁部54を形成する場合の、マイクロレ
ンズアレイ53および壁部54の形成方法の一例を説明
する。
【0052】まず、CCDチップ51の撮像面52上
に、未硬化の紫外線硬化型樹脂を所定量塗布する。
【0053】次いで、CCDチップ51の撮像面52に
対し、マイクロレンズアレイ53および壁部54用の型
を押し当て、前記撮像面52上の紫外線硬化型樹脂の形
状を目的の形状にする。この際、前記型は、図示しない
冶具により、CCDチップ51に対し、所定の位置に精
度良く位置決めされる。なお、前記型は、紫外線を透過
し得る材料で形成されている。
【0054】次いで、この状態で、前記型を介して前記
紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射し、その紫外線硬化型
樹脂を硬化させる。そして、前記紫外線硬化型樹脂の硬
化後、前記型を除去する。
【0055】このようにして、CCDチップ51の撮像
面52上の所定の位置に、紫外線硬化型樹脂で構成され
た前記マイクロレンズアレイ53および壁部54が、そ
れぞれ形成される。
【0056】この後、接着剤57により、CCDチップ
51の撮像面52側にカバーガラス50が接着される
が、前記壁部54により、接着剤57の有効撮像領域5
23内への浸入が阻止される。
【0057】次に、電子内視鏡装置300の作用を説明
する。図1に示すように、電源が投入されると、ランプ
用電源81から光源ランプ82に電力が供給され、光源
ランプ82から各ライトガイド用光ファイバー束44お
よび45の入射端面へ向けて照明光(光束)が発せられ
る。
【0058】その照明光は、コンデンサレンズ83で収
束(集光)され、絞り装置84で所定の光量に調節され
て、各ライトガイド用光ファイバー束44および45の
入射端面に入射する。なお、絞り装置84の作用(制
御)は、後で述べる。
【0059】そして、前記照明光は、各ライトガイド用
光ファイバー束44および45を通り、配光レンズ31
および32を経て観察部位(被写体)に照射される。
【0060】観察部位からの反射光は、撮像光学系(対
物レンズ33および図示しない複数のレンズ)と、マイ
クロレンズアレイ53とにより、CCDイメージセンサ
5のCCDチップ51の撮像面52上に結像するように
導かれる(図1および図4参照)。この際、図示しない
光学ローパスフィルタにより、前記反射光から高周波成
分が除去される。
【0061】一方、図2に示すように、電子内視鏡1の
信号処理回路7のテレビタイミングジェネレータ73で
は、水平同期信号(HD)および垂直同期信号(VD)
が生成され、これら水平同期信号(HD)および垂直同
期信号(VD)は、CCDプロセス回路72と、CCD
タイミングジェネレータ74とに入力される。
【0062】また、テレビタイミングジェネレータ73
では、同期信号(Sync)が生成され、図1および図
3に示すように、この同期信号(Sync)は、内視鏡
用光源装置8の信号処理回路9のタイミングジェネレー
タ95およびシステムコントロール回路85に入力され
る。
【0063】図2に示すように、CCDタイミングジェ
ネレータ74では、前記テレビタイミングジェネレータ
73からの水平同期信号(HD)および垂直同期信号
(VD)に基づいて、CCDイメージセンサ5を駆動す
る各駆動信号が生成され、これらの駆動信号は、バッフ
ァ75を介して信号処理回路7から出力される。
【0064】また、CCDタイミングジェネレータ74
では、サンプルホールド信号(SHP)が生成され、サ
ンプルホールド・カラーセパレーション回路71に入力
される。
【0065】図1に示すように、信号処理回路7から出
力された前記駆動信号は、信号線47を経てCCDイメ
ージセンサ5に入力され、この駆動信号に基づいて前記
CCDイメージセンサ5が駆動する。CCDイメージセ
ンサ5の駆動により、前記観察部位、すなわち、前記撮
像面52上に結像した観察部位の像が撮像され、そのC
CDイメージセンサ5からCCD信号が出力される。こ
のCCD信号は、信号線48を経て信号処理回路7に入
力される。
【0066】図2に示すように、信号処理回路7のサン
プルホールド・カラーセパレーション回路71では、C
CDタイミングジェネレータ74からのサンプルホール
ド信号(SHP)により、前記CCD信号が、R(赤
色)、G(緑色)、B(青色)の各色毎の信号に分離さ
れる。前記R、G、Bの各信号は、それぞれ、CCDプ
ロセス回路72に入力される。
【0067】また、CCDタイミングジェネレータ74
では、図4中左側と右側に示す遮光領域522のいずれ
か一方(例えば、図4中左側の遮光領域522)に対応
する部分の画素からのR、G、Bの各信号がCCDプロ
セス回路72に入力されるタイミングに同期して、クラ
ンプ信号(Clamp)が生成され、CCDプロセス回
路72に入力される。
【0068】CCDプロセス回路72では、このクラン
プ信号(Clamp)に同期して、1水平走査において
1回クランプ処理がなされる。
【0069】クランプ処理では、前記クランプ信号(C
lamp)に同期して、R、G、Bの各信号がサンプリ
ングされる。すなわち、遮光領域522に対応する部分
の画素からのR、G、Bの各信号をサンプリングするこ
とにより、光学的に黒色の基準レベルを検出し、この基
準レベルを保持する。
【0070】本実施形態では、CCDプロセス回路72
は、前記基準レベルを保持する保持手段として図示しな
いコンデンサを有し、このコンデンサに前記基準レベル
に対応した大きさの電荷(電圧)が蓄えられる。このコ
ンデンサの電圧値により、前記基準レベルを把握するこ
とができる。
【0071】また、図2に示すように、CCDプロセス
回路72では、有効撮像領域523に対応する部分の画
素からのR、G、Bの各信号から、前記基準レベル分が
差し引かれて、適正なR、G、Bの各信号が得られ、こ
れらの信号に基づいて、2つの色差信号(R−Y、B−
Y)と、輝度信号(Y)とが生成される。このように、
前記R、G、Bの各信号から前記基準レベル分を差し引
くことにより、これらの信号から、例えば、CCDイメ
ージセンサ5の暗電流成分等の不要な信号成分が除去さ
れ、これにより適正な画像を得ることができる。
【0072】図3に示すように、これら色差信号(R−
Y)、色差信号(B−Y)および輝度信号(Y)は、C
CDプロセス回路72から出力され、内視鏡用光源装置
8の信号処理回路9のマトリクス回路91に入力され
る。
【0073】また、図1に示すように、前記輝度信号
(Y)は、調光回路86にも入力され、絞り装置84に
おける照明光の光量調整に利用される。すなわち、シス
テムコントロール回路85から調光回路86には、調光
用の基準電圧(Vref )が入力され、調光回路86は、
この基準電圧(Vref )と前記輝度信号(Y)とに基づ
いて制御信号を生成し、この制御信号により絞り装置8
4の駆動を制御する。
【0074】図3に示すように、マトリクス回路91で
は、前記色差信号(R−Y)、色差信号(B−Y)およ
び輝度信号(Y)が、R、G、Bの各信号に変換され
る。
【0075】これらR信号、G信号およびB信号は、ガ
ンマ補正回路92により補正され、さらに、アパーチャ
補正回路93により補正されて、A/D変換器94に入
力される。
【0076】A/D変換器94では、アナログの信号形
態で供給されたR信号、G信号およびB信号が、デジタ
ルの信号形態に変換される。
【0077】前記R信号、G信号およびB信号は、メモ
リー96に一旦書き込まれる。
【0078】メモリー96は、前記R信号、G信号およ
びB信号について、例えば、フリーズ等の処理を施すこ
ともできる。
【0079】前記メモリー96からは、前記R信号、G
信号およびB信号が読み出され、D/A変換器97に入
力される。
【0080】D/A変換器97では、デジタルの信号形
態で供給されたR信号、G信号およびB信号が、アナロ
グの信号形態に変換される。
【0081】前記R信号、G信号およびB信号は、バッ
ファ97およびマトリクス・エンコーダ・バッファ回路
98のそれぞれに入力される。
【0082】マトリクス・エンコーダ・バッファ回路9
8では、前記D/A変換器97からのR信号、G信号お
よびB信号と、前記タイミングジェネレータ95からの
同期信号(Sync)とに基づいて、輝度信号(Y)、
クロマ信号(C)およびコンポジット信号(Compo
site)が生成され、これらは、図示しない出力端子
に出力される。
【0083】また、前記D/A変換器97からのR信
号、G信号およびB信号と、前記タイミングジェネレー
タ95からの同期信号(Sync)とは、バッファ98
を介してテレビモニタ400に入力される。
【0084】テレビモニタ400には、CCDイメージ
センサ5で撮像されたカラーの画像(電子画像)、すな
わち、カラーの動画の内視鏡画像が表示される。
【0085】以上説明したように、このCCDイメージ
センサ5および電子内視鏡1によれば、カバーガラス5
0をCCDチップ51に接着する際、壁部54により、
そのCCDチップ51の有効撮像領域523上に接着剤
57が入り込んでしまうのを防止することができる。こ
れにより、CCDイメージセンサ5の歩留りを向上させ
ることができる。
【0086】また、前記壁部54が設けられているの
で、容易に、CCDイメージセンサ5を製造することが
できる。
【0087】また、前記壁部54は、マイクロレンズア
レイ53を形成する工程において形成されるので、これ
らを別工程で形成する場合に比べ、CCDイメージセン
サ5の製造工程数を少なくすることができ、これにより
生産性が向上し、量産上有利である。
【0088】また、このCCDイメージセンサ5は、C
CDチップがパッケージ内に収納されている形態のCC
Dイメージセンサに比べ、小型化に有利である。
【0089】CCDイメージセンサ5の小型化により、
CCDイメージセンサ5の例えば、前面(図4中上側の
面)における対角線の長さが短くなるので、内視鏡本体
2の径を小さくすることができ、これにより患者の負担
を軽減することができる。
【0090】次に、本発明の撮像素子の第2実施形態を
説明する。図6は、本発明の撮像素子をCCDイメージ
センサに適用した場合の第2実施形態であって、CCD
チップと、マイクロレンズアレイと、壁部とを示す断面
図である。なお、前述した第1実施形態のCCDイメー
ジセンサ5との共通点については、説明を省略し、主な
相違点を説明する。
【0091】同図に示すように、このCCDイメージセ
ンサ5では、壁部54が、マイクロレンズアレイ53を
形成する工程と異なる工程で形成される。
【0092】すなわち、このCCDイメージセンサ5で
は、壁部54は、その形成後に、CCDチップ51の撮
像面52に接合される。
【0093】このCCDイメージセンサ5によれば、前
述した第1実施形態のCCDイメージセンサ5と同様の
効果が得られる。
【0094】次に、本発明の撮像素子の第3実施形態を
説明する。図7は、本発明の撮像素子をCCDイメージ
センサに適用した場合の第3実施形態であって、カバー
ガラスと、壁部とを示す断面図である。なお、前述した
第1実施形態のCCDイメージセンサ5との共通点につ
いては、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【0095】同図に示すように、このCCDイメージセ
ンサ5では、壁部54が、マイクロレンズアレイ53を
形成する工程と異なる工程で形成される。
【0096】すなわち、このCCDイメージセンサ5で
は、壁部54は、その形成後に、カバーガラス50の裏
面(CCDチップ51に対向している面)に接合され
る。
【0097】このCCDイメージセンサ5によれば、前
述した第1実施形態のCCDイメージセンサ5と同様の
効果が得られる。
【0098】以上、本発明の電子内視鏡用の撮像素子お
よび電子内視鏡を、図示の各実施形態に基づいて説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部
の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換
することができる。
【0099】例えば、本発明では、前記各実施形態の任
意の構成を適宜組み合わせてもよい。
【0100】また、前記各実施形態では、壁部54が遮
光領域522に対応する位置に位置しているが、本発明
では、壁部54の位置は、有効撮像領域523より外側
であればいずれの位置でもよく、例えば、壁部54が遮
光領域522より外側に位置していてもよく、また、壁
部54の一部が遮光領域522に対応する位置に位置
し、その残部が遮光領域522より外側に位置していて
もよい。
【0101】また、前記各実施形態では、マイクロレン
ズアレイ53は、CCDチップ51の撮像面52に設け
られているが、本発明では、マイクロレンズアレイ53
は、例えば、カバーガラス(カバー部材)50の裏面
(CCDチップ51に対向している面)に設けられてい
てもよい。すなわち、本発明では、マイクロレンズアレ
イ53は、CCDチップ(撮像素子のチップ)51の撮
像面(受光面)52側に設けられていればよい。
【0102】また、前記各実施形態では、壁部54とマ
イクロレンズアレイ53とが同一の構成材料で形成され
ているが、本発明では、壁部54とマイクロレンズアレ
イ53とが異なる構成材料で形成されていてもよい。
【0103】また、本発明では、撮像素子の方式は、特
に限定されず、CCDイメージセンサの他、例えば、M
OS型イメージセンサ、CPD等の各種方式のイメージ
センサ(撮像素子)でもよく、また、カラー撮像素子、
モノクロ撮像素子のいずれであってもよい。
【0104】本発明の電子内視鏡は、例えば、医療用の
電子内視鏡や、工業用の電子内視鏡等に適用することが
できる。
【0105】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カバー部材を撮像素子のチップに接着する際、壁部によ
り、そのチップの有効撮像領域上に接着剤が入り込んで
しまうのを防止することができる。これにより、撮像素
子の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子内視鏡の実施形態およびこの電子
内視鏡が装着(接続)された内視鏡用光源装置の構成例
を示すブロック図である。
【図2】図1に示す電子内視鏡の信号処理回路の構成例
を示すブロック図である。
【図3】図1に示す内視鏡用光源装置の信号処理回路の
構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明の撮像素子をCCDイメージセンサに適
用した場合の第1実施形態を示す断面図である。
【図5】図4に示すCCDイメージセンサのカバーガラ
ス(カバー部材)を取り外した状態を示す平面図であ
る。
【図6】本発明の撮像素子をCCDイメージセンサに適
用した場合の第2実施形態であって、CCDチップと、
マイクロレンズアレイと、壁部とを示す断面図である。
【図7】本発明の撮像素子をCCDイメージセンサに適
用した場合の第3実施形態であって、カバーガラスと、
壁部とを示す断面図である。
【符号の説明】
1 電子内視鏡 2 内視鏡本体 21 先端部 23 操作部 25 連結管 26 接続部 27 コネクタ 31、32 配光レンズ 33 対物レンズ 44、45 ライトガイド用光ファイバー束 47、48 信号線 5 CCDイメージセンサ 50 カバーガラス 51 CCDチップ 52 撮像面 521 撮像領域 522 遮光領域(オプティカルブラック部) 523 有効撮像領域 53 マイクロレンズアレイ 531 マイクロレンズ 54 壁部 55 バンプ材 56 リード 57 接着剤 58 被覆層 59 中空部 7 信号処理回路 8 内視鏡用光源装置 9 信号処理回路 300 電子内視鏡装置 400 テレビモニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H040 BA00 GA03 4C061 AA00 BB02 CC06 DD00 JJ01 JJ06 LL02 MM02 NN01 PP01 5C022 AA09 AC42 AC54 AC55 AC69 5C024 AX02 BX02 CX41 CY47 CY48 EX43 EX51 GY01 HX09 HX13 HX23

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像面側にマイクロレンズアレイを有す
    る電子内視鏡用の撮像素子であって、 撮像面の有効撮像領域より外側に、該有効撮像領域を囲
    む壁部を設けたことを特徴とする電子内視鏡用の撮像素
    子。
  2. 【請求項2】 撮像素子のチップと、 前記チップの撮像面側に設けられたマイクロレンズアレ
    イと、 接着剤により前記チップの撮像面側に接合されたカバー
    部材とを有する電子内視鏡用の撮像素子であって、 撮像面の有効撮像領域より外側に、該有効撮像領域を囲
    み、前記接着剤の前記有効撮像領域内への浸入を阻止す
    る壁部を設けたことを特徴とする電子内視鏡用の撮像素
    子。
  3. 【請求項3】 前記壁部は、前記マイクロレンズアレイ
    を形成する工程において形成される請求項1または2に
    記載の電子内視鏡用の撮像素子。
  4. 【請求項4】 前記壁部は、その形成後に、前記チップ
    または前記カバー部材に接合される請求項2に記載の電
    子内視鏡用の撮像素子。
  5. 【請求項5】 前記カバー部材と前記マイクロレンズア
    レイとの間に中空部が形成されている請求項2または4
    に記載の電子内視鏡用の撮像素子。
  6. 【請求項6】 前記壁部と前記マイクロレンズアレイと
    が実質的に同一の構成材料で形成されている請求項1な
    いし5のいずれかに記載の電子内視鏡用の撮像素子。
  7. 【請求項7】 前記壁部の平面視での形状は、略四角形
    をなしている請求項1ないし6のいずれかに記載の電子
    内視鏡用の撮像素子。
  8. 【請求項8】 前記壁部のうちの少なくとも一部は、撮
    像領域のうちの光学的に黒色の基準レベルを検出するた
    めの遮光領域に対応する位置に位置している請求項1な
    いし7のいずれかに記載の電子内視鏡用の撮像素子。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の電
    子内視鏡用の撮像素子を先端部に有することを特徴とす
    る電子内視鏡。
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