JP2012179306A - Imaging unit and endoscope - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging unit which is provided with a prism for bending an optical axis and can be reduced in outer diameter, and an endoscope.SOLUTION: The imaging unit includes: an imaging device with a light receiving part on its first surface; objective lenses for forming a subject image; and the prism arranged between the objective lenses and the light receiving part. The imaging unit is configured with the first surface of the imaging device and the outgoing surface of the prism which are joined to each other. In the imaging unit, the side surfaces of the imaging device are provided with inclined surfaces which get close to each other as the surfaces approach from the first surface the second surface of the underside of the first surface from a view along the axis of incident light getting into the prism from the objective lenses.

Description

本発明は、撮像素子、対物レンズ及びプリズムを具備する撮像ユニット及び内視鏡に関する。   The present invention relates to an imaging unit and an endoscope including an imaging element, an objective lens, and a prism.

生体の体内や構造物の内部等の目視では観察が困難な箇所を観察するために、生体や構造物等の被検体の外部から内部に導入可能であって、光学像を撮像するための撮像ユニットを具備した内視鏡が、例えば医療分野や工業分野において利用されている。   Imaging for imaging optical images that can be introduced from the outside of a subject such as a living body or structure in order to observe a portion that is difficult to observe visually, such as inside a living body or inside a structure. Endoscopes equipped with units are used in, for example, the medical field and the industrial field.

内視鏡の撮像ユニットは、被写体像を結像する対物レンズと、対物レンズの結像面に配設された一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサと称される撮像素子を具備してなる。   An imaging unit of an endoscope is generally referred to as an objective lens that forms a subject image and a CCD (charge coupled device) or CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor disposed on the imaging surface of the objective lens. An image pickup device.

例えば特開２００９−５８８０７号公報に開示されている撮像ユニットでは、対物レンズと撮像素子の間にプリズムを配設し、光軸をプリズムによって略直角に折り曲げる構成を有している。このような撮像ユニットでは、撮像光軸に沿う方向から見た場合（被写体側から見た場合）、プリズムから外側に向かって撮像素子が突出するように配設される。   For example, the imaging unit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-58807 has a configuration in which a prism is disposed between the objective lens and the imaging element, and the optical axis is bent at a substantially right angle by the prism. In such an imaging unit, when viewed from a direction along the imaging optical axis (when viewed from the subject side), the imaging element is disposed so as to protrude outward from the prism.

特開２００９−５８８０７号公報JP 2009-58807 A

内視鏡の撮像ユニットは、撮像光軸に沿う方向から見た場合の外形がより細径の円内に収まるような形状を有することが、被検体の内部への導入が容易となるため、好ましい。例えば、特開２００９−５８８０７号公報に開示されている撮像ユニットでは、撮像光軸に沿う方向から見た場合に、撮像素子がプリズムよりも外側に突出するため、撮像素子の存在が撮像ユニットの細径化の妨げとなる場合がある。   Since the imaging unit of the endoscope has a shape such that the outer shape when viewed from the direction along the imaging optical axis is within a smaller circle, it is easy to introduce into the subject, preferable. For example, in the imaging unit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-58807, when viewed from the direction along the imaging optical axis, the imaging element protrudes outward from the prism, so that the presence of the imaging element is It may interfere with the reduction in diameter.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、光軸を折り曲げるプリズムを具備する撮像ユニットにおいて、外形をより細径化することができる撮像ユニット及び内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and provides an imaging unit and an endoscope that can further reduce the outer diameter in an imaging unit including a prism that bends an optical axis. Objective.

本発明に係る撮像ユニットは、第１面上に受光部が設けられた撮像素子、前記撮像素子の前記受光部上に被写体像を結像する対物レンズ、及び前記対物レンズと前記受光部との間において前記対物レンズの光軸を直角に折り曲げるための反射面を有するプリズムを具備し、前記撮像素子の前記第１面と前記プリズムの出射面とが接合されてなる撮像ユニットであって、前記対物レンズから前記プリズムに入射する入射光軸に沿って見た場合に、前記撮像素子の側面部には、前記第１面から裏面である第２面に向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部が設けられていることを特徴とする。また、本発明の内視鏡は、前記撮像ユニットを具備することを特徴とする。   An imaging unit according to the present invention includes an imaging element having a light receiving portion provided on a first surface, an objective lens that forms a subject image on the light receiving portion of the imaging element, and an objective lens and the light receiving portion. An imaging unit comprising a prism having a reflecting surface for bending the optical axis of the objective lens at right angles between the first surface of the imaging element and the exit surface of the prism, Slopes formed on the side surface of the image sensor so as to approach each other from the first surface toward the second surface, which is the back surface, when viewed along the incident optical axis incident on the prism from the objective lens. A portion is provided. In addition, an endoscope according to the present invention includes the imaging unit.

本発明によれば、光軸を折り曲げるプリズムを具備する撮像ユニットにおいて、外形をより細径化することができる。また、本発明によれば、内視鏡の挿入部をより細径化することができる。   According to the present invention, the outer shape of the imaging unit including the prism that bends the optical axis can be further reduced. Moreover, according to the present invention, the diameter of the insertion portion of the endoscope can be further reduced.

内視鏡の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of an endoscope. 内視鏡の先端部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of an endoscope. 撮像ユニットの詳細な構成を説明する図である。It is a figure explaining the detailed structure of an imaging unit. 図３のIV-IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 撮像素子の詳細な形状を説明する図である。It is a figure explaining the detailed shape of an image sensor. 斜面部の形成方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the formation method of a slope part. 斜面部の角度θを定める条件を説明する図である。It is a figure explaining the conditions which determine angle (theta) of a slope part. 斜面部の角度θを定める条件を説明する図である。It is a figure explaining the conditions which determine angle (theta) of a slope part. 保持枠の外形を説明する図である。It is a figure explaining the external shape of a holding frame. 保持枠の外形を説明する図である。It is a figure explaining the external shape of a holding frame. 斜面部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a slope part. 保持枠の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a holding frame.

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、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あるものであり、本発明は、これらの図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のみに限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale is different for each component in order to make each component large enough to be recognized on the drawing. It is not limited only to the quantity of the component described in the figure, the shape of the component, the ratio of the size of the component, and the relative positional relationship of each component.

まず、図１を参照して、本発明に係る撮像ユニット１を具備する内視鏡１０１の構成の一例を説明する。本実施形態の内視鏡１０１は、人体等の被検体内に導入可能であって被検体内の所定の観察部位を光学的に撮像する構成を有する。なお、内視鏡１０１が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体であってもよいし、機械や建造物等の人工物であってもよい。   First, with reference to FIG. 1, an example of a configuration of an endoscope 101 including an imaging unit 1 according to the present invention will be described. The endoscope 101 of the present embodiment can be introduced into a subject such as a human body and has a configuration for optically imaging a predetermined observation site in the subject. The subject into which the endoscope 101 is introduced is not limited to a human body, and may be another living body or an artificial object such as a machine or a building.

内視鏡１０１は、被検体の内部に導入される挿入部１０２と、この挿入部１０２の基端に位置する操作部１０３と、この操作部１０３の側部から延出するユニバーサルコード１０４とで主に構成されている。   The endoscope 101 includes an insertion portion 102 introduced into the subject, an operation portion 103 located at the proximal end of the insertion portion 102, and a universal cord 104 extending from a side portion of the operation portion 103. It is mainly composed.

挿入部１０２は、先端に配設される先端部１１０、先端部１１０の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部１０９、及び湾曲部１０９の基端側に配設され操作部１０３の先端側に接続される可撓性を有する可撓管部１０８が連設されて構成されている。なお、内視鏡１０１は、挿入部に可撓性を有する部位を具備しない、いわゆる硬性鏡と称される形態のものであってもよい。   The insertion portion 102 is provided at the distal end portion 110 disposed at the distal end, the bendable bending portion 109 disposed on the proximal end side of the distal end portion 110, and the proximal end side of the bending portion 109. A flexible tube portion 108 having flexibility and connected to the distal end side is continuously provided. Note that the endoscope 101 may have a so-called rigid endoscope that does not include a flexible portion in the insertion portion.

詳しくは後述するが、先端部１１０には、撮像ユニット１、及び照明光出射部１１３（図１には不図示）が設けられている。操作部１０３には、湾曲部１０９の湾曲を操作するためのアングル操作ノブ１０６が設けられている。   As will be described in detail later, the distal end portion 110 is provided with an imaging unit 1 and an illumination light emitting portion 113 (not shown in FIG. 1). The operation unit 103 is provided with an angle operation knob 106 for operating the bending of the bending unit 109.

ユニバーサルコード１０４の基端部には外部装置１２０に接続される内視鏡コネクタ１０５が設けられている。内視鏡コネクタ１０５が接続される外部装置１２０は、例えば、光源部、画像処理部及び画像表示部１２１を具備して構成されている。   An endoscope connector 105 connected to the external device 120 is provided at the base end portion of the universal cord 104. The external device 120 to which the endoscope connector 105 is connected includes, for example, a light source unit, an image processing unit, and an image display unit 121.

また、内視鏡１０１は、ユニバーサルコード１０４、操作部１０３及び挿入部１０２内に挿通された電気ケーブル１１５及び光ファイバ束１１４（図１には不図示）を具備している。   The endoscope 101 includes a universal cord 104, an operation unit 103, an electric cable 115 inserted into the insertion unit 102, and an optical fiber bundle 114 (not shown in FIG. 1).

電気ケーブル１１５は、コネクタ部１０５と撮像ユニット１とを電気的に接続するように構成されている。コネクタ部１０５が外部装置１２０に接続されることによって、撮像ユニット１は、電気ケーブル１１５を介して外部装置１２０の画像処理部に電気的に接続される。   The electric cable 115 is configured to electrically connect the connector unit 105 and the imaging unit 1. By connecting the connector unit 105 to the external device 120, the imaging unit 1 is electrically connected to the image processing unit of the external device 120 via the electric cable 115.

画像処理部は、撮像ユニット１から出力された撮像素子出力信号に基づいて映像信号を生成し、画像表示部１２１に出力する構成を有している。すなわち、本実施形態では、撮像ユニット１により撮像された光学像が、映像として表示部１２１に表示される。なお、画像処理部及び画像表示部１２１の一部又は全部は、内視鏡１０１に配設される構成であってもよい。   The image processing unit has a configuration that generates a video signal based on the image sensor output signal output from the imaging unit 1 and outputs the video signal to the image display unit 121. That is, in the present embodiment, an optical image picked up by the image pickup unit 1 is displayed on the display unit 121 as a video. Note that part or all of the image processing unit and the image display unit 121 may be arranged in the endoscope 101.

また、光ファイバ束１１４は、外部装置１２０の光源部から発せられた光を、先端部１１０の照明光出射部１１３にまで伝えるように構成されている。なお、光源部は、内視鏡１０１の操作部１０３や先端部１１０に配設される構成であってもよい。   The optical fiber bundle 114 is configured to transmit the light emitted from the light source unit of the external device 120 to the illumination light emitting unit 113 of the distal end portion 110. The light source unit may be configured to be disposed on the operation unit 103 or the distal end portion 110 of the endoscope 101.

次に、先端部１１０の構成を説明する。図２に示すように、先端部１１０には、撮像ユニット１及び照明光出射部１１３が配設されている。   Next, the configuration of the distal end portion 110 will be described. As shown in FIG. 2, the imaging unit 1 and the illumination light emitting unit 113 are disposed at the distal end portion 110.

本実施形態では一例として、撮像ユニット１は、図２中に矢印Ｌで示す挿入部１０２の長手方向（挿入軸方向）に沿って、先端部１１０の先端面よりも先端方向を撮像するように配設されている。より具体的には、撮像ユニット１は、視野の中心を通る撮像光軸Ｏが挿入部１０２の長手方向に沿うように配設されている。なお、撮像ユニット１は、撮像光軸Ｏが、挿入部１０２の長手方向に対して所定の角度をなすように配設されるものであってもよい。   In the present embodiment, as an example, the imaging unit 1 captures the distal end direction from the distal end surface of the distal end portion 110 along the longitudinal direction (insertion axis direction) of the insertion portion 102 indicated by the arrow L in FIG. It is arranged. More specifically, the imaging unit 1 is disposed so that the imaging optical axis O passing through the center of the visual field is along the longitudinal direction of the insertion portion 102. Note that the imaging unit 1 may be arranged such that the imaging optical axis O forms a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the insertion portion 102.

また、照明光出射部１１３は、光ファイバ束１１４から入射した光を、撮像ユニット１の被写体を照明するように出射する構成を有している。本実施形態では、照明光出射部１１３は、挿入部１０２の長手方向に沿って、先端部１１０の先端面から先端方向に向かって光を出射するように構成されている。   The illumination light emitting unit 113 has a configuration for emitting the light incident from the optical fiber bundle 114 so as to illuminate the subject of the imaging unit 1. In the present embodiment, the illumination light emitting portion 113 is configured to emit light from the distal end surface of the distal end portion 110 toward the distal end direction along the longitudinal direction of the insertion portion 102.

撮像ユニット１及び照明光出射部１１３は、先端部１１０に設けられた保持部１１１によって保持されている。保持部１１１は、先端部１１０の先端面１１０ａに露出する硬質な部材であって、挿入部１０２の長手方向に沿って穿設された貫通孔１１１ａ及び１１１ｂが設けられている。貫通孔１１１ａ及び１１１ｂ内には、撮像ユニット１及び照明光出射部１１３が、接着剤やネジ止め等の方法によって固定されている。なお、貫通孔１１１ｂ内には、基端側から光ファイバ束１１４が挿入され、固定されている。   The imaging unit 1 and the illumination light emitting unit 113 are held by a holding unit 111 provided at the distal end portion 110. The holding portion 111 is a hard member exposed on the distal end surface 110 a of the distal end portion 110, and is provided with through holes 111 a and 111 b drilled along the longitudinal direction of the insertion portion 102. In the through holes 111a and 111b, the imaging unit 1 and the illumination light emitting unit 113 are fixed by a method such as adhesive or screwing. Note that the optical fiber bundle 114 is inserted and fixed in the through hole 111b from the base end side.

次に、本実施形態の撮像ユニット１の構成を説明する。図３に示すように、撮像ユニット１は、対物レンズ４、プリズム５、撮像素子１０及びフレキシブルプリント配線基板２０を具備して構成されている。撮像ユニット１を構成するこれらの部材は、略枠形状の保持枠３によって保持されている。本実施形態では、保持枠３は、撮像光軸Ｏの周囲を囲う筒状の形状を有する。   Next, the configuration of the imaging unit 1 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the imaging unit 1 includes an objective lens 4, a prism 5, an imaging element 10, and a flexible printed wiring board 20. These members constituting the imaging unit 1 are held by a holding frame 3 having a substantially frame shape. In the present embodiment, the holding frame 3 has a cylindrical shape surrounding the imaging optical axis O.

対物レンズ４は、被写体像を後述する撮像素子１０の受光部１１上に結像するための１つ又は複数のレンズ等の光学部材からなる。対物レンズ４は、筒形状のレンズ鏡筒２内に配設されている。   The objective lens 4 is composed of an optical member such as one or a plurality of lenses for forming a subject image on a light receiving unit 11 of an image sensor 10 to be described later. The objective lens 4 is disposed in the cylindrical lens barrel 2.

撮像素子１０は、入射される光に応じた電気信号を所定のタイミングで出力する複数の素子が面状の受光部１１に配列されたものである。撮像素子１０は、平板状の形状を有している。撮像素子１０において、受光部１１が形成された面を第１面１０ａとし、その反対側の面（裏面）を第２面１０ｂと称するものとする。   The imaging element 10 is configured by arranging a plurality of elements that output electrical signals corresponding to incident light at a predetermined timing in a planar light receiving unit 11. The image sensor 10 has a flat shape. In the image sensor 10, the surface on which the light receiving unit 11 is formed is referred to as a first surface 10a, and the opposite surface (back surface) is referred to as a second surface 10b.

撮像素子１０の形式は特に限定されるものではないが、例えば一般にＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ等と称される形式、あるいはその他の各種の形式が適用され得る。撮像素子１０は、公知の半導体製造プロセスによって製造される。   The format of the image sensor 10 is not particularly limited, but for example, a format generally referred to as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, or other various formats is applied. obtain. The image sensor 10 is manufactured by a known semiconductor manufacturing process.

撮像素子１０は、後述するプリズム５に固定されている。上述したように、撮像素子１０は、対物レンズ４の結像面に受光部１１が位置するように配設される。また撮像素子１０には、電気ケーブル１１５が接続されている。   The image sensor 10 is fixed to a prism 5 described later. As described above, the image sensor 10 is disposed such that the light receiving unit 11 is positioned on the image forming surface of the objective lens 4. An electric cable 115 is connected to the image sensor 10.

プリズム５は、対物レンズ４と撮像素子１０の受光部１１との間に配設されている。プリズム５は、金属薄膜等からなる反射膜が形成された反射面５ｃを有しており、反射面５ｃにおける反射によって光軸を折り曲げる構成を有している。   The prism 5 is disposed between the objective lens 4 and the light receiving unit 11 of the image sensor 10. The prism 5 has a reflection surface 5c on which a reflection film made of a metal thin film or the like is formed, and has a configuration in which the optical axis is bent by reflection on the reflection surface 5c.

ここで、撮像ユニット１の撮像光軸Ｏに沿って、撮像ユニット１から被写体へ向かう方向（図３において左方）を前方と称し、その反対の方向を後方と称するものとする。   Here, along the imaging optical axis O of the imaging unit 1, the direction from the imaging unit 1 toward the subject (left side in FIG. 3) is referred to as the front, and the opposite direction is referred to as the rear.

また、撮像ユニット１の光軸のうち、プリズム５の反射面５ｃよりも物体側（被写体側）の光軸を入射光軸Ｏ１と称し、反射面５ｃよりも像側（撮像素子１０側）の光軸を出射光軸Ｏ２と称する。本実施形態では、入射光軸Ｏ１は、対物レンズ４の光軸（撮像光軸Ｏ）と略同一である。   Of the optical axes of the imaging unit 1, the optical axis on the object side (subject side) with respect to the reflecting surface 5c of the prism 5 is referred to as an incident optical axis O1, and is on the image side (imaging element 10 side) with respect to the reflecting surface 5c. The optical axis is referred to as the outgoing optical axis O2. In the present embodiment, the incident optical axis O1 is substantially the same as the optical axis of the objective lens 4 (imaging optical axis O).

本実施形態のプリズム５は、いわゆる直角プリズムであって、互いに直交する入射面５ａ及び出射面５ｂと、入射面５ａ及び出射面５ｂに対して４５度の角度をなす反射面５ｃを有してなる。プリズム５は、入射光軸Ｏ１に対して入射面５ａが略直交するように配設されている。すなわち、撮像ユニット１では、光軸は略直角に折り曲げられるのであり、入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２は略直交する関係にある。また、出射面５ｂは、出射光軸Ｏ２に対して略直交している。   The prism 5 of the present embodiment is a so-called right-angle prism, and includes an incident surface 5a and an exit surface 5b that are orthogonal to each other, and a reflecting surface 5c that forms an angle of 45 degrees with respect to the entrance surface 5a and the exit surface 5b. Become. The prism 5 is disposed so that the incident surface 5a is substantially orthogonal to the incident optical axis O1. That is, in the imaging unit 1, the optical axis is bent at a substantially right angle, and the incident optical axis O1 and the outgoing optical axis O2 are in a substantially orthogonal relationship. The exit surface 5b is substantially orthogonal to the exit optical axis O2.

本実施形態の撮像ユニット１においては、受光部１１が設けられた第１面１０ａと、プリズム５の出射面５ｂとが透明な接着剤等によって接合されることによって、撮像素子１０は、プリズム５に固定されている。したがって、受光部１１が設けられた第１面１０ａは、入射光軸Ｏ１と略平行であり、出射光軸Ｏ２に対して略直交する。   In the imaging unit 1 of the present embodiment, the imaging device 10 includes the prism 5 by joining the first surface 10a provided with the light receiving unit 11 and the emission surface 5b of the prism 5 with a transparent adhesive or the like. It is fixed to. Therefore, the first surface 10a on which the light receiving unit 11 is provided is substantially parallel to the incident optical axis O1 and substantially orthogonal to the outgoing optical axis O2.

対物レンズ４を保持するレンズ鏡筒２は、保持枠３内に前方から嵌合し、位置決めされた状態で保持枠３に接着剤等によって固定される。また、プリズム５及び撮像素子１０は、互いに接合された状態で、筒状の保持枠３の内部に挿入され、接着剤等によって固定される。   The lens barrel 2 that holds the objective lens 4 is fitted into the holding frame 3 from the front, and is fixed to the holding frame 3 with an adhesive or the like in a positioned state. In addition, the prism 5 and the image sensor 10 are inserted into the cylindrical holding frame 3 in a state of being bonded to each other, and are fixed by an adhesive or the like.

次に、本実施形態の撮像ユニット１を入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の、プリズム５、撮像素子１０及び保持枠３の形状について説明する。図４は、図３のIV-IV断面図であり、保持枠３、プリズム５及びプリズム１０を入射光軸Ｏ１に沿って前方から見た図である。   Next, the shapes of the prism 5, the imaging device 10, and the holding frame 3 when the imaging unit 1 of the present embodiment is viewed from the direction along the incident optical axis O <b> 1 will be described. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, and is a view of the holding frame 3, the prism 5, and the prism 10 as viewed from the front along the incident optical axis O1.

以下では便宜的に、図４の矢印Ｓで示すように、入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に直交する軸に沿う２つの方向を側方と称する。また、図４の矢印Ｕで示すように、出射光軸Ｏ２に沿って出射面５ｂから入射光軸Ｏ１に近づく方向を上方と称する。また、図４の矢印Ｂで示すように、出射光軸Ｏ２に沿って入射光軸Ｏ１から出射面５ｂに近づく方向を下方と称する。すなわち、本実施形態の撮像ユニット１では、撮像素子１０の第１面１０ａが上方に面しており、第１面１０ａ上にプリズム５が接合されている。   Hereinafter, for convenience, as indicated by an arrow S in FIG. 4, two directions along an axis orthogonal to a plane including the incident optical axis O1 and the outgoing optical axis O2 are referred to as lateral sides. Further, as indicated by an arrow U in FIG. 4, a direction approaching the incident optical axis O1 from the emission surface 5b along the outgoing optical axis O2 is referred to as an upper side. Further, as shown by an arrow B in FIG. 4, the direction approaching the exit surface 5b from the incident optical axis O1 along the exit optical axis O2 is referred to as a downward direction. That is, in the imaging unit 1 of the present embodiment, the first surface 10a of the imaging element 10 faces upward, and the prism 5 is bonded on the first surface 10a.

図４に示すように、プリズム５は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、下方の辺が出射面５ｂとなる略矩形状の外形を有している。また、プリズム５の上面と２つの側面とが交差する上方側の角部には、面取り部５ｆが形成されている。言い換えれば、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、外形が矩形状であるプリズム５の出射面５ｂを含む辺とは離れた２つの角部に、面取り部５ｆが形成されている。   As shown in FIG. 4, the prism 5 has a substantially rectangular outer shape whose lower side is the emission surface 5 b when viewed from the direction along the incident optical axis O <b> 1. Further, a chamfered portion 5f is formed at an upper corner where the upper surface and two side surfaces of the prism 5 intersect. In other words, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the chamfered portions 5f are formed at two corners apart from the side including the emission surface 5b of the prism 5 whose outer shape is rectangular.

撮像素子１０は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、下方に向かうにつれて幅が小さくなる略台形状の外形を有している。図５に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０は、受光部１１が設けられた第１面１０ａの幅Ｗａよりも、裏面側である第２面１０ｂの幅Ｗｂがより小さい形状を有している。言い換えれば、撮像素子１０は、第１面１０ａが接合されたプリズム５の出射面５ｂから、出射光軸Ｏ２に沿って遠ざかるにつれて、幅が狭くなる形状を有している。   The image sensor 10 has a substantially trapezoidal outer shape that decreases in width toward the lower side when viewed from the direction along the incident optical axis O1. As shown in FIG. 5, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the imaging element 10 has a second surface 10b that is on the back side with respect to the width Wa of the first surface 10a on which the light receiving unit 11 is provided. Has a smaller width Wb. In other words, the imaging element 10 has a shape whose width becomes narrower as it moves away from the emission surface 5b of the prism 5 to which the first surface 10a is bonded along the emission optical axis O2.

すなわち本実施形態の撮像素子１０の側方に面した２つの側面部には、撮像素子１０の第１面１０ａから第２面１０ｂに向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部１０ｃが設けられている。斜面部１０ｃは、図５に示すように、入射光軸Ｏ１に略平行であって、かつ入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されている。言い換えれば、斜面部１０ｃは、入射光軸Ｏ１に平行かつ第１面１０ａに直交する平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されている。角度θは、斜面部１０ｃが、第１面１０ａの側方端部から第２面１０ｂの側方端部に向かうにつれて入射光軸Ｏ１及び出射光軸Ｏ２を含む平面に近づくように傾斜する値をとる。   That is, the two side portions facing the side of the image sensor 10 of the present embodiment are provided with slope portions 10c formed so as to approach each other as they go from the first surface 10a to the second surface 10b of the image sensor 10. ing. As shown in FIG. 5, the inclined surface portion 10c is configured by a plane that is substantially parallel to the incident optical axis O1 and that forms a predetermined angle θ with respect to a plane that includes the incident optical axis O1 and the outgoing optical axis O2. Yes. In other words, the inclined surface portion 10c is configured by a plane that forms a predetermined angle θ with respect to a plane that is parallel to the incident optical axis O1 and orthogonal to the first surface 10a. The angle θ is such that the inclined surface portion 10c is inclined so as to approach a plane including the incident optical axis O1 and the outgoing optical axis O2 from the lateral end portion of the first surface 10a toward the lateral end portion of the second surface 10b. Take.

このような撮像素子１０の斜面部１０ｃを形成する方法は特に限定されるものではない。例えば、撮像素子１０が１枚のウェハー上に半導体製造工程を用いて受光部１１等の電子回路を形成した後にウェハーから切り出して製造される場合には、図６に示すように、ウェハー５０を切断する（ダイシングする）ためのカッター５１を角度θに応じたテーパー形状とすることによって、斜面部１０ｃを形成することができる。カッター５１は、ダイシングソー等とも称される。   A method for forming the inclined surface portion 10c of the image sensor 10 is not particularly limited. For example, in the case where the image pickup device 10 is manufactured by forming an electronic circuit such as the light receiving unit 11 on a single wafer using a semiconductor manufacturing process and then cutting out from the wafer, as shown in FIG. By making the cutter 51 for cutting (dicing) into a tapered shape corresponding to the angle θ, the inclined surface portion 10c can be formed. The cutter 51 is also called a dicing saw or the like.

このように、撮像素子１０をウェハーから切り出す際に斜面部１０ｃを同時に形成するようにすれば、従来の斜面部を持たない撮像素子の製造工程に新たな行程を追加することなく、本実施形態の撮像素子１０を製造することができる。   As described above, when the slope portion 10c is formed at the same time when the image pickup device 10 is cut out from the wafer, the present embodiment is added without adding a new process to the manufacturing process of the image pickup device having no conventional slope portion. The image pickup device 10 can be manufactured.

保持枠３は、入射光軸Ｏ１を略中心として入射光軸Ｏ１の周囲を囲う筒状の部材である。図４に示すように、保持枠３のプリズム５及び撮像素子１０を内部に収容する部位は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５及び撮像素子１０の外周に沿う略矩形状の断面形状を有している。   The holding frame 3 is a cylindrical member that surrounds the incident optical axis O1 around the incident optical axis O1. As shown in FIG. 4, the portion of the holding frame 3 that accommodates the prism 5 and the image sensor 10 is substantially rectangular along the outer circumference of the prism 5 and the image sensor 10 when viewed from the direction along the incident optical axis O1. It has a cross-sectional shape.

保持枠３の上面と２つの側面とが交差する上方側の角部は、プリズム５の面取り部５ｆに沿うように形成されている。すなわち、保持枠３の外形は、上方側の角部に面取り部が形成された形状となっている。   An upper corner portion where the upper surface of the holding frame 3 and the two side surfaces intersect with each other is formed along the chamfered portion 5 f of the prism 5. That is, the outer shape of the holding frame 3 has a shape in which a chamfered portion is formed at an upper corner.

また、保持枠３には、撮像素子１０の両側方に位置する箇所に、開口部３ａが形成されている。開口部３ａは、図３に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向を長手方向とした細長の貫通孔である。開口部３ａは、保持枠３を外周から見た場合に、撮像素子３の斜面部１０ｃ（側面部）が外部に露出するように設けられている。   Further, the holding frame 3 has openings 3 a at locations located on both sides of the image sensor 10. As shown in FIG. 3, the opening 3a is an elongated through hole whose longitudinal direction is the direction along the incident optical axis O1. The opening 3a is provided so that the slope 10c (side surface) of the image sensor 3 is exposed to the outside when the holding frame 3 is viewed from the outer periphery.

本実施形態では、開口部３ａは、略矩形状の断面形状を有する保持枠３の下面と２つの側面とが交差する下方側の角部を、保持枠３の内部空間が露出するまで切り落としたように形成されている。   In the present embodiment, the opening 3a is cut off at the lower corner where the lower surface and the two side surfaces of the holding frame 3 having a substantially rectangular cross-sectional shape intersect until the internal space of the holding frame 3 is exposed. It is formed as follows.

以上に説明したように、本実施形態の撮像ユニット１は、対物レンズ４と撮像素子１０との間に配設され、対物レンズ４の光軸（撮像光軸Ｏ）を略直角に折り曲げるプリズム５を具備し、撮像素子１０の受光部１１が設けられた第１面１０ａとプリズム５の出射面５ｂとが接合された構成を有している。そして、本実施形態の撮像ユニット１において、撮像素子１０は、プリズム５の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の両側面部に、撮像素子１０の第１面１０ａから第２面１０ｂに向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部１０ｃが設けられている。   As described above, the imaging unit 1 according to the present embodiment is disposed between the objective lens 4 and the imaging element 10 and bends the optical axis (imaging optical axis O) of the objective lens 4 at a substantially right angle. The first surface 10a provided with the light receiving portion 11 of the image sensor 10 and the emission surface 5b of the prism 5 are joined. In the image pickup unit 1 of the present embodiment, the image pickup device 10 is located on both side surfaces of the image pickup device 10 from the first surface 10a of the image pickup device 10 when viewed from the direction along the incident optical axis O1 of the prism 5. Slope portions 10c are provided so as to approach each other toward the second surface 10b.

すなわち、本実施形態では、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０が、径方向外側に向かうにつれて幅が狭くなる形状を有している。   That is, in the present embodiment, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the imaging element 10 that protrudes radially outward from the prism 5 has a shape whose width decreases toward the radially outer side. .

一般に、対物レンズの光軸を略直角に折り曲げるプリズムを具備する形態の撮像ユニットでは、対物レンズの光軸に沿う方向から見た場合において、撮像素子が径方向外側に突出するように配置される。本実施形態では、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０が、径方向外側に向かうにつれて幅が狭くなる形状を有しているため、撮像ユニット１を構成する撮像素子１０の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。   In general, in an imaging unit including a prism that bends the optical axis of the objective lens at a substantially right angle, the imaging element is disposed so as to protrude radially outward when viewed from a direction along the optical axis of the objective lens. . In the present embodiment, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the imaging element 10 protruding radially outward from the prism 5 has a shape whose width becomes narrower toward the radially outer side. It is possible to reduce the radius of a circle that passes through the portion farthest from the incident optical axis O1 of the imaging element 10 that constitutes the imaging unit 1 and that is centered on the incident optical axis O1.

すなわち、本発明によれば、撮像素子１０の径方向外側への突出量を抑えることができ、撮像ユニット１の外形をより細径とすることができる。また、本発明の撮像ユニット１を具備する内視鏡１０１は、挿入部１０２に先端部１１０を従来よりも細径にすることができ、被検体内への挿入部１０２の導入が容易となる。   That is, according to the present invention, it is possible to suppress the protruding amount of the imaging element 10 to the outer side in the radial direction, and to make the outer shape of the imaging unit 1 smaller. Further, the endoscope 101 including the imaging unit 1 of the present invention can make the distal end portion 110 smaller in the insertion portion 102 than the conventional one, and the introduction of the insertion portion 102 into the subject becomes easy. .

また、本実施形態の撮像ユニット１は、プリズム５及び撮像素子１０を収容する略筒形状の保持枠３を具備しており、保持枠３は、撮像素子１０が側方に露出するように設けられた開口部３ａを有している。言い換えれば、プリズム５及び撮像素子１０の周囲を囲う略筒形状の保持枠３において、プリズム５から径方向外側に突出する撮像素子１０の両側方の端部を回り込む箇所に開口部３ａが設けられている。   Further, the imaging unit 1 of the present embodiment includes a substantially cylindrical holding frame 3 that accommodates the prism 5 and the imaging element 10, and the holding frame 3 is provided so that the imaging element 10 is exposed to the side. The opening 3a is provided. In other words, in the substantially cylindrical holding frame 3 that surrounds the periphery of the prism 5 and the image sensor 10, the opening 3 a is provided at a location that wraps around both ends of the image sensor 10 protruding radially outward from the prism 5. ing.

このため、本実施形態では、開口部３ａが設けられていることによって、保持枠３と、プリズム５から突出する撮像素子１０の両側方の端部との干渉を無くすことができるため、撮像ユニット１を構成する保持枠３の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。すなわち、撮像素子１０が存在することによる保持枠３の径方向外側への突出量を抑えることができ、撮像ユニット１の外形をより細径とすることができる。   For this reason, in this embodiment, since the opening 3a is provided, interference between the holding frame 3 and the end portions on both sides of the image sensor 10 protruding from the prism 5 can be eliminated. It is possible to reduce the radius of a circle that passes through the portion farthest from the incident optical axis O1 of the holding frame 3 constituting 1 and that is centered on the incident optical axis O1. That is, the amount of protrusion of the holding frame 3 to the outside in the radial direction due to the presence of the imaging element 10 can be suppressed, and the outer shape of the imaging unit 1 can be made smaller.

なお、本発明において、斜面部１０ｃの角度θの値は特に限定されるものではないが、斜面部１０ｃの角度θは、以下に説明するように定められることがより好ましい。   In the present invention, the value of the angle θ of the slope portion 10c is not particularly limited, but the angle θ of the slope portion 10c is more preferably determined as described below.

まず、図７に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの幅Ｗａが、プリズム５の出射面５ｂの幅Ｗｐと同一又は出射面５ｂの幅Ｗｐよりも小さい場合（Ｗａ≦Ｗｐである場合）について説明する。Ｗａ≦Ｗｐである場合には、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ１以内に、撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。   First, as shown in FIG. 7, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the width Wa of the first surface 10a of the image sensor 10 is the same as or equal to the width Wp of the emission surface 5b of the prism 5. A case where the width Wp is smaller than (Wa ≦ Wp) will be described. When Wa ≦ Wp, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, a circle that passes through the portion 5d farthest from the incident optical axis O1 of the outer shape of the prism 5 and that is centered on the incident optical axis O1. The value of the angle θ of the inclined surface portion 10c is determined so that the end portion 10e of the second surface 10b of the image sensor 10 is located within C1.

すなわち、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、入射光軸Ｏ１からプリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄまでの距離をＲｐとし、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅまでの距離をＲｂとすれば、Ｗａ≦Ｗｐである場合には、Ｒｂ≦Ｒｐが成り立つように斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。   That is, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, the distance from the incident optical axis O1 to the portion 5d farthest from the incident optical axis O1 of the outer shape of the prism 5 is Rp, and the incident optical axis O1 to the imaging element 10 If the distance to the end portion 10e of the second surface 10b is Rb, the value of the angle θ of the inclined surface portion 10c is determined so that Rb ≦ Rp holds when Wa ≦ Wp.

またＷａ≦Ｗｐである場合に、プリズム５の上方に形成された面取り部５ｆは、プリズム５の外形が前記円Ｃ１以内に収まるように形成される。   Further, when Wa ≦ Wp, the chamfered portion 5f formed above the prism 5 is formed so that the outer shape of the prism 5 is within the circle C1.

また、図８に示すように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの幅Ｗａが、プリズム５の出射面５ｂの幅Ｗｐよりも大きい場合（Ｗａ＞Ｗｐである場合）について説明する。Ｗａ＞Ｗｐである場合には、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ２以内に、撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。   8, when the width Wa of the first surface 10a of the imaging element 10 is larger than the width Wp of the exit surface 5b of the prism 5 when viewed from the direction along the incident optical axis O1 (Wa > When Wp). When Wa> Wp, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, it passes through the end 10d of the first surface 10a of the image sensor 10 and is within a circle C2 centered on the incident optical axis O1. In addition, the value of the angle θ of the inclined surface portion 10c is determined so that the end portion 10e of the second surface 10b of the image sensor 10 is located.

すなわち、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄまでの距離をＲａとし、入射光軸Ｏ１から撮像素子１０の第２面１０ｂの端部１０ｅまでの距離をＲｂとすれば、Ｗａ＞Ｗｐである場合には、Ｒａ≧Ｒｂが成り立つように斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。   That is, when viewed from the direction along the incident optical axis O1, Ra is the distance from the incident optical axis O1 to the end 10d of the first surface 10a of the image sensor 10, and the second of the image sensor 10 from the incident optical axis O1. If the distance to the end portion 10e of the surface 10b is Rb, the value of the angle θ of the inclined surface portion 10c is determined so that Ra ≧ Rb is satisfied when Wa> Wp.

またＷａ＞Ｗｐである場合に、プリズム５の情報に形成された面取り部５ｆは、プリズム５の外形が前記円Ｃ２以内に収まるように形成される。   Further, when Wa> Wp, the chamfered portion 5f formed in the information of the prism 5 is formed so that the outer shape of the prism 5 is within the circle C2.

以上の角度θの定め方をまとめると、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、出射面５ｂの端部５ｄ及び第１面１０ａの端部１０ｄのうちの入射光軸Ｏ１から遠い方を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円内に、第２面１０ｂの端部１０ｅが位置するように、斜面部１０ｃの角度θの値が定められる。   Summarizing the method for determining the angle θ described above, one of the end portion 5d of the exit surface 5b and the end portion 10d of the first surface 10a far from the incident optical axis O1 when viewed from the direction along the incident optical axis O1. And the angle θ of the inclined surface portion 10c is determined so that the end portion 10e of the second surface 10b is located within a circle centered on the incident optical axis O1.

以上に説明したように、撮像素子１０の両側面部に形成する斜面部１０ｃの角度θを定めることによって、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合において、撮像ユニット１を構成するプリズム５及び撮像素子１０の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所を通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円の半径を小さくすることができる。   As described above, by defining the angle θ of the inclined surface portion 10c formed on both side surfaces of the image pickup device 10, the prism 5 and the image pickup that constitute the image pickup unit 1 when viewed from the direction along the incident optical axis O1. It is possible to reduce the radius of a circle that passes through the portion farthest from the incident optical axis O1 of the element 10 and that is centered on the incident optical axis O1.

例えば、撮像素子１０の受光部１１の大きさ（面積）は、撮像ユニット１の解像度や感度等の仕様に応じて予め定められるものであることから、撮像素子１０の受光部１１が設けられた第１面１０ａの幅Ｗａの最小値は、受光部１１の大きさによって定められる。このような第１面１０ａの幅Ｗａの最小値が定められた条件下において本発明を適用すれば、従来と同様の第１面１０ａの幅Ｗａであっても、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形をより細径の円内に収めることができる。   For example, since the size (area) of the light receiving unit 11 of the image pickup device 10 is determined in advance according to specifications such as resolution and sensitivity of the image pickup unit 1, the light receiving unit 11 of the image pickup device 10 is provided. The minimum value of the width Wa of the first surface 10 a is determined by the size of the light receiving unit 11. If the present invention is applied under such a condition that the minimum value of the width Wa of the first surface 10a is determined, the direction along the imaging optical axis O is the same as the width Wa of the first surface 10a as in the conventional case. When viewed from above, the outer shape of the imaging unit 1 can be contained in a smaller circle.

すなわち、本発明によれば、従来と同様の大きさの受光部１１を有する撮像素子１０を用いながら、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形をより細径の円内に収めることができる。また言い換えれば、本発明によれば、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の外形を従来と同様に保ちながら、撮像素子１０の受光部１１を従来よりも大きくすることができる。   That is, according to the present invention, the outer shape of the imaging unit 1 when viewed from the direction along the imaging optical axis O while using the imaging device 10 having the light receiving unit 11 having the same size as that of the conventional one is smaller. Can fit inside. In other words, according to the present invention, it is possible to make the light receiving portion 11 of the image pickup device 10 larger than the conventional one while keeping the outer shape of the image pickup unit 1 as seen from the direction along the image pickup optical axis O as in the conventional case. it can.

また、本発明において、図９に示すように、Ｗａ≦Ｗｐである場合には、保持枠３は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、プリズム５の外形の入射光軸Ｏ１から最も遠い箇所５ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ１以内に外形が収まる形状であることが好ましい。   In the present invention, as shown in FIG. 9, when Wa ≦ Wp, the holding frame 3 is seen from the incident optical axis O1 of the outer shape of the prism 5 when viewed from the direction along the incident optical axis O1. It is preferable that the outer shape be within a circle C1 that passes through the farthest part 5d and that is centered on the incident optical axis O1.

具体的に本実施形態では、保持枠３の上方側の両角部に面取り部を形成し、かつ下方側の両角部に開口部３ａを形成することによって、保持枠３の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の外形を円Ｃ１以内に収めている。   Specifically, in the present embodiment, chamfered portions are formed at both upper corners of the holding frame 3 and openings 3a are formed at both lower corners along the incident optical axis O1 of the holding frame 3. The outer shape when viewed from the direction is contained within the circle C1.

また、本発明において、図１０に示すように、Ｗａ＞Ｗｐである場合には、保持枠３は、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合に、撮像素子１０の第１面１０ａの端部１０ｄを通過し、かつ入射光軸Ｏ１を中心とした円Ｃ２以内に外形が収まる形状であることが好ましい。   Further, in the present invention, as shown in FIG. 10, when Wa> Wp, the holding frame 3 is the end of the first surface 10a of the image sensor 10 when viewed from the direction along the incident optical axis O1. It is preferable that the outer shape be within a circle C2 passing through the portion 10d and centering on the incident optical axis O1.

具体的に本実施形態では、Ｗａ≦Ｗｐである場合と同様に、保持枠３の上方側の両角部に面取り部を形成し、かつ下方側の両角部に開口部３ａを形成することによって、保持枠３の入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合の外形を円Ｃ２以内に収めている。   Specifically, in the present embodiment, as in the case of Wa ≦ Wp, by forming chamfered portions at both upper corners of the holding frame 3 and forming openings 3a at both lower corners, The outer shape of the holding frame 3 viewed from the direction along the incident optical axis O1 is contained within the circle C2.

このように、入射光軸Ｏ１に沿う方向から見た場合における、出射面５ｂの端部５ｄ及び第１面１０ａの端部１０ｄのうちの入射光軸Ｏ１から遠い方を通過する円内に、保持枠３の外形を収めることにより、保持枠３を設けることによる撮像ユニット１の外形を大きくする方向への影響を無くすことができる。すなわち、本実施形態では、撮像光軸Ｏに沿う方向から見た場合の撮像ユニット１の、光軸から最も遠い箇所は、プリズム５及び撮像素子１０のいずれかに存在する。   Thus, in a circle passing through the far side from the incident optical axis O1 of the end portion 5d of the exit surface 5b and the end portion 10d of the first surface 10a when viewed from the direction along the incident optical axis O1, By accommodating the outer shape of the holding frame 3, it is possible to eliminate the influence in the direction of increasing the outer shape of the imaging unit 1 by providing the holding frame 3. In other words, in the present embodiment, the position farthest from the optical axis of the imaging unit 1 when viewed from the direction along the imaging optical axis O exists in either the prism 5 or the imaging element 10.

なお、以上に説明した実施形態では、撮像素子１０の両側面部の第１面１０ａから第２面１０ｂに至るまでの全体に斜面部１０ｃが形成されているが、図１１に示すように、斜面部１０ｃは、撮像素子１０の両側面部のうちの第２面１０ｂ近傍にのみ形成される形態であってもよい。   In the embodiment described above, the slope portion 10c is formed on the entire surface from the first surface 10a to the second surface 10b on both side surfaces of the image sensor 10, but as shown in FIG. The portion 10c may be formed only in the vicinity of the second surface 10b of the both side surface portions of the image sensor 10.

また、以上に説明した本実施形態では、保持枠３は断面が略矩形状の部材であるが、保持枠３の外形は本実施形態に限られるものではない。例えば、図１２に示すように、保持枠３は、略円筒形状の部材であってもよい。このように、保持枠３を略円筒形状とすれば、保持枠３の作成が容易となり、安価に撮像ユニット１を作成することができる。   In the present embodiment described above, the holding frame 3 is a member having a substantially rectangular cross section, but the outer shape of the holding frame 3 is not limited to this embodiment. For example, as shown in FIG. 12, the holding frame 3 may be a substantially cylindrical member. As described above, if the holding frame 3 has a substantially cylindrical shape, the holding frame 3 can be easily created, and the imaging unit 1 can be created at low cost.

なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像ユニット及び内視鏡もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and an imaging unit with such a change. In addition, endoscopes are also included in the technical scope of the present invention.

上述のように、本発明は、撮像素子、対物レンズ及び対物レンズの光軸を折り曲げるための反射面を有するプリズムを具備する撮像ユニット及び内視鏡に対して好適である。   As described above, the present invention is suitable for an imaging unit and an endoscope including an imaging device, an objective lens, and a prism having a reflecting surface for bending the optical axis of the objective lens.

１ 撮像ユニット、
２ レンズ鏡筒、
３ 保持枠、
３ａ 開口部、
４ 対物レンズ、
５ プリズム、
５ａ 入射面、
５ｂ 出射面、
５ｃ 反射面、
５ｆ 面取り部、
１０ 撮像素子、
１０ａ 第１面、
１０ｂ 第２面、
１０ｃ 斜面部、
１１ 受光部、
１０１ 内視鏡、
１０２ 挿入部、
１０３ 操作部、
１０４ ユニバーサルコード、
１０５ コネクタ部、
１０６ アングル操作ノブ、
１０８ 可撓管部、
１０９ 湾曲部、
１１０ 先端部、
１１０ａ 先端面、
１１１ 保持部、
１１１ａ 貫通孔、
１１１ｂ 貫通孔、
１１３ 照明光出射部、
１１４ 光ファイバ束、
１１５ 電気ケーブル、
１２０ 外部装置、
１２１ 画像表示装置、
Ｏ１ 入射光軸、
Ｏ２ 出射光軸。 1 imaging unit,
2 Lens barrel,
3 holding frame,
3a opening,
4 Objective lens,
5 Prism,
5a incident surface,
5b exit surface,
5c reflective surface,
5f chamfer,
10 image sensor,
10a first side,
10b second side,
10c slope part,
11 light receiving part,
101 endoscope,
102 insertion part,
103 operation unit,
104 Universal code,
105 Connector part,
106 Angle operation knob,
108 flexible tube,
109 bend,
110 tip,
110a tip surface,
111 holding part,
111a through hole,
111b through hole,
113 Illumination light emitting part,
114 optical fiber bundles,
115 electric cable,
120 external device,
121 image display device,
O1 incident optical axis,
O2 outgoing optical axis.

Claims (5)

第１面上に受光部が設けられた撮像素子、
前記撮像素子の前記受光部上に被写体像を結像する対物レンズ、及び
前記対物レンズと前記受光部との間において前記対物レンズの光軸を直角に折り曲げるための反射面を有するプリズム
を具備し、前記撮像素子の前記第１面と前記プリズムの出射面とが接合されてなる撮像ユニットであって、
前記対物レンズから前記プリズムに入射する入射光軸に沿って見た場合に、前記撮像素子の側面部には、前記第１面から裏面である第２面に向かうにつれて互いに近づくように形成された斜面部が設けられている
ことを特徴とする撮像ユニット。 An image sensor having a light receiving portion on the first surface;
An objective lens that forms a subject image on the light receiving portion of the image sensor; and a prism having a reflecting surface for bending the optical axis of the objective lens at a right angle between the objective lens and the light receiving portion. , An imaging unit in which the first surface of the imaging element and the exit surface of the prism are joined,
When viewed along the incident optical axis incident on the prism from the objective lens, the side surface portion of the imaging element is formed so as to approach each other from the first surface toward the second surface which is the back surface. An imaging unit characterized in that a slope is provided. 前記斜面部は、前記入射光軸に平行かつ前記第１面に直交する平面に対して所定の角度θをなす平面によって構成されており、
前記斜面部の角度θは、前記入射光軸に沿う方向から見た場合における、前記プリズムの前記出射面の端部及び前記撮像素子の前記第１面の端部のうちの、前記入射光軸から遠い方を通過し、かつ前記入射光軸を中心とした円内に、前記第２面の端部が位置するように定められる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。 The inclined surface portion is constituted by a plane that forms a predetermined angle θ with respect to a plane that is parallel to the incident optical axis and orthogonal to the first surface,
The angle θ of the slope is the incident optical axis of the end of the exit surface of the prism and the end of the first surface of the imaging element when viewed from a direction along the incident optical axis. 2. The imaging unit according to claim 1, wherein the imaging unit is defined such that an end of the second surface is located in a circle that passes through a direction far from the center and that has the incident optical axis as a center. 前記入射光軸に沿う方向から見た場合に、前記プリズム及び前記撮像素子の周囲を囲う筒形状の保持枠を具備し、
前記保持枠は、前記入射光軸に沿う方向から見た場合に、前記円内に収まる外形を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像ユニット。 When viewed from a direction along the incident optical axis, comprising a cylindrical holding frame surrounding the prism and the imaging device,
The imaging unit according to claim 2, wherein the holding frame has an outer shape that fits within the circle when viewed from a direction along the incident optical axis. 前記保持枠は、前記撮像素子の前記斜面部が外部に露出するように設けられた開口部を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像ユニット。   The imaging unit according to claim 3, wherein the holding frame has an opening provided so that the slope portion of the imaging element is exposed to the outside. 前記請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像ユニットを具備する内視鏡。   An endoscope comprising the imaging unit according to any one of claims 1 to 4.

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