(57)【要約】【課題】実装基板５、９にアライメント装置の保持部６、１０で保持するための保持部が冗長的に包含された場合、その冗長部分の影響を受けた形状基準で、先端部に挿入できる最小径が決定される。【解決手段】トリミングフィルター３、７の形状が入射光の方向の法線方向に対してイメージセンサ４、８の形状よりも大きくなるように形成した２板式撮像ユニットを提示する。さらにアライメント装置の保持部６、１０はトリミングフィルター３、７を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光学情報を２方向に分岐する光学分岐手段と、前期光学分岐手段から出力する第１、第２の映像光学情報の各々に対して所望の情報のみを通過せしめる第１、第２の光学フィルター手段と、前期第１、第２光学フィルター手段から出力する映像光学情報をそれぞれ映像電気信号に変換する第１、第２の撮像手段を有する撮像ユニットであり、前期第１、第２の光学フィルター手段は、前期映像光学情報の入射方向に対して法線方向平面の形状が前期第１、第２の撮像手段の同一方向平面の形状よりも大きいことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前期第１の光学フィルター手段と前期第１の撮像手段を接着した第１の撮像ユニットおよび前期第２の光学フィルター手段と前期第２の撮像手段を接着した第２の撮像ユニットを前記光学分岐手段に貼り合わせする貼り合わせ装置を用いた製作工法であって、前期貼り合わせ装置は前期第１の撮像ユニット、および第２の撮像ユニットに包含される第１の光学フィルター手段、および第２の光学フィルター手段部分を保持することを特徴とする製作工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２板式撮像装置に関し、特に、内視鏡先端部への搭載を主な用途とする２板式撮像装置の撮像ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡撮像装置において、挿入部先端部にイメージセンサを搭載する技術はすでに一般化し、近年ではさらなる高解像度化、高画質化、高機能化(赤外領域の独立撮影等)を目的として、イメージセンサを複数用いた多板式撮像ユニットの開発が活発化している。
【０００３】
一般的に多板式撮像ユニットは単板式撮像ユニットに比較して形状が大きくなるため、小型化が強く要求される内視鏡撮像装置には不向きな面があり、多板式の内視鏡撮像装置の中でもサイズメリットのある２板式撮像ユニットを有する２板式撮像装置に注目が集まっている。
【０００４】
以上のような２板式撮像ユニットを用いた内視鏡撮像装置に関する従来技術としては、例えば、特開２００８−７９８２３号公報によって開示された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７９８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００８−７９８２３号公報では、イメージセンサの取付実装基板と接続部の構成に言及し、簡単な構成、且つ低コストで２板式撮像ユニット全体の小型化を図り、引いては挿入部の先端部、及び挿入部自体の細径化を可能にする撮像装置を提供できるとしている。
【０００７】
２板式撮像ユニットを含む多板式撮像ユニットでは、プリズムへのイメージセンサの貼り合わせ(以下アライメント)は非常に高い精度が要求されるため、イメージセンサ、もしくはイメージセンサが実装されたユニットはアライメント装置でしっかりと保持されなければならない。
【０００８】
即ちアライメント装置が保持する保持部は強固でかつ、十分なスペースを有することが要求される。
【０００９】
以前は上記保持部としてイメージセンサのパッケージを使用していたが、近年のイメージセンサの小型化とそれに伴う表面実装化のため、イメージセンサが実装基板に実装された後でアライメントされるようになり、現在では保持部としては実装基板を選択することが一般的となっている。
【００１０】
しかしながら、上記実装基板にアライメント装置の保持部を確保しようとすると、必然的に実装基板自体の面積が冗長的に拡大する。
【００１１】
内視鏡の挿入部の径の決定は内装物の最大径が基準になるが、２板式撮像ユニットが内装物の場合、前期実装基板の位置、形状により最大径が決定されることが多い。さらに本実装基板はアライメントの保持のためのこの冗長性を持っているとなると、非常に大きな課題となるのは明らかである。
【００１２】
上記特開２００８−７９８２３号公報では上記のような冗長的な構造については言及されていないが、製作上で必要不可欠な部分であり、内視鏡の先端部の形状に大きく影響を与えることを考慮すると看過することはできない
【００１３】
理解を容易にするために、図３及び図４を用いて上記課題について説明する。
【００１４】
図３は従来の２板式撮像装置のプリズムにイメージセンサをアライメントする工程を示す３面投影図である。
【００１５】
図３で１、２は光線を波長に対応した特性で２方向に分離するプリズムであり、一般的にその境界面にダイクロイックフィルターと呼ばれる分離膜が蒸着されている。３、７はそれぞれ分離された光の分光特性を整えるトリミングフィルターと呼ばれる光学フィルター、４、８はイメージセンサ、５、９はイメージセンサ４、８が実装されている実装基板、６、１０はアライメント装置の保持部である。また、１５は入射光の方向を示している。
【００１６】
アライメントを行う以前にプリズム１，２は事前に固着されてプリズムユニットを形成している。またトリミングフィルター３、イメージセンサ４、実装基板５も事前に固着され第１のユニットを形成している。さらにトリミングフィルター７、イメージセンサ８、実装基板９も固着され第２のユニットを形成している。
【００１７】
アライメント装置の保持部６、１０でそれぞれ第１のユニット、第２のユニットを保持し、プリズム１、２で形成されたプリズムユニットの最適な箇所に位置調整して配置、固着するのであるが、この際、アライメント装置の保持部６、１０は第１のユニット、第２のユニットの実装基板部分５、９を保持する。
【００１８】
図４はアライメント後の２板式撮像ユニットを表したものである。図３と同様の箇所は同一に番号を付け説明は省略する。
【００１９】
図４で３０は本２板式撮像ユニットを内視鏡の先端部に挿入できる最小径を示したものである。
【００２０】
実装基板５、９の形状が内視鏡の先端部に挿入できる最小径を決定していることが理解できる。
【００２１】
即ち、実装基板５、９にアライメント装置の保持部６、１０で保持するための保持部が冗長的に包含されているので、その冗長部分の影響を受けた形状基準で、先端部に挿入できる最小径が決定されている。
【００２２】
これの結果は内視鏡の先端部に２板式撮像ユニットを挿入するという究極の小型化を目指す場合においては重大な課題となっている。
【００２３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、特に内視鏡撮像装置の挿入部のように極端な小型化が要求される撮像ユニットにおける小型化を実現する２板式撮像ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の２板式撮像ユニットは、映像光学情報を２方向に分岐する光学分岐手段と、前期光学分岐手段から出力する第１、第２の映像光学情報の各々に対して所望の情報のみを通過せしめる第１、第２の光学フィルター手段と、前期第１、第２光学フィルター手段から出力する映像光学情報をそれぞれ映像電気信号に変換する第１、第２の撮像手段を有する撮像ユニットであり、前期第１、第２の光学フィルター手段は、前期映像光学情報の入射方向に対して法線方向平面の形状が前期第１、第２の撮像手段の同一方向平面の形状よりも大きいことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の２板式撮像ユニットの製作工法は、前期第１の光学フィルター手段と前期第１の撮像手段を接着した第１の撮像ユニットおよび前期第２の光学フィルター手段と前期第２の撮像手段を接着した第２の撮像ユニットを前記光学分岐手段に貼り合わせする貼り合わせ装置を用いた製作工法であって、前期貼り合わせ装置は前期第１の撮像ユニット、および第２の撮像ユニットに包含される第１の光学フィルター手段、および第２の光学フィルター手段部分を保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡単な構成で、特に内視鏡撮像装置の挿入部のように極端な小型化が要求される撮像ユニットにおける小型化を実現する２板式撮像ユニットの提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の２板式撮像ユニットのプリズムにイメージセンサをアライメントする工程を示す３面投影図
【図２】本発明のアライメント後の２板式撮像ユニット
【図３】従来の２板式撮像ユニットのプリズムにイメージセンサをアライメントする工程を示す３面投影図
【図４】従来のアライメント後の２板式撮像ユニット
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係る一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明の２板式撮像ユニットのプリズムにイメージセンサをアライメントする工程を示す３面投影図である。
【００３０】
図１で１、２は光線を波長に対応した特性で２方向に分離するプリズムであり、一般的にその境界面にダイクロイックフィルターと呼ばれる分離膜が蒸着されている。３、７はそれぞれ分離された光の分光特性を整えるトリミングフィルターと呼ばれる光学フィルター、４、８はイメージセンサ、５、９はイメージセンサ４、８が実装されている実装基板、６、１０はアライメント装置の保持部である。また、１５は入射光の方向を示している。
【００３１】
従来例同様に、アライメントを行う以前にプリズム１，２は事前に固着されてプリズムユニットを形成している。またトリミングフィルター３、イメージセンサ４、実装基板５も固着され第１のユニットを形成している。さらにトリミングフィルター７、イメージセンサ８、実装基板９も固着され第２のユニットを形成している。
本発明では第一の発明とし、トリミングフィルター３、７の形状が入射光の方向の法線方向に対してイメージセンサ４、８の形状よりも大きくなるように形成した２板式撮像ユニットを提示する。
【００３２】
なお、実装基板５、９はイメージセンサの形状と同等程度の最小限の形状に抑えるよう形成している。
【００３３】
アライメント装置の保持部６、１０でそれぞれ第１のユニット、第２のユニットを保持し、プリズム１、２で形成されたプリズムユニットの最適な箇所に位置調整して配置、固着する工法は従来例と同じであるが、本発明では、アライメント装置の保持部６、１０は第１のユニット、第２のユニットのトリミングフィルター３、７を保持する製作工程を第２の発明として提示する。
【００３４】
トリミングフィルター３、７の形状をイメージセンサ４，８の形状よりも大きく形成させているために保持が可能となっている。
【００３５】
一方、実装基板５、９はアライメント装置の保持部６、１０で保持する必要がないので、イメージセンサの形状と同等程度の形状に抑えることが可能となっている。
【００３６】
図２は本発明のアライメント後の２板式撮像ユニットを表したものである。
【００３７】
図２で２０は本発明の２板式撮像ユニットを内視鏡の先端部に挿入できる最小径を示したものである。
【００３８】
アライメント装置の保持部での保持を実装基板５、９からトリミングフィルター３、７に移行させたことで、内視鏡の先端部に２板式撮像ユニット挿入できる最小径の決定が実装基板５、９の形状から解放されている。
【００３９】
またトリミングフィルター３、７は形状が拡大はしたが径の決定に影響を及ぼす位置に配置されていない。
【００４０】
即ち、結果的に従来例に対して内視鏡の先端部最小径を小さくすることができることが一目瞭然でわかる。
【００４１】
内視鏡の先端部に２板式撮像ユニットを挿入する際の究極の小型化を具現化させる技術として、本発明は欠かせないものとなりとなり、その価値は非常に大きい。
【００４２】
以上の実施例に記載した発明は、その実施例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、前記実施例には、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合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００４３】
例えば、実施例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の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
医療系腹腔内視鏡等の内視鏡撮像装置に応用される。
【符号の説明】
【００４５】
１、２：プリズム
３、７：トリミングフィルター
４、８：イメージセンサ
５、９：実装基板、
６、１０：アライメント装置の保持部
１５：入射光の方向
２０：本発明の２板式撮像ユニットを内視鏡の先端部に挿入できる最小径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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