(57)【要約】第１，第２の撮像素子（３２ｌ），（３２ｒ）の裏面に対して垂直な複数の面部を有する第１，第２の実装基板（３８ｌ），（３８ｒ）を、第１，第２の撮像素子（３２ｌ），（３２ｒ）の裏面に接続して互いに同形状をなす第１，第２の撮像部（４５ｌ），（４５ｒ）を構成し、第１，第２の実装基板（３８ｌ），（３８ｒ）の各面部のうち、電子部品が実装されていない非実装面からなる面部の一つを、第１，第２の撮像素子（３２ｌ），（３２ｒ）の一辺の方向から投影面（Ｐｌ），（Ｐｒ）の外側に向けて突出させ、これら突出する面部が視差方向内側において互いに対向するように、第１，第２の撮像部（４５ｌ），（４５ｒ）を保持枠（３５）（芯出しガラス（３４））に保持させる。
2018123140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有して配置された一対の対物光学系と、  撮像素子と前記撮像素子の裏面に接続された基板とを各々が有する一対の撮像部と、  前記一対の対物光学系がそれぞれ形成した光学像が前記一対の撮像部の前記撮像素子に導かれるよう前記一対の撮像部を保持する保持部材と、を有するステレオ撮像ユニットであって、  前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、  前記一対の撮像部の各々が有する前記基板は、前記撮像素子の裏面に対して垂直な複数の面部を有し、  前記複数の面部は、前記撮像素子の一辺の方向から前記撮像素子の投影面の外側に向けて突出する、部品が実装されない非実装面からなる面部を含み、  前記保持部材は、前記投影面の外側に向けて突出する前記面部が視差方向内側において互いに対向するように前記一対の撮像部を保持することを特徴とするステレオ撮像ユニット。
【請求項２】
前記基板は、前記視差方向に複数の回路基板が積層された積層基板であることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【請求項３】
前記基板は、前記視差方向内側において互いに対向する前記面部にグランド線が接続され、前記視差方向内側において互いに対向する前記面部以外の前記面部に他の信号線が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【請求項４】
前記一対の撮像部の各々が有する前記撮像素子は、カバーガラスを有し、  前記保持部材は、前記カバーガラスが接着される単一の芯出しガラスを有し、  前記一対の撮像部は、前記カバーガラスを介して前記撮像素子が接着されることで前記保持部材に保持されることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【請求項５】
前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、一方の前記撮像部に対して他方の前記撮像部が光軸周りに１８０度回転した状態にて前記保持部材に保持されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、視差を有する２つの撮像画像を取得可能なステレオ撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、医療用内視鏡や工業用内視鏡の分野において、ステレオ撮像ユニットを用いて被験体を立体観察するニーズが高まっている。【０００３】  例えば、日本国特開２０００−１９９８６３号公報に開示されているように、内視鏡の先端部に用いられるステレオ撮像ユニットは、対物レンズ等の複数のレンズ群からなる光学レンズ系と、固体撮像チップ（撮像素子）と、コンデンサ、トランジスタ、抵抗等の回路部品が実装された回路基板（実装基板）と、を備えた撮像ユニットが、左右方向に対をなして配設されることにより構成されている。【０００４】  さらに、日本国特開２０００−１９９８６３号公報には、内視鏡の細径化を図るべく、固体撮像チップの投影面積内に素子基板と素子基板に実装された電子部品及び信号ケーブルの端子部が収まるようにした技術が開示されている。【０００５】  しかしながら、上述の日本国特開２０００−１９９８６３号公報に開示された技術のように、撮像素子の投影面内に実装基板等が収まるように構成した場合、素子基板が光軸方向に長大化し、先端部の硬質長が長大化する虞がある。【０００６】  本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、先端部を太径化させることなく、先端部の硬質長を効果的に短縮することができるステレオ撮像ユニットを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の一態様によるステレオ撮像ユニットは、視差を有して配置された一対の対物光学系と、撮像素子と前記撮像素子の裏面に接続された基板とを各々が有する一対の撮像部と、前記一対の対物光学系がそれぞれ形成した光学像が前記一対の撮像部の前記撮像素子に導かれるよう前記一対の撮像部を保持する保持部材と、を有するステレオ撮像ユニットであって、前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、前記一対の撮像部の各々が有する前記基板は、前記撮像素子の裏面に対して垂直な複数の面部を有し、前記複数の面部は、前記撮像素子の一辺の方向から前記撮像素子の投影面の外側に向けて突出する、部品が実装されない非実装面からなる面部を含み、前記保持部材は、前記投影面の外側に向けて突出する前記面部が視差方向内側において互いに対向するように前記一対の撮像部を保持するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係り、内視鏡システムの全体構成を示す斜視図
【図２】同上、内視鏡の先端部の端面図
【図３】同上、図２のIII−III断面図
【図４】同上、ステレオ撮像ユニットの斜視図
【図５】同上、ステレオ撮像ユニットの分解斜視図
【図６】同上、第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図７】同上、第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図８】同上、ステレオ撮像ユニットの背面図
【図９】第１の変形例に係り、第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１０】同上、第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１１】同上、ステレオ撮像ユニットの背面図
【図１２】第２の変形例に係り、第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１３】同上、第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１４】同上、先端部の要部断面図
【図１５】第３の変形例に係り、第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１６】同上、第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図１７】同上、ステレオ撮像ユニットの背面図
【図１８】同上、ステレオ撮像ユニットの背面図
【図１９】第４の変形例に係り、第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図２０】同上、第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図
【図２１】同上、ステレオ撮像ユニットの背面図
【図２２】第５の変形例に係り、先端部の要部断面図
【図２３】第６の変形例に係り、先端部の要部断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図１乃至図８は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡システムの全体構成を示す斜視図、図２は内視鏡の先端部の端面図、図３は図２のIII−III断面図、図４はステレオ撮像ユニットの斜視図、図５はステレオ撮像ユニットの分解斜視図、図６は第１の撮像素子の投影面と第１の実装基板との位置関係を示す分解斜視図、図７は第２の撮像素子の投影面と第２の実装基板との位置関係を示す分解斜視図、図８はステレオ撮像ユニットの背面図である。【００１０】  図１に示す内視鏡システム１は、被験体を異なる視点からステレオ撮像することが可能な立体内視鏡２と、この立体内視鏡２が着脱自在に接続されるプロセッサ３と、プロセッサ３により生成された画像信号を内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ５と、を有して構成されている。【００１１】  本実施形態の立体内視鏡２は、例えば、腹腔鏡手術に適用される硬性内視鏡である。この立体内視鏡２は、細長の挿入部６と、この挿入部６の基端側に連設する操作部７と、操作部７から延出してプロセッサ３に接続されるユニバーサルケーブル８と、を有して構成されている。【００１２】  挿入部６には、主にステンレス等の金属製部材によって構成された先端部１１、湾曲部１２、及び、ステンレス等の金属管によって構成された硬性管部１３が、先端側から順に連設されている。【００１３】  この挿入部６は体内に挿入する部分となっており、先端部１１には、被験体内をステレオ撮像するためのステレオ撮像ユニット３０（図３参照）が内蔵されている。また、湾曲部１２及び硬性管部１３の内部には、ステレオ撮像ユニット３０と電気的に接続する撮像ケーブル束３９ｌ，３９ｒ（図３参照）、先端部１１に照明光を伝送するライトガイドバンドル（不図示）等が挿通されている。なお、本実施形態の立体内視鏡２は、湾曲部１２よりも基端側が硬性管部１３によって構成された硬性内視鏡を例示しているが、これに限定されることなく、湾曲部１２よりも基端側が可撓性を備えた可撓管部によって構成された軟性内視鏡であってもよい。【００１４】  なお、以下の説明において、各部の上下方向及び左右方向とは、ステレオ撮像ユニット３０によって撮像され、モニタ５に表示された画像の上下方向及び左右方向に対応する上下方向及び左右方向をいうものとする。【００１５】  操作部７には、湾曲部１２を遠隔操作するためのアングルレバー１５が設けられ、さらに、プロセッサ３の光源装置やビデオシステムセンサ等を操作するための各種スイッチ１６が設けられている。【００１６】  アングルレバー１５は、挿入部６の湾曲部１２を、ここでは上下左右の４方向に湾曲操作可能な湾曲操作手段である。なお、湾曲部１２は、上下左右の４方向に湾曲可能な構成に限定されることなく、例えば、上下のみ、或いは、左右のみの２方向に湾曲操作可能な構成としてもよい。【００１７】  次に、このような立体内視鏡２の先端部の構成について、図２，３を参照して詳細に説明する。【００１８】  図３に示すように、先端部１１は、略円柱形状をなす先端部本体２０と、この先端部本体２０に先端が固定された略円筒形状をなす先端筒体２１と、を有して構成されている。���こで、先端部本体２０の外周には先端筒体２１の先端が嵌合されており、この先端筒体２１から露出する先端部本体２０の端面によって、先端部１１の先端面１１ａが形成されている。【００１９】  図２，３に示すように、先端部本体２０には、先端面１１ａに開口する一対の観察用貫通孔２３ｌ，２３ｒが左右（すなわち、湾曲部１２による左右の湾曲方向）に並んで設けられている。左右の各観察用貫通孔２３ｌ，２３ｒには、ステレオ撮像ユニット３０を構成する一対の対物光学系（第１，第２の対物光学系３１ｌ，３１ｒ）がそれぞれ保持され、これにより、先端部１１の先端面１１ａには観察窓２４ｌ，２４ｒが形成されている。【００２０】  また、例えば、図２に示すように、観察用貫通孔２３ｌ，２３ｒよりも上方（すなわち、湾曲部１２による上下の湾曲方向の上方）において、先端部本体２０には、先端面１１ａに開口する一対の照明用貫通孔２５ｌ，２５ｒが左右に並んで設けられている。左右の各照明用貫通孔２５ｌ，２５ｒには、図示しないライトガイドバンドルと光学的に接続する一対の照明光学系２７ｌ，２７ｒがそれぞれ保持され、これにより、先端部１１の先端面１１ａには照明窓２６ｌ，２６ｒが形成されている。【００２１】  図３〜図５に示すように、ステレオ撮像ユニット３０は、第１の対物光学系３１ｌが形成する光学像（第１の光学像）を受光する第１の撮像素子３２ｌと、第２の対物光学系３１ｒが形成する光学像（第２の光学像）を受光する第２の撮像素子３２ｒと、第１，第２の光学像の光路上に配置され、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの各受光面３２ｌａ，３２ｒａ側が接着によって位置決め固定された保持部材としての単一の芯出しガラス３４と、芯出しガラス３４を介して第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒを保持する保持部材としての保持枠３５と、を有して構成されている。【００２２】  第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子によって構成されている。これら第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒには、受光面３２ｌａ，３２ｒａを保護するためのカバーガラス３３ｌ，３３ｒが貼着されている。【００２３】  また、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの裏面には基板としての第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒが接続され、これら第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒに設けられた端子部（不図示）を介して、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒとそれぞれ電気的に接続されている。そして、これら第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒと第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒとにより、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒがそれぞれ構成されている。【００２４】  第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒ各々には、例えば、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの駆動信号を発生させるためのデジタルＩＣ、制御パラメータを記憶した不揮発性メモリ（EEPROM）、これらＩＣの駆動電源を安定化させるためのＩＣ駆動電源安定化用コンデンサ、及び、抵抗等の各種電子部品がハンダ付け等によってそれぞれ実装されている。制御パラメータとしては、撮像素子のシリアルNo（製造メーカの製造No）、撮像素子の白キズを補正するための補正データ等が含まれる。第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの各々に対応させて不揮発性メモリを実装することが困難ならば、一つの不揮発性メモリに２つの撮像素子の制御パラメータを纏めて記憶してもよい。この場合は、この不揮発性メモリは、操作部７内やそれ以外の内視鏡内に設けられた基板に実装すればよい。また、各実装基板３８ｌ，３８ｒには、撮像ケーブル束３９ｌ，３９ｒが電気的に接続されている。【００２５】  芯出しガラス３４は、先端部１１の左右方向に延在する透明なガラス基板によって構成されている。この芯出しガラス３４には、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの受光面３２ｌａ，３２ｒａ側が、カバーガラス３３ｌ，３３ｒを介してそれぞれ固定されている。【００２６】  より具体的には、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒは、受光面３２ｌａ，３２ｒａに貼着されたカバーガラス３３ｌ，３３ｒが、紫外線硬化型透明接着剤（ＵＶ接着剤）等を介して芯出しガラス３４に接着されることにより、互いに所定間隔離間された状態にて位置決め固定されている。【００２７】  保持枠３５は、例えば、断面形状が略角丸長方形をなす柱状の金属部材によって構成されている（例えば、図５参照）。保持枠３５の基端側にはガラス保持部３６が凹設され、このガラス保持部３６には、芯出しガラス３４が、接着剤等によって固定されている。【００２８】  また、例えば、図３，５に示すように、保持枠３５には、第１の対物光学系保持孔３７ｌと、第２の対物光学系保持孔３７ｒと、が予め設定された間隔を隔てて左右に並んで設けられている。これら第１，第２の対物光学系保持孔３７ｌ，３７ｒは、先端側が保持枠３５の端面（先端面１１ａ）において開放されるとともに、基端側がガラス保持部３６に連通する貫通孔によって構成されている。【００２９】  これら第１，第２の対物光学系保持孔３７ｌ，３７ｒには、第１，第２の対物光学系３１ｌ，３１ｒが、第１，第２の対物光学系ユニット４０ｌ，４０ｒとしてユニット化された状態にて、所定の視差を有してそれぞれ保持されている。【００３０】  すなわち、第１，第２の対物光学系３１ｌ，３１ｒは、第１，第２のレンズ枠４１ｌ，４１ｒにそれぞれ保持されることによって第１，第２の対物光学系ユニット４０ｌ，４０ｒを構成する。そして、これら第１，第２の対物光学系ユニット４０ｌ，４０ｒが第１，第２の対物光学系保持孔３７ｌ，３７ｒ内に接着剤等を介して位置決め固定されることにより、第１，第２の対物光学系３１ｌ，３１ｒは、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒとともに、単一の保持枠３５によって一体的に保持されている。【００３１】  次に、図３〜図８を参照して、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒの具体的な構成について説明する。【００３２】  ここで、本実施形態において、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒは、それぞれ、共通の仕様及び共通の形状をなす撮像素子及び実装基板によってそれぞれ構成された互いに同形状をなすモジュール品となっている。そして、これら第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒは、互いに１８０度反転した状態にて（すなわち、例えば、一方の撮像部である第１の撮像部４５ｌに対して、他方の撮像部で��る第２の撮像部４５ｒが光軸Ｏｒ周りに１８０度回転した状態にて）保持枠３５（芯出しガラス３４）に保持されている。なお、第１，第２の撮像部４５ｌ、４５ｒを構成する第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒがＣＭＯＳである場合、これらからの撮像信号の読み出し順序は互いに反転するよう設定されている。【００３３】  図３に示すように、本実施形態における第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、複数の回路基板が視差方向に積層された積層基板によって構成されている。すなわち、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、光軸Ｏｌ，Ｏｒの上下方向及び左右方向にそれぞれ平面状の面部を有する略立方体形状をなす硬質なバルク状の積層基板によって構成されている。【００３４】  これら第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒの各面部のうち、視差方向外側の面部は、実装面３８ｌａ，３８ｒａとして設定されている。これら第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒの各実装面３８ｌａ，３８ｒａには、複数のランドが形成されている。そして、第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒの各実装面３８ｌａ，３８ｒａには、各ランドを介して、各種電子部品５０が実装されているとともに、撮像ケーブル束３９ｌ，３９ｒから分岐された各種信号線３９ｌａ，３９ｒａ（後述するグランド線３９ｌｂ，３９ｒｂを除く）が電気的に接続されている。【００３５】  一方、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの各面部のうち、上下方向の各面部、及び、視差方向内側の面部は、各種電子部品が実装されない非実装面３８ｌａ，３８ｒａとして設定されている。但し、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向内側の面部には、グランド用のランドのみが形成され、このグランド用のランドを介して、撮像ケーブル束３９ｌ，３９ｒから分岐されたグランド線３９ｌｂ，３９ｒｂが電気的に接続されている。【００３６】  このように構成された第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、図３〜図８に示すように、上下方向の各面部（非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂ）、及び、視差方向外側の面部（実装面３８ｌａ，３８ｒａ）に実装された各種電子部品５０が、第１，第２の撮像素子３２ｌ．３２ｒの光軸Ｏｌ，Ｏｒ方向の投影面Ｐｌ，Ｐｒの上下方向及び視差方向外側に突出しないよう位置決めされ、且つ、視差方向内側の面部（非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂ）が投影面Ｐｌ，Ｐｒから外側（視差方向内側）に突出して互いに対向するよう位置決めされた状態にて、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの基端側に連設されている。【００３７】  すなわち、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの上下方向の高さは第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの高さと略同じ高さに設定されており、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、上下方向の各面部が、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの上面及び下面と略面一に延在するよう位置決めされている。【００３８】  また、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、視差方向外側の面部（実装面３８ｌａ，３８ｒａ）が、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの視差方向外側の面よりも内側オフセットするよう位置決めされている。【００３９】  さらに、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、視差方向内側の面部（非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂ）が、互いに当接しない範囲内において、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの視差方向内側の面よりも外側にオフセットするよう位置決めされている。【００４０】  換言すれば、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、視差方向外側の面部に実装した各種電子部品を投影面Ｐｌ，Ｐｒから突出させることなく、且つ、視差方向内側の面部が違いに接触しない範囲内において、複数の回路基板が視差方向に積層された積層基板によって構成されている。そして、複数の回路基板を視差方向内側に突出する位置まで積層して積層基板としての容積（有効な回路面積）を確保することにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、全ての面部及び各種電子部品を投影面Ｐｌ，Ｐｒ内に納めた場合（図３中の２点鎖線参照）に比べ、光軸Ｏｌ，Ｏｒ方向の長さがΔＬだけ短縮されている。そして、このように第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの光軸Ｏｌ，Ｏｒ方向の長さを短縮した結果、先端部１１の硬質長も短縮されている。【００４１】  このような実施形態によれば、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの裏面に対して垂直な複数の面部を有する第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの裏面に接続して互いに同形状をなす第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒを構成し、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの各面部のうち、電子部品が実装されていない非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂからなる面部の一つを、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの一辺の方向から投影面Ｐｌ，Ｐｒの外側に向けて突出させ、これら突出する面部（非実装面）が視差方向内側において互いに対向するように、互いに光軸Ｏｌ，Ｏｒ周りに１８０度反転させた状態にて、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒを保持枠３５（芯出しガラス３４）に保持させることにより、先端部１１を太径化させることなく、先端部１１の硬質長を効果的に短縮することができる。【００４２】  すなわち、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒは、上下方向の各面部（非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂ）、及び、視差方向外側の面部（実装面３８ｌａ，３８ｒａ）に実装された各種電子部品５０が、第１，第２の撮像素子３２ｌ．３２ｒの投影面Ｐｌ，Ｐｒの上下方向及び視差方向外側に突出しないよう位置決めされ、さらに、視差方向内側の面部が、電子部品を実装しない非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂとして設定されて、投影面Ｐｌ，Ｐｒから視差方向内側に突出して互いに対向するよう位置決めされた状態にて、第１，第２の撮像素子３２ｌ，３２ｒの基端側に連設されている。これにより、先端部１１を太径化させることなく、先端部１１の硬質長を効果的に短縮することができる。【００４３】  換言すれば、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの上下方向の各面部、及び、視差方向外側の面部（実装面３８ｌａ，３８ｒａ）に実装された各種電子部品５０が、第１，第２の撮像素子３２ｌ．３２ｒの投影面Ｐｌ，Ｐｒの上下方向及び視差方向外側に突出しないよう位置決めされることにより、先端部１１の太径化を効果的に抑制することができる。その一方で、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向内側の面部（非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂ）が、投影面Ｐｌ，Ｐｒから視差方向内側に突出して互いに��向するよう位置決めされることにより、左右の視差を確保するために光軸Ｏｌ，Ｏｒ間に設定される間隔をデッドスペースとすることなく有効利用し、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの容積（有効な回路面積）を確保することができる。その結果、例えば、全ての面部及び各種電子部品５０を投影面Ｐｌ，Ｐｒ内に納めた場合（図３中の２点鎖線参照）に比べ、第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒの光軸Ｏｌ，Ｏｒ方向の長さを短縮することができ、これに伴い、先端部１１の硬質長を効果的に短縮することができる。【００４４】  この場合において、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向内側の面部が電子部品を実装しない非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂとして設定されることにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを視差方向内側に接近させた場合にも、相互の電子部品間における所謂クロストーク等による干渉を効果的に抑制することができる。【００４５】  さらに、第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒが対向する視差方向内側の非実装面３８ｌｂ，３８ｒｂにグランド線３９ｌｂ，３９ｒｂを接続することにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを接近させた場合にも、グランド線３９ｌｂ，３９ｒｂを通じて熱を速やかに放熱することができ、さらに、クロストーク等に対するシールド効果を実現して相互の電子部品間における干渉をより効果的に抑制することができる。【００４６】  さらに、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒは、それぞれ共通の仕様及び共通の形状をなす撮像素子及び実装基板によってそれぞれ構成された同形状をなし、一方の撮像部に対して他方の撮像部を光軸周りに１８０度回転した状態に芯出しガラス３４に保持されているため、第１，第２の撮像部４５ｌ，４５ｒを左右それぞれの専用品とする必要がなく、製造工数や製造コスト等を効果的に抑制することができる。【００４７】  ここで、例えば、図９〜図１１に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの上下方向の各面部を段付きの面部によって構成することにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを側面視Ｔ字状をなす異形基板とすることも可能である。【００４８】  このように構成することにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの上下方向の各面部を、実装面３８ｌａ，３８ｒａとして有効に利用することが可能である。【００４９】  また、例えば、図１２〜図１４に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向外側の各面部（実装面）の基端側に段部３８ｌｃ，３８ｒｃを形成し、これら各段部３８ｌｃ，３８ｒｃに、各種信号線３９ｌａ，３９ｒａを電気的に接続するためのランドを設けることも可能である。【００５０】  このように構成することにより、先端部１１の基端側において、先端筒体２１と各種信号線３９ｌａ，３９ｒａとの干渉をより効果的に回避させることができ、先端部１１の硬質長をより効果的に短縮することが可能である。【００５１】  また、同様の理由から、例えば、図１５〜図１８に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向外側の各面部（実装面）の基端側に傾斜面３８ｌｄ，３８ｒｄを形成し、これら各傾斜面３８ｌｄ，３８ｒｄに、各種信号線３９ｌａ，３９ｒａを電気的に接続する���めのランドを設けることも可能である。【００５２】  加えて、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの視差方向内側の各面部（非実装面）に、上下一対の切欠部３８ｌｅ，３８ｒｅを設け、各切欠部３８ｌｅ，３８ｒｅにグランド用のランドを設けることも可能である。【００５３】  このように構成することにより、例えば、図１７に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒに対して同一の方向からグランド線３９ｌｂ，３９ｒｂを接続することができる。さらに、例えば、図１８に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒに対して太径をなす共通のグランド線３９ｂを接続することができる。【００５４】  また、例えば、図１９〜図２１に示すように、第１の実装基板３８ｌの上方向の面部、及び、第２の実装基板３８ｒの下方向の面部を段付きの面部によって構成することにおり、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを側面視Ｌ字状をなす異形基板とすることも可能である。【００５５】  このように構成することにより、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒの上下方向の各面部を、実装面３８ｌａ，３８ｒａとして有効に利用することが可能である。加えて、第１の実装基板３８ｌの上方向の面部、及び、第２の実装基板３８ｒの下方向の面部を実装面３８ｌａ，３８ｒａとすることにより、ステレオ撮像ユニット３０の組み立て時等において、何れの実装面３８ｌａ，３８ｒａを上側に向けた場合にも、当該実装面３８ｌａ，３８ｒａに対して半田コテを右側からアクセスさせることができる。従って、右手に把持されることが一般的である半田コテによる半田付け作業等を容易に行うことが可能となる。【００５６】  また、例えば、図２２に示すように、第１，第２の対物光学系ユニット４０ｌ，４０ｒの光軸Ｏｌ，Ｏｒが非平行に設定された所謂グリノー式のステレオ撮像ユニット３０に対しても、上述の実施形態と同様の構成を採用することが可能である。【００５７】  また、例えば、図２３に示すように、第１，第２の実装基板３８ｌ、３８ｒは硬質な積層基板に限定されるものではなく、柔軟なフレキシブル基板であってもよい。この場合、第１，第２の実装基板３８ｌ，３８ｒを、非実装面が投影面Ｐｌ，Ｐｒに対して視差方向内側に突出するよう配置するとともに、基端側を視差方向外側に折り返すことにより、上述の実施形態と略同様の効果を奏することができる。【００５８】  なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態及び各変形例の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。【００５９】  本出願は、２０１６年１２月２６日に日本国に出願された特願２０１６−２５１７１５号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月22日(2018.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一態様によるステレオ撮像ユニットは、視差を有して配置された一対の対物光学系と、撮像素子と前記撮像素子の裏面に接続された基板とを各々が有する一対の撮像部と、前記一対の対物光学系がそれぞれ形成した光学像が前記一対の撮像部の前記撮像素子に導かれるよう前記一対の撮像部を保持する保持部材と、を有するステレオ撮像ユニットであって、前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、前記一対の撮像部の各々が有する前記基板は、前記撮像素子の裏面に対して垂直な複数の面部を有し、前記複数の面部は、前記撮像素子の一辺の方向から前記撮像素子の投影面の外側に向けて突出する、部品が実装されない非実装面からなる面部を含み、前記保持部材は、前記投影面の外側に向けて突出する前記面部が視差方向内側において互いに対向するように前記一対の撮像部を保持し、前記基板は、前記視差方向に複数の回路基板が積層された積層基板である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有して配置された一対の対物光学系と、
撮像素子と前記撮像素子の裏面に接続された基板とを各々が有する一対の撮像部と、
前記一対の対物光学系がそれぞれ形成した光学像が前記一対の撮像部の前記撮像素子に導かれるよう前記一対の撮像部を保持する保持部材と、を有するステレオ撮像ユニットであって、
前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、
前記一対の撮像部の各々が有する前記基板は、前記撮像素子の裏面に対して垂直な複数の面部を有し、
前記複数の面部は、前記撮像素子の一辺の方向から前記撮像素子の投影面の外側に向けて突出する、部品が実装されない非実装面からなる面部を含み、
前記保持部材は、前記投影面の外側に向けて突出する前記面部が視差方向内側において互いに対向するように前記一対の撮像部を保持し、
前記基板は、前記視差方向に複数の回路基板が積層された積層基板であることを特徴とするステレオ撮像ユニット。
【請求項２】
前記基板は、前記視差方向内側において互いに対向する前記面部にグランド線が接続され、前記視差方向内側において互いに対向する前記面部以外の前記面部に他の信号線が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【請求項３】
前記一対の撮像部の各々が有する前記撮像素子は、カバーガラスを有し、
前記保持部材は、前記カバーガラスが接着される単一の芯出しガラスを有し、
前記一対の撮像部は、前記カバーガラスを介して前記撮像素子が接着されることで前記保持部材に保持されることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【請求項４】
前記一対の撮像部は、互いに同形状をなし、一方の前記撮像部に対して他方の前記撮像部が光軸周りに１８０度回転した状態にて前記保持部材に保持されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ撮像ユニット。
【国際調査報告】
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