JP2007013420A - 固体撮像素子の取付構造及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】色分解プリズムとスペーサ間、及び固体撮像素子とスペーサ間の接着面積を変えることなく、色分解プリズムと固体撮像素子との結合力を向上させる。
【解決手段】色分解プリズム18と固体撮像素子20との間にスペーサ32を介在させ、色分解プリズム18の出射端とスペーサ32との当接面、及び固体撮像素子20とスペーサ32との当接面を第1のUV硬化型接着剤で接着し、これにより色分解プリズム18と固体撮像素子20とを固着する。また、色分解プリズム18の出射端とスペーサ32との外周面の接合境界線上、及び固体撮像素子20とスペーサ32との外周面の接合境界線上に補強用の第2のUV硬化型接着剤34をポッティングし、この第2のUV硬化型接着剤34を介して色分解プリズム18の出射端とスペーサ34との間、及び固体撮像素子20とスペーサ32との間の結合力の強化を図るようにしている。
【選択図】 図4
【解決手段】色分解プリズム18と固体撮像素子20との間にスペーサ32を介在させ、色分解プリズム18の出射端とスペーサ32との当接面、及び固体撮像素子20とスペーサ32との当接面を第1のUV硬化型接着剤で接着し、これにより色分解プリズム18と固体撮像素子20とを固着する。また、色分解プリズム18の出射端とスペーサ32との外周面の接合境界線上、及び固体撮像素子20とスペーサ32との外周面の接合境界線上に補強用の第2のUV硬化型接着剤34をポッティングし、この第2のUV硬化型接着剤34を介して色分解プリズム18の出射端とスペーサ34との間、及び固体撮像素子20とスペーサ32との間の結合力の強化を図るようにしている。
【選択図】 図4
Description
本発明は固体撮像素子の取付構造及び方法に係り、特に色分解プリズムの出射端に固体撮像素子を取り付ける技術に関する。
従来から撮影レンズを介して入射する被写体光を色分解プリズムによって赤(R)成分、緑(G)成分、青(B)成分に分解し、これらをCCD等の3つの固体撮像素子の各受光面に導き、R,G,Bの各色ごとの画像信号を取り出すことができるカラーテレビカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置が知られている。
上記3つの固体撮像素子は、色分解プリズムに対してレジストレーション調整された後、色分解プリズムの出射端と固体撮像素子との隙間にスペーサを介在させて接着固定される。
特許文献1には、色分解プリズムの出射端に傾斜面を形成し、この色分解プリズムの出射端と固体撮像素子との間に形成される隙間に断面がクサビ形のスペーサを配置して接着することにより固体撮像素子を色分解プリズムに取り付ける技術が開示されている。
また、特許文献2には、固体撮像素子の接合面側の縁に傾斜面を形成し、色分解プリズムの出射端と固体撮像素子との間に形成される隙間に断面がクサビ形のスペーサを配置して接着することにより固体撮像素子を色分解プリズムに取り付ける技術が開示されている。
実公平5−37588号公報
実開平1−105282号公報
ところで、色分解プリズムの出射端と固体撮像素子との隙間に配置されるスペーサは、
色分解プリズム等を必要以上に大きくしないように、小さなものを使用している。
色分解プリズム等を必要以上に大きくしないように、小さなものを使用している。
しかしながら、この場合には、スペーサと色分解プリズム、及びスペーサと固体撮像素子との接着面積が小さくなり、接着力が弱くなるという問題があった。接着力が弱いと、衝撃や固体撮像素子の足部に接続されるフレキシブルプリント配線に負荷が加わった場合、接着力以上の剥離力が発生し、固体撮像素子が色分解プリズムから剥離してしまうという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、色分解プリズムとスペーサ間、及び固体撮像素子とスペーサ間の接着面積を変えることなく、結合力を向上させることができる固体撮像素子の取付構造及び方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために請求項1に係る発明は、撮影レンズからの被写体光を複数の波長域成分に分解する色分解プリズムの出射端と、固体撮像素子の素子座の前記出射端に対向する面のうちの少なくとも一方の周縁部に傾斜面を形成し、前記色分解プリズムと固体撮像素子とのレジストレーション調整後に、前記色分解プリズムの出射端と固体撮像素子の素子座との間に形成される隙間に断面がクサビ形の透明なスペーサを装填して前記出射端とスペーサとの当接面、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの当接面とを光硬化型の第1の接着剤で接着した固体撮像素子の取付構造において、前記色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に補強用の第2の接着剤を塗布したことを特徴としている。
即ち、色分解プリズムと固体撮像素子との間にスペーサを介在させ、色分解プリズムの出射端とスペーサとの当接面、及び固体撮像素子の素子座とスペーサとの当接面を第1の接着剤で接着し、これにより色分解プリズムと固体撮像素子とを固着する。また、色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に補強用の第2の接着剤を塗布し、この第2の接着剤を介して色分解プリズムの出射端とスペーサとの間、及び固体撮像素子の素子座とスペーサとの間の結合力の強化を図るようにしている。
請求項2に示すように請求項1に記載の固体撮像素子の取付構造において、前記第2の接着剤は、前記第1の接着剤よりも高粘度であることを特徴としている。前記第1の接着剤は、前記スペーサが色分解プリズムの出射端と固体撮像素子の素子座との間に形成される隙間に円滑に装填でき、かつ接着剤の厚みが均一化するように粘度の低いものが使用される。一方、第2の接着剤は、上記のような制約がないため、粘度の高いものが使用できるとともに、肉盛りできるように高粘度であることが好ましい。
請求項3に示すように請求項1又は2に記載の固体撮像素子の取付構造において、前記第2の接着剤は、前記接合境界線上に肉盛りされることを特徴としている。この肉盛りされた第2の接着剤によって実質的に接着面積を増加させることができる。
請求項4に示すように請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子の取付構造において、前記第2の接着剤は、光硬化型接着剤であることを特徴としている。
請求項5に係る固体撮像素子の取付方法は、撮影レンズからの被写体光を複数の波長域成分に分解する色分解プリズムの出射端と、固体撮像素子の素子座の前記出射端に対向する面のうちの少なくとも一方の周縁部に傾斜面を形成する工程と、前記色分解プリズムと固体撮像素子とのレジストレーション調整を行う工程と、前記レジストレーション調整後に、前記色分解プリズムの出射端と固体撮像素子の素子座との間に形成される隙間に光硬化型の第1の接着剤が塗布された断面がクサビ形の透明なスペーサを装填する工程と、所定の波長の光を前記第1の接着剤に照射して該第1の接着剤を硬化させ、前記出射端とスペーサとの当接面、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの当接面とを接着させる工程と、前記色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に補強用の第2の接着剤を塗布する工程と、を含むことを特徴としている。
本発明によれば、色分解プリズムと固体撮像素子の素子座との間に介在させたスペーサとの接着面での第1の接着剤の接着力による結合力の他に、色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に塗布した補強用の第2の接着剤による結合力を付加するようにしたため、色分解プリズムとスペーサ間、及び固体撮像素子の素子座とスペーサ間の接着面積を変えることなく、結合力を向上させることができる。
以下添付図面に従って本発明に係る固体撮像素子の取付構造及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。
図1は色分解プリズムに固体撮像素子を取り付けるための装置の一例を示す概略図である。
図1に示すように取付調整治具10のベース板11には、ブラケット12が立設されており、このブラケット12には、テレビレンズの前パネル13、レンズマウント14、色分解プリズム保持枠15が一体となって保持され、レンズマウント14には撮影レンズ16が装着され、色分解プリズム保持枠15内には取付板17を介して色分解プリズム18が取り付けられている。
色分解プリズム18は、図3に示すように撮影レンズ16を介して入射する被写体光をR成分、G成分、B成分に分解し、これらを3つの固体撮像素子20(20R,20G,20B)の各受光面に導くものであり、3つの固体撮像素子20(20R,20G,20B)は、レジストレーション調整後に色分解プリズム18の各出射端に取り付けられる。
即ち、3つの固体撮像素子20は、取付調整治具10のベース板11上に移動自在に設けられた保持具22によって調整可能に保持される(尚、図1では、説明の便宜上、1つの固体撮像素子20のみを図示している)。3つの固体撮像素子20は、コネクタ24、フレキシブルプリント配線板26を介して画像処理回路を含むコントローラ28に電気的に接続される。コントローラ28は、3つの固体撮像素子20から入力するR,G,Bの画像信号に基づいて、R,G,Bの画像信号のうちのいずれか1つの画像信号、あるいはR,G,Bの画像信号のうちの任意の2つ又は3つの画像信号を合成した画像信号を生成してモニタ装置30に出力する。
そして、図示しない調整用のチャートを撮影し、R,G,Bの画像信号に基づくR画像、G画像、B画像のピントがそれぞれ合うように3つの固体撮像素子20の位置や角度を調整し、また、R,G,Bの3面の画像の色ずれ(画素ずれ)が生じないように、Gの固体撮像素子20Gを基準にしてR,Bの固体撮像素子20R,20Bの位置や角度を調整する。
図2は固体撮像素子20の調整方向及び角度を示しており、保持具22によって保持された固体撮像素子20は、図示しない6軸調整機によって3軸方向(X,Y,Z)の位置、及び3軸回りの角度(Rx,Ry,Rz)が調整される。
上記のようにしてレジストレーション調整を行った後に、色分解プリズム18の出射端と固体撮像素子20との隙間に、接着剤が両面に塗布された上下一対のスペーサ32を装填して色分解プリズム10の出射端に固体撮像素子20を固定する。
図3において、色分解プリズム18は、第1のプリズム18a,第2のプリズム18b、第3のプリズム18cとから構成されており、第1のプリズム18aと第2のプリズム18bとの間にはエアーギャップ19が設けられ、第2のプリズム18bと第3のプリズム18cとは接触面で接合されている。
第1のプリズム18a、第2のプリズム18b、及び第3のプリズム18cの出射端には、それぞれスペーサ32を介して固体撮像素子20B、20R、20Gが接着される。
次に、固体撮像素子の取付方法について説明する。
図4(A)乃至(C)は固体撮像素子の取付工程図であり、図3のA−A線に沿う断面を示している。
図1で説明したように、取付調整治具10等を使用して固体撮像素子20のレジストレーション調整を行う(図4(A))。ここで、固体撮像素子20は、撮像素子チップが封入されたパッケージ20aが素子座20bに収容されて構成されている。
この固体撮像素子20の素子座20bの、色分解プリズム18の出射端に対向する面の上下の周縁部には、傾斜面21が形成されている。
一方、スペーサ32は、ガラス製又はガラスの熱膨張係数に近い透明部材(この実施の形態ではガラス)からなり、レジストレーション調整後の色分解プリズム18の出射端と固体撮像素子20の素子座20bの傾斜面21との隙間に合致するように、断面がクサビ形に形成されている。
このスペーサ32の前後面には、光(紫外光(UV光))によって硬化する光硬化型の第1の接着剤(第1のUV硬化型接着剤)33が塗布され、レジストレーション調整後の色分解プリズム18の出射端と固体撮像素子20の素子座20bに形成された傾斜面21との隙間に挿入される。
ここで、スペーサ32は、前記レジストレーション調整後の隙間に倣って、その隙間に密着するように挿入される。従って、第1のUV硬化型接着剤33は、スペーサ32が円滑に移動できるように粘度の低いものが好ましい。
次に、図4(B)に示すように前記隙間へのスペーサ32の装填後、スペーサ32にUV光を1分程度照射し、第1のUV硬化型接着剤33を硬化させる。
続いて、色分解プリズム18とスペーサ32との接合面、スペーサ32と固体撮像素子20の素子座20bとの接合面から外周面に溢れて硬化している第1のUV硬化型接着剤(半硬化状態の第1のUV硬化型接着剤)を溶剤等を使用して拭き取る。
次に、図4(C)に示すように、色分解プリズム18の出射端とスペーサ32との外周面の接合境界線上、及び固体撮像素子20の素子座20bとスペーサ32との外周面の接合境界線上に、補強用の第2のUV硬化型接着剤34を塗布(ポッティング)する。この第2のUV硬化型接着剤34は、接着剤が流れ出さないように、また所望の厚みの肉盛りができるように第1のUV硬化型接着剤よりも高粘度であることが好ましい。
第2のUV硬化型接着剤34の塗布後、UV光を照射して第2のUV硬化型接着剤を硬化させる。尚、第2のUV硬化型接着剤34の代わりに、光硬化型でない接着剤を適用してもよい。
第1のUV硬化型接着剤33及び第2のUV硬化型接着剤34を完全に硬化させるには、色分解プリズム18に固体撮像素子20が固定されたものを取付調整治具10から外し、別の所でUV光を長時間照射して行う。これは、高価な取付調整治具10等の稼働率を上げるためである。
最後に、一対のスペーサ32によって形成されている隙間を利用して、色分解プリズム18の出射端面、及び固体撮像素子20の撮像面をクリーニングし、その後、防塵対策として前記隙間をシリコン系のシール材等によりシーリングする。
尚、この実施の形態では、固体撮像素子の素子座側に傾斜面を形成するようにしたが、これに限らず、色分解プリズムの出射端面側の周縁部に傾斜面を形成してもよい。また、図4に示したように色分解プリズム18、スペーサ32、及び固体撮像素子20の素子座20bの接合境界線を含む外周面は、ほぼ同一面になっているが、段差を有していてもよく、この場合には、接合境界線を含む隅部に補強用の接着剤をポッティングする。
10…取付調整治具、18…色分解プリズム、20、20R、20G、20B…固体撮像素子、21…傾斜面、32…スペーサ、33…第1のUV硬化型接着剤、34…第2のUV硬化型接着剤
Claims (5)
- 撮影レンズからの被写体光を複数の波長域成分に分解する色分解プリズムの出射端と、固体撮像素子の素子座の前記出射端に対向する面のうちの少なくとも一方の周縁部に傾斜面を形成し、前記色分解プリズムと固体撮像素子とのレジストレーション調整後に、前記色分解プリズムの出射端と固体撮像素子の素子座との間に形成される隙間に断面がクサビ形の透明なスペーサを装填して前記出射端とスペーサとの当接面、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの当接面とを光硬化型の第1の接着剤で接着した固体撮像素子の取付構造において、
前記色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に補強用の第2の接着剤を塗布したことを特徴とする固体撮像素子の取付構造。 - 前記第2の接着剤は、前記第1の接着剤よりも高粘度であることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子の取付構造。
- 前記第2の接着剤は、前記接合境界線上に肉盛りされることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像素子の取付構造。
- 前記第2の接着剤は、光硬化型接着剤であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子の取付構造。
- 撮影レンズからの被写体光を複数の波長域成分に分解する色分解プリズムの出射端と、固体撮像素子の素子座の前記出射端に対向する面のうちの少なくとも一方の周縁部に傾斜面を形成する工程と、
前記色分解プリズムと固体撮像素子とのレジストレーション調整を行う工程と、
前記レジストレーション調整後に、前記色分解プリズムの出射端と固体撮像素子の素子座との間に形成される隙間に光硬化型の第1の接着剤が塗布された断面がクサビ形の透明なスペーサを装填する工程と、
所定の波長の光を前記第1の接着剤に照射して該第1の接着剤を硬化させ、前記出射端とスペーサとの当接面、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの当接面とを接着させる工程と、
前記色分解プリズムの出射端とスペーサとの外周面の接合境界線上、及び前記固体撮像素子の素子座とスペーサとの外周面の接合境界線上に補強用の第2の接着剤を塗布する工程と、
を含むことを特徴とする固体撮像素子の取付方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005189944A JP2007013420A (ja) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | 固体撮像素子の取付構造及び方法 |
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Publications (1)
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JP2005189944A Pending JP2007013420A (ja) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | 固体撮像素子の取付構造及び方法 |
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