JP2007311943A

JP2007311943A - Mounting structure of image sensing element and camera having its mounting structure

Info

Publication number: JP2007311943A
Application number: JP2006137076A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizukami; 浩水上
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the mounting structure of an image sensing element, which absorbs a displacement generated by the difference of the coefficients of linear expansions of the image sensing element and a base with the fitted image sensing element. <P>SOLUTION: A CCD 11 as the image sensing element is fitted to brackets 13 as the bases through connecting blocks 14 as connectors. The connecting blocks 14 have flexures at fixed sites in the XY direction. The flexures 14 absorb the displacement generated by the difference of the coefficients of linear expansions among the CCD 11 and the brackets 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像素子とこの撮像素子が搭載されるベースとの線膨張係数の差によって生じるずれを吸収することが出来る撮像素子の取付構造及びこの取付構造を備えたカメラに関する。 The present invention relates to an image pickup device mounting structure capable of absorbing a shift caused by a difference in linear expansion coefficient between an image pickup device and a base on which the image pickup device is mounted, and a camera including the mounting structure.

デジタルスチルカメラ等では、撮影レンズを介してカメラボディ内に入射する光を撮像素子であるＣＣＤ上で結像させており、このためＣＣＤをカメラボディに精度よく配置する必要がある。 In a digital still camera or the like, light that enters the camera body through a photographic lens is imaged on a CCD that is an image sensor, and therefore, it is necessary to accurately arrange the CCD on the camera body.

ＣＣＤの取付構造については、これまでにも種々の提案がされている。例えば、パッケージに接着剤を用いてＣＣＤを取り付けるようにした取付構造が提案されている（特許文献１）。 Various proposals have been made regarding the mounting structure of the CCD. For example, an attachment structure in which a CCD is attached to a package using an adhesive has been proposed (Patent Document 1).

特開２００４−１４７００７号公報JP 2004-147007 A

通常、ＣＣＤを収容するケースとパッケージは構成する材質が異なり、それ故、その線膨張係数も相違しており、製造時にＣＣＤを精度よく位置決めしたとしても、その後の温度変化によりＣＣＤのケースとパッケージが膨張（収縮）して、その何れか一方が凹状に湾曲し他方が凸状に湾曲する。 Normally, the case and package for housing the CCD are made of different materials, and therefore their linear expansion coefficients are also different. Even if the CCD is accurately positioned during manufacturing, the case and package of the CCD will change due to subsequent temperature changes. Expands (contracts), one of which curves concavely and the other curves convexly.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、撮像素子とこれが取り付けられるベースとの線膨張係数の差によって生じるずれを吸収することが出来る撮像素子の取付構造及びこの取付構造を備えたカメラを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an image pickup device mounting structure capable of absorbing a shift caused by a difference in linear expansion coefficient between an image pickup device and a base to which the image pickup device is mounted, and a camera equipped with the mounting structure The purpose is to provide.

上記目的を達成する本発明の請求項１に記載の撮像素子の取付構造は、撮像素子をベースに取り付ける取付構造であって、該撮像素子と該ベースとをフレクチャ部を有した接続部を介して取り付けることを特徴とする。 The mounting structure for an image pickup device according to claim 1 of the present invention that achieves the above object is a mounting structure for mounting an image pickup device to a base, and the image pickup device and the base are connected via a connection portion having a flexure portion. It is characterized by being attached.

前記撮像素子としては、ＣＣＤの他にＣＭＯＳセンサも含まれる。 The image sensor includes a CMOS sensor in addition to the CCD.

前記ベースには、例えば、撮像素子が取り付けられるボディ（例えば図２中のカメラボディ２１）自身と、撮像素子を該ボディに取り付ける際に撮像素子が搭載されるブラケット（例えば図１中のブラケット１３）とが含まれるが、これに限定されるものではなく、撮像素子が搭載されるあらゆる部材が対象となる。 The base includes, for example, a body (for example, the camera body 21 in FIG. 2) to which the image sensor is attached, and a bracket (for example, the bracket 13 in FIG. 1) on which the image sensor is mounted when the image sensor is attached to the body. However, the present invention is not limited to this, and any member on which an image sensor is mounted is a target.

前記フレクチャ部は、例えば、断面積を他の部分よりも小さく或いは肉厚を薄くなどして、所定方向から作用する力に対して撓みやすく形成した部位をいう。 The flexure portion refers to a portion that is easily bent with respect to a force acting from a predetermined direction, for example, having a smaller cross-sectional area than other portions or a thinner thickness.

請求項２に記載の撮像素子の取付構造は、前記フレクチャ部が、前記撮像素子と前記ベースとの間の線膨張係数の差によって生じる、前記撮像素子と前記ベースとのずれを吸収するように構成されていることを特徴とする。 The mounting structure of the image pickup device according to claim 2, wherein the flexure portion absorbs a shift between the image pickup device and the base caused by a difference in linear expansion coefficient between the image pickup device and the base. It is configured.

請求項３に記載の撮像素子の取付構造は、前記接続部が、前記ずれが生じる方向にあるその一端が前記撮像素子に固定され、その他端が前記ベースに固定されていることを特徴とする。 The image pickup device mounting structure according to claim 3, wherein one end of the connecting portion in a direction in which the shift occurs is fixed to the image pickup device, and the other end is fixed to the base. .

請求項４に記載のカメラは、請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像素子の取付構造を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a camera including the imaging element mounting structure according to any one of the first to third aspects.

本発明の撮像素子の取付構造によれば、フレクチャ部により撮像素子とこれが取り付けられるベースとのずれを吸収するので、撮像素子の湾曲が生じることがなく、またこの湾曲によって撮像素子やベースに対して機械的な負荷を与えることもない。 According to the mounting structure of the image pickup device of the present invention, the flexure portion absorbs the deviation between the image pickup device and the base to which the image pickup device is attached. And no mechanical load is applied.

また、本発明のカメラによれば、請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像素子の取付構造を採用しているので、画像品質がよく、またカメラボディ、撮像素子に対して機械的な負荷を与えることもない。 In addition, according to the camera of the present invention, since the image pickup device mounting structure according to any one of claims 1 to 3 is adopted, the image quality is good, and the camera body and the image pickup device are mechanically It does not give a typical load.

発明を実施するための最良の態様Best Mode for Carrying Out the Invention

以下本発明の撮像素子の取付構造及びこの取付構造を採用したカメラの実施態様について図１乃至図４を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an image sensor mounting structure and a camera employing the mounting structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は本発明の撮像素子の取付構造の一実施態様を示す拡大斜視図、図２はこの撮像素子の取付構造１０を備えたデジタルスチルカメラ２０の概略を示す全体構成図である。 FIG. 1 is an enlarged perspective view showing an embodiment of an image sensor mounting structure of the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an outline of a digital still camera 20 provided with the image sensor mounting structure 10.

先ず、デジタルスチルカメラ２０の概略について説明する。図２に示すように、カメラボディ２１の前面側には撮影レンズ２２が交換可能に装備され、このカメラボディ２１の内部であって撮影レンズ２２の後方（カメラボディ２１の背面側内方）には撮像素子としてのＣＣＤ１１が取付構造１０により位置決めされて固定されている。撮影レンズ２１とＣＣＤ１１との間の光路にはクイックリターンミラー２３が配置される。このクイックリターンミラー２３は、シャッタ２５が閉じているときは光路上にあって、撮影レンズ２１を介して入射した光を反射させてプリズム２５を介してファインダ光学系２６に導き、シャッタ２５が開いたとき跳ね上がり、撮影レンズ２１を介して入射した光をＣＣＤ１１に導く。 First, an outline of the digital still camera 20 will be described. As shown in FIG. 2, a photographic lens 22 is replaceably mounted on the front side of the camera body 21, and is located inside the camera body 21 and behind the photographic lens 22 (inside the rear side of the camera body 21). The CCD 11 as an image sensor is positioned and fixed by the mounting structure 10. A quick return mirror 23 is disposed in the optical path between the photographing lens 21 and the CCD 11. The quick return mirror 23 is on the optical path when the shutter 25 is closed, reflects light incident through the photographing lens 21 and guides it to the finder optical system 26 through the prism 25, and the shutter 25 opens. Bounces up and guides the light incident through the taking lens 21 to the CCD 11.

次に、取付構造１０について詳細に説明する。図１に示すように、ＣＣＤ１１は、例えば、一側面が開口した、合成樹脂（エポキシ樹脂）製の方形箱形状ケース１２内に収容されている。ＣＣＤ１１の複数の端子１１ａが、ケース１２の各辺の底面から側面にかけて延び、ＣＣＤ駆動・制御回路（図示せず）などに接続される。ケース１２は、ブラケット１３上に搭載され、このブラケット１３を介してカメラボディ２１に固定される。ブラケット１３は、例えばアルミニウム或いはアルミニウム合金製で、ケース１２の各辺に沿ってスリット１３ａが設けられ、このスリット１３ａを介して端子１１ａがブラケット１３の一方の面側に突出する。また、ブラケット１３にはその周辺部に複数の取付孔１３ｂが設けられ、これら取付孔１３ｂからネジなどの固定手段を挿入してブラケット１３がボディ２１に固定される。 Next, the mounting structure 10 will be described in detail. As shown in FIG. 1, the CCD 11 is accommodated in a rectangular box-shaped case 12 made of synthetic resin (epoxy resin), for example, having one side opened. A plurality of terminals 11a of the CCD 11 extend from the bottom surface to the side surface of each side of the case 12, and are connected to a CCD drive / control circuit (not shown) or the like. The case 12 is mounted on the bracket 13 and is fixed to the camera body 21 via the bracket 13. The bracket 13 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, and is provided with slits 13 a along each side of the case 12, and the terminal 11 a protrudes to one surface side of the bracket 13 through the slit 13 a. Further, the bracket 13 is provided with a plurality of mounting holes 13b in the periphery thereof, and fixing means such as screws are inserted from the mounting holes 13b to fix the bracket 13 to the body 21.

ケース１２は、その各辺（図１のＹ軸方向にある２辺と、Ｘ軸方向にある２辺の合計４辺）の所定箇所がブラケット１３に接続部としての接続ブロック１４を介して取り付けられる。接続ブロック１４は、例えば、合成樹脂製で、ケース１２とは別体で、図３に示すように、ケース１２に接着剤などで固定される固定部位１４ａと、ブラケット１３に同様に接着剤などで固定される固定部位１４ｂと、これら固定部位１４ａ、１４ｂとの間に配置される、他の箇所よりも肉厚を薄く形成したフレクチャ部１４ｃとを有する。固定部位１４ａと固定部位１４ｂは、温度変化によるケース１２、ブラケット１３の膨張、収縮に伴って作用する力の方向（例えば図１のＸ、Ｙ軸方向参照）上の一端側と他端側にそれぞれ位置し、接続ブロック１４がこの力を受けるようにしてある。図１のＹ軸方向にあるケース１２の２辺にそれぞれ配置された接続ブロック１４のフレクチャ部１４ｃは、Ｙ軸方向において肉厚が薄くなっているから、Ｙ軸方向に作用する力により容易に撓むが、Ｘ軸、Ｚ軸方向の力に対しては殆ど撓まない。また、図１のＸ軸方向にあるケース１２の２辺にそれぞれ配置された接続ブロック１４のフレクチャ部１４ｃは、Ｘ軸方向において肉厚が薄くなっているから、Ｘ軸方向に作用する力により容易に撓むが、Ｙ軸、Ｚ軸方向の力に対しては殆ど撓まない。 The case 12 is attached to the bracket 13 through connection blocks 14 as connection portions at predetermined positions on each side (a total of four sides, two sides in the Y-axis direction and two sides in the X-axis direction in FIG. 1). It is done. The connection block 14 is made of, for example, synthetic resin and is separate from the case 12. As shown in FIG. 3, the connection block 14 is fixed to the case 12 with an adhesive or the like, and the bracket 13 is similarly adhesive or the like. And a flexure portion 14c formed between the fixed sites 14a and 14b and formed thinner than the other sites. The fixing part 14a and the fixing part 14b are provided on one end side and the other end side on the direction of the force acting with expansion and contraction of the case 12 and the bracket 13 due to temperature change (see, for example, the X and Y axis directions in FIG. 1). Each is located so that the connecting block 14 receives this force. Since the flexures 14c of the connection blocks 14 respectively disposed on the two sides of the case 12 in the Y-axis direction in FIG. 1 are thin in the Y-axis direction, the flexures 14c are easily affected by the force acting in the Y-axis direction. Although it bends, it hardly bends with respect to forces in the X-axis and Z-axis directions. Further, since the flexure portions 14c of the connection blocks 14 respectively disposed on the two sides of the case 12 in the X-axis direction in FIG. 1 are thin in the X-axis direction, the forces acting in the X-axis direction are used. Although it bends easily, it hardly bends with respect to forces in the Y-axis and Z-axis directions.

本実施態様ではケース１２が合成樹脂（エポキシ樹脂）製であるのに対し、ブラケット１３がアルミニウム或いはアルミニウム合金製で、両者の線膨張係数は相違する。したがって、ケース１２を、ブラケット１３を介してボディ２１に取り付けて位置決めするカメラ組立時の周囲温度から変化した状況、すなわち、組立時の温度よりも低くなった場合や高くなった場合には、両者が共に同じ量だけ膨張したり収縮したりすることがなく、線膨張係数の差に起因して膨張量、収縮量に差があり、ケース１２とブラケット１３との間でずれが生じようとするが、前述したように固定部位１４ａと固定部位１４ｂは、ケース１２とブラケット１３から接続ブロック１４に作用する力の方向上の一端側と他端側にあることから、フレクチャ部１４ｃが撓んで、ずれを吸収してしまう。この結果、ＣＣＤ１１が位置決めされた箇所から位置ずれを起こすことがなく、またケース１２やブラケット１３が凹状、凸状に湾曲することがなく、ＣＣＤ１１，ボディ２１に機械的な負荷が作用することもない。 In this embodiment, the case 12 is made of a synthetic resin (epoxy resin), whereas the bracket 13 is made of aluminum or an aluminum alloy, and the linear expansion coefficients of both are different. Accordingly, when the case 12 is changed from the ambient temperature at the time of camera assembly where the case 12 is attached to the body 21 through the bracket 13 and positioned, that is, when the temperature is lower or higher than the temperature at the time of assembly, both cases Are not expanded or contracted by the same amount, and there is a difference in the amount of expansion and contraction due to the difference in the coefficient of linear expansion, so that a deviation is likely to occur between the case 12 and the bracket 13. However, as described above, the fixing portion 14a and the fixing portion 14b are on one end side and the other end side in the direction of the force acting on the connection block 14 from the case 12 and the bracket 13, so the flexure portion 14c is bent, Absorb the deviation. As a result, the CCD 11 and the body 21 may not be displaced from the position where the CCD 11 is positioned, and the case 12 and the bracket 13 are not curved in a concave or convex shape, and a mechanical load acts on the CCD 11 and the body 21. Absent.

図１、図３では、接続ブロック１４をケース１２と別体に形成した場合を示したが、両者を一体に形成することも可能である。一体にした場合、ブラケット１３への取付時、固定部位１４ｂを固定するだけでよく、手間がかからず、取付作業時間の短縮が図れ、また取付構造１０の部品点数を減らすことができ、コストダウンを図ることが可能となる。 Although FIG. 1 and FIG. 3 show the case where the connection block 14 is formed separately from the case 12, both can be formed integrally. In the case of being integrated, it is only necessary to fix the fixing portion 14b at the time of mounting to the bracket 13, and it does not take time and effort, and the number of parts of the mounting structure 10 can be reduced. It is possible to go down.

図４は、接続ブロックの別の実施態様を示す。 FIG. 4 shows another embodiment of the connection block.

この実施態様では、接続ブロック１４０に、図４のＸ軸方法に沿ってスリットを２個互い違いで且つ平行に入れてフレクチャ部１４０ｃを形成し、接続ブロック１４０を、Ｙ軸方向で容易に撓むように形成してある。Ｙ軸方向の一端側にある接続ブロック１４０の固定部位１４０ａをケース１２に固定し、他端側にある接続ブロック１４０の固定部位１４０ｂをブラケット１３に固定することにより、Ｙ軸方向の力が作用したとき、接続ブロック１４０がＹ軸方向に収縮（拡張）するように撓んで、ケース１２とブラケット１３とのずれを吸収することが出来る。なお、この接続ブロック１４０は、前述のようにＹ軸方向の力に対しては容易に撓むが、Ｘ軸、Ｚ軸方向の力に対しては殆ど撓まない。 In this embodiment, the connection block 140 is formed with two slits alternately and in parallel along the X-axis method of FIG. 4 to form a flexure portion 140c so that the connection block 140 can be easily bent in the Y-axis direction. It is formed. By fixing the fixing portion 140a of the connection block 140 on one end side in the Y-axis direction to the case 12 and fixing the fixing portion 140b of the connection block 140 on the other end side to the bracket 13, a force in the Y-axis direction acts. Then, the connection block 140 is bent so as to contract (expand) in the Y-axis direction, and the deviation between the case 12 and the bracket 13 can be absorbed. As described above, the connection block 140 is easily bent with respect to the force in the Y-axis direction, but hardly bent with respect to the force in the X-axis and Z-axis directions.

接続ブロック１４０に、Ｙ軸方法に沿ってスリットを２個互い違いで且つ平行に入れてこれをフレクチャ部１４０ｃを形成した場合には、Ｘ軸方向に作用する力で容易に撓むが、Ｙ軸、Ｚ軸方向の力に対しては殆ど撓まない。 When the flexure portion 140c is formed by inserting two slits in the connecting block 140 in a staggered and parallel manner along the Y-axis method, it is easily bent by a force acting in the X-axis direction. It hardly bends with respect to the force in the Z-axis direction.

接続ブロック１４、１４０については、図３、図４に示す形状のものに限定されるのではなく、要はケース１２とブラケット１３のずれを吸収するフレクチャ部１４ｃ、１４０ｃを有するものであれば、どのような形状であってもよい。 The connection blocks 14 and 140 are not limited to the shapes shown in FIGS. 3 and 4, but the point is that the connection blocks 14 and 140 have the flexure portions 14 c and 140 c that absorb the deviation between the case 12 and the bracket 13. Any shape is acceptable.

前述した実施態様では、ブラケット１３を介してＣＣＤ１１（ケース１２）をボディ２１に取り付ける場合について説明したが、ブラケット１３を省略し、ＣＣＤ１１（ケース１２）を、接続ブロック１４を介して直接ボディ２１に取り付けるようにしてもよい。 In the embodiment described above, the case where the CCD 11 (case 12) is attached to the body 21 via the bracket 13 has been described. However, the bracket 13 is omitted and the CCD 11 (case 12) is directly attached to the body 21 via the connection block 14. You may make it attach.

本発明の撮像素子の取付構造の一実施態様を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows one embodiment of the attachment structure of the image pick-up element of this invention. 撮像素子の取付構造１０を備えたデジタルスチルカメラ２０の概略を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an outline of a digital still camera 20 including an imaging element mounting structure 10. FIG. 図１の取付構造の部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view of the attachment structure of FIG. 接続ブロックの別の実施態様を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows another embodiment of a connection block.

符号の説明Explanation of symbols

１０取付構造
１１ＣＣＤ（撮像素子）
１２ケース
１３ブラケット
１４、１４０接続ブロック（接続部）
１４ａ、１４０ａ固定部位
１４ｂ、１４０ｂ固定部位
１４ｃ、１４０ｃフレクチャ部
２０カメラ
２１ボディ 10 Mounting structure 11 CCD (Image sensor)
12 Case 13 Bracket 14, 140 Connection block (connection part)
14a, 140a Fixed part 14b, 140b Fixed part 14c, 140c Flexure part 20 Camera 21 Body

Claims

撮像素子をベースに取り付ける取付構造であって、
前記撮像素子と前記ベースとをフレクチャ部を有した接続部を介して取り付けることを特徴とする撮像素子の取付構造。 A mounting structure for attaching an image sensor to a base,
An image pickup device mounting structure, wherein the image pickup device and the base are attached via a connection portion having a flexure portion.

請求項１に記載の撮像素子の取付構造において、
前記フレクチャ部は、前記撮像素子と前記ベースとの間の線膨張係数の差によって生じる、前記撮像素子と前記ベースとのずれを吸収するように構成されていることを特徴とする撮像素子の取付構造。 In the mounting structure of the imaging device according to claim 1,
Mounting the imaging device, wherein the flexure portion is configured to absorb a deviation between the imaging device and the base caused by a difference in linear expansion coefficient between the imaging device and the base. Construction.

請求項２に記載の撮像素子の取付構造において、
前記接続部は、前記ずれが生じる方向にあるその一端が前記撮像素子に固定され、その他端が前記ベースに固定されていることを特徴とする撮像素子の取付構造。 In the mounting structure of the image sensor according to claim 2,
One structure of the connection portion in the direction in which the shift occurs is fixed to the image sensor, and the other end is fixed to the base.

請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像素子の取付構造を備えたカメラ。 The camera provided with the attachment structure of the image pick-up element as described in any one of Claims 1 thru | or 3.