(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子を接着して保持させるための開口部を形成した取付板において、
前記固体撮像素子を２つの取付板間にサンドイッチ状に挟み込んで前記２つの取付板を互いに整合させた状態で、前記固体撮像素子の位置決めを可能にするために、前記開口部の少なくとも第１および第２の縁辺部分が、前記固体撮像素子の受光面側に配置された一方の取付板の開口部に対する前記固体撮像素子の位置決め基準線として機能するように、前記固体撮像素子の受光領域の輪郭の少なくとも一部に一致していることを特徴とする取付板。
【請求項２】
請求項１に記載の取付板において、前記開口部が、前記固体撮像素子に対する接着代を増大させるための第３の縁辺部分を有しており、前記受光領域の輪郭よりも広い形状であることを特徴とする取付板。
【請求項３】
請求項１に記載の取付板において、前記受光面側に配置された一方の取付板の前記縁辺部分と前記受光領域の輪郭とを一致させて前記固体撮像素子の位置決めをしたときに、前記受光面側とは反対側に配置された他方の取付板の開口縁部に沿って接着剤を流し込んで前記固体撮像素子の裏面と前記他方の取付板の前記開口縁部とを固められるように、前記開口部が形成されていることを特徴とする取付板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の取付板を２つ用いて固体撮像素子をその一方の取付板に適正な位置で固定させる取付方法であって、
前記固体撮像素子を２つの取付板間にサンドイッチ状に挟み込んで該２つの取付板を互いに整合させる段階と、
前記２つの取付板を整合させた状態で前記固体撮像素子の受光面側に適用された取付板の開口部の位置決め基準線を受光領域の輪郭に一致させて該固体撮像素子を該開口部に対して位置決めする段階と、
前記固体撮像素子の受光面側とは反対側に適用された取付板の開口縁部に沿って接着剤を流し込んで該固体撮像素子の裏面と取付板の開口縁部とを固定する段階とから成る取付方法。
【請求項５】
請求項４に記載の取付方法において、前記２つの取付板に設けられた挿通孔に挿通される案内柱を有する治具により前記２つの取付板が互いに整合させられた状態で、前記固体撮像素子の位置決めをすることを特徴とする取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像素子を接着させて保持させるための開口部を形成した取付板に関し、またそのような取付板に固体撮像素子を取付る取付方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子は所謂デジタルカメラやビデオカメラ等で使用される。固体撮像素子自体は電子パッケージとして市場で入手可能であり、このような電子パッケージの形態を持つ固体撮像素子は通常はデジタルカメラやビデオカメラ等に直接組み込まれることはない。というのは、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影光学系に対して固体撮像素子を適正な光学位置に位置決めすることが必要であり、固体撮像素子を単体でそのような適正な光学位置に保持させることが難しいからである。
【０００３】
そこで、従来では、固体撮像素子を取付板に適当な接着剤で一旦固定し、その取付板をデジタルカメラやビデオカメラの内部フレーム構造体に螺子止めする手法が取られる。デジタルカメラやビデオカメラ等の設計では、固体撮像素子を接着させた取付板を所定位置に螺子止めしたとき、固体撮像素子は撮影光学系に対して適正な光学位置に位置決めされ得るようになっている。従って、撮影光学系に対する固体撮像素子の位置決め精度については、固体撮像素子を取付板に対して如何に正確な位置で接着し得るかという点に帰着する。
【０００４】
従来では、取付板には適当な形状例えば円形の開口部が形成され、しかもその一方の側面即ち固体撮像素子を接着保持させる接着保持面には固体撮像素子を位置決めするための位置決めマークが付される。固体撮像素子はその受光面側とは反対の裏側面で該開口部を塞ぐように取付板の接着保持面に適用され、次いで固体撮像素子のパッケージ本体が取付板上の位置決めマークに対して位置決めされる。その後、取付板の開口部に適当な接着剤が流し込まれて充填され、接着剤が固化されると、取付板に対する固体撮像素子の固定が完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影光学系に対して固体撮像素子の適正な光学位置に位置決めするということは、厳密に言えば、固体撮像素子の受光領域を撮影光学系に対して適正な光学位置に位置決めするということに他ならない。ところが、個々の固体撮像素子のパッケージ本体に対する受光領域の位置は同一規格の同一製品であっても一様ではなく微妙に異なる。このため従来の場合では、固体撮像素子のパッケージ本体が取付板上の位置決めマークに対して位置決めされて接着されたとしても、受光領域が該位置決めマークに対して正確に位置決めされたことにはならない。
【０００６】
そこで、従来では、固体撮像素子を接着させた取付板をデジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体に螺子止めする際に取付板の螺子挿通孔と螺子のステム部との遊びの範囲内で取付板の螺子止め位置を微調整することが必要となる。かくして、デジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体に対する取付板の螺子止め作業に比較的時間が掛かり、結果として、デジタルカメラやビデオカメラ等の組立コストが高く付くということになる。
【０００７】
また、従来の取付板の場合には、そこに形成される開口部の形状は上述したように円形のような単純な形状であり、そのような単純な開口部に接着剤を流し込んで充填させて固体撮像素子を接着させた場合、固体撮像素子に対する取付板の接着代は該開口部の周囲縁ということになり、大きな接着強度が得られないということも問題とされている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、固体撮像素子を接着させて保持させるための開口部を形成した取付板であって、固体撮像素子の接着時にその受光領域を正確に位置決めし得るように該開口部の形状が工夫されている取付板を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、固体撮像素子を接着させて保持させるための開口部を形成した取付板であって、固体撮像素子の接着時にその受光領域を正確に位置決めし得ると共に該固体撮像素子の接着強度を高めるように該開口部の形状が工夫されている取付板を提供することである。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、上述した取付板に対して固体撮像素子を正確な位置で確実に接着させ得る取付方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による取付板には固体撮像素子を接着して保持させるための開口部が形成され、該開口部の少なくとも２箇所の縁辺部分が該開口部に対する固体撮像素子の位置決め基準線として機能するように該固体撮像素子の受光領域の輪郭に沿ったものとされることが特徴とされる。
【００１２】
本発明による取付板の好適な実施形態で、その取付板の開口部には固体撮像素子に対する接着代を増大させるような形状が与えられ、これにより取付板に対する固体撮像素子の接着強度が高められる。
【００１３】
本発明による取付方法では、以上で述べた取付板を２つ用いて、固体撮像素子がその一方の取付板に対して適正な位置で固定させられる。即ち、本発明による取付方法は、固体撮像素子を２つの取付板間にサンドイッチ状に挟み込んで該２つの取付板を互いに整合させる段階と、該２つの取付板を整合させた状態で固体撮像素子の受光面側に適用された取付板の開口部の位置決め基準線を受光領域の輪郭に一致させて該固体撮像素子を該開口部に対して位置決めする段階と、固体撮像素子の受光面側とは反対側に適用された取付板の開口縁部に沿って接着剤を流し込んで該固体撮像素子の裏面と取付板の開口縁部とを固定する段階とから成る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による取付板の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
先ず、図１を参照すると、本発明による取付板が平面図として図示され、かつ参照符号１０で全体的に示される。取付板１０は、矩形状本体部１２と、この矩形状本体部１２の一端側の両側方に張り出した一対の張出し部１４とから成る。即ち、本実施形態では、取付板１０の全体的な形状は略Ｔ字形を呈し、このような取付板１０は適当な金属板材料例えばアルミニウム板から高精度な打抜き加工によって形成され得る。
【００１６】
一対の張出し部１４のそれぞれには螺子挿通孔１６が形成され、矩形状本体部１２の他端側には螺子挿通孔１８が形成され、これら３つの螺子挿通孔１６及び１８はそれらの中心が二等辺三角形の頂点を成すように配置される。一方、取付板１０をデジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体には取付板１０の組付箇所には３つの螺子挿通孔１６及び１８と同様な形態で配置された３つの螺子孔が形成され、各螺子挿通孔（１６、１８）に止め螺子を挿通させて該当螺子孔に螺着させることにより、該内部フレーム構造体に対する取付板１０の取付が行われる。
【００１７】
また、矩形状本体部１２の一端部側には一対の螺子挿通孔１６の中間に小円孔２０が形成され、一方その他端部側には螺子挿通孔１８に隣接して小長円孔２２が形成され、これら小円孔２０及び小長円孔２２は取付板１０の組付時に位置決め孔として機能する。位置決め孔２０および２２は、螺子挿通孔１６および１８と同精度で形成されており、詳述すると、デジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体に対する取付板１０の組付箇所には上述した３つの螺子孔の他に位置決め孔２０及び２２に嵌合するようになった２つの位置決め突起が設けられ、該内部フレーム構造体に対する取付板１０の取付は位置決め孔２０及び２２に位置決め突起を嵌合させた状態で行われ、このため螺子挿通孔１６及び１８と止め螺子のステム部との間の遊びに拘わらず取付板１０の取付は常に適正な取付位置で行われ得る。
【００１８】
更に、矩形状本体部１２の中央領域には略Ｈ形状の開口部２４が形成され、この開口部２４は後述するように取付板１０に固体撮像素子例えばＣＣＤ撮像素子を適当な接着剤で接着させる際に接着剤溜め部として機能する。開口部２４の周囲縁辺は、一対の対向直線縁辺部分２４ａと、この一対の対向直線縁辺部分２４ａに対して90°の角度を成す一対の対向直線縁辺部分２４ｂと、これら二対の対向直線縁辺部分２４ａ及び２４ｂの四隅に形成された彎曲縁辺部分２４ｃとから成る。
【００１９】
図２を参照すると、取付板１０に接着固定されるべき固体撮像素子としてＣＣＤ撮像素子２６が示され、同図から明らかなように、ＣＣＤ撮像素子２６は電子パッケージの形態で市場から得られるものである。ＣＣＤ撮像素子２６はパッケージ本体２８と、このパッケージ本体２８の一対の対向側辺から延びる複数のリード線３０とから成る。図２では、ＣＣＤ撮像素子２６の受光面側が示され、そこには受光領域３２が形成される。受光領域３２にはフォトダイオードがマトリックス状に配置され、そこに光学像が結像されると、その光学像は各フォトダイオードによって光電変換される。なお、ここで言う受光領域３２とはＣＣＤ撮像素子の有効撮像エリア即ち有効画素領域として定義されるものであって、図２から明らかなように、ＣＣＤ撮像素子のパッケージ本体の表面側で矩形状領域として視認することができるものである。
【００２０】
ＣＣＤ撮像素子２６を取付板１０に接着固定するためには、先ず、図３に示すように、ＣＣＤ撮像素子２６はその受光面側とは反対側の裏面で取付板１０にその開口部２４を塞ぐように適用される。次いで、開口部２４にはその縁部に沿って適当な接着剤、例えば速乾性接着剤或いは紫外線硬化性接着剤が流し込まれる。要するに、取付板１０の開口部２４はＣＣＤ撮像素子２６の裏面と協働して接着剤溜め部を形成し、その接着剤溜め部に接着剤が流し込まれ、その接着剤が硬化されると、取付板１０に対するＣＣＤ撮像素子２６の接着固定が完了することになる。
【００２１】
上述したように、デジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体に対する取付板１０の取付については、位置決め孔２０及び２２と位置決め突起との嵌合によって適正な位置で行われる。従って、ＣＣＤ撮像素子２６の受光領域３２をデジタルカメラやビデオカメラ等の撮影光学系に対して適正に位置決めするためには、ＣＣＤ撮像素子２６が取付板１０に対して適正な位置で接着されなければならない。
【００２２】
ところが、先にも述べたように、個々のＣＣＤ撮像素子２６のパッケージ本体２８に対する受光領域３２の位置は同一規格の同一製品であっても一様ではなく微妙に異なる。このため取付板１０に対する受光領域３２の位置決めのためにパッケージ本体２８を位置決め基準として利用することはできず、受光領域３２自体が取付板１０に対する位置決め基準として利用されなければならない。そこで、本発明によれば、取付板１０の開口部２４の少なくとも２箇所の縁辺部分が該開口部２４に対するＣＣＤ撮像素子２６の受光領域３２の位置決め基準線として利用される。
【００２３】
詳述すると、本実施形態では、図４に示すように、開口部２４の二対の対向直線縁辺部分２４ａ；２４ａ及び２４ｂ；２４ｂがＣＣＤ撮像素子２６の受光領域３２の輪郭に沿ったものとされる。要するに、二対の対向直線縁辺部分２４ａ；２４ａ及び２４ｂ；２４ｂが図４に示すように受光領域３２の輪郭に沿うように開口部２４が受光領域３２に対して位置決めされたとき、ＣＣＤ撮像素子２６が取付板１０に対して適正な接着位置に位置決めされたことになる。しかしながら、既に述べたように、取付板１０に対するＣＣＤ撮像素子２６の接着面はその受光面側の裏面となるので、図４に示すような状態で取付板１０の開口部２４に接着剤と流し込むことはできない。
【００２４】
そこで、本発明による取付方法によれば、２つの取付板１０が用いられ、その一方の取付板１０に対してＣＣＤ撮像素子２６が適正な接着位置で接着固定されることになる。以下に、本発明による取付方法について説明する。
【００２５】
先ず、ＣＣＤ撮像素子２６が２つの取付板１０の間にサンドイッチ状に挟み込まれ、そして２つの取付板１０が互いに整合させられる。
【００２６】
次いで、２つの取付板１０の整合状態を維持しつつ、ＣＣＤ撮像素子２６の受光面側に適用された取付板１０の開口部２４の位置決め基準線、即ち二対の対向直線縁辺部分２４ａ；２４ａ及び２４ｂ；２４ｂが受光領域３２の輪郭に一致するようにＣＣＤ撮像素子２６がその受光面側の取付板１０の開口部２４に対して位置決めされ、かくしてＣＣＤ撮像素子２６はその受光面側に適用された取付板１０に対して適正な接着位置に位置決めされる。
【００２７】
上述したように、２つの取付板１０の整合状態は維持されているので、ＣＣＤ撮像素子２６がその受光面側の取付板１０に対して適正な接着位置に位置決めされたということは、ＣＣＤ撮像素子２６はその裏面側に適用された取付板１０に対しても適正な接着位置に位置決めされたことになる。
【００２８】
続いて、ＣＣＤ撮像素子２６の受光面側とは反対側即ち裏面に適用された取付板１０の開口部２４内に接着剤が流し込まれて充填させられ、その後接着剤が硬化するまでＣＣＤ撮像素子２６とその裏側の取付板１０との間に相対的位置関係が保持される。接着剤の硬化後、ＣＣＤ撮像素子２６の受光面側から取付板１０を除けば、ＣＣＤ撮像素子２６はその裏面側の取付板１０に対して適正な接着位置で接着されるものとなる。
【００２９】
以上のような取付方法を実施するために、例えば図５及び図６に示すような治具を使用することができる。図示するように、治具は矩形状枠体３４と、この矩形状枠体の一側辺に植設された一対の案内柱３６と、該一側辺の対向側辺の中央に植設された案内柱３８とから成り、矩形状枠体３４には矩形状開口部４０が形成される。３つの案内柱３６及び３８の中心は二等辺三角形の頂点を成し、その二等辺三角形は取付板１０の３つの螺子孔挿通孔１６及び１８の３つの中心によって規定される二等辺三角形に一致させられる。また、一対の案内柱３６の外径は一対の螺子挿通孔１６の内径に実質的に一致させられ、案内柱３８の外径も取付板１０の螺子挿通孔１８の内径に実質的に一致させられる。即ち、各螺子挿通孔（１６、１８）とその該当案内柱（３６、３８）との間の公差についてはきわめて微細なものとされる。
【００３０】
かくして、図７及び図８に図示するように、２つの取付板１０がそれらの螺子挿通孔１６及び１８に案内柱３６及び３８を挿通させて治具に装着させられると、２つの取付板１０は互いに整合させられた状態となる。なお、上述したように、各螺子挿通孔（１６、１８）とその該当案内柱（３６、３８）との間の公差についてはきわめて微細なものとされているので、もし取付板１０が図７及び図８に示すように治具に装着され得ない場合には、その取付板１０は不良品として排除することができる。
【００３１】
図７及び図８に示すように、ＣＣＤ撮像素子２６は互いに整合された２つの取付板１０の間にサンドイッチ状に挟み込まれ、このときＣＣＤ撮像素子２６の受光面側は上側の取付板１０に適用され、その裏面は下側の取付板１０に適用される。このような状態でＣＣＤ撮像素子２６が図９に示すように上側の取付板１０に対して上述したような適正な接着位置に位置決めされたとき、ＣＣＤ撮像素子２６は図１０に示すように下側の取付板１０に対しても適正な接着位置で位置決めされたことになる。
【００３２】
上側及び下側の取付板１０に対するＣＣＤ撮像素子２６の位置決めが完了すると、治具の矩形状枠体３４と上側の取付板１０とが接着作業者の例えば親指と人指し指との間で把持して持ち上げられ、次いで治具はその底面側を接着作業者に向けるように反転させられ（図９）、この状態で矩形状枠体３４の矩形状開口４０を介して下側の取付板１０の開口部２４の周囲縁部に沿って接着剤が流し込まれ、開口部２４の周囲縁部内壁とこの内壁面近傍に露出したＣＣＤ撮像素子の裏面部分に渡って充填させられる。
【００３３】
速乾性の接着剤が使用された場合には、接着作業者は接着剤が硬化するまで、接着作業者による治具の把持が維持される。一方、接着剤として紫外線硬化性接着剤が使用された場合には、作業者によって治具を把持した状態で接着剤に対する紫外線の照射が行われて該接着剤が硬化させられる。接着剤の硬化後、上側の取付板１０が先ず治具から取り外され、次いでＣＣＤ撮像素子２６を接着させた下側の取付板１０が治具から取り外される。
【００３４】
ＣＣＤ撮像素子２６を接着させた取付板１０は既に述べたような態様でデジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体の組付箇所に螺子止めされると、該ＣＣＤ撮像素子２６の受光領域３２がその撮影光学形に対して適正に位置きめされることになる。
【００３５】
取付板１０の開口部２４の形状についてはＣＣＤ撮像素子２６の受光領域３２の矩形状輪郭に一致した形状としてもよいが、しかしながら上述した実施形態のように開口部２４の周囲縁辺には彎曲縁辺部分２４ｃを設けることが好ましい。というのは、開口部２４の周囲縁辺に彎曲縁辺部分２４ｃを設けることにより、ＣＣＤ撮像素子２６に対する取付板１０の接着代が増大させられるからである。即ち、上述したような接着態様では、ＣＣＤ撮像素子２６に対する取付板１０の接着代は開口部２４の周囲縁辺によって得られ、このような周囲縁辺を可及的に長くすることにより接着強度が増大させられるからである。更に、このような四隅にえぐれた形状の彎曲縁辺部分２４ｃを設けることで、流し込んだ接着剤が若干多くても、余分な接着剤はこれら彎曲縁辺部分２４ｃ周辺に流れ込んで溜められるので、取付板からはみ出すことが防止されるだけでなく、二対の対向直線縁辺部分は、ほぼ均一に接着剤を分布させることができるので、辺に沿って均一かつ安定した接着力を得ることができる。
【００３６】
また、ＣＣＤ撮像素子２６に対する取付板１０の接着代を増大させるために、上述した実施形態では、開口部２４の周囲縁辺に彎曲縁辺部分２４ｃが設けられているが、その他の対策も取り得る。例えば、開口部２４の周囲縁辺の一部に沿って比較的小さな鋸歯状の凹凸を形成してもよい。
【００３７】
更に、上述した実施形態では、矩形状の受光領域３２に対する開口部２４の位置決めのために、開口部２４には受光領域３２の四辺に沿う位置決め基準線が設けられているが、該受光領域３２の直交する二辺に沿う位置決め基準線だけを設けることにより矩形状の受光領域３２に対する開口部２４の位置決めを行うことも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明によれば、取付板に対するＣＣＤ撮像素子等の固体撮像素子の接着についてはその受光領域が該取付板に対して適正に位置決めされるように行われるので、固体撮像素子を接着した取付板をデジタルカメラやビデオカメラ等の内部フレーム構造体に螺子止めする際の取付作業が簡単化されて容易となり、その結果デジタルカメラやビデオカメラ等の製造コストを大巾に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による取付板の平面図である。
【図２】図１の取付板に接着されるべきＣＣＤ撮像素子の平面図である。
【図３】図２のＣＣＤ撮像素子をその受光面側とは反対側の裏面で図１の取付板に適用した状態で示す平面図である。
【図４】図２のＣＣＤ撮像素子をその受光面側で図１の取付板に適用した状態で示す平面図である。
【図５】図２のＣＣＤ撮像素子を図１の取付板に適正な接着位置で接着させるための治具の平面図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う矢視立面図である。
【図７】図６と同様な立面図であって、治具に２つの取付板を装着しかつその間にＣＣＤ撮像素子をサンドイッチ状に挟み込んた状態で示す図である。
【図８】図７のVIII-VIII線に沿う矢視側面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】図８の底面図である。
【符号の説明】
１０  取付板
１２  矩形状本体部
１４  張出し部
１６・１８  螺子挿通孔
２０・２２  位置決め孔
２４  開口部
２４ａ・２４ｂ  対向直線縁辺部分
２４ｃ  彎曲縁辺部分
２６  ＣＣＤ撮像素子
２８  パッケージ本体
３０  リード線
３２  受光領域
３４  矩形状枠体
３６・３８  案内柱
４０  矩形状開口部
【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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