JP2000092505A - 固体撮像デバイス用光学装置 - Google Patents

固体撮像デバイス用光学装置

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JP2000092505A
JP2000092505A JP10260500A JP26050098A JP2000092505A JP 2000092505 A JP2000092505 A JP 2000092505A JP 10260500 A JP10260500 A JP 10260500A JP 26050098 A JP26050098 A JP 26050098A JP 2000092505 A JP2000092505 A JP 2000092505A
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prism
solid
state imaging
imaging device
mounting plate
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Tomoya Abe
倶也 阿部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】カラービデオカメラ等のプリズムに固体撮像デ
バイスを接合する機構は複雑で、接合部材の熱容量が大
きいため接合に時間を要する等のため熟練性を要し、作
業性、生産性に問題があった。 【解決手段】プリズムの左右側面にプリズム材料と近似
の熱膨張率の金属又はセラミック板の組付け枠を固着
し、組付け枠の固体撮像デバイス取付板を接合する面に
複数の突出部を設け突出部を空洞部又は突出部接合面を
粗面部とし、金属材の固体撮像デバイス取付板の四隅に
前記突出部と同一形状寸法の裏面を有する脚部を設けた
ことで、組付け枠突出部と取付板の脚部をハンダ等で接
合時は他の部分に熱伝導が少なく局部的にハンダ付け温
度が保持でき短時間で確実な接合が可能となり、また、
両接合部材が金属等であるため接合の剥離、再接合に有
利である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラービデオカメ
ラ等のビデオ装置に係り、色分解プリズムの所定位置に
固体撮像デバイスを取り付けた固体撮像デバイス用光学
装置に関する。
【0002】
【従来の技術発明が解決しようとする課題】カラービデ
オカメラ又は種々の工業用光学機器における固体撮像デ
バイスの取り付けは、色分解プリズムの各チャンネルの
結像位置と固体撮像デバイスの受光結像面を一致(フォ
ーカス)させるのみではなく、各チャンネル毎の固体撮
像デバイス受光面の傾き(片ボケ)調整及び各チャンネ
ル相互間のレジストレーション(光軸に垂直面の平行及
び回転)調整を考慮して決定されなければならない。
【0003】このような調整を可能とするために、例え
ばビデオ装置として特開平2ー244993号公報が開
示されている。その開示発明においては、プリズムある
いはトリミングフイルター面に取付用ガラス板を接着
し、該取付用ガラス板上に蒸着形成されたハンダ層を含
む金属被膜の被接合域に、金属製のCCD(Charge-Cou
pled Device)組付け枠の突出した4本の足をハンダ付け
している。また、取付用ガラス板にCCD組付け枠の4
本の足をハンダ等でろう接する場合、取付用ガラス板の
面積及び厚さが相当有り、このためハンダ付け時の熱容
量が大きくハンダ付けに時間を要し、熱で接合面が破損
する場合もありハンダ付け作業は細心の注意と熟練性が
必要で、作業性、生産性に問題があった。 一方、接合
不良又は固体撮像デバイスの故障のため交換作業が生じ
た場合は、プリズムからCCD取付枠を取り外すことに
なるが、取り外し作業は取付用ガラス板上に蒸着形成し
た金属皮膜を破損又は剥離しないよう細心の注意と熟練
性が必要となる。
【0004】また、例えば光学硝子組付け枠と付属品取
付け法として実開平7ー19714号公報が開示されて
いる。その開示考案においては、光学硝子製プリズムの
左右側面に取付ける金属製組付け枠の、プリズムの光射
出面と同一面外側又は端面ハンダ付け部分を内側から肉
抜き加工して、固体撮像デバイス取付け用付属品取付枠
の4本の脚部をハンダ付けしている。その開示考案で
は、光学硝子製プリズムの左右側面に取付ける金属製組
付け枠の外側又は端面ハンダ付け部分を空洞部にするた
めの肉抜き加工が困難であり、また金属製組付け枠自体
の熱容量が大きく付属品取付枠と脚部のハンダ付け作業
性、生産性に問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は,上記に鑑み
鋭意研究の結果,次の構成発明によりそれらの課題を解
決した。 (1)対物光学系からの撮像光を色分解する複数のプリ
ズム面に複数の固体撮像デバイスを取り付けた固体撮像
デバイス用光学装置において、プリズムと、該プリズム
の左右側面に固着したプリズム組付け枠と、プリズムの
光射出面側に配設された複数の脚部を有する固体撮像デ
バイス取付板を備えてなり、前記プリズム組付け枠は、
プリズム材料と近似の熱膨張係数を有する板材であり、
前記プリズム組付け枠のプリズム光射出面側の端面に
は、 プリズムの光射出面側に一定間隔を隔てて配設され
る固体撮像デバイス取付板の脚部を接合するための複数
の突出部を設け、かつ該突出部には空洞部を設けてなる
ことを特徴とする固体撮像デバイス用光学装置。
【0006】(2)上記プリズム組付け枠は、プリズム
材料と近似の熱膨張係数を有する金属板、又は突出部の
固体撮像デバイス取付板脚部の接合面がメタライズ処理
されたセラミック板であることを特徴とする(1)項に
記載の固体撮像デバイス用光学装置。 (3)突出部の固体撮像デバイス取付板の脚部を接合す
るための複数の突出部接合面が、粗面状であることを特
徴とする(1)又は(2)項に記載の固体撮像デバイス
用光学装置。
【0007】(4)前記固体撮像デバイス取付板は、中
央部の撮像光通過領域を中空孔とし、四隅に前記プリズ
ム組付け枠の突出部の表面形状と同一裏面の脚部を設け
てなることを特徴とする(1)〜(3)項のいずれか1
項に記載の固体撮像デバイス用光学装置。 (5)前記固体撮像デバイス取付板が金属製のものであ
ることを特徴とする(1)〜(4)項のいずれか1項に
記載の固体撮像デバイス用光学装置。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明では、対物光学系からの撮
像光を色分解するプリズムに複数の固体撮像デバイス
(以後はCCDと記載する)を取り付けた光学装置にお
いて、プリズムと、該プリズムの左右側面に固着する組
付け枠と、複数のCCD取付板で構成し、前記組付け枠
はプリズム材料と近似の熱膨張係数を有する金属板又は
固体撮像デバイス取付板の脚部を接合する突出部にメタ
ライズ処理したセラミック板で、該組付け枠にプリズム
の光射出面と同一面にCCD取付板を接合するための複
数の突出部を設け、該突出部を空洞部又は突出部のCC
D取付板の脚部を接合する表面を粗面化し、一方CCD
取付板の四隅に前記組付け枠突出部の接合面と同一面積
を有する脚部を設ける。組付け枠の突出部とCCD取付
板脚部の接合には、低温熔融性のハンダ等を使用し、ハ
ンダゴテ、赤外線ランプ、レーザー等の加熱器を用いて
接合する。
【0009】
【実施例】以下、本発明実施例の固体撮像デバイス用光
学装置の構成及び作用を図に基づいて説明する。図1は
本発明のプリズムと組付け枠及び取付板の分解外観斜視
図、図2は組付け枠突出部の1例の拡大斜視図、図3は
組付け枠突出部の他の例の拡大斜視図、図4はプリズム
と組付け枠と取付板の接合説明図、図5は本発明の固体
撮像デバイス用光学装置の外観斜視図、図6は本発明の
固体撮像デバイス用光学装置の側面図、図7は本発明の
固体撮像デバイス用光学装置の正面図である。図1〜図
7において、1はプリズム、2は組付け枠、3は取付
板、4は組付け枠突出部、5は空洞部、6は粗面部、7
は取付板の脚部、8は配線基盤、9は光学装置前面板、
10はCCD、100は固体撮像デバイス用光学装置で
ある。
【0010】図1において、プリズム1の左右側面に固
着する組付け枠2は、プリズム1の材料と近似の熱膨張
係数を有する金属板又は固体撮像デバイス取付板の脚部
と接合する突出部にメタライズ処理したセラミック板
で、該組付け枠2にプリズム1の光射出面と同一面にC
CD用の取付板3を接合するための複数の組付け枠突出
部4を設け、実施例の一つとして図2組付け枠突出部実
施例1に示す通り突出部4を空洞部5とし、他例では図
3組付け枠突出部実施例2に示す通り組付け枠突出部4
の接合面が粗面部6である。取付板3は金属の接合可能
な材質で、取付板の脚部7は組付け枠突出部4と同一面
積を有する。図6において、配線基盤8に遮光のための
スポンジゴム等の可圧縮材を取り付けたCCD10及び
必要な電気部品を取り付けた後に組付け枠突出部4に接
合する。
【0011】接合する際の作業については、接合用治具
(図示せず)に図5に示す固体撮像デバイス用光学装置
100を取り付け、接合用治具に設置した対物光学系で
ある撮像レンズを介して調整用パターンを撮像する。一
方、CCD用の取付板の脚部7を接合用治具の位置調整
用工具で保持し、CCDの受光面結像位置に撮像した調
整用パターン像が一致するよう位置調整用工具を調整す
る。その際、配線基盤8に取り付けた各固体撮像デバイ
ス10のビデオ信号をモニタテレビへ入力し、撮像した
調整用パターン画像を見ながら、フォーカス、片ボケ、
レジストレーション調整を行って良好な調整用パターン
画像が得られるように調整する。
【0012】位置調整終了後、図4に示す通り、組付け
枠2の突出部4と取付板の脚部7の接合を、低温熔融性
のハンダ等を使用し、ハンダゴテ、赤外線ランプ、レー
ザー等の加熱器を用いて接合する。組付け枠突出部4と
取付板の脚部7の接合時は、熱容量の大きな組付け枠に
熱を奪われる事なく局部的にハンダ付け温度が保持でき
るので短時間で作業が完了するためハンダ付け熱による
CCDの位置ずれ等も防止できる。また、粗面部6を設
けた組付け枠突出部4と取付板の脚部7の接合は、ずれ
止めを兼ねたハンダ溜まりが生じ接合強度が強化され
る。
【0013】以上のようにして、前記組付け枠の突出部
と固体撮像デバイス取付板の脚部をハンダ等でろう接す
る場合に、フォーカス、片ボケ、レジストレーション調
整が容易で、しかも接合後は温度による影響や経時変化
に耐性があり、尚且つ接合強度がある信頼性、作業性、
生産性に優れた固体撮像デバイス用光学装置が提供でき
る。また本発明は、カラービデオカメラや工業用カラー
テレビカメラ等の二次元CCDを使用したカメラに利用
する他に、一次元CCD(ラインセンサー)の取り付け
等、また、色分解プリズム以外のビームスプリッターに
固体撮像デバイスを取り付ける場合にも使用出来る。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が発揮
される。プリズムの左右側面に固着した組付け枠は、突
出部に空洞部を設けたので、組付け枠の突出部と取付板
の脚部をハンダ付け接合する場合、熱容量の大きな組付
け枠全体に熱を奪われて温度降下することなく、局部的
に好適なハンダ付け温度が保持できるので、短時間に確
実で信頼性のある接合が可能である。また、プリズムの
左右側面に固着する組付け枠を、金属板で構成したもの
にあっては、その製作加工が容易でかつ放熱性が良く、
CCD等の発熱による高温化を回避し、さらにセラミッ
ク板にしたものにあっては、プリズム材料と近似の熱膨
張係数を有するため、激しい温度差のある環境下におい
てもプリズムとのずれ又は剥離等を生ずることが少な
い。
【0015】さらに、組付け枠の突出部接合面を粗面化
したものにあっては、接合面面積が大きくなり、また、
接合面にずれ防止を兼ねたハンダ溜まり(アンカー)が
できるので、接合強度が一層強化され、より確実で信頼
性の高い接合が可能となる。また、CCD取付板の四隅
に、組付け枠の突出部接合部分と同一形状寸法の裏面を
有する脚部を設けたものにあっては、ハンダ接合時に取
付板全体に熱を奪われることが少なく局部的にハンダ付
け温度が保持できるため、短時間で接合作業を完了する
ことが可能である。
【0016】そしてまた、局部的で短時間であるためC
CD等に熱伝導することが少なく、このためCCD等の
熱破壊を防止でき、接合強度がある信頼性、作業性、生
産性に優れ、しかも接合後は温度による影響や経時変化
に耐性のある固体撮像デバイス用光学装置を提供でき
る。また、ハンダ等で接合した組付け枠の突出部及びC
CD取付板の部材は金属等であるため、CCD取付板に
接合不良又はCCDの故障が生じた場合においても、簡
単に取り外し、交換再接合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリズムと組付け枠及び取付板の分解
外観斜視図。
【図2】組付け枠突出部の1例の拡大斜視図。
【図3】組付け枠突出部の他の例の拡大斜視図。
【図4】プリズムと組付け枠と取付板の接合説明図
【図5】本発明の固体撮像デバイス用光学装置の外観斜
視図。
【図6】本発明の固体撮像デバイス用光学装置の側面
図。
【図7】本発明の固体撮像デバイス用光学装置の正面
図。
【符号の説明】
1:プリズム 2:組付け枠 3:取付板 4:組付け枠突出
部 5:空洞部 6:粗面部 7:取付板の脚部 8:配線基盤 9:光学装置前面板 10:CCD 100:固体撮像デバイス用光学装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA09 AA10 AB01 BA10 FA06 FA08 GC08 GD13 HA23 HA24 5C022 AB43 AC42 AC78 5C024 AA01 CA33 EA06 FA01 GA11 5C065 BB26 BB42 BB48 DD19 EE01 5F088 AA20 BA11 BA16 BB03 JA11 JA20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対物光学系からの撮像光を色分解する複数
    のプリズム面に複数の固体撮像デバイスを取り付けた固
    体撮像デバイス用光学装置において、プリズムと、該プ
    リズムの左右側面に固着したプリズム組付け枠と、プリ
    ズムの光射出面側に配設された複数の脚部を有する固体
    撮像デバイス取付板を備えてなり、前記プリズム組付け
    枠は、プリズム材料と近似の熱膨張係数を有する板材で
    あり、前記プリズム組付け枠のプリズム光射出面側の端
    面には、 プリズムの光射出面側に一定間隔を隔てて配設
    される固体撮像デバイス取付板の脚部を接合するための
    複数の突出部を設け、かつ該突出部には空洞部を設けて
    なることを特徴とする固体撮像デバイス用光学装置。
  2. 【請求項2】上記プリズム組付け枠は、プリズム材料と
    近似の熱膨張係数を有する金属板、又は突出部の固体撮
    像デバイス取付板脚部の接合面がメタライズ処理された
    セラミック板であることを特徴とする請求項1に記載の
    固体撮像デバイス用光学装置。
  3. 【請求項3】突出部の固体撮像デバイス取付板の脚部を
    接合するための複数の突出部接合面が、粗面状であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像デバイ
    ス用光学装置。
  4. 【請求項4】前記固体撮像デバイス取付板は、中央部の
    撮像光通過領域を中空孔とし、四隅に前記プリズム組付
    け枠の突出部の表面形状と同一裏面の脚部を設けてなる
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
    固体撮像デバイス用光学装置。
  5. 【請求項5】前記固体撮像デバイス取付板が金属製のも
    のであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
    に記載の固体撮像デバイス用光学装置。
JP10260500A 1998-09-14 1998-09-14 固体撮像デバイス用光学装置 Pending JP2000092505A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007166349A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 固体撮像素子の取付装置および取付方法
JP2008136064A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 固体撮像素子の取付装置および取付方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007166349A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 固体撮像素子の取付装置および取付方法
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