JP2003232907A - 3板カメラ撮像ブロックの構造及び組立方法 - Google Patents

3板カメラ撮像ブロックの構造及び組立方法

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JP2003232907A
JP2003232907A JP2002035310A JP2002035310A JP2003232907A JP 2003232907 A JP2003232907 A JP 2003232907A JP 2002035310 A JP2002035310 A JP 2002035310A JP 2002035310 A JP2002035310 A JP 2002035310A JP 2003232907 A JP2003232907 A JP 2003232907A
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solid
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image pickup
wavelength
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Junji Kobayashi
淳司 小林
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Canon Inc
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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリズムユニットの製造性を損なうことなく
レジストレーション精度を高めることができる3板カメ
ラ撮像ブロックの構造を提供すること。 【構成】 3個のプリズム部材を備えた3色分解プリズ
ムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブロッ
クにおいて、前記プリズム部材間を第1の接着剤を用い
て接着し、プリズム・固体撮像素子間を第2の接着剤を
用いて接着して或は前記プリズム部材間及び最前方のプ
リズムと当接する固体撮像素子間を第1の接着剤を用い
て接着し、他の2つの固体撮像素子とプリズム間を第2
の接着剤を用いて接着して3板カメラ撮像ブロックの構
造を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を具
備したテレビジョンカメラ、ビデオカメラ等に用いられ
る3板カメラ撮像ブロックの構造及び組立方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の撮像ブロックの組立法と
して特登録25811985号が提案されている。
【0003】図3は従来例に係る3板カメラ撮像ブロッ
クの側面図であり、同図において、101,102,1
03は3色分解プリズムのプリズム部材である。101
aは撮像レンズからの光束104を受け、緑色の波長帯
の光束104aを反射するダイクロイックミラー面であ
り、プリズム部材101面上に設ける。102aは青色
の波長帯の光束104aを反射し、赤色の波長帯の光束
104cを透過するダイクロイックミラー面であり、プ
リズム部材102面上に設ける。105,106,10
7はプリズム部材101,102,103の出射面10
1b,102b,103aに設ける固体撮像素子であ
る。
【0004】組立は、先ず、プリズム部材101,10
2,103をダイクロイックミラー面101a,102
aにて液状の紫外光硬化型接着剤を挟んで密着する。同
様に固体撮像素子105,106,107も出射面10
1b,102b,103aに液状の紫外光硬化型接着剤
を挟んで密着し、全体を仮組みの状態として保持する。
各部品は、各々前方の接合面に押圧し、且つ、接合面に
沿って微動可能な位置調整機構によって保持する。
【0005】108〜112は前記微動の方向、即ち組
立調整の動作の自由度を矢印にて示している。プリズム
部材102は前方のプリズム部材101との接合面であ
るダイクロイックミラー面101aに沿って、矢印で示
した微動可能方向108の方向に微動可能とする。プリ
ズム部材103は、前方のプリズム部材102との接合
面であるダイクロイックミラー面102aに沿って、矢
印で示した微動可能方向109の方向に微動可能とす
る。プリズム部材101は所定の基準位置に保持し微動
は行わない。固体撮像素子105は出射面101bに沿
って、固体撮像素子106は出射面102bに沿って、
固体撮像素子107は出射面103aに沿って、図中そ
れぞれの固体撮像素子について矢印で示した微動可能方
向に微動可能とする。
【0006】各部品を保持の後、固体撮像素子105,
106,107を撮像状態とし、レジストレーション調
整の基準となるテストチャートを撮像する。先ず、固体
撮像素子105,106の撮像信号をモニタし、撮像レ
ンズのフォーカスを固体撮像素子105に合わせた後、
固体撮像素子106の結像状態が最良となるよう、プリ
ズム部材102をダイクロイックミラー面101aに沿
って微動し光路長調整を行う。
【0007】次に、固体撮像素子107の撮像信号をモ
ニタし、結像状態が最良となるよう、プリズム部材10
3をダイクロイックミラー面102aに沿って微動させ
光路長調整を行う。次に、固体撮像素子105,10
6,107についてテストチャートに対し所定の位置関
係となるよう出射面101b,102b,103aに沿
って各々微動させ、画素の位置合わせ調整を行う。
【0008】この状態で紫外光を照射して接合面1b,
2b,3a,101b,102b,103aの接着剤を
同時に硬化させる。
【0009】このようにしてブロックは完成する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにプリズム間と撮像素子面を同時に硬化させる組立法
では、プリズム間の接着層の接着剤が硬化する時の接着
層の厚みムラによる硬化収縮が撮像素子面のレジストレ
ーション変化となり、近年、撮像素子の画素サイズの減
少に伴って必要レジストレーション精度が向上すると、
この厚みムラによるレジ変化成分が無視できなくなって
きた。
【0011】即ち、図2においてプリズム15,16間
の接着層13の下方が厚いと硬化収縮により下方が多く
縮小し、プリズム16が矢印14方向に回動し、撮像素
子17に対する光束の位置(レジストレーション)が硬
化前(a)に対し硬化後(b)はPからPに変化すると
いった現象である。
【0012】変化を少なくするには、接着層自体を薄く
する必要があるが、余り薄くすると微調整時の動きが悪
化したり、接着層が剥離する等の弊害が生じるため、自
ずとと限度が生じる。
【0013】このため、所謂ギャップタイプの組立法と
同じように撮像素子とプリズム間に接着剤を塗布しない
で光路長調整を行い、一度プリズム間を硬化し、再度、
撮像素子とプリズム間に接着剤を塗布し、撮像素子の位
置調整を行い、撮像素子面を硬化させる方法も考えられ
るが、部品の寸法バラツキ上撮像素子とプリズムを対で
管理する必要があり、又、撮像素子の接着剤塗布時に再
度段取りが生じる等製造性が低かった。
【0014】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、プリズムユニットの製造性を
損なうことなくレジストレーション精度を高めることが
できる3板カメラ撮像ブロックの構造及び組立方法を提
供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、3個のプリズム部材を備えた3色分解プ
リズムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブ
ロックにおいて、前記プリズム部材間を第1の接着剤を
用いて接着し、プリズム・固体撮像素子間を第2の接着
剤を用いて接着して3板カメラ撮像ブロックの構造を構
成したことを特徴とする。
【0016】又、本発明は、3個のプリズム部材を備え
た3色分解プリズムと3個の固体撮像素子を有する3板
カメラ撮像ブロックにおいて、前記プリズム部材間を第
1の波長で硬化する第1の接着剤を用いて接合面で密着
させ、プリズム・固体撮像素子間を第2の波長で硬化す
る第2の接着剤を用いて接合面で密着させた後、前記固
体撮像素子の位置情報を撮像信号から検出することによ
って前方のプリズム部材の接合面に沿って後方のプリズ
ム部材を順次移動させ光路長調整を行い、そこで第1の
波長の光線を照射して第1の接着剤を硬化させ、その
後、前記プリズム部材の出射面に沿って前記固体撮像素
子を移動させて前記固体撮像素子の画素の位置合わせ調
整を行い、第2の波長の光線を照射して第2の接着剤を
硬化させることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0018】図1は本発明に係る3板カメラ撮像ブロッ
クの側面図であり、同図において、1,2,3は3色分
解プリズムのプリズム部材である。1aa は撮像レンズ
からの光束4を受け、緑色の波長帯の光束4aを反射す
るダイクロイックミラー面であり、プリズム部材1面上
に設ける。2aは青色の波長帯の光束4aを反射し、赤
色の波長帯の光束4cを透過するダイクロイックミラー
面であり、プリズム部材2面上に設ける。5,6,7は
プリズム部材1,2,3の出射面1b,2b,3aに設
ける固体撮像素子である。
【0019】このような3色分解プリズムの形態は公知
である。
【0020】撮像レンズからの光束4は装置上のカット
オフ420nm程度のロングパスカラーフィルタを通過
してプリズムに入射するようになっている。
【0021】組立は、先ず、プリズム部材1,2,3を
ダイクロイックミラー面1a,2aにて液状の紫外光硬
化型接着剤を挟んで密着する。この紫外光硬化型接着剤
には可視光硬化性を付与しておく。同様に固体撮像素子
5,6,7も出射面1b,2b,3aに液状の紫外光硬
化型接着剤を挟んで密着し、全体を仮組みの状態として
保持する。
【0022】各部品は、各々前方の接合面に押圧し、且
つ、接合面に沿って微動可能な位置調整機構によって保
持する。8〜12は前記微動の方向、即ち組立調整の動
作の自由度を矢印にて示している。プリズム部材2は前
方のプリズム部材1との接合面であるダイクロイックミ
ラー面1aに沿って、矢印で示した微動可能方向8の方
向に微動可能とする。プリズム部材3は、前方のプリズ
ム部材2との接合面であるダイクロイックミラー面2a
に沿って、矢印で示した微動可能方向9の方向に微動可
能とする。プリズム部材1は所定の基準位置に保持し微
動は行わない。固体撮像素子5は出射面1bに沿って、
固体撮像素子6は出射面2b に沿って、固体撮像素子7
は出射面3aに沿って、図中それぞれの固体撮像素子に
ついて矢印で示した微動可能方向に微動可能とする。
【0023】各部品を保持の後、固体撮像素子5,6,
7を撮像状態とし、レジストレーション調整の基準とな
るテストチャートを撮像する。先ず、固体撮像素子5,
6の撮像信号をモニタし、撮像レンズのフォーカスを固
体撮像素子5に合わせた後、固体撮像素子6の結像状態
が最良となるよう、プリズム部材2をダイクロイックミ
ラー面1aに沿って微動し光路長調整を行う。
【0024】次に、固体撮像素子7の撮像信号をモニタ
し、結像状態が最良となるよう、プリズム部材3をダイ
クロイックミラー面2aに沿って微動させ光路長調整を
行う。この状態で可視光を照射して接合面1a,2aの
接着剤を硬化させる。次に、固体撮像素子5の画素位置
がテストチャートに対し所定の位置となるよう出射面1
bに沿って微動して位置合わせ調整をする。固体撮像素
子6,7についてもテストチャートに対し所定の位置関
係となるよう出射面2b,33aに沿って各々微動さ
せ、画素の位置合わせ調整を行う。
【0025】この状態で紫外光を照射して接合面1b,
2b,3aの接着剤を硬化させる。
【0026】このようにしてブロックは完成する。
【0027】尚、本実施の形態では、プリズム部材1,
2,3間の接合面1a,2aに可視光を付与した紫外線
硬化型接着剤を用いることにより先に硬化させたが、撮
像素子5とプリズム部材1との接合面1b間にも可視光
を付与した紫外線硬化型接着剤を塗布し、固体撮像素子
5の画素位置がテストチャートに対し所定の位置となる
よう出射面1bに沿って微動して位置合わせ調整をした
後、可視光を照射することにより、プリズム部材1と固
体撮像素子との接合面1bも先に硬化した後、紫外光を
照射しプリズム部材2,3と固体撮像素子6,7との接
合面2b,3bを硬化させても同様の効果が得られる。
【0028】又、本実施の形態の紫外線硬化型接着剤と
しては300〜330nm程度の波長、それに可視光硬
化性を付与したものとしては400〜420nm程度の
波長中心に反応するものが上市されているを使用するこ
とにより実現可能である。
【0029】更に、調整時の撮像光はカットオフ420
nm程度のロングパスカラーフィルタ18を通過してい
るため、可視光硬化性を付与した接着剤の硬化には殆ど
影響しない。この場合、更には硬化用可視光線は例えば
シアン系のカラー紫外カット可視透過フィルタを透過さ
せれば良い。又、以上段取り作業は黄色の照明中で行え
ば良い。
【0030】本実施の形態においては、撮像光による硬
化の防止にロングパスカラーフィルタ18を用いたが、
1aを青色の波長帯を反射するダイクロイックミラー面
に割り当て、400nmの下の方の波長の光がプリズム
接着面に届かぬよう構成しても良い。この場合、撮像素
子5とプリズム1の間は紫外線硬化型接着剤を塗布す
る。
【0031】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、接着剤硬化時のレジストレーション変化の要因
としてプリズム間の接着層の厚みムラと接着剤が硬化す
る時の硬化収縮という要因があるが、プリズム間の接着
層を硬化させた後に撮像素子の位置調整を行うのでその
要因を排除でき、硬化後の精度が向上する。更には、プ
リズム部材間及び第1の固体撮像素子とプリズム部材間
を先に硬化しても同様の効果が得られる。
【0032】又、接合面は終始当接状態にあるため、組
立開始時から完成時まで段取りが一度で済み製造性は高
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る3板カメラ撮像ブロックの側面図
である。
【図2】接着層の収縮と光束ずれの説明図である。
【図3】従来の3板カメラ撮像ブロックの側面図であ
る。
【符号の説明】
1〜3 プリズム 4 光束 5〜7 撮像素子 8,9 プリズム微調整方向 10〜12 撮像素子微調整方向 13 接着層 14 プリズム移動方向 15,16 プリズム 17 撮像素子 18 ロングパスカラーフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H042 CA08 CA14 CA16 CA17 2H043 BA00 5C024 AX02 CY47 CY49 DX01 EX18 EX21 EX47 EX52 5C065 AA01 BB25 BB41 BB43 CC01 DD01 DD19 EE03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3個のプリズム部材を備えた3色分解プ
    リズムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブ
    ロックにおいて、 前記プリズム部材間を第1の接着剤を用いて接着し、プ
    リズム・固体撮像素子間を第2の接着剤を用いて接着し
    て成ることを特徴とする3板カメラ撮像ブロックの構
    造。
  2. 【請求項2】 3個のプリズム部材を備えた3色分解プ
    リズムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブ
    ロックにおいて、 前記プリズム部材間及び最前方のプリズムと当接する固
    体撮像素子間を第1の接着剤を用いて接着し、他の2つ
    の固体撮像素子とプリズム間を第2の接着剤を用いて接
    着して成ることを特徴とする3板カメラ撮像ブロックの
    構造。
  3. 【請求項3】 第1の接着剤が紫外線硬化に可視光硬化
    を付与したタイプ、第2の接着剤が紫外線硬化タイプで
    あることを特徴とする請求項1又は2記載の3板カメラ
    撮像ブロックの構造。
  4. 【請求項4】 3個のプリズム部材を備えた3色分解プ
    リズムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブ
    ロックにおいて、 前記プリズム部材間を第1の波長で硬化する第1の接着
    剤を用いて接合面で密着させ、プリズム・固体撮像素子
    間を第2の波長で硬化する第2の接着剤を用いて接合面
    で密着させた後、前記固体撮像素子の位置情報を撮像信
    号から検出することによって前方のプリズム部材の接合
    面に沿って後方のプリズム部材を順次移動させ光路長調
    整を行い、そこで第1の波長の光線を照射して第1の接
    着剤を硬化させ、その後、前記プリズム部材の出射面に
    沿って前記固体撮像素子を移動させて前記固体撮像素子
    の画素の位置合わせ調整を行い、第2の波長の光線を照
    射して第2の接着剤を硬化させることを特徴とする3板
    カメラ撮像ブロックの組立方法。
  5. 【請求項5】 3個のプリズム部材を備えた3色分解プ
    リズムと3個の固体撮像素子を有する3板カメラ撮像ブ
    ロックにおいて、 前記プリズム部材間及び最前方のプリズムと当接する固
    体撮像素子間を第1の波長で硬化する第1の接着剤を用
    いて接合面で密着させ、他の2つの固体撮像素子とプリ
    ズム間を第2の波長で硬化する第2の接着剤を用いて接
    合面で密着させた後、前記固体撮像素子の位置情報を撮
    像信号から検出することによって前方のプリズム部材の
    接合面に沿って後方のプリズム部材を順次移動させ光路
    長調整及び最前方のプリズムと当接する固体撮像素子の
    位置調整を行い、そこで第1の波長の光線を照射して第
    1の接着剤を硬化させ、その後前記プリズム部材の出射
    面に沿って前記他の2つの固体撮像素子を移動させて前
    記固体撮像素子の画素の位置合わせ調整を行い、第2の
    波長の光線を照射して第2の接着剤を硬化させることを
    特徴とする3板カメラ撮像ブロックの組立方法。
  6. 【請求項6】 第1の波長が可視光領域、第2の波長が
    紫外線領域、第1の接着剤が紫外線硬化に可視光硬化を
    付与したタイプ、第2の接着剤が紫外線硬化タイプであ
    ることを特徴とする請求項4又は5記載の3板カメラ撮
    像ブロックの組立方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003382A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Canon Inc 光学ユニット、光学装置および撮像装置
EP2034721A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-11 Thomson Licensing System and method for positioning and fixing an image sensor to a beamsplitter

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