JP2005244683A

JP2005244683A - 固体撮像素子の固定方法

Info

Publication number: JP2005244683A
Application number: JP2004052795A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 渡辺　　弘
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】固体撮像素子のパッケージの形態を変更することなく、固体撮像素子の固定と位置調整の作業性を改善し、構成部品の削減を図り、カメラ本体の小型化とコストダウンを達成する。
【解決手段】固体撮像素子のリードフレームの最終形状を小規模に変更し、電気的接続を有する第１の端子群とは別に、電気的接続とは無関係な第２の端子群を有し、固体撮像素子の位置調整をした後、カメラ本体に固定される固定部材と第２の端子群とを半田付けにて固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体撮像素子を備えたデジタルカメラの、固体撮像素子パッケージをカメラ本体に位置決め固定する機構に関する。

近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて静止画を記録するデジタルカメラが数多く市場に出回るようになってきた。デジタルカメラは、従来記録媒体として使用していたフィルムが不要になり、これに代わってＣＣＤ等の固体撮像素子に画像を結像させ、この固体撮像素子の電気的出力（画像データ）をＣＦカードやハードディスク装置等の外部記憶媒体に記録することができる。外部記憶媒体はフィルムとちがって何度でも書き込みや、消去ができるので、消耗品に係る経費が少なくてすみ大変便利である。

図４は、従来のデジタルカメラの固体撮像素子の固定方法を説明する図である。図４において、４００は撮影光軸である。４０１はカメラ本体であって、図では説明に不要な部分は割愛してある。このカメラ本体４０１には本体マウント４０２が固定されている。本体マウント４０２には、被写体像を固体撮像素子に結像させるための光学手段である撮影レンズ（不図示）が着脱出来るようになっている。４０３は固体撮像素子に適正な露光を与えるためのシャッターユニットであり、３本のビス（不図示）でカメラ本体４０１に固定されている。４０４は固体撮像素子をカメラ本体４０１に固定するための固定部材で、固定部材４０４は、３本の固定用のビス４０５で、カメラ本体４０１に固定される。図４では３本の固定ビス４０５で、カメラ本体４０１の３箇所のタップ穴４０１ａに固定されている。また４０１ｂは、固定部材４０４をカメラ本体４０１に位置決めするための位置決めピンである。図４では位置決めピン４０１ｂは２箇所に設けられている。４０６は固体撮像素子で、電気的に接続するための接続端子群４０６ａが上下の辺にそれぞれ設けられている。４０７は調整部材で、固体撮像素子４０６の背面に位置決めされた後、接着剤で固着されている。調整部材４０７に設けられた複数の孔４０７ｂは、接着剤を流入させるための孔である。４０８はプリント基板で、固体撮像素子４０６の電気的に接続するための接続端子群４０６ａと半田付けにて接続されるランド群４０８ａが上下の辺にそれぞれ設けられている。

固体撮像素子パッケージ４０６、調整部材４０７、プリント基板４０８は３者一体となって、固定部材４０４に組込まれるが、このとき固定部材４０４の４箇所の接続部４０４ａと調整部材４０７の接続部４０７ａが対応するように組込まれ、固体撮像素子４０６の位置調整が行われる。位置調整は、撮影光軸４００に対して固体撮像素子４０６の結像面のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、及びｘ軸の倒れ、ｙ軸の倒れ、固体撮像素子４０６の結像面の回転と、所謂６軸方向の位置調整をする必要がある。調整が完了したら、固定部材４０４の４箇所の接続部４０４ａと調整部材４０７の接続部４０７ａはそれぞれ半田付けにて固定される。

上述した従来の固体撮像素子の固定方法では、固体撮像素子４０６の位置調整のあと、固定部材４０４の４箇所の接続部４０４ａと調整部材４０７の接続部４０７ａとがそれぞれ半田付けにて固定されるので、固着後の取り扱いが容易で、大変便利であった。
特開２０００−３３３０５０号公報

しかし、以上述べたような従来例では、以下の様な欠点があった。

固体撮像素子４０６は、調整部材４０７に接着剤で固着されていなければならないので、固体撮像素子４０６の６軸方向の位置調整をする前に、予めこの接着作業をしなければならず、また接着後の乾燥時間も必要であったことから、作業性の面から問題があった。第２に、調整部材４０７があることにより、カメラ本体の厚み方向の寸法が増し、小型化の障害となっていた。

本発明の第１の目的とするところは、固体撮像素子のパッケージの形態を変更することなく、固体撮像素子の固定と位置調整の作業性を改善することである。

本発明の第２の目的とするところは、カメラ本体の、特に厚み方向の小型化を達成することである。

本発明の第３の目的とするところは、カメラ本体の構成部品の削減を図り、コストダウンをすることである。

上記の第１〜第３の目的を達成するために、本発明は、
被写体像を固体撮像素子に結像させる光学手段と、
前記固体撮像素子を複数の接続部で固定し、かつカメラ本体に固定される固定部材と、
前記固体撮像素子と電気的に接続されるランドを有するプリント基板と、
を備えた固体撮像素子の固定方法において、
前記固体撮像素子は、電気的接続を有する第１の端子群と、
電気的接続とは無関係であるか、または接地されている第２の端子群を有し、
前記第２の端子群は、前記固体撮像素子のパッケージ周囲に複数個設け、
前記第１の端子群とは異なる部材に接続または固定されるものである。

また、前記第１の端子群と、前記第２の端子群とは、同列に配置されていて、その基本構造及び材質が同一で、かつ最終的な成形形状が異なるものである。

また、被写体像を固体撮像素子に結像させる光学手段と、
前記固体撮像素子を複数の接続部で固定し、かつカメラ本体に固定される固定部材と、
前記固体撮像素子と電気的に接続されるランドを有するプリント基板と、
を備えた固体撮像素子の固定方法において、
前記固体撮像素子は、電気的接続を有する第１の端子群と、
電気的接続とは無関係であるか、または接地されている第２の端子群を有し、
前記第２の端子群は、前記固体撮像素子のパッケージ周囲に複数個設け、
前記第１の端子群とは異なる部材に接続または固定され、
前記固体撮像素子の前記第１の端子群と、前記第２の端子群とが配置されている辺とは異なる辺により、前記固体撮像素子と前記固定部材とを固着するものである。

以上説明したように、本発明の第１の発明によれば、固体撮像素子が固定部材に直接固定されるので、調整部材が不要になるばかりでなく、従来、固体撮像素子の位置調整の前に、予め行っていた固体撮像素子と調整部材を接着剤で固着する作業が不要になり、これに伴い接着後の乾燥時間も不要となって、コストの低減を図ることができる。また、調整部材の廃止により、カメラ本体の厚み方向の寸法が薄くなり、カメラ本体の小型化が可能となる。

以下、本発明の各実施の形態を図１〜図９に基づき説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る一眼レフタイプのデジタルカメラの斜視図である。図１において、１はカメラボデイ、２は請求項でいう光学手段であるところの撮影レンズである。３は、ファインダー像を観察するための接眼窓である。４はＡＥ（自動露出）ロックボタン、５はＡＦ（オートフォーカス）の測距点選択ボタンである。６は撮影操作をするためのレリーズ釦であり、７が他の操作釦と併用して、カメラに数値を入力したり、撮影モードを切り換えたりするための多機能信号入力用の電子ダイヤルである。８は、撮影条件等を表示するための外部表示装置である。９は、ＡＦモード、測光モード、ホワイトバランスモード、ドライブモード等を選択するための操作釦群である。１０は撮影モードを選択するためのモードダイヤルである。１１は撮影された画像を表示するＴＦＴ（液晶表示装置）モニター装置である。１２は電子ダイヤル７と同様の機能を備えた、本デジタルカメラの撮影条件等を選択するためのサブ電子ダイヤルである。１３はこのサブ電子ダイヤル１２による入力機能をロックするダイヤルロックスイッチ、１４は本デジタルカメラの全ての動作を禁止するメインスイッチである。１５はＴＦＴモニター装置１１に画像を表示する際や、カメラの初期設定の際にモードを選択するための操作釦群である。

次に図２を用いて、本発明の実施の第１の形態に係る一眼レフタイプデジタルカメラの固体撮像素子の固定方法について説明する。

図２は本発明の第１の実施形態に係る一眼レフタイプのデジタルカメラの固体撮像素子の固定方法を説明する図である。

図２において、２００は撮影光軸である。２０１はカメラ本体であって、図では説明に不要な部分は割愛してある。このカメラ本体２０１には本体マウント２０２が固定されている。本体マウント２０２には、被写体像を固体撮像素子に結像させるための光学手段である撮影レンズ（不図示）が着脱出来るようになっている。２０３は固体撮像素子に適正な露光を与えるためのシャッターユニットであり、３本のビス（不図示）でカメラ本体２０１に固定されている。２０４は固体撮像素子をカメラ本体２０１に固定するための固定部材で、固定部材２０４は、３本の固定用のビス２０５で、カメラ本体２０１に固定されている。図２では３本の固定用のビス２０５で、カメラ本体２０１の３箇所のタップ穴２０１ａに固定されている。また２０１ｂは、固定部材２０４をカメラ本体２０１に位置決めするための位置決めピンである。図２では位置決めピン２０１ｂは２箇所に設けられている。また固定部材２０４には、固体撮像素子を固定するための固定部２０４ａが、４箇所に設けられている（詳細は後述する）。２０６は固体撮像素子で、光学手段である撮影レンズを通過してきた被写体像は、この固体撮像素子２０６に結像し、固体撮像素子２０６は、結像された像光に応じて電気的出力（画像データ）を出力する。そして、ＣＦカードやハードディスク装置等の外部記憶媒体に記録される。固体撮像素子２０６には、電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）が上下の辺にそれぞれ設けられている。またこれとは別に、電気的接続とは無関係の、または接地されている端子群２０６ｂ（第２の端子群）が、接続端子群２０６ａと同列の両端に、それぞれ設けられている。つまり、固体撮像素子２０６の四隅の位置に、固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）が設けられている。固定方法については後述するが、これが本発明である固体撮像素子の固定方法の特徴である。

２０７はプリント基板で、固体撮像素子２０６の電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）と半田付けにて接続されるランド群２０７ａが上下の辺にそれぞれ設けられている。

次に、固体撮像素子２０６の固定方法についてであるが、図２に示すように、固体撮像素子２０６は、固定用の端子群２０６ｂと、固定部材２０４の固定部２０４ａとが対応するように固定部材２０４に組み込まれる。このとき、固体撮像素子２０６の位置調整が行われる。位置調整は、撮影光軸２００に対して固体撮像素子２０６の結像面の、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、及びｘ軸の倒れ、ｙ軸の倒れ、固体撮像素子２０６の結像面の回転と、所謂６軸方向の位置調整をする必要がある。調整が完了したら、固定部材２０４の４箇所の接続部２０４ａと、固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）はそれぞれ半田付けにて固定される。

つまり、固体撮像素子２０６の電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）は、プリント基板２０７のランド群２０７ａに半田付けされ、一方、固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）は固定部材２０４の４箇所の接続部２０４ａとそれぞれ半田付けにて固定される。また固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）が、固体撮像素子２０６内部で接地されていれば、有害なノイズ対策に対して大変有利である。

図３は、固体撮像素子２０６の端子群を説明する図である。図３において、（ａ）は固体撮像素子２０６における、端子群の最終フォーミング（成形）前の状態を示している。（ｂ）は、本発明の固体撮像素子２０６の端子群のフォーミング状態を示しており、電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）と、電気的接続とは無関係の、または接地されている固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）とが異なったフォーミングをされているが、接続端子群２０６ａ（第１の端子群）と、固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）は、同列に配置されており、製造プロセス上も一体的に成形されていて、材質も同じである。一方、図３の（ｃ）は、従来の固体撮像素子の端子群のフォーミング状態を示しているが、前記の電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）と同形状となっている。つまり、本発明では、図３の（ｂ）のようなフォーミング形状にするには、フォーミング工程の大規模な変更は不要であることがわかる。よって、本発明の固体撮像素子２０６の端子群形状は、容易に実施可能である。

上述したように、本発明の第１の実施形態によれば、固体撮像素子２０６が固定部材２０４に直接固定されるので、調整部材が不要になるばかりでなく、従来、固体撮像素子の位置調整の前に、予め行っていた固体撮像素子と調整部材を接着剤で固着する作業が不要になり、これに伴い接着後の乾燥時間も不要となって、コストの低減を図ることができる。また、調整部材の廃止により、カメラ本体の厚み方向の寸法が薄くなり、カメラ本体の小型化が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と重複する部分については説明を割愛し、相違点のみについて述べることにする。本実施形態についても図２を用いて説明する。

図２において、第２の実施形態では第１の実施形態同様に、固体撮像素子２０６の位置調整が完了したら、固定部材２０４の４箇所の接続部２０４ａと、固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）はそれぞれ半田付けにて固定されるが、第２の実施形態では、これに加えて、固体撮像素子２０６の、電気的に接続するための接続端子群２０６ａ（第１の端子群）と、固定用の端子群２０６ｂが配置されている辺とは異なる辺において、固体撮像素子２０６と固定部材２０４とを接着面２０４ｂにて固着するようにしている。これにより、固体撮像素子２０６の機械的な強度を向上させている。

固体撮像素子２０６の固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）による固定のみでは、固体撮像素子が大型化して、その質量が増した時、カメラ本体に与えられる衝撃により、固体撮像素子の位置的変動が懸念される。そこで、本第２の実施形態では、これを補強する目的から、接着剤による補強接着を追加している。この接着は、従来のような、固体撮像素子パッケージと調整部材を完全に固定するような精密さを要求される作業ではないので、作業時間もわずかで、しかも固定用の端子群２０６ｂ（第２の端子群）により、既に位置決め固定されているので、乾燥時間も不要である。

本発明の第１の実施形態に係る一眼レフタイプのデジタルカメラの斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る一眼レフタイプのデジタルカメラの固体撮像素子の固定方法を説明する図である。本発明の固体撮像素子２０６の端子群を説明する図である。従来のデジタルカメラの固体撮像素子の固定方法を説明する図である。

符号の説明

２０１カメラ本体
２０４固定部材
２０６固体撮像素子
２０７プリント基板

Claims

被写体像を固体撮像素子に結像させる光学手段と、
前記固体撮像素子を複数の接続部で固定し、かつカメラ本体に固定される固定部材と、
前記固体撮像素子と電気的に接続されるランドを有するプリント基板と、
を備えた固体撮像素子の固定方法において、
前記固体撮像素子は、電気的接続を有する第１の端子群と、
電気的接続とは無関係であるか、または接地されている第２の端子群を有し、
前記第２の端子群は、前記固体撮像素子のパッケージ周囲に複数個設け、
前記第１の端子群とは異なる部材に接続または固定されることを特徴とする固体撮像素子の固定方法。
前記第１の端子群と、前記第２の端子群とは、同列に配置されていて、その基本構造及び材質が同一で、かつ最終的な成形形状が異なることを特徴とする、請求項１記載の固体撮像素子の固定方法。
被写体像を固体撮像素子に結像させる光学手段と、
前記固体撮像素子を複数の接続部で固定し、かつカメラ本体に固定される固定部材と、
前記固体撮像素子と電気的に接続されるランドを有するプリント基板と、
を備えた固体撮像素子の固定方法において、
前記固体撮像素子は、電気的接続を有する第１の端子群と、
電気的接続とは無関係であるか、または接地されている第２の端子群を有し、
前記第２の端子群は、前記固体撮像素子のパッケージ周囲に複数個設け、
前記第１の端子群とは異なる部材に接続または固定され、
前記固体撮像素子の前記第１の端子群と、前記第２の端子群とが配置されている辺とは異なる辺により、前記固体撮像素子と前記固定部材とを固着することを特徴とする固体撮像素子の固定方法。