JP2564557B2 - 固体撮像素子の取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，固体撮像素子を用いたビデオカメラにおい
て，固体撮像素子の位置決めを良好に行なえる固体撮像
素子の取付装置に関するものである。

〔従来の技術〕 従来の技術としては，特開昭61−135279号公報に示さ
れているように，色分解光学系（以下プリズムと称す）
の光射出部にプリズム取付け金具を固定し，固体撮像素
子を固体撮像素子取付金具に固定し，プリズムの光射出
部に固体撮像素子を位置決めした状態で，これら取付け
金具の相対する脚部間を溶融金属（以下はんだと称す）
にて接合する固体撮像素子の取付装置がある。（構造図
及び説明略す）この場合の構造では，プリズムに接着接
合するプリズム取付け金具において射出光を反射しない
ように黒色の光反射防止処理を行なっており，はんだ付
け部（脚部）は，はんだの付きを良くするため，この光
反射防止処理を除去する必要があり，金具の部品製作上
手間がかかっていた。ここで，光反射防止処理の除去方
法としては，黒色塗装前にはんだ付け部を保護コーディ
ングした後黒色塗装して，はんだ付け部に塗装が付かな
いようにする方法，塗装後，はんだ付け部を機械的に研
摩除去する方法，または，塗装後化学的にはんだ付け部
を除去する方法などがある。これらは，作業性が悪いば
かりではなく，はんだ付け性にも悪影響を与えたり，は
んだのぬれ性が悪くて，はんだ付け熱を多量に加えるこ
とが必要となり，固体撮像素子の取付け精度及び取付け
強度に悪影響を与えていた。また，はんだ付け作業の伝
導熱によって，プリズム，固体撮像素子とそれぞれの金
具接合部の接着剤の接着力低下を起し易く，被接着部材
間の熱膨張差によっても接着部のはがれを起し易かっ
た。

さらに，プリズムの光路長寸法を補正するために，プ
リズム取付け金具の貼り付け時，プリズムをいちいち寸
法測定し，プリズムの光路長誤差を補正する寸法にプリ
ズム取付け金具を構成して，光路長を一定に保ち，はん
だ付け性及び精度を安定にする必要があった。この貼り
付けには撮像性能を保つために，寸法変化の少ない接着
剤を選定する必要があり，接着剤の硬化および十分な強
度を得るため，ある一定の時間，例えば約24時間程度を
経た後，はんだ付け作業を行なう必要があり作業に注意
を必要としていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は，これらの欠点を解決するため，光反射防止
処理作業の容易さ，はんだ付け性の確実さ，はんだ付け
精度の安定，プリズム寸法のばらつきの補正の容易さ，
およびはんだ付け熱による接着剤への悪影響の軽減など
を図ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために，プリズムに接
合する光反射防止処理を処した金具（以下第１の金具と
称す）と，固体撮像素子に固定した金具とはんだ付け接
合する金具（以下第２の金具と称す）を別にし，それを
ねじ等によって固定する。また，固体撮像素子に接合す
る金具（以下第３の金具と称す）は，はんだ付け性を向
上したものとし，ねじ等によって固体撮像素子に固定す
る。このような構造にした上で，プリズム側第２の金具
と固体撮像素子側第３の金具の相対するはんだ付け部を
はんだ付け結合するようにしたものである。

なお，プリズムに接合する光反射防止処理を処した第
１の金具は金属以外の例えばセラミック製であっても良
い。

また，前述のねじによる結合は接着剤でも良く，ねじ
と接着剤の併用であっても良い。

〔作用〕

その結果，プリズムから撮像素子に至る光路中の光反
射防止は，第１の金具に光反射防止処理を於こすことに
よって硬化が得られるため，第２の金具には光反射防止
処理を起こさずとも良い。よって第２の金具は，はんだ
付け性の良い処理を行なえば良いことになる。

さらに，光路部側面に光反射防止マスク及び遮光フー
ドを付けることによって，撮像画面を乱す反射光及びも
れ光の防止，空気中のチリおよびはんだ付け時のフラッ
クスの侵入防止をすることができる。

また，プリズム側に第１および第２の金具を持つ構造
によつて，第２の金具に加わるはんだ付け熱が金具間の
熱抵抗によって第１の金具に熱が伝達するのを軽減する
ため，プリズムと第１の金具接合部の接着剤に与える熱
の影響が軽減され，接合部のはがれを防止する上で効果
がある。

さらにまた，プリズムの光路長寸法誤差を補正するた
めに，光路長寸法の違う数種の第２の金具を準備してお
き，第１の金具への固定をねじ止めにすればはんだ付け
作業時に光路長寸法の誤差補正を第２の金具の選択によ
って行なえるため，プリズムの光路長寸法の誤差補正作
業が簡略化できる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図〜第５図によって説
明する。第１図は本発明の全体構成を示す図，第２図は
本発明の分解斜視図，第３図，第４図は本発明の一部断
面側面図，第５図は本発明の他の実施例の一部断面側面
図である。三色分光プリズム１のそれぞれの光射出部に
光反射防止処理した後接着固定された第１の金具２に，
取付ねじ３によって第２の金具４が固定されている。そ
して，固体撮像素子５は第３の金具６および第４の金具
７に取付ねじ８によって固定されている。この場合，第
４の金具７は使わずに第３の金具と取付ねじ８によって
固体撮像素子５を固定しても良い。

また，第１の金具２の第２の金具４および第３の金具
６と固体撮像素子５の固定はそれぞれの取付ねじ3,8に
限定されず，接着剤によって固定することもできる。

ここで，三色分光プリズム１から固定撮像素子５まで
の間の光反射防止は，光反射防止処理を処した第１の金
具2,光学マスク10,遮光フード９によって行なうことが
できる。

この場合，第１の金具２の光路部開口部2aの寸法は，
第２の金具４の開口寸法4aよりも小さく，更に光学マス
ク10の開口部寸法10aも小さくして，光の反射を防止し
ている。以上のような構成において，固体撮像素子５の
位置合わせを行なった後第２の金具４と第３の金具６の
近接相対する脚部分4b,6bをはんだ付けし固定する。こ
こで，この第２の金具４および第３の金具６は，前述の
理由によって光反射防止処理を起こす必要はなく，はん
だ付け性の改善を行なえば良いため，はんだ付け作業
性，およびはんだ付け後の信頼性が向上することにな
る。

また，各部の接着性について述べると，三色分光プリ
ズム１と第１の金具２の接着部に直接はんだ付け熱が伝
わることはなく，第２の金具４から第１の金具２を経由
して伝わることになるため，熱抵抗が増し，接着部に与
える影響は軽微となり接着強度が保てることになる。さ
らにはんだ付けの熱によって第１の金具２および第２の
金具４が膨張するが，第１の金具２と第２の金具４を合
せたため熱容量が増し，全体として膨張が軽減されるこ
とは明らかである。この結果，固体撮像素子５のはんだ
付け熱による位置ずれは，改善される。

なお，第４図に示すように，第１の金具２の光路開口
部2aを変形させれば，光学マスク10の機能をはたすた
め，光学マスク10を省くこともできる。

以上の説明の内，第１の金具２は，はんだ付けしない
ため，金属である必要はなく，熱膨張しにくく，堅牢な
物質，例えばセラミックなどでも良い。

また，第２の金具４は取付ねじ３でも固定できるの
で，その光路長寸法を変えたものを数種類用意してお
き，選択使用することによって，三色分光プリズム１の
光路長寸法のばらつき（通常約0.5mm）を補正すること
も容易となる。さらに第２の金具４の形状構成は種々考
えられるが，第５図に示すごとく，第３の金具６のはん
だ付け部（脚部）6bに相当する第１の金具２の部分に固
着した支柱状構造のみで成っていても良く，同様の効果
を得ることができる。

この構成の場合，はんだ付けの際，光路長寸法を任意
に設定できるので，光路長寸法の補正が容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように，本発明によれば，次のような効
果を得ることができる。

1. はんだ付け性の改善によりはんだ付け強度が向上
し，さらにはんだ付け作業性が向上する。

2. 接着部にはんだ付けの熱が伝わりにくく，接着剤の
はがれを軽減できる。

3. 三色分光プリズムの寸法のばらつきを取付金具によ
って容易に補正できるため，はんだ付けギャップが一定
になり，はんだ付け性の改善ができる。

4. 取付金具のはんだ付け部以外の部分の熱容量が増す
ので，はんだ熱による寸法ずれを軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示す図，第２図は本発明の
一実施例の分解斜視図，第３図は本発明の一実施例の一
部断面側面図，第４図，第５図は本発明の他の実施例の
一部断面側面図である。 1:三色分光プリズム,2:第１の金具,4:第２の金具,5:固
体撮像素子,6:第３の金具,9:遮光フード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色分解光学系の各光射出部にそれぞれ固着
   した光反射防止処理を施こした第１の取付部材と，該各
   第１の取付部材にそれぞれ固着した第２の取付部材と，
   それぞれの固体撮像素子に固着した第３の取付部材とを
   有し，上記それぞれの固体撮像素子の位置決めを行なっ
   た状態で，上記各第２の取付部材と対応するそれぞれの
   第３の取付部材の各接合部を溶融金属によって接合する
   構成としたことを特徴とする固体撮像素子の取付装置。