JP3958937B2 - Member mounting structure and member mounting apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子の部材の取付け構造に関し、詳しくは、固体撮像素子を用いて光学像を読取る複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等に使用される固体撮像素子の部材の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて画像を光学像として読取る画像装置は、図４６に示すように、物体１を結像レンズ２を介して固体撮像素子３に結像させて読取っている。また、固体撮像素子３には複数個の微小な光電変換素子（以下、単に画素といい、この画素は通常数μｍ×数μｍの微小な大きさを有する）を直線状に配列した１ラインの固体撮像素子が用いられている。
【０００３】
このような画像読取装置では、結像レンズ２によって結像された線像を固体撮像素子３上に位置させるとともに、光学特性（ピント、倍率等）を所定の要求精度で読取るために、結像レンズ２や１ラインの固体撮像素子３の画素ライン４を図４７に示すようＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｙ軸回りのβ回転方向、Ｚ軸回りのγ回転方向の３軸および２回転方向（以下、２回転方向も軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、β軸、γ軸を単に５軸という）に微動させ位置を調整する必要がある。なお、図４６、４７中、符号５は光軸である。
【０００４】
ここで、Ｘ軸回りの軸に関しての調整を行なわない理由は、β軸、γ軸は画素ラインと直交する方向であり、このβ、γ軸の調整を行なわないと結像レンズ２と固体撮像素子３との距離が画素毎に異なって光学特性の精度が低下してしまうのに対して、Ｘ軸は画素ラインと同軸方向（平行）であるため、結像レンズ２と固体撮像素子３との距離が画素毎に異なることがなく、光学特性に影響を受けないためである。
【０００５】
一方、近時では、カラー像を読取るために図４８に示すようにＲｅｄ（以下、単にＲという）、Ｇｒｅｅｎ（以下、単にＧという）およびＢｌｕｅ（以下、単にＢという）に分光感度のピークを持つ画素Ｒ（６ａ）、Ｂ（６ｂ）、Ｇ（６ｃ）別に直線状に３列配置した固体撮像素子６が用いられる場合もある。
【０００６】
通常、このような固体撮像素子６の位置調整精度は５軸方向共に高精度が要求されており、特にこの要求を達成するために不可欠とされているのが、固体撮像素子６を上記のように位置調整した後に固体撮像素子６をフレームに固定する際、固体撮像素子６の位置ずれがないようにする技術である。
【０００７】
このような技術が必要なのは、いくら高精度に位置調整しても、固定時に位置がずれると再度位置調整が必要になったり、分離可能な固定方法を採用している場合は、その部分を廃棄処分にするしか方法がなくなってしまい、位置調整時間が長くなったり、コスト高の原因になってしまうからである。
【０００８】
この固定については、従来ネジによる固定が多く用いられてきたが、このような固定を用いるとその位置ずれ量が数百μｍ〜数十μｍと大きくなってしまうという不具合が発生する。
【０００９】
このような不具合を解消するために、ネジに代わる手段として、ヤジリ、タマ、バネ等の複雑な構造部品を用いることも考えられるが、このようにすると部品が高価であるためより一層コスト高となってしまう。
【００１０】
したがって、現在ではネジによる固定に比べて位置ずれ量が少なく、また、部品点数の問題も少ないとされる接着剤による固定が多く試みられている。この接着剤による固定にも、大きく分けて２つの方法があり、一方は被接着箇所同士が当接している場合の方法であって、他方は被接着箇所に隙間がある方法である。なお、前者は密着接着、後者は充填接着と呼ばれるものである。
【００１１】
充填接着は、被接着物間に位置調整のための調整代以上の隙間があり、その隙間に接着剤を充填して固着する方法である。従来のこの種の充填接着方法としては、例えば、特開平７−２９７９９３号公報に記載されたものがある。このものは、被接着物の形状精度の影響があっても、被接着物同士が当接しないように被接着物間の隙間量を設定してあり、その隙間に接着剤を充填して固定するものである。
【００１２】
また、紫外線硬化型の接着剤を介してヘッド保持部材に取付ける方法としては、図４９に示すような方法がある。
【００１３】
図４９に示す方法は、同図（ａ）に示すように、ワーク１１の１面に接着剤１２を塗布してワーク１１をワーク保持部材１３に対して位置決めし、この接着剤１２を介してワーク１１をワーク保持部材１３に固定する際に、同図（ｂ）に示すように、ワーク１１とワーク保持部材１３の隙間から接着剤１２に対してライトガイドＬにより紫外線を照射することにより、接着剤１２を硬化させてワーク１１をワーク保持部材１３に固定するようにしている。なお、ワーク１１またはワーク保持部材１３の一方が紫外線を透過する材料であれば、その一方を通して接着剤１２に紫外線を照射するようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の部材の取付け構造にあっては、被接着物同士が当接しないように被接着物間の隙間量を設定してあり、その隙間に接着剤を充填して固定するようになっていたため、以下のような問題が発生してしまった。
【００１５】
以下、この充填接着の方法を図５０に示すモデル図に基づいて説明するとともに、その問題点を具体的に説明する。
【００１６】
図５０において、１４は被接着物であるワーク、１５はワーク保持部材、１６は接着剤であり、この方法では、ワーク１４とワーク保持部材１５の隙間に接着剤１６を充填して硬化させることにより、ワーク１４をワーク保持部材１５に固定している。
【００１７】
このため、ワーク１４とワーク保持部材１５を当接させないで接着固定するには、ワーク１４と接着面１４ａの位置ばらつき量Ａ（ワーク１４の位置調整代）とワーク保持部材１５側の接着面１５ａのばらつき量Ｃが発生しても、ワーク１４側の接着面１４ａとワーク保持部材１５側の接着面１５ａが当接せず、かつ、接着剤１６を充填する隙間を確保するために隙間Ｂが必要になる。したがって、接着剤１６の膜厚は最小でＢ、最大でＡ＋Ｂ＋Ｃになってしまい、接着剤１６の膜厚はＡ＋Ｃの長さだけばらつくことになる。
【００１８】
さらに、ワーク１４側の接着面１４ａとワーク保持部材１５側の接着面１５ａの面精度の影響でＩ＋Ｊだけ接着剤１６の膜厚がばらついてしまうこともある。
【００１９】
一般的に、接着剤は硬化する際に収縮するため、接着剤の硬化後に被接着物を位置ずれさせないためには接着剤の塗布量をできるだけ少なくすることが重要になってくる。ところが、上述した充填接着方法では、接着剤の膜厚をＢ以下にすることができないので、接着剤の膜厚がＢの場合に接着剤の硬化収縮での位置ずれが許容値よりも多く発生したとしても、接着剤の膜厚の変更で対応できなくなり、固定後の位置ずれ量の改善ができない場合があった。
【００２０】
また、接着剤の膜厚がＡ＋Ｃだけ発生することにより、接着剤の硬化収縮量もそのばらつきに応じて変化することになる。これにより固定後のワーク１４の位置もばらついてしまい、必要な位置精度が確保できないという場合もあった。通常、紫外線硬化型の接着剤の硬化時の体積収縮率は５〜１０％程度である。体積収縮率が７％の場合を考えてみると、接着剤の硬化形状が正方体の場合には、３次元各方向に約２％程度収縮することになる。
【００２１】
したがって、接着剤の膜厚に０．５ｍｍ程度の差が生じると、硬化収縮量は各方向とも１０μｍ程度の差が生じることになる。被接着物を樹脂の射出成形で製作する場合には、上述した接着剤の膜厚のばらつきＡ＋Ｃは０．５ｍｍ以上になる場合が考えられるため、固定後の位置ずれが問題となる可能性が十分にある。
【００２２】
以上により、従来の充填接着方法にあっては、インクジェットワークの固定位置の必要精度を維持することができない場合が発生するため、生産時の歩留りが低下したり、固定精度不良の被接着物を廃棄処分にしなければならず、製造コストが増大するという問題が発生してしまった。
【００２３】
このような不具合を解消するために、例えば、特開平１０−３０９８０１号公報に記載されたものがある。
【００２４】
このものは、ワークとワーク保持部材の間に中間保持部材を介装し、この中間保持部材を接着剤によってワークに固定するとともに接着剤を介してワーク保持部材に固定するようになっており、ワークとワーク保持部材の間に中間保持部材を介装している分だけ、ワークの接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤とワーク保持部材の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、ワークの接着箇所とワーク保持部材の接着箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、ワークの取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後のワークの固定力の低下が生じるのを防止することができるという技術である。
【００２５】
しかしながら、ワークを固体撮像素子とし、ワーク保持部材を固体撮像素子保持部材として中間保持部材を接着剤を介して固体撮像素子とワーク保持部材の間に介装した場合に、固体撮像素子の接着固定前の位置調整において結像レンズによって結像された線像を固体撮像素子上に位置させ、かつ光学特性を所定の要求精度で読取ったときに、固体撮像素子の５軸で容易に位置調整して後、固体撮像素子の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後の固体撮像素子の固定力の低下が生じるのを防止するための具体的な構成がないことから、未だ改善の余地がある。
【００２６】
そこで本発明は、固体撮像素子の接着固定前に固体撮像素子の５軸調整を簡単に行うことができるようにして、５軸調整後に固体撮像素子の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子の固定力の低下が生じない固体撮像素子の部材の取付け構造を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するために、第１部材と、所定の動作を行う複数の動作部材を直線上に配設した第２部材と、前記第１部材と対向するように前記第２部材を支持する中間保持部材とを有し、前記第１部材と中間保持部材を接着剤によって固着するとともに前記第２部材と中間保持部材を接着剤によって固着するようにした第１部材と第２部材との部材の取付け構造であって、前記第１部材と中間保持部材との第１接着面および前記第２部材と中間保持部材との第２接着面が前記複数の動作部材の配設方向と平行な面になるとともに、前記第１接着面と第２接着面が直角方向になるように前記中間保持部材を配設したことを特徴としている。
【００２８】
その場合、図１に示すように、第１部材１０１と第２部材１０２との位置調整を行うときに、中間保持部材１０３を第１部材１０１の接着面に対して平行に滑らせることによりＸ、Ｙ、γの３軸方向の調整を行うことができ、また、第２部材１０２を中間保持部材１０３の接着面に対して平行に滑らせることによりＸ、Ｚ、βの３軸方向の調整を行うことができる。この結果、Ｘ軸回りの軸を除いたＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみの微動の位置調整を簡単に行うことができる。
【００２９】
すなわち、第１部材１０１と中間保持部材１０３との第１接着面Ａおよび第２部材１０２と中間保持部材１０３との第２接着面Ｂが第２部材１０２の複数の動作部材の配設方向に平行な面になるとともに、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角方向になるように中間保持部材１０３を配設することにより、Ｘ軸回りの軸の方向の位置調整を積極的に行わないようにしてＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみを簡単に調整することができる。
【００３０】
ここで、Ｘ軸回りの回転軸に関しての調整を行わない理由は、Ｙ、Ｚ軸は動作部材と直交する方向であり、このＹ、Ｚ軸周りのγ、β軸の調整を行わないと第１部材と第２部材との距離が、動作部材毎に異なって、動作部材の動作精度が低下してしまうのに対して、Ｘ軸は動作部材と同軸方向（平行）であるため、このＸ軸周りの調整を行わなくとも第１部材と第２部材との距離が動作部材毎に異なることがなく、動作部材の動作性に影響を受けないためである。
【００３１】
また、５軸調整後には、第２部材と第１部材の間に中間保持部材を介装している分だけ、第２部材の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤と第１部材の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、第２部材の接着箇所と第１部材の接着箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、第２部材の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の第２部材の固定力の低下が生じるのを防止することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明において、前記第２部材が、前記動作部材が配設された配設部材と、該配設部材が実装されている基板と、該基板を着脱可能に支持する着脱用支持部材とから構成されたことを特徴としている。
【００３３】
その場合、第１接着面、第２接着面またはこの両方の接着面に接着不良が生じても、第２部材を着脱用支持部材から取り外すことができるので、第２部材を再度利用することができる。
【００３４】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明において、前記第２部材が、前記動作部材が配設された配設部材と、該配設部材を着脱可能に支持する着脱用支持部材とから構成されたことを特徴としている。
【００３５】
その場合、第１接着面、第２接着面またはこの両方の接着面に接着不良が生じても、第２部材を着脱用支持部材から取り外すことができるので、第２部材を再度利用することができる。
【００３６】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明において、前記第２部材を実装する基板を有し、前記第２部材を前記中間保持部材に固着するとき、前記基板に前記中間保持部材の一部を貫通させる貫通孔を設けたことを特徴としている。
【００３７】
その場合、第２接着面の位置調整において、中間保持部材の第２接着面をＺ軸方向に長くして、第２部材の板厚と第２部材と第２部材が実装された基板との間隔をたし合わせた長さよりも、Ｚ軸方向に、長く位置調整用に接着しろを有することができるので、第２部材と第２部材が実装された基板との間隔をたし合わせた長さよりも、長い距離の位置調整が必要の場合においても正確に位置調整を行うことができる。
【００３８】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明において、前記第２部材を実装する基板を有し、前記第２部材を前記中間保持部材に固着する場合に、前記第２部材を前記第１接着面方向に移動させたとき、前記基板が前記中間保持部材の一部と当接しないよう前記第２部材を配設したことを特徴としている。
【００３９】
その場合、第２接着面の位置調整において、中間保持部材の第２接着面をＺ軸方向に長くして、第２部材の板厚と第２部材と第２部材が実装された基板との間隔をたし合わせた長さよりも、Ｚ軸方向に、長く位置調整用に接着しろを有することができるので、第２部材と第２部材が実装された基板との間隔をたし合わせた長さよりも、長い距離の位置調整が必要の場合においても正確に位置調整を行うことができる。
【００４０】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明おいて、前記第１部材に該第１部材と前記第２部材との対向面の距離を調整する調整部材を有することを特徴としている。
【００４１】
その場合、Ｚ軸方向に、第１部材と第２部材の位置調整を行うことができるので、Ｚ軸方向において、第２部材のみの位置調整では調整ができないとき、第１部材の第２部材との対向面を移動することができ、正確に第２部材の位置調整を行うことができる。
【００４２】
請求項７記載の発明は、前記第１接着面は光軸と直交するとともに、光軸高さが前記第１接着面の上下方向の幅内に配置されていることを特徴としている。
【００４３】
その場合、接着硬化時に生じる接着剤の硬化収縮の影響に対し、接着剤の収縮に伴って、中間保持部材が第１部材と第２部材とに近づく動き（ズレ）に変換させることで、第２部材自体のズレを押さえることができ、第１部材に対し、第２部材を高精度に位置決めすることができる。
さらに、直角な２面（第２接着面、第１接着面）でスライド調整をさせることで、構造全体として、ｘ，ｙ，ｚ，β，γの５軸方向に微動させ位置を調整することができる。
またさらに、Ｘ方向から見た状態で、第１接着面と光軸とを同じ高さに配置させることで、レイアウト上の基本的制約範囲のなかに、第２接着面および第１接着面を収めることができるので、必要最小限の空間の中に全部品を収めることができ、レイアウト上の制約が発生するのを防止することができる。
【００４４】
請求項８記載の発明は、前記中間保持部材は複数個からなり、少なくとも１対の中間保持部材で第２部材を挟着していることを特徴としている。
【００４５】
その場合、同数の中間保持部材を同一面側に配置するよりも外力、振動に対してより強い構造とすることができる。
【００４６】
請求項９記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１記載の取付け構造を有する部材において、第１部材が結像レンズを保持している保持部材、第２部材が前記結像レンズによって結像された像を光電変換する固体撮像素子であって、光源と、該光源により照射され、前記固体撮像素子の位置調整を行うための像を形成する位置調整用像と、前記請求項１記載の部材の取付け構造を有する部材を保持し、結像レンズおよび固体撮像素子の位置調整を行うとともに固着する固着作業部とを備え、前記固体撮像素子に、位置調整用像を結像レンズを介して結像し、光電変換された結像データに基づいて、結像レンズと固体撮像素子の相対位置を算出することを特徴としている。
【００４７】
その場合、算出された結像レンズと固体撮像素子の相対位置に基づいて、固体撮像素子の固着位置を決めることができるので、結像レンズで共役長のばらつきが発生したとしても、位置調整が高精度に維持され、固体撮像素子を固着することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４９】
[第１実施形態]
図２〜４は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第１実施形態を示す図であり、本部材の取付け構造は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置および印刷装置などの像形成装置に適用される。
【００５０】
まず、構成を説明する。図２、３において、２１はフレームであり、このフレームはＬ字状に形成され、水平部２１ａと垂直部２１ｂからなり、フレーム２１は、本発明に係る第１部材を構成している。
【００５１】
水平部２１ａにはＶ溝２４が形成されており、このＶ溝２４には結像レンズ２５が位置決めされている。この結像レンズ２５は原稿の画像をＣＣＤ等の光電変換素子である固体撮像素子２２のＲＧＢ別に設けられた各画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃに結像させるものであり、レンズ押え２６によって水平部２１ａに固定されている。
【００５２】
また、垂直部２１ｂには開口部２７が形成されており、この開口部２７は結像レンズ２５によって収束した線像を固体撮像素子２２の各画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃに導くようになっている。
【００５３】
固体撮像素子２２は光電変換素子からなる画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃが直線状に配列されており、中間保持部材２３によって画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃが結像レンズ２５に対向するように垂直部２１ｂに支持されている。この固体撮像素子２２および画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ本発明に係る第２部材および動作部材を構成している。
【００５４】
なお、図２、３中、２８は光軸であり、座標上、Ｚ方向に該当する。また、Ｘ軸方向は画像読取装置における主走査方向であり、Ｙ軸方向は副走査方向に相当する。
【００５５】
また、固体撮像素子２２には回路基板２９が取付けられており、この回路基板２９は固体撮像素子２２を駆動する一方、結像した光学像に伴う固体撮像素子２２の電気出力信号を電気的に処理をした後に画像読取装置に伝送するようになっている。
【００５６】
一方、中間保持部材２３はＬ字状に形成されており、紫外線が透過する材料から構成されている。この中間保持部材２３は紫外線硬化型接着剤３０、３１によってそれぞれ垂直部２１ｂおよび固体撮像素子２２に固着されており、垂直部２１ｂと中間保持部材２３との接着面（以下、第１接着面という）Ａおよび固体撮像素子２２と中間保持部材２３との接着面（以下、第２接着面という）Ｂが固体撮像素子２２の画素ライン２２ａ〜２２ｃと平行な面になるとともに、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角方向になるように中間保持部材２３が垂直部２１ｂと固体撮像素子２２の間に配設されている。
【００５７】
次に、固体撮像素子２２の位置調整方法を説明する。
【００５８】
まず、図示しない固体撮像素子取付け装置によって中間保持部材２３の直交する２面Ａ、Ｂに接着剤３０、３１を塗布する。この際、図示しないカメラによって接着剤３０、３１の膜厚をモニタしながら接着剤３０、３１の膜厚が一定になるように調整した後、取付け装置によって固体撮像素子２２を中間保持部材２３に取付けるとともに中間保持部材２３を垂直部２１ｂに取付ける。
【００５９】
次いで、結像レンズ２５によって結像された線像を固体撮像素子２２上に位置させるとともに、光学特性（ピント、倍率等）を所定の要求精度で読取る動作を行う。この際、固体撮像素子２２によって光電変換されたデータをモニタによって出力しながら固体撮像素子２２の位置調整を行う。
【００６０】
まず、Ｘ軸方向の位置調整を行う場合には、固体撮像素子２２をチャック等で把持して固体撮像素子２２が接着剤３１上を滑るようにして調整する。この場合には、図３（ａ）に示すように接着剤３０に対して接着剤３１の接着面積が小さくなっているため、接着剤３０、３１の表面張力の違いから調整時の滑り箇所が１箇所となっている。
【００６１】
しかしながら、Ｘ軸方向の調整時には、接着剤３０を介して中間保持部材２３と固体撮像素子２２の両方が滑る動きをしても構わない。
【００６２】
また、Ｙ軸回りのβ軸の位置調整を行う場合には、固体撮像素子２２をチャック等で把持して固体撮像素子２２が接着剤３１上を滑るようにして調整する。
【００６３】
また、Ｙ軸方向の位置調整を行う場合には、中間保持部材２３をチャック等で把持して固体撮像素子２２および中間保持部材２３が接着剤３０上を同時に滑るようにして調整する。
【００６４】
また、Ｚ軸方向の位置調整を行う場合には、固体撮像素子２２をチャック等で把持して固体撮像素子２２が接着剤３１上を同時に滑るようにして調整する。
【００６５】
さらに、Ｚ軸回りのγ軸の位置調整を行う場合には、中間保持部材２３をチャック等で把持して固体撮像素子２２および中間保持部材２３が接着剤３０上を同時に滑るようにして調整する。
【００６６】
本実施形態では、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角になるように中間保持部材２３がフレーム２１と固体撮像素子２２の間に配設されているため、Ｘ、Ｙ、Ｚ、β、γの個々の動き各軸毎に独立して行うことができ、中間保持部材２３および固体撮像素子２２を滑らせて調整する動きを直角座標に一致させることができる。
【００６７】
ここで、Ｘ軸回りの回転軸に関しての調整を行なわない理由は、Ｙ、Ｚ軸は画素ライン２２ａ〜２２ｃと直交する方向であり、このＹ、Ｚ軸周りのγ、β軸の調整を行なわないと結像レンズ２５と固体撮像素子２２との距離が画素毎に異なって光学特性の精度が低下してしまうのに対して、Ｘ軸は画素ライン２２ａ〜２２ｃと同軸方向（平行）であるため、このＸ軸周りの調整を行なわなくても結像レンズ２５と固体撮像素子２２との距離が画素毎に異なることがなく、光学特性に影響を受けないためである。
【００６８】
このようにして固体撮像素子２２の位置調整を行ない、モニタの出力から光学特性が所定の要求精度を満足するようになったものと判断したときに、図示しない紫外線照射ライトによって接着剤３０、３１の接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対して垂直方向から中間保持部材２３を介して紫外線を照射することにより、接着剤３０、３１を硬化させる。
【００６９】
このように本実施形態では、第１接着面Ａおよび第２接着面が固体撮像素子２２の画素ライン２２ａ〜２２ｃと平行な面になるとともに、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角方向になるように中間保持部材２３を垂直部２１ｂと固体撮像素子２２の間に配設したため、固体撮像素子２２の接着固定を行う前に中間保持部材２３をフレーム２１の接着面に対して平行に滑らせることによりＸ、Ｙ、γの３軸方向の調整を行うことができ、また、固体撮像素子２２を中間保持部材２３の接着面に対して平行に滑らせることによりＸ、Ｚ、βの３軸方向の調整を行うことができる。この結果、Ｘ軸回りの軸を除いたＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみの微動の位置調整を簡単に行うことができる。
【００７０】
すなわち、フレーム２１と中間保持部材２３との第１接着面Ａおよび固体撮像素子２２と中間保持部材２３との第２接着面Ｂが固体撮像素子２２の画素ライン２２ａ〜２２ｃと平行な面になるとともに、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角方向になるように中間保持部材２３を配設することにより、Ｘ軸回りの軸の方向の位置調整を積極的に行なわないようにしてＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみを簡単に調整することができる。
【００７１】
また、５軸調整後には、固体撮像素子２２とフレーム２１の間に中間保持部材２３を介装している分だけ、第１接着面Ａと第２接着面Ｂに接着される接着剤３０、３１の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、固体撮像素子２２の接着箇所とフレーム２１の接着箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、固体撮像素子２２の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子２２の固定力の低下が生じるのを防止することができる。
【００７２】
また、接着剤３０、３１を紫外線硬化型接着剤から構成するとともに、中間保持部材２３を紫外線が透過する材料から構成することにより、中間保持部材２３を通して紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射することができるため、接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対して垂直方向から紫外線を照射することができ、接着剤３０、３１が硬化するまでの時間をより短縮して、生産性を向上させることができる。
【００７３】
なお、接着剤３０、３１の厚さは、硬化収縮の影響を少なくするためにできるだけ薄い方が良い。しかしながら、実際は固体撮像素子２２、フレーム２１および固体撮像素子２２の平面度に応じて平面の凹凸の差分を埋めるだけの厚さを設定する必要は生じてしまう。
【００７４】
また、本実施形態では、固体撮像素子２２に対して中間保持部材２３を上側に配設しているが、これに限らず、図４（ａ）に示すように固体撮像素子２２に対して中間保持部材２３を下側に配設しても全く同様の効果を得ることができる。
【００７５】
さらに、中間保持部材２３はＬ字形状に限らず、図４（ｂ）に符号４１で示すように三角形状にしても良い。このようにした場合には、中間保持部材４１自体の剛性を高めることができる。
【００７６】
[第２実施形態]
図５は、本発明に係る部材の取付け構造の第２実施形態を示す図であり、本部材の取付け構造は、第１実施形態と同様に、複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置および印刷装置などの像形成装置に適用される。
【００７７】
なお、第１実施形態では、固体撮像素子が中間保持部材と第２接着面Ｂにおいて固着されているが、本実施形態では、固体撮像素子が着脱用保持部材を介して中間保持部材に固着されるようになっており、その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【００７８】
また、本実施形態では、固体撮像素子は、本発明に係る配設部材を構成し、固体撮像素子、基板および着脱用支持部材は、本発明に係る第２部材を構成している。
【００７９】
また、本実施形態では、中間保持部材２３を２３ａ、２３ｂとして、２つ用意し、第１接着面Ａおよび第２接着面Ｂとも２つずつ、すなわち、第１接着面Ａ、Ａ´および第２接着面Ｂ、Ｂ´を有するようになっている。
【００８０】
図５において、着脱用保持部材５０は、内部が空洞になっている直方体であり、平行する２平面が貫通されている（以下、貫通面という）。この貫通面の一方の面から固体撮像素子２２が取付けられている回路基板２９を挿通するようになっており、この回路基板２９は、着脱用保持部材５０に設けられたネジ穴５１ａ、５１ｂに、ネジ止めされるようになっている。なお、このネジ止めにおいては、通常のネジ止めで達成できる精度でよく、特に高い精度で取付ける必要性はない。
【００８１】
また、この着脱用保持部材５０は、第１実施形態の固体撮像素子２２と、中間保持部材２３との接合方法と同様に、着脱用保持部材５０に取付けられた固定画像素子２２の画素ライン２２ａ〜２２ｃと平行になるとともに、第１接着面Ａ、Ａ´と第２接着面Ｂ、Ｂ´が直角方向になるように、着脱用保持部材５０が中間保持部材２３ａ、２３ｂに接着固定されている。
【００８２】
この結果、結像レンズ２５によって収束した線像を着脱用保持部材５０の貫通面の他方の面から固体撮像素子２２の各画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃに導くようになっている。
【００８３】
この固体撮像素子２２の位置調整方法については、予め、回路基板２９に固体撮像素子２２を取付けるとともに、回路基板２９を着脱用保持部材５０に取付け、第１実施形態の固体撮像素子の取付け方法と同様に、中間保持部材２３を固体撮像素子２２によって光電変換された図示しないモニタを見ながら、固体撮像素子２２が取付けられている中間保持部材２３をＸ軸方向、Ｚ軸方向およびβ軸方向の調整を行い、位置決めをするようになっている。
【００８４】
このように本実施形態では、第１実施形態の効果、すなわち、５軸方向のみを簡単に調整することができること、固体撮像素子２２の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子２２の固定力の低下が生じるのを防止することができることという同様な効果の他に、着脱用保持部材５０の内部に、固体撮像素子２２が取付けられている回路基板２９をネジ止めするようになっているので、固体撮像素子２２が結像レンズ２５との位置調整が失敗したとしても、着脱保持部材５０から固体撮像素子２２を含む回路基板２９を取り外すことができる。
【００８５】
また、回路基板２９を着脱用保持部材５０にネジ止めする際は、ネジ止め後に固体撮像素子２２の位置調整を行うことができるので、このネジ止めについては、高い精度が要求されず、容易に着脱用保持部材５０に固体撮像素子２２を取付けすることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、固体撮像素子部材２２は、回路基板２９に取付けられ、この回路基板を２本のネジを用いて、着脱用保持部材５０にネジ止めするようになっているが、図６に示すように、着脱用保持部材５０の枠の外から固体撮像素子２２を、着脱用保持部材５０の２つの内壁面５２ａ、５２ｂに当接するよう３本のネジ５３ａ、５３ｂ、５３ｃで直接固定してもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、回路基板２９を着脱用保持部材５０に取付ける際に、および、上述のように固体撮像素子２２を直接着脱部材に固定する際に、ネジ止めによって固定しているが、スナップフィットによって固定してもよい。
【００８８】
また、回路基板２９および固体撮像素子２２を上述のように着脱用保持部材５０にネジ止めおよびスナップフィットによって固定するとき、ネジ止めおよびスナップフィットの固定個所は、上述のように限定されるものではない。
【００８９】
[第３実施形態]
図７〜９は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第３実施形態を示す図であり、本部材の取付け構造は、第１実施形態同様に、複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置および印刷装置などの像形成装置に適用される。
【００９０】
なお、第１実施形態では、固体撮像素子およびフレームが１つの中間保持部材と第１接着面Ａおよび第２接着面Ｂにおいて固着されているが、本実施形態では、第２実施形態と同様に、２つの中間保持部材において固体撮像素子およびフレームと固着するようになっており、かつ、これら中間保持部材が、固体撮像素子が取付けられている回路基板を貫通する構成を有している。
【００９１】
通常、収縮光学系おいて、結像レンズに対する像面の位置のばらつきは、数１０μｍであるが、その一方、結像レンズに対する物体面の位置ばらつきは数ｍｍ（以下、共役長のばらつきという）である。したがって、この共役長のばらつきが生じた場合、結像レンズと固体撮像素子の位置を、光軸方向に数ｍｍのレンジで位置調整を行う必要がある。
【００９２】
フレームに結像レンズを摺動させる場合、この結像レンズを摺動させる面を有していれば、結像レンズの光軸方向の位置調整は可能である。しかし、固体撮像素子の位置調整を数ｍｍのレンジで行う場合、撮像レンズ側においては、中間保持部材が回路基板に当接するまでの幅、また、撮像レンズの反対側においては、中間保持部材に、固体撮像素子固着用の接着しろが確保できるまでの幅でしか調整することができない。
【００９３】
図７に示すように、この幅は、最長でも固体撮像素子２２の板厚ｔと、固体撮像素子２２と回路基板２９までの間隔Δｈとを足し合わせたｔ＋Δｈとなる。通常ｔは、２〜３ｍｍ、Δｈは、１ｍｍ程度であり、これ以上は、ノイズの問題で長くできないようになっている。
【００９４】
このため、上述したように、調整可能幅は±２ｍｍ程度となるが、通常、接着しろが１〜２ｍｍ程度必要であり、実質は±１ｍｍ程度の調整幅となってしまう。
【００９５】
共役長のばらつきは、結像レンズによって異なるが、±２〜５ｍｍ程度あるのが一般的であり、２ｍｍ以上の共役長のバラツキを調整する場合は、第１実施形態のような構造では調整幅が狭く、中間保持部材２３が回路基板２９に当接してしまったり、接着しろが確保できなかったりして、位置調整固定ができなくなる可能性もある。
【００９６】
本実施形態では、このＺ軸方向への位置調整を考慮した点に特徴があり、その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【００９７】
図８、９に示すように、中間保持部材２３ａ、２３ｂと、固体撮像素子２２との第２接着面Ｂ、Ｂ´は、回路基板２９を貫通する長さＬを有している。
【００９８】
また、回路基板２９は、固体撮像素子２２が中間保持部材２３と固着する高さを中心として、中間保持部材２３ａ、２３ｂを貫通する貫通孔６０ａ、６０ｂを有している。
【００９９】
この構成により、回路基板２９に取付けられた固体撮像素子２２は、位置調整を行うとき、中間保持部材２３ａ、２３ｂの第２接着面Ｂ、Ｂ´をＺ軸方向に摺動することができるようになっている。
【０１００】
このときの固体撮像素子２２の移動距離は、図８に示すように、ｌ１＋ｌ２＋２×ｔ−（接着しろ）となる。したがってこの移動可能幅（ｌ１＋ｌ２＋２×ｔ−（接着しろ））を結像レンズ２５の共役長のばらつき幅より広く設定しておけば、共役長のばらつきが生じても固体撮像素子２２を正確に固着することができるようになっている。
【０１０１】
このように本実施形態では、第１実施形態の効果、すなわち、５軸方向のみを簡単に調整することができること、固体撮像素子２２の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子２２の固定力の低下が生じるのを防止することができることという同様な効果の他に、結像レンズ２５において、共役長のばらつき幅が生じても、Ｚ軸方向にこの誤差幅を修正するだけの幅を設けることができるので、正確に位置調整を行うことができる。
【０１０２】
なお、本実施形態の貫通孔６０ａ、６０ｂは、穴や切りかきなどの曲線形状でも、直線形状でも良く図９に示すように円でもよい。ただし、一番効果的に中間保持部材２３ａ、２３ｂを貫通させるものは、中間保持部材２３ａ、２３ｂの投影形状より回路基板２９及び中間保持部材２３ａ、２３ｂの形状誤差、設置誤差分だけ広くなるような形状である。
【０１０３】
また、本実施形態において、第２接着面の位置を調整する場合、固体撮像素子２２を光軸方向に移動させるときは、回路基板２９に貫通孔６０ａ、６０ｂを設け、この貫通孔６０ａ、６０ｂに中間保持部材２３ａ、２３ｂの一部を貫通させ、回路基板２９に当接しないようにしたが、そのときに、中間保持部材２３ａ、２３ｂに当接しないよう固体撮像素子２２を回路基板２９に配設するようにしてもよい。
【０１０４】
例えば、中間保持部材２３ａ、２３ｂが固体撮像素子２２の上面において固着される場合、光軸方向に固体撮像素子２２を移動させたとしても、回路基板２９が中間保持部材２３ａ、２３ｂに当接しないように固体撮像素子２２を回路基板２９上端部に実装するようにしてもよい。このような構成においても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
[第４実施形態]
図１０は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第４実施形態を示す図であり、本部材の取付け構造は複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置および印刷装置などの像形成装置に適用される。
【０１０６】
なお、本実施形態では、第３実施形態において、回路基板に貫通孔を設け、中間保持部材を貫通させることができるよう固体撮像素子のＺ軸方向の位置調整を行うようにした点に代えて、フレームにおいて、中間保持部材との第１接着面ＡをＺ軸方向に移動させ、結像レンズと固体撮像素子との距離を調整する点に特徴があり、その他の構成は、第３実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。ただし、中間保持部材については、固体撮像素子２２の上下２つずつ、４つの部材２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを用いている。
【０１０７】
図１０に示すように、フレーム２１は、結像レンズを固定している結像レンズ固定面７０と、共役調整を行う共役調整用ブラケット７１と、共役調整用ブラケット７１が摺動する摺動面７２とから構成され、共役調整用ブラケット７１は、本発明に係る調整部材を構成している。
【０１０８】
結像レンズ固定面７０は、第１実施形態の水平部２１ａに該当し、摺動面７２は、この結像レンズ固定面７０より低くなっている。また、固体撮像素子２２と結像レンズ２５の位置調整を行うとき、共役調整用ブラケット７１を、この摺動面７２上を摺動させるようになっており、固体撮像素子２２と結像レンズ２５の位置を決めた後、この共役調整用ブラケット７１を固着するようになっている。
【０１０９】
この結果、第３実施形態と同様に、共役調整用ブラケット７１の移動可能幅を結像レンズ２５の共役長のばらつき幅より広く設定しておけば、共役長のばらつきが生じても、固体撮像素子２２を正確に固着することができるようになっている。
【０１１０】
このように本実施形態では、第３実施形態と同様に、第１実施形態と同様の効果の他に、結像レンズ２５において、共役長のばらつき幅が生じても、Ｚ軸方向にこの誤差幅を修正するだけの幅を設けることができるので、正確に位置調整を行うことができる。
【０１１１】
[第５実施形態]
図１１〜１３は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第５実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１１２】
なお、本実施形態は、第３実施形態において、固体撮像素子のＺ軸方向の位置調整を行う装置の実施形態であり、部材の取付け構造を有する部材においては、第３実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
まず、構成について説明する。
【０１１３】
図１１に示す固体撮像素子取付け装置８０は、光源８１と、この光源８１により照射されるチャート８２と、第３実施形態のフレーム２１、固体撮像素子２２および中間保持部材２３から構成される固体撮像素子部材８３を保持する固定台８４と、光源８１およびチャート８２を保持するチャート保持部材８５と、このチャート保持部材８５および固定台８４を固定するベース８６と、この取付け装置を制御する制御部８７（図１２参照）とを備えている。
【０１１４】
光源８１は、チャートを照射するようにチャート保持部材の８５の上部に配設されており、チャート８２は、チャート８２の中心が、固体撮像素子２２および結像レンズ２５の光軸に一致するよう配設されている。
【０１１５】
固定台８４は、フレーム２１をチャック等で固定する図示しない第１固定部と、固体撮像素子２２をチャック等で固定する第２固定部１００とを有している。この第２固定部は、制御部８７によって、Ｚ軸方向、すなわち、チャート方向に前後に平行移動するようになっている。
【０１１６】
また、固定台８４は、上下に高さが変更できるようになっており、チャートの中心とこの固定台８４に固定された結像レンズ２５の光軸が一致するよう調整できるようになっている。
【０１１７】
固定台８４とチャート保持部材８５との距離は、結像レンズ２５の焦点距離によって、変更するようになっており、固定台８４がチャート保持部材方向に、前後に平行移動することができるようになっている。
【０１１８】
図１２に示す制御部８７は、固体撮像素子２２が取付けられている回路基板（以下、ＣＣＤ回路基板）２９からの出力画像データを入力し、固体撮像素子２２の位置を演算する演算部８８と、この演算結果に基づいて、第２固定部１００を制御する中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）８９と、第３実施形態の図８で示した中間保持部材２３ａ、２３ｂの第２接着面Ｂ、Ｂ´の長さＬを表示する表示部９０と、光源８１の電源を制御する光源駆動制御部９１と、固体撮像素子２２およびＣＣＤ回路基板２９を駆動させるＣＣＤ回路駆動制御部９２とを有している。なお、図１２では、ＣＣＤ回路基板のことをＣＣＤ回路として示した。
【０１１９】
演算部８８では、チャート８２を、結像レンズ２５を介して結像する固体撮像素子２２からの画像データが入力され、この画像データから固体撮像素子２２の位置を演算するようになっている。
【０１２０】
ＣＰＵ８９では、演算部８８において演算された演算結果に基づき、第２固定部１００をＺ軸方向、すなわち、光軸方向に移動させるようになっている。また、このＣＰＵ８９では、光源駆動制御部９１およびＣＣＤ回路駆動制御部９２を制御するようになっている。
【０１２１】
表示部９０は、ＣＰＵ８９において第２固定部が調整された後に、図８に示すＬを算出し、表示するようになっている。
【０１２２】
次に、図１３を用いて本取付け装置８０の動作について説明する。
【０１２３】
まず、固体撮像素子部材８３を固定台８４の第１固定部および第２固定部１００に固定し、固定台８４の高さをチャート８２の中心と光軸２８を一致させるとともに、結像レンズの焦点距離に基づいて、チャート８２との距離を調整し、電源および固体撮像素子２２を駆動させる（ステップ１）。
【０１２４】
次いで、チャート８２を固体撮像素子２２に結像させ、画像データを出力させ、この画像データを演算部８８に入力させる（ステップ２）。
【０１２５】
次いで、演算部８８は、この画像データに基づき、固体撮像素子２２の位置を演算する（ステップ３）。
【０１２６】
次いで、ＣＰＵ８９は、この演算結果に基づいて、共役長のばらつきがあるかどうか判断する（ステップ４）。共役長のばらつきがない場合は、中間保持部材２３の第２接着面Ｂの長さを算出し、この長さＬを表示して（ステップ５）、本動作を終了する。共役長のばらつきがある場合は、第２固定部１００を平行移動させ、位置調整をおこない（ステップ６）、再び、固体撮像素子２２はチャート８２を入力する（ステップ２）。
【０１２７】
このように本実施形態では、光源８１により照射されたチャート８２を結像レンズ２５を介して、固体撮像素子２２に結像し、この画像データから第２固定部１００の位置を算出することができるので、結像レンズ２５で発生する共役長のばらつきによって、フレーム２１と固体撮像素子２２の相対位置のずれが生じていたとしても、第２固定部１００により、固体撮像素子２２のＺ軸方向の位置を調整することができ、固体撮像素子２２の固定精度が高精度に維持させるとともに、中間保持部材２３に固着することができる。
【０１２８】
なお、本実施形態において、固体撮像素子を第２接着面にチャック等によって保持した後、位置調整して固着しているが、予め数種類の中間保持部材２３を用意し、位置調整を行う毎に中間保持部材２３を入れ替え、Ｌの長さが該当する中間保持部材２３を固着するようにしてもよい。
【０１２９】
また、本実施形態において、使用する固体撮像部材を第４実施形態の構造を有する固体撮像素子部材を使用してもよい。この場合、第２固定部１００は、共役調整用ブラケットを保持するようにする。
【０１３０】
〔第６実施形態〕
図１４〜１６は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第６実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１３１】
この第６実施形態では、必要最小限の空間の中に全部品が収まることで、レイアウト上の制約の発生することのない固体撮像素子の取付け構造を提供することをさらなる目的とする。
【０１３２】
図１４、１５において、第１部材であるフレーム２２１には、原稿の画像をＲＧＢの各画素ライン６ａ、６ｂ、６ｃ（図４８参照）に結像させるための結像レンズ２５が、水平部２２１ａにあるＶ溝２４上に、レンズ押え板２６で押さえられ支持されている。その際、この結像レンズ２５の光軸２８は、座標上、Ｚ方向に該当している。他に、Ｘ方向は画像読取装置における主走査方向すなわち画素ラインの線方向となり、Ｙ方向は副走査方向に相当する。
【０１３３】
また、ＣＣＤ回路基板２９は固体撮像素子２２を実装している。ここで、ＣＣＤ回路基板２９は、固体撮像素子２２を駆動し、また、結像した光学像に伴う固体撮像素子２２の電気出力信号を、電気的な処理をした後に画像読取装置に電送する機能を有している。
そして、固体撮像素子２２は、Ｌ字状の中間保持部材２２３を介してフレーム２２１の垂直部２２１ｂに取付けられている。
【０１３４】
図１６において、中間保持部材２２３と固体撮像素子２２とは、固体撮像素子２２の側面に第２接着面Ｂを設け接着固定されている。そして、中間保持部材２２３とフレーム２２１とは、垂直部２２１ｂの第１接着面Ａで接着固定されている。
【０１３５】
ここで、フレーム側接着面である第１接着面Ａは、図１６の如くＸ方向から見た場合に、光軸２８と交差する位置に配置されている。そのため、中間保持部材２２３の水平部２２３ｅ及びフレーム２２１の垂直部２２１ｂの高さは、図１５の如くレンズ押え板２６の高さとほぼ同じになっている。
【０１３６】
この高さ方向（Ｙ方向）に関して、少なくとも、結像レンズ２５の寸法分は最低限確保せざるを得ない。よって、図１５のように、中間保持部材２２３の垂直部２２３ｆをレンズ寸法と同等まで広げることにより、接着面積（つまり接着力）を大きくしつつ、本構造全体のレイアウトは現状維持させることができる。即ち、必要最小限の空間の中に全部品が収まることで、レイアウト上の制約の発生することがない。
【０１３７】
固体撮像素子２２と中間保持部材２２３との接着手段および結像レンズ２５と中間保持部材２２３との接着手段において、特に、硬化速度が１０秒程度と速い紫外線硬化型接着剤を用いることが生産性の点で有利である。この場合、中間保持部材２２３として、ガラス、プラスチック等の透明部材を用い、紫外線（図示せず）を中間保持部材２２３を透過させて第１接着面Ａおよび第２接着面Ｂに照射させることで、硬化が可能となる。
【０１３８】
この、製造時における接着剤硬化の前後においては、フレーム２２１及び固体撮像素子２２は製造装置（図示せず）によって把持され、逆に中間保持部材２２３は把持されていない状態をとる。
【０１３９】
このため、紫外線を照射すると、接着剤が初期状態から収縮する。この接着剤の収縮により、中間保持部材２２３がフレーム２２１及び固体撮像素子２２に引き寄せられるように移動しながら接着剤が硬化する。
【０１４０】
そして、この接着固定での第２接着面Ｂと第１接着面Ａでの接着厚さは、硬化収縮の影響を少なくするためできるだけ薄い方がよい。しかし、実際は、固体撮像素子２２、フレーム２２１、中間保持部材２２３の平面度に応じて、平面の凸凹の差分を埋めるだけの厚さを設定する必要が生じてくる。
【０１４１】
ところで、製造時においては、接着固定の前に、まず固体撮像素子２２が所定位置に調整されていなければならない。つまり、この位置調整にて、光学特性（ピント、倍率）を所定の要求精度で読み取り、固体撮像素子２２を、ｘ，ｙ，ｚ，β，γの５軸方向に微動させ位置を調整することが必要となる。
それに対し、まずＸ方向の場合、第２接着面Ｂ上を、固体撮像素子２２がＸ方向にスライドして調整される。
【０１４２】
Ｙ方向の場合は、第１接着面Ａ上を、中間保持部材２２３と固体撮像素子２２とが連動してスライドすることで調整される。
Ｚ方向の場合、第２接着面Ｂ上を、固体撮像素子２２がＺ方向にスライドして調整される。
【０１４３】
回転調整のうちβ方向は、第２接着面Ｂ上を、固体撮像素子２２が連動してβ方向に回転する動きをして調整される。
回転調整のγ調整は、第１接着面Ａ上を、中間保持部材２２３と固体撮像素子２２とが連動してγ方向に回転して調整される。
これらｘ，ｙ，ｚ，β，γの個々の動きは、完全に他方向に対して独立して行なうことができる。それは、第２接着面Ｂと第１接着面Ａとが、直角に構成されていることによる。２つの接着面が直角になっていることから、すべらせて調整する動きも直角座標に一致させることができる。
【０１４４】
以上のように第６実施形態によれば、第１接着面Ａは光軸２８と直交するとともに、光軸高さが第１接着面Ａの上下方向の幅内に配置されているので、接着硬化時に生じる接着剤の硬化収縮の影響に対し、接着剤の収縮に伴って、中間保持部材２２３が固体撮像素子２２とフレーム２２１とに近づく動き（ズレ）に変換させることで、固体撮像素子自体のズレを押さえることができ、フレーム２２１に対し、固体撮像素子２２を高精度に位置決めすることができる。
【０１４５】
さらに、直角な２面（第２接着面Ｂ、第１接着面Ａ）でスライド調整をさせることで、構造全体として、ｘ，ｙ，ｚ，β，γの５軸方向に微動させ位置を調整することができる。
【０１４６】
またさらに、Ｘ方向から見た状態で、第１接着面Ａと光軸とを同じ高さに配置させることで、レイアウト上の基本的制約範囲である結像レンズ２５の上下（Ｙ方向）幅のなかに、第２接着面Ｂおよび第１接着面Ａを収めることができるので、必要最小限の空間の中に全部品を収めることができ、レイアウト上の制約が発生するのを防止することができる。
【０１４７】
〔第７実施形態〕
図１７〜１８は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第７実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１４８】
この第７実施形態では、図１７に示すように、固体撮像素子２２を固定する中間保持部材２３の個数を２個以上とし、かつ少なくとも１個以上の中間保持部材２３の固体撮像素子２２側の接着面２３ｅが残りの中間保持部材２３の固体撮像素子２２側の接着面２３ｆと向かい合うように配置されている。なお、図中、２３ｇはリブである。
【０１４９】
このとき、図１８（ａ）に示すように、接着面２３ｅと接着面２３ｆとが平行になるよう配置したり、図１８（ｂ）に示すように、接着面２３ｅと接着面２３ｆとが対向するように配置することも可能である。
【０１５０】
この第７実施形態のように中間保持部材２３を配置した固体撮像素子２２の取付構造と、図１〜３の実施形態に示した固体撮像素子の取付構造の固有振動数ならびにその振動形状を数値解析によりモード３まで求め両者を比較した。この比較によると、第７実施形態の固体撮像素子の取付構造の固有振動数の方が３０〜５０％程度高く、振動に対して強い構造となっていることがわかる。
【０１５１】
以上のように第７実施形態によれば、中間保持部材が２個以上用いられ、かつ少なくともそのうちの１つ以上の中間保持部材における固体撮像素子側接着面が他の中間保持部材の固体撮像素子側接着面と向かい合う方向に配置されることにより、同数の中間保持部材を同一面側に配置するよりも外力、振動に対してより強い構造とすることができる。
【０１５２】
なお、本明細書の実施形態中で、中間保持部材の形状として、第７実施形態に一例として示すようにリブを設けたり、直角三角柱形状とすることもできる。
【０１５３】
〔第８実施形態〕
図１９は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第８実施形態に用いる中間保持部材を示す図であり、中間保持部材以外の構成は図１７に示した第７実施形態と同様であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１５４】
図１９に示すように、この第８実施形態では、中間保持部材２３には固体撮像素子側接着面と保持部材側接着面との両接着面に垂直になるように、両接着面両端にリブ２３ｈが設けられている。そして図１７のようにフレーム２１と固体撮像素子を固定すべく配置され、図１９の矢印Ｕの方向から紫外線硬化型接着剤を硬化させるために紫外線が照射される。このとき中間保持部材２３の平面部２３ｅ、２３ｆを透過する単位面積あたりの紫外線量は、リブ２３ｈを設けていないＬ字型中間保持部材（例えば、図２，３参照）と同じ量である。そのため、紫外線硬化型接着剤の硬化ムラが生じにくい。しかも、強度と言う観点では、リブ２３ｈを設けていないＬ字型中間保持部材と比較して、リブ２３ｈが設けられていることにより、外力、振動に強い形状となっている。
【０１５５】
以上のように第８実施形態によれば、中間保持部材両接着面（第２接着面Ｂ、第１接着面Ａ）に垂直なリブ形状のリブ２３ｈを接着面両端に設けたので、中間保持部材２３を三角柱形状にするのと同程度の強度が得られ、さらに接着面を平板形状にでき、これにより接着剤固定時の紫外線の透過量を一定とすることができ、したがって、接着品質を均一化できるため、外力、振動に強い固体撮像素子の取付構造とすることができる。
【０１５６】
〔第９実施形態〕
図２０〜２５は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第９実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１５７】
図２０は第９実施形態の一例を示し、図２１は第９実施形態の他の例である。
図２０，２１に示すように、全ての調整が終わり接着剤が硬化された後、フレーム２１は筐体２７０にネジなどの固定手段２７１を用いて取り付けられる。固定手段２７１はフレーム２１を安定して固定するために通常２箇所以上の固定位置２７２を有する。このときフレーム２１は固定手段２７１によって、フレーム２１と固定手段２７１とが接触する平面２７８で拘束される。
【０１５８】
図２０の要部を拡大した図２４に示すように、フレーム２１上には任意の２箇所の固定位置２７２を拘束する２つの各平面２７８内の任意の点間に直線２７９を形成することができる。
【０１５９】
図２０に示すように、中間保持部材２３とフレーム２１とを接着する第１接着面Ａは、直線２７９を筐体固定方向２７５に平行な方向に伸ばして得られる平面２７６内に配置されている。
【０１６０】
また、図２１の要部を拡大した図２５に示すように、３箇所以上の各々の固定位置２７２を拘束する平面２７８内の任意の点間を直線２８１で結ぶことにより平面２８２が形成されることとなる。
【０１６１】
図２１に示すように、中間保持部材２３とフレーム２１とを接着する第１接着面Ａは、平面２８２を筐体固定方向２７５に平行な方向に伸ばして得られる空間２７７内に配置されている。
【０１６２】
ここで、空間２７７に対して、中間保持部材２３とフレーム２１とを接着する第１接着面Ａが外側に位置している場合には、図２２に示すように、この構造を簡易的な梁形状のモデルに近似させると、固定位置２７２を梁モデルの固定位置２７２′、フレーム２１−中間保持部材２３−固体撮像素子２２からなる系を梁２７９と近似して、片持ち梁モデルとしてあらわせることになる。
【０１６３】
第９実施形態の固体撮像素子の取付構造の一例である図２０または他の例である図２１の構造を同様に梁形状のモデルに近似させると、図２３に示すように両端固定梁モデルとしてあらわされる。
ここで、両モデルの梁部分の強度、自重が等しい場合、両端固定モデルのほうが片持ち梁モデルよりも強度的に強く、固有振動数も高いこととなる。
【０１６４】
以上の第９実施形態によれば、フレーム２１と中間保持部材２３とを接着する第１接着面Ａが、図２５に示すように、フレーム２１を筐体２７０へ取り付ける任意の２点の固定個所２７２に取り付けられる固定部材２７１がフレーム２１を拘束する各平面２７８内の任意の２点間を結んで作られる直線２７９を、筐体２７０への取り付け方向２７５に平行な方向に伸ばして得られる平面２７６と交差する位置、もしくはフレーム２１を筐体２７０へ取り付ける３点以上の固定個所２７２に取り付けられる固定部材２７１によってフレーム２１を拘束している各平面２７８内の任意の点間を直線２８１で結んで作られる平面２８２を、筐体２７０への取り付け方向２７５に平行な方向に伸ばして得られる空間内２７７に形成することによって、フレーム−中間保持部材−固体撮像素子からなる系を振動モデルとしてみた場合に両端が固定されている梁とみなすことができ、そうでないものと比較して固体撮像素子取り付け部の強度が高くなり、耐振動性が向上する。
【０１６５】
〔第１０実施形態〕
図２６〜２８は本発明に係る固体撮像素子の取付け構造の取付け構造の第１０実施形態を示す図であり、本取付け構造は複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置に適用される。
【０１６６】
まず、構成を説明する。図２６〜２８において、２１はフレーム（結像レンズ保持部材）であり、このフレーム２１は平面状に形成されている。
【０１６７】
フレーム２１にはＶ溝２４が形成されており、このＶ溝２４には結像レンズ２５が位置決めされている。この結像レンズ２５は原稿の画像をＣＣＤ等の光電変換素子２２のＲＧＢ別に設けられた各画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃに結像させるものであり、レンズ押え２６によってフレーム２１に固定されている。なお、フレーム２１にはネジ穴２７が形成されており、レンズ押え２６に形成された挿通孔２６ａに図示しないボルトを挿通してこのネジ２７にボルトを螺合することにより、押え板２６がフレーム２１に固定される。
【０１６８】
固体撮像素子２２はセラミックスからなる本体３２の表面に光電変換素子を内蔵した画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２ｃが直線上に配列されており、この本体３２の表面には画素ライン２２ａ〜２２ｃを覆うカバーガラス（図２７（ｃ）中、斜線で示す部分）３３が取付けられている。また、カバーガラス３３を除いた本体３２の両端部に一対の中間保持部材２３が取付けられており、本体３２は中間保持部材２３によって画素ライン２２ａ、２２ｂ、２２が結像レンズ２５に対向するようにフレーム２１の突出部である水平部２１ａに支持されている。
【０１６９】
なお、図２７中、２８は光軸であり、座標上、Ｚ方向に該当する。また、Ｘ軸方向は画像読取装置における主走査方向であり、Ｙ軸方向は副走査方向に相当する。
【０１７０】
また、本体３２の裏面には端子３４が設けられており、この端子３４にはＣＣＤ回路基板２９が取付けられ、このＣＣＤ回路基板２９は固体撮像素子２２を駆動する一方、結像した光学像に伴う固体撮像素子２２の電気出力信号を電気的に処理をした後に画像読取装置に伝送するようになっている。
【０１７１】
一方、中間保持部材２３はＬ字状に形成されており、紫外線が透過する材料から構成されている。この中間保持部材２３は紫外線硬化型接着剤３０、３１によってそれぞれ水平部２１ａおよびカバーガラス３３を除いた本体３２のセラミックス面に固着されており、水平部２１ａと中間保持部材２３との接着面（以下、第１接着面という）Ａが固体撮像素子２２の画素ライン２２ａ〜２２ｃおよび光軸２８と平行な面になるとともに固体撮像素子２２と本体３２と中間保持部材２３との接着面（以下、第２接着面という）Ｂが光軸２８と直交するように中間保持部材２３が水平部２１ａと本体３２表面のセラミックス面の間に配設されている。
【０１７２】
次に、固体撮像素子２２の位置調整方法を説明する。
まず、図示しない固体撮像素子取付け装置によって中間保持部材２３の直交する２面Ａ、Ｂに接着剤３０、３１を塗布する。この際、図示しないカメラによって接着剤３０、３１の膜厚をモニターしながら接着剤３０、３１の膜厚が一定になるように調整した後、取付け装置によって本体３２表面のセラミックス面を中間保持部材２３に取付けるとともに中間保持部材２３を水平部２１ａに取付ける。
【０１７３】
次いで、結像レンズ２５によって結像された線像を固体撮像素子２２上に位置させるとともに、光学特性（ピント、倍率等）を所定の要求精度で読取る動作を行なう。この際、固体撮像素子２２によって光電変換されたデータをモニターによって出力しながら固体撮像素子２２の位置調整を行なう。
【０１７４】
まず、フレーム２１を取付け装置の架台に固定した後、Ｘ軸方向の位置調整を行なう場合には、中間保持部材２３をチャック等で把持して中間保持部材２３が接着剤３０上を滑るようにして調整する。
【０１７５】
また、Ｙ軸回りのβ軸の位置調整を行なう場合には、中間保持部材２３をチャック等で把持して中間保持部材２３が接着剤３０上を滑るようにして調整する。
【０１７６】
また、Ｙ軸方向の位置調整を行なう場合には、ＣＣＤ回路基板２９と中間保持部材２３をチャック等で把持して固体撮像素子２２および中間保持部材２３が接着剤３１上を同時に滑るようにして調整する。
【０１７７】
また、Ｚ軸方向の位置調整を行なう場合には、中間保持部材２３をチャック等で把持して固体撮像素子２２が接着剤３０上を同時に滑るようにして調整する。
【０１７８】
さらに、Ｚ軸回りのγ軸の位置調整を行なう場合には、ＣＣＤ回路基板２９と中間保持部材２３をチャック等で把持して固体撮像素子２２および中間保持部材２３が接着剤３１上を同時に滑るようにして調整する。
【０１７９】
本実施形態では、第１接着面Ａと第２接着面Ｂが直角になるように中間保持部材２３がフレーム２１と固体撮像素子２２の間に配設されているため、Ｘ、Ｙ、Ｚ、β、γの個々の動き各軸毎に独立して行なうことができ、中間保持部材２３および固体撮像素子２２を滑らせて調整する動きを直角座標に一致させることができる。
【０１８０】
ここで、Ｘ軸回りの回転軸に関しての調整を行なわない理由は、Ｙ、Ｚ軸は画素ライン２２ａ〜２２ｃと直交する方向であり、このＹ、Ｚ軸周りのγ、β軸の調整を行なわないと結像レンズ２５と固体撮像素子２２との距離が画素毎に異なって光学特性の精度が低下してしまうのに対して、Ｘ軸は画素ライン２２ａ〜２２ｃと同軸方向（平行）であるため、このＸ軸周りの調整を行なわなくても結像レンズ２５と固体撮像素子２２との距離が画素毎に異なることがなく、光学特性に影響を受けないためである。
【０１８１】
このようにして固体撮像素子２２の位置調整を行ない、モニタの出力から光学特性が所定の要求精度を満足するようになったものと判断したときに、図示しない紫外線照射ライトによって接着剤３０、３１の接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対して垂直方向から中間保持部材２３を介して紫外線を照射することにより、接着剤３０、３１を硬化させる。
【０１８２】
このように本実施形態では、フレーム２１と中間保持部材２３との第１接着面Ａが固体撮像素子２２の画素ラインおよび光軸２８と平行な面になるとともに、固体撮像素子２２の表面と中間保持部材２３との第２接着面Ｂが光軸２８と直交する面になるように中間保持部材２３を配設することにより、Ｘ軸回りの軸の方向の位置調整を積極的に行なわないようにしてＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみを簡単に調整することができる。
【０１８３】
また、５軸調整後には、固体撮像素子２２とフレーム２１の間に中間保持部材２３を介装している分だけ、第１接着面Ａと第２接着面Ｂに接着される接着剤３０、３１の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、固体撮像素子２２の接着箇所とフレーム２１の接着箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、固体撮像素子２２の取付けを高精度に行なうことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子２２の固定力の低下が生じるのを防止することができる。
【０１８４】
また、接着剤３０、３１を紫外線硬化型接着剤から構成するとともに、中間保持部材２３を紫外線が透過する材料から構成することにより、中間保持部材２３を通して紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射することができるため、接着箇所全域で同時に、かつ接着面に対して垂直方向から紫外線を照射することができ、接着剤３０、３１が硬化するまでの時間をより短縮して、生産性を向上させることができる。
【０１８５】
なお、接着剤３０、３１の厚さは、硬化収縮の影響を少なくするためにできるだけ薄い方が良い。しかしながら、実際は固体撮像素子２２、フレーム２１および固体撮像素子２２の平面度に応じて平面の凹凸の差分を埋めるだけの厚さを設定する必要は生じてしまう。
【０１８６】
また、本実施形態では、カバーガラス３３を除いた本体３２の両端部に中間保持部材２３が取付けられているが、これに限らず、本体３２の裏面に中間保持部材２３を取付けても良い。この場合には、図２６（ａ）で示す中間保持部材２３の保持面をＣＣＤ回路基板２９と本体３２の間に介装すれば良い。
【０１８７】
また、その他に、図２８（ａ）に示すように、カバーガラス３３の両端部に中間保持部材２３を取付けても良く、図２８（ｂ）に示すようにＣＣＤ回路基板２９の表面に中間保持部材２３を取付けても良い。このようにした場合にでも、上述したものと同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【０１８８】
〔第１１実施形態〕
図２９〜３０は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第１１実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０１８９】
図２９は、本発明の第１１実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す分解斜視図であり、図３０は、本発明の第１１実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す斜視図である。この取付け構造は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナー装置等の画像読取装置に適用される。
【０１９０】
まず、取付け構造が適用される取付け装置の部品構成を説明する。
図２９，３０に示すように、固体撮像素子２２の取付け装置は、結像レンズ２５と、第１接着面Ａと第２接着面Ｂとが直角でありかつ２面とも画素ラインに対して平行に配置されている構造の中間保持部材２３と、固体撮像素子２２が保持されているＣＣＤ回路基板２９と、結像レンズ２５を載置する溝２４およびレンズ押さえ２６を固定するネジ穴２７を備えているとともに、固体撮像素子２２の光電変換素子からなる画素ライン及び光軸に平行である水平面２１ａの接着面を結像レンズ２５設置側と対抗する側に２個備えている結像レンズ保持部材であるフレーム２１と、結像レンズ２５をフレーム２１の溝２４に固定するバンドであるレンズ押さえ２６と、ＣＣＤ回路基板２９に脱着可能な手段で固定されるスペーサ３０７とから構成されている。このスペーサ３０７の形状は、図２９，３０に示すように、複数の接着箇所で連続した一体形状である。
前記フレーム２１とスペーサ３０７とはその線膨張係数が同じ材料を用いて構成され、さらに、ＣＣＤ回路基板２９の剛性がスペーサ３０７より弱いものを用いている。
【０１９１】
図２９，３０の実施形態によれば、環境温度変化が発生した場合、フレーム２１とスペーサ３０７との線膨張係数が同じであるので、延び量が等しく、２つの中間保持部材２３の接着層の間に応力が発生せず、剥離は発生しない。又、ＣＣＤ回路基板２９の線膨張係数は、スペーサ３０７と同一でないため、延び量の差は発生するが、ＣＣＤ回路基板２９の剛性はスペーサ３０７の剛性より弱いため、スペーサ３０７の延び量に追従するため、固体撮像素子２２の位置は変化しないため、フレーム２１とスペーサ３０７との間の接着力の信頼性が保たれる。
【０１９２】
図３１は、本発明の第１１実施形態の他の例を示す斜視図である。
なお、図３１の例では図３０の例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図３１に示すように、スペーサ３０７は複数の接着箇所で別体構造である。さらに前記フレーム２１とスペーサ３０７との線膨張係数は同じ材料を用いて構成されている。
【０１９３】
この構成によれば、環境温度変化が発生した場合、フレーム２１とＣＣＤ回路基板２９との線膨張係数が同じであるので、延び量が等しく、２つの中間保持部材２３の接着層の間に応力が発生しないために、フレーム２１とＣＣＤ回路基板２９間の接着力の信頼性が保たれる。
【０１９４】
また、図３１に示すように、スペーサ３０７の形状が複数の接着箇所で別体構造であって、且つ、フレーム２１とＣＣＤ回路基板２９との線膨張係数が異なる材料を用い、さらにＣＣＤ回路基板の剛性がフレームの剛性より弱くすることもできる。
【０１９５】
この構成によれば、環境温度変化が発生した場合、フレーム２１とＣＣＤ回路基板２９との線膨張係数が異なるので、延び量に差が発生する。しかし、ＣＣＤ回路基板２９の剛性はフレーム２１の剛性より弱いため、ＣＣＤ回路基板２９がフレーム２１の延び量に追従する。このため、固体撮像素子２２の位置は変化せず、フレーム２１とＣＣＤ回路基板２９の間の接着力の信頼性が保たれる。
【０１９６】
図３２〜３４は、第１１実施形態におけるＣＣＤ回路基板２９とスペーサ３０７との取付け構造を示す断面図である。
図３２に示すように、この取付け構造では、ＣＣＤ回路基板２９とスペーサ３０７とをネジ３０８を介して取り付けている。
【０１９７】
この取付け構造によれば、万が一、固体撮像素子の取付け工程で不良品を作っても、スペーサ３０７をＣＣＤ回路基板２９に固定している固定ネジ３０８をとることにより、スペーサ３０７から固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を取りはずし、再利用することができる。
【０１９８】
図３３に示すように、この取付け構造では、ＣＣＤ回路基板２９とスペーサ３０７とをパッチン止め部３０９を介して取り付けている。
この取付け構造によれば、万が一、固体撮像素子の取付け工程で不良品を作っても、スペーサ３０７をＣＣＤ回路基板２９に固定しているパッチン止め部３０９をはずすことにより、スペーサ３０７から固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を取りはずし、再利用することができる。
図３４に示すように、この取付け構造では、ＣＣＤ回路基板２９とスペーサ３０７とを熱溶着部３１０を介して取り付けている。
【０１９９】
この取付け構造によれば、万が一、固体撮像素子の取付け工程で不良品を作っても、スペーサ３０７をＣＣＤ回路基板２９に固定している熱溶着部３１０を切断することにより、スペーサ３０７から固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を取りはずし、再利用することができる。
【０２００】
〔第１２実施形態〕
図３５〜３７は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第１２実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０２０１】
この第１２実施形態は、上述した図２９、３０の実施形態に対して、スペーサの部分が異なり、他の構成は同様である。
図３５，３６に示すように、スペーサ３０７はその開口で固体撮像素子２２を囲むように配置され、固体撮像素子２２に着脱自在な固定手段である固定ネジ３０８で取り付けられている。スペーサ３０７と中間保持部材２３とは図２９、３０に示した構造と同様に接着されている。この実施形態の構造では、フレーム２１とスペーサ３０７と中間保持部材２３とは線膨張係数が等しい部材から構成されている。
図３７は図２９，３０で用いたものと同様の中間保持部材を示している。
【０２０２】
以上の構成によれば、万が一、固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９の取付け工程で不良品を作っても、不良品から固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を固定ネジ３０８をゆるめることにより取りはずしが可能で、固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を再利用することができる。
【０２０３】
また、線膨張係数が同一な部材で構成されることにより、環境温度変化が発生した場合でも、接着面に応力が発生せず、剥離が発生しないため接着力の信頼性が保たれるという利点も有している。
【０２０４】
また、図３６に示すように、固体撮像素子の取付け工程で中間保持部材２３とフレーム２１、及び、中間保持部材２３とスペーサ３０７を位置決め後、接着固定した後に規格の特性が得られなかった場合、固体撮像素子２２に固定している固定ネジ３０８をゆるめることにより、スペーサ３０７から固体撮像素子２２を有するＣＣＤ回路基板２９を取りはずし、再利用することができる。
【０２０５】
〔第１３実施形態〕
図３８〜４１は本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第１３実施形態を示す図であり、本取付け装置は、固体撮像素子の取付け装置に適用したものである。
【０２０６】
図３８、３９は、第１３実施形態を示す構成図であり、図３８は分解斜視図、図３９は斜視図である。また、図４０は固体撮像素子周辺の拡大斜視図、図４１は固体撮像素子の正面図である。
この第１３実施形態は、上述した図２９、３０の実施形態に対して、中間保持部材の接着に関する部分が異なり、他の構成は同様である。
【０２０７】
図３８〜４０に示すように、ＣＣＤ回路基板２９の接着位置が固体撮像素子２２の画素ラインの延長線上にあり、かつ固体撮像素子端部から固体撮像素子２２の調整しろ３２０の距離だけ離れた位置にある事を特長としている。
【０２０８】
ＣＣＤ回路基板２９を接着するために用いる中間保持部材２３は、図４０，４１に示すように、固体撮像素子２２の画素ライン２２ａの延長線上にあり、かつ主走査方向の固体撮像素子２２の調整しろ３２０を確保できる位置に配置される。
また、ＣＣＤ回路基板２９の接着面はソルダコート面３２１とし、ソルダコート面３２１は中間保持部材２３が配置される位置にあり、その領域は主走査方向・副走査方向の固体撮像素子２２の調整しろを確保できるように構成されている。なお、符号２２ｄは接着位置を示している。
【０２０９】
固体撮像素子２２を調整するときには、固体撮像素子２２を把持する必要がある。図４２は固体撮像素子を把持するための構成図である。
フレーム２１に取り付けられる結像レンズ２５と固体撮像素子２２との位置を、狙いの光学特性が確保できるように調整する際、固体撮像素子２２を保持して固体撮像素子２２の位置を移動させることによって調整を行う。そのとき、図示しないＣＣＤ位置調整機に備えるチャック部４０１，４０２が固体撮像素子２２を把持する。
【０２１０】
ＣＣＤ回路基板２９の接着位置が固体撮像素子２２の画素ラインの延長上にあり、かつ固体撮像素子端部と近い位置にあるので、図４３に示すように、ＣＣＤ回路基板２９が熱または振動等により変形しても、固体撮像素子２２の画素位置に対して変異量が発生しないので、狙いの光学特性値を保証できる。
【０２１１】
これに対して、図４４ではＣＣＤ回路基板２９の接着位置が固体撮像素子端部から遠い位置にあるので、図４４に示すように、ＣＣＤ回路基板２９が熱または振動等により変形した場合、固体撮像素子２２の画素位置に対する変異量が発生するので、狙いの光学特性値を保証できない。
【０２１２】
図４５は他の例の固体撮像素子の正面図である。図中、符号２２ｆは実装高さ１ｍｍ以下の領域を示している。
【０２１３】
〔第１４実施形態〕
集積回路の実装では、デュアルインライン形パッケージ（以下、ＤＩＰと記す）として、主に産業用機器に使用されるセラミック製のものと、一般民需用に使用されるプラスチック製のものが知られている。
【０２１４】
セラミック製のＤＩＰは、さらに、焼成形のセラミックＤＩＰとガラス封止形のサーディップとに分類される。このガラス封止形のサーディップは、セラミックＤＩＰと比べて、製造工数が少ないため製造コストの点で有利であるので、固体撮像素子はサーディップ型が活用されることが望まれている。
【０２１５】
先ず、このサーディップ型の固体撮像素子の基本構造について説明する。
図５１はこの公知のサーディップ型固体撮像素子の基本構造を示す断面図である。
【０２１６】
図５１に示すように、サーディップ型固体撮像素子６２の基本構造は、セラミック製のベース６３と、ベース６３上にマウントされている半導体チップ６４と、半導体チップ６４上に形成されている画素ライン６４ａ，６４ｂ，６４ｃと、ベース６３に対して封着ガラス６６で接合されているリードフレーム６７と、リードフレーム６７と半導体チップ６４とをワイヤボンディングして電気的に導通するリード線６５、封着ガラス６６を介してベース６３に接合されているウインドフレーム６８と、ウインドフレーム６８上に接着されて半導体チップ６４を密封するカバーガラス６９とを備えている。
【０２１７】
次に、このような基本構造を有するサーディップ型固体撮像素子６２の取付け構造を一例とした、本発明に係る部材の取付け構造及び部材の取付け装置の第１４実施形態について説明する。
図５２は、本発明の第１４実施形態に係る、固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図である。
【０２１８】
図５２に示すように、第１４実施形態のサーディップ型固体撮像素子６２の部材の取付け構造は、第１部材であるフレーム２１と、第２部材であるサーディップ型固体撮像素子６２と、中間保持部材２３との接合である。即ち、第１接着面Ａは、サーディップ型固体撮像素子６２の側面と中間保持部材２３の下面とから構成されている。
【０２１９】
この第１４実施形態では、サーディップ型固体撮像素子６２側の、ベース６３、封着ガラス６６及びウインドフレーム６８が、ほぼ面一であって、且つ中間保持部材２３と接着されている。
【０２２０】
ここで図５２に示すように、サーディップ型固体撮像素子６２の側面のうち、中間保持部材２３が接合される第１接着面Ａには、リードフレーム６７がない部分が選択されることから、図中ではリードフレーム６７及びリード線６５が省略されている。
【０２２１】
〔第１５実施形態〕
図５３は、本発明の第１５実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図である。
図５３に示すように、封着ガラス６６を接着面とはせず、ベース６３及びウインドフレーム６８のみの接着でもよい。
【０２２２】
〔第１６実施形態〕
図５４は、本発明の第１６実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図であり、（ａ）はベース側に中間保持部材を接着した例であり、（ｂ）はウインドフレーム側に中間保持部材を接着した例である。
【０２２３】
図５４に示すように、製品規格上、さらに接着面積が必要ない場合は、図５４（ａ）に示すようにベース６３のみの接着でも良く、また、図５４（ｂ）に示す如く、ウインドフレーム６８のみの接着でも良い。
【０２２４】
〔第１７実施形態〕
図５５は、本発明の第１７実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図であり、（ａ）はベースが他の部分より突出している場合の例であり、（ｂ）はウインドフレームが他の部分より突出している場合の例であり、（ｃ）はベースとウインドフレームとが面一に他の部分より突出している場合の例である。
【０２２５】
図５５に示すように、ベース６３、封着ガラス６６、ウインドフレーム６８において、側面の上下方向の突出状態（つまり、各部品のＹ方向の寸法）は、サーディップ型固体撮像素子６２の性能とは関係なく任意でよい。つまり、側面はベース６３、封着ガラス６６、ウインドフレーム６８で必ずしも平面を形成している必要（即ち、面一である必要）はない。
【０２２６】
よって、図５５（ａ）の如く、サーディップ型固体撮像素子６２の構造上、ベース６３が他の部分に対し突出量Δ１（突出量Δｌは任意量）だけ突出しているような場合は、中間保持部材２３はベース６３と接着する。
【０２２７】
また、図５５（ｂ）の如く、ウインドフレーム６８が他の部分に対し突出量Δlだけ突出しているような場合、中間保持部材２３はウインドフレーム６８と接着する。
【０２２８】
さらに、図５５（ｃ）の如く、ベース６３とウインドフレーム６８とは平面を形成している（面一である）が、封着ガラス６６に対して突出量Δ１だけ突出しているような場合、中間保持部材２３はベース６３またはウインドフレーム６８と接着（図の如く両方との接着も可）する。但し、この場合において、製品規格上、大きい接着面積が必要な場合には、中間保持部材２３をＸ方向（紙面直交方向）に伸ばして接着面積をＸ方向に広げることで確保することができる。同様に、上記図５２〜図５４に示した例でも接着面積が不足した場合には必要に応じて接着面積をＸ方向に広げることで確保することができる。
【０２２９】
上記第１４〜１７実施形態は、固体撮像素子６２の構造が、封着剤１ｆを間に挟んで板材（ベース６３、ウインドフレーム６８）が光学像入射方向（光軸方向２１）に積層されているものであり、且つ、第２接着面Ｂが、上記固体撮像素子６２の積層面（固体撮像素子６２の側面６２ｙ）の最大突出端面の少なくとも一部であることを特徴としている。
【０２３０】
また、上記第１４〜１７実施形態は、固体撮像素子がサーディップ型固体撮像素子（即ち、板材（ベース６３、ウインドフレーム６８がセラミックであり、封着剤が封着ガラス６６である）６２であることを特徴としている。
【０２３１】
また、上記第１４実施形態は、第２接着面Ｂが、全ての板材（ベース６３、ウインドフレーム６８）及び封着ガラス６６からなることを特徴としている。
【０２３２】
また、上記第１５〜１７実施形態は、第２接着面Ｂが、板材（ベース６３、ウインドフレーム６８、又はベース６３及びウインドフレーム６８）のみからなることを特徴としている。
【０２３３】
また、上記第１５〜１７実施形態は、第２接着面Ｂが、側面６２ｙにて最も突出している板材（ベース６３、ウインドフレーム６８、又はベース６３及びウインドフレーム６８）のみからなることを特徴としている。
【０２３４】
以上の第１４〜１７実施形態では、サーディップ型固体撮像素子６２の側面６２ｙの構造に応じ、ベース６３、封着ガラス６６、ウインドフレーム６８を適宜接着面として選択することができるので、コスト的に有利なサーディップ型固体撮像素子６２を活用することができる。
【０２３５】
さらに、固定時（＝接着硬化時）に生じる接着剤の硬化収縮の影響に対し、接着剤の収縮に伴って、中間保持部材２３に作用する硬化収縮力をサーディップ型固体撮像素子６２と固体撮像素子保持部材とに近づく動き（ズレ）に変換させることで、サーディップ型固体撮像素子自体のズレを押さえることができるので、固体撮像素子保持部材に対し、サーディップ型固体撮像素子６２を高精度に位置決めすることができる。
【０２３６】
また、中間保持部材２３を用いることで、複雑な機構部品（ヤジリ、タマ、ばね等）を極力廃することができるので、安価な構造とすることができる。
【０２３７】
さらに、接着面のうち、第１接着面Ａ上でスライド調整をさせることで、自由度Ｘ、Ｚ、βの３方向を得、同様にして、もう第２接着面Ｂに自由度Ｘ、Ｙ、γの３方向を持たせることができるので、構造全体として、Ｘ，Ｙ，Ｚ，β，γの５軸方向に微動させ位置を調整することができる。
【０２３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記では、ベース６３及びウインドフレーム６８に用いる材料としてセラミック製の材料を用いていたが、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等のプラスチック等の他の材料を用いてもよい。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【０２３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、フレームと中間保持部材との第１接着面および固体撮像素子と中間保持部材との第２接着面が固体撮像素子の画素ラインと平行な面になるとともに、第１接着面と第２接着面が直角方向になるように中間保持部材を配設することにより、Ｘ軸回りの軸の方向の位置調整を積極的に行なわないようにしてＸ、Ｙ、Ｚ、β、γの５軸方向のみを簡単に調整することができる。
【０２４０】
また、５軸調整後には、固体撮像素子とフレームの間に中間保持部材を介装している分だけ、固体撮像素子の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤とフレームの接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理するだけで、固体撮像素子の接着箇所と固体撮像素子保持部材の接着箇所の位置精度を厳密に管理しなくても、固体撮像素子の取付けを高精度に行うことができ、歩留りを高くすることができるとともに生産後（接着剤の硬化後）の固体撮像素子の固定力の低下が生じるのを防止することができる。
【０２４１】
請求項２記載の発明によれば、第１接着面、第２接着面またはこの両方の接着面に接着不良が生じても、固定撮像素子を回路基板とともに、着脱用支持部材から取り外すことができるので、固定撮像素子を再度利用することができる。
【０２４２】
請求項３記載の発明によれば、第１接着面、第２接着面またはこの両方の接着面に接着不良が生じても、第２部材を着脱用支持部材から取り外すことができるので、第２部材を再度利用することができる。
【０２４３】
請求項４記載の発明によれば、第２接着面の位置調整において、中間保持部材の第２接着面をＺ軸方向に長くし、かつ、この中間保持部材の第２接着面の一部を回路基板に貫通させることができ、固体撮像素子の板厚と固体撮像素子と固体撮像素子が実装された回路基板との間隔をたし合わせた長さよりも、Ｚ軸方向に、長く位置調整用に接着しろを有することができるので、結像レンズと固体撮像素子との位置調整において、固体撮像素子とこの固体撮像素子が実装された回路基板との間隔をたし合わせた長さよりも、長い距離の位置調整が必要の場合においても正確に位置調整を行うことができる。
【０２４４】
請求項５記載の発明によれば、第２接着面の位置調整において、中間保持部材の第２接着面をＺ軸方向に長くし、かつ、この中間保持部材の第２接着面の一部と回路基板が当接せずに、固体撮像素子の板厚と固体撮像素子と固体撮像素子が実装された基板との間隔をたし合わせた長さよりも、Ｚ軸方向に、長く位置調整用に接着しろを有することができるので、固体撮像素子と固体撮像素子が実装された回路基板との間隔をたし合わせた長さよりも、長い距離の位置調整が必要の場合においても正確に位置調整を行うことができる。
【０２４５】
請求項６記載の発明によれば、Ｚ軸方向に、フレームと固体撮像素子の位置調整を行うことができるので、Ｚ軸方向において、固体撮像素子のみの位置調整では調整ができないとき、フレームの固体撮像素子の画素ラインとの対抗面の距離を調整することができ、正確に結像レンズと固体撮像素子との位置調整を行うことができる。
【０２４６】
請求項７記載の発明によれば、高精度な位置決め、５軸方向の位置調整およびレイアウト上の有利性を達成することができる。
【０２４７】
請求項８記載の発明によれば、同数の中間保持部材を同一面側に配置するよりも外力、振動に対してより強い構造とすることができる。
【０２４８】
請求項９記載の発明によれば、光源により照射されたチャートを結像レンズを介して、固体撮像素子に結像し、この画像データから第２固定部の位置を算出することができるので、結像レンズで発生する共役長のばらつきによって、フレームと固体撮像素子の相対位置のずれが生じていたとしても、第２固定部により、固体撮像素子のＺ軸方向の位置を調整することができ、固体撮像素子の固定精度が高精度に維持させるとともに、中間保持部材に固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明するための図である。
【図２】本発明に係る固体撮像素子の部材の取付け構造の第１実施形態を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態フレーム、中間保持部材および固体撮像素子の連結関係を示す図、（ｂ）はその固体撮像素子の概略正面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態のフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の他の連結関係を示す図、（ｂ）はその中間保持部材の他の形状を示す図である。
【図５】（ａ）は第２実施形態のフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の他の連結関係を示す図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ´の断面図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態の固体撮像素子を着脱用保持部材に直接取付けたフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の他の連結関係を示す図、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ´の断面図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態の固体撮像素子の中間保持部材に取付けるときの調整幅を説明するための図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態のフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の他の連結関係を示す図である。
【図９】本発明に係る第３実施形態の中間保持部材および固体撮像素子の連結関係を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る第４実施形態のフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の他の連結関係を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】本発明に係る第５実施形態の固体撮像素子取付け装置の側面図である。
【図１２】本発明に係る第５実施形態の制御部のブロック図である。
【図１３】本発明に係る第５実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る固体撮像素子の部材の取付け構造の第６実施形態を示す斜視図である。
【図１５】本発明に係る固体撮像素子の部材の取付け構造の第６実施形態を示す側面図である。
【図１６】図１５の要部拡大図である。
【図１７】本発明に係る第７実施形態のフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の連結関係を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は中間保持部材をフレームに接着した状態を示す図である。
【図１８】中間保持部材の配置を示す図であり、（ａ）は平行に配置した場合、（ｂ）は対向して配置した場合をそれぞれ示す。
【図１９】本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第８実施形態に用いる中間保持部材を示す図である。
【図２０】本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第９実施形態の一例を示す分解斜視図である。
【図２１】本発明に係る部材の取付け構造および部材の取付け装置の第９実施形態の他の例を示す分解斜視図である。
【図２２】中間保持部材と保持部材とを接着する第１接着面が空間の外側に位置している場合における梁形状のモデル図である。
【図２３】第９実施形態の固体撮像素子の取付構造の一例である図２０または他の例である図２１の構造を同様に梁形状のモデルに近似させた場合における梁形状のモデル図である。
【図２４】図２０の要部拡大図である。
【図２５】図２１の要部拡大図である。
【図２６】本発明に係る固体撮像素子の取付け構造の第１０実施形態を示す図であり、（ａ）はその取付け構造の分解斜視図、（ｂ）はその取付け構造の斜視図である。
【図２７】（ａ）は第１０実施形態の取付け構造の側面図、（ｂ）はそのフレーム、中間保持部材および固体撮像素子の連結関係を示す図、（ｃ）はその固体撮像素子の概略正面図である。
【図２８】（ａ）は他の取付け構造の斜視図、（ｂ）は同図（ａ）と異なる他の取付け構造の斜視図である。
【図２９】本発明の第１１実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す分解斜視図である。
【図３０】本発明の第１１実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す斜視図である。
【図３１】本発明の第１１実施形態の他の例を示す斜視図である。
【図３２】第１１実施形態における回路基板とスペーサとの取付け構造の第１の例を示す断面図である。
【図３３】第１１実施形態における回路基板とスペーサとの取付け構造の第２の例を示す断面図である。
【図３４】第１１実施形態における回路基板とスペーサとの取付け構造の第３の例を示す断面図である。
【図３５】本発明の第１２実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す斜視図である。
【図３６】図３５の要部を示す拡大図である。
【図３７】図３５，３６に示した実施形態で用いる中間保持部材の斜視図である。
【図３８】本発明の第１３実施形態に係る、固体撮像素子の取付け構造の一例を示す分解斜視図である。
【図３９】同斜視図である。
【図４０】図３８，３９の固体撮像素子周辺の拡大斜視図である。
【図４１】基板に取り付けられている固体撮像素子の一例を示す正面図である。
【図４２】固体撮像素子を把持するための構成図である。
【図４３】第１３実施形態の固体撮像素子の取付け構造による作用を示す図であり、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後である。
【図４４】固体撮像素子の取付け構造の参考例の作用を示す図であり、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後である。
【図４５】基板に取り付けられている固体撮像素子の他の例を示す正面図である。
【図４６】従来の物体、結像レンズおよび固体撮像素子の光学的な位置関係を示す図である。
【図４７】従来の固体撮像素子と結像レンズの５軸座標を示す図である。
【図４８】従来の固体撮像素子の概略正面図である。
【図４９】（ａ）（ｂ）は従来のワークの取付け手順を示す図である。
【図５０】従来の充填接着方法のモデル図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【図５１】サーディップ型固体撮像素子の基本構造を示す断面図である。
【図５２】本発明の第１４実施形態に係る、固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図である。
【図５３】本発明の第１５実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図である。
【図５４】本発明の第１６実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図であり、（ａ）はベース側に中間保持部材を接着した例であり、（ｂ）はウインドフレーム側に中間保持部材を接着した例である。
【図５５】本発明の第１７実施形態に係る、サーディップ型の固体撮像素子の部材の取付け構造の一例を示す断面図であり、（ａ）はベースが他の部分より突出している場合の例であり、（ｂ）はウインドフレームが他の部分より突出している場合の例であり、（ｃ）はベースとウインドフレームとが面一に他の部分より突出している場合の例である。
【符号の説明】
２１ フレーム（第１部材，結像レンズ保持部材）
２２ 固体撮像素子（第２部材、配設部材）
２２ａ〜２２ｃ 画素ライン（動作部材）
２３ 中間保持部材
２５ 結像レンズ
２８ 光軸
２９ 回路基板／ＣＣＤ回路基板（基板）
３０，３１ 紫外線硬化型接着剤
５０ 着脱用支持部材
６０ａ、６０ｂ 貫通孔
８１ 光源
８２ チャート（位置調整用像）
８４ 固定台（固着作業部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mounting structure for a member of a solid-state image sensor, and more particularly to a mounting structure for a member of a solid-state image sensor used in a copying machine, a facsimile machine, a scanner device, etc.
[0002]
[Prior art]
In general, an image apparatus that reads an image as an optical image using a solid-state imaging device such as a CCD reads and images an object 1 on a solid-state imaging device 3 via an imaging lens 2 as shown in FIG. . Further, the solid-state image pickup device 3 has one line in which a plurality of minute photoelectric conversion elements (hereinafter simply referred to as pixels, which usually have a minute size of several μm × several μm) are linearly arranged. A solid-state image sensor is used.
[0003]
In such an image reading apparatus, the line image formed by the imaging lens 2 is positioned on the solid-state imaging device 3, and the image is formed in order to read optical characteristics (focus, magnification, etc.) with a predetermined required accuracy. As shown in FIG. 47, the lens 2 and the pixel line 4 of the one-line solid-state image pickup device 3 are rotated in the X axis, Y axis, Z axis, β rotation direction around the Y axis, and γ rotation direction around the Z axis in three axes and two rotations. It is necessary to adjust the position by finely moving in the direction (hereinafter, the two rotation directions are also axial directions, and the X, Y, Z, β, and γ axes are simply referred to as five axes). In FIGS. 46 and 47, reference numeral 5 denotes an optical axis.
[0004]
Here, the reason why the adjustment about the axis around the X-axis is not performed is that the β-axis and the γ-axis are directions orthogonal to the pixel line. While the distance from the element 3 differs for each pixel and the accuracy of the optical characteristics is lowered, the X axis is in the same direction (parallel) as the pixel line, so the imaging lens 2 and the solid-state imaging element 3 This is because the distance is not different for each pixel and is not affected by the optical characteristics.
[0005]
On the other hand, recently, in order to read a color image, as shown in FIG. 48, the peak of spectral sensitivity is shown in Red (hereinafter simply referred to as R), Green (hereinafter simply referred to as G), and Blue (hereinafter simply referred to as B). In some cases, the solid-state imaging devices 6 arranged in three lines in a straight line for the pixels R (6a), B (6b), and G (6c) are used.
[0006]
Usually, the position adjustment accuracy of such a solid-state imaging device 6 is required to be high in both of the five axis directions. In particular, the solid-state imaging device 6 is indispensable for achieving this requirement as described above. When the solid-state image sensor 6 is fixed to the frame after the position is adjusted to the position, the position of the solid-state image sensor 6 is prevented from being displaced.
[0007]
This technology is necessary even if the position is adjusted with high accuracy, if the position is shifted during fixing, it will be necessary to adjust the position again, or if a separable fixing method is used, that part will be discarded. This is because there is no other way but to dispose, and the position adjustment time becomes longer or the cost is increased.
[0008]
Conventionally, fixing with screws has been often used for this fixing. However, when such fixing is used, there is a problem that the amount of positional deviation increases to several hundred μm to several tens μm.
[0009]
In order to solve such a problem, it is conceivable to use complicated structural parts such as a file, a ball, and a spring as a means to replace the screw. However, since the parts are expensive in this way, the cost is further increased. turn into.
[0010]
Therefore, at present, many attempts have been made to fix with an adhesive, which is less misaligned than a screw and has few problems with the number of parts. There are roughly two methods for fixing with the adhesive. One is a method in which the adherends are in contact with each other, and the other is a method in which there is a gap in the adherend. The former is called close adhesion, and the latter is called filling adhesion.
[0011]
Filling adhesion is a method in which there is a gap larger than the adjustment allowance for position adjustment between the adherends, and the gap is filled with an adhesive and fixed. As a conventional filling and bonding method of this kind, for example, there is a method described in JP-A-7-297993. In this product, even if there is an influence on the shape accuracy of the adherends, the gap amount between the adherends is set so that the adherends do not come into contact with each other, and the gap is filled with an adhesive and fixed. To do.
[0012]
Further, as a method of attaching to the head holding member via an ultraviolet curable adhesive, there is a method as shown in FIG.
[0013]
49, as shown in FIG. 49A, the adhesive 12 is applied to one surface of the workpiece 11, the workpiece 11 is positioned with respect to the workpiece holding member 13, and the adhesive 12 is passed through the adhesive 12. When fixing the workpiece 11 to the workpiece holding member 13, as shown in FIG. 5B, by irradiating the adhesive 12 with ultraviolet light from the gap between the workpiece 11 and the workpiece holding member 13 by the light guide L, The adhesive 12 is cured to fix the work 11 to the work holding member 13. If one of the workpiece 11 and the workpiece holding member 13 is a material that transmits ultraviolet rays, the adhesive 12 is irradiated with ultraviolet rays through the material.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional member mounting structure, the gap amount between the adherends is set so that the adherends do not contact each other, and the gap is filled with an adhesive and fixed. As a result, the following problems occurred.
[0015]
Hereinafter, this filling and bonding method will be described based on the model diagram shown in FIG. 50, and the problems will be specifically described.
[0016]
In FIG. 50, 14 is a work to be bonded, 15 is a work holding member, and 16 is an adhesive. In this method, the adhesive 16 is filled in the gap between the work 14 and the work holding member 15 and cured. Thus, the work 14 is fixed to the work holding member 15.
[0017]
For this reason, in order to bond and fix the workpiece 14 and the workpiece holding member 15 without contacting each other, the positional variation amount A (position adjustment allowance of the workpiece 14) between the workpiece 14 and the bonding surface 14a and the bonding surface 15a on the workpiece holding member 15 side. In order to ensure a gap for filling the adhesive 16, the adhesive surface 14a on the workpiece 14 side and the adhesive surface 15a on the workpiece holding member 15 side do not come into contact with each other. I need it. Therefore, the film thickness of the adhesive 16 is B at the minimum and A + B + C at the maximum, and the film thickness of the adhesive 16 varies by the length of A + C.
[0018]
Furthermore, the film thickness of the adhesive 16 may vary by I + J due to the influence of the surface accuracy of the workpiece 14 side adhesive surface 14a and the workpiece holding member 15 side adhesive surface 15a.
[0019]
In general, since the adhesive shrinks when it is cured, it is important to reduce the application amount of the adhesive as much as possible in order not to shift the position of the adherend after the adhesive is cured. However, in the filling and bonding method described above, since the film thickness of the adhesive cannot be made B or less, when the film thickness of the adhesive is B, the displacement due to the curing shrinkage of the adhesive is more than the allowable value. Even if it does, it becomes impossible to respond by changing the film thickness of the adhesive, and there is a case where the amount of positional deviation after fixing cannot be improved.
[0020]
Further, when only the film thickness of the adhesive is A + C, the amount of cure shrinkage of the adhesive also changes according to the variation. As a result, the position of the work 14 after fixing varies, and the required position accuracy may not be ensured. Usually, the volume shrinkage rate at the time of curing of an ultraviolet curable adhesive is about 5 to 10%. Considering the case where the volume shrinkage is 7%, when the cured shape of the adhesive is a rectangular parallelepiped, the shrinkage is about 2% in each of the three dimensions.
[0021]
Therefore, when a difference of about 0.5 mm occurs in the film thickness of the adhesive, a difference of about 10 μm in the amount of curing shrinkage occurs in each direction. When the adherend is manufactured by resin injection molding, the above-described variation A + C in the thickness of the adhesive may be 0.5 mm or more, and thus there may be a problem of misalignment after fixing. There is enough.
[0022]
As described above, in the conventional filling and bonding method, the required accuracy of the fixing position of the ink-jet work may not be maintained. A problem has arisen in that manufacturing costs increase due to disposal.
[0023]
In order to solve such a problem, for example, there is one described in JP-A-10-309801.
[0024]
This is configured to interpose an intermediate holding member between the workpiece and the workpiece holding member, and fix the intermediate holding member to the workpiece with an adhesive and to the workpiece holding member via the adhesive, Adhesive between the adhesive surface of the workpiece and the adhesive surface of the intermediate holding member and the adhesive surface of the workpiece holding member and the intermediate holding member as much as the intermediate holding member is interposed between the workpiece and the workpiece holding member By simply controlling the film thickness of the adhesive to be bonded to the surface to the minimum and constant level, it is possible to install the workpiece without strictly managing the position accuracy of the workpiece adhesion point and the workpiece holding member adhesion point. Is a technique that can increase the yield, increase the yield, and prevent a decrease in the fixing force of the workpiece after production.
[0025]
However, when the workpiece is a solid-state imaging device, the workpiece holding member is a solid-state imaging device holding member, and the intermediate holding member is interposed between the solid-state imaging device and the workpiece holding member via an adhesive, the solid-state imaging device is bonded and fixed. When the line image formed by the imaging lens in the previous position adjustment is positioned on the solid-state image sensor and the optical characteristics are read with a predetermined required accuracy, the position is easily adjusted with the five axes of the solid-state image sensor. After that, the solid-state imaging device can be attached with high accuracy, the yield can be increased, and there is no specific configuration for preventing the fixing force of the solid-state imaging device after production from being reduced. Therefore, there is still room for improvement.
[0026]
Therefore, the present invention can easily perform the 5-axis adjustment of the solid-state image sensor before bonding and fixing the solid-state image sensor, and can attach the solid-state image sensor with high accuracy after the 5-axis adjustment, thereby improving the yield. The object of the present invention is to provide a mounting structure for a member of a solid-state image sensor that does not cause a decrease in fixing force of the solid-state image sensor after production (after curing of the adhesive).
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 opposes the first member, the second member in which a plurality of operation members performing a predetermined operation are arranged on a straight line, and the first member. And an intermediate holding member that supports the second member, and the first member and the intermediate holding member are fixed by an adhesive, and the second member and the intermediate holding member are fixed by an adhesive. A member attachment structure of a member and a second member, wherein the first adhesive surface between the first member and the intermediate holding member and the second adhesive surface between the second member and the intermediate holding member are the plurality of operating members. The intermediate holding member is arranged such that the first holding surface and the second bonding surface are in a right angle direction.
[0028]
In this case, as shown in FIG. 1, when the position adjustment between the first member 101 and the second member 102 is performed, the intermediate holding member 103 is slid parallel to the bonding surface of the first member 101, , Y, and γ can be adjusted in three axes, and by sliding the second member 102 parallel to the bonding surface of the intermediate holding member 103, adjustment in the three axes in X, Z, and β can be performed. It can be performed. As a result, it is possible to easily adjust the position of fine movement only in the 5-axis directions of X, Y, Z, β, and γ excluding the axes around the X-axis.
[0029]
That is, the first adhesive surface A between the first member 101 and the intermediate holding member 103 and the second adhesive surface B between the second member 102 and the intermediate holding member 103 are in the arrangement direction of the plurality of operating members of the second member 102. By arranging the intermediate holding member 103 so that the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are perpendicular to each other while being parallel to each other, position adjustment in the direction of the axis around the X axis is positively performed. It is possible to easily adjust only the five axis directions of X, Y, Z, β, and γ without doing so.
[0030]
Here, the reason why the adjustment about the rotation axis around the X axis is not performed is that the Y and Z axes are orthogonal to the operating member, and the γ and β axes around the Y and Z axes are not adjusted. Since the distance between the first member and the second member differs depending on the operating member and the operating accuracy of the operating member decreases, the X axis is in the same direction (parallel) as the operating member. This is because the distance between the first member and the second member is not different for each operation member without adjusting the axis, and is not affected by the operability of the operation member.
[0031]
In addition, after the five-axis adjustment, the adhesive that is bonded to the bonding surface of the second member and the bonding surface of the intermediate holding member, as much as the intermediate holding member is interposed between the second member and the first member By only managing the film thickness of the adhesive bonded to the bonding surface of the first member and the bonding surface of the intermediate holding member to the minimum necessary and constant, the bonding position of the second member and the bonding position of the first member Even if the positional accuracy is not strictly controlled, the second member can be mounted with high accuracy, the yield can be increased, and the fixing force of the second member after production (after curing of the adhesive) can be increased. It is possible to prevent the decrease from occurring.
[0032]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the second member is provided with an arrangement member in which the operation member is arranged, and the arrangement member. And a detachable support member that detachably supports the substrate.
[0033]
In that case, even if adhesion failure occurs on the first adhesive surface, the second adhesive surface, or both, the second member can be removed from the attachment / detachment support member, so that the second member can be reused. it can.
[0034]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the second member is an arrangement member in which the operation member is arranged, and the arrangement member is detachable. It is characterized by comprising a support member for attachment and detachment that is supported on the surface.
[0035]
In that case, even if adhesion failure occurs on the first adhesive surface, the second adhesive surface, or both, the second member can be removed from the attachment / detachment support member, so that the second member can be reused. it can.
[0036]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 has a substrate on which the second member is mounted in the invention according to claim 1, and when the second member is fixed to the intermediate holding member, The substrate is provided with a through hole that allows a part of the intermediate holding member to pass therethrough.
[0037]
In that case, in the position adjustment of the second adhesive surface, the second adhesive surface of the intermediate holding member is lengthened in the Z-axis direction, and the plate thickness of the second member and the second member and the substrate on which the second member is mounted Since it can have a margin for position adjustment longer in the Z-axis direction than the length obtained by adding the intervals, the length obtained by adding the intervals between the second member and the substrate on which the second member is mounted. In addition, even when a long distance position adjustment is required, the position adjustment can be performed accurately.
[0038]
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the first aspect of the present invention, when the second member is mounted, the second member is fixed to the intermediate holding member. The second member is arranged so that the substrate does not come into contact with a part of the intermediate holding member when the second member is moved in the direction of the first adhesive surface.
[0039]
In that case, in the position adjustment of the second adhesive surface, the second adhesive surface of the intermediate holding member is lengthened in the Z-axis direction, and the plate thickness of the second member and the second member and the substrate on which the second member is mounted Since it can have a margin for position adjustment longer in the Z-axis direction than the length obtained by adding the intervals, the length obtained by adding the intervals between the second member and the substrate on which the second member is mounted. In addition, even when a long distance position adjustment is required, the position adjustment can be performed accurately.
[0040]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 6 is the adjustment member according to claim 1, wherein the distance between the opposing surfaces of the first member and the second member is adjusted to the first member. It is characterized by having.
[0041]
In that case, since the position adjustment of the first member and the second member can be performed in the Z-axis direction, the second member of the first member cannot be adjusted by the position adjustment of only the second member in the Z-axis direction. And the position of the second member can be adjusted accurately.
[0042]
The invention described in claim 7 is characterized in that the first adhesive surface is orthogonal to the optical axis, and the optical axis height is disposed within the vertical width of the first adhesive surface.
[0043]
In that case, by changing the movement of the intermediate holding member closer to the first member and the second member (displacement) with the shrinkage of the adhesive against the influence of the curing shrinkage of the adhesive that occurs during the adhesive curing, The displacement of the two members can be suppressed, and the second member can be positioned with high accuracy with respect to the first member.
Furthermore, by adjusting the slide on two perpendicular surfaces (second adhesive surface, first adhesive surface), the position of the entire structure can be finely adjusted in the five axial directions of x, y, z, β, and γ. Can do.
Furthermore, by arranging the first adhesive surface and the optical axis at the same height in the state viewed from the X direction, the second adhesive surface and the first adhesive surface are within the basic constraints on the layout. Since it can be accommodated, all the parts can be accommodated in the minimum necessary space, and it is possible to prevent occurrence of restrictions on the layout.
[0044]
The invention according to claim 8 is characterized in that the intermediate holding member comprises a plurality of members, and the second member is sandwiched between at least one pair of intermediate holding members.
[0045]
In that case, it is possible to make the structure stronger against external force and vibration than arranging the same number of intermediate holding members on the same surface side.
[0046]
According to a ninth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in the member having the mounting structure according to the first aspect, the first member holds the imaging lens, and the second member is the imaging member. A solid-state imaging device that photoelectrically converts an image formed by a lens, the light source, a position adjustment image that is irradiated by the light source and forms an image for adjusting the position of the solid-state imaging device, and the claim A member having a member mounting structure according to item 1 is held, and the image forming lens and the solid-state image sensor are adjusted and fixed, and a fixing work unit is fixed, and an image for position adjustment is formed on the solid-state image sensor. A relative position between the imaging lens and the solid-state imaging device is calculated based on imaging data that is imaged through a lens and photoelectrically converted.
[0047]
In that case, since the fixed position of the solid-state imaging device can be determined based on the calculated relative position of the imaging lens and the solid-state imaging device, the position adjustment can be performed even if the imaging lens has a variation in conjugate length. The solid-state imaging device can be fixed with high accuracy.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0049]
[First embodiment]
2 to 4 are views showing a first embodiment of a member mounting structure and a member mounting apparatus according to the present invention. The member mounting structure includes an image reading apparatus such as a copying machine, a facsimile apparatus, a scanner apparatus, and the like. It is applied to an image forming apparatus such as a printing apparatus.
[0050]
First, the configuration will be described. 2 and 3, reference numeral 21 denotes a frame, which is formed in an L-shape and includes a horizontal portion 21a and a vertical portion 21b, and the frame 21 constitutes a first member according to the present invention.
[0051]
A V-groove 24 is formed in the horizontal portion 21a, and an imaging lens 25 is positioned in the V-groove 24. The imaging lens 25 forms an image of an original on each pixel line 22a, 22b, 22c provided for each of RGB of the solid-state imaging device 22 which is a photoelectric conversion element such as a CCD. 21a is fixed.
[0052]
In addition, an opening 27 is formed in the vertical portion 21b, and the opening 27 guides the line image converged by the imaging lens 25 to the pixel lines 22a, 22b, and 22c of the solid-state imaging device 22. Yes.
[0053]
The solid-state imaging device 22 has pixel lines 22 a, 22 b, and 22 c made of photoelectric conversion elements arranged in a straight line. 21b is supported. The solid-state image sensor 22 and the pixel lines 22a, 22b, and 22c constitute a second member and an operation member according to the present invention, respectively.
[0054]
2 and 3, reference numeral 28 denotes an optical axis, which corresponds to the Z direction in terms of coordinates. The X-axis direction is the main scanning direction in the image reading apparatus, and the Y-axis direction corresponds to the sub-scanning direction.
[0055]
In addition, a circuit board 29 is attached to the solid-state image pickup device 22, and the circuit board 29 drives the solid-state image pickup device 22, and electrically outputs an electric output signal of the solid-state image pickup device 22 associated with the formed optical image. After processing, it is transmitted to the image reading apparatus.
[0056]
On the other hand, the intermediate holding member 23 is formed in an L shape and is made of a material that transmits ultraviolet rays. The intermediate holding member 23 is fixed to the vertical portion 21b and the solid-state imaging element 22 by ultraviolet curable adhesives 30 and 31, respectively. The bonding surface (hereinafter referred to as a first bonding surface) between the vertical portion 21b and the intermediate holding member 23. ) A and an adhesion surface (hereinafter referred to as a second adhesion surface) B between the solid-state image pickup device 22 and the intermediate holding member 23 are parallel to the pixel lines 22a to 22c of the solid-state image pickup device 22, and the first adhesion surface A The intermediate holding member 23 is disposed between the vertical portion 21b and the solid-state imaging element 22 so that the second bonding surface B is in a right angle direction.
[0057]
Next, a method for adjusting the position of the solid-state image sensor 22 will be described.
[0058]
First, the adhesives 30 and 31 are applied to the two orthogonal surfaces A and B of the intermediate holding member 23 by a solid-state imaging device mounting device (not shown). At this time, the film thickness of the adhesives 30 and 31 is adjusted to be constant while monitoring the film thicknesses of the adhesives 30 and 31 with a camera (not shown), and then the solid-state imaging device 22 is attached to the intermediate holding member 23 by the attachment device. At the same time, the intermediate holding member 23 is attached to the vertical portion 21b.
[0059]
Next, the line image formed by the imaging lens 25 is positioned on the solid-state imaging device 22, and the optical characteristics (focus, magnification, etc.) are read with a predetermined required accuracy. At this time, the position of the solid-state image sensor 22 is adjusted while outputting the data photoelectrically converted by the solid-state image sensor 22 on the monitor.
[0060]
First, when adjusting the position in the X-axis direction, the solid-state imaging device 22 is gripped with a chuck or the like so that the solid-state imaging device 22 slides on the adhesive 31. In this case, as shown in FIG. 3A, the adhesive area of the adhesive 31 is smaller than that of the adhesive 30. There is one place.
[0061]
However, at the time of adjustment in the X-axis direction, both the intermediate holding member 23 and the solid-state imaging element 22 may be slid through the adhesive 30.
[0062]
When the position of the β axis around the Y axis is adjusted, the solid image pickup device 22 is held by a chuck or the like so that the solid image pickup device 22 slides on the adhesive 31.
[0063]
In addition, when adjusting the position in the Y-axis direction, the intermediate holding member 23 is gripped with a chuck or the like, and the solid-state imaging device 22 and the intermediate holding member 23 are adjusted to slide on the adhesive 30 at the same time.
[0064]
Further, when the position adjustment in the Z-axis direction is performed, the solid-state imaging device 22 is gripped with a chuck or the like so that the solid-state imaging device 22 slides on the adhesive 31 at the same time.
[0065]
Further, when adjusting the position of the γ-axis around the Z-axis, the intermediate holding member 23 is gripped with a chuck or the like and adjusted so that the solid-state imaging device 22 and the intermediate holding member 23 slide on the adhesive 30 simultaneously. .
[0066]
In the present embodiment, since the intermediate holding member 23 is disposed between the frame 21 and the solid-state imaging element 22 so that the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are at right angles, X, Y, Z, The individual movements of β and γ can be performed independently for each axis, and the movement of sliding and adjusting the intermediate holding member 23 and the solid-state imaging device 22 can be made to coincide with the rectangular coordinates.
[0067]
Here, the reason for not adjusting the rotation axis around the X axis is that the Y and Z axes are perpendicular to the pixel lines 22a to 22c, and the γ and β axes around the Y and Z axes are adjusted. Otherwise, the distance between the imaging lens 25 and the solid-state imaging device 22 differs for each pixel and the accuracy of the optical characteristics decreases, whereas the X-axis is coaxial with the pixel lines 22a to 22c (parallel). For this reason, the distance between the imaging lens 25 and the solid-state imaging element 22 does not vary from pixel to pixel without being adjusted around the X axis, and is not affected by the optical characteristics.
[0068]
When the position of the solid-state image pickup device 22 is adjusted as described above and it is determined from the monitor output that the optical characteristics satisfy a predetermined required accuracy, the adhesives 30 and 31 are irradiated with an ultraviolet irradiation light (not shown). The adhesives 30 and 31 are cured by irradiating ultraviolet rays through the intermediate holding member 23 from the direction perpendicular to the bonding surface at the same time throughout the bonding area.
[0069]
As described above, in the present embodiment, the first adhesive surface A and the second adhesive surface are parallel to the pixel lines 22a to 22c of the solid-state imaging device 22, and the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are perpendicular to each other. Since the intermediate holding member 23 is disposed between the vertical portion 21b and the solid-state imaging element 22 so as to be oriented, the intermediate holding member 23 is parallel to the bonding surface of the frame 21 before the solid-state imaging element 22 is bonded and fixed. Can be adjusted in the three axial directions of X, Y, and γ, and X, Z, β can be adjusted by sliding the solid-state imaging device 22 in parallel with the bonding surface of the intermediate holding member 23. The three axis directions can be adjusted. As a result, it is possible to easily adjust the position of fine movement only in the 5-axis directions of X, Y, Z, β, and γ excluding the axes around the X-axis.
[0070]
That is, the first adhesive surface A between the frame 21 and the intermediate holding member 23 and the second adhesive surface B between the solid-state imaging element 22 and the intermediate holding member 23 are parallel to the pixel lines 22 a to 22 c of the solid-state imaging element 22. At the same time, the intermediate holding member 23 is disposed so that the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are perpendicular to each other so that the position adjustment in the direction of the axis around the X axis is not performed positively. Only the 5-axis directions of X, Y, Z, β, and γ can be easily adjusted.
[0071]
Further, after the five-axis adjustment, the adhesive 30 that is bonded to the first adhesive surface A and the second adhesive surface B by the amount of the intermediate holding member 23 interposed between the solid-state imaging element 22 and the frame 21. The solid-state imaging device 22 can be attached without having to strictly manage the positional accuracy of the bonding location of the solid-state imaging device 22 and the bonding location of the frame 21 only by managing the film thickness of 31 at a necessary minimum and constant. This can be performed with high accuracy, and it is possible to increase the yield and prevent the fixing force of the solid-state imaging device 22 from being lowered after production (after curing of the adhesive).
[0072]
In addition, the adhesives 30 and 31 are made of an ultraviolet curable adhesive, and the intermediate holding member 23 is made of a material that transmits ultraviolet rays, so that the ultraviolet curable adhesive is irradiated with ultraviolet rays through the intermediate holding member 23. Therefore, it is possible to irradiate ultraviolet rays from the vertical direction with respect to the bonding surface at the same time, and further shorten the time until the adhesives 30 and 31 are cured, thereby improving productivity. Can do.
[0073]
The thickness of the adhesives 30 and 31 is preferably as thin as possible in order to reduce the influence of curing shrinkage. However, in practice, it is necessary to set a thickness sufficient to fill in the difference between the unevenness of the plane according to the flatness of the solid-state image sensor 22, the frame 21, and the solid-state image sensor 22.
[0074]
Further, in the present embodiment, the intermediate holding member 23 is disposed on the upper side with respect to the solid-state image sensor 22, but not limited thereto, as shown in FIG. Even if the holding member 23 is disposed on the lower side, the same effect can be obtained.
[0075]
Furthermore, the intermediate holding member 23 is not limited to the L shape, and may be triangular as shown by reference numeral 41 in FIG. In this case, the rigidity of the intermediate holding member 41 itself can be increased.
[0076]
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the member mounting structure according to the present invention. The member mounting structure is similar to the first embodiment, and is an image reading device such as a copying machine, a facsimile machine, and a scanner device. The present invention is applied to image forming apparatuses such as apparatuses and printing apparatuses.
[0077]
In the first embodiment, the solid-state imaging device is fixed to the intermediate holding member on the second bonding surface B. However, in this embodiment, the solid-state imaging device is fixed to the intermediate holding member via the attaching / detaching holding member. Since the other structure is the same as that of 1st Embodiment, the same number is attached | subjected to the same member and description is abbreviate | omitted.
[0078]
Moreover, in this embodiment, the solid-state image sensor constitutes a disposing member according to the present invention, and the solid-state image sensor, the substrate, and the attachment / detachment support member constitute a second member according to the present invention.
[0079]
Further, in the present embodiment, two intermediate holding members 23 are prepared as 23a and 23b, and two each of the first adhesive surface A and the second adhesive surface B, that is, the first adhesive surfaces A, A ′ and the first adhesive surface A are prepared. Two adhesive surfaces B and B ′ are provided.
[0080]
In FIG. 5, the attaching / detaching holding member 50 is a rectangular parallelepiped having a hollow inside, and two parallel planes are penetrated (hereinafter referred to as a penetrating surface). A circuit board 29 to which the solid-state imaging device 22 is attached is inserted from one surface of the penetrating surface, and the circuit board 29 is inserted into screw holes 51 a and 51 b provided in the attaching / detaching holding member 50. It is designed to be screwed. In addition, in this screwing, the accuracy that can be achieved by ordinary screwing is sufficient, and there is no need to mount with particularly high accuracy.
[0081]
Further, the attaching / detaching holding member 50 is a pixel line 22a of the fixed image element 22 attached to the attaching / detaching holding member 50 in the same manner as the joining method of the solid-state imaging device 22 of the first embodiment and the intermediate holding member 23. The holding member 50 for attachment and detachment is bonded and fixed to the intermediate holding members 23a and 23b so that the first bonding surfaces A and A 'and the second bonding surfaces B and B' are perpendicular to each other while being parallel to ~ 22c. Yes.
[0082]
As a result, the line image converged by the imaging lens 25 is guided from the other through surface of the attaching / detaching holding member 50 to each pixel line 22a, 22b, 22c of the solid-state imaging device 22.
[0083]
As for the position adjustment method of the solid-state image pickup device 22, the solid-state image pickup device 22 is attached to the circuit board 29 in advance, and the circuit board 29 is attached to the attaching / detaching holding member 50, Similarly, while observing a monitor (not shown) in which the intermediate holding member 23 is photoelectrically converted by the solid-state imaging device 22, the intermediate holding member 23 to which the solid-state imaging device 22 is attached is moved in the X-axis direction, the Z-axis direction, and the β-axis direction. Adjustment is made and positioning is performed.
[0084]
As described above, in this embodiment, the effects of the first embodiment, that is, only the five-axis direction can be easily adjusted, the solid-state imaging device 22 can be attached with high accuracy, and the yield is increased. In addition to the same effect that it is possible to prevent a reduction in the fixing force of the solid-state imaging device 22 after production (after curing of the adhesive), the solid-state imaging is provided inside the detachable holding member 50. Since the circuit board 29 to which the element 22 is attached is screwed, even if the position adjustment of the solid-state image sensor 22 with the imaging lens 25 fails, the solid-state image sensor 22 is removed from the attachment / detachment holding member 50. The included circuit board 29 can be removed.
[0085]
Further, when the circuit board 29 is screwed to the attaching / detaching holding member 50, the position of the solid-state image pickup device 22 can be adjusted after screwing. The solid-state imaging device 22 can be attached to the detachable holding member 50.
[0086]
In the present embodiment, the solid-state imaging element member 22 is attached to the circuit board 29, and the circuit board is screwed to the attaching / detaching holding member 50 using two screws. 6, the solid-state imaging device 22 is directly attached to the two inner wall surfaces 52 a and 52 b of the detachable holding member 50 from the outside of the frame of the detachable holding member 50 with three screws 53 a, 53 b, and 53 c. It may be fixed.
[0087]
Further, in the present embodiment, when the circuit board 29 is attached to the attaching / detaching holding member 50 and when the solid-state imaging device 22 is directly attached to the attaching / detaching member as described above, it is fixed by screwing. You may fix by a snap fit.
[0088]
Further, when the circuit board 29 and the solid-state imaging element 22 are fixed to the attaching / detaching holding member 50 by screwing and snap fitting as described above, the fixing points of the screwing and snap fitting are not limited as described above. Absent.
[0089]
[Third embodiment]
FIGS. 7 to 9 are views showing a member mounting structure and a member mounting apparatus according to a third embodiment of the present invention. The member mounting structure is similar to the first embodiment, and is similar to the first embodiment. The present invention is applied to an image reading apparatus such as a printing apparatus and an image forming apparatus such as a printing apparatus.
[0090]
In the first embodiment, the solid-state imaging device and the frame are fixed to one intermediate holding member on the first adhesive surface A and the second adhesive surface B. In the present embodiment, as in the second embodiment. The two intermediate holding members are fixed to the solid-state imaging device and the frame, and these intermediate holding members have a configuration that penetrates the circuit board on which the solid-state imaging device is attached.
[0091]
Usually, in the contraction optical system, the variation in the position of the image plane with respect to the imaging lens is several tens of μm. On the other hand, the variation in the position of the object plane with respect to the imaging lens is several mm (hereinafter referred to as a variation in conjugate length). It is. Therefore, when this variation in conjugate length occurs, it is necessary to adjust the positions of the imaging lens and the solid-state imaging device within a range of several millimeters in the optical axis direction.
[0092]
When the imaging lens slides on the frame, the position of the imaging lens in the optical axis direction can be adjusted as long as the imaging lens has a surface for sliding. However, when the position of the solid-state image sensor is adjusted within a range of several millimeters, the width until the intermediate holding member comes into contact with the circuit board on the imaging lens side, and the intermediate holding member on the opposite side of the imaging lens. The width can be adjusted only to the extent that a margin for securing the solid-state imaging device can be secured.
[0093]
As shown in FIG. 7, this width is t + Δh obtained by adding the plate thickness t of the solid-state image sensor 22 and the distance Δh between the solid-state image sensor 22 and the circuit board 29 at the longest. Usually, t is 2 to 3 mm, and Δh is about 1 mm, and beyond this, it cannot be made longer due to noise problems.
[0094]
For this reason, as described above, the adjustable width is about ± 2 mm, but usually an adhesive margin of about 1 to 2 mm is necessary, and the actual adjustment width is about ± 1 mm.
[0095]
The variation of the conjugate length varies depending on the imaging lens, but is generally about ± 2 to 5 mm. When adjusting the variation of the conjugate length of 2 mm or more, the adjustment width is not necessary in the structure as in the first embodiment. The intermediate holding member 23 may come into contact with the circuit board 29 or the bonding margin may not be secured, so that the position adjustment and fixing may not be performed.
[0096]
The present embodiment is characterized in that the position adjustment in the Z-axis direction is taken into consideration, and the other components are the same as those in the first embodiment, so the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
[0097]
As shown in FIGS. 8 and 9, the second adhesive surfaces B and B ′ between the intermediate holding members 23 a and 23 b and the solid-state imaging element 22 have a length L that penetrates the circuit board 29.
[0098]
The circuit board 29 has through holes 60 a and 60 b that penetrate the intermediate holding members 23 a and 23 b around the height at which the solid-state imaging device 22 is fixed to the intermediate holding member 23.
[0099]
With this configuration, the solid-state imaging device 22 attached to the circuit board 29 can slide in the Z-axis direction on the second bonding surfaces B and B ′ of the intermediate holding members 23a and 23b when the position is adjusted. It has become.
[0100]
The moving distance of the solid-state imaging element 22 at this time is l1 + l2 + 2 × t− (adhesion margin) as shown in FIG. Therefore, if the movable width (l1 + l2 + 2 × t− (adhesion)) is set wider than the variation width of the conjugate length of the imaging lens 25, the solid-state image pickup device 22 is fixed accurately even if the variation of the conjugate length occurs. Can be done.
[0101]
As described above, in this embodiment, the effects of the first embodiment, that is, only the five-axis direction can be easily adjusted, the solid-state imaging device 22 can be attached with high accuracy, and the yield is increased. In addition to the same effect that it is possible to prevent a decrease in the fixing force of the solid-state imaging device 22 after production (after curing of the adhesive), the imaging lens 25 has a variation width of the conjugate length. Even if this occurs, a width sufficient to correct this error width can be provided in the Z-axis direction, so that the position can be accurately adjusted.
[0102]
Note that the through holes 60a and 60b of the present embodiment may have a curved shape such as a hole or a notch, a linear shape, or a circle as shown in FIG. However, what penetrates the intermediate holding members 23a and 23b most effectively is wider than the projection shape of the intermediate holding members 23a and 23b by the shape error and installation error of the circuit board 29 and the intermediate holding members 23a and 23b. Shape.
[0103]
In this embodiment, when adjusting the position of the second adhesive surface, when moving the solid-state imaging device 22 in the optical axis direction, the circuit board 29 is provided with through holes 60a and 60b, and the through holes 60a and 60b. The intermediate holding members 23a and 23b are partially penetrated so as not to contact the circuit board 29. At that time, the solid-state imaging device 22 is attached to the circuit board 29 so as not to contact the intermediate holding members 23a and 23b. It may be arranged.
[0104]
For example, when the intermediate holding members 23a and 23b are fixed on the upper surface of the solid-state imaging device 22, the circuit board 29 does not contact the intermediate holding members 23a and 23b even if the solid-state imaging device 22 is moved in the optical axis direction. As described above, the solid-state imaging device 22 may be mounted on the upper end portion of the circuit board 29. Even in such a configuration, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
[0105]
[Fourth embodiment]
FIG. 10 is a diagram showing a member mounting structure and a member mounting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The member mounting structure is an image reading apparatus such as a copying machine, a facsimile apparatus, a scanner apparatus, a printing apparatus, or the like. This is applied to the image forming apparatus.
[0106]
In this embodiment, in the third embodiment, instead of providing a through hole in the circuit board and adjusting the position of the solid-state imaging device in the Z-axis direction so as to allow the intermediate holding member to pass therethrough. The frame is characterized in that the first adhesive surface A with the intermediate holding member is moved in the Z-axis direction to adjust the distance between the imaging lens and the solid-state imaging device, and the other configuration is the third embodiment. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. However, as the intermediate holding member, four members 23 a, 23 b, 23 c, and 23 d are used in the upper and lower portions of the solid-state imaging element 22.
[0107]
As shown in FIG. 10, the frame 21 includes an imaging lens fixing surface 70 that fixes the imaging lens, a conjugate adjustment bracket 71 that performs conjugate adjustment, and a sliding surface on which the conjugate adjustment bracket 71 slides. 72 and the conjugate adjustment bracket 71 constitutes an adjustment member according to the present invention.
[0108]
The imaging lens fixing surface 70 corresponds to the horizontal portion 21a of the first embodiment, and the sliding surface 72 is lower than the imaging lens fixing surface 70. Further, when adjusting the positions of the solid-state imaging device 22 and the imaging lens 25, the conjugate adjustment bracket 71 is slid on the sliding surface 72, and the solid-state imaging device 22 and the imaging lens 25 are slid. After the position is determined, the conjugate adjustment bracket 71 is fixed.
[0109]
As a result, as in the third embodiment, if the movable width of the conjugate adjustment bracket 71 is set wider than the variation width of the conjugate length of the imaging lens 25, the solid-state imaging can be performed even if the conjugate length varies. The element 22 can be accurately fixed.
[0110]
As described above, in the present embodiment, as in the third embodiment, in addition to the same effects as in the first embodiment, even if the conjugate lens has a variation width in the imaging lens 25, this error in the Z-axis direction can be achieved. Since a width sufficient to correct the width can be provided, position adjustment can be performed accurately.
[0111]
[Fifth Embodiment]
FIGS. 11 to 13 are views showing a member mounting structure and a member mounting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The mounting apparatus is applied to a solid-state image sensor mounting apparatus.
[0112]
Note that this embodiment is an embodiment of the apparatus for adjusting the position of the solid-state imaging device in the Z-axis direction in the third embodiment, and the member having a member mounting structure is the same as that of the third embodiment. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
First, the configuration will be described.
[0113]
A solid-state image sensor mounting apparatus 80 shown in FIG. 11 includes a light source 81, a chart 82 irradiated by the light source 81, a frame 21, a solid-state image sensor 22 and an intermediate holding member 23 according to the third embodiment. A fixing base 84 for holding the element member 83, a chart holding member 85 for holding the light source 81 and the chart 82, a base 86 for fixing the chart holding member 85 and the fixing base 84, and a controller 87 for controlling the mounting device. (See FIG. 12).
[0114]
The light source 81 is disposed above the chart holding member 85 so as to irradiate the chart. In the chart 82, the center of the chart 82 coincides with the optical axes of the solid-state imaging device 22 and the imaging lens 25. It is arranged.
[0115]
The fixing base 84 has a first fixing portion (not shown) that fixes the frame 21 with a chuck or the like, and a second fixing portion 100 that fixes the solid-state imaging device 22 with a chuck or the like. The second fixed portion is translated back and forth in the Z-axis direction, that is, the chart direction by the control portion 87.
[0116]
Further, the height of the fixed base 84 can be changed vertically, and the center of the chart can be adjusted so that the optical axis of the imaging lens 25 fixed to the fixed base 84 coincides. .
[0117]
The distance between the fixed base 84 and the chart holding member 85 is changed according to the focal length of the imaging lens 25 so that the fixed base 84 can be translated back and forth in the chart holding member direction. It has become.
[0118]
A control unit 87 shown in FIG. 12 receives an output image data from a circuit board (hereinafter referred to as a CCD circuit board) 29 to which the solid-state image pickup device 22 is attached, and calculates a position of the solid-state image pickup device 22. Based on the calculation result, a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 89 that controls the second fixing unit 100 and the second adhesive surfaces of the intermediate holding members 23a and 23b shown in FIG. 8 of the third embodiment A display unit 90 that displays the length L of B and B ′, a light source drive control unit 91 that controls the power source of the light source 81, and a CCD circuit drive control unit 92 that drives the solid-state imaging device 22 and the CCD circuit board 29. Have. In FIG. 12, the CCD circuit board is shown as a CCD circuit.
[0119]
The calculation unit 88 receives image data from the solid-state image sensor 22 that forms an image of the chart 82 via the imaging lens 25, and calculates the position of the solid-state image sensor 22 from this image data.
[0120]
In the CPU 89, the second fixing unit 100 is moved in the Z-axis direction, that is, the optical axis direction based on the calculation result calculated by the calculation unit 88. The CPU 89 controls the light source drive controller 91 and the CCD circuit drive controller 92.
[0121]
The display unit 90 calculates and displays L shown in FIG. 8 after the CPU 89 adjusts the second fixing unit.
[0122]
Next, operation | movement of this mounting apparatus 80 is demonstrated using FIG.
[0123]
First, the solid-state imaging element member 83 is fixed to the first fixing portion and the second fixing portion 100 of the fixing base 84, the height of the fixing base 84 is matched with the center of the chart 82 and the optical axis 28, and the imaging lens Based on the focal length, the distance from the chart 82 is adjusted, and the power supply and the solid-state imaging device 22 are driven (step 1).
[0124]
Next, the chart 82 is imaged on the solid-state imaging device 22, image data is output, and this image data is input to the calculation unit 88 (step 2).
[0125]
Next, the computing unit 88 computes the position of the solid-state imaging device 22 based on this image data (step 3).
[0126]
Next, the CPU 89 determines whether there is a variation in conjugate length based on the calculation result (step 4). If there is no variation in the conjugate length, the length of the second adhesive surface B of the intermediate holding member 23 is calculated, this length L is displayed (step 5), and this operation is terminated. If there is a variation in the conjugate length, the second fixed unit 100 is translated to adjust the position (step 6), and the solid-state imaging device 22 inputs the chart 82 again (step 2).
[0127]
As described above, in the present embodiment, the chart 82 irradiated by the light source 81 is imaged on the solid-state imaging device 22 via the imaging lens 25, and the position of the second fixing unit 100 is calculated from this image data. Therefore, even if the relative position shift between the frame 21 and the solid-state image sensor 22 is caused by the variation in conjugate length generated in the imaging lens 25, the second fixing unit 100 causes the solid-state image sensor 22 to move in the Z-axis direction. The solid-state imaging device 22 can be fixed with high accuracy and can be fixed to the intermediate holding member 23.
[0128]
In the present embodiment, the solid-state imaging device is held on the second adhesive surface by a chuck, and then fixed and fixed. However, every time several kinds of intermediate holding members 23 are prepared and the position is adjusted. The intermediate holding member 23 may be replaced, and the intermediate holding member 23 corresponding to the length L may be fixed.
[0129]
In the present embodiment, the solid-state image pickup member having the structure of the fourth embodiment may be used as the solid-state image pickup member to be used. In this case, the second fixing portion 100 holds the conjugate adjustment bracket.
[0130]
[Sixth Embodiment]
FIGS. 14-16 is a figure which shows 6th Embodiment of the member attachment structure and member attachment apparatus based on this invention, and this attachment apparatus is applied to the attachment apparatus of a solid-state image sensor.
[0131]
A further object of the sixth embodiment is to provide a mounting structure for a solid-state imaging device that does not cause layout restrictions by having all the components fit in the minimum necessary space.
[0132]
14 and 15, an image forming lens 25 for forming an image of a document on RGB pixel lines 6a, 6b, and 6c (see FIG. 48) is provided on a horizontal portion 221a on a frame 221 that is a first member. Is supported by a lens pressing plate 26 on the V groove 24. At this time, the optical axis 28 of the imaging lens 25 corresponds to the Z direction in terms of coordinates. In addition, the X direction is the main scanning direction in the image reading apparatus, that is, the line direction of the pixel lines, and the Y direction corresponds to the sub-scanning direction.
[0133]
The CCD circuit board 29 has the solid-state imaging device 22 mounted thereon. Here, the CCD circuit board 29 functions to drive the solid-state image sensor 22 and to electrically transmit the electrical output signal of the solid-state image sensor 22 associated with the formed optical image to the image reading apparatus after electrical processing. have.
The solid-state imaging device 22 is attached to the vertical portion 221b of the frame 221 via an L-shaped intermediate holding member 223.
[0134]
In FIG. 16, the intermediate holding member 223 and the solid-state image sensor 22 are bonded and fixed by providing a second adhesive surface B on the side surface of the solid-state image sensor 22. The intermediate holding member 223 and the frame 221 are bonded and fixed on the first bonding surface A of the vertical portion 221b.
[0135]
Here, the first bonding surface A, which is the frame-side bonding surface, is arranged at a position that intersects the optical axis 28 when viewed from the X direction as shown in FIG. Therefore, the height of the horizontal portion 223e of the intermediate holding member 223 and the vertical portion 221b of the frame 221 is substantially the same as the height of the lens pressing plate 26 as shown in FIG.
[0136]
With respect to this height direction (Y direction), at least the dimension of the imaging lens 25 must be secured at a minimum. Therefore, as shown in FIG. 15, by expanding the vertical portion 223f of the intermediate holding member 223 to the same size as the lens size, the layout of the entire structure can be maintained as it is while increasing the adhesion area (that is, the adhesion force). . That is, since all the components are contained in the minimum necessary space, there is no layout restriction.
[0137]
In the bonding means between the solid-state imaging device 22 and the intermediate holding member 223 and the bonding means between the imaging lens 25 and the intermediate holding member 223, it is particularly productive to use an ultraviolet curable adhesive having a fast curing speed of about 10 seconds. This is advantageous. In this case, a transparent member such as glass or plastic is used as the intermediate holding member 223, and ultraviolet rays (not shown) are transmitted through the intermediate holding member 223 to irradiate the first adhesive surface A and the second adhesive surface B. Curing is possible.
[0138]
Before and after the adhesive curing at the time of manufacturing, the frame 221 and the solid-state imaging element 22 are held by a manufacturing apparatus (not shown), and the intermediate holding member 223 is not held.
[0139]
For this reason, when the ultraviolet rays are irradiated, the adhesive shrinks from the initial state. Due to the shrinkage of the adhesive, the adhesive is cured while moving so that the intermediate holding member 223 is attracted to the frame 221 and the solid-state imaging device 22.
[0140]
Then, the adhesive thickness between the second adhesive surface B and the first adhesive surface A in this adhesive fixing is preferably as thin as possible in order to reduce the influence of curing shrinkage. However, in actuality, it is necessary to set a thickness sufficient to fill in the difference between the unevenness of the plane according to the flatness of the solid-state imaging device 22, the frame 221, and the intermediate holding member 223.
[0141]
By the way, at the time of manufacture, the solid-state imaging device 22 must first be adjusted to a predetermined position before the adhesive fixing. That is, by this position adjustment, the optical characteristics (focus, magnification) are read with a predetermined required accuracy, and the solid-state image pickup device 22 is finely moved in the 5-axis directions of x, y, z, β, and γ to adjust the position. Is required.
On the other hand, first, in the case of the X direction, the solid-state imaging device 22 is adjusted by sliding in the X direction on the second adhesive surface B.
[0142]
In the case of the Y direction, adjustment is performed by sliding the intermediate holding member 223 and the solid-state imaging device 22 on the first adhesive surface A in conjunction with each other.
In the case of the Z direction, the solid-state imaging device 22 is adjusted by sliding in the Z direction on the second adhesive surface B.
[0143]
Among the rotation adjustments, the β direction is adjusted by moving the solid-state imaging element 22 in the β direction in conjunction with the second adhesive surface B.
The γ adjustment of the rotation adjustment is performed by rotating the first holding surface A in the γ direction in conjunction with the intermediate holding member 223 and the solid-state imaging device 22.
These individual movements of x, y, z, β, γ can be performed completely independently in the other directions. This is because the second adhesive surface B and the first adhesive surface A are configured at right angles. Since the two bonding surfaces are perpendicular to each other, the sliding and adjusting movement can be matched with the rectangular coordinates.
[0144]
As described above, according to the sixth embodiment, the first adhesive surface A is orthogonal to the optical axis 28 and the optical axis height is disposed within the vertical width of the first adhesive surface A. For the influence of the curing shrinkage of the adhesive that occurs at the time of curing, the solid-state imaging device itself is converted by a movement (displacement) in which the intermediate holding member 223 approaches the solid-state imaging device 22 and the frame 221 as the adhesive shrinks. The solid-state image sensor 22 can be positioned with high accuracy with respect to the frame 221.
[0145]
Furthermore, by adjusting the slide on two perpendicular surfaces (second adhesive surface B and first adhesive surface A), the entire structure is finely moved in the five axes of x, y, z, β, and γ to adjust the position. can do.
[0146]
Furthermore, by arranging the first adhesive surface A and the optical axis at the same height in the state viewed from the X direction, the vertical (Y direction) width of the imaging lens 25 which is a basic constraint range in the layout. Since the second adhesive surface B and the first adhesive surface A can be accommodated in the interior, all components can be accommodated in the minimum necessary space, and the occurrence of layout restrictions can be prevented. Can do.
[0147]
[Seventh Embodiment]
FIGS. 17 to 18 are views showing a seventh embodiment of the member mounting structure and member mounting apparatus according to the present invention, and this mounting apparatus is applied to a solid-state image sensor mounting apparatus.
[0148]
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 17, the number of intermediate holding members 23 that fix the solid-state imaging device 22 is two or more, and at least one or more intermediate holding members 23 on the solid-state imaging device 22 side. The adhesive surface 23e is disposed so as to face the adhesive surface 23f of the remaining intermediate holding member 23 on the solid-state imaging device 22 side. In the figure, 23g is a rib.
[0149]
At this time, the adhesive surface 23e and the adhesive surface 23f are arranged in parallel as shown in FIG. 18A, or the adhesive surface 23e and the adhesive surface 23f are opposed to each other as shown in FIG. 18B. It is also possible to arrange so as to.
[0150]
As shown in the seventh embodiment, the mounting structure of the solid-state imaging device 22 in which the intermediate holding member 23 is arranged, and the natural frequency and the vibration shape of the mounting structure of the solid-state imaging device shown in the embodiment of FIGS. The analysis obtained up to mode 3 and compared them. According to this comparison, it can be seen that the natural frequency of the mounting structure of the solid-state imaging device of the seventh embodiment is about 30 to 50% higher, and the structure is strong against vibration.
[0151]
As described above, according to the seventh embodiment, two or more intermediate holding members are used, and at least one of the intermediate holding members has a solid-state imaging element side adhesive surface on the other intermediate holding member. By disposing in the direction facing the side adhesive surface, it is possible to make the structure stronger against external force and vibration than arranging the same number of intermediate holding members on the same surface side.
[0152]
In the embodiment of the present specification, as the shape of the intermediate holding member, a rib may be provided as shown in the seventh embodiment as an example, or a right triangular prism shape may be used.
[0153]
[Eighth Embodiment]
FIG. 19 is a view showing an intermediate holding member used in the eighth embodiment of the member mounting structure and member mounting apparatus according to the present invention, and the configuration other than the intermediate holding member is the same as that of the seventh embodiment shown in FIG. Therefore, this mounting apparatus is applied to a mounting apparatus for a solid-state imaging device.
[0154]
As shown in FIG. 19, in the eighth embodiment, the intermediate holding member 23 has ribs at both ends of both the adhesive surfaces so as to be perpendicular to both the adhesive surfaces of the solid-state imaging device side adhesive surface and the holding member side adhesive surface. 23h is provided. Then, as shown in FIG. 17, the frame 21 and the solid-state imaging device are arranged to be fixed, and ultraviolet rays are irradiated from the direction of arrow U in FIG. 19 in order to cure the ultraviolet curable adhesive. At this time, the amount of ultraviolet light per unit area that passes through the flat portions 23e and 23f of the intermediate holding member 23 is the same as that of an L-shaped intermediate holding member (for example, see FIGS. 2 and 3) that does not have the ribs 23h. Therefore, uneven curing of the ultraviolet curable adhesive is unlikely to occur. In addition, in terms of strength, the rib 23h is provided as compared with the L-shaped intermediate holding member not provided with the rib 23h, and thus the shape is strong against external force and vibration.
[0155]
As described above, according to the eighth embodiment, since the rib-shaped ribs 23h perpendicular to the both adhesive surfaces (second adhesive surface B, first adhesive surface A) of the intermediate holding member are provided at both ends of the adhesive surface, intermediate holding is performed. The strength equivalent to that of the triangular prism shape of the member 23 can be obtained, and the adhesive surface can be flattened, thereby making it possible to make the amount of transmitted ultraviolet light constant when fixing the adhesive, and thus improving the adhesive quality. Since it can be made uniform, a solid-state image sensor mounting structure that is resistant to external forces and vibrations can be obtained.
[0156]
[Ninth Embodiment]
20 to 25 are views showing a ninth embodiment of a member mounting structure and a member mounting device according to the present invention, and this mounting device is applied to a solid-state image sensor mounting device.
[0157]
FIG. 20 shows an example of the ninth embodiment, and FIG. 21 shows another example of the ninth embodiment.
As shown in FIGS. 20 and 21, after all the adjustments are completed and the adhesive is cured, the frame 21 is attached to the housing 270 using fixing means 271 such as screws. The fixing means 271 usually has two or more fixing positions 272 in order to stably fix the frame 21. At this time, the frame 21 is restrained by the fixing means 271 on the plane 278 where the frame 21 and the fixing means 271 come into contact.
[0158]
As shown in FIG. 24 in which the main part of FIG. 20 is enlarged, a straight line 279 may be formed on the frame 21 between arbitrary points in two planes 278 that constrain arbitrary two fixed positions 272. it can.
[0159]
As shown in FIG. 20, the first bonding surface A that bonds the intermediate holding member 23 and the frame 21 is disposed in a plane 276 obtained by extending a straight line 279 in a direction parallel to the housing fixing direction 275. .
[0160]
In addition, as shown in FIG. 25 in which the main part of FIG. 21 is enlarged, a plane 282 is formed by connecting arbitrary points in the plane 278 that restrains each of the three or more fixed positions 272 with a straight line 281. It will be.
[0161]
As shown in FIG. 21, the first bonding surface A that bonds the intermediate holding member 23 and the frame 21 is disposed in a space 277 obtained by extending the plane 282 in a direction parallel to the housing fixing direction 275. .
[0162]
Here, when the first bonding surface A for bonding the intermediate holding member 23 and the frame 21 is located outside the space 277, the structure is simplified as shown in FIG. When approximated to the shape model, the fixed position 272 is approximated to the beam model fixed position 272 ′, and the system including the frame 21—the intermediate holding member 23—the solid-state image sensor 22 is approximated to the beam 279, and is represented as a cantilever model. It will be.
[0163]
When the structure of FIG. 20 which is an example of the mounting structure of the solid-state imaging device of the ninth embodiment or the structure of FIG. 21 which is another example is similarly approximated to a beam-shaped model, as shown in FIG. Appears.
Here, when the strength and the own weight of the beam portions of both models are equal, the both-ends fixed model is stronger in strength than the cantilever beam model and has a higher natural frequency.
[0164]
According to the ninth embodiment described above, the first bonding surface A for bonding the frame 21 and the intermediate holding member 23 has two arbitrary fixing points for attaching the frame 21 to the housing 270 as shown in FIG. A plane obtained by extending a straight line 279 formed by connecting any two points in each plane 278 that restrains the frame 21 by a fixing member 271 attached to the frame 272 in a direction parallel to the mounting direction 275 to the housing 270. A straight line 281 connects any point in each plane 278 that restrains the frame 21 by a fixing member 271 that is attached to a position that intersects 276 or three or more fixing points 272 that attach the frame 21 to the housing 270. Is formed in a space 277 obtained by extending in a direction parallel to the mounting direction 275 to the housing 270, When a system consisting of a ram-intermediate holding member-solid-state image sensor is viewed as a vibration model, it can be regarded as a beam with both ends fixed, and the strength of the solid-state image sensor mounting portion is higher than that of the other, Improves vibration resistance.
[0165]
[Tenth embodiment]
26 to 28 are views showing a tenth embodiment of the mounting structure of the solid-state image sensor mounting structure according to the present invention, and this mounting structure is applied to an image reading apparatus such as a copying machine, a facsimile apparatus, a scanner apparatus or the like. .
[0166]
First, the configuration will be described. 26 to 28, reference numeral 21 denotes a frame (imaging lens holding member), and the frame 21 is formed in a planar shape.
[0167]
A V groove 24 is formed in the frame 21, and an imaging lens 25 is positioned in the V groove 24. The imaging lens 25 forms an image of an original on each pixel line 22a, 22b, 22c provided for each of RGB of the photoelectric conversion element 22 such as a CCD, and is fixed to the frame 21 by a lens presser 26. . A screw hole 27 is formed in the frame 21, and a bolt (not shown) is inserted into an insertion hole 26 a formed in the lens retainer 26, and the bolt 27 is screwed into the screw 27. 21 is fixed.
[0168]
In the solid-state imaging device 22, pixel lines 22a, 22b, and 22c having photoelectric conversion elements built in are arranged on a straight line on the surface of a main body 32 made of ceramics, and a cover that covers the pixel lines 22a to 22c is provided on the surface of the main body 32. A glass (a portion indicated by oblique lines in FIG. 27C) 33 is attached. Further, a pair of intermediate holding members 23 are attached to both ends of the main body 32 excluding the cover glass 33, and the main body 32 is arranged so that the pixel lines 22 a, 22 b, and 22 are opposed to the imaging lens 25 by the intermediate holding member 23. Are supported by a horizontal portion 21 a which is a protruding portion of the frame 21.
[0169]
In FIG. 27, reference numeral 28 denotes an optical axis, which corresponds to the Z direction on the coordinates. The X-axis direction is the main scanning direction in the image reading apparatus, and the Y-axis direction corresponds to the sub-scanning direction.
[0170]
Further, a terminal 34 is provided on the back surface of the main body 32, and a CCD circuit board 29 is attached to the terminal 34. The CCD circuit board 29 drives the solid-state image pickup device 22, while forming an optical image formed thereon. The electrical output signal of the accompanying solid-state image sensor 22 is electrically processed and then transmitted to the image reading apparatus.
[0171]
On the other hand, the intermediate holding member 23 is formed in an L shape and is made of a material that transmits ultraviolet rays. The intermediate holding member 23 is fixed to the ceramic surface of the main body 32 excluding the horizontal portion 21a and the cover glass 33 by ultraviolet curable adhesives 30 and 31, respectively. (Hereinafter referred to as the first adhesive surface) A is a surface parallel to the pixel lines 22a to 22c and the optical axis 28 of the solid-state imaging device 22, and an adhesive surface (hereinafter, referred to as the solid-state imaging device 22, the main body 32, and the intermediate holding member 23). The intermediate holding member 23 is disposed between the horizontal portion 21a and the ceramic surface of the main body 32 so that B (referred to as a second adhesive surface) B is orthogonal to the optical axis 28.
[0172]
Next, a method for adjusting the position of the solid-state image sensor 22 will be described.
First, the adhesives 30 and 31 are applied to the two orthogonal surfaces A and B of the intermediate holding member 23 by a solid-state imaging device mounting device (not shown). At this time, after adjusting the film thickness of the adhesives 30 and 31 to be constant while monitoring the film thicknesses of the adhesives 30 and 31 with a camera (not shown), the ceramic surface on the surface of the main body 32 is fixed to the intermediate holding member by the mounting device. 23 and the intermediate holding member 23 is attached to the horizontal portion 21a.
[0173]
Next, the line image formed by the imaging lens 25 is positioned on the solid-state imaging device 22 and the optical characteristics (focus, magnification, etc.) are read with a predetermined required accuracy. At this time, the position of the solid-state image sensor 22 is adjusted while outputting the data photoelectrically converted by the solid-state image sensor 22 by the monitor.
[0174]
First, when the position of the X-axis direction is adjusted after fixing the frame 21 to the mount of the mounting apparatus, the intermediate holding member 23 is gripped with a chuck or the like so that the intermediate holding member 23 slides on the adhesive 30. Adjust.
[0175]
Further, when the position of the β axis around the Y axis is adjusted, the intermediate holding member 23 is gripped with a chuck or the like so that the intermediate holding member 23 slides on the adhesive 30.
[0176]
Further, when adjusting the position in the Y-axis direction, the CCD circuit board 29 and the intermediate holding member 23 are held by a chuck or the like so that the solid-state imaging device 22 and the intermediate holding member 23 slide on the adhesive 31 simultaneously. adjust.
[0177]
Further, when adjusting the position in the Z-axis direction, the intermediate holding member 23 is held by a chuck or the like so that the solid-state imaging device 22 slides on the adhesive 30 at the same time.
[0178]
Furthermore, when adjusting the position of the γ-axis around the Z-axis, the CCD circuit board 29 and the intermediate holding member 23 are gripped by a chuck or the like, and the solid-state imaging device 22 and the intermediate holding member 23 slide on the adhesive 31 simultaneously. Adjust as follows.
[0179]
In the present embodiment, since the intermediate holding member 23 is disposed between the frame 21 and the solid-state imaging element 22 so that the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are at right angles, X, Y, Z, The individual movements of β and γ can be performed independently for each axis, and the movement of sliding and adjusting the intermediate holding member 23 and the solid-state image sensor 22 can be made to coincide with the rectangular coordinates.
[0180]
Here, the reason for not adjusting the rotation axis around the X axis is that the Y and Z axes are perpendicular to the pixel lines 22a to 22c, and the γ and β axes around the Y and Z axes are adjusted. Otherwise, the distance between the imaging lens 25 and the solid-state imaging device 22 differs for each pixel and the accuracy of the optical characteristics decreases, whereas the X-axis is coaxial with the pixel lines 22a to 22c (parallel). For this reason, the distance between the imaging lens 25 and the solid-state imaging element 22 does not vary from pixel to pixel without being adjusted around the X axis, and is not affected by the optical characteristics.
[0181]
When the position of the solid-state image pickup device 22 is adjusted as described above and it is determined from the monitor output that the optical characteristics satisfy a predetermined required accuracy, the adhesives 30 and 31 are irradiated with an ultraviolet irradiation light (not shown). The adhesives 30 and 31 are cured by irradiating ultraviolet rays through the intermediate holding member 23 from the direction perpendicular to the bonding surface at the same time throughout the bonding area.
[0182]
As described above, in the present embodiment, the first bonding surface A between the frame 21 and the intermediate holding member 23 becomes a plane parallel to the pixel line and the optical axis 28 of the solid-state image sensor 22, and between the surface of the solid-state image sensor 22 and the middle. By arranging the intermediate holding member 23 so that the second adhesive surface B with the holding member 23 is a surface orthogonal to the optical axis 28, position adjustment in the direction of the axis around the X axis is not performed positively. Thus, only the X, Y, Z, β, and γ five-axis directions can be easily adjusted.
[0183]
Further, after the five-axis adjustment, the adhesive 30 that is bonded to the first adhesive surface A and the second adhesive surface B by the amount of the intermediate holding member 23 interposed between the solid-state imaging element 22 and the frame 21. The solid-state imaging device 22 can be attached without having to strictly manage the positional accuracy of the bonding location of the solid-state imaging device 22 and the bonding location of the frame 21 only by managing the film thickness of 31 at a necessary minimum and constant. This can be performed with high accuracy, and it is possible to increase the yield and prevent the fixing force of the solid-state imaging device 22 from being lowered after production (after the adhesive is cured).
[0184]
In addition, the adhesives 30 and 31 are made of an ultraviolet curable adhesive, and the intermediate holding member 23 is made of a material that transmits ultraviolet rays, so that the ultraviolet curable adhesive is irradiated with ultraviolet rays through the intermediate holding member 23. Therefore, it is possible to irradiate ultraviolet rays from the vertical direction with respect to the bonding surface at the same time, and further shorten the time until the adhesives 30 and 31 are cured, thereby improving productivity. Can do.
[0185]
The thickness of the adhesives 30 and 31 is preferably as thin as possible in order to reduce the influence of curing shrinkage. However, in practice, it is necessary to set a thickness sufficient to fill in the difference between the unevenness of the plane according to the flatness of the solid-state image sensor 22, the frame 21, and the solid-state image sensor 22.
[0186]
In the present embodiment, the intermediate holding member 23 is attached to both ends of the main body 32 excluding the cover glass 33, but the present invention is not limited thereto, and the intermediate holding member 23 may be attached to the back surface of the main body 32. In this case, the holding surface of the intermediate holding member 23 shown in FIG. 26A may be interposed between the CCD circuit board 29 and the main body 32.
[0187]
In addition, an intermediate holding member 23 may be attached to both ends of the cover glass 33 as shown in FIG. 28A, and intermediate holding is performed on the surface of the CCD circuit board 29 as shown in FIG. The member 23 may be attached. Needless to say, even in this case, the same effect as described above can be obtained.
[0188]
[Eleventh embodiment]
29 to 30 are views showing an eleventh embodiment of a member mounting structure and a member mounting apparatus according to the present invention, and this mounting apparatus is applied to a solid-state image sensor mounting apparatus.
[0189]
FIG. 29 is an exploded perspective view showing an example of a solid-state image sensor mounting structure according to the eleventh embodiment of the present invention, and FIG. 30 is a solid-state image sensor mounting structure according to the eleventh embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows an example. This mounting structure is applied to an image reading apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a scanner apparatus.
[0190]
First, the component configuration of the mounting apparatus to which the mounting structure is applied will be described.
As shown in FIGS. 29 and 30, the solid-state imaging device 22 has a mounting device in which the imaging lens 25, the first adhesive surface A and the second adhesive surface B are perpendicular, and both surfaces are parallel to the pixel line. Are provided with an intermediate holding member 23 having a structure disposed on the CCD, a CCD circuit board 29 on which the solid-state image pickup device 22 is held, a groove 24 for mounting the imaging lens 25 and a screw hole 27 for fixing the lens holder 26. And an imaging lens holding member provided with two adhesive surfaces of the horizontal plane 21a parallel to the pixel line and the optical axis of the photoelectric conversion element of the solid-state imaging device 22 on the side facing the imaging lens 25 installation side. Frame 21, a lens holder 26 that is a band for fixing the imaging lens 25 to the groove 24 of the frame 21, and a spacer 307 that is fixed to the CCD circuit board 29 by a removable means. It has been. As shown in FIGS. 29 and 30, the shape of the spacer 307 is an integrated shape continuous at a plurality of bonding locations.
The frame 21 and the spacer 307 are made of materials having the same linear expansion coefficient, and the CCD circuit board 29 has a lower rigidity than the spacer 307.
[0191]
According to the embodiment of FIGS. 29 and 30, when the environmental temperature change occurs, the linear expansion coefficients of the frame 21 and the spacer 307 are the same, so the extension amounts are equal, and the adhesive layers of the two intermediate holding members 23 No stress is generated between them, and no peeling occurs. Further, since the linear expansion coefficient of the CCD circuit board 29 is not the same as that of the spacer 307, a difference in the extension amount occurs. Therefore, since the position of the solid-state imaging element 22 does not change, the reliability of the adhesive force between the frame 21 and the spacer 307 is maintained.
[0192]
FIG. 31 is a perspective view showing another example of the eleventh embodiment of the present invention.
In the example of FIG. 31, the same parts as those in the example of FIG.
As shown in FIG. 31, the spacer 307 has a separate structure at a plurality of adhesion points. Furthermore, the linear expansion coefficients of the frame 21 and the spacer 307 are made of the same material.
[0193]
According to this configuration, when an environmental temperature change occurs, the linear expansion coefficients of the frame 21 and the CCD circuit board 29 are the same, so the amount of extension is equal, and stress is applied between the adhesive layers of the two intermediate holding members 23. Therefore, the reliability of the adhesive force between the frame 21 and the CCD circuit board 29 is maintained.
[0194]
In addition, as shown in FIG. 31, the spacer 307 has a separate structure at a plurality of bonding locations, and a material having a different linear expansion coefficient between the frame 21 and the CCD circuit board 29 is used. The rigidity of the frame can be made weaker than the rigidity of the frame.
[0195]
According to this configuration, when the environmental temperature changes, the linear expansion coefficients of the frame 21 and the CCD circuit board 29 are different, so that a difference occurs in the extension amount. However, since the rigidity of the CCD circuit board 29 is weaker than that of the frame 21, the CCD circuit board 29 follows the extension amount of the frame 21. For this reason, the position of the solid-state imaging device 22 does not change, and the reliability of the adhesive force between the frame 21 and the CCD circuit board 29 is maintained.
[0196]
32 to 34 are cross-sectional views showing a mounting structure of the CCD circuit board 29 and the spacer 307 in the eleventh embodiment.
As shown in FIG. 32, in this attachment structure, the CCD circuit board 29 and the spacer 307 are attached via screws 308.
[0197]
According to this mounting structure, even if a defective product is produced in the mounting process of the solid-state image sensor, the solid-state image sensor 22 is removed from the spacer 307 by removing the fixing screw 308 that fixes the spacer 307 to the CCD circuit board 29. Can be removed and reused.
[0198]
As shown in FIG. 33, in this mounting structure, the CCD circuit board 29 and the spacer 307 are mounted via a patching stop 309.
According to this mounting structure, even if a defective product is made in the mounting process of the solid-state imaging device, the solid-state imaging device is removed from the spacer 307 by removing the patching stopper 309 that fixes the spacer 307 to the CCD circuit board 29. The CCD circuit board 29 having 22 can be removed and reused.
As shown in FIG. 34, in this attachment structure, the CCD circuit board 29 and the spacer 307 are attached via a heat welding part 310.
[0199]
According to this mounting structure, even if a defective product is produced in the mounting process of the solid-state imaging device, the solid-state imaging can be performed from the spacer 307 by cutting the thermal welding portion 310 that fixes the spacer 307 to the CCD circuit board 29. The CCD circuit board 29 having the elements 22 can be removed and reused.
[0200]
[Twelfth embodiment]
35 to 37 are views showing a twelfth embodiment of the member mounting structure and member mounting apparatus according to the present invention, and this mounting apparatus is applied to a solid-state image sensor mounting apparatus.
[0201]
The twelfth embodiment is different from the above-described embodiment of FIGS. 29 and 30 in the spacer portion, and the other configurations are the same.
As shown in FIGS. 35 and 36, the spacer 307 is disposed so as to surround the solid-state image pickup device 22 at the opening thereof, and is attached to the solid-state image pickup device 22 with a fixing screw 308 which is a detachable fixing means. The spacer 307 and the intermediate holding member 23 are bonded in the same manner as the structure shown in FIGS. In the structure of this embodiment, the frame 21, the spacer 307, and the intermediate holding member 23 are composed of members having the same linear expansion coefficient.
FIG. 37 shows an intermediate holding member similar to that used in FIGS.
[0202]
According to the above configuration, even if a defective product is produced in the process of attaching the CCD circuit board 29 having the solid-state image sensor 22, the fixing screw 308 is loosened from the defective product. The CCD circuit board 29 having the solid-state image sensor 22 can be reused.
[0203]
In addition, by being composed of members having the same linear expansion coefficient, even when an environmental temperature change occurs, there is no advantage in that stress is generated on the adhesive surface and no peeling occurs, so that the reliability of the adhesive force is maintained. Also have.
[0204]
In addition, as shown in FIG. 36, when the standard holding characteristics cannot be obtained after the intermediate holding member 23 and the frame 21 and the intermediate holding member 23 and the spacer 307 are positioned and bonded and fixed in the solid-state imaging device mounting process. By loosening the fixing screw 308 that is fixed to the solid-state image pickup device 22, the CCD circuit board 29 having the solid-state image pickup device 22 can be removed from the spacer 307 and reused.
[0205]
[Thirteenth embodiment]
38 to 41 are views showing a thirteenth embodiment of a member mounting structure and a member mounting device according to the present invention, and this mounting device is applied to a solid-state image sensor mounting device.
[0206]
38 and 39 are configuration diagrams showing the thirteenth embodiment, FIG. 38 is an exploded perspective view, and FIG. 39 is a perspective view. 40 is an enlarged perspective view of the periphery of the solid-state imaging device, and FIG. 41 is a front view of the solid-state imaging device.
The thirteenth embodiment is different from the above-described embodiments of FIGS. 29 and 30 in the part relating to the adhesion of the intermediate holding member, and the other configurations are the same.
[0207]
As shown in FIGS. 38 to 40, the bonding position of the CCD circuit board 29 is on the extension line of the pixel line of the solid-state image sensor 22 and is separated from the end of the solid-state image sensor 22 by the distance of the adjustment margin 320 of the solid-state image sensor 22. It is characterized by its position.
[0208]
As shown in FIGS. 40 and 41, the intermediate holding member 23 used for bonding the CCD circuit board 29 is on the extension line of the pixel line 22a of the solid-state image sensor 22, and the adjustment of the solid-state image sensor 22 in the main scanning direction. It is arranged at a position where the margin 320 can be secured.
The adhesion surface of the CCD circuit board 29 is a solder coat surface 321, which is at a position where the intermediate holding member 23 is disposed, and the area is the adjustment of the solid-state imaging device 22 in the main scanning direction and the sub scanning direction. It is comprised so that a margin can be secured. Reference numeral 22d denotes an adhesion position.
[0209]
When adjusting the solid-state image sensor 22, it is necessary to hold the solid-state image sensor 22. FIG. 42 is a configuration diagram for gripping the solid-state imaging device.
When adjusting the positions of the imaging lens 25 attached to the frame 21 and the solid-state imaging device 22 so as to ensure the target optical characteristics, the solid-state imaging device 22 is held and the position of the solid-state imaging device 22 is moved. To make adjustments. At that time, chuck portions 401 and 402 provided in a CCD position adjusting machine (not shown) hold the solid-state imaging device 22.
[0210]
Since the bonding position of the CCD circuit board 29 is on the extension of the pixel line of the solid-state image pickup device 22 and close to the end of the solid-state image pickup element, the CCD circuit board 29 is heated or vibrated as shown in FIG. Even if it is deformed by the above, the amount of variation does not occur with respect to the pixel position of the solid-state image sensor 22, so that the target optical characteristic value can be guaranteed.
[0211]
On the other hand, in FIG. 44, since the bonding position of the CCD circuit board 29 is far from the end of the solid-state imaging device, as shown in FIG. Since a variation amount with respect to the pixel position of the image sensor 22 occurs, the target optical characteristic value cannot be guaranteed.
[0212]
FIG. 45 is a front view of another example of the solid-state imaging device. In the figure, reference numeral 22f indicates an area having a mounting height of 1 mm or less.
[0213]
[Fourteenth embodiment]
In the mounting of integrated circuits, as a dual in-line type package (hereinafter referred to as DIP), a ceramic type mainly used for industrial equipment and a plastic type used for general civilian use are known. .
[0214]
The ceramic DIP is further classified into a fired ceramic DIP and a glass-sealed surdip. Since this glass-sealed type sardip is advantageous in terms of manufacturing cost because it has fewer manufacturing steps than ceramic DIP, it is desired to use a sardip type solid-state imaging device.
[0215]
First, the basic structure of this surdip type solid-state imaging device will be described.
FIG. 51 is a cross-sectional view showing the basic structure of this known surdip type solid-state imaging device.
[0216]
As shown in FIG. 51, the basic structure of the Sardip type solid-state imaging device 62 includes a ceramic base 63, a semiconductor chip 64 mounted on the base 63, and a pixel line formed on the semiconductor chip 64. 64a, 64b, 64c, a lead frame 67 bonded to the base 63 with a sealing glass 66, a lead wire 65 electrically connected by wire bonding between the lead frame 67 and the semiconductor chip 64, sealing A window frame 68 joined to the base 63 via the glass 66 and a cover glass 69 bonded to the window frame 68 to seal the semiconductor chip 64 are provided.
[0217]
Next, a member mounting structure and a member mounting apparatus according to a fourteenth embodiment of the present invention will be described by taking as an example the mounting structure of the saddip type solid-state imaging device 62 having such a basic structure.
FIG. 52 is a cross-sectional view showing an example of a member mounting structure for a solid-state imaging device according to the fourteenth embodiment of the present invention.
[0218]
As shown in FIG. 52, the member attachment structure of the sardip type solid-state imaging device 62 of the fourteenth embodiment includes a frame 21 that is a first member, a sardip-type solid state imaging device 62 that is a second member, and an intermediate It is joining with the holding member 23. That is, the first adhesive surface A is composed of the side surface of the saddle-type solid-state image sensor 62 and the lower surface of the intermediate holding member 23.
[0219]
In the fourteenth embodiment, the base 63, the sealing glass 66, and the wind frame 68 on the side of the Sardip type solid-state imaging device 62 are substantially flush and bonded to the intermediate holding member 23.
[0220]
Here, as shown in FIG. 52, the portion without the lead frame 67 is selected on the first adhesive surface A to which the intermediate holding member 23 is joined, of the side surfaces of the Sardip type solid-state imaging device 62. In the drawing, the lead frame 67 and the lead wire 65 are omitted.
[0221]
[Fifteenth embodiment]
FIG. 53 is a cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a sardip type solid-state imaging device according to the fifteenth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 53, the sealing glass 66 may not be the bonding surface, and only the base 63 and the window frame 68 may be bonded.
[0222]
[Sixteenth Embodiment]
FIG. 54 is a cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a Sardip type solid-state imaging device according to the sixteenth embodiment of the present invention. FIG. 54A is an example in which an intermediate holding member is bonded to the base side. (B) is an example in which an intermediate holding member is bonded to the wind frame side.
[0223]
As shown in FIG. 54, when the bonding area is not required due to product specifications, only the base 63 may be bonded as shown in FIG. 54 (a), or the wind frame as shown in FIG. 54 (b). Only 68 may be used.
[0224]
[Seventeenth embodiment]
FIG. 55 is a cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a Sardip type solid-state imaging device according to the seventeenth embodiment of the present invention. FIG. 55 (a) shows a case where the base protrudes from other parts. (B) is an example when the window frame protrudes from the other part, and (c) is an example when the base and the window frame protrude from the other part in the same plane.
[0225]
As shown in FIG. 55, in the base 63, the sealing glass 66, and the wind frame 68, the protruding state in the vertical direction of the side surface (that is, the dimension in the Y direction of each part) is the same as the performance of the Sardip type solid-state imaging device 62. Is optional regardless. That is, it is not always necessary to form a flat surface on the side surface by the base 63, the sealing glass 66, and the wind frame 68 (that is, it is not necessary to be flush).
[0226]
Therefore, as shown in FIG. 55A, when the base 63 protrudes from the other part by a protrusion amount Δ1 (the protrusion amount Δl is an arbitrary amount) due to the structure of the Sardip type solid-state imaging device 62, the intermediate The holding member 23 is bonded to the base 63.
[0227]
Further, as shown in FIG. 55 (b), when the window frame 68 protrudes from the other part by the protrusion amount Δl, the intermediate holding member 23 adheres to the window frame 68.
[0228]
Furthermore, as shown in FIG. 55 (c), the base 63 and the window frame 68 form a flat surface (which is flush), but protrudes from the sealing glass 66 by a protrusion amount Δ1, The intermediate holding member 23 is bonded to the base 63 or the window frame 68 (both can be bonded as shown). However, in this case, when a large adhesion area is required in terms of product specifications, it can be ensured by extending the intermediate holding member 23 in the X direction (direction perpendicular to the paper surface) and expanding the adhesion area in the X direction. Similarly, even in the example shown in FIGS. 52 to 54, when the adhesion area is insufficient, it can be ensured by expanding the adhesion area in the X direction as necessary.
[0229]
In the fourteenth to seventeenth embodiments, the structure of the solid-state imaging device 62 is such that a plate material (base 63, window frame 68) is laminated in the optical image incident direction (optical axis direction 21) with the sealing agent 1f interposed therebetween. And the second adhesive surface B is at least a part of the maximum projecting end surface of the laminated surface of the solid-state image sensor 62 (side surface 62y of the solid-state image sensor 62).
[0230]
In the fourteenth to seventeenth embodiments, the solid-state imaging device is a sardip-type solid-state imaging device (that is, a plate (base 63, window frame 68 is ceramic, and sealing agent is sealing glass 66) 62. It is characterized by being.
[0231]
Further, the fourteenth embodiment is characterized in that the second adhesive surface B is composed of all plate materials (base 63, window frame 68) and sealing glass 66.
[0232]
The fifteenth to seventeenth embodiments are characterized in that the second bonding surface B is made only of a plate material (base 63, window frame 68, or base 63 and window frame 68).
[0233]
Further, the fifteenth to seventeenth embodiments are characterized in that the second adhesive surface B is composed only of a plate material (base 63, window frame 68, or base 63 and window frame 68) that protrudes most at the side surface 62y. Yes.
[0234]
In the above fourteenth to seventeenth embodiments, the base 63, the sealing glass 66, and the wind frame 68 can be appropriately selected as the bonding surface according to the structure of the side surface 62y of the saddle-type solid-state imaging device 62, which is cost effective. Therefore, it is possible to utilize the surdip type solid-state imaging device 62 which is advantageous to the above.
[0235]
Further, against the influence of the curing shrinkage of the adhesive that occurs at the time of fixing (= at the time of adhesive curing), the curing contraction force that acts on the intermediate holding member 23 along with the shrinkage of the adhesive is applied to the Sardip solid-state imaging device 62 and the solid. By converting the movement toward the image sensor holding member (displacement), it is possible to suppress the displacement of the sardip type solid-state image sensor itself. It can be positioned with high accuracy.
[0236]
Further, by using the intermediate holding member 23, it is possible to eliminate complicated mechanism parts (files, balls, springs, etc.) as much as possible, so that an inexpensive structure can be achieved.
[0237]
Further, by adjusting the slide on the first bonding surface A among the bonding surfaces, three directions of degrees of freedom X, Z, and β are obtained. Similarly, the second bonding surface B has the degrees of freedom X, Y , Γ can be provided, so that the entire structure can be finely moved in the 5-axis directions of X, Y, Z, β, γ to adjust the position.
[0238]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above description, a ceramic material is used as the material for the base 63 and the window frame 68, but other materials such as an epoxy resin, a plastic such as a silicon resin, and the like may be used. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0239]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the first adhesive surface between the frame and the intermediate holding member and the second adhesive surface between the solid-state imaging device and the intermediate holding member are parallel to the pixel lines of the solid-state imaging device. By disposing the intermediate holding member so that the first adhesive surface and the second adhesive surface are perpendicular to each other, the position adjustment in the direction of the axis around the X axis is not performed positively, and X, Y, Z , Β, and γ can be easily adjusted only in the five-axis directions.
[0240]
In addition, after the 5-axis adjustment, the adhesive and the frame bonded to the bonding surface of the solid-state imaging device and the bonding surface of the intermediate holding member are equivalent to the amount of the intermediate holding member interposed between the solid-state imaging device and the frame. The position accuracy of the adhesion point of the solid-state image sensor and the adhesion point of the solid-state image sensor holding member can be controlled by keeping the film thickness of the adhesive adhered to the adhesion surface and the adhesion surface of the intermediate holding member to the minimum and constant. Even if it is not strictly controlled, the solid-state image sensor can be mounted with high accuracy, the yield can be increased, and the fixing force of the solid-state image sensor after production (after curing of the adhesive) can be reduced. It can be prevented from occurring.
[0241]
According to the second aspect of the present invention, the fixed imaging device can be detached from the attachment / detachment support member together with the circuit board even if adhesion failure occurs on the first adhesion surface, the second adhesion surface, or both adhesion surfaces. Therefore, the fixed image sensor can be used again.
[0242]
According to the third aspect of the present invention, the second member can be removed from the attachment / detachment support member even if adhesion failure occurs on the first adhesive surface, the second adhesive surface, or both adhesive surfaces. The member can be used again.
[0243]
According to the invention described in claim 4, in adjusting the position of the second adhesive surface, the second adhesive surface of the intermediate holding member is elongated in the Z-axis direction, and a part of the second adhesive surface of the intermediate holding member is Can be penetrated through the circuit board, and for position adjustment longer in the Z-axis direction than the combined thickness of the solid-state image sensor and the distance between the solid-state image sensor and the circuit board on which the solid-state image sensor is mounted Longer than the combined length of the distance between the solid-state image sensor and the circuit board on which the solid-state image sensor is mounted in the position adjustment between the imaging lens and the solid-state image sensor. Even when the position of the distance needs to be adjusted, the position can be adjusted accurately.
[0244]
According to the invention of claim 5, in the position adjustment of the second adhesive surface, the second adhesive surface of the intermediate holding member is elongated in the Z-axis direction, and a part of the second adhesive surface of the intermediate holding member is For position adjustment, in the Z-axis direction, longer than the length obtained by adding the thickness of the solid-state image sensor and the distance between the solid-state image sensor and the substrate on which the solid-state image sensor is mounted without contacting the circuit board Since it can have a margin of adhesion, even if it is necessary to adjust the position over a longer distance than the combined length of the distance between the solid-state image sensor and the circuit board on which the solid-state image sensor is mounted, the position can be adjusted accurately. It can be carried out.
[0245]
According to the sixth aspect of the present invention, since the position of the frame and the solid-state image sensor can be adjusted in the Z-axis direction, the position of the frame cannot be adjusted by the position adjustment of only the solid-state image sensor in the Z-axis direction. The distance of the opposing surface with the pixel line of a solid-state image sensor can be adjusted, and position adjustment of an imaging lens and a solid-state image sensor can be performed correctly.
[0246]
According to the seventh aspect of the invention, highly accurate positioning, position adjustment in the five-axis direction, and layout advantages can be achieved.
[0247]
According to invention of Claim 8, it can be set as a structure stronger against an external force and a vibration rather than arrange | positioning the same number of intermediate holding members on the same surface side.
[0248]
According to the ninth aspect of the invention, the chart irradiated by the light source is imaged on the solid-state imaging device via the imaging lens, and the position of the second fixed portion can be calculated from this image data. Even if the relative position shift between the frame and the solid-state image sensor due to the variation in conjugate length generated in the imaging lens, the position of the solid-state image sensor in the Z-axis direction can be adjusted by the second fixing unit. In addition, it is possible to maintain the fixing accuracy of the solid-state imaging device with high accuracy and to fix the solid-state imaging device to the intermediate holding member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the present invention.
FIGS. 2A and 2B are views showing a first embodiment of a member mounting structure for a solid-state imaging device according to the present invention, in which FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a side view thereof.
FIG. 3A is a diagram showing a connection relationship among the frame, the intermediate holding member, and the solid-state image sensor in the first embodiment, and FIG. 3B is a schematic front view of the solid-state image sensor.
4A is a diagram showing another connection relationship of the frame, the intermediate holding member, and the solid-state imaging device of the first embodiment, and FIG. 4B is a diagram showing another shape of the intermediate holding member.
5A is a diagram showing another connection relationship of the frame, the intermediate holding member, and the solid-state imaging device of the second embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line OO ′ of FIG. 5A.
6A is a view showing another connection relationship of a frame in which the solid-state image sensor according to the second embodiment is directly attached to a detachable holding member, an intermediate holding member, and the solid-state image sensor; FIG. It is sectional drawing of PP '.
FIG. 7 is a view for explaining an adjustment width when attached to an intermediate holding member of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another connection relationship of the frame, the intermediate holding member, and the solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a connection relationship between an intermediate holding member and a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.
10A and 10B are diagrams showing another connection relationship of the frame, the intermediate holding member, and the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention, where FIG. 10A is a top view and FIG. 10B is a side view.
FIG. 11 is a side view of a solid-state image sensor mounting device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram of a control unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the fifth embodiment according to the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a sixth embodiment of a member mounting structure for a solid-state imaging device according to the invention.
FIG. 15 is a side view showing a sixth embodiment of a member mounting structure for a solid-state imaging device according to the present invention.
16 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIGS. 17A and 17B are diagrams illustrating a connection relationship between a frame, an intermediate holding member, and a solid-state imaging device according to a seventh embodiment of the present invention, where FIG. 17A is a top view, FIG. 17B is a side view, and FIG. It is a figure which shows the state which adhere | attached the holding member on the flame | frame.
18A and 18B are diagrams showing the arrangement of intermediate holding members, where FIG. 18A shows a case where they are arranged in parallel, and FIG. 18B shows a case where they are arranged facing each other.
FIG. 19 is a view showing an intermediate holding member used in an eighth embodiment of a member mounting structure and a member mounting apparatus according to the present invention.
FIG. 20 is an exploded perspective view showing an example of a ninth embodiment of a member mounting structure and a member mounting apparatus according to the present invention.
FIG. 21 is an exploded perspective view showing another example of the ninth embodiment of the member mounting structure and member mounting apparatus according to the present invention.
FIG. 22 is a model diagram of a beam shape when a first bonding surface that bonds the intermediate holding member and the holding member is located outside the space;
FIG. 23 is a model diagram of a beam shape when the structure of FIG. 20 which is an example of the mounting structure of the solid-state imaging device of the ninth embodiment or the structure of FIG. 21 which is another example is similarly approximated to a beam shape model; is there.
24 is an enlarged view of a main part of FIG.
25 is an enlarged view of a main part of FIG. 21. FIG.
26A and 26B are views showing a tenth embodiment of a mounting structure for a solid-state imaging device according to the present invention, wherein FIG. 26A is an exploded perspective view of the mounting structure, and FIG. 26B is a perspective view of the mounting structure.
27A is a side view of the mounting structure of the tenth embodiment, FIG. 27B is a diagram showing the connection relationship between the frame, the intermediate holding member, and the solid-state image sensor, and FIG. 27C is an outline of the solid-state image sensor. It is a front view.
28A is a perspective view of another mounting structure, and FIG. 28B is a perspective view of another mounting structure different from FIG.
FIG. 29 is an exploded perspective view showing an example of a mounting structure for a solid-state imaging device according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a perspective view showing an example of a mounting structure for a solid-state imaging device according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a perspective view showing another example of the eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a first example of an attachment structure between a circuit board and a spacer in an eleventh embodiment.
FIG. 33 is a cross-sectional view showing a second example of the circuit board and spacer mounting structure in the eleventh embodiment.
34 is a cross-sectional view showing a third example of the circuit board and spacer mounting structure in the eleventh embodiment. FIG.
FIG. 35 is a perspective view showing an example of a mounting structure for a solid-state imaging device according to a twelfth embodiment of the present invention.
36 is an enlarged view showing a main part of FIG. 35. FIG.
37 is a perspective view of an intermediate holding member used in the embodiment shown in FIGS. 35 and 36. FIG.
FIG. 38 is an exploded perspective view showing an example of a solid-state image sensor mounting structure according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a perspective view of the same.
40 is an enlarged perspective view of the periphery of the solid-state imaging device of FIGS. 38 and 39. FIG.
FIG. 41 is a front view showing an example of a solid-state imaging device attached to a substrate.
FIG. 42 is a configuration diagram for gripping a solid-state imaging device.
FIGS. 43A and 43B are views showing the operation of the solid-state image sensor mounting structure according to the thirteenth embodiment. FIG. 43A shows a state before deformation, and FIG.
44A and 44B are diagrams showing the operation of the reference example of the mounting structure of the solid-state imaging device, where FIG. 44A is before deformation, and FIG. 44B is after deformation.
FIG. 45 is a front view showing another example of a solid-state imaging device attached to a substrate.
FIG. 46 is a diagram illustrating an optical positional relationship between a conventional object, an imaging lens, and a solid-state image sensor.
FIG. 47 is a diagram illustrating five-axis coordinates of a conventional solid-state imaging device and an imaging lens.
FIG. 48 is a schematic front view of a conventional solid-state imaging device.
49 (a) and 49 (b) are views showing a conventional workpiece mounting procedure.
50A and 50B are model views of a conventional filling and bonding method, in which FIG. 50A is a top view and FIG. 50B is a cross-sectional view taken along line HH in FIG.
FIG. 51 is a cross-sectional view showing a basic structure of a Sardip type solid-state image sensor.
FIG. 52 is a cross-sectional view showing an example of a member mounting structure for a solid-state imaging device according to a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 53 is a sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a sardip type solid-state imaging device according to a fifteenth embodiment of the present invention.
FIG. 54 is a cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a Sardip type solid-state imaging device according to a sixteenth embodiment of the present invention, and FIG. 54 (a) is an example in which an intermediate holding member is bonded to the base side. (B) is an example in which an intermediate holding member is bonded to the wind frame side.
FIG. 55 is a cross-sectional view showing an example of a mounting structure of a member of a Sardip type solid-state imaging device according to a seventeenth embodiment of the present invention, where (a) shows a case where the base protrudes from the other part; (B) is an example when the window frame protrudes from the other part, and (c) is an example when the base and the window frame protrude from the other part in the same plane.
[Explanation of symbols]
21 frame (first member, imaging lens holding member)
22 Solid-state imaging device (second member, arrangement member)
22a to 22c Pixel line (operational member)
23 Intermediate holding member
25 Imaging lens
28 Optical axis
29 Circuit board / CCD circuit board (substrate)
30, 31 UV curable adhesive
50 Detachable support member
60a, 60b Through hole
81 light source
82 Chart (Position adjustment image)
84 Fixing base (adhesion working part)

Claims (9)

第１部材と、所定の動作を行う複数の動作部材を直線上に配設した第２部材と、前記第１部材と対向するように前記第２部材を支持する中間保持部材とを有し、前記第１部材と中間保持部材を接着剤によって固着するとともに前記第２部材と中間保持部材を接着剤によって固着するようにした第１部材と第２部材との部材の取付け構造であって、
前記第１部材と中間保持部材との第１接着面および前記第２部材と中間保持部材との第２接着面が前記複数の動作部材の配設方向と平行な面になるとともに、前記第１接着面と第２接着面が直角方向になるように前記中間保持部材を配設したことを特徴とする部材の取付け構造。A first member, a second member in which a plurality of operation members performing a predetermined operation are arranged on a straight line, and an intermediate holding member that supports the second member so as to face the first member, The first member and the intermediate holding member are fixed by an adhesive, and the second member and the intermediate holding member are fixed by an adhesive.
The first adhesive surface between the first member and the intermediate holding member and the second adhesive surface between the second member and the intermediate holding member are surfaces parallel to the arrangement direction of the plurality of operation members, and the first An attachment structure for a member, wherein the intermediate holding member is disposed so that the adhesive surface and the second adhesive surface are perpendicular to each other. 前記第２部材が、前記動作部材が配設された配設部材と、該配設部材が実装されている基板と、該基板を着脱可能に支持する着脱用支持部材とから構成されたことを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。The second member includes an arrangement member on which the operation member is arranged, a substrate on which the arrangement member is mounted, and a detachable support member that detachably supports the substrate. The member mounting structure according to claim 1, wherein: 前記第２部材が、前記動作部材が配設された配設部材と、該配設部材を着脱可能に支持する着脱用支持部材とから構成されたことを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。2. The member according to claim 1, wherein the second member includes an arrangement member on which the operation member is arranged, and an attachment / detachment support member that detachably supports the arrangement member. Mounting structure. 前記第２部材を実装する基板を有し、前記第２部材を前記中間保持部材に固着するとき、前記基板に前記中間保持部材の一部を貫通させる貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。The substrate has a substrate for mounting the second member, and when the second member is fixed to the intermediate holding member, a through hole through which a part of the intermediate holding member passes is provided in the substrate. Item 1. A member mounting structure according to Item 1. 前記第２部材を実装する基板を有し、前記第２部材を前記中間保持部材に固着する場合に、前記第２部材を前記第１接着面方向に移動させたとき、前記基板が前記中間保持部材の一部と当接しないよう前記第２部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。When the second member is fixed to the intermediate holding member when the second member is fixed to the intermediate holding member, the substrate is held in the intermediate holding direction when the second member is moved in the direction of the first bonding surface. The member mounting structure according to claim 1, wherein the second member is disposed so as not to contact a part of the member. 前記第１部材に該第１部材と前記第２部材との対向面の距離を調整する調整部材を有することを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。The member mounting structure according to claim 1, wherein the first member includes an adjustment member that adjusts a distance between opposing surfaces of the first member and the second member. 前記第１接着面は光軸と直交するとともに、光軸高さが前記第１接着面の上下方向の幅内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。The member mounting structure according to claim 1, wherein the first adhesive surface is orthogonal to the optical axis, and the optical axis height is disposed within a vertical width of the first adhesive surface. 前記中間保持部材は複数個からなり、少なくとも１対の中間保持部材で第２部材を挟着していることを特徴とする請求項１記載の部材の取付け構造。The member mounting structure according to claim 1, wherein the intermediate holding member includes a plurality of intermediate members, and the second member is sandwiched by at least one pair of intermediate holding members. 請求項１記載の取付け構造を有する部材において、
第１部材が結像レンズを保持している保持部材、第２部材が前記結像レンズによって結像された象を光電変換する固体撮像素子であって、
光源と、該光源により照射され、前記固体撮像素子の位置調整を行うための像を形成する位置調整用像と、前記請求項１記載の部材の取付け構造を有する部材を保持し、結像レンズおよび固体撮像素子の位置調整を行うとともに固着する固着作業部とを備え、前記固体撮像素子に、位置調整用像を結像レンズを介して結像し、光電変換された結像データに基づいて、結像レンズと固体撮像素子の相対位置を算出することを特徴とする部材の取付け装置。The member having the mounting structure according to claim 1,
The first member is a holding member that holds the imaging lens, and the second member is a solid-state imaging device that photoelectrically converts an elephant imaged by the imaging lens,
An imaging lens that holds a light source, a position adjustment image that is irradiated by the light source and forms an image for adjusting the position of the solid-state imaging device, and a member having the member mounting structure according to claim 1. A solid-state image sensor, and a fixing work unit for fixing the solid-state image sensor. An apparatus for attaching a member, wherein a relative position between an imaging lens and a solid-state imaging device is calculated.
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