JPH09312808A - Ccdカメラ及びそのccdチップとレンズの位置合わせ方法 - Google Patents

Ccdカメラ及びそのccdチップとレンズの位置合わせ方法

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JPH09312808A
JPH09312808A JP8129469A JP12946996A JPH09312808A JP H09312808 A JPH09312808 A JP H09312808A JP 8129469 A JP8129469 A JP 8129469A JP 12946996 A JP12946996 A JP 12946996A JP H09312808 A JPH09312808 A JP H09312808A
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JP
Japan
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lens
mark
ccd
chip
ccd chip
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JP8129469A
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English (en)
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Hajime Oge
肇 大毛
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CCDチップと撮影用レンズとの位置合わせ
が簡単に精度良くでき、また自動化が可能で生産性を向
上させることができる構造にしたCCDカメラ及びその
CCDチップとレンズの位置合わせ方法を提供する。 【解決手段】 CCDチップ2の有効画素領域の外側に
目印5を設けておくとともに、レンズ構体3に有効画素
領域に対応した撮影用レンズ6とCCDチップ上の目印
5に対応した位置合わせ用レンズ7を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にCCDチ
ップとレンズ構体を配設してなるCCDカメラ及びその
CCDチップとレンズの位置合わせ方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、小型、軽量、長寿命、耐振動、低
消費電力等の理由からCCD(ChargeCoupled Device
)と言う固体撮像素子を使用したカメラ(通称「CC
Dカメラ」と言う)が普及している。これはCCD上に
撮影レンズで被写体を結像させて、そのCCDが呈する
信号を取り出して画像処理するものである。したがっ
て、このCCDカメラでは、CCDチップの前側に撮影
レンズを配置することにより実現できる。しかし、CC
Dチップ自体は小さいため、このCCDチップ上に撮影
レンズを直接取り付けることはできない。このため実際
には、基板上にCCDチップを搭載するとともに、この
同じ基板上に撮影レンズを有するレンズ構体を配置さ
せ、位置合わせ後に接着剤等で固定する構造が採られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板上
でCCDチップと撮影レンズを固定する前に、両者の光
学軸合わせをするのが面倒で、その調整に時間がかか
り、作業性が悪いと言う問題点があった。また、この調
整作業のほとんどは人手に頼っているのが現状である。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的はCCDチップと撮影レンズとの位
置合わせが簡単に精度良くでき、また自動化が可能で生
産性を向上させることができる構造にしたCCDカメラ
及びそのCCDチップとレンズの位置合わせ方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、CCDカメラとして、次の技術手段を講じ
たことを特徴とする。すなわち、基板上にCCDチップ
とレンズ構体を配設してなるCCDカメラにおいて、前
記CCDチップの有効画素領域外に目印を設けておくと
ともに、前記レンズ構体に前記有効画素領域に対応した
撮影用レンズと前記CCDチップ上の前記目印に対応し
た位置合わせ用レンズを設けてなる構成としたものであ
る。
【0006】また、本発明は上記目的を達成するため
に、CCDチップとレンズの位置合わせ方法として、次
の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、基板
上にCCDチップとレンズ構体を配設してなるCCDカ
メラにおけるCCDチップとレンズの位置合わせ方法に
おいて、前記CCDチップの有効画素領域外に目印を設
けておくとともに、前記レンズ構体に前記有効画素領域
に対応した撮影用レンズと前記CCDチップ上の前記目
印に対応した位置合わせ用レンズを設けておき、前記位
置合わせ用レンズを通して前記目印を観察してX−Y方
向の位置合わせを行い、前記撮影レンズまたは前記位置
合わせ用レンズを通してZ方向の位置合わせを行うよう
にしたものである。
【0007】本発明によれば、位置合わせ用レンズを通
してCCDチップ上の目印を観察するとX−Y方向の位
置合わせを行うことができるとともに、CCDチップの
有効画素領域における撮影レンズの合焦状態またはCC
Dチップ上の目印における位置合わせ用レンズの合焦状
態を観察するとZ方向の位置合わせも同時に行うことが
でき、調整後は、その位置で固定する。
【0008】
【発明の実施の形態】図4は本発明に係るCCDカメラ
の要部構造を位置合わせ作業をしている状態で示す概略
構成配置図である。図4において、CCDカメラ側の基
板1上には、CCDチップ2とレンズ構体3が配設され
ている。なお、この位置合わせ作業の段階では、CCD
チップ2は既に基板1に固定された状態にあるが、レン
ズ構体3は未だ基板1に固定されていない状態にある。
【0009】さらに詳述すると、CCDチップ2は、図
5にも単品でその上面図を示している。そこで、図5を
加えてCCDチップの構造を説明すると、CCDチップ
2は長方形をした板状に形成されており、実際の撮影に
寄与する領域、すなわち有効画素領域4の外側で、四隅
の位置には位置合わせ用の目印5a,5b,5c,5d
(以下の説明で、特に位置を指定する必要がない以外
は、これらの目印5a〜5dを総称して単に「目印5」
と言う)がそれぞれ設けられている。この目印5は、図
1に詳細に示しているように、四角のスペース51内に
十字状のマーク52を入れたものであるが、これ以外の
ものであっても差し支えないものである。
【0010】レンズ構体3は、図6にも単品でその上面
図を示している。そこで図6を加えてレンズ構体3の構
造を説明すると、レンズ構体3は基板1上に固定して取
り付けられる一対の脚部3a,3aと、この一対の脚部
3a,3aの上部をつないでいる天壁部3bとを一体に
有して、概略断面コの状に形成されている。そして、一
対の脚部3a,3aがCCDチップ2を跨いで、天壁部
3bがCCDチップ2と対向する状態にして基板1上に
載置される。また、天壁部3bには、略中央にCCDチ
ップ2の有効画素領域4と対応して撮影用レンズ6が形
成されているとともに、目印5a,5b,5c,5dと
各々対応して位置合わせ用レンズ7a,7b,7c,7
d(以下の説明で、特に位置を指定する必要がない以外
は、これらの位置合わせ用レンズ7a〜7dを総称して
単に「位置合わせ用レンズ7」と言う)が形成されてい
る。
【0011】次に、このように構成された基板1上のC
CDチップ2にレンズ構体3を位置決めする方法を図1
乃至図4を用いて説明する。まず、組立ライン上の位置
決め工程の位置には、撮影用レンズ6と対応して検出器
8が設けられ、位置合わせ用レンズ7a,7cと対応し
て検出器9a,9bが設けられている。なお、その検出
器8及び検出器9a,9bは例えばCCDカメラまたは
レーザ検出器等である。
【0012】そして、レンズ構体3が基板1上に固定さ
れていない状態で、基板1,CCDチップ2,レンズ構
体3は仮組された状態で位置決め工程に搬送されて来
る。この状態は図1のステップ1及び図2,図4の状態
である。この状態で、レンズ7a,7cが目印5a,5
cを被写体として検出器9a,9b上に結像している状
態を検出(観察)する。この検出では、位置合わせ用レ
ンズ7が目印5と光軸が一致していない時には、図1の
ステップ1に示すように目印5が位置合わせ用レンズ7
の視野より外れ、これが検出器9a,9bで検出されて
図示せぬ制御部側に入力さる。この制御部内では基準パ
ターンと比較されてズレが認識される。そこで、CCD
チップ2に対してレンズ構体3をX−Y方向に移動させ
て、図1のステップ2に示すように目印5が位置合わせ
用レンズ7の視野中心に配置されるように調整し、検出
器9a,9bでそれぞれ検出されるパターンをそれぞれ
一致させると、CCDチップ2と撮影用レンズ6との光
軸合わせが完了する。図3も、そのX−Y方向の位置合
わせが完了した状態を示している。なお、目印5及び位
置合わせ用レンズ7は、実際にカメラとして利用する際
には、位置合わせ用レンズ7a,7bの上に図示せぬ絞
りが設置されるため、カメラの被写体が目印5を通して
CCDチップ2の有効画素領域4に写り込むことはない
が、レンズ組立時には確認できる。
【0013】また、同時に、撮影用レンズ6が検出器8
に結像しているCCDチップ2の有効画素領域4をパタ
ーンとして、その焦点整合状態を検出(観察)し、撮影
用レンズ6をZ軸方向に移動させてCCDチップ2に対
する焦点調整を行う。これによりZ方向の調整も完了す
る。そして、このX,Y,Z方向の調整が完了したら、
レンズ構体3を基板1に対して固定する。これにより、
後工程での光軸調整、すなわちCCDチップ2に対する
レンズ構体3の位置合わせは不要となる。なお、本形態
例では検出器9a,9bと検出器8との検出を別々に説
明したが、実際の検出では同時進行状態で行われるもの
であり、またレンズ全体を上部から画像検出し、特定の
部分(位置合わせ用レンズ7a〜7d,撮影用レンズ
6)を領域限定してパターン照合しても良いものであ
る。
【0014】したがって、この位置合わせ方法では、位
置合わせ用レンズ7を通してCCDチップ2上の目印5
を観察するとX−Y方向の位置合わせを行うことがで
き、CCDチップ2の有効画素領域4における撮影用レ
ンズ6の合焦状態を観察することによりZ方向の位置合
わせも同時に行うことができることになるので、位置合
わせが簡単になるとともに、CCDチップ2の表面を基
準にして位置を合わせることができるので、位置合わせ
精度が向上する。また、検出器8及び検出器9a,9b
の電気信号を使用するので自動化も可能で、CCDチッ
プ2上の有効画素領域4及び目印5の各パターンの形状
を工夫することにより、調整時の画像認識効率を改善す
ることも可能になる。
【0015】なお、上記形態例では、目印5(5a,5
b,5c,5d)及び位置合わせ用レンズ7(7a,7
b,7c,7d)を4つづ設けた場合について説明した
が、検出器9a,9bに対応させて少なくとも2つ設け
れば良いものである。また、撮影用レンズ6のZ方向
(上下方向)の位置調整(焦点整合)を、検出器8に結
像させた合焦状態で検出するようにした場合について説
明したが、位置合わせ用レンズ7が目印5を検出器9
a,9bに結像している整合状態から位置調整をしても
良いものである。さらに、目印5が設けられている有効
画素領域外の部分は、一般に配線用パッド、配線部等を
設けた領域であるが、特別な目印を設けずに、配線等の
特異なパターンをそのまま目印として使用しても良いも
のである。
【0016】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
X,Y,Zの3方向の位置合わせを同時に、精度良く簡
単に行うことができるとともに、自動化も可能になる。
この結果、生産性を向上させてコストを下げ、CCDカ
メラを安価に提供することができる等の効果が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位置合わせ方法を説明する図である。
【図2】本発明の位置合わせ前における状態を説明する
図である。
【図3】本発明の位置合わせ後における状態を説明する
図である。
【図4】本発明の位置合わせ時における概略構成配置図
である。
【図5】本発明で使用するCCDチップ単品の上面図で
ある。
【図6】本発明で使用するレンズ構体単品の上面図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 2 CCDチップ 3 レンズ構体
4 有効画素領域 5(5a〜5d) 目印 6 撮影用レンズ 7(7a〜7d) 位置合わせ用レンズ 8 検出器 9a,9b 検出器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にCCDチップとレンズ構体を配
    設してなるCCDカメラにおいて、 前記CCDチップの有効画素領域外に目印を設けておく
    とともに、 前記レンズ構体に前記有効画素領域に対応した撮影用レ
    ンズと前記CCDチップ上の前記目印に対応した位置合
    わせ用レンズを設けたことを特徴とするCCDカメラ。
  2. 【請求項2】 前記目印と前記位置合わせ用レンズを2
    つ以上設けてなる請求項1に記載のCCDカメラ。
  3. 【請求項3】 基板上にCCDチップとレンズ構体を配
    設してなるCCDカメラにおけるCCDチップとレンズ
    の位置合わせ方法において、 前記CCDチップの有効画素領域外に目印を設けておく
    とともに、前記レンズ構体に前記有効画素領域に対応し
    た撮影用レンズと前記CCDチップ上の前記目印に対応
    した位置合わせ用レンズを設けておき、 前記位置合わせ用レンズを通して前記目印を観察してX
    −Y方向の位置合わせを行い、前記撮影レンズまたは前
    記位置合わせ用レンズを通してZ方向の位置合わせを行
    うようにしたことを特徴とするCCDカメラにおけるC
    CDチップとレンズの位置合わせ方法。
  4. 【請求項4】 前記目印と前記位置合わせ用レンズを2
    つ以上設けてなる請求項3に記載のCCDカメラにおけ
    るCCDチップとレンズの位置合わせ方法。
JP8129469A 1996-05-24 1996-05-24 Ccdカメラ及びそのccdチップとレンズの位置合わせ方法 Pending JPH09312808A (ja)

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