特許 6157993 イメージセンサ固定方法及びイメージセンサ位置決め治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6157993

(24)【登録日】2017年6月16日

(45)【発行日】2017年7月5日

(54)【発明の名称】イメージセンサ固定方法及びイメージセンサ位置決め治具

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20060101AFI20170626BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20170626BHJP

   H04N 5/335 20110101ALI20170626BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/02 C

   G02B7/02 Z

   H04N5/225 300

   H04N5/335

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-176133(P2013-176133)

(22)【出願日】2013年8月27日

(65)【公開番号】特開2015-45711(P2015-45711A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 哲男

【審査官】 川俣 洋史

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２１３４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５８２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２８４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３２１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１８２９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／２２５

Ｈ０４Ｎ ５／３３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

位置決め用の位置決め穴を有する実装基盤にイメージセンサを取り付ける工程と、
前記イメージセンサが前記実装基盤に取り付けられた状態で、位置決め治具に設けられた位置決めピンを前記位置決め穴に挿入する工程と、
前記位置決めピンが前記位置決め穴に挿入された状態で、前記イメージセンサを前記位置決め治具に設けられた壁部にあてつける工程と、
位置決め部品を、前記位置決めピンに挿入する工程と、
前記イメージセンサが前記壁部にあてつけられた状態で、前記位置決め部品を前記実装基盤に固着する工程と、
前記位置決め部品が固着された前記実装基盤を前記位置決め治具から取り外し、撮像装置の筐体に取り付ける工程と、
を含むイメージセンサ固定方法。

【請求項2】

前記位置決めピンが前記位置決め穴に挿入された状態で、前記位置決め部品を、前記位置決めピンに挿入する工程を含む、
請求項１に記載のイメージセンサ固定方法。

【請求項3】

イメージセンサが取り付けられた実装基盤が有する位置決め用の位置決め穴より小さい径を有し、前記位置決め穴に挿入される位置決めピンと、
前記位置決めピンが前記位置決め穴に挿入された状態で、前記イメージセンサをあてつけられる位置に設けられた壁部と、
を具備するイメージセンサ位置決め治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に撮像素子を取り付ける際の取り付け位置の位置決めに関する。

【背景技術】

【0002】

映像をデジタル化して記録するカメラ等の撮像装置では、撮像素子であるイメージセン
サとしてＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサを備えている。イメージセンサは、レンズ
を取り付けた筐体に取りつけるときには、レンズの光軸に、撮像素子の中心を精度よく合
わせる必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−８６７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

撮像素子は、実装基板上に実装し、この実装基盤を筐体で取り付ける方法が取られていた
。この場合、筐体と実装基盤との位置関係を精密にあわせるため、精密加工が必要であっ
た。しかしながら、加工の精密度を上げても、なお光軸あわせについて微調整が必要な場
合があり、課題があった。

【0005】

本実施の形態では、撮像素子の取り付けに際し、より精度を向上させたイメージセンサ固定方法及びイメージセンサ位置決め治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の実施の形態に係るイメージセンサ固定方法は、位置決め用の位置決め穴を有する実装基盤にイメージセンサを取り付ける工程を含む。また、イメージセンサ固定方法は、前記イメージセンサが前記実装基盤に取り付けられた状態で、位置決め治具に設けられた位置決めピンを前記位置決め穴に挿入する工程を含む。また、イメージセンサ固定方法は、前記位置決めピンが前記位置決め穴に挿入された状態で、前記イメージセンサを前記位置決め治具に設けられた壁部にあてつける工程を含む。また、イメージセンサ固定方法は、位置決め部品を、前記位置決めピンに挿入する工程を含む。また、イメージセンサ固定方法は、前記イメージセンサが前記壁部にあてつけられた状態で、前記位置決め部品を前記実装基盤に固着する工程を含む。また、イメージセンサ固定方法は、前記位置決め部品が固着された前記実装基盤を前記位置決め治具から取り外し、撮像装置の筐体に取り付ける工程を含む。

【0007】

また、上記目的を達成するための本発明の実施の形態に係るイメージセンサ位置決め治具は、イメージセンサが取り付けられた実装基盤が有する位置決め用の位置決め穴より小さい径を有し、前記位置決め穴に挿入される位置決めピンを具備する。また、イメージセンサ位置決め治具は、前記位置決めピンが前記位置決め穴に挿入された状態で、前記イメージセンサをあてつけられる位置に設けられた壁部を具備する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態に係るＣＭＯＳセンサの実装基盤の裏側の構成の説明図。

【図2】実施の形態に係る実装基盤の表側の構成を説明するための図。

【図3】実施の形態に係る位置決め部品の断面図。

【図4】実施の形態に係る位置決め部品の位置調整方法の説明図。

【図5】実施の形態に係る実装基盤を位置決め治具に取り付けた時の断面図。

【図6】実施の形態に係る実装基盤を位置決め治具から外した状態を示す図。

【図7】実施の形態に係るカメラ筐体への取り付けを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施の形態を、詳細に説明する。
本実施の形態では、カメラ筐体に、位置決めのための複数の位置決めピンを設けている
。そして、カメラ筐体1に取り付けた時の光軸にＣＭＯＳセンサの中心が取り付けられた
時に、このＣＭＯＳセンサの取り付け位置を、この位置決めピンからの相対的な位置関係
を、予め正確に測定しておく。そして、この予め測定したピンとＣＭＯＳ関係の位置関係
を再現した位置決め治具を作成しておくように構成される。具体的な構成について、図面
を用いて詳細に説明する。

【0010】

図１は、実施の形態に係る実装基盤の裏側の構成の説明図である。
図１において、カメラ筐体１に取り付けられる実装基盤２の裏側の中心には、撮像素子
であるＣＭＯＳセンサ３が取り付けられる。実装基盤２の裏側から見た時の左上と右下に
は、カメラ筐体１に設けられ、実装基盤２の相対位置を精密に特定するための、位置決め
ピン４を貫通させるための、位置決め穴５が設けられている。この位置決め穴５は、後述
する位置決め部品を用いた位置調整を行うため、カメラ筐体１に設けられた位置決めピン
４の直径よりも十分に大きい穴になっている。更に、右上と左下には、カメラ筐体１に取
り付ける際にねじ止めするためのねじ穴６が設けられている。ここでねじ穴６の直径は、
カメラ筐体３と取り付けるためのネジの径に対応した大きさとなっている。

【0011】

なお、位置決め穴５は複数必要であるが、本実施の形態では、位置あわせの精度を上げ
るため、ＣＭＯＳセンサ２を中心に対象となるような位置に配置している。このため、位
置決め穴５とねじ止め穴６の配置は一例であり、左上と右下に位置決め穴５、右上と左下
にねじ止め穴６という構成でも構わない。

【0012】

図２は、実施の形態に係る実装基盤２の表側の構成を説明するための図である。ＣＭＯ
Ｓセンサ３の裏面に対応する中心部には、ＣＭＯＳセンサ３で撮像した画像信号に対して
信号処理等を行う回路素子等が取り付けられる。

【0013】

以下、本実施の形態におけるＣＭＯＳセンサ３とレンズとの光軸あわせを精密に行う原
理について、図３乃至図７以降を用いて説明する。

【0014】

図２において、位置決め穴５（図２では表側からみるため右上と左下となる）には、こ
の位置決め部品７を用いて、実装基盤２の精密な位置調整が行えるようにするための、位
置決め部品を挿入するようになっている。

【0015】

図３は、実施の形態に係る位置決め部品７の断面図である。

【0016】

位置決め部品７は、ほぼ円形の板状本体部８と、本体部の中心に、カメラ筐体１に設け
られた位置決めピン４の直径とほほ同じ径の穴部９が設けられている。そして穴部の周囲
には、壁部１０が設けられている。この位置決め部材７の壁部１０の外径は、実装基盤２
の位置合せ穴５の大きさより小さいため、位置合わせ部材７を、基盤の位置あわせ穴５に
挿入した時に、移動できるような遊びがある状態となる。この状態で、位置決め部材７を
、専用の位置決め治具１１を使用して正確な位置に固定することで、正確な位置決めを実
現している。

【0017】

図４は、実施の形態に係る前記位置決め治具１１を用いた位置決め部品の位置調整方法
の説明図である。

【0018】

位置決め治具１１は、予めカメラ筐体１にＣＭＯＳセンサ３を実装した実装基盤を２取
り付け面における、ＣＭＯＳセンサ３の取り付け位置と、位置決めピン４との位置関係を
、正確に再現した構成となっている。

【0019】

位置決め治具１１上において、ＣＭＯＳセンサ３の取り付けるべき位置の左側と上側に
壁部１２を設けている。更に、ＣＭＯＳセンサ３の取り付け位置の右上と左下には位置決
めピン１３が設けられている。ここで、位置決め治具１１の位置決めピン１３の大きさと
位置は、カメラの筐体上１と位置決めピンと、可能な限り同一となるような直径で構成さ
れている。更に、位置決め治具１１の位置決めピン／ＣＭＯＳセンサとの位置関係も、カ
メラ筐体１の位置決めピン／ＣＭＯＳセンサの位置関係と可能な限り同じ位置関係となっ
ている。

【0020】

この位置決め治具１１に、予めＣＭＯＳセンサ３を実装した実装基盤１に載せる。この
とき、ＣＭＯＳセンサ３の上部と左部を、位置決め治具１１の壁部１２に正確にあてつけ
てようにして乗せる。このように乗せると、実装基盤２の位置決め穴５と位置と、位置決
め治具１１の位置決めピン１３の位置が対応するようになる。

【0021】

図５は、実施の形態に係る実装基盤２を位置決め治具に取り付けた時の断面図である。

【0022】

図５において、位置決め治具１１の位置決めピン１３が、実装基盤２を介して取り付け
られている。このとき、位置決め部材７の壁部１０は、実装基盤２の位置合わせ穴部５よ
り細いため、図の左右方向に遊びがある状態になる。位置決め部品７の穴部９に、位置決
め治具１１の位置決めピン１３を挿入する。ここで、位置決め治具１１上ではＣＭＯＳセ
ンサ３と位置決めピン１３との相対的位置関係が正確に再現されているため、実装基板上
２でも、ＣＭＯＳセンサ３の位置と位置決め部品７との位置関係が、正確に再現できるこ
とになる。そして、位置決め部品７の穴部９に位置決めピン１３が挿入された状態で、実
装基盤２と、位置決め部品７とをハンダ１４等で固着する。

【0023】

ここで、位置決め部材７は、予め実装基盤１の位置決め穴５に挿入しておいてから、位
置決め治具１１に取り付ける方法でもよいし、位置決め治具１１に実装基盤２を取り付け
た後に位置決め部品７を取り付ける方法のどちらでもよい。

【0024】

図６は、実施の形態に係る実装基盤２を位置決め治具１１から外した状態を示す図である
。位置決め部品７を正確な位置に固着されているため、実装基板２上でも、ＣＭＯＳセン
サ３と位置決めピンとの位置関係が正確に再現された状態となる。

【0025】

図７は、実施の形態に係るカメラ筐体１への取り付けを示す図である。

【0026】

図について、実装基盤２に固着されている位置決め部品７の穴部に、カメラ筐体１の位
置決めピン４を挿入する。そして、取り付けネジ１４を締結することで、実装基盤２の取
り付けが完了する。

【0027】

以上説明したように、本実施の形態では、カメラ筐体１上に位置決めピン４を設け、こ
の位置決めピン４とＣＭＯＳセンサ３との相対的位置関係を再現した位置決め治具１１を
用いることで、カメラ筐体上１におけるＣＭＯＳセンサの位置と、正確な光軸調整を可能
としている。

【0028】

なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階で
はその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形や変更が可能である。また、個々の実施の形態
は、可能な限り適宜組み合わせで実施が可能である。

【符号の説明】

【0029】

１…カメラ筐体，２…実装基盤，３…ＣＭＯＳセンサ，４…位置決めピン，５…位置決
め穴，７…位置決め部品，１１…位置決め治具、１３…位置決めピン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】