JP2000069336A - 撮像装置の取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子１と、撮像素子１の光軸上に配置さ
れたレンズ３と、レンズ３を光軸上に保持するレンズホ
ルダ２とによって撮像装置９が構成され、撮像素子１の
複数本のリード11の先端部が回路基板５に半田付けされ
ている撮像装置の取付け構造において、必要な実装面積
を確保した上で、回路基板の外形寸法を従来よりも小さ
くする。 【解決手段】 撮像素子１と回路基板５との間に支持部
材４が拘持されている。支持部材４は、回路基板５の表
面と撮像素子本体の裏面との間に挟まれた平板状のベー
ス部41と、該ベース部41の外周部に形成された複数の支
持部とから構成され、該支持部とレンズホルダ２とがネ
ジ止め固定されている。支持部材４のベース部41の両側
面には、撮像素子本体の両側部に夫々突設された複数本
のリード11の内、両端の２本のリードが係合すべき左右
一対の切欠き44が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ(電荷結合
素子)等の撮像素子を具えた撮像装置の取付け構造に関
し、特に、撮像素子に突設された複数本のリードの先端
部が回路基板に半田付けされている撮像装置の取付け構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＣＤカメラにおいては、図
１２に示す如き撮像装置の取付け構造が採用されてい
る。図１２に示す如く、撮像装置(90)は、回路基板(50)
の表面に配置されたＣＣＤからなる撮像素子(７)を具え
ている。撮像素子(７)は、矩形の素子本体(70)と、該素
子本体(70)の両側面に突設された複数本のリード(71)と
から構成され、各リード(71)の先端部は回路基板(50)に
向かって垂直に伸び、回路基板(50)上の銅パッド(図示
省略)に半田付け(72)されている。

【０００３】又、撮像装置(90)は、樹脂からなる筒状の
レンズホルダ(８)を具えている。レンズホルダ(８)は、
両端が開口した断面凸状のホルダ本体(81)と、両端が開
口した断面逆凸状のレンズ保持体(82)とから構成されて
いる。レンズ保持体(82)の下端部には外ネジが形成され
ると共に、ホルダ本体(81)の上端部には内ネジが形成さ
れ、レンズ保持体(82)の外ネジがホルダ本体(81)の内ネ
ジにねじ込まれることによって、レンズ保持体(82)がホ
ルダ本体(81)に固定されている。レンズ保持体(82)の上
端開口部には、対物レンズ(３)が水平姿勢で固定されて
いる。

【０００４】ホルダ本体(81)の下端部には、回路基板(5
0)に向かって突出する円筒状の一対の位置決め片(83)(8
3)が形成されると共に、各位置決め片(83)の先端面に
は、対物レンズ(３)側へ垂直に伸びる丸孔(84)が凹設さ
れている。一方、回路基板(50)には、回路基板(50)を垂
直に貫通する一対の貫通孔(53)(53)が開設され、ホルダ
本体(81)は、前記位置決め片(83)(83)が貫通孔(53)(53)
に圧入されて、回路基板(50)に対する位置決めが施され
ると共に、２本のタッピングネジ(80)(80)が貫通孔(53)
(53)から丸孔(84)(84)にねじ込まれて、レンズホルダ
(８)が回路基板(50)に固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮像装置の取付け構造においては、回路基板(50)に
少なくとも２つの貫通孔(53)(53)が開設され、タッピン
グネジ(80)(80)がねじ込まれているため、これらのタッ
ピングネジ(80)(80)の頭部の面積分だけ基板裏面の実装
面積が狭くなる。従って、必要な実装面積を得るために
は、回路基板(50)の外形寸法を大きくせざるを得ず、こ
れによってＣＣＤカメラ全体が大型化する問題があっ
た。そこで本発明の目的は、必要な実装面積を確保した
上で、回路基板の外形寸法を従来よりも小さくすること
が出来る撮像装置の取付け構造を提供することである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る撮像装置の取
付け構造においては、素子本体(10)の外周部に複数本の
リード(11)が突設された撮像素子(１)と、該撮像素子
(１)の光軸上に配置されたレンズ(３)と、該レンズ(３)
を前記光軸上に保持するレンズホルダ(２)とによって撮
像装置(９)が構成され、撮像素子(１)の複数本のリード
(11)の先端部が回路基板(５)に半田付けされている。
又、撮像素子(１)と回路基板(５)との間には支持部材
(４)が拘持されており、該支持部材(４)の外周部とレン
ズホルダ(２)とが締結手段によって互いに締結されてい
る。

【０００７】上記本発明の撮像装置の取付け構造におい
ては、支持部材(４)が、回路基板(５)に複数本のリード
(11)の先端部が半田付けされた撮像素子(１)と回路基板
(５)との間に拘持されて、回路基板(５)上の所定位置に
固定されている。そして、この回路基板(５)上に固定さ
れた支持部材(４)に対して、レンズ(３)を保持したレン
ズホルダ(２)が、ネジ等の締結手段によって締結されて
いる。これによって、レンズホルダ(２)が回路基板(５)
上に固定されることになる。従って、レンズホルダ(２)
を回路基板(５)に直接にネジ止め固定する必要はない。

【０００８】具体的には、支持部材(４)は、回路基板
(５)の表面と撮像素子本体(10)の裏面との間に挟まれた
平板状のベース部(41)と、該ベース部(41)の外周部に形
成された１或いは複数の支持部(42)とから構成され、該
支持部(42)とレンズホルダ(２)とが前記締結手段によっ
て互いに締結されている。

【０００９】上記具体的構成において、支持部材(４)の
ベース部(41)を回路基板(５)に接着固定すれば、支持部
材(４)を回路基板(５)に対して更に強固に固定すること
が出来、ひいては、レンズホルダ(２)を更に高い強度で
回路基板(５)上に固定することが出来る。

【００１０】又、支持部材(４)のベース部(41)の裏面
に、複数本の位置決めピン(43)(43)を突設して、各位置
決めピン(43)を、回路基板(５)に開設した孔(52)に圧入
することによって、支持部材(４)を回路基板(５)上の所
定位置に精度良く位置決めすることが出来る。そして、
この支持部材(４)に対してレンズホルダ(２)が締結固定
されるので、レンズホルダ(２)を更に高い精度で回路基
板(５)上に設置することが出来る。

【００１１】又、第１の他の具体的構成において、撮像
素子本体(10)には、互いに平行な両側面の夫々に複数本
のリード(11)が突設され、支持部材(４)のベース部(41)
の両側面には、前記素子本体(10)の両側面から突出する
複数本のリード(11)の少なくとも一部が圧接されるべき
係合面が形成されている。

【００１２】上記第１の具体的構成においては、支持部
材(４)のベース部(41)に対して撮像素子(１)の複数本の
リード(11)が係合して、支持部材(４)と撮像素子(１)の
間の相対的な位置決めが為される。従って、支持部材
(４)を回路基板(５)上の所定位置に設置すれば、撮像素
子(１)についても回路基板(５)に対する位置決めが為さ
れることとになる。又、回路基板(５)に半田付けされた
撮像素子(１)の複数本のリード(11)によって、支持部材
(４)のベース部(41)が周囲から挟み込まれて、支持部材
(４)の移動が拘束されることになる。

【００１３】上記第１の具体的構成を有する撮像装置の
取付け構造において、更に具体的には、支持部材(４)の
係合面は、サイズの異なる複数種類の撮像素子(１)
(１′)の複数本のリード(11)(11′)が係合可能な複数の
係合部を有している。

【００１４】該具体的構成によれば、サイズの異なる複
数種類の撮像素子(１)(１′)を回路基板(５)上に設置す
る場合、何れのサイズの撮像素子も、そのリードが支持
部材(４)の何れかの係合部と係合するので、撮像素子の
サイズに拘わらず、共通の支持部材(４)を用いることが
出来る。

【００１５】第２の他の具体的構成において、支持部材
(６)には、撮像素子本体(10)の外周部が係合して撮像素
子(１)を保持するための１或いは複数の保持部(65)が形
成されている。

【００１６】上記第２の具体的構成においては、撮像素
子本体(10)の外周部が支持部材(６)の保持部(65)に係合
して、支持部材(６)と撮像素子(１)の間の相対的な位置
決めが為される。従って、支持部材(６)を回路基板(５)
上の所定位置に設置すれば、撮像素子(１)についても回
路基板(５)に対する位置決めが為されることとになる。
又、支持部材(６)は撮像素子(１)を保持しているので、
撮像素子(１)の複数本のリード(11)の先端部を回路基板
(５)に半田付けして、撮像素子(１)を回路基板(５)上に
固定すれば、支持部材(６)は、撮像素子(１)と回路基板
(５)との間に拘持されることになる。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る撮像装置の取付け構造によ
れば、レンズホルダ(２)を回路基板(５)に直接にネジ止
め固定する必要がないので、少なくともネジ頭部の面積
分だけ回路基板の実装面積が拡大することになり、その
分だけ回路基板の外形寸法を小さくすることが出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をＣＣＤカメラの撮
像装置に実施した形態につき、２つの実施例に基づき具
体的に説明する。第１実施例 図１に示す如く本実施例の撮像装置(９)は、回路基板
(５)上に光軸を垂直上方へ向けて取り付けられ、レンズ
ホルダ(２)に取り付けられた対物レンズ(３)から映像光
線を取り込んで、内蔵せる撮像素子によって映像を撮影
するものである。

【００１９】レンズホルダ(２)は樹脂製であって、図２
に示す如く、上半円筒部(23)及び下半角筒部(24)からな
るホルダ本体(21)と、上部に対物レンズ(３)が固定され
た円筒状のレンズ保持体(22)とから構成されており、レ
ンズ保持体(22)の下端部がホルダ本体(21)の上端部にね
じ込まれている(図３〜図５参照)。又、ホルダ本体(21)
の下半角筒部(24)の両側部には、垂直に伸びる断面半円
状の一対の凹部(25)(25)が形成され、各凹部(25)には、
丸孔(27)を有するボス(26)が突設されている。

【００２０】撮像素子(１)は、ＣＣＤをパッケージ化し
てなる矩形の素子本体(10)の両側部に夫々複数本のリー
ド(11)を下向きに突設したものである。一方、回路基板
(５)には、撮像素子(１)の複数本のリード(11)に対応し
て、複数の銅パッド(51)が形成され、その中央部には、
２つの貫通孔(52)(52)が開設されている。

【００２１】更に本実施例の撮像装置の取付け構造にお
いては、撮像素子(１)と回路基板(５)の間に樹脂製の支
持部材(４)が配置される。支持部材(４)は、矩形平板状
のベース部(41)と、該ベース部(41)の左右両側部に前記
レンズホルダ(２)の一対のボス(26)(26)と対応して形成
された一対の支持部(42)(42)とから構成されている。ベ
ース部(41)の裏面には、前記回路基板(５)の２つの貫通
孔(52)(52)に対応させて２本の位置決めピン(43)(43)が
突設され、各支持部(42)には、垂直に貫通する丸孔(45)
が開設されている。

【００２２】又、支持部材(４)のベース部(41)の前後両
側部にはそれぞれ、撮像素子(１)の両側部にそれぞれ突
設された複数本のリード(11)の内、両端の２本のリード
(11)(11)が係合すべき係合面として、一対の切欠き(44)
(44)が左右対称の階段状に凹設されている。尚、一対の
切欠き(44)(44)の階段形状は、サイズ(外形寸法)が相似
形状的に異なる複数種類の撮像素子を対象として、後述
の如く、各サイズの撮像素子のリードの位置に対応させ
て規定されている。本実施例では、大小２種類の撮像素
子を対象として、階段形状が規定されている。

【００２３】上記撮像装置の取付け構造の組立において
は、先ず、図６及び図７に示す如く支持部材(４)と撮像
素子(１)とを互いに係合させる。ここで、撮像素子(１)
がサイズの大きなものである場合、該撮像素子(１)の両
側部にそれぞれ突設された複数本のリードの内、両端に
位置する２本のリード(11)(11)が、支持部材(４)の左右
一対の切欠き(44)の内、外側に形成された第１切欠き部
(44a)(44a)に係合する。これに対し、図８に示す如く、
サイズの小さな撮像素子(１′)の場合は、該撮像素子
(１′)の両側部にそれぞれ突設された複数本のリードの
内、両端に位置する２本のリード(11′)(11′)が、支持
部材(４)の左右一対の切欠き(44)の内、内側に形成され
た第２切欠き部(44b)(44b)に係合することになる。何れ
の場合も、左右両端の２本のリードは、切欠き(44)(44)
の隅部に圧接されて、撮像素子(１)(１′)と支持部材
(４)の相対的な位置が正確に規定される。尚、３種類以
上の撮像素子を対象とする場合も同様に、各サイズの撮
像素子のリードの位置に対応させて一対の切欠き(44)(4
4)を３段以上の階段形状に形成すればよい。これによっ
て、サイズの異なる複数種類の撮像素子を具えた撮像装
置の取付け構造において、共通の支持部材(４)を使用す
ることが可能となる。

【００２４】次に、上記の如く係合した支持部材(４)と
撮像素子(１)を図２に示す回路基板(５)上に設置する。
このとき、図４に示す如く、支持部材(４)に突設された
２本の位置決めピン(43)(43)を回路基板(５)の貫通孔(5
2)(52)に圧入せしめる。これによって、支持部材(４)及
び撮像素子(１)は、回路基板(５)上の所定位置に正確に
位置決め固定される。この結果、撮像素子(１)の複数本
のリード(11)の先端が夫々回路基板(５)上の各パッド(5
1)にずれなく接触することになる。又、必要に応じて、
支持部材(４)のベース部(41)の裏面を回路基板(５)の表
面に接着剤(40)を用いて固定する。これによって、支持
部材(４)が回路基板(５)上に更に強固に固定されること
になる。

【００２５】続いて、図５に示す如く、撮像素子(１)の
複数本のリード(11)の先端部を回路基板(５)上のパッド
(図示省略)に半田付け(12)した後、対物レンズ(３)が取
り付けられたレンズホルダ(２)を、撮像素子(１)及び支
持部材(４)に被せる。これによって、図２に示すレンズ
ホルダ(２)の下半角筒部(24)が支持部材(４)と嵌合し、
支持部材(４)の一対の支持部(42)(42)とレンズホルダ
(２)の一対のボス(26)(26)が同軸位置で接合され、両者
の丸孔(45)(27)が一致することになる。そこで、２本の
タッピングネジ(20)(20)を、レンズホルダ(２)のボス(2
6)(26)の丸孔(27)(27)と支持部材(４)の支持部(42)(42)
の丸孔(45)(45)へねじ込んで、図３及び図４に示す如く
支持部材(４)にレンズホルダ(２)を固定する。

【００２６】この結果、図３〜図５に示す如く、回路基
板(５)上に撮像装置(９)が取り付けられることになる。
上述の取付け構造においては、回路基板(５)上の支持部
材(４)が、回路基板(５)に半田付け固定された撮像素子
(１)の複数本のリード(11)によりベース部(41)を周囲か
ら拘持されて、回路基板(５)上の所定位置に固定されて
いる。そして、この支持部材(４)の支持部(42)(42)にレ
ンズホルダ(２)のボス(26)(26)がタッピングネジ(20)(2
0)を用いて締結固定されている。これによって、レンズ
ホルダ(２)が回路基板(５)上に固定されることになる。
従って、レンズホルダ(２)を回路基板(５)に直接にネジ
止め固定する必要はなく、よって基板裏面にネジ頭部が
占めるスペースを確保する必要がない。これによって、
回路基板(５)の裏面の電子部品実装面積が拡大し、その
分だけ回路基板(５)の外形寸法を小さくすることが出来
る。

【００２７】又、支持部材(４)は、ベース部(41)が回路
基板(５)に接着固定されているので、前述の複数本のリ
ード(11)による拘持に接着強度が加わって、回路基板
(５)に対して更に強固に固定されることになる。

【００２８】更に、支持部材(４)は、ベース部(41)の裏
面に突設した複数本の位置決めピン(43)(43)が回路基板
(５)の貫通孔(52)(52)に圧入されて、回路基板(５)上に
位置決めされている。この支持部材(４)に対してレンズ
ホルダ(２)が締結固定されているので、レンズホルダ
(２)は、高い精度で回路基板(５)上に設置されることに
なる。又、この支持部材(４)のベース部(41)に撮像素子
(１)の複数本のリード(11)が係合しているので、撮像素
子(１)は、高い精度で回路基板(５)上に設置されること
になる。この様に、支持部材(４)を基準として撮像素子
(１)とレンズホルダ(２)の相対的な位置決めが行なわ
れ、その結果、撮像素子(１)の光軸とレンズホルダ(２)
の対物レンズ(３)の光軸とが高い精度で一致することに
なるのである。

【００２９】第２実施例 本実施例の撮像装置の取付け構造は、図２に示す第１実
施例の支持部材(４)に代えて、図９に示す支持部材(６)
を採用したものであって、該支持部材(６)を除き、その
他の構成については上記第１実施例と全く同一であるの
で、その説明は省略する。

【００３０】本実施例における支持部材(６)は、図９に
示す如く、矩形平板状のベース部(61)と、ベース部(61)
の対角線上の両角部に形成された一対の支持部(62)(62)
とから構成され、ベース部(61)の裏面には、第１実施例
と同様に、２本の位置決めピン(63)(63)が突設されてい
る。一方、一対の支持部(62)(62)は夫々、ベース部(61)
の左右両側部に夫々図２に示すレンズホルダ(２)の各ボ
ス(26)と対応して形成された支持部本体(62a)と、支持
部本体(62a)と一体に形成されてベース部(61)の前後両
側面に夫々沿って伸びる平板部(62b)とから構成され、
支持部本体(62a)と平板部(62b)との間の隅部には、撮像
素子(１)の素子本体(10)の角部が係合すべき保持部(65)
が形成されている。尚、支持部(62)の支持部本体(62a)
及び平板部(62b)の位置は、後述の如く撮像素子(１)の
素子本体(10)の外形寸法に対応させて規定されている。
そして、各支持部本体(62a)には、垂直に貫通する丸孔
(64)が開設されている。

【００３１】上記撮像装置の取付け構造の組立において
は、第１実施例と同様に、先ず、図１０及び図１１に示
す如く支持部材(６)と撮像素子(１)とを互いに係合させ
る。ここで、撮像素子(１)の素子本体(10)の角部が、支
持部材(６)の保持部(65)に圧接されて、撮像素子(１)と
支持部材(６)の相対的な位置が正確に規定されると共
に、撮像素子(１)の素子本体(10)が支持部材(６)の支持
部(62)(62)によって保持されることになる。そして、撮
像素子(１)の複数のリード(11)の先端部を回路基板上の
パッドに半田付けする。ここで、支持部材(１)は、上述
の如く支持部(62)(62)によって撮像素子(１)を保持して
いるので、回路基板上の所定位置に固定されることにな
る。その後、第１実施例と同様の組立工程を実施して、
回路基板上に撮像装置を取り付ける。

【００３２】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。例えば、支持部材(４)(６)と回路基
板(５)の間の接着剤(40)による固定や、支持部材(４)
(６)の位置決めピン(43)(43)(63)(63)と回路基板(５)の
貫通孔(52)(52)による位置決めは、省略することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の撮像装置が回路基板上に取り付け
られている状態の斜視図である。

【図２】第１実施例の撮像装置を回路基板から分解した
状態の斜視図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図６】第１実施例の支持部材とサイズの大きな撮像素
子が係合した状態の平面図である。

【図７】第１実施例の支持部材とサイズの大きな撮像素
子が係合した状態の斜視図である。

【図８】第１実施例の支持部材とサイズの小さな撮像素
子が係合した状態の斜視図である。

【図９】第２実施例の支持部材の外観を表わす斜視図で
ある。

【図１０】第２実施例の支持部材と撮像素子が係合した
状態の斜視図である。

【図１１】第２実施例の支持部材と撮像素子が係合した
状態の平面図である。

【図１２】従来の撮像装置が回路基板上に取り付けられ
ている状態の断面図である。

【符号の説明】

(１) 撮像素子 (10) 素子本体 (11) リード (２) レンズホルダ (20) タッピングネジ (21) ホルダ本体 (22) レンズ保持体 (26) ボス (３) 対物レンズ (４) 支持部材 (41) ベース部 (42) 支持部 (40) 接着剤 (43) 位置決めピン (44) 切欠き (５) 回路基板 (51) パッド (52) 貫通孔 (９) 撮像装置

フロントページの続き (72)発明者 安達 明宏 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 (72)発明者 石田 正智 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 (72)発明者 竹野 正弘 兵庫県尼崎市西長洲町２丁目６−25 イー グルシステムエンジニアリング株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素子本体(10)の外周部に複数本のリード
   (11)が突設された撮像素子(１)と、該撮像素子(１)の光
   軸上に配置されたレンズ(３)と、該レンズ(３)を前記光
   軸上に保持するレンズホルダ(２)とによって撮像装置
   (９)が構成され、撮像素子(１)の複数本のリード(11)の
   先端部が回路基板(５)に半田付けされている撮像装置の
   取付け構造において、撮像素子(１)と回路基板(５)との
   間に支持部材(４)が拘持され、該支持部材(４)の外周部
   とレンズホルダ(２)とが締結手段によって互いに締結さ
   れていることを特徴とする撮像装置の取付け構造。
2. 【請求項２】 支持部材(４)は、回路基板(５)の表面と
   撮像素子本体(10)の裏面との間に挟まれた平板状のベー
   ス部(41)と、該ベース部(41)の外周部に形成された１或
   いは複数の支持部(42)とから構成され、該支持部(42)と
   レンズホルダ(２)とが前記締結手段によって互いに締結
   されている請求項１に記載の撮像装置の取付け構造。
3. 【請求項３】 支持部材(４)のベース部(41)は回路基板
   (５)に接着固定されている請求項２に記載の撮像装置の
   取付け構造。
4. 【請求項４】 支持部材(４)のベース部(41)の裏面には
   複数本の位置決めピン(43)(43)が突設され、各位置決め
   ピン(43)は、回路基板(５)に開設された孔(52)に圧入さ
   れている請求項２又は請求項３に記載の撮像装置の取付
   け構造。
5. 【請求項５】 撮像素子本体(10)には、互いに平行な両
   側面の夫々に複数本のリード(11)が突設され、支持部材
   (４)のベース部(41)の両側面には、前記素子本体(10)の
   両側面から突出する複数本のリード(11)の少なくとも一
   部が圧接されるべき係合面が形成されている請求項２乃
   至請求項４の何れかに記載の撮像装置の取付け構造。
6. 【請求項６】 支持部材(４)の係合面は、サイズの異な
   る複数種類の撮像素子(１)(１′)の複数本のリード(11)
   (11′)が係合可能な複数の係合部を有している請求項５
   に記載の撮像装置の取付け構造。
7. 【請求項７】 支持部材(６)には、撮像素子本体(10)の
   外周部が係合して撮像素子(１)を保持するための１或い
   は複数の保持部(65)が形成されている請求項２乃至請求
   項４の何れかに記載の撮像装置の取付け構造。