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TW200524416A - Imaging device, method of production of same, and holding mechanism of same - Google Patents

Imaging device, method of production of same, and holding mechanism of same Download PDF

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Publication number
TW200524416A
TW200524416A TW093135980A TW93135980A TW200524416A TW 200524416 A TW200524416 A TW 200524416A TW 093135980 A TW093135980 A TW 093135980A TW 93135980 A TW93135980 A TW 93135980A TW 200524416 A TW200524416 A TW 200524416A
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TW
Taiwan
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cylindrical member
laser
jig
lens
lens member
Prior art date
Application number
TW093135980A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI249343B (en
Inventor
Naohisa Matsushita
Susumu Iida
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of TW200524416A publication Critical patent/TW200524416A/zh
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Description

200524416 九、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種顯像裝置、一種製造該顯像裝置 5 之方法以及其固持機構，該裝置由一基板，一顯像元件係 設置於該基板上、一圓知狀塑膝鏡片構件，其將一聚光鏡 片固持於内側、以及一塑膠筒狀構件，鏡片構件在其中能 夠以軸線方向移動，並設置於該顯像元件上所構成。 C先前技術3 10 發明背景 由於數位设備在功能上製造得越來越複雜，且其尺寸 越來越小，故影像紀錄功能之使用越來越多。除此之外， 越來越多的小型化照相機元件（也就是說顯像裝置）係建入 該設備中。 15 興弟9B圖中係顯示作為 主於此一顯像裝置而言 畢J用的個構造。第9A圖係為一立體圖，而第阳圖係為 :分解立體圖。在第9A與第9B圖中，一基板】係設置一圓 =塑膠筒狀構件3。—電輕合_CCD)、互補金屬氧化 體^M〇S)感絲、或是其他顯像裝置7係設置於該筒 -母内側與基板1上。筒狀構件3之内部81周係形成具有 母螺紋9。 20 200524416 外部圓周形成有一公螺紋13 螺紋9相嗜合。 ，該螺紋能夠與筒狀構件3之母 欲組裝此一構造之〜 入筒狀構:像裝置，首先將鏡片構件11插 構件接轉㈣制構件11，以便使該鏡片 =:之轴線方向移動，作為對焦之用。在對 後’使用一黏著劑將筒狀構件3與鏡片構件一，從 而將聚光鏡片固定在定位。 稱仵11、、'口口攸 10 出以=藉由鏡片構件11以外的-鏡片聚焦時，亦提 =二例如，不同於第9A與第_，其使用-沒 2= Γ筒狀構件3、以及一沒有母螺紋13的金屬鏡 片構仙。錄片構件⑽插人筒 :::11與筒狀構件3係藉著鄉 —A開（KGkai)案第5]議3號的第1G圖與第u圖）加以固 疋0 ;^方法藉由—黏著劑將鏡片構件11固定到筒狀構 件3，其具有以下問題·· 、（）點著』係在對焦玉作以後方加以塗佈。接著該裝置 必須能夠在-高溫環境或是一紫外線環境中經歷數十分鐘 到數j、時或非常多時間以完成固化。黏著劑的收縮會導致 20鏡片構件11與筒狀構件3之間的相對位置產生誤差，故最後 會失焦。 (2)在形成該構件的時間所釋放出留在鏡片構仙或筒 狀構件3中的殘留應力（退火效應）會導致整個構件產生變形 ，並使影像產生扭曲。 / 200524416 (3)當釋ρ μ ㈣，再_像不良時，㈣構件11係從筒狀構件3 由於此方法，;:=，接著以4理方法結合該等構件。 為「重新化 構件3拆解鏡片構件11以後（以下稱之 請殘留#)’有時候黏著劑(一種與基板材料不同的椅 “在鏡片構件u或筒狀構件3之表面，因 結合時導料合M。 重新 接著，由於該方法藉著填隙固定鏡片構件11與筒狀構 件3，其具有以下問題： 10 (1)在填隙時會將相當大的力量施加於鏡片上，故會使 鏡片變形或破損。 (2)需要一獨立鏡片作為對焦之用，故其成本較高。 【潑h明内容】 發明概要 本發明之第一目的係在於提供一種產生良好影像的顯 15像裝置、一種製造該顯像裝置之方法、以及固持該顯像裝 置的機構。 本發明之第二目的係在於提供一種能夠在短時間製造 的顯像裝置、一種製造該顯像裝置之方法、以及固持該顯 像裝置的機構。 本發明之第三目的係在於提供一種即使在重新修正亦 旎夠可靠組裝的顯像裝置、一種製造該顯像裝置之方法、 以及固持該顯像裝置的機構。 根據本發明之一第一觀點提供一種顯像裝置，該裝置 包含一基板，一顯像元件係設置於該基板上、一圓筒狀塑 200524416 膠鏡片構件，其内_持_聚減、以及—塑顧狀構件 ，該鏡片構件_在其巾以減方向移動，並設置於該顯 像元件上；其中該筒狀構件以及鏡片構件係藉由雷射焊接 加以固定。 5 10 15 、 U〜π 一娜細恍货—種製造該顯像裝置的 方法，《置包含-基板，一顯像元件係設置於該基板上 、一圓筒狀塑膠鏡片構件，其内側固持_聚光鏡、以及一 塑膠筒狀構件，該鏡片構件能夠在其中以軸線方向移動， 並設置於該顯像元件上。該方 轴線方向移動該鏡片構件，作狀構件的 蚀宙-綺料對焦之S，並在對焦以後 使用雷射在—點焊接該筒狀構件與鏡片構件。 牛t縣發明之—第三觀點，製造-顯像裝置的方法進 二：.在使用-雷射焊接筒狀構件與鏡片構件的步驟 寺據雷射撞擊部份的溫度而停止發射雷射。 發明之—第四觀點提供—種顯像裝 其在製造-影料置時 寸攝件 -顯像元件係設置於職板上切裝置包含-基板， 其内側固持一嫩Γ、—圓筒狀塑膠鏡片構件， 能夠在其中以軸線塑膠筒狀構件，該鏡片構件 車、、良方向移動，並設置 筒狀構件與鏡片構件使用一雷在1像兀件上。該 包含-第-夹具以及—第二夹該固持構件 圓周，並夾住該筒狀構件該筒狀構件之 焊接位置的夾具所具⑽她=謝=於雷射 與該筒狀構件之_面觸。μ另—夾具為佳，並 20 200524416
藉由上賴點，㈣純構件與㈣構件係 、烊接加以固定，故其能夠利用_雷射光 I ::力:::構：_擊部分_域的微小變形:: …專構件，故鏡片構件6ί與筒狀 ;小，且能夠得到-沒有扭曲的良好影像。4里很 另:’由於使用一雷射焊接，故能夠在一短時間内扭 裝。此外，在重新修正時，由於谭接在一翠點，故斜 修正的構件能夠輕易地加以拆除。另外，由於在重·正 10 15 ，故= 根據製造根據本發明之一顯像 =係以筒狀構件之軸線方向移動作為對焦之用於： 2狀構件與㈣構件補由雷射焊接在 時獲得-穩定的影像。 艾月条 用一t據製造根據本發明之一顯像袭置的方法，由於在使 田射焊接筒狀構件與㈣構件的 =::Γ的溫度而停止發_，故能夠= =產生碳化，或者是產生材質變化。 灸具與第 ^㈣二夾具焊接在一 =在第一與第二失具中，經過雷射焊接位置側之： :二構件的S周成面狀接觸，故 織速地___㈣叫具，目此能夠= 20 200524416 由於過度焊接而使筒狀構件與鏡片構件產生變形，並能夠 得到一良好的影像。 圖式簡單說明 本發明之這些與其他的目的與特性將由以下供應的較 5 佳實施例說明並參考所附圖式而更為清楚的理解，其中： 第1A圖與第1B圖係為根據本發明之一實施例的一顯 像裝置的圖式，其中第1A圖係為立體圖，且第1B圖係為一 分解立體圖。 第2圖係為該構造沿著第1A圖之線A-A的一剖面圖； 10 第3圖係為一製造系統之整體構造的圖式； 第4圖係為第3圖之一顯像裝置固持機構的放大圖式； 第5圖係為第3圖之一雷射發射機構的放大圖式； 第6圖係為一區塊圖，用以說明第3圖之製造系統的電 子構造； 15 第7圖係為製造的流程圖； 第8圖係為一用以說明另一實施例的圖式； 第9A圖與第9B圖係為用以說明相關技藝之一顯像裝 置的圖式； 第10圖係顯示使用日本未審查專利公開案第5-181043 20 號之第2圖；及 第11圖係顯示使用曰本未審查專利公開案第5-181043 號之第3圖。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 10 200524416 以下將參考所附圖式，說明本發明之一較佳實施例。 (顯像裝置） 百先將祝明此實施例之顯像裝置50。第1A圖與第1B圖 係為本貫施例之—顯像裝置，其中第1A圖係為-立體圖， 5 10 15 且第1Β®係為—分解立體圖；第2圖係為該構造沿著第1A 圖之線Α-Α的一剖面圖。 在攻些圖式中，一基板51係設置-圓筒狀塑膠筒狀構 件53在.亥筒狀構件幻内側與基板^上係設置 一 CCD、
C-MOS感應裔、或是其他顯像裝置57。該筒狀構件之内 部圓周係形成具有-母螺紋58。 筒狀構件53内側係設置-塑膠鏡片構件61 。該鏡片構 件61其内側係設置_聚光鏡％，用以將來自於—物件的光 線聚集到軸像I置57上。此外，賴>；構件61在其底部 外側圓周絲成具有_公螺紋63，其能夠與筒狀構件^之 母螺紋58相喃合。
在此構造的顯像裝置5〇中，首先將鏡片構件61插入筒 狀構件53内側，並轉動該鏡片構件61，以便使鏡片構件 以筒狀構件53之軸線方向移動，作為對焦之用。 筒狀構件53輿鏡片構件61係藉由雷射焊接加以固定。 20在口亥筒狀構件53與鏡片構件之間的邊界，一焊接處&係 藉由該雷射形成一單點。 (製造系統） 接著，將說明在第1Α圖與第化圖以及第2圖中所示之 一顯像裝置的構造之一種製造方法。首先將利用第3圖到第 11 200524416 5圖說明製造時所使用的系統。第3圖係為一製造系統之整體 構造；第4圖係為第3圖之一顯像裝置固持機構的一放大圖式 ;且第5圖係為第3圖之一雷射發射機構的一放大圖式。 在第3圖中，一共用基板101係設置一顯像裝置固持機 5 構103、一對焦機構1〇5、以及一雷射發射機構107。此外， 在該顯像裝置固持機構103上係設置一板件1〇9(其底部表 面上具有一測試圖樣），作為對焦之用。 接著將利用第4圖說明顯像裝置固持機構1〇3。該顯像 裝置固持機構1〇3具有一第一夾具in以及一第二夾具113 10 ’用以緊靠著顯像裝置50之筒狀構件53的圓周，並夾持該 筒狀構件53。在此實施例中，該第一夹具ln係固定在定位 ，而第二夾具113能夠藉由空氣汽缸115移動接近或遠離該 第一夾具111。該第一夾具1Π係形成具有一拱形溝槽111& ’其能夠與顯像裝置5〇之筒狀構件53的圓周成面狀接觸， 15而第二夾具113係形成具有大體上為V形的溝槽113a，其能 夠與顯像裝置50之筒狀構件53的圓周成兩點接觸。另外， 在此實施例中，該第一夾具lu與第二夾具113係由熱傳導 性良好的鋁所製成。此外，該第一夾具ln係設置一溫度感 應杰117 ’用以測量藉由雷射在焊接時所撞擊之部分附近的 20 溫度。 接著將利用第5圖說明雷射發射機構1〇7。藉由一雷射 振初為121所產生的雷射光束係從一發射單元123發射。該 舍射單凡i 2 3係設置成能夠在一以垂直方向設置的子基板 125上移動。此外，該子基板125係設計成能夠藉由第3圖 12 200524416 中所示之空氣汽缸127移動接近或遠離該顯像裝置固持機 構 103。 接著回到第3圖，以下將說明對焦機構1〇5。該對焦機 構105具有一夾具131，其能夠與顯像裝置5〇之鏡片構件61 5 相嗜合’並在喊合時轉動該鏡片構件61。此夾具131係設 計成能夠藉著一空氣汽缸133移動接近或遠離藉由該顯像 裝置固持機構103所固持的顯像裝置50。 接著將利用第6圖說明該製造系統之電子構造。在圖 式中，參考數字151係為一控制器，其用以取得溫度感應 10 器117之溫度資訊、以及來自於顯像裝置5〇之顯像元件57 的影像資料，雷射發射機構107、對焦機構105、以及顯像 裝置固持機構103之運作。控制器151内側係設置一控制單 元153(顯示於第3圖與第5圖中）。 接著將利用顯示一製造流程之第7圖說明組裝程序。 15 首先，一由基板51、顯像元件57、以及筒狀構件53所構成 的組件係藉由顯像裝置固持機構103之第一夾具lu以及 第二夾具113加以夾持與固定（步驟S1)。此時，控制器151 能夠從顯像元件57之電極取得板件1〇9上的測試圖案之影 像資料。 20 接著，鏡片構件61(聚光鏡59係與其組裝在一起)係固 定於對焦機構105的夾具131。當鏡片構件61固定時，控制 器151會驅動對焦機構1〇5的空氣汽缸133，以便使夾具131 在該固定於顯像裝置固持機構1〇3(第2圖）之基板51、顯像 几件57、以及筒狀構件53的組件上移動（步驟S2)。 13 200524416 接著’控制器151使對焦機構105的夾具131轉動，以 便將叙片構件61轉入筒狀構件53中，並以該筒狀構件53之 軸線方向移動該鏡片構件61(步驟s3)。該控制器i5i在從顯 像兀件57觀察測試圖案的影像資料之同時進行對焦（步驟 5 S4)。控制器151驅動雷射發射機構107之空氣汽缸127，以 便使該雷射發射機構107的發射單元123在藉由顯像裝置 固持機構103所固持的顯像裝置5〇上移動，並將一雷射發 射在該筒狀構件53與鏡片構件61之間邊界處的一點，以便 將兩者(53、61)固定在一起（步驟S5)。此外，在步驟％， 10控制為在焊接時會藉由溫度感應器in監控藉由該雷射撞 擊部分附近的溫度，並在當該溫度到達一設定溫度或超過 時停止發射雷射。此外，在此實施例中，該雷射係發射在 第一夾具111側。 接著，控制器151會由顯像元件57之測試圖案的影像 15資料檢視是否有脫焦（步驟S6)。當脫焦時，則裝置有所瑕 疵，故筒狀構件53係自鏡片構件61拆解（步驟S9)，並使程 序回到步驟S1。 當裝置在步驟S6沒有發現到瑕疵時，如果欲製造的顯 像裝置並不屬於需要一氣密密封規格或是需要一堅固結 20合強度規格其中之一者(步驟S7)，則組裝已經完成。如果 欲製造的顯像裝置係屬於需要一氣密密封規袼或是需要 一堅固結合強度規格其中之一者，則控制器151驅動雷射 發射機構107，藉著使雷射在該筒狀構件幻與鏡片構件61 之間的邊界焊接複數個點（步驟S8)，以完成組裝。另外在 200524416 步驟S8’控制器151在焊接時會藉由溫度感應器監控藉 由該雷射撞擊部分附近的溫度，並在當該溫度到達一設定 溫度或超過時停止發射雷射。 根據此貫施例，能夠獲得以下效果·· 5 ⑴由於筒狀構件53與鏡片構件61係藉由雷射谭接加 以固疋’故此夠使用一雷射光束之高尖蜂功率特徵，並以 該雷射撞擊部分的周H區域產生微小變形的方式結合該 等構件，使該鏡片構件61與筒狀構件53產生些微的變形， 並能夠得到一沒有扭曲的良好影像。 g 10 ⑺由於使用—雷射焊接，故能夠在短時間内加以組裝。 (3) 由於使用一雷射焊接，在重新修正時焊接部分並\ 有材料與基板材料不同的困擾，故能夠達成可靠的組穿。 (4) 由於在使用雷射焊接的步驟時，其係根據藉由該雷 射撞擊部分之溫度而停止發射雷射，故能夠防止筒狀構件 15 53與鏡片構件61產生碳化，或者是產生材質變化。 (5) 由於第一夾具111與第二夾具113係由具有良好熱 傳導性之鋁所製成，故藉由焊接所產生的熱會快速的傳導 鲁 到該等夾具，而能夠防止由於過度焊接而使筒狀構件”與 鏡片構件61產生變形，並能夠得到一良好的影像。 ^ 2〇 (6)由於第一夾具111與筒狀構件53的圓周成面狀接觸 ，故藉由焊接所產生之熱量係傳導到雷射焊接位置側的失 具，因此能夠防止由於過度焊接而使筒狀構件53與鏡片 件61產生變形，並能夠得到一良好的影像 (7)由於溫度感應為117在焊接時監控藉由該雷射^ 15 200524416 二附近的溫度’且當該溫度到達定溫度或超過時便 曰知止切雷射，故能夠防止筒狀構件53與鏡>1構件61產 生石反化’或者是產生材質變化。 此外，本發明並非限定於上述實施例。在上述實施例 5中，設置於第一夾具U1之溫度感應器117係設計成制藉 由田射撞擊部分附近的溫度（筒狀構件53之圓周的溫度）， 但疋如第8圖中所示，如果使用一分色鏡215(其僅反射特 疋波長區域的光線，並使其餘波長區域的光線通過），則 /凰度感應裔217亦能夠測量焊接部分的溫度。參考數字213 1〇 係為一用以聚集雷射光束之鏡片。 儘管已經簽考過選擇作為說明目的之用的特定實施例 °兒明本發明，熟諳此技藝之人士應能夠明瞭到的是，能夠從 此進行許多修改，而不會脫離本發明之基本觀念與範疇。 【圖式簡單說明】 第1A圖與第1B圖係為根據本發明之一實施例的一顯 像裝置的圖式，其中第1A圖係為立體圖，且第1B圖係為一 分解立體圖。 第2圖係為該構造沿著第1A圖之線A-A的一剖面圖； 第3圖係為一製造系統之整體構造的圖式； >〇 ^ 第4圖係為第3圖之一顯像裝置固持機構的放大圖式； 第5圖係為第3圖之一雷射發射機構的放大圖式； 第6圖係為一區塊圖，用以說明第3圖之製造系統的電 子構造； 第7圖係為製造的流程圖； 200524416 第8圖係為一用以說明另一實施例的圖式； 第9A圖與第9B圖係為用以說明相關技藝之一顯像裝 置的圖式； 第10圖係顯示使用日本未審查專利公開案第5-181043 5 號之第2圖；及 第11圖係顯示使用曰本未審查專利公開案第5-181043 號之第3圖。 【主要元件符號說明】 1…基板 103…顯像裝置固持機構 3…筒狀構件 105…對焦機構 7…顯像裝置 107…雷射發射機構 9…母螺紋 109…板件 11…鏡片構件 111…第一夾具 13…公螺紋 111a…拱形溝槽 50…顯像裝置 113…第二夾具 51…基板 113a…大體上為V形的溝槽 53…筒狀構件 115…空氣汽缸 57…顯像裝置 117…溫度感應器 58…母螺紋 121…雷射振蕩器 59…聚光鏡 123…發射單元 61…鏡片構件 125—基板 63…公螺紋 127…空氣汽缸 65…焊接處 131…爽具 101···共用基板 133…空氣汽缸
17 200524416 151…控制器 215···分色鏡 153·..控制單元 217…溫度感應器 213…鏡片
18

Claims (1)

  1. 200524416 10 15 、申請專利範園·· 一種顯像裝置，其包含·· 基板，一顯像元件係設置於該基板上· 一圓筒狀塑膠姐丄 ，-_心=:::—聚· 移動，並設置於該顯像元件上，盆中.月匕约叫線方^ 定。該筒狀構件與該鏡片構件係藉由雷射祥接加以g 2·如申請專利範圍第丨項之 該鏡片構件係在複數個點加以焊接/…亥筒狀構件與 種製k顯像裝置之方法，該顯像裳置係由下列一 所構成·基板，一顯像元件係設置於該基板上· 片構件’其内侧固持-聚光鏡〜: 中該鏡片構件能夠以軸線方向移動： 置於_像元件上；該製造方法包含： 、 以韻狀構件之軸線方向移動該鏡片構件，作 焦之用；及 — 1.
    3.
    在補焦之後，在-點處使用—雷射以焊接該筒狀 構件與該鏡片構件。 2〇 4·如巾％專利feS1第3項之顯像裝置製造方法，其進-步包 a在使用一雷射焊接該筒狀構件與該鏡片構件的步驟時 ，根據藉由該雷射撞擊部分之溫度來停止發射雷射。 5· «雜裝置1]持構件，其係使用於製造—顯像裝置之 時，該顯像裝置—刊元件所誠：-基板，-顯像 19 200524416 元件係設置於該基板上；一圓筒狀塑膠鏡片構件，其内 側固持一聚光鏡；以及一塑膠筒狀構件，其中該鏡片構 件能夠以軸線方向移動，並設置於該顯像元件上，且該 筒狀構件與鏡片構件係使用雷射焊接在一起；該顯像裝 5 置固持構件包含： 一第一夾具與一第二夾具，其緊靠著該筒狀構件之 圓周，並夾持該筒狀構件； 在該第一夾具與第二夾具中，位於該雷射焊接位置 側的夾具係與該筒狀構件之圓周呈面狀接觸。 10 6.如申請專利範圍第5項之顯像裝置固持構件，其中在該 第一夾具與第二夾具中，位於該雷射焊接位置側的該夾 具係由一具有高熱傳導性的材料所構成。 20
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