專利名稱：部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于安裝固體攝像元件那樣的部件的部件安裝結(jié)構(gòu)，特別涉及在使用固體攝像元件來讀取光學(xué)圖像的復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等中使用的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，如圖46所示，使用CCD等固體攝像元件將圖像作為光學(xué)圖像讀取的圖像裝置，通過成像透鏡2將物體1成像于固體攝像元件3上來讀取。此外，在固體攝像元件3中使用的是將多個微小的光電變換元件(以下簡單地稱為像素，該像素通常具有數(shù)μm×數(shù)μm的微小尺寸)直線狀地排列成一行的固體攝像元件。
在這樣的圖像讀取裝置中，為了使通過成像透鏡2成像的線圖像處于固體攝像元件3上，同時以規(guī)定的要求精度來讀取光學(xué)特性(焦點(diǎn)、放大率等)，如圖47所示，需要將成像透鏡2或一行的固體攝像元件3的像素行4沿X軸、Y軸、Z軸、繞Y軸旋轉(zhuǎn)的β旋轉(zhuǎn)方向、繞Z軸旋轉(zhuǎn)的γ旋轉(zhuǎn)方向的三軸和雙旋轉(zhuǎn)方向(以下，雙旋轉(zhuǎn)方向也為軸方向，將X軸、Y軸、Z軸、β軸、γ軸簡單稱為5軸)微動來調(diào)整位置。再有，圖46、47中標(biāo)號5是光軸。
這里，不進(jìn)行有關(guān)繞X軸旋轉(zhuǎn)的軸的調(diào)整的理由在于，β軸、γ軸處于與像素行垂直的方向，如果不進(jìn)行β軸、γ軸的調(diào)整，那么成像透鏡2和固體攝像元件3之間的距離在每個像素中有所不同，就光學(xué)特性的精度下降來說，由于X軸與像素行為同軸方向(平行)，所以成像透鏡2和固體攝像元件3之間的距離對于每個像素沒有不同，在光學(xué)特性上不受影響。
另一方面，近一時期，為了讀取彩色圖像，如圖48所示，也有使用下列固體攝像元件6的情況分別按照紅(以下簡稱為R)、綠(以下簡稱為G)和藍(lán)(以下簡稱為B)對具有分光靈敏度的峰值的像素R(6a)、B(6b)、G(6c)直線狀地配置成三列。
通常，這樣的固體攝像元件6的位置調(diào)整精度在5個軸的方向上都需要高精度，特別是為了到達(dá)這樣的要求，不可欠缺的條件是在將固體攝像元件6如上述那樣進(jìn)行位置調(diào)整后，將固體攝像元件6固定在框架上時，使固體攝像元件6的位置沒有偏差的技術(shù)。
需要這樣的技術(shù)的原因在于，無論以怎樣的高精度來進(jìn)行位置調(diào)整，如果固定時位置產(chǎn)生偏差，則需要再次進(jìn)行位置調(diào)整，如果是采用可分離的固定方法情況下，只有對該部分采用廢棄處理的方法，位置調(diào)整時間增長，成為成本高的原因。在該固定中，以往大多使用螺釘產(chǎn)生的固定，但如果使用這樣的固定，那么會產(chǎn)生其位置偏差量為幾百μm～幾十μm這樣的不良情況。
為了消除這種不良情況，作為代替螺釘?shù)姆绞?，可考慮使用銼刀、滾珠、彈簧等復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件，而如果這樣的話，由于部件昂貴，所以成本進(jìn)一步提高。
因此，目前，與螺釘產(chǎn)生的固定相比，大多采用位置偏差量小，而且部件數(shù)少的粘接劑的固定。在這種粘接劑的固定中，大致分為兩種方法，一種是使被粘接部位之間接觸的方法，另一種是在被粘接部位中存在間隙的方法。
將前者稱為緊密粘接，將后者稱為填充粘接。填充粘接是在被粘接物之間有用于位置調(diào)整余量的間隙，在該間隙中填充粘接劑來固定的方法。作為現(xiàn)有的這種填充粘接方法，例如披露于特開平7-297993號公報(日本專利)。在該方法中，即使影響被粘接物的形狀精度，被粘接物間的間隙量也被設(shè)定為使得被粘接物之間不進(jìn)行接觸，在該間隙中填充粘接劑來進(jìn)行固定。
通過紫外線固化型的粘接劑來安裝在頭保持部件上的方法，有如圖49所示的方法。
圖49所示的方法如該圖(a)所示，在工件11的1面上涂敷粘接劑12，確定工件11相對于工件保持部件13的位置，在通過該粘接劑12將工件11固定在工件保持部件13上時，如該圖(b)所示，從工件11和工件保持部件13的間隙對粘接劑12通過光導(dǎo)L來照射紫外線，使粘接劑12固化，將工件11固定在保持部件13上。如果工件11或工件保持部件13的一方是透過紫外線的材料，那么通過該方將紫外線照射到粘接劑12上。
但是，作為這樣的現(xiàn)有的部件安裝結(jié)構(gòu)，設(shè)定被粘接物間的間隙量而使得被粘接物之間不接觸，由于在該間隙中填充粘接劑進(jìn)行固定，所以會發(fā)生以下那樣的問題。
以下根據(jù)圖50所示的模型圖來說明該填充粘接方法，并且具體地說明該問題。
在圖50中，14是作為被粘接物的工件，15是工件保持部件，16是粘接劑，在該方法中，通過在工件14和工件保持部件的間隙中填充粘接劑16來進(jìn)行固化，將工件14固定在工件保持部件上。
因此，在使工件14和工件保持部件15不接觸下進(jìn)行粘接固定時，即使產(chǎn)生工件14和粘接面14a的位置偏差量A(工件14的位置調(diào)整代)和工件保持部件15側(cè)的粘接面15的偏差量，工件14側(cè)的粘接面14a和工件保持部件15側(cè)的粘接面15a也不接觸，并且為了確保填充粘接劑16的間隙而需要間隙B。因此，粘接劑16的膜厚最小為B，最大為A+B+C，粘接劑16的膜厚有A+C的長度偏差。
而且，在工件14側(cè)的粘接面14a和工件保持部件15側(cè)的粘接面15a之間的表面精度影響下，粘接劑16的膜厚產(chǎn)生I+J的偏差。
一般地，由于粘接劑在固化時收縮，所以在粘接劑的固化后，為了不使被粘接物產(chǎn)生位置偏差，盡量減少粘接劑的涂敷量是重要的。但是，在上述的填充粘接方法中，由于不能使粘接劑的膜厚在B以下，所以在粘接劑的膜厚為B的情況下，即使發(fā)生比粘接劑的固化收縮中的位置偏差比容許值大，也不能以變更粘接劑的膜厚來應(yīng)對，存在不能改善固定后的位置偏差的情況。
此外，由于粘接劑的膜厚以A+C來產(chǎn)生，所以粘接劑的固化收縮量也根據(jù)其偏差來變化。由此，固定后的工件14的位置也產(chǎn)生偏差，還存在不能確保必要的位置精度的情況。通常，紫外線固化型的粘接劑的固化時的體積收縮率為5～10％左右。如果考慮體積收縮率為7％的情況，那么在粘接劑的固化形狀為正方體的情況下，在三維各方向上約收縮2％左右。
因此，如果在粘接劑的膜厚上產(chǎn)生0.5mm左右的差，那么固化收縮量在各方向上都產(chǎn)生10μm左右的差。在以噴射樹脂成形來制作被粘接物的情況下，由于上述粘接劑的膜厚偏差A(yù)+C有0.5mm以上的情況，所以固定后的位置偏差很可能成為問題。
以上，作為現(xiàn)有的填充粘接方法，由于發(fā)生不能維持噴墨工件的固定位置的必要精度的情況，所以產(chǎn)生生產(chǎn)時良品率下降，需要將固定精度不良的被粘接物廢棄處理，存在使制造成本增大這樣的問題。
為了消除這種不良情況，例如有披露于(日本)特開平10-309801號的方案。
該方案是在工件和工件保持部件之間夾裝中間保持部件，通過粘接劑將該中間保持部件固定在工件上，并且通過粘接劑固定在工件保持部件上，在工件和工件保持部件之間夾裝中間保持部件，使工件的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑及工件保持部件的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑的膜厚為必要最小限度，并且僅進(jìn)行一定管理，即使不嚴(yán)密地管理工件的粘接部位和工件保持部件的粘接部位的位置精度，也可以高精度地進(jìn)行工件的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后產(chǎn)生工件的固定力下降的技術(shù)。
但是，在以工件(work)作為固體攝像元件，以工件保持部件作為固體攝像元件保持部件，通過粘接劑將中間保持部件夾裝在固體攝像元件和工件保持部件之間的情況下，在固體攝像元件的粘接固定前的位置調(diào)整中，使成像透鏡成像的線圖像處于固體攝像元件上，并且在以規(guī)定的要求精度讀取光學(xué)特性時，由于沒有以下的具體結(jié)構(gòu)在用固體攝像元件的五軸容易地進(jìn)行位置調(diào)整后，可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后產(chǎn)生固體攝像元件的固定力下降，所以有改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)，在固體攝像元件的粘接固定前可以簡單地進(jìn)行固體攝像元件的五軸調(diào)整，在五軸調(diào)整后可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件的安裝，可以提高良品率，并且可以在生產(chǎn)后(粘接劑固化后)不產(chǎn)生固體攝像元件的固定力的下降。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第1特征，提供一種部件安裝裝置，包括成像透鏡；保持該成像透鏡的保持部件；對所述成像透鏡成像所得的圖像進(jìn)行光電變換的固體攝像元件；光源；被該光源照射、用于進(jìn)行所述固體攝像元件的位置調(diào)整的位置調(diào)整用像；以及進(jìn)行所述成像透鏡和固體攝像元件的位置調(diào)整并且固定所述保持部件和所述固體攝像元件的固定作業(yè)部；通過所述成像透鏡，將所述位置調(diào)整用像成像在所述固體攝像元件上，根據(jù)利用所述固體攝像元件光電變換后的成像數(shù)據(jù)，計(jì)算所述成像透鏡和固體攝像元件的相對位置。
在該情況下，根據(jù)算出的成像透鏡和固體攝像元件的相對位置，可以確定固體攝像元件的固定位置，所以即使在成像透鏡中產(chǎn)生了共軛長度偏差，也可以高精度地維持位置調(diào)整，可以固定固體攝像元件。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第2特征，在上述本發(fā)明的第1特征中，所述固定作業(yè)部具備固定臺。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第3特征，在上述本發(fā)明的第1特征中，通過被所述光源照射的圖來形成所述位置調(diào)整用像。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第4特征，在上述本發(fā)明的第1特征中，通過運(yùn)算部來計(jì)算所述成像透鏡和固體攝像元件的相對位置。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第5特征，提供一種部件的安裝結(jié)構(gòu)，它包括第1部件；將進(jìn)行規(guī)定動作的多個動作部件配置在直線上的第2部件；通過粘接劑固定粘接的所述第1部件和中間保持部件之間的第1粘接面；以及通過粘接劑固定粘接的所述第2部件和中間保持部件之間的第2粘接面；其中，配置所述中間保持部件，使得所述第1部件和中間保持部件之間的第1粘接面以及所述第2部件和中間保持部件之間的第2粘接面成為與所述多個操作部件的配置方向平行的面，并且所述第1粘接面和第2粘接面成為直角方向。
這種情況下，如圖1所示，在進(jìn)行第1部件101和第2部件102的位置調(diào)整時，通過使中間保持部件103相對于第1部件101的粘接面平行滑動，可以進(jìn)行X、Y、γ三軸方向的調(diào)整，此外，通過使第2部件102相對于中間保持部件103的粘接面平行滑動，可以進(jìn)行X、Y、β三軸方向的調(diào)整。其結(jié)果，除了X軸旋轉(zhuǎn)下的軸以外，可以簡單地僅進(jìn)行X、Y、Z、γ、β五軸方向的微動位置調(diào)整。
即，第1部件101和中間保持部件103之間的第1粘接面A及第2部件102和中間保持部件103之間的第2粘接面B成為平行于第2部件102的多個操作部件的配置方向的面，并且通過配置中間保持部件103來使得第1粘接面A和第2粘接面B成為直角方向，從而可以簡單地僅調(diào)整X、Y、Z、β、γ五軸方向，而不主動進(jìn)行X軸旋轉(zhuǎn)下的軸方向的位置調(diào)整。
這里，不進(jìn)行有關(guān)X軸旋轉(zhuǎn)下的旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整的理由在于，Y、Z軸處于與操作部件垂直的方向，如果不進(jìn)行該Y、Z軸旋轉(zhuǎn)下的γ、β軸的調(diào)整，那么第1部件和第2部件之間的距離在每個操作部件中有所不同，操作部件的操作精度下降，與之相反，由于X軸與操作部件為同軸方向(平行)，所以即使不進(jìn)行該X軸旋轉(zhuǎn)下的調(diào)整，第1部件和第2部件之間的距離在每個操作部件中也不會不同，在操作部件的操作性上不受影響。
此外，五軸調(diào)整后，在第2部件和第1部件之間夾裝中間保持部件，使第2部件的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑及第1部件的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑的膜厚為必要最小限度，并且進(jìn)行一定管理，即使不嚴(yán)密地管理第2部件的粘接部位和第1部件的粘接部位之間的位置精度，也可以高精度地進(jìn)行第2部件的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后(粘接劑固化后)產(chǎn)生第2部件的固定力的下降。


本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)參照附圖的下述說明將變得更明顯，其中圖1是本發(fā)明的說明圖。
圖2是表示本發(fā)明的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)的第1實(shí)施例的圖，圖2(a)是其斜視圖，圖2(b)是其斜視圖。
圖3(a)是表示第1實(shí)施例框架、中間保持部件和固體攝像元件的連結(jié)關(guān)系的圖，圖3(b)是其固體攝像元件的示意正面圖。
圖4(a)是表示第2實(shí)施例框架、中間保持部件和固體攝像元件的連結(jié)關(guān)系的圖，圖4(b)是其中間保持部件的其他形狀的圖。
圖5(a)是表示第2實(shí)施例框架、中間保持部件和固體攝像元件的另一連結(jié)關(guān)系的圖，圖5(b)是圖5(a)的O-O’的剖面圖。
圖6(a)是表示第2實(shí)施例的將固體攝像元件直接安裝在可拆裝保持部件上的框架、中間保持部件和固體攝像元件的另一連結(jié)關(guān)系的圖，圖6(b)是圖6(a)的P-P’的剖面圖。
圖7是說明將本發(fā)明第3實(shí)施例的固體攝像元件安裝在中間保持部件上時的調(diào)整寬度的圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的框架、中間保持部件和固體攝像元件的另一連結(jié)關(guān)系的圖。
圖9是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的中間保持部件和固體攝像元件的連結(jié)關(guān)系的剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)的第4實(shí)施例的圖，圖10(a)是俯視圖，圖10(b)是側(cè)面圖。
圖11是本發(fā)明第5實(shí)施例的固體攝像元件安裝裝置的側(cè)面圖。
圖12是第5實(shí)施例的控制部的方框圖。
圖13是表示第5實(shí)施例的操作流程圖。
圖14是表示本發(fā)明的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)的第6實(shí)施例的斜視圖。
圖15是表示本發(fā)明的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)的第6實(shí)施例的側(cè)面圖。
圖16是圖15的主要部分放大圖。
圖17是表示本發(fā)明第7實(shí)施例的框架、中間保持部件和固體攝像元件的連結(jié)關(guān)系的圖，圖17(a)是俯視圖，圖17(b)是側(cè)面圖，圖17(c)是表示將中間保持部件粘接在框架上的狀態(tài)的圖。
圖18是表示中間保持部件的配置的圖，圖18(a)表示平行配置的情況，圖18(b)表示對置配置的情況。
圖19是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第8實(shí)施例中使用的中間保持部件的圖。
圖20是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第9實(shí)施例的一例的分解斜視圖。
圖21是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第9實(shí)施例的另一例的分解斜視圖。
圖22是中間保持部件和粘接保持部件的第1粘接面處于空間的外側(cè)情況下的梁形狀的模型圖。
圖23是將作為第9實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)一例的圖20或作為其他例的圖21的結(jié)構(gòu)近似為同樣的梁形狀的模型情況下的梁形狀的模型圖。
圖24是圖20的主要部分放大圖。
圖25是圖21的主要部分放大圖。
圖26是表示本發(fā)明的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)的第10實(shí)施例的圖，圖26(a)是其安裝結(jié)構(gòu)的分解斜視圖，圖26(b)是其安裝結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖27(a)是第10實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖，圖27(b)是其框架、中間保持部件和固體攝像元件的連結(jié)關(guān)系的圖，圖27(c)是其固體攝像元件的示意正面圖。
圖28(a)是另一安裝結(jié)構(gòu)的斜視圖，圖28(b)是圖28(a)不同的另一安裝結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖29是表示本發(fā)明第11實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)一例的斜視圖。
圖30是表示本發(fā)明第11實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)一例的斜視圖。
圖31是本發(fā)明第11實(shí)施例的另一例的斜視圖。
圖32是表示第11實(shí)施例的電路板和隔板的安裝結(jié)構(gòu)的第1例的剖面圖。
圖33是表示第11實(shí)施例的電路板和隔板的安裝結(jié)構(gòu)的第2例的剖面圖。
圖34是表示第11實(shí)施例的電路板和隔板的安裝結(jié)構(gòu)的第3例的剖面圖。
圖35是表示本發(fā)明第12實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)一例的斜視圖。
圖36是表示圖35的主要部分的放大圖。
圖37是圖35、圖36所示的實(shí)施例中使用的中間保持部件的斜視圖。
圖38是表示本發(fā)明第13實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)一例的分解斜視圖。
圖39是圖38所示元件的斜視圖。
圖40是圖38、圖39的固體攝像元件周邊的放大斜視圖。
圖41是表示基板上安裝的固體攝像元件一例的正面圖。
圖42是用于夾緊固體攝像元件的結(jié)構(gòu)圖。
圖43是表示第13實(shí)施例的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用的圖，圖43(a)表示變形前，而圖43(b)表示變形后。
圖44是固定攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)的參考例的作用示意圖，圖44(a)表示變形前，而圖44(b)表示變形后。
圖45是表示基板上安裝的固體攝像元件的另一例的正面圖。
圖46是表示現(xiàn)有的物體、成像透鏡和固體攝像元件的光學(xué)位置關(guān)系的圖。
圖47是表示現(xiàn)有的固體攝像元件和成像透鏡5的軸坐標(biāo)的圖。
圖48是現(xiàn)有的固體攝像元件的示意正面圖。
圖49(a)、圖49(b)是表示現(xiàn)有的工作安裝步驟的圖。
圖50是現(xiàn)有的填充粘接方法的模型圖，圖50(a)是其俯視圖，圖50(b)是圖50(a)的H-H剖面圖。
圖51是壁板型固體攝像元件的基本結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖52是表示本發(fā)明第14實(shí)施例的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)一例的剖面圖。
圖53是表示本發(fā)明第15實(shí)施例的壁板型的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)一例的剖面圖。
圖54是表示本發(fā)明第16實(shí)施例的壁板型的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)一例的剖面圖，圖54(a)表示在基座側(cè)粘接中間保持部件的實(shí)例，而圖54(b)表示在窗框架上粘接中間保持部件的實(shí)例。
圖55是表示本發(fā)明第17實(shí)施例的壁板型的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)一例的剖面圖，圖55(a)表示基座比其他部分突出情況下的實(shí)例，圖55(b)表示窗框架比其他部分突出的情況下的實(shí)例，而圖55(c)表示以基座和窗框架為一面而比其他部分突出情況下的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施例圖2～圖4是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第1實(shí)施例的圖，部件安裝結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置和印刷裝置等圖像形成裝置。
首先，說明結(jié)構(gòu)。在圖2、圖3中，21是框架，該框架為L字形，由水平部21a和垂直部21b構(gòu)成，框架21構(gòu)成本發(fā)明的第1部件。水平部21a中形成V槽24，在該V槽24中確定成像透鏡25的位置。該成像透鏡25將原稿的圖像成像在分別設(shè)置在作為CCD等光電變換元件的固體攝像元件22的RGB上的各像素行22a、22b、22c，通過透鏡壓板固定于水平部21a。此外，垂直部21b中形成開口部27，該開口部27將通過成像透鏡25聚焦的線圖像導(dǎo)向固體攝像元件22的各像素行22a、22b、22c。
固體攝像元件22的光電變換元件組成的像素行22a、22b、22c被排列成直線狀，通過中間保持部件23來支撐垂直部21b，使得像素行22a、22b、22c與成像透鏡25對置。該固體攝像元件22和像素行22a、22b、22c分別構(gòu)成本發(fā)明的第2部件和操作部件。
在圖2、圖3中，28是光軸，在坐標(biāo)軸上相當(dāng)于Z方向。此外，X軸方向是圖像讀取裝置的主掃描方向，Y軸方向相當(dāng)于副掃描方向。
在固體攝像元件22上安裝電路板29，該電路板29用于驅(qū)動固體攝像元件22，隨著成像的光學(xué)圖像來對固體攝像元件22的電輸出信號進(jìn)行電處理后傳送到圖像讀取裝置。另一方面，中間保持部件23形成L字形狀，由透過紫外線的材料構(gòu)成。該中間保持部件23通過紫外線固化型粘接劑30、31分別固定在垂直部21b和固體攝像元件22上，垂直部21b和中間保持部件23之間的粘接面(以下稱為第1粘接面)A及固體攝像元件22和中間保持部件23之間的粘接面(以下稱為第2粘接面)B與固體攝像元件22的像素行22a～22c成為平行的面，并且將中間保持部件23配置在垂直部21b和固體攝像元件22之間，使得第1粘接面A和第2粘接面B成為直角方向。
下面說明固體攝像元件22的位置調(diào)整方法。
首先，通過未圖示的固體攝像元件安裝裝置將粘接劑30、31涂敷在中間保持部件23的垂直兩面A、B上。此時，通過未圖示的攝象機(jī)監(jiān)視粘接劑30、31的膜厚，并且調(diào)整使得粘接劑30、31的膜厚到達(dá)一定厚度，通過安裝裝置將固體攝像元件22安裝在中間保持部件23上，同時將中間保持部件23安裝在垂直部21b上。接著，使通過成像透鏡25成像的線圖像處于固體攝像元件22上，同時進(jìn)行以規(guī)定的要求精度來讀取光學(xué)特性(焦距、放大率等)的操作。此時，通過監(jiān)視器來輸出由固體攝像元件22進(jìn)行光電變換的數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行固體攝像元件22的位置調(diào)整。
首先，在進(jìn)行X軸方向的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊固體攝像元件22，使固體攝像元件22在粘接劑31上滑動來進(jìn)行調(diào)整。這種情況下，如圖3(a)所示，由于相對于粘接劑30來說，粘接劑31的粘接面積變小，所以根據(jù)粘接劑30、31的表面張力的不同，調(diào)整時的滑動部位成為1個部位。
但是，在X軸方向的調(diào)整時，通過粘接劑30將中間保持部件23和固體攝像元件22兩者都進(jìn)行滑動也可以。此外，在進(jìn)行Y軸旋轉(zhuǎn)下的β軸的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊固體攝像元件22，使固體攝像元件22在粘接劑31上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在進(jìn)行Y軸方向的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊中間保持部件23，同時使固體攝像元件22和中間保持部件23在粘接劑30上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在進(jìn)行Z軸方向的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊固體攝像元件22，同時使固體攝像元件22在粘接劑31上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
而且，在進(jìn)行繞Z軸旋轉(zhuǎn)的γ軸位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊中間保持部件23，并且同時使固體攝像元件22和中間保持部件23在粘接劑30上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在本實(shí)施例中，由于將中間保持部件23配置在框架21和固體攝像元件22之間來使得第1粘接面A和第2粘接面B成直角，所以可以單獨(dú)進(jìn)行X、Y、Z、β、γ的各自移動，可以使中間保持部件23和固體攝像元件22滑動調(diào)整的移動與直角坐標(biāo)一致。
這里，不進(jìn)行繞X軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的調(diào)整的理由在于，Y、Z軸處于與像素行22a～22c垂直的方向，如果不進(jìn)行繞該Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的γ、β軸的調(diào)整，那么成像透鏡25和固體攝像元件22之間的距離對于每個像素有所不同，光學(xué)特性的精度下降，與之相對，由于X軸與像素22a～22c為同軸方向(平行)，所以即使不進(jìn)行繞該X軸旋轉(zhuǎn)的調(diào)整，成像透鏡25和固體攝像元件22之間的距離對于每個像素也不會不同，在光學(xué)特性上不受到影響。
于是，在進(jìn)行固體攝像元件22的位置調(diào)整，根據(jù)監(jiān)視器的輸出判斷為光學(xué)特性滿足規(guī)定的要求精度時，通過未圖示的紫外線照射光在粘接劑30、31的整個粘接部位同時并且從垂直于粘接劑的方向經(jīng)中間保持部件23照射紫外線，來使粘接劑30、31固化。
于是，在本實(shí)施例中，第1粘接面A和第2粘接面B與固體攝像元件22的像素行22a～22c成為平行的面，同時將中間保持部件23配置在垂直部21b和固體攝像元件22之間，使得第1粘接面A和第2粘接面B成為直角方向，所以在進(jìn)行固體攝像元件22的粘接固定前，通過使中間保持部件23相對于框架21的粘接面平行滑動，可以進(jìn)行X、Y、γ三軸方向的調(diào)整，通過使固體攝像元件22相對于中間保持部件23的粘接面平行滑動，可以進(jìn)行X、Z、β三軸方向的調(diào)整。其結(jié)果，除了繞X軸旋轉(zhuǎn)的軸以外，可以簡單地僅進(jìn)行X、Y、Z、γ、β五軸方向的微動位置調(diào)整。
即，框架21和中間保持部件23之間的第1粘接面A及固體攝像元件22和中間保持部件23之間的第2粘接面B成為與固體攝像元件22的像素行22a～22c平行的面，同時通過配置中間保持部件23來使得第1粘接面A和第2粘接面B成為直角方向，從而可以簡單地僅調(diào)整X、Y、Z、γ、β五軸方向，而不主動進(jìn)行繞X軸旋轉(zhuǎn)的軸方向位置調(diào)整，。
在五軸調(diào)整后，僅在固體攝像元件22和框架21之間夾裝中間保持部件23，使第1粘接面A和第2粘接面B上粘接的粘接劑30、31的膜厚為必要最小限度，并且進(jìn)行一定管理，即使不嚴(yán)密地管理固體攝像元件22的粘接部位和框架21的粘接部位之間的位置精度，也可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件22的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后(粘接劑固化后)產(chǎn)生固體攝像元件22的固定力的下降。
通過使粘接劑30、31由紫外線固化型來構(gòu)成，同時使中間保持部件23由透過紫外線的材料來構(gòu)成，可以通過中間保持部件23向紫外線固化型粘接劑照射紫外線，所以可以同時在整個粘接部位、并且從垂直于粘接面的方向照射紫外線，可以進(jìn)一步縮短粘接劑30、31固化的時間，可以提高生產(chǎn)率。
粘接劑30、31的厚度最好盡量薄，以便減少固化收縮的影響。但是，實(shí)際上根據(jù)固體攝像元件22、框架21和固體攝像元件22的平面度，需要設(shè)定填埋平面凹凸的差分的厚度。
在本實(shí)施例中，將中間保持部件23配置在固體攝像元件22上側(cè)，但并不限于此，如圖4(a)所示，相對于固體攝像元件22，即使將中間保持部件23配置在下側(cè)也可以獲得完全相同的效果。
而且，中間保持部件23不限于L字形狀，在圖4(b)中可以提高用標(biāo)號41所示部件的剛性。
第2實(shí)施例圖5是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)的第2實(shí)施例，部件安裝結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例同樣，可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置和印刷裝置等圖像形成裝置。
在第1實(shí)施例中，固體攝像元件被粘接在中間保持部件和第2粘接面B中，而在本實(shí)施例中，固體攝像元件通過拆裝用保持部件固定在中間保持部件上，其他的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同，所以對于相同部件附以相同標(biāo)號并省略說明。
在本實(shí)施例中，固體攝像元件構(gòu)成本發(fā)明的配置部件，固體攝像元件、基板和拆裝用保持部件構(gòu)成本發(fā)明的第2部件。
在本實(shí)施例中，將中間保持部件23作為23a、23b來準(zhǔn)備兩個，第1粘接面A和第2粘接面B也分別為兩個，即，具有第1粘接面A、A’和第2粘接面B、B’。
在圖5中，拆裝用保持部件50是內(nèi)部為空洞的正方體，使平行的兩個平面貫通(以下稱為貫通面)。在從該貫通面的一個面插通安裝有固體攝像元件22的電路板29，并通過螺釘51b固定。該螺釘以通常的螺釘可達(dá)到的精度來安裝就可以，不需要以特別高的精度來安裝。
該拆裝用保持部件50與第1實(shí)施例的固體攝像元件22、中間保持部件23之間的接合方法同樣，平行于拆裝用保持部件50上安裝的固體攝像元件22的像素行22a～22c，將拆裝用保持部件50粘接固定在中間保持部件23a、23b上，使得第1粘接面A、A’和第2粘接面B、B’成為直角方向。
其結(jié)果，將通過成像透鏡25聚焦的線圖像從拆裝用保持部件50的貫通面的另一個面導(dǎo)向中間保持部件22的各像素行22a、22b、22c。
該固體攝像元件22的位置調(diào)整方法，是預(yù)先將固體攝像元件22安裝在電路基板29上，同時將電路板29安裝在拆裝用保持部件50上，與第1實(shí)施例的固體攝像元件的安置方法同樣，一邊從由固體攝像元件22進(jìn)行光電變換的未圖示的監(jiān)視器觀察固體攝像元件22，一邊對在安裝固體攝像元件22的中間保持部件23進(jìn)行X軸方向、Z軸方向和β軸方向的調(diào)整，從而進(jìn)行位置確定。
于是，在本實(shí)施例中，除了可以獲得與第1實(shí)施例的效果，即可以簡單地僅調(diào)整五軸方向，可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件22的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后(粘接劑固化后)產(chǎn)生固體攝像元件22的固定力的下降之外，在拆裝用保持部件50的內(nèi)部，由于由螺釘固定安裝了固體攝像元件22的電路板29，所以即使固體攝像元件22與成像透鏡25的位置調(diào)整失敗，也可以從拆裝用保持部件50上拆除包含固體攝像元件22的電路板29。
在將電路板29用螺釘固定在拆裝用保持部件50上時，由于可以在螺釘夾緊后進(jìn)行固體攝像元件22的位置調(diào)整，所以對于該螺釘固定來說，不需要高精度，可以容易地將固體攝像元件22安裝在拆裝用保持部件50上。
在本實(shí)施例中，固體攝像元件22被安裝在電路板29上，使用兩個螺釘將該電路板29螺釘固定在拆裝用保持部件50上，但如圖6所示，從拆裝用保持部件50的框的外側(cè)用與拆裝用保持部件50的兩個內(nèi)壁面52a、52b接觸的三個螺釘53a、53b、53c直接固定固體攝像元件22也可以。
在本實(shí)施例中，將電路板29安裝在拆裝用保持部件50上時，以及如上所述將固體攝像元件22直接固定在拆裝部件上時，通過螺釘固定來進(jìn)行固定，但也可以通過鉚頭模(snap fit)來固定。
將電路板29和固體攝像元件22通過螺釘夾緊和鉚頭模固定在拆裝用保持部件50上時，螺釘夾緊和鉚頭模的固定部位不限于上述部位。
第3實(shí)施例圖7～圖9是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第3實(shí)施例的圖，部件安裝結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例同樣，可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置和印刷裝置等圖像形成裝置。
在第1實(shí)施例中，固體攝像元件和框架被固定于一個中間保持部件和第1粘接面A及第2粘接面B上，但在本實(shí)施例中，與第2實(shí)施例同樣，兩個中間保持部件固定固體攝像元件和框架，并且這些中間保持部件有貫通安裝了固體攝像元件的電路板的結(jié)構(gòu)。
通常，在收縮光學(xué)系統(tǒng)中，相對于成像透鏡的圖像面的位置偏差為數(shù)十μm，另一方面，相對于成像透鏡的物體面的位置偏差為數(shù)mm(以下，稱為共軛長度偏差)。因此，產(chǎn)生該共軛長度偏差的情況下，需要將成像透鏡和固體攝像元件的位置沿光軸方向在數(shù)mm的范圍內(nèi)進(jìn)行位置調(diào)整。
在使成像透鏡在框架上滑動的情況下，如果有使該成像透鏡滑動的面，那么能夠進(jìn)行成像透鏡的光軸方向的位置調(diào)整。但是，在數(shù)mm的范圍內(nèi)進(jìn)行固體攝像元件的位置調(diào)整的情況下，在攝像透鏡側(cè)中，只能以中間保持部件與電路板接觸前的寬度來調(diào)整，而在攝像透鏡的相反側(cè)中，在中間保持部件中，只能以能夠確保固體攝像元件固定用的粘接余量的寬度來進(jìn)行調(diào)整。
如圖7所示，該寬度即使最長也只能為將固體攝像元件22的板厚度t和固體攝像元件22與電路板29之間的間隔Δh相加所得的t+Δh，在其以上時，因噪聲問題而不能增長。
因此，如上所述，可調(diào)整寬度為±2mm左右，但通常粘接量需要1～2mm，Δh為1mm左右，所以實(shí)際上調(diào)整寬度為±1mm左右。
共軛長度偏差因成像透鏡而異，但一般為±2～5mm左右，在調(diào)整2mm以上的共軛長度偏差情況下，在第1實(shí)施例那樣的結(jié)構(gòu)中，調(diào)整寬度狹窄，中間保持部件23與電路板29接觸，并且不能確保接觸余量，存在不能進(jìn)行位置調(diào)整固定的可能性。
在本實(shí)施例中，其特征在于考慮了對Z軸的位置調(diào)整方面，其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同，所以同一部件附以相同的標(biāo)號，并省略說明。
如圖8、圖9所示，中間保持部件23a、23b、與固體攝像元件22的第2粘接面B、B’具有貫通電路板29的長度L。
電路板29具有以固體攝像元件22與中間保持部件22固定的高度為中心，貫通中間保持部件23a、23b的貫通孔60a、60b。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，電路板29上安裝的固體攝像元件22進(jìn)行位置調(diào)整時，可以將中間保持部件23a、23b的第2粘接面B、B’沿Z軸方向滑動。
如圖8所示，此時的固體攝像元件22的移動距離為11+12+2×t-(粘接余量)。因此，如果將該可移動寬度(11+12+2×t-(粘接余量))設(shè)定得比成像透鏡25的共軛長度偏差寬，那么即使產(chǎn)生共軛長度偏差，也可以正確地粘接固體攝像元件22。
于是，在本實(shí)施例中，可以獲得第1實(shí)施例的效果，即可以簡單地僅調(diào)整五軸方向，可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件22的安裝，可以提高良品率，而且可以防止生產(chǎn)后(粘接面固化后)的固體攝像元件22的固定力的下降。
除了同樣的效果以外，在成像透鏡25中，即使產(chǎn)生共軛長度偏差，由于可以在Z軸方向上設(shè)置修正該誤差寬度的寬度，所以可以正確地進(jìn)行位置調(diào)整。
本實(shí)施例的貫通孔60a、60b可以是孔或切口等曲線形狀或直線形狀，也可以是如圖9所示的圓。其中，貫通中間保持部件23a、23b的效果最好的形狀是與中間保持部件23a、23b的投影形狀相比只使電路板29和中間保持部件23a、23b的形狀誤差、設(shè)置誤差擴(kuò)大的形狀。
在本實(shí)施例中，在調(diào)整第2粘接面的位置情況下，在沿光軸方向移動固體攝像元件22時，在電路板29上設(shè)置貫通孔60a、60b，使中間保持部件23a、23b的一部分貫通于該貫通孔60a、60b，不與電路板29接觸，但此時，將不與中間保持部件23a、23b接觸的固體攝像元件22配置在電路板29上也可以。例如，在將中間保持部件23a、23b固定在固體攝像元件22的上表面的情況下，即使沿光軸方向移動固體攝像元件22，也可以將固體攝像元件22安裝在電路板29上端部上，使得電路板29不與中間保持部件23a、23b接觸。即使在這樣的結(jié)構(gòu)中，也可以獲得與本實(shí)施例相同的效果。
第4實(shí)施例圖10是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第4實(shí)施例的圖，部件安裝結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置和印刷裝置等圖像形成裝置。
在本實(shí)施例中，其特征在于，在框架中，使與中間保持部件的第1粘接面A沿Z軸方向移動，來調(diào)整成像透鏡與固體攝像元件的距離，從而代替第3實(shí)施例中在電路板上設(shè)置貫通孔，可以貫通中間保持部件那樣來進(jìn)行固體攝像元件的Z軸方向的位置調(diào)整，由于其他的結(jié)構(gòu)與第3實(shí)施例同樣，所以對相同部件附以相同的標(biāo)號，并省略說明。其中，對于中間保持部件來說，使用上下各兩個固體攝像元件22、即四個部件23a、23b、23c、23d。
如圖10所示，框架21包括固定成像透鏡的成像透鏡固定面70、進(jìn)行共軛調(diào)整的共軛調(diào)整用托架71、以及使共軛調(diào)整用托架71滑動的滑動面72，共軛調(diào)整用托架71構(gòu)成本發(fā)明的調(diào)整部件。成像透鏡固定面70與第1實(shí)施例的水平部21a相當(dāng)，滑動面72比該成像透鏡固定面70低。在進(jìn)行固體攝像元件22和成像透鏡25的位置調(diào)整時，在使共軛調(diào)整用托架71在該滑動面72上滑動，確定固體攝像元件22和成像透鏡25的位置后，固定該共軛調(diào)整用托架71。
其結(jié)果，與第3實(shí)施例同樣，如果將共軛調(diào)整用托架71的可移動寬度設(shè)定得比成像透鏡25的共軛長度偏差寬，那么即使產(chǎn)生共軛偏差，也可以正確地固定固體攝像元件22。
于是，在本實(shí)施例中，與第3實(shí)施例同樣，除了與第1實(shí)施例相同的效果以外，在成像透鏡25中，即使產(chǎn)生共軛長度偏差，由于可以在Z軸方向上設(shè)置修正該誤差寬度的寬度，所以仍可以正確地進(jìn)行位置調(diào)整。
第5實(shí)施例圖11～圖13是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第5實(shí)施例的圖，安裝裝置可應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
本實(shí)施例是在第3實(shí)施例中，進(jìn)行固體攝像元件的Z軸方向的位置調(diào)整的裝置的實(shí)施例，在具有部件安裝結(jié)構(gòu)的部件中，由于與第3實(shí)施例相同，所以對于相同部件附以相同標(biāo)號，并省略說明。
首先，說明結(jié)構(gòu)。
圖11所示的固體攝像元件安裝裝置80包括光源81；被該光源81照射的圖像(chart)82；第3實(shí)施例的框架21、固體攝像元件22和中間保持部件23構(gòu)成的保持固體攝像元件部件83的固定臺84；保持光源和圖像82的圖像保持部件85；固定該圖像保持部件85和固定臺84的基座86；以及控制該安裝裝置的控制部87(參照圖12)。光源81被配置在圖像保持部件85的上部，以便可照射圖像82，圖像82以使圖像82的中心與固體攝像元件22和成像透鏡25的光軸一致來配置。固定臺84包括用卡盤等來固定框架21的未圖示的第1固定部；以及用卡盤等來固定固體攝像元件22的第2固定部100。該第2固定部通過控制部87沿Z軸方向、即沿圖像方向前后平行移動。
固定臺84可變更上下高度，可以進(jìn)行使圖像的中心和該固定臺84上固定的成像透鏡25的光軸一致的調(diào)整。固定太84和圖像保持部85的距離根據(jù)成像透鏡25的焦點(diǎn)來變更，固定臺84沿圖像保持部件方向可前后平行移動。
圖12所示的控制部87包括輸入來自安裝了固體攝像元件22的電路板(以下稱為CCD電路板)29的輸出圖像數(shù)據(jù)，運(yùn)算固體攝像元件22的位置的運(yùn)算部88；根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果，控制第2固定部件100的中央運(yùn)算處理裝置(以下稱為CPU)89；顯示第3實(shí)施例的圖8所示的中間保持部件23a、23b的第2粘接面B、B’的長度L的顯示部90；控制光源81的電源的光源驅(qū)動控制部91；以及驅(qū)動固體攝像元件22和CCD電路板29的CCD電路驅(qū)動控制部92。在圖12中，CCD電路板表示為CCD電路。
運(yùn)算部88從將圖像82通過成像透鏡25成像的固體攝像元件22輸入圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)來運(yùn)算固體攝像元件22的位置。
CPU89根據(jù)運(yùn)算部88中運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果，使第2固定部100沿Z軸方向、即沿光軸方向移動。該CPU89可控制光源驅(qū)動控制部91和CCD電路驅(qū)動控制部92。
顯示部90在CPU89調(diào)整了第2固定部后，計(jì)算圖8所示的L，并進(jìn)行顯示。
下面用圖13來說明安裝裝置80的操作。
首先，將固體攝像元件部件83固定于固定臺84的第1固定部和第2固定部100，使固定臺84的高度與圖像82的中心和光軸28一致，同時根據(jù)成像透鏡的焦距，來調(diào)整與圖像82的距離，打開電源和驅(qū)動固體攝像元件22(步驟1)。接著，將圖像82成像于固體攝像元件22上，輸出圖像數(shù)據(jù)，將該圖像數(shù)據(jù)輸入到運(yùn)算部88(步驟2)。接著，運(yùn)算部88根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)來運(yùn)算固體攝像元件22的位置(步驟3)。接著，CPU89根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果來判斷是否有共軛長度偏差(步驟4)。在沒有共軛長度偏差的情況下，計(jì)算中間保持部件23的第2粘接面B的長度，顯示該長度L(步驟5)，結(jié)束操作。在有共軛長度偏差的情況下，使第2固定部100平行移動，進(jìn)行位置調(diào)整(步驟6)，固體攝像元件22再次輸入圖像82(步驟2)。
于是，在本實(shí)施例中，通過成像透鏡25將光源81照射的圖像82成像在固體攝像元件22上，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)來計(jì)算第2固定部100的位置，所以即使因成像透鏡25產(chǎn)生的共軛長度偏差產(chǎn)生框架21和固體攝像元件22的相對位置偏差，但通過第2固定部100，仍可以調(diào)整固體攝像元件22的Z軸方向的位置，可高精度地維持固體攝像元件22的固定精度，同時可固定在中間保持部件23上。
在本實(shí)施例中，在通過卡盤等將固體攝像元件保持在第2粘接面上后，進(jìn)行位置調(diào)整固定，但也可以預(yù)先準(zhǔn)備多種中間保持部件23，在每次進(jìn)行位置調(diào)整時交換中間保持部件23，來固定與L的長度對應(yīng)的中間保持部件23。
在本實(shí)施例中，使用的固體攝像元件部件也可以用具有第4實(shí)施例結(jié)構(gòu)的固體攝像元件部件。這種情況下，第2固定部100可保持共軛調(diào)整用托架。
圖14～圖16是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第6實(shí)施例的圖，安裝裝置可應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
在第6實(shí)施例中，通過將全部部件收納在必要最小限度的空間中，以提供不發(fā)生布局上的限制的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)為目的。
在圖14、圖15中，在第1部件的框架221中，將原稿的圖像成像于RGB的各像素行6a、6b、6c(參照圖48)的成像透鏡25，用透鏡壓板26按壓支撐在水平部221a中的V槽24上。此時，該成像透鏡25的光軸28在坐標(biāo)上與Z方向?qū)?yīng)。此外，X方向成為圖像讀取裝置的主掃描方向、即像素行的線方向，Y方向相當(dāng)于副掃描方向。
CCD電路板29封裝于固體攝像元件22。這里，CCD電路板29具有驅(qū)動固體攝像元件22，而且隨著成像的光學(xué)圖像在對固體攝像元件22的電輸出信號進(jìn)行電處理后，傳送給圖像讀取裝置的功能。而且，固體攝像元件22通過L字狀的中間保持部件223安裝在框架221的垂直部221b上。
在圖16中，中間保持部件223和固體攝像元件22在固體攝像元件22的側(cè)面設(shè)置第2粘接面B來進(jìn)行粘接固定。而中間保持部件223和框架221由垂直部221b的第1粘接面A來粘接固定。
這里，在從如圖16的X方向觀察的情況下，框架側(cè)粘接面的第1粘接面A被配置在與光軸28交叉的位置上。因此，中間保持部件223的水平部223e和框架221的垂直部221b的高度如圖15所示那樣與透鏡壓板26的高度大致相同。有關(guān)該高度方向(Y方向)，至少是確保成像透鏡25的尺寸的最低限度。因此，如圖15所示，通過將中間保持部件223的垂直部223f擴(kuò)寬到與透鏡相等，可以增大粘接面積(即粘接力)，并且可以使本結(jié)構(gòu)整體的布局維持現(xiàn)狀。即，通過在必要最小限度的空間中收納全部部件，不產(chǎn)生布局上的限制。
在固體攝像元件22和中間保持部件223的粘接方式以及成像透鏡25和中間保持部件223的粘接方式中，使用固化速度10左右的快速紫外線固化型粘接劑對提高生產(chǎn)率有利。這種情況下，作為中間保持部件223，使用玻璃、塑料等透明部件，通過使紫外線(圖中未示)透過中間保持部件223來照射在第1粘接面A和第2粘接面B，能夠進(jìn)行固化。
在制造時的粘接劑固化的前后，框架221和固體攝像元件22由制造裝置(未圖示)夾緊，相反地，中間保持部件223成為未夾緊的狀態(tài)。
因此，照射紫外線時，粘接劑從初始狀態(tài)開始收縮。通過這種粘接劑的收縮，中間保持部件223一邊被拉近到框架221和固體攝像元件22那樣移動，一邊使粘接劑固化。而且，該粘接固定的第2粘接面B和第1粘接面A的粘接厚度最好盡可能薄，以便減少固化收縮的影響。但是，實(shí)際上根據(jù)固體攝像元件22、框架21和固體攝像元件22的平面度，需要設(shè)定填埋平面凹凸的差分的厚度。
但是，在制造中，在粘接固定前，首先必須將固體攝像元件22調(diào)整到規(guī)定位置。即，在該位置調(diào)整中，以規(guī)定的要求精度來讀取光學(xué)特性(焦距、放大率等)，需要使固體攝像元件22沿x、y、z、β、γ五軸方向微動來調(diào)整位置。對此，首先在X方向的情況下，使固體攝像元件22從第2粘接面B上沿X方向滑動來進(jìn)行調(diào)整。在Y方向的情況下，使中間保持部件223和固體攝像元件22從第1粘接面A上連動滑動來進(jìn)行調(diào)整。在Z方向的情況下，使固體攝像元件22從第2粘接面B上沿Z方向滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在旋轉(zhuǎn)調(diào)整中，對于β方向，從第2粘接面B上使固體攝像元件22連動并沿β軸方向旋轉(zhuǎn)移動來進(jìn)行調(diào)整。旋轉(zhuǎn)調(diào)整下的γ調(diào)整是使第1粘接面A與中間保持部件223和固體攝像元件22連動并沿γ方向旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行調(diào)整。這些x、y、z、β、γ的各自移動可以相對于其他方向完全獨(dú)立地進(jìn)行。這是因?yàn)榈?粘接面B和第1粘接面A構(gòu)成直角。由于兩個粘接面成直角，所以滑動調(diào)整的移動也可以與直角坐標(biāo)一致。
如上所述，根據(jù)第6實(shí)施例，第1粘接面A與光軸28垂直，并且光軸高度配置在第1粘接面A的上下方向的寬度內(nèi)，所以對于粘接固化時產(chǎn)生的粘接劑的固化收縮的影響來說，隨著粘接劑的收縮，通過中間保持部件223進(jìn)行使固體攝像元件22和框架221靠近移動(錯位)的變換，可以抑制固體攝像元件本身的錯位，對于框架221，可以高精度地確定固體攝像元件22的位置。
而且，通過用直角的兩面(第2粘接面B、第1粘接面A)進(jìn)行滑動調(diào)整，作為整個結(jié)構(gòu)，可以沿x、y、z、β、γ五軸方向微動來調(diào)整位置。
而且，在從X方向觀察的狀態(tài)下，通過將第1粘接面A和光軸配置在相同的高度，在布局上的基本限制范圍的成像透鏡25的上下(Y方向)寬度中，可以收納第2粘接面B和第1粘接面A，所以可以在必要最小限度的空間中收納全部部件，可以防止發(fā)生布局上的限制。
圖17～圖18是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第7實(shí)施例的圖，本安裝裝置可應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
在第7實(shí)施例中，如圖17所示，固定固體攝像元件22的中間保持部件23的個數(shù)為兩個以上，并且至少一個以上的中間保持部件23的固體攝像元件22側(cè)的粘接面23e以朝向其余的中間保持部件23的固體攝像元件22側(cè)的粘接面23f來配置。在圖中，23g是肋條。
此時，如圖18(a)所示，可以使粘接面23e和粘接面23f平行來配置，或者如圖18(b)所示，也可以使粘接面23e和粘接面23f對置來配置。
將通過數(shù)值解析來求如第7實(shí)施例那樣配置了中間保持部件23的固體攝像元件22的安裝結(jié)構(gòu)和圖1～圖3的實(shí)施例所示的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)的固有振動數(shù)及其振動形狀進(jìn)行比較。根據(jù)該比較可知，第7實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)的固有振動數(shù)提高30～50％，成為抗振動強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
于是，根據(jù)第7實(shí)施例，通過使用兩個以上的中間保持部件，并且至少一個以上的中間保持部件的固體攝像元件側(cè)的粘接面以朝向其他的中間保持部件的固體攝像元件側(cè)的粘接面來配置，與將相同數(shù)的中間保持部件配置在同一面?zhèn)认啾龋梢孕纬煽雇饬?、振動更?qiáng)的結(jié)構(gòu)。
在本說明書的實(shí)施例中，作為中間保持部件的形狀，在第7實(shí)施例中設(shè)置作為一例示出的肋條，也可以形成直角三角柱形狀。
圖19是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第8實(shí)施例中使用的中間保持部件的圖，除了中間保持部件以外的結(jié)構(gòu)與圖17所示的第7實(shí)施例相同，該安裝裝置可應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
如圖19所示，在第8實(shí)施例中，在兩粘接面兩端上設(shè)置肋條23h，以便在中間保持部件23中使固體攝像元件側(cè)粘接面和保持部件側(cè)粘接面的兩粘接面垂直。而且，如圖17所示，固定配置框架21和固體攝像元件，從圖19的箭頭U的方向照射紫外線，以便使紫外線固化型粘接劑固化。此時，透過中間保持部件23的平面部23e、23f的平均單位面積的紫外線量與不設(shè)置肋條23h的L字型中間保持部件(例如，參照圖2、圖3)等量。因此，不易產(chǎn)生紫外線固化型粘接劑的固化不勻。而且，在強(qiáng)度的觀點(diǎn)上，與不設(shè)置肋條23h的L字型中間保持部件相比，通過設(shè)置肋條23h，成為外力、振動上強(qiáng)的形狀。
如上所述，根據(jù)第8實(shí)施例，由于在粘接面兩端上設(shè)置垂直于中間保持部件兩粘接面(第2粘接面B、第1粘接面A)的肋條形狀的肋條23h，所以使中間保持部件23與三角柱形狀情況相同程度的強(qiáng)度，而且可以使粘接面為平板形狀，由此，可以使粘接劑固定時的紫外線的通過量一定，因此，可以使粘接品質(zhì)均勻，可以形成在外力、振動上強(qiáng)的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)。
圖20～25是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第9實(shí)施例的圖，安裝裝置可應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
如圖20、21所示，在所有的調(diào)整結(jié)束、使粘接劑固化后，框架21用螺釘釘?shù)裙潭ú考?71安裝在框體270上。固定部件271通常有兩處以上的固定位置272，以便穩(wěn)定固定框架21。此時，框架21通過固定部件271受限于框架21和固定部件271接觸的平面278。
如圖24所示，在框架21上，在限制任意兩處的固定位置272的兩個平面278內(nèi)的任意點(diǎn)間可以形成直線279。
如圖20所示，粘接中間保持部件23和框架21的第1粘接面A配置于將直線279沿平行于框體固定方向275的方向延伸所得的平面276內(nèi)。
如圖25所示，通過將限制三處以上的各個固定位置272的平面278內(nèi)的任意點(diǎn)間用直線281連接，來形成平面282。
如圖21所示，粘接中間保持部件23和框架21的第1粘接面A配置在將平面282沿平行于框體固定方向275的方向延伸所得的空間277內(nèi)。
這里，對于空間277來說，在粘接中間保持部件23和框架21的第1粘接面A處于外側(cè)的情況下，如圖22所示，如果使該結(jié)構(gòu)與簡易的梁形狀的模型近似，那么固定位置272與梁模型的固定位置272’近似，由框架21-中間保持部件23-固定攝像元件22構(gòu)成的系統(tǒng)與梁279近似，作為單片支撐梁模型的形式出現(xiàn)。
如果使作為第9實(shí)施例的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)示例的圖20或其他示例的圖21的結(jié)構(gòu)同樣與梁形狀的模型近似，那么如圖23所示，可作為兩端固定梁模型來表現(xiàn)。
這里，在兩模型的梁部分的強(qiáng)度、自重相等的情況下，兩端固定模型的一方的強(qiáng)度比單片支撐梁模型強(qiáng)，固有振動數(shù)也高。
根據(jù)以上的第9實(shí)施例，如圖25所示，通過將粘接框架21和中間保持部件23的第1粘接面A形成在與平面276交叉的位置，或形成在空間277內(nèi)，可在將框架-中間保持部件-固體攝像元件組成的系統(tǒng)看作振動模型的情況下看成兩端固定的梁，與不是這樣的情況相比，可提高固體攝像元件安裝部件的強(qiáng)度，提高抗振動性，其中，平面276是在向框體270安裝框架21的任意兩點(diǎn)的固定部位272上安裝的固定部件271限制框架21所得的各平面278內(nèi)的任意兩點(diǎn)間連接的直線279，沿平行于向框體270的安裝方向275的方向延伸所得的平面，而空間277是在向框體270安裝框架21的三點(diǎn)以上的固定部位272上安裝的固定部件271限制框架21所得的各平面278內(nèi)的任意點(diǎn)間用直線281連接所形成的平面282，沿平行于向框體270的安裝方向275的方向延伸所得的空間。
圖26～28表示本發(fā)明的固體攝像元件的安裝結(jié)構(gòu)的第10實(shí)施例，該安裝結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置。
首先，說明結(jié)構(gòu)。在圖26～28中，21是框架(成像透鏡保持部件)，該框架21以平面狀來形成。在框架21中形成V槽24，在該V槽中決定成像透鏡25的位置。該成像透鏡25是將原稿的圖像分別成像在分別在CCD等的光電變換元件22的RGB上設(shè)置的各像素行22a、22b、22c上，通過透鏡壓板26被固定于框架21。在框架21上形成螺釘孔27，在透鏡壓板26上形成的插通孔26a中插通未圖示的螺栓，將螺栓擰入該螺釘孔，使壓板28固定在框架21上。
固體攝像元件22在陶瓷構(gòu)成的本體32的表面上將內(nèi)置光電變換元件的像素行22a、22b、22c排列在直線上，在該本體32的表面上安裝覆蓋像素行22a～22c的覆蓋玻璃(在圖27(c)中用斜線示出的部分)33。除了覆蓋玻璃33以外，在本體32的兩端部安裝一對中間保持部件23，本體32通過中間保持部件23被支撐在作為框架21的突出部的水平部21a上，使得像素行22a、22b、22c與成像透鏡25對置。
在圖27中，28是光軸，在坐標(biāo)上與Z方向?qū)?yīng)。此外，X軸方向是圖像讀取裝置中的主掃描方向，Y軸方向相當(dāng)于副掃描方向。
在本體32的背面設(shè)置端子34，在該端子34中安裝CCD電路板29，該CCD電路板29驅(qū)動固體攝像元件22，隨著成像的光學(xué)圖像，在對固體攝像元件22的電輸出信號進(jìn)行電氣處理后，傳輸給圖像讀取裝置。另一方面，中間保持部件23形成L字狀，由透過紫外線的材料來構(gòu)成。除了水平部21a和覆蓋玻璃33以外，該中間保持部件23通過紫外線固化型粘接劑30、31粘接固定在本體32的陶瓷面上，將中間保持部件23配置水平部21a和本體32表面的陶瓷面之間，使得水平部21a和中間保持部件23之間的粘接面(以下稱為第1粘接面)成為與固體攝像元件22的像素行22a～22c和光軸平行的面，并且固體攝像元件22、本體32和中間保持部件23之間的粘接面(以下稱為第2粘接面)B與光軸28垂直。
下面說明固體攝像元件22的位置調(diào)整方法。
首先，通過未圖示的固體攝像元件安裝裝置在與中間保持部件23垂直的兩個面A、B上涂敷粘接劑30、31。此時，通過未圖示的攝像機(jī)來監(jiān)視粘接劑30、31的膜厚，一邊進(jìn)行調(diào)整來使得粘接劑30、31達(dá)到一定的膜厚后，通過安裝裝置將本體32表面的陶瓷面安裝在中間保持部件23上，同時將中間保持部件23安裝在水平部21a上。接著，使通過成像透鏡25成像的線圖像處于固體攝像元件22上的位置，同時進(jìn)行以規(guī)定的要求精度來讀取光學(xué)特性(焦點(diǎn)、放大率等)的操作。此時，通過監(jiān)視器輸出由固體攝像元件22進(jìn)行了光電變換的數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行固體攝像元件22的位置調(diào)整。
首先，將框架21固定在安裝裝置的臺架上后，在進(jìn)行X軸方向的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊中間保持部件23，使中間保持部件23在粘接劑30上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在進(jìn)行Y軸旋轉(zhuǎn)下的β軸位置調(diào)整的情況下，用卡盤等夾緊中間保持部件23，使中間保持部件23在粘接劑30上滑動來進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行Y軸方向的位置調(diào)整情況下，用卡盤等夾緊CCD電路板29和中間保持部件23，同時使固體攝像元件22和中間保持部件23在粘接劑31上滑動來進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行Z軸方向的位置調(diào)整的情況下，用卡盤等夾緊中間保持部件23，同時使固體攝像元件22在粘接劑30上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
而且，在接著Z軸旋轉(zhuǎn)的γ軸位置調(diào)整的情況下，用卡盤等夾緊CCD電路板29和中間保持部件23，使固體攝像元件22和中間保持部件23同時在粘接劑31上滑動來進(jìn)行調(diào)整。
在本實(shí)施例中，由于將中間保持部件23配置在框架21和固體攝像元件22之間，使得第1粘接面A和第2粘接面B成直角，所以可以單獨(dú)進(jìn)行X、Y、Z、β、γ各軸的動作，可以使中間保持部件23和固體攝像元件22滑動，使調(diào)整動作與直角坐標(biāo)一致。
這里，不進(jìn)行有關(guān)X軸旋轉(zhuǎn)下的旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整的理由在于，Y、Z軸處于與像素行22a～22c垂直的方向，如果不進(jìn)行該Y、Z軸旋轉(zhuǎn)下的γ、β軸的調(diào)整，那么成像透鏡25和固體攝像元件22之間的距離在每個像素中有所不同，光學(xué)特性的精度下降，與之相反，由于X軸與像素22a～22c為同軸方向(平行)，所以即使不進(jìn)行該X軸旋轉(zhuǎn)下的調(diào)整，成像透鏡25和固體攝像元件22之間的距離在每個像素中也不會不同，在光學(xué)特性上不受影響。這樣進(jìn)行固體攝像元件22的位置調(diào)整，在根據(jù)監(jiān)視器的輸出判斷為光學(xué)特性可滿足規(guī)定的要求精度時，通過未圖示的紫外線照射光在粘接劑30、31的整個粘接部位上、并且相對于粘接面從垂直方向經(jīng)中間保持部件23來照射紫外線，使粘接劑30、31固化。
在5軸調(diào)整后，在固體攝像元件22和框架21之間僅夾裝中間保持部件23，使第1粘接面A和第2粘接面上粘接的粘接劑30、31的膜厚為必要最小限度，并且在進(jìn)行一定管理下，即使不嚴(yán)密地管理固體攝像元件22的粘接部位和框架21的粘接部位之間的位置精度，也可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件22的安裝，可以提高良品率，并且可以防止生產(chǎn)后(粘接劑固化后)產(chǎn)生固體攝像元件22的固定力的下降。
通過將粘接劑30、31由紫外線固化型粘接劑構(gòu)成，并且將中間保持部件23由透過紫外線的材料構(gòu)成，通過中間保持部件23可以使紫外線照射到紫外線固化型粘接劑，所以在整個粘接部位，可以同時、并且相對于粘接面從垂直方向照射紫外線，進(jìn)一步縮短粘接劑30、31固化前的時間，提高生產(chǎn)率。
粘接劑30、31的厚度最好盡量薄，以便減少固化收縮的影響。但是，實(shí)際上根據(jù)固體攝像元件22、框架21和固體攝像元件22的平面度，需要設(shè)定填埋平面凹凸的差分的厚度。
在本實(shí)施例中，除了覆蓋玻璃33以外，在本體32的兩端部安裝中間保持部件23，但并不限于此，在本體32的內(nèi)面也可以安裝中間保持部件23。這種情況下，將圖26(a)所示的中間保持部件23的保持面夾裝在CCD電路板29和本體32之間就可以。
另外，如圖28(a)所示，也可以在覆蓋玻璃33的兩端部安裝中間保持部件23，如圖28(b)所示，也可以在CCD電路板29的表面上安裝中間保持部件23。即使在這樣的情況下，不用說，也可以獲得與上述情況同樣的效果。
參照圖29～圖30，表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第11實(shí)施例，該安裝裝置應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
該安裝結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描裝置等的圖像讀取裝置。
首先，說明應(yīng)用安裝結(jié)構(gòu)的安裝裝置的部件結(jié)構(gòu)。
如圖29、圖30所示，固體攝像元件22的安裝裝置包括成像透鏡25、第1粘接面A和第2粘接面為直角并且兩個面相對于像素行都為平行配置結(jié)構(gòu)的中間保持部件23、具有固體攝像元件22的CCD電路板29、裝載成像透鏡25的槽24和固定透鏡壓板26的螺釘孔27，并且還包括作為成像透鏡保持部件的框架21，在該框架上與成像透鏡25設(shè)置側(cè)對置的一側(cè)配置兩個平行于固體攝像元件22的光電變換元件組成的像素行和光軸的水平面21a的粘接面；將成像透鏡25固定在框架21的槽24中的帶狀的透鏡壓板26；以及按可裝卸的方式固定在CCD電路板29的隔板307。該隔板307的形狀如圖29、圖30所示，在多個粘接部位為連續(xù)一體形狀。所述框架21和隔板307用線膨脹系數(shù)相同的材料構(gòu)成，而且使用CCD電路板29的剛性比隔板307弱的材料。
根據(jù)圖29、圖39的實(shí)施例，在發(fā)生環(huán)境溫度變化的情況下，由于框架21和隔板307的線膨脹系數(shù)相同，所以延長量相等，在兩個中間保持部件23的粘接層之間不產(chǎn)生應(yīng)力，不發(fā)生剝離。此外，CCD電路板29的線膨脹系數(shù)與隔板307不同，所以產(chǎn)生延長量的差，但由于CCD電路板29的剛性比隔板307的剛性弱，跟隨隔板307的延長量，固體攝像元件22的位置不改變，所以保持框架21和隔板307之間的粘接力的可靠性。
圖31是表示本發(fā)明第11實(shí)施形態(tài)的其他示例的斜視圖。
在圖31的示例中，對于與圖30的示例相同的部分附以相同的標(biāo)號，并省略其說明。如圖31所示，隔板307在多個粘接處為不同結(jié)構(gòu)。而且，所述框架21和隔板307使用線膨脹系數(shù)相同的材料來構(gòu)成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在發(fā)生環(huán)境溫度變化的情況下，由于框架21和CCD電路板29的線膨脹系數(shù)相同，所以延長量相等，在兩個中間保持部件23的粘接層之間不產(chǎn)生應(yīng)力，保證框架21和CCD電路板29間的粘接力的可靠性。
如圖31所示，隔板307的形狀在多個粘接處為不同結(jié)構(gòu)，并且框架21和CCD電路板29使用線膨脹系數(shù)不同的材料，可以使CCD電路板的剛性比框架的剛性還弱。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在發(fā)生了環(huán)境溫度變化的情況下，由于框架21和CCD電路板29的線膨脹系數(shù)不同，所以在延長量上產(chǎn)生差。但是，由于CCD電路板29的剛性比框架21的剛性弱，所以CCD電路板29跟隨框架21的延長量。因此，固體攝像元件22的位置不變化，可保證框架21和CCD電路板29之間的粘接力的可靠性。
圖32～圖34是表示實(shí)施例的CCD電路板29和隔板307的安裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖32所示，在該安裝結(jié)構(gòu)中，通過彈簧308來安裝CCD電路板29和隔板307。
根據(jù)該安裝結(jié)構(gòu)，即使在固體攝像元件的安裝工序中倘若形成不良品，通過采用將隔板307固定在CCD電路板29上的固定彈簧308，從隔板307上拆下帶有固體攝像元件22的CCD電路板29，仍可以再次使用。如圖33所示，在該安裝結(jié)構(gòu)中，通過補(bǔ)片固定部309來安裝CCD電路板29和隔板307。
根據(jù)該安裝結(jié)構(gòu)，即使在固體攝像元件的安裝工序中倘若形成不良品，通過拆下將隔板307固定在CCD電路板29上的補(bǔ)片固定部309，從隔板307上卸下帶有固體攝像元件22的CCD電路板29，仍可以再次使用。如圖34所示，在該安裝結(jié)構(gòu)中，通過熱熔融部310來安裝CCD電路板29和隔板307。
根據(jù)該安裝結(jié)構(gòu)，即使在固體攝像元件的安裝工序中倘若形成不良品，通過切斷將隔板307固定在CCD電路板29上的熱熔融部310，從隔板307拆下帶有固體攝像元件22的CCD電路板29，仍可以再次使用。
圖35～圖37是表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第12實(shí)施例的圖，該安裝裝置應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
第12實(shí)施例相對于上述圖29、圖30的實(shí)施例來說，隔板部分有所不同，而其他結(jié)構(gòu)相同。
如圖35、圖36所示，隔板307在其開口內(nèi)以圍住固體攝像元件22來配置，通過在固體攝像元件22上可自由拆裝的固定部件的固定彈簧308來安裝。隔板307和中間保持部件23同樣與圖29、圖30所示的結(jié)構(gòu)地粘接。在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，框架21、基座307和中間保持部件23由線膨脹系數(shù)相等的部件構(gòu)成。
圖37表示與圖29、圖30中使用的部件相同的中間保持部件。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，即使倘若在帶有固體攝像元件22的CCD電路板29的安裝工序中產(chǎn)生不良品，也可以通過放松固定彈簧308從不良品上拆卸帶有固體攝像元件22的CCD電路板29，可以再次使用帶有固體攝像元件22的CCD電路板29。
通過用線膨脹系數(shù)相同的部件來構(gòu)成，即使在發(fā)生環(huán)境溫度變化的情況下，在粘接面上也不產(chǎn)生應(yīng)力，由于不產(chǎn)生剝離，所以具有保持粘接力的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
如圖36所示，在固體攝像元件的安裝工序中，在確定中間保持部件23、框架21、及中間保持部件23和基座307的位置后，在粘接固定后未獲得標(biāo)準(zhǔn)特性的情況下，通過放松固體攝像元件22上固定的固定彈簧308，從基座307上拆卸帶有固體攝像元件22的CCD電路板29，可以再次使用。
圖38～41表示本發(fā)明的部件安裝結(jié)構(gòu)和部件安裝裝置的第13實(shí)施例，該安裝裝置應(yīng)用于固體攝像元件的安裝裝置。
第13實(shí)施例相對于上述圖29、圖30的實(shí)施例來說，與中間保持部件23的粘接有關(guān)的部分有所不同，其他結(jié)構(gòu)相同。
如圖38～40所示，CCD電路板29的粘接位置處于固體攝像元件22的像素行的延長線上，并且具有處于距固體攝像元件端部的距離為固體攝像元件22的調(diào)整余量320位置的特點(diǎn)。
用于粘接CCD電路板29的中間保持部件23如圖40、圖41所示，處于固體攝像元件22的像素行22a的延長線上，并且配置在能夠確保主掃描方向的固體攝像元件22的調(diào)整余量320。
CCD電路板29的粘接面為焊料涂敷面321，焊料涂敷面321處于配置中間保持部件23的位置，該區(qū)域以能夠確保主掃描方向、副掃描方向的固體攝像元件22的調(diào)整余量來構(gòu)成。標(biāo)號22d表示粘接位置。
在調(diào)整固體攝像元件22時，需要夾緊固體攝像元件22。圖42是用于夾緊固體攝像元件的結(jié)構(gòu)圖。
在調(diào)整框架21上安裝的成像透鏡25和固體攝像元件22來確保瞄準(zhǔn)的光學(xué)特性時，通過保持固體攝像元件22，使固體攝像元件22的位置移動來進(jìn)行調(diào)整。此時，配有未圖示的CCD位置調(diào)整機(jī)的檢查部401、402夾緊固體攝像元件22。CCD電路板29的粘接位置處于固體攝像元件22的像素行的延長線上，并且處于接近固體攝像元件端部的位置，所以如圖43所示，即使CCD電路板29因熱或振動等變形，由于不產(chǎn)生相對于固體攝像元件22的像素位置的變異量，所以可以確保瞄準(zhǔn)的光學(xué)特性。
相反，在圖44中，由于CCD電路板29的粘接位置遠(yuǎn)離固體攝像元件端部，所以如圖44所示，在CCD電路板29因熱或振動變形的情況下，由于產(chǎn)生相對于固體攝像元件22的像素位置的變異量，所以不能保證瞄準(zhǔn)的光學(xué)特性值。
圖45是其他例的固體攝像元件的正面圖。圖中，標(biāo)號22f表示封裝高度1mm以下的區(qū)域。
在集成電路的封裝中，作為雙列直插式封裝(以下，記為DIP)，已知主要有工業(yè)設(shè)備使用的陶瓷制封裝，以及一般民用上使用的塑料制的封裝。
陶瓷制的DIP還分類為燒制式的陶瓷DIP和玻璃密封式的壁板。該玻璃密封式的壁板與陶瓷DIP相比，因制造工時數(shù)少，在制造成本方面有利，所以期望固體攝像元件可靈活使用壁板型。
首先，說明該壁板型的固體攝像元件的基本結(jié)構(gòu)。圖51是表示該公知的壁板型固體攝像元件的基本結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖51所示，壁板型固體攝像元件62的基本結(jié)構(gòu)包括陶瓷制的基座63；支撐在基座63上的半導(dǎo)體芯片64；在半導(dǎo)體芯片64上形成的像素行64a、64b、64c；相對于基座63用密封玻璃66接合的引線框架67；對引線框架67和半導(dǎo)體芯片進(jìn)行引線鍵合來導(dǎo)電的引線65；通過密封玻璃66與基座63接合的窗框架68；以及粘接在窗框架68上來密封半導(dǎo)體芯片64的覆蓋玻璃69。
下面，以具有這樣的基本結(jié)構(gòu)的壁板型固體攝像元件62的安裝結(jié)構(gòu)為例，來說明本發(fā)明的部件的安裝結(jié)構(gòu)和部件的安裝裝置的第14實(shí)施例。
圖52是表示本發(fā)明第14實(shí)施例的固體攝像元件的部件的安裝結(jié)構(gòu)示例的剖面圖。
如圖52所示，第14實(shí)施例的壁板型固體攝像元件62的部件的安裝結(jié)構(gòu)是第1部件的框架21、第2部件的壁板型固體攝像元件62、以及中間保持部件23之間的接合。即，第1粘接面A由壁板型固體攝像元件62的側(cè)面和中間保持部件23的下表面構(gòu)成。
在該第14實(shí)施例中，壁板型固體攝像元件62一側(cè)的基座63、密封玻璃66和窗框架68大致為一面，并且與中間保持部件23粘接。
這里，如圖52所示，在壁板型固體攝像元件62的側(cè)面內(nèi)，在中間保持部件23接合的第1粘接面A中，由于選擇非引線框架部分67，所以在圖中省略了引線框架67和引線65。
圖53是表示本發(fā)明第15實(shí)施例的壁板型固體攝像元件的部件的安裝結(jié)構(gòu)示例的剖面圖。
如圖53所示，密封玻璃66不與粘接面粘接，而僅與窗框架68粘接也可以。
圖54是表示本發(fā)明第16實(shí)施例的壁板型固體攝像元件的部件的安裝結(jié)構(gòu)示例的剖面圖，圖54(a)是將中間保持部件粘接在基座側(cè)的示例，圖54(b)是將中間保持部件粘接在窗框架側(cè)的示例。
如圖54所示，在制品規(guī)格上不需要更大的粘接面積情況下，如圖54(a)所示，僅粘接基座63就可以，此外，如圖54(b)所示，也可以僅粘接窗框架68。
圖55表示本發(fā)明第17實(shí)施例的壁板(サ一ディップ)型的固體攝像元件的部件安裝結(jié)構(gòu)的示例。
如圖55所示，在基座63、密封玻璃66、窗框架68中，側(cè)面的上下方向的突出狀態(tài)(即，各部件的Y方向的尺寸)可以是任意的，與壁板型固體攝像元件62的性能無關(guān)。即，側(cè)面不一定需要用基座63、密封玻璃66、窗框架68來形成平面(即，必須為一面)。
因此，如圖55(a)所示，在壁板型固體攝像元件62的結(jié)構(gòu)上，在基座63對于其他部分以突出量Δ1(突出量Δ1為任意量)突出的情況下，中間保持部件23與基座63粘接。此外，如圖55(b)所示，在窗框架68對于其他部分以突出量Δ0突出的情況下，中間保持部件23與窗框架68粘接。
而且，如圖55(c)所示，基座63和窗框架68形成平面(為一面)，但對于密封玻璃66以突出量Δ1突出的情況下，中間保持部件23與基座63或窗框架68粘接(如圖所示，與兩方也可以)。但是，在這種情況下，在制品規(guī)格上，在需要大的粘接面積的情況下，可以通過將中間保持部件23沿X方向(紙面垂直方向)延伸，沿X方向擴(kuò)寬來確保粘接面積。同樣，即使上述圖52～圖54所示的例，在粘接面積不足的情況下，根據(jù)需要也可以沿X方向擴(kuò)寬來確保粘接面積。
上述第14～17實(shí)施例的特征在于，固體攝像元件62的結(jié)構(gòu)是密封劑1f夾置在中間，板材(基座63、窗框架68)在光學(xué)圖像入射方向上層積的結(jié)構(gòu)，并且第2粘接面B是上述固體攝像元件62的層積面(固體攝像元件62的側(cè)面62y)的最大突出端面的至少一部分。
上述第14～17實(shí)施例的特征在于，固體攝像元件是壁板型固體攝像元件62(即，板材(基座63、窗框架68)是陶瓷，密封劑為密封玻璃66)。
上述第14實(shí)施例的特征在于，第2粘接面B由完全的板材(基座63、窗框架68)和密封玻璃66組成。
上述第15～17實(shí)施例的特征在于，第2粘接面B僅由板材(基座63、窗框架68、或基座63和窗框架68)組成。
上述第15～17實(shí)施例的特征在于，第2粘接面B僅由向側(cè)面62y最突出的板材(基座63、窗框架68、或基座63和窗框架68)組成。
在以上的第14～17實(shí)施例中，根據(jù)壁板型固體攝像元件62的側(cè)面62y的結(jié)構(gòu)，由于可以將基座63、密封玻璃66、窗框架68選擇作為適當(dāng)?shù)恼辰用?，所以可以靈活使用成本上有利的壁板型固體攝像元件62。
而且，對于固定時(＝粘接固化時)產(chǎn)生的粘接劑的固化影響來說，隨著粘接劑的收縮，通過將中間保持部件23上作用的固化收縮力變換成靠近壁板型固體攝像元件62和固體攝像元件保持部件的移動(錯位)，可以抑制壁板型固體攝像元件本身的錯位，所以對于固體攝像元件保持部件，可以高精度地確定壁板型固體攝像元件62的位置。此外，通過使用中間保持部件23，由于可以盡量不使用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件(銼刀、滾珠、彈簧等)，所以可以形成廉價的結(jié)構(gòu)。
而且，在粘接面中，通過在第1粘接面A上進(jìn)行滑動調(diào)整，獲得X、Z、β三方向的自由度，同樣，還可以在第2粘接面上具有X、Y、γ三方向的自由度，所以作為結(jié)構(gòu)整體，可以在X、Y、Z、β、γ的5軸方向上進(jìn)行微動來調(diào)整位置。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。例如，在上述情況中，作為基座63和窗框架68使用的材料，使用了鋁制材料，但也可以使用環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂等塑料的其他材料。即，在不脫離本發(fā)明的核心范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形來實(shí)施。
根據(jù)上述本發(fā)明的第1特征，通過配設(shè)中間保持部件，使得框架和中間保持部件之間的第1粘接面、以及固體攝像元件和中間保持部件之間的第2粘接面成為與固體攝像元件的像素行平行的面，同時使得第1粘接面和第2粘接面成為直角方向，從而可以僅簡單地調(diào)整X、Y、Z、β、γ的5軸方向，使得不主動進(jìn)行X軸旋轉(zhuǎn)下的軸方向的位置調(diào)整。
在5軸調(diào)整后，在固體攝像元件和框架夾裝中間保持部件，使固體攝像元件的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑、框架的粘接面和中間保持部件的粘接面上粘接的粘接劑的膜厚為必要最小限度，并且進(jìn)行固定管理，從而即使不嚴(yán)密地管理固體攝像元件的粘接部位和固體攝像元件保持部件的粘接部位的位置精度，也可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件的安裝，可以提高良品率，并且防止生產(chǎn)后(粘接劑固化后)產(chǎn)生固體攝像元件的固定力下降的情況。
根據(jù)本發(fā)明的第2特征，即使在第1粘接面、第2粘接面或這兩個粘接面上產(chǎn)生粘接不良，由于可以將固體攝像元件與電路板一起從拆裝用支撐部件中拆卸，所以可以再次使用固體攝像元件。
根據(jù)本發(fā)明的第3特征，即使在第1粘接面、第2粘接面或這兩個粘接面上產(chǎn)生粘接不良，由于第2部件可從拆裝用支撐部件中拆卸，所以可以再次使用第2部件。
根據(jù)本發(fā)明的第4特征，在第2粘接面的位置調(diào)整中，將中間保持部件的第2粘接面沿Z軸方向延長，并且可以使該中間保持部件的第2粘接面的一部分貫通電路板，與將固體攝像元件的板厚度、固體攝像元件和安裝了固體攝像元件的電路板之間的間隔相加所得的長度相比，在Z軸方向上，由于具有長位置調(diào)整的粘接余量，所以在成像透鏡和固體攝像元件之間的位置調(diào)整中，與將固體攝像元件和安裝了該固體攝像元件的電路板的間隔相加所得的長度相比，在需要長距離的位置調(diào)整的情況下，也可以正確地進(jìn)行位置調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第5特征，在第2粘接面的位置調(diào)整中，使中間保持部件的第2粘接面沿Z軸方向增長，并且該中間保持部件的第2粘接面的一部分不與電路板接觸，與將固體攝像元件的板厚度、固體攝像元件和安裝了固體攝像元件的基板之間的間隔相加所得的長度相比，在Z軸方向上，由于具有長位置調(diào)整的粘接余量，所以與將固體攝像元件和安裝了固體攝像元件的電路板之間的間隔相加所得的長度相比，在需要進(jìn)行長距離的位置調(diào)整的情況下，也可以正確地進(jìn)行位置調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第6特征，在Z軸方向上，由于可以進(jìn)行框架和固體攝像元件的位置調(diào)整，所以在Z軸方向中，僅在固體攝像元件的位置調(diào)整中不能進(jìn)行調(diào)整時，可以對框架的固體攝像元件的像素行的對抗面的距離進(jìn)行調(diào)整，可以正確地進(jìn)行成像透鏡和固體攝像元件之間的位置調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第7特征，可以實(shí)現(xiàn)高精度的位置確定、5軸方向的位置調(diào)整和布局上的便利性。
根據(jù)本發(fā)明的第8特征，與將相同數(shù)目的中間保持部件配置在同一面?zhèn)认啾?，可以形成抗外力、振動更?qiáng)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第9特征，通過成像透鏡將被光源照射的圖像成像在固體攝像元件上，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)可以計(jì)算第2固定部的位置，所以對于成像透鏡產(chǎn)生的共軛長度的偏差來說，即使產(chǎn)生了框架和固體攝像元件之間的相對位置偏差，通過第2固定部，也可以調(diào)整固體攝像元件的Z軸方向的位置，高精度地維持固體攝像元件的固定精度，并且可以固定在中間保持部件上。
盡管已經(jīng)論述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該指出，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，對于上述實(shí)施例可以進(jìn)行各種變更和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種部件安裝裝置，其特征在于，包括成像透鏡；保持該成像透鏡的保持部件；對由所述成像透鏡成像所得的像進(jìn)行光電變換的固體攝像元件；光源；被該光源照射、用于進(jìn)行所述固體攝像元件的位置調(diào)整的位置調(diào)整用像；以及進(jìn)行所述成像透鏡和固體攝像元件的位置調(diào)整、并且固定所述保持部件和所述固體攝像元件的固定作業(yè)部；通過所述成像透鏡，將所述位置調(diào)整用像成像在所述固體攝像元件上，根據(jù)利用所述固體攝像元件進(jìn)行光電變換后的成像數(shù)據(jù)，計(jì)算所述成像透鏡和固體攝像元件的相對位置。
2.如權(quán)利要求1所述的部件安裝裝置，其特征在于，所述固定作業(yè)部具備固定臺。
3.如權(quán)利要求1所述的部件安裝裝置，其特征在于，通過被所述光源照射的圖來形成所述位置調(diào)整用像。
4.如權(quán)利要求1所述的部件安裝裝置，其特征在于，通過運(yùn)算部來計(jì)算所述成像透鏡和固體攝像元件的相對位置。
全文摘要
本發(fā)明的固體攝像元件的部件安裝裝置，在固體攝像元件的粘接固定前可以簡單地進(jìn)行固體攝像元件的5軸調(diào)整，在5軸調(diào)整后可以高精度地進(jìn)行固體攝像元件的安裝，可以提高良品率并且不發(fā)生生產(chǎn)后(粘接劑固化后)的固體攝像元件的固定力降低。該部件安裝裝置通過所述成像透鏡，將所述位置調(diào)整用像成像在所述固體攝像元件上，根據(jù)利用所述固體攝像元件光電變換后的成像數(shù)據(jù)，計(jì)算所述成像透鏡和固體攝像元件的相對位置。
文檔編號G02B7/00GK1777222SQ200510108518
公開日2006年5月24日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者森井良浩, 藤田茂, 小林重勇, 露木達(dá)也, 竹本浩志, 安藤純 申請人:株式會社理光