CN102308571B

CN102308571B - 摄像模块

Info

Publication number: CN102308571B
Application number: CN201080007023.5A
Authority: CN
Inventors: 森岛理洋; 辻克美
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: US8379333B2; US20120025678A1; CN102308571A; JPWO2010095627A1; JP4880780B2; WO2010095627A1; CN103826052A

Abstract

本发明提供一种摄像模块，从而使安装前壳体、后壳体及托架的螺纹紧固部小型化，保持高螺纹紧固强度，通过螺纹紧固将托架安装于机动车等时，抑制透镜单元与摄像元件之间的光轴长度变化或光轴偏移。摄像模块(1)具备：前壳体(3)，其中，透镜单元(2)安装在被拍摄体侧；后壳体(4)，其安装于前壳体而将摄像基板(8)密封在后壳体与前壳体的内侧空间中；托架(5)，其安装于后壳体，其中，后壳体通过拧入螺纹紧固孔(3a)及第一螺纹紧固贯通孔(4a)中的第一螺钉(10)安装于前壳体，托架(5)通过拧入第一螺纹紧固贯通孔(4a)及第二螺纹紧固贯通孔(5a)中的比第一螺钉(10)大径的第二螺钉(11)安装于后壳体(4)。

Description

摄像模块

技术领域

本发明涉及使用了以CCD图像传感器为代表的半导体图像传感器等所构成的摄像元件的摄像模块。

背景技术

具有用于安装在机动车等上的托架的现有的摄像模块例如具有如下的结构。

具体来说，该结构包括：前壳体，其中，透镜单元安装在被拍摄体侧，并且，搭载有摄像元件的摄像基板设置在与被拍摄体侧相反侧的部位并使摄像元件与透镜单元对置；后壳体，其安装于前壳体而将摄像基板密封在后壳体与前壳体的内侧空间中；托架，其安装于后壳体。

在此种结构的现有的摄像模块中，将前壳体和后壳体通过第一螺钉螺纹紧固而安装，而且将后壳体和托架通过第二螺钉螺纹紧固而安装。并且，第一螺钉和第二螺钉分别拧入不同的螺纹紧固部。

专利文献1：日本实开平6-72856号公报

在现有的摄像模块中，由于将前壳体和后壳体通过第一螺钉螺纹紧固而安装，而且将后壳体和托架通过拧入与第一螺钉的螺纹紧固部不同的螺纹紧固部中的第二螺钉螺纹紧固而安装，因此成为二级螺纹紧固结构。其结果是，存在螺纹紧固部大型化且摄像模块自身也大型化的问题点。

相对于此，为了使摄像模块小型化而使螺纹紧固部小型化，而缩小螺钉的直径时，会产生螺纹紧固的强度不足。如此，在将托架通过螺纹紧固安装在机动车等上时，由于机动车等的振动减弱第二螺钉的紧固力，因此存在光轴偏移而图像质量容易劣化的问题点。

另外，由于第二螺钉的紧固力减弱，因此后壳体与托架错动，从而存在摄像模块的防水性下降的问题点。

发明内容

本发明鉴于上述现有的问题点而作出，其目的在于，使安装前壳体、后壳体及托架的螺纹紧固部小型化，从而使摄像模块自身小型化。而且，对于摄像模块而言，保持高螺纹紧固的强度，通过螺纹紧固将托架安装于机动车等时，能够抑制光轴偏移而得到高图像质量的图像，而且，抑制摄像模块的防水性的下降。

本发明的摄像模块的特征在于，具备：前壳体，该前壳体中，透镜单元安装在被拍摄体侧，并且，搭载有摄像元件的摄像基板设置在与被拍摄体侧相反侧的部位并使所述摄像元件与所述透镜单元对置；后壳体，该后壳体安装于该前壳体而将所述摄像基板密封在所述后壳体与所述前壳体的内侧空间中；外部安装用的托架，该托架安装于该后壳体，其中，在所述前壳体形成有螺纹紧固孔，在所述后壳体形成有第一螺纹紧固贯通孔，在所述托架形成有第二螺纹紧固贯通孔，所述后壳体通过拧入所述螺纹紧固孔及所述第一螺纹紧固贯通孔中的第一螺钉安装于所述前壳体，并且，所述托架通过拧入所述第一螺纹紧固贯通孔及所述第二螺纹紧固贯通孔中的比所述第一螺钉大径的第二螺钉安装于所述后壳体。

另外，本发明的摄像模块以上述结构为基础，其特征在于，所述第一及第二螺钉分别具有主体部及比该主体部大径的头部，该主体部具有螺纹牙，所述第二螺钉的所述主体部的直径比所述第一螺钉的所述头部的直径大。

另外，本发明的摄像模块以上述结构为基础，其特征在于，所述第二螺钉的所述主体部比所述第一螺钉的所述主体部长。

发明效果

根据本发明的摄像模块，由于具备：前壳体，该前壳体中，透镜单元安装在被拍摄体侧，并且，搭载有摄像元件的摄像基板设置在与被拍摄体侧相反侧的部位并使摄像元件与透镜单元对置；后壳体，该后壳体安装于前壳体而将摄像基板密封在后壳体与前壳体的内侧空间中；外部安装用的托架，该托架安装于后壳体，其中，在前壳体形成螺纹紧固孔，在后壳体形成第一螺纹紧固贯通孔，在托架形成第二螺纹紧固贯通孔，后壳体通过拧入螺纹紧固孔及第一螺纹紧固贯通孔中的第一螺钉安装于前壳体，并且，托架通过拧入第一螺纹紧固贯通孔及第二螺纹紧固贯通孔中的比第一螺钉大径的第二螺钉安装于后壳体，因此能够同轴配置第一螺钉及第二螺钉，从而能够使安装前壳体、后壳体及托架的螺纹紧固部大幅度地小型化，并使摄像模块自身也小型化。

另外，由于第二螺钉比第一螺钉大径，因此第二螺钉的安装的紧固力比第一螺钉的紧固力大。其结果是，例如，即使在使用了四个第一螺钉的情况下，只要使用两个第二螺钉就能得到充分的安装强度。因此，使第二螺钉的使用个数比第一螺钉的使用个数少，从而能够实现摄像模块的轻量化。

另外，由于第二螺钉比第一螺钉大径，因此能够将后壳体与托架牢固地安装。其结果是，通过螺纹紧固将托架安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块的机动车等的振动而第二螺钉的紧固力减弱的情况，从而能够抑制摄像模块的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体与托架错动，从而能够抑制摄像模块的防水性下降的情况。

另外，根据本发明的摄像模块，以上述结构为基础，第一及第二螺钉分别具有主体部及比该主体部大径的头部，该主体部具有螺纹牙，第二螺钉的主体部的直径比第一螺钉的头部的直径大时，容易使第一螺钉通过第二螺纹紧固贯通孔而拧入螺纹紧固孔及第一螺纹紧固贯通孔。而且，能够将后壳体与托架更牢固地安装，在通过螺纹紧固将托架安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块的机动车等的振动而第二螺钉的紧固力减弱的情况，并抑制摄像模块的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体与托架错动，从而能够抑制摄像模块的防水性下降的情况。

另外，根据本发明的摄像模块，以上述结构为基础，在第二螺钉的主体部比第一螺钉的主体部长时，能够将后壳体与托架更牢固地安装，在通过螺纹紧固将托架安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块的机动车等的振动而第二螺钉的紧固力减弱的情况，并抑制摄像模块的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体与托架错动，从而能够抑制摄像模块的防水性下降的情况。

附图说明

图1是示出本发明的摄像模块的实施方式的一例的基本结构的立体图。

图2是图1所示的摄像模块的例子的A-A线的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的摄像模块的实施方式。

图1及图2是示出本发明的摄像模块的实施方式的一例的图，图1是摄像模块的基本结构的立体图，图2是图1的A-A线的纵向剖视图。

本例的摄像模块1具备：前壳体3，该前壳体3中，透镜单元2安装在被拍摄体侧，并且，搭载有摄像元件7的摄像基板8设置在与被拍摄体侧相反侧的部位并使摄像元件7与透镜单元2对置；后壳体4，该后壳体4安装于前壳体3而将摄像基板8密封在后壳体4与前壳体3的内侧空间中；外部安装用的托架5，该托架5安装于后壳体4，其中，在前壳体3形成螺纹紧固孔3a，在后壳体4形成第一螺纹紧固贯通孔4a，在托架5形成第二螺纹紧固贯通孔5a，后壳体4通过拧入螺纹紧固孔3a及第一螺纹紧固贯通孔4a中的第一螺钉10安装于前壳体3，并且，托架5通过拧入第一螺纹紧固贯通孔4a及第二螺纹紧固贯通孔5a中的比第一螺钉10大径的第二螺钉11安装于后壳体4。

根据上述结构，能够将第一及第二螺钉10、11同轴配置，从而能够使安装前壳体3、后壳体4及托架5的螺纹紧固部大幅度地小型化，并使摄像模块1自身也小型化。

另外，由于第二螺钉11比第一螺钉10大径，因此第二螺钉11的安装的紧固力比第一螺钉10的紧固力大。其结果是，例如，即使在使用了四个第一螺钉10的情况下，只要使用两个第二螺钉11就能得到充分的安装强度。因此，使第二螺钉11的使用个数比第一螺钉10的使用个数少，从而能够实现摄像模块1的轻量化。

另外，由于第二螺钉11比第一螺钉10大径，因此能够将后壳体4与托架5牢固地安装。其结果是，通过螺纹紧固将托架5安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块1的机动车等的振动而第二螺钉11的紧固力减弱的情况，从而能够抑制摄像模块1的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉11的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体4与托架5错动，从而能够抑制摄像模块1的防水性下降的情况。

此外，第一螺钉10在安装托架5前从前壳体3的被拍摄体侧看不见，而且，在安装托架5后从外部看不见，因此不会损害外观形状的美观。

虽然第一及第二螺钉10、11同轴配置，但是没必要完全配置在同轴上，也可以使第一螺钉10的轴与第二螺钉11的轴稍微错来。例如，可以使第一螺钉10的轴与第二螺钉11的轴错开2mm以下的程度，若错开该程度，则能起到上述效果。

虽然第二螺钉11比第一螺钉10大径，但是优选第二螺钉11的具有螺纹牙的主体部的直径为第一螺钉10的主体部的直径的1.5倍～3倍。通过使第二螺钉11的具有螺纹牙的主体部的直径在该范围内，能够抑制透镜单元2与摄像元件7之间的光轴长度变化或光轴偏移的情况，而且能够抑制螺纹紧固部大型化的情况。

另外，第一及第二螺钉10、11的组可以为多组。这种情况下，组装前壳体3、后壳体4及托架5时，能够更有效地抑制透镜单元2与摄像元件7之间的光轴长度变化或光轴偏移的情况。

另外，在第一及第二螺钉10、11的组为多组的情况下，比较相邻的组时，可以使一组的拧入的旋转方向与另一组的拧入的旋转方向相互为反方向。这种情况下，由于使拧入产生的应力所引起的应变相互抵消，因此能够抑制前壳体3、后壳体4及托架5由于应变而变形的情况。

此种摄像模块1例如用作车载用，具有拍摄道路上的白线或拍摄驾驶车辆的驾驶员的死角的功能，通过进行机动车行驶控制的ECU(ElectronicControl Unit：电子·控制·单元：电子控制装置)控制动作。此外，从摄像模块1输出的电信号通过ECU转换成图像信号，并显示在例如设置于驾驶座位的前方的显示器上。

摄像元件7是CCD图像传感器或CMOS图像传感器等半导体图像传感器。

透镜单元2具有将来自被拍摄体的光向摄像元件7聚集的功能，例如，为了以广角度聚光，而包括由前表面侧为凸形状的第一透镜、以通过了第一透镜的光为光线而用于使其接近平行的第二透镜、第三透镜构成的透镜组。在透镜单元2由上述三个透镜构成的情况下，例如，从前表面侧(被拍摄体侧即图2中上侧)按照第一透镜、第二透镜、第三透镜的顺序沿光轴方向重合配置。此外，透镜单元2也可以具有四个以上的透镜。

壳体对位于前表面侧的透镜单元2进行安装并支承。壳体分割成前壳体3和后壳体4，前壳体3和后壳体4被一体安装而构成壳体。前壳体3例如包括：配置在前表面侧而将透镜单元2的第一透镜相对于前壳体3向背面侧(与被拍摄体侧相反的一侧)按压的作为按压部件的环状的定位器12；配置在定位器12的背面侧的作为透镜保持件的整体筒状的透镜镜筒6。在前壳体3的透镜镜筒6上固定第二透镜及第三透镜，第一透镜被定位器12以压紧到透镜镜筒6的方式固定。

所述定位器12及透镜镜筒6通过例如下述方法制作。

透镜镜筒6能够使用如下注射模塑成形法制作：准备具有与透镜镜筒6的形状一致设置的型腔的注射模塑成形用的模具，使透镜镜筒6用的原材料流入该型腔内而固化成形，从而形成为规定的形状。而且同样地，定位器12能够通过如下方法制作：准备具有形成为与定位器12的形状一致的形状的型腔的注射模塑成形用的模具，使定位器12用的原材料流入该型腔内而固化成形，从而形成为规定的形状。此种定位器12及透镜镜筒6通过例如聚碳酸酯(PC)或聚邻苯二甲酰胺(PPA)等绝缘性的树脂构成，能实现轻量化。此外，通常优选，为了使定位器12及透镜镜筒6的热膨胀及热收缩一致，两者使用相同的材料。

另外，在摄像模块1的背面侧安装有摄像基板8。在摄像基板8的前表面侧的主面上设置有收纳在由陶瓷、树脂等构成的封装件中的摄像元件7。

摄像元件7向壳体的安装是通过将摄像元件7搭载于摄像基板8的前表面侧的主面并将该摄像基板8通过连接端子9及焊锡等安装于前壳体3而进行的。

摄像基板8例如由在玻璃纤维布中浸渍环氧树脂而形成的或在环氧树脂中添加玻璃填料而形成的印制布线基板构成。在摄像基板8的表面或内部形成有与不同于所搭载的摄像元件7的其他部件等的端子电连接或将它们固定的布线导体或接地用的接地布线。此种布线导体或接地布线通过使用如下方法而形成在印制布线基板的表面或内部，所述方法为：通过镀敷法形成铜或金等导电性金属的方法，或粘贴预先形成为布线图案形状的金属箔的方法，或通过蚀刻从整个面覆盖有金属箔的基板除去不需要的部分而形成的方法等。

此种摄像基板8例如通过如下方法制作：准备表背整个面上覆盖有铜箔的市售的贴铜基板，将该贴铜基板切断为所希望的尺寸，并且通过稀盐酸等酸性溶液将表面覆盖的铜箔蚀刻成所希望的布线图案。此外，也可以根据需要使用激光或钻头形成贯通孔，通过在贯通孔中填充金属膏而埋设贯通导体，而将基板表背的布线图案之间电连接。

也可以在摄像基板8的背面侧的主面上搭载处理来自摄像元件7的电信号的IC(未图示)及用于连接电缆(未图示)的连接器(未图示)等部件，该电缆将摄像基板8的布线导体与ECU电连接。

后壳体4能够使用与前壳体3同样的注射模塑成形法制作。即，准备具有与后壳体4的形状一致设置的型腔的注射模塑成形用的模具，使后壳体4用的原材料流入该型腔内而固化成形，从而形成为规定的形状。

前壳体3及后壳体4也可以由不锈钢、铝、黄铜(铜-锌合金)等金属构成。这种情况下，由摄像模块产生的热能够从前壳体3及后壳体4通过第一及第二螺钉10、11向托架5传递，并从该托架5高效地向外部散出。

托架5是用于在机动车等外部机械或装置等上安装摄像模块1的板状的伸出部，具有用于通过螺纹紧固等安装在外部的机械或装置等上的贯通孔5a。托架5的形状并不局限于板状，也可以是具有保护壳体的侧壁部的形状，例如盘状、箱状等形状。而且，托架5由聚碳酸酯(PC)或聚邻苯二甲酰胺(PPA)等树脂或不锈钢、铜、铝等金属等构成。

另外，在本例的摄像模块1中，优选后壳体4将相对于透镜单元2定位摄像元件7的摄像基板8收容在内侧。这种情况下，能够通过后壳体4保护定位后的摄像基板8，并且使由前壳体3及后壳体4构成的壳体小型化。而且，能够使壳体的内侧空间仅成为后壳体4的内侧，从而缩小壳体的内侧空间。

另外，在本例的摄像模块1中，优选第一及第二螺钉10、11分别具有主体部及比该主体部大径的头部，该主体部具有螺纹牙，第二螺钉11的主体部的直径比第一螺钉10的头部的直径大。

根据该结构，容易使第一螺钉10通过第二螺纹紧固贯通孔5a而拧入螺纹紧固孔3a及第一螺纹紧固贯通孔4a。而且，能够将后壳体4与托架5牢固地安装。其结果是，在通过螺纹紧固将托架5安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块1的机动车等的振动而第二螺钉11的紧固力减弱的情况，并抑制摄像模块1的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉11的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体4与托架5错动，从而能够抑制摄像模块1的防水性下降的情况。

在这种情况下，更优选第二螺钉11的主体部的直径超过第一螺钉10的头部的直径的一倍而在两倍以下。通过使第二螺钉11的主体部的直径处于该范围内，能够抑制透镜单元2与摄像元件7之间的光轴长度变化或光轴偏移的情况，而且能够抑制螺纹紧固部大型化的情况。

另外，在本例的摄像模块1中，第二螺钉11的主体部比第一螺钉10的主体部长。

根据该结构，能够将后壳体4与托架5更牢固地安装。其结果是，在通过螺纹紧固将托架5安装于外部的机动车等时，能够抑制由于施加给摄像模块1的机动车等的振动而第二螺钉11的紧固力减弱的情况，并抑制摄像模块1的光轴偏移而图像质量劣化的情况。而且，由于能够抑制第二螺钉11的紧固力减弱的情况，因此能够抑制后壳体4与托架5错动，从而能够抑制摄像模块1的防水性下降的情况。

这种情况下，优选第二螺钉11的长度为第一螺钉10的长度的1.5倍～3倍。通过使第二螺钉11的长度处于该范围内，能够抑制透镜单元2与摄像元件7之间的光轴长度变化或光轴偏移的情况，而且，能够抑制摄像模块1沿拧入方向(光轴方向)变长的情况。

第一及第二螺钉10、11也可以是自攻螺钉。这种情况下，作为前壳体3及后壳体4，可以使用树脂等的能够自攻(螺钉进行螺纹切削)的材料，从而能够通过容易成形的廉价的材料制作前壳体3及后壳体4。

实施例

以下，说明本发明的摄像模块1的实施例。

图1及图2所示结构的实施例的摄像模块如下制作。首先，准备通过注射模塑成形法形成的由聚碳酸酯构成的四方筒状的前壳体3和通过注射模塑成形法形成的由聚碳酸酯构成的四方箱状的后壳体4。前壳体3中，四方形状的截面具有长23mm宽23mm的尺寸，高度为10mm，后壳体4中，四方形状的截面具有长23mm宽23mm的尺寸，高度为13mm。而且，前壳体3在内侧具有圆筒状的透镜镜筒6。

接下来，在前壳体3的内侧的透镜镜筒6上安装由三个透镜构成的透镜单元2，并通过环状的定位器12固定透镜单元2。而且，使前壳体3的内侧的透镜镜筒6上设置的连接端子9插通到在被拍摄体侧的主面上设有摄像元件7的摄像基板8的贯通孔，通过焊锡将连接端子9与贯通孔周围的电极焊盘接合，从而将摄像基板8安装于前壳体4。

接下来，通过拧入到螺纹紧固孔3a及第一螺纹紧固贯通孔4a中的第一螺钉10来安装前壳体3和后壳体4，并且通过拧入到第一螺纹紧固贯通孔4a及第二螺纹紧固贯通孔5a中的比第一螺钉10大径的第二螺钉11来安装后壳体4和托架5。由此，将摄像基板8封入到由前壳体3和后壳体4构成的内侧空间。

此时，第二螺钉11的主体部的直径(2.6mm)为第一螺钉10的主体部的直径(1.4mm)的1.86倍，第二螺钉11的主体部的直径为第一螺钉10的头部的直径(2mm)的1.3倍，第二螺钉11的长度(6.5mm)为第一螺钉10的长度(4mm)的1.625倍。

相对于此，作为比较例，制作将前壳体和后壳体通过第一螺钉螺纹紧固而安装，而且将后壳体和托架通过拧入到与第一螺钉的螺纹紧固部不同的螺纹紧固部中的第二螺钉螺纹紧固而安装的摄像模块。该摄像模块的前壳体中，四方形状的截面具有长25mm宽25mm的尺寸，高度为12mm，后壳体4中，四方形状的截面具有长25mm宽25mm的尺寸，高度为19mm。

通过体积比对如此得到的实施例的摄像模块1和比较例的摄像模块的尺寸进行比较时，实施例的摄像模块1为比较例的摄像模块的约0.67倍，从而能够大幅度地小型化。

另外，在实施例的摄像模块中，由于第二螺钉11比第一螺钉10大径，因此能够牢固地安装后壳体4与托架5。其结果是，能够抑制第二螺钉11的紧固力减弱的情况，并抑制摄像模块1的光轴偏移而图像质量劣化的情况，而且，能够抑制后壳体4与托架5错动，从而能够抑制摄像模块1的防水性下降的情况。

此外，本发明并不局限于上述实施方式及实施例，在不脱离本发明的主要内容的范围内能够施加各种变更。

符号说明：

1 摄像模块

2 透镜单元

3 前壳体

3a 螺纹紧固孔

4 后壳体

4a 第一螺纹紧固贯通孔

5 托架

5a 第二螺纹紧固贯通孔

7 摄像元件

8 摄像基板

10 第一螺钉

11 第二螺钉

Claims

1.一种摄像模块，其特征在于，具备：

前壳体，该前壳体中，透镜单元安装在被拍摄体侧，并且，搭载有摄像元件的摄像基板设置在与被拍摄体侧相反侧的部位并使所述摄像元件与所述透镜单元对置；后壳体，该后壳体安装于该前壳体而将所述摄像基板密封在所述后壳体与所述前壳体的内侧空间中；外部安装用的托架，该托架安装于该后壳体，第一螺钉，该第一螺钉用于将所述后壳体安装于所述前壳体；第二螺钉，该第二螺钉用于将所述托架安装于所述后壳体，且比所述第一螺钉大径，其中，在所述前壳体形成有螺纹紧固孔，在所述后壳体形成有第一螺纹紧固贯通孔，在所述托架形成有第二螺纹紧固贯通孔，所述后壳体通过拧入所述螺纹紧固孔及所述第一螺纹紧固贯通孔中的所述第一螺钉安装于所述前壳体，并且，所述托架通过拧入所述第一螺纹紧固贯通孔及所述第二螺纹紧固贯通孔中的所述第二螺钉安装于所述后壳体。

2.根据权利要求1所述的摄像模块，其特征在于，

所述第一螺钉及所述第二螺钉分别具有主体部及比该主体部大径的头部，该主体部具有螺纹牙，所述第二螺钉的所述主体部的直径比所述第一螺钉的所述头部的直径大。

3.根据权利要求2所述的摄像模块，其特征在于，

所述第二螺钉的所述主体部比所述第一螺钉的所述主体部长。