CN102326382B - 摄像机模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像机模块，即使在内置的基板的张数产生变化的情况，也无需制造多种模制壳，减少多功能的摄像机模块的制造成本。该摄像机模块做成如下结构：具备由构成为向下开口的方形箱状的基板支撑部、和一体地设置在该基板支撑部的顶部中央的透镜单元固定部构成的光学部托座，并在所述透镜单元固定部内支撑有透镜单元，在所述基板支撑部内固定了安装有摄像元件的摄像元件保持基板，使基板托座与所述光学部托座的基板支撑部的端部连结，使电路构成部件保持基板支撑在该基板托座的内部。

Description

摄像机模块

技术领域

本发明主要涉及用作车载用的摄像机模块。

背景技术

以往，广泛使用了用于对机动车后部进行摄像的小型的摄像机模块。这种摄像机模块使用由上部壳和下部壳构成的模制壳，安装了CCD或CMOS等的摄像元件的基板以规定的朝向固定而被收放在具有固定透镜单元的镜筒部的上部壳内。

当这些摄像机模块中仅具备了摄像功能的情况，做成在固定于摄像机模块内的一张基板上安装了摄像元件与电缆连接用连接器的单纯的结构(例如专利文献1)。

另一方面，近些年除了摄像元件，还开发了搭载DSP(数字信号处理器)、存储电路、预置电路等的多功能的车载用摄像机模块。这种多功能化的现有的车载用的摄像机模块，基于小型化的要求，做成如下构造：使多个小型基板在透镜单元的光轴方向上重叠地进行配置而装入模制壳内，以在它们之间形成空间的方式固定在壳内，或者在模制壳本身或固定在该模制壳内的屏蔽金属零件上预先分别形成每个基板的固定部后将各基板固定在固定部上(例如专利文献2)。

另外，这种车载用摄像机模块是在具有水密性的外部壳内装入各种电路构成部件或光学部件而构成，从外部壳向内部的电路供给电源，并导出用于信号交换的电缆。

以往，为了确保该车载用摄像机模块的电缆引出部的水密性，使用了封装材料(例如专利文献3)。

上述技术是，在外部壳的内侧预先形成封装材料填充用空间，从该空间贯通外部壳而引出电缆的状态下，通过在封装材料填充用空间内填充封装材料来封装电缆引出部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-194543公报

专利文献2：日本特开2007-22364号公报

专利文献3：日本特开2009-265393公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，就现有的摄像机模块而言，由于在仅仅具有例如摄像功能的单纯功能的部分和装备了DSP的多功能部分，装入模制壳内的基板的张数不同，因此需要根据其使用张数，使模制壳的高度不同来形成多个。因此，将模制壳分成上部壳和下部壳而形成，根据依赖于所要求的功能的基板的所需面积，分别制造适当大小的下部壳。

尤其存在如下问题：在屏蔽金属零件或模制壳上，若对每个基板分别形成固定部，则在每个具有不同摄像机模块功能的部件上都需要不同形状的多种屏蔽金属零件或模制壳，进而增加了制造成本。

另外，就内置了多个基板的多功能型摄像机模块而言，由于使用基板对基板电连接器来连接以重叠多张而进行配置的方式收放的基板之间，因此基板表面的可使用面积变少，其变少的面积相当于安装了连接器的面积，这成为限制小型化的重要原因。

再有，当电缆从封装材料填充空间的底面导出的构造的情况下，存在如下问题：在使电缆贯通了形成于该空间的底面上的电缆贯通孔的状态下，使封装材料流入，因此使用的封装材料被限定在具有不会从电缆和电缆贯通孔之间的间隙流出程度的粘性的材料，而且封装材料填充作业需要时间，同时也难以充分地填充到细微部分。

另外，在填充封装材料时存在如下问题：需要固定外部电缆和电缆之间的相互位置关系，在将电缆插入了电缆贯通孔内的状态下进行临时固定，然后需要除去封装材料填充，使得作业性差，同时若临时固定解除得过早，则附着有封装材料的部分被引出，有损其美观。

再有，当电缆为FPC的情况下，存在导出部分的根基弯曲强度低，伴随有断线的危险性的问题。

鉴于这种现有的问题，本发明的目的在于提供一种如下所述的车载用摄像机模块。在制造多种功能不同的摄像机模块时，在内置的基板的张数产生变化的情况下，降低摄像机模块的制造成本，并且在多功能型的摄像机模块中，尽量减少电连接多张使用的基板之间所需的面积，实现摄像机模块的小型化，再有，作为封装材料可以使用低粘性度的材料，使得具有良好的作业性，而且不存在因封装材料的溢出或封装材料附着部被引出而有损美观，并且被引出的电缆的断线的危险性低。

用于解决课题的方法

为了解决如上所述的现有的问题，达到所期望的目的的方案一所记载的发明的特征在于：就具备由构成为向下开口的方形箱状的基板支撑部和一体地设置在该基板支撑部的顶部中央的圆筒状的透镜单元固定部构成的光学部托座，并在所述透镜单元固定部内支撑有透镜单元，在所述基板支撑部内固定了安装有摄像元件的摄像元件保持基板的车载用摄像机模块而言，使基板托座与所述光学部托座的基板支撑部的端部连结，使电路构成部件保持基板支撑在该基板托座的内部。

方案二所记载的发明的特征在于，在方案一的结构的基础上，使用多个所述基板托座，各个所述基板托座具有连结相互邻接的基板托座的结合构造。

方案三所记载的发明的特征在于，在方案一或二的结构的基础上，所述基板托座的外周面的形状被形成为与所述光学部托座的基板支撑部的外周面的形状相同，通过将该基板托座连结在所述光学部托座上，学部托座的基板支撑部成为被延长的形状。

方案四所记载的发明的特征在于，在方案一～三任一项的结构的基础上，在所述各托座的内周面上一体地具备基板固定用阶梯部，通过各基板抵接在该阶梯部上而对该基板进行定位。

方案五所记载的发明的特征在于，在方案一～四任一项的结构的基础上，由包括刚性部和连结在各刚性部之间的挠性部的至少两块刚性挠曲基板的各刚性部构成所述摄像元件保持基板和电路构成部件保持基板，将所述刚性挠曲基板的挠性部弯曲成U字形状而使各刚性部相互平行地配置并固定在所述各托座内。

方案六所记载的发明的特征在于，在方案一～五任一项的结构的基础上，在将所述基板托座连结到在所述基板支撑部安装有所述透镜单元的光学部托座上的状态下，将这些部件以维持水密性的状态收放在外部壳内。

方案七所记载的发明的特征在于，在方案六的结构的基础上，在所述外部壳底部设置向外部壳外导出电缆的电缆贯通孔，在所述外部壳上具备在底面开设有所述电缆贯通孔的封装材料填充用凹部，在所述电缆贯通孔上嵌合有供所述电缆以液密状态穿过的由橡胶状弹性材料构成的弹性套筒，在所述电缆贯通孔由该弹性套筒和所述电缆封闭的状态下，在所述封装材料填充用凹部内填充封装材料。

方案八所记载的发明的特征在于，在方案七的结构的基础上，弹性套筒的外周面被形成为前端逐渐变细的锥形状的圆筒形，在该弹性套筒的基端部外周上形成有与电缆贯通孔的内周缘紧密嵌合的环状凹槽，且逐渐变细的前端侧向所述外部壳的底面外突出。

发明的效果

在本发明中，就具备由做成向下开口的方形箱状的基板支撑部和在其顶部中央一体地配备的圆筒状的透镜单元固定部构成的光学部托座，在所述透镜单元固定部内支撑有透镜单元，在所述基板支撑部内固定了安装有摄像元件的摄像元件保持基板的车载用摄像机模块而言，使基板托座与所述光学部托座的基板支撑部的端部连结，使电路构成部件保持基板支撑在该基板托座的内部，由此相对于光学部托座仅连结了基板托座，能够简单地附加用于使摄像机模块的多功能化的电路用基板，能够与仅使用了摄像元件保持基板的摄像机模块实现部件的通用化，从而削减制造成本。

另外，在本发明中，使用多个所述基板托座，该各基板托座具有连结相互邻接的基板托座的结合构造，由此可以简单地附加用于使摄像机模块的多功能化的电路用基板。

再有，将所述基板托座以其外周面与所述光学部托座的基板支撑部的外周面相同的形状形成，通过将该基板托座连结在所述光学部托座上，使光学部托座的基板支撑部成为被延长的形状，由此就收放的基板张数不同的摄像机模块而言，能够对外部壳实现部件通用化，可以削减制造多种摄像机模块时的成本。

再有，在所述各托座上，在其内周面一体地具有基板固定用阶梯部，通过使各基板抵接在该阶梯部上而对该基板进行定位，由此使得组装变得简单。

再有，由包括刚性部和连结在各刚性部之间的挠性部的至少两块刚性挠曲基板的各刚性部构成所述摄像元件保持基板和电路构成部件保持基板，将所述刚性挠曲基板的挠性部弯曲成U字形状而使各刚性部相互平行地配置并固定在所述各托座内，由此不需要如现有技术那样基板对基板电连接器所占的安装面积，并且根据情况可以减少基板之间的间隔，大大地有助于摄像机模块的小型化。

再有，在将所述基板托座连结到在所述基板支撑部安装有所述透镜单元的光学部托座上的状态下，将这些部件以维持水密性的状态收放在外部壳内，由此即使在整体暴露在风雨的恶劣条件下也可以安全地使用。可以任意地选定设置场所。

再有，在所述外部壳底部设置向外部壳外导出电缆的电缆贯通孔，在所述外部壳上具备在底面开设有所述电缆贯通孔的封装材料填充用凹部，在所述电缆贯通孔上嵌合有供所述电缆以液密状态穿过的由橡胶状弹性材料构成的弹性套筒，所述电缆贯通孔由该弹性套筒和所述电缆封闭的状态，在所述封装材料填充用凹部内填充封装材料，由此在将封装材料注入到封装材料填充用凹部内时，可以使位于该凹部的底部的电缆贯通孔成为在大致完全液密的基础上被封闭的状态，即使使用了具有低粘性度、高流动性的封装材料，也不会发生封装材料从电缆贯通孔部分向外部漏出，无损于外观，并且由于可以使用具有高流动性的封装材料，因此对于细微部分的填充性良好，可以维持高水密性。

另外，可以做成如下构造：在填充封装材料时，电缆为通过弹性套筒临时固定的状态，在填充完封装材料后，即使在完全凝固之前，一定程度的外力不会使电缆和套筒产生相对移动。由此在封装材料完全凝固之前，可以进行下一步工序，具有良好的作业性。

另外，在本发明中，弹性套筒以外周面的前端逐渐变细的锥形状的圆筒形形成，在其基端部外周上形成有与电缆贯通孔的内周缘紧密嵌合的环状凹槽，使逐渐变细的前端侧向所述外部壳的底面外突出，由此通过套筒保护了电缆的引出根部，通过弯曲不会在根部产生局部负荷，消除了断线的危险性。

附图说明

图1为表示本发明所涉及的车载用摄像机模块的实施例的纵剖视图。

图2为表示拆卸了图1所示的摄像机模块的外部壳的托座部分的立体图。

图3为从斜上方观察的图1所示的摄像机模块所使用的光学部托座的立体图。

图4为从斜下方观察的同光学部托座的立体图。

图5为从斜上方观察的图1所示的摄像机模块所使用的基板托座的立体图。

图6为从斜下方观察的同基板托座的立体图。

图7为表示图1所示的摄像机模块所使用的摄像元件保持基板和电路构成部件保持基板的立体图。

图8为表示本发明所涉及的摄像机模块的其他实施例的纵剖视图。

图9为表示图9中的刚性挠曲基板的立体图。

图10为表示同上的刚性挠曲基板的纵剖视图。

图11为表示将图1所示的摄像机模块变形成仅收放了摄像元件保持基板的单功能的摄像机模块的例子的纵剖视图。

图12为另外表示本发明所涉及的摄像机模块的其他实施例的纵剖视图。

具体实施方式

其次，以图1～图7所示的实施例为例，对本发明的实施方式进行说明。

图中，符号1a为外部壳主体，1b为锁闭外部壳主体1a的底部开口的外部壳底盖。该外部壳主体1a和外部壳底盖1b都由合成树脂模制成型而成，由这些部件构成外部壳1。

在外部壳1内相互组合地收放有模制成型的光学部托座2和基板托座5。

光学部托座2由做成朝下开口的方形箱状的基板支撑部2a和在其顶部中央一体设置的圆筒状的透镜单元固定部2b构成，透镜单元3的一端螺纹结合在透镜单元固定部2b内。

虽然未在图中进行详细表示，但透镜单元3做成在透镜保持筒的内部装入有透镜组的构造，透镜保持筒的端部螺纹结合在透镜单元固定部2b内。

基部支撑部2a在内周面上形成有基板固定用阶梯部4，摄像元件保持基板6抵接于此，并通过粘接剂不能脱离地进行固定。在该摄像元件保持基板6的透镜单元3一侧的面上安装有摄像元件7。

基板托座5构成为其外周面与所述光学部托座的基板支撑部的外周面相同形状的筒状，通过将基板托座5连结在光学部托座2上，从而成为光学部托座2的基板支撑部2a被延长的形状。

在基板托座5的内周面上，在轴方向的中间位置上形成有基板固定用阶梯部8，使电路构成部件保持基板9抵接于此，并通过粘接剂进行固定。

在基板托座5的光学部托座2一侧的端面上，突出设有卡合片10，将该卡合片10插入到形成于光学部托座2的内周面上的插入槽11内。

卡合片10在其前端形成有反向停止爪10a，在插入槽11上形成有卡合反向停止爪10a的卡合阶梯部11a，通过在卡合槽11上插入卡合片10，反向停止爪10a卡合在卡合阶梯部11a上，使得基板托座5和光学部托座2连结成不能分离的状态。

在此，在卡合阶梯部11a的里侧形成有连通光学部托座2的内外的窗孔12。在该窗孔12上插入夹具可以使反向停止爪10a向从卡合阶梯部11a脱离的方向进行移位，由此即使在连结了光学部托座2和基板托座5之后也可以使两者分离。

在本实施例中，虽然如上所述地做成连结了光学部托座2和基板托座5之后也能分开两者的构造，但是在不需要连结后分离的情况下，也可以通过粘接或熔敷等的方法对光学部托座2和基板托座5进行连接。

在上述两个基板6、9上，除了所述的基板6表面的摄像元件7之外，还安装有为实现所期望的功能所需要的DSP或存储器、预置电路等的电路构成部件，并且安装有连接两个基板6、9的电路之间的连接器部件及电缆连接器13，连接有向外部导出的电缆14。

在此，可以不使用连接两个基板6、9的电路之间的连接器部件，而如图8～图10所示，这两个基板6、9由一张刚性挠曲基板20构成。

该刚性挠曲基板20如图10所示，由两个刚性部20a、20b和连结两个刚性部20a、20b的挠曲部20c构成，其构造为在FPC(挠性印制电路板)21的两端的表面及背面一体地粘合使用了没有柔软性的绝缘体基体材料的刚性基板22，通过通孔25电连接FPC21的图案23和各刚性基板22的图案24的构造，并且在刚性基板22的各图案24上安装有摄像元件7及其它各种电路构成部件。

将这两个刚性部之中的一个刚性部20a作为上述的摄像元件保持基板6，将另外一个刚性部20b作为电路构成部件保持基板9。然后，在使挠曲部20c弯曲成U字形状，并使其弯曲外侧面沿着两个托座2、5的内面的状态下，平行配置两个刚性部20a、20b，并保持在各托座2、5上。

另外，图中符号15为用于维持外部壳主体1a和透镜单元3之间的水密性的O形环，16为维持外部壳主体1a和外部壳底盖1b之间的水密性的垫圈，17为维持外部壳底盖1b的电缆贯通部的水密性的弹性套筒。

虽然这样构成的摄像机模块是如上所述地平行配置地收放多个基板6、9的多功能式的模块，但是当将其应用为仅具有摄像功能的单功能型的摄像机模块的情况下，还可以如图11所示，不使用上述的基板托座5而仅使用光学部托座2，并在该光学部托座2上保持摄像元件保持基板6，在该基板6的背面安装电缆连接器13，连接向外部导出的电缆14。另外，外部壳1也可以使用与上述相同的外部壳，在这种情况下，使用外部壳主体1a的高度底的外部壳，该外部壳降低了相当于没有使用基板托座5的厚度。

另外，在上述实施例中，表示了将两张基板以平行配置的方式进行收放的情况，而除此之外，尽管未图示，但在再增加一个或多个基板而使用的情况下，也可以仅使用与增加的基板数相当的基板5，与上述的光学部托座2和基板托座5的结合构造相同地相互连结彼此相邻的基板托座5、5，并分别在各基板托座5上保持电路用基板9。

此时，在使用刚性挠曲基板的情况下，可以使用具有三个刚性部和连结相邻的刚性部之间的两张挠曲部的基板。再有，在增加多个基板而使用的情况下，可以使用具有与使用的基板数相当的刚性部和连结各相邻的刚性部的挠曲部的基板。

这样构成的摄像机模块，在作为如上所述地使用了多张基板6、9的多功能式的情况下，做成相对于光学部托座2而连结基板托座5的构造，并使基板6、9支撑在各托座上，由此可以仅通过相对于光学部托座2而连结基板托座5来附加电路用基板9，可以与仅使用了一个摄像元件保持基板6的摄像机模块实现部件的通用化，降低制造成本。

另外，该摄像机模块使用由两个刚性部20a、20b和连结了两个刚性部之间的挠性部20c构成的刚性挠曲基板20，将一个刚性部20a作为摄像元件保持基板6，将另一个刚性部20b作为电路构成部件保持基板9，若将挠性部20c弯曲成U字形状而使两个刚性部相互平行地配置并固定在托座2、5内，则与以往相比，不需要用于连接两个基板6、9的连接器，能够使基板小型化，并且还可以减少基板之间的间隔，有助于摄像机模块的小型化。

在此，如图12所示，该车载用摄像机模块也可以在光学部托座2上保持透镜单元3，在内部保持摄像元件保持基板6，并且在连结了保持电路构成部件保持基板9的基板托座5的状态下插入至外部壳主体1内，在将通过电缆连接器13连接的电缆14贯通至底面的状态下嵌合外部壳底盖1b，由此组装成确保了水密性的状态。

在外部壳底盖1b的底面上形成有封装材料填充用凹部30，在该封装材料填充用凹部30的底面开设有电缆贯通孔31。

弹性套筒32以压缩的状态嵌合在电缆贯通孔31内，在其中心穿过有电缆14。电缆14在由弹性套筒32夹紧的状态下穿过至其中心，使得可以保持两者之间的液密性。

弹性套筒32以外周面的前端逐渐变细的锥形状的圆筒形形成，在其中心的贯通孔内以液密状态穿过有电缆14，并且在其基端部的外周上形成有弹性嵌合的环状凹槽33，以使电缆贯通孔31的内周缘维持液密状态，前端逐渐变细的前端侧32a突出至外部壳底盖1的底面外部。

构成电缆14的引线34从电缆14的壳内侧的端部导出至该凹部30内。在封装材料填充用凹部30内填充封装材料35，以便埋入该引线34。通过这种封装材料35的填充，完全密封外部壳底盖1b的电缆引出部。

引线14的前端引出至外部壳底盖1b内，在其前端连接上述的电缆连接器13。

就封装材料35的注入而言，使中心部的贯通孔内穿过了电缆14的套筒32嵌合在电缆贯通孔31内，由此临时封闭电缆贯通孔31，并且将电缆14临时固定在外部壳底盖1b上。在这种状态下，将封装材料35注入到封装材料填充用凹部30内。

此时，电缆贯通孔31由电缆14与弹性套筒32临时密封，因此即使被注入的封装材料35使用了低粘性的材料的情况也不会向下侧漏出，另外，由于电缆14通过弹性套筒32临时固定在外部壳底盖1a上，因此即使在封装材料35凝固之前也不容易被引出，可以在被填充的封装材料35充分地凝固之前进行下一工序作业。

符号的说明

1-外部壳，1a-外部壳主体，1b-外部壳底盖，2-光学部托座，2a-基板支撑部，2b-透镜单元固定部，3-透镜单元，4-基板固定用阶梯部，5-基板托座，6-摄像元件保持基板，7-摄像元件，8-基板固定用阶梯部，9-电路构成部件保持基板，10-卡合片，10a-反向停止爪，11-插入槽，11a卡合阶梯部，12-窗孔，13-电缆连接器，14-电缆，15-O形环，16-垫圈，17-弹性套筒，20-刚性挠曲基板，20a、20b-刚性部，20c-挠曲部，21-FPC，22-刚性基板，23-图案，24-图案，25-通孔，30-封装材料填充用凹部，31-电缆贯通孔，32-弹性套筒，33-环状凹槽，34-引线，35-封装材料。

Claims (7)

1.一种车载用摄像机模块，具备由构成为向下开口的方形箱状的基板支撑部、和一体地设置在该基板支撑部的顶部中央的圆筒状的透镜单元固定部构成的光学部托座，并在所述透镜单元固定部内支撑有透镜单元，在所述基板支撑部内固定安装有摄像元件的一个摄像元件保持基板，其特征在于，

所述光学部托座在基板支撑部的端部具有用于连结基板托座的第一结合构造，

所述基板托座在一个所述基板托座的内部支撑一个电路构成部件保持基板，具有与所述第一结合构造结合的第二结合构造和与所述第二结合构造结合并用于结合所述基板托座彼此的结合构造，能连结与电路构成部件保持基板的数量相应的数量的所述基板托座，

在外部壳内相互连结地收放所述光学部托座和至少一个所述基板托座，

该外部壳由外部壳主体和锁闭外部壳主体的底部开口的外部壳底盖构成。

2.根据权利要求1所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

所述基板托座的外周面的形状被形成为与所述光学部托座的基板支撑部的外周面的形状相同，通过将该基板托座连结在所述光学部托座上，光学部托座的基板支撑部成为被延长的形状。

3.根据权利要求1所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

在所述各托座的内周面上一体地具备基板固定用阶梯部，通过使各基板抵接在该阶梯部上而对该基板进行定位。

4.根据权利要求1所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

由包括刚性部和连结在各刚性部之间的挠性部的至少两块刚性挠曲基板的各刚性部构成所述摄像元件保持基板和电路构成部件保持基板，将所述刚性挠曲基板的挠性部弯曲成U字形状而使各刚性部相互平行地配置并固定在所述各托座内。

5.根据权利要求1所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

在将所述基板托座连结到在所述基板支撑部安装有所述透镜单元的光学部托座上的状态下，将这些部件以维持水密性的状态收放在外部壳内。

6.根据权利要求5所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

在所述外部壳底部设置向外部壳外导出电缆的电缆贯通孔，在所述外部壳上具备在底面开设有所述电缆贯通孔的封装材料填充用凹部，

在所述电缆贯通孔上嵌合有供所述电缆以液密状态穿过的由橡胶状弹性材料构成的弹性套筒，在所述电缆贯通孔由该弹性套筒和所述电缆封闭的状态下，在所述封装材料填充用凹部内填充封装材料。

7.根据权利要求6所述的车载用摄像机模块，其特征在于，

弹性套筒的外周面被形成为前端逐渐变细的锥形状的圆筒形，在该弹性套筒的基端部外周上形成有与电缆贯通孔的内周缘紧密嵌合的环状凹槽，且逐渐变细的前端侧向所述外部壳的底面外突出。