CN110233952B - 装配基板的配置结构、摄像元件基板的配置结构及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以实现小型化和低成本化的装配基板的配置结构、摄像元件基板的配置结构及摄像装置。在低区域(AI4L、BI4L)中，装配部(AI4、BI4)的最大高度在低阈值(TL_threshold)以下。在高区域(AI4H、BI4H)中，装配部(AI4、BI4)的最大高度在大于低阈值(TL_threshold)且在高阈值(TH_threshold)以下。第1摄像元件基板(AI)的低区域(AI4L)和第2摄像元件基板(BI)的高区域(BI4H)相向而对，同时第1摄像元件基板(AI)的高区域(AI4H)和第2摄像元件基板(BI)的低区域(BI4L)相向而对。

Description

装配基板的配置结构、摄像元件基板的配置结构及摄像装置

技术领域

本发明涉及装配基板的配置结构、摄像元件基板的配置结构及摄像装置。

背景技术

在专利文献1中公开了内置多个(2台)照相机的照相机模块。该照相机模块具有1片可挠性基板、装配在可挠性基板的同一面上的第1、第2照相机单元以及使得第1、第2照相机单元的各视线方向为彼此相反方向地设定在可挠性基板的规定部位里的弯曲部。弯曲部被设定在可挠性基板的规定部位里，以使得第1照相机单元的透镜面和第2照相机单元的背面基本为同一面，同时，还使得第1照相机单元的背面和第2照相机单元的透镜面基本为同一面。

但是，在专利文献1中，由于第1、第2照相机单元的光轴是偏离(第1、第2照相机单元在光轴正交方向上分离)的，所以就无法避免照相机模块的大型化和高成本化。该大型化和高成本化的问题并不限于照相机模块中的第1、第2照相机单元，例如，在装配基板的配置结构和摄像元件基板的配置结构中也同样会发生。

另外，本申请人进行了全景型摄像装置的研究开发，该装置将具有大于180度视场角的广角透镜和对该广角透镜的图像进行拍摄的摄像元件的同一结构的2个摄像系统进行组合，并将各摄像系统拍摄到的像合成后来得到4π弧度的立体角内的图像。在这种摄像装置中，如何配置2个摄像系统的摄像元件基板是个技术课题。

【专利文献1】(日本)专利第3952897号公报

发明内容

本发明是基于上述问题考虑而作出的，其目的在于提供一种能够实现小型化和低成本化的装配基板的配置构造、摄像元件基板的配置构造以及摄像装置。

本实施方式的装配基板的配置结构涉及一种将第1、第2装配基板的装配部彼此相向而对地配置的装配基板的配置结构，其特征在于：所述第1、第2装配基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，所述第1装配基板的所述低区域和所述第2装配基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1装配基板的所述高区域和所述第2装配基板的所述低区域相向而对。

本实施方式的摄像元件基板的配置结构涉及一种将第1、第2摄像元件基板的装配部彼此相向而对地配置的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：所述第1、第2摄像元件基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

本实施方式的摄像装置涉及一种摄像装置，其包括由第1光学系统形成的图像进行成像的第1摄像元件基板，和由第2光学系统形成的图像进行成像的第2摄像元件基板，并且所述第1、第2摄像元件基板的装配部彼此相向而对地配置，所述摄像装置的特征在于：所述第1、第2摄像元件基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

根据本发明，能够提供一种可以实现小型化和低成本化的装配基板的配置构造、摄像元件基板的配置构造以及摄像装置。

附图说明

图1所示是从左方看到的本实施方式的摄像系统图。

图2所示是从后方看到的本实施方式的摄像系统图。

图3所示是从上方看到的本实施方式的摄像系统图。

图4A、图4B所示是第1、第2摄像元件基板的装配部结构的第1概念图。

图5A、图5B所示是第1、第2摄像元件基板的装配部结构的第2概念图。

图6A～图6C所示是将第1、第2摄像元件基板的装配部以背靠背来相向而对地组装的工序图。

图7所示是第1、第2摄像元件基板的装配部的变形例图。

具体实施方式

参照图1～图6，对本实施方式的摄像系统(摄像装置)1进行详细说明。以下的说明中的前、后、上、下、左、右等各方向都以各图中所记载的箭头方向为基准。

摄像系统1包括第1广角透镜系统(第1光学系统)A、对第1广角透镜系统A的图像进行成像的第1摄像元件基板AI、第2广角透镜系统(第2光学系统)B以及对第2广角透镜系统B的图像进行成像的第2摄像元件基板BI。第1、第2广角透镜系统A、B和第1、第2摄像元件基板AI、BI是相同规格且相互对称地配置。第1、第2广角透镜系统A、B具有比180度还宽的视场角。摄像系统1可以是通过合成第1、第2摄像元件基板AI、BI成像的2个像来得到4π弧度的立体角内的像的全景型的摄像系统。

第1广角透镜系统A从物体侧到像侧依次包括负的前组AF、棱镜AP1、可变孔径光阑AS(省略图示)、棱镜AP2、正的后组AR以及棱镜AP3。负的前组AF具有取入大于180°的高视场角的光线的功能，正的后组AR具有校正成像图像的像差的功能。

负的前组AF将前方射入的被拍摄体光束发散的同时向后方射出。棱镜AP1将负的前组AF射入的被拍摄体光束向左反射90°。可变孔径光阑AS对棱镜AP1反射的被拍摄体光束的透射量进行调整(光量调整)。棱镜AP2将可变孔径光阑AS进行光量调整后的被拍摄体光束向下方反射90°。正的后组AR将棱镜AP2反射的被拍摄体光束收敛的同时向下射出。棱镜AP3将正的后组AR射入的被拍摄体光束向右方反射90°，并在第1摄像元件基板AI的摄像元件AI2的摄像面上成像。在棱镜AP3的射出面上，形成有向第1摄像元件基板AI的摄像元件AI2的摄像面突出的凸面AP3X。负的前组AF和正的后组AR由多片透镜构成(在图1～图3中示出了作为代表性符号的AF和AR)。

第2广角透镜系统B从物体侧到像侧依次包括负的前组BF、棱镜BP1、可变孔径光阑BS、棱镜BP2、正的后组BR和棱镜BP3。负的前组BF具有取入大于180°的高视场角的光线的功能，正的后组BR具有校正成像图像的像差的功能。

负的前组BF将后方射入的被拍摄体光束发散的同时向前方射出。棱镜BP1将负的前组BF射入的被拍摄体光束向右反射90°。可变孔径光阑BS对棱镜BP1反射的被拍摄体光束的透射量进行调整(光量调整)。棱镜BP2将可变孔径光阑BS进行光量调整后的被拍摄体光束向下方反射90°。正的后组BR将棱镜BP2反射的被拍摄体光束收敛的同时向下射出。棱镜BP3将正的后组BR射入的被拍摄体光束向左方反射90°，并在第1摄像元件基板BI的摄像元件BI2的摄像面上成像。在棱镜BP3的射出面上，形成有向第1摄像元件基板BI的摄像元件BI2的摄像面突出的凸面BP3X。负的前组BF和正的后组BR由多片透镜构成(在图1～图3中示出了作为代表性符号的BF和BR)。

如图2所示，第1摄像元件基板AI包括基板AI1、设置在基板AI 1的左面上方的摄像元件AI2、设置在基板AI1的左面下方的连接器AI3以及设置在基板AI1的右面的装配部AI4。第2摄像元件基板BI包括基板BI1、设置在基板BI1的右面上方的摄像元件BI2、设置在基板BI1的右面下方的连接器BI3以及设置在基板BI1的左面的装配部BI4。第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4彼此相向而对配置。第1摄像元件基板AI的装配部AI4向第2摄像元件基板BI的装配部BI4突出，第2摄像元件基板BI的装配部BI4向第1摄像元件基板AI的装配部AI4突出。装配部AI4、BI4例如由各种芯片、电容器、电感器等的电子零件构成。

如图4A、图5A所示，第1摄像元件基板AI的装配部AI4具有位于前方且在上下方向延伸的低区域AI4L和位于后方且在上下方向延伸的高区域AI4H。在位于低区域AI4L和高区域AI4H之间的前后方向的中间部里，形成有沿上下方向延伸的散热区域AI4F。散热区域AI4F是由不存在构成低区域AI4L和高区域AI4H的电子零件的散热平面部构成的。换言之，以散热区域AI4F为边界，来划分成比散热区域AI4F更位于前方的低区域AI4L，以及比散热区域AI4F更位于后方的高区域AI4H。散热区域AI4F的前后方向的长度(低区域AI4L的后端部和高区域AI4H的前端部之间的距离)被设定为大于构成低区域AI4L的电子零件之间的间隔以及构成高区域AI4H的电子零件之间的间隔。

如图5A所示，在低区域AI4L中，构成装配部AI4的电子零件的最大高度在低阈值TL_threshold以下，在高区域AI4H中，构成装配部AI4的电子零件的最大高度比低阈值TL_threshold大，但在高阈值TH_threshold以下。低阈值TL_threshold和高阈值TH_threshold的值具有自由度，可以进行各种设计变更。在图5A中，为了便于理解本发明，例示了低区域AI4L中的电子零件的高度统一为低阈值TL_threshold，高区域AI4H中的电子零件的高度统一为高阈值TH_threshold的情况。

在划分低区域AI4L和高区域AI4H的散热区域AI4F中，例如形成有使得发热较大的摄像元件AI2来的热容易传递的接地开口AI4O。通过该接地开口AI4O，能够提高摄像元件AI2的散热效果。另外，在散热区域AI4F中，可以配置省略了图示的散热零件(导热率高的散热片材)。

第1摄像元件基板AI具有将通过与连接器AI3连接的可挠性基板(省略图示)来接收的电力供给到摄像元件AI2和装配部AI4里的电源电路。该电源电路靠近连接器AI3一侧的上游部由于流动的电流量多，所使用的电子零件(例如电容器和电感器等)就较大。另一方面，电源电路的下游部由于流过的电流少，所以使用的电子零件较小就足够了。因此，优选的是将电源电路的上游部配置在高区域AI4H中，并将电源电路的下游部配置在高区域AI4H和/或低区域AI4L中。

如图4B、图5B所示，第2摄像元件基板BI的装配部BI4具有位于后方且在上下方向延伸的低区域BI4L和位于前方且在上下方向延伸的高区域BI4H。在位于低区域BI4L和高区域BI4H之间的前后方向的中间部里，形成有沿上下方向延伸的散热区域BI4F。散热区域BI4F是由不存在构成低区域BI4L和高区域BI4H的电子零件的散热平面部构成的。换言之，以散热区域BI4F为边界，来划分成比散热区域BI4F更位于后方的低区域BI4L，以及比散热区域BI4F更位于前方的高区域BI4H。散热区域BI4F的前后方向的长度(低区域BI4L的前端部和高区域BI4H的后端部之间的距离)被设定为大于构成低区域BI4L的电子零件之间的间隔以及构成高区域BI4H的电子零件之间的间隔。

如图5B所示，在低区域BI4L中，构成装配部BI4的电子零件的最大高度在低阈值TL_threshold以下，在高区域BI4H中，构成装配部BI4的电子零件的最大高度比低阈值TL_threshold大，但在高阈值TH_threshold以下。低阈值TL_threshold和高阈值TH_threshold的值具有自由度，可以进行各种设计变更。在图5B中，为了便于理解本发明，例示了低区域BI4L中的电子零件的高度统一为低阈值TL_threshold，高区域BI4H中的电子零件的高度统一为高阈值TH_threshold的情况。

在划分低区域BI4L和高区域BI4H的散热区域BI4F中，例如形成有使得发热较大的摄像元件BI2来的热容易传递的接地开口BI4O。通过该接地开口BI4O，能够提高摄像元件BI2的散热效果。另外，在散热区域BI4F中，可以配置省略了图示的散热零件(导热率高的散热片材)。

第2摄像元件基板BI具有将通过与连接器BI3连接的可挠性基板(省略图示)来接收的电力供给到摄像元件BI2和装配部BI4里的电源电路。该电源电路靠近连接器BI3一侧的上游部由于流动的电流量多，所使用的电子零件(例如电容器和电感器等)就较大。另一方面，电源电路的下游部由于流过的电流少，所以使用的电子零件较小就足够了。因此，优选的是将电源电路的上游部配置在高区域BI4H中，并将电源电路的下游部配置在高区域BI4H和/或低区域BI4L中。

图6A～图6C所示是将第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4以背靠背来相向而对地组装的工序图。

如图6A所示，第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4被设计为不在前后左右的各方向上重叠。然后，例如，在固定第2广角透镜系统B的状态下，将第1广角透镜系统A朝着第2广角透镜系统B向前方移动，或者是在使得第1广角透镜系统A向后方移动的同时，使得第2广角透镜系统B向前方移动。由此，第1、第2摄像元件基板AI、BI就在与基板平面平行的方向上相对移动地来组装了。

在使得第1、第2摄像元件基板AI、BI相对移动时，如图6B所示地，第1摄像元件基板AI的低区域AI4L和第2摄像元件基板BI的低区域BI4L相向而对。此时，由于在低区域AI4L和低区域BI4L之间存在比较大的间隙，因此能够切实地防止第1、第2摄像元件基板AI、BI的接触(干涉)。

从图6B的状态使得第1、第2摄像元件基板AI、BI进一步相对移动时，就如图6C所示地，在第1摄像元件基板AI的低区域AI4L和第2摄像元件基板BI的高区域BI4H相向而对的同时，第1摄像元件基板AI的高区域AI4H和第2摄像元件基板BI的低区域BI4L相向而对。此时，在低区域AI4L和高区域BI4H之间、高区域AI4H和低区域BI4L之间存在微小的间隙，能够防止第1、第2摄像元件基板AI、BI的接触(干涉)。另外，在图6C的状态下，由于第1、第2摄像元件基板AI、BI的散热区域(散热平面)AI4F、BI4F彼此相向而对，因此能够较大地确保在两者之间配置散热零件的空间(能够以高布局效率来配置散热零件)。

这样，在本实施方式的摄像系统1中，当装配部AI4、BI4以背对背相向而对地来安装第1、第2摄像元件基板AI、BI时，是在第1摄像元件基板AI的低区域AI4L和第2摄像元件基板BI的高区域BI4H相向而对的同时，第1摄像元件基板AI的高区域AI4H和第2摄像元件基板BI的低区域BI4L相向而对。因此，能够使第1、第2摄像元件基板AI、BI最大限度地接近，从而实现小型化和低成本化。

另外，构成以往的装配基板或摄像元件基板等的装配部的电子零件的高度因为产品规格等分类为多个等级(例如，高中低的3个等级)。但是，在随机地配置具有多个高度的电子零件的情况下，因为必然的是必须以高度最高的电子零件作为装配部的高度来估计的，所以就无法避免将这些零件单纯地组合而成的配置结构的大型化。另外，虽然也有将电容器等电子零件埋入基板内部的技术，但即使是小型的，也无法避免高成本化。

图7所示是第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4的变形例。在图7中，第1摄像元件基板AI的装配部AI4被划分成4个区域AI4A、AI4B、AI4C、AI4D(从AI4A朝着AI4D高度变高)，第2摄像元件基板BI的装配部BI4被划分成4个区域BI4A、BI4B、BI4C、BI4D(从BI4A朝着BI4D高度变高)。然后，在组装了第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4的状态下，区域AI4A和区域BI4D相对配置，区域AI4B和区域BI4C相对配置，区域AI4C和区域BI4B相对配置，区域AI4D和区域BI4A相对配置。这样，划分第1、第2摄像元件基板AI、BI的装配部AI4、BI4的区域并不限于低区域AI4L、BI4L和高区域AI4H、BI4H这2个等级，也可以是3个等级以上的任意等级数。

在以上的实施方式中，将摄像元件基板的配置结构应用于全景型的摄像装置的情况为例进行了说明，但摄像元件基板的配置结构也能够适用于全景型以外的任意种类的摄像装置。另外，本实施方式的配置结构能够适用于摄像元件基板以外的任意种类的装配基板(本基板的配置结构可以适用于任意的装置)。

在以上的实施方式中，例示说明的是将位于第1摄像元件基板AI的低区域AI4L和高区域AI4H之间的散热区域AI4F作为散热平面部，将位于第2摄像元件基板BI的低区域BI4L和高区域BI4H之间的散热区域BI4F作为散热平面部的情况。但是，散热区域AI4F、BI4F也可以通过散热平面部以外的构成要素(例如实施了散热加工的散热凹部或散热槽部)来实现，也可以省略散热区域AI4F、BI4F。

在以上的实施方式中，例示说明的是使得第1、第2摄像元件基板AI、BI在与基板平面平行的方向上相对移动地来组装的情况(参照图6A～图6C)。但是，也可以将第1、第2摄像元件基板AI、BI在与基板平面相交(例如是正交)的方向上相对移动地来组装。

Claims (15)

1.一种将第1、第2装配基板的装配部彼此相向而对地配置的装配基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2装配基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，

所述第1装配基板的所述低区域和所述第2装配基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1装配基板的所述高区域和所述第2装配基板的所述低区域相向而对。

2.根据权利要求1所述的装配基板的配置结构，其特征在于：

在使得所述第1、第2装配基板在平行于基板平面的方向上作相对移动来组装时，是在所述第1、第2装配基板的所述低区域彼此相向而对之后，所述第1装配基板的所述低区域和所述第2装配基板的所述高区域相向而对，同时，所述第1装配基板的所述高区域和所述第2装配基板的所述低区域相向而对。

3.根据权利要求1或2所述的装配基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2装配基板具有位于所述低区域和所述高区域之间的散热区域。

4.根据权利要求3所述的装配基板的配置结构，其特征在于：

所述散热区域由形成在所述低区域和所述高区域之间的散热平面部构成，并且所述第1、所述第2装配基板的所述散热平面部彼此相向而对。

5.根据权利要求1所述的装配基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2装配基板具有向所述第1、第2装配基板供电的电源电路，所述电源电路的上游部配置在所述高区域，所述电源电路的下游部配置在所述高区域和/或所述低区域。

6.一种将第1、第2摄像元件基板的装配部彼此相向而对地配置的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，

所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

7.根据权利要求6所述的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：

在使得所述第1、第2摄像元件基板在平行于基板平面的方向上作相对移动来组装时，是在所述第1、第2摄像元件基板的所述低区域彼此相向而对之后，所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对，同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

8.根据权利要求6或7所述的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有位于所述低区域和所述高区域之间的散热区域。

9.根据权利要求8所述的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：

所述散热区域由形成在所述低区域和所述高区域之间的散热平面部构成，并且所述第1、所述第2摄像元件基板的所述散热平面部彼此相向而对。

10.根据权利要求6所述的摄像元件基板的配置结构，其特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有向所述第1、第2摄像元件基板供电的电源电路，所述电源电路的上游部配置在所述高区域，所述电源电路的下游部配置在所述高区域和/或所述低区域。

11.一种摄像装置，其包括由第1光学系统形成的图像进行成像的第1摄像元件基板，和由第2光学系统形成的图像进行成像的第2摄像元件基板，并且所述第1、第2摄像元件基板的装配部彼此相向而对地配置，所述摄像装置的特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有所述装配部的最大高度在低阈值以下的低区域，和所述装配部的最大高度大于所述低阈值且在高阈值以下的高区域，

所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对的同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

12.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于：

在使得所述第1、第2摄像元件基板在平行于基板平面的方向上作相对移动来组装时，是在所述第1、第2摄像元件基板的所述低区域彼此相向而对之后，所述第1摄像元件基板的所述低区域和所述第2摄像元件基板的所述高区域相向而对，同时，所述第1摄像元件基板的所述高区域和所述第2摄像元件基板的所述低区域相向而对。

13.根据权利要求11或12所述的摄像装置，其特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有位于所述低区域和所述高区域之间的散热区域。

14.根据权利要求13所述的摄像装置，其特征在于：

所述散热区域由形成在所述低区域和所述高区域之间的散热平面部构成，并且所述第1、所述第2摄像元件基板的所述散热平面部彼此相向而对。

15.根据权利要求11所述的摄像装置，其特征在于：

所述第1、第2摄像元件基板具有向所述第1、第2摄像元件基板供电的电源电路，所述电源电路的上游部配置在所述高区域，所述电源电路的下游部配置在所述高区域和/或所述低区域。

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