JP2009290527A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造可能であり、高い防水性を有するカメラモジュールを提供する。
【解決手段】撮像素子２０と、撮像素子２０を搭載する基板２１と、撮像素子２０に光を収束させるレンズ１１と、基板２１とともに撮像素子２０を収容するケース１０と、を備えたカメラモジュールＡであって、レンズ１１は、インサート成形によってケース１０に一体化されている。ケース１０は、開口底部１０ｂを有する筒状体からなり、その開口底部１０ｂには、基板２１を保持した状態で閉塞するための蓋２２が設けられている。開口底部１０ｂの内周面には、雌ネジ１０ｃが形成されており、蓋２２の外周面には、雌ネジ１０ｃに対応する雄ネジ２２ａが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば屋外のセキュリティカメラや車載カメラに用いられるカメラモジュールに関する。

近年、屋外で用いられる小型で防水性に優れたカメラモジュールの需要が高まっている。特許文献１には、Ｏリングを用いたカメラモジュールの一例が挙げられている。図５には、従来のＯリングを用いたカメラモジュールの一例を示す。

図５に示すカメラモジュールＸは、レンズモジュール９１、撮像素子９２、基板９３、ケース本体９４、ケース蓋部９５、ケース底部９６、Ｏリング９７、ネジ９８、およびケーブル９９を備えている。レンズモジュール９１には、レンズ９１ａが設けられている。ケース蓋部９５は、その中央に透明カバー９５ａを有しており、この透明カバー９５ａを通してレンズ９１ａに外部からの光が入射する。レンズ９１に入射した光は、基板９３に搭載された撮像素子９２に収束される。撮像素子９２は、受光した光に応じて信号を生成し、この信号が基板９３に接続されたケーブル９９を介して外部に出力される。カメラモジュールＸでは、ケース本体９４とケース蓋部９５との間にＯリング９７を挟み、ネジ９８を締め付けることでケース本体９４にケース蓋部９５を組み付けている。ケース底部９６は、たとえばネジによってケース本体９４に組み付けられている。

しかしながら、このような従来のカメラモジュールＸでは、ケース蓋部９５と透明カバー９５ａとの接合部分における防水性が不十分であり、さらに部品点数が多いために製造工程が煩雑となり、製造コストが高くなっていた。

特開２００６−３２７５１２号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、低コストで製造可能であり、高い防水性を有するカメラモジュールを提供することをその課題とする。

本発明によって提供されるカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子を搭載する基板と、上記撮像素子に光を収束させるレンズと、上記基板とともに上記撮像素子を収容するケースと、を備えたカメラモジュールであって、上記レンズは、インサート成形によって上記ケースに一体化されていることを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態としては、上記ケースは、開口底部を有する筒状体からなり、その開口底部には、上記基板を保持した状態で閉塞するための蓋が設けられている。

本発明の好ましい実施の形態としては、上記開口底部の内周面には、雌ネジが形成されており、上記蓋の外周面には、上記雌ネジに対応する雄ネジが形成されている。

本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズは、外側レンズであり、この外側レンズよりも上記撮像素子に近い上記ケースの所定部位には、一または複数の光学部品が取り付けられている。

このような構成によれば、レンズとケースとの間に隙間が生じないので、ケースの内部に外部からの水分を確実に入らないようにすることができ、基板や撮像素子を単に一つのケースに収容した構造とすることができるので、低コストで高い防水性を有するカメラモジュールを製造することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜４は、本発明にかかるカメラモジュールの一実施形態を示している。図１に示すように、カメラモジュールＡは、ケースアセンブリ１と基板アセンブリ２とを組み合わせて構成される。ケースアセンブリ１は、ケース１０、外側レンズ１１、複数の内側レンズ１２，１３、遮光リング１４、および光学フィルタ１５を備えている。基板アセンブリ２は、撮像素子２０、基板２１、蓋２２、およびケーブル２３を備えている。このカメラモジュールＡは、たとえば車載カメラに組み込まれるものである。

ケース１０は、内部に光を導く窓部１０ａと開口底部１０ｂとを有する樹脂製の筒状体からなる。窓部１０ａの外側には、インサート成形によって外側レンズ１１が一体化されている。これにより、窓部１０ａと外側レンズ１１との接合部分に隙間が全くなく、この窓部１０ａからケース１０の内部に水分などが進入するおそれがない。

窓部１０ａの内側には、外側レンズ１１に対して近い順に、光学部品としての内側レンズ１２、遮光リング１４、内側レンズ１３、および光学フィルタ１５が配置されている。これらの光学部品１２〜１５は、圧入あるいは接着によって窓部１０ａの内側に固定されている。そのため、これらの光学部品１２〜１５が結露などによって曇ることはない。開口底部１０ｂの内周面には、蓋２２をねじ止めするための雌ネジ１０ｃが形成されている。ケース１０の外周面には、ねじ止めする際にケース１０を掴みやすくするための突起１０ｄが設けられている。

外側レンズ１１、複数の内側レンズ１２，１３、遮光リング１４、および光学フィルタ１５は、外部からの光を撮像素子２０へと適切に導くためのものである。特に外側レンズ１１は、傷付きなどを防止するためにガラス製である。光学フィルタ１５は、たとえば近赤外光をカットするＩＲカットフィルタからなる。

撮像素子２０は、入射した光を画素ごとに電気信号に変換するものであり、基板２１の表面に搭載されている。ケース１０の外方からの光は、外側レンズ１１および内側の光学部品１２〜１５を順に通って撮像素子２０に収束する。

基板２１には、撮像素子２０で得られた電気信号について各種の処理を行う回路（図示略）が造り込まれており、基板２１の裏面には、回路とケーブル２３とを接続するためのコネクタ２１ａが設けられている。

蓋２２は、ケース１０の開口底部１０ｂを閉塞する円筒状のものであり、この蓋２２の外周面には、開口底部１０ｂの雌ネジ１０ｃに対応する雄ネジ２２ａが形成されている。ケース１０の内側に臨む蓋２２の上部には、基板２１が接合されており、ケーブル２３は、蓋２２の中空部２２ｂを通って基板２１のコネクタ２１ａに接続されている。中空部２２ｂには、コネクタ２１ａにケーブル２３を接続した状態でこの中空部２２ｂを埋めるための封止材３０が充填されている。蓋２２の下部には、固定用のネジ穴２２ｃが設けられている。この蓋２２は、開口底部１０ｂにネジ止めされた後、封止材３１により固着されている。

ケーブル２３は、外部に引き延ばされた図示しない先端が車載の画像処理装置、あるいは焦点合わせ用の検査装置に接続される。

上記カメラモジュールＡは、次のようにして製造される。

まず、図２に示すように、インサート成形によってケース１０と外側レンズ１１とが一体化されたものに対し、たとえば乾燥窒素雰囲気内においてケース１０の開口底部１０ｂから各種の光学部品１２〜１５を差し入れ、これらを窓部１０ａの所定部位に取り付ける。これにより、外側レンズ１１の内側などに結露が生じにくい中間製造物としてのケースアセンブリ１が完成する。

次に、ケース１０とは別体となった蓋２２の上部に撮像素子２０を搭載した基板２１を接合し、コネクタ２１ａにケーブル２３を接続しておく。これにより、もう一方の中間製造物としての基板アセンブリ２が構成される。その後、図３に示すように、ケースアセンブリ１の雌ネジ１０ｃに対して基板アセンブリ２の雄ネジ２２ａをねじ込むことにより、ケース１０に蓋２２をネジ止めする。この際も、たとえば乾燥窒素雰囲気内においてネジ止めを行うのが望ましい。このようにネジ止めされた状態では、雌ネジ１０ｃと雄ネジ２２ａとの間に多少の隙間があるため、ケース１０の防水性が完全ではない。

次に、図４に示すように、ネジ穴２２ｃにボルト４０を締結することで蓋２２を取り付け台５０に固定し、ケーブル２３の先端を焦点合わせ用の図示しない検査装置に接続する。そうして蓋２２を固定した状態のままケース１０を回転させることにより、外側レンズ１１や光学部品１２〜１５と撮像素子２０との距離を微調整しながら焦点合わせの検査を行う。焦点が合うと、ケース１０の開口底部１０ｂに蓋２２を封止材３１によって固着し、その後、蓋２２から取り付け台５０を外すことにより、図１に示すようなカメラモジュールＡが完成する。

このようにして製造されたカメラモジュールＡは、ケース１０の窓部１０ａに外側レンズ１１が完全に埋め込まれているため、ケース１０と外側レンズ１１との接合部分に隙間が全くなく、防水性が確実に保証される。ケース１０の開口底部１０ｂと蓋２２との密封性についても、雌ネジ１０ｃと雄ネジ２２ａとの締結構造に加えて封止材３１により密封されるので、高い防水性をもたすことができる。

製造時においては、固定した蓋２２に対してケース１０を回転させるだけで外側レンズ１１などと撮像素子２０との距離を微調整することができるので、高精度に焦点合わせを行うことができる。

したがって、本実施形態のカメラモジュールＡによれば、ケース１０の内部に外部からの水分を確実に入らないようにすることができる。また、基板２１や撮像素子２０を単に一つのケース１０に収容した構造とし、高精度かつ容易に焦点合わせを行うことができるので、低コストで高い防水性を有するカメラモジュールＡを製造することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるカメラモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、ケースアセンブリは、外側レンズだけをインサート成形によって一体化させたものでもよい。

本発明にかかるカメラモジュールの一実施形態を示す断面図である。 図１に示すカメラモジュールの製造工程を説明するための断面図である。 図１に示すカメラモジュールの製造工程を説明するための断面図である。 図１に示すカメラモジュールの製造工程を説明するための断面図である。 従来のカメラモジュールを示す断面図である。

符号の説明

Ａ カメラモジュール
１０ ケース
１０ｂ 開口底部
１０ｃ 雌ネジ
１１ 外側レンズ
１２〜１５ 光学部品
２０ 撮像素子
２１ 基板
２２ 蓋
２２ａ 雄ネジ

Claims (4)

1. 撮像素子と、
   上記撮像素子を搭載する基板と、
   上記撮像素子に光を収束させるレンズと、
   上記基板とともに上記撮像素子を収容するケースと、
   を備えたカメラモジュールであって、
   上記レンズは、インサート成形によって上記ケースに一体化されていることを特徴とする、カメラモジュール。
2. 上記ケースは、開口底部を有する筒状体からなり、その開口底部には、上記基板を保持した状態で閉塞するための蓋が設けられている、請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 上記開口底部の内周面には、雌ネジが形成されており、上記蓋の外周面には、上記雌ネジに対応する雄ネジが形成されている、請求項２に記載のカメラモジュール。
4. 上記レンズは、外側レンズであり、この外側レンズよりも上記撮像素子に近い上記ケースの所定部位には、一または複数の光学部品が取り付けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載のカメラモジュール。

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