JP2010078978A - Camera module - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a camera module used for, for example, an outdoor security camera or an in-vehicle camera.
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、従来のカメラモジュールが開示されている。この種のカメラモジュールは、図10に示すように、イメージセンサ300を搭載した基板400、レンズホルダ500、外装ケース100、および底蓋200を備えている。レンズホルダ500は、イメージセンサ300に対する結像用のレンズ501〜503を鏡胴510、レンズ押さえ部材511、およびスカート部材512で保持したものである。このようなレンズホルダ500は、イメージセンサ300に被さるように基板400と一体化されている。外装ケース100は、レンズホルダ500の上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズホルダ500を囲っている。底蓋200は、基板400の裏面に当接しつつ外装ケース100の下端部に密接した状態でネジ(図示略)を介して締結固定されている。
In recent years, there has been an increasing demand for small and excellent waterproof camera modules used outdoors. Patent Document 1 discloses a conventional camera module. As shown in FIG. 10, this type of camera module includes a
このような従来のカメラモジュールでは、防水機能をもたせるために、レンズホルダ500の上部と外装ケース100との密接部分や、外装ケース100の下端部と底蓋200との密接部分に環状の弾性リング600,700が挟み込まれている。これらの弾性リング600,700は、ネジの締結方向(図中の上下方向)に圧縮変形することにより、レンズホルダ500や外装ケース100、底蓋200といった部品同士の密接部分を密封している。
In such a conventional camera module, in order to provide a waterproof function, an annular elastic ring is provided at a close portion between the upper portion of the
しかしながら、上記従来のカメラモジュールでは、レンズホルダ500、外装ケース100、および底蓋200からなる3つの部品に著しい寸法誤差があると、たとえば底蓋200が基板400に当接する関係から外装ケース100と底蓋200との間に隙間が生じ、弾性リング600,700が上下方向に十分に圧縮変形しないおそれがある。こうした場合、密接部分から水分が浸入することとなり、防水機能が損なわれてしまう。
However, in the above-described conventional camera module, if there are significant dimensional errors in the three parts including the
また、外装ケース100や底蓋200を備えた構成では、寸法誤差によって防水機能が高められないだけでなく、モジュール全体を構成する部品点数が比較的多くなりがちとなり、コストダウンや生産性向上を実現しにくいという難点があった。
Further, in the configuration including the
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、防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができるカメラモジュールを提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a camera module that can easily improve productivity without impairing the waterproof function.
本発明により提供されるカメラモジュールは、イメージセンサを搭載した基板と、上記イメージセンサに対する結像用のレンズを保持し、上部外周にフランジを有するとともに下部外周にねじ山を有するレンズホルダと、上記基板を収容した状態で上記レンズホルダに上記ネジ山を介して直接螺結されるとともに、上記フランジとの間に環状弾性体を介してこのフランジに密接させられる上端部を有するホルダケースと、を有することを特徴としている。 A camera module provided by the present invention includes a substrate on which an image sensor is mounted, a lens holder that holds an imaging lens for the image sensor, a flange on the upper outer periphery and a thread on the lower outer periphery, A holder case that is directly screwed to the lens holder via the screw thread in a state in which the substrate is accommodated, and has an upper end portion that is in close contact with the flange via an annular elastic body. It is characterized by having.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズホルダのフランジとこれに密接する上記ホルダケースの上端部には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、上記環状弾性体が挟み込まれている。 As a preferred embodiment of the present invention, a flange portion of the lens holder and an upper end portion of the holder case that is in close contact with the flange are formed with side wall-like peripheral portions facing each other in the lateral direction. The annular elastic body is sandwiched between the peripheral portion and the peripheral portion.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズホルダのフランジとこれに密接する上記ホルダケースの上端部には、内側に向かうにしたがって互いに近づく断面視斜面状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、上記環状弾性体が挟み込まれている。 As a preferred embodiment of the present invention, the flange of the lens holder and the upper end portion of the holder case that is in close contact with the flange are formed with peripheral edge portions that are sloped in cross section as they approach each other. The annular elastic body is sandwiched between the peripheral edge and the peripheral edge.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記環状弾性体の外側には、さらに別の環状弾性体が密着させられている。 As a preferred embodiment of the present invention, another annular elastic body is in close contact with the outside of the annular elastic body.
本発明の好ましい実施の形態としては、上記ホルダケースは、有底円筒状に形成されている。 As a preferred embodiment of the present invention, the holder case is formed in a bottomed cylindrical shape.
このような構成によれば、レンズホルダやホルダケースといった部品には、ある程度の寸法誤差があってもよい。このような寸法誤差に起因して例えばレンズホルダのフランジとホルダケースの上端部との間に多少の隙間があっても、その隙間を塞ぐように環状弾性体が圧縮変形した状態で密着する。したがって、本発明のカメラモジュールによれば、ホルダケースそのものが防水ケースとしての機能を発揮し、内部に通じるような隙間が環状弾性体により確実に密封される。これにより、防水機能を損なうことなく部品点数を削減することで生産性を容易に高めることができる。 According to such a configuration, parts such as a lens holder and a holder case may have a certain dimensional error. Due to such a dimensional error, for example, even if there is a slight gap between the flange of the lens holder and the upper end of the holder case, the annular elastic body is in close contact with the compressed state so as to close the gap. Therefore, according to the camera module of the present invention, the holder case itself functions as a waterproof case, and the gap that leads to the inside is reliably sealed by the annular elastic body. Thereby, productivity can be easily raised by reducing a number of parts, without impairing a waterproof function.
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。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2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。本実施形態のカメラモジュールAは、イメージセンサ3を搭載した基板4、レンズホルダ5、環状弾性体としてのオーリング6、およびホルダケース7を有して構成されている。
1 and 2 show an embodiment of a camera module according to the present invention. The camera module A according to this embodiment includes a
図2に示すように、イメージセンサ3は、基板4に搭載されている。このイメージセンサ3は、CCDあるいはCMOSといった撮像素子からなり、各画素で受けた光の強度に応じた画素信号を出力する。
As shown in FIG. 2, the
基板4は、イメージセンサ3をレンズホルダ5の方に向けた姿勢をとり、ホルダケース7の内部に収容されている。基板4の裏面には、ケーブル8を接続するためのコネクタ40が設けられている。
The
レンズホルダ5は、レンズをはじめとする各種の光学部品を保持したものである。このレンズホルダ5は、鏡胴51、外側レンズ52、レンズ押さえ部材53、中間レンズ54、開口絞り55、内側レンズ56、スペーサ57、および光学フィルタ58を有して構成されている。
The
鏡胴51は、レンズホルダ5の下部をなす円筒状を呈したものである。この鏡胴51の外周側面には、ホルダケース7を螺結するためのネジ山51aが形成されている。
The
外側レンズ52は、中間レンズ54の上方に被さるように鏡胴51の上部開口に配置されており、レンズ押さえ部材53によって固定される。この外側レンズ52とレンズ押さえ部材53と鏡胴51によって挟まれた部分には、防水用のゴムリング59が挟み込まれている。
The
レンズ押さえ部材53は、レンズホルダ5の上部をなすものである。このレンズ押さえ部材53の外周には、ホルダケース7の上端部に密接するフランジ53aが形成されている。レンズ押さえ部材53の内周側面一部には、鏡胴51のネジ山51aに噛み合うネジ山53bが形成されている。これにより、レンズ押さえ部材53は、鏡胴51の上部に対してねじ込まれた状態で固定される。フランジ53aの下部には、ホルダケース7との密接部分として断面視側壁状の周縁部53cが形成されている。この周縁部53cは、ホルダケース7の上端部にオーリング6を介して密接する。
The
中間レンズ54、開口絞り55、内側レンズ56、スペーサ57、および光学フィルタ58は、鏡胴51の内部に固定されている。
The
オーリング6は、レンズホルダ5の周縁部53cとホルダケース7の周縁部73との間に挟み込まれる。このオーリング6は、上記周縁部53c,73に密着した状態で側方向に圧縮変形させられる。
The O-
ホルダケース7は、有底円筒状を呈したケースであり、基板4を収容した状態でレンズホルダ5に直接螺結される。ホルダケース7の内周側面には、鏡胴51のネジ山51aに噛み合うネジ山70が形成されており、ホルダケース7の内部には、基板4を接合固定するためのリブ71が設けられている。ホルダケース7の外周適部には、基板4に接続されたケーブル8を外部に引き出すための孔72が設けられている。この孔72は、たとえばケーブル8を引き出した後で樹脂により封止される(図示略)。レンズホルダ5との密接部分となるホルダケース7の上端部には、断面視側壁状の周縁部73が形成されている。この周縁部73は、レンズホルダ5のフランジ53aの下部に形成された周縁部53cと側方向に向き合う姿勢でこれとの間にオーリング6を挟み込み、このオーリング6を側方向内側へと押し付けた状態でフランジ53aに密接する。
The
上記レンズホルダ5とホルダケース7は、次のようにして一体化される。まず、ホルダケース7の内部に基板4を固定した状態とする。次に、レンズホルダ5の鏡胴51に対してホルダケース7をねじ込む。このとき、ピント調整がなされることにより、基板4上のイメージセンサ3に対してレンズホルダ5の相対的な位置が決まる。つまり、ホルダケース7のねじ込み量は、製造ばらつきによって個々のカメラモジュールごとに多少異なる。これにより、ホルダケース7の上端部とレンズホルダ5のフランジ53aとの間には、比較的小さな隙間が生じることもあれば、大きな隙間が生じることもある。一方、レンズホルダ5の周縁部53cとホルダケース7の周縁部73との間は、ピント調整による製造ばらつきの影響を受けることなく、自然状態におけるオーリング6の径よりも常に小さい間隔になっている。このようなオーリング6が周縁部53c,73の間において側方向に圧縮変形した状態で密着することから、ホルダケース7の内部に通じるような隙間が生じない。
The
次に、カメラモジュールAの作用について説明する。 Next, the operation of the camera module A will be described.
カメラモジュールAを組み立てる際には、まず、基板4をホルダケース7の内部に固定した状態とし、レンズホルダ5を用意する。レンズホルダ5は、鏡胴51、外側レンズ52、レンズ押さえ部材53、中間レンズ54、開口絞り55、内側レンズ56、スペーサ57、および光学フィルタ58がすでに一体化されている。
When the camera module A is assembled, first, the
次に、ホルダケース7に対してレンズホルダ5の鏡胴51を螺結しながらピント調整を行う。このとき、レンズホルダ5のフランジ53aとホルダケース7の上端部との間で周縁部53c,73によって挟まれた部分には、オーリング6を嵌め合わしておく。このフランジ53aとホルダケース7の上端部との間隔は、ピント調整によってたとえば標準的な間隔よりも若干大きくなる場合がある。このような場合、フランジ53aとホルダケース7の上端部との間に螺結方向(上下方向)に隙間が生じるが、レンズホルダ5の周縁部53cとホルダケース7の周縁部73との間にオーリング6が挟み込まれた状態にあるため、側方向には隙間が生じない。これにより、ホルダケース7に対してレンズホルダ5を直接螺結するだけでカメラモジュールAの組み立てが完了する。
Next, focus adjustment is performed while screwing the
したがって、本実施形態のカメラモジュールAによれば、レンズホルダ5やホルダケース7といった部品についてある程度の寸法誤差を許容することができ、ピント調整によってオーリング6の上方部分や下方部分に隙間が生じてもよい。その理由として、オーリング6の側方向の部分には、レンズホルダ5の周縁部53cやホルダケース7の周縁部73が密着して隙間が生じないからである。これにより、ホルダケース7そのものが防水ケースとしての機能を発揮し、内部に通じるような隙間がオーリング6により確実に密封されるので、防水機能を損なうことなく部品点数を削減して生産性を容易に高めることができる。
Therefore, according to the camera module A of the present embodiment, a certain degree of dimensional error can be allowed for components such as the
図3〜9は、本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示している。なお、先述した実施形態に含まれる構成要素と同一または類似のものについては、同一符号を付してその説明を省略する。 3 to 9 show other embodiments of the camera module according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is the same as that of the embodiment mentioned above, or similar, and the description is abbreviate | omitted.
図3および図4に示すカメラモジュールBでは、レンズホルダ5におけるフランジ53aの下部とホルダケース7の上端部に断面視斜面状の周縁部53c,73が形成されている。上記周縁部53c,73は、内側に向かうにしたがって互いに近づくような斜面状を呈している。このような周縁部53c,73の間には、オーリング6が挟み込まれる。このオーリング6を挟み込む作業は、図4(A),(B)に工程順を示すように、ホルダケース7に対してレンズホルダ5を螺結した後で行うのが好ましい。オーリング6は、図3のX円内に示すようにホルダケース7の上端部とフランジ53aとの隙間が大きくても、あるいは同図のY円内に示すように隙間が小さくても、それ自体の内側に収縮する作用によって斜面状の周縁部53c,73に隙間なく密着させられる。このような構成によれば、オーリング6によって防水機能を果たすことができる上、オーリング6の挟み込み作業を容易に行うことができる。
In the camera module B shown in FIGS. 3 and 4,
図5に示すカメラモジュールCでは、周縁部53c,73の断面形状に合致した異形の弾性リング6’を用いている。このような弾性リング6’を用いた構成によれば、周縁部53c,73に対して弾性リング6’がより密着させられるので、防水機能をより高めることができる。
In the camera module C shown in FIG. 5, an irregular
図6に示すカメラモジュールDでは、周縁部53c,73の間にオーリング6を挟み込んだ後、さらにその外側に断面凹状の弾性リング6”を嵌め合わすようにしている。このような構成によれば、周縁部53c,73に対してオーリング6が密着させられ、さらにフランジ53aからホルダケース7の上端部にかけて弾性リング6”が密着させられるので、防水機能をより高めることができる。
In the camera module D shown in FIG. 6, after the O-
図7および図8に示すカメラモジュールEでは、ホルダケース7がケース上部7Aとケース底部7Bに分割可能な構成になっている。ケース上部7Aは、レンズホルダ5に螺結されるために円筒状の部分を有し、一方、ケース底部7Bは、角張った全体形状を呈している。これらケース上部7Aとケース底部7Bは、防止用の角形リング7Cを挟み込んだ状態でネジ9を介して一体化される。このような構成によれば、全体的に矩形状の基板4をホルダケース7の内部に収容することができ、基板を円形に加工する場合に比べて造りやすくすることができる。
In the camera module E shown in FIGS. 7 and 8, the
図9(A)〜(D)に示す構成では、ホルダケース7の孔72を封止する構造が先述した実施形態によるものとは異なる。すなわち、図9(A)では、孔72の内周面に凹溝72aを形成し、この凹溝72aに対してケーブル8の被覆部一部をこぶ状とした膨出部8aを嵌め合わしている。図9(B)では、ケーブル8の被覆部一部に凹溝8bを設け、この凹溝8bと孔72の凹溝72aとの間に弾性リング80を嵌め合わしている。図9(C)では、外方に細長く突き出た外出部72bを孔72に設け、この孔72にケーブル8を通してから外出部72bを弾性チューブ81で覆い、さらに締結具82を介して外出部72bに弾性チューブ81を固定している。図9(D)では、孔72の外出部72bにケーブル8の被覆部先端8cを突き合わせた状態でその外出部72bに弾性チューブ81を嵌め合わせ、この外出部72bと弾性チューブ81の接合部分や、弾性チューブ81と被覆部先端8cの接合部分をたとえば熱硬化接着剤によって接着している。このような構成によれば、孔72を封止する構造についても確実な防水構造とすることができる。
9A to 9D, the structure for sealing the
なお、本発明は、上記した各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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the camera module according to the present invention can be modified in various ways.
たとえば、図1および図2に示す構成の変形例としては、レンズホルダの周縁部とホルダケースの周縁部との内外の位置関係が逆になる形態であってもよい。レンズユニットや基板には、電磁シールド機能をもたせるようにしてもよい。 For example, as a modification of the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the internal and external positional relationship between the peripheral edge of the lens holder and the peripheral edge of the holder case may be reversed. The lens unit and the substrate may have an electromagnetic shielding function.
3 イメージセンサ
4 基板
5 レンズホルダ
51a ねじ山
52 外側レンズ
53a フランジ
53c 周縁部
54 中間レンズ
56 内側レンズ56
6 オーリング(環状弾性体)
6’,6” 弾性リング(環状弾性体)
7 ホルダケース
73 周縁部
A〜E カメラモジュール
3
6 O-ring (annular elastic body)
6 ', 6 "elastic ring (annular elastic body)
7
Claims (5)
上記イメージセンサに対する結像用のレンズを保持し、上部外周にフランジを有するとともに下部外周にねじ山を有するレンズホルダと、
上記基板を収容した状態で上記レンズホルダに上記ネジ山を介して直接螺結されるとともに、上記フランジとの間に環状弾性体を介してこのフランジに密接させられる上端部を有するホルダケースと、
を有することを特徴とする、カメラモジュール。 A substrate mounted with an image sensor;
A lens holder for holding an imaging lens for the image sensor, having a flange on the upper outer periphery and a thread on the lower outer periphery;
A holder case having an upper end portion that is screwed directly to the lens holder via the screw thread in a state in which the substrate is accommodated, and is brought into close contact with the flange via an annular elastic body,
A camera module comprising:
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