JP2011139305A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮影光学系により結像される像を光学変換する撮像素子および接続用の第1コネクタを備えた第1基板41と、この第1基板41の第1コネクタに接続された第2コネクタを備えた第2基板42と、第1基板41および第2基板42の周囲を囲んで前側ケース21に固定されたシールドケースと、を備えた撮像装置であって、第2基板42の外周とシールドケースの内周との間に、第2基板42のあらかじめ設定された量の相対変位を許容する空間sp1が介在され、第2基板42の接合用凸片42aがシールドケースの接合用開口部52aに、接合部材を介して接合されていることを特徴とする撮像装置である。
【選択図】図11
Description
すなわち、特許文献1に記載された撮像装置は、外装を構成する前側ケースと後側ケースとに分割された外装ケースと、外装ケースに組み込まれた鏡筒と、鏡筒に組み込まれたレンズを含む撮影光学系と、撮影光学系によって導かれた被写体を撮像する撮像素子と、撮像素子が実装されて、外装ケースに固定された第1基板と、第1基板とコネクタを介して接続され、外部機器に接続されたケーブルに接続される配線を備えた第2基板と、を備えている。
一方、第2基板は、第1基板にコネクタを介して接続される。
このような構造を採用した場合、第2基板をシールドケースにぴったりと収容して半田付けで固定した後、第2基板と第1基板とをコネクタで接続し、かつ、シールドケースを前側ケースに組み付けることになる。
すなわち、上述の従来技術では、第1基板は、撮影光学系に応じ、良好な結像がなされるように位置調整を行った上で前側ケースに固定される。一方、第2の基板は、シールドケースに固定した後、第1基板にコネクタを介して接続されるとともに、シールドケースが前側ケースに組み付けられる。
まず、撮影光学系を保持した保持部材に、第1基板を、撮像素子に撮影光学系で撮像される像が良好に結像されるように位置決めして接合する。
このとき、第2基板とシールドケースとの間には、両者の相対移動を許容する空間が確保されているため、第1基板の位置に応じて第2基板を移動させることが可能である。したがって、第1コネクタと第2コネクタとは、負荷を与えることなく接続することができる。
また、組付後は、第2基板が、接合部材を介してシールドケースに接合されているため、第2基板の荷重をシールドケースに分散させ、両コネクタや両基板への負荷を軽減させて両コネクタによる接続部分を保護可能である。
その後、接合部材により、接合用凸部と接合用開口部とを接合させる。このとき、接合用凸部は接合用開口部から、シールドケースの外部に臨んでいるため、接合作業はシールドケースの外部から実行することができ、外部からの作業が実行できないものと比較して、作業性に優れる。
したがって、シールドケースのアースを別途行う必要が無くなり、構成および作業の簡略化を図ることができる。
したがって、シールドケースに扉部が設けられていないものと比較して、基板接続時の作業スペースならびに視界が確保されて作業性が向上するとともに、第2基板に実装された電子部品への接触や、第2基板に触れることで起こりうる静電気の発生を防止し、第2基板の保護が可能となる。
このように、ケース筒部の側壁を、角部を支点として開閉させるようにしたため、例えば、ケース筒部の一部に扉を設けるものと比較して、加工が容易である。
加えて、ケース筒部は、扉用組の側壁前部は固定用組に結合して筒形状を保っているため、ケース筒部の強度を確保できる。よって、シールドケースを保持部材に固定する際の作業性に優れ、かつ、シールド性も保つことができる。
また、扉用組を閉じた際には、側壁後部のラップ代の部分が、側壁前部の表面に重なるため、側壁前部との密着性に優れ、シールド性を確保することができる。
本発明の実施の形態の撮像装置は、撮影光学系(1)を保持する保持部材(21)と、この保持部材(21)に接合され、前記撮影光学系(1)により結像される像を光学変換する撮像素子(411)および接続用の第1コネクタ(412)を備えた第1基板(41)と、この第1基板(41)の第1コネクタ(412)に接続された第2コネクタ(422)を備えた第2基板(42)と、前記第1基板(41)および前記第2基板(42)の周囲を囲んで前記保持部材(21)に固定されたシールドケース(5)と、を備えた撮像装置であって、前記第2基板(42)が前記シールドケース(5)に、接合部材(6)を介して接合され、前記第2基板(42)と前記シールドケース(5)との間に、前記第2基板(42)のあらかじめ設定された量の相対変位を許容する空間(sp1)が介在されていることを特徴とする撮像装置である。
図1は、本発明の実施例1の撮像装置Aの外観構成図である。図示のように撮像装置Aは、撮影光学系1と、アウタケース2と、接続コード3とを有する。
なお、車載カメラの使用例としては、これに限らず、車両前方を撮像して障害物検知などに使用することもできる。また、本発明は車載カメラに限定されず、デジタルカメラやビデオカメラや監視カメラなどにも適用可能である。
前側ケース21は、例えば樹脂によって形成された部材であり、図4に示すように、撮影光学系1を保持している。この撮影光学系1は、本実施例1では6枚のレンズ11〜16で構成されている。
前側ケース21の後側には、第1基板41が接合されている。
この第1基板41には、前面側にイメージセンサ411が保持されている。イメージセンサ411は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などを用いた個体撮像素子であり、撮影光学系1によって結像される像を光電変換し、画像信号として外部(例えば、車載コンピュータ)に出力する。
図6は、前側ケース21を斜め後方から見た斜視図である。図示のように、前側ケース21には、外周を囲む略四角形筒状の外周壁211と、この外周壁211との間に、略四角形の挿入溝216を形成して立設された4枚の支持壁212a,212b,212c,212dと、これらの支持壁212a,212b,212c,212dの内側に配置された略円筒状の鏡筒部213とが一体に設けられている。また、支持壁212aと支持壁212bとの間のコーナ部、および支持壁212cと支持壁212dとの間のコーナ部には、詳細な図示は省略するが、それぞれ縦溝214,214が形成されている。各支持壁212a,212b,212c,212dは、撮影光学系1の光軸と直交する平面上に延在された後端面215を備えている。
また、固定用部材23は、紫外線を透過する材質によって略L字断面形状に形成されており、前側ケース21の支持壁212b,212dに形成された凹部212eに収まるように接着される。
さらに、固定用部材23と第1基板41および前側ケース21との接着には、紫外線硬化型接着剤が用いられ、それ以外の第1基板41の接続には、熱硬化型接着剤が用いられている。
図7は後側ケース22の内側の構造を示す斜視図であって、後側ケース22の内側には、シールドケース5が設けられている。このシールドケース5は、電磁波を遮蔽するもので、金属製の筐体あるいは、樹脂製の筐体の内部を金属膜で覆ったものが用いられている。
ここで、第2基板42のシールドケース5に対する接合構造を説明するのにあたり、まず、シールドケース5について説明する。
図9はシールドケース5を示す斜視図であり図10はシールドケース5の分解斜視図である。
両図に示すように、シールドケース5は、ケース底面部51、ケース筒部52、ケース上面部53を備えている。
なお、ケース筒部52は、1枚の略長方形の薄板を、4箇所の角部52b,52c,52d,52eで折り曲げ、その両端を角部52bに隣り合う位置に設けられた接合部52gで接合させて、4枚の側壁521,522,523,524を備えた略四角形の筒状に形成されている。
この接合用開口部52aは、前後方向寸法が第2基板42の厚さ寸法よりも大きな寸法に形成されているとともに、前後方向に直交する矢印SDで示す幅方向の寸法が、接合用凸片42aの幅寸法よりも大きな寸法に形成されている。すなわち、第2基板42を第1基板41に接続させ、かつ、シールドケース5を前側ケース21に固定させたときには、図11に示すように、接合用凸片42aは、接合用開口部52aからケース筒部52の外側に僅かに突出するとともに、接合用凸片42aと接合用開口部52aとの間には、前後方向および幅方向に隙間sp2が介在されるように形成されている。
すなわち、第1基板41は、前側ケース21の撮影光学系1に対して、良好な結像が得られるように位置調整されるものであり、その可動範囲があらかじめ設定されている。したがって、第1基板41に両コネクタ412,422を介して接続される第2基板42も、第1基板41に応じて可動範囲が設定される。したがって、第1基板41が、設定された可動範囲で前側ケース21に対して相対移動するのに伴い、第2基板42が、設定された可動範囲で移動しても、前側ケース21に固定されたシールドケース5のケース筒部52と干渉することが無いように、上述の寸法差(空間sp1および隙間sp2)が設定されている。
なお、本実施例1では、第2基板42の4辺の寸法が20×20(mm)で、厚みが1(mm)で、接合用凸片42aの幅が3(mm)である場合、接合用開口部52aの幅は、5×5(mm)となっているが、この寸法は、前述した可動範囲や、第2基板42、シールドケース5などの寸法精度や、実装精度などを考慮して適宜設定される。
まず、撮影光学系1を保持させた前側ケース21に第1基板41を接合させる。この場合、第1基板41は、図示を省略した治具で支持した状態で撮像を行い、撮影光学系1によって導かれた被写体像が、イメージセンサ411の撮像面の中央に結像されるように撮影光学系1の光軸方向および光軸と直交する方向に治具により位置調整を行う。
そして、この位置調整が終了したら、接着剤により、第1基板41と前側ケース21とを接合する。
そして、第2基板42の第2コネクタ422を、第1基板41の第1コネクタ412に接続させて、第2基板42を第1基板41で支持する。
一方、シールドケース5は、ケース筒部52の前端部を、前側ケース21の挿入溝216に挿入して位置決めした後、接着剤により接合する。
a)第2基板42とシールドケース5との間に空間sp1および隙間sp2を確保して両者を非接触とした上で第2基板42とシールドケース5とを、接合部材6を介して接合させた。
このため、第1基板41を、撮影光学系1に応じて位置調整することで前側ケース21に対する第1基板41の位置およびこの第1基板41に接続した第2基板42の位置にバラツキがあっても、シールドケース5と第2基板42との相対変位は、シールドケース5との間に設定した空間sp1および隙間sp2により吸収される。
したがって、両コネクタ412,422の接続の際に、第2基板42を第1基板41に追従させても、第2基板42とシールドケース5とが干渉することがなく、両コネクタ412,422に無理な負荷がかかることなく円滑に接続できる。これにより、両コネクタ412,422に接続不良が生じるのを防止できるとともに、振動などが入力しても接続状態を保持させることが可能である。
加えて、第2基板42とシールドケース5とを、接合部材6で接合させているため、第2基板42の荷重をシールドケース5に分散させて、両コネクタ412,422による接続部に第2基板42の荷重が掛かるのを抑制できるとともに、使用時の振動により、両コネクタ412,422の接続部に作用する負荷を、シールドケース5に分散できる。これにより、上記荷重や負荷により両コネクタ412,422の接続状態が悪化するのを防止できる。
したがって、第2基板42の外周とシールドケース5の内周とに空間sp1を確保していても、その接合作業を、シールドケース5の外側から行なうことができ、シールドケース5の内側で接合させるのと比較して、作業性に優れる。
加えて、接合用凸片42aと接合用開口部52aとの間にも、前後方向およびこれに直交する方向に隙間sp2を確保しており、上述のように第2基板42を第1基板41に追従させても、接合用凸片42aと接合用開口部52aとが干渉することが無く、この干渉で両コネクタ412,422に負荷を与えるのを防止できる。
したがって、フランジ52fを設けないものと比較して、接合部材6に対するシールドケース5の接触面積を確保でき、接合用凸片42aと接合用開口部52aとの接合強度を高めることができる。
以下に、他の実施例について説明するが、これら他の実施例は、実施例1の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例1あるいは他の実施例と共通する構成については共通する符号を付けることで説明を省略する。
すなわち、実施例2では、接合部材206として導電性接着剤を用いている。この導電性接着剤としては、例えば、導電性を持った銀粉、金粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉などの導電フィラーをエポキシ、シリコーン、アクリルなどの樹脂に加えた接着剤、あるいは半田などを用いることができる。これらのなかでも、シールドケース5と第2基板42と接合させる際に接続抵抗が低いもの、例えば常温硬化型や紫外線硬化型のものが好ましい。
さらに、第2基板42は、第1基板41と共に接続コード3を介してアースに接続されるアース部200を備えており、接合部材206は、この第2基板42のアース部200に接続させている。よって、シールドケース5は、接合部材206を介してアースされている。
また、実施例1と同様の構成に基づいて、実施例1で説明したa)〜c)およびe)の効果を得ることができる。
すなわち、図14に示すように、実施例3の撮像装置に用いるシールドケース305のケース筒部352では、側壁521〜523の接合用開口部52aを廃止している。
また、実施例3では、第2基板342は、接合用凸片42aが廃止されている。
シールドケース405は、実施例1と同様に、ケース底面部451、ケース筒部452、ケース上面部453を備えている。
すなわち、ケース筒部452は、図示のように、側壁523,524が、前後方向に直交する方向で切断された分割部523a,524aを備え、後側部分523b,524bと前側部分523c,524cとに分割されている。そして、分割部523a,524aは、前側ケース21の外周壁211の高さよりも高く、第2基板42の設置位置よりも低い位置に設定されている。
したがって、側壁523,524の後側部分523b,524bは、その端部の角部52d,52eにあらかじめ折り目を付けておいて、図示のように前側部分523c,524cから独立して角部52dを支点とする扉部500として、基板42が設置されるケース筒部452の内部空間400を開閉としている。
また、側壁523,524の前側部分523c,524cは、側壁521,522と四角の筒状を成し、前側ケース21の挿入溝216に挿入される。
また、実施例1のように、側壁521,522,523に接合用開口部52aが設けられているものでは、後側部分523b,524bを開いた状態で、第2基板42と側壁521,522の接合用開口部52aとの接合作業を行なった後、後側部分523b,524bを閉じた後に、側壁523の接合用開口部52aとの接合作業を行なう。この場合も、前者の作業時には、作業スペースならびに視界が確保されて作業性が向上する。
他の作用効果については、実施例1〜実施例3と同様である。
このシールドケース505は、実施例4と同様に、ケース筒部552の内部空間400を開閉可能とするものであり、実施例4との相違点は、ケース筒部552が、筒部前部552aと筒部後部552bとに2分割されている点である。
sp1 空間
sp2 隙間
1 撮影光学系
2 アウタケース
5 シールドケース
6 接合部材
21 前側ケース(保持部材)
41 第1基板
42 第2基板
42a 接合用凸片
52a 接合用開口部
52f フランジ
200 アース部
206 接合部材
305 シールドケース
342 第2基板
352 ケース筒部
400 内部空間
405 シールドケース
411 イメージセンサ(撮像素子)
412 第1コネクタ
422 第2コネクタ
452 ケース筒部
500 扉部
505 シールドケース
510 扉用組
520 固定用組
521 側壁
522 側壁
523 側壁
524 側壁
522a 分割部
523b 後側部分(側壁後部)
523c 前側部分(側壁前部)
524b 後側部分(側壁後部)
524c 前側部分(側壁前部)
551 ケース底面部
552 ケース筒部
600 扉部
Claims (7)
- 撮影光学系を保持する保持部材と、
この保持部材に接合され、前記撮影光学系により結像される像を光学変換する撮像素子および接続用の第1コネクタを備えた第1基板と、
この第1基板の第1コネクタに接続された第2コネクタを備えた第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板の周囲を囲んで前記保持部材に固定されたシールドケースと、
を備えた撮像装置であって、
前記第2基板が前記シールドケースに、接合部材を介して接合され、
前記第2基板と前記シールドケースとの間に、前記第2基板のあらかじめ設定された量の相対変位を許容する空間が介在されていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記シールドケースの前記第2基板の外周方向に、ケース内外を貫通する接合用開口部が設けられ、
前記第2基板の外周に、前記接合用開口部に向けて延びるとともに、前記接合用開口部との間に前記空間の一部としての隙間を介して接合用凸部が設けられ、
この接合用凸部と前記接合用開口部とが、前記接合部材で接合されていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記接合部材は、非導電性接合部材であることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記接合部材は、導電性接合部材であり、かつ、前記第2基板においてアースに接続されたアース部が前記接合部材に接続されていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記シールドケースは、前記第2基板の外周方向を囲むケース筒部を備え、
このケース筒部が、前記シールドケースの内部空間を開閉する扉部を備えていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置において、
前記ケース筒部は、4枚の側壁を有した四角筒状に形成され、
前記4枚の側壁のうちの隣り合う2枚ずつで扉用組と固定用組とが構成され、
前記扉用組は、前記第2基板の設置位置よりも撮像方向側の位置で、前記撮像方向側の側壁前部と前記撮像方向とは反対側の側壁後部とに分割されているとともに、前記側壁後部において、前記固定用組との境界部のうちの一方が、撮像方向に沿って前記固定用組と分割されていることで、前記側壁後部が前記境界部のもう一方を支点として、扉状に開閉可能に構成されていることを特徴とする撮像装置。 - 請求項6に記載の撮像装置において、
前記側壁のうち、前記扉用組の前記側壁前部が、ケース底面部と一体に形成され、
前記扉用組の前記側壁後部が、一枚の板材を折り曲げて形成可能に、前記固定用組と一体に形成される一方、前記ケース底面部とは別体に形成され、
前記側壁後部は、前記扉用組を前記内部空間閉状態としたときに、前記側壁前部の表面に重なるラップ代を有していることを特徴とする撮像装置。
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