JP2013055539A - 撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持枠部材に保持された撮像レンズ系に対して撮像素子を保持した基板を精度よく位置決め調整することができる撮像装置の製造方法を提供する。
【解決手段】位置決め調整装置は、基板５の対向する両側の端面部（切欠き部５ａ，５ｂ）をそれぞれ挟み込むようにして保持するための、平面部１５ａ，１６ａとテーパ面部１５ｂ，１６ｂとで形成された一対のチャッキング部１５，１６を有し、基板５は、チャッキング部１５，１６で挟まれる少なくとも一方の切欠き部５ａに厚み方向に対して該端面部の先端部が鋭角となるように斜めにカットされた斜面５ｃを有し、位置決め調整工程時において、一対のチャッキング部１５，１６を移動させて基板５の両側の端面部（切欠き部５ａ，５ｂ）を挟み込んだ際に、テーパ面部１５ｂに斜面５ｃを面接触させ、かつ平面部１５ａに基板５の端面部近傍の平面を面接触させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、デジタルカメラや車載カメラ（例えば、バックモニタカメラなど）等の撮像装置の製造方法に関する。

デジタルカメラや車載カメラ（例えば、バックモニタカメラなど）等の撮像装置は、撮像光学系と、撮像レンズ系を通して被写体像が結像するＣＣＤセンサ等の固体撮像素子を備えている。

デジタルカメラや車載カメラ等の撮像装置では、撮像レンズ系を通して入射される被写体像をＣＣＤセンサ等の撮像素子の受光面上に精度よく結像させることが高品質な画像を得る上で重要となる。このため、組付け工程時において、撮像レンズ系を保持したレンズ保持枠部材に対して撮像素子が実装された基板を精度よく所定位置に位置決めして固定する必要がある。

例えば、特許文献１には、組付け工程時において、位置決め治具１６に設けた２つのピン１７、１８を配線基板１２に形成された各挿入穴１３にそれぞれ貫挿して、各挿入穴１３から突出した各ピン１７、１８を固体撮像装置１の側面に形成した切り欠き凹部（パイロット部、ガイド部）６、７にそれぞれ挿通させる。そして、撮像レンズ系を保持したレンズブロック１９（レンズ保持枠部材）に設けた２つのピン２０、２１を固体撮像装置１の前記切り欠き凹部６、７にそれぞれ挿通させることで、固体撮像装置１と配線基板１２とを位置決めして固定し、更に、固体撮像装置１とレンズブロック１９とを位置決めして固定する技術が開示されている。

ところで、前記特許文献１の技術では、レンズブロック（レンズ保持枠部材）側に固体撮像装置の各切り欠き凹部に対して位置決めするための２つのピンが設けられているので、レンズブロックと固体撮像装置とを精度よく位置決めして固定するには、この２つのピンと各切り欠き凹部にそれぞれ高い位置精度が要求される。更に、位置決め治具側に配線基板の各挿入穴に貫挿させて位置決めするための２つのピンが設けられているので、位置決め治具と配線基板とを精度よく位置決めして固定するには、この２つのピンと各挿入穴に対してもそれぞれ高い位置精度が要求される。

このため、例えば、レンズブロックと位置決め治具の各ピンの位置、固体撮像装置の各切り欠き凹部の位置、配線基板の各挿入穴の位置に対してそれぞれ公差内で最大量の位置ずれあった場合には、レンズブロックのピン位置によって固体撮像装置の位置が制限されるため、固体撮像装置（撮像素子を保持した基板）をレンズブロックに保持された撮像レンズ系に対して精度よく位置決め調整できないことがある。

そこで、本発明は、レンズ保持枠部材に保持された撮像レンズ系に対して撮像素子を保持した基板を精度よく位置決め調整することができる撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係る撮像装置の製造方法は、撮像レンズ系が内側に保持されたレンズ保持枠部材に対して、前記撮像レンズ系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子を保持した基板を、位置決め調整装置を用いて所定位置に位置決め調整して固定する位置決め調整工程を有する撮像装置の製造方法において、前記位置決め調整装置は、前記基板の対向する両側の端面部をそれぞれ挟み込むようにして保持するための、平面部とテーパ面部とで形成された一対の基板チャッキング部を有し、前記基板は、前記基板チャッキング部で挟まれる少なくとも一方の端面部に厚み方向に対して該端面部の先端部が鋭角となるように斜めにカットされた斜面を有し、前記位置決め調整工程時において、前記一対の基板チャッキング部を移動させて前記基板の両側の端面部を挟み込んだ際に、前記テーパ面部に前記斜面を面接触させ、かつ前記平面部に前記基板の端面部近傍の平面を面接触させることを特徴としている。

本発明に係る撮像装置の製造方法によれば、一対の基板チャッキング部を移動させて基板の両側の端面部を挟み込んだ際に、テーパ面部に斜面を面接触させ、かつ平面部に基板の端面部近傍の平面を面接触させることにより、接触面積を大きくすることができるので、基板をより確実に保持することが可能となる。

これにより、例えば、基板チャッキング部に振動等の外力が入力された場合でも、これらの外力に影響されることなく、安定して精度よく位置決め調整を行うことができる。

本発明の実施形態における撮像装置の前面側外観を示す斜視図。 この撮像装置の概略縦断面図。 この撮像装置の背面側の要部を示す図。 位置決め調整装置の要部を示す概略図。 位置決め調整装置のチャッキング部を示す概略図。 （ａ）は、本発明の実施形態１における基板を示す斜視図、（ｂ）は、この基板のＡ−Ａ線断面図。 位置決め調整装置で基板を位置決め調整する状態を示した斜視図。 本発明の実施形態１における基板をチャッキング部で挟んだ状態を示す図。 基板固定用部材に中間部材を介して接着剤で基板が固定された状態を示す図。 比較例における基板をチャッキング部で挟んだ状態を示す図。 本発明の実施形態２における基板の端面部を示した断面図。 本発明の実施形態３における基板をチャッキング部で挟んだ状態を示す図。 本発明の実施形態４における基板をチャッキング部で挟んだ状態を示す図。 本発明の実施形態５における基板をチャッキング部で挟んだ状態を示す図。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。

〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態における撮像装置の前面側外観を示す斜視図、図２は、この撮像装置の概略縦断面図である。なお、本実施形態の撮像装置は、車載カメラとして用いられるバックモニタカメラに適用した例である。バックモニタカメラは、例えば、車両（自動車）の車体後部のナンバープレート周辺等に設置され、車体後方側の下方領域を撮像して、撮像した画像（動画）が車室内に設置したモニタ装置に表示されるように構成されている。

これらの図に示すように、本実施形態に係る撮像装置（バックモニタカメラ）１は、複数のレンズを有する撮像レンズ系２と、内周面側で撮像レンズ系２を保持したレンズセル３と、ＣＣＤセンサ等の撮像素子４が保持されたプリント配線基板（以下、「基板」という）５等を収納したカバー６と、接続コード７を備えている。

レンズセル３内には、撮像レンズ系２を構成する第１〜第６レンズ２ａ〜２ｆが配置されている。撮像素子４は、撮像レンズ系２によって結像される被写体像を光電変換し、生成された画像信号が接続コード７を介して車室内のナビゲーション装置等のモニタ装置（不図示）に出力され、画像が表示される。

図３は、カバー６及び接続コード７を取り外した状態の撮像装置１の背面側を示す図である。図３に示すように、撮像素子４を保持した基板５は、レンズセル３の背面側に突出するように設けた４つの基板固定用部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの端面に位置決めされて接着剤で固定されている。

基板５は略矩形に形成されており、その対角に位置する２箇所の角部に、凹状に湾曲した略円弧状の切欠き部５ａ、５ｂが形成されている。なお、基板５の背面側（撮像素子４と反対側）には、コンデンサや抵抗等の電子部品が実装されている。

図４は、基板を位置決め調整するための位置決め調整装置１０の要部を示す概略図である。この位置決め調整装置１０は、２つの円柱状のチャックピン１２，１３と、各チャックピン１２，１３を例えばエア圧によって駆動させるアクチュエータ１４を備えている。

各チャックピン１２，１３の先端側には、基板５の対角方向の両側（前記切欠き部５ａ、５ｂ）を挟んで固定する鋭角状に切り欠かれたチャッキング部１５，１６を有している。チャッキング部１５，１６は、図５に示すように、上部の平面部１５ａ，１６ａと下部の曲面状のテーパ面部１５ｂ，１６ｂを有している。このテーパ面部１５ｂ，１６ｂは、円錐の部分的側面を形成するような形状である。

一方、本実施形態の基板５は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、対角線上の２つの切欠き部５ａ、５ｂのうちの一方の切欠き部５ａの端面を、厚み方向に対して内側（撮像素子４が保持された面側）へ向けて斜めにカットしている（以下、この斜めにカットした端面を「斜面５ｃ」という）。この斜面５ｃの傾斜角は、前記チャッキング部１２ａの傾斜角に対応している。また、斜面４ｂの表面は、チャッキング部１５のテーパ面部１５ｂの曲面形状に対応して凹状に湾曲している。

次に、前記撮像装置１の製造工程において、基板５をレンズセル３の基板固定用部材８ａ〜８ｄに位置決め調整して固定する位置決め調整工程時の作業手順について説明する。

先ず、撮像装置１のレンズセル３をレンズセル受け治具（不図示）に固定する。そして、図７、図８に示すように、位置決め調整装置１０のアクチュエータ１４を駆動して各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の角部の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持し、基板５を基板固定用部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの上方に移動させる。

なお、図９に示すように、基板固定用部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの端面には、塗布された接着剤（例えば、紫外線硬化型接着剤）Ａを介して中間部材１７の一方の面が配置されており、この中間部材１７の他方の面側に基板５が接着剤（例えば、紫外線硬化型接着剤）を介して位置している。この中間部材１７を基板固定用部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと基板５との間に接着剤Ａを介して配置することにより、接着剤Ａを硬化させる前では基板５を撮像レンズ系２の光軸方向及び基板５の平面方向に移動させることができる。

そして、レンズセル３内に保持されている撮像レンズ系２に対して、基板５に保持されている撮像素子４が最適位置に位置決めされるように各チャックピン１２，１３を移動させ、測定装置（不図示）を用いて基板５の位置を微調整する。この微調整により、撮像レンズ系２の焦点位置に撮像素子４を精度よく位置決めすることができる。

基板５が位置決めされると、接着剤Ａに紫外線を照射して硬化させる。接着剤Ａの硬化により、基板５を撮像レンズ系２に対して最適位置に位置決めして固定することができる。

ところで、本実施形態では、上記したように基板５の対角線上の２つの切欠き部５ａ、５ｂのうちの一方の切欠き部５ａに表面が凹状に湾曲した斜面５ｃを設けている（図６（ａ），（ｂ）参照）。斜面５ｃの先端側は鋭角状である。よって、図８に示したように、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、切欠き部５ａの斜面５ｃがチャッキング部１５のテーパ面部１５ｂの表面に摺接するようにして奥側まで入る。この際、切欠き部５ａの平面状の上面は、チャッキング部１５の平面部１５ａの表面に摺接するようにして奥側まで入る。これにより、斜面５ｃを設けた切欠き部５ａは、チャッキング部１５の平面部１５ａとテーパ面部１５ｂに面接触した状態となる。

一方、基板５の他方の切欠き部５ｂの表面は、撮像素子４が保持された面に対して垂直な面である（切欠き部５ａ側のように斜面状にカットされていない）。よって、図８に示したように、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、切欠き部５ｂの下側の角部はチャッキング部１６のテーパ面部１６ｂの中間部に点接触で当接する。この際、切欠き部５ｂの平面状の上面は、チャッキング部１６の平面部１５ｂの表面に摺接するようにして中間部まで入る。

このように、本実施形態では、基板５の一方の切欠き部５ａに斜面５ｃを設けたことにより、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、斜面５ｃを設けた切欠き部５ａは、チャッキング部１５の平面部１５ａとテーパ面部１５ｂに面接触した状態となり、接触面積を大きくできる。このため、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、斜面５ｃを設けた切欠き部５ａの広い範囲に保持力が作用するので、基板５をチャッキング部１５，１６により確実に保持することが可能となる。

これにより、上記した基板５をレンズセル３の基板固定用部材８ａ〜８ｄに位置決めして固定する際において、アクチュエータ１４の駆動による振動が基板２に入力された場合や、基板２に接続された配線コード（不図示）を介して基板２に外力が入力された場合でも、これらの外力に影響されることなく、安定して精度よく位置決め調整を行うことができる。

また、位置決め調整した後において、接着剤が硬化するまでの間に外力が基板２に作用した場合でも、基板５の位置決め状態を安定して保持することができる。

なお、図１０に示す比較例のように、チャッキング部１５，１６に挟まれる基板５の各切欠き部５ａ，５ｂが垂直な端面の場合は、各切欠き部５ａ，５ｂはテーパ面部１５ｂ，１６ｂに対して点接触、平面部１５ａ，１５ｂに対しては面接触となる。この場合には、各切欠き部５ａ，５ｂはテーパ面部１５ｂ，１６ｂに対して点接触で保持されるので、接触面積が小さく外力の影響を受け易くなり、安定して保持できない場合がある。

〈実施形態２〉
実施形態１では基板５の一方の切欠き部５ａに形成された斜面５ｃは先端部が鋭角であったが、本実施形態では、図１１に示すように、基板５の切欠き部５ａに形成された斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットした構成である。他の構成は実施形態１と同様である。

このように、基板５の切欠き部５ａに形成された斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットして、鋭角部分をなくすことにより、斜面５ｃの先端部に他の部品等が接触した場合などに折れたり破損することを防止することができる。

〈実施形態３〉
実施形態１では基板５の一方の切欠き部５ａに斜面５ｃを形成したが、本実施形態では、図１２に示すように、基板５の両方の切欠き部５ａ，５ｂに斜面５ｃをそれぞれ形成し、かつ各斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットした構成である。他の構成は実施形態１と同様である。

これにより、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、基板５はチャッキング部１５，１６の平面部１５ａ，１６ａとテーパ面部１５ｂ，１６ｂに対して面接触した状態となり、接触面積を大きくできる。

よって、基板５をより安定してチャッキング部１５，１６に保持することができる。更に、基板５の切欠き部５ａ，５ｂに形成された各斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットして、鋭角部分をなくすことにより、斜面５ｃの先端部に他の部品等が接触した場合などに折れたり破損することを防止することができる。

〈実施形態４〉
図１３に示すように、本実施形態では、基板５の両方の切欠き部５ａ，５ｂの端面に、撮像素子４が保持された面と反対側の面に向けて先端部が鋭角な斜面５ｃをそれぞれ形成した構成である。また、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６も斜面５ｃの方向に合わせて、斜面５ｃ側にテーパ面部１５ｂ，１６ｂを形成し、撮像素子４が保持された面側に平面部１５ａ，１５ｂが形成されている。

本実施形態においても、図１３に示したように、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟むようにして基板５を保持した際に、基板５はチャッキング部１５，１６の平面部１５ａ，１６ａとテーパ面部１５ｂ，１６ｂに対して面接触した状態となり、接触面積を大きくできる。これにより、基板５をチャッキング部１５，１６により確実に保持することができる。

更に、本実施形態では、基板５の撮像素子４が保持された面側は斜面５ｃが形成されないので、基板５の撮像素子４側の面での接着面積を大きくとることができる。よって、基板５をレンズセル３の基板固定用部材８ａ〜８ｄ（図７参照）に接着剤で固定する際における接着面積を増やすことができるので、より強固に接着固定することができる。

〈実施形態５〉
本実施形態では、図１４に示すように、前記実施形態４における基板５の各切欠き部５ａ，５ｂにそれぞれ形成された斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットした構成である。他の構成は実施形態４と同様である。

このように、基板５の切欠き部５ａ，５ｂにそれぞれ形成された斜面５ｃの鋭角な先端部を垂直にカットして、鋭角部分をなくすことにより、斜面５ｃの先端に他の部品等が接触した場合などに折れたり破損することを防止することができる。

〈実施形態６〉
本実施形態では、実施形態１、２における基板５の切欠き部５ａに形成された斜面５ｃ（実施形態３、４、５では基板５の各切欠き部５ａ，５ｂにそれぞれ形成された斜面５ｃ）に、絶縁性物質からなる薄膜をコーティングした構成である。

このように、基板５の切欠き部５ａ（または各切欠き部５ａ，５ｂ）に形成された斜面５ｃを絶縁性物質からなる薄膜をコーティングすることにより、各チャックピン１２，１３のチャッキング部１５，１６で、基板５の各切欠き部５ａ、５ｂを挟んで保持する際に、斜面５ｃが擦られても該斜面５ｃの表面から微細な削り粉が飛散して撮像素子４に付着することを防止できる。

また、基板５の端部付近まで電子部品等が実装されている場合に、基板５の切欠き部５ａ（または各切欠き部５ａ，５ｂ）に形成された斜面５ｃに配線が剥き出しの状態になる可能性がある。そのような場合でもこの斜面５ｃを絶縁性物質からなる薄膜でコーティングしておくことにより、この斜面５ｃに外部の金属部材が誤って接触してもショートして破損することを未然に防止することができる。

なお、前記した各実施形態では、矩形状の基板であったが、これ以外にも４つの以上の角部を有する多角形状の基板においても同様に本発明を適用することができる。

１ 撮像装置
２ 撮像レンズ系
３ レンズセル
４ 撮像素子
５ 基板
５ａ，５ｂ 切欠き部
５ｃ 斜面
８ａ〜８ｄ 基板固定用部材
１０ 位置決め調整装置
１２，１３ チャックピン
１５，１６ チャッキング部
１５ａ，１６ａ 平面部
１５ｂ，１６ｂ テーパ面部

特開２０００−３０７０９２号公報

Claims (6)

1. 撮像レンズ系が内側に保持されたレンズ保持枠部材に対して、前記撮像レンズ系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子を保持した基板を、位置決め調整装置を用いて所定位置に位置決め調整して固定する位置決め調整工程を有する撮像装置の製造方法において、
   前記位置決め調整装置は、前記基板の対向する両側の端面部をそれぞれ挟み込むようにして保持するための、平面部とテーパ面部とで形成された一対の基板チャッキング部を有し、
   前記基板は、前記基板チャッキング部で挟まれる少なくとも一方の端面部に厚み方向に対して該端面部の先端部が鋭角となるように斜めにカットされた斜面を有し、
   前記位置決め調整工程時において、前記一対の基板チャッキング部を移動させて前記基板の両側の端面部を挟み込んだ際に、前記テーパ面部に前記斜面を面接触させ、かつ前記平面部に前記基板の端面部近傍の平面を面接触させることを特徴とする撮像装置の製造方法。
2. 前記基板の前記斜面を設けた端面部の先端側を垂直にカットすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の製造方法。
3. 前記基板の両側の端面部に前記斜面をそれぞれ設け、かつ前記基板の前記斜面を設けた両側の端面部の先端側を垂直にカットすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置の製造方法。
4. 前記斜面は、前記基板の前記撮像素子が保持されている面側に向けて傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。
5. 前記斜面は、前記基板の前記撮像素子が保持されている面と反対側の面に向けて傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。
6. 前記斜面に絶縁性物質からなる薄膜をコーティングすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。