JP2022165432A - カメラモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】接着剤の接着領域を適切に設定して、熱硬化時における接着剤の収縮によって発生する光軸ずれを抑えることができるカメラモジュールを提供する。【解決手段】カメラモジュールは、レンズ12を有するカメラレンズユニット10と、カメラレンズユニット10を支持するカメラ筐体20と、レンズ12と対向するイメージセンサ40が取り付けられ、カメラ筐体20とハイブリッド接着剤71,72を介して互いに固定される基板30と、基板30に形成される切り欠き33と、切り欠き33が形成される基板30において、切り欠き33を境にしてイメージセンサ40に対して近くなる側に設定され、ハイブリッド接着剤71が塗布される内側接着領域31と、切り欠き33が形成される基板30において、切り欠き33を境にしてイメージセンサ40に対して遠くなる側に設定され、ハイブリッド接着剤72が塗布される外側接着領域32とを備える。【選択図】図5
Description
本開示は、カメラモジュールに関するものである。
カメラモジュールを組み立てる場合、カメラレンズユニットと撮影ユニットとの間における光軸合わせを行った後、それらの間を接着剤を用いて、互いに固定することがある。このようなカメラモジュールの組み立て構造は、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示されるカメラモジュールの組み立て構造においては、紫外線の照射によって硬化する接着剤が、使用されている。このような紫外線硬化型の接着剤を用いて、接着強度を向上させる場合、例えば、その接着領域を拡大することが考えられる。この場合、接着剤の塗布量が多くなる分、その接着剤に対する紫外線の照射むらが発生し易くなる。紫外線硬化型の接着剤は、その全域に紫外線が均一に照射されないと、適切な強度を発揮しない。このため、特許文献1に開示されるカメラモジュールの組み立て構造においては、カメラモジュールにおける光軸ずれを発生させるおそれがある。
また、カメラモジュールの組み立て構造には、熱によって硬化する接着剤が使用されることがある。一般に、そのような熱硬化型の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤よりも、接着強度が高くなるものの、硬化時における収縮率が大きい。このため、カメラモジュールの組み立て構造に、熱硬化型の接着剤を使用する場合、その接着領域を適切に設定しないと、その接着剤の収縮によって、カメラモジュールにおける光軸すれが発生するおそれがある。
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、接着剤の接着領域を適切に設定して、熱硬化時における接着剤の収縮によって発生する光軸ずれを抑えることができるカメラモジュールを提供することを目的とする。
本開示に係るカメラモジュールは、レンズを有するカメラレンズユニットと、カメラレンズユニットを支持するカメラ筐体と、レンズと対向するイメージセンサが取り付けられ、カメラ筐体と接着剤を介して互いに固定される基板と、カメラ筐体又は基板に形成される第1切り欠きと、第1切り欠きが形成されるカメラ筐体又は基板において、第1切り欠きを境にしてイメージセンサに対して近くなる側に設定され、接着剤が塗布される内側接着領域と、第1切り欠きが形成されるカメラ筐体又は基板において、第1切り欠きを境にしてイメージセンサに対して遠くなる側に設定され、接着剤が塗布される外側接着領域とを備えるものである。
本開示によれば、接着剤の接着領域を適切に設定して、熱硬化時における接着剤の収縮によって発生する光軸ずれを抑えることができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
実施の形態1に係るカメラモジュールについて、図1から図9を用いて説明する。
実施の形態1に係るカメラモジュールについて、図1から図9を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係るカメラモジュールの構成を示す前方斜視図である。図2は、実施の形態1に係るカメラモジュールの構成を示す後方斜視図である。図3は、実施の形態1に係るカメラモジュールにおける基板30を取り外した状態の構成を示す後方斜視図である。図4は、実施の形態1に係るカメラモジュールの構成を示す正面図である。図5は、実施の形態1に係るカメラモジュールの構成を示す側面図である。図6は、図4のVI-VI矢視断面図である。図7は、図4のVII-VII矢視断面図である。図8は、基板30の正面図である。なお、図6は、ハイブリッド接着剤71,72を省略した図となっている。
図1及び図2に示した実施の形態1に係るカメラモジュールは、例えば、車両に搭載されるドライバモニタリングシステムに適用されるものである。このカメラモジュールは、例えば、車室前部に設けられるダッシュボード上に設置されている。このため、カメラモジュールは、車室内全域を撮影範囲とし、全ての乗員の状態を撮影することができる。なお、乗員の状態とは、例えば、脇見、居眠り、及び、姿勢崩れ等のことである。
図1から図3に示すように、実施の形態1に係るカメラモジュールは、カメラレンズユニット10、カメラ筐体20、基板30、イメージセンサ40、及び、防塵クッション50を備えている。
ここで、カメラモジュールにおいては、図1に示すように、カメラ筐体20に対して、カメラレンズユニット10が取り付けられる側を前側とし、図2に示すように、カメラ筐体20に対して、基板30が取り付けられる側を後側としている。また、カメラモジュールにおいては、図1に示すように、カメラ筐体20及び基板30の長手方向を、幅方向(左右方向)としている。よって、カメラモジュールを正面(前方)から見て、その左側が、当該カメラモジュールの左側となる。一方、カメラモジュールを正面から見て、その右側が、当該カメラモジュールの右側となる。更に、カメラモジュールにおいては、前後方向及び幅方向と直交する方向を、上下方向としている。よって、カメラモジュールを正面から見て、その上側が、当該カメラモジュールの上側となる。一方、カメラモジュールを正面から見て、その下側が、当該カメラモジュールの下側となる。
先ず、図1及び図5に示すように、カメラ筐体20と基板30とは、ハイブリッド接着剤71,72を用いて、互いに接着固定されている。ハイブリッド接着剤71,72は、同じ種類の接着剤である。このハイブリッド接着剤71,72は、紫外線が照射されると硬化する機能と、加熱されると硬化する機能との双方を有している。
ハイブリッド接着剤71,72においては、熱硬化時の接着強度が、紫外線硬化時の接着強度よりも高くなっている。更に、ハイブリッド接着剤71,72においては、熱硬化時の収縮率は、紫外線硬化時の収縮率よりも大きくなっている。
図1及び図5に示すように、カメラレンズユニット10は、鏡筒11及びレンズ12を有している。鏡筒11は、円筒状をなしている。レンズ12は、円形をなしており、鏡筒11の内部に取り付けられている。このとき、鏡筒11の中心軸とレンズ12の中心軸とは、同軸状に配置されている。このように、同軸状に配置された各中心軸は、カメラレンズユニット10の光軸を形成している。
図1から図7に示すように、カメラ筐体20は、カメラレンズユニット10を支持している。このカメラ筐体20は、例えば、樹脂で形成されている。このようなカメラ筐体20は、平板部21、支持部22、4つの縦壁部23、及び、4つの接着固定部24を有している。
平板部21は、矩形平板状をなしている。この平板部21の長手方向が、カメラ筐体20の長手方向、即ち、カメラモジュールの幅方向となっている。
支持部22は、平板部21の前面中央部に設けられている。この支持部22は、円筒状をなしており、平板部21をその厚さ方向において貫通している。支持部22の内部には、カメラレンズユニット10の鏡筒11が支持されている。例えば、支持部22の内周面には、雌ねじ部が形成されている。これに対して、鏡筒11の外周面には、雄ねじ部が形成されている。鏡筒11の雄ねじ部と、支持部22の雌ねじ部とは、締結可能となっている。このため、カメラ筐体20は、鏡筒11の雄ねじ部が支持部22の雌ねじ部に締め付けられることにより、カメラレンズユニット10を支持する。
各縦壁部23は、平板部21の後面における4つの隅部にそれぞれ設けられている。これに対して、図3に示すように、接着固定部24は、各縦壁部23に隣接してそれぞれ設けられている。各接着固定部24は、平板部21の後面からカメラ筐体20の後方に向けて突出するように形成されている。
また、各接着固定部24は、内側接着領域24a、外側接着領域24b、及び、切り欠き24cをそれぞれ有している。内側接着領域24a、外側接着領域24b、及び、切り欠き24cは、接着固定部24の頂面に形成されている。
切り欠き24cは、接着固定部24の頂面を上下方向に切り欠いている。この切り欠き24cは、第2切り欠き又は第1切り欠きを構成するものである。
内側接着領域24aは、ハイブリッド接着剤71が塗布される領域である。この内側接着領域24aは、切り欠き24cを境にして、後述するイメージセンサ40に対して近くなる側に設定されている。具体的には、内側接着領域24aは、切り欠き24cの幅方向内側に隣接して形成されている。
外側接着領域24bは、ハイブリッド接着剤72が塗布される領域である。この外側接着領域24bは、切り欠き24cを境にして、後述するイメージセンサ40に対して遠くなる側に設定されている。具体的には、外側接着領域24bは、切り欠き24cの幅方向外側に隣接して形成されている。
上述したように、切り欠き24cは、内側接着領域24a及び外側接着領域24bを、ハイブリッド接着剤71,72を塗布する領域として、設定する際に使用されるものである。このとき、内側接着領域24aは、カメラ筐体20と基板30との間におけるハイブリッド接着剤71による仮固定に必要な最低限の幅で設定されている。
図2、図5から図8に示すように、基板30は、撮像素子であるイメージセンサ40及びコネクタ41を有している。イメージセンサ40は、基板30の前面に実装されている。このイメージセンサ40は、基板30によって制御される。一方、コネクタ41は、基板30の後面に実装されている。また、基板30は、矩形平板状をなしている。この基板30の長手方向が、カメラモジュールの幅方向となっている。
基板30は、平板部21の後面と対向するように配置されている。このとき、基板30における4つの角部が、平板部21における4つの隅部に配置される各縦壁部23の内面に当接する。このように、基板30は、平板部21における4つの縦壁部23の内側に嵌め込まれることで、カメラ筐体20に対して、上下方向及び左右方向において、ガイドされる。
イメージセンサ40は、上述したように、基板30が4つの縦壁部23の内側にガイドされることで、防塵クッション50を介して、カメラ筐体20における支持部22の基端に当接している。また、イメージセンサ40は、受光面40aを有している。この受光面40aは、矩形をなしており、イメージセンサ40の前面に形成されている。
図3、図5から図7に示すように、防塵クッション50は、カメラ筐体20とイメージセンサ40との間を密閉するシール部材である。防塵クッション50は、例えば、弾性材料で形成されている。このような防塵クッション50は、リング状に形成されている。防塵クッション50の開口部は、支持部22の基端における開口部と対向している。そして、防塵クッション50は、受光面40aの外周部を囲うように設けられている。
このため、カメラレンズユニット10のレンズ12と、イメージセンサ40の受光面40aとは、対向している。このとき、カメラレンズユニット10とイメージセンサ40とは、当該カメラレンズユニット10の光軸とイメージセンサ40の受光面40aとが直交するように配置されている。即ち、カメラモジュールにおける光軸合わせとは、カメラレンズユニット10におけるレンズ12の光軸が、イメージセンサ40の受光面40aの中心を通り、且つ、その光軸と受光面40aとを直交させることである。
また、基板30は、内側接着領域31、外側接着領域32、及び、切り欠き33からなる組みを、4組み備えている。各組みにおける内側接着領域31、外側接着領域32、及び、切り欠き33は、各接着固定部24における内側接着領域24a、外側接着領域24b、及び、切り欠き24cとそれぞれ対応して配置されている。
切り欠き33は、平板部21の上辺又は下辺を上下方向に切り欠いている。この切り欠き33は、第1切り欠き又は第2切り欠きを構成するものである。
内側接着領域31は、ハイブリッド接着剤71が塗布される領域である。この内側接着領域31は、切り欠き33を境にして、イメージセンサ40に対して近くなる側に設定されている。具体的には、内側接着領域31は、切り欠き33の幅方向内側に隣接して形成されている。
外側接着領域32は、ハイブリッド接着剤72が塗布される領域である。この外側接着領域32は、切り欠き33を境にして、イメージセンサ40に対して遠くなる側に設定されている。具体的には、外側接着領域32は、切り欠き33の幅方向外側に隣接して形成されている。
上述したように、切り欠き33は、内側接着領域31及び外側接着領域32を、ハイブリッド接着剤71,72を塗布する領域として、設定する際に使用されるものである。このとき、内側接着領域31は、カメラ筐体20と基板30との間におけるハイブリッド接着剤71による仮固定に必要な最低限の幅で設定されている。なお、内側接着領域24a,31は、同じ面積で設定されている。また、外側接着領域24b,32は、同じ面積で設定されている。
ここで、カメラ筐体20と基板30とをハイブリッド接着剤71,72を用いて互いに接着固定するのに先立って、基板30の内側接着領域31及び外側接着領域32に対して、ハイブリッド接着剤71,72を塗布する場合、切り欠き(第1切り欠き)33は、その内側接着領域31及び外側接着領域32を設定するために使用される。
このとき、切り欠き24c,33(第2切り欠き)は、接着された内側接着領域24a,31間から幅方向外側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤71と、接着された外側接着領域24b,32間から幅方向内側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤72とを、互いに分離した状態に保持する、役割を果たす。
これに対して、カメラ筐体20と基板30とをハイブリッド接着剤71,72を用いて互いに接着固定するのに先立って、カメラ筐体20の内側接着領域24a及び外側接着領域24bに対して、ハイブリッド接着剤71,72を塗布する場合、切り欠き(第1切り欠き)24cは、その内側接着領域24a及び外側接着領域24bを設定するために使用される。
このとき、切り欠き24c,33(第2切り欠き)は、接着された内側接着領域24a,31間から幅方向外側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤71と、接着された外側接着領域24b,32間から幅方向内側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤72とを、互いに分離した状態に保持する、役割を果たす。
なお、上述した実施の形態1に係るカメラモジュールにおいては、接着固定部24は、ハイブリッド接着剤71,72を分離するための切り欠き24cを有しているが、この切り欠き24cに替えて、上下方向に延びる仕切部を有しても構わない。
次に、カメラモジュールの組み立て方法について、図9を用いて説明する。図9は、実施の形態1に係るカメラモジュールに塗布されたハイブリッド接着剤71,72に対して、UV照射器60から紫外線を照射する動作を示す図である。なお、以下に説明するカメラモジュールの組み立て方法は、基板30の内側接着領域31及び外側接着領域32に対して、ハイブリッド接着剤71,72を塗布する場合を想定したものである。
先ず、カメラレンズユニット10の鏡筒11が、カメラ筐体20の支持部22に取り付けられる。
次いで、ハイブリッド接着剤71が、切り欠き33の幅方向内側に位置する内側接着領域31に塗布される。また、ハイブリッド接着剤72が、切り欠き33の幅方向外側に位置する外側接着領域32に塗布される。
次いで、カメラレンズユニット10の光軸とイメージセンサ40の光軸とが一致するように、それらの間の光軸調整が行われる。このため、カメラレンズユニット10が取り付けられたカメラ筐体20と、イメージセンサ40が取り付けられた基板30とは、硬化前のハイブリッド接着剤71,72を介して、組み合わされる。
このとき、ハイブリッド接着剤71は、内側接着領域24a,31によって光軸方向において挟まれるため、当該内側接着領域24a,31間からはみ出るおそれがある。また、ハイブリッド接着剤72は、外側接着領域24b,32によって光軸方向において挟まれるため、当該外側接着領域24b,32間からはみ出るおそれがある。
しかしながら、ハイブリッド接着剤71は、上述したように、はみ出しても、切り欠き24c,33があるため、外側接着領域24b,32間からはみ出したハイブリッド接着剤72と接続しない。同様に、ハイブリッド接着剤72は、上述したように、はみ出しても、切り欠き24c,33があるため、内側接着領域24a,31間からはみ出したハイブリッド接着剤71と接続しない。
次いで、内側接着領域24a,31間に介在されるハイブリッド接着剤71に対して、紫外線が照射される。このような紫外線の照射には、例えば、図9に示すようなUV照射器60が使用される。このUV照射器60は、紫外線の光を絞り、当該紫外線を集光可能となっている。このため、ハイブリッド接着剤71は、紫外線が照射される側となる手前側の一部分に対して、集光した紫外線がUV照射器60によって照射されるため、その手前側の一部分が紫外線硬化され、その奥側の残りの全部分が、未硬化状態となる。
この結果、カメラ筐体20と基板30とは、仮固定状態となる。また、ハイブリッド接着剤71の手前側の一部分のみが、紫外線硬化しているため、その収縮率は、非常に小さい。よって、カメラレンズユニット10とイメージセンサ40との間には、光軸ずれが発生しない。
次いで、ハイブリッド接着剤71,72が加熱される。このため、ハイブリッド接着剤71の奥側の残りの全部分と、ハイブリッド接着剤72の全体とが、熱硬化する。この結果、カメラ筐体20と基板30とは、完全に接着固定される。
このように、ハイブリッド接着剤71,72を加熱する場合、例えば、仮固定状態のカメラモジュールが、高温に保持された炉の中に、所定期間投入される。このため、ハイブリッド接着剤71の奥側の残りの全部分と、ハイブリッド接着剤72の全体とが、熱硬化する。このように、ハイブリッド接着剤71,72が熱硬化するときには、当該熱硬化時の収縮率が大きく、カメラレンズユニット10とイメージセンサ40との間に、光軸ずれを発生させるおそれがある。
これに対して、実施の形態1に係るカメラモジュールにおいては、熱硬化領域が、カメラレンズユニット10とイメージセンサ40との間における四隅に、均等に形成されている。この結果、カメラモジュールにおいては、ハイブリッド接着剤71,72の熱硬化による光軸方向への収縮が発生するものの、上記四隅において、熱硬化による収縮量が均一となるため、熱硬化時における光軸ずれを抑えることができる。
また、カメラモジュールにおいては、高強度が得られる熱硬化領域が、ハイブリッド接着剤71の奥側の残りの全部分と、ハイブリッド接着剤72の全体とになっており、広領域となっている。このため、基板30は、カメラ筐体20に対して、高強度で接着固定されることになり、当該カメラ筐体20から剥がれることは無い。
更に、カメラモジュールにおいては、紫外線硬化領域が、ハイブリッド接着剤71の手前側の一部分のみとして、狭領域となっているため、紫外線の照射むらが発生し難くい。このため、紫外線硬化領域が狭領域となっても、熱硬化が完了するまで耐え得る接着強度を有することができる。
以上、実施の形態1に係るカメラモジュールは、レンズ12を有するカメラレンズユニット10と、カメラレンズユニット10を支持するカメラ筐体20と、レンズ12と対向するイメージセンサ40が取り付けられ、カメラ筐体20とハイブリッド接着剤71,72を介して互いに固定される基板30と、基板30に形成される切り欠き33と、切り欠き33が形成される基板30において、切り欠き33を境にしてイメージセンサ40に対して近くなる側に設定され、ハイブリッド接着剤71が塗布される内側接着領域31と、切り欠き33が形成される基板30において、切り欠き33を境にしてイメージセンサ40に対して遠くなる側に設定され、ハイブリッド接着剤72が塗布される外側接着領域32とを備える。このため、カメラモジュールは、ハイブリッド接着剤71,72の接着領域31,32を適切に設定して、熱硬化時におけるハイブリッド接着剤71,72の収縮によって発生する光軸ずれを抑えることができる。
カメラモジュールは、切り欠き33と対向し、カメラ筐体20に形成される切り欠き24cを備える。このため、カメラモジュールは、切り欠き24c,33によって、接着された内側接着領域24a,31間から幅方向外側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤71と、接着された外側接着領域24b,32間から幅方向内側に向けてはみ出したハイブリッド接着剤72とを、互いに分離した状態に保持することができる。よって、カメラモジュールは、内側接着領域24a,31間に介在されるハイブリッド接着剤71の手前側の一部分のみに対して、紫外線を満遍なく均一に照射することができる。
カメラモジュールにおいては、内側接着領域24a,31は、カメラ筐体20と基板30との間におけるハイブリッド接着剤71による仮固定に必要な最低限の幅で設定される。このため、カメラモジュールにおいては、紫外線硬化領域を狭くすることができるため、紫外線の照射むらを抑えることができる。
カメラモジュールにおいては、切り欠き24c,33は、カメラ筐体20及び基板30の四隅に形成される。このため、カメラモジュールにおいては、その四隅において、熱硬化による収縮量が均一となるため、熱硬化時における光軸ずれを抑えることができる。
カメラモジュールにおいては、ハイブリッド接着剤71,72は、紫外線及び熱の双方で硬化する接着剤である。このため、カメラモジュールは、同じ種類(一種類)のハイブリッド接着剤71,72を用いて、光軸ずれを抑えることができる。
なお、本開示は、その開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
10 カメラレンズユニット、11 鏡筒、12 レンズ、20 カメラ筐体、21 平板部、22 支持部、23 縦壁部、24 接着固定部、24a 内側接着領域、24b 外側接着領域、24c 切り欠き、30 基板、31 内側接着領域、32 外側接着領域、33 切り欠き、40 イメージセンサ、40a 受光面、41 コネクタ、50 防塵クッション、60 UV照射器、71,72 ハイブリッド接着剤。
Claims (5)
- レンズを有するカメラレンズユニットと、
前記カメラレンズユニットを支持するカメラ筐体と、
前記レンズと対向するイメージセンサが取り付けられ、前記カメラ筐体と接着剤を介して互いに固定される基板と、
前記カメラ筐体又は前記基板に形成される第1切り欠きと、
前記第1切り欠きが形成される前記カメラ筐体又は前記基板において、前記第1切り欠きを境にして前記イメージセンサに対して近くなる側に設定され、前記接着剤が塗布される内側接着領域と、
前記第1切り欠きが形成される前記カメラ筐体又は前記基板において、前記第1切り欠きを境にして前記イメージセンサに対して遠くなる側に設定され、前記接着剤が塗布される外側接着領域とを備える
ことを特徴とするカメラモジュール。 - 前記第1切り欠きと対向し、前記基板又は前記カメラ筐体に形成される第2切り欠きを備える
ことを特徴とする請求項1記載のカメラモジュール。 - 前記内側接着領域は、前記カメラ筐体と前記基板との間における前記接着剤による仮固定に必要な最低限の幅で設定される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のカメラモジュール。 - 前記第1切り欠きは、前記カメラ筐体又は前記基板の四隅に形成される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のカメラモジュール。 - 前記接着剤は、紫外線及び熱の双方で硬化する接着剤である
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載のカメラモジュール。
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