JP4788009B2 - カメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、主に、車載用として使用するカメラモジュールに関する。

従来、自動車の後部を撮像するための小型のカメラモジュールが多く使用させている。この種のカメラモジュールは、上部ケースと下部ケースとから構成されるモールドケースを使用し、レンズユニットを固定した鏡筒部を有する上部ケース内にCCDやCMOS等の撮像素子が実装された基板が所定の向きで固定されて収容されている。

これらのカメラモジュールのうち、単に撮像機能のみを具備しているものの場合は、カメラモジュール内に固定した1枚の基板に撮像素子と、ケーブル接続用コネクタを実装した単純な構造となっている（例えば特許文献１）。

一方、近年においては撮像素子の他に、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサー）や、メモリー回路、プリセット回路等を搭載した多機能の車載用カメラモジュールが開発されている。この多機能化した従来の車載用のカメラモジュールは、小型化の要請から、複数の小型基板を、レンズユニットの光軸方向に重ねた配置にしてモールドケース内に組み込み、それらの間にスペーサを介在させてケース内に固定するか、モールドケース自体、又は該モールドケース内に固定したシールド金具に、基板毎の個別の固定部を形成しておき、これに各基板を固定する構造となっている（例えば特許文献２）。

特開２００９−１９４５４３公報 特開２００７−２２３６４号公報

上述の如き、従来のカメラモジュールは、機能が単に撮像機能のみのような単純機能のものと、DSPを装備した多機能のものとではモールドケース内に組み込まれる基板の枚数が異なるため、その使用枚数に応じてモールドケースの高さを違えて複数形成する必要があった。このため、モールドケースを上部ケースと下部ケースとに分けて形成し、求められる機能に依存する基板の必要面積に応じて、適合する大きさの下部ケースを個々に製造していた。

特にシールド金具やモールドケースに、基板毎に個別の固定部を形成すると、カメラモジュールの機能が異なるもの毎に、形状の異なった複数種類のシールド金具やモールドケースが必要となり、製造コストが増大するという問題があった。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、機能の異なった複数種類のカメラモジュールを製造する際に、内蔵する基板の枚数が変化する場合において、カメラモジュールの製造コストを削減することを目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する請求項１に記載の発明の特徴は、下向き開口の方形箱状をした基板支持部と、その頂部中央に一体に備えた円筒状のレンズユニット固定部とからなる光学系部ホルダを備え、前記レンズユニット固定部内にレンズユニットが支持され、前記基板支持部内に撮像素子が実装されている撮像素子保持基板を固定した車載用カメラモジュールにおいて、前記光学系部ホルダの基板支持部の端部に、基板ホルダを連結させ、該基板ホルダの内部に回路構成部品保持基板を支持させたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記基板ホルダは、その外周面が、前記光学系部ホルダの基板支持部の外周面と同じ形状に形成され、該基板ホルダを前記光学系部ホルダに連結することによって、光学系部ホルダの基板支持部が延長された形状となっていることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の請求項の構成に加え、前記各ホルダには、その内周面に基板固定用段部を一体に備え、該段部に各基板を当接させることによって該基板を位置決めしたことにある。

請求項に記載の発明の特徴は、請求項1〜３の何れか１請求項の構成に加え、前記基板支持部にレンズユニットを装着した光学系部ホルダに前記基板ホルダを連結した状態でこれらを、水密性を維持させた状態で外部ケース内に収容したことにある。

本発明においては、下向き開口の方形箱状をした基板支持部と、その頂部中央に一体に備えた円筒状のレンズユニット固定部とからなる光学系部ホルダを備え、前記レンズユニット固定部内にレンズユニットが支持され、前記基板支持部内に撮像素子が実装されている撮像素子保持基板を固定した車載用カメラモジュールにあって、前記光学系部ホルダの基板支持部の端部に、基板ホルダを連結させ、該基板ホルダの内部に回路構成部品保持基板を支持させたことにより、光学系部ホルダに対して基板ホルダを連結させるのみで、カメラモジュールを多機能化するための回路用基板を簡単に付加することができ、単数の撮像素子保持基板のみを使用するカメラモジュールとの部品を共通化することができ、製造コストが削減される。

また、本発明においては、前記基板ホルダを、外周面が前記光学系部ホルダの基板支持部の外周面と同じ形状に形成され、該基板ホルダを前記光学系部ホルダに連結することによって、光学系部ホルダの基板支持部が延長された形状となるようにすることにより、収容する基板枚数が異なるカメラモジュールにおいて、外部ケースを共通部品化することができ、多種品目のカメラモジュールを製造する際のコストが削減できる。

更に、前記各ホルダには、その内周面に基板固定用段部を一体に備え、該段部に各基板を当接させることによって該基板を位置決めできるようにすることによって、組み立てが容易となる。

更に、前記基板支持部にレンズユニットを装着した光学系部ホルダに前記基板ホルダを連結した状態でこれらを、水密性を維持させた状態で外部ケース内に収容することにより、全体が風雨にさらされる悪条件下においても安全に使用できるものとなり。設置場所が任意に選定できるものとなる。

本発明に係る車載用カメラモジュールの実施例を示す縦断面図である。 図1に示すカメラモジュールの外部ケースを取り外したホルダ部分を示す斜視図である。 図1に示すカメラモジュールに使用している光学系部ホルダの斜め上からの斜視図である。 同光学系部ホルダの斜め下からの斜視図である。 図1に示すカメラモジュールに使用している基板ホルダの斜め上からの斜視図である。 同基板ホルダの斜め下からの斜視図である。 図1に示すカメラモジュールに使用している撮像素子保持基板と回路構成部品保持基板とを示す斜視図である。 図1に示すカメラモジュールを撮像素子保持基板のみを収容させた単機能のカメラモジュールに変形させた例を示す縦断面図である。

次に本発明の実施の形態を図１〜図７に示す実施例について説明する。

図において符号１ａは外部ケース本体であり、１ｂは外部ケース本体1ａの底部開口を閉鎖する外部ケース底蓋である。この外部ケース本体１ａと外部ケース底蓋１ｂとは何れも合成樹脂によりモールド成型されており、これらをもって外部ケース１を構成している。

外部ケース１内には、モールド成形された光学系部ホルダ２と基板ホルダ５とが互いに組み合わされて収容されている。

光学系部ホルダ２は、下向き開口の方形箱状をした基板支持部２ａと、その頂部中央に一体に備えた円筒状のレンズユニット固定部２ｂとから構成されており、レンズユニット固定部２ｂ内にレンズユニット３の一端が螺合されている。レンズユニット３は、図には詳示してないが、レンズ保持筒の内部にレンズ郡が組み込まれた構造となっており、レンズ保持筒の端部がレンズユニット固定部２ｂ内に螺合されている。

基板支持部２ａは、内周面に基板固定用段部４が形成され、これに撮像素子保持基板６が当接され、接着剤によって脱落不能に固定されている。この撮像素子保持基板６のレンズユニット３側の面に撮像素子７が実装されている。

基板ホルダ５は、その外周面が、前記光学系部ホルダの基板支持部の外周面と同じ形状の筒状をなしており、基板ホルダ５を光学系部ホルダ２に連結することによって、光学系部ホルダ２の基板支持部２ａが延長される形状となっている。

基板ホルダ５の内周面には、軸方向の中間位置に基板固定用段部８が形成され、これに回路構成部品保持基板９を当接させ接着剤によって固定している。

基板ホルダ５の光学系部ホルダ２側端面には、係合片１０が突設されており、この係合片１０を光学系部ホルダ２の内周面に形成した差込溝１１内に挿入している。

係合片１０には、その先端に逆止め爪１０ａが形成されており、差込溝１１には、逆止め爪１０ａが係合される係合段部１１ａが形成されており、係合溝１１に係合片１０が差し込まれることによって逆止め爪１０ａが係合段部１１ａに係合され、基板ホルダ５と光学系部ホルダ２とが分離不能な状態に連結されるようになっている。

尚、係合段部１１ａの奥側には、光学系部ホルダ２の内外に連通開口した窓孔１２が形成されている。この窓孔１２に治具を挿入して逆止め爪１０ａを係合段部１１ａから外れる方向に変位させることができ、これによって光学系部ホルダ２と基板ホルダ５とを連結させた後においても両者を分離させることができるようになっている。

本実施例では、このように、光学系部ホルダ２と基板ホルダ５とを連結させた後においても両者を分離させることができるような構造としているが、連結させた後に分離させる必要がない場合には、光学系部ホルダ２と基板ホルダ５とを接着、あるいは、溶着などの手段によって連結しても良い。

上記両基板６，９には、前述した基板６表面の撮像素子７の他に、所望の機能を持たせるために必要な、ＤＳＰや、メモリー、プリセット回路等の回路構成部品が実装されているとともに、両基板６，９の回路間を接続するコネクタ部材及びケーブルコネクタ１３が実装され、外部に導出するケーブル１４が接続されている。

この車載用カメラモジュールは、図１に示すように、光学系部ホルダ２にレンズユニット３を保持させ、内部に撮像素子保持基板６を保持させるとともに回路構成部品保持基板９を保持させた基板ホルダ５を連結した状態で、外部ケース本体１内に挿入し、ケーブルコネクタ１３により接続させたケーブル１４を底面に貫通させた状態で外部ケース底蓋1ｂを嵌合することによって水密性が保たれた状態に組み立てられるようになっている。

尚、図において符号１５は、外部ケース本体１ａとレンズユニット３との間の水密性を維持させるためのＯリングであり、１６は、外部ケース本体１ａと外部ケース底蓋１ｂとの間の水密性を維持させるガスケット、１７は、外部ケース底蓋１ｂのケーブル貫通部の水密性を維持させる弾性ブッシュである。

このように構成されるカメラモジュールは、上述したように複数の基板６，９を平行配置に収容する多機能式のものであるが、これを単に撮像機能のみを具備している単機能型のカメラモジュールに応用する場合には、図８に示すように前述した基板ホルダ５を使用せずに光学系部ホルダ２のみを使用してこれに撮像素子保持基板６を保持させ、該基板６裏面にケーブルコネクタ１３を実装し、外部に導出するケーブル１４を接続させても良い。尚、外部ケース１は、前述と同じものを使用しても良く、その場合には、外部ケース本体１ａの高さを基板ホルダ５を使用しない厚さ分だけの低いものを使用する。

また、上述した実施例では、基板を2枚平行配置に収容する場合を示しているが、この他、更に1又は複数の基板を増加させて使用する場合には、図には示してないが、基板ホルダ５を、増加する基板の数分だけ使用し、前述した光学系部ホルダ２と基板ホルダ５との結合構造と同様に互いに隣り合う基板ホルダ５同士を連結させ、各基板ホルダ５毎に回路用基板９を保持させるようにしても良い。

このように構成されるカメラモジュールは、上述したように複数枚の基板６，９を使用する多機能式とする場合に、光学系部ホルダ２に対し基板ホルダ５を連結させる構造とし、各ホルダに基板６，９を支持させるようにしたことにより、光学系部ホルダ２に対して基板ホルダ５を連結させるのみで、回路用基板９を付加することができ、単数の撮像素子保持基板６のみを使用するカメラモジュールとの部品を共通化することができ、製造コストが削減される。

１ 外部ケース
１ａ 外部ケース本体
１ｂ 外部ケース底蓋
２ 光学系部ホルダ
２ａ 基板支持部
２ｂ レンズユニット固定部
３ レンズユニット
４ 基板固定用段部
５ 基板ホルダ
６ 撮像素子保持基板
７ 撮像素子
８ 基板固定用段部
９ 回路構成部品保持基板
１０ 係合片
１０ａ 逆止め爪
１１ 差込溝
１１ａ 係合段部
１２ 窓孔
１３ ケーブルコネクタ
１４ ケーブル
１５ Ｏリング
１６ ガスケット
１７ 弾性ブッシュ

Claims (4)

1. 下向き開口の方形箱状をした基板支持部と、その頂部中央に一体に備えた円筒状のレンズユニット固定部とからなる光学系部ホルダを備え、前記レンズユニット固定部内にレンズユニットが支持され、前記基板支持部内に撮像素子が実装されている撮像素子保持基板を固定した車載用カメラモジュールにおいて、
   前記光学系部ホルダの基板支持部の端部に、基板ホルダを連結させ、該基板ホルダの内部に回路構成部品保持基板を支持させたことを特徴としてなる車載用カメラモジュール。
2. 前記基板ホルダは、その外周面が、前記光学系部ホルダの基板支持部の外周面と同じ形状に形成され、該基板ホルダを前記光学系部ホルダに連結することによって、光学系部ホルダの基板支持部が延長された形状となっている請求項１に記載の車載用カメラモジュール。
3. 前記各ホルダには、その内周面に基板固定用段部を一体に備え、該段部に各基板を当接させることによって該基板を位置決めしてなる請求項1又は2に記載の車載用カメラモジュール。
4. 前記基板支持部にレンズユニットを装着した光学系部ホルダに前記基板ホルダを連結した状態でこれらを、水密性を維持させた状態で外部ケース内に収容してなる請求項1〜３の何れか１に記載の車載用カメラモジュール。

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