JP5094965B2 - 撮像モジュール - Google Patents

Description

本発明は、半導体イメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像モジュールに関する。

例えば、特許文献１には、小型の撮像モジュールとして、被写体光を電気信号に変換する撮像素子としてＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサを用い、撮像素子が搭載された撮像基板と、被写体光を集光するレンズを支持するレンズ支持用筒部が設けられた金属製のホルダとを具備した撮像モジュールが開示されている。

また、特許文献１に記載された撮像モジュールにおいて、撮像基板とホルダとはネジ締めにより固定されている。具体的には、撮像基板にネジを通す貫通孔を、ホルダにネジ止め穴をそれぞれ設けておいて、ネジを、撮像基板の貫通孔に被写体と反対側から挿入し、続けてホルダのネジ止め穴に差し込み、ホルダとネジの頭部とで撮像基板を締め付けることにより、撮像基板がホルダに固定されている。

また、ホルダには、ネジ止め穴とは異なる貫通孔が設けられており、この貫通孔に支持ピン等を挿入して保護ケース等の外部構造体に保持するようになっている。

なお、撮像基板としては、ネジの締め付けに耐えることが可能なエポキシ樹脂等の樹脂材料を用いたプリント基板が用いられる。

特開2004−272196号公報

近年では、撮像モジュールは自動車に搭載される車載カメラとしての用途が増えている。例えば、自動車の前方の白線を認識するセンサカメラ、自動車の後方を表示する撮影カメラ等の車載カメラが用いられている。今後も車載カメラは搭載数が増えていくと予想され、自動車の軽量化を図る目的のため、車載カメラにもグラム単位での軽量化が求められている。

しかしながら、前述した撮像モジュールは、構成する部品の中でも大きな部品であるホルダが金属製であるために、軽量化に限界があるという問題点があった。

なお、このホルダを樹脂製としただけでは、保護ケース等の外部構造体に保持するための支持ピンを挿入した貫通孔の形状が変形しやすく、外部構造体とホルダとの保持が安定しなくなるという問題点がある。また、金属製のホルダの機能の一つであった、被写体側からの電磁波ノイズを遮蔽するという効果も無くなり、高精度な画像を取得することができなくなるという問題点も有することとなる。

本発明は以上のような従来の技術における問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、軽量化を図ることが可能で、安定して外部構造体に保持されるとともに高精度な画像の取得を可能にした撮像モジュールを提供することにある。

本発明の撮像モジュールは、被写体光を電気信号に変換する撮像素子が一方の面に搭載された撮像基板と、該撮像基板の前記一方の面を覆って該一方の面の外周部が固定される基板固定部、該基板固定部と一体的に設けられた、前記撮像素子に前記被写体光を集光するレンズを内部で支持するレンズ支持用筒部、および前記基板固定部から被写体側に突出して設けられた、外部構造体に保持するための貫通孔が設けられている保持部を有する樹脂製のホルダと、該ホルダの前記基板固定部の被写体側に配置され、前記基板固定部を前記撮像基板とで挟んで固定する金属製の固定部材と、前記固定部材に固定されるとともに電気的に接続された固定領域、および前記保持部の前記貫通孔周辺と重なり、前記貫通孔と連なる貫通孔が設けられている保持部隣接領域を有する金属製の保持用板材とを具備することを特徴とするものである。

また、本発明の撮像モジュールは、上記構成において、前記ホルダの前記保持部の前記貫通孔の付近に突起部が設けられており、前記保持用板材の前記保持部隣接領域の前記貫通孔の付近に設けられた開口部に前記突起部が嵌め合わされていることを特徴とするものである。

また、本発明の撮像モジュールは、上記構成において、前記撮像基板は、複数の貫通孔が形成されているとともに他方の面にグランド電極が被着されており、前記複数の貫通孔にそれぞれ他方の面側からネジが挿入されてこれら複数のネジの頭部が前記グランド電極に接しているとともに、先端部が前記固定部材に設けられたネジ穴に留まっていることを特徴とするものである。

本発明の撮像モジュールによれば、樹脂製のホルダを用いることとし、この樹脂製のホルダを、ホルダの基板固定部の被写体側に配置された金属製の固定部材と撮像基板とで挟んで固定するようにしたことから、固定部材としてはホルダの基板固定部に対応する大きさのものであればよく、金属製の材料を用いる量を少なくすることができるので、軽量化を図ることが可能となる。また、金属製の保持用板材を用いて、保持用板材の固定領域で固定部材に固定されるとともに電気的に接続されるようにしており、さらに、ホルダの保持部に設けられている貫通孔周辺と重なる保持部隣接領域に、ホルダの保持部の貫通孔と連なる貫通孔が設けられていることから、ホルダの保持部の貫通孔に支持ピン等を挿入することによって、安定して外部構造体に保持することができる。そして、金属製の固定部材が被写体側からの電磁波ノイズを遮蔽する効果を有しているので、高精度な画像の取得が可能な撮像モジュールとすることができる。

また、本発明の撮像モジュールによれば、ホルダの保持部の貫通孔の付近に突起部が設けられており、保持用板材の保持部隣接領域の貫通孔の付近に設けられた開口部に突起部が嵌め合わされているときには、保持用板材の保持部隣接領域とホルダの保持部の貫通孔周辺との重なりが互いにずれにくくなり、ホルダの保持部の貫通孔および保持用板材の保持部隣接領域の貫通孔に支持ピン等を挿入しやすくなるので、撮像モジュールを外部構造体に保持しやすくなる。

また、本発明の撮像モジュールによれば、撮像基板は、複数の貫通孔が形成されているとともに他方の面にグランド電極が被着されており、複数の貫通孔にそれぞれ他方の面側からネジが挿入されてこれら複数のネジの頭部がグランド電極に接しているとともに、先端部が固定部材に設けられたネジ穴に留まっているときには、撮像基板のグランド電極が、ネジおよび固定部材を介して保持用板材と電気的に接続されるので、撮像モジュールを保持する外部構造体がグランド電位である場合に、支持ピン等を介して、保持用板材，固定部材，ネジおよび撮像基板のグランド電極のグランド電位を安定させることができる。

本発明の撮像モジュールの実施の形態の一例であるカメラモジュールを被写体側から見た外観斜視図である。 図１に示すカメラモジュールの分解斜視図である。 図１に示すカメラモジュールのＡ−Ａ切断線における矢視方向からみた断面図である。

以下に、本発明の撮像モジュールについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、撮像モジュールの被写体側に対する反対側を背面側と呼ぶ。

図１は本発明の撮像モジュールの実施の形態の一例であるカメラモジュールを被写体側から見た外観斜視図であり、図２は図１に示すカメラモジュールの分解斜視図であり、図３は図１に示すカメラモジュールのＡ−Ａ切断線における矢視方向からみた断面図である。これらの図に示すカメラモジュール10は、基本的な構成として、撮像基板６、ホルダ４、固定部材５、保持用板材３等を具備するものである。

このようなカメラモジュール10は、例えば車載用として用いられるカメラモジュール10であり、道路上の白線の撮像あるいは車両を運転する運転手の死角を撮像する機能を有し、自動車の走行の制御を行なう不図示のＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）により動作が制御される。なお、カメラモジュール10から出力された電気信号は、ＥＣＵによって画像信号に変換され、例えば運転席の前方に設置されたディスプレイ（不図示）に表示されることとなる。

撮像基板６は、被写体光を電気信号に変換する撮像素子７が一方の主面（被写体側の主面）に搭載された基板であり、例えば、エポキシ樹脂にガラスフィラーを添加して形成したプリント配線基板、あるいはガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて形成したプリント配線基板などから成る。以下に、プリント配線基板の作製方法の一例を示す。

まず、無アルカリガラス，石英ガラス等からなるガラス繊維を、このガラス繊維を保護するためのサイジング剤，収束剤等の樹脂から成るバインダーが付与されたものを用いて製織し、ガラスクロスを作製する。

次に、ガラスクロスからバインダーを除去するために、水洗処理または加熱処理を施す。

次に、シランカップリング剤等を含む溶液に、バインダーが除去されたガラスクロスを浸漬し乾燥することによって、ガラスクロス表面の樹脂との濡れ性や密着性等を確保するためのカップリング処理を施す。

次に、カップリング処理を施したガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させて、絶縁層となるプリプレグを作製する。

次に、この絶縁層となるプリプレグの表面に銅箔を被着させてエッチングして、所定パターンの配線導体を形成する。

次に、配線導体が形成されたプリプレグを熱硬化性樹脂から成る接着材を間に挟んで複数枚積層圧着して熱硬化性樹脂を熱硬化させて、絶縁層と配線導体とが交互に複数積層された積層基板を形成する。

次に、ドリルで、この積層基板の表裏を貫通する貫通孔を形成する。

しかる後、この貫通孔の内面に銅めっきを被着して上下に位置する配線導体間を電気的に接続するスルーホール導体を形成することによって、プリント配線基板が作製される。

撮像基板６に搭載されている撮像素子７は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子が半導体パッケージに収納されたものである。半導体パッケージは、例えばアルミナを主成分としたセラミック配線基板等の気密性が高いパッケージ部材であり、被写体側に形成されたキャビティ（不図示）に半導体イメージセンサ素子を収納したものである。なお、このキャビティはガラス等の透光性のリッド（不図示）により封止されている。また、半導体パッケージの側面あるいは下面からは複数の端子（不図示）が延出しており、撮像素子７は、この複数の端子を介して、半田等の接合材により撮像基板６に電気的に接続されるとともに固定された構成となっている。なお、撮像基板６に用いるガラスクロスやガラスフィラーの量は、両者の間で発生する熱応力を低減するために、半導体パッケージの熱膨張率と撮像基板６の熱膨張率とが同等になるように設定されることが好ましい。

また、撮像基板６の表面や内部には、半導体パッケージの端子や搭載される他の部品の端子との電気的接続を行なうか、あるいはこれらの端子が固定されている、配線導体（不図示）およびアース用のグランド配線（不図示）が形成されている。このような配線導体およびグランド配線は、銅，金等の金属からなるものとして、めっき法により形成する方法、あるいは予め配線パターン形状に形成した金属箔を接着する方法、あるいは全面に金属箔を被着した基板からエッチングにより不要な部分をエッチング除去して形成する方法等を用いることにより、撮像基板６を構成するプリント配線基板の表面や内部に形成される。

このような撮像基板６は、例えば表裏全面に銅箔を被着した市販の銅貼基板を準備し、この基板を所望の大きさに切断するとともに、表面に被着した銅箔を希塩酸等の酸性溶液で所望の配線パターンにエッチングすることにより製作される。なお、必要に応じてレーザ光やドリルを用いて貫通孔を形成し、この貫通孔に金属ペーストを充填することによって貫通導体を埋設して、基板表裏の配線パターン間を電気的に接続することも可能である。

撮像基板６の背面側の他方の主面、すなわち撮像基板６の撮像素子７が配置された側とは反対側の主面には、撮像素子７からの電気信号を処理するＩＣや、撮像基板６の配線導体とＥＣＵ（不図示）とを電気的に接続する配線ケーブル（不図示）を接続するためのコネクタ13等の部品が搭載されている。

撮像素子７にはレンズ１により被写体光が集光される。本例のカメラモジュール10においては、レンズ１は、被写体光を広角度で集光するために被写体側を凸形状とした第１レンズ１ａと、第１レンズ１ａを通過した光を光線として平行に近づけるための第２レンズ１ｂおよび第３レンズ１ｃからなる複数のレンズ群として構成されている。レンズ１が上述の３枚のレンズからなる場合は、例えば、被写体側から撮像素子７に向かって、第１レンズ１ａ，第２レンズ１ｂ，第３レンズ１ｃの順で光軸上に重なるように配置される。

レンズ１は、押え治具としてのリテーナ２ｂにより被写体側から鏡筒２ａの内部空間の内壁に設けられた段差に押し当てられて固定されている。リテーナ２ｂおよび鏡筒２ａは、例えば、アルマイト処理したアルミニウムの板材を加熱しながら金型を用いて加工されたものである。

ホルダ４は、基本的な構成として、基板固定部４ａ，レンズ支持用筒部４ｂ，保持部４ｃを有した樹脂製の部品である。

基板固定部４ａは、撮像基板６の一方の面を覆っており、この撮像基板６の一方の面の外周部が固定されている。また、基板固定部４ａは、後述する固定部材５と撮像基板６とで挟んで保持されるものである。

レンズ支持用筒部４ｂは、基板固定部４ａの被写体側に、基板固定部４ａと一体的に設けられたものであり、レンズ支持用筒部４ｂの内壁にネジ溝（不図示）が設けられている。このネジ溝が、鏡筒２ａの外壁に設けられたネジ溝と嵌め合わされており、レンズ１は、レンズ支持用筒部４ｂに対して光軸上の位置を自在に移動可能になっている。このように、本例のカメラモジュール10においては、レンズ１は鏡筒２ａを介して間接的にレンズ支持用筒部４ｂの内部に支持されている。

保持部４ｃは、基板固定部４ａから被写体側に突出して設けられたものであり、保護ケース等の外部構造体に保持するための貫通孔４ｄが設けられている。また、保持部４ｃは、基板固定部４ａおよびレンズ支持用筒部４ｂと一体化することによって、外部構造体に保持したときの強度を高いものとしている。

このようなホルダ４は、例えば射出形成法により作製される。

具体的には、ホルダ４の形状に合わせて設けられているキャビティを有する射出成形用の型を準備して、このキャビティ内にホルダ４用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより、ホルダ４を所定の形状に形成する。ホルダ４用の原材料としては、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の非導電性の樹脂を用いることにより、必要な強度を確保しつつ軽量化が図られている。

固定部材５は、ホルダ４の基板固定部４ａの被写体側に配置され、基板固定部４ａを撮像基板６とで挟んで固定する板部材である。このような固定部材５は、例えば、縦横の寸法を撮像基板６と略同一寸法にしたステンレススチール等の剛性の高い金属材料からなる金属板を用意しておいて、レンズ支持用筒部４ｂおよび保持部４ｃに対応する部分を切り抜いた形状に整えることにより作製することができる。

これら撮像基板６、ホルダ４および固定部材５は、撮像基板６およびホルダ４を貫通して固定部材５内で留められるネジ11により固定されている。

具体的には、撮像基板６の４隅およびホルダ４の４隅のそれぞれにネジ11を通す貫通孔６ａ，４ｆが設けられており、固定部材５の４隅のそれぞれにネジ11の先端が差し込まれて留められるネジ穴５ａが設けられている。そして、４本のネジ11の先端部を、撮像基板６の貫通孔６ａのそれぞれに背面側の他方の主面側から挿入し、続けてホルダ４の貫通孔４ｆのそれぞれに背面側から挿入する。そして、これら４本のネジ11の先端部を、固定部材５のネジ穴５ａのそれぞれに差し込んでネジ穴５ａのネジ溝にネジ11のネジ溝を嵌め合わせてネジ込んでいくとともにネジ11の頭部を撮像基板６の他方の主面に当接させて、ホルダ４の基板固定部４ａを、撮像基板６と固定部材５とで挟み、仮固定する。なお、この仮固定においては、ネジ11の締め付けを完全には行なわずに、ホルダ４に対して、撮像基板６は被写体光が入射する方向に対して垂直な面の方向に可動可能な状態にしておく。

このような状態で、レンズ１と撮像素子７との位置合わせを行なう。具体的には、レンズ支持用筒部４ｂの内部にレンズ１を支持した鏡筒２ａを挿入し、次いで、被写体側に画像調整用の被写体を配置してコネクタ13に調整用配線ケーブルを接続し、この調整用配線ケーブルを画像分析装置に接続しておいて、撮像素子７により得られる電気信号を確認しながら、被写体光が入射する方向に対して垂直な面の方向に撮像素子７に対してホルダ４を移動させてレンズ１の位置を合わせる。そして、ネジ11を増し締めした後に、撮像素子７に対して鏡筒２ａを移動させてレンズ１との距離を合わせる。なお、撮像基板６の貫通孔６ａおよびホルダ４の貫通孔４ｆの内径を、撮像素子７を搭載した際の位置ズレ等を鑑みて大きめに設定しておくと位置合わせの幅が広がり位置合わせしやすくなる。また、このような方法を用いて撮像基板６、ホルダ４および固定部材５の固定を行なった後、調整用配線ケーブルとコネクタ13との接続は解除する。

保持用板材３は、固定部材５の一部の領域と重なって固定されるとともに電気的に接続された固定領域３ａと、固定領域３ａと垂直に配置された、保持部４ｃの貫通孔４ｄ周辺と重なり、貫通孔４ｄと連なる貫通孔３ｃが設けられている保持部隣接領域３ｂとを有している。

このような保持用板材３は、ステンレススチール等の金属からなる厚みが0.05〜1.0ｍｍの薄い板材を用意しておいて、固定領域３ａおよび保持部隣接領域３ｂに対応する部分が残るように打ち抜いた後、固定領域３ａおよび保持部隣接領域３ｂの境界線で直角に折り曲げることにより作製することができる。

本例のカメラモジュール10によれば、樹脂製のホルダ４を用いることとし、この樹脂製のホルダ４を、ホルダ４の基板固定部４ａの被写体側に配置された金属製の固定部材５と撮像基板６とで挟んで固定するようにしたことから、固定部材５としてはホルダ４の基板固定部４ａに対応する大きさのものであればよく、金属製の材料を用いる量を少なくすることができるので、軽量化を図ることができる。また、金属製の保持用板材３を用いて、保持用板材３の固定領域３ａで固定部材５に固定されるとともに電気的に接続されるようにしており、さらに、ホルダ４の保持部４ｃに設けられている貫通孔４ｄ周辺と重なる保持部隣接領域３ｂに、ホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄと連なる貫通孔３ｃが設けられていることから、ホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄに支持ピン等を挿入することによって、安定して保護ケース等の外部構造体に保持することができる。そして、金属製の固定部材５が被写体側からの電磁波ノイズを遮蔽する効果を有しているので、高精度な画像の取得が可能な撮像モジュール10とすることができる。

また、貫通孔４ｄに挿入される支持ピンが金属製のものであり、カメラモジュール10を保持する外部構造体がグランド電位である場合には、保持用板材３および固定部材５をグランド電位に保つことができるので、金属製の固定部材５が被写体側からの電磁波ノイズを遮蔽する効果を向上させることができる。

固定部材５への保持用板材３の固定に際しては、固定部材５のレンズ支持用筒部４ｂ付近の２箇所にネジ穴５ｂを設けておくとともに、この固定部材５のネジ穴５ｂに対応する位置に貫通孔３ｅを設けておく。次に、２本のネジ12の先端部を、保持用板材３の貫通孔３ｅのそれぞれに被写体側から挿入し、続けて固定部材５のネジ穴５ｂのそれぞれに差し込んでネジ穴５ｂのネジ溝にネジ12のネジ溝を嵌め合わせてネジ込んでいく。そして、ネジ12の頭部を保持用板材３の固定領域３ａに当接させることによって、保持用板材３を固定部材５に固定するとともに電気的に接続することができる。

このとき、本例のカメラモジュール10においては、ホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄの付近に突起部４ｅが設けられており、保持用板材３の保持部隣接領域３ｂの貫通孔３ｃの付近に設けられた開口部３ｄに突起部４ｅが嵌め合わされるようにしている。このことによって、保持用板材３の保持部隣接領域３ｂとホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄ周辺との重なりが互いにずれにくくなり、ホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄおよび保持用板材３の保持部隣接領域３ｂの貫通孔３ｃに支持ピン等を挿入しやすくなるので、カメラモジュール10を外部構造体に保持しやすくなる。

また、本例のカメラモジュール10においては、図３に示すように、ホルダ４の基板固定部４ａの背面側には、撮像基板６の一方の面の外周部と当接する領域の内側に凹部４ｇが設けられており、この凹部４ｇとレンズ支持用筒部４ｂと撮像基板６とで囲まれる空間内に撮像素子７が収納されていることから、撮像素子７を保護するための保護部材を別途用意しなくてもよいので、カメラモジュール10の小型化を図ることができる。なお、このような構成とするには、ホルダ４の基板固定部４ａの厚みを、撮像基板６上に搭載されている撮像素子７等の部品の最も厚い部品よりも厚くしておいて、凹部４ｇを撮像素子７が収納可能な深さに設ける。

この場合、ホルダ４の基板固定部４ａと撮像基板６との当接部に接着剤を充填しておけば、撮像素子７を収納する空間内の気密性を高くすることができる。

また、本例のカメラモジュール10においては、撮像基板６は、複数の貫通孔６ａが形成されているとともに他方の面にグランド電極が被着されており、複数の貫通孔６ａにそれぞれ他方の面側からネジ11が挿入されてこれら複数のネジ11の頭部がグランド電極に接しているとともに、これら複数のネジ11の先端部が固定部材５に設けられたネジ穴５ａに留まっているときには、撮像基板６のグランド電極がネジ11および固定部材５を介して保持用板材３と電気的に接続されるので、カメラモジュール10を保持する外部構造体がグランド電位である場合には、支持ピン等を介して保持用板材３，固定部材５，ネジ11および撮像基板６のグランド電極のグランド電位が安定して高精度な画像の取得が可能となる。

また、固定部材５は４隅に貫通孔が形成されており、ホルダ４の貫通孔４ｆは、固定部材５の貫通孔および撮像基板６の貫通孔６ａと連なっているとともに、内部にそれぞれ節（隔壁）が形成されていることが好ましい。

この場合、固定部材５の被写体側から、固定部材５の貫通孔を貫通してホルダ４の貫通孔４ｆに支持ピンを挿入し、隔壁で支持ピンの先端を留めることにより、固定部材５とホルダ４とを半田等によって取り付ける。また、撮像基板６の背面側から、撮像基板６の貫通孔６ａを貫通し、ホルダ４の貫通孔４ｆに別体の支持ピンを挿入し隔壁で支持ピンの先端を留めることにより、撮像基板６とホルダ４とを半田等によって取り付ける。

またこの場合、固定部材５の被写体側から挿入されている支持ピンおよび撮像基板６の背面側から挿入されている別体の支持ピンは、ホルダ４の貫通孔の内部の節によって隔てられているので、支持ピン同士が電気的に接続されていない状態とすることができる。

従って、前述したように金属製の支持ピンを貫通孔４ｄに挿入し、カメラモジュール10を保持する外部構造体をグランド電位とすることにより、保持用板材３および固定部材５をグランド電位に保った場合に、撮像基板６のグランド電極に接しているネジ11を別の外部構造体と接続させることによって、保持用板材３および固定部材５と撮像基板６のグランド電極とを互いに電気的に独立させた状態でグランド電位に保つことができる。その結果、固定部材５が被写体側からの電磁波ノイズを受けた場合に生じる誘導電流が撮像基板６のグランド電極に流れ込まないことから、撮像基板６のグランド電極のグランド電位を安定させることができて、より高精度な画像の取得が可能となる。

また、支持ピンはネジより小さい径であっても半田等によって十分な固定力で固定することができ、また、支持ピンはネジより小さい径であればネジよりも軽量化することができるので、カメラモジュール10を軽量化することが可能となる。また、支持ピンの先端部がホルダ４の貫通孔４ｆの内部の節に留められた状態で、撮像素子７に対してホルダ４を移動させることができることから、レンズ１の位置を合わせるための可動幅が広がり、位置合わせがしやすくなる。

また、撮像基板６とホルダ４との取り付けに支持ピンを用いる際には、支持ピンの一端側を撮像基板６の貫通孔６ａに挿入して、支持ピンの他端側を撮像基板６の背面側に突出させた状態で、半田等を貫通孔６ａに流し込んで支持ピンを撮像基板６の貫通孔６ａに固定することによって、ホルダ４と撮像基板６とを取り付けてもよい。この場合、例えば、４隅に貫通孔または切り欠きを有するシールド板を準備し、その貫通孔または切り欠きを支持ピンの他端側の突出した部分に半田等により固定することによって、背面側からの電磁波ノイズが撮像素子７に及ぼす影響を低減させることができる。また、背面側からの電磁波ノイズを防ぐために、別体のシールド体を撮像基板６の背面側に取り付ける必要がなくなるので、カメラモジュール10を軽量化することが可能となる。

また、ホルダ４の貫通孔４ｆの内壁にネジ溝を形成しておき、このネジ溝に、撮像基板６の背面側から貫通孔６ａに挿入されたネジ11がネジ止めされているとともに、ネジ11の先端部がホルダ４の貫通孔４ｆの内部に留まっており、別体のネジが、貫通孔４ｆ内部でネジ11の先端部に当接しないように固定部材５の被写体側からネジ穴５ａおよびホルダ４の貫通孔４ｆにネジ止めされていてもよいものである。この場合にも、前述したように、保持用板材３および固定部材５と撮像基板６のグランド電極とを互いに電気的に独立させた状態でグランド電位に保つことができることから、撮像基板６のグランド電極のグランド電位を安定させて、高精度な画像の取得が可能となる。

なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良等が可能である。

例えば、上述したカメラモジュール10の例では、レンズ１においてレンズ１が３枚のレンズで構成された場合を例にして説明したが、レンズ１が１枚からなる場合であってもよく、また、レンズ１が２枚からなる場合であってもよい。さらに、レンズ１が４枚以上のレンズの場合に適用することも可能である。

また、上述したカメラモジュール10の例では、保持用板材３の固定領域３ａは、２本のネジ12を用いて固定部材５に固定されているが、固定部材５と保持用板材３の固定領域３ａとが一体的に形成されたものを用いることもできる。このような構成であれば、保持用板材３の保持部隣接領域３ｂの位置が動きにくくなるので、保持用板材３の保持部隣接領域３ｂとホルダ４の保持部４ｃの貫通孔４ｄ周辺との重なりが互いにずれにくいものとすることができる。

また、固定部材５と保持用板材３の固定領域３ａとを取り付けるために撮像基板６の背面側から挿入された複数のネジ11の先端部を、固定部材５に設けられたネジ穴５ａに留めることなく、被写体側に突出させておいてもよい。この場合は、保持用板材３の貫通孔３ｅを固定部材５のネジ穴５ａに合わせて形成しておくことによって、被写体側に突出したネジ11の先端部を貫通孔３ｅに貫通させて、半田等の溶融材やナットによって固定することができる。このような構成であれば、保持用板材３の固定部材５への取り付けのための２本のネジ12が必要なくなるので、カメラモジュール10を軽量化することが可能となる。

次のような本発明の撮像モジュールを作製した。

まず、４隅に貫通孔６ａが設けられている、縦が20ｍｍ，横が40ｍｍ，厚みが1.6ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂からなる長方形状の撮像基板６を準備して、被写体側の主面に撮像素子７を搭載し、背面側の主面にコネクタ13およびＩＣを搭載した。

次に、４隅に貫通孔４ｆが設けられている、縦が20ｍｍ，横が40ｍｍ，厚みが4.0ｍｍの長方形状の基板固定部４ａ、内壁にネジ溝が形成されている直径15ｍｍのレンズ支持用筒部４ｂおよび直径3.5ｍｍの貫通孔４ｄが設けられている保持部４ｃを有するホルダ４を、ポリフタルアミドからなる樹脂材料を加工して作製した。

次に、縦が20ｍｍ，横が40ｍｍ，厚さ1.5ｍｍのステンレス板を準備し、４隅に貫通孔５ａを設けるとともに、レンズ支持用筒部４ｂおよび保持部４ｃに対応する部分を切り抜いて固定部材５を作製した。

次に、厚さ0.1ｍｍのステンレス板を準備し、固定領域３ａ、および直径3.5ｍｍの貫通孔３ｃが設けられている保持部隣接領域３ｂに対応する部分が残るように打ち抜いた後、固定領域３ａおよび保持部隣接領域３ｂの境界線で直角に折り曲げて保持用板材３を作製した。

次に、背面側から、撮像基板６、ホルダ４および固定部材５の順に並べ、ステンレスからなる４本のネジ11を準備して、ネジ11の先端部を背面側から撮像基板６の４隅の貫通孔６ａのそれぞれに挿入し、さらにホルダ４の４隅の貫通孔４ｆのそれぞれに挿入し、続けて固定部材５の４隅のネジ穴５ａに差し込んでネジ締めすることにより、ホルダ４の基板固定部４ａを、撮像基板６と固定部材５とで挟んで仮固定した。

次に、直径13ｍｍの外周にネジ溝が形成されている鏡筒２ａを準備し、３枚のレンズ群からなるレンズ１をリテーナ２ｂにより被写体側から鏡筒２ａの内部空間の内壁に設けられた段差に押し当てて固定し、この鏡筒２ａをネジ溝同士を嵌め合わせるようにしてレンズ支持用筒部４ｂの内部に挿入して支持した。

次に、撮像素子７に対してホルダ４を移動させてレンズ１の位置を合わせてネジ11を増し締めし、さらに撮像素子７に対して鏡筒２ａを移動させてレンズ１との距離を合わせた。そして、固定部材５の被写体側に、保持部４ｃの貫通孔４ｄに保持部隣接領域３ｂの貫通孔３ｃを位置合わせした状態で、ネジ12を用いて保持用板材３の固定領域３ａを固定部材に固定することにより、本発明の撮像モジュールとしてのカメラモジュール10を作製した。このカメラモジュール10の質量は19ｇであった。

また、比較例の撮像モジュールとして、ホルダ４をアルミニウム製とし、固定部材５および保持用板材３を用いないものを作製したところ、質量は24ｇであった。このことから、本発明の撮像モジュールによれば、樹脂製のホルダを用いることとしているので、固定部材を用いているものの、金属製の材料を用いる量を少なくすることができる、軽量化が図れる撮像モジュールであることが確認できた。

また、本発明の撮像モジュールとしてのカメラモジュール10を自動車の前方の道路の白線を認識するような向きにして自動車に取り付け、30日間、走行中に自動車の前方の道路の白線を被写体として撮像を続けたところ、撮像する向きの変化は見られず、画像にノイズ等は見られなかった。

このことから、本発明の撮像モジュールによれば、金属製の保持用板材３を用いて、保持用板材３の固定領域で固定部材に固定されるとともに電気的に接続されるようにしており、さらに、ホルダ４の保持部に設けられている貫通孔４ｄ周辺と重なる保持部隣接領域３ｂに、ホルダ４の保持部の貫通孔４ｄと連なる貫通孔３ｃが設けられていることから、ホルダ４の保持部の貫通孔４ｄに支持ピン等を挿入することによって、安定して外部構造体に保持することができ、また、金属製の固定部材５が被写体側からの電磁波ノイズを遮蔽する効果を有しているので、高精度な画像の取得が可能な撮像モジュールであることが確認できた。

１・・・レンズ
１ａ・・・第１レンズ
１ｂ・・・第２レンズ
１ｃ・・・第３レンズ
２ａ・・・鏡筒
２ｂ・・・リテーナ
３・・・保持用板材
３ａ・・・固定領域
３ｂ・・・保持部隣接領域
４・・・ホルダ
４ａ・・・基板固定部
４ｂ・・・レンズ支持用筒部
４ｃ・・・保持部
４ｄ・・・保持部の貫通孔
４ｅ・・・突起部
５・・・固定部材
６・・・撮像基板
７・・・撮像素子
10・・・カメラモジュール（撮像モジュール）
11，12・・・ネジ

Claims (3)

1. 被写体光を電気信号に変換する撮像素子が一方の面に搭載された撮像基板と、
   該撮像基板の前記一方の面を覆って該一方の面の外周部が固定される基板固定部、該基板固定部と一体的に設けられた、前記撮像素子に前記被写体光を集光するレンズを内部で支持するレンズ支持用筒部、および前記基板固定部から被写体側に突出して設けられた、外部構造体に保持するための貫通孔が設けられている保持部を有する樹脂製のホルダと、
   該ホルダの前記基板固定部の被写体側に配置され、前記基板固定部を前記撮像基板とで挟んで固定する金属製の固定部材と、
   前記固定部材に固定されるとともに電気的に接続された固定領域、および前記保持部の前記貫通孔周辺と重なり、前記貫通孔と連なる貫通孔が設けられている保持部隣接領域を有する金属製の保持用板材と
   を具備することを特徴とする撮像モジュール。
2. 前記ホルダの前記保持部の前記貫通孔の付近に突起部が設けられており、前記保持用板材の前記保持部隣接領域の前記貫通孔の付近に設けられた開口部に前記突起部が嵌め合わされていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
3. 前記撮像基板は、複数の貫通孔が形成されているとともに他方の面にグランド電極が被着されており、前記複数の貫通孔にそれぞれ他方の面側からネジが挿入されてこれら複数のネジの頭部が前記グランド電極に接しているとともに、先端部が前記固定部材に設けられたネジ穴に留まっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。

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