JP5235786B2 - Imaging module - Google Patents
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Description
本発明は撮像モジュールに関し、特に、撮像光学系と撮像素子の相対位置の調整精度を向上させるとともに撮像素子の放熱性を向上させることを可能とした撮像モジュールに関するものである。 The present invention relates to an imaging module, and more particularly to an imaging module that can improve the adjustment accuracy of the relative position between an imaging optical system and an imaging element and improve the heat dissipation of the imaging element.
従来、レンズ群からなる撮像光学系と、CCDやCMOS等から構成される撮像素子とを備えた撮像モジュールが知られており、この撮像モジュールはデジタルカメラやビデオカメラに搭載され、車載カメラや携帯電話機用カメラ、監視カメラなどに幅広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging module including an imaging optical system including a lens group and an imaging element including a CCD, a CMOS, or the like is known. This imaging module is mounted on a digital camera or a video camera, and is mounted on an in-vehicle camera or a mobile phone. Widely used in telephone cameras and surveillance cameras.
このような撮像モジュールは撮像素子が熱を発生するため、温度が上昇することにより暗電流が増加し、ノイズが発生して画像品質が低下することがある。さらには、撮像素子から発生する放射熱、輻射熱によりレンズ温度が上昇して解像劣化が発生する場合がある。そこで特許文献1(特開2004−104632号公報)では、撮像素子の背面に金属製の放熱板を当接配置し、撮像素子で発生した熱を放熱板を通して放熱する構成が開示されている。
また、ノイズが発生する別の原因として、外部からの電磁的な干渉によるものがある。これを防ぐために、特許文献2(特開2007−4068号公報)では、金属等の導電性物質により形成されたシールド体をモジュールケースの内部に配設した構成が開示されている。
In such an imaging module, since the imaging device generates heat, a rise in temperature causes an increase in dark current, noise may occur, and image quality may deteriorate. Furthermore, there is a case where the lens temperature rises due to radiant heat or radiant heat generated from the image sensor, resulting in resolution degradation. Therefore, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-104632) discloses a configuration in which a metal heat radiating plate is placed in contact with the back surface of an image sensor and heat generated by the image sensor is radiated through the heat radiating plate.
Another cause of noise is due to external electromagnetic interference. In order to prevent this, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-4068) discloses a configuration in which a shield body formed of a conductive material such as metal is disposed inside a module case.
さらに上記特許文献2には、撮像光学系と撮像素子の相対的な位置調整を可能とした構成が開示されている。図8は従来のカメラモジュールの全体構成を示す断面図である。同図に示されるように、カメラモジュール51は、レンズ群52と、レンズ群52からの光が結像する撮像素子53と、撮像素子53を保持するメイン基板54と、レンズ群52及びメイン基板54を保持するケース55とを備えており、ケース55には、レンズ群52の光軸方向に延びる支持部材56が設けられ、メイン基板54は、支持部材56の側面に対して固定されることによりケース55に保持されている。このように支持部材56を備えることにより、レンズ群52をケース55に固定した状態でレンズ群52と撮像素子53との相対位置を調整可能としている。尚、シールド体57は、ケース55の内面に沿ってメイン基板54を囲むように配置されている。
Further, Patent Document 2 discloses a configuration that enables relative position adjustment between the imaging optical system and the imaging element. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional camera module. As shown in the figure, the
車載カメラ等のカメラに搭載される撮像モジュールにあっては、高画質化のために放熱機能やシールド機能を有しつつ、撮像モジュールの各部材を効率的に配置し省スペース化を図り撮像モジュール自体を小型化することが求められるが、従来の撮像モジュールでは放熱板やシールド体を夫々独立して配置した構成となっているため部材及びその配置スペースを要し、小型化が困難であるという問題があった。
特許文献2に記載される撮像光学系と撮像素子の相対位置調整の構成は、支持部材56をケース55に取り付ける際に、ケース55の数箇所にピンをインサート成形する必要があるためコスト高となり、またピン倒れにより位置調整がずれる可能性があった。さらに、ケース55が樹脂製でないと製造が困難であり、ケース55を樹脂で製造した場合には、樹脂は金属に比べて熱伝導率が1/10以下と低いため従来例の構成では基板の発熱を外部へ逃がすことが困難で、基板実装部品に負荷を与えてしまうという問題があった。また、基板の発熱が放熱されないため、発熱量が大きくなり、レンズの温度上昇が発生して、解像劣化が発生する場合がある。
そのため本発明においては、放熱機能及び位置調整機能、さらにはシールド機能を兼ね備えるとともに、低コストで且つ小型化を可能とした撮像モジュールを提供することが課題である。
In an imaging module mounted on a camera such as an in-vehicle camera, the imaging module has a heat radiation function and a shielding function for high image quality, and each member of the imaging module is arranged efficiently to save space. Although it is required to reduce the size itself, the conventional imaging module has a configuration in which a heat sink and a shield are independently arranged, so it requires a member and an arrangement space thereof, and it is difficult to reduce the size. There was a problem.
The configuration for adjusting the relative position between the imaging optical system and the imaging element described in Patent Document 2 is costly because pins need to be insert-molded at several locations on the
Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging module that has both a heat dissipation function, a position adjustment function, and a shielding function, and that can be reduced in cost and reduced in size.
上記課題を解決するため、第1の発明は、
光軸方向に配置される撮像光学系と撮像素子とを夫々組み付けて一体化した撮像モジュールにおいて、
前記撮像光学系を保持するレンズ保持体と、
前記撮像素子が取り付けられ、複数のスルーホールを有する基板と、
熱伝導性を有する材料で形成され、前記撮像光学系の光軸に垂直な前記レンズ保持体の面に対して面接触して固定される調整板と、
前記調整板から延出し、前記スルーホールに対応した位置に配置される脚部と、を備え、
前記スルーホールは前記脚部が挿通された時に間隙を有する径に形成され、前記脚部と前記スルーホールが熱伝導性を有する固定手段により固定されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the first invention is
In the imaging module in which the imaging optical system and the imaging device arranged in the optical axis direction are assembled and integrated,
A lens holder for holding the imaging optical system;
A substrate to which the image sensor is attached and having a plurality of through holes;
An adjustment plate formed of a material having thermal conductivity and fixed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system;
A leg portion extending from the adjustment plate and disposed at a position corresponding to the through hole,
The through hole is formed to have a diameter having a gap when the leg portion is inserted, and the leg portion and the through hole are fixed by a fixing means having thermal conductivity.
第1の発明によれば、レンズ保持体と基板の取付部材に調整板を用いることにより、取付部材が一体成形されたレンズ保持体を製造するよりも簡単に且つ安価に製造可能である。
また、スルーホールを脚部断面の径よりも大に形成し、脚部をスルーホールに挿通した時に脚部とスルーホールの間に間隙が形成されるようにしたため、レンズ保持体に固定された調整板に基板を組み付ける際に、撮像光学系に対する撮像素子の相対位置を適切に調整可能で、特に6軸調整を行なうことも可能となり、画質が低下することを防止できる。このとき調整板は、撮像光学系の光軸に垂直なレンズ保持体の面と面接触して配置されるため、調整板の面が撮像光学系の光軸に垂直となり、基準面がぶれることなく基板の位置調整が簡単に行なえる。
さらに、レンズ保持体と基板との間に熱伝導性を有する調整板を介在させ、該調整板をレンズ保持体に対して面接触して固定するとともに、調整板から延出した脚部と基板のスルーホールとが熱伝導性を有する固定手段により固定されることにより、撮像素子で発生する熱は、基板、スルーホールと脚部の固定手段、調整板、面接触したレンズ保持体の順に伝熱されて、撮像素子で発生した熱を効果的に放熱することが可能となる。
According to the first invention, by using the adjustment plate for the lens holding body and the mounting member for the substrate, it can be manufactured more easily and at a lower cost than manufacturing a lens holding body in which the mounting member is integrally formed.
In addition, the through hole was formed larger than the diameter of the leg cross section, and when the leg was inserted through the through hole, a gap was formed between the leg and the through hole. When the substrate is assembled to the adjustment plate, the relative position of the imaging element with respect to the imaging optical system can be adjusted appropriately, and in particular, six-axis adjustment can be performed, thereby preventing image quality from deteriorating. At this time, since the adjustment plate is disposed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system, the surface of the adjustment plate is perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the reference plane is blurred. The position of the board can be adjusted easily.
Further, an adjustment plate having thermal conductivity is interposed between the lens holder and the substrate, the adjustment plate is fixed in surface contact with the lens holder, and the leg portion and the substrate extending from the adjustment plate are fixed. The heat generated by the image sensor is transmitted in the order of the substrate, the through-hole and leg fixing means, the adjusting plate, and the lens holder in surface contact. It is possible to effectively dissipate heat generated by the image pickup device.
別の発明として第2の発明は、光軸方向に配置される撮像光学系と撮像素子とを夫々組み付けて一体化した撮像モジュールにおいて、
前記撮像光学系を保持するレンズ保持体と、
前記撮像素子が取り付けられる基板と、
熱伝導性を有する材料で形成され、前記撮像光学系の光軸に垂直な前記レンズ保持体の面に対して面接触して固定される調整板と、
前記調整板から延出し、該延出した先端部に前記基板が面接触する固定面が設けられた脚部と、を備え、
前記基板は、熱伝導性を有する固定手段により前記固定面にて前記調整板に固定されることを特徴とする。
As another invention, the second invention is an imaging module in which an imaging optical system and an imaging device arranged in the optical axis direction are assembled and integrated,
A lens holder for holding the imaging optical system;
A substrate to which the image sensor is attached;
An adjustment plate formed of a material having thermal conductivity and fixed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system;
A leg portion extending from the adjustment plate and provided with a fixed surface on which the substrate comes into surface contact with the extended tip portion;
The substrate is fixed to the adjustment plate on the fixing surface by fixing means having thermal conductivity.
第2の発明によれば、レンズ保持体と基板の取付部材に調整板を用いることにより、取付部材が一体成形されたレンズ保持体を製造するよりも簡単に且つ安価に製造可能である。
また、調整板から延出した脚部の先端部に、基板が面接触する固定面を設けることで、基板と固定面との間隙を調整して固定手段で固定することが可能となり、レンズ保持体に固定された調整板に基板を組み付ける際に、撮像光学系に対する撮像素子の相対位置を適切に調整可能で、特に6軸調整を行なうことも可能となり、画質が低下することを防止できる。このとき調整板は、撮像光学系の光軸に垂直なレンズ保持体の面と面接触して配置されるため、調整板の面が撮像光学系の光軸に垂直となり、基準面がぶれることなく基板の位置調整が簡単に行なえる。
さらに、レンズ保持体と基板との間に熱伝導性を有する調整板を介在させ、該調整板をレンズ保持体に対して面接触して固定するとともに、調整板から延出した脚部と基板の固定面とが熱伝導性を有する固定手段により固定されることにより、撮像素子で発生する熱は、基板、基板と脚部固定面との固定手段、調整板、面接触したレンズ保持体の順に伝熱されて、撮像素子で発生した熱を効果的に放熱することが可能となる。
According to the second invention, by using the adjustment plate for the lens holding body and the mounting member for the substrate, it can be manufactured more easily and at a lower cost than manufacturing the lens holding body in which the mounting member is integrally formed.
In addition, by providing a fixed surface that comes into surface contact with the substrate at the tip of the leg that extends from the adjustment plate, the gap between the substrate and the fixed surface can be adjusted and fixed by a fixing means, and the lens is held. When the substrate is assembled to the adjustment plate fixed to the body, the relative position of the imaging element with respect to the imaging optical system can be appropriately adjusted, and in particular, six-axis adjustment can be performed, so that deterioration in image quality can be prevented. At this time, since the adjustment plate is disposed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system, the surface of the adjustment plate is perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the reference plane is blurred. The position of the board can be adjusted easily.
Further, an adjustment plate having thermal conductivity is interposed between the lens holder and the substrate, the adjustment plate is fixed in surface contact with the lens holder, and the leg portion and the substrate extending from the adjustment plate are fixed. The fixing surface is fixed by a fixing means having thermal conductivity, so that the heat generated in the image sensor is generated by the substrate, the fixing means between the substrate and the leg fixing surface, the adjustment plate, and the lens holder in surface contact. Heat is transferred in sequence, and the heat generated in the image sensor can be effectively radiated.
また、第1の発明及び第2の発明において、前記調整板は、電磁シールド性を有する材料で形成されることを特徴とする。
このように、調整板が、熱伝導性を有するとともに電磁シールド性を有する材料で形成されることにより、放熱機能と電磁シールド機能を1つの調整板で兼ねることができ、撮像モジュールの小型化が可能となる。
In the first and second inventions, the adjustment plate is formed of a material having electromagnetic shielding properties.
As described above, the adjustment plate is formed of a material having thermal conductivity and electromagnetic shielding properties, so that the heat radiation function and the electromagnetic shielding function can be combined with one adjustment plate, and the imaging module can be downsized. It becomes possible.
また、第1の発明及び第2の発明において、前記固定手段は、半田付けであることを特徴とする。
このように、固定手段として半田付けを用いることにより、高い熱伝導性を確保するとともに、基板と調整板の接合強度を高くすることが可能となる。
In the first and second inventions, the fixing means is soldering.
Thus, by using soldering as the fixing means, it is possible to ensure high thermal conductivity and increase the bonding strength between the substrate and the adjustment plate.
さらに、第1の発明及び第2の発明において、前記調整板は、前記レンズ保持体に対して前記面接触した部位で締結手段により固定されることを特徴とする。
これにより、上記したように調整板の面をレンズ保持体の面と確実に固定することが可能となり、熱伝導性を確保できるとともに調整板の基準面の固定が可能となる。
Furthermore, in the first invention and the second invention, the adjustment plate is fixed by a fastening means at a portion in surface contact with the lens holder.
As a result, as described above, the surface of the adjustment plate can be securely fixed to the surface of the lens holder, and heat conductivity can be ensured and the reference surface of the adjustment plate can be fixed.
さらにまた、第1の発明及び第2の発明において、車載カメラに搭載されることを特徴とする。
このように、第1の発明及び第2の発明に記載される撮像モジュールを車載カメラに搭載することにより、車載カメラを小型化することが可能で、且つ撮像光学系と撮像素子との相対位置調整を精度良く行うことが可能である。特に、車載カメラはその使用温度範囲が−30℃から85℃と広範囲であるため、組み付け時に撮像光学系と撮像素子の相対位置に僅かでもずれがあると、線膨張によりずれ量が増大して画質が低下する惧れがあるが、本発明の構成を車載カメラに適用することにより組み付け時に撮像光学系と撮像素子を精度良く位置調整することが可能であるため、温度が変化しても画質が低下することを防止できる。また、車両には多くの電子部品が搭載されており様々な電磁ノイズを発生しているため、調整板にシールド性を兼ね備えさせることにより車両側からの電磁ノイズの影響を車載カメラが受けないようにすることができる。また、車載カメラ自体も電磁ノイズを発生しているが、シールド性を有する調整板にて車載カメラ側からの電磁ノイズも遮断でき、周囲の電子部品に影響を与えないようにすることが可能である。
Furthermore, in 1st invention and 2nd invention, it mounts in a vehicle-mounted camera, It is characterized by the above-mentioned.
As described above, by mounting the imaging module described in the first and second inventions on the in-vehicle camera, it is possible to reduce the size of the in-vehicle camera, and the relative position between the imaging optical system and the imaging element. Adjustment can be performed with high accuracy. In particular, the in-vehicle camera has a wide operating temperature range of -30 ° C to 85 ° C, so if there is a slight deviation in the relative position of the imaging optical system and the imaging element during assembly, the amount of deviation increases due to linear expansion. Although there is a possibility that the image quality may be lowered, the image pickup optical system and the image pickup element can be accurately adjusted at the time of assembly by applying the configuration of the present invention to the in-vehicle camera. Can be prevented from decreasing. In addition, since many electronic components are mounted on the vehicle and various electromagnetic noises are generated, the in-vehicle camera is not affected by the electromagnetic noises from the vehicle side by providing the adjustment plate with shielding properties. Can be. Although the in-vehicle camera itself generates electromagnetic noise, it is possible to block electromagnetic noise from the in-vehicle camera side with a shielding adjustment plate so that it does not affect the surrounding electronic components. is there.
以上記載のごとく本発明によれば、レンズ保持体と基板の取付部材に調整板を用いることにより簡単に且つ安価に製造可能である。
また、撮像光学系に対する撮像素子の相対位置を適切に調整可能であるため、画質の低下を防止することが可能である。
さらに、レンズ保持体と基板との間に介在する調整板が熱伝導性を有するとともに、調整板と基板との固定手段も熱伝導性を有するようにしたため、撮像素子で発生する熱を効果的に放熱することが可能となる。
さらにまた、調整板が熱伝導性とともに電磁シールド性を有することにより、放熱機能と電磁シールド機能を兼ね備えることとなり、装置の小型化が図れる。
As described above, according to the present invention, the adjustment plate is used for the lens holding member and the mounting member for the substrate, so that it can be manufactured easily and inexpensively.
In addition, since the relative position of the imaging element with respect to the imaging optical system can be appropriately adjusted, it is possible to prevent deterioration in image quality.
In addition, the adjustment plate interposed between the lens holder and the substrate has thermal conductivity, and the fixing means between the adjustment plate and the substrate also has thermal conductivity. It is possible to dissipate heat.
Furthermore, since the adjusting plate has an electromagnetic shielding property as well as a thermal conductivity, the adjusting plate has both a heat radiation function and an electromagnetic shielding function, and the apparatus can be downsized.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実例に記載されている構成部品の形状等は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1乃至図4は本発明の実施例1に係る撮像モジュールを示す図で、図5乃至図7は本発明の実施例2に係る撮像モジュールを示す図である。本発明の撮像モジュールは、車内又は車外を撮像するための車載カメラ、監視カメラ、又は携帯電話機用カメラ等に搭載される。特に車載カメラに搭載されることが好ましく、座席等の車内を撮像する車載カメラ、又は道路上の白線、駐車線、車両の死角等の車外を撮像するための車載カメラに好適に用いられる。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the shape of the component described in this example is not intended to limit the scope of the present invention, but is merely an illustrative example.
1 to 4 are diagrams illustrating an imaging module according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 7 are diagrams illustrating the imaging module according to the second embodiment of the present invention. The imaging module of the present invention is mounted on an in-vehicle camera, a surveillance camera, a mobile phone camera, or the like for imaging inside or outside the vehicle. In particular, it is preferably mounted on a vehicle-mounted camera, and is suitably used for a vehicle-mounted camera that captures the interior of a vehicle such as a seat, or a vehicle-mounted camera that captures the outside of a vehicle such as a white line on a road, a parking line, and a vehicle blind spot.
図1は本発明の実施例1に係る撮像モジュール1の全体構成を示す断面図である。
撮像モジュール1は、レンズ群7、8、9からなる撮像光学系2と、撮像光学系2からの光が結像する撮像素子3と、撮像素子3が取り付けられた基板4と、撮像光学系2を保持するレンズ保持体5と、レンズ保持体5と基板4の間に介在して配置され基板4をレンズ保持体5に取り付ける調整板10と、を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an
The
撮像光学系2は、一例として複数のレンズをレンズ保持体5に取り付けた場合を図示したが、単レンズで構成しても良いことは勿論である。また、用途に応じてズームレンズとしたり、焦点調節機構などを備えても良い。図1には一例として、被写体側(紙面左側)から第1レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9が積層的に配置された構成としている。各レンズ7〜9は、例えばガラスやプラスチックにより構成されている。第1レンズ7は、レンズ保持体5の保持部5aの被写体側の面に当接し、リテーナ27により被写体側から抑止されている。リテーナ27は保持部5aの側面に例えば接着剤やねじ山を設けてねじ込みにより固定されている。第2レンズ8及び第3レンズ9は、保持部5aに開口する開口部5bに圧入され、例えば接着剤により固定されている。
The imaging optical system 2 is illustrated as having a plurality of lenses attached to the
レンズ保持体5は後部ケース6と組み合わせることにより筐体状に形成され、筐体内部の収容空間に撮像素子3や基板4、及び調整板10を収容している。このレンズ保持体5は、例えばポリカーボネイト(PC)やポリフタルアミド(PPA)等の樹脂により構成されている。
レンズ保持体5は、全体として概ね錐体状に形成されており、前面中央には撮像光学系2を保持する保持部5aが設けられている。また、レンズ保持体5の前面側内面(被写体と反対側面)には、撮像光学系2の光軸に垂直な面(以下、調整板当接面と称する)5cが形成されている。
The
The
調整板10は、平板状に形成されており、熱伝導性を有する材料により構成される。好適には、調整板10は熱伝導性とともに電磁シールド性を有する材料で構成される。調整板10には例えば金属材料が用いられ、具体的にはりん青銅、銅、金等が用いられる。また、調整板10は板金により製造されることが好ましく、これにより寸法精度を高くすることができる。図2に示すように、調整板10の中央部は、撮像光学系2から撮像素子3への光の進入を阻止しないように光軸に沿って穴部10aが形成されている。
また、調整板10からは複数の脚部11が延出している。調整板10と脚部11は一体に形成され、脚部11は調整板10に対して垂直方向に延出している。
調整板10は、レンズ保持体5の調整板当接面5cに対して面接触して固定される。この固定は、例えばレンズ保持体5にねじ穴5dを形成し、これに対応して調整板10にもねじ穴部10bを設け、調整板10と、レンズ保持体5の調整板当接面5cとを面接触させた状態で、ねじ25をねじ穴部10bとねじ穴5dに貫入して締結する。このとき、調整板10は、レンズ保持体5に対して面接触した部位で固定されることが好ましい。
The
Further, a plurality of
The
撮像素子3は、例えばCCDやCMOSにより構成されている。撮像素子3は、基板4に取り付けられている。基板4は熱伝導率の高いセラミック材料等により構成される。撮像素子3は、本実施例ではより小型化を図るためにBGA(Ball Grid Array)タイプを用いた例を示している。BGAタイプは、半田ボールをグリッド状に並べたICパッケージであり周知の装置である。しかしこれに限定されるものではなく、CSPタイプ(Chip Size Package)、QFP(Quad Flatpack Package)タイプなど他の構成を備えていてもよい。
基板4の撮像素子3と反対側の面には、撮像素子3からの電気信号を処理するIC16、基板と不図示のECU(エンジン・コントロール・ユニット)等の制御装置とを接続するケーブル18を接続するためのコネクタ17等が設けられている。
The
On the surface of the
また、図3に示すように、基板4には複数のスルーホール4aが形成されている。スルーホール4aは調整板10の脚部11に対応した位置に設けられ、脚部11の断面よりもその径が大となるように形成されている。従って、調整板10の脚部11がスルーホール4aに挿通された時、脚部11とスルーホール4aの間に間隙ができ、この間隙により調整板10と基板4の相対位置、即ち撮像光学系2と撮像素子3の相対位置を調整可能となる。図4に示すように、この相対位置を適切に調整した状態で、スルーホール4aと脚部11は固定手段26により固定される。
固定手段26は、熱伝導性を有する手段であり、例えば半田付けにより固定する手段、熱伝導性を有する接着剤により固定する手段等が挙げられる。熱伝導性と接合強度を考慮すると固定手段26は半田付けであることが好ましい。固定手段26は熱伝導性を有する手段であるため、基板4と脚部11との伝熱は固定手段26により阻害されない。
Further, as shown in FIG. 3, the
The fixing means 26 is a means having thermal conductivity, and examples thereof include a means for fixing by soldering and a means for fixing by an adhesive having thermal conductivity. In consideration of thermal conductivity and bonding strength, the fixing means 26 is preferably soldered. Since the fixing means 26 is a means having thermal conductivity, heat transfer between the
次いで、上記構成を備える撮像モジュール1の組み付け方法につき説明する。
まず、レンズ保持体5に第1レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9からなる撮像光学系2を取り付けるとともに、リテーナ27により固定する。これにより、撮像光学系2は、レンズ保持体5に対して光軸方向、光軸周り及び光軸に直交する方向のいずれの方向においても移動不可能となる。
Next, a method for assembling the
First, the imaging optical system 2 including the
次に、図2に示すように、調整板10を、脚部11が被写体とは反対側に向くようにしてレンズ保持体5に取り付ける。具体的には、調整板10がレンズ保持体5の調整板当接面5cに面接触するように配置し、ねじ25により調整板10をレンズ保持体5に固定する。
そして、図3に示すように、撮像素子3が取り付けられた基板4を調整板10の脚部11に取り付ける。具体的には、基板4のスルーホール4aに調整板10の脚部11を挿通して基板4の位置決めを行なう。この際、ケーブル18は不図示の検査装置に接続されており、撮像素子3により撮像された画像は検査装置により参照されて評価される。例えば、撮像光学系2から所定距離だけ離れた試験用被写体に撮像モジュール1のピントが合っているか否か評価される。尚、撮像素子3により撮像された画像をモニタに表示し、作業者が画像を確認することにより画質を評価してもよい。そして、当該評価に基づいて基板4の位置決めが行なわれる。
Next, as shown in FIG. 2, the
Then, as shown in FIG. 3, the
位置決めにおいてスルーホール4aに脚部11を挿通した時に、スルーホール4aと脚部11の間には間隙が形成されるため、光軸方向の位置、光軸に対する傾き、光軸に直交する方向の位置など、6軸調整が可能となる。その後、位置決めした状態を保持して固定手段26によりスルーホール4aと脚部11を固定する。その他必要な部品が組み付けられた後に後部ケース6をレンズ保持体5に固定する。
When the
このように本実施例1によれば、レンズ保持体5と基板4の取付部材に調整板10を用いることにより、取付部材が一体成形されたレンズ保持体5を製造するよりも簡単に且つ安価に製造可能となる。
また、スルーホール4aの径を脚部11断面の径よりも大とし、脚部11をスルーホール4aに挿通した時に脚部とスルーホール4aの間に間隙が形成されるようにしたため、レンズ保持体5に固定された調整板10に基板4を組み付ける際に、撮像光学系2に対する撮像素子の相対位置を適切に調整可能で、特に6軸調整を行なうことも可能となり、画質の低下を防止できる。このとき調整板10は、撮像光学系2の光軸に垂直なレンズ保持体5の調整板当接面5cと面接触して配置されるため、調整板10の面が撮像光学系2の光軸に垂直となり、基準面がぶれることなく基板4の位置調整が簡単に行なえる。
As described above, according to the first embodiment, the
Further, the diameter of the through
さらに、レンズ保持体5と基板4との間に熱伝導性を有する調整板10を介在させ、該調整板10をレンズ保持体5に対して面接触して固定するとともに、調整板10から延出した脚部11と基板4のスルーホール4aとが熱伝導性を有する固定手段26により固定されることにより、撮像素子3で発生する熱は、基板4、スルーホール4aと脚部11の固定手段26、調整板10、面接触したレンズ保持体5の順に伝熱されて、撮像素子3から効果的に放熱することが可能となる。
さらにまた、調整板10が、熱伝導性を有するとともに電磁シールド性を有する材料で形成されることにより、放熱機能と電磁シールド機能を1つの調整板10で兼ねることができ、撮像モジュール1の小型化が可能となる。
Further, an
Furthermore, since the
図5は本発明の実施例2に係る撮像モジュールの全体構成を示す断面図である。尚、実施例2において上記した実施例1と同一の構成については、その詳細な説明を省略する。
撮像モジュール1は、レンズ群7、8、9からなる撮像光学系2と、撮像光学系2からの光が結像する撮像素子3と、撮像素子3が取り付けられた基板4と、撮像光学系2を保持するレンズ保持体5と、レンズ保持体5と基板4の間に介在して配置され基板4をレンズ保持体5に取り付ける調整板10と、を備えている。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of an imaging module according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
The
レンズ保持体5には、第1レンズ7、第2レンズ8、第3レンズ9が夫々固定される。撮像光学系2の光軸に垂直なレンズ保持体5の調整板当接面5cには、調整板10が面接触するように固定される。
調整板10からは複数の脚部11が延出し、該脚部11の先端部には、基板4が面接触する固定面12が設けられている。固定面12は、図5及び図6に示されるように脚部11を屈曲させて固定面12を形成するようにしてもよいし、図7に示すようにT字状に固定面12を形成してもよい。
基板4は、その被写体側に撮像素子3が取り付けられており、被写体と反対側にはIC16やコネクタ17が設けられている。
A
A plurality of
The
調整板10の脚部11は、その固定面12が基板4の被写体側に面接触されて固定手段26により固定される。固定手段26は、熱伝導性を有する手段であり、例えば半田付けにより固定する手段、熱伝導性を有する接着剤により固定する手段等が挙げられる。熱伝導性と接合強度を考慮すると固定手段26は半田付けであることが好ましい。固定手段26は熱伝導性を有する手段であるため、基板4と脚部11との熱伝導は固定手段26により阻害されない。
調整板10の脚部11を基板4に組み付ける方法においては、実施例1と同様に、撮像光学系2と撮像素子3の相対位置の調整を行なって位置決めを行った後、位置決めした状態を保持して固定手段26により調整板10の脚部固定面12と基板4を固定する。このとき、実施例2では脚部固定面12と基板4の間隙を微調整して位置決めを行なう。
The
In the method of assembling the
このように本実施例2によれば、レンズ保持体5と基板4の取付部材に調整板10を用いることにより、取付部材が一体成形されたレンズ保持体5を製造するよりも簡単に且つ安価に製造可能となる。
また、調整板10から延出した脚部11の先端部に、基板4と面接触する固定面12を設けることで、基板4と固定面12との間隙を調整して固定手段26で固定することが可能となり、レンズ保持体5に固定された調整板10に基板4を組み付ける際に、撮像光学系2に対する撮像素子3の相対位置を適切に調整可能で、特に6軸調整を行なうことも可能となり、画質の低下を防止できる。このとき調整板10は、撮像光学系2の光軸に垂直なレンズ保持体5の調整板当接面5cと面接触して配置されるため、調整板10の面が撮像光学系2の光軸に垂直となり、基準面がぶれることなく基板4の位置調整が簡単に行なえる。
As described above, according to the second embodiment, the
Further, by providing a fixing
さらに、レンズ保持体5と基板4との間に熱伝導性を有する調整板10を介在させ、該調整板をレンズ保持体5に対して面接触して固定するとともに、調整板10から延出した脚部11の固定面12と基板4とが熱伝導性を有する固定手段26により固定されることにより、撮像素子3で発生する熱は、基板4、基板4と脚部固定面12との固定手段26、調整板10、面接触したレンズ保持体5の順に伝熱されて、撮像素子3から効果的に放熱することが可能となる。
さらにまた、調整板10が、熱伝導性を有するとともに電磁シールド性を有する材料で形成されることにより、放熱機能と電磁シールド機能を1つの調整板10で兼ねることができ、撮像モジュール1の小型化が可能となる。
Further, an
Furthermore, since the
(放熱効果検証実験)
本実施例に係る撮像モジュールの放熱効果を検証する実験を行なった。実験では、従来例1として図10(a)に示すようにシールド板無しの場合と、従来例2として図10(b)に示すように基板にシールド板57を取り付けた場合と、本実施例として図1の実施例1に示すように調整板10を取り付けた場合と、において実験を行なった。具体的には、従来例1、2は従来技術で説明した特許文献2の図1の構成を採用している。
尚、何れの場合も図10(c)に示すように樹脂製のケース6を被せて実験を行なった。
(Heat dissipation effect verification experiment)
An experiment was conducted to verify the heat dissipation effect of the imaging module according to the present embodiment. In the experiment, the conventional example 1 has no shield plate as shown in FIG. 10A, the conventional example 2 has the
In either case, the experiment was conducted with a
従来例1、従来例2、及び本実施例において、センサーの上、基板表面、基板裏面、レンズにおける通電時の飽和温度(Δt(℃))を夫々測定した結果を図9(a)の表に示す。次いで、従来例2と本実施例において放熱効果(℃)を測定した結果を図9(b)の表に示す。さらに、従来例2と本実施例との放熱効果の差を図9(c)の表に示す。この表からも明らかなように、本実施例は従来例2に比べてセンサーの上では−10℃、基板表面では−10℃、基板裏面では−10℃、レンズでは−5℃、放熱効果が高くなり、本実施例を用いることにより基板温度、レンズ温度を効果的に下げることが可能で、解像度の劣化を抑えることが可能となる。 The results of measuring the saturation temperature (Δt (° C.)) during energization of the sensor, the substrate surface, the substrate back surface, and the lens in the conventional example 1, the conventional example 2, and the present example are shown in FIG. 9A. Shown in Next, the results of measuring the heat dissipation effect (° C.) in Conventional Example 2 and this example are shown in the table of FIG. 9B. Further, the difference in heat dissipation effect between the conventional example 2 and the present embodiment is shown in the table of FIG. As is apparent from this table, this example has a heat dissipation effect of −10 ° C. on the sensor, −10 ° C. on the substrate surface, −10 ° C. on the back surface of the substrate, −5 ° C. By using this embodiment, it is possible to effectively lower the substrate temperature and the lens temperature, and it is possible to suppress degradation of resolution.
本発明の撮像モジュールは、放熱機能及び位置調整機能、さらにはシールド機能を兼ね備えるとともに、低コストで且つ小型化を可能としているため、車載カメラ、監視カメラ、携帯端末用カメラ等の各種カメラに好適に利用することが可能である。 The imaging module of the present invention has a heat dissipation function, a position adjustment function, and a shielding function, and is low-cost and can be downsized. Therefore, the imaging module is suitable for various cameras such as an in-vehicle camera, a surveillance camera, and a mobile terminal camera. It is possible to use it.
1 撮像モジュール
2 撮像光学系(レンズ群)
3 撮像素子
4 基板
4a スルーホール
5 レンズ保持体
10 調整板
11 脚部
12 固定面
26 固定手段
1 Imaging Module 2 Imaging Optical System (Lens Group)
3
Claims (6)
前記撮像光学系を保持するレンズ保持体と、
前記撮像素子が取り付けられ、複数のスルーホールを有する基板と、
熱伝導性を有する材料で形成され、前記撮像光学系の光軸に垂直な前記レンズ保持体の面に対して面接触して固定される調整板と、
前記調整板から延出し、前記スルーホールに対応した位置に配置される脚部と、を備え、
前記スルーホールは前記脚部が挿通された時に間隙を有する径に形成され、前記脚部と前記スルーホールが熱伝導性を有する固定手段により固定されることを特徴とする撮像モジュール。 In the imaging module in which the imaging optical system and the imaging device arranged in the optical axis direction are assembled and integrated,
A lens holder for holding the imaging optical system;
A substrate to which the image sensor is attached and having a plurality of through holes;
An adjustment plate formed of a material having thermal conductivity and fixed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system;
A leg portion extending from the adjustment plate and disposed at a position corresponding to the through hole,
The imaging module, wherein the through hole is formed in a diameter having a gap when the leg portion is inserted, and the leg portion and the through hole are fixed by a fixing means having thermal conductivity.
前記撮像光学系を保持するレンズ保持体と、
前記撮像素子が取り付けられる基板と、
熱伝導性を有する材料で形成され、前記撮像光学系の光軸に垂直な前記レンズ保持体の面に対して面接触して固定される調整板と、
前記調整板から延出し、該延出した先端部に前記基板が面接触する固定面が設けられた脚部と、を備え、
前記基板は、熱伝導性を有する固定手段により前記固定面にて前記調整板に固定されることを特徴とする撮像モジュール。 In the imaging module in which the imaging optical system and the imaging device arranged in the optical axis direction are assembled and integrated,
A lens holder for holding the imaging optical system;
A substrate to which the image sensor is attached;
An adjustment plate formed of a material having thermal conductivity and fixed in surface contact with the surface of the lens holder perpendicular to the optical axis of the imaging optical system;
A leg portion extending from the adjustment plate and provided with a fixed surface on which the substrate comes into surface contact with the extended tip portion;
The imaging module according to claim 1, wherein the substrate is fixed to the adjustment plate on the fixing surface by fixing means having thermal conductivity.
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