JP6020818B2 - 車載用カメラ装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は車載用カメラ装置及びその製造方法に関するものであり、特に、放熱機能を備えた車載用カメラ装置及びその製造方法に関するものである。

一般に、小形の車載用カメラ装置は、撮像レンズと、撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、その撮像素子を制御する信号処理回路が形成された回路基板とを有する撮像モジュールを筐体内部に配設している。このような車載用カメラ装置では、回路基板からの発熱がある。したがって、信号処理回路を保護するために、筐体内で発生した熱を外部に効率良く筐体外に逃がす必要がある。

従来、その放熱手段として、撮像モジュールを液体の樹脂で包囲し、その後、樹脂を固め、回路基板で発生された熱を、その固められた樹脂を通して筐体外面側に伝えて放熱するようにしたカメラ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されるカメラ装置は、撮像モジュールを樹脂により包囲して、その後樹脂を固めるようにした構造である。この構造では、筐体内部の信号処理回路と外部ケーブルの間を電気的に接続しているコネクタの部分にモールド用の樹脂が入り込むと、導電不良を起こす虞がある。

そこで、特許文献１のカメラ装置では、回路基板側の端子を筐体後部より突設させ、その端子に筐体の外側から外部ケーブル用のコネクタを接続させるようにしている。このコネクタは、筐体の外側で接続を行うので、防水機能を有するコネクタを必要とする。

特開２０１０−５０７７１号公報。

上述したように、特許文献１記載のカメラ装置では、回路基板側の端子に対して外部ケーブルを電気的に接続するコネクタの接続は、筐体の外側で行うので、防水機能を有するコネクタを必要としている。しかしながら、防水機能を有するコネクタは高価なためにコストアップになるという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、撮像モジュールをモールド用樹脂により包囲し、そのモールド用樹脂を通して筐体外面に放熱する車載用カメラ装置において、安価な非防水型コネクタを使用しつつ、モールド用樹脂がコネクタに入り込んで導電不良を起こさない車載用カメラ装置及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、本発明の車載用カメラ装置は、筐体と、該筐体内部に配設された撮像モジュールと、該筐体内部で前記撮像モジュールを包囲するモールド用樹脂と、前記撮像モジュールからの信号を出力する外部ケーブルとを有し、前記撮像モジュールは、該筐体前面に取り付けられる撮像レンズと、該撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子を制御する信号処理回路が形成された回路基板とからなり、該回路基板に取り付けられて前記信号処理回路と前記外部ケーブルとの間を電気的に接続してなるコネクタを更に有する車載用カメラ装置において、前記筐体は、筐体後壁部に設けられ前記モールド用樹脂を筐体外部から筐体内部に注入する樹脂注入口と、該筐体後壁部内面から筐体前面内側に突設されて該筐体内部に前記樹脂注入口と連通している樹脂注入ダクトと、前記樹脂注入ダクトに隣接し前記筐体の前記撮像レンズ側に立設された注入規制壁と、を備え、前記モールド用の樹脂を注入したとき、前記モールド用の樹脂と、前記注入規制壁及び筐体内壁により気密性のある空間が形成される構成とした(請求項１)。

この構成によれば、撮像モジュールが配設された筐体内部に、樹脂注入口から樹脂注入ダクトを通してモールド用樹脂を注入すると、注入規制壁の下端と同じ高さになるまでの間は樹脂を注入することができるが、その後は筐体内に気密性のある空間が形成されるため、注入規制壁の下端から上の位置には注入することが出来ない。したがって、筐体内にモールド用樹脂を注入することができる高さ位置を規制している注入規制壁の下端位置を、樹脂がコネクタ内に流れて入り込まない高さ位置、例えばコネクタの上部に到達する前の位置に設定しておくと、コネクタが筐体内に配置されていても、モールド用樹脂の注入時に、そのモールド用樹脂がコネクタ内に流れ込まないようにすることができる。これにより、コネクタを筐体内に配置することが可能となり、防水機能を有しない安価なコネクタの使用が可能になる。

また、前記注入規制壁の先端は、前記コネクタの上端部より前記回路基板の近くに位置し、前記筐体内部に注入された前記モールド用樹脂は、前記モールド用の樹脂を注入したとき、前記気密性のある空間により、前記外部ケーブルが接続されたコネクタの上端部を越えない高さ位置で規制される構成が好ましい(請求項２)。

この構成によれば、コネクタが筐体内に配置されていても、モールド用樹脂の注入時に、その樹脂がコネクタの上部からコネクタの内部に流れ込むことがない。

本発明の車載用カメラ装置の製造方法は、筐体と、該筐体内部に配設された撮像モジュールと、該筐体内部で前記撮像モジュールを包囲しているモールド用樹脂と、前記撮像モジュールからの信号を出力する外部ケーブルとを有し、前記撮像モジュールは、該筐体前面に取り付けられる撮像レンズと、該撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子を制御する信号処理回路が形成された回路基板とからなり、該回路基板に取り付けられて前記信号処理回路と前記外部ケーブルとの間を電気的に接続してなるコネクタを更に有する車載用カメラ装置の製造方法において、前記モールド用樹脂が筐体内部に注入される前の前記車載用カメラ装置を、前記撮像レンズが下側を向くようにしてセットする樹脂注入準備工程と、前記樹脂注入準備工程によりセットされた前記車載用カメラ装置の前記筐体内部に、筐体後壁部に設けられた樹脂注入口から、筐体後壁部内面から筐体前面内側に突設されて該筐体内部に前記樹脂注入口と連通している樹脂注入ダクトを通じ前記モールド用樹脂を注入し、該モールド用樹脂により前記撮像モジュールを包囲させる樹脂注入工程と、前記モールド用樹脂を前記樹脂注入口まで充填することにより、前記モールド用樹脂と前記樹脂注入ダクトに隣接し前記筐体の前記撮像レンズ側に立設された注入規制壁及び筐体内壁により気密性のある空間を形成する気密空間形成工程と、前記モールド用樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、からなるようにした(請求項３)。

これによれば、モールド用樹脂が筐体内部に注入される前の車載用カメラ装置を、撮像レンズが下側を向くようにセットし、その後、樹脂注入口から筐体内部に樹脂を注入すると、筐体内部に気密性のある空間ができるまでの間はモールド用樹脂を筐体内に注入することができる。この空間内にコネクタの上端部を配置することによって、樹脂の注入時に、その樹脂がコネクタ内に流れ込まないようにすることができる。

本発明によれば、撮像モジュールが配設された筐体内部に樹脂を注入する際、樹脂注入口から樹脂注入ダクトを通してモールド用樹脂を注入すると、注入規制壁の下端と同じ高さになるまでは注入することができるが、その後は筐体内に気密性のある空間ができるため、注入規制壁の下端より上側の位置には注入することはない。したがって、この空間内にコネクタの上端部を配置しておくことにより、筐体内にコネクタを配置していても、モールド用樹脂の注入時に樹脂がコネクタ内に入り込まないようにすることができる。これにより、筐体内にコネクタを設置しても、コネクタ内に樹脂が侵入して接触不良を起こすのを防止することができるので、高価な防水機能付のコネクタを使用しなくても、安価なコネクタを使用することができる。

本発明の一実施形態としての車載用カメラ装置を示し、(ａ)は前面側から見た車載用カメラ装置の斜視図、(ｂ)は後面側から見た車載用カメラ装置の斜視図である。 本発明の一実施形態としての車載用カメラ装置を示し、(ａ)はその平面図、(ｂ)はその後面図である。 本発明の一実施形態としての車載用カメラ装置の分解斜視図である。 図２(ａ)のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２(ｂ)のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 同上車載用カメラ装置におけるリアケースの内面構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態としての車載用カメラ装置で使用するコネクタの一例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１から図５は本発明の一実施形態としての車載用カメラ装置１０を示すものである。その車載用カメラ１０は、前部に撮像光を導入する窓部１１を設けて後面側が開口された箱状のフロントケース１２ａと、そのフロントケース１２ａの後部に、その後面側の開口を塞ぐようにして取り付けられて、ねじ１３(図１、図２、図５参照)でフロントケース１２ａに固定される前面側が開口された箱状のリアケース１２ｂとを有し、内部に空間を形成してなる筐体１２を備えている。

また、筐体１２の内部空間には、図３、図４、図５に示すように撮像モジュール１４が格納される。この筐体１２の内部空間に配置された撮像モジュール１４は、図４、図５に示すようにその一部が筐体１２の内部に注入されたモールド用の樹脂１５により包囲され、その後、樹脂１５が固められることにより、筐体１２内の所定の位置に固定されている。

図３及び図４に示すように、撮像モジュール１４は、フロントケース１２ａの窓部１１に配設される撮像レンズ１６と、撮像レンズ１６からの光を電気信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子１７と、撮像素子１７を制御する信号処理回路が形成された複数枚の回路基板１８と、該回路基板１８の裏面側に固定して取り付けられた基板側コネクタ１９ａ(図４参照)等を有してユニット化されている。その基板側コネクタ１９ａには、図３、図４に示すようにリアケース１２ｂに設けたケーブル引出孔２７を通って外部から引き込まれている映像信号線や電源線等でなる複数のワイヤ２０ａを結束して一本の外部ケーブルとしてなる電気ケーブル２０の先端に取り付けた電気ケーブル側コネクタ１９ｂが接続され、撮像影モジュール１４と外部との電気的な接続が図られる。

なお、基板側コネクタ１９ａは、周囲にモールド用樹脂が流れ込んでもコネクタ内にある電極部までは流れ込まないいわゆるポッティングタイプのコネクタであり、例えば図７に示すように回路基板１８の裏面に固定された基板側コネクタ１９ａのソケット口２１ａ内に、複数のワイヤ２０ａを各々接続してなる電気ケーブル側コネクタ１９ｂのプラグ部２１ｂを差し込んで電気的に接続させる構造になっている。図４は基板側コネクタ１９ａに電気ケーブル側コネクタ１９ｂを差し込んで電気的に接続した状態を示している。

そのポッティングタイプのコネクタ１９では、回路基板１８と基板側コネクタ１９ａとの間、及び、基板側コネクタ１９ａの周囲に樹脂が流れ込んでも問題はないが、ワイヤ２０ａが引き出されている電気ケーブル側コネクタ１９ｂの上部、すなわち上面に樹脂が流れ込むと、ワイヤ２０ａとの隙間から電気ケーブルコネクタ１９ｂ内に樹脂が流れ込んで絶縁され、接続不良を起こすことが考えられる。したがって、電気ケーブル側コネクタ１９ｂの上面側には樹脂が流れ込まない様にする必要がある。

また、図３、図４、図５、図６に示すように、リアケース１２ｂの後壁部２２の内側には、リアケース１２ｂ内の一部を仕切るようにして注入規制壁２４が垂設され、その注入規制壁２４とリアケース１２ｂの内壁面１２ｃ(図３、図４、図６参照)とで筒状をした樹脂注入ダクト２３が形成されている。なお、図４に示すように、注入規制壁２４の先端２８の位置、すなわち下端位置Ｌは、筐体１２内に配置されるコネクタ１９の上面位置Ｈよりもの下側(フロントケース１２ａ側)となるように設定されている。また、注入規制壁２４の先端２８と回路基板１８のコネクタ１９ａが配置された面との間には、モールド用樹脂樹脂１５が流れ込む事ができるだけの隙間が確保されている。なお、以下の説明では、注入規制壁２４とリアケース１２ｂの内壁面１２ｃで囲まれて形成された樹脂注入ダクト２３を除く、それ以外の筐体１２内の空間は、単に「筐体１２内」と呼ぶことと定義する。

また、リアケース１２ｂの後壁部２２には、樹脂注入ダクト２３の上部に、モールド用樹脂１５を筐体１２内に注入するための樹脂注入孔２５と、その樹脂１５を筐体１２内に注入するときに、筐体１２内のエア抜きと筐体１２内に注入された樹脂１５の注入量の状態を目視等で確認するための充填確認孔２６とが設けられている。さらに、後壁部２２には、樹脂注入ダクト２３を外れた位置に、前記電気ケーブル２０が挿通される前記ケーブル引出孔２７が設けられている。

次に、このように形成された車載用カメラ装置の組立手順の一例を樹脂注入準備工程と樹脂注入工程と気密空間形成工程の順に説明する。

(樹脂注入準備工程)
まず、樹脂注入準備工程では、電気ケーブル２０がリアケース１２ｂのケーブル引出孔２７を通って装着され、その電気ケーブル２０の先端に取り付けられた電気ケーブル側コネクタ１９ｂが撮像モジュール１４の基板側コネクタ１９ａに接続される。これにより、電気ケーブル２０と撮像モジュール１４が電気的に接続される。また、基板側コネクタ１９ａと電気ケーブル側コネクタ１９ｂとの接続が終わったら、電気ケーブル２０とケーブル引出孔２７との間に図示しない例えばＯリング等のシール材が圧着されて、電気ケーブル２０とケーブル引出孔２７との間の固定並びに防水シールがなされる。

次いで、窓部１１に撮像レンズ１６を位置決めさせて、フロントケース１２ａ内に撮像モジュール１４を配置する。その配置状態では、撮像モジュール１４とフロントケース１２ａの内面との間には、樹脂１５が通過し得る隙間Ｓ(図４参照)が設けられている。

次に、フロントケース１２ａとの間に図示しないシール用パッキンを介在させて、フロントケース１２ａにリアケース１２ｂを取り付け、さらにフロントケース１２ａとリアケース１２ｂをねじ１３で固定する。これにより、撮像モジュール１４が、コネクタ１９を介して電気ケーブル２０と電気的に接続された状態で筐体１２内に収容配置される。

続いて、撮像レンズ１６が下を向くようにして、図示せぬ治具上に筐体１２をセットする。

(樹脂注入工程)
次いで、樹脂注入工程に入る。樹脂注入工程では、図示しない樹脂注入ノズルをリアケース１２ｂの樹脂注入孔２５内に差し込み、樹脂注入孔２５から樹脂注入ダクト２３内にモールド用樹脂１５を注入する。このとき、筐体１２内の空気は、充填確認孔２６を通して外部に逃がされ、これによって筐体１２内への樹脂１５の注入を可能にする。

また、樹脂注入ダクト２３内に注入された樹脂１５は、樹脂注入ダクト２３の下側が開口されていることから、樹脂注入ダクト２３内からフロントケース１２ａ内に、撮像モジュール１４とフロントケース１２ａとの間の隙間Ｓを通って流れ込み、この流れ込んだ樹脂１５がフロントケース１２ａ内の空間を埋めてフロントケース１２ａ内に配置されている撮像モジュール１４を包囲する。尚、撮像レンズ１６と撮像素子１７の光学系には樹脂が流れ込まない様にするための図示しない壁体等が設けられている。そして、フロントケース１２ａ内の空間が樹脂１５で埋め尽くされると、続いて注入される樹脂１５は、リアケース１２ｂに入り込み、回路基板１８及びコネクタ１９の一部を包囲する。

(気密空間形成工程)
続いて樹脂１５が、注入規制壁２４の下端位置Ｌまで埋め尽くされると、樹脂注入ダクト２３内と筐体１２内の空気流通ができなくなり、これによって筐体１２内の空気の逃げ場が無くなる。これにより筐体１２内に気密空間が形成される。そうすると筐体１２内に樹脂１５の注入がそれ以上できなくなり、樹脂１５は樹脂注入ダクト２３の上面にまで達するので樹脂の注入を停止する。このときにおける樹脂１５の高さは、図４に示すように、コネクタ１９の高さ位置Ｈよりも下の位置Ｌであり、樹脂１５がコネクタ１９の上面側からコネクタ１９内部に入り込むことのない位置である。また、樹脂１５の注入が終わったら、充填確認孔２６から樹脂が筐体１２内に確実に注入されているか確認し、次いで注入された樹脂１５が硬化されるのを待ち、硬化が完了したら組立が完了する。

このようにして形成された車載用カメラ装置１０では、回路基板１８を包囲するようにして筐体１２内の隙間に注入されて硬化された樹脂１５が、熱の伝導体として機能し、回路基板１８が発生する熱を吸収して筐体１２に伝え、その筐体１２を通して外部に効率良く逃がすことができる。

また、コネクタ１９を筐体１２内に配置した構造にしているので、コネクタ１９に水滴等が直接当たることはない。したがって、防水機能を有しない安価なコネクタの使用が可能になる。

さらに、筐体１２内にモールド用の樹脂１５を注入する時の高さ位置Ｈも、注入規制壁２４の下端位置Ｌを設定することにより、樹脂注入量を管理する必要がなくなり、作業性の向上が期待できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。

１０ 車載用カメラ装置
１１ 窓部
１２ 筐体
１２ａ フロントケース
１２ｂ リアケース
１３ ねじ
１４ 撮像モジュール
１５ モールド用の樹脂
１６ 撮像レンズ
１７ 撮像素子
１８ 回路基板
１９ コネクタ
１９ａ 基板側コネクタ
１９ｂ 電気ケーブル側コネクタ
２０ 電気ケーブル(外部ケーブル)
２０ａ ワイヤ
２１ａ ソケット口
２１ｂ プラグ部
２２ 後壁部
２３ 樹脂注入ダクト
２４ 注入規制壁(注入規制手段)
２５ 樹脂注入孔
２６ 充填確認孔
２７ ケーブル引出孔
２８ 注入規制壁(注入規制手段)の先端部
Ｌ 注入規制壁の下端位置
Ｈ コネクタの上面位置
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 筐体と、該筐体内部に配設された撮像モジュールと、該筐体内部で前記撮像モジュールを包囲する樹脂と、前記撮像モジュールからの信号を出力する外部ケーブルとを有し、前記撮像モジュールは、該筐体前面に取り付けられる撮像レンズと、該撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子を制御する信号処理回路が形成された回路基板とからなり、該回路基板に取り付けられて前記信号処理回路と前記外部ケーブルとの間を電気的に接続してなるコネクタを更に有する車載用カメラ装置において、
   前記筐体は、
   筐体後壁部に設けられ前記樹脂を筐体外部から筐体内部に注入するための樹脂注入口と、
   該筐体後壁部内面から筐体前面内側に突設されて該筐体内部に前記樹脂注入口と連通している樹脂注入ダクトと、前記樹脂注入ダクトに隣接し前記筐体の前記撮像レンズ側に立設された注入規制壁と、
   を備え、
   前記樹脂と、前記注入規制壁及び筐体内壁により気密性のある空間が形成されていることを特徴とする車載用カメラ装置。
2. 前記注入規制壁の先端は、前記コネクタの上端部より前記回路基板の近くに位置し、前記筐体内部に注入された前記樹脂は、前記気密性のある空間により、前記外部ケーブルが接続されたコネクタの上端部を越えない高さ位置で規制されることを特徴とする請求項１記載の車載用カメラ装置。
3. 筐体と、該筐体内部に配設された撮像モジュールと、該筐体内部で前記撮像モジュールを包囲している樹脂と、前記撮像モジュールからの信号を出力する外部ケーブルとを有し、前記撮像モジュールは、該筐体前面に取り付けられる撮像レンズと、該撮像レンズからの光を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子を制御する信号処理回路が形成された回路基板とからなり、該回路基板に取り付けられて前記信号処理回路と前記外部ケーブルとの間を電気的に接続してなるコネクタを更に有する車載用カメラ装置の製造方法において、
   前記樹脂が筐体内部に注入される前の前記車載用カメラ装置を、前記撮像レンズが下側を向くようにしてセットする樹脂注入準備工程と、
   前記樹脂注入準備工程によりセットされた前記車載用カメラ装置の前記筐体内部に、筐体後壁部に設けられた樹脂注入口から、筐体後壁部内面から筐体前面内側に突設されて該筐体内部に前記樹脂注入口と連通している樹脂注入ダクトを通じ前記樹脂を注入し、該樹脂により前記撮像モジュールを包囲させる樹脂注入工程と、
   前記樹脂を前記樹脂注入口まで充填することにより、前記樹脂と前記樹脂注入ダクトに隣接し前記筐体の前記撮像レンズ側に立設された注入規制壁及び筐体内壁により気密性のある空間を形成する気密空間形成工程と、
   前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、
   からなる車載用カメラ装置の製造方法。