JP6995968B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置に関する。
近年、撮像装置を車両に搭載し、撮像装置により取得された車両走行時の周囲の環境データを基に、ドライバーに安全走行のための情報を提供したり、上記の情報を基に車両制御を自動的に行ったりする運転支援システム等が提案されている。上記のような撮像装置としては、例えば、ステレオカメラ装置が知られており、左右に設置された一対の撮像素子によって、例えば、前方の車両や歩行者、障害物などを認識し、自動でブレーキをかけるなどのアプリケーションに用いられる。そのため、対象物の距離計測を確実に行う必要がある。
ステレオカメラ装置では、一対の画像情報の中から相互の画像に共通する特徴点を抽出し、その特徴点の位置が一対の画像間でずれている画素数を求める処理を集積回路で行い、距離を算出する。そのため、一対の画像間に本来の視差以外のずれがあると、距離測定結果に誤差が生じてしまう。そのため、ずれを最小限にするように2台のカメラの光軸を高精度に調整し、あるいは集積回路での処理においてずれの補正を行うのが一般的である。
撮像装置においては、筐体と撮像素子部の固定に際して、実画像を確認して、撮像素子部の光軸位置、軸の回転方向のずれ等の補正を行いながら、固定部材の締結により固定することが一般的である。特許文献1には、筐体へカメラモジュール(撮像素子部)をねじによって取り付けることが開示されている。
特開2016-208125号公報
上記の従来技術のように、カメラモジュールを筐体へねじなどの締結部材によって取り付けると、加圧されたカメラモジュールに締結部材の締結力が伝播するため、締結時に光軸の位置ずれ、軸の回転方向のずれを生じさせる。そのため、光軸位置を高精度に位置調整することや、筐体と撮像素子部との締結時の摩擦による位置ずれを無くすことが困難である。
また、締結部をねじなどで締結した場合、ねじの座面とカメラモジュールのホルダとの間の摩擦力で撓みを抑制するが、環境温度などによる温度変化に対して大きな熱応力が発生し、締結部に滑りが発生する恐れがある。滑りはいつも安定して発生するとは限らず、温度変化に対する変形形状の再現性が乏しい。そのため、左右のカメラモジュールで光軸ずれ視差ずれの再現性悪化やドリフトに繋がり、補正の難しい距離測定誤差が発生してしまう課題がある。
本発明の目的は、筐体と撮像素子部との環境温度の熱膨張差に起因した熱変形などによる光軸ずれを低減可能な、撮像装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、代表的な本発明の撮像装置の1つは、カメラモジュールとして、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の外周のホルダと、を有する撮像素子部と、前記撮像素子部を保持する筐体と、を有し、前記筐体は、前記撮像素子部の前記ホルダを支持する支持部を有し、前記ホルダは、前記支持部と前記レンズ鏡筒との間の第一接着領域と、前記第一接着領域よりも前記レンズ鏡筒近傍に位置する第二接着領域と、により、前記筐体に保持されている。
本発明によれば、筐体と撮像素子部との環境温度などの熱膨張差に起因した熱変形による光軸ずれを低減可能な、撮像装置を提供することにある。
上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第一の実施形態に係るステレオカメラの構成図である。図1(a)は前面および上面側の斜視図、図1(b)は背面および下面側の斜視図である。 本発明の第一の実施形態のステレオカメラを自動車に設置した状態を示す平面図である。 本発明の第一の実施形態に係るステレオカメラの分解斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係る筐体とカメラモジュールの締結部を部分的に表示した分解斜視図である。図4(a)は後方側からの斜視図、図4(b)前方側からの斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係る、筐体とホルダの取り付け構造の断面図である。図5(a)は図4(b)のA-A断面図、図5(b)は図5(a)の平面図である。 本発明の第一の実施形態に係る、第一の接着剤による変形の模式図と、第二の接着剤による変形の模式図である。図6(a)は第一の接着剤による変形の模式図、図6(b)は第二の接着剤による変形の模式図である。 本発明の第二の実施形態に係る筐体とカメラモジュールの締結部を部分的に表示した分解斜視図である。図7(a)は後方側からの斜視図、図7(b)前方側からの斜視図である。 本発明の第二の実施形態に係るホルダと支持位置と接着位置を示した平面図である。 本発明の第三の実施形態に係るホルダと支持位置と接着位置を示した平面図である。 本発明の第四の実施形態に係るホルダと支持位置と接着位置を示した平面図である。 本発明の第五の実施形態に係るホルダと支持位置と接着位置にともなう課題を説明する平面図と変形の模式図である。 接着剤構造を部分的に表示した断面図および平面図である。図12(a)は接着剤の体積に対して空気が触れる面積が大きい場合の図、図12(b)は接着剤の体積に対して空気が触れる面積が小さい場合の図である。 本発明の第五の実施形態に係るホルダと支持部と第一の接着剤構造を示した模式図である。 本発明の第六の実施形態に係る接着剤構造を部分的に表示した断面図および平面図である。 本発明の第七の実施形態に係る接着剤構造を部分的に表示した平面図である。 本発明の第八の実施形態に係るカメラモジュール108の斜視図である。 本発明の第九の実施形態に係るカメラモジュール109の斜視図である。
(第一の実施形態)
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、同一の符号を付された構成は、同一の機能を有するので、特に言及しない限りは、既に説明されている場合それらの説明は省略する。
また、必要な図面には、各部の位置の説明を明確にするために、x軸、y軸およびz軸からなる直交座標軸を記載している。
本実施形態のステレオカメラ100の例を説明する。図1(a)および(b)は、本発明の第一の実施形態に係るステレオカメラ100の構成図である。図1(a)はステレオカメラ100の前面および上面側から、図1(b)は背面および下面側から見た図を示している。本実施例のステレオカメラ100は、筐体101の両端に一対のカメラモジュール(撮像素子部)102が取り付けられており、背面および下面を覆うカバー103を、ねじなどを用いて筐体101に取り付けた構造となっている。ステレオカメラ100への電気的な接続は、カバー103の背面の開口部を介して、内部の電気コネクタ104に配線を接続することで行う。一対のカメラモジュール102によりステレオカメラ100の前面側を撮像し、一対の画像から対象物の視差を求めて、対象物までの距離を求めることができる。以下、ステレオカメラ100を例に説明するが、ステレオカメラ100に限定する趣旨ではなく、特に断りがない限り、本実施例及び他の実施例には、単眼カメラ等、カメラモジュールを少なくともひとつ有する撮像装置を含むものとする。
図2は、本発明の第一の実施形態のステレオカメラ100を自動車に設置した状態を示す平面図である。傾斜したフロントガラス110にカメラモジュール102が近接するように設置され、破線で囲まれた視野領域に映る対象物を認識することができる。なお、図1および図2に示したように、一対のカメラモジュール102を結ぶ左右方向をX軸、カメラモジュール102の光軸方向である前後方向をZ軸、それらに垂直な上下方向をY軸とする。
図3は、本発明の第一の実施形態に係るステレオカメラ100の分解斜視図である。左右一対のカメラモジュール102は、筐体101の左右に締結手段としての接着剤(図示していない)を介して締結されている。また、筐体101には信号処理回路を形成した回路基板105が設置されており、回路基板105に搭載された電気コネクタ104を介して、外部に配線される。
図4は、本発明の第一の実施形態に係る筐体101とカメラモジュール102の締結部を部分的に表示した分解斜視図で、図4(a)と図4(b)は視点方向を変えて表示したものである。カメラモジュール102は、円筒形状のレンズ鏡筒2が、センサ基板3にホルダ1を介して接続された構成となっている。レンズ鏡筒2にはレンズ4が搭載されており、センサ基板3上には撮像素子15(図示していない)が設置されている。レンズ4を通過した像が撮像素子15の中央に適切に結像するように、レンズ4とセンサ基板3の相対位置が調整されて固定されている。
カメラモジュール102は、筐体101に設けた穴5にレンズ鏡筒2を挿入し、ホルダ1が2カ所の支持部6a,6bで支持されている。筐体101の支持部6a,6bのレンズ鏡筒2側の近傍には、第一の接着剤7a,7b(図示していない)を塗布するための穴8a,8bが形成されている。筐体101に対してホルダ1が配置された方向と逆側より、第一の接着剤7a,7bが塗布できる構造となっている。また、ホルダ1にはレンズ鏡筒2の周囲に溝9a,9bがあり、筐体101には溝9a,9bに挿入する突起10a,10bがあり、溝9a,9bと突起10a,10b間に第二の接着剤11a,11b(図示していない)が塗布されている。ホルダ1を含むカメラモジュール102を筐体101へ固定する際に、ねじなどの締結部材を用いた場合、加圧力(ねじの締結力)によって光軸の位置ずれ、軸の回転方向のずれが生じる。本実施形態では、締結手段として接着剤を用いることによって低減できる。
ここで環境温度や湿度などによる環境変化に対しての本実施形態の考え方を、図5および図6を用いて説明する。図5(a)は、本発明の第一の実施形態に係る、筐体101とホルダ1の取り付け構造の断面図である。図5(b)は、本発明の第一の実施形態に係るホルダ1と支持位置と接着位置を示した平面図である。カメラモジュール102は、筐体101に締結手段としての接着剤を介して締結されている。カメラモジュール102は、円筒形状のレンズ鏡筒2が、センサ基板3にホルダ1を介して接続された構成となっている。レンズ鏡筒2にはレンズ4が搭載されており、センサ基板3上には撮像素子15が設置されているレンズ4を通過した像が撮像素子15の中央に適切に結像するように、レンズ4とセンサ基板3の相対位置が調整されて固定されている。
カメラモジュール102は、筐体101に設けた穴5にレンズ鏡筒2を挿入し、ホルダ1が2カ所の支持部6a,6bで支持されている。筐体101の支持部6a,6bのレンズ鏡筒2側の近傍には第一の接着剤7a,7bを塗布するための穴8a,8bが形成され、筐体101のホルダ1が配置された方向とは逆側より、第一の接着剤7a,7bが塗布できる構造となっている。また、ホルダ1にはレンズ鏡筒2の周囲に溝9a,9bがあり、筐体101には溝9a,9bに挿入する突起10a,10bがあり、溝9a,9bと突起10a,10b間に第二の接着剤11a,11bが塗布されている。ここで、筐体101とホルダ1の固定を強固にするには、熱硬化型接着剤が性能(接着力)を確保しやすいが、接着剤の硬化まで時間を有するため、第一の接着剤7a,7bは仮固定用とし、第二の接着剤11a,11bを主固定用として2種類の接着剤を用いる。そのため、第一の接着剤7a,7bは、第二の接着剤11a,11bが硬化するまで筐体101とホルダ1の位置関係を保持する機能を有すればよく、第一の接着剤7a,7bを紫外線硬化型接着剤とし、調整後に筐体101の穴8a,8bを通じて紫外線を照射することによって、第一の接着剤7a,7bを素早く硬化することができる。その後、熱硬化型の第二の接着剤11a,11bを接着剤とし、恒温槽などで硬化する。
その際、図5(b)に示したように、第一の接着剤7a,7bで囲われた第一の接着領域13が支持部6a,6bで囲われた支持領域12よりレンズ鏡筒2側にあり、第二の接着剤11a,11bで囲われた第二の接着領域14が第一の接着領域13よりレンズ鏡筒2側にある。支持領域12と第一の接着領域13と第二の接着領域14の条件を満たすことによって、環境温度の変化による構成部品の膨張や収縮による変形、あるいは湿度による膨潤や接着剤の硬化収縮による変化など環境変化に対して、レンズ鏡筒2の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。ここで、支持部6a,6bの形状は、台形や半円あるいは斜面など自由にとれるものとする。また、第一の接着剤7a,7bは感圧型等の硬化時間が短い接着剤でもよく、第二の接着剤11a,11bは熱硬化型や湿気硬化型等でもよいものとする。
また、ホルダ1を下にして筐体101を上に置き、ホルダ1に設けられた溝9a,9bに対して第二の接着剤11a,11bを塗布し、筐体101の突起10a,10bを挿入し、接着層の薄い部分である溝9a,9bの底と突起10a,10bの隙間ta,tbの部分を精度よく組み立てることによって、カメラモジュール102と筐体101の接着力を大きくし安定化することが可能となる。また、ホルダ側に溝9a,9bを設けて下に置くことによって、筐体の穴5とホルダのレンズ鏡筒2間に第二の接着剤11a,11bが流れ込むのを防ぐことができ、作業不良によりレンズ鏡筒2が傾かない構成となっている。レンズ傾きが小さい理由は、図6を用いて説明する。
図6(a)は本発明の第一の実施形態に係る、第一の接着剤7a,7bによる変形の模式図で、図6(b)は本発明の第一の実施形態に係る、第二の接着剤11a,11bによる変形の模式図である。支持部6a,6bで支えられたホルダ1は、第一の接着剤7a,7bによる力Fによってホルダ1が変形する。また、第二の接着剤11a,11bによる力Fによってホルダ1が変形する。第一の接着剤7a,7bによるホルダ1の変形と、第二の接着剤11a,11bによるホルダ1の変形を同一方向に変形させると、ホルダ1と筐体101の当たり方がほぼ同一となり、第一の接着剤7a,7bによる力Fや第二の接着剤11a,11bによる力Fが変化しても、図中z方向変位Δzは変動してもレンズの傾きは小さい。ここでの力Fや力Fは、環境温度の変化による構成部品の膨張や収縮による力、あるいは湿度による膨潤や接着剤の硬化収縮による力などである。したがって、前記支持部6a,6bと第一の接着剤7a,7bと第二の接着剤11a,11bの関係を満たすと、環境の変化に対してレンズが傾かない構造となる。ステレオカメラ100において、左右のカメラモジュールy軸まわりの回転とx軸まわりの回転が距離測定誤差への影響が大きいため、環境変化に対してレンズの傾き(光軸ずれ)が小さいことが、距離測定精度向上において重要である。この構成により、環境温度などの環境変化に対してレンズの傾きが小さくでき、光軸ずれを低減可能なステレオカメラとなる。このステレオカメラを用いることによって、距離測定を安定して精度よく実現できる。
また、第一の接着剤7a,7bは仮固定用のため、接着剤の硬化収縮時のホルダ1の変形を小さくするため、支持部6a,6bに近接しているのがよい。図6のL<Lとすることによって、第一の接着剤7a,7bの硬化収縮時の変形を小さくできる。言い換えると、第二の接着領域24が第一の接着領域23よりレンズ鏡筒14側にあればよい。
(第二の実施形態)
前記と同様に第二の実施形態を図7と図8を用いて説明をする。図7は、本発明の第二の実施形態に係る筐体101とカメラモジュール106の締結部を部分的に表示した分解斜視図で、図7(a)と図7(b)は視点方向を変えて表示したものである。
カメラモジュール106は、円筒形状のレンズ鏡筒22が、センサ基板3にホルダ21を介して接続された構成となっている。レンズ鏡筒22にはレンズ4が搭載されており、センサ基板3上には撮像素子15(図示していない)が設置されている。レンズ4を通過した像が撮像素子15の中央に適切に結像するように、レンズ4とセンサ基板3の相対位置が調整されて固定されている。
カメラモジュール106は、筐体101に形成された穴5にレンズ鏡筒2を挿入し、ホルダ21が3カ所の支持部24a,24b,24cで支持されている。筐体101の支持部24a,24b,24cのレンズ鏡筒22側の近傍には第一の接着剤26a,26b,26c(図示していない)を塗布するための穴25a,25b,25cが形成され、筐体101に対してホルダ1が配置された方向と逆側より、第一の接着剤26a,26b,26cが塗布できる構造となっている。また、ホルダ21には前記レンズ鏡筒22の周囲に溝27a,27があり、筐体101には溝27a,27bに挿入する突起28a,28bがあり、溝27a,27bと突起28a,28b間に第二の接着剤29a,29b(図示していない)が塗布されている。
図8は、本発明の第二の実施形態に係るホルダ21と支持位置と接着位置を示した平面図である。支持部24a,24b,24cを少なくとも3カ所でレンズ鏡筒22周囲に均等に配置することによって、ホルダ21を安定して支持することができる。第一の接着剤26a,26b,26cの少なくとも3カ所で囲われた第一の接着領域31が支持部24a,24b,24cで囲われた支持領域30よりレンズ鏡筒22側にあり、第二の接着剤29a,29bで囲われた第二の接着領域32が第一の接着領域31よりレンズ鏡筒22側にある。支持部24a,24b,24cに対応した第一の接着剤26a,26b,26cを配置することによって、ホルダ21の支持が安定し第二の接着剤29a,29bの固定が安定してできる。支持領域30と第一の接着領域31と第二の接着領域32の条件を満たすことによって、環境温度の変化による構成部品の膨張や収縮による変形、あるいは湿度による膨潤や接着剤の硬化収縮による変化など環境変化に対して、レンズ鏡筒22の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。その際、第一の接着領域31は支持領域30のレンズ鏡筒22側に2/3以上含まれおり、第二の接着領域32は第一の接着領域31のレンズ鏡筒22側に2/3以上含まれると、第一の接着剤26a,26b,26cによるホルダ21の変形と、第二の接着剤29a,29bによるホルダ21の変形を同一方向に変形でき、ホルダ21と筐体101の当たり方がほぼ同一となり、レンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
ここで、第一の接着剤の形状26a,26b,26cおよび第二の接着剤29a,29bの形状は、円筒状や直方体や扇状など任意にとれるものとする。第二の接着剤29a,29bの形状をレンズ鏡筒22周囲に円周状で帯状に配置することによってレンズ鏡筒22を安定して鏡筒に取り付けることができる。また、第二の接着剤29a,29bの接着面積を第一の接着剤26a,26b,26cの接着面積より大きくし、第二の接着剤29a,29bの接着力を増すことによって、筐体101とホルダ21の固定を強固にでき、安定して精度よく測定できるステレオカメラ100が実現できる。
(第三の実施形態)
図9は、本発明の第三の実施形態に係るホルダ34と支持位置と接着位置を示した平面図である。
支持部35a,35b,35cを3カ所でレンズ鏡筒34周囲に均等に配置することによって、ホルダ33を安定して支持することができる。第一の接着剤36a,36b,36cの3カ所で囲われた第一の接着領域39が支持部35a,35b,35cで囲われた支持領域38よりレンズ鏡筒34側にあり、第二の接着剤37a,37b,37cの少なくとも3カ所で囲われた第二の接着領域40が第一の接着領域39よりレンズ鏡筒34側にある。支持部35a,35b,35cに対応した第一の接着剤36a,36b,36cを配置することによって、仮固定時のホルダ33が安定して保持できる。第二の接着剤37a,37b,37cを少なくとも3カ所とすることによって、ホルダ33面の支持が均等となり、ホルダ33固定が安定してできる。その際、第一の接着剤36a,36b,36cと第二の接着剤37a,37b,37cの配置を、レンズ鏡筒34を中心に、円周方向に重なる部分がないように配置すると、カメラモジュール106の固定時に接着剤塗布装置が干渉なく、ホルダ41を均等に固定することができる。支持領域38と第一の接着領域39と第二の接着領域40の条件を満たすことによって、環境温度の変化による構成部品の膨張や収縮による変形、あるいは湿度による膨潤や接着剤の硬化収縮による変化など環境変化に対して、レンズ鏡筒34の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。その際、第一の接着領域39は支持領域38のレンズ鏡筒34側に2/3以上含まれおり、第二の接着領域40は第一の接着領域39のレンズ鏡筒34側に2/3以上含まれると、第一の接着剤36a,36b,36cによるホルダ33の変形と、第二の接着剤37a,37b,37cによるホルダ33の変形を同一方向に変形でき、ホルダ33と筐体101の当たり方がほぼ同一となり、レンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
(第四の実施形態)
図10は、本発明の第四の実施形態に係るホルダ41と支持位置と接着位置を示した平面図である。
支持部43a,43b,43cを3カ所でレンズ鏡筒42周囲に均等に配置することによって、ホルダ41を安定して支持することができる。第一の接着剤44a,44b,44cの3カ所で囲われた第一の接着領域47が支持部43a,43b,43cで囲われた支持領域46よりレンズ鏡筒42側にあり、第二の接着剤45a,45b,45c,45dの4カ所で囲われた第二の接着領域48が第一の接着領域47よりレンズ鏡筒42側にある。支持部43a,43b,43cに対応した第一の接着剤44a,44b,44cを配置することによって、仮固定時のホルダ41が安定して保持できる。第二の接着剤45a,45b,45c,45dを4カ所とすることによって、第二の接着剤45a,45b,45c,45dによるホルダ41変形を分散化し、一カ所当たりの接着面積を小さくすることによって第二の接着剤45a,45b,45c45dの端面に加わる応力を小さくすることができ、ホルダ41固定が安定してできる。ここで、第二の接着剤45a,45b,45c,45dの分割数は、任意にとれるものとする。
支持領域46と第一の接着領域47と第二の接着領域48の条件を満たすことによって、環境温度の変化による構成部品の膨張や収縮による変形、あるいは湿度による膨潤や接着剤の硬化収縮による変化など環境変化に対して、レンズ鏡筒42の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。その際、第一の接着領域47は支持領域46のレンズ鏡筒42側に2/3以上含まれおり、第二の接着領域48は第一の接着領域47のレンズ鏡筒42側に2/3以上含まれると、第一の接着剤44a,44b,44cによるホルダ41の変形と、第二の接着剤45a,45b,45c,45dによるホルダ41の変形を同一方向に変形でき、ホルダ41と筐体101の当たり方がほぼ同一となり、レンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
(第五の実施形態)
図11は、本発明の第五の実施形態に係るホルダ51と支持位置と接着位置にともなう課題を説明する平面図と変形の模式図である。
ステレオカメラ100の小型薄型化は、支持部53a,53b,53cの位置を変更し、レンズ鏡筒52を避けるように支持部53a,53b,53cを配置すればよい。図11にステレオカメラ100の小型薄型化に対応した支持部53a,53b,53cの配置の一例を示す。支持部53a,53b,53cの3カ所のうち第二の支持部53bと第三の支持部53c間の距離L11を他方の支持部間の距離L12,L13より長くし、2つの支持部53b,53cを図中y方向にレンズ鏡筒52と重ねることによって、ホルダ高さHを小さくでき、カメラモジュール107の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。その際、距離L11が他の2つの距離L12,L13より長いため、ホルダ変形が進み、同じ力に対してたわみが大きくなり、たわみ量Δz11も大きく、レンズ鏡筒52がθに傾く。
ここで、接着剤56,59から受ける力(接着剤の圧力)を、図12を用いて説明する。図12は、接着剤構造を部分的に表示した断面図および平面図である。図12(a)は接着剤56の体積に対して空気が触れる面積(以下、「暴露面積」という。)が大きい場合、図12(b)は接着剤59の体積に対して空気が触れる面積が小さい場合を図示する。接着剤56の体積に対して空気が触れる面積が大きい場合は、空気に触れている部分が変形し、接着剤56の収縮や膨張の体積変化を吸収している。そのため接着剤56の加わる力57(圧力)が小さくなり、ホルダ55への力も小さくなる。一方、接着剤59の体積に対して空気が触れる面積が小さい場合は、空気に触れている部分(暴露面積)が少ないため空気が触れる部分の変形が小さくなり、接着剤59の収縮や膨張の体積変化を吸収しきれず接着剤59の加わる力60(圧力)が大きくなり、ホルダ58への力が大きくなる。
この原理を利用して、前記支持部53a,53b,53cのアンバランスによるレンズ鏡筒52の傾きを小さくする構造を、図13に示す。図13は、本発明の第五の実施形態に係るホルダ61と支持部63a,63b,63cと第一の接着剤64,64a,64b構造を示した模式図である。支持部63a,63b,63cの3カ所のうち第二の支持部63bと第三の支持部63c間の距離を他方の支持部間の距離より長くし、2つの支持部63b,63cを図中y方向にレンズ鏡筒62と重ねることによって、ホルダ高さを小さくでき、カメラモジュール107の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。支持部63a,63b,63cの位置の、支持部間の距離が長い辺を構成する支持部63b,63cを含まない支持部63aに近傍の第一の接着剤の1カ所目64の接着面積を、他の支持部63b,63cに近傍の第一の接着剤の2カ所目65aと3カ所目65bの接着面積より大きくする。図13では、第一の接着剤の1カ所目64の接着面積の直径φC、他の支持部63b,63cに近傍した第一の接着剤の2カ所目65aと3カ所目65cの接着面積の直径をφD,φDの関係を、φC>φD,φDとする。第一の接着剤の1カ所目64の接着面積を小さくすることによって、第一の接着剤の1カ所目64からホルダ61に加わる力を大きくし、支持部63a,63b,63cのアンバランスによるレンズ鏡筒62の傾きと逆側に傾かせる力を発生させる。支持部63a,63b,63cの位置と第一の接着剤64,65a,65bの接着面積の差によって、レンズ鏡筒62の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となり、カメラモジュール107の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
(第六の実施形態)
図14は、本発明の第六の実施形態に係る接着剤構造を部分的に表示した断面図および平面図である。第一の接着剤64,65a,65bの接着面積の差と同様の効果は、接着剤の量を変えることでも生じる。図11に示すように、支持部68a,68b,68cの位置の際、支持部間の距離が長い辺を構成する支持部68b,63cを含まない支持部63aに近傍の第一の接着剤の1カ所目69aの接着高さhを、他の支持部68b,68cに近傍の第一の接着剤の2カ所目69bと3カ所目69cの接着高さh,hより大きくする(h>h,h)。ここで、第一の接着剤69a,69b,69cの量は、接着面積を同一にし、接着剤高さh,h,hを変えると、第一の接着剤69a,69b,69cの各々の接着カ所の接着力は均一にでき、ホルダ66を均等に安定して取り付けることが可能となる。第一の接着剤の1カ所目69aの接着高さhを他の第一の接着剤高さh,hより大きくすることによって、第一の接着剤の1カ所目69aからホルダ66加わる力を大きくし、支持部68a,68b,68cのアンバランスによるレンズ鏡筒67の傾きと逆側に傾かせる力を発生させる。支持部68a,68b,68cの位置と第一の接着剤69a,69b,69cの接着高さによって、レンズ鏡筒67の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となり、カメラモジュール107の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。この効果は、接着剤の体積に対して空気が触れる面積の大きさによって生じるため、接着剤の量や、形など、接着剤の体積に対して空気が触れる面積の差がつく形状であればよいものとする。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
(第七の実施形態)
図15は、本発明の第七の実施形態に係る接着剤構造を部分的に表示した平面図である。第一の接着剤64,65a,65bの接着面積の差と同様の効果は、第二の接着剤74a,74bの接着位置を変えることでも生じる。図15に示すように、支持部72a,72b,72cの位置の際、支持部間の距離が長い辺を構成する支持部72b,72cを含まない支持部72aの近傍に、レンズ鏡筒71に対して第二の接着剤74a,74bを寄せて配置する。第二の接着剤74a,74bのホルダ70加わる力を、支持部72a,72b,72cのアンバランスと第一の接着剤73a,73b,73cによるレンズ鏡筒71の傾きと逆側に傾かせる力を発生させる。支持部72a,72b,72cの位置と、第一の接着剤73a,73b,73cの位置と、第二の接着剤74a,74bの位置よって、レンズ鏡筒71の傾きが小さい、言い換えるとレンズ傾き(光軸ずれ)が小さい構造となり、カメラモジュール107の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
(第八の実施形態)
図16は、本発明の第八の実施形態に係るカメラモジュール108の斜視図である。前記図11で示した、支持部53a,53b,53cの位置と第一の接着剤54a,54b,54cの位置によるレンズ鏡筒52の傾きは、ホルダ51剛性が均一の場合のホルダ51変形によって生じる。したがって、ホルダ75変形が大きな支持部間距離が大きい第二の支持部と第三の支持部の間のホルダ75剛性を増すと、レンズ鏡筒76傾きを小さく出来る。図16には、ホルダ剛性を大きくするため突起77を設けた形状を示している。支持部のアンバランスと第一の接着剤の位置によるレンズ鏡筒76の傾きを、ホルダ75に突起77を設けることによって、レンズ鏡筒76の傾きが小さい、言い換えるとレンズ4傾き(光軸ずれ)が小さい構造となり、カメラモジュール108の薄型化、ステレオカメラ100の小型薄型化が可能となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。ホルダ75の突起77は、ホルダ75剛性を増すように、ホルダ75の板厚の増加やリブを設ける、別部材を装着するなどもとれるものとする。
(第九の実施形態)
図17は、本発明の第九の実施形態に係るカメラモジュール109の斜視図である。前記図4で示した、第一の接着剤7a,7bは仮固定用のため接着剤7a,7bを用いず、治具で代用することも可能である。ここでは、治具の使用を可能にするため、支持部(図示していない)からレンズ鏡筒79側にカメラモジュール109をつかむための突起80を、ホルダ78に設けた。突起80間よりレンズ鏡筒側に、第二の接着剤(図示していない)が配置されている。カメラモジュール109を外側から位置決めしてつかむためホルダ78の突起80にレンズ鏡筒79に向けて切欠81を設け、位置決め出来る構造となっている。前記切欠81を結ぶ線は、レンズ4中心を通ることによって。調整時のレンズ傾きを小さく出来る構造となっている。突起80はホルダ78をつかむための構造であるので、円柱や直方体、また穴などであってもよいものとする。
支持部とホルダ78をつかむ突起80と第二の接着剤の配置によって、レンズ鏡筒79の傾きが小さい、言い換えるとレンズ4傾き(光軸ずれ)が小さい構造となる。このステレオカメラ100を用いることによって、距離測定などを安定して精度よく測定できる。
以上説明した各実施形態は、次のように表現することができる。
レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の外周のホルダと、を有する撮像素子部と、前記撮像素子部を保持する筐体と、を有し、前記筐体は、前記撮像素子部の前記ホルダを支持する支持部を有し、前記ホルダは、前記支持部と前記レンズ鏡筒との間の第一接着領域と、前記第一接着領域よりも前記レンズ鏡筒近傍に位置する第二接着領域と、により、前記筐体に保持されている。
また、前記第二接着領域は前記レンズ鏡筒の外周に帯状に配置されている。
また、前記ホルダは溝を有し、前記筐体は突起を有し、前記溝に前記突起が挿入される構成であって、前記第二の接着領域は前記溝と前記突起との間に位置する。
また、前記筐体は穴が形成されており、前記第一の接着領域に第一の接着剤が前記穴より塗布される。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一の接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二の接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含む。
また、前記第一の接着剤と前記第二の接着剤は、前記レンズ鏡筒を中心に、円周方向に重ならないように配置されている。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一の接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二の接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含み、前記3カ所の前記支持部の間の距離のうち、最も長い前記距離を構成する前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の空気と接触する面積が、他の前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の空気と接触する面積より大きい。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含み、前記3カ所の前記支持部の間の距離のうち、最も長い前記距離を構成する前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の塗布高さが、他の前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の塗布高さより低い。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一の接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二の接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含み、前記3カ所の前記支持部の間の距離のうち、最も長い前記距離を構成する前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の量が、他の前記支持部の近傍の前記第一の接着剤の量より多い。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一の接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二の接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含み、前記3カ所の前記支持部の間の距離のうち、最も長い前記距離を構成する前記支持部の近傍に、前記レンズ鏡筒に対して前記第二の接着剤を寄せて配置する。
また、3カ所の前記支持部と、3カ所の前記第一の接着領域に第一の接着剤の塗布部と、3カ所の前記第二の接着領域に第二の接着剤の塗布部と、を含み、前記3カ所の前記支持部の間の距離のうち、最も長い前記距離を構成する前記支持部に対する前記ホルダに、前記突起を有する。
また、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の外周のホルダと、を有する撮像素子部と、前記撮像素子部を保持する筐体と、を有し、前記筐体は、前記撮像素子部の前記ホルダを支持する支持部を有し、前記ホルダは、前記支持部と前記レンズ鏡筒との間のホルダをつかむ突起によって囲われた第一の押さえ領域と、前記第一の押さえ領域よりも前記レンズ鏡筒近傍に位置する第二接着領域と、により、前記筐体に保持されている。
以上説明した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を加えることも可能である。
1 ホルダ
2 レンズ鏡筒
3 センサ基板
4 レンズ
5 穴
6,6a,6b 支持部
7 第一の接着剤
8 穴
9 溝
10 突起
11 第二の接着剤
12 支持領域
13 第一接着領域
14 第二接着領域
15 撮像素子
55 ホルダ
56 接着剤
57 力
77 突起
80 突起
81 切欠
100 ステレオカメラ
101 筐体
102 カメラモジュール(撮像素子部)
103 カバー
104 コネクタ
105 回路基板
106 カメラモジュール
107 カメラモジュール
108 カメラモジュール
109 カメラモジュール
110 フロントガラス

Claims (5)

  1. レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の外周のホルダと、を有する撮像素子部と、前記撮像素子部が挿入される穴を備えた筐体と、を有し、
    前記ホルダは、第一の接着剤の塗布部と、前記第一の接着剤の塗布部よりも前記レンズ鏡筒近傍に位置する第二の接着剤の塗布部と、を備え、
    前記第二の接着剤の接着力は前記第一の接着剤の接着力より高く、
    前記ホルダは溝を有し、前記筐体は突起を有し、前記溝に前記突起が挿入される構成であって、
    前記第二の接着剤の塗布部は前記溝と前記突起との間に位置することを特徴とする撮像装置。
  2. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    前記第二の接着剤の塗布部は前記レンズ鏡筒の外周に沿って配置されていることを特徴とする撮像装置。
  3. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    前記筐体は前記穴とは異なる第二の穴が形成されており、前記第一の接着剤の塗布部に前記第一の接着剤が前記第二の穴より塗布されることを特徴とする撮像装置。
  4. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    前記第一の接着剤は、少なくとも前記第二の接着剤の硬化時まで前記筐体と前記ホルダとを定められた位置に保持すること、を特徴とする撮像装置。
  5. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    前記第二の接着剤の硬化時間よりも前記第一の接着剤の硬化時間が短いことを特徴とする撮像装置。
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