WO2019098085A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2019098085A1
WO2019098085A1 PCT/JP2018/041118 JP2018041118W WO2019098085A1 WO 2019098085 A1 WO2019098085 A1 WO 2019098085A1 JP 2018041118 W JP2018041118 W JP 2018041118W WO 2019098085 A1 WO2019098085 A1 WO 2019098085A1
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WO
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lens
substrate
imaging device
adhesive material
imaging
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/041118
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English (en)
French (fr)
Inventor
今井 聡
一騎 榮
藁科 貴志
Original Assignee
ソニー株式会社
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Publication date
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Priority to US16/762,512 priority patent/US11353678B2/en
Priority to CN201880072251.7A priority patent/CN111316150B/zh
Priority to JP2019554177A priority patent/JP7205486B2/ja
Publication of WO2019098085A1 publication Critical patent/WO2019098085A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/025Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils

Definitions

  • the present technology relates to an imaging device using a lens and an imaging element.
  • an imaging device in which a lens and an imaging element are integrally configured has been developed.
  • the positions of the lens and the imaging device are adjusted in advance at the time of assembly. Then, with the lens in focus, the positions of the lens and the imaging device are fixed.
  • Patent Document 1 describes an optical device in which the position of a lens is fixed.
  • a base is provided on a substrate on which an optical functional element such as a CCD (Charge Coupled Device) is mounted.
  • an optical functional element such as a CCD (Charge Coupled Device)
  • One end of a holder in which a cylindrical lens barrel is housed is attached to the base.
  • a lens is incorporated at one end on the functional element side of the lens barrel.
  • the other end opposite to the base of the holder and the other end opposite to the lens of the lens barrel are screwed, and the lens position is fixed by screwing the lens barrel into the holder .
  • an object of the present technology is to provide an imaging device capable of capturing a high quality image while suppressing deterioration in image quality caused by temperature change.
  • an imaging device includes a substrate, a base portion, a lens holding portion, and a first adhesive material.
  • the substrate mounts an imaging device.
  • the base portion has a first surface portion disposed toward the substrate, and is connected to the substrate.
  • the lens holding portion has a second surface portion spaced apart from the first surface portion, and holds a lens portion for forming an image of incident light.
  • the first adhesive material is filled between the first surface portion and the second surface portion, and connects the base portion and the lens holding portion.
  • the first surface portion of the base portion connected to the substrate and the second surface portion of the lens holding portion holding the lens portion are spaced apart. Then, a first adhesive material is filled between the first and second surface portions, and the base portion and the lens holding portion are connected. Thereby, even when a temperature change occurs, the influence of the thermal expansion and contraction of the base portion and the like can be suppressed by the thermal expansion and contraction of the first adhesive material. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the image quality caused by the temperature change and to capture a high quality image.
  • the linear expansion coefficient of the first adhesive material may be set such that the amount of deviation with temperature change of an imaging position at which light incident on the lens unit is imaged is substantially zero. As a result, it is possible to avoid that the imaging position is shifted due to the temperature change, and it is possible to suppress the deterioration of the image quality due to the temperature change and to capture a high quality image.
  • the linear expansion coefficient of the first adhesive material may be set according to the distance from the first surface portion to the second surface portion. This makes it possible to control the amount of thermal expansion and contraction of the first adhesive material due to temperature change. As a result, it is possible to sufficiently suppress the influence of thermal expansion and contraction due to temperature change.
  • the distance from the first surface portion to the second surface portion may be set such that the amount of displacement of the imaging position at which light incident on the lens portion is imaged is substantially zero. .
  • the distance from the first surface portion to the second surface portion may be set according to the linear expansion coefficient of the first adhesive material. This makes it possible to control the amount of thermal expansion and contraction of the first adhesive material due to temperature change. As a result, it is possible to sufficiently suppress the influence of thermal expansion and contraction due to temperature change.
  • the linear expansion coefficient of the first adhesive material and the distance from the first surface portion to the second surface portion may be set according to the amount of thermal expansion and contraction of the base portion and the lens holding portion. . It is possible to suppress the influence of thermal expansion and contraction of the base portion and the lens holding portion due to the temperature change, and it is possible to capture a sufficiently high quality image.
  • the linear expansion coefficient of the first adhesive material and the distance from the first surface portion to the second surface portion may be set based on a change in focal length of the lens portion accompanying the temperature change. It becomes possible to suppress the influence by the change of the focal length of the lens part accompanying the temperature change, etc., and it becomes possible to pick up a sufficiently high quality image.
  • the base portion may be spaced apart from the substrate.
  • the imaging device may further include a second adhesive material which is filled between the substrate and the base portion and connects the substrate and the base portion.
  • the base portion and the substrate are separated and connected by the second adhesive material. This makes it possible to adjust the position, posture, and the like of the base with respect to the substrate with high accuracy.
  • the second adhesive material may connect the substrate and the base portion such that an image of an object at a position where the lens portion is separated by a predetermined distance can be formed on the imaging device.
  • the image of the subject is formed on the imaging device with high accuracy. As a result, it is possible to capture a sufficiently high quality image.
  • the linear expansion coefficient of the first adhesive material and the distance from the first surface to the second surface may be set according to the linear expansion coefficient of the second adhesive material. This makes it possible to avoid, for example, a change in the imaging position and the like due to the thermal expansion and contraction of the second adhesive material. As a result, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of the image quality caused by the temperature change.
  • At least one of the first adhesive material and the second adhesive material may be a photocurable adhesive.
  • the photocurable adhesive it is possible to shorten the time required for the assembly process of the imaging device.
  • the lens holding portion may be moved along a direction substantially parallel to the optical axis of the lens portion by thermal expansion and contraction of the first adhesive material. For example, it is possible to adjust the movement amount of the lens holding portion due to the temperature change using the first adhesive material, and it is possible to sufficiently suppress the influence of the heat expansion and contraction.
  • the base portion may have a cylindrical outer peripheral portion extending along a direction substantially parallel to the optical axis.
  • the lens holding portion may be inserted into the outer peripheral portion.
  • the outer circumferential portion may have one or more slit portions formed along a direction substantially parallel to the optical axis.
  • the lens holding portion may have one or more rib portions inserted into the one or more slit portions.
  • the one or more slits may have a first end on the insertion side, into which the one or more ribs are inserted, and a second end on the opposite side to the first end.
  • the first surface may be disposed at the second end of the one or more slits.
  • the second surface portion may be disposed at a distal end portion of the one or more rib portions to be inserted into the one or more slit portions.
  • the lens unit may include one or more lenses. As a result, the imaging accuracy by the lens unit is improved, and it is possible to capture an image of sufficiently high quality.
  • the imaging device may be configured as a vehicle-mounted device. As a result, it is possible to provide an on-vehicle device capable of capturing a high quality image while suppressing the deterioration of the image quality caused by the temperature change.
  • the present technology it is possible to suppress deterioration in image quality due to temperature change and to capture a high quality image.
  • the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging device taken along line AA of FIG. 1; It is a disassembled perspective view of an imaging device shown in FIG. It is a perspective view of the external lens barrel and internal lens barrel which are shown in FIG. It is a perspective view which shows an example of the assembly process of an imaging device. It is a perspective view showing an example of composition of an imaging device concerning a 2nd embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the imaging device taken along line BB in FIG. 6; It is a disassembled perspective view of an imaging device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view of the outer barrel and the inner barrel shown in FIG. 6; It is a perspective view which shows an example of the assembly process of an imaging device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an imaging device according to a first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging device 100 taken along line AA of FIG.
  • the imaging device 100 is configured, for example, as a vehicle-mounted device installed in a vehicle such as a car, and is used for an image sensor, a drive recorder, etc. that monitors the periphery of the vehicle.
  • the present technology is applicable to the imaging device 100 used for other applications.
  • the imaging device 100 includes a substrate 10, an imaging unit 20, a lens unit 30, an external barrel 40, and an internal barrel 50.
  • the imaging device 100 further includes a lens barrel adhesive material 1 and a substrate adhesive material 2.
  • the substrate 10 is plate-shaped and has a substantially rectangular arrangement surface 11. As shown in FIG. 2, an imaging unit 20 and an external lens barrel 40 are disposed on the disposition surface 11. The external lens barrel 40 is connected to the placement surface 11 via the substrate bonding material 2. This point will be described in detail later.
  • wires and the like connected to a control unit (not shown) that controls the imaging device 100 are appropriately provided.
  • the arrangement surface 11 side of the substrate 10 is referred to as the front side of the imaging device 100, and the opposite side is referred to as the rear side of the imaging device 100. Therefore, the direction orthogonal to the arrangement surface 11 is the front-rear direction of the imaging device 100.
  • XYZ coordinates are set such that the front-rear direction of the imaging device 100 is the Z direction. That is, the surface direction of the arrangement surface 11 is the XY plane direction.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the imaging device 100 shown in FIG.
  • the imaging unit 20 includes an imaging element 21, a package substrate 22, and a transmission cover 23.
  • the imaging element 21 has a plate shape, and has a light receiving surface 24 directed forward and a back surface 25 opposite to the light receiving surface 24.
  • the imaging device 21 detects light incident on each position on the light receiving surface 24 and generates an image signal that constitutes an image. Further, an electrode (not shown) or the like for outputting an image signal is appropriately provided in the imaging device 21.
  • an image sensor such as a CCD sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensor is used.
  • CMOS complementary metal-oxide semiconductor
  • other types of sensors may be used.
  • the type, resolution, and the like of the imaging device 21 are not limited, and, for example, the imaging device 21 corresponding to the application of the imaging device 100 may be used as appropriate.
  • the package substrate 22 is disposed behind the imaging device 21.
  • the package substrate 22 has a placement surface 26 directed to the front, and a side wall portion 27 projecting forward so as to surround the periphery of the placement surface 11.
  • the rear surface 25 of the imaging element 21 is connected to the arrangement surface 11 of the package substrate 22.
  • the package substrate 22 is also provided with signal wiring (not shown) for the imaging device 21.
  • the electrode of the imaging element 21 and the signal wiring are electrically connected by bonding wiring or the like.
  • An image signal generated by the imaging device 21 is output through the signal wiring.
  • it is not limited when using the package board
  • the transmission cover 23 has a plate shape and is disposed in front of the imaging device 21.
  • the transmissive cover 23 is connected to the side wall 27 of the package substrate 22 and seals the imaging element 21.
  • the transmissive cover 23 is made of a transmissive material that transmits light. Accordingly, the light transmitted through the transmission cover 23 is incident on the light receiving surface 24 of the imaging device 21.
  • a transparent glass plate or the like is typically used as the transmissive cover 23.
  • the material of the transparent cover 23 is not limited, and any material having transparency, such as quartz or acrylic, may be used.
  • the imaging unit 20 housing the imaging device 21 is disposed on the placement surface 11 of the substrate 10 with the transmissive cover 23 (the light receiving surface 24 of the imaging device 21) facing forward (see FIG. 5).
  • the imaging device 21 is packaged as the imaging unit 20 and mounted on the substrate 10.
  • packaging the imaging device 21 it is possible to protect the light receiving surface 24 of the imaging device 21 and to avoid disconnection of bonding wires and the like. Further, the handling of the imaging device 21 is simplified, and the working efficiency of the assembly process can be improved.
  • the lens unit 30 has an incident surface 31 on which light from the outside of the imaging device 100 is incident, and an exit surface 32 on the opposite side.
  • the lens unit 30 is disposed in front of the imaging device 21 (imaging unit 20) with the incident surface 31 facing forward. Therefore, the light emitted from the light emitting surface 32 of the lens unit 30 is incident on the light receiving surface 24 of the imaging device 21.
  • the lens unit 30 corresponds to a lens unit.
  • the lens unit 30 has an optical axis O and a focal point P on the optical axis O.
  • the focal point P of the lens unit 30 is the focal point P at the rear of the lens unit 30, and is, for example, a point at which parallel light incident parallel to the optical axis O from the front of the lens unit 30 is collected.
  • the focal point P of the lens unit 30 is schematically shown in FIG.
  • the distance from the exit surface 32 of the lens unit 30 to the focal point P will be referred to as the focal distance f of the lens unit 30.
  • the lens unit 30 controls the optical path of light incident on the lens unit 30 to form an image of the incident light.
  • light incident on the lens unit 30 is imaged on an imaging plane substantially perpendicular to the optical axis O of the lens unit 30.
  • the position of the imaging plane is a position according to the distance to the subject imaged on the imaging plane (imaging distance) and the focal length of the lens unit 30.
  • the position of the imaging plane on which the image of the subject is formed is different between the case where the subject is placed far from the lens unit 30 and the case where the subject is placed near the lens unit 30.
  • the focal length f of the lens unit 30 and the like are appropriately set so that the image of the subject 33 disposed at a predetermined distance L from the imaging device 21 can be formed on the imaging device 21.
  • the subject 33 at a position separated by a predetermined distance L is schematically shown.
  • the image of the subject 33 separated by the predetermined distance L is formed on the imaging surface of the imaging device 21 through the lens unit 30.
  • the predetermined distance L is, for example, the distance from the light receiving surface 24 of the imaging device 21 to the subject 33 (shooting distance).
  • the predetermined distance L is set in accordance with the application of the imaging device 100, and a value from several cm to an infinite circle, for example, is appropriately used. Of course, it is not limited to this.
  • the lens unit 30 is held by the inner lens barrel 50 and the outer lens barrel 40 such that the optical axis O of the lens unit 30 is substantially orthogonal to the light receiving surface 24 of the image sensor 21. Therefore, the optical axis O is substantially parallel to the front-rear direction (Z direction) orthogonal to the light receiving surface 24.
  • the optical axis O of the lens unit 30 is schematically illustrated using a dashed dotted line.
  • the lens unit 30 includes one or more lenses 34.
  • the lens unit 30 is composed of four lenses 34a to 34d.
  • the four lenses 34 a to 34 d are arranged in this order from the front of the imaging device 100. Therefore, the front surface of the lens 34 a is the incident surface 31 of the lens unit 30, and the rear surface of the lens 34 d is the output surface 32 of the lens unit 30.
  • the shapes and the like of the individual lenses 34 are omitted.
  • a plastic lens is used as the lens 34 constituting the lens unit 30.
  • the characteristics, type, material, number and the like of the one or more lenses 34 are not limited.
  • a lens 34 capable of forming a desired imaging surface may be used as appropriate.
  • FIG. 4 is a perspective view of the outer barrel 40 and the inner barrel 50 shown in FIG.
  • the outer lens barrel 40 has an outer peripheral portion 41 and a pedestal portion 42 connected to the rear of the outer peripheral portion 41.
  • the outer lens barrel 40 corresponds to a base portion.
  • the outer peripheral portion 41 has a cylindrical shape extending along a direction substantially parallel to the optical axis O.
  • the central axis of the outer peripheral portion 41 (cylindrical shape) is arranged to substantially coincide with the optical axis O.
  • the outer peripheral portion 41 also has one or more slits 43 formed along a direction substantially parallel to the optical axis O.
  • four slits 43 are formed in the outer peripheral portion 41.
  • the slits 43 are arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction of the outer peripheral portion 41.
  • the four slits 43 have a rectangular shape extending along a direction substantially parallel to the optical axis O, and are open toward the rear of the outer peripheral portion 41, respectively.
  • the rear end 44 of the slit 43 is an insertion side into which a rib 53 of an internal barrel 50 described later is inserted. Further, at the front end 45 of the slit 43, a first bonding surface 3 to be disposed toward the substrate 10 is disposed.
  • the first bonding surface 3 is a front end surface of the slit 43 and is typically formed to be a surface substantially parallel to the arrangement surface 11 (XY plane) of the substrate 10. For example, the first bonding surface 3 may be formed to be inclined with respect to the substrate 10. In the present embodiment, the first bonding surface 3 corresponds to a first surface portion. Further, the rear end 44 of the slit 43 corresponds to a first end, and the front end 45 of the slit 43 corresponds to a second end.
  • the pedestal portion 42 has a connection surface 46 to which the outer peripheral portion 41 is connected, and a side wall portion 47 disposed behind the connection surface 46.
  • the connection surface 46 is substantially rectangular and has a circular through hole 48 centered on the optical axis O.
  • the diameter of the through hole 48 is set to the same value as the inner diameter of the outer peripheral portion 41.
  • four notches 49 for inserting the ribs 53 of the internal lens barrel 50 are formed corresponding to the four slits 43 of the outer peripheral portion 41, respectively.
  • the side wall portion 47 is disposed so as to surround the back surface of the connection surface 46 and protrudes rearward. As shown in FIG. 2, the protruding length of the side wall portion 47 is set, for example, to be larger than the width in the front-rear direction of the imaging unit 20. Further, the rear end surface 60 of the side wall portion 47 is disposed apart from the substrate 10. That is, a gap (gap B) is provided between the substrate 10 and the external lens barrel 40. Thus, the external lens barrel 40 is disposed apart from the substrate 10.
  • the material of the outer lens barrel 40 is, for example, a synthetic resin such as plastic.
  • the external lens barrel 40 can be easily processed and formed into a desired shape.
  • the type of synthetic resin is not limited.
  • the external barrel 40 may be formed of other materials such as metal without being limited to the case of using plastic.
  • the inner barrel 50 holds the lens unit 30.
  • the inner barrel 50 is inserted into the outer peripheral portion 41 of the outer barrel 40.
  • the inner barrel 50 has an inner circumferential portion 51 and a window surface 52 connected to the front of the inner circumferential portion 51.
  • the inner lens barrel 50 corresponds to a lens holding unit.
  • the inner circumferential portion 51 has a cylindrical shape extending along a direction substantially parallel to the optical axis O.
  • the central axis of the inner circumferential portion 51 (cylindrical shape) is disposed to substantially coincide with the optical axis O.
  • the outer diameter of the inner circumferential portion 51 is set to be smaller than the inner diameter of the outer circumferential portion 41.
  • the inner circumferential portion 51 has one or more ribs 53 inserted into one or more slits 43 formed in the outer circumferential portion 41.
  • the rib 53 protrudes on the outer surface of the inner circumferential portion 51 in a direction away from the optical axis O, and is formed along a direction substantially parallel to the optical axis O.
  • four ribs 53 which are respectively inserted into the four slits 43 of the outer peripheral portion 41 are formed.
  • Grooves 54 corresponding to the respective ribs 53 are formed on the outer surface of the inner circumferential portion 51.
  • the groove 54 is disposed in front of each rib 53.
  • the front end 55 of the rib 53 is the side to be inserted into the slit 43 of the outer peripheral portion 41.
  • the second bonding surface 4 is disposed at the tip 55 of the rib 53.
  • the second bonding surface 4 is a front end surface of the rib 53 and is typically formed to be a surface substantially parallel to the substrate 10.
  • the second bonding surface 4 may be formed to be inclined with respect to the substrate 10.
  • the second bonding surface 4 corresponds to a second surface portion.
  • the window surface 52 is a surface directed to the imaging target of the imaging device 100, and is disposed in front of the inner circumferential portion 51.
  • the window surface 52 has an imaging window 56 into which light from an imaging target is incident.
  • the imaging window 56 is a circular through hole centered on the optical axis O.
  • the size, shape, and the like of the imaging window 56 are not limited, and may be arbitrarily set according to the application of the imaging device 100, for example.
  • the inner lens barrel 50 has a window surface 52 at the front and has a cylindrical shape with an open rear.
  • a structure such as a groove capable of holding each lens 34 is appropriately provided inside the inner lens barrel 50 (inner peripheral portion 51), for example, so that the optical axis O of the lens unit 30 is maintained.
  • the lens 34 inserted from the rear of the inner barrel 50 is appropriately fixed to the inner barrel 50 using an adhesive or the like.
  • the lens unit 30 can be properly held using the internal barrel 50, and the lens unit 30 can be handled integrally.
  • the material of the inner barrel 50 is, for example, a synthetic resin such as plastic.
  • the inner barrel 50 is formed of the same material as the outer barrel 40.
  • the present invention is not limited to this, and the inner barrel 50 and the outer barrel 40 may be formed using different materials.
  • the inner barrel 50 is inserted into the outer barrel 40 while holding the lens unit 30.
  • the outer lens barrel 40 and the inner lens barrel 50 are arranged such that the front end face 61 of the outer peripheral portion 41 of the outer lens barrel 40 and the window surface 52 of the inner lens barrel 50 substantially coincide.
  • the second adhesive surface 4 of the inner lens barrel 50 is disposed apart from the first adhesive surface 3 of the outer lens barrel 40.
  • a gap (gap A) is provided between the first adhesive surface 3 and the second adhesive surface 4. That is, it can be said that the outer lens barrel 40 and the inner lens barrel 50 are designed such that the front end 45 of the slit 43 and the front end 55 of the rib 53 do not abut.
  • the lens barrel bonding material 1 is filled between the first bonding surface 3 and the second bonding surface 4 to connect the outer lens barrel 40 and the inner lens barrel 50.
  • the lens barrel adhesive material 1 filled between the first adhesive surface 3 and the second adhesive surface 4 is schematically shown.
  • the lens barrel bonding material 1 is filled between the first bonding surface 3 and the second bonding surface 4 provided in each of the four sets of slits 43 and ribs 53. Therefore, the inner barrel 50 is connected to the outer barrel 40 by the barrel adhesive material 1 filled in four places.
  • the substrate bonding material 2 is filled between the substrate 10 and the external lens barrel 40 to connect the substrate 10 and the external lens barrel 40.
  • FIG. 2 schematically shows the substrate bonding material 2 filled between the substrate 10 and the outer lens barrel 40 (the end face 60 at the rear of the pedestal portion 42).
  • the substrate bonding material 2 is filled so as to bond the entire circumference of the rear end surface 60 of the pedestal portion 42. This makes it possible to seal the inside of the external barrel 40 (the pedestal portion 42), and it is possible to prevent the lens unit 30 and the imaging unit 20 from being soiled by dust or the like.
  • a photocurable adhesive such as a UV adhesive is used as the lens barrel adhesive material 1 and the substrate adhesive material 2.
  • a photocurable adhesive such as a UV adhesive
  • the present invention is not limited to this, and any photo-curing adhesive may be used according to the imaging accuracy and the like.
  • the lens barrel bonding material 1 and the substrate bonding material 2 are not limited.
  • either the lens barrel adhesive 1 or the substrate adhesive 2 may be a photocurable adhesive.
  • any adhesive amount such as a thermosetting adhesive or an epoxy adhesive may be used.
  • the lens barrel adhesive material 1 corresponds to a first adhesive material
  • the substrate adhesive material 2 corresponds to a second adhesive material.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of an assembly process of the imaging device 100.
  • a barrel unit 70 having an outer barrel 40, an inner barrel 50, and a lens unit 30, and a substrate unit 80 having a substrate 10 and an imaging unit 20 are shown.
  • the barrel unit 70 and the substrate unit 80 are assembled.
  • the barrel unit 70 is assembled by inserting the inner barrel 50 holding the lens unit 30 into the outer barrel 40. Specifically, with the four ribs 53 provided on the inner circumferential portion 51 of the inner barrel 50 and the four slits 43 provided on the outer circumferential portion 41 of the outer barrel 40 as a guide, the outer barrel 40 The inner lens barrel 50 (inner peripheral portion 51) is inserted into the inside of the portion 41). Thereby, the alignment between the inner lens barrel 50 and the outer lens barrel 40 can be performed with high accuracy.
  • the inner barrel 50 is inserted into the outer barrel 40 so that the window surface 52 of the inner barrel 50 and the front end face 61 of the outer peripheral portion 41 of the outer barrel 40 coincide with each other (see FIG. 2).
  • a gap (gap A) is generated between the first bonding surface 3 in front of the slit 43 and the second bonding surface 4 in front of the rib 53.
  • the barrel bonding material 1 is filled in the gap A from the outside of the external barrel 40.
  • the groove 54 is formed in front of the rib 53.
  • the lens barrel bonding material 1 is prevented from coming around between the inner circumferential portion 51 and the outer circumferential portion 41, and the lens barrel bonding material 1 can be properly filled.
  • the lens barrel bonding material 1 Light such as ultraviolet light for curing the lens barrel bonding material 1 is irradiated to the lens barrel bonding material 1 filled in the gap A. Thereby, the inner lens barrel 50 and the outer lens barrel 40 are connected by the lens barrel bonding material 1. As described above, the position where the slit 43 and the rib 53 face each other (the position where the first bonding surface 3 and the second bonding surface 4 face each other) is used as a bonding portion, thereby filling the lens barrel bonding material 1 or It becomes possible to perform curing light irradiation etc. from the outside. As a result, the barrel unit 70 can be easily assembled.
  • the substrate unit 80 is assembled by connecting the imaging unit 20 to the arrangement surface 11 of the substrate 10. At this time, signal wiring or the like that outputs an image signal generated by the imaging device 21 is appropriately connected to the wiring on the substrate 10. As described above, the imaging device 21 is mounted on the substrate unit 80 in a state in which an operation such as generation of an image signal can be performed.
  • the imaging device 100 is assembled by connecting the lens barrel unit 70 and the substrate unit 80 using the substrate bonding material 2.
  • the barrel unit 70 is supported in front of the substrate unit 80 with a gap (gap B).
  • the barrel unit 70 is supported so that the position (position in horizontal, left, right, front, and back directions) and posture (pan, tilt, roll, etc.) relative to the substrate unit 80 can be adjusted.
  • an alignment pattern is disposed at a position separated by a predetermined distance L from the imaging device 21 (light receiving surface 24).
  • a resolution evaluation chart such as a Siemens star chart is used.
  • the imaging device 21 captures an alignment pattern via the lens unit 30, and outputs the image as an image signal. This image signal is used to adjust the position and attitude of the barrel unit 70 (lens unit 30).
  • the pattern for alignment is not limited, and any pattern may be used.
  • the focus position is adjusted by moving the barrel unit 70 in the front-rear direction.
  • the focus position is, for example, a position where the contour of the alignment pattern is clearly imaged.
  • the attitude of the barrel unit 70 is moved to adjust the tilt. The tilt adjustment is performed so that the imaging position is substantially uniform based on, for example, the resolution of the center of the image or the periphery.
  • the gap B provided between the substrate 10 and the external lens barrel 40 functions as a clearance for adjusting the imaging surface.
  • the substrate bonding material 2 When the position and attitude of the barrel unit 70 are adjusted, the substrate bonding material 2 is filled in the gap B. Then, light such as ultraviolet light for curing the substrate bonding material 2 is irradiated to the substrate bonding material 2.
  • the substrate bonding material 2 connects the substrate 10 and the external lens barrel 40 so that an image of the subject 33 at a position separated from the imaging device 21 by a predetermined distance L can be formed on the imaging device 21. Do.
  • the image of the subject 33 is formed on the imaging device 21 with high accuracy, and it becomes possible to capture a sufficiently high quality image.
  • the order of assembly and the like is not limited.
  • alignment is performed in a state where the substrate adhesive material 2 is applied in advance to the substrate 10 side or the connection portion on the external lens barrel 40 side (end face 60 behind the pedestal portion 42). It is also good. Thereby, for example, the assembly can be completed only by light irradiation after alignment.
  • each part of the imaging device 100 causes thermal expansion and contraction according to the linear expansion coefficient ⁇ .
  • the linear expansion coefficient ⁇ is a coefficient for representing the amount of change in the length of the object accompanying a temperature change, and is expressed by the rate of change in length due to temperature per unit length.
  • the substrate bonding material 2 and the outer lens barrel 40 respectively expand forward.
  • the distance between the first adhesive surface 3 of the outer lens barrel 40 and the arrangement surface 11 of the substrate 10 is increased.
  • expansion of the lens barrel bonding material 1 increases the distance between the first bonding surface 3 and the second bonding surface 4, that is, the width of the gap A, and the inner lens barrel 50 is moved rearward. .
  • the portion of the inner lens barrel 50 behind the second adhesive surface 4 expands rearward as the temperature rises. This makes it possible to offset the forward expansion by the substrate bonding material 2 and the external lens barrel 40.
  • the rib 53 of the inner lens barrel 50 is moved along the slit of the outer lens barrel 40. Accordingly, the inner barrel 50 is moved along a direction substantially parallel to the optical axis O of the lens unit 30 by the thermal expansion and contraction of the barrel bonding material 1. As a result, it is possible to avoid the situation where the optical axis O is inclined due to the thermal expansion and contraction accompanying the temperature change.
  • the imaging apparatus 100 has a structure that can cancel out the thermal expansion and contraction accompanying the temperature change of the operating environment.
  • the amount of movement of the inner barrel 50 (lens unit 30) can be adjusted by appropriately controlling the amount of thermal expansion and contraction of the barrel bonding material 1, that is, the amount of change in the gap A.
  • the gap accompanying the temperature change is obtained by increasing the thermal expansion coefficient ⁇ A of the lens barrel bonding material 1 or increasing the width (L A ) of the gap A.
  • the amount of change in A ( ⁇ L A ) can be increased.
  • the width L A of the thermal expansion coefficient alpha A and the gap A it is possible to reduce the amount of change [Delta] L A gap A.
  • the width L A of the gap A is equivalent to the distance from the first surface to the second surface portion.
  • the linear expansion coefficient ⁇ A of the lens barrel bonding material 1 is set so that the amount of deviation caused by the temperature change of the imaging position where the light incident on the lens unit 30 is imaged is substantially zero.
  • the linear expansion coefficient ⁇ A is set such that the shift amount of such an imaging position is substantially zero.
  • the lens unit 30 is disposed such that the image of the subject 33 disposed at the position separated by the predetermined distance L is imaged on the imaging device 21.
  • the linear expansion coefficient alpha A, the amount of change [Delta] L A gap A is set to be substantially same as the moving amount of the lens unit 30 is moved by thermal expansion and contraction of the substrate bonding material 2 and the outer lens barrel 40 .
  • the amount of displacement caused by the temperature change of the imaging position of the image formed on the light receiving surface 24 becomes substantially zero.
  • the coefficient of linear expansion alpha A of the barrel adhesive material 1 is set according to the width L A of the gap A. This makes it possible to easily control the amount of change [Delta] L A gap A with a change in temperature, it is possible to sufficiently suppress the influence of thermal expansion and contraction caused by temperature changes.
  • Width L A of the gap A is, the deviation amount caused by the temperature change of the imaging position of the light entering the lens unit 30 is focused is set to be substantially zero. As a result, it is possible to avoid that the imaging position is shifted due to the temperature change, and it is possible to suppress the deterioration of the image quality due to the temperature change and to capture a high quality image.
  • the width L A of the gap A is set according to the coefficient of linear expansion alpha A of the barrel adhesive material 1. This makes it possible to easily control the amount of change [Delta] L A gap A with a change in temperature, it is possible to sufficiently suppress the influence of thermal expansion and contraction caused by temperature changes.
  • the coefficient of linear expansion alpha A of the lens barrel bonding material 1 by appropriately setting the one least both of the width L A of the gap A, it is possible to control the amount of change [Delta] L A gap A with high precision It is possible. As a result, it becomes possible to sufficiently avoid a focus shift or the like caused by a temperature change, and it is possible to suppress a deterioration in image quality caused by a temperature change and to capture a high quality image.
  • the thermal expansion simulation is performed based on parameters such as the shape, size, and linear expansion coefficient of the outer barrel 40, the inner barrel 50, the substrate bonding material 2, and the barrel bonding material 1.
  • the amount of thermal expansion and contraction of each of the outer barrel 40 and the inner barrel 50 is calculated. Further, the amount of thermal expansion and contraction of the substrate bonding material 2 is calculated based on the linear expansion coefficient ⁇ B of the substrate bonding material 2. Based on the calculated amounts of thermal expansion and contraction, it is possible to estimate the amount of movement of the internal lens barrel 50 that is necessary to prevent a shift in the imaging position. Width L A of the linear expansion coefficient alpha A and the gap A is set to the amount of movement of the inner barrel 50 required is achieved.
  • the width L A of the barrel linear expansion coefficient of the adhesive material 1 alpha A, and the gap A is set in accordance with the thermal expansion amount of each of the outer lens barrel 40 and inner barrel 50.
  • the width L A of the barrel linear expansion coefficient alpha A of the adhesive material 1, and the gap A is set according to the coefficient of linear expansion of the substrate bonding material 2. Therefore, even when the distance between the external lens barrel 40 and the substrate 10 changes due to the thermal expansion and contraction of the substrate bonding material 2, it is possible to sufficiently prevent the shift of the imaging position. Thereby, it is possible to suppress an influence or the like due to the thermal expansion and contraction of the substrate bonding material 2 accompanying the temperature change, and to capture an image of very high quality.
  • the refractive index and the shape of the lens constituting the lens unit 30 may change with the temperature change of the use environment of the imaging device 100, and the characteristics such as the focal distance f of the lens unit 30 may change.
  • the amount of movement of the internal lens barrel 50 accompanying the temperature change is set so as to prevent such a shift in the imaging position caused by the change in the characteristics of the lens unit 30.
  • the amount of change of the focal length f of the lens unit 30 with the temperature change is calculated by simulation, and the amount of shift of the imaging position with the change of the focal length f can be estimated.
  • the shift amount of the imaging position due to the change of the focal length f is estimated based on the above. As the amount of movement of the inner barrel 50 is achieved, the width L A of the linear expansion coefficient alpha A and the gap A is set.
  • the width L A of the barrel linear expansion coefficient of the adhesive material 1 alpha A, and the gap A is set based on the change of the focal length f of the lens unit 30 caused by temperature changes. As a result, it is possible to suppress the influence due to the change of the focal length f of the lens unit 30 accompanying the temperature change. As a result, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of the image quality due to the temperature change, and to capture a very high quality image.
  • the first adhesive surface 3 of the external barrel 40 connected to the substrate 10 and the second adhesive surface 4 of the internal barrel 50 holding the lens unit 30 are separated. Will be placed.
  • the lens barrel adhesive material 1 is filled between the first and second adhesive surfaces 3 and 4 to connect the external lens barrel 40 and the internal lens barrel 50.
  • a method of preventing the positional deviation of the lens due to the temperature change a method can be considered in which the inner lens barrel for fixing the lens and the outer lens barrel are connected in contact so as to cancel each other's thermal expansion and contraction.
  • the lens is moved according to the amount of thermal expansion and contraction of the inner lens barrel in a direction that cancels out the thermal expansion and contraction of the outer lens barrel. Therefore, for example, when it is desired to increase or decrease the amount of movement of the lens, it is necessary to change the length and material of the inner lens barrel. Therefore, it may be difficult to adjust the lens position in detail.
  • the barrel adhesive material 1 is filled in the gap A between the first adhesive surface 3 of the outer barrel 40 and the second adhesive surface 4 of the inner barrel 50.
  • the lens barrel 40 and the internal lens barrel 50 are connected.
  • the amount of movement of the internal lens barrel 50 can be appropriately adjusted by the thermal expansion and contraction of the lens barrel bonding material 1.
  • the substrate 10 and the external lens barrel 40 are connected by the substrate adhesive material 2 filled in the gap B between the substrate 10 and the external lens barrel 40.
  • the gap B it is possible to adjust the position and attitude of the lens unit 30 with respect to the imaging device 21 with high accuracy.
  • the lens unit 30 can be disposed with high accuracy even for high-pixel imaging devices that require high-level focus adjustment.
  • thermosetting adhesive or the like having a low coefficient of linear expansion, and it is possible to omit the thermosetting process and the like. Therefore, it is possible to suppress the production cost and to improve the production efficiency.
  • Second Embodiment An imaging device according to a second embodiment of the present technology will be described. In the following description, the description of portions similar to the configuration and operation of the imaging device 100 described in the above embodiment will be omitted or simplified.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a configuration example of an imaging device 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the imaging device 200 taken along line BB in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the imaging device 200 shown in FIG.
  • the imaging device 200 includes a substrate 210, an imaging unit 220 (imaging device 221) mounted on the substrate 210, and a lens unit 230 for forming an image of the subject 33 on the imaging device 221.
  • the imaging device 200 also includes an outer barrel 240, an inner barrel 250, and a seal member 260.
  • the outer lens barrel 240 has a pair of legs (a first leg 245a and a second leg 245b) for connecting the outer lens barrel 240 and the substrate 210.
  • the leg portion of the outer lens barrel 240 and the substrate 210 are connected via the substrate adhesive material 2.
  • an imaging unit 220 imager package having a size substantially the same as the diameter of the lens unit 230 is used.
  • FIG. 9 is a perspective view of the outer barrel 240 and the inner barrel 250 shown in FIG.
  • the outer lens barrel 240 has an outer peripheral portion 241 and a pedestal portion 242 connected to the rear of the outer peripheral portion 241.
  • the outer peripheral portion 241 has a cylindrical shape extending along a direction substantially parallel to the optical axis O, and has four slits 243 arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction.
  • the pedestal portion 242 has a connection surface 244 connected to the outer peripheral portion 241, a first leg portion 245a, and a second leg portion 245b.
  • the connection surface 244 has a rectangular shape, and includes an upper side 246a and a lower side 246b parallel to the left and right direction (X direction), and a left side 246c and a right side 246d parallel to the vertical direction (Y direction).
  • a through hole 247 for inserting the internal lens barrel 250 in the outer peripheral portion 241 is appropriately provided in the connection surface 244.
  • the first leg 245 a extends along the upper side 246 a and protrudes rearward of the connection surface 244.
  • the second leg 245 b extends along the lower side 246 b and protrudes rearward of the connection surface 244.
  • the protruding length of the first leg 245a and the protruding length of the second leg 245b are set to be similar to each other.
  • the rear end surfaces 248 a and 248 b of the first leg portion 245 a and the second leg portion 245 b are surfaces connected to the substrate 210 via the substrate adhesive material 2.
  • the inner barrel 250 holds the lens unit 230, and is inserted into the outer peripheral portion 241 of the outer barrel 240.
  • the inner lens barrel 250 has an inner circumferential portion 251 and a window surface 252 disposed in front of the inner circumferential portion 251, and has a cylindrical shape with an open rear.
  • each rib 253 is disposed with a predetermined gap (gap A) from the front of the corresponding slit 243.
  • the lens barrel bonding material 1 is filled in the gap A, and the outer lens barrel 240 and the inner lens barrel 250 are connected.
  • the barrel unit 270 (see FIG. 10) is assembled.
  • the seal member 260 has a peripheral portion 261 having a substantially rectangular outer shape when viewed in the front-rear direction, and a substantially rectangular opening 262 surrounded by the peripheral portion 261. That is, the sealing member 260 has a substantially rectangular ring shape.
  • the rim 261 has a forwardly directed front face 263 and a rear face 264 opposite the front face 263.
  • the opening 262 is disposed such that the center of the opening 262 intersects the optical axis O.
  • the seal member 260 is disposed between the back surface 249 of the connection surface 244 of the external barrel 240 and the imaging unit 220. Therefore, in the imaging device 200, light emitted from the lens unit 230 passes through the opening 262 and enters the imaging unit 220.
  • the front surface 263 of the seal member 260 is in contact with the back surface 249 of the connection surface 244, and the rear surface 264 of the seal member 260 is in contact with the transparent cover 223 of the imaging unit 220.
  • the seal member 260 is made of, for example, an elastic member such as rubber. Therefore, by sandwiching the seal member 260 between the external lens barrel 240 (the back surface 249 of the connection surface 244) and the imaging unit 220, the space between the external lens barrel 240 and the imaging unit 220 is easily sealed (sealed). It is possible. This can prevent the lens unit 230 and the imaging unit 220 from being soiled by dust or the like.
  • the type and the like of the sealing member 260 are not limited, and, for example, any material capable of sealing the external lens barrel 240 and the imaging unit 220 may be used.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an example of an assembly process of the imaging device 200.
  • the lens barrel unit 270 holding the lens unit 230 and the substrate unit 280 on which the imaging unit 220 is mounted are connected by the substrate bonding material 2, and the imaging device 200 is assembled.
  • the seal member 260 is disposed between the external lens barrel 240 and the imaging unit 220.
  • step of connecting the barrel unit 270 and the substrate unit 280 alignment such as focus adjustment and tilt adjustment is performed with the seal member 260 interposed therebetween.
  • adjustments such as focusing and tilting are performed using a method similar to the method described with reference to FIG.
  • the seal member 260 has elasticity, it does not interfere with other members.
  • the substrate adhesive material 2 is filled between the rear end surface 248 a of the first leg 245 a and the substrate 210 (gap B) in a state where the focus and tilt and the like are adjusted.
  • the substrate bonding material 2 is filled between the rear end surface 248 b of the second leg 245 a and the substrate 210 (gap B).
  • the light for hardening is irradiated to the filled board
  • the substrate 210 and the external lens barrel 240 are connected, and the imaging device 200 shown in FIG. 6 is assembled.
  • the order of assembly and the like is not limited.
  • the substrate adhesive material 2 is connected to the substrate 210 side or the connection portion on the external lens barrel 240 side (end faces 248 a and 248 b behind the first leg 245 a and the second leg 245 b) Alignment may be performed in the state apply
  • the external lens barrel 240 can be easily formed and processed by using a simple structure in which the external lens barrel 240 has two legs. Further, by providing the legs so as to sandwich the imaging unit 220, it is possible to configure the small-size barrel unit 270 in accordance with the small imaging unit 220. This makes it possible to realize a compact imaging device 200.
  • the process of connecting the external lens barrel and the substrate using the substrate adhesive material has been described.
  • the external lens barrel is connected to the substrate in a state in which the internal lens barrel is connected in advance by the lens barrel adhesive material.
  • the step of connecting the outer barrel and the inner barrel and the step of connecting the outer barrel and the substrate may be performed simultaneously. That is, the steps of filling and curing each of the lens barrel adhesive material and the substrate adhesive material may be performed at the same timing.
  • assembly of the imaging device is performed using an outer lens barrel, an inner lens barrel, and a jig for independently supporting each of the substrates.
  • the position and attitude of the inner lens barrel with respect to the substrate are adjusted to adjust the focus and tilt of the lens unit.
  • the position and posture of the external lens barrel are adjusted so that thermal expansion and contraction of the substrate bonding material can be offset uniformly using the thermal expansion and contraction of the lens barrel adhesive material.
  • each of the lens barrel adhesive material and the substrate adhesive material is filled and cured.
  • the thermal expansion and contraction of the substrate adhesive material due to the thermal expansion and contraction of the lens barrel adhesive material can be offset uniformly.
  • the substrate and the external lens barrel are disposed apart from each other with the gap B interposed therebetween, and the substrate and the external lens barrel are connected by filling the gap B with the substrate adhesive material.
  • the present invention is not limited to this, and the substrate and the external lens barrel may be connected in contact with each other.
  • a method of contacting and connecting the substrate and the external lens barrel for example, a method of using screwing or a coupling portion or connecting using an adhesive material or the like in a state where the substrate and the external lens barrel are in contact
  • the method is mentioned. Even with the structure in which the substrate and the external lens barrel are in contact with each other, the linear expansion coefficient of the lens barrel adhesive material filling the gap A, the width of the gap A, etc. Can be easily avoided. This makes it possible to capture an image with high accuracy even when a temperature change occurs.
  • the external lens barrel is configured as the base portion according to the present technology.
  • the internal lens barrel was comprised as a lens holding part which concerns on this technique.
  • the specific configurations of the base portion and the lens holding portion are not limited to the examples described above.
  • a configuration may be used in which a lens holding unit that holds the lens unit is disposed outside the base unit connected to the substrate.
  • the present invention is not limited to the case of forming the gap A using slits and ribs.
  • the gap A (the first position) can be offset at any position where heat expansion and contraction of each part can be offset by moving the lens holding part.
  • An adhesive material may be provided as appropriate.
  • the linear expansion coefficient of the lens barrel adhesive material and the width of the gap A are set using the simulation result on the thermal expansion of the imaging device.
  • a shift in focus or the like is calculated from the image captured by the imaging device, and the amount of movement of the internal lens barrel required to cancel the shift in focus or the like is estimated.
  • the linear expansion coefficient of the lens barrel adhesive material and the width of the gap A are set so as to realize this amount of movement. In this way, it is possible to easily set appropriate design values, and flexible correspondence can be made without making major design changes. As a result, the manufacturing process can be made much more efficient.
  • the above-described imaging device is not limited to use as a vehicle-mounted device, and can be used in various other fields.
  • the present technology can be applied to various imaging devices such as an action camera used for photographing outdoors and a security camera provided at various places in a living environment.
  • the application of the imaging device, the mounting target, the use environment, and the like are not limited.
  • the present technology can also adopt the following configuration.
  • a substrate on which an imaging device is mounted A base portion connected to the substrate, the base portion having a first surface portion disposed toward the substrate;
  • a lens holding portion having a second surface portion disposed apart from the first surface portion and holding a lens portion for forming an image of incident light;
  • An imaging device comprising: a first adhesive material which is filled between the first surface portion and the second surface portion and which connects the base portion and the lens holding portion.
  • the imaging apparatus according to (1) or (2), wherein The linear expansion coefficient of the first adhesive material is set according to the distance from the first surface portion to the second surface portion.
  • the imaging device according to any one of (1) to (3), wherein The distance from the first surface portion to the second surface portion is set such that the amount of displacement caused by the temperature change of the imaging position at which the light incident on the lens portion is imaged is substantially zero. .
  • the imaging device according to any one of (1) to (4), wherein The distance from the first surface portion to the second surface portion is set according to the linear expansion coefficient of the first adhesive material.
  • the imaging device according to any one of (1) to (5), wherein The linear expansion coefficient of the first adhesive material and the distance from the first surface portion to the second surface portion are set according to the amount of thermal expansion and contraction of the base portion and the lens holding portion. .
  • the imaging device according to any one of (1) to (6), wherein An imaging device, wherein a linear expansion coefficient of the first adhesive material and a distance from the first surface portion to the second surface portion are set based on a change in focal length of the lens portion accompanying the temperature change.
  • the imaging device according to any one of (1) to (7), wherein The base portion is disposed apart from the substrate.
  • the imaging device further includes a second adhesive material which is filled between the substrate and the base portion and connects the substrate and the base portion.
  • the imaging device according to any one of (1) to (11), wherein The lens holding unit is moved along a direction substantially parallel to the optical axis of the lens unit by thermal expansion and contraction of the first adhesive material.
  • the imaging device wherein The base portion has a cylindrical outer peripheral portion extending along a direction substantially parallel to the optical axis, The lens holding unit is inserted into the outer circumferential portion.
  • the imaging device wherein The outer peripheral portion has one or more slit portions formed along a direction substantially parallel to the optical axis, and the lens holding portion has one or more rib portions inserted into the one or more slit portions. Imaging device.
  • the imaging device wherein The one or more slits have a first end on the insertion side into which the one or more ribs are inserted, and a second end opposite to the first end.
  • the first surface portion is disposed at the second end of the one or more slit portions
  • the second surface portion is disposed at a tip end portion of the one or more rib portions to be inserted into the one or more slit portions.
  • the imaging device according to any one of (1) to (15),
  • the lens unit includes one or more lenses.
  • the imaging apparatus according to any one of (1) to (16), wherein An imaging device configured as an on-board unit.

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Abstract

本技術の一形態に係る撮像装置は、基板と、基体部と、レンズ保持部と、第1の接着材料とを具備する。前記基板は、撮像素子を実装する。前記基体部は、前記基板に向けて配置される第1の面部を有し、前記基板に接続される。前記レンズ保持部は、前記第1の面部から離間して配置される第2の面部を有し、入射する光を結像するレンズ部を保持する。前記第1の接着材料は、前記第1の面部及び前記第2の面部の間に充填され、前記基体部と前記レンズ保持部とを接続する。

Description

撮像装置
 本技術は、レンズ及び撮像素子を用いた撮像装置に関する。
 従来、レンズと撮像素子とが一体的に構成された撮像装置が開発されている。このような撮像装置では、例えば組み立ての際にレンズ及び撮像素子等の位置が予め調整される。そしてレンズの焦点が合った状態で、レンズ及び撮像素子等の位置が固定される。
 例えば特許文献1には、レンズの位置が固定された光学装置について記載されている。特許文献1に記載の光学装置では、CCD(Charge Coupled Device)等の光学的な機能素子が実装される基板に基台が設けられる。基台には、筒状の鏡筒が収納されるホルダーの一端が取付けられる。また、鏡筒の機能素子側の一端にはレンズが組み込まれる。ホルダーの基台とは反対側の他端及び鏡筒のレンズとは反対側の他端には、ねじ加工が施されており、ホルダーに鏡筒をねじ込むことで、レンズの位置が固定される。これにより、光学装置を使用する環境の温度が変化した場合であっても、ホルダーと鏡筒との熱伸縮が相殺され、レンズの位置ずれを防止することが可能となっている。(特許文献1の明細書段落[0012]-[0014][0018][0022]図1等)。
特開2002-14269号公報
 このように、使用環境の温度変化により生じるレンズの位置ずれ等を防止することで、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能な技術が求められている。
 以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能な撮像装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る撮像装置は、基板と、基体部と、レンズ保持部と、第1の接着材料とを具備する。
 前記基板は、撮像素子を実装する。
 前記基体部は、前記基板に向けて配置される第1の面部を有し、前記基板に接続される。
 前記レンズ保持部は、前記第1の面部から離間して配置される第2の面部を有し、入射する光を結像するレンズ部を保持する。
 前記第1の接着材料は、前記第1の面部及び前記第2の面部の間に充填され、前記基体部と前記レンズ保持部とを接続する。
 この撮像装置では、基板に接続される基体部の第1の面部とレンズ部を保持するレンズ保持部の第2の面部とが離間して配置される。そして第1及び第2の面部の間に第1の接着材料が充填されて、基体部とレンズ保持部とが接続される。これにより温度変化が生じた場合でも、基体部等の熱伸縮の影響を、第1の接着材料の熱伸縮により抑えることができる。この結果、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定されてもよい。
 これにより、温度変化に伴い結像位置がずれるといったことを回避することが可能となり、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記第1の面部から前記第2の面部までの距離に応じて設定されてもよい。
 これにより、温度変化に伴う第1の接着材料の熱伸縮量を制御することが可能となる。この結果、温度変化に伴う熱伸縮の影響等を十分に抑制することが可能となる。
 前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定されてもよい。
 これにより、温度変化に伴い結像位置がずれるといったことを回避することが可能となり、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第1の接着材料の線膨張係数に応じて設定されてもよい。
 これにより、温度変化に伴う第1の接着材料の熱伸縮量を制御することが可能となる。この結果、温度変化に伴う熱伸縮の影響等を十分に抑制することが可能となる。
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記基体部及び前記レンズ保持部の各々の熱伸縮量に応じて設定されてもよい。
 温度変化に伴う基体部及びレンズ保持部の熱伸縮による影響等を抑制することが可能となり、十分に高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記温度変化に伴う前記レンズ部の焦点距離の変化に基づいて設定されてもよい。
 温度変化に伴うレンズ部の焦点距離の変化による影響等を抑制することが可能となり、十分に高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記基体部は、前記基板から離間して配置されてもよい。この場合、前記撮像装置は、さらに、前記基板と前記基体部との間に充填され、前記基板と前記基体部とを接続する第2の接着材料を具備してもよい。
 第2の接着材料により、基体部と基板とが離間して接続される。これにより、基板に対する基体部の位置や姿勢等を精度よく調整することが可能となる。
 前記第2の接着材料は、前記レンズ部が所定の距離離れた位置にある被写体の像を前記撮像素子上で結像可能なように、前記基板と前記基体部とを接続してもよい。
 これにより、撮像素子上には被写体の像が高精度に結像される。この結果、十分に高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第2の接着材料の線膨張係数に応じて設定されてもよい。
 これにより、例えば第2の接着材料の熱伸縮に伴う結像位置の変化等を回避することが可能となる。この結果、温度変化に伴う画質の劣化を十分に抑制することが可能となる。
 前記第1の接着材料及び第2の接着材料の少なくとも一方は、光硬化型接着剤であってもよい。
 光硬化型接着剤を用いることで、撮像装置の組み立て工程に要する時間を短縮することが可能となる。
 前記レンズ保持部は、前記第1の接着材料の熱伸縮により、前記レンズ部の光軸と略平行な方向に沿って移動されてもよい。
 例えば、温度変化に伴うレンズ保持部の移動量等を、第1の接着材料を用いて調節することが可能となり、熱伸縮の影響等を十分に抑制することが可能となる。
 前記基体部は、前記光軸と略平行な方向に沿って延在する筒形状の外周部を有してもよい。この場合、前記レンズ保持部は、前記外周部の内部に挿入されてもよい。
 これにより、熱伸縮等によりレンズ部の光軸が傾くといった事態を十分に回避することが可能となる。この結果、温度変化に伴う画質の劣化を抑制することが可能となる。
 前記外周部は、前記光軸と略平行な方向に沿って形成された1以上のスリット部を有してもよい。この場合、前記レンズ保持部は、前記1以上のスリット部に挿入される1以上のリブ部を有してもよい。
 スリット部及びリブ部を用いることで、基体部とレンズ保持部との位置合わせ等を精度良く行なうことが可能となり、撮像装置の組み立て精度が向上する。
 前記1以上のスリット部は、前記1以上のリブ部が挿入される挿入側の第1の端部と、前記第1の端部とは反対側の第2の端部とを有してもよい。この場合、前記第1の面部は、前記1以上のスリット部の前記第2の端部に配置されてもよい。また前記第2の面部は、前記1以上のリブ部の前記1以上のスリット部に挿入される側の先端部に配置されてもよい。
 これにより、第1の接着材料を容易に充填することが可能となり、撮像装置の組み立て工程に要する時間を短縮することが可能となる。
 前記レンズ部は、1以上のレンズを含んでもよい。
 これにより、レンズ部による結像精度が向上し、十分高品質な画像を撮像することが可能となる。
 前記撮像装置は、車載器として構成されてもよい。
 これにより、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能な車載器を提供することが可能となる。
 以上のように、本技術によれば、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第1の実施形態に係る撮像装置の構成例を示す斜視図である。 図1のA-A線における撮像装置の断面図である。 図1に示す撮像装置の分解斜視図である。 図1に示す外部鏡筒及び内部鏡筒の斜視図である。 撮像装置の組み立て工程の一例を示す斜視図である。 第2の実施形態に係る撮像装置の構成例を示す斜視図である。 図6のB-B線における撮像装置の断面図である。 図6に示す撮像装置の分解斜視図である。 図6に示す外部鏡筒及び内部鏡筒の斜視図である。 撮像装置の組み立て工程の一例を示す斜視図である。
 以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
 <第1の実施形態>
 図1は、本技術の第1の実施形態に係る撮像装置の構成例を示す斜視図である。図2は、図1のA-A線における撮像装置100の断面図である。撮像装置100は、例えば自動車等の車両内に設置される車載器として構成され、車両周辺をモニタリングする画像センサやドライブレコーダ等に用いられる。その他の用途に用いられる撮像装置100にも、本技術は適用可能である。
 撮像装置100は、基板10、撮像ユニット20、レンズユニット30、外部鏡筒40、及び内部鏡筒50を有する。また撮像装置100は、鏡筒接着材料1と、基板接着材料2とを有する。
 基板10は、板形状であり、略矩形状の配置面11を有する。図2に示すように、配置面11には、撮像ユニット20と外部鏡筒40とが配置される。なお、外部鏡筒40は、基板接着材料2を介して配置面11に接続される。この点については、後に詳しく説明する。また基板10には、撮像装置100を制御する制御部(図示省略)等に接続される配線等が適宜設けられる。
 本実施形態では、基板10の配置面11側を、撮像装置100の前側とし、その反対側を撮像装置100の後側として説明を行なう。従って、配置面11に直交する方向が撮像装置100の前後方向となる。図1に示す例では、撮像装置100の前後方向がZ方向となるようにXYZ座標が設定される。すなわち、配置面11の面方向が、XY平面方向となる。
 図3は、図1に示す撮像装置100の分解斜視図である。図3に示すように、撮像ユニット20は、撮像素子21と、パッケージ基板22と、透過カバー23とを有する。
 撮像素子21は、板形状であり、前方に向けられた受光面24と、受光面24の反対側の裏面25とを有する。撮像素子21は、受光面24上の各位置に入射した光を検出し、画像を構成する画像信号を生成する。また撮像素子21には、画像信号を出力するための電極(図示省略)等が適宜設けられる。
 撮像素子21としては、CCDセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサ等のイメージセンサが用いられる。もちろん他の種類のセンサ等が用いられてもよい。撮像素子21の種類や解像度等は限定されず、例えば撮像装置100の用途等に応じた撮像素子21が適宜用いられてよい。
 パッケージ基板22は、撮像素子21の後方に配置される。パッケージ基板22は、前方に向けられた配置面26と、配置面11の周縁を囲うように前方に突出する側壁部27とを有する。パッケージ基板22の配置面11には、撮像素子21の裏面25が接続される。またパッケージ基板22には、撮像素子21用の信号配線(図示省略)が設けられている。例えば撮像素子21の電極と信号配線とがボンディング配線等により電気的に接続される。この信号配線を介して、撮像素子21により生成された画像信号が出力される。なおパッケージ基板22を用いる場合に限定されず、例えば撮像素子21であるセンサチップをそのまま基板に実装する構成(ベア実装)等が用いられてもよい。この他、撮像素子21を実装するための任意の構成が用いられてよい。
 透過カバー23は、板形状であり、撮像素子21の前方に配置される。透過カバー23は、パッケージ基板22の側壁部27に接続され、撮像素子21を封止する。透過カバー23は、光を透過する透過性の材質で構成される。従って、撮像素子21の受光面24には、透過カバー23を透過した光が入射することになる。透過カバー23としては、典型的には透明なガラス板等が用いられる。透過カバー23の材質は限定されず、水晶やアクリル等の透過性を有する任意の素材が用いられてよい。
 撮像素子21を収納した撮像ユニット20は、透過カバー23(撮像素子21の受光面24)を前方に向けて、基板10の配置面11に配置される(図5参照)。このように本実施形態では、撮像素子21は、撮像ユニット20としてパッケージ化されて基板10に実装される。撮像素子21をパッケージ化することで、撮像素子21の受光面24を保護するとともに、ボンディング配線等の断線を回避することが可能となる。また撮像素子21の取り扱いが簡単になり、組み立て工程の作業効率等を向上することが可能である。
 図2に示すように、レンズユニット30は、撮像装置100の外部からの光が入射する入射面31と、その反対側の出射面32とを有する。レンズユニット30は、入射面31を前方に向けて、撮像素子21(撮像ユニット20)の前方に配置される。従って撮像素子21の受光面24には、レンズユニット30の出射面32から出射した光が入射する。本実施形態では、レンズユニット30は、レンズ部に相当する。
 レンズユニット30は、光軸Oと、光軸O上の焦点Pとを有する。ここでレンズユニット30の焦点Pとは、レンズユニット30の後方の焦点Pであり、例えばレンズユニット30の前方から光軸Oと平行に入射した平行光が集光される点である。図2には、レンズユニット30の焦点Pが模式的に図示されている。以下では、レンズユニット30の出射面32から焦点Pまでの距離をレンズユニット30の焦点距離fと記載する。
 レンズユニット30は、レンズユニット30に入射する光の光路を制御して、入射する光を結像する。典型的には、レンズユニット30に入射した光は、レンズユニット30の光軸Oに略垂直な結像面に結像される。結像面の位置は、当該結像面に結像される被写体との距離(撮像距離)と、レンズユニット30の焦点距離とに応じた位置となる。例えば、被写体をレンズユニット30の遠くに配置した場合と近くに配置した場合とでは、被写体の像が結像される結像面の位置が異なってくる。
 本実施形態では、撮像素子21と所定の距離Lをあけて配置された被写体33の像を撮像素子21上で結像可能なように、レンズユニット30の焦点距離f等が適宜設定される。図2には、所定の距離L離れた位置にある被写体33が模式的に図示されている。この所定の距離Lだけ離れた被写体33の像がレンズユニット30を介して撮像素子21の結像面に結像される。なお所定の距離Lとは、例えば撮像素子21の受光面24から被写体33までの距離(撮影距離)である。所定の距離Lは、撮像装置100の用途等に応じて設定され、例えば数cmから無限円までの値が適宜用いられる。もちろんこれに限定されるわけではない。
 撮像装置100では、レンズユニット30の光軸Oが撮像素子21の受光面24に対して略直交するように、内部鏡筒50及び外部鏡筒40によりレンズユニット30が保持される。従って、光軸Oは、受光面24と直交する前後方向(Z方向)と略平行になる。図1~図3では、レンズユニット30の光軸Oが一点鎖線を用いて模式的に図示されている。
 図3に示すように、レンズユニット30は、1以上のレンズ34を含む。図3に示す例では、4つのレンズ34a~34dによりレンズユニット30が構成される。4つのレンズ34a~34dは、撮像装置100の前方からこの順番で配置される。従ってレンズ34aの前方の面がレンズユニット30の入射面31となり、レンズ34dの後方の面がレンズユニット30の出射面32となる。なお、図2に示す断面図では、個々のレンズ34の形状等が省略されている。
 本実施形態では、レンズユニット30を構成するレンズ34として、プラスチックレンズが用いられる。これにより、軽量で安価な撮像装置100を実現することが可能である。1以上のレンズ34の特性、種類、材質、及び数等は限定されず、例えば所望とする結像面を形成可能なレンズ34が適宜用いられてよい。
 図4は、図1に示す外部鏡筒40及び内部鏡筒50の斜視図である。図4に示すように、外部鏡筒40は、外周部41と、外周部41の後方に接続される台座部42とを有する。本実施形態では、外部鏡筒40は、基体部に相当する。
 外周部41は、光軸Oと略平行な方向に沿って延在する円筒形状である。外周部41(円筒形状)の中心軸は、光軸Oと略一致するように配置される。また外周部41は、光軸Oと略平行な方向に沿って形成された1以上のスリット43を有する。本実施形態では、外周部41には、4つのスリット43が形成される。各スリット43は、外周部41の周方向に90°間隔で配置される。4つのスリット43は、光軸Oと略平行な方向に沿って延在する矩形状であり、それぞれ外周部41の後方に向けて開放されている。
 スリット43の後方の端部44は、後述する内部鏡筒50のリブ53が挿入される挿入側となる。またスリット43の前方の端部45には、基板10に向けて配置される第1の接着面3が配置される。第1の接着面3は、スリット43の前方の端面であり、典型的には、基板10の配置面11(XY平面)と略平行な面となるように形成される。これに限定されず、例えば第1の接着面3が基板10に対して傾いて形成されてもよい。本実施形態では、第1の接着面3は、第1の面部に相当する。また、スリット43の後方の端部44は、第1の端部に相当し、スリット43の前方の端部45は、第2の端部に相当する。
 台座部42は、外周部41が接続される接続面46と、接続面46の後方に配置される側壁部47とを有する。接続面46は、略矩形状であり、光軸Oを中心とする円形の貫通孔48を有する。貫通孔48の直径は、外周部41の内径と同様の値に設定される。なお貫通孔48には、外周部41の4つのスリット43のそれぞれに対応して、内部鏡筒50のリブ53を挿入するための4つの切欠49が形成される。
 側壁部47は、接続面46の裏面を囲むように配置され後方に向けて突出する。図2に示すように、側壁部47が突出する長さは、例えば撮像ユニット20の前後方向の幅よりも大きくなるように設定される。また側壁部47の後方の端面60は、基板10から離間して配置される。すなわち、基板10と外部鏡筒40との間には、間隙(ギャップB)が設けられる。このように外部鏡筒40は、基板10から離間して配置される。
 外部鏡筒40の材質は、例えばプラスチック等の合成樹脂である。これにより、外部鏡筒40を所望の形状に用意に加工・成形することが可能である。なお合成樹脂の種類等は限定されない。またプラスチックを用いる場合に限定されず、金属等の他の材質で外部鏡筒40が形成されてもよい。
 内部鏡筒50は、レンズユニット30を保持する。また内部鏡筒50は、外部鏡筒40の外周部41の内部に挿入される。図4に示すように、内部鏡筒50は、内周部51と、内周部51の前方に接続される窓面52とを有する。本実施形態では、内部鏡筒50は、レンズ保持部に相当する。
 内周部51は、光軸Oと略平行な方向に沿って延在する円筒形状である。内周部51(円筒形状)の中心軸は、光軸Oと略一致するように配置される。また内周部51の外径は、外周部41の内径よりも小さくなるように設定される。
 内周部51は、外周部41に形成された1以上のスリット43に挿入される1以上のリブ53を有する。リブ53は、内周部51の外側の面上に光軸Oから離間する向きに突出し、光軸Oと略平行な方向に沿って形成される。図4に示すように、本実施形態では、外周部41の4つのスリット43にそれぞれ挿入される4つのリブ53が形成される。なお内周部51の外側の面上には、各リブ53に対応した溝部54が形成される。溝部54は、各リブ53の前方に配置される。
 リブ53の前方の先端部55は、外周部41のスリット43に挿入される側となる。リブ53の先端部55には、第2の接着面4が配置される。第2の接着面4は、リブ53の前方の端面であり、典型的には、基板10と略平行な面となるように形成される。これに限定されず、例えば第2の接着面4が基板10に対して傾いて形成されてもよい。本実施形態では、第2の接着面4は、第2の面部に相当する。
 窓面52は、撮像装置100の撮像対象に向けられる面であり、内周部51の前方に配置される。窓面52は、撮像対象からの光が入射する撮像窓56を有する。撮像窓56は、光軸Oを中心とする円形の貫通孔である。撮像窓56のサイズや形状等は限定されず、例えば撮像装置100の用途等に応じて任意に設定されてよい。
 このように、内部鏡筒50は、前方に窓面52を有し、後方が開放された円筒形状である。また、内部鏡筒50(内周部51)の内部には、例えばレンズユニット30の光軸Oが維持されるように各レンズ34を保持することが可能な溝等の構造が適宜設けられる。内部鏡筒50の後方から挿入されたレンズ34は、接着剤等を用いて内部鏡筒50に適宜固定される。これにより、内部鏡筒50を用いてレンズユニット30を適正に保持することが可能となり、レンズユニット30を一体的に扱うことが可能となる。
 内部鏡筒50の材質は、例えばプラスチック等の合成樹脂である。例えば内部鏡筒50は、外部鏡筒40と同様の材質で形成される。もちろんこれに限定されず、内部鏡筒50及び外部鏡筒40がそれぞれ別の材質を用いて形成されてもよい。
 図2に示すように、内部鏡筒50は、レンズユニット30を保持した状態で、外部鏡筒40に挿入される。撮像装置100では、外部鏡筒40の外周部41の前方の端面61と、内部鏡筒50の窓面52とが略一致するように、外部鏡筒40及び内部鏡筒50が配置される。
 また内部鏡筒50の第2の接着面4は、外部鏡筒40の第1の接着面3から離間して配置される。このように、撮像装置100では、第1の接着面3及び第2の接着面4の間に、間隙(ギャップA)が設けられる。すなわち、スリット43の前方の端部45とリブ53の前方の先端部55とが当接しないように、外部鏡筒40及び内部鏡筒50が設計されているとも言える。
 鏡筒接着材料1は、第1の接着面3と第2の接着面4との間に充填されることで、外部鏡筒40と内部鏡筒50とを接続する。図2には、第1の接着面3と第2の接着面4との間に充填された鏡筒接着材料1が模式的に図示されている。なお鏡筒接着材料1は、4組のスリット43及びリブ53の各々に設けられた第1の接着面3と第2の接着面4との間にそれぞれ充填される。従って、内部鏡筒50は、4箇所に充填された鏡筒接着材料1により、外部鏡筒40に接続される。
 基板接着材料2は、基板10と外部鏡筒40との間に充填されることで、基板10と外部鏡筒40とを接続する。図2には、基板10と外部鏡筒40(台座部42の後方の端面60)との間に充填された基板接着材料2が模式的に図示されている。また図1及び図3に示すように、基板接着材料2は、台座部42の後方の端面60の全周を接着するように充填される。これにより、外部鏡筒40(台座部42)の内部を封止することが可能となり、塵埃等によりレンズユニット30や撮像ユニット20が汚れることを回避することができる。
 本実施形態では、鏡筒接着材料1及び基板接着材料2として、UV接着剤等の光硬化型接着剤が用いられる。具体例としては、協立化学産業製のWORLD ROCK5342(線膨張係数3.1×10-5/℃)やWORLD ROCK9301(線膨張係数9.6×10-5/℃)等を使用することが可能である。もちろんこれに限定されず、撮像精度等に応じて任意の光硬化型接着剤が用いられてよい。
 光硬化型接着剤を用いることで、撮像装置100の組み立て工程に要する時間を短縮して、生産効率を向上することが可能である。なお、鏡筒接着材料1及び基板接着材料2の種類等は限定されない。例えば、鏡筒接着材料1及び基板接着材料2のどちらか一方が光硬化型接着剤であってもよい。この場合、他の一方として、熱硬化型接着剤やエポキシ系接着剤等の任意の接着材量が用いられてよい。本実施形態では、鏡筒接着材料1は、第1の接着材料に相当し、基板接着材料2は、第2の接着材料に相当する。
 図5は、撮像装置100の組み立て工程の一例を示す斜視図である。外部鏡筒40、内部鏡筒50、及びレンズユニット30を有する鏡筒ユニット70と、基板10及び撮像ユニット20を有する基板ユニット80とが図示されている。撮像装置100を組み立てる工程では、まず鏡筒ユニット70及び基板ユニット80が組み立てられる。
 鏡筒ユニット70は、レンズユニット30を保持する内部鏡筒50を外部鏡筒40に挿入して組み立てられる。具体的には、内部鏡筒50の内周部51に設けられた4つのリブ53が、外部鏡筒40の外周部41に設けられた4つのスリット43をガイドとして、外部鏡筒40(外周部41)の内側に内部鏡筒50(内周部51)が挿入される。これにより、内部鏡筒50と外部鏡筒40との位置合わせを高精度に行なうことが可能となる。
 内部鏡筒50は、内部鏡筒50の窓面52と外部鏡筒40の外周部41の前方の端面61とが一致するように、外部鏡筒40に挿入される(図2参照)。このとき、スリット43の前方の第1の接着面3とリブ53の前方の第2の接着面4との間には間隙(ギャップA)が生じる。このギャップAに、鏡筒接着材料1が外部鏡筒40の外側から充填される。なお、図4で説明したように、リブ53の前方には溝部54が形成されている。これにより内周部51と外周部41の間に鏡筒接着材料1が回り込むといったことが回避され、鏡筒接着材料1を適正に充填することが可能となる。
 ギャップAに充填された鏡筒接着材料1に、当該鏡筒接着材料1を硬化するための紫外線等の光が照射される。これにより、鏡筒接着材料1により、内部鏡筒50及び外部鏡筒40が接続される。このように、スリット43とリブ53とが対向する位置(第1の接着面3と第2の接着面4とが対向する位置)を接着箇所とすることで、鏡筒接着材料1の充填や硬化用の光照射等を外側から行なうことが可能となる。この結果、鏡筒ユニット70を容易に組み立てることが可能となる。
 基板ユニット80は、撮像ユニット20を基板10の配置面11に接続して組み立てられる。このとき、撮像素子21により生成される画像信号を出力する信号配線等が、基板10上の配線に適宜接続される。このように基板ユニット80には、撮像素子21が、画像信号の生成等の動作を行うことが可能な状態で実装される。
 図5に示すように、撮像装置100は、基板接着材料2を用いて、鏡筒ユニット70及び基板ユニット80を接続して組み立てられる。例えば、基板ユニット80を固定した状態で、鏡筒ユニット70が基板ユニット80の前方に間隙(ギャップB)をあけて支持される。このとき鏡筒ユニット70は、基板ユニット80に対する位置(水平・左右・前後の3方向の位置等)及び姿勢(パン・チルト・ロール等)を調整可能に支持される。
 鏡筒ユニット70の前方には、撮像素子21(受光面24)から所定の距離Lだけ離れた位置に、アライメント用のパターンが配置される。アライメント用のパターンとしては、ジーメンススターチャート等の解像度評価チャートが用いられる。撮像素子21は、レンズユニット30を介してアライメント用のパターンを撮像し、画像信号として出力する。この画像信号は、鏡筒ユニット70(レンズユニット30)の位置及び姿勢の調整に用いられる。アライメント用のパターンは限定されず、任意のパターンが用いられてよい。
 例えば、鏡筒ユニット70の前後方向を移動して、ピント位置が調整される。ピント位置は、例えばアライメント用のパターンの輪郭がはっきりと撮像される位置である。また例えば鏡筒ユニット70の姿勢を動かしてあおりが調整される。あおり調整は、例えば画像の中心や周辺の解像度等に基づいて、結像位置が略均一となるように実行される。
 基板ユニット80と鏡筒ユニット70とが予め離間した状態でピント位置やあおりの調整が実行されるので、基板10と外部鏡筒40とが干渉するといった事態を回避することが可能である。従って、基板10と外部鏡筒40との間に設けられるギャップBは、結像面の調整を行うためのクリアランスとして機能するとも言える。
 鏡筒ユニット70の位置及び姿勢が調整されると、基板接着材料2がギャップBに充填される。そして基板接着材料2に、当該基板接着材料2を硬化するための紫外線等の光が照射される。このように、基板接着材料2は、撮像素子21と所定の距離L離れた位置にある被写体33の像を撮像素子21上で結像可能なように、基板10と外部鏡筒40とを接続する。これにより、撮像素子21上には被写体33の像が高精度に結像され、十分に高品質な画像を撮像することが可能となる。なお組み立ての順番等は限定されず、例えば基板接着材料2を基板10側や、外部鏡筒40側の接続部分(台座部42の後方の端面60)に予め塗布した状態でアライメントが行なわれてもよい。これにより、例えばアライメント後に光照射を行なうだけで組み立てを完了することが可能となる。
 図2を参照して、撮像装置100の動作環境の温度が変化した場合について説明する。
 動作環境の温度変化に伴い、撮像装置100の各部は線膨張係数αに応じた熱伸縮を生じる。ここで線膨張係数αとは、温度変化に伴う物体の長さの変化量を表すための係数であり、単位長さあたりにおける温度による長さの変化率で表される。例えば、線膨張係数αで長さがLの物体の温度がΔTだけ変化した場合、物体の温度変化に伴う変化量(熱伸縮量ΔL)は、ΔL=α×ΔT×Lで表される。以下では、主に光軸Oに沿った方向の熱伸縮量に着目して説明を行なう。
 例えば、撮像装置100の動作環境の温度が上昇したとする。この場合、図2に示すように、基板接着材料2及び外部鏡筒40はそれぞれ前方に向けて膨張することになる。この結果、外部鏡筒40の第1の接着面3と基板10の配置面11との距離が増加する。
 一方で、鏡筒接着材料1の膨張により、第1の接着面3と第2の接着面4との距離、すなわちギャップAの幅が増加し、内部鏡筒50は後方に向けて移動される。また内部鏡筒50のうち第2の接着面4よりも後方の部分は、温度上昇に伴い後方に膨張する。これにより、基板接着材料2及び外部鏡筒40による前方への膨張を相殺することが可能となる。
 また内部鏡筒50が移動される際には、内部鏡筒50のリブ53が外部鏡筒40のスリットに沿って移動される。従って内部鏡筒50は、鏡筒接着材料1の熱伸縮により、レンズユニット30の光軸Oと略平行な方向に沿って移動される。この結果、温度変化に伴う熱伸縮により光軸Oが傾くといった事態を回避することが可能である。
 このように、撮像装置100は、動作環境の温度変化に伴う熱伸縮を相殺可能な構造となっている。内部鏡筒50(レンズユニット30)の移動量は、鏡筒接着材料1の熱伸縮量、すなわちギャップAの変化量を適宜制御することで調節することが可能である。
 例えば、熱伸縮量ΔLの式で説明したように、鏡筒接着材料1の熱膨張係数αAを大きくすることや、ギャップAの幅(LA)を大きくすることで、温度変化に伴うギャップAの変化量(ΔLA)を増やすことができる。逆に熱膨張係数αAやギャップAの幅LAを小さくすることで、ギャップAの変化量ΔLAを減らすことができる。本実施形態では、ギャップAの幅LAは、第1の面部から第2の面部までの距離に相当する。
 本実施形態では、鏡筒接着材料1の線膨張係数αAは、レンズユニット30に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される。例えば、温度変化に伴うレンズユニット30の移動等により、撮像素子21の受光面24に結像されていた像の結像位置がずれることが考えられる。線膨張係数αAは、このような結像位置のずれ量が略ゼロとなるように設定される。
 図2を参照して説明したように、レンズユニット30は、所定の距離Lだけ離れた位置に配置される被写体33の像が、撮像素子21に結像されるように配置される。例えば、線膨張係数αAは、ギャップAの変化量ΔLAが、基板接着材料2及び外部鏡筒40の熱伸縮により移動されるレンズユニット30の移動量と略同じになるように設定される。これにより、受光面24に結像される像の結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなる。この結果、被写体33に対するピントをずらすことなく、被写体33の画像を高精度に撮像することが可能となる。
 また鏡筒接着材料1の線膨張係数αAは、ギャップAの幅LAに応じて設定される。これにより、温度変化に伴うギャップAの変化量ΔLAを容易に制御することが可能となり、温度変化に伴う熱伸縮の影響等を十分に抑制することが可能となる。
 ギャップAの幅LAは、レンズユニット30に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される。これにより、温度変化に伴い結像位置がずれるといったことを回避することが可能となり、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 またギャップAの幅LAは、鏡筒接着材料1の線膨張係数αAに応じて設定される。これにより、温度変化に伴うギャップAの変化量ΔLAを容易に制御することが可能となり、温度変化に伴う熱伸縮の影響等を十分に抑制することが可能となる。
 このように、鏡筒接着材料1の線膨張係数αAと、ギャップAの幅LAとの少なとも一方を適宜設定することで、ギャップAの変化量ΔLAを高精度に制御することが可能である。これにより、温度変化に伴うピントずれ等を十分に回避することが可能となり、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 線膨張係数αA及びギャップAの幅LAを設定する方法としては、例えば撮像装置100の熱膨張に関するシミュレーション等が用いられる。熱膨張に関するシミュレーションは、外部鏡筒40、内部鏡筒50、基板接着材料2、及び鏡筒接着材料1の各形状・寸法・線膨張係数等のパラメータに基づいて行なわれる。
 熱膨張に関するシミュレーションでは、例えば、外部鏡筒40及び内部鏡筒50の各々の熱伸縮量が算出される。また基板接着材料2の線膨張係数αBに基づいて、基板接着材料2の熱伸縮量が算出される。算出された各熱伸縮量に基づいて、結像位置のずれを防ぐために必要となる内部鏡筒50の移動量が見積もられる。線膨張係数αA及びギャップAの幅LAは、必要となる内部鏡筒50の移動量が実現されるように設定される。
 このように、鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAは、外部鏡筒40及び内部鏡筒50の各々の熱伸縮量に応じて設定される。これにより、温度変化に伴う外部鏡筒40及び内部鏡筒50の熱伸縮による影響等を抑制することが可能となる。
 また鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAは、基板接着材料2の線膨張係数に応じて設定される。従って、基板接着材料2の熱伸縮により外部鏡筒40と基板10との距離が変化した場合であっても、結像位置のずれを十分に防止することが可能である。これにより、温度変化に伴う基板接着材料2の熱伸縮による影響等を抑制し、非常に高品質な画像を撮像することが可能となる。
 なお、撮像装置100の使用環境の温度変化に伴い、レンズユニット30を構成するレンズの屈折率や形状等が変化し、レンズユニット30の焦点距離f等の特性が変化する場合がありえる。本実施系形態では、このようなレンズユニット30の特性の変化により生じる結像位置のずれを防止するように、温度変化に伴う内部鏡筒50の移動量が設定される。
 例えばシミュレーションにより、温度変化に伴うレンズユニット30の焦点距離fの変化量が算出され、焦点距離fの変化に伴う結像位置のずれ量等が見積もられる。例えば、上記した外部鏡筒40、内部鏡筒50、及び基板接着材料2の各熱伸縮量から算出される結像位置のずれ量に加え、焦点距離fの変化にともなう結像位置のずれ量に基づいて、結像位置のずれを防ぐために必要となる内部鏡筒50の移動量が見積もられる。そして、内部鏡筒50の移動量が実現されるように、線膨張係数αA及びギャップAの幅LAが設定される。
 このように本実施形態では、鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAは、温度変化に伴うレンズユニット30の焦点距離fの変化に基づいて設定される。これにより温度変化に伴うレンズユニット30の焦点距離fの変化による影響等を抑制することが可能となる。この結果、温度変化による画質の劣化を十分に抑制し、非常に高品質な画像を撮像することが可能となる。
 以上、本実施形態に係る撮像装置100では、基板10に接続される外部鏡筒40の第1の接着面3とレンズユニット30を保持する内部鏡筒50の第2の接着面4とが離間して配置される。そして第1及び第2の接着面3及び4の間に鏡筒接着材料1が充填されて、外部鏡筒40と内部鏡筒50とが接続される。これにより温度変化が生じた場合でも、外部鏡筒40等の熱伸縮の影響を、鏡筒接着材料1の熱伸縮により抑えることができる。この結果、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 温度変化に伴うレンズの位置ずれを防止する方法として、レンズを固定する内側の鏡筒とその外側の鏡筒とを、互いの熱伸縮を相殺するように当接して接続する方法が考えられる。この方法では、レンズは、外側の鏡筒の熱伸縮を打ち消す方向に内側の鏡筒の熱伸縮量に応じて移動される。従って、例えばレンズの移動量を増加あるいは減少させたい場合には、内側の鏡筒の長さや材質を変更する必要が生じる。このため、レンズ位置の詳細な調整等が困難となる場合があり得る。
 本実施形態に係る撮像装置100では、外部鏡筒40の第1の接着面3と内部鏡筒50の第2の接着面4と間のギャップAに充填された鏡筒接着材料1により、外部鏡筒40と内部鏡筒50とが接続される。これにより、鏡筒接着材料1の熱伸縮により、内部鏡筒50の移動量を適宜調整することが可能である。この結果、内部鏡筒50の移動量を高精度に制御することが可能となり、温度変化に伴う画像の劣化を十分に抑制することが可能となる。
 鏡筒接着材料1の熱伸縮量(ギャップAの変化量ΔLA)、すなわち内部鏡筒50の移動量は、鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAを設定することで、容易に調整することが可能である。これにより、レンズユニット30の位置ずれやレンズユニット30の焦点距離fの変化に伴う、結像位置のずれ等を容易に補正することが可能となり、設計変更等に柔軟に対応することが可能となる。
 本実施形態では、基板10と外部鏡筒40との間のギャップBに充填された基板接着材料2により、基板10と外部鏡筒40とが接続される。このように、ギャップBを設けることで撮像素子21に対するレンズユニット30の位置や姿勢を高精度に調整することが可能である。これにより、高度なピント調整が要求される高画素な撮像素子に対しても、高い精度でレンズユニット30を配置することが可能となる。
 また基板接着材料2の熱伸縮による影響は、鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAを適宜設定することで、回避することが可能である。例えば基板接着材料として、線膨張係数の高い光硬化型接着剤等を使用した場合であっても、熱伸縮による影響を十分に抑制することが可能である。これにより、接着工程に要するタクトタイムが短縮される。また線膨張係数の低い熱硬化接着剤等を用いる必要がなくなり、熱硬化工程等を省くことが可能である。従って生産コストを抑えるとともに生産効率を向上することが可能である。
 <第2の実施形態>
 本技術に係る第2の実施形態の撮像装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した撮像装置100における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
 図6は、第2の実施形態に係る撮像装置200の構成例を示す斜視図である。図7は、図6のB-B線における撮像装置200の断面図である。図8は、図6に示す撮像装置200の分解斜視図である。撮像装置200は、基板210と、基板210に実装される撮像ユニット220(撮像素子221)と、撮像素子221に被写体33の像を結像するレンズユニット230とを有する。また撮像装置200は、外部鏡筒240、内部鏡筒250、及びシール部材260を有する。
 図6に示すように、外部鏡筒240は、当該外部鏡筒240と基板210とを接続するための一組の脚部(第1の脚部245a及び第2の脚部245b)を有する。撮像装置200では、基板接着材料2を介して、外部鏡筒240の脚部と基板210とが接続される。なお図2に示すように、撮像装置200では、レンズユニット230の直径と略同程度の大きさの撮像ユニット220(イメージャパッケージ)が用いられる。
 図9は、図6に示す外部鏡筒240及び内部鏡筒250の斜視図である。図9に示すように、外部鏡筒240は、外周部241と、外周部241の後方に接続される台座部242とを有する。外周部241は、光軸Oと略平行な方向に沿って延在する円筒形状であり、周方向に90°間隔で配置される4つのスリット243を有する。
 台座部242は、外周部241に接続される接続面244と、第1の脚部245aと、第2の脚部245bとを有する。接続面244は、矩形状であり、左右方向(X方向)に平行な上辺246a及び下辺246bと、上下方向(Y方向)に平行な左辺246c及び右辺246dとを有する。なお接続面244には、外周部241に内部鏡筒250を挿入するための貫通孔247が適宜設けられる。
 第1の脚部245aは、上辺246aに沿って延在し、接続面244の後方に突出する。第2の脚部245bは下辺246bに沿って延在し、接続面244の後方に突出する。第1の脚部245aが突出する長さと、第2の脚部245bが突出する長さとは、互いに同様になるように設定される。なお第1の脚部245a及び第2の脚部245bの後方の端面248a及び248bは、基板接着材料2を介して基板210に接続される面となる。
 内部鏡筒250は、レンズユニット230を保持し、外部鏡筒240の外周部241の内部に挿入される。内部鏡筒250は、内周部251と、内周部251の前方に配置された窓面252とを有し、後方が開放された円筒形状である。内周部251の外側の面には、外部鏡筒240(外周部241)の4つのスリット243に挿入される4つのリブ253が設けられる。
 なお図7に示すように、各リブ253は、対応するスリット243の前方と所定の間隙(ギャップA)をあけて配置される。このギャップAに鏡筒接着材料1が充填され、外部鏡筒240と内部鏡筒250とが接続される。これにより鏡筒ユニット270(図10参照)が組み立てられる。
 図8に示すように、シール部材260は、前後方向から見た外形が略矩形状の周縁部261と、周縁部261により囲まれた略矩形状の開口部262とを有する。すなわちシール部材260は、略矩形状の環形状である。周縁部261は、前方に向けられた前面263と、前面263とは反対側の後面264とを有する。開口部262は、開口部262の中心が光軸Oと交わるように配置される。
 図7に示すように、シール部材260は外部鏡筒240の接続面244の裏面249と、撮像ユニット220との間に配置される。従って撮像装置200では、レンズユニット230から出射した光は、開口部262を通過して撮像ユニット220に入射することになる。またシール部材260の前面263は、接続面244の裏面249に当接され、シール部材260の後面264は、撮像ユニット220の透過カバー223に当接される。
 シール部材260は、例えばゴム等の弾力性のある部材で構成される。従って、外部鏡筒240(接続面244の裏面249)と撮像ユニット220との間にシール部材260を挟むことで、外部鏡筒240と撮像ユニット220との間を容易に封止(シール)することが可能である。これにより、塵埃等によりレンズユニット230や撮像ユニット220が汚れることを回避することができる。なおシール部材260の種類等は限定されず、例えば外部鏡筒240と撮像ユニット220とを封止することが可能な任意の材質が用いられてよい。
 図10は、撮像装置200の組み立て工程の一例を示す斜視図である。図10に示すように、レンズユニット230を保持する鏡筒ユニット270と撮像ユニット220が実装された基板ユニット280とが基板接着材料2により接続され、撮像装置200が組み立てられる。このとき、外部鏡筒240及び撮像ユニット220の間には、シール部材260が配置される。
 鏡筒ユニット270及び基板ユニット280を接続する工程では、シール部材260を挟んだ状態で、ピント調整やあおり調整等のアライメントが実行される。例えば図5を用いて説明した方法と同様の方法を用いてピント及びあおり等の調整が行われる。この際、シール部材260は弾性を持つため他の部材と干渉することはない。
 ピント及びあおり等が調整された状態で、第1の脚部245aの後方の端面248aと基板210との間(ギャップB)に基板接着材料2が充填される。同様に第2の脚部245aの後方の端面248bと基板210との間(ギャップB)に基板接着材料2が充填される。そして充填された基板接着材料2に硬化用の光が照射され、基板接着材料2が硬化される。これにより、基板210と外部鏡筒240とが接続され、図6に示す撮像装置200が組み立てられる。なお組み立ての順番等は限定されず、例えば基板接着材料2を基板210側や外部鏡筒240側の接続部分(第1の脚部245a及び第2の脚部245bの後方の端面248a及び248b)に予め塗布した状態でアライメントが行なわれてもよい。これにより、例えばアライメント後に光照射を行なうだけで組み立てを完了することが可能となる。
 このように、脚部を用いてレンズユニット230を保持する構造であっても、鏡筒接着材料1の線膨張係数αA、及びギャップAの幅LAを適宜設定することで、温度変化に伴う内部鏡筒250の移動量を精度良く調整することが可能である。従って、レンズユニット230の位置ずれやレンズユニット230の焦点距離fの変化に伴う、結像位置のずれ等を高精度に補正することが可能となる。この結果、温度変化に伴う画質の劣化を抑制し、高品質な画像を撮像することが可能となる。
 撮像装置200では、外部鏡筒240の形容を2つの脚部を設けるといった単純な構造とすることで、外部鏡筒240の成形や加工を容易に行なうことが可能となる。また、撮像ユニット220を挟み込むように脚部を設けることで、小型の撮像ユニット220に合わせて、サイズの小さい鏡筒ユニット270を構成することが可能である。これにより小型の撮像装置200を実現することが可能となる。
 <その他の実施形態>
 本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
 図5及び図10では、基板接着材料を用いて外部鏡筒と基板とを接続する工程について説明した。この工程では、外部鏡筒は、予め鏡筒接着材料により内部鏡筒が接続された状態で、基板に接続された。これに限定されず、外部鏡筒と内部鏡筒とを接続する工程と、外部鏡筒と基板とを接続する工程とが同時に行なわれてもよい。すなわち、鏡筒接着材料及び基板接着材料の各々を充填・硬化させる工程が同じタイミングで行なわれてもよい。
 例えば、外部鏡筒、内部鏡筒、及び基板の各々を独立して支持する治具等を用いて、撮像装置の組み立てが行なわれる。この場合、例えば基板に対する内部鏡筒の位置及び姿勢を調整して、レンズユニットのピントやあおり等が調整される。このとき、外部鏡筒の位置及び姿勢は、基板接着材料の熱伸縮等が鏡筒接着材料の熱伸縮を用いて均一に相殺することが可能となるように調整される。そして、各部が調整された状態で、鏡筒接着材料及び基板接着材料の各々が充填され、硬化される
 これにより、例えば基板と外部鏡筒との間隔が場所ごとにむらがある(ギャップBの幅が不均一である)状態であっても、鏡筒接着材料の熱伸縮により基板接着材料の熱伸縮を均一に相殺することが可能となる。この結果、温度変化に伴う結像位置のずれ等を十分に抑制することが可能となり、非常に高精度な画像を撮像することが可能となる。
 上記の実施形態では、基板と外部鏡筒とがギャップBを挟んで離間して配置され、ギャップBに基板接着材料を充填することで、基板と外部鏡筒とが接続された。これに限定されず、基板と外部鏡筒とが当接して接続されてもよい。
 基板と外部鏡筒とを当接して接続する方法としては、例えば、ねじ止めや系合部等を用いる方法や、基板と外部鏡筒とが接触した状態で接着材料等を用いて接続するといった方法が挙げられる。基板と外部鏡筒とが当接した構造であっても、ギャップAに充填される鏡筒接着材料の線膨張係数や、ギャップAの幅等を適宜設定することで、結像位置のずれ等を容易に回避することが可能である。これにより、温度変化が生じた場合でも高精度な画像を撮像することが可能となる。
 上記では、本技術に係る基体部として、外部鏡筒が構成された。また本技術に係るレンズ保持部として、内部鏡筒が構成された。基体部及びレンズ保持部の具体的な構成は、上記した例に限定されない。例えば、基板に接続される基体部の外側に、レンズ部を保持するレンズ保持部が配置されるといった構成が用いられてもよい。またスリット及びリブを用いてギャップAを構成する場合に限定されず、例えばレンズ保持部を移動することで各部の熱伸縮等を相殺することが可能となる任意の位置にギャップA(第1の接着材料)が適宜設けられてよい。
 上記の実施形態では、撮像装置の熱膨張に関するシミュレーション結果を用いて、鏡筒接着材料の線膨張係数及びギャップAの幅が設定された。例えば実際の撮像装置で生じるピントのずれ等に基づいて、鏡筒接着材料の線膨張係数及びギャップAの幅を設定することも可能である。
 例えば、温度変化が生じる前後で、撮像装置により撮像された画像から、ピントのずれ等を算出し、当該ピントのずれ等をキャンセルするために必要な内部鏡筒の移動量が見積もられる。この移動量を実現するように、鏡筒接着材料の線膨張係数及びギャップAの幅が設定される。このように、適切な設計値を容易に設定することが可能であり、大幅な設計変更をすることなく柔軟な対応が可能となる。この結果、製造工程を大幅に効率化することが可能となる。
 上記した撮像装置は、車載器として用いる場合に限定されず、他の様々な分野で用いることが可能である。例えばアウトドアでの撮影に用いられるアクションカメラや、生活環境の各所に設けられ防犯カメラ等の種々の撮像装置に、本技術を適用することが可能である。この他、撮像装置の用途、搭載対象、使用環境等は限定されない。
 以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)撮像素子が実装される基板と、
 前記基板に向けて配置される第1の面部を有し、前記基板に接続される基体部と、
 前記第1の面部から離間して配置される第2の面部を有し、入射する光を結像するレンズ部を保持するレンズ保持部と、
 前記第1の面部及び前記第2の面部の間に充填され、前記基体部と前記レンズ保持部とを接続する第1の接着材料と
 を具備する撮像装置。
(2)(1)に記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される
 撮像装置。
(3)(1)又は(2)に記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記第1の面部から前記第2の面部までの距離に応じて設定される
 撮像装置。
(4)(1)から(3)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される
 撮像装置。
(5)(1)から(4)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第1の接着材料の線膨張係数に応じて設定される
 撮像装置。
(6)(1)から(5)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記基体部及び前記レンズ保持部の各々の熱伸縮量に応じて設定される
 撮像装置。
(7)(1)から(6)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記温度変化に伴う前記レンズ部の焦点距離の変化に基づいて設定される
 撮像装置。
(8)(1)から(7)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記基体部は、前記基板から離間して配置され、
 前記撮像装置は、さらに、前記基板と前記基体部との間に充填され、前記基板と前記基体部とを接続する第2の接着材料を具備する
 撮像装置。
(9)(8)に記載の撮像装置であって、
 前記第2の接着材料は、前記レンズ部が所定の距離離れた位置にある被写体の像を前記撮像素子上で結像可能なように、前記基板と前記基体部とを接続する
 撮像装置。
(10)(8)又は(9)に記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第2の接着材料の線膨張係数に応じて設定される
 撮像装置。
(11)(8)から(10)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記第1の接着材料及び第2の接着材料の少なくとも一方は、光硬化型接着剤である
 撮像装置。
(12)(1)から(11)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記レンズ保持部は、前記第1の接着材料の熱伸縮により、前記レンズ部の光軸と略平行な方向に沿って移動される
 撮像装置。
(13)(12)に記載の撮像装置であって、
 前記基体部は、前記光軸と略平行な方向に沿って延在する筒形状の外周部を有し、
 前記レンズ保持部は、前記外周部の内部に挿入される
 撮像装置。
(14)(13)に記載の撮像装置であって、
 前記外周部は、前記光軸と略平行な方向に沿って形成された1以上のスリット部を有し
 前記レンズ保持部は、前記1以上のスリット部に挿入される1以上のリブ部を有する
 撮像装置。
(15)(14)に記載の撮像装置であって、
 前記1以上のスリット部は、前記1以上のリブ部が挿入される挿入側の第1の端部と、前記第1の端部とは反対側の第2の端部とを有し、
 前記第1の面部は、前記1以上のスリット部の前記第2の端部に配置され、
 前記第2の面部は、前記1以上のリブ部の前記1以上のスリット部に挿入される側の先端部に配置される
 撮像装置。
(16)(1)から(15)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 前記レンズ部は、1以上のレンズを含む
 撮像装置。
(17)(1)から(16)のうちいずれか1つに記載の撮像装置であって、
 車載器として構成される
 撮像装置。
 1…鏡筒接着材料
 2…基板接着材料
 3…第1の接着面
 4…第2の接着面
 10、210…基板
 20、220…撮像ユニット
 21、221…撮像素子
 24、224…受光面
 30、230…レンズユニット
 33…被写体
 34、34a~34d…レンズ
 40、240…外部鏡筒
 41、241…外周部
 43、243…スリット
 44…後方の端部
 45…前方の端部
 50、250…内部鏡筒
 51、251…内周部
 53、253…リブ
 55…先端部
 70、270…鏡筒ユニット
 80、280…基板ユニット
 100、200…撮像装置

Claims (17)

  1.  撮像素子が実装される基板と、
     前記基板に向けて配置される第1の面部を有し、前記基板に接続される基体部と、
     前記第1の面部から離間して配置される第2の面部を有し、入射する光を結像するレンズ部を保持するレンズ保持部と、
     前記第1の面部及び前記第2の面部の間に充填され、前記基体部と前記レンズ保持部とを接続する第1の接着材料と
     を具備する撮像装置。
  2.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される
     撮像装置。
  3.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料の線膨張係数は、前記第1の面部から前記第2の面部までの距離に応じて設定される
     撮像装置。
  4.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記レンズ部に入射する光が結像される結像位置の温度変化に伴うずれ量が略ゼロとなるように設定される
     撮像装置。
  5.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第1の接着材料の線膨張係数に応じて設定される
     撮像装置。
  6.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記基体部及び前記レンズ保持部の各々の熱伸縮量に応じて設定される
     撮像装置。
  7.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記温度変化に伴う前記レンズ部の焦点距離の変化に基づいて設定される
     撮像装置。
  8.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記基体部は、前記基板から離間して配置され、
     前記撮像装置は、さらに、前記基板と前記基体部との間に充填され、前記基板と前記基体部とを接続する第2の接着材料を具備する
     撮像装置。
  9.  請求項8に記載の撮像装置であって、
     前記第2の接着材料は、前記レンズ部が所定の距離離れた位置にある被写体の像を前記撮像素子上で結像可能なように、前記基板と前記基体部とを接続する
     撮像装置。
  10.  請求項8に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料の線膨張係数、及び前記第1の面部から前記第2の面部までの距離は、前記第2の接着材料の線膨張係数に応じて設定される
     撮像装置。
  11.  請求項8に記載の撮像装置であって、
     前記第1の接着材料及び第2の接着材料の少なくとも一方は、光硬化型接着剤である
     撮像装置。
  12.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記レンズ保持部は、前記第1の接着材料の熱伸縮により、前記レンズ部の光軸と略平行な方向に沿って移動される
     撮像装置。
  13.  請求項12に記載の撮像装置であって、
     前記基体部は、前記光軸と略平行な方向に沿って延在する筒形状の外周部を有し、
     前記レンズ保持部は、前記外周部の内部に挿入される
     撮像装置。
  14.  請求項13に記載の撮像装置であって、
     前記外周部は、前記光軸と略平行な方向に沿って形成された1以上のスリット部を有し
     前記レンズ保持部は、前記1以上のスリット部に挿入される1以上のリブ部を有する
     撮像装置。
  15.  請求項14に記載の撮像装置であって、
     前記1以上のスリット部は、前記1以上のリブ部が挿入される挿入側の第1の端部と、前記第1の端部とは反対側の第2の端部とを有し、
     前記第1の面部は、前記1以上のスリット部の前記第2の端部に配置され、
     前記第2の面部は、前記1以上のリブ部の前記1以上のスリット部に挿入される側の先端部に配置される
     撮像装置。
  16.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     前記レンズ部は、1以上のレンズを含む
     撮像装置。
  17.  請求項1に記載の撮像装置であって、
     車載器として構成される
     撮像装置。
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