WO2024142191A1

WO2024142191A1 - カメラモジュール

Info

Publication number: WO2024142191A1
Application number: PCT/JP2022/048069
Authority: WO
Inventors: 善文粟蔵
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2024-07-04

Abstract

カメラモジュールは、カメラレンズ（１０）の外周面に設けられるフランジ部（１３）と、カメラレンズ（１０）を支持するカメラ筐体（２０）に設けられ、カメラレンズ（１０）の外周面に設けられる雄ねじ（１４）と締結する雌ねじ（２３）が、内周面に設けられる円筒支持部（２２）と、円筒支持部（２２）を切り欠くように設けられ、雌ねじ（２３）と締結した雄ねじ（１４）の表面の一部分を露出させ、且つ、フランジ部（１３）と対向することで、カメラレンズ（１０）とカメラ筐体（２０）とを接着固定するための接着剤（Ｇ）の塗布領域を形成するスリット部（２４）とを備える。

Description

カメラモジュール

　本開示は、カメラモジュールに関する。

　カメラモジュールには、カメラレンズ及びカメラ筐体を備えたものがある。このカメラモジュールにおいては、カメラレンズをカメラ筐体に対してねじ固定した後、カメラレンズとカメラ筐体とを互いに接着固定するようにした、固定構造が採用される場合がある。このような、カメラモジュールの固定構造としては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００９－１８６７５６号公報

　特許文献１に開示されたカメラモジュールは、カメラレンズの雄ねじと、カメラ筐体の雌ねじとを、備えている。雄ねじは、カメラレンズの外周面に形成されている。雌ねじは、カメラ筐体の内周面に形成されている。雄ねじと雌ねじとは、締結可能となっている。また、カメラ筐体は、スリット部を有している。このスリット部は、雌ねじの端部を切り欠くように形成されている。このため、スリット部は、カメラレンズの雄ねじがカメラ筐体の雌ねじにねじ込まれたときに、その雄ねじの一部分と対向する。そして、特許文献１に開示されたカメラモジュールにおいては、接着剤をスリット部の内部に塗布することで、カメラレンズの雄ねじとカメラ筐体のスリット部とが、互いに接着固定される。この結果、カメラレンズとカメラ筐体とは、ねじ固定と接着固定とを用いて、互いに固定されることになる。

　しかしながら、特許文献１に開示されたカメラモジュールの固定構造においては、接着剤が、スリット部を介して、雄ねじの表面に到達しない場合がある。このような場合、カメラレンズとカメラ筐体とは、互い接着固定されないため、ねじ固定のみとなってしまう。このため、カメラレンズの雄ねじが、カメラ筐体の雌ねじに対して緩んでしまい、それらの間の固定が外れてしまうことがある。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、接着剤がスリット部を介して雄ねじの表面に到達しなかった場合でも、カメラレンズとカメラ筐体とを接着固定することができるカメラモジュールを提供することを目的とする。

　本開示に係るカメラモジュールは、カメラレンズの外周面に設けられるフランジ部と、カメラレンズを支持するカメラ筐体に設けられ、カメラレンズの外周面に設けられる雄ねじと締結する雌ねじが、内周面に設けられる円筒支持部と、円筒支持部を切り欠くように設けられ、雌ねじと締結した雄ねじの表面の一部分を露出させ、且つ、フランジ部と対向することで、カメラレンズとカメラ筐体とを接着固定するための接着剤の塗布領域を形成するスリット部とを備えるものである。

　本開示によれば、接着剤がスリット部を介して雄ねじの表面に到達しなかった場合でも、カメラレンズとカメラ筐体とを接着固定することができる。

実施の形態１に係るカメラモジュールの前方斜視図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの分解斜視図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの正面図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの平面図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの下面図である。実施の形態１に係るカメラモジュールの左側面図である。図３のVII－VII矢視断面図である。

　以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
　実施の形態１に係るカメラモジュールについて、図１から図７を用いて説明する。

　図１は、実施の形態１に係るカメラモジュールの前方斜視図である。図２は、実施の形態１に係るカメラモジュールの分解斜視図である。図３は、実施の形態１に係るカメラモジュールの正面図である。図４は、実施の形態１に係るカメラモジュールの平面図である。図５は、実施の形態１に係るカメラモジュールの下面図である。図６は、実施の形態１に係るカメラモジュールの左側面図である。図７は、図３のVII－VII矢視断面図である。

　図１に示す実施の形態１に係るカメラモジュールは、例えば、車両に搭載されるドライバモニタリングシステムに適用されるものである。ドライバモニタリングシステムは、脇見、居眠り、及び、姿勢崩れ等のドライバの状態を監視するシステムである。

　カメラモジュールは、ドライバの状態を適切に撮影するため、運転席の車両前方側に設けられている。カメラモジュールは、例えば、運転席の車両前方側に配置されるダッシュボード、フロントガラスの内面、及び、車室天井面等に設けられている。また、カメラモジュールは、車室の内側を向くように設けられている。よって、以下の説明においては、カメラモジュールが向く側をカメラモジュールの前方側とし、その反対側をカメラモジュールの後方側とする。

　図１から図７に示すように、カメラモジュールは、カメラレンズ１０、カメラ筐体２０、イメージセンサ基板３１、イメージセンサ３２、防塵クッション３３等を備えている。

　図１から図３及び図７に示すように、カメラレンズ１０は、レンズ１１ａ，１１ｂ及び鏡筒１２を有している。

　レンズ１１ａ，１１ｂは、円形状に形成されている。このレンズ１１ａ，１１ｂは、前方側から入射した光を透過させて集光し、この集光した光を、後述するイメージセンサ３２の受光面３２ａに向けて出射する。即ち、レンズ１１ａ，１１ｂは、入射光がイメージセンサ３２の受光面３２ａで結像するように、所定の光学系を構成している。なお、カメラレンズ１０は、２枚のレンズ１１ａ，１１ｂを有しているが、１枚又は３枚以上のレンズを有しても良い。即ち、所定の光学系は、単一のレンズ又は複数枚のレンズ群で構成される。

　鏡筒１２は、円筒状に形成されている。この鏡筒１２は、その内周面にレンズ１１ａ，１１ｂを収納支持している。レンズ１１ａは、鏡筒１２内において前端側に配置されている。レンズ１１ｂは、鏡筒１２内において後端側に配置されている。レンズ１１ａ，１１ｂの光軸Ｏは、鏡筒１２の中心軸と同軸状に配置されており、カメラレンズ１０全体の中心軸とも一致している。

　また、鏡筒１２は、フランジ部１３及び雄ねじ１４を有している。フランジ部１３及び雄ねじ１４は、鏡筒１２の外周面に設けられている。フランジ部１３は、鏡筒１２の外周面における軸方向中間部（前後方向中間部、光軸方向中間部）に配置されている。このフランジ部１３は、環状に形成されており、鏡筒１２の外周面に沿って設けられている。即ち、フランジ部１３は、鏡筒１２の外周面からその径方向外側に向けて突出するように設けられている。フランジ部１３は、環状をなす環状後面１３ａを有している。雄ねじ１４は、その環状後面１３ａよりも鏡筒１２の後端側に配置されている。なお、環状後面１３ａは、環状面を構成するものである。

　図１及び図２に示すように、カメラ筐体２０は、カメラレンズ１０の後端側を支持している。このカメラ筐体２０は、例えば、取付板（図示省略）等を介して、上記ダッシュボード、フロントガラスの内面、及び、車室天井面等に固定されている。カメラ筐体２０は、例えば、樹脂材料で形成されている。

　図１から図７に示すように、カメラ筐体２０は、本体部２１、円筒支持部２２、雌ねじ２３、及び、スリット部２４を有している。

　本体部２１は、略平板状に形成されている。

　円筒支持部２２は、円筒状に形成されている。この円筒支持部２２は、本体部２１の前面から突出するように設けられている。また、円筒支持部２２は、本体部２１をその厚さ方向に貫通するように設けられている。円筒支持部２２の前端面は、フランジ当接面２２ａを構成している。このフランジ当接面２２ａには、フランジ部１３の環状後面１３ａが当接可能となっている。互いに当接した環状後面１３ａ及びフランジ当接面２２ａは、円筒支持部２２に締結されたカメラレンズ１０の光軸Ｏと直交して配置されている。

　雌ねじ２３は、円筒支持部２２の内周面に形成されている。この雌ねじ２３と、鏡筒１２の雄ねじ１４とは、締結可能となっている。このため、カメラ筐体２０は、鏡筒１２の雄ねじ１４が円筒支持部２２の雌ねじ２３に締め付けられることにより、カメラレンズ１０を支持可能となる。このとき、レンズ１１ａ，１１ｂの光軸Ｏと円筒支持部２２の中心軸とは、同軸状に配置される。

　スリット部２４は、円筒支持部２２においてスリット状に設けられている。具体的には、スリット部２４は、円筒支持部２２のフランジ当接面２２ａを切り欠くように設けられている。このため、フランジ当接面２２ａは、Ｃ文字形状の平端面となっている。このとき、スリット部２４は、雌ねじ２３を分断するように設けられる。言い換えれば、雌ねじ２３は、スリット部２４を通過又は跨ぐように形成されている。このように、スリット部２４が円筒支持部２２に設けることにより、雌ねじ２３に締結された雄ねじ１４の表面の一部分が、そのスリット部２４から露出した状態となる。

　また、スリット部２４は、円筒支持部２２の径方向外側から見て、３つのスリット辺から形成されている。具体的には、スリット部２４は、２つの縦壁面２４ａ，２４ｂ及び１つの横壁面２４ｃを有している。

　縦壁面２４ａ，２４ｂは、スリット部２４の左右両側にそれぞれ配置されており、互いに対向する面である。この縦壁面２４ａ，２４ｂは、円筒支持部２２の外周面から径方向外側に向けて突出している。また、縦壁面２４ａ，２４ｂは、円筒支持部２２に締結されたカメラレンズ１０の光軸Ｏと平行に配置されている。

　横壁面２４ｃは、スリット部２４の奥の面であり、縦壁面２４ａ，２４ｂの後端同士を繋いでいる。この横壁面２４ｃは、円筒支持部２２の外周面から径方向外側に向けて突出している。また、横壁面２４ｃは、円筒支持部２２に締結されたカメラレンズ１０の光軸Ｏと直交して配置されている。

　図１から図７に示すように、イメージセンサ基板３１は、カメラ筐体２０の本体部２１の後面に対して、接着剤及びねじ等によって取り付けられている。図３、図６、図７に示すように、イメージセンサ３２は、イメージセンサ基板３１の前面に実装されている。このイメージセンサ３２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子である。

　図７に示すように、イメージセンサ３２は、受光面３２ａを有している。この受光面３２ａは、イメージセンサ３２の前面から窪んだ位置に形成される平坦面であり、光軸Ｏと直交して配置されている。受光面３２ａは、カメラレンズ１０のレンズ１１ａ，１１ｂから出射された光を受ける。このため、イメージセンサ３２は、受光面３２ａにおいて結像した光の強度に応じて、電気信号を出力する。

　イメージセンサ３２は、防塵クッション３３を介して、円筒支持部２２の後端に当接している。防塵クッション３３は、円筒支持部２２の後端に設けられている。この防塵クッション３３は、本体部２１とイメージセンサ３２との間を密閉するシール部材である。防塵クッション３３は、例えば、ゴム等の弾性樹脂材料で形成されている。

　図３、図６、図７に示すように、防塵クッション３３は、環状に形成されている。この防塵クッション３３は、イメージセンサ３２の前面に対して、受光面３２ａの周囲を囲むように当接している。このため、防塵クッション３３は、塵及び埃等の異物の受光面３２ａへの侵入を防止すると共に、レンズ１１ａ，１１ｂと受光面３２ａとの間の光軸方向距離を、弾性変形を利用して調整可能としている。

　次に、カメラユニットの組み付け方法について説明する。

　先ず、カメラレンズ１０が、カメラ筐体２０に取り付けられる。即ち、図２に示すように、カメラレンズ１０の鏡筒１２が、カメラ筐体２０の円筒支持部２２内に挿入されることで、雄ねじ１４が、雌ねじ２３に締結される。

　このとき、雄ねじ１４の雌ねじ２３への締結は、フランジ部１３の環状後面１３ａが円筒支持部２２のフランジ当接面２２ａに当接するまで行われる。このため、スリット部２４の開口は、フランジ部１３の環状後面１３ａによって、前方側から塞がれた状態となる。雌ねじ２３に締結された雄ねじ１４の表面の一部分は、フランジ部１３の環状後面１３ａとスリット部２４の縦壁面２４ａ，２４ｂ及び横壁面２４ｃの４つの面から形成された開口部から、径方向外側に向けて露出している。

　次いで、接着剤Ｇが、スリット部２４の開口に対向する部分の環状後面１３ａ及びスリット部２４の縦壁面２４ａ，２４ｂの３つの面に対して、径方向外側から塗布される。このように、その３つの面にからなる塗布領域に対して接着剤Ｇを塗布することで、当該接着剤Ｇは、開口部から露出した雄ねじ１４の表面に流れ込む。

　なお、上述した実施の形態においては、接着剤Ｇの塗布領域を、環状後面１３ａ及び縦壁面２４ａ，２４ｂの３つの面としているが、環状後面１３ａ、縦壁面２４ａ，２４ｂ、及び、横壁面２４ｃの４つの面としても良い。即ち、接着剤Ｇは、雄ねじ１４の表面の一部分が露出する開口部を形成する、環状後面１３ａ、縦壁面２４ａ，２４ｂ、及び、横壁面２４ｃの４つの面のうち、少なくとも、環状後面１３ａ及び縦壁面２４ａ，２４ｂの３つの面に塗布すれば良い。

　また、接着剤Ｇの塗布領域が、上記３つの面又は４つの面のいずれかの場合であっても、接着剤Ｇは、開口部から露出した雄ねじ１４の表面に直接的に塗布されても良い。即ち、接着剤Ｇの塗布領域は、環状後面１３ａ、縦壁面２４ａ，２４ｂ、及び、開口部から露出した雄ねじ１４の表面でも良く、また、環状後面１３ａ、縦壁面２４ａ，２４ｂ、横壁面２４ｃ、及び、開口部から露出した雄ねじ１４の表面でも良い。

　次いで、防塵クッション３３が、カメラ筐体２０における本体部２１の後面に対して、円筒支持部２２の後端と対応するように取り付けられる。

　次いで、イメージセンサ３２が実装されたイメージセンサ基板３１が、カメラ筐体２０における本体部２１の後面に取り付けられる。このとき、イメージセンサ基板３１の光軸方向位置（前後方向位置）及び光軸Ｏと直交する方向の位置（横方向位置）が、調整されることで、レンズ１１ａ，１１ｂとイメージセンサ３２の受光面３２ａとの間の光軸方向距離が、適正に設定される。このイメージセンサ基板３１の位置調整（位置決め）は、例えば、上記ねじのねじ込み量に応じた防塵クッション３３の弾性変形量及び接着剤の厚さの調整によって行われる。

　上述したように、カメラユニットの組み付け方法は、カメラレンズ１０をカメラ筐体２０に対してねじ固定し、更に、それらを接着固定した後、イメージセンサ基板３１の位置調整（イメージセンサ基板３１のカメラ筐体２０への取り付け）を行うことで、レンズ１１ａ，１１ｂとイメージセンサ３２の受光面３２ａとの間の光軸方向距離を設定している。

　これに対して、別のカメラユニットの組み付け方法としては、先に、イメージセンサ基板３１をカメラ筐体２０に取り付け、続いて、カメラレンズ１０を、そのイメージセンサ基板３１が取り付けられたカメラ筐体２０に対してねじ固定した後、レンズ１１ａ，１１ｂとイメージセンサ３２の受光面３２ａとの間の光軸方向距離を設定しても構わない。この場合、レンズ１１ａ，１１ｂとイメージセンサ３２の受光面３２ａとの間の光軸方向距離の調整は、カメラレンズ１０のカメラ筐体２０へのねじ込み量の調整によって行われる。

　ここで、実施の形態１に係るカメラモジュールは、スリット部２４の縦壁面２４ａ，２４ｂだけでなく、そのスリット部２４の開口に対応したフランジ部１３の環状後面１３ａにも接着剤Ｇを塗布しているため、仮に、接着剤Ｇが、開口部から露出した雄ねじ１４の表面に到達しなくても、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０とを、適切な接着強度で、接着固定することができる。

　また、接着剤Ｇが、環状後面１３ａ及び縦壁面２４ａ，２４ｂの３つの面に塗布されているか否かについては、接着剤塗布後において、容易に視認することができる。このため、カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの接着状態の検査を容易に行うことができる。この結果、接着剤塗布不具合品（接着強度不具合品）となるカメラモジュールの流出が防止される。

　また、仮に、塗布後の接着剤Ｇがスリット部２４の縦壁面２４ａ，２４ｂから剥離してしまった場合でも、接着剤Ｇがフランジ部１３の環状後面１３ａに接着していれば、カメラレンズ１０の締め付けが緩もうとしても、その環状後面１３ａに接着された接着剤Ｇが、スリット部２４の縦壁面２４ａ，２４ｂに引っ掛かる。このため、カメラユニットは、カメラレンズ１０の回転ずれを抑えることができる。

　更に、接着剤Ｇを、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の接着剤とし場合、紫外線の照射光は、雄ねじ１４の表面付近に塗布された接着剤に届き難くても、環状後面１３ａ及び縦壁面２４ａ，２４ｂの３つの面付近に塗布された接着剤には容易に届くことになる。このため、カメラモジュールは、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０との間の接着固定に、紫外線硬化型の接着剤を採用することができる。

　以上、実施の形態１に係るカメラモジュールは、カメラレンズ１０の外周面に設けられるフランジ部１３と、カメラレンズ１０を支持するカメラ筐体２０に設けられ、カメラレンズ１０の外周面に設けられる雄ねじ１４と締結する雌ねじ２３が、内周面に設けられる円筒支持部２２と、円筒支持部２２を切り欠くように設けられ、雌ねじ２３と締結した雄ねじ１４の表面の一部分を露出させ、且つ、フランジ部１３と対向することで、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０とを接着固定するための接着剤Ｇの塗布領域を形成するスリット部２４とを備える。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇがスリット部２４を介して雄ねじ１４の表面に到達しなかった場合でも、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０とを接着固定することができる。

　カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの塗布領域は、フランジ部１３の環状後面１３ａ、及び、スリット部２４における互いに対向する縦壁面２４ａ，２４ｂによって形成される。カメラモジュールは、塗布後の接着剤Ｇが縦壁面２４ａ，２４ｂから剥離して、カメラレンズ１０の締め付けが緩もうとしても、環状後面１３ａに接着された接着剤Ｇが、縦壁面２４ａ，２４ｂに引っ掛かる。このため、カメラモジュールは、カメラレンズ１０の回転ずれを抑制することができる。この結果、カメラモジュールは、カメラレンズ１０のカメラ筐体２０からの脱落を防止することができる。

　カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの塗布領域は、スリット部２４における縦壁面２４ａ，２４ｂ間を繋ぐ横壁面２４ｃを含む。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇの塗布領域を拡大させることができる。この結果、カメラモジュールは、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０との間の接着強度を向上させることができる。

　カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの塗布領域は、フランジ部１３とスリット部２４とから形成される開口部から露出する雄ねじ１４の表面を含む。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇの塗布領域の奥行きを拡大させることができる。この結果、カメラモジュールは、カメラレンズ１０とカメラ筐体２０との間の接着強度を向上させることができる。

　カメラモジュールにおいては、環状後面１３ａは、カメラレンズ１０の光軸Ｏと直交する。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇの環状後面１３ａに対する塗布有無を、容易に視認させることができる。この結果、カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの環状後面１３ａに対する接着状態の検査を容易に行うことができる。

　カメラモジュールにおいては、縦壁面２４ａ，２４ｂは、カメラレンズ１０の光軸Ｏと平行となる。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇの縦壁面２４ａ，２４ｂに対する塗布有無を、容易に視認させることができる。この結果、カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの縦壁面２４ａ，２４ｂに対する接着状態の検査を容易に行うことができる。

　カメラモジュールにおいては、横壁面２４ｃは、カメラレンズ１０の光軸Ｏと直交する。このため、カメラモジュールは、接着剤Ｇの横壁面２４ｃに対する塗布有無を、容易に視認させることができる。この結果、カメラモジュールにおいては、接着剤Ｇの横壁面２４ｃに対する接着状態の検査を容易に行うことができる。

　なお、本開示は、その開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

　本開示に係る装置は、することで、することができ、装置等に用いるのに適している。

　１０　カメラレンズ、１１ａ，１１ｂ　レンズ、１２　鏡筒、１３　フランジ部、１３ａ　環状後面、１４　雄ねじ、２０　カメラ筐体、２１　本体部、２２　円筒支持部、２２ａ　フランジ当接面、２３　雌ねじ、２４　スリット部、２４ａ，２４ｂ　縦壁面、２４ｃ　横壁面、３１　イメージセンサ基板、３２　イメージセンサ、３２ａ　受光面、３３　防塵クッション、Ｏ　光軸、Ｇ　接着剤。

Claims

　カメラレンズの外周面に設けられるフランジ部と、
　前記カメラレンズを支持するカメラ筐体に設けられ、前記カメラレンズの外周面に設けられる雄ねじと締結する雌ねじが、内周面に設けられる円筒支持部と、
　前記円筒支持部を切り欠くように設けられ、前記雌ねじと締結した前記雄ねじの表面の一部分を露出させ、且つ、前記フランジ部と対向することで、前記カメラレンズと前記カメラ筐体とを接着固定するための接着剤の塗布領域を形成するスリット部とを備える
　ことを特徴とするカメラモジュール。
　前記接着剤の塗布領域は、
　前記フランジ部の環状面、及び、前記スリット部における互いに対向する縦壁面によって形成される
　ことを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
　前記接着剤の塗布領域は、
　前記スリット部における前記縦壁面間を繋ぐ横壁面を含む
　ことを特徴とする請求項２記載のカメラモジュール。
　前記接着剤の塗布領域は、
　前記フランジ部と前記スリット部とから形成される開口部から露出する前記雄ねじの表面を含む
　ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のカメラモジュール。
　前記環状面は、前記カメラレンズの光軸と直交する
　ことを特徴とする請求項２から請求項４のうちのいずれか１項記載のカメラモジュール。
　前記縦壁面は、前記カメラレンズの光軸と平行となる
　ことを特徴とする請求項２から請求項５のうちのいずれか１項記載のカメラモジュール。
　前記横壁面は、前記カメラレンズの光軸と直交する
　ことを特徴とする請求項３記載のカメラモジュール。
　前記接着剤は、紫外線硬化型の接着剤である
　ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のカメラモジュール。