撮像モジュール
【課題】 前ケースと後ケースとブラケットとを取り付ける締結部を小型化しつつ高い位置決め精度を確保することで、撮像モジュール自体を小型化し、また、ブラケットを自動車等に締結した際に、光軸がずれることを抑えて高精度の画像を得ることができるようにすること。
【解決手段】 撮像モジュール１は、レンズユニット２が被写体側に装着されている前ケース３と、前ケース３に取り付けられて撮像基板８を前ケース３との内側空間に封止する後ケース４と、後ケース４に取り付けられたブラケット５とを具備し、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔４ａに位置決め突部５ａが挿入されることによって、後ケース４がブラケット５に位置決めされている。
【解決手段】 撮像モジュール１は、レンズユニット２が被写体側に装着されている前ケース３と、前ケース３に取り付けられて撮像基板８を前ケース３との内側空間に封止する後ケース４と、後ケース４に取り付けられたブラケット５とを具備し、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔４ａに位置決め突部５ａが挿入されることによって、後ケース４がブラケット５に位置決めされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体イメージセンサ等から成る撮像素子を用いた撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に取り付けるためのブラケットを有する従来の撮像モジュールは、例えば、以下のような構成を有している。
【０００３】
レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板がレンズユニットに撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、前ケースに取り付けられて撮像基板を前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、後ケースに取り付けられたブラケットとを有する構成である。
【０００４】
このような構成の従来の撮像モジュールにおいては、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを第２のねじによってねじ止めして取り付け、高精度の位置決めをする為に位置決め用突起と穴を設置していた。そして、第１のねじと第２のねじと位置決め用突起は、それぞれ別々に配置されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の撮像モジュールにおいては、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを、第１のねじとは別個のねじ止め部にねじ込まれた第２のねじによってねじ止めして取り付けて、さらに位置決め構造を配置していた。その結果、締結部が大型になり、撮像モジュール自体も大型になるという問題点があった。
【０００７】
ところが、締結部を小型化するために、位置決め構造の設置を省略すると、ケースとブラケットの位置は一義的に定まらず、光軸がずれて画質が劣化するという問題点があった。
【０００８】
従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、前ケースと後ケースとブラケットとを取り付ける締結部を小型化しつつ高い位置決め精度を確保することで、撮像モジュール自体を小型化し、また、ブラケットを自動車等に締結した際に、光軸がずれることを抑えて高精度の画像を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の撮像モジュールは、レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板が前記レンズユニットに前記撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、該前ケースに取り付けられて前記撮像基板を前記前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、該後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前記前ケースにねじ止め穴が、前記後ケースにケースねじ止め貫通孔が、前記ブラケットに前記後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前記前ケースに前記後ケースが、前記ねじ止め穴および前記ケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、前記ケースねじ止め貫通孔に前記位置決め突部が挿入されることによって、前記後ケースが前記ブラケットに位置決めされていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において前記ケース締結用ねじは、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記位置決め用突起は円柱状に形成されており、その径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応して前記ブラケットにブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、前記後ケースに前記ブラケットが、前記ケースねじ止め貫通孔および前記ブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれた、前記ケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケース締結用ねじおよびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記ブラケット締結用ねじの前記本体部の径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ブラケット締結用ねじは、前記ケース締結用ねじよりも前記本体部が長いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像モジュールは、レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板がレンズユニットに撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、前ケースに取り付けられて撮像基板を前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前ケースにねじ止め穴が、後ケースにケースねじ止め貫通孔が、ブラケットに後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前ケースに後ケースが、ねじ止め穴およびケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔に位置決め突部が挿入されることによって、後ケースがブラケットに位置決めされていることから、ねじ止め構造と位置決め構造を同軸的に配置することができ、撮像モジュールを大幅に小型化することができると同時に、高い位置決め精度を有することによって、光軸のずれを抑えて高精度の画像を得ることができる。
【００１６】
また、位置決め用突起が円柱状に形成され、その径がケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことから、ケース締結用ねじの頭部の径を小さくしてねじ止め貫通孔への挿入がスムーズとなるようにしても、位置決め用突起をケースねじ止め貫通孔へ挿入した状態での遊びを少なくしてブラケットと後ケースの精度の良い位置決めを行なうことができる。
【００１７】
また、ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することで、より精度の高い良い位置決めが可能となる。
【００１８】
また、ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応してブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、ケースねじ止め貫通孔およびブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって、後ケースにブラケットが取り付けられていることによって、精度良く位置決めされた後ケースとブラケットの位置関係をしっかりと固定することができる。
【００１９】
また、ブラケット締結用ねじがケース締結用のねじよりも大径であることから、後ケースとブラケットとを強固に取り付けることができる。その結果、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響を小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり、光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、ケース締結用およびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部およびその本体部よりも大径の頭部を有しており、ブラケット締結用ねじの本体部の径がケース締結用のねじの頭部の径よりも大きいときには、ケース締結用のねじをブラケット締結用ねじ止め貫通孔を通してねじ止め穴およびケース締結用のねじ止め貫通孔にねじ込むことが容易になる。また、後ケースとブラケットとをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００２１】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、ブラケット締結用ねじは、ケース締結用のねじよりも本体部が長いときには、後ケースとブラケットとをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の撮像モジュールについて実施の形態の１例を示す基本構成の斜視図である。
【図２】図１の撮像モジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。
【図３】本発明の撮像モジュールについて実施の形態の１例を示す構成の斜視図である。
【図４】図１の撮像モジュールのＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図５】本発明の撮像モジュールのケースの底面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の撮像モジュールの実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図１、図２は、本発明の撮像モジュールの実施の形態の一例を示し、図１は撮像モジュールの基本構成の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【００２５】
本実施の形態の撮像モジュール１は、レンズユニット２が被写体側に装着されているとともに、撮像素子７を搭載した撮像基板８がレンズユニット２に撮像素子７を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケース３と、前ケース３に取り付けられて撮像基板８を前ケース３との内側空間に封止している後ケース４と、後ケース４に取り付けられた外部取付用のブラケット５とを具備しており、前ケース３にねじ止め穴３ａが、後ケース４にケースねじ止め貫通孔４ａが、ブラケット５に位置決め突部５ａがそれぞれ形成されており、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔４ａにケース締結用ねじ10の頭部よりも径の大きい位置決め突部５ａが挿入されることによって、後ケース４がブラケット５に位置決めされている。
【００２６】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10および位置決め突部５ａを同軸的に配置することができ、前ケース３と後ケース４を取り付けるねじ止め部と後ケース４をブラケット５に位置決めする位置決め部とが占める面積とを重複させることで削減して、撮像モジュール１自体をも小型化することができる。
【００２７】
ケース締結用ねじ10および位置決め突部５ａは同軸的に配置されるが、完全に同軸上に配置される必要はなく、ケース締結用ねじ10の軸と位置決め突部５ａの軸とは若干ずれていてもよい。例えば、ケース締結用ねじ10の軸と位置決め突部５ａの軸とが２ｍｍ以下程度ずれていてもよい。
【００２８】
また、ケースねじ止め貫通孔４ａと位置決め突部５ａの組は複数組あることがよい。この場合、前ケース３と後ケース４とブラケット５とを取り付ける際に、レンズユニット２および撮像素子７のブラケット５への取り付け位置がずれることをより抑えて精度良く取り付けることができる。
【００２９】
また、ケースねじ止め貫通孔４ａが複数あり、図３に示すように、うち少なくとも１つに対応してブラケット５には位置決め突部５ａの替わりにブラケットねじ止め貫通孔５ｂを形成し、図１のＢ−Ｂ線における縦断面図である図２に示すように、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、後ケース４にブラケット５が、ケースねじ止め貫通孔４ａおよびブラケットねじ止め貫通孔５ｂにねじ込まれた、ケース締結用ねじ10よりも大径のブラケット締結用ねじ11によって取り付けられるようにしてもよい。
【００３０】
更には、図５に示すように、複数のケースねじ止め貫通孔４ａのうち、孔の開口が円形ではなく長孔や楕円であったり、孔の径が大きかったりするものが含まれていても良い。図５の例では４つあるねじ止め貫通孔４ａのうち、４ａ−２と４ａ−４をブラケット５への位置決めに、４ａ−１と４ａ−３をブラケット５への締結のためのねじ止めに用いるものとする。ケースねじ止め貫通孔４ａの径は、位置決め突部５ａの径に対して遊びの少ないほうが高い取付精度が期待できる。しかしながら、後ケース４やブラケット５の成型のばらつきによって、貫通孔４ａ−２と４ａ−４の間隔とそれに対応する位置決め突部５ａの間隔が一致しなくなることもあり得る。そのような場合でも、ねじ止め貫通孔４ａのいずれか一つ（４ａ−２）を位置決め突部５ａの径に対しての遊びを少なく、それ以外（４ａ−４）を孔の開口を長孔や楕円にしたり、もしくは孔の径を大きくしたりすることで、高い取付精度を確保しつつ、後ケース４やブラケット５の寸法ばらつきもある程度許容することが可能となる。
【００３１】
また、複数の位置決め突部５ａはその間隔を広くした方が位置決めの精度を高めることができ、複数のブラケットねじ止め貫通孔５ｂはその間隔を広くした方がより取付けの安定性と確保する事ができる。そこで、図５に示すように、それらをそれぞれ対角に配置することで、各々の間隔を最長で確保して設置する事が出来、精度と強度の両立がより期待できる。
【００３２】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10と位置決め突部５ａによって精度良く位置決めされた後ケース４とブラケット５の位置関係を固定することができるとともに、ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11を同軸的に配置することで撮像モジュール１自体をも小型化することができる。
【００３３】
また、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、ブラケット締結用ねじ11の取り付けの締結力がケース締結用ねじ10のそれよりも大きくなる。その結果、例えば、４個のケース締結用ねじ10を用いた場合には、そのうち２個のケース締結用ねじ10のケースねじ止め貫通孔４ａを位置決め突部５ａによる位置決めに用いて、残りの２個のケース締結用ねじ10のケースねじ止め貫通孔４ａをブラケット締結用ねじ11に用いれば十分な取り付けの強度が得られる。従って、後ケース４にブラケット５を精度良い位置決めを行いながら強固に取り付けることができる。更には、ブラケット締結用ねじ11の使用個数を少なくできることで、撮像モジュール１の軽量化も行なうことができる。
【００３４】
また、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、後ケース４とブラケット５とを強固に取り付けることができる。その結果、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響を小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり、光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができる。
【００３５】
さらに、ケース締結用ねじ10は、ブラケット５の取付け前には前ケース３の被写体側から見えず、また、ブラケット５の取付け後には外部から見えないため、外観形状の美観を損ねないものとなる。
【００３６】
ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11は同軸的に配置されるが、完全に同軸上に配置される必要はなく、ケース締結用ねじ10の軸とブラケット締結用ねじ11の軸とは若干ずれていてもよい。例えば、ケース締結用ねじ10の軸とブラケット締結用ねじ11の軸とが２ｍｍ以下程度ずれていてもよく、この範囲内とすることにより、上記の効果を奏するものとなる。
【００３７】
ブラケット締結用ねじ11は、ケース締結用ねじ10よりも大径のものであるが、ブラケット締結用ねじ11のねじ山を有する本体部の径がケース締結用ねじ10の本体部の径の1.5倍〜３倍であることが好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、ねじ止め部が大型化することを抑えることができる。
【００３８】
また、ケース締結用ねじ10とブラケット締結用ねじ11の組は複数組あることがよい。この場合、前ケース３と後ケース４とブラケット５とを取り付ける際に、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えて取り付けることができる。
【００３９】
また、ケース締結用ねじ10とブラケット締結用ねじ11の組は複数組ある場合、ねじ込みの回転方向を異ならせることがよい。この場合、ねじ込みによる応力による歪みが互いに打ち消し合うようにして、前ケース３と後ケース４とブラケット５とが歪みによって変形することを抑えることができる。
【００４０】
このような撮像モジュール１は、例えば車載用として用いられるものであり、道路上の白線の撮像あるいは車両を運転する運転手の死角を撮像する機能を有し、自動車の走行の制御を行なうＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）により動作が制御される。なお、撮像モジュール１から出力された電気信号は、ＥＣＵによって画像信号に変換され、例えば運転席の前方に設置されたディスプレイに表示されることとなる。
【００４１】
撮像素子７は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子である。
【００４２】
レンズユニット２は、被写体からの光を撮像素子７に集光する機能を有し、例えば、光を広角度で集光するために前面側を凸形状とした第１のレンズと、第１のレンズを通過した光を光線として平行に近づけるための第２のレンズと、第３のレンズとから成るレンズ群により構成されている。レンズユニット２が上述の３枚のレンズからなる場合は、例えば、前面側（被写体側であって図２では上側）から第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズの順で光軸方向に重なるように配置される。なお、レンズユニット２は、４枚以上のレンズを有していてもよい。
【００４３】
ケースは、前面側に位置するレンズユニット２を装着し支持する。ケースは、前ケース３と後ケース４とに分割され、それらが一体的に取り付けられて構成される。前ケース３は、例えば、前面側に配置されてレンズユニット２の第１のレンズを背面側（被写体側と反対側）へ押える押え部材としての環状のリテーナ12と、リテーナ12の背面側に配置されるレンズ保持具としての全体的に筒状のレンズ鏡筒６とから構成されている。前ケース３のレンズ鏡筒６に第２のレンズおよび第３のレンズが固定され、第１のレンズはリテーナ12によりレンズ鏡筒６に押さえ付けるようにして固定されている。
【００４４】
これらリテーナ12およびレンズ鏡筒６は、例えば次に述べる方法により作製される。
【００４５】
レンズ鏡筒６は、レンズ鏡筒６の形状に合わせて設けられているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内にレンズ鏡筒６用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成する射出成形法を用いて作製することができる。また同様に、リテーナ12は、リテーナ12の形状に合わせた形状に形成されているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内にリテーナ12用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成して作製することができる。このようなリテーナ12およびレンズ鏡筒６は、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の絶縁性の樹脂により構成されて軽量化が図られている。なお通常は、リテーナ12およびレンズ鏡筒６の熱膨張・熱収縮を合わせるために、両者に同一の材料を用いることが好ましい。
【００４６】
また、撮像モジュール１の背面側には撮像基板８が取り付けられている。撮像基板８の前面側の主面に、セラミックス，樹脂等から成るパッケージに収納された撮像素子７が設置されている。
【００４７】
撮像素子７のケースへの取付けは、撮像素子７を撮像基板８の前面側の主面に搭載し、その撮像基板８を接続端子９およびはんだ等を介して前ケース３に取り付けることによって行なわれる。
【００４８】
撮像基板８は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて形成した、あるいはエポキシ樹脂にガラスフィラーを添加して形成したプリント配線基板により構成されている。撮像基板８の表面や内部には、搭載される撮像素子７と異なる他の部品等の端子との電気的接続あるいはこれらを固定する配線導体やアース用のグランド配線が形成されている。このような配線導体やグランド配線は、銅・金等の導電性金属をメッキ法により形成する方法、あるいは予め配線パターン形状に形成した金属箔を接着する方法、あるいは全面に金属箔を被着した基板からエッチングにより不要な部分をエッチング除去して形成する方法等を用いることにより、プリント配線基板の表面や内部に形成される。
【００４９】
このような撮像基板８は、例えば市販の表裏全面に銅箔を被着した銅貼基板を準備し、この基板を所望の大きさに切断するとともに、表面に被着した銅箔を希塩酸等の酸性溶液で所望の配線パターンにエッチングすることにより製作される。なお、必要に応じてレーザやドリルを用いて貫通孔を形成し、この貫通孔に金属ペーストを充填することによって貫通導体を埋設して、基板表裏の配線パターン間を電気的に接続することも可能である。
【００５０】
撮像基板８の背面側の主面には、撮像素子７からの電気信号を処理するＩＣ（図示せず）、および撮像基板８の配線導体とＥＣＵとを電気的に接続するケーブル（図示せず）を接続するためのコネクタ（図示せず）等の部品が搭載されていてもよい。
【００５１】
後ケース４は、前ケース３と同様に射出成形法を用いて作製することができる。即ち、後ケース４の形状に合わせて設けられているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内に後ケース４用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成する。
【００５２】
前ケース３および後ケース４は、ステンレススチール，アルミニウム，真鍮（銅−亜鉛合金）等の金属から成っていてもよい。この場合、撮像モジュールで発生した熱を前ケース３および後ケース４からケース締結用ねじ10やブラケット締結用ねじ11およびブラケット５を通じて外部へ効率的に放熱することができる。
【００５３】
ブラケット５は、自動車等の外部の機械、装置等に撮像モジュール１を取り付けるための板状の張出部であり、外部の機械、装置等にねじ止め等によって取り付けるための貫通孔５ｃを有している。ブラケット５の形状は、板状に限らず、ケースを保護する側壁部を有する形状、例えば皿状、箱状等の形状であってもよい。また、ブラケット５は、ポリカーボネイト（ＰＣ），ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂、ステンレススチール，銅，アルミニウム等の金属等から成る。
【００５４】
また、本実施の形態の撮像モジュール１は、後ケース４は、撮像素子７がレンズユニット２に対して位置決めされた撮像基板８を内側に収容していることが好ましい。この場合、位置決めされた撮像基板８を後ケース４によって保護するとともに、前ケース３および後ケース４から成るケースを小型化することができる。また、ケースの内側空間は後ケース４の内側のみとなり、ケースの内側空間を小さくすることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の撮像モジュール１は、ケース締結用およびブラケット締結用ねじ10,11はそれぞれ、ねじ山を有する本体部およびその本体部よりも大径の頭部を有しており、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径よりも大きいことが好ましい。
【００５６】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10をブラケットねじ止め貫通孔５ａを通してねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込むことが容易になる。また、後ケース４とブラケット５とをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００５７】
この場合、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径の１倍を超え２倍以下であることがより好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、ねじ止め部が大型化することを抑えることができる。
【００５８】
また、本実施の形態の撮像モジュールは、ブラケット締結用ねじ11は、ケース締結用ねじ10よりも本体部が長いことが好ましい。
【００５９】
上記の構成により、後ケース４とブラケット５とをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００６０】
この場合、ブラケット締結用ねじ11の長さがケース締結用ねじ10の長さの1.5倍〜３倍であることがより好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、撮像モジュール１がねじ込みの方向（光軸方向）に長くなることを抑えることができる。
【００６１】
ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11は、セルフタップねじであってもよい。この場合、前ケース３および後ケース４として、樹脂等のセルフタップ（ねじによるねじ切り）が可能な材料から成るものを用いることができ、前ケース３および後ケース４を、成形が可能な安価な材料で作製することができる。
【実施例】
【００６２】
本発明の撮像モジュールの実施例について以下に説明する。
【００６３】
図１、図２の構成の本実施例の撮像モジュールを以下のようにして作製した。まず、射出成形法によって形成した、ポリカーボネイトから成る四角筒状の前ケース３と、射出成形法によって形成した、ポリカーボネイトから成る四角箱状の後ケース４を準備した。前ケース３は、四角形状の断面が縦23ｍｍ、横23ｍｍの大きさを有し、高さが10ｍｍであるものとし、後ケース４は、四角形状の断面が縦23ｍｍ、横23ｍｍの大きさを有し、高さが13ｍｍであるものとした。また、前ケース３は、内側に円筒状のレンズ鏡筒６を有している。
【００６４】
次に、前ケース３の内側のレンズ鏡筒６に、３枚のレンズから成るレンズユニット２を装着し、環状のリテーナ12によってレンズユニット２を固定した。また、前ケース３の内側のレンズ鏡筒６に設けられた接続端子９を、被写体側の主面に撮像素子７が設置された撮像基板８の貫通孔に挿通させて、貫通孔の周囲の電極パッドにはんだを介して接続端子９を接合することによって、撮像基板８を前ケース４に取り付けた。
【００６５】
次に、前ケース３と後ケース４とを、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けるとともに、後ケース４とブラケット５とを、ケースねじ止め貫通孔４ａおよびブラケットねじ止め貫通孔５ａにねじ込まれた、ケース締結用ねじ10よりも大径のブラケット締結用ねじ11によって取り付けた。これにより、撮像基板８が前ケース３と後ケース４とから構成される内側空間に封入された。
【００６６】
このとき、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径（2.6ｍｍ）がケース締結用ねじ10の本体部の径（1.4ｍｍ）の1.86倍であり、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径（２ｍｍ）の1.3倍であり、ブラケット締結用ねじ11の長さ（6.5ｍｍ）がケース締結用ねじ10の長さ（４ｍｍ）の1.625倍であった。
【００６７】
これに対して、比較例として、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを、第１のねじとは別個のねじ止め部にねじ込まれた第２のねじによってねじ止めして取り付けた撮像モジュールを作製した。この撮像モジュールは、前ケースが、四角形状の断面が縦25ｍｍ、横25ｍｍの大きさを有し、高さが12ｍｍであるものとし、後ケース４は、四角形状の断面が縦25ｍｍ、横25ｍｍの大きさを有し、高さが19ｍｍであった。
【００６８】
実施例の撮像モジュール１と比較例の撮像モジュールの大きさを体積比で比較したところ、実施例の撮像モジュール１は比較例の撮像モジュールの約0.67倍であり、大幅に小型化されたものとなった。
【００６９】
また、実施例の撮像モジュールは、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、後ケース４とブラケット５とを強固に取り付けることができた。その結果、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができた。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えても何等差し支えない。
【符号の説明】
【００７１】
１：撮像モジュール
２：レンズユニット
３：前ケース
３ａ：ねじ止め穴
４：後ケース
４ａ：ケースねじ止め貫通孔
５：ブラケット
５ａ：位置決め突部
５ｂ：ブラケットねじ止め貫通孔
５ｃ：外部へ取り付けるための貫通孔
６：レンズ鏡筒
７：撮像素子
８：撮像基板
９：接続端子
10：ケース締結用ねじ
11：ブラケット締結用ねじ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体イメージセンサ等から成る撮像素子を用いた撮像モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に取り付けるためのブラケットを有する従来の撮像モジュールは、例えば、以下のような構成を有している。
【０００３】
レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板がレンズユニットに撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、前ケースに取り付けられて撮像基板を前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、後ケースに取り付けられたブラケットとを有する構成である。
【０００４】
このような構成の従来の撮像モジュールにおいては、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを第２のねじによってねじ止めして取り付け、高精度の位置決めをする為に位置決め用突起と穴を設置していた。そして、第１のねじと第２のねじと位置決め用突起は、それぞれ別々に配置されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の撮像モジュールにおいては、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを、第１のねじとは別個のねじ止め部にねじ込まれた第２のねじによってねじ止めして取り付けて、さらに位置決め構造を配置していた。その結果、締結部が大型になり、撮像モジュール自体も大型になるという問題点があった。
【０００７】
ところが、締結部を小型化するために、位置決め構造の設置を省略すると、ケースとブラケットの位置は一義的に定まらず、光軸がずれて画質が劣化するという問題点があった。
【０００８】
従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、前ケースと後ケースとブラケットとを取り付ける締結部を小型化しつつ高い位置決め精度を確保することで、撮像モジュール自体を小型化し、また、ブラケットを自動車等に締結した際に、光軸がずれることを抑えて高精度の画像を得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の撮像モジュールは、レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板が前記レンズユニットに前記撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、該前ケースに取り付けられて前記撮像基板を前記前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、該後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前記前ケースにねじ止め穴が、前記後ケースにケースねじ止め貫通孔が、前記ブラケットに前記後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前記前ケースに前記後ケースが、前記ねじ止め穴および前記ケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、前記ケースねじ止め貫通孔に前記位置決め突部が挿入されることによって、前記後ケースが前記ブラケットに位置決めされていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において前記ケース締結用ねじは、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記位置決め用突起は円柱状に形成されており、その径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応して前記ブラケットにブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、前記後ケースに前記ブラケットが、前記ケースねじ止め貫通孔および前記ブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれた、前記ケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ケース締結用ねじおよびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記ブラケット締結用ねじの前記本体部の径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、前記ブラケット締結用ねじは、前記ケース締結用ねじよりも前記本体部が長いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像モジュールは、レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板がレンズユニットに撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、前ケースに取り付けられて撮像基板を前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前ケースにねじ止め穴が、後ケースにケースねじ止め貫通孔が、ブラケットに後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前ケースに後ケースが、ねじ止め穴およびケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔に位置決め突部が挿入されることによって、後ケースがブラケットに位置決めされていることから、ねじ止め構造と位置決め構造を同軸的に配置することができ、撮像モジュールを大幅に小型化することができると同時に、高い位置決め精度を有することによって、光軸のずれを抑えて高精度の画像を得ることができる。
【００１６】
また、位置決め用突起が円柱状に形成され、その径がケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことから、ケース締結用ねじの頭部の径を小さくしてねじ止め貫通孔への挿入がスムーズとなるようにしても、位置決め用突起をケースねじ止め貫通孔へ挿入した状態での遊びを少なくしてブラケットと後ケースの精度の良い位置決めを行なうことができる。
【００１７】
また、ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することで、より精度の高い良い位置決めが可能となる。
【００１８】
また、ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応してブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、ケースねじ止め貫通孔およびブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって、後ケースにブラケットが取り付けられていることによって、精度良く位置決めされた後ケースとブラケットの位置関係をしっかりと固定することができる。
【００１９】
また、ブラケット締結用ねじがケース締結用のねじよりも大径であることから、後ケースとブラケットとを強固に取り付けることができる。その結果、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響を小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり、光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、ケース締結用およびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部およびその本体部よりも大径の頭部を有しており、ブラケット締結用ねじの本体部の径がケース締結用のねじの頭部の径よりも大きいときには、ケース締結用のねじをブラケット締結用ねじ止め貫通孔を通してねじ止め穴およびケース締結用のねじ止め貫通孔にねじ込むことが容易になる。また、後ケースとブラケットとをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００２１】
また、本発明の撮像モジュールは、上記の構成において、ブラケット締結用ねじは、ケース締結用のねじよりも本体部が長いときには、後ケースとブラケットとをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケットに加わるねじ止めによる応力の後ケースに対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニットと撮像素子との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の撮像モジュールについて実施の形態の１例を示す基本構成の斜視図である。
【図２】図１の撮像モジュールのＡ−Ａ線における縦断面図である。
【図３】本発明の撮像モジュールについて実施の形態の１例を示す構成の斜視図である。
【図４】図１の撮像モジュールのＢ−Ｂ線における縦断面図である。
【図５】本発明の撮像モジュールのケースの底面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の撮像モジュールの実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図１、図２は、本発明の撮像モジュールの実施の形態の一例を示し、図１は撮像モジュールの基本構成の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【００２５】
本実施の形態の撮像モジュール１は、レンズユニット２が被写体側に装着されているとともに、撮像素子７を搭載した撮像基板８がレンズユニット２に撮像素子７を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケース３と、前ケース３に取り付けられて撮像基板８を前ケース３との内側空間に封止している後ケース４と、後ケース４に取り付けられた外部取付用のブラケット５とを具備しており、前ケース３にねじ止め穴３ａが、後ケース４にケースねじ止め貫通孔４ａが、ブラケット５に位置決め突部５ａがそれぞれ形成されており、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、ケースねじ止め貫通孔４ａにケース締結用ねじ10の頭部よりも径の大きい位置決め突部５ａが挿入されることによって、後ケース４がブラケット５に位置決めされている。
【００２６】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10および位置決め突部５ａを同軸的に配置することができ、前ケース３と後ケース４を取り付けるねじ止め部と後ケース４をブラケット５に位置決めする位置決め部とが占める面積とを重複させることで削減して、撮像モジュール１自体をも小型化することができる。
【００２７】
ケース締結用ねじ10および位置決め突部５ａは同軸的に配置されるが、完全に同軸上に配置される必要はなく、ケース締結用ねじ10の軸と位置決め突部５ａの軸とは若干ずれていてもよい。例えば、ケース締結用ねじ10の軸と位置決め突部５ａの軸とが２ｍｍ以下程度ずれていてもよい。
【００２８】
また、ケースねじ止め貫通孔４ａと位置決め突部５ａの組は複数組あることがよい。この場合、前ケース３と後ケース４とブラケット５とを取り付ける際に、レンズユニット２および撮像素子７のブラケット５への取り付け位置がずれることをより抑えて精度良く取り付けることができる。
【００２９】
また、ケースねじ止め貫通孔４ａが複数あり、図３に示すように、うち少なくとも１つに対応してブラケット５には位置決め突部５ａの替わりにブラケットねじ止め貫通孔５ｂを形成し、図１のＢ−Ｂ線における縦断面図である図２に示すように、前ケース３に後ケース４が、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けられているとともに、後ケース４にブラケット５が、ケースねじ止め貫通孔４ａおよびブラケットねじ止め貫通孔５ｂにねじ込まれた、ケース締結用ねじ10よりも大径のブラケット締結用ねじ11によって取り付けられるようにしてもよい。
【００３０】
更には、図５に示すように、複数のケースねじ止め貫通孔４ａのうち、孔の開口が円形ではなく長孔や楕円であったり、孔の径が大きかったりするものが含まれていても良い。図５の例では４つあるねじ止め貫通孔４ａのうち、４ａ−２と４ａ−４をブラケット５への位置決めに、４ａ−１と４ａ−３をブラケット５への締結のためのねじ止めに用いるものとする。ケースねじ止め貫通孔４ａの径は、位置決め突部５ａの径に対して遊びの少ないほうが高い取付精度が期待できる。しかしながら、後ケース４やブラケット５の成型のばらつきによって、貫通孔４ａ−２と４ａ−４の間隔とそれに対応する位置決め突部５ａの間隔が一致しなくなることもあり得る。そのような場合でも、ねじ止め貫通孔４ａのいずれか一つ（４ａ−２）を位置決め突部５ａの径に対しての遊びを少なく、それ以外（４ａ−４）を孔の開口を長孔や楕円にしたり、もしくは孔の径を大きくしたりすることで、高い取付精度を確保しつつ、後ケース４やブラケット５の寸法ばらつきもある程度許容することが可能となる。
【００３１】
また、複数の位置決め突部５ａはその間隔を広くした方が位置決めの精度を高めることができ、複数のブラケットねじ止め貫通孔５ｂはその間隔を広くした方がより取付けの安定性と確保する事ができる。そこで、図５に示すように、それらをそれぞれ対角に配置することで、各々の間隔を最長で確保して設置する事が出来、精度と強度の両立がより期待できる。
【００３２】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10と位置決め突部５ａによって精度良く位置決めされた後ケース４とブラケット５の位置関係を固定することができるとともに、ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11を同軸的に配置することで撮像モジュール１自体をも小型化することができる。
【００３３】
また、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、ブラケット締結用ねじ11の取り付けの締結力がケース締結用ねじ10のそれよりも大きくなる。その結果、例えば、４個のケース締結用ねじ10を用いた場合には、そのうち２個のケース締結用ねじ10のケースねじ止め貫通孔４ａを位置決め突部５ａによる位置決めに用いて、残りの２個のケース締結用ねじ10のケースねじ止め貫通孔４ａをブラケット締結用ねじ11に用いれば十分な取り付けの強度が得られる。従って、後ケース４にブラケット５を精度良い位置決めを行いながら強固に取り付けることができる。更には、ブラケット締結用ねじ11の使用個数を少なくできることで、撮像モジュール１の軽量化も行なうことができる。
【００３４】
また、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、後ケース４とブラケット５とを強固に取り付けることができる。その結果、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響を小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり、光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができる。
【００３５】
さらに、ケース締結用ねじ10は、ブラケット５の取付け前には前ケース３の被写体側から見えず、また、ブラケット５の取付け後には外部から見えないため、外観形状の美観を損ねないものとなる。
【００３６】
ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11は同軸的に配置されるが、完全に同軸上に配置される必要はなく、ケース締結用ねじ10の軸とブラケット締結用ねじ11の軸とは若干ずれていてもよい。例えば、ケース締結用ねじ10の軸とブラケット締結用ねじ11の軸とが２ｍｍ以下程度ずれていてもよく、この範囲内とすることにより、上記の効果を奏するものとなる。
【００３７】
ブラケット締結用ねじ11は、ケース締結用ねじ10よりも大径のものであるが、ブラケット締結用ねじ11のねじ山を有する本体部の径がケース締結用ねじ10の本体部の径の1.5倍〜３倍であることが好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、ねじ止め部が大型化することを抑えることができる。
【００３８】
また、ケース締結用ねじ10とブラケット締結用ねじ11の組は複数組あることがよい。この場合、前ケース３と後ケース４とブラケット５とを取り付ける際に、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えて取り付けることができる。
【００３９】
また、ケース締結用ねじ10とブラケット締結用ねじ11の組は複数組ある場合、ねじ込みの回転方向を異ならせることがよい。この場合、ねじ込みによる応力による歪みが互いに打ち消し合うようにして、前ケース３と後ケース４とブラケット５とが歪みによって変形することを抑えることができる。
【００４０】
このような撮像モジュール１は、例えば車載用として用いられるものであり、道路上の白線の撮像あるいは車両を運転する運転手の死角を撮像する機能を有し、自動車の走行の制御を行なうＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）により動作が制御される。なお、撮像モジュール１から出力された電気信号は、ＥＣＵによって画像信号に変換され、例えば運転席の前方に設置されたディスプレイに表示されることとなる。
【００４１】
撮像素子７は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子である。
【００４２】
レンズユニット２は、被写体からの光を撮像素子７に集光する機能を有し、例えば、光を広角度で集光するために前面側を凸形状とした第１のレンズと、第１のレンズを通過した光を光線として平行に近づけるための第２のレンズと、第３のレンズとから成るレンズ群により構成されている。レンズユニット２が上述の３枚のレンズからなる場合は、例えば、前面側（被写体側であって図２では上側）から第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズの順で光軸方向に重なるように配置される。なお、レンズユニット２は、４枚以上のレンズを有していてもよい。
【００４３】
ケースは、前面側に位置するレンズユニット２を装着し支持する。ケースは、前ケース３と後ケース４とに分割され、それらが一体的に取り付けられて構成される。前ケース３は、例えば、前面側に配置されてレンズユニット２の第１のレンズを背面側（被写体側と反対側）へ押える押え部材としての環状のリテーナ12と、リテーナ12の背面側に配置されるレンズ保持具としての全体的に筒状のレンズ鏡筒６とから構成されている。前ケース３のレンズ鏡筒６に第２のレンズおよび第３のレンズが固定され、第１のレンズはリテーナ12によりレンズ鏡筒６に押さえ付けるようにして固定されている。
【００４４】
これらリテーナ12およびレンズ鏡筒６は、例えば次に述べる方法により作製される。
【００４５】
レンズ鏡筒６は、レンズ鏡筒６の形状に合わせて設けられているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内にレンズ鏡筒６用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成する射出成形法を用いて作製することができる。また同様に、リテーナ12は、リテーナ12の形状に合わせた形状に形成されているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内にリテーナ12用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成して作製することができる。このようなリテーナ12およびレンズ鏡筒６は、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の絶縁性の樹脂により構成されて軽量化が図られている。なお通常は、リテーナ12およびレンズ鏡筒６の熱膨張・熱収縮を合わせるために、両者に同一の材料を用いることが好ましい。
【００４６】
また、撮像モジュール１の背面側には撮像基板８が取り付けられている。撮像基板８の前面側の主面に、セラミックス，樹脂等から成るパッケージに収納された撮像素子７が設置されている。
【００４７】
撮像素子７のケースへの取付けは、撮像素子７を撮像基板８の前面側の主面に搭載し、その撮像基板８を接続端子９およびはんだ等を介して前ケース３に取り付けることによって行なわれる。
【００４８】
撮像基板８は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて形成した、あるいはエポキシ樹脂にガラスフィラーを添加して形成したプリント配線基板により構成されている。撮像基板８の表面や内部には、搭載される撮像素子７と異なる他の部品等の端子との電気的接続あるいはこれらを固定する配線導体やアース用のグランド配線が形成されている。このような配線導体やグランド配線は、銅・金等の導電性金属をメッキ法により形成する方法、あるいは予め配線パターン形状に形成した金属箔を接着する方法、あるいは全面に金属箔を被着した基板からエッチングにより不要な部分をエッチング除去して形成する方法等を用いることにより、プリント配線基板の表面や内部に形成される。
【００４９】
このような撮像基板８は、例えば市販の表裏全面に銅箔を被着した銅貼基板を準備し、この基板を所望の大きさに切断するとともに、表面に被着した銅箔を希塩酸等の酸性溶液で所望の配線パターンにエッチングすることにより製作される。なお、必要に応じてレーザやドリルを用いて貫通孔を形成し、この貫通孔に金属ペーストを充填することによって貫通導体を埋設して、基板表裏の配線パターン間を電気的に接続することも可能である。
【００５０】
撮像基板８の背面側の主面には、撮像素子７からの電気信号を処理するＩＣ（図示せず）、および撮像基板８の配線導体とＥＣＵとを電気的に接続するケーブル（図示せず）を接続するためのコネクタ（図示せず）等の部品が搭載されていてもよい。
【００５１】
後ケース４は、前ケース３と同様に射出成形法を用いて作製することができる。即ち、後ケース４の形状に合わせて設けられているキャビティを有する射出成形用の金型を準備して、このキャビティ内に後ケース４用の原材料を流し込んで固化させて成形することにより所定の形状に形成する。
【００５２】
前ケース３および後ケース４は、ステンレススチール，アルミニウム，真鍮（銅−亜鉛合金）等の金属から成っていてもよい。この場合、撮像モジュールで発生した熱を前ケース３および後ケース４からケース締結用ねじ10やブラケット締結用ねじ11およびブラケット５を通じて外部へ効率的に放熱することができる。
【００５３】
ブラケット５は、自動車等の外部の機械、装置等に撮像モジュール１を取り付けるための板状の張出部であり、外部の機械、装置等にねじ止め等によって取り付けるための貫通孔５ｃを有している。ブラケット５の形状は、板状に限らず、ケースを保護する側壁部を有する形状、例えば皿状、箱状等の形状であってもよい。また、ブラケット５は、ポリカーボネイト（ＰＣ），ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂、ステンレススチール，銅，アルミニウム等の金属等から成る。
【００５４】
また、本実施の形態の撮像モジュール１は、後ケース４は、撮像素子７がレンズユニット２に対して位置決めされた撮像基板８を内側に収容していることが好ましい。この場合、位置決めされた撮像基板８を後ケース４によって保護するとともに、前ケース３および後ケース４から成るケースを小型化することができる。また、ケースの内側空間は後ケース４の内側のみとなり、ケースの内側空間を小さくすることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の撮像モジュール１は、ケース締結用およびブラケット締結用ねじ10,11はそれぞれ、ねじ山を有する本体部およびその本体部よりも大径の頭部を有しており、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径よりも大きいことが好ましい。
【００５６】
上記の構成により、ケース締結用ねじ10をブラケットねじ止め貫通孔５ａを通してねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込むことが容易になる。また、後ケース４とブラケット５とをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００５７】
この場合、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径の１倍を超え２倍以下であることがより好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、ねじ止め部が大型化することを抑えることができる。
【００５８】
また、本実施の形態の撮像モジュールは、ブラケット締結用ねじ11は、ケース締結用ねじ10よりも本体部が長いことが好ましい。
【００５９】
上記の構成により、後ケース４とブラケット５とをより強固に取り付けることができ、外部の自動車等にねじ止めによって取り付けられるブラケット５に加わるねじ止めによる応力の後ケース４に対する影響をより小さくすることができる。従って、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることをより抑えることができる。
【００６０】
この場合、ブラケット締結用ねじ11の長さがケース締結用ねじ10の長さの1.5倍〜３倍であることがより好ましい。この範囲内とすることにより、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えることができ、また、撮像モジュール１がねじ込みの方向（光軸方向）に長くなることを抑えることができる。
【００６１】
ケース締結用ねじ10およびブラケット締結用ねじ11は、セルフタップねじであってもよい。この場合、前ケース３および後ケース４として、樹脂等のセルフタップ（ねじによるねじ切り）が可能な材料から成るものを用いることができ、前ケース３および後ケース４を、成形が可能な安価な材料で作製することができる。
【実施例】
【００６２】
本発明の撮像モジュールの実施例について以下に説明する。
【００６３】
図１、図２の構成の本実施例の撮像モジュールを以下のようにして作製した。まず、射出成形法によって形成した、ポリカーボネイトから成る四角筒状の前ケース３と、射出成形法によって形成した、ポリカーボネイトから成る四角箱状の後ケース４を準備した。前ケース３は、四角形状の断面が縦23ｍｍ、横23ｍｍの大きさを有し、高さが10ｍｍであるものとし、後ケース４は、四角形状の断面が縦23ｍｍ、横23ｍｍの大きさを有し、高さが13ｍｍであるものとした。また、前ケース３は、内側に円筒状のレンズ鏡筒６を有している。
【００６４】
次に、前ケース３の内側のレンズ鏡筒６に、３枚のレンズから成るレンズユニット２を装着し、環状のリテーナ12によってレンズユニット２を固定した。また、前ケース３の内側のレンズ鏡筒６に設けられた接続端子９を、被写体側の主面に撮像素子７が設置された撮像基板８の貫通孔に挿通させて、貫通孔の周囲の電極パッドにはんだを介して接続端子９を接合することによって、撮像基板８を前ケース４に取り付けた。
【００６５】
次に、前ケース３と後ケース４とを、ねじ止め穴３ａおよびケースねじ止め貫通孔４ａにねじ込まれたケース締結用ねじ10によって取り付けるとともに、後ケース４とブラケット５とを、ケースねじ止め貫通孔４ａおよびブラケットねじ止め貫通孔５ａにねじ込まれた、ケース締結用ねじ10よりも大径のブラケット締結用ねじ11によって取り付けた。これにより、撮像基板８が前ケース３と後ケース４とから構成される内側空間に封入された。
【００６６】
このとき、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径（2.6ｍｍ）がケース締結用ねじ10の本体部の径（1.4ｍｍ）の1.86倍であり、ブラケット締結用ねじ11の本体部の径がケース締結用ねじ10の頭部の径（２ｍｍ）の1.3倍であり、ブラケット締結用ねじ11の長さ（6.5ｍｍ）がケース締結用ねじ10の長さ（４ｍｍ）の1.625倍であった。
【００６７】
これに対して、比較例として、前ケースと後ケースとを第１のねじによってねじ止めして取り付け、さらに後ケースとブラケットとを、第１のねじとは別個のねじ止め部にねじ込まれた第２のねじによってねじ止めして取り付けた撮像モジュールを作製した。この撮像モジュールは、前ケースが、四角形状の断面が縦25ｍｍ、横25ｍｍの大きさを有し、高さが12ｍｍであるものとし、後ケース４は、四角形状の断面が縦25ｍｍ、横25ｍｍの大きさを有し、高さが19ｍｍであった。
【００６８】
実施例の撮像モジュール１と比較例の撮像モジュールの大きさを体積比で比較したところ、実施例の撮像モジュール１は比較例の撮像モジュールの約0.67倍であり、大幅に小型化されたものとなった。
【００６９】
また、実施例の撮像モジュールは、ブラケット締結用ねじ11がケース締結用ねじ10よりも大径であることから、後ケース４とブラケット５とを強固に取り付けることができた。その結果、レンズユニット２と撮像素子７との間の光軸長さが変化したり光軸がずれたりすることを抑えて、高画質の画像を得ることができた。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えても何等差し支えない。
【符号の説明】
【００７１】
１：撮像モジュール
２：レンズユニット
３：前ケース
３ａ：ねじ止め穴
４：後ケース
４ａ：ケースねじ止め貫通孔
５：ブラケット
５ａ：位置決め突部
５ｂ：ブラケットねじ止め貫通孔
５ｃ：外部へ取り付けるための貫通孔
６：レンズ鏡筒
７：撮像素子
８：撮像基板
９：接続端子
10：ケース締結用ねじ
11：ブラケット締結用ねじ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板が前記レンズユニットに前記撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、該前ケースに取り付けられて前記撮像基板を前記前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、該後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前記前ケースにねじ止め穴が、前記後ケースにケースねじ止め貫通孔が、前記ブラケットに前記後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前記前ケースに前記後ケースが、前記ねじ止め穴および前記ケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、前記ケースねじ止め貫通孔に前記位置決め突部が挿入されることによって、前記後ケースが前記ブラケットに位置決めされていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項２】
前記ケース締結用ねじは、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記位置決め用突起は円柱状に形成されており、その径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項３】
前記ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の撮像モジュール。
【請求項４】
前記ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応して前記ブラケットにブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、前記後ケースに前記ブラケットが、前記ケースねじ止め貫通孔および前記ブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれた、前記ケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の撮像モジュール。
【請求項５】
前記ケース締結用ねじおよびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記ブラケット締結用ねじの前記本体部の径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の撮像モジュール。
【請求項６】
前記ブラケット締結用ねじは、前記ケース締結用ねじよりも前記本体部が長いことを特徴とする請求項４もしくは５に記載の撮像モジュール。
【請求項１】
レンズユニットが被写体側に装着されているとともに、撮像素子を搭載した撮像基板が前記レンズユニットに前記撮像素子を対向させて被写体側と反対側の部位に設置されている前ケースと、該前ケースに取り付けられて前記撮像基板を前記前ケースとの内側空間に封止している後ケースと、該後ケースに取り付けられた外部取付用のブラケットとを具備しており、前記前ケースにねじ止め穴が、前記後ケースにケースねじ止め貫通孔が、前記ブラケットに前記後ケースの位置決め突部がそれぞれ形成されており、前記前ケースに前記後ケースが、前記ねじ止め穴および前記ケースねじ止め貫通孔にねじ込まれたケース締結用ねじによって取り付けられているとともに、前記ケースねじ止め貫通孔に前記位置決め突部が挿入されることによって、前記後ケースが前記ブラケットに位置決めされていることを特徴とする撮像モジュール。
【請求項２】
前記ケース締結用ねじは、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記位置決め用突起は円柱状に形成されており、その径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項３】
前記ケースねじ止め貫通孔および前記位置決め用突部を、複数組有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の撮像モジュール。
【請求項４】
前記ケースねじ止め貫通孔を複数有し、うち少なくとも１つに対応して前記ブラケットにブラケットねじ止め貫通孔が形成されており、前記後ケースに前記ブラケットが、前記ケースねじ止め貫通孔および前記ブラケットねじ止め貫通孔にねじ込まれた、前記ケース締結用ねじよりも大径のブラケット締結用ねじによって取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の撮像モジュール。
【請求項５】
前記ケース締結用ねじおよびブラケット締結用ねじはそれぞれ、ねじ山を有する本体部および該本体部よりも大径の頭部を有しており、前記ブラケット締結用ねじの前記本体部の径が前記ケース締結用ねじの頭部の径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の撮像モジュール。
【請求項６】
前記ブラケット締結用ねじは、前記ケース締結用ねじよりも前記本体部が長いことを特徴とする請求項４もしくは５に記載の撮像モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３２４４（Ｐ２０１３−３２４４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２０６７（Ｐ２０１１−１３２０６７）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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