(57)【要約】【課題】防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができるカメラモジュールを提供する。【解決手段】イメージセンサ３に対する結像用のレンズ５１Ｂ，５１Ｄ，５２を保持したレンズユニット５と、レンズユニット５の上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニット５を囲う外装ケース１と、基板４をレンズユニット５に向けて押圧しつつ外装ケース１の下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋２とを備えたカメラモジュールＡにおいては、レンズユニット５の上部とこれに密接する外装ケース１の対応部分や、外装ケース１の下端部とこれに密接する底蓋２の対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部５３ｂ，１１，１２，２３が形成されており、これら周縁部５３ｂ，１２と周縁部１１，２３との間には、環状弾性体６，７が挟み込まれている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサを搭載した基板と、
上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、
上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、
上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、
を備えたカメラモジュールであって、
上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、または上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴とする、カメラモジュール。
【請求項２】
上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、および上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分のどちらにも、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の上記周縁部が形成されており、これらの対応部分における上記周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれている、請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
イメージセンサを搭載した基板と、
上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、
上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、
上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、
を備えたカメラモジュールであって、
上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、内側に向かうにしたがって互いに近づく断面視斜面状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴とする、カメラモジュール。
【請求項４】
上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間にも、環状弾性体が挟み込まれている、請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
互いに側方向に向き合う上記周縁部の少なくともいずれか一方には、側方向に鍔状に突き出た鍔部が形成されている、請求項１、２、または４に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
上記底蓋と上記基板との間には、弾性シートが挟み込まれている、請求項１ないし５のいずれかに記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば屋外のセキュリティカメラや車載カメラに用いられるカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、屋外で用いられる小型で防水性に優れたカメラモジュールの需要が高まっている。特許文献１には、従来のカメラモジュールが開示されている。この種のカメラモジュールは、図７に示すように、イメージセンサ３００を搭載した基板４００、レンズユニット５００、外装ケース１００、および底蓋２００を備えている。レンズユニット５００は、イメージセンサ３００に対する結像用のレンズ５０１〜５０３を保持し、このイメージセンサ３００に被さるように基板４００と一体化されている。外装ケース１００は、レンズユニット５００の上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニット５００を囲っている。底蓋２００は、基板４００の裏面に当接しつつ外装ケース１００の下端部に密接した状態でネジ（図示略）を介して締結固定されている。
【０００３】
このような従来のカメラモジュールでは、防水機能をもたせるために、レンズユニット５００の上部と外装ケース１００との密接部分や、外装ケース１００の下端部と底蓋２００との密接部分に環状の弾性リング６００，７００が挟み込まれている。これらの弾性リング６００，７００は、ネジの締結方向（図中の上下方向）に圧縮変形することにより、レンズユニット５００や外装ケース１００、底蓋２００といった部品同士の密接部分を密封している。
【０００４】
しかしながら、上記従来のカメラモジュールでは、レンズユニット５００、外装ケース１００、および底蓋２００からなる３つの部品に著しい寸法誤差があると、たとえば底蓋２００が基板４００に当接する関係から外装ケース１００と底蓋２００との間に隙間が生じ、弾性リング６００，７００が上下方向に十分に圧縮変形しないおそれがある。こうした場合、密接部分から水分が浸入することとなり、防水機能が損なわれてしまう。
【０００５】
一方、上記３つの部品の寸法誤差をできる限り小さくするには、製造時に寸法精度を向上させればよいが、そうした場合、製造コストや歩留まりの点で不利になり、生産性の低下を招くという難点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２７５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができるカメラモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供されるカメラモジュールは、イメージセンサを搭載した基板と、上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、を備えたカメラモジュールであって、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、または上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分、および上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分のどちらにも、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の上記周縁部が形成されており、これらの対応部分における上記周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれている。
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供されるカメラモジュールは、イメージセンサを搭載した基板と、上記イメージセンサに被さるように上記基板と一体化され、このイメージセンサに対する結像用のレンズを保持したレンズユニットと、上記レンズユニットの上部に密接した状態で引っ掛かりつつこのレンズユニットを囲う外装ケースと、上記基板を上記レンズユニットに向けて押圧しつつ上記外装ケースの下端部に密接した状態でネジの締結により固定される底蓋と、を備えたカメラモジュールであって、上記外装ケースの下端部とこれに密接する上記底蓋の対応部分には、内側に向かうにしたがって互いに近づく断面視斜面状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間には、環状弾性体が挟み込まれていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態としては、上記レンズユニットの上部とこれに密接する上記外装ケースの対応部分には、互いに側方向に向き合う断面視側壁状の周縁部が形成されており、これら周縁部と周縁部との間にも、環状弾性体が挟み込まれている。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態としては、互いに側方向に向き合う上記周縁部の少なくともいずれか一方には、側方向に鍔状に突き出た鍔部が形成されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態としては、上記底蓋と上記基板との間には、弾性シートが挟み込まれている。
【００１４】
このような構成によれば、レンズユニット、外装ケース、および底蓋からなる３つの部品にある程度の寸法誤差があってもよい。このような寸法誤差から例えば外装ケースと底蓋との密接部分に多少の隙間があっても、断面視側壁状あるいは断面視斜面状の周縁部と周縁部との間に挟み込まれた環状弾性体は、ネジの締結方向に対して垂直方向あるいは斜めの方向に圧縮変形することとなる。したがって、本発明のカメラモジュールによれば、環状弾性体によって密接部分が確実に密封されるので、防水機能を損なうことなく生産性を容易に高めることができる。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１および図２は、本発明にかかるカメラモジュールの一実施形態を示している。本実施形態のカメラモジュールＡは、外装ケース１、底蓋２、イメージセンサ３を搭載した基板４、レンズユニット５、環状弾性体としてのオーリング６および角形リング７、弾性シート８、およびネジ９を有して構成されている。
【００１８】
図２に示すように、外装ケース１は、レンズユニット５の上部に密接するように引っ掛かりつつ、このレンズユニット５を囲うものである。外装ケース１の上部には、レンズユニット５の一部を露出させるための開口部１０Ａが設けられており、その下端隅部には、ネジ９を締結するためのネジ穴１０Ｂ（図１参照）が設けられている。レンズユニット５との密接部分Ｘとなる外装ケース１の上部内側には、断面視側壁状の周縁部１１が形成されている。この周縁部１１は、オーリング６を側方向内側へと押し付けた状態でレンズユニット５の上部に密接する。底蓋２との密接部分Ｙとなる外装ケース１の下端部にも、断面視側壁状の周縁部１２が形成されている。この周縁部１２は、角形リング７を側方向外側へと押し付けた状態で底蓋２の上端部に密接する。
【００１９】
底蓋２は、外装ケース１の下端部に対してネジ９を締結することにより固定される。底蓋２の内部には、弾性シート８を介して基板４の裏面に突き当たるリブ２０が設けられており、底蓋２の下部には、基板４に接続されたケーブル９０を外部に引き出すための孔２１が設けられているとともに、ネジ９を締結するためのネジ孔２２（図１参照）が貫通形成されている。ケーブル引き出し用の孔２１は、たとえばケーブル９０を引き出した後で樹脂により封止される（図示略）。外装ケース１との密接部分Ｙとなる底蓋２の上端部には、断面視側壁状の周縁部２３が形成されている。この周縁部２３は、外装ケース１の周縁部１２と側方向に向き合う姿勢でこれとの間に角形リング７を挟み込み、この角形リング７を側方向内側へと押し付けた状態で外装ケース１の下端部に密接する。
【００２０】
イメージセンサ３は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳといった撮像素子からなり、各画素で受けた光の強度に応じた画素信号を出力する。
【００２１】
基板４は、イメージセンサ３を搭載した主面をレンズユニット５の内部側に向けた姿勢をとるとともに、レンズユニット５の下端部に接合されることでこのレンズユニット５と一体化されている。基板４の裏面には、ケーブル９０を接続するためのコネクタ４０が設けられている。
【００２２】
レンズユニット５は、レンズをはじめとする各種の光学部品を保持したものである。このレンズユニット５は、レンズホルダ５０、レンズアセンブリ５１、外側レンズ５２、およびレンズ押さえ部材５３を有して構成されている。
【００２３】
レンズホルダ５０の下端部には、イメージセンサ３を搭載した基板４が接合される。このレンズホルダ５０の円筒状を呈した内周部分には、レンズアセンブリ５１をねじ込みながらピント調整するためのネジ山５０ａが形成されている。
【００２４】
レンズアセンブリ５１は、鏡胴５１Ａに対して中間レンズ５１Ｂ、開口絞り５１Ｃ、内側レンズ５１Ｄ、スペーサ５１Ｅ、および光学フィルタ５１Ｆを組み込んだものである。鏡胴５１Ａの外周部分には、レンズホルダ５０にねじ込むためのネジ山５１ａが形成されている。
【００２５】
外側レンズ５２は、中間レンズ５１Ｂの上方に配置された状態でレンズ押さえ部材５３により固定される。外側レンズ５２の外周面とレンズ押さえ部材５３の内周面との間には、防水用のゴムリング５４が挟み込まれている。
【００２６】
レンズ押さえ部材５３は、レンズアセンブリ５１と外側レンズ５２とを一体化させるためのものである。このレンズ押さえ部材５３の内周部分には、レンズアセンブリ５１にねじ込みながら固定するためのネジ山５３ａが形成されている。外装ケース１との密接部分Ｘとなるレンズ押さえ部材５３の上部には、断面視側壁状の周縁部５３ｂが形成されている。この周縁部５３ｂは、外装ケース１の周縁部１１と側方向に向き合う姿勢でこれとの間にオーリング６を挟み込み、このオーリング６を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース１の上部内側に密接する。
【００２７】
上記レンズユニット５は、次のようにして基板４と一体化される。まず、レンズホルダ５０に基板４を接合した下部パーツを用意する一方、レンズアセンブリ５１に外側レンズ５２およびレンズ押さえ部材５３を組み付けた上部パーツを用意する。次に、上部パーツと下部パーツを一体化すべく、レンズホルダ５０の内周部分に対して鏡胴５１Ａをねじ込む。このとき、ピント調整がなされることにより、基板４に対して鏡胴５１Ａやレンズ押さえ部材５３の相対的な位置が決まる。つまり、外装ケース１に引っ掛かるレンズ押さえ部材５３の上部から基板４までの縦寸法は、製造ばらつきによって個々のカメラモジュールごとに多少異なる。
【００２８】
オーリング６は、外装ケース１とレンズユニット５との密接部分Ｘに挟み込まれる。具体的に、オーリング６は、外装ケース１の上部内側における周縁部１１とレンズユニット５の上部における周縁部５３ｂとの間に挟み込まれ、これらの周縁部１１，５３ｂに密着した状態で側方向に圧縮変形させられる。
【００２９】
角形リング７は、外装ケース１と底蓋２との密接部分Ｙに挟み込まれる。具体的に角形リング７は、外装ケース１の下端部における周縁部１２と底蓋２の上端部における周縁部２３との間に挟み込まれ、これらの周縁部１２，２３に密着した状態で側方向に圧縮変形させられる。
【００３０】
弾性シート８は、底蓋２のリブ２０と基板４の裏面との間でこれらの接触状態を緩衝させる。
【００３１】
ネジ９は、図１に示すように、底蓋２のネジ孔２２を貫通して外装ケース１のネジ穴１０Ｂに締め付けられる。
【００３２】
次に、カメラモジュールＡの作用について説明する。
【００３３】
カメラモジュールＡを組み立てる際には、まず、基板４と一体化されてピント調整がなされたレンズユニット５を外装ケース１に収容した状態とする。このとき、レンズユニット５の上部を外装ケース１の上部内側に引っ掛けた状態とし、外装ケース１の周縁部１１とレンズユニット５の周縁部５３ｂとの間には、オーリング６を嵌め合わせておく。
【００３４】
次に、基板４の裏面に弾性シート８を介して底蓋２のリブ２０を突き当てつつ、この底蓋２を外装ケース１に組み付ける。このとき、外装ケース１の下端部と底蓋２の上端部を突き合わせた状態とし、外装ケース１の周縁部１２と底蓋２の周縁部２３との間には、角形リング７を嵌め合わせておく。
【００３５】
次に、ネジ９を介して外装ケース１を底蓋２に固定する。このとき、図２に示すように、外装ケース１の上部内側とレンズユニット５の上部が引っ掛かった状態で、かつ、底蓋２のリブ２０が弾性シート８を介して基板４の裏面に突き当たる。このような状態において、たとえばレンズユニット５の上部から基板４までの縦寸法がレンズ調整によって標準的な長さよりも若干長い場合、外装ケース１と底蓋２との密接部分Ｙにおいてネジ９の締め付け方向（上下方向）に隙間が生じる。このような密接部分Ｙにおいては、周縁部１２，２２の間に角形リング７が挟み込まれているため、側方向には隙間が生じない。
【００３６】
同様に、レンズユニット５の上部から基板４までの縦寸法が標準的な長さよりも若干短く、外装ケース１とレンズユニット５との密接部分Ｘにおいてネジ９の締め付け方向に隙間が生じても、この密接部分Ｘにおける周縁部１１，５３ｂの間に挟み込まれたオーリング６により側方向には隙間が生じない。
【００３７】
したがって、本実施形態のカメラモジュールＡによれば、外装ケース１、底蓋２、およびレンズユニット５からなる３つの部品についてある程度の寸法誤差を許容することができ、さらにはピント調整によってレンズユニット５の上部から基板４までの縦寸法が標準寸法より多少ずれていてもよい。これらの寸法誤差や寸法ずれにより、外装ケース１とレンズユニット５との密接部分Ｘや外装ケース１と底蓋２との密接部分Ｙに隙間が生じても、オーリング６および角形リング７によって側方向には隙間が生じない。これにより、密接部分Ｘ、Ｙを確実に密封することができ、防水機能を損なうことなくカメラモジュールＡの生産性を容易に高めることができる。
【００３８】
図３〜６は、本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示している。なお、先述した実施形態に含まれる構成要素と同一または類似のものについては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図３に示すカメラモジュールＢでは、外側レンズ５２がレンズアセンブリ５１に対して直接一体化されている。つまり、外側レンズ５２の内周部分には、レンズアセンブリ５１にねじ込みながら固定するためのネジ山５２ａが形成されており、外装ケース１との密接部分Ｘとなる外側レンズ５２の外側部には、断面視側壁状の周縁部５２ｂが形成されている。この周縁部５２ｂは、外装ケース１の周縁部１１と側方向に向き合う姿勢でこれとの間にオーリング６を挟み込み、このオーリング６を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース１の上部内側に密接させられる。このような構成によれば、レンズ押さえ部材やゴムリングが不要になるため、レンズユニット５の部品点数を削減することができる。
【００４０】
図４に示すレンズユニット５では、外側レンズ５２が鏡胴としても機能する。このような外側レンズ５２の内部には、中間レンズ５１Ｂ、断面視Ｈ字状の開口絞り５１Ｃ、内側レンズ５１Ｄ、弾性を有するスペーサ５１Ｅ、光学フィルタ５１Ｆ、および下側のスペーサ５１Ｇが組み込まれている。スペーサ５１Ｇは、接着剤あるいは圧入によって外側レンズ５２の下部内側に固定される。外側レンズ５２の外周部分には、レンズホルダ５０にねじ込むためのネジ山５２ｃが形成されている。このような構成によれば、レンズ押さえ部材やゴムリングだけでなく鏡胴までも不要になるため、レンズユニット５の部品点数をより削減することができる。
【００４１】
図５（Ａ）に示す形態では、先述した実施形態とは逆に、外装ケース１の下端部には、角形リング７を側方向内側へと押し付けた状態で底蓋２の上端部に密接する周縁部１２が形成されている。一方、底蓋２の上端部には、角形リング７を側方向外側へと押し付けた状態で外装ケース１の下端部に密接する周縁部２３が形成されている。このような構成でも、密接部分Ｙを確実に密封することができ、防水機能を果たすことができる。図５（Ｂ）に示す形態では、外装ケース１における周縁部１２の先端に鍔部１２ａが形成されている。この鍔部１２ａは、側方向に鍔状に突き出ており、角形リング７のずれを防止している。このような構成では、外装ケース１に底蓋２を組み付けるのに先立ち、あらかじめ外装ケース１の周縁部１２に角形リング７を密着させた状態としても、その角形リング７のずれや脱落を鍔部１２ａによって防止することができる。なお、上記鍔部は、底蓋の周縁部の先端に形成するようにしてもよい。
【００４２】
図６に示すカメラモジュールＣでは、密接部分Ｙとなる外装ケース１の下端部および底蓋２の上端部には、断面視斜面状の周縁部１２，２３が形成されている。これらの周縁部１２，２３は、内側に向かうにしたがって互いに近づくような斜面状を呈している。このような周縁部１２，２３の間には、角形リング７が挟み込まれる。角形リング７は、それ自体の内側に収縮する作用によって斜面状の周縁部１２，２３に隙間なく密着させられる。このような構成によれば、外装ケース１の下端部と底蓋２の上端部との間に隙間があっても、周縁部１２，２３と角形リング７との間には隙間が生じないので、密接部分Ｙを確実に密封することができ、防水機能を果たすことができる。なお、外装ケースや底蓋を円筒状の形態とし、周縁部の間には、オーリングを挟み込むようにしてもよい。
【００４３】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるカメラモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４４】
たとえば、レンズユニットや基板に電磁シールド機能をもたせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にかかるカメラモジュールの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すカメラモジュールの断面図である。
【図３】本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示す要部断面図である。
【図６】本発明にかかるカメラモジュールの他の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来のカメラモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１              外装ケース
１１，１２      外装ケースの周縁部
１２ａ          鍔部
２              底蓋
２３            底蓋の周縁部
３              イメージセンサ
４              基板
５              レンズユニット
５１Ｂ          中間レンズ
５１Ｄ          内側レンズ
５２            外側レンズ
５２ｂ，５３ｂ  レンズユニットの周縁部
６              オーリング
７              角形リング
８              弾性シート
９              ネジ
Ａ〜Ｃ          カメラモジュール
Ｘ              外装ケースとレンズユニットの密接部分
Ｙ              外装ケースと底蓋の密接部分
【図１】
2010078772.tif 000003
【図２】
2010078772.tif 000004
【図３】
2010078772.tif 000005
【図４】
2010078772.tif 000006
【図５】
2010078772.tif 000007
【図６】
2010078772.tif 000008
【図７】
2010078772.tif 000009