(57)【要約】【課題】高精度に光軸調整が可能で、信頼性の高い撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置において、撮像素子を搭載する基板と、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を保持するホルダと、前記ホルダと前記基板とを連結する、軸部と頭部とを有する連結具と、を備え、前記基板と前記ホルダとの間における前記軸部の周囲に接着剤が配置されており、前記基板が、前記頭部に接した構成とする。【選択図】図４
2019082545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を搭載する基板と、
レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を保持するホルダと、
前記ホルダと前記基板とを連結する、軸部と頭部とを有する連結具と、を備え、
前記基板と前記ホルダとの間における前記軸部の周囲に接着剤が配置されており、
前記基板は、前記頭部に接する、
撮像装置。
【請求項２】
前記ホルダは、前記接着剤が配置された部分に、平面視において前記接着剤の配置領域の内側に形成された凹部を有する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記接着剤は、前記基板と前記ホルダとの間において、隙間なく配置されている、
請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記連結具と前記接着剤とが複数組配置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記連結具と前記接着剤とが、３組配置されている、
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記連結具は、前記接着剤が硬化した後に取り付けられている、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記基板と前記ホルダとを連結する補助連結具をさらに備え、
前記基板が前記ホルダと対向する面とは逆側に、前記基板と前記補助連結具とを接着する補助接着剤が配置されている、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、撮像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ鏡筒と、撮像素子を搭載した基板を有する撮像装置では、撮像素子に対してレンズ鏡筒の位置を調整し、光軸を調整する必要がある。光軸調整には、光軸方向における撮像素子とレンズとの距離の調整（ピント調整）、光軸に垂直な方向における撮像素子とレンズとの相対位置の調整（シフト調整）、及び撮像素子とレンズとの間の傾きの調整（チルト調整）などがある。特許文献１〜４には、光軸調整を精度良く行うための従来の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４７３１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８９８７号公報
【特許文献３】特開２０１２−４９６２１号公報
【特許文献４】特開２０１６−２７３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、カメラなどの撮像装置の小型化や高精度化に伴い、従来よりも高い精度で光軸調整を行い、撮像装置を組み立てた後にも光軸がずれない構成にすることに対する要求が高まっている。これに対し、従来の構成では、十分に高精度に光軸調整を行うことができない場合があった。また、組み立てた後に光軸がずれてしまう場合もあり、信頼性に課題を有する場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
撮像素子（４ａ）を搭載する基板（４）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（２）と、
前記レンズ鏡筒を保持するホルダ（１）と、
前記ホルダと前記基板とを連結する、軸部と頭部とを有する連結具（６）と、を備え、
前記基板と前記ホルダとの間における前記軸部の周囲に接着剤（３ａ）が配置されており、
前記基板（４）は、前記頭部（６ａ）に接する、
撮像装置である。
【０００７】
上記構成の撮像装置では、接着剤が基板とホルダとの間に配置され、基板がこの接着剤と連結具の頭部とで挟まれる配置となっている。そのため、接着剤が温度などで膨張したとしても、基板の位置が変化することがないため、温度などに起因する接着剤の膨張を原因とする光軸のずれ（ピントのずれなど）の発生を抑制することができる。
【０００８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記ホルダは、前記接着剤が配置された部分に、平面視において前記接着剤の配置領域の内側に形成された凹部（１ｅ）を有する。
【０００９】
上記構成の撮像装置によれば、組立工程において接着剤を配置しやすくすることができ、作業性を向上させることなどが可能となる。
【００１０】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記接着剤は、前記基板と前記ホルダとの間において、隙間なく配置されている。
【００１１】
上記構成の撮像装置によれば、ホルダに対する基板の位置をより安定させることができる。これによって、接着剤の膨張による光軸のずれを、より効果的に抑制することができる。
【００１２】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記連結具と前記接着剤とが複数組配置されている。
【００１３】
上記構成の撮像装置によれば、連結具及び接着剤によるホルダと基板との位置調整を複数箇所で行うこととなるため、光軸に水平な方向の位置ずれのみでなく、光軸に垂直な方向及び回転方向などにおける光軸ずれの発生を抑制することができる。
【００１４】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記連結具と前記接着剤とが、３組配置されている。
【００１５】
上記構成の撮像装置によれば、ホルダに対する基板の位置をさらに安定させることができ、光軸ずれの発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００１６】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記連結具は、前記接着剤が硬化した後に取り付けられている。
【００１７】
上記構成の撮像装置によれば、接着剤が硬化して、平常状態におけるホルダと基板との位置が確定した状態で連結具を取り付けられるため、平常状態でのホルダに対する基板の位置を安定させることができる。
【００１８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記基板と前記ホルダとを連結する補助連結具をさらに備え、
前記基板が前記ホルダと対向する面とは逆側に、前記基板と前記補助連結具とを接着する補助接着剤が配置されている。
【００１９】
上記構成の撮像装置によれば、補助連結具によって、光軸に垂直な方向における位置ずれの発生を抑制しやすい構成とすることができる。これによって、ホルダに対する基板の位置ずれを、さらに効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、撮像装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、光軸方向前方から見た撮像装置の平面図である。
【図３】図３は、光軸方向後方から見た撮像装置の平面図である。
【図４】図４は、光軸方向前方から見た撮像装置の分解斜視図である。
【図５】図５は、光軸方向後方から見た撮像装置の分解斜視図である。
【図６】図６は、図２のＫ−Ｋの位置における断面図である。
【図７】図７は、図３のＬ−Ｌの位置における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の撮像装置は、光軸ずれを抑制するために、基板とホルダとの間に接着剤を配置し、さらに基板の光軸方向後方を連結ねじの頭部に当接させた構成に特徴のひとつがある。以下、具体的な実施形態について説明する。
【００２２】
なお、本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。レンズに対して被写体が位置する方向を、「光軸方向前方」または「フロント側」と称することがある。レンズに対して撮像素子が位置する方向を、「光軸方向後方」または「リア側」と称することがある。また、各図には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示している。Ｚ軸は、光軸の延びる方向と平行な方向である。
【００２３】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項
【００２４】
＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態の撮像装置を光軸方向前方側から見た外観斜視図である。図２及び図３は、本実施形態の撮像装置の平面図であり、図２は光軸方向前方から見た図、図３は光軸方向後方から見た図である。図４及び図５は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、図４は光軸方向前方から見た図、図５は光軸方向後方から見た図である。図６は図２のＫ−Ｋの位置における断面図、図７は図３のＬ−Ｌの位置における断面図である。
【００２５】
図示されるよう、本実施形態の撮像装置は、ホルダ１、レンズ鏡筒２、及び基板４を含んで構成される。また、これらの構成を連結させたり固定させたりするために、接着剤３ａ及び３ｂ、連結ねじ６及び７、及び固定具５が用いられている。
【００２６】
＜ホルダ１＞
ホルダ１は、レンズ鏡筒２を保持し、基板４に連結される。ホルダ１は、光軸方向前方に、円筒状に貫通するよう形成された開口部１ａを有しており、この開口部１ａの径方向内側に、レンズ鏡筒２が光軸方向前方から挿入され、保持される。ホルダ１とレンズ鏡筒２とは、ねじ嵌合などにより径嵌合している。なお、ホルダ１とレンズ鏡筒２とは、ねじ嵌合でなく単なる径嵌合であり、接着剤等で位置固定されていてもよい。
【００２７】
ホルダ１の光軸方向後方の３箇所には、接着剤３ａが配置される。図４及び図５に示された接着剤３ａは、硬化して組み立てられた後の状態を示しており、円環状になっている。この円環状の接着剤３ａの中心部には、光軸方向後方から、基板４の貫通孔４１に挿通された連結ねじ６が挿通される。連結ねじ６は、図６にも示されるように、基板４及び接着剤３ａを貫通し、ホルダ１の光軸方向後方の面に形成されたねじ孔１ｃに挿入される。連結ねじ６は、頭部６ａと軸部６ｂとを有する。ねじ孔１ｃの内側にはねじ山が形成されており、連結ねじ６の軸部６ｂに形成されたねじ山とねじ嵌合している。連結ねじ６の頭部６ａは、基板４の光軸方向後方の面に当接する。なお、連結ねじ６は、本発明の「連結具」の一構成例である。
【００２８】
本発明の連結具は、連結ねじ６に代えて、ホルダ１に形成された、頭部を有さない円筒状のピンであってもよい。この場合、組立時には、基板４から光軸方向後方の突出したピンの端部をかしめることで、ホルダ１と基板４とを連結する。このとき、かしめられたピンの頭部は、連結ねじ６の頭部６ａと同様に基板４に接する状態となる。なお、このピン及びホルダ１が樹脂で形成されている場合には、ピンの頭部を加熱する熱カシメによりかしめてもよい。
【００２９】
図６に示されるように、ねじ山１ｃが形成されたホルダ１の光軸方向後方の面には、円状に窪んだ凹部１ｅが形成されている。凹部１ｅの径は、ねじ山１ｃの径よりも大きい。つまり、ねじ山１ｃは、凹部１ｅの底部（光軸方向前方の面）に形成されている。硬化前の状態では、接着剤３ａは、ホルダ１の光軸方向後方の面に表面張力で張り付いた状態となっており、硬化前後において接着剤３ａは凹部１ｅに入り込まないように配置されている。基板４に形成された貫通孔４１は、凹部１ｅの径、及び円環状に配置された接着剤３ａの開口よりも小さくなっており、接着剤３ａが貫通孔４１に入り込まないようになっている。このように凹部１ｅを形成すると、組立時において接着剤３ａを配置しやすくなり、作業性を向上させることなどが可能となる。
【００３０】
ホルダ１の光軸方向後方の面には、連結ねじ６が挿入されるねじ孔１ｃ以外に、補助連結ねじ７が挿入されるねじ孔１ｄが形成されている。ねじ孔１ｄには、図７にも示されるように基板４の貫通孔４２ａ及び４２ｂを貫通した補助連結ねじ７が挿入される。補助連結ねじ７は、頭部７ａと軸部７ｂとを有する。ねじ孔１ｄの内側にはねじ山が形成されており、補助連結ねじ７の軸部７ｂに形成されたねじ山とねじ嵌合している。補助連結ねじ７の頭部７ａと基板４との間には、接着剤３ｂが配置される。なお、補助連結ねじ７は、本発明の「補助連結具」の一構成例である。
【００３１】
ホルダ１は、光軸に垂直な方向（Ｙ軸方向）に、固定具５が挿入される孔部１ｂを有する。この孔部１ｂは、図４及び図５などに示されるように、Ｙ軸方向に延び、開口部１ａの中心部に向かって貫通して形成されている。この孔部１ｂに挿入された固定具５は、ねじなどであって、レンズ鏡筒２をＹ軸方向に押圧することで、レンズ鏡筒２を開口部１ａに向かって押し当て、レンズ鏡筒２の位置を固定する。固定具５とホルダ１とはねじ嵌合していてもよいし、接着剤等で固定されてもよいし、ねじ嵌合及び接着剤により固定されてもよい。
【００３２】
＜レンズ鏡筒２＞
レンズ鏡筒２は、光軸方向に伸びる円筒状の部材であって、レンズ２ａを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒２は、ホルダ１と径嵌合している。レンズ鏡筒２は、上記のように固定具５によってホルダ１に対して固定されている。
【００３３】
レンズ鏡筒２に保持される光学部材には、レンズ２ａの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタ（図示省略）などが含まれる。レンズ２ａを含むレンズは、ガラスまたはプラスチック等の透過性を有する素材で形成され、光軸方向前方からの光を屈折させながら光軸方向後方に透過させる。スペーサは、光軸方向に適度な厚みを有する円板状の部材であり、各レンズの光軸方向の位置を調整する。スペーサは、光軸を含む中心部に開口部を有する。口径板は、通過する光の最外位置を決める。光学フィルタは、所定の波長の光を抑制または遮蔽する。光学フィルタは、例えば、通過する赤外線を抑制する赤外線カットフィルタなどが含まれる。これらの光学部材の種類及び数は、任意に変更可能である。
【００３４】
＜基板４＞
基板４は、リジッド基板であって、撮像素子４ａを含む電子部品が搭載される。撮像素子４ａは、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えばＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤなどであるが、これらに限定されるものではない。なお、撮像装置においては、撮像素子４ａ以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。
【００３５】
基板４は、連結ねじ６及び補助連結ねじ７がそれぞれ挿入される、貫通孔４１、４２ａ及び４２ｂを有する。連結ねじ６及び補助連結ねじ７は、貫通孔４１、４２ａ及び４２ｂに光軸方向後方から挿入され、基板４を貫通してホルダ１のねじ孔１ｃ及び１ｄに挿入される。このように、連結ねじ６及び補助連結ねじ７は、基板４とホルダ１とを連結する。貫通孔４１及び４２ａは略円状であるが、貫通孔４２ｂはＸ方向に延びた長孔状に形成されている。貫通孔４２ｂが長孔状になっていることで、補助連結ねじ７の挿入位置を調整することが可能であり、これによってＸ方向の光軸調整が可能となっている。なお、補助連結ねじ７はホルダ１と基板４とを安定的かつ強固に固定するために補助的に用いられている連結具であり、本発明に必須の構成ではない。
【００３６】
＜接着剤３ａ＞
接着剤３ａは、上記のように、ホルダ１と基板４との間であって、連結ねじ６の軸部６ｂの周囲に配置される（図６参照）。接着剤３ａは、硬化する前は液状、ゼリー状、またはシート状である。接着剤３ａは、連結ねじ６の外周に接しないよう、外周から離間して配置される。光軸方向において、接着剤３ａは、ホルダ１と基板４との間に隙間なく配置される。
【００３７】
＜接着剤３ｂ＞
接着剤３ｂは、上記のように、基板４と補助連結ねじ７の頭部７ａとの間であって、補助連結ねじ７の軸部７ｂの周囲に配置される（図７参照）。接着剤３ｂは、補助連結ねじ７の軸部７ｂの外周に接するよう配置される。接着剤３ｂは、硬化する前は液状、ゼリー状、またはシート状である。接着剤３ｂは、配置されるときから円環状であってもよいし、配置後に補助連結ねじ７によって円環状に貫通されてもよい。接着剤３ｂは、基板４の貫通孔４２ａ（または４２ｂ）に入り込むよう配置されている。これによって、ホルダ１に対して基板４が、光軸に垂直な方向（ＸＹ方向）に強固に固定される。光軸方向において、接着剤３ｂは、基板４と連結ねじ７の頭部７ａとの間に隙間なく配置される。
【００３８】
＜本実施形態の撮像装置の特徴＞
このように、本実施形態の撮像装置では、ホルダ１と基板４との間に接着剤３ａが配置され、基板４が接着剤３ａと連結ねじ６の頭部６ａとによって挟まれる配置となっている。連結ねじ６の軸部６ｂの先端部分は、ホルダ１のねじ孔１ｃに挿入されているため、連結ねじ６の頭部６ａの光軸方向の位置は固定されている。そのため、接着剤３ａが、温度変化などによって膨張し、基板４を光軸方向後方に押圧したとしても、連結ねじ６の頭部６ａの作用により基板４が光軸方向後方に移動することを防止することができる。つまり、ホルダ１に対して基板４が光軸方向に移動することがないため、接着剤３ａの膨張を原因とする光軸のずれ（ピントのずれ）の発生を抑制することが可能となっている。
【００３９】
また、本実施形態の撮像装置では、接着剤３ａが、基板４とホルダ１との間に隙間なく配置されているため、ホルダ１と基板４との位置をより安定させることができ、接着剤３ａの膨張による光軸のずれを、より効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態の撮像装置では、連結ねじ６と接着剤３ａとの組が、３箇所に配置されているため、ホルダ１に対する基板４の位置を安定させることができる構成になっている。なお、配置される連結ねじ６と接着剤３ａとの組は、３組ではない複数組であっても一定の効果があるが、３箇所でホルダ１と基板４とを固定することで、各構成の位置をより安定的にすることが可能となるため好ましい。
【００４１】
また、本実施形態の撮像装置において、接着剤３ａが硬化した後に、連結ねじ６を用いてホルダ１と基板４とを連結させると、接着剤が硬化した平常状態におけるホルダ１と基板４との位置が確定した状態で連結ねじ６を取り付けることができ、平常状態でのホルダに対する基板の位置を安定させることができるため好ましい。
【００４２】
また、本実施形態の撮像装置では、補助連結ねじ７及び接着剤３ｂをさらに有する構成としているため、光軸に垂直な方向における位置ずれの発生を抑制しやすい構成とすることができる。これによって、ホルダ１に対する基板４の位置ずれを、さらに効果的に抑制可能な構成となっている。
【００４３】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００４４】
実施形態では、ホルダ１と基板４とを連結する連結具として、連結ねじ６及び補助連結ねじ７が用いられていたが、これらは必ずしもねじである必要はなく、ねじ山を有さない連結具であってもよい。
【００４５】
本発明の撮像装置は、特に高精度かつ安定的に光軸の調整を行う必要がある、自動車などに搭載される車載用の撮像装置として特に有用である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、車載用の撮像装置などとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００４７】
１…ホルダ
１ａ…開口部
１ｂ…孔部
１ｃ、１ｄ…ねじ孔
２…レンズ鏡筒
２ａ…レンズ
３ａ、３ｂ…接着剤
４…基板
４ａ…撮像素子
５…固定具
６…連結ねじ
７…補助連結ねじ
４１、４２ａ、４２ｂ…貫通孔
【図１】
2019082545.tif 000003
【図２】
2019082545.tif 000004
【図３】
2019082545.tif 000005
【図４】
2019082545.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019082545.tif 000008
【図７】
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