(57)【要約】【課題】撮像装置において、ねじ嵌合部分で発生する摩耗粉などのゴミが撮像部に付着することを抑制した構成とする。【解決手段】撮像装置において、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部を搭載する基板と、レンズを保持するレンズ鏡筒と、前記基板及び前記レンズ鏡筒を収容するケースと、を備え、前記レンズ鏡筒は、前記ケースに螺合しており、前記レンズ鏡筒と前記ケースとの螺合部分よりも前記撮像部側にシール部材が配置された構成とする。【選択図】図５
2019050454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部を搭載する基板と、
レンズを保持するレンズ鏡筒と、
前記基板及び前記レンズ鏡筒を収容するケースと、を備え、
前記レンズ鏡筒は、前記ケースに螺合しており、
前記レンズ鏡筒と前記ケースとの螺合部分よりも前記撮像部側にシール部材が配置される、
撮像装置。
【請求項２】
前記シール部材は、弾性部材で形成されている、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ケースが前記基板を収容する空間は、前記シール部材により密封されている、
請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記螺合部分よりも前記撮像部に近接した位置に前記レンズ鏡筒と前記ケースとの螺合部分が存在しない、
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。
【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】
従来から、レンズを保持するレンズ鏡筒と、撮像素子が搭載された基板とがケースに収容された撮像装置が広く採用されている。このような撮像装置では、基板が収容されるケースの内側を密封して水分等が侵入することを防止するためにＯリングを配置する構成が採用されることがある。このようなＯリングを有する構成は、例えば特許文献１及び特許文献２などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６５４７３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１５１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＯリングを有する構成では、基板の収容スペースに水分が侵入することは防止できていたが、ケースとレンズ鏡筒とのねじ嵌合部分から発生する摩耗粉などが基板の収容スペースに侵入する場合があった。このとき、基板に搭載された撮像素子に摩耗粉が付着する場合があり、撮像した画像に摩耗粉などが写り込んでしまう場合があった。
【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、
被写体を撮像する撮像部（５１１）と、
前記撮像部を搭載する基板（５１、５２）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（１）と、
前記基板及び前記レンズ鏡筒を収容するケース（３、７）と、を備え、
前記レンズ鏡筒は、前記ケースに螺合しており、
前記レンズ鏡筒と前記ケースとの螺合部分よりも前記撮像部側にシール部材（２）が配置される、
撮像装置である。
【０００７】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ鏡筒とケースとの螺合部分で発生した摩耗粉などのゴミが、基板が収容された位置に侵入することを防止する構成とすることができる。これによって、撮像部に摩耗粉などのゴミが付着することを防止することができ、ゴミが撮像部に付着することにより生じる撮像画像の画質の低下を防止することができる。
【０００８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記シール部材は、弾性部材で形成されている。
【０００９】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ鏡筒とケースとの間を効果的に密封しやすい構成とすることができる。
【００１０】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記ケースが前記基板を収容する空間は、前記シール部材により密封されている。
【００１１】
上記構成の撮像装置によれば、基板が収容された空間に、水分等及び摩耗粉などのゴミが侵入することを確実に防止することができる。
【００１２】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記螺合部分よりも前記撮像部に近接した位置に前記レンズ鏡筒と前記ケースとの螺合部分が存在しない。
【００１３】
上記構成の撮像装置によれば、螺合部分から発生する摩耗粉などのゴミが、撮像部を搭載する基板の位置に侵入することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、撮像装置をフロント側から見た外観斜視図である。
【図２】図２は、撮像装置をリア側から見た外観斜視図である。
【図３】図３は、撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。
【図４】図４は、撮像装置をリア側から見た分解斜視図である。
【図５】図５は、撮像装置の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の撮像装置は、ケースとレンズ鏡筒とがねじ嵌合しており、ねじ嵌合部分よりも撮像素子に近接した位置に防水シールが配置されている点を特徴のひとつとしている。本発明の具体的な構成例としての実施形態について、以下の構成にしたがって説明する。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
【００１６】
なお、本明細書では、撮像装置に搭載された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。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。
【００１７】
＜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及び図２は撮像装置の外観図であって、図１はフロント側、図２はリア側から見た図である。図３及び図４は撮像装置の分解斜視図であって、図３はフロント側、図４はリア側から見た図である。図５は、撮像素子の断面図である。
【００１８】
図示されるように、本実施形態の撮像装置は、レンズ鏡筒１、シール部材２、フロントケース３、防水シール４、第１基板５１、第２基板５２、シールド板６、及びリアケース７を含んで構成される。なお、本実施形態では、基板部分が第１基板５１と第２基板５２とに分離されているが、これらは１枚の基板で構成されてもよい。
【００１９】
＜フロントケース３＞
フロントケース３は、リアケース７と共に撮像装置の筐体（ケース）を形成する部材であって、導電性を有する金属などで形成される。当業者であれば容易に理解できるように、導電体で形成されていれば、フロントケース３は必ずしも金属である必要はない。フロントケース３は、光軸方向前方に、光軸を中心とする開口部を有し、光軸方向後方はリアケース７と連結可能に開放されており、光軸を覆うように略矩形状の周面を有している。フロントケース３とリアケース７とが連結されることで、レンズ鏡筒１、第１基板５１、第２基板５２、及びシールド板６などを収容する内部空間が形成される。図１に示されるように、フロントケース３の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒１により保持されたレンズ１ａが位置する。フロントケース３の径方向内側にはねじ山が形成されており（図５の「Ａ」の位置）、このねじ山でレンズ鏡筒１のねじ山とねじ嵌合する。
【００２０】
＜リアケース７＞
リアケース７は、上記のように、フロントケース３と連結されることで、レンズ鏡筒１、第１基板５１、第２基板５２、及びシールド板６などを収容する空間を形成する。リアケース７は、シールド板６に沿った形状をしており、光軸方向後方に光軸に対して略垂直な面を有し、この面から光軸方向前方に向かって光軸を覆うように突出した略矩形状の周面を有している。また、リアケース７は、この面から光軸方向後方に向かってシールド板６の形状に沿って突出している。リアケース７の光軸方向前方は、フロントケース３の光軸方向後方と略同形状であり、組立状態では、連結ねじ８５及び８６によってフロントケース３と連結される。リアケース７とフロントケース３との間には、防水シール４が配置される。
【００２１】
リアケース７は、光軸方向後方に、第１基板５１のコネクタ５１２を外部機器と連結するためのコネクタ部７４を有する。コネクタ部７４は、中心部に位置する信号線と、信号線を覆うよう筒状に形成された接地電位部分とを有する。コネクタ部７４は、必要に応じてケーブル等（図示省略）を介して外部機器に接続される。接地電位部分は、外部機器の接地電位に電気的に接続される。信号線は、外部機器に電気的に接続され、第１基板５１から出力された信号を外部機器に送信する。また、この信号線は、外部機器からの信号を第１基板５１に対して送信する際に使用されても良い。
【００２２】
＜レンズ鏡筒１＞
レンズ鏡筒１は、レンズ１ａを含む１以上の光学部材を保持し、光軸方向に伸びる円筒状の部材である。レンズ鏡筒１に保持される光学部材には、レンズ１ａの他に、レンズ、スペーサ、口径板、及び光学フィルタなどが含まれる。レンズ１ａ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板状で円環状の部材であり、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数は、任意に変更可能である。
【００２３】
レンズ鏡筒１は、径方向外側の外周部分にねじ山を有しており（図５の「Ａ」の位置）、このねじ山でフロントケース３のねじ山とねじ嵌合する。
【００２４】
＜シール部材２＞
シール部材２は、ゴムまたは樹脂などの弾性部材により形成された円環状の部材であって、フロントケース３とレンズ鏡筒１との間に配置される。シール部材２は、フロントケース３の開口部の外縁の位置に沿った円環状となっている。
【００２５】
本実施形態では、シール部材２は、レンズ鏡筒１とフロントケース３とがねじ嵌合する図５の「Ａ」の位置よりも第１基板５１及び撮像素子５１１に近い位置に配置される。本実施形態のシール部材２は、基板及び撮像素子の位置に水分等が侵入することを防止する従来の防水シールまたはＯリングと同様の構成であるが、配置されている位置が異なることで、異なる効果が得られる。すなわち、フロントケース３及びリアケース７によって第１基板５１及び撮像素子５１１が収容される空間よりも、レンズ鏡筒１とフロントケース３とのねじ嵌合位置「Ａ」が外側に位置している。そのため、レンズ鏡筒１とフロントケース３とのねじ嵌合により発生する摩耗粉などのゴミが、第１基板５１等が収容される空間に侵入することを防止することが可能になっている。
【００２６】
＜防水シール４＞
防水シール４は、ゴムまたは樹脂などの弾性部材により形成された矩形状の部材であって、フロントケース３とリアケース７との間に配置されることで、フロントケース３とリアケース７とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール４は、フロントケース３の光軸方向後方の矩形状の開放部分、及びリアケース７の光軸方向前方の矩形状の開放部分に沿った矩形状に形成される。
【００２７】
なお、フロントケース３の光軸方向後方の開放部分、リアケース７の光軸方向前方の開放部分、及び防水シール４の形状は矩形状に限定されるものではなく、円状であっても良いし多角形状などであっても良い。防水シール４及びシール部材２は、「Ｏリング」等と呼ばれることがある。
【００２８】
＜第１基板５１＞
第１基板５１は、撮像素子５１１が搭載されたリジッド基板である。第１基板５１には、撮像素子５１１以外の電子部品が搭載されても良い。第１基板５１の光軸方向後方の面には、コネクタ５１２が搭載される。第１基板５１の光軸方向前方の面には撮像素子５１１が搭載されているため、撮像時に撮像素子５１１に光が照射されるよう、第１基板５１は光軸に垂直な平面に沿って配置される。第１基板５１と第２基板５２とは、例えば、フレキシブル基板５３（図５参照）などを介して電気的に接続される。撮像素子５１１により取得された電気信号は、第１基板５１及び第２基板５２に搭載された電子部品により所定の電気処理または信号処理が施された後、コネクタ５１２からリアケース７のコネクタ部７４の信号線を介して、撮像装置の外部に画像データとして出力される。第１基板５１は、連結ねじ８１及び８２によって、フロントケース３と連結されて位置固定される。
【００２９】
撮像素子５１１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。また、撮像装置においては、撮像素子５１１以外の撮像機能を要する撮像部を採用してもよい。撮像素子は、本発明の「撮像部」の一例である。
【００３０】
＜第２基板５２＞
第２基板５２は、電子部品を搭載したリジッド基板である。第２基板５２は、光軸に水平であって、第１基板５１に対して垂直な方向に延びて配置される。第２基板５２がこのように配置されることで、第２基板５２がコネクタ５１２及びコネクタ部７４と干渉しない配置にすることができる。また、第１基板５１と第２基板５２との双方を光軸に垂直に配置する構成と比較して、光軸方向の長さ（厚さ）を部分的に短くした構成となっている。
【００３１】
第２基板５２は、光軸に対して外側に向かって外縁部から突出した突起部を有している。これらの突起部が、シールド板６に形成された嵌合部６１ａ及び６１ｂに挿入されることで、第２基板５２とシールド板６とが嵌合される。また、第２基板５２は、シールド板６の板ばね部６２から光軸方向前方に向かう付勢力を受ける。このように第２基板５２は、板ばね部６２からの付勢力を受けることで、シールド板６及びリアケース７対して安定的に保持されている。
【００３２】
＜シールド板６＞
シールド板６は、導電性を有する金属などの板状の部材により形成される。シールド板６は、組み立てられた状態で、第１基板５１及び第２基板５２を覆うように配置される。より具体的には、シールド板６は、それぞれ光軸方向前方に開放された、第１基板５１を囲む第１箱状部分と、第２基板５２を囲む第２箱状部分とを有する。組み立ての際には、第１基板５１及び第２基板５２は、光軸方向前方の開放部分から挿入されて組み立てられる。シールド板６は、連結ねじ８３及び８４によってリアケース７に連結される。
【００３３】
シールド板６は、図３及び図４に示されるように、嵌合部６１ａ、６１ｂ、及び板ばね部６２を有する。嵌合部６１ａ及び６１ｂは、第２基板５２の突起部に対向する位置に配置された貫通孔である。組立状態では、嵌合部６１ａ及び６１ｂに第２基板５２の突起部が挿入される。板ばね部６２は、光軸方向前方に付勢しながら第２基板５２を保持する。
【００３４】
本実施形態の撮像装置では、シール部材２を、レンズ鏡筒１とフロントケース３とねじ嵌合部分（「Ａ」の位置）よりも第１基板５１及び撮像素子５１１の側に配置する構成としている。これによって、レンズ鏡筒１とフロントケース３とのねじ嵌合部分で発生した摩耗粉などのゴミが、第１基板５１及び撮像素子５１１が収容された空間に侵入することを防止する構成とすることができる。これによって、撮像素子５１１に摩耗粉などのゴミが付着することを防止することができ、ゴミが撮像部に付着することにより生じる撮像画像の画質の低下を防止することができる。
【００３５】
なお、レンズ鏡筒１とフロントケース３との嵌合は必ずしもねじ嵌合に限定されるものではなく、カム嵌合などの他の螺合により嵌合されても良い。
【００３６】
また、本実施形態の撮像装置では、シール部材２がゴムまたは樹脂などの弾性部材で形成されているため、レンズ鏡筒１とフロントケース３により形成される第１基板５１及び撮像素子５１１などが収容される空間を、効果的に密封しやすい構成とすることができる。なお、より密封性を高めるため、シール部材２はより好ましくはゴムで形成される。
【００３７】
また、本実施形態の撮像装置では、シール部材２により、第１基板５１及び撮像素子５１１などが収容される空間が密封されている。そのため、第１基板５１及び撮像素子５１１などが収容された空間に、水分等及び摩耗粉などのゴミが侵入することを確実に防止することができる。
【００３８】
また、本実施形態の撮像装置では、シール部材２が配置された位置より、撮像素子５１１などが収容されたスペースに近接した位置に、レンズ鏡筒とフロントケース３との螺合部分が存在しない構成としている。そのため、螺合部分から発生する摩耗粉などのゴミが、撮像素子５１１などを搭載する基板の位置に侵入することを確実に防止することができる。
【００３９】
＜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。
【００４０】
例えば、実施形態では、フロントケース３とリアケース７とを有する構成であったが、筐体部分を構成するケースを有する構成であれば当該構成に限定されるものではない。つまり、フロントケース３、リアケース７、及びシール部材２で形成される、撮像素子５１１などが収容される空間に、レンズ鏡筒１が他の部材と螺合する部分が存在しないような別構成を採用してもよい。
【００４１】
また、実施形態の構成では、第１基板５１及び第２基板５２の２枚のリジッド基板を有する構成について説明したが、さらに追加のリジッド基板を有する構成を採用してもよいし、１枚のリジッド基板のみを備える構成としてもよい。また、リジッド基板に代えて、フレキシブル基板を用いる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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】
【００４３】
１…レンズ鏡筒
１ａ…レンズ
２…シール部材
３…フロントケース
４…防水シール
５１…第１基板
５１１…撮像素子
５１２…コネクタ
５２…第２基板
５３…フレキシブル基板
６…シールド板
６１ａ、６１ｂ…嵌合部
６２…板ばね部
７…リアケース
７４…コネクタ部
８１〜８６…連結ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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