(57)【要約】【課題】接着剤を用いながら高精度に位置合わせを行う。【解決手段】固定構造１４は板状部材１５と筐体１６と接着体１７とを有する。板状部材１５は係合部１８を有する。筐体１６は突起１９を有する。突起１９では係合部１８を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向する。突起１９に先端から突出方向に沿って陥凹する凹部を形成している。接着体１７は係合部１８および突起１９の間に介在して板状部材１５を筐体１６に固定する。突起１９は凹部と突起１９の外周とを連通する連通部を有する。突起１９は連通部を突出方向に延びる軸回りに分散するように有する。接着体１７は凹部から複数の連通部を介して係合部１８および突起１９の間に位置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有する板状部材と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在して、前記板状部材を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する
固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載の固定構造において、
前記複数の連通部は、前記突出方向に延びる軸周りに等間隔に配置されている
固定構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固定構造において、
前記連通部は、前記突起の先端から前記突出方向に沿って延びるスリット形状である
固定構造。
【請求項４】
請求項１または２に記載の固定構造において、
前記連通部は、前記凹部を画定する内周壁面から外周壁面に延びる孔形状である
固定構造。
【請求項５】
請求項１または２に記載の固定構造において、
前記連通部は、前記突起の先端近傍に形成される切欠き形状である
固定構造。
【請求項６】
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有する回路基板と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在し、前記回路基板を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する
電子機器。
【請求項７】
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有し、回路基板と、
前記回路基板に搭載されている撮像素子と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在し、前記回路基板を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する
撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置を搭載する移動体。
【請求項９】
突起を有する筐体を支持するステップと、
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む、板状部材の係合部を、前記突起に挿通させるステップと、
前記筐体における前記板状部材の位置合わせを行うステップと、
前記突起の先端から突出方向に沿って陥凹する凹部内に、接着剤の注入を開始するステップと、
前記突起の前記突出方向に延びる軸周りに分散するように形成されている、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を介して、前記凹部から流出した前記接着剤が流出して、前記係合部に到達した後に、前記接着剤の注入を停止するステップと、
前記係合部に到達した前記接着剤を硬化させるステップと、を備える
固定構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定構造、電子機器、撮像装置、移動体、および固定構造の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、光学系を保持する筐体に、撮像素子を搭載した回路基板を固定する構成のように、板状部材を筐体内で精密に位置合わせして固定可能な固定構造が従来検討されている。精密な位置合わせを行いながら、製造の簡易化も求められている。製造を簡易化させながら精密な位置合わせを達成すべく、互いの間に隙間を有する突起および切欠きを遊嵌させた状態で位置合わせを行い、接着剤を用いて固定することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０１０７５９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、特許文献１に記載の固定方法では、高精度な位置合わせを維持するように、接着剤を塗布することが困難であった。そのため、接着剤を用いた固定構造において、高精度な位置合わせが困難であった。
【０００５】
従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、接着剤を用いながら高精度に位置合わせを行う固定構造、電子機器、撮像装置、移動体、および固定構造の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による固定構造は、
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有する板状部材と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在して、前記板状部材を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する。
【０００７】
また、第２の観点による電子機器は、
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有する回路基板と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在し、前記回路基板を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する。
【０００８】
また、第３の観点による撮像装置は、
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有し、回路基板と、
前記回路基板に搭載されている撮像素子と、
前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、
前記係合部および前記突起の間に介在し、前記回路基板を前記筐体に固定する接着体と、を備え、
前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、
前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する。
【０００９】
また、第４の観点による移動体は、
貫通孔および切欠きの少なくとも一方を含む係合部を有し、回路基板と、
前記回路基板に搭載されている撮像素子と、前記係合部を画定する内周壁面に少なくとも一部の外周壁面が対向し且つ先端から突出方向に沿って陥凹する凹部が形成された突起を有する筐体と、前記係合部および前記突起の間に介在し、前記板状部材を前記筐体に固定する接着体と、を備え、前記突起は、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を、前記突出方向に延びる軸周りに分散するように、有し、前記接着体は、前記凹部から、前記複数の連通部を介して、前記係合部および前記突起の間に位置する、撮像装置を搭載する。
【００１０】
また、第５の観点による固定構造の製造方法は、
突起を有する筐体を、前記突起の突出方向が鉛直上方を向くように支持するステップと、
貫通孔または切欠きの少なくとも一方を含む、板状部材の係合部を、前記突起に挿通させるステップと、
前記筐体における前記板状部材の位置合わせを行うステップと、
前記突起の先端から突出方向に沿って陥凹する凹部内に、接着剤の注入を開始するステップと、
前記突起の前記突出方向に延びる軸周りに分散するように形成されている、前記凹部と前記突起の外周とを連通する複数の連通部を介して、前記凹部から流出した前記接着剤が流出して、前記係合部に到達した後に、前記接着剤の注入を停止するステップと、
前記係合部に到達した前記接着剤を硬化させるステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成された本開示によれば、接着剤を用いながら高精度に位置合わせを行い得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る固定構造を適用した撮像装置の移動体における搭載位置を示す配置図である。
【図２】図１の撮像装置の概略構成を示す、光軸を通るように切断した断面図である。
【図３】図２の固定構造の概略構成を示す拡大断面図である。
【図４】図３の突起の外観を示す斜視図である。
【図５】図４の突起の突出方向に垂直な断面を示す断面図である。
【図６】係合部が切欠きである構成における、図４の突起の変形例の突出方向に垂直な断面を示す断面図である。
【図７】図３の突起の別の例の外観を示す斜視図である。
【図８】図３の突起の別の例の外観を示す斜視図である。
【図９】図３の突起の別の例の外観を示す斜視図である。
【図１０】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、筐体の支持姿勢を示す断面図である。
【図１１】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、筐体に板状部材の概略位置合わせを行った状態を示す断面図である。
【図１２】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、筐体に板状部材の精密位置合わせを行った状態を示す断面図である。
【図１３】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、凹部に注入器を挿入した状態を示す断面図である。
【図１４】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、凹部への接着剤の注入を開始した状態を示す断面図である。
【図１５】図３の固定構造の製造方法を示す図であって、注入された接着剤が係合部に到達した状態を示す断面図である。
【図１６】従来の固定構造の製造時に必要な作業を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した固定構造の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
本開示の一実施形態に係る固定構造は、例えば、電子機器に適用されている。電子機器は、具体的には、例えば、撮像装置である。図１に示すように、本実施形態に係る固定構造を適用した撮像装置１０は、例えば、移動体１１に搭載される。
【００１５】
移動体１１は、例えば車両、船舶、および航空機等を含んでよい。車両は、例えば自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、および滑走路を走行する固定翼機等を含んでよい。自動車は、例えば乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含んでよい。産業車両は、例えば農業および建設向けの産業車両等を含んでよい。産業車両は、例えばフォークリフトおよびゴルフカート等を含んでよい。農業向けの産業車両は、例えばトラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機等を含んでよい。建設向けの産業車両は、例えばブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラ等を含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。船舶は、例えばマリンジェット、ボート、およびタンカー等を含んでよい。航空機は、例えば固定翼機および回転翼機等を含んでよい。
【００１６】
図２に示すように、撮像装置１０は、光学系１２、撮像素子１３、および固定構造１４を含む。
【００１７】
光学系１２は、レンズなどの光学素子によって構成されている。光学系１２は、画角、被写界深度などの光学特性が所望の値となるように設計され、形成されている。光学系１２は被写体像を結像させる。光学系１２は、後述する固定構造１４を構成する筐体１６に保持される。
【００１８】
撮像素子１３は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサおよびＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである。撮像素子１３は、後述する固定構造１４を構成する板状部材１５である回路基板に搭載される。撮像素子１３は、板状部材１５および筐体１６を介して、光学系１２の結像位置に配置されている。撮像素子１３は、光学系１２が結像させる被写体像を撮像する。
【００１９】
図３に示すように、固定構造１４は、板状部材１５、筐体１６、および接着体１７を含んで構成される。
【００２０】
板状部材１５は、前述のように、例えば、回路基板である。板状部材１５は、板面の一部に係合部１８を有する。係合部１８は、例えば、板面を貫通する貫通孔、および板面の端部からの切欠きの少なくとも一方を含んでよい。例えば、係合部１８は、すべてが貫通孔であっても、すべてが切欠きであっても、一部が貫通孔で他の一部が切欠きであってもよい。
【００２１】
筐体１６は、板状部材１５を固定する位置に突起１９を有する。突起１９は、例えば、全体的に円柱状のボスである。例えば、突起１９は、板状部材１５を設ける筐体１６の内部に、筐体１６の内壁面に垂直かつ内方に突出する。さらに具体的には、突起１９は、筺体１６に保持された光学系１２の光軸方向に平行に、光学系１２から離れる方向に突出する。突起１９は、突起１９に板状部材１５の係合部１８を遊嵌させた状態で、筐体１６に対して略定められた位置に板状部材１５を配置させるように設けられている。突起１９の外径は、板状部材１５の係合部１８の内径より短く、突起１９を係合部１８に挿通させた状態で、突起１９の外周壁面および係合部１８の内周壁面の間には隙間を生じさせ得る。
【００２２】
図４に示すように、突起１９には、先端から突出方向に沿って陥凹する凹部２０が形成されている。突起１９は、複数の連通部２１を有する。図５に示すように、連通部２１は、凹部２０を有する部分の突起１９の、凹部２０、すなわち内部空間と、突起１９の外周、すなわち凹部２０を画定する周壁の外側の周囲空間ｏｓとを連通する。複数の連通部２１は、突出方向に延びる軸周りに分散するように、配置されている。なお、突出方向に延びる軸とは、突出方向に垂直な断面において突起１９の重心を通る軸である。複数の連通部２１は、突出方向に延びる軸周りに等間隔に配置されても、配置されなくてもよい。本実施形態においては、複数の連通部２１は、突出方向に延びる軸周りに等間隔に配置されている。なお、係合部１８が切欠きである構成においては、図６に示すように、連通部２１は、係合部１８を画定する内周壁に面する部分にのみ配置されてもよい。
【００２３】
図４に示すように、連通部２１は、例えば、突起１９の先端から突出方向に沿って延びるスリット形状であってよい。図７に示すように、連通部２１は、例えば、凹部２０を画定する突起１９の内周壁面から外周壁面に延びる孔形状であってよい。図８に示すように、連通部２１は、例えば、突起１９の先端近傍に形成される切欠き形状であってよい。複数の連通部２１は、すべて同じ形状であってよく、異なっていてもよい。
【００２４】
図４に示すように、凹部２０の底面は、連通部２１を画定する連通壁面の中で、突起１９の先端から最も離れた位置に対して、さらに離れていてよい。または、図９に示すように、凹部２０の底面は、突起１９の先端から最も離れた位置に対して、先端よりに位置してよい。
【００２５】
図３に示すように、固定構造１４において、突起１９の外周壁面の少なくとも一部は、係合部１８を画定する内周壁面に対向する。言い換えると、固定構造１４において、突起１９は係合部１８に挿通されている。
【００２６】
接着体１７は、係合部１８および突起１９の間に介在して、板状部材１５を筐体１６に固定する。接着体１７は、具体的には硬化した接着剤である。接着剤には、例えば、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂が適用されてよい。図３に示すように、接着体１７は、凹部２０から、複数の連通部２１を介して、係合部１８および突起１９の間に位置する。すなわち、接着体１７は、凹部２０から、複数の連通部２１を介して、突起１９から突出して係合部１８に到達している。
【００２７】
次に、固定構造１４の製造方法について、以下に説明する。
【００２８】
図１０に示すように、固定構造１４の製造のために、上述の構成の突起１９を有する筐体１６が、突起１９の突出方向が鉛直上方を向くように支持される。なお、例えば、粘度の大きな接着剤を用いる構成においては、突起１９の突出方向の向きは鉛直上方に限定されず水平方向に向くように、筺体１６が支持されてもよい。筐体１６の支持後に、図１１に示すように、上述の構成の板状部材１５が、係合部１８が突起１９に挿通されるように、筐体１６に配置される。板状部材１５の筐体１６への配置には、例えば、板状部材１５を３次元方向に変位可能に支持するジグが用いられる。なお、係合部１８を突起１９に挿通させることにより、板状部材１５の筐体１６への概略の位置合わせが行われる。
【００２９】
図１２に示すように、板状部材１５を突出方向および突出方向に垂直な方向に変位させることにより、筐体１６における板状部材１５の精密な位置合わせが行われる。本実施形態のように、固定構造１４が撮像素子１３を固定する構成では、突起１９の突出方向において光学系１２の合焦位置と撮像素子１３の受光面の位置とを一致せせる精密な位置合わせが要求される。また、当該構成では、突起１９の突出方向に垂直な方向において光学系１２の光軸と撮像素子１３の撮像領域の中心とを一致させる精密な位置合わせが要求される。例えば、図１２の例においては、板状部材１５は、概略位置合わせ時（二点鎖線参照）から突出方向に変位させ、紙面左側に変位させるように、精密な位置合わせが行われている。
【００３０】
精密な位置合わせ後に、図１３に示すように、突起１９の凹部２０内に、接着剤の注入器２２が挿入される。注入器２２は、例えば、ニードルのように凹部２０に接着剤を注入可能な細径の注入口を有してよい。凹部２０に注入器２２を挿入した状態で、図１４に示すように、注入器２２から接着剤２３を吐出させることにより、凹部２０内への接着剤２３の注入が開始される。
【００３１】
接着剤２３の注入開始後、図１５に示すように、連通部２１を介して凹部２０から突起１９の外周に流出した接着剤２３が係合部１８に到達した後に、接着剤２３の注入は停止される。注入停止後、凹部２０から注入器２２が抜脱され、接着剤２３が硬化させられる。接着剤２３に光硬化性樹脂を適用した場合、当該樹脂を硬化させる波長の光が接着剤２３に照射される。接着剤２３に熱硬化性樹脂を適用した場合、当該樹脂の硬化温度に接着剤２３が昇温される。接着剤２３を硬化することにより、固定構造１４が製造される。
【００３２】
以上のような構成の本実施形態の固定構造１４では、板状部材１５を筐体１６に固定する接着体１７が、筐体１６の突起１９の凹部２０から、突出方向に延びる軸周りに分散するように設けられた複数の連通部２１を介して、係合部１８および突起１９の間に位置している。このような構成により、固定構造１４では、接着体１７は、突起１９の突出方向に延びる軸周りに均等に形成され得る。接着剤は硬化時に収縮するため、突起１９と係合部１８との間の接着体１７が突出方向に延びる軸周りに不均等に形成されると、板状部材１５が位置合わせした位置から変位する可能性がある。例えば、図１６に示すように、特許文献１に記載の固定構造においては、筐体１６’における回路基板１５’の位置合わせ後に、突起１９’の周方向に亘って、穴１８’と突起１９’との隙間に接着剤を塗布する必要がある。しかし、突起１９’の周方向に亘って、穴１８’と突起１９’との隙間に均等に接着剤を塗布するためには、例えば、作業者が注入器２２’を周方向に沿って変位させながら接着剤を吐出させるなどの高い技能が要求されるため、高精度の位置合わせが困難である。一方、上述の構成を有する固定構造１４は、接着体１７が突出方向の周りに均等に形成され得るので、板状部材１５を筐体１６に、高精度に位置合わせさせ得る。
【００３３】
また、本実施形態の固定構造１４では、複数の連通部２１が、突出方向に延びる軸周りに等間隔に配置されている。このような構成により、固定構造１４では、接着体１７は突起１９の突出方向に延びる軸周りにさらに均等に形成され得る。したがって、固定構造１４は、板状部材１５を筐体１６に、より高精度に位置合わせさせ得る。
【００３４】
また、本実施形態の固定構造１４では、凹部２０の底面は、連通部２１を画定する連通壁面の中で、突起１９の先端から最も離れた位置に対して、さらに離れるように形成され得る。このような構成によれば、固定構造１４の製造時に、注入器２２の凹部２０への挿入位置が、突出方向から見て凹部２０の中央からずれていたとしても、接着剤２３の液面が連通部２１にまで上昇する間に当該液面が水平状態になり得る。したがって、固定構造１４は、固定構造１４の製造時に、挿入位置からの連通部２１までの距離に関わらず、接着剤２３を各連通部２１から均等に流出させ得る。それゆえ、固定構造１４は、製造時の注入器２２の凹部２０への挿入位置にかかわらず、接着体１７を突出方向に延びる軸周りに均等に形成させ得る。
【００３５】
また、本実施形態の固定構造１４では、凹部２０の底面は、連通部２１を画定する連通壁面の中で、突起１９の先端から最も離れた位置に対して、先端よりに位置させ得る。このような構成によれば、固定構造１４は、接着剤２３の使用量を削減させ得る。
【００３６】
本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【００３７】
１０  撮像装置
１１  移動体
１２  光学系
１３  撮像素子
１４  固定構造
１５  板状部材
１５’  回路基板
１６、１６’  筐体
１７  接着体
１８  係合部
１８’  穴
１９、１９’  突起
２０  凹部
２１  連通部
２２、２２’  注入器
２３  接着剤
ｏｓ  周囲空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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