(57)【要約】【課題】撮像素子の固定位置にズレが生じ難く、組立工程において撮像素子の搭載を容易に行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子２０及び回路基板６０をＦＰＣ５０を介して接続すると共に、レンズ１５を保持する鏡筒１０に撮像素子２０を取り付ける。また、回路基板６０に設けたバネ部材６４の付勢により撮像素子２０を鏡筒１０へ押圧して固定する。更に、鏡筒１０の後端面には、撮像素子２０に嵌合する枠状突起部１７を形成し、枠状突起部１７に撮像素子２０を嵌合させるのみでレンズ１５に対する撮像素子２０の位置決めを行うことができる構成とする。【選択図】図１
2008219427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数のレンズを保持する鏡筒と、前記レンズにより結像された像を撮像する撮像素子と、該撮像素子に電気的に接続される回路基板と、前記鏡筒及び前記回路基板を固定して収容する筐体とを備える撮像装置において、
前記撮像素子及び前記回路基板を接続する可撓性配線と、
前記撮像素子を前記鏡筒に固定する固定手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記鏡筒に設けられ、前記撮像素子の固定位置を定める位置決め部を備えること
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子は板状をなし、
前記位置決め部は、前記鏡筒の一端に設けられ、前記撮像素子の周側面に外嵌する枠状の突起であること
を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記固定手段は、前記撮像素子及び前記回路基板の間に介在し、前記撮像素子を前記鏡筒へ押圧して固定する弾性部材を有すること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記鏡筒は、軸方向に前側鏡筒及び後側鏡筒に分割され、前記前側鏡筒及び後側鏡筒の相対位置を軸方向に調節可能にしてあること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズにより結像される像の撮像を行う撮像素子を備える撮像装置に関し、更に詳しくは組み立ての工程において撮像素子の搭載を容易に行うことができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に撮像装置を搭載して外界を撮像し、取得した画像を車内に設けられたディスプレイに表示することによって、運転者へ種々の情報を提供するシステムが実用化されている。例えば、車両の運転席から死角となる部分を撮像装置により撮像することによって、運転者が直接に目視できない部分をディスプレイに表示することができるため、事故を未然に防ぐことが可能となる。これらの撮像装置は例えば車両のバンパー近傍などに搭載されるため、車両の美観を損なうことがないように撮像装置はできるだけ小型であることが望まれると共に、生産性の向上のために組み立てを容易に行うことができる構成であることが望まれる。
【０００３】
図１０は、従来の撮像装置の構成を示す模式的断面図である。図において１０１は撮像装置であり、例えば車輌に搭載して外界の撮像を行うなどの用途に利用することができる車載用の撮像装置である。撮像装置１０１は、車輌に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などの装置に接続ケーブル２００により接続してあり、通信ケーブル２００を介して電力が供給されると共に、撮像により取得した画像を通信ケーブル２００を介してＥＣＵなどの装置へ出力するようにしてある。
【０００４】
撮像装置１０１は、複数のレンズ１１５を保持する鏡筒１１０、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等で構成された撮像素子１２０、及び撮像素子１２０が搭載された回路基板１２１等を収容する略直方体形の筐体１０２を備えている。筐体１０２の一面（以下、前面という）には鏡筒１１０の一端部分が露出してあり、反対面（以下、後面という）には接続ケーブル２００を接続するためのコネクタ部１３０が設けてある。また、筐体１０２のその他の面（以下、側面という）は、前後方向の中央より若干後よりの位置で前後に分割してあり、筐体１０２が前側筐体１０３及び後側筐体１０４に分割してある。なお、前側筐体１０３及び後側筐体１０４は、ネジ止め、溶接又は接着等の方法により固定されて、筐体１０２を構成するようにしてある。
【０００５】
筐体１０２の後面に設けられたコネクタ部１３０は、筐体１０２の後面から突出する複数の棒状のオス端子１３１と、これらを囲んで筐体１０２の後面に突設された四角筒状の周壁部１３２とを有している。接続ケーブル２００の一端には、撮像装置１０１のコネクタ部１３０に接続するためのコネクタ部２１０が設けてあり、コネクタ部２１０はオス端子１３１に嵌合する凹部が形成された複数のメス端子２１１と、これらを囲む有底四角筒状をなし、撮像装置１０１のコネクタ部１３０の周壁部１３２に外嵌するコネクタハウジング２１２とを有している。撮像装置１０１のオス端子１３１及び接続ケーブル２００のメス端子２１１を嵌合させると共に、周壁部１３２及びコネクタハウジング２１２を嵌合させることにより、撮像装置１０１及び接続ケーブル２００を電気的且つ物理的に接続することができるようにしてある。
【０００６】
前側筐体１０３は、前面に鏡筒１１０を露出させる略円形の開口が形成してあると共に、開口の内縁部分にネジ溝１０５が形成してある。また、鏡筒１１０は略円筒形をなしており、外周面の前側には前側筐体１０３のネジ溝１０５に螺合するネジ溝１１１が形成してある。前側筐体１０３のネジ溝１０５及び鏡筒１１０のネジ溝１１１の螺合により、前側筐体１０３に鏡筒１１０を取り付けることができると共に、鏡筒１１０を回転操作することで鏡筒１１０の取付位置を軸方向に調整することができるようにしてある。取付位置の調整を行った後、接着又は溶接等の方法により鏡筒１１０を前側筐体１０３に固定する。
【０００７】
また、前側筐体１０３には、撮像素子１２０が搭載された回路基板１２１を固定するための基板固定部１０６が形成してある。基板固定部１０６は、前側筐体１０３の内面に複数突設してあり、それぞれにネジ穴（図示は省略する）が形成してある、回路基板１２１の適宜の位置には複数の貫通孔が形成してあり、複数のネジ１４１を回路基板１２１の貫通孔を通して基板固定部１０６のネジ穴に螺合させることで、回路基板１２１を前側筐体１０３に固定するようにしてある。また、回路基板１２１を基板固定部１０６に固定した場合、撮像素子１２０は鏡筒１１０に保持されたレンズ１１５に対向して配されるようにしてある。回路基板１２１に形成された貫通孔は、ネジ１４１の軸部分より若干大きくしてあり、レンズ１１５の光軸に直交する方向に関して、レンズ１１５に対する回路基板１２１の位置を調整した後に、回路基板１２１の固定を行うことができるようにしてある。
【０００８】
回路基板１２１の撮像素子１２０が搭載された面の反対面には、コネクタ部１３０のオス端子１３１に電気的に接続された内部接続線１４５を接続するためのコネクタ１２２が搭載してあり、回路基板１２１及びオス端子１３１を内部接続線１４５を介して電気的に接続するようにしてある。
【０００９】
撮像装置１０１を組み立てる場合には、まず撮像素子１２０を回路基板１２１にはんだ付けなどの方法で搭載し、レンズ１１５を保持した鏡筒１１０を前側筐体１０３に螺合させて固定し、回路基板１２１をレンズ１１５の光軸に略直交する方向に関して位置調整することによってレンズ１１５に対する撮像素子１２０の位置調整を行った後、回路基板１２１を前側筐体１０３の基板固定部１０６にネジ１４１を用いて固定する。次いで、後側筐体１０４に設けられたオス端子１３１に接続された内部接続線１４５を回路基板１２１のコネクタ１２２に接続した後、前側筐体１０３及び後側筐体１０４を固定する。以上により、撮像装置１０１の組み立てが完了し、撮像装置１０１を車輌に搭載して接続ケーブル２００を接続することによって、車内のディスプレイに撮像装置１０１が撮像した画像を表示することができる。
【００１０】
特許文献１においては、図１０に示す従来の撮像装置１０１と同様の構成をなし、光軸及び焦点の調整が容易で、安価な構造のカメラ装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−７０５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１０に示した従来の撮像装置１０１では、組み立ての際にレンズ１１５の光軸に対する撮像素子１２０の位置調整を行う必要がある。このときには、撮像素子１２０を動作させて出力画像を確認しながら、撮像素子１２０が搭載された回路基板１２１をレンズ１１５の光軸に直交する方向へ微小移動させて位置調整を行う。また、レンズ１１５の光軸方向についての撮像素子１２０の位置調整、所謂ピント調整は、鏡筒１１０を回転させて前側筐体１０３に対する鏡筒１１０の取付位置を調整することにより行うことができる。しかし、これらの作業は非常に手間のかかる作業であり、撮像装置１０１の組立コストの増大を招来していた。
【００１２】
また、レンズ１１５及び撮像素子１２０の位置調整を完了した後、撮像素子１２０が搭載された回路基板１２１を前側筐体１０３の基板固定部１０６にネジ１４１を用いて固定する必要があるが、ネジ１４１に加える回転力により回路基板１２１の位置にズレが生じ、調整したレンズ１１５に対する撮像素子１２０の位置にズレが生じることがある。また、撮像装置１０１の使用に伴って経年変化が生じ、筐体１０２又は回路基板１２１等に歪み又は撓み等の変形が生じた場合にも、レンズ１１５に対する撮像素子１２０の位置にズレが生じる虞がある。
【００１３】
また、撮像素子１２０は回路基板１２１にはんだ付けなどにより固定されるが、撮像装置１０１の構造上の問題で撮像素子１２０は回路基板１２１の略中央に搭載する必要がある。このため、回路基板１２１の設計を大きく制限するという問題があった。また、回路基板１２１には撮像素子１２０の他にもＤＳＰなどのＩＣ、トランジスタ、抵抗及びコンデンサ等の種々の電子部品が搭載されるが、撮像素子１２０の動作に伴う発熱により他の電子部品の動作に影響を与えるという問題があり、また逆に、他の電子部品の発熱により撮像素子１２０の動作に影響を与えるという問題があった。
【００１４】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像素子及び回路基板を可撓性を有する配線により接続すると共に、レンズを保持する鏡筒に撮像素子を固定する構成とすることにより、回路基板を固定する際にレンズに対する撮像素子の位置にズレが生じることがなく、筐体又は回路基板等の変形によりズレが生じることがなく、回路基板の設計の自由度を高めることができ、撮像素子及び他の電子部品の発熱による悪影響を低減することができる撮像装置を提供することにある。
【００１５】
また本発明の他の目的とするところは、鏡筒に撮像素子の固定位置を定める位置決め部を設ける構成とすることにより、組み立ての際に撮像素子を容易に位置決めして固定することができる撮像装置を提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の目的とするところは、板状の撮像素子に対して、鏡筒の位置決め部を撮像素子の周側面に外嵌する枠状の突起とすることにより、レンズの光軸に略直交する方向に関して撮像素子の固定位置を確実に定めることができる撮像装置を提供することにある。
【００１７】
また本発明の他の目的とするところは、撮像素子及び回路基板の間に介在する弾性部材により撮像素子を鏡筒へ押圧して固定する構成とすることにより、簡単な構成で撮像素子の固定を行うことができる撮像装置を提供することにある。
【００１８】
また本発明の他の目的とするところは、鏡筒を軸方向に前後に分割して前側鏡筒及び後側鏡筒とし、前側鏡筒及び後側鏡筒の相対位置を調整可能な構成とすることにより、ピント調整を容易に行うことができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１発明に係る撮像装置は、一又は複数のレンズを保持する鏡筒と、前記レンズにより結像された像を撮像する撮像素子と、該撮像素子に電気的に接続される回路基板と、前記鏡筒及び前記回路基板を固定して収容する筐体とを備える撮像装置において、前記撮像素子及び前記回路基板を接続する可撓性配線と、前記撮像素子を前記鏡筒に固定する固定手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、撮像素子及び回路基板を可撓性を有する配線、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などにより接続すると共に、レンズを保持する鏡筒に撮像素子を固定する。撮像素子を回路基板に直接的にはんだ付けする必要がないため、回路基板の固定位置及び固定精度等に撮像素子の固定位置の精度が影響されることがない。回路基板の固定位置にズレが生じた場合であっても、撮像素子の固定位置にズレが生じることはないため、回路基板の固定方法の選択の自由度が高まる。また、撮像素子が直接的に鏡筒に固定され、筐体及び回路基板に変形が生じた場合であっても撮像素子の固定位置にズレが生じることはないため、鏡筒のみ変形に対する耐性を高めればよい。また、回路基板の略中央に撮像素子を搭載する必要がないため、回路基板の設計の自由度が高まる。また、撮像素子及び回路基板を離隔して配することができるため、撮像素子の発熱が回路基板上の他の電子部品に影響を与えることはなく、同様に回路基板上の他の電子部品の発熱が撮像素子に影響を与えることはない。
【００２１】
また、第２発明に係る撮像装置は、前記鏡筒に設けられ、前記撮像素子の固定位置を定める位置決め部を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、撮像素子の固定位置を定める位置決め部を鏡筒に設ける。位置決め部は、レンズの光軸方向及びこれに略直交する方向の両方向についての位置を定めることができる構成が望ましい。これにより、撮像素子の位置決めを容易に行うことができる。従来は撮像装置の組立工程にて撮像素子を動作させて画像を取得することによりレンズに対する位置決めを行っていたが、これを行う必要がない。よって、組立工程に要する時間を短縮することができ、組立コストの低減を実現できる。
【００２３】
また、第３発明に係る撮像装置は、前記撮像素子は板状をなし、前記位置決め部は、前記鏡筒の一端に設けられ、前記撮像素子の周側面に外嵌する枠状の突起であることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、撮像素子は略矩形の板状をなしている場合が多いため、鏡筒の位置決め部を撮像素子の周側面に外嵌する枠状の突起とする。これにより、撮像素子を位置決め部に嵌合させるのみで固定位置を定めることができ、レンズの光軸に略直交する方向に関して撮像素子の位置決めを簡単且つ確実に行うことができる。
【００２５】
また、第４発明に係る撮像装置は、前記固定手段が、前記撮像素子及び前記回路基板の間に介在し、前記撮像素子を前記鏡筒へ押圧して固定する弾性部材を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、撮像素子及び回路基板の間にバネなどの弾性部材を介在させて、この弾性部材により撮像素子を鏡筒へ押圧させることにより撮像素子の固定を行う。これにより、回路基板を筐体などに固定することによって撮像素子を鏡筒に簡単に固定することができる。バネなどの弾性部材を用いることにより、回路基板の固定位置にズレが生じた場合であっても、撮像素子の固定に影響を与えることはない。
【００２７】
また、第５発明に係る撮像装置は、前記鏡筒が、軸方向に前側鏡筒及び後側鏡筒に分割され、前記前側鏡筒及び後側鏡筒の相対位置を軸方向に調節可能にしてあることを特徴とする。
【００２８】
本発明においては、鏡筒を軸方向に前後に分割して前側鏡筒及び後側鏡筒とする。前側鏡筒には一又は複数のレンズを保持させる。後側筐体にはレンズを保持させてもよく、保持させなくてもよい。更に、前側筐体及び後側筐体は相対位置を軸方向に調整可能とする。例えば、前側筐体及び後側筐体の一方に雄ネジ部を形成し、他方に雌ネジ部を形成することにより、回転操作で相対位置を調整することができる。また、例えば、前側筐体及び後側筐体の一方が他方に内嵌又は外嵌する構成とすることで、相対位置を調整可能な構成とすることができる。前側筐体及び後側筐体の位置を調整した後、ネジ止め、溶着又は接着等の方法により前側筐体及び後側筐体を一体に固定して鏡筒とする。撮像素子を直接的に鏡筒に固定する場合には、レンズの光軸方向に関して鏡筒の製造精度にバラツキが生じたときに、撮像素子のピント調整を行うことが困難である。前側鏡筒及び後側鏡筒の相対位置を調整可能とすることで、前側鏡筒が保持するレンズ及び後側鏡筒が保持するレンズの間の距離を調整でき、ピント調整を行うことができるため、この問題を解決できる。
【発明の効果】
【００２９】
第１発明による場合は、撮像素子及び回路基板を可撓性配線により接続すると共に、レンズを保持する鏡筒に撮像素子を固定する構成とすることにより、回路基板の固定位置及び固定精度等に撮像素子の固定位置の精度が影響されることがなく、また、撮像素子及び回路基板を離隔して配することができ、撮像素子及び回路基板上の他の電子部品の発熱が相互に影響を与えることを防止できるため、撮像装置が高品質な撮像を行うことができる。更に、回路基板の固定位置にズレが生じた場合であっても、撮像素子の固定位置にズレが生じることはないため、回路基板の固定を安価な方法で行うことができる。また、筐体及び回路基板に変形が生じた場合であっても撮像素子の固定位置にズレが生じることはないため、鏡筒のみ変形に対する耐性を高めればよく、筐体及び回路基板の変形に対しては高耐性を要求されないため、筐体及び回路基板を低コスト化できる。また、回路基板の略中央に撮像素子を搭載する必要がないため、回路基板の設計の自由度が高まるため、回路基板の小型化を容易に実現することができる。よって、撮像素子を構成する各部品を低コスト化することができ、且つ、組立コストを低減できるため、撮像装置を安価に提供することができる。
【００３０】
また、第２発明による場合は、撮像素子の固定位置を定める位置決め部を鏡筒に設ける構成とすることにより、撮像素子の位置決めを容易に行うことができ、組立工程に要する時間を短縮することができるため、撮像装置の組立コストを確実に低減することができ、撮像装置をより安価に提供することができる。
【００３１】
また、第３発明による場合は、板状の撮像素子に対して、鏡筒の位置決め部を撮像素子の周側面に外嵌する枠状の突起とすることにより、撮像素子を位置決め部に嵌合させるのみで固定位置を簡単に定めることができ、レンズの光軸に略直交する方向に関して撮像素子の位置決めを確実に行うことができるため、撮像装置の組立工程をより確実に短縮することができ、撮像装置の組立コストをより確実に低減することができる。
【００３２】
また、第４発明による場合は、撮像素子及び回路基板の間に介在する弾性部材により撮像素子を鏡筒へ押圧して固定する構成とすることにより、回路基板を筐体などに固定することによって弾性部材が撮像素子を鏡筒に固定するため、簡単な構成で撮像素子の固定を行うことができる。また、回路基板の固定位置にズレが生じた場合であっても、撮像素子の固定に影響を与えることはないため、撮像装置が確実に高品質な撮像を行うことができる。
【００３３】
また、第５発明による場合は、鏡筒を軸方向に前後に分割して前側鏡筒及び後側鏡筒とし、前側鏡筒及び後側鏡筒の相対位置を調整可能な構成とすることにより、レンズの光軸方向に関して鏡筒の製造精度にバラツキが生じる可能性がある場合であっても、前側鏡筒及び後側鏡筒の位置を調整してピント調整を行うことができるため、撮像装置がより確実に高品質な撮像を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の構成を示す模式的断面図である。また、図２は、本発明に係る撮像装置の構成を示す模式的分解図であり、撮像装置を構成する複数の部品を分解して図示してある。図において１は、車輌に搭載して外界の撮像を行うなどの用途に利用することができる車載用の撮像装置である。撮像装置１は、車輌に搭載された各種の電子機器を制御するＥＣＵなどの他の装置に接続ケーブル２００を用いて接続され、接続ケーブル２００を介してバッテリなどから電力が供給されると共に、撮像して取得した画像を例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式の信号で他の装置へ出力するようにしてある。
【００３５】
撮像装置１は、複数のレンズ１５と、これを保持する円筒状の鏡筒１０と、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子２０と、ＤＳＰなどのＩＣが搭載されて、撮像素子２０の出力画像に対する画像処理及び接続ケーブル２００を介した他の装置への画像の送信処理等を行う回路が構成された回路基板６０とを備えており、複数のレンズ１５により結像される像を撮像素子２０にて撮像するようにしてある。これらの構成要素は合成樹脂製の略直方体形をなす筐体２に収容され、鏡筒１０の一端部分は筐体２の一面（以下、前面という）から露出するようにしてある。また、筐体２の反対面（以下、後面という）には、接続ケーブル２００を接続するためのコネクタ部３０が設けてある。筐体２のその他の４つの面（以下、側面という）は、前後方向の中央より若干後よりの位置で前後に分割してあり、筐体２が前側筐体３及び後側筐体４に分割してある。なお、前側筐体３及び後側筐体４は、ネジ止め、溶接又は接着等の方法により固定されて、筐体２を構成するようにしてある。
【００３６】
筐体２の後面に設けられたコネクタ部３０は、筐体２の後面から突出する複数の棒状のオス端子３１と、これらを囲んで筐体２の後面に突設された四角筒状の周壁部３２とを有している。オス端子３１は金属製であり、筐体２の後面からのオス端子３１の突出量は周壁部３２の突出量より若干小さくしてある。また、オス端子３１は、筐体２の後面を貫通して筐体２の内から外へ突出しており、筐体２内にて内部接続線４５に電気的に接続してある。
【００３７】
接続ケーブル２００の一端には、撮像装置１の後面に設けられたコネクタ部３０に接続するためのコネクタ部２１０が設けてある。コネクタ部２１０は、撮像装置１のコネクタ部３０に設けられた複数のオス端子３１にそれぞれ嵌合する凹部が形成された金属製の複数のメス端子２１１と、これらを囲む有底四角筒状をなし、撮像装置１のコネクタ部３０の周壁部３２に外嵌するコネクタハウジング２１２とを有している。撮像装置１のコネクタ部３０に設けられた複数のオス端子３１を接続ケーブル２００のコネクタ部２１０に設けられた複数のメス端子２１１に嵌合させると共に、コネクタ部３０の周壁部３２にコネクタ部２１０のコネクタハウジング２１２を外嵌させることにより、撮像装置１及び接続ケーブル２００を電気的且つ物理的に接続することができるようにしてある。
【００３８】
図３は、本発明に係る撮像装置１の前側筐体３の構成を示す模式図であり、（ａ）に後面視を図示し、（ｂ）に側断面を図示してある。前側筐体３は略四角筒形をなしており、前側には略円形の開口５が形成してあり、後側には略正方形の開口８が形成してある。略円形の開口５には、レンズ１５を保持する略円筒形の鏡筒１０を嵌合させることができるようにしてあり、鏡筒１０をネジ止め、溶接又は接着剤による接着等の方法で固定するようにしてある。
【００３９】
また、前側筐体３の後側の内周面には、前側筐体３の後端より若干前側の位置に、且つ、略正方形の開口８の４つの角部分に対応する位置に、略矩形の板状をなす４つの基板固定部６が内周面から軸心へ向けて突設してある。基板固定部６には、前側筐体３の軸心方向にそれぞれネジ穴７が形成してあり、４つのネジ４１（図１及び図２に２つのみ図示してある）を用いて回路基板６０を固定することができるようにしてある。
【００４０】
図４は、本発明に係る撮像装置１の鏡筒１０の構成を示す模式図であり、（ａ）に後面視を図示し、（ｂ）に側断面を図示してある。鏡筒１０は、略円筒形をなす本体部１１に複数のレンズ１５を同軸上に保持している。本体部１１の前側端の外周には略円板形の前側鍔部１２が周設してあり、後側端の外周には略円板形の後側鍔部１３が周設してある。また、後側鍔部１３の後面には、本体部１１内に連通する略円形の開口を囲むように略矩形をなす枠状突起部１７が本体部１１の軸心方向へ突設してある。枠状突起部１７は、略矩形の板状をなす撮像素子２０に外嵌する形状にしてあり、撮像素子２０を枠状突起部１７に嵌合させて鏡筒１０に取り付けることができるようにしてある。このとき、撮像素子２０の撮像の中心位置とレンズ１５の中心位置とが略一致するようにしてあり、枠状突起部１７への撮像素子２０の嵌合のみでレンズ１５の光軸方向に垂直な方向に関しての位置決めをおこなうことができるようにしてある。
【００４１】
また、後側鍔部１３の後面は、本体部１１内に連通する開口の周辺、且つ、枠状突起部１７に囲まれた部分を平面１８にしてあり、枠状突起部１７へ撮像素子２０を嵌合させることによって鏡筒１０に撮像素子２０を取り付けた場合、撮像素子２０の一面（撮像面）が平面１８に当接するようにしてある。撮像素子２０が平面１８に当接した状態では、レンズ１５の光軸方向に関する撮像素子２０の位置、即ちレンズ１５及び撮像素子２０のピント合わせが最適となるようにしてあり、平面１８によりレンズ１５の光軸方向に関しての撮像素子２０の位置決めを行うことができるようにしてある。
【００４２】
鏡筒１０に取り付けられた撮像素子２０はＦＰＣ５０を介して回路基板６０に電気的に接続される。図５は、本発明に係る撮像装置１の撮像素子２０及びＦＰＣ５０の構成を示す模式図であり、（ａ）にＦＰＣ５０の前面を示し、（ｂ）に撮像素子２０の前面を示し、（ｃ）に撮像素子２０の後面を示してある。撮像素子２０は、略矩形の板状をなす合成樹脂製のパッケージ内にＣＣＤ又はＣＭＯＳのＩＣチップが封入された構成であり、前面の中央には略矩形のガラス板などを埋設することにより透光領域２１が設けられて、パッケージ内のＩＣチップにレンズ１５からの光を照射することができるようにしてある（図５（ｂ）参照）。なお、撮像素子２０は、パッケージ形状、透光領域２１の配設位置及びＩＣチップの埋設位置等が高精度に製造されている。
【００４３】
また、撮像素子２０の後面には複数の端子部２２が設けてある（図５（ｃ）参照）。図示の例では、撮像素子２０の後面の縁に沿って１２個の端子部２２が設けてある。端子部２２は、撮像素子２０のパッケージ内に封入されたＩＣチップに電気的に接続されて、ＩＣチップに対して電力供給及び信号の入出力を行うためのものであり、略半球形をなしている。
【００４４】
ＦＰＣ５０は、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂等の合成樹脂よりなる可撓性を有する略長方形の絶縁フィルム上に、複数の配線５２を銀又はアルミ等の金属により形成したものであり、この上に合成樹脂による絶縁膜を形成してある。複数の配線５２は、ＦＰＣ５０の長手方向の一側から他側へ延設され、一側の端部を絶縁膜から露出させて回路基板６０に接続するための接続部５３としてあり、他側の端部は略円形のランド部５１にそれぞれ接続してある（図５（ａ）参照）。図示の例では、１２個のランド部５１がＦＰＣ５０の他側に配されている。ランド部５１はＦＰＣ５０の絶縁膜から露出してあり、撮像素子２０の端子部２２とはんだ付けされて、撮像素子２０及びＦＰＣ５０を電気的且つ物理的に接続するためのものである。
【００４５】
撮像素子２０がはんだ付けされたＦＰＣ５０は、回路基板６０に接続される。図６は、本発明に係る撮像装置１の回路基板６０の構成を示す模式図であり、（ａ）に回路基板６０の側面視を示し、（ｂ）に回路基板６０の前面視を示してある。回路基板６０は略矩形の板状をなし、回路基板６０上には、複数のＩＣ、抵抗及びコンデンサ等の電子部品（図示は省略する）が搭載されて電子回路を形成している。また、回路基板６０の四隅には貫通孔６１が形成してあり、ネジ４１の軸部分を挿通させて前側筐体３のネジ穴７に螺合させることによって回路基板６０を前側筐体３に固定することができるようにしてある。
【００４６】
また、回路基板６０の一面（前面）には、ＦＰＣ５０を接続するためのＦＰＣ用コネクタ６２が配設してあり、他面（後面）には、内部接続線４５を接続するためのコネクタ６３が配設してある。これにより、回路基板６０をＦＰＣ５０を介して撮像素子２０に電気的に接続することができると共に、回路基板６０を内部接続線４５を介してコネクタ部３０のオス端子３１に電気的に接続することができるようにしてある。
【００４７】
また、回路基板６０の前面には、略中央に４つのバネ部材６４が着設してある。バネ部材６４は金属製であり、略矩形の板部６４ａ及び６４ｂと、この２つの板部６４ａ及び６４ｂの間に介在する２つの板バネ部６４ｃとで構成され、２つの板部６４ａ及び６４ｂを離隔する方向へ板バネ部６４ｃが付勢を行うようにしてある。回路基板６０には一側の板部６４ｂをはんだ付けすることによって、バネ部材６４を固定するようにしてある。回路基板６０は、前側筐体３の基板固定部６にネジ４１を用いて固定した場合に、鏡筒１０に取り付けられた撮像素子２０に対向するようにしてあり、更に、回路基板６０の前面に固定されたバネ部材６４の他側の板部６４ａがＦＰＣ５０がはんだ付けされた撮像素子２０の後面に当接するようにしてある。これにより、撮像素子２０は、回路基板６０との間に介在するバネ部材６４により鏡筒１０へ押圧され、不動に固定されるようにしてある。
【００４８】
撮像装置１を組み立てる場合には、まず、前側筐体３の開口５に鏡筒１０を嵌合させて接着し、これとは別にＦＰＣ５０にはんだ付けされた撮像素子２０を鏡筒１０の枠状突起部１７に嵌合させて取り付ける。このとき、鏡筒１０が保持するレンズ１５の光軸方向及びこれに垂直な方向について、レンズ１５と撮像素子２０との位置合わせを行う必要はない。次いで、回路基板６０に設けられたＦＰＣ用コネクタ６２にＦＰＣ５０の接続部５３を接続することにより、撮像素子２０と回路基板６０とを電気的に接続し、回路基板６０に設けられたバネ部材６４の板部６４ａを撮像素子２０の後面に当接させた状態で、前側筐体３の基板固定部６にネジ４１を用いて回路基板６０を固定する。これにより、撮像素子２０は鏡筒１０の平面１８に押し当てられた状態で不動に固定される。次いで、後側筐体４に設けられた内部接続線４５を回路基板６０に設けられたコネクタ６３に接続し、前側筐体３及び後側筐体４を接着又は溶接等により固定して、撮像装置１の組み立てが完了する。その後、撮像装置１の後部に設けられたコネクタ部３０に接続ケーブル２００のコネクタ部２１０を接続することによって、撮像装置１が撮像した画像を車輌などに設けられたディスプレイに表示することができる。
【００４９】
以上の構成の撮像装置１においては、撮像素子２０及び回路基板６０を可撓性を有するＦＰＣ５０により接続すると共に、レンズ１５を保持する鏡筒１０に撮像素子２０を固定する構成とすることにより、回路基板６０の前側筐体３に対する固定位置及び固定精度等に撮像素子２０の固定位置の精度が影響されることがない。よって、撮像装置１の組立工程にて回路基板６０の固定位置にズレが生じた場合であっても、撮像素子２０の固定位置にズレが生じることはないため、回路基板６０の筐体２への固定を安価な方法で行うことが可能である。また、筐体２及び回路基板６０等に経年変化に伴う変形が生じた場合であっても、鏡筒１０に変形が生じていなければ撮像素子２０の固定位置にズレが生じることはないため、鏡筒１０のみ変形に対する耐性を高めればよく、筐体２及び回路基板６０の変形に対しては高耐性を要求されないため、筐体２及び回路基板６０を低コスト化できる。
【００５０】
また、回路基板６０と撮像素子２０とを離隔して筐体２内に配することができるため、撮像素子２０の発熱が回路基板６０上の電子部品の動作に影響を与えることがなく、回路基板６０上の電子部品の発熱が撮像素子２０の動作に影響を与えることがないため、撮像素子２０が高品質な撮像を行うことができ、回路基板６０に構成された電子機器の誤動作などを低減できる。また、従来は回路基板の略中央に配設する必要があった撮像素子２０が回路基板上に配されない構成であるため、回路基板６０の設計の自由度を高めることができる。
【００５１】
また、鏡筒１０の枠状突起部１７に撮像素子２０を嵌合させると共に、鏡筒１０の平面１８に撮像素子２０を当接させることにより、レンズ１５の光軸方向及びこれに垂直な方向に関する撮像素子２０の位置決めを行うことができるため、撮像素子２０の取り付け作業を用意に行うことができ、組立コストを低減することができる。また、撮像素子２０及び回路基板６０の間に介在するバネ部材６４により撮像素子２０を鏡筒１０に押圧して固定する構成とすることにより、撮像素子２０を簡単且つ確実に不動に固定することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、撮像装置１を車載用のものとしたが、これに限るものではなく、別の用途に用いる撮像装置についても同様の構成を適用することができる。また、撮像素子２０を鏡筒１０にバネ部材６４の付勢により押圧して固定する構成としたが、これに限るものではなく、接着剤を用いて接着して固定するなど、他の方法で固定する構成としてもよい。また、回路基板６０とコネクタ部３０のオス端子３２とを内部接続線４５を介して接続する構成としたが、これに限るものではなく、回路基板６０にオス端子３２を直接的に接続するなど、他の方法で接続してもよい。また、回路基板６０を前側筐体３に固定する構成としたが、これに限るものではなく、後側筐体４に固定する構成としてもよく、鏡筒１０に固定する構成としてもよく、更には別の方法で固定する構成としてもよい。
【００５３】
（変形例１）
図７は、本発明の変形例１に係る撮像装置１の鏡筒１０の構成例を示す模式図であり、鏡筒１０の後面視を図示してある。図４（ａ）に示した構成では、鏡筒１０の後面に略矩形の枠状突起部１７を設けて撮像素子２０に嵌合させることにより、レンズ１５の光軸方向に略垂直な方向についての撮像素子２０の位置決めを行うようにしてある。これに対して、図７（ａ）に示す構成では、撮像素子２０の４つの角部分の側面にそれぞれ当接する４つの略Ｌ字型の突起部１７ａが鏡筒１０の後面に設けてある。このように、鏡筒１０の後面に設ける突起部１７ａは、撮像素子２０の側面全てに当接する構成でなくてもよく、この構成であっても撮像素子２０の位置決めを十分に行うことができる。
【００５４】
図７（ｂ）に示す構成では、撮像素子２０の四辺の略中央部の側面にそれぞれ当接する４つの略矩形の突起部１７ｂが鏡筒１０の後面に設けてある。この構成であっても同様に、撮像素子２０の位置決めを十分に行うことができる。なお、撮像素子２０の位置決めのための突起部の形状は図４及び図７に示すものに限らず、その他の形状としてもよい。
【００５５】
（変形例２）
図８は、本発明の変形例２に係る撮像装置１の構成を示す模式的断面図である。図１に示した構成では、撮像素子２０を回路基板６０に設けられたバネ部材６４の付勢により鏡筒１０に押圧して固定する構成としてあるが、変形例２に係る撮像装置１は、鏡筒１０の後面に設けられた突起部３１７の突出端部に係合爪部３１７ａを形成し、係合爪部３１７ａを撮像素子２０の後面の縁部分に係合させることによって、撮像素子２０を鏡筒１０に固定する構成である。これにより、バネ部材６４を用いた場合と同様に撮像素子２０を不動に固定することができ、回路基板６０にバネ部材６４を設ける必要がないため、回路基板６０のコストを低減することができ、回路基板６０の設計の自由度をより高めることができる。なお、この構成の場合には突起部３１７の構成は、図４に示したような枠状ではなく、図７（ｂ）に示したような撮像素子２０の四辺の側面に当接する構成とすることが好適である。
【００５６】
（変形例３）
図９は、本発明の変形例３に係る撮像装置１の構成を示す模式的断面図である。図１〜図６に示した撮像装置１においては、撮像素子２０を鏡筒１０の平面１８に当接させることによって、レンズ１５の光軸方向に関する位置決め、即ちピント合わせを行うことができる構成としたが、この構成では鏡筒１０を高精度に形成する必要がある。変形例３はこれを解決するための構成である。
【００５７】
変形例３に係る撮像装置１の鏡筒４１０は、軸心方向に前側鏡筒４２０と後側鏡筒４３０とに分割してあり、それぞれが一又は複数のレンズ１５を保持している。前側鏡筒４２０の後側端には内周に雌ネジ部４２１が形成してあると共に、後側鏡筒４３０の前側端には外周に雄ネジ部４３１が形成してあり、雌ネジ部４２１及び雄ネジ部４３１を螺合させることにより前側鏡筒４２０及び後側鏡筒４３０を固定して鏡筒４１０を構成するようにしてある。また、前側鏡筒４２０又は後側鏡筒４３０の一方を他方に対して回転操作することにより、一方を他方に対して軸心方向に移動させることができ、前側鏡筒４２０が保持するレンズ１５と後側鏡筒４３０が保持するレンズ１５との間の距離を調整することができる。
【００５８】
これにより、後側鏡筒４３０に撮像素子２０を固定した後、前側鏡筒４２０又は後側鏡筒４３０の一方を回転操作してピント調整を行い、ネジ止め、接着又は溶接等の方法で前側鏡筒４２０及び後側鏡筒４３０を回転不可能に固定することによって、レンズ１５の光軸方向に関して高精度に形成されていない鏡筒４１０であっても、撮像素子２０を鏡筒４１０に直接的に固定する構成を適用することができる。
【００５９】
なお、変形例３においては前側鏡筒４２０及び後側鏡筒４３０を螺合させてピント調整を行う構成としたが、これに限るものではなく、前側鏡筒４２０及び後側鏡筒４３０を単に嵌合させる構成とし、前側鏡筒４２０に対して後側鏡筒４３０を軸方向にスライド移動させることでピント調整を行う構成としてもよい。また、前側鏡筒４２０及び後側鏡筒４３０がそれぞれレンズ１５を保持する構成としたが、これに限るものではなく、少なくとも前側鏡筒４２０がレンズ１５を保持していればよく、後側鏡筒４３０はレンズ１５を保持しない構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る撮像装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の構成を示す模式的分解図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の前側筐体の構成を示す模式図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の鏡筒の構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の撮像素子及びＦＰＣの構成を示す模式図である。
【図６】本発明に係る撮像装置の回路基板の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の変形例１に係る撮像装置の鏡筒の構成例を示す模式図である。
【図８】本発明の変形例２に係る撮像装置の構成を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の変形例３に係る撮像装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１０】従来の撮像装置の構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  撮像装置
２  筐体
３  前側筐体
４  後側筐体
６  基板固定部
１０  鏡筒
１５  レンズ
１７  枠状突起部（位置決め部）
１７ａ、１７ｂ  突起部
１８  平面（位置決め部）
２０  撮像素子
３０  コネクタ部
４１  ネジ
４５  内部接続線
５０  ＦＰＣ（可撓性配線）
６０  回路基板
６２  ＦＰＣ用コネクタ
６３  コネクタ
６４  バネ部材（固定手段、弾性部材）
２００  接続ケーブル
３１７  突起部
３１７ａ  係合爪部
４１０  鏡筒
４２０  前側鏡筒
４３０  後側鏡筒
【図１】
2008219427.tif 000003
【図２】
2008219427.tif 000004
【図３】
2008219427.tif 000005
【図４】
2008219427.tif 000006
【図５】
2008219427.tif 000007
【図６】
2008219427.tif 000008
【図７】
2008219427.tif 000009
【図８】
2008219427.tif 000010
【図９】
2008219427.tif 000011
【図１０】
2008219427.tif 000012