(57)【要約】【課題】  温度変動や振動が加わる画像処理装置の使用環境においては、撮像素子に当接する構造部材と接着剤間、及び接着剤と撮像素子間の線膨張係数の違いによる熱応力や振動による応力、接着剤の劣化により接着剥がれ等、撮像素子とレンズの相対位置変動が発生し、画像認識対象を正しく撮像できなくなる可能性が高い、という課題がある。【解決手段】  撮像素子と支持部材を備えるカメラ装置において、支持部材は、内部に凹部を有し、撮像素子は、一つの部材により、凹部内の、当該撮像素子の受光面に直交する第１の面、及び当該受光面と当該第１の面に直交する第２の面に押し付けられる。一つの部材とは、弾性体（Ｌ字型ばね）であってもよい。又、第１及び第２の面は、それぞれ、突起を備えてもよい。【選択図】図３
2009267755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と支持部材を備えるカメラ装置において、
前記支持部材は、内部に凹部を有し、
前記撮像素子は、一つの部材により、前記凹部内の、当該撮像素子の受光面に直交する第１の面、及び当該受光面と当該第１の面に直交する第２の面に押し付けられる、カメラ装置。
【請求項２】
前記一つの部材とは、弾性体である、請求項１記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記弾性体とは、Ｌ字型ばねである、請求項２記載のカメラ装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の面は、それぞれ、突起を備える、請求項１記載のカメラ装置。
【請求項５】
前記第１の面は、前記突起を一つ備え、前記第２の面は、前記突起を二つ備える、請求項４記載のカメラ装置。
【請求項６】
前記Ｌ字型ばねは、黒色もしくは濃淡色の表面処理を施される、請求項３記載のカメラ装置。
【請求項７】
撮像素子と支持部材を備えるカメラ装置において、
前記支持部材は、内部に凹部を有し、
前記凹部内に前記撮像素子の受光面に直交する二つの平面を有し、
前記撮像素子の光軸に直交する、当該撮像素子の水平，垂直、及び回転方向に位置決め基準を設ける、カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像認識装置に搭載された撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の画像機器に搭載される撮像素子の保持構造は、接着剤による貼付けが一般的である。具体的には、撮像素子は組立て位置基準となる板材に一定の相対位置で接着固定され、当該板材をカメラ筐体に挿入位置決め後、ネジ等により締め付け保持される。ここで、撮像素子の固定に接着剤が用いる技術がある（特許文献１参照）。又、画像認識装置を構成する部品点数を削減しながら精度良く撮像素子の位置を確定する方法もいくつか提案されている。例えば、撮像素子の半導体チップを取付け板に搭載し、この取付け板に設けられた位置決め手段により撮像素子本体への位置決めを行う技術がある（特許文献２参照）。更に、撮像素子パッケージの形状を異形とし、切り欠き部を設けこれを位置決めとして活用する技術がある（特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９４４４４号公報
【特許文献２】特開２００２−９２６４号公報
【特許文献３】特開昭６３−３１６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１乃至３によれば、接着剤による貼付け保持構造では、温度変動や振動が加わる画像処理装置の使用環境においては、撮像素子に当接する構造部材と接着剤間、及び接着剤と撮像素子間の線膨張係数の違いによる熱応力や振動による応力、接着剤の劣化により接着剥がれ等、撮像素子とカメラ筐体の相対位置変動が発生し、画像認識対象を正しく撮像できなくなる可能性が高い、という課題がある。更に、撮像素子の接着に際し、撮像素子と当該撮像素子の位置決め基準となる構造部材の相対位置を高精度に確保した上で接着する手段に関しては提供されていない、という課題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、温度変動や振動が加わる使用環境下においても、画像認識対象を正確に撮像できるカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。
【０００７】
撮像素子と支持部材を備えるカメラ装置において、支持部材は、内部に凹部を有し、撮像素子は、一つの部材により、凹部内の、当該撮像素子の受光面に直交する第１の面、及び当該受光面と当該第１の面に直交する第２の面に押し付けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、温度変動や振動が加わる使用環境下においても、画像認識対象を正確に撮像できるカメラ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて、実施例について説明する。
【００１０】
図１は、画像処理装置のレイアウトを示す図である。本実施例は、組立て公差における、撮像素子１のロール方向のずれに起因する、光軸線１３のロール方向のずれ低減を行うものである。
【００１１】
車両１１に、前方を撮像するための画像処理装置１２を配置する。画像処理装置１２の配置場所は一例であり、後方監視カメラとして車両後部に、車両側方や前方を監視する目的として、サイドミラー等に配置してもよい。
【００１２】
光軸線１３は、前方視界を一例とした場合の画像処理画面の中心線である。光軸線１３は、種々の変動要因があり、組付け誤差として、画像処理装置１２の車両との組付け誤差、画像処理装置１２内の組立て公差が挙げられる。この問題は、単眼カメラよりもステレオカメラの方が顕著である。なぜなら、ステレオカメラでは、左右の撮像画面を相対的に比較することにより立体視する原理であるため、左右もしくはどちらか一方の撮像画面に異常があった場合はシステムが成立しないからである。
【００１３】
図２は、画像処理装置１２の組立て構造の一例を示す図である。
【００１４】
レンズ１４は、レンズホルダ１５に取り付けられ、レンズホルダ１５は、支持部材２に取り付ける。撮像素子１は、弾性体であるＬ字型ばね６で支持部材２に固定される。
【００１５】
レンズホルダ１５と支持部材２の間には、光路を形成するため、光を乱反射しない部材を使用することが望ましい。よって、Ｌ字型ばね６は、黒色もしくは濃淡色の塗装もしくはメッキ等の表面処理が有効である。
【００１６】
撮像素子１は、信号処理基板１６に半田等で接続し、筐体１７に配置する。
【００１７】
図３は、撮像素子１と支持部材２の構成を示す図である。
【００１８】
支持部材２は、内部に凹部を有し、撮像素子１の外形位置決め基準となる直交する三平面を備えている。即ち、図３のＺ＝０に平行な基準平面（ａ）、Ｙ＝０に平行な基準平面（ｂ）、及びＸ＝０に平行（撮像素子１の受光面に平行）な基準面（ｃ）５から成る。又、基準平面（ａ）をＺ軸と平行に貫く突起３、及び基準平面（ｂ）をＹ軸と平行に貫く突起４を備える。突起３は一つ、突起４は二つ設ける。これにより、バネ力と突起物の面積から撮像素子１に加わる応力をコントロールでき、支持部材２に撮像素子１を凹部に埋設することができる。
【００１９】
撮像素子１は支持部材２の三平面により構成される凹部に挿入された後、図４に示すように、当該撮像素子１が有する基準面１０は、突起３及び突起４に押し付ける力を発生するＬ字形ばね６に組付けられる。これにより、撮像素子１と支持部材２の相対位置は保持される。
【００２０】
一方、基準平面（ｃ）５に対しては、シリコンゴムなどの弾性体の反発力等により撮像素子１が常時密着する構造を有するものとする。ここで反発力を与える構造としては、撮像素子の受光の障害とならない形態の弾性体を配置する構造が考えられる。尚、撮像素子を常時密着させる方法としては、図５（Ｂ）のリードフレーム７を基準面（ｃ）５の背面から引っ張る機構としてもよい。
【００２１】
ここで、図５は、撮像素子を示す図であり、（Ａ）は図３のＸ軸の＋方向から見た図、（Ｂ）は図３のＺ軸の＋方向から見た図、（Ｃ）は図３のＹ軸の＋方向から見た図である。
【００２２】
撮像素子１は、モールドパッケージ８に覆われており、半導体チップ９を内蔵する。又、突起が押し付けられる基準面１０は、（Ｂ）に示す面に一つ、（Ｃ）に示す面に二つ存在する。
【００２３】
図３に示すＬ字形ばね６は、直角に成形した板ばねの両端を更に折り返した形状となっており、図４のように、撮像素子１を支持部材２の基準平面（ａ）及び基準平面（ｂ）に対し、互いの反力が干渉することなく、所望する圧力を独立して加えることができる。
【００２４】
以上、本実施例によれば、構造部材に設けられた基準面に対し、弾性体の反力を用いて撮像素子を常に当接するように加圧しておくことにより、温度変動による構造部材の膨張収縮に対して撮像素子の当接状態を保持することができる。又、過大な振動や衝撃により撮像素子の基準面に対する当接部に瞬間的に間隙が発生した場合も、弾性体の反力により当接状態が自動的に復元される。
【００２５】
更に、撮像素子の外形基準面を弾性体の反力を用いてカメラ内部の位置決め基準となる互いに直交する三平面に押し当てる構造とする。これにより、カメラ内部の基準面を構成する部材に、使用環境の熱変動による膨張収縮や振動による繰り返し応力が加わっても、当該撮像素子は常に基準面に押し当てられた状態が保持され、当該撮像素子の搭載位置を高精度に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】画像処理装置のレイアウトを示す図。
【図２】画像処理装置の組立て構造の一例を示す図。
【図３】撮像素子と支持部材の構成を示す図。
【図４】撮像素子の保持状態を示す図。
【図５】撮像素子を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１  撮像素子
２  支持部材
３  基準平面（ａ）をＺ軸と平行に貫く突起
４  基準平面（ｂ）をＹ軸と平行に貫く突起
５  基準平面（ｃ）
６  Ｌ字型ばね
７  リードフレーム
８  モールドパッケージ
９  半導体チップ
１０  基準面
１１  車両
１２  画像処理装置
１３  光軸線
１４  レンズ
１５  レンズホルダ
１６  信号処理基板
１７  筐体
【図１】
2009267755.tif 000003
【図２】
2009267755.tif 000004
【図３】
2009267755.tif 000005
【図４】
2009267755.tif 000006
【図５】
2009267755.tif 000007