JP2019062354A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程における組立作業時に２つのケースの間から静電気が内部に侵入し、ケース内に収容させた基板の回路をショートさせてしまうことを防止する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、撮像部を搭載する基板４１と、レンズ３ａを保持するレンズ鏡筒３と、フロントケース１と、フロントケースより光軸方向後方に配置され、フロントケースとともに基板及びレンズ鏡筒を、防水シール２、７を介して収容するリアケース８と、を備える。フロントケースとリアケースとは、光軸に垂直な方向に対向する面を有している。【選択図】図３

Description

本発明の一態様は、撮像装置等に関する。

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では、２つのケースを組み合わせることで全体の構成を収容するケースを形成する構成のものがある。このような撮像装置は、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。

特開２０１２−４８００８号公報 特開２０１４−７５８２５号公報

しかしながら、上記従来の構成の撮像装置では、製造工程における組立作業時に２つのケースの間から静電気が内部に侵入し、ケース内に収容させた基板の回路をショートさせてしまう場合があった。

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。

本発明の一の手段は、
撮像部を搭載する基板（４１、４２）と、
レンズを保持するレンズ鏡筒（３）と、
フロントケース（１）と、
前記フロントケースより光軸方向後方に配置され、前記フロントケースとともに前記基板及び前記レンズ鏡筒を収容するリアケース（８）と、を備え、
前記フロントケースと前記リアケースとは、光軸に垂直な方向に対向する面（１ａ、８ｂ）を有している、
撮像装置である。

上記構成の撮像装置では、フロントケースとリアケースとが光軸に垂直な方向に対向する面を有する構成にしているため、従来構成と比較すると、ケース外側と内側との間の沿面距離を長くすることができる。これにより、組立工程においてケースの外側で静電気が発生したとしても、ケース内側まではある程度の距離があるため、静電気によってケース内側に配置された基板の回路が破壊されることを抑制することが可能となる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記リアケースは、光軸方向前方の前記フロントケースと対向する面から光軸方向前方に突出する凸部を有する構成とする。

または、上記撮像装置において、
前記フロントケースは、光軸方向後方の前記フロントケースと対向する面から光軸方向後方に突出する凸部を有する構成とする。

上記構成の撮像装置によれば、比較的簡易な構成で、フロントケースとリアケースとが光軸に垂直な方向に対向する面を有する構成とし、ケース外側から内側への沿面距離を長くした構成とすることができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記リアケースは、前記フロントケースと対向する面の沿面距離が、前記フロントケースと対向する面の光軸に垂直な方向の距離の２倍以上である。

上記構成の撮像装置によれば、ケースの外側から内側までに十分長い沿面距離を取ることで、ケース内側の基板の回路が破壊されることを効果的に抑制することができる。

上記撮像装置において、好ましくは、
前記基板は、第１基板（４１）と第２基板（４２）とを含み、
前記基板に近接する側の前記フロントケース（１）と前記リアケース（８）との連結部は、光軸方向において、前記第１基板と前記第２基板との中間に位置する。

上記構成の撮像装置によれば、フロントケースとリアケースとの連結部から、それぞれの基板までの距離を比較的長くすることができるため、静電気がケース外側から内側に進入してきたとしても、基板の回路が破壊されることを抑制しやすい構成とすることができる。

図１は、実施形態の撮像装置をフロント側から見た外観斜視図である。 図２は、実施形態の撮像装置をリア側から見た外観斜視図である。 図３は、実施形態の撮像装置をフロント側から見た分解斜視図である。 図４は、実施形態の撮像装置をリア側から見た分解斜視図である。 図５は、実施形態の撮像装置の断面図である。 図６は、実施形態の撮像装置の断面図における特徴部分の拡大図である。 図７は、変形例の撮像装置の特徴部分の拡大断面図である。 図８は、変形例の撮像装置の特徴部分の拡大断面図である。

本発明の撮像装置は、フロントケースとリアケースとからなるケースの内側に基板などが収容された構成であって、フロントケースとリアケースとの連結部分において、ケース外側から内側にかけての沿面距離を長くする構成としている点を特徴のひとつとする。

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。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。

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

＜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、本実施形態の撮像装置の外観斜視図であり、図１はフロント側から見た図、図２はリア側から見た図である。図３及び図４は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図であり、図３はフロント側から見た図、図４はリア側から見た図である。図５は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図６は、図５の断面図において、フロントケース１とリアケース８との連結部分の拡大図である。

主に図１〜図５に示されるように、本実施形態の撮像装置は、フロントケース１、防水シール２、レンズ鏡筒３、第１基板４１、第２基板４２、シールドプレート６、防水シール７、リアケース８、コネクタ９、並びに連結具５１、５２、及び５３を含んで構成される。また、図５に示されるように、第１基板４１と第２基板４２との間には、フレキシブル基板４４が配置されている。

＜フロントケース１＞
フロントケース１は、リアケース８と共に撮像装置の筐体（ケース）を形成する部材であって、樹脂または金属などで形成される。フロントケース１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８と連結可能に開放されており、光軸を覆うように、略矩形状の側面を有している。フロントケース１とリアケース８とが連結されることで、レンズ鏡筒３、第１基板４１、及び第２基板４２などを収容する空間が形成される。フロントケース１は、連結具５２によりリアケース８と連結される。フロントケース１の光軸方向後方の矩形状の枠面にはリアケース８の光軸方向前方の矩形状の枠面が当接する。フロントケース１の光軸方向後方の矩形状の枠面は、光軸に近接した部分に切欠きを有しており、当該切欠きにリアケース８の凸部８ａが挿入される。これにより、フロントケース１は、リアケース８の凸部８ａと、光軸方向に垂直な方向において対向するよう、リアケース８を連結される。また、図１に示されるように、フロントケース１の光軸方向前方の開口部には、レンズ鏡筒３により保持されたレンズ３ａが位置する。

図６は、フロントケース１とリアケース８との連結部分の拡大図である。図６に示されるように、フロントケース１の光軸方向後方の面は、３つの段差を有する。具体的には、フロントケース１は、ケース外側の面と、防水シール７が配置された面と、ケース内側の面とを有する。ケース外側の面は、３つの面のうちで最も光軸方向後方であり、ケース内側の面は３つの面のうちで最も光軸方向前方である。ケース外側の面とケース内側の面において、フロントケース１はリアケース８と対向している。フロントケース１の光軸に対して内側の面１ａは、リアケース８の光軸に対して外側の面８ｂと対向する。

＜リアケース８＞
リアケース８は、上記のように、フロントケース１と連結されることで、レンズ鏡筒３、第１基板４１、及び第２基板４２などを収容する空間を形成する。リアケース８は、光軸に対して略垂直な矩形状の枠面を有し、当該枠面から光軸方向前方に向かって突出した凸部８ａを有する。凸部８ａは、フロントケース１の光軸方向内側に挿入され、凸部８ａとフロントケース１とは光軸に垂直な方向に対向している。リアケース８は、連結具５２によりフロントケース１と連結される。

図６に示されるように、リアケース８の光軸方向前方の面は、３つの段差を有する。具体的には、リアケース８は、ケース外側の面と、防水シール７が配置された面と、ケース内側の面とを有する。防水シール７が配置された面が３つの面のうちで最も光軸方向後方であり、ケース内側の面が３つの面のうちで最も光軸方向前方である。ケース外側の面とケース内側の面において、リアケース８はフロントケース１と対向している。リアケースの光軸に対して外側の面８ｂは、フロントケース１の光軸に対して内側の面１ａと対向する。

＜防水シール２＞
防水シール２は、ゴム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１とレンズ鏡筒３との間に配置されることで、フロントケース１とレンズ鏡筒３とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール２は、レンズ鏡筒３の径方向外側であって、フロントケース１の径方向内側に配置されており（図５参照）、フロントケース１の外縁の位置に沿った円環状になっている。

＜レンズ鏡筒３＞
レンズ鏡筒３は、光軸方向に伸びる円筒状の鏡筒部と、鏡筒部の光軸方向後方に配置された板状のレンズフランジとを含んで構成される。レンズ鏡筒３は、レンズ３ａを含む１以上の光学部材を保持する。レンズ鏡筒３に保持される光学部材には、レンズ３ａ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３ａ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。

＜第１基板４１及び第２基板４２＞
第１基板４１及び第２基板４２は、撮像素子４３を含む電子部品が搭載されたリジッド基板である。本実施形態では、第１基板４１に撮像素子４３及び電子部品が搭載され、第２基板４２には電子部品が搭載される。第１基板４１と第２基板４２とは、フレキシブル基板４４によって電気的に接続される。撮像素子４３により取得された電気信号は、第１基板４１及び第２基板４２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、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４１及び第２基板４２は、連結具５１によって、撮像装置内で位置固定される。第１基板４１及び第２基板４２は、シールドプレート６によって周囲を覆われている。

撮像素子４３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４３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。

＜シールドプレート６＞
シールドプレート６は、導電性を有する板状の部材により形成され、組み立てられた状態で、第１基板４１及び第２基板４２を覆うように配置される。これによって、外部から与えられる電磁ノイズをシールドプレート６によって遮断することができ、第１基板４１及び第２基板４２が電磁ノイズの影響により誤動作することなどを防止することができる。

＜防水シール７＞
防水シール７は、防水シール２と同様にゴムなどの弾性部材により形成された部材であって、フロントケース１とリアケース８との間に配置されることで、フロントケース１とリアケース８とを隙間無く連結させるよう作用する。防水シール７は、フロントケース１とリアケース８との連結面に対応した形状となっており、本実施形態の防水シール７は、角部が切り欠かれた矩形状となっている。

＜コネクタ９＞
コネクタ９は、リアケース８の光軸方向後方に配置され、連結具５３によってリアケース８と連結される。コネクタ９は、撮像装置と外部機器とを電気的に接続させつつ、撮像装置を取り付け対象の機器に対して取り付けるための取付具として利用される。コネクタ９は、第２基板４２から光軸方向後方に突出した端子４２ａと接続される。

＜変形例＞
図７は、本実施形態の一変形例における、フロントケース１とリアケース８との連結部分の拡大断面図である。この図７に示されるように、例えば、フロントケース１が、光軸方向後方の枠面から光軸方向後方に向かって（リアケース８に向かって）突出した凸部１ｂを有し、リアケース８が当該凸部１ｂを挿入可能な凹部８ｃを有するような構成を採用してもよい。このような構成とすると、フロントケース１とリアケース８とが光軸に垂直な方向に対向する面（１ｃ、１ｄ、８ｄ、８ｅ）を広く取ることができるため、ケースの外側と内側との間の沿面距離を長くすることができる。これにより、製造時の組立構成において静電気により第１基板４１及び第２基板４２の回路や電子部品が破壊されることを抑制することが可能となる。

図８は、本実施形態の別の変形例における、フロントケース１とリアケース８との連結部分の拡大断面図である。図８では、防水シール７は省略している。図８に示されるように、フロントケース１とリアケース８との連結部は、第1基板４１及び第２基板４２からできるだけ離れた位置とするほうが、静電気により第１基板４１及び第２基板４２の回路が破壊されるリスクが減少する。したがって、本変形例のように、第１基板４１及び第２基板４２に近接する側（筐体の内側）において、フロントケース１とリアケース８との連結部は、第１基板４１と第２基板４２との略中間位置とすることが好ましい。

このように、本実施形態の撮像装置では、フロントケース１とリアケース８とが、光軸に対して垂直な方向に対向する面を有する構成としている。この構成により、従来構成と比較して、ケース外側と内側との間の沿面距離を長くすることができている。これによって、組立工程においてケースの外側で静電気が発生したとしても、ケース内側まではある程度の距離が確保されているため、静電気によってケース内側に配置された基板の回路が破壊されることを抑制することが可能となる。

また、リアケース８は、フロントケース１と対向する光軸方向前方の矩形状の枠面から、光軸方向前方に突出する凸部８ａを有する構成としているため、比較的簡易な構成で、ケース外側から内側への沿面距離を長くした構成とすることができる。

なお、実施形態では、リアケース８が凸部８ａを有する構成について説明したが、フロントケース１が凸部を有する構成とすることもできる。この場合、フロントケース１の光軸方向後方の矩形状の枠面から、光軸方向後方に向かって突出する凸部を有する構成とする。このような構成としても、比較的簡易な構成で、ケース外側から内側への沿面距離を長くした構成とすることができる。

また、リアケース８及びフロントケース１の一方が上記凸部を有し、他方が当該凸部の挿入される凹部を有する構成を採用してもよい。この場合であっても、比較的簡易な構成で、ケース外側から内側までの沿面距離を長くした構成にすることができる。

なお、フロントケース１とリアケース８とが対向する面の沿面距離は、光軸に垂直な方向におけるフロントケース１とリアケース８とが対向する面の距離（ケース外側から内側までの最短距離）の２倍以上とすることが好ましい。このように、ケースの外側から内側までに十分長い沿面距離を取ることで、ケース内側の基板の回路が破壊されることを効果的に抑制することができる。

＜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。

実施形態の撮像装置では、第１基板４１と第２基板４２とを有する構成について説明したが、これらの基板は１枚であってもよいし、３枚以上であってもよく、任意に設計可能である。

また、フロントケース１及びリアケース８は、実施形態のような構成に限定されるものではなく、光軸方向における面が対向しながら連結される、任意の構成を採用可能である。

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。

１…フロントケース
２…防水シール
３…レンズ鏡筒
３ａ…レンズ
４１…第１基板
４２…第２基板
４３…撮像素子
４４…フレキシブル基板
５１〜５３…連結具
６…シールドプレート
７…防水シール
８…リアケース
８ａ…凸部
９…コネクタ

Claims (5)

1. 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、
   フロントケースと、
   前記フロントケースより光軸方向後方に配置され、前記フロントケースとともに前記基板及び前記レンズ鏡筒を収容するリアケースと、を備え、
   前記フロントケースと前記リアケースとは、光軸に垂直な方向に対向する面を有している、
   撮像装置。
2. 前記リアケースは、光軸方向前方の前記フロントケースと対向する面から光軸方向前方に突出する凸部を有する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記フロントケースは、光軸方向後方の前記フロントケースと対向する面から光軸方向後方に突出する凸部を有する、
   請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記リアケースは、前記フロントケースと対向する面の沿面距離が、前記フロントケースと対向する面の光軸に垂直な方向の距離の２倍以上である、
   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。
5. 前記基板は、第１基板と第２基板とを含み、
   前記基板に近接する側の前記フロントケースと前記リアケースとの連結部は、光軸方向において、前記第１基板と前記第２基板との中間に位置する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。

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