JP4666005B2 - カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ装置に関し、特に、自動車の利便性や安全性を向上させるために、車両に取り付けられる車載カメラに用いて好適なカメラ装置に関する。

従来より、自動車の利便性や安全性を向上させるために、車両本体にカメラ装置を搭載し、コクピット近傍に設置されたモニタ装置によって視認するためのカメラ装置が提供されている。この種のカメラ装置は、撮像レンズ及び撮像素子が組み込まれた略矩形状のハウジングを有し、このハウジングが車両本体のリア扉やサイドミラー、フロントスポイラー等に、撮像レンズを外部に臨ませるようにして内蔵あるいは装着される。このようなカメラ装置によれば、ドライバーの死角となる車両周辺を映し出すことができ、安全性や利便性を向上させることができる。

ところで、この種のカメラ装置は、自動車の外観デザインと調和させることが困難となることも多く、できるだけ外観上目立たないことが望ましい。また、ハウジングが外部に大きく露出していると、洗車時やドアの開閉時あるいは走行時や駐車時に外部と接触する危険が増し、破損防止や撮像レンズの汚染防止上、好ましくない。このため、カメラ装置は、より小型化が求められている。

ここで、車載カメラに用いられるカメラ装置は、一般に、略矩形状に形成され、撮像レンズが組み込まれたハウジングと、ＣＣＤ等の撮像素子が実装された基板とを有し、撮像素子と撮像レンズとが対峙するようにハウジング内に基板が固定されることにより形成される。ハウジングは、上下ハーフからなり、一方のハーフ内部に基板が固定された後、他方のハーフと結合される。一方のハーフに対する基板の固定は、接着剤やビスを用いて行われる。

この一方のハーフに対する基板の固定は、撮像レンズと撮像素子との位置を保持するために相当の強度が求められる。特に車載カメラに用いられるカメラ装置においては、ドアの開閉や走行時における衝撃への耐性を備える必要がある。しかし、接着剤による固定を行う場合は、基板の外側縁に沿って全周囲に亘って接着剤の塗布領域を確保する必要があり、撮像素子等の実装領域を考慮すると、基板の大型化を招く。また、一方のハーフに対して基板のビス止めを行う場合も、ビスの挿通領域を複数箇所に設けると、同様に基板が大型化する。そして、基板の大型化に伴って、ハウジングの大型化を招いてしまう。

特開２００７−２２５９９１号公報

そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、基板とハウジングとの接着強度を確保しつつ、装置全体の小型化を図ることができるカメラ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかるカメラ装置は、撮像素子と、上記撮像素子が実装された基板と、上記基板を収納するハウジングとを備え、上記ハウジングには、接着剤によって上記基板の外側縁部が接着される支持部材が上記ハウジングの対向する一対の側壁に沿って等間隔で複数立設され、上記基板には、上記支持部材の上面が接着される対向する一対の外側縁部に接着剤が塗布される塗布領域が設けられている。

本発明にかかるカメラ装置によれば、基板の側縁部に沿って接着剤が塗布される塗布領域を設けているため、部品実装ができない領域を有効に活用することにより、撮像素子の実装領域を広く確保しつつ、基板の小型化を図ることができる。また、本発明にかかるカメラ装置は、基板の小型化にともなってハウジングの小型化を図ることできる。

以下、本発明が適用されたカメラ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用されたカメラ装置１は、図１に示すように、例えば自動車の車体後部に設置されることにより車体後方を映し出すリアモニターとして用いられる。カメラ装置１は、図２に示すように、バックドア２の略中央に取り付けられるとともに、ナビゲーションシステム３等と接続され、運転席側のダッシュボードやインパネに配設されているモニタに後方映像を映し出すことができる。

カメラ装置１は、図３〜図５に示すように、略矩形状のハウジング１０と、ハウジング１０に組み込まれた撮像レンズ１１と、撮像レンズ１１を介して入射した映像を取り込むＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１２と、撮像素子１２が実装されるとともにハウジング１０内に固定される基板１３とを有する。

ハウジング１０は、上下一対のハーフ１５，１６が突き合わせ結合されることにより形成される。上下ハーフ１５，１６は、エンジニアプラスチック等を用いて略矩形状に成型加工されている。上ハーフ１５は、主面１５ａの略中央に、円形のレンズ開口部１７が形成され、撮像レンズ１１が嵌合されている。下ハーフ１６は、下面にコネクタケーブル４がビス止めされるジャック部１８が形成されている。これら上下ハーフ１５，１６は、相対向するコーナ部にビス孔１９が形成され、突き合わされることにより、これらビス孔１９が連続され、ビスが挿通されることにより結合される。

図５に示すように、上ハーフ１５の内面には、対向する一対の側壁２０，２１に沿って基板１３を固定する複数のピラー２２が一体に立設されている。各ピラー２２は、略等間隔で例えば各側壁２０，２１に６本ずつ立設されている。また、各ピラー２２は、同じ高さに形成され、上面が略平坦に形成されている。かかるピラー２２は、後述する基板１３の相対向する一対の側縁に設けた接着剤塗布領域２５，２６に接着される。

このような上ハーフ１５は、図６に示すように、例えば一辺が２１ｍｍの正方形をなし、また側壁２０，２１を含む四方の側壁の厚みが略１．５ｍｍとされている。また、各ピラー２２は、正方形状の上面の一辺が０．９ｍｍ〜１．０ｍｍの直方体に形成されている。このように、上ハーフ１５は、ピラー２２の幅（０．９ｍｍ〜１．０ｍｍ）が、側壁２０，２１の厚さ（１．５ｍｍ）の約６０％程度とされているため、成型時に側壁２０，２１にヒケが発生するのを防止することができる。すなわち、側壁２０，２１に隣接して、側壁２０，２１に平行な立壁を形成した場合、側壁２０，２１には、肉厚な部分が生じ、成型時にヒケが発生しやすくなる。この点、本発明が適用されたカメラ装置１では、側壁２０，２１に沿って複数のピラー２２を併設させているため、側壁２０，２１に対するヒケの発生を防止することができる。

次いで、ピラー２２に固定される基板１３について説明する。図７に示すように、基板１３は、一辺が略１７ｍｍ程度の矩形状をなすリジット基板であり、表面にＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１２が実装され、裏面に信号や電源等のケーブルを備えたハーネスが接続されたコネクタ等が実装されている。そして、基板１３は、撮像素子１２を上ハーフ１５の内側に向け、上ハーフ１５に嵌合された撮像レンズと対向するように接着される。

基板１３は、表面に、上ハーフ１５の側壁に沿って立設されている一対のピラー２２に対応して、対向する基板側縁部に左右一対の接着剤３０の塗布領域２５，２６が設けられている。塗布領域２５，２６は、部品の実装ができない基板１３の側縁部に沿って設けられている。このため、基板１３は、撮像素子１２の実装領域を確保しつつ、限られたスペースを有効に活用して塗布領域２５，２６を設けることができ、大型化を抑制することができる。

所定の配線パターンが形成されるとともに撮像素子１２が実装された基板１３は、塗布領域２５，２６に接着剤３０が塗布され、上ハーフ１５に立設されたピラー２２の上面が塗布領域２５，２６に載置される。塗布領域２５，２６に塗布される接着剤３０としては、例えば紫外線硬化性の接着剤が用いられる。

基板１３は、接着剤３０が塗布された後、塗布領域２５，２６にピラー２２が載置される。そして、基板１３は、上ハーフ１５に嵌合されている撮像レンズ１１と基板１３の表面に実装された撮像素子１２との位置合わせが行われ、紫外線照射等により接着剤３０が硬化されてピラー２２に接着される。そして、上ハーフ１５は、ピラー２２に基板１３が接着された後、下ハーフ１６と結合されることにより、ハウジング１０が形成される。

このとき、上ハーフ１５は、基板１３の塗布領域２５，２６に塗布された接着剤３０がピラー２２間に回り込むことで、図８に示すように、ピラー２２の上面２２ａ及び側面２２ｂにも充填される。したがって、基板１３とピラー２２とは、図８中矢印Ｐ方向に示す剥離方向に対する強度に加え、同図中矢印Ｄ方向に示す引き抜き方向に対する強度を備える。これにより、基板１３とピラー２２とは、基板１３の全周囲に亘って接着剤の塗布領域を形成した場合と比べて同等以上の接着強度を有する。

なお、カメラ装置１は、上ハーフ１５からピラー２２が立設されているため、接着剤３０の塗布領域２５，２６にピラー２２を当接させ、紫外線を照射させるのに適している。

このようなカメラ装置１によれば、基板１３の対向する側縁部に沿って接着剤３０が塗布される一対の塗布領域２５，２６を設けているため、部品実装ができない領域を有効に活用することにより、撮像素子１２の実装領域を確保しつつ、基板１３の小型化を図ることができる。また、カメラ装置１は、基板１３の小型化にともなってハウジング１０の小型化を図ることできる。

また、本発明が適用されたカメラ装置１は、図９（ａ）に示すように、基板１３の塗布領域２５，２６が設けられた一対の外側縁が、各ピラー２２の上面の内側に位置されて、該上面２２ａ上を横切るように載置されるように形成してもよい。このように各ピラー２２の上面を横切るようにして載置させることにより、図９（ｂ）に示すように、塗布領域２５，２６に塗布された接着剤３０が、ピラー２２の上面２２ａから基板１３の側面１３ａにかけても塗布される。これにより、基板１３は、ピラー２２との間に塗布される接着剤の塗布面積が増加し、接着剤３０による接着強度が高められる。また、接着剤３０が塗布される側面１３ａは、所定形状に切断されることにより粗面化されているため、基板１３は、側面１３ａに接着剤が塗布されることにより、接着剤３０によるピラー２２との接着強度が高められる。

さらに、カメラ装置１は、図１０に示すように、塗布領域２５，２６が形成される側縁部に円弧状の凹部２７を形成してもよい。凹部２７は、ピラー２２との接着位置に応じて間欠的に複数形成され、基板１３がピラー２２の上面２２ａ上に載置されることにより、上面２２ａ上に位置される。したがって、基板１３は、塗布領域２５，２６に塗布された接着剤がピラー２２の上面２２ａから凹部２７にかけて充填される。凹部２７は、基板１３が複数形成されたワークの所定箇所にドリル等で穿孔を形成した後、この穿孔を分割するようにワークを切断する等の方法により形成される。そして、上述したとおり、凹部２７を構成する基板１３の側面１３ａは粗面化されている。したがって、基板１３は、凹部２７に接着剤が塗布されることにより、接着剤３０の塗布面積が増加されるとともに、粗面化された側面１３ａにも接着剤が塗布されることにより、ピラー２２との接着強度が高められる。

なお、カメラ装置１は、ハウジング１０を略矩形状に形成したが、例えば円筒形状に形成してもよい。この場合、ハウジング形状に応じて基板１３も円板状に形成され、また、基板１３の側縁部を支持するピラー２２も円弧状に並列して立設される。また、カメラ装置１は、ピラー２２を等間隔で立設したが、不等間隔で立設してもよい。

さらに、ピラー２２の高さは、基板１３の形状や撮像素子１２等の向きや形状、配置等の種々の要因に応じて決定することができ、必ずしも同一高さに形成されている必要もない。

また、ピラー２２は、接着剤３０の塗布領域２５，２６に当接される上面２２ａや、接着剤３０が付着する側面２２ｂに粗面化処理を施してもよい。ピラー２２は、接着剤が付着する上面２２ａや側面２２ｂを粗面化することにより、接着強度をより高めることができる。

さらに、ピラー２２は、接着剤３０の塗布領域２５，２６に当接される上面２２ａを、基板１３に対して傾斜する傾斜面としてもよい。ピラー２２は、上面２２ａを傾斜させることにより、接着剤３０を側面２２ｂ側に流動させ、接着剤３０が塗布される面積を増加させることができる。この場合、ピラー２２は、隣接するピラー２２側に上面２２ａを傾斜させることにより、隣接するピラー２２との間に接着剤３０を流動させ、接着強度を高めることができる。

また、ピラー２２は、撮像レンズ１１が嵌合される円筒状の嵌合壁２３へ連続して形成される補強リブを一体に形成してもよい。カメラ装置１は、ピラー２２に補強リブを設けることにより、下ハーフ１６の強度を高めることができる。

本発明が適用されたカメラ装置１は、車載カメラとして用いられる場合、自動車のバックドア２の略中央に取り付けられる以外にも、例えばフロントグリルに取り付けられることにより前方の視界を映すこともできる。また、フロントグリル、バックドア及び両サイドミラーに、それぞれ下方に向けて取り付けられることで、自動車の全周囲を映し出すこともできる。

また、カメラ装置１は、車載カメラとして用いる以外にも、例えば防犯カメラや、インターホンカメラ等に適用することもできる。この場合にも、基板１３の小型化に伴うハウジング１０の小型化が図られることにより、あらゆる設置条件に広く対応することができる。

本発明を車載カメラとして用いた実施例を示す図面である。 本発明を車載カメラとして用いた実施例を示す図面である。 本発明が適用されたカメラ装置を示す斜視図である。 本発明が適用されたカメラ装置を正面側から示す分解斜視図である。 本発明が適用されたカメラ装置を背面側から示す分解斜視図である。 上ハーフのサイズ例を示す背面図である。 基板表面を示す平面図である。 基板が接着された上ハーフを示す側面図である。 基板が接着された上ハーフの他の例を示す図であり、（ａ）は基板を透過して斜視図、（ｂ）は側面図である。 基板が接着された上ハーフのさらに他の例を基板を透過して示す斜視図である。

符号の説明

１ カメラ装置、２ バックドア、３ ナビゲーションシステム、１０ ハウジング、１１ 撮像レンズ、１２ 撮像素子、１３ 基板、１５ 上ハーフ、１６ 下ハーフ、１７ レンズ開口部、１８ 引出口、１９ ビス孔、２０，２１ 側壁、２２ ピラー、２４ 接着剤、２５，２６ 塗布領域、２７ 凹部

Claims (4)

1. 撮像素子と、
   上記撮像素子が実装された基板と、
   上記基板を収納するハウジングとを備え、
   上記ハウジングには、接着剤によって上記基板の外側縁部が接着される支持部材が上記ハウジングの対向する一対の側壁に沿って等間隔で複数立設され、
   上記基板には、上記支持部材の上面が接着される対向する一対の外側縁部に接着剤が塗布される塗布領域が設けられているカメラ装置。
2. 上記基板は、上記外側縁部が上記支持部材の上面を横切るように載置される請求項１記載のカメラ装置。
3. 上記支持部材は、上記側壁の厚さの約６０％程度の幅に形成される請求項１記載のカメラ装置。
4. 上記支持部材の上面に接着される基板の上記塗布領域が設けられた側縁部に、上記接着剤が充填される凹部が形成されている請求項２記載のカメラ装置。

Images