JP6578279B2 - 撮像装置、光学機器、電子機器、車両および撮像装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、光学機器、電子機器、車両および撮像装置の製造方法に関する。

レンズと、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠が固定されるフロントケースと、撮像素子が実装される基板と、を備える撮像装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された撮像装置では、レンズを保持したレンズ枠が固定されたフロントケースに、撮像素子が実装された基板が複数のネジを介して固定され、複数のネジそれぞれのフロントケースへの締め込み度合いを調節することによりレンズの光軸に対する撮像素子の位置が規定される。

特開２０１２−７４９３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された撮像装置では、ネジを締め込み過ぎたりした場合、基板が傾いてしまい、レンズの光軸に対する撮像素子の位置が適切に規定されない虞がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、レンズ群の光軸に対する撮像素子の位置を適切に規定することができる撮像装置、光学機器、電子機器、車両および撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る撮像装置は、
レンズ群と、
前記レンズ群を保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を保持するレンズ枠保持部材と、
撮像面を有する撮像素子と、
前記レンズ枠の前記撮像素子に対する位置を規定することにより前記レンズ群の光軸が前記撮像素子の前記撮像面に対して垂直な状態で維持する垂直維持部と、を備える。

また、前記レンズ枠は、前記撮像素子側に前記レンズ群の光軸に直交する直交面を有し、
前記垂直維持部は、前記直交面が前記撮像素子の前記撮像面の外周部における前記撮像面に平行な部位に面接触した状態を維持する当接維持部を有してもよい。

また、前記レンズ枠は、円筒状の本体部と、前記本体部の筒軸方向における一端部に筒軸に直交し且つ筒軸から離れる方向へ張り出した大径部と、を有し、
前記レンズ枠保持部材は、前記本体部が嵌合される開口部が設けられたレンズ枠保持部を有してもよい。

また、前記当接維持部は、前記レンズ枠を、前記直交面が前記撮像面に押さえ付ける方向へ付勢する弾性部材から構成されてもよい。

また、前記弾性部材は、圧縮コイルばねから構成されてもよい。

また、前記レンズ枠は、前記レンズ枠の前記直交面の近傍に、前記レンズ枠の前記レンズ群の光軸に垂直な方向への移動を規制する移動規制部を有してもよい。

また、前記撮像装置は、
シート状であり一面側に前記撮像素子が実装され他面側に電子部品が実装されるとともに前記一面側が前記レンズ枠保持部材に対向するフレキシブルプリント配線板と、
前記レンズ枠保持部材と前記フレキシブルプリント配線板との間に介在し前記撮像素子を前記レンズ枠保持部材に固定する固定板と、を更に備えてもよく、この場合、
前記垂直維持部は、前記レンズ枠保持部材と前記フレキシブルプリント配線板および前記固定板との間に介在し前記レンズ群の光軸が前記撮像素子の前記撮像面に対して垂直な状態で前記レンズ枠保持部材を前記フレキシブルプリント配線板および前記固定板に接着する接着剤から構成されてもよい。

また、前記電子部品は、前記フレキシブルプリント配線板のうち前記レンズ群の光軸方向において前記レンズ枠保持部材と対向する対向部位の前記他面側に実装されていてもよい。

また、前記フレキシブルプリント配線板は、前記対向部位から延在する延在部を有し、
前記接着剤は、前記レンズ枠保持部材と前記延在部との間に介在していてもよい。

また、前記撮像装置は、
細長であり前記レンズ枠保持部材の前記撮像素子側に突出した状態で前記レンズ枠保持部材に連結された連結部材を更に備えてもよく、この場合、
前記固定板は、前記レンズ枠保持部材に連結された前記連結部材に対応する部位に、内縁部が前記連結部材の側面から離間した状態で前記連結部材が挿通される貫通孔を有し、
前記接着剤が、前記連結部材と前記貫通孔の内縁との間に介在してもよい。

また、前記撮像装置は、
前記撮像素子と電子部品とが同一面側に実装された基板と、
前記レンズ枠保持部材と前記電子部品との間に介在し前記電子部品で発生する熱を前記レンズ枠保持部材へ伝達させるための放熱グリスと、を更に備えてもよく、この場合、
前記レンズ枠保持部材は、前記基板の前記撮像素子および前記電子部品が実装された面側を覆うように配置され、前記レンズ群の光軸が前記撮像素子の前記撮像面に対して垂直な状態を維持しつつ、前記レンズ枠保持部材と前記電子部品との間に前記放熱グリスを注入するためのグリス注入路を有してもよい。

また、前記グリス注入路は、前記レンズ枠保持部材における、前記基板の前記撮像素子および前記電子部品が実装された面に垂直な方向において前記電子部品に対向する位置に形成された貫通孔から構成されてもよい。

また、本発明の第２の観点に係る光学機器は、上記撮像装置を備える。

また、本発明の第３の観点に係る電子機器は、上記撮像装置を備える。

また、本発明の第４の観点に係る車両は、上記撮像装置を備える。

また、本発明の第５の観点に係る撮像装置の製造方法は、
前記レンズ群を前記レンズ枠に固定するステップと、
前記レンズ枠を前記レンズ枠保持部材に固定するステップと、
前記レンズ枠の前記撮像素子に対する位置を規定することにより、前記レンズ群の光軸が前記撮像素子の前記撮像面に対して垂直な状態で維持するステップと、を含む。

本発明によれば、レンズの光軸に対する撮像素子の位置を適切に規定することができる。

本発明の実施の形態１に係る撮像装置の分解斜視図である。 実施の形態１に係る撮像装置１０００の外観の上面図である。 実施の形態１に係る撮像装置１０００の外観の背面図である。 実施の形態１に係る撮像装置１０００の外観の左側面図である。 実施の形態１に係る撮像装置１０００の外観の正面図である。 実施の形態１に係る撮像装置１０００の外観の右側面図である。 実施の形態１について、図２ＢのＡ−Ａ線における部分断面矢視図である。 実施の形態１に係る基板の平面図である。 実施の形態１に係る基板の概略側面図である。 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の分解斜視図である。 実施の形態２に係る撮像装置の分解斜視図である。 実施の形態２に係る撮像装置の斜視図である。 実施の形態２に係る撮像装置の側面図である。 本発明の実施の形態３に係る撮像装置の分解斜視図である。 実施の形態３に係る撮像装置の正面図である。 図１１ＡのＢ−Ｂ線における断面矢視図である。 本発明の実施の形態４に係るカメラの斜視図である。 変形例に係る撮像装置の断面図である。 変形例に係る撮像装置の断面図である。

以下、本発明の各実施の形態に係る撮像装置ついて、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る撮像装置１０００は、図１に示すように、レンズ１とレンズ枠２とベース（レンズ枠保持部材）３と撮像素子４と基板５と圧縮コイルばね（当接維持部）６とネジ７とを備える。この撮像装置１０００は、図２Ａから図２Ｅに示すような外観を有する。

レンズ１は、例えば図３に示すように、凸側レンズから構成される。レンズ１は、２枚の存在し、１つのレンズ群を構成している。

レンズ枠２は、撮像素子４側に２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸に直交する直交面２ｂを有する。レンズ枠２は、円筒状の本体部２ｅと、本体部２ｅの筒軸方向における一端部に連続し筒軸に直交し且つ筒軸から離れる方向へ張り出した鍔状の大径部２ａと、を有する。レンズ１は、本体部２ｅの内部に配置される。大径部２ａの筒軸方向における撮像素子４側が、直交面２ｂを構成する。レンズ枠２は、この大径部２ａの直交面２ｂが撮像素子４の撮像面４ａに当接した状態で配置される。レンズ枠２は、例えば樹脂材料やアルミニウム等の金属材料から形成されている。例えば、熱かしめの方法により、レンズ１がレンズ枠２に固定される場合、レンズ枠２は、熱かしめに適した樹脂材料から形成されていることが好ましい。この熱かしめに適した樹脂材料は、ポリカーボネート（ＰＣ：Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等が挙げられる。

ベース３は、レンズ枠２を保持する。ベース３は、レンズ枠２の本体部２ｅの大径部２ａ側の一端部とは反対側の他端部が嵌合される開口部３ｅが設けられたレンズ枠保持部３ｄを有する。ベース３における基板５側には、基板５の位置を決めるための位置決め突起３ａ、３ｂ（図２Ｂ参照）が突出している。このベース３は、例えば樹脂材料やアルミニウム等の金属材料から形成されている。樹脂材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ：Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等が挙げられる。

撮像素子４は、２つのレンズ１から構成されるレンズ群を通して撮像面４ａに結像された被写体像を撮像する。撮像面４ａは、撮像素子４のパッケージにおける外部からの光を取り込む部分に相当する。撮像素子４は、レンズ群を通して撮像面４ａに結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（Charge-Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を備える。また、撮像装置４のパッケージにおける撮像面４ａの外周部におけるレンズ枠２と接触する部位は、平坦であり撮像面４ａと平行になっている。撮像素子４は、基板５に固定されている。撮像素子４は、基板５に設けられた導電部材（図示せず）を介して基板５に実装される。この導電部材としては、例えば半田等が挙げられる。

基板５は、図１に示すように、基板５の位置決め用の貫通孔５ａ、５ｂと、基板５をベース３に固定するためのネジ７が挿通される貫通孔５ｃ、５ｄと、を有する。基板５は、図２Ｂに示すように、２つの位置決め用の貫通孔５ａ，５ｂにベース３の位置決め突起３ａ，３ｂが嵌合した状態で、貫通孔５ｃ，５ｄに挿通されたネジ７によりベース３の固定部３ｃにネジ止めされる。

ところで、撮像素子４を基板５に実装する際、熱などによって、図５に示すように、基板５がその撮像素子４が設けられた面側に反ることがある（破線５Ａ参照）。本実施の形態では、図４および図５に示すように、基板５における撮像素子４が設けられる面とは反対側の面に導電部材８が設けられている。導電部材８は、図４に示すように、基板５の撮像素子４が実装される面とは反対側の面における撮像素子４の周縁部に対応する部位に設けられている。導電部材８としては、例えば半田が挙げられる。これにより、撮像素子４を基板５に実装する際に生じる基板５の反りを抑制することができる。

圧縮コイルばね６は、レンズ枠２を、その直交面２ｂが撮像素子４の撮像面４ａに押さえ付けられる方向へ付勢する弾性部材である。圧縮コイルばね６は、レンズ枠２の本体部２ｅに巻かれた状態で、大径部２ａの本体部２ｅ側の面２ｃとベース３における開口部３ｅの外周部との間に挟持されている。圧縮コイルばね６は、圧縮された状態で配置されており、この圧縮コイルばね６の復元力によりレンズ枠２を撮像素子４に押し付ける方向への力が生じる。

この力により、レンズ枠２の直交面２ｂが撮像素子４の撮像面４ａの外周部における撮像面４ａに平行な部位に面接触した状態で維持される。これにより、ベース３は、撮像素子４の撮像面４ａに対して２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１が垂直となるようにしてレンズ枠２を保持できる。このように、圧縮コイルばね６は、レンズ枠２を撮像素子４に押し付ける力を生じさせて、レンズ枠２の直交面２ｂが撮像素子４の撮像面４ａの外周部における撮像面４ａに平行な部位に面接触した状態を維持する。つまり、圧縮コイルばね６は、レンズ枠２の直交面２ｂが撮像素子４の撮像面４ａの外周部における撮像面４ａに平行な部位に面接触させることにより、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１を撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直な状態で維持する垂直維持部を構成する。

撮像装置の組立においては、レンズ枠の位置を基準にして撮像素子の位置を調整するのが一般的である。ところが、このレンズ枠の位置を基準にして撮像素子の位置を調整する方法は、撮像素子の基板に対する傾きのばらつきを考慮して調整する必要があり、調整作業が煩雑となっていた。

これに対して、本実施の形態に係る撮像装置１０００では、撮像素子４の基板５に対する傾きにばらつきがあっても、レンズ枠２の直交面２ｂと撮像素子４の撮像面４ａの外周部における撮像面４ａに平行な部位とを面接触させることができるので、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１と撮像素子４の撮像面４ａとを垂直な状態で維持できる。これにより、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１が撮像素子４の撮像面４ａに直交する方向に対して傾くことにより、撮像装置１０００で撮影された撮影画像や動画の解像度の劣化や初期化設定の所望の解像度の変動を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１０００では、レンズ枠２が本体部２ｅと大径部２ａとを有し、ベース３が、本体部２ｅが嵌合される開口部３ｅが設けられたレンズ枠保持部３ｄを有する。これにより、レンズ枠保持部３ｄによりレンズ枠２が保持され、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１のずれを抑制することができる。

更に、本実施の形態に係る撮像装置１０００では、圧縮コイルばね６の弾性力を利用して、撮像素子４の撮像面４ａとレンズ枠２の直交面２ｂとを常に当接させることができる。
また、圧縮コイルばね６は、板ばね等に比べより所望の弾性力を得やすく且つ簡素な構成であるため、撮像装置１０００に組み込みやすいという利点がある。

（実施の形態２）
本実施の形態に係る撮像装置２０００は、図６および図７に示すように、鏡筒（レンズ枠）１０と鏡筒保持部材（レンズ枠保持部材）２０と撮像素子４とフレキシブルプリント配線板４０と固定板５０とネジ６０と接着剤とを備える。なお、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。この撮像装置２０００は、車両に取り付けられるものとして説明する。ここで、車両とは、例えば、電車・自動車など、旅客・貨物を輸送するための車を意味するものとする。

鏡筒１０には、光軸Ｌ１を有するレンズ１が固定されている。鏡筒１０は、樹脂材料等から円筒状に形成され、その内部にレンズ１を保持する。鏡筒１０の外周面には、鏡筒１０を鏡筒保持部材２０に固定するための雄ネジが形成されている。

鏡筒保持部材２０は、鏡筒１０が止めネジ２００３により固定された状態で鏡筒１０を保持する。鏡筒保持部材２０は樹脂材料等から形成されている。鏡筒保持部材２０は、鏡筒１０が挿通される貫通孔２１ａと、貫通孔２１ａの中心軸に略直交する方向に延伸する貫通孔２２と、が設けられた鏡筒保持部（レンズ枠保持部）２１を有する。貫通孔２１ａには、鏡筒１０の雄ネジ１０ａに螺合する雌ネジ（図示せず）が形成されている。貫通孔２２の内周面には、止めネジ２００３に螺合する雌ネジが形成されている。貫通孔２１ａは、その中心軸が略光軸Ｌ１と一致している。鏡筒保持部材２０は、固定板５０に対向する後面２３の周部から固定板５０側に突出する側壁部２４と、後面２３に開口した２つのネジ孔２５と、車両に取り付けるための２つのフランジ部２６と、を備える。側壁部２４は、固定板５０との間に接着剤を溜める領域を画定する。ネジ孔２５には、ネジ６０が螺合する。この鏡筒保持部材２０は、その貫通孔２１ａに捩じ込まれた鏡筒１０の外周側面に貫通孔２２に挿入された止めネジ２００３の先端部を圧接させた状態で鏡筒１０を保持する。

フレキシブルプリント配線板４０は、シート状であり一面側に撮像素子４が実装され他面側にＩＣチップ、抵抗、コンデンサ等の電子部品４３が実装され、撮像素子４が実装される一面側が鏡筒保持部材２０に対向する。フレキシブルプリント配線板４０は、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１方向において鏡筒保持部材２０と対向する対向部位４５と、対向部位４５から延在する延在部４４と、を有する。対向部位４５には、ネジ６０が挿通される２つの貫通孔４２が設けられている。対向部位４５における撮像素子４が実装される面側の前方領域４１ａには、撮像素子４に接続される配線（図示せず）が設けられている。また、対向部位４５における電子部品４３が実装される面側の後方領域４１ｂには、電子部品４３に接続される配線（図示せず）が設けられている。貫通孔４２は、いずれもその内径がネジ６０の軸部の外径よりも大きい。延在部４４は、撮像装置２０００が車両に組み付けられる時に車両側のコネクタと接続される部分に相当する。

固定板５０は、鏡筒保持部材２０とフレキシブルプリント配線板４０との間に介在し撮像素子４の位置を固定するためのものである。この固定板５０は、鏡筒保持部材２０に連結されたネジ６０に対応する部位に、内縁部がネジ６０の側面から離間した状態で２つのネジそれぞれが挿通される２つの貫通孔５２を有する。また、固定板５０には、平面視において撮像素子４の外形寸法より若干大きい略矩形状の開口部５１が設けられている。固定板５０は、金属等から形成されている。貫通孔５２は、いずれもその内径がネジ６０の軸部の外径よりも大きい。固定板５０は、開口部５１の内側に撮像素子４が配置された状態で、撮像素子４の外縁部と開口部５１の内縁部との間の領域に注入された接着剤（図示せず）を介して撮像素子４を固定する。

ネジ６０は、鏡筒保持部材２０に螺着され、鏡筒保持部材２０の撮像素子４側に突出した状態で鏡筒保持部材２０に連結された連結部材を構成する。ネジ６０は、ネジが切られた軸部と軸部の外径よりも大きい外径を有する頭部とを備えている。ネジ６０の軸部は、その軸方向全体に亘ってネジが切られた全ネジを画定するものであり、その外径が固定板５０の貫通孔５２の内径およびフレキシブルプリント配線板４０の貫通孔４２の内径よりも小さい。ネジ６０の頭部は、その表面に捩じ込む際の工具を連結する十字穴が形成され、その外形が固定板５０の貫通孔５２の内径およびフレキシブルプリント配線板４０の貫通孔４２の内径よりも大きい。このネジ６０は、固定板５０およびフレキシブルプリント配線板４０の鏡筒保持部材２０からの脱落を防止するためのものである。

また、ネジ６０がネジ孔２５に捩じ込まれネジ６０の軸部の先端部がネジ孔２５の底部に当接した状態で、鏡筒保持部材２０の後面２３と固定板５０の前面５３との間、並びに、フレキシブルプリント配線板４０とネジ６０の頭部との間それぞれに一定の隙間が確保される。ここで、固定板５０は、その後面に配置されたフレキシブルプリント配線板４０とネジ６０の頭部との間に所定の隙間が確保される寸法に形成されている。

接着剤７０は、鏡筒保持部材２０と固定板５０の間に介在する。接着剤７０は、図８に示すように、鏡筒保持部材２０と固定板５０との間に介在して両者を非接触の状態で固着する。接着剤７０は、鏡筒保持部材２０の後面２３に固定板５０の前面５３を非接触にて所定の隙間をおいて対向させた状態で、鏡筒保持部材２０の後面２３側の側壁部２４と固定板５０の外周緑部との間に設けられる（注入あるいは塗布させる）。接着剤７０は、例えば紫外線を照射することにより硬化するものである。ここで、接着剤７０は、組付け時において、鏡筒保持部材２０と固定板５０を対向配置した後にこれらの間に注入してもよいし、或いは、鏡筒保持部材２０と固定板５０とを対向配置する前に鏡筒保持部材２０の後面２３側あるいは固定板５０の外緑部に塗布しておいてもよい。

接着剤８０のうち固定板５０の貫通孔５２の内側に位置する部位は、ネジ６０と固定板５０の貫通孔５２の内縁との間に介在する。また、接着剤８０のうちフレキシブルプリント配線板４０の後面側に位置する部位は、ネジ６０の頭部とフレキシブルプリント配線板４０の後面との間に介在する。接着剤８０は、ネジ６０を鏡筒保持部材２０のネジ孔２５に捩じ込んだ状態で、ネジ６０と固定板５０の貫通孔５２の内縁との間およびネジ６０の頭部とフレキシブルプリント配線板４０の後方領域４１ｂとの間それぞれに注入あるいは塗布される。このとき、鏡筒保持部材２０の後面２３と固定板５０の前面５３とが離間した状態となっており、固定板５０とフレキシブルプリント配線板４０とが離間した状態となっている。接着剤８０は、例えば紫外線を照射することにより硬化する接着剤から構成される。

接着剤９０は、図９に示すように、鏡筒保持部材２０の外縁部とフレキシブルプリント配線板４０の延在部４４との間に介在している。この接着剤９０が存在することにより、例えば撮像装置２０００が車両に取り付けられる際、フレキシブルプリント配線板４０の延在部４４が湾曲させられても、電子部品４３とフレキシブルプリント配線板４０に設けられた配線とを電気的に接合する接合部が破損するのを回避できる。つまり、固定板５０の前面５３と対向する鏡筒保持部材２０の後面２３により画定される領域よりも広いフレキシブルプリント配線板の後方領域４１ｂに設けられた配線は、複数の電子部品４３と半田等の導電部材を介して接続されている。

そして、接着剤９０は、フレキシブルプリント配線板４０の後方領域４１ｂと延在部４４との境界付近において鏡筒保持部材２０の外縁に沿うように設けられている。接着剤９０は、複数の電子部品４３が配置された後方領域４１ｂより広い領域端に設けられる。このように接着剤９０は、鏡筒保持部材２０とフレキシブルプリント配線板４０の前方領域４１ａとの間に設けられる（注入あるいは塗布される）。接着剤９０は、例えば紫外線を照射することにより硬化する接着剤から構成される。

次に、本実施の形態に係る撮像装置２０００の組立方法について説明する。まず、鏡筒１０を保持した鏡筒保持部材２０の後方に、所定の隙間をおいて（非接触の状態で）、フレキシブルプリント配線板４０および固定板５０を対向配置する。このとき、フレキシブルプリント配線板４０および固定板５０は、所定の保持機構を用いて空中保持される。次に、ネジ６０の軸部をフレキシブルプリント配線板４０の後方から、固定板５０の貫通孔５２とフレキシブルプリント配線板４０の貫通孔４２とに挿通する。

続いて、ネジ６０の軸部の先端部を鏡筒保持部材２０のネジ孔２５に捩じ込む。このとき、固定板５０とフレキシブルプリント配線板４０とは非接触の状態で保持される。

その後、鏡筒保持部材２０の後面側の側壁部２４と固定板５０の外緑部との間に接着剤７０を注入する。ここで、鏡筒保持部材２０の後面側または固定板５０の外緑部に予め接着剤７０を塗布していてもよい。

次に、ネジ６０と固定板５０およびフレキシブルプリント配線板４０との間に接着剤８０を注入し、鏡筒保持部材２０とフレキシブルプリント配線板４０の間に接着剤９０を注入する。

続いて、所定の光軸調整装置（図示せず）を用いて、光軸位置調整（光軸Ｌ１方向の位置、光軸Ｌ１に垂直な方向の位置、光軸Ｌ１に対する傾きの調整）を行った後、接着剤７０、８０、９０に紫外線を照射して接着剤７０、８０、９０を硬化させる。これにより、撮像装置２０００の組立が完了する。このように、接着剤７０、８０、９０は、硬化された状態で、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１が撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直な状態で鏡筒保持部材２０をフレキシブルプリント配線板４０および固定板５０に接着する垂直維持部として機能する。

以上説明したように、本実施の形態に係る撮像装置２０００によれば、撮像素子４の光軸調整の後、鏡筒保持部材２０と固定板５０との間に介在する接着剤７０とネジ６０の頭部とフレキシブルプリント配線板４０との間に介在する接着剤８０とを硬化させる。ここで、撮像素子４の光軸調整では、撮像素子４の光軸のレンズ群の光軸Ｌ１方向の位置と、光軸Ｌ１に垂直な方向の位置と、光軸Ｌ１に対する傾きと、が規定される。これにより、光軸調整完了後の撮像素子４の光軸ずれを防止できる。また、例えば鏡筒保持部材２０と固定板５０との間の接着剤７０が外部から加わった衝撃力等により剥がれたとしても、ネジ６０の頭部及びネジ６０と固定板５０の間に介在する接着剤８０により、固定板５０及び撮像素子４の脱落を防止することができる。

また、本実施の形態に係る撮像装置２０００によれば、鏡筒保持部材２０とフレキシブルプリント配線板４０との間に介在する接着剤９０を備える。これにより、撮像装置２０００が車両等に装着される際、電子部品４３と配線との接合部が湾曲するのを抑制できるので、電子部品４３と配線との接合部の破損を回避できる。これにより、構造の簡素化を達成でき、光軸Ｌに対する撮像素子４の位置調整後の固定に際し位置ずれし難く、落下等の衝撃力に対する耐衝撃性を低下させることなく、さらに、接着剤９０を設けるだけで電子部品と配線との接合部が破損してしまうようなことがないので、機能上の信頼性の向上、生産性を向上させることができる撮像装置２０００を得ることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態に係る撮像装置３０００は、図１０に示すように、鏡筒（レンズ枠）３０１０と鏡筒保持部材（レンズ枠保持部材）３０２０と撮像素子４と通信モジュール３０４２と基板３０４０と固定板３０５０とを備える。また、撮像装置３０００は、更に接着剤３０６１，３０６２，３０６３とネジと放熱グリス３０９０とを備える。なお、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。撮像装置３０００では、図１１Ａに示すように、鏡筒３０１０が、前面側から見て長尺の鏡筒保持部材３０２０の長手方向における中央部よりも片側に寄った部位に固定されている。また、図１１Ｂに示すように、撮像素子４と通信モジュール３０４２とが、基板３０４０において鏡筒保持部材３０２０の長手方向に沿って並んで配置されている。

図１０に戻って、鏡筒３０１０には、光軸Ｌ１を有するレンズ１が固定されている。鏡筒３０１０は、樹脂材料等から円筒状に形成され、その内部にレンズ１を保持する。

基板３０４０には、撮像素子４と通信モジュール（電子部品）３０４２とが同一面側に実装される。基板３０４０における撮像素子４の両側には、ネジ３０６０（図１１Ｂ参照）が挿通される２つの貫通孔３０４３が形成されている。基板３０４０は、撮像素子４と通信モジュール３０４２とが実装される面側が鏡筒３０１０側を向くようにして配置される。

鏡筒保持部材３０２０は、鏡筒３０１０が止めネジ３００２により固定された状態で鏡筒３０１０を保持する。この鏡筒保持部材３０２０は、基板３０４０の撮像素子４および通信モジュール３０４２が実装された面側を覆うように配置されている。鏡筒保持部材３０２０は金属等の熱伝導率が比較的高い材料から形成されている。鏡筒保持部材３０２０は、鏡筒３０１０を保持する鏡筒保持部（レンズ枠保持部）３０２１と、鏡筒保持部３０２１に隣接して設けられ通信モジュール３０４２を覆うモジュールカバー部３０２９と、を備える。鏡筒保持部３０２１には、鏡筒３０１０が嵌合される貫通孔３０２１ａと、貫通孔３０２１ａの中心軸に略直交する方向に延伸する貫通孔３０２２と、が設けられている。貫通孔３０２２は、内周面に止めネジ３００２に螺合する雌ネジが形成されている。鏡筒保持部材３０２０は、貫通孔３０２１ａに嵌め込まれた鏡筒３０１０の外周側面に貫通孔３０２２に挿入された止めネジ３００２の先端部を圧接させた状態で鏡筒３０１０を保持する。このとき、貫通孔３０２１ａの中心軸が、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１と略一致している。また、鏡筒保持部材３０２０には、図１１Ｂに示すように、ネジ３０６０が螺合するネジ孔３０２５が設けられている。また、鏡筒保持部材３０２０は、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ１が撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直な状態を維持しつつ、鏡筒保持部材３０２０と通信モジュール３０４２との間に放熱グリス３０９０を注入するための貫通孔（グリス注入路）３０２３を有する。この貫通孔３０２３は、鏡筒保持部材３０２０における、基板３０４０の撮像素子４および通信モジュール３０４２が実装された面に垂直な方向において通信モジュール３０４２に対向する位置に形成されている。

固定板３０５０は、撮像素子４を固定するためのものである。固定板３０５０は、金属等から板状に形成されている。固定板３０５０には、平面視において撮像素子４の外形寸法より若干大きい略矩形状の開口部３０５１と、ネジ３０６０を挿通させる２つの貫通孔３０５２と、が設けられている。固定板３０５０は、開口部３０５１の内側に撮像素子４が配置された状態で、撮像素子４の外縁部と開口部５１の内縁部との間の領域に注入された接着剤３０６２を介して撮像素子４を固定する。接着剤３０６２は、例えば紫外線を照射することにより硬化するものである。

図１１Ｂに示すように、ネジ３０６０は、鏡筒保持部材３０２０に螺着される。ネジ３０６０は、固定板３０５０および基板３０４０の鏡筒保持部材３０２０からの脱落を防止するためのものである。また、ネジ３０６０がネジ孔３０２５に捩じ込まれネジ３０６０の軸部の先端部がネジ孔３０２５の底部に当接した状態で、鏡筒保持部材３０２０と固定板３０５０の周縁部との間に隙間が確保される。

図１０に戻って、接着剤３０６１は、鏡筒保持部材３０２０と固定板３０５０の間に介在する。接着剤３０６１は、鏡筒保持部材３０２０に固定板５０を当接させた状態で、鏡筒保持部材３０２０と固定板５０の周緑部との間に注入される。接着剤３０６１は、例えば紫外線を照射することにより硬化するものである。

接着剤３０６２は、基板３０４０の通信モジュール３０４２の側方において鏡筒保持部材３０２０と基板３０４０との間に介在する。接着剤３０６２は、例えば紫外線を照射することにより硬化するものである。

放熱グリス３０９０は、図１１Ｂに示すように、鏡筒保持部材３０２０と通信モジュール３０４２との間に介在し、通信モジュール３０４２で発生する熱を鏡筒保持部材３０２０へ伝達させるためのものである。放熱グリス３０９０は、基板３０４０の貫通孔３０４３と固定板３０５０の貫通孔３０５２とに挿通させたネジ３０６０を鏡筒保持部材３０２０のネジ孔３０２５に捩じ込んだ状態で、鏡筒保持部材３０２０の貫通孔３０２３を通じて鏡筒保持部材３０２０と基板３０４０との間に注入あるいは塗布される。

次に、本実施の形態に係る撮像装置３０００の組立方法について説明する。まず、鏡筒３０１０を保持した鏡筒保持部材３０２０の後方に、固定板３０５０と基板３０４０とを配置する。次に、ネジ３０６０の軸部を基板３０４０の後方から、固定板３０５０の貫通孔３０５２と基板３０４０の貫通孔３０４３とに挿通する。

続いて、ネジ３０６０の軸部の先端部を鏡筒保持部材３０２０のネジ孔３０２５に捩じ込む。

その後、鏡筒保持部材３０２０の後面側と固定板３０５０との間に接着剤３０６１、３０６２を注入するとともに、基板３０４０の側方における鏡筒保持部材３０２０と基板３０４０との間に接着剤３０６３を注入する。

次に、所定の光軸調整装置（図示せず）を用いて、光軸位置調整（光軸Ｌ１方向の位置、光軸Ｌ１に垂直な方向の位置、光軸Ｌ１に対する傾きの調整）を行った後、接着剤３０６１、３０６２、３０６３に紫外線を照射して接着剤３０６１、３０６２、３０６３を硬化させる。

最後に、鏡筒保持部材３０２０の貫通孔３０２３から放熱グリス３０９０を注入する。このとき、例えば放熱グリスが充填されたシリンジ（図示せず）を貫通孔３０２３に差し込んで鏡筒保持部材３０２０と基板３０４０との間に放熱グリス３０９０を注入する。これにより、撮像装置３０００の組立が完了する。

従来の放熱グリスの基板への塗布は、撮像素子４の光軸を調整する前に実施されるのが一般的であった。この場合、撮像素子４の光軸を調整する際、基板に塗布された放熱グリスが鏡筒保持部材２０等に干渉し、光軸調整の精度が低下してしまう虞があった。

これに対して、本実施の形態に係る撮像装置３０００によれば、撮像素子４の光軸調整の後、鏡筒保持部材３０２０と固定板３０５０との間に介在する接着剤３０６１、３０６２を硬化させ、その後、放熱グリス３０９０を注入する。これにより、放熱グリス３０９０を注入する際、接着剤３０６１、３０６２が硬化しているので、撮像素子４の光軸がずれてしまうことを防止できる。

（実施の形態４）
本実施の形態に係るカメラ１００は、図１２に示すように、前述の各実施の形態に係る撮像装置１０００、２０００、３０００が組み込まれたものである。このカメラ１００としては、例えば、デジタルカメラなどの民生用カメラ、車載カメラ、監視カメラ、内視鏡カメラなどに搭載する医療用カメラ、動画撮影を行なうカムコーダー（ムービーカメラ）、各種検査カメラ、ロボット用カメラが挙げられる。

（変形例）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。例えば図１３に示すように、ベース３のレンズ枠保持部３ｄが、レンズ枠保持部３ｄ内部でレンズ枠４００２が傾くことを考慮して設計された撮像装置４０００であってもよい。撮像装置４０００は、図１４に示すように、レンズ枠保持部３ｄは、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ２が設計上の光軸Ｌ１に対して傾くことを許容する隙間をもってレンズ枠４００２を保持するよう設計されている。この撮像装置４０００では、撮像素子４の撮像面４ａが設計上の光軸Ｌ１に対して傾いている場合、レンズ枠４００２を傾けることにより、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ２が撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直となるようにすることができる。

また、この撮像装置４０００では、レンズ枠４００２の本体部２ｅに巻かれた圧縮コイルばね６が、大径部２ａの直交面２ｂとは反対側の面２ｃとベース３のレンズ枠保持部３ｄとの間に挟まれて圧縮された状態で配置されている。そのため、レンズ枠４００２には、撮像素子４の撮像面４ａに押し付けられる力が常に作用している。これにより、撮像素子４の撮像面４ａの外周部における撮像面４ａに平行な部位がレンズ枠４００２の直交面２ｂと面接触し、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ２が撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直になる。これにより、例えば撮像素子４の基板５に対する傾きにばらつきがあっても、レンズ群の光軸Ｌ２の撮像素子４の撮像面４ａに対する傾きを調整することなく、レンズ群の光軸Ｌ２を撮像素子４の撮像面４ａに対して垂直にすることができる。

本構成によれば、２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ２の撮像素子４の撮像面４ａに対して傾くことにより、撮像装置４０００により撮影された撮影画像・動画の解像度の劣化や初期化設定の所望の解像度の変化が抑えられる。

また、レンズ枠４００２は、レンズ枠４００２の直交面２ｂの近傍に、レンズ枠４００２の設計上の光軸Ｌ１に垂直な方向への移動を規制する移動規制部４００２ｆを有する。具体的には、移動規制部４００２ｆは、大径部２ａの先端部に設けられている。そして、図１４に示すように、レンズ枠４００２が撮像素子４の光軸中心付近Ｐを回転中心として傾く。これにより、レンズ枠４００２が傾いたときに生じる、撮像素子４の撮像面４ａ上における２つのレンズ１から構成されるレンズ群の光軸Ｌ２の撮像素子４の中心軸からのずれを略無くすことができる。これにより、レンズ枠４００２が傾斜したときの撮像素子４の撮像面４ａ上における撮像素子４の中心軸のレンズ群の光軸Ｌ２からのずれに起因した撮像装置４０００の撮影画像・動画の解像度の劣化や初期化設定の所望の解像度の変化を抑制することができる。

前述の実施の形態２では、電子部品４３の一部が、フレキシブルプリント配線板４０の延在部４４における対向部位４５との境界部分近傍に配置されている例について説明したが、電子部品４３の配置はこれに限定されない。例えば、電子部品４３の全てが、対向部位４５の後方領域４１ｂに配置される構成であってもよい。

前述の各実施の形態では、撮像装置１０００、２０００、３０００が２枚のレンズ１から構成されるレンズ群を備える例について説明したが、レンズ群を構成するレンズ１の枚数は２つに限定されない。レンズ群は、１つのレンズ１から構成されてもよいし、３つ以上のレンズ１から構成されていてもよい。

前述の各実施の形態では、撮像装置１０００、２０００、３０００が少なくとも１枚の凸型のレンズ１を備える例について説明したが、所望の物性（例えば屈折率・アッベ数・部分分散比・線膨張係数）や耐久性などを満たせば、レンズの枚数やレンズの材質やレンズの形状は問わない。また、レンズ１のレンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されてもよい。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の変化を防げるので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

更に、レンズ１のレンズ面は、必要に応じて、レンズ体の表面に、様々な加工を施すことも可能である。この加工の例として、レンズ体の曇り防止や水滴形成防止のために表面部を光触媒などにより親水化することが挙げられる。例えば、実施の形態４で説明したカメラ等に使用される場合、レンズ１のうち外部に晒される可能性がある部位に対してレンズ１の曇り防止や水滴形成防止のために、光触媒等により親水化する加工等が挙げられる。

前述の実施の形態１に係るレンズ枠２は、外部の衝撃等により、レンズがレンズ枠から外れないように構成されていればよい。また、このレンズ枠２の形状としては、円筒体、多角形の筒状体、有底円筒体、有底の多角形の筒状体等の形状が挙げられる。

前述の実施の形態１では、圧縮コイルばね６によりレンズ枠２が撮像素子４に圧接される例について説明したが、例えば板ばねのような他の弾性部材によりレンズ枠２が撮像素子４に圧接されるものであってもよい。或いは、レンズ枠２が、熱圧着による方法や接着剤を利用した方法により撮像素子４に圧接される構成であってもよい。

前述の各実施の形態に係る撮像装置１０００、２０００、３０００が備える撮像素子４は、必要に応じて他部材、例えば、カバーガラス等のカバー部材を含んでいてもよい。なお、本願明細書や特許請求の範囲において、「撮像素子」という用語は、カバー部材など他部材を含まない撮像素子だけでなく、カバー部材など他部材を含む撮像素子も意味するものとして使用する。

前述の各実施の形態に係る撮像装置１０００、２０００、３０００において、レンズ１以外に、必要に応じて、例えば、撮像装置により撮影した画像等のゴースト対策のためなどの部材、光軸方向のレンズ体の累積公差（光軸方向のレンズ体の厚み）を調整するための部材、防水のための防水部材、ＩＲカットフィルターが設けられていてもよい。

前述の実施の形態４では、前述の実施の形態１から３に係る撮像装置１０００、２０００、３０００のいずれかが組み込まれたカメラ１００の例について説明したが、撮像装置１０００、２０００、３０００が組み込まれる光学機器はカメラに限定されるものではない。例えば、撮像装置１０００、２０００、３０００を搭載した携帯電話やタブレット端末、パソコン等の電子機器であってもよい。また、撮像装置１０００、２０００、３０００を備えた車両であってもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１４年８月１日に出願された日本国特許出願特願２０１４−１５８２４８号、２０１４年１２月１９日に出願された日本国特許出願特願２０１４−２５７３３０号、２０１５年１月２９日に出願された日本国特許出願特願２０１５−１５７２４号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１４−１５８２４８号、日本国特許出願特願２０１４−２５７３３０号、日本国特許出願特願２０１５−１５７２４号の明細書、特許請求の範囲、及び図面全体を参照として取り込むものとする。

１：レンズ、２，４００２：レンズ枠、２ａ：大径部、２ｂ：直交面、２ｃ：面、２ｅ：本体部、３：ベース、３ａ，３ｂ：突起、３ｃ：固定部、３ｄ：レンズ枠保持部、３ｅ，５１，３０５１：開口部、４：撮像素子、４ａ：撮像面、５，３０４０：基板、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ，４２，２１ａ，２２，５２，３０２１ａ，３０２２，３０２３，３０５２：貫通孔、６：圧縮コイルばね、７，６０，３０６０：ネジ、８：導電部材、１０，３０１０：鏡筒、１０ａ：雄ネジ、２０，３０２０：鏡筒保持部材、２１，３０２１：鏡筒保持部、２３：後面、２４：側壁部、２５：ネジ孔、２６：フランジ部、４０：フレキシブルプリント配線板、４１ａ：前方領域、４１ｂ：後方領域、５０，３０５０：固定板、５３：前面、７０，８０，９０，３０６１，３０６２，３０６３：接着剤、１００：カメラ、１０００，２０００，３０００，４０００：撮像装置、２００３，３００２：止めネジ、３０２９：モジュールカバー、３０４２：通信モジュール、３０９０：放熱グリス、４００２ｆ：移動規制部

Claims (9)

1. レンズ群と、
   撮像面を有する撮像素子と、
   前記レンズ群を保持し、前記撮像素子側に前記レンズ群の光軸に直交する直交面を有するレンズ枠と、
   前記レンズ枠を保持するレンズ枠保持部材と、
   前記撮像素子が固定され、前記レンズ枠保持部材に取り付けられる基板と、
   前記直交面が前記撮像素子の前記撮像面の外周部における前記撮像面に平行な部位に面接触した状態を維持する当接維持部と、を備え、
   前記レンズ枠は、円筒状の本体部と、前記本体部の筒軸方向における一端部に筒軸に直交し且つ筒軸から離れる方向へ張り出した大径部と、を有し、前記レンズ枠保持部材と前記基板との間に配置され、
   前記レンズ枠保持部材は、前記本体部が嵌合される開口部が設けられたレンズ枠保持部を有し、
   前記当接維持部は、前記開口部の外周部と前記大径部との間に配置され、前記直交面を前記撮像面に押さえ付けるよう前記光軸方向へ付勢する弾性部材を有し、
   前記レンズ枠保持部材の前記基板が取り付けられる側には、前記基板の光軸と垂直な方向の位置を決める位置決め部が設けられている、
   撮像装置。
2. 前記レンズ枠保持部は、前記光軸と垂直な方向において、前記開口部の内側に前記本体部が当接することにより、前記レンズ枠の前記レンズ群の光軸に垂直な方向への移動を規制する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記開口部の内側と前記本体部との間には、空隙が形成され、
   前記レンズ枠は、前記レンズ枠の前記大径部の先端部に、前記レンズ枠の前記レンズ群の光軸に垂直な方向への移動を規制する移動規制部を有する、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記弾性部材は、圧縮コイルばねから構成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記基板は、連結部材によって前記レンズ枠保持部材に連結される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置を備える、
   光学機器。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置を備える、
   電子機器。
8. 請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置を備える、
   車両。
9. 前記レンズ群を前記レンズ枠に固定するステップと、
   前記撮像素子が固定された前記基板を、前記レンズ枠保持部材に取り付けるステップと、
   前記開口部の外周部と前記大径部との間に、前記直交面を前記撮像面に押さえ付けるよう前記光軸方向へ付勢する当接維持部を配置するステップと、
   前記レンズ枠を前記レンズ枠保持部材に固定するステップと、
   前記直交面を、前記撮像素子の前記撮像面の外周部における前記撮像面に平行な部位に面接触させるステップと、を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。

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