相機模塊的制作方法

本公開涉及一種相機模塊。

背景技術：

jp-a-2007-225991中描述的車載相機包括鏡筒和殼體。鏡筒具有透鏡和保持透鏡的大致管狀的鏡筒。殼體具有鏡筒保持部和殼體主體部。鏡筒保持部大致為管狀并保持鏡筒。殼體主體部大致為箱狀并且將圖像傳感器容置在其中。鏡筒的端部裝配到鏡筒保持部中并且通過固定螺釘而固定。

在將用于提高拍攝的圖像的質量的濾光器應用于上述車載相機的情況下，通常，濾光器通過粘合劑而固定至其中容置有圖像傳感器的殼體主體部的鏡筒側的內壁。也就是說，濾光器固定至殼體主體部的與圖像傳感器相對的內壁。

此處，當異物附著到圖像傳感器時，拍攝的圖像的質量劣化。因此，優選地將其中存在有圖像傳感器的空間密封成使得異物不會附著到圖像傳感器。然而，當將其中存在有圖像傳感器的空間密封時，內壓可能在粘合劑的熱硬化處理期間升高。粘合劑可能失效并且濾光器可能會移位。

技術實現要素：

因此，期望提供即使在其中存在有圖像傳感器的空間未完全密封的結構中仍能抑制異物附著到圖像傳感器的相機模塊。

示例性實施方式提供了一種相機模塊，該相機模塊包括相機基板、基部、鏡筒部和濾光器。相機基板包括圖像傳感器。基部是固定至相機基板以便圍繞圖像傳感器的殼體。基部包括穿過與相機基板相對的相對表面的通孔。鏡筒部是管狀的并且將透鏡保持在其中。鏡筒部設置成與相對表面的外壁表面側上的通孔連通。濾光器固定至作為形成在相對表面的內壁表面上的區域的固定區域。固定區域連接至通孔的內壁表面并且環繞通孔。鏡筒部包括通氣孔，該通氣孔在透鏡的光軸方向上通過鏡筒部的管狀壁從鏡筒部的頂端連通到通孔。相對表面包括使通孔與基部內部空間之間連通的空氣通道。基部內部空間是由基部和相機基板以及通孔圍繞的空間。空氣通道在平行于透鏡的光軸的截面上具有彎曲形狀。

在示例性實施方式中，空氣通過通氣孔、通孔和空氣通道在基部內部與外部之間進入和離開。通氣孔經鏡筒部的管狀壁在光軸方向上從頂端連通到通孔。空氣通道通過基部的相對表面從通孔連通至其中存在有圖像傳感器的基部內部空間。另外，透鏡凹槽在與透鏡的光軸平行的截面上具有彎曲形狀。因此，即使當異物從通孔流入空氣通道時，異物仍趨于保留在空氣通道中并且不容易流出到其中存在有圖像傳感器的空間中。因此，即使在其中存在有圖像傳感器的空間未完全密封的結構中仍可以抑制異物附著到圖像傳感器。

權利要求中的括號內的附圖標記表示與根據下文描述的作為一個方面的實施方式的具體裝置的對應關系，并且不限制本公開的技術范圍。

附圖說明

在附圖中：

圖1是容置有相機模塊的相機裝置的外觀的立體圖；

圖2是相機模塊的外觀的立體圖；

圖3是沿著圖1中的線iii-iii截取的截面圖；

圖4是沿著圖3中的線iv-iv截取的截面圖；

圖5是沿著圖3中的線v-v截取的截面圖；

圖6是沿著圖5中的線vi-vi截取的截面圖；

圖7是沿著圖5中的線vii-vii截取的截面圖；以及

圖8是相機模塊的分解立體圖。

具體實施方式

在下文中將參照附圖對相機模塊的實施方式進行描述。

根據本實施方式，如圖1所示，相機模塊4被假定應用于安裝到車輛(未示出)的相機裝置1。首先，將對相機裝置1的概觀進行描述。

相機裝置1是從車輛的車廂內附接至固定至車輛的擋風玻璃(未示出)的支架(未示出)的車載相機。在下文中，將相機裝置1的各部件的向前、向后、向左、向右、向上、向下方向定義為在相機裝置1附接至擋風玻璃的狀態下各部件的向前、向后、向左、向右、向上、向下方向。也就是說，基于該定義，部件的向前方向與車輛頭部的方向一致。另外，圖中的fr、upr和rh方向分別表示向前方向、向上方向和向右方向。

相機裝置1構造成使得相機模塊4和護罩5固定至相機殼體3。相機殼體3是由金屬或樹脂構成的盒狀部件。相機殼體3成形為使得厚度朝向前側減小。在相機殼體3的左側和右側的外側表面上各自設置有兩個閂鎖部3k。四個閂鎖部3k閂鎖至支架的鉤部，從而將相機殼體3固定至擋風玻璃。

相機模塊4包括后述的透鏡41。相機模塊4固定在相機殼體3內，使得透鏡41的光軸ax的方向與相機殼體3的向前-向后方向一致。在相機殼體3中從前表面到頂表面形成有曝光孔3e。相機模塊4的透鏡41從曝光孔3e露出。

護罩5裝配在相機殼體3中的凹部3h中。凹部3h形成在曝光孔3e的前方和下方。護罩5從下方覆蓋從曝光孔3e露出的透鏡。通過以這種方式布置護罩5，可阻擋從透鏡41下方進入的光，從而可以抑制在透鏡41中反映相機模塊4的視角范圍之外的風景的情況。

1.配置

接下來，將對相機模塊4的詳細配置進行描述。如圖2和圖3所示，相機模塊4是包括光學單元42和相機基板43的單鏡頭相機模塊。

光學單元42包括鏡筒部42a和基部42b。鏡筒部42a和基部42b由樹脂一體地模制而成。熱塑性樹脂、比如聚苯硫醚(pps)樹脂被用作所述樹脂。在鏡筒部42a和基部42b是分離部件的情況下，需要對鏡筒部42a和基部42b進行組裝。然而，當組裝兩個部件時，部件可能彼此摩擦并產生異物。就此而言，由于鏡筒部42a和基部42b由樹脂一體地模制而成，因此抑制了異物的產生。

鏡筒部42a是管狀的并且將透鏡41保持在其中。透鏡41由不同尺寸的多個透鏡組成。透鏡41中的各透鏡在透鏡41的光軸ax的方向上排列成使得光軸ax與鏡筒部42a的中心軸線重合。此處，透鏡41的尺寸是指透鏡41的直徑。

根據本實施方式，如圖3所示，透鏡41中的各透鏡被布置成使得透鏡41的尺寸朝向后方變小。鏡筒部42a的內徑也變小。由于鏡筒部42a以這種方式成形，可以從鏡筒部42a的前部移除用于形成鏡筒部42a的內壁表面的模具。因此，鏡筒部42a和基部42b可以容易地一體地模制而成。光軸在下文中是指透鏡41的光軸ax。

基部42b具有在垂直于光軸ax的方向上延伸并且在后方敞開的長方體形狀。具體地，基部42b包括板狀基準面42e和四個板狀側表面。當相機模塊4固定至相機殼體3時，基準面42e用作定位的基準。四個側表面是從基準面42e直立的上側表面、下側表面、左側表面和右側表面。上側表面、下側表面、左側表面和右側表面在向前-向后方向上的長度都相同。

此外，基部42b包括用于將相機模塊4固定至相機殼體3的附接部42c。附接部42c是從基準板42e沿左手方向和右手方向延伸的板狀部分。附接部42c和基準面42e的向前側的表面齊平。在附接部42c中形成有螺紋孔42d。相機模塊4通過由螺釘緊固到相機殼體3的左側內壁和右側內壁的附接部42c而固定至相機殼體3。

基準面42e設置有于基準面42e的中心部分處通過基準面42e的通孔42g。通孔42g形成為使得其直徑小于鏡筒部42a的外徑并且大于鏡筒部42a的后端側處的內徑。鏡筒部42a設置在基準面42e的外壁表面側的與通孔42g連續并阻塞通孔42g的位置處。因此，鏡筒部42a的內部與通孔連接。后述的相機基板43組裝在基部42b的后方處的敞開端部。由此形成由基部42b和相機基板43圍繞的基部內部空間42m。

鏡筒部42a的管狀壁形成為部分地圍繞透鏡41的周緣。具體地，如圖4所示，鏡筒部42a包括環繞部42j和間隙42k。環繞部42j部分地圍繞透鏡41的周緣。間隙42k設置在透鏡41的周緣的未被環繞部42j圍繞的部分與管狀壁之間。在與光軸ax垂直的截面中，環繞部42j是管狀壁為厚的且與透鏡41接觸的部段。間隙42k是位于管狀壁較薄的部段中的內壁表面與透鏡41的周緣之間的間隙。形成在透鏡41的周緣中的間隙42k形成為在鏡筒部42a的徑向方向上的長度大致相同。

形成在透鏡41的周緣中的間隙42k在光軸ax的方向上從鏡筒部42a的頂端連接至通孔42g。由此形成通氣孔42n。通氣孔42n是在光軸ax的方向上從鏡筒部42a的頂端連通至通孔42g的孔。通氣孔42n允許空氣從鏡筒部42a的頂端通向通孔42g。

如上所述，透鏡41中的各透鏡的尺寸不同。因此，從光軸ax到形成在透鏡41的周緣中的間隙42k的距離在與光軸ax垂直的截面上是不同的。因此，形成在透鏡41中的一個透鏡的周緣中的間隙42k連接至在光軸ax的方向上與該透鏡相鄰的透鏡41中的各透鏡的周緣中的間隙42k。然而，間隙42k在鏡筒部42a的徑向方向上的位置偏移。因此，通氣孔42n成形為在與光軸ax平行的截面上多次彎曲。也就是說，通氣孔42n具有迷宮狀形狀，流入內部的異物不容易通過該迷宮狀形狀流出。

只要形成在透鏡41中的各透鏡的周緣中的間隙42k連接至在光軸ax的方向上相鄰的透鏡的周緣中形成的間隙42k，間隙42k在鏡筒部42a的圓周方向上的位置可以偏移。當間隙42k在圓周方向上的位置也偏移時，通氣孔42n可以形成為更復雜的形狀，并且異物可以保留在通氣孔42n內。另外，例如，透鏡41中的各透鏡的尺寸可以相等，并且形成在透鏡的周緣中的間隙42k的位置可以僅在圓周方向上偏移。

透鏡41中的每個透鏡的周緣被環繞部42j圍繞并且位于鏡筒42a內。在透鏡41中的各透鏡被依次容置并定位在鏡筒部42a內之后，鏡筒部42a的處于透鏡41中的各透鏡的后部中的最靠近基部42b側處的內壁被加熱。內壁的形狀變形并形成固定部42i。透鏡41通過與形成鏡筒部42a的管狀壁的樹脂一體地形成的固定部42i而固定至管狀壁的內部。也就是說，在透鏡41容置在鏡筒部42a中之后，鏡筒部42a的位于基部42b側上的內壁被熱鉚接。由此，透鏡41固定在鏡筒部42a內。

基準面42e的內壁表面42f設置有用于固定濾光器44的固定凹槽42h。固定凹槽42h形成為聯接至通孔42g的內壁表面并且圍繞通孔42g。在濾光器44為矩形的情況下，固定凹槽42h形成為使得與光軸ax垂直的截面的輪廓為矩形。基準面42e對應于相對表面。固定凹槽42h對應于固定區域。

濾光器44截止預定波長的光。例如，濾光器44是截止紅外線的紅外截止濾波器。紅外截止濾波器設置在透鏡41與圖像傳感器45之間，如下所述。因此，當在具有大量紅外線的環境、比如戶外中執行成像時，抑制了由于電荷飽和而導致圖像變白的情況。

將粘合劑施加到沿著濾光器44的外周緣設置的預定寬度的重疊部44a。從而將濾光器44固定至基準面42e中的固定凹槽42h。此時，粘合劑被施加到基準面42e的固定凹槽42h或濾光器44的重疊部44a以具有不密封空氣通道(空氣凹槽)421的厚度。然后將粘合劑夾在基部42b與濾光器44之間并使粘合劑變平。施加粘合劑的位置例如為對應于相鄰的空氣通道421之間的區域的固定凹槽42h或重疊部44a的位置。另外，粘合劑的厚度至少為防止與固化劑分離的厚度。例如，粘合劑的厚度在0.01mm至1mm的范圍內。

基準面42e還設置有使基部內部空間42m與通孔42g之間連通的空氣通道421。如圖5所示，在垂直于光軸ax的截面上，空氣通道421比固定至固定凹槽42h的濾光器44的外周緣更朝向基部42b的側表面延伸。也就是說，空氣通道421不被濾光器44阻擋。

圖6是在形成有空氣通道421的部段中沿著與光軸ax平行的截面截取的截面圖。圖7是在沒有形成空氣通道421的部段中沿著與光軸ax平行的截面截取的截面圖。

如圖6所示，空氣通道421沿著濾光器44形成在濾光器44的鏡筒部42a側和基準面42e側上。也就是說，空氣通道421形成在固定凹槽42h的外側上以連接至固定凹槽42h。因此，空氣從通孔42g流向基部內部空間42m而不被濾光器44阻塞。同時，如圖7所示，在沒有形成空氣通道421的部段中，濾光器44與基準面42e接觸，并且空氣不從通孔42g流到基部內部空間42m。

另外，如圖3中的虛線箭頭所示，通過形成在鏡筒部42a中的通氣孔42n、通孔42g、形成在基準面42e中的空氣通道421而形成空氣通路ap。空氣從鏡筒部42a的頂端通過空氣通路ap流向基部內部空間42m。因此，基部內部空間42m不處于完全密封狀態。

如圖6所示，空氣通道421包括第一凹槽421l和第二凹槽422l。第一凹槽421l在垂直于光軸ax的方向上從通孔42g的內壁表面延伸超過固定凹槽42h。第二凹槽422l在光軸ax的方向上從第一凹槽421l的在與通孔42g相對的一側上的端部朝向基部內部空間42m延伸。也就是說，空氣通道421具有在平行于光軸ax的截面上彎曲的形狀。因此，即使當異物從通孔42g流入空氣通道421中時，異物趨于保留在空氣通道421內并且不容易流出到基部內部空間42m中。迷宮狀結構的空氣通路ap通過通氣孔42n和空氣通道421的組合而形成為從鏡筒部42a的頂端至基部內部空間42m。

鏡筒部42a的形狀相對于透鏡41的光軸ax對稱。基部42b的形狀相對于透鏡41的光軸ax對稱。此處，當鏡筒部42a和基部42b由樹脂一體地模制而成時，出現了難以獲得部件的精度的問題。根據本實施方式，由于鏡筒部42a和基部42b的形狀簡單，因此能夠抑制用樹脂一體地模制而成的部件的精度的降低。

相機基板43是安裝有圖像傳感器45和連接器46的板狀部件。根據本實施方式，連接器46安裝在與圖像傳感器45相同的板狀部件的同一側上。然而，連接器46可以安裝在板狀部件的相反側。相機基板43在基部42b的后部的敞開端部中組裝成使得安裝有圖像傳感器45的表面面向前方。也就是說，相機基板43在基部42b的后端部中組裝成使得圖像傳感器45與設置在基準面42e的內壁表面上的濾光器44相對。

在相機基板43和基部42b組裝在一起的狀態下，相機基板43和基部42b成形為使得其相對位置可以調整，而不是緊密地配合在一起并且相互限制運動。如下所述，在調整相機基板43和基部42b的相對位置的狀態下，使用粘合劑固定相機基板43和基部42b。

圖像傳感器45是比如電荷耦合裝置(ccd)圖像傳感器或互補金屬氧化物半導體(cmos)圖像傳感器的半導體圖像傳感器元件。圖像傳感器45具有矩形板狀。圖像傳感器45的表面由形成單個平面的光接收表面構成。圖像傳感器45拾取由透鏡41在光接收表面上形成的被攝體圖像并將圖像信號輸出。此時，當圖像傳感器45的光接收表面相對于透鏡41的光軸ax傾斜時，會出現局部模糊等并且圖像的質量劣化。因此，需要將光學單元42和相機基板43定位成使得圖像傳感器45的光接收表面精確地垂直于透鏡41的光軸ax。將在下文對光學單元42和相機基板43的相對位置的調整進行描述。

另外，在相機殼體3中，在相機模塊4下方設置有信號處理基板和連接配線。信號處理基板是處理由相機模塊4獲取的圖像信號的板狀部件。信號處理基板設置有連接器。信號處理基板的連接器和相機基板43的連接器46通過連接配線而電連接。此處，拍攝目標圖像并生成圖像信號的部件是相機模塊4。

接下來，將參照圖8對光學單元42和相機基板43的相對位置的調整以及光學單元42和相機基板43的固定進行描述。

如上所述，可以在光學單元42和相機基板43組裝在一起的狀態下調整光學單元42和相機基板43的相對位置。利用這種自由度，通過六軸調整來調整相機基板43相對于光學單元42的相對位置。也就是說，相機基板43相對于光學單元42固定在使得透鏡41的光軸ax穿過圖像傳感器45的光接收表面的中心并且垂直于圖像傳感器45的光接收表面的位置處。本文中的六軸調整是指在x軸線、y軸線和z軸線上的平移方向以及繞每個軸線的旋轉方向上的調整。根據本實施方式，通過調整粘合劑的形狀、比如粘合劑的厚度或展開來調整光學單元42和相機基板43的相對位置。

2.效果

根據上面詳細描述的第一實施方式，實現以下效果。

(1)空氣通道421在與光軸ax平行的截面上具有彎曲形狀。因此，即使當異物從通孔42g流入空氣通道421時，異物趨于保留在空氣通道421中，并且不容易流出到其中存在有圖像傳感器45的基部內部空間42m中。因此，即使在基部內部空間42m未完全密封的結構中，也可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(2)空氣通道421的第一凹槽421l在垂直于光軸ax的方向上延伸超過固定凹槽42h。因此，基部內部空間42m沒有被濾光器44完全密封。空氣可以通過通孔42g和空氣通道42l在基部內部空間42m與外部之間進入和離開。

形成在透鏡41的不同尺寸的各透鏡的周緣中的間隙42k的位置在鏡筒部42a的徑向方向上偏移。因此，由在光軸ax的方向上連接的間隙42k形成的通氣孔42n具有迷宮狀結構。因此，即使當異物流入通氣孔42n中時，異物仍趨于保留在通氣孔42n中。因此，可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(4)透鏡41通過熱鉚接而固定至鏡筒部42a的管狀內壁。因此，與用螺釘緊固的情況相比，能夠抑制異物的產生。因此，可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(5)鏡筒部42a和基部42b被模制為一體部件。因此，與鏡筒部42a和基部42b被模制為分離部件的情況相比，能夠抑制異物的產生。因此，可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(6)用于固定濾光器44的粘合劑被施加在基部42b與濾光器44之間以具有不密封空氣通道42l的厚度。因此，可以在空氣通道421沒有被粘合劑阻塞的情況下抑制與固化劑的分離。濾光器44可以可靠地固定至固定凹槽42h。

(其他實施方式)

上面描述了實施方式。然而，本公開并不限于上述實施方式。各種修改是可能的。

(1)根據上述實施方式，鏡筒部42a和基部42b是一體部件。然而，鏡筒部42a和基部42b可以是分離部件。由于鏡筒部42a和基部42b形成為分離的部件，與鏡筒部42a和基部42b是一體部件相比，趨于更易于產生異物。然而，通過通氣孔42n和空氣通道421的形狀可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(2)根據上述實施方式，透鏡41通過熱鉚接固定至鏡筒部42a。然而，本公開不限于此。例如，透鏡41可以用由螺釘固定至鏡筒部42a的管狀壁。由于用螺釘固定透鏡41，與通過熱鉚接固定透鏡41相比，趨于更易于產生異物。然而，通過通氣孔42n和空氣通道421的形狀可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(3)根據上述實施方式，通氣孔42n具有迷宮狀結構。然而，本公開不限于此。例如，通氣孔42n可以具有在光軸ax的方向上為直線的形狀。即使當以這種方式使通氣孔42n成形時，從通氣孔42n流出的異物仍趨于保留在空氣通道421內。因此，可以抑制異物附著到圖像傳感器45。

(4)根據上述實施方式，用于將濾光器44固定至基部42b的固定區域是固定凹槽42h。然而，本公開不限于此。例如，固定區域可以是形成在基準面42e的內壁表面42f上的突起狀的閂鎖部。濾光器44可以附接至閂鎖部。在這種情況下，空氣通道421可以形成為比閂鎖部更朝向前部。

(5)相機模塊4可以應用于除了車載相機裝置1之外的裝置。例如，相機模塊4可以應用于移動終端、個人計算機等的內置相機。

(6)由根據上述實施方式的單個構成元件提供的多個功能可以由多個構成元件實現。替代性地，由單個構成元件提供的單個功能可以由多個構成元件實現。此外，由多個構成元件提供的多個功能可以由單個構成元件實現。替代性地，由多個構成元件提供的單個功能可以由單個構成元件實現。此外，可以省略根據上述實施方式的配置的一部分。此外，根據上述實施方式的配置的至少一部分可以添加至根據另一上述實施方式的配置或者替換根據另一上述實施方式的配置。包括在僅由權利要求書中所記載的表達所標識的技術概念中的所有方面都是本公開的實施方式。