摄像机模块 【技术领域】
本发明主要涉及用作车载用的摄像机模块。背景技术 以往， 广泛使用了用于对机动车后部进行摄像的小型的摄像机模块。这种摄像机 模块使用由上部壳和下部壳构成的模制壳， 安装了 CCD 或 CMOS 等的摄像元件的基板以规定 的朝向固定而被收放在具有固定透镜单元的镜筒部的上部壳内。
当这些摄像机模块中仅具备了摄像功能的情况， 做成在固定于摄像机模块内的一 张基板上安装了摄像元件与电缆连接用连接器的单纯的结构 ( 例如专利文献 1)。
另一方面， 近些年除了摄像元件， 还开发了搭载 DSP( 数字信号处理器 )、 存储电 路、 预置电路等的多功能的车载用摄像机模块。这种多功能化的现有的车载用的摄像机模 块， 基于小型化的要求， 做成如下构造 ： 使多个小型基板在透镜单元的光轴方向上重叠地进 行配置而装入模制壳内， 以在它们之间形成空间的方式固定在壳内， 或者在模制壳本身或 固定在该模制壳内的屏蔽金属零件上预先分别形成每个基板的固定部后将各基板固定在 固定部上 ( 例如专利文献 2)。
另外， 这种车载用摄像机模块是在具有水密性的外部壳内装入各种电路构成部件 或光学部件而构成， 从外部壳向内部的电路供给电源， 并导出用于信号交换的电缆。
以往， 为了确保该车载用摄像机模块的电缆引出部的水密性， 使用了封装材料 ( 例如专利文献 3)。
上述技术是， 在外部壳的内侧预先形成封装材料填充用空间， 从该空间贯通外部 壳而引出电缆的状态下， 通过在封装材料填充用空间内填充封装材料来封装电缆引出部。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本特开 2009-194543 公报
专利文献 2 ： 日本特开 2007-22364 号公报
专利文献 3 ： 日本特开 2009-265393 公报
发明内容 发明所要解决的课题
如上所述， 就现有的摄像机模块而言， 由于在仅仅具有例如摄像功能的单纯功能 的部分和装备了 DSP 的多功能部分， 装入模制壳内的基板的张数不同， 因此需要根据其使 用张数， 使模制壳的高度不同来形成多个。因此， 将模制壳分成上部壳和下部壳而形成， 根 据依赖于所要求的功能的基板的所需面积， 分别制造适当大小的下部壳。
尤其存在如下问题 ： 在屏蔽金属零件或模制壳上， 若对每个基板分别形成固定部， 则在每个具有不同摄像机模块功能的部件上都需要不同形状的多种屏蔽金属零件或模制 壳， 进而增加了制造成本。
另外， 就内置了多个基板的多功能型摄像机模块而言， 由于使用基板对基板电连 接器来连接以重叠多张而进行配置的方式收放的基板之间， 因此基板表面的可使用面积变 少， 其变少的面积相当于安装了连接器的面积， 这成为限制小型化的重要原因。
再有， 当电缆从封装材料填充空间的底面导出的构造的情况下， 存在如下问题 ： 在 使电缆贯通了形成于该空间的底面上的电缆贯通孔的状态下， 使封装材料流入， 因此使用 的封装材料被限定在具有不会从电缆和电缆贯通孔之间的间隙流出程度的粘性的材料， 而 且封装材料填充作业需要时间， 同时也难以充分地填充到细微部分。
另外， 在填充封装材料时存在如下问题 ： 需要固定外部电缆和电缆之间的相互位 置关系， 在将电缆插入了电缆贯通孔内的状态下进行临时固定， 然后需要除去封装材料填 充， 使得作业性差， 同时若临时固定解除得过早， 则附着有封装材料的部分被引出， 有损其 美观。
再有， 当电缆为 FPC 的情况下， 存在导出部分的根基弯曲强度低， 伴随有断线的危 险性的问题。
鉴于这种现有的问题， 本发明的目的在于提供一种如下所述的车载用摄像机模 块。在制造多种功能不同的摄像机模块时， 在内置的基板的张数产生变化的情况下， 降低 摄像机模块的制造成本， 并且在多功能型的摄像机模块中， 尽量减少电连接多张使用的基 板之间所需的面积， 实现摄像机模块的小型化， 再有， 作为封装材料可以使用低粘性度的材 料， 使得具有良好的作业性， 而且不存在因封装材料的溢出或封装材料附着部被引出而有 损美观， 并且被引出的电缆的断线的危险性低。 用于解决课题的方法
为了解决如上所述的现有的问题， 达到所期望的目的的方案一所记载的发明的特 征在于 ： 就具备由构成为向下开口的方形箱状的基板支撑部和一体地设置在该基板支撑部 的顶部中央的圆筒状的透镜单元固定部构成的光学部托座， 并在所述透镜单元固定部内支 撑有透镜单元， 在所述基板支撑部内固定了安装有摄像元件的摄像元件保持基板的车载用 摄像机模块而言， 使基板托座与所述光学部托座的基板支撑部的端部连结， 使电路构成部 件保持基板支撑在该基板托座的内部。
方案二所记载的发明的特征在于， 在方案一的结构的基础上， 使用多个所述基板 托座， 各个所述基板托座具有连结相互邻接的基板托座的结合构造。
方案三所记载的发明的特征在于， 在方案一或二的结构的基础上， 所述基板托座 的外周面的形状被形成为与所述光学部托座的基板支撑部的外周面的形状相同， 通过将该 基板托座连结在所述光学部托座上， 学部托座的基板支撑部成为被延长的形状。
方案四所记载的发明的特征在于， 在方案一～三任一项的结构的基础上， 在所述 各托座的内周面上一体地具备基板固定用阶梯部， 通过各基板抵接在该阶梯部上而对该基 板进行定位。
方案五所记载的发明的特征在于， 在方案一～四任一项的结构的基础上， 由包括 刚性部和连结在各刚性部之间的挠性部的至少两块刚性挠曲基板的各刚性部构成所述摄 像元件保持基板和电路构成部件保持基板， 将所述刚性挠曲基板的挠性部弯曲成 U 字形状 而使各刚性部相互平行地配置并固定在所述各托座内。
方案六所记载的发明的特征在于， 在方案一～五任一项的结构的基础上， 在将所
述基板托座连结到在所述基板支撑部安装有所述透镜单元的光学部托座上的状态下， 将这 些部件以维持水密性的状态收放在外部壳内。
方案七所记载的发明的特征在于， 在方案六的结构的基础上， 在所述外部壳底部 设置向外部壳外导出电缆的电缆贯通孔， 在所述外部壳上具备在底面开设有所述电缆贯通 孔的封装材料填充用凹部， 在所述电缆贯通孔上嵌合有供所述电缆以液密状态穿过的由橡 胶状弹性材料构成的弹性套筒， 在所述电缆贯通孔由该弹性套筒和所述电缆封闭的状态 下， 在所述封装材料填充用凹部内填充封装材料。
方案八所记载的发明的特征在于， 在方案七的结构的基础上， 弹性套筒的外周面 被形成为前端逐渐变细的锥形状的圆筒形， 在该弹性套筒的基端部外周上形成有与电缆贯 通孔的内周缘紧密嵌合的环状凹槽， 且逐渐变细的前端侧向所述外部壳的底面外突出。
发明的效果
在本发明中， 就具备由做成向下开口的方形箱状的基板支撑部和在其顶部中央一 体地配备的圆筒状的透镜单元固定部构成的光学部托座， 在所述透镜单元固定部内支撑有 透镜单元， 在所述基板支撑部内固定了安装有摄像元件的摄像元件保持基板的车载用摄像 机模块而言， 使基板托座与所述光学部托座的基板支撑部的端部连结， 使电路构成部件保 持基板支撑在该基板托座的内部， 由此相对于光学部托座仅连结了基板托座， 能够简单地 附加用于使摄像机模块的多功能化的电路用基板， 能够与仅使用了摄像元件保持基板的摄 像机模块实现部件的通用化， 从而削减制造成本。
另外， 在本发明中， 使用多个所述基板托座， 该各基板托座具有连结相互邻接的基 板托座的结合构造， 由此可以简单地附加用于使摄像机模块的多功能化的电路用基板。
再有， 将所述基板托座以其外周面与所述光学部托座的基板支撑部的外周面相同 的形状形成， 通过将该基板托座连结在所述光学部托座上， 使光学部托座的基板支撑部成 为被延长的形状， 由此就收放的基板张数不同的摄像机模块而言， 能够对外部壳实现部件 通用化， 可以削减制造多种摄像机模块时的成本。
再有， 在所述各托座上， 在其内周面一体地具有基板固定用阶梯部， 通过使各基板 抵接在该阶梯部上而对该基板进行定位， 由此使得组装变得简单。
再有， 由包括刚性部和连结在各刚性部之间的挠性部的至少两块刚性挠曲基板的 各刚性部构成所述摄像元件保持基板和电路构成部件保持基板， 将所述刚性挠曲基板的挠 性部弯曲成 U 字形状而使各刚性部相互平行地配置并固定在所述各托座内， 由此不需要如 现有技术那样基板对基板电连接器所占的安装面积， 并且根据情况可以减少基板之间的间 隔， 大大地有助于摄像机模块的小型化。
再有， 在将所述基板托座连结到在所述基板支撑部安装有所述透镜单元的光学部 托座上的状态下， 将这些部件以维持水密性的状态收放在外部壳内， 由此即使在整体暴露 在风雨的恶劣条件下也可以安全地使用。可以任意地选定设置场所。
再有， 在所述外部壳底部设置向外部壳外导出电缆的电缆贯通孔， 在所述外部壳 上具备在底面开设有所述电缆贯通孔的封装材料填充用凹部， 在所述电缆贯通孔上嵌合有 供所述电缆以液密状态穿过的由橡胶状弹性材料构成的弹性套筒， 所述电缆贯通孔由该弹 性套筒和所述电缆封闭的状态， 在所述封装材料填充用凹部内填充封装材料， 由此在将封 装材料注入到封装材料填充用凹部内时， 可以使位于该凹部的底部的电缆贯通孔成为在大致完全液密的基础上被封闭的状态， 即使使用了具有低粘性度、 高流动性的封装材料， 也不 会发生封装材料从电缆贯通孔部分向外部漏出， 无损于外观， 并且由于可以使用具有高流 动性的封装材料， 因此对于细微部分的填充性良好， 可以维持高水密性。
另外， 可以做成如下构造 ： 在填充封装材料时， 电缆为通过弹性套筒临时固定的状 态， 在填充完封装材料后， 即使在完全凝固之前， 一定程度的外力不会使电缆和套筒产生相 对移动。由此在封装材料完全凝固之前， 可以进行下一步工序， 具有良好的作业性。
另外， 在本发明中， 弹性套筒以外周面的前端逐渐变细的锥形状的圆筒形形成， 在 其基端部外周上形成有与电缆贯通孔的内周缘紧密嵌合的环状凹槽， 使逐渐变细的前端侧 向所述外部壳的底面外突出， 由此通过套筒保护了电缆的引出根部， 通过弯曲不会在根部 产生局部负荷， 消除了断线的危险性。 附图说明
图 1 为表示本发明所涉及的车载用摄像机模块的实施例的纵剖视图。
图 2 为表示拆卸了图 1 所示的摄像机模块的外部壳的托座部分的立体图。
图 3 为从斜上方观察的图 1 所示的摄像机模块所使用的光学部托座的立体图。 图 4 为从斜下方观察的同光学部托座的立体图。
图 5 为从斜上方观察的图 1 所示的摄像机模块所使用的基板托座的立体图。
图 6 为从斜下方观察的同基板托座的立体图。
图 7 为表示图 1 所示的摄像机模块所使用的摄像元件保持基板和电路构成部件保 持基板的立体图。
图 8 为表示本发明所涉及的摄像机模块的其他实施例的纵剖视图。
图 9 为表示图 9 中的刚性挠曲基板的立体图。
图 10 为表示同上的刚性挠曲基板的纵剖视图。
图 11 为表示将图 1 所示的摄像机模块变形成仅收放了摄像元件保持基板的单功 能的摄像机模块的例子的纵剖视图。
图 12 为另外表示本发明所涉及的摄像机模块的其他实施例的纵剖视图。
具体实施方式
其次， 以图 1 ～图 7 所示的实施例为例， 对本发明的实施方式进行说明。
图中， 符号 1a 为外部壳主体， 1b 为锁闭外部壳主体 1a 的底部开口的外部壳底盖。 该外部壳主体 1a 和外部壳底盖 1b 都由合成树脂模制成型而成， 由这些部件构成外部壳 1。
在外部壳 1 内相互组合地收放有模制成型的光学部托座 2 和基板托座 5。
光学部托座 2 由做成朝下开口的方形箱状的基板支撑部 2a 和在其顶部中央一体 设置的圆筒状的透镜单元固定部 2b 构成， 透镜单元 3 的一端螺纹结合在透镜单元固定部 2b 内。
虽然未在图中进行详细表示， 但透镜单元 3 做成在透镜保持筒的内部装入有透镜 组的构造， 透镜保持筒的端部螺纹结合在透镜单元固定部 2b 内。
基部支撑部 2a 在内周面上形成有基板固定用阶梯部 4， 摄像元件保持基板 6 抵接 于此， 并通过粘接剂不能脱离地进行固定。在该摄像元件保持基板 6 的透镜单元 3 一侧的面上安装有摄像元件 7。
基板托座 5 构成为其外周面与所述光学部托座的基板支撑部的外周面相同形状 的筒状， 通过将基板托座 5 连结在光学部托座 2 上， 从而成为光学部托座 2 的基板支撑部 2a 被延长的形状。
在基板托座 5 的内周面上， 在轴方向的中间位置上形成有基板固定用阶梯部 8， 使 电路构成部件保持基板 9 抵接于此， 并通过粘接剂进行固定。
在基板托座 5 的光学部托座 2 一侧的端面上， 突出设有卡合片 10， 将该卡合片 10 插入到形成于光学部托座 2 的内周面上的插入槽 11 内。
卡合片 10 在其前端形成有反向停止爪 10a， 在插入槽 11 上形成有卡合反向停止 爪 10a 的卡合阶梯部 11a， 通过在卡合槽 11 上插入卡合片 10， 反向停止爪 10a 卡合在卡合 阶梯部 11a 上， 使得基板托座 5 和光学部托座 2 连结成不能分离的状态。
在此， 在卡合阶梯部 11a 的里侧形成有连通光学部托座 2 的内外的窗孔 12。在该 窗孔 12 上插入夹具可以使反向停止爪 10a 向从卡合阶梯部 11a 脱离的方向进行移位， 由此 即使在连结了光学部托座 2 和基板托座 5 之后也可以使两者分离。
在本实施例中， 虽然如上所述地做成连结了光学部托座 2 和基板托座 5 之后也能 分开两者的构造， 但是在不需要连结后分离的情况下， 也可以通过粘接或熔敷等的方法对 光学部托座 2 和基板托座 5 进行连接。 在上述两个基板 6、 9 上， 除了所述的基板 6 表面的摄像元件 7 之外， 还安装有为实 现所期望的功能所需要的 DSP 或存储器、 预置电路等的电路构成部件， 并且安装有连接两 个基板 6、 9 的电路之间的连接器部件及电缆连接器 13， 连接有向外部导出的电缆 14。
在此， 可以不使用连接两个基板 6、 9 的电路之间的连接器部件， 而如图 8 ～图 10 所示， 这两个基板 6、 9 由一张刚性挠曲基板 20 构成。
该刚性挠曲基板 20 如图 10 所示， 由两个刚性部 20a、 20b 和连结两个刚性部 20a、 20b 的挠曲部 20c 构成， 其构造为在 FPC( 挠性印制电路板 )21 的两端的表面及背面一体地 粘合使用了没有柔软性的绝缘体基体材料的刚性基板 22， 通过通孔 25 电连接 FPC21 的图案 23 和各刚性基板 22 的图案 24 的构造， 并且在刚性基板 22 的各图案 24 上安装有摄像元件 7 及其它各种电路构成部件。
将这两个刚性部之中的一个刚性部 20a 作为上述的摄像元件保持基板 6， 将另外 一个刚性部 20b 作为电路构成部件保持基板 9。然后， 在使挠曲部 20c 弯曲成 U 字形状， 并 使其弯曲外侧面沿着两个托座 2、 5 的内面的状态下， 平行配置两个刚性部 20a、 20b， 并保持 在各托座 2、 5 上。
另外， 图中符号 15 为用于维持外部壳主体 1a 和透镜单元 3 之间的水密性的 O 形 环， 16 为维持外部壳主体 1a 和外部壳底盖 1b 之间的水密性的垫圈， 17 为维持外部壳底盖 1b 的电缆贯通部的水密性的弹性套筒。
虽然这样构成的摄像机模块是如上所述地平行配置地收放多个基板 6、 9 的多功 能式的模块， 但是当将其应用为仅具有摄像功能的单功能型的摄像机模块的情况下， 还可 以如图 11 所示， 不使用上述的基板托座 5 而仅使用光学部托座 2， 并在该光学部托座 2 上保 持摄像元件保持基板 6， 在该基板 6 的背面安装电缆连接器 13， 连接向外部导出的电缆 14。 另外， 外部壳 1 也可以使用与上述相同的外部壳， 在这种情况下， 使用外部壳主体 1a 的高度
底的外部壳， 该外部壳降低了相当于没有使用基板托座 5 的厚度。
另外， 在上述实施例中， 表示了将两张基板以平行配置的方式进行收放的情况， 而 除此之外， 尽管未图示， 但在再增加一个或多个基板而使用的情况下， 也可以仅使用与增加 的基板数相当的基板 5， 与上述的光学部托座 2 和基板托座 5 的结合构造相同地相互连结彼 此相邻的基板托座 5、 5， 并分别在各基板托座 5 上保持电路用基板 9。
此时， 在使用刚性挠曲基板的情况下， 可以使用具有三个刚性部和连结相邻的刚 性部之间的两张挠曲部的基板。 再有， 在增加多个基板而使用的情况下， 可以使用具有与使 用的基板数相当的刚性部和连结各相邻的刚性部的挠曲部的基板。
这样构成的摄像机模块， 在作为如上所述地使用了多张基板 6、 9 的多功能式的情 况下， 做成相对于光学部托座 2 而连结基板托座 5 的构造， 并使基板 6、 9 支撑在各托座上， 由此可以仅通过相对于光学部托座 2 而连结基板托座 5 来附加电路用基板 9， 可以与仅使用 了一个摄像元件保持基板 6 的摄像机模块实现部件的通用化， 降低制造成本。
另外， 该摄像机模块使用由两个刚性部 20a、 20b 和连结了两个刚性部之间的挠性 部 20c 构成的刚性挠曲基板 20， 将一个刚性部 20a 作为摄像元件保持基板 6， 将另一个刚性 部 20b 作为电路构成部件保持基板 9， 若将挠性部 20c 弯曲成 U 字形状而使两个刚性部相互 平行地配置并固定在托座 2、 5 内， 则与以往相比， 不需要用于连接两个基板 6、 9 的连接器， 能够使基板小型化， 并且还可以减少基板之间的间隔， 有助于摄像机模块的小型化。 在此， 如图 12 所示， 该车载用摄像机模块也可以在光学部托座 2 上保持透镜单元 3， 在内部保持摄像元件保持基板 6， 并且在连结了保持电路构成部件保持基板 9 的基板托 座 5 的状态下插入至外部壳主体 1 内， 在将通过电缆连接器 13 连接的电缆 14 贯通至底面 的状态下嵌合外部壳底盖 1b， 由此组装成确保了水密性的状态。
在外部壳底盖 1b 的底面上形成有封装材料填充用凹部 30， 在该封装材料填充用 凹部 30 的底面开设有电缆贯通孔 31。
弹性套筒 32 以压缩的状态嵌合在电缆贯通孔 31 内， 在其中心穿过有电缆 14。电 缆 14 在由弹性套筒 32 夹紧的状态下穿过至其中心， 使得可以保持两者之间的液密性。
弹性套筒 32 以外周面的前端逐渐变细的锥形状的圆筒形形成， 在其中心的贯通 孔内以液密状态穿过有电缆 14， 并且在其基端部的外周上形成有弹性嵌合的环状凹槽 33， 以使电缆贯通孔 31 的内周缘维持液密状态， 前端逐渐变细的前端侧 32a 突出至外部壳底盖 1 的底面外部。
构成电缆 14 的引线 34 从电缆 14 的壳内侧的端部导出至该凹部 30 内。在封装材 料填充用凹部 30 内填充封装材料 35， 以便埋入该引线 34。通过这种封装材料 35 的填充， 完全密封外部壳底盖 1b 的电缆引出部。
引线 14 的前端引出至外部壳底盖 1b 内， 在其前端连接上述的电缆连接器 13。
就封装材料 35 的注入而言， 使中心部的贯通孔内穿过了电缆 14 的套筒 32 嵌合在 电缆贯通孔 31 内， 由此临时封闭电缆贯通孔 31， 并且将电缆 14 临时固定在外部壳底盖 1b 上。在这种状态下， 将封装材料 35 注入到封装材料填充用凹部 30 内。
此时， 电缆贯通孔 31 由电缆 14 与弹性套筒 32 临时密封， 因此即使被注入的封装 材料 35 使用了低粘性的材料的情况也不会向下侧漏出， 另外， 由于电缆 14 通过弹性套筒 32 临时固定在外部壳底盖 1a 上， 因此即使在封装材料 35 凝固之前也不容易被引出， 可以在被
填充的封装材料 35 充分地凝固之前进行下一工序作业。
符号的说明
1- 外部壳， 1a- 外部壳主体， 1b- 外部壳底盖， 2- 光学部托座， 2a- 基板支撑部， 2b- 透镜单元固定部， 3- 透镜单元， 4- 基板固定用阶梯部， 5- 基板托座， 6- 摄像元件保持基 板， 7- 摄像元件， 8- 基板固定用阶梯部， 9- 电路构成部件保持基板， 10- 卡合片， 10a- 反向停 止爪， 11- 插入槽， 11a 卡合阶梯部， 12- 窗孔， 13- 电缆连接器， 14- 电缆， 15-O 形环， 16- 垫 圈， 17- 弹性套筒， 20- 刚性挠曲基板， 20a、 20b- 刚性部， 20c- 挠曲部， 21-FPC， 22- 刚性基 板， 23- 图案， 24- 图案， 25- 通孔， 30- 封装材料填充用凹部， 31- 电缆贯通孔， 32- 弹性套筒， 33- 环状凹槽， 34- 引线， 35- 封装材料。