相机模块的制作方法

本公开涉及一种相机模块。

背景技术：

jp-a-2007-225991中描述的车载相机包括镜筒和壳体。镜筒具有透镜和保持透镜的大致管状的镜筒。壳体具有镜筒保持部和壳体主体部。镜筒保持部大致为管状并保持镜筒。壳体主体部大致为箱状并且将图像传感器容置在其中。镜筒的端部装配到镜筒保持部中并且通过固定螺钉而固定。

在将用于提高拍摄的图像的质量的滤光器应用于上述车载相机的情况下，通常，滤光器通过粘合剂而固定至其中容置有图像传感器的壳体主体部的镜筒侧的内壁。也就是说，滤光器固定至壳体主体部的与图像传感器相对的内壁。

此处，当异物附着到图像传感器时，拍摄的图像的质量劣化。因此，优选地将其中存在有图像传感器的空间密封成使得异物不会附着到图像传感器。然而，当将其中存在有图像传感器的空间密封时，内压可能在粘合剂的热硬化处理期间升高。粘合剂可能失效并且滤光器可能会移位。

技术实现要素：

因此，期望提供即使在其中存在有图像传感器的空间未完全密封的结构中仍能抑制异物附着到图像传感器的相机模块。

示例性实施方式提供了一种相机模块，该相机模块包括相机基板、基部、镜筒部和滤光器。相机基板包括图像传感器。基部是固定至相机基板以便围绕图像传感器的壳体。基部包括穿过与相机基板相对的相对表面的通孔。镜筒部是管状的并且将透镜保持在其中。镜筒部设置成与相对表面的外壁表面侧上的通孔连通。滤光器固定至作为形成在相对表面的内壁表面上的区域的固定区域。固定区域连接至通孔的内壁表面并且环绕通孔。镜筒部包括通气孔，该通气孔在透镜的光轴方向上通过镜筒部的管状壁从镜筒部的顶端连通到通孔。相对表面包括使通孔与基部内部空间之间连通的空气通道。基部内部空间是由基部和相机基板以及通孔围绕的空间。空气通道在平行于透镜的光轴的截面上具有弯曲形状。

在示例性实施方式中，空气通过通气孔、通孔和空气通道在基部内部与外部之间进入和离开。通气孔经镜筒部的管状壁在光轴方向上从顶端连通到通孔。空气通道通过基部的相对表面从通孔连通至其中存在有图像传感器的基部内部空间。另外，透镜凹槽在与透镜的光轴平行的截面上具有弯曲形状。因此，即使当异物从通孔流入空气通道时，异物仍趋于保留在空气通道中并且不容易流出到其中存在有图像传感器的空间中。因此，即使在其中存在有图像传感器的空间未完全密封的结构中仍可以抑制异物附着到图像传感器。

权利要求中的括号内的附图标记表示与根据下文描述的作为一个方面的实施方式的具体装置的对应关系，并且不限制本公开的技术范围。

附图说明

在附图中：

图1是容置有相机模块的相机装置的外观的立体图；

图2是相机模块的外观的立体图；

图3是沿着图1中的线iii-iii截取的截面图；

图4是沿着图3中的线iv-iv截取的截面图；

图5是沿着图3中的线v-v截取的截面图；

图6是沿着图5中的线vi-vi截取的截面图；

图7是沿着图5中的线vii-vii截取的截面图；以及

图8是相机模块的分解立体图。

具体实施方式

在下文中将参照附图对相机模块的实施方式进行描述。

根据本实施方式，如图1所示，相机模块4被假定应用于安装到车辆(未示出)的相机装置1。首先，将对相机装置1的概观进行描述。

相机装置1是从车辆的车厢内附接至固定至车辆的挡风玻璃(未示出)的支架(未示出)的车载相机。在下文中，将相机装置1的各部件的向前、向后、向左、向右、向上、向下方向定义为在相机装置1附接至挡风玻璃的状态下各部件的向前、向后、向左、向右、向上、向下方向。也就是说，基于该定义，部件的向前方向与车辆头部的方向一致。另外，图中的fr、upr和rh方向分别表示向前方向、向上方向和向右方向。

相机装置1构造成使得相机模块4和护罩5固定至相机壳体3。相机壳体3是由金属或树脂构成的盒状部件。相机壳体3成形为使得厚度朝向前侧减小。在相机壳体3的左侧和右侧的外侧表面上各自设置有两个闩锁部3k。四个闩锁部3k闩锁至支架的钩部，从而将相机壳体3固定至挡风玻璃。

相机模块4包括后述的透镜41。相机模块4固定在相机壳体3内，使得透镜41的光轴ax的方向与相机壳体3的向前-向后方向一致。在相机壳体3中从前表面到顶表面形成有曝光孔3e。相机模块4的透镜41从曝光孔3e露出。

护罩5装配在相机壳体3中的凹部3h中。凹部3h形成在曝光孔3e的前方和下方。护罩5从下方覆盖从曝光孔3e露出的透镜。通过以这种方式布置护罩5，可阻挡从透镜41下方进入的光，从而可以抑制在透镜41中反映相机模块4的视角范围之外的风景的情况。

1.配置

接下来，将对相机模块4的详细配置进行描述。如图2和图3所示，相机模块4是包括光学单元42和相机基板43的单镜头相机模块。

光学单元42包括镜筒部42a和基部42b。镜筒部42a和基部42b由树脂一体地模制而成。热塑性树脂、比如聚苯硫醚(pps)树脂被用作所述树脂。在镜筒部42a和基部42b是分离部件的情况下，需要对镜筒部42a和基部42b进行组装。然而，当组装两个部件时，部件可能彼此摩擦并产生异物。就此而言，由于镜筒部42a和基部42b由树脂一体地模制而成，因此抑制了异物的产生。

镜筒部42a是管状的并且将透镜41保持在其中。透镜41由不同尺寸的多个透镜组成。透镜41中的各透镜在透镜41的光轴ax的方向上排列成使得光轴ax与镜筒部42a的中心轴线重合。此处，透镜41的尺寸是指透镜41的直径。

根据本实施方式，如图3所示，透镜41中的各透镜被布置成使得透镜41的尺寸朝向后方变小。镜筒部42a的内径也变小。由于镜筒部42a以这种方式成形，可以从镜筒部42a的前部移除用于形成镜筒部42a的内壁表面的模具。因此，镜筒部42a和基部42b可以容易地一体地模制而成。光轴在下文中是指透镜41的光轴ax。

基部42b具有在垂直于光轴ax的方向上延伸并且在后方敞开的长方体形状。具体地，基部42b包括板状基准面42e和四个板状侧表面。当相机模块4固定至相机壳体3时，基准面42e用作定位的基准。四个侧表面是从基准面42e直立的上侧表面、下侧表面、左侧表面和右侧表面。上侧表面、下侧表面、左侧表面和右侧表面在向前-向后方向上的长度都相同。

此外，基部42b包括用于将相机模块4固定至相机壳体3的附接部42c。附接部42c是从基准板42e沿左手方向和右手方向延伸的板状部分。附接部42c和基准面42e的向前侧的表面齐平。在附接部42c中形成有螺纹孔42d。相机模块4通过由螺钉紧固到相机壳体3的左侧内壁和右侧内壁的附接部42c而固定至相机壳体3。

基准面42e设置有于基准面42e的中心部分处通过基准面42e的通孔42g。通孔42g形成为使得其直径小于镜筒部42a的外径并且大于镜筒部42a的后端侧处的内径。镜筒部42a设置在基准面42e的外壁表面侧的与通孔42g连续并阻塞通孔42g的位置处。因此，镜筒部42a的内部与通孔连接。后述的相机基板43组装在基部42b的后方处的敞开端部。由此形成由基部42b和相机基板43围绕的基部内部空间42m。

镜筒部42a的管状壁形成为部分地围绕透镜41的周缘。具体地，如图4所示，镜筒部42a包括环绕部42j和间隙42k。环绕部42j部分地围绕透镜41的周缘。间隙42k设置在透镜41的周缘的未被环绕部42j围绕的部分与管状壁之间。在与光轴ax垂直的截面中，环绕部42j是管状壁为厚的且与透镜41接触的部段。间隙42k是位于管状壁较薄的部段中的内壁表面与透镜41的周缘之间的间隙。形成在透镜41的周缘中的间隙42k形成为在镜筒部42a的径向方向上的长度大致相同。

形成在透镜41的周缘中的间隙42k在光轴ax的方向上从镜筒部42a的顶端连接至通孔42g。由此形成通气孔42n。通气孔42n是在光轴ax的方向上从镜筒部42a的顶端连通至通孔42g的孔。通气孔42n允许空气从镜筒部42a的顶端通向通孔42g。

如上所述，透镜41中的各透镜的尺寸不同。因此，从光轴ax到形成在透镜41的周缘中的间隙42k的距离在与光轴ax垂直的截面上是不同的。因此，形成在透镜41中的一个透镜的周缘中的间隙42k连接至在光轴ax的方向上与该透镜相邻的透镜41中的各透镜的周缘中的间隙42k。然而，间隙42k在镜筒部42a的径向方向上的位置偏移。因此，通气孔42n成形为在与光轴ax平行的截面上多次弯曲。也就是说，通气孔42n具有迷宫状形状，流入内部的异物不容易通过该迷宫状形状流出。

只要形成在透镜41中的各透镜的周缘中的间隙42k连接至在光轴ax的方向上相邻的透镜的周缘中形成的间隙42k，间隙42k在镜筒部42a的圆周方向上的位置可以偏移。当间隙42k在圆周方向上的位置也偏移时，通气孔42n可以形成为更复杂的形状，并且异物可以保留在通气孔42n内。另外，例如，透镜41中的各透镜的尺寸可以相等，并且形成在透镜的周缘中的间隙42k的位置可以仅在圆周方向上偏移。

透镜41中的每个透镜的周缘被环绕部42j围绕并且位于镜筒42a内。在透镜41中的各透镜被依次容置并定位在镜筒部42a内之后，镜筒部42a的处于透镜41中的各透镜的后部中的最靠近基部42b侧处的内壁被加热。内壁的形状变形并形成固定部42i。透镜41通过与形成镜筒部42a的管状壁的树脂一体地形成的固定部42i而固定至管状壁的内部。也就是说，在透镜41容置在镜筒部42a中之后，镜筒部42a的位于基部42b侧上的内壁被热铆接。由此，透镜41固定在镜筒部42a内。

基准面42e的内壁表面42f设置有用于固定滤光器44的固定凹槽42h。固定凹槽42h形成为联接至通孔42g的内壁表面并且围绕通孔42g。在滤光器44为矩形的情况下，固定凹槽42h形成为使得与光轴ax垂直的截面的轮廓为矩形。基准面42e对应于相对表面。固定凹槽42h对应于固定区域。

滤光器44截止预定波长的光。例如，滤光器44是截止红外线的红外截止滤波器。红外截止滤波器设置在透镜41与图像传感器45之间，如下所述。因此，当在具有大量红外线的环境、比如户外中执行成像时，抑制了由于电荷饱和而导致图像变白的情况。

将粘合剂施加到沿着滤光器44的外周缘设置的预定宽度的重叠部44a。从而将滤光器44固定至基准面42e中的固定凹槽42h。此时，粘合剂被施加到基准面42e的固定凹槽42h或滤光器44的重叠部44a以具有不密封空气通道(空气凹槽)421的厚度。然后将粘合剂夹在基部42b与滤光器44之间并使粘合剂变平。施加粘合剂的位置例如为对应于相邻的空气通道421之间的区域的固定凹槽42h或重叠部44a的位置。另外，粘合剂的厚度至少为防止与固化剂分离的厚度。例如，粘合剂的厚度在0.01mm至1mm的范围内。

基准面42e还设置有使基部内部空间42m与通孔42g之间连通的空气通道421。如图5所示，在垂直于光轴ax的截面上，空气通道421比固定至固定凹槽42h的滤光器44的外周缘更朝向基部42b的侧表面延伸。也就是说，空气通道421不被滤光器44阻挡。

图6是在形成有空气通道421的部段中沿着与光轴ax平行的截面截取的截面图。图7是在没有形成空气通道421的部段中沿着与光轴ax平行的截面截取的截面图。

如图6所示，空气通道421沿着滤光器44形成在滤光器44的镜筒部42a侧和基准面42e侧上。也就是说，空气通道421形成在固定凹槽42h的外侧上以连接至固定凹槽42h。因此，空气从通孔42g流向基部内部空间42m而不被滤光器44阻塞。同时，如图7所示，在没有形成空气通道421的部段中，滤光器44与基准面42e接触，并且空气不从通孔42g流到基部内部空间42m。

另外，如图3中的虚线箭头所示，通过形成在镜筒部42a中的通气孔42n、通孔42g、形成在基准面42e中的空气通道421而形成空气通路ap。空气从镜筒部42a的顶端通过空气通路ap流向基部内部空间42m。因此，基部内部空间42m不处于完全密封状态。

如图6所示，空气通道421包括第一凹槽421l和第二凹槽422l。第一凹槽421l在垂直于光轴ax的方向上从通孔42g的内壁表面延伸超过固定凹槽42h。第二凹槽422l在光轴ax的方向上从第一凹槽421l的在与通孔42g相对的一侧上的端部朝向基部内部空间42m延伸。也就是说，空气通道421具有在平行于光轴ax的截面上弯曲的形状。因此，即使当异物从通孔42g流入空气通道421中时，异物趋于保留在空气通道421内并且不容易流出到基部内部空间42m中。迷宫状结构的空气通路ap通过通气孔42n和空气通道421的组合而形成为从镜筒部42a的顶端至基部内部空间42m。

镜筒部42a的形状相对于透镜41的光轴ax对称。基部42b的形状相对于透镜41的光轴ax对称。此处，当镜筒部42a和基部42b由树脂一体地模制而成时，出现了难以获得部件的精度的问题。根据本实施方式，由于镜筒部42a和基部42b的形状简单，因此能够抑制用树脂一体地模制而成的部件的精度的降低。

相机基板43是安装有图像传感器45和连接器46的板状部件。根据本实施方式，连接器46安装在与图像传感器45相同的板状部件的同一侧上。然而，连接器46可以安装在板状部件的相反侧。相机基板43在基部42b的后部的敞开端部中组装成使得安装有图像传感器45的表面面向前方。也就是说，相机基板43在基部42b的后端部中组装成使得图像传感器45与设置在基准面42e的内壁表面上的滤光器44相对。

在相机基板43和基部42b组装在一起的状态下，相机基板43和基部42b成形为使得其相对位置可以调整，而不是紧密地配合在一起并且相互限制运动。如下所述，在调整相机基板43和基部42b的相对位置的状态下，使用粘合剂固定相机基板43和基部42b。

图像传感器45是比如电荷耦合装置(ccd)图像传感器或互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器的半导体图像传感器元件。图像传感器45具有矩形板状。图像传感器45的表面由形成单个平面的光接收表面构成。图像传感器45拾取由透镜41在光接收表面上形成的被摄体图像并将图像信号输出。此时，当图像传感器45的光接收表面相对于透镜41的光轴ax倾斜时，会出现局部模糊等并且图像的质量劣化。因此，需要将光学单元42和相机基板43定位成使得图像传感器45的光接收表面精确地垂直于透镜41的光轴ax。将在下文对光学单元42和相机基板43的相对位置的调整进行描述。

另外，在相机壳体3中，在相机模块4下方设置有信号处理基板和连接配线。信号处理基板是处理由相机模块4获取的图像信号的板状部件。信号处理基板设置有连接器。信号处理基板的连接器和相机基板43的连接器46通过连接配线而电连接。此处，拍摄目标图像并生成图像信号的部件是相机模块4。

接下来，将参照图8对光学单元42和相机基板43的相对位置的调整以及光学单元42和相机基板43的固定进行描述。

如上所述，可以在光学单元42和相机基板43组装在一起的状态下调整光学单元42和相机基板43的相对位置。利用这种自由度，通过六轴调整来调整相机基板43相对于光学单元42的相对位置。也就是说，相机基板43相对于光学单元42固定在使得透镜41的光轴ax穿过图像传感器45的光接收表面的中心并且垂直于图像传感器45的光接收表面的位置处。本文中的六轴调整是指在x轴线、y轴线和z轴线上的平移方向以及绕每个轴线的旋转方向上的调整。根据本实施方式，通过调整粘合剂的形状、比如粘合剂的厚度或展开来调整光学单元42和相机基板43的相对位置。

2.效果

根据上面详细描述的第一实施方式，实现以下效果。

(1)空气通道421在与光轴ax平行的截面上具有弯曲形状。因此，即使当异物从通孔42g流入空气通道421时，异物趋于保留在空气通道421中，并且不容易流出到其中存在有图像传感器45的基部内部空间42m中。因此，即使在基部内部空间42m未完全密封的结构中，也可以抑制异物附着到图像传感器45。

(2)空气通道421的第一凹槽421l在垂直于光轴ax的方向上延伸超过固定凹槽42h。因此，基部内部空间42m没有被滤光器44完全密封。空气可以通过通孔42g和空气通道42l在基部内部空间42m与外部之间进入和离开。

形成在透镜41的不同尺寸的各透镜的周缘中的间隙42k的位置在镜筒部42a的径向方向上偏移。因此，由在光轴ax的方向上连接的间隙42k形成的通气孔42n具有迷宫状结构。因此，即使当异物流入通气孔42n中时，异物仍趋于保留在通气孔42n中。因此，可以抑制异物附着到图像传感器45。

(4)透镜41通过热铆接而固定至镜筒部42a的管状内壁。因此，与用螺钉紧固的情况相比，能够抑制异物的产生。因此，可以抑制异物附着到图像传感器45。

(5)镜筒部42a和基部42b被模制为一体部件。因此，与镜筒部42a和基部42b被模制为分离部件的情况相比，能够抑制异物的产生。因此，可以抑制异物附着到图像传感器45。

(6)用于固定滤光器44的粘合剂被施加在基部42b与滤光器44之间以具有不密封空气通道42l的厚度。因此，可以在空气通道421没有被粘合剂阻塞的情况下抑制与固化剂的分离。滤光器44可以可靠地固定至固定凹槽42h。

(其他实施方式)

上面描述了实施方式。然而，本公开并不限于上述实施方式。各种修改是可能的。

(1)根据上述实施方式，镜筒部42a和基部42b是一体部件。然而，镜筒部42a和基部42b可以是分离部件。由于镜筒部42a和基部42b形成为分离的部件，与镜筒部42a和基部42b是一体部件相比，趋于更易于产生异物。然而，通过通气孔42n和空气通道421的形状可以抑制异物附着到图像传感器45。

(2)根据上述实施方式，透镜41通过热铆接固定至镜筒部42a。然而，本公开不限于此。例如，透镜41可以用由螺钉固定至镜筒部42a的管状壁。由于用螺钉固定透镜41，与通过热铆接固定透镜41相比，趋于更易于产生异物。然而，通过通气孔42n和空气通道421的形状可以抑制异物附着到图像传感器45。

(3)根据上述实施方式，通气孔42n具有迷宫状结构。然而，本公开不限于此。例如，通气孔42n可以具有在光轴ax的方向上为直线的形状。即使当以这种方式使通气孔42n成形时，从通气孔42n流出的异物仍趋于保留在空气通道421内。因此，可以抑制异物附着到图像传感器45。

(4)根据上述实施方式，用于将滤光器44固定至基部42b的固定区域是固定凹槽42h。然而，本公开不限于此。例如，固定区域可以是形成在基准面42e的内壁表面42f上的突起状的闩锁部。滤光器44可以附接至闩锁部。在这种情况下，空气通道421可以形成为比闩锁部更朝向前部。

(5)相机模块4可以应用于除了车载相机装置1之外的装置。例如，相机模块4可以应用于移动终端、个人计算机等的内置相机。

(6)由根据上述实施方式的单个构成元件提供的多个功能可以由多个构成元件实现。替代性地，由单个构成元件提供的单个功能可以由多个构成元件实现。此外，由多个构成元件提供的多个功能可以由单个构成元件实现。替代性地，由多个构成元件提供的单个功能可以由单个构成元件实现。此外，可以省略根据上述实施方式的配置的一部分。此外，根据上述实施方式的配置的至少一部分可以添加至根据另一上述实施方式的配置或者替换根据另一上述实施方式的配置。包括在仅由权利要求书中所记载的表达所标识的技术概念中的所有方面都是本公开的实施方式。