WO2016084380A1 - 撮像装置 - Google Patents

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徹也 井田
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    • H05K2201/10151—Sensor

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor.
  • a CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • Patent Document 1 discloses an imaging apparatus in which a position in the optical axis direction can be adjusted by abutting a leg portion of a lens against a region other than a light receiving surface of a solid-state imaging device.
  • the image pickup apparatus disclosed in Patent Document 1 is performed in a clean room so that dust or the like does not adhere to the light receiving surface of the solid-state image pickup device when the lens is assembled in the manufacturing process. For this reason, it has the subject that manufacturing cost becomes high.
  • a solid-state imaging device is mounted on a circuit board, and further, a sensor unit is manufactured by covering the solid-state imaging device with a cover glass and then allowing the molten resin to flow around the cover glass and then solidifying it.
  • a sensor unit a sensor using a solid-state imaging device is referred to as a sensor unit
  • injection molding is a method of obtaining a resin-formed product by injecting and injecting a heat-melted material into a mold and cooling and solidifying it.
  • the resin used for forming the holding member and the resin used for forming the lens barrel have different thermal expansion coefficients, so that the resin used for the holding member and the mirror when the temperature drops after the resin is formed at a high temperature. Due to the shrinkage after expansion of the resin used for the cylinder, a gap is formed between the holding member and the lens barrel, and water or the like enters from the gap.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of suppressing the occurrence of a gap between a holding member and a lens barrel and preventing water from entering from the gap. To do.
  • An imaging apparatus includes a circuit board, a solid-state imaging device disposed on an upper surface of the circuit board, a cylindrical barrel disposed above the circuit board, and a lens accommodated in the barrel.
  • both the holding member and the lens barrel contract due to a temperature drop after the resin molding of the holding member and the lens barrel at a high temperature, but the expansion coefficient of the lens barrel is larger than the expansion coefficient of the holding member.
  • the first flange portion contracts toward the circuit board on which the solid-state imaging device is disposed, and the first flange portion and the first fitting groove portion contact each other without a gap. Thereby, infiltration of water can be prevented.
  • the lens barrel further includes a second flange portion that protrudes in a direction orthogonal to the central axis of the lens barrel, and the holding member is fitted with the second flange portion of the lens barrel. It further has 2 fitting grooves.
  • both the holding member and the lens barrel shrink due to a temperature drop after the resin molding of the holding member and the lens barrel at a high temperature, but the expansion coefficient of the lens barrel is larger than the expansion coefficient of the holding member.
  • the second flange portion contracts toward the circuit board on which the solid-state imaging device is disposed, and the second flange portion and the second fitting groove portion contact each other without a gap. Thereby, infiltration of water can be prevented.
  • an adhesive material is applied to at least a part of the surface of the first flange portion.
  • the adhesive material applied to the surface of the first flange portion on the circuit board side improves the adhesion between the first fitting groove portion and the surface of the first fitting groove, which is in contact with the surface. Can be firmly prevented.
  • an adhesive material is applied to at least a part of the surface of the second flange portion.
  • the adhesive material applied to the surface of the second flange portion on the circuit board side improves the adhesion with the surface of the second fitting groove portion that comes into contact with the surface, thereby further preventing water from entering. Can be firmly prevented.
  • An imaging apparatus includes a circuit board, a solid-state imaging device disposed on an upper surface of the circuit board, a cylindrical barrel disposed above the circuit board, and a lens accommodated in the barrel.
  • a holding member that accommodates the lens barrel and the circuit board therein, and the solid-state imaging element is located in a sealed space formed by the lens barrel and the circuit board, and the holding member Is larger than the expansion coefficient of the lens barrel.
  • the holding member and the lens barrel contract due to a temperature decrease after the resin molding of the holding member and the lens barrel at a high temperature, but the holding member has a larger expansion coefficient than the lens barrel. Contracts in the direction of tightening the lens barrel, and the holding member and the lens barrel come into contact with no gap. Thereby, infiltration of water can be prevented.
  • the lens barrel has a first flange portion that protrudes in a direction orthogonal to the central axis thereof, and the holding member is a first fitting groove portion into which the first flange portion of the lens barrel is fitted.
  • the holding member contracts in the direction in which the lens barrel is tightened due to a temperature drop after the resin molding of the holding member and the lens barrel at a high temperature.
  • the first fitting groove portion of the holding member It contracts in the direction toward the center (that is, the direction in which the first flange portion of the lens barrel is tightened), and the first flange portion and the first fitting groove portion contact each other without a gap. Thereby, infiltration of water can be prevented.
  • a concave portion formed by the lens barrel and the holding member is provided above the lens barrel, and an elastic body is inserted into the concave portion.
  • the elastic body seals these boundary portions at the upper end portion of the lens barrel and the upper end portion of the holding member. This can prevent water from entering from the recess.
  • the present invention it is possible to suppress the occurrence of a gap between the holding member and the lens barrel and prevent water from entering from the gap.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an imaging apparatus 1 according to the present embodiment includes a circuit board 10, a solid-state imaging device 11 disposed at the center of the upper surface of the circuit board 10, and a first flange 121 having a disc-shaped upper end.
  • the lens barrel 12 is arranged on the circuit board 10 so as to form a closed cylindrical shape and the central axis thereof is orthogonal to the circuit board 10, and the three lenses 13 1 to 13 accommodated in the lens barrel 12.
  • the holding member 14 first flange portion 121 of the barrel 12 has a first fitting groove 141 for fitting the first flange portion of the lens barrel 12
  • an elastic body 16 such as an O-ring inserted into a recess 15 formed by the upper surface of 121 and the inner wall upper end portion of the holding member 14.
  • the first flange portion 121 of the lens barrel 12 is formed at the upper end portion of the lens barrel 12 and protrudes in a direction orthogonal to the central axis of the lens barrel 12.
  • the first flange portion 121 protrudes so as to protrude from the lens barrel 12, and the cross-sectional area orthogonal to the central axis of the lens barrel 12 is larger than the cross-sectional area of the portion other than the first flange portion 121. It has become.
  • the first flange portion 121 is formed integrally with the lens barrel 12.
  • the first fitting groove 141 described above is formed in the upper part of the inner wall of the holding member 14.
  • the groove width and depth of the first fitting groove 141 are the length in the direction in which the first flange 121 protrudes from the lens barrel 12 (corresponding to the depth of the first fitting groove 141) and the first flange 121.
  • the dimension is in accordance with the thickness (corresponding to the groove width of the first fitting groove 141).
  • the lens barrel 12 and the holding member 14 are made of resin.
  • the holding member 14 is made of a resin having a smaller expansion coefficient than the resin used for the lens barrel 12.
  • the expansion coefficient of the resin used for the holding member 14 is ⁇ 1
  • the expansion coefficient of the resin used for the lens barrel 12 is ⁇ 2
  • the magnitude relationship between these is ⁇ 2> ⁇ 1.
  • the three lenses 13 1 to 13 3 are accommodated in the lens barrel 12 so that the central axes thereof coincide with the central axis of the lens barrel 12.
  • lens 13 1, 13 2 is disposed below the first flange portion 121
  • the lens 13 3 is disposed above the first flange portion 121.
  • the lens barrel 12 including the first flange portion 121 is accommodated inside the holding member 14, so that the upper surface of the first flange portion 121 is positioned below the upper surface of the holding member 14. Accordingly, the above-described recess 15 is formed by the upper surface of the first flange portion 121 and the upper end portion of the inner wall of the holding member 14.
  • the elastic body 16 described above is inserted into the recess 15.
  • the elastic body 16 is a sealing part, has a circular cross section, and has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the holding member 14. As the material of the elastic body 16, rubber is mostly used.
  • It is used to prevent the outflow or inflow of fluid from the gap between parts, and can prevent leakage of various fluids such as oil, water, air, and gas.
  • it is used for sealing a boundary portion between the upper surface of the first flange portion 121 and the inner wall surface of the holding member 14.
  • both the holding member 14 and the lens barrel 12 contract due to a temperature drop.
  • the expansion coefficient ⁇ 1 of the resin used for the holding member 14 is smaller than the expansion coefficient ⁇ 2 of the resin used for the lens barrel 12, the first flange portion 121 of the barrel 12, f 1 direction (i.e., mirror It contracts in a direction parallel to the axis of the cylinder 12 and toward the circuit board 10.
  • the contraction of the f 1 direction of the first flange portion 121, and the lower surface of the first flange portion 121, and the lower surface of the first fitting groove 141 of the holding member 14 in contact with the lower surface are in contact without any gap. Thereby, infiltration of water can be prevented.
  • the gap between the lower surface of the first flange portion 121 and the lower surface of the first fitting groove portion 141 is set.
  • the degree of adhesion is increased and water can be prevented from entering.
  • the elastic body 16 is inserted into the concave portion 15 formed by the first flange portion 121 of the lens barrel 12 and the upper end portion of the holding member 14, it is possible to prevent water from entering.
  • the lens barrel 12 having the first flange portion 121 and the holding having the first fitting groove portion 141 into which the first flange portion 121 of the lens barrel 12 is fitted.
  • the resin used for the holding member 14 is a resin having a smaller expansion coefficient than the resin used for the lens barrel 12, and when the resin molding of the holding member 14 and the lens barrel 12 is performed, Since the lower surface of the first fitting groove 141 of the holding member 14 in contact with the lower surface is in contact with no gap, it is possible to prevent water from entering.
  • the adhesive material 17 is provided between the lower surface of the first flange portion 121 of the lens barrel 12 and the lower surface of the first fitting groove portion 141 of the holding member 14, it is possible to prevent water from entering more firmly. Furthermore, since the elastic body 16 is inserted into the concave portion 15 formed by the first flange portion 121 of the lens barrel 12 and the upper end portion of the holding member 14, it is possible to prevent water from entering.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the imaging apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the imaging apparatus 2 according to Embodiment 2 includes a lens barrel 12B having a second flange portion 122 in addition to the first flange portion 121, and is fitted to the second flange portion 122.
  • a holding member 14B having the second fitting groove 142 is provided.
  • the adhesive material 17 is applied to at least one of the lower surface of the second flange portion 122 of the lens barrel 12B and the lower surface of the second fitting groove portion 142 of the holding member 14B.
  • the portions other than the lens barrel 12B and the holding member 14B are the same as those of the imaging device 1 shown in FIG. Also in the resin used for the lens barrel 12B and the holding member 14B, the expansion coefficient ⁇ 1 of the resin used for the holding member 14B is smaller than the expansion coefficient ⁇ 2 of the resin used for the lens barrel 12B ( ⁇ 2> ⁇ 1).
  • the holding member 14B and the lens barrel 12B are resin-molded at a high temperature
  • the holding member 14B and the lens barrel 12B are both contracted due to a temperature drop, and are used for the holding member 14B. Since the expansion coefficient ⁇ 1 of the resin is smaller than the expansion coefficient ⁇ 2 of the resin used for the lens barrel 12B, the first flange portion 121 and the second flange portion 122 are both in the same f 1 and f 2 directions (that is, the lens barrel 12B). In the direction toward the circuit board 10).
  • the contraction of the f 1 direction of the first flange portion 121, and the lower surface of the first flange portion 121, and the lower surface of the first fitting groove 141 of the holding member 14B in contact with the lower surface are in contact without any gap
  • the second flange the contraction of the f 2 direction parts 122, and the lower surface of the second flange portion 122, and the lower surface of the second fitting groove 142 of the holding member 14B in contact with the lower surface are in contact without any gap. This prevents water from entering through the gap.
  • the adhesive material 17 is applied to at least one of the lower surface of the first flange portion 121 and the lower surface of the first fitting groove portion 141, and at least one of the lower surface of the second flange portion 122 and the lower surface of the second fitting groove portion 142. Since the adhesive material 17 is applied to the lower surface of the first flange portion 121 and the lower surface of the first fitting groove portion 141, and the lower surface of the second flange portion 122 and the lower surface of the second fitting groove portion 142. The degree increases, and water does not enter from the gap.
  • the elastic body 16 is inserted into the concave portion 15 formed by the first flange portion 121 of the lens barrel 12B and the upper end portion of the holding member 14B. The water does not enter from the recess 15.
  • a holding member 14B having a second fitting groove 142 that fits with the joint groove 141 and the second flange 122, and the resin used for forming the holding member 14B has a smaller expansion coefficient than the resin used for the lens barrel 12B.
  • the second fitting between the lower surface of the first flange portion 121 of the lens barrel 12B and the lower surface of the first fitting groove portion 141 of the holding member 14B and the lower surface of the second flange portion 122 of the lens barrel 12B and the holding member 14B. Since the adhesive material 17 is provided between the groove 142 and the lower surface, it is possible to prevent water from entering more firmly. Furthermore, since the elastic body 16 is inserted into the concave portion 15 formed by the first flange portion 121 of the lens barrel 12B and the upper end portion of the holding member 14B, water can be prevented from entering.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the imaging apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • an imaging apparatus 3 according to Embodiment 3 includes a circuit board 10, a solid-state imaging device 11 disposed on the upper surface of the circuit board 10, and a cylindrical lens barrel 12 ⁇ / b> C disposed on the circuit board 10. And three lenses 13 1 to 13 3 accommodated in the lens barrel 12C, and a holding member 14C for accommodating the lens barrel 12C and the circuit board 10 therein.
  • the resin used for the holding member 14C a resin having a larger expansion coefficient than the resin used for the lens barrel 12C is used. That is, the expansion coefficient ⁇ 1 of the resin used for the holding member 14C is larger than the expansion coefficient ⁇ 2 of the resin used for the lens barrel 12C ( ⁇ 2 ⁇ 1).
  • the difference in the expansion coefficient of the resin used for the holding member 14C and the lens barrel 12C is the same as that of the holding member 14 and the lens barrel 12 (the holding member 14B and the lens barrel 12B) in the imaging devices 1 and 2 according to the first and second embodiments. The relationship is opposite to the difference in the expansion coefficient of the resin used.
  • the lens barrel 12C is not provided with a flange portion, and the holding member 14C is not provided with a fitting groove portion.
  • an elastic body 16 is inserted into the recess 15 formed by the upper end of the lens barrel 12C and the upper end of the holding member 14C.
  • the holding member 14C is formed during resin molding of the holding member 14C and the lens barrel 12C.
  • There f 3 directions i.e., the direction toward the axis of the holding member 14C) contracted, the holding member 14C and the lens barrel 12C is in contact without any gap. This prevents water from entering through the gap.
  • the resin used for forming the holding member 14C is a resin having a larger expansion coefficient than the resin used for forming the lens barrel 12C, and the holding member 14C and the lens barrel. Since the holding member 14C and the lens barrel 12C are in contact with each other with no gap during 12C resin molding, water can be prevented from entering. Further, since the elastic body 16 is inserted into the concave portion 15 formed by the upper end portion of the lens barrel 12C and the upper end portion of the holding member 14C, water can be prevented from entering.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the upper part of the imaging apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the portions common to FIGS. 1 and 3 described above, and the description thereof is omitted.
  • the imaging device 4 according to the fourth embodiment is similar to the material used for the holding member 14C and the lens barrel 12C of the imaging device 3 according to the third embodiment described above as a resin used for the holding member 14D.
  • a resin having a larger expansion coefficient than the resin used for the lens barrel 12D is used. That is, the expansion coefficient ⁇ 1 of the resin used for the holding member 14D is larger than the expansion coefficient ⁇ 2 of the resin used for the lens barrel 12D ( ⁇ 2 ⁇ 1).
  • the lens barrel 12D has a first flange portion 121D
  • the holding member 14D is a first fitting that fits with the first flange portion 121D of the lens barrel 12D. This is a point having a groove part 141D.
  • the elastic body 16 is inserted into the recess 15 formed by the first flange portion 121D of the lens barrel 12D and the upper end portion of the holding member 14D.
  • a material in which the expansion coefficient ⁇ 1 of the holding member 14D is larger than the expansion coefficient ⁇ 2 of the barrel 12D is selected, and the holding member 14D is formed during resin molding of the holding member 14D and the barrel 12D.
  • f 3 directions i.e., the direction toward the axis of the holding member 14D
  • holding member 14D and the lens barrel 12D are in contact without any gap, in particular, in the first fitting groove 141D of the holding member 14D f 4 Since it shrinks in the direction (that is, the direction toward the axis of the holding member 14D), the first flange portion 121D and the first fitting groove portion 141D are also in contact with no gap. This prevents water from entering through the gap.
  • the present invention has the effect that there is no gap between the holding member and the lens barrel even if there is a difference between the thermal expansion coefficient of the resin used for the holding member and the thermal expansion coefficient of the resin used for the lens barrel.
  • the present invention can be applied to an imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor.

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Abstract

　第１フランジ部（１２１）を有する鏡筒（１２）と、鏡筒（１２）の第１フランジ部（１２１）が嵌合する第１嵌合溝部（１４１）を有する保持部材（１４）と、を備え、保持部材（１４）に用いる樹脂として、鏡筒（１２）に用いる樹脂より膨張係数の小さい樹脂を用い、保持部材（１４）と鏡筒（１２）の樹脂成形時に、第１フランジ部（１２１）の下面と、該下面と接する保持部材（１４）の第１嵌合溝部（１４１）の下面が隙間なく接触するようにした。

Description

撮像装置
　本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に関する。
　近年、上述した固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化に伴い、オートフォーカス機構を備えた撮像装置を搭載した電子機器が普及しつつある。
　特許文献１には、レンズの脚部を固体撮像素子の受光面以外の領域に突き当てることで、光軸方向の位置を調整可能とした撮像装置が開示されている。
　ところで、上記特許文献１で開示された撮像装置は、その製造工程におけるレンズの組み付けの際に、固体撮像素子の受光面にごみなどが付着しないように、クリーンルーム内で行われる。このため、製造コストが高くなる課題を有している。
　この課題に対し、回路基板に固体撮像素子を実装し、さらに、カバーガラスで固体撮像素子を覆いつつ、該カバーガラスの周囲に、溶融した樹脂を流した後に固化させてセンサユニットを製造する試みがある。この試みによれば、一般的な半導体の製造はクリーンルーム内で行われることから、それにより製造される固体撮像素子の受光面にごみなどが付着することが抑制される。また、カバーガラスが装着された状態でセンサユニット（固体撮像素子を用いたセンサをセンサユニットと呼ぶ）が得られることで、搬送時や組み付け時でもごみが付着することが回避される。
　しかしながら、この試みも、部品点数が増え、製造工程も多くなってしまう。また、固化した樹脂は一般的には精度が悪いため（表面に凹凸があって平坦でないことが多いため）、レンズの組み付けの際の位置決めが困難である。また、耐熱性を考慮してガラスモールド等によりレンズを作製した場合、形成精度の制約から該レンズの焦点位置に対してフランジ面を精度良く形成することが困難である。
日本国特開２００３－０４６８２５号公報
　ところで、周知の如く、射出形成（Injection Molding）は、加熱溶融させた材料を金型内に射出注入し、冷却・固化させることによって樹脂形成品を得る方法である。この方法で、レンズを収容する鏡筒と、該鏡筒を収容する保持部材をそれぞれ作製する場合、次のような課題がある。すなわち、通常、保持部材の形成に用いられる樹脂と、鏡筒の形成に用いられる樹脂の熱膨張係数がそれぞれ異なるため、高温での樹脂形成後の温度低下時に、保持部材に用いられる樹脂と鏡筒に用いられる樹脂の膨張後の収縮によって、保持部材と鏡筒の間に隙間ができ、この隙間から水などが浸入してしまう。
　本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、保持部材と鏡筒との間の隙間の発生を抑えて、当該隙間からの水の浸入を防止できる撮像装置を提供することを目的とする。
　本発明の撮像装置は、回路基板と、前記回路基板の上面に配置された固体撮像素子と、前記回路基板の上方に配置された筒状の鏡筒と、前記鏡筒に収容されたレンズと、前記鏡筒と前記回路基板とを内部に収容する保持部材と、を有し、前記固体撮像素子は、前記鏡筒と前記回路基板とで形成される密閉空間に位置し、前記鏡筒は、その中心軸に直交する方向に突出する第１フランジ部を有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第１フランジ部が嵌合する第１嵌合溝部を有し、更に前記保持部材の膨張係数が前記鏡筒の膨張係数よりも小さい。
　上記構成によれば、保持部材と鏡筒を高温で樹脂成形した後の温度低下により保持部材と鏡筒は共に収縮するが、鏡筒の膨張係数が保持部材の膨張係数よりも大きいため、第１フランジ部においては固体撮像素子が配置された回路基板側に収縮して、第１フランジ部と第１嵌合溝部とが隙間なく接触する。これにより、水の浸入を防止できる。
　上記構成において、前記鏡筒は、前記鏡筒の中心軸に直交する方向に突出する第２フランジ部を更に有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第２フランジ部が嵌合する第２嵌合溝部を更に有する。
　上記構成によれば、保持部材と鏡筒を高温で樹脂成形した後の温度低下によって保持部材と鏡筒は共に収縮するが、鏡筒の膨張係数が保持部材の膨張係数よりも大きいため、第２フランジ部においても第１フランジ部と同様に固体撮像素子が配置された回路基板側に収縮して、第２フランジ部と第２嵌合溝部とが隙間なく接触する。これにより、水の浸入を防止できる。
　上記構成において、前記第１フランジ部の少なくとも一部表面に接着材料が塗布されている。
　上記構成によれば、第１フランジ部の回路基板側の面に塗布した接着材料により、該面と接触する第１嵌合溝部の面との間の密着性が向上し、水の浸入をより強固に防止できる。
　上記構成において、前記第２フランジ部の少なくとも一部表面に接着材料が塗布されている。
　上記構成によれば、第２フランジ部の回路基板側の面に塗布した接着材料により、該面と接触する第２嵌合溝部の面との間の密着性が向上し、水の浸入をより強固に防止できる。
　本発明の撮像装置は、回路基板と、前記回路基板の上面に配置された固体撮像素子と、前記回路基板の上方に配置された筒状の鏡筒と、前記鏡筒に収容されたレンズと、前記鏡筒と前記回路基板とを内部に収容する保持部材と、を有し、前記固体撮像素子は、前記鏡筒と前記回路基板とで形成される密閉空間に位置すると共に、前記保持部材の膨張係数は、前記鏡筒の膨張係数よりも大きい。
　上記構成によれば、保持部材と鏡筒を高温で樹脂成形した後の温度低下によって保持部材と鏡筒が収縮するが、保持部材の膨張係数が鏡筒の膨張係数よりも大きいため、保持部材が鏡筒を締付ける方向に収縮して、保持部材と鏡筒が隙間なく接触する。これにより、水の浸入を防止できる。
　上記構成において、前記鏡筒は、その中心軸に直交する方向に突出する第１フランジ部を有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第１フランジ部が嵌合する第１嵌合溝部を有する。
　上記構成によれば、保持部材と鏡筒を高温で樹脂成形した後の温度低下によって保持部材が鏡筒を締付ける方向に収縮するが、保持部材の第１嵌合溝部においては、鏡筒の軸心に向かう方向（すなわち、鏡筒の第１フランジ部を締付ける方向）に収縮し、第１フランジ部と第１嵌合溝部とが隙間なく接触する。これにより、水の浸入を防止できる。
　上記構成において、前記鏡筒の上方に位置し、前記鏡筒と前記保持部材とで形成される凹部を備え、前記凹部には弾性体が挿入されている。
　上記構成によれば、弾性体が鏡筒の上端部と保持部材の上端部においてこれらの境界部分をシールする。これにより、凹部からの水の浸入を防止できる。
　本発明によれば、保持部材と鏡筒との間の隙間の発生を抑えて、当該隙間からの水の浸入を防止できる。
本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す縦断面図 本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す縦断面図 本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す縦断面図 本発明の実施の形態４に係る撮像装置の上部の構成を示す縦断面図
　以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す縦断面図である。同図において、本実施の形態に係る撮像装置１は、回路基板１０と、回路基板１０の上面中央部に配置された固体撮像素子１１と、上端部が円板形状の第１フランジ部１２１によって閉口された円筒形状を成し、その中心軸が回路基板１０に対して直交するように回路基板１０上に配置された鏡筒１２と、鏡筒１２に収容された３個のレンズ１３１～１３３と、回路基板１０と鏡筒１２を収容するとともに、鏡筒１２の第１フランジ部１２１が嵌合する第１嵌合溝部１４１を有する保持部材１４と、鏡筒１２の第１フランジ部１２１の上面と保持部材１４の内壁上端部分とで形成される凹部１５に挿入されたオーリング等の弾性体１６と、を備える。
　鏡筒１２の第１フランジ部１２１は、鏡筒１２の上端部に形成され、鏡筒１２の中心軸に直交する方向に突出している。第１フランジ部１２１は、鏡筒１２からはみ出すように突出したものであり、鏡筒１２の中心軸に直交する断面積が、それ（第１フランジ部１２１）以外の部位の断面積よりも大きくなっている。第１フランジ部１２１は、鏡筒１２と一体に形成されている。保持部材１４の内壁の上部には、前述した第１嵌合溝部１４１が形成されている。第１嵌合溝部１４１の溝幅及び深さは、第１フランジ部１２１が鏡筒１２から突出する方向の長さ（第１嵌合溝部１４１の深さに対応）及び第１フランジ部１２１の厚み（第１嵌合溝部１４１の溝幅に対応）に応じた寸法となっている。
　鏡筒１２の第１フランジ部１２１の下面（回路基板１０側の面）及び保持部材１４の第１嵌合溝部１４１の下面（回路基板１０に近い方の面）の少なくとも一方に接着材料（例えば、化学的に接着するプライマー）１７が塗布されている。鏡筒１２及び保持部材１４は樹脂により形成される。特に、保持部材１４には鏡筒１２に用いられる樹脂よりも膨張係数の小さい樹脂が用いられる。ここで、保持部材１４に用いられる樹脂の膨張係数をα１、鏡筒１２に用いられる樹脂の膨張係数をα２とし、これらの大小関係はα２＞α１である。３個のレンズ１３１～１３３は、それぞれの中心軸が鏡筒１２の中心軸に一致するように鏡筒１２に収容される。３個のレンズ１３１～１３３のうち、レンズ１３１、１３２は第１フランジ部１２１より下方に配置され、レンズ１３３は第１フランジ部１２１の上方に配置される。
　図１に示すように、第１フランジ部１２１を含む鏡筒１２は、保持部材１４の内部に収容されるので、第１フランジ部１２１の上面は保持部材１４の上面より下方に位置する。これにより、第１フランジ部１２１の上面と保持部材１４の内壁の上端部分とによって、上述した凹部１５が形成される。凹部１５に上述した弾性体１６が挿入される。弾性体１６は、密封用部品であり、断面が円形のリング状を成し、その外径が保持部材１４の内部直径より僅かに大きくなっている。弾性体１６の材質には、ゴムが使われることが殆どである。部品同士の隙間からの流体の流出、もしくは流入を防ぐ場合に用いられ、油、水、空気、ガスなど多様な流体の漏れを防ぐことができる。本実施の形態では、第１フランジ部１２１の上面と保持部材１４の内壁面の境界部分のシールに用いられる。
　このように構成された撮像装置１において、保持部材１４と鏡筒１２を高温で樹脂成形した後、温度低下によって保持部材１４及び鏡筒１２は共に収縮する。このとき、保持部材１４に用いられる樹脂の膨張係数α１が、鏡筒１２に用いられる樹脂の膨張係数α２より小さいため、鏡筒１２の第１フランジ部１２１においては、ｆ１方向（すなわち、鏡筒１２の軸心と平行で、回路基板１０に向かう方向）に収縮する。第１フランジ部１２１のｆ１方向への収縮により、第１フランジ部１２１の下面と、該下面と接する保持部材１４の第１嵌合溝部１４１の下面とが隙間なく接触する。これにより、水の浸入を防止できる。
　また、第１フランジ部１２１の下面及び第１嵌合溝部１４１の下面の少なくとも一方に接着材料１７を塗布したことで、第１フランジ部１２１の下面と第１嵌合溝部１４１の下面の間の密着度が高まり、水の浸入を防止できる。
　また、鏡筒１２の第１フランジ部１２１と保持部材１４の上端部とで形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したことで、水の浸入を防止できる。
　このように実施の形態１に係る撮像装置１によれば、第１フランジ部１２１を有する鏡筒１２と、鏡筒１２の第１フランジ部１２１が嵌合する第１嵌合溝部１４１を有する保持部材１４と、を備え、保持部材１４に用いる樹脂として、鏡筒１２に用いる樹脂より膨張係数の小さい樹脂を用い、保持部材１４と鏡筒１２の樹脂成形時に、第１フランジ部１２１の下面と、該下面と接する保持部材１４の第１嵌合溝部１４１の下面が隙間なく接触するようにしたので、水の浸入を防止できる。
　また、鏡筒１２の第１フランジ部１２１の下面と保持部材１４の第１嵌合溝部１４１の下面の間に接着材料１７を設けたので、水の浸入をより強固に防止できる。
　さらに、鏡筒１２の第１フランジ部１２１と保持部材１４の上端部で形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したので、水の浸入を防止できる。
　（実施の形態２）
　図２は、本発明の実施の形態２に係る撮像装置の構成を示す縦断面図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
　同図に示すように、実施の形態２に係る撮像装置２は、第１フランジ部１２１に加えて、第２フランジ部１２２を有する鏡筒１２Ｂを備えるとともに、第２フランジ部１２２と嵌合する第２嵌合溝部１４２を有する保持部材１４Ｂを備える。また、鏡筒１２Ｂの第２フランジ部１２２の下面又は保持部材１４Ｂの第２嵌合溝部１４２の下面の少なくとも一方に接着材料１７が塗布されている。鏡筒１２Ｂ及び保持部材１４Ｂ以外の部分については前述した図１に示す撮像装置１と同様である。また、鏡筒１２Ｂ及び保持部材１４Ｂに用いる樹脂においても、保持部材１４Ｂに用いる樹脂の膨張係数α１が、鏡筒１２Ｂに用いる樹脂の膨張係数α２より小さくなっている（α２＞α１）。
　このように構成された撮像装置２において、保持部材１４Ｂと鏡筒１２Ｂを高温で樹脂成形した後、温度低下によって保持部材１４Ｂ及び鏡筒１２Ｂが共に収縮し、この際、保持部材１４Ｂに用いられた樹脂の膨張係数α１が、鏡筒１２Ｂに用いられた樹脂の膨張係数α２より小さいため、第１フランジ部１２１，第２フランジ部１２２が共に同じｆ１，ｆ２方向（すなわち、鏡筒１２Ｂの軸心と平行で、回路基板１０に向かう方向）に収縮する。第１フランジ部１２１のｆ１方向への収縮により、第１フランジ部１２１の下面と、該下面と接する保持部材１４Ｂの第１嵌合溝部１４１の下面とが隙間なく接触し、また第２フランジ部１２２のｆ２方向への収縮により、第２フランジ部１２２の下面と、該下面と接する保持部材１４Ｂの第２嵌合溝部１４２の下面とが隙間なく接触する。これにより、当該隙間から水が浸入することがなくなる。
　また、第１フランジ部１２１の下面及び第１嵌合溝部１４１の下面の少なくとも一方に接着材料１７を塗布したことと、第２フランジ部１２２の下面及び第２嵌合溝部１４２の下面の少なくとも一方に接着材料１７を塗布したことで、第１フランジ部１２１の下面と第１嵌合溝部１４１の下面の間及び第２フランジ部１２２の下面と第２嵌合溝部１４２の下面の間それぞれにおける密着度が高まり、当該隙間から水が浸入することがなくなる。
　また、実施の形態１に係る撮像装置１と同様に、鏡筒１２Ｂの第１フランジ部１２１と保持部材１４Ｂの上端部とで形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したことで、これにより、凹部１５から水が浸入することがなくなる。
　このように実施の形態２に係る撮像装置２によれば、第１フランジ部１２１及び第２フランジ部１２２を有する鏡筒１２Ｂと、鏡筒１２Ｂの第１フランジ部１２１と嵌合する第１嵌合溝部１４１及び第２フランジ部１２２と嵌合する第２嵌合溝部１４２を有する保持部材１４Ｂと、を備え、保持部材１４Ｂの形成に用いる樹脂として、鏡筒１２Ｂに用いる樹脂より膨張係数の小さい樹脂を用いて、保持部材１４Ｂと鏡筒１２Ｂの樹脂成形時に、第１フランジ部１２１の下面と、該下面と接する保持部材１４Ｂの第１嵌合溝部１４１の下面とが隙間なく接触するとともに、第２フランジ部１２２の下面と、該下面と接する保持部材１４Ｂの第２嵌合溝部１４２の下面とが隙間なく接触するようにしたので、水の浸入を防止できる。
　また、鏡筒１２Ｂの第１フランジ部１２１の下面と保持部材１４Ｂの第１嵌合溝部１４１の下面との間及び鏡筒１２Ｂの第２フランジ部１２２の下面と保持部材１４Ｂの第２嵌合溝部１４２の下面との間それぞれに接着材料１７を設けたので、水の浸入をより強固に防止できる。
　さらに、鏡筒１２Ｂの第１フランジ部１２１と保持部材１４Ｂの上端部で形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したので、水の浸入を防止できる。
　（実施の形態３）
　図３は、本発明の実施の形態３に係る撮像装置の構成を示す縦断面図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
　同図において、実施の形態３に係る撮像装置３は、回路基板１０と、回路基板１０の上面に配置された固体撮像素子１１と、回路基板１０上に配置された筒状の鏡筒１２Ｃと、鏡筒１２Ｃに収容された３個のレンズ１３１～１３３と、鏡筒１２Ｃと回路基板１０とを内部に収容する保持部材１４Ｃと、を備える。
　実施の形態３に係る撮像装置３では、保持部材１４Ｃに用いる樹脂として、鏡筒１２Ｃに用いる樹脂よりも膨張係数の大きなものを用いている。すなわち、保持部材１４Ｃに用いる樹脂の膨張係数α１が、鏡筒１２Ｃに用いる樹脂の膨張係数α２より大きくなっている（α２＜α１）。保持部材１４Ｃと鏡筒１２Ｃに用いる樹脂の膨張係数の違いは、前述した実施の形態１，２に係る撮像装置１，２における保持部材１４と鏡筒１２（保持部材１４Ｂと鏡筒１２Ｂ）に用いる樹脂の膨張係数の違いと逆の関係になっている。
　また、実施の形態３に係る撮像装置３では、鏡筒１２Ｃにフランジ部を設けておらず、また保持部材１４Ｃに嵌合溝部を設けていない。但し、鏡筒１２Ｃの上端部と保持部材１４Ｃの上端部で形成される凹部１５には弾性体１６を挿入している。
　このように構成された撮像装置３において、保持部材１４Ｃの膨張係数α１が鏡筒１２Ｃの膨張係数α２よりも大きくなる材料を選択し、保持部材１４Ｃと鏡筒１２Ｃの樹脂成形時に、保持部材１４Ｃがｆ３方向（すなわち、保持部材１４Ｃの軸心に向かう方向）に収縮し、保持部材１４Ｃと鏡筒１２Ｃが隙間なく接触する。これにより、当該隙間から水が浸入することがなくなる。
　このように実施の形態３に係る撮像装置３によれば、保持部材１４Ｃの形成に用いる樹脂として、鏡筒１２Ｃの形成に用いる樹脂より膨張係数の大きい樹脂を用いて、保持部材１４Ｃと鏡筒１２Ｃの樹脂成形時に、保持部材１４Ｃと鏡筒１２Ｃが隙間なく接触するようにしたので、水の浸入を防止できる。
　また、鏡筒１２Ｃの上端部と保持部材１４Ｃの上端部で形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したので、水の浸入を防止できる。
　（実施の形態４）
　図４は、本発明の実施の形態４に係る撮像装置の上部の構成を示す縦断面図である。なお、同図において前述した図１及び図３と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
　同図において、実施の形態４に係る撮像装置４は、前述した実施の形態３に係る撮像装置３の保持部材１４Ｃ及び鏡筒１２Ｃに用いた材料と同様に、保持部材１４Ｄに用いる樹脂として、鏡筒１２Ｄに用いる樹脂よりも膨張係数の大きなものを用いている。すなわち、保持部材１４Ｄに用いる樹脂の膨張係数α１が、鏡筒１２Ｄに用いる樹脂の膨張係数α２より大きくなっている（α２＜α１）。
　前述した実施の形態３に係る撮像装置３と異なる点は、鏡筒１２Ｄは第１フランジ部１２１Ｄを有し、保持部材１４Ｄは鏡筒１２Ｄの第１フランジ部１２１Ｄと嵌合する第１嵌合溝部１４１Ｄを有している点である。なお、前述した実施の形態３に係る撮像装置３と同様に、鏡筒１２Ｄの第１フランジ部１２１Ｄと保持部材１４Ｄの上端部で形成される凹部１５には弾性体１６を挿入している。
　このように構成された撮像装置４において、保持部材１４Ｄの膨張係数α１が鏡筒１２Ｄの膨張係数α２よりも大きくなる材料を選択し、保持部材１４Ｄと鏡筒１２Ｄの樹脂成形時に、保持部材１４Ｄがｆ３方向（すなわち、保持部材１４Ｄの軸心に向かう方向）に収縮し、保持部材１４Ｄと鏡筒１２Ｄが隙間なく接触し、特に、保持部材１４Ｄの第１嵌合溝部１４１Ｄにおいてはｆ４方向（すなわち、保持部材１４Ｄの軸心に向かう方向）に収縮することから、第１フランジ部１２１Ｄと第１嵌合溝部１４１Ｄも隙間なく接触する。これにより、当該隙間から水が浸入することがなくなる。
　このように実施の形態４に係る撮像装置４によれば、第１フランジ部１２１Ｄを有する鏡筒１２Ｄと、鏡筒１２Ｄの第１フランジ部１２１Ｄと嵌合する第１嵌合溝部１４１Ｄを有する保持部材１４Ｄと、を備え、保持部材１４Ｄに用いる樹脂として、鏡筒１２Ｄに用いる樹脂より膨張係数の大きいものを用いて、第１嵌合溝部１４１Ｄと第１フランジ部１２１Ｄが隙間なく接触するようにしたので、水の浸入を防止できる。
　また、鏡筒１２Ｄの第１フランジ部１２１Ｄと保持部材１４Ｄの上端部で形成される凹部１５に弾性体１６を挿入したので、凹部１５からの水の浸入を防止できる。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１４年１１月２６日出願の日本特許出願（特願２０１４－２３８６３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、保持部材に用いられる樹脂の熱膨張係数と鏡筒に用いられる樹脂の熱膨張係数に違いがあっても、保持部材と鏡筒の間に隙間が生じないといった効果を有し、例えばＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置などへの適用が可能である。
　１，２，３，４　撮像装置
　１０　回路基板
　１１　固体撮像素子
　１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ　鏡筒
　１３１～１３３　レンズ
　１４，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ　保持部材
　１５　凹部
　１６　弾性体
　１２１，１２１Ｄ　第１フランジ部
　１２２　第２フランジ部
　１４１，１４１Ｄ　第１嵌合溝部
　１４２　第２嵌合溝部

Claims (7)

  1. 　回路基板と、
    　前記回路基板の上面に配置された固体撮像素子と、
    　前記回路基板の上方に配置された筒状の鏡筒と、
    　前記鏡筒に収容されたレンズと、
    　前記鏡筒と前記回路基板とを内部に収容する保持部材と、
    　を有し、
    　前記固体撮像素子は、前記鏡筒と前記回路基板とで形成される密閉空間に位置し、前記鏡筒は、その中心軸に直交する方向に突出する第１フランジ部を有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第１フランジ部が嵌合する第１嵌合溝部を有し、前記保持部材の膨張係数が前記鏡筒の膨張係数よりも小さい撮像装置。
  2. 　前記鏡筒は、前記鏡筒の中心軸に直交する方向に突出する第２フランジ部を更に有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第２フランジ部が嵌合する第２嵌合溝部を更に有する請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記第１フランジ部の少なくとも一部表面に接着材料が塗布されている請求項１に記載の撮像装置。
  4. 　前記第２フランジ部の少なくとも一部表面に接着材料が塗布されている請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　回路基板と、
    　前記回路基板の上面に配置された固体撮像素子と、
    　前記回路基板の上方に配置された筒状の鏡筒と、
    　前記鏡筒に収容されたレンズと、
    　前記鏡筒と前記回路基板とを内部に収容する保持部材と、
    　を有し、
    　前記固体撮像素子は、前記鏡筒と前記回路基板とで形成される密閉空間に位置すると共に、前記保持部材の膨張係数は、前記鏡筒の膨張係数よりも大きい撮像装置。
  6. 　前記鏡筒は、その中心軸に直交する方向に突出する第１フランジ部を有し、前記保持部材は、前記鏡筒の前記第１フランジ部が嵌合する第１嵌合溝部を有する請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記鏡筒の上方に位置し、前記鏡筒と前記保持部材とで形成される凹部を備え、前記凹部には弾性体が挿入されている請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の撮像装置。
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