專利名稱：圖像捕捉裝置和車載攝像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像捕捉裝置和車載攝像機(jī)。
背景技術(shù)：
內(nèi)置有成像光學(xué)系統(tǒng)和成像元件，如CXD圖像傳感器的圖像捕捉裝置除了用在數(shù)碼相機(jī)等中之外還同樣已經(jīng)用作車載攝像機(jī)，如后部監(jiān)視攝像機(jī)(后視攝像機(jī)、后視監(jiān)視器)O在這種圖像捕捉裝置中，如果以高精度定位調(diào)節(jié)的成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置偏移，焦點(diǎn)位置會(huì)偏移并且不能獲得高質(zhì)量(清晰)圖像。因此，尤其是在車載攝像機(jī)中， 需要牢固固定以便成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)在被定位調(diào)節(jié)之后不會(huì)從它們的位置偏移，以即使在施加振動(dòng)和熱量的行駛環(huán)境下或者諸如夏天的炎熱環(huán)境下也總是獲得高質(zhì)量圖像。通常，粘結(jié)的方法或螺紋緊固的方法用于以高精度調(diào)節(jié)成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置以及牢固固定該位置。但是，只通過粘結(jié)不能獲得與螺紋緊固相同或更高的錨固強(qiáng)度。此外，在僅通過螺紋緊固的方法中，由于定位調(diào)節(jié)受到螺釘?shù)穆菥嗷蛘呖椎奈恢玫南拗?，定位調(diào)節(jié)不能以高精度執(zhí)行。從而，已經(jīng)作出粘結(jié)這兩種方法的定位固定結(jié)構(gòu)(例如參見JP H09-54233A) 0在 JP H09-54233A中，光學(xué)模塊具有第一元件和第二元件，該光學(xué)模塊將光學(xué)元件發(fā)出的光通過諸如透鏡的光學(xué)部件投射，所述第一元件保持所述光學(xué)元件，而所述第二元件保持所述光學(xué)部件，第一和第二元件暫時(shí)通過位于它們之間的粘結(jié)劑(彈性體)定位，并然后第一和第二元件之間的間隔通過螺釘(間隔設(shè)定部)在粘結(jié)劑被壓縮的狀態(tài)下設(shè)定，并且進(jìn)行光學(xué)元件和光學(xué)部件(透鏡)的定位調(diào)節(jié)。但是，在JPH09-M233A中描述的定位調(diào)節(jié)方法中出現(xiàn)如下的問題由于定位調(diào)節(jié)是通過螺釘來進(jìn)行的，精度受到螺釘?shù)穆菥嘞拗?。也就是說，不能借助用于光學(xué)模塊定位調(diào)節(jié)的裝置之外的裝置自由調(diào)節(jié)保持光學(xué)元件的第一元件的位置，并且不能實(shí)現(xiàn)比粘結(jié)方法更高的精確調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)螺釘?shù)穆菥嗍?. 5時(shí)，其精度是1/10，即 0. 05mm。調(diào)節(jié)的精度取決于所選擇的螺釘而變化，或者取決于螺釘能夠如何精細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。另外，當(dāng)多個(gè)螺釘被擰緊時(shí)，必須在對(duì)每個(gè)螺釘執(zhí)行調(diào)節(jié)的同時(shí)進(jìn)行螺釘?shù)臄Q緊， 以高精度調(diào)節(jié)的基板的位置由于擰緊或定位螺釘時(shí)的差異而偏差。此外，當(dāng)光學(xué)部件(透鏡)的光軸被設(shè)定在垂直方向上時(shí)，與垂直方向垂直的水平方向上的調(diào)節(jié)主要由螺釘孔的位置來確定，并且調(diào)節(jié)的自由度最小。另外，當(dāng)用粘結(jié)劑(彈性體)進(jìn)行臨時(shí)定位時(shí)，要預(yù)先設(shè)想到以下的處理，即光學(xué)元件和光學(xué)部件(透鏡)由螺釘精確調(diào)節(jié)。即，需要兩次定位調(diào)節(jié)，這會(huì)花費(fèi)時(shí)間來進(jìn)行。從而，即使JP H09-54233A中描述的定位調(diào)節(jié)被應(yīng)用于成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的定位調(diào)節(jié)，由于上述問題，在成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置已經(jīng)高精度調(diào)節(jié)的狀態(tài)下， 不能夠牢固地固定成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置，并且不能獲得穩(wěn)定和高質(zhì)量圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的至少一個(gè)目的是提供一種圖像捕捉裝置和車載攝像機(jī)，其中在成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置已經(jīng)高精度調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置可以牢固固定。鑒于上述內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，圖像捕捉裝置包括成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造成捕捉目標(biāo)的光學(xué)圖像；成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件，該成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件保持所述成像光學(xué)系統(tǒng)；成像元件，該成像元件被構(gòu)造成將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)； 基板，該基板布置在成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件的后側(cè)，并且保持所述成像元件；以及多個(gè)基板接合件，每個(gè)基板接合件在成像光學(xué)系統(tǒng)的四周從成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件朝向基板延伸， 其中，所述多個(gè)基板接合件在基板側(cè)的末端部分和基板通過利用至少一個(gè)接合中間元件的間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)予以連接，所述至少一個(gè)接合中間元件用粘結(jié)劑粘結(jié)到所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)上以及基板上，而所述固定結(jié)構(gòu)利用固定元件在固定位置固定所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)和所述基板，所述固定位置不同于在所述間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)中所述至少一個(gè)接合中間元件的粘結(jié)位置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述多個(gè)基板接合件中相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置的至少兩個(gè)分別粘結(jié)至少一個(gè)接合中間元件，所述兩個(gè)接合中間元件在相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心的對(duì)稱位置處粘結(jié)。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，提供了至少兩個(gè)固定位置，這兩個(gè)固定位置被分別提供給所述多個(gè)基板接合件中的至少兩個(gè)，所述至少兩個(gè)基板接合件相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置。根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)固定位置被設(shè)置成連接該至少兩個(gè)固定位置的直線最短，其中，所述至少兩個(gè)固定位置分別提供給兩個(gè)基板接合件，所述兩個(gè)基板接合件相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置。根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施方式，固定元件設(shè)置在穿過成像光學(xué)系統(tǒng)的中心并且以最短長度連接兩個(gè)基板接合件的直線上并且設(shè)置在所述直線的周圍，所述兩個(gè)基板接合件相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置。根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施方式，至少一個(gè)肋設(shè)置到所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端面上。根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施方式，固定元件是螺釘，在所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端面上在擰螺釘?shù)奈恢锰幵O(shè)置有螺釘孔，并且在基板的對(duì)應(yīng)于螺釘孔的位置處， 設(shè)置有螺釘插入其中的孔，并且螺釘插入到基板的該孔中并且擰入到所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的螺釘孔上。根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式，固定元件是銷釘，在所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端面上設(shè)置有銷釘孔，所述銷釘壓入所述銷釘孔中，并且在所述基板的對(duì)應(yīng)于所述銷釘孔的位置處，設(shè)置有銷釘插入其中的孔，并且所述銷釘插入到所述基板的孔中，并壓入所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的銷釘孔內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式，在所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端部分設(shè)置朝向基板突出的突出部分，并且在基板的與該突出部分相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有孔，所
5述突出部分插入到所述孔中。根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式，所述固定元件是突出部分，所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的突出部分穿過所述基板的穿透孔，并且從所述基板突出的所述突出部分被焊接。根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施方式，固定元件包括所述突出部分，以及止擋件，所述止擋件配合到從基板突出的所述突出部分的外周上并且在其內(nèi)周形成有至少一個(gè)具有彈性的肋，所述至少一個(gè)肋壓在所述突出部分的外周上并與其外周接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，車載攝像機(jī)具有上述成像捕捉裝置的任一個(gè)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的圖像捕捉裝置和車載攝像機(jī)，在成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置已經(jīng)高精度調(diào)節(jié)的狀態(tài)下，可以牢固固定成像元件和成像光學(xué)系統(tǒng)的位置。因此，即使在環(huán)境溫度變化很大的條件下，可以抑制成像元件相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)在光軸方向上的偏移，通過成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入的圖像可以以高精度在成像元件的光接收表面上成像，并且可以獲得穩(wěn)定和優(yōu)異的圖像。


下面將參照示例性實(shí)施方式和所附的示意圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的圖像捕捉裝置的前側(cè)的外觀的透視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的圖像捕捉裝置的后側(cè)的外觀的透視圖；圖3是在蓋和連接線已經(jīng)從透鏡單元(lens cell)脫離的狀態(tài)下的圖像捕捉裝置的視圖；圖4是透鏡單元的后側(cè)的橫截面圖；圖5是從后側(cè)看到的透鏡單元的透視圖；圖6是示出通過接合中間元件粘結(jié)的間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)的視圖；圖7A是實(shí)施方式1中的透鏡單元的平面圖，而圖7B是結(jié)構(gòu)的平面圖；圖8是示出實(shí)施方式1中的具有螺釘?shù)墓潭ńY(jié)構(gòu)的視圖；圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的透鏡單元的平面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的透鏡單元的側(cè)視圖；圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中透鏡單元的每個(gè)基板接合壁和基板的固定狀態(tài)的側(cè)視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4的從后側(cè)看到的透鏡單元的透視圖；圖13A和1 是示出實(shí)施方式4中的透鏡單元的每個(gè)基板接合壁和基板的固定的方法的視圖；圖14A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5的從后側(cè)看到的透鏡單元的透視圖，而圖14B 是示出在實(shí)施方式5中形成在透鏡單元的基板接合壁上的突出銷釘已經(jīng)通過基板插入的狀態(tài)的視圖；圖15是示出實(shí)施方式5中的透鏡單元的基板接合壁和基板的固定方法的視圖；圖16A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式6的從后側(cè)看到的透鏡單元的透視圖，而圖16B是示出實(shí)施方式6中透鏡單元的基板接合壁和基板的固定方法的視圖；以及圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式6的用于固定突出銷釘?shù)闹箵跫姆糯髨D。
具體實(shí)施例方式將基于下面的實(shí)施方式解釋本發(fā)明。實(shí)施方式1圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像捕捉裝置的前側(cè)的外觀的透視圖。另外， 圖2是示出圖像捕捉裝置的后側(cè)的外觀的透視圖。實(shí)施方式1中的圖像捕捉裝置是應(yīng)用到用作車載攝像機(jī)的后部監(jiān)視攝像機(jī)的例子。例如，后部監(jiān)視攝像機(jī)在車輛(轎車)的車體的后部處圍繞車牌等設(shè)置。并且，在車體后側(cè)上的下部區(qū)域被后部監(jiān)視攝像機(jī)取像(移動(dòng)圖像)，并且顯示在車輛內(nèi)部設(shè)置的顯示器上。如圖1和2所示，根據(jù)實(shí)施方式1的圖像捕捉裝置1 (車載攝像機(jī)；后部監(jiān)視攝像機(jī))包括成像透鏡系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))10 ；透鏡單元20，該透鏡單元由樹脂材料形成并且在其內(nèi)周側(cè)上保持成像透鏡系統(tǒng)10 ；后殼30，該后殼30由樹脂材料形成，并且存儲(chǔ)印刷電路板(下面稱為基板)40等，在印刷電路板40上布置有后面解釋的圖像傳感器(成像元件)41 ；以及電連接到顯示器(未示出)的連接線，該顯示器設(shè)置在車輛內(nèi)部。在圖像捕捉裝置1的后側(cè)(連接線50 —側(cè))，形成用于將圖像捕捉裝置1螺紋連接到車體上螺釘孔51和52以及用于將連接線50螺紋連接到后殼30上的螺釘孔53和M。在圖1、圖2和后面的圖中，示作坐標(biāo)軸的Z軸表示成像透鏡系統(tǒng)10的光軸的方向，垂直于Z軸的豎直方向被設(shè)定為Y軸，而垂直于Z軸的水平方向被設(shè)定為X軸。圖3是示出后蓋30和連接線50已經(jīng)從透鏡單元20分離的視圖。此外，圖4是透鏡單元20的后側(cè)的橫截面圖。如這些圖中所示，透鏡單元20由樹脂模制一體形成。并且，由多個(gè)透鏡形成的成像透鏡系統(tǒng)10被保持在透鏡單元20中的前側(cè)上。另外，其上保持圖像傳感器41的基板40 被定位和連接(固定)到透鏡單元20的后側(cè)上(作為本發(fā)明的特征的透鏡單元20和基板 40的連接結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)將在后面描述)。圖像透鏡41是利用CXD傳感器或CMOS傳感器的成像元件。圖像傳感器41將由成像透鏡系統(tǒng)10在光接收表面上成像的目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。在必須的信號(hào)處理之后， 電信號(hào)通過連接線輸出到諸如車輛內(nèi)部的巡航裝置的顯示器(未示出)上，并在顯示器上作為圖像顯示。圖5是從后側(cè)看到的透鏡單元20的透視圖。如圖5所示，在透鏡單元20中，一體地形成圓柱形的透鏡保持框架部21和基板接合壁22a、22b、22c和22d，所述透鏡保持框架部21在其中心部分保持成像透鏡系統(tǒng)10 (參見圖1)，而所述基板接合壁分成四件，它們用于固定基板40并且布置成它們圍繞透鏡保持框架部21的外周側(cè)。每個(gè)基板接合壁22a、22b、22c和22d為突出形狀。凹陷連接面2 和凹陷連接面24b分別形成在四個(gè)基板接合壁22a、22b、22c和 22d中的兩個(gè)基板接合壁2 和22c的末端側(cè)的外側(cè)表面上，所述兩個(gè)基板接合壁2 和 22c位于跨過透鏡保持框架部21彼此面對(duì)的位置。接合中間元件23分別配合到凹陷連接面2 和凹陷連接面24b中，所述接合中間元件23的每一個(gè)在橫截面中為大致倒L形形狀 (參照?qǐng)D6)，這將在后面描述。S卩，如圖7A所示，基板接合壁22a的凹陷連接面2 和基板接合壁22c的凹陷連接面24b相對(duì)于透鏡保持框架部21的中心(光軸)位于對(duì)稱位置。另外，每個(gè)接合中間元件23的形狀不局限于大致倒L形狀，并且接合中間元件23可以形成為任何形狀，只要其一側(cè)具有配合到凹陷連接面2 和24b的相應(yīng)一個(gè)上的表面，并且另一側(cè)具有粘結(jié)到基板40的內(nèi)邊緣面的表面。另外，兩個(gè)螺釘孔2 和25b以及一個(gè)螺釘孔25c分別形成在兩個(gè)基板接合壁22b 和22d的末端面上，其中每個(gè)螺釘孔具有螺紋溝槽(ditch)，四個(gè)基板接合壁22a、22b、22c 和22d中的這兩個(gè)基板接合壁22b和22d跨過透鏡保持框架21彼此面對(duì)。S卩，如圖7A所示，在XY平面上，基板接合壁22b的螺釘孔2 和25b的位置和基板接合壁22d的螺釘孔 25c的位置大致在相對(duì)于透鏡保持框架部21的中心對(duì)稱的位置，基板接合壁22b的螺釘孔 25a、2^位于關(guān)于Y軸方向?qū)ΨQ的位置，所述Y軸方向穿過透鏡保持框架部21的中心(光軸)。如圖7B所示，孔^a、26b和26c形成在基板40上，對(duì)應(yīng)于形成在基板接合壁22b 上的螺釘孔2 和25b以及形成在基板接合壁22d上的螺釘孔25c的位置，所述孔
和^c中每一個(gè)具有使得相應(yīng)一個(gè)螺釘27a、27b和27c (參照?qǐng)D8)可以插入的尺寸。接著，將解釋其上保持圖像傳感器41的基板40和透鏡單元20的連接結(jié)構(gòu)。首先，如圖6所示，超聲波固化粘結(jié)劑A施加到每個(gè)接合中間元件23 (在圖6中僅示出一側(cè))的將粘結(jié)到凹陷連接面Mb (Ma)上的粘結(jié)表面上以及每個(gè)接合中間元件23的要粘結(jié)到基板40上的粘結(jié)表面上。然后，每個(gè)接合中間元件23的粘結(jié)表面中的一個(gè)配合并粘結(jié)到基板接合壁22c (22a)的凹陷連接壁Mb(Ma)上，并且每個(gè)接合中間元件23的粘結(jié)表面的另一個(gè)粘結(jié)到相對(duì)的基板40的內(nèi)邊緣部分上。S卩，基板40由傳感器定位裝置(未示出)精確地定位調(diào)節(jié)，使得成像透鏡系統(tǒng)10 的光軸與圖像傳感器41的中心位置對(duì)齊，并且在該狀態(tài)下同時(shí)進(jìn)行粘結(jié)處理。另外，基板 40的孔^a、26b和26c通過定位調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)以分別位于基板接合壁22b的螺釘孔25a、 25b的位置以及基板接合壁22d的螺釘孔25c的位置。然后，在基板40的定位調(diào)節(jié)之后，照射紫外線并且硬化紫外線固化粘結(jié)劑A。從而，基板40通過接合中間元件23間接接合(固定)到透鏡單元20的基板接合壁2 和 22c上。在本實(shí)施方式中，這種接合被稱為間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)。每個(gè)接合中間元件23由紫外線穿透材料形成。并且，如圖8所示，螺釘27a、27b和27c分別插入到基板40的相應(yīng)孔^a、26b和 26c中，并且螺紋擰入基板接合壁22b和22d的相應(yīng)螺釘孔25a、2 和25c中。通過螺紋緊固，基板40在定位的狀態(tài)下固定到透鏡單元20的基板接合壁22a、22b、22c和22d的每一個(gè)的端面上。從而，在實(shí)施方式1中，當(dāng)透鏡單元20和基板40相接合(固定)時(shí)，透鏡單元20 的基板接合壁22a、22c和基板40首先借助于上述間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)通過接合中間元件23間接接合(固定)。間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于通過借助于接合中間元件23將以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40間接接合到透鏡單元20的基板接合壁2 和22c上，施加在中間連接元件23和凹陷連接面2 和24b之間以及在接合中間元件23和基板40之間的粘結(jié)劑(紫外線固化粘結(jié)劑A)的厚度可以減小。以這種方式，基板40和接合中間元件23之間以及基板接合壁22a 和22c的凹陷連接面2 和24b與接合中間元件23之間施加的粘結(jié)劑可以同時(shí)固化。以這種方式，通過接合中間元件23的微小移動(dòng)，可以抵消粘結(jié)劑由于硬化而體積變化帶來的透鏡單元20和基板40之間的相對(duì)位置間隙，并且透鏡單元20和基板40可以在保持高精度定位調(diào)節(jié)狀態(tài)的同時(shí)予以接合(固定)。另外，優(yōu)選的是，分別配合并粘結(jié)到基板接合壁2 和22c的凹陷連接面2 和 24b的接合中間元件23跨過透鏡保持框架部21的中心(光軸)位于對(duì)稱位置。在這種情況下，在基板40兩側(cè)上的粘結(jié)位置同樣相對(duì)于透鏡保持框架部21的中心(光軸)位于對(duì)稱位置。以這種方式，基板40的兩側(cè)可以平衡地對(duì)稱粘結(jié)，因此，基板可以在保持高精度定位調(diào)節(jié)狀態(tài)的同時(shí)予以粘結(jié)。另外，在實(shí)施方式1中，在透鏡單元20的基板接合壁2 和22c以及基板40通過接合中間元件23間接接合之后，其中在所述接合中間元件的粘結(jié)表面上施加有粘結(jié)劑，通過分別將螺釘27a、27b和27c擰入基板接合壁22b和22d內(nèi)形成的螺釘孔25a、2 和25c 并且緊固基板40，可以牢固地固定以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，即使在環(huán)境溫度變化很大時(shí)，也可以控制在光軸方向上基板 40(圖像傳感器41)和成像透鏡系統(tǒng)10之間的位置間隙。因此，通過成像透鏡系統(tǒng)10進(jìn)入的目標(biāo)圖像可以良好的精度在對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下成像于圖像傳感器41的光接收表面上；并且可以獲得穩(wěn)定和優(yōu)異的圖像。另外，由于對(duì)用螺釘緊固來說容易控制擰緊力矩或者擰緊量，基板40可以在將特定固定的力量施加于整個(gè)基板40上的狀態(tài)下被固定到透鏡單元20上。作為用來緊固基板 40的螺釘，雖然從硬度和耐久性等方面來看優(yōu)選的是使用金屬制成的螺釘，但是金屬之外的材料也是有可能的，只要可以提供比上述間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)所使用的粘結(jié)劑更大的固定力量即可。此外，螺釘孔2 和2 事先形成在透鏡單元20的基板接合壁22b內(nèi)，并且螺釘孔25c事先形成在透鏡單元20的基板接合壁22d內(nèi)；并且孔^a、26b和26c分別對(duì)應(yīng)于螺釘孔25a、25b和25c的位置而形成在基板40上。因此，僅通過將螺釘27a、27b和27c插入到基板40的孔^5a、26b和沈從中并擰緊，可以容易緊固以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40和透鏡單元20。此外，在實(shí)施方式1中，在基板40如上所述在三個(gè)點(diǎn)(三個(gè)螺釘27a、27b和27c) 緊固的情況下，通過用兩個(gè)點(diǎn)(例如，兩個(gè)螺釘27a和27c)確定基板40在XY平面上的位置，并且在通過剩余一個(gè)點(diǎn)(例如，一個(gè)螺釘27b)校正和調(diào)節(jié)基板40在XY平面上的傾斜的同時(shí)緊固，可以毫無傾斜地固定基板40。此外，在實(shí)施方式1中，當(dāng)基板40通過螺釘27a、27b和27c緊固到基板接合壁22b 和22d上時(shí)，如果螺釘擰緊得太緊并且基板40被強(qiáng)力壓向透鏡單元20側(cè)太大，施加到接合中間元件23和基板接合壁2 和22c之間的粘結(jié)表面上的粘結(jié)劑被強(qiáng)力壓縮，基板40可以靠近透鏡單元20側(cè)。作為一種對(duì)策，在調(diào)節(jié)基板40和透鏡單元20的位置時(shí)，最初將基板40設(shè)置到遠(yuǎn)離透鏡單元20僅一個(gè)量值的位置，而不是在幾乎對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下基板40相對(duì)于透鏡單元20的位置，并且在這種狀態(tài)下，將基板40通過接合中間元件23間接接合到透鏡單元20上。所述量值為在螺釘以特定量擰緊，基板40被壓向透鏡單元20側(cè)并且粘結(jié)劑被壓縮時(shí)基板的位置變化的量值。
在這樣的狀態(tài)下，通過在將螺釘27a、27b和27c被擰緊的量控制為恒定的情形下執(zhí)行螺釘擰緊，通過粘結(jié)劑的壓縮，基板40的位置靠近透鏡單元20，并且基板40可以被固定到最佳位置(在幾乎對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下的位置)實(shí)施方式2實(shí)施方式2是在基板40螺紋連接并緊固到透鏡單元20的基板接合壁上時(shí)螺釘緊固位置的變型。例如，如圖9A所示，螺釘孔2 和2 分別形成在接合中間元件23所接合的基板接合壁2 和22c中，且螺釘孔25c形成在基板接合壁22d中。S卩，基板接合壁22d的螺釘孔25c位于在X軸方向上連接基板接合壁22b的中點(diǎn)和基板接合壁22d的中點(diǎn)的直線B上，且基板接合壁22a的螺釘孔2 和基板接合壁22c 的螺釘孔2 布置在相對(duì)于直線B對(duì)稱的位置(使得連接螺釘孔2 和25b的直線最短的位置)。此外，如圖9B所示，兩個(gè)螺釘孔2 和2 形成在基板接合壁22b內(nèi)，而兩個(gè)螺釘孔25c和25d形成在基板接合壁22d中。S卩，相對(duì)于在Y軸方向上連接基板接合壁22a的中點(diǎn)和基板接合壁22c的中點(diǎn)的直線A，基板接合壁22b的螺釘孔2 和25b以及基板接合壁22d的螺釘孔25c和25d分別布置在對(duì)稱位置(使得連接螺釘孔2 和25d的直線最短的位置以及使得連接螺釘孔2 和25d的直線最短的位置)。從而，由于基板40可以在對(duì)于整個(gè)基板40來說平衡性良好的螺釘緊固位置處螺紋連接并且緊固到透鏡單元20的基板接合壁上，因此，在執(zhí)行螺釘緊固時(shí)基板40的偏移量在整個(gè)基板40上變得恒定，并且整個(gè)基板可以穩(wěn)定和牢固地固定。實(shí)施方式3在實(shí)施方式3中，如圖10所示，在基板40被螺紋緊固的透鏡單元20的基板接合壁22b和22d的末端面的每一個(gè)上，沿著成像透鏡系統(tǒng)10的光軸的方向(Z軸的方向)形成至少一個(gè)微小肋60。其他結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施方式1中的。所述至少一個(gè)肋60設(shè)置成靠近基板接合壁22b和22d的每個(gè)螺釘孔25a、2 和 25c定位。對(duì)于每個(gè)基板接合壁22b和22d，優(yōu)選的是，至少兩個(gè)肋60布置在相對(duì)于光軸對(duì)稱的位置。整個(gè)基板40可以保持在與肋60相同的高度。每個(gè)肋60的高度被設(shè)定在基板可以被保持在目標(biāo)圖像在可容許的焦點(diǎn)偏移范圍內(nèi)被成像透鏡系統(tǒng)10成像在圖像傳感器 41的光接收表面上的位置處。利用實(shí)施方式1中解釋的間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)，在通過接合中間元件23間接接合透鏡單元20的基板接合壁2 和22c與基板40之后，所述接合中間元件23的每個(gè)粘結(jié)表面上施加有粘結(jié)劑，當(dāng)基板40被螺釘緊固到基板接合壁22b和22d上時(shí)，如果螺釘?shù)臄Q緊量太大， 則基板40被強(qiáng)力壓向透鏡單元20側(cè)過大，并且粘結(jié)劑被強(qiáng)力壓縮，基板40會(huì)接近透鏡單元20側(cè)。在這種情況下，在本實(shí)施方式中，即使在螺釘?shù)臄Q緊量過大并且基板40被強(qiáng)力壓向透鏡單元20側(cè)時(shí)，基板40朝向透鏡單元20側(cè)的變動(dòng)通過基板40撞擊肋60 (參照?qǐng)D11) 而抑制，并且基板40可以被固定在最佳位置處。實(shí)施方式4在上述實(shí)施方式1中的固定結(jié)構(gòu)是其中通過用螺釘27a、27b和27c緊固，將基板
1040螺紋連接并固定到基板接合壁22b和22d的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施方式4的固定結(jié)構(gòu)中，取代螺釘，銷釘用于螺紋連接和固定。其他結(jié)構(gòu)類似于實(shí)施方式1中的。在實(shí)施方式4中，如圖12、圖13A和1 所示，銷孔28a和28b形成在基板接合壁 22b中，并且銷孔28c形成在基板接合壁22c中。并且通過分別將銷釘61a、61b和61c穿過形成在基板40中的孔^a、26b和26c壓入到基板接合壁22b和22d的銷孔^a、28b和 28c中，將基板40固定到基板接合壁22b和22d上。從而，在本實(shí)施方式的固定結(jié)構(gòu)中，當(dāng)銷釘61a、61b和61c壓入形成在基板接合壁 22b和22d中的銷孔^a、28b和^c中時(shí)，基板40和透鏡單元20通過將銷釘61a、61b和 61c壓入到基板40和基板接合壁2 和22d中而予以固定。每個(gè)銷釘61a、61b和16c可以形成為圓柱形，其具有配合到基板接合壁22b和22d的銷孔^a、28b和28c和基板40的孔^a、26b和^c中的橫截面；或者可以形成為當(dāng)插入銷釘61a、61b和61c時(shí)適于基板接合壁22b和22d的銷孔^a、28b和^c以及基板40的孔^a、26b和^c的形狀。以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40可以用這種固定結(jié)構(gòu)牢固固定到透鏡單元20的每個(gè)基板接合壁22a、 22b、22c和22d上，如同實(shí)施方式1中那樣。實(shí)施方式5在實(shí)施方式5的固定結(jié)構(gòu)中，如圖14A和14B所示，突出銷29a和29b形成在基板接合壁22b上，每個(gè)突出銷的橫截面形狀是圓形(或多邊形)，并且突出銷29c形成在基板接合壁22d上，突出銷29c的橫截面形狀是圓形(或多邊形)。并且，突出銷^a、29b和29c 分別通過形成在基板40內(nèi)的孔沈￡1、2乩和26c插入。突出銷^a、29b和^c的位置分別對(duì)應(yīng)于在實(shí)施方式1中基板接合壁22b和22d 的螺釘孔25a、2^和25c的位置。此外，每個(gè)突出銷^a、29b和^c的直徑稍小于基板40 的相應(yīng)一個(gè)孔沈3、2乩和^c的直徑。以這種方式，在突出銷^a、29b和^c已經(jīng)插入到基板40的孔^5a、26b和^c內(nèi)之后的階段，可以稍微移動(dòng)基板40并執(zhí)行定位調(diào)節(jié)。通過實(shí)施方式1中解釋的間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)，透鏡單元20的基板接合壁22a、22c和基板40通過在其粘結(jié)表面上施加有粘結(jié)劑(紫外線固化粘結(jié)劑)的接合中間元件(未示出) 間接連接，并且在基板40定位調(diào)節(jié)之后固化粘結(jié)劑。然后，每個(gè)突出銷^a、29b*^C的從基板40突出的末端部分通過加熱而熔化。以這種方式，如圖15所示，通過硬化被熔化的銷末端四山使得基板40的孔^a、26b和^c (參照?qǐng)D14B)被阻擋，基板40被牢固固定到基板接合壁22b和22d上。從而，即使使用本實(shí)施方式的固定結(jié)構(gòu)，以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40可以牢固固定到透鏡單元20的每個(gè)基板接合壁22a、22b、22c和22d上，如同實(shí)施方式1中那樣。實(shí)施方式6實(shí)施方式5中解釋的固定結(jié)構(gòu)是這樣的結(jié)構(gòu)，即，其中在基板接合壁22b和22d的突出銷^a、29b和29c通過基板40的孔^a、26b和26c插入之后，每個(gè)突出銷^a、29b和 29c從基板40突出的每個(gè)部分被加熱并且焊接。在本實(shí)施方式6的固定結(jié)構(gòu)中，如圖16A 和16B所示，在基板接合壁2 和22d的突出銷^a、29b和29c通過基板40的孔
和26c插入之后，環(huán)形止擋件62a、6 和62c分別插入到突出銷^a、29b和29c從基板40 突出的末端部分，并且與基板40的表面形成接觸。如圖17所示，具有彈性的多個(gè)肋61d形成在每個(gè)止擋件62a、62b和62c的內(nèi)周邊。并且，通過分別將止擋件62a、62b和62c插入到突出銷^a、29b和29c上，多個(gè)肋61d中的每個(gè)肋以彈性變形狀態(tài)壓在突出銷^a、29b和^c的每個(gè)外周表面上并與該外周表面接觸。以這種方式，基板40被牢固固定到基板接合壁22b和22d上。另外，每個(gè)止擋件62a、 62b和62c可以形成為任何形狀，只要它能夠配合到突出銷^a、29b和^c的相應(yīng)一個(gè)上、 在配合到突出銷的中心部分內(nèi)具有孔以及抵壓和接觸突出銷的肋，它可以不具有環(huán)形。從而，即使使用本實(shí)施方式6的固定結(jié)構(gòu)，以高精度定位調(diào)節(jié)的基板40可以牢固固定到透鏡單元20的每個(gè)基板接合壁22a、22b、22c和22d上，如同實(shí)施方式1中那樣。另外，在這個(gè)實(shí)施方式中，只需要將環(huán)形止擋件62a、62b和62c插入到每個(gè)突出銷^a、29b和 29c的從基板40突出的末端部分上，因此可以縮短用于固定的工作時(shí)間。在上述實(shí)施方式中，解釋了用于車輛的后部監(jiān)視攝像機(jī)的示例作為圖像捕捉裝置。除了上述用途之外，本發(fā)明類似的可以應(yīng)用于例如，諸如后部監(jiān)視攝像機(jī)之外的側(cè)部監(jiān)視攝像機(jī)的車載攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、配備有攝像機(jī)的便攜電話、以及諸如監(jiān)視攝像機(jī)的其他圖像捕捉裝置。應(yīng)指出的是雖然已經(jīng)相對(duì)于示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，本發(fā)明不局限于此。 鑒于前面的描述，意圖在于本發(fā)明涵蓋各種改進(jìn)和變型，只要它們落入隨后的權(quán)利要求書和等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像捕捉裝置，包括成像光學(xué)系統(tǒng)，該成像光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造成捕捉目標(biāo)的光學(xué)圖像； 成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件，該成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件保持所述成像光學(xué)系統(tǒng)； 成像元件，該成像元件被構(gòu)造成將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)； 基板，該基板布置在成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件的后側(cè)上，并且保持所述成像元件；以及多個(gè)基板接合件，每個(gè)基板接合件在所述成像光學(xué)系統(tǒng)的周圍從所述成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件向所述基板延伸，其中，多個(gè)基板接合件在基板側(cè)的末端部分和基板通過間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)連接，其中所述間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)利用至少一個(gè)接合中間元件，該接合中間元件用粘結(jié)劑粘結(jié)到所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)上以及基板上，并且所述固定結(jié)構(gòu)利用固定元件在固定位置處固定所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)和基板，所述固定位置與在間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)接合中間元件的粘結(jié)位置不同。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像捕捉裝置，其中，所述多個(gè)基板接合件中在相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心的對(duì)稱位置處定位的至少兩個(gè)上分別粘結(jié)至少一個(gè)接合中間元件，這兩個(gè)接合中間元件粘結(jié)在相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心的對(duì)稱位置處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像捕捉裝置，其中，至少兩個(gè)固定位置分別設(shè)置到多個(gè)基板接合件中相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置的至少兩個(gè)上。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，各自分別設(shè)置到相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置的兩個(gè)基板接合件上的至少兩個(gè)固定位置被布置成使得連接所述至少兩個(gè)固定位置的直線最短。
5.如權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，固定元件被設(shè)置到穿過成像光學(xué)系統(tǒng)的中心并且以最短長度連接相對(duì)于成像光學(xué)系統(tǒng)的中心位于對(duì)稱位置的兩個(gè)基板接合件的直線上，并且設(shè)置在該直線的周圍。
6.如權(quán)利要求1或2所述的圖像捕捉裝置，其中，至少一個(gè)肋設(shè)置到多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端表面上。
7.如權(quán)利要求1或2所述的圖像捕捉裝置，其中， 所述固定元件是螺釘，在多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端表面上、在擰入所述螺釘?shù)奈恢锰幵O(shè)置有螺釘孔，并且在基板對(duì)應(yīng)于螺釘孔的位置處設(shè)置了插入所述螺釘?shù)目祝⑶衣葆敳迦氲剿龌宓目字胁⑶衣菁y連接到所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的螺釘孔中。
8.如權(quán)利要求1或2所述的圖像捕捉裝置，其中， 所述固定元件是銷釘，在多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端表面上、在壓入所述銷釘?shù)奈恢锰幵O(shè)置有銷孔， 并且在基板對(duì)應(yīng)于銷孔的位置處設(shè)置了插入所述銷釘?shù)目祝⑶忆N釘插入到所述基板的孔中并且壓入到所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的銷孔中。
9.如權(quán)利要求1或2所述的圖像捕捉裝置，其中，朝向基板突出的突出部分設(shè)置在所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的末端部分上，并且在基板上對(duì)應(yīng)于所述突出部分的位置處設(shè)置有孔，所述突出部分插入到所述孔中。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像捕捉裝置，其中所述固定元件是突出部分，所述多個(gè)基板接合件的至少一個(gè)的突出部分穿過基板的穿透孔，并且從所述基板穿透的所述突出部分被焊接。
11.如權(quán)利要求9所述的圖像捕捉裝置，其中所述固定元件包括突出部分以及止擋件，所述止擋件配合到從所述基板突出的所述突出部分的外周上，并且在所述止擋件的內(nèi)周形成有至少一個(gè)具有彈性的肋，且所述至少一個(gè)肋抵壓并且接觸所述突出部分的外周。
12.—種車載攝像機(jī)，該車載攝像機(jī)具有如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的圖像捕捉裝置的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種圖像捕捉裝置包括捕捉目標(biāo)的光學(xué)圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)；保持所述成像光學(xué)系統(tǒng)的成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件；將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的成像元件；布置在成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件的后側(cè)上的基板，并保持所述成像元件；及多個(gè)基板接合件，每個(gè)在所述成像光學(xué)系統(tǒng)的周圍從成像光學(xué)系統(tǒng)保持元件向所述基板延伸，多個(gè)基板接合件在基板側(cè)的末端部分和基板通過間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)和固定結(jié)構(gòu)連接，該間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)利用借助粘結(jié)劑粘結(jié)到所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)上以及基板上至少一個(gè)接合中間元件，所述固定結(jié)構(gòu)利用固定元件在與間接粘結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)接合中間元件的粘結(jié)位置不同的固定位置處固定所述多個(gè)基板接合件的末端部分的至少一個(gè)和基板上。
文檔編號(hào)G02B7/02GK102193160SQ201110053689
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者中島充, 佐佐木范彥, 清水廣平, 田中千尋, 竹本浩志, 金谷志生 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光