CN111417898B - 摄像装置和摄像装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

为了使调节了光轴的摄像模块的强度提高，该摄像装置设置有摄像模块和保持单元。摄像装置的摄像模块设置有摄像元件，该摄像元件对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像。摄像装置的保持单元包围并保持与壳体的该上表面相邻的摄像模块的侧表面。通过包围并保持摄像模块的侧表面的保持单元，能够保护摄像模块。

Description

摄像装置和摄像装置的制造方法

技术领域

本技术涉及摄像装置和摄像装置的制造方法。具体地，本技术涉及通过并入设备等中而被使用的摄像装置和该摄像装置的制造方法。

背景技术

先前，人们使用布置有多个摄像元件的相机。例如，在生成三维(3D)图像的相机中，使用经由彼此隔开预定距离布置的两个摄像元件来生成两个图像信号的相机。在这种情况下，由于针对各个摄像元件布置有诸如透镜等的光学系统构件，因此需要调节多个摄像元件的光轴。因此，使用如下的相机：通过组合摄像元件和光学系统构件来构成一个模块，并且在安装之前针对各个模块调节光轴。例如，使用将分别包括镜筒和图像传感器的第一相机模块和第二相机模块安装在一个机构构件上的相机(例如，参见专利文献1)。

在上述相机中，在将第一相机模块固定地接合到机构构件之后，第一相机模块执行摄像并获得数据值。接下来，第二相机模块类似地执行摄像并获得数据值。通过比较这两个数据值并且参照第一相机模块调节第二相机模块的位置来执行光轴调节。此后，将第二相机模块固定地接合到机构构件。这里，接合构件被布置在相机模块的对相的一对侧表面上。此外，机构构件包括以支撑相机模块的对相的一对侧表面的方式从底表面向上侧延伸的安装部。相机模块被布置在机构构件的底表面上，并且相机模块的接合构件和机构构件的安装部通过焊料等接合，使得具有调节后的光轴的第一相机模块和第二相机模块与机构构件接合。此后，将固定地接合有第一相机模块和第二相机模块的机构构件附接到相机。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开公开第2012-173737号

发明内容

本发明要解决的技术问题

在上述现有技术中，相机模块和机构构件在对相的一对侧表面上彼此接合，并且存在强度不足的问题。

本技术是鉴于上述问题而作出的，并且本技术的目的是使调节了光轴的摄像模块的强度提高。

解决技术问题的技术方案

本技术是为了解决上述问题而作出的，并且本技术的第一方面是摄像装置，其包括：摄像模块，其设置有摄像元件，该摄像元件被构造成对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像；以及保持单元，其被构造成包围并保持摄像模块的与上表面相邻的侧表面。这带来了将摄像模块的侧表面用保持单元包围的效果。

此外，在第一方面中，可以设置多个被连接的摄像模块，并且保持单元可以包围并保持多个被连接的摄像模块的侧表面。这带来了将多个被连接的摄像模块的侧表面用保持单元包围的效果。

此外，在第一方面中，多个摄像模块可以在调节光轴之后被连接。这带来了在连接多个摄像模块之前调节光轴的效果。

此外，本技术的第二方面是摄像装置的制造方法，该方法包括将摄像模块附接到保持单元的附接步骤，其中，摄像模块设置有摄像元件，摄像元件被构造成对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像，保持单元被构造成包围并保持摄像模块的与上表面相邻的侧表面。这带来了将摄像模块的侧表面用保持单元包围的效果。

此外，在第二方面中，还可以包括连接多个摄像模块的连接步骤，并且附接步骤可以包括将多个被连接的摄像模块附接到被构造成包围并保持多个被连接的摄像模块的侧表面的保持单元。这带来了将多个被连接的摄像模块的侧表面用保持单元包围的效果。

此外，在第二方面中，还可以包括调节多个摄像模块的光轴的光轴调节步骤，并且连接步骤可以包括连接被调节光轴的多个摄像模块。这带来了在连接多个摄像模块之前调节光轴的效果。

本发明的效果

根据本技术，可以发挥出使调节了光轴的摄像模块的强度提高的优异效果。

附图说明

图1是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的构造示例的图。

图2是图示了根据本技术的实施例的摄像模块的构造示例的图。

图3是图示了根据本技术的实施例的摄像模块的构造示例的截面图。

图4是图示了根据本技术的第一实施例的保持单元的构造示例的图。

图5是图示了根据本技术的第一实施例的相机的构造示例的图。

图6是图示了根据本技术的第一实施例的相机的构造示例的截面图。

图7是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的制造方法的示例的流程图。

图8是图示了根据本技术的第二实施例的摄像装置的构造示例的图。

图9是图示了作为可应用本技术的设备的示例的相机的示意性构造示例的框图。

具体实施方式

接下来，将参照附图描述用于实现本技术的实施方式(在下文中称为实施例)。在下面的附图中，相同或相似的部分由相同或相似的附图标记表示。需要注意，附图是示意性的，并且各个部分的尺寸比等并不总是对应于实际的尺寸比。此外，毋庸置疑，附图之间的尺寸关系和尺寸比是不同的。此外，将按以下顺序描述实施例。

1.第一实施例

2.第二实施例

3.相机的应用

<1.第一实施例>

[摄像装置的构造]

图1是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的构造示例的图。图1中的摄像装置100包括摄像模块10和保持单元20。需要注意，图1中的摄像装置100表示包括两个摄像模块10的示例。

摄像模块10生成被摄体的图像信号。摄像模块10被构造成使得在一个模块中布置摄像元件(下述的摄像元件17)和光学构件，其中，摄像元件对被摄体进行摄像，并且光学构件在摄像元件上形成来自被摄体的光的图像。在图1中，两个摄像模块10通过下述的保持单元20连接并保持。这两个摄像模块10通过粘合剂31而彼此接着并连接。此外，信号电缆13被连接到各个摄像模块10，并且来自摄像元件的图像信号和摄像元件的控制信号被传输。在信号电缆13的端部处布置有连接器14。下面将描述摄像模块10的构造的细节。

保持单元20保持摄像模块10。保持单元包围并保持摄像模块10的侧表面。这里，摄像模块10的侧表面是与上表面相邻的表面，该上表面是来自被摄体的光被引入摄像模块10中的表面。此外，图1中的保持单元20包围并保持两个被连接的摄像模块10的侧表面。

如上所述，在图1的摄像装置100中，两个摄像模块10由保持单元20保持，使得能够将两个摄像模块10和保持单元20作为一个组件来处理。设置有这样的两个摄像模块10的摄像装置100可以用于例如获取3D图像的相机。此外，例如，摄像装置100可以用于通过可见光和红外光获取同一被摄体的图像的相机。

[摄像模块的构造]

图2是图示了根据本技术的实施例的摄像模块的构造示例的图。图2是图示了摄像模块10的外观的图。图2中的摄像模块10包括壳体11和镜筒12。

壳体11是保持镜筒12和摄像元件的壳体。在壳体11的上表面中形成有开口部，并且镜筒12被布置在该开口部中。

镜筒12支撑透镜15并改变透镜15的位置以调节焦点位置。镜筒12被构造为圆筒形形状，并且透镜15被容纳在中央部分中。在透镜15的周围布置有沿上下方向改变透镜15的位置的致动器，并且该致动器可以聚焦在摄像元件的表面上。镜筒12对应于上述的光学构件。

图3是图示了根据本技术的实施例的摄像模块的构造示例的截面图。基板16被布置在壳体11的下部中，并且用框架18和盖玻璃19密封的摄像元件17被安装在基板16的表面上。此时，摄像元件17通过芯片接合(die bonding)而被安装在基板16上并且通过接合线41被连接到基板16。需要注意，用于阻挡红外光的玻璃可以用于盖玻璃19。镜筒12被布置在摄像元件17上方，并且由透镜15收集的来自被摄体的光在摄像元件17的表面上被摄像。需要注意，图3中的透镜15示意性地表示透镜在镜筒12中的布置。例如，镜筒12可以被构造成通过多个透镜收集入射光。此外，可以通过透镜15来调节摄像元件17的光轴。这可以例如通过调节摄像元件17相对于基板16的安装位置和角度来执行。

[保持单元的构造]

图4是图示了根据本技术的第一实施例的保持单元的构造示例的图。如图4所示，保持单元20构成用于包围两个被连接的摄像模块10的壁状壳体。此外，在保持单元20的上端和下端处分别布置有脚片(leg piece)21和22。这些脚片21和22构成相对于上述的壁状壳体的水平表面。当将摄像装置100并入在相机等中时，这些脚片21和22会与相机等的壳体接触，使得保持单元20被固定。此外，通过将包括脚片21和22的保持单元20设置为高于摄像模块10，可以提高在摄像装置被并入在下述相机200中的状态下的强度。

在两个摄像模块10被连接并布置在保持单元20上的情况下，保持单元20具有矩形形状。此时，如图4所示，脚片21和22被布置在矩形形状的长边的中央部分处，并且与相机等的壳体接触，使得可以提高摄像装置100的中央部分的强度。此外，如图1所述，两个摄像模块10通过布置在中央部分的粘合剂31而彼此接着，使得能够进一步提高摄像装置100的中央部分的强度。需要注意，保持单元20的形状不限于该示例。例如，可以使用正方形或圆形的保持单元20。此外，还可以使用具有在将摄像装置100附接到设备等时用于定位等的突起的保持单元20。

例如，保持单元20可以通过粘合剂接着并保持两个摄像模块10。此外，保持单元20可以使用金属构成。需要注意，保持单元20的构造不限于该示例。例如，可以省略脚片21和22以提供简化的构造。此外，例如，也可以使用由树脂构成的保持单元20。

[相机的构造]

图5是图示了根据本技术的第一实施例的相机的构造示例的图。将以图5中的相机200为例来描述布置有摄像装置100的设备的构造。例如，具有相机功能的移动电话或智能手机对应于相机200。相机200包括具有开口部202的壳体201。摄像装置100被布置在壳体201内部，并且对通过开口部202照射的来自被摄体的光进行摄像。在图5中，虚线矩形表示摄像装置100的外形，并且实线圆形表示镜筒12。

图6是图示了根据本技术的第一实施例的相机的构造示例的截面图。图6是图示了相机200的布置有摄像装置100的区域的截面的图。如图6所示，摄像装置100被布置在壳体201中。保持单元20被布置成与壳体201的上下内表面接触。此时，脚片21和22与壳体201接触。此外，摄像模块10被夹在缓冲件203和204之间。缓冲件203和204固定摄像模块10的位置并且耗散摄像模块10的热量。需要注意，摄像模块10通过上述的粘合剂31而彼此接着，并通过粘合剂32和33被接着到保持单元20。作为粘合剂31至33，例如，可以使用光固化树脂、热固性树脂、热塑性树脂或焊料等。在下文中，假定具有光固化性和热固性的树脂作为粘合剂31至33。

通过如上所述将保持单元20布置成与壳体201接触，可以省略用于将壳体201的上下间隙保持在摄像装置100附近的支柱(brace)等的布置。此外，可以在摄像模块10的上部和下部与壳体201之间设置间隙。利用该构造，可以保护摄像模块10免受施加到相机200的冲击等，并且可以提高摄像装置100的强度。此外，由于摄像装置100包括保持单元20，因此可以省略顶板、底板以及用于接着顶板和底板的粘合剂，并且可以实现低轮廓(low-profile)构造。

[摄像装置的制造方法]

图7是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的制造方法的示例的流程图。首先，调节单眼的光轴。也就是说，仅调节摄像模块10的光轴(步骤S100)。可以通过摄像元件17相对于透镜15的6轴调节来执行光轴调节。这里，6轴调节是如下的调节：对包括垂直于光轴的轴(x，y)和平行于光轴的轴(z)在内的3轴执行调节，并且调节围绕这3个轴的旋转角度。此外，可以通过例如主动对准来执行调节。这是在改变摄像元件17的位置的同时拍摄调节用的图像、确认图像并执行调节的方法。

接下来，调节复眼的光轴。也就是说，执行调节以使两个摄像模块10的光轴对准(步骤S101)。可以通过以两个摄像模块10中的一个摄像模块10的光轴为参考调节另一摄像模块10的光轴来执行该调节。例如，可以通过将一个摄像模块10的光轴调节为与参考摄像模块10的光轴平行来执行调节。

接下来，连接被调节光轴的两个摄像模块10(步骤S102)。可以通过利用参照图6所述的粘合剂31接着两个摄像模块10来执行连接。在使用上述的具有光固化性和热固性的树脂作为粘合剂31的情况下，在将粘合剂31涂布在已经执行了单眼的光轴调节的两个摄像模块10之间后，执行上述的复眼的光轴调节。此后，可以通过照射紫外线以使粘合剂31固化(暂时固化)来执行连接。

接下来，将两个被连接的摄像模块10附接到保持单元20(步骤S103)。可以通过将保持单元20布置在包围两个被连接的摄像模块10的侧表面的位置处，并且涂布参照图6所述的粘合剂32和33并使粘合剂固化来执行附接。具体地，可以根据以下步骤执行附接。首先，将保持单元20布置在两个被连接的摄像模块10的周围，并涂布粘合剂32和33。例如，可以通过用具有光固化性和热固化性的上述树脂填充两个被连接的摄像模块10和保持单元20之间的间隙来执行涂布。接下来，在两个被连接的摄像模块10和保持单元20之间执行光轴调节。可以通过以使两个被连接的摄像模块10中的两个透镜15的中点的位置与保持单元20的中心重合的方式调节包括x轴、y轴和z轴以及围绕z轴的旋转角度(θ)在内的4个轴来执行光轴调节。接下来，通过照射紫外线使粘合剂32和33暂时固化。最后，通过回流炉等加热摄像装置100，并且粘合剂31至33被完全固化(正式固化)。由此，可以将两个被连接的摄像模块10附接到保持单元20。

摄像装置100可以通过上述过程制造。如上所述，具有光固化性和热固性的树脂被用于粘合剂31至33，并且在两个被连接的摄像模块10的侧表面的接着以及两个被连接的摄像模块10和保持单元20的接着中，粘合剂31至33通过光固化暂时固化。对暂时固化后的摄像模块10和保持单元20进行加热，并且通过粘合剂31至33的热固化统一执行正式固化，使得可以简化制造过程。此外，由于可以减少加热过程，因此可以减少由于加热引起的光轴偏移的发生。

需要注意，摄像装置100的构造不限于该示例。例如，可以采用包括三个以上摄像模块10的构造。

如上所述，根据本技术的实施例的摄像装置100具有包围并保持多个被连接的摄像模块10的侧表面的保持单元20，借此能够保护摄像模块10，并且能够提高摄像装置100的强度。

<2.第二实施例>

根据第一实施例的上述摄像装置100包括两个摄像模块10。相比之下，根据本技术的第二实施例的摄像装置100与第一实施例的摄像装置100的不同之处在于，包括一个摄像模块10。

[摄像装置的构造]

图8是图示了根据本技术的第二实施例的摄像装置的构造示例的图。图8中的摄像装置100与图1描述的摄像装置100的不同之处在于，包括一个摄像模块10。在图8的摄像装置100中，保持单元20包围并保持摄像模块10的侧表面。

可以通过在图7描述的制造过程中省略步骤S101和S102的过程来制造图8中的摄像装置100。

由于除以上构造以外的摄像装置100的构造与在本技术的第一实施例描述的摄像装置100的构造相似，因此省略描述。

如上所述，根据本技术的第二实施例的摄像装置100具有包围并保持一个摄像模块10的侧表面的保持单元20，借此能够保护摄像模块10，并且能够提高摄像装置100的强度。

<3.相机的应用>

本技术可以应用于各种产品。例如，本技术可以被实现为安装在以上实施例描述的相机上的摄像装置。

图9是图示了作为可应用本技术的设备的示例的相机的示意性构造示例的框图。图9中的相机1000包括透镜1001、摄像元件1002、摄像控制单元1003、透镜驱动单元1004、图像处理单元1005、操作输入单元1006、帧存储器1007、显示单元1008和记录单元1009。

透镜1001是相机1000的摄像透镜。透镜1001收集来自被摄体的光，并使所收集的光进入下述的摄像元件1002以形成被摄体的图像。

摄像元件1002是对由透镜1001收集的来自被摄体的光进行摄像的半导体元件。摄像元件1002根据照射光生成模拟图像信号，将该模拟图像信号转换为数字图像信号，并输出该数字图像信号。

摄像控制单元1003控制由摄像元件1002进行的摄像。摄像控制单元1003通过生成控制信号并将该控制信号输出至摄像元件1002来控制摄像元件1002。此外，摄像控制单元1003可以基于从摄像元件1002输出的图像信号在相机1000中执行自动对焦。这里，自动对焦是检测透镜1001的焦点位置并自动调节焦点位置的系统。作为自动聚焦，可以使用如下的方法：使用布置在摄像元件1002中的相位差像素来检测像面相位差并检测焦点位置的方法(像面相位差自动聚焦)。此外，可以应用一种将图像对比度最高的位置检测为焦点位置的方法(对比度自动聚焦)。摄像控制单元1003基于检测到的焦点位置经由透镜驱动单元1004调节透镜1001的位置，并执行自动对焦。需要注意，摄像控制单元1003可以由例如配备有固件的数字信号处理器(DSP：digital signal processor)构成。

透镜驱动单元1004基于摄像控制单元1003的控制来驱动透镜1001。透镜驱动单元1004可以通过使用内置电机改变透镜1001的位置来驱动透镜1001。

图像处理单元1005处理由摄像元件1002生成的图像信号。该处理对应于例如用于生成与每个像素的红色、绿色和蓝色相对应的图像信号之中的不足颜色的图像信号的去马赛克、用于消除图像信号的噪声的降噪和图像信号的编码等。图像处理单元1005可以由例如配备有固件的微型计算机构成。

操作输入单元1006从相机1000的用户接收操作输入。作为操作输入单元1006，例如，可以使用按钮或触摸面板。由操作输入单元1006接收的操作输入被传输到摄像控制单元1003和图像处理单元1005。此后，开始与操作输入相对应的处理，例如，诸如被摄体的摄像等的处理。

帧存储器1007是用于存储作为一个画面的图像信号的帧的存储器。帧存储器1007由图像处理单元1005控制，并且帧存储器1007在图像处理过程中保持帧。

显示单元1008显示由图像处理单元1005处理的图像。对于显示单元1008而言，例如，可以使用液晶面板。

记录单元1009记录由图像处理单元1005处理的图像。对于记录单元1009而言，例如，可以使用存储卡或硬盘。

已经描述了可应用本发明的相机。本技术可以应用于上述构造之中的透镜1001、摄像元件1002和透镜驱动单元1004。具体地，可以将图1所示的摄像装置100应用于透镜1001、摄像元件1002和透镜驱动单元1004。通过应用摄像装置100，可以保护摄像元件1002免受冲击等。

需要注意，尽管这里以相机为例进行了描述，但是根据本发明的技术可以应用于例如监视装置等。

最后，以上每个实施例的描述是本技术的示例，并且本技术不限于上述实施例。因此，毫无疑问，可以根据设计等进行各种变化，即使这些变化与上述实施例不同，只要这些变化不背离本技术的技术思想即可。

此外，以上实施例中描述的处理步骤可以被视为具有这一系列步骤的方法，并且也可以被视为用于使计算机实施这一系列步骤的程序和用于存储程序的记录介质。作为记录介质，例如，可以使用光盘(CD：compact disc)、数字多功能光盘(DVD：digitalversatile disc)或存储卡等。

需要注意，本技术也可以具有以下构造。

(1)一种摄像装置，其包括：

摄像模块，所述摄像模块设置有摄像元件，所述摄像元件被构造成对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像；以及

保持单元，所述保持单元被构造成包围并保持所述摄像模块的与所述上表面相邻的侧表面。

(2)根据(1)所述的摄像装置，其中，

所述摄像模块为多个，其中，

所述保持单元包围并保持多个被连接的所述摄像模块的所述侧表面。

(3)根据(2)所述的摄像装置，其中，多个所述摄像模块在调节光轴之后被连接。

(4)一种摄像装置的制造方法，所述方法包括：

将摄像模块附接到保持单元的附接步骤，其中，所述摄像模块设置有摄像元件，所述摄像元件被构造成对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像，所述保持单元被构造成包围并保持所述摄像模块的与所述上表面相邻的侧表面。

(5)根据(4)所述的摄像装置的制造方法，所述方法还包括：

连接多个所述摄像模块的连接步骤，其中，

所述附接步骤包括将多个被连接的所述摄像模块附接到被构造成包围并保持所述多个被连接的所述摄像模块的所述侧表面的所述保持单元。

(6)根据(5)所述的摄像装置的制造方法，所述方法还包括：

调节多个所述摄像模块的光轴的光轴调节步骤，其中，

所述连接步骤包括连接被调节所述光轴的多个所述摄像模块。

附图标记列表

10 摄像模块

11 壳体

12 镜筒

15、1001 透镜

17、1002 摄像元件

20 保持单元

21、22 脚片

31至33 粘合剂

100 摄像装置

200、1000 相机

201 壳体

1004 透镜驱动单元

Claims (6)

1.一种摄像装置，其包括：

摄像模块，所述摄像模块设置有摄像元件，所述摄像元件被构造成对从壳体的上表面引入的入射光进行摄像；以及

保持单元，所述保持单元被构造成包围并保持所述摄像模块的与所述上表面相邻的侧表面，所述保持单元的上端和下端处分别布置有多个脚片，其中，包括所述多个脚片的所述保持单元设置为高于所述摄像模块。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述摄像模块为多个，其中，

所述保持单元包围并保持多个被连接的所述摄像模块的所述侧表面。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，多个所述摄像模块在调节光轴之后被连接。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的摄像装置的制造方法，所述方法包括：

将所述摄像模块附接到所述保持单元的附接步骤。

5.根据权利要求4所述的摄像装置的制造方法，所述方法还包括：

连接多个所述摄像模块的连接步骤，其中，

所述附接步骤包括将多个被连接的所述摄像模块附接到被构造成包围并保持所述多个被连接的所述摄像模块的所述侧表面的所述保持单元。

6.根据权利要求5所述的摄像装置的制造方法，所述方法还包括：

调节多个所述摄像模块的光轴的光轴调节步骤，其中，

所述连接步骤包括连接被调节所述光轴的多个所述摄像模块。

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