JP2005292161A - カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラケースの内部に水分が侵入するのを抑制する。
【解決手段】 外部電源によって給電されるカメラ本体１２をカメラケース１３に収納し、屋外に設置されるカメラ装置において、カメラケース１３は、カメラ本体１２を気密状態で収納しており、外部電源に接続される一次コイル２３を、カメラケース１３の外部に配置するとともに、一次コイル２３と電磁結合してカメラ本体１２に給電するための二次コイル２４を、カメラケース１３の内部に収納した。
【選択図】 図２

Description

外部電源により給電されるカメラ装置に関する。

従来、外部電源によって給電されるカメラ本体をカメラケースに収納したカメラ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のカメラ装置では、電源ケーブルを介して外部電源に接続されるのが一般的であり、カメラケースに電源ケーブルを導入するための開口を設けている。

このカメラ装置は、屋外（例えば、車両）に設置されるものであり、風雨に晒されるものである。従って、このカメラ装置は、気密性が求められ、カメラケースの開口と、電源ケーブルとの隙間を、パッキン等で塞いで防水処理を施している。
実開平５−９０４６４号公報

しかしながら、上記カメラ装置では、隙間をパッキン等で塞いでも、僅かに隙間が開いてしまうため、気密性を確保するのは困難である。従って、上記カメラ装置を屋外で使用する場合、カメラケースの内部に水滴や湿気が侵入してしまい、この水分の浸入によって、カメラレンズが曇ったり、カメラ装置が故障してしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、カメラケースの内部に水分が侵入するのを抑制することができるカメラ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、外部電源によって給電されるカメラ本体をカメラケースに収納し、屋外に設置されるカメラ装置において、前記カメラケースは、前記カメラ本体を気密状態で収納しており、前記外部電源に接続される一次コイルを、前記カメラケースの外部に配置するとともに、前記一次コイルと電磁結合して前記カメラ本体に給電するための二次コイルを、前記カメラケースの内部に収納したことを特徴とするものである。

このカメラ装置において、前記カメラケースは、前記一次コイルを嵌め込むための嵌込部を有し、前記二次コイルは、前記カメラケースに前記一次コイルを嵌め込んだ状態で前記一次コイルに対向する位置に配置されていてもよい。

また、上記カメラ装置において、前記一次コイルを収納するコイルケースを備え、このコイルケースは、前記一次コイルと前記二次コイルとが対向した状態を維持しつつ回転され、当該コイルケースの側面から外部に引き出されるケーブルの引き出し方向に応じて前記カメラケースに取付けられていてもよい。

更に、上記カメラ装置において、少なくとも前記二次コイルの振動を吸収すべく、前記カメラケースの内部に充填材を充填してもよい。

更にまた、上記カメラ装置において、外部の映像信号受信部に映像信号を無線で送信する映像信号送信部を備え、この映像信号送信部を前記カメラケースの内部に収納してもよい。

また、上記カメラ装置において、前記映像信号送信部は、前記二次コイルに映像信号を出力するとともに、前記映像信号受信部は、前記一次コイルを介して映像信号を受信してもよい。

更に、上記カメラ装置において、前記外部電源は、直流電源であり、前記一次コイルと前記外部電源との間に電力を伝送するためのスイッチング回路を設け、このスイッチング回路は、前記映像信号の水平同期信号に同期してスイッチングしてもよい。

更にまた、上記カメラ装置において、前記カメラケースの内部に、制御信号に基いて前記カメラ本体を制御する制御部を収納し、前記制御部は、前記一次コイルに出力された制御信号を前記二次コイルを介して受信するようにしてもよい。

また、カメラ装置において、前記映像信号送信部と前記映像信号受信部との間で光通信するようにしてもよい。

本発明によれば、カメラケースの内部に水分が侵入するのを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

［１］第１実施形態
図１は、本第１実施形態におけるカメラ装置１０を搭載した車両を示す説明図である。また、図２は、カメラ装置１０を示す断面図である。また、図３は、カメラ装置１０の電気的構成の概略を示すブロック図である。

カメラ装置１０は、屋外に設置されるものであり、本第１実施形態では、図１に示すように、車両１における車体１Ａに取り付けられる車載用カメラ装置である。このカメラ装置１０は、例えば、車体１Ａの後部に取付けられ、車両１の後方の映像を撮影するものである。そして、車内に設けられたモニタ１１には、カメラ装置１０から得た映像信号に基いて映像を表示するものである。

カメラ装置１０は、図２に示すように、車両１周辺を撮影し、映像信号を出力するカメラ本体１２を備えている。このカメラ本体１２は、不図示のレンズやＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を備えており、樹脂製のカメラケース１３に収納されている。

カメラケース１３の前面には、カメラ本体１２の受像部が対向する位置に、開口が形成されている。この開口は、透明なカバー１３Ａで覆っており、カメラケース１３内の気密性が保たれている。つまり、カメラ本体１２は、このカバーを１３Ａ介して車両１周辺を撮影している。

カメラ本体１２は、外部電源である車両側電源２１（図３）によって給電されるものである。本第１実施形態では、車両側電源２１は、直流電源（例えば、６［Ｖ］の直流電源）であり、車両側電源２１にスイッチング回路２２を介して一次コイル２３が接続される。この一次コイル２３は、図２に示すように、カメラケース１３の外部に配置されている。スイッチング回路２２（図３）は、二次コイル２４側に電力を伝送すべく、一次コイル２３に断続的に電流を流すものであり、不図示のスイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する駆動回路とを備えている。スイッチング回路２２の駆動回路がスイッチング素子を駆動した場合、一次コイル２３に電流が流れる。つまり、スイッチング素子は、駆動回路から駆動信号を入力している間は、オン状態となり、車両側電源２１から一次コイル２３に電流が流れる。

カメラケース１３の内部には、図２に示すように、一次コイル２３と電磁結合してカメラ本体１２に給電するための二次コイル２４が収納されている。つまり、車両側電源２１からカメラ本体１２への電力供給は、一次コイル２３及び二次コイル２４間の電磁誘導で行われるため、カメラケース１３に電源ケーブルを導入するための開口を設ける必要がなく、電源ケーブルも設ける必要がない。従って、カメラケース１３内の気密性を維持することができ、カメラケース１３の内部に水滴や湿気などの水分が侵入するのを抑制することができる。また、カメラケース１３内の気密性を維持することができるので、防水性が向上し、カメラ本体１２が水滴で曇るのを抑制することができる。

具体的に構成を説明すると、カメラケース１３は、一次コイル２３を嵌め込むための嵌込部１４を有している。一次コイル２３は、車体１Ａに取付けられており、嵌込部１４は、カメラケース１３の後部に形成されている。カメラケース１３は、嵌込部１４に一次コイル２３を嵌め込んだ状態で車体１Ａに取付けられる。カメラケース１３の内部に収納された二次コイル２４は、一次コイル２３に対向する位置に配置されており、一次コイル２３と二次コイル２４とが互いに近接している。これによって、一次コイル２３と二次コイル２４との間の磁束の漏れが軽減される。

このカメラケース１３内には、少なくとも二次コイル２４の振動を吸収するための硬化性の充填材１５が充填されている。この充填材１５は、絶縁性である。充填材１５は、カメラ本体１２による撮像に支障が生じないように、カメラ本体１２の受像部を避けて充填されている。これによって、車両１の走行中に車両１が振動しても、二次コイル２４がカメラケース１３内でガタつくことはなく、二次コイル２４が損傷するのを防止することができる。また、充填材１５によって、より気密性が確保される。従って、防水検査を省略することが可能である。

図３において、カメラ本体１２には、映像信号を送信するための処理を行う映像信号送信部２５が接続されており、この映像信号送信部２５は、カメラケース１３内に収納されている。

映像信号送信部２５は、カメラ本体１２の出力である映像信号を変調する映像信号変調部２６と、変調された映像信号を電波として出力できる高周波の信号（以下、ＲＦ信号という）に変換する映像信号ＲＦ部２７とを備えて構成される。

カメラケース１３の外部、例えば、車両１内には、映像信号を示すＲＦ信号を受信して復調する映像信号復調部（映像信号受信部）２８が備えられている。

映像信号送信部２５と映像信号復調部２８との間の通信は、無線で行われる。具体的に説明すると、映像信号送信部２５は、映像信号を示すＲＦ信号をカップリングコンデンサ２９を介して二次コイル２４に出力する。そして、映像信号復調部２８は、一次コイル２３を介して映像信号を示すＲＦ信号を受信して、モニタ１１で処理可能な映像信号に変換し、モニタ１１に出力する。モニタ１１は、入力した映像信号に基いて映像を表示する。つまり、映像信号の送信のために、別途、カメラケース１３から突出するアンテナを設けることなく、無線で映像信号を送信することができる。

本第１実施形態では、一次コイル２３は、映像信号復調部２８に接続される信号受信用コイル部２３Ａと、スイッチング回路２２が接続される電力供給用コイル部２３Ｂとを備え、これらが一体に形成されている。また、二次コイル２４は、カップリングコンデンサ２９を介して映像信号ＲＦ部２７に接続される信号送信用コイル部２４Ａと、複数（例えば、３つ）の電圧安定化回路３０，３１，３２が接続される電力供給用コイル部２４Ｂとを備え、これらが一体に形成されている。

二次コイル２４の電力供給用コイル部２４Ｂには、複数（例えば、４つ）のタップ３３，３４，３５，３６が接続されており、各電圧安定化回路３０，３１，３２は、それぞれのタップ３３，３４，３６に接続される。なお、これらタップ３３，３４，３５，３６の内、タップ３５は、グランドラインに接続されている。

各タップ３３，３４，３６には、それぞれ異なる電圧が生じる。各電圧安定化回路３０，３１，３２は、それぞれダイオード３７、コンデンサ３８及び三端子レギュレータ３９を備え、タップ３３，３４，３６から入力した電流をダイオード３７で整流し、コンデンサ３８において平滑して三端子レギュレータ３９において安定した直流電圧をカメラ本体１２を含むカメラケース１３内の機器にそれぞれ印加して電力を供給する。

つまり、各電圧安定化回路３０，３１，３２は、それぞれ異なる直流電圧を、対応したカメラケース１３内の機器にそれぞれ印加する。例えば、電圧安定化回路３０は、ＤＣ１２［Ｖ］の電圧を出力し、電圧安定化回路３１は、ＤＣ３．３［Ｖ］の電圧を出力し、電圧安定化回路３２は、ＤＣ−５［Ｖ］の電圧を出力する。このように、二次コイル２４において複数のタップ３３，３４，３６をそれぞれ異なる位置に設けることで、それぞれ異なる電圧を得ることができるので、別途、パルス幅変調して電圧を調整するスイッチング回路を設ける必要がなく、簡単な回路構成が可能となる。

ところで、上記スイッチング回路２２は、映像信号の水平同期信号に同期して、一次コイル２３の電力供給用コイル部２３Ｂへの通電／非通電をスイッチングするものである。

具体的に説明すると、上記映像信号復調部２８は、映像信号の水平同期信号を検出しており、この水平同期信号或いは水平同期信号に同期した信号（以下、水平同期信号及び水平同期信号に同期した信号を「同期信号」という。）をスイッチング回路２２に出力している。

スイッチング回路２２の不図示の駆動回路は、入力した同期信号に基いてスイッチング素子に駆動信号を出力している。つまり、駆動回路は、同期信号を入力している期間だけスイッチング素子に駆動信号を出力している。そして、スイッチング素子は、駆動信号を入力している期間だけオン状態となる。

従って、スイッチング回路２２は、同期信号を入力している間だけ一次コイル２３の電力供給用コイル部２３Ｂに通電し、それ以外は、通電を遮断していることとなる。

このスイッチング回路２２のスイッチング動作によって、一次コイル２３の電力供給用コイル部２３Ｂから信号受信用コイル部２３Ａにノイズが回り込むこととなるが、映像信号の水平同期信号以外の部分（つまり、映像に関する信号の部分）にノイズが重畳されることは少なく、このスイッチング回路２２のスイッチング動作によるノイズによってモニタ１１に映し出される映像が乱れるのを軽減することができる。

また、本第１実施形態では、カメラ機能としての電子ズームや逆光補正などを行わせる制御信号を生成して変調する制御信号生成部４０が、車両１内に配置されている。この制御信号生成部４０は、上記制御信号を一次コイル２３の電力供給用コイル部２３Ｂに出力する。この制御信号は、上記同期信号を避けたタイミングで出力される。

カメラケース１３内には、この制御信号を受信し、制御信号に基いてカメラ本体１２を制御する制御信号復調部（制御部）４１が収納されている。制御信号復調部４１は、カップリングコンデンサ４２を介して二次コイル２４のタップに接続されている。制御信号生成部４０により一次コイル２３の電力供給用コイル部２３Ｂに出力された制御信号は、二次コイル２４の電力供給用コイル部２４Ｂを介して制御信号復調部４１に受信される。制御信号復調部４１は、受信した制御信号を復調してカメラ本体１２に出力する。カメラ本体１２は、入力した制御信号に基いて、ズーム等の各種処理を行う。従って、カメラケース１３から車両１側に導出するための制御信号ケーブルを設ける必要がなく、カメラ本体１２の制御も、一次コイル２３及び二次コイル２４を有効に活用してワイヤレスで行うことができる。

以上、本第１実施形態によれば、カメラケース１３から外部に出る電源ケーブル、映像信号ケーブル及び制御信号ケーブル等のケーブルを設ける必要がないため、カメラケース１３の気密性を向上させることができ、カメラケース１３の内部に水分が侵入するのを抑制できるとともに、カメラ本体１２を交換する際には、カメラケース１３ごと交換するだけでよいので、メンテナンス性が向上する。

また、電源ケーブル、映像信号ケーブル及び制御信号ケーブル等のケーブルを設ける必要がないため、カメラケース１３が複雑な構造とならずシンプルな構造となるので、より小型化することができる。また、外部に接続端子がないため、静電気の影響を受けにくい。

また、一次コイル２３及び二次コイル２４間の電磁誘導によって車両側電源２１からカメラ本体１２等のカメラケース１３内部の機器に電力が供給されるので、仮にカメラケース１３内部の機器（例えば、カメラ本体１２）において短絡が生じても、一次コイル２３及び二次コイル２４間に漏れ磁束があるため、過電流が流れることはない。

［２］第２実施形態
本第２実施形態において、上記第１実施形態と異なるのは、一次コイル及び二次コイルを設けた位置である。以下、この第２実施形態において、上記第１実施形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図４は、第２実施形態におけるカメラ装置１０Ａを示す断面図である。

カメラケース１３Ｂは、一次コイル２３を嵌め込むための嵌込部１４Ａを有している。この嵌込部１４Ａは、カメラケース１３Ｂの前部に形成されている。また、カメラ本体１２は、カメラケース１３Ｂ内部の前部に配置されている。カメラケース１３Ｂの内部に収納された二次コイル２４は、一次コイル２３に対向する位置として、カメラ本体１２の周面を囲うように配置されており、一次コイル２３と二次コイル２４とが互いに近接している。

以上、本第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、カメラケース１３Ｂの内部に水滴や湿気などの水分が侵入するのを抑制することができる等の種々の効果を奏するものである。

［３］第３実施形態
本第３実施形態において、上記第１及び第２実施形態と異なるのは、一次コイルをコイルケースに収納した点である。以下、この第３実施形態において、上記第１実施形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図５は、第３実施形態におけるカメラ装置１０Ｂを示す断面図である。また、図６は、コイルケース６１を示す平面図である。

本第３実施形態では、一次コイル２３は、樹脂製のコイルケース６１に収納されている。このコイルケース６１は、カメラケース１３Ｃに取付けられるとともに、壁面としての車体１Ａに取付けられる。つまり、コイルケース６１は、カメラケース１３Ｃと車体１Ａとに挟まれて固定される。

具体的に説明すると、コイルケース６１は、車体１Ａに対向する面（裏面）と、カメラケース１３Ｃに対向する面（表面）とが、正多角形（本第３実施形態では、正方形）状を有しており、正方形の各頂角の近傍にコイルケース６１の表面から裏面に貫通するねじ孔６２がそれぞれ形成されている。更に、コイルケース６１の表面には、円筒状の窪み部６３が形成され、コイルケース６１の内部には、一次コイル２３が、この窪み部６３に沿って環状に形成されて配置されている。そして、電源ケーブルや映像信号ケーブル等のケーブル６４（図６）がコイルケース６１の側面から引き出される。なお、車体１Ａにおけるコイルケース６１のねじ孔６２が対向する位置には、ねじ孔６５が形成されている。

また、カメラケース１３Ｃには、第１実施形態と同様に嵌込部１４Ｂがカメラケース１３の後部に形成されている。この嵌込部１４Ｂは、円筒状に突出して形成されており、コイルケース６１とカメラケース１３Ｃとを嵌め合わせた場合にコイルケース６１の窪み部６３に嵌まるものである。

このコイルケース６１とカメラケース１３Ｃとを嵌め合わせた場合、一次コイル２３と二次コイル２４とが近接して対向し、磁束の漏れが軽減されている。

カメラケース１３Ｃには、コイルケース６１とカメラケース１３Ｃとを嵌め合わせた場合にコイルケース６１の各ねじ孔６２に対向する位置にねじ孔６６を有する固定板６７が形成されている。これによって、コイルケース６１及びカメラケース１３Ｃを車体１Ａにねじ７１で取り付け固定することができる。

このコイルケース６１は、ねじ７１で固定する前に、一次コイル２３と二次コイル２４とが対向した状態を維持しつつ回転させることが可能である。例えば、図６に示すように、コイルケース６１を、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態に、車体１Ａに垂直な軸の周りに沿って９０°回転させても、車体１Ａのねじ孔６５とコイルケース６１のねじ孔６２とは対向するので、カメラケース１３Ｃ及びコイルケース６１を車体１Ａにねじ７１で固定することが可能である。従って、コイルケース６１の側面から外部に引き出されるケーブル６４の引き出し方向に応じて、コイルケース６１のねじ孔６２と車体１Ａのねじ孔６５とが対向するようにコイルケース６１を適宜回転させて車体１Ａに取付けることが可能である。また、コイルケース６１の円筒状の窪み部６３にカメラケース１３Ｃの円筒状の嵌込部１４Ｂが嵌まるので、コイルケース６１を回転させても、カメラケース１３Ｃを回転させずに正常な位置を保ったまま、カメラケース１３Ｃとコイルケース６１を車体１Ａにねじ７１で取付けることが可能である。

［４］第４実施形態
本第４実施形態において、上記第１乃至第３実施形態と異なるのは、映像信号を光通信により伝送する点である。以下、この第４実施形態において、上記第１実施形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図７は、第４実施形態におけるカメラ装置１０Ｃの電気的構成の概略を示すブロック図である。

本第４実施形態では、映像信号送信部１２５と映像信号受信部１２８との間で光通信するものである。映像信号送信部１２５は、カメラ本体１２の出力である映像信号（電気信号）を光変調（光信号に変換）する映像信号光変調部１２６と、この光信号を送信する光送信部１２７とを備えている。

また、映像信号受信部１２８は、光送信部１２７より送信された光信号を受信する光受信部１２９と、受信した光信号を映像信号（電気信号）に復調（変換）する映像信号光復調部１３０とを備えている。以上の構成により、光信号は、スイッチング回路２２の影響がほとんど無いので、映像の乱れを軽減することができる。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、カメラ装置を車体の後部に取り付けたが、これに限るものではなく、カメラ装置を車体の任意の位置に取付けることが可能である。また、車体以外にも、屋外の種々の場所にカメラ装置を取付けることができる。

第１実施形態におけるカメラ装置を搭載した車両を示す説明図である。 カメラ装置を示す断面図である。 カメラ装置の電気的構成の概略を示すブロック図である。 第２実施形態におけるカメラ装置を示す断面図である。 第３実施形態におけるカメラ装置を示す断面図である。 コイルケースを示す平面図である。 第４実施形態におけるカメラ装置の電気的構成の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車両
１Ａ 車体
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ カメラ装置
１２ カメラ本体
１３，１３Ｂ，１３Ｃ カメラケース
１４，１４Ａ，１４Ｂ 嵌込部
１５ 充填材
２１ 車両側電源（外部電源）
２２ スイッチング回路
２３ 一次コイル
２４ 二次コイル
２５ 映像信号送信部
２８ 映像信号復調部（映像信号受信部）
４１ 制御信号復調部（制御部）
６１ コイルケース
６４ ケーブル

Claims (9)

1. 外部電源によって給電されるカメラ本体をカメラケースに収納し、屋外に設置されるカメラ装置において、
   前記カメラケースは、前記カメラ本体を気密状態で収納しており、
   前記外部電源に接続される一次コイルを、前記カメラケースの外部に配置するとともに、
   前記一次コイルと電磁結合して前記カメラ本体に給電するための二次コイルを、前記カメラケースの内部に収納したことを特徴とするカメラ装置。
2. 請求項１に記載のカメラ装置において、
   前記カメラケースは、前記一次コイルを嵌め込むための嵌込部を有し、
   前記二次コイルは、前記カメラケースに前記一次コイルを嵌め込んだ状態で前記一次コイルに対向する位置に配置されていることを特徴とするカメラ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のカメラ装置において、
   前記一次コイルを収納するコイルケースを備え、
   このコイルケースは、前記一次コイルと前記二次コイルとが対向した状態を維持しつつ回転され、当該コイルケースの側面から外部に引き出されるケーブルの引き出し方向に応じて前記カメラケースに取付けられることを特徴とするカメラ装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のカメラ装置において、
   少なくとも前記二次コイルの振動を吸収すべく、前記カメラケースの内部に充填材を充填したことを特徴とするカメラ装置。
5. 請求項１乃至請求項４に記載のカメラ装置において、
   外部の映像信号受信部に映像信号を無線で送信する映像信号送信部を備え、
   この映像信号送信部を前記カメラケースの内部に収納したことを特徴とするカメラ装置。
6. 請求項５に記載のカメラ装置において、
   前記映像信号送信部は、前記二次コイルに映像信号を出力するとともに、前記映像信号受信部は、前記一次コイルを介して映像信号を受信することを特徴とするカメラ装置。
7. 請求項６に記載のカメラ装置において、
   前記外部電源は、直流電源であり、
   前記一次コイルと前記外部電源との間に電力を伝送するためのスイッチング回路を設け、
   このスイッチング回路は、前記映像信号の水平同期信号に同期してスイッチングすることを特徴とするカメラ装置。
8. 請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のカメラ装置において、
   前記カメラケースの内部に、制御信号に基いて前記カメラ本体を制御する制御部を収納し、
   前記制御部は、前記一次コイルに出力された制御信号を前記二次コイルを介して受信することを特徴とするカメラ装置。
9. 請求項５に記載のカメラ装置において、
   前記映像信号送信部と前記映像信号受信部との間で光通信することを特徴とするカメラ装置。

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