JP2008122819A - 視覚センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 厳しい条件下でも適用することが可能な構造を有する視覚センサ装置を提供する。
【解決手段】 光学部材１１は、周囲光Ｌが入射する入射面１１ａを有する中実な透光性材料からなる。反射部材１７は、光学部材１１と一体的に設けられ、周囲光Ｌを反射させる。撮像手段１３は、反射部材１７で反射された周囲光Ｌを撮像する。インナーハウジング１４は、撮像手段１３を搭載した回路基板１９を保持する保持部１４ａを有する。アウターハウジング１６は、空気層Ａを介してインナーハウジング１４を覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、広範囲の周囲光を反射部で反射させ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像手段によって撮像する視覚センサ装置に関するものである。

従来より、全方位視覚センサが種々提案されており、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。斯かる全方位視覚センサ１は、双曲面形状の反射ミラー２で周囲光Ｌを反射させ、撮像カメラ３によって周囲の様子を撮像するものである（図２参照）。撮像カメラ３は、ケース体５の底壁部５ａに配置されている。ケース体５の側壁部５ｂには、透光性材料からなる円筒状の筒体６が設けられており、この筒体６の内部に反射ミラー２が配置されている。筒体６の上部開口６ａには蓋体７が配設されており、この蓋体７に反射ミラー２が固定されている。反射ミラー２は、双曲面形状になっており、前記双曲面形状の頂点を下向きにして、蓋体７から垂下するように配置されている。

しかし、全方位視覚センサ１は、部品数が多いため、安価に提供することができないという問題を有していた。特に、透光性材料からなる筒体６は、光学的には何ら作用を有しないのであるから、この筒体６を無くすことができれば、部品数を低減できる。そこで、本願出願人は、部品数が少なく安価に製造することが可能な視覚センサ装置を提案している（特許文献３参照）。
特開平１０−１６０４６３号公報 特開２０００−１２８０３１号公報 特開２００６−２０８４８９号公報

斯かる視覚センサ装置は、全方位に関する周囲画像を得ることが可能であるため、例えば、安全運転に寄与することができるシステムとして自動車への搭載が望まれている。そこで、ケース体への塵や埃，水分等の侵入を阻止し、厳しい条件下でも適用することが可能な構造を得るために改善の余地があった。
本発明は、視覚センサ装置を更に改良し、厳しい条件下でも使用することが可能な構造を有する視覚センサ装置を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、周囲光Ｌが入射する入射面１１ａを有する中実な透光性材料からなる光学部材１１と、前記光学部材１１と一体的に設けられ前記周囲光Ｌを反射させる反射部材１７と、前記反射部材１７で反射された前記周囲光Ｌを撮像する撮像手段１３と、前記撮像手段１３を搭載した回路基板１９を保持する保持部１４ａを有するインナーハウジング１４と、空気層Ａを介して前記インナーハウジング１４を覆うアウターハウジング１６と、を有するものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記インナーハウジング１４は、前記回路基板１９を固定するための接着剤を注入可能な孔部１４ｃを有するものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記インナーハウジング１４は、前記回路基板１９と電気的に接続された第二の回路基板１５を収容するものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、前記回路基板１９と前記第二の回路基板１５が可撓性配線部材２１にて接続されるものである。

インナーハウジングとアウターハウジングとによる２重構造にしたことによって、塵や埃，水分等の侵入を阻止し、厳しい条件下でも適用することが可能になり、更に、インナーハウジングとアウターハウジングの間に空気層を設けたことにより、インナーハウジング内が外気の温度変化の影響を受けにくくなり、結露による不具合を防止できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。視覚センサ装置１０は、光学部材１１と、ホルダー部材１２と、撮像素子１３（撮像手段）と、インナーハウジング１４と、回路基板１５（第二の回路基板）と、アウターハウジング１６と、を備えている。

光学部材１１は、中実な透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなるものであり、周囲光Ｌが入射する入射面１１ａと、双曲面形状の凹部１１ｂと、略円柱形状の導光部１１ｃとを有している。光学部材１１の凹部１１ｂには、アルミニウム（Ａｌ）またはクロム（Ｃｒ）等の金属膜からなる反射層１７（反射部材）が形成されている。反射層１７は、蒸着等の方法によって凹部１１ｂにコーティングされてなるものである。光学部材１１の導光部１１ｃは、反射層１７で反射された周囲光Ｌを撮像素子１３に導くものであり、撮像素子１３に対向する出射面を有している。光学部材１１には、凹部１１ｂを覆うキャップ部材１８が設けられており、反射層１７への塵や埃，水分等の付着を防止している。

ホルダー部材１２は、ＰＢＴ等の樹脂からなり、光学部材１１を保持するものである。ホルダー部材１２は、略円筒形状の凹部からなる配設部１２ａを有している。ホルダー部材１２の配設部１２ａには、光学部材１１の導光部１１ｃが嵌め込まれる。
撮像素子１３は、ＣＣＤ若しくはＣＭＯＳからなるものであり、回路基板１９に搭載されている。撮像素子１３を搭載した回路基板１９は、インナーハウジング１４の保持部１４ａに保持されており、紫外線硬化型の接着剤（図示しない）によって接着固定される。

インナーハウジング１４は、ＰＢＴ等の樹脂からなり、壁部１４ｂ，１４ｃ及び基部１４ｄを有している。インナーハウジング１４の壁部１４ｂ，１４ｃは、夫々略半円筒状になっており、２つの壁部１４ｂ，１４ｃによって形成される円柱状のスペースに回路基板１５が配設される。インナーハウジング１４に収容された回路基板１５は、回路基板１９と可撓性配線部材２１にて電気的に接続される。インナーハウジング１４の壁部１４ｂは、基部１４ｄと一体形成されている。
回路基板１５は、インナーハウジング１４の基部１４ｄを貫通して外部に引き出される配線コード２３に接続されており、撮像素子１３及び回路基板１５，１９に対する電源供給及び信号出力は、この電源コード２３によってなされる。

インナーハウジング１４には、回路基板１９を固定するための接着剤を注入する円形の孔部１４ｃが形成されている。インナーハウジング１４の保持部１４ａに保持されている回路基板１９は、前記接着剤を紫外線によって硬化させる前であれば、ツールを用いて位置調整することが可能である。インナーハウジング１４の基部１４ｄには係止爪１４ｅが設けられており、この係止爪１４ｅによってアウターハウジング１６が係止される。

アウターハウジング１６は、ＰＢＴ等の樹脂からなり、略円筒形状になっている。アウターハウジング１６は、インナーハウジング１４の壁部１４ｂ，１４ｃよりも径大な略円筒形状になっており、アウターハウジング１６とインナーハウジング１４の間には、空気層Ａが形成される。アウターハウジング１６には、インナーハウジング１４の係止爪１４ｅに係止される開口１６ｂが設けられている。

本実施形態によれば、インナーハウジング１４とアウターハウジング１６の間に空気層Ａを設けたことにより、インナーハウジング１４に設けられた撮像素子１３及び回路基板１５，１９が外気の温度変化の影響を受けにくくなり、結露による不具合を防止できる。

本発明の実施形態を示す断面図。 従来例を示す断面図。

符号の説明

１０ 視覚センサ装置
１１ 光学部材
１１ａ 入射面
１３ 撮像素子（撮像手段）
１４ インナーハウジング
１４ａ 保持部
１４ｃ 孔部
１５ 回路基板（第二の回路基板）
１６ アウターハウジング
１７ 反射層（反射部材）
１９ 回路基板
２１ 可撓性配線部材
Ａ 空気層
Ｌ 周囲光

Claims (4)

1. 周囲光が入射する入射面を有する中実な透光性材料からなる光学部材と、前記光学部材と一体的に設けられ前記周囲光を反射させる反射部材と、前記反射部材で反射された前記周囲光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を搭載した回路基板を保持する保持部を有するインナーハウジングと、空気層を介して前記インナーハウジングを覆うアウターハウジングと、を有することを特徴とする視覚センサ装置。
2. 前記インナーハウジングは、前記回路基板を固定するための接着剤を注入可能な孔部を有することを特徴とする請求項１に記載の視覚センサ装置。
3. 前記インナーハウジングは、前記回路基板と電気的に接続された第二の回路基板を収容することを特徴とする請求項１に記載の視覚センサ装置。
4. 前記回路基板と前記第二の回路基板が可撓性配線部材にて接続されることを特徴とする請求項３に記載の視覚センサ装置。

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