JP2009107393A - 車載カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】従来相当の耐塵性、耐水性、強度、およびデザイン性を確保しつつ、製造工程の工数を削減し、カメラユニットを保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができる車載カメラを提供すること。
【解決手段】レンズ９、固体撮像素子８、固体撮像素子８から出力される信号を処理する信号処理基板７を備えたカメラユニット１０と、カメラユニット１０のレンズ９の受光面を覆うとともにカメラユニット１０の画角視野にある光を透過する第１のケース１１と、カメラユニット１０の周囲を第１のケース１１と一緒に封止する第２のケース１２と、第１のケース１１を覆うとともに画角視野を確保する開口部１３ａを有する第３のケース１３とを備えるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の室内に搭載される車載カメラに関する。

この種の車載カメラとしては、車内のステアリングコラムの上などに搭載され、車両の運転者の脇見の検知を行うものがある。例えば、従来の車載カメラとしては、固体撮像素子、レンズ、およびレンズを支持するレンズ支持体などの撮像部を保護するケース本体を有し、車両に取り付けるためのナットが、レンズ支持体とは別体で、下ケースの底面に設けているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のこの種の車載カメラ（車室内カメラ）は、運転者や乗員の目前、或いは、手の触れる場所に搭載されるため、デザイン性と強度の両立が必須である。そのため、ケースの外観面には、レンズや信号処理基板部分を保護しながら光線を透過する光線透過部を有し、光線透過部以外のケースの外観面は、車両の内装に合わせた色調を重視することが必要であった。

ここで、具体例として従来の車載カメラの分解図を図４に示す。図４に示した車載カメラは、レンズ、固体撮像素子、及び信号処理基板を保護するためのケースに収容される構造を有し、耐塵性、防滴性、および、搭載状態で想定されるカメラケースへの負荷に対してのカメラユニットを保護する強度を備えている。

図４に示した車載カメラは、レンズ、固体撮像素子、および信号処理基板を設けたカメラユニット４０は、光線透過部４１ａを備えた上ケース４１と、上ケース４１と外周で嵌合することでカメラユニット４０の全周を封止する下ケース４２とで構成されるケースの中に収納される構造になっている。下ケース４２は、ネジ４２ａでカメラユニット４０と固定されており、さらに、ネジ４２ｂで上ケース４１と固定されている。
特開平０７−０７４９９３号公報

しかしながら、従来の車載カメラでは、図４に示したように上ケース４１の外観面と光線透過部４１ａとが一体にして形成されていたので、以下の課題があった。

第１に、上ケース４１の外観面に塗装を施す際に、塗装しない光線透過部４１ａをマスキングすることが必要になり、製造工程にかかる工数が増加しているとともに、マスキングの見切り等でデザイン性や、見切りの見栄えの品質を害する恐れがあるという課題があった。

第２に、カメラユニット４０、上ケース４１、下ケース４２の全ての組み付けが終了後に、カメラ性能の検査工程を実施しなければならず、カメラ性能を検査している最中に、色調および見栄えを重視する外観面にキズをつけてしまう可能性があった。

第３に、同一機能のカメラを内装デザインの異なる車種に搭載する際、外観面の外形形状だけでなく、一体となっている光線透過部や、下ケースも新規としなければならず、金型費のロスが発生していた。

本発明は、従来相当の耐塵性、耐水性、搭載状態で想定されるカメラケースへの負荷に対してのカメラユニットを保護する強度、およびデザイン性を確保しつつ、製造工程の工数を削減し、カメラユニットを保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができる車載カメラを提供することを目的としている。また、本発明は、光線透過部を共用し、車種ごとにデザインの異なる外観面の部分のみ新規金型の作成を行うだけで、同一機能のカメラを内装デザインの異なる車種にも搭載可能にする、ということを目的としている。

本発明の車載カメラは、レンズ、固体撮像素子、および前記固体撮像素子から出力される信号を処理する信号処理基板を設けたカメラユニットと、前記カメラユニットに設けられたレンズの受光面を覆うとともに前記カメラユニットの画角視野にある光を透過する第１のケースと、前記カメラユニットの周囲を前記第１のケースと一緒に封止する第２のケースと、前記第１のケースを覆うとともに前記画角視野を確保する開口部を有する第３のケースと、を備えた構成を有している。
この構成により、光を透過する部分を第１のケースに有し、第３のケースが特に塗装しない部分をもたないことで、第３のケースの外観面に塗装を施す際に、塗装しない部分にマスキングする必要がなくなるため、製造工程の工数を削減することができる。また、カメラ性能を検査した後など、出荷直前に第１のケースに第３のケースを組み付ければよいため、カメラユニットを保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができる。また、この構成により、第１のケースは共用し、第３のケースのみ新規金型作成を行うだけで、同一機能のカメラを内装デザインの異なる車種にも搭載する、ということが可能になる。

また、本発明の車載カメラは、前記第３のケースの開口部と嵌合する突起部を第１のケースに備え、前記突起部が、前記画角視野にある光を透過する構成を有している。
この構成により、カメラユニットの画角視野を確実に確保でき、且つ、第１のケースの突起部の外観面と第３のケースの外観面の面（ツラ）を合わせることが可能となり、従来と同等の一体感のあるデザイン性を確保できる。

また、本発明の車載カメラは、前記第３のケースの内側と前記第１のケースの外側とにそれぞれが嵌合する位置決め形状を備え、前記第３のケースが、前記位置決め形状で前記第１のケースに固定される構成を有している。
この構成により、第１のケースの突起部と第３のケースの開口部とで形成される周囲の隙間を均一にすることで、デザイン性を確保でき、また、外観面に塗装をした場合の見切りの見栄え品質を向上することができる。

また、本発明の車載カメラは、前記第３のケースの外観面が、前記第３のケースを設置する周辺の色調に合わせた色調で塗装加工された構成を有している。
この構成により、車両に乗車している人間が車載カメラに気が付く可能性を低くすることができ、デザイン性を確保することができる。

また、本発明の車載カメラは、車両に取り付けるベースを備え、前記ベースが、前記カメラユニットと前記第３のケースとを固定する構成を有している。
この構成により、従来と同等の強度を確保することが可能となる。

また、本発明の車載カメラは、前記第１のケースが、可視光を遮断し、前記画角視野にある赤外光を透過する材料で形成されており、前記カメラユニットが、前記第１のケースで透過した赤外光を受光する構成を有している。
この構成により、照明が乏しく暗い車室内でも乗員を撮像することができ、且つ、カメラユニットを外から見えないようにできて、車両に乗車している人間が車載カメラに気が付く可能性を低くすることができ、デザイン性を確保することができる。

以上のように、本発明の車載カメラによれば、色調を重視する外観面を塗装する際、マスキングを廃止できるため、製造工程の工数を削減することができ、併せて、光線透過部との見切りの見栄え品質を向上することができる。また、カメラ性能検査後に、色調を重視する外観面を有する筺体の組み付けをすることができるため、従来相当の耐塵性、耐水性、強度とデザイン性を確保しつつ、カメラユニットを保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができる。また、光線透過部と色調を重視する外観面の部分とを、それぞれの別のケースで構成したことにより、光線透過部を共用し、車種ごとにデザインの異なる外観面の部分のみ新規金型作成を行うだけで、同一機能のカメラを内装デザインの異なる車種にも搭載することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車載カメラの分解図である。図１に示した車載カメラは、カメラユニット１０と、カメラユニット１０を収容する第１のケース１１および第２のケース１２と、第１のケース１１を被いこむ第３のケース１３と、カメラユニット１０および第３のケース１３を固定するベース１４とを有している。

図１に示した車載カメラは、例えば、車内のステアリングコラムの上などに搭載され、ドライバーモニタの役割を果たし、車両の運転者を撮像することで運転者による脇見運転の検知を行うように取り付けられている。

カメラユニット１０は、レンズ９、固体撮像素子８、および固体撮像素子８から出力される信号を処理する信号処理基板７、信号処理基板７の中央周辺にレンズ９を支持するレンズ支持体１６を有している。固体撮像素子８は、信号処理基板７に半田付けされ、金属性のレンズ支持体１６にレンズ９と信号処理基板７が固定されている。なお、カメラユニット１０は、本発明のカメラユニットを例示したものである。カメラユニット１０には、カメラ支持体１６の左右にネジ穴１０ａが設けられており、ネジ穴１０ａを介して第１のケース１１とネジ１０ｂで固定される。

第１のケース１１は、カメラユニット１０を収容するように形成され、レンズ９、固体撮像素子８、および信号処理基板７を保護するとともに、後述する第３のケース１３の開口部と嵌合する台形状の突起部１１ａを有している。なお、第１のケース１１は、本発明の第１のケースを例示したものであり、本発明の第１のケースは、カメラユニット１０のレンズ９の受光面を覆うようなものであれば如何なるものでもよい。

第１のケース１１は、光を透過する光線透過部を突起部１１ａに設けてあり、光線透過部は、さらに、可視光を遮断し、カメラユニット１０の画角視野にある赤外光を透過する材料で形成される。カメラユニット１０は、第１のケース１１で透過した赤外光をレンズ９および固体撮像素子８で受光するようになっている。

図５は、光線透過部における光線の波長と透過率との関係を表すグラフである。光線透過部は、図５のグラフによれば、約８５０ｎｍ以上の波長の光線（＝赤外光）を取り込み、約７５０ｎｍ以下の波長の光線（＝可視光）を遮断する。このようにすることで、照明が乏しく暗い車室内でも乗員を撮像することができ、且つ、カメラユニット１０を外から見えないようにできて、車両に乗車している人間が車載カメラに気が付く可能性を低くすることができ、デザイン性を確保することができる。なお、図５は、第１のケース１１の光線透過部の特性を例示したものであり、固体撮像素子８の赤外光受光感度領域であれば、可視光を遮断する波長は、如何なる特性でもよい。

第２のケース１２は、第１のケース１１と係合してカメラユニット１０のレンズ９、固体撮像素子８、および固体撮像素子８を包み込んで保護するためのものである。なお、第２のケース１２は、本発明の第２のケースを例示したものである。また、第２のケース１２にあるコネクタ１７と、信号処理基板７にあるコネクタ１７とが嵌合するようになっている。

第２のケース１２は、ネジ穴１２ａを介して、第１のケース１１とネジ１２ｂで嵌合されるようになっているため、カメラユニット１０は、第１のケース１１と第２のケース１２とによって包み込まれた状態となる。

第３のケース１３は、第１のケース１１および第２のケース１２を覆うように取り付けられるものであり、開口部１３ａを備えている。なお、第３のケース１３は、本発明の第３のケースを例示したものである。

開口部１３ａは、カメラユニット１０の画角視野を確保するためのものである。開口部１３ａは、突起部１１ａと嵌合するように構成されている。また、開口部１３ａは、突起部１１ａの外形を約０．１ｍｍ外側にオフセットしている。従って、カメラユニット１０の画角視野を確実に確保でき、且つ、第１のケース１１の突起部の外観面と第３のケース１３の外観面の面（ツラ）を合わせることが可能となり、従来と同等の一体感のあるデザイン性を確保できる。

また、第３のケース１３の外観面は、車両の内装に合わせた色調にするなど、第３のケース１３を設置する周辺の色調に合わせた色調で塗装加工されている。従って、車両に乗車している人間が車載カメラに気が付く可能性を低くすることができ、デザイン性を確保することができる。なお、外観面の塗装加工においては、第１のケース１１および第２のケース１２に取り付ける前になされる。

また、第３のケース１３の内側には、位置決め形状１３ｂを備え、第１のケース１１の外側にも、位置決め形状１１ｂを備え、位置決め形状１３ｂと位置決め形状１１ｂとが嵌合することで、第３のケース１３が第１のケース１１に固定される。これらの位置決めにより、第１のケース１１の突起部１１ａと第３のケース１３の開口部とで形成される周囲の隙間を均一にすることで、デザイン性を確保でき、また、外観面に塗装をした場合の見切りの見栄え品質を向上することができる。

ベース１４は、例えば、車内のステアリングコラムの上などに取り付けるような平板状の構造を備え、カメラユニット１０および第３のケース１３を固定するようになっている。図１に示すように、ベース１４は、カメラユニット１０をネジ１４ａで固定し、その後、第３のケース１３をネジ１４ｂで固定するようになっている。

図２は、本発明の実施の形態に係る車載カメラの正面図である。図１で説明したように、第３のケース１３が、第１のケース１１および図２では図示していない第２のケース１２に覆い被さっている。また、第３のケース１３の開口部１３ａと第１のケース１１の突起部１１ａとが嵌合しており、第３のケース１３と第１のケース１１とが固定されている。

なお、図１および図２に示した車載カメラは、電源供給および映像出力のためのケーブル１５で接続されている。ケーブル１５のもう一方の接続先には、車両との接続用のコネクタ１８が接続されている。次に、図２に示してある鎖線で切断したときの断面Ａの断面図を図３に示す。

図３は、本発明の実施の形態に係る車載カメラの断面図である。第１のケース１１と第２のケース１２とで構成される筺体がレンズ９、固体撮像素子８、固体撮像素子８から出力される信号を処理する信号処理基板７、およびレンズ支持体１６を包み込んでおり、さらに、第３のケース１３が、第１のケース１１と第２のケース１２とを覆うように取り付けられている。第１のケース１１と基板、及びレンズとのクリアランスを、第１のケースとレンズ支持体１６とのクリアランスよりも大きくしておくことにより、外部からの負荷により、ケースが歪んだ場合でも、金属性のレンズ支持体１６により負荷を受けるため、信号処理基板７やレンズ９への負荷が軽減される。実施例では、第１のケース１１と、信号処理基板７及びレンズ９とのクリアランスを０．５ｍｍ以上とし、第１のケース１１とレンズ支持体１６とのクリアランスを０．１ｍｍ以下とした。

光は、第３のケース１３の開口部１３ａに嵌合されている突起部１１ａの光線透過部を透過するようになっている。光線透過部を透過した光は、レンズ９を介して固体撮像素子８で受光される。

車載カメラの製造工程については、まず、カメラユニット１０が第１のケース１１に取り付けられる。次に、カメラユニット１０に取り付けられた第１のケース１１と第２のケース１２とが係合され、係合されたものがベース１４に取り付けられる。この状態でカメラユニット１０のカメラ性能に関する検査が完了した後に、塗装加工された第３のケース１３が第１のケース１１に取り付けられ、ベース１４と第３のケース１３とがネジ１４ｂで固定される。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る車載カメラは、光線透過部を第１のケース１１に有し、第３のケース１３が特に光線透過部をもたないことで、第３のケース１３の外観面に塗装を施す際に、塗装しない光線透過部にマスキングする必要がなくなるため、製造工程の工数を削減することができ、併せて、見切りの見栄え品質を向上することができる。また、カメラ性能を検査した後など、出荷直前に第１のケース１１に第３のケース１３を組み付ければよいため、ケースに傷を付けることなく、カメラユニット１０を保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができる。また、第１のケース１１は共用し、第３のケース１３のみ新規金型作成を行うだけで、同一機能のカメラを内装デザインの異なる車種にも搭載する、ということが可能になる。

また、本発明の実施の形態に係る車載カメラは、第１のケース１１の突起部の外観面と第３のケース１３の外観面の面（ツラ）を合わせることが可能となり、従来と同等の一体感のあるデザイン性を確保できる。また、位置決めにより、第１のケース１１の突起部１１ａと第３のケース１３の開口部とで形成される周囲の隙間を均一にすることで、デザイン性を確保でき、また、外観面に塗装をした場合の見切りの見栄え品質を向上することができる。

また、本発明の実施の形態に係る車載カメラは、照明が乏しく暗い車室内でも乗員を撮像することができ、且つ、カメラユニットを外から見えないようにできて、車両に乗車している人間が車載カメラに気が付く可能性を低くすることができ、デザイン性を確保することができる。

以上のように、本発明に係る車載カメラは、製造工程の工数を削減し、カメラユニットを保護する筐体の外観の品質に関わる良品率を向上させることができるという効果を有し、車内に設置される撮像装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係る車載カメラの分解図 本発明の実施の形態に係る車載カメラの正面図 本発明の実施の形態に係る車載カメラの断面図 従来の車載カメラの分解図 光線透過部における光線の波長と透過率との関係を表すグラフ

符号の説明

７ 信号処理基板
８ 固体撮像素子
９ レンズ
１０、４０ カメラユニット
１０ａ、１２ａ ネジ穴
１０ｂ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ ネジ
１１ 第１のケース
１１ａ 突起部
１１ｂ、１３ｂ 位置決め形状
１２ 第２のケース
１３ 第３のケース
１３ａ 開口部
１４ ベース
１５ ケーブル
１６ レンズ支持体
１７、１８ コネクタ
４１ 上ケース
４２ 下ケース

Claims (6)

1. レンズ、固体撮像素子、および前記固体撮像素子から出力される信号を処理する信号処理基板を設けたカメラユニットと、
   前記カメラユニットに設けられたレンズの受光面を覆うとともに前記カメラユニットの画角視野にある光を透過する第１のケースと、
   前記カメラユニットの周囲を前記第１のケースと一緒に封止する第２のケースと、
   前記第１のケースを覆うとともに前記画角視野を確保する開口部を有する第３のケースと、を備えたことを特徴とする車載カメラ。
2. 前記第３のケースの開口部と嵌合する突起部を第１のケースに備え、
   前記突起部が、前記画角視野にある光を透過することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ。
3. 前記第３のケースの内側と前記第１のケースの外側とにそれぞれが嵌合する位置決め形状を備え、
   前記第３のケースが、前記位置決め形状で前記第１のケースに固定されることを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ。
4. 前記第３のケースの外観面が、前記第３のケースを設置する周辺の色調に合わせた色調で塗装加工されたことを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ。
5. 車両に取り付けるベースを備え、
   前記ベースが、前記カメラユニットと前記第３のケースとを固定することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ。
6. 前記第１のケースが、可視光を遮断し、前記画角視野にある赤外光を透過する材料で形成されており、
   前記カメラユニットが、前記第１のケースで透過した赤外光を受光することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ。
   

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