JP2016219903A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像手段に入射される光量を多くする。【解決手段】撮像装置１０では、カメラ１２がレンズ１８を介して像を撮像する。また、伝熱部材２６が熱をレンズ１８に伝達してレンズ１８を加熱する。ここで、レンズ１８が伝熱部材２６の露出孔２８及び意匠カバー２２の開口２４を介して撮像装置１０の外部に露出されている。このため、撮像素子２０に入射される光量を多くできる。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像手段がレンズを介して像を撮像する撮像装置に関する。

下記特許文献１に記載の画像取得ユニットでは、透明要素が外部に露出されており、加熱手段が透明要素に熱を伝達して透明要素を加熱する。

ここで、この画像取得ユニットでは、透明要素が光学系統の画像検出器とは反対側に配置されており、画像検出器が透明要素及び光学系統を介して像を撮像する。

特表２００６−５２５８９７号公報

本発明は、上記事実を考慮し、撮像手段に入射される光量を多くできる撮像装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の撮像装置は、車両に設けられると共に、外部に露出されるレンズが設けられ、前記レンズを介して像を撮像する撮像手段が設けられる撮像機構と、外周を構成し、前記レンズに熱を伝達して前記レンズを加熱する加熱部材と、を備えている。

請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記レンズを外部側に突出させる。

請求項３に記載の撮像装置は、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、前記加熱部材が前記レンズの軸方向において前記撮像手段と対向しない。

請求項４に記載の撮像装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の撮像装置において、熱を発生して前記加熱部材に伝達することで前記加熱部材が前記レンズに熱を伝達する発熱手段を備えている。

請求項１に記載の撮像装置では、車両に撮像機構が設けられており、撮像機構において撮像手段がレンズを介して像を撮像する。また、加熱部材が撮像装置の外周を構成しており、加熱部材がレンズに熱を伝達してレンズを加熱する。

ここで、レンズが撮像装置の外部に露出されている。このため、撮像手段に入射される光量を多くできる。

請求項２に記載の撮像装置では、レンズが撮像装置の外部側に突出されている。このため、レンズに異物が停滞することを抑制できる。

請求項３に記載の撮像装置では、加熱部材がレンズの軸方向において撮像手段と対向しない。このため、加熱部材が撮像手段による像の撮像を阻害することを抑制できる。

請求項４に記載の撮像装置では、発熱手段が熱を発生して加熱部材に伝達することで、加熱部材がレンズに熱を伝達する。このため、加熱部材が熱を発生する必要をなくすことができ、加熱部材の構成を簡単にできる。

本発明の実施形態に係る撮像装置を示す車両後斜め上方から見た斜視図である。 （Ａ）は、本発明の実施形態に係る撮像装置の伝熱部材及びヒータを示す車両後斜め上方から見た斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る撮像装置のカメラ及び意匠カバーを示す車両後斜め上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態の変形例に係る撮像装置の主要部を示す車両後方から見た正面図である。

図１には、本発明の実施形態に係る撮像装置１０が車両後斜め上方から見た斜視図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車両右方を矢印ＲＨで示し、上方を矢印ＵＰで示している。

本実施形態に係る撮像装置１０は、車両の車体側としてのサイドドア（フロントサイドドア、図示省略）の上下方向中間部の車両前側端に外側において設置されている。

図１及び図２（Ｂ）に示す如く、撮像装置１０には、撮像手段としてのカメラ１２が設けられており、カメラ１２は、サイドドアに直接的又は間接的に支持されている。

カメラ１２の外周には、直方体形箱状の筐体１４が設けられており、筐体１４の長手方向（軸方向）は、車両前後方向に平行に配置されている。筐体１４の車両後側壁には、固定部としての略有底円筒状のレンズ筒１４Ａが一体にかつ同軸上に設けられており、レンズ筒１４Ａは、内部が筐体１４内に連通されると共に、車両後側壁（底壁）に円状のレンズ孔１６が同軸上に貫通形成されている。また、筐体１４は、樹脂製等にされて、熱の伝達性能が低くされている。

レンズ筒１４Ａ内には、正面視円状のレンズ１８が同軸上に固定されており、レンズ１８は、レンズ筒１４Ａのレンズ孔１６から車両後側に露出されている。レンズ１８の車両後側面（表面）は、凸状に湾曲されており、レンズ１８は、レンズ筒１４Ａの車両後側に突出されている。レンズ１８は、ガラス製にされて、光が透過可能にされており、レンズ１８を光が透過することで、光のレンズ１８への入射方向とレンズ１８からの出射方向とが非平行にされる。

筐体１４内には、撮像手段としての略矩形板状の撮像素子２０（イメージセンサ、図３参照）が設けられており、撮像素子２０は、レンズ１８の車両前側に配置されている。撮像素子２０は、レンズ１８と同軸上に配置されており、撮像素子２０は、長手方向が車両左右方向に平行に配置されると共に、幅方向が上下方向に平行に配置されている。

カメラ１２では、撮像素子２０がレンズ１８を介して車両後側の像を撮像可能にされている。また、カメラ１２内への水の浸入は、制限されている。

カメラ１２は、収容部材としての箱状の意匠カバー２２内に収容されており、意匠カバー２２は、サイドドアに直接的又は間接的に支持されている。意匠カバー２２は、撮像装置１０の外周（車両の外周）を構成しており、意匠カバー２２は、撮像装置１０の意匠面を構成している。意匠カバー２２の車両後側壁には、円状の開口２４が貫通形成されており、開口２４は、カメラ１２のレンズ１８と同軸上に配置されて、レンズ１８を車両後側に露出させている。

図１及び図２（Ａ）に示す如く、カメラ１２の車両後側には、加熱部材としての略有底円筒状の伝熱部材２６が設けられており、伝熱部材２６内は、車両前側に開放されている。伝熱部材２６の外周は、車両後側端において、意匠カバー２２の開口２４内に嵌合かつ固定されており、伝熱部材２６の車両後側端面は、意匠カバー２２と面一にされている。伝熱部材２６の車両後側面は、開口２４を介して車両後側に露出されており、伝熱部材２６の車両後側面は、撮像装置１０の外周（車両の外周）を構成して、撮像装置１０の意匠面を構成している。

伝熱部材２６の車両後側壁（底壁）には、円状の露出孔２８が同軸上に貫通形成されており、露出孔２８の周面は、車両後方へ向かうに従い露出孔２８の径方向外方へ向かう方向に傾斜されている。露出孔２８は、カメラ１２のレンズ１８と同軸上に配置されて、レンズ１８を車両後側に露出させており、露出孔２８内には、レンズ１８が挿入されている。露出孔２８の周面は、レンズ１８のレンズ孔１６による露出部分の径方向外側に配置されており、伝熱部材２６の車両後側壁は、周方向全体において、レンズ１８のレンズ孔１６による露出部分の外周に対し接触されている（僅かに離間されてもよい）。露出孔２８の車両前側端における径寸法は、カメラ１２の撮像素子２０の径寸法（対角線寸法）以上にされており、伝熱部材２６の車両後側壁は、レンズ１８の光軸方向（軸方向）において、撮像素子２０と対向されていない。

伝熱部材２６と意匠カバー２２及びカメラ１２との間は、シールされており、これにより、意匠カバー２２内への水の浸入が制限されている。

伝熱部材２６は、金属製（例えばアルミニウム製）にされており、伝熱部材２６は、熱の伝達性能が高くされている。伝熱部材２６の車両前側端部の外周には、円環板状のフランジ２６Ａが一体にかつ同軸上に設けられており、フランジ２６Ａは、伝熱部材２６の径方向外側に突出されている。

カメラ１２の下側には、発熱手段としての長尺直方体状のヒータ３０が設けられており、ヒータ３０は、伝熱部材２６のフランジ２６Ａ下端の車両前側に配置されて、意匠カバー２２内に収容されている。ヒータ３０は、フランジ２６Ａに対し接触されており（僅かに離間されてもよい）、ヒータ３０が熱を発生して伝熱部材２６（フランジ２６Ａ）に伝達することで、伝熱部材２６が当該熱をカメラ１２のレンズ１８に伝達してレンズ１８を加熱する。

カメラ１２の撮像素子２０及びヒータ３０は、車両内の制御装置（図示省略）に電気的に接続されている。このため、制御装置の制御により撮像素子２０が作動されて、撮像素子２０がレンズ１８を介して車両後側の像を撮像する。さらに、制御装置の制御によりヒータ３０が作動されて、ヒータ３０が熱を発生する。

制御装置には、表示手段としてのモニタ（図示省略）が電気的に接続されており、モニタには、制御装置の制御により、撮像素子２０が撮像した像が表示される。モニタは、車室内に配置されており、車両の乗員がモニタに表示される像（撮像素子２０が撮像した像）を確認することで、乗員の車両後側の視認が補助される。

次に、本実施形態の作用を説明する。

以上の構成の撮像装置１０では、カメラ１２において、撮像素子２０が作動されることで、撮像素子２０がレンズ１８を介して車両後側の像を撮像する。

また、ヒータ３０が作動される際には、ヒータ３０が熱を発生して伝熱部材２６に伝達することで、伝熱部材２６が当該熱をレンズ１８に伝達してレンズ１８を加熱する。このため、レンズ１８に氷結が発生した際には、レンズ１８に付着した氷を除去（溶融）できると共に、レンズ１８に結露が発生した際には、レンズ１８に付着した水滴（レンズ１８の曇り）を除去（気化）できる。

ここで、レンズ１８が伝熱部材２６の露出孔２８及び意匠カバー２２の開口２４を介して撮像装置１０の外部に露出されている。このため、レンズ１８の撮像素子２０とは反対側に上記特許文献１の透明要素が設けられる場合とは異なり、撮像素子２０に入射される光量を多くでき、撮像素子２０による撮像装置１０外部の像の撮像性能を向上できる。さらに、透明要素を設ける必要がないため、撮像装置１０を小型化できると共に、コストを低減できる。しかも、透明要素のレンズ１８側の面の結露を防止するために透明要素とレンズ１８との間の空間を密閉する必要がないため、構成を簡単にできる。

さらに、伝熱部材２６の車両後側面が撮像装置１０の外周を構成しており、伝熱部材２６の車両後側壁（露出孔２８の周面）がレンズ１８のレンズ孔１６による露出部分の径方向外側に配置されている。このため、伝熱部材２６が熱をレンズ１８に効果的に伝達でき、伝熱部材２６がレンズ１８を効果的に加熱できて、寒冷環境においてもレンズ１８に付着した氷や水滴を除去するための時間を短くできる。

また、レンズ１８の車両後側面が撮像装置１０の外部側に突出されている。このため、レンズ１８の車両後側面に埃等の異物が停滞することを抑制でき、撮像素子２０による像の撮像が当該異物に阻害されることを抑制できる。

さらに、伝熱部材２６の露出孔２８周面が車両後方（レンズ１８とは反対側）へ向かうに従い露出孔２８の径方向外方へ向かう方向に傾斜されている。このため、レンズ１８の車両後側面に埃等の異物が停滞することを一層抑制でき、撮像素子２０による像の撮像が当該異物に阻害されることを一層抑制できる。

しかも、伝熱部材２６の車両後側壁がレンズ１８の光軸方向においてカメラ１２の撮像素子２０と対向されていない。このため、伝熱部材２６の車両後側壁が撮像素子２０による像の撮像を阻害することを抑制できる。

また、ヒータ３０が熱を発生して伝熱部材２６に伝達することで、伝熱部材２６が当該熱をレンズ１８に伝達する。このため、伝熱部材２６が熱を発生する必要をなくすことができ、伝熱部材２６の構成を簡単にできて、伝熱部材２６が構成する撮像装置１０の意匠面の意匠性を容易に向上させることができる。しかも、ヒータ３０が発生する熱量を容易に多くでき、レンズ１８に付着した氷や水滴を除去するための時間を容易に短くできる。

（変形例）
図３には、本実施形態の変形例に係る撮像装置５０の主要部が車両後方から見た正面図にて示されている。

図３に示す如く、本変形例に係る撮像装置５０では、伝熱部材２６の車両後側壁（底壁）に、露出孔２８周面の上下方向両端部及び車両左右方向両端部において、正面視略矩形状の突出部２６Ｂが一体に設けられており、突出部２６Ｂは、レンズ１８の中心軸線側に突出されている。突出部２６Ｂの車両前側面は、レンズ１８と対向する部分において、レンズ１８の車両後側面に沿って湾曲されており、突出部２６Ｂは、レンズ１８に対し接触（面接触）されている（僅かに離間されてもよい）。突出部２６Ｂの突出端は、レンズ１８の光軸方向において、カメラ１２の撮像素子２０の外周に沿って配置されており（撮像素子２０の外周外側に配置されてもよい）、突出部２６Ｂは、レンズ１８の光軸方向において、撮像素子２０と対向されていない。

ここで、本変形例でも、上記実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

また、伝熱部材２６の車両後側壁に露出孔２８周面において突出部２６Ｂが一体に設けられている。このため、伝熱部材２６が突出部２６Ｂによっても熱をレンズ１８に伝達でき、伝熱部材２６がレンズ１８に伝達する熱を多くできて、レンズ１８に付着した氷や水滴を除去するための時間を一層短くできる。

さらに、突出部２６Ｂがレンズ１８の光軸方向においてカメラ１２の撮像素子２０と対向されていない。このため、突出部２６Ｂが撮像素子２０による像の撮像を阻害することを抑制できる。

なお、本実施形態（変形例を含む）では、伝熱部材２６が熱を発生しない。しかしながら、伝熱部材２６が熱を発生してもよい。

また、本実施形態（変形例を含む）では、カメラ１２が車両後側を撮像可能にした。しかしながら、カメラ１２が他の方向（例えば下側、上側、車両方向内側、車両方向外側及び車両前側）を撮像可能にしてもよい。

さらに、本実施形態（変形例を含む）では、撮像装置１０、５０を車両のサイドドアに設置した。しかしながら、撮像装置１０、５０を車両のサイドドア以外の部分（車両の外部及び内部）に設置してもよい。

１０ 撮像装置
１２ カメラ（撮像機構）
１８ レンズ
２０ 撮像素子（撮像手段）
２６ 伝熱部材（加熱部材）
３０ ヒータ（発熱手段）
５０ 撮像装置

Claims (4)

1. 車両に設けられると共に、外部に露出されるレンズが設けられ、前記レンズを介して像を撮像する撮像手段が設けられる撮像機構と、
   外周を構成し、前記レンズに熱を伝達して前記レンズを加熱する加熱部材と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記レンズを外部側に突出させる請求項１記載の撮像装置。
3. 前記加熱部材が前記レンズの軸方向において前記撮像手段と対向しない請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
4. 熱を発生して前記加熱部材に伝達することで前記加熱部材が前記レンズに熱を伝達する発熱手段を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の撮像装置。

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