JP2018114941A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のシートに着座した乗員の状態を監視するための撮像装置において、発光素子に起因する基板の発熱を効率よく放熱し、高温状態でも信頼性が高い動作環境を得ることにある。
【解決手段】撮像装置１は、ＬＥＤ素子３０がＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに配線パターン２２と電気的に接続された状態で実装されている。このＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対し、ＬＥＤ用基板２０の発熱を放散するヒートシンク５０がＬＥＤ用基板２０の、ＬＥＤ素子３０の実装面側に配置されている。ヒートシンク５０は、伝熱面５１ｂがＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対向するように伝熱可能に取り付けられかつＬＥＤ素子３０の照明光を透過可能なベース部５１と、放熱面５１ａに互いに間隔をあけた状態で一体に突設され、自然対流が生じた空気Ａにより冷却される複数のフィン５６，５６，…とを有している
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、車両のシートに着座した乗員の状態を監視するための撮像装置に関するものである。

従来から、この種の撮像装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この特許文献１には、表面に配線が形成された基板と、この基板の表面における左右方向中央の位置で基板の表面側に実装されかつ基板と電気的に接続された撮像部と、撮像部に対し左右側方に所定の間隔をあけた位置で基板の表面側に実装されかつ基板と電気的に接続された左右一対のＬＥＤ素子とを備えた撮像装置が開示されている。

また、特許文献２には、車両のウィンドシールドに表示像を投影するヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。このヘッドアップディスプレイ装置は、表面に配線が形成された基板と、基板の表面側に実装されかつ基板と電気的に接続された一対のＬＥＤ素子と、前面が基板の裏面に当接した状態で取付固定されたヒートシンクとを備えている。このヒートシンクは、基板の発熱を放散するためのものであり、前面が平坦面状に形成されたベース部と、ベース部の後面に互いに間隔をあけた状態で一体に突設された複数のフィンと、を有している。

特開２０１４−２７４０８号公報 特開２０１６−１０７７３１号公報

上記特許文献１の撮像装置において、ＬＥＤ素子は撮像部の撮影領域に対し照明光を照射するためのものである。そして、ＬＥＤ素子から照明光が照射されているときに、ＬＥＤ素子の消費電力に起因してＬＥＤ素子が発熱し、その熱がＬＥＤ素子の実装側となる基板表面に伝わることになる。しかしながら、特許文献１の撮像装置では、特許文献２に開示されたヒートシンクが設けられていないため、ＬＥＤ素子に起因する基板の発熱を適切に放熱することができなかった。

また、仮に特許文献１の撮像装置に対し上記ヒートシンクを適用した場合、特許文献２のように、ＬＥＤ素子が実装されていない基板の裏面側にヒートシンクのベース部前面を当接させた状態で取付固定することになる。しかしながら、このような構造では、基板表面の発熱を、一般的に熱伝導率が低い樹脂材からなる基板を介して基板裏面側に配設されたヒートシンクのフィンに伝熱させなければならない。すなわち、特許文献１の撮像装置に対し上記ヒートシンクを適用した構造であっても、ＬＥＤ素子に起因する基板の発熱を効率よく放熱することができず、その結果、基板が高温状態となった場合に撮像装置としての動作環境を十分に維持することできないという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子に起因する基板の発熱を効率よく放熱し、高温状態となっても信頼性が高い動作環境を得ることにある。

上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る撮像装置は、撮像部と、表面に所定の配線パターンが形成された基板と、基板の表面に、配線パターンと電気的に接続された状態で実装され、撮像部の撮像方向に向かって照明光を照射するための発光素子と、基板の、発光素子の実装面側に配置され、基板の発熱を放散するヒートシンクと、を備えている。そして、ヒートシンクは、伝熱面が基板の表面に対向するように伝熱可能に取り付けられかつ発光素子の照明光を透過可能なベース部と、放熱面に互いに間隔をあけた状態で一体に突設され、空気により冷却される複数のフィンとを有していることを特徴とする。

本発明によると、ヒートシンクは、発光素子に起因する基板の表面の発熱を、基板を介することなく、ベース部の伝熱面からベース部の放熱面に設けられた複数のフィンに伝熱させて放散することが可能となる。したがって、本発明では、発光素子に起因する基板の発熱を効率よく放熱することができ、高温状態となっても信頼性が高い動作環境を得ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置を上方から見て示す全体斜視図である。 図２は、撮像装置を下方から見て示す全体斜視図である。 図３は、撮像装置の底面図である。 図４は、撮像装置の平面図である。 図５は、撮像装置の分解斜視図である。 図６は、ＬＥＤユニットを前方から見て示す分解斜視図である。 図７は、ＬＥＤユニットを後方から見て示す分解斜視図である。 図８は、ＬＥＤ用基板の正面図である。 図９は、ＬＥＤ用基板の背面図である。 図１０は、カバー部材を後方から見て示す斜視図である。 図１１は、カバー部材の背面図である。 図１２は、図３のＸ部を拡大して示す部分拡大図である。 図１３は、図４のＹ部を拡大して示す部分拡大図である。 図１４は、フィンと第１開口部との構成を概略的に示す概略図である。 図１５は、本発明の実施形態の変形例によるフィンと第１開口部との構成を概略的に示す図１４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１〜図４は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の全体を示している。撮像装置１は、車両に搭載され、車両のシートに着座した乗員の状態を監視するための装置であり、例えば自動車内のステアリングコラム上に設置される。

ここで、以下の説明では、後述するＬＥＤ用基板２０の表面２０ａ側を前側（前方）とし、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂ側を後側（後方）として撮像装置１の前後方向の位置関係を表すものとする。なお、このような位置関係は、撮像装置１が車両（自動車）内に設置される際の実際の前後方向とは無関係である。

（撮像部）
撮像装置１は、車両のシートに着座した乗員の状態を監視するための撮像部２を備えている。撮像部２は、筐体部３、メイン基板１０、カメラユニット１１を主たる要素部材として有している。

図１〜図４に示すように、上記筐体部３は、例えばアルミニウムなどの金属材からなり、撮像装置１のケーシングを構成している。具体的に、図５に示すように、筐体部３は、底板部４および上蓋部５を有している。また、筐体部３には、底板部４が上蓋部５に取付固定された状態で前側全体が開口する前側開口部が形成されている。

底板部４は、平面視で略矩形板状に形成されている。底板部４の各隅角部には、ビスＶ，Ｖ，…を挿入するためのビス挿入孔４ａ，４ａ，…が形成されている。また、底板部４の前部には、左右方向略中央の位置に後述するカバー部材６０の爪部６７，６７に係合する係合孔４ｂ，４ｂが形成されている。

上蓋部５は、平面視で略矩形状の天板部６と、天板部６の左右両側部および後部の各周縁から下方に延びる側壁部７，７，…とを有している。天板部６の左右両側部に対応する各側壁部７において、その前部および後部には、底板部４のビス挿入部４ａ，４ａに挿入されたビスＶ，Ｖを締結するためのビス締結部７ａ，７ａ（図５では１つのみ図示）が形成されている。また、天板部６の前部には、左右方向略中央の位置に後述するカバー部材６０の爪部６７，６７に係合する係合孔６ａ，６ａが形成されている。さらに、天板部６の左右両側部に対応する各側壁部７の前部にも上記天板部６の係合孔６ａと同様に、カバー部材６０の爪部６７に係合する係合孔７ｂが形成されている。

天板部６の左右両側部には、メイン基板１０をビスＶ，Ｖ，…で天板部６に締結固定するためのビス締結部６ｂ，６ｂ，…が形成されている。また、天板部６前側の左右両側部には、後述するヒートシンク５０をビスＶ，Ｖで天板部６に締結固定するためのビス締結部６ｃ，６ｃが形成されている。

天板部６の前部には、筐体部３内にカメラユニット１１を収容するためのカメラ収容部８が設けられている。このカメラ収容部８は、天板部６前側の左右方向略中央が天板部６から上方に向かって略台形状に突出するように形成されている。また、カメラ収容部８の頂部には、カメラユニット１１をビスＶ，Ｖでカメラ収容部８に締結固定するためのビス締結部８ａ，８ａが形成されている。

上記メイン基板１０は、カメラユニット１１および後述するＬＥＤユニット１９のそれぞれと電気的に接続されている。図５に示すように、メイン基板１０は、平面視で略矩形状に形成されていて、その各隅角部には天板部６に取付固定するためのビス挿入孔１０ａ，１０ａ，…が上下方向に向かって貫通形成されている。メイン基板１０は、その下側からビス挿入孔１０ａ，１０ａ，…に挿入されたビスＶ，Ｖ，…が天板部６のビス締結部６ｂ，６ｂ，…に締結された状態で上蓋部５に取り付けられている。

図５に示すように、上記カメラユニット１１は、ユニット本体部１２を有している。ユニット本体部１２は、例えばアルミダイカストからなる。ユニット本体部１２の左右両端には、カメラユニット１１を上蓋部５のカメラ収容部８に取り付けるための取付部１３，１３が配設されている。この各取付部１３には、ビスＶを挿入するためのビス挿入孔１３ａが上下方向に向かって貫通形成されている。カメラユニット１１は、ユニット本体部１２の下側からビス挿入孔１３ａ，１３ａに挿入されたビスＶ，Ｖがカメラ収容部８のビス締結部８ａ，８ａに締結された状態で上蓋部５のカメラ収容部８に取り付けられている。

ユニット本体部１２の左右方向中央には、円筒状のレンズ部１４が設けられている。レンズ部１４は、先端に配設されたレンズ面１４ａが後述するカバー部材６０のレンズ用貫通孔６２と対向するように配置されている。また、ユニット本体部１２の後側には、カメラ用基板１５が配設されている。このカメラ用基板１５は、フラットケーブル１６を介してメイン基板１０に電気的に接続されている。

（ＬＥＤユニット）
次に、図５に示すように、撮像装置１は、撮像部２のカメラユニット１１による撮像領域に対して照明光を照射するためのＬＥＤユニット１９を備えている。図６および図７に示すように、ＬＥＤユニット１９は、ＬＥＤ用基板２０（基板）、ＬＥＤ素子３０（発光素子）、放熱シート４０、ヒートシンク５０を主たる要素部材として有している。

上記ＬＥＤ用基板２０は、その表面２０ａが撮像装置１の前方に向かうように筐体部３内に配置されている。ＬＥＤ用基板２０は、左右の上側隅角部がそれぞれ面取りされていて、正面視でその外径が筐体部３の前側開口部内に納まるように形成されている。

ＬＥＤ用基板２０の左右方向中央には、上端部から略円弧状に凹陥した切り欠き凹部２１が形成されている。この切り欠き凹部２１は、上蓋部５のカメラ収容部８に取付固定されたカメラユニット１１のレンズ部１４下側を外嵌合状態で保持可能となっている。

ＬＥＤ用基板２０には、前後方向に向かって貫通した複数のビス挿入孔２０ｃ，２０ｃ，…が所定の位置に形成されている。また、ＬＥＤ用基板２０の下側には、前後方向に向かって貫通した位置決め孔２０ｄ，２０ｄが左右方向に間隔をあけて形成されている。この位置決め孔２０ｄ，２０ｄは、後述するヒートシンク５０の位置決め用突起５１ｄ，５１ｄの位置に対応するように配置されている。

図８に示すように、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａには、銅箔からなる所定の配線パターン２２が形成されている。具体的に、この配線パターン２２は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに沿って面状に広がるように形成されたアノードおよびカソードの面状パターン２２ａ，２２ｂ，…を有している。アノードの面状パターン２２ａ，２２ａは、切り欠き凹部２１の左右側方の位置にそれぞれ配置されている。カソードの面状パターン２２ｂ，２２ｂは、ＬＥＤ用基板２０の左右両端側でアノードの各面状パターン２２ａに隣り合う位置にそれぞれ配置されている。

図９に示すように、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂにも、所定の配線パターン２３が形成されている。具体的に、この配線パターン２３は、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂに沿って面状に広がるように形成されたアノードおよびカソードの面状パターン２３ａ，２３ｂ，…を有している。アノードの面状パターン２３ａ，２３ａは、切り欠き凹部２１の左右側方の位置にそれぞれ配置されている。カソードの面状パターン２３ｂ，２３ｂは、ＬＥＤ用基板２０の左右両端側でアノードの各面状パターン２３ａに隣り合う位置にそれぞれ配置されている。

図８および図９に示すように、ＬＥＤ用基板２０には、表面２０ａ側の配線パターン２２と裏面２０ｂ側の配線パターン２３とが互いに連通するように前後方向に貫通するスルーホール２４，２４，…が形成されている。アノードの面状パターン２２ａ，２３ａの各々は、スルーホール２４，２４，…により互いに電気的に接続されている。同様に、カソードの面状パターン２２ｂ，２３ｂの各々についても、スルーホール２４，２４，…により互いに電気的に接続されている。

ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａには、グランドの面状パターン２２ｃが形成されている。また、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂにも、グランドの面状パターン２３ｃ，２３ｃが形成されている。グランドの面状パターン２２ｃ，２３ｃの各々は、ビス挿入孔２０ｃ，２０ｃ，…が配置された位置を含むように面状に形成されている。

なお、図６では、面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよびスルーホール２４，２４，…の図示を省略している。図７についても、図６と同様に、面状パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃおよびスルーホール２４，２４，…の図示を省略している。また、図８では、面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々を強調して示すためにドットハッチングで表している。図９についても、図８と同様に、面状パターン２３ａ，２３ｂ，２３ｃの各々をドットハッチングで表している。

図６および図７に示すように、上記ＬＥＤ素子３０は、撮像装置１の前側、すなわち撮像部２の撮像方向に向かって照明光を照射するように構成されている。このＬＥＤ素子３０は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａで左右方向に互いに間隔をあけて配置されている。より具体的に、各ＬＥＤ素子３０は、ＬＥＤ用基板２０に設けられた３つのビス挿入孔２０ｃ，２０ｃ…により囲まれた領域Ｔ内（図６参照）に配置されている。

図６に示すように、各ＬＥＤ素子３０は、図８の配線パターン２２の面状パターン２２ａ，２２ｂに設けられたランド２５上に面実装されることにより、配線パターン２２と電気的に接続されている。これにより、各ＬＥＤ素子３０は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａにおける面状パターン２２ａ，２２ｂと電気的に接続された状態となっている。また、図７に示すように、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂには接続部３２，３２が設けられており、各接続部３２が各フレキシブルフラットケーブル３３（図５参照）を介してメイン基板１０と電気的に接続されている。

図６および図７に示すように、上記放熱シート４０は、薄膜状に形成されており、放熱性および絶縁性を有している。放熱シート４０は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａと後述するヒートシンク５０の後面５１ｂ（伝熱面）との間に介在している。また、放熱シート４０は、ＬＥＤ用基板２０と同様に、左右の上側隅角部がそれぞれ面取りされていて、正面視でその外径が筐体部３の前側開口部内に納まるように形成されている。

放熱シート４０の左右方向中央には、ＬＥＤ用基板２０と同様に、上端部から略円弧状に凹陥した切り欠き凹部４１が形成されている。

放熱シート４０には、前後方向に向かって貫通した複数のビス挿入孔４０ａ，４０ａ，…がＬＥＤ用基板２０のビス挿入孔２０ｃ，２０ｃ，…と同位置に配置されるように形成されている。また、放熱シート４０の下側には、前後方向に向かって貫通した位置決め孔４０ｂ，４０ｂが左右方向に間隔をあけて形成されている。この位置決め孔４０ｂ，４０ｂは、ＬＥＤ用基板２０の位置決め孔２０ｄ，２０ｄと同様に、後述するヒートシンク５０の位置決め用突起５１ｄ，５１ｄの位置に対応するように配置されている。

放熱シート４０は、前後方向に向かって略矩形状に貫通形成されたＬＥＤ挿入孔４２，４２を有している。この各ＬＥＤ挿入孔４２は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに実装された各ＬＥＤ素子３０の位置に対応するように左右方向に間隔をあけて配置されている。

上記ヒートシンク５０は、例えばアルミダイカストからなり、ＬＥＤ用基板２０の前側、すなわちＬＥＤ素子３０の実装面側に配置され、ＬＥＤ用基板２０の発熱を放散するように構成されている。

図５〜図７に示すように、ヒートシンク５０は、略板状のベース部５１を有していて、ベース部５１の後面５１ｂ、すなわち伝熱面がＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対向するように伝熱可能に取り付けられている。具体的に、ベース部５１の後面５１ｂにはボス状のビス締結部５１ｃ，５１ｃ，…が形成されていて、ＬＥＤ用基板２０の裏面２０ｂ側からＬＥＤ用基板２０のビス挿入孔２０ｃ，２０ｃ…および放熱シート４０のビス挿入孔４０ａ，４０ａ，…に挿入されたビスＶ，Ｖ，…がベース部５１のビス締結部５１ｃ，５１ｃ，…に締結固定されている。これにより、ベース部５１の後面５１ｂが放熱シート４０を介してＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに取り付けられている。

ここで、ＬＥＤ用基板２０および放熱シート４０がビスＶ，Ｖ，…によりヒートシンク５０に締結固定された状態において、各ビス締結部５１ｃのボス面がＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに当接し、かつ放熱シート４０が各ビス締結部５１ｃのボス面に圧接された状態となる。この状態において、放熱シート４０を介してＬＥＤ用基板２０の表面２０ａとベース部５１の後面５１ｂとが互いに密着する。その結果、ＬＥＤ用基板２０は、ベース部５１の後面５１ｂに対する反りが抑制されるようになる。また、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａと放熱シート４０との間に隙間が生じにくくなる。そして、上述のように各ＬＥＤ素子３０が領域Ｔ内に配置されていれば、各ＬＥＤ素子３０を、ＬＥＤ用基板２０に対して浮き上がらないようにしかつＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対して傾かないように安定的に保持することが可能となる。

また、ベース部５１の下側には、後面５１ｂから後方に向かって突出した位置決め用突起５１ｄ，５１ｄが左右方向に間隔をあけて形成されている。各位置決め用突起５１ｄは、ＬＥＤ用基板２０の各位置決め孔２０ｄおよび放熱シート４０の各位置決め孔４０ｂに挿入されるように構成されている。これにより、ＬＥＤ用基板２０および放熱シート４０がヒートシンク５０に対して位置ずれしないようになっている。

ベース部５１の左右方向中央には、上端部から略円弧状に凹陥した切り欠き凹部５２が形成されている。この切り欠き凹部５２は、ＬＥＤ用基板２０の切り欠き凹部２１と同様に、上蓋部５のカメラ収容部８に取付固定されたカメラユニット１１のレンズ部１４下側を外嵌合状態で保持可能となっている。

ベース部５１には、前後方向に向かって略矩形状に貫通したＬＥＤ挿入孔５３，５３が形成されている。この各ＬＥＤ挿入孔５３は、放熱シート４０と同様に、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに実装された各ＬＥＤ素子３０の位置に対応するように左右方向に間隔をあけて配置されている。これにより、ベース部５１は、放熱シート４０のＬＥＤ挿入孔４２，４２およびベース部５１のＬＥＤ挿入孔５３，５３からＬＥＤ素子３０，３０の照明光を撮像装置１の前側に向かって透過可能となっている。また、ベース部５１は、ＬＥＤ挿入孔５３，５３の各々の周囲でベース部５１の前面５１ａから撮像装置１の前側に向かって突出する円筒状の遮蔽部５４、５４を有している。

ベース部５１の左右両端部には、ＬＥＤユニット１９を天板部６の左右両側部に取り付けるための取付部５５，５５が形成されている。この各取付部５５には、ビスＶを挿入するためのビス挿入孔５５ａが上下方向に向かって貫通形成されている。そして、ＬＥＤユニット１９は、ベース部５１の下側からビス挿入孔５５ａ，５５ａに挿入されたビスＶ，Ｖが上蓋部５のビス締結部６ｃ，６ｃ（図５参照）に締結された状態で上蓋部５に取り付けられている。

図５〜図７に示すように、ヒートシンク５０は、放熱面積を拡大させるための複数のフィン５６，５６，…を有している。フィン５６，５６，…は、ベース部５１の前面５１ａ、すなわち放熱面に互いに間隔をあけた状態で一体に突設されている。より具体的に、各フィン５６は、上下方向に延びる略四角柱状に形成されていて、各側面５６ｃに沿って上下方向に自然対流による空気Ａの流れが生じるようになっている（図１４参照）。すなわち、各フィン５６は、上記自然対流が生じた空気Ａによりヒートシンク５０が冷却されるように構成されている。そして、ヒートシンク５０は、各フィン５６により空気Ａが重力方向に沿って自然対流するように筐体部３内に配置されている。

（カバー部材）
次に、図１〜図４に示すように、筐体部３の前側開口部にはカバー部材６０が設けられている。具体的に、図５に示すように、カバー部材６０は、ヒートシンク５０の前方（放熱面の前方）でフィン５６，５６，…を覆うように筐体部３の前側開口部に配設されている。

図５および図１０〜図１３に示すように、カバー部材６０は、ヒートシンク５０のベース部５１の前側（放熱面側）でフィン５６，５６，…と間隔をあけた位置に配置された略板状の前面部６１を有している。前面部６１は、正面視でその外径が筐体部３の前側開口部と同じ大きさおよび形状になるように形成されている。

図１１に示すように、前面部６１の左右方向中央には、前後方向に向かって円形状に貫通したレンズ用貫通孔６２が形成されている。このレンズ用貫通孔６２は、筐体部３内に収納されたカメラユニット１１のレンズ部１４（レンズ面１４ａ）に対向する位置に配置されている。また、図１０にも示すように、レンズ用貫通孔６２の周縁には、前面部６１の裏面６１ｂの左右方向中央から後方に向かって略円筒状に突出したレンズ収納部６３が前面部６１と一体に形成されている。このレンズ収納部６３は、その内部にカメラユニット１１のレンズ部１４が収納されるようになっている。

レンズ収納部６３の左右側方には、前面部６１を前後方向に向かって円形状に貫通した光透過孔６４，６４が形成されている。光透過孔６４，６４は、筐体部３内に取り付けられたＬＥＤユニット１９のＬＥＤ素子３０に対向するように左右方向に間隔をあけて配置されている。

図１および図５に示すように、前面部６１の表面６１ａには、薄膜状の光透過部６５が配設されている。光透過部６５は、例えば赤外線領域における光の波長を透過可能なアクリル樹脂等のシート部材からなり、レンズ用貫通孔６２および光透過孔６４を前側から覆うように前面部６１に固着されている。この光透過部６５により、光透過孔６４を通過したＬＥＤ素子３０の照明光を、撮像装置１の前方に向かって透過させることが可能となっている。

また、図１０および図１１に示すように、カバー部材６０は、前面部６１の周縁から後方に向かって延びる周壁部６６を有している。周壁部６６には、その後端部から後方に向かって延びる複数の爪部６７，６７，…が形成されている。カバー部材６０は、各爪部６７が底板部４の各係合孔４ｂ並びに上蓋部５の係合孔６ａおよび各係合孔７ｂのそれぞれに係合した状態で筐体部３の前側開口部に取り付けられるようになっている。

次に、周壁部６６には、互いに左右方向に間隔をあけて開口された複数の開口部が形成されている。複数の開口部は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間の空間を外部に連通するように構成されている。

図１２および図１３に示すように、複数の開口部は、各フィン５６の上端部５６ａおよび下端部５６ｂのそれぞれに対向する位置に配置された第１開口部７１，７１，…を有している。図１４にも示すように、各フィン５６の下端部５６ｂに対向する各第１開口部７１は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間にヒートシンク５０の各フィン５６により自然対流する空気Ａを流入させる流入口となっている。また、各フィン５６の上端部５６ａに対向する各第１開口部７１は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間から自然対流による空気Ａを流出させる流出口となっている。

ここで、図１２に示すように、各フィン５６の下端部５６ｂに対向する各第１開口部７１は、その開口領域が底面視で各フィン５６の下端部５６ｂにおける左右側方および前方の空間を含むように開口している。他方、図１３に示すように、各フィン５６の上端部５６ａに対向する各第１開口部７１は、その開口領域が平面視で各フィン５６の上端部５６ａにおける左右側方および前方の空間を含むように開口している。すなわち、各第１開口部７１は、その開口領域が各フィン５６の上端部５６ａおよび下端部５６ｂのそれぞれに対向する位置の周辺部分を含むように開口している。

なお、図１２および図１３では、各フィン５６の上端部５６ａおよび下端部５６ｂの各々を強調して示すために、上端部５６ａおよび下端部５６ｂの各端面（すなわち四角柱の各底面）をドットハッチングで表している。

また、図１０および図１２に示すように、複数の開口部は、各フィン５６の下端部５６ｂに対向しない位置に配置された第２開口部７２，７２を有している。すなわち、各第２開口部７２は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間にヒートシンク５０の各フィン５６により自然対流する空気Ａ（図１４参照）を流入させる流入側に設けられている。各第２開口部７２は、底面視でカバー部材６０の左右側方に位置する各周壁部６６とこの各周壁部６６に対向する位置に配置されたフィン５６との間に形成されている。

さらに、図１０および図１３に示すように、複数の開口部は、各フィン５６の上端部５６ａに対向しない位置に配置された第３開口部７３，７３を有している。各第３開口部７３は、底面視でカバー部材６０の左右側方に位置する各周壁部６６とこの各周壁部６６に対向する位置に配置されたフィン５６との間に形成されている。より具体的に、各第３開口部７３は、上下方向において各第２開口部７２に対向する位置に形成されている。

（実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態に係る撮像装置１では、ＬＥＤ素子３０（発光素子）がＬＥＤ用基板２０（基板）の表面２０ａに配線パターン２２と電気的に接続された状態で実装されている。このため、ＬＥＤ素子３０が照明光を照射する際の消費電力に起因してＬＥＤ素子３０に生じた熱がＬＥＤ素子３０からＬＥＤ用基板２０の表面２０ａ（より具体的には配線パターン２２）に伝わるようになる。その結果、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに形成された配線パターン２２が発熱して高温になりやすくなる。このＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対し、ＬＥＤ用基板２０の発熱を放散するヒートシンク５０がＬＥＤ用基板２０の前側に配置されている。具体的に、ＬＥＤ素子３０の照明光を透過可能なベース部５１の後面５１ｂがＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに対向するように伝熱可能に取り付けられている。このため、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに生じた熱がヒートシンク５０のベース部５１に直接的に伝わりやすくなる。そして、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａの発熱によりベース部５１を介して高温となったヒートシンク５０は、複数のフィン５６，５６，…で自然対流が生じた空気Ａにより冷却されるようになる。すなわち、ヒートシンク５０は、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａの発熱を、ＬＥＤ用基板２０を介することなく、ベース部５１の後面５１ｂ（伝熱面）から前面５１ａ（放熱面）に設けられたフィン５６，５６，…に伝熱させて放散することが可能となる。したがって、本実施形態に係る撮像装置１では、ＬＥＤ素子３０に起因するＬＥＤ用基板２０の発熱を効率よく放熱することができ、高温状態となっても信頼性が高い動作環境を得ることができる。

また、ヒートシンク５０の前方には、ＬＥＤ素子３０の照明光を透過可能なカバー部材６０が複数のフィン５６，５６，…を覆うように設けられている。このため、ヒートシンク５０を撮像装置１の外部から視認できないようにして、撮像装置１の外観が損なわれないようにすることができる。そして、カバー部材６０は前面部６１および周壁部６６を有し、周壁部６６にはヒートシンク５０とカバー部材６０との間の空間を外部に連通する複数の開口部が互いに間隔をあけて開口されている。このため、ヒートシンク５０のフィン５６により自然対流する空気Ａを、開口部から少なくとも撮像装置１内に取り込むことが可能となる。すなわち、開口部により自然対流が生じやすくなる。したがって、撮像装置１では、ＬＥＤ用基板２０の発熱を効率よく放熱することができる。

また、複数の開口部は、各フィン５６の上下端部５６ａ，５６ｂ（両端部）にそれぞれ対向する位置に配置された一対の第１開口部７１，７１を有し、一方の第１開口部７１は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間にヒートシンク５０の各フィン５６により自然対流する空気Ａを流入させる流入口となり、他方の開口部７１は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間から自然対流による空気Ａを流出させる流出口となっている。このため、ヒートシンク５０のフィン５６，５６，…により自然対流する空気Ａを、流入口となる第１開口部７１から各フィン５６に向かって流入させかつ各フィン５６の上端部５６ａから流出口となる第１開口部７１に向かって外部に流出させることが可能となる。すなわち、流入口および流出口となる第１開口部７１，７１が各フィン５６の上下端部５６ａ，５６ｂのそれぞれに対向する位置に配置されていることから、自然対流による空気Ａがフィン５６，５６，…の表面長手方向に沿って滞りなく流れるようになる。したがって、撮像装置１では、ＬＥＤ用基板２０の発熱を効率よく放熱することができる。

また、各第１開口部７１は、その開口領域が各フィン５６の上下端部５６ａ，５６ｂのそれぞれに対向する位置の周辺部分を含むように開口している。このため、流入口に対応する第１開口部７１から各フィン５６周辺の位置に向かって自然対流する空気Ａを取り込みやすくなるとともに、各フィン５６周辺の位置で自然対流している空気Ａを流出口に対応する第１開口部７１から外部に流出させやすくなる。その結果、自然対流による空気Ａが各フィン５６の表面長手方向に沿って滞りなく流れるようになる。したがって、撮像装置１では、ＬＥＤ用基板２０の発熱をより一層効率よく放熱することができる。

また、開口部は、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間にヒートシンク５０のフィン５６，５６，…により自然対流する空気Ａを流入させる流入側に設けられた第２開口部７２，７２を有し、第２開口部７２は、各フィン５６の上下端部５６ａ，５６ｂのそれぞれに対向しないように配置されている。この第２開口部７２，７２により、ヒートシンク５０とカバー部材６０との間に空気が流れ込みやすくなり、自然対流する空気Ａをヒートシンク５０のフィン５６，５６，…に供給することができる。

また、ＬＥＤ用基板２０の配線パターンは、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに沿って面状に広がるように形成された面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，…を有している。このため、ＬＥＤ素子３０によるＬＥＤ用基板２０の表面２０ａの発熱が面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，…に伝熱しやすくなる。また、面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，…とヒートシンク５０におけるベース部５１の後面５１ｂとの接触面積が増大する。これにより、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａに形成された面状パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，…の発熱を、ベース部５１の後面５１ｂから前面５１ａに設けられたフィン５６，５６，…に伝熱させやすくなる。したがって、撮像装置１では、ＬＥＤ用基板２０の発熱をより一層効率よく放熱することができる。

また、ＬＥＤ用基板２０の表面２０ａとヒートシンク５０のベース部５１の後面５１ｂとの間には薄膜状の放熱シート４０（熱伝導部）が介在されている。この放熱シート４０によりヒートシンク５０の放熱性が向上することから、ＬＥＤ用基板２０の発熱をより一層効率よく放熱することができる。そして、本実施形態では、放熱シート４０が絶縁性を有していることから、放熱シート４０によりＬＥＤ用基板２０とヒートシンク５０との絶縁性も担保することができる。

さらに、ヒートシンク５０は、放熱する際に、図１４に示すように、各フィン５６により空気Ａが重力方向と反対方向に沿って自然対流するように配置されている。すなわち、各フィン５６の下端部５６ｂから上端部５６ａに向かって上昇気流が生じやすくなる。このため、自然対流による空気Ａが滞りなく流れるようになり、ヒートシンク５０による放熱性を高めることができる。

［実施形態の変形例］
図１５は、上記実施形態に係る撮像装置１の変形例を示す。この変形例では、上記実施形態と比較して、各フィン５６の形状が一部異なっている。なお、以下の説明では、図１〜図１４と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する
図１５に示すように、各フィン５６において、上端部５６ａおよび下端部５６ｂの各端面（すなわち四角柱の各底面）と各側面５６ｃとが隣り合う辺の角部には面取り部５６ｄが形成されている。同様に、側面５６ｃ，５６ｃ同士が隣り合う辺の角部にも面取り部５６ｄが形成されている。このように、面取り部５６ｄ，５６ｄ，…を有する各フィン５６は、面取りされていない四角柱状の各フィン５６と比較してその表面積が増大する。その結果、各フィン５６と自然対流による空気Ａとの接触面積が増えることになる。したがって、この変形例による撮像装置１では、ヒートシンク５０の各フィン５６による放熱性が向上し、ＬＥＤ用基板２０の発熱をより一層効率よく放熱することができる。

なお、面取り部５６ｄは、上端部５６ａおよび下端部５６ｂの各端面（すなわち四角柱の底面）と各側面５６ｃとが隣り合う辺の角部にのみ形成されていてもよい。あるいは、側面５６ｃ，５６ｃ同士が隣り合う辺の角部にのみ形成されていてもよい。

［その他の実施形態］
上記実施形態に係る撮像装置１では、メイン基板１０を筐体部３内に配設した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、メイン基板１０を筐体部３の外部に配設した形態であってもよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、配線パターン２２，２３の各々を面状に形成した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、配線パターン２２，２３の各々を一般的な線状に形成した形態にしてもよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、各第２開口部７２を、底面視でカバー部材６０の左右側方に位置する各周壁部６６とこの各周壁部６６に対向する位置にあるフィン５６との間に配置した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、各第２開口部７２を、フィン５６，５６同士の間に配置した形態であってもよい。要は、第２開口部７２が各フィン５６の下端部５６ｂに対向しない位置に配置されていればよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、各第３開口部７３を、平面視でカバー部材６０の左右側方に位置する各周壁部６６とこの各周壁部６６に対向する位置にあるフィン５６との間に配置した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、各第３開口部７３を、フィン５６，５６同士の間に配置した形態であってもよい。要は、第３開口部７３が上下方向において第２開口部７２に対向する位置に形成されていればよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、光透過部を、薄膜状の放熱シート４０からなる形態を示したが、この形態に限られない。例えば、熱伝導性グリスからなる光透過部をＬＥＤ用基板２０の表面２０ａとヒートシンク５０の後面５１ｂとの間に介在させた形態であってもよい。あるいは、光透過部をＬＥＤ用基板２０の表面２０ａとヒートシンク５０の後面５１ｂとの間に介在させないような形態であってもよい。

さらに、上記実施形態に係る撮像装置１において、各フィン５６の上端部５６ａに対向する各第１開口部７１は、その開口領域が平面視で各フィン５６の上端部５６ａにおける左右側方および前方の空間を含むように開口している形態を示したが、この形態に限られない。例えば、各第１開口部７１の開口領域が各フィン５６の上端部５６ａにおける左右側方のいずれか一方の空間のみを含んでいてもよい。あるいは、各第１開口部７１の開口領域が各フィン５６の上端部５６ａにおける前方の空間のみを含んでいてもよい。各フィン５６の下端部５６ｂに対向する各第１開口部７１についても同様である。要は、各第１開口部７１は、その開口領域が各フィン５６の上端部５６ａおよび下端部５６ｂのそれぞれに対向する位置の周辺部分を含むように開口していればよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、各フィン５６により空気Ａが自然対流するような構成について説明したが、この構成に限定されるものではなく、外部から開口部に空気Ａを流す構成であってもよい。この場合も、空気Ａが各フィン５６の表面長手方向に沿って流れるので、十分な放熱効果を得ることができる。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、自動車のシートに着座した乗員の状態を監視する撮像装置として説明したが、この用途に限定されるものではなく、発光素子を内蔵する撮像装置の全般に適用可能である。

以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。

本発明は、例えば自動車のステアリングコラム上に設置され、自動車のシートに着座した乗員の状態を監視する撮像装置として産業上の利用が可能である。

１：撮像装置
２：撮像部
３：筐体部
４：底板部
５：上蓋部
８：カメラ収容部
１０：メイン基板
１１：カメラユニット
１９：ＬＥＤユニット
２０：ＬＥＤ用基板
２２，２３：配線パターン
２２ａ，２３ａ：アノードの面状パターン
２２ｂ，２３ｂ：カソードの面状パターン
２２ｃ，２３ｃ：グランドの面状パターン
３０：ＬＥＤ素子
４０：放熱シート
５０：ヒートシンク
５１：ベース部
５６：フィン
５６ｄ：面取り部
６０：カバー部材
６１：前面部
６６：周壁部
７１：第１開口部
７２：第２開口部
７３：第３開口部

Claims (9)

1. 撮像部を備えた撮像装置であって、
   表面に所定の配線パターンが形成された基板と、
   前記基板の表面に、前記配線パターンと電気的に接続された状態で実装され、前記撮像部の撮像方向に向かって照明光を照射するための発光素子と、
   前記基板の、前記発光素子の実装面側に配置され、前記基板の発熱を放散するヒートシンクと、を備え、
   前記ヒートシンクは、伝熱面が前記基板の表面に対向するように伝熱可能に取り付けられかつ前記発光素子の照明光を透過可能なベース部と、放熱面に互いに間隔をあけた状態で一体に突設され、空気により冷却される複数のフィンとを有している、撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記ヒートシンクの前記放熱面には、前記発光素子の照明光を透過可能なカバー部材が前記複数のフィンを覆うように設けられており、
   前記カバー部材は、前記ヒートシンクの前記放熱面側に前記複数のフィンと間隔をあけた位置に配置された前面部と、前記前面部の周縁から後方に延びる周壁部と、を有し、
   前記カバー部材の前記周壁部には、前記ヒートシンクと前記カバー部材との間の空間を外部に連通する複数の開口部が互いに間隔をあけて開口されている、撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記複数の開口部は、前記各フィンの両端部にそれぞれ対向する位置に配置された一対の第１開口部を有し、
   前記第１開口部における一方の開口部は、前記ヒートシンクと前記カバー部材との間に前記フィンにより自然対流する空気を流入させる流入口となり、他方の開口部は、前記ヒートシンクと前記カバー部材との間から前記自然対流による空気を流出させる流出口となる、撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記各第１開口部は、その開口領域が前記各フィンの両端部に対向する位置の周辺部分を含むように開口している、撮像装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
   前記開口部は、前記ヒートシンクと前記カバー部材との間に前記フィンにより自然対流する空気を流入させる流入側に設けられた第２開口部を有し、
   前記第２開口部は、前記各フィンの両端部に対向しないように配置されている、撮像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置において、
   前記基板の配線パターンは、前記基板の表面に沿って面状に広がるように形成された面状パターンを有している、撮像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
   前記基板の表面と前記ヒートシンクの前記伝熱面との間には薄膜状の熱伝導部が介在されている、撮像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置において、
   前記各フィンは略角柱状に形成されていて、前記各フィンにおける底面と側面とが隣り合う辺および／または側面同士が隣り合う辺の角部には面取り部が形成されている、撮像装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置において、
   前記ヒートシンクは、放熱する際に、前記各フィンにより空気が重力方向と反対方向に沿って自然対流するように配置されている、撮像装置。

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