JP2018121312A - Imaging apparatus, housing, and movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、撮像装置、筐体、および移動体に関する。 The present disclosure relates to an imaging device, a housing, and a moving body.
従来、発熱体を収容する筐体を備える撮像装置において、放熱性能の向上が望まれている。例えば特許文献1には、電子回路ユニットを収容する収容部材の内周壁面と、電子回路ユニットの外周面と、の間に熱伝達部材を備える撮像装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, improvement in heat dissipation performance has been desired in an imaging apparatus including a housing that houses a heating element. For example, Patent Document 1 discloses an imaging device including a heat transfer member between an inner peripheral wall surface of a housing member that houses an electronic circuit unit and an outer peripheral surface of the electronic circuit unit.
発熱体から筐体に伝導した熱を、筐体周囲の空気に効率良く伝導させることによって、撮像装置の放熱性能が向上し得る。 By efficiently conducting the heat conducted from the heating element to the housing to the air around the housing, the heat dissipation performance of the imaging device can be improved.
本開示は、放熱性能を向上させた撮像装置、筐体、および移動体に関する。 The present disclosure relates to an imaging device, a housing, and a moving body that have improved heat dissipation performance.
本開示の一実施形態に係る撮像装置は、移動体に搭載される撮像装置であって、撮像光学系と、撮像素子と、プロセッサと、筐体と、を備える。撮像素子は、撮像光学系を介して結像する被写体像を撮像する。プロセッサは、撮像素子の動作を制御する。筐体は、撮像光学系、撮像素子、およびプロセッサを収容する。筐体は、外観面上にタービュレータを有する。タービュレータの位置は、撮像装置が移動体に搭載された状態で、移動体の前後方向において撮像素子およびプロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する。 An imaging apparatus according to an embodiment of the present disclosure is an imaging apparatus mounted on a moving body, and includes an imaging optical system, an imaging element, a processor, and a housing. The imaging element captures a subject image formed through an imaging optical system. The processor controls the operation of the image sensor. The housing houses the imaging optical system, the imaging device, and the processor. The housing has a turbulator on the external surface. The turbulator is positioned in front of at least one of the image sensor and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging device is mounted on the moving body.
本開示の一実施形態に係る筐体は、撮像装置の筐体である。筐体は、撮像光学系と、撮像素子と、プロセッサと、筐体と、を収容する。撮像素子は、撮像光学系を介して結像する被写体像を撮像する。プロセッサは、撮像素子の動作を制御する。筐体は、外観面上にタービュレータを有する。タービュレータの位置は、撮像装置が移動体に搭載された状態で、移動体の前後方向において撮像素子およびプロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する。 A housing according to an embodiment of the present disclosure is a housing of an imaging device. The housing accommodates an imaging optical system, an image sensor, a processor, and a housing. The imaging element captures a subject image formed through an imaging optical system. The processor controls the operation of the image sensor. The housing has a turbulator on the external surface. The turbulator is positioned in front of at least one of the image sensor and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging device is mounted on the moving body.
本開示の一実施形態に係る移動体は、撮像光学系と、撮像素子と、プロセッサと、筐体と、を有する撮像装置が搭載される。撮像素子は、撮像光学系を介して結像する被写体像を撮像する。プロセッサは、撮像素子の動作を制御する。筐体は、撮像光学系、撮像素子、およびプロセッサを収容する。筐体は、外観面上にタービュレータを有する。タービュレータの位置は、撮像装置が移動体に搭載された状態で、移動体の前後方向において撮像素子およびプロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する。 A moving body according to an embodiment of the present disclosure includes an imaging apparatus including an imaging optical system, an imaging element, a processor, and a housing. The imaging element captures a subject image formed through an imaging optical system. The processor controls the operation of the image sensor. The housing houses the imaging optical system, the imaging device, and the processor. The housing has a turbulator on the external surface. The turbulator is positioned in front of at least one of the image sensor and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging device is mounted on the moving body.
本開示の一実施形態に係る撮像装置、筐体、および移動体によれば、撮像装置の放熱性能が向上する。 According to the imaging device, the housing, and the moving body according to the embodiment of the present disclosure, the heat dissipation performance of the imaging device is improved.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1を参照して、本開示の一実施形態に係る移動体10について説明する。本開示における「移動体」は、例えば車両、船舶、および航空機等を含んでよい。車両は、例えば自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、および滑走路を走行する固定翼機等を含んでよい。自動車は、例えば乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含んでよい。産業車両は、例えば農業および建設向けの産業車両等を含んでよい。産業車両は、例えばフォークリフトおよびゴルフカート等を含んでよい。農業向けの産業車両は、例えばトラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機等を含んでよい。建設向けの産業車両は、例えばブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラ等を含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。船舶は、例えばマリンジェット、ボート、およびタンカー等を含んでよい。航空機は、例えば固定翼機および回転翼機等を含んでよい。
A moving
移動体10は、1つ以上の撮像装置20を備える。撮像装置20は、撮像光学系と、撮像素子と、制御部と、筐体と、を有する。
The moving
撮像光学系は、被写体像を結像させる。例えば、撮像光学系は、絞りおよび1つ以上のレンズを含んでよい。 The imaging optical system forms a subject image. For example, the imaging optical system may include a stop and one or more lenses.
撮像素子は、2次元配列された複数の画素を有する。撮像素子は、例えばCCD(Charge Coupled Device)撮像素子およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子を含んでよい。撮像素子は、撮像光学系によって結像される被写体像を撮像して、撮像画像を生成可能である。 The imaging device has a plurality of pixels arranged two-dimensionally. The imaging device may include, for example, a CCD (Charge Coupled Device) imaging device and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) imaging device. The imaging element can capture a subject image formed by the imaging optical system and generate a captured image.
制御部は、1つ以上のプロセッサを含む。本開示における「プロセッサ」は、特定の処理に特化した専用のプロセッサ、および特定のプログラムを読み込むことによって特定の機能を実行する汎用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサには、DSP(Digital Signal Processor)および特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)が含まれてよい。プロセッサには、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)が含まれてよい。PLDには、FPGA(Field-Programmable Gate Array)が含まれてよい。制御部は、1つまたは複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-Chip)、およびSiP(System In a Package)のいずれかであってよい。制御部は、撮像装置20全体の動作を制御する。例えば、制御部は、撮像素子の動作を制御する。
The control unit includes one or more processors. The “processor” in the present disclosure may include a dedicated processor specialized for a specific process and a general-purpose processor that executes a specific function by reading a specific program. The dedicated processor may include a DSP (Digital Signal Processor) and an application specific integrated circuit (ASIC). The processor may include a programmable logic device (PLD). The PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array). The control unit may be either a system-on-a-chip (SoC) in which one or a plurality of processors cooperate and a system in a package (SiP). The control unit controls the operation of the
筐体は、撮像光学系、撮像素子、および制御部を収容する。筐体は、任意の材料を用いて形成されてよい。例えば、筐体は、樹脂材料を用いて樹脂成型により形成される。 The housing houses the imaging optical system, the imaging device, and the control unit. The housing may be formed using any material. For example, the housing is formed by resin molding using a resin material.
撮像装置20が有する構成要素は、上述したものに限られない。例えば、撮像装置20は、生成された撮像画像を外部装置へ出力するための通信インタフェースをさらに含んでよい。外部装置は、例えば移動体10に備えられたECU(Electronic Control Unit)およびディスプレイ装置等を含んでよい。
The components included in the
例えば、移動体10は、1つの撮像装置20aと、2つの撮像装置20bと、2つの撮像装置20cと、を備えてよい。
For example, the moving
撮像装置20aは、例えば移動体10の前方の被写体を撮像するフロントカメラとして用いられる。撮像装置20aは、移動体10における前方に位置してよい。撮像装置20aは、撮像光学系の光軸が移動体10の前方を向くように、移動体10に搭載されてよい。撮像装置20aは、移動体10の前方の被写体を撮像可能である。
The
2つの撮像装置20bは、例えば移動体10の後方の被写体を撮像する電子ミラー用カメラとして用いられる。一方の撮像装置20bは、例えば移動体10における左側方に位置してよい。当該一方の撮像装置20bは、撮像光学系の光軸が移動体10の後方を向くように、移動体10に搭載されてよい。当該一方の撮像装置20bは、移動体10の左後方の被写体を撮像可能である。他方の撮像装置20bは、例えば移動体10における右側方に位置してよい。当該他方の撮像装置20bは、撮像光学系の光軸が移動体10の後方を向くように、移動体10に搭載されてよい。当該他方の撮像装置20bは、移動体10の右後方の被写体を撮像可能である。
The two
2つの撮像装置20cは、例えば移動体10の側方の被写体を撮像するサイドカメラとして用いられる。一方の撮像装置20cは、例えば移動体10における左側方に位置してよい。当該一方の撮像装置20cは、撮像光学系の光軸が移動体10の下方を向くように、移動体10に搭載されてよい。当該一方の撮像装置20cは、移動体10の左側方の被写体を撮像可能である。他方の撮像装置20cは、例えば移動体10における右側方に位置してよい。当該他方の撮像装置20cは、撮像光学系の光軸が移動体10の下方を向くように、移動体10に搭載されてよい。当該他方の撮像装置20cは、移動体10の右側方の被写体を撮像可能である。
The two
撮像装置20は、移動体10の外部空間に露出して搭載される。移動体10が例えば前方に進行する場合、移動体10に搭載された撮像装置20の周囲の空気は、移動体10の前方から後方へ向かって相対的に流れる。撮像装置20の周囲の空気の流れによって、撮像装置20が冷却される。
The
一般的に、物体の周囲を流れる空気の境界層が物体表面から剥離すると、空冷効率が低下する場合がある。これに対して、一実施形態に係る撮像装置20の筐体には、境界層制御のための1つ以上のタービュレータが形成される。タービュレータの形状および数は、任意に定められてよい。タービュレータは、例えば筐体の外観面から突出する形状または陥没する形状を有してよい。タービュレータは、筐体の周囲を流れる空気に乱流境界層を生じさせ得る。具体的には、タービュレータよりも下流の境界層が乱流境界層となり得る。一般的に、乱流境界層は、層流境界層よりも物体表面から剥離しにくい。したがって、撮像装置20の筐体にタービュレータが形成される構成によって、撮像装置20の周囲を流れる空気の境界層が筐体表面から剥離しにくくなる。このため、撮像装置20の空冷効率が向上する。
Generally, when a boundary layer of air flowing around an object is separated from the object surface, the air cooling efficiency may be reduced. In contrast, one or more turbulators for boundary layer control are formed in the housing of the
筐体におけるタービュレータの位置は、移動体10における撮像装置20の配置に応じて異なってもよい。以下、図2から図4を参照して、撮像装置20a、20b、および20cそれぞれにおけるタービュレータの位置について具体的に説明する
The position of the turbulator in the housing may be different depending on the arrangement of the
図2を参照して、撮像装置20aにおけるタービュレータ25の位置について説明する。撮像装置20aは、撮像光学系21と、撮像素子22と、制御部23と、筐体24と、を備える。筐体24は、撮像光学系21の光軸OXの方向に接合された第1ケース24aおよび第2ケース24bを含んで構成されてよい。
The position of the
筐体24は、外観面上に設けられた1つ以上のタービュレータ25を有する。タービュレータ25は、撮像装置20aが移動体10に搭載された状態で、移動体10の前後方向において撮像素子22および制御部23の少なくとも一方よりも前方の基準位置Paに設けられる。かかる構成によれば、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が、発熱量が比較的大きい撮像素子22および制御部23よりも上流において剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20aの空冷効率がさらに向上する。
The
タービュレータ25は、撮像光学系21の光軸OXに沿った方向において、撮像素子22および制御部23の少なくとも一方に対して撮像光学系21側に位置してよい。
The
筐体24は、移動体10の前後方向において基準位置Paの近傍から前方および後方にそれぞれ離れるほど縮径するテーパ形状を有してよい。仮に、タービュレータ25を設けない場合には、筐体24の、移動体10の前後方向における後方に向かって縮径する部分は、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が比較的剥離しやすい。これに対して、一実施形態に係る撮像装置20aのタービュレータ25は、筐体24の当該後方に向かって縮径する部分の近傍またはその前方に位置する。このため、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が、筐体24の当該後方に向かって縮径する部分において剥離する蓋然性が低下する。したがって、撮像装置20aの空冷効率がさらに向上する。
The
図2に示す例では、筐体24の第1ケース24aが、移動体10の前後方向における前方に向かって縮径する部分を有する。筐体24の第2ケース24bが、移動体10の前後方向における後方に向かって縮径する部分を有する。第1ケース24aおよび第2ケース24bは、基準位置Paで接合されてよい。タービュレータ25は、第1ケース24aまたは第2ケース24bに設けられてよい。タービュレータ25は、第1ケース24aおよび第2ケース24bに亘って設けられてよい。
In the example shown in FIG. 2, the
図3を参照して、撮像装置20bにおけるタービュレータ25の位置について説明する。タービュレータ25は、撮像装置20bが移動体10に搭載された状態で、上述した撮像装置20aと同様に、移動体10の前後方向において撮像素子22および制御部23の少なくとも一方よりも前方の基準位置Pbに設けられる。かかる構成によれば、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が、発熱量が比較的大きい撮像素子22および制御部23よりも上流において剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20bの空冷効率がさらに向上する。
The position of the
タービュレータ25は、撮像光学系21の光軸OXに沿った方向において、撮像素子22および制御部23の少なくとも一方に対して撮像光学系21とは反対側に位置してよい。
The
図4を参照して、撮像装置20cにおけるタービュレータ25の位置について説明する。タービュレータ25は、撮像装置20cが移動体10に搭載された状態で、上述した撮像装置20aと同様に、移動体10の前後方向において撮像素子22および制御部23の少なくとも一方よりも前方の基準位置Pcに設けられる。かかる構成によれば、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が、発熱量が比較的大きい撮像素子22および制御部23よりも上流において剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20cの空冷効率がさらに向上する。
The position of the
タービュレータ25は、撮像光学系21の光軸OXに沿った方向において、撮像素子22および制御部23の少なくとも一方の近傍に位置してよい。かかる構成によれば、撮像素子22および制御部23の少なくとも一方の、撮像光学系21の光軸OXに沿った方向における位置において、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20cの空冷効率がさらに向上する。
The
以上述べたように、本開示の一実施形態に係る移動体10は、1つ以上の撮像装置20を備える。撮像装置20の筐体24は、外観面上に設けられたタービュレータ25を有する。かかる構成によれば、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20の空冷効率が向上する。
As described above, the moving
タービュレータ25が設けられた基準位置Pa、Pb、Pcは、撮像装置20が移動体10に搭載された状態で、移動体10の前後方向において撮像素子22および制御部23の少なくとも一方よりも前方に位置する。かかる構成によれば、筐体24の周囲を流れる空気の境界層が、発熱量が比較的大きい撮像素子22および制御部23よりも上流において剥離する蓋然性が低下する。このため、撮像装置20の空冷効率がさらに向上する。
The reference positions Pa, Pb, and Pc at which the
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and embodiments, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined into one or divided. .
上述した一実施形態では、撮像装置20aの筐体24が、タービュレータ25が設けられる基準位置Paの近傍から前方および後方に向かって離れるほど縮径するテーパ形状を有する構成について説明した。例えば図5に示すように、撮像光学系21の光軸OXが移動体10の後方を向くように移動体10に搭載される撮像装置200bの筐体240も、撮像装置20aと同様のテーパ形状を有してもよい。具体的には、筐体240は、移動体10の前後方向において基準位置Pbの近傍から前方および後方にそれぞれ離れるほど縮径するテーパ形状を有する。基準位置Pbは、撮像装置20が移動体10に搭載された状態で、移動体10の前後方向において撮像素子22および制御部23の少なくとも一方よりも前方に位置する。筐体240の第1ケース240aが、移動体10の前後方向における後方に向かって縮径する部分を有する。筐体240の第2ケース240bが、移動体10の前後方向における前方に向かって縮径する部分を有する。第1ケース240aおよび第2ケース240bは、基準位置Pbで接合されてよい。タービュレータ25は、第1ケース240aまたは第2ケース240bに設けられてよい。タービュレータ25は、第1ケース240aおよび第2ケース240bに亘って設けられてよい。
In the above-described embodiment, the configuration has been described in which the
上述した一実施形態に係る筐体24は、撮像装置20に限られず、発熱体を収容し移動体10に搭載される多様な装置に採用可能である。
The
10 移動体
20、20a、20b、20c、200b 撮像装置
21 撮像光学系
22 撮像素子
23 制御部
24、240 筐体
24a、240a 第1ケース
24b、240b 第2ケース
25 タービュレータ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
撮像光学系と、
前記撮像光学系を介して結像する被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子の動作を制御するプロセッサと、
前記撮像光学系、前記撮像素子、および前記プロセッサを収容する筐体と、
を備え、
前記筐体は、外観面上にタービュレータを有し、
前記タービュレータの位置は、前記撮像装置が前記移動体に搭載された状態で、前記移動体の前後方向において前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する、撮像装置。 An imaging device mounted on a moving body,
An imaging optical system;
An image sensor for imaging a subject image formed through the imaging optical system;
A processor for controlling the operation of the image sensor;
A housing for housing the imaging optical system, the imaging device, and the processor;
With
The housing has a turbulator on the external surface,
The position of the turbulator is an imaging apparatus that is positioned in front of at least one of the imaging element and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging apparatus is mounted on the moving body.
前記筐体は、前記撮像装置が前記移動体に搭載された状態で、前記移動体の前後方向において前記タービュレータの前記位置の近傍から前方および後方にそれぞれ離れるほど縮径するテーパ形状を有する、撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
The housing has a taper shape in which the diameter is reduced as the distance from the vicinity of the position of the turbulator in the front-rear direction of the movable body is increased forward and backward in a state where the imaging apparatus is mounted on the movable body. apparatus.
前記筐体は、前記タービュレータの前記位置の近傍で互いに接合された第1ケースおよび第2ケースを含み、
前記タービュレータは、前記第1ケースもしくは前記第2ケースに位置し、または前記第1ケースおよび前記第2ケースに亘って位置する、撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein:
The housing includes a first case and a second case joined together in the vicinity of the position of the turbulator.
The imaging device, wherein the turbulator is located in the first case or the second case, or is located across the first case and the second case.
前記タービュレータは、前記撮像光学系の光軸に沿った方向において、前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方に対して前記撮像光学系側に位置し、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光軸が前記移動体の前方を向くように前記移動体に搭載される、撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The turbulator is located on the imaging optical system side with respect to at least one of the imaging element and the processor in a direction along the optical axis of the imaging optical system,
The imaging apparatus is mounted on the moving body such that an optical axis of the imaging optical system faces the front of the moving body.
前記タービュレータは、前記撮像光学系の光軸に沿った方向において、前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方に対して前記撮像光学系とは反対側に位置し、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光軸が前記移動体の後方を向くように前記移動体に搭載される、撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The turbulator is located on the opposite side of the imaging optical system with respect to at least one of the imaging element and the processor in a direction along the optical axis of the imaging optical system;
The imaging apparatus is mounted on the moving body such that an optical axis of the imaging optical system faces the rear of the moving body.
前記タービュレータは、前記撮像光学系の光軸に沿った方向において、前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方の近傍に位置し、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光軸が前記移動体の下方を向くように前記移動体に搭載される、撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The turbulator is positioned in the vicinity of at least one of the imaging element and the processor in a direction along the optical axis of the imaging optical system;
The imaging apparatus is mounted on the moving body so that an optical axis of the imaging optical system faces a lower side of the moving body.
外観面上にタービュレータを有し、
前記タービュレータの位置は、前記撮像装置が前記移動体に搭載された状態で、前記移動体の前後方向において前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する、筐体。 A housing of an imaging apparatus that houses an imaging optical system, an imaging element that captures a subject image formed through the imaging optical system, and a processor that controls the operation of the imaging element and is mounted on a moving body Because
Has a turbulator on the exterior surface,
The position of the turbulator is a housing that is positioned in front of at least one of the imaging element and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging device is mounted on the moving body.
前記筐体は、外観面上にタービュレータを有し、
前記タービュレータの位置は、前記撮像装置が前記移動体に搭載された状態で、前記移動体の前後方向において前記撮像素子および前記プロセッサの少なくとも一方よりも前方に位置する、移動体。 An image pickup optical system, an image pickup element that picks up a subject image formed through the image pickup optical system, a processor that controls the operation of the image pickup element, the image pickup optical system, the image pickup element, and the processor are housed. A moving body equipped with an imaging device having a housing,
The housing has a turbulator on the external surface,
The position of the turbulator is a moving body that is positioned in front of at least one of the imaging element and the processor in the front-rear direction of the moving body in a state where the imaging device is mounted on the moving body.
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