JP2021192499A

JP2021192499A - Camera module

Info

Publication number: JP2021192499A
Application number: JP2020132516A
Authority: JP
Inventors: 規光日浦; Kiko Hiura
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-12-16

Abstract

To achieve a camera module 10 that is small-sized and has high dew condensation prevention performance in a low temperature environment.SOLUTION: A camera module 10 of the present disclosure comprises: a photographic window 1; an image pick-up device 2; a heater 3; and a housing 4 that includes the photographic window 1, the image pick-up device 2, and the heater 3. The heater 3 has a ceramic substrate 31, a heat element 32 that is provided on the ceramic substrate 31, and a heat radiation film 33 that is located on a surface of the ceramic substrate 31.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、防犯用の監視カメラまたは車載カメラ等に用いられるカメラモジュールに関するものである。 The present disclosure relates to a camera module used for a surveillance camera for crime prevention, an in-vehicle camera, or the like.

カメラモジュールとして、例えば特許文献１に示すように、撮影窓と、レンズと、撮像素子とを備えた撮像装置が知られている。また、特許文献１に開示されている撮像装置は、ヒータとファンとを更に備えており、特許文献１には、撮影窓に対し熱風を送ることにより、低温環境下における結露防止することが開示されている。また、近年、小型で軽量な撮像装置が求められている。 As a camera module, for example, as shown in Patent Document 1, an image pickup apparatus including a photographing window, a lens, and an image pickup element is known. Further, the image pickup apparatus disclosed in Patent Document 1 further includes a heater and a fan, and Patent Document 1 discloses that dew condensation is prevented in a low temperature environment by sending hot air to a photographing window. Has been done. Further, in recent years, there has been a demand for a compact and lightweight imaging device.

特開２０１８−１４７００号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-14700

しかしながら、このような撮像装置においては、撮影窓に熱風を送るためのファンを有するため、装置の小型化が困難であった。また、小型のファンを用いた場合は、送風の出力が低下してしまうため、低温環境下における結露防止することが困難であった。 However, in such an image pickup apparatus, it is difficult to miniaturize the apparatus because it has a fan for sending hot air to the photographing window. Further, when a small fan is used, it is difficult to prevent dew condensation in a low temperature environment because the output of the blower is lowered.

本開示は、小型かつ低温環境下における結露防止性能が高いカメラモジュールを提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a camera module that is compact and has high dew condensation prevention performance in a low temperature environment.

本開示のカメラモジュールは、撮影窓と、撮像素子と、ヒータと、前記撮影窓、前記撮像素子および前記ヒータを包含する筐体と、を備えており、前記ヒータは、セラミック基体と、該セラミック基体に設けられた発熱抵抗体と、前記セラミック基体の表面に位置する熱放射膜と、を有することを特徴とする。 The camera module of the present disclosure includes a photographing window, an image pickup element, a heater, and a housing including the photographing window, the imaging element, and the heater, and the heater includes a ceramic substrate and the ceramic. It is characterized by having a heat generating resistor provided on the substrate and a thermal radiation film located on the surface of the ceramic substrate.

本開示のカメラモジュールによると、ヒータは、セラミック基体の表面に位置する熱放射膜を有している。これにより、ヒータ表面から放射される輻射熱の強度を高めることができる。そのため、ファンを用いることなく、低温環境下における結露防止性能を高めることができる。その結果、カメラモジュールを小型化しつつ、かつ低温環境下における結露防止性能を高めることができる。 According to the camera module of the present disclosure, the heater has a thermal radiation film located on the surface of the ceramic substrate. This makes it possible to increase the intensity of radiant heat radiated from the surface of the heater. Therefore, it is possible to improve the dew condensation prevention performance in a low temperature environment without using a fan. As a result, it is possible to improve the dew condensation prevention performance in a low temperature environment while reducing the size of the camera module.

本開示のカメラモジュールの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールに用いられるヒータの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the heater used in the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールにおける熱伝導部材とヒータとの位置関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the positional relationship between the heat conduction member and a heater in the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールにおける熱伝導部材とヒータとの位置関係の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the positional relationship between the heat conduction member and a heater in the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure. 本開示のカメラモジュールの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the camera module of this disclosure.

カメラモジュール１０について詳細に説明する。 The camera module 10 will be described in detail.

図１は、カメラモジュール１０の一例を示す模式図である。図１に示すように、カメラモジュール１０は、撮影窓１と、撮像素子２と、ヒータ３と、筐体４と、を備えている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the camera module 10. As shown in FIG. 1, the camera module 10 includes a shooting window 1, an image sensor 2, a heater 3, and a housing 4.

カメラモジュール１０は、例えば防犯目的で住宅等に設置される監視カメラに用いられるものであってもよいし、自動車またはドローン等の移動通信体に搭載されるものであってもよい。 The camera module 10 may be used for a surveillance camera installed in a house or the like for the purpose of crime prevention, or may be mounted on a mobile communication body such as an automobile or a drone.

カメラモジュール１０は、筐体４によって覆われており、筐体４の一部である撮影窓１を通して被写体を撮影することができる。カメラモジュール１０は、レンズ５およびカメラ本体部６を更に有していてもよい。また、カメラモジュール１０は、画像処理またはデジタルデータ保存のためのその他の部品を更に有していてもよい。さらに、カメラ本体部６は、接続された温度センサによってカメラモジュール１０内部の温度を取得し、内部温度をあらかじめ決められた閾値と比較することで、ヒータ３の動作を制御してもよい。 The camera module 10 is covered with a housing 4, and a subject can be photographed through a shooting window 1 which is a part of the housing 4. The camera module 10 may further include a lens 5 and a camera body 6. Further, the camera module 10 may further include other components for image processing or digital data storage. Further, the camera body 6 may control the operation of the heater 3 by acquiring the temperature inside the camera module 10 by the connected temperature sensor and comparing the internal temperature with a predetermined threshold value.

カメラモジュール１０は、レンズ５等の撮像光学系により、被写体像を撮像素子２に結像させることができる。カメラモジュール１０は、撮像素子２を用いて被写体像を撮像して画像信号を生成することができる。また、カメラモジュール１０は、信号接続部を介して画像信号を表示装置に出力することができる。表示装置は、信号接続部から取得する画像信号に応じた被写体像を表示することができる。 The camera module 10 can form a subject image on the image pickup element 2 by an image pickup optical system such as a lens 5. The camera module 10 can image a subject image using the image sensor 2 and generate an image signal. Further, the camera module 10 can output an image signal to the display device via the signal connection unit. The display device can display a subject image corresponding to the image signal acquired from the signal connection unit.

カメラモジュール１０が低温環境に置かれた場合、電気回路が通電により発熱するためにカメラ本体部６は加熱されるが、撮影窓１の周辺は外気によって冷却されやすい。そのため撮影窓１の結露またはモジュール内部に霧のように微細な水分が浮遊することが生じるおそれがある。カメラモジュール１０は、ヒータ３を有することにより、水分を除去することができる。ヒータ３は、単純にＯＮ／ＯＦＦの制御のみを行うものでもよいし、発熱量を制御出来るものでもよい。ヒータ３は、例えば複数の抵抗体を配列し、抵抗体に流す電流または電圧を可変制御することで発熱量を制御することが可能なものであってもよい。 When the camera module 10 is placed in a low temperature environment, the camera main body 6 is heated because the electric circuit generates heat by energization, but the periphery of the photographing window 1 is easily cooled by the outside air. Therefore, there is a possibility that dew condensation on the photographing window 1 or fine moisture such as mist may float inside the module. The camera module 10 can remove water by having the heater 3. The heater 3 may be one that simply controls ON / OFF, or may be one that can control the amount of heat generated. The heater 3 may be capable of controlling the calorific value by, for example, arranging a plurality of resistors and variably controlling the current or voltage flowing through the resistors.

本開示のカメラモジュール１０における撮影窓１は、透光性の部材であり、被写体からの光が通過する部材である。ここで、撮影窓１は、例えばレンズ５またはレンズ５を保護するレンズカバーであってもよい。撮影窓１は、筐体４の一部を形成していてもよい。ここで、撮影窓１は、例えばガラス、アクリル、プラスチックまたはポリカーボネート等の部材からなる。撮影窓１は、後述する熱放射膜３３からの輻射により加熱される部材である。撮影窓１は、後述する熱放射膜３３からの輻射によって効率的に加熱されるために、内部に金属粒子等を有してもよい。 The photographing window 1 in the camera module 10 of the present disclosure is a translucent member, and is a member through which light from a subject passes. Here, the photographing window 1 may be, for example, a lens 5 or a lens cover that protects the lens 5. The photographing window 1 may form a part of the housing 4. Here, the photographing window 1 is made of a member such as glass, acrylic, plastic, or polycarbonate. The photographing window 1 is a member that is heated by radiation from the thermal radiation film 33, which will be described later. The photographing window 1 may have metal particles or the like inside in order to be efficiently heated by radiation from the thermal radiation film 33 described later.

本開示のカメラモジュール１０におけるヒータ３は、図１および図６に示すように、セラミック基体３１と、セラミック基体３１に設けられた発熱抵抗体３２と、セラミック基
体３１の表面に位置する熱放射膜３３と、を有する。 As shown in FIGS. 1 and 6, the heater 3 in the camera module 10 of the present disclosure includes a ceramic substrate 31, a heat generating resistor 32 provided on the ceramic substrate 31, and a thermal radiation film located on the surface of the ceramic substrate 31. 33 and.

セラミック基体３１は、発熱抵抗体３２を保護するための部材である。セラミック基体３１は、例えばアルミナ、コージライト、ムライト、チタン酸アルミニウム、β−スポジュメン、ジルコンまたはチタニア等のセラミック材料からなる。セラミック基体３１の形状は、例えば丸棒状、板状または円筒状であってもよい。セラミック基体３１の寸法は、筐体４に収まる程度に小さくすることができる。例えば、セラミック基体３１が板状であるときの寸法は、長さが１０〜１６０ｍｍ、厚さが０．５〜５．５ｍｍ、幅が５〜１６０ｍｍにすることができる。 The ceramic substrate 31 is a member for protecting the heat generation resistor 32. The ceramic substrate 31 is made of a ceramic material such as alumina, cordylite, mullite, aluminum titanate, β-spodium, zircon or titania. The shape of the ceramic substrate 31 may be, for example, a round bar, a plate, or a cylinder. The dimensions of the ceramic substrate 31 can be made small enough to fit in the housing 4. For example, when the ceramic substrate 31 is plate-shaped, the dimensions can be 10 to 160 mm in length, 0.5 to 5.5 mm in thickness, and 5 to 160 mm in width.

発熱抵抗体３２は、通電により発熱する部材である。発熱抵抗体３２は、金、銀、タングステン、モリブデンまたは銀パラジウム等の部材であってもよい。発熱抵抗体３２は、セラミック体の内部または表面に設けられている。発熱抵抗体３２は、複数の折返し部を有するミアンダ状のパターンであってもよい。 The heat generation resistor 32 is a member that generates heat when energized. The heat generation resistor 32 may be a member such as gold, silver, tungsten, molybdenum, or silver-palladium. The heat generation resistor 32 is provided inside or on the surface of the ceramic body. The heat generation resistor 32 may have a meander-like pattern having a plurality of folded portions.

ヒータ３は、発熱抵抗体３２で生じた熱を、輻射により撮影窓１に伝えることができる。また、ヒータ３は、熱伝導により、筐体４を伝わって、撮影窓１を加熱していてもよい。 The heater 3 can transfer the heat generated by the heat generation resistor 32 to the photographing window 1 by radiation. Further, the heater 3 may heat the photographing window 1 through the housing 4 by heat conduction.

熱放射膜３３は、ヒータ３の輻射を強めるための部材である。熱放射膜３３は、セラミック基体３１の表面に設けられている。熱放射膜３３は、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉの各金属のうち少なくとも一種を黒色化成分として含有するセラミックスであってもよい。そして、熱放射膜３３は、セラミック基体３１と同じ材料を主成分として有していてもよい。これにより、セラミック基体３１と熱放射膜３３との間に生じる熱応力を低減できる。熱放射膜３３は、黒色化成分を含有するセラミックスであることにより、輻射の効率を高めることができる。特に、熱放射膜３３は、モリブデンまたはタングステンを含むセラミックコートであってもよい。この場合、より輻射の効率を高めることができる。 The thermal radiation film 33 is a member for strengthening the radiation of the heater 3. The thermal radiation film 33 is provided on the surface of the ceramic substrate 31. The thermal radiation film 33 may be, for example, a ceramic containing at least one of the metals Mo, W, Ni, Cr, Fe, Co, Mn, and Ti as a blackening component. The thermal radiation film 33 may have the same material as the ceramic substrate 31 as a main component. As a result, the thermal stress generated between the ceramic substrate 31 and the thermal radiation film 33 can be reduced. Since the thermal radiation film 33 is a ceramic containing a blackening component, the efficiency of radiation can be improved. In particular, the thermal radiation film 33 may be a ceramic coat containing molybdenum or tungsten. In this case, the efficiency of radiation can be further increased.

なお、ここでいう熱放射膜３３は、セラミック基体３１の表面に設けられることにより熱輻射率を高める部材であればよい。例えば、熱放射膜３３は、形状、寸法等の条件をセラミック基体３１に近づけたときに、セラミック基体３１よりも赤外領域における熱放射率が高ければよい。熱放射膜３３は、例えば黒色または灰色の部材である。また、熱放射膜３３は、例えばセラミック基体３１より表面が粗くてもよい。これにより、熱放射率を高めることができる。 The heat radiation film 33 referred to here may be a member that is provided on the surface of the ceramic substrate 31 to increase the heat radiation emissivity. For example, the thermal radiation film 33 may have a higher thermal emissivity in the infrared region than the ceramic substrate 31 when conditions such as shape and dimensions are brought closer to those of the ceramic substrate 31. The thermal radiation film 33 is, for example, a black or gray member. Further, the surface of the thermal radiation film 33 may be rougher than that of the ceramic substrate 31, for example. This makes it possible to increase the heat emissivity.

ヒータ３が熱放射膜３３を有し、発熱抵抗体３２が通電により加熱されることによって、熱放射膜３３から赤外領域の電磁波が広範囲に輻射する。赤外領域の輻射熱により、筐体４内外の霧または結露した水分を加熱し、蒸発させることができる。さらに、周囲のガラスまたはプラスチック類も同時に加熱されることで、筐体４内部の光軸上に存在する水分量を低減することができる。 The heater 3 has a heat radiation film 33, and the heat generation resistor 32 is heated by energization, so that electromagnetic waves in the infrared region are radiated over a wide range from the heat radiation film 33. The radiant heat in the infrared region can heat and evaporate the mist or dewed water inside and outside the housing 4. Further, by simultaneously heating the surrounding glass or plastics, the amount of water existing on the optical axis inside the housing 4 can be reduced.

また、温度が低くなると飽和水蒸気圧が下がるため、外気温が下がり、装置内部の温度が０℃以下となるような場合には空中の水蒸気ほぼ全てが凝結し、霜（凍結）として現れる。このときヒータ３が動作している場合は、ヒータ３周辺の空気は温められ、温度が０℃以上に上昇するとともに飽和水蒸気圧が上昇して、ヒータ３付近の霜が解消することができる。 Further, when the temperature is lowered, the saturated water vapor pressure is lowered, so that when the outside air temperature is lowered and the temperature inside the device is 0 ° C. or lower, almost all the water vapor in the air condenses and appears as frost (freezing). At this time, when the heater 3 is operating, the air around the heater 3 is warmed, the temperature rises to 0 ° C. or higher, the saturated water vapor pressure rises, and the frost in the vicinity of the heater 3 can be eliminated.

なお、温められて水蒸気を含んだ空気が撮影窓１に浮遊していくと、撮影窓１の表面で冷やされ、飽和水蒸気圧が下がることになる。そして撮影窓１付近の温度が０℃以下であ
り、その温度における飽和水蒸気圧よりも水蒸気が多い場合は、撮影窓１の表面に霜として凝結してしまう。 When the warmed air containing water vapor floats on the photographing window 1, it is cooled on the surface of the photographing window 1 and the saturated water vapor pressure drops. If the temperature near the photographing window 1 is 0 ° C. or lower and the amount of water vapor is higher than the saturated water vapor pressure at that temperature, frost will condense on the surface of the photographing window 1.

セラミック基体３１の表面に熱放射膜３３を設けることで赤外領域の輻射熱のうち、近赤外〜中赤外領域の輻射強度を高めることができる。そのため、浮遊している微細な水分除去の効果を高めることができる。 By providing the thermal radiation film 33 on the surface of the ceramic substrate 31, the radiant intensity in the near-infrared to mid-infrared region of the radiant heat in the infrared region can be increased. Therefore, the effect of removing floating fine water can be enhanced.

更に、ヒータ３が熱放射膜３３を有することにより、ヒータ３表面から放射される輻射熱の強度を高めることができる。そのため、ファンを用いることなく、低温環境下における結露防止性能を高めることができる。その結果、カメラモジュール１０を小型化しつつ、かつ低温環境下における結露防止性能を高めることができる。 Further, since the heater 3 has the heat radiant film 33, the intensity of the radiant heat radiated from the surface of the heater 3 can be increased. Therefore, it is possible to improve the dew condensation prevention performance in a low temperature environment without using a fan. As a result, it is possible to reduce the size of the camera module 10 and improve the dew condensation prevention performance in a low temperature environment.

また、図３に示すように、筐体４の形状は、直方体の一部をカットしたような台形状の断面を持つ形状であってもよい。これにより、撮影窓１を傾斜させて配置することで、降雪時に撮影窓１を付着させにくくすることなく、さらに筐体４上部の雪を解かすこともできる。また、降雨時には撮影窓１表面に水滴が流れにくくすることができる。水分の影響を受けやすい赤外線カメラとして、特に優れた機能を有することができる。また、図４に示すように、筐体４は半球状の部分を有していてもよい。筐体４の半球状の部分を撮影窓１にすることにより、降雪時に撮影窓１に雪が付着するおそれを低減することができる。 Further, as shown in FIG. 3, the shape of the housing 4 may be a shape having a trapezoidal cross section such that a part of a rectangular parallelepiped is cut. As a result, by arranging the photographing window 1 at an angle, it is possible to further thaw the snow on the upper part of the housing 4 without making it difficult for the photographing window 1 to adhere when it snows. Further, when it rains, it is possible to prevent water droplets from flowing on the surface of the photographing window 1. As an infrared camera that is easily affected by moisture, it can have a particularly excellent function. Further, as shown in FIG. 4, the housing 4 may have a hemispherical portion. By using the hemispherical portion of the housing 4 as the photographing window 1, it is possible to reduce the possibility of snow adhering to the photographing window 1 during snowfall.

同時に、筐体４の結露を防ぎ、輻射熱でレンズ５の光軸上の霧を消滅するだけでなく、水蒸気が上昇しやすい特徴を活かして、ヒータ３で水蒸気を消滅できる。特に、赤外光の直進特性が優れていることを利用し、レンズ５の光軸と撮影窓１が直行しなくても、赤外線は撮影窓１で屈折せずに直進することができることを利用して、赤外線カメラとして優れた機能を有することができる。同時にヒータ３からの輻射熱も撮影窓１で反射してレンズ５に届くこともないのでハレーションが起きにくい。撮影窓１自体が加熱することで、撮影窓１の外側が凍結するおそれを低減できる。また、ヒータ３の表面に垂直な方向は熱輻射の強度が最も強くなるため、熱放射膜３３の表面の照射方向に撮影窓１を配置することによって、より撮影窓１の結露を防ぐことができる。 At the same time, not only the dew condensation of the housing 4 is prevented and the fog on the optical axis of the lens 5 is extinguished by radiant heat, but also the water vapor can be extinguished by the heater 3 by taking advantage of the feature that the water vapor easily rises. In particular, by utilizing the excellent straight-line characteristics of infrared light, even if the optical axis of the lens 5 and the photographing window 1 do not go straight, infrared rays can travel straight without being refracted by the photographing window 1. Therefore, it can have an excellent function as an infrared camera. At the same time, the radiant heat from the heater 3 is not reflected by the photographing window 1 and reaches the lens 5, so halation is unlikely to occur. By heating the photographing window 1 itself, it is possible to reduce the possibility that the outside of the photographing window 1 freezes. Further, since the intensity of heat radiation is the strongest in the direction perpendicular to the surface of the heater 3, it is possible to further prevent dew condensation on the photographing window 1 by arranging the photographing window 1 in the irradiation direction on the surface of the heat radiation film 33. can.

また、ヒータ３はカメラレンズ５の光軸上からずれた位置にあってもよい。これは、ヒータ３の表面に垂直な方向は熱輻射の強度が最も強くなるため、レンズ５の光軸とヒータ３の赤外輻射の光軸をずらすことで、撮影時のハレーションを低減することができる。 Further, the heater 3 may be located at a position deviated from the optical axis of the camera lens 5. This is because the intensity of heat radiation is the strongest in the direction perpendicular to the surface of the heater 3, so by shifting the optical axis of the lens 5 and the optical axis of the infrared radiation of the heater 3, halation during shooting is reduced. Can be done.

また、図３に示すように、ヒータ３は、筐体４の内周面上に設けられていてもよい。これにより、ヒータ３で発生した熱を熱伝導により筐体４を介して撮影窓１まで伝えることができる。これにより、熱伝導と熱輻射の両方で撮影窓１を加熱できる。 Further, as shown in FIG. 3, the heater 3 may be provided on the inner peripheral surface of the housing 4. As a result, the heat generated by the heater 3 can be transferred to the photographing window 1 through the housing 4 by heat conduction. As a result, the photographing window 1 can be heated by both heat conduction and heat radiation.

また、図６に示すように、ヒータ３は、電極取出部８を更に有し、電極取出部８は、セラミック基体３１のうち、熱放射膜３３が設けられた面とは反対の面に位置していてもよい。これにより、電極取出部８が輻射熱の影響により加熱されるおそれを低減できる。その結果、ヒータ３に接続された回路部分の加熱をおさえることができ、回路の長期信頼性を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 6, the heater 3 further has an electrode extraction portion 8, and the electrode extraction portion 8 is located on the surface of the ceramic substrate 31 opposite to the surface on which the heat radiation film 33 is provided. You may be doing it. As a result, the possibility that the electrode extraction portion 8 is heated due to the influence of radiant heat can be reduced. As a result, the heating of the circuit portion connected to the heater 3 can be suppressed, and the long-term reliability of the circuit can be enhanced.

また、図６に示すように、ヒータ３は板状であって、発熱抵抗体３２は複数のシート状のセラミック基体３１に挟まれて位置していてもよい。このとき、熱放射膜３３は、セラミック基体３１の全面に設けられていてもよいし、筐体４の内側に面する一方主面だけに設けられていてもよい。熱放射膜３３がセラミック基体３１の全面に設けられている場合と比較して、部分的に輻射の強度を高めつつ、ヒータ３全体としての熱容量を低減することができるため、より撮影窓１の昇温速度を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 6, the heater 3 may have a plate shape, and the heat generation resistor 32 may be located between a plurality of sheet-shaped ceramic substrates 31. At this time, the thermal radiation film 33 may be provided on the entire surface of the ceramic substrate 31, or may be provided only on one main surface facing the inside of the housing 4. Compared with the case where the heat radiation film 33 is provided on the entire surface of the ceramic substrate 31, the heat capacity of the heater 3 as a whole can be reduced while partially increasing the radiation intensity. The rate of temperature rise can be increased.

また、図２に示すように、ヒータ３は、円筒状であって、撮影窓１は、ヒータ３の内側に位置してもよい。これにより、撮影窓１を周方向から均等に加熱することができる。このときに、ヒータ３の外周面は、筐体４に接触していてもよい。 Further, as shown in FIG. 2, the heater 3 may have a cylindrical shape, and the photographing window 1 may be located inside the heater 3. As a result, the photographing window 1 can be heated evenly from the circumferential direction. At this time, the outer peripheral surface of the heater 3 may be in contact with the housing 4.

また、図５に示すように、輻射熱を反射するための反射板７を更に有していてもよい。これにより、反射板７が輻射熱を反射することによって、撮影窓１を加熱することができる。反射板７は、例えばアルミニウム、銅またはステンレス等の金属部材であってもよい。反射板７は、例えば筐体４の内周面に位置していてもよい。また、反射板７は、ヒータ３を覆うように位置していてもよい。これにより、ヒータ３からの輻射熱を広範囲に反射することができる。 Further, as shown in FIG. 5, a reflector 7 for reflecting radiant heat may be further provided. As a result, the reflecting plate 7 reflects the radiant heat, so that the photographing window 1 can be heated. The reflector 7 may be a metal member such as aluminum, copper or stainless steel. The reflector 7 may be located on the inner peripheral surface of the housing 4, for example. Further, the reflector 7 may be positioned so as to cover the heater 3. As a result, the radiant heat from the heater 3 can be reflected over a wide range.

また、図７および図８に示すように、ヒータ３は、撮影窓１に接していてもよい。これにより、ヒータ３から発せられた熱を熱伝達により撮影窓１に伝えることができる。そのため、撮影窓１をより効果的に加熱することができる。これにより、撮影窓１で結露が生じるおそれをより低減することができる。 Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the heater 3 may be in contact with the photographing window 1. As a result, the heat generated from the heater 3 can be transferred to the photographing window 1 by heat transfer. Therefore, the photographing window 1 can be heated more effectively. This makes it possible to further reduce the possibility of dew condensation occurring in the photographing window 1.

このときに、図７に示すように、ヒータ３は板状の部材であって、主面が撮影窓１に接していてもよい。この場合は、面同士の熱伝達が生じるので、更に効率的に撮影窓１を加熱することができる。また、図８に示すように、ヒータ３の端部が撮影窓１に接していてもよい。この場合は、光軸方向（レンズ５に対して垂直な方向）から見たときに、撮影窓１とヒータ３との重なりを低減することができる。そのため、カメラモジュール１０の視野を広げることができる。 At this time, as shown in FIG. 7, the heater 3 may be a plate-shaped member, and the main surface may be in contact with the photographing window 1. In this case, heat transfer occurs between the surfaces, so that the photographing window 1 can be heated more efficiently. Further, as shown in FIG. 8, the end portion of the heater 3 may be in contact with the photographing window 1. In this case, the overlap between the photographing window 1 and the heater 3 can be reduced when viewed from the optical axis direction (direction perpendicular to the lens 5). Therefore, the field of view of the camera module 10 can be widened.

また、図９に示すように、ヒータ３および撮影窓１にそれぞれ接する熱伝導部材９を更に有していてもよい。これにより、ヒータ３から発せられた熱を、熱伝導部材９を介して撮影窓１に伝えることができる。そのため、撮影窓１をより効果的に加熱することができる。これにより、撮影窓１で結露が生じるおそれをより低減することができる。ここで、熱伝導部材９は、セラミックより熱伝導率が高い部材であればよい。熱伝導部材９は、例えば、ステンレス、アルミニウム、銀または銅等の金属部材である。また、ヒータ３と熱伝導部材９とは、例えば樹脂製の接合材によって接合されていてもよい。また、ヒータ３と熱伝導部材９とは、例えばグリス等を介して接着されていてもよい。 Further, as shown in FIG. 9, the heat conductive member 9 which is in contact with the heater 3 and the photographing window 1 may be further provided. As a result, the heat generated from the heater 3 can be transferred to the photographing window 1 via the heat conductive member 9. Therefore, the photographing window 1 can be heated more effectively. This makes it possible to further reduce the possibility of dew condensation occurring in the photographing window 1. Here, the heat conductive member 9 may be a member having a higher thermal conductivity than ceramic. The heat conductive member 9 is a metal member such as stainless steel, aluminum, silver or copper. Further, the heater 3 and the heat conductive member 9 may be joined by, for example, a resin joining material. Further, the heater 3 and the heat conductive member 9 may be adhered to each other via, for example, grease.

また、図７および図８に示すようにヒータ３が撮影窓１に接していている場合、または図９に示すようにヒータ３および撮影窓１にそれぞれ接する熱伝導部材９を更に有している場合は、ヒータ３からの輻射により撮影窓１を加熱する場合と比較して、撮影窓１をより効果的に加熱することができる。そのため、結露を防止するだけでなく、カメラ外部が凍結するような環境下であっても、撮影窓１の表面に付着した霜または氷を誘拐させることができる。その結果、氷点下等の過酷な外部環境であっても、対象をクリアに撮影することができる。 Further, when the heater 3 is in contact with the photographing window 1 as shown in FIGS. 7 and 8, or as shown in FIG. 9, it further has a heat conductive member 9 in contact with the heater 3 and the photographing window 1, respectively. In this case, the photographing window 1 can be heated more effectively as compared with the case where the photographing window 1 is heated by the radiation from the heater 3. Therefore, not only can dew condensation be prevented, but also frost or ice adhering to the surface of the photographing window 1 can be abducted even in an environment where the outside of the camera freezes. As a result, the subject can be clearly photographed even in a harsh external environment such as below freezing point.

また、図１０に示すように、熱伝導部材９は、撮影窓１を囲むように設けられていてもよい。この場合は、撮影窓１に対して、周方向に均等に熱を伝えることができる。そのため、撮影窓１に生じる結露または凍結を、周方向に均等に解消することができる。 Further, as shown in FIG. 10, the heat conductive member 9 may be provided so as to surround the photographing window 1. In this case, heat can be evenly transferred to the photographing window 1 in the circumferential direction. Therefore, dew condensation or freezing that occurs in the photographing window 1 can be evenly eliminated in the circumferential direction.

また、図１０に示すように、熱伝導部材９は、中空板状（ディスク状）の部材であって、表面に複数のヒータ３が設けられていてもよい。これにより、撮影窓１に対して、周方向に均等に熱を伝えることができる。また、複数のヒータ３を周方向に均等に配置することによって、ヒータ３と熱伝導部材９との間の熱膨張差による応力を低減することができる。その結果、カメラモジュール１０の長期信頼性を高めることができる。 Further, as shown in FIG. 10, the heat conductive member 9 is a hollow plate-shaped (disk-shaped) member, and a plurality of heaters 3 may be provided on the surface thereof. As a result, heat can be evenly transferred to the photographing window 1 in the circumferential direction. Further, by arranging the plurality of heaters 3 evenly in the circumferential direction, it is possible to reduce the stress due to the difference in thermal expansion between the heater 3 and the heat conductive member 9. As a result, the long-term reliability of the camera module 10 can be improved.

また、図１１に示すように、熱伝導部材９は、環状の部材であって、内周面に複数のヒータ３が設けられていてもよい。このときに、熱伝導部材９の内周面が、光軸方向から見たときに直線状の部位を有しており、当該直線状の部位にヒータ３が設けられていてもよい。これにより、ヒータ３と熱伝導部材９との接触面積を大きくすることができるため、ヒータ３から発せられた熱を、熱伝導部材９を介して撮影窓１に伝えることができる。そのため、撮影窓１をより効果的に加熱することができる。これにより、撮影窓１で結露が生じるおそれをより低減することができる。 Further, as shown in FIG. 11, the heat conductive member 9 is an annular member, and a plurality of heaters 3 may be provided on the inner peripheral surface. At this time, the inner peripheral surface of the heat conductive member 9 may have a linear portion when viewed from the optical axis direction, and the heater 3 may be provided at the linear portion. As a result, the contact area between the heater 3 and the heat conductive member 9 can be increased, so that the heat generated from the heater 3 can be transferred to the photographing window 1 via the heat conductive member 9. Therefore, the photographing window 1 can be heated more effectively. This makes it possible to further reduce the possibility of dew condensation occurring in the photographing window 1.

また、図１３に示すように、熱放射膜３３は、ヒータ３のうち熱伝導部材９に接する面に設けられていてもよい。これにより、熱伝導部材９を介してヒータ３の熱を撮影窓１に伝えつつ、熱放射膜３３からの輻射で撮影窓１を更に加熱することができる。そのため、撮影窓１をより効果的に加熱することができる。これにより、撮影窓１で結露が生じるおそれをより低減することができる。 Further, as shown in FIG. 13, the heat radiation film 33 may be provided on the surface of the heater 3 in contact with the heat conduction member 9. Thereby, the heat of the heater 3 can be transferred to the photographing window 1 through the heat conductive member 9, and the photographing window 1 can be further heated by the radiation from the heat radiation film 33. Therefore, the photographing window 1 can be heated more effectively. This makes it possible to further reduce the possibility of dew condensation occurring in the photographing window 1.

また、図１４に示すように、熱放射膜３３は、ヒータ３のうち熱伝導部材９に接する面とは反対の面に設けられていてもよい。これにより、熱伝導と熱輻射によって撮影窓１を加熱するだけでなく、筐体４内部のレンズ５、撮像素子２または駆動回路を効果的に輻射熱で加熱することができる。そのため、例えばカメラを作動させる前に補助加熱することができる。その結果、カメラモジュール１０の作動直後であっても、室温時のような応答速度で撮影することができる。 Further, as shown in FIG. 14, the heat radiation film 33 may be provided on the surface of the heater 3 opposite to the surface in contact with the heat conduction member 9. As a result, not only the photographing window 1 can be heated by heat conduction and heat radiation, but also the lens 5, the image pickup element 2 or the drive circuit inside the housing 4 can be effectively heated by the radiant heat. Therefore, for example, auxiliary heating can be performed before the camera is operated. As a result, even immediately after the camera module 10 is activated, it is possible to take a picture at a response speed as in room temperature.

以下にセラミック基体３１および熱放射膜３３がアルミナからなる場合の作製方法を述べる。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の生セラミックシートの一方の主面にＷ、Ｍｏなどを含む導電ペーストを印刷手法により塗布してパターニングし、他方の主面には別のペースト、すなわちＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２のうち少なくとも１種類以上を０．３〜１２重量％と、上記黒色化成分が０．３〜１０重量％含有されるように、その酸化物を加え、残部がＡｌ２Ｏ３であるペーストを塗布し、ついで、かかる生セラミックシートを他方の主面が外側になるように未焼成状態の生セラミックからなるセラミックシートと積層する。なお、このセラミックシート用の生セラミックもＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ３のうち少なくとも１種類以上を０．３〜１２重量％含むアルミナからなる。その後に還元雰囲気中１４００〜１７００℃で焼成する。これよって発熱抵抗体３２パターン５が埋設された板状のセラミック基体３１の外周面に黒色の熱放射膜３３が焼結一体化された状態で被覆されたヒータ３が得られる。 The manufacturing method when the ceramic substrate 31 and the thermal radiation film 33 are made of alumina will be described below. A conductive paste containing W, Mo, etc. is applied to one main surface of an alumina (Al2O3) raw ceramic sheet by a printing method for patterning, and another paste, that is, MgO, CaO, SiO2, ZrO2, is applied to the other main surface. An oxide is added so that at least one of them contains 0.3 to 12% by weight and the above-mentioned blackening component is contained in an amount of 0.3 to 10% by weight, and a paste having the balance of Al2O3 is applied. Then, the raw ceramic sheet is laminated with a ceramic sheet made of unbaked raw ceramic so that the other main surface is on the outside. The ready-made ceramic for the ceramic sheet is also made of alumina containing 0.3 to 12% by weight of at least one of MgO, CaO, SiO2 and ZrO3. After that, it is calcined at 1400 to 1700 ° C. in a reducing atmosphere. As a result, the heater 3 in which the black heat radiation film 33 is sintered and integrated on the outer peripheral surface of the plate-shaped ceramic substrate 31 in which the heat generation resistor 32 pattern 5 is embedded can be obtained.

上記作製方法によれば、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉの酸化物として添加しても、還元雰囲気焼成によって不十分なままに還元された酸化物ないし金属単体となり、これらが黒色化成分となる。 According to the above-mentioned production method, even if it is added as an oxide of Mo, W, Ni, Cr, Fe, Co, Mn, and Ti, it becomes an oxide or a simple substance of an oxide or a metal that has been reduced inadequately by firing in a reducing atmosphere. These are the blackening components.

かくして本開示のヒータ３によれば、このように黒色化した熱放射膜３３を白色のセラミック基体３１上に被覆することで、赤外域での熱放射性を高めることができる。 Thus, according to the heater 3 of the present disclosure, by coating the blackened thermal radiation film 33 on the white ceramic substrate 31, the thermal radiation in the infrared region can be enhanced.

また、本開示のように、白色のセラミック基体３１の上に黒色化した熱放射膜３３を形成した場合に、熱放射膜３３を著しく薄くすると、白色のセラミック基体３１が透けるため、ヒータ３の黒色化が阻止される。そこで、熱放射膜３３の厚みを１０μｍ以上、好適には１５μｍ以上に厚くすることにより、セラミック基体３１のかかる白色でもってヒータ３の色合いが淡色化しなくなり、その結果、より優れた熱放射率が得ることができる。 Further, as in the present disclosure, when the blackened thermal radiation film 33 is formed on the white ceramic substrate 31, if the thermal radiation film 33 is remarkably thinned, the white ceramic substrate 31 can be seen through, so that the heater 3 can be used. Blackening is prevented. Therefore, by increasing the thickness of the heat radiation film 33 to 10 μm or more, preferably 15 μm or more, the hue of the heater 3 is not faded due to the white color of the ceramic substrate 31, and as a result, a better heat emissivity is obtained. Obtainable.

１：撮影窓
２：撮像素子
３：ヒータ
３１：セラミック基体
３２：発熱抵抗体
３３：熱放射膜
４：筐体
５：レンズ
６：カメラ本体部
７：反射板
８：電極取出部
９：熱伝導部材
１０：カメラモジュール
1: Shooting window 2: Image pickup element 3: Heater 31: Ceramic substrate 32: Heat generation resistor 33: Heat radiation film 4: Housing 5: Lens 6: Camera body 7: Reflector 8: Electrode extraction part 9: Heat conduction Member 10: Camera module

Claims

With the shooting window
Image sensor and
With a heater
It includes the photographing window, the image pickup device, and a housing including the heater.
The heater is a camera module having a ceramic substrate, a heat generating resistor provided on the ceramic substrate, and a thermal radiation film located on the surface of the ceramic substrate.

The camera module according to claim 1, wherein the thermal radiation film is a ceramic coat containing molybdenum or tungsten.

The camera module according to claim 1 or 2, wherein the photographing window is located in a direction perpendicular to the surface of the ceramic substrate on which the thermal radiation film is provided.

The camera module according to any one of claims 1 to 3, wherein the heater is provided on the inner peripheral surface of the housing.

The heater further has an electrode extraction portion, and the heater has an electrode extraction portion.
The camera according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode taking-out portion is located on a surface of the ceramic substrate opposite to the surface on which the thermal radiation film is provided. module.

The heater is plate-shaped and has a plate shape.
The camera module according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat generation resistor is provided along the thermal radiation film.

The heater is cylindrical and has a cylindrical shape.
The camera module according to any one of claims 1 to 5, wherein the photographing window is located inside the heater.

The camera module according to any one of claims 1 to 7, further comprising a reflector for reflecting radiant heat.

The camera module according to any one of claims 1 to 8, wherein the heater is in contact with the photographing window.

The camera module according to any one of claims 1 to 9, further comprising a heat conductive member in contact with the heater and the photographing window.

The camera module according to claim 10, wherein the heat conductive member is provided so as to surround the photographing window.

The camera module according to claim 11, wherein the heat conductive member is a hollow plate-shaped member, and a plurality of the heaters are provided on the surface thereof.

The camera module according to claim 12, wherein the heat conductive member is an annular member, and a plurality of the heaters are provided on the inner peripheral surface.

The camera module according to claim 10, wherein the heat radiation film is provided on the surface of the heater opposite to the surface of the heater that is in contact with the heat conductive member.