JP6673072B2 - 車両用カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載する車両用カメラ装置に関する。

近年、車室内でウィンドシールドの内側に設置されて、車両周辺の撮影に用いられるカメラ装置が知られている。このような車両用のカメラ装置は、レンズの下方且つレンズとウィンドシールドとの間に設置され、下方から入射する外光を遮断するフードを備えている。しかしながら、上方から外光が入射すると、外光がカメラ装置の筐体で反射してレンズに入射することがある。

そこで、特許文献1に記載の前方監視カメラは、フードの底面から上方に突出したリブを複数並べて設け、上方から入射した外光をリブ同士の隙間で捕捉し、外光がレンズへ入射することを抑制している。これらのリブはプラスチックの射出成形で形成されている。

国際公開第２０１３／１２３１６１号公報

ところでこの種のフードは、樹脂で一体成形することで作成する際の都合から、リブの２つの面が、いずれもフードの底面に対して略垂直又は底面となす角度が鈍角となる形状に制限されるため、外光の抑制効果が不十分となる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、樹脂成形されたフードを用いて、外光の影響を十分に抑制できる車両用カメラ装置を提供することを主たる目的とする。

本発明は、車両のウィンドシールドに車室内から固定される車両用のカメラ装置１００であって、カメラモジュール（１６）と、カメラケース（１０）と、フード（２０）と、を備える。カメラモジュールは、レンズ（１４）及び撮像素子（１５１）を有する。カメラケースは、カメラモジュールを内蔵し、ウィンドシールドに固定される。フードは、カメラケースにおいてレンズの下方に固定され、下方から入射する光を遮断する。また、フードは、樹脂で成形されており、フードの底面（２４）から上方に突出したリブ（２２）が、レンズの光軸方向に複数並んで形成されているリブ構造と、フードの底面に、リブの底面への射影部分を少なくとも含んだ孔（２３）が、リブのそれぞれに沿って複数形成されている孔構造と、備える。リブは、レンズに近い後側の面（２２ｂ）と、後側の面と反対側の前側の面（２２ａ）と、を有し、前側の面と底面とのなす角度が鋭角且つ後側の面と底面とのなす角度が鈍角となるように形成されている。

本発明によれば、リブの前側の面と底面とのなす角度が鋭角となるため、上方から入射した外光がフードやカメラケースで反射しても、反射した外光は、反射点よりも後側にあるリブの前側の面で遮られ、レンズへの入射が抑制される。また、フードの底面の下方から孔を介して外光が入射しても、入射した外光は、リブの前側の面で遮られ、レンズへの入射が抑制される。ただし、リブの前側の面と底面とのなす角度を鋭角とする場合、前側の面を形成する金型をフードの上方へ引き抜くことができない。この点、フードが、リブの底面への射影部分を含み各リブに沿って形成された孔を有するため、この孔を利用して、前側の面を形成する金型を引き抜くことができる。すなわち、金型を使った樹脂成形で、フードの底面に垂直な面に対してレンズと反対側に傾いたリブを形成することができる。よって、樹脂成形されたフードを用いて、外光の影響を十分に抑制することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

車両用カメラ装置の斜視図である。 車両用カメラ装置をウィンドシールドに取り付けた状態を示す模式的な断面図である。 車両カメラ装置が備えるフードを金型で成形する様子を示す図である。 本実施形態に係るフードに外光が入射する様子を示す模式図である。 従来のフードに外光が入射する様子を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
＜構成＞
まず、本実施形態に係るカメラ装置１００の構成について、図1及び図２を参照して説明する。

カメラ装置１００は、カメラ本体部１０とフード２０とを備え、ブラケット３を介して車両のウィンドシールド２に車室内側から取り付けられる。図２は、便宜上、ウィンドシールド２及び後述するブラケット３については、ブラケット３の鈎状部３ｂを切断する面の断面図を示し、カメラ本体部１０及びフード２０については、光軸を含む面の断面図を示している。以下では、カメラ装置１００の各部材の前後左右上下方向を、カメラ装置１００がウィンドシールド２に取り付けられた状態における、その部材の前後左右上下方向として定義する。つまり、この定義では、各部材の前方方向は車両の前方に一致する。また、各図におけるＦＲ，ＵＰＲ，ＲＨ方向は、それぞれ前、上、右方向を表すものとする。

ブラケット３は、車両のウィンドシールド２に車室内側から固定される金属又は樹脂製の部材である。ここでいう固定とは、位置決めすることを意味し、特定の位置に位置決めされる構成であればよく、着脱可能に保持される構成であってもよい。ブラケット３は、ウィンドシールド２に、カメラ装置１００の左右方向の幅に応じた距離だけ離れて、２つ固定されている。各ブラケット３は、ウィンドシールド２に接着される板状の天板３ａと、その左右の両端にそれぞれ下向きに立設された２つのＬ字型の鈎状部３ｂと、を備える。

カメラ本体部１０は、カメラモジュール１６と、信号処理基板１７と、カメラケース１３と、を備える。カメラモジュール１６は、レンズ１４とカメラ基板１５とを備える。レンズ１４は、１枚又は複数枚のレンズから構成されており、ホルダに保持される。ホルダは、樹脂又は金属で形成されており、筒状の鏡筒部と、底面が開放した箱状のベース部とを備えている。レンズ１４は、光軸がホルダの鏡筒部の中心軸と一致するように、ホルダの鏡筒部内に保持される。

カメラ基板１５は、撮像素子１５１及びコネクタ１５２が搭載された板状部材であり、ホルダのベース部の開放端部に組み付けられる。撮像素子１５１及びコネクタ１５２は、カメラ基板１５の互いに異なる面に搭載されており、カメラ基板１５は、撮像素子１５１が搭載された面がレンズ１４と対向するように、ホルダに組み付けられる。撮像素子１５１は、ＣＣＤイメージセンサやＣＯＭＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子である。撮像素子１５１は、レンズ１４により受光面に結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する。

信号処理基板１７は、カメラモジュール１６にて取得される画像信号の処理を行う板状の部品である。信号処理基板１７には、コネクタ１７２が搭載されており、コネクタ１７２とコネクタ１５２とが接続配線１７１により電気的に接続されることで、カメラモジュール１６から信号処理基板１７へ画像信号が送信される。

カメラケース１３は、樹脂又は金属で形成された箱状の部材であり、前方側になるほど厚みが小さくなるような形状を有する。カメラケース１３の内部には、カメラモジュール１６及び信号処理基板１７が固定され、前方部分には後述するフード２０が固定される。カメラケース１３の上面１３ａは、前方平面部１３ｂ、起立平面部１３ｃ及び後方平面部１３ｄを備える。前方平面部１３ｂ、起立平面部１３ｃ及び後方平面部１３ｄは、互いに傾斜の異なる３つの面である。前方平面部１３ｂは、前後左右方向に広がっている面である。起立平面部１３ｃは、前方平面部１３ｂの後側端部において上方に起立している面である。また、後方平面部１３ｄは、起立平面部１３ｃの上側端部において後ろ方向へと広がっている面である。

そして、起立平面部１３ｃの上下方向における中央から後方平面部１３ｄの前部近傍にかけて、カメラモジュール１６の鏡筒部分を露出させる露出孔１３ｅが形成されている。カメラモジュール１６は、レンズ１４が露出孔１３ｅから露出するようにカメラケース１３に固定される。そして、信号処理基板１７は、カメラモジュール１６の下方にて、カメラ基板１５と交差する角度で固定される。

また、前方平面部１３ｂは、平面形状が台形状であり、左右両側には上方向へ向かって、内側側面１３ｆ，１３ｇが形成されている。そして、前方平面部１３ｂ、内側側面１３ｆ，１３ｇ及び起立平面部１３ｃによって、台形状の窪み１３ｈが形成される。フード２０は、この窪み１３ｈに嵌め込まれる。そのため、窪み１３ｈを形成する面のうちの前方平面部１３ｂ及び内側側面１３ｆ，１３ｇはフード２０の下に隠れる。

さらに、カメラケース１３の左右の外側側面１３ｉ，１３ｊには、それぞれ、上面１３ａの付近において、円柱状に突出した２つの掛止部３ｋが設けられている。ブラケット３の４つの鈎状部３ｂに４つの掛止部３ｋがそれぞれ掛止されることで、カメラケース１３はフロントガラスに固定される。

フード２０は、黒色の樹脂製の部材であり、台形状の底面２４と、底面２４の左右両側に立設された左側面２１ａ及び右側面２１ｂとを有する。フード２０は、カメラケース１３の窪み１３ｈに嵌め込まれて固定され、カメラケース１３の露出孔１３ｅから露出したレンズ１４を下方から覆い、レンズ１４の下方から入射する光、例えば、車両のダッシュボードで反射した光を遮断する。その結果、車両のダッシュボード等の景色、すなわち、カメラモジュール１６の画角範囲外の景色が、レンズ１４へ映り込むことが抑制される。

図４に光軸を含む面で切断したフード２０の模式図を示す。フード２０は、図１及び図４に示すように、複数のリブ２２を有するリブ構造と、複数の孔２３を有する孔構造とを備える。リブ構造は、底面２４から上方に突出したリブ２２が、レンズ１４の光軸方向に複数並んで形成されている。各リブ２２は、左側面２１ａから右側面２１ｂに亘って形成されている。つまり、各リブ２２の左右の両端は、左側面２１ａ及び右側面２１ｂにそれぞれ当接している。

各リブ２２は、レンズ１４に近い後側の面２２ｂと、後側の面２２ｂと反対側の前側の面２２ａとを有し、上方に向かうほど、前側の面２２ａと後側の面２２ｂとが接近するような形状に形成されている。詳しくは、各リブ２２は、前側の面２２ａと底面２４とのなす角度が鋭角、且つ、後側の面２２ｂと底面２４とのなす角度が鈍角となり、上方で、前側の面２２ａと後側の面２２ｂとが接合するような形状に形成されている。つまり、各リブ２２は、底面２４に垂直な面に対して、レンズ１４と反対側に傾くように形成されている。また、前側の面２２ａと後側の面２２ｂとの接合部分であるリブ２２の先端部分は、丸みのある形状に形成されている。

一方、孔構造は、各リブ２２に沿った孔２３が、レンズ１４の光軸方向に複数並んで、底面２４に形成されている。孔２３は、左側面２１ａから右側面２１ｂに亘って形成されている。つまり、孔２３の左右の両端は、左側面２１ａ及び右側面２１ｂにそれぞれ当接している。また、各孔２３は、各リブ２２の前側の面２２ａと底面２４との前側交線から前方に広がって形成されている。各孔２３の前後方向の寸法は、各リブ２２を底面２４に射影した射影部分の前後方向の長さよりも長くなっている。すなわち、各孔２３は、各リブ２２の底面２４への射影部分を少なくとも含むように形成されている。本実施形態では、各孔２３の前後方向の寸法は、リブ２２の前側の面２２ａと底面２４との前側交線から、一つ前のリブ２２の後側の面２２ｂと底面２４との後側交線までの寸法になっている。

＜フードの成形＞
次に、フード２０の成形について、図３を参照して説明する。フード２０は、金型７０Ａ及び金型７０Ｂを用いて樹脂で一体成形される。金型７０Ａは下側の金型であり、前側の面２２ａの輪郭と底面２４の下側の輪郭と孔２３の輪郭とを形成する。金型７０Ｂは上側の金型であり、後側の面２２ｂの輪郭と底面２４の上側の輪郭とを形成する。組み合わされた金型７０Ａと金型７０Ｂとの隙間に樹脂が注入され、注入された樹脂が固められた後、金型７０Ａ及び金型７０Ｂが引き抜かれて、リブ構造と孔構造とを有するフード２０が形成される。

その際、前側の面２２ａが前傾しているため、金型７０Ａを上側に引き抜くことができない。よって、金型７０Ａは下側、金型７０Ｂは上側に引き抜かれ、金型７０Ａが下側に引き抜かれる際の金型７０Ａの通り道が、底面２４に形成される孔２３となる。つまり、フード２０が孔２３を有さない形状の場合、前傾した前側の面２２ａを樹脂で形成することができない。また、金型７０Ａ，７０Ｂで形成されたリブ２２の先端は、金型を使った樹脂成形の特性上、尖った形状にはならず丸みを持った形状となる。

＜作用＞
図４に、カメラ装置１００のフード２０に上方から外光が入射した様子を示す。また、図５に、従来のフードをカメラケース１３に設置した場合に、フードの上方から外光が入射した様子を示す。従来のフードの場合、前側の面と底面とのなす角度が直角あるいは鈍角であるため、外光の入射角度によっては、入射してフードで反射した外光が、リブで遮られることなくレンズ１４へ入射してしまう。これに対して、フード２０の場合、前側の面２２ａと底面２４とのなす角度が鋭角であり、リブ２２が前傾しているため、入射してカメラケース１３で反射した外光は、反射点よりも後側のリブ２２の前側の面２２ａにより、レンズ１４への入射が妨げられる。また、フード２０の下方から孔２３を介して入射した外光も、リブ２２の前側の面２２ａにより、レンズ１４への入射が妨げられる。

＜効果＞
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）フード２０が、底面２４に複数の孔２３を有する形状であるため、金型を使った樹脂成形で、前傾したリブ２２を形成することができる。そして、リブ２２が前傾しているため、フード２０の上方から入射した外光や、フード２０の下方から孔２３を介して入射した外光をリブ２２で遮って、外光がレンズ１４へ入射することを妨げることができる。

（２）リブ２２の先端部分を丸みのある形状とすることで、金型７０Ａ，Ｂを使った樹脂成形でリブ２２を作ることができる。
（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（ａ）上記実施形態では、孔２３の前後方向の寸法を、リブ２２の前側の面２２ａと底面２４との前側交線から、一つ前のリブ２２の後側の面２２ｂと底面２４との後側交線までの寸法としたが、これに限らない。孔２３の前後方向の寸法は、前側交線の位置から射影部分の前後方向の長さを超える長さがあれば、前側交線から後側交線までの長さがなくてもよい。

（ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（ｃ）上述したカメラ装置の他、当該カメラ装置が備えるフード、フード製造方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

２…ウィンドシールド、１３…カメラケース、１４…レンズ、１６…カメラモジュール、１７…信号処理基板、２０…フード、２２…リブ、２２ａ…前側の面、２２ｂ…後側の面、２３…孔、２４…底面、１００…カメラ装置、１５１…撮像素子。

Claims (3)

1. 車両のウィンドシールド（２）に車室内から固定される車両用のカメラ装置（１００）であって、
   レンズ（１４）及び撮像素子（１５１）を有するカメラモジュール（１６）と、
   前記カメラモジュールを内蔵し、前記ウィンドシールドに固定されるカメラケース（１３）と、
   前記カメラケースにおいて前記レンズの下方に固定され、下方から入射する光を遮断するフード（２０）と、を備え、
   前記フードは、
   樹脂で成形されており、
   前記フードの底面（２４）から上方に突出したリブ（２２）が、前記レンズの光軸方向に複数並んで形成されているリブ構造と、
   前記フードの底面に、前記リブの前記底面への射影部分を少なくとも含んだ孔（２３）が、前記リブのそれぞれに沿って複数形成されている孔構造と、備え、
   前記リブは、前記レンズに近い第１の後側の面（２２ｂ）と、前記第１の後側の面と反対側の第１の前側の面（２２ａ）と、を有し、前記第１の前側の面と前記底面とのなす角度が鋭角且つ前記第１の後側の面と前記底面とのなす角度が鈍角となるように形成され、
   前記孔は、前記レンズに近い第２の後側の面と、前記第２の後側の面と反対側の第２の前側の面と、を有し、
   前記第１の後側の面と、前記第２の前側の面とがなす角度は１８０度より大きいカメラ装置。
2. 前記リブは、前記前側の面と前記後側の面との接合部分である先端部分が丸みのある形状に形成されている、請求項１に記載のカメラ装置。
3. 前記第２の前側の面と前記底面とがなす角度は直角である、請求項１又は２に記載のカメラ装置。