JP6733522B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、撮像装置に関する。

特許文献１には、車両のウィンドシールド中央上部におけるルームミラーの付け根近傍に設置可能な撮像装置が提案されている。この撮像装置の筐体は、カメラモジュール収納する本体部と、カメラモジュールのレンズに下方からの光が入力することを阻止すると共に、カメラモジュールが出力する画像信号を処理する処理基板を収納するフード部とを備える。そして、撮像装置の筐体は、カメラモジュールや処理基板の収納を容易にするために、本体部およびフード部の下面および本体部の後面を覆う形状のカバーと、カバーと共に本体部およびフード部における収納空間を形成するケースとで構成されている。なお、カバーは、筐体の下面を構成する部位において、ねじ止めやカシメによりケースと一体化されている。

特開２０１５−１２０４９２号公報

ところで、カバーは、通常、一枚の金属板を曲げ加工することで製造される。このカバーが、経年変化等により平らな形状に戻る方向に変形すると、本体部の後面等においてケースからカバーが浮いた状態となり、ケースとカバーの間に形成される隙間を介してノイズが漏洩または侵入する。その結果、自装置が外部からのノイズの影響を受け易くなったり、自装置からの漏洩ノイズによって周辺機器に対して影響を及ぼし易くなったりするという問題があった。

本開示の一側面は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、撮像装置において自装置からのノイズの漏洩、および外部からのノイズの侵入を抑制することを目的としている。

本開示の一態様は、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撮像装置（１）であって、筐体（３）を備える。
筐体は、本体部（３ａ）およびフード部（３ｂ）を有する。本体部は、カメラモジュール（５）を、カメラモジュールの一部を外部に露出させた状態で収納する。フード部は、本体部の前面側下部に設けられ、カメラモジュールが出力する画像信号を処理する処理基板（７）を収納する。但し、当該撮像装置が車両に固定された状態を基準として上下を表すものとし、本体部においてレンズを露出された側を前面、該前面の反対側を後面とする。また、筐体は、カバーとケースとを接合することで構成される。カバーは、本体部およびフード部の下面を覆うカバー下面部（４０ａ）および前記本体部の後面を覆うカバー後面部（４０ｂ）を有する。ケースは、カメラモジュールおよび処理基板を収納する収納空間を、カバーと共に形成する。カバーの周縁部には、ケースに対して密接した状態で固着される固着部位（８１〜８７）が、車両に搭載された装置にて使用される最高周波数の信号の半波長より短い間隔で設けられている。

このように構成された撮像装置によれば、固着部位が存在するため、カバーが変形したとしても、ケースとカバーとの間に、動作周波数の反波長分の長さ以上の隙間が生じてしまうことを抑制することができる。その結果、筐体内部から筐体外部へのノイズの漏洩、筐体外部から筐体内部へのノイズの侵入を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、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

撮像装置の外観を右前上方から見た状態を示す斜視図である。 撮像装置の外観を右後下方から見た状態を示す斜視図である。 撮像装置を右前上方から見た分解図である。 撮像装置を下方から見た分解図である。 ねじ止めに使用する孔間の距離を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
［１．全体構成］
撮像装置１の構成を図１〜図４に基づき説明する。撮像装置１は、車両のウィンドシールドの内側に設置され、車両の前方を撮像する車載カメラである。なお、以下の説明においては、撮像装置１の各部材の上下方向を、撮像装置１がウィンドシールドの内側に設置された状態における、その部材の上下方向として定義する。

図１〜図４に示すように、撮像装置１は、筐体３と、カメラモジュール５と、処理基板７と、を備える。筐体３は、本体部３ａと、フード部３ｂと、コネクタ部３ｃと、を有する。

本体部３ａは、筐体３の内部と外部を連通させるレンズ孔３１を有する。本体部３ａは、カメラモジュール５を、その一部をレンズ孔３１から外部に露出させた状態で収納する。ここでは、レンズ孔３１からカメラモジュール５の一部を露出させる方向を前、その反対方向を後として、前後方向を定義する。また、前方向から撮像装置１を見たときの左右方向を、ここでの左右方向として定義する。そして、撮像装置１は、通常、前方向と車両の進行方向とが一致するように車両に取り付けられる。

フード部３ｂは、処理基板７を収納する。
コネクタ部３ｃは、フード部３ｂの後方かつ本体部３ａの側方に形成され、後述する外部コネクタ７３を含む比較的背の高い部品を収納する空間を形成する。

［２．カメラモジュール］
カメラモジュール５は、光学ユニット５０と撮像基板６０とを備える。
光学ユニット５０は、筒状の鏡筒部５１と、後方に開口部を有する箱状のベース部５２と、鏡筒部５１に保持されるレンズ５３と、を備える。鏡筒部５１およびベース部５２は、樹脂又は金属により一体に構成されている。ベース部５２は、鏡筒部５１の中心軸に対して直交しかつ鏡筒部５１との境界に位置する面から、鏡筒部５１を中心として互いに逆方向、ここでは左右両側方に延びた取付部を有する。この取付け部の両端部分のそれぞれには、光学ユニット５０を筐体３に固定する際に用いる貫通孔９１ｃ、９２ｃが形成されている。レンズ５３は、１枚又は複数枚のレンズを有し、光軸が鏡筒部５１の中心軸と一致するように鏡筒部５１内に保持される。

撮像基板６０は、受光面６１と、出力回路６２、撮像側コネクタ６３とを備える。受光面６１は、多数の撮像素子を格子状に配置することで形成されている。撮像素子として、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子が用いられる。撮像基板６０は、受光面６１が形成された部位がレンズ５３と対向するように、ベース部５２の後方に組み付けられる。受光面６１を構成する各撮像素子は、レンズ５３により受光面６１に結像された被写体像を電気的な画像信号に変換する。出力回路６２は、受光面６１から画像信号を読み出し、撮像側コネクタ６３を介して処理基板７に出力する。なお、撮像基板６０において、出力回路６２は受光面６１と同一面に形成され、撮像側コネクタ６３は受光面６１とは反対面に形成されている。

このように構成されたカメラモジュール５は、鏡筒部５１に保持されたレンズ５３が、本体部３ａに形成されたレンズ孔３１から外部に露出するように本体部３ａ内に収納される。

［３．処理基板］
処理基板７は、処理側コネクタ７１、画像処理回路７２、外部コネクタ７３等が実装されたプリント基板である。処理側コネクタ７１は、カメラモジュール５の撮像側コネクタ６３を介して画像信号を取得するためのコネクタである。画像処理回路７２は、処理側コネクタ７１を介して取得した画像信号を処理する。外部コネクタ７３は、画像処理回路７２に対する外部からの指示を入力したり、画像処理回路７２での処理結果を外部に出力したりするためのコネクタである。なお、外部コネクタ７３は、処理基板７の右後方隅に配置され、画像処理回路７２を構成する大容量コンデンサ等の背の高い部品は、処理基板７の右端かつ外部コネクタ７３より前方よりに固めて配置されている。

処理基板７は、ケース３０及びカバー４０を供締めするための３つの貫通孔８５ｃ、８６２ｃ、８７ｃを有する。また、処理基板７には、ケース３０とカバー４０とを直接接合するためのねじ８３、８４を通す位置に、切欠部７ａ、７ｂが形成されている。

［４．筐体］
筐体３は、別体に形成されたケース３０とカバー４０とを備え、これらを接合することで一体に構成される。

カバー４０は、本体部３ａおよびフード部３ｂ、コネクタ部３ｃの下面を覆うカバー下面部４０ａと、本体部３ａの後面を覆うカバー後面部４０ｂとを備える。ケース３０は、カバー４０と共に、カメラモジュール５および処理基板７を収納する収納空間を形成する形状を有する。このようなケース３０およびカバー４０の形状は、カメラモジュール５や処理基板７のカバー４０への組み付けを容易にするためのものである。即ち、カバー４０が接合されていない状態において、ケース３０の後方部分が開放されているため、カメラモジュール５は、ケース３０の後方からケース３０の内部に容易に組み付けることができる。また、処理基板７は、ケース３０とカバー４０とを接合する際に、ケース３０とカバー４０とで上下から挟みこむようにすることで容易に組み付けることができる。またカバー後面部４０ｂは、本体部３ａのみを覆うため、カバー４０をケース３０に組み付けた状態において、外部コネクタ７３を、筐体３の後方に露出させることができる。

ケース３０およびカバー４０は、いずれもアルミニウムの材料を用いて構成されている。但し、カバー４０において、ケース３０に接合された際に筐体３の外壁面となる部分には黒色の塗装が施されている。なお、黒色の塗装が施されている部分は図１〜図５に斜線で示す。

ケース３０のうち、フード部３ｂを形成する部位（以下、基板収納部）３０ｂは、処理基板７を収納するために矩形状に形成され、かつ、上下方向の厚みが他の部位と比較して薄く形成されている。ケース３０のうち、本体部３ａを形成する部位（以下、モジュール収納部）３０ａは、基板収納部３０ｂの後方に左隅に位置し、カメラモジュール５を収納する空間を形成する。但し、基板収納部３０ｂとモジュール収納部３０ａとの間には、両者を区切る壁が存在せず、本体部３ａおよびフード部３ｂが形成する空間は、互いに連通したものとなる。ケース３０のうち、コネクタ部３ｃを形成する部位（以下、コネクタ収納部）３０ｃは、モジュール収納部３０ａおよび基板収納部３０ｂとの境界には、仕切壁３２、３３が設けられている。これらの仕切壁３２、３３は、処理基板７が固定された際に、後方に向けて開口した外部コネクタ７３を収納するための空間を処理基板７と供に形成する。

ケース３０は、光学ユニット５０と接合するための２つのねじ孔９１ａ、９２ａと、カバー４０と接合するための４つのねじ孔８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａと、カバー４０及び処理基板７を供締めするための３つのねじ孔８５ａ、８６ａ、８７ａと、を有する。

ねじ孔９１ａ、９２ａは、モジュール収納部３０ａ内に設けられ、光学ユニット５０をレンズ孔３１から鏡筒部５１の先端、即ちレンズ５３が露出した状態となる所定位置にて固定する位置に形成されている。

ねじ孔８１ａ、８２ａは、モジュール収納部３０ａ後方の開口部において、上端側の開口縁を下方に折り返した部位を折返部３４として、この折返部３４の左右両端に形成されている。 ねじ孔８３ａ、８４ａは、基板収納部３０ｂの後方側、即ち、モジュール収納部３０ａやコネクタ収納部３０ｃとの境界部分における左右両隅に形成されている。ねじ孔８５ａ、８６ａは、基板収納部３０ｂの前方側の左右両隅に形成されている。ねじ孔８７ａは、三つの収納部３０ａ、３０ｂ、３０ｃの境界付近、即ち、仕切壁３２、３３が互いに接する地点付近に形成されている。

カバー４０は、本体部３ａおよびフード部３ｂ、コネクタ部３ｃの下面を覆うカバー下面部４０ａと、本体部３ａの後部（即ち、モジュール収納部３０ａの後部）の開口部を覆うカバー後面部４０ｂとを備える。カバー４０は、アルミニウム板を折り曲げ加工することで製造される。なお、カバー下面部４０ａにおいて、カバー後面部４０ｂが一体に形成される部位以外の縁には、上方向に折り返された折返部４１が形成されている。折返部４１は、カバー４０をケース３０に固定したときに、ケース３０下端における外面と接触するように構成されている。

カバー４０は、ケース３０と接合するための４つの貫通孔８１ｂ、８２ｂ、８３ｂ、８４ｂと、ケース３０及び処理基板７を供締めするための３つの貫通孔８５ｂ、８６ｂ、８７ｂと、を有する。これらの貫通孔８１ｂ〜８７ｂは、カバー４０をケース３０に組み付けたときに、ケース３０に形成されたねじ孔８１ａ〜８７ｂとそれぞれ対向する位置に形成されている。

なお、これらの貫通孔８１ｂ〜８７ｂ（即ち、ねじ孔８１ａ〜８７ａも同様）は、図５に示すように、隣接して設けられた貫通孔同士の間隔（以下、孔間隔）Ｌ１〜Ｌ８が、いずれもλ／２以下の長さとなるように構成されている。なお、ここでいう孔間隔Ｌ１〜Ｌ８は、ねじ孔間の３次元的な最短距離ではなく、カバー４０の面に沿った２次元的な距離のことをいう。また、λは、車両に搭載された装置にて使用される最高周波数の信号の波長である。例えば、ＶＩＣＳ通信で使用される周波数帯は２．５ＧＨｚであり、この場合、λ／２は約６０ｍｍとなる。ＶＩＣＳは登録商標である。
但し、孔間隔Ｌ１〜Ｌ８を規定するλを設定するに当たり、以下の例示に該当する周波数を使用する装置については考慮しなくてもよい。即ち、使用する周波数において、距離による信号強度の減衰が大きい場合、許容可能な放射ノイズレベルが大きい場合、撮像装置１内から放射されるノイズレベルが小さい場合、撮像装置１に照射されるノイズレベルの許容値が大きくノイズレベルを無視できる場合等である。例えば、ＤＳＲＣ通信で使用される周波数帯は５．８ＧＨｚであり、この場合、λ／２は約２５ｍｍとなる。ＤＳＲＣは登録商標である。しかし、このＤＳＲＣ通信のノイズレベルを無視できる場合には、孔間隔を２５ｍｍ以上に設定してもよい。

［５．組み立て］
ケース３０及びカメラモジュール５は、２つのねじ９１、９２によって接合される。２つのねじ９１、９２のそれぞれは、ベース部５２に設けられた貫通孔９１ｃ、９２ｃを介して、ケース３０に設けられたねじ孔９１ａ、９２ａに螺合する。これにより、カメラモジュール５は、ケース３０のモジュール収納部３０ａ内に固定される。

ケース３０及びカバー４０は、７つのねじ８１〜８７によって接合される。このうち４つのねじ８１〜８４は、カバー４０に設けられた貫通孔８１ｂ〜８４ｂを介して、ケース３０に設けられたねじ孔８１ａ〜８４ａにそれぞれ螺合して、ケース３０及びカバー４０を接合する。

また、３つのねじ８５〜８７は、カバー４０に設けられた貫通孔８５ｂ〜８７ｂ、および処理基板７に設けられた貫通孔８５ｃ〜８７ｃを介して、ケース３０に設けられたねじ孔８４ａ〜８７ａにそれぞれ螺合して、ケース３０及びカバー４０、処理基板７を供締め供締めする。これらのねじ８１〜８７にて螺合された部位が固着部位に相当する。

［６．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（６ａ）撮像装置１では、筐体３を構成するケース３０およびカバー４０を接合するためのねじ孔８１ａ〜８７ａや貫通孔８１ｂ〜８７ｂが、隣接する孔同士の間隔Ｌ１〜Ｌ８が、処理基板の動作周波数における信号の半波長分の長さλ／２より短くなるように設けられている。このため、撮像装置１によれば、何らかの理由でカバー４０が変形したとしても、ケース３０とカバー４０との間に、λ／２以上の長さを有する隙間が生じてしまうことを抑制することができる。その結果、筐体３内部から筐体３外部へのノイズの漏洩、筐体３外部から筐体３内部へのノイズの侵入を抑制することができる。

（６ｂ）撮像装置１では、カバー下面部４０ａだけでなくカバー後面部４０ｂにも貫通孔８１ｂ、８２ｂを設けている。このため撮像装置１によれば、カバー後面部４０ｂを、ケース３０に密接した状態で固着することができ、カメラモジュール５を収納する本体部３ａの電磁的な密閉性を向上させることができる。

（６ｃ）撮像装置１では、ケース３０とカバー４０とを接触させる箇所に折返部３４、４１を設け、ケース３０とカバー４０との接触面積を増加させている。このため、ケース３０とカバー４０との間にノイズが通過する隙間が形成されることを、より抑制することができる。

［７．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示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。

（７ａ）上記実施形態では、ケース３０とカバー４０の接合に、ねじ８１〜８７を用いているが、密接した状態で固着された固着部位を形成できるのであれば、これに限定されるものではない。例えば、かしめ、接着等の手法を用いてもよい。

（７ｂ）上記実施形態では、固着部位の間隔をλ／２以下としているだけであるが、例えば、撮像装置１の周囲に、他システムの送受信アンテナの配置が想定される場合、それらのアンテナに対向する筐体３の部位については、固着部位の間隔をより狭めるようにしてもよい。この場合、アンテナに与えるノイズの影響、アンテナから受けるノイズの影響をより一層軽減することができる。

（７ｃ）上記実施形態では、カメラモジュール５を一つだけ備えたいわゆる単眼カメラで構成された撮像装置に本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。例えば、カメラモジュール５を二つ備えたいわゆるステレオカメラで構成された撮像装置に本発明を適用してもよい。

（７ｄ）上記実施形態では、カバー４０は、金属板を折り曲げ加工することにより構成され、カバー下面部４０ａとカバー後面部４０ｂとは一体に構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、カバー下面部４０ａとカバー後面部４０ｂとを別体で構成し、これらを何等かの方法で一体化することで作製されたカバーを用いてもよい。

（７ｅ）上記実施形態では、ケース３０及びカバー４０はアルミニウムの材料を用いて構成されている例を示したが、アルミニウム以外の金属を用いて構成されていてもよい。
（７ｆ）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から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…撮像装置、３…筐体、３ａ…本体部、３ｂ…フード部、５…カメラモジュール、７…処理基板、３０…ケース、４０…カバー、４０ａ…カバー下面部、４０ｂ…カバー後面部、５３…レンズ、６１…受光面、８１〜８７…ねじ、８１ａ〜８７ａ…ねじ孔、８１ｂ〜８７ｂ…貫通孔。

Claims (7)

1. 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撮像装置（１）であって、
   カメラモジュール（５）を、該カメラモジュールの一部を外部に露出させた状態で収納する本体部（３ａ）、および当該撮像装置が前記車両に固定された状態を基準として上下を表すものとし、前記本体部において前記カメラモジュールを露出された側を前面、該前面の反対側を後面として、前記本体部の前面側下部に設けられ、前記カメラモジュールが出力する画像信号を処理する処理基板（７）を収納するフード部（３ｂ）を有する筐体（３）を備え、
   前記筐体は、
   前記本体部および前記フード部の下面を覆うカバー下面部（４０ａ）および前記本体部の後面を覆うカバー後面部（４０ｂ）を有するカバー（４０）と、
   前記カメラモジュールおよび前記処理基板を収納する収納空間を、前記カバーと共に形成するケース（３０）と、
   を接合することで構成され、
   前記カバーの周縁部には、前記ケースに対して密接した状態で固着される固着部位（８１〜８７）が、前記車両に搭載された装置にて使用される最高周波数の信号の半波長より短い間隔で設けられ、
   前記ケースは、
   当該装置の外部との通信に用いるコネクタ（７３）を収納するコネクタ収納部（３０ｃ）と、
   前記コネクタ収納部と前記本体部および前記フード部が有する前記収納空間との間に設けられた仕切壁（３２、３３）と、
   を有する撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置であって、
   前記仕切壁の周辺に、少なくとも１つの前記固着部位が設けられた
   撮像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の撮像装置であって、
   前記カバー後面部は、前記本体部に収納された前記カメラモジュールと対向するように、前記カバー下面部から立設され、前記カバー下面部と前記カバー後面部とは、折り曲げ加工された金属板によって一体に形成されている、撮像装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記カバー後面部に前記固着部位が一つ以上設けられている、撮像装置。
5. 請求項４に記載の撮像装置であって、
   前記カバー後面部に設けられた前記固着部位は、少なくとも前記カバー後面部の上端に位置する、撮像装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記固着部位には、ねじ止めが用いられている、撮像装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記ケースには、前記カバー後面部により覆われる開口部の縁に、前記カバーに面接触させる折返部（３４）が設けられている、撮像装置。

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