JP6879819B2 - セルフクリーニングレンズ、レンズアッシー及びカメラ - Google Patents

Description

本発明は、セルフクリーニングレンズ、及びカメラに関する。

従来、屋外カメラのレンズ表面には、天候による異物（雨水、塵埃）、車走行中に巻き上げられる異物(泥、汚水、ワックス、洗浄液、融雪剤等の道路散乱物質）が付着し、カメラ映像に悪影響を与える。即ち、異物が付着したレンズからの映像には、本来正常な映像から劣化・不良になり得るフレア、白点、白濁、ケラレ、ピンボケ、歪み異常等が発生する。
車載カメラでは、画像認識にもカメラ映像を使用していることから、画像認識の誤検知の可能性を高めることもある。
対策として、既に、レンズ表面の異物除去として、ワイパー機構、振動機構、光触媒、親水効果、撥水効果、光触媒効果、レンズ全面への透明材料によるカバー、洗浄液タンクを常備することによる洗浄液の吹きかけ、エアによる吹き飛ばし等、発案事例は多々存在する。

例えば、屋外で使用されるカメラのレンズや建物の外壁に付着する水滴、汚れの付着を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
特許文献１においては、カメラの前方を覆うカメラカバーの表面を親水コートで覆うことで、カメラカバーへの水滴、汚れの付着を防止してカメラの画像の鮮明性を確保している。特許文献２においては、ビル等の外壁用建材の表面を光触媒コート等により覆って、疎水性汚れの降雨や水洗浄による洗浄を容易にしている。特許文献３においては、カメラのレンズ又はレンズの保護ガラスへの付着物をワイパブレードによって確実に除去可能としている。

特許第５３７４６６１号公報 特許第３４１４３６５号公報 特許第６０９３１７３号公報

特許文献１のレンズ親水効果による異物除去では、レンズ表面に親水コートを施し、付着する水分を馴染ませて水膜を生成させ、付着物と共に流す効果がある。しかし、実際には、水分が少なく粘度が高い付着物である泥や融雪剤は、水を当て続けても落ちない(落ちにくい)ため、そのまま乾燥し、レンズ表面に異物痕が残る。晴天時などでレンズ表面に塵埃など微少な異物が蓄積されると、その後の親水効果も減少していく。
この方法は、撥水効果同様、レンズ表面にコーティングのみで対応出来、コスト面、サイズ面、母体からの最小限変更、セルフクリーニングなど実現性が高いため、これらの点を考慮した実施が望まれる。

また、特許文献２のレンズ光触媒効果による異物除去では、レンズ表面に光触媒コートを施し、付着する汚れを分解、浄化させ、落とす効果がある。この方法は、建材やガラス窓で既に実用され、実績もある。しかし、分解効果は、ＵＶ照射が不可欠であり、反応も徐々に起こっていく。実際レンズ等の光学的部品では即効的効果が求められている中、低速反応、夜などのＵＶ減少等、効果不安定要素が大きい。
この方法は、撥水、親水効果同様、レンズ表面にコ―ティングのみで対応出来、コスト面、サイズ面、母体からの最小限変更、セルフクリーニングなど実現性が高いため、これらの点を考慮した実施が望まれる。

また、特許文献３のレンズワイパー機構による異物除去は、機構的、物理的な異物除去法であり、フロントガラスのワイパーと原理、効果は同じである。しかし、異物自体を潰す、引き伸ばす、拭き残しといった、かえって異物汚れを肥大させることがある。レンズ自体が光学ガラス材であり、通常のガラスよりも柔らかい材質であるため、ワイパー拭きによる傷も有り得る、機構的要素も含まれ、コスト面、耐久面、サイズ面に懸念が残る。

上記したように、従来レンズ異物付着除去には、多くの手法が考えられている。どれも異物を完全に除去出来ない。
上記の他に、例えば、レンズ撥水効果による異物除去では、レンズ表面に撥水コートを施し、付着する水を玉とし、接触面積を小さくすることで転がり落ちる効果がある。しかし、実際は、水玉の吸着力(表面張力)により、水玉は付着した状態を維持し、車両走行中の振動程度では落下しない。粘度がある泥や融雪剤も更にそれ自体の付着力が高いために落ちにくく、そのまま乾燥して異物痕も残る。晴天時などでレンズ表面に塵埃など微少な異物が蓄積されると、その後の撥水効果も減少してしまう。レンズ表面にコ―ティングのみで対応出来、コスト面、サイズ面、母体からの最小限変更、セルフクリーニングなどの実現性が高いため、これらの点を考慮した実施が望まれる。

また、噴出ノズルによるレンズ表面への洗浄液吹きかけ、エア吹きかけでは、常時任意的にレンズ表面に洗浄液やエアを吹きかけるシステムにより異物を洗い流し除去する効果がある。実際、レンズ汚れを低減し、汚れの進行を遅らせることができるが完全では無い。洗浄液の乾き痕が映像白濁を引き起こすこともある。洗浄液（例えば、ウォッシャー液）やエアを吹きかけるシステムには、大掛かりなポンプ機構が必須であり、サイズ面、コスト面、消耗面でも不利である。
本発明は、コスト及びサイズを重視し、単純な構成でより効果的にセルフクリーニングが可能なセルフクリーニングレンズ及びカメラを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部を備える親水コートと、前記親水コートの隣り合う前記凸部の間に施された光触媒コートと、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コートとで覆われ、前記凸部は、前記光触媒コートの表面よりも突出していることを特徴とする。

この構成によれば、レンズ素材の表面に異なる種類のコーティングを追加するだけで、ワイパー機構やノズル噴出機構のような大がかりな周辺システム(モーター、ポンプ駆動部品、洗浄液、洗浄エア、ホース、コントロールユニット等)を必要としなく、また、レンズ表面にワイパーのような継続磨耗力等の負荷をかけることもないことから耐久性に優れ、それぞれのコーティングの特性によって、単純な構成でより効果的にセルフクリーニングを行うことができ、コスト削減、小型化を図ることができる。これにより、セルフクリーニングレンズの異物付着によるカメラ映像の劣化を改善することができる。また、光触媒コートの表面に水分を一時的に溜めることができ、汚れを浮かせて流しやすくすることができる。

上記発明において、前記親水コートを形成する複数の前記凸部は、上下方向に延びていても良い。この構成によれば、凸部に沿って水滴をレンズ表面から落下しやすくすることができる。

また、上記発明において、前記撥水コートは、レンズ上部とレンズ下部とにそれぞれ一対形成され、それぞれ一対の前記撥水コートは、レンズ中心を通る鉛直線に対して対称に配置されるとともに、鋭角を成すように配置されるようにしても良い。
この構成によれば、水滴をレンズ中心部に一旦集めて流れやすくすることができる。また、カメラによって撮影される画像の両側部及び中央部を撥水コートによって邪魔しないようにすることができる。

また、上記発明において、レンズ外周部を支持する鏡筒部は、断面菱形に形成され、菱形の対向する一対の角部が上下方向に並んでいても良い。この構成によれば、鏡筒部を１８０°回転させて取付けても、親水コートの凸部を常に上下方向に延びるようにレンズを取付けることができる。
また、上記発明において、前記親水コート、前記光触媒コート及び前記撥水コートは、真空蒸着により形成されるようにしても良い。この構成によれば、親水コート、光触媒コート及び撥水コートを、不純物が少なく、均一で吸着度の高い薄膜に形成することができる。

また、上記発明において、前記レンズ外周部のバレル面には、親水性を有する材料により水滴を除去する水滴除去アームが形成されていても良い。この構成によれば、親水性を有する水滴除去アームによって、レンズ外周部から汚水を排出しやすくすることができる。
また、上記発明において、前記水滴除去アームは、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面まで延びて前記親水コート及び前記光触媒コートに接触していても良い。この構成によれば、親水コート及び光触媒コートと一緒になって親水作用により汚水をより一層排出しやすくすることができる。

本発明は、レンズの表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部を備える親水コートと、前記親水コートの隣り合う前記凸部の間に施された光触媒コートと、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コートとで覆われ、前記凸部は、前記光触媒コートの表面よりも突出していることを特徴とする。
この構成によれば、レンズ素材の表面に異なる種類のコーティングを追加するだけで、ワイパー機構やノズル噴出機構のような大がかりな周辺システム(モーター、ポンプ駆動部品、洗浄液、洗浄エア、ホース、コントロールユニット等)を必要としなく、また、レンズ表面にワイパーのような継続磨耗力等の負荷をかけることもないことから耐久性に優れ、それぞれのコーティングの特性によって、単純な構成でより効果的にセルフクリーニングを行うことができ、コスト削減、小型化を図ることができる。これにより、セルフクリーニングレンズの異物付着によるカメラ映像の劣化を改善することができる。

本発明は、表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部を備える親水コートと、親水コートの凸部間に施された光触媒コートと、親水コート及び光触媒コートのそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コートとで覆われるので、レンズ素材の表面に異なる種類のコーティングを追加するだけで、ワイパー機構やノズル噴出機構のような大がかりな周辺システム(モーター、ポンプ駆動部品、洗浄液、洗浄エア、ホース、コントロールユニット等)を必要としなく、また、レンズ表面にワイパーのような継続磨耗力等の負荷をかけることもないことから耐久性に優れ、それぞれのコーティングの特性によって、単純な構成でより効果的にセルフクリーニングを行うことができ、コスト削減、小型化を図ることができる。これにより、セルフクリーニングレンズの異物付着によるカメラ映像の劣化を改善することができる。

本発明のセルフクリーニングレンズを備えるレンズアッシーを示す斜視図である。 レンズアッシーを示す正面図である。 レンズアッシーを示す側面図である。 レンズアッシーを示す背面図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 車載カメラを示す側面図である。 車載カメラを示す分解図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 内側レンズ面への第１コーティング処理を示す作用図である。 第１コーティング処理後の第２コーティング処理に使用する第１マスク治具及び第１マスク治具の使用方法を示す図であり、図１１（Ａ）は第１マスク治具の正面図、図１１（Ｂ）は第１マスク治具のＢ矢視図、図１１（Ｃ）は第１マスク治具のＣ矢視図、図１１（Ｄ）は第１マスク治具の使用方法を示す断面図である。 レンズの表面における第２コーティング処理後の状態を示す断面図である。 第２コーティング処理後の第３コーティング処理に使用する第２マスク治具及び第２マスク治具の使用方法を示す図であり、図１３（Ａ）は第２マスク治具の正面図、図１３（Ｂ）は第２マスク治具のＢ矢視図、図１３（Ｃ）は第２マスク治具のＣ矢視図、図１３（Ｄ）は第２マスク治具の使用方法を示す断面図である。 第３コーティング処理後の第４コーティング処理に使用する第３マスク治具及び第３マスク治具の使用方法を示す図であり、図１４（Ａ）は第３マスク治具の正面図、図１４（Ｂ）は第３マスク治具のＢ−Ｂ線断面図、図１４（Ｃ）は第３マスク治具のＣ−Ｃ線断面図、図１４（Ｄ）は第３マスク治具の使用方法を示す断面図である。 撥水コートの配置の要求範囲を説明する説明図であり、図１５（Ａ）は追い越し時の他車の状況把握（追い越し検知）をする場合の映像の説明図、図１５（Ｂ）は駐車時の駐車スペース把握（駐車支援）をする場合の映像の説明図、図１５（Ｃ）は走行中に自車側方からの車両又は歩行者等の飛び出しに対する状況把握（飛び出し検知）をする場合の映像の説明図である。 レンズの表面における左右一側部に付着した汚水（汚れ）の除去を示す作用図であり、図１６（Ａ）はレンズの表面における左右一側部に汚水が付着した状態を示す正面図、図１６（Ｂ）は汚水がレンズの表面に広がった状態を示す正面図、図１６（Ｃ）は図１６（Ｂ）の親水コートの凸部に沿った断面を示す断面図、図１６（Ｄ）は汚水が水滴除去アームに接触した状態を示す正面図、図１６（Ｅ）は図１６（Ｄ）の親水コートの凸部に沿った断面を示す断面図、図１６（Ｆ）は汚水が水滴除去アームから落ちる直前の状態を示す正面図、図１６（Ｇ）は図１６（Ｆ）の親水コートの凸部に沿った断面を示す断面図である。 レンズの上部領域に付着した汚水（汚れ）の除去を示す作用図（前半）であり、図１７（Ａ）はレンズの表面上部に汚水が付着した状態を示す正面図、図１７（Ｂ）は汚水がレンズの表面上部の限られた範囲に広がった状態を示す正面図、図１７（Ｃ）は汚水がレンズの中央部に集められた状態を示す正面図である。 レンズの上部領域に付着した汚水（汚れ）の除去を示す作用図（後半）であり、図１８（Ａ）は汚水がレンズ中心部から流れ落ち始める状態を示す正面図、図１８（Ｂ）は汚水がレンズ表面下部に流れた状態を示す正面図、図１８（Ｃ）は汚水がレンズ表面から落下する直前の状態を示す正面図である。 レンズ表面に付着した汚水の位置による汚水の流れ易さを比較する作用図である。 レンズの表面に付着した粘性の高い汚れの除去を示す作用図である。 下方に指向するレンズ１１に付着した汚れの除去を示す作用図であり、図２１（Ａ）はレンズが下方に指向する状態を示す側面図、図２１（Ｂ）はレンズの表面中心部に汚れが集まった状態を示す正面図、図２１（Ｃ）は汚れが撥水コートによって弾かれた状態を示す正面図、図２１（Ｄ）は図２１（Ｃ）における親水コートの凸部に沿った断面を示す断面図、図２１（Ｅ）は図２１（Ｄ）の状態から汚れが落下した状態を示す断面図である。 図２３〜図２５に示す車載カメラを示す図であり、図２２（Ａ）は車両搭載時の車載カメラのレンズの向きを示す側面図、図２２（Ｂ）は車載カメラの正面図である。 比較例１のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２３（Ａ）はレンズへの汚れの付着状態を示す図、図２３（Ｂ）は映像への汚れの映り込みを示す図、図２３（Ｃ）は後日のレンズへの汚れの付着状態を示す図、図２３（Ｄ）は後日の映像への汚れの映り込みを示す図である。 比較例２のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２４（Ａ）はレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２４（Ｂ）は映像への汚水の映り込みを示す図、図２４（Ｃ）は後日のレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２４（Ｄ）は後日の映像への汚れの映り込みを示す図である。 実施例１のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２５（Ａ）はレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２５（Ｂ）は映像への汚水の映り込みを示す図、図２５（Ｃ）は後日のレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２５（Ｄ）は後日の映像への汚れの映り込みを示す図である。 車両搭載時の図２７〜図２９に示す車載カメラのレンズの向きを示す側面図である。 比較例３のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２７（Ａ）はレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２７（Ｂ）は映像への汚水の映り込みを示す図である。 比較例４のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２８（Ａ）はレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２８（Ｂ）は映像への汚水の映り込みを示す図である。 実施例２のレンズを備える車載カメラにおけるレンズの汚れ及び映像を示す作用図であり、図２９（Ａ）はレンズへの汚水の付着状態を示す図、図２９（Ｂ）は映像への汚水の映り込みを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、各図に示す符号ＦＲはカメラの前方、符号ＵＰはカメラの上方を示している。
図１は、本発明のセルフクリーニングレンズ１１を備えるレンズアッシー１０を示す斜視図であり、レンズアッシー１０の斜め上方から見た図である。
レンズアッシー１０は、カメラの前部に設けられ、セルフクリーニングレンズ１１、レンズ支持部１２及び鏡筒部１３を備える。
セルフクリーニングレンズ１１（以下、単に「レンズ１１」と記す。）は、レンズ素材表面に異なる種類の複数のコーティングが施され、屋外で使用されるカメラに組み付けられる。上記した複数のコーティングによって、外部からの清掃動作を行うことなしに自己浄化によって、レンズ１１の表面への水分、土埃等（汚れ）の付着が抑制され、カメラで撮影される画像や映像の品質が高められる。
レンズ支持部１２は、レンズ１１が取付けられる部分である。鏡筒部１３は、レンズ支持部１２の後部に設けられる筒状の部分である。

図２は、レンズアッシー１０を示す正面図である。
レンズ１１の表面は、透光性を有する複数のコーティングからなるセルフクリーニングコート２０で覆われている。セルフクリーニングコート２０は、親水コート２１、複数の光触媒コート２２及び複数の撥水コート２３を備える。
親水コート２１は、上下に延びる複数の直線状の凸部２１ａと、隣り合う凸部２１ａ，２１ａ間に設けられた凹部２１ｂとからなる。親水コート２１は、親水性を有するコーティングであり、例えば、水接触角が９０°以下である。
光触媒コート２２は、親水コート２１の凹部２１ｂ内に形成されている。光触媒コート２２は、光（紫外線）が当たることで光触媒作用を示すコーティングであり、光触媒作用による強い酸化力でレンズ表面に付着した汚れを分解するとともに、高い親水状態を発生させる。これにより、雨が降ることで、光触媒コート２２と汚れとの間に雨水が入り込み、汚れを洗い流すことが可能になる。

撥水コート２３は、親水コート２１及び光触媒コート２２の表面上に形成されている。撥水コート２３は、撥水性を有するコーティングであり、例えば、水接触角が９０°以上である。撥水コート２３は、正面視では、レンズ１１の中心２４側から放射状に形成され、レンズ１１の中心２４を通って凸部２１ａに平行で鉛直に延びる直線２５と、直線２５に直交する直線２６とに対してそれぞれ線対称に配置されている。直線２５に対して、各撥水コート２３は角度θ１だけ傾斜している。角度θ１は、例えば、 °〜 °が好適である。
撥水コート２３は、正面視では直線状に形成され、それぞれレンズ１１の中心２４側の端部に対して外周側の端部が幅広く形成されている。

また、レンズ１１は、外周部（バレル面１１ｃ）に複数の水滴除去アーム２９が取付けられている。水滴除去アーム２９は、レンズ１１の中心２４側から放射状に配置され、バレル面１１ｃから内側レンズ面１１ｂ（図５参照）まで延びて親水コート２１の凸部２１ａの表面に接触している。
水滴除去アーム２９は、直線２５上と、左右一対の撥水コート２３，２３のそれぞれの外側に隔てた位置とに設けられている。水滴除去アーム２９は、親水性の高い材質（例えば、 ）の材料ほど好ましい。
撥水コート２３と、撥水コート２３の左右外側の水滴除去アーム２９とは、周方向で角度θ２だけ隔てている。例えば、角度θ２＝ °〜 °が好適である。

以上に示したように、親水コート２１を形成する複数の凸部２１ａは、上下方向に延びているので、凸部２１ａに沿って水滴をレンズ１１の表面から落下しやすくすることができる。
また、撥水コート２３は、レンズ上部とレンズ下部とにそれぞれ一対形成され、それぞれ一対の撥水コート２３，２３は、レンズ１１の中心２４を通る鉛直線としての直線２５に対して対称に配置されるとともに、鋭角を成すように配置される。この構成によれば、水滴をレンズ１１の中心部に一旦集めて流れやすくすることができる。また、車載カメラ５０によって撮影される映像の両側部及び中央部を撥水コート２３によって邪魔しないようにすることができる。

図３は、レンズアッシー１０を示す側面図、図４は、レンズアッシー１０を示す背面図である。
図３に示すように、レンズ１１は、中央部が外周部（バレル面１１ｃ）よりも前方に突出している。
レンズ支持部１２は、鏡筒部１３側に位置する大径部１２ａと、大径部１２ａに隣接してレンズ１１側に位置する小径部１２ｂとを備える。小径部１２ｂは、レンズ１１の最大径よりも小径に形成され、小径部１２ｂに、レンズ支持部１２及び鏡筒部１３の周囲を覆うカバー（不図示）がシール部材を介して取付けられる。

図３及び図４に示すように、鏡筒部１３は、断面が菱形の筒状に形成され、鏡筒部１３が取付けられるカメラボディ（不図示）に形成された菱形の穴に鏡筒部１３が嵌合される。鏡筒部１３は、上下に配置された一対の角部１３ｅ，１３ｆと、左右に配置された一対の角部１３ｇ，１３ｈとを有する。
鏡筒部１３の内面１３ａによって形成される菱形の上下に延びる一方の対角線１３ｂは、他の対角線１３ｃよりも長い。対角線１３ｂは、レンズ１１の凸部２１ａと平行になっている。なお、長い対角線１３ｂを上下方向に延びるようにしたが、これに限らず、短い対角線１３ｃを上下方向に延びるようにしてもよい。
鏡筒部１３を上記菱形に形成することで、カメラボディに対して鏡筒部１３、即ちレンズアッシー１０は、１８０°回転させて取付けることが可能である。レンズ１１の各部は、直線２５，２６の両方に線対称であるから、１８０°回転させてもレンズ１１の凸部２１ａは、常に上下方向に延びるので問題はない。

以上の図３及び図４に示したように、レンズ外周部をレンズ支持部１２を介して支持する鏡筒部１３は、断面菱形に形成され、菱形の対向する一対の角部１３ｅ，１３ｆが上下方向に並んでいる。この構成によれば、鏡筒部１３を１８０°回転させて取付けても、親水コート２１の凸部２１ａを常に上下方向に延びるようにレンズ１１を取付けることができる。

また、以上の図２及び図３に示したように、レンズ１１の外周部のバレル面１１ｃには、親水性を有する材料により水滴を除去する水滴除去アーム２９が形成されている。この構成によれば、親水性を有する水滴除去アーム２９によって、レンズ１１の外周部から汚水を排出しやすくすることができる。

また、水滴除去アーム２９は、親水コート２１及び光触媒コート２２のそれぞれの表面まで延びて親水コート２１及び光触媒コート２２に接触している。この構成によれば、親水コート２１、光触媒コート２２及び水滴除去アーム２９が一緒になって親水作用により汚水をより一層排出しやすくすることができる。

図５は、図２のＶ−Ｖ線断面図、図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
図５に示すように、レンズ１１は、ガラス又は樹脂からなるレンズ素材であるレンズ本体１１Ｌと、レンズ本体１１Ｌにおける前方に指向する表面であるレンズ面１１ａに形成されたＡＲコート（反射防止膜）３１と、セルフクリーニングコート２０とを備える。
レンズ面１１ａは、中央側に配置されて前方に凸状に湾曲した内側レンズ面１１ｂと、内側レンズ面１１ｂの外周部に設けられたテーパー形状のバレル面１１ｃ（図２参照）とを備える。各種コーティングは、内側レンズ面１１ｂに施され、内側レンズ面１１ｂを通してカメラの画像及び映像が撮影される。
ＡＲコート３１の表面には、セルフクリーニングコート２０を構成する親水コート２１が形成されている。親水コート２１は、ＡＲコート３１の表面全体を覆うベース部２１ｃと、ベース部２１ｃから前方に突出する複数の凸部２１ａと、凸部２１ａ間に出来る複数の凹部２１ｂとからなる。

ベース部２１ｃの厚さは、レンズ１１の中心から半径方向外側に向かうにつれて次第に薄くなっている。ベース部２１ｃの表面からの凸部２１ａの高さは、レンズ１１の中心から半径方向外側に向かうにつれて次第に低くなり、凹部２１ｂの深さは、レンズ１１の中心から半径方向外側に向かうにつれて次第に浅くなっている。
各凹部２１ｂの底には、光触媒コート２２が形成されている。光触媒コート２２の表面２２ａは、凸部２１ａの表面２１ｄよりも後方に位置する。即ち、隣り合う凸部２１ａ，２１ａと、光触媒コート２２と囲まれる空間３３が形成される。
図６に示すように、親水コート２１の凸部２１ａの表面２１ｄ及び凹部２１ｂの側面２１ｅと光触媒コート２２の表面２２ａとには、撥水コート２３が形成されている。撥水コート２３は、隣り合う凸部２１ａ，２１ａ間の空間３３（図３参照）を埋め尽くし、光触媒コート２２上にも形成されている。
図５及び図６において、セルフクリーニングコート２０の外気に触れる外表面をコート面２０ａとする。

以上の図５及び図６に示したように、凸部２１ａは、光触媒コート２２の表面よりも突出しているので、光触媒コート２２の表面に水分を一時的に溜めることができ、汚れを浮かせて流しやすくすることができる。

図７は、車載カメラ５０を示す側面図、図８は、車載カメラ５０を示す分解図である。
図７及び図８に示すように、レンズアッシー１０は、例えば、車載カメラ５０に組み込まれる。
車載カメラ５０は、レンズアッシー１０の他に、カメラボディ５１、基板５２、イメージセンサー５３を備える。
レンズアッシー１０の鏡筒部１３は、カメラボディ５１に取付けられる。詳しくは、カメラボディ５１は、鏡筒部１３が挿入されるフランジ５１ａと、フランジ５１ａに設けられた複数のボス部５１ｂとを備える。フランジ５１ａには、鏡筒部１３が挿入されて固定される菱形状の穴部５１ｃを備える。鏡筒部１３は、図示せぬ締結部材によってフランジ５１ａに取付けられる。

カメラボディ５１の複数のボス部５１ｂには、基板５２が複数のビス５４によって取付けられる。
基板５２には、イメージセンサー５３が取付けられている。イメージセンサー５３は、レンズ１１を通った光を電気信号に変換する、例えば、ＣＭＯＳセンサーである。
レンズ支持部１２、カメラボディ５１、イメージセンサー５３などは、外界の土埃、雨水等に晒されないように、カメラカバー５６によって覆われる。例えば、カメラカバー５６とレンズ支持部１２、カメラカバー５６と基板５２との間には、それぞれ環状のシール部材５７，５８が設けられ、シール性が確保されている。

以上の図２、図５、図６及び図７に示したように、カメラとしての車載カメラ５０のレンズ１１の表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部２１ａを備える親水コート２１と、親水コート２１の隣り合う凸部２１ａ，２１ａ間に施された光触媒コート２２と、親水コート２１及び光触媒コート２２のそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コート２３とで覆われる。

この構成によれば、レンズ素材としてのレンズ本体１１Ｌの表面に異なる種類のコーティングを追加するだけで、ワイパー機構やノズル噴出機構のような大がかりな周辺システム(モーター、ポンプ駆動部品、洗浄液、洗浄エア、ホース、コントロールユニット等)を必要としない。また、レンズ１１の表面にワイパーのような継続磨耗力等の負荷をかけることもないことから耐久性に優れ、それぞれのコーティングの特性によって、単純な構成でより効果的にセルフクリーニングを行うことができ、コスト削減、小型化を図ることができる。これにより、セルフクリーニングコート２０の異物付着による映像劣化を改善することができる。

図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
鏡筒部１３が挿入される穴部５１ｃは、菱形に形成されている。穴部５１ｃは、縦長の菱形に形成されている。従って、鏡筒部１３を穴部５１ｃに組み付ける場合に、上下逆に挿入する（１８０°回転させて挿入する）ことはあっても、縦長の鏡筒部１３を横に向けて挿入する（９０°回転させて挿入する）ことはできない。即ち、本実施形態の車載カメラ５０（図８参照）では、誤組付を防止する構造が採用されている。

以上に述べたセルフクリーニングコート２０の形成要領を次に説明する。
図１０は、レンズ本体１１Ｌの内側レンズ面１１ｂへの第１コーティング処理を示す作用図である。
まず、内側レンズ面１１ｂにＡＲコート３１を形成する。次に、ＡＲコート３１の表面に親水コート２１のベース部２１ｃを形成する。ＡＲコート３１及び親水コート２１は、共に真空蒸着法により形成される。
真空蒸着法は、真空中で金属や金属酸化物などの成膜材料を加熱して、溶融・蒸発又は昇華させて、基板（ここでは、レンズ本体１１Ｌ又はＡＲコート３１）の表面に蒸発、昇華した粒子（原子や分子）を付着・堆積させて薄膜を形成する技術である。

図１１は、第１コーティング処理後の第２コーティング処理に使用する第１マスク治具７１及び第１マスク治具７１の使用方法を示す図である。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、第１マスク治具７１を示す説明図であり、図１１（Ａ）は第１マスク治具７１の正面図、図１１（Ｂ）は第１マスク治具７１のＢ矢視図、図１１（Ｃ）は第１マスク治具７１のＣ矢視図である。図１１（Ｄ）は第１マスク治具７１の使用方法を示す断面図である。図１２は、レンズ１１の表面における第２コーティング処理後の状態を示す断面図である。

図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように、第１マスク治具７１は、矩形の板状部７１ａと、板状部７１ａの中央部に形成された円形の凹部７１ｂと、凹部７１ｂの底を形成する湾曲した底壁７１ｃとを備える。
図１１（Ｄ）に示すように、凹部７１ｂには、レンズ本体１１Ｌが挿入される。底壁７１ｃは、凹部７１ｂが形成された板状部７１ａの一側面とは反対側の他側面から突出するとともに突出方向に凸となるように湾曲している。底壁７１ｃには、複数のスリット７１ｄが平行に形成されている。スリット７１ｄは、親水コート２１（図５参照）の凸部２１ａ（図５参照）を形成するための部分である。隣り合うスリット７１ｄ，７１ｄ間には、マスク部７１ｅが出来ている。マスク部７１ｅは、親水コート２１の凹部２１ｂ（図５参照）を形成するための部分である。
第１マスク治具７１の凹部７１ｂにレンズ本体１１Ｌを挿入し、固定することで、レンズ本体１１Ｌに第１マスク治具７１が装着される。
この状態で、第１コーティング処理を終えたレンズ本体１１Ｌに、真空蒸着法により更に親水コーティング処理を施す。

図１２に示すように、第１コーティング処理によって形成された親水コート２１（詳しくは、ベース部２１ｃ）の表面には、第１マスク治具７１（図１１（Ａ）参照）の複数のスリット７１ｄ（図１１（Ｄ）参照）に対応した位置にそれぞれ親水コート２１の凸部２１ａが形成される。また、隣り合う凸部２１ａ，２１ａ間には、第１マスク治具７１の複数のマスク部７１ｅ（図１１（Ｄ）参照）に対応した凹部２１ｂが形成される。

図１３は、第２コーティング処理後の第３コーティング処理に使用する第２マスク治具７２及び第２マスク治具７２の使用方法を示す図である。図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、第２マスク治具７２を示す説明図であり、図１３（Ａ）は第２マスク治具７２の正面図、図１３（Ｂ）は第２マスク治具７２のＢ矢視図、図１３（Ｃ）は第２マスク治具７２のＣ矢視図である。図１３（Ｄ）は第２マスク治具７２の使用方法を示す断面図である。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第２マスク治具７２は、矩形の板状部７２ａと、板状部７２ａの中央部に形成された円形の凹部７２ｂと、凹部７２ｂの底を形成する底壁７２ｃとを備える。
図１３（Ｄ）に示すように、凹部７２ｂには、レンズ本体１１Ｌが挿入される。底壁７２ｃは、凹部７２ｂが形成された板状部７２ａの一側面とは反対側の他側面から突出するとともに突出方向に凸となるように湾曲している。底壁７２ｃには、光触媒コート２２（図５参照）を形成するための複数のスリット７２ｄが平行に形成されている。隣り合うスリット７２ｄ，７２ｄ間には、親水コート２１（図５参照）の凸部２１ａ（図５参照）を覆うためのマスク部７２ｅが出来ている。
第２マスク治具７２の凹部７２ｂにレンズ本体１１Ｌを挿入し、固定することで、レンズ本体１１Ｌに第２マスク治具７２が装着される。
この状態で、第２コーティング処理を終えたレンズ本体１１Ｌに、真空蒸着法により光触媒コーティング処理を施す。

図１１（Ｄ）及び図１３（Ｄ）において、第２マスク治具７２の底壁７２ｃにおけるスリット７２ｄ及びマスク部７２ｅの位置は、第１マスク治具７１の底壁７１ｃにおけるスリット７１ｄ及びマスク部７１ｅの位置に対してスリット７１ｄ，７２ｄと直交する方向にずれている。即ち、第２マスク治具７２のスリット７２ｄの位置は、第１マスク治具７１のマスク部７１ｅの位置に形成されている。また、第２マスク治具７２のマスク部７２ｅの位置は、第１マスク治具７１のスリット７１ｄの位置に形成されている。

このように、第２マスク治具７２のスリット７２ｄ及びマスク部７２ｅの位置をずらすことで、図５及び図１３（Ｄ）に示したように、親水コート２１の凹部２１ｂ内にスリット７２ｄを通じて光触媒コート２２が形成される。
図５において、光触媒コート２２は、親水コート２１の凸部２１ａよりも低く形成され、隣り合う凸部２１ａ，２１ａと、光触媒コート２２とで空間３３が形成される。このような空間３３を形成することで、後で詳述するように、親水コート２１上に付着した付着物（汚れ）を容易に落とすことが可能になる。

図１４は、第３コーティング処理後の第４コーティング処理に使用する第３マスク治具７３及び第３マスク治具７３の使用方法を示す図である。
図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、第３マスク治具７３を示す説明図であり、図１４（Ａ）は第３マスク治具７３の正面図、図１４（Ｂ）は第３マスク治具７３のＢ−Ｂ線断面図、図１４（Ｃ）は第３マスク治具７３のＣ−Ｃ線断面図である。図１４（Ｄ）は第３マスク治具７３の使用方法を示す断面図である。

図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３マスク治具７３は、矩形の板状部７３ａと、板状部７３ａの中央部に形成された円形の凹部７３ｂと、凹部７３ｂの底を形成する底壁７３ｃとを備える。
図１４（Ｄ）に示すように、凹部７３ｂには、レンズ本体１１Ｌが挿入される。底壁７３ｃは、凹部７３ｂが形成された板状部７３ａの一側面とは反対側の他側面から突出するとともに突出方向に凸となるように湾曲している。底壁７３ｃには、複数のスリット７３ｄが放射状に形成されている。複数のスリット７３ｄ以外の部分には、マスク部７３ｅが出来ている。底壁７３ｃの中央部にはスリット７３ｄが形成されていない。
第３マスク治具７３の凹部７３ｂにレンズ本体１１Ｌを挿入し、固定することで、レンズ本体１１Ｌに第３マスク治具７３が装着される。
この状態で、第４コーティング処理を終えたレンズ本体１１Ｌに、真空蒸着法により撥水コーティング処理を施す。図６に示したように、親水コート２１及び光触媒コート２２の各表面の一部には撥水コート２３が形成される。

以上の図１０〜図１４に示したように、親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３は、それぞれ真空蒸着により形成されるので、親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３を、不純物が少なく、均一で吸着度の高い薄膜に形成することができる。

図１５は、撥水コート２３の配置の要求範囲を説明する説明図であり、図１５（Ａ）〜（Ｃ）には、車載カメラで撮影された映像が示されている。図１５（Ａ）は追い越し時の他車の状況把握（追い越し検知）をする場合の映像の説明図、図１５（Ｂ）は駐車時の駐車スペース把握（駐車支援）をする場合の映像の説明図、図１５（Ｃ）は走行中に自車側方からの車両又は歩行者等の飛び出しに対する状況把握（飛び出し検知）をする場合の映像の説明図である。

図１５（Ａ）に示すように、道路８１を走行中に、他の車両８２，８３を追い越す、あるいは追い抜く場合に、映像の下側に道路８１、映像の左右両側の領域Ｒ１，Ｒ２に他の車両８２，８３がそれぞれ映し出される。図中には、実施には映像には表示されないが、レンズ１１（図２参照）の撥水コート２３を所定位置に示している。
撥水コート２３は、水滴を弾き落とす機能を有するが、非常に小さな水滴は、撥水コート２３によって弾き落とされずに、撥水コート２３上にとどまり、映像を劣化させる。撥水コート２３は、比較的大きな水滴が流れ落ちるときの流れを制御する。
従って、映像の少なくとも領域Ｒ１，Ｒ２を除く範囲に撥水コート２３を配置する必要がある。

図１５（Ｂ）に示すように、壁８４の手前に設けられた駐車スペース８５を示す白線８６，８７，８８内に自車を駐車する場合、映像の白線８６，８７，８８が映し出される領域Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を除く範囲に撥水コート２３を配置する必要がある。
図１５（Ｃ）に示すように、自車が道路８１を走行中に、自車の側方から道路８１に他の車両８９が飛び出してくることがあるため、映像の両側の領域Ｒ６，Ｒ７を除く範囲に撥水コート２３を配置する必要がある。
以上の図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示した追い越し検知、駐車支援、飛び出し検知を考慮してレンズへの撥水コート２３の位置を決定する。

以上に述べたセルフクリーニングコート２０の作用を次に説明する。
図１６は、レンズ１１の表面における左右一側部に付着した汚水（汚れ）９１の除去を示す作用図である。なお、レンズ１１は水平方向を指向した状態にある。図１６（Ａ）はレンズ１１の表面における左右一側部に汚水９１が付着した状態を示す正面図、図１６（Ｂ）は汚水９１がレンズ１１の表面に広がった状態を示す正面図、図１６（Ｃ）は図１６（Ｂ）の親水コート２１の凸部２１ａに沿った断面を示す断面図、図１６（Ｄ）は汚水９１が水滴除去アーム２９に接触した状態を示す正面図、図１６（Ｅ）は図１６（Ｄ）の親水コート２１の凸部２１ａに沿った断面を示す断面図、図１６（Ｆ）は汚水９１が水滴除去アーム２９から落ちる直前の状態を示す正面図、図１６（Ｇ）は図１６（Ｆ）の親水コート２１の凸部２１ａに沿った断面を示す断面図である。

図１６（Ａ）は、レンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）の複数の撥水コート２３よりも側方位置、ここでは一方の側方位置に汚水９１が付着した場合を示す。
この場合、図１６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、レンズ１１の表面で親水コート２１及び光触媒コート２２による親水作用と、親水コート２１及び光触媒コート２２からなる凹凸形状による毛細管現象とが発生する。これによって、汚水９１が、親水コート２１の凸部２１ａの表面２１ｄ、凹部２１ｂの側面２１ｅと、光触媒コート２２の表面２２ａに水膜を張りながら広がる。

次に、図１６（Ｄ），（Ｅ）に示すように、汚水９１は、自重によりレンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）を下方へ移動し、水滴除去アーム２９に接触する。水滴除去アーム２９は、親水性が高いので、汚水９１は、水滴除去アーム２９の表面に広がっていく。
更に、図１６（Ｆ），（Ｇ）に示すように、汚水９１は、水滴除去アーム２９の親水効果と自重とにより水滴除去アーム２９の表面を伝わり、レンズ１１のバレル面１１ｃ（図２参照）に流れ落ち、レンズ１１の表面から落下する。

図１７は、レンズ１１の上部領域に付着した汚水（汚れ）９１の除去を示す作用図（前半）である。なお、レンズ１１は水平方向を指向した状態にある。図１７（Ａ）はレンズ１１の表面上部に汚水９１が付着した状態を示す正面図、図１７（Ｂ）は汚水９１がレンズ１１の表面上部の限られた範囲に広がった状態を示す正面図、図１７（Ｃ）は汚水９１がレンズ１１の中央部に集められた状態を示す正面図である。
図１７（Ａ）は、レンズ１１の複数の撥水コート２３よりも上方位置に汚水（汚れ）９１が付着した場合を示す。

この場合、図１７（Ｂ）に示すように、レンズ１１の表面上部で親水作用、光触媒作用及び凹凸形状による毛細管現象の総合的効果によって、汚水９１が水膜を張りながら、一対の撥水コート２３，２３の内側の限られた範囲に広がる。
次に、図１７（Ｃ）に示すように、撥水コート２３により、汚水９１がレンズ１１の中心部近くに集められる過程で、汚水９１は、集合体になりつつ重量が徐々に増して流れ落ちやすくなる。ここで集めきれなかった残りの汚水９１は、上部の水滴除去アーム２９，２９の親水作用効果と、親水コート２１及び光触媒コート２２からなる凹凸による毛細管現象によって水滴除去アーム２９に吸い上げられた状態となる。

図１８は、レンズ１１の上部領域に付着した汚水（汚れ）９１の除去を示す作用図（後半）である。なお、レンズ１１は水平方向を指向した状態にある。図１８（Ａ）は汚水９１がレンズ中心部から流れ落ち始める状態を示す正面図、図１８（Ｂ）は汚水９１がレンズ表面下部に流れた状態を示す正面図、図１８（Ｃ）は汚水９１がレンズ表面から落下する直前の状態を示す正面図である。
図１７（Ｃ）においてレンズ１１の中心部近くに集められた汚水９１は、図１８（Ａ）に示すように、その重量が更に増して、レンズ１１の中央部からレンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）を流れ落ち始める。

図１８（Ｂ）に示すように、レンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）下部まで流れた汚水９１は、水滴除去アーム２９に接触し、水滴除去アーム２９の親水作用と汚水９１の表面張力とによって水滴除去アーム２９に吸い付く。
更に、図１８（Ｃ）に示すように、汚水９１は、水滴除去アーム２９の親水作用と汚水９１の自重とにより水滴除去アーム２９上を下側に伝わり、バレル面１１ｃに流れ落ち、レンズ１１の表面から落下する。

図１９は、レンズ表面に付着した汚水の位置による汚水の流れ易さを比較する作用図である。
レンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）の上部に付着した汚水９１Ａには、汚水９１Ａ自体の表面張力と親水作用効果の吸着力との和である付着力ＦＡ、及び自重ＷＡが作用する。
付着力ＦＡはレンズ１１の表面の接線に直角に発生し、自重ＷＡは鉛直に発生するため、付着力ＦＡと自重ＷＡの成す角度は、鋭角になる。
レンズ１１の表面の中心部に付着した汚水９１Ｂには、汚水９１Ｂ自体の表面張力と親水作用効果の吸着力との和である付着力ＦＢ、及び自重ＷＢが作用する。

付着力ＦＢはレンズ１１の表面の接線に直角に発生し、自重ＷＡは鉛直に発生するため、付着力ＦＡと自重ＷＡの成す角度は、直角になる。
レンズ１１の表面の下部に付着した汚水９１Ｃには、汚水９１Ｃ自体の表面張力と親水作用効果の吸着力との和である付着力ＦＣ、及び自重ＷＣが作用する。
付着力ＦＣはレンズの表面の接線に直角に発生し、自重ＷＡは鉛直に発生するため、付着力ＦＣと自重ＷＣの成す角度は、鈍角になる。
以上から、汚水９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃにおいては、最も流れ易いのは、汚水９１Ｃ、最も流れ難いのは汚水９１Ａ、汚水９１Ｂは、汚水９１Ｃと汚水９１Ａの間の流れ易さになる。

図２０は、レンズ１１の表面に付着した粘性の高い汚れ９３の除去を示す作用図である。図２０（Ａ）は汚れ９３が付着した状態を示す図、図２０（Ｂ）は光触媒コート２２の光触媒作用を示す図、図２０（Ｃ）は汚れ９３が浮いた状態を示す図、図２０（Ｄ）は汚れ９３が剥がれ落ちる状態を示す図である。なお、この場合の車載カメラのレンズ１１は、水平方向に指向する場合を説明するが、その他の方向（例えば、下向き）に指向していても良い。
図２０（Ａ）は、レンズ１１の表面に粘性の高い汚れ９３が付着した状態を示す。汚れ９３は、レンズ１１の表面（セルフクリーニングコート２０の表面）の親水コート２１及び光触媒コート２２による凹凸形状に付着するため、雨水等の水分が供給されずに次第に乾燥して固形物となったときに、レンズ１１の表面に強固に付着する。

図２０（Ｂ）に示すように、汚れ９３における光触媒コート２２との接触部は、光触媒コートの光触媒作用によって次第に分解され、汚れ９３の一部が除去されて、汚れ９３と光触媒コート２２との間に隙間９４が形成される。この結果、レンズ１１の表面への汚れ９３の付着力が低下する。
図２０（Ｃ）に示すように、レンズ１１の表面に雨水等の水分（液体）９５が供給されると、親水コート２１及び光触媒コート２２の親水作用により、隙間９４内に水分９５が流れ込む。この結果、汚れ９３が水分９５で浮いた状態となり、図２０（Ｄ）に示すように、汚れ９３（図２０（Ｃ）参照）がレンズ１１の表面から剥がれ落ち、水分９５（図２０（Ｃ）も流れ落ちる。

図２１は、下方に指向するレンズ１１に付着した汚れの除去を示す作用図である。図２１（Ａ）はレンズ１１が下方に指向する状態を示す側面図、図２１（Ｂ）はレンズ１１の表面中心部に汚水９１が集まった状態を示す正面図、図２１（Ｃ）は汚水９１が撥水コート２３によって弾かれた状態を示す正面図、図２１（Ｄ）は図２１（Ｃ）における親水コート２１の凸部２１ａに沿った断面を示す断面図、図２１（Ｅ）は図２１（Ｄ）の状態から汚水９１が落下した状態を示す断面図である。

図２１（Ａ）に示すように、レンズ１１が下方に指向する場合、図２１（Ｂ）において、セルフクリーニングコート２０の表面で、親水コート２１及び光触媒コート２２による親水作用及び凹凸形状での毛細管現象の総合的効果によって、汚水９１が水膜を張りながら広がり、レンズ１１の中心部に集められる。
図２１（Ｃ），（Ｄ）に示すように、汚水９１の集合体は、撥水コート２３により弾かれるため、親水コート２１及び光触媒コート２２との接触面積が少なくなり、付着力が低下して垂れ落ちやすくなる。そして、汚水９１の重量増加や風等の外力によって、図２１（Ｅ）に示すように落下する。

図２２は、図２３〜図２５に示す車載カメラを示す図であり、図２２（Ａ）は車両搭載時の車載カメラ５０，１１０，１２０のレンズの向きを示す側面図、図２２（Ｂ）は車載カメラ５０，１１０，１２０の正面図である。
図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、車載カメラ５０，１１０，１２０は、筐体１０１と、筐体１０１の前面に設けられたレンズ１１，１１１，１２１とを備える。
車載カメラ５０，１１０，１２０のレンズ１１，１１１，１２１は、鉛直線１０３に対して角度θ３（例えば、６０°）の向きに指向している。

図２３は、比較例１のレンズ１１１を備える車載カメラ１１０におけるレンズ１１１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２３（Ａ），（Ｂ）は雨天時悪路走行中の車載カメラ１１０のレンズ１１１の汚水９６及び映像を示す図であり、図２３（Ａ）はレンズ１１１への汚水９６の付着状態を示す図、図２３（Ｂ）は映像への汚水９６の映り込みを示す図である。また、図２３（Ｃ），（Ｄ）は、図２３（Ａ），（Ｂ）に示した車載カメラ１１０をそのまま後日の雨天時悪路走行中に使用した際の車載カメラ１１０のレンズ１１１の汚水９７及び映像を示す図であり、図２３（Ｃ）は後日のレンズ１１１への汚水９７の付着状態を示す図、図２３（Ｄ）は後日の映像への汚水９７の映り込みを示す図である。
比較例１のレンズ１１１は、レンズ表面に、ＡＲコートと、ＡＲコートの表面に重ねられた撥水コートとが形成されている。

図２３（Ａ）に示すように、レンズ１１１の表面（撥水コートの表面）には、複数の汚水９６が点在して付着している。
図２３（Ｂ）に示すように、映像にはレンズ１１１の表面の複数の汚水９６に対応して、複数の汚水映り込み部１１５が映っている。
図２３（Ｃ）に示すように、レンズ１１１の表面（撥水コートの表面）には、複数の汚水９７が点在して付着し、更に、レンズ１１１に全体的に白濁膜状の汚れ９８が付着している。
図２３（Ｄ）に示すように、映像にはレンズ１１１の表面の複数の汚水９７に対応して、複数の汚水映り込み部１１６が映っている。
以上の図２３（Ａ）〜（Ｄ）において、レンズ１１１のＡＲコート及び撥水コートでは、汚水９６，９７を球状にするが、水量が少ないと、レンズ１１１の表面を転がり落ちにくい。後日には白濁膜状の汚れ９８の皮膜が蓄積されて、撥水効果や映像の品質が劣化している。

図２４は、比較例２のレンズ１２１を備える車載カメラ１２０におけるレンズ１２１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２４（Ａ），（Ｂ）は雨天時悪路走行中の車載カメラ１２０のレンズ１２１の汚水（汚れ）１０５及び映像を示す図であり、図２４（Ａ）はレンズ１２１への汚水１０５の付着状態を示す図、図２４（Ｂ）は映像への汚水１０５の映り込みを示す図である。また、図２４（Ｃ），（Ｄ）は、図２４（Ａ），（Ｂ）に示した車載カメラ１２０をそのまま後日の雨天時悪路走行中に使用した際の車載カメラ１２０のレンズ１２１の汚水１０６及び映像を示す図であり、図２４（Ｃ）は後日のレンズ１２１への汚水１０６の付着状態を示す図、図２４（Ｄ）は後日の映像への汚水１０６の映り込みを示す図である。
比較例２のレンズ１２１は、レンズ表面に、ＡＲコートと、ＡＲコート上に重ねられた親水コートとが形成されている。

図２４（Ａ）に示すように、最初は、レンズ１２１の表面（親水コートの表面）全体に薄く汚水１０５が付着するが、すぐに、汚水１０５は、自重でレンズ表面下部に集まる。
図２４（Ｂ）に示すように、映像には、その下部に、レンズ１２１の表面の汚水１０５に対応して、汚水映り込み部１１７が映っている。
図２４（Ｃ）に示すように、レンズ１２１の表面（親水コートの表面）には、複数の汚水１０６が点在して付着し、更に、レンズ１２１に全体的に白濁膜状の汚れ１０７が付着している。
図２４（Ｄ）に示すように、映像にはレンズ１２１の表面の複数の汚水１０６に対応して、複数の汚水映り込み部１１８が映っている。
以上の図２４（Ａ）〜（Ｄ）において、レンズ１１１の親水コートでは、汚水１０５を水膜として映像に影響が小さい状態とするが、レンズ表面下部に液溜りを作り、映像品質が劣化する。後日には、汚水１０６に加え、白濁膜状の汚れ１０７の皮膜が蓄積されて、親水作用による水膜形成及び映像の品質が劣化する。

図２５は、実施例１のレンズ１１を備える車載カメラ５０におけるレンズ１１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２５（Ａ），（Ｂ）は雨天時悪路走行中の車載カメラ５０のレンズ１１の汚水（汚れ）９１及び映像を示す図であり、図２５（Ａ）はレンズ１１への汚水９１の付着状態を示す図、図２５（Ｂ）は映像への汚水９１の映り込みを示す図である。また、図２５（Ｃ），（Ｄ）は、図２５（Ａ），（Ｂ）に示した車載カメラ５０をそのまま後日の雨天時悪路走行中に使用した際の車載カメラ５０のレンズ１１の汚水１０６及び映像を示す図であり、図２５（Ｃ）は後日のレンズ１１への汚水９１の付着状態を示す図、図２５（Ｄ）は後日の映像への汚水９１の映り込みを示す図である。
実施例１のレンズ１１は、レンズ１１の表面に、ＡＲコート及びセルフクリーニングコート２０（親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３）が形成されている。

図２５（Ａ）に示すように、初めは、レンズ１１の表面に汚水９１が薄く付着するが、すぐにレンズ１１の表面の下部に移動し、レンズ１１の表面から落下する。
図２５（Ｂ）に示すように、映像には、撥水コート２３上に汚水９１の映り込み部９２が映っている。しかし、他の車両８２，８３の映像が映っている範囲外のため、画像認識への影響は少ない。
図２５（Ａ），（Ｂ）に示すように、実施例１のセルフクリーニングコート２０では、汚水９１を水膜とし、液溜りを水滴除去アーム２９により除去してレンズ１１の表面から排除する。汚水９１は、わずかに撥水コート２３上に付着して残るが、映像にはへの影響は抑えられる。
図２５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、後日にも、図２５（Ａ），（Ｂ）に示した状態に対して変化は少ない。光触媒コート２２によって汚水９１の蓄積は少なく、親水作用の効果が持続的に発揮され、映像の劣化も抑えられている。

図２６は、車両搭載時の図２７〜図２９に示す車載カメラ５０，１１０，１２０のレンズ１１，１１１，１２１の向きを示す側面図であり、図２７〜図２９に示す車載カメラ５０，１１０，１２０を示す図である。
車載カメラ５０，１１０，１２０のレンズは、下向きに指向している。
図２７は、比較例３のレンズ１１１を備える車載カメラ１１０におけるレンズ１１１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２７（Ａ）はレンズ１１１への汚水１０８の付着状態を示す図、図２７（Ｂ）は映像への汚水１０８の映り込みを示す図である。
図２７（Ａ）に示すように、比較例３では、比較例１と同一のレンズ１１１を使用している。レンズ１１１の表面では、撥水コートによって、汚水１０８が複数の球に形成され、落下しにくくなっている。
図２７（Ｂ）に示すように、映像にはレンズ１１１の表面の複数の汚水１０８に対応して、複数の汚水映り込み部１１９が映っている。

図２８は、比較例４のレンズ１２１を備える車載カメラ１２０におけるレンズ１２１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２８（Ａ）はレンズ１２１への汚水１０９の付着状態を示す図、図２８（Ｂ）は映像への汚水１０９の映り込みを示す図である。
比較例４では、比較例２と同じように、レンズ１２１は、レンズ表面に、ＡＲコートと、ＡＲコート上に重ねられた親水コートとが形成されている。
図２８（Ａ）に示すように、レンズ１２１の表面では、汚水１０９は、最初は、親水コートによって水膜を形成し、すぐに自重によってレンズ１２１の中心部で大きな液溜りになるが、汚水１０９とレンズ１２１の表面との接触面積が大きいため、落下しにくく、汚水１０９はレンズ１２１の表面にとどまる。
図２８（Ｂ）に示すように、レンズ１２１の中央部の汚水１０９の大きな液溜りに対応して、映像には、汚水映り込み部１２３が映っている。従って、映像は著しく劣化する。

図２９は、実施例２のレンズ１１を備える車載カメラ５０におけるレンズ１１の汚れ及び映像を示す作用図である。図２９（Ａ）はレンズ１１への汚水９１の付着状態を示す図、図２９（Ｂ）は映像への汚水９１の映り込みを示す図である。
実施例２では、実施例１と同じように、レンズ１１は、表面にＡＲコート及びセルフクリーニングコート２０が形成されている。
図２９（Ａ）に示すように、初めは、レンズ１１の表面に汚水９９が水膜を形成するが、すぐに自重及び撥水コートによってレンズ１１の表面の中心部に移動し、早期にレンズ１１の表面から落下する。
このとき、図２９（Ｂ）に示すように、映像では、撥水コート２３付近やレンズ１１の表面中心部に小粒の汚水９９に対応した汚水映り込み部１００ａ，１００ｂが残るが、汚水映り込み部１００ａ，１００ｂは、映像の左右側部以外に位置するため、画像認識への影響は少ない。
図２９（Ａ），（Ｂ）に示すように、実施例２のセルフクリーニングコート２０では、汚水９９を水膜とし、すぐに自重及び撥水コートによって汚水９９の大部分をレンズ１１の表面から排除するため、映像への影響は抑えられる。

以上に説明したように、本実施形態の車載カメラ５０のレンズセルフクリーニング機能は、レンズ表面に、親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３の３種を共存させる。そして、共存させながら３種の親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３を独自配列(パターン)に形成させることで、水滴残り防止、汚れ分解、レンズ表面の異物除去の性能が得ることが可能になる。独自配列の形成は、既存製造手段である真空蒸着で行い、マスク治具によるマスク形状でコート形成位置をコントロールする。
独自配列(パターン)された親水コート２１、光触媒コート２２及び撥水コート２３は、凹凸形状を形成し、親水材料以外にも形状にて親水性能を高める(毛細管現象)仕組みを有する。このような凹凸形状の凹部２１ｂに光触媒コート２２を施すことで、異物は分解され、凹凸形状の課題を解決している。付着物を分解して付着力低下させながら、親水作用により得られた水量を撥水コート２３で抑制して、水流を生み出し、異物を最適に洗い流すことが可能になる。

本実施形態では、晴れ(日中)の時には、紫外線が多く注ぎ、光触媒作用でレンズ表面の異物を浮かし続け、雨天時に雨水の親水作用で異物を洗い流す自然環境のみの力を最大限に且つ効率的に利用したセルフクリーニングをセルフクリーニングコート２０によって行うことができる。
レンズ表面のバレル面１１ｃには水滴除去アーム２９が設置され、レンズ表面で液溜りができないように、レンズ表面外へ液体を排除させる構造をも有している。
車載カメラ５０などは、サイドミラーに取り付ける場合、大抵レンズは真下に向いている。親水作用で得た水膜は、自重により、レンズ表面中心部に大量の水(大きい水滴)が集まって残留する傾向であり、カメラ映像にも水滴部分は影響し、水膜が厚くなるめに、ピンボケとなって映像が劣化するが、改善方法として親水作用のみでは対処が難しい。しかし、本実施形態では、撥水コート２３による水膜の流れを制御してレンズが真下に向けた状態であっても、水滴を流れ落とすことが可能である。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
本発明は、車載カメラに適用する場合に限らず、屋外に設置するカメラにも適用可能である。

１１ セルフクリーニングレンズ
１１ｃ バレル面
１３ 鏡筒部
２１ 親水コート
２１ａ 凸部
２２ 光触媒コート
２３ 撥水コート
２５ 直線（鉛直線）
２９ 水滴除去アーム
５０ 車載カメラ（カメラ）

Claims (8)

1. 表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部を備える親水コートと、前記親水コートの隣り合う前記凸部の間に施された光触媒コートと、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コートとで覆われ、
   前記凸部は、前記光触媒コートの表面よりも突出していることを特徴とするセルフクリーニングレンズ。
2. 前記親水コートを形成する複数の前記凸部は、上下方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載のセルフクリーニングレンズ。
3. 前記撥水コートは、レンズ上部とレンズ下部とにそれぞれ一対形成され、それぞれ一対の前記撥水コートは、レンズ中心を通る鉛直線に対して対称に配置されるとともに、鋭角を成すように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のセルフクリーニングレンズ。
4. 前記親水コート、前記光触媒コート及び前記撥水コートは、真空蒸着により形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセルフクリーニングレンズ。
5. レンズ外周部のバレル面には、親水性を有する材料により水滴を除去する水滴除去アームが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセルフクリーニングレンズ。
6. 前記水滴除去アームは、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面まで延びて前記親水コート及び前記光触媒コートに接触していることを特徴とする請求項５に記載のセルフクリーニングレンズ。
7. レンズ外周部を支持する鏡筒部と、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセルフクリーニングレンズと、を備えるレンズアッシーであって、前記鏡筒部は、断面菱形に形成され、菱形の対向する一対の角部が上下方向に並んでいることを特徴とするレンズアッシ−。
8. レンズの表面が、互いに隔てて形成される複数本の線状の凸部を備える親水コートと、前記親水コートの隣り合う前記凸部の間に施された光触媒コートと、前記親水コート及び前記光触媒コートのそれぞれの表面の一部に外周部から中心に向けて形成される複数本の線状の撥水コートとで覆われ、前記凸部は、前記光触媒コートの表面よりも突出していることを特徴とするカメラ。

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