JP7467068B2

JP7467068B2 - 撮像装置

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Inventors: 遥子清水
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Description

本発明は、撮像装置に関するものであり、特に放熱フィンを用いて放熱する撮像装置に関するものである。

撮像装置により撮像した画像を用いて対象物の状態を検出する技術が知られている。特許文献１には、移動する列車ににつけたカメラで撮像した画像を用いて線路の異常を検出する技術が開示されている。

特開２０１９－８４９５５号公報

しかしながら、線路などの対象物の状態を精度よく検出するために、高いフレームレートで撮像する必要があるが、高いフレームレートで撮像を続けるとカメラ自体が高温になり、検出する精度に悪い影響を与えてしまう可能性がある。

従来、撮像装置の熱対策としては、たとえば、ファンやダクト、ペルチェ素子、ヒートパイプなどを用いる方法がある。しかし、寿命や故障により放熱に用いられる装置の交換が必要になる場合があり、装置全体のメンテナンス性が損なわれてしまう。また、装置が大型化してしまう可能性もあり、限られているスペースでは設置できないという課題も生じる。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、小型でメンテナンス性を損なわない撮像装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本願発明は、撮像装置であって、撮像素子を搭載したセンサー基板を備えたセンサー部と、前記センサー基板の出力信号を処理する処理部を搭載したメイン基板を備えたメイン部と、前記センサー部と前記メイン部を繋ぐ一対の腕部と、前記センサー部と前記メイン部を電気的に接続するための接続ワイヤーと、前記センサー部で発生する熱を放出するための複数の放熱フィンと、を有し、前記接続ワイヤーは、前記一対の腕部の少なくとも一つの内部を通って前記センサー部と前記メイン部を電気的に接続するように構成され、前記複数の放熱フィンは、前記一対の腕部の間に、前記センサー基板と略直交する方向に延出して前記一対の腕部と略平行に設けられることを特徴とする撮像装置を提供する。

本発明の構成によれば、移動中に放熱フィンを用いて効率的に放熱する撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態における線路検査システムの概略を説明するための図である。本発明の実施形態における線路検査システムの構成を示すブロック図である。第１の実施形態におけるカメラの外観斜視図を説明するための図である。第１の実施形態におけるカメラの要部分解斜視図を説明するための図である。第１の実施形態におけるカメラが列車に取り付けられた状態を説明するための図である第１の実施形態における放熱フィンの例示的な別形状を説明するための図である。第１の実施形態におけるセンサー基板とメイン基板との接続を説明するための図である。第２の実施形態におけるカメラの上面を説明するための図である第３の実施形態におけるカメラの上面を説明するための図である。第４の実施形態におけるカメラの上面を説明するための図である。第５の実施形態におけるカメラの外観を説明するための図である。

以下では、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における線路検査システムの概略を説明するための図である。線路検査システム１０００は、線路Ｒに異常が存在するか否かを検査するための装置である。なお、本実施形態では線路検査システムに関して説明しているが、本発明は線路検査システムに限定されるものではない。例えば、列車上部にカメラを取り付けてパンタグラフの損傷や摩耗を検査するものや鉄橋やトンネルの状態を確認するためのもの、自動車に取り付けて高速道路上の状況を撮像するものなど、移動体にカメラを取り付けて撮像するシステムに適用することができる。

図１に示すように、線路検査システム１０００は、複数のカメラ１と、複数の照明部３と、検査部２と、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ、全球測位衛星システム）ユニット４とを備える。複数のカメラ１はフレームレートが１２０ｆｐｓ以上の高速度撮像可能なカメラであり、列車５の底面部から線路Ｒを複数方向から撮像可能に取り付けられ、例えば左レール、右レール、中央枕木が画角に入るよう構成されている。列車５は、たとえば、最高時速８０ｋｍから１２０ｋｍ程度の速度で走行する鉄道車両である。本実施形態の線路検査システム１０００は、複数のカメラ１での撮像画像の画質は走行中に安定するものとする。また、複数の照明部３は高速度撮像時に被写体像を高輝度で照らす。また、検査部２は、列車５の車体内部に設置され、複数のカメラ１によって撮像された複数の画像に基づいて、線路Ｒの異常を検出する情報処理部２００を有する。ＧＮＳＳユニット４は、人工衛星から送信される航法信号を受信し、自装置の地球上の位置を測定するユニットである。

複数のカメラ１と複数の照明部３、ＧＮＳＳユニット４は、検査部２と電気的に接続され、後述するように、複数のカメラ１は撮像した複数の画像を映像信号として検査部２に出力する。なお、図１には、カメラ１の個数は２個で例示されているが、本実施形態では、カメラ１の個数が１個でも３個以上であってもよい。カメラ１が、軌道の軌条である線路Ｒを撮像し、撮像方向は列車５の移動方向と略直交する。

次に、線路検査システムの構成について説明する。図２は、本実施形態における線路検査システムの構成を示すブロック図である。線路検査システム１０００はカメラ１の内部システムであるカメラ部１００と、検査部２の内部システムである情報処理部２００と、照明部３と、ＧＮＳＳユニット４から成る。図２に示すように、レンズ１０１、撮像素子１０２、撮像部１０３、画像処理部１０４、画像出力部１０５によりカメラ部１００は構成されている。レンズ１０１を透過した被写体光は、撮像素子１０２の受光面に結像され、結像された光学像は撮像部１０３に入力される。撮像部１０３では、入力された光学像に対して光電変換を行い、アナログ映像信号を生成する。更に、撮像部１０３では、アナログ信号をデジタル信号へと変換し、画像処理部１０４へデジタル信号を出力する。画像処理部１０４は、入力されたデジタル信号を情報処理部２００へ出力するための画像ファイルへと変換する。画像出力部１０５は、ＵＳＢやＨＤＭＩ（登録商標）などの外部インターフェースを備え、画像処理部１０４で生成された画像ファイルを情報処理部２００へ出力する。

情報処理部２００は、画像取得部２０１、システム制御部２０２、記憶部２０３、記憶部２０３内にある画像データベース２０４、表示部２０５、操作部２０６、位置取得部２０７により構成されている。画像取得部２０１は、ＵＳＢやＨＤＭＩなどの外部インターフェースを備え、複数のカメラ１から出力された複数の画像を取得する。システム制御部２０２は、画像取得部２０１が取得した画像に基づいて、記憶部２０３に記憶されているプログラムに従った処理を実行することによって、情報処理部２００の各部の動作を制御する。位置取得部２０７は、ＧＮＳＳユニット４からの位置情報を取得する。記憶部２０３は、画像取得部２０１から取得した画像データと、位置取得部２０７から取得した位置情報を合わせて記憶する。また、画像データベース２０４には、画像データと位置情報を読み出して検索するためのデータベースが記憶されている。表示部２０５は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等であり、画像を表示する。操作部２０６は、タッチパネルや押し釦やスライドスイッチ等で構成され、ユーザーの入力操作を受け付ける。

ユーザーは、取得した位置情報の付与された画像データを表示部２０５により閲覧しながら、操作部２０６を操作して、画像データベース２０４に記憶されたデータから、同じ位置情報の過去の画像データを記憶部２０３より読み出して表示部２０５に表示させる。両方の画像データを比較し、線路Ｒの状態の変化の有無を確認する。線路Ｒの状態の変化とは、例えば線路Ｒ上にヒビが入っていないか、レール端部や中間部に変形が発生していないか、隣り合うレール同士を電気的に接続する電気導体に劣化が無いか、などである。画像の比較により異常が発見された場合は、当該画像の位置情報に基づいて保線箇所を特定し、保線作業を実施する。

または、線路検査システム１０００に不図示の検出部を設け、検出部が、画像データベース２０４に記憶されたデータから、同じ位置情報の過去の画像データを記憶部２０３より読み出す。検出部が、画像データベース２０４から読みだされた所定のデータと画像出力部の出力信号とに対して、自動に画像の比較を行い検出対象の状態の変化の有無を確認する。ここでの検出対象が前述の線路Ｒである。

次に、線路検査システム１０００のカメラ１について説明する。

図３は本実施形態におけるカメラの外観斜視図を説明するための図である。なお、以降の説明においては、カメラ１のレンズユニット１１側を前側とし、その反対側を後側とする。

また、図３に示したように、カメラ１を基準に３次元座標を設定し、図中のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向は、それぞれ前後、左右、上下方向に対応する。この左右方向および上下方向としては、カメラ１を前側から見た場合の左右方向および上下方向を指す。具体的に、カメラ１のレンズユニット１１の光学系の光軸方向において、カメラ１から被写体側に向かう方向をＸ軸正方向とし、その反対方向をＸ軸負方向とする。また、Ｘ軸と直交しカメラ１を前側からみて右側に向かう方向をＹ軸正方向として、その反対方向をＹ軸負方向とする。さらに、Ｘ軸及びＹ軸と直交し、カメラ１を前側から見て上側に向かう方向をＺ軸正方向とし、その反対側をＺ軸負方向とする。カメラ１においては、Ｘ軸正方向の面を正面、Ｘ軸負方向の面を背面、Ｙ軸正方向を右側面、Ｙ軸負方向を左側面、Ｚ軸正方向を上面、Ｚ軸負方向を底面とする。

図３に示したように、カメラ１は主に、レンズユニット１１、センサー部１２、メイン部１３、インターフェース部１４から成る。以下では各構成要素の詳細について説明する。

図４は、本実施形態におけるカメラの要部分解斜視図を説明するための図である。図４において、光学系のレンズ１０１と保護カバー１１１とから構成されるレンズユニット１１が示されている。レンズ１０１は、列車５の底面部に取り付けられたカメラ１において、線路Ｒに合焦可能な焦点距離を持つレンズである。保護カバー１１１は、レンズ１０１側面と前面を覆うカバーであり、外部からの粉塵や水滴からレンズを保護する。レンズ１０１と保護カバー１１１は後部にレンズマウント部を形成しており、それぞれセンサー部１２に設けられるマウント部１２１ａにねじ込み式などのマウント方法により固定されている。

また、図４では、センサー部１２が示されている。センサー部１２は、ねじ１２０、フロントカバー１２１、ローパスフィルタ１２２、センサーマスク１２３、撮像素子１２４、センサープレート１２５、センサー基板１２６、熱伝導部材１２７、ヒートシンクカバー１２８、接続ワイヤー１２９より構成されている。接続ワイヤー１２９には接続ワイヤー１２９ａと接続ワイヤー１２９ｂとがある。フロントカバー１２１とヒートシンクカバー１２８とは、アルミニウムダイキャストなどの熱伝導率の高い材料により成形された外観部材である。図４では、フロントカバー１２１とヒートシンクカバー１２８との内部にセンサー部１２のいくつかの部品が配置されていることが示されている。フロントカバー１２１とヒートシンクカバー１２８とが、ねじ１２０を用いて前後を封止されている。

撮像素子１２４はＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子であり、レンズ１０１から入射した光が結像させられると共に、発熱する。ローパスフィルタ１２２は、モアレや偽色を低減する光学部材である。センサーマスク１２３は、撮像素子１２４とローパスフィルタ１２２の間を密閉すると共に、レンズ１０１の入射光以外の光を遮断し有効光束のみ撮像素子１２４に入射するためのマスク部材である。センサー基板１２６には、撮像素子１２４が電気的に接続されて搭載され、撮像素子１２４から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路等が実装されており、それらを実行する電気部品は発熱する。センサープレート１２５は、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で形成されており、フロントカバー１２１とセンサー基板１２６の間に配置されて撮像素子１２４とセンサー基板１２６で生じた熱をフロントカバー１２１に伝熱している。熱伝導部材１２７は、放熱ゴムなどの熱伝導性材料であり、センサー基板１２６裏面とヒートシンクカバー１２８の間に圧縮された状態で狭持されることで、熱伝導可能に接続されている。接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂは可撓性を有し、センサー基板１２６とメイン部１３に備えられたメイン基板１３２とを電気的に接続する。接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂの接続方法については後述する。フロントカバー１２１のレンズ１０１側の面（Ｘ軸正方向の面）には、放熱フィン１２１ｂが筐体外部に露出してセンサー基板１２６と直交する方向に、マウント部１２１ａを挟んだ両側に突出して設けられている。また、ヒートシンクカバー１２８のレンズ１０１と反対側の面（Ｘ軸負方向の面）の中央部には、放熱フィン１２８ｃが筐体外部に露出してセンサー基板１２６と直交する方向に突出して設けられている。放熱フィン１２１ｂ、１２８ｃは、複数の略長方形状のフィンが等間隔で突設されたものである。放熱フィン１２１ｂは、センサープレート１２５からフロントカバー１２１に伝熱した熱を、放熱フィン１２８ｃは、熱伝導部材１２７を介してセンサー基板１２６から伝熱した熱を拡散し自然放熱により外気に放熱する。さらにフロントカバー１２１のマウント部１２１ａの周囲には、円形フィン１２１ｃが形成されており、撮像素子１２４周囲の空気を伝熱して自然放熱により外気に熱を放出している。なお、放熱フィン１２１ｂ、１２８ｃは、フロントカバー１２１及びヒートシンクカバー１２８に一体成形されているものに限らず、別体の放熱フィンが外観カバーに取り付けられていてもよい。

さらに、図４では、断熱プレート１３０、断熱材１３１、電子部品１３２ａを実装するメイン基板１３２、熱伝導部材１３３、１３４、右側カバー１３５、左側カバー１３６、ねじ１３７ないし１３９から構成されるメイン部１３が示されている。センサー基板１２６とメイン基板１３２との接面に位置する断熱プレート１３０は、ステンレス板などの熱伝導率の低い材料で形成され、センサー部１２とメイン部１３をねじ１３９により接続しながらも、互いに伝熱しないよう構成されている。断熱プレート１３０には、穴部１３０ａ、１３０ｂが形成され、後述する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂが穴部１３０ａ、１３０ｂに挿通される。断熱材１３１は、グラスウールやウレタンフォームなどからなる断熱材であり、断熱プレート１３０に粘着テープなどにより貼り付けられることにより、メイン部１３とセンサー部１２の断熱を行う。メイン基板１３２は、センサー基板１２６と接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂにより電気的に接続され、実装された電子部品１３２ａにより、センサー基板１２６から出力された信号を画像ファイルに変換する画像処理を行う。電子部品１３２ａは前記処理を行う際に発熱する。熱伝導部材１３３は、放熱ゴムなどの熱伝導性材料であり、電子部品１３２ａと右側カバー１３５の間に圧縮された状態で狭持されることで、電子部品１３２ａで生じた熱を右側カバー１３５に伝熱している。熱伝導部材１３４も熱伝導部材１３３と同様に放熱ゴムなどの熱伝導性材料であり、メイン基板１３２のＹ軸負方向の面と左側カバー１３６の間に圧縮された状態で狭持されている。これにより、熱伝導部材１３４は、電子部品１３２ａの熱が拡散されたメイン基板１３２の熱を左側カバー１３６に伝熱している。右側カバー１３５及び左側カバー１３６は、アルミニウムダイキャストなどの熱伝導率の高い材料により成形された外観部材であり、メイン基板１３２に対向して配置され、ねじ１３６を用いて左右方向に封止される。右側カバー１３５の外観側（Ｙ軸正方向）の面には、放熱フィン１３５ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。左側カバー１３６の外観側（Ｙ軸負方向）の面には、放熱フィン１３６ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。放熱フィン１３５ａ、１３６ａは、複数の略長方形状のフィンが等間隔で突設されたものである。放熱フィン１３５ａは、熱伝導部材１３３を介して電子部品１３２ａから伝熱した熱を拡散し自然放熱により外気に放熱する。放熱フィン１３６ａは、熱伝導部材１３４を介してメイン基板１３２から伝熱した熱を拡散し自然放熱により外気に放熱する。なお、放熱フィン１３５ａ、１３６ａは、右側カバー１３５及び左側カバー１３６に一体成形されているものに限らず、別体の放熱フィンが外観カバーに取り付けられていてもよい。

また、図４では、リアカバー１４０、インターフェース基板１４１、電源コネクタ１４２、ねじ１４３から構成されるインターフェース部１４が示されている。リアカバー１４０は、インターフェース基板１４１に実装されているＵＳＢコネクタやＢＮＣコネクタ、電源コネクタ１４２などの外部インターフェースを挿通する開口部を有し、ねじ１４３によりメイン部１３の右側カバー１３５及び左側カバー１３６に固定される。インターフェース基板１４１及び電源コネクタ１４２は、接続ワイヤー１４１ａ、１４２ａによりメイン基板１３２に電気的に接続される。

図５は、本実施形態におけるカメラが列車に取り付けられた状態を説明するための図である。

図５（ａ）は、図１のカメラ１取り付け部分の拡大図であり、列車５の正面から見た正面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の左側面（Ｙ軸負方向）から見た側面図である。図５では、列車５に固定された支柱５０、ねじ５１、接続プレート１４４が示されている。カメラ１は、インターフェース部１４に接続プレート１４４が取り付けられ、支柱５０に対して接続プレート１４４がねじ５１により固定される。なお、接続プレート１４４はリアカバー１４０から延在した板形状であってよい。また、本実施形態では、列車５への固定部をインターフェース部１４に取り付けた接続プレート１４４としたが、これに限定されるものではなく、例えばセンサー部１２のフロントカバー１２１より延在した板形状を支柱５０に固定するようなものであってもよい。カメラ１は、図５（ｂ）に示すように、移動方向Ｄに対してカメラ１上面（Ｚ軸正方向）が向いている状態で取り付けられており、列車５の走行中は、列車５と空気との相対運動による風Ｆがカメラ１の上面側（Ｚ軸正方向）から底面側（Ｚ軸負方向）へと流れる。この場合、図５（ａ）に示すように、各放熱フィン１２１ｂ、１２１ｃ、１２８ｃ、１３５ａ、１３６ａのＺ軸方向投影上には、風Ｆの流れを遮るものがない。このようにしてカメラ１を列車５に取り付けることによって、列車５走行中は、各放熱フィン１２１ｂ、１２１ｃ、１２８ｃ、１３５ａ、１３６ａの複数の隣り合うフィンの間を風Ｆが流れていくため、効率的に放熱することが可能となる。また、インターフェース部１４はカメラ１の背面側に設けることにより、上記風Ｆの流れを妨げることがない。列車５の移動方向と略平行の方向に放熱フィンを延出して配置することで、風Ｆの流れを妨げないようにする。なお、本実施例では、放熱フィン１２１ｂ、１２８ｃは、センサー基板１２６に対して略直交、放熱フィン１３５ａ、１３６ａは、メイン基板１３２に対して略直交に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、個々の放熱フィンは略長方形状としているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図６に、本実施形態における放熱フィンの例示的な別形状を説明するための図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、放熱フィンはセンサー基板１２６やメイン基板１３２に対して傾いて形成されたものや、Ｓ字状に形成されたものでもよい。また、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、放熱に用いられる放熱部は、一つ一つのフィン形状は長方形に限定したものではなく、ピン形であっても、等間隔で配置されたリブ状のフィンであってもよい。風Ｆがフィンの間を滑らかに流れるように形成されていればよい。

次に、図７を用いてセンサー基板１２６とメイン基板１３２を電気的に接続する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂについて説明する。

図７は、本実施形態におけるセンサー基板とメイン基板との接続を説明するための図である。図７（ａ）は、カメラ１の上面図、図７（ｂ）は、接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂの接続状態を示す要部斜視図である。図７（ａ）において、点線部は接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを、二点鎖線部はセンサー基板１２６及びメイン基板１３２を示す。図７（ａ）、図７（ｂ）に示したように、接続ワイヤー１２９ａは、センサー基板１２６背面（Ｘ軸負方向の面）に実装されたコネクタ１２６ａに接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ａ内を通り断熱プレート１３０の穴部１３０ａを挿通してメイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｃに接続される。同様に、接続ワイヤー１２９ｂは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ｂに接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ｂ内を通り断熱プレート１３０の穴部１３０ｂを挿通してメイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｂに接続される。腕部１２８ａ、１２８ｂは、放熱フィン１２８ｃのＹ軸正負方向の外観側に設けられており、放熱フィン１２８ｃに流れ込む風Ｆの流れを妨げないような配置となっている。このように、腕部１２８ａ、１２８ｂを設けてその中に接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを通すことで、風Ｆによるセンサー部１２の放熱を妨げずにセンサー基板１２６とメイン基板１３２の接続を可能にする。また、腕部１２８ａ、１２８ｂをメイン部１３に固定することで、センサー部１２とメイン部１３を強固に固定することができる。

上記説明の通り本実施形態によれば、列車５の走行中において、カメラ１に設けられた各放熱フィンの隣り合うフィンの間に風が流れることにより、ファンやペルチェ素子などの強制冷却装置を用いずに効率的に放熱することができる。放熱フィンが、センサー部１２とメイン部１３との少なくとも一方で発生している熱を放出することができる。そのため、画質の劣化を招くことなく撮像が可能となる。そのため、メンテナンス性を損なうことが無く、かつ小型なカメラを提供することができる。また、センサー部１２とメイン部１３を腕部１２８ａ、１２８ｂと断熱プレート１３０で接続することで、互いの熱を伝熱することなくセンサーの冷却を効率的に行うことができる。

（第２の実施形態）
以下では、図を用いながら第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態では、センサー部１２とメイン部３３０とインターフェース部３４０との配置において、第１の実施形態と異なる。

図８は、本実施形態におけるカメラ３００の上面を説明するための図である。図８で第１の実施形態の図４と同様なものについて説明を省略する。

図８では、メイン部３３０、前カバー３３１、後カバー３３２、インターフェース部３４０、断熱プレート３４１が示されている。カメラ３００は、図５（ａ）、（ｂ）と同様に、列車５の移動方向Ｄに対してカメラ３００上面（Ｚ軸正方向、紙面手前側）が向いている状態で取り付けられている。列車５の走行中は、風Ｆがカメラ３００の上面側（Ｚ軸正方向、紙面手前側）から底面側（Ｚ軸負方向、紙面奥側）へと流れる。

メイン部３３０は、内部にメイン基板１３２（二点鎖線部）や不図示の熱伝導部材１３３、１３４を有し、前カバー３３１と後カバー３３２はねじ（不図示）により前後方向（Ｘ軸方向）に封止されている。前カバー３３１のレンズ側の面（Ｘ軸正方向の面）には、放熱フィン１３５ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。後カバー３３２のレンズと反対側の面（Ｘ軸負方向の面）には、放熱フィン１３６ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。腕部３３２ａ、３３２ｂは、後カバー３３２の放熱フィン１３６ａのＹ軸正負方向の外観側に設けられており、放熱フィン１３６ａに流れ込む風Ｆの流れを妨げないよう配置されている。センサー部１２とメイン部３３０はＹ軸方向に横並びに配置され、センサー部１２の腕部１２８ａ、１２８ｂとメイン部３３０の腕部３３２ａ、３３２ｂがインターフェース部３４０に、断熱プレート３４１を介してねじ（不図示）により固定されている。断熱プレート３４１を介することにより、センサー部１２とメイン部３３０の熱を互いに伝熱しないよう構成されている。

次に、センサー基板１２６とメイン基板１３２を電気的に接続する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂについて説明する。図８において、点線部は接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを、二点鎖線部はセンサー基板１２６及びメイン基板１３２を示す。図８に示すように、接続ワイヤー１２９ａは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ａ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ａ内を通り断熱プレート３４１の穴部３４１ａを挿通してインターフェース部３４０内に入る。更に、接続ワイヤー１２９ａは、インターフェース部３４０から断熱プレート３４１の穴部３４１ｃを挿通して後カバー３３２の腕部３３２ａ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｃ（不図示）に接続される。同様に、接続ワイヤー１２９ｂは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ｂ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ｂ内を通り断熱プレート３４１の穴部３４１ｂを挿通してインターフェース部３４０内に入る。さらに、接続ワイヤー１２９ｂは、インターフェース部３４０から断熱プレート３４１の穴部３４１ｃを挿通して後カバー３３２の腕部３３２ａ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｂ（不図示）に接続される。なお、インターフェース部３４０に備えられた外部インターフェースは、接続ワイヤーを後カバー３３２の腕部３３２ｂ内に通してメイン基板１３２へ電気的に接続される。

以上説明したように、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、メンテナンス性を損なうことが無く、且つ小型なカメラで画質の劣化を招くことなく撮像が可能なカメラを提供することができる。さらに、本実施形態では、第１の実施形態より上下方向（Ｘ軸方向）の構造をさらに縮めることができるため、列車５などの移動体と撮像対象の距離が近くてスペースが無い場合などに有効である。

（第３の実施形態）
以下では、図を用いながら第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態では、センサー部１２とメイン部４３０とインターフェース部４４０との配置において、第１の実施形態と第２の実施形態と異なる。

図９は、本実施形態におけるカメラ４００の上面を説明するための図である。図９で第１の実施形態の図４と同様なものについて説明を省略する。

図９では、センサー部１２とメイン部４３０の間にインターフェース部４４０が配置されている。図９では、メイン部４３０の前カバー４３１、メイン部４３０の後カバー４３２が示されている。前カバー４３１と後カバー４３２は、ねじ（不図示）により前後方向（Ｘ軸方向）に封止されている。また、図９では、前側断熱プレート４４１、後側断熱プレート４４２が示されている。カメラ４００は、図５（ａ）、（ｂ）と同様に、列車５の移動方向Ｄに対してカメラ４００上面（Ｚ軸正方向、紙面手前側）が向いている状態で取り付けられている。列車５の走行中は、風Ｆがカメラ４００の上面側（Ｚ軸正方向、紙面手前側）から底面側（Ｚ軸負方向、紙面奥側）へと流れる。前カバー４３１のレンズ側の面（Ｘ軸正方向の面）には、放熱フィン１３５ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。後カバー４３２のレンズと反対側の面（Ｘ軸負方向の面）には、放熱フィン１３６ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。腕部４３１ａ、４３１ｂは、前カバー４３１の放熱フィン１３５ａのＹ軸正負方向の外観側に設けられており、放熱フィン１３５ａに流れ込む風Ｆの流れを妨げないよう配置されている。また、センサー部１２の腕部１２８ａ、１２８ｂとインターフェース部４４０は、前側断熱プレート４４１を介してねじ（不図示）により固定されている。前カバー４３１の腕部４３１ａ、４３１ｂは、インターフェース部４４０に、後側断熱プレート４４２を介してねじ（不図示）により固定されている。前側断熱プレート４４１と後側断熱プレート４４２を介すると共に、センサー部１２とメイン部４３０の間にインターフェース部４４０が配置されることにより、センサー部１２とメイン部４３０の熱を互いに伝熱しないよう構成されている。

次に、図９を用いて、センサー基板１２６とメイン基板１３２を電気的に接続する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂについて説明する。図９において、点線部は接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを、二点鎖線部はセンサー基板１２６及びメイン基板１３２を示す。図９に示すように、接続ワイヤー１２９ａは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ａ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ａ内を通り前側断熱プレート４４１の穴部４４１ａを挿通してインターフェース部４４０内に入る。更に、接続ワイヤー１２９ａは、インターフェース部４４０から後側断熱プレート４４２の穴部４４２ａを挿通して前カバー４３１の腕部４３１ａ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｃ（不図示）に接続される。同様に、接続ワイヤー１２９ｂは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ｂ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ｂ内を通り前側断熱プレート４４１の穴部４４１ｂを挿通してインターフェース部４４０内に入る。更に、接続ワイヤー１２９ｂは、インターフェース部４４０から後側断熱プレート４４２の穴部４４２ｂを挿通して前カバー４３１の腕部４３１ｂ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｂ（不図示）に接続される。なお、インターフェース部４４０に備えられた外部インターフェースは、接続ワイヤーを前カバー４３１の腕部４３１ａ、４３１ｂ内に通してメイン基板１３２へ電気的に接続される。

以上説明したように、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、メンテナンス性を損なうことが無く、且つ小型なカメラで画質の劣化を招くことなく撮像が可能なカメラを提供することができる。さらに、本実施形態では、センサー部１２とメイン部４３０とインターフェース部４４０とを上述のように配置することにより、外部インターフェースをカメラ４００側面（Ｙ軸方向）に配置することができる。この配置により、第１の実施形態と比べ、カメラ４００を列車５の側面に取り付ける場合などに外部インターフェースの接続ケーブルの取り回しが煩雑にならずに設置することができる。

（第４の実施形態）
以下では、図を用いながら第４の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態では、センサー部１２とメイン部５３０とインターフェース部５４０との配置において、第１の実施形態と第２の実施形態と第３の実施形態と異なる。

図１０は、本実施形態におけるカメラ５００の上面を説明するための図である。図１０で第１の実施形態の図４と同様なものについて説明を省略する。

図１０では、センサー部１２の背面側（Ｘ軸負方向側）にメイン部５３０とインターフェース部５４０が直交に並んで配置されている様子が示されている。図１０では、メイン部５３０の右カバー５３１、メイン部５３０の左カバー５３２が示されている。右カバー５３１と左カバー５３２は、ねじ（不図示）により左右方向（Ｙ軸方向）に封止されている。また、図１０には、断熱プレート５２０も示されている。カメラ５００は、図５（ａ）、（ｂ）と同様に、列車５の移動方向Ｄに対してカメラ５００上面（Ｚ軸正方向、紙面手前側）が向いている状態で取り付けられている。列車５の走行中は、風Ｆがカメラ５００の上面側（Ｚ軸正方向、紙面手前側）から底面側（Ｚ軸負方向、紙面奥側）へと流れる。右カバー５３１の右側の面（Ｙ軸正方向の面）には、放熱フィン１３５ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。左カバー５３２の左側の面（Ｙ軸負方向の面）には、放熱フィン１３６ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。腕部５３１ａ、５３１ｂは、右カバー５３１の放熱フィン１３５ａのＸ軸正負方向の外観側に設けられており、放熱フィン１３５ａに流れ込む風Ｆの流れを妨げないよう配置されている。腕部５３１ａ、５３１ｂは、インターフェース部５４０に不図示のねじにより固定されており、インターフェース部５４０に備えられた外部インターフェースは、接続ワイヤー（不図示）を右カバー５３１の腕部５３１ｂ内に通してメイン基板１３２に電気的に接続される。

センサー部１２の腕部１２８ａ、１２８ｂは断熱プレート５２０に不図示のねじによって固定されている。断熱プレート５２０は、メイン部５３０の右カバー５３１とインターフェース部５４０に接続され、ねじ（不図示）により固定されている。断熱プレート５２０と接続する右カバー５３１には、穴部５３２ａが形成されており、後述する接続ワイヤー１２９ａが挿通される。また、断熱プレート５２０と接続するインターフェース部５４０にも同様に、穴部５４０ａが形成されており、接続ワイヤー１２９ｂが挿通される。断熱プレート５２０を介して、センサー部１２とメイン部５３０を接続することにより、センサー部１２とメイン部５３０の熱を互いに伝熱しないよう構成されている。

次に、図１０を用いて、センサー基板１２６とメイン基板１３２を電気的に接続する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂについて説明する。図１０において、点線部は接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを、二点鎖線部はセンサー基板１２６及びメイン基板１３２を示す。図１０に示すように、接続ワイヤー１２９ａは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ａ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ａ内を通り断熱プレート５２０の穴部５２０ａを挿通する。更に、接続ワイヤー１２９ａは、右カバー５３１の穴部５３２ａを挿通して、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｃ（不図示）に接続される。同様に、接続ワイヤー１２９ｂは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ｂ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ｂ内を通り断熱プレート５２０の穴部５２０ｂを挿通する。更に、接続ワイヤー１２９ｂは、インターフェース部５４０の穴部５４０ａを挿通して右カバー５３１の腕部５３１ａ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｂ（不図示）に接続される。

以上説明したように、第４の実施形態では、第１の実施形態と同様に、メンテナンス性を損なうことがなく、かつ小型なカメラで画質の劣化を招くことなく撮像が可能なカメラを提供することができる。さらに、本実施形態では、センサー部１２とメイン部５３０とインターフェース部５４０とを上述のように配置することにより、外部インターフェースをカメラ５００側面（Ｙ軸方向）に配置することができる。この配置により、第１の実施形態と比べ、カメラ５００を列車５の側面に取り付ける場合などに外部インターフェースの接続ケーブルの取り回しが煩雑にならずに設置することができる。

（第５の実施形態）
以下では、図を用いながら第５の実施形態について説明する。なお、第５の実施形態では、センサー部１２とメイン部６３０とインターフェース部６４０との配置において、第１の実施形態と第２の実施形態と第３の実施形態と第４の実施形態と異なる。

図１１は、本実施形態におけるカメラ６００の外観を説明するための図である。図１１（ａ）はカメラ６００の上面図、図１１（ｂ）はカメラ６００の右側側面図を示す。図１１で第１の実施形態の図４と同様なものについて説明を省略する。

図１１に示すように、センサー部１２とメイン部６３０が上下（Ｚ軸方向）に並んで配置され、背面側（Ｘ軸負方向側）にインターフェース部６４０が配置される。図１１では、断熱プレート６２０、メイン部６３０の後カバー６３１、メイン部６３０の前カバー６３２が示されている。メイン部６３０において、前カバー６３２と後カバー６３１は、ねじ（不図示）により前後方向（Ｘ軸方向）に封止されている。センサー部１２とメイン部６３０は、断熱プレート６２０を介してインターフェース部６４０に固定される。

カメラ６００は、図５（ａ）、（ｂ）と同様に、列車５の移動方向Ｄに対してカメラ６００上面（Ｚ軸正方向側）が向いている状態で取り付けられており、列車５の走行中は、風Ｆがカメラ６００の上面側（Ｚ軸正方向側）から底面側（Ｚ軸負方向側）へと流れる。前カバー６３２のレンズ側の面（Ｘ軸正方向の面）には、放熱フィン１３６ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。後カバー６３１のレンズと反対側の面（Ｘ軸負方向の面）には、放熱フィン１３５ａが筐体外部に露出してメイン基板１３２と直交する方向に突出して設けられている。腕部６３１ａ、６３１ｂは、後カバー６３１の放熱フィン１３５ａのＹ軸正負方向の外観側に設けられており、放熱フィン１３５ａに流れ込む風Ｆの流れを妨げないよう配置されている。腕部６３１ａ、６３１ｂは、断熱プレート６２０を介してインターフェース部６４０に不図示のねじにより固定されている。インターフェース部６４０に備えられた外部インターフェースは、接続ワイヤー（不図示）を後カバー６３１の腕部６３１ｂ内に通してメイン基板１３２に電気的に接続される。

センサー部１２の腕部１２８ａ、１２８ｂとインターフェース部６４０は、断熱プレート６２０を介してねじ（不図示）により固定されている。断熱プレート６２０とインターフェース部６４０を介して、センサー部１２とメイン部６３０が配置されることにより、センサー部１２とメイン部６３０の熱を互いに伝熱しないよう構成されている。

次に、図１１を用いて、センサー基板１２６とメイン基板１３２を電気的に接続する接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂについて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）において、点線部は接続ワイヤー１２９ａ、１２９ｂを、二点鎖線部はセンサー基板１２６及びメイン基板１３２を示す。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、接続ワイヤー１２９ａは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ａ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ａ内を通り断熱プレート６２０の穴部６２０ａを挿通する。更に、接続ワイヤー１２９ａは、インターフェース部６４０内を通り、断熱プレート６２０の穴部６２０ｃ（不図示）を挿通して後カバー６３１の腕部６３１ａ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｃ（不図示）に接続される。同様に、接続ワイヤー１２９ｂは、センサー基板１２６背面に実装されたコネクタ１２６ｂ（不図示）に接続され、ヒートシンクカバー１２８の腕部１２８ｂ内を通り断熱プレート６２０の穴部６２０ｂを挿通する。更に、接続ワイヤー１２９ｂは、インターフェース部６４０内を通り、断熱プレート６２０の穴部６２０ｄを挿通して後カバー６３１の腕部６３１ｂ内を通り、メイン基板１３２に実装されたコネクタ１３２ｂ（不図示）に接続される。

以上説明したように、第５の実施形態では、第１の実施形態と同様に、メンテナンス性を損なうことがなく、かつ小型なカメラで画質の劣化を招くことなく撮像が可能なカメラを提供することができる。さらに、本実施形態では、第１の実施形態より上下方向（Ｘ軸方向）の構造をさらに縮めることができるため、列車５などの移動体と撮像対象の距離が近くてスペースが無い場合などに有効である。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記に記載の実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記に記載の実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１カメラ
２検査部
３照明部
４ＧＮＳＳユニット
５列車
１１レンズユニット
１２センサー部
１３メイン部
１４インターフェース部
１０００線路検査システム
１００部カメラ
２００情報処理部
１０１レンズ
１１１保護カバー
１０２撮像素子
１０３撮像部
１０４画像処理部
１０５画像出力部
２０１画像取得部
２０２システム制御部
２０３記憶部
２０４画像データベース部
２０５表示部
２０６操作部
２０７位置取得部
１２０ねじ
１２１ａマウント部
１２１フロントカバー
１２１ｂ放熱フィン
１２１ｃ円形フィン
１２２ローパスフィルタ
１２３センサーマスク
１２４撮像素子
１２５センサープレート
１２６センサー基板
１２６ａ、１２６ｂコネクタ
１２７熱伝導部材
１２８ヒートシンクカバー
１２８ａ、１２８ｂ腕部
１２８ｃ放熱フィン
１２９ａ、１２９ｂ接続ワイヤー
１３０断熱プレート
１３０ａ、１３０ｂ穴部
１３２メイン基板
１３２ａ電子部品
１３２ｂ、１３２ｃコネクタ
１３３、１３４熱伝導部材
１３５右側カバー
１３５ａ、１３６ａ放熱フィン
１３６左側カバー
１４０リアカバー
１４１インターフェース基板
１４１ａ、１４２ａ接続ワイヤー
１４２電源コネクタ
１４３ねじ
１４４接続プレート
５０支柱
５１ねじ

Claims

撮像装置であって、
撮像素子を搭載したセンサー基板を備えたセンサー部と、
前記センサー基板の出力信号を処理する処理部を搭載したメイン基板を備えたメイン部と、
前記センサー部と前記メイン部を繋ぐ一対の腕部と、
前記センサー部と前記メイン部を電気的に接続するための接続ワイヤーと、
前記センサー部で発生する熱を放出するための複数の放熱フィンと、
を有し、
前記接続ワイヤーは、前記一対の腕部の少なくとも一つの内部を通って前記センサー部と前記メイン部を電気的に接続するように構成され、
前記複数の放熱フィンは、前記一対の腕部の間に、前記センサー基板と略直交する方向に延出して前記一対の腕部と略平行に設けられることを特徴とする撮像装置。
放熱のためのファンを有しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
さらに、外部インターフェースを備えたインターフェース部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、前記センサー部に接して設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記メイン部における前記センサー部と面する側に断熱プレートが設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、外部に露出して設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、ピン型またはリブ状であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記センサー部の出力信号を用いて検出対象の状態を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の撮像装置。
予め所定のデータが記憶されている記憶部を有し、
前記検出部は、前記記憶部に記憶されている前記所定のデータと前記センサー部の出力信号とを比較することによって前記検出対象の状態を検出することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
移動体に取り付けられて前記移動体の移動方向に沿って移動しながら撮像することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記移動体は軌道に沿って移動する車両であり、前記軌道を撮像することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
前記移動体は鉄道車両であり、前記鉄道車両が走行する軌道に設けられた軌条を撮像することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
前記撮像素子による撮像方向は、前記移動方向と略直交することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
さらに光学系を有し、前記光学系の光軸方向は、前記移動方向と略直交することを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、前記移動方向と略平行な方向に設けられることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記複数の放熱フィンは、前記移動方向と略平行な方向に外気が流れるように設けられることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項に記載の撮像装置。