WO2012026500A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2012026500A1
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housing
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imaging device
imaging
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Inventor
貴裕 岡田
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/08—Waterproof bodies or housings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device such as an in-vehicle camera or a surveillance camera, in particular, a plurality of casings, in which a plurality of casings including a casing that houses an imaging lens for forming a subject image on an imaging element are combined.
  • the present invention relates to a technical field of an imaging device having a waterproof function by sealing a gap between them with an elastic member.
  • An imaging device that combines a rear case from the image plane side with a front case that houses an imaging lens for imaging a subject image on an imaging element disposed on the image plane side.
  • Widely used in applications such as surveillance cameras, digital cameras, and mobile phone cameras.
  • an imaging device used outdoors or in an environment exposed to water it has an excellent waterproof function in order to prevent moisture from entering the inside of the device from the gap generated between the front case and the rear case. Required.
  • Patent Document 1 discloses an imaging device having a waterproof function by sealing a gap generated between a front case and a rear case with an elastic member such as a rubber O-ring.
  • an impact may be received from the outside due to, for example, a stepping stone.
  • the imaging apparatus of Patent Document 1 since the front case and the rear case are in contact with each other, when the imaging lens receives an external impact, the impact cannot be absorbed and the imaging lens may be destroyed. .
  • it is effective to provide a gap so that the front case and the rear case do not contact each other, and to absorb the impact by the elasticity of the elastic member that seals the gap. It is.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in an imaging apparatus having a waterproof function by sealing gaps between a plurality of housings constituting the imaging apparatus with an elastic member, when an impact is applied from the outside.
  • An object of the present invention is to provide an imaging device that can maintain waterproofness and impact resistance even if it exists.
  • an imaging apparatus includes an imaging lens, a first housing that holds the imaging lens on a subject side, and a second housing that is attached to the first housing from the image plane side. And an elastic member disposed so as to seal between the first housing and the second housing, wherein the deformation amount of the elastic member is a predetermined amount.
  • the first housing and the second housing protrude along the optical axis from at least one of the first housing and the second housing so that they contact each other. It is characterized by comprising a projecting portion formed in this manner.
  • the imaging apparatus includes a first housing and a second housing so that the first housing and the second housing come into contact with each other when the deformation amount of the elastic member exceeds a predetermined threshold. Since it includes a protrusion formed so as to protrude from at least one of the bodies along the optical axis, the first housing and the first housing are provided by the amount of the protrusion protruding even when a large impact is applied from the outside. A gap can be secured between the two housings. Therefore, even when the imaging apparatus receives an excessively large impact, the elastic member can be prevented from being excessively compressed between the first casing and the second casing. Therefore, the elastic member is compressed and broken by an impact received from the outside, thereby preventing a decrease in elasticity of the elastic member and abnormal deformation of the shape, and effectively maintaining the waterproofness and impact resistance of the imaging device. Can do.
  • the predetermined threshold is set to be smaller than a deformation amount at which the elastic member cannot be reversibly deformed.
  • the size of the protruding portion (that is, from at least one of the first housing and the second housing to the optical axis so that the deformation amount of the elastic member does not exceed the deformation amount to be compressed and broken. Therefore, the compression failure between the first housing and the second housing of the elastic member can be prevented more reliably.
  • the predetermined threshold is individually set based on the characteristics (for example, the material, shape, or size of the elastic member) of the elastic member disposed between the first housing and the second housing. Good.
  • the protruding portion is formed in a rib shape along the direction in which the elastic member extends on a surface where the first casing and the second casing face each other. It is formed.
  • the protruding portion is rib-shaped along the extending direction of the elastic member. Therefore, the impact transmitted to the projecting portion is widely dispersed along the projecting portion. Therefore, it is possible to prevent the protrusion itself from being damaged due to the impact concentrated on a part of the protrusion, and the waterproofness and impact resistance of the imaging device can be effectively enhanced.
  • a plurality of the projecting portions may be formed in an island shape along a direction in which the elastic member extends on a surface where the first housing and the second housing face each other.
  • the elastic member can be visually recognized by forming the protruding portion in an island shape (spot-like), and at the same time, by providing a plurality of the island-shaped protruding portions along the extending direction of the elastic member, It is also possible to prevent the protrusion itself from being damaged due to the concentration of the impact on a part.
  • the first casing and the second casing have the first end portion through the through hole formed through the second casing. They are fixed to each other by bolts inserted into screw holes formed in the casing.
  • the size of the gap between the first housing and the second housing can be adjusted by adjusting the tightening degree of the bolt, the deformation amount of the elastic member can be set finely. , Sealability can be adjusted.
  • the second casing has a boss formed to protrude toward the first casing so as to be inscribed in the screw hole.
  • the bolt may be formed such that a through portion passing through the through hole has a larger diameter than a tip portion inserted into the screw hole.
  • the first housing and the second housing are displaced in the lateral direction. Therefore, it is possible to effectively prevent the waterproofness of the imaging device from being lowered.
  • the imaging apparatus includes a first housing and a second housing so that the first housing and the second housing come into contact with each other when the deformation amount of the elastic member exceeds a predetermined threshold. Since it includes a protrusion formed so as to protrude from at least one of the bodies along the optical axis, the first housing and the first housing are provided by the amount of the protrusion protruding even when a large impact is applied from the outside. A gap can be secured between the two housings. Therefore, even when the imaging apparatus receives an excessively large impact, the elastic member can be prevented from being excessively compressed between the first casing and the second casing. Therefore, the elastic member is compressed and broken by an impact received from the outside, thereby preventing a decrease in elasticity of the elastic member and abnormal deformation of the shape, and effectively maintaining the waterproofness and impact resistance of the imaging device. Can do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment.
  • the upper side shows the subject side and the lower side shows the image plane side.
  • the imaging device 10 has a configuration in which a rear case 13 is attached to a front case 12 that holds an imaging lens 11 with bolts 14 from the image plane side.
  • the imaging lens 11 is an optical lens for forming a subject image on the subject side on an imaging device (not shown) arranged on the image plane side, and is held at a predetermined position in the front case 12. .
  • the position of the imaging lens 11 in the plane direction perpendicular to the optical axis is regulated by an opening 12a provided on the subject side of the front case 12, and the position in the optical axis direction is provided on the image plane side of the front case 12. It is regulated by the holding portion 12b.
  • the holding portion 12b is formed so as to protrude inward toward the image surface side of the main body of the front case 12.
  • the holding portion 12b is given a certain degree of elasticity, even when the imaging lens 11 housed in the front case 12 receives an impact from the outside, the impact is absorbed by the elasticity of the holding portion 12b. (That is, impact resistance can be improved by elastically deforming the holding portion 12b).
  • the bolts 14 are inserted through the through holes 13 c provided in the rear case 13 so as to reach the screw holes 12 c provided in the front case 12.
  • a screw thread that can be engaged with the screw hole 12c is provided at a predetermined pitch at the tip end portion 14a of the bolt 14 reaching the screw hole 12.
  • the thread 14 is not provided in the penetration part 14b located in the penetration hole 13c among the volt
  • the bolt 14 has an umbrella portion 14c, and when the front end portion 14a of the bolt 14 is inserted into the screw hole 12c, the rear case 13 is sandwiched between the front case 12 and the umbrella portion 14c. It is fixed.
  • the diameter of the tip portion 14a of the bolt is larger than that of the penetrating portion 14b because the thread is formed.
  • the through hole 13c has a screw hole 12c in order to penetrate the tip portion 14a having a large diameter when the bolt 14 is inserted from the image plane side (that is, the tip portion 14a having a large diameter is not caught on the inner wall). The diameter is formed larger than that.
  • An O-ring 15 made of an elastic material such as rubber is provided in a gap generated between the front case 12 and the rear case 13.
  • the O-ring 15 has a circular cross section in a normal state when no force is applied from surrounding members.
  • the crushing amount of the O-ring 15 can be changed by adjusting the tightening amount of the bolt 14 and adjusting the size of the gap generated between the front case 12 and the rear case 13. As described above, the O-ring 15 is crushed and arranged to seal a gap generated between the front case 12 and the rear case 13, and the waterproofness of the imaging device 10 is maintained.
  • the imaging device 10 receives an impact as indicated by an arrow in FIG. 1, the size of the gap between the front case 12 and the rear case 13 varies due to elastic deformation of the O-ring 15, and the impact. Is absorbed by the elasticity of the O-ring 15. However, when the magnitude of the impact exceeds a predetermined value, the O-ring 15 cannot fully absorb the impact and is compressed and broken between the front case 12 and the rear case 13, and the waterproofness and resistance of the imaging device 10 are increased. There is a risk that the impact will be significantly reduced.
  • the imaging apparatus 10 extends from the front case 12 along the optical axis so that the front case 12 and the rear case 13 come into contact with each other when the deformation amount of the O-ring 15 exceeds a predetermined threshold.
  • the predetermined threshold value is a threshold value set smaller than a deformation amount at which the O-ring 15 cannot be reversibly deformed, that is, a deformation amount at which the O-ring 15 is compressed and broken.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the peripheral structure of the protrusion 12d provided on the front case 12.
  • FIG. 2A shows a structure in a normal state in which no impact is applied to the imaging apparatus 10 from the outside
  • FIG. 2B shows a structure in a deformation state in which an impact is applied to the imaging apparatus 10 from the outside. ing.
  • the O-ring 15 is disposed between the front case 12 and the rear case 13 by being tightened to some extent by tightening the bolts 14. ing.
  • FIG. 2B when the imaging device 10 receives an impact, the O-ring 15 is deformed so as to be compressed between the front case 12 and the rear case 13 due to its elasticity.
  • the gap between the front case 12 and the rear case 13 is compressed to some extent, the protruding portion 12d provided on the front case 12 comes into contact with the rear case 13, and the gap between the front case 12 and the rear case 13 becomes this. It is prevented from being compressed. Thereby, it is possible to prevent the O-ring 15 from being compressed and broken due to excessive deformation.
  • the size of the protruding portion 12d is set so that the front case 12 and the rear case 13 come into contact with each other when the deformation amount of the O-ring 15 exceeds a predetermined threshold.
  • the size of the projecting portion 12d is such that the deformation amount K of the O-ring 15 is expressed by the following equation (deformation amount K1 necessary for obtaining a waterproof effect) ⁇ K ⁇ (deformation amount K2 leading to compression failure). It is set to satisfy.
  • the “deformation amount K1 necessary for obtaining a waterproof effect” is the deformation amount necessary for the O-ring 15 to exhibit waterproofness by sealing the gap between the front case 12 and the rear case 13. is there.
  • the “deformation amount K2 leading to compression failure” is the deformation amount when the O-ring 15 is subjected to compression failure between the front case 12 and the rear case 13.
  • the deformation amount K1 is defined as a deformation amount that deforms the normal diameter of the O-ring 15 by 10%
  • the deformation amount K2 is defined as a deformation amount that deforms the normal diameter of the O-ring 15 by 40%. Yes.
  • FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of the protrusion 12d and the O-ring 15 provided on the front case 12 from the image plane side.
  • the protruding portion 12 d is formed in a rib shape along the direction in which the O-ring 15 extends on the surface of the front case 12 that faces the rear case. Therefore, the impact transmitted to the projecting portion 12d is widely dispersed along the projecting portion 12d, and it is possible to prevent the projecting portion 12d itself from being damaged due to the impact being concentrated on a part of the projecting portion 12d. .
  • FIG. 4 is another example of a plan view showing the arrangement of the protruding portion 12d and the O-ring 15 provided on the front case 12 from the image plane side.
  • a plurality of projecting portions 12d are formed in an island shape along the O-ring 15, and it is necessary to form the projecting portions 12d long in a rib shape along the extending direction of the O-ring 15 as shown in FIG. Therefore, the waterproofness and impact resistance of the imaging device 10 can be improved with a simpler structure.
  • the elastic member can be visually recognized by forming the protruding portion 12d in an island shape (spot-like), and at the same time, by providing a plurality of the island-shaped protruding portions 12d along the extending direction of the O-ring 15, It is also possible to prevent the protrusion 12d from being damaged due to the impact concentrated on a part of the protrusion 12d.
  • the protrusion 12d may be formed as a part of the front case 12
  • the protrusion 12d may be formed as a part of the rear case 13, or the front case 12 and the rear case 13 may be formed. It may be formed so as to protrude from both sides.
  • the imaging device 10 of the present invention includes the protruding portion 12d so that the front case 12 and the rear case 13 come into contact with each other when the deformation amount of the O-ring 15 exceeds a predetermined threshold. Even when a large impact is received from the outside, a gap can be secured between the front case 12 and the rear case as much as the protruding portion 12d protrudes. Therefore, even when the imaging device 10 receives an excessively large impact, it is possible to prevent the O-ring 15 from being compressed and broken between the front case 12 and the rear case 13, and to have excellent waterproofness and impact resistance.
  • the imaging device 10 having the characteristics can be realized. ⁇ First Modification>
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the peripheral structure of the protruding portion 12d of the imaging device 10 according to the first modification.
  • parts common to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
  • the imaging device 10 since the diameter of the through hole 13c is larger than that of the screw hole 12c, there is a gap between the through portion 14b of the bolt 14 and the through hole 13c (see FIG. 2). Therefore, when the imaging device 10 receives an impact from the lateral direction (that is, the direction intersecting the optical axis), the front case 12 and the rear case 13 are displaced along the direction, and the waterproof function of the imaging device 10 is reduced. There is a risk that.
  • a boss portion 13 e that protrudes toward the front case 12 and is at least partially inscribed in the inner wall of the screw hole 12 c is provided in the rear case 13. .
  • a part of the screw hole 12c of the front case 12 is formed wide, and a space (reference numeral 12e) is provided for the boss portion 13e to be inscribed therein.
  • the rear case 13 is provided with the boss portion 13e and fitted into the screw hole 12c (particularly, the space 12e) of the front case 12, so that the front case 12 and the rear case 13 are displaced laterally, and the imaging device 10 is waterproof. It can prevent effectively that a function falls.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the peripheral structure of the protruding portion 12d of the imaging device 10 according to the second modification.
  • parts common to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
  • the diameter of the through hole 13c is larger than that of the screw hole 12c, there is a gap between the through part 14b of the bolt 14 and the through hole 13c (see FIG. 2). Therefore, in the imaging device 10 of the second modified example, as shown in FIG. 6, the diameter of the through portion 14b of the bolt 14 is formed larger than that of the tip portion 14a, so that the bolt 14 and the through hole 13c are interposed. It is configured to fill the gap. Thereby, it can prevent effectively that the front case 12 and the rear case 13 shift
  • the bolt 14 and the front case 12 are fixed by using an adhesive around the bolt 14 or using a screw thread having a loosening prevention shape as the screw thread of the bolt 14. It is good to strengthen.
  • a part of the screw hole 12c is occupied by the boss portion 13e. This is effective because the bolt 14 is likely to be loosened.
  • the present invention can be used for an imaging apparatus such as an in-vehicle camera or a surveillance camera in which a plurality of casings are combined, particularly an imaging apparatus having a waterproof function by sealing gaps between the plurality of casings with an elastic member. is there.

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Abstract

撮像装置（１０）は、撮像レンズ（１１）と、該撮像レンズを保持する第１の筐体（１２）と、像面側から第１の筐体に取り付けられた第２の筐体（１３）と、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間に生ずる隙間を密封する弾性部材（１５）とを有する。特に、弾性部材の変形量が所定の閾値を超えた場合に、第１の筐体及び第２の筐体が互いに当接するように、光軸に沿って第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方から突出して形成された突出部（１２ｄ）を備える。

Description

撮像装置
　本発明は、被写体像を撮像素子に結像させるための撮像レンズを収納する筐体を含む複数の筐体が組み合わされてなる車載カメラや監視カメラのような撮像装置、特に該複数の筐体間の隙間を弾性部材で密封することにより防水機能を備える撮像装置の技術分野に関する。
　被写体像を像面側に配置された撮像素子に結像させるための撮像レンズを収納するフロントケースに、像面側からリアケースを組み合わせてなる撮像装置が知られており、例えば車載用カメラ、監視カメラ、デジタルカメラ、携帯電話用カメラなどの用途に広く用いられている。特に屋外や水中に曝される環境下で使用される撮像装置では、フロントケースとリアケースとの間に生じる隙間から装置内部に水分が侵入することを防ぐために、優れた防水機能を備えることが要求される。
　例えば特許文献１には、フロントケースとリアケースとの間に生じる隙間をゴム製のＯリングなどの弾性部材で密封することにより、防水機能を備えた撮像装置が開示されている。
特開２００７―６２６７０号公報
　車載カメラ等に用いられる撮像装置では、例えば飛び石などによって外部から衝撃を受ける場合がある。特許文献１の撮像装置ではフロントケースとリアケースとが接触しているため、撮像レンズに外部から受けた衝撃を受けた場合に当該衝撃を吸収できず、撮像レンズが破壊されてしまうおそれがある。このような撮像レンズの破壊を防止するために、フロントケースとリアケースとが接触しないように隙間を設け、当該隙間を密封する弾性部材が有する弾性によって衝撃を吸収するように構成することが有効である。しかしながら、このようにフロントケースとリアケースとを接触しないように配置した場合であっても、外部から受ける衝撃が大きいと、弾性部材がフロントケースとリアケースとの間で圧縮破壊されてしまうという技術的問題点がある。当該衝撃が小さな衝撃であれば弾性部材が有する弾性によって吸収可能であるが、衝撃が大きくなると弾性部材が衝撃を吸収しきれずに、フロントケースとリアケースとの間で圧縮破壊されてしまう。圧縮破壊された弾性部材は弾性が低下したり、形状が異常に変形してしまうため、撮像装置の防水性や耐衝撃性が著しく低下してしまう。
　本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、撮像装置を構成する複数の筐体間の隙間を弾性部材によって密封することにより防水機能を備えた撮像装置において、外部から衝撃を受けた場合であっても防水性及び耐衝撃性を維持可能な撮像装置を提供することを目的とする。
　本発明の撮像装置は上記課題を解決するために、撮像レンズと、被写体側に前記撮像レンズを保持する第１の筐体と、像面側から前記第１の筐体に取り付けられた第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を密封するように配設された弾性部材とを有する撮像装置であって、前記弾性部材の変形量が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体が互いに当接するように、前記第１の筐体及び前記第２の筐体の少なくとも一方から光軸に沿って突出して形成された突出部を備えることを特徴とする。
　本発明の撮像装置は、弾性部材の変形量が所定の閾値を超えた場合に、第１の筐体及び第２の筐体が互いに当接するように、第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方から光軸に沿って突出して形成された突出部を備えるので、外部から大きな衝撃を受けた場合であっても、突出部が突出している分だけ、第１の筐体と第２の筐体との間に少なからず隙間を確保することができる。そのため、撮像装置が過度に大きな衝撃を受けた場合でも、弾性部材が第１の筐体及び第２の筐体間で過度に圧縮されることを防止することができる。従って、外部から受けた衝撃で弾性部材が圧縮破壊されることにより、弾性部材の弾性の低下や、形状の異常変形を防止し、撮像装置の防水性や耐衝撃性を効果的に維持することができる。
　本発明の撮像装置の一態様では、前記所定の閾値は、前記弾性部材の可逆的な変形が不能となる変形量より小さく設定されていることを特徴とする。
　この態様によれば、弾性部材の変形量が圧縮破壊される変形量を超えないように、突出部の大きさ（即ち、第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方から光軸に沿って突出する突出量）が設定されるため、より確実に、弾性部材の第１の筐体及び第２の筐体間における圧縮破壊を防止することができる。尚、当該所定の閾値は、第１の筐体と第２の筐体との間に配設される弾性部材の特性（例えば、弾性部材の材料、形状又はサイズなど）に基づいて個別に設定するとよい。
　本発明の撮像装置の他の態様では、前記突出部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが対向する面上において前記弾性部材が延在する方向に沿ってリブ状に形成されていることを特徴とする。
　この態様によれば、外部から撮像装置に衝撃を受けた際に第１の筐体及び第２の筐体が互いに当接した場合に、突出部が弾性部材の延在方向に沿ってリブ状に長く形成されているため、突出部に伝達される衝撃は、当該突出部に沿って広く分散される。そのため、突出部の一部に衝撃が集中することによって突出部自体が破損することを防止することができ、撮像装置の防水性や耐衝撃性を効果的に高めることができる。
　また、前記突出部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが対向する面上において前記弾性部材が延在する方向に沿って島状に複数形成されていてもよい。
　この態様によれば、前述のように突出部を弾性部材の延在方向に沿ってリブ状に長く形成する必要がなく、よりシンプルな構造で撮像装置の防水性や耐衝撃性の向上を図ることができる。即ち、突出部を島状（スポット的）に形成することで弾性部材の視認が可能となると同時に、当該島状の突出部を弾性部材の延在方向に沿って複数設けることによって、突出部の一部に衝撃が集中することによって突出部自体が破損することも防止することができる。
　本発明の撮像装置の他の態様では、前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記第２の筐体に貫通して形成された貫通穴を介して先端部が前記第１の筐体に形成されたネジ穴に挿入されたボルトによって、互いに固定されていることを特徴とする。
　この態様によれば、ボルトの締め付け具合を調整することによって、第１の筐体及び第２の筐体間の隙間の大きさを調整することができるので、弾性部材の変形量を細かく設定でき、密封性を調節することができる。
　本発明の撮像装置の他の態様では、前記第２の筐体は、前記ネジ穴に内接するように前記第１の筐体に向けて突出して形成されたボス部を有することを特徴とする。また、これに代えて若しくは加えて、前記ボルトは前記貫通穴を貫通する貫通部が、前記ネジ穴に挿入される先端部に比べて径が大きく形成されていてもよい。
　この態様によれば、撮像装置に横方向（即ち、光軸に交わる方向）から衝撃が加えられた場合であっても、第１の筐体と第２の筐体とが横方向にズレることによって、撮像装置の防水性が低下することを効果的に防止することができる。
　本発明の撮像装置は、弾性部材の変形量が所定の閾値を超えた場合に、第１の筐体及び第２の筐体が互いに当接するように、第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方から光軸に沿って突出して形成された突出部を備えるので、外部から大きな衝撃を受けた場合であっても、突出部が突出している分だけ、第１の筐体と第２の筐体との間に少なからず隙間を確保することができる。そのため、撮像装置が過度に大きな衝撃を受けた場合でも、弾性部材が第１の筐体及び第２の筐体間で過度に圧縮されることを防止することができる。従って、外部から受けた衝撃で弾性部材が圧縮破壊されることにより、弾性部材の弾性の低下や、形状の異常変形を防止し、撮像装置の防水性や耐衝撃性を効果的に維持することができる。
本実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。 フロントケースに設けられた突出部の周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。 フロントケースに設けられた突出部とＯリングの配置を、像面側から示す平面図である。 フロントケースに設けられた突出部とＯリングの配置を、像面側から示す平面図の他の例である。 第１変形例に係る撮像装置の突出部の周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。 第２変形例に係る撮像装置の突出部の周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の形状等は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
　図１は本実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。図１において、上側が被写体側、下側が像面側を示している。撮像装置１０は、撮像レンズ１１を保持するフロントケース１２に、像面側からリアケース１３がボルト１４で取り付けられた構成を有する。
　撮像レンズ１１は、被写体側にある被写体像を、像面側に配置された撮像素子（図不示）に結像させるための光学レンズであり、フロントケース１２内の所定位置に保持されている。撮像レンズ１１の光軸に垂直な面方向における位置は、フロントケース１２の被写体側に設けられた開口部１２ａによって規制されており、光軸方向の位置はフロントケース１２の像面側に設けられた保持部１２ｂによって規制されている。
　保持部１２ｂは、フロントケース１２の本体の像面側に内側に向って突出するように形成されている。当該保持部１２ｂにある程度の弾性を持たせた場合、フロントケース１２内部に収納される撮像レンズ１１に外部から衝撃を受けた場合であっても、当該保持部１２ｂの弾性によって当該衝撃を吸収することができる（即ち、保持部１２ｂがしなるように弾性変形することによって、耐衝撃性を高めることができる）。
　ボルト１４は、リアケース１３に設けられた貫通穴１３ｃを介して、フロントケース１２に設けられたネジ穴１２ｃに達するように挿入されている。ボルト１４のうちネジ穴１２に達している先端部１４ａには、ネジ穴１２ｃに係合可能なネジ山が所定のピッチで設けられている。一方、ボルト１４のうち貫通穴１３ｃに位置する貫通部１４ｂにはネジ山は設けられておらず、その表面は滑らかに形成されている。また、ボルト１４は傘部１４ｃを有しており、ボルト１４の先端部１４ａがネジ穴１２ｃに挿入された際に、リアケース１３がフロントケース１２と傘部１４ｃとの間に挟み込まれることにより固定されている。
　尚、ボルトの先端部１４ａはネジ山が形成されている分、貫通部１４ｂより径が大きくなっている。そのため、貫通穴１３ｃは、ボルト１４を像面側から挿入する際に、径の大きい先端部１４ａを貫通させるべく（即ち、径の大きい先端部１４ａが内壁に引っかからないように）、ネジ穴１２ｃに比べて径が大きく形成されている。
　フロントケース１２とリアケース１３との間に生ずる隙間にはゴムなどの弾性体からなるＯリング１５が設けられている。Ｏリング１５は周囲の部材から何ら力が加えられていない通常時において円形の断面を有しているが、本発明の撮像装置１０内では、図１に示すように、フロントケース１２とリアケース１３との間で所定量だけ潰されるように配置されている。尚、Ｏリング１５の潰し量は、ボルト１４の締め付け量を調整することによって、フロントケース１２とリアケース１３との間に生ずる隙間の大きさを調整することによって変更することができる。このように、Ｏリング１５を潰して配置することで、フロントケース１２とリアケース１３との間に生ずる隙間を密封し、撮像装置１０の防水性が保たれている。
　ここで、撮像装置１０が図１に矢印で示すような衝撃を受けるとすると、Ｏリング１５の弾性変形することによって、フロントケース１２とリアケース１３との隙間の大きさが変動し、当該衝撃はＯリング１５の弾性によって少なからず吸収される。しかしながら、当該衝撃の大きさが所定値を超えると、Ｏリング１５は衝撃を吸収しきれずに、フロントケース１２とリアケース１３との間で圧縮破壊されてしまい、撮像装置１０の防水性や耐衝撃性が著しく低下してしまうおそれがある。
　そこで、本発明の撮像装置１０は、Ｏリング１５の変形量が所定の閾値を超えた場合に、フロントケース１２とリアケース１３とが互いに当接するように、フロントケース１２にから光軸に沿ってリアケース１３に向って突出して形成された突出部１２ｄを有する。ここで、所定の閾値は、Ｏリング１５の可逆的な変形が不能となる変形量、即ち、Ｏリング１５が圧縮破壊されてしまう変形量より小さく設定された閾値である。
　ここで、図２を参照して、突出部１２ｄの構造及び機能について、より詳細に説明する。図２はフロントケース１２に設けられた突出部１２ｄの周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。図２（ａ）は撮像装置１０に外部から衝撃が与えられていない通常時における構造を示しており、図２（ｂ）は撮像装置１０に外部から衝撃が与えられた変形時における構造を示している。
　まず図２（ａ）に示すように、撮像装置１０に衝撃が与えられていない通常時では、Ｏリング１５はボルト１４の締め付けによって、フロントケース１２及びリアケース１３間である程度潰されて配置されている。そして、図２（ｂ）に示すように、撮像装置１０に衝撃を受けると、Ｏリング１５は、その弾性によりフロントケース１２とリアケース１３との間で圧縮されるように変形する。ここで、フロントケース１２とリアケース１３間の隙間がある程度圧縮されると、フロントケース１２に設けられた突出部１２ｄがリアケース１３に当接し、フロントケース１２とリアケース１３間の隙間がこれ以上圧縮されることが妨げられる。これにより、Ｏリング１５が過度に変形することによって圧縮破壊されることを防止することができる。
　突出部１２ｄの大きさは、Ｏリング１５の変形量が所定の閾値を超えた場合に、フロントケース１２とリアケース１３とが互いに当接するように設定される。具体的には、突出部１２ｄの大きさは、Ｏリング１５の変形量Ｋが次式
（防水効果を得るために必要な変形量Ｋ１）＜Ｋ＜（圧縮破壊に至る変形量Ｋ２）
を満たすように設定される。ここで、「防水効果を得るために必要な変形量Ｋ１」とは、Ｏリング１５がフロントケース１２とリアケース１３との隙間を密封することによって防水性を発揮するために必要な変形量である。また、「圧縮破壊に至る変形量Ｋ２」とは、Ｏリング１５がフロントケース１２とリアケース１３間で圧縮破壊される際の変形量である。尚、本実施形態では、変形量Ｋ１はＯリング１５の通常時の直径が１０％変形する変形量、変形量Ｋ２はＯリング１５の通常時の直径が４０％変形する変形量として規定している。
　図３はフロントケース１２に設けられた突出部１２ｄとＯリング１５の配置を、像面側から示す平面図である。図３に示すように、突出部１２ｄはフロントケース１２のうちリアケースに対向する面上において、Ｏリング１５が延在する方向に沿ってリブ状に形成されている。そのため、突出部１２ｄに伝達される衝撃は、当該突出部１２ｄに沿って広く分散され、突出部１２ｄの一部に衝撃が集中することによって突出部１２ｄ自体が破損することを防止することができる。
　図４はフロントケース１２に設けられた突出部１２ｄとＯリング１５の配置を、像面側から示す平面図の他の例である。この例では、突出部１２ｄはＯリング１５に沿って島状に複数形成されており、図３のように、突出部１２ｄをＯリング１５の延在方向に沿ってリブ状に長く形成する必要がなく、よりシンプルな構造で撮像装置１０の防水性や耐衝撃性の向上を図ることができる。即ち、突出部１２ｄを島状（スポット的）に形成することで弾性部材の視認が可能となると同時に、当該島状の突出部１２ｄをＯリング１５の延在方向に沿って複数設けることによって、突出部１２ｄの一部に衝撃が集中することによって突出部１２ｄが破損することも防止できる。
　尚、上記例では突出部１２ｄをフロントケース１２の一部として形成した場合について説明したが、突出部１２ｄはリアケース１３の一部として形成されていてもよいし、フロントケース１２及びリアケース１３の双方から突出するように形成されていてもよい。
　以上説明したように、本発明の撮像装置１０は、Ｏリング１５の変形量が所定の閾値を超えた場合に、フロントケース１２及びリアケース１３が互いに当接するように突出部１２ｄを備えるので、外部から大きな衝撃を受けた場合であっても、突出部１２ｄが突出している分だけ、フロントケース１２とリアケースとの間に少なからず隙間を確保することができる。そのため、撮像装置１０が過度に大きな衝撃を受けた場合でも、Ｏリング１５がフロントケース１２とリアケース１３との間で圧縮破壊されることを防止することができ、優れた防水性や耐衝撃性を有する撮像装置１０を実現することができる。
　＜第１変形例＞
　続いて図５を参照して、第１変形例に係る撮像装置１０について説明する。図５は、第１変形例に係る撮像装置１０の突出部１２ｄの周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。尚、図５では上述の実施形態と共通する部位には、同一の符号を付すこととし、詳細な説明は適宜省略するものとする。
　前述の実施形態に係る撮像装置１０では、貫通穴１３ｃの径はネジ穴１２ｃより大きく設けられているため、ボルト１４の貫通部１４ｂと貫通穴１３ｃとの間に隙間が存在している（図２を参照）。そのため、撮像装置１０に横方向（即ち、光軸に交わる方向）から衝撃を受けた場合、フロントケース１２とリアケース１３とが当該方向に沿ってズレ、撮像装置１０の防水機能が低下してしまうおそれがある。
　第１変形例に係る撮像装置１０では、図５に示すように、リアケース１３にフロントケース１２に向けて突出し、ネジ穴１２ｃの内壁に少なくとも部分的に内接するボス部１３ｅが設けられている。図５の例では特に、フロントケース１２のネジ穴１２ｃの一部を広く形成し、ボス部１３ｅが内接するためのスペース（符号１２ｅ）が設けられている。このようにリアケース１３にボス部１３ｅを設け、フロントケース１２のネジ穴１２ｃ（特に、スペース１２ｅ）にはめ込むことによって、フロントケース１２とリアケース１３とが横方向にズレ、撮像装置１０の防水機能が低下することを効果的に防止することができる。
　＜第２変形例＞
　続いて図６を参照して第２変形例に係る撮像装置１０について説明する。図６は、第２変形例に係る撮像装置１０の突出部１２ｄの周辺構造を詳細に示す拡大断面図である。尚、図６では上述の実施形態と共通する部位には、同一の符号を付すこととし、詳細な説明は適宜省略するものとする。
　前述したように、貫通穴１３ｃの径はネジ穴１２ｃより大きく設けられているため、ボルト１４の貫通部１４ｂと貫通穴１３ｃとの間に隙間が存在している（図２を参照）。そこで、第２変形例の撮像装置１０では、図６に示すように、ボルト１４の貫通部１４ｂの径を先端部１４ａに比べて大きく形成することによって、ボルト１４と貫通穴１３ｃとの間に隙間を埋めるように構成している。これにより、フロントケース１２とリアケース１３とが横方向にズレ、撮像装置１０の防水機能が低下することを効果的に防止することができる。
　尚、本発明の撮像装置１０では、ボルト１４の周辺に接着剤を使用したり、ボルト１４のネジ山として緩み防止形状のネジ山を使用することにより、ボルト１４とフロントケース１２との固定を強化するとよい。特に第１変形例では、ネジ穴１２ｃの一部がボス部１３ｅによって占められるため、ボルト１４がネジ穴１２ｃに固定される領域（即ち、ボルト１４に形成されたネジ山によってフロントケース１２に固定される領域）が少なく、ボルト１４が緩んでしまうおそれがあるため、効果的である。
　本発明は、複数の筐体が組み合わされてなる車載カメラや監視カメラのような撮像装置、特に複数の筐体間の隙間を弾性部材で密封することにより防水機能を有する撮像装置に利用可能である。

Claims (7)

  1. 　撮像レンズと、被写体側に前記撮像レンズを保持する第１の筐体と、像面側から前記第１の筐体に取り付けられた第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間を密封するように配設された弾性部材とを有する撮像装置であって、
    　前記弾性部材の変形量が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の筐体及び前記第２の筐体が互いに当接するように、前記第１の筐体及び前記第２の筐体の少なくとも一方から光軸に沿って突出して形成された突出部を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記所定の閾値は、前記弾性部材の可逆的な変形が不能となる変形量より小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記突出部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが対向する面上において前記弾性部材が延在する方向に沿ってリブ状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
  4. 　前記突出部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが対向する面上において前記弾性部材が延在する方向に沿って島状に複数形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
  5. 　前記第１の筐体及び前記第２の筐体は、前記第２の筐体に貫通して形成された貫通穴を介して先端部が前記第１の筐体に形成されたネジ穴に挿入されたボルトによって、互いに固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
  6. 　前記第２の筐体は、前記ネジ穴に内接するように前記第１の筐体に向けて突出して形成されたボス部を有することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記ボルトは前記貫通穴を貫通する貫通部が、前記ネジ穴に挿入される先端部に比べて径が大きく形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。
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