WO2023089989A1 - 撮像装置 - Google Patents

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housing
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盛一 加藤
謙 大角
直樹 岡
成人 廣畑
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Astemo Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/08—Stereoscopic photography by simultaneous recording

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device that is mounted on a vehicle and captures an image of the front of the vehicle.
  • driver assistance systems In recent years, with the aim of realizing a safe and comfortable car society, the installation of driver assistance systems in actual vehicles is progressing. Among them are a collision damage mitigation braking system that automatically decelerates before colliding with an obstacle, an automatic distance control system that automatically tracks the vehicle while maintaining a substantially constant distance from the preceding vehicle, and a lane departure control system. , and sign recognition systems, etc., are being developed in pursuit of safety, convenience, and comfort for drivers and passengers. Realization of such a driver support system requires an external world recognition system that recognizes vehicles, pedestrians, road surfaces, etc., and measures the distance to objects.
  • FIG. 1A is an external perspective view of a conventional imaging device from above
  • FIG. 1B is an external perspective view of the conventional imaging device from below.
  • This imaging device is attached to the vehicle so that the positive direction of the x-axis of the imaging device coincides with the traveling direction of the vehicle, the positive direction of the y-axis coincides with the upward direction of the vehicle, and the positive direction of the z-axis coincides with the rightward direction of the vehicle.
  • This imaging device includes a metal (for example, aluminum die-cast) housing 1 having fins on the top surface and a space inside, and a metal (for example, It has a cover 10 made of an aluminum plate) and left and right imaging modules 2 (2L, 2R) for stereo imaging the front of the vehicle.
  • the housing 1 is hermetically sealed by fixing the cover 10 with a plurality of screws 10a to ensure dust resistance, heat dissipation, and noise resistance of the imaging module 2, substrate 7, etc. inside the housing.
  • a connector for communicating with a control device (ECU, etc.) of the vehicle is exposed from a portion (for example, the rear surface) of the cover 10 .
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view explaining a method of fixing the substrate 7 inside the housing 1.
  • the substrate 7 is connected to the housing 1 by screws 8 but has no contact with the cover 10 .
  • the imaging apparatus configured as described above is subjected to, for example, severe running vibration during running on an off-road, the imaging module 2 vibrates greatly, degrading the quality of the captured image, and as a result, there is a possibility that the performance of recognizing the external world is also degraded. .
  • the circuit elements on the substrate 7 are repeatedly strained under the influence of running vibration, there is a possibility that the soldered portions on the substrate 7 will break.
  • the cover 10 subjected to running vibration has vibration modes such as a primary cover bending vibration mode M1 (FIG.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging device capable of reducing vibrations of an imaging module, a substrate, and a cover.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems, and one example is a housing having an open surface, a substrate fixed to the housing by a substrate supporting portion, and the housing. a cover that covers an open surface; and a damping member that connects the cover and the housing and dampens vibration of the cover by elastic deformation, wherein the damping member is a portion from the substrate to the housing-side connection portion.
  • the imaging device of the present invention it is possible to reduce vibration of the imaging device (in particular, the cover, substrate, and imaging module).
  • FIG. 2 is an external perspective view from above of a conventional imaging device.
  • FIG. 2 is an external perspective view from below of a conventional imaging device.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view for explaining a substrate fixing method of a conventional imaging device;
  • FIG. 11 is a simulated view of a primary bending vibration mode of a cover of a conventional imaging device;
  • FIG. 2 is a schematic view of secondary bending vibration mode of a cover of a conventional imaging device.
  • 1 is a see-through perspective view of an imaging apparatus according to a first embodiment;
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the damping member of Example 1;
  • 1 is a perspective view of a damping member of Example 1.
  • FIG. 4 is a modification of the damping member of Example 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of attaching the damping member of the first embodiment; FIG. 4 is an explanatory diagram of the arrangement of the damping members of Example 1; Sectional drawing of the damping member of Example 2.
  • FIG. 4 is a perspective view of a damping member of Example 2.
  • FIG. 4 is a perspective view of a damping member of Example 2.
  • FIG. 4 is a perspective view of a damping member of Example 2.
  • FIG. The perspective view of the damping member of Example 3. FIG. The perspective view of the damping member of Example 3.
  • FIG. The perspective view of the damping member of Example 5.
  • the imaging device 100 of Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • An example in which the imaging device 100 is a stereo camera will be described below, but the imaging device 100 may be a monocular camera.
  • the imaging device 100 of this embodiment includes a housing 1, a left imaging module 2L, a right imaging module 2R, a substrate 7 on which a plurality of circuit elements 6 are mounted, a substrate 7 and a cover 10 (not shown).
  • the left imaging module 2L includes a left imaging element 3L for imaging the front, a left imaging substrate 4L on which the left imaging element 3L is mounted, and a left lens 5L arranged in front of the left imaging element 3L.
  • the right imaging module 2R includes a right imaging element 3R for imaging the front, a right imaging substrate 4R on which the right imaging element 3R is mounted, and a right lens 5R arranged in front of the right imaging element 3R.
  • the first circuit element 6a is a microcomputer that processes image signals, a signal processing element, an FPGA (Field Programmable Gate Array), etc., and has a large amount of heat that requires heat conduction to the housing 1, the cover 10, etc. It is a circuit element.
  • the second circuit element 6b is a memory or the like used for temporarily storing data
  • the third circuit element 6c is an element such as an MPU (Micro Processing Unit) that performs various signal processing. Note that the circuit element 6 is not limited to the elements described above.
  • a pair of left and right imaging modules 2 take stereoscopic images of the front of the vehicle, extract feature points common to each other's images from the pair of image information, and determine the positions of the feature points.
  • An integrated circuit performs processing to determine the number of pixels (parallax) in which there is a shift between a pair of images, and calculates the distance. Therefore, when the vibration of the housing 1, cover 10, etc. of the imaging device is transmitted to the left and right imaging elements 3 and vibrates, a difference in the amount of vibration occurs in the image, resulting in a difference in distance and speed, resulting in a decrease in measurement accuracy. .
  • the allowable amount of deviation against vibration has become smaller, and it has become necessary to reduce the vibration amplitude of the imaging device.
  • the vibration is transmitted to the substrate 7, the circuit element 6 mounted on the substrate 7 is repeatedly strained, and there is a possibility that the soldered portion or the like may break.
  • it is considered necessary to increase disturbance and widen the frequency band in order to improve the performance of sensors that can handle various environments such as running on rough terrain, so the need to reduce the vibration amplitude is increasing.
  • damping member 12 of this embodiment In the imaging apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, four damping members 12 are arranged between the housing 1 and the cover 10 to perform both the substrate supporting function and the vibration reducing function. The elastic deformation of these damping members 12 absorbs and attenuates the vibration of the cover 10, and as a result, the vibration amplitude of the imaging module 2, the substrate 7, and the cover 10 is reduced. Details of the structure and operation of the damping member 12 will be described below.
  • the damping member 12 of the present embodiment is an elastic body such as silicon rubber having high rigidity in the portion connecting the substrate 7 and the housing 1 and low rigidity in the portion connecting the substrate 7 and the cover 10 . Therefore, the elastic deformation of the damping member 12 is small on the housing side and large on the cover side. Due to such characteristics, the substrate 7 can be rigidly attached to the housing 1 with high rigidity in order to prevent disconnection on the substrate 7 due to vibration, and the vibration mode of the substrate 7 can be increased in frequency. On the other hand, since the vibration mode of the cover 10 tends to occur at low frequencies, the vibration amplitude is reduced by elastic deformation of the damping member 12 .
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of damping member 12 in imaging device 100
  • FIG. 5B is a perspective view of damping member 12.
  • the damping member 12 of this embodiment has a substrate support portion 12a, an insertion portion 12b, a deformation portion 12c, and a hollow portion 12d.
  • the substrate supporting portion 12a is a portion for supporting the substrate 7, and is, for example, a double flange provided so as to sandwich the substrate 7 from above and below.
  • a method for attaching such a substrate supporting portion 12a to the substrate 7 a method as shown in FIG. 6 is conceivable. That is, in the configuration in which the cut portion 7a is provided at the end portion of the substrate 7, the damping member 12 can be attached to the substrate 7 by inserting the substrate support portion 12a from the side of the cut portion 7a. .
  • the insertion portion 12b is a portion for fixing the damping member 12 to the housing 1, and is, for example, a bush that is inserted into the through hole 1b of the board fixing portion 1a of the housing 1 while being elastically deformed. Note that, as shown in FIG. 5A, the tip of the insertion portion 12b has a structure expanded in the radial direction so as to prevent dust and the like from entering the imaging device 100. As shown in FIG.
  • FIG. 5C is a perspective view for explaining another tip shape of the insertion portion 12b.
  • the insertion portion 12b in FIG. 5B has a truncated cone-shaped distal end structure, a cut may be made on the side surface of the truncated cone-shaped distal end as in the insertion portion 12b1, or a truncated cone-shaped distal end as in the insertion portion 12b2.
  • a plurality of missing portions may be provided on the side surface of the .
  • the insertion portion 12b is more deformable than the insertion portion 12b of FIG.
  • the deformable portion 12c is a portion that connects the substrate 7 and the cover 10 and is elastically deformed by running vibration transmitted to the imaging device 100 .
  • the deformable portion 12c has a hollow portion 12d inside, thereby lowering rigidity and making it easier to elastically deform.
  • the deformable portion 12c has a stepped structure in which circular flat plate portions and true cylinders are alternately stacked to lower the rigidity and promote elastic deformation.
  • FIG. 5A illustrates the deformation portion 12c having a stepped structure in which two true cylinders are stacked vertically, a stepped structure in which more true cylinders are stacked may be used if it is desired to further promote elastic deformation. .
  • the dimensions of the damping member 12 are designed as follows. That is, the plate thickness ta of the deformation portion 12c is made thinner than the plate thickness tb of the insertion portion 12b, and the distance la between the substrate 7 and the cover 10 is made longer than the distance lb between the substrate 7 and the housing 1. Due to these dimensional features as well, in the damping member 12, the elastic deformation between the substrate 7 and the cover 10 is greater than the elastic deformation between the housing 1 and the substrate 7.
  • the damping member 12 of this embodiment has a point-symmetrical shape with respect to the central axis (the dashed-dotted line in the drawing). Since there is no need to worry about the orientation, the structure is easy to assemble. Also, a projection may be provided on the inner surface of the cover 10 and used for positioning when the damping member 12 is brought into contact with the projection.
  • damping member 12 With respect to cover 10 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, considering a plurality of vibration modes of the cover 10 (primary bending vibration mode, secondary bending vibration mode, tertiary bending vibration mode, etc.), it is possible to reduce the vibration amplitude in each vibration mode. Thus, it is desirable to arrange the damping member 12 at a location where the mode amplitude is large.
  • the damping member 12 is arranged at a position from L/6 to L/3 from the end face of the cover 10 in the long axis direction. ing. By arranging the damping member 12 in this manner, the vibration amplitude of the cover 10 can be effectively reduced.
  • the reduced vibration amplitude of the cover 10 also reduces the noise generated by the cover 10 as a vibrator.
  • the damping member 12 also serves as a substrate supporting portion, screws that were conventionally required to fix the substrate 7 can be eliminated, and the number of parts of the imaging device can be reduced. As a result, the imaging device 100 with high performance and high reliability can be manufactured at low cost.
  • Example 2 of the present invention An imaging apparatus according to Example 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 9A to 9C.
  • the shape of the deformed portion of the damping member is different from that of the deformed portion 12c (FIGS. 5A and 5B) of the first embodiment, which has a stepped structure in which a perfect circular flat plate portion and a perfect cylinder are alternately stacked.
  • the structure other than that is the same as that of the first embodiment, redundant description of the points in common with the first embodiment will be omitted.
  • the damping member 13 of the present embodiment shown in the cross-sectional view of FIG. 8A and the perspective view of FIG. 8B is a slant surface formed by laminating a perfectly circular flat plate portion and a true truncated cone side surface instead of the deformed portion 12c of the first embodiment.
  • a deformable portion 13a is provided in the structure, and this slope structure promotes elastic deformation.
  • the damping member 14 of the present embodiment shown in the perspective view of FIG. 9A has a deformed portion 14a having a stepped structure in which a regular polygonal annular flat plate portion and a regular polygonal tube are overlapped in place of the deformed portion 12c of the first embodiment. is provided, and this step structure promotes elastic deformation.
  • the damping member 15 of the present embodiment shown in the perspective view of FIG. 9B has a sloped structure in which a regular polygonal annular flat plate portion and a regular polygonal frustum side surface are laminated in place of the deformed portion 12c of the first embodiment.
  • a deformable portion 15a is provided, and this slope structure promotes elastic deformation.
  • the deformed portion 16a of the damping member 16 shown in the cross-sectional view of FIG. It is made thinner than other parts, and elastic deformation is promoted in the thin part.
  • the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. That is, according to the present embodiment in which the deformed portion has a rectangular shape when viewed from the top, or a portion having a lower rigidity than other portions is intentionally provided in the deformed portion, the deformed portion has a ring shape when viewed from the top and has a uniform thickness. Since the direction of deformation of the damping member is restricted compared to the first embodiment, the damping member having a shape that damps the vibration of the cover 10 can be designed more easily.
  • Example 3 of the present invention An imaging device according to Example 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. It should be noted that redundant description of the points in common with the above embodiment will be omitted.
  • the damping member 17 of this embodiment shown in the perspective view of FIG. 10 is formed by stacking a polygonal ring (for example, a rectangular ring) flat plate portion having a different aspect ratio and a polygonal cylinder instead of the deformed portion 12c of the first embodiment.
  • a deformation portion 17a having a stepped structure is provided, and this stepped structure promotes elastic deformation.
  • the damping member 18 of this embodiment shown in the perspective view of FIG. A deformation portion 18a having an overlapping slope structure is provided, and this slope structure promotes elastic deformation.
  • the installation position of the damping member may deviate slightly from the reference position.
  • the damping member includes a large area (located from L/6 to L/3 from the longitudinal end face of the cover (see FIG. 7)) in which the vibration amplitude can be reduced in a plurality of vibration modes of the cover 10. , the vibration of the cover 10 can be appropriately reduced even if there are variations in manufacturing and assembly of each damping member.
  • Example 4 of the present invention An imaging device according to Example 4 of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that redundant description of the points in common with the above embodiment will be omitted.
  • the damping member 19 of the present embodiment shown in the perspective view of FIG. 12 is a further improvement of the deformed portion 17a (FIG. 10) of the third embodiment.
  • a divided deformation portion 19a is provided.
  • Example 5 of the present invention An imaging device according to Example 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. 13A and 13B. It should be noted that redundant description of the points in common with the above embodiment will be omitted.
  • the damping member 20 of this embodiment shown in FIGS. 13A and 13B has a mounting structure 20a for mounting the damping member 20 to the opening of the cover 10A at the cover-side end of the deformation portion 12c.
  • the damping member 20 can be reliably connected to the cover 10A, and the vibration of the cover 10A can be reduced more effectively.
  • the mounting structure 20a of the damping member 20 is a double flange structure, the damping member 20 can be easily mounted on the cover 10A by making the diameter of the cover outer surface side flange smaller than the cover inner surface side flange diameter.
  • Example 6 of the present invention An imaging apparatus according to Example 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. 14A and 14B. Duplicate descriptions of the points in common with the fifth embodiment will be omitted.
  • the damping member 21 of this embodiment shown in FIGS. 14A and 14B is a further improvement of the mounting structure 20a of Embodiment 5, and the mounting structure 21a divided into two parts is inserted into the holes 11 provided at two locations in the cover 10B. and fixed, thereby sealing the hollow portion 12d.
  • the vibration amplitude of the cover 10B can be further reduced because the closed hollow portion 12d functions as an air damper.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and includes various modifications and combinations within the scope that does not deviate from the gist of the invention. Moreover, the present invention is not limited to those having all the configurations described in the above embodiments, and includes those having some of the configurations omitted.

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Abstract

撮像素子などのセンサへの振動を低減できる、車両への搭載に好適な撮像装置を提供すること。開放面を持つ筐体（１）と、前記筐体に対して基板支持部によって固定された基板（７）と、前記筐体の開放面を覆うカバー（１０）と、前記カバーと前記筐体とを接続し、弾性変形によって、前記カバーの振動を減衰させる減衰部材（１２）と、を備え、前記減衰部材は、前記基板から筐体側接続部までの部位より前記基板からカバー側接続部までの部位が弾性変形しやすい構造体である撮像装置（１００）。

Description

撮像装置
　本発明は、車両に搭載され、自車前方を撮像する撮像装置に関する。
　近年、安全かつ快適な車社会の実現を目指して、運転者支援システムの実車搭載が進んでいる。その中で、障害物への衝突前に自動的に減速する衝突被害軽減制動システムや、先行車との車間距離を略一定距離に維持しながら自動追尾する車間自動制御システムや、車線逸脱抑制システムや、標識認識システムなど、運転者や搭乗者の安全性と利便性と快適性を追求したシステムの開発が進んでいる。このような運転者支援システムの実現には、車両や歩行者や路面などを認識したり、対象物までの距離を計測したりする外界認識システムが必要である。
　ここで、外界認識システムの入力装置の一種である、従来の撮像装置（ステレオカメラ）を説明する。図１Ａは、従来の撮像装置の上方からの外観斜視図であり、図１Ｂは、従来の撮像装置の下方からの外観斜視図である。なお、この撮像装置は、撮像装置のｘ軸正方向が車両の進行方向、ｙ軸正方向が車両の上方向、ｚ軸正方向が車両の右方向と一致するように車両に取り付けられているものとする。
　この撮像装置は、上面にフィンを有し内部に空間を有する、金属製（例えば、アルミダイカスト）の筐体１と、筐体１の開放面（背面および底面）を覆う、金属製（例えば、アルミ板）のカバー１０と、車両の前方をステレオ撮像する左右の撮像モジュール２（２Ｌ、２Ｒ）を備えている。そして、カバー１０を複数のネジ１０ａで固定することで筐体１を密閉し、筐体内部の撮像モジュール２や基板７等の防塵性、放熱性、ノイズ耐性を確保している。なお、図示を省略しているが、カバー１０の一部（例えば、背面）からは、車両の制御装置（ＥＣＵ等）と通信接続するためのコネクタが露出している。
　図２は、筐体１の内部に基板７を固定する方法を説明する拡大断面図である。ここに示すように、基板７は、筐体１とはネジ８で連結される一方、カバー１０とは接触が無い。
　外界認識装置で外界を正確に認識するためには、撮像装置の明確な視野の確保が必要である。しかし、前記した構成の撮像装置に、例えば不整地走行中の激しい走行振動が加わると、撮像モジュール２が大きく振動し、撮像画像の品質が劣化する結果、外界認識性能も劣化する可能性がある。また、走行振動の影響を受け、基板７上の回路素子に繰り返しひずみが加わると、基板７上のはんだ部などに断線が生じる可能性がある。さらに、走行振動を受けたカバー１０には、カバー１次曲げ振動モードＭ１（図３Ａ）や、カバー２次曲げ振動モードＭ２（図３Ｂ）などの振動モードが生じるが、軽量化とコスト低減のためにカバー１０を薄くすると、振動モードが低周波数で生じやすく、カバー１０がスピーカのように振動し、騒音も生じやすい。加えて、カバー１０の振動モードが低周波数になると、筐体１の振動モードと共振しやすくなるという問題もある。
　このように、従来の撮像装置には、撮像モジュールの振動低減、基板の振動低減、カバーの振動低減による振動モード周波数帯域の広域化、および、筐体とカバーの共振対策が必要であった。
　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、撮像モジュールと基板とカバーの振動を低減することができる撮像装置を提供することを目的とする。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、開放面を持つ筐体と、前記筐体に対して基板支持部によって固定された基板と、前記筐体の開放面を覆うカバーと、前記カバーと前記筐体とを接続し、弾性変形によって前記カバーの振動を減衰させる減衰部材と、を備え、前記減衰部材は、前記基板から筐体側接続部までの部位より前記基板からカバー側接続部までの部位が弾性変形しやすい構造体であることにより、達成される。
　本発明の撮像装置によれば、撮像装置（特に、カバー、基板、撮像モジュール）の振動を低減することができる。
従来の撮像装置の上方からの外観斜視図。 従来の撮像装置の下方からの外観斜視図。 従来の撮像装置の基板固定方法を説明する拡大断面図。 従来の撮像装置のカバー１次曲げ振動モード模擬図。 従来の撮像装置のカバー２次曲げ振動モード模擬図。 実施例１の撮像装置の透視斜視図。 実施例１の減衰部材の断面図。 実施例１の減衰部材の斜視図。 実施例１の減衰部材の変形例。 実施例１の減衰部材の取付け方法の説明図。 実施例１の減衰部材の配置の説明図。 実施例２の減衰部材の断面図。 実施例２の減衰部材の斜視図。 実施例２の減衰部材の斜視図。 実施例２の減衰部材の斜視図。 実施例２の減衰部材の断面図。 実施例３の減衰部材の斜視図。 実施例３の減衰部材の斜視図。 実施例４の減衰部材の斜視図。 実施例５の減衰部材の断面図。 実施例５の減衰部材の斜視図。 実施例６の減衰部材の断面図。 実施例６の減衰部材の斜視図。
　以下、本発明の撮像装置の実施例について、図面を用いて説明する。なお、上記した従来の撮像装置（図１Ａ、図１Ｂ）との共通点については重複説明を省略する。
　まず、本発明の実施例１の撮像装置１００を、図４～７を用いて説明する。なお、以下では、撮像装置１００がステレオカメラである例を説明するが、撮像装置１００は単眼カメラであっても良い。
　図４の透視斜視図に示すように、本実施例の撮像装置１００は、筐体１と、左撮像モジュール２Ｌと、右撮像モジュール２Ｒと、複数の回路素子６を搭載する基板７と、基板７を支持する減衰部材１２と、カバー１０（図示せず）を備えている。
　左撮像モジュール２Ｌは、前方を撮像する左撮像素子３Ｌと、左撮像素子３Ｌを搭載した左撮像基板４Ｌと、左撮像素子３Ｌの前方に配置した左レンズ５Ｌを備えている。同様に、右撮像モジュール２Ｒは、前方を撮像する右撮像素子３Ｒと、右撮像素子３Ｒを搭載した右撮像基板４Ｒと、右撮像素子３Ｒの前方に配置した右レンズ５Ｒを備えている。
　基板７には、回路素子６（６ａ～６ｃ）が搭載されている。第１回路素子６ａは、画像信号を処理するマイコンや信号処理素子、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などであり、筐体１やカバー１０などへの熱伝導を必要とするような発熱量が大きい回路素子である。第２回路素子６ｂは、データの一時保管に用いるメモリなどであり、第３回路素子６ｃは、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）など各種の信号処理を行う素子である。なお、回路素子６は上記素子に限定するものではない。
　この種の撮像装置（ステレオカメラ）では、左右一対の撮像モジュール２で車両の前方をステレオ撮像し、一対の画像情報の中から相互の画像に共通する特徴点を抽出し、その特徴点の位置が一対の画像間でずれている画素数（視差）を求める処理を集積回路で行い、距離を算出する。そのため、撮像装置の筐体１やカバー１０などの振動が、左右の撮像素子３に伝わり振動すると、画像に振動分の差が生じ、距離や速度の差となって、測定精度の低下が生じる。また、広画角化や高精度や高速対応などの撮像装置の高性能化にともなって、振動に対するずれの許容量が小さくなり、撮像装置の振動振幅を低減する必要が生じた。さらに振動が基板７に伝わると、基板７に搭載されている回路素子６に繰り返しひずみが加わり、はんだ部などに断線が生じる可能性がある。特に不整地走行など各種環境に対応するセンサの高性能化には、外乱の増加や周波数帯域の広域化が必要と考えられるので、振動振幅の低減の必要性は増している。
　これらの課題を考慮し、本実施例の撮像装置１００では、従来の撮像装置で使用していた、図２のネジ８に代え、減衰部材１２を利用することで、筐体１と基板７とカバー１０の三者の振動振幅を低減できるようにした。
　＜本実施例の減衰部材１２の構造＞
　本実施例の撮像装置１００では、図４に示すように、筐体１とカバー１０の間に、基板支持機能と振動低減機能の双方を担う、４つの減衰部材１２を配置した。そして、これらの減衰部材１２の弾性変形によってカバー１０の振動を吸収・減衰させ、その結果として、撮像モジュール２、基板７、カバー１０の振動振幅の低減を図っている。以下、減衰部材１２の構造や作用の詳細を順次説明する。
　本実施例の減衰部材１２は、基板７と筐体１を繋ぐ部位が高剛性で、基板７とカバー１０を繋ぐ部位が低剛性の、シリコンゴム等の弾性体である。従って、減衰部材１２の弾性変形は、筐体側で小さく、カバー側で大きくなる。このような特性により、振動による基板７上での断線を防ぐべく、剛性の高い筐体１に基板７を剛に取付けることができ、基板７の振動モードの高域化を図っている。それに対して、カバー１０の振動モードは低周波で生じやすいので、減衰部材１２の弾性変形で振動振幅の低減を図っている。
　図５Ａは、撮像装置１００内の減衰部材１２の断面図であり、図５Ｂは、減衰部材１２の斜視図である。これらに示すように、本実施例の減衰部材１２は、基板支持部１２ａと、挿入部１２ｂと、変形部１２ｃと、中空部１２ｄを有している。
　基板支持部１２ａは、基板７を支持するための部位であり、例えば、基板７を上下から挟み込むように設けられた二重フランジである。このような基板支持部１２ａを基板７に取り付ける方法としては、図６のような方法が考えられる。すなわち、基板７の端部に切込部７ａを設けた構成であれば、この切込部７ａの側方から基板支持部１２ａを挿入することで、基板７に減衰部材１２を取り付けることができる。
　挿入部１２ｂは、減衰部材１２を筐体１に固定するための部位であり、例えば、筐体１の基板固定部１ａの貫通孔１ｂに弾性変形しながら挿入されるブッシュである。なお、図５Ａに示すように、挿入部１２ｂの先端は、撮像装置１００内へのほこり等の侵入を防ぐことができるよう径方向に拡大した構造となっている。
　図５Ｃは、挿入部１２ｂの先端形状の別案を説明する斜視図である。図５Ｂの挿入部１２ｂは、円錐台状の先端構造であったが、挿入部１２ｂ１のように円錐台状先端の側面に切れ目を入れても良いし、挿入部１２ｂ２のように円錐台状先端の側面に複数の欠落部を設けても良い。何れの場合も、図５Ｂの挿入部１２ｂより変形しやすくなるため、減衰部材１２を筐体１に固定する組立作業の組立性をより向上させることができる。なお、挿入部１２ｂ２を用いる場合、筐体１の外面側に挿入部１２ｂ２の上面視形状と符合する凹み（図５Ｃの右下図の破線）を設けておくことが望ましい。これにより、挿入部１２ｂ２を矢印方向に回転させることで、挿入部１２ｂ２を凹みに嵌め、減衰部材１２の回転を防止することができる。
　変形部１２ｃは、基板７とカバー１０を繋ぎ、また、撮像装置１００に伝わった走行振動によって弾性変形する部位である。この変形部１２ｃは、内側に中空部１２ｄを設けることで剛性を低くして、弾性変形しやすくしている。また、変形部１２ｃは、図５Ａと図５Ｂに示すように、真円環状の平板部と真円筒を交互に重ねた段差構造を設けることによっても剛性を低くして、弾性変形を促進している。なお、図５Ａには、２つの真円筒を上下に重ねた段差構造の変形部１２ｃを例示したが、弾性変形をさらに促進したい場合は、より多くの真円筒を重ねた段差構造にしても良い。
　また、変形部１２ｃの剛性を、挿入部１２ｂの剛性より低くするため、減衰部材１２の寸法を次のように設計している。すなわち、変形部１２ｃの板厚ｔａを、挿入部１２ｂの板厚ｔｂより薄くし、また、基板７とカバー１０の距離ｌａを、基板７と筐体１の距離ｌｂより長くしている。これらの寸法的な特徴によっても、減衰部材１２においては、筐体１と基板７の間の弾性変形より、基板７とカバー１０の間の弾性変形が大きくなる。
　なお、図５Ｂから明らかなように、本実施例の減衰部材１２は、中心軸（図中の一点鎖線）に対して点対称の形状であり、減衰部材１２を筐体１に取り付ける際に周方向の向きを気にする必要がないため、組立てが容易な構造となっている。また、カバー１０の内面に突起を設け、減衰部材１２と接触させる際の位置決めに用いてもよい。
　＜減衰部材１２の設置位置＞
　ここで、図７を用いて、カバー１０に対する、減衰部材１２の配置を説明する。図７に示すように、カバー１０の複数の振動モード（１次曲げ振動モード、２次曲げ振動モード、３次曲げ振動モード、等）を考慮すると、各振動モードで振動振幅の低減が可能なように、モード振幅が大きい個所に減衰部材１２を配置することが望ましい。
　そのため、本実施例では、カバー１０の長軸方向（ｚ軸方向）の長さＬとすると、カバー１０の長軸方向端面からＬ／６からＬ／３の位置に、減衰部材１２を配置している。このように減衰部材１２を配置すると、カバー１０の振動振幅を効果的に低減することができる。
　＜本実施例の効果＞
　以上で説明したように、筐体１とカバー１０を減衰部材１２で接続し、かつ、減衰部材１２の筐体側よりカバー側を低剛性にすることにより、カバー１０の振動振幅を低減できるとともに、カバー１０と筐体１間の振動を遮断し共振を防ぎ、左右の撮像素子３への振動振幅が低減できる。そして、振動振幅を低減することによって、撮像画像の振動も抑制されるため、対象物の位置と速度などの認識を高精度に測定できる。また、基板７に加わる繰り返しひずみも低減され、基板７上のはんだ部などの断線を回避することができる。さらに、カバー１０の振動振幅の低減により、カバー１０を振動子として発生する騒音も低減される。加えて、減衰部材１２が基板支持部を兼ねることにより、従前は基板７を固定するために必要であったネジを削減でき撮像装置の部品点数を低減することができる。これらの結果、高性能で信頼性の高い撮像装置１００を低コストで製造することができる。
　本発明の実施例２の撮像装置を、図８Ａ、Ｂ、および、図９Ａ～Ｃを用いて説明する。なお、本実施例は、減衰部材の変形部の形状を、真円環状の平板部と真円筒を交互に重ねた段差構造の実施例１の変形部１２ｃ（図５Ａ、図５Ｂ）と異ならせたものであるが、それ以外の構造は実施例１と同等であるので、実施例１との共通点については重複説明を省略することとする。
　図８Ａの断面図、および、図８Ｂの斜視図に示す、本実施例の減衰部材１３は、実施例１の変形部１２ｃに代え、真円環状の平板部と真円錐台側面を積層した斜面構造の変形部１３ａを設け、この斜面構造で弾性変形を促進したものである。
　また、図９Ａの斜視図に示す、本実施例の減衰部材１４は、実施例１の変形部１２ｃに代え、正多角形環状の平板部と正多角形筒を重ねた段差構造の変形部１４ａを設け、この段差構造で弾性変形を促進したものである。同様に、図９Ｂの斜視図に示す、本実施例の減衰部材１５は、実施例１の変形部１２ｃに代え、正多角形環状の平板部と正多角形錐台側面を積層した斜面構造の変形部１５ａを設け、この斜面構造で弾性変形を促進したものである。
　さらに、図９Ｃの断面図に示す、減衰部材１６の変形部１６ａは、実施例１の変形部１２ｃに代え、段差構造の一部（例えば、カバー１０と略平行な平板部）の厚さを他の部位より薄くし、厚さの薄い部位で弾性変形を促進したものである。
　以上で説明した、本実施例の撮像装置１００によれば、実施例１の効果以外に次の効果を得ることができる。すなわち、変形部が上面視四角形状である、あるいは、変形部に敢えて他の部位より剛性の弱い部位を設けた本実施例によれば、変形部が上面視環状でありその厚さも一様である実施例１に比べ、減衰部材の変形方向が制限されることから、カバー１０の振動を減衰させる形状の減衰部材をより容易に設計することができる。
　本発明の実施例３の撮像装置を、図１０、１１を用いて説明する。なお、上記実施例との共通点は重複説明を省略する。
　図１０の斜視図に示す本実施例の減衰部材１７は、実施例１の変形部１２ｃに代え、縦横比の異なる多角形環（例えば、長方形環）状の平板部と多角形筒を重ねた段差構造の変形部１７ａを設け、この段差構造で弾性変形を促進したものである。同様に、図１１の斜視図に示す本実施例の減衰部材１８は、実施例１の変形部１２ｃに代え、縦横比の異なる円環（例えば、楕円環）状の平板部と円錐台側面を重ねた斜面構造の変形部１８ａを設け、この斜面構造で弾性変形を促進したものである。
　両図のように、減衰部材１７，１８の縦横比を異ならせた場合、減衰部材の長手方向とカバーの長手方向を一致させるように取り付ければ、減衰部材の設置位置が基準位置から多少ずれても、その減衰部材は、カバー１０の複数の振動モードで振動振幅の低減が可能な領域（カバーの長軸方向端面からＬ／６からＬ／３の位置（図７参照））を大きく含むため、各減衰部材の製造バラツキや組立てバラツキがあっても、カバー１０の振動を適切に低減させることができる。
　本発明の実施例４の撮像装置を、図１２を用いて説明する。なお、上記実施例との共通点は重複説明を省略する。
　図１２の斜視図に示す本実施例の減衰部材１９は、実施例３の変形部１７ａ（図１０）を更に改良したものであり、変形部の長手方向伸びるスリット（切欠）で、周方向に分割された変形部１９ａを設けたものである。このように変形部１９ａを分割することによって、変形部１９ａの撓みにくい方向（スリット方向）と、撓みやすい方向（スリットと直交する方向）ができるため、板厚等の形状管理で弾性変形をコントロールしやすい構造となる。なお、スリットの位置や数は図１２に例示するものに限定されず、必要とされる仕様に応じて、任意のスリットを設けても良い。
　本発明の実施例５の撮像装置を、図１３Ａ、図１３Ｂを用いて説明する。なお、上記実施例との共通点は重複説明を省略する。
　図１３Ａ、図１３Ｂに示す本実施例の減衰部材２０は、変形部１２ｃのカバー側端部に、減衰部材２０をカバー１０Ａの開口部に取り付けるための取付け構造２０ａを設けたものである。この取付け構造２０ａによって、減衰部材２０をカバー１０Ａに確実に接続することができ、カバー１０Ａの振動をより効果的に低減することができる。なお、減衰部材２０の取付け構造２０ａを二重フランジ構造とした場合、カバー外面側フランジの径を、カバー内面側フランジの径より小さくすると、カバー１０Ａへの減衰部材２０の取り付けが容易となる。
　本発明の実施例６の撮像装置を、図１４Ａ、図１４Ｂを用いて説明する。なお、実施例５との共通点は重複説明を省略する。
　図１４Ａ、図１４Ｂに示す本実施例の減衰部材２１は、実施例５の取付け構造２０ａを更に改良したものであり、二分割した取付け構造２１ａをカバー１０Ｂの２箇所に設けた孔１１に挿入して固定し、これにより中空部１２ｄを密閉したものである。
　本実施例によれば、実施例５と同等の効果が得られるだけでなく、密閉状態の中空部１２ｄがエアーダンパとして機能することにより、カバー１０Ｂの振動振幅を更に低減することができる。
　なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施例で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。
１００…撮像装置
１…筐体
　１ａ…基板固定部
　１ｂ…貫通孔
２…撮像モジュール
　３…撮像素子
　４…撮像基板
　５…レンズ
６…回路素子
　６ａ…第１回路素子
　６ｂ…第２回路素子
　６ｃ…第３回路素子
７…基板
　７ａ…切込部
８…ネジ
１０、１０Ａ、１０Ｂ…カバー
　１１…孔
１２…実施例１の減衰部材
　１２ａ…基板支持部
　１２ｂ…挿入部
　１２ｃ…変形部
　１２ｄ…中空部
１３～１６…実施例２の減衰部材
１７、１８…実施例３の減衰部材
１９…実施例４の減衰部材
　１３ａ～１９ａ…弾性変形部
２０…実施例５の減衰部材
　２０ａ…取付け構造
２１…実施例６の減衰部材
　２１ａ…取付け構造

Claims (10)

  1. 　開放面を持つ筐体と、前記筐体に対して基板支持部によって固定された基板と、前記筐体の開放面を覆うカバーと、前記カバーと前記筐体とを接続し、弾性変形によって前記カバーの振動を減衰させる減衰部材と、を有し、
    　前記減衰部材は、前記基板から筐体側接続部までの部位より前記基板からカバー側接続部までの部位が弾性変形しやすい構造体であることを特徴とする撮像装置。
  2. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記基板支持部によって前記基板が固定されている箇所に設けられることを特徴とする撮像装置。
  3. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記基板支持部と一体であることを特徴とする撮像装置。
  4. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記基板から前記カバー側接続部までの部位に中空構造を有することを特徴とする撮像装置。
  5. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記基板から前記筐体までの距離より、前記基板から前記カバーまでの距離が長いことを特徴とする撮像装置。
  6. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記カバー側接続部に径の異なる筒状体を重ねた構造であることを特徴とする撮像装置。
  7. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、前記カバー側接続部が前記カバーの長軸方向に長いことを特徴とする撮像装置。
  8. 　請求項１に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、ブッシュ構造で前記筐体に取り付けられることを特徴とする撮像装置。
  9. 　請求項８に記載の撮像装置であって、
    　前記減衰部材は、二重フランジ構造で前記カバーに取り付けられることを特徴とする撮像装置。
  10. 　開放面を持つ筐体と、前記筐体に対して基板支持部によって固定された基板と、前記筐体の開放面を覆うカバーと、前記カバーと前記筐体とを接続し、弾性変形によって前記カバーの振動を減衰させる減衰部材と、を有し、
    　前記減衰部材は、前記基板から筐体側接続部までの部位より前記基板からカバー側接続部までの部位の剛性が小さいことを特徴とする撮像装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180094A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nikon Corp 電子カメラ
JP2011249380A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Nikon Corp 電子機器およびカメラ
JP2013092588A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sharp Corp ステレオ撮像装置および電子情報機器
JP2018085614A (ja) * 2016-11-23 2018-05-31 日本電産コパル株式会社 撮像装置
WO2019176669A1 (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 ステレオカメラ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180094A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nikon Corp 電子カメラ
JP2011249380A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Nikon Corp 電子機器およびカメラ
JP2013092588A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Sharp Corp ステレオ撮像装置および電子情報機器
JP2018085614A (ja) * 2016-11-23 2018-05-31 日本電産コパル株式会社 撮像装置
WO2019176669A1 (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 ステレオカメラ装置

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