JP2017222307A - 車載用撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラのレンズに付着した水滴が適切に除去される車載用撮像装置を提供すること。【解決手段】本技術に係る車載用撮像装置は、車載カメラと、水分除去部と、通風路とを有する。上記車載カメラは、車両の外に配置されている。上記水分除去部は、車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、上記走行風を排気する排気口とを有し、上記走行風に含有されている水分を除去する。上記通風路は、上記排気口と連通し、上記水分除去部で水分が除去された走行風を上記車載カメラのレンズ又はレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する。【選択図】図2
Description
本技術は、車両に取り付けられる車載用撮像装置に関する。
従来、自動車等の車両を運転する運転手が車両後方の視認性を確保するための手段として、ルームミラーやサイドミラーが車両に設置されている。
近年では、このようなルームミラーやサイドミラーの代替手段として、車両後方の状況をカメラで撮像した画像をユーザに提供する技術が期待されている。ここで、このような技術では、カメラが車外に設置されている場合に、カメラのレンズに水滴等が付着することが問題となることがある。
そこで、例えば特許文献1では、車両走行時の相対風を受け入れる連通した通風路を有し、車両の走行時に通風路の出口から放出された風により、カメラのレンズに付着した水滴が除去される風圧発生装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の風圧発生装置は、通風路から取り込まれた風をそのままカメラのレンズに吹き付ける構成であるため、風に含まれている水分がレンズに付着してしまうおそれがある。
具体的には、特許文献1に記載の風圧発生装置のように、吸水部材を通風路に設けたり、気流進行方向を変更したりするだけでは、進路妨害壁面に上記水分が衝突することにより発生する細かな水滴が、気流に乗ってレンズ面に吹き付けられることを防止することができない。従って、所望とする水滴除去効果が得られないおそれがある。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、カメラのレンズに付着した水滴が適切に除去される車載用撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る車載用撮像装置は、車載カメラと、水分除去部と、通風路とを有する。
上記車載カメラは、車両の外に配置されている。
上記水分除去部は、車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、上記走行風を排気する排気口とを有し、上記走行風に含有されている水分を除去する。
上記通風路は、上記排気口と連通し、上記水分除去部で水分が除去された走行風を上記車載カメラのレンズ又はレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する。
上記車載カメラは、車両の外に配置されている。
上記水分除去部は、車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、上記走行風を排気する排気口とを有し、上記走行風に含有されている水分を除去する。
上記通風路は、上記排気口と連通し、上記水分除去部で水分が除去された走行風を上記車載カメラのレンズ又はレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する。
この構成とすることにより、車載用撮像装置は、取り込み口から取り込んだ走行風から水滴を除去して乾燥気流を生成し、当該乾燥気流を圧縮することで、レンズ表面に乾燥気流を勢いよく吐出することが可能となる。特に本技術では、間欠開閉する機構を気流流路に設ける事で、気流のモーメントに応じた圧縮と解放が交互に繰り返され、解放時に勢いよく噴き出した圧力波面によりレンズ表面に付着した水滴が吹きとばされる。
従って、本技術によれば、カメラのレンズに付着した水滴が適切に除去される車載用撮像装置を提供することができる。
従って、本技術によれば、カメラのレンズに付着した水滴が適切に除去される車載用撮像装置を提供することができる。
上記水分除去部は、上記取り込み口及び上記排気口と連通している螺旋状の流路を有してもよい。
これにより、取り込み口から取り込まれた走行風は、螺旋状の流路の旋回中心外側に向かって働く遠心力を受けながら旋回することとなり、走行風に含まれている水分が当該遠心力により旋回外周面に押し出される。そして、液状の水分は円弧または螺旋壁面に押し付けられ旋回内側の主気流部(水分除去部)から除去される。
これにより、取り込み口から取り込まれた走行風は、螺旋状の流路の旋回中心外側に向かって働く遠心力を受けながら旋回することとなり、走行風に含まれている水分が当該遠心力により旋回外周面に押し出される。そして、液状の水分は円弧または螺旋壁面に押し付けられ旋回内側の主気流部(水分除去部)から除去される。
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と連通し、上記螺旋状の流路の旋回方向に沿って上記螺旋状の流路の旋回中心外周側に設けられた水滴回収流路を有していてもよい。
これにより、走行風の含有水滴が上記遠心力により水滴回収流路に誘導され、走行風に含まれている水分を気流から分離回収することができる。
これにより、走行風の含有水滴が上記遠心力により水滴回収流路に誘導され、走行風に含まれている水分を気流から分離回収することができる。
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と上記水滴回収流路との間に設けられた気液分離フィルタを有してもよい。
これにより、走行風が水滴回収流路に誘導される際に、走行風を水滴と乾燥気流に分離することができる。
これにより、走行風が水滴回収流路に誘導される際に、走行風を水滴と乾燥気流に分離することができる。
上記水滴回収流路は、鉛直下方側に排水口が設けられ、上記螺旋状の流路に対して垂直な幅が上記排水口に向かって漸小していてもよい。
この構成とすることにより、水滴回収流路は、排水口に向かって容積が小さくなる。これにより、水滴回収流路内の乾燥気流は排水口側へ誘導されることよって圧縮され、排水口側の水滴回収流路の内圧(背圧)が上昇する。
従って、排水口側へ誘導された乾燥気流は、排水口から水滴を押し出すとともに、内圧が上昇している排水口側から水分除去部へ適宜押し戻され、排気口から排気される。
つまり、水滴回収流路は上記構成であることにより、走行風に含まれる水滴の排水を促しつつ、水滴が取り除かれた乾燥気流を生成することが可能となる。
従って、排水口側へ誘導された乾燥気流は、排水口から水滴を押し出すとともに、内圧が上昇している排水口側から水分除去部へ適宜押し戻され、排気口から排気される。
つまり、水滴回収流路は上記構成であることにより、走行風に含まれる水滴の排水を促しつつ、水滴が取り除かれた乾燥気流を生成することが可能となる。
上記通風路は、上記排気口と上記吐出口の間に設けられ、上記排気口から排気された走行風が所定の圧力以上となることで開弁可能に構成された開閉弁を有してもよい。
これにより、水分除去部により水分が除去された乾燥気流が、開閉弁が開弁する所定の圧力になるまで圧縮される。
つまり、気流に沿った流路で弁を一時的に閉鎖する事で気流に沿って流れ込んだ空気が一瞬圧縮され、静圧で流入する新規気流を阻害する前に弁を解放する事で上記吐出口から粗密な乾燥気体を吹き出す事が出来る。
そして、開閉弁が開弁することにより、吐出口からレンズに勢い良く乾燥気流が吹き付けられ、気流が間欠的に解放と閉鎖を繰り返す事で気流のモーメントによるいわゆる気流のハンマー効果が作用し、レンズ表面に付着した水滴が吹きとばされる。
ここで、レンズ表面に付着した水滴のうち、特に撥水性処理が施されたレンズ表面に付着した水滴は、当該レンズ表面との接触角が大きく、気流の垂直受け面が大きくなるため、水滴除去効果がより向上するものとなる。
つまり、気流に沿った流路で弁を一時的に閉鎖する事で気流に沿って流れ込んだ空気が一瞬圧縮され、静圧で流入する新規気流を阻害する前に弁を解放する事で上記吐出口から粗密な乾燥気体を吹き出す事が出来る。
そして、開閉弁が開弁することにより、吐出口からレンズに勢い良く乾燥気流が吹き付けられ、気流が間欠的に解放と閉鎖を繰り返す事で気流のモーメントによるいわゆる気流のハンマー効果が作用し、レンズ表面に付着した水滴が吹きとばされる。
ここで、レンズ表面に付着した水滴のうち、特に撥水性処理が施されたレンズ表面に付着した水滴は、当該レンズ表面との接触角が大きく、気流の垂直受け面が大きくなるため、水滴除去効果がより向上するものとなる。
上記開閉弁は、上記排気口と上記第1の吐出口との間の連通/遮断を間欠的に切換え可能に構成された羽根車式の回転弁であってもよい。
これにより、レンズに乾燥気流を間欠的に吹付けることができ、レンズの表面に付着した水滴に対する除去効果を向上させることができる。
これにより、レンズに乾燥気流を間欠的に吹付けることができ、レンズの表面に付着した水滴に対する除去効果を向上させることができる。
上記通風路は、
上記排気口から上記吐出口にかけて設けられた振動膜と、
上記振動膜上に設けられ、上記排気口から上記吐出口に向かって上記振動膜を振動させる振動子と
を有する構成であってもよい。
上記排気口から上記吐出口にかけて設けられた振動膜と、
上記振動膜上に設けられ、上記排気口から上記吐出口に向かって上記振動膜を振動させる振動子と
を有する構成であってもよい。
これにより、通風路の容積が排気口から吐出口に向かって変動し、吐出口から吐出される走行風の吐出圧が向上する。従って、レンズに付着した水滴を効果的に除去することが可能となる。
上記レンズの表面は、上記表面に付着した水滴に対して親水性を有する親水性領域と、上記水滴に対して撥水性を有する撥水性領域とを備えてもよい。
これにより、レンズ表面に付着した水滴が撥水性領域ではじかれ、親水性領域へ誘導されるため、レンズ表面での水滴の常駐が抑制される。従って、レンズ表面に水滴が付着することによる像の歪みが抑制され、フレアやゴースト等の結像性能の低下を抑制することができる。
特に、親水性領域が広くなりレンズ全体を覆ってしまうと、実効的なレンズ曲率が変化し、水膜が一枚の追加レンズ構成と同等の光学的働きして像全体の投影特性が変わってしまうおそれがある。これにより、特に先進安全運転システムなどの機能を搭載した際に検出するべき白線等の位置関係がずれる等して危険である。
特に、親水性領域が広くなりレンズ全体を覆ってしまうと、実効的なレンズ曲率が変化し、水膜が一枚の追加レンズ構成と同等の光学的働きして像全体の投影特性が変わってしまうおそれがある。これにより、特に先進安全運転システムなどの機能を搭載した際に検出するべき白線等の位置関係がずれる等して危険である。
上記親水性領域は、波状形状であってもよい。
これにより、サイズが大きい水滴だけではなく、サイズが微小な水滴も親水性領域へ誘導することができ、サイズが微小な水滴を効果的に除去することが可能となる。
特に、撥水と親水面の境界を直線状に設けず、水滴形成半径と比較して極端に大きくも小さくもない波打ち波形にする事で、親水面上部に広がった水滴の界面に窪みが形成される。これにより、局所的に風圧の受圧面が広くなり、より効果的に気流の持つモーメントを水滴に与え、当該水滴に対する吹き飛ばし効果を向上させることが可能となる。
これにより、サイズが大きい水滴だけではなく、サイズが微小な水滴も親水性領域へ誘導することができ、サイズが微小な水滴を効果的に除去することが可能となる。
特に、撥水と親水面の境界を直線状に設けず、水滴形成半径と比較して極端に大きくも小さくもない波打ち波形にする事で、親水面上部に広がった水滴の界面に窪みが形成される。これにより、局所的に風圧の受圧面が広くなり、より効果的に気流の持つモーメントを水滴に与え、当該水滴に対する吹き飛ばし効果を向上させることが可能となる。
上記レンズの表面は、上記親水性領域と上記撥水性領域とが鉛直下方に向かって交互に設けられていてもよい。
これにより、レンズに付着した水滴を親水性領域で確実にトラップすることが可能となり、雨天使用時での車載カメラの視認性の向上を図ることができる。
これにより、レンズに付着した水滴を親水性領域で確実にトラップすることが可能となり、雨天使用時での車載カメラの視認性の向上を図ることができる。
上記レンズの表面は、上記親水性領域が上記レンズの頂点から上記レンズの径外方に向かって設けられていてもよい。
これにより、レンズの表面に付着した水滴が親水性領域を伝って光学有効径外へ誘導(排水)される。
これにより、レンズの表面に付着した水滴が親水性領域を伝って光学有効径外へ誘導(排水)される。
車内から乾燥空気を取り込む導風路であって、上記吐出口よりも上記レンズ側に設けられ上記乾燥空気を上記レンズへ吹付ける吹付け口を有する導風路をさらに具備してもよい。
この構成とすることにより、吹付け口から吹付けられる乾燥気流がレンズのエアカーテンとして機能する。これにより、レンズに付着した水滴を除去しつつ、吐出口から吐出される走行風に含まれる極微量の水滴がレンズに付着することが防止される。
上記目的を達成するため、本技術の他の形態に係る車載用撮像装置は、車載カメラと、流路と、吐出口とを有する。
上記車載カメラは、車両の外に配置されている。
上記流路は、車内から乾燥空気を取り込む。
上記吐出口は、上記流路と連通し上記乾燥空気を上記車載カメラのレンズへと吹付ける。
上記車載カメラは、車両の外に配置されている。
上記流路は、車内から乾燥空気を取り込む。
上記吐出口は、上記流路と連通し上記乾燥空気を上記車載カメラのレンズへと吹付ける。
この構成とすることにより、車内から取り込んだ乾燥空気を、レンズ表面に吹付けることが可能となる。これにより、レンズ表面に付着した水滴が吹き飛ばされる。
従って、本技術に係る車載用撮像装置は、上記構成であってもカメラのレンズに付着した水滴が適切に除去されるものとなる。
従って、本技術に係る車載用撮像装置は、上記構成であってもカメラのレンズに付着した水滴が適切に除去されるものとなる。
以上のように、本技術によれば、カメラのレンズに付着した水滴が適切に除去される車載用撮像装置を提供することができる。
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
[車載用撮像装置の構成]
図1及び図2は本実施形態に係る車載用撮像装置100の構成を示す模式図であり、図1は正面図、図2はA−A線断面図である。以下の図において、X、Y及びZ軸方向は相互に直交する3軸方向であり、X及びY軸方向は水平方向であり、Z軸方向は水平方向に垂直な方向である。なお、車載用撮像装置100は、以降の説明で参照する図面の構成に限定されるものではない。
[車載用撮像装置の構成]
図1及び図2は本実施形態に係る車載用撮像装置100の構成を示す模式図であり、図1は正面図、図2はA−A線断面図である。以下の図において、X、Y及びZ軸方向は相互に直交する3軸方向であり、X及びY軸方向は水平方向であり、Z軸方向は水平方向に垂直な方向である。なお、車載用撮像装置100は、以降の説明で参照する図面の構成に限定されるものではない。
本実施形態に係る車載用撮像装置100は、車両の外に配置され、例えば車両のドアミラーや、フロントガラス両脇の前側柱であるAピラー等に取り付けられて用いられる。車載用撮像装置100は、図1及び図2に示すように、筺体10と、貫通孔20と、車載カメラ30とを有する。
筐体10は、図1及び図2に示すように略直方体形状を有し、車載カメラ30を収容する。また、筐体10は、例えば車載カメラ30のレンズ31とY軸方向に対向するレンズカバー等を有する構成であってもよい(図24参照)。これにより、車載カメラ30のレンズ31に異物等が付着することが防止される。
筐体10の形状は特に限定されないが、例えば、一辺が数cm〜数十cm程度の長さである略直方体形状であってもよい。また、筐体10の材料も特に限定されず、例えば、HDPE(High Density Polyethylene)、MDPE(Medium Density Polyethylene)、LDPE(Low Density Polyethylene)等のポリエチレン系材料や、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ABS樹脂、AS樹脂又はアクリル樹脂等からなるものとすることができる。
貫通孔20は図2に示すように、筐体10に設けられ、水分除去部21と通風路22とを有する。
(水分除去部)
水分除去部21は、図2に示すように、取り込み口21aと、排気口21bとを有する。排気口21bは、図1及び図2に示すように、取り込み口21aよりZ軸方向の開口径が小さい。
水分除去部21は、図2に示すように、取り込み口21aと、排気口21bとを有する。排気口21bは、図1及び図2に示すように、取り込み口21aよりZ軸方向の開口径が小さい。
本実施形態に係る水分除去部21は、取り込み口21aが車両前方側(車両進行方向側)を向き、排気口21bが車両後方側(車両の進行方向と反対側)を向く構成となる。これにより、車両走行時の走行風が取り込み口21aから取り込まれる。
水分除去部21は、図1及び図2に示すように、取り込み口21a及び排気口21bと連通し、取り込み口21aから排気口21bに向かってテーパー形状をとる貫通孔である。水分除去部21は、同図に示すように、当該貫通孔内においてフィンFを有する。
ここで、フィンFは、図1に示すように、取り込み口21aから排気口21bに向けて、車両進行方向に沿ってY軸周りに螺旋状に旋回しながら、水分除去部21の内壁面21cに設けられている。これにより、水分除去部21の内部において、車両走行時の走行風が取り込み口21aから排気口21bに向かって流れる螺旋状流路Pが形成される。
換言すると、水分除去部21は、内壁面21cにフィンFが設けられていることにより、取り込み口21a及び排気口21bと連通している螺旋状流路Pが形成され、車両走行時の走行風を取り込み口21aから排気口21bに向かって螺旋状に旋回させながら排気することが可能な構成である。
図3は、B−B線の概略拡大断面図である。なお、図3では筐体10とフィンFの図示は省略する。水分除去部21は、図3に示すように、水滴回収流路211を有する。水滴回収流路211は、螺旋状流路Pの旋回中心外側において、螺旋状流路Pの旋回方向に沿って水分除去部21(内壁面21c)と一体的に形成され、Y軸方向に長手方向をとる構成である。なお、水滴回収流路211は、Y軸周りに水分除去部21の全周に亘って設けられてもよく、一部に設けられてもよい。
水滴回収流路211は水分除去部21(螺旋状流路P)と連通し、図3に示すように、鉛直下方側に排水口211aが設けられている。これにより、水滴回収流路211は、外界と連通した構成となる。また、水滴回収流路211は、同図に示すように、螺旋状流路Pの旋回方向に沿って内壁面21cに垂直な幅Dが排水口211aに向かって漸小する構成をとる。
なお、螺旋状流路Pは、必ずしも物理的に形成された螺旋形状を利用して、走行風の流れを常に螺旋状に制約する障壁をなした構造である必要なく、単に円錐状の先細り形状でも良い。
この場合、取り込み口21aから侵入した気流(走行風)の流れが螺旋運動を開始するように、当該気流の流れを円錐の螺旋方向へ誘導し、その向きを制約する部分的なフィンやダクト、螺旋気流生成構造を備えていればよい。
特に、先を細めた円錐構造をなす場合、回転径が縮まる事で回転が加速され、物理的な壁面等が無くとも同じ効果が得られ、且つ気流の速度に応じた最適な回転螺旋パスを辿って気流が流れるので、物理的に螺旋形状を形成するよりも気流が受ける抵抗を低減させることができる。
さらに、本実施形態に係る水分除去部21は、図3に示すように、水滴回収流路211と水分除去部21(螺旋状流路P)との間に設けられた気液分離フィルタ212を有する。ここで、気液分離フィルタ212は、同図に示すように、水滴回収流路211と水分除去部21を区画している。
気液分離フィルタ212の種類は特に限定されないが、例えば微孔性の多孔質材料からなるものや、不織布、あるいはポリエステル繊維等の積層物からなるものであってもよい。
また、本実施形態の気液分離フィルタ212は、単純なメッシュ構造であってもよい。この場合、気液分離フィルタ212は、水滴として侵入した液滴が内壁面211bに直接衝突することにより発生する微細水滴が水分除去部21へ舞い戻ることを回避する機能を有する。これにより、進入した水分の主要な液が水滴回収流路211の壁面に遠心力により回収され当該水分が広がる。
さらに、本実施形態に係る水滴回収流路211は、水分を吸収する機能を有する吸水部材が備えられていてもよい。当該吸水部材としては、例えば、スポンジ、布、吸水シート又は吸水パッド等が採用される。
但し、本実施形態の水滴回収流路の主な目的は、遠心力をうけて円錐回転しメッシュ(気液分離フィルタ212)を貫通することにより、気体主通路(水分除去部21)から分離された水分を専用の排水口211aより排出させることにある。従って、本実施形態では、水滴回収流路211の空間に侵入した水分を、撥水面等を利用して速やかに排水口211aへ円滑に誘導させる様にしてもよい。なお、水滴回収流路211にこのような構成が採用される場合は、所望とされる走行時の気体流速によりその効果が異なるものとなる。
(通風路)
通風路22は、図2に示すように水分除去部21より車両後方側に設けられ、水分除去部21と連通している貫通孔である。通風路22は同図に示すように、吐出口22aを有する。通風路22は、図2に示すように、排気口21bから吐出口22aに向かって延伸しながら湾曲する構成をとる。
通風路22は、図2に示すように水分除去部21より車両後方側に設けられ、水分除去部21と連通している貫通孔である。通風路22は同図に示すように、吐出口22aを有する。通風路22は、図2に示すように、排気口21bから吐出口22aに向かって延伸しながら湾曲する構成をとる。
吐出口22aは、図2に示すように、排気口21bと連通し、排気口21bより開口径が小さい。本実施形態に係る吐出口22aは、Y軸方向に長手方向をとるスリット状の形状を有する。また、吐出口22aは、同図に示すように、排気口21bより鉛直下方側に設けられ、車載カメラ30のレンズ31近傍の位置に配置される。
本実施形態に係る通風路22は、図2に示すように、排気口21bと吐出口22aとの間に設けられた開閉弁221を有する。
開閉弁221は図2に示すように、弁体222と、弁体222を支持する回転軸223を有する。弁体222は同図に示すように、排気口21b近傍の位置に配置され、回転軸223から車載カメラ30側に向かって湾曲した構造を有する。
また、弁体222は、回転軸223を支軸としてX軸周りに回転可能に構成され、反対側の端部222aが着磁性材で構成されている。これにより、弁体222は、磁性材料からなる磁石Mの磁力により開閉弁221の閉弁状態(図2に示す状態)が維持されるように付勢されることが可能となる。通風路22は、開閉弁221が閉弁状態をとることにより、排気口21bと吐出口22aとの間の連通が遮断される。
ここで、本実施形態に係る開閉弁221は、Y軸方向から所定の圧力を超える圧力を受けることにより、開弁可能に構成されている。これにより、開閉弁221は、排気口21bから排気された走行風(乾燥気流)が、排気口21bと開閉弁221との間の空間224において、所定の圧力以上に圧縮されることにより間欠的に開弁する構成となる。
なお、本実施形態では、開閉弁221が間欠的に開弁する頻度を、例えば弁体222の重量や磁石Mの磁力を変えることにより調整することができる。なお、磁石Mに代えて、回転軸223に巻回されたトーションバネを設置し、そのバネ力で開閉弁221の開弁圧を調整してもよい。
図4は開閉弁221の構成のバリエーションを示すA−A線の概略拡大断面図である。図4では、筐体10とフィンFの図示を省略する。本実施形態に係る開閉弁221の構成は図2に示すものに限定されない。開閉弁221は、例えば図4に示すように、弁体222(羽部)を複数有し、Y軸周りに回転可能に構成された羽根車式の回転弁であってもよい。
開閉弁221が上述のような回転弁であることにより、排気口21bと吐出口22aとの間の連通/遮断が間欠的に切換えられ、車載カメラ30のレンズ31に圧縮した走行風(乾燥気流)を吐出口22aから間欠的に吹付けることが可能となる。本実施形態では、開閉弁221の種類は特に限定されないが、例えば、空圧弁、電磁弁等であってもよい。
(車載カメラ)
車載カメラ30は、図1及び図2に示すように、レンズ31と押え冠32を有する。押え冠32はレンズ31の周縁と接している。車載カメラ30は、図2に示すように筐体10に収容され、レンズ31が車両後方側を向くように配置される。
車載カメラ30は、図1及び図2に示すように、レンズ31と押え冠32を有する。押え冠32はレンズ31の周縁と接している。車載カメラ30は、図2に示すように筐体10に収容され、レンズ31が車両後方側を向くように配置される。
車載カメラ30は、例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary MOS)センサ等のイメージセンサを有し、所定のフレームレートで車両後方及び後側方を撮像可能に構成されている。
車載カメラ30により撮像された画像は、車両内に設けられている図示を省略した表示装置(液晶表示装置等)により表示される。これにより、車両後方及び後側方を含む画像をユーザに提供することができる。
また、車載カメラ30は、図1に示すように、レンズ31より鉛直下方側の下端部30aに溝部30bが設けられている。なお、溝部30bは必要に応じて省略されてもよい。車載カメラ30の形状は、筐体10の形状に応じて適宜決定されることが可能であり、例えば数mm〜数十mm角の立方体形状とすることができる。
本実施形態に係る車載用撮像装置100は以上のような構成を有する。
[車載用撮像装置の作用]
車載用撮像装置100の水分除去部21は、上述のとおり、内壁面21cにフィンFが設けられていることにより、取り込み口21a及び排気口21bと連通している螺旋状流路P(所謂サイクロン状の流路)を有する(図1参照)。
車載用撮像装置100の水分除去部21は、上述のとおり、内壁面21cにフィンFが設けられていることにより、取り込み口21a及び排気口21bと連通している螺旋状流路P(所謂サイクロン状の流路)を有する(図1参照)。
これにより、取り込み口21aから取り込まれた走行風W0は、旋回中心外側に向かって働く遠心力を受けながら旋回する。これに伴い、図3に示すように、走行風W0は、水滴を含有することにより水分除去部21の外周へ押し出されながら流れる気流W1と、水滴を含有しないことにより水分除去部21の内径を流れる気流W3に分かれる。
ここで、本実施形態に係る水分除去部21は図3に示すように、水分除去部21と連通している水滴回収流路211を有する。これにより、気流W1は、上記遠心力により水滴回収流路211に誘導される。
この際、図3に示すように、水滴回収流路211と水分除去部21との間には気液分離フィルタ212が設けられているため、水滴回収流路211内に流入した気流W1は、水滴を多く含有する気流W2と、水滴(水分)が取り除かれた乾燥気流W4に分離される。そして、気流W2は、水膜となって水滴回収流路211の内壁面211bや気液分離フィルタ212を伝い、鉛直下方側に設けられた排水口211aから排水される。
なお、本実施形態に係る気液分離フィルタ212は、気流W1を気流W2と乾燥気流W4に分離するだけではなく、気流W2が内壁面211bにあたることにより発生するミストが、水分除去部21に流入することを防ぐこともできる。ここで、気液分離フィルタ212がメッシュ状の形態をなすことで、水分回収路211に侵入した気流W2が水分除去部21の内径を流れる気流W3に直接作用せずに済む。
また、水滴回収流路211は、図3に示すように、螺旋状流路Pの旋回方向に沿って内壁面21cに垂直な幅Dが排水口211aに向かって漸小していることから、排水口211aに向かって容積が小さくなる。
従って、水滴回収流路211内の乾燥気流W4は排水口211a側へ誘導されることよって圧縮され、排水口211a側の水滴回収流路211の内圧(背圧)が上昇する。これにより、排水口211a側へ誘導された乾燥気流W4は、排水口211aから気流W2(水滴)を押し出すとともに、内圧が上昇している排水口211a側から乾燥気流W4が水分除去部21へ適宜押し戻され、排気口21bから排気される。
つまり、本実施形態に係る水分除去部21は、上記遠心力と、気液分離フィルタ212と、水滴回収流路211の構造を総合的に利用することにより、走行風W0に含有されている水滴(水分)を効果的に除去することが可能となる。
また、車載用撮像装置100の通風路22は、上述のとおり、Y軸方向から所定の圧力を超える圧力が加えられることにより、開弁可能に構成されている開閉弁221を有する。
これにより、水分除去部21により水滴(水分)が除去された乾燥気流W4が、排気口21bと開閉弁221との間の空間224において、開閉弁221が開弁する所定の圧力になるまで圧縮される。そして、開閉弁221が開弁することにより、吐出口22aからレンズ31に勢い良く乾燥気流W4が吹き付けられ、レンズ31の表面に付着した水滴が除去される。しかも吐出口22aに至る通路が狭められているため、乾燥気流W4は吐出口22aに至る過程で更なる圧縮作用を受ける。
以上のことから、本実施形態に係る車載用撮像装置100は、水分除去部21と通風路22を有する構成であることにより、取り込み口21aから取り込んだ走行風W0から乾燥気流W4を生成し、乾燥気流W4を圧縮することで、吐出口22aからレンズ31の表面に乾燥気流W4を勢いよく吐出することが可能となる。これにより、レンズ31に付着した水滴が適切に除去され、所望とする水滴除去効果を得ることができる。
なお、上記の「水滴」とは、典型的には雨滴であるが、これに限られず、結露等の空気中の水蒸気が凝集することにより発生した水分も含む。以降の説明での水滴も同義とする。
<第2の実施形態>
図5は、本実施形態に係る車載カメラ30の正面を示す模式図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図5は、本実施形態に係る車載カメラ30の正面を示す模式図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る車載用撮像装置は、筐体10と、水分除去部21と、通風路22と、車載カメラ30とを有する点で第1の実施形態と共通するが、車載カメラ30のレンズ31の表面に親水性処理と撥水性処理が施されている点で第1の実施形態と異なる。
車載カメラ30のレンズ31は、その表面において、図5に示すように親水性領域E1と撥水性領域E2が設けられている。
親水性領域E1は、典型的には、親水性材料による親水コートが施されている領域である。当該親水性材料としては、例えば、ポリビニルアルコールやポリアクリルアミド、あるいは、アルコキシシラン、ポリエチレングリコール、酸化チタン又はオルガノシロキサン等が採用される。
親水コートとしては、例えば、上記材料を含む親水性塗料を塗布することによって形成してもよく、上記材料を含むコーティングシールやコーティングフィルムを貼り付けることにより形成してもよい。
また、本実施形態に係る親水性領域E1は、上記親水コート以外に、所定の表面改質処理が施されることにより形成されてもよい。このような表面改質処理としては、例えば、プラズマを用いて濡れ性(親水性)を向上させるプラズマ処理や、強力なレーザー光を用いて、レーザーが照射された部分を親水性に改質させるレーザー・アブレーション法等が採用される。
撥水性領域E2は、典型的には、撥水性材料による撥水コートが施されている領域である。当該撥水性材料としては、例えば、フッ素系化合物やシリコーン系化合物、または、シリコーン系樹脂とフッ素系樹脂を単独あるいは複数組み合わせたものが採用される。
撥水コートとしては、例えば、上記材料を含む撥水性塗料を塗布することによって形成してもよく、上記材料を含むコーティングシールやコーティングフィルムを貼り付けることにより形成してもよい。
また、本実施形態に係る撥水性領域E2は、上記撥水コート以外に、所定の表面改質処理が施されることにより形成されてもよい。このような表面処理方法としては、例えば、フッ素系ガスを用いたプラズマを照射するプラズマ処理等が採用される。
本技術における「親水性」とは、車載カメラ30のレンズ31がガラスで形成されている場合に、例えば水滴とガラスとの対水接触角(水滴の輪郭曲線とレンズ31の表面との交点における輪郭曲線の接線と、当該表面とが交わる角度)が45°以下となる状態を指す。また、「撥水性」とは、上記対水接触角が45°以上となる状態を想定している。
本実施形態では、親水性領域E1は、対水接触角が45°以下であり、好ましくは20°以下である。一方、撥水性領域E2は、水滴と空気の形成界面を出来限り切り立たせることを考慮して、対水接触角が45°以上であり、好ましくは60°以上である。特に45°以下では気流の風圧は横に逃げてしまい、間欠風圧による水滴除去効果が半減してしまう。
また、本技術に係るレンズ31の表面への親水コート及び撥水コートのコーティング方法としては、スパッタ成膜形成処理や真空蒸着を用いてもよいし、ゾルゲル法、スピンコート法等により塗布してもよい。そして特定パターン形成にはフォトリソグラフィによるパターニングや、レーザー又は電子ビームによる選択アブレーション法等を用いてもよい。
[親水性領域と撥水性領域の効果]
本実施形態に係る車載カメラ30は、図5に示すように、レンズ31の表面に撥水性処理と、親水性処理が施されている。これにより、レンズ31の表面の付着した水滴が撥水性領域E2ではじかれ、親水性領域E1へ誘導されるため、レンズ31の表面での水滴の常駐が抑制される。従って、車載カメラ30は、レンズ31の表面に水滴が付着することによる像の歪み、フレアやゴースト等の結像性能の低下が抑制される。
本実施形態に係る車載カメラ30は、図5に示すように、レンズ31の表面に撥水性処理と、親水性処理が施されている。これにより、レンズ31の表面の付着した水滴が撥水性領域E2ではじかれ、親水性領域E1へ誘導されるため、レンズ31の表面での水滴の常駐が抑制される。従って、車載カメラ30は、レンズ31の表面に水滴が付着することによる像の歪み、フレアやゴースト等の結像性能の低下が抑制される。
特に、本実施形態では図5に示すように、親水性領域E1と、親水性領域E1より面積が大きい撥水性領域E2とが鉛直下方に向かって交互に設けられているため、レンズ31に付着した水滴を親水性領域E1でトラップすることが可能となる。
本実施形態の親水性領域E1は水滴が形成された際の液滴表面形状を主に制御することが目的であり、且つその線幅を狭くすることで、一定の大きさに達した液滴は自重と走行中の振動とに助長され、自然と親水性領域E1から離脱下部へ転げ落ちる。
他方で、撥水性領域E2は水滴に対して理想とする完全な撥水性を発現させることができないため、一定の大きさまでの水滴形成が進む。その際、上記親水性領域E2にその接触部界面が捕捉されることで、撥水処理のみを施した場合に比べ形成される液滴の表面形状が、親水性領域E1のパターン形状に影響を受けた波うち面となり、レンズ31の表面に吹き付けられる風圧をより受け易くなる。
よって、レンズ31の表面に、水滴が形成されるか否かのピッチを有する波打ちパターン状の親水性領域E1を設けることで、雨天使用時に効果的な水滴吹き飛ばし効果が得られ、車載カメラ30の視認性の向上させることができる。
さらに、親水性領域E1は、図5に示すように波状形状であるため、レンズ31の表面に対する親水性領域E1の面積が大きいものとなる。
具体的には、親水性領域E1は図5に示すように、鉛直下方に下に凸な曲線と、鉛直上方に上に凸な曲線とがX軸方向に沿って交互に複数設けられた波状形状を有し、吐出口22aから吹付けられる走行風(乾燥気流)の吹付け方向と交差する方向に長手方向をとる。また、親水性領域E1は、Z軸方向に沿って所定の間隔をおいて複数設けられる。親水性領域E1の幅は、特に規定されず、レンズ31の結像性能や視認性を低下させない幅であればよい。
これにより、サイズが大きい水滴だけではなく、サイズが微小な水滴も親水性領域E1へ誘導することができ、親水性領域E1と撥水性領域E2との境界面に交差するようにレンズ31の表面に走行風(乾燥気流)を吹き付けることで、サイズが微小な水滴も効果的に除去することが可能となる。
つまり、本実施形態によれば、レンズ31の表面に撥水性領域E2と、波状形状の親水性領域E1が鉛直下方に向かって交互に設けられていることにより、車載カメラ30の視認性の低下の抑制と、水滴除去効果の向上の両立を図ることが可能となる。
また、上記の様に親水性領域E1と撥水性領域E2をなす界面を波打形状のパターンにする事で、汚れ等の堆積物による光の散乱に起因した画像の乱れを防止することができる。さらに、上記のような画像の乱れ等を引き起こす発生源を直線上に集中させず分散させる効果が有り、車両走行時において、道路上の白線の位置関係を誤認する等の弊害を防止する効果も有る。
[親水性領域と撥水性領域の形成パターンについて]
本技術では、レンズ31の表面に形成される親水性領域E1と撥水性領域E2の形成パターンは図5に示すパターンの限定されるものではない。図6〜図16は、車載カメラ30の正面を示す模式図であり、親水性領域E1と撥水性領域E2の形成パターンのバリエーションを示す図である。なお、図6〜図15については溝部30bの図示は省略する。
(パターン1)
親水性領域E1と撥水性領域E2は、図6に示すように、Z軸方向に対して平行に複数設けられてもよい。これにより、レンズ31の表面に走行風(乾燥気流)をZ軸方向に平行に吹付けることで、レンズ31の表面に付着した水滴の凝集を抑制することが可能である。また、本パターンでは、当該水滴を円滑に鉛直下方に導くことが可能であるため、レンズ31の表面に付着した水滴を効率的に鉛直下方へ排水することができる。
親水性領域E1と撥水性領域E2は、図6に示すように、Z軸方向に対して平行に複数設けられてもよい。これにより、レンズ31の表面に走行風(乾燥気流)をZ軸方向に平行に吹付けることで、レンズ31の表面に付着した水滴の凝集を抑制することが可能である。また、本パターンでは、当該水滴を円滑に鉛直下方に導くことが可能であるため、レンズ31の表面に付着した水滴を効率的に鉛直下方へ排水することができる。
(パターン2)
親水性領域E1と撥水性領域E2は、図7に示すように、水平方向に対して平行に複数設けられてもよい。これにより、レンズ31の表面に付着した水滴に対するトラップ性能が向上し、雨天使用時での車載カメラ30の視認性を向上させることができる。
親水性領域E1と撥水性領域E2は、図7に示すように、水平方向に対して平行に複数設けられてもよい。これにより、レンズ31の表面に付着した水滴に対するトラップ性能が向上し、雨天使用時での車載カメラ30の視認性を向上させることができる。
(パターン3)
親水性領域E1は、図8に示すように、鉛直下方に凸な複数の曲線と、Z軸方向に平行な直線が組み合わされた形状であり、当該親水性領域E1と押え冠32との間に撥水性領域E2が設けられてもよい。
親水性領域E1は、図8に示すように、鉛直下方に凸な複数の曲線と、Z軸方向に平行な直線が組み合わされた形状であり、当該親水性領域E1と押え冠32との間に撥水性領域E2が設けられてもよい。
これにより、レンズ31の表面に付着した水滴を円滑に鉛直下方に導くことと、当該水滴に対するトラップ性能を向上させることができる。従って、本パターン3では、上述した効率的な水滴の排水と視認性の向上の両立を図ることが可能となる。
(その他のパターン)
本実施形態に係る親水性領域E1と撥水性領域E2の形成パターンは図5〜図8に示すもの以外に、例えば、図9に示すように親水性領域E1が格子状に形成され、撥水性領域E2がその間に設けられたパターンであってもよい。
本実施形態に係る親水性領域E1と撥水性領域E2の形成パターンは図5〜図8に示すもの以外に、例えば、図9に示すように親水性領域E1が格子状に形成され、撥水性領域E2がその間に設けられたパターンであってもよい。
あるいは、図10に示すように親水性領域E1と撥水性領域E2が交互にドット状に設けられたパターンであってもよく、図11に示すように、Z軸方向に対して平行な親水性領域E1と、水平方向に平行な撥水性領域E2が組み合わされたパターンであってもよい。
さらに、本実施形態では、図12に示すように親水性領域E1がレンズ31の頂点31aから径外方に向かって形成されていてもよい。これにより、レンズ31の表面に付着した水滴が親水性領域E1を伝って光学有効径外へ誘導(排水)される。従って、当該水滴を排水するために、排水パイプを設ける等の対策をとる必要がなくなり、装置構成を複雑化することが抑制される。
また、レンズ31に付着した水滴が円滑に排水されるので、雨天時に本実施形態に係る車載用撮像装置が屋外で使用された場合の視認性の低下を抑制することも可能となる。
加えて、本実施形態に係る親水性領域E1と撥水性領域E2の形成パターンは、図13に示すように、親水性領域E1がレンズ31の頂点31aから径外方に向かって放射状に設けられたパターンであってもよい。
あるいは、図14に示すように親水性領域E1が、直線と水平方向に凸な曲線が組み合わされたパターンであってもよく、図15に示すように親水性領域E1がレンズ31の周縁に複数設けられたパターンであってもよい。さらには、図16に示すように、親水性領域E1が車載カメラ30の溝部30bと連なるように形成されたパターンであってもよい。
本実施形態の技術は、主に車のドアミラー等の代替え装置に搭載される車両後方の視野を確保するカメラに適用されることを想定しているが、本実施形態のレンズ31の表面における親水性領域E1及び撥水性領域E2のパターン形成効果は、上記カメラ以外、例えば車両前方を向いたカメラに適用しても同等の作用効果を得ることが可能である。
更に、本実施形態では、必ずしもレンズ31の表面に、親水性領域E1及び撥水性領域E2を直接形成しなくてもよい。例えば、レンズ31の前面にレンズ31と外界とを隔てるレンズカバーや窓が設けられている場合は、上記のような水滴除去を目的として、撥水性処理や親水性処理、乾燥気流の吹付け等を上記レンズカバー等に行ってもよい。
<第3の実施形態>
図17及び図18は、本実施形態に係る車載用撮像装置400の模式図であり、図17は断面図、図18は概略正面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図17及び図18は、本実施形態に係る車載用撮像装置400の模式図であり、図17は断面図、図18は概略正面図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る車載用撮像装置400は、筐体10と、車載カメラ30を有する点で第1の実施形態と共通するが、第1及び第2流路41,42と、第1及び第2ノズル411,421とを有する点で第1の実施形態と異なる。
車載用撮像装置400は、傾斜面10aが車両前方側(車両進行方向側)を向くように、車両に取り付けられる。これにより、本実施形態では、車両走行時の走行風W5が図17に示すように、傾斜面10aと、傾斜面10aよりも車両後方側の平坦面10bに沿って流れるものとなる。
第1流路41は、図17に示すように、車載カメラ30より鉛直下方に設けられた貫通孔であり、車両空間と連通している。第1流路41は、当該車内空間から車内の乾燥空気を取り込む機能を有する。
また、第1流路41は、図17に示すように、第1ノズル411に接続されている。第1ノズル411は、同図に示すように、第1流路41と連通し、車載カメラ30のレンズ31より鉛直下方に設けられている。
第1ノズル411は図17及び図18に示すように、車載カメラ30のレンズ31近傍の位置に配置され、Y軸周りの回転可能に構成されている。また、第1ノズル411は、図17に示すようにX軸方向に長手方向をとるスリット状の吐出口411aを有する。
第2流路42は、図17に示すように、車載カメラ30より鉛直上方に設けられた貫通孔であり、車内空間と連通している。第2流路42は、当該車内空間から車内の乾燥空気を取り込む機能を有する。
また、第2流路42は、図17に示すように、第2ノズル421に接続されている。第2ノズル421は、同図に示すように、第2流路42と連通し、車載カメラ30のレンズ31より鉛直下方に設けられている。
第2ノズル421は図17及び図18に示すように、車載カメラ30のレンズ31近傍の位置に配置され、Y軸周りの回転可能に構成されている。また、第2ノズル421は、図17に示すようにX軸方向に長手方向をとるスリット状の吐出口421aを有する。
[車載用撮像装置の作用]
本実施形態に係る車載用撮像装置400は、車両に取り付けられて用いられると、筺体10に沿って走行風W5が流れることにより車載カメラ30の視野角において負圧が発生する。これにより、車内空間と連通している第1及び第2流路41,42を介して、車内空間内の乾燥空気が吸引され、当該乾燥空気が第1及び第2ノズル411,421からレンズ31に向けて排気される。
本実施形態に係る車載用撮像装置400は、車両に取り付けられて用いられると、筺体10に沿って走行風W5が流れることにより車載カメラ30の視野角において負圧が発生する。これにより、車内空間と連通している第1及び第2流路41,42を介して、車内空間内の乾燥空気が吸引され、当該乾燥空気が第1及び第2ノズル411,421からレンズ31に向けて排気される。
ここで、第1及び第2ノズル411,421の吐出口411a,421aの形状は、上述のとおり、スリット状に形成されている。これにより、両ノズル411,421から排気される乾燥気流の吐出圧が向上する。従って、本実施形態に係る車載用撮像装置400では、車載カメラ30のレンズ31に第1及び第2ノズル411,421から上記乾燥空気が吹き付けられる構成となる。
即ち、本実施形態に係る車載用撮像装置400は、車内の乾燥空気を用いてレンズ31に付着した水滴を風圧により吹き飛ばすことが可能となる。従って、装置構成を複雑化させずに、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、車載用撮像装置400は、図18に示すように、第1及び第2ノズル411,421をY軸周りに回動させて、両ノズル411,421からの上記乾燥空気の吐出方向を互いに異なるものとすることができる。
これにより、例えば上乾燥空気を渦巻き状に排気することが可能となる。従って、レンズ31やレンズカバー等に非対称な気流を吹き付けることができ、レンズ31に付着した水滴をより効果的に除去することが可能となる。
なお、本実施形態では、筐体10に沿って流れる走行風W5の負圧を利用して車内の乾燥空気を吸引する構成であるが、これに限定されず、例えば、車体ボディーの沿って流れる走行風の負圧を利用して、上記乾燥空気を吸引する構成であってもよい。
<変形例>
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは勿論である。図19〜図24は本技術の変形例に係る車載用撮像装置100の模式図であり、図19は背面図、図20及び図21は断面図である。
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることは勿論である。図19〜図24は本技術の変形例に係る車載用撮像装置100の模式図であり、図19は背面図、図20及び図21は断面図である。
また、図22は本技術の変形例に係る車載撮像装置100の通風路をZ軸方向からみた概略展開図であり、図23及び図24は、当該車載用撮像装置100の拡大断面図である。
上記実施形態の車載用撮像装置100では、通風路22により圧縮された走行風(乾燥気流)が一つの吐出口から吐出される構成であるが、これに限られず、図19に示すように、2つの吐出口225a,226aを有し、これらの吐出口225a,226aを有する各々の流路225,226の連通/遮断を交互に切換える切換弁(図示しない)を備える構成であってもよい。
この構成とすることにより、レンズ31に圧縮した走行風(乾燥気流)を異方向から交互に吹き付けることが可能となり、レンズ31に付着した水滴を効率的に除去することができる。
あるいは、車載用撮像装置100は、図20に示すように、貫通孔20と車載カメラ30との間に別の貫通孔40が設けられてもよい。
貫通孔40は車内空間と連通している導風路であり、同図に示すように吹付け口40aを有する。貫通孔40は車内空間から乾燥空気を取り込む機能を有する。
吹付け口40aは、図20に示すように、吐出口22aよりもレンズ31の近傍の位置に設けられ、上記乾燥空気をレンズ31に吹き付ける。
この構成とすることにより、吹付け口40aから吹付けられる乾燥気流がレンズ31のエアカーテンとして機能する。これにより、レンズ31に付着した水滴を除去しつつ、吐出口22aから吐出される気流に含まれる極微量の水滴がレンズ31に付着することを防止することができる。
また、エアカーテン状の気流層を形成する事で、例えば走行中に巻き上げられた路上の除雪剤等の飛散物をレンズ31に付着させない効果もある。特に冬期の高速道路走行では顕著な2次的な効果がある。
さらに、上記実施形態の通風路22は、開閉弁221を有する構成であるがこれに限られず、図21に示すように、振動膜227と振動子228を有する構成であってもよい。また、低速走行時には、当該構成と上記実施形態の構成とを併用又は切替え利用する形態をとってもよい。
振動膜227は図21に示すように通風路22内に設けられ、一端が排気口21b近傍の筺体10に支持され、他端が吐出口22a近傍の筺体の支持されている。振動子228は、図21に示すように振動膜227上に複数設けられ、排気口21bの近傍の位置に配置されている。
振動子228は、例えば、所定の電圧が加えられることにより振動するように構成された圧電素子(ピエゾ素子)である。振動子228は、図22に示すように、排気口21bからの気流取り込み方向(Y軸方向)に対して垂直な方向(X軸方向)に湾曲しつつ延伸する構成をとる。
ここで、振動子228は2段階に位相差駆動することで図21に示すように、振動膜227が、先細り形状の通風路22内において、振動子228側から吐出口22aに向かって、同図の仮想線Sで示すような振幅が大きくなる波動振動を伝播させ、当該波動振動が吐出口22aで収束する。
これにより、通風路22の容積が排気口21bから吐出口22aに向かって変動し、吐出口22aでの掃出し風圧の粗密を最大化させることができる。従って、吐出口22aから吐出される気流の吐出圧がブースター効果により上昇し、レンズ31に付着した水滴の除去効果を向上させることが可能となる。
さらに、上記実施形態では、レンズ31の表面に撥水性処理や親水性処理が施されたりすることにより、レンズ31の表面に付着した水滴が排水されるが、これに限られず、当該水滴を排水するために、例えばエレクトロウェッティング法や電気泳動法等を採用し上記排水をさらに促進させてもよい。
加えて、車載用撮像装置100は、図23に示すように、吐出口22aの近傍に回転風車WMが設けられてもよい。回転風車WMは、同図に示すように拭き刷毛Hを有する羽根Vを備え、吐出口22aからの走行風(乾燥気流)を受けてY軸周りに回転可能に構成されている。これにより、レンズ31に付着した水滴だけではなく、異物等も拭き刷毛Hにより物理的に除去されることが可能となる。
なお、本技術では、回転風車WMを有する車載用撮像装置100の構成は、図23に示すものに限定されず、図24に示すようにレンズ31とY軸方向に対向するレンズカバーGと拭き刷毛Hが当接するように構成されてもよい。あるいは、回転風車WMの替わりに、ワイパー等を掃引往復運動させる駆動機構等が設けられてもよい。
また、上記実施形態の水分除去部21は、フィンFが設けられることにより螺旋状流路Pが形成されるが、これに限られず、構造自体が螺旋状に構成されていてもよい。更には
取り込み口21aから取り込んだ気流(走行風)を回転補助することにより、当該気流の自発的な回転を加速させる構成であってもよい。
取り込み口21aから取り込んだ気流(走行風)を回転補助することにより、当該気流の自発的な回転を加速させる構成であってもよい。
更に、本技術のレンズ31は、曲率を有するレンズに限定されず、例えば平坦なレンズや光学カバー等であってもよい。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
車両の外に配置された車載カメラと、
車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、上記走行風を排気する排気口とを有し、上記走行風に含有されている水分を除去する水分除去部と、
上記排気口と連通し、上記水分除去部で水分が除去された走行風を上記車載カメラのレンズまたはレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する通風路と
を具備する車載用撮像装置。
車両の外に配置された車載カメラと、
車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、上記走行風を排気する排気口とを有し、上記走行風に含有されている水分を除去する水分除去部と、
上記排気口と連通し、上記水分除去部で水分が除去された走行風を上記車載カメラのレンズまたはレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する通風路と
を具備する車載用撮像装置。
(2)
上記(1)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記取り込み口及び上記排気口と連通している螺旋状の流路を有する
車載用撮像装置。
上記(1)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記取り込み口及び上記排気口と連通している螺旋状の流路を有する
車載用撮像装置。
(3)
上記(2)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と連通し、上記螺旋状の流路の旋回方向に沿って上記螺旋状の流路の旋回中心外周側に設けられた水滴回収流路を有する
車載用撮像装置。
上記(2)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と連通し、上記螺旋状の流路の旋回方向に沿って上記螺旋状の流路の旋回中心外周側に設けられた水滴回収流路を有する
車載用撮像装置。
(4)
上記(3)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と上記水滴回収流路との間に設けられた気液分離フィルタを有する
車載用撮像装置。
上記(3)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水分除去部は、上記螺旋状の流路と上記水滴回収流路との間に設けられた気液分離フィルタを有する
車載用撮像装置。
(5)
上記(3)又は(4)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水滴回収流路は、鉛直下方側に排水口が設けられ、上記螺旋状の流路に対して垂直な幅が上記排水口に向かって漸小している
車載用撮像装置。
上記(3)又は(4)に記載の車載用撮像装置であって、
上記水滴回収流路は、鉛直下方側に排水口が設けられ、上記螺旋状の流路に対して垂直な幅が上記排水口に向かって漸小している
車載用撮像装置。
(6)
上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記通風路は、上記排気口と上記吐出口の間に設けられ、上記排気口から排気された走行風が所定の圧力以上となることで開弁可能に構成された開閉弁を有する
車載用撮像装置。
上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記通風路は、上記排気口と上記吐出口の間に設けられ、上記排気口から排気された走行風が所定の圧力以上となることで開弁可能に構成された開閉弁を有する
車載用撮像装置。
(7)
上記(6)に記載の車載用撮像装置であって、
上記開閉弁は、上記排気口と上記吐出口との間の連通/遮断を間欠的に切換え可能に構成された羽根車式の回転弁である
車載用撮像装置。
上記(6)に記載の車載用撮像装置であって、
上記開閉弁は、上記排気口と上記吐出口との間の連通/遮断を間欠的に切換え可能に構成された羽根車式の回転弁である
車載用撮像装置。
(8)
上記(1)から(7)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記通風路は、
上記排気口から上記吐出口にかけて設けられた振動膜と、
上記振動膜上に設けられ、上記排気口から上記吐出口に向かって上記振動膜を振動させる振動子と
を有する車載用撮像装置。
上記(1)から(7)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記通風路は、
上記排気口から上記吐出口にかけて設けられた振動膜と、
上記振動膜上に設けられ、上記排気口から上記吐出口に向かって上記振動膜を振動させる振動子と
を有する車載用撮像装置。
(9)
上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記表面に付着した水滴に対して親水性を有する親水性領域と、上記水滴に対して撥水性を有する撥水性領域とを備える
車載用撮像装置。
上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記表面に付着した水滴に対して親水性を有する親水性領域と、上記水滴に対して撥水性を有する撥水性領域とを備える
車載用撮像装置。
(10)
上記(9)に記載の車載用撮像装置であって、
上記親水性領域は、波状形状である
車載用撮像装置。
上記(9)に記載の車載用撮像装置であって、
上記親水性領域は、波状形状である
車載用撮像装置。
(11)
上記(9)又は(10)に記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記親水性領域と上記撥水性領域とが鉛直下方に向かって交互に設けられている
車載用撮像装置。
上記(9)又は(10)に記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記親水性領域と上記撥水性領域とが鉛直下方に向かって交互に設けられている
車載用撮像装置。
(12)
上記(9)又は(10)に記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記親水性領域が上記レンズの頂点から上記レンズの径外方に向かって設けられている
車載用撮像装置。
上記(9)又は(10)に記載の車載用撮像装置であって、
上記レンズの表面は、上記親水性領域が上記レンズの頂点から上記レンズの径外方に向かって設けられている
車載用撮像装置。
(13)
上記(1)から(12)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
車内から乾燥空気を取り込み、上記吐出口よりも上記レンズ側に設けられ上記乾燥空気を上記レンズへ吹付ける吹付け口を有する導風路をさらに具備する
車載用撮像装置。
上記(1)から(12)のいずれか一つに記載の車載用撮像装置であって、
車内から乾燥空気を取り込み、上記吐出口よりも上記レンズ側に設けられ上記乾燥空気を上記レンズへ吹付ける吹付け口を有する導風路をさらに具備する
車載用撮像装置。
(14)
車両の外に配置された車載カメラと、
車内から乾燥空気を取り込む流路と、
前記流路と連通し、前記乾燥空気を前記車載カメラのレンズへと吹付ける吹付け口と
を具備する車載用撮像装置。
車両の外に配置された車載カメラと、
車内から乾燥空気を取り込む流路と、
前記流路と連通し、前記乾燥空気を前記車載カメラのレンズへと吹付ける吹付け口と
を具備する車載用撮像装置。
100,400・・・車載用撮像装置
10・・・・・・・・筐体
20,40・・・・・貫通孔
21・・・・・・・・水分除去部
21a・・・・・・・取り込み口
21b・・・・・・・排気口
22・・・・・・・・通風路
22a,225a,226a,411a,421a・・吐出口
30・・・・・・・・車載カメラ
31・・・・・・・・レンズ
211・・・・・・・水滴回収流路
221・・・・・・・開閉弁
P・・・・・・・・・螺旋状流路
10・・・・・・・・筐体
20,40・・・・・貫通孔
21・・・・・・・・水分除去部
21a・・・・・・・取り込み口
21b・・・・・・・排気口
22・・・・・・・・通風路
22a,225a,226a,411a,421a・・吐出口
30・・・・・・・・車載カメラ
31・・・・・・・・レンズ
211・・・・・・・水滴回収流路
221・・・・・・・開閉弁
P・・・・・・・・・螺旋状流路
Claims (14)
- 車両の外に配置された車載カメラと、
車両走行時の走行風を取り込む取り込み口と、前記走行風を排気する排気口とを有し、前記走行風に含有されている水分を除去する水分除去部と、
前記排気口と連通し、前記水分除去部で水分が除去された走行風を前記車載カメラのレンズまたはレンズカバーへと吹付ける吐出口を有する通風路と
を具備する車載用撮像装置。 - 請求項1に記載の車載用撮像装置であって、
前記水分除去部は、前記取り込み口及び前記排気口と連通している螺旋状の流路を有する
車載用撮像装置。 - 請求項2に記載の車載用撮像装置であって、
前記水分除去部は、前記螺旋状の流路と連通し、前記螺旋状の流路の旋回方向に沿って前記螺旋状の流路の旋回中心外周側に設けられた水滴回収流路を有する
車載用撮像装置。 - 請求項3に記載の車載用撮像装置であって、
前記水分除去部は、前記螺旋状の流路と前記水滴回収流路との間に設けられた気液分離フィルタを有する
車載用撮像装置。 - 請求項3に記載の車載用撮像装置であって、
前記水滴回収流路は、鉛直下方側に排水口が設けられ、前記螺旋状の流路に対して垂直な幅が前記排水口に向かって漸小している
車載用撮像装置。 - 請求項1に記載の車載用撮像装置であって、
前記通風路は、前記排気口と前記吐出口の間に設けられ、前記排気口から排気された走行風が所定の圧力以上となることで開弁可能に構成された開閉弁を有する
車載用撮像装置。 - 請求項6に記載の車載用撮像装置であって、
前記開閉弁は、前記排気口と前記吐出口との間の連通/遮断を間欠的に切換え可能に構成された羽根車式の回転弁である
車載用撮像装置。 - 請求項1に記載の車載用撮像装置であって、
前記通風路は、
前記排気口から前記吐出口にかけて設けられた振動膜と、
前記振動膜上に設けられ、前記排気口から前記吐出口に向かって前記振動膜を振動させる振動子と
を有する車載用撮像装置。 - 請求項1に記載の車載用撮像装置であって、
前記レンズの表面は、前記表面に付着した水滴に対して親水性を有する親水性領域と、前記水滴に対して撥水性を有する撥水性領域とを備える
車載用撮像装置。 - 請求項9に記載の車載用撮像装置であって、
前記親水性領域は、波状形状である
車載用撮像装置。 - 請求項9に記載の車載用撮像装置であって、
前記レンズの表面は、前記親水性領域と前記撥水性領域とが鉛直下方に向かって交互に設けられている
車載用撮像装置。 - 請求項9に記載の車載用撮像装置であって、
前記レンズの表面は、前記親水性領域が前記レンズの頂点から前記レンズの径外方に向かって設けられている
車載用撮像装置。 - 請求項1に記載の車載用撮像装置であって、
車内から乾燥空気を取り込み、前記吐出口よりも前記レンズ側に設けられ前記乾燥空気を前記レンズへ吹付ける吹付け口を有する導風路をさらに具備する
車載用撮像装置。 - 車両の外に配置された車載カメラと、
車内から乾燥空気を取り込む流路と、
前記流路と連通し、前記乾燥空気を前記車載カメラのレンズへと吹付ける吐出口と
を具備する車載用撮像装置。
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