JP6076460B2 - カメラユニット、車両及びカメラユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、カメラ筐体と、前記カメラ筐体の内部に配置されたレンズ及び撮像素子とを有するカメラユニットと、前記カメラユニットを備える車両と、前記カメラユニットの製造方法とに関する。
特開2003―285687号公報(以下「JP 2003―285687 A」という。)の図3(a)、図3(b)には、先行技術としての車外監視カメラ及びその配置が示され([0002]、[0003])、JP 2003―285687 Aの図3(c)には、先行技術としての車内監視カメラ及びその配置が示されている([0004])。さらに、JP 2003―285687 Aの図1(a)、図1(b)、図2(a)、図2(b)には、車両のフロントガラス4の車内側に吊り下げ固定されたカメラケース3の内部に車内及び車外を監視する全方位カメラ1及びその配置が示されている([0016]、[0029]、[0037])。
上記のように、JP 2003―285687 Aには、複数種類の車載カメラ及びその配置が示されているが、車載カメラの構造等、種々の観点から改善の余地がある。例えば、JP 2003―285687 Aに記載の車載カメラはいずれもレンズが筐体の被写体側の先端付近に位置している。このため、車両の振動の影響を比較的受け易く、場合によっては設計上の制約として問題になる可能性も考えられる。なお、このような問題は、車載カメラに限らず、カメラ一般に言えることである。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、筐体のうち被写体側の先端付近にレンズが配置される従来のカメラの問題点を解決する構成を実現するための新たなレンズ配置を可能とするカメラユニット、車両及びカメラユニットの製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係るカメラユニットは、カメラ筐体と、レンズと、前記カメラ筐体の内部に配置された撮像素子とを有するものであって、前記カメラ筐体には、前記レンズよりも被写体側において凹部が形成され、前記凹部の一部又は全部は、光軸に向かって前記カメラ筐体の外側で露出する第1壁部を有し、前記第1壁部は、前記レンズから前記被写体に向かうに連れて前記光軸から離れるように傾斜し又は前記光軸と平行に延在し、さらに、前記第1壁部には、複数の凸部が光軸方向に並んで配置され、前記複数の凸部は、前記被写体側よりも前記レンズ側が前記光軸に近い平面又は曲面からなる第1面と、前記被写体側よりも前記レンズ側が前記光軸から遠い平面若しくは曲面又は前記光軸と平行な平面からなる第2面とを有することを特徴とする。
本発明によれば、レンズよりも被写体側にカメラ筐体の一部を配置する構成(換言すると、カメラ筐体のうち被写体側の先端付近からレンズを遠ざけて配置する構成)において、太陽光等の外部光の反射光(散乱光を含む。)がレンズ及び撮像素子に入射することを防止することが可能となる。
例えば、太陽がカメラユニットの斜め上方に位置する際の太陽光が外部光であり、第1壁部がレンズから被写体に向かうに連れて下方に傾斜する場合を考える。第1面は、被写体側よりもレンズ側が光軸に近い平面又は曲面からなるため、第1面は、第1壁部全体の傾きと比較して光軸に対してより垂直に近くなる。このため、第1面に入射した太陽光の反射光は、散乱光を含め、レンズ及び撮像素子に入射し難くなる。第1壁部が光軸と並行に延在する場合も同様である。
従って、カメラ筐体のうち被写体側の先端付近にレンズを配置する構成では実現が困難であった種々の特徴を状況に応じて実現することが可能となる。
隣り合う前記第1面及び前記第2面を比較したとき、例えば、前記第2面よりも前記第1面の方が光軸方向において長くしてもよい。第1壁部が、レンズから被写体に向かうに連れて光軸から離れるように傾斜し又は光軸と平行に延在することを前提とする場合、隣り合う第2面よりも第1面の方が光軸方向において長ければ、第2面よりも第1面の方が領域が広くなる。この場合、外部光は、第2面よりも第1面に当たり易くなり、結果として、第1壁部全体としての反射光をレンズ及び撮像素子に入射し難くすることが可能となる。
前記第2面が、前記被写体側よりも前記レンズ側が前記光軸から遠い平面である場合、前記第2面それぞれにおいて最も光軸側の位置で前記レンズ側に引いた垂直線は、当該第2面に対して前記レンズ側で隣り合う前記第1面と交わらせてもよい。これにより、第2面に入射した外部光の反射光の多くは、第1面に入射することとなり、結果として、レンズ及び撮像素子への入射を防ぐことが可能となる。
前記凸部は、互いに同一形状又は異なる形状とすることができる。また、前記凸部は、前記光軸の方向に3つ、4つ又は5つ以上配置してもよい。
前記カメラ筐体は、前記レンズと前記被写体との間において前記第1壁部よりも前記撮像素子側に位置し、前記光軸が通過する開口部が形成された第2壁部を有し、前記開口部は、前記レンズと異なる透明部材により塞がれてもよい。これにより、レンズをカメラ筐体から露出させずにカメラ筐体の内部に配置する構成において、開口部を介してちりが入り込むことを防止することが可能となる。
前記カメラユニットは、前記カメラ筐体を着脱自在に支持し前記カメラ筐体を取付け対象物に固定するブラケットを備え、前記カメラ筐体は、前記レンズよりも前記撮像素子側に配置されて前記ブラケットと連結する第1連結部と、前記レンズよりも前記被写体側に配置されて前記ブラケットと連結する第2連結部とを有してもよい。これにより、レンズの前後両方でカメラ筐体をブラケットに固定するため、カメラ筐体を比較的強固にブラケットに固定することを可能としつつ、レンズ及び撮像素子への外部光の入射を防止することが可能となる。
本発明に係る車両は、前記カメラユニットがフロントガラスに配置されたものであって、前記カメラユニットは前記車両の前方を撮影することを特徴とする。これにより、太陽光がレンズ及び撮像素子に入射し難いカメラユニットを実現することが可能となる。
本発明に係るカメラユニットの製造方法は、前記カメラユニットを製造する製造方法であって、前記第1面及び前記第2面の角度を抜き勾配以上に設定することを特徴とする。これにより、カメラ筐体を作る際に金型を用いる場合、アンダーカットのためのスライド型が不要となり、コスト低減が可能となる。
A.一実施形態
1.全体的な構成の説明
[1−1.使用状態]
図1は、本発明の一実施形態に係るカメラユニット12の取付け状態を簡略的に示す側面図である。図1に示すように、カメラユニット12は、車両10のフロントガラス14(取付け対象物)に取り付けられる。或いは、ルーフ16にカメラユニット12を取り付けてもよい。また、カメラユニット12は、図示しないルームミラーの横に固定される。
1.全体的な構成の説明
[1−1.使用状態]
図1は、本発明の一実施形態に係るカメラユニット12の取付け状態を簡略的に示す側面図である。図1に示すように、カメラユニット12は、車両10のフロントガラス14(取付け対象物)に取り付けられる。或いは、ルーフ16にカメラユニット12を取り付けてもよい。また、カメラユニット12は、図示しないルームミラーの横に固定される。
なお、本実施形態のカメラユニット12は、例えば、車線からのはみ出し防止のための車線検出や先行車との距離測定に用いることができるが、その目的はこれに限らない(詳細は後述する。)。
[1−2.全体的な構成]
図2は、カメラユニット12の正面、右側面及び頂面を示す(X2−Y2―Z2方向に見た)斜視図である。図3は、カメラユニット12のカメラ本体18をブラケット20に取り付ける様子を示す図である。図4は、カメラ本体18の正面、左側面及び底面を示す(X2−Y1―Z1方向にから見た)斜視図である。図5は、カメラ本体18の平面図(Z2方向)である。図6は、カメラ本体18の正面及び平面を示す(X2−Z2方向に見た)斜視図である。
図2は、カメラユニット12の正面、右側面及び頂面を示す(X2−Y2―Z2方向に見た)斜視図である。図3は、カメラユニット12のカメラ本体18をブラケット20に取り付ける様子を示す図である。図4は、カメラ本体18の正面、左側面及び底面を示す(X2−Y1―Z1方向にから見た)斜視図である。図5は、カメラ本体18の平面図(Z2方向)である。図6は、カメラ本体18の正面及び平面を示す(X2−Z2方向に見た)斜視図である。
図7は、ブラケット20の正面、左側面及び底面を示す(X2−Y1―Z1方向に見た)ブラケット20の斜視図である。図8は、図6のVIII−VIII線断面図(Y1方向)の一部を拡大し且つカメラ本体18の内部を省略して示す部分拡大断面図である。
図1〜図3に示すように、カメラユニット12は、カメラ本体18及びブラケット20を有する。ブラケット20は、カメラ本体18を着脱自在に支持しカメラ本体18を車両10(フロントガラス14)に固定する。
カメラ本体18は、前方(図1、図2等のX1方向)に進むに連れて薄くなる直方体形状を基調とし(図1参照)、その上面22にはカメラ本体18の視野範囲を確保するための凹部24が形成されている。また、カメラ本体18の右側面26には、第1突出部30及び第3突出部34が形成され、カメラ本体18の左側面28には、第2突出部32及び第4突出部36が形成されている。
図3、図7等に示すように、ブラケット20は、上側(Z1方向)の中央基部40と、右側(Y1方向)の右側面42と、左側(Y2方向)の左側面44とからなる。右側面42には、第1鉤状部50及び第3鉤状部54が形成され、左側面44には、第2鉤状部52及び第4鉤状部56が形成される。
図2及び図3等に示すように、ブラケット20の内側にカメラ本体18を挿入し、カメラ本体18の第1〜第4突出部30、32、34、36をブラケット20の第1〜第4鉤状部50、52、54、56に係合させることにより、カメラ本体18をブラケット20に固定する。
[1−3.ブラケット20]
上記のように、ブラケット20は、上側の中央基部40と、中央基部40の右端から突出する右側面42と、中央基部40の左端から突出する左側面44とを有する。ブラケット20は、例えば、鉄等の金属をプレス加工等により製造する。中央基部40の外面58は、車両10(フロントガラス14)に取り付けられる取付け面として利用される(図1参照)。
上記のように、ブラケット20は、上側の中央基部40と、中央基部40の右端から突出する右側面42と、中央基部40の左端から突出する左側面44とを有する。ブラケット20は、例えば、鉄等の金属をプレス加工等により製造する。中央基部40の外面58は、車両10(フロントガラス14)に取り付けられる取付け面として利用される(図1参照)。
(1−3−1.中央基部40)
中央基部40は、中央基部40のうち左右方向(Y1、Y2方向)の中央に位置する中央部60と、中央部60の右側に位置する右側部62と、中央部60の左側に位置する左側部64とを有する。右側部62と左側部64は、中央部60を挟んで線対称の形状であり、中央部60よりも前後方向(X1、X2方向)に(特に、前方向に)長い。これは、カメラ本体18の視野領域を確保するため、中央部60の長さを短くしているためである。
中央基部40は、中央基部40のうち左右方向(Y1、Y2方向)の中央に位置する中央部60と、中央部60の右側に位置する右側部62と、中央部60の左側に位置する左側部64とを有する。右側部62と左側部64は、中央部60を挟んで線対称の形状であり、中央部60よりも前後方向(X1、X2方向)に(特に、前方向に)長い。これは、カメラ本体18の視野領域を確保するため、中央部60の長さを短くしているためである。
図7等に示すように、右側部62及び左側部64のそれぞれには、板ばね70a、70bがリベット72を介して固定される。板ばね70a、70bは、カメラ本体18を下方向(Z2方向)に付勢する。これにより、カメラ本体18の第1〜第4突出部30、32、34、36と第1〜第4鉤状部50、52、54、56を強く接触させることが可能となる。従って、カメラ本体18のがたつきをさらに防止することが可能になる。
板ばね70a、70bは、前後方向(X1、X2方向)に延在し、板ばね70a、70bの中央部74は、カメラ本体18の右側部62及び左側部64に固定され、板ばね70a、70bの両端部76a、76bは、右側部62及び左側部64から離間して配置される。
(1−3−2.右側面42及び左側面44)
図3等に示すように、ブラケット20の右側面42は、第1鉤状部50及び第3鉤状部54に加え、右基部80を有する。右基部80は、第1鉤状部50及び第3鉤状部54と中央基部40との間に配置される。換言すると、本実施形態の第1鉤状部50及び第3鉤状部54は、直接的には、右基部80から突出している。
図3等に示すように、ブラケット20の右側面42は、第1鉤状部50及び第3鉤状部54に加え、右基部80を有する。右基部80は、第1鉤状部50及び第3鉤状部54と中央基部40との間に配置される。換言すると、本実施形態の第1鉤状部50及び第3鉤状部54は、直接的には、右基部80から突出している。
同様に、左側面44は、第2鉤状部52及び第4鉤状部56に加え、左基部82を有する。左基部82は、中央基部40と第2鉤状部52及び第4鉤状部56との間に配置される。換言すると、本実施形態の第2鉤状部52及び第4鉤状部56は、直接的には、左基部82から突出している。
図7等に示すように、本実施形態では、右側面42の第1鉤状部50と左側面44の第2鉤状部52が線対称の形状であり、右側面42の第3鉤状部54と左側面44の第4鉤状部56が線対称の形状である。
[1−4.カメラ本体18]
(1−4―1.全体構成)
図3、図4等に示すように、カメラ本体18は、第1筐体部品92及び第2筐体部品94を組み合わせることで構成されるカメラ筐体90(以下「筐体90」ともいう。)を有する。
(1−4―1.全体構成)
図3、図4等に示すように、カメラ本体18は、第1筐体部品92及び第2筐体部品94を組み合わせることで構成されるカメラ筐体90(以下「筐体90」ともいう。)を有する。
図8に示すように、カメラ筐体90の内部には、カメラレンズ100(以下「レンズ100」ともいう。)及び撮像素子102が配置されている。
上記のように、カメラ本体18(筐体90)は、前方(X1方向)に進むに連れて薄くなる直方体形状を基調とし(図1等参照)、その上面22には凹部24が形成されている。凹部24は、筐体90内に配置されたレンズ100の画角θaに入り込まないように形成される。
(1−4―2.凹部24)
本実施形態の凹部24は、三角錐形状又は三角錐台形状を基調とし、図6、図8等に示すように、筐体90のレンズ側壁部110、下方壁部112及び側方壁部114、116により形成される。上記のように、凹部24を設けることにより、カメラ本体18(筐体90)のうち被写体側の先端付近からレンズ100を遠ざけて配置しても、カメラ本体18の視野を確保しつつ、カメラ本体18の強度を確保することが可能となる。
本実施形態の凹部24は、三角錐形状又は三角錐台形状を基調とし、図6、図8等に示すように、筐体90のレンズ側壁部110、下方壁部112及び側方壁部114、116により形成される。上記のように、凹部24を設けることにより、カメラ本体18(筐体90)のうち被写体側の先端付近からレンズ100を遠ざけて配置しても、カメラ本体18の視野を確保しつつ、カメラ本体18の強度を確保することが可能となる。
図8に示すように、レンズ側壁部110には、レンズ100の光軸Axが通過し且つカメラ視野を遮らないように形成された開口部118が形成されている。図6に示すように、本実施形態における開口部118は、略矩形状である。
図8に示すように、開口部118の内側には、開口部118を塞ぐ透明部材120が固定される。透明部材120は、例えば、ガラス又はプラスチック(偏光フィルタを含む。)から構成される。
開口部118と透明部材120の存在により、カメラ本体18の視野を遮ることなく、レンズ100及び撮像素子102を筐体90内部に配置することが可能となる。なお、透明部材120の位置にレンズ100を配置し、レンズ100を露出させることも可能である。また、透明部材120が開口部118を塞ぐことにより、開口部118を介して筐体90内部にちりが入り込むことを防ぐことが可能となる。
下方壁部112及び側方壁部114、116は、レンズ100よりも被写体側(車両10前方)において光軸Axに向かってカメラ筐体90の外側で露出し、カメラ本体18の視野を遮らないように配置される。本実施形態の下方壁部112及び側方壁部114、116は、レンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜している。例えば、図8に示すように、下方壁部112全体としては、画角θaを示す仮想補助線L1、L2の一方である仮想補助線L2と略平行となるように傾斜している。側方壁部114、116も同様である。
上記のように、本実施形態では、凹部24はカメラ本体18(筐体90)の上面22に形成される。このため、凹部24を形成するレンズ側壁部110、下方壁部112及び側方壁部114、116のうち、レンズ100及び撮像素子102に対して太陽光Linの反射光Lout(図9、図10参照)の影響を最も大きく及ぼすのは、下方壁部112である。そこで、本実施形態の下方壁部112は、太陽光Linの反射光Loutが、レンズ100及び撮像素子102に入射することを防止する構成を有する(詳細は後述する。)。
(1−4―3.下方壁部112)
(1−4−3−1.概要)
上記のように、下方壁部112(第1壁部)は、太陽光Linの反射光Loutが、レンズ100及び撮像素子102に入射することを防止する。図8に示すように、下方壁部112は、第1面132及び第2面134を備える複数の凸部130が光軸Axの方向に並んで又は連続的に配置される。第1面132は、被写体側(車両10の前方側)よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面、換言すると、図8中、左側から右側に向かって上方に傾いた平面からなる。第2面134は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axから遠い平面、換言すると、図8中、左側から右側に向かって下方に傾いた平面からなる。凸部130の数は、例えば、2又は3以上であり、好ましくは5以上である。
(1−4−3−1.概要)
上記のように、下方壁部112(第1壁部)は、太陽光Linの反射光Loutが、レンズ100及び撮像素子102に入射することを防止する。図8に示すように、下方壁部112は、第1面132及び第2面134を備える複数の凸部130が光軸Axの方向に並んで又は連続的に配置される。第1面132は、被写体側(車両10の前方側)よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面、換言すると、図8中、左側から右側に向かって上方に傾いた平面からなる。第2面134は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axから遠い平面、換言すると、図8中、左側から右側に向かって下方に傾いた平面からなる。凸部130の数は、例えば、2又は3以上であり、好ましくは5以上である。
図5に示すように、平面視において、第1面132及び第2面134は、それぞれ矩形状を基調とし、光軸Ax方向に交互に配置される。図8に示すように、隣り合う第1面132及び第2面134を比較したとき、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長い。また、図6に示すように、正面視において、第1面132及び第2面134とがなす稜線136は直線状である。
(1−4−3−2.比較例)
本実施形態の下方壁部112の作用及び効果の理解を容易化するため、比較例を用いて説明する。
本実施形態の下方壁部112の作用及び効果の理解を容易化するため、比較例を用いて説明する。
図9は、図8に対応させて、比較例に係る下方壁部200Cの一部を拡大して示すと共に、太陽光Lin及び反射光Loutを説明する部分拡大断面図である。当該比較例に係る下方壁部200Cでは、凸部130が形成されず、下方壁部200C全体が平坦である。
カメラユニット12を図1に示すように配置した場合、太陽光Linの反射光Loutがレンズ100及び撮像素子102に対して相対的に多く入射するのは、太陽光Linの入射角と反射角が等しい場合に反射光Loutがレンズ100及び撮像素子102に入射する場合であるが、筐体90の表面状態により反射光Loutはある程度散乱する。このため、反射光Loutの中には反射角θoutが太陽光Linの入射角θinと一致しないものが存在する。
従って、下方壁部200Cがレンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜していたとしても、反射光Loutの一部は、レンズ100及び撮像素子102に入射してしまう可能性がある。反射光Loutの一部が撮像素子102に入射してしまうと、撮像素子102で得られる画像情報が不鮮明になる可能性がある。
(1−4−3−3.本実施形態)
図10は、図8に対応させて、本実施形態の一部を拡大して示すと共に、太陽光Lin及び反射光Loutを説明する第1部分拡大断面図である。図11は、図8の一部を拡大して示すと共に、太陽光Lin及び反射光Loutを説明する第2部分拡大断面図である。上記のように、本実施形態に係る下方壁部112では、第1面132及び第2面134を含む複数の凸部130が形成され、下方壁部112全体として凹凸形状となっている。
図10は、図8に対応させて、本実施形態の一部を拡大して示すと共に、太陽光Lin及び反射光Loutを説明する第1部分拡大断面図である。図11は、図8の一部を拡大して示すと共に、太陽光Lin及び反射光Loutを説明する第2部分拡大断面図である。上記のように、本実施形態に係る下方壁部112では、第1面132及び第2面134を含む複数の凸部130が形成され、下方壁部112全体として凹凸形状となっている。
比較例に係る下方壁部200Cにおいて説明したように、反射光Loutの中には反射角θoutが太陽光Linの入射角θinと一致しない散乱光が存在する。このため、太陽光Linの入射角θinと等しい反射角θoutの反射光Loutがレンズ100及び撮像素子102に入射しない場合であっても、反射光Loutの一部(散乱光)がレンズ100及び撮像素子102に入射してしまう可能性がある。
この点を踏まえ、本実施形態では、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面である第1面132を設ける。これにより、下方壁部112全体の傾き(本実施形態では、仮想補助線L2と略平行である。)と比較して、第1面132は光軸Axに対してより垂直に近くなる。従って、第1面132からの反射光Loutは、レンズ100及び撮像素子102に入射し難くなる。なお、下方壁部112をプラスチック製又は金属製とし、図示しない金型により下方壁部112を製造する場合、第1面132の角度は、抜き勾配以上に設定することが好ましい。
次に、第2面134の作用及び効果について説明する。第2面134は、太陽140が比較的高い位置にあるとき(例えば、図11の位置のとき)において反射光Loutがレンズ100及び撮像素子102に入射することを防ぎつつ、第1面132の形成を容易化する。
例えば、第2面134が光軸Axと平行である場合と比較すると、本実施形態では、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axから遠いため、太陽140が、例えば、図11の位置にあるときは、反射光Loutがレンズ100及び撮像素子102に入射し難くなる。
なお、反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に極力入射させないという観点からすれば、第2面134を光軸Axに対して垂直となるように傾斜させる又は第2面134が第1面132と平行となる方向に近付けることも可能である(後述する図18の第7変形例参照)。しかしながら、製造又は加工の容易さの観点から、本実施形態の第2面134は、被写体側よりもレンズ100側を光軸Axから遠くしている。特にこの場合、下方壁部112をプラスチック製又は金属製とし、図示しない金型により下方壁部112を製造する場合、第2面134の角度は、抜き勾配以上に設定することが好ましい。
なお、「太陽140が比較的高い位置にあるとき」を、カメラ本体18を基準として言い直すと、太陽光Lin(外部光)の入射角θinが光軸Axに対して垂直に近い場合を意味する。
2.本実施形態の作用及び効果
以上のような本実施形態によれば、レンズ100よりも被写体側にカメラ筐体90の一部を配置する構成(換言すると、カメラ筐体90のうち被写体側の先端付近からレンズ100を遠ざけて配置する構成)において、太陽光Lin(外部光)の反射光Lout(散乱光を含む。)がレンズ100及び撮像素子102に入射することを防止することが可能となる。
以上のような本実施形態によれば、レンズ100よりも被写体側にカメラ筐体90の一部を配置する構成(換言すると、カメラ筐体90のうち被写体側の先端付近からレンズ100を遠ざけて配置する構成)において、太陽光Lin(外部光)の反射光Lout(散乱光を含む。)がレンズ100及び撮像素子102に入射することを防止することが可能となる。
例えば、本実施形態では、太陽140がカメラユニット12の斜め上方に位置する際の太陽光Linが外部光であり、下方壁部112(第1壁部)がレンズ100から被写体に向かうに連れて下方に傾斜している(図8)。第1面132は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面からなるため、第1面132は、下方壁部112全体の傾きと比較して光軸Axに対してより垂直に近くなる。このため、第1面132に入射した太陽光Linの反射光Loutは、散乱光を含め、レンズ100及び撮像素子102に入射し難くなる。
従って、カメラ筐体90のうち被写体側の先端付近にレンズ100を配置する構成では実現が困難であった種々の特徴を状況に応じて実現することが可能となる。
本実施形態では、隣り合う第1面132及び第2面134を比較したとき、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長い(図8)。下方壁部112(第1壁部)が、レンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜することを前提とする場合、隣り合う第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長ければ、第2面134よりも第1面132の方が領域が広くなる(図5参照)。この場合、太陽光Lin(外部光)は、第2面134よりも第1面132に当たり易くなり、結果として、下方壁部112全体としての反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射し難くすることが可能となる。
本実施形態において、カメラ筐体90は、レンズ100と被写体との間において下方壁部112(第1壁部)よりも撮像素子102側に位置し、光軸Axが通過する開口部118が形成されたレンズ側壁部110(第2壁部)を有し(図8参照)、開口部118は、レンズ100と異なる透明部材120により塞がれる。これにより、レンズ100をカメラ筐体90から露出させずに筐体90の内部に配置する構成において、開口部118を介してちりが入り込むことを防止することが可能となる。
本実施形態において、カメラユニット12は、カメラ筐体90を着脱自在に支持しカメラ筐体90をフロントガラス14(取付け対象物)に固定するブラケット20を備え、カメラ筐体90は、レンズ100よりも撮像素子102側に配置されてブラケット20と連結する第1・第2突出部30、32(第1連結部)と、レンズ100よりも被写体側に配置されてブラケット20と連結する第3・第4突出部34、36(第2連結部)とを有する(図3)。
これにより、レンズ100の前後両方でカメラ筐体90をブラケット20に固定するため、カメラ筐体90を比較的強固にブラケット20に固定することを可能としつつ、レンズ100及び撮像素子102への太陽光Lin(外部光)の入射を防止することが可能となる。
本実施形態に係る車両10では、カメラユニット12がフロントガラス14に配置され、カメラユニット12は車両10の前方を撮影する。これにより、太陽光Linがレンズ100及び撮像素子102に入射し難いカメラユニット12を実現することが可能となる。
本実施形態では、第1面132及び第2面134の角度を抜き勾配以上に設定する。これにより、カメラ筐体90を作る際に金型を用いる場合、アンダーカットのためのスライド型が不要となり、コスト低減が可能となる。
B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
1.適用対象
上記実施形態では、カメラユニット12を車両10に適用した構成について説明したが、カメラ本体18を用いる構成であれば、別の対象に適用してもよい。例えば、不良品判定、寸法計測等のための画像センサとしてカメラを用いる製造装置に適用してもよい。或いは、状況確認、防犯等を目的とする監視カメラシステム等の装置又はシステムに適用することもできる。
上記実施形態では、カメラユニット12を車両10に適用した構成について説明したが、カメラ本体18を用いる構成であれば、別の対象に適用してもよい。例えば、不良品判定、寸法計測等のための画像センサとしてカメラを用いる製造装置に適用してもよい。或いは、状況確認、防犯等を目的とする監視カメラシステム等の装置又はシステムに適用することもできる。
2.カメラ本体18
上記実施形態では、カメラ本体18の形状が、前方(X1方向)に進むに連れて薄くなる直方体形状を基調としたが、その他の観点(例えば、下方壁部112に複数の凸部130を設ける点)からすれば、これに限らない。例えば、円柱形状を基調とすることも可能である。
上記実施形態では、カメラ本体18の形状が、前方(X1方向)に進むに連れて薄くなる直方体形状を基調としたが、その他の観点(例えば、下方壁部112に複数の凸部130を設ける点)からすれば、これに限らない。例えば、円柱形状を基調とすることも可能である。
3.ブラケット20
上記実施形態では、ブラケット20をフロントガラス14に接着剤で固定したが、ブラケット20を取付け対象物に取り付けることができれば、これに限らない。例えば、車両10のルーフ16にボルトで固定してもよい。
上記実施形態では、ブラケット20をフロントガラス14に接着剤で固定したが、ブラケット20を取付け対象物に取り付けることができれば、これに限らない。例えば、車両10のルーフ16にボルトで固定してもよい。
上記実施形態では、ブラケット20は、カメラ本体18の上面22、右側面26及び左側面28側からカメラ本体18を支持した(図2参照)。換言すると、カメラ本体18の上方からカメラ本体18を支持したが、ブラケット20がカメラ本体18を支持する姿勢は、用途に応じて適宜変更することができる。例えば、ブラケット20をカメラ本体18の下方に位置させる構成も可能である。
4.第1〜第4突出部30、32、34、36及び第1〜第4鉤状部50、52、54、56
[4−1.共通事項]
上記実施形態では、第1突出部30と第2突出部32を左右方向(Y1、Y2方向)に対称に配置し、第1鉤状部50及び第2鉤状部52もこれに合わせて配置したが、いずれか一方を前後方向(X1、X2方向)にずらして配置することも可能である。第3突出部34、第4突出部36、第3鉤状部54及び第4鉤状部56についても同様である。
[4−1.共通事項]
上記実施形態では、第1突出部30と第2突出部32を左右方向(Y1、Y2方向)に対称に配置し、第1鉤状部50及び第2鉤状部52もこれに合わせて配置したが、いずれか一方を前後方向(X1、X2方向)にずらして配置することも可能である。第3突出部34、第4突出部36、第3鉤状部54及び第4鉤状部56についても同様である。
上記実施形態では、4つの突出部(第1〜第4突出部30、32、34、36)と4つの鉤状部(第1〜第4鉤状部50、52、54、56)を組み合わせて用いたが、個別の作用及び効果に着目すれば、必ずしもこの組合せでの利用に限らない。例えば、第1突出部30、第2突出部32、第1鉤状部50及び第2鉤状部52のみを用いる構成も可能である。この場合、例えば、第1突出部30及び第2突出部32を前後方向(X1、X2方向)に長く形成することにより、カメラ本体18がブラケット20に対して回転することを防止することができる。
[4−2.第1〜第4鉤状部50、52、54、56]
上記実施形態では、第1鉤状部50及び第3鉤状部54に加え、右基部80を設けたが(図7)、中央基部40から第1鉤状部50及び第3鉤状部54を直接突出させる構成も可能である。同様に、第2鉤状部52及び第4鉤状部56に加え、左基部82を設けたが、中央基部40から第2鉤状部52及び第4鉤状部56を直接突出させる構成も可能である。
上記実施形態では、第1鉤状部50及び第3鉤状部54に加え、右基部80を設けたが(図7)、中央基部40から第1鉤状部50及び第3鉤状部54を直接突出させる構成も可能である。同様に、第2鉤状部52及び第4鉤状部56に加え、左基部82を設けたが、中央基部40から第2鉤状部52及び第4鉤状部56を直接突出させる構成も可能である。
5.板ばね70a、70b
上記実施形態では、板ばね70a、70bを用いてカメラ本体18を下方向(Z2方向)に付勢したが、カメラ本体18を下方向に付勢するという観点からすれば、その他の弾性部材(例えば、コイルばね)であってもよい。或いは、板ばね70a、70b以外の作用及び効果に着目すれば、板ばね70a、70bを設けない構成も可能である。
上記実施形態では、板ばね70a、70bを用いてカメラ本体18を下方向(Z2方向)に付勢したが、カメラ本体18を下方向に付勢するという観点からすれば、その他の弾性部材(例えば、コイルばね)であってもよい。或いは、板ばね70a、70b以外の作用及び効果に着目すれば、板ばね70a、70bを設けない構成も可能である。
6.カメラレンズ100及び撮像素子102
上記実施形態では、光軸方向において、カメラレンズ100及び撮像素子102を筐体90の中央より後ろ側に配置したが(図8参照)、その他の観点(例えば、筐体90のうち被写体側の先端付近(図8における左端)からレンズ100を遠ざけて配置する点)からすれば、これに限らない。例えば、レンズ100及び撮像素子102を筐体90の中央より前側に配置してもよい。
上記実施形態では、光軸方向において、カメラレンズ100及び撮像素子102を筐体90の中央より後ろ側に配置したが(図8参照)、その他の観点(例えば、筐体90のうち被写体側の先端付近(図8における左端)からレンズ100を遠ざけて配置する点)からすれば、これに限らない。例えば、レンズ100及び撮像素子102を筐体90の中央より前側に配置してもよい。
7.下方壁部112(第1壁部)
[7−1.第1面132及び第2面134の構成]
(7−1−1.平面視形状)
上記実施形態では、第1面132及び第2面134いずれについても平面視において四角形状(略長方形状)としたが(図5及び図8参照)、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、図12〜図14に示すように、平面視において四角形状以外の形状であってもよい。
[7−1.第1面132及び第2面134の構成]
(7−1−1.平面視形状)
上記実施形態では、第1面132及び第2面134いずれについても平面視において四角形状(略長方形状)としたが(図5及び図8参照)、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、図12〜図14に示すように、平面視において四角形状以外の形状であってもよい。
図12は、第1変形例に係るカメラ本体18aの平面図(Z2方向)である。カメラ本体18aでは、第1面132及び第2面134いずれについても平面視において円弧状(曲面形状)としている。
図13は、第2変形例に係るカメラ本体18bの平面図(Z2方向)である。カメラ本体18bでは、第1面132及び第2面134いずれについても平面視において四角形状(略長方形状)を基調としつつ中央付近で屈曲している。
図14は、第3変形例に係るカメラ本体18cの平面図(Z2方向)である。カメラ本体18cでは、第1面132及び第2面134いずれについても平面視において四角形状(略長方形状)を基調としつつ2箇所で屈曲している。
(7−1−2.正面視形状)
上記実施形態では、第1面132と第2面134とから形成される稜線136が正面視において直線状であったが(図6参照)、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、図15及び図16に示すように、正面視において稜線136が直線状以外の形状であってもよい。
上記実施形態では、第1面132と第2面134とから形成される稜線136が正面視において直線状であったが(図6参照)、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、図15及び図16に示すように、正面視において稜線136が直線状以外の形状であってもよい。
図15は、第4変形例に係るカメラ本体18dの正面及び平面を示す(X2−Z2方向から見た)斜視図である。カメラ本体18dでは、第1面132及び第2面134がなす稜線136が正面視において曲線状である。
図16は、第5変形例に係るカメラ本体18eの正面及び平面を示す(X2−Z2方向から見た)斜視図である。カメラ本体18eでは、第1面132及び第2面134がなす稜線136が正面視において屈曲した直線状である。
(7−1−3.光軸Axを含む断面形状)
上記実施形態では、光軸Axを含む断面において、隣り合う第1面132及び第2面134を比較したとき、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長かった(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長くなくてもよい。
上記実施形態では、光軸Axを含む断面において、隣り合う第1面132及び第2面134を比較したとき、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長かった(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、第2面134よりも第1面132の方が光軸方向において長くなくてもよい。
図17は、第6変形例に係るカメラ本体18fを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18fでは、第1面132よりも第2面134の方が光軸方向において長い。
上記実施形態では、光軸Axを含む断面において、第1面132及び第2面134それぞれの角度は、図8に示すものであった。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、第1面132及び第2面134それぞれの角度は、図8に示す角度以外であってもよい。
図18は、第7変形例に係るカメラ本体18gを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18gでは、第1面132は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面形状であり、第2面134は、光軸Axに対して垂直な平面形状である。
カメラ本体18gでは、下方壁部112がレンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜している。このため、カメラ本体18gでは、第2面134それぞれにおいて最も光軸Ax側の位置でレンズ100側に引いた垂直線Lvは、当該第2面134に対してレンズ100側で隣り合う第1面132と交わる。これにより、第2面134に入射した太陽光Lin(外部光)の反射光Loutの多くは、第1面132に入射することとなり、結果として、レンズ100及び撮像素子102への入射を防ぐことが可能となる。
図19は、第8変形例に係るカメラ本体18hを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18hでは、第1面132は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近い平面形状であり、第2面134は、光軸Axに対して平行な平面形状である。
さらに図19とは異なる構成について言及すると、上記実施形態では、光軸Axを含む断面において、第1面132は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近く、第2面134は、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに遠かった(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、第1面132及び第2面134のいずれも、被写体側よりもレンズ100側が光軸Axに近くてもよい。換言すると、図8において、第2面134が左側下方から右側上方に向かって伸びるように(その結果、第2面134の下方にスペースができるように)凸部130を構成してもよい。
上記実施形態では、間隔を置かずに複数の凸部130を連続して配置した(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、隣り合う凸部130の間に隙間を置いて凸部130を連続して配置してもよい。
図20は、第9変形例に係るカメラ本体18iを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18iでは、凸部130の間には、隙間としての第3面150を介在させる。第3面150は、下方壁部112全体としての傾きと同様、仮想補助線L2に対して略平行である。
上記実施形態では、複数の凸部130における第1面132及び第2面134の断面形状が同じであった(図8参照)。例えば、光軸方向において、各第1面132の長さが等しく、また、各第2面134の長さが等しかった。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、各凸部130における第1面132及び第2面134の形状を相違させることも可能である。
図21は、第10変形例に係るカメラ本体18jを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18jでは、被写体側に向かうに連れて凸部130を大きくする。
上記実施形態では、光軸Axを含む断面において、第1面132及び第2面134いずれも平面形状(直線状)であった。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、光軸Axを含む断面において、第1面132及び第2面134それぞれは、曲面形状(曲線状)であってもよい。
図22は、第11変形例に係るカメラ本体18kを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18kでは、第1面132は、光軸Axに向かって凸の曲面形状(曲線状)であり、第2面134は、光軸Axに対して凹の曲面形状(曲線状)である。反対に、第1面132は、光軸Axに向かって凹の曲面形状(曲線状)とし、第2面134は、光軸Axに対して凸の曲面形状(曲線状)としてもよい。或いは、第1面132及び第2面134のいずれも、光軸Axに向かって凸又は凹の曲面形状(曲線状)としてもよい。
上記実施形態や各変形例では、第1面132及び第2面134の両方の形状を精度良く制御又は設計することを念頭に記載したが、例えば、凸部130が微細な形状になる場合、第1面132のみを精度良く制御又は設計し、第2面134については比較的誤差を許容してもよい。その場合、各凸部130で第2面134の形状にばらつきが出てもよい。
[7−2.凸部130の位置]
上記実施形態では、太陽光Linの影響を最も受け易い下方壁部112に凸部130を設けたが(図8参照)、その他の観点(例えば、太陽光Lin以外の外部光からの影響を軽減する観点)からすれば、その他の部位に凸部130を設けてもよい。例えば、下方壁部112に加え又は下方壁部112に代えて、側方壁部114、116のいずれか一方又は両方に凸部130を設けてもよい。
上記実施形態では、太陽光Linの影響を最も受け易い下方壁部112に凸部130を設けたが(図8参照)、その他の観点(例えば、太陽光Lin以外の外部光からの影響を軽減する観点)からすれば、その他の部位に凸部130を設けてもよい。例えば、下方壁部112に加え又は下方壁部112に代えて、側方壁部114、116のいずれか一方又は両方に凸部130を設けてもよい。
[7−3.下方壁部112の配置]
上記実施形態では、下方壁部112は、レンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜した(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、下方壁部112を光軸Axと平行に延在させてもよい。
上記実施形態では、下方壁部112は、レンズ100から被写体に向かうに連れて光軸Axから離れるように傾斜した(図8参照)。しかしながら、例えば、太陽光Lin等の外部光の反射光Loutをレンズ100及び撮像素子102に入射させ難くするとの観点からすれば、下方壁部112を光軸Axと平行に延在させてもよい。
図23は、第12変形例に係るカメラ本体18lを、図8に対応する位置で見た断面図である。カメラ本体18lでは、下方壁部112を光軸Axと平行に延在させる。
8.太陽光Lin(外部光)
上記実施形態では、レンズ100及び撮像素子102に入射することを防止する対象としての反射光Lout(散乱光を含む。)を、太陽光Linの反射光Loutとしたが(図10及び図11参照)、入射を防ぐ反射光は、それ以外の外部光であってもよい。
上記実施形態では、レンズ100及び撮像素子102に入射することを防止する対象としての反射光Lout(散乱光を含む。)を、太陽光Linの反射光Loutとしたが(図10及び図11参照)、入射を防ぐ反射光は、それ以外の外部光であってもよい。
Claims (7)
- カメラ筐体(90)と、レンズ(100)と、前記カメラ筐体(90)の内部に配置された撮像素子(102)とを有するカメラユニット(12)であって、
前記カメラ筐体(90)には、前記レンズ(100)よりも被写体側において凹部(24)が形成され、
前記凹部(24)の一部又は全部は、光軸に向かって前記カメラ筐体(90)の外側で露出する第1壁部(112)により形成され、
前記第1壁部(112)は、前記レンズ(100)から前記被写体に向かうに連れて前記光軸から離れるように傾斜し又は前記光軸と平行に延在し、
さらに、前記第1壁部(112)には、複数の凸部(130)が光軸方向に連続的に配置され、
前記複数の凸部(130)は、
前記被写体側よりも前記レンズ(100)側が前記光軸に近い平面又は曲面からなる第1面(132)と、
前記被写体側よりも前記レンズ(100)側が前記光軸から遠い平面からなる第2面(134)と
を有し、
前記第2面(134)それぞれにおいて最も光軸側の位置で前記レンズ(100)側に引いた垂直線は、当該第2面(134)に対して前記レンズ(100)側で隣り合う前記第1面(132)と交わる
ことを特徴とするカメラユニット(12)。 - 請求項1記載のカメラユニット(12)において、
隣り合う前記第1面(132)及び前記第2面(134)を比較したとき、前記第2面(134)よりも前記第1面(132)の方が光軸方向において長い
ことを特徴とするカメラユニット(12)。 - 請求項1又は2記載のカメラユニット(12)において、
同一形状の前記凸部(130)が前記光軸の方向に5つ以上配置される
ことを特徴とするカメラユニット(12)。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のカメラユニット(12)において、
前記カメラ筐体(90)は、前記レンズ(100)と前記被写体との間において前記第1壁部(112)よりも前記撮像素子(102)側に位置し、前記光軸が通過する開口部(118)が形成された第2壁部(110)を有し、
前記開口部(118)は、前記レンズ(100)と異なる透明部材(120)により塞がれる
ことを特徴とするカメラユニット(12)。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラユニット(12)において、
前記カメラ筐体(90)を着脱自在に支持し前記カメラ筐体(90)を取付け対象物(14)に固定するブラケット(20)を備え、
前記カメラ筐体(90)は、
前記レンズ(100)よりも前記撮像素子(102)側に配置されて前記ブラケット(20)と連結する第1連結部(30、32)と、
前記レンズ(100)よりも前記被写体側に配置されて前記ブラケット(20)と連結する第2連結部(34、36)と
を有することを特徴とするカメラユニット(12)。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラユニット(12)がフロントガラス(14)に配置された車両(10)であって、
前記カメラユニット(12)は前記車両(10)の前方を撮影する
ことを特徴とする車両(10)。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカメラユニット(12)の製造方法であって、
前記第1面(132)及び前記第2面(134)の角度を抜き勾配以上に設定する
ことを特徴とするカメラユニット(12)の製造方法。
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