(57)【要約】  撮像装置１１は、光学部材１３と、筐体１２と、光源１６と、を備える。光学部材１３は、物体側面に光触媒膜２３を有する。筐体１２は、光学部材１３を収容した収容部を有する。光源１６は、筐体１２の内部空間に配置され、光触媒膜２３を活性化させる光を発する。光源１６からの光が光学部材１３を通過して光触媒膜２３に照射される。
2017110562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側面に光触媒膜を有する光学部材と、
前記光学部材を収容した収容部を有する筐体と、
前記筐体の内部空間に配置され、前記光触媒膜を活性化させる光を発する光源と、
を備え、
前記光源からの光が前記光学部材を通過して前記光触媒膜に照射される、撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記筐体は、前記筐体の内部空間から前記収容部まで連通する貫通孔を有しており、
前記光源からの光が、前記貫通孔を通過して前記光学部材に入射する、撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置であって、
前記光源からの光が、前記貫通孔を通過して前記光学部材の側面および像側面の少なくとも一方から前記光学部材に入射する、撮像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の撮像装置であって、
前記貫通孔を通過して前記光学部材に入射した光の少なくとも一部が前記光学部材の内部で反射する、撮像装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の撮像装置であって、
前記筐体は、前記光学部材の周囲に複数の前記貫通孔を有する、撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置であって、
前記筐体は、前記筐体の前記内部空間を画定する内壁の少なくとも一部に、前記光源からの光に対する反射率が前記筐体の内壁よりも大きい反射部を有する、撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置であって、
記憶部および制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記光源を消灯させたときの消灯時刻を前記記憶部に記憶し、
前記光源が消灯しているときに、前記消灯時刻から現在時刻までの経過時間が所定閾値以上である場合、前記光源を所定の目標時間に亘って点灯させる、撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記消灯時刻から現在時刻までの前記経過時間が長いほど、前記光源を点灯させる前記目標時間を長くする、撮像装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の撮像装置であって、
前記光学部材を物体側から像側へ通過した光を光電変換する撮像素子を更に備え、
前記制御部は、
前記撮像素子が光電変換を行う第１期間に前記光源の出力を低減する、撮像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の撮像装置であって、
前記光源の出力を計測可能な計測部を更に備える、撮像装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子は、前記光源からの光を光電変換することによって、前記光源の出力を計測する、撮像装置。
【請求項１２】
物体側面に光触媒膜を有する光学部材と、前記光学部材を収容した収容部を有する筐体と、前記筐体の内部空間に配置され、前記光触媒膜を活性化させる光を発する光源と、を含む撮像装置を備え、
前記光源からの光が前記光学部材を通過して前記光触媒膜に照射される、車両。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年１２月２４日に日本国に特許出願された特願２０１５−２５２６１８の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、撮像装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、例えば酸化チタンなどの光触媒膜が、所定の波長の光（例えば、紫外光）の照射によって活性化し、超親水性を発揮することが知られている。例えば特許文献１には、自動車のヘッドランプのレンズ部に二酸化チタンなどの光触媒膜をコーティングし、ヘッドランプの前方に設置された光源（紫外線照射ランプ）から照射された光が光触媒膜を活性化することによって、レンズ部の表面で親水性を発揮させる構成が開示されている。親水性の発揮によって、例えばレンズ部の表面に付着した汚れが水滴とともに流れ落ち易くなり、レンズ部の表面に付着した汚れまたは水滴による影響が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５０５３２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一実施形態に係る撮像装置は、光学部材と、筐体と、光源と、を備える。光学部材は、物体側面に光触媒膜を有する。筐体は、光学部材を収容した収容部を有する。光源は、筐体の内部空間に配置され、光触媒膜を活性化させる光を発する。光源からの光が光学部材を通過して光触媒膜に照射される。
【０００６】
本開示の一実施形態に係る車両は、光学部材と、筐体と、光源と、を含む撮像装置を備える。光学部材は、物体側面に光触媒膜を有する。筐体は、光学部材を収容した収容部を有する。光源は、筐体の内部空間に配置され、光触媒膜を活性化させる光を発する。光源からの光が光学部材を通過して光触媒膜に照射される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態に係る撮像装置を備える車両を左側方から見た図である。
【図２】撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】筐体を含む撮像装置の概略構成を示す光軸に沿った断面図である。
【図４】筐体の第１部分を示す斜視図である。
【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１を参照して、本開示の一実施形態に係る車両１０について説明する。車両１０は、例えば自動車である。車両１０は、車両１０内の運転者の操作に応じて走行する。車両１０の外側には、１以上の撮像装置１１が備えられる。撮像装置１１は、例えば車両１０の後方周辺領域を撮像可能となるように車両１０の後方に配置される。撮像装置１１に備えられる車両１０に配置される撮像装置１１の数および配置は、任意に定めてもよい。
【００１０】
図２を参照して、撮像装置１１の各構成要素の機能について説明する。撮像装置１１は、筐体１２と、撮像光学系１３と、撮像素子１４と、通信部１５と、光源１６と、記憶部１７と、制御部１８と、を備える。撮像光学系１３を、光学部材ともいう。
【００１１】
筐体１２は、例えば樹脂材料または金属材料などで形成される。筐体１２は、撮像装置１１の一部の構成要素を収容する。
【００１２】
撮像光学系１３は、例えば絞りおよび１つ以上のレンズを含んで構成される。撮像光学系１３は、被写体像を結像させる。以下、撮像光学系１３が１つのレンズであるものとして説明する。撮像光学系１３の物体側面の少なくとも一部は、光触媒膜で覆われている。撮像光学系１３の物体側面を、第１面ともいう。撮像光学系１３の第１面の少なくとも一部は、後述するように筐体１２から外部に露出するように配置される。
【００１３】
光触媒膜は、含有成分に応じた波長帯域の光が照射されることによって活性化される。活性化された光触媒膜は、当該光触媒膜の形成面において特定の作用を発揮する。光触媒膜は、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有している。紫外光の照射によって光触媒膜の形成面が超親水性を発揮し得る。例えば、光触媒膜で覆われた、撮像光学系１３の物体側面の少なくとも一部が、超親水性を発揮し得る。具体的には、二酸化チタンによる光触媒性能の発現には、アナタース構造の場合には３８７．５ｎｍ以下、ルチル構造の場合には４１２ｎｍ以下を主波長とする紫外光が用いられてもよい。例えば、光触媒は、二酸化チタン以外の他の材料のドープによって、光触媒膜を活性化させる光の波長帯域を変化させてもよい。
【００１４】
一般に、紫外光の照射時間が長くなるにつれて、光触媒膜の形成面における水滴の接触角が小さくなっていき、超親水性が発揮される。一方、紫外光の照射が停止されてからの経過時間が長くなるにつれて、光触媒膜の形成面における水滴の接触角が大きくなっていき、超親水性が失われる。紫外光の照射の停止によって超親水性が失われた後であっても、再び紫外光が照射されることによって超親水性が発揮され得る。超親水性の発揮によって、例えば撮像光学系１３の物体側面に付着した汚れなどが水滴と共に流れ落ちるセルフクリーニング機能、および有機物質の分解による汚れの除去が実現される。
【００１５】
車両１０に備えられる撮像装置１１の配置位置および向きは、撮像装置１１の用途に応じて定められる。配置位置および向きによっては、太陽光などの自然光が撮像装置１１の撮像光学系１３に十分に照射されない場合がある。車両１０に備えられる撮像装置１１において、太陽光などの自然光では、撮像光学系１３に形成された光触媒膜の活性化に十分な光量の紫外光が必ずしも照射されない。光触媒膜は、主として光源１６からの光によって活性化され、超親水性が発揮される。
【００１６】
撮像素子１４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子である。撮像素子１４は、撮像光学系１３によって結像される光を光電変換して撮像画像を生成する。撮像素子１４がＣＭＯＳ撮像素子である場合には、後述するように撮像画像に対する前段画像処理を制御部１８が行う構成に替えて、撮像素子１４が撮像画像に対する前段画像処理を行ってもよい。例えば、撮像素子１４は、可視光帯域に加え、紫外帯域の光に対して感受性を有する。撮像装置１１の機能および目的に応じて任意の波長帯域の光に対して感受性を有する撮像素子１４が採用可能である。
【００１７】
通信部１５は、ネットワークを介して通信を行うインターフェースである。ネットワークは、例えば有線、無線、およびＣＡＮ（Controller Area Network）を含んでもよい。
【００１８】
光源１６は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源１６は、撮像光学系１３に形成された光触媒膜を活性化させる波長帯域の光を照射可能である。光源１６が発する光は、例えば紫外光である。光源１６が発する光は、光触媒膜に応じた任意の波長帯域の光であってもよい。光源１６は、光源１６からの光が撮像光学系１３を通過して光触媒膜に照射されるように、筐体１２の内部に配置される。具体的には、光源１６からの光が、後述するように撮像光学系１３の外周側面または像側面へ入射し、撮像光学系１３を通過する。撮像光学系１３の像側面を、第２面ともいう。
【００１９】
記憶部１７は、例えば記憶装置である。記憶装置は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、または光メモリなどを用いて構成される。記憶部１７は、撮像装置１１の動作に必要な種々の情報およびプログラムを記憶する。例えば記憶部１７は、光源１６が最後に消灯したときの時刻を示す消灯時刻を記憶する。
【００２０】
制御部１８は、例えば画像処理専用のプロセッサ、および特定のプログラムを読み込むことによって特定の機能を実行する汎用のＣＰＵを含む。画像処理専用のプロセッサは、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）を含む。制御部１８は、撮像素子１４によって生成された撮像画像に対する種々の画像処理、および撮像装置１１全体の動作制御を行う。例えば制御部１８は、通信部１５の動作を制御して、ネットワークを介する通信を行う。
【００２１】
制御部１８は、撮像素子１４の動作を制御して、光電変換による電荷の蓄積の開始タイミングを制御する。制御部１８は、撮像素子１４の動作を制御して、周期的に、例えば６０ｆｐｓで被写体を撮像させる。以下、撮像素子１４に光電変換による電荷の蓄積を行わせる電荷蓄積期間を第１期間といい、第１期間以外の期間を第２期間という。第１期間以外の期間は、撮像素子１４に光電変換による電荷の蓄積を行わせない期間である。
【００２２】
制御部１８は、撮像素子１４が生成した撮像画像に対し、所定の前段画像処理を施す。前段画像処理は、例えば相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）、ゲイン調整（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）、およびＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）などを含む。制御部１８は、前段画像処理が施された撮像画像に対して、所定の後段画像処理を施す。後段画像処理は、例えばホワイトバランス処理、露出調整処理、視点変換処理、および被写体認識処理などを含む。制御部１８は、後段画像処理が施された撮像画像、または後段画像処理によって生成される多様な情報を、通信部１５を介して外部装置へ送信してもよい。外部装置は、例えば車両１０のＥＣＵ（Engine Control Unit）またはナビゲーション装置などを含む。
【００２３】
制御部１８は、光源１６の動作制御を行い、光源１６の出力を変化させる。上述したように、筐体１２の内部に配置された光源１６の点灯によって、光源１６からの光が撮像光学系１３を通過して光触媒膜に照射され、光触媒膜が活性化される。
【００２４】
以下、光源１６の駆動制御を行う制御部１８の動作について、具体的に説明する。ここで、光源１６は消灯状態であるものとする。
【００２５】
制御部１８は、記憶部１７に記憶された消灯時刻から現在時刻までの経過時間が所定閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、例えば光触媒膜による超親水性が所望の性能（例えば、光触媒膜表面と水滴との接触角が５°）から一定程度低下している（例えば、接触角が１０°）と考えられる時間である。所望の性能は、例えば、光触媒表面と水滴との接触角が略５°となる性能であってもよい。所望の性能から一定程度低下している状態は、例えば、当該接触角が略１０°となる状態であってもよい。閾値は、実験またはシミュレーションによって決定可能である。例えば撮像装置１１の初回動作時など、記憶部１７に消灯時刻が記憶されていない場合には、制御部１８は、経過時間が所定閾値以上であると判定してもよい。
【００２６】
経過時間が所定閾値以上であると判定された場合に、制御部１８は、雨が降っているか否かを判定する。例えば制御部１８は、車両１０に備えられた雨滴センサから雨が降っていることを示す検出信号を取得した場合に、または車両１０に備えられたワイパーが動作していることを示す車両情報をＥＣＵなどの外部装置から取得した場合に、雨が降っていると判定する。
【００２７】
雨が降っていると判定された場合に、制御部１８は、現在時刻が第２期間内であるか否かを判定する。
【００２８】
現在時刻が第２期間内ではないと判定された場合に、制御部１８は、光源１６の消灯状態を維持する。現在時刻が第２期間内ではないとの判定は、現在時刻が第１期間内であるとの判定と同義であってもよい。
【００２９】
現在時刻が第２期間内であると判定された場合に、制御部１８は、光源１６を点灯させる。光源１６の点灯によって、光源１６からの光が、撮像光学系１３を通過して光触媒膜に照射される。
【００３０】
制御部１８は、光源１６の点灯開始から所定の目標時間が経過したか否かを判定する。目標時間は、例えば光触媒膜の超親水性の性能が一定程度低下した状態から再び所望の性能が発揮されるまでに必要な光の照射時間である。例えば、制御部１８は、消灯時刻から現在時刻までの経過時間が長いほど、目標時間を長くする。経過時間と目標時間との対応関係は、例えば実験またはシミュレーションによって決定可能である。
【００３１】
制御部１８は、後述するように例えば撮像素子１４が光電変換による電荷の蓄積を行う電荷蓄積期間に亘って一時的に光源１６の出力を低減した場合には、一時的に光源１６の出力が低減された当該電荷蓄積期間を除き、光源１６の点灯開始から目標時間が経過したか否かを判定する。具体的には、光源１６の点灯開始からの経過時間が３０分であって、当該３０分間に合計１分間の電荷蓄積期間が存在した場合には、制御部１８は、光源１６の点灯開始からの経過時間を、３０分−１分＝２９分に定める。
【００３２】
目標時間が経過したと判定された場合に、制御部１８は、光源１６を消灯させる。制御部１８は、現在時刻を消灯時刻として記憶部１７に記憶する。
【００３３】
上述のように、制御部１８は、光源１６が最後に消灯してからの経過時間が所定閾値以上であり、雨が降っていると判定され、且つ現在時刻が第２期間内であると判定された場合に、光源１６を点灯させる。制御部１８は、光源１６を点灯させた後、光源１６の点灯開始から目標時間が経過した場合に、光源１６を消灯させる。かかる構成によって、光触媒膜の超親水性が所望の性能になると光源１６が消灯される。このため、例えば光源１６を常時点灯させる構成と比較して、光源１６の消費電力および発熱が低減され、光源１６の寿命が延命される。
【００３４】
制御部１８は、光源１６を点灯させている状態において、現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングであるか否かを判定する。現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングであると判定された場合に、制御部１８は、一時的に光源１６の出力を、例えばゼロまで低減させる。具体的には、制御部１８は、電荷蓄積期間に亘って光源１６の出力を低減し、電荷蓄積期間が経過すると、光源１６の出力を元に戻す。かかる構成によって、撮像素子１４が電荷蓄積期間において光源１６の出力が低減される。このため、撮像素子１４が光源１６の光に感受性を有する場合に、光源１６の光による撮像画像への影響が低減可能である。
【００３５】
図３を参照して、撮像装置１１の構成要素の構造および位置関係について、実施例に即して説明する。撮像装置１１は、撮像光学系１３と、第１部材１９、第２部材２０、および押さえ部材２１を含む筐体１２と、撮像素子１４、通信部１５、光源１６、記憶部１７、および制御部１８がマウントされた基板２２と、を備える。
【００３６】
撮像光学系１３は、光軸ＯＸに沿った第１の方向が物体側に定められ、第２の方向が像側に定められる。後述するように、撮像光学系１３は、光軸ＯＸと筐体１２の中心軸ＣＸとが略一致するように、筐体１２に収容および固定される。撮像光学系１３が筐体１２に収容および固定された状態で、撮像光学系１３の物体側面が、撮像装置１１の外部に露出する。撮像光学系１３の物体側面のうち、少なくとも外部に露出する部分に、光触媒膜２３が形成されている。
【００３７】
筐体１２は、撮像光学系１３を収容する第１部材１９と、基板２２を収容する第２部材２０と、撮像光学系１３を固定する押さえ部材２１と、を含む。第１部材１９および第２部材２０の概略形状は、それぞれ中心軸ＣＸに沿った筒形状である。例えば、第２部材２０に基板２２を収容し、第１部材１９を第２部材２０の径方向内側に挿入し、第１部材１９に撮像光学系１３を収容し、その後、押さえ部材２１によって撮像光学系１３を固定することによって、撮像装置１１が組み立てられる。
【００３８】
第１部材１９の物体側端部には、径方向内側において撮像光学系１３を収容する収容部が設けられる。収容部は、第１部材１９の物体側端部である収容側面部２４と、収容側面部２４から径方向中心に向かって延設された座面部２５と、によって画定される。撮像光学系１３が収容部に収容された状態で、収容側面部２４が、撮像光学系１３の外周側面の少なくとも一部と当接する。座面部２５が、撮像光学系１３の像側面（第２面）の少なくとも一部と当接する。収容側面部２４は、収容部に収容される撮像光学系１３の、中心軸ＣＸと垂直な方向における第１部材１９に対する位置を規定する。座面部２５は、後述するように押さえ部材２１とともに、収容部に収容される撮像光学系１３の、中心軸ＣＸ方向における第１部材１９に対する位置を規定する。例えば、撮像光学系１３が収容部に収容されると、光軸ＯＸと中心軸ＣＸとが略一致する。
【００３９】
第１部材１９は、例えば図４に示すように、中心軸ＣＸに沿って、筒形状の外径が異なる２以上の部分を有する。例えば、第１部材１９は、物体側から像側に向かって外径が小さくなる第１外径部２６、第２外径部２７、第３外径部２８、および第４外径部２９を有する。外径が最も大きい第１外径部２６の外径は、例えば図３に示すように、第２部材２０の内径と略等しい。第１部材１９が第２部材２０の径方向内側に挿入されると、第１部材１９の第１外径部２６が第２部材２０の径方向内側に嵌合する。
【００４０】
第１部材１９には、第１外径部２６の外周側面以外の、第１部材１９の外周面から、収容部まで連通する１つ以上の貫通孔３０が形成される。例えば、中心軸ＣＸに対して周方向に複数の貫通孔３０が形成される。例えば図４では、第２外径部２７の外周側面および物体側面において、それぞれ複数の貫通孔３０が形成されている。撮像装置１１が組み立てられた状態で、貫通孔３０は、筐体１２の内部空間から収容部までを連通する。後述するように、第２部材２０に収容された基板２２上の光源１６からの光は、貫通孔３０を通過することによって、撮像光学系１３の外周側面または像側面の少なくとも一方に到達する。撮像光学系１３に到達した光は、撮像光学系１３の内部へ入射し、例えば内部反射を繰り返して、光触媒膜２３の全体に照射される。
【００４１】
第２部材２０は、図３に示すように、中心軸ＣＸに沿った筒形状の側壁部３１と、側壁部３１の像側端部に形成され、側壁部３１の像側端部の開口を塞ぐ底壁部３２と、を有する。
【００４２】
側壁部３１の径方向内側には、基板２２が収容および固定される。側壁部３１の物体側端部における内径は、上述した第１部材１９における第１外径部２６の外径と略等しい。第１部材１９を第２部材２０に挿入すると、第１部材１９の第１外径部２６が第２部材２０の側壁部３１に嵌合する。第１部材１９が第２部材２０に嵌合した状態で、第１部材１９の像側端面が、基板２２に接触してもよい。かかる構成によって、光源１６からの光または貫通孔を介して筐体１２の内部へ入射し得る外光が、第１部材と基板２２との間から撮像素子まで到達することが低減可能である。
【００４３】
底壁部３２には、突出部３３が形成される。突出部３３は、例えば中心軸ＣＸに沿った筒形状である。突出部３３は、筐体１２の外側に向かって延設される。突出部３３の径方向内側における底壁部３２には、後述する配線３４が通過するための貫通孔が形成される。突出部３３の径方向内側には、後述するように配線３４に備えられた第１封止部材３５が圧入される。圧入された第１封止部材３５は、撮像装置１１が組み立てられた状態で、突出部３３の径方向内側において撮像装置１１の内部空間と外部空間との間を封止する。
【００４４】
押さえ部材２１は、例えばリテーナである。押さえ部材２１は、第１部材１９の収容部に撮像光学系１３が収容された状態で筐体１２に取り付けられる。取り付けられた押さえ部材２１は、撮像光学系１３を物体側から座面部２５に向かって押圧する。押さえ部材２１の押圧によって、撮像光学系１３が筐体１２に対して固定される。
【００４５】
押さえ部材２１には、第２封止部材３６および第３封止部材３７が設けられる。例えば、第２封止部材３６および第３封止部材３７は、それぞれ環状弾性部材である。環状弾性部材は、例えばＯリングなどを含む。
【００４６】
第２封止部材３６は、撮像光学系１３の像側面に当接する押さえ部材２１の面に形成された、環状の溝に配置される。押さえ部材２１の押圧によって、第２封止部材３６が中心軸ＣＸ方向に圧縮される。圧縮された第２封止部材３６によって、押さえ部材２１と撮像光学系１３の像側面との間が封止される。第３封止部材３７は、筐体１２の第２部材２０の外周面に当接する押さえ部材２１の面に形成された、環状の溝に配置される。押さえ部材２１と第２部材２０との間に挟まれることによって、第３封止部材３７が中心軸ＣＸの径方向に圧縮される。圧縮された第３封止部材３７によって、押さえ部材２１と第２部材２０の外周面との間が封止される。
【００４７】
撮像装置１１が組み立てられた状態で、上述した第１封止部材３５、第２封止部材３６、および第３封止部材３７によって、撮像装置１１の内部空間と外部空間が封止される。このため、撮像装置１１の防水性能および防塵性能が向上する。例えば、上述のように設けられた第１封止部材３５、第２封止部材３６、および第３封止部材３７によって撮像装置１１の防水性能および防塵性能が発揮される。封止部材の数、形状、および封止部材の筐体１２における位置は、筐体１２の形状および構成に応じて任意に定めてもよい。
【００４８】
基板２２は、筐体１２の内部において、筐体１２に対して固定的に配置される。筐体１２の内部を、第２部材２０の径方向内側ともいう。基板２２は、種々のハードウェア部品を備える。種々のハードウェア部品は、例えば撮像素子１４と、通信部１５と、光源１６と、記憶部１７と、制御部１８と、を含む。
【００４９】
撮像装置１１が組み立てられた状態で、撮像素子１４は第１部材１９の径方向内側に位置する。光源１６は第１部材１９の径方向外側に位置する。配線３４の第１の端部が、筐体１２の底壁部３２に形成された貫通孔を介して筐体１２の外部から内部に挿入される。配線３４の当該第１の端部は、コネクタおよびフレキシブル基板などを介して通信部１５に接続される。配線３４が通信部１５に接続された後に、基板２２が第２部材２０の径方向内側に配置される。
【００５０】
上述のように撮像装置１１が組み立てられた状態で光源１６が点灯すると、例えば図３に示すように、光源１６からの光が、第１部材１９に形成された貫通孔３０を通過して撮像光学系１３に入射する。具体的には、光源１６からの光の一部は、貫通孔３０へ直接到達する。光源１６からの光の一部は、筐体１２の内部において、例えば第１部材１９の外周面または第２部材２０の側壁部３１の内周面で反射し、貫通孔３０へ到達する。貫通孔３０へ到達した光は、貫通孔３０を通過して、撮像光学系１３の外周側面または像側面の少なくとも一方に到達する。撮像光学系１３に到達した光は、撮像光学系１３の内部へ入射し、例えば内部反射を繰り返して、光触媒膜２３の全体に照射される。
【００５１】
筐体１２の内部空間を画定する内壁の少なくとも一部に、光源１６からの光に対する反射率が筐体１２の内壁よりも大きい反射部が形成される。内壁は、例えば第１部材１９の外周面および第２部材２０の内周面の少なくとも一部を含む。例えば筐体１２が樹脂で成型される場合に、反射部として、例えば金属材料の薄膜などが採用可能である。かかる構成によって、光源１６から貫通孔３０に到達する光の光量が増加する。このため、光触媒膜２３を活性化させる効率が向上可能である。
【００５２】
撮像光学系１３、本実施形態では光触媒膜２３が形成されたレンズの材料は、硝子であってもよい。レンズ材料として硝子を用いることによって、例えばレンズの材料としてプラスチックを採用した構成と比較して、光源１６からの光による材料の劣化が低減される。
【００５３】
上述の一実施形態では、光軸ＯＸと中心軸ＣＸとが略一致する構成について説明したが、これらが一致しない構成であってもよい。例えば、レンズの有効径が円形ではない場合、またはレンズに対して筐体１２が不定形形状である場合などが考えられる。不定形形状は、例えば筐体１２が中心軸を有さない形状を含む。かかる場合には、光軸ＯＸと中心軸ＣＸとが必ずしも一致しなくてよい。
【００５４】
上述の一実施形態では、筐体１２が、第１部材１９、第２部材２０、および押さえ部材２１を含む構成について説明したが、筐体１２の構成はこれに限られない。例えば、第１部材１９、第２部材２０、および押さえ部材２１のうち少なくとも２つが一体として形成されてもよい。例えば、第１部材１９、第２部材２０、および押さえ部材２１のそれぞれが、更に複数の部材の組み合わせによって構成されてもよい。
【００５５】
図５を参照して、上述したように光源１６の駆動制御を行う制御部１８の動作について説明する。本動作の開始時点において、光源１６は消灯しているものとして説明する。
【００５６】
ステップＳ１００：制御部１８は、記憶部１７に記憶された消灯時刻から現在時刻までの経過時間が所定閾値以上であるか否かを判定する。例えば撮像装置１１の初回動作時など、記憶部１７に消灯時刻が記憶されていない場合には、制御部１８は、経過時間が所定閾値以上であると判定してもよい。経過時間が所定閾値以上であると判定された場合に、プロセスはステップＳ１０１に進む。一方、経過時間が所定閾値未満であると判定された場合に、プロセスはステップＳ１００から進まずに、経過時間が所定閾値以上となるまで待ち受ける。
【００５７】
ステップＳ１０１：ステップＳ１００で経過時間が所定閾値以上であると判定された場合に（ステップＳ１００−Ｙｅｓ）、制御部１８は、雨が降っているか否かを判定する。雨が降っていると判定された場合に、プロセスはステップＳ１０２に進む。一方、雨が降っていないと判定された場合に、プロセスはステップＳ１０１から進まずに、雨が降っていると判定されるまで待ち受ける。
【００５８】
ステップＳ１０２：ステップＳ１０１で雨が降っていると判定された場合に（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、制御部１８は、現在時刻が撮像素子１４による電荷の蓄積が行われない第２期間内であるか否かを判定する。現在時刻が第２期間内であると判定された場合に、プロセスはステップＳ１０３に進む。一方、現在時刻が第２期間内ではないと判定された場合に、プロセスはステップＳ１０１に戻って、光源１６の消灯状態が維持される。
【００５９】
ステップＳ１０３：ステップＳ１０２で現在時刻が第２期間内であると判定された場合に（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、制御部１８は、光源１６を点灯させる。
【００６０】
ステップＳ１０４：制御部１８は、現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングであるか否かを判定する。現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングであると判定された場合に、プロセスはステップＳ１０５に進む。一方、現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングではないと判定された場合に、プロセスはステップＳ１０６に進む。
【００６１】
ステップＳ１０５：ステップＳ１０４で現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングであると判定された場合に（Ｓ１０４−Ｙｅｓ）、制御部１８は、電荷蓄積期間に亘って一時的に光源１６の出力を低減する。
【００６２】
ステップＳ１０６：ステップＳ１０４で現在時刻が電荷蓄積期間の開始タイミングではないと判定された場合に（ステップＳ１０４−Ｎｏ）、またはステップＳ１０５の後、制御部１８は、ステップＳ１０３の光源１６の点灯開始から所定の目標時間が経過したか否かを判定する。目標時間が経過したと判定された場合に、プロセスはステップＳ１０７に進む。一方、目標時間が経過していないと判定された場合に、プロセスはステップＳ１０４に戻る。
【００６３】
ステップＳ１０７：ステップＳ１０６で目標時間が経過したと判定された場合に（ステップＳ１０６−Ｙｅｓ）、制御部１８は、光源１６を消灯させる。
【００６４】
ステップＳ１０８：制御部１８は、現在時刻を消灯時刻として記憶部１７に記憶する。その後、プロセスはステップＳ１００に戻る。
【００６５】
以上述べたように、本開示の一実施形態に係る撮像装置１１によれば、筐体１２の内部に配置された光源１６からの光が撮像光学系１３を通過して光触媒膜２３に照射される。かかる構成によって、例えば撮像装置１１の前方に光源１６を設置する必要がないので、光源１６が撮像画像に写りこむ蓋然性が低減される。
【００６６】
近年、ヘッドランプに限られず、光学部材を備える多様な装置が自動車などの車両に設置される。例えば、レンズまたはカバーガラスなど、外部に露出する光学部材を備える撮像装置において、光学部材に光触媒膜を形成することが考えられる。しかしながら、カメラの前方に光源を設置すると、生成される撮像画像に光源自体が写りこみ、悪影響を及ぼす可能性がある。本開示の一実施形態に係る撮像装置１１および車両１０によれば、光源が撮像画像に写りこむ蓋然性が低減される。
【００６７】
具体的には、筐体１２の内部空間から収容部まで連通する貫通孔３０を形成したことによって、光源１６からの光が貫通孔３０を通過して撮像光学系１３に入射可能となる。
【００６８】
撮像光学系１３に入射した光の少なくとも一部が、撮像光学系１３の内部で反射するように、貫通孔３０が形成される。かかる構成によって、撮像光学系１３に入射した光が、内部反射を繰り返して光触媒膜２３の全体に照射可能となり、光触媒膜２３を均等に活性化可能である。
【００６９】
第１部材１９の収容部において、撮像光学系１３の周囲に複数の貫通孔３０が形成される。例えば、撮像光学系１３の光軸ＯＸに対して周方向に複数の貫通孔３０が形成される。かかる構成によって、例えば貫通孔３０が１つのみの構成と比較して、撮像光学系１３に入射した光が光触媒膜２３の全体に照射されやすく、光触媒膜２３を均等に活性化可能である。上述したように、例えばレンズ有効径が円形でない場合であっても、撮像光学系１３の周囲に複数の貫通孔３０が形成されていればよい。
【００７０】
筐体１２の内部空間を画定する内壁の少なくとも一部に反射部が形成される。かかる構成によって、光源１６から貫通孔３０に到達する光の光量が増加するので、光触媒膜２３を活性化させる効率が向上可能である。
【００７１】
制御部１８は、光源１６が消灯しているときに、光源１６を消灯させたときの消灯時刻から現在時刻までの経過時間が所定閾値以上である場合に、光源１６を目標時間に亘って点灯させる。かかる構成によって、たとえば光触媒膜２３の超親水性が所望の性能から一定程度低下した場合に光源１６が点灯し、所望の性能になると光源１６が消灯される。このため、例えば光源１６を常時点灯させる構成と比較して、光源１６の消費電力および発熱が低減され、光源１６の寿命が延命される。
【００７２】
消灯時刻から現在時刻までの経過時間が長いほど、目標時間が長くなる。かかる構成によって、超親水性の性能が比較的大きく低下している場合であっても、例えば所望の性能となるまで光源１６からの光を照射可能となるので、所望の性能が得られる蓋然性が高まる。
【００７３】
制御部１８は、撮像素子１４が光電変換を行う第１期間において光源１６の出力を低減する。かかる構成によって、撮像素子１４が光源１６の光（例えば、紫外光）に感受性を有する場合に、光源１６の光による撮像画像への影響が低減可能である。
【００７４】
本開示を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
【００７５】
例えば、上述の実施形態において、撮像光学系１３をレンズとして説明したが、レンズに限られず、例えばカバーグラスなどの光学部材であってもよい。
【００７６】
撮像装置１１は、光源１６の出力を計測し、計測された出力に基づいて、光源１６を点灯させるべき目標時間を修正してもよい。
【００７７】
例えば、撮像装置１１は、光源１６の点灯中における単位時間当たりの消費電力を計測可能な計測部を更に備えてもよい。計測部は、例えば電力計を含む。制御部１８は、計測された消費電力が所定の基準値よりも小さい場合に、目標時間を長くする。かかる構成によって、例えば経年劣化によって光源１６の発光強度が低下した場合であっても、光の照射時間が長くなるため、発光強度の低下による影響を軽減可能である。
【００７８】
あるいは、撮像装置１１は、光源１６の光出力を計測可能な素子を更に備えてもよい。光源１６の光出力は、例えば、光源１６からの光の強度を含む。光出力を計測可能な素子は、例えばフォトダイオードを含む。制御部１８は、計測された光出力が所定の基準値よりも小さい場合に、目標時間を長くする。かかる構成によっても、上述した構成と同様に、光出力の低下による影響を軽減可能である。光源１６からの光の強度を測定可能な素子を追加することなく、当該素子の代用として撮像素子１４を用いてもよい。かかる構成によれば、新たな構成要素を追加することなく、光出力の低下による影響を軽減可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１０    車両
１１    撮像装置
１２    筐体
１３    撮像光学系
１４    撮像素子
１５    通信部
１６    光源
１７    記憶部
１８    制御部
１９    第１部材
２０    第２部材
２１    押さえ部材
２２    基板
２３    光触媒膜
２４    収容側面部
２５    座面部
２６    第１外径部
２７    第２外径部
２８    第３外径部
２９    第４外径部
３０    貫通孔
３１    側壁部
３２    底壁部
３３    突出部
３４    配線
３５    第１封止部材
３６    第２封止部材
３７    第３封止部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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