(57)【要約】【課題】  水滴が付着し難い視覚センサを提供する。【解決手段】  光学部材１１は、周囲光Ｌが入射する入射面１６ａを有する中実な透光性材料からなる。反射部材１５は、光学部材１１と一体的に設けられ、周囲光Ｌを反射させる。撮像手段１３は、反射部材１５で反射された周囲光Ｌを撮像する。入射面１６ａに水滴が付着することを防止する透明膜１８を形成する。光学部材１１は、凹部１６ｂを有する。反射部材１５は、凹部１６ｂに設けられた反射層である。凹部１６ｂにゲルを充填する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲光が入射する入射面を有する中実な透光性材料からなる光学部材と、前記光学部材と一体的に設けられ前記周囲光を反射させる反射部材と、前記反射部材で反射された前記周囲光を撮像する撮像手段と、を有する視覚センサであって、前記入射面に水滴が付着することを防止する透明膜を形成してなることを特徴とする視覚センサ。
【請求項２】
周囲光が入射する入射面を有する中実な透光性材料からなる光学部材と、前記光学部材と一体的に設けられ前記周囲光を反射させる反射部材と、前記反射部材で反射された前記周囲光を撮像する撮像手段と、を有する視覚センサであって、前記入射面に透明ヒータを形成してなることを特徴とする視覚センサ。
【請求項３】
前記透明ヒータに接続された配線部材を設けてなることを特徴とする視覚センサ。
【請求項４】
周囲光が入射する入射面を有する中実な透光性材料からなる光学部材と、前記光学部材と一体的に設けられ前記周囲光を反射させる反射部材と、前記反射部材で反射された前記周囲光を撮像する撮像手段と、を有する視覚センサであって、前記入射面に親水性透明膜を形成してなることを特徴とする視覚センサ。
【請求項５】
周囲光が入射する入射面を有する中実な透光性材料からなる光学部材と、前記光学部材と一体的に設けられ前記周囲光を反射させる反射部材と、前記反射部材で反射された前記周囲光を撮像する撮像手段と、を有する視覚センサであって、前記入射面に撥水性透明膜を形成してなることを特徴とする視覚センサ。
【請求項６】
前記光学部材は凹部を有すると共に、前記反射部材は前記凹部に設けられた反射層であることを特徴とする請求項１，請求項２，請求項４または請求項５に記載の視覚センサ。
【請求項７】
前記凹部にゲルを充填させてなることを特徴とする請求項６に記載の視覚センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広範囲の周囲光を反射部材で反射させ、ＣＣＤ（Charge
Coupled Device）等の撮像手段によって撮像する視覚センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、全方位視覚センサが種々提案されており、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。斯かる全方位視覚センサ１は、双曲面形状の反射ミラー２で周囲光を反射させ、ＣＣＤ等の撮像素子３によって周囲の様子を撮像するものである（図４参照）。
【特許文献１】特開平１０−１６０４６３号公報
【特許文献２】特開２０００−１２８０３１号公報
【０００３】
撮像素子３は回路基板４上に搭載されており、撮像素子３が搭載された回路基板４はケース体５の底壁部５ａに配置されている。ケース体５の側壁部５ｂには、透光性材料からなる円筒状の筒体６が設けられており、この筒体６の内部に反射ミラー２が配置されている。筒体６の上部開口６ａには蓋体７が配設されており、この蓋体７に反射ミラー２が固定されている。反射ミラー２は、双曲面形状になっており、前記双曲面形状の頂点を下向きにして、蓋体７から垂下するように配置されている。
【０００４】
しかし、全方位視覚センサ１は、部品数が多いため、安価に提供することができないという問題を有していた。つまり、透光性材料からなる筒体６は、光学的には何ら作用を有しないのであるから、この筒体６を無くすことができれば、部品数を低減できる。そこで、本願出願人は、特願平２００３−３３９３０６号及び特願平２００３−３３９３０９号として、部品数が少なく安価に製造することが可能な視覚センサ１０を提案した。
【０００５】
斯かる視覚センサ１０は、光学部材１１と、ケース体１２と、撮像素子１３と、回路基板１４と、反射層１５とから構成されるものである（図５参照）。周囲光Ｌは、入射面１６ａから基部１６の内部に入射し、反射層１５で反射され、導光部１７によって撮像素子１３に導かれる。反射層１５で下方に反射された周囲光Ｌは、出射面１７ｂから出て、撮像素子１３によって撮像される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、屋外で視覚センサ１０を使用する場合で、悪天候であったときは、光学部材１１の入射面１６ａに雨滴や雪が付着して、所望の画像を得ることができない虞があった。例えば、光学部材１１の入射面１６ａに水滴が付着したときは、画像が歪むという問題を有していた。本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、本願出願人が提案した視覚センサを更に改良し、水滴が付着し難い視覚センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１に記載したように、周囲光Ｌが入射する入射面１６ａを有する中実な透光性材料からなる光学部材１１と、前記光学部材１１と一体的に設けられ前記周囲光Ｌを反射させる反射部材１５と、前記反射部材１５で反射された前記周囲光Ｌを撮像する撮像手段１３と、を有する視覚センサ１０であって、前記入射面１６ａに水滴が付着することを防止する透明膜１８，２１，２３を形成してなるものである。
【０００８】
また、本発明は、請求項２に記載したように、周囲光Ｌが入射する入射面１６ａを有する中実な透光性材料からなる光学部材１１と、前記光学部材１１と一体的に設けられ前記周囲光Ｌを反射させる反射部材１５と、前記反射部材１５で反射された前記周囲光Ｌを撮像する撮像手段１３と、を有する視覚センサ１０であって、前記入射面１６ａに透明ヒータ１８を形成してなるものである。
【０００９】
また、本発明は、請求項３に記載したように、前記透明ヒータ１８に接続された配線部材２０を設けてなるものである。
【００１０】
また、本発明は、請求項４に記載したように、周囲光Ｌが入射する入射面１６ａを有する中実な透光性材料からなる光学部材１１と、前記光学部材１１と一体的に設けられ前記周囲光Ｌを反射させる反射部材１５と、前記反射部材１５で反射された前記周囲光Ｌを撮像する撮像手段１３と、を有する視覚センサ１０であって、前記入射面１６ａに親水性透明膜２１を形成してなるものである。
【００１１】
また、本発明は、請求項５に記載したように、周囲光Ｌが入射する入射面１６ａを有する中実な透光性材料からなる光学部材１１と、前記光学部材１１と一体的に設けられ前記周囲光Ｌを反射させる反射部材１５と、前記反射部材１５で反射された前記周囲光Ｌを撮像する撮像手段１３と、を有する視覚センサ１０であって、前記入射面１６ａに撥水性透明膜２３を形成してなるものである。
【００１２】
また、本発明は、請求項６に記載したように、前記光学部材１１は凹部１６ｂを有すると共に、前記反射部材１５は前記凹部１６ｂに設けられた反射層であるものである。
【００１３】
また、本発明は、請求項７に記載したように、前記凹部１６ｂにゲル２２を充填させてなるものである。
【発明の効果】
【００１４】
光学部材の入射面に、水滴が付着し難くなるため、所望の画像を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は第一実施形態を示すものである。
視覚センサ１０は、光学部材１１と、ケース体１２と、撮像素子１３（撮像手段）と、回路基板１４と、反射層１５（反射部材）とから構成されている。
【００１６】
光学部材１１は、中実な透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなるものであり、略球形状の基部１６と、略円柱形状の導光部１７とを有している。光学部材１１の基部１６は、周囲光Ｌが入射する球面形状の入射面１６ａと、双曲面形状の凹部１６ｂとを有している。光学部材１１の入射面１６ａは、前記双曲面形状の焦点ｆ１を中心とする球面となっている。なお、本明細書において、「球面」とは球の表面の少なくとも一部であり、球の表面全体ではない。
【００１７】
光学部材１１の凹部１６ｂには、アルミニウム（Ａｌ）からなる反射層１５が形成されている。反射層１５は、蒸着等の方法によって凹部１６ｂにコーティングされてなるものである。光学部材１１の導光部１７は、反射層１５で反射された光を撮像素子１３に導くものであり、略円柱形状になっている。導光部１７は、円筒形状の外周面１７ａと、撮像素子１３に対向する出射面１７ｂとを有している。導光部１７の出射面１７ｂは焦点ｆ２を中心とする球面となっている。なお、焦点ｆ２は、凹部１６ｂの双曲面形状（二葉曲面の一方）と対になる双曲面形状（二葉曲面の他方）の焦点である。ケース体１２は、底壁部１２ａと、円筒状の側壁部１２ｂとからなり、側壁部１２ｂに光学部材１１が固定されている。撮像素子１３は回路基板１４上に実装され、ケース体１２の底壁部１２ｂに固定されている。
【００１８】
基部１６の入射面１６ａには、透明ヒータ１８（透明膜）が形成されている。透明ヒータ１８は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極膜からなるものであり、基部１６の入射面１６ａにコーティングされている。また、導光部１７の外周面１７ａの一部にも透明ヒータ１９が形成されており、この透明ヒータ１９は、透明ヒータ１８に連なるように形成された端子部になっている。透明ヒータ１９には、可撓性配線板等の配線部材２０の一端が電気的に接続されており、透明ヒータ１９，２０は、配線部材２０の他端に接続された電源から電力を供給されて発熱する。
【００１９】
周囲光Ｌは、入射面１６ａから基部１６の内部に入射し、反射層１５で反射され、導光部１７によって撮像素子１３に導かれる（図２参照）。双曲面形状の焦点ｆ１に向かう周囲光Ｌは、入射面１６ａに垂直に入射するため、入射面１６ａで屈折することがない。反射層１５で下方に反射された周囲光Ｌは、焦点ｆ２を通り、出射面１７ｂから出て、撮像素子１３によって撮像される。視覚センサ１０は、０°から仰角約３０°までの視野Ｃ１及び０°から俯角３０°までの視野Ｃ２を有している。撮像素子１３から出力された画像データは、図示しない画像処理部に出力され、視覚センサ１０の周囲にある障害物の認識等に利用される。
【００２０】
図３は第二実施形態を示すものである。第二実施形態は、親水性透明膜２１（または撥水性透明膜２３）及びシリコーンゲル２２が異なるだけであり、他の構成は第一実施形態と同様であるので、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２１】
基部１６の入射面１６ａには、親水性透明膜２１（透明膜）が形成されている。光学部材１１の凹部１６ｂには、シリコーンゲル２２（ゲル）が充填されている。なお、親水性透明膜２１の代わりに、撥水性透明膜２３（透明膜）を形成しても良い。また、シリコーンゲル２２の代わりにテフロン（登録商標）系のゲルであっても良い。
【００２２】
第一実施形態，第二実施形態によれば、従来は必要であった筒体６及び蓋体７が無く、部品数が少ないため、組付けが簡易になり、視覚センサ１０を安価に製造することができる。また、光学部材１１の入射面１６ａに透明ヒータ１９，親水性透明膜２１または撥水性透明膜２３を形成したことによって、入射面１６ａに水滴が付着する虞が少なく、所望の画像を得ることができる。また、光学部材１１の凹部１６ｂにシリコーンゲルを充填することにより、凹部１６ｂに雨滴等が侵入することがない。
【００２３】
なお、反射層１５は、双曲面形状に限定されるものではなく、例えば円錐形状であっても良い。また、各実施形態の反射部材は凹部１６ｂにコーティングされた反射層１５，２５であったが、例えば、金属薄板からなる反射部材を光学部材１１にインサート成形しても良い。また、撮像手段はＣＣＤ等の撮像素子１３であったが、例えばＣＭＯＳカメラであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態を示す断面図。
【図２】同上第一実施形態を示す光路説明図。
【図３】本発明の第二実施形態を示す断面図。
【図４】従来例を示す断面図。
【図５】他の従来例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１１    光学部材
１３    撮像素子
１５    反射層（反射部材）
１６ａ  入射面
１６ｂ  凹部
１８    透明ヒータ（透明膜）
２１    親水性透明膜（透明膜）
２２    シリコーンゲル（ゲル）
２３    撥水性透明膜（透明膜）
【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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