(57)【要約】【課題】撮像装置全体の温度上昇を抑えることができる撮像装置を提供する。【解決手段】車両のウィンドシールドの内側に設置され、車両の前方を撮像する撮像装置１であって、筐体と、レンズ３と、撮像素子４と、処理基板５と、を備える。レンズは筐体の一部に露出している。撮像素子は、筐体内に設けられ、レンズを介して得られた光学的な像を電気的な画像信号に変換する。処理基板は、撮像素子によって変換された画像信号を信号処理する画像処理ＬＳＩが設けられている。筐体は、ウィンドシールドの内側に筐体が設置された状態において、ウィンドシールドに対向する筐体の部分である上壁と、上壁とは反対側に位置する筐体の部分である底壁と、を有し、上壁の外表面である上面６５の光反射率は底壁の外表面である下面の光反射率よりも高く、処理基板は筐体内に設けられ、画像処理ＬＳＩは底壁のみに対向して処理基板に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のウィンドシールドの内側に設置され、前記車両の前方を撮像する撮像装置（１）であって、
筐体（２）と、
前記筐体の一部に露出したレンズ（３）と、
前記筐体内に設けられ、前記レンズを介して得られた光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子（４）と、
前記撮像素子によって変換された画像信号を信号処理する処理回路素子が設けられた処理基板（５）と、
を備え、
前記筐体は、前記ウィンドシールドの内側に前記筐体が設置された状態において、前記ウィンドシールドに対向する前記筐体の部分である第１部分（８５）と、前記第１部分とは反対側に位置する前記筐体の部分である第２部分（８６）と、を有し、前記第１部分の外表面である第１外表面（６５）の光反射率は前記第２部分の外表面である第２外表面（６６）の光反射率よりも高く、
前記処理基板は前記筐体内に設けられ、前記処理回路素子は前記第２部分のみに対向して前記処理基板に設けられている、撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記第２外表面は黒色である、撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の撮像装置であって、
前記筐体は、
前記第１部分を有するケース（１０）と、
前記第２部分を有し、前記ケースとは別部品であるカバー（１１）と、
を備える、撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置であって、
前記ケース、前記カバー、及び、前記処理基板が供締めされている、撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子は前記筐体の部分である第３部分（８４ａ）の内側に配置され、
前記第３部分は、前記筐体が前記ウィンドシールドの内側に設置された状態において、前記筐体における前記車両の後方側に、前記第２部分から立設して設けられている、撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記第３部分は、前記第２部分とは別部品である、撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像装置であって、
前記第２部分と前記第３部分とは、樹脂素材（１６）を介して連結されている、撮像装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の撮像装置であって、
前記第２部分の内表面には熱伝導部材（８０）が設けられ、
前記処理回路素子は前記熱伝導部材を介して前記第２部分に接触している、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両のウィンドシールド中央上部におけるルームミラーの付け根近傍に設置可能な撮像装置が提案されている。この撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、その撮像部と電気的に接続されて前記撮像された映像に応じた制御を実行する制御部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１１７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような撮像装置がウィンドシールドの内側に設置されると、ウィンドシールドから入射してくる日光が直接、撮像装置に当たる。そのため、撮像装置全体の温度が上昇しやすくなる。また、撮像装置内に制御部を有している場合、制御部から熱が発せられるため、撮像装置全体の温度が上昇しやすくなる。これらの場合において、撮像装置の動作保障温度を超えてしまうと、製品機能を失ってしまうおそれがある。
【０００５】
本開示の一側面は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、撮像装置全体の温度上昇を抑えることができる撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、車両のウィンドシールドの内側に設置され、車両の前方を撮像する撮像装置（１）であって、筐体（２）と、レンズ（３）と、撮像素子（４）と、処理基板（５）と、を備える。レンズは筐体の一部に露出している。撮像素子は、筐体内に設けられ、レンズを介して得られた光学的な像を電気的な画像信号に変換する。処理基板は、撮像素子によって変換された画像信号を信号処理する処理回路素子が設けられている。筐体は、ウィンドシールドの内側に筐体が設置された状態において、ウィンドシールドに対向する筐体の部分である第１部分（８５）と、第１部分とは反対側に位置する筐体の部分である第２部分（８６）と、を有し、第１部分の外表面である第１外表面（６５）の光反射率は第２部分の外表面である第２外表面（６６）の光反射率よりも高く、処理基板は筐体内に設けられ、処理回路素子は第２部分のみに対向して処理基板に設けられている。
【０００７】
このように構成された撮像装置によれば、直射日光が当たりやすい第１外表面において熱の吸収を抑えることができる。その結果、撮像装置全体の温度上昇を抑えることができる。
【０００８】
また、第２外表面は第１外表面よりも直射日光が当たりにくいため、第２部分は第１部分よりも温度が低くなりやすい。そのため、処理回路素子が第１部分には対向せず、第２部分のみに対向するように処理基板に設けられている構成によれば、熱を発する処理回路素子を第１部分よりも温度の低い第２部分で放熱することができる。その結果、撮像装置全体の温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の撮像装置の外観を右前上方から見た状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の撮像装置の外観を右後下方から見た状態を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の撮像装置を右前上方から見た分解図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置を下方から見た分解図である。
【図５】第１実施形態の撮像装置の供締めを示す説明図である。
【図６】第２実施形態の撮像装置のカバーを示す斜視図である。
【図７】第２実施形態の撮像装置のカバーの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．撮像装置１の構成］
撮像装置１の構成を図１〜図４に基づき説明する。撮像装置１は、車両のウィンドシールドの内側に設置され、車両の前方を撮像する車載カメラである。なお、以下の説明においては、撮像装置１の各部材の前後左右上下方向を、撮像装置１がウィンドシールドの内側に設置された状態における、その部材の前後左右上下方向として定義する。つまり、この定義では各部材の前方向は、車両の前方に一致する。
【００１２】
図１〜図４に示すように、撮像装置１は、筐体２と、光学ユニット１２と、撮像基板３０と、処理基板５と、を備える。光学ユニット１２、撮像基板３０及び処理基板５は、筐体２に内蔵されている。
【００１３】
図１及び図２に示すように、筐体２は、前方側になるほど厚みが小さくなるような形状を有する箱状の部材である。筐体２は、左右方向に間隔を隔てて対向配置される右側壁８１及び左側壁８２と、右側壁８１及び左側壁８２の間を連結し前後に配置される前側壁８３及び後側壁８４と、右側壁８１及び左側壁８２の間を連結し上下に配置される上壁８５及び底壁８６と、を備えている。また、筐体２は、右側壁８１の外表面である右側面６１と、左側壁８２の外表面である左側面６２と、前側壁８３の外表面である前側面６３と、後側壁８４の外表面である後側面６４と、上壁８５の外表面である上面６５と、底壁８６の外表面である下面６６とを有する。ウィンドシールドの内側に撮像装置１が設置された状態において、筐体２の上面６５はウィンドシールドに対向する。つまり、上壁８５はウィンドシールドに対向する筐体２の部分であり、底壁８６は上壁８５とは反対側に位置する筐体２の部分である。なお、上壁８５は第１部分に相当し、底壁８６は第２部分に相当し、上面６５は第１外表面に相当し、下面６６は第２外表面に相当する。
【００１４】
図３及び図４に示すように、筐体２は、ケース１０及びカバー１１の２つの部品を備える。筐体２は、ケース１０及びカバー１１が互いに対向して接合され一体となっている。ケース１０は、筐体２の上壁８５及び側壁８１〜８４の一部を構成する。カバー１１は、筐体２の底壁８６及び側壁８１〜８４の一部を構成する。つまり、筐体２の上面６５は、ケース１０の上面６５と一致し、筐体２の下面６６は、カバー１１の下面６６と一致する。
【００１５】
ケース１０は、アルミニウムの材料を用いて構成され、アルミニウム自体の色である銀色を呈している。そのため、ケース１０の上面６５は銀色を呈している。
ケース１０は、上壁８５と、右側壁８１の一部と、左側壁８２の一部と、前側壁８３の一部と、後側壁８４の一部と、を有する。上壁８５は、光学ユニット１２及び撮像基板３０を収納するために、上壁８５の後方に、上方に隆起した隆起部２０を備える。隆起部２０は前方に向けて開口するレンズ孔２１を有する。
【００１６】
ケース１０は、光学ユニット１２と接合するための２つのねじ穴３１ａ、３２ａと、カバー１１と接合するための４つのねじ孔４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａと、カバー１１及び処理基板５を供締めするための３つのねじ孔５１ａ、５２ａ、５３ａと、を有する。
【００１７】
カバー１１はアルミニウムの材料を用いて構成されている。カバー１１において、ケース１０に接合された際に筐体２の外部となる部分は黒色の塗装が施されている。黒色の塗装が施されている部分は図１〜図４、図６及び図７に斜線で示した。すなわち、少なくともカバー１１の下面６６は黒色を呈している。
【００１８】
カバー１１は、底壁８６と、後側壁８４の一部８４ａと、前側壁８３の一部と、右側壁８１の一部と、左側壁８２の一部と、を有する。以下、後側壁８４の一部であって、カバー１１を構成する部分を第３部分８４ａと称する。底壁８６は、カバー１１の下面６６を有する板状部分である。第３部分８４ａは、筐体２がウィンドシールドの内側に設置された状態において、筐体２における車両の後方側に、底壁８６から立設して設けられている。また、底壁８６の内表面には、熱伝導部材８０が設けられ、底壁８６と後述する画像処理ＬＳＩ７０の間に配置されている。熱伝導部材８０は、熱伝導性の高い部材で形成され、底壁８６と画像処理ＬＳＩ７０の間で熱を伝えるものである。熱伝導部材８０としては、例えば、熱伝導シート等を挙げることができる。
【００１９】
カバー１１は、ケース１０と接合するための４つの貫通孔４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂと、ケース１０及び処理基板５を供締めするための３つの貫通孔５１ｂ、５２ｂ、５３ｂと、を有する。
【００２０】
光学ユニット１２は、鏡筒部８と、ベース部９と、レンズ３と、を備える。鏡筒部８及びベース部９は、樹脂で一体成形されている。
鏡筒部８は、筒状の形状を有し、内部にレンズ３を保持する。レンズ３は、車両の前方からの光を受け入れることが可能なように、レンズ孔２１に露出し、光軸が鏡筒部８の中心軸と一致するように、光軸方向に並べられている。
【００２１】
ベース部９は、レンズ３の光軸と垂直な方向に広がり、後方が開放した直方体状の形状を有する。ベース部９は、光学ユニット１２をケース１０に固定するために、左方向及び右方向に延びた取付け部において２つの貫通孔３１ｃ、３２ｃを有する。
【００２２】
撮像基板３０には、撮像素子４が実装されている。撮像素子４は、矩形板状であり、表面が単一表面をなす受光面で構成されており、レンズ３により受光面に結像された被写体像を電気的な画像信号に変換する。具体的には、撮像素子４は、ＣＭＯＳイメージセンサ等の半導体イメージセンサ素子である。
【００２３】
撮像基板３０は、撮像素子４において変換された画像信号を処理基板５に出力する板状部材である。撮像基板３０は、撮像素子４が搭載された面を前方に向けて、ベース部９の後方の開放端部に組み付けられる。撮像基板３０は光学ユニット１２とともに隆起部２０に収納され、ケース１０及びカバー１１が接合された状態において、撮像基板３０は第３部分８４ａの内側に配置される。
【００２４】
処理基板５は、撮像素子４によって得られた画像信号や後述する画像処理ＬＳＩ７０によって処理された画像信号を記録、あるいは他の装置に伝送する板状部材である。ケース１０及びカバー１１が接合された際に、処理基板５の一方の面が上壁８５に対向し、処理基板５の他方の面が底壁８６に対向するように配置される。処理基板５は、ケース１０及びカバー１１を供締めするための３つの貫通孔５１ｃ、５２ｃ、５３ｃを有する。
【００２５】
処理基板５には、画像処理ＬＳＩ７０、コネクタ７１等が搭載されている。なお、ＬＳＩは、Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎの略語である。画像処理ＬＳＩ７０は、撮像素子４によって変換された画像信号を信号処理する板状部材である。画像処理ＬＳＩ７０は、熱伝導部材８０を介して底壁８６に接触している。コネクタ７１は、電源の供給及び通信を行うためのものであり、筐体２の右側の後方に設けられている。コネクタ７１は、車両からの電源を供給するとともに、処理基板５で算出された演算結果を外部へ出力する。なお、画像処理ＬＳＩ７０は処理回路素子に相当する。
【００２６】
ケース１０及び光学ユニット１２は、２つのねじ３１、３２によって接合される。２つのねじ３１、３２のそれぞれは、ベース部９に設けられた貫通孔３１ｃ、３２ｃを介して、ケース１０に設けられたねじ穴３１ａ、３２ａに螺合して、ケース１０及び光学ユニット１２を接合する。
【００２７】
ケース１０及びカバー１１は、４つのねじ４１、４２、４３、４４によって接合される。４つのねじ４１、４２、４３、４４のそれぞれは、カバー１１に設けられた貫通孔４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂを介して、ケース１０に設けられたねじ孔４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａに螺合して、ケース１０及びカバー１１を接合する。
【００２８】
ケース１０、カバー１１、及び処理基板５は、３つのねじ５１、５２、５３によって供締めされる。具体的には、図５に示すように、ねじ５３は、カバー１１に設けられた貫通孔５３ｂと、処理基板５に設けられた貫通孔５３ｃとを介して、ケース１０に設けられたねじ孔５３ａに螺合する。ねじ５１も同様に、貫通孔５１ｂと、貫通孔５１ｃとを介して、ねじ孔５１ａに螺合する。ねじ５２も同様に、貫通孔５２ｂと、貫通孔５２ｃとを介して、ねじ孔５２ａに螺合する。
【００２９】
［１−２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）筐体２の上面６５は銀色であり、下面６６は黒色である。そのため、筐体２の上面が銀色以外の色の塗装が施された撮像装置に比べて、直射日光が当たりやすい上面６５において熱の吸収を抑制することができる。したがって、本開示の撮像装置１は、撮像装置１全体の温度上昇を抑えることができる。
【００３０】
また、下面６６は上面６５よりも直射日光が当たりにくいため、底壁８６は上壁８５よりも温度が低くなりやすい。さらに、下面６６は車室内に面しているため、エアコンによる冷却により温度が低くなりやすい。そのため、画像処理ＬＳＩ７０が底壁８６に対向して処理基板５に設けられる構成によれば、画像処理ＬＳＩ７０が上壁８５に対向して処理基板５に設けられる構成よりも、熱を発する画像処理ＬＳＩ７０を上壁８５よりも温度の低い底壁８６で放熱することができる。したがって、本開示の撮像装置１は撮像装置１の内部の温度上昇を抑えることができ、撮像装置１全体の温度上昇を抑えることができる。
【００３１】
（１ｂ）筐体２の下面６６は黒色である。そのため、下面６６が黒以外の色である場合、例えばアルミニウム自体の色である銀色の場合に比べて、放熱効果が高くなる。したがって、本開示の撮像装置１は撮像装置１の内部の温度上昇を抑えることができ、撮像装置１全体の温度上昇を抑えることができる。
【００３２】
（１ｃ）ケース１０とカバー１１とは別部品である。そのため、ケース１０とカバー１１が一体成形された撮像装置に比べて、直射日光による熱がケース１０からカバー１１へと移動しにくい。したがって、本開示の撮像装置１は、撮像装置１全体における温度の上昇を抑えることができる。
【００３３】
（１ｄ）ケース１０、カバー１１、及び処理基板５が供締めされている。そのため、画像処理ＬＳＩ７０から発生されるノイズが外部へ伝搬するのを抑制することができる。つまり、ＥＭＣ性能を確保することができる。なお、ＥＭＣは電磁環境適合性であり、Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙの略語である。
【００３４】
また、ケース１０、カバー１１、及び処理基板５は、３箇所で供締めされている。このようにこれらが数点で接触されているため、ＥＭＣ性能を確保するとともに、ケース１０及びカバー１１の熱伝導性を下げることができる。したがって、ＥＭＣ性能を確保するとともに、撮像装置１全体の温度上昇を抑えることができる。
【００３５】
（１ｅ）画像処理ＬＳＩ７０及び撮像素子４は、離れた位置に配置されている。そのため、熱発生源である画像処理ＬＳＩ７０と熱の影響を受けやすい撮像素子４との間の熱移動を抑えることができる。したがって、撮像素子４を熱から守ることができる。
【００３６】
（１ｆ）画像処理ＬＳＩ７０は、熱伝導部材８０を介して底壁８６に接触している。そのため、画像処理ＬＳＩ７０で発せられた熱を、熱伝導部材８０を介して底壁８６で放熱することができる。
【００３７】
［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３８】
前述した第１実施形態のカバー１１は一体成形されている。これに対し、第２実施形態のカバー１１０は、第１実施形態のカバー１１と比較すると、底壁８６と第３部分８４ａとが別部品で構成されている点で相違する。底壁８６と第３部分８４ａとは樹脂素材１６を介して連結されている。その他の構造、材質等は同一である。
【００３９】
［２−２．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【００４０】
（２ａ）底壁８６と第３部分８４ａとは別部品である。そのため、底壁８６と第３部分８４ａとが一体成形された撮像装置に比べて、熱発生源の画像処理ＬＳＩ７０と、熱の影響を受けやすい撮像素子４との間の熱移動を抑えることができる。したがって、撮像素子４を熱から守ることができる。
【００４１】
（２ｂ）底壁８６と第３部分８４ａとは樹脂素材１６を介して連結されている。樹脂素材１６は熱伝導率が低いため、底壁８６及び第３部分８４ａの熱伝導性を下げることができる。
【００４２】
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００４３】
（３ａ）上記実施形態では、筐体２の上面６５は銀色を呈し、筐体２の下面６６は黒色を呈している例を示した。しかし、上面の光反射率が下面の光反射率よりも高くなるような他の色の組み合わせで筐体を２色に色分けしてもよい。ここで、光反射率とは可視光に対する反射率である。理想的な白色は全ての可視光を反射するため光反射率は１００％であり、理想的な黒色は全ての可視光を吸収するため光反射率は０％である。具体的には、例えば、上面は白色を呈し、下面は黒色を呈していてもよい。また例えば、上面は黒色以外の色を呈し、下面は黒色を呈していてもよい。
【００４４】
このように２色に色分けする構成によれば、光反射率が高い上面において熱の吸収を抑えることができ、上面よりも光反射率が低い下面において、熱の放熱を促すことができる。
【００４５】
（３ｂ）上記実施形態では、ケース１０とカバー１１、１１０とが別部品である例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ケースとカバーとが一体となって成形されていてもよい。
【００４６】
（３ｃ）上記実施形態では、熱伝導部材８０が設けられている例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、熱伝導部材８０の代わりに放熱部材を用いてもよい。放熱部材とは、処理回路素子から発生した熱を効率よく除去することができる部材である。放熱部材の例としては、放熱ゲル等が挙げられる。
【００４７】
（３ｄ）上記実施形態では、ケース１０及びカバー１１、１１０はアルミニウムの材料を用いて構成されている例を示したが、アルミニウム以外の金属を用いて構成されていてもよい。
【００４８】
（３ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００４９】
１…撮像装置、２…筐体、３…レンズ、４…撮像素子、５…処理基板、８…鏡筒部、９…ベース部、１０…ケース、１１…カバー、１２…光学ユニット、１６…樹脂素材、２０…隆起部、２１…レンズ孔、３０…撮像基板、３１、３２…ねじ、３１ａ、３２ａ…ねじ穴、３１ｃ、３２ｃ…貫通孔、４１、４２、４３、４４…ねじ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ…ねじ孔、４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ…貫通孔、５１、５２、５３…ねじ、５１ａ、５２ａ、５３ａ…ねじ孔、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ…貫通孔、５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ…貫通孔、６１…右側面、６２…左側面、６３…前側面、６４…後側面、６５…上面、６６…下面、７０…画像処理ＬＳＩ、７１…コネクタ、８０…熱伝導部材、８１…右側壁、８２…左側壁、８３…前側壁、８４…後側壁、８４ａ…第３部分、８５…上壁、８６…底壁、１１０…カバー。
【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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【図６】
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【図７】
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