(57)【要約】【課題】気密構造を備えるカメラモジュールにおいて、気密性と組立作業性を両立させるカメラモジュール及びカメラモジュールの組立方法を提供する。【解決手段】カメラモジュール２２は、開口部２０１を有する蓋形状の第１分割体２００と、円環形状の気密部材２１０と、窓部２２１と窓部２２１の周囲に形成される円環形状の円環部２２２を有する窓部材２２０と、見返し部材２３０と、撮像部２４１と回路基板２４２を有するカメラ部材２４０と、を備え、窓部材２２０は、円環部２２２に溝部２２３を有し、気密部材２１０は、溝部２２３によって保持され、窓部材２２０の窓部２２１と気密部材２１０は、第１分割体２００の開口部２０１を気密に閉塞する。【選択図】図４
2019132996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する蓋形状の第１分割体と、
円環形状の気密部材と、
窓部と前記窓部の周囲に形成される円環形状の円環部を有する窓部材と、
見返し部材と、
撮像部と回路基板を有するカメラ部材と、
を備え、
前記窓部材は、前記円環部に溝部を有し、
前記気密部材は、前記溝部によって保持され、
前記窓部材の前記窓部と前記気密部材は、前記開口部を気密に閉塞する、
ことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記第１分割体は、
前記開口部の周囲が前記窓部材の円周と略一致する範囲まで均された平滑面を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記平滑面は、
表面粗さが算術平均粗さ１．６μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記平滑面は、
前記均しにより形成された深さが０．１ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項２乃至３のいずれか１つに記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記第１分割体は、前記窓部材と略一致の高さを有する連結部を有し、
前記見返し部材は、前記連結部と連結され、
前記第１分割体と前記見返し部材は、前記窓部材を把持する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のカメラモジュール。
【請求項６】
開口部を有する蓋形状の第１分割体と、
円環形状の気密部材と、
窓部と前記窓部の周囲に形成される円環形状の円環部を有する窓部材と、
見返し部材と、
撮像部と回路基板を有するカメラ部材と、
を備えたカメラモジュールの組立方法において、
前記第１分割体が配置され、その上に、
前記気密部材と、前記窓部材と、前記見返し部材と、前記カメラ部材と、
を下から順に積み上げる、
ことを特徴とするカメラモジュールの組立方法。
【請求項７】
前記窓部材は、前記円環部に溝部を有し、
前記窓部材は、前記気密部材が前記溝部に保持されるように配置される、
ことを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュールの組立方法。
【請求項８】
前記第１分割体は、前記開口部の周囲が前記窓部材の円周と略一致する範囲までが均された平滑面を有し、
前記窓部材は、前記平滑面とあわせるように配置される、
ことを特徴とする請求項６乃至７のいずれか１つに記載のカメラモジュールの組立方法。
【請求項９】
前記平滑面は、
表面粗さが算術平均粗さ１．６μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラモジュールの組立方法。
【請求項１０】
前記平滑面は、
前記均しにより形成された深さが０．１ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項８乃至９のいずれか１つに記載のカメラモジュールの組立方法。
【請求項１１】
前記第１分割体は、前記窓部材と略一致の高さを有する連結部を有し、
前記見返し部材は、前記第１分割体と前記見返し部材で前記窓部材を把持するように前記連結部と連結される、
ことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１つに記載のカメラモジュールの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密構造を備えるカメラモジュールにおいて、気密性と組立作業性を両立させることのできるカメラモジュール及びカメラモジュールの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、検出装置と、携帯端末と、ネットワーク構築装置と、データ記憶装置と、を備えるプラント機器状態収集システムが開示されている。このようなプラント機器状態収集システムは、屋外で運用されることも想定されている。そのため、プラント機器状態収集システムにカメラ装置を追加しようとした場合、カメラ装置には気密構造が要求される。
【０００３】
また、カメラ装置のカメラモジュールの気密構造に関する従来技術として、特許文献２に開示される技術がある。特許文献２に記載のカメラモジュールは、基板上に設けられた撮像素子と、撮像素子から所定の焦点距離の位置に設けられたレンズと、レンズからの光を透過する光学フィルタとを有し、前記基板の下面、前記基板の上面と前記撮像素子の縁部との間、及び前記レンズを所定位置に支持する支持部を樹脂材により一体成形したことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３９２２７号公報
【特許文献２】特開２００６−１４８４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の構造は、カメラモジュールの製造に複数回の樹脂成形が必要であり、設備の大規模化と工程の複雑化という課題があった。
【０００６】
本発明は、気密構造を備えるカメラモジュールにおいて、気密性と組立作業性を両立させるカメラモジュール及びカメラモジュールの組立方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開口部を有する蓋形状の第１分割体と、
円環形状の気密部材と、
窓部と前記窓部の周囲に形成される円環形状の円環部を有する窓部材と、
見返し部材と、
撮像部と回路基板を有するカメラ部材と、
を備え、
前記窓部材は、前記円環部に溝部を有し、
前記気密部材は、前記溝部によって保持され、
前記窓部材の前記窓部と前記気密部材は、前記開口部を気密に閉塞する、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、前述の課題を解決するために、本発明のカメラモジュールの組立方法は、
開口部を有する蓋形状の第１分割体と、
円環形状の気密部材と、
窓部と前記窓部の周囲に形成される円環形状の円環部を有する窓部材と、
見返し部材と、
撮像部と回路基板を有するカメラ部材と、
を備えたカメラモジュールの組立方法において、
前記第１分割体が配置され、その上に、
前記気密部材と、前記窓部材と、前記見返し部材と、前記カメラ部材と、
を下から順に積み上げる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、気密構造を備えるカメラモジュールにおいて、気密性と組立作業性を両立させるカメラモジュール及びカメラモジュールの組立方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】カメラ装置が用いられたプラント機器状態収集システムを模式的に示した図である。
【図２】図１に示される本発明の実施形態によるカメラモジュールを備えたカメラ装置の斜視図である。
【図３】図２に示されるカメラ装置のカメラモジュールの正面図である。
【図４】図２に示されるカメラ装置のカメラモジュールの左側面図及びＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２に示されるカメラ装置のカメラモジュールの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１を参照する。図１には、石油化学系のプラントにおけるプラント機器状態収集システム１が示されている。石油化学系のプラントは、非常に広大である。このため、各機器の状態を検出装置１０及びカメラ装置２０により検出し、検出された情報をデータ記憶管理装置５において管理している。
【００１３】
より詳細に説明する。検出装置１０は、プラント内の各機器に取り付けられることにより、プラント内に複数配置されている。これらの検出装置１０において検出された情報は、中継器３を介してあるいは検出装置１０から直接ネットワーク構築装置４に送信され、データ記憶管理装置５に送信される。プラントの管理者は、データ記憶管理装置５に記憶された情報を管理端末（ノートパソコン）７を用いて確認することができる。
【００１４】
また、カメラ装置２０は、プラント内の機器に向けて取り付けられることにより、プラント内に配置される。カメラ装置２０は、周期的に画像を撮影し、撮影した画像を通信装置３０から中継器３を介して、あるいは直接ネットワーク構築装置４に送信する。ネットワーク構築装置４は、画像をデータ記憶管理装置５に送信する。プラントの管理者は、データ記憶管理装置５に記憶された画像を管理端末（ノートパソコン）７を用いて確認することができる。
【００１５】
図１には２つの検出装置１０が示されているが、検出装置１０は、３個以上であってもよく、または１個であってもよい。また、図１には１組のカメラ装置２０及び通信装置３０が示されているが、２組以上のカメラ装置２０及び通信装置３０であってもよく、または通信装置３０に２個以上のカメラ装置２０を接続してもよい。
【００１６】
図２を参照する。図２は、本発明の実施形態に係るカメラモジュール２２を備えたカメラ装置２０の斜視図である。カメラ装置２０のケースは、前部に配置され後方が開口している第１分割体２００と、この第１分割体２００に重ね合わされた第２分割体３００と、第１分割体２００と第２分割体３００との間に位置する第３分割体４００と、からなる。ケースは、金属製であり必要に応じて表面に塗装等の表面処理が行われる。第１分割体２００及び第２分割体３００は、図示しないねじ、ボルト等の連結部材によって、それぞれ第３分割体４００に連結されている。
【００１７】
第１分割体２００は、正面視において略四角形を呈する蓋形状からなる。
【００１８】
第２分割体３００は、背面視において略四角形を呈する蓋形状からなる。
【００１９】
第３分割体４００は、平面視において略長方形を呈する筒形状からなり、第１分割体２００と第２分割体３００との間の壁部となる。
【００２０】
第１分割体２００の中央には、略円形状の開口部２０１が設けられ、後述する窓部材２２０の窓部２２１により塞がれている。
【００２１】
図３、図４、図５を参照する。図３は、カメラ装置２０のカメラモジュール２２の正面図を、図４（ａ）は、カメラモジュール２２の左側面図を、図４（ｂ）は、カメラモジュール２２のＡ−Ａ線断面図を示す。図５は、カメラモジュール２２の分解斜視図を示す。
【００２２】
カメラモジュール２２は、第１分割体２００と、気密部材２１０と、窓部材２２０と、見返し部材２３０と、カメラ部材２４０と、を備える。
【００２３】
第１分割体２００の内側には、開口部２０１の周囲が後述する窓部材２２０の円周と略一致する範囲まで均された平滑面２０２が設けられる。平滑面２０２は、例えば切削や研磨により表面が平滑に均され、且つ、わずかに窪んでいる。これにより、後述する気密部材２１０による気密性が向上し、且つ、組立作業者は、カメラモジュール２２を組み立てる際に平滑面２０２にあわせるようにして窓部材２２０を配置することができる。
【００２４】
平滑面２０２の表面粗さは、好ましくは算術平均粗さ（Ｒａ）１．６μｍ以下である。これは、気密部材２１０による気密性をより向上させるとともに、組立作業者が目視または触覚により平滑面２０２を認識することを容易にする。
【００２５】
さらに、平滑面２０２の均しにより形成された窪みの深さは、好ましくは０．１ｍｍ以上である。これは、組立作業者が目視または触覚により平滑面２０２を認識することを容易にする。
【００２６】
また、第１分割体２００の内側には、後述する窓部材２２０と略一致の高さを有する連結部２０３が形成される。連結部２０３には、見返し部材２３０と連結するためのねじ穴２０４が設けられている。
【００２７】
気密部材２１０は、ゴムからなるＯリングであり、後述する窓部材２２０に設けられた溝部２２３により保持され、第１分割体２００の平滑面２０２との間で気密機能を発揮する。気密部材２１０は、第１分割体の開口部２０１から、カメラモジュール２２の気密を保つために用いられる
【００２８】
窓部材２２０は、ポリカーボネイト（ＰＣ）等の透明樹脂材料で形成され、窓部２２１と、円環部２２２と、円環部に設けられた溝部２２３と、円環部に設けられた肉抜き穴２２４と、を備える。
【００２９】
窓部２２１は、略円板形状からなり、第１分割体２００の開口部２０１と略一致、あるいはそれ以上の大きさを有する。
【００３０】
円環部２２２は、窓部２２１の周囲に形成される略円環形状からなり、窓部２２１の方向に溝部２２３を、窓部２２１と反対の方向に肉抜き穴２２４を備えている。
【００３１】
溝部２２３は、気密部材２１０の気密機能を発揮するために必要な溝構造を満たすように構成される。窓部２２１と溝部２２３に保持された気密部材２１０は、開口部２０１を気密に閉塞する。
【００３２】
肉抜き穴２２４は、円環部２２２の樹脂成形時のヒケを抑制するように構成される。
【００３３】
見返し部材２３０は、エポキシ樹脂等の樹脂材料で形成され、平板部２３１と、傾斜部２３２と、筒部２３３と、ボス部２３４と、を備える。
【００３４】
平板部２３１は、見返し部材２３０を第１分割体２００に連結するための穴部２３５を有する。見返し部材２３０は、図示しないねじ、ボルト等の連結部材により穴部２３５を通じて第１分割体２００のねじ穴２０４と連結される。連結部２０３の高さは窓部材２２０と略一致するため、第１分割体２００と見返し部材２３０の連結により窓部材２２０が把持される。これにより、窓部２２１が開口部２０１の位置からずれたり、気密部材２１０が溝部２２３から外れることを防止できる。
【００３５】
傾斜部２３２は、後述する撮像部２４１が撮像した画像に見返し部材２３０が映り込まないように、撮像部２４１の画角を考慮して傾斜角度が構成される。
【００３６】
筒部２３３は、少なくとも撮像部２４１の鏡胴を差し込むことが可能な直径で構成される。
【００３７】
ボス部２３４は、平板部２３１や傾斜部２３２に設けられる突起であり、先端にカメラ部材２４０と連結するためのねじ穴２３６が設けられている。
【００３８】
カメラ部材２４０は、撮像部２４１と回路基板２４２と、を備える。
【００３９】
撮像部２４１は、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラからなり、少なくとも撮像素子、レンズ及び鏡胴を含んでいる。撮像部２４１は、カメラ装置２０が向いている方向の風景を開口部２０１、窓部材２２０を通じて撮影し、画像に変換する。また、撮像部２４１の他の実施形態として、赤外線カメラや赤外線サーモグラフィーカメラを用いてもよい。撮像部２４１が撮影した画像は、回路基板２４２から図示しないケーブルを介して、カメラ装置２０の図示しない制御部に送られる。
【００４０】
回路基板２４２は、ガラスエポキシ等からなるプリント基板（Printed Circuit Board; PCB）であり、カメラ部材２４０を見返し部材２３０に連結するための穴部２４３を有する。カメラ部材２４０は、図示しないねじ、ボルト等の連結部材によりにより穴部２４３を通じて見返し部材２３０のねじ穴２３６と連結される。
【００４１】
ここで、カメラモジュール２２の組立方法を図５を参照して説明する。
【００４２】
第一の工程において、第１分割体２００の内側を上向きにして配置する。
【００４３】
第二の工程において、第１分割体２００にあらかじめ形成されている平滑面２０２に気密部材２１０を配置する。
【００４４】
第三の工程において、気密部材２１０が窓部材２２０の溝部２２３に保持されるように窓部材２２０を配置する。このとき組立作業者は、窓部材２２０の円周と第１分割体２００の平滑面２０２とをあわせるように、窓部材２２０を配置する。
【００４５】
平滑面２０２の表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）１．６μｍ以下となるように形成されている。これにより、組立作業者は、目視または触覚により平滑面２０２を容易に認識することできる。
【００４６】
さらに、平滑面２０２の窪みの深さは、０．１ｍｍ以上となるように形成されている。これにより、組立作業者は、目視または触覚により平滑面２０２を容易に認識することができる。
【００４７】
第四の工程において、第１分割体２００のねじ穴２０４と見返し部材２３０の穴部２３５が一致するように、且つ、ボス部２３４が上側になるように、見返し部材２３０を連結部２０３に配置する。
【００４８】
第五の工程において、ねじ、ボルト等の連結部材を用いて第１分割体２００と見返し部材２３０を連結する。
【００４９】
第六の工程において、見返し部材２３０のねじ穴２３６とカメラ部材２４０の穴部２４３が一致するように、且つ、撮像部２４１の鏡胴を筒部２３３に差し込むように、カメラ部材２４０をボス部２３４に配置する。
【００５０】
第七の工程において、ねじ、ボルト等の連結部材を用いて見返し部材２３０とカメラ部材２４０を連結する。
【００５１】
以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。
【００５２】
気密部材２１０を窓部材２２０の溝部２２３によって保持し、窓部材２２０の窓部２２１と気密部材２１０で開口部２０１を気密に閉塞することで、カメラ装置２０を屋外で使用した際に、カメラモジュール２２の開口部２０１から雨などの水分が浸入することを防止できる。
【００５３】
開口部２０１の周囲が窓部材２２０の円周と略一致する範囲まで均された平滑面２０２を有することで、気密部材２１０による気密性が向上し、且つ、組立作業者は、カメラモジュール２２を組み立てる際に平滑面２０２にあわせるようにして窓部材２２０を配置することができる。
【００５４】
さらに平滑面２０２は、気密部材２１０による気密性をより向上させる、及び組立作業者が平滑面２０２を認識しやすくするために、表面粗さ、及び／または、均しによって形成される窪みの深さを調整することができる。
【００５５】
第１分割体２００と見返し部材２３０の連結により窓部材２２０を把持することで、窓部２２１が開口部２０１の位置からずれたり、気密部材２１０が溝部２２３から外れることを防止できる。
【００５６】
開口部を２０１を有する蓋形状の第１分割体２００の内側を上にして配置し、その上に、気密部材２１０と、窓部材２２０と、見返し部材２３０と、カメラ部材２４０と、を下から順に積み上げて組立てることによって、カメラモジュール２２の左右向きや上下向きを変えずに組み立てることができ、作業性が向上する。また、ねじ、ボルト等の連結部材を用いてカメラモジュール２２の部材を連結しているため、特別な設備なしに組み立てできる。
【００５７】
なお、カメラモジュールの他の実施形態として、窓部材２２０の窓部２２１をアクリル樹脂やガラス等の透明材料で構成しても良い。
【００５８】
なお、カメラモジュールの組立方法の他の実施形態として、第五の工程で第１分割体２００と見返し部材２３０の連結を行わず、第七の工程で第１分割体２００と見返し部材２３０、及び見返し部材２３０とカメラ部材２４０を連結してもよい。
【００５９】
なお、本発明によるカメラモジュールは、プラント機器状態収集システムに用いられるカメラ装置の場合を例に説明したが、防水構造を要する他のカメラ装置にも用いることができる。
【００６０】
即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更（構成要素の追加、削除を含む）が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
１        プラント機器状態収集システム
４        ネットワーク構築装置
５        データ記憶管理装置
７        管理端末
２０      カメラ装置
２２      カメラモジュール
３０      通信装置
２００    第１分割体
２０１    開口部
２０２    平滑面
２０３    連結部
２０４    ねじ穴
２１０    気密部材
２２０    窓部材
２２１    窓部
２２２    円環部
２２３    溝部
２３０    見返し部材
２３１    平板部
２３４    ボス部
２３５    穴部
２３６    ねじ穴
２４０    カメラ部材
２４１    撮像部
２４２    回路基板
２４３    穴部
３００    第２分割体
４００    第３分割体
【図１】
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【図２】
2019132996.tif 000004
【図３】
2019132996.tif 000005
【図４】
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【図５】
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