(57)【要約】      （修正有）【課題】赤外光遮蔽フィルタ部と赤外光透過フィルタ部との接合強度が高い保護カバーを提供する。【解決手段】赤外光源２０および撮像装置１００を保護する保護カバー２００は、赤外光源２０からの赤外光を通過させる第１開口２２３、および撮像装置１００への赤外光を通過させる第２開口２２４を有し、赤外光を遮蔽する赤外光遮蔽フィルタ部２２０と、第１開口２２３および第２開口２２４を含む領域で赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面を覆い、赤外光源２０からの赤外光および撮像装置１００への赤外光を透過させる赤外光透過フィルタ部２１０とを備え、赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、赤外光源２０と撮像装置１００との間に、赤外光透過フィルタ部２１０を貫通して設けられる遮光部２２５を有する。【選択図】図１
2013127375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光源および撮像装置を保護する保護カバーであって、
前記赤外光源からの赤外光を通過させる第１開口、および前記撮像装置への赤外光を通過させる第２開口を有し、赤外光を遮蔽する赤外光遮蔽フィルタ部と、
前記第１開口および前記第２開口を含む領域で前記赤外光遮蔽フィルタ部の外側面を覆い、前記赤外光源からの赤外光および前記撮像装置への赤外光を透過させる赤外光透過フィルタ部と
を備え、
前記赤外光遮蔽フィルタ部は、前記赤外光源と前記撮像装置との間に、前記赤外光透過フィルタ部を貫通して設けられる遮光部を有する保護カバー。
【請求項２】
前記赤外光透過フィルタ部は、射出成形により形成される請求項１に記載の保護カバー。
【請求項３】
前記赤外光遮蔽フィルタ部および前記赤外光透過フィルタ部は、二色成形により一体的に形成される請求項１または２に記載の保護カバー。
【請求項４】
赤外光源および撮像装置を保護する保護カバーであって、
前記赤外光源からの赤外光を通過させる第１開口、および前記撮像装置への赤外光を通過させる第２開口が形成され、赤外光を遮蔽する赤外光遮蔽フィルタ部と、
前記第１開口および前記第２開口を覆い、前記赤外光源からの赤外光および前記撮像装置への赤外光を透過させる赤外光透過フィルタ部と
を備え、
前記赤外光遮蔽フィルタ部および前記赤外光透過フィルタ部は、二色成形により一体的に形成される保護カバー。
【請求項５】
前記赤外光遮蔽フィルタ部および前記赤外光透過フィルタ部は、略同一の線形膨張係数を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の保護カバー。
【請求項６】
前記赤外光遮蔽フィルタ部および前記赤外光透過フィルタ部は、同一のベース材料により形成される請求項１から５のいずれか一項に記載の保護カバー。
【請求項７】
前記赤外光遮蔽フィルタ部は、前記撮像装置の受光面に入射する赤外光を前記第２開口に通過させ、外部から前記撮像装置の受光面以外に入射する赤外光を遮蔽する請求項１から６のいずれか一項に記載の保護カバー。
【請求項８】
前記赤外光透過フィルタ部の内側面は、前記赤外光遮蔽フィルタ部の外側面の略全体と接触している請求項１から７のいずれか一項に記載の保護カバー。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の保護カバーと、
前記赤外光源と、
前記撮像装置と、
前記赤外光源および前記撮像装置が固定され、前記保護カバーとともに前記赤外光源および前記撮像装置を収容するベースプレートと
を備える撮像システム。
【請求項１０】
前記撮像装置は、フィラーを含有する熱可塑性樹脂で形成されたレンズ鏡筒を有する請求項９に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護カバー、および撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外光源および撮像素子を備え、赤外光源から照射された赤外光のうち被写体で反射された反射光を撮像素子で受光して、被写体の画像データを生成する赤外線カメラが知られている。特許文献１に記載の赤外線カメラでは、光学フィルタの内部反射面に溝部が形成され、溝部に遮光板の一端が嵌められて固定されている。光学フィルタの内部反射面に溝を形成することにより、赤外光源から照射された赤外光が光学フィルタを介して直接撮像素子に入射することを防止している。
特許文献１  特開２０１０−９６７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような赤外線カメラでは、光学フィルタと遮光板との接合面が狭いので、接合強度が弱く、衝撃に対して壊れやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様に係る保護カバーは、赤外光源および撮像装置を保護する保護カバーであって、赤外光源からの赤外光を通過させる第１開口、および撮像装置への赤外光を通過させる第２開口を有し、赤外光を遮蔽する赤外光遮蔽フィルタ部と、第１開口および第２開口を含む領域で赤外光遮蔽フィルタ部の外側面を覆い、赤外光源からの赤外光および撮像装置への赤外光を透過させる赤外光透過フィルタ部とを備え、赤外光遮蔽フィルタ部は、赤外光源と撮像装置との間に、赤外光透過フィルタ部を貫通して設けられる遮光部を有する。
【０００５】
本発明の第２の態様に係る保護カバーは、赤外光源および撮像装置を保護する保護カバーであって、赤外光源からの赤外光を通過させる第１開口、および撮像装置への赤外光を通過させる第２開口が形成され、赤外光を遮蔽する赤外光遮蔽フィルタ部と、第１開口および第２開口を覆い、赤外光源からの赤外光および撮像装置への赤外光を透過させる赤外光透過フィルタ部とを備え、赤外光遮蔽フィルタ部および赤外光透過フィルタ部は、二色成形により一体的に形成される。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る撮像システムの概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る保護カバーの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る撮像システム３００の概略断面図を示す。撮像システム３００は、ベースプレート１０、複数の赤外光源２０、複数の撮像装置１００、保護カバー２００を備える。ベースプレート１０は、複数の赤外光源２０および複数の撮像装置１００を固定し、保護カバー２００とともに複数の赤外光源２０および複数の撮像装置１００を収容する。複数の撮像装置１００のそれぞれは、複数の赤外光源２０から照射された赤外光のうち、被写体で反射された反射光を受光して、被写体の画像データを生成する。
【００１０】
撮像装置１００は、レンズ１０２およびレンズ鏡筒１０４を有する。レンズ鏡筒１０４は、例えば、酸化物および窒化物などのフィラーを含有する熱可塑性樹脂で形成されてよい。熱可塑性樹脂のベース材料は、プロフェニレンスフィド（ＰＰＳ）であってよい。撮像システム３００が車両の室内に設置される場合、車両の室内の温度が非常に高くなることで、撮像システム３００が加熱される。そこで、フィラーを含有する熱可塑性樹脂でレンズ鏡筒１０４が形成されることで、耐熱性に優れ、熱変形が小さいレンズ鏡筒１０４を提供できる。これにより、撮像装置１００の結像性能の劣化を防ぐことができるので、撮像装置１００により撮像された画像データから、乗員の位置、体型などの乗員情報を正確に取得できる。
【００１１】
保護カバー２００は、複数の赤外光源２０および複数の撮像装置１００を覆うようにベースプレート１０に固定され、複数の赤外光源２０および複数の撮像装置１００を保護する。保護カバー２００は、一体的に形成された赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０を備える。赤外光透過フィルタ部２１０は、特定の波長帯域の赤外光、例えば近赤外光のみ透過可能な赤外光透過性の材料で形成される。赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、赤外光吸収性の材料で形成される。
【００１２】
赤外光遮蔽フィルタ部２２０および赤外光透過フィルタ部２１０は、略同一の線形膨張係数を有してよい。例えば、赤外光遮蔽フィルタ部２２０および赤外光透過フィルタ部２１０は、同一のベース材料により形成される。ベース材料は、例えば、ポリカーボネート系樹脂である。赤外光遮蔽フィルタ２２０は、例えば、ポリカーボネート系樹脂に、赤外光吸収性の色素を分散させた材料により形成される。略同一の線形膨張係数を有する材料で形成されることで、一体的に形成された赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０が熱により変形したとしても、赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０が分離されにくくなる。また、温度変化による赤外光透過フィルタ部２１０の歪みを抑制できるので、結像性能の劣化を防止できる。
【００１３】
ここで、略同一の線形膨張係数とは、同一の線形膨張係数も含む概念である。すなわち、赤外光遮蔽フィルタ部２２０および赤外光透過フィルタ部２１０は、熱変形によって分離しない程度に略同一の線形膨張係数を有していればよく、同一の線形膨張係数を有していてもよい。
【００１４】
赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、複数の赤外光源２０からの赤外光を通過させる第１開口２２３、および複数の撮像装置１００の受光面への赤外光をそれぞれ通過させる複数の第２開口２２４を有する。また、赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、外部から撮像装置１００の受光面以外に入射する赤外光を遮蔽する。例えば、矢印５２ａで示す入射光は、第２開口２２４を通過して撮像装置１００の受光面に入射する。一方、例えば、矢印５４ａで示す入射光は、赤外光遮蔽フィルタ部２２０により遮蔽され、点線の矢印５４ｂで示すように保護カバー２００の内部への入射が妨げられる。よって、矢印５４ａで示すような入射光が保護カバー２００の内側面またはベースプレート１０で反射して、撮像装置１００の受光面に入射することを防止できる。
【００１５】
赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、さらに、複数の赤外光源２０と複数の撮像装置１００との間に、遮光部２２５を有する。遮光部２２５は、複数の赤外光源２０から照射された赤外光が被写体を経由せずに複数の撮像装置１００の受光面に入射されることを防止する。遮光部２２５は、赤外光透過フィルタ部２１０を貫通して設けられている。したがって、複数の赤外光源２０から照射された赤外光、あるいは保護カバー２００の内側面またはベースプレート１０で反射した赤外光が、赤外光透過フィルタ部２１０の内部で反射して、その一部が撮像装置１００の受光面に入射されることを防止できる。例えば、矢印５０ａで示す赤外光は、遮光部２２５で遮蔽されるので、赤外光が点線の矢印５０ｂのように赤外光透過フィルタ部２１０の内部で反射して撮像装置１００の受光面への入射が妨げられる。また、赤外光透過フィルタ部２１０を貫通して設けられる遮光部２２５が樹脂性の材料で形成されることで、遮光部２２５の突出部分に人体が衝突した場合でも、遮光部２２５が金属製の場合に比べて、人体への衝撃を和らげることができる。
【００１６】
赤外光透過フィルタ部２１０は、第１開口２２３および複数の第２開口２２４を含む領域で赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面を覆い、複数の赤外光源２０からの赤外光および複数の撮像装置１００への赤外光を透過させる。赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０とは、第１開口２２３および複数の第２開口２２４以外の広い面で接触しているので、接合強度が高く、衝撃に対して壊れにくくできる。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る保護カバー２００の分解斜視図を示す。赤外光透過フィルタ部２１０は、第１開口２２３を覆う第１透過フィルタ部２１１、および複数の第２開口２２４を覆う第２透過フィルタ部２１２を有する。赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、第１開口２２３を有する第１遮蔽フィルタ部２２１、および複数の第２開口２２４を有する第２遮蔽フィルタ部２２２を有する。赤外光透過フィルタ部２１０の内側面は、赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面の略全体と接触する。赤外光透過フィルタ部２１０の内側面は、赤外光遮蔽フィルタ部２２０の遮光部２２５以外の部分全体と接触してもよい。なお、略全体と接触しているとは、赤外光透過フィルタ部２１０の内側面が遮光部２２５以外の外側面のすべてと接触している場合、および赤外光透過フィルタ部２１０の内側面が遮光部２２５に加えて外側面の他の一部と接触していない場合も含む。このように、赤外光透過フィルタ部２１０の内側面が赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面の略全体と接触しているので、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０との接触面積が大きい。よって、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０との接合強度を高くできる。これにより、保護カバー２００の強度を高くでき、熱により保護カバー２００が変形しても、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０とが分離しにくくなる。
【００１８】
赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、第１遮蔽フィルタ部２２１と第２遮蔽フィルタ部２２２との間に、遮光部２２５を有する。遮光部２２５は、赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面から突出している。第１透過フィルタ部２１１および第２透過フィルタ部２１２は、遮光部２２５の突出部分を挟んで配置される。このように配置されることで、第１透過フィルタ部２１１の内部を反射する赤外光が、遮光部２２５の突出部分により遮られ、第２透過フィルタ部２１２の内部を通過して、撮像装置１００の受光面に入射することを防止できる。
【００１９】
ここで、赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０は、二色成形により一体的に形成されてよい。この場合、まず、共通金型と１次側の金型との間に赤外光遮蔽フィルタ部２２０用の材料を注入し、赤外光遮蔽フィルタ部２２０を形成する。次いで、赤外光遮蔽フィルタ部２２０を保持したままの状態の共通金型と２次側金型とを接続する。そして、共通金型と２次側金型との間に赤外光透過フィルタ部２１０用の材料を注入し、赤外光遮蔽フィルタ部２２０の外側面に赤外光透過フィルタ部２１０を形成する。これにより、赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０が一体的に形成された保護カバー２００を形成できる。また、上記の通り、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０との接触面積が大きいので、二色成形による赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０との接合強度を高くできる。なお、赤外光透過フィルタ部２１０を形成した後に、赤外光遮蔽フィルタ部２２０を形成することで保護カバー２００を形成してもよい。
【００２０】
例えば、赤外光透過性の樹脂製の光学フィルタと金属製の遮光板とにより保護カバーが形成される場合、赤外光透過フィルタと遮光板とを隙間なく接合することは容易ではない。本実施形態に係る保護カバー２００によれば、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０とを二色成形により一体的に形成することで、赤外光透過フィルタ部２１０と赤外光遮蔽フィルタ部２２０とを隙間なく接合することが容易である。よって、赤外光源２０を含む空間と撮像装置１００を含む空間との間の遮光性を容易に実現できる。したがって、樹脂製の光学フィルタと金属製の遮光板とにより保護カバーが形成される場合に比べて、製造コストを安価にできる。
【００２１】
また、保護カバー２００は、二色成形以外の製法により形成されてもよい。例えば、赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０を射出成形によりそれぞれ形成した後、赤外光透過フィルタ部２１０および赤外光遮蔽フィルタ部２２０を接着することで、保護カバー２００を組み立ててもよい。また、形成済みの赤外光遮蔽フィルタ部２２０をインサート部品として金型にセットした後、その金型に赤外光透過フィルタ部２１０用の材料を注入することで保護カバー２００を形成してもよい。つまり、保護カバー２００を、インサート成形により形成してもよい。
【００２２】
なお、上記の実施形態では、撮像システム３００が、複数の赤外光源２０および複数の撮像装置１００を備える例について説明した。しかし、撮像システム３００は、単一の赤外光源２０または、単一の撮像装置１００を備えてもよい。
【００２３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ベースプレート
２０  赤外光源
１００  撮像装置
１０２  レンズ
１０４  レンズ鏡筒
２００  保護カバー
２１０  赤外光透過フィルタ部
２１１  第１透過フィルタ部
２１２  第２透過フィルタ部
２２０  赤外光遮蔽フィルタ部
２２１  第１遮蔽フィルタ部
２２２  第２遮蔽フィルタ部
２２３  第１開口
２２４  第２開口
２２５  遮光部
３００  撮像システム
【図１】
2013127375.tif 000003
【図２】
2013127375.tif 000004