(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられる車載カメラであって、
撮像方向と光軸の向きが一致しているレンズと、
前記レンズから取り込まれた画像を電気信号に変換する撮像素子、前記電気信号に基づいて画像処理を行う画像処理回路素子、外部と通信するためのコネクタ、及びノイズ抑制のためのコンデンサが実装された基板と、
第１筺体及び第２筺体を有し前記基板を収納するカメラ筺体と、
前記基板を前記第１筺体に固定する複数の固定部と、を備え、
前記第１筺体及び前記レンズは前記撮像方向において前記撮像素子の前面に配置され、
前記レンズ及び前記基板はそれぞれ前記第１筺体に直接固定され、
前記固定部のうちの２つは、前記コネクタの中心点に対して対称に配置されていることを特徴とする車載カメラ。
【請求項２】
前記第１筺体に対する前記基板の位置を規定する位置決め部を有することを特徴とする請求項１記載の車載カメラ。
【請求項３】
前記基板は前記位置決め部として穴を有し、前記第１筺体は前記穴に嵌合される突起を有することを特徴とする請求項２記載の車載カメラ。
【請求項４】
前記固定部のうちの２つは、前記撮像素子の中心点に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車載カメラ。
【請求項５】
前記レンズは、接着剤によって前記第１筺体に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項６】
前記第２筺体は、前記第２筺体を前記第１筺体に固定するカシメ部を有し、前記基板が前記第１筺体と前記第２筺体に挟持された状態で前記第２筺体が前記第１筺体に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項７】
前記第１筺体は、前記基板との間で前記撮像素子を囲み前記撮像素子への外光の入射を防止する囲い壁を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項８】
前記基板は、前記撮像素子が実装された第１基板と、前記画像処理回路素子、前記コネクタ、及び前記コンデンサが実装された第２基板とを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項９】
前記第１筺体に対する前記第１基板の位置を規定する位置決め部を有することを特徴とする請求項８記載の車載カメラ。
【請求項１０】
前記第１基板は、前記位置決め部として穴を有し、前記第１筺体は前記穴に嵌合される突起を有することを特徴とする請求項９記載の車載カメラ。
【請求項１１】
前記第１基板は、柔軟性を有する接続部材を介して前記第２基板と接続され、前記第２基板に対してチルト角をなした状態で前記第１筺体に固定されていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項１２】
前記基板は、前記位置決め部として前記基板の外周に突起を有し、前記突起は前記第１筺体の内壁に当接することを特徴とする請求項２記載の車載カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、車載カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載カメラを用いた先進運転支援システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｄｒｉｖｅｒ  ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＡＤＡＳと記す）は、既に広く実用化されている。ＡＤＡＳは、車両前方のウィンドシールド上部等、車両の内部または外部に取り付けられた車載カメラで撮像した映像を画像処理することで、自車両周辺に存在する様々な対称物（自動車、二輪車、トラック、バス、歩行者、サイクリスト等）、及びレーン、交通標識、信号機等の交通インフラ情報を認識し、障害物への衝突防止、先行車追従制御、及びレーン維持制御等を実現する。
【０００３】
ＡＤＡＳのキーデバイスである車載カメラの先行例として、例えば特許文献１には、レンズ部、ベース部、及び撮像素子等を有するカメラ本体部が、ベース部のカメラ側台座を介してカメラ筺体に固定された車載カメラが示されている。このように、従来の車載カメラにおいては、レンズ、撮像素子から構成されるカメラモジュール部（特許文献１ではカメラ本体部）が、レンズと撮像素子を実装した基板を保持するためのカメラ基板保持部（特許文献１ではベース部）を含んで構成され、カメラ基板保持部は、カメラモジュール部をカメラ筐体へと固定するために用いられるアダプタ部（特許文献１ではカメラ側台座）を兼ねることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１８４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるような従来の車載カメラにおいては、レンズ部及び撮像素子を有するカメラ本体部がアダプタ部を含んで構成され、カメラ筺体とカメラ本体部との間に位置決め用の組付け面が設けられていた。この組付け面によって生じる組付け誤差が、カメラ筺体に対する撮像素子の相対位置精度を低下させる要因となっていた。このため、従来の車載カメラで取得した映像は理想的な映像位置からずれることがあり、車載カメラを用いたＡＤＡＳの認識性能に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
このような認識性能低下の影響は、より高度な運転支援のため広角化が求められる前方監視カメラにおいて顕著である。例えば車載カメラの認知性能が低下し、車道を横断しようとする歩行者を適切なタイミングで認識できなかった場合、車両に対する適切な制動制御が行えない。さらに、従来の車載カメラはアダプタ部により構造が複雑となり、組立工程が煩雑で製造コストが高いという問題があった。
【０００７】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、カメラ認識性能が高く、構造が簡易で製造コストの低い車載カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示される車載カメラは、車両に取り付けられる車載カメラであって、撮像方向と光軸の向きが一致しているレンズと、レンズから取り込まれた画像を電気信号に変換する撮像素子、電気信号に基づいて画像処理を行う画像処理回路素子、外部と通信するためのコネクタ、及びノイズ抑制のためのコンデンサが実装された基板と、第１筺体及び第２筺体を有し基板を収納するカメラ筺体と、基板を第１筺体に固定する複数の固定部と、を備え、第１筺体及びレンズは撮像方向において撮像素子の前面に配置され、レンズ及び基板はそれぞれ第１筺体に直接固定され、固定部のうちの２つは、コネクタの中心点に対して対称に配置されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示される車載カメラによれば、撮像素子が実装された基板及びレンズがそれぞれ第１筺体に直接固定されているので、基板及びレンズをカメラ筺体に固定するための保持部材が不要であり、保持部材に起因する組付け誤差が発生せず撮像素子の位置バラツキが抑制され、レンズと撮像素子の位置変動も抑制される。また、基板がコネクタの両側において第１筐体にバランス良く且つ強固に固定されるため、コネクタ挿抜時の基板の位置ズレ及び反り変形を抑制することができる。よって、カメラ筺体に対する撮像素子の相対位置精度、及び撮像素子とレンズの相対位置精度が向上し、カメラ認識性能が高くなる。また、保持部材を用いないため構造が簡易となり、製造コストの削減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１による車載カメラを示す斜視図である。
【図２】実施の形態１による車載カメラを示す部分断面図である。
【図３】実施の形態１による車載カメラの内部回路を示す正面図である。
【図４】実施の形態１による車載カメラが車両のフロントガラスに取り付けられた状態を示す側面図である。
【図５】車載カメラにおける理想映像位置を説明する図である。
【図６】実施の形態１による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す斜視図である。
【図７】実施の形態１による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。
【図８】実施の形態１による車載カメラの固定部と撮像素子の位置関係を説明する図である。
【図９】実施の形態１による車載カメラの固定部とコネクタの位置関係を説明する図である。
【図１０】実施の形態１による車載カメラの前側筺体を示す正面図である。
【図１１】実施の形態１による車載カメラの前側筺体に設けられた囲い壁を説明する図である。
【図１２】実施の形態１による車載カメラの後側筺体を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態１による車載カメラの後側筺体を前側筺体に固定した状態を示す部分断面図である。
【図１４】実施の形態２による車載カメラの内部回路を示す正面図である。
【図１５】実施の形態２による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１６】実施の形態２による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。
【図１７】実施の形態３による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す背面図である。
【図１８】実施の形態３による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。
【図１９】実施の形態４による車載カメラを示す斜視図である。
【図２０】実施の形態４による車載カメラを示す部分断面図である。
【図２１】実施の形態４による車載カメラの内部回路を示す斜視図である。
【図２２】実施の形態４による車載カメラの第１基板と第２基板のチルト角を説明する図である。
【図２３】実施の形態４による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す背面図である。
【図２４】実施の形態４による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下に、実施の形態１による車載カメラについて図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態１による車載カメラを示す斜視図、図２は、車載カメラの幅方向のレンズ中央部を示す部分断面図、図３は、実施の形態１による車載カメラの内部回路を示す正面図である。各図において、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、以下の説明において、図１に示すＸ方向を幅方向、Ｙ方向を撮像方向、Ｚ方向を高さ方向という。
【００１２】
実施の形態１による車載カメラ１は、車載カメラ１による撮像方向と光軸の向きが一致しているレンズ２と、第１筺体である前側筺体３と第２筺体である後側筺体４とを有するカメラ筺体５と、撮像素子７、画像処理回路素子８、コネクタ９、及びコンデンサ１１等の回路部品が実装された基板６とを備え、基板６はカメラ筺体５に収納されている。車載カメラ１の本体は、図１に示すように、幅方向の寸法が高さ方向の寸法に比べて大きく、レンズ２は本体の高さ方向の上方側に取り付けられている。また、レンズ２は、車載カメラ１の撮像方向を向くように取り付けられている。
【００１３】
撮像素子７は、レンズ２から取り込まれた画像を電気信号に変換する。画像処理回路素子８は、電気信号に基づいて画像処理を行う演算素子であり、車両前方の物体までの距離を計算したり、他車両、歩行者、及び標識等を認識したりする。コネクタ９は、外部と通信するための外部インターフェースである。車載カメラ１は、コネクタ９を介して車両バッテリー、車両グランド、車両側ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等との間でＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を行う。コンデンサ１１は、例えば電源系のノイズを抑制するフィルタ回路を構成するために用いられる。
【００１４】
図２に示すように、前側筺体３及びレンズ２は、撮像方向において撮像素子７の前面に配置されている。レンズ２は、複数のガラスレンズ（図示省略）が内蔵された鏡筒部２ａと、鏡筒部２ａの途中に設けられたフランジ部２ｂとで構成される。レンズ２で捉えた撮像方向の被写体が撮像素子７の撮像面７ａに最適に結像されるように、レンズ２の位置調整が行われる。その後、レンズ２のフランジ部２ｂは前側筺体３に接着剤（図示省略）で固定される。
【００１５】
図４は、実施の形態１による車載カメラが車両のフロントガラスに取り付けられた状態を示している。車載カメラ１は、地面に対して傾斜したフロントガラス８０の後方（車両内部）に、ブラケット８１によって取り付けられる。ブラケット８１には、係止部及び位置決め部（いずれも図示省略）が設けられている。前側筺体３の係止部（図示省略）がブラケット８１の係止部及び位置決め部に係止されることにより、車載カメラ１は車両の規定の位置に取り付けられる。また、レンズ２の下方前方には、映り込みを防止するためのフード８２がブラケット８１と一体に設けられている。
【００１６】
なお、実施の形態１では、車載カメラ１はフロントガラス８０に取り付けられ、車両前方を撮像するが、車載カメラ１の用途はこれに限定されるものではない。車両の後方を撮像するカメラとしても適用可能である。また、図４に示す車載カメラ１の車両への取り付け方法は一例であり、これに限定されるものではない。
【００１７】
次に、車載カメラ１における理想映像位置について図５を用いて説明する。理想映像位置７０Ａとは、自車両前方の物体、例えば道路７１、前方車両７２、信号機７３、歩行者７４、及びサイクリスト７５等を認識するための最適な映像位置である。言い換えると、理想映像位置７０Ａとは、運転者に対して情報を伝達するための、あるいは運転のサポートを行うための最適な映像位置である。運転のサポートとは、例えば自動運転でのハンドル、アクセル、ブレーキ制御等である。また、理想映像位置７０Ａの条件として、映像の鮮明度（例えばコントラスト）が高いことも重要である。
【００１８】
一方、理想映像位置からずれた映像位置７０Ｂとは、自車両前方の物体を正確且つ十分に認識することができない映像位置であり、図５に示す例では信号機７３が十分に認識できない。また、理想映像位置からずれた映像位置７０Ｂの映像は鮮明度が低い。理想映像位置からずれた映像位置７０Ｂとなる要因としては、車両の姿勢、車載カメラを取り付ける部材の車両に対する位置精度、及び車載カメラの精度等が挙げられる。
【００１９】
このうち、車載カメラの精度には二つの要因が存在する。一つは、カメラ筺体と撮像素子との相対位置精度であり、具体的には、ブラケットに係止される前側筺体の係止部と撮像素子との相対位置精度である。これは、撮像素子の姿勢、各部材の位置決め部の寸法精度、及び撮像素子と前側筺体との間に介在する部材（例えばアダプタ）の数に起因する。すなわち、位置決め部の寸法精度の向上と、介在する部材の数の低減が、カメラ筺体と撮像素子との相対位置精度の向上に繋がる。
【００２０】
もう一つの要因は、撮像素子７とレンズ２との相対位置精度である。これは、レンズ２の位置調整精度と、外力（例えば振動）または温度変化によるレンズ２と撮像素子７の位置変動に起因する。すなわち、レンズ２の位置調整精度の向上と、外力及び温度変化に対してレンズ２と撮像素子７の位置変動が小さい構造とすることが、撮像素子７とレンズ２の相対位置精度の向上に繋がる。
【００２１】
実施の形態１では、車載カメラ１の精度を向上させ、理想映像位置とのズレがない、あるいはズレが小さい車載カメラ映像を取得するために、撮像素子７が実装された基板６と前側筺体３との間に保持部材を介在させず、レンズ２及び基板６をそれぞれ前側筺体３に直接固定している。そのために、車載カメラ１は、前側筺体３に対する基板６の位置を規定する位置決め部と、基板６を前側筺体３に固定する固定部とを有している。
【００２２】
位置決め部と固定部について、図３及び図６から図１０を用いて説明する。図３に示すように、基板６は位置決め部として位置決め穴６１を有し、図１０に示すように、前側筺体３は位置決め穴６１に嵌合される突起３１を有している。すなわち、位置決め部は、基板６の位置決め穴６１と前側筺体３の突起３１を含む部分である。図７に示すように、前側筺体３に設けられた突起３１に基板６の位置決め穴６１を嵌合させることにより、前側筺体３に対する基板６の位置を規定している。なお、図３に示す例では、位置決め穴６１は基板６の角部付近の２箇所に設けられているが、位置決め部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００２３】
また、図３に示すように、基板６は固定部に穴６２を有し、図１０に示すように、前側筺体３は固定部にネジ穴３３を有している。基板６の穴６２及び前側筺体３のネジ穴３３にボルト１２が挿通され、ネジ締結されることにより、基板６が前側筺体３に固定される。すなわち、固定部は、基板６の穴６２、前側筺体３のネジ穴３３、及びボルト１２を含む部分である。なお、図３に示す例では、固定部の穴６２は基板６の４つの角部と撮像素子７の近傍の計６箇所に設けられているが、固定部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００２４】
図８は、固定部と撮像素子の位置関係を説明する図であり、撮像素子７の位置がわかるように基板６の一部（図中Ｂで示す部分）を取り除いている。撮像素子７は、車載カメラ１の幅方向の略中央、且つ高さ方向の上方側となる基板６の位置に実装されている。複数の固定部（図８ではボルト１２）のうちの２つは、撮像素子７の中心点７ｂに対して略対称に設けられている。ただし、２つの固定部は、撮像素子７の中心点７ｂに対して厳密に対称でなくてもよく、撮像素子７の中心点７ｂを通る直線Ａに対して対称な２つの領域６ａ、６ｂにそれぞれ設けられていればよい。
【００２５】
なお、２つの領域６ａ、６ｂの範囲は、それらの間に撮像素子７の中心点７ｂがあり、撮像素子７の近傍をバランス良く固定できるように設定される。図８に示す例では、２つの領域６ａ、６ｂは幅方向に並んで配置されているが、どのような向きに並んでいてもよい。また、固定部の数は各領域６ａ、６ｂに複数であってもよい。
【００２６】
図８に示す構造とすることにより、基板６は、撮像素子７近傍において前側筺体３にバランス良く、且つ強固に固定される。その結果、基板６の厚み方向からの外力による基板６の反り変形、基板面と平行な方向からの外力による基板６の位置ズレ及び反り変形、さらに温度変化による基板６の反り変形を抑制することができる。これにより、レンズ２と撮像素子７の位置変動が小さくなり、理想映像位置に対する車載カメラ映像のズレを小さくすることができる。
【００２７】
また、図９は、固定部とコネクタの位置関係を説明する図であり、コネクタ９の位置がわかるように基板６の一部（図中Ｄで示す部分）を取り除いている。コネクタ９は、基板６の幅方向の端部に実装されている。複数の固定部（図９ではボルト１２）のうちの２つは、コネクタ９の中心点９ａに対して略対称に設けられている。ただし、２つの固定部は、コネクタ９の中心点９ａに対して厳密に対称でなくてもよく、コネクタ９の中心点９ａを通る直線Ｃに対して対称な２つの領域６ｃ、６ｄにそれぞれ設けられていればよい。
【００２８】
なお、２つの領域６ｃ、６ｄの範囲は、それらの間にコネクタ９の中心点９ａがあり、コネクタ９の近傍をバランス良く固定できるように設定される。図９に示す例では、２つの領域６ｃ、６ｄは高さ方向に並んで配置されているが、どのような向きに並んでいてもよい。また、固定部の数は各領域６ｃ、６ｄに複数であってもよい。
【００２９】
図９に示す構造とすることにより、基板６は、コネクタ９の両側において前側筺体３にバランス良く、且つ強固に固定される。その結果、コネクタ挿抜時の基板６の位置ズレ及び反り変形を抑制することができる。これにより、レンズ２と撮像素子７の位置変動が小さくなり、理想映像位置に対する車載カメラ映像のズレを小さくすることができる。
【００３０】
次に、前側筺体３及び後側筺体４の構造とそれらの固定方法について、図１０から図１３を用いて説明する。図１０に示すように、前側筺体３は、位置決め部の突起３１、基板６と当接する受け面３２、固定部のネジ穴３３、撮像素子７を囲む囲い壁３４、コンデンサ収納部３５、及びコネクタ収納部３６を有している。前側筺体３は形状が複雑であるため、形状成形性と部分加工に適した鋳物、例えばアルミダイカスト鋳物等で製作される。
【００３１】
図１１は、囲い壁を説明する図であり、説明の都合上、基板の図示を省略している。前側筺体３と一体に形成された囲い壁３４は、基板６と当接し、基板６との間で撮像素子７を囲んでいる。囲い壁３４は、前側筺体３と後側筺体４の隙間から侵入した外光が撮像素子７の撮像面７ａへ入射するのを防止している。すなわち、囲い壁３４を設けることにより、撮像素子７に結像された映像を鮮明にすることができる。
【００３２】
また、囲い壁３４は、ダスト等の異物が撮像面７ａに侵入し、物体認識等に悪影響を及ぼすことを防止している。なお、図１０及び図１１に示す例では、囲い壁３４は前側筺体３と一体に形成されているが、囲い壁を別部材で構成して前側筺体３と基板６の間に挟み込んでもよい。別部材としては、例えば、金属、樹脂の板材、樹脂の軟質材等を用いることができる。
【００３３】
一方、後側筺体４は、薄板状の材料をプレス等にて加工することにより製作される。図１２に示すように、後側筺体４は、基板６を覆う凹部４１、基板６と接触する接触部４２、及び撮像方向に向かって延びる帯状部４３を有している。なお、図１２に示す例では、帯状部４３は計１２箇所に設けられているが、帯状部４３の位置及び数は、これに限定されるものではない。
【００３４】
後側筺体４を前側筺体３に固定する際には、まず、基板６の外縁部を前側筺体３の受け面３２に当接させ、固定部において基板６を前側筺体３にネジ締結する。続いて、レンズ２を位置調整して前側筺体３に固定した後、接触部４２が基板６の外縁部に当接するまで後側筺体４を前側筺体３に嵌め込むことにより、基板６が前側筺体３と後側筺体４に挟持された状態となる。続いて、帯状部４３を前側筺体３に沿って押し曲げ、Ｌ字状に変形させる。これにより、図１３に示すように、帯状部４３が変形されたカシメ部４３ａが前側筺体３に当接され、後側筺体４が前側筺体３にカシメ固定される。
【００３５】
実施の形態１によれば、撮像素子７が実装された基板６及びレンズ２がそれぞれ前側筺体３に直接固定されているので、基板６とレンズ２をカメラ筺体５に固定するための保持部材が不要であり、保持部材に起因する組付け誤差が発生しない。このため、撮像素子７の位置バラツキが抑制され、前側筺体３の係止部に対する撮像素子７の相対位置精度が向上する。また、保持部材を用いていないため構造が簡易であり、製造コストの低い車載カメラ１が得られる。実施の形態１では、回路部品を１枚の基板６に実装しているため、さらに構造が簡易となっている。
【００３６】
また、基板６の撮像素子７近傍とコネクタ９近傍に固定部が設けられ、それらの箇所で基板６が前側筺体３に強固に固定されているため、基板６の反り変形及び位置ズレを抑制することができる。従って、外力及び温度変化に対する撮像素子７とレンズ２の位置変動が小さくなり、撮像素子７とレンズ２との相対位置精度が向上する。さらに、前側筺体３と一体に形成された囲い壁３４により、前側筺体３と後側筺体４の隙間から侵入した外光が撮像素子７の撮像面７ａへ入射するのを防止しているため、撮像素子７に結像された映像を鮮明にすることができる。また、囲い壁３４により、ダスト等の異物が撮像面７ａに侵入し物体認識等に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００３７】
また、基板６の外縁部が前側筺体３と後側筺体４に挟持された状態で後側筺体４を前側筺体３にカシメ固定し、カシメ力による基板６の反り、変形を前側筺体３の受け面３２で防止しているので、撮像素子７とレンズ２の位置変動が小さくなり、撮像素子７とレンズ２との相対位置精度が向上する。これらのことから、実施の形態１によれば、カメラ筺体５と撮像素子７との相対位置精度、及び撮像素子７とレンズ２との相対位置精度の向上が図られ、理想映像位置に対する車載カメラ映像のズレを小さくすることができ、カメラ認識性能が高く構造が簡易で製造コストの低い車載カメラ１が得られる。
【００３８】
実施の形態２．
図１４は、実施の形態２による車載カメラの内部回路を示す正面図、図１５は、実施の形態２による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す斜視図、及び図１６は、実施の形態２による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。上記実施の形態１では、回路部品は一枚の基板６に実装されていたが、実施の形態２では、回路基板が実装される基板は、第１基板６Ａと第２基板６Ｂを含んでいる。
【００３９】
図１４に示すように、第１基板６Ａには撮像素子７が実装され、第２基板６Ｂには画像処理回路素子８、コネクタ９、及びコンデンサ１１が実装されている。第１基板６Ａと第２基板６Ｂは、接続部材１３により電気的に接続されている。また、実施の形態２による車載カメラは、前側筺体３Ａに対する第１基板６Ａの位置を規定する位置決め部と、第１基板６Ａ及び第２基板６Ｂを前側筺体３Ａに固定する固定部とを有している。
【００４０】
第１基板６Ａは、位置決め部として位置決め穴６１を有し、前側筺体３Ａは位置決め穴６１に嵌合される突起３１を有する。すなわち、位置決め部は、第１基板６Ａの位置決め穴６１と前側筺体３Ａの突起３１を含む部分である。図１６に示すように、前側筺体３Ａに設けられた突起３１に第１基板６Ａの位置決め穴６１を嵌合させることにより、前側筺体３Ａに対する第１基板６Ａの位置を規定している。なお、図１４に示す例では、位置決め穴６１は第１基板６Ａの角部付近の２箇所に設けられているが、位置決め部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００４１】
また、固定部は、上記実施の形態１と同様に、第１基板６Ａ及び第２基板６Ｂの穴６２、前側筺体３Ａのネジ穴（図示省略）、及びボルト１２を含む部分である。なお、図１４に示す例では、固定部の穴６２は第１基板６Ａの撮像素子７の近傍と第２基板６Ｂの４つの角部との計６箇所に設けられているが、固定部の位置及び数はこれに限定されるものではない。その他の構成については上記実施の形態１とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００４２】
実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、撮像素子７と必要最小限の回路部品（図示省略）のみが第１基板６Ａに実装されているので、第１基板６Ａを第２基板６Ｂと比較して大幅に小さくすることができ、温度変化による反りが小さくなる。これにより、撮像素子７とレンズ２の位置変動がさらに小さくなり、撮像素子７とレンズ２との相対位置精度がさらに向上する。
【００４３】
また、第１基板６Ａと第２基板６Ｂとを接続している接続部材１３が緩衝材として機能するため、第２基板６Ｂにかかる外力、コネクタ９の挿抜時の反り変形力、後側筺体（図示省略）のカシメ力、及び温度変化による反り変形力等が第１基板６Ａに直接かかるのを抑制することができる。これにより、第１基板６Ａの反り変形及び位置ズレが抑制され、レンズ２と撮像素子７の位置変動が小さくなり、理想映像位置に対する車載カメラ映像のズレをさらに小さくすることができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２では、前側筺体３、３Ａに設けられた突起３１と、基板６または第１基板６Ａの位置決め穴６１とを嵌合させることにより、前側筺体３、３Ａに対する基板６または第１基板６Ａの位置を規定したが、位置決め部の構造はこれに限定されるものではない。例えば、組立て設備の治具等に突起を設けて前側筺体に固定し、この突起と基板の穴とを嵌合させる方法もある。
【００４５】
実施の形態３．
実施の形態３による車載カメラの位置決め部について、図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は、実施の形態３による車載カメラから後側筺体を取り外した状態を示す背面図、図１８は、実施の形態３による車載カメラにおける位置決め部を示す部分断面図である。なお、実施の形態３による車載カメラは、位置決め部の構造以外は上記実施の形態１による車載カメラ１と同様であるので、ここでは位置決め部についてのみ説明する。
【００４６】
実施の形態３による車載カメラは、前側筺体３Ｂに対する基板６Ｃの位置を規定する位置決め部を有している。基板６Ｃは、位置決め部として、基板６Ｃの外周に突起６３を有しており、突起６３は前側筺体３Ｂの内壁３７に当接している。すなわち、実施の形態３による車載カメラは、前側筺体３Ｂの内壁３７に基板６Ｃの突起６３を当接させることにより、前側筺体３Ｂに対する基板６Ｃの位置を規定している。ただし、基板６Ｃは前側筺体３Ｂに圧入されるものではない。突起６３は前側筺体３Ｂの内壁３７に、位置決め精度の許容範囲内の微小クリアランスにて嵌合していてもよい。なお、図１７に示す例では、突起６３は、基板６Ｃの４つの角部にそれぞれ２箇所、計８箇所設けられているが、位置決め部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００４７】
また、位置決め部の構造はこれに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、基板の外周に凹部を設けて前側筺体の内壁に設けられた突起を嵌め込む構造、あるいは前側筺体に突起を設けて基板の外周に嵌め込む構造等であってもよい。実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４８】
実施の形態４．
図１９は、実施の形態４による車載カメラを示す斜視図、図２０は、実施の形態４による車載カメラの幅方向のレンズ中央部を示す部分断面図、図２１は、実施の形態４による車載カメラの内部回路を示す斜視図、及び図２２は、実施の形態４による車載カメラの第１基板と第２基板のチルト角を説明する図である。
【００４９】
実施の形態４による車載カメラ１０は、車載カメラ１０による撮像方向と光軸の向きが一致しているレンズ２０と、第１筺体である前側筺体３０と第２筺体である後側筺体４０を有するカメラ筺体５０と、撮像素子７が実装された第１基板６０Ａと、画像処理回路素子８、コネクタ９、及びコンデンサ１１等の回路部品が実装された第２基板６０Ｂと、第１基板６０Ａと第２基板６０Ｂとを電気的に接続する接続部材１４とを備えている。図１９に示すように、後側筺体４０はカシメ部４３ａにより前側筺体３０にカシメ固定されている。
【００５０】
図２０に示すように、前側筺体３０及びレンズ２は、撮像方向において撮像素子７の前面に配置されている。また、図２２に示すように、第１基板６０Ａは、柔軟性を有する屈曲可能な接続部材１４を介して第２基板６０Ｂと接続され、第２基板６０Ｂに対してチルト角ｇをなした状態で前側筺体３０に固定されている。このため、第１基板６０Ａ及び第２基板６０Ｂを覆うカメラ筺体５０は、断面形状が略Ｌ字形状となっている。
【００５１】
実施の形態４による車載カメラ１０の位置決め部と固定部について、図２１、図２３及び図２４を用いて説明する。車載カメラ１０は、前側筺体３０に対する第１基板６０Ａの位置を規定する位置決め部と、第１基板６０Ａ及び第２基板６０Ｂを前側筺体３０に固定する固定部とを有している。
【００５２】
図２１に示すように、第１基板６０Ａは位置決め部として位置決め穴６１を有し、図２３に示すように、前側筺体３０は位置決め部に突起３１を有している。図２４に示すように、前側筺体３０に設けられた突起３１に第１基板６０Ａの位置決め穴６１を嵌合させることにより、前側筺体３０に対する第１基板６０Ａの位置を規定している。なお、図２１に示す例では、位置決め穴６１は第１基板６０Ａの角部付近の２箇所に設けられているが、位置決め部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００５３】
また、固定部は、第１基板６０Ａ及び第２基板６０Ｂの穴６２、前側筺体３０のネジ穴（図示省略）、及びボルト１２を含む部分である。上記実施の形態１と同様に、複数の固定部のうちの２つは撮像素子７の中心点に対して略対称に設けられ、さらに別の２つはコネクタ９の中心点に対して略対称に設けられる。図２１に示す例では、固定部の穴６２は第１基板６０Ａの撮像素子７の近傍と第２基板６０Ｂの４つの角部との計６箇所に設けられているが、固定部の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００５４】
また、第１基板６０Ａと第２基板６０Ｂを接続する接続部材１４は、薄い樹脂材に銅箔を貼り付けたフレキシブルケーブル等であり、緩衝材として機能する。これにより、第１基板６０Ａの反り変形及び位置ズレをさらに抑制することができ、レンズ２０と撮像素子７の位置変動が小さくなり、理想映像位置に対する車載カメラ映像のズレを小さくすることができる。なお、その他の構成については上記実施の形態１及び２とほぼ同様であるので説明を省略する。実施の形態４においても、上記実施の形態１及び実施の形態２と同様の効果を奏する。
【００５５】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本願は、車載カメラとして利用することができ、特に、より高度な運転支援のため広角化が求められる前方監視カメラとして利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１、１０  車載カメラ、２、２０  レンズ、２ａ  鏡筒部、２ｂ  フランジ部、３、３Ａ、３Ｂ、３０  前側筺体、４、４０  後側筺体、５、５０  カメラ筺体、６、６Ｃ  基板、６Ａ、６０Ａ  第１基板、６Ｂ、６０Ｂ  第２基板、７  撮像素子、７ａ  撮像面、７ｂ  中心点、８  画像処理回路素子、９  コネクタ、９ａ  中心点、１１  コンデンサ、１２  ボルト、１３、１４  接続部材、３１  突起、３２  受け面、３３  ネジ穴、３４  囲い壁、３５  コンデンサ収納部、３６  コネクタ収納部、３７  内壁、４１  凹部、４２  接触部、４３  帯状部、４３ａ  カシメ部、６１  位置決め穴、６２  穴、６３  突起、７０Ａ  理想映像位置、７０Ｂ  理想映像位置からずれた映像位置、７１  道路、７２  前方車両、７３  信号機、７４  歩行者、７５  サイクリスト、８０  フロントガラス、８１  ブラケット、８２  フード
【要約】
【課題】カメラ認識性能が高く、構造が簡易で製造コストの低い車載カメラを提供する。
【解決手段】車載カメラ１は、撮像素子７が実装された基板６及びレンズ２がそれぞれ前側筺体３に直接固定されている。このため、基板６とレンズ２をカメラ筺体５に固定するための保持部材が不要であり、保持部材に起因する組付け誤差が発生しない。これにより、撮像素子７の位置バラツキが抑制され、前側筺体３の係止部に対する撮像素子７の相対位置精度が向上する。また、基板６の撮像素子７近傍とコネクタ９近傍が前側筺体３に強固に固定されているため、基板６の反り変形及び位置ズレが抑制され、撮像素子７とレンズ２との相対位置精度が向上する。これらのことから、カメラ認識性能が高く、構造が簡易で製造コストの低い車載カメラが得られる。
【選択図】図２【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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