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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022177719
(43)【公開日】2022-12-01
(54)【発明の名称】撮像装置
(51)【国際特許分類】
   H04N 5/225 20060101AFI20221124BHJP
   G03B 17/02 20210101ALI20221124BHJP
   G03B 17/56 20210101ALI20221124BHJP
   G03B 17/08 20210101ALI20221124BHJP
【FI】
H04N5/225 100
H04N5/225 700
H04N5/225 430
G03B17/02
G03B17/56 H
G03B17/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021084152
(22)【出願日】2021-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000001225
【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109896
【弁理士】
【氏名又は名称】森 友宏
(72)【発明者】
【氏名】中村 優太
(72)【発明者】
【氏名】万代 晴彦
【テーマコード(参考)】
2H100
2H101
2H105
5C122
【Fターム(参考)】
2H100EE05
2H101CC91
2H105DD07
5C122EA02
5C122EA36
5C122GE05
5C122GE11
5C122GE18
5C122GE20
(57)【要約】
【課題】内部での結露の発生を抑制するとともに、外部の電磁ノイズの影響を受けにくい撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置1は、内部に収容空間を形成するフロントケース10及びリアケース20からなるハウジング2と、レンズ30と、レンズ30を通過した光を受光する撮像素子50が実装される基板51とを備える。リアケース20には、Z方向に延びて収容空間と外部の空間とを連通する貫通孔27が形成される。撮像装置1は、リアケース20の貫通孔27を塞ぐように配置される通気性防水部材70と、金属製のシールド部材60とをさらに備える。基板51及びシールド部材60は、ハウジング2内の収容空間に収容される。シールド部材60は、Z方向に向かって見たときに貫通孔27に重なるように配置されるカバー部67を含む。このカバー部37は、Z方向において基板51,54と貫通孔27との間でリアケース20及び通気性防水部材70から離間している。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に収容空間が形成されるハウジングであって、貫通方向に延びて前記収容空間と外部の空間とを連通する貫通孔が形成されたハウジングと、
少なくとも1つのレンズと、
前記少なくとも1つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装される基板であって、前記ハウジング内の前記収容空間に収容される基板と、
前記ハウジングの前記貫通孔を塞ぐように配置される通気性防水部材と、
前記ハウジング内の前記収容空間に収容される金属製のシールド部材と
を備え、
前記シールド部材は、前記貫通方向に向かって見たときに前記貫通孔に重なるように配置されるカバー部であって、前記貫通方向において前記基板と前記ハウジングの前記貫通孔との間で前記ハウジング及び前記通気性防水部材から離間するカバー部を含む、
撮像装置。
【請求項2】
前記シールド部材は、
前記貫通方向に沿って延びる側部と、
前記側部から前記貫通方向に沿って前記貫通孔に向かって延出する連結部と
をさらに含み、
前記シールド部材の前記カバー部は、前記連結部の端部から前記貫通方向と垂直な方向に延びる、
請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記シールド部材は、他の部材のグランド部に接触している、請求項1又は2に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記ハウジングは、前記貫通方向において互いに固定される第1のケース及び第2のケースを含み、
前記少なくとも1つのレンズは、前記第1のケースに取り付けられ、
前記貫通孔は、前記第2のケースに形成される、
請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記ハウジングの内面には金属めっき層が形成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記シールド部材は、前記金属めっき層に接触する、請求項5に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置に係り、特に内部での結露の発生を抑制するための貫通孔が形成された撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、カメラは、内部に撮像素子やレンズなどを収容する筐体を有しているが、この筐体の内部空間に存在する空気中の水分が、気温の変化に伴って筐体の内部空間で結露することが考えられる。このような結露がレンズ表面や筐体の内面に生じると、撮影に悪影響を与えるため、筐体に通気孔を形成して筐体の内部で結露が生じることを防止することも提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このように筐体に通気孔を形成した場合には、この通気孔を通って外部から電磁ノイズが混入し、これが筐体内部の回路基板に作用して撮影に悪影響を与えることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008-239017号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、内部での結露の発生を抑制するとともに、外部の電磁ノイズの影響を受けにくい撮像装置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】
【0005】
本発明の一態様によれば、内部での結露の発生を抑制するとともに、外部の電磁ノイズの影響を受けにくい撮像装置が提供される。この撮像装置は、内部に収容空間が形成されるハウジングと、少なくとも1つのレンズと、上記少なくとも1つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装される基板とを備える。上記ハウジングには、貫通方向に延びて上記収容空間と外部の空間とを連通する貫通孔が形成される。上記基板は、上記ハウジング内の上記収容空間に収容される。上記撮像装置は、上記ハウジングの上記貫通孔を塞ぐように配置される通気性防水部材と、上記ハウジング内の上記収容空間に収容される金属製のシールド部材とをさらに備える。上記シールド部材は、上記貫通方向に向かって見たときに上記貫通孔に重なるように配置されるカバー部を含む。このカバー部は、上記貫通方向において上記基板と上記ハウジングの上記貫通孔との間で上記ハウジング及び上記通気性防水部材から離間している。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1図1は、本発明の一実施形態における撮像装置を示す斜視図である。
図2図2は、図1に示す撮像装置の分解斜視図である。
図3図3は、図2に示す撮像装置のシールド部材の正面図である。
図4図4は、図3のA-A線断面図である。
図5図5は、図1に示す撮像装置の一部の構成要素を示す正面図である。
図6図6は、図5のB-B線断面の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について図1から図6を参照して詳細に説明する。図1から図6において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図1から図6においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第1」や「第2」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。
【0008】
図1は本発明の一実施形態における撮像装置1を示す斜視図、図2は分解斜視図である。図1及び図2に示すように、撮像装置1は、フロントケース10(第1のケース)とリアケース20(第2のケース)とから構成されるハウジング2と、フロントケース10に取り付けられるレンズ鏡筒3と、リアケース20に取り付けられるコネクタ4とを有している。レンズ鏡筒3は内部にレンズ30を含んでいる。なお、本実施形態では、便宜的に、図1における+Z方向を「前」又は「前方」といい、-Z方向を「後」又は「後方」ということとする。
【0009】
フロントケース10は、略直方体状の基部11と、基部11から+Z方向に延びる円筒部12とを有している。このフロントケース10の円筒部12の内側にはレンズ鏡筒3がOリング31を介して固定される。
【0010】
リアケース20は、概してXY平面に沿って延びる基部21と、基部21の縁部から+Z方向に延びる4つの側壁部22とを有している。側壁部22の四隅にはZ方向に延びる挿通孔23が形成されており、この挿通孔23に挿通させたネジ24をフロントケース10の基部11の四隅に形成されたネジ部13に螺合させることにより、リアケース20がフロントケース10に固定される。
【0011】
図2に示すように、リアケース20とフロントケース10との間には略環状のシール部材5が配置されており、このシール部材5によりハウジング2の内部が外部から封止される。このようにしてリアケース20とフロントケース10とを互いに固定することによりハウジング2の内部に収容空間が形成される。
【0012】
コネクタ4は、リアケース20に取り付けられる取付部40と、取付部40から+Z方向に延びる円筒状のグランド部41と、グランド部41の中心でZ方向に延びる端子42とを含んでいる。取付部40にはZ方向に延びる挿通孔43が形成されており、この挿通孔43に挿通させたネジ44をリアケース20の後面に形成されたネジ部(図示せず)に螺合させることにより、コネクタ4がリアケース20に固定される。コネクタ4をリアケース20に固定すると、コネクタ4のグランド部41及び端子42は、リアケース20の基部21に形成されたコネクタ孔25を通ってハウジング2内の収容空間に突出するようになっている。
【0013】
ハウジング2内の収容空間には、撮像素子50が実装される基板51と、コネクタ4の端子42と電気的に接続される接続部52及び電子部品53が実装される基板54と、金属板を折り曲げて形成されるシールド部材60とが収容されている。レンズ鏡筒3内のレンズ30を通過した光は基板51上の撮像素子50に結合するようになっている。基板51上の撮像素子50と基板54上の接続部52及び電子部品53とは図示しない配線により電気的に接続されている。
【0014】
リアケース20の基部21にはZ方向(貫通方向)に基部21を貫通する貫通孔27が形成されている。この貫通孔27によってハウジング2内の収容空間とハウジング2の外部の空間とが連通される。この貫通孔27の+Z方向の端部には凹部28が形成されており、この凹部28に通気性防水部材70が収容される。
【0015】
この通気性防水部材70は、空気や水蒸気を透過させるが、液体の水や塵などは透過させない性質を有するものであり、例えば多孔質高分子フィルムなどにより形成される。通気性防水部材70はリアケース20の貫通孔27を塞いでおり、ハウジング2内の収容空間とハウジング2の外部の空間との間で空気や水蒸気は透過させるが、液体の水や塵などがハウジング2内の収容空間に進入することを抑制している。通気性防水部材70の厚さは例えば0.2mmである。
【0016】
図3は、シールド部材60の正面図、図4は、図3のA-A線断面図である。図3及び図4に示すように、シールド部材60は、円形孔61,62が形成された基部63と、基部63のX方向中央部で+Y方向に略Y字状に延びる弾性片64と、基部63の縁部から+Z方向に延びる側部片(側部)65A,65B,65C,65Dと、側部片65Aから-Z方向に延びる連結部66と、連結部66の端部から-X方向に延びるカバー部67とを含んでいる。図4に示すように、カバー部67は、基部63よりも+Z方向側に位置している。
【0017】
シールド部材60の円形孔61には、リアケース20の基部21から+Z方向に延びるガイドポスト29(図2参照)が挿入されてシールド部材60の位置決めがなされる。また、円形孔62に挿通させたネジ56(図2参照)をリアケース20の基部21に形成されたネジ孔26に螺合させることにより、シールド部材60がリアケース20に固定される。シールド部材60がリアケース20に固定された状態では、シールド部材60の側部片65A,65B,65C,65Dが基板51,54の周囲を取り囲むようになっている。
【0018】
図5は、撮像装置1の後方側の構成要素を示す正面図である。上述したように、コネクタ4をリアケース20に固定した状態では、コネクタ4のグランド部41及び端子42がハウジング2内の収容空間に突出するようになっているが、図5に示すように、コネクタ4のグランド部41は、シールド部材60の弾性片64の先端にある円環状の接触部64Aに当接するようになっている。これにより、シールド部材60はコネクタ4のグランド部41と等電位となり、電磁ノイズの影響がさらに低減される。
【0019】
図5の正面図において、すなわちZ方向に向かって見たときに、シールド部材60のカバー部67は、リアケース20の貫通孔27に重なっており、貫通孔27の+Z方向側をカバーするようになっている。これにより、貫通孔27と基板51,54との間に金属製のカバー部67が位置することとなるため、外部から貫通孔27を通ってハウジング2の収容空間に進入する電磁ノイズがカバー部67で遮蔽される。したがって、外部の電磁ノイズがハウジング2の収容空間内の撮像素子50などの電子部品に与える影響を低減することができる。
【0020】
図6は、図5のB-B線断面の部分拡大図である。図6に示すように、シールド部材60のカバー部67は、基部63よりも+Z方向側に位置しており、リアケース20及び通気性防水部材70のいずれからも+Z方向側に離間している。これにより、通気性防水部材70とシールド部材60のカバー部67との間に間隙Gが形成されている。この間隙Gの幅は例えば0.5mmである。
【0021】
シールド部材60のカバー部67が通気性防水部材70に密着している場合には、ハウジング2内の収容空間とハウジング2の外部の空間との間の空気や水蒸気の通路がカバー部67で塞がれてしまうことになり、ハウジング2内の収容空間とハウジング2の外部の空間との間で空気や水蒸気の流通が不十分となる。このため、ハウジング2内の収容空間での結露の発生を十分に抑制できないことが考えられる。これに対して、本実施形態のように、通気性防水部材70とシールド部材60のカバー部67との間に間隙Gを形成することで、ハウジング2の外部の空間から貫通孔27を通って通気性防水部材70を通過し、さらに間隙Gを通ってハウジング2内の収容空間に至る通路が形成されるため、ハウジング2内の収容空間とハウジング2の外部の空間との間で空気や水蒸気の流通がシールド部材60のカバー部67によって阻害されない。したがって、ハウジング2内の収容空間での結露の発生を抑制することができる。
【0022】
また、本実施形態においては、シールド部材60のカバー部67が、側部片65Aから-Z方向に延びる連結部66の端部から-X方向に延びるように構成されている。すなわち、側部片65Aから-Z方向に延びる板片を折り曲げることによりシールド部材60の連結部66とカバー部67が構成されている。したがって、側部片65Aから-Z方向に延びる板片を折り曲げる位置を調整することにより、容易に上述した間隙Gの大きさを調整することができる。
【0023】
本実施形態においては、シールド部材60は、弾性片64の接触部64Aにおいてコネクタ4のグランド部41に当接することで、コネクタ4のグランド部41と等電位になるように構成されているが、コネクタ4のグランド部41に限らず、他のグランド部(例えば、基板51,54に形成したグランド部や接続部52や電子部品53に形成したグランド部)に接触するように構成してもよい。また、フロントケース10及びリアケース20の少なくとも一方の内面に金属めっき層(図示せず)を形成して、撮像素子50や電子部品53への外部からの電磁ノイズの影響を低減してもよい。この場合において、電磁ノイズの影響をさらに低減するために、シールド部材60が例えばネジ56を介して金属めっき層に接触することが好ましい。
【0024】
また、本実施形態においては、外部から光を受けるレンズ30が取り付けられている側とは反対側のハウジング2(すなわちリアケース20)に貫通孔27が形成されている。レンズ30が取り付けられている側のハウジング2(すなわちフロントケース10)は、洗浄などの際に水がかかることが考えられるが、これとは反対側に貫通孔27が形成されているため、そのような水が貫通孔27に入る可能性が低くなっている。なお、貫通孔27が形成される部材はリアケース20に限られるものではなく、例えばフロントケース10に貫通孔27を形成してもよいことは言うまでもない。
【0025】
本実施形態においては、レンズ30を保持するレンズ鏡筒3がフロントケース10に取り付けられているが、この例に限られるものではなく、フロントケース10以外の部分にレンズ30が固定されていてもよい。
【0026】
なお、本明細書において使用した用語「前」、「後」、「前方」、「後方」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。
【0027】
以上述べたように、本発明の一態様によれば、内部での結露の発生を抑制するとともに、外部の電磁ノイズの影響を受けにくい撮像装置が提供される。この撮像装置は、内部に収容空間が形成されるハウジングと、少なくとも1つのレンズと、上記少なくとも1つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装される基板とを備える。上記ハウジングには、貫通方向に延びて上記収容空間と外部の空間とを連通する貫通孔が形成される。上記基板は、上記ハウジング内の上記収容空間に収容される。上記撮像装置は、上記ハウジングの上記貫通孔を塞ぐように配置される通気性防水部材と、上記ハウジング内の上記収容空間に収容される金属製のシールド部材とをさらに備える。上記シールド部材は、上記貫通方向に向かって見たときに上記貫通孔に重なるように配置されるカバー部を含む。このカバー部は、上記貫通方向において上記基板と上記ハウジングの上記貫通孔との間で上記ハウジング及び上記通気性防水部材から離間している。
【0028】
このような構成によれば、通気性防水部材とシールド部材のカバー部又は貫通孔との間に間隙が形成されるので、ハウジングの外部の空間から貫通孔及び通気性防水部材を通過し、さらに間隙を通ってハウジング内の収容空間に至る通路が形成される。このため、ハウジング内の収容空間とハウジングの外部の空間との間で空気や水蒸気の流通がシールド部材のカバー部によって阻害されず、ハウジング内の収容空間での結露の発生を抑制することができる。また、通気性防水部材は貫通孔を塞ぐように配置されているため、貫通孔を通って液体の水や塵などがハウジング内の収容空間に進入することが抑制される。また、シールド部材のカバー部が貫通方向に向かって見たときに貫通孔に重なるように配置されているため、外部から貫通孔を通ってハウジングの収容空間に進入する電磁ノイズをカバー部によって遮蔽することができ、外部の電磁ノイズがハウジングの収容空間内の撮像素子に与える影響を低減することができる。
【0029】
上記シールド部材は、上記貫通方向に沿って延びる側部と、上記側部から上記貫通方向に沿って上記貫通孔に向かって延出する連結部とをさらに含んでいてもよい。この場合において、上記シールド部材の上記カバー部は、上記連結部の端部から上記貫通方向と垂直な方向に延びることが好ましい。このような構成によれば、シールド部材の側部から貫通方向に延びる板片を曲げることにより連結部とカバー部とを構成することができるので、この板片を折り曲げる位置を調整することにより、通気性防水部材とシールド部材のカバー部又は貫通孔との間の間隙の大きさを容易に調整することができる。
【0030】
上記シールド部材は、他の部材のグランド部に接触して当該グランド部と等電位になるように構成されていてもよい。
【0031】
上記ハウジングは、上記貫通方向において互いに固定される第1のケース及び第2のケースを含んでいてもよい。この場合において、上記少なくとも1つのレンズは、上記第1のケースに取り付けられ、上記貫通孔は、上記第2のケースに形成されることが好ましい。このように、外部から光を受けるレンズが取り付けられている側とは反対側のハウジング(すなわち第2のケース)に貫通孔を形成することにより、洗浄などの際に使用される水などが貫通孔に入る可能性が低くなり、防水性が向上する。
【0032】
上記ハウジングの内面に金属めっき層を形成して、撮像素子などへの外部からの電磁ノイズの影響を低減してもよい。この場合において、電磁ノイズの影響をさらに低減するために、上記シールド部が、上記金属めっき層に接触していることが好ましい。
【0033】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【0034】
1 撮像装置
2 ハウジング
3 レンズ鏡筒
4 コネクタ
5 シール部材
10 フロントケース(第1のケース)
11 基部
12 円筒部
13 ネジ部
20 リアケース(第2のケース)
21 基部
22 側壁部
27 貫通孔
28 凹部
29 ガイドポスト
30 レンズ
41 グランド部
42 端子
50 撮像素子
51,54 基板
52 接続部
53 電子部品
60 シールド部材
61,62 円形孔
63 基部
64 弾性片
64A 接触部
65A,65B,65C,65D 側部片(側部)
66 連結部
67 カバー部
70 通気性防水部材
G 間隙
図1
図2
図3
図4
図5
図6