JP6187765B2 - レンズ用アタッチメント並びにカメラおよび運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車載カメラや監視カメラといった屋外に設置されるカメラに関する。

車載カメラや監視カメラといった屋外に設置されるカメラは一般に知られる。屋外では雨水や水蒸気によってレンズのレンズ面に水滴が付着することがある。水滴は撮像画像をぼかす。認識に十分な画像が得られない。水滴は速やかに除去されることが望まれる。

特許４７２６６９８号

特許文献１に開示されるように、水滴の除去にあたって溝といった排水路が提案される。排水路は環状の押さえ部材の表面に刻まれる。押さえ部材の円形の開口にレンズのレンズ面は露出する。円形の開口の縁から外側に向かって排水路は延びる。しかしながら、水滴の自重や車両の振動程度では水滴は容易にレンズ面の中央からレンズ面の縁まで移動しない。水滴の除去が促進される術が望まれる。

本発明のいくつかの態様によれば、カメラに装着されて、従来に比べて速やかな水滴の除去に貢献することができるレンズ用アタッチメントは提供されることができる。

本発明の一態様は、レンズ面を有するカメラに装着されて、前記レンズ面に付着した水滴を排出する排水路が区画され、前記排水路の位置は、重力方向に前記カメラのレンズの光軸よりも下方で、前記レンズのレンズ面を露出させる開口の縁で規定される光軸を中心とした円の内側であることを特徴とするレンズ用アタッチメントに関する。

こうしたレンズ用アタッチメントによれば、従来に比べて、排水路の入口はレンズ面の中心に近づくことができる。したがって、これまでよりもレンズ面の中央に近い位置でレンズ面上の水滴は排水路に進入することができる。こうしてレンズ面上の水滴は速やかにレンズ面上から除去されることができる。こうしたレンズ用アタッチメントは、既設置の車載カメラや監視カメラに後付けで取り付けられることができる。

レンズ用アタッチメントは、重力方向に前記光軸の下方で、前記開口の縁から前記円の内側まで前記レンズ面に沿って延びる第１片と、重力方向に前記光軸の下方で、前記開口の縁から前記円の内側まで前記レンズ面に沿って延び、前記レンズ面上で前記第１片との間にスリットを形成する第２片とを備えてもよい。ここでは、排水路はスリットで形成される。スリットの働きで排水路の入口は形成される。こうして排水路への水滴の進入は促進される。

レンズ用アタッチメントでは、前記スリットの幅は前記光軸から重力方向に遠ざかるにつれて増大すればよい。毛細管現象の働きでレンズ面上の水滴は上端の入口からスリットの排水路に取り込まれる。水は排水路内に留まることなく流れ落ちる。

以上のようなレンズ用アタッチメントはカメラに装着される。カメラはレンズ用アタッチメントを備えることができる。こうしたカメラやアタッチメントは運転支援装置に利用されることができる。

以上のように開示の態様によれば、カメラに装着されて、従来に比べて速やかな水滴の除去に貢献することができるレンズ用アタッチメントは提供される。

運転支援装置を備える自動車の構造を概略的に示す斜視図である。 カメラの拡大斜視図である。 カメラの拡大正面図である。 イメージサークルと撮像範囲との関係を示す概念図である。 図３の５−５線に沿った水平断面図である。 水飛沫に曝されたカメラの拡大正面図である。 スリットに流れ込む水滴の様子を示すカメラの拡大正面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

（１）自動車および運転支援装置の構成
図１は一実施形態に係る自動車１１を概略的に示す。自動車１１の車体１２には運転支援装置１３が搭載される。運転支援装置１３はナビゲーション装置１４を備える。ナビゲーション装置１４はディスプレイパネル１５を有する。ディスプレイパネル１５は例えば自動車１１のダッシュボードに組み込まれることができる。ディスプレイパネル１５の表示画面には地図その他の情報が表示されることができる。

運転支援装置１３はカメラセット１６を備える。カメラセット１６は例えば車体１２の後部に設置される。カメラセット１６はいわゆる屋外に設置される。カメラセット１６は例えば自動車１１のリアバンパーの上方に取り付けられる。カメラセット１６の光軸１７は例えば水平面に対して所定の角度に設定される。光軸１７は、自動車１１から後方に離れるにつれて自動車１１が置かれている地面に近づくように傾斜する。カメラセット１６は車体１２後方の被写体を撮像する。ここでは、光軸１７に対して水平方向および垂直方向にいずれも少なくとも±９０°の画角範囲で被写体の撮像画像は取得される。

カメラセット１６は撮像画像に基づき画像信号を生成する。画像信号では、ディスプレイパネル１５の表示画面に表示される表示画像が特定される。カメラセット１６はナビゲーション装置１４に接続される。ナビゲーション装置１４にはカメラセット１６から画像信号が供給される。ディスプレイパネル１５の表示画面には画像信号に基づき車体１２後方の映像が映し出されることができる。この運転支援装置１３では、例えば駐車場で駐車スペースに後退走行で進入する際に運転者は車体１２の後方の様子を確認することができる。こうして運転支援装置１３は運転者の後方確認を支援することができる。

（２）カメラの構造
図２に示されるように、カメラセット１６はカメラ２１とアタッチメント２２とを備える。カメラ２１にアタッチメント２２が装着される。アタッチメント２２はカメラ２１に固定される。アタッチメント２２はカメラ２１の下半分でカメラ２１の表面を覆う。アタッチメント２２の上縁２２ａは水平方向に少なくともカメラ２１の前面を横切る。

カメラ２１は筐体２３を備える。カメラ２１の前面で筐体２３には開口２４が区画される。開口２４は円形の輪郭を有する。開口２４の輪郭は筐体２３の縁でかたどられる。

筐体２３にはレンズアセンブリ２５が収容される。レンズアセンブリ２５は最前面にレンズ面２６を規定する。開口２４の縁は円状をなし、レンズ面２６と接する。レンズアセンブリ２５は複数のレンズで形成される。レンズアセンブリ２５は魚眼レンズまたは広角レンズを提供する。

アタッチメント２２は排水路２８を区画する。図３から明らかなように、排水路２８は、光軸２７を含んで水平方向に広がる仮想平面ＨＰよりも重力方向に下方で、開口２４の縁で規定される光軸２７を中心とした円２９よりも当該円２９の内側に配置される。ここでは、排水路２８は光軸２７を含む鉛直面ＶＰに沿って延びる。

排水路２８の区画にあたってアタッチメント２２には第１片３１および第２片３２が形成される。第１片３１は、重力方向に仮想平面ＨＰよりも下方で、開口２４の縁から円２９の内側までレンズ面２６に沿って湾曲しながら延びる。第２片３２は、同様に、重力方向に仮想平面ＨＰよりも下方で、開口２４の縁から円２９の内側までレンズ面２６に沿って延びる。第１片３１および第２片３２の間に光軸２７を含む鉛直面ＶＰ方向にスリット３３が形成される。スリット３３はレンズ面２６上に排水路２８を形成する。スリット３３の上端３３ａは毛細管現象が発生する程度の幅としてある。スリット３３の幅は光軸２７から遠ざかるにつれて徐々に増大する。

少なくともカメラ２１の前面では第１片３１および第２片３２の上縁（アタッチメント２２の上縁２２ａ）は開口２４の外側の筐体２３の表面からレンズ面２６上に延び、開口２４の外側からスリット３３に向かって下降する。上縁の傾斜は前面の水平方向両端からスリット３３に向かって連続する。

図４に示されるように、カメラセット１６ではレンズアセンブリ２５のイメージサークル３５内に撮像素子の撮像範囲３６は収まる。撮像範囲３６は例えばディスプレイパネル１５の表示画面の形状（アスペクト比）に応じて決定されればよい。このとき、第１片３１および第２片３２の投影像３７、３８は、イメージサークル３５の内側に位置するものの、撮像範囲３６の外側に留まる。イメージサークル３５は開口２４の縁（円２９）に対応する。撮像範囲３６は撮像素子の輪郭に一致する。

図５に示されるように、レンズ面２６と第１片３１の上縁とは微細な間隔で向き合わせられてもよい。こうしてレンズ面２６と第１片３１の上縁との間にも毛細管現象が発生する。同様に、レンズ面２６と第２片３２の上縁とは微細な間隔で向き合わせられる。レンズ面２６と第２片３２の上縁との間には毛細管現象が発生する。毛細管現象でレンズ面２６と第１片３１および第２片３２に蓄えられた水滴は、最終的にスリット３３に蓄えられた水滴に吸い寄せられ、排水路２８から排出される。

雨天時や雨上がりなどに自動車１１が走行すると、路面から水飛沫が舞い上がる。または雨天時には水滴が落下してくる。図６に示されるように、水飛沫または水滴はカメラ２１の筐体２３やレンズアセンブリ２５のレンズ面２６に付着する。図７に示されるように、水飛沫が凝集して形成されたものを含む水滴はスリット３３に集められる。スリット３３から下方に流れ落ちる。こうしてレンズ面２６から水滴は除去される。

アタッチメント２２によれば、従来に比べて、排水路２８の入口はレンズ面２６の中心に近づくことができる。したがって、これまでよりもレンズ面２６の中央に近い位置でレンズ面２６上の水滴は排水路２８に進入することができる。こうしてレンズ面２６上の水滴は速やかにレンズ面２６上から除去されることができる。こうしたアタッチメント２２は、既設置の車載カメラや監視カメラに後付けで取り付けられることができる。

カメラセット１６では排水路２８はスリット３３で形成される。スリット３３の働きでレンズ面２６上に排水路２８の入口は形成される。

前述のようにスリット３３の上端３３ａは毛細管現象を発生させる。毛細管現象の働きでレンズ面２６上の水滴は上端３３ａの入口からスリット３３の排水路２８に取り込まれる。水は排水路２８内に留まることなく流れ落ちる。

加えて、レンズ面２６と第１片３１および第２片３２の縁との間には毛細管現象が発生する。レンズ面２６上で水滴が十分に大きくなると、レンズ面２６上では第１片３１および第２片３２の上縁に向かって水滴は流れ落ちる。水滴は第１片３１および第２片３２の上縁に沿ってスリット３３の排水路２８に向かって誘導される。レンズ面２６上の水滴は毛細管現象の効果でスリット３３の排水路２８に集められる。こうして水滴の除去は促進される。

なお、カメラセット１６は前述のように運転支援装置１３に利用されることができるだけでなく監視カメラに利用されてもよい。アタッチメント２２は監視カメラに後付けされてもよい。

１３ 運転支援装置、１６ カメラ、２１ カメラ本体、２２ レンズ用アタッチメント、２２ａ 上縁、２４ 開口、２５ レンズ（レンズアセンブリ）、２６ レンズ面、２７ 光軸、２８ 排水路、２９ 円、３１ 第１片、３２ 第２片、３３ スリット、３３ａ 上端。

Claims (5)

1. レンズ面を有するカメラに装着されて、前記レンズ面に付着した水滴を排出する排水路が区画され、前記排水路の位置は、重力方向に前記カメラのレンズの光軸よりも下方で、前記レンズのレンズ面を露出させる開口の縁で規定される光軸を中心とした円の内側であるレンズ用アタッチメントであって、重力方向に前記光軸の下方で、前記開口の縁から前記円の内側まで前記レンズ面に沿って延びる第１片と、重力方向に前記光軸の下方で、前記開口の縁から前記円の内側まで前記レンズ面に沿って延び、前記レンズ面上で前記第１片との間に前記排水路となるスリットを形成する第２片とを備え、前記第１片および前記第２片はイメージサークルの中であって撮像素子の外側に投影像を形成することを特徴とするレンズ用アタッチメント。
2. 請求項１に記載のレンズ用アタッチメントにおいて、前記第１片および前記第２片は、アスペクト比を有する前記撮像素子の長辺の外側に配置されることを特徴とするレンズ用アタッチメント。
3. 請求項１または２に記載のレンズ用アタッチメントにおいて、前記スリットの幅は前記光軸から遠ざかるにつれて増大することを特徴とするレンズ用アタッチメント。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ用アタッチメントを備えることを特徴とするカメラ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ用アタッチメントを備えることを特徴とする運転支援装置。

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