JP7662408B2

JP7662408B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP7662408B2
Application number: JP2021084152A
Authority: JP
Inventors: 優太中村; 晴彦万代
Original assignee: Nidec Precision Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2025-04-15
Anticipated expiration: 2041-05-18
Also published as: JP2022177719A; CN217718404U

Description

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。

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。

特開２００８－２３９０１７号公報

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。

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、上記貫通方向に垂直な平面に沿って延びる基部と、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とを含む。このカバー部は、上記基部よりも前記基板側に位置し、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は、図１に示す撮像装置の分解斜視図である。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は、図３のＡ－Ａ線断面図である。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は、図５のＢ－Ｂ線断面の部分拡大図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims

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、
前記貫通方向に垂直な平面に沿って延びる基部と、
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、前記基部よりも前記基板側に位置し、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と
を含む、
撮像装置。
前記シールド部材は、
前記基部の縁部から前記貫通方向に沿って延びる側部と、
前記側部の一部から前記側部が延びる方向とは反対方向に延出する連結部と
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。
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。
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。
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。
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。