摄像装置的制作方法

1.本实用新型涉及摄像装置，尤其涉及能够使保持镜头的镜头镜筒的位置在光轴方向上移动的摄像装置。


背景技术：

2.近年来，为了防止汽车等的事故，正在进行监视驾驶员的状态(注意力的降低、瞌睡的征兆等)的驾驶员监视系统(dms)的开发。作为这样的dms，已知有一边利用近红外光等光对驾驶员进行照明一边拍摄驾驶员的摄像装置(例如，参照专利文献1)。这样的摄像装置大多埋设于汽车的仪表盘、仪表板等装饰部，但要求尽量使其紧凑以不影响车室的设计。
3.在这样的摄像装置中，通过使形成于保持镜头的镜头镜筒的外螺纹与形成于壳体的内螺纹螺合，能够使镜头镜筒的位置在光轴方向上移动而调整焦点位置。在现有的摄像装置中，从外周侧利用治具把持镜头镜筒并使镜头镜筒旋转，由此使镜头镜筒在光轴方向上移动。
4.然而，在这样的现有的摄像装置中，需要从外周侧利用治具把持镜头镜筒，因此需要用于将治具插入到镜头镜筒的周围的空间。因此，无法充分减小壳体的尺寸、特别是高度方向的尺寸，而难以使摄像装置紧凑。
5.专利文献1：日本特开2019-95541号公报


技术实现要素：

6.本实用新型是鉴于这样的现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供能够通过紧凑的结构使镜头镜筒在光轴方向上移动的摄像装置。
7.本实用新型的第1方式提供一种摄像装置，其特征在于，该摄像装置具有：壳体，其在前表面形成有具有内螺纹部的镜筒收纳部；镜头镜筒，其能够安装在所述壳体的所述镜筒收纳部的内部，并且该镜头镜筒具有至少一个镜头和保持所述至少一个镜头的镜头筒；以及摄像元件，其接受通过了所述镜头镜筒的所述至少一个镜头的光，所述镜头镜筒的所述镜头筒包含：外螺纹部，其与所述壳体的所述镜筒收纳部的所述内螺纹部螺合；凸缘部，其位于所述外螺纹部的前方，该凸缘部的直径比所述外螺纹部的直径大；以及多个延伸片，该多个延伸片从所述凸缘部的前端部的外周缘向前方延伸，并且该多个延伸片在周向上相互分离。
8.本实用新型的第2方式的摄像装置的特征在于，在第1方式的摄像装置中，所述镜头镜筒的中心轴线比起所述壳体的下表面位于靠近上表面的位置。
9.本实用新型的第3方式的摄像装置的特征在于，在第1方式或第2方式的摄像装置中，该摄像装置还具有：密封片部件，其以包围所述镜筒收纳部的周围的方式配置在所述壳体的所述前表面；以及罩部件，其配置在所述密封片部件的前表面。
10.本实用新型的第4方式的摄像装置的特征在于，在第3方式的摄像装置中，所述壳体具有凸部，该凸部从所述壳体的所述前表面向前方突出，并且该凸部以包围所述镜筒收
纳部的下方和侧方的方式延伸。
11.本实用新型的第5方式的摄像装置的特征在于，在第3方式的摄像装置中，在所述壳体的所述前表面，在宽度方向上与所述镜筒收纳部排列地形成有至少一个窗部，所述摄像装置还具有经由所述壳体的所述至少一个窗部而射出光的至少一个光源，所述密封片部件以包围所述镜筒收纳部和所述至少一个窗部的周围的方式配置在所述壳体的所述前表面。
附图说明
12.图1是示出本实用新型的一个实施方式中的摄像装置的立体图。
13.图2是图1所示的摄像装置的分解立体图。
14.图3是图1所示的摄像装置的纵剖视图。
15.图4是图1所示的摄像装置的横剖视图。
16.图5a是图2所示的摄像装置中的镜头镜筒的主视图。
17.图5b是图5a所示的镜头镜筒的俯视图。
18.图6是示出图2所示的摄像装置中的第2电路板的主视图。
19.图7是示出将图1所示的摄像装置组装到汽车的车室中的例子的示意图。
20.标号说明
21.1：摄像装置；2：前壳体；2a：前表面；2b：上表面；2c：下表面；3：后壳体；4：壳体；10：第2电路板；12：led；20：镜头镜筒；22：镜头；23：镜头筒；24：镜筒收纳部；24a：内螺纹部；26：窗部；27：凸部；30：第1电路板；32：摄像元件；60：罩部件；62：密封片部件；71a、71b：光源安装部；72：连结部；81：外螺纹部；82：凸缘部；83：延伸片；84：槽；p：中心轴线(光轴)。
具体实施方式
22.以下，参照图1至图7对本实用新型的摄像装置的实施方式进行详细地说明。在图1至图7中，对相同或相当的构成要素标注相同的标号而省略重复的说明。另外，在图1至图7中，存在夸张地示出各构成要素的比例尺、尺寸的情况、省略了一部分构成要素的情况。在以下的说明中，在没有特别提及的情况下，“第1”、“第2”等用语只是为了将构成要素相互区分而使用的，并不表示特定的位次、顺序。
23.图1是示出本实用新型的一个实施方式中的摄像装置1的立体图。对本实施方式中的摄像装置1是在上述那样的驾驶员监视系统(dms)中使用的摄像装置的情况进行说明，但本实用新型的摄像装置当然也能够用于其他用途。
24.如图1所示，该摄像装置1具有由前壳体2和后壳体3构成的壳体4，在该壳体4的内部收纳有例如作为射出近红外光的光源的2个led(发光二极管)12和在内部保持至少一个镜头22的镜头镜筒20。另外，在图1中，为了容易理解，省略了后述的密封片部件和罩部件的图示。另外，在本实施方式中，为了方便起见，将图1中的+y方向称为“前”或“前方”，将-y方向称为“后”或“后方”。
25.图2是摄像装置1的分解立体图，图3是纵剖视图，图4是横剖视图。如图2至图4所示，在摄像装置1的前壳体2与后壳体3之间收纳有安装有摄像元件32的第1电路板30、安装有led 12的第2电路板10以及安装在第1电路板30上的led连接器41和照相机连接器42。在
led连接器41的周围配置有防水和防尘用的密封部件43。后壳体3通过螺钉52而固定于前壳体2，在前壳体2与后壳体3之间，沿着前壳体2和后壳体3的外周配置有密封部件44。另外，在后壳体3的内部配置有用于降低信号噪声的屏蔽部件45。
26.在后壳体3形成有供led连接器41插入的连接器开口部50，在该连接器开口部50的内部插入并收纳有led连接器41。如图4所示，led连接器41的后端部从后壳体3突出而露出到外部。在该led连接器41上，能够从后壳体3的后方连接对方侧连接器(未图示)，经由led连接器41向led 12输入控制信号。
27.后壳体3具有向后方(-y方向)延伸的圆筒部51，在该圆筒部51的内部插入并收纳有照相机连接器42。在该照相机连接器42上能够从后壳体3的后方连接对方侧连接器(未图示)，由摄像元件32得到的信号经由照相机连接器42而输出到外部。
28.如图2至图4所示，第1电路板30和第2电路板10分别整体沿x方向(宽度方向)延伸。第2电路板10配置在第1电路板30的前方(+y方向侧)，安装在第2电路板10上的2个led 12通过电线46与安装在第1电路板30上的led连接器41连接。该第2电路板10通过螺钉47而固定于前壳体2。
29.如图2所示，在前壳体2的前表面2a的宽度方向的大致中央形成有收纳镜头镜筒20的镜筒收纳部24，隔着该镜筒收纳部24在宽度方向的两侧形成有窗部(开口)26。镜筒收纳部24在内部具有内螺纹部24a。这样，在本实施方式中，在前壳体2的前表面2a沿宽度方向排列形成有镜筒收纳部24和窗部26。
30.图5a是镜头镜筒20的主视图，图5b是俯视图。如图5a和图5b所示，镜头镜筒20包含1个以上的镜头22和保持镜头22的镜头筒23。另外，在图3和图4的剖视图中，为了简化，将多个镜头汇总而作为1个镜头22示意性地示出。
31.镜头筒23包含：外螺纹部81，其与前壳体2的镜筒收纳部24的内螺纹部24a螺合；以及凸缘部82，其位于外螺纹部81的前方。该凸缘部82的直径比外螺纹部81的直径大。通过使该镜头镜筒20的外螺纹部81与前壳体2的镜筒收纳部24的内螺纹部24a螺合，将镜头镜筒20安装于前壳体2的镜筒收纳部24的内部。
32.另外，镜头筒23具有从凸缘部82的前缘部的外周缘向前方延伸的2个延伸片83。这些延伸片83在周向上相互分离地配置，在2个延伸片83之间形成有槽84。在本实施方式中，2个延伸片83配置成相对于yz平面而呈面对称，2个槽84位于以镜头22的光轴为中心而旋转了180度的位置。
33.在形成于该延伸片83之间的槽84中，例如能够插入一字螺丝刀那样的治具(未图示)。因此，通过将治具插入到该槽84中而使镜头筒23旋转，能够经由镜头筒23的外螺纹部81与镜筒收纳部24的内螺纹部24a的螺合而使镜头镜筒20在y方向(光轴方向)上移动。通过这样使镜头镜筒20在y方向上移动，能够调整由摄像元件32得到的图像的焦点位置。
34.这样，在本实施方式中，由于能够在形成于镜头筒23的延伸片83之间的槽中插入治具而使镜头镜筒20旋转，因此无需像现有的摄像装置那样确保用于在镜头镜筒20的周围安装治具的空间。因此，能够使前壳体2的尺寸、特别是高度方向的尺寸比现有的摄像装置小，从而能够使摄像装置1紧凑化。
35.安装在第2电路板10上的led 12位于前壳体2的窗部26的后方。通过这样的结构，能够经由前壳体2的窗部26射出来自led 12的光(照明光)而对摄影对象物(例如驾驶员)进
行照明。这样，在本实施方式中，能够在利用来自led 12的光进行照明的同时由摄像元件32进行拍摄，因此能够获取更高品质的图像。
36.返回到图1，前壳体2具有从前表面2a向前方(+y方向)突出的凸部27。该凸部27以包围镜筒收纳部24和窗部26的下方及侧方的方式呈大致
“コ”
字状延伸。在由该凸部27包围了三方的区域中配置有图2所示那样的密封片部件62和罩部件60。
37.罩部件60覆盖前壳体2的镜筒收纳部24和窗部26的前方，由透射从led 12发出的光的材料形成。在本实施方式中，从led 12射出近红外光，在摄像元件32中获取近红外光的图像，因此，为了降低可见光对由摄像元件32得到的图像的影响，能够使用可见光截止滤镜作为罩部件60。
38.密封片部件62由具有防水性和防尘性的材料形成，在与前壳体2的镜筒收纳部24和窗部26对应的部分形成有开口62a。即，密封片部件62具有包围前壳体2的镜筒收纳部24和窗部26的形状。通过将这样的密封片部件62配置为包围前壳体2的镜筒收纳部24和窗部26，并且在该前表面配置罩部件60，能够抑制水或灰尘从外部进入位于镜筒收纳部24内的镜头镜筒20、窗部26的后方的led 12。
39.该密封片部件62优选为双面胶带。通过由双面胶带构成密封片部件62，能够经由密封片部件62将罩部件60安装于前壳体2的前表面2a。
40.在本实施方式中，从前壳体2的前表面2a向前方突出的凸部27以包围镜筒收纳部24和窗部26的下方及侧方的方式配置，因此在将密封片部件62和罩部件60配置于前壳体2的前表面2a时，通过使密封片部件62和罩部件60与该凸部27抵接，能够进行密封片部件62和罩部件60的定位。
41.如图3和图4所示，摄像元件32配置在通过了镜头镜筒20的镜头22的光所成像的面上，构成为接受通过了镜头22的光。另外，如图3所示，镜头镜筒20的中心轴线(光轴)p位于比前壳体2的上表面2b与下表面2c之间的中央靠上方的位置。即，镜头镜筒20的中心轴线p比起前壳体2的下表面2c位于靠近上表面2b的位置。在将摄像装置1埋设在车内的仪表盘或仪表板等装饰部中的情况下，镜头镜筒20以外的部分能够埋入装饰部中。因此，通过这样将镜头镜筒20在前壳体2内靠近上方地配置，能够降低摄像装置1从装饰部突出的高度。由此，能够减少摄像装置1对车室的设计造成的影响。
42.图6是示出第2电路板10的主视图。如图6所示，在本实施方式中，在1个电路板10上安装有2个led 12(12a、12b)。这样，通过将多个led 12安装在1个电路板上，能够使用于各个led 12的布线共用化，因此能够减少电路板的内部的布线图案，从而能够实现电路板的小型化。另外，用于连接安装有led连接器41的第1电路板30和各个led 12的电线46也只需+极和-极这2根即可。另外，如本实施方式那样，通过使用多个led 12a、12b，能够增加从摄像装置1射出的光(照明光)的量，因此能够在摄像元件32中得到更高品质的图像。
43.如图6所示，第2电路板10具有大致u字状的形状，具有安装有led 12a的光源安装部71a、安装有led 12b的光源安装部71b以及将2个光源安装部71a、71b相互连结的连结部72。连结部72的高度方向(z方向)的尺寸比光源安装部71a、71b的高度方向的尺寸小，连结部72在镜头镜筒20的下方沿宽度方向延伸。由此，在连结部72的上方形成有供镜头镜筒20贯穿插入的镜筒贯穿插入空间s，连结部72在避开镜头镜筒20的同时将光源安装部71a、71b相互连结。
44.这样，由于第2电路板10的连结部72以避开镜头镜筒20的方式连结光源安装部71a、71b，因此能够在不增大第2电路板10的高度方向(z方向)的尺寸的情况下安装多个led 12a、12b。因此，能够在使第2电路板10乃至摄像装置1小型化的同时增加从摄像装置1射出的光(照明光)的量。
45.在上述的实施方式中，对在第2电路板10上安装有2个led 12的例子进行了说明，但也可以在第2电路板10上仅安装1个led 12，或者也可以安装3个以上。在将2个以上的led 12安装在第2电路板10上的情况下，优选在镜头镜筒20的宽度方向上的两侧配置led 12。
46.在上述的实施方式中，对在镜头筒23设置有2个延伸片83而形成有2个槽84的例子进行了说明，但延伸片83和槽84的数量并不限于此，也可以在镜头筒23设置3个以上的延伸片83而形成3个以上的槽84。
47.在本说明书中使用的用语“上”、“下”、“上方”、“下方”、“上侧”、“下侧”、“前”、“前方”、“后”、“后方”、“宽度方向”、“高度方向”、其他表示位置关系的用语仅用于在与图示的实施方式的关联中确定要素间的相对关系，并不确定绝对的位置关系。因此，应当注意的是，如果摄像装置1的位置或姿势改变，则这些用语所表示的方向也相应地变化。例如，也可以如图7的摄像装置1a那样，将上述的摄像装置1埋入汽车的驾驶席d与副驾驶席q之间的仪表盘100，在该情况下，上述的“上”、“上方”意味着铅垂上方，“下”、“下方”意味着铅垂下方。或者，也可以如图7的摄像装置1b那样，将上述的摄像装置1埋入汽车的车顶部102，在该情况下，上述的“上”、“上方”是指铅垂下方，“下”、“下方”是指铅垂上方。从这样的摄像装置1的led12朝向驾驶席d照射例如红外线等，根据由摄像元件32经由镜头22拍摄到的驾驶员的图像，对驾驶员的状态进行分析。
48.如上所述，根据本实用新型的一个方式，提供一种能够通过紧凑的结构使镜头镜筒在光轴方向上移动的摄像装置。该摄像装置具有：壳体，其在前表面形成有具有内螺纹部的镜筒收纳部；以及镜头镜筒，其能够安装在上述壳体的上述镜筒收纳部的内部。上述镜头镜筒具有至少一个镜头和保持上述至少一个镜头的镜头筒。上述摄像装置还具有摄像元件，该摄像元件接受通过了上述镜头镜筒的上述至少一个镜头的光。上述镜头镜筒的上述镜头筒包含：外螺纹部，其与上述壳体的上述镜筒收纳部的上述内螺纹部螺合；凸缘部，其位于上述外螺纹部的前方，该凸缘部的直径比上述外螺纹部的直径大；以及多个延伸片，该多个延伸片从上述凸缘部的前端部的外周缘向前方延伸。上述多个延伸片在周向上相互分离。
49.根据这样的结构，由于在设置于镜头筒的前缘的延伸片之间形成有能够供治具插入的槽，因此能够将治具插入该槽中而使镜头镜筒旋转。由此，能够经由镜头筒的外螺纹部与镜筒收纳部的内螺纹部的螺合而使镜头镜筒在光轴方向上移动。因此，不需要在镜头镜筒的周围确保用于安装用于使镜头镜筒旋转的治具的空间。因此，能够使壳体的尺寸、特别是高度方向的尺寸比现有的摄像装置小，从而能够使摄像装置紧凑化。
50.优选的是，上述镜头镜筒的中心轴线比起上述壳体的下表面位于靠近上表面的位置。例如，在将摄像装置埋设在车内的仪表盘或仪表板等装饰部中的情况下，由于镜头镜筒以外的部分能够埋入装饰部中，因此通过这样将镜头镜筒在壳体内靠近上方地配置，能够降低摄像装置从装饰部突出的高度。因此，能够减少摄像装置对车室的设计造成的影响。
51.上述摄像装置也可以还具有：密封片部件，其以包围上述镜筒收纳部的周围的方
式配置于上述壳体的上述前表面；以及罩部件，其配置于上述密封片部件的前表面。通过将这样的密封片部件配置成包围镜筒收纳部的周围，并在该密封片部件的前表面配置罩部件，能够抑制水或灰尘从外部进入镜筒收纳部内的镜头镜筒。
52.上述壳体也可以具有从上述壳体的上述前表面向前方突出的凸部。该凸部也可以按照包围上述镜筒收纳部的下方和侧方的方式延伸。在设置了这样的凸部的情况下，在将上述的密封片部件和罩部件配置于壳体的前表面时，通过使密封片部件和罩部件与该凸部抵接，能够进行密封片部件和罩部件的定位。
53.也可以是，在上述壳体的上述前表面，在宽度方向上与上述镜筒收纳部排列地形成有至少一个窗部，上述摄像装置也可以还具有经由上述壳体的上述至少一个窗部而射出光的至少一个光源。上述密封片部件也可以按照包围上述镜筒收纳部和上述至少一个窗部的周围的方式配置在上述壳体的上述前表面。通过这样的结构，能够一边利用来自光源的光进行照明一边进行拍摄，因此能够在摄像元件中获取更高品质的图像。另外，通过将密封片部件配置成包围镜筒收纳部和窗部的周围，能够抑制水或灰尘从外部进入位于镜筒收纳部内的镜头镜筒和窗部的后方的光源。
54.至此，对本实用新型的优选实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述的实施方式，当然也可以在其技术思想的范围内以各种不同的方式来实施。