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JP6093173B2 - 付着物払拭装置及びカメラ装置 - Google Patents

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JP6093173B2 JP2012283243A JP2012283243A JP6093173B2 JP 6093173 B2 JP6093173 B2 JP 6093173B2 JP 2012283243 A JP2012283243 A JP 2012283243A JP 2012283243 A JP2012283243 A JP 2012283243A JP 6093173 B2 JP6093173 B2 JP 6093173B2
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Description

本発明は、屋外環境で走行する移動体に取付けられた撮影装置のレンズ表面やレンズの保護ガラスに付着した水滴や汚れなどの付着物を除去する付着物払拭装置及びカメラ装置に関する。
屋外環境で走行する車両に取付けられたカメラには、雨天時の走行時や未舗装路の走行時など、走行環境によって自車が走行する際の巻き上げによって、カメラのレンズ表面に水滴や泥などが付着する。
付着物が降雨などによる水滴の場合、水分が蒸発すれば透過性が確保されるが、蒸発するまでに長い時間を要し、連続的に水分が巻き上がっている状態では、常に透過性が悪い状態になる。
一方,付着物が泥などの水分以外の不純物が混在している物質の場合、水分が蒸発した後もレンズ表面に汚れが堆積し,透過の妨げになる。レンズ表面が汚れると,本来、ドライバーの死角を補うための機能が損なわれてしまう。また,カメラの映像を使ってレーンや移動物体を認識するシステムにおいては、誤認識や不認識が発生し,システムの信頼性が低下するといった課題がある。
汚れたレンズ表面をユーザが直接清掃するのは煩わしく、レンズ表面の汚れになかなか気づかない場合もありうる。
これまでに,カメラの対物レンズ又はレンズの保護ガラスに付着した汚れを除去する技術として、特許文献1や特許文献2が知られている。
特許文献1では、カメラのレンズに圧縮空気と高圧の水を噴射できるような構造を備え、圧縮空気や高圧の水を噴射することによってレンズ表面の汚れを除去できるようにしている。特許文献2では,カメラのレンズを保護するガラス面を払拭できるワイパを備え、このワイパをモーターで駆動することで外界と接するガラス面の汚れを除去できるようにしている。
特開2001−171491号公報 特開平6−303471号公報
特許文献1に記載の技術は、粘性の低い水滴などの除去には有効だが、泥などの粘性の高い付着物に対しては十分な洗浄効果が得られない可能性がある。また,自車が巻き上げる路面の水分には、水以外の不純物が含まれているため、それを圧縮空気で繰り返し乾燥させると、不純物がレンズ表面に析出して白濁した汚れになり、透過性の悪化につながる。
特許文献2に記載の技術は、モーターの回転運動を利用してワイパを駆動させる構造であり、装置の小型化が困難である。また,車載用途を想定した場合、装置の構造上、高いレベルの耐振動性や耐衝撃性、防水性の確保が困難になる。更に、ワイパの運動機構上、払拭面が平面の場合に限定されるため、魚眼カメラなどの広範囲の画角をもつカメラに備える凸形状に湾曲した魚眼レンズには適用できない。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、レンズ表面の付着物(水滴,泥,白濁等)を確実に除去することを可能とし、車載環境を満たす高信頼性(耐震性,耐衝撃性,耐久性)を有する構造を実現し、魚眼レンズの様な湾曲した表面を払拭できる機構を具備するとともに、低コストで且つ小型化を可能にする付着物払拭装置及びカメラ装置を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため、本発明は、車両の外部に搭載されるカメラのレンズ又はレンズを保護する保護ガラスに付着した付着物を払拭する付着物払拭装置であって、前記レンズ又は前記保護ガラスが設けられたカメラ本体を収納する筐体に揺動可能に支持されたワイパアームと、前記ワイパアームに固定されたワイパブレード及び永久磁石と、前記筐体の内部に配置されて磁力を発生させる少なくとも1個のコイルで構成された電磁力発生部と、を具備し、前記永久磁石の可動範囲と重なる位置に前記電磁力発生部を配置し、前記電磁力発生部で発生する磁力を調整することにより、前記電磁力発生部と、前記永久磁石との間で、磁極同士の吸引力又は反発力を発生させることにより前記ワイパアームを揺動させて、前記ワイパブレードにて前記レンズ又は前記保護ガラスの表面の付着物を払拭する、ことを特徴とする。
この構成によれば、付着物払拭装置は、レンズ又は保護ガラスの表面の付着物(水滴、泥、白濁等)を確実に除去することができ、車載環境を満たす高信頼性(耐震性、耐衝撃性、耐久性)のある構造を実現し、魚眼レンズのような湾曲した表面を払拭できる機構を具備するとともに、低コストでかつ、小型化を可能にする。
上記構成において、前記ワイパアームは,前記レンズ又は前記保護ガラスの湾曲面に沿うように駆動されるようにしても良い。この構成によれば、レンズ又は保護ガラスの湾曲面に沿うように駆動する機構を具備したワイパ機構にすることで、魚眼レンズのような湾曲面であっても払拭むらを防ぎ、種々の汚れを確実に除去することができる。また、ワイパブレードと払拭面との間の圧力を一定に保つことができるため、ワイパブレード及び払拭面の経時劣化を緩和することができる。更に、ワイパアームを電磁力発生部による磁力で駆動させる非接触の電磁石構造にすることで、装置の小型化だけでなく、耐震性、耐衝撃性及び耐久性を向上させることができる。
また、上記構成において、前記ワイパブレードは,払拭される前記湾曲面に沿った形状を有するようにしても良い。この構成によれば、魚眼レンズのような湾曲面であっても払拭むらを防ぎ、種々の汚れを確実に除去することができる。
また、上記構成において、前記電磁力発生部の端部に永久磁石を具備するようにしても良い。この構成によれば、電磁力発生部に通電していない状態でもワイパアームの位置を保持することができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームは弾性素材で構成され、前記筐体を前記ワイパアームで挟み込む構造とし、前記筐体と前記ワイパアームの支持部とは、穴と軸とで構成され,これらの穴と軸とは、所定の力で脱着可能な公差で嵌合するようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームを筐体に対して容易に着脱することができ、装置の修理や交換といったメンテナンス性を向上させることができる。
また、上記構成において、前記カメラと前記筐体とは別体構造であっても良い。この構成によれば、筐体をカメラと別体構造にして、最終的な製品として払拭装置を装着するか否かの選択の自由度を向上させることができ、システムコストを抑えることが可能となる。
また、上記構成において、前記ワイパアームを払拭駆動しない状態では,前記ワイパブレードは前記レンズ又は前記保護ガラスの上方に位置するようにしても良い。この構成によれば、レンズ又は保護ガラスの上方に位置するワイパブレードで、土埃、泥水等をレンズ又は保護ガラスレンズに掛かりにくくすることができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームが前記レンズ又は前記保護ガラスの上方に位置するように、前記ワイパアームに対して、このワイパアームを支持する前記筐体の支持位置が調整されているようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームを特別な保持部材を用いることなしにレンズ又は保護ガラスの上方に保持することができ、部品点数の増加を抑えることができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームを払拭駆動しない状態では,前記ワイパブレードは前記レンズ又は前記保護ガラスの下方に位置するようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームの自重でワイパアームをレンズ又は保護ガラスの下方に安定させて配置することができる。
また、上記構成において、前記筐体と前記ワイパアームの前記支持部は、前記レンズ又は前記保護ガラスの湾曲面の曲率に応じて、前記湾曲面の中心と前記湾曲面の曲率中心とを通る直線上に配置されるようにしても良い。この構成によれば、レンズの湾曲面の中心に対して両側の湾曲面を均等に払拭することができる。
また、上記構成において、前記筐体に、前記ワイパアームの可動範囲の終端を規制するストッパーが設けられるようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームの可動範囲を確実に規制することができる。
また、上記構成において、前記ストッパーは、前記ワイパアームとの当接時に衝撃を緩和する緩衝材を備えるようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームに作用する衝撃を緩和することができる。
また、上記構成において、前記レンズに付着物が付着したときに前記電磁力発生部を制御して前記ワイパアームを駆動させる付着物払拭制御部を備えるようにしても良い。この構成によれば、レンズに付着物が付着したことを検知して自動でワイパアームを駆動させ、付着物を払拭することができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームを駆動させる駆動スイッチを備えるようにしても良い。この構成によれば、駆動スイッチをオンにすることにより、ワイパアームを手動で駆動させることができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームが前記筐体に非装着であることを検知する検知手段が設けられるようにしても良い。この構成によれば、ワイパアームが非装着状態では、電磁力発生部を作動させないようにすることができる。
また、上記構成において、前記検知手段は、前記コイルに流れる電流値、前記ワイパアームに固定された前記永久磁石の磁気、前記電磁力発生部により磁力を発生させたときに前記カメラにより撮像された映像のそれぞれの変化に基づいて前記ワイパアームの非装着を検知するようにしても良い。この構成によれば、既存の情報を利用して容易にワイパアームの非装着を検知することができる。
また、上記構成において、前記ワイパアームに前記永久磁石と共に磁性体が固定され、前記磁性体の可動範囲と重なる位置に前記電磁力発生部を配置しても良い。
また、付着物払拭装置を備え、前記筐体に、前記レンズに上方から入射する光を遮る遮光部を具備するようにしても良い。この構成によれば、レンズの上方から不要な光が入射するのを防止することができる。また、遮光部でレンズ、ワイパアームを上方から保護することができる。
本発明は、レンズ又は保護ガラスの表面を払拭するワイパブレードと、ワイパブレード、磁性体及び/又は永久磁石が固定されたワイパアームと、ワイパアームを支持する筐体と、筐体の内部に磁力を発生させる少なくとも1個のコイルで構成された電磁力発生部と、を具備し、磁性体及び/又は永久磁石の可動範囲と重なる位置に前記電磁力発生部を配置し、磁性体及び/又は永久磁石を電磁力発生部による磁力を調整することで駆動させ、ワイパアームにてレンズ又は保護ガラスの付着物を払拭するので、付着物払拭装置は、レンズ又は保護ガラスの表面の付着物(水滴、泥、白濁等)を確実に除去することができ、車載環境を満たす高信頼性(耐震性、耐衝撃性、耐久性)のある構造を実現し、魚眼レンズのような湾曲した表面を払拭できる機構を具備するとともに、低コストでかつ、小型化を図ることができる。
本発明の第1実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す正面図である。 カメラ装置を示す側面図である。 カメラ装置を示す平面図である。 ワイパアームの正面図である。 付着物払拭装置を示す説明図である。 カメラ本体及び付着物払拭制御部の構成を示すブロック図である。 付着物払拭装置の作用を示す作用図である。 付着物払拭制御部によるワイパアームの作動を説明するフローチャートである。 本発明の第2実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す側面図である。 本発明の第3実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す側面図である。 本発明の第4実施形態の付着物払拭装置における駆動部を示す説明図である。 付着物払拭装置のワイパアームを示す側面図である。 付着物払拭装置の作用を示す第1作用図である。 ワイパアームの往路における駆動部の3つの電磁石の磁極の変化を示す説明図である。 付着物払拭装置の作用を示す第2作用図である。 ワイパアームの復路における駆動部の3つの電磁石の磁極の変化を示す説明図である。 本発明の第5実施形態のカメラ本体及び付着物払拭制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第6実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す説明図である。 本発明の第7実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す説明図である。 本発明の第8実施形態のワイパアーム摩擦軽減構造を示す説明図である。 本発明の第9実施形態の筐体へのワイパアームの取付構造を示す第1説明図である。 筐体へのワイパアームの取付構造を示す第2説明図である。 本発明の第10実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す説明図である。 本発明の第11実施形態の付着物払拭装置を適用したカメラ装置を示す説明図である。 本発明の第12、13実施形態の付着物払拭装置を示す説明図である。 本発明の第14実施形態のワイパアーム駆動スイッチを説明するブロック図である。 本発明の第15実施形態の付着物払拭装置を適用したステレオカメラ装置240を示す正面図である。 本発明の第15実施形態の付着物払拭装置を適用したステレオカメラ装置を示す平面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す符号FRはカメラの前方を示している。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態の付着物払拭装置16を適用したカメラ装置10を示す正面図である。
カメラ装置10は、前面にレンズ11(又はレンズ11と、レンズ11を保護するためにレンズ11の前方を覆う保護ガラス)が設けられたカメラ本体12と、このカメラ本体12を収納する筐体13と、レンズ11(又は保護ガラス)の表面に付着した付着物をワイパブレード14で払拭するために筐体13に設けられた付着物払拭装置16と、レンズ11に上方から入射する光を遮るために筐体13の上部に設けられた遮光部17とで構成されている。
付着物払拭装置16は、筐体13の両側面13a,13aに揺動可能に取付けられたワイパアーム21を備える。ワイパアーム21は、コ字形状のアーム本体23と、このアーム本体23に取付けられたワイパブレード14とからなる。アーム本体23は、筐体13の側面13a,13aに沿って揺動するサイドアーム23a,23bと、これらのサイドアーム23a,23bの各先端部間を接続するセンタアーム23cとから一体に形成されている。図では、ワイパアーム21のセンタアーム23c及びワイパブレード14は、カメラ本体12のレンズ11の上方に配置されている。
図2は、カメラ装置10を示す側面図、図3は、カメラ装置10を示す平面図、図4は、ワイパアーム21の正面図である。
図2に示すように、付着物払拭装置16は、一方のサイドアーム23aの端部に取付けられた永久磁石26及び磁性体27と、これらの永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡に沿って筐体13の内側に配置された駆動部28とを備える。駆動部28は、これらの永久磁石26及び磁性体27を磁力で駆動させる。
図2及び図3に示すように、アーム本体23は、弾性変形可能で筐体13に着脱可能に取付けられる樹脂等の弾性素材製部品であり、サイドアーム23a,23bには、筐体13の側面13a,13aに設けられた穴部13b,13bに揺動可能に嵌合する軸部23d,23dが一体成形されている。
軸部23d,23dは、カメラ本体12のレンズ11の球面状で凸に湾曲した表面の曲率中心に配置されている。従って、ワイパブレード14は、ワイパアーム21の揺動中は、常にレンズ11の表面に一定の押圧力で押し付けられ、付着物を安定して払拭することが可能である。
図2中の符号24,25はワイパアーム21の可動範囲を規制するストッパーであり、筐体13の少なくとも一方の側面13aに設けられている。ストッパー24は、ワイパアーム21におけるレンズ11の下端側位置を規制する部品であり、側面13aに取付けられたストッパー軸24aと、このストッパー軸24aに取付けられたゴム、シリコンゴム、スポンジ等の緩衝材24bとからなる。ストッパー25は、ワイパアーム21におけるレンズ11の上端側位置を規制する部品であり、ストッパー24と同様に、ストッパー軸25aと、緩衝材25bとからなる。緩衝材24b,25bは、ワイパアーム21が当たったときに発生する打音を軽減する部品である。
このようなストッパー24,25を設けることで、ワイパアーム21の可動範囲の終端位置を確実に規制することができる。
図4に示すように、ワイパブレード14は、弾性を有するゴム、シリコン樹脂等からなり、センタアーム23cのみ、又はセンタアーム23c及びサイドアーム23a,23bに取付けられている。ワイパブレード14がレンズ11(図2参照)と接触する接触部14aは、レンズ11の表面の曲率半径R(図2参照)の円弧に形成されている。従って、接触部14aは、その全体が常にレンズ11の表面に接触することが可能になり、払拭むらを防止することができる。
サイドアーム23a,23bを弾性変形させて軸部23d,23dを穴部13b,13d(図1参照)から引き抜けば、容易に筐体13から取り外すことができる。
図5は、付着物払拭装置16を示す説明図である。
ワイパブレード14は、レンズ11に接触する接触部14aがレンズ11に近づくにつれて先細り形状に形成されて、レンズ11の表面への追従性が高められている。
駆動部28(形状の理解を容易にするためにハッチングを施した部分である。)は、下端部に設けられた永久磁石31と、この永久磁石31の上部に隣接して設けられたコイル32(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とで構成されている。
永久磁石31は、ワイパアーム21のサイドアーム23aに設けられた永久磁石26と協働して引き合い、ワイパアーム21を初期位置(図に示した位置)に保持する。コイル32は、通電されることで磁場を発生させ、その磁場により発生する磁力で永久磁石26及び磁性体27を引き付ける又は永久磁石26については反発させることで、ワイパアーム21を揺動させる。
ここでは、ワイパブレード14がレンズ11の上縁に接触するワイパアーム21の位置を「初期位置」、ワイパブレード14がレンズ11の下縁に接触するワイパアーム21の位置を「最終位置」とし、ワイパアーム21がレンズ11を払拭する範囲は、上記の「初期位置」から「最終位置」までの範囲である。
図6は、カメラ本体12及び付着物払拭制御部50の構成を示すブロック図である。
カメラ本体12は、レンズを通過した光を電気信号に変換する撮像素子40等からなる撮像部41と、この撮像部41を制御する撮像制御部42と、撮像部41から出力された信号を撮像制御部42から出力された制御信号により映像信号に変換する映像信号処理部43と、この映像信号処理部43と外部との通信を行って外部に映像信号を出力する外部通信部44とを備える。
付着物払拭装置16(図1参照)に備える付着物払拭制御部50は、レンズに付着物が付着したのを検出したときに駆動部28を駆動させることによりワイパアーム21を揺動させて、付着物を払拭させる制御を行う部分であり、駆動部28と、この駆動部28を制御する駆動部制御部51と、ワイパアーム21の位置(揺動位置)を検出して駆動部制御部51に出力するワイパアーム位置検出部54とを備える。
駆動部28は、駆動部制御部51と通信する外部通信部52と、駆動部制御部51からの制御信号が外部通信部52を介して入力された際にコイル32に対する通電と通電停止、通電方向を制御するコイル制御部53と、このコイル制御部53により発生する磁極が
制御されるコイル32とを備え、コイル32によってワイパアーム21が駆動される。
駆動部制御部51は、カメラ本体12から送られる映像信号に基づいて、レンズに付着物が付着しているかどうかを診断する付着物診断部55と、ワイパアーム21を駆動させる際に、例えば、ワイパアーム21の初期位置又は最終位置からの揺動角度に応じた、コイル32への通電と通電停止のタイミング、コイル32に流す電流の方向のデータが記憶された記憶部56とを備える。
ワイパアーム位置検出部54は、ワイパアーム21の位置を、初期位置(あるいは最終位置)からの揺動角度として検出する角度センサや、永久磁石26の位置として検出する位置センサである。
以上に述べた付着物払拭装置16の作用を次に説明する。
図7は、付着物払拭装置16の作用を示す作用図であり、図7(A)は付着物を払拭する前の状態を示す図、図7(B)は付着物を払拭中の状態を示す図、図7(C)は付着物を払拭した後の状態を示す図である。
図7(A)に示すように、駆動部28の永久磁石31において、ワイパアーム21に臨む面を、例えばS極とし、ワイパアーム21の永久磁石26において、駆動部28に臨む面を、例えばN極とする。この状態では、駆動部28の永久磁石31のS極と、ワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、所定位置(初期位置)に保持される。
この状態で、図7(B)に示すように、駆動部28のコイル32に通電して、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させたときに、コイル32のS極の磁力が、永久磁石31のS極の磁力より強くなると、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極との引き合いによって、ワイパアーム21は、矢印Aに示すように回動して図の位置に至る。
次に、図7(C)に示すように、コイル32の電流の向きを逆にし、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極を発生させると、コイル32のN極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが反発し合うとともに、コイル32の長手方向中央より磁力の強いコイル32の端部のS極にワイパアーム21の磁性体27が引かれるため、ワイパアーム21は、矢印Bで示すように更に回動して、レンズ11の表面の下端(最終位置)に至る。このようにワイパアーム21が回動することで、ワイパブレード14がレンズ11の上端から下端までレンズ11の表面に接触しながら移動し、レンズ11の表面の付着物を払拭する。
このワイパアーム21を、最終位置から初期位置に戻す場合は、まず、図7(C)の状態(コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にN極、他端部にS極が発生した状態)からコイル32の電流の向きを逆にして、図7(B)に示すように、コイル32において、永久磁石31に近い側の一端部にS極、他端部にN極を発生させる。これにより、コイル32のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合って、ワイパアーム21は、矢印B(図7(C)参照)とは反対の方向に回動し、図7(B)の位置に至る。次に、図7(B)の状態でコイル32への通電を停止すれば、コイル32に磁極が発生しなくなるため、駆動部28の永久磁石31のS極とワイパアーム21の永久磁石26のN極とが引き合い、ワイパアーム21は、矢印Aとは反対の向きに回動して図7(A)の初期位置に至り、保持される。
図8は、付着物払拭制御部50によるワイパアームの作動を説明するフローチャートである。(なお、符号は図6及び図7(A)〜(C)を参照。)
まず、駆動部制御部51の付着物診断部55は、カメラ本体12から出力された映像信号に基づいて、レンズ11(図1参照)に付着物が付着しているかどうか診断する(ステップS1)。
レンズ11に付着物が付着していない(ステップS1:NO)場合は、ワイパアーム21を駆動させず、処理を終了する。
レンズ11に付着物が付着している(ステップS1:YES)場合は、駆動部制御部51は、コイル制御部53に対して指令を送り、コイル32への通電を開始させ且つコイル32へ流す電流の方向の設定に基づいて、ワイパアーム21を初期位置から最終位置まで揺動させ(即ち、ワイパブレード14をレンズ11の上端から下端まで移動させ)、そこで、コイル32への通電を停止させてワイパアーム21を一旦停止させる。次に、コイル32への通電を再開させ、ワイパアーム21を再駆動させて且つコイル32へ流す電流の方向の設定に基づいて、ワイパアーム21を最終位置から初期位置まで揺動させ、そこで、コイル32への通電を停止させてワイパアーム21を停止させる(ステップS2)。
このとき、ワイパアーム21は、記憶部56に記憶されたデータに基づいて駆動される。即ち、ワイパアーム21を初期位置から最終位置まで揺動させるときに、初期位置ではコイル32への通電を開始し、初期位置を過ぎてからはワイパアーム21の揺動角度に応じてコイル32に流す電流の方向を変更し、ワイパアーム21が最終位置又は最終位置近傍に至ったときにはコイル32への通電を一旦停止し、更に、最終位置でコイル32への通電を再開し、ワイパアーム21が最終位置から初期位置側へ揺動してからは揺動角度に応じてコイル32へ流す電流の方向を変更し、初期位置又は初期位置近傍に至ったときにはコイル32への通電を停止する、というような、ワイパアーム21の揺動角度とコイル32への通電条件との関係に従って、ワイパアーム21の駆動及び停止が行われる。
ワイパアーム21が停止した後に、付着物診断部55は、カメラ本体12から出力された映像信号に基づいて、レンズ11の付着物が払拭されたかどうか診断する(ステップS3)。
付着物が払拭されない(ステップ3:NO)場合は、払拭回数NWを1回増加させる(NW=NW+1)(ステップS4)。
そして、駆動部制御部51は、払拭回数NWが所定払拭回数NAより大きいかどうか判断する(ステップS5)。
払拭回数NWが所定払拭回数NAと同じか少ない(ステップS5:NO)場合には、駆動部制御部51は、再度、ワイパアーム21の駆動及び停止を行う(ステップS2)。
払拭回数NWが所定払拭回数NAより大きい(ステップS5:YES)場合には、駆動部制御部51は、付着物払拭処理を終了し、付着物が払拭されないでレンズ11に残っている旨をインジケータ又は警報機等によりカメラ装置10の使用者(車両の運転者)に報知する。
<第2実施形態>
図9は、本発明の第2実施形態の付着物払拭装置62を適用したカメラ装置60を示す側面図であり、図9(A)はレンズ11Aの払拭を開始する前の状態を示す図、図9(B)はレンズ11Aの払拭が終了した状態を示す図である。なお、図1〜図5に示した第1実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図9(A)に示すように、カメラ装置60は、前面にレンズ11Aが設けられたカメラ本体12と、このカメラ本体12を収納する筐体61と、レンズ11Aの表面に付着した付着物をワイパブレード14で払拭するために筐体61に設けられた付着物払拭装置62とを備える。
付着物払拭装置62は、筐体61の両側面61a,61a(一方の側面61aのみ図示)に揺動可能に取付けられたワイパアーム64を備える。ワイパアーム64は、コ字形状のアーム本体66と、このアーム本体66に取付けられたワイパブレード14Aとからなる。アーム本体66は、筐体61の両側面61a,61aに沿って揺動するサイドアーム66a,66a(一方のサイドアーム66aのみ図示)と、これらのサイドアーム66a,66aの各先端部間を接続するセンタアーム66cとから一体に形成されている。図では、ワイパアーム64のセンタアーム66c及びワイパブレード14は、カメラ本体12のレンズ11Aの上方に配置されている。
付着物払拭装置62は、一方のサイドアーム66aの端部に取付けられた永久磁石71及び磁性体72と、これらの永久磁石71及び磁性体72の回動軌跡に沿って筐体61の内側に配置された駆動部74とを備える。駆動部74は、永久磁石71及び磁性体72を磁力で駆動させる。
アーム本体66は、弾性変形可能で筐体61に着脱可能に取付けられる樹脂製の部品であり、サイドアーム66aは、筐体61の側面61a,61a(一方の側面61aのみ図示)に設けられた穴部61b,61b(一方の穴部61bのみ図示)に揺動可能に嵌合する軸部66d,66d(一方の軸部66dのみ図示)が一体成形されている。
軸部66dは、カメラ本体12のレンズ11Aの表面の曲率中心に配置されている。従って、ワイパブレード14は、ワイパアーム64の揺動中は、常にレンズ11Aの表面に一定の押圧力で押し付けられ、付着物を安定して払拭することが可能である。なお、図中のR1は、レンズ11Aの曲率半径である。
ワイパブレード14は、センタアーム66cのみ、又はセンタアーム66c及びサイドアーム66a,66aに取付けられている。
駆動部74は、上端部に設けられた永久磁石76と、この永久磁石76の下部に隣接して設けられたコイル77(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とで構成されている。
永久磁石76は、ワイパアーム64のサイドアーム66aに設けられた永久磁石71と協働してワイパアーム64を初期位置(図に示した位置)に保持する。コイル77は、通電されることで磁場が発生し、その磁場により発生する磁力で永久磁石71及び磁性体72を引き付ける又は永久磁石71については反発させ、ワイパアーム64を揺動させる。
図7(B),(C)で説明したのと同様に、図9(B)において、ワイパアーム64は、永久磁石71と駆動部74の永久磁石76とにより初期位置に保持された状態から、コイル77への通電及びコイル77の極性の変更により、矢印Cで示すように揺動してレンズ11Aの表面の下端に至り、ワイパブレード14Aがレンズ11Aの表面の付着物を払拭する。
<第3実施形態>
図10は、本発明の第3実施形態の付着物払拭装置81を適用したカメラ装置80を示す側面図であり、図10(A)はレンズ11Aの払拭を開始する前の状態を示す図、図10(B)はレンズ11Aの払拭が終了した状態を示す図である。図9に示した第2実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図10(A)に示すように、カメラ装置80は、カメラ装置60(図9参照)に対して、ワイパアーム64の初期位置をレンズ11Aの下方に配置するとともに、駆動部74の上下を逆に配置した構成が異なる。
図10(B)に示すように、駆動部74のコイル77に通電することでワイパアーム64を矢印Dで示すように、レンズ11Aの表面の下端から上端へ揺動させることで、ワイパブレード14Aにてレンズ11Aの付着物を払拭することができる。
<第4実施形態>
図11は、本発明の第4実施形態の付着物払拭装置91における駆動部92を示す説明図であり、図11(A)は駆動部92の側面図、図11(B)は駆動部92を構成するボビン93を示す側面図、図11(C)は駆動部92を構成する電磁石94を示す側面図である。
図11(A)に示すように、駆動部92は、付着物払拭装置を構成するワイパアーム側の電磁石及び磁性体の回動奇跡に沿って湾曲するように形成された磁石支持体96と、この磁石支持体96の一端部に取付けられた永久磁石97と、この永久磁石97の近傍から磁石支持体96の他端部まで磁石支持体96にほぼ等間隔に取付けられた複数の電磁石94とから構成される。永久磁石97は、ワイパアームを初期位置に保持し、電磁石94は、通電することでワイパアームを駆動させる役目をする。ここで、永久磁石97のワイパアームに臨む面の磁極がN極であるとする。
図11(B),(C)に示すように、電磁石94は、芯部93a及びこの芯部93aの両端に設けられた鍔部93b,93bからなるボビン93と、このボビン93に巻かれたコイル101と、ボビン93の一方の鍔部93bの側面に取付けられた磁気シールド部材102とからなる。
ボビン93は磁性体又は樹脂からなる。磁気シールド部材102は、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体からなり、ワイパアームに臨む鍔部93bの側面にのみ配置され、ワイパアームとは反対側の鍔部93b側に設けられたカメラ本体の撮像素子等の電子回路側に磁界を発生させないようにシールドする。
上記したように、電磁石94を複数並べることで、付着物払拭装置91のワイパアームの作動をスムーズにすることができる。
図12は、付着物払拭装置91のワイパアーム105を示す側面図である。
ワイパアーム105は、駆動部92(図11(A)参照)に駆動される部品であり、アーム本体106と、このアーム本体106に取付けられたワイパブレード14及び2つの永久磁石107,108とからなる。
アーム本体106は、コ字形状に形成された弾性変形可能で筐体に着脱可能な樹脂製の部品であり、筐体の両側面に揺動可能に取付けられる一対のサイドアーム106a,106a(一方のサイドアーム106aのみ図示)と、これらのサイドアーム106a,106aの端部同士を接続するセンタアーム106cとが一体成形されている。
一方のサイドアーム106aは、端部に永久磁石107,108が取付けられ、筐体の両側面に設けられる穴部に回動可能に嵌合する軸部106dがサイドアーム106a,106aに一体成形されている。
永久磁石107は、駆動部92(図11(A)参照)の3つの電磁石94(図11(A)参照)に臨む面が、例えばS極に着磁され、永久磁石108は、駆動部92の3つの電磁石94に臨む面が、例えばN極に着磁されている。
なお、上記のワイパアーム105は、筐体に取付けられるストッパー24,25(図2参照)によって可動範囲が規制される。
図13は、付着物払拭装置91の作用を示す第1作用図であり、ワイパアーム105を初期位置から最終位置まで揺動させる(往路)際の作用を示している。
図13(A)はワイパアーム105が揺動する前の状態(初期位置に配置された状態)を示す図、図13(B),(C),(D)はワイパアーム105が揺動中の状態を示す図、図13(E)はワイパアーム105の揺動が終了した状態(最終位置に配置された状態)を示す図である。なお、以下では3つの電磁石94を、電磁石94A,94B,94Cと区別し、永久磁石97及び電磁石94A,94B,94Cの磁極については、ワイパアーム105の永久磁石107,108に臨む面の磁極を示している。
図13(A)に示すように、ワイパアーム105の初期位置において、駆動部92の永久磁石97のN極と、ワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合い、ワイパアーム105が保持された状態から、電磁石94A(電磁石1)に通電してN極を発生させる。このとき、駆動部92の永久磁石97のN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合う力よりも、駆動部92の電磁石94AのN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し合う力を大きくすると、ワイパアーム105は、図13(B)の矢印Fで示すように揺動して図の位置に至る。
更に、図13(B)において、駆動部92の電磁石94AのN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合い、また、駆動部92の電磁石94B(電磁石2)に通電することで電磁石94Bに発生したS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き合うため、ワイパアーム105は、図13(C)の矢印Gに示すように揺動して図の位置に至る。
ここで、図13(C)において、電磁石94Aに流す電流の向きを逆にして電磁石94AをN極からS極に変更し、また、電磁石94B(電磁石2)に流す電流の向きを逆にして電磁石94BをS極からN極に変更すると、駆動部92の電磁石94AのS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し合い、また、駆動部92の電磁石94BのN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し合うため、ワイパアーム105は、図13(D)の矢印Hで示すように揺動して図の位置に至る。
更に、図13(D)において、駆動部92の電磁石94AのS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し続けるとともに、駆動部92の電磁石94BのN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合い、また、駆動部92の電磁石94Cに通電することで電磁石94C(電磁石3)に発生したS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き合うため、ワイパアーム105は、図13(E)の矢印Jで示すように揺動して最終位置に至る。この最終位置では、駆動部92の電磁石94BのN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き続け、駆動部92の電磁石94CのS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き続けるため、ワイパアーム105が保持される。
図14は、ワイパアームの往路における駆動部の3つの電磁石の磁極の変化を示す説明図である。なお、図中の初期位置、状態1、状態2、状態3、最終位置は、それぞれ図13(A)、図13(B)、図13(C)、図13(D)、図13(E)の各ワイパアーム位置を示している。
電磁石1(電磁石94A(図13(A)参照))においては、初期位置及び状態1ではN極を発生させ、状態2ではN極からS極に変化させ、状態3ではS極を発生させ、最終位置では磁極を発生させない。
電磁石2(電磁石94B(図13(A)参照))においては、初期位置では磁極を発生させず、状態1ではS極を発生させ、状態2ではS極からN極に変化させ、状態3及び最終位置ではN極を発生させる。
電磁石3(電磁石94C(図13(A)参照))においては、初期位置、状態1及び状態2では磁極を発生させず、状態3及び最終位置ではS極を発生させる。
以上のように、電磁石1及び電磁石2では、状態2において極性を入れ替える。
図15は、付着物払拭装置91の作用を示す第2作用図であり、ワイパアーム105を最終位置から初期位置まで揺動させる(復路)際の駆動部92の作用を示している。
図15(A)はワイパアーム105が最終位置に配置された状態を示す図、図15(B),(C),(D)はワイパアーム105が揺動中の状態を示す図、図15(E)はワイパアーム105の揺動が終了した状態(初期位置に配置された状態)を示す図である。
図13(E)に示した、駆動部92の電磁石94BのN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合い、駆動部92の電磁石94CのS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き合ってワイパアーム105が保持された状態から、図15(A)に示すように、駆動部92の電磁石94B及び電磁石94Cに流す電流の向きをそれぞれ逆にして電磁石94BをS極、電磁石94CをN極にすると、駆動部92の電磁石94BのS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し合い、駆動部92の電磁石94CのN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し合うため、ワイパアーム105は、図15(B)の矢印Lで示すように揺動して図の位置に至る。
更に、図15(B)において、駆動部92の電磁石94BのS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し続け、駆動部92の電磁石94CのN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し続けるため、ワイパアーム105は、図15(C)の矢印Mで示すように揺動して図の位置に至る。更にまた、図15(C)において、駆動部92の電磁石94Aに通電して発生させたS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し合い、駆動部92の電磁石94Bに流れる電流を逆にして電磁石94Bに発生させたN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し合い、また、駆動部92の永久磁石97のN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き合うので、ワイパアーム105は、図15(D)の矢印Kで示すように揺動して図の位置に至る。
更に、図15(D)において、駆動部92の永久磁石97のN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き続け、駆動部92の電磁石94AのS極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが反発し続け、駆動部92の電磁石94AのS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き合い、また、駆動部92の電磁石94BのN極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが反発し続けるため、ワイパアーム105は、図15(E)の矢印Pで示すように揺動して図の初期位置に至る。この初期位置では、駆動部92の永久磁石97のN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き続け、駆動部92の電磁石94AのS極とワイパアーム105の永久磁石108のN極とが引き続けるため、ワイパアーム105は初期位置で保持される。ここで、電磁石94Aへの通電を停止しても、永久磁石97のN極とワイパアーム105の永久磁石107のS極とが引き続けるので、ワイパアーム105は初期位置に保持される。
図16は、ワイパアームの復路における駆動部の3つの電磁石の磁極の変化を示す説明図である。なお、図中の最終位置、状態1、状態2、状態3、初期位置は、それぞれ図15(A)、図15(B)、図15(C)、図15(D)、図15(E)の各ワイパアーム位置を示している。
電磁石1(電磁石94A(図15(A)参照))においては、最終位置では磁極を発生させず、状態1ではN極を発生させ、状態2ではN極からS極に変化させ、状態3及び初期位置ではS極を発生させる。
電磁石2(電磁石94B(図15(A)参照))においては、最終位置及び状態1ではS極を発生させ、状態2ではS極からN極に変化させ、状態3ではN極を発生させ、初期位置では磁極を発生させない。
電磁石3(電磁石94C(図15(A)参照))においては、最終位置及び状態1ではN極を発生させ、状態2、状態3及び初期位置では磁極を発生させない。
以上のように、電磁石1及び電磁石2では、状態2において極性を入れ替える。
<第5実施形態>
図17は、本発明の第5実施形態のカメラ本体110及び付着物払拭制御部111の構成を示すブロック図である。図6に示した第1実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
カメラ本体110は、撮像部41と、撮像制御部42と、映像信号処理部43と、この映像信号処理部43から送られる映像信号に基づいて、レンズに付着物が付着しているかどうかを診断する付着物診断部55と、この付着物診断部55からの診断情報を外部と通信を行って駆動部28に出力する外部通信部46とを備える。
付着物払拭制御部111は、駆動部28を駆動させることによりワイパアーム21を揺動させて、付着物を払拭させる制御を行う部分であり、駆動部28と、この駆動部28を制御する駆動部制御部114と、ワイパアーム21の位置(揺動位置)を検出して駆動部制御部114に出力するワイパアーム位置検出部54とを備える。
駆動部制御部114は、ワイパアーム21を駆動させる際に、例えば、ワイパアーム位置検出部54から出力されるワイパアーム21の位置情報、即ちワイパアーム21の初期位置又は最終位置からの揺動角度に応じた、コイル32への通電と通電停止のタイミング、コイル32に流す電流の方向のデータが記憶された記憶部56を備える。
駆動部28のコイル制御部53は、駆動部制御部114から外部通信部52を介して出力された制御信号と、付着物診断部55から外部通信部46を介して出力された診断情報とに基づいて、コイル32に対する通電と通電停止、通電方向を制御する。
<第6実施形態>
図18は、本発明の第6実施形態の付着物払拭装置121を適用したカメラ装置120を示す説明図であり、図18(A)はワイパアーム124を装着した状態を示す図、図18(B)はワイパアーム124を装着しない状態を示す図である。図2に示した第1実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図18(A)に示すように、カメラ装置120は、前面にレンズ11Aが設けられたカメラ本体12と、このカメラ本体12を収納する筐体123と、この筐体123に設けられた付着物払拭装置121と、レンズ11Aに上方から入射する光を遮るために筐体123の上部に設けられた遮光部17とで構成されている。
付着物払拭装置121は、筐体123の両側面123a,123a(一方の側面123aのみ図示)に揺動可能及び着脱可能に取付けられたワイパアーム124を備える。ワイパアーム124は、コ字形状のアーム本体126と、このアーム本体126に取付けられたワイパブレード14Aとからなる。アーム本体126は、筐体123の両側面123a,123aに沿って揺動するサイドアーム126a,126a(一方のサイドアーム126aのみ図示)と、これらのサイドアーム126a,126aの各先端部間を接続するセンタアーム126cとから一体に形成されている。図では、ワイパアーム124のセンタアーム126c及びワイパブレード14Aは、カメラ本体12のレンズ11Aの上方に配置されている。
また、付着物払拭装置121は、一方のサイドアーム126aの端部に取付けられた永久磁石26及び磁性体27と、これらの永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡にほぼ沿って筐体123の内側に配置された直線状の駆動部127とを備える。駆動部127は、これらの永久磁石26及び磁性体27を磁力で駆動させる。
アーム本体126は、弾性変形可能で筐体123に着脱可能に取付けられた樹脂製の部品であり、サイドアーム126aは、筐体123の側面123a,123a(一方の側面123aのみ図示)に設けられた穴部123b,123b(一方の穴部123bのみ図示)に回動可能に嵌合する軸部126d,126d(一方の軸部126dのみ図示)が一体成形されている。
軸部126dは、カメラ本体12のレンズ11Aの表面の曲率中心に配置されている。
ワイパブレード14Aは、センタアーム126cのみ、又はセンタアーム126c及びサイドアーム126a,126aに取付けられている。
筐体123には、ワイパアーム124の初期位置(図に示した位置)において永久磁石26に近接又は接触するように磁気スイッチ128が設けられている。磁気スイッチ128は、永久磁石26の磁気を検出してオンとなり、筐体123に着脱自在に取付けられるワイパアーム124を筐体123に装着したときにワイパアーム124の存在を検知する。
駆動部127は、下端部に設けられた永久磁石131と、この永久磁石131の上部に隣接して設けられたコイル132(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とで構成されている。
永久磁石131は、ワイパアーム124のサイドアーム126aに設けられた永久磁石26と協働してワイパアーム124を初期位置に保持する。コイル132は、通電されることで磁場が発生し、その磁場により発生する磁力で永久磁石26及び磁性体27を引き付ける又は永久磁石26については反発させ、ワイパアーム124を揺動させる。
図18(B)に示すように、筐体123からワイパアーム124(図18(A)参照)を取り外したときには、磁気スイッチ128は、永久磁石26の磁気を受けないので、オフになっている。この磁気スイッチ128のオフ情報は、駆動部制御部51(図6参照)に伝達され、駆動部制御部51(図6参照)は、払拭する条件になっても駆動部127を作動させない。
<第7実施形態>
図19は、本発明の第7実施形態の付着物払拭装置141を適用したカメラ装置140を示す説明図である。図18に示した第6実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
カメラ装置140は、図18に示したカメラ装置120に対して付着物払拭装置141の構成と磁気スイッチ128を設けない点が異なる。
付着物払拭装置141は、ワイパアーム142と、このワイパアーム142を駆動させる駆動部143とを備える。符号142dはワイパアーム142の揺動中心となる軸部であり、軸部142dは、レンズ11Bの曲率中心となっている。駆動部143は、上端部に設けられた永久磁石145と、この永久磁石145の下部に隣接して設けられたコイル146(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とで構成されている。
永久磁石145は、ワイパアーム142に設けられた永久磁石26と協働してワイパアーム142を初期位置(図に示した位置)に保持する。コイル146は、通電されることで磁場が発生し、その磁場により発生する磁力で永久磁石26及び磁性体27を引き付け、ワイパアーム142を揺動させる。
<第8実施形態>
図20は、本発明の第8実施形態のワイパアーム摩擦軽減構造を示す説明図であり、筐体13とワイパアーム21との間の摩擦抵抗を軽減する滑り部材151について説明する。図20(A)はワイパアーム21の正面図、図20(B)は軸部23dの要部正面図、図20(C)は軸部23dの要部内側面図、図20(D)は、筐体13にワイパアーム21を装着したときの軸部23d、筐体13及び滑り部材151を示す断面図である。
図20(A)〜(C)に示すように、アーム本体23は、軸部23d,23dの付け根部に摩擦係数の小さい材料からなる円環状の滑り部材151が嵌合されている。滑り部材151は、サイドアーム23a,23bに滑り可能に接する平面部151aと、軸部23dの先端側に凸となるほぼ球面状に形成された凸状曲面部151bと、軸部23dと滑り可能に嵌合する嵌合穴151cとを備える。
図20(D)に示すように、滑り部材151の凸状曲面部151bは、筐体13の側面13aにおける穴部13bの周縁に形成された凹となるほぼ球面状の凹状曲面部13eに滑り可能に接している。筐体13に対してアーム本体23が揺動するときには、筐体13と滑り部材151、あるいはアーム本体23(サイドアーム23a,23b、軸部23d)と滑り部材151との間で摺動し、そのときの摩擦力が軽減される。従って、ワイパアームをスムーズに且つ小さい駆動力で揺動させることができる。
<第9実施形態>
図21は、本発明の第9実施形態の筐体161へのワイパアーム163の取付構造を示す第1説明図であり、図21(A)は筐体161の一方の側面161aを示す図、図21(B)はワイパアーム163を示す要部正面図、図21(C)はワイパアーム163を示す要部内側面図である。
図22は、筐体161へのワイパアーム163の取付構造を示す第2説明図であり、図22(A)は筐体161の他方の側面161gを示す図、図22(B)はワイパアーム163を示す要部正面図、図22(C)はワイパアーム163を示す要部内側面図である。
図21(A)及び図22(A)に示すように、筐体161の一方の側面161aは、丸穴161bと、この丸穴161bの周縁の対向する位置に一直線上を通るように形成された一対のスリット161c、161cとからなる穴部161eが開けられている。同様に、筐体161の他方の側面161gは、丸穴161bと、この丸穴161bの周縁の対向する位置に一直線上を通るように形成された一対のスリット161h、161hとからなる穴部161jが開けられている。なお、符号161fは筐体161の前端部である。
図21(B),(C)及び図22(B),(C)に示すように、ワイパアーム163は、サイドアーム163aから突出する軸部163dの先端に、軸部163dとほぼ直交する係止部163k,163mが一体に形成されている。図21(A),(C)及びに図22(A),(C)おいて、軸部163dは、筐体161の丸穴161bに挿通可能であり、係止部163kは、筐体161の丸穴161b及びスリット161c,161cに挿通可能であり、係止部163mは、筐体161の丸穴161b及びスリット161h,161hに挿通可能であるので、筐体161にワイパアーム163を揺動可能に取付けることができる。筐体161にワイパアーム163を組付けた際には、スリット161c,161c,161h,161hと係止部163k,163mとは、ワイパアーム163でカメラ装置のレンズの付着物を払拭する揺動範囲内では、合致することがなく、筐体161からワイパアーム163が外れることはない。
<第10実施形態>
図23は、本発明の第10実施形態の付着物払拭装置171を適用したカメラ装置170を示す説明図であり、図23(A)はカメラ装置170の開閉式レンズカバー174を閉じた状態を示す側面図、図23(B)は開閉式レンズカバーを開けた状態を示す側面図、図23(C)は開閉式レンズカバー174を開けた状態を示す正面図である。
図23(A)に示すように、カメラ装置170は、前面にレンズ11Cが設けられたカメラ本体172と、このカメラ本体172を収納する筐体173と、レンズ11Cの表面に付着した付着物をワイパブレード14Cを備える開閉式レンズカバー174で払拭するために筐体173に設けられた付着物払拭装置171とで構成されている。
開閉式レンズカバー174は、扇状に展開可能又は折り畳み可能な一対の扇部174a,174a(一方の扇部174aのみ図示)と、これらの扇部174a,174aの外周縁部間を接続する連結部174cと、扇部174aを展開させる又は折り畳むための軸となり且つ筐体173の両側の側面173a,173aに回動可能に支持される軸部174d,174d(一方の軸部174dのみ図示)とから構成される。
付着物払拭装置171は、開閉式レンズカバー174と、この開閉式レンズカバー174に設けられたワイパブレード14Cを揺動させるとともに開閉式レンズカバー174を開閉する駆動部176とを備える。
開閉式レンズカバー174の扇部174aは、複数の骨部174bと、これらの骨部174bに貼り付けられた膜部174eと、下側の一本の骨部174b(174B)に一体的に取付けられたアーム部174fとを備える。
一対の扇部174a,174aは、各骨部174b同士が接続用骨部174gで接続され、これらの接続用骨部174gに、レンズ11Cを覆う膜部174hが貼り付けられ、一本の接続用骨部174gにワイパブレード14Cが取付けられている。
扇部174a,174aの下側縁部174Lは、開閉式レンズカバー174の折り畳み時に移動可能に構成され、扇部174a,174aの上側縁部174Uは、筐体173に固定されている。
アーム部174fは、永久磁石26及び磁性体27を備える。
駆動部176は、永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡に沿って筐体173の内側に配置され、上端部に設けられた永久磁石31と、この永久磁石31の下部に隣接して設けられたコイル32(又はコイル及び鉄芯からなる電磁石)とで構成されている。
以上に述べた開閉式レンズカバー174の開閉要領を次に説明する。
図23(A)において、駆動部176の永久磁石26とアーム部174fの永久磁石26とが引き合うことで開閉式レンズカバー174がレンズ11Cを覆うように保持された状態から、駆動部176のコイル32に通電することで、図23(B)の矢印Eで示すように、アーム部174fが揺動して図の位置に至る。これに伴い、開閉式レンズカバー174が、矢印Qで示すように上方に折り畳まれる。
図23(C)に示すように、開閉式レンズカバー174が開いた状態では、レンズ11Cが外部に露出し、カメラ装置170による撮像が可能になる。
カメラ装置170による撮像が終了したときには、図23(B)において、駆動部176のコイル32に流す電流の向きを逆にしてコイル32に発生する磁極の極性を変更することにより、アーム部174fは、矢印Eとは反対側に揺動し、開閉式レンズカバー174は、矢印Qとは反対方向(下方)に展開して、レンズ11Cが開閉式レンズカバー174に覆われる。
上記したように、開閉式レンズカバー174の折り畳み時及び展開時に、ワイパブレード14Cによって、レンズ11Cに付着した付着物の払拭が行われる。
<第11実施形態>
図24は、本発明の第11実施形態の付着物払拭装置181を適用したカメラ装置180を示す説明図であり、図24(A)はカメラ装置180の開閉式レンズカバー184を開けた状態を示す側面図、図24(B)は開閉式レンズカバー184を閉じた状態を示す側面図、図24(C)は開閉式レンズカバー184を閉じた状態を示す正面図である。
図24(A)に示すように、カメラ装置180は、前面にレンズ11Dが設けられたカメラ本体182と、このカメラ本体182を収納する筐体183と、レンズ11Dの表面に付着した付着物をワイパブレード14D,14Dを備える開閉式レンズカバー184で払拭するために筐体183に設けられた付着物払拭装置181とで構成されている。
付着物払拭装置181は、上下に開く上カバー186及び下カバー187からなる開閉式レンズカバー184と、この開閉式レンズカバー184を開閉する駆動部188とを備える。
開閉式レンズカバー184の上カバー186は、側面視扇形状の一対の側壁186a,186a(一方の側壁186aのみ図示)と、これらの側壁186a,186a間を接続する断面円弧形状の外周壁186cと、この外周壁186cの内側にレンズ11Dの表面を払拭するために設けられたワイパブレード14Dと、側壁186a,186aの先細り形状の先端部に設けられた軸部186dとを備え、軸部186dは、レンズ11Dの表面の曲率中心に一致するように筐体183の側面183a,183aに揺動可能に取付けられている。従って、ワイパブレード14Dは、レンズ11Dの表面に沿って一定の押圧力で押圧されながら移動し、レンズ11Dの表面に付着した付着物を払拭することが可能になる。
開閉式レンズカバー184の下カバー187は、上カバー186と同様に、一対の側壁187a,187a(一方の側壁187aのみ図示)と、外周壁187cと、ワイパブレード14Dと、軸部187dとを備え、軸部187dは、レンズ11Dの表面の曲率中心に一致するように筐体183の側面183a,183aに且つ上カバー186の軸部186dと同軸になるように揺動可能に取付けられている。
駆動部188は、筐体183の内側に長手方向がカメラ装置180の前後方向(図の左右方向)に一致するように設けられた駆動部本体191と、筐体183に駆動部本体191に沿って設けられたレール192と、このレール192に移動可能に取付けられた永久磁石193と、この永久磁石193に回動可能に設けられたロッド連結部材194,196と、一方のロッド連結部材194及び上カバー186のそれぞれを連結する上ロッド197と、他方のロッド連結部材196及び下カバー187のそれぞれを連結する下ロッド198とを備える。上記の駆動部本体191によって、永久磁石193をレール192に沿って駆動させることで、上ロッド197及び下ロッド198を介して上カバー186及び下カバー187を開閉することが可能になる。
駆動部本体191は、永久磁石193を軸部186d,187dの近傍に保持する永久磁石201と、この永久磁石201に隣接するように永久磁石201の軸部186d,187dとは反対側に設けられたコイル(又はコイル及び鉄心からなる電磁石)202とからなる。コイル202は、通電することで両端部に磁極が発生し、永久磁石193を前後方向に移動させることが可能になる。
ロッド連結部材194,196は、永久磁石193の外周部に且つ永久磁石193の軸方向(図の表裏方向)に並べて配置されている。
上ロッド197は、一端がロッド連結部材194の外周部に取付けられ、他端が上カバー186の側壁186aの縁部に設けられたロッド連結部186eに揺動可能に取付けられている。
下ロッド198は、一端がロッド連結部材196の外周部に取付けられ、他端が下カバー187の側壁187aの縁部に設けられたロッド連結部187eに揺動可能に取付けられている。
以上に述べた付着物払拭装置181の作用を次に説明する。
図24(A)に示したように、開閉式レンズカバー184が開いた状態から、図24(B)に示すように、駆動部本体191のコイル202に通電してコイル202に磁極を発生させると、永久磁石193は、コイル202の永久磁石201寄りの一端部に発生した磁極と引き合い、矢印Tに示すようにレール192上を移動する。この結果、上ロッド197及び下ロッド198が上カバー186及び下カバー187を押圧するため、上カバー186及び下カバー187は、矢印U,Uで示すように閉じられる。このとき、上カバー186及び下カバー187のワイパブレード14D,14Dが、レンズ11Dの表面に付着した付着物を払拭する。ワイパブレード14Dがブラシ状のものであれば、付着物を払い落とすことが可能になる。この状態では、永久磁石193は、駆動部本体191の永久磁石201の近傍に位置するため、永久磁石193と永久磁石201とは引き合い、コイル202への通電を停止しても、永久磁石193の位置が保持される、即ち上カバー186及び下カバー187の閉じた状態が保持される。
図24(C)に示すように、上カバー186及び下カバー187が閉じた状態では、レンズ11Dが覆われるため、レンズ11Dへの付着物の付着を防止することができる。
図24(B)の状態から、コイル202に上カバー186及び下カバー187を閉じたときとは逆向きの電流を流せば、コイル202の磁極の極性が変更され、永久磁石193は、コイル202の永久磁石201とは反対側の他端部に発生した磁極と引き合い、矢印Tとは反対の向きにレール192上を移動するため、永久磁石193に上ロッド197及び下ロッド198が引かれ、上カバー186及び下カバー187が矢印U,Uとは反対の向きに開かれる。
<第12、13実施形態>
図25は、本発明の第12、13実施形態の付着物払拭装置211,221を示す説明図であり、図25(A)は第12実施形態の付着物払拭装置211を適用したカメラ装置210を示す説明図、図25(B)は第13実施形態の付着物払拭装置221を適用したカメラ装置220を示す説明図である。なお、図25(A),(B)において、それぞれ図の左側に正面図、図の右側に側面を示している。
図25(A)に示すように、カメラ装置210は、前面にレンズ212(又はレンズ212と、レンズ212を保護するためにレンズ212の前方を覆う保護ガラス)が設けられたカメラ本体213と、このカメラ本体213を収納する筐体214と、レンズ212(又は保護ガラス)の表面に付着した付着物をワイパブレードで払拭するために筐体214に設けられた付着物払拭装置211とを備え、付着物払拭装置211には、筐体214に一対の軸部216(一方の軸部216のみ図示)を介して揺動可能に取付けられるとともに上記ワイパブレードを有するワイパアーム217を備える。なお、符号212aはレンズ212の表面の中心点、212bはレンズ212の表面の曲率中心点、R2はレンズ212の表面の曲率半径である。
レンズ212の表面の曲率半径R2が小さく、ワイパアーム217の揺動軸となる軸部216をレンズ212の曲率中心点212bに設けることが構造的に難しい場合には、軸部216を、レンズ212の中心点212aと曲率中心点212bとを通る直線218上に設ける。詳しくは、曲率中心点212bに対して中心点212aとは反対側の直線218上に設ける。これにより、レンズ212の表面を中心点212aを基準に上下方向に均等に払拭することができる。
図25(B)に示すように、カメラ装置220は、前面にレンズ222(又はレンズ222と、レンズ222を保護するためにレンズ222の前方を覆う保護ガラス)が設けられたカメラ本体223と、このカメラ本体223を収納する筐体224と、レンズ222(又は保護ガラス)の表面に付着した付着物をワイパブレードで払拭するために筐体224に設けられた付着物払拭装置221とを備え、付着物払拭装置221には、筐体224に一対の軸部226(一方の軸部226のみ図示)を介して揺動可能に取付けられるとともに上記ワイパブレードを有するワイパアーム227を備える。なお、符号222aはレンズ222の表面の中心点、222bはレンズ222の表面の曲率中心点、R3はレンズ222の表面の曲率半径である。
レンズ222の表面の曲率半径R3が大きく、ワイパアーム227の揺動軸となる軸部226をレンズ222の曲率中心点222bに設けることが構造的に難しい場合には、軸部226を、レンズ222の中心点222aと曲率中心点222bとを通る直線228上に設ける。詳しくは、曲率中心点212bに対して中心点212aと同じ側の直線228上に設ける。これにより、レンズ222の表面を中心点222aを基準に上下方向に均等に払拭することができる。
<第14実施形態>
図26は、本発明の第14実施形態のワイパアーム駆動スイッチ231を説明するブロック図であり、ワイパアーム駆動スイッチ231をカメラ本体12及び付着物払拭制御部50の構成と共に示している。図6に示した第1実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
ワイパアーム駆動スイッチ231は、ワイパアーム21の駆動を手動で行うスイッチであり、駆動部28の外部通信部52に接続されている。
ワイパアーム駆動スイッチ231をオンにすると、このスイッチ情報(オン情報)は、外部通信部52を介してコイル制御部53に入力される。この結果、コイル制御部53は、コイル32に通電する制御を行うため、ワイパアーム21が駆動され、ワイパブレード14によってレンズの付着物が払拭される。また、付着物払拭制御部50の付着物診断部55によりレンズに付着物が付着していると判断された場合には、駆動部制御部51からの指令により、コイル制御部53がコイル32に通電する制御を行うので、ワイパアーム21が自動で駆動され、ワイパブレード14によるレンズの付着物の払拭が行われる。
<第15実施形態>
図27は、本発明の第15実施形態の付着物払拭装置246を適用したステレオカメラ装置240を示す正面図、図28は、本発明の第15実施形態の付着物払拭装置246を適用したステレオカメラ装置240を示す平面図である。なお、ステレオカメラ装置240の側面図は、図2に示したカメラ装置10の側面図と同一であり、省略する。図1に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図27及び図28に示すように、ステレオカメラ装置240は、前面にレンズ11(又はレンズ11と、レンズ11を保護するためにレンズ11の前方を覆う保護ガラス)がそれぞれ設けられた2台のカメラ本体12と、これらのカメラ本体12,12を収納する筐体243と、レンズ11,11(又は保護ガラス)の表面に付着した付着物をワイパブレード244で払拭するために筐体243に設けられた付着物払拭装置246と、レンズ11,11に上方から入射する光を遮るために筐体243の上部に設けられた遮光部247とで構成されている。
付着物払拭装置246は、筐体243の両側面243a,243aに揺動可能に取付けられたワイパアーム251を備える。ワイパアーム251は、コ字形状のアーム本体253と、このアーム本体253に取付けられたワイパブレード244とからなる。アーム本体253は、筐体243の側面243a,243aに沿って揺動するサイドアーム253a,253bと、これらのサイドアーム253a,253bの各先端部間を接続するセンタアーム253cとから一体に形成されている。図27では、ワイパアーム251のセンタアーム253c及びワイパブレード244は、カメラ本体12,12のレンズ11,11の上方に配置されている。なお、符号244a,244aは、ワイパブレード244においてレンズ11,11の表面と接触する接触部であり、レンズ11の表面の曲率と同じ形状に形成されている。
付着物払拭装置246は、図2に示すように、一方のサイドアーム23aに永久磁石26及び磁性体27が取付けられ、永久磁石26及び磁性体27の回動軌跡に沿って筐体243(図27、図28参照)の内側に駆動部28が配置され、駆動部28が永久磁石26及び磁性体27を磁力で駆動させる。
図27及び図28において、アーム本体253は、弾性変形可能で筐体243に着脱可能に取付けられる樹脂等の弾性素材製部品であり、サイドアーム253a,253bには、筐体243の側面243a,243aに設けられた穴部243b,243bに揺動可能に嵌合する軸部253d,253dが一体成形されている。
軸部253d,253dは、カメラ本体12,12の各レンズ11の球面状で凸に湾曲した表面の曲率中心に配置されている。従って、ワイパブレード244は、ワイパアーム251の揺動中は、常にレンズ11,11の表面に一定の押圧力で押し付けられ、付着物を安定して払拭することが可能である。
上記したステレオカメラ装置240のように、複数のカメラ本体12,12を並べて構成する場合、個々のカメラ本体12に独立させて付着物払拭装置、詳しくはワイパアームをそれぞれ装着しても良いが、複数のカメラ本体12,12に対して一つの付着物払拭装置246、詳しくはワイパアーム251を設ける方が以下の効果が得られる。
即ち、付着物払拭装置の基本構成として部品点数が増えない(カメラ本体12の台数がN台となっても部品点数がN倍にはならない)ため、低コスト化を図ることができる。また、各カメラ本体12で払拭タイミングを完全に同一にできるため、ステレオマッチングなどの画像センシングにおいて有利である(払拭タイミングのばらつきの影響を無視できるため、ソフト処理を簡素化することができる)。
以上の図1〜5に示したように、車両の外部に搭載されるカメラとしてのカメラ本体12のレンズ11又はレンズ11を保護する保護ガラスに付着した付着物を払拭する付着物払拭装置16において、レンズ11又は保護ガラスの表面を払拭するワイパブレード14と、ワイパブレード14、磁性体27及び/又は永久磁石26が固定されたワイパアーム21と、ワイパアーム21を支持する筐体13の内部に磁力を発生させる少なくとも1個のコイルで構成された電磁力発生部(コイル32)と、を具備し、磁性体27及び/又は永久磁石26の可動範囲と重なる位置にコイル32を配置し、磁性体27及び/又は永久磁石26をコイル32による磁力を調整することで駆動させ、ワイパアーム21にてレンズ11又は保護ガラスの付着物を払拭する。
この構成によれば、付着物払拭装置16は、レンズ11又は保護ガラスの表面の付着物(水滴、泥、白濁等)を確実に除去することができ、車載環境を満たす高信頼性(耐震性、耐衝撃性、耐久性)のある構造を実現し、魚眼レンズのような湾曲した表面を払拭できる機構を具備するとともに、低コストでかつ、小型化を可能にする。
また、図2、図7(A),(B),(C)に示したように、ワイパアーム21は,レンズ11又は保護ガラスの湾曲面に沿うように駆動されるので、レンズ11又は保護ガラスの湾曲面に沿うように駆動する機構を具備したワイパ機構にすることで、魚眼レンズのような湾曲面であっても払拭むらを防ぎ、種々の汚れを確実に除去することができる。また、ワイパブレード14と払拭面(レンズ11の表面)との間の圧力を一定に保つことができるため、ワイパブレード14及び払拭面の経時劣化を緩和することができる。更に、ワイパアーム21をコイル32による磁力で駆動させる非接触の電磁石構造にすることで、装置の小型化だけでなく、耐震性、耐衝撃性及び耐久性を向上させることができる。
また、図4に示したように、ワイパブレード14は,払拭される湾曲面に沿った形状を有するので、魚眼レンズのような湾曲面であっても払拭むらを防ぎ、種々の汚れを確実に除去することができる。
また、図5に示したように、コイル32の端部に永久磁石31を具備するので、コイル32に通電していない状態でもワイパアーム21の位置を保持することができる。
また、図1及び図4に示したように、ワイパアーム21は弾性素材で構成され、筐体13をワイパアーム21で挟み込む構造とし、筐体13とワイパアーム21の支持部とは、穴としての穴部13bと軸としての軸部23dとで構成され,これらの穴部13bと軸部23dとは、所定の力で脱着可能な公差で嵌合するので、ワイパアーム21を筐体13に対して容易に着脱することができ、装置の修理や交換といったメンテナンス性を向上させることができる。
また、カメラ本体12と筐体13とは別体構造であるので、最終的な製品として払拭装置としてのワイパアーム21を装着するか否かの選択の自由度を向上させることができ、システムコストを抑えることが可能となる。
また、図1及び図2に示したように、ワイパアーム21を払拭駆動しない状態では,ワイパブレード14はレンズ11又は保護ガラスの上方に位置するので、レンズ11又は保護ガラスの上方に位置するワイパブレード14で、土埃、泥水等をレンズ11又は保護ガラスレンズに掛かりにくくすることができる。
また、図5に示したように、ワイパアーム21がレンズ11又は保護ガラスの上方に位置するように、ワイパアーム21に対して、このワイパアーム21を支持する筐体13の支持位置が調整されている。即ち、ワイパアーム21において、軸部23dに対してワイパブレード14側のモーメントと永久磁石26及び磁性体27側のモーメントとを調整して、ワイパアーム21と筐体13との支持位置を決定し、ワイパブレード14をレンズ11の上方に位置させるようにすることができる。このように、ワイパアーム21のワイパブレード14側を特別な保持部材を用いることなしにレンズ11の上方に保持することもでき、部品点数の増加を抑えることができる。
また、図10(A),(B)に示したように、ワイパアーム64を払拭駆動しない状態では,ワイパブレード14Aはレンズ11A又は保護ガラスの下方に位置するので、ワイパアーム64の自重でワイパアーム64をレンズ11A又は保護ガラスの下方に安定させて配置することができる。
また、図25(A),(B)で示したように、筐体214,224とワイパアーム217,227の支持部としての軸部216,226及び穴部(不図示)は、レンズ212,222又は保護ガラスの湾曲面の曲率に応じて、湾曲面の中心としての中心点212a,222aと湾曲面の曲率中心としての曲率中心点212b,222bとを通る直線218,228上に配置されるので、レンズ212,222の湾曲面の中心点212a,222aに対して両側の湾曲面を均等に払拭することができる。
また、図2に示したように、筐体13に、ワイパアーム21の可動範囲の終端を規制するストッパー24,25が設けられるので、ワイパアーム21の可動範囲を確実に規制することができる。
また、ストッパー24,25は、ワイパアーム21との当接時に衝撃を緩和する緩衝材24b,25bを備えるので、ワイパアーム21に作用する衝撃を緩和することができる。
また、図2及び図6に示したように、レンズ11に付着物が付着したときに電磁力発生部としてのコイル32を制御してワイパアーム21を駆動させる付着物払拭制御部50を備えるので、レンズ11に付着物が付着したことを検知して自動でワイパアーム21を駆動させ、付着物を払拭することができる。
また、図26に示したように、ワイパアーム21を駆動させる駆動スイッチとしてのワイパアーム駆動スイッチ231を備えるので、ワイパアーム駆動スイッチ231をオンにすることにより、ワイパアーム21を手動で駆動させることができる。
また、図18(A),(B)に示したように、ワイパアーム124が筐体123に非装着であることを検知する検知手段としての磁気スイッチ128が設けられるので、ワイパアーム124が非装着状態では、コイル132を作動させない(コイル132に通電しない)ようにすることができる。
また、図6、図18(A),(B)に示したように、磁気スイッチ128は、ワイパアーム124に固定された永久磁石26の磁気の変化を検出して、ワイパアーム124の非装着を検知し、また、他の検知手段では、コイル132に流れる電流値の変化、コイル132により磁力を発生させたときにカメラ本体12により撮像された映像の変化に基づいてワイパアーム124の非装着を検知するので、既存の情報を利用して容易にワイパアーム124の非装着を検知することができる。また、ワイパアーム124が正常に作動しているかどうかの判断にも検知手段を利用することができる。
また、図1及び図2に示したように、付着物払拭装置16を備え、筐体13に、レンズ11に上方から入射する光を遮る遮光部17を具備するので、レンズ11の上方から不要な光が入射するのを防止することができる。また、遮光部17でレンズ11、ワイパアーム21を上方から保護することができる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図1及び図2に示したように、ワイパアーム21の一方のサイドアーム23aに永久磁石26及び磁性体27を設け、これらの永久磁石26及び磁性体27に対応する一つの駆動部28を筐体13に設けたが、これに限らず、ワイパアーム21の一対のサイドアーム23a,23bの両方にそれぞれ永久磁石26及び磁性体27を設け、駆動部28も永久磁石26及び磁性体27に対応させて筐体13に一対設けても良い。
また、図2に示したように、ワイパアーム21の軸部23dをレンズ11の表面の曲率中心に配置したが、レンズ11に曲率中心に配置するのが難しい場合には、レンズ11の曲率中心の前後の近傍位置に配置しても良い。この場合、レンズ11の表面からワイパブレードまでの距離の変化を吸収するような大きな撓み代を有するワイパブレードを使用しても良い。
図18(A),(B)に示したワイパアーム124の装着、非装着の検出方法としては、磁気スイッチ128による検出に限らず、コイル132に流れる電流値や、ワイパアーム124を揺動させたときのカメラ本体12の画像変化により検出しても良い。
また、図23(B)において、開閉式レンズカバー174を閉じる場合、コイル32への通電を停止することにより、開閉式レンズカバー174をその自重で展開させて閉じるようにしても良い。
11,11A,11B,11C,11D,212,222 レンズ
12,110,172,182,213,223 カメラ本体(カメラ)
13b,61b,123b,161e,161j 穴部(穴)
13,61,123,161,173,183,214,224 筐体
14,14A,14B,14C,14D ワイパブレード
16,62,81,91,121,141,171,181,211,221 付着物払拭装置
17 遮光部
21,64,105,124,142,163,217,227 ワイパアーム
23d,66d,106d,126d,142d,174d,186d,216,226 軸部(軸)
24,25 ストッパー
24b,25b 緩衝材
26,71,107,108 永久磁石
27,72 磁性体
31,76,97,131,145,201 永久磁石
32,77,101,132,146,202 コイル(電磁力発生部)
50 付着物払拭制御部
128磁気スイッチ(検知手段)
94 電磁石(電磁力発生部)
174 開閉式レンズカバー(ワイパアーム)
212a,222a 中心点(湾曲面の中心)
212b,222b 曲率中心点(湾曲面の曲率中心)
218,228 直線
231 ワイパアーム駆動スイッチ(駆動スイッチ)

Claims (18)

  1. 車両の外部に搭載されるカメラのレンズ又はレンズを保護する保護ガラスに付着した付着物を払拭する付着物払拭装置であって、
    前記レンズ又は前記保護ガラスが設けられたカメラ本体を収納する筐体に揺動可能に支持されたワイパアームと、
    前記ワイパアームに固定されたワイパブレード及び永久磁石と、
    前記筐体の内部に配置されて磁力を発生させる少なくとも1個のコイルで構成された電磁力発生部と、
    を具備し、
    前記永久磁石の可動範囲と重なる位置に前記電磁力発生部を配置し、
    前記電磁力発生部で発生する磁力を調整することにより、前記電磁力発生部と、前記永久磁石との間で、磁極同士の吸引力又は反発力を発生させることにより前記ワイパアームを揺動させて、
    前記ワイパブレードにて前記レンズ又は前記保護ガラスの表面の付着物を払拭する、ことを特徴とする付着物払拭装置。
  2. 前記ワイパアームは,前記レンズ又は前記保護ガラスの湾曲面に沿うように駆動される、ことを特徴とする請求項1に記載の付着物払拭装置。
  3. 前記ワイパブレードは,払拭される前記湾曲面に沿った形状を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の付着物払拭装置。
  4. 前記電磁力発生部の端部に永久磁石を具備する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  5. 前記ワイパアームは弾性素材で構成され、
    前記筐体を前記ワイパアームで挟み込む構造とし、
    前記筐体と前記ワイパアームの支持部とは、穴と軸とで構成され,これらの穴と軸とは、所定の力で脱着可能な公差で嵌合する、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  6. 前記カメラと前記筐体とは別体構造である、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  7. 前記ワイパアームを払拭駆動しない状態では,前記ワイパブレードは前記レンズ又は前記保護ガラスの上方に位置する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  8. 前記ワイパアームが前記レンズ又は前記保護ガラスの上方に位置するように、前記ワイパアームに対して、このワイパアームを支持する前記筐体の支持位置が調整されている、ことを特徴とする請求項7に記載の付着物払拭装置。
  9. 前記ワイパアームを払拭駆動しない状態では,前記ワイパブレードは前記レンズ又は前記保護ガラスの下方に位置する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  10. 前記筐体と前記ワイパアームの前記支持部は、前記レンズ又は前記保護ガラスの湾曲面の曲率に応じて、前記湾曲面の中心と前記湾曲面の曲率中心とを通る直線上に配置されることを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  11. 前記筐体に、前記ワイパアームの可動範囲の終端を規制するストッパーが設けられることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  12. 前記ストッパーは、前記ワイパアームとの当接時に衝撃を緩和する緩衝材を備えることを特徴とする請求項11に記載の付着物払拭装置。
  13. 前記レンズに付着物が付着したときに前記電磁力発生部を制御して前記ワイパアームを駆動させる付着物払拭制御部を備えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  14. 前記ワイパアームを駆動させる駆動スイッチを備えることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  15. 前記ワイパアームが前記筐体に非装着であることを検知する検知手段が設けられることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の付着物払拭装置。
  16. 前記検知手段は、前記コイルに流れる電流値、前記ワイパアームに固定された前記永久磁石の磁気、前記電磁力発生部により磁力を発生させたときに前記カメラにより撮像された映像のそれぞれの変化に基づいて前記ワイパアームの非装着を検知することを特徴とする請求項15に記載の付着物払拭装置。
  17. 前記ワイパアームに前記永久磁石と共に磁性体が固定され、前記磁性体の可動範囲と重なる位置に前記電磁力発生部を配置したことを特徴とする請求項1乃至16に記載の付着物払拭装置。
  18. 請求項8に記載の付着物払拭装置を備え、前記筐体に、前記レンズに上方から入射する光を遮る遮光部を具備することを特徴とするカメラ装置。
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