説明

撮像システム

【課題】複数の撮像ユニットを第1の筐体と第2の筐体とで被装してなる撮像システムにおいて、複数の撮像ユニットの相対位置精度を簡単な構造で確保でき、複数の撮像ユニットの相対位置精度の維持が可能な撮像システムを提供する。
【解決手段】複数の撮像ユニットを、第1の筐体に設けた開口に嵌装して第1の筐体に配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像レンズと撮像素子とを有する撮像ユニットを有する撮像システム、特に撮像ユニットを複数有する複眼系の撮像システムに関する。
【背景技術】
【0002】
撮影レンズおよびCCDなどの撮像素子を備えた撮像ユニットを複数、例えば2つ用いて、2つの撮像ユニットにより取得された画像データをもとに三角測量の原理により物体までの距離を求める複眼系の撮像システムがあり、例えば、自動車の衝突防止を図る車載用の衝突防止システムの測距装置として応用されている。
【0003】
上記のような複眼系の撮像システムでは、2つの撮像ユニットの相対的な位置関係を所定の精度範囲に保つことが必要であり、2つの撮像ユニットの撮像素子の撮像面の位置の調整と、2つのの撮像ユニットの光学系の光軸を平行にする調整とが行われる。
【0004】
一般的には、撮像ユニットの取付の位置や角度を調整して、組み込まれた撮像ユニット同士の相対位置を所定の精度範囲に保つことが行われる。例えば、2個の撮像ユニットのうちの一方の撮像ユニットを固定し、それを基準として他方を可動にして必要な相対位置を確保する技術(特許文献1)や、2個の撮像ユニットの両方を可動にして必要な相対位置を確保する技術(特許文献2)が開示されている。しかし、これらは、撮像ユニットの支持、調整機構が複雑化するが避けられない。
【0005】
また、複眼系の撮像システムでは、2つの撮像ユニットの相対位置が使用中に変化しないことも必要である。従来の技術には、確保した2つの撮像ユニットの相対位置の精度が振動や衝撃、温度変化等により変化を生じることへの配慮がなされていない。
【特許文献1】特開平5−157557号公報
【特許文献2】特開2006−91177号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、複数の撮像ユニットを第1の筐体と第2の筐体とで被装してなる撮像システムにおいて、複数の撮像ユニットの相対位置精度を簡単な構造で確保でき、複数の撮像ユニットの相対位置精度の維持が可能な撮像システムを提供することを課題にする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題は、以下の手段により達成できる。
(1)
第1の筐体と、
第2の筐体と、
複数の、撮影レンズと、撮像素子と、前記撮影レンズおよび前記撮像素子とを支持する支持部材とを有する撮像ユニットと、
を有し、
複数の前記撮像ユニットを、前記第1の筐体と前記第2の筐体とで被装してなる撮像システムにおいて、
前記第1の筐体は開口を配した平面部を有し、
前記撮像ユニットは、前記開口に嵌装して前記第1の筐体に配されたものであることを特徴とする撮像システム。
(2)前記開口は、前記支持部材と滑合可能な、底面と2つの壁面からなる案内溝を有するものであり、
前記撮像ユニットの前記開口への嵌装は、前記案内溝に前記支持部材を挿入してなされることを特徴とする(1)に記載の撮像システム。
(3)前記案内溝の前記底面と前記壁面とは、前記底面と前記壁面とが交わる交線部を周回して迂回する迂回面を介して接続されたものであることを特徴とする(2)に記載の撮像システム。
(4)前記第1の筐体の前記開口および前記撮像ユニットの数は複数であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の撮像システム。
(5)前記第1の筐体は、複数の前記開口の間に凸条を有することを特徴とする(4)に記載の撮像システム。
(6)前記凸条は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線に対して90°〜45°の範囲の角度をなして形成されたものであることを特徴とする(5)に記載の撮像システム。
(7)前記凸条は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線に対して90°〜45°をなす壁面を有する第1の凸条と、
壁面が前記直線に対して0°〜45°をなす壁面を有する第2の凸条とからなることを特徴とする(5)に記載の撮像システム。
(8)前記第1の筐体は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線上に中心を有する円弧をなす凸条を有することを特徴とする(4)に記載の撮像システム。
【発明の効果】
【0008】
請求項1〜4に記載の発明により複数の撮像ユニットの相対位置精度を簡単な構造で確保できる撮像システムを提供することができる。
【0009】
請求項5〜8に記載の発明により、外力を受けても複数の撮像ユニットの相対位置精度の維持が可能な撮像システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、この発明の撮像システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施の形態の一例である撮像システムを説明する図である。図1(a)は全体斜視図、図1(b)は断面図図1(c)は部分分解図である。
【0012】
図1に示される1は撮像システムである。そして、10は前カバーであり、特許請求の範囲に記した第1の筐体として機能する。また、20は後カバーであり、特許請求の範囲に記した第2の筐体として機能する。
【0013】
前カバー10には2つの開口10HAおよび10HBが配されており、開口10HAおよび10HBには、2つの撮像ユニット、撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110Bが配設されている。本実施の形態における撮像システムは同じ仕様の撮像ユニット110を2個配しており、前カバー10への取付位置により、それぞれ撮像ユニット110A、撮像ユニット110Bと区分されている。
【0014】
撮像ユニット110は、支持部材に撮影レンズと撮像素子とを配したもので、撮影レンズにて対象となる物体の実像を撮像素子上に結像し、撮像素子にて光電変換されて取得された物体の実像に対応する画像情報信号を出力するものである。
【0015】
図中の112Aおよび112Bは、撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110Bのそれぞれに配された撮影レンズであり、開口10HAおよび10HBを通して前面を露呈して配されている。
【0016】
後カバー20には、電子回路基板130がねじ140により取り付けられる。
【0017】
電子回路基板130は、撮像ユニット110A、110Bを駆動するドライバ部と、撮像ユニット110および撮像ユニット110A、110Bがそれぞれ取得した画像情報信号に基づき物体までの距離情報信号を形成、出力する論理回路部を有する。
【0018】
前カバー10には係着爪10cが、後カバー20には係着孔20cが配されている。
【0019】
係着爪10cと係着孔20cとは、前カバー10と後カバー20とを相対させて組み合わせたとき、係着孔20cに係着爪10cが係着し、前カバー10と後カバー20とが結合し一体化するように構成される。
【0020】
2つの撮像ユニット、撮像ユニット110A、110Bを取り付けた前カバー10と、電子回路基板130が配設された後カバー20とは、係着爪10cと係着孔20cとにより係着されて、前カバー10と、後カバー20とに被装された撮像システム1を形成する。
【0021】
図1(b)に示されるように、電子回路基板130と撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110Bとは離間して配置され、撮像ユニット110A、110Bと、電子回路基板130とは図示しない導線で電気的に結合されている。
【0022】
撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110Bが電子回路基板130から離間して配置されることにより、電子回路基板130上に配されたIC等の部材からの放射される熱の影響を少なくすることができる。なお、電子回路基板130と撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110Bとは離間して配されるが、離間の距離は100mm以下とすると、電子回路基板130と撮像ユニット110Aおよび撮像ユニット110B間にてなされる画像情報信号等の信号の授受を好適に実施できるので好ましい。
【0023】
図2は、前カバー10を説明する図である。
【0024】
前カバー10は、金属、例えばアルミニウム材、あるいは樹脂材料、例えばポリスチレン樹脂を用いて形成される。
【0025】
前カバー10は鏡板10aと鏡板10aを環囲する側壁10bからなる容器体の形態をなしている。鏡板10aは平面にて構成され、特許請求の範囲に記した平面部に相当する。
【0026】
側壁10bには、係着爪10c1、10c2、10c3、10c4が配されている。
【0027】
10HAおよび10HBは鏡板10aに配された、鏡板10aを貫通する開口である。
【0028】
開口10HAおよび10HBの、係着爪10cが配される側には、それぞれ、案内溝10HAG1と案内溝10HAG2、および案内溝10HBG1と案内溝10HBG2とが配されている。
【0029】
図3は、案内溝の例として、開口10HAにおける案内溝10HAG1と案内溝10HAG2とを説明する概念図である。図3においては案内溝10HAG1と案内溝10HAG2は、案内溝10HAG1と案内溝10HAG2を構成する面として表示されている。
【0030】
案内溝10HAG1と案内溝10HAG2は、それぞれ底面と2つの壁面とからなり、各案内溝は、後述する撮像ユニットの突出部と滑合可能な寸法、具体的には撮像ユニットの突出部の外形寸法に対して+0.01〜0.05mmの寸法範囲に形成される。
【0031】
また、開口10HAにおける各案内溝の底面と壁面とは、底面と壁面が交わるコーナ部にて、底面と壁面とが交わる交線部を迂回する迂回面を介して接続されるように構成される。
すなわち、案内溝10HAG1と案内溝10HAG2の、それぞれの底面と壁面とは、底面と壁面とが交わる交線を周回して迂回する迂回面を介して接続されるように構成される。
【0032】
同様に、開口10HBにおける案内溝10HBG1と案内溝10HBG2も、それぞれ底面と2つの壁面とからなり、各案内溝は撮像ユニットの突出部と滑合可能な寸法、具体的には撮像ユニットの突出部の外形寸法に対して+0.01〜0.05mmの寸法範囲に形成される。
【0033】
開口10HBにおける各案内溝の底面と壁面とは、底面と壁面とが交わる交線を周回して迂回する迂回面を介して接続されるように構成される。
【0034】
開口10HAと10HBのそれぞれに、後述する撮像ユニットが嵌装される。
【0035】
開口10HAおよび10HBへの撮像ユニットの嵌装は、撮像ユニットを係着爪10cの側から開口10HAおよび10HBへ挿入することによりなされる。
【0036】
案内溝10HAG1、10HAG2と案内溝10HBG1、10HBG2とは、開口10HAおよび10HBへの撮像ユニットの嵌装の位置決めをするガイドとして機能する。
【0037】
開口10HAと10HBの各案内溝は、撮像ユニットの突出部と滑合可能な寸法に形成されているので案内溝をガイドにして突出部を挿入された撮像ユニット110Aと撮像ユニット110Aは、所定の位置に、所定の相対位置関係精度を保って前カバー10に嵌装される。
【0038】
10Dは、鏡板10aの係着爪10cが配される側に配されている凸条である。
【0039】
凸条10Dを配することにより前カバー10の鏡板10aの剛性が向上し、前カバー10に衝撃や押圧等により外力が加わった場合でも、鏡板の変形を生じ難くすることができる。
【0040】
凸条10Dは開口A、Bの間に、2つの開口の中心を通る直線に対して90°〜45°をなして配されることが好ましく、前カバーに換装された2つの撮像ユニットの、互いの相対位置を所定の精度範囲に保つことができる。図示の前カバー10においては、凸条10Dは開口A、Bの間に、2つの開口の中心を通る直線Lに対して90°をなして配されている。
【0041】
図4は、後カバー20を説明する図である。
【0042】
後カバー20は、金属、例えばアルミニウム材、あるいは樹脂材料、例えばポリスチレン樹脂を用いて形成される。
【0043】
後カバー20は鏡板20aと鏡板20aを環囲する側壁20bからなる容器体の形態をなしている。
【0044】
側壁20bには、係着孔20c1、20c2、20c3、20c4配されている。
係着孔20c1、20c2、20c3、20c4に前カバー10の係着爪10c1、10c2、10c3、10c4を係着させることにより前カバー10と後カバー20とは結合し、一体化される。
【0045】
鏡板20aの係着爪10cが配される側には、基板取付座20d1、20d2、20d3、20d4が配されている。
【0046】
基板取付座20d1、20d2、20d3、20d4には前述の電子回路基板130が取り付けられる。
【0047】
図5は、撮像ユニット110を説明する図である。
【0048】
撮像ユニット110は、支持部材111に撮影レンズ112と撮像素子(不図示)とを所定の間隔で配したもので、支持部材111から前面を露呈する撮影レンズ112にて対象となる物体の実像を撮像素子上に結像し、撮像素子にて光電変換されて取得された物体の実像に対応する画像情報信号を出力するものである。
【0049】
支持部材111における111aおよび111bは突出部であり、突出部111aおよび111bは、前カバー10における開口10HAおよび10HBの案内溝10HAG1、10HAG2、あるいは案内溝10HBG1、10HBG2の寸法の基準となる部位である。すなわち、前カバー10における開口10HAおよび10HBの案内溝10HAG1、10HAG2、あるいは案内溝10HBG1、10HBG2は、撮像ユニットの突出部と滑合可能な寸法、具体的には撮像ユニットの突出部の外形寸法に対して+0.01〜0.05mmの寸法範囲に形成される。
【0050】
撮像ユニット110は、前カバー10の係着爪10cの側から開口10HAおよび10HBへ、撮影レンズが開口10HAおよび10HBから露呈する方向に挿入され、嵌着される。
【0051】
前カバー10における開口10HAおよび10HBの各案内溝10HBG1、10HBG2、10HBG1、10HBG2は、撮像ユニットの突出部と滑合可能な寸法に形成されているので、撮像ユニット110を、開口10HAおよび10HBへ挿入する際に、突出部111aおよび111bは、開口10HAおよび10HBの案内溝10HAG1、10HAG2、あるいは案内溝10HBG1、10HBG2とに滑合して案内され、開口10HAおよび10HBの所定の位置に挿入、嵌装される。
【0052】
また、各案内溝の底面と壁面が交わるコーナ部に迂回面を配することにより、撮像ユニット110の突出部111aと111bが、各案内溝に案内されて前カバー10の開口10HAおよび10HBへ挿入される際に、突出部111aと111bの角が各案内溝のコーナ部に干渉されることなく挿入される。
【0053】
このように、撮像ユニット110の突出部111aと111bとが、各案内溝に案内されて前カバー10の開口10HAおよび10HBへ挿入されることにより、撮像ユニット110は前カバー10の所定の位置に、必要な取付精度を保って嵌装される。そして、2つの撮像ユニット110が前カバー10の2つの開口10HAおよび10HBへそれぞれ取り付けられたときには、2つの撮像ユニット110A、110Bの相対位置は所定の精度範囲に保たれ、2つの撮像ユニット110A、110Bの相対位置を所定の範囲にするための調整機構を必要としない。
【0054】
また、前カバー10に配した凸条10Dにより前カバー10の鏡板の剛性が向上し、前カバー10に衝撃や押圧等により外力が加わった場合でも、鏡板の変形が生じ難く、前カバー10に嵌装された2つの撮像ユニット110A、110Bの互いの相対位置を所定の精度範囲に保ことができる。
【0055】
なお、前述の実施の形態における撮像システムは、2つの撮像ユニットを配したものであるが、撮像ユニットの数は2つに限定されるものではなく、撮像システムの用途、要求される出力の精度により3つ以上配されるものでも良い。
【0056】
また、前述の前カバー10にては係着爪を4個、前カバー10は係着孔を4個有し互いにかみ合わせて、前カバー10と後カバー20とを係着していたが、前カバーに係着孔を、後カバーに係着爪を配するものでも良い。また係着爪と係着孔の数はそれぞれ4個に限定されるものではなく、前カバー、後カバーの材質や撮像システムの使用条件により数を決めて良い。
【0057】
そして、前述の実施の形態における撮像システムにおいては、前カバー10と後カバー20との結合、一体化は、係着孔に係着爪を係着することによりなされるものであったが、一体化の手段としては係着孔と係着爪に限定するものではなく、例えば、ねじ等の締結部材を用いて前カバー10と後カバー20とを結合し、一体化するものでも良い。
【0058】
前述の前カバー10においては、凸条は、前カバーの開口10HA、10HBの間に、2つの開口の中心を通る直線に垂直な方向に配されたものであったが、さらに、2つの開口の中心を通る直線に平行な方向に凸条を設けても良い。
【0059】
図6は、開口A、Bの間に、前述の凸条10Dに加えて2つの開口の中心を通る直線に平行な方向な凸条を設けた前カバーの例を説明する図である。
【0060】
図6に示される10D、10Eは、凸条であり、凸条10Eは、前カバー10の2つの開口10HA、10HBの中心を通る直線Lに平行に設けられている。
【0061】
凸条10Eは直線Lに対して0°〜45°をなして配されることが好ましく、凸条10Eを付加することにより前カバーの剛性がさらに向上し、前カバーに嵌装された2つの撮像ユニットの、互いの相対位置を所定の精度範囲に保つことができる。図示の前カバー10においては、凸条10Eは開口A、Bの間に、2つの開口の中心を通る直線Lに対して0°をなして配されている。
【0062】
前カバーに、開口の中心を通る直線、すなわち、撮像ユニットの光軸を結ぶ直線に対して90°〜45°をなす壁面を有する第1の凸条と、壁面が前記直線に対して0°〜45°をなす壁面を有する第2の凸条とを配することにより、前カバーに衝撃や押圧等により外力が加わった場合でも、鏡板の変形が生じ難く、前カバーに嵌装された2つの撮像ユニットの互いの相対位置を所定の精度範囲に保ことができる。
【0063】
また、凸条は壁面が円弧をなすものでも良い。
【0064】
図7は、前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線上に中心を有する円弧をなす壁面からなる凸条を設けた前カバーの例を説明する図である。
【0065】
図7に示される10FA、10FBは、凸条であり、凸条10FAは2つの壁面10FA1と10FA2とを有し、凸条10FBは2つの壁面10FB1と10FB2とを有して形成される。
【0066】
凸条10FAにおける壁面10FA1は、前カバー10の2つの開口10HA、10HBの中心を通る直線L上の点PAを中心にする半径r1の円弧をなして形成されてている。また、壁面10FA2は、PAを中心にする半径r2の円弧をなして形成されてている。
【0067】
同様に、凸条10FBにおける壁面10FB1は、前カバー10の2つの開口10HA、10HBの中心を通る直線L上の点PBを中心にする半径r1の円弧をなして形成されてている。また、壁面10FB2は、PAを中心にする半径r2の円弧をなして形成されてている。
【0068】
凸条10FA、10FBを配することにより、前カバーの剛性が向上し、前カバーに衝撃や押圧等により外力が加わった場合でも、鏡板の変形が生じ難く、前カバーに嵌装された2つの撮像ユニットの互いの相対位置を所定の精度範囲に保ことができる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の実施の形態の一例である撮像システムを説明する図である。
【図2】前カバー10を説明する図である。
【図3】案内溝の例として、案内溝10HAG1と案内溝10HAG2とを説明する概念図である。
【図4】後カバー20を説明する図である。
【図5】撮像ユニット110を説明する図である。
【図6】開口A、Bの間に、凸条10Dに加えて2つの開口の中心を通る直線に平行な方向な凸条を設けた前カバーの例を説明する図である。
【図7】撮像ユニットの光軸を結ぶ直線上に中心を有する円弧をなす壁面からなる凸条を設けた前カバーの例を説明する図である。
【符号の説明】
【0070】
1 撮像システム
10 前カバー
10a 鏡板
10b 側壁
10c1〜4 係着爪
10D、E、F1、F2 凸条
10HA、10HB 開口
10HAG1、10HAG2、10HBG1、10HBG2 案内溝
20 後カバー
20a 鏡板
20b 側壁
20c1〜4 係着孔
20d1〜4 基板取付座
110 撮像ユニット
111 支持部材
111a、111b 突出部
112 撮影レンズ
130 電子回路基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の筐体と、
第2の筐体と、
複数の、撮影レンズと、撮像素子と、前記撮影レンズおよび前記撮像素子とを支持する支持部材とを有する撮像ユニットと、
を有し、
複数の前記撮像ユニットを、前記第1の筐体と前記第2の筐体とで被装してなる撮像システムにおいて、
前記第1の筐体は開口を配した平面部を有し、
前記撮像ユニットは、前記開口に嵌装して前記第1の筐体に配されたものであることを特徴とする撮像システム。
【請求項2】
前記開口は、前記支持部材と滑合可能な、底面と2つの壁面からなる案内溝を有するものであり、
前記撮像ユニットの前記開口への嵌装は、前記案内溝に前記支持部材を挿入してなされることを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。
【請求項3】
前記案内溝の前記底面と前記壁面とは、前記底面と前記壁面とが交わる交線部を周回して迂回する迂回面を介して接続されたものであることを特徴とする請求項2に記載の撮像システム。
【請求項4】
前記第1の筐体の前記開口および前記撮像ユニットの数は複数であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像システム。
【請求項5】
前記第1の筐体は、複数の前記開口の間に凸条を有することを特徴とする請求項4に記載の撮像システム。
【請求項6】
前記凸条は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線に対して90°〜45°の範囲の角度をなして形成されたものであることを特徴とする請求項5に記載の撮像システム。
【請求項7】
前記凸条は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線に対して90°〜45°をなす壁面を有する第1の凸条と、
壁面が前記直線に対して0°〜45°をなす壁面を有する第2の凸条とからなることを特徴とする請求項5に記載の撮像システム。
【請求項8】
前記第1の筐体は、前記開口に嵌装されて配置された前記撮像ユニットの光軸を結ぶ直線上に中心を有する円弧をなす凸条を有することを特徴とする請求項4に記載の撮像システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−261974(P2008−261974A)
【公開日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−103576(P2007−103576)
【出願日】平成19年4月11日(2007.4.11)
【出願人】(000001270)コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Fターム(参考)】