(57)【要約】【課題】  複眼撮影装置を構成する撮影光学系の光軸を容易に調整する。【解決手段】複眼撮影装置２には、一対の光学ユニット４，５が組み付けられている。光学ユニット４は、第１レンズ６と、第２レンズ１５と２群２枚構成になっている。光軸調整機構１２は、水平方向に移動自在に鏡筒１０に取り付けられた第１移動板２１と、上下方向に移動自在に第１移動板２１に取り付けられた第２移動板２２とからなる。第２レンズ１５は、第２移動板２２に取り付けられており、この第２レンズ１５を上下、左右方向に移動することで光学ユニット４の光軸方向を上下、左右方向に振る。光学ユニット５は、光学ユニット４と同じ構成になっている。【選択図】        図３
2006251228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のレンズからなる撮影レンズと撮影レンズによって受光面に被写体像が結像されるイメージセンサとを有する複数の撮影光学系を備え、各撮影光学系が所定の間隔で並べて配置された複眼撮影装置において、
前記複数の撮影光学系のうちの少なくとも１つの撮影光学系は、複数枚のレンズのうちの一部のレンズを保持するとともに、その光軸と直交する方向に移動自在に撮影レンズの鏡筒に取り付けられ、前記一部のレンズの光軸と直交する方向への移動により、当該撮影光学系の光軸の向きを調整する光軸調整機構を備えたことを特徴とする複眼撮影装置。
【請求項２】
前記光軸調整機構は、前記鏡筒に取り付けられ、前記一部のレンズの光軸と直交する第１の方向に移動自在な第１移動部材と、この第１移動部材に取り付けられ、前記一部のレンズの光軸と直交し、かつ第１の方向と直交する第２の方向に移動自在にされ、前記一部のレンズを保持する第２移動部材とを備えたことを特徴とする請求項１記載の複眼撮影装置。
【請求項３】
前記光軸調整機構は、前記鏡筒に取り付けられ、外部から回転される第１カム部材と、前記第１移動部材に形成され、第１の方向から前記第２カム部材のカム面を挟み込むように当接し、第１カム部材の回転によって前記第１移動部材を第１の方向に移動させる第１の当接面と、前記第１移動部材に取り付けられ、外部から回転される第２カム部材と、前記第２移動部材に形成され、第２の方向から前記第２カム部材のカム面を挟み込むように当接し、第２カム部材の回転によって前記第２移動部材を第２の方向に移動させる第２の当接面とを備えたことを特徴とする請求項２記載の複眼撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複眼撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば２組の撮影光学系を所定の間隔で並べて配置し、視差のある２つの画像を撮影する複眼撮影装置が知られている。このような複眼撮影装置からは、深さ方向すなわち被写体の距離情報を得ることができ、それを基に被写体の凹凸等を考慮した画像認識に利用することができる。
【０００３】
上記のような複眼撮影装置では、複数の撮影光学系の相互の光軸を精度良く調整する必要がある。特許文献１に記載された車載用距離検出装置では、レンズと撮影素子（イメージセンサ）とからなる２台のビデオカメラを保持部材で連結し、一方のビデオカメラを固定したまま、他方のビデオカメラを固定しているネジを緩め、他方のビデオカメラを上下左右に振ってその光軸と一方のビデオカメラの光軸とが平行となるように調整した後に、ネジを締めて固定している。
【特許文献１】特開平５−１５７５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようにビデオカメラ自体を動かすことで光軸調整を行う手法では微小な調整が難しいという問題があった。また、ビデオカメラそのもの向きを調整するため装置が大型化してしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成でしかも容易に２つの光学系の光軸調整を精度良く調整することができる複眼撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の撮影光学系のうちの少なくとも１つの撮影光学系に、複数枚のレンズのうちの一部のレンズを保持するとともに、その光軸と直交する方向に移動自在に撮影レンズの鏡筒に取り付けられ、前記一部のレンズの光軸と直交する方向への移動により、当該撮影光学系の光軸の向きを調整する光軸調整機構を備えたものである。
【０００７】
なお、光軸調整機構は、鏡筒に取り付けられ、一部のレンズの光軸と直交する第１の方向に移動自在な第１移動部材と、この第１移動部材に取り付けられ、前記一部のレンズの光軸と直交し、かつ第１の方向と直交する第２の方向に移動自在にされ、前記一部のレンズを保持する第２移動部材とを備えるのが好ましい。
【０００８】
また、光軸調整機構は、鏡筒に取り付けられ、外部から回転される第１カム部材と、第１移動部材に形成され、第１の方向から前記第２カム部材のカム面を挟み込むように当接し、第１カム部材の回転によって前記第１移動部材を第１の方向に移動させる第１の当接面と、前記第１移動部材に取り付けられ、外部から回転される第２カム部材と、前記第２移動部材に形成され、第２の方向から前記第２カム部材のカム面を挟み込むように当接し、第２カム部材の回転によって前記第２移動部材を第２の方向に移動させる第２の当接面とを備えるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の撮影光学系のうちの少なくとも１つの撮影光学系を構成する撮影レンズの複数枚のうちの一部のレンズを、その光軸と直交する方向に移動自在とし、その一部のレンズの光軸と直交する方向への移動により、撮影光学系の光軸の向きを調整するようにしたから、簡単な機構で容易に高い精度で各撮影光学系の光軸を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施した複眼撮影装置の前面側外観を図１に示す。複眼撮影装置２の装置本体３は、前カバー３ａと後カバー３ｂとの間に１対の光学ユニット４，５（図２参照）を内蔵している。前カバー３ａの前面には、２個の開口６を水平（左右）方向に所定の間隔をあけて形成してあり、一方の開口６からは光学ユニット４の第１レンズ８を、他方の開口６からは光学ユニット５の第１レンズ８を露呈してある。
【００１１】
図２に、後カバー３ｂを外した状態の装置本体３の背面側を示す。前カバー3ａの内面には光学ユニット４，５をそれぞれ組み付けてあり、光学ユニット４，５がそれぞれ撮影を行うことで、視差のある被写体画像を撮影するようになっている。
【００１２】
図３に撮影光学系としての光学ユニット４の構成を示す。光学ユニット４は、鏡筒１０，撮影レンズ１１，光軸調整機構１２，イメージセンサ１３等から構成される。撮影レンズ１０は、２群２枚構成としてあり、前述の第１レンズ６と、第２レンズ１５とからなる。第１レンズ６は、鏡筒１０の前端に固定してある。第２レンズ１５は、光軸調整機構１２に保持されて鏡筒１０の後端に組み付けてある。光軸調整機構１２によって、第２レンズ１５を、その光軸と直交するＸ方向（上下方向）とＹ方向（水平方向）とに移動することで、光学ユニット４全体の光軸Ｐを上下方向，水平方向に振る、いわゆるチルト、パンを行い光軸調整する。
【００１３】
なお、撮影レンズ１１としては、２群２枚構成に限らず、複数枚のレンズから構成される各種のレンズ構成を採用することができる。また、この例では、第２レンズ１５を移動させているが、複数枚のレンズのうちの調整効果がある一部のレンズを移動すればよく、移動するレンズは複数枚であってもよい。さらに、光軸調整用の補正レンズを別途設け、それを移動してもよい。
【００１４】
鏡筒の後端には、取付面１６を形成してあり、そこに光軸調整機構１２を組み付けてある。光軸調整機構１２は、第１移動板２１，第２移動板２２，第１カム２３，第２カム２４等からなる。第１移動板２１は、取付面１６よりも小さいサイズの板状であり、この第１移動板２１には、水平方向に細長い一対のガイド孔２１ａを設けてある。第１移動板２１は、一対のガイド孔２１ａにそれぞれネジ２５を挿通し、それらネジ２５を取付面１６のネジ穴に螺合することによって、上下方向に移動自在に取り付けてある。また、第１移動板２１には、開口２７を形成してあり、この開口２７内に第１カム２３を配してある。
【００１５】
第２移動板２２には、上下方向に細長い一対のガイド孔２２ａを設けてあり、それらにはネジ２８が挿通され、これらネジ２８を第１移動板２１のネジ穴に螺合することによって、水平方向に移動自在に第１移動板２１に取り付けてある。また、第２移動板２２には、開口２９を形成してあり、この開口２９内に第２カム２４を配してある。この第２移動板２２に第２レンズ１５を保持あり、第２移動板２２とともに第２レンズ１５が移動する。
【００１６】
図４に示すように、第１カム２３は、偏心カムであり、軸３１によって取付面１６に取り付けてあり、その頭部に設けた溝にドライバを係合すことで回動することができる。第１移動板２１に設けた開口２７は、Ｙ方向に対向した内面２７ａがＹ方向から挟み込むように第１カム２３のカム面２３ａに当接する。第１カム２３を回動すると、そのカム面２３ａで内面２７ａが押圧されることによって、第１移動板２７がＹ方向、すなわち水平方向に移動し、第１カム２３を１回転すると第１移動板２２１は往復動する。
【００１７】
第１カムと同様に、第２カム２４は、図５に示すように偏心カムとなっている。この第２カム２４は、第１移動板２１に回動自在に取り付けてあり、その頭部に設けた溝にドライバを係合すことで回動することができる。第２移動板２２に設けた開口２９は、Ｘ方向に対向した内面２８ａがＸ方向から挟み込むように第２カム２４のカム面２４ａに当接する。これにより、第２カム２４を回動すると、第２移動板２２がＸ方向、すなわち上下方向に移動し、第１カム２４を１回転すると第２移動板２２は往復動する。
【００１８】
上記の光軸調整機構１２を構成することにより、第１カム２３の回動操作により、第１，第２移動板２１を移動させて第２レンズ１４を水平方向に移動することができ、また第２カム１９の回動により、第２移動板２２を移動させて第２レンズ１４を上下方向に移動することができる。この第２レンズ１４の移動により光学ユニット４の光軸方向を調整する。
【００１９】
図３に示すように、取付面１６及び第１移動板２１には、開口３３，３４を設けてあり、これら開口３３，３４を介して第１レンズ６を透過した光が第２レンズ１５に入射する。各開口３３，３４は、第２レンズ１５の移動可能な範囲を考慮して、そのサイズを決めてある。
【００２０】
鏡筒１０の後端には、上記の光軸調整機構１１を覆い隠すように、ベース部材３５が取り付けられる。ベース部材３５は、板状のドーナツ形状であって、その中央部分にセンサ基板３６が取り付けられている。センサ基板３６は、イメージセンサ１３が実装されており、第２レンズ１５の背後にイメージセンサ１３が配される。このイメージセンサ１３は、第１レンズ６、第２レンズ１５によって結像される被写体像を電気信号に変換して、フレキシブル回路基板３７を介して、所定の信号処理を行う信号処理部（図示せず）に送る。なお、イメージセンサ３３としては、ＣＣＤイメージセンサやＭＯＳ型イメージセンサなどを利用することができる。
【００２１】
ベース部材３５は、各カム２３、２４に対向する位置に調整孔３５ａ，３５ｂを設けてある。これら各孔３５ａ，３５ｂにドライバを挿入して第１カム２３，第２カム２４を回転することにより、イメージセンサ１３を組み付けた後に、光学ユニット４の光軸調整を行うことができる。光軸調整の完了後に、例えば各孔１９内に接着剤を各カム２３，２４に滴下するなどして第２レンズ１５の位置を固定してから、各孔３５ａ．３５ｂを蓋によって塞ぐ。
【００２２】
なお、光学ユニット５の構成は、光学ユニット４と同一であるのでその説明を省略し、以下では同じ部材には同じ符号を付して説明する。
【００２３】
次に上記構成の作用について説明する。前カバー３ａの背内面に各光学ユニット４，５を組み付けた後に、それが調整工程に送られる。調整工程では、各光学ユニット４，５のフレキシブル回路基板３７を検査装置に接続する。この検査装置は、フレキシブル回路基板３７を介して各イメージセンサ１３を駆動するとともに、このフレキシブル回路基板３７を介して出力される撮影信号に基づいて、各イメージセンサ１３で撮影されている被写体像をモニタにそれぞれ表示する。
【００２４】
調整者は、各光学ユニット４，５で撮影されている所定のテストチャートをモニタで観察しながら、まず一方、例えば光学ユニット４の光軸を複眼撮影装置２の取り付け位置、取り付け姿勢，あるいは使用時の被写体の距離等に基づいた所定の方向に調整する。
【００２５】
この調整で、光学ユニット４の光軸を左右方向に振る場合には、光学ユニット４の後端の調整孔３５ｂにドライバを差し込んで、第１カム２３を回転する。第１カム２３を回転すると、その回転量、回転向きに応じて第１移動板２１が水平方向にスライド移動する。この第１移動板２１には第２移動板２２が取り付けてあるから、結果として第２レンズ１５が水平方向に移動し、光学ユニット４の光軸Ｐが左右に振られる。
【００２６】
一方、光学ユニット４の光軸を上下方向に振る場合には、その光学ユニット４の後端の孔３５ｂにドライバを差し込んで、第２カム２４を回転する。第２カム２４を回転すると、第２移動板２２が上下方向に移動し、これにともなって第２レンズ１５が上下方向に移動し、結果として光学ユニット４の光軸Ｐが上下方向に振られる。
【００２７】
以上のようにして、光学ユニット４を調整した後に、続いて他方の光学ユニット５を同様にして調整する。なお、調整は、各光学ユニット４，５の光軸Ｐが平行となるように調整することもできるし、所定の距離で各光軸Ｐが交差するように調整することもできる。
【００２８】
各光学ユニット４，５の光軸調整完了後には、調整孔３５ａ，３５ｂから例えば接着剤などが滴下されて、第１カム２３，第２カム２４がそれぞれ固定される。これにより、各移動板２１，２２が移動しなくなり、第２レンズ１５の位置が固定される。この後に、調整孔３５ａ，３５ｂが蓋によって塞がれ、さらに後カバー３ｂが組み付けられて複眼撮影装置２が完成する。
【００２９】
以上のようにして、複眼撮影装置の光軸調整が行われるが、各カムを回転するだけで容易に光軸を調整することができる。また、光軸調整機構１２は簡単な構成とすることができるとともに、高い精度で調整を行うことができる。
【００３０】
図６は、一方の光軸を固定とした複眼撮影装置の例を示すものである。なお、以下に説明する他は上記実施形態と同じであり、実質的に同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
この複眼撮影装置５０は、一対の光学ユニットのうち一方には光学ユニット４を組み付けてあり、他方に光学ユニット５１を組み付けてある。光学ユニット５１は、光軸調整機構を持っておらず第２レンズの位置が鏡筒に対して固定されている。その他の構成は、光学ユニット４と同じになっている。
【００３２】
複眼撮影装置５０の光軸調整を行う場合には、光学ユニット５１の光軸を基準にして、光学ユニット４の光軸調整だけを行う。このようにすると、光学ユニット５１は、光軸調整機構がない分だけ部品点数を減らすことができる。また、光軸調整を一方の光学ユニットのみに行うので調整作業が容易になる。なお、各光学ユニットとして、光軸調整機構を備えるものを用い、一方を無調整としてもよい。また、複眼撮影装置の光学ユニットの個数は３個以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施した複眼撮影装置の前面側を示す斜視図である。
【図２】後カバーを外した状態での複眼撮影装置の背面側を示す斜視図である。
【図３】光学ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１カムの回転による第１移動板の移動を示す説明図である。
【図５】第２カムの回転による第２移動板の移動を示す説明図である。
【図６】一方の光学ユニットの光軸を固定にした例を示すものである。
【符号の説明】
【００３４】
２，５０  複眼撮影装置
４，５，５１  光学ユニット
１０  鏡筒
１１  撮影レンズ
１２  光軸調整機構
１３  イメージセンサ
２１，２２  移動板
２３，２３  カム
【図１】
2006251228.tif 000003
【図２】
2006251228.tif 000004
【図３】
2006251228.tif 000005
【図４】
2006251228.tif 000006
【図５】
2006251228.tif 000007
【図６】
2006251228.tif 000008