(57)【要約】【課題】温度変化によるステレオカメラの性能の低下を抑える。【解決手段】同一の被写体を複数の異なる方向から撮像する複数の撮像部１００と、複数の撮像部１００を所定間隔離して保持する保持部材１１と、保持部材１１を収容する筐体２とを備えているステレオカメラにおいて、保持部材１１を、筐体２の材料よりも線膨張係数の小さい材料で形成した。【選択図】図１
2011102942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の被写体を複数の異なる方向から撮像する複数の撮像部と、
前記複数の撮像部を所定間隔離して保持する保持部材と、
前記保持部材を収容する筐体とを備え、
前記保持部材が、前記筐体の材料よりも線膨張係数の小さい材料で形成されている
ことを特徴とするステレオカメラ。
【請求項２】
前記保持部材は平板状であることを特徴とする請求項１記載のステレオカメラ。
【請求項３】
前記保持部材を前記筐体に固定する固定手段と、
前記筐体の変形時に前記筐体から前記保持部材へ作用する荷重を吸収する緩衝部材と
を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のステレオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はステレオカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの撮像部を支持する中空構造の支持体と、この支持体を収容する筐体と、この筐体に支持体を取り付ける固定板とを備えているステレオカメラが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
支持体の下面部には被写体を撮像する撮像素子が配置されている。支持体の上面部に形成された孔には、撮像素子の受光面に被写体像を結像させる結像光学系が配置されている。撮像素子と結像光学系とは空間を介して対向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のステレオカメラでは、支持体の材質と筐体の材質との違いにより、ステレオカメラの置かれた環境温度が上昇又は下降して筐体の形状が変形すると、その変形が支持体を変形させ、撮像素子と結像光学系との位置関係が変わってしまう。その結果、立体映像が劣化したり、距離測定の精度が低下したりする。
【０００６】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、温度変化による性能の低下を抑えることができるステレオカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため請求項１記載の発明のステレオカメラは、同一の被写体を複数の異なる方向から撮像する複数の撮像部と、前記複数の撮像部を所定間隔離して保持する保持部材と、前記保持部材を収容する筐体とを備え、前記保持部材が、前記筐体の材料よりも線膨張係数の小さい材料で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のステレオカメラにおいて、前記保持部材は平板状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のステレオカメラにおいて、前記保持部材を前記筐体に固定する固定手段と、前記筐体の変形時に前記筐体から前記保持部材へ作用する荷重を吸収する緩衝部材とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、温度変化によるステレオカメラの性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係るステレオカメラの断面を示す概念図である。
【図２】図２はこの発明の変形例に係るステレオカメラの部分断面を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はこの発明の一実施形態に係るステレオカメラの断面を示す概念図である。
【００１４】
このステレオカメラは、撮像ユニット１と、撮像ユニット１を収容する筐体２と、筐体２に収容される電気基板３と、筐体２の一方の開口部に取り付けられる蓋４と、筐体２の他方の開口部に取り付けられる蓋５と、撮像ユニット１を筐体２に固定するための固定ねじ（固定手段）６とを備えている。
【００１５】
撮像ユニット１は、平板状の保持部材１１と、保持部材１１の一方の面に支持された撮像素子１２と、保持部材１１の他方の面に支持された結像光学系１３とで構成される。撮像素子１２と結像光学系１３とで撮像部１００が構成される。
【００１６】
保持部材１１は、筐体２の材料（例えばアルミニウム合金等）より線膨張係数が小さい材料（例えばマルテンサイト系ステンレス）で形成されている。保持部材１１には、複数の孔１１ａと複数のねじ通し孔１１ｂとが設けられている。
【００１７】
孔１１ａの一方の開口は撮像素子１２で塞がれ、孔１１ａの他方の開口は結像光学系１３で塞がれ、撮像素子１２と結像光学系１３との間に密閉空間７が形成されている。撮像素子１２の中心と結像光学系１３の中心とが孔１１ａの中心軸上に位置する。
【００１８】
結像光学系１３は、レンズ１３ａと、レンズ１３ａを保持するホルダ１３ｂと、ホルダ１３ｂを保持部材１１に固定する固定ねじ１３ｃとを有する。
【００１９】
筐体２の内面には、保持部材１１の両端部を支持する支持部２１と、電気基板３を支持する支持部２２とがそれぞれ一体に設けられている。支持部２１には、固定ねじ６がねじ込まれるめねじ２１ａが設けられている。
【００２０】
保持部材１１は固定ねじ６で筐体２の支持部２１に固定されている。
【００２１】
電気基板３は撮像素子１２で光電変換された電気信号を画像処理する図示しない画像処理部等を有している。
【００２２】
筐体２の他方の開口部に取り付けられる蓋５には複数の孔５ａが設けられ、結像光学系１３のホルダ１３ｂの先端部が複数の孔５ａに挿入されている。
【００２３】
次に、上述のステレオカメラの組立を説明する。
【００２４】
まず、電気基板３を筐体２の支持部２２に固定する。
【００２５】
次に、蓋４を筐体２の一方の開口部に取り付ける。
【００２６】
その後、撮像ユニット１を筐体２の支持部２１に固定する。このとき、作業者は固定ねじ６を保持部材１１のねじ通し孔１１ｂに通し、筐体２の支持部２１のめねじ２１ａにねじ込む。なお、撮像ユニット１は例えばステレオカメラの組立開始前に予めクリーンルームで組み立てられる。
【００２７】
最後に、蓋５を筐体２の他方の開口部に取り付ける。このとき、蓋５の孔５ａに結像光学系１３のホルダ１３ｂの先端部が入り込むように蓋５を筐体２の他方の開口部に取り付ける。
【００２８】
この実施形態によれば、保持部材１１が筐体２の材料より線膨張係数が小さい材料で形成されているので、ステレオカメラの置かれた環境温度が上昇又は下降して筐体２の形状が変形したとしても、保持部材１１の変形は抑えられ、撮像素子１２と結像光学系１３との位置関係の変化も抑制される。したがって、温度変化による立体映像の劣化や距離測定精度の低下が抑えられる。
【００２９】
また、保持部材１１が平板状であり、形状が単純であるので、高い面精度を容易に得ることができ、製造コストを低減することができ、ステレオカメラの小型化を図ることもできる。
【００３０】
更に、保持部材１１と撮像素子１２と結像光学系１３とが撮像ユニット１としてユニット化され、平板状の保持部材１１の孔１１ａの一方の開口部は撮像素子１２で塞がれ、孔１１ａの他方の開口部は結像光学系１３で塞がれ、撮像素子１２と結像光学系１３との間に密閉空間７が形成されるので、ステレオカメラの組立のとき、撮像素子１２の受光面や結像光学系１３のレンズ１３ａにごみが付着しない。したがって、ごみの付着によるステレオカメラの性能の低下を防ぐことができる。また、ステレオカメラの組立完了前（撮像ユニット１の組立完了時）、ごみの付着の有無を確認することができる。更に、例えば保持部材１１が熱膨張したとき２つの撮像部１００は保持部材１１の板厚方向と直交する方向へ移動し、２つの撮像部１００の光軸の平行な状態は保たれるので、撮像部１００の光軸が傾くことによるステレオカメラの性能低下は抑えられる。
【００３１】
また、ステレオカメラの組立時、電気基板３を筐体２に組み込んだ後、撮像ユニット１を筐体２に組み込むので、撮像素子１２や結像光学系１３の損傷を防ぐことができる。
【００３２】
図２はこの発明の変形例に係るステレオカメラの部分断面を示す概念図である。
【００３３】
この変形例では、固定ねじ１０６（固定手段）の座面と保持部材１１の他方の面（結像光学系１３が配置される面）との間に、筐体２の変形時に筐体２から保持部材１１へ作用する荷重を吸収する環状の緩衝部材８が配置されている。また、固定ねじ１０６の胴部の先端部のねじ山部分１０６ａの外径を、固定ねじ１０６の胴部の先端部以外の非ねじ山部分１０６ｂの外径よりも小さくし、それに応じて筐体２の支持部材２１のめねじ１２１ａの内径を小さくした。これらが図１の実施形態との相違点であり、それらの点以外で変形例と図１の実施形態との間に相違点はない。
【００３４】
固定ねじ１０６のねじ山部分１０６ａを筐体２の支持部２１のめねじ２１ａにねじ込むと、図２に示すように、ねじ山部分１０６ａと非ねじ山部分１０６ｂとの間の段差面１０６ｃが筐体２の支持部２１の支持面２１ｂに突き当たり、固定ねじ１０６を所定量以上ねじ込めなくなるので、緩衝部材８が必要以上に押しつぶされない。
【００３５】
この変形例によれば、何等かの原因（温度変化や衝撃）により筐体２が変形しても、筐体２から保持部材１１に作用する荷重が緩衝部材８で吸収され、保持部材１１の変形が抑さえられる。したがって、撮像素子１２と結像光学系１３との位置関係の変化が抑制される。
【００３６】
なお、上述の実施形態等では、保持部材１１と撮像素子１２と結像光学系１３とを撮像ユニット１としてユニット化し、それにより上述の利点が生じるが、この発明の適用範囲は保持部材１１等をユニット化したものに限定されない。
【００３７】
また、上述の実施形態等では、筐体２の材料としてアルミニュウム合金を用いたが、これに代えてマグネシウム合金を用いてもよい。そうすることによりステレオカメラの軽量化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１：撮像ユニット、２：筐体、１１：保持部材、１１ａ：孔、１２：撮像素子、１３：結像光学系、７：密閉空間、６，１０６：固定ねじ（固定手段）、８：緩衝部材、１００：撮像部。
【図１】
2011102942.tif 000003
【図２】
2011102942.tif 000004