(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向の前方側の光景を後方側において結像させる固定焦点型の結像光学系と、
前記光軸方向の後方側に配置され前記結像光学系の光軸が撮像面を通る撮像素子と、
前記撮像素子で撮影された前記光景の画像を取り込み画像認識処理を行う集積回路と、を備え、
前記結像光学系を通過して収束する光の半径方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を径方向焦点と呼び、前記収束する光の周方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を周方向焦点と呼び、前記光景の鉛直方向における下半部が投影される前記撮像面の部位を下半部と呼び、前記撮像面の対角線の長さの半分を像高と呼び、前記光軸と前記撮像面との交点を光軸中心と呼ぶとき、
前記結像光学系が前記撮像素子に投影する像の光軸中心からの隔たりが前記像高の７０％の位置において、前記撮像面の少なくとも前記下半部は径方向焦点と周方向焦点との中間位置よりも前記周方向焦点に近い場所に位置し、
前記周方向焦点と前記撮像面との隔たりは、前記周方向焦点と前記径方向焦点との隔たりよりも小さく、
前記集積回路で行われる画像認識処理は、路面上に引かれた走行レーンを表す線を認識する処理を含む、車載用画像認識装置。
【請求項２】
前記光軸中心からの隔たりが前記像高の７０％の位置における、前記撮像面と前記周方向焦点との隔たりは、前記撮像面と前記径方向焦点との隔たりの半分未満である、請求項１の車載用画像認識装置。
【請求項３】
前記撮像素子の撮像面上における前記光軸中心からの隔たりが像高の７０％の位置において、前記結像光学系を通過して前記撮像面上に投影される像の周方向解像力は径方向解像力よりも高く、
前記撮像素子の画素間隔をｄ（ｍｍ）とし、
前記周方向解像力を、前記撮像面において１／（９ｄ）ｌｐ／ｍｍ間隔で周方向に並び径方向に伸びる黒色の複数の直線の像に対するＭＴＦ値と定義される、請求項１又は請求項２の車載用画像認識装置。
【請求項４】
前記撮像素子は前記撮像面の表面にカラーフィルターアレイを有し、
前記周方向解像力は５０％以上の値を有する、請求項３の車載用画像認識装置。
【請求項５】
前記結像光学系のＦ値は２以下である、請求項１から請求項４のうち何れか１項の車載用画像認識装置。
【請求項６】
前記撮像素子は、１フレーム当たり横１２８０画素、縦７２０画素以上の大きさの画像を出力可能である、請求項１から請求項５のうち何れか１項の車載用画像認識装置。
【請求項７】
前記結像光学系を保持する光学系保持部材と、
前記撮像素子を保持する素子保持部材と、
前記光学系保持部材と前記素子保持部材の間に介在する可撓性部材と、
接触面において前記素子保持部材及び前記可撓性部材の何れか一方或いは双方に接触し締結部にて前記光学系保持部材に締結される、調節部材と、を更に備え、
前記可撓性部材は少なくとも一部が弾性変形又は塑性変形を生じており、
前記弾性変形に伴う反発力、又は前記塑性変形に伴う残留応力に起因する反発力は、前記素子保持部材を前記接触面に向けて押す方向に作用する、請求項１から請求項６のうち何れか１項の車載用画像認識装置。
【請求項８】
前記結像光学系を保持する光学系保持部材と、
前記撮像素子を保持する素子保持部材と、を更に備え、
前記素子保持部材の表面及び前記光学系保持部材の表面は間隙を介して互いに非接触の状態にあり、
硬化した接着剤が前記素子保持部材及び前記光学系保持部材の間の前記間隙の少なくとも一部を満たす、請求項１から請求項６のうち何れか１項の車載用画像認識装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のうち何れか１項の車載用画像認識装置を製造する方法であって、
焦点測定位置において周方向焦点及び径方向焦点を測定する、焦点測定工程と、
前記撮像素子を前記結像光学系に対して相対的に移動させて、前記周方向焦点と前記径方向焦点との中間位置よりも前記周方向焦点に近く、かつ、前記周方向焦点と前記撮像面との隔たりが、前記周方向焦点と前記径方向焦点との隔たりよりも小さい位置に、前記撮像面を位置させる、撮像面位置調整工程と、
前記撮像素子と前記結像光学系を相対的に固定する、固定工程と、を備え、
前記焦点測定位置は、前記光軸中心と前記撮像面の縁との距離の半分或いは、それよりも大きな距離だけ前記光軸中心から隔たった場所にある、車載用画像認識装置の製造方法。
【請求項１０】
前記車載用画像認識装置が製造される製造ラインに部品として供給される前記結像光学系の内、前記周方向焦点と前記径方向焦点との差が大きい方から並べて所定割合の範囲に属する前記結像光学系に対して、前記撮像面位置調整工程を実行する、請求項９の車載用画像認識装置の製造方法。
【請求項１１】
製造ラインで製造される製品の内、前記焦点測定工程において、前記周方向焦点と前記径方向焦点との差が所定値を超える結像光学系を用いて製造する場合に、前記撮像面位置調整工程を実行する、請求項９の車載用画像認識装置の製造方法。
【請求項１２】
光軸方向の前方側の光景を後方側において結像させる固定焦点型の結像光学系と、
前記光軸方向の後方側に配置され前記結像光学系の光軸が撮像面を通る撮像素子と、
前記撮像素子で撮影された映像情報を取り込み画像認識処理を行う集積回路と、を備え、
前記結像光学系を通過して収束する光の半径方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を径方向焦点と呼び、前記収束する光の周方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を周方向焦点と呼び、前記光景の鉛直方向における下半部が投影される前記撮像面の部位を下半部と呼び、前記撮像面の対角線の長さの半分を像高と呼び、前記光軸と前記撮像面との交点を光軸中心と呼ぶとき、
前記光軸中心からの前記像高の７０％の位置における前記撮像面の少なくとも前記下半部において、前記結像光学系が前記撮像素子に投影する像の周方向解像力は径方向解像力よりも高く、
前記集積回路で行われる画像認識処理は、路面上引かれた走行レーンを表す線を認識する処理を含む、車載用画像認識装置。
【請求項１３】
前記撮像素子は前記撮像面の表面にカラーフィルターアレイを有し、
前記撮像素子の画素間隔をｄ（ｍｍ）とし、
前記周方向解像力を、前記撮像面において１／（９ｄ）ｌｐ／ｍｍ間隔で周方向に並び径方向に伸びる黒色の複数の直線の像に対するＭＴＦ値と定義する場合、前記周方向解像力は５０％以上の値を有する、請求項１２の車載用画像認識装置。
【請求項１４】
前記結像光学系を保持する光学系保持部材と、
前記撮像素子を保持する素子保持部材と、
前記光学系保持部材と前記素子保持部材の間に介在する可撓性部材と、
接触面において前記素子保持部材及び前記可撓性部材の何れか一方或いは双方に接触し、締結部にて前記光学系保持部材に締結される、調節部材と、を更に備え、
前記可撓性部材は少なくとも一部が弾性変形又は塑性変形を生じており、
前記弾性変形に伴う反発力、又は前記塑性変形に伴う残留応力に起因する反発力は、前記素子保持部材を前記接触面に向けて押す方向に作用する、請求項１２又は請求項１３の車載用画像認識装置。
【請求項１５】
前記結像光学系を保持する光学系保持部材と、
前記撮像素子を保持する素子保持部材と、を更に備え、
前記素子保持部材の表面及び前記光学系保持部材の表面は間隙を介して互いに非接触の状態にあり、
硬化した接着剤が前記素子保持部材及び前記光学系保持部材の間の前記間隙の少なくとも一部を満たす、請求項１２又は請求項１３の車載用画像認識装置。
【請求項１６】
請求項１２から請求項１５のうち何れか１項の車載用画像認識装置を製造する方法であって、
焦点測定位置において周方向焦点及び径方向焦点を測定する、焦点測定工程と、
前記撮像素子を前記結像光学系に対して相対的に移動させて、前記撮像面の光軸中心からの隔たりが前記像高７０％の位置における周方向解像力が径方向解像力よりも高い状態とする、解像力調整工程と、
前記撮像素子と前記結像光学系を相対的に固定する、固定工程と、を備え、
前記焦点測定位置は、前記光軸中心と前記撮像面の縁との距離の半分或いは、それよりも大きな距離だけ前記光軸中心から隔たった場所にある、車載用画像認識装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用画像認識装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載用カメラを用いた、道路上の走行路を示す線（車線）の検知技術は、車両の走行安全性の向上のための車線維持支援システム等に用いられている。
例えば、車内に備えたカメラによって、道路上の走行路（車線又はレーン）を撮像し、撮像した画像の画像処理結果に基づいて走行路区分線又は道路構造を認識することが可能な認識装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、車載カメラによって撮像された画像において自車両の左右の車線位置を検出することが可能な車線認識装置が提供されている（例えば特許文献２参照）。
これらの装置は、何れも、フォーカスが調整された車載用カメラが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１５１２５号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フォーカスが調整されていても、必ずしも十分な解像力が得られるわけではない。解像力の不足により、路面に引かれた車線の境界を示す白線などの線の認識に誤りが生ずることがあった。誤りの発生を減らす為には、非球面レンズなど、解像力は高いが高価なレンズを用いる必要があった。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、高価なレンズを用いることなく、走行レーンを示す線の認識精度を向上させることができる車載用画像認識装置、及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
レンズで結像させた画像は、像の中心を除けば、周方向と径方向で画像のシャープさが異なる。また、フォーカス位置を変える事で、周方向に伸びるエッジがシャープな像が得られたり、径方向に伸びるエッジがシャープな像が得られたりする。通常のカメラでは、周方向と径方向の両方のシャープさがバランスするフォーカス位置が選択される。
しかし、本件の発明者は、径方向のエッジがシャープになるフォーカス位置の方が、車載用画像認識装置には向いている事を見出した。車載用画像認識装置では、路面の上のレーンを表す線を認識する機能が搭載される事が多い。径方向のエッジがシャープである事により、車線認識の際の認識精度を向上させられるのである。
本来は、径方向のエッジ及び周方向のエッジの両方がシャープな画像が得られれば、その方がより好ましいのである。しかし、そのようなレンズは非常に高価であり、広く車両に搭載されることが望まれる車載用画像認識装置に用いる事は現実的では無い。本発明の構造であれば、車載用画像認識装置を安価に提供する事ができる。
なお、径方向のエッジがシャープな画像を得るためには、車載用画像認識装置の製造時に、フォーカス位置をそのように選択しても良いが、その様な特性を持つレンズを選択しても良い。何れの場合でも、結果として径方向のエッジがシャープな画像を得ていれば、本発明の効果を得ることが出来る。
【０００７】
以下、より正確に説明する。上述した課題を解決するために、本発明の例示的な一実施形態に係る車載用画像認識装置は、光軸方向の前方側の光景を後方側において結像させる固定焦点型の結像光学系と、前記光軸方向の後方側に配置され該結像光学系の光軸が撮像面を通る撮像素子と、前記撮像素子で撮影された前記光景の画像を取り込み画像認識処理を行う集積回路と、を備え、前記結像光学系を通過して収束する光の半径方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を径方向焦点と呼び、前記収束する光の周方向における解像力が、投影面を前記光軸方向に移動させる際に極大を示す位置を周方向焦点と呼び、前記光景の鉛直方向における下半部が投影される前記撮像面の部位を下半部と呼び、前記撮像面の対角線の長さの半分を像高と呼び、前記光軸と前記撮像面との交点を光軸中心と呼ぶとき、前記結像光学系が前記撮像素子に投影する像の光軸中心からの隔たりが前記像高の７０％の位置において、前記撮像面の少なくとも前記下半部は径方向焦点と周方向焦点との中間位置よりも前記周方向焦点に近い場所に位置し、前記周方向焦点と前記撮像面との隔たりは、前記周方向焦点と前記径方向焦点との隔たりよりも小さく、前記集積回路で行われる画像認識処理は、路面上に引かれた走行レーンを表す線を認識する処理を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、車載用画像認識装置において、高価なレンズを用いることなく、走行レーンを示す線の認識精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の車載用画像認識装置を備える車両の一例を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の車載用画像認識装置の車室内への取り付け例を示す模式図である。
【図３】第１実施形態の車載用画像認識装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４】車載用画像認識装置が撮像部によって撮像する画像の一例を示す模式図である。
【図５】第１実施形態の車載用画像認識装置の撮像部の構成を示す模式図である。
【図６】第１実施形態の車載用画像認識装置における結像光学系のＭＴＦ曲線の一例を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係る車載用画像認識装置の撮像部の分解斜視図である。
【図８】第１実施形態に係る車載用画像認識装置が備える撮像部の部分断面図である。
【図９】第１実施形態に係る車載用画像認識装置の製造方法のフローチャートである。
【図１０】第１実施形態の変形例の製造方法のフローチャートである。
【図１１】第２実施形態における、結像光学系のＭＴＦ曲線の一例を示すグラフである。
【図１２】第３実施形態に係る車載用画像認識装置が備える撮像部の部分断面図である。
【図１３】第４実施形態に係る車載用画像認識装置が備える撮像部の部分断面図である。
【図１４】第４実施形態に係る車載用画像認識装置の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
また、以下の説明においては、必要に応じて、ＸＹＺ直交座標系、及びｌｘｌｙｌｚ直交座標系を用いる。ここで、ＸＹＺ直交座標系とは、車両２の進行方向を基準にした直交座標系である。また、ｌｘｌｙｌｚ直交座標系とは、車載用画像認識装置１の光軸方向を基準にした直交座標系である。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の車載用画像認識装置１について説明する。図１は、第１実施形態の車載用画像認識装置１を備える車両２の一例を示す模式図である。車両２の前方をＺ軸の正の方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。ここでＸ軸方向は、車両２の水平左方向とし、Ｙ軸方向は車両２の鉛直上方向とする。
車載用画像認識装置１は、車両２の前方を撮像し、車両２の周囲（障害物、路面等）に関する情報を検出する。車載用画像認識装置１は、例えば、車線維持支援システムとして、例えば車両前方の光景を撮像し、道路上の走行レーンを示す線を認識する。道路上の走行レーンを示す線とは、例えば、道路上にひかれた白線などの表示物である。
車載用画像認識装置１は、車両２の車室内に配置されていてもよいし、車両２のフロントグリルに配置されていてもよい。ここでは、車載用画像認識装置１が、車両２の車室内に配置されている場合を一例にして説明する。
なお、車載用画像認識装置１は、車両２の後方を撮像し、車両２の周囲（障害物、路面等）に関する情報を検出してもよい。
【００１２】
車載用画像認識装置１は、撮像部１０と制御部２０とを備える。撮像部１０は、車両２の前方の光景を撮像する。制御部２０は、撮像部１０が撮像した画像の画像取得及び画像処理を行う。
【００１３】
図２は、第１実施形態の車載用画像認識装置１の車室内への取り付け例を示す模式図である。この実施例において、撮像部１０の視野が車両の前方を捉えた状態で、車載用画像認識装置１は車両に取り付けられる。本明細書では、車載用画像認識装置１から見て撮像部１０の視野が向く方向を、車載用画像認識装置１の前方であるとして記載する。なお、車載用画像認識装置１は、車両の側方や後方を撮像部１０の視野に捉えた状態で取り付けて使用する事も出来る。その場合、車載用画像認識装置１の前方は、車両の側方や後方を向く事となる。車載用画像認識装置１の前方をｌｚ軸の正の方向とし、当該ｌｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれｌｘ軸方向及びｌｙ軸方向とする。ここでｌｘ軸方向は、車両２の水平左方向とし、Ｘ軸方向と一致している。また、ここに示した車載用画像認識装置１の構成は、一例であって、例えば、ルームミラーＲＶＭは車載用画像認識装置の筐体と一部を共有していてもよい。
【００１４】
図３は、第１実施形態の車載用画像認識装置１の機能構成の一例を示す図である。車載用画像認識装置１が備える撮像部１０は、結像光学系１１、及び撮像素子１２を備える。ここでいう「結像光学系」は、光軸に配置されたレンズを含み、光軸の一方側の光景を投影する光学系を意味する。
【００１５】
結像光学系１１は、光軸ＡＸ１方向の一方側の光景を他方側において結像させる固定焦点型の結像光学系である。結像光学系１１の光軸ＡＸ１は、車載用画像認識装置１の前後方向に伸びる。光軸ＡＸ１の一方側は車載用画像認識装置１の前方側に位置し、光軸ＡＸ１の他方側は、車載用画像認識装置１の後方側に位置する。本明細書では、光軸ＡＸ１方向の前方側を、ｌｚ軸の正方向側と表現する場合もある。同様に、光軸ＡＸ１方向の後方側を、ｌｚ軸の負方向側と表現する場合もある。
撮像素子１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子であり、結像光学系１１を通して撮像面に結像された光景の像を撮像する。
【００１６】
車載用画像認識装置１が備える制御部２０は、バスで相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、補助記憶装置などの集積回路を備えている。制御部２０は、このＣＰＵがプログラムを実行することによって、画像取得部２１、及び画像処理部２２として機能する。
画像取得部２１は、撮像素子１２が撮像した画像を撮像素子１２から取得する。画像取得部２１は、取得した画像を、画像処理部２２に出力する。
画像処理部２２は、画像取得部２１が出力する画像に対して、画像認識処理を行う。画像処理部２２は、入力された撮像画像に含まれる、路面上の走行レーンを示す線を抽出し認識する。
【００１７】
図４は、車載用画像認識装置１が撮像部１０によって撮像する画像ＩＭＧの一例を示す模式図である。図４には、画像上における径方向と周方向を説明するために、放射状の線ＬＲ１〜ＬＲ８と同心円ＣＣ１〜ＣＣ８とが描かれているが、実際の画像にはこの様な線は含まれない。同心円ＣＣ１〜ＣＣ８は、点Ｐｖを中心とする。点Ｐｖは像の中心であり、結像光学系１１の光軸ＡＸ１が撮像素子１２の撮像面と交わる点である。図４の矢印ＡＲ１が示すように、本発明では放射線状の線ＬＲ１〜ＬＲ８に沿った方向を径方向と称する。また、矢印ＡＲ２が示すように、同心円ＣＣ１〜ＣＣ８の接線方向を周方向と称する。なお、図４の同心円ＣＣ１〜ＣＣ８及び放射状の線ＬＲ１〜ＬＲ８はこれらの線の例であって、図４の同心円とは半径の異なる同心円及び伸びる方位の異なる放射状の線に対する、接線方向及び伸びる方向も、それぞれ周方向であり、径方向である。
図４に示す画像の具体例において、中央の白線ＣＬと、右側の線ＷＬｒと、左側の線ＷＬｌとは、道路の路面ＲＤ上に引かれた走行レーンを示す線（すなわち、車線）である。これらの車線は、画面の中央の点Ｐｖ近傍から径方向に伸びる。図４に示すように、車両前方の光景の像において、道路の走行レーンを示す線は、外側寄りに位置する。
【００１８】
図５は、第１実施形態の車載用画像認識装置１の撮像部１０の構成を示す模式図である。
被写体表面上の点Ａから出た光は、結像光学系１１によって撮像素子１２の撮像面Ｃの上の点Ａ’において集光される。被写体表面上の他の点から出た光も各々結像光学系１１によって撮像面上の他の点に集光される。このようにして、被写体から出た光は、撮像面に結像される。撮像素子１２の撮像面Ｃは、結像光学系１１から距離ｆの位置にある。
【００１９】
図６は、第１実施形態の車載用画像認識装置１における結像光学系１１のＭＴＦ曲線の一例を示すグラフである。ここで、ＭＴＦとはModulation Transfer Functionの略である。図６に示すＭＴＦ曲線を表すグラフの縦軸は、結像光学系１１の解像力を示す。横軸は、光軸方向における投影面の位置を示す。この例では、当該位置は基準位置からの相対位置で表示されている。
【００２０】
図６において、解像力とは像の質を表す指標であり、この値が大きい程、像のより細部を読み取る事ができる。一般には、白い背景の上に引かれた平行に等間隔で並ぶ黒い線の像が光学系を用いて投影面に投影された際の、投影像における白い部分と黒い部分のコントラスト比で表される。コントラスト比は１（１００％）を最大として表す。このような方法で解像力を説明する場合には、一般に前提となる黒い線の間隔を特定する必要がある。図６では、４２lp/mmの間隔で並ぶべき黒い線の画像に対する、白い背景部分のコントラストの比が示されている。なお、図６のＭＴＦ曲線は、Trioptics社製ImageMaster HRを用いて、可視光の像で測定した。また、lp/mm とは、line pairs per mmを意味する。
【００２１】
図６のグラフの曲線３７は、像の中心である点Ｐｖから像高の７０％だけ離れた位置において測った周方向の解像力を表す。同様に、曲線３６は、点Ｐｖから像高の７０％だけ離れた位置において測った径方向の解像力を表す。グラフから明らかな様に、周方向と径方向で、解像力が最高になる撮像面の位置は異なる。なお、曲線３５は、像の中心、すなわち図４における点ＰｖにおけるＭＴＦ曲線を表す。像の中心においては周方向と径方向の区別がなくなるので、解像力を表す曲線は１本のみである。
【００２２】
一般に、結像光学系は収差を伴うため、像の中心以外の場所では、径方向焦点Ｐｍと周方向焦点Ｐｓとは一致しない。従来の車載用画像認識装置では、撮像素子の撮像面は、光学系の周方向焦点と径方向焦点との中間付近に位置させ、周方向と径方向双方の解像力をバランスさせていた。これに対して、本実施形態に係る車載用画像認識装置では、撮像面Ｃは径方向焦点寄りに位置する。なお、像高とは撮像素子１２の撮像面Ｃの対角線の長さの半分である。また、周方向焦点とは、結像光学系が投影する像の周方向における解像力が、投影面を光軸方向に移動させる際に極大を示す位置である。また、径方向焦点とは、結像光学系が投影する像の径方向における解像力が、投影面を光軸方向に移動させる際に極大を示す位置である。
【００２３】
図４から明らかなように、路面のレーンを表示する線ＷＬｒ及び線ＷＬｌは、画像ＩＭＧの中で径方向に伸びる。そして、レーンを表示するこれらの線の認識精度を確保するためには、画像ＩＭＧ上で線のエッジが明瞭である事が好ましい。径方向に伸びる線のエッジは、周方向解像力が高いほど明瞭になる。他方、径方向解像力は線のエッジの明瞭さにはほとんど影響しない。
撮像面Ｃが径方向焦点よりに位置するため、本実施形態に係る車載用画像認識装置では、結像光学系を結像性能がより高いものと置き換えること無く、レーンを表示する線の認識精度を高める事ができる。
【００２４】
図６において、撮像面ＣがＰｓで表される周方向焦点に位置する場合、周方向の解像力は最も高くなる。しかし、完全に一致させる必要は無い。例えば、図６において点Ｐ１１で表される相対位置−０．０１５ｍｍの位置でも、比較的良好な解像力が得られる。ＭＴＦの値はこの場合０．５５である。この位置は、周方向焦点Ｐｓと径方向焦点Ｐｍの中間よりも、周方向焦点Ｐｓ寄りの位置である。また、図６において点Ｐ１２で表される相対位置−０．０３６ｍｍの位置でも、比較的良好な解像力が得られる。この場合のＭＴＦ値は０．５５である。撮像面Ｃが、図６の点Ｐ１１及び点Ｐ１２の何れの場所に位置する場合においても、周方向解像力は径方向解像力よりも大きい。点Ｐ１２で表される相対位置−０．０３６ｍｍの位置の場合、周方向焦点Ｐｓに対して径方向焦点Ｐｍの逆側であるため、先の点Ｐ１１に比べると径方向解像力は劣る。しかし、周方向解像力を重視する限り、この様な配置でも本発明の効果は得られる。
【００２５】
撮像面Ｃの位置が、図６における周方向焦点Ｐｓよりも更に左側に位置すると、径方向解像力は更に低下し、周方向解像力も低下する。しかし、周方向解像力が径方向解像力を上回る状態は変化しない。よって、全体に解像力が低下しつつも、レーンの境界は比較的明瞭な状態が維持される。車載用画像認識装置を量産する場合、組み立て精度を完全に維持する事は難しいため、撮像面Ｃがここで説明した位置になるものが混入する事がある。しかし、そのような事が起こった場合でも、本発明の車載用画像認識装置は元来が周方向解像力を優先した構成としているため、レーンを表示する線の認識精度の著しい低下は避けられる。但し、過度に図６の左側に外れるのは好ましくないため、周方向焦点と径方向焦点の間の隔たりＤｓｍを超えて、撮像面Ｃが周方向焦点の左側に離れて位置する事は避ける必要がある。隔たりＤｓｍの半分以下とする事がより好ましい。
【００２６】
なお、図６のＭＴＦ曲線は４２lp/mm間隔で並ぶ白い背景上の黒い線の画像に対して測定されたものであるが、本発明においてＭＴＦ関数を測定する際に用いる黒い線の間隔は４２lp/mmに限定されない。これよりも広い間隔の線に付いて測定しても構わない。しかし、撮像素子の画素間隔に比して余りに広い間隔の線を選択すると、撮像素子における画像の分解能にそぐわないＭＴＦ曲線しか得られない。逆に、余りに狭い間隔を選択する事も、結像光学系に対して過剰な品質を要求する事になって好ましくない。
【００２７】
撮像素子には通常３画素×３画素を単位とするカラーフィルターアレイが用いられており、このフィルターによってカラー画像を作り出している。このようなカラーフィルターアレイとしては、Bayerフィルターがある。３画素×３画素の領域で移動平均を取りつつ、各画素に割り当て、赤、緑、青の値を決める。このため、画素間隔の２倍で並ぶ線をこの様な撮像素子で撮像しても、得られる画像は殆どコントラストを持たない。よって、本発明の車載用画像認識装置を得る目的でＭＴＦ曲線を測定する場合は、画素間隔の２倍よりも大きな間隔で並んだ黒い線の像を用いるべきである。他方で、画素間隔の９倍で並ぶ黒い線の像に対しては、十分なコントラストを示すので、この間隔を上限としてＭＴＦ曲線を測定する際の黒い線の像の間隔を選択し、妥当な特性を示す結像光学系を選択すれば良い。
【００２８】
第１実施形態で用いられている撮像素子１２における受光素子の画素間隔ｄは、４．２μｍである。したがって、1/(9d)の値は２６．４lp/mmとなる。図６では、これよりも間隔が狭い４２lp/mmにおいて測定している。但し、1/(2d)、即ち画素間隔の２倍に相当する値である１１９lp/mmよりは小さい。そして、撮像面の位置が図６における点Ｐ１１、及び点Ｐ１２である場合、周方向解像力のＭＴＦ値は０．５５を示す。仮に２６．４lp/mmで同じ位置におけるＭＴＦ値を測定したならば、この０．５５よりも大きな値が得られる。
【００２９】
図６において、像高７０％の位置におけるＭＴＦ曲線は、周方向解像度及び径方向解像度、各１つしか示されて居ない。一般に、像の中心から離れた位置におけるＭＴＦ曲線は周方向位置に応じて異なるが、図６はこれを一対のＭＴＦ曲線で代表させたものである。本実施形態に係る車載用画像認識装置では、撮像面Ｃは周方向焦点と径方向焦点の中間位置よりも周方向焦点寄りに位置するが、その様な条件が満足されるのは、撮像面Ｃのうち、像の中心である点Ｐｖよりも、像内における鉛直方向下側の半分Ｃ＿ｌｏｗのみで良い。周方向の解像力が重要な意味を持つのは、路面上に引かれた走行レーンを表す線を認識する処理においてであり、路面は画像の下半分にしか現れないからである。なお、本実施形態における結像光学系１１は倒立像を結ぶため、像内における鉛直方向下側半分Ｃ_lowは、図７に示す通り、実空間における鉛直方向上側半分に当たる。
【００３０】
本発明に係る車載用画像認識装置においては、撮像素子が有する有効受光素子の一部を使用しない構造も採用できる。例えば、１フレームが横１２８０画素、縦８００画素からなる画像を出力可能な撮像素子を採用しつつも、その内の横１２００画素、縦７２０画素の範囲の画像しか使わない構成である。この様な場合において、本発明における撮像面Ｃとは、この横１２００画素、縦７２０画素からなる領域を指す。そして、この場合の像高も、画像の撮像に使用する撮像素子の領域の対角線の半分の長さに相当する。
【００３１】
次に、図７及び図８を参照しながら、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の撮像部１０の構造について説明する。図７は、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の撮像部１０の分解斜視図である。図８は、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１が備える撮像部１０の部分断面図である。
撮像部１０は、結像光学系１１と、撮像素子１２と、光学系保持部材４１と、素子保持部材４２と、３つの可撓性部材４３と、３つの頭部付きネジ４４とを備える。なお、図８においては、３つの可撓性部材４３と、３つの頭部付きネジ４４とのうち、それぞれ１つの図示を省略している。
【００３２】
結像光学系１１は、光軸ＡＸ１方向の前方側の光景を後方側において結像させる固定焦点型の光学系である。図７に示す具体例では、結像光学系１１は、レンズが内部に固定された鏡筒である。結像光学系１１は複数枚のレンズを含む。結像光学系１１のＦ値は２であるが、これ以下であってもよい。
【００３３】
撮像素子１２は、結像光学系１１の光軸ＡＸ１方向の後方側に配置される。結像光学系１１の光軸ＡＸ１は、撮像素子１２の撮像面Ｃを通る。撮像素子１２は、結像光学系１１のレンズを通して結像された被写体像を電子信号に変換して撮像する。
【００３４】
光学系保持部材４１は、図７及び図８に示すように、光軸ＡＸ１に沿って見通した場合に矩形状であるブロックである。光学系保持部材４１はアルミニウム合金製であるが、材質はアルミニウム合金に限定されない。フェライト系若しくはオーステナイト系のステンレススチール、或いは、銅合金を素材としても良い。光学系保持部材４１の本体部４１１の中央付近に形成された開口部には、結像光学系１１が嵌め込まれ、光学系保持部材４１に固定されている。
光学系保持部材４１の本体部４１１の、撮像素子１２側（ｌｚ軸の負方向側）に対向する面には、ネジ穴５１が切られている。ネジ穴５１は、頭部付きネジ４４を光学系保持部材４１に締結する締結部の具体例の一つである。
【００３５】
素子保持部材４２は、撮像素子１２を保持する。素子保持部材４２に固定（保持）された撮像素子１２の撮像面Ｃは、ｌｚ軸の正方向を向く。
素子保持部材４２は、アルミニウム合金製の板である本体部４２１を備える。素子保持部材４２は、ｌｚ軸方向に貫通する貫通孔５２を本体部４２１に備える。貫通孔５２には、頭部付きネジ４４の軸部が通される。素子保持部材４２は、撮像素子１２を実装するフレキシブルプリント基板ＰＦを備え、撮像素子１２はフレキシブルプリント基板ＰＦを介して、素子保持部材４２に固定されている。
なお、図７においては、可撓性部材４３、頭部付きネジ４４、ネジ穴５１、貫通孔５２の数を、一例として、それぞれ３つにして図示しているが、これに限られない。また、図８においては、可撓性部材４３、頭部付きネジ４４、ネジ穴５１、貫通孔５２の数を、一例として、それぞれ２つ図示し、それぞれ１つの図示を省略している。
【００３６】
次に、可撓性部材４３及び頭部付きネジ４４の具体的な構成について、説明する。
頭部付きネジ４４は、素子保持部材４２の貫通孔５２を貫通して、光学系保持部材４１のネジ穴５１にねじ込まれる。
可撓性部材４３とは、例えば、アルミやリン青銅などの材質で形成されたバネ、ゴムなどの弾性部材である。図７には、一例として、可撓性部材４３がコイルバネである場合を示す。可撓性部材４３は、光学系保持部材４１と素子保持部材４２との間に、頭部付きネジ４４と同軸に配置される。可撓性部材４３は、頭部付きネジ４４がネジ穴５１にねじ込まれることにより、光学系保持部材４１の面ｆｃ３と、素子保持部材４２の面ｆｃ１とにそれぞれ接する。可撓性部材４３は、光学系保持部材４１と素子保持部材４２に対して、これらを互いに引き離す方向の力を加える。面ｆｃ３は、ｌｚ軸の負方向を向く面であり、面ｆｃ１は、ｌｚ軸の正方向を向く面である。
【００３７】
具体的には、可撓性部材４３は、素子保持部材４２の面ｆｃ１を力Ｆ２によって押す。また、頭部付きネジ４４は、素子保持部材４２のｌｚ軸の負方向を向く面ｆｃ２を力Ｆ１によって押す。頭部付きネジ４４は、その頭部が、可撓性部材４３によって素子保持部材４２の面ｆｃ２に押し付けられつつ、ネジ穴５１にねじ込まれる。頭部付きネジ４４の先端部をネジ穴５１にねじ込む量を調整することにより、結像光学系１１内部のレンズと撮像素子１２の撮像面Ｃとの距離Ｄが調整される。すなわち、可撓性部材４３及び頭部付きネジ４４は、光学系保持部材４１と素子保持部材４２との相対的位置を固定する。
なお、可撓性部材４３は、力を加えると塑性変形するものでもよい。塑性変形を起こした部材は同時に弾性変形をも伴っており、弾性部材と類似の作用を生じさせられるからである
【００３８】
[車載用画像認識装置の製造方法]
次に、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の製造方法について説明する。
図９は、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の製造方法のフローチャートである。
図９に示すように、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１は、光軸合わせ工程（ステップＳ１０１）、焦点測定工程（ステップＳ１０２）、撮像面位置調整工程（ステップＳ１０３）、及び固定工程（ステップＳ１０４）を経て製造される。以下、各工程について具体的に説明する。
【００３９】
まず、光軸合わせ工程において、光学系保持部材４１に固定された結像光学系１１の光軸ＡＸ１の方位が計測され、望ましい方位に合わせられる（ステップＳ１０１）。この、望ましい方位とは、光軸ＡＸ１が、撮像面Ｃに対して垂直に交わる状態である。頭部付きネジ４４の先端部を光学系保持部材４１のネジ穴５１にねじ込む量を調整することで、撮像素子１２の位置を、結像光学系１１に対して相対的に移動させることで、方位を合わせる。
なお、上記の光軸合わせ工程（ステップＳ１０１）は、省略されてもよい。
【００４０】
次に、焦点測定工程において、結像光学系１１の焦点が測定される（ステップＳ１０２）。より具体的には、投影面に投影された像における光軸中心からの隔たりが像高の７０％位置の像の周方向焦点、及び投影面に投影された像における光軸中心からの隔たりが像高の７０％の場所を焦点測定位置として選択し、その位置における径方向焦点を測定する。光軸ＡＸ１が撮像面Ｃの中心である点Ｐｖを通る場合、これらの焦点は周方向位置によらずほぼ一定である。光軸ＡＸ１が撮像面Ｃの中心である点Ｐｖとは異なる位置を通る場合、周方向位置によって焦点には差が生ずる。この場合は、少なくとも撮像面Ｃの下半側の二ヶ所を焦点測定位置として選択してそれぞれ焦点を測定し、それらの測定結果を参照して撮像面Ｃの位置を決定する必要がある。
なお、以下の説明において、「投影面に投影された像における光軸中心からの隔たりが像高の７０％位置の像の周方向焦点」を、「像高７０％周方向焦点」とも称する。また、「投影面に投影された像における光軸中心からの隔たりが像高の７０％位置における径方向焦点」を、「像高７０％径方向焦点」とも称する。
【００４１】
次に、撮像面位置調整工程において、撮像素子１２の撮像面Ｃを、結像光学系１１に対して相対的に移動させられ、撮像面Ｃの位置が調整される（ステップＳ１０３）。より具体的には、頭部付きネジ４４の先端部を光学系保持部材４１のネジ穴５１にねじ込む量を調整することで、撮像素子１２の位置を、結像光学系１１に対して相対的に移動させる。
ここで、撮像素子１２の撮像面Ｃの光軸ＡＸ１方向における位置は、像高７０％周方向焦点と像高７０％径方向焦点との中間位置よりも像高７０％周方向焦点に近い位置に調整される。この位置は、図６においては、像高７０％径方向焦点Ｐｍと像高７０％周方向焦点Ｐｓの中間位置よりも、Ｐｓに近い側に当たる。また、撮像素子１２の撮像面Ｃは、図６において点Ｐｓの右側に位置させても良い。ただし、像高７０％周方向焦点Ｐｓと撮像面Ｃとの隔たりが、像高７０％周方向焦点Ｐｓと像高７０％径方向焦点Ｐｍとの隔たりよりも小さい位置に調整されなければならない。
なお、上記の光軸合わせ工程においては、光軸ＡＸ１が撮像面Ｃの中心である点Ｐｖで撮像面Ｃと交わる位置に合わせることがより好ましい。その様な調節を可能にするためには、撮像素子を光軸方向とは垂直の方向に移動させるための調節機構を、撮像部１０に追加する必要がある。
また、上記の焦点測定工程において焦点測定位置は、光軸中心からの隔たりが像高の７０％である場所に限られるものではない。例えば、光軸中心と撮像面Ｃの縁との間の距離の半分、或いはそれよりも大きな距離だけ光軸中心から隔たった場所でも良い。結果として、像高の７０％だけ光軸中心から離れた位置における撮像面Ｃの位置が、本発明で要請される範囲に収まるのならば、そのような製品を生ずる製造方法は、本願の請求項に関わる製造方法である。なお、焦点測定位置は像高の７０％以上離れていても良いが、１００％を越えた位置を選択する事は好ましくない。
【００４２】
次に、固定工程において、撮像素子１２が結像光学系１１に相対的に固定される（ステップＳ１０４）。具体的には、頭部付きネジ４４を調整していた治具を頭部付きネジ４４から取り外す。可撓性部材４３の弾性変形に伴う反発力、又は前記塑性変形に伴う残留応力に起因する反発力によって、光学系保持部材４１と素子保持部材４２との相対的位置が固定される。
【００４３】
＜変形例＞
次に、第１実施形態の製造方法の変形例について説明する。図１０は、第１実施形態の変形例の製造方法のフローチャートである。
図１０に示すように、第１実施形態の変形例の製造方法は、焦点測定工程（ステップＳ１０２）の後に、測定した焦点に基づいて判定を行う（ステップＳ３０１）点が、上記図９に示した第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の製造方法と異なる。第１実施形態の変形例の製造方法において、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の製造方法と同一の手順については、その説明を省略する。
【００４４】
焦点測定工程（ステップＳ１０２）の後、ステップＳ１０２において測定された像高７０％周方向焦点と像高７０％径方向焦点との差と、所定値とを比較する（ステップＳ３０１）。以下の説明において、「ステップＳ１０２において測定された像高７０％周方向焦点と像高７０％径方向焦点との差」を、「周方向焦点と径方向焦点の差」又は単に「焦点の差」とも称する。
この一例では、ステップＳ３０１において、焦点の差が所定値以上であるか否かを判定する。焦点の差が所定値以上である場合（ステップＳ３０１−ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。焦点の差が所定値以上ではない場合（ステップＳ３０１−ＮＯ）、ステップＳ１０４に進む。
【００４５】
以上説明したように、第１実施形態の変形例の製造方法では、結像光学系１１の周方向焦点と径方向焦点の差が、所定値以上である場合に撮像面位置調整工程を実行する。また、この変形例の製造方法では、結像光学系１１の周方向焦点と径方向焦点の差が、所定値未満である場合に撮像面位置調整工程を実行しない。
【００４６】
このように、第１実施形態の変形例の製造方法においては、製造対象の製品のうち、結像光学系１１の周方向焦点と径方向焦点の差が所定値以上の製品について、撮像面位置調整工程を実行する。したがって、第１実施形態の変形例の製造方法によれば、焦点の差が所定値未満の製品については、撮像面位置調整工程を省略することができる。
また、第１実施形態の変形例の製造方法においては、製造対象の製品のうち、焦点の差が大きい方から数えて所定割合の範囲に属する製品について、撮像面位置調整工程を実行してもよい。
【００４７】
＜第２実施形態＞
図１１は、本開示における第２実施形態における、結像光学系１１−２のＭＴＦ曲線の一例を示すグラフである。測定条件は図６と同一である。図１１のＭＴＦ曲線と図６のＭＴＦ曲線との差は、径方向焦点Ｐｍ２においても、径方向解像力よりも周方向解像力の方が高いことである。このようなＭＴＦ曲線を示す結像光学系は、周方向と径方向でＭＴＦ曲線が大きく異なり、焦点位置も異なるという点で、通常は高品質な結像光学系とは扱われない。しかし、本開示に係る車載用画像認識装置に適用する場合、走行レーンを表す線の輪郭を明瞭に表示できるため、この様な結像光学系は有効である。
【００４８】
本実施形態における結像光学系１１−２を用いる場合、撮像面Ｃが径方向焦点上に位置していても、周方向解像力の方が径方向解像力よりも高くなる。この状態で車載用画像認識装置を使用することも可能である。しかし、第１実施形態の場合と同じく、撮像面Ｃは周方向焦点近傍に位置する構成がより好ましい。周方向解像力がより高まるからである。撮像面Ｃの位置のより好ましい範囲は、第１実施形態の場合と同様で、周方向焦点Ｐｓ２と径方向焦点Ｐｍ２との中間である点Ｐ１よりも、周方向焦点Ｐｓ２寄りの位置である。例えば好ましい位置は点Ｐ２である。その他の好ましい位置として、周方向焦点Ｐｓ２に対して径方向焦点Ｐｍ２の逆側の位置である、点Ｐ３であってもよい。
【００４９】
なお、以下の説明において、結像光学系１１と結像光学系１１−２とを区別しない場合には、結像光学系１１と結像光学系１１−２とを総称して、単に結像光学系１１と記載する。
【００５０】
＜第３実施形態＞
次に、図１２を参照して、第３実施形態について説明する。
図１２は、第３実施形態に係る車載用画像認識装置が備える撮像部１０ａの部分断面図である。
【００５１】
第３実施形態に係る車載用画像認識装置は、可撓性部材４３ａの端部が、それぞれ光学系保持部材４１ａと素子保持部材４２ａに固定されており、引き伸ばされた状態にある点で、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１と異なる。図１２に示す撮像部１０ａの構成要素のうち、図８に示す撮像部１０の構成要素と同一の部分については、図８と同一の符号を付すると共にその説明を省略する。
【００５２】
光学系保持部材４１ａは、ｌｚ軸方向に貫通するネジ孔５１ａを備える。素子保持部材４２ａは、貫通孔を持たず、ネジ孔５１ａの下側からねじ込まれた頭部付きネジ４４ａの先端によって、上方向に押される。
可撓性部材４３ａは、この例ではコイルバネである。可撓性部材４３ａは、光学系保持部材４１ａ及び素子保持部材４２ａの間に配置され、両端がそれぞれ光学系保持部材４１ａと素子保持部材４２ａに固定される。頭部付きネジ４４ａが光学系保持部材４１ａと素子保持部材４２ａとを引き離す方向の力をこれら部材に加えるのに対して、可撓性部材４３ａはこれら部材を近づける方向に力を加える。頭部付きネジ４４ａのネジ孔５１ａにねじ込む量を調整することにより、上述した結像光学系１１の内部のレンズと撮像素子１２の撮像面Ｃとの距離Ｄと方位が調整される。すなわち、可撓性部材４３ａ及び頭部付きネジ４４ａは、光学系保持部材４１ａと素子保持部材４２ａとの相対的位置を固定する。
【００５３】
なお、図１２においては、可撓性部材４３ａ、頭部付きネジ４４ａ、ネジ孔５１ａ、の数を、一例として、それぞれ２つ図示し、それぞれ１つの図示を省略している。
【００５４】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態に係る車載用画像認識装置は、ネジではなく接着剤によって撮像素子１２の撮像面Ｃと結像光学系１１との位置関係を固定する点で、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１とは異なる。
図１３は、第４実施形態に係る車載用画像認識装置が備える撮像部１０ｂの部分断面図である。図１３に示す撮像部１０ｂの構成要素のうち、図８に示す撮像部１０の構成要素と同一の部分については、図８と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５５】
撮像部１０ｂは、光学系保持部材４１ｂと、素子保持部材４２ｂとを備える。この光学系保持部材４１ｂと素子保持部材４２ｂとは、接着剤６０によって接着される。
【００５６】
素子保持部材４２ｂは、撮像素子１２を保持する。素子保持部材４２ｂは、板形状を有する本体部４２１ｂと、光軸方向に伸びる一対のアーム部４２２ｂを備える。本体部４２１ｂは光軸ＡＸ１と交差して拡がり、その両端にアーム部４２２ｂが接続する。アーム部４２２ｂは、先端部に光学系保持部材４１ｂに向けて開口する溝５２ｂを有する。
【００５７】
接着剤６０は、図１３に示すように、溝５２ｂの中に塗布される。この溝５２ｂのｌｚ軸方向の幅は、光学系保持部材４１ｂのｌｚ軸方向の幅よりも広い。また、光学系保持部材４１ｂの縁部４１２ｂと溝５２ｂの底の間には隙間がある。このため、光学系保持部材４１ｂは、接着剤６０が塗布される前及び硬化する前は、縁部４１２ｂが溝５２ｂ内に収容された状態でｌｘ、ｌｙ、ｌｚ方向に移動可能であり、ｌｘ、ｌｙ、ｌｚ軸周りに回転可能である。
【００５８】
接着剤６０とは、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化樹脂である。接着剤６０は、溝５２ｂに塗布後、紫外線を照射する前においては、硬化しない。結像光学系１１と撮像素子１２の撮像面Ｃとの距離Ｄ及び方位関係が調整された状態で、溝５２ｂに塗布されている接着剤６０に紫外線が照射される。紫外線の照射により接着剤６０は硬化し、距離Ｄと方位が調整された状態のまま、光学系保持部材４１ｂと、素子保持部材４２ｂとの相対的な位置関係が固定される。
【００５９】
次に、第４実施形態に係る車載用画像認識装置１ｂの製造方法について説明する。
図１４は、第４実施形態に係る車載用画像認識装置１ｂの製造方法のフローチャートである。
第４実施形態に係る車載用画像認識装置１ｂの製造方法は、光軸合わせ工程（ステップＳ１０１）、撮像面位置調整工程（ステップＳ１０３）と、固定工程（ステップＳ１０４）とにかえて、光軸合わせ工程（ステップＳ１０１ａ）、撮像面位置調整工程（ステップＳ１０３ａ）と、接着剤６０を充填する充填工程（ステップＳ２０１）と、接着剤６０を硬化する硬化工程（ステップＳ２０２）を備える点において、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１の製造方法と異なる。したがって、車載用画像認識装置１ｂの製造方法について、第１実施形態に係る車載用画像認識装置１ｂの製造方法と同一の構成部分についてはその説明を省略する。
【００６０】
まず、光学系保持部材４１ｂの縁部４１２ｂが、素子保持部材４２ｂの溝５２ｂに差し込まれる。この際、素子保持部材４２ｂ及び光学系保持部材４１ｂは、それぞれ図示されて居ない治具で保持される。これら治具は、素子保持部材４２ｂ及び光学系保持部材４１ｂの相対的な方位、位置関係を変更することが出来る。また、縁部４１２ｂは、溝５２ｂの内側の面には接触しない状態にされる。
次に、光軸合わせ工程において、光学系保持部材４１ｂに固定された結像光学系１１の光軸ＡＸ１の方位が計測され、望ましい方位に合わせられる（ステップＳ１０１ａ）。この、望ましい方位とは、光軸ＡＸ１が、撮像面Ｃに対して垂直に交わり、かつ撮像面Ｃの中心を通る状態である。光学系保持部材４１ｂの縁部４１２ｂは、素子保持部材４２ｂの溝５２ｂの内側に接触して居ないため、前記の治具により、光学系保持部材４１ｂを素子保持部材４２ｂに対して、ｌｘ、ｌｙ、ｌｚ方向に移動させる事が可能であり、ｌｘ、ｌｙ、ｌｚ軸周りに回転させる事が可能である。
【００６１】
焦点測定工程（ステップＳ１０２）の後、撮像面位置調整工程において、撮像素子１２の撮像面Ｃの位置が調節される（ステップＳ１０３ａ）。より具体的には、前記の治具を操作して、光学系保持部材４１ｂを素子保持部材４２ｂに対して光軸ＡＸ１方向に移動させる。
このようにして、撮像素子１２の撮像面Ｃの光軸ＡＸ１方向における位置は、像高７０％周方向焦点と像高７０％径方向焦点との中間位置よりも像高７０％周方向焦点に近い位置に調整される。
【００６２】
次に、充填工程において、接着剤６０が光学系保持部材４１ｂの側面と素子保持部材４２ｂの溝５２ｂとの間に設けられる（ステップＳ２０１）。より具体的には、光学系保持部材４１ｂの側面と素子保持部材４２ｂのアーム部の溝５２ｂとが互いに非接触にて（所定の間隙をおいて）対向した状態において、光学系保持部材４１ｂの側面と溝５２ｂとの間の間隙の少なくとも一部が接着剤６０で満たされる。
【００６３】
接着剤６０の充填工程は、撮像面位置調整工程（ステップＳ１０３ａ）の前、後或いは同時の、何れにおいて実施しても良い。撮像面位置調整工程（ステップＳ１０３ａ）の前に接着剤６０を設ける場合、光学系保持部材４１ｂの側面又は素子保持部材４２ｂの溝５２ｂに予め接着剤６０を塗布しておいてもよい。
【００６４】
次に、硬化工程において、接着剤６０を硬化させる（ステップＳ２０２）。接着剤６０は、例えば紫外線を照射されることによって硬化する。接着剤６０が硬化することによって、光学系保持部材４１ｂと素子保持部材４２ｂとの相対位置及び方位が固定される。したがって、撮像素子１２と結像光学系１１との相対位置及び方位が固定される。
【００６５】
接着剤６０の硬化は、一部であっても良い。言い替えれば、撮像素子１２と結像光学系１１との相対位置及び方位は、二段階以上に分けて固定されても良い。例えば、接着剤６０の硬化を二段階以上に分けて行う場合、最初の硬化においては、結像光学系１１の方位の調整を行った状態が崩れない程度の強度が得られれば、結像光学系１１と撮像素子１２との相対的な方位関係は以後容易に維持できる。
【００６６】
このようにすることで、結像光学系１１及び撮像素子１２の相対位置及び方位について、微妙な調整を行った状態で、その状態を崩すこと無く固定する事ができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…車載用画像認識装置，  ２…車両，  １０…撮像部，  １１…結像光学系，  １２…撮像素子，  ２０…制御部，  ２１…画像取得部，  ２２…画像処理部，  ３０…主光線，  ４１、４１ａ、４１ｂ…光学系保持部材，  ４２，４２ａ４２ｂ…素子保持部材，  ４３、４３ａ…可撓性部材，  ４４、４４ａ…頭部付きネジ，  ５０…フレキシブルプリント配線板
【図１】
0006584870.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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