(57)【要約】【課題】隙間からの不要光の入光を効果的に防止可能な撮像装置を提供する。【解決手段】被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部より被写体側に配置されたレンズと、前記レンズを支持するレンズ枠と、前記レンズ枠より前記被写体側に配置されたレンズフードと、を備え、前記レンズ枠と前記レンズフードとが一体的に形成されている、撮像装置を採用する。【選択図】図７
2017161736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部より被写体側に配置されたレンズと、
前記レンズを支持するレンズ枠と、
前記レンズ枠より前記被写体側に配置されたレンズフードと、を備え、
前記レンズ枠と前記レンズフードとが一体的に形成されている、
撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ枠は、前記撮像部側から前記被写体側に向かって内法が小さくなるよう形成されている、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ枠に支持された複数のレンズと、
前記複数のレンズのうち最も前記被写体側に配置されたレンズよりも前記被写体側に配置された絞りと、をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置を所定の距離を隔てて２台配置した撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、車載カメラなどに用いられるレンズフードを備えた撮像装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、前方の障害物や車両などを検出するなどの目的で、２台のカメラからなるステレオカメラが開発されている。このようなステレオカメラは車両などに搭載され、２台のカメラの視差により前方の対象物までの距離を測ることなどが可能であるが、カメラに不要光が入ることを防止し、画像劣化を防止することが特に重要である。そのため、ステレオカメラにはレンズフードが搭載される。このようなレンズフードを備えるカメラは、例えば特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７９１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引用文献１に記載の構成を含む従来の構成のレンズフードを備えるカメラ（撮像装置）では、カメラの組み立ての観点から、レンズフードと、レンズを保持するレンズ枠とを別構成として用意し、組み立ての際に連結させる構成としていた。しかしながら、レンズフードとレンズ枠とが組み立て式にすると、レンズフードとレンズ枠との間の取り付け誤差により発生する画角のずれが発生するため、レンズフードの内径を、この画角のずれを考慮した設計とする必要があった。これにより、レンズフードの内径をやや大きく形成する必要があった。また、レンズフードとレンズ枠との間に僅かな隙間ができてしまい、この隙間から不要光が外乱光として進入してしまうこともあった。特に、ステレオカメラやセンシングカメラでは、前方の対象物などを高精度に認識することが求められるため、外乱光の入射が問題となることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
被写体を撮像する撮像部（例えば撮像素子９）と、
前記撮像部より被写体側に配置されたレンズ（第１レンズ５）と、
前記レンズを支持するレンズ枠（２）と、
前記レンズ枠より前記被写体側に配置されたレンズフード（１）と、を備え、
前記レンズ枠（２）と前記レンズフード（１）とが一体的に形成されている、
撮像装置である。
【０００７】
上記構成の撮像装置によれば、レンズ枠とレンズフードとが一体的に形成されているため、取り付け誤差を考慮する必要がないため、従来よりも取り付け誤差分だけ画角に寄せた内径のレンズフードの形状にすることが可能となる。これにより、より隙間が詰められたレンズフードを利用することが可能となり、レンズフードを小型化し、ひいては撮像装置全体を小型化することが可能となる。また、レンズ枠とレンズフードとの嵌合部から不要光が進入することを防止することが可能になるため、従来構成よりもさらにノイズが少なく、精度の高い画像を撮像することが可能となる。さらに、レンズフードとレンズ枠とを一体的に形成することで部品点数を削減することができ、これによりコスト削減が可能となる場合もある。
【０００８】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ枠（２）は、前記撮像部側から前記被写体側に向かって内径が小さくなるよう形成されている。
【０００９】
上記構成の撮像装置によれば、撮像装置にレンズを組み込んで組み立てる際に、内径が広い撮像部（撮像素子）側からレンズを挿入させ、最も被写体側に配置されるレンズから順に組み立てていくことがより容易にすることができる。また、最も被写体側に配置されたレンズを被写体側から押さえるキャップを不要とする構成にすることがより可能となり、コスト削減がより可能となる場合がある。
【００１０】
上記撮像装置において、好ましくは、
前記レンズ枠（２）に支持された複数のレンズ（第１レンズ５及び第２レンズ６を含むレンズ）と、
前記複数のレンズのうち最も前記被写体側に配置されたレンズよりも前記被写体側に配置された絞り（４）と、をさらに備える。
【００１１】
上記構成の撮像装置によれば、複数のレンズよりも被写体側に絞りが配置された所謂前絞りの構成となっているため、絞り周辺に配置されるレンズ（特に、第１レンズ５などの被写体側のレンズ）を小型化することがより容易となり、この可能となることに沿ってレンズフードも小型化することがより容易となり、より小型化の撮像装置も設計可能となる。
また、複数のレンズよりも被写体側に絞りが配置された所謂前絞りの構成となっているため、絞りを通過した光が各レンズに入光していくこととなり、撮像装置において所望の光学設計を達成すること（例えば、所望の光路となること）などがより容易となることもある。より具体的には、絞りから撮像部までの距離を比較的長くとることができるため、レンズを通過して屈折させていく光線の入射角を緩やかにすることがより容易となることもある。
【００１２】
また、本発明は、上記いずれかの撮像装置を所定の距離を隔てて２台配置した撮像システム（例えばステレオカメラなど）も含む。
【００１３】
上記構成の撮像システムによれば、特に不要光を遮断してノイズの少ない画像を取得するニーズの高い装置において、不要光を効果的に遮断することがより可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】撮像装置の外観斜視図。
【図２】撮像装置の側面図。
【図３】撮像装置の正面図。
【図４】撮像装置の縦方向の断面図。
【図５】レンズフードとレンズ枠との結合部の拡大図。
【図６】撮像装置の分解斜視図。
【図７】撮像装置の分解断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項
【００１６】
＜１．実施形態＞
本実施形態の撮像装置は、例えば前方の障害物や車両などを検出しつつ危険回避などに利用される車載カメラとしてのステレオカメラであって、光路への不要光の進入を防止するために、レンズフードとレンズ枠とを一体的に形成した構成に特徴のひとつがある。以下、本実施形態の撮像装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の撮像装置（レンズフード付きカメラ）の外観斜視図である。図２は本実施形態の撮像装置の側面図、図３は本実施形態の撮像装置の正面図である。図４は、本実施形態の撮像装置を図３のＡ−Ａの部分からみた断面図である。図５は、図４におけるＢ部分の拡大図である。図６は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図である。図７は、本実施形態の撮像装置を図３のＣ−Ｃの部分からみた断面の斜視図である。
【００１８】
図１などに示されるように、撮像装置はレンズフード１、レンズ枠２、基板１０、及びレンズホルダ１１を含む。さらに、撮像装置の内部には、図４などに示されるように、レンズ受け部３、絞り４、第１レンズ５、第２レンズ６、押さえ環７、ＩＲカットフィルタ８、撮像素子９を含む。なお、実際の撮像装置では第１レンズ５と第２レンズ６との間に複数のレンズを含む構成を採用することが多いが、ここではこれらのレンズの表示を省略しており、このような３枚以上のレンズを含む構成も本発明に含まれる。さらに、図６に示されるように、本実施形態の撮像装置は、反射防止部材１２をさらに含む。
【００１９】
＜レンズフード１＞
レンズフード１は、図１〜図４などに示されるように、第１レンズ５及び絞り４よりも被写体側に配置されており、撮像素子側から被写体側に向かって徐々にその内径が広がるよう、レンズと同心の円錐状に形成されている。言い換えると、レンズフード１は、被写体側から撮像素子側に向かって、所定の傾斜（または比率）で徐々に内径が狭くなっている。レンズフード１は、被写体側以外からの光を遮断可能に構成されており、樹脂または金属などで形成される。図５の拡大図に示されるように、レンズフード１の最も内径が狭くなった部分には絞り４が配置されている。レンズフード１と、レンズフード１よりも撮像素子９の側に形成されたレンズ枠２とは一体的に形成されているが、本実施形態では便宜的に、内径が最も狭くなった部分（絞り４の被写体側の面の部分）までをレンズフード１と呼び、当該位置よりも撮像素子９の側の部分をレンズ枠２と呼ぶ。
【００２０】
＜レンズ枠２＞
レンズ枠２は、撮像装置に内蔵されるレンズなどを支持するよう構成され、レンズフード１と一体的に形成される。レンズ枠２は、樹脂、及び／または金属などで形成される。レンズ枠２は、その内径が撮像素子９の側から被写体側に向かって段階的に（階段状で非連続的に）小さくなるよう形成されている。レンズ枠２がこのように形成されることで、撮像装置に含まれる絞り４、第１レンズ５、及び第２レンズ６を含むレンズ等の構成を比較的容易に組み込みつつ、組み込み位置を保持することが可能になっている。例えば、絞り４は、レンズフード１とレンズ枠２との結合部と、第１レンズ５とによって、位置を固定されている（図５参照）。また、第１レンズ５は、レンズ枠２に形成された階段状のレンズ受け３に、その凸部両端が支持されることで被写体側への移動を規制されるとともに、撮像素子９の側からは凹部両端が支持されることで撮像素子９の側への移動を規制されている（図５参照）。レンズ枠２の撮像素子９の側の端部はネジ形状になっており、押さえ環７及びレンズホルダ１１と連結（螺合）されることで組み立てられるよう構成されている。
【００２１】
＜絞り４＞
絞り４は、第１レンズ５よりも被写体側に配置され、第１レンズ５への入光量を調整可能に構成される。本実施形態の絞り４は、このように第１レンズ５よりも被写体側に配置された、所謂前絞りの構成である。なお、この絞り４は必ずしも第１レンズ５よりも被写体側に配置しなくてもよいが、光学特性を良くするために第１レンズ５よりも被写体側に配置することが好ましい場合が多い。
【００２２】
＜第１レンズ５、第２レンズ６＞
第１レンズ５は、最も被写体側に配置されたレンズであり、第２レンズは最も撮像素子９の側に配置されたレンズである。上記のとおり、これらのレンズの間には、１枚以上のレンズが含まれる構成とすることが多い。第２レンズ６と撮像素子９との間には、図４、図６及び図７に示されるように、反射防止部材１２、押さえ環７、ＩＲカットフィルタ８が配置される。
【００２３】
＜反射防止部材１２＞
反射防止部材１２は、最も撮像素子９に近接して配置されたレンズである第２レンズ６の撮像素子９の側に配置され、第２レンズ６から撮像素子９に対して進行する光の乱反射を規制するよう構成される。
【００２４】
＜押さえ環７＞
押さえ環７は、反射防止部材１２よりも撮像素子９の側に配置され、第２レンズ６の撮像素子９の方向への移動を規制することで位置固定するよう構成される。また、押さえ環７は、ＩＲカットフィルタ８の被写体側への移動を規制する。
【００２５】
＜ＩＲカットフィルタ８＞
ＩＲカットフィルタ８は、押さえ環７よりも撮像素子９の側に配置され、撮像素子９に照射される（露光される）光に含まれる赤外線成分を主に遮断（カット）するよう構成される。なお、使用環境によってはＩＲカットフィルタ８を必ずしも配置しなくてもよいし、赤外線成分以外の波長（例えば紫外線成分）をも遮断するような構成のフィルタを採用してもよい。
【００２６】
＜撮像素子９＞
撮像素子９は、例えばＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳなどの素子の集合であって、被写体側から受光した光を電気信号に変えて出力することで撮像するよう構成された光学センサーである。なお、撮像素子１０は、必要に応じて例えば、カバーガラス等のカバー部材などの他部材を含んでいてもよい。なお、本願明細書や特許請求の範囲において、「撮像素子」という用語は、カバー部材など他部材を含まない撮像素子だけでなく、カバー部材など他部材を含む撮像素子も意味するものとして使用する。また、本発明の撮像部は、撮像素子のみでなく、フィルムなどの撮像媒体をも含む。
【００２７】
＜基板１０＞
基板１０は、例えば可撓性を有するフレキシブル基板であって、撮像素子９などを搭載するよう構成される。また、基板１０は、例えば車両の所定箇所に取り付けられるための切り欠き部やネジ穴などを含んで構成される。
【００２８】
上記のように、レンズフード１とレンズ枠２とが一体的に形成された本実施形態の構成の撮像装置では、取り付け誤差を考慮する必要がないため、従来よりも取り付け誤差分だけ画角に寄せた内径のレンズフードの形状にすることが可能となる。これにより、より隙間が詰められたレンズフードを利用することが可能となり、レンズフードを小型化し、ひいては撮像装置全体を小型化することが可能となる。
また、レンズ枠２とレンズフード１との間に隙間が存在しないため、不要光が進入することをより効果的に防止することが可能になる。これにより、従来構成よりもさらに不要光に起因するノイズが少なく、精度の高い画像を撮像することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態の撮像装置では、上記のように、撮像素子９の側から被写体型に向かって、段階的に内径が小さくなるよう形成されたレンズ枠２を備えた構成としているため、撮像装置にレンズを組み込んで組み立てる際に、内径が広い撮像素子側からレンズを挿入させ、最も被写体側に配置されるレンズから順に組み立てていくことが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態の撮像装置では、所謂前絞りの構成としているため、絞り４を通過した光が第１レンズ５を含む各レンズに入光していくこととなるため、光学特性を良くすることなどが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態の撮像装置は、所定距離を隔てて２台配置した車載用のステレオカメラとして特に有効に利用される。このようなステレオカメラでは、不要光を効果的に遮断した高品質の画像を撮像可能となる。これにより、当該ステレオカメラを搭載した車両では前方の障害物、歩行者、及び車両などを適切に検出する環境を提供することができ、より安全な車両などを提供することなどが可能となる。
【００３２】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、同様の技術思想に基づいて当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００３３】
上記実施形態の撮像装置では、レンズフード１は円錐状に形成されたものを例に挙げて説明したが、必ずしも円錐状の構成に限定されるものではなく、例えば内径が段階的に変化する形状のものを採用してもよい。
【００３４】
また、上記実施形態の撮像装置では、主に自動車などの車両に採用されることを想定した説明となっているが、車両に搭載される所謂車載品のみに限定されるものではない。すなわち、航空機のような移動体に搭載されることも考えられるし、監視カメラなどとして利用されることも考えられるし、対象物との距離を検出する動き検出装置などとしての利用も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の撮像装置は、例えば車載カメラとして用いられるステレオカメラなどとして利用される。
【符号の説明】
【００３６】
１…レンズフード
２…レンズ枠
３…レンズ受け部
４…絞り
５…第１レンズ
６…第２レンズ
７…押さえ環
８…ＩＲカットフィルタ
９…撮像素子
１０…基板
１１…レンズホルダ
１２…反射防止部材
【図１】
2017161736.tif 000003
【図２】
2017161736.tif 000004
【図３】
2017161736.tif 000005
【図４】
2017161736.tif 000006
【図５】
2017161736.tif 000007
【図６】
2017161736.tif 000008
【図７】
2017161736.tif 000009