(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズホルダと、撮像素子が取り付けられた基板と、前記レンズホルダおよび前記基板を取り付けたケースとを備えた車載カメラにおいて、
前記ケースにネジで固定される前記レンズホルダは光軸調整する位置決めピンを備え、前記基板および前記ケースには光軸調整する位置決め穴が形成され、前記位置決めピンが前記基板および前記ケースのそれぞれの前記位置決め穴に挿入されて前記レンズホルダ、前記基板および前記ケースの３部材の位置決めが行われて、車載カメラの光軸調整がなされることを特徴とする車載カメラ。
【請求項２】
請求項１の車載カメラにおいて、
前記基板は前記レンズホルダに取り付けられ、当該レンズホルダを介して前記ケースに取り付けられることを特徴とする車載カメラ。
【請求項３】
請求項１又は２の車載カメラにおいて、
２本以上の位置決めピンが前記基板および前記ケースにそれぞれ形成された２個以上の位置決め穴に挿入されることを特徴とする車載カメラ。
【請求項４】
請求項１の車載カメラにおいて、
前記位置決めピンは前記レンズホルダを貫通して挿入されたピンであることを特徴とする車載カメラ。
【請求項５】
請求項１の車載カメラにおいて、
前記レンズの中心と前記撮像素子の中心とを合わせることを特徴とする車載カメラ。
【請求項６】
請求項１の車載カメラにおいて、
前記レンズの外径と前記レンズホルダの内径をすきまばめにしたことを特徴とする車載カメラ。
【請求項７】
請求項６の車載カメラにおいて、
前記レンズと前記ホルダの勘合部は、すきまばめとネジからなることを特徴とした車載カメラ。
【請求項８】
請求項１または２の車載カメラにおいて、
前記レンズホルダと前記レンズの周辺部品の表面を黒色にしたことを特徴とする車載カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像を取り込むカメラに関わり、特に車両に取り付けられ、道路の白線、先行車、後方障害物等の車両周囲環境を判定するための画像センサとしての機能を果たす車載カメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラは特開平８−３０７７４３号公報に記載されているように、円筒形の筒Ａの中に円筒のレンズを挿入して、別の円筒Ｂの中に撮像素子を配置した後、円筒Ａに入れ、光軸を合わせていた。よって円筒と円筒による軸合わせ構造であり、詳細な配置に関しての記載はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車載カメラは、道路の白線、先行車、後方障害物等の車両周囲環境を判定するための画像センサとしての機能を果たすものであるため、カメラの光軸の取付け精度が重要である。すなわち、レンズ、撮像素子を用いて取り込みたい方向に光軸を向け画像を取り込む必要がある。カメラのレンズ−撮像素子間の光軸、ケース−撮像素子間の取り付け方により、撮像素子の取り込む画像範囲が変化する。よって光軸の精度が課題である。もしも、光軸がずれると取り込み画像にずれが生じるので、光軸調整機構が必要になる。
【０００４】
上記従来のカメラは円筒形の筒の中にレンズと撮像素子を配置して、軸が合う構造になっているが、軸に対して回転する事は考慮されていない。
【０００５】
本発明は、光軸調整を必要としない構造を備えた車載カメラを提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、撮像素子、レンズ、レンズホルダ、ケース、及び前記撮像素子を取り付けた基板がレンズホルダに取付けられた車載カメラにおいて、前記レンズホルダに該レンズホルダの位置を決めるための突起を設け、前記ケースに、前記突起が挿入される穴を設け、前記ケースに対する前記レンズホルダの相対位置を前記突起で固定して、前記レンズホルダに取付けられた前記撮像素子、レンズ及び基板を、前記ケースに対して定位置に配置することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の特徴は、前記レンズの中心を、前記レンズホルダを介して前記基板に取り付けられた前記撮像素子の中心と合わせることにある。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記カメラケースにレンズホルダの取り付け位置を決め穴を設け、また、レンズホルダと撮像素子の位置に関しては基板に位置決めピンを設け、レンズホルダとレンズの勘合部に関しては円筒形状とし、隙間ばめにして公差（ガタ）を小さくしたことにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例になる車載カメラについて説明する。まず、車載カメラの車両に対する取付位置などの概要について図１から図５により説明する。
【００１０】
車載カメラ１は、図１に示すように自車６の天井に取り付けられ、光軸２は図に示すように地面に対して水平または地面に向け１ｍ先から２００ｍ先までの範囲にある画像を取ることが出来るよう設定する。この車載カメラ１は、図２に示すように先行車５や白線７などを判定するための画像センサとして使用される。また図２に於いて、ヨー方向の角度は、車の前輪と後輪を結んだ直線とほぼ平行になるように設定する。なお、図２の４は水平画角、図３の３は垂直画角を示す。
【００１１】
車載カメラ１は、レンズ、撮像素子を用い取り込みたい方向に向け、画像を取り込む必要がある。図４は、光軸が正常の時のカメラからの取り込み画面を示す図である。また、図５は、光軸が異常の時のカメラからの取り込み画面を示す図である。もしも、光軸がずれると取り込み画像は、図５のようになり、光軸調整機構が必要になる。本発明は、光軸調整を必要としない構造を提案するものである。
【００１２】
図６〜図９で、本発明の実施例になる車載カメラ１の光学系構造を説明する。まず、車両に取り付けられるカメラは前方ばかりではなく、後方、サイドを確認する場合もあり、取り付け場所に関わらず光軸は重要である。そこで、図６から考えられる車載カメラ１の光軸誤差要因はケース１０の精度とレンズホルダ１１、レンズ１２の光学系の精度である。
【００１３】
さらに、図７に示すように、レンズホルダ１１はケース１０にネジで固定されている。また、ケース１０に対して、レンズホルダ１１の相対位置を正確に決めるため、図８に示すように位置決めピン１３を使用した。ピン１３の形状は円筒形とし、レンズホルダ１１の位置決めピン１３が取り付くケース１０の穴１６も図７に示すように円形とした。なお、ケース１０の位置決め穴１６は一方を円形としもう一方を長円とすれば、取り付け誤差を吸収する構造とすることもできる。
【００１４】
図９において、車載カメラ１の光学系構造の詳細を説明する。レンズホルダ１１のレンズ１２挿入部は、円筒形の穴と、レンズ１２が回転しながら入っていくように（ピント合わせがしやすいように）ネジを切った部分とはめ合い公差で勘合する２段構造になっている。撮像素子１５が取り付けられた基板１４には、位置決め穴が空いており、レンズホルダ１１の位置決めピン１３を挿入したときに、定位置に撮像素子１５が配置出来る構造となっている。レンズホルダ１１の位置決めピン１３は、ケース１０との位置決め、基板１４との位置を決めるための物であり、少なくとも２本以上で構成される。
【００１５】
図９に示すようにレンズホルダの位置決めピンはレンズホルダを貫通して、２本以上とした事で、撮像素子に対するケースの位置決め精度が向上した。
【００１６】
図１０は、図９を分解した時の図であり、レンズホルダ１１によりレンズ１２とＣＣＤ等の撮像素子１５の中心を合わせる構造をわかり易く示した図である。
【００１７】
レンズ１２をレンズホルダ１１に挿入する時に隙間があると、画像の取り込み角度（光軸）が変わる。よって、図９のレンズ１２の外径Ｌ２はレンズホルダ１１に挿入した部分のＬ１より小さくする事でレンズホルダ１１に対するレンズ１２の光軸誤差を少なくすることが出来る。すなわち、レンズ１２とレンズホルダ１１のはめあい公差が一定の場合、レンズ１２のレンズホルダ１１への挿入部が長いほど誤差が小さくなる。
【００１８】
レンズホルダ１１、レンズ１２の周辺部品の表面は、レンズ１２から入った光が撮像素子１５に届くまで内部反射をしないように黒色（アルマイト処理）とした。
【００１９】
本発明の実施例によれば、ケース１０に対して各部品の取り付け精度を向上する事により、光軸２の精度を上げることが出来る。すなわち、ケースに対する各部品の精度を向上でき、画像を取り込むセンサとしての光軸精度向上を図り、取り込む画像のずれを小さく出来る。よって、光軸調整を必要としない構造を提供できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、車載カメラケースに対して各部品の取り付け精度を向上する事により光軸の精度を上げることが出来、取り込む画像のずれを小さく出来るため、光軸調整を必要としない構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となる画像処理用カメラが車両に取り付けられた状態を示す図である。
【図２】車両に取り付けられた車載カメラの光軸と画角の、水平方向における関係を示す図である。
【図３】車両に取り付けられた車載カメラの光軸と画角の、垂直方向における関係を示す図である。
【図４】光軸が正常の時のカメラからの取り込み画面を示す図である。
【図５】光軸が異常の時のカメラからの取り込み画面を示す図である。
【図６】本発明の実施例になる車載カメラの平面構造を示す図である。
【図７】図６の車載カメラの構造（正面図）を示す図である。
【図８】図６の車載カメラの縦断面を示す図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面の構造を示す図である。
【図１０】図６の車載カメラの組立詳細図を示す図である。
【符号の説明】
１…車載カメラ、  ２…光軸、  ３…垂直画角、  ４…水平画角、
５…先行車、  ６…自車、  ７…白線、  ８…取り込み画像の中心、
９…撮像素子からの取り込み画像、
１０…車載カメラのケース、  １１…レンズホルダ、
１２…レンズ、  １３…ピン、  １４…基板、
１５…撮像素子（ＣＣＤ、ＣＯＭ、ｅｔｃ）、  １６…位置決め穴。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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