JP2011102942A - Stereo camera - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はステレオカメラに関する。 The present invention relates to a stereo camera.
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)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a stereo camera including a hollow structure support body that supports two imaging units, a housing that accommodates the support body, and a fixing plate that attaches the support body to the housing (described below). Patent Document 1).
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。 An image sensor for imaging a subject is disposed on the lower surface of the support. An imaging optical system for forming a subject image on the light receiving surface of the image sensor is disposed in the hole formed in the upper surface of the support. The image sensor and the imaging optical system are opposed to each other through a space.
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。 In the above-described stereo camera, when the environmental temperature where the stereo camera is placed rises or falls due to the difference between the material of the support and the material of the housing, the shape of the housing deforms and the deformation deforms the support. The positional relationship between the image sensor and the imaging optical system changes. As a result, the stereoscopic image is deteriorated and the accuracy of distance measurement is reduced.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a stereo camera capable of suppressing a decrease in performance due to a temperature change.
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。 In order to solve the above-described problem, a stereo camera according to a first aspect of the present invention includes a plurality of imaging units that capture the same subject from a plurality of different directions, and a holding member that holds the plurality of imaging units while being spaced apart from each other by a predetermined distance. And a housing that houses the holding member, wherein the holding member is made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the material of the housing.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the stereo camera according to the first aspect, the holding member has a flat plate shape.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the stereo camera according to the first or second aspect, a fixing means for fixing the holding member to the casing, and a load that acts on the holding member from the casing when the casing is deformed And a buffer member that absorbs water.
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。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in performance of the stereo camera due to a temperature change.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a cross section of a stereo camera according to an embodiment of the present invention.
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。
This stereo camera includes an
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。
The
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。
The
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。
One opening of the hole 11a is blocked by the
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。
The imaging
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。
A
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。
The
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。
The
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。
The
次に、上述のステレオカメラの組立を説明する。 Next, the assembly of the above stereo camera will be described.
まず、電気基板3を筐体2の支持部22に固定する。
First, the
次に、蓋4を筐体2の一方の開口部に取り付ける。
Next, the lid 4 is attached to one opening of the
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。
Thereafter, the
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。
Finally, the
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。
According to this embodiment, since the
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。
Further, since the
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。
Further, the
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。
Further, when the stereo camera is assembled, the
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。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing a partial cross section of a stereo camera according to a modification of the present invention.
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。
In this modification, between the seat surface of the fixing screw 106 (fixing means) and the other surface of the holding member 11 (the surface on which the imaging
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。
When the screw thread portion 106a of the
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。
According to this modification, even if the
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。
In the above-described embodiment and the like, the holding
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。 Moreover, in the above-mentioned embodiment etc., although the aluminum alloy was used as the material of the housing | casing 2, it may replace with this and may use a magnesium alloy. By doing so, the weight of the stereo camera can be reduced.
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。 1: imaging unit, 2: housing, 11: holding member, 11a: hole, 12: imaging element, 13: imaging optical system, 7: sealed space, 6, 106: fixing screw (fixing means), 8: buffer Member, 100: imaging unit.
Claims (3)
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。 A plurality of imaging units that image the same subject from a plurality of different directions;
A holding member that holds the plurality of imaging units separated by a predetermined distance; and
A housing for housing the holding member,
The stereo camera is characterized in that the holding member is made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the material of the casing.
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。 Fixing means for fixing the holding member to the housing;
The stereo camera according to claim 1, further comprising: a buffer member that absorbs a load that acts on the holding member from the housing when the housing is deformed.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103052915A (en) * | 2011-07-26 | 2013-04-17 | 松下电器产业株式会社 | Imaging device |
US9477143B2 (en) | 2015-01-07 | 2016-10-25 | Ricoh Company, Ltd. | Camera device |
US9854225B2 (en) | 2014-07-01 | 2017-12-26 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging unit including a chassis and heat transfer member |
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- 2009-11-12 JP JP2009258489A patent/JP2011102942A/en not_active Withdrawn
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