DE112018004595T5

DE112018004595T5 - Fahrzeuginterne bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE112018004595T5
Application number: DE112018004595.1T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Takeuchi; Hidenori Shinohara; Hiroyuki Kudo; Akihiro Yamaguchi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-10-24
Also published as: DE112018004595B4; US20200310069A1; JPWO2019093113A1; JP6941686B2; WO2019093113A1; US11543616B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung, wobei eine hochgenaue Einstellung der optischen Achse einer Bildgebungseinheit in Bezug auf ein Gehäuse durchgeführt werden kann, während eine Präzisionsbearbeitung des Gehäuses soweit wie möglich unterbunden wird. Die vorliegende Erfindung ist mit Folgendem versehen: Kameramodulen 20R, 20L, die einen Linsenhalter 21L besitzen, dessen Normallinie die optische Achse einer Linse 28L ist und der eine oder mehrere Bezugsoberflächen 22L, 23L, 24L, die in ihm gebildet sind, aufweist; und einem Gehäuse 10, das ein Einsetzloch 11L, in das der Linsenhalter 21L eingesetzt ist, zugewandte Oberflächen 15L, 16L, 17L, die den Bezugsoberflächen 22L, 23L, 24L zugewandt sind, und Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L, 14L, die von der Seite der zugewandten Oberflächen 15L, 16L, 17L zur Rückseite der zugewandten Oberflächen 15L, 16L, 17L durchdringen, besitzt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung, die ein Bild unter Verwendung eines Bildgebungselements erfasst.
PTL 1 beabsichtigt, die Haltbarkeit der Kameraeinheit durch Verbessern der Produktivität der Kameraeinheit und Verringern der Anzahl von Bauteilen der Kameraeinheit zu verbessern und offenbart eine Kameraanordnungsstruktur, die eine Kamerakörpereinheit und ein optisches Kamerasystem, das in die Kamerakörpereinheit eingebaut ist, enthält. Die Kameraanordnungsstruktur enthält eine Leiterplatte, auf der ein Sensor montiert ist, der an der Kamerakörpereinheit angebracht ist und optische Informationen über das optische System in elektrische Informationen umsetzt, und eine Montageschraube, die einen ersten Zustand des Befestigens der Leiterplatte an der Kamerakörpereinheit und einen zweiten Zustand, in dem eine Montageposition der Leiterplatte in der Kamerakörpereinheit versetzt werden kann, annehmen kann.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2001-242521 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In den letzten Jahren hat als eine Technik zum Messen einer dreidimensionalen Position eines Motivs eine Stereokamera unter Verwendung eines Paars von Bildgebungseinheiten Beachtung gefunden.
Die Stereokamera gibt eine Abweichung (Parallaxe) in einer Horizontalrichtung in Bezug auf den detektierten Gegenstand in zwei aufgenommenen Bildern, die durch ein Paar Bildgebungseinheiten aufgenommen wurden, an und berechnet einen Abstand zum Gegenstand unter Verwendung des Prinzips der Triangulation auf der Grundlage der angegebenen Parallaxe.
Zusätzlich besitzt die Stereokamera eine Funktion des Bestimmens, ob der Gegenstand ein Fahrzeug, ein Fußgänger oder ein weiterer Gegenstand ist, auf der Grundlage der Form und der Größe des abgebildeten Gegenstands gleichzeitig mit der des Angebens des Abstands.
Eine derartige Stereokamera wird für ein fahrzeuginternes System, das ein sicheres Fahren eines Fahrzeugs unterstützt, ein Überwachungssystem, das ein Eindringen einer verdächtigen Person oder eine Anomalie detektiert, und dergleichen angewendet.
Auf dem Gebiet von Personenkraftwagen wurde die Entwicklung von Technologien aktiv beworben, die mit einem ASV (Fahrzeug mit fortschrittlicher Sicherheit) in Beziehung stehen, wie z. B. ein Detektieren von Informationen von Fahrzeugen und Hindernissen, die voraus vorliegen, mit Kameras und Radargeräten, die an ihm montiert sind, um den Grad der Gefahr des Zusammenstoßens mit dem Fahrzeug voraus auf der Grundlage der detektierten Informationen zu bestimmen, um eine Warnung an den Fahrer auszugeben, die Bremse zum Verzögern automatisch zu betätigen oder die Fahrgeschwindigkeit automatisch zu erhöhen oder zu verringern, um den Abstand zum vorausgehenden Fahrzeug sicher zu halten, usw.
Als ein Fahrzeugkollisionsvermeidungssystem wurde ein System, das eine Warnung bezüglich des Abstands zwischen Fahrzeugen, eine Warnung bezüglich schlaftrunkenem Fahrens, Fußgängerschutz und eine Warnung bezüglich rückwärtiger Gegenstände ausgibt, betrachtet. Zusätzlich wurden auch Systeme zum Verhindern einer Spurabweichung, zum Halten des Abstands zwischen Fahrzeugen und zum automatischen Verhindern von Unfällen betrachtet. In einem derartigen System wird die oben beschriebene Stereokamera als eine der Abstandsmessvorrichtungen, die montiert sind, um den Abstand zum Ziel zu messen, verwendet.
Es wird erwartet, dass dies die Sicht des Fahrers unterstützten wird und helfen wird, einen Kollisionsunfall und dergleichen zu verhindern, weshalb eine kostengünstige und besonders verlässliche fahrzeuginterne Stereokamera gewünscht ist.
In einer derartigen fahrzeuginternen Bildaufnahmevorrichtung wie z. B. eine Stereokamera oder eine monokulare Kamera erfordert, um die oben beschriebenen Funktionen zu erzielen, insbesondere eine Stereokamera einen hochgenauen Abstand zwischen zwei Bildgebungseinheiten, der als eine Grundlinienlänge definiert ist.
Unter den Stereokameras wird ein Kameramodul, das aus einer Linse und einem Bildgebungselement besteht und in einem Zustand eingestellt und befestigt wird, in dem ein Bild, das durch die Linse gebildet wird, auf der Bildgebungsoberfläche korrekt gebildet wird, als ein Kameramodul bezeichnet.
In einer Stereokamera sind die Positionsgenauigkeit des Paars des linken und des rechten Kameramoduls und die Drehgenauigkeit in Bezug auf die optische Achse wichtig. Insbesondere wird der Abstand zwischen dem linken und dem rechten Kameramodul als Grundlinienlänge bezeichnet und die Positionsgenauigkeit beeinflusst die Abstandsmessgenauigkeit der Stereokamera.
Als eine Technik zum Einstellen der optischen Achse mit hoher Genauigkeit liegt PTL 1 vor, die oben beschrieben wird. In PTL 1 ist die Leiterplatte, auf der die Bildgebungseinheit montiert ist, mit Schrauben am Gehäuse direkt befestigt und der Schraubendurchmesser und der Lochdurchmesser sind derart vorgesehen, dass die Position der Leiterplatte eingestellt werden kann, und als ein Ergebnis ist eine hochpräzise Einstellung möglich.
Allerdings liegt in einem Fall, in dem die Bildgebungseinheit mit einer Schraube oder dergleichen am Gehäuse direkt befestigt wird, wenn die Bildgebungseinheit am Gehäuse befestigt wird, das Problem vor, dass eine hochgenaue Positionierungsstruktur für die Bildgebungseinheit und das Gehäuse erforderlich ist.
Zusätzlich wird herkömmlicherweise eine Hochpräzisionsschneidverarbeitung am Gehäuse, das durch Aluminiumdruckgießen usw. gegossen worden ist, durchgeführt, um die Genauigkeit des Teils, der das Kameramodul aufnimmt, oder des Teils, der den Linsenteil des Kameramoduls aufnimmt, des Gehäuses, das das Kameramodul befestigt, zu erhöhen.
Allerdings ist in einem Fall, in dem das Gehäuse durch Aluminiumdruckgießen oder dergleichen hergestellt worden ist, eine Hochpräzisionsverarbeitung erforderlich, um die Genauigkeit der Positionierungsstruktur zu verlangen. Diese Verarbeitungsarbeitsstunden haben hohe Kosten des Gehäuses verursacht. Zusätzlich ist die Verarbeitungsgenauigkeit auch durch die Verarbeitungsgenauigkeit der Verarbeitungsmaschine beschränkt, dies ist jedoch ein Faktor des Montagefehlers des Kameramoduls und einer der Faktoren des Messfehlers im Stereokamerasystem.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht und eine ihrer Aufgaben ist, eine fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, wobei eine hochgenaue Einstellung der optischen Achse einer Bildgebungseinheit in Bezug auf ein Gehäuse durchgeführt werden kann, während eine Präzisionsbearbeitung des Gehäuses soweit wie möglich unterbunden wird.
Lösung des Problems
Die Erfindung enthält mehrere Mittel zum Lösen der oben beschriebenen Probleme und ist z. B. gekennzeichnet durch ein Bildgebungselement, das eine Linse und einen Linsenhalter, an dem eine oder mehrere Bezugsoberflächen gebildet sind, mit einer optischen Achse der Linse als Normallinie enthält, und ein Gehäuse, das einen Einsetzabschnitt, durch den der Linsenhalte eingesetzt wird, eine zugewandte Oberfläche, die der Bezugsoberfläche zugewandt ist, und zwei oder mehr Klebstofffüllabschnitte, die von der zugewandten Oberfläche zu einer Oberfläche gegenüber der zugewandten Oberfläche durchdringen, enthält.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dieser Erfindung kann die Einstellung der optischen Achse einer Bildgebungseinheit in Bezug auf ein Gehäuse genau eingestellt werden, während eine Präzisionsbearbeitung des Gehäuses soweit wie möglich unterbunden wird. Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen außer der oben gegebenen Beschreibung werden durch die Erläuterung der folgenden Ausführungsformen deutlich werden.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Diagramm, das ein Fahrzeug darstellt, an dem eine Stereokamera montiert ist, die ein Beispiel einer fahrzeuginternen Bildaufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung ist.
[2] 2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Stereokamera einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Gehäuses und eines Kameramoduls einer Stereokamera gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[4A] 4A ist ein Diagramm zum Beschreiben einer charakteristischen Struktur der Stereokamera gemäß der ersten Ausführungsform.
[4B] 4B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A von 4A genommen wurde.
[4C] 4C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs B in 4B.
[5A] 5A ist ein Diagramm zum Beschreiben einer charakteristischen Struktur einer Stereokamera gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
[5B] 5B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C von 5A genommen wurde.
[5C] 5C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs D in 5B.
[6A] 6A ist ein Diagramm zum Beschreiben einer charakteristischen Struktur einer Stereokamera gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
[6B] 6B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie E-E von 6A genommen wurde.
[6C] 6C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs F in 6B.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer fahrzeuginternen Aufnahmevorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen unter Verwendung einer Stereokamera als ein Beispiel beschrieben.
Zuerst wird ein Anwendungsbeispiel einer fahrzeuginternen Stereokamera unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Zum Beispiel ist, wie in 1 dargestellt ist, eine fahrzeuginterne Stereokamera 100 an einem Fahrzeug 200 wie z. B. einem Personenkraftwagen montiert, nimmt ein Bild eines Gegenstands in einem vorgegebenen Bereich vor dem Fahrzeug 200 auf und erkennt und überwacht einen Gegenstand außerhalb des Fahrzeugs aus dem aufgenommenen Bild.
Die Stereokamera 100 ist in einer Position, die das Sichtfeld des Fahrers nicht stört, wie z. B. in der Nähe des Rückspiegels des Fahrzeugs 200 angeordnet. Das Bild, das durch die Stereokamera 100 aufgenommen wird, wird verarbeitet, um dreidimensionale Abstandsverteilungsinformationen zu berechnen, und eine Fahrbahnform und dreidimensionale Positionen mehrerer dreidimensionaler Gegenstände werden mit hoher Geschwindigkeit aus den berechneten Abstandsverteilungsinformationen berechnet. Auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses wird ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein Hindernis bestimmt und ein Kollisionswarnungsbestimmungsprozess wird durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der erkannte Gegenstand ein Hindernis für das Fahrzeug 200 ist, wird eine Warnung zu einem Fahrer ausgegeben, indem sie auf einer Anzeigevorrichtung 150, die vor dem Fahrer installiert ist, angezeigt wird, und die automatische Kollisionsvermeidungssteuerung der Fahrzeugkarosserie und dergleichen werden realisiert, indem eine externe Vorrichtung, die Aktoren steuert (die nicht dargestellt sind), verbunden wird.
Die Stereobildverarbeitung, die in diesem Systemen verwendet wird, ist ausgelegt, einen Abstand durch Anwenden einer Triangulationstechnik auf ein Paar aufgenommener Bilder, die in einem Positionsintervall aufgenommen wurden, zu erhalten. Im Allgemeinen enthält eine Vorrichtung zum Realisieren der Verarbeitung ein Paar Bildgebungseinheiten und eine Stereobildverarbeitungs-LSI (integrierte Large-Scale-Schaltung zur Stereobildverarbeitung), die eine Triangulationsverarbeitung am Paar aufgenommener Bilder, die durch diese Bildgebungseinheiten ausgegeben werden, durchführt.
Zum jetzigen Zeitpunkt realisiert die Stereobildverarbeitungs-LSI die Triangulationsverarbeitung durch Durchführen eines Prozesses zum Erhalten einer Pixelposition eines Merkmalspunkts, der den beidseitigen Bildern gemeinsam ist, und der Anzahl von Pixeln, um die der Merkmalspunkt im Paar von Bildern verschoben ist, aus Pixelpositionen im Paar von Bildern.
Daher ist es ideal, dass keine Verschiebung außer der Parallaxe zwischen einem Paar von Bildern vorliegt, und es ist notwendig, jede der Bildgebungseinheiten derart einzustellen, dass keine Verschiebung von optischen Eigenschaften und Signaleigenschaften vorliegt. Insbesondere in einer fahrzeuginternen Umgebung besteht ein Anwendungsbedarf, dass z. B. Sicherheit im Voraus durch Detektieren eines vorausfahrenden Fahrzeugs, einer Person, eines Hindernisses und dergleichen berücksichtigt wird. Deshalb besteht ein Bedarf, eine Abstandsmessung und eine Erkennung eines Gegenstands über große Entfernungen sicher zu realisieren.
In der Stereokamera 100 ist die relative Positionsbeziehung zwischen dem linken und dem rechten optischen Photographiersystem sehr wichtig und im Allgemeinen ist es nötig, dass je weiter der Gegenstand entfernt ist, desto mehr kein Versatz außer der oben beschriebene Parallaxe vorliegt.
<Erste Ausführungsform>
Als nächstes wird eine Stereokamera gemäß einer ersten Ausführungsform, die eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist, unter Bezugnahme auf 2 bis 4C beschrieben.
2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration der Stereokamera gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, 3 ist ein Diagramm, das ein Gehäuse einer Kamera (linke Seite) der Stereokamera dieser Ausführungsform und eine Konfiguration eines Kameramoduls darstellt, und 4A ist eine Querschnittansicht, die ein Verfahren zum Befestigen eines Moduls an einem Gehäuse darstellt, 4B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A von 4A genommen wurde, und 4C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs B in 4B.
In 2 besitzt die Stereokamera 100 ein Paar Bildgebungseinheiten (eine linke Bildgebungseinheit 10L und eine rechte Bildgebungseinheit 10R) und die linke Bildgebungseinheit 10L und die rechte Bildgebungseinheit 10R sind an einem Gehäuse 10 befestigt.
Als nächstes wird die Beziehung zwischen dem Kameramodul und dem Gehäuse in der Bildgebungseinheit unter Verwendung der linken Bildgebungseinheit 10L als ein Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen außer 1 und 2 beschrieben.
Die Struktur der rechten Bildgebungseinheit 10R ist eine zur linken Bildgebungseinheit 10L symmetrische Struktur und ihre genaue Beschreibung wird unterlassen.
Wie in 3 bis 4C dargestellt ist, sind in der linken Bildgebungseinheit 10L das Gehäuse 10 und ein Kameramodul 20L nicht durch ein Element wie z. B. eine Schraube miteinander in Eingriff und sind aneinander in der Positionsbeziehung durch einen Klebstoff 50L in den Klebstofffüllabschnitten 12L, 13L und 14L befestigt.
Wie in 3 bis 4B dargestellt ist, enthält das Kameramodul 20L eine Linse 28L, einen Linsenhalter 21L, der die Linse 28L hält, und ein Substrat 30L, auf dem das Bildgebungselement 40L montiert ist.
Das Kameramodul 20L wird mit hoher Präzision derart eingestellt, dass der Abstand zwischen dem Kameramodul 20L und dem gepaarten Kameramodul 20R sich bei einem gewünschten Abstand befindet, und der Drehversatz der Richtung der optischen Achse (Rollwinkel) wird derart korrigiert, dass die optischen Achsen zueinander parallel sind. Hier wird die Einstellung des Rollwinkels durch Beobachten der Pixel, die in einem Gittermuster angeordnet sind, des Bildgebungselements 40L von der Eingangsoberflächenseite der Linse 28L und Berechnen der Drehrichtungsverschiebung des Bildgebungselements 40L daraus korrigiert.
Das Kameramodul 20R und das Kameramodul 20L weisen dieselbe Konfiguration auf und sind nebeneinander angeordnet.
Wie in 3 und 4A dargestellt ist, sind eine oder mehrere Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L, die die optische Achse der Linse 28L als eine Normallinie haben, an drei Orten im Linsenhalter 21L gebildet. Die Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L befinden sich aus der Richtung der optischen Achse des Kameramoduls 20L gesehen in einer Positionsbeziehung, in der die Linse 28L und das Bildgebungselement 40L in einem dreieckigen Bereich angeordnet sind, der die Mittelpunkte der drei Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L verbindet.
Wie in 4C dargestellt ist, weisen die Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L keinen Verlust zur Seite des Kameramoduls 20L auf, wenn der flüssige Klebstoff 50L in den Klebstofffüllabschnitt 14L gefüllt wird. Mit anderen Worten ist die Fläche größer gesetzt als die entsprechenden Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L, 14L, damit der Klebstofffüllabschnitt 14L, der an das Gehäuse 10 gesetzt ist, durch die Bezugsoberfläche 24L auf der Seite des Kameramoduls 20L abgedeckt ist.
Der Klebstoff 50L ist ein Klebstoff, der lichthärtbar ist oder eine Kombination aus lichthärtbaren und wärmehärtbaren Eigenschaften aufweist.
Das Substrat 30L und das Bildgebungselement 40L sind konfiguriert, hinsichtlich der optischen Achse, des Fokus und der Schrägstellung (sechs Achsen; Neigung (θx, θy), Höhe (Z), Ebenenposition (X, Y, θz)) eingestellt zu werden, derart, dass Bildinformationen, die in die Linse 28L eingegeben werden, auf dem Bildgebungselement 40L gebildet werden und am Kameramodul 20L durch einen Klebstoff befestigt werden. Das Bildgebungselement 40L ist durch einen CMOS (Komplementärmetalloxidhalbleiter) zum Erfassen eines Bildes oder dergleichen konfiguriert.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 ist das Gehäuse 10 mit einem Einsetzloch 11L, zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L und Klebstofffüllabschnitten 12L, 13L und 14L gebildet. Das Einsetzloch 11L ist ein Loch zum Einsetzen eines Objektivtubus, der die Linse 28L im Linsenhalter 21L des Kameramoduls 20L hält.
Die zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L sind Oberflächen, deren optische Achsen, die den Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L zugewandt sind, normale Linsen sind, und die zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L sind derart zusammengesetzt, dass sie den gemeinsamen Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L, die die optische Achse der Linse 28L des Kameramoduls 20L als Normallinie haben, folgen.
Die Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L, 14L sind Löcher, die in Richtung der optischen Achse von der zugewandten Oberfläche 15L, 16L und 17L zur gegenüberliegenden Oberfläche parallel durchdringen, und sind, wobei ihre Anzahl drei ist, entsprechend den Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L des Kameramoduls 20L gebildet.
In dieser Ausführungsform wird das Paar Kameramodule 20L und 20R, wobei die Positionen seiner Elemente mit hoher Präzision eingestellt worden sind, mit dem Gehäuse 10 verbunden und an ihm befestigt, indem die Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L und 14L mit dem Klebstoff 50L gefüllt werden.
In der Erfindung wird das Gehäuse 10, um die Positionsgenauigkeit des Paars Kameramodule 20R und 20L zu verbessern, nicht mit einer Hochpräzisionsverarbeitung verwendet, sondern wird die Positionsgenauigkeit des Paars Kameramodule 20R und 20L unter Verwendung einer Spannvorrichtung und eines Positionierungselements, das in den Kameramodulen 20R und 20L vorgesehen ist, bestimmt und erhalten und das Gehäuse 10 wird damit kombiniert.
Zusätzlich sind die Kameramodule 20R und 20L derart strukturiert, dass sie von der Seite gegenüber der Oberfläche der Linse 28L eingespannt sind und das Gehäuse 10 von der Seite der Oberfläche der Linse 28L abdecken.
Im Gehäuse 10, das mit dem Paar Kameramodule 20R und 20L, deren Positionen eingestellt wurden, kombiniert ist, sind die Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L und 14L, die mit dem Klebstoff 50L gefüllt sind, in Richtung der optischen Achsen der Kameramodule 20R und 20L gesetzt. Das Paar Kameramodule 20R und 20L ist am Gehäuse 10 mit hoher Präzision unter Verwendung eines Klebstoffs 50L von der Vorderseite der Kameramodule 20R und 20L befestigt.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Befestigen des Kameramoduls 20L am Gehäuse 10 unter Bezugnahme auf 3 bis 4C beschrieben, wobei das linke Kameramodul 20L als ein Beispiel angenommen wird.
Wie oben beschrieben wird, ist das Gehäuse 10 mit dem Einsetzloch 11L versehen, um die Linse 28L des Kameramoduls 20L aus dem Gehäuse 10 zu nehmen. Hier ist es, da das Einsetzloch 11L ein Einsetzloch lediglich zum Herausnehmen der Linse 28L des Kameramoduls 20L zur Außenseite des Gehäuses 10 ist, nicht erforderlich, dass das Einsetzloch 11L mit hoher Genauigkeit hinsichtlich Position und Durchmesser hergestellt wird.
Die Details des Verbindens werden im Klebstofffüllabschnitt 14L beschrieben werden.
Wenn der Linsenhalter 21L des Kameramoduls 20L durch das Einsetzloch 11L eingesetzt ist, besitzt der Klebstofffüllabschnitt 14L, der in das Gehäuse 10 gesetzt ist, eine Form, in der ein Deckel auf der Bezugsoberfläche 24L auf der Seite des Kameramoduls 20L gebildet ist, und selbst dann, wenn der flüssige Klebstoff 50L eingefüllt wird, läuft er nicht zur Seite des Kameramoduls 20L aus.
Zum Zeitpunkt des Einfüllens und Härtens des Klebstoffs 50L sind die optischen Achsen in Richtung der Gravität abgeglichen, derart, dass der Klebstoff 50L nicht aus der Form in die Schale, die durch den Klebstofffüllabschnitt 14L und die Bezugsoberfläche 24L des Kameramoduls 20L gebildet ist, ausläuft, derart, dass das Gehäuse 10 nach oben orientiert ist und das Kameramodul 20L nach unten orientiert ist.
Der Klebstoff wird auf dieselbe Weise in die Klebstofffüllabschnitte 12L und 13L gefüllt und gehärtet.
Nachdem der Klebstoff gehärtet worden ist, sind die Kameramodule 20L und 20R, die die hochgenau positionierte Lage beibehalten, dann, wenn die Befestigungsspannvorrichtung des Paars Kameramodule 20L und 20R freigegeben wird, in einem Zustand, in dem sie vollständig mit dem Gehäuse 10 verklebt sind.
Als nächstes werden die Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben.
Die Stereokamera 100 der ersten Ausführungsform der Erfindung enthält die Linse 28L, die Kameramodule 20R und 20L, die den Linsenhalter 21L, dessen Normallinie die optische Achse der Linse 28L ist und der eine oder mehrere Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L, die in ihm gebildet sind, aufweist, enthalten, und ein Gehäuse 10, das das Einsetzloch 11L, in das der Linsenhalter 21L eingesetzt wird, zugewandte Oberflächen 15L, 16L und 17L, die den Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L zugewandt sind, und Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L, 14L, die von der Seite der zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L zur Rückseite der zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L durchdringen, enthält.
Somit werden der Linsenhalter 21L, der eine oder mehrere Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L aufweist, die mit der optischen Achse der Linse 28L als eine Normallinie gebildet sind, die zugewandte Oberfläche 15L, 16L, 17L, die den Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L zugewandt ist, und das Gehäuse 10, das die Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L, 14L, die von den zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L zu den Oberfläche gegenüber den zugewandten Oberflächen 15L, 16L und 17L durchdringen, enthält, mit dem Klebstoff 50L befestigt. Deshalb ist es möglich, die Kosten zu verringern, indem die Präzisionsverarbeitung oder das Gießen des Gehäuses 10 minimiert wird, und die hochgenaue Einstellung der optischen Achse des Paars Kameramodule 20R und 20L in Bezug auf das Gehäuse 10 kann durchgeführt werden.
Zusätzlich weisen die Kameramodule 20R und 20L drei Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L auf, die in ihnen gebildet sind, und das Gehäuse 10 besitzt drei Klebstofffüllabschnitte 12L, 13L und 14L. Die optischen Achsen der Kameramodule 20R und 20L können in Bezug auf das Gehäuse 10 mit hoher Präzision und ohne Probleme eingestellt werden.
Ferner können die optischen Achsen des Paars Kameramodule 20R und 20L in Bezug auf das Gehäuse 10 mit hoher Genauigkeit eingestellt werden, da die Bezugsoberflächen 22L, 23L und 24L derart angeordnet sind, dass sie die Linse 28L und das Bildgebungselement 40L umgeben.
<Zweite Ausführungsform>
Eine Stereokamera gemäß einer zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 5A bis 5C beschrieben. Denselben Konfigurationen wie denen der ersten Ausführungsform wird dasselbe Symbol beigefügt und ihre Beschreibung wird unterlassen. Die folgenden Ausführungsformen verhalten sich auch gleich. 5A ist ein Diagramm zum Beschreiben einer charakteristischen Struktur der Stereokamera gemäß der zweiten Ausführungsform, 5B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C von 5A genommen wurde, und 5C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs D in 5B.
Die Stereokamera 100 der ersten Ausführungsform und die Stereokamera dieser Ausführungsform sind hinsichtlich der Oberflächenform der Bezugsoberfläche des Kameramoduls verschieden. Weitere Konfigurationen und Operationen sind im Wesentlichen dieselben wie die Konfigurationen und Operationen der Stereokamera 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wird, und die Details werden ausgelassen.
Im Folgenden werden Unterschiede von der Stereokamera 100 der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5A bis 5C beschrieben.
Im Kameramodul 20L1 dieser Ausführungsform, das in 5A und 5B dargestellt ist, sind in der Bezugsoberfläche 24L1, deren Normale die optische Achse der Linse, die durch einen Linsenhalter 21L1 gehalten wird, ist, wie in 5C dargestellt ist, eine konkave Form 25L1 und eine konvexe Form 26L1, die eine Höhe besitzt, die von der Bezugsoberfläche 24L1 niedergedrückt wird, gebildet. Die konkave Form 25L1 und die konvexe Form 26L1 sind bei Positionen gebildet, die als Markierungen dienen, wenn die Bezugsoberfläche 24L1 vom Klebstofffüllabschnitt 14L des Gehäuses 10 gesehen wird.
Die konvexe Form 26L1 befindet sich wünschenswerterweise in derselben Ebene wie die Bezugsoberfläche 24L1 oder eine Höhe darunter, kann jedoch höher als die Bezugsoberfläche 24L1 sein.
Die konkave Form und die konvexe Form sind in den verbleibenden zwei Bezugsoberflächen, die den Klebstofffüllabschnitten 12L bzw. 13L entsprechen, vorgesehen.
Außerdem besitzt in dieser Ausführungsform der Klebstofffüllabschnitt 14L, der in das Gehäuse 10 gesetzt ist, eine Form, in der ein Deckel auf der Bezugsoberfläche 24L1 auf der Seite des Kameramoduls 20L1 gebildet ist, und selbst dann, wenn der flüssige Klebstoff 52L eingefüllt wird, läuft er nicht zum Kameramodul aus.
Der Klebstoff 52L ist ein Klebstoff, der lichthärtbar ist oder eine Kombination aus lichthärtbaren und wärmehärtbaren Eigenschaften aufweist.
In der Stereokamera gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung können im Wesentlichen dieselben Wirkungen wie die der Stereokamera 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wird, erzielt werden.
Zusätzlich weist die Bezugsoberfläche 24L1 eine konkave Form 25L1 auf, derart, dass die konkave Form 25L1 als eine Verankerung für den Klebstoff 52L dient. In einem Fall, in dem die Z-Richtung die Richtung der optischen Achse ist, kann eine große Bindefläche erhalten werden, während die Bewegung in der X- und der Y-Richtung unterdrückt wird. Deshalb ist es möglich, die Haftfestigkeit weiter zu erhöhen.
Ferner kann die konvexe Form 26L1 als eine Positionsbeobachtungsmarkierung vor dem Einfüllen des Klebstoffs verwendet werden, da die Bezugsoberfläche 24L1 die konvexe Form 26L1, die von der Bezugsoberfläche 24L1 in der konkaven Form 25L1 versenkt ist, besitzt. Wenn die optische Achse eingestellt wird, kann die Positionierungsgenauigkeit einfacher und genauer bestimmt werden.
Zusätzlich dient die konvexe Form 26L1 auch als eine Verankerung für den Klebstoff 52L, derart, dass die Klebefestigkeit weiter erhöht werden kann.
Ferner wurde die Beschreibung über einen Fall gegeben, in dem die konkave Form und die konvexe Form auf den drei Bezugsoberflächen auf dieselbe Weise vorgesehen sind. Allerdings müssen die konkave Form und die konvexe Form, die auf den mehreren Bezugsoberflächen vorgesehen sind, nicht auf allen Bezugsoberflächen vorgesehen sein. Die konkave Form und die konvexe Form können auf allen Bezugsoberflächen vorgesehen sein oder es ist möglich, lediglich eine Form vorzusehen oder eine Bezugsoberfläche, die lediglich eine konkave Form besitzt, eine Bezugsoberfläche, die eine konkave Form und eine konvexe Form besitzt, und eine Bezugsoberfläche, die keine konkave und keine konvexe Form besitzt, zu mischen. Zusätzlich müssen die konkave Form und die konvexe Form, die vorgesehen werden sollen, nicht alle auf jeder Bezugsoberfläche dieselben sein und können geändert werden, wie jeweils anwendbar ist.
< Dritte Ausführungsform>
Eine Stereokamera gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6A bis 6C beschrieben. 6A ist ein Diagramm zum Beschreiben der charakteristischen Struktur der Stereokamera gemäß der dritten Ausführungsform, 6B ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie E-E von 6A genommen wurde, und 6C ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs F in 6B.
Die Stereokamera 100 der ersten Ausführungsform und die Stereokamera dieser Ausführungsform sind hinsichtlich der Oberflächenform der Bezugsoberfläche des Kameramoduls verschieden. Weitere Konfigurationen und Operationen sind im Wesentlichen dieselben wie die Konfigurationen und Operationen der Stereokamera 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wird, und die Details werden ausgelassen.
Im Folgenden werden Unterschiede von der Stereokamera 100 der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6A bis 6B beschrieben.
Im Kameramodul 20L2 dieser Ausführungsform, das in 6A und 6B dargestellt ist, ist in der Bezugsoberfläche 24L2, deren Normale die optische Achse der Linse, die durch einen Linsenhalter 21L2 gehalten wird, ist, wie in 6C dargestellt ist, eine konvexe Form 27L2 gebildet. Die konvexe Form 27L2 ist bei einer Positionen gebildet, die als eine Markierung dient, wenn die Bezugsoberfläche 24L2 vom Klebstofffüllabschnitt 14L des Gehäuses 10 gesehen wird.
Die konvexe Form 27L2 muss lediglich mindestens so hoch wie die Bezugsoberfläche 24L2 sein und kann höher oder niedriger als der Klebstoff 54L sein.
Eine konvexe Form ist auch in jeder der verbleibenden zwei Bezugsoberflächen, die den Klebstofffüllabschnitten 12L und 13L entsprechen, vorgesehen.
Außerdem besitzt in dieser Ausführungsform der Klebstofffüllabschnitt 14L, der in das Gehäuse 10 gesetzt ist, eine Form, in der ein Deckel auf der Bezugsoberfläche 24L2 auf der Seite des Kameramoduls 20L2 gebildet ist, und selbst dann, wenn der flüssige Klebstoff 54L eingefüllt wird, läuft er nicht zum Kameramodul aus.
Der Klebstoff 54L ist ein Klebstoff, der lichthärtbar ist oder eine Kombination aus lichthärtbaren und wärmehärtbaren Eigenschaften aufweist.
In der Stereokamera gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung können im Wesentlichen dieselben Wirkungen wie die der Stereokamera 100 gemäß der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wird, erzielt werden.
Zusätzlich weist die Bezugsoberfläche 24L2 eine konvexe Form 27L2 auf, derart, dass die konvexe Form 27L2 als eine Verankerung für den Klebstoff 54L dient. In einem Fall, in dem die Z-Richtung die Richtung der optischen Achse ist, kann eine große Bindefläche erhalten werden, während die Bewegung in der X- und der Y-Richtung unterdrückt wird. Deshalb ist es möglich, die Haftfestigkeit weiter zu erhöhen.
Ferner wurde die Beschreibung über einen Fall gegeben, in dem die konvexe Form auf den drei Bezugsoberflächen auf dieselbe Weise vorgesehen ist. Allerdings muss die konvexe Form nicht auf allen Bezugsoberflächen vorgesehen sein und die konvexe Form kann lediglich auf einigen Bezugsoberflächen vorgesehen sein. Zusätzlich müssen die konvexen Formen, die vorgesehen werden sollen, nicht alle auf jeder Bezugsoberfläche dieselben sein und können geändert werden, wie jeweils anwendbar ist.
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Ferner ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Änderungen können enthalten sein.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen wurden zum eindeutigen Verständnis der Erfindung genau beschrieben und sind nicht notwendigerweise auf diejenigen beschränkt, die alle beschriebenen Konfigurationen aufweisen.
Zusätzlich können einige Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform mit den Konfigurationen der weiteren Ausführungsformen ersetzt werden und die Konfigurationen der weiteren Ausführungsformen können außerdem zu den Konfigurationen der betreffenden Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich können für einige der Konfigurationen jeder Ausführungsform weitere Konfigurationen hinzugefügt, ausgelassen oder ersetzt werden.
Zum Beispiel wurde der Fall, in dem die fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung eine Stereokamera ist, die mit zwei Kameramodulen versehen ist, beschrieben, jedoch muss die fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung keine Stereokamera sein und ein Kameramodul kann gemäß der Verwendung der fahrzeuginternen Bildaufnahmevorrichtung geeignet vorgesehen werden.
Zusätzlich wurde der Fall beschrieben, in dem drei Bezugsoberflächen und drei Klebstofffüllteile für ein Kameramodul gesetzt werden. Es ist nicht notwendig, diese drei Bezugsoberflächen und die drei Klebstofffüllabschnitte für jedes Kameramodul zu setzen.
Zum Beispiel kann abhängig von der Fläche der Bezugsoberfläche ein Ort für ein Kameramodul gesetzt werden (alle Oberflächen in Kontakt mit der zugewandten Oberfläche der Kameramodule werden als die Bezugsoberfläche verarbeitet) und zwei Orte oder vier oder mehr Orte können gesetzt werden.
Zusätzlich können zwei Klebstofffüllabschnitte für ein Kameramodul gesetzt werden. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der Klebstofffüllabschnitt eine Form besitzt, die das Kameramodul umgibt. Zusätzlich ist es auch möglich, vier oder mehr Klebstofffüllabschnitte zu setzen.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
10L: linke Bildgebungseinheit
10R: rechte Bildgebungseinheit
11L: Einsetzloch (Einsetzteil)
12L, 13L; 14L: Klebstofffüllabschnitt
15L, 16L, 17L: zugewandte Oberfläche
20R, 20L, 20L1, 20L2: Kameramodul (Bildgebungselement)
22L, 23L, 24L, 24L1, 24L2: Linsenhalter
25L1: konkave Form (konkaver Teil)
26L1: konvexe Form (konvexer Abschnitt)
27L2: konvexe Form (konvexer Abschnitt)
28L: Linse
30L: Substrat
40L: Bildgebungselement
50L, 52L, 54L: Klebstoff
100: Stereokamera (fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung)
200: Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001242521 A [0003]

Claims

Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Bildgebungselement, das eine Linse und einen Linsenhalter, an dem eine oder mehrere Bezugsoberflächen gebildet sind, mit einer optischen Achse der Linse als Normallinie enthält; und ein Gehäuse, das einen Einsetzabschnitt, durch den der Linsenhalter eingesetzt wird, eine zugewandte Oberfläche, die der Bezugsoberfläche zugewandt ist, und zwei oder mehr Klebstofffüllabschnitte, die von der zugewandten Oberfläche zu einer Oberfläche gegenüber der zugewandten Oberfläche durchdringen, enthält.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bezugsoberflächen des Bildgebungselements an drei Orten gebildet sind und das Gehäuse drei Klebstofffüllabschnitte besitzt.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bezugsoberfläche einen konkaven Abschnitt aufweist.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bezugsoberfläche einen konvexen Abschnitt aufweist, der von der Bezugsoberfläche im konkaven Abschnitt niedergedrückt ist.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bezugsoberfläche einen konvexen Abschnitt aufweist.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bezugsoberfläche dann, wenn sie aus einer Richtung der optischen Achse der Linse betrachtet wird, derart angeordnet ist, dass sie die Linse umgibt.
Fahrzeuginterne Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bildgebungselement ein erstes Bildgebungselement und ein zweites Bildgebungselement, das eine Konfiguration aufweist, die mit einer Konfiguration des ersten Bildgebungselements identisch ist, enthält und das erste Bildgebungselement und das zweite Bildgebungselement derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie in der optischen Achse parallel zueinander sind.