JP2010286746A - Optical axis-adjusting device of stereo camera, and optical axis-adjusting method - Google Patents

Optical axis-adjusting device of stereo camera, and optical axis-adjusting method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily adjust an optical axis of a stereo camera. <P>SOLUTION: An optical axis-adjusting device 20 of the stereo camera 10 includes: a pair of imaging elements 12L and 12R; a pair of optical systems 13L and 13R making each of the imaging elements form an image of an object; and a collimator holding and adjusting base 22. The collimator holding and adjusting base includes: a collimator 21; a slide adjusting means holding the collimator 21 to slide the collimator in the Y-axis direction and the Z-axis direction while keeping the collimator 21 horizontally to the X-Y plane; and a rotation adjusting means turning the collimator around the Z-axis. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対のカメラを有するステレオカメラの光軸調整装置及び光軸調整方法に関する。   The present invention relates to an optical axis adjustment device and an optical axis adjustment method for a stereo camera having a pair of cameras.

撮像素子(CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等)と撮影光学系とを有するカメラを2つ備え、視差のある2つの画像を撮像して被測定物の形状と距離を計測するステレオカメラにおいては、計測精度を確保・維持するために、2つの撮影光学系の光軸を精度良く調整する必要がある。   In a stereo camera that includes two cameras having an image sensor (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) and a photographing optical system, and takes two images with parallax and measures the shape and distance of the object to be measured, In order to ensure and maintain measurement accuracy, it is necessary to adjust the optical axes of the two imaging optical systems with high accuracy.

ステレオカメラの光軸調整に関する従来技術としては、例えば、下記特許文献1に記載されている。この技術では、単一のスポット光源に対して、左右のカメラの一方を対面させて、該一方のカメラの撮影光学系(鏡筒)を光軸周りに回転させて得られる光源映像(発光部の像)の軌跡と、該スポット光源に対して他方のカメラを対面させて、該他方のカメラの撮影光学系を同様に光軸周りに回転させて得られる光源映像の軌跡とを一致させることにより、両光軸を位置合わせしている。   As a prior art regarding the optical axis adjustment of a stereo camera, it describes in the following patent document 1, for example. In this technique, a light source image (light emitting unit) obtained by rotating one of the left and right cameras facing a single spot light source and rotating the photographing optical system (lens barrel) of the one camera around the optical axis. Of the light source image obtained by causing the other camera to face the spot light source and rotating the imaging optical system of the other camera around the optical axis in the same manner. Thus, both optical axes are aligned.

特開2008−51925号公報JP 2008-51925 A

しかしながら、上述した従来技術では、左右のカメラをスポット光源に対してそれぞれ位置合わせして、それぞれの撮影光学系を回転させる作業が煩雑であり、作業効率が悪いという問題があった。   However, the above-described prior art has a problem in that the operation of rotating the respective photographing optical systems by aligning the left and right cameras with respect to the spot light source is complicated and the work efficiency is poor.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ステレオカメラの光軸調整を容易に行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to easily adjust the optical axis of a stereo camera.

本発明に係るステレオカメラの光軸調整装置は、一対の撮像素子及び該撮像素子に被写体の像をそれぞれ結像させる一対の光学系を有するステレオカメラの光軸調整装置であって、コリメータと、前記コリメータを保持し、該コリメータを、所定の基準平面に対して平行状態を保ったまま該基準平面内の第1軸方向及び該基準平面に直交する第2軸方向にそれぞれスライドさせるスライド調整手段と、該第2軸を回転中心として回転させる回転調整手段とを有するコリメータ保持調整台とを備える光軸調整装置である。   An optical axis adjustment apparatus for a stereo camera according to the present invention is an optical axis adjustment apparatus for a stereo camera having a pair of imaging elements and a pair of optical systems for forming images of a subject on the imaging elements, a collimator, Slide adjusting means for holding the collimator and sliding the collimator in a first axis direction in the reference plane and a second axis direction orthogonal to the reference plane while maintaining a parallel state with respect to a predetermined reference plane. And a collimator holding and adjusting base having a rotation adjusting means for rotating about the second axis as a rotation center.

また、本発明に係るステレオカメラの光軸調整方法は、上述した本発明に係るステレオカメラの光軸調整装置を用いるステレオカメラの光軸調整方法であって、前記ステレオカメラから前記光学系を取り外した状態で、前記コリメータからの光ビームを前記撮像素子に照射して得られる像が所定の基準位置に一致するように、前記コリメータ保持調整台により前記コリメータの前記ステレオカメラに対する位置関係を調整するステップと、前記ステレオカメラに前記光学系を取り付けた状態で、前記コリメータからの光ビームを前記撮像素子に照射して得られる像が前記基準位置に一致するように、前記光学系の前記撮像素子に対する位置関係を調整するステップとを備える光軸調整方法である。   The stereo camera optical axis adjustment method according to the present invention is a stereo camera optical axis adjustment method using the stereo camera optical axis adjustment device according to the present invention described above, wherein the optical system is removed from the stereo camera. In this state, the collimator holding / adjusting base adjusts the positional relationship of the collimator with respect to the stereo camera so that the image obtained by irradiating the image sensor with the light beam from the collimator coincides with a predetermined reference position. And the imaging device of the optical system so that an image obtained by irradiating the imaging device with a light beam from the collimator in a state where the optical system is attached to the stereo camera coincides with the reference position. Adjusting the positional relationship with respect to the optical axis.

本発明によれば、ステレオカメラの光軸調整を容易に行えるようになるという効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the optical axis of the stereo camera can be easily adjusted.

本発明の実施形態のステレオカメラの光軸調整装置(光軸調整前)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical axis adjustment apparatus (before optical axis adjustment) of the stereo camera of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のステレオカメラの光軸調整装置(光軸調整後)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical axis adjustment apparatus (after optical axis adjustment) of the stereo camera of embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態のステレオカメラの光軸調整装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図1及び図2中に示すようなXYZ直交座標系を設定し、この座標系を適宜参照しつつ説明する。このXYZ直交座標系は、この実施形態では、X−Y平面が水平面に設定され、Z軸が鉛直方向に設定されている。   Hereinafter, an optical axis adjustment device for a stereo camera according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system as shown in FIGS. 1 and 2 is set, and this coordinate system will be referred to as appropriate. In this embodiment, the XYZ orthogonal coordinate system has the XY plane set as a horizontal plane and the Z axis set as a vertical direction.

まず、図1を参照する。光軸調整対象としてのステレオカメラ10は、カメラ筐体11、及び一対のカメラ(左カメラ及び右カメラ)を概略備えて構成されている。一対のカメラは、互いに所定の基線長BLをもって左右に配置されており、左カメラは撮像素子12L及びこれに被写体の像を結像させる撮影光学系を有しており、右カメラは撮像素子12R及びこれに被写体の像を結像させる撮影光学系を有している。   First, refer to FIG. The stereo camera 10 as an optical axis adjustment target includes a camera housing 11 and a pair of cameras (a left camera and a right camera). The pair of cameras are arranged on the left and right with a predetermined baseline length BL. The left camera has an image sensor 12L and a photographing optical system for forming an image of a subject on the image sensor 12R, and the right camera has an image sensor 12R. And a photographic optical system for forming an image of the subject on the photographic optical system.

各撮像光学系は、それぞれ鏡筒13L,13R内に光学デバイスとしてのレンズを支持して構成されている。撮影光学系の鏡筒13L,13Rは、カメラ筐体11に取り外し可能に取り付けられている。また、撮影光学系の鏡筒13L,13Rは、その姿勢(X軸、Y軸、Z軸周りの回転)を微調整、すなわち撮影光学系の光軸14L,14Rの方向をそれぞれ独立して微調整できるように、不図示の調整機構を介してカメラ筐体11に支持されている。該調整機構としては、鏡筒13L,13Rの位置(X軸、Y軸、Z軸方向の位置)も微調整できるようになっていてもよい。   Each imaging optical system is configured by supporting lenses as optical devices in the lens barrels 13L and 13R. The lens barrels 13L and 13R of the photographing optical system are detachably attached to the camera housing 11. Further, the lens barrels 13L and 13R of the photographing optical system finely adjust their postures (rotations around the X, Y, and Z axes), that is, the directions of the optical axes 14L and 14R of the photographing optical system are finely adjusted independently. It is supported by the camera housing 11 via an adjustment mechanism (not shown) so that the adjustment can be performed. As the adjustment mechanism, the positions of the lens barrels 13L and 13R (positions in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions) may be finely adjusted.

撮像素子12L,12Rは、それぞれCCDイメージセンサ又はCMOSイメージセンサ等(本実施形態では、何れもCCDイメージセンサであるものとする)から構成され、対応する撮影光学系(鏡筒13L,13R)を介して結像される被写体の像を撮像する。撮像素子12L,12Rは、それぞれ対応する電子基板に実装されている。   The imaging elements 12L and 12R are each composed of a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like (both are assumed to be CCD image sensors in this embodiment), and have corresponding imaging optical systems (lens barrels 13L and 13R). An image of the subject imaged through is taken. The image sensors 12L and 12R are mounted on corresponding electronic boards, respectively.

撮像素子12L,12Rにより撮像された撮像信号(映像信号)は、それぞれ映像信号ケーブル15L,15Rを介して出力される。図1では、映像信号ケーブル15L,15Rは、映像モニタ16L,16Rに接続されており、撮影中の画像が映像モニタ16L,16Rの表示画面上にリアルタイムに表示されるようになっている。   Imaging signals (video signals) captured by the imaging elements 12L and 12R are output via video signal cables 15L and 15R, respectively. In FIG. 1, the video signal cables 15L and 15R are connected to the video monitors 16L and 16R, and an image being shot is displayed in real time on the display screens of the video monitors 16L and 16R.

ステレオカメラ10は、光軸調整時には、カメラ保持台17上の所定の位置に着脱可能に固定される。カメラ保持台17のカメラ保持面(図1で上面)は、基準面としてのX−Y平面に実質的に平行に設定されており、ステレオカメラ10をこのカメラ保持台17上に位置決め固定した状態で、左右のカメラの基線長BLの方向が、Y軸方向と実質的に一致するようになっている。   The stereo camera 10 is detachably fixed at a predetermined position on the camera holding base 17 when adjusting the optical axis. The camera holding surface (upper surface in FIG. 1) of the camera holding base 17 is set substantially parallel to the XY plane as a reference plane, and the stereo camera 10 is positioned and fixed on the camera holding base 17. Thus, the direction of the base line length BL of the left and right cameras is substantially coincident with the Y-axis direction.

このステレオカメラ10の光軸調整を行うための光軸調整装置20は、カメラ保持台17上に固定されたステレオカメラ10に対面して配置されており、一対の光ビームを出射するコリメータ21と、コリメータ21を保持してその位置及び姿勢を微調整するためのコリメータ保持調整台22と、コリメータ保持調整台22を支持するコリメータ取付台23とを概略備えて構成されている。   The optical axis adjustment device 20 for adjusting the optical axis of the stereo camera 10 is arranged facing the stereo camera 10 fixed on the camera holding base 17, and includes a collimator 21 that emits a pair of light beams, and The collimator holding adjustment base 22 for holding the collimator 21 and finely adjusting the position and orientation thereof, and the collimator mounting base 23 for supporting the collimator holding adjustment base 22 are generally provided.

本実施形態のコリメータ21は、2つの光ビームを出力するものであり、2つの光ビーム照射部を備えている。各光ビーム照射部は、レーザダイオード等からなる光源24L,24Rを有し、光源24L,24Rから出射した光をそれぞれレンズ(GRINレンズ、凸レンズ又は非球面レンズ等)を介して平行光に変換して、光ビームとしてそれぞれ対応する光ビーム射出口21L,21Rから出射する。   The collimator 21 according to the present embodiment outputs two light beams and includes two light beam irradiation units. Each light beam irradiation unit has light sources 24L and 24R composed of laser diodes or the like, and converts the light emitted from the light sources 24L and 24R into parallel light via lenses (GRIN lens, convex lens, aspheric lens, etc.), respectively. As a light beam, the light beams exit from the corresponding light beam exits 21L and 21R.

各光ビームの照射軸25L,25Rは、ステレオカメラ10の基線長BLと同じ間隔をあけて、互いの光ビームの照射軸25L,25Rが平行となるように設定されている。コリメータ21は、光ビーム射出口21L,21Rがステレオカメラ10に対面するように、コリメータ保持調整機構22のコリメータ保持台26上に固定されている。   The irradiation axes 25L and 25R of each light beam are set so that the irradiation axes 25L and 25R of the respective light beams are parallel to each other with the same interval as the base line length BL of the stereo camera 10. The collimator 21 is fixed on the collimator holding base 26 of the collimator holding and adjusting mechanism 22 so that the light beam exits 21L and 21R face the stereo camera 10.

各光ビームの照射軸25L,25Rを内包する平面、コリメータ保持調整台22の保持台26の上面、及びカメラ保持台17の上面は、互いに実質的に平行関係が成立しており、すなわちこの実施形態では全てX−Y平面に実質的に平行となっている。   The plane containing the irradiation axes 25L and 25R of each light beam, the upper surface of the holding table 26 of the collimator holding and adjusting table 22, and the upper surface of the camera holding table 17 are substantially parallel to each other. All the forms are substantially parallel to the XY plane.

コリメータ21は、何れも図示は省略するが、距離計測装置(距離計測手段)と、光束制御装置(光束制御手段)と、光量制御装置(光量制御手段)とをさらに備えている。距離計測装置は、照射した光ビームの反射体(ここでは、ステレオカメラ10)での反射光を受光して、該反射体までの距離を計測するための測距装置である。光束制御装置は、照射する光ビーム(光束)の断面形状(大きさ)を変更調整(制御)するための装置である。光量制御装置は、照射する光ビームの光量を変更調整(制御)するための装置である。これらの測距、光束制御及び光量制御は、各光ビームについて、それぞれ行うことができるようになっている。   Although not shown, the collimator 21 further includes a distance measuring device (distance measuring means), a light flux control device (light flux control means), and a light quantity control device (light quantity control means). The distance measuring device is a distance measuring device for receiving the reflected light from the reflector (here, stereo camera 10) of the irradiated light beam and measuring the distance to the reflector. The light beam control device is a device for changing and adjusting (controlling) the cross-sectional shape (size) of the irradiated light beam (light beam). The light amount control device is a device for changing and adjusting (controlling) the light amount of the irradiated light beam. These distance measurement, light flux control, and light amount control can be performed for each light beam.

コリメータ保持調整台22は、コリメータ21を保持するコリメータ保持台26をスライドさせるスライド調整機構(スライド調整手段)と、コリメータ保持台26を回転させる回転調整機構(回転調整手段)とを備えている。スライド調整装置は、コリメータ保持台26上に保持されたコリメータ21を、X−Y平面に対して平行状態を保ったまま、X−Y平面内のY軸方向(第1軸方向)及び該X−Y平面に直交するZ軸方向(第2軸方向)にそれぞれスライドさせる機構である。スライド調整機構は、Y軸方向のスライド位置及びZ軸方向のスライド位置を微調整した後に、その位置で固定することができるようになっている。なお、スライド調整機構は、X軸方向にもスライドさせる機構を備えていてもよい。   The collimator holding and adjusting table 22 includes a slide adjusting mechanism (slide adjusting unit) that slides the collimator holding table 26 that holds the collimator 21 and a rotation adjusting mechanism (rotation adjusting unit) that rotates the collimator holding table 26. The slide adjusting device is configured to move the collimator 21 held on the collimator holding base 26 in the Y-axis direction (first axis direction) in the XY plane and the X-axis while maintaining the parallel state to the XY plane. -A mechanism for sliding in the Z-axis direction (second axis direction) orthogonal to the -Y plane. The slide adjustment mechanism can finely adjust the slide position in the Y-axis direction and the slide position in the Z-axis direction, and then fix the slide position in that position. The slide adjustment mechanism may include a mechanism that slides in the X-axis direction.

また、回転調整手段は、同様に、コリメータ保持台26上に保持されたコリメータ21を、X−Y平面に対して平行状態を保ったまま、Z軸を回転中心として回転させる機構である。回転調整機構は、Z軸周りの回転位置を微調整した後に、その位置で固定することができるようになっている。なお、回転調整機構は、コリメータ保持台26の上面のカメラ保持台17の上面に対する平行関係を微調整するため、X軸周り及び/又はY軸周りに回転させる機構を備えていてもよい。   Similarly, the rotation adjusting means is a mechanism for rotating the collimator 21 held on the collimator holding base 26 around the Z axis while maintaining a parallel state with respect to the XY plane. The rotation adjustment mechanism can finely adjust the rotation position around the Z axis and then fix the rotation position. The rotation adjustment mechanism may include a mechanism for rotating around the X axis and / or around the Y axis in order to finely adjust the parallel relationship between the upper surface of the collimator holding table 26 and the upper surface of the camera holding table 17.

なお、本実施形態では、ステレオカメラ10の2つの撮像素子12L,12Rの映像信号を2台の映像モニタ16L,16Rでそれぞれ表示するようにしたが、映像モニタを1台として、2つの撮像素子12L,12Rの映像信号を切り替えて1台の映像モニタに表示させるようにしてもよいし、又は各映像信号を重畳して1台の映像モニタに同時に表示させるようにしてもよい。   In the present embodiment, the video signals of the two image pickup devices 12L and 12R of the stereo camera 10 are displayed on the two video monitors 16L and 16R, respectively. The video signals of 12L and 12R may be switched and displayed on one video monitor, or each video signal may be superimposed and displayed simultaneously on one video monitor.

また、カメラ保持台17に保持されたステレオカメラ10(鏡筒13L,13R)とコリメータ21との間の距離L1はステレオカメラ10に求められる測距精度に応じて適切な値を設定すればよい。   The distance L1 between the stereo camera 10 (lens 13L, 13R) held on the camera holding base 17 and the collimator 21 may be set to an appropriate value according to the distance measurement accuracy required for the stereo camera 10. .

次に、光軸調整装置20を用いたステレオカメラ10の光軸調整を行う方法を説明する。まず、コリメータ21の左右の光ビームの照射軸25L,25Rと、ステレオカメラ10の左右のカメラの基線長BLの方向とが垂直に交わるように、コリメータ保持調整台22の回転調整機構を用いてZ軸周りの回転方向を調整する。   Next, a method for adjusting the optical axis of the stereo camera 10 using the optical axis adjusting device 20 will be described. First, using the rotation adjustment mechanism of the collimator holding adjustment base 22 so that the irradiation axes 25L and 25R of the left and right light beams of the collimator 21 and the direction of the base line length BL of the left and right cameras of the stereo camera 10 intersect perpendicularly. Adjust the direction of rotation around the Z axis.

この調整には、コリメータ21が備える距離計測装置を利用する。すなわち、左右のカメラの撮影光学系の鏡筒13L,13Rのそれぞれに、カバー、キャップ、又は光学フィルタ等からなる反射体を取り付けて、コリメータ21の左右の光ビームが反射するようにし、距離計測装置により計測される光ビーム射出口21Lから鏡筒13Lまでの距離と光ビーム射出口21Rから鏡筒13Rまでの距離が等しくなるように、Z軸周りの回転角θを調整する。なお、鏡筒13L,13R部分での距離計測が難しい場合には、カメラ筐体11やカメラ保持台17のZ−Y平面と平行な面を持つ部分からの光ビームの反射を利用してもよい。   For this adjustment, a distance measuring device provided in the collimator 21 is used. That is, a reflector made of a cover, a cap, an optical filter, or the like is attached to each of the lens barrels 13L and 13R of the imaging optical system of the left and right cameras so that the left and right light beams of the collimator 21 are reflected to measure the distance. The rotation angle θ around the Z axis is adjusted so that the distance from the light beam exit 21L to the lens barrel 13L measured by the apparatus is equal to the distance from the light beam exit 21R to the lens barrel 13R. If it is difficult to measure the distance at the lens barrels 13L and 13R, it is possible to use the reflection of the light beam from the camera housing 11 and the camera holder 17 having a plane parallel to the ZY plane. Good.

次に、コリメータ21の左右の光ビームの照射軸25L,25Rの中心が対応するステレオカメラ10の撮像素子12L,12Rの中心と一致するように、コリメータ保持調整台22のスライド調整機構を用いて、Y軸及びZ軸方向へのスライド調整を行う。この調整には、まず、コリメータ21の光束制御装置により、撮像素子12L,12Rの水平及び垂直解像度近くまで光束を絞り、併せて、光量制御装置により、スミアやブルーミング等の発生を抑制して光軸調整に良好な光源映像が得られるように、撮像素子12L,12Rのダイナミックレンジに応じて適切な光量に光ビームを調整する。   Next, using the slide adjustment mechanism of the collimator holding and adjusting table 22 so that the centers of the irradiation axes 25L and 25R of the left and right light beams of the collimator 21 coincide with the centers of the corresponding image pickup devices 12L and 12R of the stereo camera 10. And slide adjustment in the Y-axis and Z-axis directions. In this adjustment, first, the light flux control device of the collimator 21 narrows the light flux to near the horizontal and vertical resolutions of the image sensors 12L and 12R, and at the same time, the light quantity control device suppresses the occurrence of smear, blooming, etc. The light beam is adjusted to an appropriate amount of light according to the dynamic range of the image sensors 12L and 12R so that a light source image favorable for axis adjustment can be obtained.

そして、鏡筒13L,13Rをカメラ筐体11から一旦取り外し、撮像素子12L,12Rで撮像された映像を、映像モニタ16L,16Rでモニタし、撮像素子12L,12Rにより撮像された映像モニタ16L,16R上の光源映像18L,18Rが表示画面中央(画面内の一点鎖線の交点)に位置するように、Y軸方向のスライド量y及びZ軸方向のスライド量zを調整すればよい。なお、この時に不要となる一方の光ビームはその照射を停止してもよい。   Then, the lens barrels 13L and 13R are temporarily detached from the camera housing 11, the images captured by the image sensors 12L and 12R are monitored by the image monitors 16L and 16R, and the image monitors 16L and 16R captured by the image sensors 12L and 12R are displayed. The slide amount y in the Y-axis direction and the slide amount z in the Z-axis direction may be adjusted so that the light source images 18L and 18R on 16R are located at the center of the display screen (the intersection of the alternate long and short dash lines in the screen). Note that the irradiation of one light beam that is not required at this time may be stopped.

ここで、ステレオカメラ10の2つの撮像素子12L,12Rの取り付け位置の精度が悪いと、前述の方法で2つの光ビームの照射軸25L,25Rの中心を撮像素子12L,12Rの中心に合わせることが困難となるので、そのような場合には、ステレオカメラ10側で撮像素子12L,12Rをそれぞれ搭載する電子基板の位置を正しく調整しなければならない。通常、この調整は左右どちらかの撮像素子(例えば、撮像素子12L)の位置を基準とし、他方の撮像素子(例えば、撮像素子12R)の電子基板のみを移動させて行う。   Here, if the mounting positions of the two image sensors 12L and 12R of the stereo camera 10 are not accurate, the centers of the two light beam irradiation axes 25L and 25R are aligned with the centers of the image sensors 12L and 12R by the method described above. In such a case, the positions of the electronic boards on which the image pickup devices 12L and 12R are mounted must be correctly adjusted on the stereo camera 10 side. Normally, this adjustment is performed by moving only the electronic substrate of the other image sensor (for example, image sensor 12R) with reference to the position of either the left or right image sensor (for example, image sensor 12L).

最後に、一旦取り外していた撮影光学系の鏡筒13L,13Rをカメラ筐体11に再度取り付け、左右の光ビームの照射軸25L,25Rの中心に対応する光源映像18L,18Rが、図2に示されているように、映像モニタ16L,16Rの表示画面の中央(画面内の一点鎖線の交点)に位置するように、鏡筒13L,13Rの位置や角度を上述した調整機構を用いて調整する。なお、この調整は、鏡筒13L,13R内のレンズの位置や角度を調整することにより行うようにしてもよい。この時、調整に適した光源映像18L,18Rを得るために、コリメータ21の光束制御装置及び光量制御装置を利用して、再び光ビームの光束と光量の調整を適宜に行うことが好ましい。   Finally, the lens barrels 13L and 13R of the photographing optical system once removed are reattached to the camera casing 11, and light source images 18L and 18R corresponding to the centers of the irradiation axes 25L and 25R of the left and right light beams are shown in FIG. As shown, the positions and angles of the lens barrels 13L and 13R are adjusted using the adjustment mechanism described above so as to be positioned at the center of the display screen of the video monitors 16L and 16R (the intersection of the alternate long and short dash lines in the screen). To do. This adjustment may be performed by adjusting the position and angle of the lenses in the lens barrels 13L and 13R. At this time, in order to obtain the light source images 18L and 18R suitable for the adjustment, it is preferable to appropriately adjust the light beam and the light amount again using the light beam control device and the light amount control device of the collimator 21.

上述した光軸調整装置を用い、以上のステップを経てステレオカメラの光軸を調整することにより、上述した特許文献1に記載の従来技術のように、光軸を中心とした撮影光学系の鏡筒の光軸周りの回転作業を行わなくても、精度のよい光軸調整を容易に行うことが可能となる。   By using the optical axis adjusting device described above and adjusting the optical axis of the stereo camera through the above steps, a mirror of the photographing optical system centering on the optical axis as in the prior art described in Patent Document 1 described above. It is possible to easily perform accurate optical axis adjustment without performing a rotating operation around the optical axis of the cylinder.

また、一度コリメータの位置と光ビームの照射角度の調整が済めば、コリメータ取付台やカメラ保持台を動かさない限り、カメラ保持台上のステレオカメラだけを交換して、何度も光軸合わせを行えることから、量産に特に適している。   Once the collimator position and light beam irradiation angle have been adjusted, only the stereo camera on the camera holder is replaced and the optical axis is adjusted many times unless the collimator mount or camera holder is moved. Since it can be performed, it is particularly suitable for mass production.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

10…ステレオカメラ、11…カメラ筐体、12L,12R…撮像素子、13L,13R…鏡筒、14L,14R…光軸、16L,16R…映像モニタ、17…カメラ保持台、18L,18R…光源映像、20…光軸調整装置、21…コリメータ、21L,21R…光ビーム射出口、22…コリメータ保持調整台、23…コリメータ取付台、24L,24R…光源、25L,25R…照射軸、26…コリメータ保持台。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Stereo camera, 11 ... Camera housing, 12L, 12R ... Image sensor, 13L, 13R ... Lens tube, 14L, 14R ... Optical axis, 16L, 16R ... Video monitor, 17 ... Camera holding stand, 18L, 18R ... Light source Image: 20 ... Optical axis adjusting device, 21 ... Collimator, 21L, 21R ... Light beam exit, 22 ... Collimator holding / adjusting base, 23 ... Collimator mounting base, 24L, 24R ... Light source, 25L, 25R ... Irradiation axis, 26 ... Collimator holder.

Claims (6)

一対の撮像素子及び該撮像素子に被写体の像をそれぞれ結像させる一対の光学系を有するステレオカメラの光軸調整装置であって、
コリメータと、
前記コリメータを保持し、該コリメータを、所定の基準平面に対して平行状態を保ったまま該基準平面内の第1軸方向及び該基準平面に直交する第2軸方向にそれぞれスライドさせるスライド調整手段と、該第2軸を回転中心として回転させる回転調整手段とを有するコリメータ保持調整台と
を備えることを特徴とするステレオカメラの光軸調整装置。
A stereo camera optical axis adjusting device having a pair of image sensors and a pair of optical systems for forming images of subjects on the image sensors,
A collimator,
Slide adjusting means for holding the collimator and sliding the collimator in a first axis direction in the reference plane and a second axis direction perpendicular to the reference plane while maintaining a parallel state with respect to a predetermined reference plane And a collimator holding and adjusting base having a rotation adjusting means for rotating about the second axis as a rotation center. An optical axis adjusting device for a stereo camera, comprising:
前記コリメータは、
前記ステレオカメラの基線長と同じ間隔で2つの光ビームを照射可能であり、かつ両光ビームの照射軸が平行となるよう設定されているとともに、
前記ステレオカメラまでの距離を計測する距離計測手段と、
前記光ビームの形状を制御する光束制御手段と、
前記光ビームの光量を調整する光量制御手段と
を有することを特徴とする請求項1に記載の光軸調整装置。
The collimator is
It is possible to irradiate two light beams at the same interval as the base line length of the stereo camera, and the irradiation axes of both light beams are set to be parallel,
Distance measuring means for measuring the distance to the stereo camera;
Luminous flux control means for controlling the shape of the light beam;
The optical axis adjusting device according to claim 1, further comprising: a light amount control unit that adjusts a light amount of the light beam.
前記距離計測手段は光ビーム毎に独立して前記ステレオカメラまでの距離を計測可能であることを特徴とする請求項2に記載の光軸調整装置。   3. The optical axis adjusting apparatus according to claim 2, wherein the distance measuring unit can measure the distance to the stereo camera independently for each light beam. 前記光束制御手段は前記光学系を外した状態であっても前記撮像素子の水平及び垂直解像度近くまで小さな光束に絞ることが可能な請求項2に記載の光軸調整装置。   3. The optical axis adjusting device according to claim 2, wherein the light beam control means can narrow the light beam to a small light beam close to the horizontal and vertical resolution of the image sensor even when the optical system is removed. 前記光量制御手段は前記光学系を外した状態であっても前記撮像素子のダイナミックレンジに応じてスミアやブルーミングが発生しないような小さな光量に調整可能な請求項2に記載の光軸調整装置。   The optical axis adjustment device according to claim 2, wherein the light amount control means can adjust the light amount so as not to cause smear or blooming according to the dynamic range of the image sensor even when the optical system is removed. 請求項1〜5の何れか一項に記載の光軸調整装置を用いるステレオカメラの光軸調整方法であって、
前記ステレオカメラの前記光学系を取り外した状態で、前記コリメータからの光ビームを前記撮像素子に照射して得られる像が所定の基準位置に一致するように、前記コリメータ保持調整台により前記コリメータの前記ステレオカメラに対する位置関係を調整するステップと、
前記ステレオカメラの前記光学系を取り付けた状態で、前記コリメータからの光ビームを前記撮像素子に照射して得られる像が前記基準位置に一致するように、前記光学系の前記撮像素子に対する位置関係を調整するステップと
を備えることを特徴とするステレオカメラの光軸調整方法。
An optical axis adjustment method for a stereo camera using the optical axis adjustment device according to any one of claims 1 to 5,
With the optical system of the stereo camera removed, the collimator holding / adjusting table allows the collimator to be adjusted so that an image obtained by irradiating the imaging device with a light beam from the collimator matches a predetermined reference position. Adjusting the positional relationship with respect to the stereo camera;
Positional relationship of the optical system with respect to the image sensor so that an image obtained by irradiating the image sensor with a light beam from the collimator with the optical system of the stereo camera matches the reference position A method for adjusting the optical axis of a stereo camera, comprising: adjusting the optical axis.
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