JP2019089528A - カメラモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030)と、
各レンズユニットを個別に通した撮像により、外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)とを、備え、
画角(θw,θn,θt)同士がオーバーラップするレンズユニットの組を、注目組として想定すると、
注目組を構成するレンズユニット同士は、車両の上下方向にて重なるように配置されている。
注目組を構成するレンズユニット(30,2030,3030)として、
広角レンズ(34w)により画角(θw)が設定されている広角ユニット(30w,2030w,3030w)と、
広角ユニットよりも狭い画角(θn)が設定されている狭角ユニット(30n,2030n,3030n)とを、備え、
広角ユニットの被写界深度(Dw)を規定する遠点(Dwf)は、狭角ユニットの被写界深度(Dn)を規定する近点(Dnc)よりも奥行側に設定されている。
注目組を構成するレンズユニット(30,2030)として、
狭角ユニット(30n,2030n)よりも狭い画角(θt)が設定されている望遠ユニット(30t,2030t)を、さらに備え、
狭角ユニットの被写界深度(Dn)を規定する遠点(Dnf)は、望遠ユニットの被写界深度(Dt)を規定する近点(Dtc)よりも奥行側に設定されている。
車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(6030)と、
各レンズユニットを個別に通した撮像により、外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)と、
外界のうち撮像系による撮像対象範囲内から各レンズユニットへ光像を導く撮像空間(410)を画成しており、撮像対象範囲外からレンズユニットへの余剰光の入射を規制するフード(6040,9040)とを、備え、
レンズユニットの1つは、
広角レンズ(34w)により画角(θw)が設定されている広角ユニット(6030w)であり、
レンズユニットの別の1つは、
広角ユニットよりも狭い画角(θn,θt)が設定されている狭角ユニット(6030n,6030t,7030n,7030t,8030n,8030t)であり、
フードは、
撮像空間を空けてウインドシールドと対向するように配置されるベース壁部(41,9041)と、
撮像空間の側方にてベース壁部から立設されており、広角ユニットの周囲から外界側へ向かうほど広角ユニットの画角(θw)に応じた側方へ傾斜するように形成されている側壁部(6043,9043)とを、有し、
広角ユニットよりも外界側にて側壁部に開口する狭角露出窓(6431n,6431t)は、狭角ユニットを撮像空間に向かって露出させている。
レンズユニットのさらに別の1つは、
狭角ユニット(6030n,7030n,8030n)よりも狭い画角(θt)が設定されている望遠ユニット(6030t,7030t,8030t)であり、
広角ユニットよりも外界側にて側壁部に開口した望遠露出窓(6431t)は、望遠ユニットを撮像空間に向かって露出させている。
車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030)と、
各レンズユニットを個別に通した撮像により、外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)とを、備え、
画角(θw,θn,θt)同士がオーバーラップするレンズユニットの組を、注目組として想定すると、
注目組を構成するレンズユニットの被写界深度(Dw,Dn,Dt)同士は、外界において一方の近点(Dnc,Dtc)及び遠点(Dnf,Dtf)の間に他方の遠点(Dwf,Dnf)が設定されていることにより、オーバーラップし、
注目組において一方及び他方の各遠点は、それぞれ対応するレンズユニットを通した撮像による画像認識の限界位置を、規定する。
車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030,6030,10030)と、
各レンズユニットを個別に通した撮像により、外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)と、
ウインドシールドに装着可能に形成され、各レンズユニットを収容しているカメラケーシング(20)と、
各レンズユニットに共通に設けられ、各レンズユニットをカメラケーシングに対して軸方向に位置決めしている共通位置決め部材(10060)とを、備える。
共通位置決め部材は、各レンズユニットと軸方向に当接することにより、各レンズユニットを同一平面上にて位置決めしている基準面部(10601)を、有する。
図1,2に示すように、第1実施形態によるカメラモジュール1は、車両2に搭載されて外界5を撮像するように構成される。尚、以下の説明では、水平面上における車両2の鉛直方向が上下方向に設定され、水平面上における車両2の水平方向のうち車幅方向が横方向に設定され、当該水平方向のうち車両2の車長方向が前後方向に設定される。
次に、各レンズユニット30の詳細構造を説明する。
Lf=EFL・Sf/Wf …(式1)
Lc=EFL2・Pc/(FNO・Dc) …(式2)
以上の第1実施形態による作用効果を、以下に説明する。
図7に示すように第2実施形態は、第1実施形態の変形例である。第2実施形態では、レンズユニット2030としての広角ユニット2030w、狭角ユニット2030n及び望遠ユニット2030tについて、配置関係が第1実施形態とは異なっている。
図8〜10に示すように第3実施形態は、第1実施形態の変形例である。第3実施形態では、レンズユニット3030としての広角ユニット3030w、狭角ユニット3030n及び望遠ユニット3030tについて、配置関係が第1実施形態とは異なっている。
図11に示すように第4実施形態は、第1実施形態の変形例である。第4実施形態では、レンズユニット30のうち広角ユニット4030wについて、被写界深度Dwの設定が第1実施形態とは異なっている。
図12に示すように第5実施形態は、第4実施形態の変形例である。第5実施形態では、レンズユニット30のうち広角ユニット5030wについて、被写界深度Dwの設定が第4実施形態とは異なっている。
図13〜18に示すように第6実施形態は、第1実施形態の変形例である。第6実施形態では、レンズユニット6030としての広角ユニット6030w、狭角ユニット6030n及び望遠ユニット6030tについて、配置関係が第1実施形態とは異なっている。
図19〜21に示すように第7実施形態は、第1実施形態の変形例である。第7実施形態では、レンズユニット6030としての狭角ユニット7030n及び望遠ユニット7030tについて、配置位置が第6実施形態とは異なっている。
図22〜24に示すように第8実施形態は、第1実施形態の変形例である。第8実施形態では、レンズユニット6030としての狭角ユニット8030n及び望遠ユニット8030tについて、配置位置が第6実施形態とは異なっている。
図25〜32に示すように第9実施形態は、第6実施形態の変形例である。第9実施形態では図25〜27に示すフード9040のうち、撮像空間410の両側側方に一対設けられる側壁部9043と、同空間410の下側に設けられるベース壁部9041とについて、各々の構造が第6実施形態とは異なっており、車両2の制御機能に関連付けて構築されている。
図33に示すように第10実施形態は、第1実施形態の変形例である。第10実施形態では、各レンズユニット30に共通な共通位置決め部材10060が、カメラモジュール1に追加されている。
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。尚、以下の説明において、図34,45,46は第2実施形態に関する変形例を代表的に示し、図35〜37,40,48,49は第1実施形態に関する変形例を代表的に示し、図38,39,43,44は第3実施形態に関する変形例を代表的に示している。また、図41,42は第9実施形態に関する変形例を代表的に示し、図47は第6実施形態に関する変形例を代表的に示している。
Claims (30)
- 車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて前記車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、前記外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030,10030)と、
各前記レンズユニットを個別に通した撮像により、前記外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)とを、備え、
画角(θw,θn,θt)同士がオーバーラップする前記レンズユニットの組を、注目組として想定すると、
前記注目組を構成する前記レンズユニット同士は、前記車両の上下方向にて重なるように配置されているカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,10030)の光軸(Aw,An,At)同士は、前記車両の上下方向に限って偏心するように設定されている請求項1に記載のカメラモジュール。
- 前記注目組を構成する前記レンズユニット(3030)の光軸(Aw,An,At)同士は、前記車両の上下方向及び横方向の双方に偏心するように設定されている請求項1に記載のカメラモジュール。
- 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,3030,10030)の被写界深度(Dw,Dn,Dt)同士は、オーバーラップする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカメラモジュール。
- 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,3030,10030)として、
広角レンズ(34w)により画角(θw)が設定されている広角ユニット(30w,2030w,3030w,4030w,5030w,10030w)と、
前記広角ユニットよりも狭い画角(θn,θt)が設定されている狭角ユニット(30n,30t,2030n,2030t,3030n,3030t,10030n,10030t)とを、備える請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,3030,10030)として、
広角レンズ(34w)により画角(θw)が設定されている広角ユニット(30w,2030w,3030w,4030w,5030w,10030w)と、
前記広角ユニットよりも狭い画角(θn,θt)が設定されている狭角ユニット(30n,30t,2030n,2030t,3030n,3030t,10030n,10030t)とを、備え、
前記広角ユニットの被写界深度(Dw)を規定する遠点(Dwf)は、前記狭角ユニットの被写界深度(Dn)を規定する近点(Dnc)よりも奥行側に設定されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記広角ユニット(2030w,3030w)は、下側へ向かうほど前記ウインドシールドの傾斜する側を奥行側として、上側の前記狭角ユニット(2030n,2030t,3030n,3030t)よりも当該奥行側へ張り出すように配置されている請求項5又は6に記載のカメラモジュール。
- 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,3030,10030)として、
前記狭角ユニット(30n,2030n,3030n,10030n)よりも狭い画角(θt)が設定されている望遠ユニット(30t,2030t,3030t,10030t)を、さらに備える請求項5〜7のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,10030)として、
前記狭角ユニット(30n,2030n,10030n)よりも狭い画角(θt)が設定されている望遠ユニット(30t,2030t,10030t)を、さらに備え、
前記狭角ユニットの被写界深度(Dn)を規定する遠点(Dnf)は、前記望遠ユニットの被写界深度(Dt)を規定する近点(Dtc)よりも奥行側に設定されている請求項5〜7のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記狭角ユニット(2030n)は、下側へ向かうほど前記ウインドシールドの傾斜する側を奥行側として、上側の前記望遠ユニット(2030t)よりも当該奥行側へ張り出すように配置されている請求項8又は9に記載のカメラモジュール。
- 車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて前記車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、前記外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(6030)と、
各前記レンズユニットを個別に通した撮像により、前記外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)と、
前記外界のうち前記撮像系による撮像対象範囲内から各前記レンズユニットへ前記光像を導く撮像空間(410)を画成しており、前記撮像対象範囲外から前記レンズユニットへの余剰光の入射を規制するフード(6040,9040)とを、備え、
前記レンズユニットの1つは、
広角レンズ(34w)により画角(θw)が設定されている広角ユニット(6030w)であり、
前記レンズユニットの別の1つは、
前記広角ユニットよりも狭い画角(θn,θt)が設定されている狭角ユニット(6030n,6030t,7030n,7030t,8030n,8030t)であり、
前記フードは、
前記撮像空間を空けて前記ウインドシールドと対向するように配置されるベース壁部(41,9041)と、
前記撮像空間の側方にて前記ベース壁部から立設されており、前記広角ユニットの周囲から前記外界側へ向かうほど前記広角ユニットの画角(θw)に応じた側方へ傾斜するように形成されている側壁部(6043,9043)とを、有し、
前記広角ユニットよりも前記外界側にて前記側壁部に開口する狭角露出窓(6431n,6431t)は、前記狭角ユニットを前記撮像空間に向かって露出させているカメラモジュール。 - 前記狭角ユニット(6030n,6030t,8030n,8030t)において前記外界側の端部は、前記撮像空間内から外れて配置されている請求項11に記載のカメラモジュール。
- 前記狭角ユニット(6030n,6030t)における前記外界側の端部は、前記狭角露出窓内に進入している請求項12に記載のカメラモジュール。
- 前記狭角ユニット(7030n,7030t)において前記外界側の端部は、前記狭角露出窓内から前記撮像空間内に進入している請求項11に記載のカメラモジュール。
- 前記狭角ユニットにおける前記外界側の端部は、光反射を規制する反射規制部(7036n,7036t)を、有する請求項14に記載のカメラモジュール。
- 前記レンズユニットのさらに別の1つは、
前記狭角ユニット(6030n,7030n,8030n)よりも狭い画角(θt)が設定されている望遠ユニット(6030t,7030t,8030t)であり、
前記広角ユニットよりも前記外界側にて前記側壁部に開口した望遠露出窓(6431t)は、前記望遠ユニットを前記撮像空間に向かって露出させている請求項11〜15のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記側壁部は、前記撮像空間の両側側方に一対設けられ、
前記狭角露出窓は、一方側の前記側壁部に開口しており、
前記望遠露出窓は、他方側の前記側壁部に開口している請求項16に記載のカメラモジュール。 - 前記側壁部(6043)は、前記広角ユニットの画角(θw)に沿って広がるように配置されている請求項11〜17のいずれか1項に記載のカメラモジュール。
- 前記撮像対象範囲内にて前記広角ユニットの画角(θw)よりも小さな水平画角範囲を規定するテーパ角(θ1)をもって前記広角ユニットへ入射する下光線(L1)が前記ウインドシールドと交差すると仮想される点を、仮想交点(I1)と定義すると、
前記側壁部(9043)は、前記広角ユニットの周囲から前記仮想交点へ向かって広がるように配置されている請求項11〜17のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記テーパ角は、前記撮像対象範囲内にて前記車両の特定制御(Cs)に必要な水平画角範囲を規定する請求項19に記載のカメラモジュール。
- 前記特定制御に必要な水平画角範囲を規定する前記テーパ角としての第1テーパ角(θ1)と共に、第1俯角(ψd1)をもって前記広角ユニットへ入射する第1下光線(L1)が前記ウインドシールドと交差すると仮想される点を、前記仮想交点としての第1仮想交点(I1)と定義し、
前記撮像対象範囲内にて前記車両の前記特定制御とは別制御(Ca)に必要な水平画角範囲を規定する第2テーパ角(θ2)と共に、第2俯角(ψd2)をもって前記広角ユニットへ入射する第2下光線(L2)が前記ウインドシールドと交差すると仮想される点を、第2仮想交点(I2)と定義すると、
前記第2テーパ角は、前記第1テーパ角よりも小さく、
前記第2俯角は、前記第1俯角よりも大きく、
前記側壁部(9043)は、前記広角ユニットの周囲から前記第1仮想交点へ向かって広がるように配置されており、
前記ベース壁部(9041)は、前記広角ユニットの周囲から前記第2仮想交点へ向かって広がるように配置されている請求項20に記載のカメラモジュール。 - 画角(θw,θn,θt)同士がオーバーラップする前記レンズユニットの組を、注目組として想定すると、
前記注目組を構成する前記レンズユニットの被写界深度(Dw,Dn,Dt)同士は、前記外界において一方の近点(Dnc,Dtc)及び遠点(Dnf,Dtf)の間に他方の遠点(Dwf,Dnf)が設定されていることにより、オーバーラップし、
前記注目組において前記一方及び前記他方の各遠点は、それぞれ対応する前記レンズユニットを通した撮像による画像認識の限界位置を、規定する請求項11〜21のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニット(30,2030,3030,10030)の被写界深度(Dw,Dn,Dt)同士は、前記外界において一方の近点(Dnc,Dtc)及び遠点(Dnf,Dtf)の間に他方の遠点(Dwf,Dnf)が設定されていることにより、オーバーラップし、
前記注目組において前記一方及び前記他方の各遠点は、それぞれ対応する前記レンズユニットを通した撮像による画像認識の限界位置を、規定する請求項1〜10のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて前記車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、前記外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030,6030,10030)と、
各前記レンズユニットを個別に通した撮像により、前記外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)とを、備え、
画角(θw,θn,θt)同士がオーバーラップする前記レンズユニットの組を、注目組として想定すると、
前記注目組を構成する前記レンズユニットの被写界深度(Dw,Dn,Dt)同士は、前記外界において一方の近点(Dnc,Dtc)及び遠点(Dnf,Dtf)の間に他方の遠点(Dwf,Dnf)が設定されていることにより、オーバーラップし、
前記注目組において前記一方及び前記他方の各遠点は、それぞれ対応する前記レンズユニットを通した撮像による画像認識の限界位置を、規定するカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニットは、それぞれ対応する遠点を対応遠点として、
前記レンズユニットから前記対応遠点までの距離Lfと、前記レンズユニットにおける焦点距離EFLと、前記レンズユニットを通して撮像される前記対応遠点にて前記画像認識の必要とされる最小物体サイズSfと、前記撮像系において前記画像認識に必要な最小画素幅Wfとの間に、
Lf=EFL・Sf/Wf
を個別に満たす請求項22〜24のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記注目組を構成する前記レンズユニットは、それぞれ対応する近点を対応近点として、
前記レンズユニットから対応近点までの距離Lcと、前記レンズユニットにおける焦点距離EFLと、前記撮像系における画素ピッチPcと、前記レンズユニットにおけるFナンバーFNOと、前記撮像系における錯乱円の直径Dcとの間に、
Lc=EFL2・Pc/(FNO・Dc)
を個別に満たす請求項22〜25のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 前記ウインドシールドに装着可能に形成され、各前記レンズユニット(30,2030,3030,6030,10030)を収容しているカメラケーシング(20)と、
各前記レンズユニットに共通に設けられ、各前記レンズユニットを前記カメラケーシングに対して軸方向に位置決めしている共通位置決め部材(10060)とを、さらに備える請求項1〜26のいずれか1項に記載のカメラモジュール。 - 車両(2)においてウインドシールド(3)の内側に装着されて前記車両の外界(5)を撮像するように構成されるカメラモジュール(1)であって、
互いにずれた光軸(Aw,An,At)まわりの互いに異なる画角(θw,θn,θt)内へ、前記外界からの光像が個別に入射する複数のレンズユニット(30,2030,3030,6030,10030)と、
各前記レンズユニットを個別に通した撮像により、前記外界の映る外界画像を生成する撮像系(50)と、
前記ウインドシールドに装着可能に形成され、各前記レンズユニットを収容しているカメラケーシング(20)と、
各前記レンズユニットに共通に設けられ、各前記レンズユニットを前記カメラケーシングに対して軸方向に位置決めしている共通位置決め部材(10060)とを、備えるカメラモジュール。 - 前記共通位置決め部材は、
各前記レンズユニットと軸方向に当接することにより、各前記レンズユニットを位置決めしている基準面部(10601,10601w,10601n,10601t)を、有する請求項27又は28に記載のカメラモジュール。 - 前記共通位置決め部材は、
各前記レンズユニットと軸方向に当接することにより、各前記レンズユニットを同一平面上にて位置決めしている基準面部(10601)を、有する請求項27又は28に記載のカメラモジュール。
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