JP2021026223A

JP2021026223A - Camera, positioning method for lens unit, and stereo camera

Info

Publication number: JP2021026223A
Application number: JP2020101167A
Authority: JP
Inventors: 周史 ▲高▼松; Shuji Takamatu
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-02-22

Abstract

To appropriately perform positioning of a lens unit with respect to a sensor holding part in a direction intersecting with a lens optical axis.SOLUTION: A camera according to an aspect of the disclosed technology comprises: a sensor holding part that holds sensors; lens units each including a lens that forms light into an image on a light receiving surface of the sensor; and nut members that are in contact with the sensor holding part. The lens units each include a fitting part that is formed coaxially with the optical axis of the lens in an outer peripheral part of a lens barrel part that includes the lens, and male screws. The sensor holding part includes fitting target parts that are formed coaxially with the optical axes of the lenses on inner peripheral parts of attachment holes for the lens units provided in the sensor holding part, and female screws that are screwed with the male screws.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本願は、カメラ、レンズユニットの位置決め方法、及びステレオカメラに関する。 The present application relates to a camera, a method for positioning a lens unit, and a stereo camera.

従来、ステレオカメラ等のカメラにおいて、カメラ本体等のセンサ保持部に対してレンズユニットを位置決めし、固定する技術が知られている。 Conventionally, in a camera such as a stereo camera, a technique of positioning and fixing a lens unit with respect to a sensor holding portion such as a camera body has been known.

また、内周部にネジ部が形成されている固定筒部と、レンズを保持したい周面にネジ部が形成され、固定筒部の内周に螺合可能な可動筒部と、これらの相対回転を抑制するためのナット部材とを備え、可動筒部と固定筒部のレンズ光軸方向の位置決めを行った後で、両者をナットで固定する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 Further, a fixed cylinder portion having a screw portion formed on the inner peripheral portion and a movable tubular portion having a screw portion formed on the peripheral surface where the lens is to be held and screwable on the inner circumference of the fixed cylinder portion, and their relatives. A device including a nut member for suppressing rotation, positioning a movable cylinder portion and a fixed cylinder portion in the lens optical axis direction, and then fixing the both with a nut is disclosed (for example, Patent Document 1). reference).

しかしながら、特許文献１の装置では、レンズ光軸と交差する方向における位置決めを適切に行えない場合があった。 However, in the apparatus of Patent Document 1, there is a case where positioning in the direction intersecting the optical axis of the lens cannot be properly performed.

開示の技術は、レンズ光軸と交差する方向において、センサ保持部に対するレンズユニットの位置決めを適切に行うことを課題とする。 An object of the disclosed technique is to appropriately position the lens unit with respect to the sensor holding portion in a direction intersecting the optical axis of the lens.

開示の技術の一態様に係るカメラは、センサを保持するセンサ保持部と、前記センサの受光面上に光を結像させるレンズを含むレンズユニットと、前記センサ保持部に当接するナット部材と、を備え、前記レンズユニットは、前記レンズを内包する鏡筒部の外周部に前記レンズの光軸と同軸に形成された嵌合部と、雄ネジと、を含み、前記センサ保持部は、前記センサ保持部に設けられた前記レンズユニットの取付孔の内周部に前記レンズの光軸と同軸に形成された被嵌合部と、前記雄ネジに螺合する雌ネジと、を含む。 A camera according to one aspect of the disclosed technique includes a sensor holding portion that holds a sensor, a lens unit that includes a lens that forms an image of light on a light receiving surface of the sensor, and a nut member that abuts on the sensor holding portion. The lens unit includes a fitting portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a male screw on the outer peripheral portion of the lens barrel portion containing the lens, and the sensor holding portion is the sensor holding portion. The inner peripheral portion of the mounting hole of the lens unit provided in the sensor holding portion includes a fitted portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a female screw screwed into the male screw.

開示の技術によれば、レンズ光軸と交差する方向において、センサ保持部に対するレンズユニットの位置決めを適切に行うことができる。 According to the disclosed technique, the lens unit can be appropriately positioned with respect to the sensor holding portion in the direction intersecting the optical axis of the lens.

実施形態に係るステレオカメラの全体構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure example of the stereo camera which concerns on embodiment. 実施形態に係る画像処理基板の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure example of the image processing board which concerns on embodiment. 実施形態に係るステレオカメラで取得される画像例を示す図である。It is a figure which shows the image example acquired by the stereo camera which concerns on embodiment. 実施形態に係るステレオカメラの構成例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the structural example of the stereo camera which concerns on embodiment. 第１の実施形態におけるレンズユニット周りの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example around the lens unit in 1st Embodiment. 実施形態に係るレンズユニットの位置決め方法例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the positioning method of the lens unit which concerns on embodiment. 第２の実施形態におけるレンズユニット周りの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example around the lens unit in 2nd Embodiment. ナット部材が弾性変形する様子を例示する図であり、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第２変形例を示す図である。It is a figure which illustrates the state of elastic deformation of a nut member, (a) is a figure which shows the 1st deformation example, (b) is a figure which shows the 2nd deformation example.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.

実施形態では、センサを保持するセンサ保持部に、センサの受光面に光を結像させるレンズを含むレンズユニットを取り付ける際に、センサ保持部に含まれる、当該レンズの光軸と同軸に形成された被嵌合部に、レンズユニットに含まれる、当該レンズの光軸と同軸に形成された嵌合部を嵌合させる。またセンサ保持部に当接するナット部材と、レンズユニットに含まれる雄ネジと、センサ保持部に含まれる雌ネジとを用いてセンサ保持部にレンズユニットを取り付ける。これにより、当該レンズの光軸と交差する方向において、センサ保持部に対するレンズユニットの位置決めを適切に行う。 In the embodiment, when a lens unit including a lens that forms an image of light on the light receiving surface of the sensor is attached to the sensor holding portion that holds the sensor, the lens unit is formed coaxially with the optical axis of the lens included in the sensor holding portion. A fitting portion included in the lens unit, which is formed coaxially with the optical axis of the lens, is fitted to the fitting portion. Further, the lens unit is attached to the sensor holding portion by using a nut member that comes into contact with the sensor holding portion, a male screw included in the lens unit, and a female screw included in the sensor holding portion. As a result, the lens unit is appropriately positioned with respect to the sensor holding portion in the direction intersecting the optical axis of the lens.

以下では、実施形態に係る２つのカメラを備える双眼のステレオカメラを一例として説明する。まず、実施形態に係るステレオカメラ１００の全体構成及び動作について、図１〜３を参照して説明する。 In the following, a binocular stereo camera including the two cameras according to the embodiment will be described as an example. First, the overall configuration and operation of the stereo camera 100 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

＜実施形態に係るステレオカメラ１００の全体構成＞
図１は、ステレオカメラ１００の全体構成の一例を説明するブロック図である。図１に示すように、ステレオカメラ１００は、レンズユニット２０ａ及び２０ｂと、センサ３０ａ及び３０ｂと、センサコントローラ４０ａ及び４０ｂと、画像処理基板５０とを備える。なお、以下では、特に区別しない場合は、レンズユニット２０ａ及び２０ｂをレンズユニット２０といい、センサ３０ａ及び３０ｂをセンサ３０といい、センサコントローラ４０ａ及び４０ｂをセンサコントローラ４０という場合がある。この点は、添字のａ、ｂを使用する他の部品においても同様である。 <Overall configuration of the stereo camera 100 according to the embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of the stereo camera 100. As shown in FIG. 1, the stereo camera 100 includes lens units 20a and 20b, sensors 30a and 30b, sensor controllers 40a and 40b, and an image processing board 50. In the following, unless otherwise specified, the lens units 20a and 20b may be referred to as a lens unit 20, the sensors 30a and 30b may be referred to as a sensor 30, and the sensor controllers 40a and 40b may be referred to as a sensor controller 40. This point is the same for other parts that use the subscripts a and b.

上記に示したもののうち、レンズユニット２０は、複数のレンズを含んで構成され、被写体の像をセンサ３０上に結像させる。センサ３０は、結像された被写体像を撮像し、撮像した画像データを、センサコントローラ４０を介して画像処理基板５０に出力する。ここで、画像データとは、画像センサ３２を構成する各画素の輝度値を示すデータをいう。 Among those shown above, the lens unit 20 is configured to include a plurality of lenses, and an image of a subject is formed on the sensor 30. The sensor 30 captures an image of the imaged subject and outputs the captured image data to the image processing board 50 via the sensor controller 40. Here, the image data refers to data indicating the brightness value of each pixel constituting the image sensor 32.

図１におけるレンズユニット２０ａとレンズユニット２０ｂは同仕様のものを用いることができ、センサ３０ａとセンサ３０ｂは同仕様のものを用いることができ、また、センサコントローラ４０ａとセンサコントローラ４０ｂは同仕様のものを用いることができる。センサ３０には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等の２次元の撮像素子を用いることができる。 The lens unit 20a and the lens unit 20b in FIG. 1 can use the same specifications, the sensor 30a and the sensor 30b can use the same specifications, and the sensor controller 40a and the sensor controller 40b have the same specifications. Can be used. A two-dimensional image pickup element such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) can be used for the sensor 30.

レンズユニット２０ａ及び２０ｂは、レンズの光軸と交差する方向に配列され、ステレオカメラ１００の本体部１０（図示を省略）に取り付けられ、固定されている。また、レンズユニット２０ａ及び２０ｂは、レンズユニット２０ａに含まれるレンズの光軸２１１ａと、レンズユニット２０ｂに含まれるレンズの光軸２１１ｂが略平行になるように配置されている。ここで、レンズの光軸２１１ａとレンズの光軸２１１ｂとの間の配列方向における距離を基線長Ｂという。 The lens units 20a and 20b are arranged in a direction intersecting the optical axis of the lens, and are attached to and fixed to the main body 10 (not shown) of the stereo camera 100. Further, the lens units 20a and 20b are arranged so that the optical axis 211a of the lens included in the lens unit 20a and the optical axis 211b of the lens included in the lens unit 20b are substantially parallel to each other. Here, the distance in the arrangement direction between the optical axis 211a of the lens and the optical axis 211b of the lens is referred to as the baseline length B.

センサコントローラ４０は，センサ３０の露光制御、画像データの読み出し制御、外部回路との通信、及び画像データの送信等を行う。また、センサコントローラ４０は、データバス６１及びシリアルバス６２を介して、画像処理基板５０に電気的に接続されている。 The sensor controller 40 performs exposure control of the sensor 30, read control of image data, communication with an external circuit, transmission of image data, and the like. Further, the sensor controller 40 is electrically connected to the image processing board 50 via the data bus 61 and the serial bus 62.

画像処理基板５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５４と、シリアルＩＦ（Interface）５５と、データＩＦ５６とを備える電子回路基板である。これらはデータバス６１を介して電気的に接続されている。 The image processing board 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, an FPGA (Field-Programmable Gate Array) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, a ROM (Read Only Memory) 54, and a serial IF (Interface) 55. And an electronic circuit board including the data IF56. These are electrically connected via the data bus 61.

これらのうち、ＣＰＵ５１は、プロセッサ等で構成され、画像処理基板５０の動作を統括的に制御する。また、ＣＰＵ５１は、センサ３０で撮像され、センサコントローラ４０が出力する画像データに対して画像処理及び／又は画像認識処理を実行する。 Of these, the CPU 51 is composed of a processor or the like, and controls the operation of the image processing board 50 in an integrated manner. Further, the CPU 51 executes image processing and / or image recognition processing on the image data imaged by the sensor 30 and output by the sensor controller 40.

ＲＡＭ５３は、揮発性半導体記憶装置等で構成され、ＣＰＵ５１のワークエリア（作業領域）として使用される。ＲＡＭ５３は、各種信号処理及び画像処理を施す際にデータを一時的に保存する記憶領域を提供する。 The RAM 53 is composed of a volatile semiconductor storage device or the like, and is used as a work area (work area) of the CPU 51. The RAM 53 provides a storage area for temporarily storing data when performing various signal processing and image processing.

ＲＯＭ５４は不揮発性半導体記憶装置等で構成され、ステレオカメラ１００で動作する各種プログラム及び各種パラメータを記憶する。 The ROM 54 is composed of a non-volatile semiconductor storage device or the like, and stores various programs and various parameters operated by the stereo camera 100.

ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３をワークエリアとしてＲＯＭ５４等に格納されたプログラムを実行することで、後述する各種機能を実現する。なお、ＣＰＵ５１の有する機能の一部、又は全部は、ワイヤードロジックによるハードウェアにより実現されてもよい。 The CPU 51 realizes various functions described later by executing a program stored in the ROM 54 or the like using the RAM 53 as a work area. Note that some or all of the functions of the CPU 51 may be realized by hardware using wired logic.

センサコントローラ４０が出力する画像データは、データバス６１を通じて画像処理基板５０のＲＡＭ５３に転送される。 The image data output by the sensor controller 40 is transferred to the RAM 53 of the image processing board 50 through the data bus 61.

ＦＰＧＡ５２は、ＲＡＭ５３に記憶された画像データに対してリアルタイム性が要求される処理を実行する。リアルタイム性が要求される処理には、ガンマ補正、ゆがみ補正（左右画像の平行化）等の画像処理が挙げられる。 The FPGA 52 executes a process that requires real-time performance for the image data stored in the RAM 53. Processing that requires real-time performance includes image processing such as gamma correction and distortion correction (parallelization of left and right images).

また、ＣＰＵ５１及びＦＰＧＡ５２は、シリアルバス６２を通じてセンサコントローラ４０に対し、センサ露光制御値の変更、画像読み出しパラメータ変更、及び各種設定データの送受信等を行うことができる。 Further, the CPU 51 and the FPGA 52 can change the sensor exposure control value, change the image reading parameter, send and receive various setting data, and the like to the sensor controller 40 through the serial bus 62.

シリアルＩＦ５５は、デジタルデータを１ビットずつ順次伝送するインタフェースである。または、そのような順次転送方式を採用する接続インタフェースである。データＩＦ５６は、画像処理基板５０とＰＣ（Personal Computer）等の外部装置を接続するためのインタフェースである。 The serial IF55 is an interface for sequentially transmitting digital data bit by bit. Alternatively, it is a connection interface that employs such a sequential transfer method. The data IF 56 is an interface for connecting the image processing board 50 and an external device such as a PC (Personal Computer).

次に、図２は、ステレオカメラ１００における画像処理基板５０の機能構成の一例を説明するブロック図である。図２に示すように、画像処理基板５０は、視差検出部５７と、距離画像生成部５８とを備える。 Next, FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the functional configuration of the image processing board 50 in the stereo camera 100. As shown in FIG. 2, the image processing substrate 50 includes a parallax detection unit 57 and a distance image generation unit 58.

これらのうち、視差検出部５７は、センサ３０ａ及び３０ｂのそれぞれにより撮像された画像間での視差ｄを検出し、距離画像生成部５８に出力する。距離画像生成部５８は、検出された視差ｄと上述した基線長Ｂを用いて、次の（１）式により被写体距離Ｄを算出し、算出した被写体距離Ｄに基づき距離画像を生成する。ここで、距離画像とは、被写体距離が輝度に置き換えられた画素が二次元に配置されて生成された画像をいう。
Ｄ＝（Ｂ×ｆ）／ｄ（１）
なお、（１）式におけるｆは、レンズユニット２０に含まれるレンズの焦点距離である。 Of these, the parallax detection unit 57 detects the parallax d between the images captured by the sensors 30a and 30b, and outputs the parallax d to the distance image generation unit 58. The distance image generation unit 58 calculates the subject distance D by the following equation (1) using the detected parallax d and the above-mentioned baseline length B, and generates a distance image based on the calculated subject distance D. Here, the distance image refers to an image generated by arranging pixels in which the subject distance is replaced with luminance in two dimensions.
D = (B × f) / d (1)
Note that f in the equation (1) is the focal length of the lens included in the lens unit 20.

＜実施形態に係るステレオカメラ１００の動作＞
次に、ステレオカメラ１００の動作について説明する。 <Operation of the stereo camera 100 according to the embodiment>
Next, the operation of the stereo camera 100 will be described.

図３は、センサ３０ａ及び３０ｂで撮像された画像の一例を示す図であり、（ａ）は実環境における被写体を示す図、（ｂ）はセンサ３０ａで撮像された画像３０ａ_Ｉｍを示す図、（ｃ）はセンサ３０ｂで撮像された画像３０ｂ_Ｉｍを示す図である。被写体２００の像は、図３（ｂ）では被写体像２００ａ_Ｉｍに該当し、図３（ｃ）では被写体像２００ｂ_Ｉｍに該当する。 3A and 3B are diagrams showing an example of images captured by the sensors 30a and 30b, FIG. 3A is a diagram showing a subject in a real environment, and FIG. 3B is a diagram showing an image 30a _Im captured by the sensor 30a. (C) is a diagram showing _{an image 30b Im} captured by the sensor 30b. The image of the subject 200 _{corresponds to the subject image 200a Im} in FIG. 3B, and corresponds to the subject image 200b _Im in FIG. 3C.

画像３０ａ_Ｉｍと画像３０ｂ_Ｉｍとの間には、被写体距離Ｄと基線長Ｂに応じた視差が含まれるため、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、画像内における被写体像２００ａ_Ｉｍの位置は被写体像２００ｂ_Ｉｍに対して水平方向（図の左右方向）にずれている。 Since a parallax corresponding to the subject distance D and the baseline length B is included between the image 30a _Im and the image 30b _Im _{, as shown in FIGS. 3B and 3C, the subject image 200a Im in the image is included.} The position of is shifted in the horizontal direction (horizontal direction in the figure) with respect to the _{subject image 200b Im.}

図２における視差検出部５７は、画像３０ａ_Ｉｍ内における７×７画素や１５×１５画素等の微小ブロックを水平方向にシフトさせ、画像３０ｂ_Ｉｍ内における同サイズの微小ブロックとの輝度差分値を求める。ここで、輝度差分値とは、画像３０ａ_Ｉｍ及び画像３０ｂ_Ｉｍのそれぞれの微小ブロック間で、当該微小ブロックを構成する各画素の輝度差分値の総和、又は平均値を算出したものをいう。輝度差分値が最小となった時のシフト量が当該微小ブロックの視差ｄとして検出される。 Disparity detection unit 57 in FIG. 2, the 7 × 7 pixels and 15 × 15 small blocks of pixels, such as the image 30a in _Im is shifted in the horizontal direction, the luminance difference value between small blocks of the same size in the image 30b in _Im Ask. Here, the luminance difference value refers to a calculation of the sum or average value of the luminance difference values of the pixels constituting the microblocks between the respective _microblocks _{of the image 30a Im} and the image 30b Im. The shift amount when the luminance difference value becomes the minimum is detected as the parallax d of the minute block.

また、図２における距離画像生成部５８は、視差検出部５７により微小ブロック毎で検出された視差ｄから、（１）式を用いて、微小ブロック毎での被写体距離Ｄを算出する。そして、算出した被写体距離Ｄを輝度に置き換えた画素を二次元に配置することで生成した距離画像を出力する。なお、微小ブロックは１×１画素のブロックであっても良い。 Further, the distance image generation unit 58 in FIG. 2 calculates the subject distance D for each minute block using the equation (1) from the parallax d detected for each minute block by the parallax detection unit 57. Then, the distance image generated by arranging the pixels in which the calculated subject distance D is replaced with the brightness in two dimensions is output. The minute block may be a 1 × 1 pixel block.

＜実施形態に係るステレオカメラ１００の構成＞
次に、ステレオカメラ１００の構成について説明する。図４は、ステレオカメラ１００の構成の一例を説明する分解斜視図である。図４に示すように、ステレオカメラ１００は、本体部１０と、本体部１０に取り付けられるレンズユニット２０ａ及び２０ｂと、レンズユニット２０ａ及び２０ｂのそれぞれを本体部１０に固定するナット部材２５ａ及び２５ｂとを備える。図４は、レンズユニット２０ａ及び２０ｂと、ナット部材２５ａ及び２５ｂが、本体部１０から外された状態を示している。 <Structure of Stereo Camera 100 According to Embodiment>
Next, the configuration of the stereo camera 100 will be described. FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating an example of the configuration of the stereo camera 100. As shown in FIG. 4, the stereo camera 100 includes a main body 10, lens units 20a and 20b attached to the main body 10, and nut members 25a and 25b for fixing the lens units 20a and 20b to the main body 10, respectively. To be equipped with. FIG. 4 shows a state in which the lens units 20a and 20b and the nut members 25a and 25b are removed from the main body 10.

これらのうち、「センサ保持部」の一例としての本体部１０は、上述したセンサ３０とセンサコントローラ４０とを内部に備えている。なお、図４では、これらの図示が省略されている。センサ３０は、受光面が図４に矢印で示したＺ方向に交差する状態で、本体部１０の内部に保持されている。 Among these, the main body portion 10 as an example of the “sensor holding portion” includes the above-mentioned sensor 30 and the sensor controller 40 inside. In FIG. 4, these illustrations are omitted. The sensor 30 is held inside the main body 10 in a state where the light receiving surfaces intersect in the Z direction indicated by the arrows in FIG.

本体部１０において、内部に保持されたセンサ３０ａの正のＺ方向側には、レンズユニット２０ａが取り付けられる取付孔１１ａが設けられている。また、取付孔１１ａの内周部には、Ｚ軸に沿った軸を中心軸にして形成された被嵌合部１１１ａが設けられている。被嵌合部１１１ａは、取付孔１１ａの内周部において、Ｚ軸方向の所定の範囲に形成されている。 In the main body 10, a mounting hole 11a to which the lens unit 20a is mounted is provided on the positive Z direction side of the sensor 30a held inside. Further, the inner peripheral portion of the mounting hole 11a is provided with a fitted portion 111a formed with an axis along the Z axis as the central axis. The fitted portion 111a is formed in a predetermined range in the Z-axis direction in the inner peripheral portion of the mounting hole 11a.

また、被嵌合部１１１ａの正のＺ方向側には、被嵌合部１１１ａの中心軸と同軸に形成された雌ネジ部１１２ａが設けられている。ここで、同軸とは、２つの軸が一致している状態をいう。なお、この「一致」は、誤差なしで完全に一致している状態を意味するものではなく、一般に誤差と認められる程度の差が含まれても良い。この点は、以下で「一致」という用語を用いる場合においても同様である。 Further, on the positive Z direction side of the fitted portion 111a, a female screw portion 112a formed coaxially with the central axis of the fitted portion 111a is provided. Here, the coaxial means a state in which the two axes coincide with each other. It should be noted that this "match" does not mean a state of perfect match without an error, and may include a difference to the extent generally recognized as an error. This point is the same when the term "match" is used below.

雌ネジ部１１２ａは、取付孔１１ａの内周部において、被嵌合部１１１ａの正のＺ軸方向側におけるＺ軸方向の所定の範囲に形成されている。さらに、雌ネジ部１１２ａの正のＺ方向側には、Ｚ軸方向に交差する面を含む当接面１１３ａが設けられている。 The female screw portion 112a is formed in the inner peripheral portion of the mounting hole 11a in a predetermined range in the Z-axis direction on the positive Z-axis direction side of the fitted portion 111a. Further, on the positive Z-direction side of the female screw portion 112a, a contact surface 113a including a surface intersecting in the Z-axis direction is provided.

次に、レンズユニット２０ａを説明する。レンズユニット２０ａは、レンズ２１ａと、鏡筒部２２ａとを備える。これらのうち、レンズ２１ａは、複数のレンズ（一部の図示を省略）がＺ軸方向に配列されて構成されている。レンズ２１ａは、センサ３０ａの受光面上に光を結像させ、当該受光面上に被写体の像を形成する。レンズ２１ａにおける各レンズの中心軸は相互に一致している。このような中心軸は、レンズ２１ａの光軸に該当する。 Next, the lens unit 20a will be described. The lens unit 20a includes a lens 21a and a lens barrel portion 22a. Of these, the lens 21a is configured by arranging a plurality of lenses (some of which are not shown) in the Z-axis direction. The lens 21a forms an image of light on the light receiving surface of the sensor 30a, and forms an image of the subject on the light receiving surface. The central axes of the lenses in the lens 21a coincide with each other. Such a central axis corresponds to the optical axis of the lens 21a.

レンズ２１ａの光軸は、レンズユニット２２０ａが本体部１０に取り付けられた時に、本体部１０に保持されたセンサ３０ａの受光面に交差するように、レンズユニット２２０ａ及び本体部１０の取付孔１１ａが形成されている。 When the lens unit 220a is attached to the main body 10, the optical axis of the lens 21a has the attachment holes 11a of the lens unit 220a and the main body 10 so as to intersect the light receiving surface of the sensor 30a held by the main body 10. It is formed.

鏡筒部２２ａは、レンズ２１ａを内包する筒状部材である。鏡筒部２２ａの外周部には、上述した被嵌合部１１１ａに嵌合させる嵌合部２２１ａが設けられている。嵌合部２２１ａは、Ｚ軸に沿った軸を中心軸にして形成され、また、鏡筒部２２ａの外周部において、Ｚ軸方向の所定の範囲に形成されている。また、この嵌合部２２１ａの中心軸は、鏡筒部２２ａに内容されたレンズ２１ａの光軸と同軸に形成されている。 The lens barrel portion 22a is a tubular member that includes the lens 21a. A fitting portion 221a for fitting to the above-mentioned fitted portion 111a is provided on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a. The fitting portion 221a is formed with an axis along the Z axis as the central axis, and is formed in a predetermined range in the Z axis direction on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a. Further, the central axis of the fitting portion 221a is formed coaxially with the optical axis of the lens 21a contained in the lens barrel portion 22a.

鏡筒部２２ａの外周部における嵌合部２２１ａの正のＺ方向側には、嵌合部２２１ａの中心軸と同軸に形成された雄ネジ部２２２ａが設けられている。換言すると、嵌合部２２１ａの中心軸、レンズ２１ａの光軸及び雄ネジ部２２２ａの中心軸の３つは一致している。雄ネジ部２２２ａは、鏡筒部２２ａの外周部において、嵌合部２２１ａの正のＺ軸方向側におけるＺ軸方向の所定の範囲に形成されている。 On the positive Z direction side of the fitting portion 221a on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a, a male screw portion 222a formed coaxially with the central axis of the fitting portion 221a is provided. In other words, the central axis of the fitting portion 221a, the optical axis of the lens 21a, and the central axis of the male screw portion 222a are aligned. The male screw portion 222a is formed on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a in a predetermined range in the Z-axis direction on the positive Z-axis direction side of the fitting portion 221a.

鏡筒部２２ａの外周部における雄ネジ部２２２ａの正のＺ方向側には、工具を係合させるための「被係合部」の一例としてのカニ目２２３ａが設けられている。カニ目２２３ａは、鏡筒部２２ａの外周面に形成された所定サイズの矩形の凹部である。鏡筒部２２ａの外周部における円周方向の異なる位置に、複数のカニ目２２３ａが設けられていても良い。 On the positive Z direction side of the male screw portion 222a on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a, a crab eye 223a as an example of the "engaged portion" for engaging the tool is provided. The crab eye 223a is a rectangular recess of a predetermined size formed on the outer peripheral surface of the lens barrel portion 22a. A plurality of crab eyes 223a may be provided at different positions in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22a.

また、被係合部は、工具に係合可能なものであれば、カニ目２２３ａに限定されるものではない。具体的には、工具の形状が凹部であれば、被係合部を凸部とし、工具の形状が凹部と凸部の組合せであれば、凸部と凹部の組合せとしても良い。また、工具が六角レンチであれば、六角形状の凹部としても良いし、工具がスパナであれば、鏡筒部の外周部を円周状ではなく多角形状に形成しても良い。 Further, the engaged portion is not limited to the crab stitch 223a as long as it can be engaged with the tool. Specifically, if the shape of the tool is a concave portion, the engaged portion may be a convex portion, and if the shape of the tool is a combination of a concave portion and a convex portion, a combination of the convex portion and the concave portion may be used. If the tool is a hexagon wrench, it may be a hexagonal recess, and if the tool is a spanner, the outer peripheral portion of the lens barrel may be formed into a polygonal shape instead of a circumferential shape.

工具をカニ目２２３ａに係合させた状態で、組立作業者、又は組立装置が工具を鏡筒部２２ａの円周方向に動かすと、鏡筒部２２ａは、雄ネジ部２２２ａの中心軸周りに回転する。 When the assembling worker or the assembling device moves the tool in the circumferential direction of the lens barrel portion 22a with the tool engaged with the crab eye 223a, the lens barrel portion 22a moves around the central axis of the male screw portion 222a. Rotate.

次に、ナット部材２５ａについて説明する。図４に示すように、ナット部材２５ａは、内周部に雌ネジ部２５１ａが形成されたリング状の部材である。また、ナット部材２５ａの外周部には、工具を係合させるための「被係合部」の一例としてのカニ目２５２ａが設けられている。このカニ目２５２ａは、雌ネジ部２５１ａの中心軸周りにナット部材２５ａを回転させるために利用される。カニ目２５２ａの構成及び機能は、上述したレンズユニット２０ａにおけるカニ目２２３ａと同様であるため、重複した説明を省略する。 Next, the nut member 25a will be described. As shown in FIG. 4, the nut member 25a is a ring-shaped member having a female screw portion 251a formed on the inner peripheral portion. Further, on the outer peripheral portion of the nut member 25a, a crab mesh 252a as an example of the "engaged portion" for engaging the tool is provided. The crab stitch 252a is used to rotate the nut member 25a around the central axis of the female screw portion 251a. Since the configuration and function of the crab eyes 252a are the same as those of the crab eyes 223a in the lens unit 20a described above, duplicate description will be omitted.

一方、本体部１０において、取付孔１１ａの正のＸ方向側には、取付孔１１ｂが設けられている。取付孔１１ｂはレンズユニット２０ｂが取り付けられる孔である。レンズユニット２０ｂは、取付孔１１ｂに取り付けられ、ナット部材２５ｂにより固定される。また、レンズユニット２０ｂは、レンズユニット２０ｂに含まれるレンズ２１ｂの光軸がＺ軸方向と平行になるようにして、取付孔１１ｂに固定される。これにより、レンズユニット２０ａにおけるレンズ２１ａの光軸と、レンズユニット２０ｂにおけるレンズ２１ｂの光軸は略平行になる。レンズ２１ａの光軸と、レンズ２１ａの光軸との間のＸ方向における距離は、上述した基線長Ｂに該当する。 On the other hand, in the main body 10, a mounting hole 11b is provided on the positive X-direction side of the mounting hole 11a. The mounting hole 11b is a hole into which the lens unit 20b is mounted. The lens unit 20b is attached to the attachment hole 11b and fixed by the nut member 25b. Further, the lens unit 20b is fixed to the mounting hole 11b so that the optical axis of the lens 21b included in the lens unit 20b is parallel to the Z-axis direction. As a result, the optical axis of the lens 21a in the lens unit 20a and the optical axis of the lens 21b in the lens unit 20b become substantially parallel. The distance in the X direction between the optical axis of the lens 21a and the optical axis of the lens 21a corresponds to the above-mentioned baseline length B.

本体部１０、レンズユニット２０及びナット部材２５は、何れもアルミニウムを材料として構成されている。同じ材料であるため、線膨張の差が小さく、高温側又は低温側に周囲の環境温度が変化した場合に、レンズユニット２０が取付孔１１に対して緩んだり、位置変動したりすることが抑制される。なお、同種の材料であればアルミニウム以外の材料を用いても良い。また、線膨長差が小さければ異種の材料であっても良い。 The main body 10, the lens unit 20, and the nut member 25 are all made of aluminum. Since the same material is used, the difference in linear expansion is small, and when the ambient temperature changes to the high temperature side or the low temperature side, the lens unit 20 is prevented from loosening or changing its position with respect to the mounting hole 11. Will be done. If it is the same kind of material, a material other than aluminum may be used. Further, as long as the difference in linear expansion is small, different materials may be used.

取付孔１１ｂの構成及び機能は、上述した取付孔１１ａと同様であり、また、レンズユニット２０ｂの構成及び機能は、上述したレンズユニット２０ａと同様である。さらに、ナット部材２５ｂの構成及び機能は、上述したナット部材２５ａと同様である。そのため、それぞれの重複した説明を省略する。 The configuration and function of the mounting hole 11b are the same as those of the mounting hole 11a described above, and the configuration and function of the lens unit 20b are the same as those of the lens unit 20a described above. Further, the configuration and function of the nut member 25b are the same as those of the nut member 25a described above. Therefore, each duplicate description will be omitted.

＜第１の実施形態におけるレンズユニット２０の構成＞
次に、第１の実施形態におけるレンズユニット２０周りの構成について、図５を参照して説明する。図５は、レンズユニット２０周りの構成の一例を説明する断面図である。図５は、レンズユニット２０が本体部１０の取付孔１１に取り付けられ、ナット部材２５により固定された状態での断面を示している。 <Structure of the lens unit 20 in the first embodiment>
Next, the configuration around the lens unit 20 in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration around the lens unit 20. FIG. 5 shows a cross section in a state where the lens unit 20 is attached to the attachment hole 11 of the main body 10 and is fixed by the nut member 25.

図５において、センサ３０は、センサ基板３０１上に固定され、センサ基板３０１が本体部１０の内部に固定されることによって、本体部１０に保持されている。また、センサ３０の受光面は、図５に一点鎖線で示したレンズ２１の光軸２１１に直交している。なお、レンズ２１に含まれる個々のレンズは、鏡筒部２２の内側に斜線ハッチングした部分に内包されており、レンズ形状による図示は省略されている。 In FIG. 5, the sensor 30 is fixed on the sensor board 301, and is held by the main body 10 by fixing the sensor board 301 inside the main body 10. Further, the light receiving surface of the sensor 30 is orthogonal to the optical axis 211 of the lens 21 shown by the alternate long and short dash line in FIG. The individual lenses included in the lens 21 are included in the hatched portions inside the lens barrel portion 22, and the illustration by the lens shape is omitted.

図５に示すように、本体部１０の取付孔１１には、被嵌合部１１１及び雌ネジ部１１２のそれぞれが光軸２１１と同軸に形成されている。また、レンズユニット２０における鏡筒部２２の外周部には、嵌合部２２１及び雄ネジ部２２２のそれぞれが、光軸２１１と同軸に形成されている。さらに、ナット部材２５には、雌ネジ部２５１が光軸２１１と同軸に形成されている。一方、ナット部材２５の負のＺ方向側の面は、取付孔１１の当接面１１３に当接している。 As shown in FIG. 5, each of the fitted portion 111 and the female screw portion 112 is formed coaxially with the optical axis 211 in the mounting hole 11 of the main body portion 10. Further, on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22 of the lens unit 20, each of the fitting portion 221 and the male screw portion 222 is formed coaxially with the optical axis 211. Further, the nut member 25 is formed with a female screw portion 251 coaxially with the optical axis 211. On the other hand, the negative Z-direction side surface of the nut member 25 is in contact with the contact surface 113 of the mounting hole 11.

ここで、嵌合部２２１及び被嵌合部１１１について、より詳しく説明する。嵌合部２２１は、鏡筒部２２の他の部分と比較して、高精度の同軸度で形成されている。被嵌合部１１１も同様に、取付孔１１における他の部分と比較して、同軸度が高精度に形成されている。また、被嵌合部１１１ａと被嵌合部１１１ｂとの間のＸ方向における位置精度は、他の部分と比較してより高くなるように、被嵌合部１１１ａ及び被嵌合部１１１ｂが形成されている。 Here, the fitting portion 221 and the fitted portion 111 will be described in more detail. The fitting portion 221 is formed with a high-precision coaxiality as compared with other portions of the lens barrel portion 22. Similarly, the mated portion 111 is also formed with a high degree of coaxiality as compared with other portions in the mounting hole 11. Further, the fitted portion 111a and the fitted portion 111b are formed so that the positional accuracy between the fitted portion 111a and the fitted portion 111b in the X direction is higher than that of the other portions. Has been done.

このようにすることで、嵌合部２２１を被嵌合部１１１に嵌合させると、嵌合部２２１の中心軸と被嵌合部１１１の中心軸は高精度に一致し、また、嵌合部２２１の中心軸と被嵌合部１１１の中心軸との間のＸ方向における位置は正確に位置決めされる。つまり、嵌合部２２１は、位置決めのためのノックピンとして機能し、被嵌合部１１１は、ノックピンを滑合させる滑合孔として機能することができる。 By doing so, when the fitting portion 221 is fitted to the fitted portion 111, the central axis of the fitting portion 221 and the central axis of the fitted portion 111 match with high accuracy, and the fitting portion 221 is fitted. The position in the X direction between the central axis of the portion 221 and the central axis of the fitted portion 111 is accurately positioned. That is, the fitting portion 221 can function as a knock pin for positioning, and the fitted portion 111 can function as a sliding hole for sliding the knock pin.

なお、同軸度に加えて、嵌合部２２１及び被嵌合部１１１の表面粗さ、及び／又は円筒度を高精度に形成すると、中心軸を一致させる精度及び位置決め精度をさらに向上でき、また、被嵌合部１１１の内面に嵌合部２２１の外面を滑らかに滑らして取付動作を円滑にできるため、より好適である。 If the surface roughness and / or cylindricity of the fitting portion 221 and the fitted portion 111 are formed with high accuracy in addition to the coaxiality, the accuracy of matching the central axes and the positioning accuracy can be further improved. It is more preferable because the outer surface of the fitting portion 221 can be smoothly slid on the inner surface of the fitting portion 111 to facilitate the mounting operation.

＜レンズユニット２０の位置決め及び固定方法＞
次に、ステレオカメラ１００において、レンズユニット２０を位置決めし、本体部１０に固定する方法について、図６を参照して説明する。図６は、レンズユニット２０の位置決め及び固定方法の一例を示すフローチャートである。 <Method of positioning and fixing the lens unit 20>
Next, a method of positioning the lens unit 20 and fixing it to the main body 10 in the stereo camera 100 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for positioning and fixing the lens unit 20.

まず、ステップＳ６１において、組立作業者は、ナット部材２５の雌ネジ部２５１をレンズユニット２０の雄ネジ部２２２に螺合させて、ナット部材２５を鏡筒部２２の外周部に取り付ける。但し、この場合は仮状態での取り付けである。また、ナット部材２５は、Ｚ軸方向における雄ネジ部２２２の範囲内で、正のＺ軸方向に進行させて取り付けられる。これにより、ナット部材２５の負のＺ方向側には、雄ネジ部２２２の一部が露出した状態になる。 First, in step S61, the assembly worker screwes the female screw portion 251 of the nut member 25 into the male screw portion 222 of the lens unit 20 and attaches the nut member 25 to the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22. However, in this case, it is installed in a temporary state. Further, the nut member 25 is attached by advancing in the positive Z-axis direction within the range of the male screw portion 222 in the Z-axis direction. As a result, a part of the male screw portion 222 is exposed on the negative Z direction side of the nut member 25.

続いて、ステップＳ６２において、組立作業者は、レンズユニット２０の嵌合部２２１を取付孔１１の被嵌合部１１１に嵌合させるとともに、ナット部材２５の負のＺ方向側に露出された雄ネジ部２２２を雌ネジ部１１２に螺合させて、レンズユニット２０を取付孔１１に取り付ける。但し、この場合も仮状態での取り付けである。また、雄ネジ部２２２を雌ネジ部１１２に螺合させると、嵌合部２２１の外周面が被嵌合部１１１の内周面を滑るようにして、嵌合部２２１が被嵌合部１１１に嵌合される。 Subsequently, in step S62, the assembling worker fits the fitting portion 221 of the lens unit 20 into the fitted portion 111 of the mounting hole 11, and the male exposed to the negative Z direction side of the nut member 25. The screw portion 222 is screwed into the female screw portion 112, and the lens unit 20 is attached to the mounting hole 11. However, in this case as well, the installation is in a temporary state. Further, when the male screw portion 222 is screwed into the female screw portion 112, the outer peripheral surface of the fitting portion 221 slides on the inner peripheral surface of the fitted portion 111, and the fitting portion 221 slides on the inner peripheral surface of the fitted portion 111. Fitted in.

続いて、ステップＳ６３において、組立作業者は、レンズユニット２０における雄ネジ部２２２の雌ネジ部１１２への螺合を調整し、レンズユニット２０をＺ軸方向に進退させることで、レンズ２１によるフォーカスを調整する。 Subsequently, in step S63, the assembling worker adjusts the screwing of the male screw portion 222 to the female screw portion 112 of the lens unit 20 and moves the lens unit 20 forward and backward in the Z-axis direction to focus by the lens 21. To adjust.

フォーカス調整は、センサ３０で撮像された画像を外部のモニター等に表示し、フォーカスが所定の状態になるように、表示された画像を視認しながら組立作業者が行うことができる。その際、組立作業者は、カニ目２２３に係合させた工具によりレンズユニット２０をレンズ２１の光軸回りに回転させることで、雄ネジ部２２２の雌ネジ部１１２への螺合を調整できる。 The focus adjustment can be performed by the assembling worker while visually recognizing the displayed image so that the image captured by the sensor 30 is displayed on an external monitor or the like and the focus is in a predetermined state. At that time, the assembly worker can adjust the screwing of the male screw portion 222 to the female screw portion 112 by rotating the lens unit 20 around the optical axis of the lens 21 with a tool engaged with the crab eye 223. ..

フォーカス調整の終了後、ステップＳ６４において、組立作業者は、ナット部材２５の雌ネジ部２５１を雄ネジ部２２２に螺合させて、ナット部材２５を負のＺ軸方向に進行させ、ナット部材２５の負のＺ方向側の面を取付孔１１の当接面１１３に当接させる。当接させた後、ナット部材２５が負のＺ軸方向に進行する方向に、雌ネジ部２５１を雄ネジ部２２２に螺合させると、ナット部材２５は、正のＺ軸方向に軸力を発生する。この軸力によって、ナット部材２５及びレンズユニット２０は、取付孔１１に固定される。ステップＳ６４において、組立作業者は、カニ目２５２に係合させた工具により、ナット部材２５をレンズ２１の光軸回りに回転させることで、雌ネジ部２５１の雄ネジ部２２２への螺合を調整できる。 After the focus adjustment is completed, in step S64, the assembling worker screwes the female screw portion 251 of the nut member 25 into the male screw portion 222, advances the nut member 25 in the negative Z-axis direction, and causes the nut member 25 to advance. The surface on the negative Z direction side of the above is brought into contact with the contact surface 113 of the mounting hole 11. After the abutment, when the female screw portion 251 is screwed into the male screw portion 222 in the direction in which the nut member 25 advances in the negative Z-axis direction, the nut member 25 exerts an axial force in the positive Z-axis direction. appear. By this axial force, the nut member 25 and the lens unit 20 are fixed to the mounting holes 11. In step S64, the assembling worker rotates the nut member 25 around the optical axis of the lens 21 with a tool engaged with the crab eye 252 to screw the female screw portion 251 into the male screw portion 222. Can be adjusted.

このようにして、レンズユニット２０を位置決めし、本体部１０に固定することができる。なお、図６では、組立作業者がレンズユニット２０の位置決め及び固定を行う例を示したが、組立装置等により自動調整を行うこともできる。 In this way, the lens unit 20 can be positioned and fixed to the main body 10. Although FIG. 6 shows an example in which an assembly worker positions and fixes the lens unit 20, automatic adjustment can also be performed by an assembly device or the like.

＜第１の実施形態に係るステレオカメラ１００の作用効果＞
上述したように、ステレオカメラ１００では、センサ３０により撮像される２つの画像間の視差に基づき、（１）式を用いて被写体距離を算出する。（１）式で用いられる基線長Ｂは、ステレオカメラ１００の仕様設定時や設計時等において、予め定められる値である。従って、レンズユニット２０ａ及び２０ｂを本体部１０に取り付ける際に、基線長Ｂの誤差が生じると、ステレオカメラ１００による距離の計測誤差が増大する場合がある。特に、被写体がステレオカメラ１００から遠い位置にあること等に起因して、検出される視差が小さくなる場合に、距離計測に対する基線長Ｂの影響が特に顕著になる。 <Operation and effect of the stereo camera 100 according to the first embodiment>
As described above, in the stereo camera 100, the subject distance is calculated using the equation (1) based on the parallax between the two images captured by the sensor 30. The baseline length B used in the equation (1) is a value predetermined at the time of setting the specifications of the stereo camera 100, at the time of designing, and the like. Therefore, if an error in the baseline length B occurs when the lens units 20a and 20b are attached to the main body 10, the distance measurement error by the stereo camera 100 may increase. In particular, when the detected parallax becomes small due to the subject being at a position far from the stereo camera 100 or the like, the influence of the baseline length B on the distance measurement becomes particularly remarkable.

また、本体部１０にレンズユニット２０を取り付ける際、単に、レンズユニット２０に設けられた雄ネジ部２２２を取付孔１１の雌ネジ部１１２に螺合させるだけでは、雄ネジ部２２２、または雌ネジ部１１２の誤差により、レンズユニット２０を正確に位置決めすることが困難な場合がある。また、位置決め誤差を低減させるために、雄ネジ部２２２及び雌ネジ部１１２を高精度に加工しようとすると、複雑な形状であるネジ部の高精度の加工が必要になって、ステレオカメラのコストが増大する場合がある。 Further, when mounting the lens unit 20 on the main body 10, simply screwing the male screw portion 222 provided on the lens unit 20 into the female screw portion 112 of the mounting hole 11 is sufficient to screw the male screw portion 222 or the female screw. It may be difficult to accurately position the lens unit 20 due to the error of the unit 112. Further, if the male screw portion 222 and the female screw portion 112 are to be machined with high precision in order to reduce the positioning error, the screw portion having a complicated shape needs to be machined with high precision, which is costly for the stereo camera. May increase.

さらに、鏡筒部２２の外周部以外の部分にノックピン等の嵌合部を設け、また、本体部１０における取付孔１１の内周部以外の部分に滑合孔を設け、両者を嵌合させることも考えられる。しかし、この場合、ノックピン等の部品をステレオカメラに追加し、また滑合孔を追加で形成する必要があり、ステレオカメラのコストが増大する場合がある。 Further, a fitting portion such as a knock pin is provided in a portion other than the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22, and a sliding hole is provided in a portion other than the inner peripheral portion of the mounting hole 11 in the main body portion 10 to fit the two. It is also possible. However, in this case, it is necessary to add a component such as a knock pin to the stereo camera and additionally form a sliding hole, which may increase the cost of the stereo camera.

本実施形態では、本体部１０にレンズユニット２０を取り付ける際に、レンズユニット２０にレンズの２１の光軸と同軸に形成された嵌合部２２１を、本体部１０にレンズ２１の光軸と同軸に形成された被嵌合部１１１に対して嵌合させる。 In the present embodiment, when the lens unit 20 is attached to the main body 10, the fitting portion 221 formed coaxially with the optical axis of the lens 21 on the lens unit 20 is coaxial with the optical axis of the lens 21 on the main body 10. It is fitted to the fitted portion 111 formed in.

これにより、嵌合部２２１の中心軸と被嵌合部１１１の中心軸を高精度に一致させるとともに、レンズユニット２０ａにおける光軸２１１ａとレンズユニット２０ｂにおける光軸２１１ｂとの間のＸ方向における位置決めを正確に行うことができる。そして、ステレオカメラ１００の製作時の基線長Ｂの誤差を低減させ、ステレオカメラ１００による距離の計測精度を確保することができる。 As a result, the central axis of the fitting portion 221 and the central axis of the fitted portion 111 are aligned with each other with high accuracy, and the positioning in the X direction between the optical axis 211a of the lens unit 20a and the optical axis 211b of the lens unit 20b Can be done accurately. Then, it is possible to reduce the error of the baseline length B at the time of manufacturing the stereo camera 100 and secure the measurement accuracy of the distance by the stereo camera 100.

また、嵌合部２２１及び被嵌合部１１１という円筒部分の加工精度を向上させるため、雄ネジ部２２２及び雌ネジ部１１２等の複雑な形状であるネジ部の加工精度を向上させた場合と比較して、コストを抑制できる。 Further, in order to improve the machining accuracy of the cylindrical portion of the fitting portion 221 and the fitted portion 111, the machining accuracy of the screw portion having a complicated shape such as the male screw portion 222 and the female screw portion 112 is improved. In comparison, the cost can be suppressed.

さらに、ノックピン等の追加部品や滑合孔等の追加形成が不要であるため、これらによるコストの増大も抑えることができる。 Further, since it is not necessary to additionally form additional parts such as knock pins and sliding holes, it is possible to suppress an increase in cost due to these.

また、本実施形態では、鏡筒部２２の外周部に、工具を係合させるカニ目２２３が形成されている。カニ目２２３に工具を係合させることで、鏡筒部２２を光軸２１１周りに容易に回転させることができ、レンズユニット２０の本体部１０への取付を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, a crab eye 223 for engaging the tool is formed on the outer peripheral portion of the lens barrel portion 22. By engaging the tool with the crab eye 223, the lens barrel portion 22 can be easily rotated around the optical axis 211, and the lens unit 20 can be easily attached to the main body portion 10.

また、本実施形態では、ナット部材２５の外周部に、工具を係合させるカニ目２５２が形成されている。カニ目２５２に工具を係合させることで、ナット部材２５を光軸２１１周りに容易に回転させることができ、ナット部材２５を用いたレンズユニット２０の本体部１０への固定を容易に行うことができる。 Further, in the present embodiment, a crab mesh 252 for engaging the tool is formed on the outer peripheral portion of the nut member 25. By engaging the tool with the crab eye 252, the nut member 25 can be easily rotated around the optical axis 211, and the lens unit 20 can be easily fixed to the main body 10 using the nut member 25. Can be done.

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係るステレオカメラ１００Ａについて説明する。なお、第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 [Second Embodiment]
Next, the stereo camera 100A according to the second embodiment will be described. The same components as those in the first embodiment may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted.

本実施形態では、ステレオカメラ１００Ａに含まれるナット部材２５Ａを、ナット部材２５Ａの内周側に空隙部を含んで取付孔１１の当接面１１３に当接させることで、本体部１０、レンズユニット２０及びナット部材２５Ａの線膨張に差が生じた場合にも、レンズユニット２０の取付孔１１に対する緩みや位置変動を抑制する。 In the present embodiment, the nut member 25A included in the stereo camera 100A is brought into contact with the contact surface 113 of the mounting hole 11 including a gap on the inner peripheral side of the nut member 25A, whereby the main body 10 and the lens unit Even when there is a difference in linear expansion between the 20 and the nut member 25A, loosening and position fluctuation of the lens unit 20 with respect to the mounting hole 11 are suppressed.

図７は、ステレオカメラ１００Ａにおけるレンズユニット２０周りの構成の一例を説明する断面図である。図７に示すように、ナット部材２５Ａは、空隙部２６を含んで当接面１１３に当接している。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration around the lens unit 20 in the stereo camera 100A. As shown in FIG. 7, the nut member 25A is in contact with the contact surface 113 including the gap portion 26.

空隙部２６は、当接面１１３に当接する面の内周側に円形の凹部が形成されたナット部材２５Ａが当接面１１３に当接することで、ナット部材２５Ａの内周側に形成される輪帯状の空隙である。 The gap portion 26 is formed on the inner peripheral side of the nut member 25A by abutting the nut member 25A having a circular recess formed on the inner peripheral side of the surface that abuts the contact surface 113 with the contact surface 113. It is a ring-shaped void.

空隙部２６が形成されることにより、ナット部材２５Ａを締め付けてレンズユニット２０を本体部１０に固定する際に、ナット部材２５Ａの弾性変形が許容される。これにより、ステレオカメラ１００Ａの周囲の環境温度が変化し、本体部１０、レンズユニット２０及びナット部材２５の間で線膨張に差が生じた場合にも、レンズユニット２０の本体部１０に対する緩みや位置変動を、ナット部材２５Ａの弾性変形した部分が吸収できる。 By forming the gap portion 26, elastic deformation of the nut member 25A is allowed when the nut member 25A is tightened to fix the lens unit 20 to the main body portion 10. As a result, even if the ambient temperature of the stereo camera 100A changes and a difference in linear expansion occurs between the main body 10, the lens unit 20, and the nut member 25, the lens unit 20 may loosen with respect to the main body 10. The elastically deformed portion of the nut member 25A can absorb the position fluctuation.

ここで、図８は、ナット部材２５Ａが弾性変形する様子を例示する図であり、図７の破線領域Ｃの部分を拡大して示した拡大図である。図８（ａ）は第１変形例、図８（ｂ）は第２変形例をそれぞれ示している。 Here, FIG. 8 is a diagram illustrating how the nut member 25A is elastically deformed, and is an enlarged view showing a portion of the broken line region C in FIG. 7 in an enlarged manner. FIG. 8A shows a first modified example, and FIG. 8B shows a second modified example.

図８（ａ）では、ナット部材２５Ａにおける本体部１０に当接する当接部２５ｘにおける接触部分が正のＹ方向側にずれるように、当接部２５ｘが弾性変形している。また図８（ｂ）では、当接部２５ｘにおける接触部分が負のＹ方向側にずれるように当接部２５ｘが弾性変形している。このようなナット部材２５Ａの弾性変形が位置変動を吸収することで、レンズユニット２０の本体部１０に対する緩みや位置変動が抑制される。また、レンズユニット２０の本体部１０に対する緩みや位置変動に起因した基線長Ｂの誤差を抑制し、ステレオカメラ１００Ａによる被写体距離の計測精度を確保できる。なお、図８ではナット部材２５Ａについて示したが、ナット部材２５Ｂでも同様に弾性変形することで、同様の効果が得られる。 In FIG. 8A, the contact portion 25x is elastically deformed so that the contact portion of the contact portion 25x in contact with the main body portion 10 of the nut member 25A is displaced in the positive Y direction. Further, in FIG. 8B, the contact portion 25x is elastically deformed so that the contact portion in the contact portion 25x is displaced toward the negative Y direction. Since the elastic deformation of the nut member 25A absorbs the position fluctuation, the looseness and the position fluctuation of the lens unit 20 with respect to the main body 10 are suppressed. In addition, it is possible to suppress an error in the baseline length B due to looseness or position fluctuation of the lens unit 20 with respect to the main body 10, and secure the measurement accuracy of the subject distance by the stereo camera 100A. Although the nut member 25A is shown in FIG. 8, the same effect can be obtained by elastically deforming the nut member 25B as well.

なお、これ以外の効果は第１の実施形態で説明したものと同様である。 The other effects are the same as those described in the first embodiment.

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.

なお、上述した実施形態では、２つのレンズユニットを備えるステレオカメラについて説明したが、これに限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the stereo camera including the two lens units has been described, but the present invention is not limited to this.

１つのレンズユニットを備える単眼のカメラでは、内包するレンズの光軸と交差する方向にレンズユニットがずれることで、レンズによる被写体像がセンサ面の中心に対してずれ、画像の品質が低下する場合がある。単眼のカメラに実施形態を適用することで、センサ保持部に対するレンズユニットの位置決めを適切に行うことができるため、被写体像のセンサ面の中心に対するずれを抑制し、撮像される画像の品質を確保できる。 In a monocular camera equipped with one lens unit, when the lens unit shifts in the direction intersecting the optical axis of the contained lens, the subject image by the lens shifts with respect to the center of the sensor surface, and the image quality deteriorates. There is. By applying the embodiment to a monocular camera, the lens unit can be appropriately positioned with respect to the sensor holding portion, so that the deviation of the subject image from the center of the sensor surface is suppressed and the quality of the captured image is ensured. it can.

また、３以上のレンズユニットを備えるカメラでも、実施形態により、各レンズユニットにおける被写体像のセンサ面の中心に対するずれを抑制し、撮像されるそれぞれの画像の品質を確保できる。 Further, even in a camera provided with three or more lens units, it is possible to suppress the deviation of the subject image from the center of the sensor surface in each lens unit in each lens unit and ensure the quality of each image to be captured.

さらに、３以上のレンズユニットを備えるステレオカメラでも同様に、実施形態により、各レンズユニットのレンズ光軸間の基線長の誤差を抑制し、被写体距離の計測精度を確保できる。 Further, even in a stereo camera including three or more lens units, it is possible to suppress an error in the baseline length between the lens optical axes of each lens unit and secure the measurement accuracy of the subject distance according to the embodiment.

また、実施形態は、レンズユニットの位置決め方法を含む。例えば、レンズユニットの位置決め方法は、センサを保持するセンサ保持部と、前記センサの受光面上に光を結像させるレンズを含むレンズユニットと、前記センサ保持部に当接するナット部材と、を備え、前記レンズユニットは、前記レンズを内包する鏡筒部の外周部に前記レンズの光軸と同軸に形成された嵌合部と、雄ネジと、を含み、前記センサ保持部は、前記センサ保持部に設けられた前記レンズユニットの取付孔の内周部に前記レンズの光軸と同軸に形成された被嵌合部と、前記雄ネジに螺合する雌ネジと、を含む、カメラにおけるレンズユニットの位置決め方法であって、前記嵌合部を被嵌合部に嵌合させる工程を含む。これにより、上述したステレオカメラと同様の効果を得ることができる。 The embodiment also includes a method for positioning the lens unit. For example, a method for positioning a lens unit includes a sensor holding portion that holds a sensor, a lens unit that includes a lens that forms an image of light on a light receiving surface of the sensor, and a nut member that abuts on the sensor holding portion. The lens unit includes a fitting portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a male screw on the outer peripheral portion of the lens barrel portion containing the lens, and the sensor holding portion holds the sensor. A lens in a camera including a fitted portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a female screw screwed into the male screw in an inner peripheral portion of a mounting hole of the lens unit provided in the portion. A method for positioning a unit, which includes a step of fitting the fitting portion to the fitting portion. As a result, the same effect as that of the stereo camera described above can be obtained.

１０本体部
１１取付孔
１１１被嵌合部
１１２雌ネジ部
１１３当接面
２０レンズユニット
２００被写体
２１レンズ
２１１光軸
２２鏡筒部
２２１嵌合部
２２２雄ネジ部
２２３カニ目
２５ナット部材
２５ｘ当接部
２５１雌ネジ部
２５２カニ目
２６空隙部
３０センサ
３０１センサ基板
４０センサコントローラ
５０画像処理基板
５１ＣＰＵ
５２ＦＰＧＡ
５３ＲＡＭ
５４ＲＯＭ
５５シリアルＩＦ
５６データＩＦ
５７視差検出部
５８距離画像生成部
６１データバス
６２シリアルバス
Ｂ基線長
Ｄ被写体距離
ｄ視差
ｆ焦点距離 10 Main body 11 Mounting hole 111 Fitted part 112 Female screw part 113 Contact surface 20 Lens unit 200 Subject 21 Lens 211 Optical axis 22 Lens barrel part 221 Fitting part 222 Male screw part 223 Crab eye 25 Nut member 25x Contact Part 251 Female screw part 252 Claw eye 26 Void part 30 Sensor 301 Sensor board 40 Sensor controller 50 Image processing board 51 CPU
52 FPGA
53 RAM
54 ROM
55 Serial IF
56 Data IF
57 Parallax detection unit 58 Distance image generation unit 61 Data bus 62 Serial bus B Base line length D Subject distance d Parallax f Focal length

ＷＯ２０１５／１９０８１２号公報WO2015 / 190812

Claims

The sensor holding part that holds the sensor and
A lens unit including a lens that forms an image of light on the light receiving surface of the sensor, and
A nut member that comes into contact with the sensor holding portion is provided.
The lens unit is
The outer peripheral portion of the lens barrel portion containing the lens includes a fitting portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a male screw.
The sensor holding portion is
A camera including a fitted portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a female screw screwed into the male screw on the inner peripheral portion of the mounting hole of the lens unit provided in the sensor holding portion. ..

The camera according to claim 1, wherein the nut member includes a gap on the inner peripheral side.

The lens barrel is
The camera according to claim 1 or 2, wherein the engaged portion for engaging the tool is formed on the outer peripheral portion.

The nut member
The camera according to claim 2, wherein the engaged portion for engaging the tool is formed on the outer peripheral portion.

The sensor holding part that holds the sensor and
A lens unit including a lens that forms an image of light on the light receiving surface of the sensor, and
A nut member that comes into contact with the sensor holding portion is provided.
The lens unit is
The outer peripheral portion of the lens barrel portion containing the lens includes a fitting portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a male screw.
The sensor holding portion is
A fitted portion formed coaxially with the optical axis of the lens and a female screw screwed into the male screw are included in the inner peripheral portion of the mounting hole of the lens unit provided in the sensor holding portion. This is a method for positioning the lens unit in a camera.
A method for positioning a lens unit, which comprises a step of fitting the fitting portion to the fitting portion.

A stereo camera including the camera according to any one of claims 1 to 4.