JP4031104B2 - ステレオカメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ部と該カメラ部から出力される画像信号等を処理する処理回路部とを一体化したステレオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラを飛行機や車両等の移動体に搭載して、移動体の高度や位置を計測する技術が開発されている。例えば、特開昭６２−８８９１４号公報には、単体のカメラにより取得した画像データのうち撮像点が異なる２つの撮像データに基づいて高度を計測する技術が開示されている。
【０００３】
又、最近では、２台のビデオカメラ（ステレオカメラ）で対象物を異なる位置から撮像した一対の画像の相関を求め、同一物体に対する視差からステレオカメラの取付け位置や焦点距離等のカメラパラメータを用いて三角測量により距離や位置を求める、いわゆるステレオ法による画像処理が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記先行技術には詳述されていないが、一般には、撮像素子を備えるカメラ部は移動体の外部に垂設され、このカメラ部からの画像信号を処理する処理回路部は移動体内部に配置されている。
【０００５】
上記カメラ部と上記処理回路部とが比較的離れていると、この両者を接続するケーブルが長くなるためノイズが混入し易く、ノイズ対策を講じる必要があり、構造の複雑化を招く。
【０００６】
又、一般にカメラ本体は、機体フレーム等に固設さている構造であるため、その指向方向を任意に変更することができず、例えばステレオカメラにて前方の対象物を認識する場合に据え付けたベースを利用して、側方或いは下方の対象物を認識できるように、カメラの指向方向を変更することができず、取扱性が悪い。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、耐ノイズ性が良好で、カメラの指向方向を任意に設定することができ、取扱性の良いステレオカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第１のステレオカメラは、撮像素子を有する一対のカメラをカメラステイに固設したカメラ部と該カメラ部からの出力信号を処理すると共に該カメラ部に対して駆動信号を出力する処理回路部とを備え、カメラベースに上記カメラステイと上記処理回路部とを近接した状態で固設し、上記カメラステイの上記両カメラ間の中央部のみを上記カメラベースにステイ取付けスペーサを介して固設したことを特徴とする。
【０００９】
第２のステレオカメラは、第１のステレオカメラにおいて、前記カメラステイと前記ステイ取付けスペーサと前記カメラベースとがカメラ筐体に収容されていると共に、前記カメラベースのみが該カメラ筐体に固設されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、第１のステレオカメラでは、カメラ部のカメラステイと処理回路部とをカメラベースに近接した状態で固設したので、この両者間を接続するケーブル長さが短くなり耐ノイズ性が良好になる。更に、前記カメラステイの両カメラ間の中央部のみが前記カメラベースにステイ取付けスペーサを介して固設されているので、両カメラに締結時の無理な力が加わらず、組立時の両カメラの光軸ズレが防止され、又、ステイ取付けスペーサの形状、或いはステイ取付けスペーサに対する上記カメラステイの取付け位置を変えることで、カメラの指向方向を任意に設定することができる。
【００１１】
第２のステレオカメラでは、第１のステレオカメラにおいて、カメラ筐体にカメラベースのみを固設したのでカメラ部、処理回路部に無理な力が加えられず製造組立が容易で優れた耐久性を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図中の符号１はステレオカメラで、内部に、カメラ部２と処理回路部３とが一体化されたカメラユニット４が収納されている。
【００１３】
図４に示すように、上記カメラ部２に設けたカメラステイ７に、メインカメラ５とサブカメラ６とが所定間隔を開けて配設されている。尚、上記カメラステイ７は、１枚のアルミ板を加工して形成したものである。
【００１４】
上記両カメラ５，６に設けられているマウント８の背面には、ＣＣＤ等の撮像素子９を実装する回路基板１０（図２参照）が固設され、更にＣＣＤ駆動回路等の周辺回路が組み込まれた周辺回路基板１１がスペーサ１１ａを介して固設されている。
【００１５】
又、上記両カメラ５，６の各マウント８の前面に突設されたボス８ａが、上記カメラステイ７に形成されているマウント取付け窓７ａ（図２参照）に装着されて、ねじ止めされている。上記各マウント８に形成されているボス８ａには、前方からレンズ鏡筒１２が螺着されている。上記カメラステイ７の上記両カメラ５，６間の中央部には取付け孔７ｂが、本実施の形態では５カ所穿設されている。
【００１６】
上記カメラステイ７の中央部背面が、カメラベース１３の前部中央に、断面Ｈ型のステイ取付けスペーサ１４を介して当接され、前面より上記取付け孔７ｂに挿通されたねじにより固定されている。更に、上記カメラベース１３の後部に、コネクタ１５ｂを装着したコネクタ取付け板１５が垂設されている。
【００１７】
上記カメラステイ７は、その中央部のみがカメラベース１３にねじ止めされているので、両カメラ５，６に無理な力が加わることがなく、又、上記ステイ取付けスペーサ１４の形状を変形することで、カメラを任意の方向へ指向させることが可能となる。
【００１８】
又、上記処理回路部３は、上記両撮像素子９からの画像信号を処理する画像処理回路、両画像信号をステレオ処理するステレオ処理回路、上記撮像素子９へ駆動信号を出力するＣＣＤ駆動回路等の処理回路が組み込まれた複数の回路基板３ａで構成されており、各回路基板３ａが基板固定用スペーサ（図示せず）を介して積層された状態で上記カメラベース１３にねじ止めされている。尚、上記カメラベース１３、基板固定用スペーサは、プラスチックＰＯＭ（ポリオキシメチレン）等の比較的軽量で、且つ剛性を有する樹脂製である。
【００１９】
上記カメラユニット４はカメラ筐体１６に収納されている。このカメラ筐体１６は、シールド性を有する密閉構造であり、ラジコン飛行機等の機体の外壁等に固設される上部プレート１６ａと、この上部プレート１６ａに装着される下部ケース１６ｂとに分割可能である。上部プレート１６ａは比較的厚い板材を加工して形成されており、又、上記下部ケース１６ｂは比較的薄い板材を加工して形成されているもので、この両者はアルミ板等の導電性を有する板材を素材としている。
【００２０】
上記カメラユニット４のカメラベース１３が上記上部プレート１６ａにねじ止めされいる。又、上記下部ケース１６ｂの上端外周に、アルミ等の導電性部材を加工して形成したフレーム１７が嵌着されてねじ止めされており、その接合部分が半田により閉封されている。更に、このフレーム１７と上記上部プレート１６ａとの接合面に溝が形成されており、この溝に純銅等の導電性部材を素材として形成された導電性パッキン１８が装着され、この導電性パッキン１８を介して上記上部プレート１６ａと上記フレーム１７との当接面が密着された状態でねじ止めされている。
【００２１】
又、上記下部ケース１６ｂの、上記カメラ部２に設けた各カメラ５，６の指向方向に対向する面が開口されており、この開口部にアルミなどの導電性部材を素材とする下部プレート１９が嵌着されてねじ止めされ、その接合部分が半田により閉封されている。この下部プレート１９の上記両カメラ５，６の前方には入射窓１９ａが穿設されており、この入射窓１９ａの前面に平行平面ガラス板２０が導電性接着剤を介して接着されている。従って、この平行平面ガラス板２０と上記下部プレート１９との接合面は上記導電性接着剤により閉封されている。
【００２２】
上記平行平面ガラス２０は、表面に導電性を有するＩＴＯコートが施された石英ガラスであり、透過率を著しく低下させることなく電磁シールドが可能となり、撮像素子９による画像の取り込みが可能になる。
【００２３】
又、上記平行平面ガラス２０の前面に、アルミなどの導電性部材を素材とする遮光カバー２１が装着されている。この遮光カバー２１は上記撮像素子９に対する光の入射角を制限し、必要以上の光の入射を防止するもので、この遮光カバー２１により上記入射窓の開口面積を必要最小とすることで、電磁波障害をも防止することができる。尚、上記コネクタ取付け板１５の外面は上記下部ケース１６ｂを介してフレーム２２が取付けられている。上記コネクタ取付け板１５にはパッキン取付け用の溝１５ａが形成されており、上記コネクタ取付け板１５と上記フレーム２２とで上記下部ケース１６ｂを挟み、上記パッキンを潰して密封する。
【００２４】
このような構成によれば、カメラ部２と処理回路部３とがカメラベース１３を介して近接した状態で取付けられているので、形状の小型化が図れる。又、この両者間を接続するケーブル長さが短くなるので、耐ノイズ性が向上するばかりでなく、配線作業が容易化し、取扱性が良くなる。
【００２５】
又、カメラステイ７は中央部のみが締結されているため、このカメラステイ７に固定されている各カメラ５，６に無理な力が加わることがなく、組立時における両カメラ５，６間の光軸ズレが防止される。
【００２６】
更に、上記カメラベース１３、基板固定用スペーサをプラスチックＰＯＭを素材に形成することで、剛性を保持しつつ、軽量化を図ることができる。
【００２７】
又、コネクタ取付け板１５を上記カメラベース１３に垂設して処理回路部３及びカメラ部２と一体化したので、これらを一体的に取り出すことができ、回路チェック時の作業性が良くなる。
【００２８】
更に、上記カメラステイ７が上記カメラベース１３に対してステイ取付けスペーサ１４を介して固設されているので、このステイ取付けスペーサ１４の形状、或いは該ステイ取付けスペーサ１４に対する上記カメラステイ７の取付け位置を変えることで、上記カメラ部２の指向方向を任意に設定することができる。
【００２９】
又、カメラユニット４が、導電性を有するカメラ筐体１６により完全密閉されているので、電磁シールド性、及び防水性が良く、屋外に設置することが可能となり、取り扱い性が良い。更に、カメラ筐体１６内では、上記カメラベース１３のみが上記上部プレート１６ａに固設されている、いわゆるフローティング構造としたため、上記カメラ部２、処理回路部３に無理な力が加えられず、製造組立が容易で耐久性に優れている。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、カメラベースにステレオカメラのカメラ部と処理回路部とを近接した状態で固設したので、このカメラ部と処理回路部とを接続するケーブル長さが短くなり、耐ノイズ性が良好になるばかりでなく、形状の小型化が実現できる。
【００３１】
又、前記カメラステイの中央部を前記カメラベースにステイ取付けスペーサを介して固設したので、締結時に、その両側に配設されている両カメラに無理な力が加わらず、組立時の光軸ズレが防止される。又、ステイ取付けスペーサの形状、或いは該ステイ取付けスペーサに対する上記カメラステイの取付け位置を変えることで、上記カメラ部の指向方向を任意に設定することができるため、取扱性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カメラ筐体の斜視図
【図２】カメラ筐体に収納されたカメラユニットの図３のＡ−Ａに相当する断面図
【図３】カメラユニットの処理回路部を除いた斜視図
【図４】カメラ部の斜視図
【符号の説明】
１…ステレオカメラ
２…カメラ部
３…回路処理部
５，６…カメラ
７…カメラステイ
９…撮像素子
１３…カメラベース
１４…スペーサ

Claims (2)

1. 撮像素子を有する一対のカメラをカメラステイに固設したカメラ部と該カメラ部からの出力信号を処理すると共に該カメラ部に対して駆動信号を出力する処理回路部とを備え、
   カメラベースに上記カメラステイと上記処理回路部とを近接した状態で固設し、
   上記カメラステイの上記両カメラ間の中央部のみを上記カメラベースにステイ取付けスペーサを介して固設した
   ことを特徴とするステレオカメラ。
2. 前記カメラステイと前記ステイ取付けスペーサと前記カメラベースとがカメラ筐体に収容されていると共に、前記カメラベースのみが該カメラ筐体に固設されている
   ことを特徴とする請求項１記載のステレオカメラ。

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