JP6062314B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、光軸方向に位置調整可能なレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関する。

撮像装置として、レンズを内部に組み込んだ円筒状のレンズ鏡筒と、撮像素子が固定された固定部材と、を含み、レンズ鏡筒の外径部に設けられた雄ネジ部を固定部材に設けられた貫通孔の雌ネジ部に螺合させることにより、レンズ鏡筒を固定部材に固定してレンズを撮像素子に対向させる構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３２５２５号公報

ところで、例えば、車両などに撮像装置を搭載した場合、車両の振動によるレンズ鏡筒のネジ緩みを生じ難くするため、レンズ鏡筒のうち雄ネジ部以外の外径部を保持してレンズの回転を抑制することが考えられる。

しかしながら、このようなレンズ鏡筒の外径部における保持は、レンズ鏡筒の一方が固定部材の貫通孔に螺合して固定された状態で行われるため、レンズ鏡筒の他方に加えられる保持力により、レンズ鏡筒を構成する部材が歪んでしまい、レンズ鏡筒の固定部材への螺合により規定されたレンズの光軸が変化するおそれがある。

また、光軸の変化を防止するために、レンズ鏡筒の雄ネジ部と貫通孔の雌ネジ部とを廃し、螺合に依らずにレンズ鏡筒の外径部を保持するだけで固定部材にレンズ鏡筒を固定した場合、レンズを通過しない余分な光がレンズ鏡筒と貫通孔との間を通って撮像素子に入射し易くなるため、遮光性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、レンズ鏡筒の固定部材への固定において光軸が変化しにくく、かつ、遮光性の低下を抑制できる撮像装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る撮像装置は、内径部に螺旋溝を有する貫通孔が形成され、貫通孔を通して撮像対象を臨む位置に撮像素子を固定する固定部材と、レンズを内部に組み込んだ第１円筒体の一端に対して、貫通孔よりも小径の第２円筒体の一端を同軸に接続してなり、第２円筒体の外径部の少なくとも一部に、螺旋溝の溝底径よりも小さく、かつ、貫通孔の内径よりも大きい外径の螺旋凸条を有し、第２円筒体が螺旋凸条と螺旋溝との螺合により貫通孔に挿入されてレンズが撮像素子と対向するレンズ鏡筒と、を含む。そして、固定部材には、第２円筒体の軸方向における位置に応じて貫通孔とこれに挿入された第２円筒体との間における径方向の隙間を全域にわたって生じさせ、かつ、貫通孔の軸方向から見て螺旋溝と螺旋凸条とが全周で重畳するように、第１円筒体の外径部を保持するホルダーが設けられている。

本発明の撮像装置によれば、レンズ鏡筒の固定部材への固定において光軸が変化しにくく、かつ、遮光性の低下を抑制することができる。

ステレオ画像処理装置を車両に適用した一例を示す説明図である。 ステレオ画像処理装置の内部構成を示す説明図である。 ステレオカメラによる三角測量の原理を示す説明図である。 レンズ鏡筒及び貫通孔の軸方向における一部断面図である。 第１円筒体の横断面におけるホルダーの断面形状を示す概念図である。 ホルダーによる第１円筒体の保持の一態様を示し、（ａ）は撮像装置の斜視図であり、（ｂ）はレンズ鏡筒の横方向におけるホルダーの断面図である。 図６の撮像装置に対し遮光性を向上させた撮像装置を示し、（ａ）は撮像装置の斜視図であり、（ｂ）はレンズ鏡筒の横方向におけるホルダーの断面図である。 図７の撮像装置に対し更に遮光性を向上させた撮像装置を示す一部断面図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための第１実施形態について詳述する。
本実施形態では、撮像装置の適用例として、２台の撮像装置を用いて撮像した１対の画像を用いて対象物までの距離を算出し、これにより対象物の認識を行うステレオ画像処理装置を用いる。なお、撮像装置の適用例は、これに限定されず、１台又は３台以上の撮像装置により撮像された画像を処理する画像処理装置に適用してもよい。

ステレオ画像処理装置は、自動車の安全走行を支援する車載システムや、不審者の侵入や異常を検知する監視システムなどに適用される。特に、自動車の安全走行を支援する車載システムに関しては、撮像装置やレーダ等を搭載して前方の車両や障害物の情報を検知し、検知した情報により前方の車両等に衝突する危険度を判定して運転者に警報を発したり、自動的にブレーキを作動させて減速させたり、あるいは先行車両との車間距離を安全に保つように自動的に走行速度を増減するなどのＡＳＶ（Advanced Safety Vehicle：先進安全自動車）に関する技術の開発が積極的に進められている。車両の衝突防止システムとして、例えば、車間距離警報、歩行者や後方障害物に対する警報を発するものが考えられている。また、車線逸脱防止、車間距離維持、事故自動回避を行うシステムも考えられている。このようなシステムにおいて、ステレオ画像処理装置は、対象物までの距離を測定する測距手段などに利用される。

図１は、車両に適用したステレオ画像処理装置の一例を示す。
ステレオ画像処理装置１０は、例えば、車両１２のルームミラー付近など、運転者の視野を遮らない位置に配置される。ステレオ画像処理装置１０は、２台の撮像装置で撮像した車両前方の画像を処理して３次元の距離分布情報を算出し、算出した距離分布情報から道路形状や複数の立体物の３次元位置を高速で検出する。そして、その検出結果に基づいて先行車両や障害物を特定して衝突可能性の判断などを行う。ステレオ画像処理装置１０は、衝突の可能性があると判断した場合、運転者の前方に設置された表示装置１４に表示して運転者に対して警告を行うとともに、外部の制御装置１６を介して、アクチュエータ１８によるブレーキ２０の制御を行い、車両１２の衝突回避動作などを自動的に実施する。

図２は、ステレオ画像処理装置１０の内部構成例を示す。
ステレオ画像処理装置１０は、ステー２２、一対のレンズ鏡筒２４、一対の撮像素子２６、及び画像処理基板２８を備えてなる。

ステー２２は、ステレオ画像処理装置１０の構造体として、前述のように、例えば、ルームミラー付近など、車両１２に取り付けられる。ステー２２は、車両１２の前後方向に延びる貫通孔２２ａを左右に一対備え、貫通孔２２ａを通して車両１２前方の撮像対象を臨む位置に撮像素子２６を固定する固定部材をなす。この貫通孔２２ａの内径部には雌ネジ部２２ｂが形成されている。

レンズ鏡筒２４は、車両１２前方の撮像対象を撮像素子に結像するためのレンズ２４１ａを少なくとも１つ内部に組み込んだ第１円筒体２４１の一端に対して、貫通孔２２ａよりも小径の第２円筒体２４２の一端を略同軸に接続してなる。第２円筒体２４２の外径部の少なくとも一部には、雌ネジ部２２ｂと螺合する雄ネジ部２４２ａが形成されている。第２円筒体２４２は、貫通孔２２ａのうち車両１２の前方側から雄ネジ部２４２ａが雌ネジ部２２ｂと螺合することで、貫通孔２２ａに挿入され、これによりレンズ２４１ａが撮像素子２６と対向する。ただし、本実施形態及び以下の実施形態における「螺合」という用語は、雄ネジ部２４２ａのネジ山が雌ネジ部２２ｂのネジ溝に引掛かることにより、第２円筒体２４２の回転にあわせて第２円筒体２４２を貫通孔２２ａ内で軸方向に直線的に移動させるネジ機構の動作又は状態だけを意味し、レンズ２４１ａの光軸を所定方向に合致させるように、レンズ鏡筒２４をステー２２に固定することを含まないものとする。

なお、貫通孔２２ａの内径部に雄ネジ部が形成され、第２円筒体２４２の外径部の少なくとも一部に雌ネジ部が形成されてもよい。要するに、貫通孔２２ａの内径部、及び第２円筒体２４２の外径部のうち、一方に螺旋溝が形成され、他方に螺旋溝に螺合する螺旋凸条が形成されて、第２円筒体２４２が回転することによりレンズ鏡筒２４が貫通孔２２ａ内を軸方向に直線的に移動できればよい。例えば、貫通孔２２ａの内径部に沿って螺旋状に切り欠いて形成される螺旋溝と、第２円筒体２４２の外径部に沿って螺旋状に突出させて形成される螺旋凸条と、の組み合わせによりネジ機構を構成してもよい。

撮像素子２６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどで構成され、一対の基板２６１に、夫々、実装される。撮像素子２６を実装した基板２６１は、貫通孔２２ａのうち車両１２の後方側から、撮像素子２６の受光面が貫通孔２２ａを通して車両１２前方の撮像対象を臨むように位置決めされて、ボルトなどの締結手段によりステー２２へ固定される。撮像素子２６において撮像された画像情報は、基板２６１上の電子回路からハーネスなどを介して、画像処理基板２８に出力される。

画像処理基板２８には、前述のように、撮像素子２６から出力された画像を処理し、処理結果に基づいて衝突可能性の判断を行うための各種演算回路が構成され、画像処理基板２８はステー上に固定される。画像処理基板２８には、例えば、撮像素子２６から出力された画像情報に基づいて、画像処理のための対象物の抽出を行い、対象物までの距離や大きさを算出する画像処理ＬＳＩ（Large Scale Integration）などが実装される。

ここで、ステー２２には、貫通孔２２ａに第２円筒体２４２が挿入されたレンズ鏡筒２４の第１円筒体２４１の外径部を保持するために、ホルダー３０が左右に一対設けられている。ホルダー３０は、第１円筒体２４１を保持することにより、レンズ２４１ａの光軸を所定方向に合致させるようにステー２２に設けられる。

ホルダー３０には、第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合する嵌合部３０１と、嵌合部３０１との間で第１円筒体２４１を挟持する押さえ部材３０２と、が含まれる。嵌合部３０１は、第１円筒体２４１の外径部との嵌合により、レンズ２４１ａの光軸を所定方向に向ける。また、嵌合部３０１は、ステー２２と一体成形されるが、ステー２２に対する取付け精度を管理できる場合には、ステー２２とは別体の取付け部材として形成されてもよい。押さえ部材３０２は、例えば、ネジなどの締結手段により嵌合部３０１あるいはステー２２へ取り付けられる。

以上の構成を備えたステレオ画像処理装置１０のうち、車両１２の左右一方の側において、ステー２２の貫通孔２２ａに第２円筒体２４２が挿入されたレンズ鏡筒２４を、第１円筒体２４１の外径部で保持して、第１円筒体２４１内のレンズ２４１ａをステー２２に固定された撮像素子２６に対向させたものが１つの撮像装置３２を構成する。この撮像装置３２が左右に１つずつ備えられてステレオカメラを構成する。

ステレオ画像処理装置１０は、図３に示すように、三角測量の原理を用いて、ステレオカメラから撮像対象物Ａまでの距離Ｄを測定する。
レンズ２４１ａ及び撮像素子２６の光軸を、例えば、ｘｚ平面でｚ軸に平行に配置した場合、ｘｚ平面に存在する撮像対象物Ａからの光が左側のレンズ２４１ａ（左）を通して撮像素子２６（左）に入射したときのｘ座標ｘ₁と、撮像対象物Ａからの光が右側のレンズ２４１ａ（右）を通して撮像素子２６（右）に入射したときのｘ座標ｘ₂と、の差分の絶対値｜ｘ₁−ｘ₂｜が視差δとして得られる。そして、ｘｚ平面の原点を２つのレンズ２４１ａ（左），２４１ａ（右）間に設定した場合、撮像対象物Ａのｚ座標、すなわちステレオカメラから撮像対象物Ａまでの距離Ｄは、視差δ、２つの撮像装置３２（左），３２（右）の基線長（光軸間隔）ｂ、及びレンズ２４１ａ（左），２４１ａ（右）と撮像素子２６（左），２６（右）との間の焦点距離ｆを用いて、以下の式で求められる。

Ｄ＝ｂ×ｆ／δ
ステレオ画像処理装置１０における実際の視差δの演算は、ステレオカメラにより得られた一対の画像を対比することにより、相互の画像に共通する画素位置を特定し、その特徴点が一対の画像間で何画素ずれているかを求めることにより算出する。

したがって、ステレオカメラから撮像対象物Ａまでの距離Ｄを正確に測定するためには、一対の画像間に視差δ以外のずれがないことが理想的である。特に、車載システムに適用されるステレオ画像処理装置１０においては、例えば、前方の車両、歩行者及び障害物などの検知を行い、衝突事故などの危険を予測するというアプリケーション要求があるために、遠距離対象物であっても距離計測や対象物認識を確実に実現する必要がある。このため、各撮像装置３２ごとに光学特性や信号特性のずれがないように校正を行う。

光学特性の校正としては、三角測量の原理に即して距離Ｄを精度良く求めるために光軸を平行に調整する光軸調整や、各撮像装置３２により撮像される画像を鮮明にして特徴点の特定を容易にするための焦点調整などがある。

図４は、貫通孔２２ａに第２円筒体２４２が挿入されたレンズ鏡筒２４の第１円筒体２４１を、その外径部でホルダー３０が保持した状態を示す。
雄ネジ部２４２ａと雌ネジ部２２ｂとの寸法関係について詳述すると、雄ネジ部２４２ａの外径Ｌ１は、雌ネジ部２２ｂの谷径Ｌ２よりも小さく、かつ、雌ネジ部２２ｂの内径Ｌ３よりも大きく設定される。雄ネジ部２４２ａを単に螺旋凸条とし、雌ネジ部２２ｂを単に螺旋溝として言い換えると、雄ネジ部２４２ａの外径Ｌ１は螺旋凸条の外径に相当し、雌ネジ部２２ｂの谷径Ｌ２は螺旋溝の溝底径に相当し、雌ネジ部２２ｂの内径Ｌ３は貫通孔２２ａの内径に相当するので、螺旋凸条の外径が、螺旋溝の溝底径よりも小さく、かつ、貫通孔２２ａの内径よりも大きければよい。

次に、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの軸方向の位置関係について説明する。レンズ２４１ａと撮像素子２６との間の距離を調整する焦点調整を行うために、第２円筒体２４２は、雄ネジ部２４２ａと雌ネジ部２２ｂとの螺合量の増減により、貫通孔２２ａ内を軸方向に移動する。焦点調整は、押さえ部材３０２と嵌合部３０１とにより第１円筒体２４１を挟持する前において、嵌合部３０１が第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合した状態で行われる。焦点調整が終了した段階で、押さえ部材３０２により、第１円筒体２４１を嵌合部３０１との間で挟持し、これにより第２円筒体２４２の貫通孔２２ａに対する軸方向の位置が定まる。

次に、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの径方向の位置関係について説明する。ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部の保持により、雌ネジ部２２ｂの内径部が雄ネジ部２４２ａの谷径部と離間し、かつ、雌ネジ部２２ｂの谷径部が雄ネジ部２４２ａの外径部と離間するように構成される。前述の径方向の位置関係を、雄ネジ部２４２ａを単に螺旋凸条とし、雌ネジ部２２ｂを単に螺旋溝として言い換えると、ホルダー３０は、貫通孔２２ａの内径部が第２円筒体２４２の外径部（すなわち、螺旋凸条が突出する基端面）と離間し、かつ、螺旋溝の溝底径部が螺旋凸条の外径部と離間するように構成される。要するに、ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部を保持することにより、第２円筒体２４２の軸方向における位置に応じて、貫通孔２２ａとこれに挿入された第２円筒体２４２との間のおける径方向の隙間を全域にわたって生じせるように構成される。このような径方向の位置関係は、押さえ部材３０２と嵌合部３０１とにより第１円筒体２４１を挟持する前の、嵌合部３０１が第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合した状態で規定される。このため、嵌合部３０１が第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合した状態から、押さえ部材３０２と嵌合部３０１とにより第１円筒体２４１を挟持、すなわちホルダー３０により第１円筒体２４１を保持した場合、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの径方向の位置関係に変化が生じ難い。

第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの径方向の位置関係について更に具体的に詳述する。ネジ溝の幅がネジ山の幅に等しくなるような仮想的な円筒の直径が有効径であるとすると、ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部の保持により、雄ネジ部２４２ａの有効径を規定する仮想的な第１の円筒が、貫通孔２２ａ内において、雌ネジ部２２ｂの有効径を規定する仮想的な第２の円筒から内方に離間して位置するように構成されてもよい。このように構成しても、第２円筒体２４２の軸方向における位置に応じて、貫通孔２２ａとこれに挿入された第２円筒体２４２との間における径方向の隙間を全域にわたって生じせることができる。

ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部を保持することにより、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間における前述の径方向の位置関係の規定に加えて、以下のように規定すべく構成されてもよい。すなわち、ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部の保持により、貫通孔２２ａの中心を通る軸線２２ｃと第２円筒体２４２の中心を通る軸線（すなわちレンズ鏡筒２４の中心を通る軸線）２４ａとが同軸あるいは少なくとも平行となるように構成されてもよい。このような追加の規定ができるようにホルダー３０を構成すれば、第２円筒体２４２の軸方向における位置に応じて、貫通孔２２ａとこれに挿入された第２円筒体２４２との間における径方向の隙間を全域にわたって一様に生じさせることができる。

前述のように、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの径方向の位置関係を規定する場合においても、前提として、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間を通って撮像素子２６の受光面に入射する入射光量を抑制する必要がある。このため、ホルダー３０は、図４のＥで示されるように、貫通孔２２ａの軸方向から見て雌ネジ部２２ｂのネジ溝（螺旋溝）と雄ネジ部２４２ａのネジ山（螺旋凸条）とが全周で重畳するように、第１円筒体２４１の外径部を保持する。

図５は、第１円筒体２４１の横断面におけるホルダー３０の概念的な断面形状を示す。
ホルダー３０は、第１円筒体２４１の外径部の保持により、第２円筒体２４２の径方向位置を一義的に規定する断面形状を有する。

ホルダー３０が横断面円形の中空断面形状を有するとした場合、第１円筒体２４１の断面輪郭である断面円（以下、「第１円筒体２４１の断面円」という）は、理論上、径を同一にすれば、ホルダー３０の断面円に全周にわたって内接する。しかし、実際には、生産性を考慮した加工精度の限界等の理由から、第１円筒体２４１の断面円とホルダー３０の断面円とは、いずれの箇所で接するかを特定することが困難であるため、第１円筒体２４１ひいてはレンズ鏡筒２４の径方向位置を一義的に規定できるとは言い難い。このため、ホルダー３０がレンズ鏡筒２４の断面円と接する接点数を少なく設定するとよい。

例えば、ホルダー３０は、図５（ａ）のように、第１円筒体２４１の断面円が２点で内接する楕円状の断面形状を有してもよい。また、ホルダー３０は、例えば、図５（ｂ）〜図５（ｅ）のように、第１円筒体２４１の断面円が内接する多角形状の断面形状を有してもよい。ただし、図５（ａ）〜（ｅ）のホルダー３０の断面形状は、レンズ鏡筒２４の径方向位置を一義的に規定する断面形状の単なる例示であり、これらに限定するものではない。

ホルダー３０が、図５（ｂ）のように、第１円筒体２４１の断面円と３点で外接する三角形状に形成された断面形状を有する場合、第１円筒体２４１の断面円と２点で接する２つの平面３０１ａを有する断面略Ｖ字状の嵌合溝が形成された嵌合部３０１と、残りの１点で接するプレート状に形成された押さえ部材３０２と、でホルダー３０を構成してもよい。このようにホルダー３０を構成した場合、嵌合部３０１によりレンズ鏡筒２４の径方向位置を一義的に規定できる接点数が最も少なくなり、位置決め精度も高くなる。

このような撮像装置３２によれば、ステー２２に対するレンズ鏡筒２４の固定は、レンズ鏡筒２４の一方である第２円筒体２４２では行われず、ステー２２に設けられたホルダー３０が第１円筒体２４１の外径部を保持することにより、レンズ鏡筒２４の他方だけで行われる。これにより、レンズ２４１ａの光軸を所定方向に合致させるとともに、第２円筒体２４２の軸方向における位置に応じて、貫通孔２２ａとこれに挿入された第２円筒体２４２との間における径方向の隙間を全域にわたって生じさせている。このため、ホルダー３０により第１円筒体２４１の外径部を介してレンズ鏡筒２４を保持しても、第２円筒体２４２が貫通孔２２ａから反作用力を受けにくくなるので、レンズ鏡筒２４を構成する部材に歪みは殆ど発生しない。したがって、第１円筒体２４１の外径部を保持することにより規定されるレンズ２４１ａの光軸は変化しにくくなる。

また、焦点調整が終了した段階では、雄ネジ部２４２ａと雌ネジ部２２ｂとが接触している可能性がある。しかし、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間における径方向の位置関係は、押さえ部材３０２と嵌合部３０１とにより第１円筒体２４１を挟持する前の、嵌合部３０１が第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合した状態ですでに規定されている。このため、嵌合部３０１が第１円筒体２４１の外径部と下方から嵌合した状態から、押さえ部材３０２と嵌合部３０１とにより第１円筒体２４１を挟持、すなわちホルダー３０により第１円筒体２４１を保持した場合、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの径方向の位置関係に変化が生じ難い。したがって、雄ネジ部２４２ａと雌ネジ部２２ｂとが接触している状態で、ホルダー３０により第１円筒体２４１を保持したとしても、第２円筒体２４２は貫通孔２２ａから反作用力を受けにくいため、レンズ２４１ａの光軸が変化する可能性は低下する。

さらに、前述のように、レンズ鏡筒２４のステー２２に対する固定を、ホルダー３０が第１円筒体２４１の外径部を保持することにより行うことで、レンズ２４１ａの光軸は変化しにくくなるが、これとともに、遮光性の低下も抑制することができる。すなわち、ホルダー３０は、貫通孔２２ａの軸方向から見て雌ネジ部２２ｂのネジ溝と雄ネジ部２４２ａのネジ山とが全周で重畳するように、第１円筒体２４１の外径部を保持しているので、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間に入射した光は、雄ネジ部２４２ａのネジ山、又は雌ネジ部２２ｂのネジ溝により乱反射を起こし、撮像素子２６の受光面へ入射する入射光量が抑制される。したがって、前述のように、第２円筒体２４２の軸方向における位置に応じて、貫通孔２２ａとこれに挿入された第２円筒体２４２との間における径方向の隙間を全域にわたって生じさせても、遮光性の低下は抑制される。

このように、光軸の変化、及び遮光性の低下を抑制しつつ、レンズ鏡筒２４をステー２２に固定することが可能となるので、特に、撮像装置３０がステレオカメラを構成する場合には、光軸を平行に維持することができ、ステレオカメラから撮像対象物Ａまでの距離Ｄを正確に測定することが可能となる。

次に、本発明を実施するための第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。
図６は、ホルダー３０による第１円筒体２４１の保持の一態様を示す。

嵌合部３０１は、図５（ｂ）に示すように、第１円筒体２４１の断面円と２点で接する２つの平面３０１ａを有する断面略Ｖ字状の嵌合溝に対して、２つの平面３０１ａのうち第１円筒体２４１と接する部分を除く部分を陥凹形成してなる。すなわち、２つの平面３０１ａのうち第１円筒体２４１と接する部分が、嵌合溝の内方に突出する凸部３０１ｂの先端をなす。したがって、第１円筒体２４１の径方向の位置決めに関与するのは、凸部３０１ｂの先端だけとなる。

このように凸部３０１ｂをなすように嵌合部３０１を形成することにより、凸部３０１ｂの先端に対する加工精度を厳密に管理すれば、第１円筒体２４１の径方向の位置、ひいては第２円筒体２４２の径方向の位置を一義的に規定できる。このため、加工時間短縮に伴う製造コストの低減を図ることが可能となる。

次に、本発明を実施するための第３実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。
図７は、第２実施形態の撮像装置３２に対して、遮光性を向上させた撮像装置３２を示す。

前述のように、第１円筒体２４１はホルダー３０により接点数を抑えて保持されるため、第１円筒体２４１とホルダー３０との間に隙間が生じ易くなっている。この隙間は、特に、第１円筒体２４１が凸部３０１ｂで支持される場合、さらに大きくなってしまう。したがって、この隙間を通過する光が第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間を通って撮像素子２６の受光面に入射しやすくなる。

そこで、第１円筒体２４１は、嵌合部３０１及び押さえ部材３０２により保持された場合に、第１円筒体２４１の外径部から径方向に膨出して嵌合部３０１及び押さえ部材３０２と対向する膨出環２４１ｂを備える。これにより、第１円筒体２４１とホルダー３０との間の隙間が減少するので、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間に入り込む光の光量が低下し、ひいては撮像素子２６の受光面に入射する入射光量を抑制できる。

膨出環２４１ｂは、第１円筒体２４１の径方向位置、ひいては第２円筒体２４２の径方向位置を一義的に規定するため、嵌合部３０１及び押さえ部材３０２と接触しないように形成される。また、膨出環２４１ｂは、円環状に形成される必要はなく、焦点調整において、嵌合部３０１及び押さえ部材３０２と接触しない範囲で、第１円筒体２４１とホルダー３０との間の隙間を可能な限り減少させるような形状であればよい。

凸部３０１ｂには、膨出環２４１ｂとの干渉を回避する逃げ溝３０１ｃが形成される。レンズ鏡筒２４は焦点調整により軸方向に移動し、これに伴い、膨出環２４１ｂも移動するため、逃げ溝３０１ｃの幅ｗは、想定されるレンズ鏡筒２４の軸方向の移動量に応じて設定される。なお、押さえ部材３０２に対しても、前述のように、逃げ溝３０１ｃと同様の目的で幅ｗの開口３０２ａを設けてもよい。

このように凸部３０１ｂに対して逃げ溝３０１ｃを形成したので、厳密な加工精度が要求される凸部３０１ｂ先端の面積が減少し、第２実施形態と比較して、さらに加工時間を短縮して製造コスト低減に資することが可能となる。また、第１円筒体２４１の外径部と凸部３０１ｂ先端の接触面積が減少するので、第１円筒体２４１と凸部３０１ｂ先端との間の摺動抵抗が低減し、焦点調整などをより円滑に行うことが可能となる。なお、焦点調整時には、揮発性の潤滑剤を用いて第１円筒体２４１と凸部３０１ｂ先端との間の摺動抵抗を更に低減し、焦点調整後には、潤滑剤を揮発させて摺動抵抗を増加させ、第１円筒体２４１が動きにくくなるようにしてもよい。

ステー２２、レンズ２４１ａを除くレンズ鏡筒２４、又はホルダー３０のうち、少なくとも部分的に色彩拡散面の反射率を低減する塗料を塗布してもよい。例えば、レンズ鏡筒２４、又はホルダー３０に光が反射して第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間に入射する反射領域に色彩拡散面の反射率を低減する塗料を塗布してもよい。また、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの間は、レンズ鏡筒２４の径方向の位置決めに影響を与えない範囲で塗布してもよい。色彩は、黒色に限らず、紫、青、赤などの色彩拡散面の反射率が他の色彩と比較して小さい色を使用しうる。

次に、本発明を実施するための第４実施形態の一例について説明する。なお、第３実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。
図８は、第３実施形態の撮像装置３２に対して、さらに遮光性を向上させた撮像装置３２を示す。

第１円筒体２４１の一端と貫通孔２２ａの周縁全周におけるステー２２とが、互いに対向する対向面を有するように第１円筒体２４１を構成し、この対向面の間に遮光部材３４を配置する。特に、貫通孔２２ａに対するレンズ鏡筒２４の軸方向位置が焦点調整によらず予め定められているような場合には、遮光部材３４を、例えば、円環状に形成して、軸方向の厚さを対向面間の距離に設定してもよい。これにより、第１円筒体２４１とステー２２との間で遮光部材３４を挟持して、第２円筒体２４２と貫通孔２２ａとの隙間へ入射する光を低減することができる。したがって、第３実施形態の膨出環２４１ｂと比較すると、撮像素子２６の受光面により近い位置で遮光を行うことが可能であるので、環境の厳しい自動車に撮像装置３２を搭載した場合でも、撮像装置３２の信頼性を向上させることができる。

本実施形態による遮光部材３４の配置は、第３実施形態のみならず第１実施形態及び第２実施形態においても適用可能である。

１０…ステレオ画像処理装置、２２…ステー、２２ａ…貫通孔、２２ｂ…雌ネジ部、２４…レンズ鏡筒、２４１…第１円筒体、２４１ａ…レンズ、２４１ｂ…膨出環、２４２…第２円筒体、２４２ａ…雄ネジ部、２６…撮像素子、３０…ホルダー、３０１…嵌合部、３０１ａ…断面Ｖ字状平面、３０１ｂ…凸部、３０１ｃ…逃げ溝、３０２…押さえ部材、３２…撮像装置、３４…遮光部材

Claims (12)

1. 内径部に螺旋溝を有する貫通孔が形成され、前記貫通孔を通して撮像対象を臨む位置に撮像素子を固定する固定部材と、
   レンズを内部に組み込んだ第１円筒体の一端に対して、前記貫通孔よりも小径の第２円筒体の一端を同軸に接続してなり、前記第２円筒体の外径部の少なくとも一部に、前記螺旋溝の溝底径よりも小さく、かつ、前記貫通孔の内径よりも大きい外径の螺旋凸条を有し、前記第２円筒体が前記螺旋凸条と前記螺旋溝との螺合により前記貫通孔に挿入されて前記レンズが前記撮像素子と対向するレンズ鏡筒と、
   を含み、
   前記固定部材には、前記第２円筒体の軸方向における位置に応じて前記貫通孔とこれに挿入された前記第２円筒体との間における径方向の隙間を全域にわたって生じさせ、かつ、前記貫通孔の軸方向から見て前記螺旋溝と前記螺旋凸条とが全周で重畳するように、前記第１円筒体の外径部を保持するホルダーが設けられていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ホルダーは、前記第１円筒体の外径部と下方から嵌合する嵌合部と、前記嵌合部との間で前記第１円筒体を挟持する押さえ部材と、を含み、前記嵌合部は、前記固定部材と一体成形されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記螺旋凸条が雄ネジであり、かつ、前記螺旋溝が雌ネジである場合、前記螺旋凸条の外径は前記雄ネジの外径であり、前記螺旋溝の溝底径は前記雌ネジの谷径であり、前記貫通孔の内径は前記雌ネジの内径であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記ホルダーは、前記雄ネジの有効径を規定する仮想的な第１の円筒が、前記雌ネジの有効径を規定する仮想的な第２の円筒から内方に離間して位置するように、前記第１円筒体の外径部を保持することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第１円筒体が前記嵌合部に嵌合した場合に、前記貫通孔の軸線と前記第２円筒体の軸線とが平行となることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
6. 前記第１円筒体が前記嵌合部に嵌合した場合に、前記貫通孔の軸線と前記第２円筒体の軸線とが同軸となることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記嵌合部が、前記第１円筒体の断面円と２点で接する２つの平面を有する断面略Ｖ字状の嵌合溝を備えてなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の撮像装置。
8. 前記嵌合部は、前記２つの平面のうち前記第１円筒体と接する部分を除く部分が陥凹形成され、前記２つの平面のうち前記第１円筒体と接する部分が、前記嵌合溝の内方に突出する凸部の先端をなすことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記第１円筒体は、前記ホルダーにより保持された場合に、前記第１円筒体の外径部から径方向に膨出して前記嵌合部及び前記押さえ部材と対向する膨出環を備えてなることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記固定部材、前記レンズを除く前記レンズ鏡筒、又は前記ホルダーに光が反射して前記撮像素子に入射する場合、少なくとも前記光が反射する部分に、色彩拡散面の反射率を低減する塗料を塗布したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の撮像装置。
11. 前記第１円筒体の一端と前記貫通孔の周縁全周における前記固定部材とが、互いに対向する対向面を有し、前記対向面の間に遮光部材を配置したことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の撮像装置。
12. 前記固定部材及び前記レンズ鏡筒を、夫々、一対含んでステレオカメラを構成することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載の撮像装置。