KR20180134854A - 복안 카메라 모듈, 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 기술은, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 고정할 수 있도록 하는 복안 카메라 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다. 복안 카메라 모듈은, 각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 복수의 단안 카메라 모듈이 연결됨으로써, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 고정할 수 있도록 한다. 본 기술은, 예를 들면, 복수의 CMOS 이미지 센서를 연결시킨 복안 카메라 모듈에 적용할 수 있다.
Description
본 기술은, 복안 카메라 모듈, 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 고정할 수 있도록 한 복안 카메라 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다.
복수의 단안 카메라 모듈을 조합시킨 복안 방식의 카메라 모듈이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
그런데, 복안 방식의 카메라 모듈에서, 복수의 단안 카메라 모듈을 고정하는 방법으로서는, 소정의 형상으로 이루어지는 연결 부재를 이용하여 고정하는 방법이 있다.
이와 같은 연결 부재를 이용함으로써, 복수의 단안 카메라 모듈을 고정하는 것이 가능해지지만, 현재 상태에서는, 연결 부재를 이용한 고정 방법은 확립되어 있지 않고, 보다 효과적으로, 연결 부재에 의해, 복수의 단안 카메라 모듈을 고정할 수 있도록 하는 것이 요구되어 있다.
본 기술은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 고정할 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 한 측면의 복안 카메라 모듈은, 복수의 단안 카메라 모듈과, 상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 구비하고, 각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 복안 카메라 모듈이다.
본 기술의 한 측면의 전자 기기는, 복수의 단안 카메라 모듈과, 상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 가지며, 각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 복안 카메라 모듈을 탑재한 전자 기기이다.
또한, 본 기술의 한 측면의 복안 카메라 모듈 또는 전자 기기는, 독립한 장치라도 좋고, 하나의 장치를 구성하고 있는 내부 블록이라도 좋다.
본 기술의 한 측면에서는, 각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위가 맞추어짐으로써, 복수의 단안 카메라 모듈이 연결된다.
본 기술의 한 측면에 의하면, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 고정할 수 있다.
또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 개시 중에 기재된 어느 어느 하나의 효과라도 좋다.
도 1은 복안 카메라 모듈의 외관의 구성례를 도시하는 도면.
도 2는 복안 카메라 모듈의 제조 공정의 전체의 흐름을 설명하는 플로우 차트.
도 3은 프레임 마운트 공정을 설명하는 도면.
도 4는 프레임의 상세한 구조를 도시하는 도면.
도 5는 프레임 부착 후의 센서 모듈의 구조를 도시하는 도면.
도 6은 렌즈 마운트 공정을 설명하는 도면.
도 7은 렌즈 유닛 부착 후의 센서 모듈의 구조를 도시하는 도면.
도 8은 플레이트 어태치 공정을 설명하는 도면.
도 9는 연결 부재의 상세한 구조를 도시하는 도면.
도 10은 연결 부재 부착 후의 단안 카메라 모듈의 구조를 도시하는 도면.
도 11은 완성 후의 복안 카메라 모듈의 구조를 도시하는 도면.
도 12는 전자 기기의 구성례를 도시하는 도면.
도 13은 복안 카메라 모듈의 사용례를 도시하는 도면.
도 14는 내시경 수술 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 도면.
도 15는 카메라 헤드 및 CCU의 기능 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 16은 체내 정보 취득 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 17은 차량 제어 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 18은 차외 정보 검출부 및 촬상부의 설치 위치의 한 예를 도시하는 설명도.
도 2는 복안 카메라 모듈의 제조 공정의 전체의 흐름을 설명하는 플로우 차트.
도 3은 프레임 마운트 공정을 설명하는 도면.
도 4는 프레임의 상세한 구조를 도시하는 도면.
도 5는 프레임 부착 후의 센서 모듈의 구조를 도시하는 도면.
도 6은 렌즈 마운트 공정을 설명하는 도면.
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도 11은 완성 후의 복안 카메라 모듈의 구조를 도시하는 도면.
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도 13은 복안 카메라 모듈의 사용례를 도시하는 도면.
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도 15는 카메라 헤드 및 CCU의 기능 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 16은 체내 정보 취득 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 17은 차량 제어 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 18은 차외 정보 검출부 및 촬상부의 설치 위치의 한 예를 도시하는 설명도.
이하, 도면을 참조하면서 본 기술의 실시의 형태에 관해 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행하는 것으로 한다.
1. 복안 카메라 모듈의 구성례
2. 복안 카메라 모듈의 제조 공정의 흐름
(1) 프레임 마운트 공정
(2) 렌즈 마운트 공정
(3) 플레이트 어태치 공정
(4) 복안 카메라 모듈의 완성
3. 변형례
4. 전자 기기의 구성례
5. 복안 카메라 모듈의 사용례
6. 내시경 수술 시스템에의 응용례
7. 체내 정보 취득 시스템에의 응용례
8. 이동체에의 응용례
<1. 복안 카메라 모듈의 구성례>
도 1은, 본 기술을 적용한 복안 카메라 모듈의 외관의 구성례를 도시하는 도면이다.
도 1에서, 도 1의 A는, 복안 카메라 모듈(10)의 사시도이고, 도 1의 B는, 복안 카메라 모듈(10)의 정면도이다.
복안 카메라 모듈(10)은, 복안 방식의 카메라 모듈로서, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이, 사각형의 판형상의 형상으로 이루어지는 연결 부재(102)에 의해 고정됨으로써 구성된다.
단안 카메라 모듈(101-1)에는, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자나 렌즈 유닛 등이 탑재되어 있다.
단안 카메라 모듈(101-1)에서, 고체 촬상 소자는, 복수의 화소가 2차원형상으로 배열된 화소부나, 화소의 구동이나 A/D(Analog/Digital) 변환 등을 행하는 주변 회로부 등으로 구성되어 있다. 이 고체 촬상 소자에서는, 렌즈 유닛 내의 렌즈로부터 입사된 광(상광)이 화소부의 수광면에 결상되고, 결상된 상의 광이 광전 변환됨으로써, 화소 신호가 생성된다.
단안 카메라 모듈(101-2)에는, 단안 카메라 모듈(101-1)과 마찬가지로, CMOS 이미지 센서나 렌즈 유닛 등이 탑재되어 구성된다. 예를 들면, 복안 카메라 모듈(10)에서는, 단안 카메라 모듈(101-1)을 메인 카메라로 하는 한편으로, 단안 카메라 모듈(101-2)을 서브 카메라로 할 수 있다.
연결 부재(102)는, 단안 카메라 모듈(101-1)의 렌즈 유닛과, 단안 카메라 모듈(101-2)의 렌즈 유닛을 나열한 때의 평면 방향의 사이즈보다도 큰 윤곽의 사각형의 판형상의 형상으로 이루어진다. 또한, 연결 부재(102)에는, 단안 카메라 모듈(101-1)의 렌즈 유닛이 삽입되는 사각형의 삽입구멍부와, 단안 카메라 모듈(101-2)의 렌즈 유닛이 삽입되는 사각형의 삽입구멍부가, 대칭으로 관통 형성되어 있다.
복안 카메라 모듈(10)에서는, 연결 부재(102)에 관통 형성된 2개의 사각형의 삽입구멍부에 대해, 단안 카메라 모듈(101-1)의 렌즈 유닛과, 단안 카메라 모듈(101-2)의 렌즈 유닛이 각각 삽입되어 고정되어 있다. 이에 의해, 복안 카메라 모듈(10)은, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)을 갖는, 복안 방식의 카메라 모듈로서 구성된다.
복안 카메라 모듈(10)은, 이상과 같이 구성된다.
또한, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)은, 연결 부재(102)에 의해 연결되는, 복수의 단안 카메라 모듈의 한 예이고, 이하, 그들을 특히 구별할 필요가 없는 경우에는, 단지, 단안 카메라 모듈(101)이라고 칭하여 설명한다.
또한, 단안 카메라 모듈은, 하나의 고체 촬상 소자(이미지 센서)가 탑재된 카메라 모듈이다. 한편으로, 복안 카메라 모듈은, 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시킴으로써, 복수의 고체 촬상 소자(이미지 센서)가 탑재된 카메라 모듈이다. 단, 모듈은, 패키지 등의 다른 명칭으로 불리는 경우가 있다.
<2. 복안 카메라 모듈의 제조 공정의 흐름>
다음에, 도 2의 플로우 차트를 참조하여, 도 1에 도시한 복안 카메라 모듈(10)의 제조 공정의 전체의 흐름에 관해 설명한다.
스텝 S101에서는, 프레임 마운트 공정이 행하여진다. 이 프레임 마운트 공정에서는, 복수의 센서 모듈에 대해, 프레임이 각각 부착된다. 이하, 설명의 편의상, 프레임이 부착된 센서 모듈을, 프레임 부착 센서 모듈이라고도 칭하기로 한다.
또한, 프레임 마운트 공정의 상세한 내용은, 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
스텝 S102에서는, 렌즈 마운트 공정이 행하여진다. 이 렌즈 마운트 공정에서는, 프레임 마운트 공정(S101)에서 조립된 복수의 프레임 부착 센서 모듈에 대해, 렌즈 유닛이 각각 부착된다. 그리고, 이 렌즈 유닛이 부착된 프레임 부착 센서 모듈이, 상술한 단안 카메라 모듈(101-1)(도 1)과, 단안 카메라 모듈(101-2)(도 1)에 상당하고 있다.
또한, 렌즈 마운트 공정의 상세한 내용은, 도 6 및 도 7을 참조하여 후술한다.
스텝 S103에서는, 플레이트 어태치 공정이 행하여진다. 이 플레이트 어태치 공정에서는, 렌즈 마운트 공정(S102)에서 조립된 복수의 단안 카메라 모듈(101)(101-1, 101-2)에 대해, 연결 부재(102)가 부착된다. 그 결과, 도 1에 도시한 바와 같이, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이, 연결 부재(102)에 의해 연결되어 고정되고, 복안 카메라 모듈(10)이 완성되게 된다.
또한, 플레이트 어태치 공정의 상세한 내용은, 도 8 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
이상, 복안 카메라 모듈(10)의 제조 공정의 전체의 흐름에 관해 설명하였다. 다음에, 복안 카메라 모듈(10)의 제조 공정에서의 각 공정의 상세한 내용에 관해 설명한다. 단, 이 제조 공정에서는, 2개의 단안 카메라 모듈(101)(101-1, 101-2)이, 연결 부재(102)에 의해 연결됨으로써, 복안 카메라 모듈(10)이 제조되는 경우를 예로 하여 설명한다.
(1) 프레임 마운트 공정
우선, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 도 2의 스텝 S101에 대응하는 프레임 마운트 공정의 상세한 내용에 관해 설명한다.
도 3은, 프레임 마운트 공정을 설명하는 도면이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 프레임 마운트 공정에서는, 센서 모듈(121-1)의 센서면(121A-1)에 대해, 프레임(122-1)의 센서 대응면(122A-1)이 조정된 후에, 센서 모듈(121-1)(의 기판(121B-1))과, 프레임(122-1)(의 센서 대응면(122A-1) 이외의 영역의 면)이, 수지 접착 등에 의해 고정된다. 또한, 센서 대응면(122A-1)은, 광을 투과 가능한 부재(투명한 광학 부재)로 이루어진다.
여기서, 프레임(122-1)은, 센서 모듈(121-1)에 대해, 6축(軸) 보정 마운트된다. 이 6축 보정 마운트에서는, 프레임(122-1)의 센서 대응면(122A-1)의 광축 방향이, 센서 모듈(121-1)의 센서면(121A-1)의 광축 방향과 맞도록, X축, Y축, Z축의 3축에, 평면의 회전 방향의 θ, X축의 틸트(あおり; 부채질) 방향인 α, Y축의 틸트(あおり) 방향인 β를 포함하는 합계 6축방향의 보정이 행하여진다. 즉, 여기서는, 광축 방향의 조심(調芯)이 행하여지고 있다고도 말할 수 있다.
도 4에는, 도 3의 프레임(122-1)의 상세한 구조를 도시하고 있다. 도 4에서, 프레임(122-1)에는, 플레이트 어태치 공정(도 2의 S103)에서, 연결 부재(102)와의 조립이 행하여질 때의 기준면(카메라측 기준면)인 것을 나타내는 기준 마크(131-1 내지 133-1)가 형성되어 있다. 즉, 도 4에서는, 프레임(122-1)이 갖는 면 중, 화살표(A1)로 도시한 측의 일방의 면이, 기준면(카메라측 기준면)이 된다. 한편으로, 화살표(A2)로 도시한 측의 타방의 면은 기준면으로는 되지 않는다.
또한, 도 4에서, 프레임(122-1)에는, 플레이트 어태치 공정에서, 연결 부재(102)와의 조립이 행하여질 때의 위치 결정용의 부위(기준의 부위)인 위치 결정용 구멍부(141-1)와, 위치 결정용 구멍부(142-1)가 관통 형성되어 있다. 단, 위치 결정용 구멍부(141-1)와, 위치 결정용 구멍부(142-1)는, 프레임(122-1)상에서, 어느 정도의 거리를 갖고서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 프레임(122-1)에는, 연결 부재(102)를, 나사에 의해 고정하기 위한 나사 삽통구멍부(151-1)와, 나사 삽통구멍부(152-1)가 관통 형성되어 있다.
도 4에서, 프레임(122-1)은, 그 일부의 영역이 돌출한 사각형의 판형상의 형상으로 이루어지는데, 당해 돌출한 영역(부분)에, 위치 결정용 구멍부(141-1)와 나사 삽통구멍부(151-1)가 형성되어 있다. 또한, 프레임(122-1)에서는, 당해 돌출한 영역과는 반대측의 언저리(緣) 부근의 영역에, 위치 결정용 구멍부(142-1)와 나사 삽통구멍부(152-1)가 형성되어 있다.
또한, 프레임(122-1)에서, 기준 마크(131-1 내지 133-1)는, 화살표(A1)측의 면이 기준면인 것을 나타내기 위한 방법의 한 예이고, 다른 방법에 의해 기준면인 것이 인식 가능하면, 반드시 마련할 필요는 없다.
또한, 도 3 및 도 4에서는, 센서 모듈(121-1)에 대해, 프레임(122-1)을 부착하는 경우를 설명하였지만, 센서 모듈(121-2)에 대해서도 마찬가지로, 프레임(122-2)이 부착된다. 여기서, 프레임(122-2)은, 프레임(122-1)과 동일한 형상을 가지며, 프레임(122-1)과 마찬가지로, 위치 결정용 구멍부(141-2) 및 위치 결정용 구멍부(142-2), 및 나사 삽통구멍부(151-2) 및 나사 삽통구멍부(152-2)가 형성되어 있다.
단, 센서 모듈(121-2)에 대해, 프레임(122-2)을 부착하는 경우에는, 프레임(122-1)과 부착하는 방향이 다르다. 즉, 프레임(122-2)은, 프레임(122-1)과 동일한 형상으로 이루어지지만, 그 부착 방향이, 프레임(122-1)의 부착 방향에 대해, XY 평면상에서 180도 회전시킨 상태에서, 센서 모듈(121-2)에 대해 부착된다.
그리고, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)이, 센서 모듈(121-1)과 센서 모듈(121-2)에 각각 부착됨으로써, 도 5에 도시하는 바와 같은, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)과 프레임 부착 센서 모듈(111-2)이 각각 조립된다.
도 5에서, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)은, 프레임 마운트 공정에 의해, 센서 모듈(121-1)에 대해, 프레임(122-1)이 6축 보정 마운트됨으로써, 광축 방향의 조심이 행하여지고, 수지 접착 등에 의해 고정된 것이다. 마찬가지로, 프레임 부착 센서 모듈(111-2)은, 센서 모듈(121-2)에 대해, 프레임(122-2)이 6축 보정 마운트됨으로써, 광축 방향의 조심이 행하여지고, 수지 접착 등에 의해 고정된 것이다.
단, 도 5에서, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)에서는, 도 5의 상면측이 각각, 기준면(카메라측 기준면)으로 되어 있다. 또한, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)은, 부착 방향이 다르기 때문에(일방의 프레임을 기준으로 하였을 때에, 타방의 프레임을 XY 평면상에서 180도 회전시킨 상태로 되어 있기 때문에), 프레임(122-1)이 돌출한 부분과, 프레임(122-2)이 돌출한 부분을 조합시키는 것이 가능해진다.
(2) 렌즈 마운트 공정
다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 도 2의 스텝 S102에 대응하는 렌즈 마운트 공정의 상세한 내용에 관해 설명한다.
도 6은, 렌즈 마운트 공정을 설명하는 도면이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 렌즈 마운트 공정에서는, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)(센서 모듈(121-1))의 센서면(121A-1)에 대해, 렌즈 유닛(112-1)이 조정된 후에, 프레임(122-1)(의 센서 대응면(122A-1) 이외의 영역의 면)과, 렌즈 유닛(112-1)이, 수지 접착 등에 의해 고정된다.
여기서, 렌즈 유닛(112-1)은, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)(센서 모듈(121-1))에 대해, 6축 보정 마운트된다. 이 6축 보정 마운트에서는, 렌즈 유닛(112-1)(의 렌즈)의 광축 방향이, 센서 모듈(121-1)의 센서면(121A-1)의 광축 방향과 맞도록, X축, Y축, Z축의 3축에, 평면의 회전 방향의 θ, X의이 틸트(あおり) 방향의 α, Y축의 틸트(あおり) 방향의 β를 포함한 합계 6축방향의 보정이 행하여진다. 즉, 여기서는, 광축 방향의 조심이 행하여지고 있다고도 말할 수 있다.
또한, 도 6에서는, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)에 대해, 렌즈 유닛(112-1)이 부착되는 경우를 도시하고 있지만, 프레임 부착 센서 모듈(111-2)에 대해서도 마찬가지로, 렌즈 유닛(112-2)이 부착되게 된다.
그리고, 렌즈 유닛(112-1)과 렌즈 유닛(112-2)이, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)과 프레임 부착 센서 모듈(111-2)에 각각 부착됨으로써, 도 7에 도시하는 바와 같은, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이 각각 조립된다.
도 7에서, 단안 카메라 모듈(101-1)은, 렌즈 마운트 공정에 의해, 프레임 부착 센서 모듈(111-1)에 대해, 렌즈 유닛(112-1)이 6축 보정 마운트됨으로써, 광축 방향의 조심이 행하여지고, 수지 접착 등에 의해 고정된 것이다. 마찬가지로, 단안 카메라 모듈(101-2)은, 프레임 부착 센서 모듈(111-2)에 대해, 렌즈 유닛(112-2)이 6축 보정 마운트됨으로써, 광축 방향의 조심이 행하여지고, 수지 접착 등에 의해 고정된 것이다.
단, 도 7에서, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)에서는, 도 7의 상면측이 각각, 기준면(카메라측 기준면)으로 되어 있다.
또한, 렌즈 유닛(112-1)과 렌즈 유닛(112-2)은, 센서면(121A-1)(센서 대응면(122A-1))과 센서면(121A-2)(센서 대응면(122A-2))에 대해 부착되는 것이다. 그때문에, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)에서의 위치 결정용 구멍부(141)(141-1, 141-2) 및 위치 결정용 구멍부(142)(142-1, 142-2), 및 나사 삽통구멍부(151)(151-1, 151-2) 및 나사 삽통구멍부(152)(152-1, 152-2)에 대해, 렌즈 유닛(112-1)과 렌즈 유닛(112-2)이 덮이는 일은 없다.
(3) 플레이트 어태치 공정
최후에, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 도 2의 스텝 S103에 대응하는 플레이트 어태치 공정의 상세한 내용에 관해 설명한다.
도 8은, 플레이트 어태치 공정을 설명하는 도면이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 플레이트 어태치 공정에서는, 연결 부재(102)에 대해, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이, 렌즈 유닛(112-1)과 렌즈 유닛(112-2)측(센서면(121A-1)과 센서면(121A-2) 측)부터 부착된다.
여기서, 도 9에는, 도 8의 연결 부재(102)의 상세한 구조를 도시하고 있다. 도 9의 A에서, 연결 부재(102)에는, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)과의 조립이 행하여질 때의 기준면(부재측 기준면)측에, 위치 결정용 돌기부(161-1 및 161-2)와, 위치 결정용 돌기부(162-1 및 162-2)가 형성되어 있다. 또한, 연결 부재(102)에는, 프레임(122-1)과 프레임(122-2)을, 나사에 의해 고정하기 위한 나사 삽통구멍부(171-1 및 171-2)와, 나사 삽통구멍부(172-1 및 172-2)가 형성되어 있다.
즉, 도 9의 A에서는, 연결 부재(102)가 갖는 면 중, 위치 결정용 돌기부(161)(161-1, 161-2)와 위치 결정용 돌기부(162)(162-1, 162-2)가 형성된 측의 면으로서, 화살표(A1)로 도시한 측의 일방의 면이, 기준면(부재측 기준면)이 된다. 한편으로, 화살표(A2)로 도시한 측의 타방의 면은 기준면으로는 되지 않는다.
위치 결정용 돌기부(161-1 및 161-2)와, 위치 결정용 돌기부(162-1 및 162-2)는, 연결 부재(102)와, 단안 카메라 모듈(101-1)(의 프레임(122-1)) 및 단안 카메라 모듈(101-2)(의 프레임(122-2))과의 조립이 행하여질 때의 위치 결정용의 부위(기준의 부위)이다.
도 9의 B는, 도 9의 A의 연결 부재(102)의 일부로서, 위치 결정용 돌기부(161-1) 및 위치 결정용 돌기부(161-2)의 주변을 확대한 도면이다. 도 9의 B에 도시하는 바와 같이, 위치 결정용 돌기부(161-1) 및 위치 결정용 돌기부(161-2)는, 원주형상(圓柱狀)의 형상으로 된다.
도 9의 A의 설명으로 되돌아와, 연결 부재(102)는, 단안 카메라 모듈(101-1)(의 프레임(122-1))과, 단안 카메라 모듈(101-2)(의 프레임(122-2))을 연결시키기 위한 부재로서, XY 평면 방향으로, 렌즈 유닛(112-1)과 렌즈 유닛(112-2)을 나열한 때의 사이즈보다도 큰 윤곽의 사각형의 판형상의 형상으로 이루어진다.
또한, 연결 부재(102)에는, 단안 카메라 모듈(101-1)의 렌즈 유닛(112-1)이 삽입되는 사각형의 형상으로 이루어지는 사각형 삽입구멍부(181-1)와, 단안 카메라 모듈(101-2)의 렌즈 유닛(112-2)이 삽입된 사각형의 형상으로 이루어지는 사각형 삽입구멍부(181-2)가 관통 형성되어 있다. 또한, 연결 부재(102)에서, 사각형 삽입구멍부(181-1)와 사각형 삽입구멍부(181-2)은, 대칭으로 되도록 형성되어 있다.
그리고, 연결 부재(102)에서, 위치 결정용 돌기부(161-1)와 위치 결정용 돌기부(162-1)는, 조립시에, 사각형 삽입구멍부(181-1)에 삽입되는 렌즈 유닛(112-1)을 갖는 단안 카메라 모듈(101-1)의 프레임(122-1)(도 7)에 형성되는 위치 결정용 구멍부(141-1)(도 7)와 위치 결정용 구멍부(142-1)(도 7)에 대응하는 위치에, 대응하는 형상으로 형성되어 있다.
또한, 위치 결정용 돌기부(161-2)와 위치 결정용 돌기부(162-2)는, 조립시에, 사각형 삽입구멍부(181-2)에 삽입되는 렌즈 유닛(112-2)을 갖는 단안 카메라 모듈(101-2)의 프레임(122-2)(도 7)에 형성된 위치 결정용 구멍부(141-2)(도 7)와 위치 결정용 구멍부(142-2)(도 7)에 대응하는 위치에, 대응하는 형상으로 형성된다.
즉, 연결 부재(102)(도 9의 A)에 형성된 위치 결정용 돌기부(161-1, 162-1, 161-2, 162-2)에서의 돌기부의 형상과, 프레임(122-1)(도 7) 및 프레임(122-2)(도 7)에 형성된 위치 결정용 구멍부(141-1, 142-1, 141-2, 142-2)에서의 구멍부의 형상은, 예를 들면 원주형상의 형상 등의 대응한 형상으로 이루어진다.
그때문에, 플레이트 어태치 공정의 조립시에 있어서, 연결 부재(102)에서의 기준면(부재측 기준면)과, 프레임(122-1)에서의 기준면(카메라측 기준면)이 광축 방향에 대향한 상태에서, 사각형 삽입구멍부(181-1)에 대해, 단안 카메라 모듈(101-1)(의 렌즈 유닛(112-1))을 삽입함으로써, 연결 부재(102)의 위치 결정용 돌기부(161-1)와 위치 결정용 돌기부(162-1)가, 프레임(122-1)의 위치 결정용 구멍부(141-1)와 위치 결정용 구멍부(142-1)에 삽입되게 된다.
마찬가지로, 플레이트 어태치 공정의 조립시에 있어서, 연결 부재(102)에서의 기준면(부재측 기준면)과, 프레임(122-2)에서의 기준면(카메라측 기준면)이 광축 방향에 대향한 상태에서, 사각형 삽입구멍부(181-2)에 대해, 단안 카메라 모듈(101-2)(의 렌즈 유닛(112-2))을 삽입함으로써, 연결 부재(102)의 위치 결정용 돌기부(161-2)와 위치 결정용 돌기부(162-2)가, 프레임(122-2)의 위치 결정용 구멍부(141-2)와 위치 결정용 구멍부(142-2)에 삽입되게 된다.
이와 같이 하여, 플레이트 어태치 공정의 조립시에 있어서의 위치 결정이 행하여지고, 연결 부재(102)의 기준면(부재측 기준면)과, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)의 기준면(카메라측 기준면)이 접하도록 고정됨으로써, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이, 연결 부재(102)에 의해 연결되게 된다. 이에 의해, 도 10에 도시하는 바와 같이, 복안 카메라 모듈(10)이 조립된다.
도 10에서, 도 10의 A는, 복안 카메라 모듈(10)의 평면도이고, 도 10의 B는, 복안 카메라 모듈(10)의 저면도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 연결 부재(102)와, 단안 카메라 모듈(101-1)의 프레임(122-1) 및 단안 카메라 모듈(101-2)의 프레임(122-2)은, 나사(191-1 및 191-2)와, 나사(192-1 및 192-2)를 이용하여, 나사고정됨으로써, 고정된다.
즉, 플레이트 어태치 공정의 조립시에 있어서, 연결 부재(102)의 위치 결정용 돌기부(161-1)와 위치 결정용 돌기부(162-1)가, 프레임(122-1)의 위치 결정용 구멍부(141-1)와 위치 결정용 구멍부(142-1)에 삽입되어 위치 결정이 완료되면, 연결 부재(102)의 나사 삽통구멍부(171-1) 및 나사 삽통구멍부(172-1)와, 프레임(122-1)의 나사 삽통구멍부(151-1) 및 나사 삽통구멍부(152-1)가 각각 겹쳐지고, 각 나사 삽통구멍부가 연결되게 된다.
보다 구체적으로는, 연결 부재(102)의 기준면(부재측 기준면)과, 프레임(122-1)의 기준면(카메라측 기준면)이 위치 결정되어 접함으로써, 연결 부재(102)의 나사 삽통구멍부(171-1)와, 프레임(122-1)의 나사 삽통구멍부(151-1)가 연결되어, 나사 구멍이 형성되게 된다. 그리고, 이 나사 구멍(나사 삽통구멍부(171-1), 151-1)에 대해, 나사(191-1)를 나합시키는 것이 가능해진다.
마찬가지로, 연결 부재(102)의 나사 삽통구멍부(172-1)와, 프레임(122-1)의 나사 삽통구멍부(152-1)가 연결됨으로써 형성된 나사 구멍에 대해, 나사(192-1)를 나합시키는 것이 가능해진다. 또한, 연결 부재(102)의 나사 삽통구멍부(171-2)와, 프레임(122-2)의 나사 삽통구멍부(151-2)가 연결됨으로써 형성된 나사 구멍에 대해, 나사(191-2)를 나합시키는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 연결 부재(102)의 나사 삽통구멍부(172-2)와, 프레임(122-2)의 나사 삽통구멍부(152-2)가 연결됨으로써 형성된 나사 구멍에 대해, 나사(192-2)를 나합시키는 것이 가능해진다.
이와 같이 하여, 연결 부재(102)와 프레임(122-1)이, 나사(191-1) 및 나사(192-1)에 의해 고정되고, 연결 부재(102)와 프레임(122-2)이, 나사(191-2) 및 나사(192-2)에 의해 고정됨으로써, 연결 부재(102)에 대해, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이 고정되어, 복안 카메라 모듈(10)이 완성되게 된다.
(4) 복안 카메라 모듈의 완성
도 11은, 완성 후의 복안 카메라 모듈(10)의 구조를 도시하는 도면이다.
도 11에서, 도 11의 A는, 복안 카메라 모듈(10)의 사시도이고, 도 11의 B는, 복안 카메라 모듈(10)의 정면도이고, 도 11의 C는, 복안 카메라 모듈(10)의 저면도이다.
상술한 제조 공정(도 2)에 의해 제조되는 복안 카메라 모듈(10)에서, 연결 부재(102)에 의해 연결되는 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)은, 프레임 마운트 공정(도 2의 S101) 및 렌즈 마운트 공정(도 2의 S102)에서 광축 방향이 조심되어 있다. 그때문에, 플레이트 어태치 공정(도 2의 S103)에서는, 난이도가 높은 복안 조정을 행하지 않고서, 각 기준면(카메라측 기준면과 부재측 기준면)의 위치 결정용의 부위를 맞추어서 고정하면 좋고, 복안화(복안 조정)의 공정을 간소화할 수 있다.
여기서, 예를 들면, 종래의 복안 카메라 모듈에서는, 2개의 단안 카메라 모듈을 연결한 경우에, 복안 조정으로서, 일방의 단안 카메라 모듈에서 생성되는 화상에 대해, 타방의 단안 카메라 모듈에서 생성된 화상의 위치를 맞추어 넣는 등, 난이도가 높은 복안 조정을 행할 필요가 있어서, 수고가 들고 있다.
한편으로, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 광축 방향이 조심되어 있는 단안 카메라 모듈(101)(101-1, 101-2)을, 각 기준면(카메라측 기준면과 부재측 기준면)의 위치 결정용의 부위에 의해, 기준면과 평행으로 되도록 연결 부재(102)에 고정할 수 있기 때문에, 종래 행하여지고 있던 복안 조정을 행할 필요가 없다. 즉, 이와 같은 위치 결정(메카니컬 위치 결정)은, 높은 정밀도로 행하는 것이 가능해지기 때문에, 복안의 조정이 불필요하게 되고, 결과로서, 복안화의 공정을 간소화할 수 있다. 또한, 이와 같이, 복안화의 공정이 간소화됨으로써, 카메라 모듈을 제조하는 측뿐만 아니라, 카메라 모듈을 구입하는 측에서도, 복안화의 공정을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 플레이트 어태치 공정의 조립시에, 나사 고정 등의 탈착 가능한 고정 방식에 의해, 프레임(122)(122-1, 122-2)과, 연결 부재(102)가 고정되기 때문에, 고정 계면에, 접착제를 개재시킬 필요가 없고, 리페어성을 향상시킬 수 있다. 특히, 종래의 복안 카메라 모듈에서는, 단안 카메라 모듈을 연결 부재에 의해 연결시키는 경우에, 리페어성의 향상이 요구되어 있는데, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 그 요구에 응할 수 있다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 프레임(122)(122-1, 122-2)과 연결 부재(102)와의 고정 계면에 접착제를 개재시킬 필요가 없기 때문에, 접착 수지의 열화에 의한 복안 정밀도의 변동을 억제하는 것도 가능해진다. 특히, 종래의 복안 카메라 모듈에서는, 접착 수지를 사용하여 고정한 경우에, 복안 정밀도의 경년 열화가 크고, 복안 정밀도를 유지하는 것이 요구되고 있지만, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 그 요구에 응할 수 있다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)을 연결 부재(102)에 의해 연결함으로써, 연결 부재(102)에 의해, 각 단안 카메라 모듈(101)에 가까운 영역에 새롭게 방열(放熱) 루트를 확보하는 것이 가능해저서, 방열성을 향상시킬 수 있다. 특히, 종래의 복안 카메라 모듈(단안 카메라 모듈)에서는, 방열성의 향상이 요구되고 있지만, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 그 요구에 응할 수 있다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서, 연결 부재(102)는, 단독의 부재로서가 아니고, 복안 카메라 모듈(10)을 격납하는 몸체(이른바 세트 몸체) 내에, 당해 몸체의 일부로서 형성되도록 하여도 좋다. 이와 같은 구조를 채용한 경우에는, 연결 부재(102)를 단독으로 준비할 필요가 없어지기 때문에, 부품 갯수를 삭감할 수 있다는 메리트가 있다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 연결 부재(102)에 관통 형성된 사각형 삽입구멍부(181)(181-1, 181-2)에, 단안 카메라 모듈(101)(101-1, 101-2)이 고정되기 때문에, 복안 카메라 모듈(10)의 높이(Z축방향의 높이)를, 단안 카메라 모듈(101)(101-1, 101-2)과 동등(거의 동일)한 높이로 할 수 있다. 즉, 복수의 단안 카메라 모듈(101)을 연결 부재(102)에 의해 연결하고, 복안 카메라 모듈(10)을 제조한 때에, 카메라 모듈의 전체 길이가 높아진다는 일은 없다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 연결 부재(102)의 형상에 응하여, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)의 거리(기선(基線) 길이)를, 자유롭게 조정하는 것이 가능해지기 때문에, 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 전용의 복안 카메라 모듈이 아니라, 복수의 단안 카메라 모듈(101)을 연결 부재(102)에 의해 연결한다는 구성을 취하고 있기 때문에, 복안 카메라 모듈(10)로서 구성하는지, 또는 단안 카메라 모듈(101)로서 구성하는지를 선택할 수 있다. 또한, 도 11의 복안 카메라 모듈(10)에서는, 연결 부재(102)에 소정의 각도를 갖게 함으로써, 예를 들면, 와이드나 광각 등의 용도로 사용되도록 하는 것도 가능해진다.
이상과 같이, 상술한 제조 공정(도 2)에 의해 제조된 복안 카메라 모듈(10)은, 종래의 복안 카메라 모듈 등에 비하여, 보다 유리한 효과를 갖고 있고, 복안 카메라 모듈(10)에서는, 보다 효과적으로, 복수의 단안 카메라 모듈(101)을 연결 부재(102)에 의해 고정할 수 있다고 말할 수 있다.
<3. 변형례>
상술한 설명에서는, 복안 카메라 모듈(10)은, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)의 2개의 단안 카메라 모듈을, 연결 부재(102)에 의해 연결하여 구성된다고 하여 설명하였지만, 단안 카메라 모듈은, 2개로 한하지 않고, 3개 이상의 단안 카메라 모듈이 연결되고 구성되도록 하여도 좋다. 예를 들면, 3개 이상의 단안 카메라 모듈이 연결되는 경우에는, 연결 부재(102)에, 단안 카메라 모듈의 수에 응하여 사각형 삽입구멍부를 형성함으로써, 거기에 단안 카메라 모듈을 고정할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 프레임(122-1)의 기준면(카메라측 기준면)에, 2개의 위치 결정용 구멍부(141-1, 142-1)가 형성되고, 프레임(122-2)의 기준면(카메라측 기준면)에, 2개의 위치 결정용 구멍부(141-2, 142-2)가 형성되는 한편으로, 연결 부재(102)의 기준면(부재측 기준면)에, 4개의 위치 결정용 돌기부(161-1, 162-1, 161-2, 162-2)가 형성되는 경우를 설명하였다.
이들의 위치 결정용 구멍부와 위치 결정용 돌기부는, 조립시의 위치 결정할 때에, 조합되는 구멍부와 돌기부의 형상과 위치가 대응하고 있으면, 예를 들면, 원주형상 이외의 다른 형상(예를 들면, 관통하지 않고, 홈부(窪み) 등이라도 좋다)으로 하거나, 또는 기준면의 다른 위치에 형성하거나 하는 등, 다른 형태가 채용되도록 하여도 좋다. 또한, 기준면(카메라측 기준면)에 형성되는 위치 결정용 구멍부의 수와, 기준면(부재측 기준면)에 형성된 위치 결정용 돌기부의 수는, 카메라측 기준면측과 부재측 기준면측에서 대응하고 있으면 되고, 그 수는 임의로 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상술한 설명과는 역으로, 프레임(122)의 기준면(카메라측 기준면)에, 위치 결정용 돌기부를 형성하는 한편으로, 연결 부재(102)의 기준면(부재측 기준면)에, 위치 결정용 구멍부를 형성하도록 하여도 좋다.
또한, 복안 카메라 모듈(10)에서, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)과, 연결 부재(102)를 나사 고정하는 위치도 임의이고, 나사 고정하는 위치에 응하여, 프레임(122)측의 나사 삽통구멍부(151-1, 152-1, 151-2, 152-2)와, 연결 부재(102)측의 나사 삽통구멍부(171-1, 172-1, 171-2, 172-2)가 형성된다. 또한, 복안 카메라 모듈(10)에서, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)과, 연결 부재(102)를 고정하는 방식은, 나사 고정으로 한하지 않고, 예를 들면, 테이프나 해체성 수지를 사용한 고정 방식 등, 프레임(122)과 연결 부재(102)를 탈착 가능한 고정 방식이라면, 다른 고정 방식을 채용할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 연결 부재(102)에, 단안 카메라 모듈의 수에 응한 사각형 삽입구멍부를 형성함으로써, 그곳에 단안 카메라 모듈을 고정하고 있지만, 단안 카메라 모듈의 수와, 사각형 삽입구멍부의 수는, 반드시 일치할 필요는 없다. 예를 들면, 연결 부재(102)에, 사각형 삽입구멍부를 하나만 형성하고, 그곳에, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이 고정되도록 하여도 좋다. 또한, 상술한 설명에서는, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)은, 동일한 형상으로 이루어진다고 하여 설명하고 있지만, 그들은 다른 형상이라도 좋다. 그 경우에는, 예를 들면, 연결 부재(102)에 형성된 사각형 삽입구멍부의 형상 등을 바꿈으로써, 대처하는 것이 가능해진다. 또한, 상술한 설명에서는, 연결 부재(102)는, 사각형의 판형상의 형상으로 이루어진다고 하여 설명하였지만, 연결 부재(102)의 형상은, 사각형 이외의 형상이라도 좋다. 예를 들면, 사각형의 판형상의 형상으로 이루어지는 연결 부재(102)에 대해, 사다리꼴이나 반원 등의 형상으로 이루어지는 1 또는 복수의 돌기부를 마련할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 플레이트 어태치 공정에서, 연결 부재(102)는, 단안 카메라 모듈(101)의 렌즈 유닛(112)측(촬상면측)부터 부착된다고 하여 설명하였지만, 연결 부재(102)는, 단안 카메라 모듈(101)의 촬상면측 이외의 방향부터 부착되도록 하여도 좋다. 예를 들면, 단안 카메라 모듈(101)의 저면측부터, 연결 부재(102)를 부착할 수 있다. 또한, 연결 부재(102)의 기준면(부재측 기준면)에, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)의 조립이 행하여질 때의 기준면인 것을 나타내는 기준 마크가 형성되도록 하여도 좋다. 단, 예를 들면, 연결 부재(102)에서, 위치 결정용 돌기부(161-1) 등에 의해 기준면(부재측 기준면)인 것이 인식 가능하면, 기준 마크를 반드시 마련할 필요는 없다. 마찬가지로, 프레임(122-1) 및 프레임(122-2)에서도, 어떠한 방법으로 기준면(카메라측 기준면)인 것이 인식 가능하면, 기준 마크를 마련할 필요는 없다.
<4. 전자 기기의 구성례>
도 12는, 고체 촬상 장치를 갖는 전자 기기의 구성례를 도시하는 도면이다.
도 12의 전자 기기(1000)는, 예를 들면, 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라 등의 촬상 장치나, 스마트 폰이나 태블릿형 단말 등의 촬상 기능을 갖는 휴대 단말 장치 등의 전자 기기이다.
도 12에서, 전자 기기(1000)는, 복안 카메라 모듈(1001), DSP(Digital Signal Processor) 회로(1002), 프레임 메모리(1003), 표시부(1004), 기록부(1005), 조작부(1006), 및 전원부(1007)로 구성된다. 또한, 전자 기기(1000)에서, DSP 회로(1002), 프레임 메모리(1003), 표시부(1004), 기록부(1005), 조작부(1006), 및, 전원부(1007)는, 버스 라인(1008)을 통하여 상호 접속되어 있다.
복안 카메라 모듈(1001)은, 상술한 복안 카메라 모듈(10)(도 1이나 도 11 등)에 대응하고 있고, 예를 들면, 단안 카메라 모듈(101-1)과 단안 카메라 모듈(101-2)이, 연결 부재(102)에 의해 연결된 구조를 갖고 있다.
DSP 회로(1002)는, 복안 카메라 모듈(1001)로부터 공급되는 신호를 처리하는 신호 처리 회로이다. DSP 회로(1002)는, 복안 카메라 모듈(1001)로부터의 신호를 처리하여 얻어지는 화상 데이터를 출력한다. 프레임 메모리(1003)는, DSP 회로(1002)에 의해 처리된 화상 데이터를, 프레임 단위로 일시적으로 유지한다.
표시부(1004)는, 예를 들면, 액정 패널이나 유기 EL(Electro Luminescence) 패널 등의 패널형 표시 장치로 이루어지고, 복안 카메라 모듈(1001)에서 촬상된 동화 또는 정지화를 표시한다. 기록부(1005)는, 복안 카메라 모듈(1001)에서 촬상된 동화 또는 정지화의 화상 데이터를, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기록 매체에 기록한다.
조작부(1006)는, 유저에 의한 조작에 따라, 전자 기기(1000)가 갖는 각종의 기능에 관한 조작 지령을 출력한다. 전원부(1007)는, DSP 회로(1002), 프레임 메모리(1003), 표시부(1004), 기록부(1005), 및, 조작부(1006)의 동작 전원이 되는 각종의 전원을, 이들 공급 대상에 대해 적절히 공급한다.
전자 기기(1000)는, 이상과 같이 구성된다.
<5. 복안 카메라 모듈의 사용례>
도 13은, 복안 카메라 모듈(10)의 사용례를 도시하는 도면이다.
상술한 복안 카메라 모듈(10)(도 1 또는 도 11)은, 예를 들면, 이하와 같이, 가시광이나, 적외광, 자외광, X선 등의 광을 센싱하는 다양한 케이스에 사용할 수 있다. 즉, 도 13에 도시하는 바와 같이, 상술한, 감상용으로 제공되는 화상을 촬영하는 감상의 분야뿐만 아니라, 예를 들면, 교통의 분야, 가전의 분야, 의료·헬스케어의 분야, 시큐리티의 분야, 미용의 분야, 스포츠의 분야, 또는, 농업의 분야 등에 사용되는 장치라도, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 상술한 바와 같이, 감상의 분야에서, 예를 들면, 디지털 카메라나 스마트 폰, 카메라 기능부의 휴대 전화기 등의, 감상용으로 제공되는 화상을 촬영하기 위한 장치(예를 들면 도 12의 전자 기기(1000))에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
교통의 분야에서, 예를 들면, 자동 정지 등의 안전운전이나, 운전자의 상태의 인식 등을 위해, 자동차의 전방이나 후방, 주위, 차내 등을 촬영하는 차량탑재용 센서, 주행 차량이나 도로를 감시하는 감시 카메라, 차량 사이 등의 거리측정을 행하는 거리측정 센서 등의, 교통용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
가전의 분야에서, 예를 들면, 유저의 제스처를 촬영하여, 그 제스처에 따른 기기 조작을 행하기 위해, 텔레비전 수상기나 냉장고, 에어 컨디셔너 등의 가전에 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다. 또한, 의료·헬스케어의 분야에서, 예를 들면, 내시경이나, 적외광의 수광에 의한 혈관 촬영을 행하는 장치 등의, 의료나 헬스케어용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
시큐리티의 분야에서, 예를 들면, 방범 용도의 감시 카메라나, 인물 인증 용도의 카메라 등의, 시큐리티용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다. 또한, 미용의 분야에서, 예를 들면, 피부를 촬영하는 피부 측정기나, 두피를 촬영하는 마이크로스코프 등의, 미용용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
스포츠의 분야에서, 예를 들면, 스포츠 용도 등 용의 액션 카메라나 웨어러블 카메라 등의, 스포츠용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다. 또한, 농업의 분야에서, 예를 들면, 밭이나 작물의 상태를 감시하기 위한 카메라 등의, 농업용으로 제공되는 장치에서, 복안 카메라 모듈(10)을 사용할 수 있다.
<6. 내시경 수술 시스템에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 내시경 수술 시스템에 적용되어도 좋다.
도 14는, 본 개시에 관한 기술(본 기술)이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 14에서는, 시술자(術者)(의사)(11131)가, 내시경 수술 시스템(11000)을 이용하여, 환자 베드(11133)상의 환자(11132)에 수술을 행하고 있는 양상이 도시되어 있다. 도시하는 바와 같이, 내시경 수술 시스템(11000)은, 내시경(11100)과, 기복(氣腹) 튜브(11111)나 에너지 처치구(處置具)(11112) 등의, 그 밖의 시술구(術具)(11110)와, 내시경(11100)을 지지하는 지지 암 장치(11120)와, 내시경하 수술을 위한 각종의 장치가 탑재된 카트(11200)로 구성된다.
내시경(11100)은, 선단부터 소정의 길이의 영역이 환자(11132)의 체강(體腔) 내에 삽입되는 경통(鏡筒)(11101)과, 경통(11101)의 기단(基端)에 접속되는 카메라 헤드(11102)로 구성된다. 도시하는 예에서는, 경성(硬性)의 경통(11101)을 갖는 이른바 경성경으로서 구성되는 내시경(11100)을 도시하고 있지만, 내시경(11100)은, 연성의 경통을 갖는 이른바 연성경으로서 구성되어도 좋다.
경통(11101)의 선단에는, 대물 렌즈가 감입된 개구부가 마련되어 있다. 내시경(11100)에는 광원 장치(11203)가 접속되어 있고, 당해 광원 장치(11203)에 의해 생성된 광이, 경통(11101)의 내부에 연설(延設)되는 라이트 가이드에 의해 당해 경통의 선단까지 도광되고, 대물 렌즈를 통하여 환자(11132)의 체강 내의 관찰 대상을 향하여 조사되다. 또한, 내시경(11100)은, 직시경이라도 좋고, 사시경 또는 측시경이라도 좋다.
카메라 헤드(11102)의 내부에는 광학계 및 촬상 소자가 마련되어 있고, 관찰 대상으로부터의 반사광(관찰광)은 당해 광학계에 의해 당해 촬상 소자에 집광된다. 당해 촬상 소자에 의해 관찰광이 광전 변환되어, 관찰광에 대응하는 전기 신호, 즉 관찰상에 대응하는 화상 신호가 생성된다. 당해 화상 신호는, RAW 데이터로서 카메라 컨트롤 유닛(CCU : Camera Control Unit)(11201)에 송신된다.
CCU(11201)는, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등에 의해 구성되고, 내시경(11100) 및 표시 장치(11202)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또한, CCU(11201)는, 카메라 헤드(11102)로부터 화상 신호를 수취하고, 그 화상 신호에 대해, 예를 들면 현상 처리(디모자이크 처리) 등의, 당해 화상 신호에 의거한 화상을 표시하기 위한 각종의 화상 처리를 시행한다.
표시 장치(11202)는, CCU(11201)로부터의 제어에 의해, 당해 CCU(11201)에 의해 화상 처리가 시행된 화상 신호에 의거한 화상을 표시한다.
광원 장치(11203)는, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원으로 구성되고, 술부 등을 촬영할 때의 조사광을 내시경(11100)에 공급한다.
입력 장치(11204)는, 내시경 수술 시스템(11000)에 대한 입력 인터페이스이다. 유저는, 입력 장치(11204)을 통하여, 내시경 수술 시스템(11000)에 대해 각종의 정보의 입력이나 지시 입력을 행할 수가 있다. 예를 들면, 유저는, 내시경(11100)에 의한 촬상 조건(조사광의 종류, 배율 및 초점 거리 등)을 변경하는 취지의 지시 등을 입력한다.
처치구 제어 장치(11205)는, 조직의 소작(燒灼), 절개 또는 혈관의 봉지 등을 위한 에너지 처치구(11112)의 구동을 제어한다. 기복 장치(11206)는, 내시경(11100)에 의한 시야의 확보 및 시술자의 작업 공간의 확보의 목적으로, 환자(11132)의 체강을 팽창시키기 위해, 기복 튜브(11111)를 통하여 당해 체강 내에 가스를 보낸다. 레코더(11207)는, 수술에 관한 각종의 정보를 기록 가능한 장치이다. 프린터(11208)는, 수술에 관한 각종의 정보를, 텍스트, 화상 또는 그래프 등 각종의 형식으로 인쇄 가능한 장치이다.
또한, 내시경(11100)에 술부를 촬영할 때의 조사광을 공급하는 광원 장치(11203)는, 예를 들면 LED, 레이저 광원 또는 이들의 조합에 의해 구성되는 백색 광원으로 구성할 수 있다. RGB 레이저 광원의 조합에 의해 백색 광원이 구성되는 경우에는, 각 색(각 파장)의 출력 강도 및 출력 타이밍을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 광원 장치(11203)에서 촬상 화상의 화이트 밸런스의 조정을 행할 수가 있다. 또한, 이 경우에는, RGB 레이저 광원 각각으로부터의 레이저광을 시분할로 관찰 대상에 조사하고, 그 조사 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(11102)의 촬상 소자의 구동을 제어함에 의해, RGB 각각에 대응하는 화상을 시분할로 촬상하는 것도 가능하다. 당해 방법에 의하면, 당해 촬상 소자에 컬러 필터를 마련하지 않아도, 컬러 화상을 얻을 수 있다.
또한, 광원 장치(11203)는, 출력하는 광의 강도를 소정의 시간마다 변경하도록 그 구동이 제어되어도 좋다. 그 광의 강도의 변경의 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(11102)의 촬상 소자의 구동을 제어하여 시분할로 화상을 취득하고, 그 화상을 합성함에 의해, 이른바 거멓게 바램 및 희게 바램이 없는 고다이내믹 레인지의 화상을 생성할 수 있다.
또한, 광원 장치(11203)는, 특수광 관찰에 대응한 소정의 파장 대역의 광을 공급 가능하게 구성되어도 좋다. 특수광 관찰에서는, 예를 들면, 체조직에서의 광의 흡수의 파장 의존성을 이용하여, 통상의 관찰시에 있어서 조사광(즉, 백색광)에 비하여 협대역의 광을 조사함에 의해, 점막 표층의 혈관 등의 소정의 조직을 고콘트라스트로 촬영하는, 이른바 협대역 광관찰(Narrow Band Imaging)이 행하여진다. 또는, 특수광 관찰에서는, 여기광을 조사함에 의해 발생하는 형광에 의해 화상을 얻는 형광 관찰이 행하여져도 좋다. 형광 관찰에서는, 체조직에 여기광을 조사하여 당해 체조직으로부터의 형광을 관찰하는 것(자신의 집 형광 관찰), 또는 인도시아닌 그린(ICG) 등의 시약을 체조직에 국주(局注)함과 함께 당해 체조직에 그 시약의 형광 파장에 대응하는 여기광을 조사하여 형광상을 얻는 등을 행할 수가 있다. 광원 장치(11203)는, 이와 같은 특수광 관찰에 대응하는 협대역광 및/또는 여기광을 공급 가능하게 구성될 수 있다.
도 15는, 도 14에 도시하는 카메라 헤드(11102) 및 CCU(11201)의 기능 구성의 한 예를 도시하는 블록도이다.
카메라 헤드(11102)는, 렌즈 유닛(11401)과, 촬상부(11402)와, 구동부(11403)와, 통신부(11404)와, 카메라 헤드 제어부(11405)를 갖는다. CCU(11201)는, 통신부(11411)와, 화상 처리부(11412)와, 제어부(11413)를 갖는다. 카메라 헤드(11102)와 CCU(11201)는, 전송 케이블(11400)에 의해 서로 통신 가능하게 접속되어 있다.
렌즈 유닛(11401)은, 경통(11101)과의 접속부에 마련되는 광학계이다. 경통(11101)의 선단부터 받아들여진 관찰광은, 카메라 헤드(11102)까지 도광되고, 당해 렌즈 유닛(11401)에 입사한다. 렌즈 유닛(11401)은, 줌렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈가 조합되어 구성된다.
촬상부(11402)는, 촬상 소자로 구성된다. 촬상부(11402)를 구성하는 촬상 소자는, 하나(이른바 단판식)라도 좋고, 복수(이른바 다판식)라도 좋다. 촬상부(11402)가 다판식으로 구성되는 경우에는, 예를 들면 각 촬상 소자에 의해 RGB 각각에 대응하는 화상 신호가 생성되고, 그들이 합성됨에 의해 컬러 화상이 얻어져도 좋다. 또는, 촬상부(11402)는, 3D(Dimensional) 표시에 대응하는 우안용 및 좌안용의 화상 신호를 각각 취득하기 위한 한 쌍의 촬상 소자를 갖도록 구성되어도 좋다. 3D 표시가 행하여짐에 의해, 시술자(11131)는 술부에서의 생체 조직의 깊이를 보다 정확하게 파악하는 것이 가능해지다. 또한, 촬상부(11402)가 다판식으로 구성되는 경우에는, 각 촬상 소자에 대응하여, 렌즈 유닛(11401)도 복수 계통 마련될 수 있다.
또한, 촬상부(11402)는, 반드시 카메라 헤드(11102)에 마련되지 않아도 좋다. 예를 들면, 촬상부(11402)는, 경통(11101)의 내부에, 대물 렌즈의 직후에 마련되어도 좋다.
구동부(11403)는, 액추에이터에 의해 구성되고, 카메라 헤드 제어부(11405)로부터의 제어에 의해, 렌즈 유닛(11401)의 줌렌즈 및 포커스 렌즈를 광축에 따라 소정의 거리만큼 이동시킨다. 이에 의해, 촬상부(11402)에 의한 촬상 화상의 배율 및 초점이 적절히 조정될 수 있다.
통신부(11404)는, CCU(11201)와의 사이에서 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(11404)는, 촬상부(11402)로부터 얻은 화상 신호를 RAW 데이터로서 전송 케이블(11400)을 통하여 CCU(11201)에 송신한다.
또한, 통신부(11404)는, CCU(11201)로부터, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하고, 카메라 헤드 제어부(11405)에 공급한다. 당해 제어 신호에는, 예를 들면, 촬상 화상의 프레임 레이트를 지정하는 취지의 정보, 촬상시의 노출치를 지정하는 취지의 정보, 및/또는 촬상 화상의 배율 및 초점을 지정하는 취지의 정보 등, 촬상 조건에 관한 정보가 포함된다.
또한, 상기한 프레임 레이트나 노출치, 배율, 초점 등의 촬상 조건은, 유저에 의해 적절히 지정되어도 좋고, 취득된 화상 신호에 의거하여 CCU(11201)의 제어부(11413)에 의해 자동적으로 설정되어도 좋다. 후자의 경우에는, 이른바 AE(Auto Exposure) 기능, AF(Auto Focus) 기능 및 AWB(Auto White Balance) 기능이 내시경(11100)에 탑재되어 있게 된다.
카메라 헤드 제어부(11405)는, 통신부(11404)를 통하여 수신한 CCU(11201)로부터의 제어 신호에 의거하여, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어한다.
통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)와의 사이에서 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)로부터, 전송 케이블(11400)을 통하여 송신된 화상 신호를 수신한다.
또한, 통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)에 대해, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 송신한다. 화상 신호나 제어 신호는, 전기통신이나 광통신 등에 의해 송신할 수 있다.
화상 처리부(11412)는, 카메라 헤드(11102)로부터 송신된 RAW 데이터인 화상 신호에 대해 각종의 화상 처리를 시행한다.
제어부(11413)는, 내시경(11100)에 의한 술부 등의 촬상, 및, 술부 등의 촬상에 의해 얻어지는 촬상 화상의 표시에 관한 각종의 제어를 행한다. 예를 들면, 제어부(11413)는, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.
또한, 제어부(11413)는, 화상 처리부(11412)에 의해 화상 처리가 행하여진 화상 신호에 의거하여, 술부 등이 찍힌 촬상 화상을 표시 장치(11202)에 표시시킨다. 이때, 제어부(11413)는, 각종의 화상 인식 기술을 이용하여 촬상 화상 내에서의 각종의 물체를 인식하여도 좋다. 예를 들면, 제어부(11413)는, 촬상 화상에 포함되는 물체의 에지의 형상이나 색 등을 검출함에 의해, 겸자 등의 시술구, 특정한 생체 부위, 출혈, 에너지 처치구(11112)의 사용시의 미스트 등을 인식할 수 있다. 제어부(11413)는, 표시 장치(11202)에 촬상 화상을 표시시킬 때에, 그 인식 결과를 이용하여, 각종의 수술 지원 정보를 당해 술부의 화상에 중첩 표시시켜도 좋다. 수술 지원 정보가 중첩 표시되고, 시술자(11131)에 제시됨에 의해, 시술자(11131)의 부담을 경감하는 것이나, 시술자(11131)가 확실하게 수술을 진행하는 것이 가능해진다.
카메라 헤드(11102) 및 CCU(11201)를 접속하는 전송 케이블(11400)은, 전기 신호의 통신에 대응하는 전기 신호 케이블, 광통신에 대응하는 광파이버, 또는 이들의 복합 케이블이다.
여기서, 도시한 예에서는, 전송 케이블(11400)을 이용하여 유선으로 통신이 행하여지고 있지만, 카메라 헤드(11102)와 CCU(11201) 사이의 통신은 무선으로 행하여져도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 내시경(11100)이나, 카메라 헤드(11102)(의 촬상부(11402)), CCU(11201)(의 화상 처리부(11412)) 등)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1의 복안 카메라 모듈(10)은, 촬상부(10402)에 적용할 수 있다. 촬상부(10402)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 예를 들면, 복안 정밀도의 변동을 억제하고, 보다 선명한 술부 화상을 얻을 수 있기 때문에, 시술자가 술부를 확실하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 여기서는, 한 예로서 내시경 수술 시스템에 관해 설명하였지만, 본 개시에 관한 기술은, 그 밖에, 예를 들면, 현미경 수술 시스템 등에 적용되어도 좋다.
<7. 체내 정보 취득 시스템에의 응용례>
도 16은, 본 개시에 관한 기술(본 기술)이 적용될 수 있는, 캡슐형 내시경을 이용한 환자의 체내 정보 취득 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도이다.
체내 정보 취득 시스템(10001)은, 캡슐형 내시경(10100)과, 외부 제어 장치(10200)로 구성된다.
캡슐형 내시경(10100)은, 검사시에, 환자에 의해 삼켜진다. 캡슐형 내시경(10100)은, 촬상 기능 및 무선 통신 기능을 가지며, 환자로부터 자연 배출될 때까지의 동안, 위나 장 등의 장기의 내부를 연동 운동 등에 의해 이동하면서, 당해 장기의 내부의 화상(이하, 체내 화상이라고도 한다)을 소정의 간격으로 순차적으로 촬상하고, 그 체내 화상에 관한 정보를 체외의 외부 제어 장치(10200)에 순차적으로 무선 송신한다.
외부 제어 장치(10200)는, 체내 정보 취득 시스템(10001)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또한, 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)으로부터 송신되어 오는 체내 화상에 관한 정보를 수신하고, 수신한 체내 화상에 관한 정보에 의거하여, 표시 장치(도시 생략)에 당해 체내 화상을 표시하기 위한 화상 데이터를 생성한다.
체내 정보 취득 시스템(10001)에서는, 이와 같이 하여, 캡슐형 내시경(10100)이 삼켜져서 배출될 때까지의 동안, 환자의 체내의 양상을 촬상한 체내 화상을 수시로 얻을 수 있다.
캡슐형 내시경(10100)과 외부 제어 장치(10200)의 구성 및 기능에 관해 보다 상세히 설명한다.
캡슐형 내시경(10100)은, 캡슐형의 몸체(10101)를 가지며, 그 몸체(10101) 내에는, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 급전부(10115), 전원부(10116), 및 제어부(10117)가 수납되어 있다.
광원부(10111)는, 예를 들면 LED(Light Emitting Diode) 등의 광원으로 구성되고, 촬상부(10112)의 촬상 시야에 대해 광을 조사한다.
촬상부(10112)는, 촬상 소자, 및 당해 촬상 소자의 전단에 마련된 복수의 렌즈로 이루어지는 광학계로 구성된다. 관찰 대상인 체조직에 조사된 광의 반사광(이하, 관찰광이라고 한다)는, 당해 광학계에 의해 집광되고, 당해 촬상 소자에 입사한다. 촬상부(10112)에서는, 촬상 소자에서, 그곳에 입사한 관찰광이 광전 변환되고, 그 관찰광에 대응하는 화상 신호가 생성된다. 촬상부(10112)에 의해 생성된 화상 신호는, 화상 처리부(10113)에 제공된다.
화상 처리부(10113)는, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서에 의해 구성되고, 촬상부(10112)에 의해 생성된 화상 신호에 대해 각종의 신호 처리를 행한다. 화상 처리부(10113)는, 신호 처리를 시행한 화상 신호를, RAW 데이터로서 무선 통신부(10114)에 제공한다.
무선 통신부(10114)는, 화상 처리부(10113)에 의해 신호 처리가 시행된 화상 신호에 대해 변조 처리 등의 소정의 처리를 행하고, 그 화상 신호를, 안테나(10114A)를 통하여 외부 제어 장치(10200)에 송신한다. 또한, 무선 통신부(10114)는, 외부 제어 장치(10200)로부터, 캡슐형 내시경(10100)의 구동 제어에 관한 제어 신호를, 안테나(10114A)를 통하여 수신한다. 무선 통신부(10114)는, 외부 제어 장치(10200)로부터 수신한 제어 신호를 제어부(10117)에 제공한다.
급전부(10115)는, 수전용의 안테나 코일, 당해 안테나 코일에 발생한 전류로부터 전력을 재생하는 전력 재생 회로, 및 승압 회로 등으로 구성된다. 급전부(10115)에서는, 이른바 비접촉 충전의 원리를 이용하여 전력이 생성된다.
전원부(10116)는, 2차 전지에 의해 구성되고, 급전부(10115)에 의해 생성된 전력을 축전한다. 도 16에서는, 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해, 전원부(10116)로부터의 전력의 공급처를 나타내는 화살표 등의 도시를 생략하고 있지만, 전원부(10116)에 축전된 전력은, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 및 제어부(10117)에 공급되고, 이들의 구동에 이용될 수 있다.
제어부(10117)는, CPU 등의 프로세서에 의해 구성되고, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 및, 급전부(10115)의 구동을, 외부 제어 장치(10200)로부터 송신되는 제어 신호에 따라 적절히 제어한다.
외부 제어 장치(10200)는, CPU, GPU 등의 프로세서, 또는 프로세서와 메모리 등의 기억 소자가 혼재된 마이크로 컴퓨터 또는 제어 기판 등으로 구성된다. 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)의 제어부(10117)에 대해 제어 신호를, 안테나(10200A)를 이용하여 송신함에 의해, 캡슐형 내시경(10100)의 동작을 제어한다. 캡슐형 내시경(10100)에서는, 예를 들면, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 광원부(10111)에서의 관찰 대상에 대한 광의 조사 조건이 변경될 수 있다. 또한, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 촬상 조건(예를 들면, 촬상부(10112)에서의 프레임 레이트, 노출치 등)이 변경될 수 있다. 또한, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 화상 처리부(10113)에서의 처리의 내용이나, 무선 통신부(10114)가 화상 신호를 송신하는 조건(예를 들면, 송신 간격, 송신 화상 수 등)이 변경되어도 좋다.
또한, 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)으로부터 송신되는 화상 신호에 대해, 각종의 화상 처리를 시행하고, 촬상된 체내 화상을 표시 장치에 표시하기 위한 화상 데이터를 생성한다. 당해 화상 처리로서는, 예를 들면 현상 처리(디모자이크 처리), 고화질화 처리(대역 강조 처리, 초해상 처리, NR(Noise reduction) 처리 및/또는 손떨림 보정 처리 등), 및/또는 확대 처리(전자 줌 처리) 등, 각종의 신호 처리를 행할 수가 있다. 외부 제어 장치(10200)는, 표시 장치의 구동을 제어하고, 생성한 화상 데이터에 의거하여 촬상된 체내 화상을 표시시킨다. 또는, 외부 제어 장치(10200)는, 생성한 화상 데이터를 기록 장치(도시 생략)에 기록시키거나, 인쇄 장치(도시 생략)에 인쇄 출력시켜도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 체내 정보 취득 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(10112)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1의 복안 카메라 모듈(10)은, 촬상부(10112)에 적용할 수 있다. 촬상부(10112)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 예를 들면, 복안 정밀도의 변동을 억제하여, 보다 선명한 술부 화상을 얻을 수 있기 때문에, 검사의 정밀도가 향상하는 것이 가능해진다.
<8. 이동체에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 자동 이륜차, 자전거, 퍼스널모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇 등의 어느 한 종류의 이동체에 탑재된 장치로서 실현되어도 좋다.
도 17은, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 이동체 제어 시스템의 한 예인 차량 제어 시스템의 개략적인 구성례를 도시하는 블록도이다.
차량 제어 시스템(12000)은, 통신 네트워크(12001)를 통하여 접속된 복수의 전자 제어 유닛을 구비한다. 도 17에 도시한 예에서는, 차량 제어 시스템(12000)은, 구동계 제어 유닛(12010), 바디계 제어 유닛(12020), 차외 정보 검출 유닛(12030), 차내 정보 검출 유닛(12040), 및 통합 제어 유닛(12050)을 구비한다. 또한, 통합 제어 유닛(12050)의 기능 구성으로서, 마이크로 컴퓨터(12051), 음성 화상 출력부(12052), 및 차량탑재 네트워크 I/F(interface)(12053)가 도시되어 있다.
구동계 제어 유닛(12010)은, 각종 프로그램에 따라 차량의 구동계에 관련되는 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 구동계 제어 유닛(12010)은, 내연 기관 또는 구동용 모터 등의 차량의 구동력을 발생시키기 위한 구동력 발생 장치, 구동력을 차륜에 전달하기 위한 구동력 전달 기구, 차량의 타각을 조절하는 스티어링 기구, 및, 차량의 제동력을 발생시키는 제동 장치 등의 제어 장치로서 기능한다.
바디계 제어 유닛(12020)은, 각종 프로그램에 따라 차체에 장비된 각종 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 바디계 제어 유닛(12020)은, 키레스 엔트리 시스템, 스마트 키 시스템, 파워 윈도우 장치, 또는, 헤드 램프, 백 램프, 브레이크 램프, 윙커 또는 포그 램프 등의 각종 램프의 제어 장치로서 기능한다. 이 경우, 바디계 제어 유닛(12020)에는, 키를 대체하는 휴대기로부터 발신되는 전파 또는 각종 스위치의 신호가 입력될 수 있다. 바디계 제어 유닛(12020)은, 이들의 전파 또는 신호의 입력을 접수하여, 차량의 도어 로크 장치, 파워 윈도우 장치, 램프 등을 제어한다.
차외 정보 검출 유닛(12030)은, 차량 제어 시스템(12000)을 탑재한 차량의 외부의 정보를 검출한다. 예를 들면, 차외 정보 검출 유닛(12030)에는, 촬상부(12031)가 접속된다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 촬상부(12031)에 차외의 화상을 촬상시킴과 함께, 촬상된 화상을 수신한다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 수신한 화상에 의거하여, 사람, 차, 장애물, 표지 또는 노면상의 문자 등의 물체 검출 처리 또는 거리 검출 처리를 행하여도 좋다.
촬상부(12031)는, 광을 수광하고, 그 광의 수광량에 응한 전기 신호를 출력하는 광센서이다. 촬상부(12031)는, 전기 신호를 화상으로서 출력할 수도 있고, 거리측정의 정보로서 출력할 수도 있다. 또한, 촬상부(12031)가 수광하는 광은, 가시광이라도 좋고, 적외선 등의 비가시광이라도 좋다.
차내 정보 검출 유닛(12040)은, 차내의 정보를 검출한다. 차내 정보 검출 유닛(12040)에는, 예를 들면, 운전자의 상태를 검출하는 운전자 상태 검출부(12041)가 접속된다. 운전자 상태 검출부(12041)는, 예를 들면 운전자를 촬상하는 카메라를 포함하고, 차내 정보 검출 유닛(12040)은, 운전자 상태 검출부(12041)로부터 입력된 검출 정보에 의거하여, 운전자의 피로 정도 또는 집중 정도를 산출하여도 좋고, 운전자가 앉아서 졸고 있지 않는지를 판별하여도 좋다.
마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득된 차내외의 정보에 의거하여, 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치의 제어 목표치를 연산하고, 구동계 제어 유닛(12010)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량의 충돌 회피 또는 충격 완화, 차간 거리에 의거한 추종 주행, 차속 유지 주행, 차량의 충돌 경고, 또는 차량의 레인 일탈 경고 등을 포함하는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)의 기능 실현을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득된 차량의 주위의 정보에 의거하여 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치 등을 제어함에 의해, 운전자의 조작에 근거하지 않고서 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 취득된 차외의 정보에 의거하여, 바디계 제어 유닛(12020)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 검지한 선행차 또는 대향차의 위치에 응하여 헤드 램프를 제어하여, 하이 빔을 로우 빔으로 전환하는 등의 방현(防眩)을 도모하는 것을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
음성 화상 출력부(12052)는, 차량의 탑승자 또는 차외에 대해, 시각적 또는 청각적으로 정보를 통지하는 것이 가능한 출력 장치에 음성 및 화상 중의 적어도 일방의 출력 신호를 송신한다. 도 17의 예에서는, 출력 장치로서, 오디오 스피커(12061), 표시부(12062) 및 인스톨먼트 패널(12063)이 예시되어 있다. 표시부(12062)는, 예를 들면, 온 보드 디스플레이 및 헤드 업 디스플레이의 적어도 하나를 포함하고 있어도 좋다.
도 18은, 촬상부(12031)의 설치 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 18에서는, 차량(12100)은, 촬상부(12031)로서, 촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)를 갖는다.
촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)는, 예를 들면, 차량(12100)의 프런트 노우즈, 사이드 미러, 리어 범퍼, 백 도어 및 차실 내의 프론트유리의 상부 등의 위치에 마련된다. 프런트 노우즈에 구비되는 촬상부(12101) 및 차실 내의 프론트유리의 상부에 구비되는 촬상부(12105)는, 주로 차량(12100)의 전방의 화상을 취득한다. 사이드 미러에 구비되는 촬상부(12102, 12103)는, 주로 차량(12100)의 측방의 화상을 취득한다. 리어 범퍼 또는 백 도어에 구비되는 촬상부(12104)는, 주로 차량(12100)의 후방의 화상을 취득한다. 촬상부(12101 및 12105)에서 취득된 전방의 화상은, 주로 선행 차량 또는, 보행자, 장애물, 신호기, 교통 표지 또는 차선 등의 검출에 사용된다.
또한, 도 18에는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬영 범위의 한 예가 도시되어 있다. 촬상 범위(12111)는, 프런트 노우즈에 마련된 촬상부(12101)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12112, 12113)는, 각각 사이드 미러에 마련된 촬상부(12102, 12103)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12114)는, 리어 범퍼 또는 백 도어에 마련된 촬상부(12104)의 촬상 범위를 나타낸다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)에서 촬상된 화상 데이터가 중합시켜짐에 의해, 차량(12100)을 상방에서 본 부감(俯瞰) 화상을 얻을 수 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 거리 정보를 취득하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 복수의 촬상 소자로 이루어지는 스테레오 카메라라도 좋고, 위상차 검출용의 화소를 갖는 촬상 소자라도 좋다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 촬상 범위(12111 내지 12114) 내에서의 각 입체물까지의 거리와, 이 거리의 시간적 변화(차량(12100)에 대한 상대 속도)를 구함에 의해, 특히 차량(12100)의 진행로상에 있는 가장 가까운 입체물로, 차량(12100)과 거의 같은 방향으로 소정의 속도(예를 들면, 0km/h 이상)로 주행하는 입체물을 선행차로서 추출할 수 있다. 또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 선행차의 자신의 차 앞에 미리 확보하여야 할 차간 거리를 설정하고, 자동 브레이크 제어(추종 정지 제어도 포함한다)나 자동 가속 제어(추종 발진 제어도 포함한다) 등을 행할 수가 있다. 이와 같이 운전자의 조작에 근거하지 않고서 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 입체물에 관한 입체물 데이터를, 2륜차, 보통 차량, 대형 차량, 보행자, 전신주 등 그 밖의 입체물로 분류하여 추출하고, 장애물의 자동 회피에 이용할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량(12100)의 주변의 장애물을, 차량(12100)의 드라이버가 시인 가능한 장애물과 시인 곤란한 장애물로 식별한다. 그리고, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 각 장애물과의 충돌의 위험도를 나타내는 충돌 리스크를 판단하고, 충돌 리스크가 설정치 이상으로 충돌 가능성이 있는 상황인 때에는, 오디오 스피커(12061)나 표시부(12062)를 통하여 드라이버에게 경보를 출력하는 것이나, 구동계 제어 유닛(12010)을 통하여 강제 감속이나 회피 조타를 행함으로써, 충돌 회피를 위한 운전 지원을 행할 수가 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 적외선을 검출하는 적외선 카메라라도 좋다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재하는지의 여부를 판정함으로써 보행자를 인식할 수 있다. 이러한 보행자의 인식은, 예를 들면 적외선 카메라로서의 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상에서의 특징점을 추출하는 순서와, 물체의 윤곽을 나타내는 일련의 특징점에 패턴 매칭 처리를 행하여 보행자인지의 여부를 판별하는 순서에 의해 행하여진다. 마이크로 컴퓨터(12051)가, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재한다고 판정하고, 보행자를 인식하면, 음성 화상 출력부(12052)는, 당해 인식된 보행자에게 강조를 위한 사각형 윤곽선을 중첩 표시하도록, 표시부(12062)를 제어한다. 또한, 음성 화상 출력부(12052)는, 보행자를 나타내는 아이콘 등을 소망하는 위치에 표시하도록 표시부(12062)를 제어해도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 차량 제어 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(12031)에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 도 1의 복안 카메라 모듈(10)은, 촬상부(12031)에 적용할 수 있다. 촬상부(12031)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 예를 들면, 복안 정밀도의 변동을 억제하고, 보다 보기 쉬운 촬상 화상을 얻을 수 있기 때문에, 드라이버의 피로를 경감하는 것이 가능해진다.
또한, 본 기술의 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.
또한, 본 기술은, 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.
(1)
복수의 단안 카메라 모듈과,
상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 구비하고,
각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 복안 카메라 모듈.
(2)
상기 각 단안 카메라 모듈은, 광축 방향으로 조심되어 있는 (1)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(3)
상기 카메라측 기준면과, 상기 부재측 기준면은, 광축 방향으로 대향하는 면이고,
상기 카메라측 기준면의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 카메라측 기준면에 대향하는 부재측 기준면의 부재측 위치 결정부위와는, 대응하는 위치에서, 대응하는 형상이 되도록 형성되는 (2)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(4)
상기 연결 부재는, 사각형의 판형상의 형상으로 이루어지고,
상기 연결 부재에는, 상기 각 단안 카메라 모듈의 일부가 삽입되는 부분인 삽입구멍부가 관통 형성되어 있고,
상기 각 단안 카메라 모듈은, 그 일부가, 상기 연결 부재의 삽입구멍부에 삽입되어 고정되는 (3)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(5)
상기 카메라측 기준면은, 상기 각 단안 카메라 모듈에 부착된 프레임이 갖는 면의 일부이고,
상기 프레임이 갖는 면의 일부에, 상기 카메라측 위치 결정부위가 형성되는 (4)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(6)
상기 부재측 기준면은, 상기 연결 부재가 갖는 면의 일부이고,
상기 연결 부재가 갖는 면의 일부에, 상기 부재측 위치 결정부위가 형성되는 (4) 또는 (5)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(7)
상기 카메라측 위치 결정부위는, 구멍부로서 형성되고,
상기 부재측 위치 결정부위는, 돌기부로서 형성되는 (1) 내지 (6)의 어느 하나에 기재된 복안 카메라 모듈.
(8)
상기 카메라측 위치 결정부위와, 상기 부재측 위치 결정부위는 각각, 1 또는 복수 형성되는 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 복안 카메라 모듈.
(9)
상기 각 단안 카메라 모듈과 상기 연결 부재는, 탈착 가능한 고정 방식으로 고정되는 (4)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(10)
상기 연결 부재는, 상기 각 단안 카메라 모듈의 촬상면측부터 부착되어 고정되는 (9)에 기재된 복안 카메라 모듈.
(11)
상기 연결 부재는, 상기 복안 카메라 모듈을 격납하는 몸체 내에,
당해 몸체의 일부로서 형성되는 (1) 내지 (10)의 어느 하나에 기재된 복안 카메라 모듈.
(12)
상기 각 단안 카메라 모듈은, 고체 촬상 소자를 갖는 (1) 내지 (11)의 어느 하나에 기재된 복안 카메라 모듈.
(13)
복수의 단안 카메라 모듈과,
상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 가지며,
각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 복안 카메라 모듈을 탑재한 전자 기기.
10 : 복안 카메라 모듈
101, 101-1, 101-2 : 단안 카메라 모듈
102 : 연결 부재
121, 121-1, 121-2 : 센서 모듈
121A : 센서면
122, 122-1, 122-2 : 프레임
122A : 센서 대응면
131-1, 131-2 : 기준 마크
132-1, 132-2 : 기준 마크
133-1, 133-2 : 기준 마크
141-1, 141-2 : 위치 결정용 구멍부
142-1, 142-2 : 위치 결정용 구멍부
151-1, 151-2 : 나사 삽통구멍부
152-1, 152-2 : 나사 삽통구멍부
161-1, 161-2 : 위치 결정용 돌기부
162-1, 162-2 : 위치 결정용 돌기부
171-1, 171-2 : 나사 삽통구멍부
172-1, 172-2 : 나사 삽통구멍부
181-1, 181-2 : 사각형 삽입구멍부
191-1, 191-2 : 나사
192-1, 192-2 : 나사
1000 : 전자 기기
1001 : 복안 카메라 모듈
101, 101-1, 101-2 : 단안 카메라 모듈
102 : 연결 부재
121, 121-1, 121-2 : 센서 모듈
121A : 센서면
122, 122-1, 122-2 : 프레임
122A : 센서 대응면
131-1, 131-2 : 기준 마크
132-1, 132-2 : 기준 마크
133-1, 133-2 : 기준 마크
141-1, 141-2 : 위치 결정용 구멍부
142-1, 142-2 : 위치 결정용 구멍부
151-1, 151-2 : 나사 삽통구멍부
152-1, 152-2 : 나사 삽통구멍부
161-1, 161-2 : 위치 결정용 돌기부
162-1, 162-2 : 위치 결정용 돌기부
171-1, 171-2 : 나사 삽통구멍부
172-1, 172-2 : 나사 삽통구멍부
181-1, 181-2 : 사각형 삽입구멍부
191-1, 191-2 : 나사
192-1, 192-2 : 나사
1000 : 전자 기기
1001 : 복안 카메라 모듈
Claims (13)
- 복수의 단안 카메라 모듈과,
상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 구비하고,
각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 각 단안 카메라 모듈은, 광축 방향으로 조심(調芯)되어 있는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제2항에 있어서,
상기 카메라측 기준면과, 상기 부재측 기준면은, 광축 방향으로 대향하는 면이고,
상기 카메라측 기준면의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 카메라측 기준면에 대향하는 부재측 기준면의 부재측 위치 결정부위는, 대응하는 위치에서, 대응하는 형상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제3항에 있어서,
상기 연결 부재는, 사각형의 판형상의 형상으로 이루어지고,
상기 연결 부재에는, 상기 각 단안 카메라 모듈의 일부가 삽입되는 부분인 삽입구멍부가 관통 형성되어 있고,
상기 각 단안 카메라 모듈은, 그 일부가, 상기 연결 부재의 삽입구멍부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 카메라측 기준면은, 상기 각 단안 카메라 모듈에 부착된 프레임이 갖는 면의 일부이고,
상기 프레임이 갖는 면의 일부에, 상기 카메라측 위치 결정부위가 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제5항에 있어서,
상기 부재측 기준면은, 상기 연결 부재가 갖는 면의 일부이고,
상기 연결 부재가 갖는 면의 일부에, 상기 부재측 위치 결정부위가 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제6항에 있어서,
상기 카메라측 위치 결정부위는, 구멍부로서 형성되고,
상기 부재측 위치 결정부위는, 돌기부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제7항에 있어서,
상기 카메라측 위치 결정부위와, 상기 부재측 위치 결정부위는 각각, 1 또는 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 각 단안 카메라 모듈과 상기 연결 부재는, 탈착 가능한 고정 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 연결 부재는, 상기 각 단안 카메라 모듈의 촬상면측부터 부착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 연결 부재는, 상기 복안 카메라 모듈을 격납하는 몸체 내에, 당해 몸체의 일부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 각 단안 카메라 모듈은, 고체 촬상 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 복안 카메라 모듈. - 복수의 단안 카메라 모듈과,
상기 복수의 단안 카메라 모듈을 연결시키기 위한 연결 부재를 가지며,
각 단안 카메라측 모듈에서의 카메라측 기준면에 형성된 위치 결정용의 카메라측 위치 결정부위와, 상기 연결 부재에서의 부재측 기준면에 형성된 위치 결정용의 부재측 위치 결정부위를 맞춤으로써, 상기 복수의 단안 카메라 모듈이 연결되는 복안 카메라 모듈을 탑재하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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