JP2009093010A - LENS UNIT, IMAGING DEVICE, IMAGE PROCESSING SYSTEM, AND LENS UNIT MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、複数のレンズを鏡筒に挿嵌してなるレンズユニット、該レンズユニットを備えた撮像装置、画像処理システム、及びレンズユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a lens unit in which a plurality of lenses are inserted into a lens barrel, an imaging apparatus including the lens unit, an image processing system, and a method for manufacturing the lens unit.
自動車に搭載された遠赤外線撮像装置にて車両周辺を撮像し、衝突のおそれがある障害物、例えば歩行者、動物等を検出した場合、警報を発して運転車に注意を促す運転支援システムが実用化されている。遠赤外線撮像装置は、赤外線を集光するレンズユニット及び撮像部等から構成されている。 A driving support system that issues an alarm and alerts the driver when an obstacle such as a pedestrian or an animal that may cause a collision is detected by imaging a vehicle periphery with a far-infrared imaging device mounted on the automobile. It has been put into practical use. The far-infrared imaging device includes a lens unit that collects infrared rays, an imaging unit, and the like.
図12は、従来のレンズユニットを模式的に示す側断面図である。従来のレンズユニットは、鏡筒301に挿嵌された第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23と、レンズ間に介装されたスペーサ3,4と、レンズ押さえ5とを備えている。
レンズユニットの組立方法は以下の通りである。まず、鏡筒301、第1乃至第3レンズ21,22,23等を用意し、鏡筒301に第1赤外線レンズ21、スペーサ3、第2赤外線レンズ22、スペーサ4、第3赤外線レンズ23を順次挿嵌する。そして、レンズ押さえ5を鏡筒301に螺合させて各レンズを押圧することによって、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の位置決め及び固定を行う。
The assembling method of the lens unit is as follows. First, the
しかしながら、従来のレンズユニットにおいては、第1乃至第3赤外線レンズ間の距離を一定に保つためにスペーサ3,4を必要としているため、部品点数及び組立工程の観点からスペーサ3,4を不要にすることが望まれていた。
However, since the conventional lens unit requires the
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、スペーサを不要にして部品点数及び組立工数を削減することができるレンズユニット、撮像装置、画像処理システム、及びレンズユニットの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a lens unit, an imaging device, an image processing system, and a manufacturing method of the lens unit that can reduce the number of parts and the number of assembly steps by eliminating a spacer. For the purpose.
第1発明に係るレンズユニットは、複数のレンズを鏡筒に挿嵌してなるレンズユニットにおいて、前記鏡筒は、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備え、前記鏡筒及びレンズは、第1温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より小さく、第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より大きくなる線膨張係数を有することを特徴とする。 A lens unit according to a first aspect of the present invention is a lens unit in which a plurality of lenses are inserted into a lens barrel, and the lens barrel includes a plurality of fitting recesses into which the peripheral edge of each lens is fitted on the inner peripheral surface. When the lens barrel and the lens are in the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is smaller than the outer diameter of the lens and in the second temperature range higher than the first temperature range. Has a linear expansion coefficient larger than the outer diameter of the lens.
第2発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒及びレンズが第2温度範囲にある場合、前記嵌合凹部の光軸方向一端側における前記鏡筒の内周面の内径が該嵌合凹部に嵌合したレンズの外径より小さく、前記嵌合凹部の光軸方向他端側における前記鏡筒の内周面の内径が該嵌合凹部に嵌合したレンズの外径より大きいことを特徴とする。 In the lens unit according to the second aspect of the invention, when the lens barrel and the lens are in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of the fitting recess fits in the fitting recess. The inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the fitting recess is larger than the outer diameter of the lens fitted in the fitting recess. .
第3発明に係るレンズユニットは、複数のレンズを鏡筒に挿嵌してなるレンズユニットにおいて、前記鏡筒は、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備え、前記鏡筒及びレンズは、第1温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より小さく、前記鏡筒が第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より大きくなる線膨張係数を有することを特徴とする。 A lens unit according to a third aspect of the present invention is a lens unit in which a plurality of lenses are inserted into a lens barrel, and the lens barrel includes a plurality of fitting recesses into which the peripheral edge of each lens is fitted on the inner peripheral surface. When the lens barrel and the lens are in the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is smaller than the outer diameter of the lens, and the lens barrel is in the second temperature range higher than the first temperature range, The lens barrel has a linear expansion coefficient that makes the inner diameter of the lens barrel larger than the outer diameter of the lens.
第4発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒が第2温度範囲にある場合、各嵌合凹部の光軸方向一端側における前記鏡筒の内周面の内径が該嵌合凹部に嵌合したレンズの外径より小さく、前記嵌合凹部の光軸方向他端側における前記鏡筒の内周面の内径が該嵌合凹部に嵌合したレンズの外径より大きいことを特徴とする。 In the lens unit according to a fourth aspect of the present invention, when the lens barrel is in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of each fitting recess is fitted into the fitting recess. It is smaller than the outer diameter of the lens, and the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the fitting recess is larger than the outer diameter of the lens fitted in the fitting recess.
第5発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒及び前記レンズが第1温度範囲内の所定温度である場合、前記レンズの外径と、前記嵌合凹部の内径とが等しいことを特徴とする。 The lens unit according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that when the lens barrel and the lens are at a predetermined temperature within a first temperature range, the outer diameter of the lens is equal to the inner diameter of the fitting recess.
第6発明に係るレンズユニットは、前記鏡筒及び前記レンズが第1温度範囲内の所定温度である場合、光軸方向における前記レンズの周縁部及び前記嵌合凹部の幅が等しいことを特徴とする。 The lens unit according to a sixth aspect of the invention is characterized in that, when the lens barrel and the lens are at a predetermined temperature within a first temperature range, the widths of the peripheral edge of the lens and the fitting recess in the optical axis direction are equal. To do.
第7発明に係るレンズユニットは、前記レンズは、赤外線透過性の硫化亜鉛、セレン化亜鉛、ゲルマニウム、カルコゲナイトガラス、又はシリコンのいずれか一つを含み、前記鏡筒はアルミニウムであることを特徴とする。 The lens unit according to a seventh aspect of the present invention is that the lens includes any one of infrared transmissive zinc sulfide, zinc selenide, germanium, chalcogenite glass, or silicon, and the lens barrel is aluminum. Features.
第8発明に係る撮像装置は、第1発明乃至第7発明のいずれか一つに記載のレンズユニットと、前記レンズにて結像した像を撮像する撮像部とを備えることを特徴とする。 An imaging device according to an eighth invention includes the lens unit according to any one of the first to seventh inventions, and an imaging unit that captures an image formed by the lens.
第9発明に係る画像処理システムは、車両に配された第1発明乃至第7発明のいずれか一つに記載のレンズユニットと、前記レンズにて結像した像を撮像する撮像部と、該撮像部が撮像して得た画像データに基づいて物体を検出する画像処理部とを備えることを特徴とする。 An image processing system according to a ninth aspect of the present invention is a lens unit according to any one of the first to seventh aspects of the invention arranged in a vehicle, an imaging unit that captures an image formed by the lens, And an image processing unit that detects an object based on image data obtained by imaging by the imaging unit.
第10発明に係るレンズユニットの製造方法は、複数のレンズを鏡筒に挿嵌してなるレンズユニットの製造方法において、複数のレンズと、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備えた鏡筒とを用意し、前記鏡筒及びレンズを加熱し、前記鏡筒に前記レンズを挿入し、前記鏡筒及びレンズを第1温度範囲に冷却して前記レンズを前記嵌合凹部に嵌合させることを特徴とする。 A lens unit manufacturing method according to a tenth aspect of the present invention is the lens unit manufacturing method in which a plurality of lenses are inserted into a lens barrel, and the plurality of lenses and a plurality of fitting recesses into which the periphery of each lens is fitted. The lens barrel and the lens are heated, the lens barrel and the lens are heated, the lens is inserted into the lens barrel, the lens barrel and the lens are cooled to a first temperature range, and the lens is It is made to fit in the said fitting recessed part.
第11発明に係るレンズユニットの製造方法は、複数のレンズを鏡筒に挿嵌してなるレンズユニットの製造方法において、複数のレンズと、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備えた鏡筒とを用意し、前記鏡筒を加熱し、前記鏡筒に前記レンズを挿入し、前記鏡筒を第1温度範囲に冷却して前記レンズを前記嵌合凹部に嵌合させることを特徴とする。 A lens unit manufacturing method according to an eleventh aspect of the present invention is a lens unit manufacturing method in which a plurality of lenses are inserted into a lens barrel, and the plurality of lenses and a plurality of fitting recesses into which the periphery of each lens is fitted. And a lens barrel provided on the inner peripheral surface, heating the lens barrel, inserting the lens into the lens barrel, cooling the lens barrel to a first temperature range, and fitting the lens into the fitting recess It is made to fit in.
第1、第8、第9、第10発明にあっては、鏡筒及びレンズが第1温度範囲にある場合、鏡筒の内周面に形成された嵌合凹部にレンズの周縁部が嵌合しており、レンズの外径が鏡筒の内周面の内径よりも大きいため、各レンズはレンズ間の距離を一定に保った状態で鏡筒に固定される。従って、レンズ間の距離を保つスペーサが不要である。
一方、鏡筒及びレンズが第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、鏡筒の内径がレンズの外径よりも大きくなる。従って、鏡筒及びレンズを第2温度範囲まで加熱することにより、レンズを鏡筒に挿入して嵌合凹部の位置まで移動させることが可能になる。また、第1温度範囲まで冷却することにより、レンズを鏡筒の嵌合凹部に嵌合させることができる。
In the first, eighth, ninth, and tenth inventions, when the lens barrel and the lens are in the first temperature range, the peripheral edge of the lens is fitted in the fitting recess formed on the inner peripheral surface of the lens barrel. Since the outer diameter of the lens is larger than the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel, each lens is fixed to the lens barrel while keeping the distance between the lenses constant. Therefore, a spacer that keeps the distance between the lenses is unnecessary.
On the other hand, when the lens barrel and the lens are in the second temperature range higher than the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is larger than the outer diameter of the lens. Therefore, by heating the lens barrel and the lens to the second temperature range, the lens can be inserted into the lens barrel and moved to the position of the fitting recess. Further, by cooling to the first temperature range, the lens can be fitted into the fitting recess of the lens barrel.
前記レンズユニットを製造する場合、まず前記鏡筒及びレンズを用意する。そして、鏡筒及びレンズを第2温度範囲まで加熱する。鏡筒及びレンズを熱膨張させて、レンズを鏡筒に挿入可能にするためである。なお、第2温度範囲であれば、鏡筒及びレンズを異なる温度に加熱するようにしても良い。従ってまた、鏡筒及びレンズの線膨張係数の大小関係は特に限定されない。次いで、鏡筒に各レンズを挿入する。次いでまた、鏡筒及びレンズを第1温度範囲まで冷却させる。鏡筒及びレンズを再び熱収縮させ、レンズを鏡筒の嵌合凹部に嵌合させるためである。このように加熱及び冷却によりレンズを鏡筒に固定する(以下、焼きばめという)製造方法を採用することにより、スペーサが不要になり、スペーサをレンズ間に介装させる製造工程も不要になる。 When manufacturing the lens unit, first, the lens barrel and the lens are prepared. Then, the lens barrel and the lens are heated to the second temperature range. This is because the lens barrel and the lens are thermally expanded so that the lens can be inserted into the lens barrel. Note that the lens barrel and the lens may be heated to different temperatures within the second temperature range. Therefore, the magnitude relationship between the linear expansion coefficients of the lens barrel and the lens is not particularly limited. Next, each lens is inserted into the lens barrel. Next, the lens barrel and the lens are cooled to the first temperature range. This is because the lens barrel and the lens are again thermally contracted, and the lens is fitted into the fitting recess of the lens barrel. By adopting a manufacturing method in which the lens is fixed to the lens barrel by heating and cooling (hereinafter referred to as shrink fitting), the spacer becomes unnecessary, and the manufacturing process for interposing the spacer between the lenses becomes unnecessary. .
第2、第8、第9、第11発明にあっては、鏡筒の内周面は階段状をなしており、鏡筒に複数のレンズを焼きばめする際、各レンズが対応する嵌合凹部の位置で係止するように形成されている。具体的には鏡筒及びレンズが第2温度範囲にある場合であっても、各嵌合凹部の光軸方向一端側における鏡筒の内周面の内径が嵌合凹部に嵌合すべきレンズの外径よりも小さくなるように形成されているため、レンズは他端側から一端側に抜け落ちることはなく、該嵌合凹部の位置でレンズが係止される。また、鏡筒及びレンズが第2温度範囲にある場合、嵌合凹部の光軸方向他端側における鏡筒の内周面の内径が嵌合凹部に嵌合すべきレンズの外径より大きくなるように形成されているため、レンズを他端側から挿入することができる。従って、外径が小さいレンズから順に鏡筒の他端側から挿入することによって、簡易に複数のレンズを対応する嵌合凹部に位置させることができ、鏡筒及びレンズを冷却することによって各レンズを嵌合凹部に嵌合させることができる。 In the second, eighth, ninth, and eleventh inventions, the inner peripheral surface of the lens barrel has a stepped shape, and when a plurality of lenses are shrink-fitted into the lens barrel, each lens has a corresponding fit. It is formed so as to be locked at the position of the joint recess. Specifically, even when the lens barrel and the lens are in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of each fitting recess should be fitted into the fitting recess. Therefore, the lens does not fall out from the other end side to the one end side, and the lens is locked at the position of the fitting recess. When the lens barrel and the lens are in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the fitting recess is larger than the outer diameter of the lens to be fitted in the fitting recess. Thus, the lens can be inserted from the other end side. Therefore, by inserting from the other end side of the lens barrel in order from the lens having the smallest outer diameter, a plurality of lenses can be easily positioned in the corresponding fitting recesses, and each lens is cooled by cooling the lens and the lens. Can be fitted into the fitting recess.
第3発明にあっては、鏡筒及びレンズが第1温度範囲にある場合、鏡筒の内周面に形成された嵌合凹部にレンズの周縁部が嵌合しており、レンズの外径が鏡筒の内周面の内径よりも大きいため、レンズはレンズ間の距離を一定に保った状態で鏡筒に固定される。従って、レンズ間の距離を保つスペーサが不要である。
一方、鏡筒が第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、鏡筒の内径がレンズの外径よりも大きくなる。従って、鏡筒を第2温度範囲まで加熱することにより、レンズを鏡筒に挿入して嵌合凹部の位置まで移動させることが可能になる。また、第1温度範囲まで冷却することにより、レンズを鏡筒の嵌合凹部に嵌合させることができる。
In the third invention, when the lens barrel and the lens are in the first temperature range, the peripheral edge of the lens is fitted in the fitting recess formed in the inner peripheral surface of the lens barrel, and the outer diameter of the lens Is larger than the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel, so that the lens is fixed to the lens barrel while keeping the distance between the lenses constant. Therefore, a spacer that keeps the distance between the lenses is unnecessary.
On the other hand, when the lens barrel is in the second temperature range higher than the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is larger than the outer diameter of the lens. Therefore, by heating the lens barrel to the second temperature range, the lens can be inserted into the lens barrel and moved to the position of the fitting recess. Further, by cooling to the first temperature range, the lens can be fitted into the fitting recess of the lens barrel.
前記レンズユニットを製造する場合、まず前記鏡筒及びレンズを用意する。そして、鏡筒を第2温度範囲まで加熱する。鏡筒を熱膨張させて、レンズを鏡筒に挿入可能にするためである。次いで、鏡筒に各レンズを挿入する。次いでまた、鏡筒を第1温度範囲まで冷却させる。鏡筒を再び熱収縮させ、レンズを鏡筒の嵌合凹部に嵌合させるためである。このようにレンズを鏡筒に焼きばめする製造方法を採用することにより、スペーサが不要になり、スペーサをレンズ間に介装させる製造工程も不要になる。 When manufacturing the lens unit, first, the lens barrel and the lens are prepared. Then, the lens barrel is heated to the second temperature range. This is because the lens barrel is thermally expanded so that the lens can be inserted into the lens barrel. Next, each lens is inserted into the lens barrel. Next, the lens barrel is cooled to the first temperature range. This is because the lens barrel is thermally contracted again to fit the lens into the fitting recess of the lens barrel. By adopting a manufacturing method in which a lens is shrink-fitted in a lens barrel in this way, a spacer is not required, and a manufacturing process in which the spacer is interposed between the lenses is also unnecessary.
第4発明にあっては、鏡筒の内周面は階段状をなしており、鏡筒に複数のレンズを焼きばめする際、各レンズが対応する嵌合凹部の位置で係止するように形成されている。具体的には鏡筒が第2温度範囲にある場合であっても、各嵌合凹部の光軸方向一端側における鏡筒の内周面の内径が嵌合凹部に嵌合すべきレンズの外径よりも小さくなるように形成されているため、レンズは他端側から一端側に抜け落ちることはなく、該嵌合凹部の位置でレンズが係止される。また、鏡筒が第2温度範囲にある場合、嵌合凹部の光軸方向他端側における鏡筒の内周面の内径が嵌合凹部に嵌合すべきレンズの外径より大きくなるように形成されているため、レンズを他端側から挿入することができる。従って、外径が小さいレンズから順に鏡筒の他端側から挿入することによって、簡易に複数のレンズを対応する嵌合凹部に位置させることができ、鏡筒を冷却することによって各レンズを嵌合凹部に嵌合させることができる。 In the fourth invention, the inner peripheral surface of the lens barrel is stepped, and when a plurality of lenses are shrink-fitted into the lens barrel, each lens is locked at the position of the corresponding fitting recess. Is formed. Specifically, even when the lens barrel is in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of each fitting recess is outside the lens to be fitted in the fitting recess. Since the lens is formed to be smaller than the diameter, the lens does not fall out from the other end side to the one end side, and the lens is locked at the position of the fitting recess. When the lens barrel is in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the fitting recess is larger than the outer diameter of the lens to be fitted into the fitting recess. Since it is formed, the lens can be inserted from the other end side. Therefore, by inserting the lens from the other end side of the lens barrel in order from the lens having the smallest outer diameter, a plurality of lenses can be easily positioned in the corresponding fitting recesses, and each lens is fitted by cooling the lens barrel. It can be fitted into the mating recess.
第5発明にあっては、レンズ及び鏡筒が第1温度範囲にある場合、レンズの外径と嵌合凹部の内径が等しい。従って、所定温度においてレンズの径方向の位置決めを行うことができる。 In the fifth invention, when the lens and the lens barrel are in the first temperature range, the outer diameter of the lens is equal to the inner diameter of the fitting recess. Therefore, the lens can be positioned in the radial direction at a predetermined temperature.
第6発明にあっては、レンズ及び鏡筒が第1温度範囲にある場合、レンズの周縁部の光軸方向幅と嵌合凹部の光軸方向幅が等しい。従って、所定温度においてレンズの光軸方向の位置決めを行うことができる。 In the sixth invention, when the lens and the lens barrel are in the first temperature range, the optical axis direction width of the peripheral portion of the lens and the optical axis direction width of the fitting recess are equal. Accordingly, the lens can be positioned in the optical axis direction at a predetermined temperature.
第7発明にあっては、レンズは硫化亜鉛、セレン化亜鉛、ゲルマニウム、カルコゲナイトガラス、又はシリコンのいずれか一つを含み、赤外線を透過する。従って、赤外線の像を結像させることができる。撮像装置にあっては、赤外線にて撮像された画像を得ることができ、画像処理システムにあっては、赤外線にて撮像された画像から物体を検出することができる。
また、鏡筒はアルミニウムであるため、嵌合凹部の加工が容易であり、真鍮等の他の金属に比べて線膨張係数が高いため焼きばめに好適である。
In the seventh invention, the lens contains any one of zinc sulfide, zinc selenide, germanium, chalcogenite glass, or silicon, and transmits infrared rays. Therefore, an infrared image can be formed. In the imaging apparatus, an image captured with infrared rays can be obtained, and in the image processing system, an object can be detected from an image captured with infrared rays.
Further, since the lens barrel is made of aluminum, it is easy to process the fitting recess, and it is suitable for shrink fitting because it has a higher linear expansion coefficient than other metals such as brass.
本発明によれば、鏡筒の内周面に形成された嵌合凹部にレンズを焼きばめすることによって、レンズユニット、該レンズユニットを備えた撮像装置及び画像処理システムにおけるレンズ位置決め用のスペーサを不要にして部品点数及び組立工数を削減することができる。 According to the present invention, a lens positioning spacer in a lens unit, an imaging apparatus including the lens unit, and an image processing system is obtained by shrink-fitting a lens into a fitting recess formed on the inner peripheral surface of the lens barrel. Can be eliminated, and the number of parts and assembly man-hours can be reduced.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るレンズユニットAを模式的に示す側断面図である。本発明の実施の形態1に係るレンズユニットAは、鏡筒1と、鏡筒1に順次挿嵌された第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23とを備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a lens unit A according to
第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は、硫化亜鉛原料粉末をホットプレス法にて焼結してなる焼結体であり、8〜12μm帯の赤外線に対して透過性を有している。各レンズを硫化亜鉛でモールド成形することにより、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を低コストで製造することができる。第1赤外線レンズ21は正面側に凸面を有するメニスカスレンズ、第2赤外線レンズ22は背面側に凸面を有するメニスカスレンズ、第3赤外線レンズ23は、正面側に凸面を有するメニスカスレンズである。なお、正面側は図1中上側を、背面側は図1中下側を示している。また第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は、正面視又は背面視が環状の鍔部(周縁部)21a,22a,23aを外周に備えている。鍔部21a,22a,23aは、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を鏡筒1内の所定箇所に保持するためのものである。
The first to third
なお、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の材質として硫化亜鉛を例示したが、赤外線透過性の他の材質、例えばセレン化亜鉛、ゲルマニウム、カルコゲナイトガラス、又はシリコンにて形成するように構成しても良い。
In addition, although zinc sulfide was illustrated as a material of the 1st thru | or 3rd
第3赤外線レンズ23の正面側の面は、図示しない中間層及びDLC膜にて被覆されている。DLC膜を形成することにより、第3赤外線レンズ23の耐環境性を向上させることができる。また、保護板、保護網等の部品点数及び組立工数を削減することができる。
DLC膜は、ダイヤモンドに類似した構造を有するアモルファスの炭素薄膜である。DLC膜は、表面硬度がヌープ硬度で2000以上であり、化学的に安定で、可視から赤外域まで優れた透過性を有している。また、DLC膜は、膜厚が0.2μm以上20μm以下であり、屈折率は2.0〜2.4である。なお、DLC膜の膜厚は、赤外線透過率を考慮すると、2μm以下とすることが好ましい。
中間層は、DLC膜と第3赤外線レンズ23との密着力を増加させるものである。中間層は、例えば、酸化イットリウムY2 O3 、酸化アルミニウムAl2 O3 、酸化チタンTiO3 等の酸化物、フッ化マグネシウムMgF2 、フッ化イットリウムYF3 、フッ化ランタンLaF3 、フッ化ゲルマニウムGeF3 等のフッ化物、ゲルマニウムGe、珪素Si、リン化ガリウムGaP、リン化ホウ素BP等であり、膜厚は0.02μm以上25μm以下である。該中間層は、DLC膜及び第3赤外線レンズ23との密着性に優れている。なお、中間層の膜厚は、赤外線透過率を考慮すると、0.2μm以下とすることが好ましい。
なお、DLC膜及び中間層は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、プラズマCVD法等によって成膜される。
また、DLC膜等のコーティング温度は約400℃であり、後述するように焼きばめ温度の200℃程度に加熱しても損傷及び剥離することはない。
The surface on the front side of the third
The DLC film is an amorphous carbon thin film having a structure similar to diamond. The DLC film has a surface hardness of 2000 or more in Knoop hardness, is chemically stable, and has excellent permeability from the visible to the infrared region. The DLC film has a thickness of 0.2 μm or more and 20 μm or less, and a refractive index of 2.0 to 2.4. The film thickness of the DLC film is preferably 2 μm or less in consideration of infrared transmittance.
The intermediate layer increases the adhesion between the DLC film and the third
Note that the DLC film and the intermediate layer are formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, a plasma CVD method, or the like.
Further, the coating temperature of the DLC film or the like is about 400 ° C., and it will not be damaged or peeled even when heated to a shrink fitting temperature of about 200 ° C. as will be described later.
鏡筒1は、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23に比べて線膨張係数が大きいアルミニウムにて成形されている。なお、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の線膨張係数は、7.0×10-6(1/K)であり、鏡筒1の線膨張係数は、23.1×10-6(1/K)である。
鏡筒1は内径が異なる内周面10,11,12,13を階段状に備えており、内周面11,12,13には夫々第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aが形成されている。内周面10,11,12,13、第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aの内径は、鏡筒1に第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aに焼きばめするために必要な寸法を有している。
The
The
第1嵌合凹部11aより背面側に形成された内周面10の内径は、室温(25℃)乃至所定の焼きばめ温度(200℃)において、第1赤外線レンズ21の外径より小さくなるような寸法である。第1嵌合凹部11aより正面側に形成された内周面11の内径は、室温において第1赤外線レンズ21の外径より小さく、焼きばめ温度において、第1赤外線レンズ21の外径よりも大きくなるような寸法である。
第1嵌合凹部11aの内径及び光軸L方向の幅は、室温において第1赤外線レンズ21の外径及び光軸L方向の幅と略等しくなるような寸法である。なお、前記幅が等しくなる温度は室温に限定されず、レンズユニットAの使用環境の温度で前記幅が等しくなるように構成すれば良い。例えば、車載用のレンズユニットAであれば、車両に搭載されたときのレンズユニットAの温度で前記幅が等しくなるように構成すれば良い。
The inner diameter of the inner
The inner diameter of the first fitting recess 11a and the width in the optical axis L direction are dimensions that are substantially equal to the outer diameter of the first
図2は、第1赤外線レンズ21及び鏡筒1の内周面の寸法の一例を示す図表である。例えば、室温の25℃において第1赤外線レンズ21の外径は20(mm)、第1嵌合凹部11aより正面側の内周面11の内径は19.95(mm)、第1嵌合凹部11aより背面側の内周面10の内径は14.4(mm)である。鏡筒1を構成するアルミニウムの線膨張係数は26.4×10-6(1/K)、第1赤外線レンズ21の線膨張係数は7.0×10-6(1/K)であるため、鏡筒1及び第1赤外線レンズ21を焼きばめ温度の200℃まで加熱すると、内周面11の内径は19.95×(1+26.4×10-6×175)=20.039、第1赤外線レンズ21の外径は20×(1+7.0×10-6×175)=20.025となる。従って、正面側から第1赤外線レンズ21を挿入することによって第1赤外線レンズ21は内周面11部分を通過して第1嵌合凹部11aまで移動させることができる。
また、鏡筒1及び第1赤外線レンズ21を焼きばめ温度の200℃まで加熱すると、内周面10の内径は14.4×(1+26.4×10-6×175)=14.5、第1赤外線レンズ21の外径は20×(1+7.0×10-6×175)=20.025となる。従って、正面側から挿入された第1赤外線レンズ21が内周面10を通過して背面側に抜け落ちることはない。つまり、鏡筒1の背面側端部の内周面に形成された突出部の環状面14に第1赤外線レンズ21が係止される。
第1赤外線レンズ21が第1嵌合凹部11aに位置した状態で鏡筒1及び第1赤外線レンズ21を室温まで冷却すると、再び内周面11の内径は19.95(mm)に、第1赤外線レンズ21の外径は20(mm)になるため、第1赤外線レンズ21は第1嵌合凹部11aに嵌合した状態で光軸L方向に移動できなくなり、固定される。
FIG. 2 is a chart showing an example of the dimensions of the inner peripheral surfaces of the first
When the
When the
同様に、第2嵌合凹部12aの背面側には内周面11が形成されており、正面側に内周面12が形成されている。内周面11の内径は、室温乃至所定の焼きばめ温度において、第2赤外線レンズ22の外径より小さくなるような寸法である。内周面12の内径は、室温において第2赤外線レンズ22の外径より小さく、焼きばめ温度において、第2赤外線レンズ22の外径よりも大きくなるような寸法である。
Similarly, the inner
第2嵌合凹部12aの内径及び光軸L方向の幅は、室温において第2赤外線レンズ22の外径及び光軸L方向の幅と略等しくなるような寸法である。
The inner diameter of the second fitting recess 12a and the width in the optical axis L direction are dimensions that are substantially equal to the outer diameter of the second
同様にまた、第3嵌合凹部13aの背面側には内周面12が形成されており、正面側に内周面13が形成されている。内周面12の内径は、室温乃至所定の焼きばめ温度において、第3赤外線レンズ23の外径より小さくなるような寸法である。内周面13の内径は、室温において第3赤外線レンズ23の外径より小さく、焼きばめ温度において、第3赤外線レンズ23の外径よりも大きくなるような寸法である。
Similarly, an inner
第3嵌合凹部13aの内径及び光軸L方向の幅は、室温において第3赤外線レンズ23の外径及び光軸L方向の幅と略等しくなるような寸法である。
The inner diameter of the third fitting recess 13a and the width in the optical axis L direction are dimensions that are substantially equal to the outer diameter of the third
鏡筒1の背面側端部の外周面には、撮像部61を有する基台7に固定するための雄ねじ15が形成されている。
A
図3は、本発明の実施の形態1に係るレンズユニットAの組立方法を示す工程図、図4乃至図6は、各組立工程におけるレンズユニットAを模式的に示す側断面図である。まず、図1に示したレンズユニットAを構成する鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を用意し(ステップS11)、鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を焼きばめ温度の200℃まで加熱する(ステップS12)。
FIG. 3 is a process diagram illustrating an assembling method of the lens unit A according to
そして、図4に示すように、鏡筒1に、外径が一番小さい第1赤外線レンズ21を挿入する(ステップS13)。焼きばめ温度においては、内周面11の内径は第1赤外線レンズ21の外径よりも大きいため、第1嵌合凹部11aの位置まで第1赤外線レンズ21を挿入することができる。また、第1嵌合凹部11aよりも背面側の内周面10の内径は、焼きばめ温度においても第1赤外線レンズ21より小さいため、背面側に抜け落ちることはなく、第1赤外線レンズ21を第1嵌合凹部11aの位置に係止することができる。
Then, as shown in FIG. 4, the first
次いで、図5に示すように、鏡筒1に第2赤外線レンズ22を挿入する(ステップS14)。焼きばめ温度においては、第2赤外線レンズ22は、第1赤外線レンズ21同様、第2嵌合凹部12aの位置まで移動させることができ、該位置に係止させることができる。
Next, as shown in FIG. 5, the second
次いでまた、図6に示すように鏡筒1に第3赤外線レンズ23を挿入する(ステップS15)。焼きばめ温度においては、第3赤外線レンズ23は、第1赤外線レンズ21同様、第3嵌合凹部13aの位置まで移動させることができ、該位置に係止させることができる。
Next, as shown in FIG. 6, the third
そして、鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を室温、例えば25℃まで冷却する(ステップS16)。室温まで冷却すると、鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は熱収縮し、図1に示すように第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aに嵌合し、位置決めされる。
Then, the
次に、本実施の形態1に係るレンズユニットAの適用例を説明する。
図7は、本実施の形態1に係る画像処理システムを概念的に示す説明図である。本発明の実施の形態1に係る画像処理システムは、車両前部に搭載された2基の遠赤外線撮像装置B、及び画像処理装置91を備えている。2基の遠赤外線撮像装置Bにて共通の撮像対象を撮像することによって、両撮像画像における撮像対象の視差を算出し、三角測量の原理により撮像対象までの距離を求めることができる。
Next, an application example of the lens unit A according to the first embodiment will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram conceptually showing the image processing system according to the first embodiment. The image processing system according to the first embodiment of the present invention includes two far-infrared imaging devices B and an
図8は、本実施の形態1に係るレンズユニットAを備えた遠赤外線撮像装置Bの構成を模式的に示す側断面図、図9は、遠赤外線撮像装置Bの構成を示すブロック図である。遠赤外線撮像装置BはレンズユニットA、撮像部61、基台7、及び筐体8を備えており、レンズユニットA、撮像部61及び基台7は筐体8に収容されている。
FIG. 8 is a side sectional view schematically showing the configuration of the far-infrared imaging device B including the lens unit A according to the first embodiment, and FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the far-infrared imaging device B. . The far-infrared imaging device B includes a lens unit A, an
基台7は、撮像部61が配された基板を支持する基板支持体7aと、基板支持体7aの正面側端部に設けられた保持筒支持体7bと、保持筒支持体7bから正面側に突出したレンズユニット保持筒7cとを備えている。レンズユニット保持筒7cは、鏡筒1よりも大径であり、レンズユニットAの雄ねじ15が螺合している。
The
撮像部61はレンズユニットAが備える第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の背面側の適宜箇所に配設されており、サーモパイルのような撮像素子を備えている。
The
また、遠赤外線撮像装置Bは、信号処理部62、一時記憶用の画像メモリ63及び映像出力部64を備えており、各構成部は配線65にて接続されている。
The far-infrared imaging device B includes a
撮像部61は、レンズユニットAの赤外線レンズにて結像した像を電気信号に変換する撮像処理を連続的又は断続的に行い、例えば1秒当たり30枚の画像データ(画像フレーム)を生成して信号処理部62へ出力する。
The
信号処理部62は、輝度信号をデジタルの画像データにAD変換し、AD変換された画像データに対して各種補正処理を実行し、映像出力部64に接続されたケーブル94を介して該画像データを画像処理装置91へ送信する。
The
図10は、画像処理装置91の構成を示すブロック図である。画像処理装置91は、制御部91a、画像メモリ91b、RAM91c、映像入力部91d、映像出力部91e、及び通信インタフェース部91fを備えている。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the
映像入力部91dには、ケーブル94を介して遠赤外線撮像装置Bが接続されており、遠赤外線撮像装置Bから送信された画像データの入力を行う。映像入力部91dに入力された画像データは、1フレーム単位で順に画像メモリ91bに記憶される。
The far-infrared imaging device B is connected to the
映像出力部91eにはケーブル95を介して表示装置92、液晶ディスプレイ、メータ内ディスプレイ、ナビディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ等が接続されている。映像出力部91eは、入力された画像データを適宜表示装置92に送信し、表示装置92に遠赤外線撮像装置Bが撮像して得た画像を表示させる。例えば、遠赤外線撮像装置Bが撮像して得た各画像を横方向に並列して表示させる。
A
通信インタフェース部91fには、CANに準拠した車載LANケーブル96を介して警報装置93が接続されており、制御部91aの制御に応じた警報信号が通信インタフェース部91fを介して警報装置93に送信されるように構成されている。
An
警報装置93は、ブザー、スピーカ、表示部等を備えており、接触又は衝突する虞がある歩行者を検出したような場合、その旨の音声、警告音等によって出力する。例えば、「DANGER」等の文字を表示するとともに警告音を発するようにすることができる。また、検出された歩行者の画像を表示装置92で表示させることもできる。
The
画像メモリ91bは、SRAM、フラッシュメモリ、SDRAM等であり、映像入力部91dを介して遠赤外線撮像装置Bから入力された画像データを一時記憶する。
The
制御部91aは、画像メモリ91bに記憶された画像データをフレーム単位で読み出し、読み出した画像データに基づいて、動物、歩行者等の障害物を検出する等の各種処理を行う。例えば、制御部91aは、画像データからエッジを抽出し、視差が略等しいエッジをグルーピングすることによって障害物を検出する。以下、障害物の検出方法の一例を説明する。
The control unit 91a reads the image data stored in the
制御部91aは、一の遠赤外線撮像装置Bから取得した遠赤外画像(以下、基準画像という)に対してエッジ抽出処理を実行してエッジ点を抽出する。赤外線放射特性は物体毎に異なるため、障害物と背景との境界がエッジ点として抽出される。具体的には、制御部91aは、エッジ抽出オペレータによるフィルタ処理、閾値処理によってエッジを抽出する。なお、エッジ抽出オペレータは、縦方向のエッジを抽出するプルューウィット・オペレータが好適である。 The controller 91a performs edge extraction processing on a far infrared image (hereinafter referred to as a reference image) acquired from one far infrared imaging device B to extract an edge point. Since the infrared radiation characteristic differs for each object, the boundary between the obstacle and the background is extracted as an edge point. Specifically, the control unit 91a extracts edges by filtering processing and threshold processing by an edge extraction operator. The edge extraction operator is preferably a Pruit wit operator that extracts vertical edges.
次いで、制御部91aは、隣接する複数のエッジ点、例えば8連結した複数のエッジ点からなるエッジグループを特定する。この段階では視差が異なるエッジ点であっても隣接していれば同一のエッジグループとしてグループ化される。 Next, the control unit 91a specifies an edge group including a plurality of adjacent edge points, for example, a plurality of eight connected edge points. At this stage, even edge points with different parallaxes are grouped as the same edge group if they are adjacent.
そして、制御部91aは、エッジグループに外接する矩形領域を設定し、設定した矩形領域を所定サイズのブロックに分割する。次いで、制御部91aは、基準画像におけるエッジ領域(エッジ点を含むブロック)に対応する対応領域を他の遠赤外線撮像装置Bにて撮像された遠赤外画像から特定する。以下、他の遠赤外線撮像装置Bにて撮像された遠赤外画像を参照画像という。 Then, the control unit 91a sets a rectangular area circumscribing the edge group, and divides the set rectangular area into blocks of a predetermined size. Next, the control unit 91a specifies a corresponding region corresponding to an edge region (a block including an edge point) in the reference image from a far-infrared image captured by another far-infrared imaging device B. Hereinafter, a far-infrared image captured by another far-infrared imaging device B is referred to as a reference image.
具体的には、制御部91aはエッジ領域と同一サイズの領域(参照領域)を参照画像内、特にエピポーラ線上に設定し、エッジ領域と基準領域との相関値を算出し、相関値が最大となったエピポーラ線上の点を対応領域の位置として特定する。 Specifically, the control unit 91a sets a region (reference region) having the same size as the edge region in the reference image, particularly on the epipolar line, calculates a correlation value between the edge region and the reference region, and the correlation value is maximized. The point on the epipolar line is specified as the position of the corresponding region.
次いで、制御部91aは、各エッジ領域と対応領域との視差を算出し、各エッジ領域の視差の差が略等しいエッジ領域同士をグループ化し直すことによって、新たなエッジグループを障害物候補領域として再特定する。障害物候補領域の特徴量を算出することによって、障害物候補領域が歩行者であるか、人工構造物であるか等を判別し、適切な警告を発するように構成することができる。 Next, the control unit 91a calculates a parallax between each edge region and the corresponding region, and regroups the edge regions having substantially the same parallax difference between the edge regions, thereby setting a new edge group as an obstacle candidate region. Re-specify. By calculating the feature amount of the obstacle candidate area, it is possible to determine whether the obstacle candidate area is a pedestrian or an artificial structure, and to issue an appropriate warning.
本実施の形態1にあっては、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を鏡筒1に焼きばめ可能に形成された第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aを備えており、焼きばめによって第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を夫々第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aに嵌合させて位置決めする構成である。従って、スペーサが不要になり、部品点数及び組立工数を削減することができる。
The first embodiment includes first to third fitting recesses 11a, 12a, and 13a that are formed so that the first to third
また、鏡筒1は階段状の内周面を有しており、焼きばめ温度において第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23が夫々第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aの位置で係止するような寸法を有している。従って、外径が小さい第1赤外線レンズ21から順に鏡筒1に挿入することによって、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aの位置に配置することができ、室温に冷却することによって、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を一度に嵌合して、位置決めすることができる。
The
更に、室温において第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の外径及び光軸L方向の幅は、夫々第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aの内径及び光軸L方向の幅に略等しいため、光軸L方向及び径方向において第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の位置決めを行うことができる。
Furthermore, the outer diameters of the first to third
更にまた、アルミニウムは真鍮のような他の金属に比べて加工が容易であり、レンズユニットAのコストを抑えることができる。また、アルミニウムの線膨張係数は他の金属に比べて大きいため、より低温の焼きばめ温度にて第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aに嵌合させることができる。
Furthermore, aluminum is easier to process than other metals such as brass, and the cost of the lens unit A can be reduced. In addition, since the linear expansion coefficient of aluminum is larger than that of other metals, the first to third
なお、遠赤外線レンズを備えたレンズユニットを説明したが、可視光、近赤外線を透過するレンズを備えたレンズユニットに本発明を適用しても良い。 In addition, although the lens unit provided with the far-infrared lens was demonstrated, you may apply this invention to the lens unit provided with the lens which permeate | transmits visible light and near infrared rays.
また、車両の運転支援を行う画像処理システムに遠赤外線撮像装置Bを適用した例を説明したが、撮像装置の用途はこれに限定されない。例えば、夜間運転支援システム用、トンネル内監視用、港湾監視用、鉄道線路への侵入者監視用等に適用しても良い。 Moreover, although the example which applied the far-infrared imaging device B to the image processing system which performs driving | operation assistance of a vehicle was demonstrated, the use of an imaging device is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a night driving support system, a tunnel monitoring, a port monitoring, a railroad track intruder monitoring, and the like.
更に、第1乃至第3赤外線レンズを備えた3枚組のレンズユニットを説明したが、2枚、又は4枚以上の赤外線レンズを有するレンズユニットに本発明を適用しても良い。 Furthermore, although the triplet lens unit including the first to third infrared lenses has been described, the present invention may be applied to a lens unit having two or four or more infrared lenses.
更にまた、焼きばめ温度を200℃、冷却後の室温を25℃として説明したが、焼きばめ温度及び室温は一例であり、他の温度範囲で焼きばめ及び冷却するように構成しても良い。 Furthermore, the shrink-fit temperature is 200 ° C. and the room temperature after cooling is 25 ° C., but the shrink-fit temperature and room temperature are only examples, and the shrink-fit and cooling are performed in other temperature ranges. Also good.
更にまた、本実施の形態1にあっては加熱して、第1乃至第3赤外線レンズを鏡筒に挿嵌するように構成してあるが、鏡筒の線膨張係数が第1乃至第3赤外線レンズの線膨張係数よりも小さくなるように構成し、鏡筒並びに第1乃至第3赤外線レンズを冷却して、第1乃至第3赤外線レンズを鏡筒に挿嵌するように構成しても良い。 Furthermore, the first embodiment is configured such that the first to third infrared lenses are inserted into the lens barrel by heating, but the linear expansion coefficient of the lens barrel is the first to third. The linear expansion coefficient of the infrared lens is configured to be smaller, the lens barrel and the first to third infrared lenses are cooled, and the first to third infrared lenses are inserted into the lens barrel. good.
(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2に係るレンズユニットAの組立方法を示す工程図である。実施の形態2に係るレンズユニットAの組立方法は、鏡筒1のみを焼きばめ温度に加熱して第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を鏡筒1に挿嵌する点が実施の形態1に係るレンズユニットAの組立方法と異なるため、以下では主に上記相違点について説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a process diagram showing an assembling method of the lens unit A according to Embodiment 2 of the present invention. The method of assembling the lens unit A according to the second embodiment is that only the
まず、実施の形態1同様、鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を用意し(ステップS211)、鏡筒1を焼きばめ温度の200℃まで加熱する(ステップS212)。
First, as in the first embodiment, the
そして、鏡筒1に第1赤外線レンズ21を挿入し(ステップS213)、第2赤外線レンズ22を挿入し(ステップS214)、第3赤外線レンズ23を挿入する(ステップS215)。
Then, the first
そして、鏡筒1、並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を室温、例えば25℃まで冷却する(ステップS216)。室温まで冷却すると、鏡筒1並びに第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は熱収縮し、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23は第1乃至第3嵌合凹部11a,12a,13aに嵌合し、位置決めされる。
Then, the
本実施の形態2にあっては、鏡筒1のみを加熱するため、より低温の焼きばめ温度で第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23を鏡筒1に嵌合させることができる。また、第1乃至第3赤外線レンズ21,22,23の取り扱いが容易である。
In the second embodiment, since only the
本実施の形態2に係るレンズユニットA、遠赤外線撮像装置B、画像処理システム、レンズユニットAの製造方法の他の構成、作用及び効果は、実施の形態1に係るレンズユニットA、遠赤外線撮像装置B及び画像処理システムの構成、作用及び効果と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。 Other configurations, operations, and effects of the lens unit A, the far-infrared imaging device B, the image processing system, and the manufacturing method of the lens unit A according to the second embodiment are the same as those of the lens unit A according to the first embodiment. Since the configurations, operations, and effects of the apparatus B and the image processing system are the same, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 鏡筒
10,11,12,13 内周面
11a 第1嵌合凹部
12a 第2嵌合凹部
13a 第3嵌合凹部
21 第1赤外線レンズ
22 第2赤外線レンズ
23 第3赤外線レンズ
7 基台
8 筐体
61 撮像部
A レンズユニット
B 遠赤外線撮像装置
L 光軸
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記鏡筒は、
各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備え、
前記鏡筒及びレンズは、
第1温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より小さく、第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より大きくなる線膨張係数を有する
ことを特徴とするレンズユニット。 In a lens unit formed by inserting a plurality of lenses into a lens barrel,
The lens barrel is
The inner peripheral surface is provided with a plurality of fitting recesses into which the peripheral edge of each lens is fitted,
The lens barrel and lens are
When in the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is smaller than the outer diameter of the lens, and when in the second temperature range higher than the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is larger than the outer diameter of the lens. A lens unit having a linear expansion coefficient of
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 When the lens barrel and the lens are in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of the fitting recess is smaller than the outer diameter of the lens fitted in the fitting recess, 2. The lens unit according to claim 1, wherein an inner diameter of an inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the fitting recess is larger than an outer diameter of a lens fitted in the fitting recess.
前記鏡筒は、
各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備え、
前記鏡筒及びレンズは、
第1温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より小さく、前記鏡筒が第1温度範囲より高温の第2温度範囲にある場合、前記鏡筒の内径が前記レンズの外径より大きくなる線膨張係数を有する
ことを特徴とするレンズユニット。 In a lens unit formed by inserting a plurality of lenses into a lens barrel,
The lens barrel is
The inner peripheral surface is provided with a plurality of fitting recesses into which the peripheral edge of each lens is fitted,
The lens barrel and lens are
When in the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is smaller than the outer diameter of the lens, and when the lens barrel is in the second temperature range higher than the first temperature range, the inner diameter of the lens barrel is A lens unit having a linear expansion coefficient larger than an outer diameter.
ことを特徴とする請求項3に記載のレンズユニット。 When the lens barrel is in the second temperature range, the inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on one end side in the optical axis direction of each fitting recess is smaller than the outer diameter of the lens fitted in the fitting recess, and the fitting The lens unit according to claim 3, wherein an inner diameter of the inner peripheral surface of the lens barrel on the other end side in the optical axis direction of the joint recess is larger than an outer diameter of the lens fitted in the fitting recess.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載のレンズユニット。 The outer diameter of the lens and the inner diameter of the fitting recess are equal when the lens barrel and the lens are at a predetermined temperature within a first temperature range. The lens unit according to one.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載のレンズユニット。 The widths of the peripheral edge of the lens and the fitting recess in the optical axis direction are equal when the lens barrel and the lens are at a predetermined temperature within a first temperature range. The lens unit according to any one of the above.
前記鏡筒はアルミニウムである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載のレンズユニット。 The lens includes any one of infrared transmissive zinc sulfide, zinc selenide, germanium, chalcogenite glass, or silicon,
The lens unit according to claim 1, wherein the lens barrel is made of aluminum.
前記レンズにて結像した像を撮像する撮像部と
を備えることを特徴とする撮像装置。 The lens unit according to any one of claims 1 to 7,
An imaging apparatus comprising: an imaging unit that captures an image formed by the lens.
前記レンズにて結像した像を撮像する撮像部と、
該撮像部が撮像して得た画像データに基づいて物体を検出する画像処理部と
を備えることを特徴とする画像処理システム。 A lens unit according to any one of claims 1 to 7 disposed in a vehicle,
An imaging unit that captures an image formed by the lens;
An image processing system comprising: an image processing unit that detects an object based on image data obtained by imaging by the imaging unit.
複数のレンズと、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備えた鏡筒とを用意し、
前記鏡筒及びレンズを加熱し、
前記鏡筒に前記レンズを挿入し、
前記鏡筒及びレンズを第1温度範囲に冷却して前記レンズを前記嵌合凹部に嵌合させる
ことを特徴とするレンズユニットの製造方法。 In the manufacturing method of the lens unit formed by inserting a plurality of lenses into the lens barrel,
Prepare a plurality of lenses and a lens barrel provided with a plurality of fitting recesses on the inner peripheral surface to which the peripheral edge of each lens is fitted,
Heating the lens barrel and lens;
Inserting the lens into the barrel;
The lens barrel and the lens are cooled to a first temperature range, and the lens is fitted into the fitting recess.
複数のレンズと、各レンズの周縁部が嵌合する複数の嵌合凹部を内周面に備えた鏡筒とを用意し、
前記鏡筒を加熱し、
前記鏡筒に前記レンズを挿入し、
前記鏡筒を第1温度範囲に冷却して前記レンズを前記嵌合凹部に嵌合させる
ことを特徴とするレンズユニットの製造方法。 In the manufacturing method of the lens unit formed by inserting a plurality of lenses into the lens barrel,
Prepare a plurality of lenses and a lens barrel provided with a plurality of fitting recesses on the inner peripheral surface to which the peripheral edge of each lens is fitted,
Heating the lens barrel;
Inserting the lens into the barrel;
The lens barrel is cooled to a first temperature range, and the lens is fitted into the fitting recess.
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|---|---|---|---|
| JP2007264668A JP2009093010A (en) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | LENS UNIT, IMAGING DEVICE, IMAGE PROCESSING SYSTEM, AND LENS UNIT MANUFACTURING METHOD |
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