ステレオカメラユニットおよびその製造方法、電子情報機器
【課題】簡単な構成で左右２つの撮像部をステレオカメラカバーに容易かつ精度よく取り付けることにより、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおけるカメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現する。
【解決手段】左右の二つの小型カメラ２のそれぞれをステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けるステップと、これを段階で３Ｄ撮像テストを行うステップと、ステレオカメラカバー３に取り付けられた小型カメラ２の電極と配線用軟質フレキシブル基板４の配線電極とを対応させて小型カメラ２と配線用軟質フレキシブル基板４とを取り付けるステップとを有する。
【解決手段】左右の二つの小型カメラ２のそれぞれをステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けるステップと、これを段階で３Ｄ撮像テストを行うステップと、ステレオカメラカバー３に取り付けられた小型カメラ２の電極と配線用軟質フレキシブル基板４の配線電極とを対応させて小型カメラ２と配線用軟質フレキシブル基板４とを取り付けるステップとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部（小型カメラ）を用いて視差を有する二つの画像を得るステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットからの左右の撮像信号を合成して立体視画像信号を得る３Ｄの固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のステレオカメラは多岐にわたる商品展開が為されている。従来のステレオカメラにおいて、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部を用いて、視差を有する二つの画像を得ている。
【０００３】
この従来のステレオカメラは、左右に離れた２点で撮影した視点の異なる二枚の画像を左の眼と右の眼で個別に見ることによって、３Ｄステレオ写真や３Ｄステレオ動画として立体像を鑑賞することができる。これらの３Ｄステレオ写真や３Ｄステレオ動画には長い歴史がある。
【０００４】
この３Ｄステレオ写真において、最も効果を高めた立体画像を得るためには、左の画像と右の画像の位置的な整合性が重要となる。左の画像と右の画像の位置的な整合性、即ち、左右二つの小型カメラの距離や配置角度などが不適切であると、立体画像の効果がなくなったり、見るに堪えない画像が得られてしまう。
【０００５】
ここで、従来のステレオカメラユニットについて説明する。
【０００６】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、従来のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【０００７】
図１１（ａ）に示すように、左右二つの小型カメラ１０１は、製造工程において、まず配線用フレキシブル基盤１０２に取り付けられる。この際、小型カメラ２の背面の電極との接続においては、左右二つの小型カメラ１０１のそれぞれに対して熱圧着方式で行われ、そこに、図１１（ｂ）に示すようにステレオカメラカバー１０３を被せる。これによって、従来のステレオカメラユニット１００が構成される。
【０００８】
従来のステレオカメラユニット１００の画像試験方法では、ステレオカメラユニット１００が不良の場合に、左右二つの小型カメラ１０１と、そこに取り付けられた配線用フレキシブル基板４ともどもセットとして不良品とされていた。また、左右二つの小型カメラ１０１を配線用フレキシブル基板１０２に取り付けた際に発生する左右の位置的ずれを補正するために強制的にステレオカメラカバー１０３をはめ込むことにより生じる配線用フレキシブル基板１０２のゆがみやねじれが原因して、落下試験などにてこの配線用フレキシブル基板１０２の切断や割れなどが発生していた。
【０００９】
図１２は、図１１の従来のステレオカメラユニット１００に対して行う従来の３Ｄ撮像テストの実施方法を示す流れ図である。
【００１０】
従来の方式について、図１２に示すように、左右二つの小型カメラ１０１の取り付けはそれぞれ、まず、配線用フレキシブル基板１０２に取り付けられる。配線用フレキシブル基板１０２は小型カメラ１０１をハンダで圧着させることが一般的であり、この作業において小型カメラ１０１のずれが容易に起こり得ることが知られている。配線用フレキシブル基板１０２の取り付け作業の後に、上記３Ｄの撮像テストを行い、そのテスト結果で撮像試験がＮＧとなった場合に、図１２のＮＧで示すようにこのステレオカメラユニット１００ごと破棄される。ここで、不良の小型カメラ１０１のみ交換してももちろん構わないが、ハンダ付けされた配線用フレキシブル基板１０２から取り外すことは多大な労力と作業時間を有することが容易に想像できる。つまり、従来の３Ｄ撮像テストの実施方法については部品の無駄や作業の非効率なところが存在していた。
【００１１】
このため、例えば特許文献１、２に提案されているように、左右の撮像素子の光軸を合わせるために左右二つの小型カメラをステレオカメラカバーに取り付ける際に、小型ステレオカメラの位置を調整できるような工夫が為されている。
【００１２】
特許文献３に開示されているように左右の撮像素子を機械的な調整を不要とするステレオカメラ構造については左右の小型カメラの調整を底面で行っており、３Ｄの撮影テストで不合格となった際のカメラの取り換えが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２４２５２１号公報
【特許文献２】特開２００６−９１１７７号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０５２０２４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、近年の上記従来のステレオカメラについては、既存の携帯電話装置やデジタルカメラと同様に小型化や低コスト化が余儀なくされており、上記撮像面の高精度の取り付けに十分な調整部品と製造コストをかけるのが難しくなってきている。
【００１５】
上記撮像面の高精度の取り付、例えば左右二つの小型カメラ間の距離や小型カメラの配置角度の「ずれ」を内部の画像信号処理によって補正する場合には多大な演算処理を必要とする。例えば、小型カメラの配置角度に「ずれ」がある場合には、予めより多くの受光部を持っておいて、「ずれ」た回転角度の方向に受光部を読み出す必要があって演算処理が困難となる。
【００１６】
特許文献１、２では、小型ステレオカメラの位置調整は、調整用のねじやばねなど冶具が別途必要となり、作業工程の増加や部品点数の増加により、製造コストの増加や機器の大型化の懸念があった。
【００１７】
特許文献３では、３Ｄの撮影テストで不合格となった際のカメラの取り換えが難しく、著しく作業時間が増加したり、左右二つの小型カメラ共に破棄することになるため、ステレオカメラセットとしての歩留まりが悪化するものと考えられる。また、特許文献３では、撮像素子の天面と小型ステレオカメラの組み品との間の公差が含まれ、３Ｄ映像の満足な位置の整合性が得られないという問題が発生することが容易に考えられる。
【００１８】
また、小型ステレオカメラの取り付けにおいて、撮像素子位置決め面の構成や撮像素子抑えなどのためにステレオカメラカバー自体が大型化になり、小型のステレオカメラ、例えば携帯電話装置の３Ｄカメラには不向きであった。
【００１９】
また、このような従来のステレオカメラの製造方法において、例えば左右二つの小型カメラを基板にハンダ実装を先に行うために、当該工程での公差が大きく、基板に取り付けた際の左右の位置的整合性の吸収を行うために、上記基板であるフレキシブルプリント基板が撓みを生じたり、撓みを含めた公差を考慮した場合は、前述の左右の撮像素子の光軸が合わずに３Ｄの品質が低下したり、接着面に不用意な負荷がかかるために落下試験などにおいて基板の割れや切断におよび、歩留まりを下げる要因の一つになっていた。
【００２０】
このように、上記のようなステレオカメラについては、二つの撮像部のＣＣＤ撮像面の位置をいかに精度よく合致させるかが重要な製造上の課題となっていると共に、ステレオカメラの製造工程において、歩留まり低下や部品点数の増加によって、コスト増加や匡体が大型するという課題があった。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、簡単な構成で左右２つの撮像部をステレオカメラカバーに容易かつ精度よく取り付けることにより、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおけるカメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現できるステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のステレオカメラユニットは、被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットにおいて、該固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、該左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、該左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
また、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材の裏側の両側にはそれぞれ、前記左右の小型カメラを位置決めするように、該小型カメラを挿入して嵌め込むためのくぼみ部とこれらの間に連設されたつなぎ部とが一体的に形成されている。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材は耐熱性のある金属素材で構成されている。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の底面中央位置に入射光用の穴部が設けられ、該穴部の周りに三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部が三つ設けられ、該三つの突起部上に、挿入された前記小型カメラの天面が搭載されて、該小型カメラの撮像面が位置決めされている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の内側面が外側に開くテーパ形状になっている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおける小型カメラの挿入側も、前記くぼみ部のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、該くぼみ部と該小型カメラとがそれぞれのテーパで嵌合するようになっている。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の平面視形状は４角形かまたは、該４角形の角部分を含むように円形状に切り欠きされている。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材により、ステレオ画像を得る左右の前記小型カメラの位置的整合性が調整されている。
【００３０】
本発明のステレオカメラユニットの製造方法は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットの製造方法において、該左右の二つの小型カメラのそれぞれを前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、該ステレオカメラカバー部材に取り付けられた該小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて該小型カメラと該配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
また、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットの製造方法におけるテストステップにおいて、前記左右二つの小型カメラを駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、該小型カメラからの出力信号を外部で受けるように、前記ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた部材を脱着可能な結線手段を用いて３Ｄ撮像テストを行う。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットの製造方法におけるテストステップにおいて、前記小型カメラが不良の場合に、前記左右２つの小型カメラを破棄することなく、該不良の小型カメラのみを、前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部から取り換える取り換えステップを有する。
【００３３】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記ステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３５】
本発明のステレオカメラユニットにおいては、固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有している。その製造方法は、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、ステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、ステレオカメラカバー部材に取り付けられた小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて小型カメラと配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有している。
【００３６】
これによって、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付けた後に３Ｄ撮像テストを行うために、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるので、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げ得ると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することが可能となる。
【００３７】
また、従来のように小型カメラの電極と配線基板の配線電極とが半田接続されていないので、不良となった小型カメラを容易に取り外して良品部分を再利用することが容易に可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
以上により、本発明によれば、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるため、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することができる。
【００３９】
また、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた後に３Ｄ撮像テストを行うため、従来のように小型カメラの電極と配線基板の配線電極とが半田接続されていないので、不良となった小型カメラを容易に取り外して良品部分を再利用することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態１におけるステレオカメラユニットの要部構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【図３】図１のＡＡ’線断面構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図１の小型カメラの構成例を示す斜視図である。
【図５】図１の小型カメラの各部材を分解した分解斜視図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた図１のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【図８】図１のステレオカメラユニットの３Ｄ画像テストの実施方法を説明するための流れ図である。
【図９】樹脂固定前のステレオカメラユニットを取り付けて外部から３Ｄ画像テストを行うためのソケットを模式的に示す斜視図であって、（ａ）はステレオカメラユニットをソケットに取り付けてソケットを挟み込んだ状態を示す斜視図、（ｂ）はソケットを開いてステレオカメラユニットを取り出した状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のステレオカメラユニット１を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、従来のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【図１２】図１１の従来のステレオカメラユニットに対して行う従来の３Ｄ撮像テストの実施方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本発明のステレオカメラユニットおよびその製造方法の実施形態１および、このステレオカメラユニットの実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００４２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるステレオカメラユニットの要部構成例を模式的に示す斜視図である。
【００４３】
図１において、本実施形態１のステレオカメラユニット１は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラ２と、左右の小型カメラ２がそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされた筐体構成（例えばアルミニュウム材などの金属筐体）のステレオカメラカバー３（ステレオカメラカバー部材）と、左右の小型カメラ２の各裏面側の複数の電極（図示せず）にそれぞれ電気的に配線接続する配線用軟質フレキシブル基板４とを有し、左右二つの小型カメラ２からの撮像信号を信号処理部（図示せず）で所定の立体視合成処理をして立体画像を得る。ステレオカメラユニット１と信号処理部（図示せず）により固体撮像装置が構成される。小型カメラ２については詳細に後述するが、ステレオカメラカバー３の左右の丸穴３３の内部に各小型カメラ２がそれぞれ収容されている。
【００４４】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１のステレオカメラユニット１およびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、ステレオカメラカバー３の裏側の両端部にはそれぞれ、小型カメラ２をはめ込んで取り付けるためのくぼみ部３１（凹部）とこれらの間に連設されたつなぎ部３２とを一体的に形成し、ステレオカメラカバー３により左右の小型カメラ２を位置決めして、金属筐体（またはその他の材質の筐体）として一体成形されている。左右の二つのくぼみ部３１の位置関係は精度よく形成されている。くぼみ部３１（凹部）の底面中央位置に入射光用の穴部３３が設けられ、穴部３３の周りに正三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部３４が設けられている。この三つの突起部３４上に、挿入された小型カメラ２の天面が搭載されて、小型カメラ２のレンズと穴部３３との距離が精度よく位置決めされるようになっている。
【００４６】
図２（ｂ）に示す左右の二つの小型カメラ２は、裏面の電極２１側が上になるように、ステレオカメラカバー３の裏側の両端部に設けられたくぼみ部３１（凹部）内に公差ゼロで挿入されて図２（ｃ）に示すようにステレオカメラカバー３に左右の小型カメラ２が精度よく位置決めされて取り付けられる。この場合に、左右二つの小型カメラ２から得られる映像信号（撮像信号）により合成処理して立体画像を生成する工程において、最も効果を高めた立体画像を得るために左右の整合性（位置決め精度：左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転配置精度）を充分に取った左右の位置関係になるように、小型カメラ２とくぼみ部３１（凹部）との間に公差を無くした小型カメラ取付構造となっている。
【００４７】
ステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内への小型カメラ２の挿入は、図３に示すように、くぼみ部３１の形状は平面視で４角形状であるが、そのくぼみ部３１の底部に近づくほど狭くなるようにくぼみ部３１の内側面が外側に開くテーパ形状になっている。一方、小型カメラ２の挿入側も、くぼみ部３１のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、くぼみ部３１と小型カメラ２との嵌合関係の公差を「０」に設定して、精度よくテーパとテーパで嵌合するようになっている。この位置決め精度は、左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度である。なお、このようなテーパ形状は、ここでは、くぼみ部３１と小型カメラ２との両方に設けたが、くぼみ部３１と小型カメラ２との少なくともいずれかに設けてもよい。また、このようなテーパ形状は、底面まで設けたが、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部まで設け、それよりも底部側はテーパを設けずに小型カメラ２と同様の間口とするかまたは、小型カメラ２の挿入間口よりも多少大きい間口サイズとしてもよい。この場合、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部膨れて開口サイズが狭くなっている。この狭くなった開口サイズ（底面までテーパが付いた場合も含む）と小型カメラ２の外周サイズとの嵌合公差をゼロに設定している。小型カメラ２の外周側万に、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部膨れた部分のリング状の頂部がはまり込むようにリング状の溝部を設けてもよく、小型カメラ２の溝部とくぼみ部３１の内側面の膨れた部分とが互いに嵌り込むことにより、ノッチ感覚として挿入完了の確認となる。これらの小型カメラ２の溝部とくぼみ部３１の内側面の膨れた部分とは互いに逆の部材に設けられていてもよい。さらに、くぼみ部３１の平面視形状は４角形であるが、４角形の角部分が円形状に取り除かれていれば、くぼみ部３１に小型カメラ２をより挿入し易くなる。
【００４８】
また、二つの小型カメラ２を、ステレオカバー３の左右のくぼみ部３１の底面に三つの突起部３４まで公差ゼロで挿入して嵌め込むことにより、小型カメラ２の天面、即ち撮像レンズ面の左右および回転位置の整合性が確保されるようになっている。ここで、くぼみ部３１に小型カメラ２を挿入後、左右の小型カメラ２のそれぞれの４箇所で樹脂固定（接着剤）することが好ましいが、その固定前に、このステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行う。
【００４９】
この３Ｄ撮像テストにおいて、左右二つの小型カメラ２を駆動するための入力信号および映像信号の出力信号を外部からテスト用に用意した容易に脱着が可能な結線を用いてテストを行う。テスト結果の成否において不具合のある少なくとも１つの小型カメラ２を容易に交換することができる。即ち、ステレオカメラカバー３の表側の丸穴３３から通して小型カメラ２を突き出すことにより、容易にステレオカメラカバー３から小型カメラ２を取り出すことができる。
【００５０】
このテスト終了後、図２（ｄ）に示すように、ステレオカメラカバー３に取り付けた二つの小型カメラ２の各背面、即ち前述の小型カメラ２の入出力信号のための電極２１に対して配線軟質フレキシブル基板４（配線基板）の電極部分を対応させて取り付ける。この場合、小型カメラ２の背面の各電極２１と配線用軟質フレキシブル基板４の各電極部分を取り付ける際に、熱圧着などの取り付け方法が好ましい。配線用軟質フレキシブル基板４が取り付けられたステレオカメラユニット１は、この後、例えば携帯電話装置などの３Ｄカメラモジュールとして匡体に取り付けられ、カメラ制御部品としかるべき接続が為される。
【００５１】
要するに、本実施形態１のステレオカメラユニット１の製造方法は、左右の二つの小型カメラ２のそれぞれをステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けるステップと、これを段階で３Ｄ撮像テストを行うステップと、ステレオカメラカバー３に取り付けられた小型カメラ２の電極と配線用軟質フレキシブル基板４の配線電極とを対応させて小型カメラ２と配線用軟質フレキシブル基板４とを取り付けるステップとを有する。
【００５２】
ここまで述べたように、従来のステレオカメラに比べて本実施形態１のステレオカメラユニット１では、左右２つの小型カメラ２の位置の整合性を容易かつ確実に確保でき、ステレオカメラカバー３自体の大きさを小型化できると共に、テスト結果が不良となった際の部品の無駄を無くすことができる。
【００５３】
図４は、図１の小型カメラ２の構成例を示す斜視図である。図５は、図１の小型カメラ２の各部材を分解した分解斜視図である。
【００５４】
図４および図５に示すように、小型カメラ２は、被写体からの入射光をレンズユニット２２から取り込んで、撮像素子２３１によって受光することにより被写体を撮像する。このため、小型カメラ２は、レンズユニット２２と、撮像素子２３１が基板２３２の表面中央部に形成された撮像部材２３とを備えている。上記撮像素子２３１は、レンズユニット２２を通過した入射光を受けて、光を電気信号に変換する撮像素子である。具体例としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）などが挙げられる。変換された電気信号（撮像信号）は、図２（ｂ）の端子２１を介して、画像信号処理部が設けられた図示しない画像処理装置に向けて出力される。上記基板２３２は、一表面中央部に上記撮像素子２３１を有している。また、上記基板２３２はレンズ鏡筒２２１が組み合わされたホルダ部材２２２と連結している。連結方法としては、レンズ鏡筒２２１が組み合わされたホルダ部材２２２と連結している。連結方法としては、上下面にそれぞれホルダの位置決め部と基板２３２の位置決め部を有している連結用の部材を用いて接着する構成であってもよく、また、連結用の部材を設けずにホルダの下面と基板２３２の上面を合わせて接着する構成であってもよい。即ち、前述の小型カメラ２の撮像面はレンズユニット２２の天面になり、上述の図３の公差を無くして作成されたステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロではめ込むことにより、撮像面の精度（左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度）が確保される。
【００５５】
次に、カメラカバー３の小型化について詳細を説明する。
【００５６】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板４を取り付けた図１のステレオカメラユニット１を上方から見た平面図である。
【００５７】
ステレオカメラカバー３に小型カメラ２が公差ゼロで挿入されて取り付けられている。このため、小型カメラ２への配線用フレキシブル基板４の取り付けが理想的な場合（ずれがない場合）を図６（ａ）に示し、小型カメラ２への配線用フレキシブル基板４の取り付けにずれが生じた場合を図６（ｂ）に示している。図６（ｂ）に示すような「ずれ」が生じていても、その左右の二つの小型カメラ２の整合性（左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度）については確保されており、撮像画像については問題なく良好なものが得られる。
【００５８】
これに対して、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットについて図７（ａ）および図７（ｂ）を用いて説明する。
【００５９】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【００６０】
従来のステレオカメラユニットでは、左右二つの小型カメラと配線用フレキシブル基板とを先に取り付けた後に、左右二つの小型カメラにカメラカバーが取り付けられる。このため、ステレオカメラカバーの裏面側のくぼみ部（凹部）とこれに嵌合させる小型カメラとの寸法関係がある程度の公差を含んだ大きさが必要とされる。即ち、図７（ｂ）に示すように左右二つの小型カメラと配線用フレキシブル基板との「ずれ」を生じた際を一例に説明すると、左右二つの小型カメラはそれぞれＸ方向およびＹ方向に互いに「ずれ」て取り付けられる可能性がある。このため、この「ずれ」た左右二つの小型カメラをカバーするために、ステレオカメラカバーはそのＸ方向またはＹ方向の「ずれ」た位置分だけ、ステレオカメラカバーの裏面側のくぼみ部（凹部）の寸法を大きくする必要がある。また、予め公差を考えて大きめに作成されたステレオカメラカバーのくぼみ部（凹部）の大きさよりも「ずれ」が大きかった際には、ステレオカメラカバーに無理に、左右二つの小型カメラを取り付けることにより、配線用フレキシブル基板がゆがんだり、ねじれたりすることが容易に想像ができる。
【００６１】
次に、３Ｄ撮像テストの実施において、本実施形態１のステレオカメラユニット１ではテスト結果が不良になった際にも、小型カメラ２やステレオカメラカバー３などの部品の無駄をなくすことができることについて、以下に詳細に説明する。
【００６２】
図８は、図１のステレオカメラユニット１における３Ｄ画像テストの実施方法を説明するための流れ図である。
【００６３】
まず、図８に示すように、左右の二つの小型カメラ２は単体特性試験済のものであり、小型カメラ２それぞれをステレオカメラカバー３に公差ゼロで挿入して取り付ける。
【００６４】
次に、ステレオカメラカバー３に取り付けた左右の二つの小型カメラ２は、３Ｄの撮像テストを行うが、撮像に必要な入出力制御信号は、外部からテスト用に用意した容易にステレオカメラユニット１を脱着が可能なソケットを用いる。そのソケットを図９に示している。
【００６５】
図９は、樹脂固定前のステレオカメラユニット１を取り付けて外部から３Ｄ画像テストを行うためのソケットを模式的に示す斜視図であって、（ａ）はステレオカメラユニット１をソケットに取り付けて挟み込んだ状態を示す斜視図、（ｂ）はソケットを開いてステレオカメラユニット１を取り出した状態を示す斜視図である。
【００６６】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、左右二つの小型カメラ２を駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、小型カメラ２からの出力信号を外部で受けるように、ステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた部材を脱着可能な結線手段としてのソケット５を用いて３Ｄ撮像テストを行う。このソケット５のふた部分５２について、ステレオカメラカバー３から露出している左右二つの小型カメラ２のレンズ面２４が外部の様子を撮像出来るように適当な大きさの穴５２１が明いている。また、ソケット５の底面部５１に構成されるくぼみ部５１１は、その大きさがステレオカメラカバー３が入る充分な大きさを有している。ステレオカメラユニット１の底面部５１のくぼみ部５１１内に、左右二つの小型カメラ２の撮像素子２３１の裏面の電極２１が底面にくるように挿入し、くぼみ部５１１の底面の電極５１２と小型カメラ２の電極２１とが電気的に接触することにより通電され、外部出力端子５１３より外部に、各撮像素子２３１からの撮像信号を出力させることにより３Ｄ撮像テストが可能になる。
【００６７】
即ち、くぼみ部５１１の底面の電極５１２とソケット５内部にて外部出力端子５１３と電気的結線が施されている。このように、樹脂固定前のステレオカメラユニット１に対して、しかるべき３Ｄ撮像テストを行い、そのテスト結果により撮像試験がＮＧとなった場合、図８の「ＮＧ」で示すように不良の小型カメラ２をステレオカメラカバー３の左右の丸穴３３から突いて容易に損傷なく取り出すことができる。ステレオカメラカバー３に対して小型カメラ２を交換することができる。ここで不良となった小型カメラ２が左右二つのうちの一つであれば、その不良の小型カメラ２を一つだけ交換すれば、良品の小型カメラ２とステレオカメラカバー３とについては再度流用が可能である。３Ｄ撮像試験が良品としてＰａｓs した際はそのまま配線用軟質フレキシブル基板４の取り付けを行い、しかるべきステレオカメラユニット１の匡体、例えば後述する３Ｄカメラ搭載の携帯電話装置などに組み込まれる。
【００６８】
以上により、本実施形態１によれば、左右二つの小型カメラ２から映像を得ることができるステレオカメラユニット１であって、左右二つの小型カメラ２を配線するフレキシブル基板４を有し、３Ｄの映像を精度よく得るために、左右二つの小型カメラ２を固定するためのステレオカメラカバー３を有するステレオカメラユニット１の製造プロセスにおいて、まず、所定の間隔を開けて設置する左右二つの小型カメラ２をステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に挿入して取り付け、ステレオカメラカバー３は立体画像を得る左右の位置的な整合性の調整を行い、左右二つの小型カメラ２のそれぞれの撮像面を天面で固定する。
【００６９】
次に、フレキシブルプリント基板４は左右二つの小型カメラ２をステレオカメラカバー３に固定した後で取り付けることにより、その取り付け時に生じる左右二つの小型カメラ２間の公差をより小さくすることができる。
【００７０】
これによって、製造公差のばらつきを抑えることにより、より精度の高い左右の撮像素子の光軸合わせが可能となり、良好な立体映像を得ることができる。また、３Ｄ撮像テストは小型カメラ２をステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に挿入した後に行い、左右二つの小型カメラ２のいずれかが不良の場合に左右二つの小型カメラ２を全て破棄することなく、不良の小型カメラ２のみを取り換えて歩留まりを軽減することができる。さらに、ステレオカメラカバー３については、ステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた状態でフレキシブル基板４（または硬質フレキシブル基板）に取り付けができる耐熱性のある金属素材であることが望ましい。
【００７１】
したがって、所定の間隔を開けて設置する左右二つのステレオカメラ用小型カメラ２を保護するステレオカメラカバー３に小型カメラ２の撮像面を天面で合わせ、フレキシブルプリント基板４は、ステレオカメラカバー３のくぼみ部３１に小型カメラ２を挿入した後に取り付けるため、より精度の高い左右二つの小型カメラ２の光軸合わせを行うことができて、歩留まり低下や部品点数の増加によって、コスト増加や匡体が大型化になることを抑えることができる。
【００７２】
このように、配線用軟質フレキシブル基板４が取り付けられたステレオカメラユニット１は、この後、例えば携帯電話装置の３Ｄカメラモジュールなどとして匡体に取り付けられ、カメラ制御部品としかるべき接続が為される。
【００７３】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のステレオカメラユニット１を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００７４】
図１０において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１のステレオカメラユニット１からの撮像信号に所定の画像信号処理（ノイズ除去、ホワイトバランス、γ補正、色補間およびマトリクス処理などの信号処理に加えてここで立体合成処理を行ってもよい）をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理（合成された立体視画像信号から左右の一方の画像信号を抜き取るかまたは左右の一方の画像信号を用いてもよい）をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００７５】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００７６】
したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００７７】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部を用いて立体画像を得るステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるため、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ステレオカメラユニット
２ 小型カメラ
２１ 電極
２２レンズユニット
２２１ レンズ鏡筒
２２２ ホルダ部材
２３ 撮像部材
２３１ 撮像素子
２３２ 基板
２４ レンズ面
３ ステレオカメラカバー
３１ くぼみ部（凹部）
３２ つなぎ部
３３ 丸穴
３４ 突起部
４ 配線用軟質フレキシブル基板（配線用基板）
５ ソケット（結線手段）
５１ 底面部
５１１ くぼみ部
５１２ 電極
５２ ふた部分
５２１ 穴
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示部
９４ 通信部
９５ 画像出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部（小型カメラ）を用いて視差を有する二つの画像を得るステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットからの左右の撮像信号を合成して立体視画像信号を得る３Ｄの固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のステレオカメラは多岐にわたる商品展開が為されている。従来のステレオカメラにおいて、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部を用いて、視差を有する二つの画像を得ている。
【０００３】
この従来のステレオカメラは、左右に離れた２点で撮影した視点の異なる二枚の画像を左の眼と右の眼で個別に見ることによって、３Ｄステレオ写真や３Ｄステレオ動画として立体像を鑑賞することができる。これらの３Ｄステレオ写真や３Ｄステレオ動画には長い歴史がある。
【０００４】
この３Ｄステレオ写真において、最も効果を高めた立体画像を得るためには、左の画像と右の画像の位置的な整合性が重要となる。左の画像と右の画像の位置的な整合性、即ち、左右二つの小型カメラの距離や配置角度などが不適切であると、立体画像の効果がなくなったり、見るに堪えない画像が得られてしまう。
【０００５】
ここで、従来のステレオカメラユニットについて説明する。
【０００６】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、従来のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【０００７】
図１１（ａ）に示すように、左右二つの小型カメラ１０１は、製造工程において、まず配線用フレキシブル基盤１０２に取り付けられる。この際、小型カメラ２の背面の電極との接続においては、左右二つの小型カメラ１０１のそれぞれに対して熱圧着方式で行われ、そこに、図１１（ｂ）に示すようにステレオカメラカバー１０３を被せる。これによって、従来のステレオカメラユニット１００が構成される。
【０００８】
従来のステレオカメラユニット１００の画像試験方法では、ステレオカメラユニット１００が不良の場合に、左右二つの小型カメラ１０１と、そこに取り付けられた配線用フレキシブル基板４ともどもセットとして不良品とされていた。また、左右二つの小型カメラ１０１を配線用フレキシブル基板１０２に取り付けた際に発生する左右の位置的ずれを補正するために強制的にステレオカメラカバー１０３をはめ込むことにより生じる配線用フレキシブル基板１０２のゆがみやねじれが原因して、落下試験などにてこの配線用フレキシブル基板１０２の切断や割れなどが発生していた。
【０００９】
図１２は、図１１の従来のステレオカメラユニット１００に対して行う従来の３Ｄ撮像テストの実施方法を示す流れ図である。
【００１０】
従来の方式について、図１２に示すように、左右二つの小型カメラ１０１の取り付けはそれぞれ、まず、配線用フレキシブル基板１０２に取り付けられる。配線用フレキシブル基板１０２は小型カメラ１０１をハンダで圧着させることが一般的であり、この作業において小型カメラ１０１のずれが容易に起こり得ることが知られている。配線用フレキシブル基板１０２の取り付け作業の後に、上記３Ｄの撮像テストを行い、そのテスト結果で撮像試験がＮＧとなった場合に、図１２のＮＧで示すようにこのステレオカメラユニット１００ごと破棄される。ここで、不良の小型カメラ１０１のみ交換してももちろん構わないが、ハンダ付けされた配線用フレキシブル基板１０２から取り外すことは多大な労力と作業時間を有することが容易に想像できる。つまり、従来の３Ｄ撮像テストの実施方法については部品の無駄や作業の非効率なところが存在していた。
【００１１】
このため、例えば特許文献１、２に提案されているように、左右の撮像素子の光軸を合わせるために左右二つの小型カメラをステレオカメラカバーに取り付ける際に、小型ステレオカメラの位置を調整できるような工夫が為されている。
【００１２】
特許文献３に開示されているように左右の撮像素子を機械的な調整を不要とするステレオカメラ構造については左右の小型カメラの調整を底面で行っており、３Ｄの撮影テストで不合格となった際のカメラの取り換えが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２４２５２１号公報
【特許文献２】特開２００６−９１１７７号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０５２０２４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、近年の上記従来のステレオカメラについては、既存の携帯電話装置やデジタルカメラと同様に小型化や低コスト化が余儀なくされており、上記撮像面の高精度の取り付けに十分な調整部品と製造コストをかけるのが難しくなってきている。
【００１５】
上記撮像面の高精度の取り付、例えば左右二つの小型カメラ間の距離や小型カメラの配置角度の「ずれ」を内部の画像信号処理によって補正する場合には多大な演算処理を必要とする。例えば、小型カメラの配置角度に「ずれ」がある場合には、予めより多くの受光部を持っておいて、「ずれ」た回転角度の方向に受光部を読み出す必要があって演算処理が困難となる。
【００１６】
特許文献１、２では、小型ステレオカメラの位置調整は、調整用のねじやばねなど冶具が別途必要となり、作業工程の増加や部品点数の増加により、製造コストの増加や機器の大型化の懸念があった。
【００１７】
特許文献３では、３Ｄの撮影テストで不合格となった際のカメラの取り換えが難しく、著しく作業時間が増加したり、左右二つの小型カメラ共に破棄することになるため、ステレオカメラセットとしての歩留まりが悪化するものと考えられる。また、特許文献３では、撮像素子の天面と小型ステレオカメラの組み品との間の公差が含まれ、３Ｄ映像の満足な位置の整合性が得られないという問題が発生することが容易に考えられる。
【００１８】
また、小型ステレオカメラの取り付けにおいて、撮像素子位置決め面の構成や撮像素子抑えなどのためにステレオカメラカバー自体が大型化になり、小型のステレオカメラ、例えば携帯電話装置の３Ｄカメラには不向きであった。
【００１９】
また、このような従来のステレオカメラの製造方法において、例えば左右二つの小型カメラを基板にハンダ実装を先に行うために、当該工程での公差が大きく、基板に取り付けた際の左右の位置的整合性の吸収を行うために、上記基板であるフレキシブルプリント基板が撓みを生じたり、撓みを含めた公差を考慮した場合は、前述の左右の撮像素子の光軸が合わずに３Ｄの品質が低下したり、接着面に不用意な負荷がかかるために落下試験などにおいて基板の割れや切断におよび、歩留まりを下げる要因の一つになっていた。
【００２０】
このように、上記のようなステレオカメラについては、二つの撮像部のＣＣＤ撮像面の位置をいかに精度よく合致させるかが重要な製造上の課題となっていると共に、ステレオカメラの製造工程において、歩留まり低下や部品点数の増加によって、コスト増加や匡体が大型するという課題があった。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、簡単な構成で左右２つの撮像部をステレオカメラカバーに容易かつ精度よく取り付けることにより、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおけるカメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現できるステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のステレオカメラユニットは、被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットにおいて、該固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、該左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、該左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
また、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材の裏側の両側にはそれぞれ、前記左右の小型カメラを位置決めするように、該小型カメラを挿入して嵌め込むためのくぼみ部とこれらの間に連設されたつなぎ部とが一体的に形成されている。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材は耐熱性のある金属素材で構成されている。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の底面中央位置に入射光用の穴部が設けられ、該穴部の周りに三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部が三つ設けられ、該三つの突起部上に、挿入された前記小型カメラの天面が搭載されて、該小型カメラの撮像面が位置決めされている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の内側面が外側に開くテーパ形状になっている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおける小型カメラの挿入側も、前記くぼみ部のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、該くぼみ部と該小型カメラとがそれぞれのテーパで嵌合するようになっている。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるくぼみ部の平面視形状は４角形かまたは、該４角形の角部分を含むように円形状に切り欠きされている。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットにおけるステレオカメラカバー部材により、ステレオ画像を得る左右の前記小型カメラの位置的整合性が調整されている。
【００３０】
本発明のステレオカメラユニットの製造方法は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットの製造方法において、該左右の二つの小型カメラのそれぞれを前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、該ステレオカメラカバー部材に取り付けられた該小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて該小型カメラと該配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
また、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットの製造方法におけるテストステップにおいて、前記左右二つの小型カメラを駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、該小型カメラからの出力信号を外部で受けるように、前記ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた部材を脱着可能な結線手段を用いて３Ｄ撮像テストを行う。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明のステレオカメラユニットの製造方法におけるテストステップにおいて、前記小型カメラが不良の場合に、前記左右２つの小型カメラを破棄することなく、該不良の小型カメラのみを、前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部から取り換える取り換えステップを有する。
【００３３】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記ステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３４】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３５】
本発明のステレオカメラユニットにおいては、固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有している。その製造方法は、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、ステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、ステレオカメラカバー部材に取り付けられた小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて小型カメラと配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有している。
【００３６】
これによって、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー部材に小型カメラを取り付けた後に３Ｄ撮像テストを行うために、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるので、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げ得ると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することが可能となる。
【００３７】
また、従来のように小型カメラの電極と配線基板の配線電極とが半田接続されていないので、不良となった小型カメラを容易に取り外して良品部分を再利用することが容易に可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
以上により、本発明によれば、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるため、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することができる。
【００３９】
また、左右の二つの小型カメラのそれぞれをステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた後に３Ｄ撮像テストを行うため、従来のように小型カメラの電極と配線基板の配線電極とが半田接続されていないので、不良となった小型カメラを容易に取り外して良品部分を再利用することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態１におけるステレオカメラユニットの要部構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【図３】図１のＡＡ’線断面構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図１の小型カメラの構成例を示す斜視図である。
【図５】図１の小型カメラの各部材を分解した分解斜視図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた図１のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【図８】図１のステレオカメラユニットの３Ｄ画像テストの実施方法を説明するための流れ図である。
【図９】樹脂固定前のステレオカメラユニットを取り付けて外部から３Ｄ画像テストを行うためのソケットを模式的に示す斜視図であって、（ａ）はステレオカメラユニットをソケットに取り付けてソケットを挟み込んだ状態を示す斜視図、（ｂ）はソケットを開いてステレオカメラユニットを取り出した状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のステレオカメラユニット１を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、従来のステレオカメラユニットおよびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【図１２】図１１の従来のステレオカメラユニットに対して行う従来の３Ｄ撮像テストの実施方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本発明のステレオカメラユニットおよびその製造方法の実施形態１および、このステレオカメラユニットの実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００４２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるステレオカメラユニットの要部構成例を模式的に示す斜視図である。
【００４３】
図１において、本実施形態１のステレオカメラユニット１は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラ２と、左右の小型カメラ２がそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされた筐体構成（例えばアルミニュウム材などの金属筐体）のステレオカメラカバー３（ステレオカメラカバー部材）と、左右の小型カメラ２の各裏面側の複数の電極（図示せず）にそれぞれ電気的に配線接続する配線用軟質フレキシブル基板４とを有し、左右二つの小型カメラ２からの撮像信号を信号処理部（図示せず）で所定の立体視合成処理をして立体画像を得る。ステレオカメラユニット１と信号処理部（図示せず）により固体撮像装置が構成される。小型カメラ２については詳細に後述するが、ステレオカメラカバー３の左右の丸穴３３の内部に各小型カメラ２がそれぞれ収容されている。
【００４４】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１のステレオカメラユニット１およびその製造工程を説明するための各部材の斜視図である。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、ステレオカメラカバー３の裏側の両端部にはそれぞれ、小型カメラ２をはめ込んで取り付けるためのくぼみ部３１（凹部）とこれらの間に連設されたつなぎ部３２とを一体的に形成し、ステレオカメラカバー３により左右の小型カメラ２を位置決めして、金属筐体（またはその他の材質の筐体）として一体成形されている。左右の二つのくぼみ部３１の位置関係は精度よく形成されている。くぼみ部３１（凹部）の底面中央位置に入射光用の穴部３３が設けられ、穴部３３の周りに正三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部３４が設けられている。この三つの突起部３４上に、挿入された小型カメラ２の天面が搭載されて、小型カメラ２のレンズと穴部３３との距離が精度よく位置決めされるようになっている。
【００４６】
図２（ｂ）に示す左右の二つの小型カメラ２は、裏面の電極２１側が上になるように、ステレオカメラカバー３の裏側の両端部に設けられたくぼみ部３１（凹部）内に公差ゼロで挿入されて図２（ｃ）に示すようにステレオカメラカバー３に左右の小型カメラ２が精度よく位置決めされて取り付けられる。この場合に、左右二つの小型カメラ２から得られる映像信号（撮像信号）により合成処理して立体画像を生成する工程において、最も効果を高めた立体画像を得るために左右の整合性（位置決め精度：左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転配置精度）を充分に取った左右の位置関係になるように、小型カメラ２とくぼみ部３１（凹部）との間に公差を無くした小型カメラ取付構造となっている。
【００４７】
ステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内への小型カメラ２の挿入は、図３に示すように、くぼみ部３１の形状は平面視で４角形状であるが、そのくぼみ部３１の底部に近づくほど狭くなるようにくぼみ部３１の内側面が外側に開くテーパ形状になっている。一方、小型カメラ２の挿入側も、くぼみ部３１のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、くぼみ部３１と小型カメラ２との嵌合関係の公差を「０」に設定して、精度よくテーパとテーパで嵌合するようになっている。この位置決め精度は、左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度である。なお、このようなテーパ形状は、ここでは、くぼみ部３１と小型カメラ２との両方に設けたが、くぼみ部３１と小型カメラ２との少なくともいずれかに設けてもよい。また、このようなテーパ形状は、底面まで設けたが、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部まで設け、それよりも底部側はテーパを設けずに小型カメラ２と同様の間口とするかまたは、小型カメラ２の挿入間口よりも多少大きい間口サイズとしてもよい。この場合、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部膨れて開口サイズが狭くなっている。この狭くなった開口サイズ（底面までテーパが付いた場合も含む）と小型カメラ２の外周サイズとの嵌合公差をゼロに設定している。小型カメラ２の外周側万に、くぼみ部３１の内側面の深さ方向中央部膨れた部分のリング状の頂部がはまり込むようにリング状の溝部を設けてもよく、小型カメラ２の溝部とくぼみ部３１の内側面の膨れた部分とが互いに嵌り込むことにより、ノッチ感覚として挿入完了の確認となる。これらの小型カメラ２の溝部とくぼみ部３１の内側面の膨れた部分とは互いに逆の部材に設けられていてもよい。さらに、くぼみ部３１の平面視形状は４角形であるが、４角形の角部分が円形状に取り除かれていれば、くぼみ部３１に小型カメラ２をより挿入し易くなる。
【００４８】
また、二つの小型カメラ２を、ステレオカバー３の左右のくぼみ部３１の底面に三つの突起部３４まで公差ゼロで挿入して嵌め込むことにより、小型カメラ２の天面、即ち撮像レンズ面の左右および回転位置の整合性が確保されるようになっている。ここで、くぼみ部３１に小型カメラ２を挿入後、左右の小型カメラ２のそれぞれの４箇所で樹脂固定（接着剤）することが好ましいが、その固定前に、このステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行う。
【００４９】
この３Ｄ撮像テストにおいて、左右二つの小型カメラ２を駆動するための入力信号および映像信号の出力信号を外部からテスト用に用意した容易に脱着が可能な結線を用いてテストを行う。テスト結果の成否において不具合のある少なくとも１つの小型カメラ２を容易に交換することができる。即ち、ステレオカメラカバー３の表側の丸穴３３から通して小型カメラ２を突き出すことにより、容易にステレオカメラカバー３から小型カメラ２を取り出すことができる。
【００５０】
このテスト終了後、図２（ｄ）に示すように、ステレオカメラカバー３に取り付けた二つの小型カメラ２の各背面、即ち前述の小型カメラ２の入出力信号のための電極２１に対して配線軟質フレキシブル基板４（配線基板）の電極部分を対応させて取り付ける。この場合、小型カメラ２の背面の各電極２１と配線用軟質フレキシブル基板４の各電極部分を取り付ける際に、熱圧着などの取り付け方法が好ましい。配線用軟質フレキシブル基板４が取り付けられたステレオカメラユニット１は、この後、例えば携帯電話装置などの３Ｄカメラモジュールとして匡体に取り付けられ、カメラ制御部品としかるべき接続が為される。
【００５１】
要するに、本実施形態１のステレオカメラユニット１の製造方法は、左右の二つの小型カメラ２のそれぞれをステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロで挿入してステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けるステップと、これを段階で３Ｄ撮像テストを行うステップと、ステレオカメラカバー３に取り付けられた小型カメラ２の電極と配線用軟質フレキシブル基板４の配線電極とを対応させて小型カメラ２と配線用軟質フレキシブル基板４とを取り付けるステップとを有する。
【００５２】
ここまで述べたように、従来のステレオカメラに比べて本実施形態１のステレオカメラユニット１では、左右２つの小型カメラ２の位置の整合性を容易かつ確実に確保でき、ステレオカメラカバー３自体の大きさを小型化できると共に、テスト結果が不良となった際の部品の無駄を無くすことができる。
【００５３】
図４は、図１の小型カメラ２の構成例を示す斜視図である。図５は、図１の小型カメラ２の各部材を分解した分解斜視図である。
【００５４】
図４および図５に示すように、小型カメラ２は、被写体からの入射光をレンズユニット２２から取り込んで、撮像素子２３１によって受光することにより被写体を撮像する。このため、小型カメラ２は、レンズユニット２２と、撮像素子２３１が基板２３２の表面中央部に形成された撮像部材２３とを備えている。上記撮像素子２３１は、レンズユニット２２を通過した入射光を受けて、光を電気信号に変換する撮像素子である。具体例としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）などが挙げられる。変換された電気信号（撮像信号）は、図２（ｂ）の端子２１を介して、画像信号処理部が設けられた図示しない画像処理装置に向けて出力される。上記基板２３２は、一表面中央部に上記撮像素子２３１を有している。また、上記基板２３２はレンズ鏡筒２２１が組み合わされたホルダ部材２２２と連結している。連結方法としては、レンズ鏡筒２２１が組み合わされたホルダ部材２２２と連結している。連結方法としては、上下面にそれぞれホルダの位置決め部と基板２３２の位置決め部を有している連結用の部材を用いて接着する構成であってもよく、また、連結用の部材を設けずにホルダの下面と基板２３２の上面を合わせて接着する構成であってもよい。即ち、前述の小型カメラ２の撮像面はレンズユニット２２の天面になり、上述の図３の公差を無くして作成されたステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に公差ゼロではめ込むことにより、撮像面の精度（左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度）が確保される。
【００５５】
次に、カメラカバー３の小型化について詳細を説明する。
【００５６】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板４を取り付けた図１のステレオカメラユニット１を上方から見た平面図である。
【００５７】
ステレオカメラカバー３に小型カメラ２が公差ゼロで挿入されて取り付けられている。このため、小型カメラ２への配線用フレキシブル基板４の取り付けが理想的な場合（ずれがない場合）を図６（ａ）に示し、小型カメラ２への配線用フレキシブル基板４の取り付けにずれが生じた場合を図６（ｂ）に示している。図６（ｂ）に示すような「ずれ」が生じていても、その左右の二つの小型カメラ２の整合性（左右の小型カメラ２間の距離精度および、小型カメラ２の回転精度）については確保されており、撮像画像については問題なく良好なものが得られる。
【００５８】
これに対して、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットについて図７（ａ）および図７（ｂ）を用いて説明する。
【００５９】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、配線用軟質フレキシブル基板を取り付けた従来のステレオカメラユニットを上方から見た平面図である。
【００６０】
従来のステレオカメラユニットでは、左右二つの小型カメラと配線用フレキシブル基板とを先に取り付けた後に、左右二つの小型カメラにカメラカバーが取り付けられる。このため、ステレオカメラカバーの裏面側のくぼみ部（凹部）とこれに嵌合させる小型カメラとの寸法関係がある程度の公差を含んだ大きさが必要とされる。即ち、図７（ｂ）に示すように左右二つの小型カメラと配線用フレキシブル基板との「ずれ」を生じた際を一例に説明すると、左右二つの小型カメラはそれぞれＸ方向およびＹ方向に互いに「ずれ」て取り付けられる可能性がある。このため、この「ずれ」た左右二つの小型カメラをカバーするために、ステレオカメラカバーはそのＸ方向またはＹ方向の「ずれ」た位置分だけ、ステレオカメラカバーの裏面側のくぼみ部（凹部）の寸法を大きくする必要がある。また、予め公差を考えて大きめに作成されたステレオカメラカバーのくぼみ部（凹部）の大きさよりも「ずれ」が大きかった際には、ステレオカメラカバーに無理に、左右二つの小型カメラを取り付けることにより、配線用フレキシブル基板がゆがんだり、ねじれたりすることが容易に想像ができる。
【００６１】
次に、３Ｄ撮像テストの実施において、本実施形態１のステレオカメラユニット１ではテスト結果が不良になった際にも、小型カメラ２やステレオカメラカバー３などの部品の無駄をなくすことができることについて、以下に詳細に説明する。
【００６２】
図８は、図１のステレオカメラユニット１における３Ｄ画像テストの実施方法を説明するための流れ図である。
【００６３】
まず、図８に示すように、左右の二つの小型カメラ２は単体特性試験済のものであり、小型カメラ２それぞれをステレオカメラカバー３に公差ゼロで挿入して取り付ける。
【００６４】
次に、ステレオカメラカバー３に取り付けた左右の二つの小型カメラ２は、３Ｄの撮像テストを行うが、撮像に必要な入出力制御信号は、外部からテスト用に用意した容易にステレオカメラユニット１を脱着が可能なソケットを用いる。そのソケットを図９に示している。
【００６５】
図９は、樹脂固定前のステレオカメラユニット１を取り付けて外部から３Ｄ画像テストを行うためのソケットを模式的に示す斜視図であって、（ａ）はステレオカメラユニット１をソケットに取り付けて挟み込んだ状態を示す斜視図、（ｂ）はソケットを開いてステレオカメラユニット１を取り出した状態を示す斜視図である。
【００６６】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、左右二つの小型カメラ２を駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、小型カメラ２からの出力信号を外部で受けるように、ステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた部材を脱着可能な結線手段としてのソケット５を用いて３Ｄ撮像テストを行う。このソケット５のふた部分５２について、ステレオカメラカバー３から露出している左右二つの小型カメラ２のレンズ面２４が外部の様子を撮像出来るように適当な大きさの穴５２１が明いている。また、ソケット５の底面部５１に構成されるくぼみ部５１１は、その大きさがステレオカメラカバー３が入る充分な大きさを有している。ステレオカメラユニット１の底面部５１のくぼみ部５１１内に、左右二つの小型カメラ２の撮像素子２３１の裏面の電極２１が底面にくるように挿入し、くぼみ部５１１の底面の電極５１２と小型カメラ２の電極２１とが電気的に接触することにより通電され、外部出力端子５１３より外部に、各撮像素子２３１からの撮像信号を出力させることにより３Ｄ撮像テストが可能になる。
【００６７】
即ち、くぼみ部５１１の底面の電極５１２とソケット５内部にて外部出力端子５１３と電気的結線が施されている。このように、樹脂固定前のステレオカメラユニット１に対して、しかるべき３Ｄ撮像テストを行い、そのテスト結果により撮像試験がＮＧとなった場合、図８の「ＮＧ」で示すように不良の小型カメラ２をステレオカメラカバー３の左右の丸穴３３から突いて容易に損傷なく取り出すことができる。ステレオカメラカバー３に対して小型カメラ２を交換することができる。ここで不良となった小型カメラ２が左右二つのうちの一つであれば、その不良の小型カメラ２を一つだけ交換すれば、良品の小型カメラ２とステレオカメラカバー３とについては再度流用が可能である。３Ｄ撮像試験が良品としてＰａｓs した際はそのまま配線用軟質フレキシブル基板４の取り付けを行い、しかるべきステレオカメラユニット１の匡体、例えば後述する３Ｄカメラ搭載の携帯電話装置などに組み込まれる。
【００６８】
以上により、本実施形態１によれば、左右二つの小型カメラ２から映像を得ることができるステレオカメラユニット１であって、左右二つの小型カメラ２を配線するフレキシブル基板４を有し、３Ｄの映像を精度よく得るために、左右二つの小型カメラ２を固定するためのステレオカメラカバー３を有するステレオカメラユニット１の製造プロセスにおいて、まず、所定の間隔を開けて設置する左右二つの小型カメラ２をステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に挿入して取り付け、ステレオカメラカバー３は立体画像を得る左右の位置的な整合性の調整を行い、左右二つの小型カメラ２のそれぞれの撮像面を天面で固定する。
【００６９】
次に、フレキシブルプリント基板４は左右二つの小型カメラ２をステレオカメラカバー３に固定した後で取り付けることにより、その取り付け時に生じる左右二つの小型カメラ２間の公差をより小さくすることができる。
【００７０】
これによって、製造公差のばらつきを抑えることにより、より精度の高い左右の撮像素子の光軸合わせが可能となり、良好な立体映像を得ることができる。また、３Ｄ撮像テストは小型カメラ２をステレオカメラカバー３のくぼみ部３１内に挿入した後に行い、左右二つの小型カメラ２のいずれかが不良の場合に左右二つの小型カメラ２を全て破棄することなく、不良の小型カメラ２のみを取り換えて歩留まりを軽減することができる。さらに、ステレオカメラカバー３については、ステレオカメラカバー３に小型カメラ２を取り付けた状態でフレキシブル基板４（または硬質フレキシブル基板）に取り付けができる耐熱性のある金属素材であることが望ましい。
【００７１】
したがって、所定の間隔を開けて設置する左右二つのステレオカメラ用小型カメラ２を保護するステレオカメラカバー３に小型カメラ２の撮像面を天面で合わせ、フレキシブルプリント基板４は、ステレオカメラカバー３のくぼみ部３１に小型カメラ２を挿入した後に取り付けるため、より精度の高い左右二つの小型カメラ２の光軸合わせを行うことができて、歩留まり低下や部品点数の増加によって、コスト増加や匡体が大型化になることを抑えることができる。
【００７２】
このように、配線用軟質フレキシブル基板４が取り付けられたステレオカメラユニット１は、この後、例えば携帯電話装置の３Ｄカメラモジュールなどとして匡体に取り付けられ、カメラ制御部品としかるべき接続が為される。
【００７３】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のステレオカメラユニット１を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００７４】
図１０において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１のステレオカメラユニット１からの撮像信号に所定の画像信号処理（ノイズ除去、ホワイトバランス、γ補正、色補間およびマトリクス処理などの信号処理に加えてここで立体合成処理を行ってもよい）をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理（合成された立体視画像信号から左右の一方の画像信号を抜き取るかまたは左右の一方の画像信号を用いてもよい）をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００７５】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００７６】
したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００７７】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子を備えた左右二つの撮像部を用いて立体画像を得るステレオカメラユニットおよびその製造方法、このステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、左右２つの撮像部をステレオカメラカバー部材内に公差ゼロで挿入する簡単な構成でステレオカメラカバー部材に小型カメラを容易かつ精度よく取り付けるため、従来の製造工程で行っていた撮像テストにおける小型カメラの歩留まりを上げると共に、その構成部品点数も増加することがなく、部品の小型化を可能にし、製造工数を低減して低コスト化を実現することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ステレオカメラユニット
２ 小型カメラ
２１ 電極
２２レンズユニット
２２１ レンズ鏡筒
２２２ ホルダ部材
２３ 撮像部材
２３１ 撮像素子
２３２ 基板
２４ レンズ面
３ ステレオカメラカバー
３１ くぼみ部（凹部）
３２ つなぎ部
３３ 丸穴
３４ 突起部
４ 配線用軟質フレキシブル基板（配線用基板）
５ ソケット（結線手段）
５１ 底面部
５１１ くぼみ部
５１２ 電極
５２ ふた部分
５２１ 穴
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示部
９４ 通信部
９５ 画像出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットにおいて、
該固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、該左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、該左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有するステレオカメラユニット。
【請求項２】
前記ステレオカメラカバー部材の裏側の両側にはそれぞれ、前記左右の小型カメラを位置決めするように、該小型カメラを挿入して嵌め込むためのくぼみ部とこれらの間に連設されたつなぎ部とが一体的に形成されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項３】
前記ステレオカメラカバー部材は耐熱性のある金属素材で構成されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項４】
前記くぼみ部の底面中央位置に入射光用の穴部が設けられ、該穴部の周りに三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部が三つ設けられ、該三つの突起部上に、挿入された前記小型カメラの天面が搭載されて、該小型カメラの撮像面が位置決めされている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項５】
前記くぼみ部の内側面が外側に開くテーパ形状になっている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項６】
前記小型カメラの挿入側も、前記くぼみ部のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、該くぼみ部と該小型カメラとがそれぞれのテーパで嵌合するようになっている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項７】
前記くぼみ部の平面視形状は４角形かまたは、該４角形の角部分を含むように円形状に切り欠きされている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項８】
前記ステレオカメラカバー部材により、ステレオ画像を得る左右の前記小型カメラの位置的整合性が調整されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項９】
被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットの製造方法において、
該左右の二つの小型カメラのそれぞれを前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、
該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、
該ステレオカメラカバー部材に取り付けられた該小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて該小型カメラと該配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有するステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１０】
前記テストステップにおいて、前記左右二つの小型カメラを駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、該小型カメラからの出力信号を外部で受けるように、前記ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた部材を脱着可能な結線手段を用いて３Ｄ撮像テストを行う請求項９に記載のステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１１】
前記テストステップにおいて、前記小型カメラが不良の場合に、前記左右２つの小型カメラを破棄することなく、該不良の小型カメラのみを、前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部から取り換える取り換えステップを有する請求項９または１０に記載のステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかに記載のステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【請求項１】
被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットにおいて、
該固体撮像素子を備えた左右二つの小型カメラと、該左右二つの小型カメラがそれぞれ内部に公差ゼロで挿入されて位置決めされているステレオカメラカバー部材と、該左右二つの小型カメラの各裏面の複数の電極にそれぞれ電気的に配線接続する配線用基板とを有するステレオカメラユニット。
【請求項２】
前記ステレオカメラカバー部材の裏側の両側にはそれぞれ、前記左右の小型カメラを位置決めするように、該小型カメラを挿入して嵌め込むためのくぼみ部とこれらの間に連設されたつなぎ部とが一体的に形成されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項３】
前記ステレオカメラカバー部材は耐熱性のある金属素材で構成されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項４】
前記くぼみ部の底面中央位置に入射光用の穴部が設けられ、該穴部の周りに三角形の３頂点にそれぞれ対応するように突起部が三つ設けられ、該三つの突起部上に、挿入された前記小型カメラの天面が搭載されて、該小型カメラの撮像面が位置決めされている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項５】
前記くぼみ部の内側面が外側に開くテーパ形状になっている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項６】
前記小型カメラの挿入側も、前記くぼみ部のテーパ状の内側面と同形状のテーパ状に形成されて、該くぼみ部と該小型カメラとがそれぞれのテーパで嵌合するようになっている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項７】
前記くぼみ部の平面視形状は４角形かまたは、該４角形の角部分を含むように円形状に切り欠きされている請求項２に記載のステレオカメラユニット。
【請求項８】
前記ステレオカメラカバー部材により、ステレオ画像を得る左右の前記小型カメラの位置的整合性が調整されている請求項１に記載のステレオカメラユニット。
【請求項９】
被写体からの画像光を光電変換して撮像する左右二つの固体撮像素子を用いて視差を有する左右二つの画像を得るステレオカメラユニットの製造方法において、
該左右の二つの小型カメラのそれぞれを前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部内に公差ゼロで挿入して該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付ける第１取付ステップと、
該ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた段階で３Ｄ撮像テストを行うテストステップと、
該ステレオカメラカバー部材に取り付けられた該小型カメラの電極と配線基板の配線電極とを対応させて該小型カメラと該配線基板とを取り付ける第２取付ステップとを有するステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１０】
前記テストステップにおいて、前記左右二つの小型カメラを駆動するための入力信号を外部からテスト用に用意すると共に、該小型カメラからの出力信号を外部で受けるように、前記ステレオカメラカバー部材に該小型カメラを取り付けた部材を脱着可能な結線手段を用いて３Ｄ撮像テストを行う請求項９に記載のステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１１】
前記テストステップにおいて、前記小型カメラが不良の場合に、前記左右２つの小型カメラを破棄することなく、該不良の小型カメラのみを、前記ステレオカメラカバー部材のくぼみ部から取り換える取り換えステップを有する請求項９または１０に記載のステレオカメラユニットの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかに記載のステレオカメラユニットを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１５５１０２（Ｐ２０１２−１５５１０２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４８７（Ｐ２０１１−１３４８７）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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