CN107407855A - 车载摄像机 - Google Patents

车载摄像机 Download PDF

Info

Publication number
CN107407855A
CN107407855A CN201580078517.5A CN201580078517A CN107407855A CN 107407855 A CN107407855 A CN 107407855A CN 201580078517 A CN201580078517 A CN 201580078517A CN 107407855 A CN107407855 A CN 107407855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
transmissivity
wavelength
polarizer
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580078517.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107407855B (zh
Inventor
平田浩二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Publication of CN107407855A publication Critical patent/CN107407855A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107407855B publication Critical patent/CN107407855B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04—Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/11—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/0003—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position inside the vehicle
    • B60R2011/0026—Windows, e.g. windscreen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G03B11/04—Hoods or caps for eliminating unwanted light from lenses, viewfinders or focusing aids
    • G03B11/045—Lens hoods or shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

本发明提供一种车载摄像机，其防止太阳光和路灯的光在挡风玻璃反射而使图像的精度和对比度的降低的反光，该车载摄像机是装载在车辆内的、接收来自车辆外部的外部光而拍摄车辆的行驶环境的车载摄像机，包括：摄像机部，其具有接收外部光而生成影像的透镜部和基于由透镜部生成的影像生成影像信号的摄像元件；以及配置在摄像机部的前方的偏振片，构成摄像机部的摄像元件是CMOS图像传感器，偏振片是对波长420nm至700nm的S偏振光波具有5～20％的正交透射率的偏振片，或者对波长420nm至700nm的自然光具有45～60％的平行透射率。

Description

车载摄像机
技术领域
本发明涉及装载于包含汽车在内的车辆上来对该车辆的前方或后方的行驶环境进行拍摄的车载摄像机，特别涉及用于减少外部光的室内反光的技术。
背景技术
近年来，提案有各种装载于车辆上来对车辆的前方(或者后方)的行驶环境进行拍摄的车载摄像机，历来存在如下问题：在日间行驶时透过前挡风玻璃(前玻璃)拍摄车辆前方的行驶环境时，仪表盘等在前挡风玻璃反射而反光，与前方或后方的取得图像重叠而得到的图像的精度和对比度降低。作为解决该问题的方案，根据以下的专利文献已知有在摄像机的前方或其附近(摄像透镜的视野外)设置偏振滤波片的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-78737号公报
专利文献2：日本专利第5417773号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述现有技术、特别是上述专利文献1中，通过偏振滤波片的设置而减弱来自车辆外部的光(外部光)的光量。因此，在拍摄车辆前方的行驶环境时，为了利用偏振滤波片对一侧的偏振波进行截波而导致光量的过度减弱，存在本来应该映现的内容不映现等、成为与人的视觉不同的影像的情况。因此，为了解决该问题，在上述专利文献2中研究了安装偏振滤波片的位置。但是，在上述现有技术中也未充分考虑由于光量的减弱而对拍摄的影像产生的影响。
同样，在夜间行驶时也存在如下问题：路灯等的照明光透过前挡风玻璃射入，在仪表盘漫反射后的光在前挡风玻璃反射而反光，与前方或后方的取得图像重叠而使得到图像的精度、对比度降低。
另一方面，也有在夜间行驶时对向车的汽车用前灯的光束直接射入摄像元件，超过灵敏度的允许值而产生光晕等问题。
并且，还明确了在夜间行驶时周边照度不足而人和动物等射出热力线的对象物的视认性降低等关系到汽车驾驶时的安心、安全的新问题。
因此，本发明是鉴于上述现有技术中的问题而完成的发明，本发明特别考虑到偏振滤波片引起的光量的减弱与由此得到的影像的关系，提供一种车载摄像机，该车载摄像机能够防止反光并且能够得到与人的视觉没有差异的影像，所述反光是指：日间行驶时的太阳光和夜间行驶时的来自路灯等的外部的光照射仪表盘等，仪表盘表面的反射光在挡风玻璃反射，结果仪表盘的图像与前方或后方的取得图像重叠，使所得到的图像的精度、对比度降低。
用于解决问题的技术方案
对本申请中公开的发明中、具有代表性的内容简要说明如下。
即，本发明为一种车载摄像机，其装载在车辆内，接收来自车辆的外部的外部光而对车辆的行驶环境进行拍摄，该车载摄像机包括：摄像机部，其包括接收外部光而生成影像的透镜部和基于由透镜部生成的影像生成影像信号的摄像元件；以及配置在摄像机部的前方的偏振片，构成摄像机部的摄像元件为CMOS图像传感器，偏振片为对波长420nm至700nm的S偏振光波具有5～20％的正交透射率的偏振片，或者为对波长420nm至700nm的自然光具有45～60％的平行透射率的偏振片。
并且，在上述记载的车载摄像机中，作为构成摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器以4个像素为一个单位而构成，第一像素对波长400nm至500nm的透射率为25％以上，对550nm至750nm的透射率为10％以下，第二像素对波长510nm至590nm的透射率为25％以上，对400nm至500nm的透射率为15％以下，且对620nm至750nm的透射率为15％以下，第三像素对波长590nm至700nm的透射率为30％以上，对400nm至570nm的透射率为10％以下，且对800nm以上的波长的光线的透射率为20％以下，第四像素具有能够检测出波长850nm至900nm的近红外线的结构，上述偏振片对红外线的透射率为45％以上100％以下。
发明的效果
对由本申请中公开的发明中具有代表性的内容获得的效果简单说明如下。
即，根据发明，偏振滤波片的光量的减弱能够减轻，因此即使CMOS传感器为灵敏度低的固体也能够确保充分的性能，能够提供能够防止反光并且提高对于发出800nm以上的热力线的人和动物等的夜间视认性的车载摄像机，所述反光是指：日间行驶时的太阳光和夜间行驶时的来自路灯等的外部的光照射仪表盘等，仪表盘表面的反射光在挡风玻璃反射，结果仪表盘的图像与前方或后方的取得图像重叠，使所得到的图像的精度、对比度降低。
附图说明
图1是表示装载有本发明的一个实施方式的车载摄像机的车辆的夜间行驶形态的俯视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的车载摄像机装载于车辆的形态的一例的侧视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的车载摄像机的结构的示意图。
图4是为了说明本发明而表示的使偏振片的特性发生变化的情况下的、与车载摄像机在生产时产生的不良率的关系的示意图。
图5是表示本发明的偏振片(试制品(1))的交叉透射率的特性图。
图6是表示本发明的偏振片(试制品(1))的平行透射率的特性图。
图7是表示本发明的偏振片(试制品(2))的交叉透射率的特性图。
图8是表示本发明的偏振片(试制品(2))的平行透射率的特性图。
图9是表示本发明的偏振片(试制品(3))的交叉透射率的特性图。
图10是表示本发明的偏振片(试制品(3))的平行透射率的特性图。
图11是说明一般的摄像元件(CMOS)的读出方法和结构的框图。
图12是说明一般的摄像元件(CMOS)的结构的截面图。
图13是表示本发明的摄像元件的像素排列的一个实施例及其变形例的配置图。
图14是表示与本发明的摄像元件(CMOS)的像素对应的滤波特性的一个实施例的特性图。
图15是表示一般的偏振片的交叉透射率的特性图。
图16是表示一般的偏振片的平行透射率的特性图。
图17是表示一般的摄像元件的像素排列的一个实施例的配置图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的车载摄像机进行详细说明。
首先，图1是表示装载有本发明的车载摄像机的车辆的夜间行驶形态的俯视图，图2是表示本发明的车载摄像机装置于车辆的形态的一例的垂直截面图，图3是表示本发明的车载摄像机结构的示意图。
在图1、图2所示的例子中，在夜间行驶中，从路灯11发射的光12透过汽车的前挡风玻璃的状态前挡风玻璃FW射入仪表盘DB。此处表示将车载摄像机100安装成在仪表盘DB的上方朝向前方的情况。
另外，上述车载摄像机100如图3所示那样，在罩101内收纳有设置在基板102上的半导体摄像元件103和透镜单元104而构成，在其前表面侧(图的左侧)安装有遮光罩105，并且具备插入至形成于该罩的一部分的槽106内的偏振片150。即，车辆外部的风景(光)通过透镜单元104而在半导体摄像元件103上的像素面成像，由该半导体摄像元件103转换为作为电信号的影像信号，虽然此处未图示，但是例如被转发至由计算机等构成的图像处理装置而被处理，在车内的显示装置上显示，被实施规定的处理而用作各种车辆信息。
照射至该车辆的仪表盘DB的光线组、例如在白天来自太阳的直射光L或者在夜间和隧道内的行驶时来自路灯的直射光L在该仪表盘DB漫反射而向四方八方散射。其一部分光线L’在前挡风玻璃W反射(反射光L”)而反光至车载摄像机100，使由该摄像机100拍摄的图像的对比度降低。
同样，在夜间行驶时，如图1所示那样，从路灯11发射的光12透过汽车的前挡风玻璃FW射入仪表盘DB，漫反射而向四方八方散射，其一部分光线L’在前挡风玻璃W反射(反射光L”)而反光至车载摄像机100，使由该车载摄像机100拍摄的图像的对比度降低。
因此，当着眼于在该前挡风玻璃FW的表面反射的反射光时，一般入射角度越大反射率越大，且S偏振光的反射率比P偏振光的反射率大(S偏振光反射率＞P偏振光反射率)，因此，在上述车载摄像机100的前表面，特别安装有用于对S偏振光进行截波(减弱)的偏振片150。由此，能够减少室内和仪表盘D的反光。
但是，根据本发明的发明人等的研究，安装在车载摄像机100的前表面的偏振片150减弱S偏振光的性能越高，越能够防止前挡风玻璃FW的反射光L”在车载摄像机100的反光，另一方面，产生上述车载摄像机100不能进行车辆外部的摄像的情况。
对此进行详细研究发现，如果直接利用现有技术的偏振片，则偏振度(将平行透射率除以正交透射率而得到的值)过高，因此，作为车载摄像机100的摄像元件，一般采用灵敏度差的较廉价而消耗功率少的CMOS图像传感器的情况下，如果将上述偏振片150的S偏振光截波(减弱)的性能高(换言之，偏振度高)，则特别是在夜间和隧道内行驶时，射向该CMOS图像传感器的、来自外部的光量减少而达不到阈值，因此，不能进行车辆外部的摄像。因此，作为应对措施，尝试使用提高了灵敏度的(昂贵的)CMOS图像传感器制作摄像机。其结果是，了解到虽然能够解决上述问题，但是另一方面，产生的噪声量也大，不能得到良好的图像。另外，与现有一般使用的CCD图像传感器相比较，CMOS图像传感器具有灵敏度等虽然差但是原则上不产生漏光(smear)和光晕(Blooming)，作为车载摄像机具有优异的性能。
另外，图15和图16表示上述现有技术的偏振片的一例。更具体而言，图15表示将2个偏振片的偏振光轴错开90度的情况下的正交(交叉)透射率，图16表示使2个偏振片的偏振光轴一致的情况下的平行(parallel)透射率。
因此，本发明的发明人等着眼于决定向上述摄像元件入射的光量的减弱的、安装在摄像机前表面的偏振片150的偏振特性。发现：一般而言，自然光(S偏振波：50％，P偏振波：50％)从偏振片150通过，由此减弱至大约50％的光量，在这种情况下，能够根据该偏振片150的偏振度将向摄像元件入射的光量调整为恰当的量。
更具体而言，试制使偏振光特性变化的多个偏振片来求取正交透射率与不良率的关系。
图5～图10表示试制的偏振片(试制品(1)、试制品(2)、试制品(3))的特性的一部分。即，准备2个试制品(1)，在图5表示将该2个偏振片的偏振轴错开90度的情况下的光线透射率、即正交(交叉)透射率，另一方面，在图6表示使该2个偏振片的偏振光轴一致的情况下的光线透射率、即平行(parallel)透射率。此外，试制品(2)也一样准备2个，在图7表示将该2个偏振片的偏振光轴错开90度的情况下的光线透射率即正交(交叉)透射率，另一方面，在图8表示使该2个偏振片的偏振光轴一致的情况下的光线透射率即平行(parallel)透射率。进一步，试制品(3)也一样准备2个，在图9表示将该2个偏振片的偏振光轴错开90度的情况下的正交(交叉)透射率，另一方面，在图10表示使该2个偏振片的偏振光轴一致的情况下的平行(parallel)透射率。
上述试制的结果为，如图4中也表示的那样，在表示偏振片150的偏振度的正交透射率(横轴)为2％左右以下的情况下，产生超出上述的CMOS图像传感器的阈值的摄像机。即，暗的影像的噪声大，大量产生不良产品。因此，知道了以该正交透射率为参数试制多个偏振片的结果为：只要正交透射率超过4％就能够抑制该产品不良。
另一方面，当提高上述正交(交叉)透射率时，作为副作用，平行透射率也变高。另一方面，平行(parallel)透射率过高的P偏振波的透射率变高，光线透射率自身上升，并不满足防止上述前挡风玻璃FW的反射光L”向车载摄像机100反光这一设置偏振片的本来的目的。因此，本发明的发明人等将平行光线透射率也作为设计的参数地进行偏振片的试制，知道了如果对于波长420nm至700nm的自然光为60％以下的平行透射率，则能够减轻上述问题。
根据以上说明可知：即使代替现有技术中通常使用的图15、图16所示的特性的偏振片(正交透射率：2％以下，平行透射率：45％以下)，采用偏振度差的偏振片150，利用CMOS图像传感器得到的图像的品质也不会太低。可知例如采用图7、图8所示的特性的正交透射率：10％、平行透射率：50％以上的偏振片(即试制品(2))也能够得到良好的图像。进一步可知，即使代替现有的偏振片(正交透射率：2％以下，平行透射率：45％以下)，采用图9、图10所示的特性的正交透射率20％以下、平行透射率：55％以下的偏振片(试制品(3))，也能够实现对于装载于车辆的内部而透过挡风玻璃对前方进行拍摄而言性能充分的车载摄像机。
另外，根据本发明的发明人等的研究，认为这是因为：例如在采用对于自然光的平行透射率为60％的偏振片150的情况下，从该偏振片150透射的光量为50％(P偏振光波)至50％+10％(S偏振光波)，向CMOS传感器入射的光量增大大约20％左右。
根据以上的说明，在装载于汽车等车辆的内部而透过挡风玻璃对前方进行拍摄的本发明的车载摄像机100，通过安装在该车载摄像机100的前表面的、具有上述偏振特性的偏振片150的作用，能够恰当地减弱由于照射至仪表盘D的光线组的散射等原因而在挡风玻璃反射的反射光，因此，能够减少上述挡风玻璃的反射光在该车载摄像机100的反光，能够不降低由摄像机100拍摄的图像的对比度而得到良好的外部的影像。由此，能够提供能够获得与人的视觉没有差异的图像的车载摄像机。
此外，根据上述偏振片150，特别是在夜间和隧道内行驶时，也能够充分地确保射向该车载摄像机100的光量，因此，利用灵敏度较低的CMOS图像传感器也能够获得良好的外部的图像。
即，本发明的车载摄像机100只要选择现有的结构中的偏振片150的偏振特性即可，因此容易实现，无论是经济上还是实用性上均优异。不仅如此，上述正交透射率：10％以下、平行透射率：60％以下的偏振片与正交透射率：2％以下、平行透射率：45％以下的偏振片相比，虽然偏振特性差，但是量产也容易，还能够比较廉价地获得，能够降低整个装置的制造价格，在这方面也有利。另外，根据本发明的发明人等的各种实验的结果可知，作为上述交叉透射率，利用具有3～10％的透射率的偏振片150也能够充分地确保性能。
接着，以下参照图11～图14、图17，特别对在夜间和隧道内行驶时也能够充分地确保射向该车载摄像机100的光量的车载摄像机100进行详细说明。图11是说明一般的摄像元件(CMOS)的读出方法和结构的框图，图12是说明一般的摄像元件(CMOS)的结构的截面图，图13是表示本发明的摄像元件的像素排列的一个实施例及其变形例的配置图，图14是表示与本发明的摄像元件(CMOS)的像素对应的滤波特性的一个实施例的特性图，图17是表示一般的(现有的)摄像元件的像素排列的一个实施例的配置图。
如图11也表示的那样，CMOS图像传感器一般在基板上排列有大量的像素200，各像素200由与从外部射入的R(红)G(绿)B(蓝)光对应的3个光电二极管201构成。在各光电二极管201产生的电荷经放大器202和像素选择开关203被导向垂直信号线204，进一步经放大器205和列选择开关206被导向水平信号线207。
而且，如在图12也表示的那样，在构成各像素200的各光电二极管201的上方，以与各种配线和层一起覆盖该光电二极管的方式，配置用于将对应的颜色光透射的片上彩色滤波片(On Chip color filter)210。进一步，在其上表面分别形成有片上透镜(On ChipLens)220。
另外，在实际的CMOS图像传感器中，从其制造工序起，在上述基板上形成有大量光电二极管，如从上方看CMOS图像传感器的各像素的图17中也表示的那样，不是仅由与R、G、B对应的3个光电二极管，而是由彼此相邻的4个光电二极管构成各像素，并且其中的1个光电二极管以使得来自外部的光不入射的方式或者以增强比视感度高的颜色光(例如，G光)的方式构成。更具体而言，在与R、G、B对应的3个光电二极管的上方形成的片上彩色滤波片210分别由透射对应的颜色光的材料形成，并且如图17中以“G”表示的那样，剩余的1个光电二极管由非透光的材料或透射G光的材料形成。
在本发明中，在上述CMOS图像传感器的结构中将以覆盖各光电二极管201的方式排列的片上彩色滤波片210如图13(A)中也表示的那样排列。更具体而言，例如令彼此相邻的4个片上彩色滤波片210中的3个为现有的透射R、G、B光的滤波片，并且令剩余的1个片上彩色滤波片210(与图17的“G”对应)为能够透射图14中以虚线表示分光透射率的近红外线(IR)的滤波片。
另外，更具体而言，作为构成摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器以4个像素为一个单位构成，构成第一像素(B)的滤波片对波长400nm至500nm的光的透射率为25％以上，对550nm至750nm的光的透射率为10％以下，构成第二像素(G)的滤波片的波长510nm至590nm的透射率为25％以上，400nm至500nm的透射率为15％以下，且620nm至750nm的透射率为15％以下，构成第三像素(R)的滤波片的波长590nm至700nm的透射率为30％以上，400nm至570nm的透射率为10％以下，且800nm以上的波长的光线透射率为20％以下，而且，构成第四像素(IR)的滤波片能够透射波长850nm至900nm的近红外线。
根据该结构，CMOS图像传感器能够检测从外部入射的R(红)G(绿)B(蓝)光，并且还能够检测红外线(IR)。由此，利用构成上述摄像机100的半导体摄像元件103，不仅能够检测能够通过人的眼睛感知的R、G、B光，而且还能够检测红外线(IR)，因此车辆在夜间和在隧道内行驶时，并且在浓雾和降雨/降雪等仅以人的眼睛来感知不能充分识别的状况下，也能够利用该红外线(IR)更恰当地进行识别。
另外，在这种情况下，作为用于安装在上述车载摄像机100的前表面的、对S偏振光进行截波(减弱)的偏振片150，也使用对红外线的透射率为45％以上、100％以下的偏振片。进一步，优选波长850nm的近红外线的透射率为70％以上(100％以下)、更优选为90％以上(100％以下)的偏振片。
不仅如此，作为上述CMOS图像传感器的其它结构，并不限定于上述图13(A)中也表示的排列、即令保持相邻的4个片上彩色滤波片的1个为能够透射红外线(IR)的滤波片，此外还可以如图13(B)中也表示的那样，令多个(在本例中为4个)相邻的构成像素的片上彩色滤波片(在本例中为16个)的一部分为能够透射红外线(IR)的滤波片，在这种情况下，相比而言，还能够增强其发出的G光。
另外，在以上说明的实施例中，作为应用本发明的摄像机，对装载于车辆上而透过前挡风玻璃FW对前方进行拍摄的车载摄像机进行了说明，不过本发明并不限定于上述车载摄像机，例如，还能够应用于拍摄车辆的后方、侧方的车载摄像机，进一步，还能够应用于用于对车辆的前方进行立体拍摄的所谓的立体摄像机，这对本领域技术人员而言是理所当然的。
附图标记的说明
100…车载摄像机、11…路灯、101…罩、102…基板、103…半导体摄像元件、104…透镜单元、105…遮光罩、106…槽、150…偏振片、FW…前挡风玻璃、DB…仪表盘DB、200…各像素、201…光电二极管、202…放大器、203…像素选择开关、204…垂直信号线、205…放大器、206…列选择开关、207…水平信号线、210…片上彩色滤波片、220…片上透镜。

Claims (6)

1.一种装载在车辆内的、接收来自所述车辆的外部的外部光而拍摄车辆的行驶环境的车载摄像机，其特征在于，包括：
摄像机部，其包括接收所述外部光而生成影像的透镜部和基于由所述透镜部生成的影像来生成影像信号的摄像元件；和
配置在所述摄像机部的前方的偏振片，
构成所述摄像机部的摄像元件为CMOS图像传感器，
所述偏振片为对波长420nm至700nm的S偏振波具有5～20％的正交透射率的偏振片。
2.一种装载在车辆内的、接收来自所述车辆的外部的外部光来拍摄车辆的行驶环境的车载摄像机，其特征在于，包括：
摄像机部，其包括接收所述外部光而生成影像的透镜部和基于由所述透镜部生成的影像来生成影像信号的摄像元件；和
配置在所述摄像机部的前方的偏振片，
构成所述摄像机部的摄像元件为CMOS图像传感器，
所述偏振片为对波长420nm至700nm的自然光具有45～60％的平行透射率的偏振片。
3.如权利要求1所述的车载摄像机，其特征在于：
构成所述摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器具有能够检测850nm至900nm的近红外线的结构，
所述偏振片对红外线的透射率为45％以上100％以下。
4.如权利要求2所述的车载摄像机，其特征在于：
构成所述摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器具有能够检测850nm至900nm的近红外线的结构，
所述偏振片对红外线的透射率为45％以上100％以下。
5.如权利要求1所述的车载摄像机，其特征在于：
构成所述摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器以4个像素为一个单位而构成，
第一像素对波长400nm至500nm的透射率为25％以上，对波长550nm至750nm的透射率为10％以下，
第二像素对波长510nm至590nm的透射率为25％以上，对波长400nm至500nm的透射率为15％以下，且对波长620nm至750nm的透射率为15％以下，
第三像素对波长590nm至700nm的透射率为30％以上，对波长400nm至570nm的透射率为10％以下，且对波长800nm以上的波长的光线的透射率为20％以下，
第四像素具有能够检测波长850nm至900nm的近红外线的结构，
所述偏振片对红外线的透射率为45％以上100％以下。
6.如权利要求2所述的车载摄像机，其特征在于：
构成所述摄像机部的摄像元件的CMOS图像传感器以4个像素为一个单位而构成，
第一像素对波长400nm至500nm的透射率为25％以上，对波长550nm至750nm的透射率为10％以下，
第二像素对波长510nm至590nm的透射率为25％以上，对波长400nm至500nm的透射率为15％以下，且对波长620nm至750nm的透射率为15％以下，
第三像素对波长590nm至700nm的透射率为30％以上，对波长400nm至570nm的透射率为10％以下，且对波长800nm以上的波长的光线的透射率为20％以下，
第四像素具有能够检测波长850nm至900nm的近红外线的结构，
所述偏振片对红外线的透射率为45％以上100％以下。
CN201580078517.5A 2015-04-08 2015-04-08 车载摄像机 Active CN107407855B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/061022 WO2016162983A1 (ja) 2015-04-08 2015-04-08 車両搭載カメラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107407855A true CN107407855A (zh) 2017-11-28
CN107407855B CN107407855B (zh) 2019-12-13

Family

ID=57073173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580078517.5A Active CN107407855B (zh) 2015-04-08 2015-04-08 车载摄像机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10725216B2 (zh)
JP (1) JP6676040B2 (zh)
CN (1) CN107407855B (zh)
WO (1) WO2016162983A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111093052A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 殷创科技（上海）有限公司 图像采集装置、图像采集方法及监控系统
CN111277732A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 三赢科技（深圳）有限公司 车载摄像头及交通工具
CN112437898A (zh) * 2018-07-20 2021-03-02 株式会社日本显示器 显示装置及组装有显示装置的电子设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018034209A1 (ja) * 2016-08-18 2018-02-22 ソニー株式会社 撮像装置と撮像方法
WO2019026287A1 (ja) * 2017-08-04 2019-02-07 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 撮像装置および情報処理方法
JP7323787B2 (ja) * 2019-07-31 2023-08-09 日亜化学工業株式会社 照明装置及び赤外線カメラ付き照明装置
WO2021050005A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 National University Of Singapore A wide-angle composite multi-camera system and method for in-automotive vehicle recording and/or viewing
JP7468885B2 (ja) 2020-01-20 2024-04-16 ｉ－ＰＲＯ株式会社 カメラ装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003099885A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Tsumura Sogo Kenkyusho:Kk 情報受信装置
JP2008016918A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法
CN101887900A (zh) * 2009-05-11 2010-11-17 索尼公司 二维固态摄像装置及其偏光数据处理方法
CN102318349A (zh) * 2009-01-26 2012-01-11 株式会社理光 成像元件以及使用该成像元件的成像设备
CN102782720A (zh) * 2009-12-25 2012-11-14 株式会社理光 对象识别装置、移动主体控制装置及信息提供装置
TWI403807B (zh) * 2005-08-16 2013-08-01 Fujifilm Corp 光學補償膜、偏光板及液晶顯示器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349412B2 (ja) 1997-09-13 2002-11-25 本田技研工業株式会社 車両搭載カメラ
JP2005341522A (ja) * 2004-04-27 2005-12-08 Kyocera Corp カメラモジュール及びそれを用いた車載用カメラ装置並びにそれらの製造方法
JP2006033493A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
JP2006126652A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Canon Inc 撮像装置
US7611760B2 (en) * 2005-04-22 2009-11-03 Fujifilm Corporation Cellulose acylate film, optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display
JP2007065555A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Canon Inc 撮像装置
JP5417732B2 (ja) 2008-03-31 2014-02-19 住友化学株式会社 親液撥液パターンの形成方法および有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP2010109562A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Panasonic Corp 撮像装置
JP5404122B2 (ja) * 2009-03-26 2014-01-29 オリンパス株式会社 焦点位置調整装置およびカメラ
JP2010258636A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Alps Electric Co Ltd 撮像素子ユニット
JP5537870B2 (ja) * 2009-08-31 2014-07-02 ローム株式会社 車両用監視装置
JP5686281B2 (ja) * 2009-12-25 2015-03-18 株式会社リコー 立体物識別装置、並びに、これを備えた移動体制御装置及び情報提供装置
JP2012209648A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Sharp Corp 立体撮影装置、およびそれを備えた電子機器
JP5759924B2 (ja) * 2011-06-06 2015-08-05 富士フイルム株式会社 カラーフィルタ、ｃｃｄセンサ、ｃｍｏｓセンサ、有機ｃｍｏｓセンサ、および固体撮像素子
JP2013097223A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Ricoh Co Ltd 撮像方法及び撮像ユニット
FR2994282B1 (fr) * 2012-07-31 2014-09-05 Commissariat Energie Atomique Structure de filtrage optique dans le domaine visible et/ou infrarouge
JP5823545B2 (ja) * 2013-02-27 2015-11-25 富士フイルム株式会社 偏光子、それを用いた偏光板、液晶表示装置、および偏光板の製造方法
US9859318B2 (en) * 2014-10-22 2018-01-02 Omnivision Technologies, Inc. Color and infrared image sensor with depletion adjustment layer
US9966402B2 (en) * 2014-12-04 2018-05-08 Jsr Corporation Solid-state imaging device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003099885A (ja) * 2001-09-25 2003-04-04 Tsumura Sogo Kenkyusho:Kk 情報受信装置
TWI403807B (zh) * 2005-08-16 2013-08-01 Fujifilm Corp 光學補償膜、偏光板及液晶顯示器
JP2008016918A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法
CN102318349A (zh) * 2009-01-26 2012-01-11 株式会社理光 成像元件以及使用该成像元件的成像设备
CN101887900A (zh) * 2009-05-11 2010-11-17 索尼公司 二维固态摄像装置及其偏光数据处理方法
CN102782720A (zh) * 2009-12-25 2012-11-14 株式会社理光 对象识别装置、移动主体控制装置及信息提供装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112437898A (zh) * 2018-07-20 2021-03-02 株式会社日本显示器 显示装置及组装有显示装置的电子设备
CN111093052A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 殷创科技（上海）有限公司 图像采集装置、图像采集方法及监控系统
CN111277732A (zh) * 2018-12-04 2020-06-12 三赢科技（深圳）有限公司 车载摄像头及交通工具

Also Published As

Publication number Publication date
US20180095206A1 (en) 2018-04-05
JP6676040B2 (ja) 2020-04-08
CN107407855B (zh) 2019-12-13
JPWO2016162983A1 (ja) 2017-12-07
US10725216B2 (en) 2020-07-28
WO2016162983A1 (ja) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107407855A (zh) 车载摄像机
US10899277B2 (en) Vehicular vision system with reduced distortion display
US11472338B2 (en) Method for displaying reduced distortion video images via a vehicular vision system
CN101088027B (zh) 用于机动车的立体摄像机
CN103901585B (zh) 用于动态后视镜的摄像机硬件设计
CN104512411B (zh) 车辆控制系统及图像传感器
US20070115138A1 (en) Onboard imaging apparatus
CN203414717U (zh) 一种用于摄像/照相设备分频处理短波红外与可见光的装置
CN107580163A (zh) 一种双镜头黑光摄像机
US20190199937A1 (en) Method for processing image data for display using backward projection
CN207283655U (zh) 一种双镜头黑光摄像机
CN106488092B (zh) 集成的摄像机、环境光检测及雨传感器组件
JP2020056839A (ja) 撮像装置
US20160119527A1 (en) Vehicle vision system camera with dual filter
CN107820066A (zh) 一种低照度彩色摄像机
CN208890917U (zh) 一种镜头组件及摄像机
CN104618665B (zh) 多个成像器的车辆光学传感器系统
CN104469116A (zh) 星光级卡口一体机
JP2009130709A (ja) 近赤外線カメラシステム
JP2005229317A (ja) 画像表示システム及び撮像装置
JP2006292754A (ja) 光電センサ及び光電センサが取り付けられた自動車
CN107222670A (zh) 一种驾驶摄像系统及其方法及装置
JP2003274422A (ja) イメージセンサ
CN104702832A (zh) 一种汽车安防监控摄像的成像方法及其设备
CN205854037U (zh) 一种嵌有摄像装置的挡风玻璃

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180703

Address after: Kyoto Japan

Applicant after: MAXELL, Ltd.

Address before: Osaka Japan

Applicant before: Hitachi Maxell, Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: MAXELL, Ltd.

Address before: Kyoto Japan

Patentee before: MAXELL HOLDINGS, Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220616

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: MAXELL HOLDINGS, Ltd.

Address before: Kyoto Japan

Patentee before: MAXELL, Ltd.