CN107924108A - 拍摄单元、具有拍摄单元的车辆所用的前挡风玻璃及车辆 - Google Patents
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Abstract
一种拍摄单元(100)具有：拍摄装置(110)，其具有拍摄镜头(112)；框体(120)，其容纳拍摄装置(110)，具有使入射至拍摄镜头(112)的光通过的开口部(130)；以及延伸部，其从开口部(130)向拍摄装置(110)的拍摄方向(N)延伸。延伸部具有延伸面，在延伸面上设置有通过构造体使光散射的散射部(136)。各个构造体具有表面结构，通过表面结构，在俯视观察延伸面的情况下，将光向至少2个不同的相对于第一垂直面倾斜的方向反射，所述光相对于与延伸面垂直的轴向拍摄方向(N)倾斜，并且与包含拍摄镜头(112)的光轴(L)且与延伸面垂直的第一垂直面平行。
Description
技术领域
本发明涉及拍摄单元、具有拍摄单元的车辆所用的前挡风玻璃以及车辆。
背景技术
利用车载摄像头的驾驶支援系统的开发不断发展。例如，在专利文献1所记载的行车线识别装置中，根据车载摄像头所拍摄的图像检测行车线的位置。
这样的车载摄像头，以其露出摄像头镜头的框体的上表面与车辆的前挡风玻璃相向的方式安装在车辆内。在专利文献2所记载的车载摄像头中，框体的一部分遮挡从车辆内的下方入射至前挡风玻璃的光，由此防止前挡风玻璃上产生倒影。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-264714号公报
专利文献2：日本特开2012-166615号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2所记载的车载摄像头中，与摄像头镜头的位置相比，框体的用于防止前挡风玻璃上产生倒影的一部分更向拍摄方向延伸，框体的从摄像头镜头向拍摄方向延伸的面(即，凹部内上表面)对从车辆外透过前挡风玻璃的光进行反射。该被反射的光入射至摄像头镜头，因此，在拍摄出的图像中有时产生重影，杂光等。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种拍摄单元、具有该拍摄单元的车辆用的前挡风玻璃以及车辆，该拍摄单元能够减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光，能够抑制在拍摄出的图像中发生重影、杂光。
用于解决问题的手段
(1)为了达到上述目的，本发明的第一观点的拍摄单元，
具有：
拍摄装置，其具有拍摄镜头，
框体，其容纳所述拍摄装置的至少一部分，并且具有开口部，所述开口部使从所述拍摄装置的拍摄对象入射至所述拍摄镜头的光通过，以及
延伸部，其从所述框体的开口部向所述拍摄装置的拍摄方向延伸；
所述延伸部具有位于所述拍摄镜头的光轴侧的第一延伸面，
在所述第一延伸面上设置有散射部，所述散射部通过多个构造体使入射的光散射，
各个所述构造体分别具有表面结构，在俯视观察所述第一延伸面的情况下，通过所述表面结构，将入射光向至少2个不同的相对于所述第一垂直面倾斜的方向反射，
所述入射光，相对于与所述第一延伸面垂直的轴而向所述拍摄装置的拍摄方向倾斜，且从相对于所述第一延伸面倾斜的方向入射，并且与包含所述拍摄镜头的光轴且与所述第一延伸面垂直的第一垂直面平行。
(2)在上述(1)中，假设存在与所述第一延伸面垂直且与所述第一垂直面垂直的第二垂直面，在俯视观察所述第一延伸面的情况下，各个所述构造体可以分别至少具有位于所述拍摄装置的拍摄方向侧的第一面和第二面，以及位于所述开口部侧的面，所述第一面和所述第二面相对于所述第一垂直面和所述第二垂直面倾斜，且相对于所述第一垂直面彼此向反方向倾斜。
(3)在上述(2)中，所述第一面和所述第二面中的至少一个面可以相对于与所述第一延伸面垂直的面而向彼此上端靠近的方向倾斜。
根据上述(1)～(3)的结构，能够减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光，能够抑制在拍摄出的图像中产生重影、杂光。
(4)在上述(2)、(3)中，所述第一面和所述第二面中的至少一个面可以是曲面。根据这样的结构，构造体以因入射位置不同而不同的角度对与第一垂直面平行的光进行反射，因此能够进一步减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光。
(5)另外，在上述(2)～(4)中，所述第一面和所述第二面可以连续。根据这样的结构，能够通过构造体减少被反射至相对于第一垂直面平行的方向的光，能够进一步减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光。
(6)在上述(2)中，多个所述构造体可以是棱锥、棱台、圆锥、圆锥台、半球或圆柱中的至少一个。
(7)在上述(1)中，假设存在与所述第一延伸面垂直且与所述第一垂直面垂直的第二垂直面，在从所述拍摄装置的拍摄方向剖视观察所述第一延伸面的情况下，各个所述构造体可以分别至少具有与所述第二垂直面垂直的第三面和第四面，所述第三面和所述第四面相对于所述第一垂直面向彼此上端靠近的方向倾斜。
(8)在上述(7)中，所述构造体可以具有与所述第三面和所述第四面连续的第五面。
根据上述(7)、(8)的结构，能够减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射且入射至拍摄镜头的光，能够抑制在拍摄出的图像中产生重影、杂光。
(9)在上述(7)、(8)中，所述第三面和所述第四面中的至少一个面可以是曲面。根据这样的结构，构造体以因入射位置不同而不同的角度对与第一垂直面平行的光进行反射，因此能够进一步减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光。
(10)在上述(7)中，多个所述构造体可以是棱锥或棱台中的至少一方。
(11)在上述(1)～(10)中，在俯视观察所述第一延伸面时，所述构造体可以在所述拍摄装置的拍摄方向和与所述拍摄装置的拍摄方向垂直的方向上排列。
(12)在上述(1)～(11)中，所述延伸部可以是所述框体的一部分。
(13)在上述(1)～(11)中，可以具有用于将所述框体固定在车辆内的安装部，所述延伸部可以是所述安装部的一部分。
(14)本发明的第二的观点的车辆用的前挡风玻璃具有上述拍摄单元。
(15)本发明的第三的观点的车辆具有上述拍摄单元。
发明的效果
根据本发明，能够减少被位于拍摄镜头的拍摄方向侧的面反射而入射至拍摄镜头的光，能够抑制在拍摄出的图像中产生重影、杂光。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的拍摄单元的剖面的剖视图。
图2是示出具有本发明的第一实施方式的拍摄单元的车辆的示意图。
图3是示出本发明的第一实施方式的框体的立体图。
图4是示出构成本发明的第一实施方式的散射部的正四棱锥的立体图。
图5是示出本发明的第一实施方式的散射部的俯视图。
图6是用于说明入射至本发明的第一实施方式的拍摄单元的入射光的示意图。
图7是用于说明本发明的第一实施方式的正四棱锥的反射状态的俯视图。
图8是示出构成本发明的第二实施方式的散射部的正四棱锥的立体图。
图9是示出本发明的第二实施方式的散射部的俯视图。
图10是用于说明从拍摄方向剖视观察本发明的第二实施方式的框体的下层部分的上表面时的正四棱锥的面的倾斜情况的示意图。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的正四棱锥的反射状态的俯视图。
图12是示出本发明的第二实施方式的光学模拟中使用的框体的立体图。
图13是示出本发明的第三实施方式的散射部的俯视图。
图14是用于说明本发明的第三实施方式的三棱锥的反射状态的俯视图。
图15是示出本发明的第四实施方式的散射部的俯视图。
图16是示出构成本发明的第四实施方式的散射部的半球的立体图。
图17是用于说明本发明的第四实施方式的半球的反射状态的俯视图。
图18是示出本发明的第五实施方式的散射部的俯视图。
图19是示出构成本发明的第五实施方式的散射部的圆锥的立体图。
图20是用于说明本发明的第五实施方式的圆锥的反射状态的俯视图。
图21是示出构成本发明的第六实施方式的散射部的圆柱的立体图。
图22是用于说明本发明的第六实施方式的圆柱的反射状态的俯视图。
图23是示出构成本发明的第七实施方式的散射部的正四棱锥台的立体图。
图24是用于说明从拍摄方向剖视观察本发明的第七实施方式的框体的下层部分的上表面时的正四棱锥台的面的倾斜情况的示意图。
图25是示出本发明的第八实施方式的拍摄单元和具有拍摄单元的车辆的示意图。
图26是示出本发明的第八实施方式的框体的立体图。
图27是示出本发明的第八实施方式的安装部的立体图。
图28是示出本发明的框体的变形例的立体图。
图29是示出本发明的框体的变形例的立体图。
图30是示出构成本发明的散射部的圆锥台的例子的立体图。
图31是示出构成本发明的散射部的四棱锥台的例子的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1～图7，说明本实施方式中的拍摄单元100。
如图1所示，拍摄单元100具有对拍摄对象进行拍摄的拍摄装置110和框体120。框体120形成为在高度方向具有阶梯的箱型形状。框体120具有用于容纳拍摄装置110的上层部分122和用于容纳电路板(未图示)等的下层部分126。
拍摄单元100对车辆10的行驶方向M上的规定区域内的拍摄对象(未图示)进行拍摄。
如图2所示，拍摄单元100通过将框体120的上层部分122的上表面124与车辆10的前挡风玻璃12粘接，从而安装在车辆10的前挡风玻璃12上。拍摄单元100使框体120的下层部分126朝向车辆10的行驶方向M。此时，框体120的下层部分126的上表面132与车辆10的前挡风玻璃12相向。
拍摄装置110由具有光轴L的拍摄镜头112和拍摄元件114构成。在拍摄单元100安装在车辆10的前挡风玻璃12上的情况下，拍摄装置110的拍摄方向N和拍摄镜头112的光轴L与车辆10的行驶方向M一致。
向拍摄镜头112入射从框体120的开口部130通过的来自拍摄对象的光。在拍摄元件114上成像出拍摄对象的像。
拍摄元件114是CCD(Charge Coupled Device：电耦合器件)、CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)的图像传感器等。
如图1所示，拍摄装置110以使拍摄镜头112朝向框体120的开口部130的方式容纳在框体120的上层部分122内。另外，为了使车辆10的行驶方向M与拍摄装置110的拍摄方向N和拍摄镜头112的光轴L一致，以使拍摄镜头112的光轴L向上层部分122的上表面124的方向倾斜的状态，将拍摄装置110容纳在框体120中。
框体120由铸铝、铸镁等金属制成。另外，框体120呈黑色。
在框体120的上层部分122容纳拍摄装置110。
如图3所示，框体120的阶梯侧面128以朝向拍摄装置110的拍摄方向N的方式倾斜。在阶梯侧面128的中央设置有开口部130。
框体120的开口部130用于使从拍摄对象入射至拍摄装置110的拍摄镜头112的光通过。此外，在框体120的开口部130设置有具有透光性的透光板(未图示)。
在框体120的下层部分126的上表面132设置有散射部136。
在本实施方式中，框体120的开口部130设置在框体120的阶梯侧面128上。另外，拍摄装置110以使拍摄镜头112朝向框体120的开口部130的方式容纳在框体120内。因此，下层部分126的上表面132，成为从开口部130向拍摄装置110的拍摄方向N延伸的部分中的位于拍摄镜头112的光轴L侧的面。
散射部136由排列在下层部分126的上表面132上的多个正四棱锥140构成。
首先，参照图4、图5、图7，说明正四棱锥140的配置。此外，为了易于理解，在图4、图7中仅示出1个正四棱锥140。
如图4所示，各个正四棱锥140分别具有正方形的底面142。在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，各个正四棱锥140的底面142的对角线144与拍摄装置110的拍摄方向N(拍摄镜头112的光轴L)平行配置。
在此，将与下层部分126的上表面132垂直的轴设定为垂直轴146，将包括拍摄镜头112的光轴L且与下层部分126的上表面132垂直的面设定为第一垂直面148，将与下层部分126的上表面132垂直且与第一垂直面148垂直的面设定为第二垂直面150a、150b。
第二垂直面150a位于底面142的角上。第二垂直面150b位于横切正四棱锥140的位置。另外，第一垂直面148由于包含拍摄镜头112的光轴L，所以与框体120的开口部130垂直。此外，这些关系在其他实施方式中相同。
如图4、图5、图7所示，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140中的包含底面142的边142a的面152和包含底面142的边142b的面154，相对于横切正四棱锥140的第二垂直面150b，而位于拍摄装置110的拍摄方向N侧。因此，正四棱锥140的面152和面154成为位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面。此外，第二垂直面150a位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的角上。
由于在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140的底面142的对角线144与拍摄装置110的拍摄方向N平行配置，所以正四棱锥140的面152和面154相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜。另外，正四棱锥140的面152和面154相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。另外，正四棱锥140的面152和面154，分别相对于分别包含边142a、142b且与下层部分126的上表面132垂直的面(未图示)，而向彼此上端靠近的方向倾斜。
在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140中的包含底面142的边142c的面156和包含底面142的边142d的面158，相对于第二垂直面150b而位于框体120的开口部130侧。因此，正四棱锥140的面156和面158成为位于框体120的开口部130侧的面。
如图5所示，各个正四棱锥140以彼此的底面142的角相接的方式，排列在与拍摄装置110的拍摄方向N垂直的方向R上。另外，正四棱锥140在方向R上的队列形成为：以在拍摄装置110的拍摄方向N和方向R上错开半个正四棱锥140的量的方式，在拍摄装置110的拍摄方向N上排列。在相邻的方向R上的队列中，底面142中的边142a和边142d相互相接，边142b和边142c相互相接。
接着，参照图6、图7，说明在俯视观察下层部分126的上表面132时的正四棱锥140对光的反射情况。
如图6所示，在向散射部136入射从垂直轴146向拍摄装置110的拍摄方向N倾斜角度θ(0°＜θ＜90°)且与第一垂直面148平行的入射光160时，也向正四棱锥140入射入射光160。
就入射至正四棱锥140的入射光160中的入射至正四棱锥140的面152的入射光160而言，由于面152相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜，所以如图7所示，该入射光160被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
另外，入射至正四棱锥140的面154的入射光160也与入射至面152的入射光160同样地，被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
正四棱锥140的面152和面154相对于第一垂直面148而彼此向反方向倾斜。因此，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，入射至正四棱锥140的面152的入射光160和入射至正四棱锥140的面154的入射光160被向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
框体120的下层部分126的上表面132与车辆10的前挡风玻璃12相向。因此，向设置在下层部分126的上表面132上的散射部136入射最多的光，是透过前挡风玻璃12并且相对于下层部分126的上表面132而从斜上方入射的平行光，即入射光160。
在本实施方式中，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140的面152和面154将入射至下层部分126的上表面132最多的入射光160，向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。由此，就拍摄单元100而言，能够减少被下层部分126的上表面132反射而入射至框体120的与第一垂直面148垂直的开口部130的光。
如上所述，就拍摄单元100而言，能够减少被下层部分126的上表面132反射而入射至开口部130的光。由此，就拍摄单元100而言，能够减少被下层部分126的上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
另外，与正四棱锥140的面152和面154的情况同样地，正四棱锥140的面156和面158也能够将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。因此，就拍摄单元100而言，能够进一步减少被下层部分126的上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140的底面142的对角线144和拍摄装置110的拍摄方向N平行配置，但是正四棱锥140的配置不限于此。
参照图8～图12，说明本实施方式的拍摄单元100。此外，为了易于理解，在图8、图10、图11中仅示出1个正四棱锥140。
如图8所示，针对各个正四棱锥140，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，以底面142的边142a与垂直于拍摄装置110的拍摄方向N的方向R平行的方式，配置各个正四棱锥140。另外，如图9所示，正四棱锥140在方向R上的队列形成为：以每个队列错开半个间距的方式排列为矩阵状。其它结构与第一实施方式相同。
由于正四棱锥140的底面142的边142a与方向R平行配置，所以正四棱锥140的面154和面156与第二垂直面150a垂直。另外，如图10所示，在从拍摄装置110的拍摄方向N剖视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥140的面154和面156相对于第一垂直面148而向彼此上端靠近的方向倾斜。
与第一实施方式同样地，若入射光160入射至散射部136，则由于在剖视观察下层部分126的上表面132的情况下，面154相对于第一垂直面148倾斜，所以如图11所示，入射至面154的入射光160被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
另外，入射至面156的入射光160也与入射至面154的入射光160同样地，被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
在剖视观察下层部分126的上表面132的情况下，面154和面156相对于第一垂直面148而向彼此上端靠近的方向倾斜，因此，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，入射至面154的入射光160和入射至面156的入射光160被向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
如上所述，与第一实施方式同样地，在俯视上表面132的情况下，正四棱锥140将入射光160向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。因此，就本实施方式中的拍摄单元100而言，也能够减少被上表面132反射而入射至开口部130的光，即被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
接着，说明对入射至框体120的开口部130的入射光160的光量与入射至下层部分126的上表面132(散射部136)的入射光160的光量的比例进行光学模拟而得到的结果。
在光学模拟中，如图12所示，将下层部分126的上表面132的宽度T1设定为50mm，将纵深T2设定为20mm，将阶梯侧面128的高度方向上的长度T3设定为15mm。另外，将阶梯侧面128相对于上表面132的角度设定为60°，将设置在阶梯侧面128的中央的开口部130的宽度T4设定为15mm，将高度方向上的长度T5设定为12mm。
另外，在整个上表面132上，将正四棱锥140配置为与图9相同的矩阵状。对于正四棱锥140，将底面142的边142a、142b、142c、142d的长度设定为2mm，将高度设定为1mm。
对于这样的框体120，入射光160是从与上表面132垂直的垂直轴146向拍摄装置110的拍摄方向N倾斜75°的角度θ的光，使这样的入射光160照射在上表面132的中央附近。设定发出入射光160的光源为直径2mm的圆形的光源，这样的尺寸使入射光160不会被用于支撑前挡风玻璃12的框遮挡。另外，将正四棱锥140的反射率设为100％。
在以上的条件下，通过市售的光线追踪模拟软件，模拟入射至开口部130的入射光160的光量与入射至上表面132的入射光160的光量之间的比例。
另外，作为比较例，对于在上表面132不具有散射部136的框体进行同样的模拟测试。对于比较例的框体，除了不具有散射部136(正四棱锥140)以外，其他部分与框体120相同。另外，入射至比较例的框体的入射光160与入射至框体120的入射光160相同。此外，将上表面132的反射率设为100％。
光学模拟的结果为，在框体120中入射光160中的1.0％入射至开口部130，在比较例中，入射光160的100％入射至框体的开口部。
即，根据光学模拟可知，通过在上表面132设置由正四棱锥140构成的散射部136，能够减少被上表面132反射而入射至开口部130的光。
如上所述，本实施方式的拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
(第三实施方式)
在第一实施方式中，散射部136由多个正四棱锥140构成，但是构成散射部136的构造体不限于此。
在本实施方式中，如图13、图14所示，散射部136由多个三棱锥210构成。其它结构与第一实施方式相同。
此外，为了易于理解，在图14中仅示出1个三棱锥210。
各个三棱锥210分别具有三角形的底面(未图示)。如图13、图14所示，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，各个三棱锥210以从底面的角214引向与角214相向的底面的边212a的垂线216与拍摄装置110的拍摄方向N平行的方式配置。
三棱锥210的底面的角214位于拍摄装置110的拍摄方向N侧，三棱锥210的底面的边212a位于框体120的开口部130侧。
如图13、图14所示，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，三棱锥210的包含底面的边212b的面218相对于横切三棱锥210的第二垂直面150b位于拍摄装置110的拍摄方向N侧，因此成为位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面。另外，三棱锥210的包含底面的边212c的面220也与面218同样地，成为位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面。此外，三棱锥210的底面中的边212b和边212c夹着三棱锥210的底面的角214。
在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，三棱锥210的包含底面的边212a的面222相对于第二垂直面150b位于框体120的开口部130侧，因此成为位于框体120的开口部130侧的面。
另外，由于三棱锥210的垂线216与拍摄装置110的拍摄方向N平行配置，所以三棱锥210的面218和面220相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜。另外，面218和面220相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。面218和面220，分别相对于分别包含边212b、212c且与下层部分126的上表面132垂直的面(未图示)而向彼此上端靠近的方向倾斜。
如图13所示，各个三棱锥210在拍摄装置110的拍摄方向N和方向R上排列为矩阵状。在拍摄装置110的拍摄方向N上相邻的三棱锥210中，底面的边212a和底面的角214彼此相接。另外，在方向R上相邻的三棱锥210中，底面的边212a的一端彼此相接。
若入射光160入射至散射部136，则由于面218相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜，所以如图14所示，入射至面218的入射光160被向在俯视观察上表面132时相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
另外，入射至面220的入射光160也与入射至面218的入射光160同样地，被向在俯视观察上表面132时相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
由于面218和面220相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜，所以在俯视观察上表面132的情况下，入射至面218的入射光160和入射至面220的入射光160被向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
如上所述，在俯视观察上表面132的情况下，三棱锥210将入射光160向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。因此，与第一实施方式同样地，拍摄单元100能够减少被上表面132反射且入射至开口部130的光。由此，拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
(第四实施方式)
在第一实施方式～第三实施方式中，散射部136由棱锥构成，但是构成散射部136的构造体不限于此。
在本实施方式中，如图15～图17所示，散射部136由多个半球510构成。其它结构与第一实施方式相同。此外，为了易于理解，在图16、图17中仅示出1个半球510。
如图15所示，半球510在方向R上的队列形成为：以每个队列错开半个间距的方式排列为矩阵状。此时，如图16所示，半球510被第一垂直面148和横切半球体510的第二垂直面150b分割为4份。半球510的表面由4个面512、514、516、518构成。
此外，第二垂直面150a在拍摄装置110的拍摄方向N侧与半球510的底面(未图示)的圆周相切。
在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，面512和面514相对于横切半球体510的第二垂直面150b位于拍摄装置110的拍摄方向N侧。因此，面512和面514成为位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面。另外，由于半球510的底面形成圆形，所以面512和面514相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜，且相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。另外，面512和面514分别相对于分别包含位于上表面132上的弧且与上表面132垂直的面(未图示)而向彼此上端靠近的方向倾斜。
若入射光160入射至散射部136，则由于面512相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜，所以如图17所示，入射至面512的入射光160被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。入射至面514的入射光160也与入射至面512的入射光160同样地，被向相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
面512和面514相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜，因此，在俯视观察上表面132的情况下，入射至面512的入射光160和入射至面514的入射光160被向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。
如上所述，在俯视观察上表面132的情况下，半球510将入射光160向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。因此，本实施方式中的拍摄单元100也与第一实施方式同样地，能够减少被上表面132反射且入射至开口部130的光。由此，本实施方式的拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
另外，面512和面514分别为曲面，因此如图17所示，以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。由此，本实施方式的拍摄单元100能够进一步减少被上表面132反射而入射至开口部130的光。
位于框体120的开口部130侧的面516和面518也与面512和面514同样地，能够将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。另外，面516和面518与面512和面514同样地，能够以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。因此，本实施方式中的拍摄单元100能够进一步减少被上表面132反射而入射至开口部130的光。
针对框体120，在上表面132上与图15相同的矩阵状配置半径1mm的半球510，对这样的框体进行与第二实施方式相同的光学模拟。在该光学模拟中得到的结果为：入射光160中的0.02％入射至开口部130。
(第五实施方式)
在第一实施方式～第三实施方式中，散射部136由棱锥构成，但是构成散射部136的构造体不限于此。
在本实施方式中，如图18～图20所示，散射部136由多个圆锥520构成。其它结构与第一实施方式相同。此外，为了易于理解，在图19、图20中仅示出1个圆锥520。
如图18所示，圆锥520在方向R的队列形成为：以每个队列错开半个间距的方式排列为矩阵状。此时，如图19所示，圆锥520被第一垂直面148和横切圆锥520的第二垂直面150b分割为4份。圆锥520的表面由4个面522、524、526、528构成。
此外，第二垂直面150a在拍摄装置110的拍摄方向N侧与圆锥520的底面(未图示)的圆周相切。
在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，面522和面524相对于横切圆锥520的第二垂直面150b而位于拍摄装置110的拍摄方向N侧，因此成为位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面。另外，由于圆锥520的底面形成圆形，面522和面524与第四实施方式同样地，相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜，且相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。另外，面522和面524分别相对于分别包含位于下层部分126的上表面132上的弧且与上表面132垂直的面(未图示)而向彼此上端靠近的方向倾斜。
若入射光160入射至散射部136，则由于面522和面524相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜，所以如图20所示，在俯视观察上表面132的情况下，圆锥520将入射光160向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。因此，本实施方式的拍摄单元100也能够减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光。由此，本实施方式的拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
另外，面522和面524为曲面，因此如图20所示，以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。因此，与第四实施方式同样地，本实施方式的拍摄单元100还能够进一步减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光。
另外，位于框体120的开口部130侧的面526和面528也与面522和面524同样地，能够将入射光160向互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向反射。面526和面528与面522和面524同样地，能够以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。因此，本实施方式中的拍摄单元100能够进一步减少被上表面132反射而入射至开口部130的光。
针对框体120，在上表面132上，以与图18相同的矩阵状配置底面半径被设定为1mm且高度被设定为1mm的圆锥520，对这样的框体进行与第二实施方式相同的光学模拟。在该光学模拟中得到的结果为：入射光160中的0.001％入射至开口部130。
(第六实施方式)
在第一实施方式、第三实施方式～第五实施方式中，位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面152、154、218、220、512、514、522、524相对于与上表面132垂直的面倾斜，但是位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面也可以与上表面132垂直。
在本实施方式中，散射部136由多个圆柱530构成。其它结构与第一实施方式相同。
圆柱530在方向R上的队列形成为：以每个队列错开半个间距的方式，排列为与第四实施方式相同的矩阵状。此时，如图21所示，圆柱530被第一垂直面148和横切圆柱530的第二垂直面150b分割为4份。圆柱530的表面由8个面531、532、533、534、535、536、537、538构成。面531和面532位于拍摄装置110的拍摄方向N侧。面531和面532成为与下层部分126的上表面132垂直的面。另外，面533和面534位于框体120的开口部130侧。面533和面534成为与下层部分126的上表面132垂直的面。
此外，位于拍摄装置110的拍摄方向N侧的面535、536和位于框体120的开口部130侧的面537、538为与下层部分126的上表面132平行的面。
由于圆柱530的底面为圆形，所以面531和面532与第四实施方式同样地，相对于第一垂直面148和第二垂直面150a倾斜。另外，面531和面532相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。因此，若入射光160入射至散射部136，则如图22所示，在俯视观察上表面132的情况下，圆柱530将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。
另外，面531和面532分别为曲面，因此以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。
由此，本实施方式的拍摄单元100也与第一实施方式同样地，能够减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光，能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
针对在框体120，在上表面132上以与图18相同的矩阵状配置底面半径被设定为1mm且高度被设定为1mm的圆柱530，对这样的框体进行与第二实施方式相同的光学模拟。在该光学模拟中得到的结果为：入射光160中的12.6％入射至开口部130。
(第七实施方式)
在第一实施方式～第三实施方式中，散射部136由棱锥构成，但是散射部136可以由棱台构成。在本实施方式中，散射部136有多个正四棱锥台540构成。其它结构与第一实施方式相同。
如图23所示，正四棱锥台540具有正方形的底面542和上表面543。与第二实施方式同样地，在俯视观察下层部分126的上表面132的情况下，正四棱锥台540以底面542的边542a与方向R平行的方式配置。与第二实施方式同样地，正四棱锥台540在方向R上的队列形成为：以每个队列错开半个间距的方式排列为矩阵状。
此时，包含底面542的边542b的面545和包含底面的边542c的面546与第二垂直面150a垂直。另外，如图24所示，在从拍摄装置110的拍摄方向N剖视观察上表面132的情况下，面545和面546相对于第一垂直面148而向彼此上端靠近的方向倾斜。
此外，正四棱锥台540的上表面543与面545和面546连续。包含底面542的边542a的面544及包含底面的边542d的面547与第一垂直面148垂直。
若入射光160入射至散射部136，则由于在从拍摄装置110的拍摄方向N剖视观察上表面132的情况下，面545和面546相对于第一垂直面148向彼此上端靠近的方向倾斜，所以在俯视观察上表面132的情况下，正四棱锥台540将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。
因此，本实施方式中的拍摄单元100也能够减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光。由此，本实施方式中的拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
针对框体120，在上表面132上以与图9相同的矩阵状配置正四棱锥台540，对这样的框体进行与第二实施方式相同的光学模拟。在此，将正四棱锥台540中的底面542的一边的长度设定为2mm，将高度设定为0.55mm，将上表面543的一边的长度设定为0.9mm。在该光学模拟中得到的结果为：入射光160中的10.1％入射至开口部130。
(第八实施方式)
在第一实施方式～第七实施方式中，散射部136设置在框体120的下层部分126的上表面132，但是设置有散射部136的面不限于此。
在本实施方式中，如图25所示，拍摄单元300具有拍摄装置110、容纳拍摄装置110的框体320和安装部330。此外，拍摄装置110的结构与第一实施方式相同。
框体320经由安装部330固定在车辆10的前挡风玻璃12上。此时，拍摄装置110的拍摄方向N和拍摄镜头112的光轴L与车辆10的行驶方向M一致。此外，在后面叙述框体320的固定方式。
如图26所示，框体320形成为箱型形状。框体320在侧面322具有开口部324。框体320的开口部324与第一实施方式的框体120的开口部130同样地，使从拍摄对象入射至拍摄装置110的拍摄镜头112的光通过。
框体320由铸铝、铸镁等金属制成。框体320呈黑色。
拍摄装置110，在使拍摄镜头112的光轴L相对于框体320平行的状态下，以使拍摄镜头112的光轴L朝向开口部324的方式，容纳在框体320内。
如图27所示，安装部330具有用于设置框体320的底板332、侧板334、336和上板338。安装部330例如由铸铝、铸镁等金属制成。安装部330呈黑色。
侧板334和侧板336，分别连接与底板332的相向的各个端部。上板338，针对侧板334和侧板336，在它们与底板332连接的端部的相反侧的端部，将侧板334和侧板336连接。上板338以与车辆10的前挡风玻璃12的倾斜相配合(吻合)的方式倾斜。
底板332具有延伸部342，延伸部342从由底板332、侧板334、336和上板338形成的开口部340延伸出。框体320，以具有开口部324的侧面322嵌入安装部330的开口部340内的状态，固定在底板332上。框体320例如通过螺紧而固定在安装部330的底板332上。
由于框体320的侧面322嵌入安装部330的开口部340，所以安装部330的延伸部342从框体320的开口部324延伸出。另外，拍摄装置110以使拍摄镜头112的光轴L朝向框体320的开口部324的方式容纳在框体320内，因此安装部330的延伸部342在拍摄装置110的拍摄方向N上延伸。
在本实施方式中，散射部136设置在延伸部342的第一延伸面344上。第一延伸面344是延伸部342的拍摄镜头112的光轴L侧的面。设置在第一延伸面344上的散射部136例如与第一实施方式同样地，由多个正四棱锥140构成。
对框体320的向车辆10的前挡风玻璃12的固定进行说明。
就框体320而言，通过将固定有框体320的安装部330的上板338粘接在车辆10的前挡风玻璃12上，从而将框体320固定在前挡风玻璃12上。此时，以使安装部330的延伸部342朝向车辆10的行驶方向M的方式，使车辆10的行驶方向M与拍摄装置110的拍摄方向N和拍摄镜头112的光轴L一致。
在本实施方式中，安装部330的上板338以与车辆10的前挡风玻璃12的倾斜相配合的方式倾斜，因此能够以框体320相对于路面水平的状态，将框体320固定在车辆10的前挡风玻璃12上。另外，不需要使拍摄装置110的拍摄镜头112的光学轴L相对于框体320倾斜，因此易于将拍摄装置110配置在框体320内。
另外，与第一实施方式相同的散射部136，被设置在位于拍摄镜头112的光轴L侧的第一延伸面344。因此，就拍摄单元300而言，也能够减少被安装部330的第一延伸面344反射而入射至框体320的开口部324的光。由此，拍摄单元300能够减少被第一延伸面344反射而入射至拍摄镜头112的光。
本发明不限于上述的实施方式，能够进行各种变更。
例如，拍摄单元100、300不仅可以安装在车辆10的前挡风玻璃12上，而且可以安装在后挡风玻璃、侧窗玻璃、车顶棚等。在此，车辆10例如是汽车、火车等用于运输旅客和货物的车辆。
另外，拍摄单元100、300可以安装在车辆10以外的飞机、船舶等交通工具上。拍摄单元100、300的安装不限于粘接，拍摄单元100、300例如可以经由吸盘安装在车辆10的前挡风玻璃12等上。
拍摄装置110只要一部分容纳在框体120、320中即可。例如，拍摄装置110的拍摄镜头112可以穿过开口部130从框体120的阶梯侧面128露出。拍摄装置110的具有拍摄镜头112的镜筒，可以从框体120的开口部130突出。拍摄装置110的拍摄镜头112不限于一片，可以为多片。
另外，框体120、320不限于箱型形状。例如，如图28所示，容纳拍摄装置110的框体可以是剖面为三角形的框体420。在框体420中，散射部136设置在从框体420的开口部422的下端423向拍摄装置110的拍摄方向N延伸的面424上。
如图29所示，散射部136可以设置在从框体120的阶梯侧面128的开口部130的下端134延伸至下层部分126的上表面132为止的面128a上。
框体120、320、420、安装部330，可以由聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等树脂形成。
散射部136不限于设置在框体120、420、安装部330上，也可以设置在遮光罩等上。
构成散射部136构造体不限于正四棱锥140、三棱锥210、圆锥520等。在第一实施方式、第三实施方式～第六实施方式中，构成散射部136的构造体例如也可以为圆锥台550。
圆锥台550具有面552和面554。如图30所示，面552和面554位于拍摄装置110的拍摄方向N侧，相对于第一垂直面148彼此向反方向倾斜。另外，面552和面554，分别相对于分别包含位于下层部分126的上表面132上的弧且与上表面132垂直的面(未图示)而向彼此上端靠近的方向倾斜。因此，圆锥台550也与圆锥520同样地，在俯视观察上表面132的情况下，能够将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。另外，面552和面554为曲面，因此能够以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。
因此，散射部136由圆锥台550构成的拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光。由此，拍摄单元100能够减少被上表面132反射而入射至拍摄镜头112的光。
另外，在圆锥台550中，位于框体120的开口部130侧的面556及面558，与面552及面554同样地，能够将入射光160反射至互不相同的相对于第一垂直面148倾斜的方向。面556及面558与面552及面554同样地，能够以相对于第一垂直面148不同的角度，对入射至不同位置的入射光160进行反射。因此，拍摄单元100能够进一步减少被上表面132反射而入射至框体120的开口部130的光。
例如，在框体120中，圆锥台550以与图18相同的矩阵状配置在上表面132上，在针对这样的框体进行的与第二实施方式相同的光学模拟中，得到入射光160的3.2％入射至开口部130的结果。在此，将圆锥台550的底面的半径设定为1mm，将高度设定为0.45mm，将上表面的半径设定为0.437mm。
另外，在第一实施方式、第三实施方式～第六实施方式中，构成散射部136的构造体也可以为四棱锥台、n棱锥(n为5以上的整数)、以规定的间隔配置的三棱柱等。
在第二实施方式、第七实施方式中，构成散射部136的构造体，例如可以是一对相向侧面平行的四棱锥台560。如图31所示，四棱锥台560的一对相向的侧面562和侧面568平行。此时，侧面562、568与第二垂直面150a平行配置。另外，另一对相向的侧面564和侧面566与第二垂直面150a垂直，且相对于第一垂直面148向彼此上端靠近的方向倾斜。此外，侧面564和侧面566可以为曲面。
另外，构成散射部136的构造体的配置可以不规则。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。
本申请基于2015年8月28日申请的日本专利申请特愿2015-169016号和2016年3月18日申请的日本专利申请特愿2016-056079号。日本专利申请特愿2015-169016号和日本专利申请特愿2016-056079号的说明书、权利要求书以及附图的所有内容，被引入本说明书中。
附图标记说明
10：车辆
12：前挡风玻璃
100、300：拍摄单元
110：拍摄装置
112：拍摄镜头
114：拍摄元件
120、320、420：框体
122：上层部分
124：上层部分的上表面
126：下层部分
128：阶梯侧面
128a：从框体的开口部延伸至下层部分的上表面为止的面
130、324、422：框体的开口部
132：下层部分的上表面
134、423：开口部的下端
136：散射部
140：正四棱锥
142：正四棱锥的底面
142a、142b、142c、142d：正四棱锥的底面的边
144：正四棱锥的底面的对角线
146：垂直轴
148：第一垂直面
150a、150b：第二垂直面
152、154、156、158：正四棱锥的面
160：入射光
210：三棱锥
212a、212b、212c：三棱锥的底面的边
214：三棱锥的底面的角
216：从三棱锥的底面的角引向底面的相向的边的垂线
218、220、222：三棱锥的面
322：框体的侧面
330：安装部
332：底板
334、336：侧板
338：上板
340：安装部的开口部
342：延伸部
344：第一延伸面
424：从框体的开口部的下端向拍摄方向延伸的面
510：半球
512、514、516、518：半球的面
520：圆锥
522、524、526、528：圆锥的面
530：圆柱
531、532、533、534、535、536、537、538：圆柱的面
540：正四棱锥台
542：正四棱锥台的底面
542a、542b、542c、542d：正四棱锥台的底面的边
543：正四棱锥台的上表面
544、545、546、547：正四棱锥台的面
550：圆锥台
552、554、556、558：圆锥台的面
560：四棱锥台
562、564、566、568：四棱锥台的侧面
M：车辆的行驶方向
N：拍摄方向
L：拍摄镜头112的光轴L
R：与拍摄方向垂直的方向
T1、T4：宽度
T2：纵深
T3、T4：长度
θ、角度
Claims (15)
1.一种拍摄单元，其特征在于，
具有：
拍摄装置，其具有拍摄镜头，
框体，其容纳所述拍摄装置的至少一部分，并且具有开口部，所述开口部使从所述拍摄装置的拍摄对象入射至所述拍摄镜头的光通过，以及
延伸部，其从所述框体的开口部向所述拍摄装置的拍摄方向延伸；
所述延伸部具有位于所述拍摄镜头的光轴侧的第一延伸面，
在所述第一延伸面上设置有散射部，所述散射部通过多个构造体使入射的光散射，
各个所述构造体分别具有表面结构，在俯视观察所述第一延伸面的情况下，通过所述表面结构，将入射光向至少2个不同的相对于所述第一垂直面倾斜的方向反射，
所述入射光，相对于与所述第一延伸面垂直的轴而向所述拍摄装置的拍摄方向倾斜，且从相对于所述第一延伸面倾斜的方向入射，并且与包含所述拍摄镜头的光轴且与所述第一延伸面垂直的第一垂直面平行。
2.根据权利要求1所述的拍摄单元，其特征在于，
假设存在与所述第一延伸面垂直且与所述第一垂直面垂直的第二垂直面，在俯视观察所述第一延伸面的情况下，
各个所述构造体分别至少具有位于所述拍摄装置的拍摄方向侧的第一面和第二面，以及位于所述开口部侧的面，
所述第一面和所述第二面，相对于所述第一垂直面和所述第二垂直面倾斜，且相对于所述第一垂直面而彼此向反方向倾斜。
3.根据权利要求2所述的拍摄单元，其特征在于，
所述第一面和所述第二面中的至少一个面，相对于与所述第一延伸面垂直的面而向彼此上端靠近的方向倾斜。
4.根据权利要求2或3所述的拍摄单元，其特征在于，
所述第一面和所述第二面中的至少一个面是曲面。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的拍摄单元，其特征在于，
所述第一面和所述第二面连续。
6.根据权利要求2所述的拍摄单元，其特征在于，
多个所述构造体是棱锥、棱台、圆锥、圆锥台、半球或圆柱中至少一种。
7.根据权利要求1所述的拍摄单元，其特征在于，
假设存在与所述第一延伸面垂直且与所述第一垂直面垂直的第二垂直面，在从所述拍摄装置的拍摄方向剖视观察所述第一延伸面的情况下，
各个所述构造体分别至少具有与所述第二垂直面垂直的第三面和第四面，所述第三面和所述第四面相对于所述第一垂直面而向彼此上端靠近的方向倾斜。
8.根据权利要求7所述的拍摄单元，其特征在于，
所述构造体具有与所述第三面和所述第四面连续的第五面。
9.根据权利要求7或8所述的拍摄单元，其特征在于，
所述第三面和所述第四面中的至少一方是曲面。
10.根据权利要求7所述的拍摄单元，其特征在于，
多个所述构造体为棱锥或棱台中的至少一种。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的拍摄单元，其特征在于，
在俯视观察所述第一延伸面的情况下，所述构造体在所述拍摄装置的拍摄方向和与所述拍摄装置的拍摄方向垂直的方向上排列。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的拍摄单元，其特征在于，
所述延伸部是所述框体的一部分。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的拍摄单元，其特征在于，
具有用于将所述框体固定在车辆内的安装部，
所述延伸部为所述安装部的一部分。
14.一种车辆用的前挡风玻璃，其特征在于，
具有权利要求1至13中任一项所述的拍摄单元。
15.一种车辆，其特征在于，
具有权利要求1至13中任一项所述的拍摄单元。
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