CN108780263A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在较宽的温度范围长期稳定地获取高画质的图像的摄像装置。本发明的摄像装置具备：摄像部(21)，具备向同一方向对齐光轴的多个透镜单元及1个以上的成像元件，并构成有按每一透镜单元与成像元件组合而成的摄像单元，各摄像单元的对焦温度各自不同；图像处理部(22)，计算按每一摄像单元获取到的图像的清晰度；选择部(23)，根据清晰度来选择获取使用图像的摄像单元；以及控制部(25)，控制摄像部(21)、图像处理部(22)及选择部(23)。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及一种适合于搭载于汽车等移动体的传感用摄像机或在户外使用的监控摄像机等的摄像装置。
背景技术
近年来，提出了如下内容：在车上搭载摄像机，根据拍摄车体前方的图像，而识别车线，或者识别车、行人和/或障碍物等，并将这些信息提供到车的自动驾驶、自动制动和/或车线脱离防止控制等车辆移动控制中。作为用作这种车载摄像机的摄像装置，例如已知有下述专利文献1～3中记载的摄像装置。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-276752号公报
专利文献2：国际公开第2010/061604号小册子
专利文献3：日本特开2004-325603号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
关于用于车载摄像机的透镜所使用的环境温度范围，下限为-60～-40℃左右，上限为80℃～105℃左右而非常宽，因此透镜因温度变化引起的焦点的偏移量变得非常大，其结果图像的清晰度大大下降。
在数码相机用透镜中，关于焦点的偏移量，分析由成像元件得到的图像数据，并使透镜沿光轴方向移动来进行焦点调整以使清晰度变高，由此来解决。
但是，若将同样的解决方法应用在用于车载摄像机的透镜上，则用于移动透镜的凸轮和/或齿轮的润滑脂有可能因所使用的环境温度范围的宽度，而在低温下固化，在高温下则流出，导致凸轮和/或齿轮粘着，或者有可能因车的振动导致凸轮和/或齿轮磨损而松动变大。其结果，变得难以使透镜适当地移动，有可能导致变得难以得到清晰度高的图像。
因此，在用于车载摄像机的透镜中，优选通过抑制最初的焦点的偏移量来解决，而非通过透镜的移动来校正焦点的偏移量的解决方法。专利文献1中，提出了适当地选择透镜材料和透镜的光焦度而抑制焦点的偏移量的方法。专利文献2中，提出了利用透镜的热膨胀和间隔物的热膨胀来抵消焦点的偏移量的方法。专利文献3中，提出了为了将透镜的温度维持在一定范围而设置发热机构的方法。
然而，当考虑用于车载摄像机的透镜所需的、5～10年这样的长期的可靠性的确保、伴随今后的高像素化的像素的小尺寸化、针对更高温的对应(例如125℃以上)和/或从可见光至近红外区域(最长波长1000nm左右)这样的较宽的波长范围的成像等时，在专利文献1的方法中，存在如下问题：由于透镜材料的选项少且将透镜的光焦度的选择作为主要的解决方法，因此设计的自由度少，因此难以使其成为例如与较宽的波长范围对应，或者减少像差等高性能的透镜。在专利文献2的方法中，存在如下问题：难以将因部件的热膨胀而引起的伸缩量长期维持在一定值，从而装置的可靠性下降的可能性高。在专利文献3的方法中，存在如下问题：加热器由于长期的使用而劣化，从而装置的可靠性下降的可能性高。
另外，如上述那样在较宽的温度范围使用的摄像装置中的焦点偏移的问题并不限于车载摄像机，即使在设想到如监控摄像机和/或航空宇宙用的摄像机等那样在严酷的环境下使用的情况的摄像装置中也会产生同样的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够在较宽的温度范围长期稳定地获取高画质的图像的摄像装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的摄像装置的特征在于，具备：摄像部，具备向同一方向对齐光轴的多个透镜单元及1个以上的成像元件，并构成有按每一透镜单元与成像元件组合而成的摄像单元，各摄像单元的对焦温度各自不同；图像处理部，计算按每一摄像单元获取到的图像的清晰度；选择部，根据清晰度来选择获取使用图像的摄像单元；以及控制部，控制摄像部、图像处理部及选择部。
在此，“向同一方向对齐光轴的多个透镜单元”表示，以能够在按每一透镜单元与成像元件组合而成的摄像单元中进行大致同一方向的拍摄的状态配置有多个透镜单元，且表示以一个透镜单元的光轴为基准，剩余的透镜单元的光轴的倾斜度均容纳于±10°以内的范围内，而并不限于各透镜单元的光轴的方向完全一致的方式。
在本发明的摄像装置中，也可以设为，控制部使图像处理部计算通过正在获取使用图像的摄像单元而获取到的图像的清晰度，在使用图像的清晰度低于设定的阈值的情况下，使摄像部以多个摄像单元进行拍摄，使图像处理部计算按每一摄像单元获取到的图像的清晰度，并使选择部重新选择获取使用图像的摄像单元。
并且，也可以设为，控制部按每一设定的时间，使摄像部以多个摄像单元进行拍摄，使图像处理部计算按每一摄像单元获取到的图像的清晰度，并使选择部重新选择获取使用图像的摄像单元。
关于控制部，如上述那样设为重新选择获取使用图像的摄像单元的情况下，在重新选择获取使用图像的摄像单元时，控制部使摄像部通过正在获取使用图像的摄像单元、对焦温度是在高于正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元以及对焦温度是在低于正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元来进行拍摄，并使图像处理部计算仅通过正在获取使用图像的摄像单元、对焦温度是在高于该正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元以及对焦温度是在低于正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元而获取到的图像的清晰度。
并且，也可以设为，选择部将获取到清晰度最高的图像的摄像单元选择为获取使用图像的摄像单元。
并且，也可以设为，摄像部构成为从各透镜单元的透镜的最后端至成像元件为止的光轴上的距离彼此不同的状态。
并且，也可以设为，多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构相同。
并且，也可以设为，多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构不同。
并且，也可以设为，多个透镜单元的透镜的最前端位于与光轴正交的同一平面。
并且，也可以设为，在摄像部中，按每一透镜单元而组合有独立的成像元件。
并且，也可以设为，在摄像部中，由多个透镜单元共用1个成像元件。
发明效果
本发明的摄像装置具备对焦温度各自不同的多个摄像单元，计算按每一摄像单元获取的图像的清晰度，并根据所计算出的清晰度而选择适合于获取使用图像的摄像单元，即使不设置机械性的焦点调整机构也能够在较宽的温度范围获取清晰度高的图像，因此能够成为能够在较宽的温度范围长期稳定地获取高画质的图像的摄像装置。
附图说明
图1是搭载了本发明的第1实施方式所涉及的摄像装置的汽车的结构图。
图2是图1所示的摄像装置的框图。
图3是图1所示的摄像装置的摄像单元的概略结构图。
图4是表示每个摄像单元的温度和清晰度的关系的曲线图。
图5是图1所示的摄像装置动作时的流程图。
图6是图1所示的摄像装置动作时的另一方式的流程图。
图7是本发明的第2实施方式所涉及的摄像装置的摄像部的概略结构图。
图8是本发明的第3实施方式所涉及的摄像装置的摄像部的概略结构图。
图9是本发明的第3实施方式所涉及的摄像装置的摄像部的另一方式的概略结构图。
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明的第1实施方式进行说明。图1是搭载了本发明的第1实施方式所涉及的摄像装置的结构图，图2是图1所示的摄像装置的框图。
如图1及图2所示，本实施方式的摄像装置10安装于汽车1的前窗内侧，由如下部件构成：摄像部21，具备对焦温度各自不同的第1摄像单元11～第4摄像单元14；图像处理部22，计算按每一摄像单元获取的图像的清晰度；选择部23，根据清晰度而选择获取使用图像的摄像单元；图像分析部24，识别使用图像中包含的车线，或者识别车、行人和/或障碍物等；以及控制部25，控制这些摄像部21、图像处理部22、选择部23及图像分析部24。
摄像部21、图像处理部22、选择部23、图像分析部24及控制部25构成为，连接于摄像装置10内的信号总线20，并能够彼此进行信号的交换。
并且，摄像装置10内的信号总线20构成为，连接于汽车1内的信号总线2，并能够从摄像装置10向汽车1内的汽车控制部3发送图像分析部24中的分析结果，由此在汽车1侧根据图像分析部24中的分析结果，能够进行汽车1的自动驾驶、自动制动和/或车线脱离防止控制等车辆移动控制。作为汽车1内的信号总线2及摄像装置10内的信号总线20，例如能够使用CAN(控制器局域网络，Controller Area Network)等。另外，在本实施方式的说明中，省略关于汽车1侧的结构和控制内容的详细的说明。
第1摄像单元11～第4摄像单元14各自具备透镜单元和成像元件，各透镜单元构成为，以成为向同一方向对齐光轴的状态的方式沿水平方向一列安装于摄像装置10，且能够由第1摄像单元11～第4摄像单元14各自进行同一方向的拍摄。
将摄像单元的概略结构图示于图3中。另外，第1摄像单元11～第4摄像单元14是大致相同的结构，仅一部分结构不同，因此在此仅对第1摄像单元11使用附图来进行说明。
第1摄像单元11构成为，将由包括多个透镜的光学系统31及容纳该光学系统31的镜筒32构成的透镜单元和成像元件33等容纳于壳体36内，且透射光学系统31的光入射于成像元件33。光学系统31由4片透镜构成。并且，通过成像元件33而获取的图像信号经由配线37向信号总线20发送。
另外，光学系统31的透镜结构并不限定于图3所示的透镜片数及透镜形状等透镜结构，也可以设为3片以下或者5片以上的透镜结构。并且，关于透镜材料，也能够设为塑料、玻璃或陶瓷等各种材料的透镜。
并且，成像元件33是二维排列多个光敏二极管的部件，例如能够使用CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等。各光敏二极管中规定的颜色(例如，红(R)、绿(G)及青(B)这3个原色及近红外(Ir)共计4个原色)的彩色滤光片配置成规定的排列。另外，彩色滤光片的颜色并不限定于上述颜色，例如，可以使用补色系的彩色滤光片，也可以使用排列R、G、B及R+G+B+Ir这4个原色的彩色滤光片，并在图像数据中从R+G+B+Ir去除R、G及B而求出Ir的数据值的方法。通过设为这种结构，能够在可见光至近红外的区域得到被摄体的图像。
上述中，对以可见光至近红外区域的摄像为目的时的结构进行了说明，但在以从短波红外至远红外为止的摄像为目的的情况下，作为透镜，除了上述之外，还适当使用利用锗、硫属化物、硫化锌的透镜即可。并且，作为成像元件，优选使用铟镓砷、氧化钒或氧化硅等的成像元件，关于彩色滤光片，只要根据所需的波长而适当使用即可。
成像元件33固定于基板34上，镜筒32和基板34通过保持架35而保持在壳体36内，通过该保持架35的厚度而确定从光学系统31的透镜最后端至成像元件33为止的距离L。第1摄像单元11～第4摄像单元14中，仅该保持架35的厚度(光学系统的光轴方向的尺寸)不同。
将表示每个摄像单元的温度和清晰度的关系的曲线图示于图4中。在图4中，将横轴设为透镜温度，将纵轴设为清晰度，示出了第1摄像单元11的特性S1～第4摄像单元14的特性S4。并且，将与从各摄像单元和透镜最后端至成像元件33为止的距离L的关系示于表1中。
[表1]
如表1所示，第1摄像单元11～第4摄像单元14中，清晰度变得最大的温度(对焦温度)不同。具体而言，第1摄像单元11的对焦温度被设定为-30°(误差±5℃)，第2摄像单元12～第4摄像单元14的对焦温度从第1摄像单元11的对焦温度每次错开40℃而设定。各摄像单元的能够使用的温度范围为以对焦温度为中心±30℃。
第1摄像单元11～第4摄像单元14的透镜单元均通用，通过保持架35的厚度的差异，变更从各摄像单元中的光学系统31的透镜最后端至成像元件33为止的距离L。该距离L被设定为，以作为中间的对焦温度的第3摄像单元13为基准，而成为各摄像单元的对焦温度下的透镜单元的后焦距长度。通过设为这种结构，能够实现透镜单元的透镜结构相同而对焦温度不同的摄像单元，因此能够容易设计，或者抑制成本。
另外，在表1中，作为例子，记载了温度变得越低，透镜单元的成像位置越向物体侧移动的摄像单元。根据透镜和/或镜筒的材料和/或形状、透镜与镜筒之间的连接方法等，也会存在温度变得越低成像位置越向像侧移动的情况、或到某一低温为止成像位置向物体侧移动，在更低的温度下向像侧移动的情况。在这些情况下，也只要适当确定清晰度变得最大的温度，并在该温度下调节保持架35的厚度以使清晰度变得最大即可。
关于第1摄像单元11～第4摄像单元14的光轴方向的配置位置，通过以各摄像单元的透镜单元的透镜的最前端位于与光轴正交的同一平面的方式配置，能够使各摄像单元在同一温度下输出的图像不会成为相同的清晰度，因此优选设为这种配置。
相反，关于第1摄像单元11～第4摄像单元14的光轴方向的配置位置，若以各摄像单元的成像元件33的光入射面位于与光轴正交的同一平面的方式配置，则在透镜单元的焦距和/或被摄体位于极度接近位置等特定的条件下有可能导致各摄像单元在同一温度下输出的图像成为相同的清晰度，因此不优选。
接着，对摄像装置10动作时的处理进行说明。图5是摄像装置动作时的流程图。另外，关于在此的处理，通过摄像装置10内的控制部25综合控制摄像部21、图像处理部22、选择部23及图像分析部24来进行。
首先，若打开摄像装置10的电源(步骤ST1)，则由第1摄像单元11～第4摄像单元14进行拍摄(步骤ST2)。接着，计算按每一摄像单元获取的图像的清晰度，并判定在各图像之间是否存在规定的清晰度之差(步骤ST3)。
在此，对图像处理部22中的图像的清晰度的计算进行详细说明。关于图像的清晰度计算，能够使用与利用公知的对比度AF(自动聚焦，Auto Focus)计算图像的清晰度的方法相同的方法。为了提高清晰度的计算值的妥当性，能够直接活用对比度AF的方法，例如能够使用进行增益校正和/或偏移校正，或者仅抽取适合于计算图像的清晰度的空间区域来计算，或者进行考虑到时间上连续拍摄的多个图像的时间方向上的连续性的计算，或者利用多个空间频率对1片图像进行傅里叶变换而求出多个局部清晰度，并求出对这些乘以不同的系数来加权相加而得的清晰度等各种方法。
在步骤ST3中，在未能确认到规定的清晰度之差的情况下，向汽车控制部3发送表示无法信赖摄像单元所输出的图像的内容的NG(不良，no good)通知(步骤ST4)，在经过规定时间之后，从步骤ST2的处理进行重试。在各图像之间没有清晰度之差的情况下，可考虑到如下情况：摄像单元的故障、入射于摄像单元的光极小，因此获取图像发黑、或者入射于摄像单元的光极大，因此获取图像发白。另外，作为获取图像发黑的状况，例如，可考虑到在夜间和/或较暗的地方点亮汽车1的前照灯的状态、或者雪或泥等附着于摄像装置10的前方的前窗的状态等。并且，作为获取图像发白的状况，例如，可考虑到太阳光和/或相向车辆的前照灯等直接入射于摄像单元的状态等。总之，关于在这种状态下获取的图像，可靠性低，因此通过向汽车控制部3发送NG通知，能够防止在汽车1侧的错误控制。
在步骤ST3中，在确认到规定的清晰度之差的情况下，将从第1摄像单元11～第4摄像单元14中获取到清晰度最高的图像的摄像单元选择为获取使用图像的摄像单元(步骤ST5)，分析使用图像数据，并识别使用图像中包含的车线，或者识别车、行人和/或障碍物等(步骤ST6)，向汽车控制部3发送该分析数据(步骤ST7)。由此，在汽车1侧能够根据分析数据而进行车辆移动控制。
另外，关于步骤ST5中选择的摄像单元以外的摄像单元，优选停止电源供给，或者降低驱动频率，通过设为这种方式，能够减少耗电量，或者延长组件的寿命。
之后，由在步骤ST5中选择的摄像单元进行拍摄(步骤ST8)，计算由所选择的摄像单元获取的使用图像的清晰度，并判定是否存在设定为高于容许的清晰度的下限的阈值以上的清晰度(步骤ST9)。在步骤ST9中，在确认到清晰度低于阈值的情况下，有可能搭载有摄像装置10的汽车1的周边环境的温度发生变化，导致从第1摄像单元11～第4摄像单元14中获取清晰度最高的图像的摄像单元发生变化，因此返回步骤ST2，重新选择摄像单元。
另外，如上所述，第1摄像单元11～第4摄像单元14的对焦温度每次错开40℃而设定，但难以想象汽车1的周边环境温度在短时间发生40℃以上的变化。因此，在重新选择摄像单元时，仅对正在获取使用图像的摄像单元及对焦温度与其上下相邻的摄像单元计算清晰度，从中将获取到清晰度最高的图像的摄像单元选择为获取使用图像的摄像单元，由此能够抑制重新选择摄像单元时的计算成本。
并且，如图4所示，步骤ST9中的清晰度的判定的阈值设定为比所选择的摄像单元的清晰度成为相同于对焦温度相邻的摄像单元的清晰度的清晰度稍微高的清晰度，由此伴随温度变化，能够从获取最高的图像的摄像单元发生变化之前进行摄像单元的重新选择处理，因此能够相对于温度变化而毫无延迟地选择获取最高的图像的摄像单元。
在步骤ST9中，在确认到阈值以上的清晰度的情况下，分析使用图像数据，识别使用图像中包含的车线，或者识别车、行人和/或障碍物等(步骤ST10)，并向汽车控制部3发送该分析数据(步骤ST11)，之后返回步骤ST8而继续以后的拍摄。
通过设为这种结构，即使不设置机械性的焦点调整机构也能够在较宽的温度范围获取清晰度高的图像，因此能够成为能够在较宽的温度范围长期稳定地获取高画质的图像的摄像装置10。并且，如本实施方式那样，在从可见光至近红外光为止的广域的波长下进行拍摄的情况下，需要同时解决因温度引起的像差变动的抑制及广域的波长下的色差的抑制这2个课题，在这种情况下，本实施方式的摄像装置10尤其发挥效果。
并且，如上所述，通过按每一透镜单元而组合独立的成像元件，能够由多个摄像单元同时并列地进行拍摄，因此能够缩短选择摄像单元时的处理时间。
另外，关于本实施方式的摄像装置10动作时的处理，并不限于图5所示的流程图的动作，也可以设为图6所示的流程图的动作。图6与图5所示的流程图相比仅步骤ST9不同，具体而言，判定是否已从步骤ST2经过规定时间，来代替判定是否存在规定以上的清晰度，在已经过规定时间的情况下，返回步骤ST2而再次选择摄像单元，在未经过规定时间的情况下，继续以后的拍摄处理等。即使设为这种方式，也能够发挥与上述相同的效果。
并且，无论在图5及图6中的任一图所示的流程图的动作中，在从步骤ST5向步骤ST8转移，即向下一个图像的拍摄转移时，均不限于依次以步骤ST5、步骤ST6、步骤ST7及步骤ST8进行处理的方式，步骤ST6及步骤ST7的处理也可以从图5及图6所示的流程图的处理的流程去除，而与下一个图像的拍摄同时并列地进行。关于步骤ST8以后的循环中的步骤ST10及步骤ST11的处理也相同。
接着，参考附图，对本发明的第2实施方式进行详细说明。图7是本发明的第2实施方式所涉及的摄像装置的摄像部的概略结构图。
与上述第1实施方式的摄像装置相比，第2实施方式的摄像装置仅变更了摄像部的结构，在此，从第1实施方式的摄像装置省略关于没有变更的部分的说明。
如图7所示，本实施方式的摄像部21a中，对焦温度各自不同的多个透镜单元和各透镜单元用的成像元件44容纳于一个壳体40内。
各透镜单元的透镜通过透镜阵列而一体构成，透镜单元从物体侧依次层叠如下部件而成：用于构成第1摄像单元11a用的透镜单元的透镜41a～用于构成第4摄像单元14a用的透镜单元的透镜41d一体形成的第1透镜阵列41、发挥光圈的功能的遮光片42、用于构成第1摄像单元11a用的透镜单元的透镜43a～用于构成第4摄像单元14a用的透镜单元的透镜43d一体形成的第2透镜阵列43。
第1摄像单元11a～第4摄像单元14a用的成像元件44固定在相同的基板45上，虽无法如上述第1实施方式的摄像部那样使各透镜单元与成像元件的间隔单独发生变化，但取而代之，以通过适当选择构成各透镜单元的透镜的曲率、透镜间距离和/或透镜材料而变更各透镜单元的结构，使各透镜单元在所希望的温度下清晰度成为最高的方式构成。由此，构成对焦温度各自不同的第1摄像单元11a～第4摄像单元14a。
并且，如上所述，通过将各透镜单元的透镜结构设为不同的结构，能够在各摄像单元中进行最佳的透镜设计，因此与使各透镜单元的透镜结构相同的情况相比，提高透镜单元的光学性能变得容易。
即使设为这种结构，也能够发挥与上述第1实施方式相同的效果。
接着，参考附图，对本发明的第3实施方式进行详细说明。图8是本发明的第3实施方式所涉及的摄像装置的摄像部的概略结构图。
与上述第1实施方式的摄像装置相比，第3实施方式的摄像装置仅变更了摄像部的结构，在此，从第1实施方式的摄像装置省略关于没有变更的部分的说明。
如图8所示，本实施方式的摄像部21b由如下部件构成：与第1摄像单元～第4摄像单元对应的第1透镜单元51～第4透镜单元54、能够选择性地切换光的透射和反射的调光元件55～调光元件57、反射镜58、成像元件59及吸收光的遮光部件60。
各透镜单元配置成向同一方向对齐光轴的状态。另外，在图8中，示意地示出了各透镜单元，而未表示实际的透镜结构，可以设为任何结构。并且，关于能够选择性地切换光的透射和反射的调光元件，例如能够使用如日本特开2014-26262号公报中记载的元件。
第1透镜单元51～第4透镜单元54是相同的结构，通过改变从各透镜单元的透镜最后端至成像元件59为止的光路长度，能够构成对焦温度各自不同的第1摄像单元～第4摄像单元。
具体而言，在获取第1摄像单元的图像时，将调光元件55～调光元件57均设为透射状态，由此通过第1透镜单元51而成像的光入射于成像元件59。在获取第2摄像单元的图像时，将调光元件55～调光元件57均设为反射状态，由此通过第2透镜单元52而成像的光入射于成像元件59。在获取第3摄像单元的图像时，将调光元件55及调光元件57设为反射状态，将调光元件56设为透射状态，由此通过第3透镜单元53而成像的光入射于成像元件59。在获取第4摄像单元的图像时，通过将调光元件55设为反射状态，将调光元件56及调光元件57设为透射状态，通过第4透镜单元54而成像的光入射于成像元件59。
如上所述，通过多个透镜单元共用1个成像元件，能够减少成本高的成像元件的使用数，因此能够抑制摄像部的成本。
即使设为这种结构，也能够发挥与上述第1实施方式相同的效果。
另外，作为使用调光元件而切换光路的方式，并不限定于图8的方式，也可以设为图9所示的方式。
如图9所示，本实施方式的另一方式的摄像部21c由如下部件构成：与第1摄像单元～第4摄像单元对应的第1透镜单元61～第4透镜单元64、能够选择性地切换光的透射和反射的调光元件65及调光元件67、反射镜66及反射镜68、成像元件69及成像元件70、以及吸收光的遮光部件71。
构成为，第1透镜单元61和第3透镜单元63是相同的结构，第2透镜单元62和第4透镜单元64是相同的结构，由第1透镜单元61及第2透镜单元62来共用成像元件69，由第3透镜单元63及第4透镜单元64来共用成像元件70。并且，构成为从调光元件65至成像元件69为止的距离和从调光元件67至成像元件70为止的距离不同。
通过切换调光元件65及调光元件67的透射状态和反射状态，改变从各透镜单元的透镜最后端至成像元件69或成像元件70为止的光路长度，由此能够构成对焦温度各自不同的第1摄像单元～第4摄像单元。
即使设为这种结构，也能够发挥与上述第1实施方式相同的效果。
并且，作为使用调光元件而切换光路的方式，也可以设为与图8及图9进一步不同的方式。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。
例如，关于摄像单元的数量，并不限于4个，也可以设为2个以上的其他数量。
并且，关于多个摄像单元的排列，也并不限于水平方向一列的排列，也可以设为垂直方向一列的排列，或者设为沿水平方向和/或垂直方向多列的二维状的排列。
并且，关于对焦温度各自不同的多个摄像单元的排列顺序，也并不限于以对焦温度顺序排列的方式，也可以将适于高温的摄像单元配置在容易冷却的外缘或外周部，将适于低温的摄像单元配置在容易保温的中心部。
并且，关于摄像单元的配置位置，也并不限于汽车的前窗内侧，也可以配置在前车挡和/或前格栅等其他部位。
并且，在摄像部搭载有多个成像元件的情况下，当所选择的摄像单元的输出图像的亮度值低时，也可以对其他摄像单元的输出图像进行加权相加，获取使用图像。通过设为这种方式，即使在夜间等针对摄像单元的入射光少的情况下，也能够得到亮度高的图像。另外，正面远方的图像数据相较而言清晰度高，但另一方面，远方因前照灯无法照射到而非常暗的情况较多，因此可以尤其仅抽取正面远方的图像数据进行相加，而非简单地对多个摄像单元的输出图像进行相加。
关于摄像装置的形态，也并不限于如上述那样搭载于汽车的摄像装置，能够设为搭载于飞机或人工卫星等其他种类的移动体，或者用作户外监控摄像机等各种方式。
除了上述以外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然也可以进行各种改良和变形。
符号说明
1-汽车，2-信号总线，3-汽车控制部，10-摄像装置，11～14-摄像单元，11a～14a-摄像单元，20-信号总线，21、21a、21b、21c-摄像部，22-图像处理部，23-选择部，24-图像分析部，25-控制部，31-光学系统，32-镜筒，33-成像元件，34-基板，35-保持架，36-壳体，37-配线，40-壳体，41-透镜阵列，41a～41d-透镜，42-遮光片，43-透镜阵列，43a～43d-透镜，44-成像元件，45-基板，51～54-透镜单元，55～57-调光元件，58-反射镜，59-成像元件，60-遮光部件，61～64-透镜单元，65、67-调光元件，66、68-反射镜，69、70-成像元件，71-遮光部件，S1～S4-各摄像单元的特性，ST1～ST11-步骤。

Claims (11)

1.一种摄像装置，其特征在于，具备：
摄像部，具备向同一方向对齐光轴的多个透镜单元及1个以上的成像元件，并构成有按每一所述透镜单元与所述成像元件组合而成的摄像单元，各摄像单元的对焦温度各自不同；
图像处理部，计算按每一所述摄像单元获取到的图像的清晰度；
选择部，根据所述清晰度来选择获取使用图像的摄像单元；以及
控制部，控制所述摄像部、所述图像处理部及所述选择部。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述控制部使所述图像处理部计算通过正在获取使用图像的摄像单元而获取到的图像的清晰度，在使用图像的清晰度低于设定的阈值的情况下，使所述摄像部以多个摄像单元进行拍摄，使所述图像处理部计算按每一所述摄像单元获取到的图像的清晰度，并使所述选择部重新选择获取使用图像的摄像单元。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述控制部按每一设定的时间，使所述摄像部以多个摄像单元进行拍摄，使所述图像处理部计算按每一所述摄像单元获取到的图像的清晰度，并使所述选择部重新选择获取使用图像的摄像单元。
4.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其中，
在重新选择获取使用图像的摄像单元时，所述控制部使所述摄像部通过正在获取使用图像的摄像单元、对焦温度是在高于该正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元以及对焦温度是在低于所述正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元来进行拍摄，并使所述图像处理部计算仅通过所述正在获取使用图像的摄像单元、对焦温度是在高于该正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元以及对焦温度是在低于所述正在获取使用图像的摄像单元的对焦温度的范围内最接近的对焦温度的摄像单元而获取到的图像的清晰度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，其中，
所述选择部将获取到清晰度最高的图像的摄像单元选择为获取使用图像的摄像单元。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像装置，其中，
所述摄像部构成为从各透镜单元的透镜的最后端至所述成像元件为止的光轴上的距离彼此不同的状态。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构相同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构不同。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元的透镜的最前端位于与所述光轴正交的同一平面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像装置，其中，
在所述摄像部中，按每一所述透镜单元而组合有独立的成像元件。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像装置，其中，
在所述摄像部中，由多个所述透镜单元共用1个成像元件。
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