CN108781257A - 摄像装置 - Google Patents

摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108781257A
CN108781257A CN201780016019.7A CN201780016019A CN108781257A CN 108781257 A CN108781257 A CN 108781257A CN 201780016019 A CN201780016019 A CN 201780016019A CN 108781257 A CN108781257 A CN 108781257A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
temperature
lens
camera unit
photographic device
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
CN201780016019.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108781257B (zh
Inventor
神谷毅
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN108781257A publication Critical patent/CN108781257A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108781257B publication Critical patent/CN108781257B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • 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
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • 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
    • G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/22—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly in accordance with temperature or height, e.g. in aircraft
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/73—Deblurring; Sharpening
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/45—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from two or more image sensors being of different type or operating in different modes, e.g. with a CMOS sensor for moving images in combination with a charge-coupled device [CCD] for still images
    • 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
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/667—Camera operation mode switching, e.g. between still and video, sport and normal or high- and low-resolution modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • 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
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • 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
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/04—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with cameras or projectors providing touching or overlapping fields of view
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20172—Image enhancement details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Cameras In General (AREA)

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；温度传感器(22a～22e)，测定温度；选择部(23)，根据通过这些温度传感器测定到的温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)、温度传感器(22a～22e)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的车辆移动控制中。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；温度传感器，测定温度；选择部，根据通过温度传感器测定到的温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、温度传感器及选择部。
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，控制部按每一设定的时间，使温度传感器进行温度的测定，在所测定到的温度超过设定的阈值的情况下，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，在通过所述温度传感器测定到的温度的经时变化处于上升倾向的情况下及处于下降倾向的情况下，选择部使通过所述温度传感器测定到的温度和要选择的摄像单元的关系发生变化。
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，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和温度传感器，根据通过温度传感器测定的温度而选择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及温度和所选择的摄像单元关系的曲线图。
图5是图1所示的摄像装置的动作时的流程图。
图6是表示每个摄像单元的温度和清晰度的关系及温度和所选择的摄像单元关系的曲线图。
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；第1温度传感器22a～第5温度传感器22e，测定温度；选择部23，根据通过这些第1温度传感器22a～第5温度传感器22e测定的温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、第1温度传感器22a～第5温度传感器22e、选择部23及图像分析部24。另外，第1温度传感器22a～第4温度传感器22d各自安装于第1摄像单元11～第4摄像单元14，第5温度传感器22e安装于摄像装置10整体的壳体。
摄像部21、第1温度传感器22a～第5温度传感器22e、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。并且，在壳体36的外侧安装有第1温度传感器22a。
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，还适当使用利用了锗、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及温度和所选择的摄像单元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中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、或到某一低温度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时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。
关于第1温度传感器22a～第5温度传感器22e，使用热敏电阻。并且，作为热敏电阻的外围电路(未图示)，具备向热敏电阻供给电力，并将热敏电阻电阻值转换成电压下降量的电路、将电压下降量进行A/D(模拟/数字，Analog/Digital)转换的电路、以及经由信号总线20向选择部23发送已进行A/D转换的电压值的电路等。若在热敏电阻与外围电路的连接中，例如使用如FPC(柔性印刷电路板，Flexible printed circuits)那样的挠性的电缆，则配线的自由度提高，从而能够抑制整体的体积。
另外，热敏电阻的电阻值和温度是比例关系，伴随温度变动的热敏电阻的电压下降量与温度也是比例关系，因此在比较温度时，不仅能够通过最终得到的温度彼此的比较来比较温度，而且还能够通过热敏电阻的电阻值的比较或电压下降量的比较、根据电路结构而从电源电压减去热敏电阻的电压下降量的电压的比较来比较温度。
并且，作为温度传感器，除了热敏电阻以外，也可以是基于热电偶的电动势的温度传感器。
并且，关于温度传感器的配置位置，优选配置在与透镜温度具有关联而发生温度变动的部件(例如，各摄像单元11的镜筒32和/或壳体36等)。相反，优选不在与透镜温度不具有关联的部件和该部件所影响到的范围(发热的成像元件33、其他电路、受到日光直射的部件和/或它们的温度进行传播的部件和被它们加热的空气在壳体36内滞留的空间等)配置。
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、第1温度传感器22a～第5温度传感器22e、选择部23及图像分析部24而进行。
首先，若打开摄像装置10的电源(步骤ST1)，则通过第1温度传感器22a～第5温度传感器22e来进行温度测定(步骤ST2)。接着，判定各温度传感器的温度及温度传感器之间的温度差是否处于规定范围内(步骤ST3)。
在步骤ST3中，各温度传感器的温度及温度传感器之间的温度差不处于规定范围内的情况下，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。在各温度传感器的温度不处于规定范围内的情况下，可考虑到温度传感器的故障、外围电路的故障和/或配线的断线等。并且，在温度传感器间的温度差不处于规定范围内的情况下，可考虑到仅摄像装置的壳体的一部分受到日光直射，或者受到从汽车1的空调吹送来的暖风或冷风。总之，在这种状态下，均难以根据温度而正确地选择能够以最高的清晰度进行拍摄的摄像单元，关于获取的图像，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，各温度传感器的温度及温度传感器之间的温度差处于规定范围内的情况下，根据通过第5温度传感器22e测定的温度而从第1摄像单元11～第4摄像单元14中选择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，关于根据通过温度传感器测定的温度而选择获取使用图像的摄像单元的方法，如图4所示，只要按每一温度预先设定对应的摄像单元即可。
并且，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，转移至稳定动作(步骤ST8)。稳定动作中，利用所选择的摄像单元进行拍摄，分析使用图像数据，重复向汽车控制部3发送该分析数据的处理。并且，稳定动作中，与上述拍摄处理并行地，按每一规定时间通过所选择的摄像单元所具备的温度传感器进行温度测定，在从所选择的摄像单元的对应温度范围偏离的情况下，切换为与所测定的温度对应的另一摄像单元而继续拍摄。
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。
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。例如，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。关于稳定动作处理也相同。
并且，若能够推测第1摄像单元11～第4摄像单元14的温度，则也可以相较于上述减少温度传感器的数量。例如，也可以设为，去除安装于第1摄像单元11～第4摄像单元14的第1温度传感器22a～第4温度传感器22d，仅留下安装于摄像装置10整体的壳体的第5温度传感器22e，相反也可以设为，去除安装于摄像装置10的壳体的第5温度传感器22e，仅留下安装于第1摄像单元11～第4摄像单元14的第1温度传感器22a～第4温度传感器22d。并且，也可以设为多个摄像单元共用一个温度传感器。
并且，上述实施方式的例子中，例如，有可能会在常温即30℃附近频繁地产生第2摄像单元12和第3摄像单元13之间的切换。在其成为问题的情况下，如图6所示，在通过温度传感器测定的温度的经时变化处于上升倾向的情况下及处于下降倾向的情况下，也可以以使通过温度传感器测定的温度和所选择的摄像单元的关系具有滞后性的方式发生变化。由此，能够抑制切换的频率。
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，构成有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。
另外，在如上构成的摄像部21a中，在按每一第1摄像单元11a～第4摄像单元14a而配置温度传感器的情况下，例如也可以在透镜阵列等之间层叠如日本特开2016-4176号公报中记载的薄膜状的温度传感器。
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，22a～22e-温度传感器，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～ST8-步骤。

Claims (9)

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；
温度传感器，测定温度；
选择部，根据通过该温度传感器测定到的温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、所述温度传感器及所述选择部。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述控制部按每一设定的时间，使所述温度传感器进行温度的测定，在所测定到的温度超过设定的阈值的情况下，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或2所述的摄像装置，其中，
在通过所述温度传感器测定到的温度的经时变化处于上升倾向的情况下及处于下降倾向的情况下，所述选择部使通过所述温度传感器测定到的温度和要选择的摄像单元的关系发生变化。
4.根据权利要求1至3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。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构相同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元中，2个以上的透镜单元的透镜结构不同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中，
所述多个透镜单元的透镜的最前端位于与所述光轴正交的同一平面。
8.根据权利要求1至7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。
9.根据权利要求1至7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。
CN201780016019.7A 2016-03-11 2017-03-06 摄像装置 Active CN108781257B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-048073 2016-03-11
JP2016048073 2016-03-11
PCT/JP2017/008835 WO2017154847A1 (ja) 2016-03-11 2017-03-06 撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108781257A true CN108781257A (zh) 2018-11-09
CN108781257B CN108781257B (zh) 2020-09-11

Family

ID=59790402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780016019.7A Active CN108781257B (zh) 2016-03-11 2017-03-06 摄像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190007615A1 (zh)
JP (1) JP6363813B2 (zh)
CN (1) CN108781257B (zh)
WO (1) WO2017154847A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113518936A (zh) * 2019-03-15 2021-10-19 欧姆龙株式会社 图像传感器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244301A1 (ja) * 2018-06-21 2019-12-26 コーヤル光学株式会社 レンズ装置及びレンズの制御方法
JP6877604B1 (ja) * 2020-02-20 2021-05-26 三菱電機株式会社 車載カメラ装置および車載カメラ部品温度推定方法
JP7475104B2 (ja) * 2020-04-27 2024-04-26 パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社 車載用撮像装置
CN115668962A (zh) * 2020-06-15 2023-01-31 日立安斯泰莫株式会社 立体摄像机
DE102023107174A1 (de) 2023-03-22 2024-09-26 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Steuereinheit für eine Fahrzeugkamera, Fahrzeugkamerasystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Fehlausrichtungkompensation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040013421A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-22 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Distance measuring apparatus and camera comprising same
US7965314B1 (en) * 2005-02-09 2011-06-21 Flir Systems, Inc. Foveal camera systems and methods
CN102262335A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 株式会社日立制作所 摄像装置
CN202582764U (zh) * 2012-05-10 2012-12-05 科瑞自动化技术(深圳)有限公司 一种用于手机摄像头检测的照度、温度测量系统
CN202809000U (zh) * 2012-08-20 2013-03-20 无锡力汇光电科技有限公司 单晶炉摄像头自动切换装置
CN103973954A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 徐州泰发特钢科技有限公司 一种矿井专用防爆摄像机
CN105242482A (zh) * 2015-10-08 2016-01-13 上海新跃仪表厂 焦距自动调节成像系统及其自适应温度对焦器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109622A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Minolta Co Ltd 多眼式撮像装置及び移動体通信端末
JP2005348319A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Canon Inc 撮像記録装置
JP5725979B2 (ja) * 2011-06-03 2015-05-27 キヤノン株式会社 撮影装置およびその制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040013421A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-22 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Distance measuring apparatus and camera comprising same
US7965314B1 (en) * 2005-02-09 2011-06-21 Flir Systems, Inc. Foveal camera systems and methods
CN102262335A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 株式会社日立制作所 摄像装置
CN202582764U (zh) * 2012-05-10 2012-12-05 科瑞自动化技术(深圳)有限公司 一种用于手机摄像头检测的照度、温度测量系统
CN202809000U (zh) * 2012-08-20 2013-03-20 无锡力汇光电科技有限公司 单晶炉摄像头自动切换装置
CN103973954A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 徐州泰发特钢科技有限公司 一种矿井专用防爆摄像机
CN105242482A (zh) * 2015-10-08 2016-01-13 上海新跃仪表厂 焦距自动调节成像系统及其自适应温度对焦器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113518936A (zh) * 2019-03-15 2021-10-19 欧姆龙株式会社 图像传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108781257B (zh) 2020-09-11
JP6363813B2 (ja) 2018-07-25
WO2017154847A1 (ja) 2017-09-14
JPWO2017154847A1 (ja) 2018-09-27
US20190007615A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108781257A (zh) 摄像装置
US11397306B2 (en) Vehicular camera with temperature invariant lens spacers
EP2420053B1 (en) Vehicle-mountable imaging systems
US20110079713A1 (en) Uni-axis type lens module for thermal imaging camera
US9338342B2 (en) Infrared lens unit and infrared camera system provided with the infrared lens unit
CN110035238B (zh) 用于汽车安全和驾驶系统的紧凑型红外相机
EP0992773A2 (en) Uncooled driver viewer enhancement system
CN108116317B (zh) 机动车辆中或用于机动车辆的摄像系统、驾驶员辅助系统
CN108780263A (zh) 摄像装置
JP2010160312A (ja) 可視光・赤外光撮影用レンズアダプタ
CN110072035A (zh) 双成像系统
TW202207698A (zh) 電子機器及攝像裝置
US20210001784A1 (en) Vehicular windshield-mounted camera with heat dissipating glare shield
JP2002077694A (ja) 赤外線カメラ
US11375143B1 (en) Device for non-uniformity correction
US9413989B2 (en) Dual band imager
KR101838525B1 (ko) 경찰차용 cctv 시스템
JP2010102281A (ja) 可視光・赤外光撮影用レンズアダプタ
KR100972577B1 (ko) 일축형 열화상카메라용 렌즈모듈
US11874593B2 (en) Vehicular exterior camera with vacuum sealed lens assembly
JP6090360B2 (ja) 撮像素子および撮像装置
US20160212359A1 (en) Swir clip on system
CN107710745A (zh) 成像装置和控制方法
CN104735332A (zh) 一种防霜型无线传输的夜视仪
JPH06102091A (ja) 熱型赤外線カメラ

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant