JP2004328045A - 車両周辺視認装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓106a〜106cを有する筐体104と、単一の撮像素子と、撮像素子の正面に配置するレンズ系と、レンズ系の正面に配置されて外部からの光をレンズ系に案内するプリズム103a,103bとを備え、さらに、プリズム103a,103bに向かう左右からの光と、プリズム103a,103bを介さずに直接レンズ系に向かう光との間でのクロストーク131を遮断する遮光部材10を設ける。クロストークに起因するゴースト像の発生を防止する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置に関する。
【0002】
【背景技術】
複数の視野方向を同時に撮像可能なカメラ装置として、図6及び図7に示すものが本出願人によって提案されている。
【0003】
このカメラ装置は、図6及び図7の如く、回路基板100上に搭載されたCCD等の撮像素子101と、この撮像素子101に対して集光するためのレンズ系102と、左右側方から取り込んだ光110a,110bをレンズ系102側に集光しながら反射する一対のプリズム(光学素子)103a,103bとを備え、これらが、透明プラスチック等で形成された透明窓106a〜106cを有する防水ケースとしての筐体104の所定の収納空間105内に収納されてなる。この筐体104は、撮像素子101、レンズ系102及び両プリズム103a,103bを外部から目立たなくするために収納するものであり、例えば、自動車の前部バンパ直上のグリル等に埋め込まれて設置される。
【0004】
レンズ系102は、例えば、水平撮像視野範囲が80°程度、また垂直撮像視野範囲が60°程度に設定され、その光軸L1は撮像素子101の中心軸L2に対し所定の寸法だけ(例えば約0.6mm)下方にずらして配置されている。これは自動車の前方直下方向を撮像するよう、側方視野と下方視野の撮像範囲を調整するためで、カメラ装置全体を前傾したのと同様の効果がある。
【0005】
一対のプリズム103a,103bは、例えばガラス等の透明体が使用され、図6のように平面視断面視三角形の略三角柱状に形成され、且つ、前方直下の方向が図7のように上記の垂直撮像視野範囲で切り欠けられた側面視台形に形成されて、レンズ系102の前面側でその垂直撮像視野範囲を上方から約半分覆うように設置されている。そして、この両プリズム103a,103bは、図6の如く、レンズ系102の光軸L1を軸として互いに平面視線対称に設置されている。この各プリズム103a,103bは、透明窓106a〜106cに対向する視野側面116a,116bとレンズ系102に対向する背面116c,116dとが光透過面となっている。また、各プリズム103a,103bの視野側面116a,116bと反対側(内側)の側面116e,116fは、アルミニウム蒸着がされて鏡面とされ、さらに蒸着面を覆うように黒色塗料により保護膜が形成された構成とされている。
【0006】
これにより、自動車前部から見た左右の景観は、図6の如く、光110a,110bとして筐体104の透明窓106a,106bを通過してプリズム103a,103bの視野側面116a,116bから内部に進入し、その反対側の側面116e,116fで反射した後に、さらに視野側面116a,116bで全反射して、背面116c,116dからレンズ系102に向けて出射される。このように、左右側方の映像は2回反射を行うことにより、各映像は鏡像反転せずに撮像されるため、図8の如く、表示パネル121に表示した場合に、実際の左右方向の景観と各映像122,123との左右関係が保たれる。
【0007】
また、自動車の前方直下の景観は、図7の如く、プリズム103a,103bの下方が切り欠けているため、この前方直下からの光113が透明窓106cを通過して筐体104内に進入した後、プリズム103a,103bによって鏡像反転されることなく直接にレンズ系102に入射される。この場合、前方直下の映像124は、図8に示すように、プリズム103a,103bによって鏡像反転されることなく結像するので、実際の左右方向の景観との左右関係が保たれる。
【0008】
このように、図6〜図8に示した提案例では、異なる方向の視野の映像を単一の撮像素子101で撮像することが可能である。
【0009】
なお、図6〜図8に示した提案例は未公開であるが、このような複数の視野方向を同時に撮像可能なカメラ装置を開示する刊行物としては、例えば、特許文献1がある。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−89301号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
図6〜図8に示した提案例では、レンズ系102の近傍にプリズム103a,103bを設置して、これを防水ケースである筐体104内に収納していたが、透明プラスチック等からなる透明窓106a〜106cを通じて筐体104の内部に取り込んだ光が、その角度によっては隣の透明窓106a〜106cの内面で反射してレンズ系102に進行する、所謂光のクロストークが生じることがある。
【0012】
例えば、図7に示した側面視断面図及び図9に示した正面図において、右側(図9では正面視左側となっている)の視野範囲よりも上方に外れた光線131が側部の透明窓106bを通じて筐体104の内部に進入し、この光線131がプリズム103a,103bの配置されていない下部空間133を通過して下部の透明窓106cの内面に到達して、この透明窓106cの内面で反射された光の成分がレンズ系102に出射されることがある。そうすると、斜め上方の映像が下方視野の映像に結像してしまい、その結果、図8中の符合135のように、実際には下方に存在しない像、所謂ゴースト像と呼ばれる像が発生してしまう。
【0013】
そこで、この発明の課題は、不要なゴースト像の発生を防止して視認性の良い車両周辺視認装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置であって、複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、単一の撮像素子と、前記撮像素子の正面に配置するレンズ系と、前記レンズ系の正面に配置されて外部からの光を前記レンズ系に案内する光学素子とを備え、前記レンズ系に到達する光線が、前記光学素子を通過する第1の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第2の態様の光線とを含み、前記筐体内において、前記第1の態様の光線と前記第2の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備えるものである。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両周辺視認装置であって、前記筐体内で前記光学素子を保持する光学素子保持手段をさらに備え、前記遮光部材が、前記光学素子保持手段に一体に構成されたものである。
【0016】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の車両周辺視認装置であって、前記遮光部材が、前記筐体に一体に構成されたものである。
【0017】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、前記各光学素子は、背面が前記レンズ系に向けられ、一の側面が前記各光学素子の外側前方の側方視野に向けられた視野側面とされ、他の側面が当該視野側面と反対側の内側前方に向けられて、前記側方視野からの光が、前記第1の態様の光線として、前記プリズムの前記一の側面に入射された後、前記プリズムの前記他の側面と前記一の側面とでそれぞれ反射されて前記背面から前記レンズ系へ出射されるとともに、下方からの光線を前記第2の態様の光線として前記レンズ系に直接入射されるよう下部が切り欠けられたプリズムである。
【0018】
【発明の実施の形態】
<構成>
この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置は、図6及び図7に示した提案例と同様に、一対で一組のプリズム103a,103bを用いたカメラ装置であって、特にレンズ系102に与えられる光として、透明窓106a,106bを通過してからプリズム103a,103b内に進入して2回反射された光(左右視野方向からの光)110a,110bと、透明窓106cを通過した後プリズム103a,103b内に進入せずに直接レンズ系102に向かう光(下方視野方向からの光)110cとの2種類の態様の光が存在し、一方の態様の光110a,110bと他方の態様の光110cとのクロストークを防止するための遮光部材10(図1〜図4)を設けたものである。
【0019】
図1は、プリズム保持手段1、遮光部材10及び両プリズム103a,103bを示す平面視断面図、図2は同じくその側面視断面図、図3は同じくその正面図、図4はプリズム保持手段1及び遮光部材10を示す斜視図である。尚、図6及び図7に示した提案例と同一の機能を有する要素については同一符合を付している。
【0020】
具体的に、この車両周辺視認装置は、図6及び図7に示した提案例の構成に対し、両プリズム103a,103bを保持するための図4に示したプリズム保持手段(光学素子保持手段:プリズムホルダ)1を付加し、このプリズム保持手段1の所定位置に、光のクロストークを防止するための遮光部材10を形成している。尚、この実施の形態で適用される撮像素子101、レンズ系102、プリズム103a,103b及び筐体104は、図6及び図7で説明した提案例と同一のものが使用されるため、説明の重複を避け、ここでは、プリズム保持手段1及び遮光部材10を中心に説明する。
【0021】
このプリズム保持手段1は、図6及び図7に示した筐体104内に収納されるもので、図4の如く、略三角柱状の両プリズム103a,103bを保持する保持空間2を形成するためのプリズム保持フレーム3と、プリズム保持フレーム3の後方でレンズ系102を収納する後部収納部5とが、金型を用いるなどして樹脂により一体形成されてなる。
【0022】
プリズム保持フレーム3は、図4の如く、各プリズム103a,103bの内側の側面116e,116fに二辺で当接してこの各プリズム103a,103bを位置決めする平面視略二等辺三角形状の前方当接体11と、各プリズム103a,103bの底面15(図2)に当接してこれを載置するとともに下方向からの光を遮蔽する底壁17(図4)と、各プリズム103a,103bの外側の視野側面116a,116bの位置規制を行う枠体19とが一体形成されてなる。そして、このプリズム保持フレーム3の保持空間2は上面開放とされており、図示しない蓋体(プリズムキャップ)によって保持空間2の上面が閉塞される。
【0023】
ここで、枠体19は、各プリズム103a,103bとその側方外側面を閉塞することがないように窓枠19aが形成されている。そして、枠体19の形成位置は、保持空間2が各プリズム103a,103bの形状に一致するように設定されているため、図4に示した枠体19と図1及び図3に示した筐体104及び透明窓106a〜106cとの間に一定幅の間隙が生じる。
【0024】
そこで、図4に示したプリズム保持フレーム3の枠体19と図1及び図3に示した筐体104及び透明窓106a〜106cとの間に生じる間隙において、図2のように、両プリズム103a,103bの底面15に対応する高さ位置及び傾斜角度で、図3及び図4のようにプリズム保持フレーム3の底壁17から左右方向に延設されるようにして、遮光部材10が形成される。この遮光部材10の左右方向への突出幅は、プリズム保持フレーム3の枠体19(図4)と透明窓106a〜106c(図1及び図3)との間に生じる間隙をほぼ閉塞する寸法に設定される。
【0025】
<使用方法>
上記構成の車両周辺視認装置の使用方法を説明する。まず、自動車前部から見た左右の景観は、図1の如く、光110a,110bとして筐体104の透明窓106a,106bを通過してプリズム103a,103bの視野側面116a,116bから内部に進入し、その反対側の側面116e,116fで反射した後に、さらに視野側面116a,116bで全反射して、背面116c,116dからレンズ系102に向けて出射される。このように、左右側方の映像は2回反射を行うことにより、各映像は鏡像反転せずに撮像されるため、図8の如く、表示パネル121に表示した場合に、実際の左右方向の景観と各映像122,123との左右関係が保たれる。
【0026】
また、自動車の前方直下の景観は、図7の如く、プリズム103a,103bの下方が切り欠けているため、この前方直下からの光110cが透明窓106cを通過して筐体104内に進入した後、プリズム103a,103bによって鏡像反転されることなく直接にレンズ系102に入射される。この場合、前方直下の映像124は、図8に示すように、プリズム103a,103bによって鏡像反転されることなく結像するので、実際の左右方向の景観との左右関係が保たれる。
【0027】
ここで、例えば、図3に示した正面図において、上方からの光線131が側部の透明窓106bを通じて筐体104の内部に進入し、この光線131が図1に示すプリズム103bと透明窓106bとの間の間隙からそのまま下部空間133側に進入しようとする。このとき、例えば図5のように、遮光部材10が設置されていないプリズム保持手段1を適用した場合、図9のように、光線131は、下部空間133で透明窓106cの内面に到達して、この透明窓106cの内面で反射された光の成分がレンズ系102に出射される。そうすると、斜め上方の映像が下方視野の映像に結像してしまい、その結果、図8において実際には下方に存在しないゴースト像135が発生してしまう。
【0028】
しかしながら、この実施の形態においては、図1〜図4の如く、左右の透明窓106a,106bからプリズム103a,103bの視野側面116a,116bに向かう光(左右視野方向からの光)110a,110bと、下側の透明窓106cから直接レンズ系102に向かう光(下方視野方向からの光)110cとの2種類の態様の光を互いに遮断するための遮光部材10を設けているので、光線131のクロストークを防止することができる。その結果、図8中のゴースト像135の発生を防止でき、車両周辺視認装置の視認性を向上させることができる。
【0029】
尚、上記実施の形態では、遮光部材10をプリズム保持手段1に一体形成していたが、図5に示したように遮光部材10が設けられていないプリズム保持手段1を使用するとともに、この遮光部材10を防水ケースとしての筐体104側に一体形成してもよく、あるいは、筐体104やプリズム保持手段1とは別体のものとして構成してもよい。ただし、遮光部材10をプリズム保持手段1または筐体104に一体形成するほうが、遮光部材10のプリズム103a,103b及び筐体104等に対する位置決めを容易に行うことができる点で優れている。
【0030】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、単一の撮像素子と、撮像素子の正面に配置するレンズ系と、レンズ系の正面に配置されて外部からの光をレンズ系に案内する光学素子とを備え、レンズ系に到達する光線が、光学素子を通過する第1の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第2の態様の光線とを含む場合に、第1の態様の光線と第2の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備えるので、第1の態様の光線と第2の態様の光線との間でのクロストークを遮断でき、実際には下方に存在しないゴースト像の発生を防止できる。したがって、車両周辺視認装置の視認性を向上させることができる。
【0031】
請求項2に記載の発明によれば、遮光部材が光学素子保持手段に一体に構成され、あるいは、請求項3に記載の発明によれば、遮光部材が筐体に一体に構成されるので、遮光部材の光学素子または筐体に対する位置決めを容易に行うことができる。
【0032】
このような技術は、請求項4のように、側方視野からの光が、第1の態様の光線としてプリズム内に進入しレンズ系へ案内されるとともに、下方からの光線が第2の態様の光線としてレンズ系に直接入射されるような車両周辺視認装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す平面視断面図である。
【図2】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す側面視断面図である。
【図3】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す正面図である。
【図4】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置のプリズム保持手段及び遮光部材を示す斜視図である。
【図5】遮光部材が設けられていないプリズム保持手段の例を示す側面視断面図である。
【図6】提案された車両周辺視認装置を示す平面視断面図である。
【図7】提案された車両周辺視認装置を示す側面視断面図である。
【図8】車両周辺視認装置で撮像された画像を示す図である。
【図9】提案された車両周辺視認装置を示す正面図である。
【符号の説明】
1 プリズム保持手段
2 保持空間
3 プリズム保持フレーム
10 遮光部材
17 底壁
19 枠体
101 撮像素子
102 レンズ系
102 直接レンズ系
103a,103b プリズム
104 筐体(防水ケース)
106a〜106c 透明窓
116a,116b 視野側面
116c 背面
133 下部空間
Claims (4)
- 車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置であって、
複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、
単一の撮像素子と、
前記撮像素子の正面に配置するレンズ系と、
前記レンズ系の正面に配置されて外部からの光を前記レンズ系に案内する光学素子と
を備え、
前記レンズ系に到達する光線が、前記光学素子を通過する第1の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第2の態様の光線とを含み、
前記筐体内において、前記第1の態様の光線と前記第2の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備える車両周辺視認装置。 - 請求項1に記載の車両周辺視認装置であって、
前記筐体内で前記光学素子を保持する光学素子保持手段をさらに備え、
前記遮光部材が、前記光学素子保持手段に一体に構成された、車両周辺視認装置。 - 請求項1に記載の車両周辺視認装置であって、
前記遮光部材が、前記筐体に一体に構成された、車両周辺視認装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、
前記各光学素子は、背面が前記レンズ系に向けられ、一の側面が前記各光学素子の外側前方の側方視野に向けられた視野側面とされ、他の側面が当該視野側面と反対側の内側前方に向けられて、前記側方視野からの光が、前記第1の態様の光線として、前記プリズムの前記一の側面に入射された後、前記プリズムの前記他の側面と前記一の側面とでそれぞれ反射されて前記背面から前記レンズ系へ出射されるとともに、下方からの光線を前記第2の態様の光線として前記レンズ系に直接入射されるよう下部が切り欠けられたプリズムである、車両周辺視認装置。
Priority Applications (2)
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JP2003115728A JP2004328045A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 車両周辺視認装置 |
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JP2003115728A JP2004328045A (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 車両周辺視認装置 |
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Cited By (1)
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US7746567B2 (en) | 2008-03-06 | 2010-06-29 | Funai Electric Co., Ltd. | Image pickup apparatus |
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2003
- 2003-04-21 JP JP2003115728A patent/JP2004328045A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7746567B2 (en) | 2008-03-06 | 2010-06-29 | Funai Electric Co., Ltd. | Image pickup apparatus |
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