JP2005303693A - カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像画像に映るその視野範囲が狭まらない様に、且つ撮像画像に映るその視野範囲内に無効画像部分が生じない様に、撮像光軸の略直交方向の視野を撮像する。
【解決手段】このカメラ装置１は、そのプリズム１３，１４が、その後面１３Ｂ，１４Ｂが撮像レンズ９に向けられ、その側面１３Ｌ，１４Ｒが左右視野に向けられて配置され、その側面１３Ｌ，１４Ｒへの入射光ＣＬ，ＣＲが、反視野側の側面１３Ｒ，１４Ｌと視野側の側面１３Ｌ，１４Ｒとの間で２回内面反射し後面１３Ｂ，１４Ｂから射出し撮像レンズ９を介して撮像素子７に結像し、その側面１３Ｒ，１４Ｌの全面上にその内面に入射する光ＣＬ，ＣＲを全反射させる反射膜２０Ｒ，２１Ｌが設けられ、その側面１３Ｌ，１４Ｒのうち、その内面に入射する光ＣＬ，ＣＲが全反射しない領域上にその領域の内面に入射する当該光ＣＬ，ＣＲを全反射させる反射膜２０Ｌ，２１Ｒが設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリズムを用いて撮像光軸の略直交方向の視野を撮像するカメラ装置に関する。

この種の従来のカメラ装置としては、例えば図３および図９の様に構成されたものが知られている。即ち、このカメラ装置１００は、図３および図９の様に、単一の撮像素子７と撮像素子７の前側に配置された撮像レンズ９とからなる撮像手段と、撮像レンズ９の前側に左右対称に配置された２つの略三角柱形のプリズム１３，１４と、撮像レンズ９の前側に配置されたワイドレンズ１１とを備えて主構成される。

プリズム１３（１４）は、そのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）が撮像レンズ９に向けられると共に、その片方のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）が前記撮像手段の撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野（ここでは左（右）の視野）に向けられて配置される。プリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の略全面上には、その内面に入射する光ＣＬ（ＣＲ）を全反射させる為の反射膜２０Ｒ（２１Ｌ）が形成される。

この構成により、図９の様に、左（右）の視野からの光ＣＬ（ＣＲ）は、その視野側のプリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）に入射し、そのプリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の内面と視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の内面との間で２回内面反射してプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）から射出されて、撮像レンズ９を介して撮像素子７に結像する。これに併行して、図３の様に、前方斜め下方向の視野からの光ＣＦは、ワイドレンズ１１および撮像レンズ９を介して撮像素子７に結像する。

この様にして、単一の撮像素子７により、図１１の様に、左右の視野と前方斜め下方向の視野との３つの視野が同時に（ここでは、左（右）の視野が撮像画像Ｇ２の上半領域Ｇｕの左半領域ＧＬ（右半領域ＧＲ）上に映り、前方斜め下方向の視野が撮像画像Ｇ２の下半領域Ｇｄ上に映る様に）撮像される。

上記のカメラ装置１００では、左（右）の視野は、左（右）の視野からの光ＣＬ（ＣＲ）のうち、その視野側のプリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の内面で全反射し、そして視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の内面で全反射したものだけがプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）から射出されて撮像レンズ９を介して撮像素子７に結像することにより、撮像される。

従って、図１０の様に（図１０では便宜上右側のプリズム１４のみ図示される。）、左（右）のプリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の内面で全反射しないで外部に漏れる光ＣＬ’（ＣＲ’）がある場合は、図１１の様に撮像画像Ｇ２中の左（右）の視野画像部分Ｇｌ（Ｇｒ）のうち、視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の当該全反射しない領域（例えば視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ））に対応する部分（例えば撮像画像Ｇ２の上半領域Ｇｕの左縁部分ＧＬＬ（右縁部分ＧＲＲ））に無効画像部分（像の映らない部分）が生じるという欠点がある。

この欠点を解決するには、図４を参照して（図４では便宜上右側のプリズム１４のみ図示される。）、左（右）のプリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の内面に入射する光ＣＬ（ＣＲ）の入射角ｃ（この入射角ｃは下記の式１で与えられる）が全反射条件（下記の式２）を持たす様に、プリズム１３（１４）の配置角度（即ち、反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）と撮像光軸Ｐ１に直交する仮想鉛直平面Ｓ２との挟角）δを調整すればよい。

尚、図４中および上記の式１中の角度Ｈｏは、撮像光軸Ｐ１とプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）から射出された光の射出方向との間の平面視の角度である。また、角度γは、プリズム１３（１４）における反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）とそのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）との挟角である。また、上記の式２中のｎは、プリズム１３（１４）の屈折率である。

即ち、上記の式１および式２より、角度δを小さくすると角度ｃが大きくなって視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の内面で光ＣＬ（ＣＲ）が全反射し易くなるので、上記の欠点を解決するには、角度δを小さく調整すればよい。

しかしながら、角度δを小さくすると、図１２の様に、撮像画像Ｇ３中のプリズム１３（１４）の頂角部１３ａ（１４ａ）に対応する部分Ｒ（Ｌ）が撮像画像Ｇ３の左端（右端）方向に移動し、これにより撮像画像Ｇ３に映る左（右）の視野の範囲が狭くなるという欠点がある。

そこで、この発明の課題は、撮像画像に映るその視野範囲が狭まらない様に、且つ撮像画像に映るその視野範囲内にプリズム内で光が全反射しない事により生じる無効画像部分が生じない様に、撮像光軸の略直交方向の視野を撮像するカメラ装置を提供することにある。

上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、単一の撮像素子と前記撮像素子の前側に配置された撮像レンズとからなる撮像手段と、前記撮像手段の前側に配置された略三角柱形のプリズムとを備え、前記プリズムが、そのプリズム後面が前記撮像レンズに向けられると共にその片方のプリズム側面が前記撮像手段の撮像光軸の略直交方向の視野に向けられて配置され、その視野側のプリズム側面に入射する光が、反視野側のプリズム側面の内面と前記視野側のプリズム側面の内面との間で２回内面反射して前記プリズム後面から射出して前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像するカメラ装置において、前記反視野側のプリズム側面の略全面上に、その内面に入射する前記光を全反射させる為の第１の反射手段が設けられると共に、前記視野側のプリズム側面のうち、その内面に入射する前記光が全反射しない領域上に、その領域の内面に入射する当該光を全反射させる為の第２の反射手段が設けられるものである。

請求項２に記載の発明は、前記第２の反射手段は、前記視野側のプリズム側面の後縁領域上に形成されるものである。

請求項３に記載の発明は、前記第２の反射手段は、前記視野側のプリズム側面上に形成された反射膜であるものである。

請求項４に記載の発明は、前記第２の反射手段は、基材の一面上に反射膜が形成されてなり、その反射膜が前記視野側のプリズム側面上に接着される様にして前記視野側のプリズム側面上に配設され、またはその反射膜が前記視野側のプリズム側面に近接する様に前記視野側のプリズム側面に近接配置されるものである。

請求項５に記載の発明は、前記プリズムは、前記撮像手段のカメラ光軸を含む仮想平面に対して面対称に２つ配置され、それらプリズムにより、互いに略反対方向の視野からの光が前記撮像手段の前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像させられるものである。

請求項６に記載の発明は、前記撮像手段は、前記プリズムを介して導光される前記撮像手段の撮像光軸の略直交方向の視野からの光と、前記プリズムを介さずに入射する前記撮像手段の前側の視野からの光とを同時に前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像するものである。

請求項７に記載の発明は、前記カメラ装置は、車両の端部に配置されて前記車両の周辺を撮像するものである。

請求項１に記載の発明によれば、プリズムの反視野側のプリズム側面の略全面上に、その内面に入射する光を全反射させる為の第１の反射手段が設けられると共に、プリズムの視野側のプリズム側面のうち、その内面に入射する光が全反射しない領域上に、その領域の内面に入射する当該光を全反射させる為の第２の反射手段が設けられるので、それら第１および第２の反射手段により、プリズムの配置角度に依らずに視野側および反視野側の両プリズム側面の内面全面で光を全反射させる事ができ、これにより撮像画像に映るその視野範囲が狭まらない様に、且つ撮像画像に映るその視野範囲内にプリズム内で光が全反射しない事により生じる無効画像部分が生じない様に、撮像光軸の略直交方向の視野を撮像できる。

請求項２に記載の発明によれば、第２の反射手段が視野側のプリズム側面の後縁領域上に形成されるので、視野側のプリズム側面の後縁領域の内面への入射光を確実に全反射させる事ができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２の反射手段は、視野側のプリズム側面上に形成された反射膜であるので、簡単な構成で構成できる。

請求項４に記載の発明によれば、第２の反射手段は、基材の一面上に反射膜が形成されてなり、その反射膜が視野側のプリズム側面上に接着される様にして前記視野側のプリズム側面上に配設され、またはその反射膜が視野側のプリズム側面に近接する様に前記視野側のプリズム側面に近接配置されるので、簡単な構成で構成できる。

請求項５に記載の発明によれば、プリズムは、撮像手段の撮像光軸を含む仮想平面に対して面対称に２つ配置され、それらプリズムにより、互いに略反対方向の視野からの光が撮像レンズを介して撮像素子に同時に結像させられるので、単一の撮像素子を用いて安価な構成で、互いに略反対方向の視野を同時に撮像できる。

請求項６に記載の発明によれば、撮像手段は、プリズムにより導光される撮像光軸の略直交方向の視野からの光と、プリズムを介さずに入射する撮像手段の前側の視野からの光とを同時に撮像レンズを介して撮像素子に結像するので、単一の撮像素子を用いて安価な構成で、撮像光軸の略直交方向の視野と撮像手段の前側の視野とを同時に撮像できる。

また、撮像光軸の略直交方向の視野からの光は、プリズム内で２回内面反射することにより鏡像反転せずに撮像素子に結像するので、撮像光軸の略直交方向の視野の像の向きと撮像手段の前側の視野の像の向きとを同じ向きに揃えて撮像でき、これにより撮像後に撮像画像に部分反転処理を施して、それらの像の向きを揃える複雑な画像処理を省略できる。

請求項７に記載の発明によれば、カメラ装置は、車両の端部に設置されて車両の周辺を撮像するので、撮像画像に映るその視野範囲が狭まらない様に、且つ撮像画像に映るその視野範囲内にプリズム内で光が全反射しない事により生じる無効画像部分が生じない様に、車両の周辺を撮像できる。

この実施の形態のカメラ装置１は、図１の様に、例えば車両３の前面のエンブレム下部等の前端部に設置され、例えば車両周辺の相対する２つの側方視野（ここでは左右視野）及び前方視野（ここでは前方斜め下視野）の３つの視野を同時に撮像するものである。カメラ装置１は、図２及び図３の様に、遮光性のケース５内に、単一の撮像素子７と、撮像素子７の前側に配置された撮像レンズ９と、撮像レンズ９の前側に配置されたワイドレンズ１１と、撮像レンズ９の前側に配置された１つ以上（ここでは２つ）の略三角柱形のプリズム１３，１４とを収容配設して構成される。

ケース５は、図１及び図２の様に、遮光性部材により形成された箱状のケース本体５ａを有し、該ケース本体５ａの左右側面（即ち車両３の左右視野側の側面）及び下面に透明性部材により形成された透明窓５Ｌ，５Ｒ，５Ｆが設けられて構成される。ここでは、ケース本体５ａの左右側面の前半部分及び下面の前半部分は、ケース５の前端側に向かってケース５の内側に傾斜されており、該傾斜された左右側面の前半部分及び下面の前半部分に透明窓５Ｌ，５Ｒ，５Ｆが設けられている。

撮像素子７は、図３の様に、その撮像面７ａが例えば鉛直に保たれると共に、その撮像面７ａが撮像レンズ９より相対的に上方にずれる様に配置される。これにより、後述の様に前方斜め下視野からの光ＣＦが撮像面７ａに適切に結像される。

撮像レンズ９は、図２及び図３の様に、例えば複合レンズとして構成されており、ホルダ９ａ内に内包されて１つのレンズに組み立てられている。撮像レンズ９は、その光軸（撮像光軸）Ｐ１が撮像素子７の撮像面７ａの直交中心軸Ｐ２に平行になる様に配置される。

尚、ここでは、構成要素７，９，９ａにより撮像手段が構成されている。

ワイドレンズ１１は、負メニスカスレンズ等の凹レンズ（広角レンズ）の略上半部分を切除して略下半部分を残した略半月状の形に形成される。ワイドレンズ１１は、図３の様に、その切除部分１１ａ側を撮像レンズ９の光軸Ｐ１側に向け、例えば撮像レンズ９の垂直視野角Ｖの略下半領域Ｖｄ内に制限される様に配置される。このワイドレンズ１１により、カメラ装置１の前方斜め下視野角がカメラ装置１の前方直近まで広げられる。

プリズム１３（１４）は、図２及び図３の様に、その柱軸Ｐ３が鉛直に保たれた状態で、そのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）が撮像レンズ９に向けられると共に、その片方のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）がケース５の左（右）側の透明窓５Ｌ（５Ｒ）を介して左（右）の視野（撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野）に向けられて配置される。また、各プリズム１３，１４は、互いに撮像レンズ９の光軸Ｐ１を含む第１の仮想鉛直平面（仮想平面）Ｓ１に対して面対称に配置される。

ここでは、プリズム１３（１４）において、図４の様に（図４では便宜上右のプリズム１４のみ図示される。）、その視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）とそのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）との挟角β、その反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）とそのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）との挟角γ、その反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）と撮像レンズ９の光軸Ｐ１を含む第１の仮想鉛直平面Ｓ１に直交する第２の仮想鉛直平面Ｓ２との挟角δ、その視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の水平視野角の後端限界線ＳＬＢ（ＳＲＢ）と第１の仮想鉛直平面Ｓ１に直交する第３の仮想鉛直平面Ｓ３との狭角ω₀（但し、ω₀の角の向きは第３の仮想鉛直平面Ｓ３の前側（後側）に向かって回る向きを正（負）とする）、そのプリズム１３（１４）の硝材（ＢＫ７）の屈折率ｎ、及び撮像レンズ９の半水平視野角Ｈｏはそれぞれ、α＝３０．６°、β＝５５．２°、γ＝９４．２°、δ＝８５．８°、Ｈｏ＝４２°、ｎ＝１．５１７に設定される。ここでは、角度δ（各プリズム１３，１４の配置角度）は、後述の図６の様に撮像素子７の撮像画像Ｇ１上のプリズム１３，１４の頂角部１３ａ，１４ｂに対応する部分Ｒ，Ｌが撮像画像Ｇ１の上半領域ＧＬ，ＧＲの中央に寄る様に設定される。

また、各プリズム１３，１４は、撮像レンズ９の垂直視野角Ｖの略上半領域Ｖｕ内に制限されて（即ち各プリズム１３，１４の下部に於ける撮像レンズ９の垂直視野角Ｖの略下半領域Ｖｄ内にはみ出した部分が切除されて）配置される。

プリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の略全面上には、その内面に入射する後述の光ＣＬ（ＣＲ）を全反射させる為の第１の反射手段２０Ｒ（２１Ｌ）が設けられる。この第１の反射手段２０Ｒ（２１Ｌ）は、例えば、プリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）上に、アルミ等の金属が蒸着されてなる反射膜が形成されて構成される。

また、プリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）のうち、その内面に入射する後述の光ＣＬ（ＣＲ）が全反射しない領域（ここでは視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ））上には、その領域を覆う様に、その領域の内面に入射する当該光を全反射させる為の第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）が設けられる。

この第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）は、プリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）上に、アルミ等の金属が蒸着されてなる反射膜が形成されて構成される。即ち、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）を形成するには、まずプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）のうち、その後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）を露出させると共にその後縁領域以外の領域にマスクキングを施し、その状態でプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）上にアルミ等の金属を蒸着し、そして前記マスキングを剥がせばよい。

ここでは、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）の幅Ｗ１は、図５を参照して（図５では便宜上左のプリズム１４のみ図示される。）、視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の横幅Ｗ２が例えばＷ２＝１１．９ｍｍの場合において、例えばＷ１＝２．３ｍｍに形成される。

この構成により、このカメラ装置１では、図２の様に、カメラ装置１の左（右）視野（即ち車両周辺の左（右）視野）からの光ＣＬ（ＣＲ）は、ケース５の透明窓５Ｌ（５Ｒ）を透過して左（右）視野側のプリズム１３（１４）の左（右）視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）に入射し、そして第１の反射手段２０Ｒ（２１Ｌ）の作用によりその反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の内面全面で全反射し、そして第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）の作用によりその視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の内面全面で全反射してそのプリズム後面１３Ｂ（１４Ｂ）から射出され、撮像レンズ９を介して撮像素子７の撮像面７ａの下半領域７ｄの右（左）半領域７Ｒ（７Ｌ）に正立正像として結像する。

これと併行して、図３の様に、カメラ装置１の前方斜め下視野（即ち車両周辺の前方斜め下視野）からの光ＣＦは、ケース５の透明窓５Ｆを透過してプリズム１３，１４を介さずにワイドレンズ１１および撮像レンズ９を介して撮像素子７の撮像面７ａの上半領域７ｕに正立正像として結像する。

この様にして単一の撮像素子７により車両周辺の左右視野及び前方斜め下視野の３つの視野が同時に撮像される。この撮像素子７の撮像画像Ｇ１は、図６の様に、全面反転処理されることで、その上半領域Ｇｕの左（右）半領域ＧＬ（ＧＲ）に車両周辺の左（右）視野（即ちカメラ装置１の左（右）視野）が正立正像として映り込み、その下半領域Ｇｄに車両周辺の前方斜め下視野（即ちカメラ装置１の前方斜め下視野の視野）が正立正像として映り込む画像となる。

また、この撮像画像Ｇ１では、プリズム１３，１４の頂角部１３ａ，１４ａに対応する部分Ｒ，Ｌが撮像画像Ｇ１の上半領域Ｇｕの中央に寄せられて映り込み、これにより撮像画像Ｇ１に映る左右の視野の範囲（左右視野画像部分Ｇｌ，Ｇｒの映る範囲）が狭められること無く十分な広さの範囲に確保されている。

また、この撮像画像Ｇ１では、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）が設けられることにより、プリズム１３（１４）の両プリズム側面１３Ｌ，１３Ｒ（１４Ｌ，１４Ｒ）の内面全面で光ＣＬ（ＣＲ）が全反射するので、その左右の視野画像部分Ｇｒ，Ｇｌ上には、プリズム１３（１４）の両プリズム側面１３Ｌ，１３Ｒ（１４Ｌ，１４Ｒ）の内面で光ＣＬ（ＣＲ）が全反射しない事により生じる無効画像部分は生じない。

尚、撮像素子７の撮像画像Ｇ１は、図６の様に所定の車載モニタに表示されるか、又は、所定の画像認識処理が施され、その処理結果が運転者の運転を支援する装置に用いられる。撮像画像Ｇ１が所定の車載モニタに表示される場合は、所定の画像処理部より撮像画像Ｇ１の点線領域Ｍ内に境界線マスク（図示省略）が重畳されて表示される。

以上のように構成されたカメラ装置１によれば、プリズム１３（１４）の反視野側のプリズム側面１３Ｒ（１４Ｌ）の略全面上に、その内面に入射する光ＣＬ（ＣＲ）を全反射させる為の第１の反射手段２０Ｒ（２１Ｌ）が設けられると共に、プリズム１３（１４）の視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）のうち、その内面に入射する光ＣＬ（ＣＲ）が全反射しない領域（例えば１３Ｌｂ（１４Ｒｂ））上に、その領域の内面に入射する当該光ＣＬ（ＣＲ）を全反射させる為の第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）が設けられるので、それら第１および第２の反射手段２０Ｒ（２１Ｌ），２０Ｌ（２１Ｒ）により、プリズム１３（１４）の配置角度δに依らずに視野側および反視野側の両プリズム側面１３Ｌ，１３Ｒ（１４Ｌ，１４Ｒ）の内面全面で光ＣＬ（ＣＲ）を全反射させる事ができ、これにより撮像画像Ｇ１に映るその視野範囲が狭まらない様に、且つ撮像画像Ｇ１に映るその視野範囲内にプリズム１３（１４）内で光ＣＬ（ＣＲ）が全反射しない事により生じる無効画像部分が生じない様に、撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野（ここでは左右の視野）を撮像できる。

また、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）が視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）上に形成されるので、視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）の内面への入射光ＣＬ（ＣＲ）を確実に全反射させる事ができる。

また、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）は、視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）上に形成された反射膜であるので、簡単な構成で構成できる。

また、プリズム１３，１４は、撮像手段７，９，９ａの撮像光軸Ｐ１を含む仮想平面Ｓ１に対して面対称に２つ配置され、それらプリズム１３（１４）により、互いに略反対方向の視野（ここでは左右の視野）からの光ＣＬ（ＣＲ）が撮像レンズ９を介して撮像素子７に同時に結像させられるので、単一の撮像素子７を用いて安価な構成で、互いに略反対方向の視野を同時に撮像できる。

また、撮像手段７，９，９ａは、プリズム１３，１４により導光される撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野（ここでは左右の視野）からの光ＣＬ，ＣＲと、プリズム１３，１４を介さずに入射する撮像手段７，９，９ａの前側の視野（前方斜め下視野）からの光ＣＦとを同時に撮像レンズ９を介して撮像素子７に結像するので、単一の撮像素子７を用いて安価な構成で、撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野（ここでは左右の視野）と撮像手段７，９，９ａの前側の視野（ここでは前方斜め下視野）とを同時に撮像できる。

また、撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野（ここでは左右の視野）からの光ＣＬ，ＣＲはそれぞれ、プリズム１３，１４内で２回内面反射することにより鏡像反転せずに撮像素子７に結像するので、撮像光軸Ｐ１の略直交方向の視野の像の向きと撮像手段７，９，９ａの前側の視野（ここでは前方斜め下視野）の像の向きとを同じ向きに揃えて撮像でき、これにより撮像後に撮像画像Ｇ１に部分反転処理を施して、それらの像の向きを揃える複雑な画像処理を省略できる。

また、カメラ装置１は、車両３の端部に設置されて車両３の周辺を撮像するので、撮像画像Ｇ１に映るその視野範囲（特に左右の視野範囲）が狭まらない様に、且つ撮像画像Ｇ１に映るその視野範囲（特に左右の視野範囲）内にプリズム１３，１４内で光ＣＬ（ＣＲ）が全反射しない事により生じる無効画像部分が生じない様に、車両の周辺を撮像できる。

＜変形例＞
上記の実施の形態では、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）は、視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）上に形成された反射膜として構成されたが、その様な構成に限定されるものではない。例えば図７および図８の様に、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）を、矩形形状の板状のガラス製の基材２０Ｌａ（２１Ｒａ）の片面上の略全面にアルミ等の金属を蒸着してなる反射膜２０Ｌｂ（２１Ｒｂ）を形成して構成し、その反射膜２０Ｌｂ（２１Ｒｂ）が視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）上に接着される様にして視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）上に配設してもよく、または、その反射膜が視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）に近接する様に視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）に近接配置させてもよい。

尚、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）を、その反射膜２０Ｌｂ（２１Ｒｂ）が視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）の後縁領域１３Ｌｂ（１４Ｒｂ）に近接する様に視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）に近接配置させる場合は、当該第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）は、その基材２０Ｌａ（２１Ｒａ）が例えば所定の固定部材を介してその基材２０Ｌａ（２１Ｒａ）周辺のケース５ａの内壁、ホルダ９ａまたはワイドレンズ１１に固定されて配置される。

この様な場合も、第２の反射手段２０Ｌ（２１Ｒ）を簡単な構成で構成できる利点がある。

本発明の実施の形態に係るカメラ装置の車両への設置状態の一例およびその設置状態におけるカメラ装置の視野範囲を示した図である。 本発明の実施の形態に係るカメラ装置の平面視の構成概略図である。 図２のIII−III断面図である。 図２のプリズムの各プリズム面間の挟角α，β，γとプリズムの配置角度δとプリズム側面１４Ｒの内面への入射光の入射角ｃと撮像レンズの水平視野角Ｈｏとの関係を説明する図である。 図２のカメラ装置のプリズムにおいて第２の反射手段によりプリズム側面の内面に入射する光が全反射される状態を示す一例図である。 図２のカメラ装置の撮像素子の撮像画像の一例図である。 変形例に係るカメラ装置の平面視の構成概略図である。 図７のカメラ装置で用いられる第２の反射手段の斜視図である。 従来のカメラ装置の平面視の構成概略図である。 従来のカメラ装置のプリズムにおいてプリズム側面の内面に入射する光が外部に漏れる状態を示す図である。 従来のカメラ装置の撮像画像の一例図である。 従来のカメラ装置の撮像画像の他の一例図である。

符号の説明

１ カメラ装置
３ 車両
７ 撮像素子
９ 撮像レンズ
１３，１４ プリズム
１３Ｌ，１４Ｒ 視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）
１３Ｒ，１４Ｌ 反視野側のプリズム側面１３Ｌ（１４Ｒ）
１３Ｂ，１４Ｂ プリズム後面
２０Ｒ，２１Ｌ 第１の反射手段（反射膜）
２０Ｌ，２１Ｒ 第２の反射手段
ＣＬ，ＣＲ，ＣＬ’，ＣＲ’ 光
Ｓ１ 第１の仮想鉛直平面
Ｐ１ 撮像光軸

Claims (7)

1. 単一の撮像素子と前記撮像素子の前側に配置された撮像レンズとからなる撮像手段と、前記撮像手段の前側に配置された略三角柱形のプリズムとを備え、前記プリズムが、そのプリズム後面が前記撮像レンズに向けられると共にその片方のプリズム側面が前記撮像手段の撮像光軸の略直交方向の視野に向けられて配置され、その視野側のプリズム側面に入射する光が、反視野側のプリズム側面の内面と前記視野側のプリズム側面の内面との間で２回内面反射して前記プリズム後面から射出して前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像するカメラ装置において、
   前記反視野側のプリズム側面の略全面上に、その内面に入射する前記光を全反射させる為の第１の反射手段が設けられると共に、前記視野側のプリズム側面のうち、その内面に入射する前記光が全反射しない領域上に、その領域の内面に入射する当該光を全反射させる為の第２の反射手段が設けられることを特徴とするカメラ装置。
2. 前記第２の反射手段は、前記視野側のプリズム側面の後縁領域上に形成されることを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
3. 前記第２の反射手段は、前記視野側のプリズム側面上に形成された反射膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ装置。
4. 前記第２の反射手段は、基材の一面上に反射膜が形成されてなり、その反射膜が前記視野側のプリズム側面上に接着される様にして前記視野側のプリズム側面上に配設され、またはその反射膜が前記視野側のプリズム側面に近接する様に前記視野側のプリズム側面に近接配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ装置。
5. 前記プリズムは、前記撮像手段のカメラ光軸を含む仮想平面に対して面対称に２つ配置され、それらプリズムにより、互いに略反対方向の視野からの光が前記撮像手段の前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像させられることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のカメラ装置。
6. 前記撮像手段は、前記プリズムを介して導光される前記撮像手段の撮像光軸の略直交方向の視野からの光と、前記プリズムを介さずに入射する前記撮像手段の前側の視野からの光とを同時に前記撮像レンズを介して前記撮像素子に結像することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のカメラ装置。
7. 前記カメラ装置は、車両の端部に配置されて前記車両の周辺を撮像することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のカメラ装置。

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