JP2007318239A - 撮像装置及び車両周辺視認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子のオプティカルブラック領域に強い光が集光されることを防止し、高画質の画像を撮像することができる撮像装置、及びこの撮像装置を車両に備え、車両周辺の撮像を行って表示する車両周辺視認装置を提供する。
【解決手段】光学系１及び撮像素子１０の間に、ドットマトリクス型の液晶素子による液晶シャッター２０を設ける。撮像素子１０が撮像した画像の照度を映像信号処理ユニット４０が算出し、算出された照度に応じて液晶制御部９が液晶シャッター２０の透過率を調整することにより、光学系１から撮像素子１０へ集光される光の光量を調節し、撮像素子１０のオプティカルブラック領域に強い光が集光されることを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等による撮像素子を備えて撮像を行う撮像装置、及び車両に撮像装置を搭載して周辺の視認を行う車両周辺視認装置に関する。

近年、車両の前側、後側又は左右側等にカメラを搭載し、カメラが撮像した画像を車両内のディスプレイに表示することによって、運転者の運転を補助するシステムが実用化されている。例えば、車両が幅の狭い道路を走行する場合又は駐車場に車両を駐車する場合等に、車両の運転席から死角となる部分をカメラにより撮像してディスプレイに表示するシステムがある。また、夜間走行時に車両の周辺を撮像し、画像処理によって照度を高めた画像をディスプレイに表示することによって、夜間における車両の周辺の視認を補助するシステムがある。

車両に搭載されるカメラは、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子により撮像を行うものが多い。図８は、撮像素子の構成を示す模式的平面図である。図において１０は略矩形の板状をなす撮像素子であり、図８には撮像素子１０の撮像面が図示してある。撮像素子１０の撮像面には、光を受光して電気信号に変換するフォトダイオードなどによる受光素子、所謂画素がマトリクス状に並設してある。撮像面の中央側の略矩形の領域は有効画素領域１１であり、有効画素領域１１内の画素により撮像された画像を、撮像素子１０が撮像した画像として出力するようにしてある。また、撮像面の有効画素領域１１の周囲には、表面を遮光膜（遮光手段）で覆われた画素が並設されたオプティカルブラック領域１２が設けられている。

オプティカルブラック領域１２は、撮像素子が撮像する画像の黒レベルの基準値を取得するために設けられた領域である。オプティカルブラック領域１２内の画素が出力する電気信号を基準として、有効画素領域１１内の画素が出力する電気信号を補正することにより、温度変化により撮像素子１０の暗電流が増減した場合であっても、撮像した画像の黒色及びその他の色を適正に表示することができる。

オプティカルブラック領域１２内の画素は遮光膜で覆われているが、オプティカルブラック領域１２に強い光が集光された場合、画素を覆う遮光膜では十分に遮光できず、光が遮光膜を透過することがあり、これにより黒レベルの基準値を正しく取得することができないという問題があった。

特許文献１においては、被写体像を導く光学系と、被写体を撮像する撮像素子との間に、透明電極で挟まれた液晶層を有する複数の液晶調光部が厚さ方向に重ね合わされた液晶調光素子を設け、明るい環境下における撮像時においても、撮像素子に導かれる光の光量を適切に調整することができる撮像装置が提案されている。
特開２００５−２５００２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置は、液晶調光素子を用いて撮像素子の撮像面全体に照射される光の光量を調整する構成であり、主として撮像素子の有効画素領域に照射される光の光量の調整を目的としたものであるため、撮像素子のオプティカルブラック領域に強い光が照射された場合の上述の問題に対応できるものではない。例えば、オプティカルブラック領域に強い光が照射されたために光量を低下させた場合、撮像素子に照射される全ての光の光量が低下するため、ディスプレイに表示される画像が視認しにくくなる虞がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像素子のオプティカルブラック領域の画素へ遮光膜（遮光手段）を透過して集光される光の照度に応じて、オプティカルブラック領域への光の光量を調整する調光手段を備える構成とすることにより、オプティカルブラック領域の画素に強い光が集光されることを防止できる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、調光手段が複数の調光領域毎に光量の調整を行う構成とすることにより、撮像素子の有効撮像領域に集光される光に影響を与えることなく、オプティカルブラック領域の画素に強い光が集光されることを防止できる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、調光手段の調光領域の大きさが撮像素子の画素の大きさの整数倍の構成とすることにより、調光領域の境界にオプティカルブラック領域の画素が跨ることがなく、効率よく調光を行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、ドットマトリクス型の液晶素子の透過率を調整して光量の調整を行う構成とすることにより、光量の調整を複数の調光領域毎に簡単に行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、撮像素子の有効画素領域へ集光される光の照度に対するオプティカルブラック領域へ集光される光の照度の割合が、所定の範囲内となるように、光量の調整を行う構成とすることにより、有効画素領域への光の照度に適したオプティカルブラック領域への光の調光を行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、上述の撮像装置を車両に搭載し、撮像装置が撮像した画像をディスプレイなどに表示する構成とすることにより、強い光が撮像素子に集光された場合であっても、適正な色で車両の周辺を表示することができる車両周辺視認装置を提供することにある。

第１発明に係る撮像装置は、光学系と、該光学系により集光された光を電気信号に変換する撮像素子とを備える撮像装置において、前記撮像素子は、受光した光を電気信号に変換する複数の画素が並設された有効画素領域と、該有効画素領域の周囲に設けられ、遮光手段により遮光された画素が並設されたオプティカルブラック領域とを有し、前記遮光手段による遮光を透過して前記オプティカルブラック領域の画素に集光される光の照度に応じて、前記オプティカルブラック領域に集光される光の光量を調整する調光手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、遮光手段による遮光を透過してオプティカルブラック領域の画素へ集光される光の照度に応じて、オプティカルブラック領域への光の光量を調整する。オプティカルブラック領域内の画素に強い光が集光されることがなくなるため、正確な黒レベルの基準値を取得することができる。

また、第２発明に係る撮像装置は、前記調光手段が、複数の調光領域を有し、該調光領域毎に光量の調整を行うようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、複数の調光領域毎にオプティカルブラック領域への光の光量を調整する。強い光が集光された部分のみ、光量の調整を行うことができるため、有効撮像領域への光の光量を低減することがない。

また、第３発明に係る撮像装置は、前記調光領域の大きさが、前記撮像素子の画素の大きさの整数倍にしてあることを特徴とする。

本発明においては、調光領域の大きさを撮像素子の画素の大きさの整数倍に構成する。調光領域の大きさが撮像素子の画素の大きさの整数倍でない場合には、調光領域の境界を跨る画素が存在し、境界を跨る画素に対する光量の調整を正確に行うことができない虞があるため、これを防止する。

また、第４発明に係る撮像装置は、前記調光手段が、ドットマトリクス型の液晶素子を有し、該液晶素子の透過率を調整することにより光量の調整を行うようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、ドットマトリクス型の液晶素子の透過率を調整することにより、光量の調整を行う。ドットマトリクス型の液晶素子は、マトリクス状に並設されたドット毎に透過率を調整できるため、調光領域を一又は複数のドットで構成することによって、簡単に調光領域毎の光量の調整を行うことができる。

また、第５発明に係る撮像装置は、前記有効画素領域へ集光される光の照度に対する前記オプティカルブラック領域へ集光される光の照度の割合を算出する算出手段を備え、前記算出手段が算出する照度の割合が所定範囲に収まるように、前記オプティカルブラック領域へ集光される光の光量を前記調光手段により調整するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、撮像素子の有効画素領域へ集光される光の照度に対するオプティカルブラック領域へ集光される光の照度の割合が、所定の範囲内となるように、光量の調整を行う。撮像素子は集光される光の照度に応じて露光時間及び増幅率等が制御されており、有効画素領域へ集光される光の照度が高いときには、オプティカルブラック領域へ集光される光の照度が高い場合であっても、適正な黒レベルの基準値を取得できる。しかし、夜間などにおいて、有効画素領域へ集光される光の照度が低いときには、撮像素子の露光時間及び増幅率等が高められるため、オプティカルブラック領域へ集光される光の影響も増大する。よって、有効画素領域へ集光される光の照度に応じて光量の調整を行うことで、撮像素子の使用状況に適した光量の調整を行うことができる。

また、第６発明に係る車両周辺視認装置は、車両に搭載された上述のいずれか１つに記載の撮像装置と、該撮像装置が撮像した画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、上述の撮像装置を車両に搭載し、車両の周辺を撮像して取得した画像をディスプレイなどに表示する。例えば、夜間に対向車のヘッドライトからの強い光が撮像素子に集光された場合であっても、この影響を低減してディスプレイに適正な表示を行うことができる。

第１発明による場合は、遮光手段による遮光を透過してオプティカルブラック領域の画素へ集光される光の照度に応じて、オプティカルブラック領域への光の光量を調整する構成とすることにより、オプティカルブラック領域の画素に強い光が集光されることを防止でき、正確な黒レベルの基準値を取得することができるため、撮像装置が撮像する画像の画質を高めることができる。

また、第２発明による場合は、複数の調光領域毎にオプティカルブラック領域への光の光量を調整する構成とすることにより、強い光が集光された部分のみ光量の調整を行うことができ、有効撮像領域に集光される光に影響を与えることなく、オプティカルブラック領域の画素に強い光が集光されることを防止できるため、撮像装置が撮像する画像の画質をより高めることができる。

また、第３発明による場合は、調光領域の大きさを撮像素子の画素の大きさの整数倍に構成することにより、調光領域の境界にオプティカルブラック領域の画素が跨ることがなく、オプティカルブラック領域内の画素に対する光量の調整を効率よく且つ確実に行うことができるため、撮像装置が撮像する画像の画質をより高めることができる。

また、第４発明による場合は、ドットマトリクス型の液晶素子の透過率を調整して光量の調整を行う構成とすることにより、調光領域を一又は複数のドットで構成することによって、光量の調整を複数の調光領域毎に簡単に行うことができるため、有効撮像領域に集光される光に影響を与えることなく確実にオプティカルブラック領域の画素に強い光が集光されることを防止できる。よって、撮像装置が撮像する画像の画質を間単に高めることができる。

また、第５発明による場合は、撮像素子の有効画素領域へ集光される光の照度に対するオプティカルブラック領域へ集光される光の照度の割合が、所定の範囲内となるように、光量の調整を行う構成とすることにより、撮像素子の使用状況に適した光量の調整を行うことができるため、撮像装置が撮像する画像の画質を確実に高めることができる。

また、第６発明による場合は、上述の撮像装置を車両に搭載し、車両の周辺を撮像して取得した画像をディスプレイなどに表示する構成とすることにより、強い光が撮像素子に集光された場合であっても、この影響を低減してディスプレイに適正な表示を行うことができるため、車両周辺視認装置による運転者の補助を確実に行うことができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の構成を示す模式図である。図において１は複数のレンズ（図示は省略する）により構成される光学系であり、所定範囲からの光をＣＣＤ又はＣＭＯＳ等のイメージセンサを有する撮像素子１０へ集光するものである。撮像素子１０は、略矩形板状をなし、一の面（撮像面）に配されたイメージセンサに集光された光を検知して電気信号に変換するものである。撮像素子１０の撮像面には、図８に示すごとく、略中央に複数の画素が並設された略矩形の有効画素領域１１が設けられ、有効画素領域１１の周囲に遮光膜（遮光手段）で覆われた画素が並設されたオプティカルブラック領域１２が設けられている。

本発明に係る撮像装置は、光学系１と撮像素子１０との間に、光学系１から撮像素子１０の撮像面に集光される光の量を調整する液晶シャッター２０を備えている。液晶シャッター２０は、２枚の略矩形の電極基板２０ａ及び２０ｂに挟持された液晶層２０ｃを有する構成であり、撮像素子１０の撮像面に対向し、且つ、光学系１の光軸に交差するように配設されている。また、液晶シャッター２０は、液晶のドットがマトリクス状に配されたドットマトリクス型の液晶素子であり、ドット毎に光の透過率を制御することができる。詳細は後述するが本発明に係る撮像装置では、複数のドットで略矩形の調光領域を構成し、調光領域毎に透過率を制御するようにしてある。

図２は、本発明に係る撮像装置を備える車両周辺視認装置の構成を示すブロック図である。車両周辺視認装置は、上述の光学系１、撮像素子１０及び液晶シャッター２０を有する撮像装置により撮像された画像を表示部３０に表示するものであり、撮像装置は例えば車両の前部、後部又は左右側部等に設けられ、表示部３０は例えば車両の運転席のダッシュボードに設けられる。

光学系１により集光される光に応じて撮像素子１０が出力するアナログの電気信号は、利得制御部２へ与えられるようにしてある。利得制御部２は、後述のＤＳＰ４が有する測光計算部６から与えられる情報に基づいて、撮像素子１０から与えられた電気信号を増幅して出力するものである。利得制御部２により増幅された電気信号は、Ａ／Ｄ変換部３へ与えられるようにしてあり、Ａ／Ｄ変換部３は与えられたアナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換して出力するようにしてある。

Ａ／Ｄ変換部３が出力したデジタルの電気信号は、ＤＳＰ４へ与えられるようにしてある。ＤＳＰ４はデジタル信号処理部５及び測光計算部６を有している。デジタル信号処理部５は、与えられたデジタルの電気信号に対して画素補間、ホワイトバランス調整、彩度調整、階調変換特性調整及びノイズ除去等の種々の信号処理を行うものである。また、撮像素子１０のオプティカルブラック領域１２の画素から出力された電気信号を基に、黒レベルの基準値を取得し、有効画素領域１１の画素から出力された電気信号の補正を行う、所謂クランプ機能を有している。

測光計算部６は、デジタル信号処理部５により信号処理された電気信号を基に、撮像素子１０により撮像された画像の所定領域、例えば画像の中心領域などの照度と、画像全体の照度とを計算し、撮像素子１０により撮像される画像が予め定められた照度となるように利得制御部２及び露光制御部７へ制御情報を与えるようにしてある。露光制御部７は、測光計算部６から与えられる情報に基づいて、撮像素子１０の露光時間を制御するようにしてある。

エンコーダ８は、ＤＳＰ４のデジタル信号処理部５から与えられたデジタルの電気信号を、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の信号に符号化して出力するものである。なお、ＮＴＳＣ方式とは、テレビジョン装置に出力するための映像信号に係る方式である。エンコーダ８により符号化されたデジタルの電気信号は、映像信号処理ユニット４０へ与えられるようにしてある。

映像信号処理ユニット４０は、内部に図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、予め定められたソフトウェアプログラムに従って動作する機能要素である。映像信号処理ユニット４０は、エンコーダ８から与えられたデジタルの電気信号を復号化して表示部３０へ与え、表示部３０へ撮像素子１０により撮像された画像を出力するようにしてあると共に、撮像素子１０により撮像された画像の照度を算出して液晶制御部９へ与えるようにしてある。なお、映像信号処理ユニット４０へ与えられる電気信号には、撮像素子１０の有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の両領域から得られる電気信号が与えられており、両領域を予め定められた略矩形の領域に分割した領域（後述する）毎の照度（Ｌ）と、有効画素領域１１の平均照度（Ｌａｖｅ）を算出するようにしてある。

表示部３０は、例えば車両の運転席に搭載された液晶ディスプレイであり、車両に搭載されたカーナビゲーション装置の液晶ディスプレイを利用する構成であってもよく、車両の周辺を視認するための専用の液晶ディスプレイを車両に搭載する構成であってもよい。表示部３０は、映像信号処理ユニット４０から与えられたＮＴＳＣ方式の信号に応じて画像の表示を行うようにしてある。

液晶制御部９は、映像信号処理ユニット４０から与えられる照度情報を基に、液晶シャッター２０の制御を行うものであり、液晶シャッター２０の調光領域毎に光の透過率を調整して、光学系１から撮像素子１０へ集光される光の光量を調整するようにしてある。

図３は、本発明に係る車両周辺視認装置の液晶シャッター２０の調光領域の構成を示す模式図であり、撮像素子１０に液晶シャッター２０を対向配置した場合の有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の境界に対応する破線を図示してある。液晶シャッター２０は、複数の矩形状の調光領域２１、２１…に分けられており、液晶制御部９により調光領域２１、２１…毎に透過率を調整可能にしてある。ただし、調光領域２１、２１…は、撮像素子１０のオプティカルブラック領域１２に対応する部分と、有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の境界（図中の破線）から中央側へ有効画素領域１１の大きさの１０％程度に対応する部分までとに設けてあり、これらより中央の部分は液晶の透過率を最大に固定し、透過率の調整を行わないようにしてある。

また、映像信号処理ユニット４０は、調光領域２１、２１…に対応する略矩形の照度算出領域毎に照度を算出するようにしてある。図４は、本発明に係る車両周辺視認装置の撮像素子１０の照度算出領域の構成を示す模式図である。図中の破線で区切られた領域が照度算出領域１５、１５…であり、液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…に対応する位置で領域が区切られている。映像信号処理ユニット４０の照度の算出は、照度算出領域１５、１５…毎に行われ、全ての照度算出領域１５、１５…の照度に係る照度情報が液晶制御部９へ与えられるようにしてある。なお、照度算出領域１５、１５…の大きさ、即ち調光領域２１、２１…の大きさは、撮像素子１０の画素の大きさの整数倍となるようにしてあり、撮像素子１０の画素が照度算出領域１５、１５…の境界、即ち調光領域２１、２１…の境界を跨がないようにしてある。

図５は、本発明に係る車両周辺視認装置が行う調光を説明するための模式図であり、（ａ）に撮像素子１０の撮像面を示し、（ｂ）に液晶シャッター２０を示してある。例えば、車両周辺視認装置が撮像素子１０により車両の前方を撮像して表示部３０に表示するようにしてあり、夜間の走行中に対向車のヘッドライトからの光１００が撮像素子１０の右側中央部分（図５（ａ）に網掛けで図示する）に集光された場合、映像信号処理ユニット４０が算出するこの部分の照度算出領域１５、１５…の照度が増すため、照度情報を与えられた液晶制御部９が対応する液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…（図５（ｂ）に網掛けで図示する）の透過率を低下させるようにしてある。

図６は、本発明に係る車両周辺視認装置の液晶制御部９が行う調光領域２１、２１…の透過率の調整を説明するためのグラフである。液晶制御部９には、調光領域２１、２１…に対応する照度算出領域１５、１５…の照度Ｌと、有効画素領域１１の平均照度Ｌａｖｅとが映像信号処理ユニット４０から与えられており、液晶制御部９は、有効画素領域１１の平均照度Ｌａｖｅに対する照度算出領域１５、１５…の照度Ｌの割合（Ｌ／Ｌａｖｅ）を、全ての照度算出領域１５、１５…について算出するようにしてある。

図６に示すグラフは、液晶制御部９が算出する照度割合Ｌ／Ｌａｖｅを縦軸とした一次元のグラフであり、透過率の調整を行うか否かの判定基準となる上側の閾値Ａ及び下側の閾値Ｂと、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの目標値の範囲（図中の斜線で示す領域）を定める上限値Ｃ及び下限値Ｄとが図示してある。液晶制御部９は、算出した照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ａより大きい場合には、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が目標値の範囲に収まるように、対応する調光領域２１、２１…の透過率を低減し、また、算出した照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ｂより小さい場合には、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が目標値の範囲に収まるように、対応する調光領域２１、２１…の透過率を増加するようにしてある。

なお、液晶シャッター２０の透過率をＹ％とし、撮像素子１０により撮像された画像の照度をＳとした場合、表示部３０に表示する画像の照度Ｘを以下に示す（１）式で補正することによって、表示する画像の光量の低下を防止できる。
Ｘ ＝ Ｓ＊１００／Ｙ …（１）
よって、映像信号処理ユニット４０は、液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…の透過率が低減された場合には、表示する画像の対応する部分の照度を（１）式で補正して表示するようにしてある。

図７は、本発明に係る車両周辺視認装置が行う車両周辺の撮像処理の手順を示すフローチャートである。例えば、車両の運転席近傍に設けられた撮像開始のスイッチなどが運転者に操作された場合に撮像処理は開始され、撮像処理ではまず、撮像素子１０による撮像を行う（ステップＳ１）。撮像素子１０の出力信号は利得制御部２、Ａ／Ｄ変換部３、ＤＳＰ４及びエンコーダ８等により画像処理され、映像信号処理ユニット４０が処理の結果である画像を取得する（ステップＳ２）。

次いで、変数ｉの値を”０”に初期化し（ステップＳ３）、撮像素子１０のｉ番目の照度算出領域１５の照度Ｌを算出し（ステップＳ４）、有効画素領域１１の平均照度Ｌａｖｅを算出し（ステップＳ５）、算出の結果得られた照度Ｌ及び平均照度Ｌａｖｅから照度割合Ｌ／Ｌａｖｅを算出する（ステップＳ６）。

算出した照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値と閾値Ａとを比較して、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ａより大きいか否かを調べ（ステップＳ７）、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ａより大きい場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が上限値Ｃ及び下限値Ｄに規定される所定の範囲内に収まるように、液晶シャッター２０の対応する調光領域２１の透過率を減少させる（ステップＳ９）。照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ａ以下の場合（Ｓ７：ＮＯ）、更に照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値と閾値Ｂとを比較して、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ｂより小さいか否かを調べる（ステップＳ８）。照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ｂより小さい場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が所定の範囲内に収まるように、液晶シャッター２０の対応する調光領域２１の透過率を増大させる（ステップＳ１０）。

ステップＳ８にて照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ｂ以上の場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ９にて調光領域２１の透過率を減少させた後、又はステップＳ１０にて調光領域２１の透過率を増加させた後、全ての照度算出領域１５、１５…についてステップＳ４からＳ１０の処理を終了したか否かを調べる（ステップＳ１１）。全ての照度算出領域１５、１５…について処理を終了していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、変数ｉに”１”を加えて（ステップＳ１２）、ステップＳ４へ戻り、次の照度算出領域１５、１５…について処理を行う。全ての照度算出領域１５、１５…について処理を終了した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、例えば車両の運転席近傍に設けられた撮像停止のスイッチなどが運転者に操作されたか否かを調べることによって、撮像処理を終了させるか否かを判断し（ステップＳ１３）、撮像処理を終了させない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１へ戻り、上述の処理を繰り返し行う。撮像処理を終了させる場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、適切な終了処理を行った後に処理を終了する。

以上の構成の車両周辺視認装置においては、光学系１及び撮像素子１０の間に配設された液晶シャッター２０の透過率を調整することによって、撮像素子１０へ集光される光の光量を調整することができるため、撮像素子１０のオプティカルブラック領域１２に強い光が集光されることを防止できる。よって、正確な黒レベルの基準値を取得することができ、撮像素子１０が撮像して表示部３０へ表示する画像の品質を高めることができる。また、液晶シャッター２０としてドットマトリクス型の液晶素子を用い、光量の調節を液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…毎に行うことによって、強い光が集光された部分のみ調光を行うことができるため、有効画素領域１１に集光される光が与える影響を抑制することができる。また、調光領域２１をオプティカルブラック領域１２に対応する部分のみでなく、有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の境界から中央側へ有効画素領域１１の大きさの１０％程度に対応する部分まで設けることにより、オプティカルブラック領域１２へ強い光が集光されることをより確実に防止できる。また、液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…の大きさを撮像素子１０の画素の大きさの整数倍とすることにより、調光領域２１、２１…の境界に撮像素子１０の画素が跨ることがなく、撮像素子１０の各画素へ集光される光の光量の調整を確実に行うことができる。

なお、本実施の形態においては、光学系１及び撮像素子１０の間に液晶シャッター２０を配設する構成としたが、これに限るものではなく、例えば液晶シャッター２０及び撮像素子１０の間に、更に一又は複数のレンズなどを配設する構成としてもよい。また、液晶シャッター２０の調光領域２１、２１…を、オプティカルブラック領域１２に対応する部分のみでなく、有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の境界から中央側へ有効画素領域１１の大きさの１０％程度に対応する部分まで設ける構成としたが、これに限るものではなく、調光領域２１、２１…をオプティカルブラック領域１２に対応する部分のみに設ける構成としてもよく、有効画素領域１１及びオプティカルブラック領域１２の全領域に対して調光領域２１、２１…を設ける構成としてもよい。また、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が閾値Ａより大きい場合又は閾値Ｂより小さい場合に光量の調整を行う構成としたが、これに限るものではなく、照度割合Ｌ／Ｌａｖｅの値が上限値Ｃより大きい場合又は下限値Ｄより小さい場合に光量の調整を行う構成としてもよい。また、本発明の適用は車両に搭載する撮像装置に限る物ではなく、その他の撮像装置についても同様の構成を適用することが可能である。

本発明に係る撮像装置の構成を示す模式図である。 本発明に係る撮像装置を備える車両周辺視認装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両周辺視認装置の液晶シャッターの調光領域の構成を示す模式図である。 本発明に係る車両周辺視認装置の撮像素子の照度算出領域の構成を示す模式図である。 本発明に係る車両周辺視認装置が行う調光を説明するための模式図である。 本発明に係る車両周辺視認装置の液晶制御部が行う調光領域の透過率の調整を説明するためのグラフである。 本発明に係る車両周辺視認装置が行う車両周辺の撮像処理の手順を示すフローチャートである。 撮像素子の構成を示す模式的平面図である。

符号の説明

１ 光学系
２ 利得制御部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ ＤＳＰ
７ 露光制御部
８ エンコーダ
９ 液晶制御部（調光手段）
１０ 撮像素子
１１ 有効画素領域
１２ オプティカルブラック領域
１５ 照度算出領域
２０ 液晶シャッター（調光手段、液晶素子）
２１ 調光領域
３０ 表示部（表示手段）
４０ 映像信号処理ユニット

Claims (6)

1. 光学系と、該光学系により集光された光を電気信号に変換する撮像素子とを備える撮像装置において、
   前記撮像素子は、
   受光した光を電気信号に変換する複数の画素が並設された有効画素領域と、
   該有効画素領域の周囲に設けられ、遮光手段により遮光された画素が並設されたオプティカルブラック領域と
   を有し、
   前記遮光手段による遮光を透過して前記オプティカルブラック領域の画素に集光される光の照度に応じて、前記オプティカルブラック領域に集光される光の光量を調整する調光手段を備えること
   を特徴とする撮像装置。
2. 前記調光手段は、複数の調光領域を有し、該調光領域毎に光量の調整を行うようにしてある請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記調光領域の大きさは、前記撮像素子の画素の大きさの整数倍にしてある請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記調光手段は、ドットマトリクス型の液晶素子を有し、該液晶素子の透過率を調整することにより光量の調整を行うようにしてある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 前記有効画素領域へ集光される光の照度に対する前記オプティカルブラック領域へ集光される光の照度の割合を算出する算出手段を備え、
   前記算出手段が算出する照度の割合が所定範囲に収まるように、前記オプティカルブラック領域へ集光される光の光量を前記調光手段により調整するようにしてある請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
6. 車両に搭載された請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の撮像装置と、
   該撮像装置が撮像した画像を表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする車両周辺視認装置。

Images