JP2015032936A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数のカメラを設けることなく、車両の後側方に位置する被写体及び当該車両の側方に位置する被写体を撮像できる撮像装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される撮像装置であって、車両の後側方に位置する第１被写体及び車両の側方に位置する第２被写体からの光をそれぞれ収束させる光学系と、光学系により撮像した像に対応する画像データを出力する撮像素子と、車両の車室内に設けられ、画像データを表示するディスプレイとを備え、光学系の画角は１８０度以上であり、撮像素子は、光学系の焦点面に、矩形の形状に並べられた複数の画素を有し、矩形の複数の対角線のうち一方の対角線は、前記後側方に向かって配置されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

フロントカメラを車両の前端の左右中央の近傍に設け、バックカメラを車両の後端の左右中央に近傍に設け、左右サイドカメラを左右のサイドミラーにそれぞれ設け、サイドカメラの光軸を車両の左右側方（車両の直進方向の直交方向）に向ける。そして、これらの４個のカメラを用いて、車両を俯瞰する仮想視点からみた車両の周囲の周辺領域と車両の進行方向とは逆方向の後方領域とを連続的に示す合成画像を生成して、ディスプレイに表示する画像生成装置が開示されている（特許文献１）。

特開２０１２−２５７００４号公報

しかしながら、サイドミラーに設けたカメラを用いて、車両の側方に加えて、サイドミラーで映していた車両の後側方を撮像しようとした場合には、上記の左右のサイドカメラでは撮像できず他のカメラを追加しなければならないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、多数のカメラを設けることなく、車両の後側方に位置する被写体及び当該車両の側方に位置する被写体を撮像できる撮像装置を提供することである。

本発明は、車両の後側方に位置する被写体及び前記車両の側方に位置する被写体からの光をそれぞれ収束させる光学系と、光学系により撮像した像に対応する画像データを出力する撮像素子と、画像データを表示するディスプレイとを備え、光学系の画角を１８０度以上として、撮像素子の複数の画素を、光学系の焦点面に矩形の形状に並べて、当該矩形の複数の対角線のうち一方の対角線を、車両の後側方に向かって配置することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、光学系の画角を広くしつつ、車両の後側方に位置する被写体に対して画角を広くとれるように、撮像素子の画素領域の向きと当該被写体の方向とを合わせているため、多数のカメラを設けることなく、車両の後側方に位置する被写体及び当該車両の側方に位置する被写体を撮像できる、という効果を奏する。

本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。 図１のカメラの位置を説明するための図であり、車両の平面図である。 図１のカメラの位置を説明するための図であり、車両の側面図である。 図１のディスプレイの位置を説明するための図であり、車両のインストゥメンタルパネルの周囲を示す図である。 図２の矢印Ｖの矢視図である。 図１の左サイドカメラの画角を説明するための図であり、車両の側面図である。 図１の左サイドカメラの画角を説明するための図であり、車両の平面図である。 図１の撮像装置のレンズと撮像素子の位置関係の平面図である。 図１の左サイドカメラの撮像範囲を説明するための図であり、車両の平面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置のレンズ及び撮像素子の斜視図である。 本発明の変形例に係る撮像装置のレンズ及び筐体の平面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置の撮像素子の受光面を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像装置のカメラの側面図である。 比較例に係るカメラの側面図である。 比較例に係るカメラの側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》

図１は、本発明の実施形態に係る車両用の撮像装置のブロック図である。車両用の撮像装置は、車両に搭載されて、自車両の後方及び自車両の周囲をカメラで撮影し、ディスプレイに表示することで、自車両の後方又は周囲の情報を、乗員に提示するための装置である。

従来は、車室内又は車室外にミラーを設置し、乗員がミラーを直接みることで、自車両の後方又は周囲の情報を取得していたが、ミラーの視野角が狭い点や、ミラーにボディーのピラーが写ることで死角が生じる等の問題があった。そのため、本例は、ミラーを車両に設けずに、カメラとディスプレイを用いることで、これらの問題を解決している。さらに、本例は、ミラーの代わりに設けたカメラを利用して、ドライバーの死角になって見づらい車両前方の部分を表示する表示機能、及び、車両の真上を仮想視点とした俯瞰画像により車両の周囲を表示する機能も兼ね備えている。

図１に示すように、本実施形態に係る車両表示装置は、右サイドカメラ１ａ、左サイドカメラ１ｂ、フロントカメラ１ｃ、バックカメラ１ｄ、リアカメラ１ｅ、右ディスプレイ２ａ、左ディスプレイ２ｂ、中央ディスプレイ２ｃ、及びコントローラ１０を備えている。これらの各装置はＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続され、情報の送信又は受信を行うことができる。

右サイドカメラ１ａ、左サイドカメラ１ｂ、及びリアカメラ１ｅは、自車両の後方の情報を取得するために、自車両の後方を撮像するカメラである。バックカメラ１ｄは、自車両の後方の周囲の情報を取得するために、自車両の後方の周囲を撮像するカメラである。右サイドカメラ１ａ、左サイドカメラ１ｂ、及びリアカメラ１ｅは、フロントカメラ１ｃ及びバックカメラ１ｄよりも地表に対して高い位置に設けられている。カメラ１ａ〜１ｅは、車両の外部の異なる位置に各々設置されている。図２及び図３にカメラ１ａ〜１ｅの配置例を示す。図２は自車両の平面図を、図３は自車両の側面図を示す。

たとえば、図２に示すように、右サイドカメラ１ａは、車両右側方の所定の位置に設置され、従来、右ドアミラー（右サイドミラー）を設置していた場所に設けられている。右サイドカメラ１ａは、車両の右側の後側方（右側の側方で、車両の後方）を撮像する。例えば、他車両が、自車両の走行車線に対して、右隣の車線で、かつ、自車両の位置よりも後方の位置で走行している場合には、右サイドカメラ１ａは、当該他車両を被写体として撮像する。

また右サイドカメラ１ａは、車両の右側の側方の部分、言い換えると、車両の進行方向に対して右側の車両側面の周囲の部分も撮像する。さらに、右サイドカメラ１ａは、車両の右側の前方の部分、言い換えると、車両の右側フェンダの周囲も撮像する。例えば、車両の右ドアの周囲に、縁石等の障害物がある場合には、右サイドカメラ１ａは、当該障害物を被写体として撮像する。また、車両の右前方のピラー（Ａピラー）により、ドライバーの見づらい位置に障害物がある場合には、右サイドカメラ１ａは、当該障害物を被写体として撮像する。

左サイドカメラ１ｂは、車両左側方の所定の位置に設置され、従来、左ドアミラー（左サイドミラー）を設置していた場所に設けられている。左サイドカメラ１ｂは、車両の左側の後側方（左側の側方で、車両の後方）を撮像する。例えば、他車両が、自車両の走行車線に対して、左隣の車線で、かつ、自車両の位置よりも後方の位置で走行している場合には、左サイドカメラ１ｂは、当該他車両を被写体として撮像する。

左サイドカメラ１ｂは、車両の左側の側方の部分、言い換えると、車両の進行方向に対して左側の車両側面の周囲の部分も撮像する。さらに、左サイドカメラ１ｂは、車両の右側の前方の部分、言い換えると、車両の右側フェンダの周囲も撮像する。なお、右サイドカメラ１ａ及び左サイドカメラ１ｂは、図２で示す位置に限らず、他の位置でもよく、例えば、車窓の下枠の位置に設けてもよい。

フロントカメラ１ａは、フロントグリル近傍などの車両前方の所定位置に設置され、車両前方を撮像する。

リアカメラ１ｅは、バックドアの高いところに設けられている。バックドアにハイマウントストップランプが設けられている場合には、リアカメラ１ｅは、当該ハイマウントストップランプの付近に設置されている。リアカメラ１ｅは、車両の後方を撮像するように設置され、右サイドカメラ１ａで映す部分と、左サイドカメラ１ｂで映す部分の間を撮像するように設けられている。リアカメラ１ｅはバックドアの外側（車室外）に設けもよく、あるいは、バックドアの内側（車室内）に設けもよい。

バックカメラ１ｄは、リアガラスの下部などの車両後方の所定位置に設置され、車両の後方を撮像する。図３に示すように、リアカメラ１ｅは、バックカメラ１ｄよりも、地面に対して高い位置に設けられている。また、リアカメラ１ｅ及びバックカメラ１ｄは共に車両の後方を撮像しているが、リアカメラ１ｅは自車両の遠方を撮像し、バックカメラ１ｄは自車両の近傍を撮像している。

右ディスプレイ２ａ、左ディスプレイ２ｂ、及び中央ディスプレイ２ｃは、カメラ１ａ〜１ｄで撮像される自車両の後方の画像を、表示する表示装置である。図４に、ディスプレイ２ａ〜２ｃの配置例を示す。図４は、自車両のインストゥメンタルパネルの周囲を示す図である。

例えば、図４に示すように、右ディスプレイ２ａは、インストゥメンタルパネル２０の右側に設置されている。右ディスプレイ２ａは、右サイドカメラ１ａで撮像された画像を表示するディスプレイである。左ディスプレイ２ｂは、インストゥメンタルパネル２０の左側に設置されている。左ディスプレイ２ｂは、左サイドカメラ１ｂで撮像された画像を表示するディスプレイである。中央ディスプレイ２ｃは、インストゥメンタルパネル２０の中央に設置されている。中央ディスプレイ２ｃは、リアカメラ１ｅ及びバックカメラ１ｄで撮像された画像、及び、車両の周囲の俯瞰画像を表示するディスプレイである。

図１に戻り、コントローラ１０は、各カメラ１ａ〜１ｄから撮像画像の情報を取得しつつ、各ディスプレイ２ａ〜２ｃで表示される表示画像を生成して、各ディスプレイ２ａ〜２ｃに出力することで、乗員に対して、自車両の後方及び周辺の様子を、電子画像により視覚的に提示する制御装置である。コントローラ１０は、各種プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行する動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されている。そして、コントローラ１０は、各制御機能を発揮するための機能ブロックとして、前方画像制御部１１、後側方画像制御部１２、俯瞰画像制御部１３、及び後方画像制御部１４を有している。

前方画像制御部１１は、右サイドカメラ１ａで撮像した撮像画像から、車両の右側の前方の部分を表示するための表示画像を生成する。右サイドカメラ１ａは、車両の右側の前方部分のみではなく、車両の右側方の部分及び車両の後側方の部分も撮像している。そのため、前方画像制御部１１は、右サイドカメラ１ａの撮像画像のうち、車両の右側の前方部分と対応する画像を抽出して、表示画像を生成する。そして、前方画像制御部１１は、生成した表示画像を右ディスプレイ２ａに出力することで、車両の右側フェンダの周囲の状態を表示する。

また、前方画像制御部１１は、左サイドカメラ１ｂで撮像した撮像画像から、車両の左側の前方の部分を表示するための表示画像を生成する。前方画像制御部１１は、車両の右側側方部分の表示画像と同様に、左サイドカメラ１ｂの撮像画像のうち、車両の左側の前方部分と対応する画像を抽出して、表示画像を生成する。そして、前方画像制御部１１は、生成した表示画像を左ディスプレイ２ｂに出力することで、車両の左側フェンダの周囲の状態を表示する。前方画像制御部１１は、ドライバーの死角になって見づらい部分のうち、主に車両の右前方の部分及び左前方の部分をディスプレイ２ａ及びディスプレイ２ｂにそれぞれ表示している。

後側方画像制御部１２は、右サイドカメラ１ａで撮像した撮像画像から、車両の右側の後側方の部分を表示するための表示画像を生成する。このとき、後側方画像制御部１２は、右サイドカメラ１ａの撮像画像のうち、車両の右側の後側方の部分と対応する画像を抽出する。そして、後側方画像制御部１２は、抽出した画像を補正することで表示画像を生成し、右ディスプレイ２ａに出力する。

右サイドミラー１ａの位置に設定されていた、従前のミラーの画角と、本例の右サイドミラー１ａの画角は異なっている。そのため、撮像画像を補正せずに右ディスプレイ２ａに表示した場合には、ディスプレイに表示する際の被写体の大きさが、ミラーで映したときの被写体の大きさと相違する。後側方画像制御部１２は、被写体の大きさの相違を修正するために、抽出した画像を補正する。これにより、ユーザが右ディスプレイ２ａの表示画像をみた際に、ユーザが被写体までの距離感を見誤らないようにしている。

また、後側方画像制御部１２は、左サイドカメラ１ｂで撮像した撮像画像のうち、車両の左側の後側方の部分と対応する画像を抽出する。そして、後側方画像制御部１２は、抽出した画像を補正しつつ表示画像を生成し、生成した画像を左ディスプレイ２ｂに出力することで、車両の左側の後側方の部分を表示する。

俯瞰画像制御部１３は、右サイドカメラ１ａ、左サイドカメラ１ｂ、フロントカメラ１ｃ、及びバックカメラ１ｄから各撮像画像を取得し、自車両上方の仮想視点から自車両および自車両周囲を見下ろした俯瞰画像に変換するとともに、これらを繋ぎ合わせて、一つの合成俯瞰画像を生成する。具体的には、俯瞰画像制御部１３は、異なる位置のカメラ１ａ〜１ｄによって取得された各撮像画像を、各撮像画像の画素アドレスと合成俯瞰画像におけるアドレスとの対応関係を示す変換テーブルを参照して、合成俯瞰画像の座標へ変換する。俯瞰画像制御部１３は、座標変換された各撮像画像を繋ぎ合せ、自車両および自車両周囲の様子を示す一つの合成俯瞰画像を生成する。そして、俯瞰画像制御部１３は、合成俯瞰画像を中央ディスプレイ２ｃに出力することで、自車両の周囲を表した俯瞰画像を表示する。

後方画像制御部１４は、リアカメラ１ｅで撮像した撮像画像から、車両の後方（車両の真後ろ）の部分を表示するための表示画像を生成する。後方画像制御部１４の表示画像は、俯瞰画像制御部１３の表示画像と比較して、車両の後方でより遠方の領域を表示する。

具体的には、後方画像制御部１４は、リアカメラ１ｅで撮像した画像を、自車両の車室内の所定の位置を視点とする画像に視点変換する。また、後方画像制御部１４は、視点変化した画像を補正することで表示画像を生成する。図２に示すように、リアカメラ１ｅの設置された位置とルームミラーの位置は異なり、車両の後方の被写体に対して、リアカメラ１ｅの位置の方が近くなる。そのため、設置位置の違いに基づく被写体までの撮像距離を修正するために、後方画像制御部１４は視点変換を行う。また、後側方画像制御部１２と同様に、ミラーとカメラによる画角の違いを修正するために、後方画像制御部１４は画像を補正している。

そして、後方画像制御部１４は、生成した画像を中央ディスプレイ２ｃに出力することで、車両の後方の部分を表示する。

コントローラ１０は、右ディスプレイ２ａに、前方画像制御部１１で生成された表示画像を表示するか、後側方画像制御部１２で生成された表示画像を表示するか、例えばユーザの操作に基づき切り替える。コントローラ１０は、左ディスプレイ２ｂの表示画像、及び、中央ディスプレイ２ｃの表示画像も同様に、ユーザの操作等に基づいて、切り替える。

上記のとおり、本例は、車両の前方の側方部分、車両の近傍の周囲（特に側面）、及び、車両の後側方の部分（特に車両の遠方部分）を、左右の１つずつのカメラを用いて撮像している。そのために、右サイドカメラ１ａ及び左サイドカメラ１ｂは以下のように構成されている。

図５に、図２の矢印Ｖで示す矢視図であって、左サイドカメラ１ｂの斜視図を示す。

左サイドカメラ１ｂは、レンズ２１と、撮像素子２２と、筐体２３とを備えている。なお、撮像素子２２の構成については、後述する。

レンズ２１は、水平画角１８０度以上の超広角のレンズである。レンズ２１の光軸の方向は、Ｚ軸の負側であり、車両の走行面を向いている。言い換えると、レンズ２１の光軸の方向は、車両の左側方で、車両の周囲の地表面を向いている。なお、レンズ２１の光軸の方向は、後述で詳細に説明する。筐体２３は、レンズ２１及び撮像装置２２を収容する。

図６及び図７を用いて、左サイドカメラ１ｂの画角について、説明する。図６及び図７は、左サイドカメラ１ｂの画角を説明する図であり、図６は車両の側面図であり、図７は車両の平面図である。

左サイドカメラ１ｂは、車両の左側の前方の部分に加えて、車両の左側方の部分を撮像している。そのため、左サイドカメラ１ｂの画角のうち、図６のＹＺ平面における画角は、カメラの位置よりも下方の領域を撮像領域とするように、設定されている。図６において、車両の前方の部分及び左側方の部分を撮像するための撮像範囲は、エリアＡで示される。

さらに、左サイドカメラ１ｂは、左ドアミラーの代わりとして機能するように、車両の左側の後側方の部分も撮像している。そのため、左サイドカメラ１ｂの画角のうち、図６のＹＺ平面における画角は、左サイドカメラ１ｂの位置を含むＹ軸方向の直線を境に、Ｚ軸の正方向の領域を撮像領域とするように、設定されている。図６において、車両の後側方の部分を撮像するための撮像範囲は、エリアＢで示される。なお、左サイドカメラ１ｂは、車両の後側方の遠方部分に位置する被写体を、ひずみの少ない状態で写すために、ＹＺ平面におけるレンズ２１の画角を、エリアＢの中心線（Ｙ軸に平行な線）を中心に、６０度程度（Ｚ軸の正方向に３０度、Ｚ軸の負方向に３０度）に設定している。

すなわち、左サイドカメラ１ｂは、図６に示すエリアＡ及びエリアＢを撮像範囲とするために、ＹＺ平面において、画角を１８０度以上にしたレンズ２１を用いている。

図７において、車両の前方の部分及び左側方の部分を撮像するための撮像範囲は、エリアＡで示され、車両の後側方の部分を撮像するための撮像範囲は、エリアＢで示される。図７に示すように、左サイドカメラ１ｂが車両の左側の前方の部分及び左側方の部分を撮像するように、レンズ２１ｂのＸＹ平面における画角が設定されている。また、車両の後側方の遠方部分に位置する被写体を撮像するために、ＸＹ平面におけるレンズ２１の画角を、エリアＢの中心線（Ｙ軸に平行な線）を中心に、３０度程度（Ｘ軸の正方向に３０度、Ｘ軸の負方向に３０度）に設定している。

すなわち、左サイドカメラ１ｂは、図６に示すエリアＡ及びエリアＢを撮像範囲とするために、ＸＹ平面において、画角を１８０度以上にしたレンズ２１を用いている。

また、左サイドカメラ１ｂは、１８０度以上の広い画角をもつレンズ２１に対して、レンズ２１で収束される全ての光を、画像素子の表面で取得するために、撮像素子２２の表面の向きを、図７のエリアＢ内の被写体に向くようにしている。

図８を用いて、撮像素子２２の表面と、レンズ２１の表面との関係を説明する。図８は、レンズ２１及び撮像素子２２の平面図である。

撮像素子２２は、レンズ２１により撮像した像に対応する画像データを外部に出力する。撮像素子の表面には、複数の画素を形成する複数の受光素子が並べられている。そして、受光素子は、レンズ２１の焦点面で矩形の形状になるように並べられている。

レンズ２１の表面のうち、撮像素子２２と対向する面は円形になっている。そして、レンズ２１及び撮像素子２２をＺ方向からの平面視でみた場合に、撮像素子２２の矩形状の表面の対角線は、レンズ２１の円の直径となるように配置されている。そのため、複数の対角線のそれぞれの両端は、レンズ２１の対向面の外縁に位置する。レンズ２１の対向面は、レンズ２１の表面のうち、レンズ２１の焦点面と対向する面である。これにより、撮像素子２２の無効画素（光の当たらない画素）を無くしつつ、焦点面で、撮像素子２２の表面を可能な限り大きくしている。

次に、レンズ２１の光軸の向きと、撮像素子２２の表面の対角線の向きについて、図８及び図９を用いて説明する。図９は、左サイドカメラ１ｂの撮像範囲を説明するための図であり車両の平面図である。なお、図９において、エリアＳ_１は車両の左側の前方を撮像するための範囲であり、前方画像制御部１１により写される範囲である。また、エリアＳ_２は車両の左側方の周囲を撮像するための範囲であり、俯瞰画像制御部１３により写される範囲である。エリアＳ_３は、車両の後側方を撮像するための範囲であり、後側方画像制御部１２により写される範囲である。なお、エリアＳ_３は、図７で示した撮像範囲（エリアＢ）のうち、左半分の範囲を示している。

レンズ２１の光軸の向きについて説明する。矩形状のエリアＳ_２で示される撮像範囲において、対角線の交点をＳ_ｏとした場合に、レンズ２１の光軸は、車両の走行面を示すＸＹ平面において、交点Ｓ_ｏよりも車両の後方側を向くようにする。ただし、光軸の向きを、交点Ｓ_ｏよりも車両の後方側を向ける場合に、左サイドカメラ１ｂの撮像範囲から、エリアＳ_１が外れないようにする。

撮像素子２２の表面の対角線の向きについて説明する。レンズ２１は、上記のとおり１８０度以上の画角を用いている。一方、撮像素子２２の表面は、受光素子を矩形状に２次元で配置している。そのため、レンズ２１の焦点面に、撮像素子２２の表面を合わせた場合には、図８を示すように、Ｚ方向の平面視で、レンズ２１の表面と撮像素子２２の表面の重なっていない部分が生じてしまう。

レンズ２１の表面と撮像素子２２の表面の重なっていない部分では、レンズ２１の広角部分からの光が撮像素子に十分に当たらない。そのため、レンズ２１の画角が１８０度以上であっても、実際に撮像素子２２で撮像可能な画角は、１８０度以上にならない。

また、左ドアミラーの代わりに左サイドカメラ１ｂを用いて車両の左側の後側方を写すためには、図６及び図７に示すように、左サイドカメラ１ｂの画角を１８０度以上にして、車両の後側方の部分を、撮像範囲に含めなければならない。

そのため、本例の撮像装置では、対角線Ｌ_１が車両の後側方に向くように、レンズ２１の焦点面に撮像素子２２を配置している。上記のとおり、車両の後側方の被写体を左サイドカメラ１ｂで撮像するために、ＸＹ平面において、左サイドカメラ１ｂの撮像範囲を、図９のＰ_１軸に対して、Ｘ軸の負方向に３０度としている。そして、対角線（Ｌ_１、Ｌ_２）の交点（Ｓ_１）を通りつつ車両の進行方向に沿う直線をＰ_１とする（図８、図９を参照）。また、同様に交点（Ｓ_１）を通りつつ、直線Ｐ_１に対して３０度傾けた直線をＰ_２とする（図８、図９を参照）。対角線Ｌ_１は直線Ｐ_１と直線Ｐ_２との間の範囲内に配置されている。これにより、車両の後側方の被写体に対して、撮像素子２２で撮像可能な広角部分を向けることができる。

上記のように、本例は、車両の後側方に位置する被写体及び車両の側方に位置する被写体からの光をそれぞれ収束させるレンズ２１と、レンズ２１により撮像した像に対応する画像データを出力する撮像素子２２と、画像データを表示するディスプレイ２ａ、２ｂとを備え、レンズ２１の画角を１８０度以上として、撮像素子２２の複数の画素を、レンズ２１の焦点面に矩形の形状に並べて、矩形の複数の対角線のうち一方の対角線を、車両の後側方に向かって配置する。これにより、多数のカメラを設けることなく、車両の後側方に位置する被写体及び当該車両の側方に位置する被写体を撮像できる。

また本例は、複数の対角線（Ｌ_１、Ｌ_２）のそれぞれ両端を、焦点面と対向するレンズの２１の対向面の外縁に合わせる。これにより、撮像素子２２の無効画素を無くしつつ、焦点面で、撮像素子２２の表面（受光部分）を大きくしている。

また本例は、レンズ２１の光軸を、車両の走行面に向けて配置し、複数の対角線（Ｌ_１、Ｌ_２）の交点（Ｓ_１）を、光軸の延長線上に位置させて、一方の対角線（Ｌ_１）を、走行面に対して平行な面において、交点（Ｓ_１）を通りつつ車両の進行方向に沿う直線（Ｐ_１）に対して３０度となる範囲（図８、図９の範囲Ｐ）内に、配置する。これにより、カメラの広画角の部分を、車両の後側方の被写体に向けることができる。

上記のレンズ２１は本発明の「光学系」に相当する。

《第２実施形態》
図１０は、発明の他の実施形態に係る撮像装置のレンズ２１及び撮像素子２２を示す斜視図である。本例では上述した第１実施形態に対して、レンズ２１の形状が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。

図１０に示すように、レンズ２１は非球面レンズである。レンズの特定として、レンズのエッジ部分は収差が大きく、当該エッジ部分から収束した画像の画質は、他の部分と比較して低くなる。また、第１実施形態のとおり、本例は、レンズ２１の広角部分を、車両の後側方の領域に向けている。

そこで、本例は、車両の後側方の画像の画質を向上させるために、レンズのエッジ部分に相当する部分の光束を、他の部分の光束よりも多くするように、レンズ２１のレンズ設計を行っている。すなわち、車両の後側方の被写体からの光を収束させる部分の光束が、車両の側方の被写体からの光を収束させる部分の光束よりも多くなるように、非球面レンズであるレンズ２１が設計されている。これにより、本例は、サイドカメラ１ａ、１ｂに広画角のレンズを用いた場合でも、車両の後側方の画像の画質を向上できる。

なお、本発明の変形例として、撮像装置は、図１１に示すように、車両の進行方向に対して平行方向（Ｙ軸方向）を光軸とする一対のレンズ３１、３２を別途、設けてもよい。これにより、車両の後側方に向けた画角を大きくすることができる。図１１は、撮像装置の平面図を示す。

《第３実施形態》
図１２は、発明の他の実施形態に係る撮像装置の撮像素子２２の受光面を示す平面図である。本例では上述した第１実施形態に対して、撮像素子２２の受光面において、領域毎に解像度を変える点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。

図１２に示すように、撮像素子２２の受光面は、画素領域２２１と画素領域２２２を有している。画素領域２２１は、車両の後側方の被写体からの光を受光する部分である。画素領域２２２は、車両の前方の側方に位置する被写体、及び、車両の側方の周囲に位置する被写体からの光を受光する部分である。

車両の後側方の被写体からの光は、レンズ２１の広画角の部分を通って、画素領域２２１に受光する。本例は、車両の後側方の画像の画質を向上させるために、画素領域２２１の解像度を、画素領域２２２の解像度よりも高くしている。解像度を高くするには、例えば受光素子の数（密度）を多くしたり、あるいは、光量を上げるようにゲインを上げたりする。これにより、本例は、サイドカメラ１ａ、１ｂに広画角のレンジを用いた場合でも、車両の後側方の画像の画質を向上できる。

《第４実施形態》
図１３は、発明の他の実施形態に係る撮像装置の撮像素子２２の側面図である。本例ではケーブル２４の向きに特徴点がある。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。

図１３に示すように、本例の撮像装置は、Ｚ軸の負方向を光軸とするレンズ２１と、撮像素子を収容する筐体と、ケーブル２４を備えている。ケーブル２４は、撮像素子を備えた基板からのハーネス（信号線）を、撮像素子の外部に導出する。ケーブル２４は、当該基板と電気的に接続された複数のハーネスを含んでいる。

また、ケーブル２４は、レンズ２１の光軸に対して垂直方向で、筐体２３の側面から導出している。そして、ケーブル２４の導出方向に、車両の側面が位置している。そのため、ケーブル２４の導出方向を変えずに、ケーブル２４を車両に引き込むことができる。

例えば、図１４に示すように、本例と異なり、ケーブル２５を、レンズ２１の光軸に対して平行方向に導出した場合には、車両の内部にケーブルを取り込みためには、ケーブル２５を曲げて、図１５のような状態としなければならない。そのため、図１４、図１５に示す比較例では、撮像素子の高さ（Ｚ方向）が高くなってしまう。一方、本例では、撮像素子の高さを抑えることができる。

１ａ…右サイドカメラ
１ｂ…左サイドカメラ
１ｃ…フロントカメラ
１ｄ…バックカメラ
１ｅ…リアカメラ
２ａ…右ディスプレイ
２ｂ…左ディスプレイ
２ｃ…中央ディスプレイ
１０…コントローラ
１１…前方画像制御部
１２…後側方画像制御部
１３…俯瞰画像制御部
１４…後方画像制御部
２１…レンズ
２２…撮像素子
２３…筐体

Claims (7)

1. 車両に搭載される撮像装置であって、
   前記車両の後側方に位置する第１被写体及び前記車両の側方に位置する第２被写体からの光をそれぞれ収束させる光学系と、
   前記光学系により撮像した像に対応する画像データを出力する撮像素子と、
   前記車両の車室内に設けられ、前記画像データを表示するディスプレイとを備え、
   前記光学系の画角は１８０度以上であり、
   前記撮像素子は、
   前記光学系の焦点面に、矩形の形状に並べられた複数の画素を有し、
   前記矩形の複数の対角線のうち一方の対角線は、前記後側方に向かって配置されている
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、
   前記光学系は、前記焦点面と対向する対向面を有し、
   前記複数の対角線のそれぞれ両端は、前記対向面の外縁に位置する
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は２に記載の撮像装置において、
   前記光学系は、前記車両の右側方又は左側方の所定の位置で、車体の外側に設けられ、
   前記光学系の光軸が、前記車両の走行面に向けて配置され、
   前記複数の対角線の交点は、前記光軸の延長線上に位置し、
   前記一方の対角線は、前記走行面に対して平行な面で、前記交点を通りつつ前記車両の進行方向に沿う直線に対して３０度となる範囲内に向かって配置されている
   ことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記光学系は、
   前記第１被写体からの光を収束させる部分の光束を、前記第２被写体からの光を収束させる部分の光束より多くした非球面レンズである
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記光学系は、
   前記車両の進行方向に対して平行方向を光軸の方向とする一対のレンズを
   有する
   ことを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記複数の画素を有する画素領域は、
   前記第１被写体からの光を受光する第１画素領域と、前記第２被写体からの光を受光する第２画素領域とを含み、
   前記第１画素領域の解像度が前記第２画素領域の解像度よりも高い
   ことを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像素子を収容する筐体と、
   前記画像データの情報を出力するための信号線を含み、かつ、前記筐体から導出するケーブルとを備え、
   前記ケーブルは、前記車両の走行面を向く前記光学系の光軸に対して垂直方向に沿って導出する
   ことを特徴とする撮像装置。

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