JP4960856B2 - In-vehicle camera device - Google Patents
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Description
本発明は、車載カメラ装置に関する。 The present invention relates to a vehicle mounting the camera device.
前方左右の見通しが悪い路地等では、徐行しながら車両の運転席付近までを前方の路面に進入させて一旦停止しないと、運転席から前方の路面左右の安全を目視で確認することができなかった。そこで、近年、前方左右の見通しが悪い路地等においても、車両の運転席付近までを前方の路面に進入させることなく前方の路面左右の状況を容易に確認できるように、車体前部の前方両側領域の画像を車室内のモニタに表示する車載カメラ装置が知られている。 In alleys with poor visibility on the left and right sides of the vehicle, it is not possible to visually confirm the safety on the left and right sides of the road ahead from the driver's seat unless the vehicle is slowly stopped and entered the front road surface until it stops. It was. Therefore, in recent years, even in alleys where the front and left sides have poor visibility, both the front sides of the front part of the vehicle body can be easily checked without entering the front road surface up to the vicinity of the driver's seat. An in-vehicle camera device that displays an image of a region on a monitor in a vehicle interior is known.
このような車載カメラ装置では、車体前部の前方両側領域の画像を表示するために広画角(130〜190度程度)の広角レンズを有する広角カメラユニットが車体前面(例えば、フロントグリル前面)の中央部に設置される。ところで、このような広角レンズを有する広角カメラユニットは、一般に可視光領域での撮像しか対応していなので、夜間等の周囲が暗い環境下では使用できなかった。 In such a vehicle-mounted camera device, a wide-angle camera unit having a wide-angle lens with a wide angle of view (about 130 to 190 degrees) is used to display images of both front side regions of the front part of the vehicle body. It is installed in the center of By the way, since the wide-angle camera unit having such a wide-angle lens generally supports only imaging in the visible light region, it cannot be used in a dark environment such as at night.
このため、夜間等の周囲が暗い環境下でも昼間と同様に撮像できるように、赤外光を発する赤外LEDを設け、かつレンズの合焦位置を赤外光に対応させて切替え可能なカメラユニットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、前記特許文献1のようなカメラユニットは、夜間等の周囲が暗い環境下でも撮像できるように、赤外光を発する赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構を必要とし、更に、これらの部材(赤外LED、切替機構)を有しているのでカメラユニットが大型化し、コストも高くなる。
By the way, the camera unit as in
そこで、本発明は、赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構を用いることなく昼間および夜間においても良好に撮像することができ、かつコンパクトで安価な車載カメラ装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can capture images well in daytime and nighttime without using an infrared LED or a switching mechanism that switches the focus position of a lens between visible light and infrared light, and is compact and inexpensive . and to provide a vehicle mounting camera apparatus.
前記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、物体側から像面側に向けて複数のレンズを配列して構成された広角レンズ系と、前記広角レンズ系により結像された被写体像を複数の画素を有する受光面に受光して電気信号に変換する固体撮像素子とを備え、前記広角レンズ系を構成する前記複数のレンズのうちの一枚のレンズ、または前記複数のレンズのうちの物体側に一番近いレンズの物体側前方に、前記広角レンズ系の光軸を中心にして中央側に赤外光領域の波長の光線を透過させる第1透過手段を設けるとともに、同心円状に前記第1透過手段の外周側に可視光領域の波長の光線を透過させる第2透過手段を設け、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像を前記固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換するとともに、前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を前記固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換する広角カメラユニットと、車両の所定位置に配置される前記広角カメラユニットの前記固体撮像素子から出力される電気信号を表示可能な画像信号に処理する信号処理手段と、前記信号処理手段で生成された画像信号を入力して画像を表示する表示手段と、車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段で検出された照度情報に基づいて、車両周囲が所定照度以上であると判断したときは、少なくとも前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像に応じた前記信号処理手段から出力される画像信号を選択して前記表示手段に表示させるよう制御し、車両周囲が所定照度未満であると判断したときは、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像に応じた前記信号処理手段から出力される画像信号を選択して前記表示手段に表示させるよう制御する制御手段とを有することを特徴としている。
In order to achieve the object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、物体側から像面側に向けて複数のレンズを配列して構成された広角レンズ系と、前記広角レンズ系により結像された被写体像を複数の画素を有する受光面に受光して電気信号に変換する固体撮像素子とを備え、前記広角レンズ系を構成する前記複数のレンズのうちの一枚のレンズ、または前記複数のレンズのうちの物体側に一番近いレンズの物体側前方に、前記広角レンズ系の光軸を中心にして中央側に赤外光領域の波長の光線を透過させる第1透過手段を設けるとともに、同心円状に前記第1透過手段の外周側に可視光領域の波長の光線を透過させる第2透過手段を設け、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像を前記固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換するとともに、前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を前記固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換する広角カメラユニットと、車両の所定位置に配置される前記広角カメラユニットの前記固体撮像素子から出力される電気信号を表示可能な画像信号に処理する信号処理手段と、前記信号処理手段で生成された画像信号を入力して画像を表示する表示手段と、を有し、前記信号処理手段から出力される画像信号に基づいて前記表示手段は、車両周囲が所定照度以上の環境下では、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像、および前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を表示し、車両周囲が所定照度未満の環境下では、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像を表示することを特徴している。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、前記広角カメラユニットの前記広角レンズ系は、絞りを間に挟んで物体側の前群レンズと像面側の後群レンズからなり、前記前群レンズは、物体側から順に負の屈折力を有する第1レンズと第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズを有し、前記後群レンズは、正の屈折力を有する第4レンズを有し、前記第2レンズの物体側のレンズ面は、光軸に対して直交方向に平面状に形成されており、前記第1透過手段は、前記第2レンズの物体側の平面状のレンズ面に光軸を中心にして中央側に蒸着した赤外光領域の波長の光線を透過させる第1コーティング膜であり、前記第2透過手段は、同心円状に前記第1コーティング膜の外周側に蒸着した可視光領域の波長の光線を透過させる第2コーティング膜であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the wide-angle lens system of the wide-angle camera unit includes a front group lens on the object side and a rear group lens on the image plane side with an aperture interposed therebetween. A first lens and a second lens having negative refractive power in order from the side, a third lens having positive refractive power, and the rear lens group has a fourth lens having positive refractive power, The lens surface on the object side of the second lens is formed in a planar shape in a direction orthogonal to the optical axis, and the first transmitting means has an optical axis on the planar lens surface on the object side of the second lens. A first coating film that transmits light having a wavelength in the infrared light region deposited on the center side with respect to the center, and the second transmission means includes visible light deposited concentrically on the outer peripheral side of the first coating film. that the second coating layer which transmits light in the wavelength region It is a symptom.
請求項4に記載の発明は、前記第1コーティング膜は、真空蒸着法によりTiO 2 とSiO 2 を交互に複数積層して形成された薄膜であり、前記第2コーティング膜は、真空蒸着法によりTa 2 O 5 とSiO 2 を交互に複数積層して形成された薄膜であることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the first coating film is a thin film formed by alternately laminating a plurality of TiO 2 and SiO 2 by a vacuum deposition method , and the second coating film is formed by a vacuum deposition method. ta 2 O 5 and is characterized in thin der Rukoto formed by stacking a plurality of SiO 2 alternately.
請求項5に記載の発明は、前記広角カメラユニットを、車両の前面中央部に設置したことを特徴としている。
Inventions of
本発明に係る車載カメラ装置によれば、広角カメラユニットの第1透過手段を透過した広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像を固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換するとともに、第2透過手段を透過した広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を固体撮像素子の受光面に受光して電気信号に変換することにより、赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構を用いることなく昼間および夜間においても良好に撮像することができ、かつ赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構を用いてないので、コンパクトで安価な車載カメラ装置を提供することができる。 According to the in- vehicle camera device of the present invention, the object image by the infrared light in the object-side central region of the wide-angle lens system that has passed through the first transmission means of the wide-angle camera unit is received by the light-receiving surface of the solid-state image sensor, and the electric signal is received. The object image by the visible light in the peripheral area on the object side of the wide-angle lens system that has passed through the second transmission means is received by the light receiving surface of the solid-state imaging device and converted into an electrical signal, Without using a switching mechanism that switches the focus position of the lens between visible light and infrared light, it is possible to capture images well in the daytime and at night, and the infrared LED, visible light and infrared light Since a switching mechanism for switching the in-focus position is not used, a compact and inexpensive on- vehicle camera device can be provided.
また、本発明に係る車載カメラ装置によれば、広角カメラユニットの固体撮像素子から出力される電気信号を信号処理手段により表示可能な画像信号に処理して表示手段に画像表示することにより、第1透過手段を透過した広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像と、第2透過手段を透過した広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を表示手段に表示することができる。
Further, according to the vehicle camera system according to the present invention, by an image displayed on the display unit by processing the image signal which can be displayed by the signal processing means an electrical signal output from the solid-state imaging device of the wide angle camera unit, An object image by infrared light in the central area on the object side of the wide-angle lens system that has passed through the first transmission means and a subject image by visible light in the peripheral area on the object side of the wide-angle lens system that has passed through the second transmission means are displayed on the display means. can do.
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態1〉
図1は、本発明の実施形態1に係る広角カメラユニットを有する車載カメラ装置を搭載した車両を示す概略図、図2は、本発明の実施形態1に係る広角カメラユニットを示す概略構成図である。なお、本実施形態は、車両の前方周辺および正面前方を撮像してモニタに表示する車載カメラ装置に適用した例である。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
<
FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle equipped with an in-vehicle camera device having a wide-angle camera unit according to
図1に示すように、本実施形態に係る車載カメラ装置1は、車両(自動車)2の車両前面(例えば、フロントグリル前面)2aの中央部に設置した広角カメラユニット3と、広角カメラユニット3から出力される電気信号を処理する処理部4と、処理部4から出力される映像信号を入力し広角カメラユニット3で撮像された画像を表示する液晶モニタ(LCD)等のモニタ5と、車両周囲の照度(明るさ)を検出する照度センサ6を備えている。処理部4は車室内のインストルメントパネル(不図示)の内側に設置され、モニタ5はインスツルメントパネルに設置されている。また、照度センサ6はフロントウインドウの内側に設置されている。
As shown in FIG. 1, an in-
広角カメラユニット3は、図2に示すように、広角レンズ系10と、固体撮像素子としてのCCDイメージセンサ(以下、「CCD」という」11と、カメラユニット本体18を備えている。CCD11は可視光領域から赤外光のうちの近赤外光領域の波長に対して感度を有している。
2, the wide-
広角レンズ系10は、物体側(図2の左側)から像面(CCD11の受光面11a)側に向けて順に配列された、負の屈折力を有する第1レンズ12、負の屈折力を有する第2レンズ13、正の屈折力を有する第3レンズ14、正の屈折力を有する第4レンズ15を有している。また、第3レンズ14と第4レンズ15の間には絞り16が配置され、第4レンズ15の後方(像面(CCD11の受光面11a)側)には、ローパスフィルター等の機能を有する平行平面状のガラスフィルタ17が配置されている。第1レンズ12〜第4レンズ15、絞り16、ガラスフィルタ17の各外周面は、カメラユニット本体18内に設けた支持体(不図示)によって位置決めされて支持されている。
The wide-
このように、本実施形態における広角レンズ系10は、前群レンズを構成する第1レンズ12、第2レンズ13、第3レンズ14と、後群レンズを構成する第4レンズ15からなる2群4枚構成であり、単焦点で190°程度の超広画角を有する超広角レンズユニットである。なお、本実施形態における広角レンズ系10は、可視光領域から近赤外光領域の波長に対してCCD11の受光面11aに良好に合焦するように構成されている。
As described above, the wide-
第1レンズ12は、物体側に凸面12a、像面側に凹面12bを有している。第2レンズ13は、物体側に平面13a、像面側に凹面13bを有している。第3レンズ14は、物体側に凸面14a、像面側に凸面14bを有している。第4レンズ15は、物体側に凸面15a、像面側に凹面15bを有している。第1レンズ12〜第4レンズ15は、ガラス材料により形成されており、また第1レンズ12の像面側の凹面12bは非球面状に形成されている。
The
また、第2レンズ13の物体側の平面13aには、同心円状に中央側とその外周側にそれぞれ第1コーティング膜A1と第2コーティング膜A2が蒸着されている。中央側の第1コーティング膜A1は、近赤外光領域の波長(600〜1000nm程度の波長)のみを透過する膜であり、外周側の第2コーティング膜A2は、可視光領域の波長(420〜620nm程度の波長)のみを透過する膜である。
Further, on the object-
第1コーティング膜A1は、例えば真空蒸着法により、TiO2(酸化チタン)とSiO2(酸化ケイ素)を交互に40〜60層程度に積層して形成されている。膜厚は数百nm程度である。また、第2コーティング膜A2は、例えば真空蒸着法により、Ta2O5(五酸化タンタル)とSiO2(酸化ケイ素)を交互に40〜60層程度に積層して形成されている。膜厚は数百nm程度である。 The first coating film A1 is formed by alternately stacking about 40 to 60 layers of TiO 2 (titanium oxide) and SiO 2 (silicon oxide) by, for example, a vacuum deposition method. The film thickness is about several hundred nm. The second coating film A2 is formed by alternately laminating Ta 2 O 5 (tantalum pentoxide) and SiO 2 (silicon oxide) in about 40 to 60 layers by, for example, a vacuum deposition method. The film thickness is about several hundred nm.
なお、第2レンズ13の平面13aの中央側に第1コーティング膜A1を蒸着するときは、外周側の第2コーティング膜A2の蒸着領域をマスクで覆って中央側のみに蒸着させ、その後、第2レンズ13の平面13aに第2コーティング膜A2を蒸着するときは、蒸着した中央側の第1コーティング膜A1の蒸着領域をマスクで覆って外周側のみに蒸着させる。このように、第2レンズ13の物体側の平面13aの中央側に近赤外光領域の波長のみを透過する第1コーティング膜A1が蒸着され、その外周側に可視光領域の波長のみを透過する第2コーティング膜A2が蒸着されている。また、第2レンズ13の物体側の平面13aは、平面状に形成されているので、第1コーティング膜A1および第2コーティング膜A2を容易に、かつ均一に蒸着させることができる。
When depositing the first coating film A1 on the center side of the
これにより、図2に示すように、光軸を中心に対して60〜70°程度の画角θ1の範囲内では、近赤外光のみが第1レンズ12を通して第2レンズ13の平面13aに蒸着した第1コーティング膜A1を透過し、第2レンズ13、第3レンズ14、第4レンズ15、ガラスフィルタ17を通してCCD11の受光面11aに入射する。また、光軸を中心に対して70〜190°程度の画角θ2の範囲内では、可視光のみが第1レンズ12を通して第2レンズ13の平面13aに蒸着した第2コーティング膜A2を透過し、第2レンズ13、第3レンズ14、第4レンズ15、ガラスフィルタ17を通してCCD11の受光面11aに入射する。なお、CCD11の各画素の前面側にはR,G,Bの色フィルタ(不図示)が配置されている。
As a result, as shown in FIG. 2, only near-infrared light passes through the
処理部4は、図3に示すように、CDS(相関2重サンプリング部)20、AGC(アナログゲイン制御部)21、A/D変換部22、信号処理部23、画像選択部24、および制御部(CPU)25を有している。
As shown in FIG. 3, the
CDS20は、CCD11から出力される電気信号をサンプリングする。AGC21は、CDS20にてサンプリングされた電気信号(アナログ画像信号)のゲインを調整する。A/D変換部22は、AGC21から出力される電気信号(アナログ画像信号)をA/D変換する。信号処理部23は、A/D変換部22によりデジタル信号に変換された画像データをモニタ5に表示可能な画像信号に変換処理する。
The
画像選択部24は、信号処理部23から入力される画像信号に対し、制御部25から入力される判定信号(照度センサ6で検出した車両周囲の照度情報に基づいた信号)に基づいて、モニタ5に表示させる画像(第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像、または第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像)を選択する(詳細は後述する)。制御部(CPU)25は、処理部4の動作制御を含め本実施形態に係る車載カメラ装置1全体を制御する。
The
なお、運転者(操作者)が選択スイッチ26を手動操作して、選択信号を制御部25に入力することによっても、モニタ5に表示させる画像(第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像、または第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像)を画像選択部24により選択することができる。
The driver (operator) manually operates the
次に、前記した本実施形態に係る車載カメラ装置1による画像表示動作を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, an image display operation by the in-
車両2の車両前面(例えば、フロントグリル前面)2aの中央部に設置された広角カメラユニット3の広角レンズ系10により、図2に示したように車両前面の水平方向(車両前面と平行な方向)に対して190°程度の画角を有する光学像(被写体像)が形成され、CCD11の受光面11aに結像する。そして、CCD11から出力される前記光学像に応じた電気信号は、処理部4のCDS(相関2重サンプリング部)20、AGC(アナログゲイン制御部)21を通してA/D変換部22によりデジタル形式の画像データに変換される。
A wide-
信号処理部23は、A/D変換部22から出力される画像データに対して、ガンマ補正、輪郭補正、ホワイトバランス補正等の画像処理を施すとともに、モニタ5に表示可能な画像信号に変換処理し、処理した画像信号を画像選択部24に出力する(ステップS1)。
The
なお、画像選択部24に入力される画像信号は、第2レンズ13の平面13aの中央側に蒸着した第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像に対応した画像信号、および第2レンズ13の平面13aの外周側に蒸着した第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像に対応した画像信号を含んでいる。
The image signal input to the
そして、照度センサ6で車両周囲の照度を検出する(ステップS2)。制御部25は、照度センサ6から入力される照度情報(検出照度)と予め設定している設定照度とを比較する(ステップS3)。そして、ステップS3で検出照度が設定照度以上(検出照度≧設定照度)であると判定した場合(ステップS3:YES)、即ち、昼間等で車両周囲が視認可能な程度以上に明るい状況の場合には、この判定に応じた判定信号を画像選択部24に出力する。
Then, the
そして、画像選択部24は、制御部25から入力される判定信号に基づいて、信号処理部23から入力される画像信号から第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像に対応した画像信号を選択し、車両前方両側の可視光の画像をモニタ5に表示させる(ステップS4)。
Then, based on the determination signal input from the
例えば、図5に示すように、昼間等で車両周囲が視認可能な程度以上に明るい状況で、車載カメラ装置1を搭載した車両2を、生垣31等によって前方左右の見通しが悪い路地から前方の交差する道路30に対して左折させる場合に、車両前面2a付近のみをこの道路30に進入させて停止する。これにより、広角カメラユニット3に設けた広角レンズ系10の第2レンズ13の平面13aに蒸着した外周側の第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像がモニタ5に表示される。
For example, as shown in FIG. 5, in a situation where the surroundings of the vehicle are brighter than can be visually recognized in the daytime or the like, the
図5において、a1,a2(斜線で示した部分)は、広角レンズ系10の第2コーティング膜A2を透過する可視光に対応した車両前面の水平方向(車両前面2aと平行な方向)の撮像領域であり、運転席からは死角になっている道路30の左右両側がモニタ5に表示される。これにより、前方左右の見通しが悪い路地等においても、車両前面2aの前方両側の状況を安全に、かつ容易に確認することができる。
In FIG. 5, a <b> 1 and a <b> 2 (parts indicated by oblique lines) are images in the horizontal direction of the front surface of the vehicle corresponding to visible light transmitted through the second coating film A <b> 2 of the wide-angle lens system 10 (direction parallel to the
なお、車両2の正面前方側(図5の撮像領域a1と撮像領域a2の間の領域)の第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像も併せてモニタ5に表示してもよい。本実施形態では、昼間等で車両周囲が視認可能な程度以上に明るい状況の場合には、車両2の正面前方側は運転者が直接視認することができるので、モニタ5には表示されないように画像処理している。
Note that the near-infrared light image transmitted through the first coating film A1 on the front front side of the vehicle 2 (the region between the imaging region a1 and the imaging region a2 in FIG. 5) may also be displayed on the
また、ステップS3で検出照度が設定照度未満であると判定した場合(ステップS3:NO)、即ち、夜間等で車両周囲が暗く視認しにくい状況の場合には、この判定に応じた判定信号を画像選択部24に出力する。
Further, when it is determined in step S3 that the detected illuminance is less than the set illuminance (step S3: NO), that is, when the surroundings of the vehicle are dark and difficult to see at night or the like, a determination signal corresponding to this determination is given. The image is output to the
そして、画像選択部24は、制御部25から入力される判定信号に基づいて、信号処理部23から入力される画像信号から第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像に対応した画像信号を選択し、モニタ5に車両正面前方側の近赤外光の画像を表示させる(ステップS5)。
Then, the
例えば、図6に示すように、夜間等で車両2の進行方向前方が暗く視認しにくい状況の場合(図6では、夜間で車両2の進行方向前方(車両2のヘッドライトの光(ロービーム)が届かない程度の前方)に歩行者32や自転車に乗った人33が道路を横断している場合)には、広角カメラユニット3に設けた広角レンズ系10の第2レンズ13の平面13aに蒸着した中央側の第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像がモニタ5に表示される。
For example, as shown in FIG. 6, in the situation where the front of the
図6において、a3(斜線で示した部分)は、広角レンズ系10の第1コーティング膜A1を透過する近赤外光に対応した車両前面の水平方向(車両前面2aと平行な方向)の撮像領域であり、運転者が視認しにくい車両2のヘッドライトの光が届かない程度前方の路面がモニタ5に表示される。これにより、夜間で運転者が視認しにくい車両2のヘッドライトの光(ロービーム)が届かない程度前方の状況を容易に確認することができる。
In FIG. 6, a <b> 3 (part indicated by oblique lines) is an image in the horizontal direction of the vehicle front surface (direction parallel to the vehicle
このように、本実施形態に係る車載カメラ装置1によれば、夜間用に赤外光を発する赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構等を設けることなく、昼間および夜間においても単一の広角カメラユニット3で良好に撮像することができる。これにより、照度センサ6で検出される車両周囲の照度情報に基づいて、第1コーティング膜A1を透過した広角レンズ系10の物体側中央領域の近赤外光による被写体像、または第2コーティング膜A2を透過した広角レンズ系10の物体側周辺領域の可視光による被写体像を選択してモニタ5に表示することができる。
Thus, according to the vehicle-mounted
なお、運転者(操作者)が選択スイッチ26を操作して制御部25に選択信号を入力することにより、制御部25から画像選択部24に選択信号が出力される。これにより、照度センサ6で検出される車両周囲の照度情報にかかわらず、運転者の意思に基づいて前記した可視光の画像か近赤外光の画像のいずれか選択した一方の画像、もしくは両方の画像をモニタ5に表示することができる。
Note that when the driver (operator) operates the
また、本実施形態に係る車載カメラ装置1によれば、従来例のように夜間用の赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構を用いる必要がないので、コンパクトで安価な広角カメラユニット3を提供することができる。
Moreover, according to the vehicle-mounted
なお、前記実施形態では、第1コーティング膜A1と第2コーティング膜A2を広角レンズ系10の第2レンズ13の平面13aに同心円状に蒸着した構成であったが、これに限らず、第1コーティング膜A1と第2コーティング膜A2を広角レンズ系10の第1レンズ12の物体側の凸面12a、像面側の凹面12b、第2レンズ13の像面側の凹面13b、第3レンズ14の物体側の凸面14a、像面側の凸面14bのいずれかの一面に蒸着するようにしてもよい。
In the above embodiment, the first coating film A1 and the second coating film A2 are concentrically deposited on the
また、前記実施形態では、広角レンズ系10に対して近赤外光の波長領域の光線と可視光の波長領域の光線をそれぞれ同心円状に透過させるために、第2レンズ13の平面13aにコーティング膜(第1コーティング膜A1と第2コーティング膜A2)を蒸着した構成であったが、これに限らず、例えば第1レンズ12の物体側前方に、広角レンズ系10に対して近赤外光の波長領域の光線と可視光の波長領域の光線をそれぞれ同心円状に透過させる構成のフィルタや回折格子などを配置することも可能である。
In the above embodiment, the wide-
また、前記実施形態では、本発明に係る車載カメラ装置を、車両前方周辺領域を撮像してモニタに表示する車載カメラ装置に適用した例であったが、これ以外にも、例えば車両後方周辺を撮像してモニタに表示する車載カメラ装置(バックガイドモニタ装置)などにも同様に適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although it was an example which applied the vehicle-mounted camera apparatus which concerns on this invention to the vehicle-mounted camera apparatus which images a vehicle front periphery area and displays it on a monitor, in addition to this, for example, a vehicle back periphery The present invention is also applicable to an in-vehicle camera device (back guide monitor device) that captures an image and displays it on a monitor.
〈実施形態2〉
図7は、本発明の実施形態2に係る広角カメラユニットを備えた車載カメラ装置の構成を示すブロック図である。なお、図1〜図3に示した実施形態1と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
<
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle camera device including a wide-angle camera unit according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as
前記したように信号処理部23で生成される画像信号は、広角レンズ系10の第2レンズ13の平面13aの中央側に蒸着した第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像に対応した画像信号、および第2レンズ13の平面13aの外周側に蒸着した第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像に対応した画像信号を含んでいる。
As described above, the image signal generated by the
そして、本実施形態では、車両周囲が所定照度以上である昼間等の環境下では、信号処理部23から出力される画像信号に基づいてモニタ5は、第2レンズ13の平面13aの中央側に蒸着した第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像、および第2レンズ13の平面13aの外周側に蒸着した第2コーティング膜A2を透過した可視光の画像の両方を表示する。これにより、車両周囲が所定照度以上である昼間等の環境下では、車両2の正面前方領域および前方両側領域の画像がモニタ5に表示される。
In the present embodiment, the
また、車両周囲が所定照度未満である夜間等の環境下では、信号処理部23から出力される画像信号に基づいてモニタ5は、第2レンズ13の平面13aの中央側に蒸着した第1コーティング膜A1を透過した近赤外光の画像を表示する(夜間等では可視光の画像は表示できない)。これにより、車両周囲が所定照度未満である夜間等の環境下では、車両2の正面前方領域の画像がモニタ5に表示される。
Further, in an environment such as nighttime where the surroundings of the vehicle are less than a predetermined illuminance, the
このように、本実施形態に係る車載カメラ装置によれば、夜間用の赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構等を設けることなく、昼間および夜間においても単一の広角カメラユニット3で撮像した画像をモニタ5に表示することができる。また、従来例のように夜間用の赤外LEDや、可視光と赤外光とでレンズの合焦位置を切替える切替機構等を設ける必要がないので、コンパクトで安価な広角カメラユニット3を提供することができる。
Thus, according to the in-vehicle camera device according to the present embodiment, the nighttime and nighttime without providing the infrared LED for nighttime or the switching mechanism for switching the focus position of the lens between visible light and infrared light. The image captured by the single wide-
1 車載カメラ装置
2 車両
2a 車体前面
3 広角カメラユニット
4 処理部
5 モニタ(表示手段)
6 照度センサ(照度検出手段)
10 広角レンズ系
11 CCD(固体撮像素子)
12 第1レンズ
13 第2レンズ
14 第3レンズ
15 第4レンズ
23 信号処理部(信号処理手段)
24 画像選択部
25 制御部(制御手段)
A1 第1コーティング膜(第1透過手段)
A2 第2コーティング膜(第2透過手段)
DESCRIPTION OF
6 Illuminance sensor (illuminance detection means)
10 Wide-
12
24
A1 First coating film (first permeation means)
A2 Second coating film (second permeation means)
Claims (5)
車両の所定位置に配置される前記広角カメラユニットの前記固体撮像素子から出力される電気信号を表示可能な画像信号に処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段で生成された画像信号を入力して画像を表示する表示手段と、
車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、
前記照度検出手段で検出された照度情報に基づいて、車両周囲が所定照度以上であると判断したときは、少なくとも前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像に応じた前記信号処理手段から出力される画像信号を選択して前記表示手段に表示させるよう制御し、車両周囲が所定照度未満であると判断したときは、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像に応じた前記信号処理手段から出力される画像信号を選択して前記表示手段に表示させるよう制御する制御手段とを有する、
ことを特徴とする車載カメラ装置。 A wide-angle lens system configured by arranging a plurality of lenses from the object side to the image plane side, and a subject image formed by the wide-angle lens system is received by a light-receiving surface having a plurality of pixels and converted into an electrical signal. and a solid-state imaging device for converting, one lens of the plurality of lenses constituting the front Symbol wide-angle lens system or on the object side in front of the closest lens on the object side of the plurality of lenses, A first transmission means for transmitting light having a wavelength in the infrared light region is provided on the center side with the optical axis of the wide-angle lens system as a center, and a wavelength in the visible light region is formed concentrically on the outer peripheral side of the first transmission device. A second transmissive unit that transmits the first light beam, and receives an object image by infrared light in the object-side central region of the wide-angle lens system transmitted through the first transmissive unit on the light receiving surface of the solid-state imaging device to receive an electrical signal And convert to A wide-angle camera unit for converting the electric signal of a subject image by visible light on the object side peripheral region of the wide-angle lens system that has been transmitted through the transmission means and received by the light receiving surface of the solid-
Signal processing means for processing an electrical signal output from the solid-state imaging device of the wide-angle camera unit disposed at a predetermined position of a vehicle into a displayable image signal;
Display means for displaying the image by inputting the image signal generated by the signal processing means;
Illuminance detection means for detecting the illuminance around the vehicle;
Based on the illuminance information detected by the illuminance detection means, when it is determined that the surroundings of the vehicle is greater than or equal to a predetermined illuminance, at least by the visible light in the object-side peripheral area of the wide-angle lens system that has passed through the second transmission means Control is performed so that an image signal output from the signal processing unit corresponding to the subject image is selected and displayed on the display unit, and when it is determined that the surroundings of the vehicle are less than a predetermined illuminance, the first transmission unit is transmitted. to have a control means for controlling so as to be displayed on said display means by selecting an image signal output from said signal processing means corresponding to the object image by the infrared light on the object side central region of the wide-angle lens system has,
An in- vehicle camera device characterized by that.
車両の所定位置に配置される前記広角カメラユニットの前記固体撮像素子から出力される電気信号を表示可能な画像信号に処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段で生成された画像信号を入力して画像を表示する表示手段と、を有し、
前記信号処理手段から出力される画像信号に基づいて前記表示手段は、車両周囲が所定照度以上の環境下では、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像、および前記第2透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側周辺領域の可視光による被写体像を表示し、車両周囲が所定照度未満の環境下では、前記第1透過手段を透過した前記広角レンズ系の物体側中央領域の赤外光による被写体像を表示する、
ことを特徴とする車載カメラ装置。 A wide-angle lens system configured by arranging a plurality of lenses from the object side to the image plane side, and a subject image formed by the wide-angle lens system is received by a light-receiving surface having a plurality of pixels and converted into an electrical signal. A solid-state imaging device for conversion, one lens of the plurality of lenses constituting the wide-angle lens system, or the object side front of the lens closest to the object side of the plurality of lenses, A first transmission means for transmitting a light beam having a wavelength in the infrared light region is provided on the center side with the optical axis of the wide-angle lens system as a center, and a wavelength of a visible light region is concentrically formed on the outer peripheral side of the first transmission device. A second transmission unit configured to transmit a light beam; an object image of infrared light in the object-side central region of the wide-angle lens system that has passed through the first transmission unit is received by the light-receiving surface of the solid-state imaging device and converted into an electrical signal; With the conversion A wide-angle camera unit for converting the electric signal of a subject image by visible light on the object side peripheral region of the wide-angle lens system that has been transmitted through the transmission means and received by the light receiving surface of the solid-
Signal processing means for processing an electrical signal output from the solid-state imaging device of the wide-angle camera unit disposed at a predetermined position of a vehicle into a displayable image signal;
Display means for displaying the image by inputting the image signal generated by the signal processing means,
Based on the image signal output from the signal processing unit, the display unit is configured to transmit infrared light in the central region on the object side of the wide-angle lens system that has passed through the first transmission unit in an environment where the surroundings of the vehicle have a predetermined illuminance or higher. And the subject image by the visible light in the object side peripheral area of the wide-angle lens system that has passed through the second transmission means are displayed and transmitted through the first transmission means in an environment where the vehicle periphery is less than a predetermined illuminance. Display a subject image by infrared light in the central region on the object side of the wide-angle lens system,
An in- vehicle camera device characterized by that.
前記第1透過手段は、前記第2レンズの物体側の平面状のレンズ面に光軸を中心にして中央側に蒸着した赤外光領域の波長の光線を透過させる第1コーティング膜であり、前記第2透過手段は、同心円状に前記第1コーティング膜の外周側に蒸着した可視光領域の波長の光線を透過させる第2コーティング膜である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車載カメラ装置。 The wide- angle lens system of the wide- angle camera unit includes a front group lens on the object side and a rear group lens on the image plane side with a stop interposed therebetween, and the front group lens has negative refractive power in order from the object side. A first lens, a second lens, a third lens having a positive refractive power, and the rear lens group has a fourth lens having a positive refractive power, and a lens surface on the object side of the second lens; Is formed in a planar shape perpendicular to the optical axis,
The first transmission means is a first coating film that transmits a light beam having a wavelength in an infrared region deposited on a central side around an optical axis on a planar lens surface on the object side of the second lens, The second transmission means is a second coating film that transmits a light beam having a wavelength in the visible light region concentrically deposited on the outer peripheral side of the first coating film.
The in- vehicle camera device according to claim 1 or 2 , wherein
ことを特徴とする請求項3に記載の車載カメラ装置。 The first coating film is a thin film formed by alternately laminating a plurality of TiO 2 and SiO 2 by a vacuum evaporation method, and the second coating film is an alternating film of Ta 2 O 5 and SiO 2 by a vacuum evaporation method. A thin film formed by laminating a plurality of layers,
The in- vehicle camera device according to claim 3 .
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車載カメラ装置。 The wide-angle camera unit is installed in the front center of the vehicle.
The in-vehicle camera device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the on-vehicle camera device is provided.
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