JPH0983879A

JPH0983879A - 車載カメラ装置

Info

Publication number: JPH0983879A
Application number: JP7264745A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shirakawa; 博之白川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】車室内に搭載する車載カメラについて、直射
日光による偏光フィルタの劣化、並びにフロントガラス
からの映り込みを防止すると共に、路面からの反射光の
低減を図る。【解決手段】偏光膜２２を平面ガラス板２３と赤外光
カットフィルタ２４で挟持することにより偏光フィルタ
２１を構成し、偏光フィルタ２１をレンズ２５と固体撮
像素子２７の間に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車に搭載す
るカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年自動車にＣＣＤカメラ（固体撮像素
子を使ったカメラ）を搭載し、走行道路の白線認識や障
害物検知などによる自動車の安全走行に関する試みがな
されている。図５はこの種のカメラ１の構成の例を示す
図であり、図において、２はレンズ部分、３はＣＣＤ、
４はレンズ２とＣＣＤ３の間に配置された赤外線カット
フィルタである。

【０００３】このカメラ１を自動車に搭載する場合、特
に自車の前方監視を行う場合には、カメラは車室内のル
ームミラー付近に取り付けられるのが通例である。これ
はカメラの位置が高いため、自車の直近から遠方まで見
通せることと、車室内であるため、カメラを防水構造と
する必要がないためである。

【０００４】図６はこのカメラ１の装着例を示す図であ
り、図において、５は自動車の天井、６は自動車のフロ
ントガラス、７はダッシュボード、７ａはダッシュボー
ドの上面部、８は太陽である。以上のようなものにおい
て、太陽８の入射光Ｌ₀は、ダッシュボード７の上面部
７ａで反射し、Ｌ₁となってフロントガラス６の内面に
入射し、ここで再び反射されてＬ₂となり、これがカメ
ラのレンズ２に入射する。その結果、カメラ１で本来得
られるべき画像のコントラストを著しく低下させてしま
う、いわゆるフロントガラスからの映り込み問題が発生
していた。これはダッシュボード７の上面部７ａに地図
帳とかタオルなど反射率の高いものを置いた場合、特に
顕著である。この対策として、従来偏光フィルタをレン
ズ２の前に取り付けてフロントガラス６からの反射光Ｌ
₂をカットする方法がよく知られていた。

【０００５】図７はこの従来例を示す図であり、図にお
いて、９はレンズの前方に取り付けた偏光フィルタであ
る。なお、この偏光フィルタ９は、薄いプラスチックシ
ート（ポリビニールアルコール）に沃素を配向させて吸
着した偏光板を２枚の透明平面ガラスでサンドイッチ構
造としたものである。図８はこの偏光フィルタの断面構
造を示したものであり、１０は偏光膜、１１はそれを保
護するための透明平面ガラスで、この透明平面ガラス１
１で偏光膜１０を挟んで接着し、一体としたものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の車載カメラ装置
は以上のように構成されているので、反射光は除去でき
るが、偏光フィルタがレンズの前方に配置されているた
め、日光の直射を受けることがあり、紫外線による劣化
をきたし、偏光フィルタとしての機能が低下してしま
う。更に、この偏光フィルタにより、ゴースト像が発生
し易くなるという問題点があった。図９は偏光フィルタ
によるゴースト像発生のメカニズムを説明する図であ
り、図において、ＣＣＤ３のＸ点に結像した結像光の一
部がこの面で反射し、それがレンズ２前面に配置した偏
光フィルタ９の裏面で反射され、それがレンズ２に再入
射し、本来の結像点であるＸ点と対称の位置Ｙ点にゴー
スト像を発生させてしまう。これは輝度の高い像ほど顕
著に現われるので、車載カメラの場合のように夜間対向
車のヘッドライトや街灯など輝度の高い光源が画角内に
入り込む機会の多いカメラにあっては無視できない問題
であった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、フロントガラスからの映り込み
を防止すると共に、使用する偏光フィルタの劣化防止及
び偏光フィルタ使用により発生するゴースト像の発生を
防止するための車載用カメラを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る車載カメラ装置は、平面ガラス板と赤外光カットフィ
ルタで偏光膜を挟持し一体化した偏光フィルタを、レン
ズと固体撮像素子の間に設置したものである。

【０００９】この発明の請求項２に係る車載カメラ装置
は、２枚の赤外光カットフィルタで偏光膜を挟持し一体
化した偏光フィルタを、レンズと固体撮像素子の間に設
置したものである。

【００１０】この発明の請求項３に係る車載カメラ装置
は、偏光膜とプラスチック薄板による赤外光カットフィ
ルタを重ね、両者を平面ガラス板で挟持してなる偏光フ
ィルタを、レンズと固体撮像素子の間に設置したもので
ある。

【００１１】この発明の請求項４に係る車載カメラ装置
は、レンズの光軸を回転軸とする偏光フィルタの回転角
を水平面からの反射光を除去できる角度に設置したもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の一実施形態を図につい
て説明する。図１は本発明による偏光フィルタ２１を示
す断面図である。図において、２２は偏光膜で、薄いプ
ラスチックシート（ポリビニールアルコール）に沃素を
配向させて吸着させたものである。２３は偏光膜２２保
護用の平面ガラス板、２４は平面ガラス板に金属イオン
を混入又は蒸着させて７００μｍ以上の赤外光を透過さ
せないための赤外光カットフィルタであり、このフィル
タ２４と平面ガラス板２３で偏光膜２２をサンドイッチ
する状態で接着し一体化する。即ち赤外光カットフィル
タ２４は偏光膜２２の保護板の機能も有する。この様に
して構成したフィルタ２１は赤外光カットと偏光カット
の２つの機能をもつフィルタとなる。

【００１３】このように、赤外光をカットするのは、Ｃ
ＣＤが人間の目に感じない赤外域にも感光性があり、一
方レンズは可視光域で収差がなくなるよう設計されてい
るので、赤外光に対しては焦点ずれを生じ、効果的に映
像の鮮明度を悪化させるので、これを防止するためであ
る。又、特に車載カメラ装置においては、夜間対向車の
ヘッドライトのように多量の赤外光を含む光源が画角内
に入射した場合、画面全体のコントラストを著しく低下
させるので、これを防ぐ意味からも必要となる。

【００１４】次に、偏光フィルタがガラスや水面からの
反射光を除去できる原理について説明すると、偏光フィ
ルタは光学的に見ると非常に微細な一枚の平行格子の構
造をしており、この格子と平行に振動する光は透過でき
るが、直交する方向に振動する光は透過できない特性を
もっている。一方、ガラスや水面からの反射光は光の振
動方向が一方向のみの偏光となっているため、この振動
方向と直交する状態に偏光フイルタを置けば、反射光を
除去できる。反射面の角度が変化すれば、それに応じて
偏光フィルタを光軸を中心に回転させなければならな
い。一般のスチル写真カメラ用として市販されている偏
光フィルタはこの理由から回転できる構造となってお
り、例えば縦に配置されたショーウインドーのガラスの
反射光を除去する場合と、水面からの反射光を除去する
場合とでは偏光フィルタを９０°回転させる必要があ
る。しかし、本発明の主旨である自動車のフロントガラ
スの映り込み防止については、フロントガラスからの反
射は水平方向のみであるから、この方向だけの反射光を
除去するよう偏光フィルタを固定的に設置できる。従っ
て車載カメラについては偏光フィルタを外部から回転さ
せる必要がなく、カメラ内部に設置することが可能であ
る。

【００１５】図２は本発明による偏光フィルタ２１を組
み込んだ車載カメラを示す図であり、図において、２５
はレンズであり、図２ではレンズは１枚で描いてあるが
実際には３〜５枚のレンズで構成された組合せレンズで
ある。２６は被写体の明るさに応じてレンズ２５の有効
径を変化させ、画面の明るさとほぼ一定に保つための絞
り装置であり、このような絞り装置２６はレンズ群の中
に組み込まれている。２７はＣＣＤで、レンズ２５によ
りこのＣＣＤ２７面上に結像し、光電変換される。偏光
フィルタ２１はレンズ２５とＣＣＤ２７の間に設置す
る。なおこの偏光フィルタ２１は上述の通り、水平面か
らの反射光を除去出来る方向に固定する。又、天候とか
時刻によっては、道路面が反射して白線や先行車が見え
にくい場合があるが、路面はフロントガラスと同じ水平
面であるから、結局フロントガラスからの映り込み防止
と同時に路面の反射も低減でき、鮮明な画像を得ること
が出来る。

【００１６】更に、偏光フィルタ２１をカメラに取り込
む場合には、赤外光カットフィルタ２４側又は平面ガラ
ス２３側のどちらの面をレンズ２５側に向けてもよい。

【００１７】実施の形態２．なお上記実施形態では、偏
光フィルタの構成を、片側に赤外光カットフィルタ、も
う一方の側を平面ガラスとしたが、図３に示すように、
両側共、赤外光カットフィルタ２４で構成してもよい。
これにより、ガラスの種類を一種類で済ますことがで
き、部品点数の減少を図ることができ、製造工程上有利
となる。

【００１８】実施の形態３．又、上記赤外光カットフィ
ルタ２４は上述の通り、ガラス板に赤外光カット特性を
持たせたものとしたが、これをトリアセテートなどのプ
ラスチック薄板で行ってもよく、この場合は図４に示す
ように偏光膜２２とプラスチック赤外光カットフィルタ
２８を重ね、それらを両側から平面ガラス板２３で挟ん
で全体を接着し、一体化してもよい。これにより、ガラ
スよりなる赤外光カットフィルタが不要となりコスト的
に有利となる。

【００１９】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１〜４に
よる車載カメラ装置によれば、偏光フィルタと赤外光カ
ットフィルタを一体となし、これをカメラに内蔵するよ
うに構成したので、直射日光による偏光フィルタの劣化
やゴースト像の発生を伴うことなく、フロントガラスか
らの映り込みを防止できる。又、フロントガラスからの
映り込み以外に路面反射も低減でき、白線や先行車など
が鮮明に撮影できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による車載カメラ装
置における偏光フィルタ部分を示す断面図である。

【図２】この発明の実施の形態１による車載カメラ装
置を示す構成図である。

【図３】この発明の実施の形態２による車載カメラ装
置における偏光フィルタ部分を示す断面図である。

【図４】この発明の実施の形態３による車載カメラ装
置における偏光フィルタ部分を示す断面図である。

【図５】従来の車載カメラ装置を示す構成図である。

【図６】車載カメラ装置の装着例を示す構成図であ
る。

【図７】従来の車載カメラ装置を示す構成図である。

【図８】従来の車載カメラ装置における偏光フィルタ
部分を示す断面図である。

【図９】従来の車載カメラ装置における動作を説明す
るための図である。

【符号の説明】

２１偏光フィルタ、２２偏光膜、２３平面ガラス
板、２４赤外光カットフィルタ、２５レンズ、２７
固体撮像素子、２８プラスチック薄板による赤外光
カットフィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの光をレンズにより固体撮像素
子面上に結像する車載カメラ装置において、偏光膜を平
面ガラス板と赤外光カットフィルタで挟持してなる偏光
フィルタを、上記レンズと上記固体撮像素子の間に設置
したことを特徴とする車載カメラ装置。
【請求項２】外部からの光をレンズにより固体撮像素
子面上に結像する車載カメラ装置において、偏光膜を二
枚の赤外光カットフィルタで挟持してなる偏光フィルタ
を、上記レンズと上記固体撮像素子の間に設置したこと
を特徴とする車載カメラ装置。
【請求項３】外部からの光をレンズにより固体撮像素
子面上に結像する車載カメラ装置において、偏光膜とプ
ラスチック薄板による赤外光カットフィルタを重ね、両
者を平面ガラス板で挟持してなる偏光フィルタを、上記
レンズと上記固体撮像素子の間に設置したことを特徴と
する車載カメラ装置。
【請求項４】レンズの光軸を回転軸とする偏光フィル
タの回転角は水平面からの反射光を除去できる角度に設
置したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
か１項に記載の車載カメラ装置。