KR20210114949A - 차량 탑재 카메라 - Google Patents

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다쿠야 야마구치
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

먼 곳으로부터 부근까지 양호하게 촬상 가능한 차량 탑재 카메라를 제공한다. 차량 탑재 카메라는 렌즈부와, 촬상 소자를 구비한다. 상기 촬상 소자는, 상기 렌즈부의 광축과 직교하는 면 내 방향을 따라서 연장되고, 상기 광축이 통과하는 제1 위치와 상기 면 내 방향의 중심의 제2 위치가 다른, 직사각형의 촬상면을 갖는다. 이 차량 탑재 카메라에서는, 먼 곳을 포함하는 촬상 시야에 있어서의 해상도를 손상시키는 일 없이, 부근의 촬상 시야를 확장할 수 있다. 이에 의해, 먼 곳으로부터 부근까지 일괄적으로 양호하게 촬상 가능한 차량 탑재 카메라를 제공할 수 있다.

Description

차량 탑재 카메라
본 기술은, 이동체의 외부 환경을 촬상 가능한 차량 탑재 카메라에 관한 것이다.
자동차의 후방의 외부 환경을 촬상하는 리어 뷰 카메라가 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 자동차의 후방을 먼 곳까지 촬상하여, 백미러의 대체로서 이용 가능한 화상을 생성하는 리어 뷰 카메라가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 자동차의 후방 부근을 촬상하여, 주차 지원을 위한 화상을 생성하는 리어 뷰 카메라가 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2018-171982호 공보 일본 특허 공개 제2018-099935호 공보
리어 뷰 카메라에서는, 먼 곳의 촬상에 적합한 광축의 방향과, 부근의 촬상에 적합한 광축의 방향이 크게 다르다. 한편, 자동차에서는, 후방부에 2개의 리어 뷰 카메라를 설치하면, 심미성이 크게 손상된다. 이 때문에, 자동차의 먼 곳으로부터 부근까지 일괄적으로 양호하게 촬상 가능한 리어 뷰 카메라가 요구된다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 기술의 목적은, 먼 곳으로부터 부근까지 일괄적으로 양호하게 촬상 가능한 차량 탑재 카메라를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 기술의 일 형태에 관한 차량 탑재 카메라는 렌즈부와, 촬상 소자를 구비한다.
상기 촬상 소자는, 상기 렌즈부의 광축과 직교하는 면 내 방향을 따라서 연장되고, 상기 광축이 통과하는 제1 위치와 상기 면 내 방향의 중심의 제2 위치가 다른, 직사각형의 촬상면을 갖는다.
이 차량 탑재 카메라에서는, 먼 곳을 포함하는 촬상 시야에 있어서의 해상도를 손상시키는 일 없이, 부근의 촬상 시야를 확장할 수 있다. 이에 의해, 먼 곳으로부터 부근까지 일괄적으로 양호하게 촬상 가능한 차량 탑재 카메라를 제공할 수 있다.
상기 차량 탑재 카메라는, 이동체의 후방부에 후방을 향하여 설치되어도 된다.
이 경우, 상기 차량 탑재 카메라는, 상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 연직 방향 하측이 되도록 설치되어도 된다.
또한, 상기 차량 탑재 카메라는, 상기 광축이 후방을 향하여 연직 방향 하방으로 기울도록 설치되어도 된다.
또한, 상기 촬상면은, 백미러의 대체를 위한 미러 화상을 생성하는 제1 촬상 영역과, 주차 지원을 위한 부근 화상을 생성하는 제2 촬상 영역을 포함하고, 상기 제1 위치가 상기 제1 촬상 영역에 있어도 된다.
이 구성에서는, 먼 곳을 포함하는 촬상 시야의 고해상도 화상과, 이동체의 부근보다 넓은 촬상 시야의 화상을 일괄적으로 생성 가능한 리어 뷰 카메라를 제공할 수 있다.
상기 차량 탑재 카메라는, 이동체의 측부에 후방을 향하여 설치되어도 된다.
이 경우, 상기 차량 탑재 카메라는, 상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 외측이 되도록 설치되어도 된다.
또한, 상기 차량 탑재 카메라는, 상기 광축이 후방을 향하여 외측으로 기울도록 설치되어도 된다.
또한, 상기 차량 탑재 카메라는, 사이드 미러의 대체 화상을 생성 가능하도록 설치되어도 된다.
이 구성에서는, 후방에 있어서 고해상도가 얻어지고, 또한 후방으로부터 측방에 걸쳐서 넓은 촬상 시야의 화상을 생성 가능한 사이드 뷰 카메라를 제공할 수 있다.
도 1은 본 기술의 일 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 2는 일반적인 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 3은 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 시스템 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 리어 뷰 카메라의 촬상 요구 시야를 도시하는 도면이다.
도 5는 일반적인 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 6은 일반적인 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 7은 일반적인 차량 탑재 카메라의 촬상 소자의 촬상면의 평면도이다.
도 8은 일반적인 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 9는 일반적인 차량 탑재 카메라의 촬상 소자의 촬상면의 평면도이다.
도 10은 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 11은 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 촬상면의 평면도이다.
도 12는 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 리어 뷰 카메라로서의 시스템 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 13은 사이드 뷰 카메라의 촬상 요구 시야를 도시하는 도면이다.
도 14는 일반적인 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 15는 일반적인 차량 탑재 카메라의 사이드 뷰 카메라로서의 촬상 시야 및 광축의 방향을 도시하는 도면이다.
도 16은 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 단면도이다.
도 17은 상기 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라의 사이드 뷰 카메라로서의 촬상 시야 및 광축의 방향을 도시하는 도면이다.
[차량 탑재 카메라(10)]
(전체 구성)
도 1은, 본 기술의 일 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)의 단면도이다. 도 2는, 일반적인 차량 탑재 카메라(110)의 단면도이다. 도 1, 2에는, 서로 직교하는 x축, y축 및 z축이 도시되어 있다. x축, y축 및 z축은, 차량 탑재 카메라(10, 110)에 대하여 고정된 고정 좌표계를 규정한다.
먼저, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)와 일반적인 차량 탑재 카메라(110)의 공통 구성에 대해서 설명한다. 차량 탑재 카메라(10, 110)는 모두, 하우징(11)과, 렌즈부(12)와, 기판(13)과, 촬상 소자(14)를 구비한다. 하우징(11)은 그 내부 공간에 차량 탑재 카메라(10, 110)의 각 구성을 수용하는 수용부로 구성된다.
하우징(11)에는, 그 내부 공간을 x축 정방향으로 개방하는 개구부(11a)가 마련되어 있다. 렌즈부(12)는 x축에 평행한 광축 P를 갖고, 하우징(11)의 개구부(11a)에 설치되어 있다. 렌즈부(12)의 구성은 적절히 결정 가능하다. 예를 들어, 렌즈부(12)는 광축 P를 공통으로 하는 복수의 렌즈로 구성되어 있어도 된다.
기판(13)은 y-z 평면을 따라서 연장되는 평판 형상이며, 렌즈 위치에 대하여 하우징(11)의 내부 공간에 있어서의 x축 부방향측에 배치되어 있다. 기판(13)은 x축 정방향을 향한 실장면(13a)을 갖는다. 기판(13)의 실장면(13a)에는, 촬상 소자(14)를 비롯한 전자 부품이 실장된다. 또한, 기판(13)의 x축 부방향을 향한 실장면에도 전자 부품을 실장 가능하다.
촬상 소자(14)는 y-z 평면을 따라서 연장되는 평판 형상이다. 촬상 소자(14)는 x축 정방향을 향한 촬상면(14a)을 갖는다. 촬상면(14a)은 y축에 평행한 2변 및 z축에 평행한 2변을 포함하는 직사각형의 윤곽을 갖는다. 촬상 소자(14)에는, 촬상면(14a)의 전체 영역에 걸쳐서 화소를 구성하는 광전 변환 소자가 배열되어 있다.
이에 의해, 촬상 소자(14)는 촬상면(14a)에 입사하는 광으로부터 화상을 생성 가능하다. 차량 탑재 카메라(10, 110)에 사용하는 촬상 소자(14)는, 특정 종류에 한정되지 않는다. 촬상 소자(14)로서는, 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등을 사용할 수 있다.
차량 탑재 카메라(10, 110)는 외부 환경으로부터 렌즈부(12)에 입사하는 광의 일부가, 촬상 소자(14)의 촬상면(14a)에 입사하도록 구성되어 있다. 따라서, 차량 탑재 카메라(10, 110)에서는, 렌즈부(12)에 입사하는 광 중 촬상면(14a)에 입사하는 광의 범위가, 촬상 가능한 영역인 촬상 시야 Q가 된다.
도 1, 2에는, 차량 탑재 카메라(10, 110)의 촬상 시야 Q가 도트 패턴으로 도시되어 있다. 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)와 일반적인 차량 탑재 카메라(110)는 촬상 시야 Q가 다르다. 이하, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)의 촬상 시야 Q에 대해서, 일반적인 차량 탑재 카메라(110)의 촬상 시야 Q와 비교하면서 설명한다.
(촬상 시야 Q)
도 1, 2에는, 차량 탑재 카메라(10, 110)의 렌즈부(12)에 외부 환경으로부터 입사하는 광이, 광선 R1, R2, R3으로서 일점쇄선으로 모식적으로 도시되어 있다. 광선 R1, R2, R3은, 광축 P에 대하여 z축 방향 외측으로 기운 방위로부터 렌즈부(12)에 입사하고, 이 순번으로 광축 P에 대한 z축 방향 외측으로의 기울기가 커진다.
또한, 도 1, 2에는, 차량 탑재 카메라(10, 110)의 촬상 소자(14)의 촬상면(14a) 상의 제1 위치 D1 및 제2 위치 D2가 도시되어 있다. 제1 위치 D1은, 촬상면(14a)에 있어서의 광축 P가 통과하는 위치로서 규정된다. 제2 위치 D2는, 촬상면(14a)의 면 내 방향의 중심에 있고, 즉 직사각형의 촬상면(14a)에 있어서의 대각선의 교점으로서 규정된다.
도 2에 도시하는 일반적인 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상 소자(14)가 기판(13)의 실장면(13a)의 중앙부에 배치되어 있다. 이에 의해, 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상면(14a)에 있어서의 제1 위치 D1과 제2 위치 D2가 일치하고 있다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상 시야 Q가 광축 P에 대하여 대칭이 된다.
구체적으로, 차량 탑재 카메라(110)에서는, z축 정방향측 및 z축 부방향측의 어느 영역으로부터도, 광축 P에 대한 기울기가 비교적 작은 범위에 있는 광선 R1, R2가 촬상면(14a)에 입사한다. 한편, 차량 탑재 카메라(110)에서는, 광축 P에 대한 기울기가 가장 큰 광선 R3이 촬상면(14a)에 입사하지 않는다.
즉, 차량 탑재 카메라(110)에서는, 광축 P에 대하여 크게 기운 방위를 촬상 할 수 없다. 차량 탑재 카메라(110)의 구성에 있어서, 촬상 시야 Q를 외측으로 확장하기 위해서는, 촬상 소자(14)의 촬상면(14a)을 확대할 필요가 있다. 그러나, 촬상면(14a)의 확대에는 촬상 소자(14)의 대형화가 수반되므로, 차량 탑재 카메라(110)의 제조 비용이 증대한다.
이에 비해, 도 1에 도시하는 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 소자(14)의 위치가 기판(13)의 실장면(13a)의 중앙부로부터 z축 정방향으로 어긋나 있다. 이에 의해, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 제2 위치 D2가 제1 위치 D1에 대하여 z축 정방향으로 어긋나 있다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q가 광축 P에 대하여 비대칭이 된다.
구체적으로, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q가 광축 P에 대하여 z축 부방향으로 기울어져 있다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(10)에서는, z축 정방향측에 있어서 광축 P에 대한 기울기가 가장 작은 광선 R1만 촬상면(14a)에 입사하기는 하지만, z축 부방향측에 있어서 광축 P에 대한 기울기가 가장 큰 광선 R3까지 촬상면(14a)에 입사한다.
즉, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q를 z축 부방향으로 치우치게 함으로써, 광축 P에 대하여 z축 부방향으로 크게 기운 방위를 촬상할 수 있다. 이와 같이, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 소자(14)의 대형화를 수반하지 않고, 촬상 시야 Q를 z축 부방향으로 확장 가능하다.
차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q에 있어서의 먼 곳의 영역일수록, 촬상면(14a)에 입사하는 상이 작아지므로, 고해상도가 요구된다. 한편, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q에 있어서의 부근의 영역에서는, 촬상면(14a)에 충분히 큰 상이 입사하므로, 고해상도가 요구되지 않는다.
촬상 소자(14)의 촬상면(14a)에서는, MTF(Modulation Transfer Function)의 관점에서, 광축 P가 통과하는 제1 위치 D1에 가까운 촬상 영역일수록 높은 해상도가 얻어진다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 시야 Q에 있어서의 먼 곳의 정보가 필요한 영역에 대하여, 촬상면(14a)에 있어서의 제1 위치 D1에 가까운 촬상 영역을 할당한다.
또한, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 상기와 같이 촬상 시야 Q를 z축 부방향으로 기울인 구성에 의해, 광축 P를 향할 수 있는 영역과는 크게 다른 방향에 있는 영역까지 촬상 가능하다. 즉, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)는 먼 곳에 있어서 고해상도가 얻어지고, 또한 먼 곳으로부터 부근에 걸쳐서 넓은 촬상 시야 Q의 화상을 양호하게 생성 가능하다.
(시스템 구성예)
도 3은, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)를 사용한 시스템 구성예를 도시하는 블록도이다. 차량 탑재 카메라 시스템 S는, 차량 탑재 카메라(10)와, 표시부(20)를 갖는다. 또한, 차량 탑재 카메라(10)는 촬상 소자(14) 이외에, 처리부(15)와, 출력부(16)를 갖는다. 처리부(15) 및 출력부(16)는, 예를 들어, 기판(13)의 실장면(13a)의 반대측의 면(이면)에 실장된다.
처리부(15)는 촬상 소자(14)에서 생성된 화상의 화상 처리를 실행한다. 구체적으로, 처리부(15)가 실행하는 화상 처리에는, 변형 보정이나 물체 검지 등이 포함된다. 출력부(16)는 처리부(15)에 의해 화상 처리된 화상을 표시부(20)에 출력한다. 표시부(20)는 일반적인 모니터로 구성되고, 출력부(16)로부터 출력된 화상을 표시한다.
[리어 뷰 카메라]
(리어 뷰 카메라의 촬상 요구 시야 F1, F2)
본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)는 자동차 M의 후방을 시인 가능한 화상을 생성하기 위한 리어 뷰 카메라로서 이용 가능하다. 이하, 차량 탑재 카메라(10)를 리어 뷰 카메라로서 이용한 예에 대해서 설명한다. 먼저, 본제에 들어가기 전에, 리어 뷰 카메라의 제1 및 제2 촬상 요구 시야 F1, F2에 대해서 설명한다.
도 4는, 자동차 M에 있어서의 리어 뷰 카메라의 촬상 요구 시야 F1, F2를 도시하는 도면이다. 도 4에는, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축이 도시되어 있다. X축, Y축 및 Z축은, 실공간에 고정된 실공간 좌표계를 규정한다. X축은 수평 방향 전후로 연장되고, Y축은 수평 방향 측방으로 연장되고, Z축은 연직 방향 상하로 연장된다.
차량 탑재 카메라(10)는 자동차 M의 X축 방향 후방부에 X축 방향 후방을 향하여 설치된다. 촬상 요구 시야 F1, F2는, 리어 뷰 카메라에 의한 화상의 생성이 요구되는 시야이다. 촬상 요구 시야 F1은, X축 방향 후방으로 수평하게 향하고 있다. 촬상 요구 시야 F2는, X축 방향 후방을 향하여 Z축 방향 하방으로 기울고 있다.
촬상 요구 시야 F1은, 백미러의 대체로서 이용 가능한 미러 화상을 생성하기 위해 필요해진다. 따라서, 촬상 요구 시야 F1은, 통상의 백미러에 의해 시인 가능한 시야에 대응한다. 촬상 요구 시야 F1에는, 촬상면(14a)에 입사하는 상이 작아지는 먼 곳의 영역을 선명하게 촬상하기 위해 고해상도가 요구된다.
촬상 요구 시야 F2는, 주차 지원을 위해 이용 가능한 부근 화상을 생성하기 위해 필요해진다. 즉, 촬상 요구 시야 F2의 부근 화상에서는, 주차 에어리어의 백선이나 연석 등이 시인 가능할 필요가 있다. 따라서, 촬상 요구 시야 F2는, 자동차 M에 근접하는 영역, 전형적으로는 자동차 M의 X축 방향 후방부의 Z축 방향 바로 아래의 영역까지 확장되어 있다.
(일반적인 차량 탑재 카메라(110))
도 5는, 도 2에 도시하는 일반적인 차량 탑재 카메라(110)를 촬상 요구 시야 F1을 우선시켜 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 광축 P가 X축과 평행이다. 이 때문에, 도 5에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 촬상면(14a)에 있어서의 위치 D1에 가까운 촬상 영역에 있어서 고해상도의 미러 화상을 생성할 수 있다.
한편, 도 5에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상 요구 시야 F2의 일부를 촬상할 수 있기는 하지만, 촬상 요구 시야 F2에 있어서의 자동차 M으로부터 근접하는 영역이 촬상 시야 Q로부터 벗어난다. 이 때문에, 도 5에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 주차 지원 기능의 실현을 위해 요구되는 부근 화상을 생성할 수 없다.
도 6은, 도 2에 도시하는 일반적인 차량 탑재 카메라(110)를 촬상 요구 시야 F2를 우선시켜 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 광축 P가 Z축 방향 하방으로 기울어져 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 촬상 요구 시야 F2에 있어서의 자동차 M에 근접하는 영역까지 촬상할 수 있다.
도 7은, 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)의 촬상면(14a)의 평면도이다. 도 7에는, 촬상 요구 시야 F1로부터 광이 입사하는 제1 촬상 영역 G1과, 촬상 요구 시야 F2로부터 광이 입사하는 제2 촬상 영역 G2가 파선으로 도시되어 있다. 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상면(14a)에 있어서 광축 P가 통과하는 제1 위치 D1이 촬상 영역 G2에 있다.
즉, 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상 요구 시야 F1로부터 광이 입사하는 촬상 영역 G1이 제1 위치 D1로부터 떨어진 위치에 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 촬상 영역 G1에 있어서 백미러의 대체로 할 수 있는 고해상도의 미러 화상을 생성할 수 없다.
도 8은, 도 2에 도시하는 일반적인 차량 탑재 카메라(110)를 도 6보다도 광축 P의 기울기를 억제하여 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 즉, 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에 있어서의 광축 P의 방향은, 도 5에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에 있어서의 광축 P의 방향과 도 6에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에 있어서의 광축 P의 방향의 중간이다.
도 9는, 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)의 촬상면(14a)의 평면도이다. 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상면(14a)에 있어서 광축 P가 통과하는 제1 위치 D1이 촬상 영역 G1에 있다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(110)는 제1 위치 D1을 포함하는 촬상 영역 G1에 있어서 고해상도의 미러 화상을 생성 가능하다.
그러나, 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이 촬상 영역 G2가 촬상면(14a)에 끝까지 들어가지 않고, 즉 촬상 요구 시야 F2에 있어서의 자동차 M으로부터 근접하는 영역이 촬상 시야 Q로부터 벗어난다. 이 때문에, 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 주차 지원 기능의 실현을 위해 요구되는 부근 화상을 생성할 수 없다.
(본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10))
도 10은, 도 1에 도시하는 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)를 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 10에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)는 촬상면(14a)에 있어서의 제1 위치 D1이 제2 위치 D2보다도 Z축 방향 하측이 되고, 또한 광축 P가 도 8에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)와 동일 정도로 Z축 방향 하방으로 약간 기울여진 상태로 설치되어 있다.
도 11은, 도 10에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)의 촬상면(14a)의 평면도이다. 도 10에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상면(14a)에 있어서 광축 P가 통과하는 제1 위치 D1이 촬상 영역 G1에 있다. 이 때문에, 차량 탑재 카메라(10)는 제1 위치 D1을 포함하는 촬상 영역 G1에 있어서 고해상도의 미러 화상을 생성 가능하다.
또한, 도 10에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에서는, 촬상 요구 시야 F2가 차량 탑재 카메라(10)의 촬상 시야 Q에 포함되고, 즉 도 11에 도시한 바와 같이 촬상 영역 G2의 전체가 촬상면(14a)에 들어간다. 이 때문에, 도 10에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)는 주차 지원 기능의 실현을 위해 요구되는 부근 화상을 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)는 단일의 촬상 시야 Q에 있어서, 백미러의 대체를 위한 고해상도의 미러 화상과, 주차 지원을 위한 자동차 M으로부터 근접하는 영역까지 시인 가능한 부근 화상을 일괄적으로 생성 가능하다. 즉, 1대의 차량 탑재 카메라(10)에 의해, 백미러의 대체 기능과, 주차 지원 기능을 실현 가능하다.
(시스템 구성예)
도 12는, 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)를 리어 뷰 카메라로서 사용한 시스템 구성예를 도시하는 블록도이다. 차량 탑재 카메라 시스템 S에서는, 처리부(15)가 제1 및 제2 처리부(15a, 15b)를 포함하고, 출력부(16)가 제1 및 제2 출력부(16a, 16b)를 포함하고, 표시부(20)가 제1 및 제2 표시부(20a, 20b)를 포함한다.
제1 처리부(15a), 제1 출력부(16a) 및 제1 표시부(20a)는 백미러의 대체 기능의 실현을 위해 사용된다. 즉, 촬상 소자(14)의 촬상면(14a)의 촬상 영역 G1에서 생성된 미러 화상이, 제1 처리부(15a)에 의해 화상 처리되고, 제1 출력부(16a)에 의해 출력되어, 제1 표시부(20a)에 의해 표시된다.
또한, 제2 처리부(15b), 제2 출력부(16b) 및 제2 표시부(20b)는 주차 지원 기능의 실현을 위해 사용된다. 즉, 촬상 소자(14)의 촬상면(14a)의 촬상 영역 G2에서 생성된 부근 화상이, 제2 처리부(15b)에 의해 화상 처리되고, 제2 출력부(16b)에 의해 출력되어, 제2 표시부(20b)에 의해 표시된다.
또한, 차량 탑재 카메라(10)에서는, 제1 및 제2 처리부(15a, 15b)의 기능을 단일의 처리부(15)에서 실현해도 되고, 제1 및 제2 출력부(16a, 16b)의 기능을 단일의 출력부(16)에서 실현해도 된다. 또한, 차량 탑재 카메라 시스템 S는, 미러 화상 및 부근 화상을 단일의 표시부(20)에 의해 표시해도 된다.
[사이드 뷰 카메라]
본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)는 후방으로부터 측방에 걸친 시인을 목적으로 하는 사이드 미러의 대체로서 이용 가능한 화상을 생성하는 사이드 뷰 카메라로서 이용 가능하다. 이하, 차량 탑재 카메라(10)를 사이드 뷰 카메라로서 이용한 예에 대해서 설명한다. 먼저, 본제에 들어가기 전에, 사이드 뷰 카메라의 촬상 요구 시야 F에 대해서 설명한다.
도 13은, 사이드 뷰 카메라의 촬상 요구 시야 F를 도시하는 도면이다. 차량 탑재 카메라(10)는 자동차 M의 Y축 방향 측부에 X축 방향 후방을 향하여 설치된다. 촬상 요구 시야 F는, 사이드 뷰 카메라에 의한 화상의 생성이 요구되는 시야이며, 통상의 사이드 미러에 의해 시인 가능한 시야에 대응한다.
따라서, 촬상 요구 시야 F는, X축 방향 후방으로부터 Y축 방향 측방에 걸쳐서 확대되어 있다. 촬상 요구 시야 F에 있어서의 X축 방향 후방의 영역에는, 촬상면(14a)에 입사하는 상이 작아지는 먼 곳의 영역을 선명하게 촬상하기 위해 고해상도가 요구된다. 또한, 촬상 요구 시야 F는, 주위를 폭넓게 시인 가능하게 하기 위해 Y축 방향 측방의 영역까지 확대되어 있다.
또한, 도 13에는, 자동차 M의 Y축 방향 좌측 방향의 촬상 요구 시야 F만이 도시되어 있지만, 자동차 M에는 Y축 방향 우측 방향에도 마찬가지로 촬상 요구 시야 F가 존재한다. 이하의 설명에서는, 자동차 M의 Y축 방향 좌측에 차량 탑재 카메라(10)를 설치하는 예에 대해서 설명하지만, 자동차 M의 Y축 방향 우측에도 마찬가지의 요령으로 차량 탑재 카메라(10)를 설치할 수 있다.
도 14는, 도 2에 도시하는 일반적인 차량 탑재 카메라(110)를 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 광축 P가 X축 방향 후방을 향하여 Y축 방향 외측으로 기울여져 있다. 이에 의해, 차량 탑재 카메라(110)에서는, X축 방향 후방으로부터 Y축 방향 측방에 걸치는 촬상 시야 Q가 얻어진다.
도 15는, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에 있어서의 촬상 시야 Q 및 광축 P를 도시하는 도면이다. 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 촬상 시야 Q를 도 13에 도시하는 촬상 요구 시야 F에 맞춰서 설치되어 있다. 이 때문에, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 촬상 요구 시야 F가 촬상 시야 Q에 포함된다.
그러나, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)에서는, 광축 P가 Y축 방향 외측으로 크게 기울어져 있으므로, X축 방향 후방으로부터 렌즈부(12)에 입사하는 광이 촬상면(14a)에 있어서의 광축 P가 통과하는 제1 위치 D1로부터 떨어진 위치에 입사한다. 이 때문에, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)는 X축 방향 후방의 영역의 고해상도의 화상을 생성할 수 없다.
도 16은, 도 1에 도시하는 본 실시 형태에 따른 차량 탑재 카메라(10)를 자동차 M에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)는 촬상면(14a)에 있어서의 제1 위치 D1이 제2 위치 D2보다도 Y축 방향 외측이 되고, 또한 광축 P가 X축 방향 후방을 향하여 Y축 방향 외측으로 약간 기울여진 상태로 설치되어 있다.
도 17은, 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에 있어서의 촬상 시야 Q 및 광축 P를 도시하는 도면이다. 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에서도, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)와 마찬가지로, 촬상 요구 시야 F가 촬상 시야 Q에 포함된다. 한편, 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에서는, 도 14에 도시하는 차량 탑재 카메라(110)보다도 광축 P가 X축 방향 후방을 향하고 있다.
이 때문에, 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)에서는, X축 방향 후방의 영역을 촬상면(14a)의 제1 위치 D1에 의해 가까운 촬상 영역에서 촬상할 수 있다. 따라서, 도 16에 도시하는 차량 탑재 카메라(10)는 X축 방향 후방에 있어서 고해상도가 얻어지고, 또한 X축 방향 후방으로부터 Y축 방향 측방에 걸쳐서 넓은 촬상 시야 Q의 화상을 생성 가능하다.
[차량 탑재 카메라(10)의 다른 구성예]
차량 탑재 카메라(10)는 자동차 M에 한정되지 않고, 다양한 이동체에 적용 가능하다. 차량 탑재 카메라(10)를 적용 가능한 이동체로서는, 예를 들어, 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 자동 이륜차, 자전거, 퍼스널 모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇, 건설 기계, 농업 기계(트랙터) 등을 들 수 있다.
[그 외 실시 형태]
이상, 본 기술의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 기술은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 채용할 수 있다.
(1)
렌즈부와,
상기 렌즈부의 광축과 직교하는 면 내 방향을 따라서 연장되고, 상기 광축이 통과하는 제1 위치와 상기 면 내 방향의 중심의 제2 위치가 다른, 직사각형의 촬상면을 갖는 촬상 소자
를 구비하는 차량 탑재 카메라.
(2)
상기 (1)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
이동체의 후방부에 후방을 향하여 설치되는
차량 탑재 카메라.
(3)
상기 (2)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 연직 방향 하측이 되도록 설치되는
차량 탑재 카메라.
(4)
상기 (3)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
상기 광축이 후방을 향하여 연직 방향 하방으로 기울도록 설치되는
차량 탑재 카메라.
(5)
상기 (3) 또는 (4)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
상기 촬상면은, 백미러의 대체를 위한 미러 화상을 생성하는 제1 촬상 영역과, 주차 지원을 위한 부근 화상을 생성하는 제2 촬상 영역을 포함하고,
상기 제1 위치가 상기 제1 촬상 영역에 있는
차량 탑재 카메라.
(6)
상기 (1)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
이동체의 측부에 후방을 향하여 설치되는
차량 탑재 카메라.
(7)
상기 (6)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 외측이 되도록 설치되는
차량 탑재 카메라.
(8)
상기 (7)에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
상기 광축이 후방을 향하여 외측으로 기울도록 설치되는
차량 탑재 카메라.
(9)
상기 (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 차량 탑재 카메라이며,
사이드 미러의 대체 화상을 생성 가능하도록 설치되는
차량 탑재 카메라.
10…차량 탑재 카메라
11…하우징
11a…개구부
12…렌즈부
13…기판
13a…실장면
14…촬상 소자
14a…촬상면
P…광축
Q…촬상 시야
G1, G2…제1 및 제2 촬상 영역
D1, D2…제1 및 제2 위치

Claims (9)

  1. 렌즈부와,
    상기 렌즈부의 광축과 직교하는 면 내 방향을 따라서 연장되고, 상기 광축이 통과하는 제1 위치와 상기 면 내 방향의 중심의 제2 위치가 다른, 직사각형의 촬상면을 갖는 촬상 소자
    를 구비하는 차량 탑재 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    이동체의 후방부에 후방을 향하여 설치되는 차량 탑재 카메라.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 연직 방향 하측이 되도록 설치되는 차량 탑재 카메라.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광축이 후방을 향하여 연직 방향 하방으로 기울도록 설치되는 차량 탑재 카메라.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 촬상면은, 백미러의 대체를 위한 미러 화상을 생성하는 제1 촬상 영역과, 주차 지원을 위한 부근 화상을 생성하는 제2 촬상 영역을 포함하고,
    상기 제1 위치가 상기 제1 촬상 영역에 있는 차량 탑재 카메라.
  6. 제1항에 있어서,
    이동체의 측부에 후방을 향하여 설치되는 차량 탑재 카메라.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 위치가 상기 제2 위치보다도 외측이 되도록 설치되는 차량 탑재 카메라.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광축이 후방을 향하여 외측으로 기울도록 설치되는 차량 탑재 카메라.
  9. 제6항에 있어서,
    사이드 미러의 대체 화상을 생성 가능하도록 설치되는 차량 탑재 카메라.
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