WO2013161495A1 - 撮像機構、及び、この撮像機構を用いた前方監視カメラ - Google Patents

撮像機構、及び、この撮像機構を用いた前方監視カメラ Download PDF

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monitoring camera
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克彦 日比野
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株式会社デンソー
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    • B60R2011/0026—Windows, e.g. windscreen

Definitions

  • the present invention relates to an imaging mechanism and a front monitoring camera using the imaging mechanism.
  • a front monitoring camera for monitoring the front of the vehicle.
  • a method of installing a front monitoring camera inside the windshield and monitoring the front of the vehicle through the windshield is often adopted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Document 1
  • this front monitoring camera needs to accurately monitor the front of the vehicle, and therefore performance according to the accuracy is required.
  • a diaphragm mechanism etc.
  • the front surveillance camera should be provided with a mechanical structure such as a diaphragm mechanism. Is difficult.
  • the front monitoring camera in order to ensure nighttime sensitivity, the front monitoring camera must be fixed with a large lens aperture, and there is a problem that the resolution is lowered when monitoring the front of the vehicle in the daytime.
  • An object of the present invention is to provide an imaging mechanism that can adjust the amount of light without using a mechanical configuration, and a front monitoring camera including the imaging mechanism.
  • the imaging mechanism when viewed in a cross section perpendicular to the optical axis of the optical path, the optical path that is directed to the imaging means through the lens, and is set along the edge of the optical path, and this A transmitted light amount adjusting member is disposed in an adjustment portion having a predetermined width in the radial direction from the edge toward the optical axis, and the amount of light transmitted through the adjustment portion is adjusted.
  • the front monitoring camera of the present embodiment images the front of the vehicle
  • the front monitoring camera is attached to a predetermined position on the windshield that is predetermined to capture the front of the vehicle, A description will be given assuming that the direction facing the front is the front.
  • the front monitoring camera 1 of the present embodiment includes a bracket 3 that is fixed by being attached to the inside of a windshield, and a front monitoring camera body 5 that houses an imaging unit and the like in a housing. ing.
  • the bracket 3 includes an attaching portion 30 attached to the windshield.
  • the affixing surface 30a to be affixed to the windshield of the affixing portion 30 is formed in a planar shape along the glass surface of the windshield at the portion where the bracket 3 is affixed.
  • the pasting portion 30 is formed with a notch 30 b that is cut out at a portion slightly wider than the recess 50 a including a portion facing the recess 50 a described later. .
  • the bracket 3 has a front side end portion 31 and a rear side end portion 32.
  • the front end 31 extends downward from the front end of the sticking part 30 located on the right side of the notch 30b, that is, the front end of the sticking part 30. It is a part that exists.
  • the rear side end portion 32 is a portion that is bent downward from the rear side end portion of the sticking portion 30, that is, a portion that extends downward from the rear side end portion of the sticking portion 30.
  • the front end 31 is formed with an engagement hole 31a into which an engagement projection 51a provided on the front side surface of the front monitoring camera body 5 described later is fitted.
  • the bracket 3 is provided with a pair of hook-shaped portions 33 at both left and right ends of the bracket 3 as shown in FIGS. 1 and 2B and 2C.
  • the hook-shaped part 33 is bent perpendicularly to the sticking part 30 from the right and left side surfaces of the sticking part 30, and the tip of the hook is directed forward along the sticking surface 30a. Yes.
  • the pair of hook-shaped portions 33 are provided at positions slightly closer to the rear side than the center in the front-rear direction.
  • These hook-shaped parts 33 have a root part 33a and a hook part 33b.
  • the root portion 33 a protrudes downward from the sticking portion 30.
  • the hook portion 33b extends from the lower end of the root portion 33a toward the front side along the sticking surface 30a, and the length of the hook portion 33b is longer than an engagement protrusion 51a described later. Yes.
  • a leaf spring 34 is provided on the inner side surface (front side surface) of the rear side end portion 32.
  • the front monitoring camera body 5 is formed in a substantially box shape having an upper surface 50 inclined upward from the front side to the rear side.
  • the upper surface 50 of the front monitoring camera body 5 has a trapezoidal depression 50a having a left end in front as a lower side and a width in the left-right direction narrowing toward the rear when viewed in a plan view.
  • the depression 50a is provided so as not to obstruct the field of view of the front monitoring camera body 5 when imaging the front of the vehicle through the windshield.
  • the recess 50a is formed such that the recess becomes deeper toward the rear. Further, a projecting portion 59 projecting upward from the upper surface 50 is provided on the upper surface 50 of the front monitoring camera body 5 adjacent to the rear end side of the recess 50a.
  • the front monitoring camera body 5 when the front monitoring camera body 5 is attached to the bracket 3, the front monitoring camera body 5 is attached in a state where the upper surface 50 of the front monitoring camera body 5 is in contact with the lower surface of the bracket 3.
  • the protruding portion 59 is formed at a height raised by the thickness of the bracket 3 with respect to the upper surface 50 so that the upper end portion of the protruding portion 59 is close to the windshield via the notch 30b. Yes.
  • a wall surface 50b is formed on the upper side of the recess 50a, and a camera lens 50c is attached to the upper side of the wall surface 50b.
  • the imaging mechanism 7 includes the lens 50c, the image sensor 70, the lens 71 disposed between the lens 50c and the image sensor 70, a liquid crystal shutter 73, and a control device 72.
  • the control device 72 includes a computer, is connected to the liquid crystal shutter 73 and the image sensor 70, and performs aperture control described later. Further, the control device 72 acquires an image signal from the image sensor 70 and executes predetermined image processing for performing recording and driving support processing.
  • a liquid crystal shutter 73 is laminated on the front surface of the lens 50c along the outer peripheral edge of the lens 50c.
  • the liquid crystal shutter 73 is formed in a ring shape as shown in the front view of FIG.
  • the liquid crystal shutter 73 can be switched between a light-transmitting state in which light is transmitted and a non-light-transmitting state in which light is not transmitted. Control to switch to the state is executed.
  • the liquid crystal shutter 73 is formed as a flexible liquid crystal film that can be laminated along the curvature of the surface of the lens 50c.
  • the liquid crystal film includes, for example, a transparent and flexible substrate (polycarbonate or the like), a liquid crystal (polymer dispersed liquid crystal material or the like) sealed between the substrates, and a transparent electrode for controlling the alignment of the liquid crystal. .
  • the liquid crystal shutter 73 is formed along the edge of the optical path 1 when viewed in a cross section perpendicular to the optical axis of the optical path 1 of the optical path 1 toward the image sensor 70 via the lens 50c and the lens 50c. It is formed in a size that is arranged at least in the adjustment portion having a predetermined width in the radial direction from the portion toward the optical axis. The width of the adjustment portion is set for each front monitoring camera depending on the performance of the image sensor 70 and the lens 50c.
  • CMOS sensor is used as the image sensor 70, but the present invention is not limited to this.
  • the front monitoring camera 1 of the present embodiment is for capturing an image of the front of the vehicle and accurately detecting the position of the lane viewed from that position, the presence or absence of lighting of the headlights of the oncoming vehicle, and the like. Therefore, the front monitoring camera 1 needs to be accurately attached to the windshield so as to withstand such detection.
  • the bracket 3 is accurately affixed in advance to a position that can withstand the above-described detection when the windshield before being mounted on the vehicle assembly line is manufactured.
  • This affixing is performed by applying an adhesive to the affixing surface 30a of the bracket 3 and affixing it to the windshield.
  • the hood 8 is attached to the hollow 50a of the front monitoring camera body 5 as shown in FIG.
  • the hood 8 prevents the so-called reflection, in which an image other than the front of the vehicle is captured by light that is reflected by the windshield from a direction other than the front of the vehicle and is directed toward the lens 50c. This is for shielding light traveling from a direction other than the front toward the lens 50c.
  • the front monitoring camera body 5 to which the hood 8 is attached is attached to the bracket 3.
  • the front monitor camera body 5 is attached to the bracket 3 (see FIGS. 1 to 3).
  • the rear side is obliquely rearward along the glass surface of the windshield. An operation of sliding upward is performed.
  • the front monitoring camera body 5 slightly returns to the front side, and the engaging protrusion 51a is engaged with this movement. It is inserted into the joint hole 31a.
  • the hook part 33b of the hook-shaped part 33 is formed longer than the engaging protrusion 51a, the boss 52a does not come off from the hook-shaped part 33.
  • the front monitoring camera body 5 is urged by the leaf spring 34, and the engagement protrusion 51a is brought into contact with the front end 31 while being inserted into the engagement hole 31a. Further, the front monitoring camera body 5 is pressed against the bracket 3 and fixed by contacting the upper surface 50 of the front monitoring camera body 5 with the back surface of the sticking portion 30 (the surface facing the front monitoring camera body 5).
  • the [Aperture control] Next, aperture control executed by the control device 72 (see FIG. 4) constituting the imaging mechanism 7 will be described.
  • This aperture control is a control that is always executed while forward monitoring by the front monitoring camera 1 is being performed, and is repeatedly executed at predetermined intervals in the present embodiment.
  • the aperture control is started, as shown in FIG. 6, the process of S70 is first executed, and in this S70, the process of fetching image data of the captured image is executed from the image sensor 70 (see FIG. 4).
  • the control device 72 executes processing for calculating the brightness of the image based on the image data of the image captured in S70.
  • the brightness may be calculated by calculating an average value of brightness from data relating to the brightness of all the pixels constituting the image sensor 70, or a pixel located at an arbitrary point (for example, the image center from the image center).
  • the average value of the brightness may be calculated from the data regarding the brightness of any pixel selected at predetermined intervals toward the edge, and the calculation method is arbitrary.
  • S72 processing for determining whether it is daytime or nighttime is executed based on the brightness of the image calculated in S71. Then, in this determination (S72), when it is determined that it is night (when the brightness of the image is dark or the amount of light is small) (S72: night), the liquid crystal shutter 73 is made transparent, that is, light is passed through the adjustment portion. Then, control for increasing the amount of light taken into the image sensor 70 is executed (S73). On the other hand, if it is determined that it is daytime (when the brightness of the image is brighter or the amount of light is higher than at night) (S72: daytime), the liquid crystal shutter 73 is controlled to be opaque, that is, the light passing through the adjustment portion is blocked. Aperture control for reducing the amount of light taken into the image sensor 70 is executed (S74).
  • FIG. 7 in the state where the liquid crystal shutter 73 is opened (FIG. 7A) and the state where the liquid crystal shutter 73 is closed (FIG. 7B), the amount of light entering the image sensor 70 is the state where the liquid crystal shutter 73 is opened. (FIG. 7A) is more in the entire radial direction.
  • the resolution of the entire image is improved when the liquid crystal shutter 73 is closed (FIG. 8B) and when the liquid crystal shutter is opened (FIG. 8A).
  • the amount of light on the entire screen becomes uniform and the resolution of the image can be increased.
  • the liquid crystal shutter 73 is opened and as much light as possible is taken into the image sensor 70.
  • the amount of light transmitted through the liquid crystal shutter 73 disposed in the adjustment portion (more specifically, the amount of transmitted light per unit area of the transmitted light amount adjusting member) is adjusted, thereby mechanically.
  • the amount of light taken into the image sensor 70 can be adjusted without using the configuration.
  • the resolution of the image captured in the daytime can be improved by blocking the light passing through the adjustment portion and using the center of the lens 50c.
  • the amount of light is small, such as at night, the brightness of an image captured at night can be improved by passing light through the adjustment portion and increasing the amount of light taken into the image sensor 70. That is, the minimum sensitivity can be improved.
  • the front monitoring camera 1 of the present embodiment light other than the adjustment portion can be directly taken into the image sensor 70 via the lenses 50c and 71, so that the minimum number of lenses 50c and 71 are used. High-performance imaging can be performed using the image sensor 70 having the minimum required performance.
  • the image sensor 70 of the present embodiment corresponds to the image pickup means of the present invention.
  • the liquid crystal shutter 73 corresponds to the transmitted light amount adjusting member
  • the control device 72 corresponds to the transparency control means.
  • the liquid crystal shutter 73 may be installed separately from the lens 50c, and in this case, for example, as shown in FIG. You may install in front of 50c.
  • the liquid crystal shutter 73 is stacked on the lens 50c and the transparency of the liquid crystal shutter 73 is controlled.
  • the transparency changes according to the amount of light (if brighter)
  • a film formed of a light control material may be laminated.
  • this light-modulating material for example, a material containing an ultraviolet discoloring substance that is chemically changed by ultraviolet rays can be used.
  • the ultraviolet discoloring substance include spiropyran compounds, dihydroindolizine compounds, fulgide compounds, tetrobenzoperopyrene derivatives, dihydropyrene compounds, thioindigo compounds, anthracenophan derivatives, viologen compounds, diphenylthiocarbazone metal compounds
  • An organic photochromic material such as may be used. Further, an inorganic photochromic such as silver halide may be used.
  • the application of the imaging mechanism of the present invention is not limited to the forward monitoring camera of the above embodiment.
  • the front monitoring camera of the above embodiment is attached to the rear of the rear mirror at the upper part of the windshield as shown in FIG.
  • the imaging mechanism of the present invention may be applied to a surveillance camera attached to a part of a vehicle other than the windshield, or a surveillance camera used outside the vehicle.
  • it is suitable for use in a front monitoring camera that monitors the front of a vehicle that is difficult to have a mechanical configuration from vibrations received from the vehicle.

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Abstract

　前方監視カメラが備える撮像機構７は、調整部分に配置された液晶シャッタ７３を透過する光量を調整することで、機械的な構成を用いることなく、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を調整することができる。例えば、昼間など光量が多いときは、調整部分を通る光を遮光し、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を減らすことで、昼間に撮像される画像の解像度を向上させることができ、一方、夜間など光量が少ないときは、調整部分に光を通し、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を増やすことで、夜間に撮像される画像の明るさも向上させることができる。

Description

撮像機構、及び、この撮像機構を用いた前方監視カメラ
　本発明は、撮像機構、及び、この撮像機構を用いた前方監視カメラに関する。
　現在多くの車両に、車両の前方を監視する前方監視カメラが取り付けられている。
　この前方監視カメラによる監視は、フロントガラスの車内側に前方監視カメラを設置し、フロントガラス越しに車両の前方を監視する方法が採用されることが多い。
　そのため、前方監視カメラがフロントガラスの一部を塞いだり、車内空間を狭める要因にもなるので、前方監視カメラでは小型化への様々な工夫がなされている。(特許文献１)
特開２００５－１１２０５１号公報
　ところで、この前方監視カメラは、車両の前方を正確に監視する必要があるため、その正確さに応じた性能が求められる。
　その性能向上のため、絞り機構等を設けることが考えられるが、前述した小型化への要請及び車両から受ける振動の影響のため、前方監視カメラでは、絞り機構などの機械的な構成を設けることが難しい。
　そのため、前方監視カメラでは、夜間の感度を確保するため、レンズの絞りを大きく固定せざるを得ず、昼間に車両の前方の監視を行う場合、解像度が低下してしまうという問題があった。
　この問題への対策として、多くのレンズを組み合わせたり、高価なレンズを使う事で、解像度を高めた設計が考えられるが、高価なものになってしまう課題がある。
　そこで本発明は、機械的な構成を用いることなく光量を調整できる撮像機構、及び、この撮像機構を備えた前方監視カメラを提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態にかかる撮像機構では、レンズを介して撮像手段に向かう光路のうち、この光路の光軸に垂直な断面でみたとき、光路の縁部に沿って設定され、かつ、この縁部から光軸に向かって径方向に予め定められた幅を有する調整部分に透過光量調整部材を配置し、この調整部分を透過する光量を調整している。
本実施形態の前方監視カメラを斜め上方から見た斜視図である。 本実施形態の前方監視カメラを構成するブラケットを三角図法で記載した説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下面図である。 本実施形態の前方監視カメラの分解斜視図で、前方監視カメラを斜め上方から見た斜視図である。 本実施形態の前方監視カメラが備えている撮像機構の模式図である。 本実施形態の前方監視カメラ本体にフードを取り付けた様子を示す斜視図である。 絞り制御のフローチャートである。 光軸を中心部として径方向の各位置での光量を示すグラフで、（ａ）は絞りをかけないときのグラフ、（ｂ）は絞りをかけたときのグラフである。 光軸を中心部として径方向の各位置での解像度を示すグラフで、（ａ）は絞りをかけないときのグラフ、（ｂ）は絞りをかけたときのグラフである。 他の実施形態である撮像機構を示す模式図である。 本実施形態の監視カメラを取り付けた車両の概略を示す側面図である。
　以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
　尚、本実施形態の前方監視カメラは、車両の前方を撮像するものであるので、以下では、車両の前方を撮像するため予め定められたフロントガラス上の正位置に取り付けられたとき、車両の前方を向く方向を前方として説明する。
　また、以下の説明で用いられる後方、右方、左方、上方、下方とは、前方側を正面とした場合の三角図法に従った方向で、平面図、背面図等の説明も三角図法に従っている（図１参照）。
［全体構造］
　本実施形態の前方監視カメラ１は、図１に示すように、フロントガラスの車内側に貼り付けて固定されるブラケット３と、筐体内に撮像手段等を収納した前方監視カメラ本体５とを備えている。
［ブラケット］
　ブラケット３は、図１及び図２（ａ）に示すように、フロントガラスに貼り付けられる貼付部３０を備えている。
　この貼付部３０のうちフロントガラスに貼り付けられる貼付面３０ａは、このブラケット３が貼り付けられる部分のフロントガラスのガラス面に沿った平面形状に形成されている。
　また、貼付部３０には、ブラケット３に前方監視カメラ本体５を取り付けたとき、後述する窪み５０ａに対向する部分を含む窪み５０ａよりもやや広い部分を切り欠いた切欠部３０ｂが形成されている。
　また、ブラケット３は、前方側端部３１と、後方側端部３２とを有している。前方側端部３１は、切欠部３０ｂの右側に位置する貼付部３０の前方側の端部から下方に向かって折り曲げられた部分、つまり貼付部３０の前方側の端部から下方に向かって延在する部分である。後方側端部３２は、貼付部３０の後方側の端部から下方に向かって折り曲げられた部分、つまり貼付部３０の後方側の端部から下方に向かって延在する部分である。
　そして、この前方側端部３１には、後述する、前方監視カメラ本体５の前方側側面に設けられた係合突起５１ａが嵌挿される係合孔３１ａが形成されている。
　また、ブラケット３は、図１及び図２（ｂ）（ｃ）に示すように、一対の鈎状部３３がブラケット３の左右両端に設けられている。具体的には、鈎状部３３は、貼付部３０の右側及び左側の側面から貼付部３０に対して垂直に折り曲げられ、貼付面３０ａに沿って前方側に向かって鈎の先端が向けられている。また、一対の鈎状部３３は、前後方向の中央よりやや後方側に寄った位置に設けられている。
　これら鈎状部３３は、根本部３３ａと、引掛部３３ｂと、を有する。根本部３３ａは、貼付部３０から下方に向かって突出している。引掛部３３ｂは、この根本部３３ａの下端から貼付面３０ａに沿って前方側に向かって延出しており、引掛部３３ｂの長さは、後述する係合突起５１ａよりも長尺に形成されている。
　また、後方側端部３２の内側面（前方側の側面）には、板バネ３４が設けられている。
［前方監視カメラ本体］
　前方監視カメラ本体５は、図３に示すように、前方側から後方側に上方に向かって傾斜した上面５０を有する略箱形形状に形成されている。
　また、この前方監視カメラ本体５の上面５０には、平面図でみたとき、前方左側の端部を下辺とし後方側に向かって左右方向の幅が狭くなる台形状の窪み５０ａを有する。
　この窪み５０ａは、フロントガラス越しに車両の前方の撮像を行うときに、この前方監視カメラ本体５の視野を遮らないようにするためのものである。
　この窪み５０ａは後方に向かうほど窪みが深くなるように形成されている。
　また、この窪み５０ａの後端側に隣接する前方監視カメラ本体５の上面５０には、この上面５０から上方に向かって突設した突設部５９が設けられている。
　本実施形態では、前方監視カメラ本体５がブラケット３に取り付けられるとき、前方監視カメラ本体５の上面５０がブラケット３の下面に当接した状態で取り付けられる。このとき突設部５９の上端部が切欠部３０ｂを介してフロントガラスに近接するように、突設部５９は、上面５０に対してブラケット３の厚み分だけ盛り上げられた高さに形成されている。
　これら窪み５０ａ及び突設部５９を設けることにより、窪み５０ａの上辺側には壁面５０ｂが形成され、この壁面５０ｂのうち上方側には、カメラ用のレンズ５０ｃが取り付けられる。
［撮像機構］
　次に、上述した前方監視カメラ本体５内に備えられる撮像機構について説明する。
　この撮像機構７は、図４に示すように、前述のレンズ５０ｃ、イメージセンサ７０、このレンズ５０ｃとイメージセンサ７０との間に配置されるレンズ７１、液晶シャッタ７３、及び、制御装置７２を備える。制御装置７２は、コンピュータを備え、液晶シャッタ７３及びイメージセンサ７０に接続され、後述する絞り制御を実行する。また、制御装置７２は、イメージセンサ７０から画像信号を取得し、記録や運転支援処理を行うための所定の画像処理を実行する。
　また、レンズ５０ｃの前方側の面上に、レンズ５０ｃの外周縁部に沿って液晶シャッタ７３が積層されている。この液晶シャッタ７３は、図４中の正面図に示すように、リング状に形成されている。
　この液晶シャッタ７３は、光を通す透光状態と、光を通さない非透光状態とに切り替えることができ、後述する制御装置７２で実行される絞り制御により、この透光状態と非透光状態に切り替える制御が実行される。本実施形態では、液晶シャッタ７３は、レンズ５０ｃ面の湾曲に沿って積層し得る、可撓性の液晶フィルムとして形成される。液晶フィルムは、例えば、透明及び可撓性の基板（ポリカーボネート等）、基板間に封入される液晶（ポリマー分散型液晶材料等）、液晶の配向を制御するための透明電極を備えて構成される。
　この液晶シャッタ７３は、レンズ５０ｃ及びレンズ５０ｃを介してイメージセンサ７０に向かう光路１のうち、この光路１の光軸に垂直な断面でみたとき、光路１の縁部に沿い、かつ、この縁部から光軸に向かって径方向に予め定められた幅を有する調整部分に少なくとも配置される大きさに形成されている。この調整部分の幅は、イメージセンサ７０やレンズ５０ｃの性能等によって前方監視カメラ毎に設定される。
　尚、本実施形態では、イメージセンサ７０としてＣＭＯＳセンサを用いているが、これに限られるものではない。
［取り付け工程について］
　以上のように構成された前方監視カメラ１を、車両の製造工程においてフロントガラスに取り付ける工程について説明する。
　本実施形態の前方監視カメラ１は、車両の前方を撮像し、その位置から見た車線の位置、対向車のヘッドライトの点灯の有無等を正確に検出するためのものである。従って、このような検出に耐えうるよう、前方監視カメラ１は、フロントガラスに対して正確に取り付けられる必要がある。
　そのため、ブラケット３については、車両の組立ラインに載せる前のフロントガラスを製造した段階で、上述した検出に耐えうる位置に予め正確に貼り付けられる。
　この貼り付けは、ブラケット３の貼付面３０ａに接着剤を塗布し、フロントガラスに貼り付ける形で行われる。
　そして、前方監視カメラ本体５の窪み５０ａには、図５に示すように、フード８が取り付けられる。このフード８は、車両の前方以外の方向からフロントガラスで反射されるなどしてレンズ５０ｃに向かう光により、車両の前方以外の画像が撮像されてしまう、いわゆる映り込みを防止するため、車両の前方以外の方向からレンズ５０ｃに向かう光を遮光するためのものである。
　そして、このフード８が取り付けられた前方監視カメラ本体５がブラケット３に取り付けられる。
　この前方監視カメラ本体５のブラケット３への取り付けは（図１～図３参照）、まず、各ボス５２ａを各鈎状部３３に引っ掛けながら、フロントガラスのガラス面に沿って下方から斜め後方側上方にスライドさせる作業が行われる。
　このスライド作業を行うと、まず、前方監視カメラ本体５の背面がやがて板バネ３４に接触して、板バネ３４が押されて弾性変形する。
　やがて各ボス５２ａが各鈎状部３３の根本部３３ａに当接すると、本実施形態では、ボス５２ａが、係合突起５１ａの前方側の先端からみて、鈎状部３３の根本部３３ａから前方側端部３１までの距離よりも短い距離となる位置に設置されているので、係合突起５１ａが係合孔３１ａに嵌挿するように前方監視カメラ本体５をブラケット３に対して配置することができる。
　そして、このように配置した後に、上記作業のため前方監視カメラ本体５を支えていた手を離すと前方監視カメラ本体５が前方側にやや戻るとともに、この動きに合わせて係合突起５１ａが係合孔３１ａに嵌挿される。尚、鈎状部３３の引掛部３３ｂが、係合突起５１ａよりも長尺に形成されているので、ボス５２ａが鈎状部３３から外れることはない。
　このようにすると、前方監視カメラ本体５が板バネ３４に付勢されて係合突起５１ａが係合孔３１ａに挿入されつつ前方側端部３１に当接される。また、前方監視カメラ本体５の上面５０も、貼付部３０の裏面（前方監視カメラ本体５と対抗する側の面）と当接することによって、前方監視カメラ本体５はブラケット３に押しつけられて固定される。
［絞り制御］
　次に、撮像機構７を構成する制御装置７２（図４参照）で実行される絞り制御について説明する。
　この絞り制御は、前方監視カメラ１による前方監視が行われている間、常時実行される制御であり、本実施形態では所定の間隔で繰り返し実行する。
　この絞り制御が開始されると、図６に示すように、まずＳ７０の処理が実行され、このＳ７０では、イメージセンサ７０（図４参照）から、撮像した画像の画像データを取り込む処理が実行される。
　次に、Ｓ７１では、制御装置７２は、Ｓ７０で取り込んだ画像の画像データに基づいて、その画像の明るさを算出する処理を実行する。
　この明るさの算出は、イメージセンサ７０を構成する全ての画素の明るさに関するデータから明るさの平均値を算出してもよいし、任意の点に位置する画素（例えば、画像中心から画像の縁部に向かって所定間隔ごとに選択した任意の画素）の明るさに関するデータから明るさの平均値を算出してもよいし、その算出方法は任意である。
　次に、Ｓ７２では、Ｓ７１で算出した画像の明るさに基づいて、昼間か夜間かを判定する処理が実行される。
　そして、この判定（Ｓ７２）において、夜間（画像の明るさが暗い、又は光量が少ないとき）と判定されると（Ｓ７２：夜間）、液晶シャッタ７３を透明にする、すなわち調整部分に光を通し、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を増やす制御が実行される（Ｓ７３）。一方、昼間（夜間より画像の明るさが明るい、又は光量が多いとき）と判定されると（Ｓ７２：昼間）、液晶シャッタ７３を不透明にする制御、すなわち、調整部分を通る光を遮光し、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を減らす絞り制御が実行される（Ｓ７４）。
　つまり、これらＳ７３、Ｓ７４が実行されると、図４に示すように、夜間は、液晶シャッタ７３が開けられるので、最大範囲で光が取り込まれる（光路１）。一方、液晶シャッタ７３が閉じられるとレンズ５０ｃの周縁部が閉じられるので、その閉じられた分だけ狭い範囲で光が取り込まれることとなる（光路２）。
　ここで、昼間に絞り制御を行う効果について説明する。
　図７に示すように、液晶シャッタ７３が開いた状態（図７（ａ））と、閉じた状態（図７（ｂ））では、イメージセンサ７０に入る光量は、液晶シャッタ７３を開いた状態（図７（ａ））のほうが径方向全体に多い。
　しかし、液晶シャッタ７３を閉じて絞りをかけると（図７（ｂ））、液晶シャッタをあけている場合（図７（ａ））に比べ、画像中心から画像周辺部にかけてほぼ均一に光量が分布している。
　また、図８に示すように、液晶シャッタ７３を閉じている場合（図８（ｂ））、液晶シャッタを開けている場合（図８（ａ））に比べ、画像全体の解像度が向上する。
　このように、昼間は、上記絞り制御により液晶シャッタ７３を閉じると、画面全体の光量が均一になり、さらに画像の解像度も上げることができる。
　一方、夜間は、レンズ５０ｃを介してイメージセンサ７０に取り込まれる光の光量が少ない。従って、液晶シャッタ７３を開けて多くの光をイメージセンサ７０に取り込むことにより、画像の解像度は下がるが（図８（ａ））明るくなり（図７（ａ））、最低感度を向上させることが出来る。
　夜間の場合は、ヘッドライトが届く範囲しか撮像ができず、また、このような制限がある結果、車両近傍の車線の区画線を認識できる解像度があればよく、むしろ撮像に必要な光量が足りない。従って、上記絞り制御では、液晶シャッタ７３を開けて可能な限り多くの光をイメージセンサ７０に取り込むようにしている。
　このような構成を採れば、安価にもかかわらず、夜間の感度の確保と、昼間の良好な解像度を両立できる。
［本実施形態の特徴的な効果等］
　以上説明した本実施形態の前方監視カメラ１の特徴的な作用効果について説明する。
　本実施形態の前方監視カメラ１では、調整部分に配置された液晶シャッタ７３を透過する光量（より具体的には、透過光量調整部材単位面積当たりの透過光量）を調整することで、機械的な構成を用いることなく、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を調整することができる。
　例えば、昼間など光量が多いときは、調整部分を通る光を遮光し、レンズ５０ｃの中心部を使うことで、昼間に撮像される画像の解像度を向上させることができる。一方、夜間など光量が少ないときは、調整部分に光を通し、イメージセンサ７０に取り込まれる光量を増やすことで、夜間に撮像される画像の明るさも向上させることができる。すなわち最低感度を向上できる。
　安価にもかかわらず、夜間の感度の確保と、昼間の良好な解像度を両立できるのである。
　また、本実施形態の前方監視カメラ１では、調整部分以外の光については、レンズ５０ｃ、７１を介してイメージセンサ７０に直接取り込むことができるので、必要最小限の枚数のレンズ５０ｃ、７１を用い、必要最小限度の性能のイメージセンサ７０を用いて高性能な撮像を行うことができる。
［対応関係］
　本実施形態のイメージセンサ７０は本発明の撮像手段に相当し、以下同様に、液晶シャッタ７３は透過光量調整部材に相当し、制御装置７２は透明度制御手段に相当する。
［その他の実施形態］
　上記実施形態では、レンズ５０ｃに液晶シャッタ７３を積層した例について説明したが、液晶シャッタ７３は、レンズ５０ｃと別体に設置してもよく、その場合、例えば、図９に示すように、レンズ５０ｃの前方に設置してもよい。
　また、上記実施形態では、レンズ５０ｃに液晶シャッタ７３を積層し、その液晶シャッタ７３の透明度を制御するものについて説明したが、液晶シャッタ７３に代えて、透明度が光量に応じて変化する（明るいと透明度が低下し、暗いと透明度が増す）調光材料で形成されたフィルムを積層してもよい。
　この調光材料としては、例えば、紫外線により化学的に変化する紫外線変色物質を含むものを用いることができる。この紫外線変色物質としては、スピロピラン系化合物、ジヒドロインドリジン系化合物、フルギド系化合物、テトロベンゾペロピレン誘導体、ジヒドリピレン系化合物、チオインジゴ系化合物、アントラセノファン誘導体、ビオローゲン系化合物、ジフェニルチオカルバゾン金属化合物などの有機系フォトクロミック材料などを用いてもよい。また、ハロゲン化銀などの無機系フォトクロミックを用いてもよい。
　尚、本発明の撮像機構の適用は、上記実施形態の前方監視カメラに限定されない。例えば、上記実施形態の前方監視カメラは、図１０に示すようにフロントガラスの上部で、ルームミラーの背後に取り付けられるが、フロントガラスの下部に取り付けられてもよい。また、フロントガラス以外の車両の一部に取り付けられる監視カメラや、車両以外で用いられる監視カメラに本発明の撮像機構を適用してもよい。特に、車両から受ける振動から機械的な構成を備えることが難しい車両の前方を監視する前方監視カメラに用いると好適である。
　尚、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
　１… 前方監視カメラ　２… 光路　３… ブラケット
　５… 前方監視カメラ本体　７… 撮像機構　８… フード
　３０… 貼付部　３０ａ… 貼付面　３０ｂ… 切欠部
　３１… 前方側端部　３１ａ… 係合孔　３２… 後方側端部
　３３… 鈎状部　３３ａ… 根本部　３３ｂ… 引掛部
　３４… 板バネ　５０… 上面　５０ｂ… 壁面
　５０ｃ… レンズ　５１ａ… 係合突起　５２ａ… ボス
　５９… 突設部　７０… イメージセンサ　７１… レンズ
　７２… 制御装置　７３… 液晶シャッタ

Claims (6)

  1. 　レンズと、
    　該レンズを介して撮像を行う撮像手段と、
    　前記レンズを介して前記撮像手段に向かう光路のうち、該光路の光軸に垂直な断面でみたとき、該光路の縁部に沿って設定され、かつ、該縁部から前記光軸に向かって径方向に予め定められた幅を有する調整部分を透過する光量を調整する透過光量調整部材と、
    　を備える撮像機構。
  2. 　請求項１に記載の撮像機構において、
    　前記透過光量調整部材は、前記調整部分に配置され、透明度が可変な部材である撮像機構。
  3. 　請求項１に記載の撮像機構において、
    　前記透過光量調整部材は液晶で構成され、
    　前記液晶の透明度を調整する制御を実行する透明度制御手段を備える撮像機構。
  4. 　請求項１に記載の撮像機構において、
    　前記透過光量調整部材は、前記調整部分に当たる光量が多くなると透明度が低下する調光材料を用いて構成されている撮像機構。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の撮像機構において、
    　前記透過光量調整部材は、前記レンズ（５０ｃ）に積層されている撮像機構。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載された撮像機構を備え、前記撮像機構によって車両の前方を撮像する前方監視カメラ。
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