(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域内に存在する物体から発せられる光を、受光素子が２次元配置された画素アレイで構成された画像センサにより受光して、撮像領域内を撮像する撮像装置において、
特定波長の光のみを選択して透過させる第１領域と波長選択を行わずに光を透過させる第２領域とが、上記画像センサ上における１つの受光素子又は２以上の受光素子群で構成される単位領域で領域分割された光学フィルタが、該画像センサの入射側に配置されており、
上記光学フィルタは、フィルタ基板上に上記第１領域となるフィルタ膜を一様に形成した後に上記第２領域となる箇所に存在する該フィルタ膜を除去し、該フィルタ膜を除去した箇所に充填剤を充填することにより、該第１領域を透過する光の光路長と該第２領域を透過する光の光路長とが略同一となるように構成されており、
上記光学フィルタは、上記フィルタ膜が形成される側を上記画像センサに対面させた状態で該画像センサに対して接着剤により接着されており、
上記充填剤は上記接着剤であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像領域内に存在する物体から発せられる光を、受光素子が２次元配置された画素アレイで構成された画像センサにより受光して、撮像領域内を撮像する撮像装置において、
特定波長の光のみを選択して透過させる第１領域と波長選択を行わずに光を透過させる第２領域とが、上記画像センサ上における１つの受光素子又は２以上の受光素子群で構成される単位領域で領域分割された光学フィルタが、該画像センサの入射側に配置されており、
上記光学フィルタは、上記第２領域となる箇所に凸部を有するフィルタ基板上に上記第１領域となるフィルタ膜を一様に形成した後、該第２領域となる箇所に存在する該フィルタ膜を除去することにより、該第１領域を透過する光の光路長と該第２領域を透過する光の光路長とが略同一となるように構成されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
撮像手段が撮像した撮像画像に基づいて互いに異なる波長帯の光を発する少なくとも２種類の検出対象物の検出処理を行う物体検出処理手段を有する物体検出装置において、
上記撮像手段として、請求項１又は２に記載の撮像装置を用いたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項４】
請求項３の物体検出装置において、
上記撮像装置は、自車両の進行方向前方領域を撮像領域として撮像するものであり、
上記少なくとも２種類の検出対象物には、自車両に近づく方向に進行する他車両と自車両から離れる方向に進行する他車両とが含まれており、
上記第２領域は、波長選択を行わずに光を透過させる透過領域であり、
上記第１領域が光を透過させる上記特定波長は車両のテールランプ色の波長であり、
上記物体検出処理手段は、上記第１領域の透過光を受光した画像センサ上の受光素子の出力信号に基づいて自車両から離れる方向に進行する他車両を検出し、上記第２領域の透過光を受光した画像センサ上の受光素子の出力信号に基づいて自車両に近づく方向に進行する他車両を検出することを特徴とする物体検出装置。
【請求項５】
車両の周囲を撮像領域として撮像し、該撮像領域内に存在する物体のうち互いに異なる波長帯の光を発する少なくとも２種類の検出対象物を検出する物体検出手段と、
該物体検出手段の検出結果に基づいて上記車両に搭載された車載機器の動作を制御する制御手段とを有する車載機器制御装置において、
上記物体検出手段として、請求項３又は４に記載の物体検出装置を用いたことを特徴とする車載機器制御装置。
【請求項６】
請求項５の車載機器制御装置において、
上記物体検出手段として、請求項４に記載の物体検出装置を用い、
上記制御手段は、上記物体検出手段の検出結果に基づいて、上記車両に搭載された車載機器であるヘッドランプの照射方向を変更し又は該ヘッドランプの発光強度を変更する制御を行うことを特徴とする車載機器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子が２次元配置された画素アレイで構成された画像センサを用いて撮像領域内を撮像する撮像装置並びにこれを備えた物体検出装置及び車載機器制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、夜間において、車載カメラ（撮像装置）により自車の進行方向前方領域（撮像領域）を撮像し、その撮像画像に基づく物体検出処理を行って先行車両や対向車両などの物体を検出し、自車の運転者（ドライバー）の運転負荷を軽減させる運転者支援システムが知られている。運転者支援システムでは、例えば、先行車両や対向車両等の検出結果を用いて運転者に知らせたり警告したりする情報提供制御を行うものがある。また、例えば、先行車両や対向車両等の検出結果を用いて、自車のヘッドランプの照射方向の切り換え制御（ハイビームとロービームの切り換え制御等）を行ったり、自車のワイパーによる視界確保の制御を行ったりする車載機器の制御を行うものもある。このような運転者支援システムは、運転者の運転に対する負荷を低減させるとともに、交通安全に寄与するものであり、非常に有益なシステムであるが、その先行車両や対向車両等の検出結果を用いた各種制御を適切に行うためには、先行車両や対向車両等の検出精度を高めることが重要となる。
【０００３】
特許文献１には、夜間に先行車両や対向車両を検出可能な物体検出装置として、画像センサによって撮像した画像に基づいて先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプを検出するシステムが開示されている。このシステムは、ヘッドランプからの強い白色光とテールランプからの強い赤色光とを抽出し、その抽出結果から対向車両や先行車両を検出している。具体的には、赤色のフィルタ染料で形成されたレンズと緑がかった青色のフィルタ染料で形成されたレンズとを画像センサの前段部に配置し、撮像領域からの入力光をこれらのレンズでそれぞれ画像センサ上の２箇所に集束させる。これにより、前者のレンズによって集束された光の輝度値から入力光の赤色成分が抽出され、後者のレンズによって集束された光の輝度値から入力光の青色成分が抽出される。そして、入力光の赤色成分が所定の明るさ（輝度）以上であるときには撮像領域内に先行車両のテールランプが存在するとみなして先行車両のテールランプを検出し、入力光の青色成分が所定の明るさ（輝度）以上であるときには撮像領域内に対向車両のヘッドランプが存在するとみなして対向車両のヘッドランプを検出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示のシステムでは、テールランプからの赤色光及びヘッドライトからの白色光（青色成分を含んでいる）を抽出するため、フィルタ機能を備える２つのレンズによって入力光を赤色と青色とに分けて集束させる。このようにレンズを複数備える構成では、光学システムが複雑となり、コストが上昇するという不具合がある。また、上記特許文献１に開示のシステムが用いているレンズは染料を使ってフィルタ機能を実現したものである。このような染料を用いたフィルタは、車室内等の温度変化が激しい環境下ではフィルタ機能の劣化の不具合も顕著となる。
【０００５】
このような不具合を解消し得る赤色光及び白色光を抽出する方法としては、上記２つのレンズを用いる方法に代えて、公知のカラーセンサと同様の半導体プロセスを用いて画像センサ上に配置される画素（単位領域）の一部に赤色成分フィルタを積層させ、赤色成分のみを受光させる画素と白色光を受光する画素とを作り込むという方法が考えられる。しかしながら、このような半導体プロセスは高額な投資が必要とあり、高コスト化が避けられない。
【０００６】
このような不具合を解消するものとしては、赤色成分のみを透過するフィルタ領域（第１領域）と波長制限しない非フィルタ領域（第２領域）とに領域分割された光学フィルタを、モノクロ画像センサの前段に、別素子として設置する方法が考えられる。この光学フィルタは、例えば、赤色成分のみを透過する波長選択フィルタ（赤色成分フィルタ）を蒸着等の方法によって一様にガラス平板上に形成した後、非フィルタ領域とする箇所の赤色成分フィルタをリフトオフなどの手法によって取り除くという比較的簡単かつ低コストな方法で作製できる。よって、この方法によれば、上述した半導体プロセスを用いて画像センサ上に赤色成分フィルタを設ける場合よりも低コスト化を実現できる。
【０００７】
ところが、本発明者は、この方法を採用すると次のような問題が発生することを見いだした。
ガラス平板（フィルタ基板）上に赤色成分フィルタを部分的に形成して赤色光と白色光とを透過させる光学フィルタの場合、赤色成分フィルタが形成されているフィルタ領域と、このような赤色成分フィルタが形成されていなくて波長選択しない非フィルタ領域との間で、透過した光に位相差が生じる。これは、フィルタ領域にはガラス平板上に赤色成分フィルタとして機能するフィルタ材料が存在するのに対し、非フィルタ領域にはこのようなフィルタ材料の代わりに空気層が存在することに起因する。光学フィルタと画像センサとの間は近接配置されるが、互いを押し付け接合することは不可能なため、光学フィルタと画像センサとの間には数ミクロン程度の空隙が存在する。そのため、光学フィルタ上の各フィルタ領域（あるいは非フィルタ領域）を透過した光のごく一部は、光学フィルタ通過時の回折現象によってあるいは屈折現象によって、その対応画素の周囲に位置する周囲画素に受光される。このとき、フィルタ領域の透過光（赤色光）と非フィルタ領域の透過光（白色光）との間で位相差が生じていると、位相差が生じていない場合よりも、対象画素の周囲画素に受光される光量が増えたり減ったりする。これは、例えば、フィルタ領域に対応する対応画素に対し、非フィルタ領域の透過光の一部が回析現象や屈折現象により照射される場合を考えると、非フィルタ領域の透過光の一部（回折光や屈折光）とフィルタ領域の透過光とが干渉して強め合う度合い又は弱め合う度合いが、当該位相差によって増大するためである。対象画素の周囲画素に受光される光量が増えたり減ったりすると、その対応画素の受光量と当該フィルタ領域の透過光量との誤差が大きくなり、当該対応画素による当該フィルタ領域の透過光量の検知精度が悪化する。非フィルタ領域に対応する対応画素についても同様である。その結果、例えばフィルタ領域に対応する画素と非フィルタ領域に対応する画素との切り分けが明確にならないという問題が生じる。この問題は、当該光学フィルタを備えた撮像装置を用いた上述の物体検出装置では、赤色光に基づくテールランプの検出と白色光によるヘッドランプの検出の精度を落とす結果を招く。
【０００８】
一方で、各画素の受光量に対して回折現象分又は屈折現象分を補正する処理を施すことにより、上述した問題を解消することも不可能ではない。しかしながら、回折現象や屈折現象は波長依存性を有するため、各画素の受光量に対して特定波長についての回折現象分や屈折現象分を補正しても、他の波長については補正されない。そして、多数の波長について補正を行うことは処理負荷を増大させるので、現実的ではない。よって、各画素の受光量に対して回折現象分や屈折現象分を補正して上記問題に対処することは困難である。
【０００９】
なお、上記問題は、第１領域であるフィルタ領域とは別に設けられる第２領域が、波長選択を行わずに光を透過させる非フィルタ領域である場合について説明したが、第２領域が、当該フィルタ領域が選択する波長を含む所定の波長範囲の光のみを選択的に透過させる別のフィルタ領域である場合にも、同様に生じ得る問題である。
【００１０】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像センサの前段に配置する別素子の光学フィルタを第１領域と第２領域とに領域分割して画像センサ上の画素を波長に応じて切り分ける場合に、その切り分けが不明確にならない撮像装置並びにこれを備えた物体検出装置及び車載機器制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、撮像領域内に存在する物体から発せられる光を、受光素子が２次元配置された画素アレイで構成された画像センサにより受光して、撮像領域内を撮像する撮像装置において、特定波長の光のみを選択して透過させる第１領域と波長選択を行わずに光を透過させる第２領域とが、上記画像センサ上における１つの受光素子又は２以上の受光素子群で構成される単位領域で領域分割された光学フィルタが、該画像センサの入射側に配置されており、上記光学フィルタは、フィルタ基板上に上記第１領域となるフィルタ膜を一様に形成した後に上記第２領域となる箇所に存在する該フィルタ膜を除去し、該フィルタ膜を除去した箇所に充填剤を充填することにより、該第１領域を透過する光の光路長と該第２領域を透過する光の光路長とが略同一となるように構成されており、上記光学フィルタは、上記フィルタ膜が形成される側を上記画像センサに対面させた状態で該画像センサに対して接着剤により接着されており、上記充填剤は上記接着剤であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、撮像領域内に存在する物体から発せられる光を、受光素子が２次元配置された画素アレイで構成された画像センサにより受光して、撮像領域内を撮像する撮像装置において、特定波長の光のみを選択して透過させる第１領域と波長選択を行わずに光を透過させる第２領域とが、上記画像センサ上における１つの受光素子又は２以上の受光素子群で構成される単位領域で領域分割された光学フィルタが、該画像センサの入射側に配置されており、上記光学フィルタは、上記第２領域となる箇所に凸部を有するフィルタ基板上に上記第１領域となるフィルタ膜を一様に形成した後、該第２領域となる箇所に存在する該フィルタ膜を除去することにより、該第１領域を透過する光の光路長と該第２領域を透過する光の光路長とが略同一となるように構成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、撮像手段が撮像した撮像画像に基づいて互いに異なる波長帯の光を発する少なくとも２種類の検出対象物の検出処理を行う物体検出処理手段を有する物体検出装置において、上記撮像手段として、請求項１又は２に記載の撮像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の物体検出装置において、上記撮像装置は、自車両の進行方向前方領域を撮像領域として撮像するものであり、上記少なくとも２種類の検出対象物には、自車両に近づく方向に進行する他車両と自車両から離れる方向に進行する他車両とが含まれており、上記第２領域は、波長選択を行わずに光を透過させる透過領域であり、上記第１領域が光を透過させる上記特定波長は車両のテールランプ色の波長であり、上記物体検出処理手段は、上記第１領域の透過光を受光した画像センサ上の受光素子の出力信号に基づいて自車両から離れる方向に進行する他車両を検出し、上記第２領域の透過光を受光した画像センサ上の受光素子の出力信号に基づいて自車両に近づく方向に進行する他車両を検出することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、車両の周囲を撮像領域として撮像し、該撮像領域内に存在する物体のうち互いに異なる波長帯の光を発する少なくとも２種類の検出対象物を検出する物体検出手段と、該物体検出手段の検出結果に基づいて上記車両に搭載された車載機器の動作を制御する制御手段とを有する車載機器制御装置において、上記物体検出手段として、請求項３又は４に記載の物体検出装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の車載機器制御装置において、上記物体検出手段として、請求項４に記載の物体検出装置を用い、上記制御手段は、上記物体検出手段の検出結果に基づいて、上記車両に搭載された車載機器であるヘッドランプの照射方向を変更し又は該ヘッドランプの発光強度を変更する制御を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明は、特定波長の光のみを選択して透過させる第１領域を透過する光の光路長と、波長選択を行わずに光を透過させる第２領域を透過する光の光路長とが略同一となるように、光学フィルタが構成されている。これにより、第１領域の透過光と第２領域の透過光との間で生じる位相差を小さくし又はなくすことができる。このような光学フィルタは、例えば、第１領域となる箇所及び第２領域となる箇所の厚みや屈折率を調整することで作製することができる。そして、このように第１領域の透過光と第２領域の透過光との間で位相差が小さくなり又は無くなれば、第１領域に対応する単位領域において、第２領域のから回折光や屈折光と第１領域の透過光とが干渉して強め合う度合い又は弱め合う度合いが増大することを抑制できる。その結果、第１領域に対応する単位領域の受光量と当該第１領域の透過光量との誤差が大きくなることが抑制され、当該単位領域による当該第１領域の透過光量の検知精度が悪化することが抑制される。また、第２領域に対応する単位領域についても同様である。よって、第１領域に対応する画素と第２領域に対応する画素との切り分けが不明確なものとなるのが抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明によれば、画像センサの前段に配置する別素子の光学フィルタを第１領域と第２領域とに領域分割して画像センサ上の画素を波長に応じて切り分ける場合に、その切り分けが不明確にならないという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るヘッドランプ制御システムの機能ブロック図である。
【図２】同ヘッドランプ制御システムにおける撮像装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】同撮像装置における光学フィルタと画像センサとを示す拡大図である。
【図４】同光学フィルタの領域分割パターンと同画像センサの画素との対応関係を示す説明図である。
【図５】構成例１における光学フィルタの説明図である。
【図６】構成例２における光学フィルタの赤色フィルタ領域を画像センサ上に重ねて示した説明図である。
【図７】実施形態における光学フィルタの断面を含む斜視図である。
【図８】赤色フィルタ領域の波長フィルタ膜として使用可能なカットフィルタ特性の一例を示すグラフである。
【図９】赤色フィルタ領域の波長フィルタ膜として使用可能なバンドパスフィルタ特性の一例を示すグラフである。
【図１０】参考例における光学フィルタ及び画像センサを示す模式図である。
【図１１】実施形態における光学フィルタ及び画像センサを示す模式図である。
【図１２】構成例３における光学フィルタ及び画像センサを示す模式図である。
【図１３】構成例４における光学フィルタ及び画像センサを示す模式図である。
【図１４】実施形態における車両検出処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る撮像装置を、車載機器制御装置としてのヘッドランプ制御システムに用いる一実施形態について説明する。
なお、本発明に係る撮像装置は、ヘッドランプ制御システムに限らず、例えば、当該物体検出装置により夜間に先行車両や対向車両などの検出対象物を検出して運転者に表示や警告を行う運転者支援システムにも同様に適用できるし、撮像画像に基づいて物体検出を行う物体検出装置を搭載したその他のシステムにも適用できる。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るヘッドランプ制御システムの機能ブロック図である。
このヘッドランプ制御システムは、主に、撮像手段としての撮像装置１１と、車両挙動センサ１２と、物体検出装置としての車両検出制御装置１３と、制御手段としてのヘッドランプ制御装置１４とから構成されている。
【００１７】
撮像装置１１は、自車両の進行方向前方領域を撮影することができるように、自車両に搭載される。具体的には、例えば、車室内に付属されたバックミラーの裏側のフロントガラス付近に取り付けたり、そのバックミラーに内蔵したり、ヘッドランプに内蔵したりする。撮像装置１１の搭載時には、撮像装置１１の撮影方向が所定の基準方向（例えば水平方向）に一致するように調整して固定される。なお、撮像装置１１は、図示しない内蔵の制御部からの指示に応じて、シャッタースピード、フレームレート、及び、車両検出制御装置１３へ出力するデジタル信号のゲイン等を調整することができるように構成されている。そして、撮像装置１１は、撮像画像データとして、撮影した画像の画素ごとの明るさ（輝度）を示すデジタル信号を、画像の水平・垂直同期信号とともに車両検出制御装置１３へ出力する。
【００１８】
車両挙動センサ１２は、例えば自車両の４輪のサスペンションに設置されたストロークセンサから構成され、自車両のピッチ方向やロール方向における挙動変化を検出する。自車両が走行して、前後左右に加速度が生じると、自車両の車体はピッチ方向やロール方向に揺動し、それに伴って撮像装置１１の撮像方向も基準方向からずれる。車両挙動センサ１２は、撮像装置１１の撮像方向が基準方向からどの程度ずれたかを算出するための車両の挙動情報を車両検出制御装置１３に与える。
【００１９】
車両検出制御装置１３は、撮像装置１１から入力された撮像画像データと車両挙動センサ１２からの上述した車両の挙動情報とを用いて、所定の画像処理を施すことにより、画像に含まれる光源が、先行車両（自車両から離れる方向へ進行する他車両）のテールランプ、対向車両（自車両に近づく方向へ進行する他車両）のヘッドランプのいずれに該当するか又はいずれにも該当しないかを判断する。そして、画像に含まれる光源が先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプに該当すると判断した場合には、その先行車両や対向車両に関する検出情報をヘッドランプ制御装置１４に出力する。
【００２０】
ヘッドランプ制御装置１４は、車両検出制御装置１３から入力された、先行車両や対向車両に関する検出情報に基づいて、ヘッドランプの向き（光照射方向）を制御する。例えば、検出情報に基づいて特定される先行車両や対向車両までの距離が所定距離以下である場合には、ヘッドランプの向きをロービームとする。これにより、先行車両や対向車両の運転者が自車両のヘッドランプの光によって眩しさを感じにくくする。一方、先行車両や対向車両までの距離が所定距離を超えていたり、先行車両や対向車両が検出されていなかったりする場合には、ヘッドランプの向きをハイビームとする。これにより、夜間でも自車両の運転者の視界をより遠方まで確保することができるようになる。なお、ヘッドランプ制御装置１４は、そのヘッドランプの向きの制御をユーザによってＯＦＦに切り替えることが可能であり、ユーザの認識に応じてハイビームとロービームを手動で切り換えることもできる。
【００２１】
図２は、本実施形態における撮像装置１１の概略構成を示す説明図である。
この撮像装置１１は、主に、撮像レンズ１と、光学フィルタ２と、２次元配置された画素アレイを有する画像センサ４を含んだセンサ基板３と、センサ基板３から出力されるアナログ電気信号（画像センサ４上の各受光素子が受光した受光量）をデジタル電気信号に変換した撮像画像データを生成して出力する信号処理部５とから構成されている。被写体（被検物）を含む撮像領域からの光は、撮像レンズ１を通り、光学フィルタ２を透過して、画像センサ４でその光強度に応じた電気信号に変換される。信号処理部５では、画像センサ４から出力される電気信号（アナログ信号）が入力されると、その電気信号から、撮像画像データとして、画像センサ４上における各画素の明るさ（輝度）を示すデジタル信号を、画像の水平・垂直同期信号とともに後段の機器へ出力する。
【００２２】
図３は、光学フィルタ２と画像センサ４とを示す拡大図である。
画像センサ４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などを用いたイメージセンサであり、その受光素子にはフォトダイオード４ａを用いている。フォトダイオード４ａは、画素ごとに２次元的にアレイ配置されており、フォトダイオード４ａの集光効率を上げるために、各フォトダイオード４ａの入射側にはマイクロレンズ４ｂが設けられている。この画像センサ４がワイヤボンディングなどの手法によりＰＷＢ（printed wiring board）に接合されてセンサ基板３が形成されている。撮像する画像の波長範囲は略可視光であるため、画像センサ４としては、可視光の範囲に感度を有するものを選択すればよい。
【００２３】
画像センサ４のマイクロレンズ４ｂ側の面には、光学フィルタ２が近接配置されている。光学フィルタ２の画像センサ４側の面には、図４に示すように、光を透過する第２領域としての透過領域２ａと、赤色の波長成分（特定波長）のみを選択的に透過させる第１領域としての赤色フィルタ領域２ｂとが、特定方向（図４中左右方向）に交互に配置されたストライプ状の領域分割パターンを有している。このようなストライプ状のパターンをもつ光学フィルタ２は、画像センサ４との位置調整を行うにあたっては当該特定方向のみの位置調整を行えばよく、実装精度が緩和されるという利点がある。
【００２４】
このような光学フィルタ２を作製する方法としては、フィルタ基板であるガラス平板上に一様な赤色成分のみを透過する波長フィルタ膜を蒸着などの方法で形成した後に、リフトオフなどの手法により波長フィルタ膜をストライプパターン状に部分的に除去すればよい。この場合、波長フィルタ膜が除去された箇所が透過領域２ａとなり、波長フィルタ膜が残った箇所が赤色フィルタ領域２ｂとなる。
【００２５】
本実施形態においては、画像センサ４上の画素（フォトダイオード４ａ）を２画素で１グループとし、各グループは、図４に示すように、車両のテールランプ色（赤色）の波長帯（赤色成分）の光を受光する画素Ｒと、車両のヘッドランプ色（白色）の波長帯（白色成分）の光（すなわち波長選択しない光）を受光する画素Ｗとで構成される。つまり、画像センサ４上の各画素は、２種類の画素Ｒ，Ｗのいずれかとして機能する。これにより、画像センサ４上における２つの画素Ｒ，Ｗを１画素とした２種類の画像を得ることができる。つまり、画素Ｒに対応した赤色画像と、画素Ｗに対応したモノクロ輝度画像である。
【００２６】
〔構成例１〕
ここで、本実施形態における光学フィルタ２の一構成例（以下、本構成例を「構成例１」という。）について説明する。
図５は、本構成例１における光学フィルタ２の説明図である。
本構成例１に係る光学フィルタ２は、画像センサ４上の各画素を上述した２種類の画素Ｒ，Ｗのいずれかとして機能させるように、透過領域２ａと赤色フィルタ領域２ｂとが図５に示すように２次元方向で交互に隣接するように市松状に配置されたものである。これにより、画像センサ４上の画素は、赤色成分を受光する画素Ｒと白色成分を受光する画素Ｗとが２次元方向で交互に隣接するように市松状に配置されるように領域分割される。
【００２７】
本構成例１の光学フィルタ２を用いる場合も、画像センサ４上における２つの画素Ｒ，Ｗを１画素とした、画素Ｒに対応した赤色画像と、画素Ｗに対応したモノクロ輝度画像とを得ることができる。
【００２８】
〔構成例２〕
また、本実施形態における光学フィルタ２の他の構成例（以下、本構成例を「構成例２」という。）について説明する。
図６は、本構成例２における光学フィルタ２の赤色フィルタ領域２ｂを画像センサ４上に重ねて示した説明図である。
本構成例２に係る光学フィルタ２は、透過領域２ａと赤色フィルタ領域２ｂとが１次元方向で交互に隣接するように配置されてストライプ状に領域分割されている点で上記実施形態と同様である。しかしながら、上記実施形態では、赤色フィルタ領域２ｂの長尺方向が画像センサ４上の画素列に平行であったのに対し、本構成例２では、赤色フィルタ領域２ｂの長尺方向が画像センサ４上の画素列に対して斜めとなっている点で異なっている。本構成例２の光学フィルタ２において、赤色フィルタ領域２ｂは、図６に示すように、図中横方向に画像センサ４の一画素分の幅をもち、図中縦方向に画像センサ４の二画素分の幅を持っており、図中横方向一画素分について図中縦方向二画素分変位するように、画像センサ４上の画素列に対して斜めに配置される。
【００２９】
本構成例２の光学フィルタ２を用いる場合も、画像センサ４上における２つの画素Ｒ，Ｗを１画素とした、画素Ｒに対応した赤色画像と、画素Ｗに対応したモノクロ輝度画像とを得ることができる。
【００３０】
次に、光学フィルタ２の構成について詳述する。
図７は、本実施形態における光学フィルタ２の断面を含む斜視図である。
光学フィルタ２は、図７に示すように、ガラス平板２ｃ上に赤色の波長フィルタ膜２ｄが形成された箇所（すなわち赤色フィルタ領域２ｂ）が凸部となり、ガラス平板上から波長フィルタ膜が除去された箇所（すなわち透過領域２ａ）が凹部となった凹凸の周期構造をもっている。本実施形態における波長フィルタ膜２ｄは、高屈折率の薄膜と低屈折率の薄膜とを交互に多層重ねた多層構造である。このような多層構造の波長フィルタ膜を用いると、光の干渉を利用することで分光透過率を自由に設定でき、薄膜を多数層重ねることで特定波長に対して１００％近い反射率を得ることもできる。ここでは、赤色成分以外の波長帯域の光を反射させる。
【００３１】
本実施形態において、光学フィルタ２の波長フィルタ膜２ｄの透過波長範囲は、赤色波長成分である。撮像する画像の波長範囲は略可視光の範囲であるため、例えば波長が６００ｎｍ以上の光を透過し、６００ｎｍ未満の波長をカットする、図８に示すようなフィルタ特性を有するカットフィルタの波長フィルタ膜２ｄをガラス平板２ｃ上に形成すればよい。このようなカットフィルタは、ガラス平板側から順に、よく知られる「基板／（０．１２５Ｌ０．２５Ｈ０．１２５Ｌ）ｐ／媒質Ａ」のような構成の多層膜を作製することで得ることができる。ここで、「０．１２５Ｌ」は、低屈折率材料（例えばＳｉＯ２）の膜厚標記方法でｎｄ／λを１Ｌとしたものであり、したがって「０．１２５Ｌ」の膜は１／８波長の光路長となるような膜厚をもつ低屈折率材料の膜であることを意味する。なお、「ｎ」は屈折率であり、「ｄ」は厚みであり、λはカットオフ波長である。同様に、「０．２５Ｈ」は、高屈折率材料（例えばＴｉＯ２）の膜厚標記方法でｎｄ／λを１Ｈとしたものであり、したがって「０．２５Ｈ」の膜は１／４波長の光路長となるような膜厚をもつ高屈折率材料の膜であることを意味する。また、「ｐ」は、かっこ内に示す膜の組み合わせを繰り返す（積層する）回数を示し、「ｐ」が多いほどリップルなどの影響を抑制できる。また、媒質Ａは、空気あるいは後述する樹脂や接着剤などの充填剤を意図するものである。
【００３２】
また、光学フィルタ２の波長フィルタ膜２ｄとしては、透過波長範囲が６００〜７００ｎｍの範囲のみを透過する、図９に示すようなフィルタ特性を有するバンドパスフィルタであってもよい。このようなバンドパスフィルタであれば、赤色よりも長波長側の近赤外域と赤色領域との識別も可能となる。このようなバンドパスフィルタは、例えば、「基板／（０．１２５Ｌ０．５Ｍ０．１２５Ｌ）ｐ（０．１２５Ｌ０．５Ｈ０．１２５Ｌ）ｑ（０．１２５Ｌ０．５Ｍ０．１２５Ｌ）ｒ/媒質Ａ」のような構成の多層膜を作製することで得ることができる。なお、上記の通り、高屈折率材料として二酸化チタン（ＴｉＯ２）、低屈折率材料として二酸化珪素（ＳｉＯ２）などを使用すれば、対候性の高い光学フィルタを実現できる。
【００３３】
本実施形態の光学フィルタ２の作製方法の一例について説明すると、まず、ガラス平板２ｃ上に上述した多層構造の波長フィルタ膜２ｄを形成する。このような多層構造の膜を形成する方法としては、よく知られる蒸着などの方法を用いればよい。続いて、透過領域２ａに対応する箇所について波長フィルタ膜を除去する。この除去方法としては、一般的なリフトオフ加工法を利用すればよい。リフトオフ加工法では、目的とするパターンとは逆のパターンを事前にガラス平板２ｃ上に金属、フォトレジストなどで形成しておき、その上に波長フィルタ膜を形成してから、透過領域２ａに対応する箇所の波長フィルタ膜を当該金属やフォトレジストと一緒に除去する。
【００３４】
これらの構成例１〜２を含む本実施形態の光学フィルタ２は、画像センサ４の前段に設置される。その設置方法は、光学フィルタ２の凹凸構造面を画像センサ４の受光面と対向するような向きで近接配置の上、固定する。固定方法としては、画像センサ４の受光面周辺にスペーサを配置して光学フィルタ２を保持する方法や、光学フィルタ２のグレーティング面と画像センサ４の受光素子との間に接着剤を充填して接着する方法などが挙げられる。
【００３５】
光学フィルタ２を画像センサ４に取り付ける方法としては、画像センサ４をワイヤボンディングなどの手法によりＰＷＢ上に設置したセンサ基板３に、光学フィルタ２を後から固定（ＡＳＳＹ）する方法と、光学フィルタ２と画像センサ４を予め固着したものをＰＷＢ上に実装する方法とが考えられる。より望ましくは、画像センサ４のウエハと光学フィルタ２が形成されたウエハとを接着したものをダイシング加工することで低コストに作製することができる。本実施形態では、各ウエハ間の位置精度は要求されないため、歩留まりよく作製することが可能である。
【００３６】
図１０は、参考例における光学フィルタ２及び画像センサ４を示す模式図である。
本実施形態のように、画像センサ４上の画素の一部についてのみ、光学フィルタ２の赤色フィルタ領域２ｂを対向させる場合、多層の波長フィルタ膜２ｄが形成されていない透過領域２ａが単なる空気層であると、すでに述べたように、多層の波長フィルタ膜２ｄが形成された赤色フィルタ領域２ｂと当該透過領域２ａとの間で、それらの透過光に位相差が生じる。画像センサ４と光学フィルタ２とは互いに近接して配置されるが、押し付け接合することは不可能なため、一定距離（数ミクロン）は離れて配置されることになる。そのため、画像センサ４上の各領域を透過した光のごく一部は、光学フィルタ通過時の回折現象によってその対向画素の周囲に位置する周囲画素に受光される。このとき、赤色フィルタ領域２ｂと透過領域２ａとの間で透過光の位相差が生じていると、位相差が生じていない場合よりも、対向画素の周囲画素に受光される光量が増えてしまう。その結果、例えば赤色フィルタ領域２ｂに対向する画素と透過領域２ａに対向する画素との切り分けが明確にならない。
【００３７】
図１１は、本実施形態における光学フィルタ２及び画像センサ４を示す模式図である。
本実施形態においては、図１１に示すように、図１０に示した参考例の光学フィルタ２における凹部（透過領域２ａ）に樹脂（充填剤）２ｅを充填し、その凹凸面を平面状にした光学フィルタ２を用いている。すなわち、本実施形態では、上記参考例の透過領域２ａの凹部に存在する空気層に代えて、その空気層とは屈折率が異なる樹脂２ｅを当該凹部に充填し、これにより、赤色フィルタ領域２ｂと透過領域２ａとの間で透過光の位相差を生じさせないようにしている。
【００３８】
この位相差を生じさせないためには、多層の波長フィルタ膜２ｄが介在した赤色フィルタ領域２ｂと樹脂２ｅが介在した透過領域２ａとの間で、透過する光束に光路長差が発生してはならない。ここで、多層の波長フィルタ膜２ｄ（赤色フィルタ領域２ｂ）を透過する光束の平均光路長Ｌ１は、例えば、当該波長フィルタ膜２ｄが図８に示した特性を有するカットフィルタである場合、下記の式（１）より求めることができる。
Ｌ１  ＝  （低屈折率材料１／８波長分＋高屈折率材料１／４波長分＋低屈折率材料１／８波長分）×ｐ  ・・・（１）
【００３９】
本実施形態では、樹脂２ｅ（透過領域２ａ）を透過する光束の平均光路長Ｌ２が、この平均光路長Ｌ１と一致するように構成されている。樹脂２ｅを透過する光束の平均光路長Ｌ２は、その樹脂材料の屈折率と、その樹脂の厚み（すなわち多層の波長フィルタ膜２ｄの厚み）を積算することで算出できる。なお、樹脂２ｅの屈折率については、樹脂そのものの屈折率が選択可能であるが、樹脂材料中に金属微粒子（主に重金属微粒子など）を混入させて屈折率をコントロールした樹脂を用いる場合には、その調整後の屈折率を選択する。
【００４０】
〔構成例３〕
次に、本実施形態における光学フィルタ２の更に他の構成例（以下、本構成例を「構成例３」という。）について説明する。
図１２は、本構成例３における光学フィルタ２及び画像センサ４を示す模式図である。
本構成例３は、光学フィルタ２を画像センサ４に固定する固定方法として、光学フィルタ２の凹凸面と画像センサ４との間に接着剤２ｆを充填して接着する方法を採用し、光学フィルタ２の凹部に充填される接着剤２ｆに、上記実施形態における樹脂２ｅとしての役割を与えたものである。本構成例３であれば、画像センサ４に対する光学フィルタ２の固定に用いる接着剤を、光路長を調整するための充填剤として兼用するので、構造の簡素化、作製工程の簡素化を図ることができる。
【００４１】
〔構成例４〕
次に、本実施形態における光学フィルタ２の更に他の構成例（以下、本構成例を「構成例４」という。）について説明する。
図１３は、本構成例４における光学フィルタ２及び画像センサ４を示す模式図である。
本構成例４は、光学フィルタ２の凹部に樹脂２ｅや接着剤２ｆ等の充填剤を充填することなく、透過領域２ａと赤色フィルタ領域２ｂとの間の透過光の光路長を一致させる光路長調整を行う。具体的には、本構成例４の光学フィルタ２は、ガラス平板（フィルタ基板）２ｃの画像センサ側の面に、赤色フィルタ領域２ｂとなる箇所が凹部となり、透過領域２ａとなる箇所が凸部となった凹凸の周期構造を形成した後に、一様な多層の波長フィルタ膜２ｄを形成し、その後、ガラス平板２ｃの凸部上に形成された波長フィルタ膜を取り除いて作製したものである。
【００４２】
本構成例４においても、多層の波長フィルタ膜２ｄが形成された赤色フィルタ領域２ｂとこの波長フィルタ膜２ｄが形成されていない透過領域２ａとの間で、それらの透過光に位相差を生じさせないようにしている。具体的には、両者の透過光の光路長が一致するように、ガラス平板２ｃの屈折率と凹部の深さＺを選択している。
【００４３】
本構成例４によれば、比較的耐候性が低い樹脂２ｅ等の充填剤を使わないで光路長を調整するため、耐候性の高い光学フィルタ２を実現できる。
なお、本構成例４においても、光学フィルタ２を画像センサ４に固定する固定方法として、光学フィルタ２の凹凸面と画像センサ４との間に接着剤を充填して接着する方法を採用してもよい。この場合、接着剤の屈折率と接着剤が入り込んだ部分の厚みも考慮して光路長を調整する必要がある。
【００４４】
以上のような撮像装置１１によって撮像した撮像画像データ（画像センサ４上の各受光素子で受光される受光量を示す画素データ群）からは、種々の情報が得られる。具体的には、撮像領域内の各地点（光源）から発せられる光の強さ（明るさ情報）、ヘッドランプやテールランプなどの光源（他車両）と自車両との距離（距離情報）、各光源から発せられる光の赤色成分と白色成分（非分光）の分光情報などが得られる。
【００４５】
明るさ情報について説明すると、夜間に、先行車両や対向車両が自車両から同じ距離に存在する場合、撮像装置１１によってそれらの先行車両及び対向車両を撮影すると、撮影画像データ上では検出対象物の１つである対向車両のヘッドランプが最も明るく映し出され、検出対象物の１つである先行車両のテールランプはそれよりも暗く映し出される。また、リフレクタが撮像画像データに映し出されている場合、リフレクタは自ら発光する光源ではなく、自車両のヘッドランプを反射することによって明るく映し出されるものに過ぎないので、先行車両のテールランプよりもさらに暗くなる。一方、対向車両のヘッドランプ、先行車両のテールランプ及びリフレクタからの光は、距離が遠くなるにつれて、それを受光する画像センサ４上ではだんだん暗く観測される。よって、撮像画像データから得られる明るさ（輝度情報）を用いることで  ２種類の検出対象物（ヘッドランプとテールランプ）及びリフレクタの一次的な識別が可能である。
【００４６】
また、距離情報について説明すると、ヘッドランプやテールランプは、そのほとんどが左右一対のペアランプの構成であるため、この構成の特徴を利用してヘッドランプやテールランプ（すなわち他車両）と自車両との距離を求めることが可能である。ペアとなる左右一対のランプは、撮像装置１１が撮像した撮像画像データ上では、互いに近接して同じ高さ方向位置に映し出され、当該ランプを映し出すランプ画像領域の広さはほぼ同じで、かつ、当該ランプ画像領域の形状もほぼ同じである。よって、これらの特徴を条件とすれば、その条件を満たすランプ画像領域同士をペアランプであると識別できる。なお、遠距離になるとペアランプを構成する左右のランプを区別して認識できなくなり、単一ランプとして認識される。
【００４７】
このような方法でペアランプを識別できた場合、そのペアランプ構成であるヘッドランプやテールランプの光源までの距離を算出することが可能である。すなわち、車両の左右ヘッドランプ間の距離及び左右テールランプ間の距離は、一定値ｗ０（例えば１．５ｍ程度）で近似することができる。一方、撮像装置１１における撮像レンズ１の焦点距離ｆは既知であるため、撮像装置１１の画像センサ４上における左右ランプにそれぞれ対応した２つのランプ画像領域間の距離ｗ１を撮像画像データから算出することにより、そのペアランプ構成であるヘッドランプやテールランプの光源と自車両までの距離ｘは、単純な比例計算（ｘ＝ｆ×ｗ０／ｗ１）により求めることができる。また、このようにして算出される距離ｘが適正範囲であれば、その算出に用いた２つのランプ画像領域は他車両のヘッドランプとテールランプであると識別することができる。よって、この距離情報を用いることで、検出対象物であるヘッドランプとテールランプの識別精度が向上する。
【００４８】
また、分光情報について説明すると、本実施形態では、上述したとおり、撮像装置１１で撮像した撮像画像データから、画像センサ４上の画素Ｒに対応した画素データのみを抽出することで、撮像領域内の赤色成分だけを映し出した赤色画像を生成することができる。同様に、撮像装置１１で撮像した撮像画像データから、画像センサ４上の画素Ｗに対応した画素データのみを抽出することで、撮像領域内のモノクロ輝度画像を生成することができる。よって、赤色画像において所定輝度以上の輝度を有する画像領域が存在する場合、その画像領域はテールランプを映し出したテールランプ画像領域であると識別することができる。さらに、赤色画像上の画像領域と、この画像領域に対応したモノクロ輝度画像上の画像領域との間の輝度比率（赤色輝度比率）を算出することもできる。この赤色輝度比率を用いれば、撮像領域内に存在する物体（光源）から発せられる光に含まれる相対的な赤色成分の比率を把握することができる。テールランプの赤色輝度比率は、ヘッドランプや他のほとんどの光源よりも十分に高い値をとるので、この赤色輝度比率を用いればテールランプの識別精度が向上する。
【００４９】
次に、本実施形態における先行車両及び対向車両の検出処理の流れについて説明する。
図１４は、本実施形態における車両検出処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態の車両検出処理では、撮像装置１１が撮像した画像データに対して画像処理を施し、検出対象物であると思われる画像領域を抽出する。そして、その画像領域に映し出されている光源の種類が２種類の検出対象物のいずれであるかを識別することで、先行車両、対向車両の検出を行う。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、撮像装置１１の画像センサ４によって撮像された自車両前方の画像データをメモリに取り込む。この画像データは、上述したように、画像センサ４の各画素における輝度を示す信号を含む。次に、ステップＳ２では、自車両の挙動に関する情報を車両挙動センサ１２から取り込む。
【００５１】
ステップＳ３では、メモリに取り込まれた画像データから検出対象物（先行車両のテールランプ及び対向車両のベッドランプ）であると思われる輝度の高い画像領域（高輝度画像領域）を抽出する。この高輝度画像領域は、画像データにおいて、所定の閾値輝度よりも高い輝度を有する明るい領域となり、複数存在する場合が多いが、それらのすべてを抽出する。
【００５２】
高輝度画像領域抽出処理では、まず、ステップＳ３１において、画像センサ４上の各画素の輝度値を所定の閾値輝度と比較することにより２値化処理を行う。具体的には、所定の閾値輝度以上の輝度を有する画素に「１」、そうでない画素に「０」を割り振ることで、２値化画像を作成する。次に、ステップＳ３２において、この２値化画像において、「１」が割り振られた画素が近接している場合には、それらを１つの高輝度画像領域として認識するラベリング処理を実施する。これによって、輝度値の高い近接した複数の画素の集合が、１つの高輝度画像領域として抽出される。
【００５３】
上述した高輝度画像領域抽出処理の後に実行されるステップＳ４では、抽出された各高輝度画像領域に対応する撮像領域内の物体と自車両との距離を算出する。この距離算出処理では、車両のランプは左右１対のペアランプであることを利用して距離を検出するペアランプ距離算出処理と、遠距離になるとペアランプを構成する左右のランプを区別して認識できなくなって当該ペアランプが単一ランプとして認識される場合の単一ランプ距離算出処理とを実行する。
【００５４】
まず、ペアランプ距離算出処理のために、ステップＳ４１では、ランプのペアを作成する処理であるペアランプ作成処理を行う。ペアとなる左右一対のランプは、撮像装置１１が撮像した画像データにおいて、近接しつつほぼ同じ高さとなる位置にあり、高輝度画像領域の面積がほぼ同じで、かつ高輝度画像領域の形が同じであるとの条件を満たす。したがって、このような条件を満たす高輝度画像領域同士をペアランプとする。ペアをとることのできない高輝度画像領域は単一ランプとみなされる。ペアランプが作成された場合には、ステップＳ４２のペアランプ距離算出処理によって、そのペアランプまでの距離を算出する。車両の左右ヘッドランプ間の距離及び左右テールランプ間の距離は、一定値ｗ０（例えば１．５ｍ程度）で近似することができる。一方、撮像装置１１における焦点距離ｆは既知であるため、撮像装置１１の画像センサ４上の左右ランプ距離ｗ１を算出することにより、ペアランプまでの実際の距離ｘは、単純な比例計算（ｘ＝ｆ・ｗ０／ｗ１）により求めることができる。なお、先行車両や対向車両までの距離検出は、レーザレーダやミリ波レーダなどの専用の距離センサを用いてもよい。
【００５５】
ステップＳ５では、赤色画像とモノクロ輝度画像との比率を分光情報として用い、この分光情報から、ペアランプとされた２つの高輝度画像領域が、ヘッドランプからの光によるものなのか、テールランプからの光によるものなのかを識別するランプ種類識別処理を行う。このランプ種類識別処理では、まずステップＳ５１において、ペアランプとされた高輝度画像領域について、画像センサ４上の画素Ｒに対応した画素データと画像センサ４上の画素Ｗに対応した画素データとの比率を画素値とした赤色比画像を作成する。そして、ステップＳ５２において、その赤色比画像の画素値を所定の閾値と比較し、所定の閾値以上である高輝度画像領域についてはテールランプからの光によるテールランプ画像領域であるとし、所定の閾値未満である高輝度画像領域についてはヘッドランプからの光によるヘッドランプ画像領域であるとするランプ種別処理を行う。
【００５６】
以上のような車両検出処理により検出した先行車両及び対向車両の検出結果は、本実施形態では自車両の車載機器であるヘッドランプの光照射方向の制御に用いられる。
具体的には、車両検出処理によりテールランプが検出されてその先行車両のバックミラーに自車両のヘッドライト照明光が入射する距離範囲Ａ内に近づいた場合に、その先行車両に自車両のヘッドライト照明光が当たらないように、自車両のヘッドライトの一部を遮光したり、自車両のヘッドライトの光照射方向を上下方向又は左右方向へずらしたりする制御を行う。
また、車両検出処理によりベッドランプが検出されて、その対向車両の運転者に自車両のヘッドライト照明光が当たる距離範囲Ｂ内に近づいた場合に、その対向車両に自車両のヘッドライト照明光が当たらないように、自車両のヘッドライトの一部を遮光したり、自車両のヘッドライトの光照射方向を上下方向又は左右方向へずらしたりする制御を行う。
【００５７】
以上の説明では、本発明に係る撮像装置１１を、車載機器制御装置としてのヘッドランプ制御システムに用いる物体検出装置に適用した例であったが、これに限られるものではない。例えば、本発明に係る撮像装置１１を、車載機器である表示モニターを制御して他車両の接近を警告する例や、自車両が他車両に衝突することを回避したり衝突時の衝撃を軽減したりするために車載機器であるブレーキを制御する例、先行車両との車間距離を維持するために車載機器であるアクセル調整機器を制御して自車両の速度を自動調整する例など、本発明は、様々な車載機器制御装置に適用することができる。
また、本発明は、このような車載機器制御装置に限らず、画像センサ上の画素を波長に応じて切り分けて波長が異なる複数種類の画像データを用いる装置であれば、広く利用可能である。
また、以上の説明では、第１領域である赤色フィルタ領域２ｂとは別に設けられる第２領域が、波長選択を行わずに光を透過させる透過領域２ａである場合について説明したが、第２領域としては、赤色フィルタ領域２ｂが選択する赤色波長を含む所定範囲の光のみを選択的に透過させるフィルタ領域であってもよい。
【００５８】
以上、本実施形態に係るヘッドランプ制御システムは、自車両の周囲を撮像領域として撮像し、その撮像領域内に存在する物体のうち互いに異なる波長帯の光を発する少なくとも２種類の検出対象物である対向車両のヘッドランプと先行車両のテールランプを検出する物体検出手段である物体検出装置と、物体検出装置の検出結果に基づいて自車両に搭載された車載機器であるヘッドランプの動作を制御する制御手段としてのヘッドランプ制御装置１４とを有する車載機器制御装置である。このヘッドランプ制御システムで用いられる物体検出装置は、撮像領域内に存在する物体から発せられる光を画像センサ４で受光して撮像領域内を撮像する撮像手段としての撮像装置１１を備えていて、撮像装置１１が撮像した撮像画像に基づいて対向車両のヘッドランプと先行車両のテールランプの検出処理を行う物体検出処理手段としての車両検出制御装置１３とを有する。この車両検出制御装置１３に用いられる撮像装置１１は、撮像領域内に存在する物体から発せられる光を受光素子４ａが２次元配置された画素アレイで構成された画像センサ４により受光して撮像領域内を撮像するものであり、特定波長である赤色波長の光のみを選択して透過させる第１領域としての赤色フィルタ領域２ｂと波長選択を行わずに光を透過させる第２領域としての透過領域２ａとが画像センサ４上における１つの受光素子又は２以上の受光素子群で構成される単位領域で領域分割された光学フィルタ２を、画像センサの入射側に備えている。そして、光学フィルタ２における赤色フィルタ領域２ｂ及び透過領域２ａは、赤色フィルタ領域２ｂを透過する光の光路長と透過領域２ａを透過する光の光路長とが略同一となるように形成されている。これにより、赤色フィルタ領域２ｂと透過領域２ａとの間でそれらの透過光の位相差を生じさせないようにすることができ、赤色フィルタ領域２ｂに対向する画素と透過領域２ａに対向する画素とを明確に切り分けることができ、テールランプ及びヘッドランプの識別精度が向上する。
また、本実施形態（上記構成例４を除く。）において、光学フィルタは、フィルタ基板であるガラス平板２ｃ上に赤色フィルタ領域２ｂとなる波長フィルタ膜２ｄを一様に形成した後に透過領域２ａとなる箇所に存在する波長フィルタ膜を除去し、その波長フィルタ膜を除去した箇所に充填剤である樹脂２ｅや接着剤２ｆを充填することにより、赤色フィルタ領域２ｂを透過する光の光路長と透過領域２ａを透過する光の光路長とが略同一となるように構成することができる。
特に、上記構成例３では、波長フィルタ膜２ｄが形成される側を画像センサ４に対面させた状態で画像センサ４に対して接着剤２ｆにより接着することで、画像センサ４に対する光学フィルタ２の固定に用いる接着剤２ｆを、光路長を調整するための充填剤として兼用できるので、構造の簡素化、作製工程の簡素化を図ることができる。
また、上記構成例４では、透過領域２ａとなる箇所に凸部を有するフィルタ基板上に赤色フィルタ領域２ｂとなる波長フィルタ膜を一様に形成した後、透過領域２ａとなる箇所に存在する波長フィルタ膜を除去することにより、赤色フィルタ領域２ｂを透過する光の光路長と透過領域２ａを透過する光の光路長とが略同一となるように構成されている。この構成では、比較的耐候性が低い樹脂２ｅ等の充填剤を使わないで光路長を調整することが可能であり、耐候性の高い光学フィルタ２を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１  撮像レンズ
２  光学フィルタ
２ａ  透過領域
２ｂ  赤色フィルタ領域
２ｃ  ガラス平板
２ｄ  波長フィルタ膜
２ｅ  樹脂
２ｆ  接着剤
３  センサ基板
４  画像センサ
４ａ  フォトダイオード（受光素子）
５  信号処理部
１１  撮像装置
１２  車両挙動センサ
１３  車両検出制御装置
１４  ヘッドランプ制御装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００４-１８９２２９号公報
【図１】
0005590457.tif 000002
【図２】
0005590457.tif 000003
【図３】
0005590457.tif 000004
【図４】
0005590457.tif 000005
【図５】
0005590457.tif 000006
【図６】
0005590457.tif 000007
【図７】
0005590457.tif 000008
【図８】
0005590457.tif 000009
【図９】
0005590457.tif 000010
【図１０】
0005590457.tif 000011
【図１１】
0005590457.tif 000012
【図１２】
0005590457.tif 000013
【図１３】
0005590457.tif 000014
【図１４】
0005590457.tif 000015