(57)【要約】  【課題】  イメージセンサの性能を落とすことなく垂直方向の解像度を保ちながらセンサチップの水平方向サイズを小さくすることができる車載カメラ装置を提供する。  【解決手段】  画素が縦長形状でありＣＭＯＳプロセスで製造され入射光量に応じて対数的に変化する出力信号を発生するＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１と、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の出力信号に基づいて画像データを出力する画像出力器２と、縦方向の結像倍率を横方向の結像倍率よりも大きくしてＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１に被写体像を結像させるアナモフィックレンズ５とを備える車載カメラ装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光量に応じて対数的に変化する出力信号を発生する対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサと、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサに被写体像を結像させる撮影光学系と、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサの出力信号に基づいて画像データを出力する画像出力部とを備え、
前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサの画素が縦長形状であり、
前記撮像光学系が縦方向の結像倍率を横方向の結像倍率よりも大きくするアナモフィックレンズを有することを特徴とする車載カメラ装置。
【請求項２】
前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサが、
光電変換部と、
前記光電変換部の出力を対数変換するためのゲートとドレインが短絡された対数変換用ＭＯＳトランジスタと、
前記対数変換用ＭＯＳトランジスタの出力を積分する積分用ＭＯＳトランジスタと、
前記積分用ＭＯＳトランジスタの出力を保持する第一のキャパシタと、
前記第一のキャパシタをリセットする第一のリセットＭＯＳトランジスタと、
第二のキャパシタと、
前記第一のキャパシタと前記第二のキャパシタとの容量分割を行う容量分割用ＭＯＳトランジスタと、
前記第二のキャパシタをリセットする第二のリセットＭＯＳトランジスタと、
前記第二のキャパシタに保持された電荷に応じた増幅信号を生成する増幅用ＭＯＳトランジスタと、
前記増幅信号を外部出力するか否かを選択する選択用ＭＯＳトランジスタとを有する画素回路を具備し、全画素同時シャッター機能を具備している請求項１に記載の車載カメラ装置。
【請求項３】
前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサが、一つのチップ上に形成されている請求項１又は請求項２に記載の車載カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載カメラ装置の撮像する被写体は、輝度分布の広い道路や急激な輝度変化のあるトンネル出入口等である。そのため、車載カメラ装置のイメージセンサには、入射光量に対して対数的に変化する出力信号を発生する対数変換形（ＬＯＧ）イメージセンサが適している。また、イメージ領域とタイミングジェネレータなどの制御部とを同一チップ上で形成するためには、ＣＭＯＳプロセスで製造されるＣＭＯＳイメージセンサが適している。
【０００３】
前方監視を行う車載カメラ装置では、複数車線を同時に監視するなどの理由から水平方向の画素数を多く必要とするが、その一方で垂直方向の画素数は水平方向に比べて少なくてよい（非特許文献１を参照）。水平方向の画素数が垂直方向の画素数に比べて多いイメージセンサを実現するためには、例えばイメージセンサが形成されているチップ（センサチップ）自体の形状を横長矩形にすることが考えられる。
【非特許文献１】塙圭二，「ＩＴＳにおける車載画像センサの最新動向」，第１０回画像センシングシンポジウム  チュートリアル講演会テキスト，画像センシング技術研究会，平成１６年６月９日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、センサチップの形状を横長矩形にすると同じ面積の正方形に近いセンサチップに比べてウェハからの取得効率は悪くなり、センサチップ単価が高くなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、イメージセンサの性能を落とすことなく垂直方向の解像度を保ちながらセンサチップの水平方向サイズを小さくすることができる車載カメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係る車載カメラ装置は、入射光量に応じて対数的に変化する出力信号を発生する対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサと、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサに被写体像を結像させる撮影光学系と、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサの出力信号に基づいて画像データを出力する画像出力部とを備え、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサの画素が縦長形状であり、前記撮像光学系が縦方向の結像倍率を横方向の結像倍率よりも大きくするアナモフィックレンズを有する構成としている。
【０００７】
このような構成によると、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサの画素が縦長形状であるので、水平方向のセンサチップのサイズを小さくすることができる。また、このような構成によると、前記撮像光学系が縦方向の結像倍率を横方向の結像倍率よりも大きくするアナモフィックレンズを有しているので、イメージセンサの性能を落とすことなく（正方画素と同等の開口面積、開口率を有しつつ）、垂直方向の解像度を保つことができる。
【０００８】
前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサには、例えば、光電変換部と、前記光電変換部の出力を対数変換するためのゲートとドレインが短絡された対数変換用ＭＯＳトランジスタと、前記対数変換用ＭＯＳトランジスタの出力を積分する積分用ＭＯＳトランジスタと、前記積分用ＭＯＳトランジスタの出力を保持する第一のキャパシタと、前記第一のキャパシタをリセットする第一のリセットＭＯＳトランジスタと、第二のキャパシタと、前記第一のキャパシタと前記第二のキャパシタとの容量分割を行う容量分割用ＭＯＳトランジスタと、前記第二のキャパシタをリセットする第二のリセットＭＯＳトランジスタと、前記第二のキャパシタに保持された電荷に応じた増幅信号を生成する増幅用ＭＯＳトランジスタと、前記増幅信号を外部出力するか否かを選択する選択用ＭＯＳトランジスタとを有する画素回路を具備し、全画素同時シャッター機能を具備している対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサを用いるとよい。
【０００９】
また、小型化・低コスト化の観点から、前記対数変換形ＣＭＯＳイメージセンサを一つのチップ上に形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車載カメラ装置によると、イメージセンサの性能を落とすことなく垂直方向の解像度を保ちながらセンサチップの水平方向サイズを小さくすることができる。そして、センサチップの水平方向サイズを小さくすることができるので、センサチップを正方形に近い形状にすることができ、ウェハからの取得効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る車載カメラ装置の構成例を図１に示す。図１に示す車載カメラ装置は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１と、画像出力器２と、メモリ３と、電源４と、アナモフィックレンズ５とによって構成されている。アナモフィックレンズ５は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１のイメージ領域に被写体像が結像するように配置されている。なお、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサとは、入射光量に対して対数的に変化する出力信号を発生し尚かつＣＭＯＳプロセスで製造されるイメージセンサを意味している。
【００１２】
ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の光電変換特性は対数変換特性を有しているので、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１は輝度で６桁の範囲を一度に撮像することが可能である。したがって、図１に示す車載カメラ装置は輝度分布の広い道路や急激な輝度変化のあるトンネル出入口などの被写体を撮影することができる。
【００１３】
また、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１は、イメージ領域とタイミングジェネレータなどの制御部とを同一チップ上で形成している。このワンチップ化を実現するため、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１をＣＭＯＳプロセスで製造している。
【００１４】
またＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の画素は一般的な正方画素ではなく縦長画素を採用している。ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１はエリアセンサであり、各画素回路がマトリックス上に存在する。以下イメージ領域の横方向を列、イメージ領域の縦方向を行と表現する。
【００１５】
車載カメラ装置は車が移動している状態で撮影を行うため、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１に全画素同時シャッター機能を持たせている。ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサが全画素同時シャッター機能を持たない場合、行毎に撮影の時間が異なることと車が移動していることから、撮影画像を歪み画像処理にかけることが不可能となる。
【００１６】
画像出力器２はＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１から取得したデータを車載カメラ装置の出力として出力する。車載カメラ装置は用途に応じて画像処理が異なっており、例えば、図１に示す車載カメラ装置はＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の出力を別途用意される各種用途や車種に応じた画像処理を行う画像処理部に提供するものである。尚、前記画像処理部が車載カメラ装置に内蔵される形態であっても構わない。
【００１７】
メモリ３は画像出力器２が画像データを出力するためのワークメモリである。電源４は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１、画像出力器２、及びメモリ３を駆動するのに必要な電圧を生成してＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１、画像出力器２、及びメモリ３に供給する。なお、図１に示す車載カメラ装置はメモリ３及び電源４を備えているが、メモリ及び電源が必要ない場合（例えば、外部メモリや外部電源を利用する場合等）には省略することが可能である。
【００１８】
次に、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の構成例を図２に示す。図２において、Ｇ11〜Ｇmnは行列配置（マトリクス配置）された画素を示している。１１は垂直走査回路であり、各画素に信号φＶを与える行（ライン）１３−１、１３−２、…、１３−ｎを順次走査していくとともに、ライン１４−１、１４−２、…、１４−ｎを介して各画素に信号φＶＤを与える。１２は水平走査回路であり、画素から出力信号線１６−１、１６−２、…、１６−ｍに導出された光電変換信号を画素ごとに水平方向に順次読み出す。１５は電源ラインである。各画素に対し、上記ライン１３−１〜１３−ｎ、１４−１〜１４−ｎや出力信号線１６−１〜１６−ｍ、電源ライン１５だけでなく、他のライン（例えば、クロックラインやバイアス供給ライン等）も接続されるが、図２ではこれらについて省略する。
【００１９】
また、出力信号線１６−１〜１６−ｍのそれぞれには、定電流源１７−１〜１７−ｍが接続されるとともに、信号線１６−１〜１６−ｍのそれぞれを介して画素Ｇ11〜Ｇmnから与えられる映像信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路１８−１〜１８−ｍが設けられている。
【００２０】
画素Ｇab（ａ：１≦ａ≦ｍの自然数、ｂ：１≦ｂ≦ｎの自然数）からの出力となる映像信号が出力線１６−ａを介して出力されるとともに、この出力信号線１６−ａに接続された定電流源１７−ａによって増幅される。そして、画素Ｇabから出力された映像信号がサンプルホールド回路１８−ａに送出されるとともに、サンプルホールド回路１８−ａによってサンプルホールドされる。その後、サンプルホールド回路１８−ａより、サンプルホールドされた映像信号が送出される。
【００２１】
また、図２において不図示であるが、垂直走査回路１１及び水平走査回路１２はそれぞれ、タイミングジェネレータ及び電圧レギュレータと接続されており、垂直走査及び水平走査が実現される。
【００２２】
続いて、全画素同時シャッター機能を有するＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の画素回路構成例を図３に示す。図３に示す画素回路は、ＰＮ接合フォトダイオードＰＤと、対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１と、積分用ＭＯＳトランジスタＴ２と、第一のキャパシタＣ１と、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３と、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４と、第二のキャパシタＣ２と、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５と、増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６と、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７とによって構成されている。
【００２３】
感光素子であるＰＮ接合フォトダイオードＰＤのカソードが対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１のゲート及びドレイン並びに積分用ＭＯＳトランジスタＴ２のゲートに接続されている。対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１のソースに信号φＶＰＳが与えられ、ＰＮ接合フォトダイオードＰＤのアノードに直流電圧ＧＮＤが印加される。
【００２４】
一端に直流電圧ＶＤＤが印加される第一のキャパシタＣ１の他端は、積分用ＭＯＳトランジスタＴ２のソース、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３のドレイン、及び容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４のドレインに接続される。積分用ＭＯＳトランジスタＴ２のドレインに直流電圧ＧＮＤが印加され、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３のゲートに信号φＲＳＴ＿Ａが与えられ、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３のソースに信号φＲＳＢが与えられ、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４のゲートに信号φＳＷが与えられる。
【００２５】
ライン１４によって信号φＶＤが一端に与えられる第二のキャパシタＣ２の他端は、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４のソース、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５のドレイン、及び増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６のゲートに接続される。また、増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６のソースに選択用ＭＯＳトランジスタＴ７のドレインが接続され、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７のソースに出力信号線１６が接続される。第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５のゲートに信号φＲＳＴ＿Ｂが与えられ、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５のソースに信号φＲＳＢが与えられ、増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６のドレインに直流電圧ＧＮＤが印加され、ライン１３によって信号φＶが選択用ＭＯＳトランジスタＴ７のゲートに与えられる。
【００２６】
このような構成の画素による撮像動作の概略について図４のタイミングチャートを参照して以下に説明する。尚、図４は図３に示す画素回路に与えられる各信号の変遷を示すタイミングチャートである。
【００２７】
ここで、信号φＳＷがＨｉｇｈのとき容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４がオン、信号φＳＷがＬｏｗのとき容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４がオフ、信号φＲＳＴ＿ＡがＨｉｇｈのとき第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３がオン、信号φＲＳＴ＿ＡがＬｏｗのとき第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３がオフ、信号φＲＳＴ＿ＢがＨｉｇｈのとき第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５がオン、信号φＲＳＴ＿ＢがＬｏｗのとき第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ３がオフとする。
【００２８】
図４において、Ｐ１は信号φＲＳＴ＿Ａの立ち下がりエッジを基準にした場合の１フレームの時間である。また、１フレーム中の露光時間はＰ２である。
【００２９】
Ｐ３の時点において、画素回路は撮影を開始する直前の準備状態である。この状態において、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３がオンのため第一のキャパシタＣ１はリセット中であり、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４はオフであり、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５はオフであり、第二のキャパシタＣ２は前回の撮影で生じた電荷を保持している状態であり、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７は任意である。尚、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７は列選択された場合にオンになるので、行毎に状態が異なるため任意と表現としている。
【００３０】
Ｐ４の時点において、画素回路は撮影中の状態である。この状態において、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３はオフであり、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４はオフであり、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５はオフであり、第二のキャパシタＣ２は前回の撮影で生じた電荷を保持している状態であり、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７は任意である。尚、前の撮影のデータはＰ２の間で全て転送終了する。
【００３１】
画素回路が撮影中の状態であるとき、入射光量に応じた光電流がＰＮ接合フォトダイオードＰＤで発生し、前記光電流が対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１に流れ込む。また、画素回路が撮影中の状態であるとき、信号φＶＰＳにより対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１は閾値電圧以下でサブスレッショールド電流が流れる状態にバイアスされる。このため、前記光電流を対数変換した電圧が対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１のゲートに発生する。対数変換用ＭＯＳトランジスタＴ１のゲートと積分用ＭＯＳトランジスタＴ２のゲートが接続されており、積分用ＭＯＳトランジスタＴ２を通じて負の電荷が第一のキャパシタＣ１に流れ込み、第一のキャパシタＣ１によって保持される。したがって、第一のキャパシタＣ１と積分用ＭＯＳトランジスタＴ２との接続ノードに現れる電圧が入射光量の積分値に自然対数的に比例した値となる。
【００３２】
また、画素回路が撮影中の状態であるとき、前回撮影されたデータは第二のキャパシタＣ２に保持されており、第二のキャパシタＣ２と増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６のゲートが接続されているため、増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６は第二のキャパシタＣ２によって保持されている電荷に応じた電圧を出力する。そして、増幅用ＭＯＳトランジスタＴ６の出力電圧は、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７がオンしたときに信号出力線１６を通じて画素の外に映像信号として読み出される。
【００３３】
Ｐ５の時点において、画素回路は撮影と並行して容量分割の準備を行っている状態である。この状態において、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３はオフであり、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４はオフであり、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５はオンであり、第二のキャパシタＣ２はリセット中であり、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７はオフである。第一のキャパシタＣ１に保持された電荷を第二のキャパシタＣ２に容量分割するための準備として第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５をオンし、第二のキャパシタＣ２のリセットを行っている。尚、この状態になるまでに、前回撮影したデータの転送は全て終了している。
【００３４】
Ｐ６の時点において、画素回路は撮影と並行して容量分割を行っている状態である。この状態において、第一のリセットＭＯＳトランジスタＴ３はオフであり、容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４はオンであり、第二のリセットＭＯＳトランジスタＴ５はオフであり、第二のキャパシタＣ２は容量分割中であり、選択用ＭＯＳトランジスタＴ７はオフである。容量分割用ＭＯＳトランジスタＴ４をオンにし、第一のキャパシタＣ１に保持された電荷の一部を第二のキャパシタＣ２に送出して、第一のキャパシタＣ１と第二のキャパシタＣ１との容量分割を行っている。
【００３５】
Ｐ６の後Ｐ３に戻り、周期的に上述した動作を繰り返す。そして、１フレーム中の露光時間Ｐ２の開始、終了を全画素で一致させることで、全画素同時に撮影を開始、終了することが可能となる。すなわち、１フレーム中の露光時間Ｐ２の開始、終了を全画素で一致させることによって、全画素同時シャッター機能を実現することができる。
【００３６】
一般的なＣＭＯＳイメージセンサは、１個のフォトダイオード及び３個のトランジスタまたは１個のフォトダイオード及び４個のトランジスタで画素回路が構成されているのに対し、全画素同時シャッター機能を有するＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサは、例えば図３に示すように１個のフォトダイオード、７個のトランジスタ、２個のキャパシタで画素回路が構成されている。このようにＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサは一般的なＣＭＯＳイメージセンサに比べて画素回路の構成部品点数が多いため、正方画素で同じ画素数、同等の低輝度性能のイメージセンサを設計した場合ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサは一般的なＣＭＯＳイメージセンサに比べて画素サイズが大きくなり、当然センサチップサイズも大きくなる。そのため、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサは一般的なＣＭＯＳイメージセンサに比べてウェハからのチップ取得効率は悪く、ウェハからのチップ取得効率を向上させることはＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサの重要な課題である。
【００３７】
前方監視を行う車載カメラ装置では、複数車線を同時に監視するなどの理由から水平方向の画素数を多く必要とするが、その一方で垂直方向の画素数は水平方向に比べて少なくてよい（非特許文献１を参照）。そのため、車載用の画素フォーマットは例えば横６００画素×縦２００画素のようなフォーマットになる。横６００画素×縦２００画素のフォーマットを採用し例えば画素サイズ１１μｍ□正方画素で設計を行った場合、イメージ領域は横６．６ｍｍ×縦２．２ｍｍの横長矩形となり（図５（ａ）を参照）、当然センサチップ自体の形状も横長矩形になる。このような横長センサチップは同じ面積の正方形に近いセンサチップに比べてウェハからの取得効率は悪くなり、センサチップ単価は高くなる。
【００３８】
もともとＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサは画素回路の構成部品点数が多いためにウェハからのチップ取得効率が低いうえに、車載用の画素フォーマットを採用することでさらにウェハからのチップ取得効率が低下してしまう。
【００３９】
このような問題点を解消するため、図１に示す車載カメラ装置は、正方画素の性能を維持しつつ（正方画素と同等の開口面積、開口率を有しつつ）、正方形に近いセンサチップを採用している。換言すると、図１に示す車載カメラ装置は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１の画素を縦長形状にしウェハからのチップ取得効率を向上させている。例えば画素サイズ横６．５μｍ、縦１７μｍで１１μｍ□の正方画素と同等の性能が達成できた場合、イメージ領域は横３．９ｍｍ×縦３．４ｍｍの正方形に近い矩形となり（図５（ｂ）を参照）、当然センサチップの形状も正方形に近い矩形となる。
【００４０】
ここで、軸対称の光学系（縦方向の結像倍率と横方向の結像倍率が等しい光学系）を使用し撮影した場合、図５（ｂ）に示す設計例の縦長画素は、図５（ａ）に示す設計例の正方画素に比べて垂直画角が２．６倍になっているにもかかわらず、垂直方向の画素数は正方画素と同じ２００画素である。図５（ｂ）に示す設計例の縦長画素は図５（ａ）に示す設計例の正方画素と比べて垂直方向に関して２．６倍広い領域を同じ画素数で見ているため垂直解像度は低下してしまう。
【００４１】
縦長画素を採用することで生じる新たな課題（垂直解像度の低下）を解決するために、図１に示す車載カメラ装置は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１に被写体像を結像させる撮影光学系にアナモフィックレンズ５を採用して垂直解像度の低下を防止している。アナモフィックレンズ５は縦方向の結像倍率を横方向の結像倍率よりも大きくするレンズである。
【００４２】
図５（ａ）に示すイメージ領域を有する横長矩形形状のセンサチップ（以下、横長センサチップという）の水平画角が３０度になる軸対称の光学系で撮影することを前提条件として以下説明を行う。
【００４３】
水平画角３０度の軸対称の光学系を用いて横長センサチップで撮影を行った場合垂直画角は１０度となる。一方、図５（ｂ）に示すイメージ領域を有する正方形に近い形状のセンサチップ（以下、縦長画素センサチップという）の水平画角が３０度になる軸対称の光学系で撮影を行うと垂直画角は２６度となる。
【００４４】
図６（ａ）は垂直画角２６度、水平画角３０度の被写体を示している。なお、図６においてＡは垂直画角１０度の範囲、Ｂは垂直画角２６度の範囲、Ｃは水平画角３０度の範囲を示すものとする。
【００４５】
横長センサチップの水平画角が３０度になる軸対称の光学系と横長センサチップとを組み合わせて図６（ａ）に示す被写体を撮影すると、図６（ｂ）に示す撮影画像となる。この場合、水平方向の６００画素でＣの範囲を、垂直方向の２００画素でＡの範囲を撮像している。
【００４６】
一方、縦長画素センサチップの水平画角が３０度になる軸対称の光学系と縦長画素センサチップとを組み合わせて図６（ａ）に示す被写体を撮影すると、図６（ｃ）に示す撮影画像となる。横長センサチップの水平画角が３０度になる軸対称の光学系と横長センサチップとを組み合わせた場合ではＡの範囲を２００画素で撮影していたのに対し、縦長画素センサチップの水平画角が３０度になる軸対称の光学系と縦長画素センサチップとを組み合わせた場合はＡの範囲を７７画素（２００画素×２６÷１０）で撮像していることになり、垂直解像度が低下しているといえる。
【００４７】
そこで、図１に示す車載カメラ装置は、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１を縦長画素センサチップによって構成し、ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ１のイメージ領域が水平画角３０度、垂直画角１０度になるアナモフィックレンズをアナモフィックレンズ５に用いている。これにより、図１に示す車載カメラ装置によって図６（ａ）に示す被写体を撮影すると、図６（ｄ）に示す撮影画像となり、垂直解像度が図５（ｂ）に示す撮影画像と同等になる。
【００４８】
なお、本実施形態では縦横比３．４：３．９のセンサチップを例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、横長のイメージ領域を持つセンサチップであって、そのイメージ領域よりも縦横のサイズ差が小さい（すなわち正方形に近い）形状のセンサチップであればよい。具体的には、縦横のサイズが最大でも５０％の違いとなるような形状、さらに好ましくは２０％以内の違いとなるような形状であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】は、本発明に係る車載カメラ装置の構成例を示す図である。
【図２】は、図１に示す車載カメラ装置が具備するＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサの構成例を示す図である。
【図３】は、図２に示すＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサの画素回路構成例を図である。
【図４】は、図３に示す画素回路に与えられる各信号の変遷を示すタイミングチャートである。
【図５】は、車載用の画素フォーマットで正方画素を採用した場合のイメージ領域と縦長画素を採用した場合のイメージ領域の例を示す図である。
【図６】は、被写体及び撮影画像を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    ＬＯＧＣＭＯＳイメージセンサ
２    画像出力器
３    メモリ
４    電源
５    アナモフィックレンズ
１１    垂直走査回路
１２    水平走査回路
１３、１３―１〜１３−ｎ    ライン
１４、１４−１〜１４−ｎ    ライン
１５    電源ライン
１６、１６−１〜１６−ｍ    信号出力線
１７−１〜１７−ｍ    定電流源
１８−１〜１８−ｍ    サンプルホールド回路
Ｇ11〜Ｇmn    画素
Ｃ１    第一のキャパシタ
Ｃ２    第二のキャパシタ
ＰＤ    ＰＮ接合フォトダイオード
Ｔ１    対数変換用ＭＯＳトランジスタ
Ｔ２    積分用ＭＯＳトランジスタ
Ｔ３    第一のリセットＭＯＳトランジスタ
Ｔ４    容量分割用ＭＯＳトランジスタ
Ｔ５    第二のリセットＭＯＳトランジスタ
Ｔ６    増幅用ＭＯＳトランジスタ
Ｔ７    選択用ＭＯＳトランジスタ
【図１】
2006287349.tif 000003
【図２】
2006287349.tif 000004
【図３】
2006287349.tif 000005
【図４】
2006287349.tif 000006
【図５】
2006287349.tif 000007
【図６】
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