(57)【要約】【課題】当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立を図ることのできる車載撮像モジュールを提供する。【解決手段】正方格子状に配列された撮像素子群からなるイメージャ２０を、重力方向上方の凸型上部を形成する領域２１ａと重力方向下方の凸型下部を形成する領域２１ｂとの２つの領域に分割した凸型形状とする。そして、同領域２１ａに配列する単位撮像素子ＰＥ１の数と、同領域２１ｂに配列する単位撮像素子ＰＥ２の数とを同一の数に設定する。また、イメージャ２０の同領域２１ａの側方に、単一の凸レンズ１０により当該イメージャ２０に結像された光像の画像処理を行う画像処理回路２２を配設する。【選択図】      図２
2006310489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正方格子状に配列された撮像素子群からなるイメージャと該イメージャに光像を結像させる光学系とを備えて車両の車室外の画像を撮像する車載撮像モジュールにおいて、
前記イメージャは重力方向に複数の領域に分割されてなり、該分割された領域のうち、重力方向上方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数が多く、重力方向下方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数が少ない態様にて、それら撮像素子群が正方格子状に配列されてなる
ことを特徴とする車載撮像モジュール。
【請求項２】
前記イメージャは、重力方向上方の凸型上部を形成する領域と重力方向下方の凸型下部を形成する領域との２つの領域に分割された凸型形状を有してなる
請求項１に記載の車載撮像モジュール。
【請求項３】
前記イメージャの、前記凸型上部を形成する領域の前記撮像素子の数と前記凸型下部を形成する領域の前記撮像素子の数とが、
「凸型上部領域の撮像素子の数」≧「凸型下部領域の撮像素子の数」
なる関係に設定されてなる
請求項２に記載の車載撮像モジュール。
【請求項４】
前記イメージャの前記凸型上部を形成する領域の側方に当該イメージャに結像された光像の画像処理を行う画像処理回路が配設されてなる
請求項２または３に記載の車載撮像モジュール。
【請求項５】
前記光学系が単一の凸レンズからなる
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載撮像モジュール。
【請求項６】
前記凸レンズの光学中心軸が前記イメージャの重力方向上方の領域に対向する態様でそれら凸レンズとイメージャとが偏倚して設けられてなる
請求項５に記載の車載撮像モジュール。
【請求項７】
前記凸レンズは、前記イメージャの重力方向下方の領域に対向する一部が欠如された形状を有してなる
請求項６に記載の車載撮像モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両に搭載されて当該車両の周辺に存在する車両および周辺の照度などを検出する車載撮像装置に採用して有益な車載撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、この種の車載撮像モジュールとしては一般に、同一の感度特性を持つ単位撮像素子が正方格子状に配列された車載撮像モジュールが知られている。図７（ａ）および（ｂ）に、こうした車載撮像モジュールについて、その側面構造および正面構造の一例を示す。
【０００３】
同図７（ａ）および（ｂ）に示されるように、この車載撮像モジュールは、当該車両（図示略）の周辺から入射する光を集光して結像させる円形の凸レンズ１０と、該凸レンズ１０を介して入射する光の受光量に応じた大きさの電気信号を出力する単位撮像素子ＰＥが正方格子状に配列されたイメージャ１２０とを有して構成されている。ちなみに、図７（ｂ）においては便宜上、このイメージャ１２０として、単位撮像素子ＰＥが「１５×１５（２２５画素）」からなるものとして図示しているが、実際には「１０万画素」とか「３０万画素」程度の数の単位撮像素子ＰＥを有して構成されている。そして、図７（ａ）にその側面構造を示すように、これら凸レンズ１０とイメージャ１２０との離間距離Ｆ、およびイメージャ１２０のイメージャサイズＤは、例えば画角θが５０度となるように設定されている。
【０００４】
このように構成された車載撮像モジュールにおいて、当該車両の周辺に存在する車両および周辺の照度などの検出に際しては、当該車両の周辺に存在する車両からの光像に相当する斜め下方からの光は光路Ｌｄをたどり、また、当該車両の周囲照度に相当する斜め上方からの光は光路Ｌｕをたどって、それぞれイメージャ１２０上で像を結ぶ。そしてイメージャ１２０上に配列された各単位撮像素子ＰＥは、結像された像の輝度に対応した電気信号を画像処理回路（図示略）に出力し、該画像処理回路において所要の処理が行われることで画像情報が得られることとなる。すなわち、この車載撮像モジュールによって例えば図８（ａ）に例示するような風景ＩＭＧを撮像したとすると、該風景ＩＭＧ内に破線で示す領域Ｒ１００に対応する画像が図８（ｂ）に示す態様の画像ＩＭＧ１００として得られることとなる。なお、実際に得られる画像は、凸レンズ１０によってその上下左右が反転されてイメージャ１２０に結像されるが、ここでは便宜上、画像ＩＭＧ１００と実際の風景ＩＭＧとの比較を容易にするため、反転しなおして図示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、上記従来の車載撮像モジュールにあっては、図８（ｂ）にその撮像画像の一例を示したように、車両Ｃはその外形全体が十分な数の撮像素子によって捕捉されている。すなわち、当該車両の周辺に存在する車両Ｃの光像に相当する斜め下方からの光Ｌｄ（図７（ａ））を検出するに際しては、十分な撮像範囲（すなわち画角）および十分な解像度をもって撮像することが可能ではある。ただし、これも図８（ｂ）に示される撮像画像例から明らかなように、太陽Ｓや雲Ｃｌ等の全景は撮像されておらず、しかも、太陽Ｓと雲Ｃｌとの間の空間は多くの撮像素子によって捕捉されている。すなわち、当該車両の周囲照度に相当する斜め上方からの光Ｌｕ（図７（ａ））を検出するに際しては、十分な撮像範囲（すなわち画角）を確保することができないことに加え、高解像度での撮像が不要である領域までもが多くの撮像素子によって捕捉される傾向にある。このため結局は、
・周囲照度を検出するには画角が不十分であり、また画素サイズも小さいため、同様に周囲照度の検出を行う上では、ダイナミックレンジや感度等の面でも不十分である。  
・高解像度を必要としない領域での負荷の増大が処理速度に及ぼす影響も無視できない。  
【０００６】
等々の不都合が避けられないものとなっている。  
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立を図ることのできる車載撮像モジュール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】
【０００７】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、正方格子状に配列された撮像素子群からなるイメージャと該イメージャに光像を結像させる光学系とを備えて車両の車室外の画像を撮像する車載撮像モジュールとして、前記イメージャを重力方向に複数の領域に分割し、該分割した領域のうち、重力方向上方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数を多く、重力方向下方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数を少なくする態様にて、それら撮像素子群を正方格子状に配列することとした。
【０００８】
一般に、こうした車載撮像モジュールを通じて得られる画像の画像情報を用いて当該車両の周辺に存在する車両を検出するに際しては、例えばその外形の認識を行うなど、所要の画像解析を施すに十分な高い解像度をもって撮像された画像の画像情報が必要となる。そして、この当該車両の周辺に存在する車両からの光像に相当するのは当該車両の斜め下方から入射する光であり、この光は前記光学系によって上下左右が反転されて前記イメージャの重力方向上方に結像される。すなわち、この光を捕捉する前記イメージャ内で重力方向上方に位置する領域は、その撮像範囲（画角）は狭くてよいものの高解像度を必要する領域である。他方、こうした車載撮像モジュールを通じて得られる画像の画像情報を用いて当該車両の周囲照度を検出するに際しては、適正な照度の検出のため、より広い範囲（画角）、より広いダイナミックレンジ、およびより高い感度をもって撮像された画像の画像情報が必要となる。そして、この当該車両の周囲照度に相当するのは当該車両の斜め上方から入射する光であり、この光は前記光学系によってやはり上下左右が反転されて前記イメージャの重力方向下方に結像される。すなわち、この光を捕捉する前記イメージャ内で重力方向下方に位置する領域は、その解像度は低くてよいものの広い画角、広いダイナミックレンジ、および高い感度を必要とする領域である。この点、車載撮像モジュールとしての上記構成によれば、前記分割された領域のうち、重力方向上方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数が多く、重力方向下方に位置する領域ほど撮像素子の数が少ないため、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立を図ることができるようになる。
【０００９】
また、上記請求項１に記載の車載撮像モジュールにおいて、請求項２に記載の発明では、前記イメージャを、重力方向上方の凸型上部を形成する領域と重力方向下方の凸型下部を形成する領域との２つの領域に分割した凸型形状とした。
【００１０】
通常、当該車両に搭載された他の装置あるいは当該車両の乗員等にとって、高い解像度をもって撮像することが望ましいとされるのは、当該車両の周辺に存在する車両の中でも、当該車両の前方中央に存在する車両である。他方、例えば太陽光が高層ビルの窓に反射する、あるいは高層ビルの屋上からネオン光が照射されるなど、当該車両のおかれる環境が刻一刻と変わることに鑑みれば、当該車両の周囲照度のより適正な検出を図るためには、より広い範囲を撮像した画像情報に基づくことが望ましい。この点、イメージャを２つの領域に分割した凸型形状とする上記構成によれば、車載撮像モジュールとして特に望ましい特性が実現されるようになる。
【００１１】
また、上記請求項２に記載の車載撮像モジュールにおいて、例えば請求項３に記載の発明によるように、前記イメージャの、前記凸型上部を形成する領域の前記撮像素子の数と前記凸型下部を形成する領域の前記撮像素子の数とを、「凸型上部領域の撮像素子の数」≧「凸型下部領域の撮像素子の数」という関係に設定することとすれば、上述の効果がさらに助長されることとなり、車載撮像モジュールとしてさらに望ましい特性が実現されるようになる。
【００１２】
一方、上記請求項２または３に記載の車載撮像モジュールにおいて、例えば請求項４に記載の発明によるように、前記イメージャの前記凸型上部を形成する領域の側方に当該イメージャに結像された光像の画像処理を行う画像処理回路を配設することとすれば、前記イメージャの使用されていない領域を有効に活用することができるようになる。そしてひいては、当該車載撮像モジュールとしての体格の小型化を図ることができるようにもなる。
【００１３】
また、上記請求項１〜４のいずれかに記載の車載撮像モジュールにおいて、例えば請求項５に記載の発明によるように、前記光学系を単一の凸レンズから構成することとすれば、部品点数の増加を最小限に抑えるとともに、同光学系を容易に実現することができるようになる。
【００１４】
また、上記請求項５に記載の車載撮像モジュールにおいて、例えば請求項６に記載の発明では、前記凸レンズの光学中心軸が前記イメージャの重力方向上方の領域に対向する態様でそれら凸レンズとイメージャとを偏倚して設けることとした。
【００１５】
通常、凸レンズの特性として、その光学中心軸から離れた周辺部ほど、同凸レンズに入射する光を集光することが難しい。そのため、いわゆる収差が大きくなる、あるいは輝度が低下するといった傾向がある。この点、車載撮像モジュールとしての上記構成によれば、より集光しやすい前記凸レンズの光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多い前記イメージャの重力方向上方の領域に対向させるため、より大きいコントラスト、およびより高い解像度をもって、当該車両の周辺に存在する車両の画像の画像情報を取得することができるようになる。
【００１６】
また、上記請求項６に記載の車載撮像モジュールにおいて、前記凸レンズを、例えば請求項７に記載の発明によるように、前記イメージャの重力方向下方の領域に対向する一部が欠如された形状として構成することとすれば、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出に必要とされる画像の画像情報を確保しつつも、車載撮像モジュールの体格の小型化を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（発明の原理）
まず、この発明にかかる車載撮像モジュールの実施の形態について説明するに先立ち、この発明の前提となる原理について図１（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００１８】
図１（ａ）は、撮像対象とする対象物の光像がレンズを透過してイメージャ上で結像する態様を概念的に示したものであり、図１（ｂ）は、同図１（ａ）において、イメージャのサイズとそれに対応する画角の大きさとの関係を概念的に示したものである。
【００１９】
同図１（ａ）に示されるように、対象物Ｏｂの重力方向上端からの光は光路Ｌｕをたどり、レンズｌｓでその上下（左右）が反転され、イメージャＩｇｒの重力方向下端に到達する。逆に、対象物Ｏｂの重力方向下端からの光は光路Ｌｄをたどり、レンズｌｓで上下（左右）が反転され、イメージャＩｇｒの重力方向上端に到達する。このとき、Θを半画角、イメージャＩｇｒのイメージャサイズＤの半分の長さをｄ、そして離間距離をＦとすると、これらの幾何的な関係から三角関数により以下の（１）式が導出される。
【００２０】
【数１】
2006310489.tif 000003
また、θを画角とすると、先の半画角Θとの関係はその定義から以下の（２）式であらわされる。
【００２１】
【数２】
2006310489.tif 000004
また一方、イメージャサイズＤおよびその半分の長さｄはその定義から、以下の（３）式であらわされる。
【００２２】
【数３】
2006310489.tif 000005
したがって、画角θ、イメージャサイズＤ、および離間距離Ｆの関係は上記（１）〜（３）式から、逆三角関数により以下の（４）式で表されることとなる。
【００２３】
【数４】
2006310489.tif 000006
すなわち、画角θ（あるいは半画角Θ）は、離間距離Ｆに反比例し、逆にイメージャサイズＤに比例する。したがって画角θは、離間距離Ｆが一定であるとき、イメージャサイズＤが大きければ大きいほど広くなり、逆に小さければ小さいほど狭くなる傾向にある。
【００２４】
具体的には図１（ｂ）に示されるように、イメージャを重力方向で領域Ｉｇｒ１および領域Ｉｇｒ２に二分し、重力方向上方に位置する領域Ｉｇｒ１のサイズをＤｕ、および重力方向下方に位置する領域Ｉｇｒ２のサイズをＤｄとする。このようにしたとき、これら領域Ｉｇｒ１のサイズＤｕおよび領域Ｉｇｒ２のサイズＤｄに対応する画角はそれぞれ、画角θｕおよび画角θｄとなり、また、これらに対応する対象物、すなわち捕捉することのできる光像はそれぞれ、対象物Ｏｂｕおよび対象物Ｏｂｄとなる。そして同図１（ｂ）に示されるように、これらイメージャサイズにおいて「Ｄｄ＞Ｄｕ」なる関係に設定したとすると、上述のように比例関係にあることから、画角については「θｄ＞θｕ」となり、その対応する対象物の大きさについても「Ｏｂｄ＞Ｏｂｕ」となる。
【００２５】
したがって例えば、
・イメージャの重力方向上方に位置する領域Ｉｇｒ１に配列する撮像素子の数Ｎｕを、重力方向下方に位置する領域Ｉｇｒ２に配列する撮像素子の数Ｎｄよりも多く設定する。  
あるいは、
・イメージャの重力方向上方に位置する領域Ｉｇｒ１に配列する撮像素子の数Ｎｕと、重力方向下方に位置する領域Ｉｇｒ２に配列する撮像素子の数Ｎｄとを同一の数に設定する。  
等々の構成にすれば、対象物Ｏｂｕの光像は、多くの撮像素子で捕捉される（単位面積あたりの撮像素子数が多い）ため、画角θｕは狭いものの、高い解像度をもってこれを撮像することができるようになる。他方、対象物Ｏｂｄの光像は、少ない撮像素子で捕捉する（単位面積あたりの撮像素子数が少ない）ため、解像度は低いものの、より広いダイナミックレンジ、より高い感度、およびより広い画角θｄをもってこれを撮像することができるようになる。
【００２６】
以下に、このような原理のもとに構成されるこの発明にかかる車載撮像モジュールの実施の形態について例示する。
（第１の実施の形態）
図２〜図４は、この発明にかかる車載撮像モジュールについてその第１の実施の形態を示したものである。
【００２７】
この実施の形態では、以下に詳述するように、正方格子状に配列された撮像素子群からなるイメージャを、重力方向上方の凸型上部を形成する領域と重力方向下方の凸型下部を形成する領域との２つの領域に分割した凸型形状とする。そして、同凸型上部を形成する領域に配列する単位撮像素子の数と、同凸型下部を形成する領域に配列する単位撮像素子の数とを同一の数に設定することで、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立を図るようにしている。
【００２８】
図２（ａ）は、この発明にかかる車載撮像モジュールの第１の実施の形態についてその側面構造を示す側面図であり、図２（ｂ）は、その正面構造を示す正面図である。まず、これら図２（ａ）および（ｂ）を参照しつつ同車載撮像モジュールの構成および機能について説明する。
【００２９】
すなわち、この実施の形態にかかる車載撮像モジュールは、大きくは、
・車両に搭載される車載撮像装置（図示略）内に配されて、車室外の光像をイメージャ２０上で結像させる単一の凸レンズ１０。  
・重力方向上方の凸型上部を形成する領域２１ａと重力方向下方の凸型下部を形成する領域２１ｂとの２つの領域に分割された凸型形状を有する正方格子状の撮像素子群からなるイメージャ２０。  
・同イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａの側方に当該イメージャ２０に結像された光像の画像処理を行う画像処理回路２２。  
等々を備えて構成されている。  
【００３０】
ちなみに、この実施の形態では便宜上、図２（ｂ）に示されるように、イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａは、単位撮像素子ＰＥ１が「１０×１５（１５０画素）」に配列されてなるものとして、他方、凸型下部を形成する領域２１ｂは、単位撮像素子ＰＥ２が「１０×１５（１５０画素）」に配列されてなるものとして図示している。すなわち、イメージャ２０を、総数３００画素の単位撮像素子ＰＥ１およびＰＥ２が配列されてなるものとして図示している。ただし、実際の車載撮像モジュールは、「１０万画素」あるいは「３０万画素」程度の単位撮像素子ＰＥ１およびＰＥ２を有して構成されている。
【００３１】
また、図２（ｂ）からも明らかなように、あるいは上述のように、上記領域２１ａの単位面積あたりの単位撮像素子の数は、上記領域２１ｂの単位面積あたり撮像素子よりも多く設定されている。すなわち、上記領域２１ａに配列された単位撮像素子ＰＥ１は、上記領域２１ｂに配列された単位撮像素子ＰＥ２よりも、その１つあたりの画素サイズがおよそ半分と小さくなっており、また、その占める面積はおよそ４分の１と小さくなっている。したがって上記領域２１ａでは、この領域２１ａ上に結像する光像が、高い解像度をもって撮像され、他方、上記領域２１ｂでは、この領域２１ｂ上に結像する光像が、より広いダイナミックレンジ、およびより高い感度をもって撮像されることとなる。なお、これら単位撮像素子ＰＥ１およびＰＥ２は同一の感度特性を持つものとしている。
【００３２】
このように構成された車載撮像モジュールにおいて、当該車両の周辺に存在する車両などの検出に際しては、図２（ａ）に示されるように、当該車両の周辺に存在する車両の光像の下端に相当する光が、光路Ｌ１１をたどってイメージャ２０の領域２１ａの下端に到達する。また、当該車両の周辺に存在する車両の光像の上端に相当する光は、光路Ｌ１２をたどってイメージャ２０の領域２１ａの上端に到達する。すなわち、当該車両の周辺に存在する車両に相当する光像は、画角θａ１をもって同領域２１ａに結像することとなる。
【００３３】
他方、当該車両の周囲照度の検出に際しては、同じく図２（ａ）に示されるように、当該車両の周囲照度に相当する光が、光路Ｌ１１をたどってイメージャ２０の領域２１ｂの上端に達する。また、当該車両の周囲照度に相当する光は、光路Ｌ１３をたどってイメージャ２０の領域２１ｂの下端に達する。すなわち、当該車両の周囲照度に相当する光は、画角θｂ１をもって凸型下部２１ｂに結像することとなる。
【００３４】
そして、イメージャ２０上に配列された各単位撮像素子ＰＥ１およびＰＥ２は、結像された光像の輝度に対応した電気信号を画像処理回路２２に出力し、この画像処理回路２２において所要の画像処理が行われることで画像情報が得られることとなる。
【００３５】
このようにして、当該車両の周辺に存在する車両に相当する光像はイメージャ２０の領域２１ａに結像し、画角θａ１は小さいものの、これを高い解像度をもって撮像することが可能となる。また他方、当該車両の周囲照度に相当する光像はイメージャ２０の領域２１ｂに結像し、解像度は低いものの、これを広いダイナミックレンジ、広い画角θｂ１、および高い感度をもって撮像することが可能となる。
【００３６】
次に、図３および図４を併せ参照してこの実施の形態を通じて得られる画像についてさらに詳述する。ここで、図３は、この実施の形態で撮像対象とする風景の一例を示した図であり、図４（ａ）および（ｂ）は、この実施の形態を通じて得られた画像の一例を、凸型上部を形成する領域および凸型下部を形成する領域の別に示す図である。なお、これら図４（ａ）および（ｂ）に示す画像は、凸レンズ１０によってその上下左右が反転されてイメージャ２０上に結像されるが、ここでも便宜上、実際の風景ＩＭＧと各領域で撮像された画像ＩＭＧ１０ａおよびＩＭＧ１０ｂとの比較を容易にするため上下左右を反転しなおして図示している。
【００３７】
通常、当該車両の周辺に存在する車両を検出するに際しては、例えばその外形の認識を行うなど、所要の画像解析を施すに十分な高い解像度をもって撮像された画像の画像情報が必要となる。しかもその際、当該車両の周辺に存在する車両の中でも、当該車両の前方中央に存在する車両を高い解像度をもって撮像することがより望ましい。すなわち、この当該車両の周辺、特に前方中央に存在する車両からの光像に相当する図３内に破線で示す領域Ｒ１０ａは、高い解像度をもって撮像するべき領域である。
【００３８】
他方、当該車両の周囲照度を検出するに際しては、適正な照度の検出のため、広い範囲（画角）、広いダイナミックレンジ、および高い感度をもって撮像された画像の画像情報が必要となる。しかもその際、例えば太陽光が高層ビルの窓に反射する、あるいは高層ビルの屋上からネオン光が照射されるなど、当該車両のおかれる環境が刻一刻と変わることに鑑みれば、より広い範囲を撮像した画像情報に基づくことがより望ましい。すなわち、当該車両の周囲照度に相当する図３内に破線で示す領域Ｒ１０ｂは、より広い画角、より広いダイナミックレンジ、およびより高い感度をもって撮像するべき領域である。
【００３９】
そこで上述のように、この車載撮像モジュールによって図３に例示する風景ＩＭＧを撮像した場合、該風景ＩＭＧ内に破線で示す領域Ｒ１０ａに対応する画像は図４（ａ）に示す態様の画像ＩＭＧ１０ａとして得られ、同風景ＩＭＧ内に破線で示す領域Ｒ１０ｂに対応する画像は図４（ｂ）に示す態様の画像ＩＭＧ１０ｂとして得られる。
【００４０】
同図４（ａ）から明らかなように、領域Ｒ１０ａに存在する当該車両の前方の車両Ｃは、その外形全体がイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａにより十分な数の単位撮像素子で捕捉されており、高い解像度をもって撮像されている。同じく図４（ｂ）から明らかなように、領域Ｒ１０ｂに存在する雲Ｃｌおよび太陽Ｓなども、その外形全体がイメージャ２０の凸型下部を形成する領域２１ｂにより捕捉されており、十分なダイナミックレンジ、感度、および画角をもって撮像されている。すなわち、当該車両の周辺に存在する車両Ｃおよび周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立が実現されるようになる。
【００４１】
以上説明したように、この第１の実施の形態の車載撮像モジュールによれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。  
（１）イメージャ２０を重力方向に２つの領域に分割し、該分割した領域のうち、重力方向上方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数を多く、重力方向下方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数を少なくする態様にて、それら撮像素子群を正方格子状に配列することとした。これにより、当該車両の周辺に存在する車両Ｃおよび周囲照度の検出にあたって各々要求される特性の好適な両立を図ることができるようになる。また、これら２つの検出対象を、１つのイメージャ２０により検出することができるため、生産工数を減少させることができるようになり、ひいては製造コストの低減を図ることができるようになる。  
【００４２】
（２）上記イメージャ２０を、重力方向上方の凸型上部を形成する領域２１ａと重力方向下方の凸型下部を形成する領域２１ｂとの２つの領域に分割した凸型形状とするとともに、これら同領域２１ａおよび２１ｂに配列する単位撮像素子の数を同一の数に設定した。これにより、当該車両の周辺に存在する車両の中でも、当該車両の前方中央に存在する車両Ｃを高い解像度をもって撮像することができるようになる。また、当該車両の周囲照度を、より広い範囲を撮像した画像情報に基づいて検出することができるようになる。すなわち、車載撮像モジュールとして特に望ましい特性が得られるようになる。  
【００４３】
（３）また、低い解像度をもって撮像された画像ＩＭＧ１０ｂの画像情報に基づき当該車両の周囲照度を検出することとした。これにより、画像処理回路２２にかかる画像処理の負担を低減することができ、車載撮像モジュールとしての処理能力の向上を図ることができるようになる。  
【００４４】
（４）イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａの側方に当該イメージャ２０に結像された光像の画像処理を行う画像処理回路２２を配設することとした。これにより、イメージャ２０の使用されていない領域を有効に活用することとなり、そしてひいては車載撮像モジュールとしての体格の小型化を図ることができるようになる。  
【００４５】
（５）車外の光像をイメージャ２０に結像させる光学系として、単一の凸レンズを採用することとした。これにより、部品点数の増加を最小限に抑えるとともに、同光学系を容易に実現することができるようになる。  
（第２の実施の形態）
次に、この発明にかかる車載撮像モジュールの第２の実施の形態について、図５を参照して、先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、この第２の実施の形態について、その側面構造および正面構造を示すものである。また、同図５において、先の図２〜図４に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての重複する説明は割愛する。
【００４６】
これら図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、この実施の形態の車載撮像モジュールも、基本的には先の図２〜図４に示した先の第１の実施の形態に準じた構成となっている。ただし、この実施の形態では、同図５に示されるように、凸レンズ１０の光学中心軸をイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させる態様でそれら凸レンズ１０とイメージャ２０とを偏倚して設けている。これにより、より集光しやすい凸レンズ１０の光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多いイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させるようにしている。
【００４７】
このように構成された車載撮像モジュールにおいて、当該車両の周辺に存在する車両などの検出に際しては、当該車両の周辺に存在する車両の光像の下端に相当する光が、光路Ｌ２１をたどってイメージャ２０の上記領域２１ａの下端に到達する。また、当該車両の周辺に存在する車両の光像の上端に相当する光は、光路Ｌ２２をたどってイメージャ２０の上記領域２１ａの上端に到達する。すなわち、当該車両の周辺に存在する車両に相当する光像は、画角θａ２をもってイメージャ２０の上記領域２１ａに結像することとなり、より集光しやすい凸レンズ１０の中央部を透過した光がイメージャ２０の上記領域２１ａで結像している。一方、当該車両の周囲照度の検出に際しては、当該車両の周囲照度に相当する光が、光路Ｌ２１をたどってイメージャ２０の上記領域２１ｂの上端に達する。また、当該車両の周囲照度に相当する光は、光路Ｌ２３をたどってイメージャ２０の上記領域２１ｂの下端に達する。すなわち、当該車両の周囲照度に相当する光は、画角θｂ２をもってイメージャ２０の上記領域２１ｂに結像することとなる。
【００４８】
通常、凸レンズ１０の特性として、その光学中心軸から離れた周辺部ほど、同凸レンズ１０に入射する光を集光することが難しい。そのため、いわゆる収差が大きくなる、あるいは輝度が低下するといった傾向がある。この点、車載撮像モジュールとしての上記構成によれば、より集光しやすい凸レンズ１０の光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多いイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させるため、より大きいコントラスト、およびより高い解像度をもって、当該車両の周辺に存在する車両の画像情報を取得することができるようになる。
【００４９】
以上説明したように、この第２の実施の形態の車載撮像モジュールによれば、先の第１の実施の形態の上記（１）〜（５）の効果に加え、新たに以下に記載の効果が得られるようになる。  
【００５０】
（６）凸レンズ１０の光学中心軸を、イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させる態様でそれら凸レンズ１０とイメージャ２０とを偏倚して設けることとした。これにより、より集光しやすい凸レンズ１０の光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多いイメージャ２０の上記領域２１ａに対向させるため、より大きいコントラスト、およびより高い解像度をもって、当該車両の周辺に存在する車両の画像の画像情報を取得することができるようになる。ひいては、画像処理回路２２を通じたより精度の高い画像解析を実行することができるようになる。  
（第３の実施の形態）
次に、この発明にかかる車載撮像モジュールの第３の実施の形態について、図６を参照して、先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、図６（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、この第３の実施の形態について、その側面構造および正面構造を示すものである。また、同図６において、先の図２〜図４に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての重複する説明は割愛する。
【００５１】
この実施の形態では、図６に示されるように、凸レンズ１０ａの光学中心軸をイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させる態様でそれら凸レンズ１０ａとイメージャ２０とを偏倚して設けているとともに、同凸レンズ１０ａを、イメージャ２０の凸型下部を形成する領域２１ｂに対向する一部を欠如した形状として構成している。これにより、より集光しやすい凸レンズ１０ａの光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多いイメージャ２０の上記領域２１ａに対向させるとともに、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出に必要とされる画像の画像情報を確保しつつも、車載撮像モジュールの体格の小型化を図るようにしている。
【００５２】
このように構成された車載撮像モジュールにおいて、当該車両の周辺に存在する車両などの検出に際しては、当該車両の周辺に存在する車両の光像の下端に相当する光が、光路Ｌ３１をたどってイメージャ２０の上記領域２１ａの下端に到達する。また、当該車両の周辺に存在する車両の光像の上端に相当する光は、光路Ｌ３２をたどってイメージャ２０の上記領域２１ａの上端に到達する。すなわち、当該車両の周辺に存在する車両に相当する光像は、画角θａ３をもってイメージャ２０の上記領域２１ａに結像することとなり、より集光しやすい凸レンズ１０ａの中央部を透過した光がイメージャ２０の上記領域２１ａで結像している。一方、当該車両の周囲照度の検出に際しては、当該車両の周囲照度に相当する光が、光路Ｌ３１をたどってイメージャ２０の上記領域２１ｂの上端に達する。また、当該車両の周囲照度に相当する光は、光路Ｌ３３をたどってイメージャ２０の上記領域２１ｂの下端に達する。すなわち、当該車両の周囲照度に相当する光は、画角θｂ３をもってイメージャ２０の上記領域２１ｂに結像することとなる。
【００５３】
通常、凸レンズの特性として、その光学中心軸から離れた周辺部ほど、同凸レンズに入射する光を集光することが難しい。そのため、いわゆる収差が大きくなる、あるいは輝度が低下するといった傾向があることは上述の通りである。この点、車載撮像モジュールとしての上記構成によれば、より集光しやすい凸レンズ１０ａの光学中心軸を、単位面積当たりの撮像素子が多いイメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａに対向させるため、より大きいコントラスト、およびより高い解像度をもって、当該車両の周辺に存在する車両の画像情報を取得することができるようになる。
【００５４】
さらに、イメージャ２０の凸型下部を形成する領域２１ｂに対向する一部を欠如した形状として構成することで、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出に必要とされる画像の画像情報を確保しつつも、車載撮像モジュールの体格の小型化を図ることができるようになる。
【００５５】
以上説明したように、この第３の実施の形態の車載撮像モジュールによれば、先の第１の実施の形態の上記（１）〜（５）の効果、および先の第２の実施の形態の上記（６）の効果に加え、新たに以下に記載の効果が得られるようになる。  
【００５６】
（７）凸レンズ１０ａを、イメージャ２０の凸型下部を形成する領域２１ｂに対向する一部を欠如した形状として構成することとした。これにより、当該車両の周辺に存在する車両および周囲照度の検出に必要とされる画像の画像情報を確保しつつも、車載撮像モジュールの体格の小型化を図ることができるようになる。  
【００５７】
なお、上記各実施の形態は例えば以下のような形態として実施することもできる。
・上記各実施の形態では、車外の光像をイメージャ２０に結像させる光学系として、単一の凸レンズ１０から構成することとしたが、これに限られない。同光学系についてはこれを、単一の凸レンズに替えて、複数のレンズを組み合わせて構成するようにしてもよい。この場合、レンズの中央部の方が周辺部よりも集光しやすいことから生じる、いわゆる収差の影響を抑制することが容易となる。  
【００５８】
・上記各実施の形態では、イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａの側方に当該イメージャ２０に結像された光像の画像処理を行う画像処理回路２２を配設することとした。しかし、画像処理回路２２に代えて、あるいは加えて、画像の解析処理を通じて得られた車種に関する情報や前方車両との距離などに関する情報などを判断する回路を組み込むこととしてもよい。これによっても、イメージャ２０の使用されていない領域の好適な有効活用が図られる。  
【００５９】
・上記各実施の形態では、イメージャ２０の凸型上部を形成する領域２１ａの側方に上記画像処理回路２２等を配設することとしたが、これを割愛した構成としてもよい。この場合でも、上記（１）の効果を得ることはできる。  
【００６０】
・上記各実施の形態では、正方格子状に配列された撮像素子群からなるイメージャ２０を、凸型上部を形成する領域２１ａと凸型下部を形成する領域２１ｂとの２つの領域に分割した凸型形状とし、同領域２１ａに配列する単位撮像素子ＰＥ１の数と、同領域２１ｂに配列する単位撮像素子ＰＥ２の数とを同一の数（各１５０画素）に設定することとした。ただし、基本的には、同領域２１ｂの単位面積当たりの単位撮像素子ＰＥ２の数よりも同領域２１ａの単位面積当たりの単位撮像素子ＰＥ１の数の方が多いという条件が満たさるかたちでそれら単位撮像素子ＰＥ２や単位撮像素子ＰＥ１が正方格子状に配列される構造であればよい。すなわち、同条件が満たされていれば、たとえ同領域２１ａに配列される撮像素子の数が同領域２１ｂに配列される撮像素子の数よりも少ない場合でも、上記（１）の効果と同等の効果を得ることができるようになる。もっとも、これら両領域に配列される撮像素子の数を「凸型上部領域２１ａの撮像素子の数」≧「凸型下部領域２１ｂの撮像素子の数」といった関係に設定することとすれば、当該車両の前方中央に存在する車両の光像を捕捉する同領域２１ａの解像度も十分に確保され、上記所要とされる特性のさらなる助長が図られるようになる。すなわち、車載撮像モジュールとしてのさらなる特性の向上が期待できるようになる。  
【００６１】
・上記各実施の形態では、イメージャ２０を、重力方向上方の凸型上部を形成する領域２１ａと重力方向下方の凸型下部を形成する領域２１ｂとの２つの領域に分割した凸型形状としたが、この形状については凸型形状に限られない。例えば３つ以上の領域に分割したとしても、重力方向上方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数が多く、重力方向下方に位置する領域ほど単位面積あたりの撮像素子の数を少なくすれば、上記効果（１）、もしくはそれに準じた効果を得ることはできる。  
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の前提となる原理について、（ａ）は、撮像対象とする対象物の光像がレンズを透過してイメージャ上で結像する態様を概念的に示した模式図。（ｂ）は、同図（ａ）において、イメージャサイズとそれに対応する画角の大きさとの関係を概念的に示した模式図。
【図２】この発明にかかる車載撮像モジュールの第１の実施の形態について、（ａ）はその側面構造を示す側面図。（ｂ）はその正面構造を示す正面図。
【図３】同実施の形態の撮像対象とする風景について、その全景および撮像範囲の一例を示す図。
【図４】同実施の形態を通じて得られる画像について、（ａ）は当該車両の周辺に存在する車両に相当する画像の一例を示す図。（ｂ）は当該車両の周囲照度に相当する画像の一例を示す図。
【図５】この発明にかかる車載撮像モジュールの第２の実施の形態について、（ａ）はその側面構造を示す側面図。（ｂ）はその正面構造を示す正面図。
【図６】この発明にかかる車載撮像モジュールの第３の実施の形態について、（ａ）はその側面構造を示す側面図。（ｂ）はその正面構造を示す正面図。
【図７】周知の車載撮像モジュールの一例について、（ａ）はその側面構造を示す側面図。（ｂ）はその正面構造を示す正面図。
【図８】同周知の車載撮像モジュールの撮像対象とする風景について、（ａ）はその全景および撮像範囲を示す画像の一例を示す図。（ｂ）は実際に得られる画像の一例を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１０、１０ａ…凸レンズ、２０、１２０…イメージャ、２１ａ…凸型上部を形成する領域、２１ｂ…凸型下部を形成する領域、２２…画像処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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