(57)【要約】【課題】撮像装置に係る画像解像度の低下を抑制するとともに、写り込み判定を可能とする。【解決手段】撮像装置（１）は、光の入射側から順に、液晶（１１）、偏光子（１２）及び受光部（１３）が配置された撮像部（１０）と、液晶に付加する電圧を制御することにより、液晶を透過する光の振動方向を選択的に変化させる制御手段（２０）とを備える。偏光子は、所定方向に振動する光を透過する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射側から順に、液晶、偏光子及び受光部が配置された撮像部と、
前記液晶に付加する電圧を制御することにより、前記液晶を透過する光の振動方向を選択的に変化させる制御手段と、
を備え、
前記偏光子は、所定方向に振動する光を透過する
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置により、例えば屋内からガラス越しに屋外が撮像されると写り込みが発生することが多い。この種の装置が、例えば屋外の監視に用いられる場合、写り込みの発生が問題となる。この問題に対し、例えば写り込み現象が被写体画像に生じていると判定された場合、偏光フィルタにより撮像素子への入射光量が低減された光を用いて被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成することにより、写り込みが抑制された画像を取得することができる装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０９５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、０度、４５度、９０度及び１３５度の４種類の部分偏光膜を１ブロックとした偏光フィルタが用いられている。このため、特許文献１に記載の技術では、写り込みが生じているか否かの判定を行うために４画素使用することとなり、撮像画像の解像度が低下してしまうという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像解像度の低下を抑制することができるとともに、写り込み判定を可能とする撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る撮像装置は、光の入射側から順に、液晶、偏光子及び受光部が配置された撮像部と、前記液晶に付加する電圧を制御することにより、前記液晶を透過する光の振動方向を選択的に変化させる制御手段と、を備え、前記偏光子は、所定方向に振動する光を透過するというものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車載カメラの問題点を説明するための図である。
【図２】実施形態に係るカメラの構成を示す概略構成図である。
【図３】実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）実施形態に係る画素配置の一例を示す図である。（ｂ）比較例に係る画素配置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態に係る撮像装置について図１乃至図４を参照して説明する。ここでは、撮像装置の一例としてカメラを挙げる。
【０００９】
（問題の所在）
先ず、既存の車載カメラの問題点について図１を参照して説明する。図１は、車載カメラの問題点を説明するための図である。図１では、車両のフロントウィンドウ付近に設置されるフロントカメラを、車載カメラの一例として挙げる。
【００１０】
写り込みを防止するために、フロントカメラの下部にスカートと称される部材が取り付けられることがある（図１（ａ）参照）。スカートを取り付ける場合、フロントカメラの画角を広げようとすると、図１（ｂ）に示すように、スカートのウィンドガラス側の端部をフロントカメラの画角に合わせて下げる必要がある。この結果、スカートの面積が増加し、車両の運転者の視界に占めるスカートの割合が比較的大きくなる。
【００１１】
車載カメラにより撮像された画像は、例えば車両周辺に存在する障害物等の検知に用いられる。車両の自動運転では、画像による障害物検知の結果が用いられることが多い。自動運転に係る安全性向上の観点から、車両には比較的多くのカメラが搭載される可能性がある。このため、各カメラにスカートが取り付けられると、スカートに起因して運転者の視界が悪くなる可能性が比較的高い。このような問題から、スカートを取り付けることなく、車載カメラの画角を広げることが求められている。
【００１２】
しかしながら、スカートが取り付けられない場合（図１（ｃ）参照）、例えば車両のダッシュボード上に置かれた物体等の像がウィンドガラスに映る可能性がある。このウィンドガラス越しに撮像した画像は、物体の像が写り込んだ画像となってしまう可能性がある。
【００１３】
写り込みが発生すると、例えば障害物検知において誤った結果が出力される可能性がある。他方で、写り込みは常には発生しない。そこで、写り込みが生じているか否かを判定する写り込み判定が行われることが多い（例えば特許文献１参照）。ただし、特許文献１に記載の技術では、上述の如く、撮像画像の解像度が低下してしまうという問題が生じる。
【００１４】
（実施形態に係るカメラ）
１．構成
次に、実施形態に係るカメラの構成について図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係るカメラの構成を示す概略構成図である。図２において、カメラ１は、液晶１１、偏光子１２及び受光部１３を有する光学系１０と、液晶１１を制御する液晶制御部２０とを備えて構成されている。
【００１５】
光学系１０では、光の入射する側から、液晶１１、偏光子１２、受光部１３の順に、夫々配置されている。液晶１１は、液晶制御部２０により付加される電圧が変更されることによって、入射光の振動方向を変化させる。偏光子１２は、特定の方向に振動する光のみを透過させる。受光部１３は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等により構成されている。
【００１６】
２．作用
次に、カメラ１により撮像される画像について説明する。偏光子１２は、例えばｘ軸に平行な方向に振動する光のみを透過させるものとする。ここで、光の振動方向を示す直線とｘ軸とがなす角を、以降、適宜「偏光角」と称する。例えばｘ軸に平行な方向に振動する光の偏光角は０度である。
【００１７】
液晶１１により入射光の振動方向が−９０度変化される場合、偏光子１２を透過する光は、液晶１１に入射する前は偏光角が９０度の光（偏光）である。従って、この場合、カメラ１により偏光角が９０度の光による偏光画像が撮像される。同様に、液晶１１により入射光の振動方向が−４５度変化される場合、カメラ１により偏光角が４５度の光による偏光画像が撮像される。
【００１８】
３．動作
次に、カメラ１の主に液晶制御部２０の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
図３において、先ず、液晶制御部２０はθに０度を設定する（即ち、初期化する）（ステップＳ１０１）。ここで、“θ”は、入射光の振動方向をどの程度変化させるかを示すパラメータである。“θ＝０度”とは、入射光の振動方向を変化させないことを意味する。次に、液晶制御部２０は、θに対応する液晶制御電圧及び電圧付加方向を取得する（ステップＳ１０２）。尚、液晶制御電圧及び電圧付加方向は、例えばテーブルとして予め液晶制御部２０のメモリ（図示せず）に格納されてよい。液晶制御部２０は、このテーブルを参照して液晶制御電圧及び電圧付加方向を取得してよい。
【００２０】
次に、液晶制御部２０は、ステップＳ１０２の処理において取得された液晶制御電圧及び電圧付加方向に応じた電圧を液晶１１に付加する（ステップＳ１０３）。液晶１１に付加された電圧が維持された状態で、所定の露光・撮像処理が行われる（ステップＳ１０４）。この結果、上述の偏光画像が撮像される。
【００２１】
次に、液晶制御部２０は、θを、例えば４５度増加する（ステップＳ１０５）。続いて、液晶制御部２０は、現在のθが１８０度であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定において、現在のθが１８０度でないと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、液晶制御部２０は、ステップＳ１０２以降の処理を再度行う。他方、現在のθが１８０度であると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、図３に示す動作は終了される。
【００２２】
（技術的効果）
カメラ１は、液晶１１に付加される電圧が変更されることにより、様々な偏光角の光による偏光画像を撮像することができる。このため、複数種類の偏光画像を撮像するために、複数種類の偏光子を用意する必要がない。従って、カメラ１では、例えば図４（ａ）に示す画素配置が可能である。即ち、赤フィルタＲが配置された画素、緑フィルタＧが配置された画素、青フィルタＢが配置された画素及び偏光子１２が配置された画素からなるパターンの画素配置が可能である。
【００２３】
仮に、複数種類の偏光子を用いて複数種類の偏光画像を撮像する場合、例えば図４（ｂ）に示す画素配置が一例として挙げられる。このように、複数種類の偏光子が用いられる場合、偏光子の種類数に応じて通常画像（即ち、偏光画像ではない画像）の撮像に用いることができる画素数が減少する。この結果、通常画像の解像度が低下してしまう。
【００２４】
これに対してカメラ１では、画素配置のパターンに占める偏光子１２の数を比較的少なくすることができる（図４（ａ）に示す例では、４画素からなるパターンの１画素が偏光子１２である）。このため、当該カメラ１によれば、通常画像の解像度の低下を抑制することができる。加えて、液晶１１に付加される電圧を変更することによって、複数種類の偏光画像を撮像可能であるので、該偏光画像を用いた写り込み判定が可能である。尚、写り込み判定については既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。
【００２５】
以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００２６】
発明の一態様に係る撮像装置は、光の入射側から順に、液晶、偏光子及び受光部が配置された撮像部と、前記液晶に付加する電圧を制御することにより、前記液晶を透過する光の振動方向を選択的に変化させる制御手段と、を備え、前記偏光子は、所定方向に振動する光を透過するというものである。上述の実施形態においては、「光学系１０」が撮像部の一例に相当し、「液晶制御部２０」が制御手段の一例に相当する。
【００２７】
当該撮像装置では、液晶に付加される電圧が制御されることにより、該液晶を透過する光の振動方向が選択的に変化される。このため、偏光子を透過する光の、液晶に入射する前の振動方向は、液晶に付加される電圧に応じて変化する。当該撮像装置では、１種類の偏光子（即ち、所定方向に振動する光を透過する偏光子）により複数種類の偏光画像を撮像することが可能となる。従って、撮像された複数種類の偏光画像により写り込み判定を行うことができる。また、当該撮像装置では、受光部の全画素に占める偏光子が配置された画素の割合を低減することができる。従って、当該撮像装置により撮像される画像の解像度の低下を抑制することができる。
【００２８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１…カメラ、１０…光学系、１１…液晶、１２…偏光子、１３…受光部、２０…液晶制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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