(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲が暗い環境下においても、ライトが車両の片側のみに設けられた車両に搭載された車載カメラによって映し出される映像の視認性を向上する。【解決手段】可視光を出射するライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載する車載カメラ２０であって、特定の波長帯域の光を出射するＬＥＤ２２−１と、ライトとＬＥＤとの間に設けられ、且つ、少なくとも可視光及び特定の波長帯域の光に対して感度を有するイメージセンサ４１と、被写体から散乱された光をイメージセンサに集光させるレンズ２１と、被写体からイメージセンサまでの光路に設ける第１の光学部材４４と、第２の光学部材４５とを有する。第１の光学部材と第２の光学部材は可視光を透過し、第１の光学部材は第２の光学部材よりも特定の波長帯域の光の透過を抑制する。また、車載カメラを車両に搭載した場合に、第２の光学部材は、第１の光学部材よりもＬＥＤ側に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を出射するライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載する用の車載カメラであって、
特定の波長帯域の光を出射するＬＥＤと、
前記ライトと前記ＬＥＤとの間に設けられ、且つ少なくとも可視光及び前記特定の波長帯域の光に対して感度を有するイメージセンサと、
被写体から散乱された光を前記イメージセンサに集光させるレンズと、
前記被写体から前記イメージセンサまでの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第１の光学部材と、
前記被写体から前記イメージセンサまでの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第２の光学部材と、
を備え、
前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも前記特定の波長帯域の光の透過を抑制し、
当該車載カメラが前記車両に搭載された場合に、前記第２の光学部材は、前記第１の光学部材よりも前記ＬＥＤ側に配置されている
車載カメラ。
【請求項２】
前記第１の光学部材は、当該車載カメラが車両に搭載された場合において、前記第１の光学部材の前記ＬＥＤ側の外縁の水平位置は、前記車両の上側から前記車両の下側の方向に進むに従って、前記ＬＥＤ側から前記ライト側の方向にシフトしている
請求項１に記載の車載カメラ。
【請求項３】
前記第２の光学部材は、当該車載カメラが車両に搭載された場合において、前記第１の光学部材の前記ライト側の外縁の水平位置は、前記車両の上側から前記車両の下側の方向に進むに従って、前記ＬＥＤ側から前記ライト側の方向にシフトしている
請求項１または２に記載の車載カメラ。
【請求項４】
前記イメージセンサと前記レンズとの間にあって、且つ光を透過させる透明基板を更に備え、
前記第１の光学部材は、前記透明基板の表面または裏面に形成されたコーティングであり、
前記第２の光学部材は、前記透明基板の表面または裏面に形成されたコーティングである
請求項１から３のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項５】
前記透明基板の前記イメージセンサ側の面には、光の反射を防止するＡＲコーティングが施されている
請求項４に記載の車載カメラ。
【請求項６】
前記第１の光学部材は、前記レンズの表面または裏面に形成されたコーティングであり、
前記第２の光学部材は、前記レンズの表面または裏面に形成されたコーティングである
請求項１から３のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項７】
前記第１の光学部材は、可視光を透過する透明基板であり、
前記第２の光学部材は、可視光を透過する透明基板であり、
前記第１の光学部材は、前記特定の波長帯域の光を吸収する物質が混入されており、前記第２の光学部材よりも前記特定の波長帯域の光を吸収する
請求項１から３のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項８】
前記第１の光学部材は、前記レンズを構成し且つ可視光を透過する第１の透過部材であり、
前記第２の光学部材は、前記レンズを構成し且つ可視光を透過する第２の透過部材であり、
前記第１の透過部材は、前記特定の波長帯域の光を吸収する物質が混入されており、前記第２の透過部材よりも前記特定の波長帯域の光を吸収する
請求項１から３のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項９】
前記第１の光学部材と前記第２の光学部材は隣接している
請求項１から８のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項１０】
前記特定の波長帯域は、近赤外帯域である
請求項１から９のいずれか一項に記載の車載カメラ。
【請求項１１】
車両後方の片側のみに設けられ且つ可視光を出射するライトと、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の車載カメラと、
を備える車両。
【請求項１２】
車載カメラに用いられる光学フィルタであって、
可視光を透過する第１の光学部材と、
前記第１の光学部材に隣接し且つ可視光を透過する第２の光学部材と、
前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも特定の波長帯域の光の透過を抑制する光学フィルタ。
【請求項１３】
車載カメラに用いられるレンズ部品であって、
可視光を透過する第１の光学部材と、
前記第１の光学部材に隣接し且つ可視光を透過する第２の光学部材と、
前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも特定の波長帯域の光の透過を抑制するレンズ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車等の車両に搭載し、その車両周辺を確認する用途に使用する車載カメラ、車両、光学フィルタ及びレンズ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両は、視覚補助用として車載カメラを搭載し、運転者から見え難いような車両周辺情報を車内に設置したモニタに表示させるようにした車載カメラシステムが実用化されている。特に、車両後部に車載カメラを設置し、後方確認を支援する、いわゆるバックモニタシステムはほとんどの車両に装備可能である。一般的に、バックモニタ用に使用される車載カメラは、バックギアを入れると動作し始め、同時に車両はバックライトを点灯する。
【０００３】
最近、利便性やデザイン性の観点からバックライトが片側しか取り付けられていない車が登場している。このような車両に搭載された後方確認用の車載カメラによって映し出された映像は、画面のうちバックライトが搭載されている側だけが明るい状態になっている。それに対し、画面のうちバックライトが搭載されていない側は暗く、ほとんど何も見えない状態になっており、画面全体として左右不均等な見え方となり、視認性が悪くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、周囲が暗い環境下においても、ライトが車両の片側のみに設けられた車両に搭載された車載カメラによって映し出される映像の視認性の向上を可能とする車載カメラ、車両、光学フィルタ及びレンズ部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における車載カメラは、可視光を出射するライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載する用の車載カメラであって、特定の波長帯域の光を出射するＬＥＤと、前記ライトと前記ＬＥＤとの間に設けられ、且つ少なくとも可視光及び前記特定の波長帯域の光に対して感度を有するイメージセンサと、被写体から散乱された光を前記イメージセンサに集光させるレンズと、前記被写体から前記イメージセンサまでの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第１の光学部材と、前記被写体から前記イメージセンサまでの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第２の光学部材と、を備え、前記第１の光学部材は、前記第２の光学部材よりも前記特定の波長帯域の光の透過を抑制し、当該車載カメラが前記車両に搭載された場合に、前記第２の光学部材は、前記第１の光学部材よりも前記ＬＥＤ側に配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示における車載カメラは、ライトの光が照射されない暗い側に対して、ＬＥＤから特定の波長帯域の光を照射させ、ＬＥＤに近い側から入射する特定の波長帯域の光を透過するが、ライトに近い側から入射する特定の波長帯域の光を抑制する。車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】比較例に係る、バックライトが片側のみ搭載された車両の夜間におけるバックモニタ映像の一例である。
【図２】第１の実施形態に係る車載カメラの外観斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る車載カメラ２０が車両３０の後方に搭載された場合において、車両上方から見た図の一例である。
【図４】第１の実施形態に係る車載カメラ２０の概略内部を上から見た構造図である。
【図５】第１の実施形態で使用するイメージセンサの撮像感度の一例を示したグラフである。
【図６】第１の実施形態におけるイメージセンサ４１の表面にあるガラス４３に形成されたコーティング４４とコーティング４５の断面図と図４の矢印Ａ５の向きに見た表面図である。
【図７】コーティング４４とコーティング４５の透過率特性の一例を示すグラフである。
【図８】第１の実施形態に係る車載カメラ２０を用いた車載カメラシステム１の概略構成図である。
【図９】第２の実施形態におけるイメージセンサ４１の表面にあるガラス４３に形成されたコーティング４４とコーティング４５の断面図と図４の矢印Ａ５の向きに見た表面図である。
【図１０】コーティング４４〜４７の波長に対する透過率特性の一例を示すグラフである。
【図１１】第３の実施形態に係る車載カメラ２０ｂの概略内部を上から見た構造図である。
【図１２】第４の実施形態に係る車載カメラ２０ｃの概略内部を上から見た構造図である。
【図１３】第５の実施形態に係る車載カメラ２０ｄの概略内部を上から見た構造図である。
【図１４】第６の実施形態に係る車載カメラ２０ｅの概略内部を上から見た構造図である。
【図１５】第７の実施形態に係る車載カメラ２０ｆの概略内部を上から見た構造図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
［実施の形態］
［課題］
以下、本実施の形態の課題について説明する。
昼間の屋外での走行時は、周囲が明るいため（環境照度が高いため）、車載カメラに搭載されている固体撮像素子（ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ、以下、イメージセンサと呼ぶ）に必要な光が十分入射するので良好な映像が得られる。
【００１２】
一方、夜間の走行時は、車両のバックライトを照明として利用するものの、環境照度が低いため、イメージセンサに入射する光が小さい。このため、イメージセンサは、環境照度不足を補うため撮像時間を長くしたり、アンプ等の増幅回路で撮像信号を増加させたりする制御を行うが、車載カメラから出力される映像は暗く、十分な視認性が得られない。
【００１３】
この課題に対し、特許文献１には、車載カメラ装置の周辺部に赤外ＬＥＤを搭載する構成が提案されている。この提案によれば、バックライトに加え、赤外ＬＥＤを補助照明として利用することで周囲の環境照度を高め、夜間等暗い環境においても視認性の良好な映像を得ることができると記載されている。
【００１４】
更に近年、利便性やデザイン性の観点からバックライトが片側しか取り付けられていない車が登場している。図１は、比較例に係る、バックライトが片側のみ搭載された車両の夜間におけるバックモニタ映像の一例である。図１のバックモニタ映像中には、車両の後方方向を表示するガイド線ＧＬが表示されている。図１からも分かるように、この車両に搭載されたバックライトは画面右側にあり、結果として映し出された映像も画面右側だけが明るい状態になっている。逆に画面左側は暗く、ほとんど何も見えない状態になっており、画面全体として左右不均等な見え方となり、視認性が悪くなっている。
【００１５】
このような左右で異なる明るさの状態では、上述した特許文献１を適用したとしても、全体的な明るさは改善されるが、左右で異なる明るさは依然改善されないため、視認性は悪いままである。
【００１６】
本実施の形態は、係る事情に鑑みてなされたものであり、周囲が暗い環境下においても、ライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載された車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性の向上を可能とする車載カメラ、車両、光学フィルタ及びレンズ部品を提供する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下、図２〜８を用いて、第１の実施形態を説明する。
【００１８】
［１−１．構成］
本実施形態に係る車載カメラは、白色光を出射するライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載する用の車載カメラである。図２は、第１の実施形態に係る車載カメラの外観斜視図である。車載カメラ２０の前面には、レンズ２１およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）２２−１、２２−２の２つのＬＥＤが配置されている。レンズ２１は、広角で撮像ができるレンズ（例えば１５０°以上の視野が確認できるレンズ）が使用される。ＬＥＤ２２−１、２２−２は、特定の波長帯域の光を出射するものであり、本実施形態では一例として、ＬＥＤ２２−１、２２−２は、近赤外帯域の光を出射するものとして以下説明する。以下、ＬＥＤ２２−１、２２−２を総称してＬＥＤ２２という。
【００１９】
本実施形態に係るＬＥＤ２２は一例として、赤外波長領域の光を出射するＬＥＤであり、例えば、９００ｎｍ程度の波長で発光する。また、車載カメラ２０の後面には、ケーブル２３が接続されており、映像信号等が車両内部へ伝達される。
【００２０】
図３は、第１の実施形態に係る車載カメラ２０が車両３０の後方に搭載された場合において、車両上方から見た図の一例である。車両３０は、前輪５１、５２と、後輪５３、５４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８００と、表示装置８０４とを備える。また本実施形態では、車両３０にはバックライト３１が、一例として、車両後方左側のみに搭載されている。換言すれば、車両３０にはバックライト３１が、一例として、車両後方方向を向いた場合において車両後方右側のみに搭載されている。
【００２１】
したがって、バックライト３１の照射範囲３２に示すように、可視光（ここでは一例として白色光）を出射するバックライト３１は、車両後方方向を向いた場合において車両後方右側だけを照らすことになる。また、図３の例の場合、ＬＥＤ２２−１から放出される赤外光の照射範囲３３に示すように、車載カメラ２０に搭載されているＬＥＤ２２−１から放出される赤外光は、バックライト３１とは異なり、車両後方中央を補助光として機能する。なお、車両後方右側（すなわち車両後方方向を向いた場合において車両後方左側）を照らす。
【００２２】
図４は、第１の実施形態に係る車載カメラ２０の概略内部を上から見た構造図である。車載カメラ２０は、筐体２４と、筐体２４に固定された実装基板４０と、筐体２４に固定されたレンズ２１と、実装基板４０上に設けられて固定されたＬＥＤ２２−１と、実装基板４０上に設けられて固定されたイメージセンサ４１とを備える。
【００２３】
このイメージセンサ４１は、バックライト３１とＬＥＤ２２−１、２２−２との間に設けられ、且つ少なくとも可視光及び特定の波長帯域（ここでは一例として近赤外帯域）の光に対して感度を有する。
【００２４】
図４に示すように、被写体から散乱した光は矢印Ａ１及びＡ２のようにレンズ２１に入射し、矢印Ａ３及びＡ４に示すようにレンズ２１に入射した光はレンズ２１によって集光される。このように、レンズ２１は、被写体から散乱された光をイメージセンサ４１に集光させる。イメージセンサ４１は、レンズ２１を介してイメージセンサ４１において結像した像光を、電気的な撮像信号に変換する。
【００２５】
車載カメラ２０は、イメージセンサ４１とレンズ２１との間にあって、且つ光を透過させる透明基板を備える。本実施形態では、車載カメラ２０は、イメージセンサ４１上に固定された光学フィルタ６０を備え、この光学フィルタ６０は、この透明基板としてガラス４３を含む。
【００２６】
ガラス４３の裏面（すなわちガラス４３のイメージセンサ４１側の面）には、光の反射を防止するＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティング４２が施されている。これにより、レンズ２１から入射される光が効率良く、イメージセンサ４１に入るようにすることができる。
【００２７】
車載カメラ２０は、被写体からイメージセンサ４１までの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第１の光学部材と、被写体からイメージセンサ４１までの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第２の光学部材と、を備える。この第１の光学部材は、第２の光学部材よりも特定の波長帯域（本実施形態では一例として近赤外帯域）の光の透過を抑制し、車載カメラ２０が車両に搭載された場合に、第２の光学部材は、第１の光学部材よりもＬＥＤ側に配置されている。
【００２８】
本実施形態では一例として、ガラス４３の表面（ガラス４３のレンズ２１側）の図４に向かって右側にはコーティング４４が第１の光学部材として形成されている。また、ガラス４３の表面（ガラス４３のレンズ２１側）の図４に向かって左側にはコーティング４５が第２の光学部材として形成されている。この第１の光学部材としてのコーティング４４は、第２の光学部材としてのコーティング４５よりも近赤外帯域の光の透過を抑制し、車載カメラ２０が車両に搭載された場合に、第２の光学部材としてのコーティング４５は、第１の光学部材としてのコーティング４４よりもＬＥＤ２２−１、２２−２側に配置されている。
【００２９】
この構成により、バックライトの光が照射されない暗い側に対して、ＬＥＤから近赤外帯域の光を照射させ、ＬＥＤに近い側から入射する近赤外帯域の光を透過するが、バックライトに近い側から入射する近赤外帯域の光を抑制する。車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上させることができる。
【００３０】
イメージセンサ４１としては、ＣＣＤ型撮像素子、ＣＭＯＳ型撮像素子などが使用される。図５は、第１の実施形態で使用するイメージセンサの撮像感度の一例を示したグラフである。横軸が光の波長、縦軸が撮像される感度の最も高い波長を１．０としたときの感度特性である。近赤外帯域は８００ｎｍ〜２５００ｎｍであるところ、図５に示すように、本実施形態のイメージセンサの場合には、近赤外帯域の一部である８００ｎｍから１０００ｎｍでもピーク時の１０％から３０％程度の撮像感度が得られている。本実施形態では、このイメージセンサ４１の近赤外帯域の感度を有効に利用する。
【００３１】
次に、図６を用いて、ガラス４３の表面（ガラス４３のレンズ２１側）の図６に向かって右側に形成されたコーティング４４と、ガラス４３の表面（ガラス４３のレンズ２１側）の図６に向かって左側に形成されたコーティング４５について説明する。
【００３２】
図６は、第１の実施形態におけるイメージセンサ４１の表面にあるガラス４３に形成されたコーティング４４とコーティング４５の断面図と図４の矢印Ａ５の向きに見た表面図である。図１でも説明したように、車両３０に搭載されたバックライトが車両後方の左側（図６に向かって右側）だけにある場合、夜間における車載カメラ２０から映し出される映像は右側が明るく、左側は暗い状態になっている。この左右不均一な明暗を解消するため、ガラス４３に、コーティング４４、４５という２種類のコーティングが形成されている。第１の光学部材としてのコーティング４４と第２の光学部材としてのコーティング４５は隣接している。
【００３３】
白色光のバックライト３１が照射される側（図６に向かって右側）に対してはコーティング４４を、バックライト３１が照射されない側（図６に向かって左側）にはコーティング４５を形成する。コーティング４４は、車載カメラ２０が車両３０に搭載された場合に、車両３０の表面側の外縁の長さＤ１が、車両３０の裏面側の外縁の長さＤ２より長い。第１の光学部材としてのコーティング４４は、当該車載カメラ２０が車両３０に搭載された場合において、コーティング４４のＬＥＤ２２−１側の外縁（図６の向かって左側のコーティング４４との境界）の水平位置は、車両３０の上側から車両３０の下側の方向に進むに従って、ＬＥＤ２２−１（図６の向かって左側）からバックライト３１（図６の向かって右側）の方向にシフトしている。
【００３４】
これにより、バックライト３１のビームが車両３０から離れるほど広がり、映像でみた場合に、映像の上の領域はバックライト３１の光で明るいのに対して、バックライト３１の光が照射されていない領域は暗いが、この映像の上の領域から散乱されて入射する光の近赤外領域は、コーティング４４によって抑制される。これにより、バックライト３１の光で明るい領域から入射する光の近赤外領域は抑制されるので、車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上できる。
【００３５】
一方、コーティング４５は、車載カメラ２０が車両３０に搭載された場合に、車両３０の表面側の外縁の長さＤ３が、車両３０の裏面側の外縁の長さＤ４より短い。また第２の光学部材は、当該車載カメラが車両に搭載された場合において、コーティング４５のバックライト３１側の外縁（図６の向かって右側のコーティング４４との境界）の水平位置は、車両３０の上側から車両３０の下側の方向に進むに従って、前記ＬＥＤ２２−１側（図６の向かって左側）からバックライト側（図６の向かって右側）の方向にシフトしている。
【００３６】
これにより、バックライト３１のビームが車両３０から離れるほど広がり、映像でみた場合に、映像の上の領域はバックライト３１の光で明るいのに対してバックライト３１の光が照射されていない領域は暗いが、バックライト３１の光が照射されていない領域から散乱されて入射する光の近赤外領域は、コーティング４５によって透過される。これにより、バックライト３１の光が照射されていない領域から散乱されて入射する光の近赤外領域は透過されるので、車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上できる。
【００３７】
図７は、コーティング４４とコーティング４５の透過率特性の一例を示すグラフである。横軸は光の波長、縦軸は光が最大に透過する場合を１．０としたときの光の透過率である。
コーティング４４は、３５０ｎｍから８００ｎｍの光は透過し、８００ｎｍ以上の光はカットする膜となっている。これは、コーティング４４に入射する光は、バックライト３１の白色光（４００ｎｍから８００ｎｍの光が混ざった光）が照射された領域で散乱された光であり、イメージセンサ４１のコーティング４４に対応する領域には十分な白色光が入射するので、高画質な映像が得られる。
【００３８】
一方、コーティング４５は、３５０ｎｍから８００ｎｍの光だけでなく、８００ｎｍ以上の光も透過する膜となっている。前述したように、コーティング４５に入射する光は、バックライト３１の白色光が照射されない領域で散乱された光であるため、イメージセンサ４１のコーティング４５に対応する領域に入射する白色光は不十分であり、白色光だけでは高画質な映像が得られない。
【００３９】
しかしながら、本実施形態によれば、イメージセンサ４１は８００ｎｍから１０００ｎｍの近赤外帯域でも感度を有するため、８００ｎｍ以上の光を透過させるコーティング４５によって、イメージセンサ４１のコーティング４５に対応する領域には、白色光だけでなく、８００ｎｍ以上の光（例えば、近赤外帯域の光）が入射するので、光量を補うことが可能である。
【００４０】
また、本実施形態では、バックライト３１からの光が照射されない領域に、ＬＥＤ２２からの光が照射されるように、バックライト３１が搭載されている位置と異なる位置にＬＥＤ２２が搭載されている。これによって、バックライト３１からの光が照射されない領域にＬＥＤ２２から近赤外帯域の光が照射され、この領域で散乱した光がコーティング４５を通ってイメージセンサ４１に入射される。このため、バックライト３１からの光が照射されない領域について高画質な映像が得られる。
【００４１】
以上のように、バックライト３１の白色光が照射される側（図６では向かって右側）は、４００ｎｍから８００ｎｍの光を透過するコーティング４４を、反対側（図６では向かって左側）は４００ｎｍから８００ｎｍの光だけでなく、８００ｎｍ以上の光も透過するコーティング４５を施し、さらに、補助光としてＬＥＤ２２を搭載することによって、夜間における映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上させることができる。
【００４２】
次に、図８を用いて、本実施形態の車載カメラ２０を用いたシステム構成例について説明する。図８は、第１の実施形態に係る車載カメラ２０を用いた車載カメラシステム１の概略構成図である。図８に示すように、車載カメラ２０の構成として、レンズ２１、イメージセンサ４１、ＬＥＤ２２に加え、イメージセンサ４１からから出力される撮像信号を処理する信号処理/制御器４１ｂが追加されている。信号処理／制御器４１ｂは、例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）と称される集積回路であり、撮像信号の増幅や補正、色合いの調整及び制御、デジタル処理等が行われ、所定の方式の映像信号（例えばＮＴＳＣ方式の映像信号）に変換する。なお、ここでは、イメージセンサ４１と信号処理/制御器４１ｂを別々に記載したが、イメージセンサ４１の像光を電気的な撮像信号に変換する機能と信号処理/制御器の機能を一体化したイメージセンサであっても良い。
【００４３】
また、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８００は、カメラ／映像信号制御器８０１、照明制御器８０２、走行制御器８０３を備える。
【００４４】
運転者が車を後進させるためにバックギアを操作すると、走行制御器８０３からカメラ／映像信号制御器８０１にバックギア信号が送られる。カメラ／映像信号制御器８０１は、このバックギア信号に応じて車載カメラ２０を動作させる。車載カメラ２０の電源がオンされると、レンズ２１を介した像光はイメージセンサ４１で電気信号に変換、信号処理／制御器４１ｂで映像処理が行われる。そして、映像信号はカメラ／映像信号制御器８０１を通って、表示装置８０４に出力される。これにより、運転者は車両後方の状態を確認できる。
【００４５】
なお、カメラ／映像信号制御器８０１は、車載カメラ２０から送られてくる映像信号に車両の後方方向を表示するガイド線（例えば、図１に記載されているガイド線ＧＬ）を付加する。また、カメラ／映像信号制御器８０１は、車両前後左右にカメラが搭載されている場合は、前後左右のカメラから得られるそれぞれの映像信号をひとつに合成し、車両上方から見下ろしたような映像にする機能を有している。
【００４６】
また、走行制御器８０３からのバックギア信号はカメラ／映像信号制御器８０１だけでなく照明制御器８０２にも送られる。照明制御器８０２はバックギア信号を受け取ると、ＬＥＤ２２を動作させ、赤外光によって車両後方を照らす。このようにＬＥＤ２２は、バックライト３１の補助光として働く。
【００４７】
［１−２．効果等］
以上のように、本実施の形態に係る車載カメラ２０は、可視光を出射するバックライトが車両後方の片側のみに設けられた車両に搭載する用の車載カメラである。この車載カメラ２０は、特定の波長帯域の光を出射するＬＥＤ２２−１、２２−２と、バックライト３１とＬＥＤ２２−１、２２−２との間に設けられ、且つ少なくとも可視光及び特定の波長帯域の光に対して感度を有するイメージセンサ４１と、被写体から散乱された光をイメージセンサ４１に集光させるレンズ２１と、被写体からイメージセンサ４１までの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第１の光学部材と、被写体からイメージセンサ４１までの光路に設けられ、且つ可視光を透過する第２の光学部材と、を備える。第１の光学部材は、第２の光学部材よりも特定の波長帯域の光の透過を抑制し、当該車載カメラ２０が車両３０に搭載された場合に、第２の光学部材は、第１の光学部材よりもＬＥＤ側に配置されている。
【００４８】
この構成により、バックライト３１の光が照射されない暗い側に対して、ＬＥＤから近赤外帯域の光を照射させ、ＬＥＤに近い側から入射する近赤外帯域の光を透過するが、バックライトに近い側から入射する近赤外帯域の光を抑制する。車載カメラによって映し出される映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態ではＬＥＤ２２は２つ搭載していることとしたが、バックライト３１のみでイメージセンサが十分な光量を得られれば、ＬＥＤを搭載しなくても良い。逆に、ＬＥＤ２つでイメージセンサの光量が不十分な場合には、３つ以上搭載しても良く、車両後方の明るさやイメージセンサの感度に合わせて、搭載するＬＥＤの数量を適宜決定したら良い。
【００５０】
また、上述した実施形態では、車載カメラ２０で撮像を行う際、バックギア信号と連動し、ＬＥＤ２２を常時発光するようにしたが、照明が必要な状況のときだけ、ＬＥＤ２２が作動するようにしても良い。例えば、車両３０に周囲の明るさを検出するセンサが設けられ、カメラ／映像信号制御器８０１が、そのセンサの出力から周囲が暗い状況であると判断したときだけ、カメラ／映像信号制御器８０１が撮像動作に連動して照明制御器８０２が赤外ＬＥＤ２２を点灯させるようにしてもよい。あるいは、車載カメラ２０から伝達される映像信号レベルをカメラ／映像信号制御器８０１が検知し、照明必要有無を判断して、照明制御器８０２がＬＥＤ２２の発光を制御するようにしても良い。このようにカメラ／映像信号制御器８０１と照明制御器８０２を連動させて照明動作を選択的に行う場合、昼間の明るい状況の場合と夜間などの照明を必要とする場合で、ＬＥＤ２２の発光を使い分ける構成にしてもよい。
【００５１】
また、ＬＥＤ２２を点灯させる際には、撮像中に常時点灯させるのではなく、イメージセンサ４１での撮像タイミングに連動して、間欠的にＬＥＤ２２を発光させるようにしても良い。イメージセンサ４１は、映像信号のフィールド周期で撮像動作が行われため、その撮像周期に連動してＬＥＤ２２の点灯周期を設定するよう照明制御器８０２で制御すれば良い。このようにすることで、ＬＥＤ２２の消費電力を低減させることが可能になる。
【００５２】
さらに、ＬＥＤは、波長９００ｎｍ前後の近赤外帯域の波長で発光するダイオードとしたことで、イメージセンサ４１として赤外線撮像用の特殊なイメージセンサを使用しなくても良いため、低コストで良好な夜間撮像が可能である。すなわち、イメージセンサ４１として可視光撮像用の通常のイメージセンサの近赤外帯域に対する感度を利用して夜間の撮像を行うようにしたことで、赤外帯域に対する感度が特に優れた特殊なイメージセンサを使用することなく、良好な夜間撮像ができる。
【００５３】
［他の実施の形態］
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。
【００５４】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
図９は、第２の実施形態におけるイメージセンサ４１の表面にあるガラス４３に形成されたコーティング４４とコーティング４５の断面図と図４の矢印Ａ５の向きに見た表面図である。第１の実施形態と異なる点は、ガラス４３に形成するコーティングを４種類施していることである。具体的には、コーティング４４から図９の向かって左側に行くにしたがって、コーティング４５、コーティング４６、コーティング４７が形成されている。
【００５６】
図１０は、コーティング４４〜４７の波長に対する透過率特性の一例を示すグラフである。図１０は、横軸が波長で縦軸が透過率である。Ｌ１１は、コーティング４４の透過率特性を曲線で、Ｌ１２は、コーティング４５の透過率特性を曲線で、Ｌ１３は、コーティング４６の透過率特性を曲線で、Ｌ１４は、コーティング４７の透過率特性を曲線である。コーティング４４〜４７の違いは、可視光領域である４００ｎｍから８００ｎｍに対しては、ほぼ同じ透過率だが、８００ｎｍ以上の透過率に対してはコーティング４４からコーティング４７に従い、徐々に増加している点である。
【００５７】
図１でも示したように、車両後方に片側のみ搭載したバックライトを使用した場合（本例では車両後方左側）、車両後方右側に行くほどバックライトが照射されず、より暗い傾向にある。この傾向を補完するために、ガラス４３の表面には、車両後方左側の方のコーティング４４では近赤外帯域の光をカットし、コーティング４５からコーティング４７に従い、徐々に近赤外帯域の光を透過させるような膜が形成されている。
【００５８】
これにより、車両後方右側に行くほどイメージセンサ４１へ入射する近赤外帯域の光の量の向上を図ることができる。すなわち、車両後方左側はバックライトにより、反対に、車両左側は赤外光を利用することでイメージセンサへ入射する光量を確保し、車載カメラからの映像の左右の明るさの不均等を是正し、視認性を向上できる。
【００５９】
なお、イメージセンサ４１上のガラス４３に形成するコーティングの数量や透過率、配置は、車両に搭載されるバックライトの種類や位置、光量によって適正化されることは言うまでもない。また、同様に、コーティングの数量や透過率、配置によって、映像信号の明るさが均一になるよう車載カメラ２０に搭載するＬＥＤの数量や配置、発光波長等を最適化してもよい。
【００６０】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態では一例として、コーティング４４、４５がガラス４３の表面（ガラス４３のレンズ２１側）に形成されているとしたが、これに限ったものではなく、図１１に示すように、コーティング４４、４５がガラス４３の裏面に形成されていてもよい。図１１は、第３の実施形態に係る車載カメラ２０ｂの概略内部を上から見た構造図である。図１１に示すように、車載カメラ２０ｂはイメージセンサ４１上に固定された光学フィルタ６０ｂを備え、この光学フィルタ６０ｂにおいて、コーティング４４、４５がガラス４３の裏面（ガラス４３のイメージセンサ４１側）に形成されていてもよい。
【００６１】
この場合、図１１に示すように、ガラス４３の裏面に施されたコーティング４４、４５の裏面（コーティング４４、４５のイメージセンサ４１側）にＡＲコーティング４２が施されていることが好ましい。
【００６２】
＜第４の実施形態＞
第１の実施形態では一例として、一つのガラス４３に対して、その表面にコーティング４４、４５がそれぞれ形成されていたが、これに限ったものではなく、図１２に示すようにそれぞれのガラスの上にコーティング４４、４５がそれぞれ施されていてもよい。図１２は、第４の実施形態に係る車載カメラ２０ｃの概略内部を上から見た構造図である。図１２に示すように、車載カメラ２０ｃはイメージセンサ４１上に固定された光学フィルタ６０ｃを備え、この光学フィルタ６０ｃは、第１の光学フィルタ６１と、第２の光学フィルタ６２とを有する。第１の光学フィルタ６１と第２の光学フィルタ６２は、イメージセンサ４１の表面に固定されている。なお、第１の光学フィルタ６１と第２の光学フィルタ６２とはその界面において接着されていてもよいし、接着されていなくてもよい。
【００６３】
第１の光学フィルタ６１は、ガラス４３−１と、ガラス４３−１の表面に形成されたコーティング４４と、ガラス４３−１の裏面に形成されたＡＲコーティング４２−１とを有する。同様に、第２の光学フィルタ６２は、ガラス４３−２と、ガラス４３−２の表面に形成されたコーティング４５と、ガラス４３−２の裏面に形成されたＡＲコーティング４２−２とを有する。
【００６４】
＜第５の実施形態＞
第１の実施形態では一例として、ガラス４３に対してコーティング４４、４５がそれぞれ形成されていたが、これに限ったものではなく、図１３に示すようにレンズ２１にコーティング４４、４５が施されていてもよい。図１３は、第５の実施形態に係る車載カメラ２０ｄの概略内部を上から見た構造図である。図１３に示すように、車載カメラ２０ｄは、レンズ部品７０を有し、このレンズ部品７０は、レンズ２１の裏面（イメージセンサ４１側の面）に、コーティング４４、４５が形成されたものである。
【００６５】
なお、レンズ２１の裏面（イメージセンサ４１側の面）ではなく、レンズ２１の表面（外部に露出している面）に、コーティング４４、４５が形成されていてもよい。
【００６６】
＜第６の実施形態＞
第１の実施形態では一例として、ガラス４３に対してコーティング４４、４５がそれぞれ形成されていたが、これに限ったものではなく、図１４に示すようにガラス４４ｅに、特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収する物質が混入されており、ガラス４５ｅよりも特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収してもよい。
【００６７】
図１４は、第６の実施形態に係る車載カメラ２０ｅの概略内部を上から見た構造図である。車載カメラ２０ｅは、光学フィルタ６０ｅを備え、光学フィルタ６０ｅは、ガラス４４ｅと、ガラス４５ｅを有する。ガラス４４ｅは、可視光を透過する透明基板である。ガラス４５ｅは、可視光を透過する透明基板である。上述したように、ガラス４４ｅに、特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収する物質が混入されており、ガラス４５ｅよりも特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収する。第６の実施形態では、ガラス４４ｅとガラス４５ｅは接着された後に、ＡＲコーティング４２が施されることにより、ガラス４４ｅ及びガラス４５ｅの両方の裏面に、ＡＲコーティング４２が形成されている。
【００６８】
＜第７の実施形態＞
第１の実施形態では一例として、ガラス４３に対してコーティング４４、４５がそれぞれ形成されていたが、これに限ったものではなく、図１５に示すようにレンズ２１ｆを構成する第１の透過部材４４ｆは、特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収する物質が混入されており、レンズ２１ｆを構成する第２の透過部材４５ｆよりも特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収してもよい。
【００６９】
図１５は、第７の実施形態に係る車載カメラ２０ｆの概略内部を上から見た構造図である。車載カメラ２０ｆは、レンズ部品７０ｆを備え、レンズ部品７０ｆはレンズ２１ｆであり、このレンズ２１ｆを構成し且つ可視光を透過する第１の透過部材４４ｆと、レンズ２１ｆを構成し且つ可視光を透過する第２の透過部材４５ｆを有する。ここで一例として、第１の透過部材４４ｆと第２の透過部材４５ｆは互いに接着されている。
【００７０】
第１の透過部材４４ｆは、特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収する物質が混入されており、第２の透過部材４５ｆよりも特定の波長帯域（ここでは近赤外帯域）の光を吸収してもよい。
【００７１】
なお、各実施形態では、後方確認を支援するバックモニタ用に使用される車載カメラの例について説明したが、車外の明るさが不均一で車載カメラからの映像視認性が悪い環境にあるような、例えば、車両の側方または前方の確認用に使用される車載カメラ等の他の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１  車載カメラシステム
２０、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ  車載カメラ
２１、２１ｆ  レンズ
２２  ＬＥＤ
２３  ケーブル
３０  車両
３１  バックライト
３２、３３  照射範囲
４０  実装基板
４１  イメージセンサ
４１ｂ  信号処理/制御器
４２  ＡＲコーティング
４３  ガラス
４４  コーティング
４４ｅ  ガラス
４４ｆ  第１の透過部材
４５  コーティング
４５ｅ  ガラス
４５ｆ  第１の透過部材
４６  コーティング
４７  コーティング
５１、５２  前輪
５３、５４  後輪
６０、６０ｂ、６０ｃ、６０ｅ  光学フィルタ
６１  第１の光学フィルタ
６２  第２の光学フィルタ
７０、７０ｆ  レンズ部品
８００  ＥＣＵ
８０１  カメラ／映像信号制御器
８０２  照明制御器
８０３  走行制御器
８０４  表示装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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