(57)【要約】【課題】撮像装置のレンズの枚数を減らすための技術を提供する。【解決手段】本発明のある態様の撮像装置１００は、撮像素子１２０と、車両の遠方領域を撮像素子１２０に結像させる第１結像部１４２、及び車両の近傍領域を撮像素子１２０に結像させる第２結像部１４４を含むレンズ部１４０と、を備える。第１結像部１４２は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、遠方領域における大歪み部の結像させる領域が、小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向中央側となるように構成される。【選択図】図５
2015043485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具の配光制御に用いられる画像情報を取得するための撮像装置であって、
撮像素子と、
車両の遠方領域を前記撮像素子に結像させる第１結像部、及び車両の近傍領域を前記撮像素子に結像させる第２結像部を含むレンズ部と、を備え、
前記第１結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、前記遠方領域における前記大歪み部の結像させる領域が、前記小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向中央側となるように構成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と、当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、前記近傍領域における前記大歪み部の結像させる領域が、前記小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向外側となるよう構成される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１結像部の前記大歪み部が結像させる領域は、消失点を含む領域である請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
車両用灯具の配光制御に用いられる画像情報を取得するための撮像装置であって、
撮像素子と、
車両の遠方領域を前記撮像素子に結像させる第１結像部、及び車両の近傍領域を前記撮像素子に結像させる第２結像部を含むレンズ部と、を備え、
前記第１結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、前記遠方領域に含まれる領域であって、当該領域に含まれる光点は車両の存在を示す、と判定可能な領域を、前記大歪み部が結像させるように構成され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、撮像装置に関し、特に車両用灯具の配光制御に用いられる画像情報を取得するための撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自車前方における他車両の存在に応じて車両用灯具の配光を制御する技術が提案されている。他車両の存在は、例えば車両に搭載されるカメラ等の撮像装置で検出される。車両を検出するための撮像装置として、例えば特許文献１には、１台のカメラで遠方の対象物を大きく撮像し、近傍の対象物については広い範囲に存在する対象物を撮像することを可能にした車両用監視カメラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に撮像装置には、被写体の歪みが極力小さいことが求められる。このため、撮像装置は複数枚のレンズが組み合わされて構成される。通常、組み合わせるレンズの枚数が多いほど、被写体の歪みを減らすことができる。一方で、車両用灯具や他の車載装置と同様に、撮像装置についても低コスト化を図りたいという要求は常に存在する。これに対し、複数枚のレンズを有することは、撮像装置の低コスト化の妨げとなっていた。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像装置のレンズの枚数を減らすための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の撮像装置は、車両用灯具の配光制御に用いられる画像情報を取得するための撮像装置であって、撮像素子と、車両の遠方領域を撮像素子に結像させる第１結像部、及び車両の近傍領域を撮像素子に結像させる第２結像部を含むレンズ部と、を備える。第１結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、遠方領域における大歪み部の結像させる領域が、小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向中央側となるように構成される。この態様によれば、撮像装置のレンズの枚数を減らすことができる。
【０００７】
上記態様において、第２結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と、当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、近傍領域における大歪み部の結像させる領域が、小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向外側となるよう構成されてもよい。これにより、撮像装置のレンズの枚数をより減らすことができる。また、上記いずれかの態様において、第１結像部の大歪み部が結像させる領域は、消失点を含む領域であってもよい。
【０００８】
また、本発明の他の態様の撮像装置は、車両用灯具の配光制御に用いられる画像情報を取得するための撮像装置であって、撮像素子と、車両の遠方領域を撮像素子に結像させる第１結像部、及び車両の近傍領域を撮像素子に結像させる第２結像部を含むレンズ部と、を備える。第１結像部は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、遠方領域に含まれる領域であって、当該領域に含まれる光点は車両の存在を示す、と判定可能な領域を、大歪み部が結像させるように構成される。この態様によっても、撮像装置のレンズの枚数を減らすことができる。なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像装置のレンズの枚数を減らすための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る撮像装置の撮像情報が用いられる車両用灯具の概略鉛直断面図である。
【図２】回転シェードの概略斜視図である。
【図３】車両用灯具の灯具制御部と車両側の車両制御部との動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｆ）は、配光パターンの形状を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）は、実施形態１に係る撮像装置の概略構造を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、撮像素子に結像される画像を示す模式図である。
【図６】実施形態２に係る撮像装置の概略構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る撮像装置の撮像情報が用いられる車両用灯具の概略鉛直断面図である。本実施形態に係る車両用灯具１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置である。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具１として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
【００１３】
車両用灯具１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４とを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とによって形成される灯室２１６には、灯具ユニット１０が収納される。灯具ユニット１０は、当該灯具ユニット１０の上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８に支持される。ランプブラケット２１８は、ランプボディ２１２の壁面に回転自在に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合する。灯具ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定される。スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定される。
【００１４】
ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続される。レベリングアクチュエータ２２６は、例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成される。灯具ユニット１０下方の灯室２１６の内壁面には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御、灯具ユニット１０の光軸調節などを実行する灯具制御部２２８が配置される。この灯具制御部２２８は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６などの制御も実行する。なお、灯具制御部２２８は、車両用灯具１の外に設けられてもよい。
【００１５】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、及び投影レンズ２０を備える。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤ等が使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６は、バルブ１４から放射された光を反射する。バルブ１４からの光及びリフレクタ１６で反射された光は、その一部が回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。なお、図１では、後述するシェードプレート２４の図示を省略している。
【００１６】
図２は、回転シェードの概略斜視図である。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心に回転可能な円筒形状の部材である。回転シェード１２は、軸方向に一部が切り欠かれた切欠部２２を有し、当該切欠部２２以外の外周面１２ｂ上にシェードプレート２４を複数保持する。回転シェード１２は、その回転角度に応じて、光軸Ｏ上であって投影レンズ２０の後方焦点位置に切欠部２２又はシェードプレート２４のいずれか１つを移動させることができる。これにより、光軸Ｏ上に配置された切欠部２２あるいはシェードプレート２４に応じた配光パターンが形成される。
【００１７】
図１に戻って、リフレクタ１６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、この楕円球面は、灯具ユニット１０の光軸Ｏを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定される。リフレクタ１６の楕円球面状部分は、バルブ１４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ２０の後方焦点面上に第２焦点を有する。投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｏ上に配置される。バルブ１４は、投影レンズ２０の後方焦点を含む焦点面である後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。なお、灯具ユニット１０の構成は特にこれに限定されず、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。
【００１８】
図３は、上述のように構成された車両用灯具の灯具制御部と車両側の車両制御部との動作連携を説明する機能ブロック図である。なお、上述のように左右の前照灯ユニットの構成は基本的に同一であるため、図３では左右の前照灯ユニットをまとめて車両用灯具１としている。また、灯具制御部２２８及び車両制御部３０２は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図３ではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００１９】
灯具制御部２２８は、車両３００に搭載された車両制御部３０２から得た情報に基づいて電源回路２３０の制御を行い、バルブ１４の点灯制御を実行する。また、灯具制御部２２８は、車両制御部３０２から得られた情報に基づいて可変シェード制御部２３２、スイブル制御部２３４、レベリング制御部２３６を制御する。可変シェード制御部２３２は、回転シェード１２の回転軸１２ａに接続されたモータ２３８を制御し、切欠部２２あるいは所望のシェードプレート２４を光軸Ｏ上に移動させる。スイブル制御部２３４は、スイブルアクチュエータ２２２を制御し、灯具ユニット１０の光軸Ｏを車幅方向について調整する。また、レベリング制御部２３６は、レベリングアクチュエータ２２６を制御して、灯具ユニット１０の光軸を車両上下方向について調整する。
【００２０】
灯具ユニット１０により形成される配光パターンは、運転者によるライトスイッチ３０４の操作内容に応じて切り替え可能である。また、灯具ユニット１０は、ライトスイッチ３０４の操作によらず、車両周囲の状況を各種センサで検出して、車両３００の状態や車両周囲状況に最適な配光パターンを形成するように自動制御することができる。例えば、自車の前方に先行車や対向車を含む前方車両が検出された場合、灯具制御部２２８は、前方車両の存在状態に応じた最適な配光パターンを形成する、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御、あるいはＡＨＢ（Automatic High Beam）制御を実行する。ＡＤＢ制御等の自動制御は、例えばライトスイッチ３０４によって自動制御が指示された場合に実行される。
【００２１】
前方車両を検出するために、車両制御部３０２には対象物の認識手段として撮像装置１００が接続される。撮像装置１００の構造については、後に詳細に説明する。撮像装置１００で撮影された画像データは、画像処理部３０６で所定の画像処理が施され、その結果が車両制御部３０２へ提供される。例えば、画像処理部３０６から提供された結果データの中に車両制御部３０２が予め保持している車両を示す特徴を含むデータが存在する場合、車両制御部３０２は前方車両の存在を認識して、その情報を灯具制御部２２８に提供する。灯具制御部２２８は、車両制御部３０２から前方車両の情報を受けて、その前方車両を考慮した最適な配光パターンを形成する。ここで、前記「車両を示す特徴」とは、例えば撮像された物体の形状や、所定の光点の存在、光点の移動速度等である。本実施形態の車両制御部３０２は、後述する遠方領域Ｒ１については、光点の存在とその移動速度に基づいて前方車両の存在を判断し、近傍領域Ｒ２については、物体の形状に基づいて前方車両の存在を判断する。なお、画像処理部３０６が車両を示す特徴情報を予め保持し、前方車両の存在を判定してもよい。
【００２２】
車両用灯具１が形成可能な配光パターンは、以下の通りである。図４（Ａ）〜図４（Ｆ）は、配光パターンの形状を示す説明図である。なお、図４（Ａ）〜図４（Ｆ）では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。図４（Ａ）に示す配光パターンは、ロービーム用配光パターンＬｏである。図４（Ｂ）に示す配光パターンは、ハイビーム用配光パターンＨｉ１である。ロービーム用配光パターンＬｏ及びハイビーム用配光パターンＨｉ１の形状は公知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
図４（Ｃ）に示す配光パターンは、左片ハイ用配光パターンＨｉ２である。左片ハイ用配光パターンＨｉ２は、左側通行の場合にハイビーム用配光パターンＨｉ１の対向車線側を遮光し、自車線側のみハイビーム領域で照射する特殊ハイビーム用配光パターンである。左片ハイ用配光パターンＨｉ２は、対向車にグレアを与えず、自車線側のみのハイビーム照射により運転者の視認性を高めることができる。図４（Ｄ）に示す配光パターンは、右片ハイ用配光パターンＨｉ３である。右片ハイ用配光パターンＨｉ３は、左側通行の場合にハイビーム用配光パターンＨｉ１の自車線側を遮光し、対向車線側のみハイビーム領域で照射する特殊ハイビーム用配光パターンである。右片ハイ用配光パターンＨｉ３は、先行車にグレアを与えず、対向車線側のみのハイビーム照射により視認性を高めることができる。
【００２４】
図４（Ｅ）に示す配光パターンは、スプリット配光パターンＨｉ４である。スプリット配光パターンＨｉ４は、水平ラインよりも上方の中央部に非照射領域ＵＡを有し、この非照射領域ＵＡの水平方向両側にハイビーム領域を有する特殊ハイビーム用配光パターンである。スプリット配光パターンＨｉ４は、例えば、左側の前照灯ユニットで形成した左片ハイ用配光パターンＨｉ２Ｌ（説明の便宜上、左側の前照灯ユニットで形成した配光パターンには、配光パターンの符号の後に符号「Ｌ」を付し、右側の前照灯ユニットで形成した配光パターンには、配光パターンの符号の後に符号「Ｒ」を付す。）と、右側の前照灯ユニットで形成した右片ハイ用配光パターンＨｉ３Ｒとを重ね合わせることで形成することができる。
【００２５】
図４（Ｆ）に示すように、灯具ユニット１０をスイブルさせて左片ハイ用配光パターンＨｉ２Ｌ及び右片ハイ用配光パターンＨｉ３Ｒの少なくとも一方を水平方向に移動させることで、スプリット配光パターンＨｉ４の非照射領域ＵＡの範囲を水平方向に変化させることができる。例えば、撮像装置１００から得られた情報によって車両制御部３０２が前方車両の存在を検知すると、車両制御部３０２から情報を受け取った灯具制御部２２８は、前方車両を非照射領域ＵＡに含むようなスプリット配光パターンＨｉ４を形成する（図４（Ｅ）参照）。また、灯具制御部２２８は、車両制御部３０２からの情報をもとに、移動する前方車両の位置に合わせて非照射領域ＵＡを変形させる（図４（Ｆ）参照）。
【００２６】
続いて、撮像装置１００の構造について詳細に説明する。図５（Ａ）は、実施形態１に係る撮像装置の概略構造を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、撮像素子に結像される画像を示す模式図である。撮像装置１００は、車両用灯具１の配光制御に用いられる画像情報を取得するための装置であって、撮像素子１２０と、レンズ部１４０とを備える。撮像装置１００は、例えばフロントガラスの車室内側上方あるいは下方に配置され、車両前方の画像（映像）を撮像する。
【００２７】
撮像素子１２０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどによって構成される。撮像素子１２０は、長方形状の受光面を有し、受光面の長辺が、レンズ部１４０の後述する第１結像部１４２と第２結像部１４４の配列方向に対して略直交するように配置される。また、撮像素子１２０は、受光面の長辺が略水平方向に延在し、短辺が略鉛直方向に延在するように配置（横置き配置）される。
【００２８】
レンズ部１４０は、第１結像部１４２及び第２結像部１４４を含む。第１結像部１４２は、形状の異なる複数枚のレンズやプリズム等の光学部材１４６が組み合わされてなる。第２結像部１４４も同様に、形状の異なる複数枚のレンズやプリズム等の光学部材１４８が組み合わされてなる。複数種類の光学部材１４６，１４８を重ね合わせることで、第１結像部１４２及び第２結像部１４４によって撮像される被写体の歪みを小さくすることができる。第１結像部１４２の光学部材１４６及び第２結像部１４４の光学部材１４８は、略筒状の支持部材１５０内に収容され、それぞれが撮像素子１２０の所定領域に画像を結像させるように固定される。
【００２９】
光学部材１４６及び光学部材１４８は、共通の支持部材１５０内に収容される。これにより、第１結像部１４２と第２結像部１４４との距離を縮めることができる。このため、第１結像部１４２が撮影する画像と第２結像部１４４が撮影する画像とを、共通の撮像素子１２０に結像させることができる。これにより、第１結像部１４２の画像と第２結像部１４４の画像とを別々の撮像素子１２０に結像させる場合に比べて、撮像素子１２０の数と、画像処理部３０６にかかる処理の負担とを減らすことができる。
【００３０】
第１結像部１４２は、図５（Ｂ）に示すように、車両の遠方領域Ｒ１を撮像素子１２０に結像させる。第２結像部１４４は、車両の近傍領域Ｒ２を撮像素子１２０に結像させる。近傍領域Ｒ２は、車両近傍の広範囲の領域であり、例えば車幅方向に４０°の拡がりをもつ。また、遠方領域Ｒ１は、例えば車幅方向に２０°の拡がりをもち、近傍領域Ｒ２よりも遠方、例えば車両前方６００〜８００ｍの領域である。遠方領域Ｒ１は、例えば、水平線と鉛直線の交点である消失点Ｐを含む領域である。
【００３１】
本実施形態では、第２結像部１４４は、遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２とを含む広角領域（ＷＩＤＥ領域）を撮像素子１２０に結像させる。また、第１結像部１４２は、より狭角の遠方領域Ｒ１（ＴＥＬＥ領域）を拡大して撮像素子１２０に結像させる。すなわち、遠方領域Ｒ１は、近傍領域Ｒ２よりも狭い領域でありながら、近傍領域Ｒ２と同等数の素子に結像される。これにより、車両遠方に存在する前方車両をより高精度に検出することができ、ＡＤＢ制御等をより高精度に実行することができる。また、第１結像部１４２により画像を拡大しているため、撮像素子１２０には近傍領域Ｒ２側に合わせた相対的に低画素の撮像素子を利用することができる。
【００３２】
第１結像部１４２及び第２結像部１４４は、撮像素子１２０の受光面において、遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２とが上下に並ぶように、すなわち、撮像素子１２０の短辺に対して遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２の配列方向が平行になるように、画像を撮像素子１２０に結像させる。したがって、撮像素子１２０に結像される遠方領域Ｒ１及び近傍領域Ｒ２の画像中の水平方向と、撮像素子１２０の受光面の長辺とが平行になる。
【００３３】
光学部材１４６及び光学部材１４８が別個の支持部材内に収容される場合のように、第１結像部１４２と第２結像部１４４とが離間した構成では、一枚の撮像素子１２０にそれぞれの画像を結像させようとすると、撮像素子１２０の長辺方向に遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２を並べる必要があった。この場合、撮像素子１２０は、受光面の長辺が鉛直方向に延びるように配置（縦置き配置）しなければならなかった。撮像素子１２０を縦置き配置すると、遠方領域Ｒ１及び近傍領域Ｒ２の画像中の水平方向が、撮像素子１２０の短辺方向と一致することになる。一方で、一般に撮像素子１２０は、マトリクス状に配列された素子群の短辺方向が鉛直方向と一致し、長辺方向が水平方向と一致するように定められている。このため、遠方領域Ｒ１及び近傍領域Ｒ２の水平方向と撮像素子１２０の短辺方向とが一致する構成では、画像処理部３０６が画像情報における縦横の位置情報を変換する必要があり、画像処理部３０６にかかる負担が大きくなってしまう。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、第１結像部１４２と第２結像部１４４とを共通の支持部材１５０内に収容することにより両者の距離を縮めることができるため、撮像素子１２０を横置き配置して、撮像素子１２０の短辺方向に遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２とを並べて結像させることができる。これにより、遠方領域Ｒ１及び近傍領域Ｒ２の画像中の水平方向と撮像素子１２０の長辺方向とを一致させることができる。その結果、上述した画像情報における縦横の位置情報を変換する必要がないため、画像処理部３０６にかかる負担を軽減させることができる。
【００３５】
また、第１結像部１４２は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有する。この大歪み部が生じる理由は、以下のとおりである。すなわち、上述したように、第１結像部１４２は、複数の光学部材１４６を組み合わせることで、被写体の歪みを小さくすることができる。一方で、撮像装置には、低コスト化や部品点数の削減等が求められる。この要求に応えるために光学部材１４６の枚数を削減することが考えられるが、光学部材１４６の枚数の削減によって、第１結像部１４２には大歪み部が生じてしまい、配光パターンの形成制御の精度低下につながり得る。
【００３６】
これに対し、本実施形態の第１結像部１４２は、遠方領域Ｒ１における大歪み部の結像させる領域Ｒ１ａが、小歪み部の結像させる領域Ｒ１ｂよりも車幅方向中央側となるように構成される。大歪み部により結像される領域Ｒ１ａは、小歪み部により結像される領域Ｒ１ｂに比べて歪みが大きい。一方、車両遠方の車幅方向中央側の領域は、当該領域に光点が検出される場合、この光点を前方車両の前照灯や標識灯に由来するものであると推定可能な領域である。したがって、この領域に光点が検出された場合、車両制御部３０２は、画像処理部３０６による画像処理を経ずとも、光点を前方車両と判断することができる。すなわち、車両遠方の車幅方向中央側の領域であれば、画像が歪んでいても前方車両の検出に支障がない。
【００３７】
そこで、上述のように、車幅方向中央側の領域を大歪み部が撮像するように第１結像部１４２が構成される。すなわち、第１結像部１４２は、遠方領域Ｒ１に含まれる領域であって、当該領域に含まれる光点は車両の存在を示す、と判定可能な領域を、大歪み部が結像させるように構成される。これにより、第１結像部１４２への歪みの発生を許容しながら、車両用灯具１による配光パターンの形成制御の精度低下を抑制することができる。よって、光学部材１４６の数を減らすことができる。光点が前方車両に由来するものであると推定可能な領域、すなわち第１結像部１４２の大歪み部が結像させる領域Ｒ１ａは、例えば消失点Ｐを含む領域である。なお、車両姿勢の変化に応じて、レンズ部１４０の画角内で消失点Ｐの位置が変位するが、消失点Ｐの位置が常に画像データの中心に位置するよう、画像処理部３０６が補正処理を実行する。
【００３８】
車幅方向外側の領域Ｒ１ｂに光点が検出された場合、光点が前方車両であるか否かは、前方車両は路上を移動するのに対し看板等は路上を移動しないことに基づいて、判定することができる。例えば、対向車に由来する光点であれば路上の固定物に由来する光点に比べて移動が速い。また、先行車に由来する光点であれば路上の固定物に由来する光点に比べて移動が遅いか、移動しない。したがって、光点の単位時間当たりの移動量の違いから、前方車両の存在を判断することができる。
【００３９】
また、本実施形態の第２結像部１４４は、被写体の歪みが大きい大歪み部と、当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有する。この大歪み部が生じる理由は、第１結像部１４２の場合と同様である。これに対し、第２結像部１４４は、近傍領域Ｒ２における大歪み部の結像させる領域Ｒ２ａが、小歪み部の結像させる領域Ｒ２ｂよりも車幅方向外側となるよう構成される。大歪み部により結像される領域Ｒ２ａは、小歪み部により結像される領域Ｒ２ｂに比べて歪みが大きい。一方、車両近傍の車幅方向外側の領域は、車幅方向中央側の領域に比べて自車両から被写体までの距離がより近いため、被写体がより大きく撮像される。すなわち、撮像素子１２０においてより多くの画素で被写体の画像が構成される。このため、この領域に前方車両が存在する場合、車両制御部３０２は、歪んだ被写体の形状から前方車両と判断することができる。すなわち、車両近傍の車幅方向外側の領域は、車幅方向中央側に比べて、前方車両の検出において画像の歪みの影響が小さい。
【００４０】
そこで、上述のように、車幅方向外側の領域を大歪み部が撮像するように第２結像部１４４が構成される。これにより、第２結像部１４４への歪みの発生を許容しながら、配光パターンの形成制御の精度低下を抑制することができる。よって、光学部材１４８の数を減らすことができる。領域Ｒ２ｂに物体が検出された場合、画像処理部３０６から画像情報を取得した車両制御部３０２は、物体の形状に基づいて、検出された物体が前方車両であるか否かを判定する。大歪み部及び小歪み部それぞれの撮像領域が所定位置となるように光学部材１４６，１４８を形成する方法は公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態に係る撮像装置１００は、レンズ部１４０が車両の遠方領域Ｒ１を撮像素子１２０に結像させる第１結像部１４２を備える。そして、第１結像部１４２は、被写体の歪みが大きい大歪み部と当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、遠方領域Ｒ１における大歪み部の結像させる領域Ｒ１ａが、小歪み部の結像させる領域よりも車幅方向中央側となるように構成される。言い換えれば、第１結像部１４２は、遠方領域Ｒ１に含まれる領域であって、当該領域に含まれる光点は車両の存在を示す、と判定可能な領域を、大歪み部が結像させるように構成される。これにより、車両用灯具１が実施する配光パターンの形成制御の精度を維持しながら、レンズ部１４０に発生する歪みを許容することができる。よって、レンズ等の光学部材１４６の枚数を減らすことができる。
【００４２】
また、レンズ部１４０は、車両の近傍領域Ｒ２を撮像素子１２０に結像させる第２結像部１４４を備える。そして、第２結像部１４４は、被写体の歪みが大きい大歪み部と、当該大歪み部よりも被写体の歪みが小さい小歪み部とを有し、近傍領域Ｒ２における大歪み部の結像させる領域Ｒ２ａが、小歪み部の結像させる領域Ｒ２ｂよりも車幅方向外側となるよう構成される。これにより、第２結像部１４４についてもレンズ等の光学部材１４８の枚数を減らすことができる。
【００４３】
（実施形態２）
実施形態２に係る撮像装置１００は、第１結像部１４２と第２結像部１４４とが一体的に構成される点を除き、実施形態１に係る撮像装置１００と同様の構成及び効果を備える。以下、実施形態１と異なる点を中心に、本実施形態に係る撮像装置１００について説明する。なお、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明及び図示は省略する。
【００４４】
図６は、実施形態２に係る撮像装置の概略構造を示す斜視図である。撮像装置１００は、撮像素子１２０と、レンズ部１４０とを備える。レンズ部１４０は、第１結像部１４２及び第２結像部１４４を有する。本実施形態では、第１結像部１４２と第２結像部１４４とが一体的に構成されている。具体的には、レンズ部１４０は、形状の異なる複数枚のレンズやプリズム等の光学部材１５２が重ね合わされて構成される。それぞれの光学部材１５２は、遠方領域Ｒ１を撮像するための領域、すなわち第１結像部１４２の一部を構成する領域１５２ａと、近傍領域Ｒ２を撮像するための領域、すなわち第２結像部１４４の一部を構成する領域１５２ｂとを有する。そして、複数枚の光学部材１５２が組み合わされて、第１結像部１４２及び第２結像部１４４が構成される。一枚の光学部材１５２中に第１結像部１４２用の領域１５２ａと第２結像部１４４用の領域１５２ｂとを形成する方法は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
このように、第１結像部１４２と第２結像部１４４とを一体的に構成することで、第１結像部１４２と第２結像部１４４との距離をより縮めることができる。このため、撮像素子１２０を横置き配置し、撮像素子１２０の短辺方向に遠方領域Ｒ１と近傍領域Ｒ２を並べて結像させることが、より簡単にできるようになる。また、撮像装置１００のさらなる小型化が可能である。
【００４６】
一枚の光学部材１５２中に第１結像部１４２用の領域１５２ａと第２結像部１４４用の領域１５２ｂを形成する場合、第１結像部１４２及び第２結像部１４４に大歪み部がより発生しやすくなる。これに対し、撮像装置１００は、車両用灯具１による配光パターンの形成制御の特性上、遠方領域Ｒ１及び近傍領域Ｒ２における被写体の歪みが許容される領域を、大歪み部が撮像するように構成される。これにより、撮像装置１００の光学部材１５２の枚数を減らすことができ、また撮像装置１００に、一枚で２つの機能（第１結像部１４２及び第２結像部１４４）を有する光学部材１５２を利用することができる。
【００４７】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施形態同士の組合せによって生じる新たな実施形態、及び上述の各実施形態に変形が加えられた新たな実施形態は、組み合わされる実施形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【００４８】
１  車両用灯具、  １００  撮像装置、  １２０  撮像素子、  １４０  レンズ部、  １４２  第１結像部、  １４４  第２結像部、  ３００  車両、  Ｐ  消失点、  Ｒ１  遠方領域、  Ｒ２  近傍領域。
【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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