(57)【要約】  【課題】  温度変化によって膨張または収縮するレンズ部と、そのレンズ部の形状変化によって生じる撮像範囲の変化を、調整用の可動レンズ等を用いることなく簡易な構成で補正し、レンズ部の温度が変化しても常に一定の範囲の画像を出力する。【解決手段】レンズ部の温度に対応した撮像画像の切出範囲を予め記憶し、画像切出部が撮像素子から入力した撮像画像からレンズ部の温度に応じて切出範囲を可変させた切出画像を出力し、画像拡大部が切出画像を撮像画像と同じ大きさに拡大する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、車両周辺の被写体画像を撮像して出力する車載カメラ装置であって、前記車両周辺の被写体画像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部が結像させた前記被写体画像を撮像し撮像画像として出力する撮像素子と、前記レンズ部の温度を検出する温度センサと、前記撮像画像から切出画像を切り出す画像切出範囲を前記レンズ部の温度と対応させて記憶する記憶部と、前記温度センサが検出した温度と前記記憶部に記憶された前記画像切出範囲に基づいて前記撮像画像から前記切出画像を切り出して出力する画像切出部と前記画像切出部から出力された前記切出画像を前記撮像画像と同じ大きさに拡大した拡大画像を出力する画像拡大部と、前記画像拡大部から出力された拡大画像を出力信号に変換して出力する画像出力部と  を備えることを特徴とする車載カメラ装置。
【請求項２】
前記画像切出範囲を前記レンズ部の温度が高温の時に広く、同温度が低温の時に狭く設定することを特徴とする請求項１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、温度変化によりレンズが膨張あるいは収縮する事に起因する撮像範囲の変化を補正する車載カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、温度変化によるレンズの形状とレンズによって形成されるイメージサークルの変化を説明する説明図である。このうち図３−（１）は、レンズ部２の形状とそのレンズ部２に入射し射出される光線を示す断面図であり、図３−（２）は、撮像素子３の撮像面を上面視した図である。
【０００３】
図３−（１）に実線で示すレンズ部２は例えばレンズ部２の温度が２０℃の時の形状を示し、周囲温度が上昇するなどして例えばレンズ部２の温度が６０℃となった場合には、
レンズ部２は温度上昇に伴い点線で示すレンズ部２Ａの形状のように膨張し厚みが増す。
【０００４】
温度が２０℃の時のレンズ部２に入射する光線「Ｘ」は、レンズ部２の被写体側の面２１上の「ａ」に示す位置を通過時に屈折してレンズ部２の内部を通過し、レンズ部２の撮像素子側の面２２上の「ｂ」に示す位置を通過時に再び屈折して撮像素子３の撮像面上の「Ｙ」に示す位置へと射出され撮像面上に図３−（２）に示すイメージサークルの外周「Ｚ」を形成する。
【０００５】
また、温度が６０℃の時のレンズ部２Ａに入射する光線「Ｘ」は、レンズ部２Ａの被写体側の面２１上の「ａ’」に示す位置を通過時に屈折してレンズ部２Ａの内部を通過し、レンズ部２Ａの撮像素子側の面２２上の「ｂ’」を通過時に再び屈折して撮像素子３の撮像面上の「Ｙ’」に示す位置へと射出され撮像面上に図３−（２）に示すイメージサークルの外周「ＺＡ」を形成する。
【０００６】
なお、図示はしていないが、レンズ部２の温度が−２０℃の時にはレンズ部２が収縮し、撮像素子３の撮像面上の「Ｙ」に示す位置で形成されるイメージサークルの外周「Ｚ」よりも撮像素子３の中心寄りに図３−（２）に示すイメージサークルの外周「ＺＢ」を形成する。
【０００７】
これらイメージサークルの外周「Ｚ」「ＺＡ」「ＺＢ」が示すように、レンズ部２のイメージサークルの大きさは温度変化によりレンズ部２が膨張あるいは収縮する事に起因して変化する。また、これに伴って撮像範囲も変化する。
【０００８】
一方、このような温度変化によるレンズの形状変化に対応する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−３３３６号公報（第４〜６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の技術によれば温度変化によりレンズが膨張あるいは収縮してもイメージサークルの大きさを一定に保つことが可能である。しかし、特許文献１のズームレンズ装置では、温度補正用レンズとそれを温度センサで検出された温度に応じた光軸上の位置へと移動させる温度補正用レンズの駆動機構とを要することから構成が複雑になり、特に小型化が求められる車載用カメラ装置にこのような駆動機構を設けるのは困難という問題がある。
【００１１】
本発明は以上述べた問題点を解決し、簡易な構成でレンズの温度が変化しても撮像範囲の変化を補正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】
【００１２】
本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、車両に取り付けられ、車両周辺の被写体画像を撮像して出力する車載カメラ装置であって、前記車両周辺の被写体画像を結像させるレンズ部と、前記レンズ部が結像させた前記被写体画像を撮像し撮像画像として出力する撮像素子と、前記レンズ部の温度を検出する温度センサと、前記撮像画像から切出画像を切り出す画像切出範囲を前記レンズ部の温度と対応させて記憶する記憶部と、前記温度センサが検出した温度と前記記憶部に記憶された前記画像切出範囲に基づいて前記撮像画像から前記切出画像を切り出して出力する画像切出部と、前記画像切出部から出力された前記切出画像を前記撮像画像と同じ大きさに拡大した拡大画像を出力する画像拡大部と、前記画像拡大部から出力された拡大画像を出力信号に変換して出力する画像出力部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、前記画像切出範囲を前記レンズ部の温度が高温の時に広く、同温度が低温の時に狭く設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による車載カメラ装置によれば、レンズの温度が変化しても常に一定範囲の画像が得られるため、特に画像認識用途で被写体の位置を認識する場合の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による車載カメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による車載カメラ装置の画像の処理を説明する説明図である。
【図３】温度変化によるレンズの形状とイメージサークルの変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【００１７】
図１は、本発明による車載カメラ装置の構成を示すブロック図である。図１において車載カメラ装置１は、車両周辺の被写体画像を結像させるレンズ部２と、レンズ部２によって結像された被写体画像を撮像する撮像素子３と、レンズ部２の温度を検出する温度センサ５と、レンズ部２の温度に対応させて撮像素子３が撮像した被写体画像を切り出す画像切出範囲を予め記憶する記憶部６と、撮像素子３が撮像した被写体画像から温度センサ５が検出した温度に応じた画像切出範囲を切り出す画像切出部４と、画像切出部４が切り出した切出画像を撮像素子３が撮像した被写体画像と同じ大きさの拡大画像に拡大する画像拡大部７と、画像拡大部７が拡大した拡大画像を出力信号へと変換し出力する画像出力部８で構成されている。
【００１８】
なお、温度センサ５は車載カメラ装置１の内部にレンズ部２と近接して設けられ、レンズ部２の温度を検出できるようになっている。
【００１９】
また、記憶部６に記憶される画像切出範囲は、温度変化によりレンズ部２の撮像範囲が変化しても常に一定範囲の撮像画像を得るために、後述する画像切出部４によりレンズ部２の撮像画像から切り出す切出画像の範囲をテーブル化したもので、予め実験等でレンズ部２の温度と関連付けて定められている。
【００２０】
図２は、本発明による車載カメラ装置の画像の処理を説明する説明図である。図２−（１）〜（３）はレンズ部２が低温時（例えば−２０℃）、中温時（例えば２０℃）、高温時（例えば６０℃）にそれぞれ撮像素子３から出力される撮像画像１〜３を実線の枠で示しており、ひし形、三角形、円形、ハート形の図形は、レンズ部２によって撮像素子３に結像した車両周辺の被写体の撮像画像である。
【００２１】
撮像素子３は、レンズ部２が結像させた被写体画像を撮像し出力するため、図２−（１）の低温時は図２−（２）の中温時よりもレンズ部２が収縮し、イメージサークルの大きさが小さくなるためその結果として、中温時よりも広い範囲の撮像画像１を出力する。また、図２−（３）の高温時は図２−（２）の中温時よりもレンズ部２が膨張し、イメージサークルの大きさが大きくなるためその結果として、中温時よりも狭い範囲の撮像画像３を出力する。
【００２２】
また、図２−（４）〜（６）は低温、中温、高温時に、それぞれ画像切出部４から出力される被写体の切出画像を示している。画像切出部４は、温度センサ５が検出した温度に応じて記憶部６の画像切出範囲のテーブルを参照し、図２−（１）の低温時は実線の枠で示す撮像画像１から画像切出範囲のテーブルに設定された点線の枠“Ａ”を切出範囲として切り出し、図２−（４）に示す切出画像を出力する。
【００２３】
同様に画像切出部４は、図２−（２）の中温時は画像切出範囲のテーブルに低温時よりも広く設定された点線の枠“Ｂ” を切出範囲として切り出し、図２−（５）に示す切出画像を出力し、図２−（３）の高温時は画像切出範囲のテーブルに中温時よりも広く設定された点線の枠“Ｃ” を切出範囲として切り出し、図２−（６）に示す切出画像を出力する。
【００２４】
画像切出部４は、図２−（４）〜（６）に示す被写体の画像のように、温度変化に応じて画像切出範囲を変更して切出画像を出力することで、レンズが膨張あるいは収縮する事に起因する撮像範囲の変化を補正することができる。
【００２５】
また、画像切出部４が出力した図２−（４）〜（６）の切出画像は、画像拡大部７により撮像素子３から出力された撮像画像（図２−（１）〜（３）に示す実線の枠）と同じ大きさに拡大され、それぞれ図２−（７）に示す拡大画像を出力する。
【００２６】
そして、画像拡大部７が出力した図２−（７）の拡大画像は、画像出力部８により出力信号へと変換され車載カメラ装置１から出力される。
【００２７】
このようにして、車載カメラ装置１から出力される被写体画像は、レンズ部２の温度が変化したとしても常に一定の範囲と位置を表す画像となり、例えば画像認識装置により物体の位置を認識する精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  車載カメラ装置
２  レンズ部
２１  被写体側の面
２２  撮像素子側の面
３  撮像素子
４  画像切出部
５  温度センサ
６  記憶部
７  画像拡大部
８  画像出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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