(57)【要約】【課題】安価な方法で遠赤外線カメラの集光レンズの保護及び耐環境性を向上させることができる遠赤外撮像装置の取付方法及び遠赤外撮像装置を提供する。【解決手段】反射板１及び遠赤外撮像装置１０は、反射板１で反射した反射光を遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１へ導くように配置して取り付けてある。遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１の光軸を車両の後方に向けて配置するとともに、遠赤外撮像装置１０を通過孔から離れた位置、奥まった位置に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光レンズで集光した遠赤外光を撮像する撮像素子を備える遠赤外撮像装置を車両に取り付ける遠赤外撮像装置の取付方法において、
反射板で撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させ、
該反射板で反射した遠赤外光を集光レンズに導くように遠赤外撮像装置を車両に取り付けることを特徴とする遠赤外撮像装置の取付方法。
【請求項２】
集光レンズで集光した遠赤外光を撮像する撮像素子を備える遠赤外撮像装置において、
撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させる反射板を備え、
該反射板は、
反射した遠赤外光を集光レンズに導くように構成してあることを特徴とする遠赤外撮像装置。
【請求項３】
前記集光レンズの表面から離隔して前記反射板を支持する支持アーム部材を備え、
該支持アーム部材の一端は、遠赤外撮像装置に取り付けられてあり、
前記反射板は、
前記支持アーム部材の他端で揺動可能に取り付けてあることを特徴とする請求項２に記載の遠赤外撮像装置。
【請求項４】
前記支持アーム部材は、
前記一端で遠赤外撮像装置に対して揺動可能に取り付けてあることを特徴とする請求項３に記載の遠赤外撮像装置。
【請求項５】
前記支持アーム部材は、
前記集光レンズの表面と反射板との離隔寸法を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の遠赤外撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺を撮像する遠赤外撮像装置の取付方法及び遠赤外撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両にボロメータ又は焦電型撮像素子を備えた遠赤外線カメラを車両の前部に搭載し、夜間などに車両前方に存在する歩行者、自転車に乗っている人などの存在を認識して、運転者に注意を促すナイトビジョンシステムが開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような遠赤外線カメラは、前方の視界を得るために車両のフロントグリル又はバンパー周辺などに取り付けられていた。しかし、車両の走行中には、砂埃、粉塵などの飛来物、あるいは風雨に晒されるため、遠赤外線カメラの設置環境は苛酷なものである。そこで、従来、遠赤外線カメラのレンズの表面を保護して耐環境性を向上させるため、レンズの前面に遠赤外線を透過すべくＤＬＣ（Diamond Like Carbon）などの超硬質膜をコーティングしたゲルマニウム（Ｇｅ）で構成される遠赤外線透過窓を設けていた。
【特許文献１】特開２００６−１９７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＤＬＣなどの超硬質膜をコーティングしたゲルマニウムで構成される遠赤外線透過窓は、非常に高価であるため、安価な方法で遠赤外線カメラの集光レンズの保護及び耐環境性を向上させることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させる反射板を配置し、反射板で反射した遠赤外光を集光レンズに導くように遠赤外撮像装置を取り付けることにより、安価な方法で遠赤外線カメラの集光レンズの保護及び耐環境性を向上させることができる遠赤外撮像装置の取付方法及び遠赤外撮像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】
【０００６】
第１発明に係る遠赤外撮像装置の取付方法は、集光レンズで集光した遠赤外光を撮像する撮像素子を備える遠赤外撮像装置を車両に取り付ける遠赤外撮像装置の取付方法において、反射板で撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させ、該反射板で反射した遠赤外光を集光レンズに導くように遠赤外撮像装置を車両に取り付けることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る遠赤外撮像装置は、集光レンズで集光した遠赤外光を撮像する撮像素子を備える遠赤外撮像装置において、撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させる反射板を備え、該反射板は、反射した遠赤外光を集光レンズに導くように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る遠赤外撮像装置は、第２発明において、前記集光レンズの表面から離隔して前記反射板を支持する支持アーム部材を備え、該支持アーム部材の一端は、遠赤外撮像装置に取り付けられてあり、前記反射板は、前記支持アーム部材の他端で揺動可能に取り付けてあることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る遠赤外撮像装置は、第３発明において、前記支持アーム部材は、前記一端で遠赤外撮像装置に対して揺動可能に取り付けてあることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係る遠赤外撮像装置は、第３発明又は第４発明において、前記支持アーム部材は、前記集光レンズの表面と反射板との離隔寸法を調整する調整手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
第１発明及び第２発明にあっては、反射板で撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させる。反射板で反射した遠赤外光が集光レンズに導かれるように遠赤外撮像装置を車両に取り付ける。遠赤外撮像装置の集光レンズの光軸は、撮像方向と異なる反射方向になるため、車両の前方から飛来する小石、砂埃、粉塵などの異物、風雨が直接集光レンズに当たることを防止することができ、遠赤外線透過窓を設ける必要がない。これにより、安価な方法で遠赤外線カメラの集光レンズの保護及び耐環境性を向上させることができる。
【００１２】
第３発明にあっては、集光レンズの表面から離隔して反射板を支持する支持アーム部材を備え、支持アーム部材の一端は遠赤外撮像装置に取り付けられてあり、反射板は支持アーム部材の他端で揺動可能に取り付けてあることにより、反射板を所要の方向に配置することができ、車両に遠赤外撮像装置を取り付ける場合の取り付け自由度を向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。
【００１３】
第４発明にあっては、支持アーム部材は、一端で遠赤外撮像装置に対して揺動可能に取り付けてあることにより、支持アーム部材に対して遠赤外撮像装置の集光レンズの光軸方向を変化させることができ、車両に遠赤外撮像装置を取り付ける場合の取り付け自由度を一層向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。
【００１４】
第５発明にあっては、支持アーム部材は、集光レンズの表面と反射板との離隔寸法を調整する調整手段を備えることにより、車両に遠赤外撮像装置を取り付ける場合の取り付け自由度を一層向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にあっては、撮像方向からの遠赤外光を撮像方向と異なる反射方向に反射させる反射板を配置し、反射板で反射した遠赤外光を集光レンズに導くように遠赤外撮像装置を取り付けることにより、安価な方法で遠赤外線カメラのレンズの保護及び耐環境性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置１０の車両上の搭載例を示す説明図である。図１に示すように、車両の前部のフロントグリル又はバンパーに遠赤外光が通過する通過孔を設け、車両前方の撮像方向Ａから入射する遠赤外光を反射面１ａで反射方向Ｂに反射させる反射板１を配置する。
【００１７】
反射板１は、アルミニウムなどの金属製であり、反射面１ａは磨いて鏡のようにしてある。なお、反射板１は、アルミニウムに限定されるものではなく、金、銀、銅など、あるいは、これらとの合金でもよい。また、反射板１の表面に傷又は汚れ防止、耐摩耗性向上、酸化防止等を目的としてＤＬＣ（Diamond Like Carbon）などの超硬質膜をコーティングしてもよい。
【００１８】
反射板１及び遠赤外撮像装置１０は、反射板１で反射した反射光を遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１へ導くように配置して取り付けてある。図１に示すように、反射板１を配置することにより、遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１の光軸を車両の撮像方向（前方）に向ける必要がなく、また、遠赤外撮像装置１０を通過孔から離れた位置、奥まった位置に配置することができ、車両前方から飛来する小石、砂埃、粉塵などの異物、風雨が直接集光レンズ１１に当たることを防止することができ、遠赤外線透過窓を設ける必要がない。これにより、安価な方法で遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１の保護及び耐環境性を向上させることができる。
【００１９】
さらに反射板１から見た撮像方向Ａと反射方向Ｂとのなす角度を９０度以下にすることで、遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１側を車両の後ろ向きに配置することができる。これにより、小石、砂埃、粉塵などの異物が直接集光レンズ１１に当たることを避けることができ、遠赤外線透過窓を設ける必要がない。
【００２０】
図２は本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置１０の構成を示すブロック図である。遠赤外撮像装置１０は、集光レンズ１１、撮像素子１２、画像処理部１３、画像メモリ１４、通信インタフェース部１５などを備えている。
【００２１】
集光レンズ１１は、ゲルマニウム、カルコゲナイドガラス、若しくはＺｎＳなどの単体、又はこれらの組み合わせで構成され、遠赤外光を透過することができ、反射板１で反射された反射光を撮像素子１２の表面へ集光する。
【００２２】
撮像素子１２は、例えば、ボロメータ、焦電センサ、ＳＯＩダイオードなどの遠赤外線センサであり、例えば、波長が７〜１４μｍの遠赤外光を輝度信号に変換し、変換した輝度信号を画像処理部１３へ出力する。
【００２３】
画像処理部１３は、ＬＳＩで構成され、撮像素子１２から入力された輝度信号をデジタル信号に変換し、撮像素子１２のばらつきを補正する処理、撮像素子１２の出力値（輝度信号）を算出する処理、欠陥素子の補正処理、ゲイン制御処理等を行い、処理後の撮像データを画像メモリ１４へ記憶する。なお、撮像データを画像メモリ１４へ一時記憶することは必須ではなく、通信インタフェース部１５を介して外部（例えば、モニタ５０）へ出力することもできる。
【００２４】
通信インタフェース部１５は、ＮＴＳＣ等のアナログ映像方式、又はデジタル映像方式に対応した映像ケーブルを介して、例えば、モニタ５０へ撮像データを出力する。
【００２５】
モニタ５０は、例えば、液晶ディスプレイであり、運転席近くに設置され、車両の前方に存在する歩行者、自転車に乗った人などを表示する。この場合、歩行者等の存在を強調すべく枠で囲んで表示して運転者の注意を促すことができる。
【００２６】
遠赤外撮像装置１０と反射板１とは、別個に車両の所定の位置に取る付けることが可能であるが、反射板１を遠赤外撮像装置１０に取り付けた状態で車両に取り付けることもできる。
【００２７】
図３は本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置１０の外観構造を示す模式図である。図３に示すように、遠赤外撮像装置１０には、例えば、円筒状の１対の支持アーム部材２、２の一端側で遠赤外撮像装置１０の両側面から挟み込むように支持アーム部材２、２を取り付けてあり、支持アーム部材２、２の他端側では、反射板１を挟み込むように取り付けてある。これにより、反射板１を遠赤外撮像装置１０に支持してある。
【００２８】
支持アーム部材２は、外径の異なる円筒体２３、２４、２５で構成され、円筒体２３は円筒体２４の内側を摺動可能に取り付けてあり、円筒体２４は円筒体２５の内側を摺動可能に取り付けてある。これにより、支持アーム部材２は、長手方向に伸縮自在になっている。
【００２９】
円筒体２５の一端には、取付部２２を有し、遠赤外撮像装置１０に対して支持アーム部材２が揺動可能に取り付けられている。また、円筒体２３の一端には、取付部２１を有し、反射板１が揺動可能に取り付けられている。なお、支持アーム部材２の伸張寸法は、ストッパー（不図示）により所要の長さで固定することができる。また、遠赤外撮像装置１０に対する支持アーム部材２の揺動位置、及び支持アーム部材２に対する反射板の揺動位置は、ストッパー（不図示）で所要の位置に固定できるようになっている。
【００３０】
これにより、遠赤外撮像装置１０を車両の所要の位置に取り付ける場合、反射板１を所要の方向に配置することができ、遠赤外撮像装置１０の取り付け自由度を向上して、遠赤外撮像装置１０を取り付け易くすることができる。また、支持アーム部材２に対して遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１の光軸方向を変化させることができ、車両に遠赤外撮像装置１０を取り付ける場合の取り付け自由度を一層向上して、遠赤外撮像装置１０を取り付け易くすることができる。さらに、支持アーム部材２は、集光レンズ１１の表面と反射板１との離隔寸法を調整することができ、遠赤外撮像装置１０を取り付ける場合の取り付け自由度を一層向上させることができる。
【００３１】
なお、遠赤外撮像装置１０の取り付け位置は、上述の例に限定されるものではなく、車両の構造等により適宜配置を変更することもできる。図４及び図５は遠赤外撮像装置１０の車両上の搭載の他の例を示す説明図である。図４に示すように、反射板１から見た撮像方向Ａと反射方向Ｂとのなす角度を約９０度にすることで、遠赤外撮像装置１０の集光レンズ１１側を車両の下向きに配置することができる。これにより、小石、砂埃、粉塵などの異物が直接集光レンズ１１に当たることを避けることができ、遠赤外線透過窓を設ける必要がない。
【００３２】
また、図５に示すように、反射板１から見た撮像方向Ａと反射方向Ｂとのなす角度を約９０度より大きくすることもできる。遠赤外撮像装置１０を通過孔から離れた位置、奥まった位置に配置することで、図５に示すような位置に遠赤外撮像装置１０を設置することも可能である。なお、小石、砂埃、粉塵などの異物が直接集光レンズ１１に当たることを避けるためには、撮像方向Ａと反射方向Ｂとのなす角度は、９０度以下にした方がより好ましい。
【００３３】
以上説明したように、本発明にあっては、車両の前方から飛来する小石、砂埃、粉塵などの異物、風雨が直接集光レンズに当たることを防止することができ、遠赤外線透過窓を設ける必要がない。これにより、安価な方法で遠赤外撮像装置の集光レンズの保護及び耐環境性を向上させることができる。また、反射板を所要の方向に配置することができ、車両に遠赤外撮像装置を取り付ける場合の取り付け自由度を向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。また、支持アーム部材に対して遠赤外撮像装置の集光レンズの光軸方向を変化させることができ、車両に遠赤外撮像装置を取り付ける場合の取り付け自由度を一層向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。さらに、集光レンズの表面と反射板との離隔寸法を調整して、遠赤外撮像装置の取り付け自由度を一層向上して、遠赤外撮像装置を取り付け易くすることができる。
【００３４】
上述の実施の形態において、支持アーム部材は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、支持アーム部材は、板状のものでもよい。また、長手方向の寸法を調整する機構も他の構造のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置の車両上の搭載例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る遠赤外撮像装置の外観構造を示す模式図である。
【図４】遠赤外撮像装置の車両上の搭載の他の例を示す説明図である。
【図５】遠赤外撮像装置の車両上の搭載の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  反射板
２  支持アーム部材
１０  遠赤外撮像装置
１１  集光レンズ
１２  撮像素子
１３  画像処理部
１４  画像メモリ
１５  通信インタフェース部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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