(57)【要約】【課題】対向車両の光の影響を低減できる暗視撮像装置を提供する。【解決手段】本発明に係る暗視撮像装置１２０は、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光、及び、第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光する第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１と、第１の赤外光を第１の信号に変換する第１の画素１６２と、第２の赤外光を第２の信号に変換する第２の画素１６３と、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１に、時間的に擬似ランダムである変調により変調された第１の赤外光及び第２の赤外光を発光させる発光制御部２０４及び２１４と、第１の変調に合わせて第１の信号から第１の赤外光に対応する信号を抽出し、第２の変調に合わせて第２の信号から第２の赤外光に対応する信号を抽出する抽出部１１１とを備える。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に直線偏光された第１の赤外光、及び、前記第１の方向と異なる第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光する発光手段と、
前記第１の方向に直線偏光された赤外光を第１の信号に変換する第１の画素と、
前記第２の方向に直線偏光された赤外光を第２の信号に変換する第２の画素と、
前記発光手段に、時間的に擬似ランダムである第１の変調により変調された前記第１の赤外光を発光させ、時間的に擬似ランダムであり、前記第１の変調と異なる第２の変調により変調された前記第２の赤外光を発光させる発光制御手段と、
前記第１の変調に合わせて前記第１の信号から前記発光手段により発光された前記第１の赤外光に対応する信号を抽出し、前記第２の変調に合わせて前記第２の信号から前記発光手段により発光された前記第２の赤外光に対応する信号を抽出する抽出手段とを備える
ことを特徴とする暗視撮像装置。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とは、直交する
ことを特徴とする請求項１記載の暗視撮像装置。
【請求項３】
前記第１の変調と前記第２の変調とは、時間的に反転された変調である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の暗視撮像装置。
【請求項４】
前記暗視撮像装置は、さらに、
スペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号を生成するパルス生成手段を備え、
前記発光制御手段は、前記パルス信号の変化のタイミングで、前記発光手段による前記第１の赤外光の発光と、前記第２の赤外光の発光とを切り替え、
前記抽出手段は、前記パルス信号の変化のタイミングで、前記第１の信号及び前記第２の信号を抽出する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の暗視撮像装置。
【請求項５】
前記発光手段は、
赤外光を発光する第１の赤外ＬＥＤと、
前記第１の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光を前記第１の方向に直線偏光する第１の偏光手段と、
赤外光を発光する第２の赤外ＬＥＤと、
前記第２の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光を前記第２の方向に直線偏光する第２の偏光手段とを備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の暗視撮像装置。
【請求項６】
前記発光手段は、
赤外光を発光する赤外ＬＥＤと、
前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を前記第１の方向、又は前記第２の方向に直線偏光する偏光手段とを備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の暗視撮像装置。
【請求項７】
前記偏光手段は、
前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を直線偏光する偏光素子と、
前記偏光素子を回転させることにより、前記偏光素子による偏光方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に変更する回転手段とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の暗視撮像装置。
【請求項８】
前記回転手段は、ブランキング期間に前記偏光素子を回転させる
ことを特徴とする請求項７記載の暗視撮像装置。
【請求項９】
前記偏光手段は、
前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を直線偏光する偏光素子と、
前記偏光素子により直線偏光された赤外光の位相を回転する液晶素子と、
前記液晶素子に印加される電圧を変更することで、前記液晶素子による位相の回転量を変更する電圧印加手段とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の暗視撮像装置。
【請求項１０】
前記電圧印加手段は、ブランキング期間に前記液晶素子に印加される電圧を変更する
ことを特徴とする請求項９記際の暗視撮像装置。
【請求項１１】
前記暗視撮像装置は、さらに、
前記第１の信号及び前記第２の信号のうち少なくとも一方が、所定の強度以上であるかを検出する検出手段と、
前記検出手段により所定の強度以上であると検出された場合、前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する前記第１の方向に直線偏光された赤外光及び前記第２の方向に直線偏光された赤外光を減光する減光手段とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の暗視撮像装置。
【請求項１２】
前記減光手段は、
所定の直線偏光の成分の赤外光を透過する偏光素子と、
前記偏光素子を回転させることにより、前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する前記第１の方向に直線偏光された赤外光及び前記第２の方向に直線偏光された赤外光を減光する回転手段とを備える
ことを特徴とする請求項１１記載の暗視撮像装置。
【請求項１３】
前記減光手段は、
前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する赤外光の位相を回転する液晶素子と、
前記液晶素子に印加される電圧を変更することで、前記液晶素子による位相の回転量を変更する電圧印加手段とを備える
ことを特徴とする請求項１２記載の暗視撮像装置。
【請求項１４】
車両に用いられるヘッドライトモジュールであって、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の暗視撮像装置を備える
ことを特徴とするヘッドライトモジュール。
【請求項１５】
車両に用いられるヘッドライトモジュールであって、
請求項５記載の暗視撮像装置を備え、
前記ヘッドライトモジュールは、
前記第１の赤外ＬＥＤと、前記第１の偏光手段と、前記第２の画素とを含み、前記車両の前部の左右の一方に搭載される第１のモジュールと、
前記第２の赤外ＬＥＤと、前記第２の偏光手段と、前記第１の画素とを含み、前記車両の前部の左右の他方に搭載される第２のモジュールとを備える
ことを特徴とするヘッドライトモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗視撮像装置及びヘッドライトモジュールに関し、特に、赤外光を発光する暗視撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間の車の運転は視界が悪く、ドライバーを悩ませる危険な状況である。夜間走行での事故発生率は、良好な視界の得られる日中走行の事故発生率よりも格段に高い。
【０００３】
例えば、相互通行時にはロービームの視距離が小さく、多くのドライバーが目測を誤ってしまう。このため、照明されていない障害物、歩行者、無灯火の自転車及び動物などの認識が遅れ、事故につながる。さらに、雨、霧及び雪等の悪天候時には視界特性はさらに低下する。
【０００４】
従来から、夜間走行時に用いる車両用前照灯の配光は、対向車への眩惑を考慮して、いわゆるロービームで路面を照明し、遠方を見たい走行状況のときにはロービームからハイビームへの切り換えを行うようにしている。しかしながら、そのロービームとハイビームとの切り換えは面倒である。また、ハイビームへ切り替えた場合には歩行者及び対向車の乗員に眩惑を与えることがある。
【０００５】
これに対し、人及び動物が発生する遠赤外光を遠赤外光カメラで捕捉して、これを画像化して表示する車両用暗視撮像装置が提案されている。しかしながら、遠赤外光を捕捉できる遠赤外光カメラは大変高価である。
【０００６】
また、車両前方に波長が１μｍ付近の近赤外光の光束を照射して、車両前方の物体により反射された反射光束をカメラで撮像して画像化する車両用暗視撮像装置が提案されている。
【０００７】
例えば、車両前方の物体により反射された反射光束をカメラで撮像して画像化する車両用暗視撮像装置として、先行技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
特許文献１に記載の暗視撮像装置の先行技術として、独国特許出願公開第４００７６４６号明細書（特許文献２）が記載されている。特許文献２に記載の暗視撮像装置を備えるヘッドライトは、通常のヘッドライトの構成に加えて、近赤外で発光するレーザーダイオードを光源とした２つの近赤外光ヘッドライトを有している。特許文献２記載のヘッドライトにおいて、撮像用のＣＣＤカメラは、車両のルーフ領域に搭載されている。ハロゲンランプなどの可視光源は、数１００ｎｍ幅の広いスペクトル幅を有する。
【０００９】
このような暗視撮像装置を備えたヘッドライトでは、対向車両の光の影響を取り除く必要がある。特許文献２記載のヘッドライトでは、カメラの対物レンズ前方には光学バンドパスフィルタが配置されている。狭い透過帯域の光学バンドパスフィルタを用いることで、対向車両から照射された可視光を大きく減衰することができる。また、レーザ光は数ｎｍのスペクトル幅しか有していないので、狭い透過帯域の光学バンドパスフィルタをほとんど透過する。さらに、従来のヘッドライトは、レーザーダイオードをパルス駆動し、レーザと同期した電子ロックを備えたビデオカメラを使用し、対向車両の光をさらに低減している。
【特許文献１】特開２００３―４５２１０号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第４００７６４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の暗視撮像装置を備えたヘッドライトは、光学フィルタにより、対向車両の光の影響を低減しているので、対向車両のヘッドライトが同じ構造の場合（同じスペクトル幅のレーザを用い、同じ帯域の光学フィルタを用いている場合）は、対向車両の光（近赤外光）の影響を低減することができない。また、この対向車両の光の影響を低減するためには、レーザのスペクトル幅及び光学フィルタの帯域を、車両毎に変更しなくてはならず、実施が困難である。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、対向車両の光の影響を容易に低減することができる暗視撮像装置、ヘッドライトモジュール、車両及び暗視撮像装置の制御方法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】
上記目的を達成するために、本発明に係る暗視撮像装置は、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光、及び、前記第１の方向と異なる第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光する発光手段と、前記第１の方向に直線偏光された赤外光を第１の信号に変換する第１の画素と、前記第２の方向に直線偏光された赤外光を第２の信号に変換する第２の画素と、前記発光手段に、時間的に擬似ランダムである第１の変調により変調された前記第１の赤外光を発光させ、時間的に擬似ランダムであり、前記第１の変調と異なる第２の変調により変調された前記第２の赤外光を発光させる発光制御手段と、前記第１の変調に合わせて前記第１の信号から前記発光手段により発光された前記第１の赤外光に対応する信号を抽出し、前記第２の変調に合わせて前記第２の信号から前記発光手段により発光された前記第２の赤外光に対応する信号を抽出する抽出手段とを備える。
【００１３】
この構成によれば、本発明に係る暗視撮像装置は、照射する赤外光の偏光方向を時間的に擬似ランダムに変調し、変調に合わせて信号を抽出する。よって、各車両における赤外光のパターンは一致しないので、自身の車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。これにより、対向車両の光の影響を低減することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る暗視撮像装置は、時間的に擬似ランダムに変調された、偏光方向の異なる第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を照射し、対象物に反射された第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を撮像する。時間的に擬似ランダムに変調された単一の赤外光を用いた場合、変調により赤外光が照射されない時間が生じ、撮像された画像に欠落が生じる。一方、本発明に係る暗視撮像装置は、偏光方向の異なる２つの赤外光を用いることにより、第１の方向に直線偏光された赤外光が照射させていない間に、第２の方向に直線偏光された赤外光を照射し、第２の方向に直線偏光された赤外光が照射されていない間に、第１の方向に直線偏光された赤外光を照射することができる。よって、赤外光が照射されない期間を減少することができる。これにより、撮像された画像の欠落を低減し、高画質な画像を出力することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る暗視撮像装置は、偏光方向の異なる第１の赤外光及び第２の赤外光を用いることにより、自身により照射された第１の赤外光及び第２の赤外光を選択的に撮像することができる。さらに、偏光された光を検出光（プローブ光）として用いるため、いろいろな偏光が混ざった自然光の影響を低減することができる。
【００１６】
また、前記第１の方向と前記第２の方向とは、直交してもよい。
【００１７】
この構成によれば、第１の赤外光と第２の赤外光との偏光方向が直交配置となるので、偏光比が最も大きくなる。これにより、Ｓ／Ｎを向上することができる。
【００１８】
また、前記第１の変調と前記第２の変調とは、時間的に反転された変調であってもよい。
【００１９】
この構成によれば、本発明に係る暗視撮像装置は、第１の方向に直線偏光された赤外光が照射させていない間に、第２の方向に直線偏光された赤外光を照射し、第２の方向に直線偏光された赤外光が照射されていない間に、第１の方向に直線偏光された赤外光を照射する。よって、本発明に係る暗視撮像装置は、赤外光を常に照射し、反射光を撮像することができる。これにより、本発明に係る暗視撮像装置は、撮像された画像の欠落を防止し、高画質な画像を出力することができる。
【００２０】
また、前記暗視撮像装置は、さらに、スペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号を生成するパルス生成手段を備え、前記発光制御手段は、前記パルス信号の変化のタイミングで、前記発光手段による前記第１の赤外光の発光と、前記第２の赤外光の発光とを切り替え、前記抽出手段は、前記パルス信号の変化のタイミングで、前記第１の信号から前記発光手段により発光された前記第１の赤外光に対応する信号を抽出し、前記パルス信号の変化のタイミングで、前記第２の信号から前記発光手段により発光された前記第２の赤外光に対応する信号を抽出してもよい。
【００２１】
この構成によれば、本発明に係る暗視撮像装置は、スペクトラム拡散された第１の赤外光及び第２の赤外光を照射し、対象物に反射されたスペクトラム拡散された第１の赤外光及び第２の赤外光を受光する。スペクトラム拡散により赤外光は広帯域に拡散されているので、狭帯域の対向車のヘッドライト光を容易に分離することができる。よって、本発明に係る暗視撮像装置は、対向車両の光の影響を容易に低減することができる。さらに、スペクトラム拡散方式で変調された光を用いることで、光の到着時間差で移動体の相対位置を計測することができる。
【００２２】
また、前記発光手段は、赤外光を発光する第１の赤外ＬＥＤと、前記第１の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光を前記第１の方向に直線偏光する第１の偏光手段と、赤外光を発光する第２の赤外ＬＥＤと、前記第２の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光を前記第２の方向に直線偏光する第２の偏光手段とを備えてもよい。
【００２３】
この構成によれば、第１の偏光素子及び第２の偏光素子により、第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を生成することができる。
【００２４】
また、前記発光手段は、赤外光を発光する赤外ＬＥＤと、前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を前記第１の方向、又は前記第２の方向に直線偏光する偏光手段とを備えてもよい。
【００２５】
この構成によれば、単一の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光を用いて、第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を生成することができる。
【００２６】
また、前記偏光手段は、前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を直線偏光する偏光素子と、前記偏光素子を回転させることにより、前記偏光素子による偏光方向を前記第１の方向又は前記第２の方向に変更する回転手段とを備えてもよい。
【００２７】
この構成によれば、偏光素子を回転させることで、第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を生成することができる。
【００２８】
また、前記回転手段は、ブランキング期間に前記偏光素子を回転させてもよい。
【００２９】
この構成によれば、撮像に影響無く、赤外光の偏光方向を変化させることができる。
【００３０】
また、前記偏光手段は、前記赤外ＬＥＤにより発光される赤外光を直線偏光する偏光素子と、前記偏光素子により直線偏光された赤外光の位相を回転する液晶素子と、前記液晶素子に印加される電圧を変更することで、前記液晶素子による位相の回転量を変更する電圧印加手段とを備えてもよい。
【００３１】
この構成によれば、液晶素子に印加される電圧を変更することにより、高速且つ簡便に偏光方向を変化させることができる。
【００３２】
また、前記電圧印加手段は、ブランキング期間に前記液晶素子に印加される電圧を変更してもよい。
【００３３】
この構成によれば、撮像に影響無く、赤外光の偏光方向を変化させることができる。
【００３４】
また、前記暗視撮像装置は、さらに、前記第１の信号及び前記第２の信号のうち少なくとも一方が、所定の強度以上であるかを検出する検出手段と、前記検出手段により所定の強度以上であると検出された場合、前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する前記第１の方向に直線偏光された赤外光及び前記第２の方向に直線偏光された赤外光を減光する減光手段とを備えてもよい。
【００３５】
この構成によれば、対向車両のヘッドライト光等により、撮像された信号が飽和した場合には、撮像される光を減光することができる。よって、対向車両のヘッドライト光の影響を除去し、対象物に反射された赤外光のみを抽出することができる。
【００３６】
また、前記減光手段は、所定の直線偏光の成分の赤外光を透過する偏光素子と、前記偏光素子を回転させることにより、前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する前記第１の方向に直線偏光された赤外光及び前記第２の方向に直線偏光された赤外光を減光する回転手段とを備えてもよい。
【００３７】
この構成によれば、偏光素子の偏光方向を変化させることにより容易に減光することができる。
【００３８】
また、前記減光手段は、前記第１の画素及び前記第２の画素が撮像する赤外光の位相を回転する液晶素子と、前記液晶素子に印加される電圧を変更することで、前記液晶素子による位相の回転量を変更する電圧印加手段とを備えてもよい。
【００３９】
この構成によれば、液晶素子に印加される電圧を変化させることにより、高速且つ簡便に偏光方向を変化させて容易に減光することができる。
【００４０】
また、本発明に係るヘッドライトモジュールは、車両に用いられるヘッドライトモジュールであって、前記暗視撮像装置を備える。
【００４１】
この構成によれば、本発明に係るヘッドライトモジュールは、照射する赤外光の偏光方向を時間的に擬似ランダムに変調し、変調に合わせて信号を抽出する。よって、各車両における赤外光のパターンは一致しないので、自身の車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。これにより、対向車両の光の影響を低減することができる。
【００４２】
さらに、本発明に係るヘッドライトモジュールは、時間的に擬似ランダムに変調された、偏光方向の異なる第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を照射し、対象物に反射された第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を撮像する。時間的に擬似ランダムに変調された単一の赤外光を用いた場合、変調により赤外光が照射されない時間が生じ、撮像された画像に欠落が生じる。一方、本発明に係るヘッドライトモジュールは、偏光方向の異なる２つの赤外光を用いることにより、第１の方向に直線偏光された赤外光が照射させていない間に、第２の方向に直線偏光された赤外光を照射し、第２の方向に直線偏光された赤外光が照射されていない間に、第１の方向に直線偏光された赤外光を照射することができる。よって、赤外光が照射されない期間を減少することができる。これにより、撮像された画像の欠落を低減し、高画質な画像を出力することができる。
【００４３】
さらに、本発明に係るヘッドライトモジュールは、偏光方向の異なる第１の赤外光及び第２の赤外光を用いることにより、自身により照射された第１の赤外光及び第２の赤外光を選択的に撮像することができる。さらに、偏光された光を検出光（プローブ光）として用いるため、いろいろな偏光が混ざった自然光の影響を低減することができる。
【００４４】
また、本発明に係るヘッドライトモジュールは、車両に用いられるヘッドライトモジュールであって、前記暗視撮像装置を備え、前記ヘッドライトモジュールは、前記第１の赤外ＬＥＤと、前記第１の偏光手段と、前記第２の画素とを含み、前記車両の前部の左右の一方に搭載される第１のモジュールと、前記第２の赤外ＬＥＤと、前記第２の偏光手段と、前記第１の画素とを含み、前記車両の前部の左右の他方に搭載される第２のモジュールとを備えてもよい。
【００４５】
この構成によれば、第１のヘッドライトモジュールが第１の方向に直線偏光された赤外光を発光し、第２のヘッドライトモジュールが第１の方向に直線偏光された赤外光の反射光を受光する。また、第２のヘッドライトモジュールが第２の方向に直線偏光された赤外光を発光し、第１のヘッドライトモジュールが第２の方向に直線偏光された赤外光の反射光を受光する。さらに、第１のヘッドライトモジュールと、第２のヘッドライトモジュールとは、車両の前部に離間して搭載される。これにより、自身が照射し対象物に反射する前の第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光が撮像する画像に与える影響を低減することができる。
【００４６】
さらに、第１のヘッドライトモジュールと第２のヘッドライトモジュールとをステレオに配置しているので、光の到着時間差で移動体の相対位置を計測することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明は、対向車両の光の影響を低減できる暗視撮像装置及びヘッドライトモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明に係るヘッドライトモジュールの実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュールは、偏光方向の異なる２種類の赤外光を時間的に擬似ランダムに変調して照射し、その変調に合わせて固体撮像素子の信号を取り込む。よって、各車両における赤外光の照射パターンは一致しないので、自身の車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。これにより、対向車両の光の影響を低減することができる。
【００５０】
まず、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュールの構成を説明する。
【００５１】
図１は、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。ヘッドライトモジュール１００は、暗視撮像装置１２０と、白色ＬＥＤランプユニット１５０とを備える。暗視撮像装置１２０は、カメラユニット１３０と、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０と、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１を備える。
【００５２】
カメラユニット１３０は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が照射し、車両前方の物体により反射された反射光束を撮像し、画像化する。
【００５３】
第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０は、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を発光する。本実施例では、第１の方向は、地面に対して略垂直な方向である。
【００５４】
第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１は、第１の方向と異なる第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光する。本実施例では、第２の方向は、地面に対して略平行な方向である。すなわち、第１の方向と第２の方向とは直交する。
【００５５】
また、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により発光された第１の赤外光及び第２の赤外光は、ハイビームとして用いられる。本実施例では、第１の赤外光及び第２の赤外光は、近赤外光である。
【００５６】
白色ＬＥＤランプユニット１５０は、ロービームとして用いられる白色光を発光する。また、白色ＬＥＤランプユニット１５０は、白色光を照射する角度を変更することでハイビームとして用いられる。また、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１のうち少なくとも一方は、白色ＬＥＤランプユニット１５０が点灯しているときは、常に点灯する。すなわち、ユーザの操作により白色光が照射されている間は、赤外光も照射され、赤外光による映像がユーザに表示される。これにより、ユーザは、従来と同様にヘッドライトの点灯の操作を行うだけで、ヘッドライトの点灯及び赤外光による映像の表示を同時に行うことができる。よって、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００５７】
なお、図１において、図の上方より、カメラユニット１３０が配置され、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が配置され、白色ＬＥＤランプユニット１５０が配置されているが、各ユニットの配置順序及び配置位置は、任意でよい。
【００５８】
図２は、本発明の実施の形態に係るヘッドライトモジュール１００を自動車に搭載した場合の搭載例を示す図である。図２は、ヘッドライトモジュール１００から、白色光のロービーム及び近赤外光のハイビームが照射されている様子を示す図である。また、カメラユニット１３０は、車両の前方を撮像している。なお、本発明の実施の形態に係るヘッドライトモジュール１００は、自動車、バス及びトラック等の車両に搭載することができる。
【００５９】
図３は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０の構成を示すブロック図である。図３に示す第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０は、赤外ＬＥＤ２０１と、偏光素子２０２と、パルス発生部２０３と、発光制御部２０４とを備える。
【００６０】
赤外ＬＥＤ２０１は、発光制御部２０４の制御により、赤外光を発光するＬＥＤである。
【００６１】
偏光素子２０２は、赤外ＬＥＤ２０１により発光された赤外光のうち地面に対して略垂直な方向の直線偏光成分の赤外光のみを透過する。すなわち、偏光素子２０２は、赤外ＬＥＤ２０１により発光された赤外光を地面に対して略垂直な方向に直線偏光し、第１の赤外光を出力する。
【００６２】
パルス発生部２０３は、時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５を発生する。パルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５は、発光制御部２０４及びカメラユニット１３０に出力される。
【００６３】
発光制御部２０４は、パルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５のタイミングにあわせ、赤外ＬＥＤ２０１に時間的に擬似ランダムに変調された赤外光を発光させる。
【００６４】
図４は、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１の構成を示すブロック図である。図４に示す第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１は、赤外ＬＥＤ２１１と、偏光素子２１２と、パルス発生部２１３と、発光制御部２１４とを備える。
【００６５】
赤外ＬＥＤ２１１は、発光制御部２１４の制御により、赤外光を発光するＬＥＤである。
【００６６】
偏光素子２１２は、赤外ＬＥＤ２１１により発光された赤外光のうち地面に対して略水平方向の直線偏光成分の赤外光のみを透過する。すなわち、偏光素子２１２は、赤外ＬＥＤ２１１により発光された赤外光を地面に対して略水平な方向に直線偏光し、第２の赤外光を出力する。
【００６７】
パルス発生部２１３は、時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５を発生する。パルス発生部２１３により発生されたパルス信号２０５は、発光制御部２１４及びカメラユニット１３０に出力される。ここで、パルス発生部２１３により発生されたパルス信号２０５は、パルス発生部２０３により発生されたパルス信号と同一の信号である。なお、パルス発生部２０３及びパルス発生部２１３のうち一方のみが、カメラユニット１３０にパルス信号２０５を出力してもよい。また、パルス発生部２０３及び２１３が発生するパルス信号は、同じパターンの信号であってもよいし、互いに信号レベルが反転した信号であってもよい。
【００６８】
発光制御部２１４は、パルス発生部２１３により発生されたパルス信号２０５のタイミングにあわせ、赤外ＬＥＤ２１１に時間的に擬似ランダムに変調された赤外光を発光させる。ここで、第１の赤外光の変調と、第２の赤外光の変調とは、時間的に反転された変調である。すなわち、発光制御部２１４は、赤外ＬＥＤ２０１により発光される赤外光と時間的に反転し、且つ、擬似ランダムに変調された赤外光を赤外ＬＥＤ２１１に発光させる。
【００６９】
図５は、カメラユニット１３０の構成を示すブロック図である。図５に示すカメラユニット１３０は、固体撮像素子１６０と、Ａ／Ｄ変換部１０１と、フレームメモリ１０２と、検出部１０４と、減光部１０５と、フレームメモリ１０６と、画像合成部１０７と、画像出力部１０８とを備える。
【００７０】
固体撮像素子１６０は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により照射され、対象物に反射された第１の赤外光をアナログ信号である第１の信号に光電変換し出力する。また、固体撮像素子１６０は、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により照射され、対象物に反射された第２の赤外光をアナログ信号である第２の信号に光電変換し出力する。
【００７１】
Ａ／Ｄ変換部１０１は、固体撮像素子１６０により出力された第１の信号及び第２の信号をそれぞれデジタル信号に変換する。
【００７２】
フレームメモリ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１により出力されたデジタル信号を保持する。
【００７３】
検出部１０４は、フレームメモリ１０２に保持されている信号をパルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５のタイミングで抽出する。なお、検出部１０４は、フレームメモリ１０２に保持されている信号をパルス発生部２１３により発生されたパルス信号２０５のタイミングで抽出してもよい。また、検出部１０４は、フレームメモリ１０２に保持されている信号の対向車両のヘッドライトの影響等を除去する。検出部１０４は、ＤＣ検出部１０９と、ＡＣ検出部１１０と、抽出部１１１とを備える。
【００７４】
ＤＣ検出部１０９は、固体撮像素子１６０が撮像しフレームメモリ１０２に保持されている信号の対向車両のヘッドライト等によるＤＣ成分の信号を検出する。また、ＤＣ検出部１０９は、固体撮像素子１６０が撮像しフレームメモリ１０２に保持されている信号が、所定の強度以上であるかを検出する。
【００７５】
減光部１０５は、ＤＣ検出部１０９により所定の強度以上であると検出された場合、固体撮像素子１６０に入射される光の減光を行う。
【００７６】
ＡＣ検出部１１０は、フレームメモリ１０２に保持されている信号、又は、減光部１０５により減光された信号に対して、パルス信号２０５のタイミング（周波数特性）と異なる成分の信号を検出する。
【００７７】
抽出部１１１は、パルス信号２０５の変化のタイミングで、フレームメモリ１０２に保持されている信号、又は、減光部１０５により減光された信号から自車両により照射された赤外光に対応する信号を抽出する。すなわち、抽出部１１１は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により照射された第１の赤外光の時間的に擬似ランダムな変調に合わせて、固体撮像素子１６０により撮像された第１の信号から第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により発光された第１の赤外光に対応する信号を抽出する。抽出部１１１は、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により照射された第２の赤外光の時間的に擬似ランダムな変調に合わせて、固体撮像素子１６０により撮像された第２の信号から第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により発光された第２の赤外光に対応する信号を抽出する。これにより、抽出部１１１は、自車両により照射された赤外光に対応する信号のみを抽出することができる。また、抽出部１１１は、フレームメモリ１０２に保持されている信号、又は、減光部１０５により減光された信号から、ＤＣ検出部１０９及びＡＣ検出部１１０により検出された対向車両のヘッドライト光等に対応する信号を差分することで、自車両により照射された赤外光の信号を抽出する。
【００７８】
フレームメモリ１０６は、抽出部１１１により抽出された自車両により照射された赤外光に対応する信号を保持する。
【００７９】
画像合成部１０７は、フレームメモリ１０６に保持されている信号の画像を補正及び合成する。
【００８０】
画像出力部１０８は、画像合成部１０７により補正及び合成された画像を出力する。画像出力部１０８により出力される画像は、例えば、自車両の車内に設置された表示部（ディスプレイ）等に表示される。
【００８１】
なお、減光部１０５には、減光フィルタ又はアパチャーを用いることができる。
【００８２】
次に、固体撮像素子１６０における画素の構成及び配置例を説明する。図６は、カメラユニット１３０が備える固体撮像素子１６０の概略構成及び固体撮像素子１６０の画素配置を示す図である。固体撮像素子１６０は、デジタルカメラ及びカメラ付携帯電話などに適用されている撮像素子であり、撮像領域１６１において単位画素（例えば、画素サイズ□５．６μｍ）が２次元状に配置されている。撮像領域１６１に配置される単位画素は、第１の方向に直線偏光された赤外光のみを透過するフィルタ機能を有し、第１の方向に直線偏光された赤外光のみに感度を有する単位画素１６２と、第２の方向に直線偏光された赤外光のみを透過するフィルタ機能を有し、第２の方向に直線偏光された赤外光のみに感度を有する単位画素１６３とを含む。単位画素１６２は、第１の方向に直線偏光された赤外光を電気信号に変換する。単位画素１６３は、第２の方向に直線偏光された赤外光を電気信号に変換する。図６に示すように、撮像領域１６１において、単位画素１６２と単位画素１６３とは１画素おきの千鳥配置にすることで、画像の合成を容易に行うことができる。
【００８３】
なお、単位画素１６２及び１６３の配列はストライプ状であってもよい。図７は、単位画素１６２と単位画素１６３とを横ストライプ状に配置した単位画素の配置例を示す図である。撮像領域１６１において、単位画素１６２と単位画素１６３とを横ストライプ状に配置した場合も、画像の合成を容易に行うことができる。なお、単位画素１６２と単位画素１６３とを縦ストライプ状に配置してもよい。
【００８４】
図８は、第１の赤外光のみに感度を有する単位画素１６２、及び第２赤外光のみに感度を有する単位画素１６３の上面図である。図９は、図８のＡ０−Ａ１面における第１の赤外光のみに感度を有する単位画素１６２、及び第２の赤外光のみに感度を有する単位画素１６３の断面構造を示す図である。
【００８５】
図８及び図９に示すように、第１の赤外光のみに感度を有する単位画素１６２は、赤外光を受光する受光素子（Ｓｉフォトダイオード）３０３と、配線３０２と、Ｓｉ基板３０４とワイヤーグリッド型の偏光素子３０５とを備える。第２の赤外光のみに感度を有する単位画素１６３は、赤外光を受光する受光素子（Ｓｉフォトダイオード）３０３と、配線３０２と、Ｓｉ基板３０４とワイヤーグリッド型の偏光素子３０６とを備える。
【００８６】
図８に示すように、偏光素子３０５と偏光素子３０６とのワイヤーグリッドの構造は、上面から見て互いに直行している。本実施例では、ワイヤーグリッドの材料はＡｇである。また、本実施例では、ワイヤーグリッドは、幅０．１μｍ、厚さ０．２１μｍ、及びピッチ０．２μｍである。
【００８７】
図１０及び図１１は、ワイヤーグリッド型の偏光素子における透過特性を模式的に示す図である。図１０に示すようにワイヤーグリッドのストライプに対して直交する方向の直線偏光の成分の光のみが偏光素子を透過する。図１１に示すようにワイヤーグリッドのストライプに対して平行な直線偏光の成分の光は偏光素子を透過しない。
【００８８】
次に、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００の動作について説明する。
【００８９】
図１２は、固体撮像素子の一般的なタイミングチャートである。図１２において、期間Ｔ１は、信号の取り込みを行わないブランキング期間であり、期間Ｔ２は、信号の取り込みを行う撮像期間（１フレーム）である。一般的なタイミングチャートでは、ブランキング期間Ｔ１は、それぞれ同じ長さの期間であり、撮像期間Ｔ２はそれぞれ同じ長さの期間である。
【００９０】
図１３は、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００の第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０の赤外ＬＥＤ２０１の点灯及び消灯のタイミングを示す図である。図１４は、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００の第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１の赤外ＬＥＤ２１１の点灯及び消灯のタイミングを示す図である。
【００９１】
図１３に示すように、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０は、擬似ランダムに時間的に変調された第１の赤外光を発光する。図１４に示すように、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１は、擬似ランダムに時間的に変調された第２の赤外光を発光する。これにより、対向車のヘッドライト光の影響を除去することができる。
【００９２】
さらに、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０と第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１とは、時間的に反転された異なる変調の赤外光を発光する。これにより、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１のどちらか一方が常に点灯しているので、画像の欠落をなくすことができる。よって、画像の合成を容易に行うことができる。
【００９３】
また、図１３及び図１４に示すように、ヘッドライトモジュール１００は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が第１の赤外光を照射し、且つ第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が第２の赤外光を照射しないフレームと、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が第２の赤外光を照射し、且つ第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が第１の赤外光を照射しないフレームとを擬似ランダムに選択する。具体的には、発光制御部２０４及び発光制御部２１４は、パルス発生部２０３及びパルス発生部２１３が発生するパルス信号２０５のタイミングに合わせて、第１の方向に直線偏光された赤外光又は第２の方向に直線偏光された赤外光を照射するフレームを選択する。
【００９４】
図１５は、赤外ＬＥＤ２０１により発光された光が偏光素子２０２により偏光される状態を模式的に示す図である。図１５に示すように、赤外ＬＥＤ２０１により発光された直線偏光されていない光のうち、偏光素子２０２により地面に対して略垂直な偏光成分の光のみが透過する。
【００９５】
図１６は、赤外ＬＥＤ２１１により発光された光が偏光素子２１２により偏光される状態を模式的に示す図である。図１６に示すように、赤外ＬＥＤ２１１により発光された直線偏光されていない光のうち、偏光素子２１２により地面に対して略水平な偏光成分の光のみが透過する。例えば、偏光素子２０２及び偏光素子２１２は、偏光素子３０５又は偏光素子３０６と同様のワイヤーグリッド型の偏光素子である。
【００９６】
図１７は、本実施の形態に係るヘッドライトモジュール１００のカメラユニット１３０の動作を示すフローチャートである。
【００９７】
まず、固体撮像素子１６０は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０又は第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が照射し、対象物に反射された第１の赤外光又は第２の赤外光を撮像する（Ｓ１０１）。
【００９８】
図１８は、図１３に示すタイミングで点灯される擬似ランダムな第１の赤外光が照射されたときの、固体撮像素子１６０の単位画素１６２により出力される出力信号ＩＲ１を示す図である。図１８に示すように、単位画素１６２からの出力信号ＩＲ１は、第１の赤外光が照射されるタイミングにあわせて擬似ランダムに時間的に変調されている。ここで、対向車両の照射するヘッドライト光は、図１３及び図１８に示すタイミングとは、異なるパターンに変調されている。よって、自車両により照射された第１の方向に直線偏光された赤外光のタイミングに合わせて固体撮像素子１６０により出力された単位画素１６２に対応する出力信号ＩＲ１を取り込むことで、対向車両のヘッドライト光の影響を容易に除外し、自車両により照射された第１の赤外光のみを抽出することができる。
【００９９】
図１９は、図１４に示すタイミングで点灯される擬似ランダムな第２の赤外光が照射されたときの、固体撮像素子１６０の単位画素１６３により出力される出力信号ＩＲ２を示す図である。図１９に示すように、単位画素１６３からの出力信号ＩＲ２は、第２の赤外光が照射されるタイミングにあわせて擬似ランダムに時間的に変調されている。第１の赤外光の場合と同様に、対向車両の照射するヘッドライト光は、図１４及び図１９に示すタイミングとは、異なるパターンに変調されている。よって、自車両により照射された第２の赤外光のタイミングに合わせて固体撮像素子１６０により出力された単位画素１６３に対応する出力信号ＩＲ２を取り込むことで、対向車両のヘッドライト光の影響を容易に除外し、自車両により照射された第２の赤外光のみを抽出することができる。
【０１００】
固体撮像素子１６０は、図１８及び図１９に示す出力信号ＩＲ１及びＩＲ２を出力する。Ａ／Ｄ変換部１０１は、固体撮像素子１６０により出力されたアナログ信号（出力信号ＩＲ１及びＩＲ２）をデジタル信号に変換する（Ｓ１０２）。フレームメモリ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１によりＡ／Ｄ変換された信号を保持する。検出部１０４のＤＣ検出部１０９は、フレームメモリ１０２に保持されている信号が、対向車両のヘッドライト光等により、飽和しているか否かを検出する（Ｓ１０３）。すなわち、ＤＣ検出部１０９は、固体撮像素子１６０により撮像された信号の信号レベルが所定のレベル以上であるかを検出する。
【０１０１】
図２０は、固体撮像素子１６０の出力が飽和した場合の出力信号ＩＲ１の一例を示す図である。図２０に示すように、出力信号ＩＲ１が飽和している場合には（Ｓ１０３でＹｅｓ）、減光部１０５は、フレームメモリ１０２により保持されている信号が所定の強度になるまで減光する（Ｓ１０４）。例えば、減光部１０５は、光学絞り、又は、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ等により、減光を行う。
【０１０２】
図２１は、図２０に示す飽和した信号に対して、減光部１０５により絞りが行われた後の出力信号ＩＲ１を示す図である。図２１に示すように減光を行うことで、対向車両のヘッドライト光の影響により出力信号ＩＲ１が飽和した場合でも、信号の抽出を行うことが可能となる。なお、出力信号ＩＲ２が飽和した場合にも、同様の処理が行われる。
【０１０３】
ＤＣ検出部１０９により信号が飽和していないと判定された場合（Ｓ１０３でＮｏ）、又は、減光（Ｓ１０４）後に、ＤＣ検出部１０９は、対向車両のヘッドライト等の影響によるＤＣ成分の信号を検出する（Ｓ１０５）。例えば、ＤＣ検出部１０９は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が第１の赤外光を発光していない期間の単位画素１６２の信号レベルを検出することで、対向車両のヘッドライト等の影響によるＤＣ成分の信号を検出する。なお、ＤＣ検出部１０９は、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が第２の赤外光を発光していない期間の単位画素１６３の信号レベルを検出してもよい。
【０１０４】
次に、ＡＣ検出部１１０は、パルス信号２０５に基づき、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により照射された第１の赤外光、又は第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により照射された第２の赤外光と周波数成分の異なる信号を検出する（Ｓ１０６）。なお、ＤＣ検出（ステップＳ１０５）及びＡＣ検出（ステップＳ１０６）の順序は任意でよい。例えば、ＡＣ検出の後に、ＤＣ検出をおこなってもよいし、同時におこなってもよい。
【０１０５】
抽出部１１１は、ステップＳ１０５でＤＣ検出部１０９により検出された対向車両のヘッドライト光によるＤＣ成分の信号、及び、ステップＳ１０６でＡＣ検出部１１０により検出された対向車両のヘッドライト光によるＡＣ成分の信号を、フレームメモリ１０２により保持されている信号から除去し、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により照射された第１の赤外光、又は第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により照射された第２の赤外光の成分のみを抽出する（Ｓ１０７）。フレームメモリ１０６は、抽出部１１１により抽出された第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０又は第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により照射された第１の赤外光又は第２の赤外光の成分に対応する信号を保持する。
【０１０６】
画像合成部１０７は、フレームメモリ１０６により保持される信号に対して、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により第１の赤外光が照射された期間のフレーム画像と、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１により第２の赤外光が照射された期間のフレーム画像とを合成し（Ｓ１０８）、人間の目に違和感のない画像を形成する。
【０１０７】
画像出力部１０８は、画像合成部１０７により画像合成された画像を出力する（Ｓ１０９）。例えば、画像出力部１０８により出力される画像は、車内に設置された表示部（ディスプレイ）等に送られ、表示部は、赤外光画像をユーザ（ドライバー）に表示する。
【０１０８】
ここで、固体撮像素子１６０には、ＣＣＤセンサ又はＭＯＳセンサを用いることができる。なお、固体撮像素子１６０は、擬似ランダムに高速で信号を読み出すので、ＭＯＳセンサを用いることが好ましい。
【０１０９】
以上より、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００において、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を発光し、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光する。これにより、自車両により照射される赤外光は、対向車両のヘッドライトのタイミングと異なるので、対向車両の影響を容易に除外し、自車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。さらに、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００は、偏光された光を検出光（プローブ光）として用いるため、色々な偏光が混ざった自然光の影響を低減することができる。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００において、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０と第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１とは、時間的に反転された赤外光を発光する。これにより、第１の赤外光及び第２の赤外光のどちらか一方が常に点灯しているので、画像の欠落をなくすことができる。よって、画像の合成を容易に行うことができる。また、高画質な画像を出力することができる。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００において、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が発光する第１の赤外光の偏光方向と、第２の赤外ＬＥＤランプユニットが発光する第２の赤外光の偏光方向とは直交する。これにより、第１の赤外光と第２の赤外光との偏光比が最も大きくなる。よって、Ｓ／Ｎを向上することができる。
【０１１２】
また、本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュール１００において、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１のうち少なくとも一方は、白色ＬＥＤランプユニット１５０が白色光を照射している期間は、常に赤外光を照射する。すなわち、ユーザの操作により、白色光が照射されている間は、赤外光も照射され、赤外光による映像がユーザに表示される。これにより、ユーザは、従来と同様にヘッドライトの点灯の操作を行うだけで、ヘッドライトの点灯及び赤外光による映像の表示を同時に行うことができる。よって、ユーザの利便性を向上させることができる。
【０１１３】
また、第１の赤外光及び第２の赤外光は、ハイビームとして用いられる。これにより、夜間の走行において、遠方まで安定して撮像することができる。また、ハイビームとして用いた場合でも、赤外光が擬似ランダムに変調されているため、対向車両の邪魔にならない。
【０１１４】
また、本発明に係るヘッドライトモジュール１００は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット、第２の赤外ＬＥＤランプユニット、白色ＬＥＤランプユニット及び固体撮像素子を一つのモジュールに集積している。これにより、ヘッドライトモジュール１００の小型化及び低コスト化を実現できる。
【０１１５】
また、本発明に係るヘッドライトモジュール１００は、レーザではなくＬＥＤを用いているので、歩行者等の人間の目に入った場合でも、失明の恐れがない。
【０１１６】
なお、上記説明において、図４に示すように、カメラユニット１３０は、固体撮像素子１６０と、Ａ／Ｄ変換部１０１と、フレームメモリ１０２と、検出部１０４と、減光部１０５と、フレームメモリ１０６と、画像合成部１０７と、画像出力部１０８とを備えるとしたが、検出部１０４、減光部１０５、フレームメモリ１０６、画像合成部１０７及び画像出力部１０８の全て又はいくつかを、自車両内の、任意の位置に設置してもよい。
【０１１７】
また、上記説明において、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０がパルス発生部２０３を備え、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１がパルス発生部２１３を備えるとしたが、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１のうち一方がパルス発生部を備え、パルス発生部により発生されたパルス信号２０５を他方に送ってもよい。また、カメラユニット１３０がパルス発生部を備え、パルス発生部により発生されたパルス信号を第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１に送ってもよい。
【０１１８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、スペクトラム拡散方式により変調された赤外光を照射するヘッドライトモジュールについて説明する。
【０１１９】
実施の形態２に係るヘッドライトモジュールの概略構成は、図１と同様であり、説明は省略する。また、カメラユニット１３０の構成は図５と同様であり、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０の構成は図３と同様であり、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１の構成は図４と同様である。
【０１２０】
図２２は、本発明の実施の形態２に係るヘッドライトモジュールにおける第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が第１の赤外光を発光するタイミングを示す図である。図２３は、図２２の破線枠４００の拡大図である。図２２に示すように第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０は、スペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調された第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を照射する。
【０１２１】
スペクトラム拡散方式に用いられる拡散符号系列は、データのビットレートを十分に上回る速度の符号で、帯域内で一様なスペクトルを持つことが望まれる。また復調の容易さから周期性を持つことが望まれる。こうした要求に応えるのが、疑似ランダム系列(ＰＮ系列)である。ＰＮ系列はシフトレジスタ及びフィードバックを用いた回路によって人工的にある規則に基づいて生成される。最も良く知られたＰＮ系列は、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍａｌ−ｌｅｎｇｔｈ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）であり、優れた相関特性を持つ。Ｍ系列は、ある長さのシフトレジスタ及びフィードバックによって生成される符号系列のうち、その周期が最長になる系列である。ｎをシフトレジスタの段数とすると、Ｌ＝２ｎ−１がＭ系列のビット長となる。
【０１２２】
本発明の実施の形態２に係るヘッドライトモジュールは、パルス発生部２０３及びパルス発生部２１３がＭ系列信号発生器を備える。
【０１２３】
図２４は、パルス発生部２０３及びパルス発生部２１３が備える信号発生器の回路構成を示す図である。図２４に示す信号発生器は、「１００１０１１」の信号列を形成する。図２１に示す信号発生器は、３つのシフトレジスタＤ１、Ｄ２及びＤ３と、ＥＸＯＲ３１０とを備える。シフトレジスタＤ１、Ｄ２及びＤ３は、それぞれ１ビット遅延素子である。シフトレジスタＤ１及びＤ２の初期値を「０」とし、シフトレジスタＤ３の初期値を「１」とすることで、Ｌ＝２3−１＝７ビットの「１００１０１１」の信号列を生成することができる。
【０１２４】
パルス発生部２０３は、図２４に示す信号発生器により形成された信号列に基づき、スペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５を生成する。
【０１２５】
発光制御部２０４は、パルス発生部２０３により出力されたスペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５の変化のタイミングで、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０の赤外ＬＥＤ２０１を発光させる。すなわち、発光制御部２０４は、赤外ＬＥＤ２０１にスペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調された赤外光を発光させる。例えば、発光制御部２０４は、パルス信号２０５が「１」の間、赤外ＬＥＤ２０１を発光させ、パルス信号が「０」の間、赤外ＬＥＤ２０１を発光させない。
【０１２６】
また、発光制御部２１４は、パルス発生部２０３により出力されたスペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５の変化のタイミングで、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１の赤外ＬＥＤ２１１を発光させる。すなわち、発光制御部２１４は、赤外ＬＥＤ２１１にスペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調された赤外光を発光させる。例えば、発光制御部２１４は、パルス信号２０５が「０」の間、赤外ＬＥＤ２１１を発光させ、パルス信号２０５が「１」の間、赤外ＬＥＤ２１１を発光させない。
【０１２７】
固体撮像素子１６０は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０又は第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が照射し、対象物に反射された第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を撮像する。検出部１０４は、固体撮像素子１６０により撮像された第１の赤外光及び第２の赤外光に対応する信号を、パルス発生部２０３又はパルス発生部２１３により出力されたスペクトラム拡散方式により時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５の変化のタイミングでそれぞれ抽出することで、自車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。
【０１２８】
なお、ＰＮ系列は、Ｇｏｌｄ系列などを用いてもよい。さらに、符号訂正として、リードソロモン符号などを用いてもよい。
【０１２９】
以上より、本発明の実施の形態２に係るヘッドライトモジュールは、スペクトラム拡散された赤外光を照射し、対象物に反射された赤外光を受光する。本発明の実施の形態２に係るヘッドライトモジュールは、受光された信号をスペクトラム拡散のタイミングで取り込むことで、自車両により照射された赤外光の信号のみを読み出すことができる。また、スペクトラム拡散により、赤外光は広帯域に拡散されているので、狭帯域の対向車のヘッドライト光を容易に分離することができる。よって、本発明に係る実施の形態２に係るヘッドライトモジュールは、対向車両の光の影響を容易に低減することができる。
【０１３０】
また、スペクトラム拡散方式で変調された光を用いることで、光の到着時間差で移動体の相対位置を計測することができる。
【０１３１】
なお、上記説明では、検出部１０４は、パルス信号２０５のタイミングで、信号を取り込むとしたが、固体撮像素子１６０により撮像された信号を逆拡散してもよい。この場合、信号を逆拡散して取り込んでいるため、妨害波及び干渉波に強くなる。すなわち、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。
【０１３２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュールは、車両の前部の左右にそれぞれ搭載される第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を照射し、第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を受光する第１のヘッドライトモジュールと、第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を照射し、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を受光する第２のヘッドライトモジュールとを備える。
【０１３３】
図２５は、本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており、説明は省略する。
【０１３４】
図２５に示すヘッドライトモジュール５００は、第１のヘッドライトモジュール５０１と、第２のヘッドライトモジュール５０２とを備える。例えば、第１のヘッドライトモジュールは車両の前部の右方に搭載され、第２のヘッドライトモジュールは車両の前部の左方に搭載される。
【０１３５】
第１のヘッドライトモジュール５０１は、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を発光し、第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を受光する。第１のヘッドライトモジュール５０１は、第１のカメラユニット５３１と、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０と、白色ＬＥＤランプユニット１５０とを備える。
【０１３６】
第２のヘッドライトモジュール５０２は、第２の方向に直線偏光された第２の赤外光を発光し、第１の方向に直線偏光された第１の赤外光を受光する。第２のヘッドライトモジュール５０２は、第２のカメラユニット５３２と、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１と、白色ＬＥＤランプユニット１５０とを備える。
【０１３７】
第１のカメラユニット５３１及び第２のカメラユニット５３２のブロック構成は図５と同様である。第１のカメラユニット５３１及び第２のカメラユニット５３２は、前述した実施の形態１に係るカメラユニット１３０と比べ、固体撮像素子１６０の構成が異なる。
【０１３８】
図２６は、第１のカメラユニット５３１が備える固体撮像素子１６０の概略構成及び固体撮像素子１６０の画素配置を示す図である。第１のカメラユニット５３１が備える固体撮像素子１６０は、単位画素（例えば、画素サイズ□５．６μｍ）が２次元状に配置される撮像領域１６１を備える。第１のカメラユニット５３１の撮像領域１６１に配置される単位画素は、第２の方向に直線偏光された赤外光の波長帯のみを透過するフィルタ機能を有し、第２の方向に直線偏光された赤外光のみに感度を有する単位画素１６３を含む。
【０１３９】
図２７は、第２のカメラユニット５３２が備える固体撮像素子１６０の概略構成及び固体撮像素子１６０の画素配置を示す図である。第２のカメラユニット５３２が備える固体撮像素子１６０は、単位画素（例えば、画素サイズ□５．６μｍ）が２次元状に配置される撮像領域１６１を備える。第２のカメラユニット５３２の撮像領域１６１に配置される単位画素は、第１の方向に直線偏光された赤外光の波長帯のみを透過するフィルタ機能を有し、第１の方向に直線偏光された赤外光のみに感度を有する単位画素１６２を含む。
【０１４０】
第１のカメラユニット５３１は、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１が照射し、車両前方の物体により反射された反射光束を撮像し、画像化する。すなわち、第１のカメラユニット５３１と、第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１とは暗視撮像装置を構成する。
【０１４１】
第２のカメラユニット５３２は、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０が照射し、車両前方の物体により反射された反射光束を撮像し、画像化する。すなわち、第２のカメラユニット５３２と、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０とは暗視撮像装置を構成する。
【０１４２】
以上より、本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュール５００では、第１のヘッドライトモジュール５０１が第１の方向に直線偏光された赤外光を発光し、第２のヘッドライトモジュール５０２が第１の方向に直線偏光された赤外光の反射光を受光する。また、第２のヘッドライトモジュール５０２が第２の方向に直線偏光された赤外光を発光し、第１のヘッドライトモジュール５０１が第２の方向に直線偏光された赤外光の反射光を受光する。すなわち、自車両により照射された赤外光が直接、自身のカメラユニットに与える影響を低減することができる。例えば、上述した実施の形態１に係るヘッドライトモジュールでは、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０及び第２の赤外ＬＥＤランプユニット１４１は、第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を撮像するカメラユニット１３０と隣接して配置される。これにより、第１の赤外ＬＥＤランプユニット１４０により照射された対象物に反射する前の第１の方向に直線偏光された赤外光（又は第２の方向に直線偏光された赤外光）が、直接カメラユニット１３０に入射し、撮像する画像の画質が低下するという問題がある。一方、本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュール５００では、第１の方向に直線偏光された赤外光を照射する（第２の方向に直線偏光された赤外光を受光する）第１のヘッドライトモジュール５０１と、第１の方向に直線偏光された赤外光を受光する（第２の方向に直線偏光された赤外光を照射する）第２のヘッドライトモジュール５０２とは、離間して車両に搭載される。これにより、自身が照射し対象物に反射する前の第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光が撮像する画像に与える影響を低減することができる。
【０１４３】
また、本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュール５００は、第１のヘッドライトモジュール５０１と第２のヘッドライトモジュール５０２とをステレオに配置しているので、光の到着時間差で移動体の相対位置を計測することができる。
【０１４４】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュールは、単一の赤外ＬＥＤにより発光された赤外光の偏光方向を変更することで、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ異なる方向に直線偏光された第１の赤外光及び第２の赤外光を照射する。
【０１４５】
まず、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュールの構成を説明する。
【０１４６】
図２８は、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。図２８に示すヘッドライトモジュール６００は、暗視撮像装置１２０と、白色ＬＥＤランプユニット１５０とを備える。暗視撮像装置１２０は、カメラユニット１３０と、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０とを備える。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付している。
【０１４７】
カメラユニット１３０は、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０が照射し、車両前方の物体により反射された反射光束を撮像し、画像化する。
【０１４８】
第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、ハイビームとして用いられる偏光方向の異なる赤外光を発光する。具体的には、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、第１の方向に直線偏光された赤外光である第１の赤外光と、第２の方向に直線偏光された赤外光である第２の赤外光とを発光する。本実施例では、第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光は、近赤外光である。
【０１４９】
第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、実施の形態１と同様に、白色ＬＥＤランプユニット１５０が点灯しているときは、常に点灯する。すなわち、ユーザの操作により、白色光が照射されている間は、赤外光も照射され、赤外光による映像がユーザに表示される。これにより、ユーザは、従来と同様にヘッドライトの点灯の操作を行うだけで、ヘッドライトの点灯及び赤外光による映像の表示を同時に行うことができる。よって、ユーザの利便性を向上させることができる。
【０１５０】
なお、図２８において、図の上方より、カメラユニット１３０、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０及び白色ＬＥＤランプユニット１５０の順に配置されているが、各ユニットの配置順序及び配置位置は、任意でよい。なお、本発明の実施の形態に係るヘッドライトモジュール６００は、自動車、バス及びトラック等の車両に搭載することができる。
【０１５１】
次に、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０について説明する。
【０１５２】
図２９は、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０の構成を示すブロック図である。第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、赤外ＬＥＤ２０１と、偏光素子６０２と、発光制御部２０４と、パルス発生部２０３と、偏光制御部６５０と、フレーム信号部６６０とを備える。なお、図３と同様の要素には同一の符号を付している。
【０１５３】
赤外ＬＥＤ２０１は、発光制御部２０４の制御により、赤外光を発光するＬＥＤである。パルス発生部２０３は、時間的に擬似ランダムに変調されたパルス信号２０５を発生する。パルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５は、偏光制御部６５０及びカメラユニット１３０に出力される。
【０１５４】
フレーム信号部６６０は、図１１に示すブランキング期間Ｔ１と、撮像期間Ｔ２との切り替わりのタイミングを示すパルス信号６６１を生成する。例えば、パルス信号６６１は、ブランキング期間Ｔ１においてＨレベルとなり、撮像期間Ｔ２においてＬレベルとなる信号である。
【０１５５】
発光制御部２０４は、フレーム信号部６６０により発生されたパルス信号６６１のタイミングに基づき、赤外ＬＥＤ２０１を発光させる。すなわち、発光制御部２０４は、撮像期間Ｔ２の間、赤外ＬＥＤ２０１に赤外光を発光させる。
【０１５６】
図３０は、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０の赤外ＬＥＤ２０１の点灯及び消灯のタイミングを示す図である。図３０に示すように、発光制御部２０４は、撮像期間Ｔ２の間、赤外ＬＥＤ２０１に赤外光を発光させる。
【０１５７】
偏光素子６０２は、赤外ＬＥＤ２０１により発光された赤外光を第１の方向、又は第２の方向に直線偏光する。
【０１５８】
偏光制御部６５０は、パルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５のタイミングにあわせ、偏光素子６０２の偏光方向を変更する。具体的には、偏光制御部６５０は、偏光素子６０２を９０度回転させることにより、偏光素子６０２による偏光方向を第１の方向又は第２の方向に変更する。また、偏光制御部６５０は、ブランキング期間Ｔ１の間に、偏光素子６０２を回転させ、偏光素子６０２による偏光方向を変更する。これにより、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ略垂直な方向に直線偏光された第１の赤外光と、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ略水平な方向に直線偏光された第２の赤外光とを発光する。さらに、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、互いに時間的に反転された第１の赤外光と第２の赤外光とを発光する。例えば、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０は、図１３に示すタイミングで第１の赤外光を照射し、図１４に示すタイミングで第２の赤外光を照射する。
【０１５９】
以上より、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュール６００は、偏光素子６０２の偏光方向を時間的に擬似ランダムに変更することで、時間的に擬似ランダムに変調された第１の赤外光及び第２の赤外光を発光する。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュール６００において、自車両により照射される赤外光は、対向車両のヘッドライトのタイミングと異なるので、対向車両の影響を容易に除外し、自車両により照射された赤外光のみを抽出することができる。
【０１６０】
また、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュール６００において、偏光制御部６５０は、撮像動作が行われないブランキング期間Ｔ１の間に、偏光素子６０２の偏光方向を変更する。これにより、撮像に影響無く、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０により照射される赤外光の偏光方向を変化させることができる。
【０１６１】
なお、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０が発光する赤外光の偏光方向を変更する手段として、液晶素子を用いてもよい。
【０１６２】
図３１は、本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュール６００の第３の赤外ＬＥＤランプユニットの変形例の構成を示すブロック図である。なお、図２９と同様の要素には同一の符号を付している。
【０１６３】
図３１に示す第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４１は、図２９に示す第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０に対して、液晶素子６７０を備える点と、偏光制御部６５０の代わりに偏光制御部６５１を備える点とが異なる。
【０１６４】
液晶素子６７０は、偏光素子６０２により直線偏光された赤外光の位相を回転させる。液晶素子６７０は、印加される電圧に応じて、入射された赤外光の位相を回転させて出力する。
【０１６５】
図３２は、電圧が印加されていない状態における液晶素子６７０の特性を模式的に示す図である。図３３は、電圧が印加されている状態における液晶素子６７０の特性を模式的に示す図である。図３２に示すように、液晶素子６７０は、電圧が印加されていない状態では、入射された光の位相を９０度回転し出力する。図３３に示すように液晶素子６７０は、電圧が印加さている状態では、入射された光の位相を回転させずに出力する。
【０１６６】
偏光制御部６５１は、液晶素子６７０に印加される電圧を変更することで、液晶素子６７０による位相の回転量を変更する。偏光制御部６５１は、パルス発生部２０３により発生されたパルス信号２０５のタイミングにあわせ、液晶素子６７０に印加される電圧を切り替える。また、偏光制御部６５１は、ブランキング期間Ｔ１の間に、液晶素子６７０に印加される電圧を変更する。これにより、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４１は、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ略垂直な方向に直線偏光された第１の赤外光と、時間的に擬似ランダムに変調され、且つ略水平な方向に直線偏光された第２の赤外光とを発光する。
【０１６７】
図３４は、液晶素子６７０に電圧が印加されていない状態における、赤外ＬＥＤ２０１により発光された光が偏光素子６０２及び液晶素子６７０により偏光される状態を模式的に示す図である。図３４に示すように、赤外ＬＥＤ２０１により発光された直線偏光されていない光のうち、偏光素子６０２により地面に対して略垂直な偏光成分の光のみが透過する。液晶素子６７０は、偏光素子６０２を透過した地面に対して略垂直な偏光成分の光の位相を９０度回転させ、地面に対して略水平に直線偏光された赤外光を出力する。
【０１６８】
図３５は、液晶素子６７０に電圧が印加されている状態における、赤外ＬＥＤ２０１により発光された光が偏光素子６０２及び液晶素子６７０により偏光される状態を模式的に示す図である。図３５に示すように、赤外ＬＥＤ２０１により発光された直線偏光されていない光のうち、偏光素子６０２により地面に対して略垂直な偏光成分の光のみが透過する。液晶素子６７０は、偏光素子６０２を透過した地面に対して略垂直な偏光成分の光の位相を回転させず、地面に対して略垂直に直線偏光された赤外光を出力する。
【０１６９】
以上のように、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４１を用いることにより、擬似ランダムに変調された第１の赤外光及び第２の赤外光を発光することができる。これにより、上述した第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０を用いた場合と同様の効果を得ることができる。さらに、液晶素子６７０に印加される電圧を制御することで、偏光方向を変化させるので、物理的に偏光素子６０２を回転させる場合に比べて、高速、且つ簡便に偏光方向を変化させることができる。
【０１７０】
また、上記実施の形態１において、減光部１０５として、減光フィルタ又はアパチャーを用いることができるとしたが、減光部１０５には、上述した偏光素子６０２と、偏光素子の偏光方向を制御する偏光制御部６５０とを用いてもよい。偏光方向を制御し偏光比を変更することにより、光の透過率を任意に変化させることができる。
【０１７１】
具体的には、減光部１０５は、所定の直線偏光の成分の赤外光を透過する偏光素子と、偏光素子を回転させることにより、固体撮像素子１６０に含まれる単位画素１６２及び単位画素１６３が撮像する第１の方向に直線偏光された赤外光及び第２の方向に直線偏光された赤外光を減光する偏光制御部とを備えてもよい。これにより、偏光素子の偏光方向を変化させることで、固体撮像素子１６０に入射される光を減光することができる。また、減光部１０５の構成と、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４０に用いられる偏光素子６０２及び偏光制御部６５０の構成とを同様の構成にすることで、ヘッドライトモジュールのシステムの管理及び制御を容易に行うことができる。
【０１７２】
さらに、上述した偏光素子６０２と液晶素子６７０とを用いてもよい。すなわち、減光部１０５は、固体撮像素子１６０に含まれる単位画素１６２及び単位画素１６３が撮像する赤外光の位相を回転する液晶素子と、液晶素子に印加される電圧を変更することで、液晶素子による位相の回転量を変更する偏光制御部とを備えてもよい。これにより、液晶素子６７０に印加される電圧を制御することにより高速、且つ簡便に偏光方向を変化させて減光することができる。また、減光部１０５の構成と、第３の赤外ＬＥＤランプユニット６４１に用いられる液晶素子６７０及び偏光制御部６５１の構成とを同様の構成にすることで、ヘッドライトモジュールのシステムの管理及び制御を容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、暗視撮像装置に適用でき、特に、自動車等の車両に搭載する車両用暗視機能を有するヘッドライトモジュールに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るヘッドライトモジュールの自動車への搭載例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る第１の赤外ＬＥＤランプユニットの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る第２の赤外ＬＥＤランプユニットの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るカメラユニットの概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の変形例の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の構成を示す上面図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の断面構造を示す図である。
【図１０】ワイヤーグリッド型の偏光素子における透過特性を模式的に示す図である。
【図１１】ワイヤーグリッド型の偏光素子における透過特性を模式的に示す図である。
【図１２】固体撮像素子の一般的なタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る第１の赤外ＬＥＤランプユニットの点灯と消灯のタイミングを示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る第２の赤外ＬＥＤランプユニットの点灯と消灯のタイミングを示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る第１の赤外ＬＥＤランプユニットにおいて、赤外ＬＥＤにより発光された光が偏光素子により偏光される状態を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る第２の赤外ＬＥＤランプユニットにおいて、赤外ＬＥＤにより発光された光が偏光素子により偏光される状態を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係るカメラユニットの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の第１の赤外光のみを受光する単位画素からの出力信号の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子の第２の赤外光のみを受光する単位画素からの出力信号の一例を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子からの出力信号が飽和した状態の一例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１に係る減光後の固体撮像素子からの出力信号を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る第１の赤外ＬＥＤランプユニットの点灯と消灯のタイミングを示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態２に係る第１の赤外ＬＥＤランプユニットの点灯と消灯のタイミングを示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態２に係るＭ系列発生器の回路構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態３に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態３に係る第１ヘッドライトモジュールの固体撮像素子の概略構成を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態３に係る第２のヘッドライトモジュールの固体撮像素子の概略構成を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態４に係るヘッドライトモジュールの概略構成を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態４に係る第３の赤外ＬＥＤランプユニットの概略構成を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態４に係る第３の赤外ＬＥＤランプユニットの赤外ＬＥＤの点灯及び消灯のタイミングを示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態４に係る第３の赤外ＬＥＤランプユニットの変形例の概略構成を示す図である。
【図３２】液晶素子の特性を模式的に示す図である。
【図３３】液晶素子の特性を模式的に示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態４に係る第３の赤外ＬＥＤランプユニットにおいて、赤外ＬＥＤにより発光された光が偏光素子及び液晶素子により偏光される状態を模式的に示す図である。
【図３５】本発明の実施の形態４に係る第３の赤外ＬＥＤランプユニットにおいて、赤外ＬＥＤにより発光された光が偏光素子及び液晶素子により偏光される状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１００、５００、６００  ヘッドライトモジュール
１０１  Ａ／Ｄ変換部
１０２、１０６  フレームメモリ
１０４  検出部
１０５  減光部
１０７  画像合成部
１０８  画像出力部
１０９  ＤＣ検出部
１１０  ＡＣ検出部
１１１  抽出部
１２０  暗視撮像装置
１３０  カメラユニット
１４０  第１の赤外ＬＥＤランプユニット
１４１  第２の赤外ＬＥＤランプユニット
１５０  白色ＬＥＤランプユニット
１６０  固体撮像素子
１６１  撮像領域
１６２、１６３  単位画素
２０１、２１１  赤外ＬＥＤ
２０２、２１２、６０２  偏光素子
２０３、２１３  パルス発生部
２０４、２１４  発光制御部
２０５  パルス信号
３０２  配線
３０３  受光素子
３０４  Ｓｉ基板
３０５、３０６  偏光素子
３１０  ＥＸＯＲ
５０１  第１のヘッドライトモジュール
５０２  第２のヘッドライトモジュール
５３１  第１のカメラユニット
５３２  第２のカメラユニット
６４０、６４１  第３の赤外ＬＥＤランプユニット
６５０、６５１  偏光制御部
６６０  フレーム信号部
６６１  パルス信号
６７０  液晶素子
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  シフトレジスタ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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