(57)【要約】【課題】不要なゴースト像の発生を防止して視認性の良い車両周辺視認装置を提供する。【解決手段】複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓１０６ａ〜１０６ｃを有する筐体１０４と、単一の撮像素子と、撮像素子の正面に配置するレンズ系と、レンズ系の正面に配置されて外部からの光をレンズ系に案内するプリズム１０３ａ，１０３ｂとを備え、さらに、プリズム１０３ａ，１０３ｂに向かう左右からの光と、プリズム１０３ａ，１０３ｂを介さずに直接レンズ系に向かう光との間でのクロストーク１３１を遮断する遮光部材１０を設ける。クロストークに起因するゴースト像の発生を防止する。【選択図】        図３
2004328045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置であって、
複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、
単一の撮像素子と、
前記撮像素子の正面に配置するレンズ系と、
前記レンズ系の正面に配置されて外部からの光を前記レンズ系に案内する光学素子と
を備え、
前記レンズ系に到達する光線が、前記光学素子を通過する第１の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第２の態様の光線とを含み、
前記筐体内において、前記第１の態様の光線と前記第２の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備える車両周辺視認装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、
前記筐体内で前記光学素子を保持する光学素子保持手段をさらに備え、
前記遮光部材が、前記光学素子保持手段に一体に構成された、車両周辺視認装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、
前記遮光部材が、前記筐体に一体に構成された、車両周辺視認装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、
前記各光学素子は、背面が前記レンズ系に向けられ、一の側面が前記各光学素子の外側前方の側方視野に向けられた視野側面とされ、他の側面が当該視野側面と反対側の内側前方に向けられて、前記側方視野からの光が、前記第１の態様の光線として、前記プリズムの前記一の側面に入射された後、前記プリズムの前記他の側面と前記一の側面とでそれぞれ反射されて前記背面から前記レンズ系へ出射されるとともに、下方からの光線を前記第２の態様の光線として前記レンズ系に直接入射されるよう下部が切り欠けられたプリズムである、車両周辺視認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
複数の視野方向を同時に撮像可能なカメラ装置として、図６及び図７に示すものが本出願人によって提案されている。
【０００３】
このカメラ装置は、図６及び図７の如く、回路基板１００上に搭載されたＣＣＤ等の撮像素子１０１と、この撮像素子１０１に対して集光するためのレンズ系１０２と、左右側方から取り込んだ光１１０ａ，１１０ｂをレンズ系１０２側に集光しながら反射する一対のプリズム（光学素子）１０３ａ，１０３ｂとを備え、これらが、透明プラスチック等で形成された透明窓１０６ａ〜１０６ｃを有する防水ケースとしての筐体１０４の所定の収納空間１０５内に収納されてなる。この筐体１０４は、撮像素子１０１、レンズ系１０２及び両プリズム１０３ａ，１０３ｂを外部から目立たなくするために収納するものであり、例えば、自動車の前部バンパ直上のグリル等に埋め込まれて設置される。
【０００４】
レンズ系１０２は、例えば、水平撮像視野範囲が８０°程度、また垂直撮像視野範囲が６０°程度に設定され、その光軸Ｌ１は撮像素子１０１の中心軸Ｌ２に対し所定の寸法だけ（例えば約０．６ｍｍ）下方にずらして配置されている。これは自動車の前方直下方向を撮像するよう、側方視野と下方視野の撮像範囲を調整するためで、カメラ装置全体を前傾したのと同様の効果がある。
【０００５】
一対のプリズム１０３ａ，１０３ｂは、例えばガラス等の透明体が使用され、図６のように平面視断面視三角形の略三角柱状に形成され、且つ、前方直下の方向が図７のように上記の垂直撮像視野範囲で切り欠けられた側面視台形に形成されて、レンズ系１０２の前面側でその垂直撮像視野範囲を上方から約半分覆うように設置されている。そして、この両プリズム１０３ａ，１０３ｂは、図６の如く、レンズ系１０２の光軸Ｌ１を軸として互いに平面視線対称に設置されている。この各プリズム１０３ａ，１０３ｂは、透明窓１０６ａ〜１０６ｃに対向する視野側面１１６ａ，１１６ｂとレンズ系１０２に対向する背面１１６ｃ，１１６ｄとが光透過面となっている。また、各プリズム１０３ａ，１０３ｂの視野側面１１６ａ，１１６ｂと反対側（内側）の側面１１６ｅ，１１６ｆは、アルミニウム蒸着がされて鏡面とされ、さらに蒸着面を覆うように黒色塗料により保護膜が形成された構成とされている。
【０００６】
これにより、自動車前部から見た左右の景観は、図６の如く、光１１０ａ，１１０ｂとして筐体１０４の透明窓１０６ａ，１０６ｂを通過してプリズム１０３ａ，１０３ｂの視野側面１１６ａ，１１６ｂから内部に進入し、その反対側の側面１１６ｅ，１１６ｆで反射した後に、さらに視野側面１１６ａ，１１６ｂで全反射して、背面１１６ｃ，１１６ｄからレンズ系１０２に向けて出射される。このように、左右側方の映像は２回反射を行うことにより、各映像は鏡像反転せずに撮像されるため、図８の如く、表示パネル１２１に表示した場合に、実際の左右方向の景観と各映像１２２，１２３との左右関係が保たれる。
【０００７】
また、自動車の前方直下の景観は、図７の如く、プリズム１０３ａ，１０３ｂの下方が切り欠けているため、この前方直下からの光１１３が透明窓１０６ｃを通過して筐体１０４内に進入した後、プリズム１０３ａ，１０３ｂによって鏡像反転されることなく直接にレンズ系１０２に入射される。この場合、前方直下の映像１２４は、図８に示すように、プリズム１０３ａ，１０３ｂによって鏡像反転されることなく結像するので、実際の左右方向の景観との左右関係が保たれる。
【０００８】
このように、図６〜図８に示した提案例では、異なる方向の視野の映像を単一の撮像素子１０１で撮像することが可能である。
【０００９】
なお、図６〜図８に示した提案例は未公開であるが、このような複数の視野方向を同時に撮像可能なカメラ装置を開示する刊行物としては、例えば、特許文献１がある。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−８９３０１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図６〜図８に示した提案例では、レンズ系１０２の近傍にプリズム１０３ａ，１０３ｂを設置して、これを防水ケースである筐体１０４内に収納していたが、透明プラスチック等からなる透明窓１０６ａ〜１０６ｃを通じて筐体１０４の内部に取り込んだ光が、その角度によっては隣の透明窓１０６ａ〜１０６ｃの内面で反射してレンズ系１０２に進行する、所謂光のクロストークが生じることがある。
【００１２】
例えば、図７に示した側面視断面図及び図９に示した正面図において、右側（図９では正面視左側となっている）の視野範囲よりも上方に外れた光線１３１が側部の透明窓１０６ｂを通じて筐体１０４の内部に進入し、この光線１３１がプリズム１０３ａ，１０３ｂの配置されていない下部空間１３３を通過して下部の透明窓１０６ｃの内面に到達して、この透明窓１０６ｃの内面で反射された光の成分がレンズ系１０２に出射されることがある。そうすると、斜め上方の映像が下方視野の映像に結像してしまい、その結果、図８中の符合１３５のように、実際には下方に存在しない像、所謂ゴースト像と呼ばれる像が発生してしまう。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、不要なゴースト像の発生を防止して視認性の良い車両周辺視認装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、車両の外部を撮像可能な位置に設置される車両周辺視認装置であって、複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、単一の撮像素子と、前記撮像素子の正面に配置するレンズ系と、前記レンズ系の正面に配置されて外部からの光を前記レンズ系に案内する光学素子とを備え、前記レンズ系に到達する光線が、前記光学素子を通過する第１の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第２の態様の光線とを含み、前記筐体内において、前記第１の態様の光線と前記第２の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備えるものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、前記筐体内で前記光学素子を保持する光学素子保持手段をさらに備え、前記遮光部材が、前記光学素子保持手段に一体に構成されたものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、前記遮光部材が、前記筐体に一体に構成されたものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、前記各光学素子は、背面が前記レンズ系に向けられ、一の側面が前記各光学素子の外側前方の側方視野に向けられた視野側面とされ、他の側面が当該視野側面と反対側の内側前方に向けられて、前記側方視野からの光が、前記第１の態様の光線として、前記プリズムの前記一の側面に入射された後、前記プリズムの前記他の側面と前記一の側面とでそれぞれ反射されて前記背面から前記レンズ系へ出射されるとともに、下方からの光線を前記第２の態様の光線として前記レンズ系に直接入射されるよう下部が切り欠けられたプリズムである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜構成＞
この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置は、図６及び図７に示した提案例と同様に、一対で一組のプリズム１０３ａ，１０３ｂを用いたカメラ装置であって、特にレンズ系１０２に与えられる光として、透明窓１０６ａ，１０６ｂを通過してからプリズム１０３ａ，１０３ｂ内に進入して２回反射された光（左右視野方向からの光）１１０ａ，１１０ｂと、透明窓１０６ｃを通過した後プリズム１０３ａ，１０３ｂ内に進入せずに直接レンズ系１０２に向かう光（下方視野方向からの光）１１０ｃとの２種類の態様の光が存在し、一方の態様の光１１０ａ，１１０ｂと他方の態様の光１１０ｃとのクロストークを防止するための遮光部材１０（図１〜図４）を設けたものである。
【００１９】
図１は、プリズム保持手段１、遮光部材１０及び両プリズム１０３ａ，１０３ｂを示す平面視断面図、図２は同じくその側面視断面図、図３は同じくその正面図、図４はプリズム保持手段１及び遮光部材１０を示す斜視図である。尚、図６及び図７に示した提案例と同一の機能を有する要素については同一符合を付している。
【００２０】
具体的に、この車両周辺視認装置は、図６及び図７に示した提案例の構成に対し、両プリズム１０３ａ，１０３ｂを保持するための図４に示したプリズム保持手段（光学素子保持手段：プリズムホルダ）１を付加し、このプリズム保持手段１の所定位置に、光のクロストークを防止するための遮光部材１０を形成している。尚、この実施の形態で適用される撮像素子１０１、レンズ系１０２、プリズム１０３ａ，１０３ｂ及び筐体１０４は、図６及び図７で説明した提案例と同一のものが使用されるため、説明の重複を避け、ここでは、プリズム保持手段１及び遮光部材１０を中心に説明する。
【００２１】
このプリズム保持手段１は、図６及び図７に示した筐体１０４内に収納されるもので、図４の如く、略三角柱状の両プリズム１０３ａ，１０３ｂを保持する保持空間２を形成するためのプリズム保持フレーム３と、プリズム保持フレーム３の後方でレンズ系１０２を収納する後部収納部５とが、金型を用いるなどして樹脂により一体形成されてなる。
【００２２】
プリズム保持フレーム３は、図４の如く、各プリズム１０３ａ，１０３ｂの内側の側面１１６ｅ，１１６ｆに二辺で当接してこの各プリズム１０３ａ，１０３ｂを位置決めする平面視略二等辺三角形状の前方当接体１１と、各プリズム１０３ａ，１０３ｂの底面１５（図２）に当接してこれを載置するとともに下方向からの光を遮蔽する底壁１７（図４）と、各プリズム１０３ａ，１０３ｂの外側の視野側面１１６ａ，１１６ｂの位置規制を行う枠体１９とが一体形成されてなる。そして、このプリズム保持フレーム３の保持空間２は上面開放とされており、図示しない蓋体（プリズムキャップ）によって保持空間２の上面が閉塞される。
【００２３】
ここで、枠体１９は、各プリズム１０３ａ，１０３ｂとその側方外側面を閉塞することがないように窓枠１９ａが形成されている。そして、枠体１９の形成位置は、保持空間２が各プリズム１０３ａ，１０３ｂの形状に一致するように設定されているため、図４に示した枠体１９と図１及び図３に示した筐体１０４及び透明窓１０６ａ〜１０６ｃとの間に一定幅の間隙が生じる。
【００２４】
そこで、図４に示したプリズム保持フレーム３の枠体１９と図１及び図３に示した筐体１０４及び透明窓１０６ａ〜１０６ｃとの間に生じる間隙において、図２のように、両プリズム１０３ａ，１０３ｂの底面１５に対応する高さ位置及び傾斜角度で、図３及び図４のようにプリズム保持フレーム３の底壁１７から左右方向に延設されるようにして、遮光部材１０が形成される。この遮光部材１０の左右方向への突出幅は、プリズム保持フレーム３の枠体１９（図４）と透明窓１０６ａ〜１０６ｃ（図１及び図３）との間に生じる間隙をほぼ閉塞する寸法に設定される。
【００２５】
＜使用方法＞
上記構成の車両周辺視認装置の使用方法を説明する。まず、自動車前部から見た左右の景観は、図１の如く、光１１０ａ，１１０ｂとして筐体１０４の透明窓１０６ａ，１０６ｂを通過してプリズム１０３ａ，１０３ｂの視野側面１１６ａ，１１６ｂから内部に進入し、その反対側の側面１１６ｅ，１１６ｆで反射した後に、さらに視野側面１１６ａ，１１６ｂで全反射して、背面１１６ｃ，１１６ｄからレンズ系１０２に向けて出射される。このように、左右側方の映像は２回反射を行うことにより、各映像は鏡像反転せずに撮像されるため、図８の如く、表示パネル１２１に表示した場合に、実際の左右方向の景観と各映像１２２，１２３との左右関係が保たれる。
【００２６】
また、自動車の前方直下の景観は、図７の如く、プリズム１０３ａ，１０３ｂの下方が切り欠けているため、この前方直下からの光１１０ｃが透明窓１０６ｃを通過して筐体１０４内に進入した後、プリズム１０３ａ，１０３ｂによって鏡像反転されることなく直接にレンズ系１０２に入射される。この場合、前方直下の映像１２４は、図８に示すように、プリズム１０３ａ，１０３ｂによって鏡像反転されることなく結像するので、実際の左右方向の景観との左右関係が保たれる。
【００２７】
ここで、例えば、図３に示した正面図において、上方からの光線１３１が側部の透明窓１０６ｂを通じて筐体１０４の内部に進入し、この光線１３１が図１に示すプリズム１０３ｂと透明窓１０６ｂとの間の間隙からそのまま下部空間１３３側に進入しようとする。このとき、例えば図５のように、遮光部材１０が設置されていないプリズム保持手段１を適用した場合、図９のように、光線１３１は、下部空間１３３で透明窓１０６ｃの内面に到達して、この透明窓１０６ｃの内面で反射された光の成分がレンズ系１０２に出射される。そうすると、斜め上方の映像が下方視野の映像に結像してしまい、その結果、図８において実際には下方に存在しないゴースト像１３５が発生してしまう。
【００２８】
しかしながら、この実施の形態においては、図１〜図４の如く、左右の透明窓１０６ａ，１０６ｂからプリズム１０３ａ，１０３ｂの視野側面１１６ａ，１１６ｂに向かう光（左右視野方向からの光）１１０ａ，１１０ｂと、下側の透明窓１０６ｃから直接レンズ系１０２に向かう光（下方視野方向からの光）１１０ｃとの２種類の態様の光を互いに遮断するための遮光部材１０を設けているので、光線１３１のクロストークを防止することができる。その結果、図８中のゴースト像１３５の発生を防止でき、車両周辺視認装置の視認性を向上させることができる。
【００２９】
尚、上記実施の形態では、遮光部材１０をプリズム保持手段１に一体形成していたが、図５に示したように遮光部材１０が設けられていないプリズム保持手段１を使用するとともに、この遮光部材１０を防水ケースとしての筐体１０４側に一体形成してもよく、あるいは、筐体１０４やプリズム保持手段１とは別体のものとして構成してもよい。ただし、遮光部材１０をプリズム保持手段１または筐体１０４に一体形成するほうが、遮光部材１０のプリズム１０３ａ，１０３ｂ及び筐体１０４等に対する位置決めを容易に行うことができる点で優れている。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数の撮像範囲からの光線を通過させる透明窓を有する筐体と、単一の撮像素子と、撮像素子の正面に配置するレンズ系と、レンズ系の正面に配置されて外部からの光をレンズ系に案内する光学素子とを備え、レンズ系に到達する光線が、光学素子を通過する第１の態様の光線と、当該光学素子を通過しない第２の態様の光線とを含む場合に、第１の態様の光線と第２の態様の光線とを互いに遮蔽する遮光部材をさらに備えるので、第１の態様の光線と第２の態様の光線との間でのクロストークを遮断でき、実際には下方に存在しないゴースト像の発生を防止できる。したがって、車両周辺視認装置の視認性を向上させることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、遮光部材が光学素子保持手段に一体に構成され、あるいは、請求項３に記載の発明によれば、遮光部材が筐体に一体に構成されるので、遮光部材の光学素子または筐体に対する位置決めを容易に行うことができる。
【００３２】
このような技術は、請求項４のように、側方視野からの光が、第１の態様の光線としてプリズム内に進入しレンズ系へ案内されるとともに、下方からの光線が第２の態様の光線としてレンズ系に直接入射されるような車両周辺視認装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す平面視断面図である。
【図２】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す側面視断面図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す正面図である。
【図４】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置のプリズム保持手段及び遮光部材を示す斜視図である。
【図５】遮光部材が設けられていないプリズム保持手段の例を示す側面視断面図である。
【図６】提案された車両周辺視認装置を示す平面視断面図である。
【図７】提案された車両周辺視認装置を示す側面視断面図である。
【図８】車両周辺視認装置で撮像された画像を示す図である。
【図９】提案された車両周辺視認装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１  プリズム保持手段
２  保持空間
３  プリズム保持フレーム
１０  遮光部材
１７  底壁
１９  枠体
１０１  撮像素子
１０２  レンズ系
１０２  直接レンズ系
１０３ａ，１０３ｂ  プリズム
１０４  筐体（防水ケース）
１０６ａ〜１０６ｃ  透明窓
１１６ａ，１１６ｂ  視野側面
１１６ｃ  背面
１３３  下部空間
【図１】
2004328045.tif 000003
【図２】
2004328045.tif 000004
【図３】
2004328045.tif 000005
【図４】
2004328045.tif 000006
【図５】
2004328045.tif 000007
【図６】
2004328045.tif 000008
【図７】
2004328045.tif 000009
【図８】
2004328045.tif 000010
【図９】
2004328045.tif 000011