(57)【要約】【課題】簡易な構成でありつつ入射光の光量に応じた適切な画像データを出力することができる車載用撮像装置を提供する。【解決手段】撮影光学系１１と、撮像素子１２からの出力信号に基づいて画像データを生成し画像データを出力可能な画像処理手段１４と、撮影光学系の光路Ｌ上に赤外光カットフィルタ１８を出入させるためのフィルタ駆動部１６と、フィルタ駆動部１６および画像処理手段１４を駆動制御する制御演算手段１５とを備える車載用撮像装置１０である。制御演算手段１５は、搭載される車両Ｃの照明の切り換え操作のための照明スイッチＳＷに為された操作情報を取得可能とされ、照明６０が点灯状態とされると赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させるべくフィルタ駆動部１６を駆動させ、照明６０が消灯状態とされると赤外光カットフィルタ１８を光路上に位置させるべくフィルタ駆動部１６を駆動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像素子に結像させる撮影光学系と、前記撮像素子からの出力信号に基づいて画像データを生成し該画像データを出力可能な画像処理手段と、前記撮影光学系の光路上に赤外光カットフィルタを出入させるためのフィルタ駆動手段と、該フィルタ駆動手段および前記画像処理手段を駆動制御する制御演算手段とを備える車載用撮像装置であって、
前記制御演算手段は、搭載される車両の照明の切り換え操作のための照明スイッチに為された操作情報を取得可能とされ、前記照明が点灯状態とされると前記赤外光カットフィルタを前記光路上から退避させるべく前記フィルタ駆動手段を駆動させ、前記照明が消灯状態とされると前記赤外光カットフィルタを前記光路上に位置させるべく前記フィルタ駆動手段を駆動させることを特徴とする車載用撮像装置。
【請求項２】
前記制御演算手段は、前記照明が点灯状態であるとき、前記画像処理手段に前記画像データのうちの輝度信号のみを出力させることを特徴とする請求項１に記載の車載用撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車載用撮像装置であって、
さらに、前記赤外光カットフィルタが前記光路上にあるか否かを検知するフィルタ位置検知手段を備え、
前記制御演算手段は、前記フィルタ位置検知手段による検知情報を取得可能とされ、前記照明が点灯状態とされても前記赤外光カットフィルタが前記光路上にある場合には、前記画像処理手段による前記画像データのうちの輝度信号のみの出力をさせることなく、前記画像処理手段に前記赤外光カットフィルタの透過による光量の損失分を補填するように増幅した前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記画像データを生成させ、当該前記画像データを出力させることを特徴とする車載用撮像装置。
【請求項４】
前記赤外光カットフィルタは、前記撮影光学系に設けられる絞りの近傍位置で前記光路上に位置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車載用撮像装置。
【請求項５】
前記撮影光学系は、内径寸法の異なる複数の前記絞りを有し、複数の該絞りの中から所望の１つの前記絞りが選択的に前記光路上に位置される構成とされ、
前記赤外光カットフィルタは、複数の前記絞りのうち、少なくとも１つを除く該絞りの内径個所を覆うように該絞りに取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の車載用撮像装置。
【請求項６】
前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて手動により為された切り換え操作を取得可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用撮像装置。
【請求項７】
前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて、前記車両の電装品を統括的に制御する制御部により為された切り換え操作を取得可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され当該車両の周辺を撮像する車載用撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、乗員（特に運転手）による車両の周辺の視認を補助するために、周辺を撮像する車載用撮像装置が搭載されているものがある。この車載用撮像装置では、レンズ群を通して被写体像を撮像素子に結像する構成とされているものがある（例えば、特許文献１参照）。このような車載用撮像装置を搭載した車両では、車載用撮像装置の撮像素子により取得された画像データに基づく画像を車両内に設けられたモニタに表示させることにより、乗員の周辺の視認を補助することができる。
【特許文献１】特開２００７−１３９９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、一般に撮像素子は、赤外光領域までの感度を有していることから、可視光領域に加えて赤外光領域を含む入射光を被写体像として取得することができるが、その出力信号から生成された画像データに基づく画像をモニタに表示させると、その画像は肉眼で被写体を見た際の印象とは異なるものとなってしまう。このため、上記した構成の車載用撮像装置では、モニタに表示される画像をより自然なものとするために、被写体からの入射光が撮像素子に至るまでの光路に赤外光カットフィルタが設けられている。
【０００４】
ところが、赤外光カットフィルタは、可視光領域の入射光を１００％透過するものではないことから、入射光の光量が少ない場面、例えば夜間等のように撮像範囲が暗い場面において、元々少ない光量が赤外光カットフィルタによりさらに低減されると、モニタに表示された画像による車両の周辺の視認が困難となってしまう。このため、入射光の光量が少ない場面では、赤外光カットフィルタを光路から取り除くことが考えられるが、入射光の光量が少ない場面であるか否かの判断を行う機構を設けなければならない。この判断機構は、例えば、入射光の光量を検知する光量センサと、この光量センサからの検出データに基づき光量を判断する判断手段とで構成することが考えられるが、簡易な構成とは言えず設置工程の煩雑化およびコストの上昇を招いてしまう。また、判断機構としては、例えば、乗員の手動により切り換えるためのスイッチを設けることも考えられるが、設置工程の煩雑化およびコストの上昇を招くとともに、運転手に運転以外の操作を要求することとなるので好ましいことではない。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、簡易な構成でありつつ入射光の光量に応じた適切な画像データを出力することができる車載用撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、被写体像を撮像素子に結像させる撮影光学系と、前記撮像素子からの出力信号に基づいて画像データを生成し該画像データを出力可能な画像処理手段と、前記撮影光学系の光路上に赤外光カットフィルタを出入させるためのフィルタ駆動手段と、該フィルタ駆動手段および前記画像処理手段を駆動制御する制御演算手段とを備える車載用撮像装置であって、前記制御演算手段は、搭載される車両の照明の切り換え操作のための照明スイッチに為された操作情報を取得可能とされ、前記照明が点灯状態とされると前記赤外光カットフィルタを前記光路上から退避させるべく前記フィルタ駆動手段を駆動させ、前記照明が消灯状態とされると前記赤外光カットフィルタを前記光路上に位置させるべく前記フィルタ駆動手段を駆動させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車載用撮像装置であって、前記制御演算手段は、前記照明が点灯状態であるとき、前記画像処理手段に前記画像データのうちの輝度信号のみを出力させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の車載用撮像装置であって、さらに、前記赤外光カットフィルタが前記光路上にあるか否かを検知するフィルタ位置検知手段を備え、前記制御演算手段は、前記フィルタ位置検知手段による検知情報を取得可能とされ、前記照明が点灯状態とされても前記赤外光カットフィルタが前記光路上にある場合には、前記画像処理手段による前記画像データのうちの輝度信号のみの出力をさせることなく、前記画像処理手段に前記赤外光カットフィルタの透過による光量の損失分を補填するように増幅した前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記画像データを生成させ、当該前記画像データを出力させることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車載用撮像装置であって、前記赤外光カットフィルタは、前記撮影光学系に設けられる絞りの近傍位置で前記光路上に位置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の車載用撮像装置であって、前記撮影光学系は、内径寸法の異なる複数の前記絞りを有し、複数の該絞りの中から所望の１つの前記絞りが選択的に前記光路上に位置される構成とされ、前記赤外光カットフィルタは、複数の前記絞りのうち、少なくとも１つを除く該絞りの内径個所を覆うように該絞りに取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用撮像装置であって、前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて手動により為された切り換え操作を取得可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車載用撮像装置であって、前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて、前記車両の電装品を統括的に制御する制御部により為された切り換え操作を取得可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車載用撮像装置では、車両の周辺の明るさに応じて切り換えられる照明の状態（消灯状態であるか点灯状態であるか）に合わせて赤外光カットフィルタを光路上に出入させるものであることから、入射光の光量に応じた適切な画像データを出力することができる。すなわち、車両の周辺が暗い場合には、可視光領域に加えて赤外光領域を含む光から生成された画像データに基づいて画像を形成することができることから、可視光領域のみの場合に比較して、入射光の光量を増加させることができるので鮮明な画像を得ることができる。
【００１４】
また、一般に車両に標準装備されている照明スイッチに為された操作情報に基づいて赤外光カットフィルタを出入させるものであることから、入射光の光量が少ない場面であるか否かの判断のための新たな機構を設ける必要がないので、簡易な構成とすることができるとともに設置工程の煩雑化を防止しつつコストの上昇を抑制することができる。
【００１５】
さらに、照明スイッチは、車両の周辺が暗い場合に照明を点灯状態とすべく操作されるものであることから、赤外光カットフィルタを出入させるための新たな操作を運転手に強いることを防止することができる。
【００１６】
上記した構成に加えて、前記制御演算手段は、前記照明が点灯状態であるとき、前記画像処理手段に前記画像データのうちの輝度信号のみを出力させることとすると、モノクロとはなるが撮像素子への入射光に赤外光領域が含まれることに起因して画像が不自然なものとなることを防止することができる。
【００１７】
上記した構成に加えて、さらに、前記赤外光カットフィルタが前記光路上にあるか否かを検知するフィルタ位置検知手段を備え、前記制御演算手段は、前記フィルタ位置検知手段による検知情報を取得可能とされ、前記照明が点灯状態とされても前記赤外光カットフィルタが前記光路上にある場合には、前記画像処理手段による前記画像データのうちの輝度信号のみの出力をさせることなく、前記画像処理手段に前記赤外光カットフィルタの透過による光量の損失分を補填するように増幅した前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記画像データを生成させ、当該前記画像データを出力させることとすると、例えばフィルタ駆動手段に不測の事態が生じる等により赤外光カットフィルタを光路上から退避できなくなった場合であっても、当該赤外光カットフィルタの通過に起因する入射光の光量の低減を補うことができることから、モニタによる車両周辺の視認の補助の機能の消失を防止することができる、換言すると所謂フェールセーフ機能を有することとなる。
【００１８】
上記した構成に加えて、前記赤外光カットフィルタは、前記撮影光学系に設けられる絞りの近傍位置で前記光路上に位置されることとすると、絞りの内径を覆うことができる大きさ寸法の赤外光カットフィルタを用いればよいことから、赤外光カットフィルタおよびそれを出入させるためのフィルタ駆動手段を小さなものとすることができる。このことは、車載用撮像装置の小型化に寄与することとなる。
【００１９】
上記した構成に加えて、前記撮影光学系は、内径寸法の異なる複数の前記絞りを有し、複数の該絞りの中から所望の１つの前記絞りが選択的に前記光路上に位置される構成とされ、前記赤外光カットフィルタは、複数の前記絞りのうち、少なくとも１つを除く該絞りの内径個所を覆うように該絞りに取り付けられていることとすると、複数の中から所望の絞りを選択するための機構をフィルタ駆動手段として利用することができるので、より簡易に本願発明を実施することができる。
【００２０】
上記した構成に加えて、前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて手動により為された切り換え操作を取得可能であることとすると、一般に数多く流通している車両に適合させることができる。
【００２１】
上記した構成に加えて、前記制御演算手段は、前記照明スイッチにおいて、前記車両の電装品を統括的に制御する制御部により為された切り換え操作を取得可能であることとすると、オートライト機能が設定された車両に適合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る車載用撮像装置の一例の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明に係る一実施例としての車載用撮像装置１０が車両Ｃに搭載された様子を示す模式的に示す斜視図であり、図２は、車載用撮像装置１０を示すブロック図である。
【００２４】
車載用撮像装置１０は、本実施例では、図１に示すように、車両Ｃの後方視認を補助すべく所望の領域を撮像できるように車両Ｃに取り付けられており、撮像した画像を車両Ｃに搭載されたナビゲーションシステム５０のモニタ５２（図２参照）に表示することで、乗員（特に運転手）の後方視認を補助するものである。なお、本実施例では、車載用撮像装置１０は、車両Ｃの後方視認を補助するように車両Ｃに搭載されているが、車両の側方または前方の視認を補助するためのものであってもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００２５】
車載用撮像装置１０は、図２に示すように、撮影光学系１１と、この撮影光学系１１により結像された被写体像を取得する撮像素子１２と、この撮像素子１２から出力された出力信号の利得調整等を行う利得調整部１３と、この利得調整部１３を経た出力信号に基づいて画像データを生成する画像処理機構１４と、それらを統括的に制御する制御演算部１５と、フィルタ駆動部１６と、バッファメモリ１７とを備える。
【００２６】
撮影光学系１１は、詳細な構成は後述するが、被写体像を撮像素子１２の受光面に結像するものであり、その被写体像を撮像素子１２へと導く光路Ｌ上に赤外光カットフィルタ１８が出入自在とされている。この赤外光カットフィルタ１８を出入させるのがフィルタ駆動部１６である。このフィルタ駆動部１６は、詳細な構成は後述するが、制御演算部１５の制御下で光路Ｌ上に赤外光カットフィルタ１８を出入させることが可能とされている。なお、ここでいう赤外光カットフィルタ１８とは、赤外光領域の入射光の透過を阻みつつ可視光領域の入射光の透過を許すものである。
【００２７】
また、車載用撮像装置１０では、この赤外光カットフィルタ１８が撮影光学系１１の光路Ｌ上に位置されているか否かを検出するためのフィルタ位置検知手段としてのフィルタ位置センサ１９が設けられている。このフィルタ位置センサ１９は、例えば、赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置している場合に信号を出力する等のように構成されているものであればよく、光学的な位置検知手段等のように一般的なものを利用することができる。
【００２８】
この撮影光学系１１により結像された被写体像を取得する撮像素子１２は、本実施例では、可視光領域から赤外光領域までの感度を有するＣＣＤイメージセンサが用いられている。なお、この撮像素子１２は、被写体像の取得が可能なものであれば、例えばＣＭＯＳイメージセンサであってもよく、本実施例に限定されるものではない。撮像素子１２は、取得する被写体像を出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）として利得調整部１３へ向けて出力する。
【００２９】
撮像素子１２から出力された出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）は、利得調整部１３により利得調整等が施されデジタル化された出力信号（ＲＡＷ−ＲＧＢデータ）として画像処理機構１４に出力される。この画像処理機構１４は、画像処理部２０とビデオエンコーダ２１とを有し、バッファメモリ１７に接続されている。
【００３０】
画像処理部２０は、利得調整部１３を経た出力信号（ＲＡＷ−ＲＧＢデータ）に基づいて、バッファメモリ１７を利用しつつ表示や記録が可能なＹＵＶ形式の画像データを生成する。このバッファメモリ１７には、画像処理部２０に取り込まれた出力信号（ＲＡＷ−ＲＧＢデータ）が保存されると共に、当該画像処理部２０で変換処理された画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）が保存され、さらに、図示を略すデータ圧縮部で圧縮処理されたＪＰＥＧ形成などの画像データ等が保存される。なお、上述した画像データのＹＵＶは、輝度データ（Ｙ）と、色差（輝度データと青色（Ｂ）データの差分（Ｕ）と、輝度データと赤色（Ｒ）の差分（Ｖ））の情報で色を表現する形式である。
【００３１】
この画像処理部２０で生成された画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）は、ビデオエンコーダ２１を介して出力可能とされている。本実施例では、車載用撮像装置１０は、ビデオエンコーダ２１を介して車両Ｃに搭載されたナビゲーションシステム５０のナビ制御部５１に接続されている。このナビ制御部５１は、予め定められた設定またはナビゲーションシステム５０の操作スイッチ（図示せず）に為された操作に応じて、入力された画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）に基づく画像を適宜モニタ５２に表示させる。これにより、乗員は、モニタ５２に表示された車両Ｃの後方画像により、車両Ｃの後方、特に乗員から死角となる位置を視認することができる。このように、車載用撮像装置１０は、ナビゲーションシステム５０および後述する照明スイッチＳＷと協働して、車両周辺視認支援システムを構成することとなる。
【００３２】
この車載用撮像装置１０は、上述したように画像処理機構１４のビデオエンコーダ２１を介してナビゲーションシステム５０のナビ制御部５１に電気的に接続されているとともに、制御演算部１５が車両Ｃに設けられた照明を点灯および消灯させるための照明スイッチに為された操作情報を取得可能とされている。
【００３３】
この照明スイッチとして、本実施例では、車両Ｃのヘッドライト６０（図１参照）を点灯および消灯させるべく切り換え操作される照明スイッチＳＷが採用されており、制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された切り換え操作の情報、すなわちヘッドライト６０が点灯状態とされているか消灯状態とされているかの情報を取得可能とされている。この切り換え操作の情報を取得可能とするためには、例えば、照明スイッチＳＷがヘッドライト６０を点灯させる切り換え位置とされた場合に導通状態とされる電路の通電状態を判断できるように当該電路に制御演算部１５を接続すればよい。このように、照明スイッチＳＷを採用するのは、ヘッドライト６０は、車両Ｃの周辺が暗い場合に点灯されるものであることから、入射光の光量が少ない場面であるか否かを判断するのには好適であることによる。なお、照明スイッチＳＷは、ヘッドライト６０が点灯状態であるか消灯状態であるかを制御演算部１５が検知できればよいものであることから、運転手により手動で切り換え操作が為されるものであってもよく、車両Ｃに搭載された電装品を統括的に駆動制御する制御部（図示せず）により切り換え操作が為されるものであってもよい。この制御部（図示せず）が切り換え操作を行う構成の一例としては、車両Ｃの周辺の明るさを光センサ等により検知した当該制御部が、その検知結果に応じてヘッドライト６０を点灯および消灯させるべく照明スイッチＳＷを切り換える所謂オートライト機能ものがあげられる。ここで、照明スイッチＳＷは、ヘッドライト６０の点灯状態と消灯状態とのいずれかの選択のために電路の切り換えが可能なものであればよく、切り換え操作の際に物体の変位が伴うものでなくてもよい。また、本実施例では、照明スイッチＳＷを採用したが、車両Ｃの周辺が暗い場合に点灯される照明であれば、例えば、ポジションランプ等の照明スイッチであってもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００３４】
本発明に係る車載用撮像装置１０では、上述したように、撮影光学系１１の光路Ｌ上に赤外光カットフィルタ１８が適宜出入可能な構成とされている。これについて以下で説明する。
【００３５】
まず、本実施例の撮影光学系１１は、図３に示すように、物体側（被写体側）から第１レンズ群３０と、第２レンズ群３１と、第３レンズ群３２とを有し、第２レンズ群３１と第３レンズ群３２との間に絞り２２および赤外光カットフィルタ１８が配置され、第３レンズ群３２と撮像素子１２との間に板状フィルタ３３が配置されている。
【００３６】
第１レンズ群３０は、物体側が凸とされ像面側（撮像素子１２側）が凹とされた第１レンズ３４と、物体側が平面とされ像面側が凹とされた第２レンズ３５とから構成されている。第２レンズ群３１は、物体側が凸とされ像面側が凸とされた第３レンズ３６から構成されている。第３レンズ群３２は、物体側が凸とされ像面側が凹とされた第４レンズ３７から構成されている。なお、撮影光学系１１は、本実施例では、車両Ｃの後方を広範囲に撮像することができる上記した構成の超広角のものが採用されているが、被写体像を撮像素子１２の受光面に結像できるものであればよく、本実施例に限定されるものではない。
【００３７】
この第３レンズ群３２（第４レンズ３７）の像面側に配置された板状フィルタ３３は、平行平面形状の水晶板が重ねられて構成されており、光学ローパスフィルタとして機能している。本実施例の車載用撮像装置１０（撮影光学系１１）では、板状フィルタ３３に受光面が当接されて撮像素子１２が設けられている。
【００３８】
この撮影光学系１１では、絞り２２が、内径寸法が互いに異なる４つの絞り２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（図４参照）の中から所望の一つが適宜選択されて、第２レンズ群３１と第３レンズ群３２との間に配置される構成とされている。これについて図４を用いて以下で説明する。
【００３９】
本実施例の車載用撮像装置１０では、４つの絞り２２（２２ａ〜２２ｄ）の選択のために、絞り選択機構２３が設けられている。絞り選択機構２３は、図４に示すように、４つの開口（２２ａ〜２２ｄ）が設けられた回転板２４と、この回転板２４を回動軸２５回りに所望の回転角度回動させるための回転駆動部２６とを有し、回転板２４の各開口により４つの絞り２２ａ〜２２ｄが構成されている。本実施例では、絞り２２ａよりも絞り２２ｂ、この絞り２２ｂよりも絞り２２ｃの方が大きな内径寸法とされており、絞り２２ｃと絞り２２ｄとが等しい大きさの内径寸法とされている。また、絞り２２ａ、絞り２２ｂおよび絞り２２ｃには、その開口部を塞ぐように赤外光カットフィルタ１８が取り付けられており、絞り２２ｄには何も設けられていない。回転駆動部２６は、例えばステッピングモータが用いられ、回転姿勢（回転角度）を制御しつつ回動軸２５を回動させることができる構成とされている。
【００４０】
この絞り選択機構２３は、上述した制御演算部１５（図２参照）の制御下で回転駆動部２６が回動軸２５を介して回転板２４を回動することにより、絞り２２ａ〜２２ｄの中の１つを光路Ｌ上の適切な位置に選択的に配置させる所謂ターレット式とされている。この絞り２２ｄには、赤外光カットフィルタ１８が取り付けられておらず、その他の絞り２２ａ〜２２ｃには、赤外光カットフィルタ１８が取り付けられていることから、絞り選択機構２３は、フィルタ駆動部１６（図２参照）として機能することとなる。
【００４１】
ここで、制御演算部１５は、撮像素子１２に入射される光量に応じて絞り２２ａ〜２２ｃの中から１つを選択して光路Ｌ上に位置させる。なお、制御演算部１５は、乗員からの操作に応じて絞り２２ａ〜２２ｃの中から１つを選択するものであってもよいが、この場合、当該操作のための操作部を車室内に新たに設ける必要がある。
【００４２】
また、制御演算部１５は、図２に示すように、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が点灯状態とされたと判断した場合には、絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を介して、絞り２２ｄを光路Ｌ上に位置させる。この絞り２２ｄには、赤外光カットフィルタ１８が取り付けられておらず、その他の絞り２２ａ〜２２ｃには、赤外光カットフィルタ１８が取り付けられていることから、ヘッドライト６０が消灯状態から点灯状態とされた場合には、赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上から退避されることとなる。このとき、制御演算部１５は、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）のうちの輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみをビデオエンコーダ２１を介して出力するように画像処理機構１４を制御する。
【００４３】
さらに、制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が消灯状態とされたと判断した場合には、絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を介して、絞り２２ａ〜２２ｃのうちの１つを光路Ｌ上に位置させる。これにより、ヘッドライト６０が点灯状態から消灯状態とされた場合には、赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置されることとなる。このとき、制御演算部１５は、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）をビデオエンコーダ２１を介して出力するように、すなわち輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみの出力をさせることなく全ての画像データ出力するように、画像処理機構１４を制御する。
【００４４】
ついで、制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が点灯状態とされたと判断した場合であって、かつ絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を介して絞り２２ｄを光路Ｌ上に位置させた場合であっても、フィルタ位置センサ１９からの検出信号に基づいて赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置されたままである、すなわち絞り２２ａ〜２２ｃのうちの１つが光路Ｌ上に位置していると判断した場合には、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）をビデオエンコーダ２１を介して出力するように、すなわち輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみの出力とすることなく全ての画像データを出力するように、画像処理機構１４を制御するとともに、利得調整部１３が撮像素子１２からの出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）を所定の大きさに増幅するように利得調整部１３を制御する。ここで、所定の大きさに増幅するとは、次のことをいう。
【００４５】
赤外光カットフィルタ１８は、赤外光領域の入射光の透過を阻みつつ可視光領域の入射光の透過を許すものではあっても、可視光領域の入射光の透過を１００％許すものではない。この赤外光カットフィルタ１８の特性の一例を図５に示す。図５に示すように、この例の赤外光カットフィルタ１８は、入射光において可視光領域の約８０％の透過を許すものである。このため、赤外光カットフィルタ１８を透過することにより入射光の可視光領域であっても光量が損失されている（この例の場合約２０％）こととなるので、少なくともこの損失分を補填するように撮像素子１２からの出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）を増幅する（この例の場合１．２５倍）ことを、所定の大きさに増幅するという。なお、この所定の大きさに増幅する場合、少なくとも赤外光カットフィルタ１８を透過することによる入射光の光量の損失分を補填することができればよいことから、それ以上に増幅してもよい。ところが、増幅率を大きくすると、モニタ５２に表示される画像の劣化が考えられることから、当該画像の劣化と光量の損失の補填による画像の向上とを勘案して適宜設定することが望ましい。
【００４６】
次に、この車載用撮像装置１０における動作を図６に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図６のフローチャートでは、ヘッドライト６０が消灯状態とされると終了するものとされているが、車両Ｃの電動機器類が動作状態（例えば、アクセサリースイッチがＯＮ状態とされている）である間は、当該フローチャートが繰り返し実行されるものである。また、図６のフローチャートでは、絞り２２ａ〜２２ｃのうちの１つを光路Ｌ上に位置させることを、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に位置させることとし、絞り２２ｄを光路Ｌ上に位置させることを、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させることとしている。
【００４７】
制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が点灯状態とされたか否かを判断する（ステップＳ１）。点灯状態とされた場合（既に点灯状態である場合も含む）にはステップＳ２に進み、点灯状態とされていない場合（消灯状態である場合）には図６のフローチャートを終了する。
【００４８】
制御演算部１５は、ヘッドライト６０が点灯状態であることから、絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）に信号を出力して赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させる（ステップＳ２）。
【００４９】
制御演算部１５は、フィルタ位置センサ１９からの検出信号に基づいて赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置していないか否かを判断する（ステップＳ３）。赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置していない場合にはステップＳ４に進み、赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置している場合にはステップＳ８に進む。なお、ステップＳ３の場面において赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置している場合というのは、制御演算部１５が、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させるべく絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を駆動した後の場面であることから、不測の事態が生じて赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上から退避しなかったこととなる。
【００５０】
赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置していないことから、制御演算部１５は、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）のうちの輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみをビデオエンコーダ２１を介して出力するように画像処理機構１４を制御する（ステップＳ４）
制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が消灯状態とされたか否かを判断する（ステップＳ５）。消灯状態とされた場合にはステップＳ６に進み、消灯状態とされていない場合（点灯状態である場合）にはステップＳ３に戻る。
【００５１】
ヘッドライト６０が消灯状態とされたことから、制御演算部１５は、絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）に信号を出力して赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に位置させる（ステップＳ６）。
【００５２】
それとともに、制御演算部１５は、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）をビデオエンコーダ２１を介して出力するように、すなわち輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみの出力を止めて全ての画像データ出力するように、画像処理機構１４を制御する（ステップＳ７）。この後、図６のフローチャートを終了する。
【００５３】
ステップＳ３において、赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上に位置している場合、制御演算部１５は、利得調整部１３が撮像素子１２からの出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）を所定の大きさに増幅するように利得調整部１３を制御する（ステップＳ８）。ここで、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）のうちの輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみを画像処理部２０が出力している場合には、制御演算部１５は、画像処理機構１４の画像処理部２０が生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）をビデオエンコーダ２１を介して出力するように、すなわち輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみの出力とすることなく全ての画像データ出力するように、画像処理機構１４を制御する。
【００５４】
制御演算部１５は、照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいてヘッドライト６０が消灯状態とされたか否かを判断する（ステップＳ９）。消灯状態とされた場合にはステップＳ１０に進み、消灯状態とされていない場合（点灯状態である場合）にはステップＳ３に戻る。
【００５５】
ヘッドライト６０が消灯状態とされたことから、制御演算部１５は、絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）に信号を出力して赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に位置させる（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ１０の場面では、赤外光カットフィルタ１８が既に光路Ｌ上に位置されてはいるが、不測の事態が生じて赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上から退避しなかった場面であることから、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に位置させるように絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を駆動させることが望ましいので、この工程（ステップＳ１０）が設けられている。
【００５６】
それとともに、制御演算部１５は、利得調整部１３が撮像素子１２からの出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）を所定の大きさに増幅することを止めるように、利得調整部１３を制御する（ステップＳ１１）。この後、図６のフローチャートを終了する。
【００５７】
本発明に係る車載用撮像装置１０では、車両の周辺の明るさに応じて切り換えられるヘッドライト６０の状態（消灯状態であるか点灯状態であるか）に合わせて赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に出入させるものであることから、入射光の光量に応じた適切な画像データを出力することができる。すなわち、入射光の光量が少ない場面では、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させることから、撮像素子１２への入射光を可視光領域のみならず赤外光領域も含ませることができるため、可視光領域のみの場合に比較して撮像素子１２に入射する入射光の光量を増加させることができるので、撮像素子１２、利得調整部１３および画像処理機構１４を経て生成される画像データをより鮮明なものとすることができる。
【００５８】
特に、本実施例では、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させた場合、生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）のうちの輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみを出力することから、モニタ５２に表示される画像は、モノクロではあるが撮像素子１２への入射光に赤外光領域が含まれることに起因して画像が不自然なものとなることを防止することができる。
【００５９】
また、車載用撮像装置１０では、一般に車両Ｃに標準装備されている照明スイッチＳＷに為された操作情報に基づいて赤外光カットフィルタ１８を出入させるものであることから、入射光の光量が少ない場面であるか否かの判断のための新たな機構を設ける必要がないので、簡易な構成とすることができるとともに設置工程の煩雑化を防止しつつコストの上昇を抑制することができる。このことは、車載用撮像装置１０が、車両Ｃが商品として出荷された後から取り付ける場合、設置するものを単品とすることができる等から特に有利である。
【００６０】
さらに、車載用撮像装置１０では、照明スイッチＳＷが車両Ｃの周辺が暗い場合に照明を点灯状態とすべく操作されるものであることから、赤外光カットフィルタ１８を出入させるための新たな操作を運転手に強いることを防止することができる。このことは、安全運転の観点から特に好ましいことである。
【００６１】
車載用撮像装置１０では、例えばフィルタ駆動部１６（絞り選択機構２３）に不測の事態が生じる等により赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避できなくなった場合であっても、当該赤外光カットフィルタ１８の通過に起因する入射光の光量の低減を補うことができることから、モニタ５２による車両Ｃの周辺の視認の補助の機能の消失を防止することができる。換言すると、車載用撮像装置１０は、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させることができなくなった場合に対する所謂フェールセーフ機能を有することとなる。
【００６２】
車載用撮像装置１０では、絞りの内径を覆うことができる大きさ寸法の赤外光カットフィルタ１８を用いればよいことから、赤外光カットフィルタ１８およびそれを出入させるフィルタ駆動部１６（絞り選択機構２３）を小さなものとすることができるので、装置自体の小型化が容易な構成とされている。
【００６３】
車載用撮像装置１０では、フィルタ駆動部１６として絞り選択機構２３を利用していることから、より簡易に実施することができる。
【００６４】
したがって、本発明に係る車載用撮像装置１０によれば、簡易な構成でありつつ入射光の光量に応じた適切な画像データを出力することができる。
【００６５】
なお、上記した実施例では、ターレット式の絞り選択機構２３をフィルタ駆動部１６として利用するものであったが、このフィルタ駆動手段は赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上に出入させることができるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。例えば、絞り２２が固定されているもの、もしくは複数枚の板で内径寸法が可変に構成されたものである場合、当該絞り２２に赤外光カットフィルタ１８を取り付けると出入自在とすることができなくなるので、図７に示すように、絞り２２（図３参照）とは独立してその近傍に赤外光カットフィルタ１８を設け、この赤外光カットフィルタ１８の出入のためにフィルタ駆動部１６´を構成してもよい。このフィルタ駆動部１６´は、赤外光カットフィルタ１８を保持する保持腕部２７と、この保持腕部２７を所望の回転角度回動させるための回転駆動部２８とを有する。保持腕部２７は、赤外光カットフィルタ１８から偏心した個所に回動軸２９が設けられており、回転駆動部２８が、回動軸２９回りに保持腕部２７を回動させる構成とされている。なお、この例では、フィルタ駆動部１６´には、保持腕部２７の回動を所定の角度位置で止めるように当該保持腕部２７に当接する位置決めピン３０が設けられている。このフィルタ駆動部１６´であっても、上記した実施例のフィルタ駆動部１６（絞り選択機構２３）と同様に駆動制御することで、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、上記した実施例では、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させた場合、生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）のうちの輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみを出力する構成とされていたが、生成した画像データ（ＹＵＶ形式の画像データ）を出力するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、入射光に赤外光領域が含まれることに起因する画像の不自然さを防止する観点から、輝度情報（輝度データ（Ｙ））のみを出力する構成とすることが望ましい。
【００６７】
さらに、上記した実施例では、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避できなくなった場合であっても、当該赤外光カットフィルタ１８の通過に起因する入射光の光量の低減を補うべく撮像素子１２からの出力信号（アナログＲＧＢ画像信号）を所定の大きさに増幅する構成とされていたが、これは必須のものではなく、当該構成をなくすこともできる。
【００６８】
上記した実施例では、赤外光カットフィルタ１８が絞り２２に取り付けられてまたは近傍に設けられていたが、被写体から撮像素子１２に至るまでの光路Ｌ上に出入されるものであれば、絞り２２とは離間されていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６９】
上記した実施例では、絞り選択機構２３の回転板２４に設けられた４つの絞り２２ａ〜２２ｄにおいて、絞り２２ａ〜２２ｃに赤外光カットフィルタ１８が取り付けられ、かつ絞り２２ｄに赤外光カットフィルタ１８が取り付けられていない構成とされていたが、赤外光カットフィルタ１８を透過した場合（絞り２２ａ〜２２ｃ）と、赤外光カットフィルタ１８を透過しなかった場合（絞り２２ｄ）とで、焦点位置が変化するようであれば、絞り２２ｄの開口に焦点位置を調整するためのダミーフィルタを設けてもよい。
【００７０】
上記した実施例において、赤外光カットフィルタ１８を光路Ｌ上から退避させるべく絞り選択機構２３（フィルタ駆動部１６）を駆動した後の場面であって、不測の事態が生じて赤外光カットフィルタ１８が光路Ｌ上から退避しなかった場合（図６のフローチャートのステップＳ８参照）、制御演算部１５が画像処理機構１４に対して不測の事態が生じたことを報知する表示をさせる構成としてもよい。
【００７１】
上記した実施例では、車両の周辺が暗い場合に点灯される照明のための照明スイッチ（照明スイッチＳＷ）の例を示していたが、ナビゲーションシステム５０において、車両の周辺の明るさに応じてモニタ５２の表示の明るさを切り換えるための信号に応じて制御演算部１５が赤外光カットフィルタ１８を出入させるものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００７２】
以上、本発明を実施例に基づき詳述してきたが、この具体的な構成に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る車載用撮像装置の一実施形態を模式的に示す説明図である。
【図２】車載用撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】車載用撮像装置の撮影光学系の構成を示す模式的な説明図である。
【図４】フィルタ駆動手段としての絞り選択機構を説明するための模式的な説明図である。
【図５】赤外線カットフィルタの特性の一例を示すグラフである。
【図６】車載用撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】フィルタ駆動手段の他の一例を説明するための模式的な説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  車載用撮像装置
１１  撮影光学系
１２  撮像素子
１４  （画像処理手段としての）画像処理機構
１５  （制御演算手段としての）制御演算部
１６  （フィルタ駆動手段としての）フィルタ駆動部
１８  赤外光カットフィルタ
１９  （フィルタ位置検知手段としての）フィルタ位置センサ
２２  絞り
６０  （照明としての）ヘッドライト
Ｃ  車両
Ｌ  光路
ＳＷ  照明スイッチ
【図１】
2009164683.tif 000003
【図２】
2009164683.tif 000004
【図３】
2009164683.tif 000005
【図４】
2009164683.tif 000006
【図５】
2009164683.tif 000007
【図６】
2009164683.tif 000008
【図７】
2009164683.tif 000009