车辆外部监视装置和拍摄装置转让专利

申请号 : CN201580028262.1

文献号 : CN106414174B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 远藤修多多良直树

申请人 : 株式会社小糸制作所

摘要 :

车辆外部监视装置包括拍摄装置(1L、1R)、和图像控制单元(2)。拍摄装置(1L、1R)包括:具有拍摄面的拍摄元件(13);被构成为在所述拍摄面上以第1拍摄倍率形成车辆外部的第1拍摄区域(13t)的第1图像的第1成像光学系统(14t);以及被构成为在所述拍摄面上以不同于所述第1拍摄倍率的第2拍摄倍率形成所述车辆外部的第2拍摄区域(13w)的第2图像的第2成像光学系统(14w)。图像控制单元(2)被构成为:检测第1拍摄区域(13t)和第2拍摄区域(13w),基于检测的第1拍摄区域和第2拍摄区域,合成所述第1图像和所述第2图像使得所述第1图像与所述第2图像连续地显示,将所述合成的图像显示在监视器(3L、3R)上。

权利要求 :

1.一种车辆外部监视装置,包括拍摄装置和图像控制单元,所述拍摄装置包括:

拍摄元件,所述拍摄元件具有拍摄面;

第1成像光学系统,所述第1成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以第1拍摄倍率形成车辆外部的第1拍摄区域的第1图像;以及第2成像光学系统,所述第2成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以不同于所述第1拍摄倍率的第2拍摄倍率形成所述车辆外部的第2拍摄区域的第2图像,所述图像控制单元被构成为:检测所述第1拍摄区域和所述第2拍摄区域,基于所检测的第1拍摄区域和第2拍摄区域,合成所述第1图像和所述第2图像使得所述第1图像与所述第2图像连续地显示,将所合成的图像显示在监视器上,并且

所述图像控制单元被构成为:

检测所述第1图像与所述第2图像的共通图像,从所述第1图像和所述第2图像中的任意一个图像删除所检测的所述共通图像,合成所述第1图像和所述第2图像。

2.如权利要求1所述的车辆外部监视装置,所述图像控制单元被构成为:

合成所述第1图像和所述第2图像,使得所述第1图像和所述第2图像以在左右方向或者上下方向并列的状态连续地显示。

3.如权利要求1或2所述的车辆外部监视装置,所述图像控制单元被构成为:

对所述第1图像和所述第2图像中的至少1个图像进行图像处理,合成所述第1图像和所述第2图像。

4.如权利要求3所述的车辆外部监视装置,所述图像控制单元被构成为将所述至少1个图像放大或者缩小。

5.如权利要求1或2所述的车辆外部监视装置,所述第1成像光学系统的焦距比所述第2成像光学系统的焦距长,所述第1拍摄区域是车宽方向内侧区域,

所述第2拍摄区域是车宽方向外侧区域,

所述图像控制单元被构成为:合成所述第1图像和所述第2图像,使得所述第1图像与所述第2图像以在左右方向并列的状态连续地显示。

6.如权利要求5所述的车辆外部监视装置,所述拍摄装置包括:配置在所述车辆的左侧的左侧拍摄装置;以及配置在所述车辆的右侧的右侧拍摄装置,由所述左侧拍摄装置得到的图像和由所述右侧拍摄装置得到的图像显示在不同的监视器或者单一的监视器上。

7.一种拍摄装置,设置在车辆外部监视装置中,所述车辆外部监视装置被构成为基于车辆外部的图像来监视该车辆外部,所述拍摄装置包括:拍摄元件,所述拍摄元件具有拍摄面;

第1成像光学系统,所述第1成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以第1拍摄倍率形成所述车辆外部的第1拍摄区域的第1图像;以及第2成像光学系统,所述第2成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以不同于所述第1拍摄倍率的第2拍摄倍率形成所述车辆外部的第2拍摄区域的第2图像,所述第1成像光学系统的光轴和所述第2成像光学系统的光轴分别相对于所述拍摄面的法线方向倾斜,并且所述拍摄装置还包括:

第1光学单元,所述第1光学单元设在所述第1成像光学系统与所述拍摄面之间的第1光路上,被构成为变更在所述第1光路上传播的光的传播方向;以及第2光学单元,所述第2光学单元设在所述第2成像光学系统与所述拍摄面之间的第2光路上,被构成为变更在所述第2光路上传播的光的传播方向。

8.如权利要求7所述的拍摄装置,

所述第1成像光学系统的焦距不同于所述第2成像光学系统的焦距。

9.如权利要求7或8所述的拍摄装置,

所述第1拍摄区域和所述第2拍摄区域相接触或者至少在一部分重复。

10.如权利要求7或8所述的拍摄装置,所述拍摄元件的拍摄面具有在水平方向或上下方向并列的第1区域和第2区域,所述第1成像光学系统与所述第1区域对置地配置,所述第2成像光学系统与所述第2区域对置地配置。

11.如权利要求7或8所述的拍摄装置,所述第1成像光学系统的光轴朝向与所述第2成像光学系统的光轴不同的方向。

说明书 :

车辆外部监视装置和拍摄装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于对汽车等车辆的外部进行监视的车辆外部监视装置和设于该外部监视装置的拍摄装置。

背景技术

[0002] 为了监视汽车的外部的后方至侧方区域,提出了如下的车辆外部监视装置:用拍摄装置来拍摄该区域,将拍摄的图像显示在车厢内的监视器上。通过配备该车辆外部监视装置,省略汽车的左右的侧视镜,在汽车的设计方面、或者在缓解汽车行驶时的空气阻力方面是有利的。专利文献1提出了如下技术:在汽车的前保险杠的左右两侧位置、或者设在左右前挡板上的转向灯透镜(侧转向信号灯)内,配设有对后方至侧方进行拍摄的照相机,将该照相机所拍摄的图像显示在设置于车厢内的驾驶座的监视器上。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2000-177483号公报
[0006] 专利文献2:日本特开2007-131162号公报

发明内容

[0007] 本发明欲解决的问题
[0008] 在专利文献1的技术中,由于配设在汽车左右的各照相机是使用单一的焦距的光学系统(透镜系统)的构造,因此拍摄区域(拍摄视角)是由光学系统决定的。即,如果是由视角小的光学系统构成的照相机,不能拍摄到汽车的后方至侧方的广大区域,会产生所谓的死角。另一方面,如果是由视角大的光学系统构成的照相机,在拍摄广大范围以消除死角方面是有效的,但由于监视的对象物、例如存在于本车周围的其他车辆被拍摄为小图像,因此在将拍摄的图像原样显示在监视器上时,难以鲜明地目视确认到其他车辆。特别是,在为了使照相机小型化而使用小型的拍摄元件时,由于构成拍摄面的像素数量受到限制,因此难以得到分辨率高的图像。
[0009] 因此,考虑并用视角大的照相机和视角小的照相机,但在该情况下,照相机的台数变多,难以配设到汽车上并且成为成本上升的主要原因。专利文献2提出了如下技术:对于1个拍摄元件配设有拍摄光轴方向不同的2个成像光学系统,通过利用这2个成像光学系统,用1个拍摄元件来拍摄分别不同的区域。在该专利文献2的技术中,能够不增加照相机台数就同时拍摄并监视多个(2个)不同的区域,但为了扩大拍摄视角,必须将2个拍摄区域设定为离开的状态,不能监视使2个拍摄区域连续的广大区域,难以避免死角。另外,即使这样扩大监视区域,由于拍摄元件的像素数量的限制,因此也不能提高分辨率,难以得到鲜明的图像,这与专利文献1相同。
[0010] 本发明的目的在于提供一种车辆外部监视装置和设于该车辆外部监视装置的拍摄装置,能够以连续的状态显示对不同的区域进行了拍摄的多个图像,并且将监视的对象物放大显示。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 根据本发明的第1技术方案,提供一种车辆外部监视装置,包括拍摄装置和图像控制单元,所述拍摄装置包括:拍摄元件,所述拍摄元件具有拍摄面;第1成像光学系统,所述第1成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以第1拍摄倍率形成车辆外部的第1拍摄区域的第1图像;以及第2成像光学系统,所述第2成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以不同于所述第1拍摄倍率的第2拍摄倍率形成所述车辆外部的第2拍摄区域的第2图像,所述图像控制单元被构成为:检测所述第1拍摄区域和所述第2拍摄区域,基于所检测的第1拍摄区域和第2拍摄区域,合成所述第1图像和所述第2图像使得所述第1图像与所述第2图像连续地显示,将所合成的图像显示在监视器上。
[0013] 根据本发明的第2技术方案,提供一种拍摄装置,设置在车辆外部监视装置中,所述车辆外部监视装置被构成为基于车辆外部的图像来监视该车辆外部,所述拍摄装置包括:拍摄元件,所述拍摄元件具有拍摄面;第1成像光学系统,所述第1成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以第1拍摄倍率形成所述车辆外部的第1拍摄区域的第1图像;以及第2成像光学系统,所述第2成像光学系统被构成为在所述拍摄面上以不同于所述第1拍摄倍率的第2拍摄倍率形成所述车辆外部的第2拍摄区域的第2图像。
[0014] 发明的效果
[0015] 根据本发明,将存在于本车的外部的其他车辆等对象物放大并拍摄,从而能够准确识别该对象物,并且能够避免在本车的外部的大区域中产生死角。这样,能够监视本车的周围的对象物,确保安全行驶。

附图说明

[0016] 图1是示出包括本发明的车辆外部监视装置的汽车的概念构成的平面图。
[0017] 图2是将左转向信号灯的一部分切开的立体图。
[0018] 图3是说明左照相机模块的内部构成的示意立体图和说明拍摄区域的光学系统的构成图。
[0019] 图4是示出汽车的外部区域的一个例子与长焦透镜系统及广角透镜系统的拍摄区域的关系的示意图。
[0020] 图5是拍摄了图4的外部区域的图像及其显示图像。
[0021] 图6是照相机模块的透镜系统的变形例的光学系统的构成图。
[0022] 图7是左照相机模块的其他实施方式的示意立体图。
[0023] 图8是示出汽车的外部区域的一个例子与长焦透镜系统及广角透镜系统的拍摄区域的关系的示意图。
[0024] 图9是拍摄了图8的外部区域的图像及其显示图像。
[0025] 图10是左照相机模块的又一其他实施方式的示意立体图。
[0026] 图11是照相机模块的透镜系统的变形例的光学系统的构成图。

具体实施方式

[0027] 接下来,参照附图说明本发明的实施方式。图1是将本发明构成为车辆外部监视装置的实施方式的概要图,该车辆外部监视装置取代设在汽车上的左右的侧视镜,对汽车左右的后方至侧方区域(以下称作后侧方区域)进行拍摄,将拍摄的图像显示在监视器上。在汽车CAR左右的前挡板上配设有左侧转向信号灯L-TSL和右侧转向信号灯R-TSL。这些侧转向信号灯L-TSL、R-TSL在接收来自驾驶座等的转向信号而被设置为点灯状态时闪烁,显示汽车的行进方向。这些侧转向信号灯也被用作危险警示灯。
[0028] 在所述各侧转向信号灯L-TSL、R-TSL的灯壳内装入有小型的照相机模块1L(左侧拍摄装置)和照相机模块1R(右侧拍摄装置),利用该照相机模块1L、1R,能对图1的附图标记θL、θR所示的该汽车CAR的后侧方区域进行拍摄。此处,装入在汽车右侧的侧转向信号灯R-TSL中的右照相机模块1R对该汽车CAR的右侧的后侧方角度区域θR进行拍摄,装入在左侧的侧转向信号灯L-TSL中的左照相机模块1L对该汽车CAR的左侧的后侧方角度区域θL进行拍摄。
[0029] 在所述汽车CAR的车厢内的前围板上配设有监视器,显示用上述左右照相机模块1R、1L拍摄的图像。此处,右监视器3R和左监视器3L左右并列地配设在前围板的与驾驶座对面的位置。而且,为了利用上述左右监视器3L、3R进行显示,在所述汽车CAR中装备有作为图像控制单元的图像ECU(电子控制单元)2,将用上述左右照相机模块1L、1R拍摄的图像在该图像ECU2中进行图像处理,显示在左右的监视器3L、3R上。
[0030] 在本实施方式中,将用右照相机模块1R拍摄的图像显示在右监视器3R上,将用左照相机模块1L拍摄的图像显示在左监视器3L上。在后描述该显示的形态,由此,驾驶者通过观察左右的监视器3L、3R的图像,能够与以往的利用左右侧视镜来监视汽车后侧方的情况同样地进行监视。所以,该汽车CAR不包括侧视镜。
[0031] 图2是将所述汽车CAR的左侧的侧转向信号灯L-TSL的一部分切开的立体图。该左侧转向信号灯L-TSL由底座41和圆顶状的透光盖42来构成灯壳4,该底座41固定在汽车CAR的车身BD(此处为左前挡板)上,该透光盖42以覆盖该底座41的作为内表面的面的方式盖住并被固定于该底座41。在该灯壳4内的所述底座41的内表面搭载有灯泡(小型灯泡)或者LED(发光二极管),作为光源40。此处,搭载有离散型的LED40。另外,在所述灯壳4内的汽车CAR的后方侧的位置内装有将拍摄光轴朝向后方侧的左照相机模块1L,被所述底座41的内表面支承。并且,在所述灯壳4内内装有遮光板43,使得从所述光源(LED)40射出的光不会绕进到照相机模块1L并对拍摄的图像产生不利影响。
[0032] 所述灯壳4的透光盖42由透光树脂形成,所述左照相机模块1L的后方侧的区域被构成为光不会折射或扩散的透明的透明部,其他区域形成有光学阶梯作为发光面,用于将从所述光源40射出的光向所需的区域折射或扩散。此外,该发光面也可以将透光盖42着色为茶色等。所述右侧转向信号灯R-TSL被构成为与其对称。
[0033] 图3(a)是说明所述左照相机模块1L的内部构造的示意构成图。具有照相机体部11和透镜镜筒12,在照相机体部11内内装有1个拍摄元件13,在透镜镜筒12内内装有透镜系统14。所述拍摄元件13由CCD拍摄元件或者CMOS拍摄元件等半导体拍摄元件构成。该拍摄元件
13省略详细说明,具有许多拍摄像素排列为矩阵状的拍摄面,通过用各拍摄像素接收由所述透镜系统14成像在拍摄面上的对象物的光学像,从而对该对象物进行拍摄。所述拍摄元件13的拍摄面被形成为预定横纵尺寸比率的横向长的长方形,该拍摄面的朝向与所述透镜镜筒12的筒轴方向、即所述透镜系统14的拍摄光轴大致垂直。
[0034] 所述透镜镜筒12内的透镜系统14包括第1透镜系统14t(第1成像光学系统)和第2透镜系统14w(第2成像光学系统),此处,第1透镜系统14t和第2透镜系统14w各自的拍摄光轴(通过透镜系统的中心的光轴)Ot、Ow与汽车CAR的后方相比略朝向车宽方向的外侧。这些第1透镜系统14t和第2透镜系统14w在车宽方向并列配置,分别被构成为在所述拍摄元件13的拍摄面的不同区域将光学像成像。此处,第1透镜系统14t与第2透镜系统14w相比配置在汽车CAR的车宽方向的内侧、即靠近车身BD的一侧,第2透镜系统14w配置在其外侧。此外,图示的各透镜系统是指将单一的透镜(单体透镜)或者多个透镜结合的透镜组。
[0035] 而且,由所述第1透镜系统14t成像的光学像在所述拍摄元件13的拍摄面的车宽方向内侧的大致1/2的第1区域13t被成像并被拍摄。另外,由所述第2透镜系统14w成像的光学像在所述拍摄元件13的拍摄面的车宽方向外侧的大致1/2的第2区域13w被成像并被拍摄。由此,所述拍摄元件13能对由第1透镜系统14t和第2透镜系统14w分别成像的光学像进行同时拍摄。
[0036] 图3(b)是用于说明所述拍摄元件13和第1和第2透镜系统14t、14w的光学系统的平面构成图。所述第1透镜系统14t和第2透镜系统14w的基本构成大致相同,但第1透镜系统14t的焦距被设计为比第2透镜系统14w的焦距长。所以,以下将第1透镜系统14t称为长焦(tele)透镜系统,将第2透镜系统14w称为广角(wide)透镜系统。
[0037] 一般而言,由透镜系统拍摄时的拍摄视角是根据该透镜系统的焦距和拍摄面的尺寸来决定的,但在本实施方式中,由于将拍摄元件13的拍摄面左右2分的第1区域13t和第2区域13w的左右方向的尺寸大致相同,因此,长焦透镜系统14t的拍摄视角θt比广角透镜系统14w的拍摄视角θw小。例如,长焦透镜系统14t的拍摄视角θt约为30°,广角透镜系统14w的拍摄视角θw约为70°。此外,在本实施方式中,由于各透镜系统14t、14w的光轴Ot、Ow相对于各拍摄面13t、13w的中心向车宽方向外侧偏移,因此,各透镜系统14t、14w的拍摄视角θt、θw为与车宽方向的内侧相比外侧的角度大的视角。长焦透镜系统14t与第1区域13t对置地配置,并且广角透镜系统14w与第2区域13w对置地配置。
[0038] 另外,由于长焦透镜系统14t的焦距比广角透镜系统14w的焦距长,因此,长焦透镜系统14t的第1拍摄倍率比广角透镜系统14w的第2拍摄倍率大。并且,由于长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的拍摄面的第1区域13t和第2区域13w在左右方向并列,因此长焦透镜系统14t的拍摄区域和广角透镜系统14w的拍摄区域在一部分重叠。另外,将这些长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w合并的照相机模块1L的整体的拍摄视角为图1所示的视角θL。对于右照相机模块1R也一样。
[0039] 图1所示的所述图像ECU2能够对用拍摄元件13拍摄的图像进行图像处理,例如放大、缩小、失真校正、剪裁、合成等处理。此处,放大、缩小也包含将图像的纵向尺寸和横向尺寸独立地放大、缩小,即,使图像的横纵向尺寸比变化的处理。由于这样的图像处理能够由软件(程序)实现,因此此处省略该软件相关的具体说明。
[0040] 接下来,说明本实施方式的车辆外部监视装置所进行的监视器3R、3L的显示动作。图4示出在本车CAR的后方存在行驶在本行车线中的后续车CAR1、且在左侧行车线中存在并行车CAR2和后方车CAR3的状况下,从本车观察左后方时的状况。在该状况下,用左照相机模块1L进行拍摄时,附图标记AT所示的区域(第1拍摄区域)被长焦透镜系统14t和拍摄元件13拍摄,附图标记AW所示的区域(第2拍摄区域)被广角透镜系统14w和拍摄元件13拍摄。顺便指出,SM的区域是在假定为在汽车上设置有左侧视镜的情况下,能够用该左侧视镜来目视的区域。
[0041] 图5(a)和(b)是用长焦透镜系统14t对区域AT进行了拍摄的图像(以下称作长焦图像AT)、和用广角透镜系统14w对区域AW进行了拍摄的图像(以下称作广角图像AW),为了分别显示在监视器3L上而左右颠倒。长焦图像AT(第1图像)是本车CAR的后方区域的图像,比用左侧视镜目视的区域小,是以后续车CAR1和后方车CAR3放大的状态拍摄的。广角图像AW(第2图像)是本车CAR的后侧方的大区域的图像,拍摄区域能够将比用左侧视镜目视的区域大的区域进行拍摄,后续车CAR1和并行车CAR2和后方车CAR3都被拍摄。
[0042] 图像ECU2分别读入这些图像时,对于长焦图像AT和广角图像AW分别进行图像识别,检测两个图像被重复拍摄的部分即重复部,即在两个图像AT、AW中都被拍摄的共通图像。然后,将该共通图像从一个图像删除。此处,从拍摄视角大的广角图像AW删除共通图像。此时,与共通图像相比进一步在车宽方向的内侧区域被拍摄的图像由于被右照相机模块1R拍摄的可能性大,因此也可以与该共通图像一起被删除。另外,关于共通图像,遍及其上下方的全部区域进行删除。在这个例子中,图5(a)的广角图像AW删除由虚线包围的区域。
[0043] 此外,实际上长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的光轴和拍摄视角是预先设定的,可以预先知晓两个透镜系统重叠的拍摄区域、即本发明的重复部。所以,也可以不进行这样的共通图像的检测和删除,最初仅选择用各透镜系统拍摄的图像中两个透镜系统不会重叠的图像。
[0044] 而且,如图5(c)所示,ECU2将长焦图像AT、删除共通图像而得到的广角图像AW在左右方向并列地显示在左监视器3L上。在该左监视器3L中,在显示面的大致右半部区域显示长焦图像AT,在左半部区域显示广角图像AW。在此时显示的广角图像AW中,由于删除了与长焦图像AT的共通图像,另外,两个图像AT、AW在左右方向并列,而且两个图像以连续的状态显示,因此能够用长焦图像AT和广角图像AW以没有死角的连续状态显示本车的后侧方的广大区域,能够对该后侧方区域进行适当的监视。
[0045] 另外,在该左监视器3L的显示中,由于在通常的侧视镜中被目视为小尺寸的后续车CAR1、后方车CAR3利用长焦图像AT而作为倍率高的图像被拍摄并且被显示,因此,能够将这些后续车CAR1、后方车CAR3作为放大的分辨率高的图像进行观察,能够进行准确的监视。另一方面,对于在通常的侧视镜中产生死角的侧方区域,由于利用广角图像AW作为广角度的图像进行显示,因此能够观察存在于本车附近的并行车CAR2,不会产生死角地进行监视。
对于右照相机模块1R和右监视器3R也一样,但左右方向与此相反。另外,在右监视器3R中,特别能够监视存在于右侧方区域的对面车。
[0046] 此处,在上述实施方式的监视器的长焦图像和广角图像的显示形态下,由于长焦图像和广角图像的拍摄倍率不同,因此有时监视者会产生不协调感。因此,也可以例如利用监视监视器的人的操作来适当调整长焦图像或者广角图像的显示倍率。即,对于广角图像提高显示倍率,以接近长焦图像的拍摄倍率的大小来显示广角图像。或者,对于长焦图像减小显示倍率,以接近广角图像的拍摄倍率的大小缩小来显示长焦图像。
[0047] 通过这样,能够在缓和了长焦图像与广角图像的倍率的差异的状态下显示在监视器上,消除拍摄倍率的差异为主要原因的不协调感。例如,在认为需要以大图像来准确观察包含后续车的其他车时,如前者所示将广角图像放大显示。另外,在认为需要观察本车的后侧方的大范围时,如后者所示将长焦图像缩小显示。
[0048] 图6是照相机模块的变形例的示意构成图,与图3(b)同样是左照相机模块1L的一个例子。在图6(a)中,长焦透镜系统14t是利用了1个主透镜L1的一侧区域的构成,是广角透镜系统14w利用该主透镜L1的另一侧区域、并将其与副透镜L2组合的构成。另外,由于长焦透镜系统14t的焦距比广角透镜系统14w的焦距长,因此,长焦透镜系统14t的拍摄倍率比广角透镜系统14w的拍摄倍率大。另一方面,广角透镜系统14w的拍摄视角比长焦透镜系统14t的拍摄视角大。
[0049] 在图6(b)中,使用非球面透镜作为与图6(a)的主透镜L1组合的副透镜L3。在该非球面透镜中,透镜面的一侧是双凸透镜,透镜面的另一侧为单凸透镜。是如下构成:在长焦透镜系统14t中利用副透镜L3的单凸透镜区域,在广角透镜系统14w中利用副透镜L3的双凸透镜区域。由此,由于长焦透镜系统14t的焦距比广角透镜系统14w的焦距长,因此与长焦透镜系统14t的拍摄视角相比,将广角透镜系统14w的拍摄视角增大。
[0050] 顺便提及,由于本发明所涉及的车辆外部监视装置的照相机模块用于监视存在于汽车的后侧方区域的本车周围的其他车、行人等,因此,优选的是,与扩大上下方向的拍摄视角相比,扩大左右方向的拍摄视角。图7是以这样的目的构成的实施方式的照相机模块1L的示意立体图,构成为:将长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w相对于拍摄元件13的拍摄面上下配置,并且,对于横向长的长方形的拍摄元件13的拍摄面,由长焦透镜系统14t成像的光学像在该拍摄面的下侧的大致1/2的第1区域13t被拍摄,由广角透镜系统14w成像的光学像在该拍摄面的上侧的大致1/2的第2区域13w被拍摄。
[0051] 在该构成中,在对图8所示的本车的后侧方的状况进行拍摄时,如该图的点划线所示,横向长的接近扁平的区域AT、AW分别被拍摄为长焦图像、广角图像。SM是侧视镜的目视区域。由此,能够将长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的左右方向(水平方向)的拍摄视角放大,从汽车的后方起拍摄侧方的极大的区域。
[0052] 即,图9(a)是用广角透镜系统14w拍摄的广角图像AW,图9(b)是长焦透镜系统14t拍摄的长焦图像AT,为了都显示在监视器上而左右颠倒。广角图像AW能够将比侧视镜的目视区域SM宽很多的区域进行拍摄,长焦图像AT能够拍摄为将包含侧视镜的目视区域SM的区域放大了的图像。所以,通过将这些广角图像AW和长焦图像AT在图像ECU2中与上述实施方式的情况同样合成,并将合成图像显示在左监视器3L上,从而能够如图9(c)所示,显示本车的左侧的后侧方的大区域。但是,在该情况下,由于监视器的左右方向的尺寸的原因,将长焦图像AT和广角图像AW分别在左右方向缩小。因此,显示的图像中的其他车会以变形的状态显示,但由于显示倍率、显示区域维持原样,因此能够以没有死角的连续的状态来显示本车的后侧方的大区域,能够对后侧方区域进行适当的监视。
[0053] 即使在这样将长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w上下配置的情况下,如果能使长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的焦距不同,且由此使各透镜系统的拍摄视角和拍摄倍率不同,则各透镜系统就能采用与图示的构成为同样的透镜构成。
[0054] 在上述实施方式的照相机模块1L中,将透镜镜筒12朝向汽车的后方时,照相机体部11内的拍摄元件13的拍摄面朝向汽车的后方。因此,如图2所示,内装有照相机模块1L的灯壳4的车宽方向的尺寸需要比照相机模块1L的左右方向的尺寸、即拍摄元件13的左右方向的尺寸大。为了减小该灯壳4的尺寸,下面的实施方式的照相机模块的构成为:拍摄元件的拍摄面的朝向与透镜镜筒的筒轴大致平行。
[0055] 图10是该照相机模块1L的示意立体图。长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的各光轴Ot、Ow朝向汽车的大致前后方向,但拍摄元件13的拍摄面13t、13w朝向汽车的车宽方向。这样,各光轴Ot、Ow分别相对于拍摄面13t、13w的法线方向倾斜。而且,在长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的各光轴Ot、Ow上分别设有光反射用的反射镜15t(第1光学单元)和反射镜15w(第2光学单元)。特别是,反射镜15t设在长焦透镜系统14t与拍摄面13t之间的第
1光路上,被构成为使在该第1光路上传播的光的传播方向变更。反射镜15w设在广角透镜系统14w与拍摄面13w之间的第2光路上,被构成为使在该第2光路上传播的光的传播方向变更。
[0056] 利用该构成,在将照相机模块搭载于汽车时,由于拍摄元件13的拍摄面沿着汽车的前后方向配置,因此能够设置降低了车宽方向的尺寸的薄型的照相机模块1L。所以,如图2所示,能够降低内装有照相机模块1L的侧转向信号灯L-TSL的灯壳4的车宽方向的尺寸,实现该侧转向信号灯L-TSL的薄型化。这样,能够降低汽车的车身的车宽方向的尺寸。
[0057] 图11是图10所示的照相机模块的变形例的光学系统的构成图。在图11(a)中,通过使分别配设在透镜系统14t、14w中的各反射镜15t、15w的反射面的角度位置不同,从而使长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的光轴Ot、Ow的方向不同。即,通过使设在广角透镜系统14w中的反射镜15w的相对于车宽方向的角度位置,比设在长焦透镜系统14t中的反射镜15t的相对于车宽方向的角度位置大,从而将广角透镜系统14w的光轴Ow与长焦透镜系统14t的光轴Ot相比朝向车宽方向外侧。
[0058] 由此,能够将拍摄视角大的广角透镜系统14w的拍摄区域进一步拓宽到汽车的侧方区域。另外,能够降低长焦透镜系统14t的拍摄区域和广角透镜系统14w的拍摄区域的重叠区域,将作为照相机模块整体的拍摄区域扩大很多。
[0059] 图11(b)将配设在长焦透镜系统14t中的反射镜替换为直角棱镜16t,将该直角棱镜16t的斜面构成为反射面。在该构成中,通过适当调整反射镜15w和直角棱镜16t的反射面的角度位置,从而使长焦透镜系统14t和广角透镜系统14w的拍摄光轴Ot、Ow的方向不同。
[0060] 另外,在将拍摄元件13的拍摄面朝向汽车的车宽方向的照相机模块中,也可以将拍摄面上下分割并对由长焦透镜系统和广角透镜系统成像的光学像进行拍摄。在该情况下,将长焦透镜系统和广角透镜系统在上下方向配设。
[0061] 在以上的实施方式中,说明了被构成为配设在汽车的车身的左右面、并从该汽车的左右的后方起对侧方的区域进行拍摄的照相机模块的一个例子,但也可以采用被构成为配设在汽车的车身后部、并遍及左右的大区域地对该汽车的后方进行拍摄的拍摄装置。在该情况下,用焦距长的长焦透镜系统拍摄正后的区域,用焦距短的广角透镜系统拍摄后方的左右大的区域。由此,通过将在本车的正后行驶的后续车辆拍摄得大,从而能够进行追尾防止等监视,并且能够可靠地监视在本车的单侧或者两侧行驶并存在于侧视镜的死角的车辆。
[0062] 在上述实施方式中,示出了将用第1透镜系统(长焦透镜系统)和第2透镜系统(广角透镜系统)拍摄的各图像在左右方向连续地合成的例子,但根据监视的外部的状况,也可以用第1透镜系统和第2透镜系统拍摄上下的不同区域。在该情况下,图像控制单元也可以将各图像在上下方向连续地合成并显示在监视器上。
[0063] 本发明的设在车辆外部监视装置的拍摄装置中的成像光学系统不限于实施方式所记载的仅由单一透镜或多个透镜构成的透镜系统。例如,拍摄装置的成像光学系统可以是包含具有成像功能的反射镜、其他上述的反射镜、棱镜等光学元件的光学系统。另外,成像光学系统不限于实施方式的2个,也可以是3个以上。在该情况下,能够合成全部3个图像、或者选择任意2个以上的图像来合成并显示在监视器上。并且,在将多个图像合成为连续的图像时,不需要一定删除所有的共通图像,只要是在显示在监视器上的图像不会产生不协调感的程度即可,共通图像的一部分也可以以重复的状态合成。
[0064] 另外,在实施方式中,在1个图像ECU中将用左右照相机模块拍摄的图像显示在左右的监视器上,但也可以在左右的监视器中分别内置独立的图像ECU,将用左右的照相机模块拍摄的各图像在各图像ECU中分别独立进行图像处理并显示在各监视器上。
[0065] 并且,也可以用1个监视器来构成监视器,在该监视器的显示面并列显示用左右的照相机模块拍摄的图像。
[0066] 作为构成本申请的记载的一部分的内容,引用了2014年5月29日提出的日本专利申请2014-110738和2014年5月29日提出的日本专利申请2014-110739的内容。
[0067] 产业上的利用可能性
[0068] 本发明能够利用于对车辆的外部的大区域进行拍摄并进行监视的车辆外部监视装置。