JP2004136761A

JP2004136761A - インナミラー

Info

Publication number: JP2004136761A
Application number: JP2002302714A
Authority: JP
Inventors: Bunji Inagaki; 稲垣　　文治; Hiromitsu Mizuno; 水野　　博光
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】適切な反射率により防眩効果が得られ、しかも、外乱による影響が小さい安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる撮像装置を内蔵したインナミラーを提供する。
【解決手段】インナミラー１０では、フィルター２６に入射する可視光領域Ｙの波長の光は、減光されて反射される。一方で、赤外線カメラ２０のレンズ２２の前面部においては、フィルター３０が設けられている。このため、フィルター２６を再び透過した赤外光領域Ｚの波長の光がフィルター３０に入射すると、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光だけが透過する。これにより、赤外線カメラ２０のレンズ２２には、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光だけが入射するので、外乱による影響が小さくコントラストが顕著で安定した画像を得ることができる。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に適用されるインナミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両運転者を撮影し、得られた画像を処理して運転者の居眠り状態や脇見状態などを検出する監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、車室内の助手席左上の角に発光素子及びＣＣＤ撮像素子を設け、車両運転者を撮影して得られた画像から運転者の３次元位置を検出する技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、車室内の助手席左上の角などに監視装置が設けられた場合には、車両運転者の体格やシートポジションに関係なく常に車両運転者を撮影するためにカメラ位置をその都度運転者に合わせて調整するか、撮像系レンズの画角を広くする必要がある。カメラ位置をその都度調節するのは煩雑であり、正確に運転者を撮影できない恐れがある。また、撮像系レンズの画角を広くすると、相対的に運転者の目部分の画像領域が小さくなり、運転者の視線方向の判定や開眼しているか閉眼しているかの判定が困難になるといった問題があった。
【０００４】
このため、車両のインナミラーにＣＣＤカメラや赤外ＬＥＤ等が併設されたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
特許文献２のインナミラーによれば、インナミラー内部にＣＣＤカメラを設けると共に、インナーミラー外部に赤外ＬＥＤを突出して設けることで、運転者がシートに座りインナミラーを調節すると自動的にＣＣＤカメラの光軸が調整される。これにより、運転者の体格やシートポジションによらず、運転者を確実に撮影することができるので、後段の画像処理が容易となり、運転者の状態を高精度に検出することが可能となる。さらに、可視光以外の光、例えば赤外光を照射することで、夜間やトンネル内などでも運転者を撮影することができる。
【０００６】
ところで、赤外ＬＥＤ等の発光部が、ＣＣＤカメラと共にインナミラーの内部に設置されれば、赤外ＬＥＤ等がインナミラー外部に突出して設けられている場合に比べて、運転者の視界が良好になるが、赤外ＬＥＤから照射された赤外光がフィルターを透過する必要があるため、赤外光を高透過するフィルターが好ましい。
【０００７】
しかしながら、運転中の運転者の顔面には、様々な光（太陽光、対向車のライトの光などの外乱）が刻々と変化しながら照射され、その変化する光に対応して運転者の顔面にできる例えば影の部分のコントラストも変化することになる。このため、ＣＣＤカメラの画像を安定させることが困難となり、鮮明な画像が得られないという問題がある。
【０００８】
そこで、赤外光の投光が必要であり、ＣＣＤカメラや赤外ＬＥＤを内蔵するインナミラーにおいては、ＣＣＤカメラに対応する所定の範囲内の波長の赤外光のみを高透過するフィルターを用いることが好ましい。
【０００９】
しかしながら、ＣＣＤカメラに対応する所定の範囲内の波長の赤外光のみが高透過されるフィルターは、可視光領域の波長の光の反射率が高くなるために、インナミラー用のフィルターとして用いられると、後方光を受けた場合には、反射光が運転者とって眩しい光になるといった問題がある。
【００１０】
また、前記所定の範囲内の波長の赤外光のみが高透過されるフィルターを得るには、フィルターの全体に多層の蒸着膜を形成する必要があるが、インナーミラー程度の大きさがあると、フィルターの全体に渡って均一な膜を多層に蒸着することは難しく、膜の厚さにバラツキが生じるなど不良品が発生しやすい。このため、生産の歩留まりが悪くなり、不良品を廃却する必要も生ずるため、全体としてフィルターのコストが高くなるといった問題もある。
【００１１】
一方で、従来からインナミラー用のフィルターとしては、防眩効果の有るものが用いられている。例えば、可視光領域での反射率が５０％程度（透過率が５０％程度）の分光特性を有するフィルターが用いられている。すなわち、可視光領域においては、フィルターに照射された可視光が５０％程度透過されて、残りの５０％程度が反射されるので、後方光を受けた場合でも運転者は眩しくない。しかし、赤外光領域においては、ＣＣＤカメラに適さない波長の赤外光も透過されてしまう。
【００１２】
以上述べたように、インナーミラー内部にＣＣＤカメラ等の撮像装置と赤外ＬＥＤ等の発光部とを併設する場合には、フィルターの分光特性において、可視光の反射率が５０％程度に抑えられ、一方で、撮像装置に対応する所定の範囲内の波長の赤外光の透過率が高くされることが好ましいが、その両立が難しいという問題が有る。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭６０−１６８００４号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３１６５３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、適切な反射率により防眩効果が得られ、しかも、外乱による影響が小さい安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる撮像装置を内蔵したインナミラーを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係るインナミラーは、ハウジングの開口側の全面に渡って設けられ、可視光領域の波長の光の透過率と反射率とが同程度で、赤外光領域の波長の光の透過率が高い第１のフィルターと、前記第１のフィルターの裏面側の前記ハウジング内部に設けられ、前記第１のフィルターの前面側に向いたレンズを有する撮像装置と、前記第１のフィルターの裏面側の前記ハウジング内部に設けられ、前記赤外光領域の波長の光を前記第１のフィルターの前面側へ向けて照射する発光部と、前記第１のフィルターと前記撮像装置のレンズとの間に設けられ、少なくとも前面側から入射する前記赤外光領域の波長の光のうち前記撮像装置に対応する所定の範囲内のものを透過する第２のフィルターと、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１記載のインナミラーでは、第１のフィルターにおいて、可視光領域の波長の光の透過率と反射率とが同程度とされているので、第１のフィルターの前面側から可視光領域の波長の光が入射すると、この可視光領域の波長の光のうち、およそ半分が第１のフィルターを透過して、残りの半分が反射される。すなわち、第１のフィルターに入射する可視光領域の波長の光は、減光されて反射される。したがって、例えば、第１のフィルターの前面側が車両運転者の方向に向けられていれば、第１のフィルターにより減光されて反射された可視光領域の波長の光によって、車両運転者が後方を確認できる。車両運転者が、車両後方から強い光を受けた場合でも、第１のフィルターにより反射光が減光されるので、車両運転者にとっては眩しくない光となる。
【００１７】
一方で、第１のフィルターは赤外光領域の波長の光の透過率が高いので、発光部から第１のフィルターの前面側へ向けて照射された赤外光領域の波長の光は、第１のフィルターの裏面側から前面側へ透過して、車両運転者を照射する。　そして、車両運転者で反射された赤外光領域の波長の光は、第１のフィルターの前面側から裏面側へ再び透過する。
【００１８】
ここで、第１のフィルターと撮像装置のレンズとの間には、第２のフィルターが設けられている。このため、撮像装置のレンズの前面部においては、第１のフィルターの前面側から裏面側へ再び透過した前記赤外光領域の波長の光が、第２のフィルターの前面側に入射すると、撮像装置に対応する所定の範囲内のものだけが透過する。すなわち、撮像装置に対応しない波長の赤外光は反射され、撮像装置に対応する所定の範囲内の波長の赤外光が透過されて、撮像装置のレンズに入射する。これにより、外乱による影響が少ない安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる。
【００１９】
また、第２のフィルターは、撮像装置のレンズの前面を被覆する程度の小型とすることができる。そのため、第２のフィルターに多層の蒸着膜を均一に施すことが容易となり、生産性が向上する。
【００２０】
このように、請求項１記載のインナミラーでは、適切な反射率により防眩効果が得られ、しかも、内蔵した撮像装置により、外乱による影響が少ない安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施の形態に係るインナミラー１０が分解斜視図により示されている。図２には、インナミラー１０の主要部が断面図により示されている。なお、各図において矢印Ａは基本的に略同一方向を示す。
【００２２】
図１に示すように、インナミラー１０は、ハウジング１２を備えている。ハウジング１２は底壁と周壁とを有する略矩形皿形状とされ、前面側（図１の矢印Ａ側）が開口されている。
【００２３】
ハウジング１２の裏面側（図１の矢印Ａと反対側）の底壁の長手方向中央部には、ステー１４が設けられている。ステー１４によってハウジング１２が、車室内の天井等に固定されるようになっている。
【００２４】
ハウジング１２の開口部分には、略矩形平板状の基板１６が設けられている。基板１６はハウジング１２の開口部分に嵌め込まれ、ハウジング内部に突設された支持部材により支持される。基板１６の裏面側は、ハウジング１２に被覆されている。
【００２５】
基板１６の長手方向一側（図１において右側）には、貫通孔部１８が設けられている。貫通孔部１８は、基板１６が厚さ方向に貫通した円形状の孔である。
【００２６】
基盤１６の裏面側には、撮像装置となる赤外線カメラ２０が設けられている。赤外線カメラ２０は、ハウジング１２と基板１６により被覆されてハウジング１２の内部にある。
【００２７】
赤外線カメラ２０はレンズ２２を有しており、レンズ２２は貫通孔部１８と同心状にある。レンズ２２が貫通孔部１８から前面側に露出するようになっている。
【００２８】
基板１６の前面側には、基板１６の長手方向において、貫通孔部１８の両隣に、赤外ＬＥＤ２４が設けられている。赤外ＬＥＤ２４は、発光部であり、赤外光を前面側に向けて照射する。赤外ＬＥＤ２４により、夜間やトンネル内においても撮影が可能となる。
【００２９】
基盤１６の前面側には、第１のフィルターとされる略矩形平板状のフィルター２６が設けられている。フィルター２６により、基板１６の前面側及び赤外ＬＥＤ２４が被覆されており、赤外ＬＥＤ２４はフィルター２６の裏面側のハウジング１２内部にある。
【００３０】
図３には、本実施の形態に係るインナミラー１０を構成するフィルター２６の、照射光の波長を変化させた場合の反射率Ｒと透過率Ｔとの変化が線図により示されており、実線が透過率Ｔを示し、一点鎖線が反射率Ｒを示す。
【００３１】
図３に示すように、フィルター２６の分光特性は、可視光領域Ｙの波長の光の透過率Ｔと反射率Ｒとが共に５０％と同程度で、赤外光領域Ｚの波長の光の透過率Ｔが高い（反射率Ｒが低い）。すなわち、フィルター２６に入射する光は、可視光領域の波長の光が減光されて反射され、赤外光領域の波長の光が高透過される。
【００３２】
フィルター２６の前面側には、カバー２８が設けられている。カバー２８は底壁と周壁とを有する略矩形形状とされ、底壁の中央部が部分的に開口された枠状であり、ハウジング１２の開口縁部に固定される。カバー２８により、フィルター２６の外縁部が保持され、カバー２８の開口部分からフィルター２６の前面側が露出するようになっている。
【００３３】
図２に示すように、基板１６とフィルター２６との間には、第２のフィルターとされるフィルター３０が設けられている。フィルター３０は、貫通孔部１８の孔径より僅かに大きな円周を有する円板状であり、貫通孔部１８と同心状にあって、フィルター２６に貼り付けられている。フィルター３０によって、赤外線カメラ２０のレンズ２２の前面側が被覆されている。
【００３４】
図４には、本実施の形態に係るインナミラー１０を構成するフィルター３０の、照射光の波長を変化させた場合の反射率Ｒと透過率Ｔとの変化が線図により示されており、実線が透過率Ｔを示し、一点鎖線が反射率Ｒを示す。
【００３５】
図４に示すように、フィルター３０の分光特性は、可視光領域Ｙの波長の光の透過率Ｔが低い（反射率Ｒが高い）。そして、赤外光領域Ｚにおいては、赤外線カメラ２０に対応した範囲Ｘ内の波長の赤外光（具体的には波長が８５０ｎｍ〜９５０ｎｍの範囲内の光）の透過率Ｔが高く（反射率Ｒが低く）、範囲Ｘ外の波長の赤外光の透過率Ｔが低い（反射率Ｒが高い）。すなわち、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光だけがフィルター３０を透過する。
【００３６】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３７】
上記構成のインナミラー１０では、フィルター２６において、可視光領域Ｙの波長の光の透過率Ｔと反射率Ｒとが共に５０％と同程度とされているので、フィルター２６の前面側から可視光領域Ｙの波長の光が入射すると、この可視光領域Ｙの波長の光のうち、およそ半分がフィルター２６を透過して、残りの半分が反射される。すなわち、フィルター２６に入射する可視光領域Ｙの波長の光は、減光されて反射される。したがって、例えば、フィルター２６の前面側が車両運転者の方向に向けられていれば、フィルター２６により減光されて反射された可視光領域Ｙの波長の光によって、車両運転者が後方を確認できる。車両運転者が、車両後方から強い光を受けた場合でも、フィルター２６により反射光が減光されるので、車両運転者にとっては眩しくない光となる。
【００３８】
一方で、フィルター２６は赤外光領域Ｚの波長の光の透過率Ｔが高いので、赤外ＬＥＤ２４からフィルター２６の前面側へ向けて照射された赤外光領域Ｚの波長の光は、フィルター２６の裏面側から前面側へ透過して、車両運転者を照射する。そして、車両運転者で反射された赤外光領域Ｚの波長の光は、フィルター２６の前面側から裏面側へ再び透過する。
【００３９】
ここで、赤外線カメラ２０のレンズ２２の前面部においては、フィルター２６にフィルター３０が貼り付けられて設けられている。このため、フィルター２６を再び透過した赤外光領域Ｚの波長の光がフィルター３０に入射すると、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光だけが透過する。すなわち、レンズ２２の前面部においては、フィルター２６の分光特性とフィルター３０の分光特性とを、合成した分光特性を有するフィルターが設けられていることになる。すなわち、図５に示すように、可視光領域Ｙの波長の光の透過率Ｔと反射率Ｒとが共に５０％と同程度で、赤外光領域Ｚにおいては、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光の透過率Ｔが高く（反射率Ｒが低く）、範囲Ｘ外の波長の赤外光の透過率Ｔが低い（反射率Ｒが高い）フィルターである。
【００４０】
これにより、赤外線カメラ２０のレンズ２２には、赤外線カメラ２０に対応する範囲Ｘ内の波長の赤外光だけが入射するので、外乱による影響が少ない安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる。
【００４１】
また、フィルター３０は、赤外線カメラ２０のレンズ２２の前面部を被覆する程度の小型とすることができる。そのため、フィルター３０に多層の蒸着膜を均一に施すことが容易となり、生産性が向上する。
【００４２】
このように、上記構成のインナミラー１０では、適切な反射率により防眩効果が得られ、しかも、内蔵した赤外線カメラ２０により、外乱による影響が少ない安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる。
【００４３】
なお、本発明は上記の実施の形態に限られるものではなく、種々の形態が可能である。例えば上記実施の形態においては、フィルター３０が円板状とされているが、本発明はこれに限定されず、第２のフィルターは撮像装置のレンズを被覆できるものであればよく、形状は問わない。
【００４４】
また、フィルター３０は貫通孔部１８と同心状にフィルター２６に貼り付けられて設けられているが、本発明はこれに限定されず、第２のフィルターは基板の貫通孔部に嵌合して設けられてもよいし、レンズの前面部に撮像装置と一体に設けられてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインナミラーによれば、適切な反射率により防眩効果が得られ、しかも、内蔵した撮像装置により、外乱による影響が少ない安定した画像を得ることができ、コントラストが顕著に現れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るインナミラーを示す分解斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るインナミラーの主要部を示す断面図である。
【図３】本実施の形態に係るインナミラーを構成する第１のフィルターの、反射率と透過率の変化特性を示す線図である。
【図４】本実施の形態に係るインナミラーを構成する第２のフィルターの、反射率と透過率の変化特性を示す線図である。
【図５】本実施の形態に係るインナミラーを構成する第１のフィルターの分光特性と第２のフィルターの分光特性を合成した場合の、反射率と透過率の変化特性を示す線図である。
【符号の説明】
１０　インナミラー
１２　　ハウジング
２０　　赤外線カメラ（撮像装置）
２４　　赤外ＬＥＤ（発光部）
２６　　フィルター（第１のフィルター）
３０　　フィルター（第２のフィルター）

Claims

ハウジングの開口側の全面に渡って設けられ、可視光領域の波長の光の透過率と反射率とが同程度で、赤外光領域の波長の光の透過率が高い第１のフィルターと、
前記第１のフィルターの裏面側の前記ハウジング内部に設けられ、前記第１のフィルターの前面側に向いたレンズを有する撮像装置と、
前記第１のフィルターの裏面側の前記ハウジング内部に設けられ、前記赤外光領域の波長の光を前記第１のフィルターの前面側へ向けて照射する発光部と、
前記第１のフィルターと前記撮像装置のレンズとの間に設けられ、少なくとも前面側から入射する前記赤外光領域の波長の光のうち前記撮像装置に対応する所定の範囲内のものを透過する第２のフィルターと、
を備えたことを特徴とするインナミラー。