專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像裝置，更具體地說，它涉及一種使用棱鏡在垂直于攝像光軸的視野中獲取圖像的攝像裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的攝像裝置，例如已知的攝像裝置示于圖3和9中。如圖3和9所示，即攝像裝置1主要包括一個攝像部件，該攝像部件具有一個單一攝像元件7以及一個設(shè)置在攝像元件7前面的攝像鏡頭9，兩個在攝像鏡頭9前側(cè)左右對稱排列的基本呈三角形的棱鏡13和14，以及一個安裝在攝像鏡頭9前側(cè)的廣角透鏡11。
棱鏡13(14)這樣設(shè)置從而使棱鏡的后表面13B(14B)面向攝像鏡頭9，并且棱鏡的側(cè)面13L(14R)朝著處于基本垂直于攝像光軸的方向的視野(此處指左右方向上的視野)放置。在棱鏡13(14)的位于相對視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)上，在其幾乎全部表面上有一層反射膜20R(21L)，將入射到棱鏡側(cè)面內(nèi)表面上的光線CL(CR)全部反射回去。
如圖9所示，在這種結(jié)構(gòu)下，來自于左側(cè)(右側(cè))視野的光線CL(CR)在其視野內(nèi)入射到棱鏡13(14)的側(cè)面13L(14R)上，并在位于相對視野側(cè)的棱鏡13(14)側(cè)面13R(14L)的內(nèi)表面與視野中棱鏡側(cè)面13L(14R)的內(nèi)表面之間反射兩次后，從棱鏡的后表面13B(14B)射出，并穿過攝像鏡頭9在攝像元件7上成像。同時，如圖3所示，來自于前方斜下視野的光線CF穿過廣角透鏡11與攝像鏡頭9在攝像元件7上成像。
因此，如圖11所示，單一攝像元件7提供了三個視野，如左視野、右視野以及前方斜下視野將同時成像(此處，左右視野在攝像屏幕G2的上半?yún)^(qū)域Gu的左半?yún)^(qū)域GL(右半?yún)^(qū)域GR)成像，前方斜下視野在攝像屏幕G2的下半?yún)^(qū)域Gd成像)。

發(fā)明內(nèi)容
在攝像裝置1中，左(右)視野在與視野中棱鏡13(14)相對一側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)的內(nèi)表面上被反射，并且只在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)的內(nèi)表面上被全部反射的光線，會從棱鏡的后表面13B(14B)射出，通過攝像鏡頭9在攝像元件7上成像，由此生成圖像。
結(jié)果，如圖10所示(為了方便圖10中只顯示了右側(cè)的棱鏡14)，當(dāng)光線CL’(CR’)沒有在位于左(右)視野側(cè)的棱鏡13(14)側(cè)面13L(14R)的內(nèi)表面上被全反射并漏出時，就會導(dǎo)致在攝像屏幕G2的視頻屏幕Gl(Gr)上的某一部分(例如，攝像屏幕G2上半?yún)^(qū)域Gu的左側(cè)邊緣部分GLL(右側(cè)邊緣部分GRR))，產(chǎn)生無效的圖像，該部分與位于視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)上并不將光線全反射的部分(例如，位于視野側(cè)的的棱鏡側(cè)面13L(14R)的后表面邊緣13Lb(14Rb))相對應(yīng)，如圖11所示。
為了解決上述問題，參照圖4(圖4中沒有示出右側(cè)的棱鏡14)，優(yōu)選地對棱鏡13(14)的配置角δ(更具體地說，是在相對的視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)與垂直于攝像光軸P1的假想豎直面S2之間的角度)進行調(diào)整，這樣光線CL(CR)的入射角c(該入射角c由等式1推導(dǎo)出)就具有了全反射的條件(根據(jù)等式2)，光線CL(CR)入射到左(右)視野中的棱鏡13(14)側(cè)面13L(14R)的內(nèi)表面上。
C＝β-sin-1{1/nsin(Ho+δ-γ)} (1)c＞sin-1(1/n) (2)
在圖4與等式1中，角H0表示攝像光軸P1與光線從棱鏡后表面13B(14B)的出射方向之間的角度。更進一步，角γ表示棱鏡13(14)的相對視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)與棱鏡后表面13B(14B)之間的夾角。再進一步，等式2中的n表示棱鏡13(14)的折射率。
這就是說，為了解決上面出現(xiàn)的問題，需要將角δ調(diào)小，因為在等式1和2中，當(dāng)角δ具有較小的值時，入射角c變大，光線CL(CR)就很容易在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)的內(nèi)表面上被反射。
然而，如圖12所示，當(dāng)角δ很小時，與頂角部分13a(14a)相對應(yīng)的部分R(L)將向攝像屏幕G3的左端(右端)方向移動，這樣在攝像屏幕G3上的左側(cè)(右側(cè))視野范圍將變窄。
因此，本發(fā)明的優(yōu)勢在于，它提供了一個攝像裝置，該裝置能夠在與攝像光軸基本垂直的視野中獲取圖像，以防止攝像屏幕上的圖像在左側(cè)(右側(cè))的視野范圍變窄，同時避免由于棱鏡中光線的不完全反射在攝像屏幕上的圖像視野范圍內(nèi)產(chǎn)生無效的圖像部分。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，攝像裝置包括一個具有攝像元件與攝像鏡頭的攝像部件，該攝像鏡頭放置于攝像元件的前側(cè)以及至少一個放置在攝像部件前側(cè)的基本呈三角形的棱鏡，每個棱鏡均具有一個面向攝像鏡頭的后表面，一個朝向基本與攝像光軸相垂直的視野而放置的側(cè)面，以及另一個朝向相對視野側(cè)而放置的側(cè)面。入射到棱鏡一側(cè)面上的光線在棱鏡另一側(cè)側(cè)面的內(nèi)表面與棱鏡該側(cè)面的內(nèi)表面之間反射兩次。反射光線從棱鏡的后表面射出，并穿過攝像鏡頭在攝像元件上成像。放置在棱鏡的另一側(cè)面的基本全部上的第一反射部件，將入射到棱鏡另一側(cè)面內(nèi)表面上的光線全部反射出去。光線入射到棱鏡一側(cè)面的某一區(qū)域上不發(fā)生全反射，設(shè)置在該區(qū)域上的第二反射部件將入射到該棱鏡一側(cè)面上的光線全部反射。
通過這種結(jié)構(gòu)，在相對視野側(cè)的棱鏡側(cè)面的幾乎全部內(nèi)表面上，設(shè)置有第一反射部件，用于將入射到棱鏡側(cè)面幾乎全部內(nèi)表面上的光線全部反射；并且在棱鏡視野側(cè)的棱鏡側(cè)面的內(nèi)表面上不能發(fā)生全反射的區(qū)域上，設(shè)置有一個用于將入射到該區(qū)域內(nèi)表面上的光線全部反射的第二反射部件。因此產(chǎn)生了在基本垂直于攝像光軸的視野中的圖像，使得攝像屏幕G3上的圖像的視野范圍并不窄，并且也不會在攝像屏幕上圖像的視野范圍內(nèi)由于棱鏡中的光線未被全反射而產(chǎn)生無效圖像部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，第二反射部件形成于棱鏡一側(cè)的后緣區(qū)域。
由于第二反射部件形成于視野側(cè)的棱鏡側(cè)面的后緣區(qū)域，入射到位于視野側(cè)的棱鏡側(cè)面的內(nèi)表面上的光線能夠被全部反射。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，第二反射部件是在棱鏡一側(cè)上形成的反射膜。
通過這種結(jié)構(gòu)，第二反射部件是一層在視野中棱鏡側(cè)面上形成的反射膜。因此，第二反射部件具有簡單的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，第二反射部件具有形成于基底材料的表面上的反射膜。反射膜貼附在棱鏡的一側(cè)上。
根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，該至少一個棱鏡由兩個棱鏡構(gòu)成。兩個棱鏡相對于一包括攝像部件的攝像光軸的假想平面以面對稱形式設(shè)置。來自于彼此基本相對的視野的入射光線通過兩個棱鏡穿過攝像鏡頭，成像于攝像元件上。
通過這種構(gòu)造，兩個棱鏡相對于一包括攝像部件的攝像光軸的假想平面以面對稱形式設(shè)置，并且通過棱鏡裝置，來自位于在彼此基本相對方向上的視野的光線將穿過攝像鏡頭成像于攝像元件上。因此，這種應(yīng)用了單一攝像元件的廉價結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了彼此位置相對視野的同時成像。
根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，攝像部件通過攝像鏡頭，同時對兩種光線在攝像元件上聚焦，其中前一種為經(jīng)棱鏡引導(dǎo)并來自于方向基本與攝像光軸相垂直的視野的光線；后一種為沒有穿過棱鏡，來自于攝像部件前側(cè)的視野的入射光線。
根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，攝像部件通過攝像鏡頭，同時對兩種光線在攝像元件上聚焦，其中前一種為經(jīng)棱鏡引導(dǎo)并來自于方向基本與攝像光軸相垂直的視野的光線；后一種為沒有穿過棱鏡、來自于攝像部件前側(cè)的視野的入射光線。結(jié)果，通過這種應(yīng)用了單一攝像元件的廉價結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了方向基本與攝像光軸相垂直的視野以及位于攝像部件前側(cè)的視野的同時成像。
來自于方向基本與攝像光軸相垂直的視野的光線，在棱鏡內(nèi)表面之間反射兩次，這樣在攝像元件上可形成非反轉(zhuǎn)圖像。這樣，在方向基本與攝像光軸相垂直的視野中的圖像以及攝像部件前側(cè)的視野的圖像相吻合，以在相同方向上成像。因此，可以將復(fù)雜的圖像處理省略，該處理是指獲得一幅圖像之后將部分圖像相對攝像屏幕做反轉(zhuǎn)處理。
根據(jù)本發(fā)明的第七個方面，攝像裝置設(shè)置在車輛的端部。攝像裝置獲取車輛外圍的圖像。
由于攝像裝置設(shè)置在車輛的端部，用于獲取車輛周圍的圖像。因此，可以獲取車輛周圍的圖像，攝像屏幕上圖像的視野范圍內(nèi)不會窄，并且也不會由于光線在棱鏡中沒有被全反射而在攝像屏幕上圖像的視野范圍以內(nèi)形成無效的圖像部分。


圖1示出了一種狀態(tài)下的典型實施例，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的攝像裝置在該狀態(tài)下安裝，還示出了安裝狀態(tài)下攝像裝置的視野范圍。
圖2是從攝像裝置的頂部觀察而得到的構(gòu)造示意圖。
圖3是圖2中沿線III-III截取的橫截面視圖。
圖4的視圖用于說明圖2中棱鏡各側(cè)面之間的角α、β和γ，棱鏡的配置角δ，棱鏡側(cè)面14R的內(nèi)表面上的光線入射角，以及攝像鏡頭的水平視野角H0之間的關(guān)系。
圖5示出了一個例子，示出了入射到棱鏡內(nèi)表面的光線由圖2中的攝像裝置的第二反射部件全部反射的狀態(tài)。
圖6所示的例子示出了攝像元件的攝像屏幕，該攝像屏幕位于圖2中的攝像裝置上。
圖7是從頂部觀察根據(jù)改進實施例的攝像裝置而得到的示意構(gòu)造圖。
圖8是圖7中攝像裝置所使用的第二反射部件的透視圖。
圖9是根據(jù)常規(guī)的攝像裝置，從頂部觀察而得到的構(gòu)造示意圖。
圖10示出了在傳統(tǒng)攝像裝置中入射到棱鏡側(cè)面內(nèi)表面上的光線產(chǎn)生漏光現(xiàn)象的狀態(tài)。
圖11示出了現(xiàn)有技術(shù)中攝像裝置的攝像屏幕的一個例子。
圖12示出了現(xiàn)有技術(shù)中攝像裝置的攝像屏幕的另一個例子。
具體實施例方式
例如，如圖1所示，根據(jù)一個實施例，車輛3前側(cè)有一個徽標(biāo)，攝像裝置1安裝在該徽標(biāo)的下方前端，它能夠同時獲取三種圖像，包括在車輛周圍的方向相反的兩個視野(此處指左視野和右視野)中的圖像，以及一個來自于前方視野(此處指前方斜下視野)的圖像。如圖2和3所示，攝像裝置1具有一個單一攝像元件7，一個放置于攝像元件7前側(cè)的攝像鏡頭9，設(shè)置在攝像鏡頭9前側(cè)的廣角透鏡11，以及至少一個(此處指兩個)基本呈三角形的棱鏡13和14，兩個棱鏡放置在攝像鏡頭9的前側(cè)，一起裝在遮光性殼5中。
如圖1和2所示，殼5包括由遮光材料形成的盒狀殼體5a，以及由透明構(gòu)件形成的透明窗5L、5R與5F，窗位于左右兩側(cè)(更具體地說是車輛3左右視野內(nèi)側(cè)的側(cè)面處)以及殼體5a的下表面。殼體5a左右側(cè)面的前半部分以及下表面的前半部分均朝向殼5的前端向殼5的內(nèi)側(cè)傾斜，傾斜的左右側(cè)面的前半部分以及下表面的前半部分均具有透明窗5L、5R及5F。
如圖3所示，攝像元件7具有，例如攝像表面7a，與攝像元件7保持垂直同時設(shè)置成相對攝像鏡頭9向上偏移。因此，來自于前方斜下方向上的視野的光線CF能夠在攝像表面7a上適當(dāng)成像。
如圖2和3所示，攝像鏡頭9是例如由復(fù)雜透鏡構(gòu)成的，并與支架9a組合成一體裝配成單一透鏡。攝像鏡頭9具有光軸P1(用于攝像的光軸)，其方向與中心軸P2平行，而與攝像元件7的攝像表面7a相垂直。
并且，攝像部件包括構(gòu)件7、9以及9a。
廣角透鏡11具有凹透鏡(大視角透鏡)的大致上半部分，例如負(fù)凹凸透鏡等，切削成由其余半個部分所確定的大體為半月的形狀。如圖3所示，廣角透鏡11具有面向攝像鏡頭9的光軸P1而設(shè)置的切去部分，例如，被限制在攝像鏡頭9豎直視野角V的基本下半?yún)^(qū)域Vd內(nèi)。該廣角透鏡11加寬了攝像裝置1位于前方斜下方向上的視野角，使其幾乎接近攝像裝置1的前側(cè)的范圍。
如圖2和3所示，棱鏡13(14)具有面向攝像鏡頭9、帶有柱軸P3的后表面13B(14B)，柱軸與光軸保持垂直，且一個側(cè)面13L(14R)穿過殼5左(右)兩側(cè)透明窗體SL(SR)進入到左(右)視野(視野沿與攝像光軸P1基本垂直的方向)中。更進一步地，每個棱鏡13、14均相對于包括了攝像鏡頭9的光軸P1的第一豎直假想平面S1(一個假想平面)彼此以面對稱方式設(shè)置。
此處，如圖4所示(為了方便，圖4中只顯示了右側(cè)的棱鏡14)，在棱鏡13(14)中，假設(shè)角β為棱鏡在視野區(qū)一側(cè)的側(cè)面13L(14R)與棱鏡后表面13B(14B)之間的夾角，角γ為棱鏡與視野區(qū)一側(cè)相對的側(cè)面13R(14L)與棱鏡后表面13B(14B)之間的夾角，角δ為棱鏡與視野區(qū)一側(cè)相對的側(cè)面13R(14L)與第二豎直假想平面S2之間的夾角，第二豎直假想平面S2與包含了攝像鏡頭9的光軸P1的第一豎直假想平面S1相垂直，角ω0(假設(shè)角的方向向第三豎直假想平面S3的前側(cè)(后側(cè))方向旋轉(zhuǎn)為正(負(fù)))為視野區(qū)棱鏡側(cè)面13L(14R)的水平視野角的后端界線SLB(SRB)與第三豎直假想平面S3之間的夾角，第三豎直假想平面S3與第一豎直假想平面S1垂直，棱鏡13(14)玻璃部件(BK7)的折射率為n，角H0為攝像鏡頭9的半水平視場角，將上述角度分別設(shè)置成α＝30.6°、β＝55.2°、γ＝94.2°、δ＝85.8°、H0＝42°、n＝1.517。此處，角δ(每個棱鏡13、14的配置角)這樣設(shè)置的目的在于使攝像元件7的攝像屏幕G1與棱鏡13、14的頂角部分13a、14b相對應(yīng)的部分R、L接近于攝像屏幕G1的上半部分GL、GR的中心。
另外，每個棱鏡13和14基本上被限定設(shè)置在攝像鏡頭9的豎直視野角V的上半部分Vu之內(nèi)(更具體地說，在每個棱鏡13和14的下部中的攝像鏡頭9的豎直視場角V的基本下半部分Vd處，伸入該下半部分Vd的部分被切掉)。
棱鏡13(14)位于相對視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)，基本在其整個表面上有一個用于將入射到棱鏡內(nèi)表面的光線CL(CR)全部反射的第一反射部件20R(21L)。第一反射部件20R(21L)包括由諸如鋁等金屬沉積在棱鏡13(14)相對視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13R(14L)上制成的反射膜。
而且，在棱鏡13(14)位于視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14L)上，有一個入射到棱鏡內(nèi)表面上的光線CL(CR)不能被全反射的區(qū)域(此處指后緣區(qū)域13Lb(14Rb))，在該區(qū)域上設(shè)置了用于將入射到該區(qū)域棱鏡的內(nèi)表面的光線全部反射的第二反射部件20L(21R)。
第二反射部件20L(21R)具有由諸如鋁等金屬沉積在棱鏡13(14)視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)上而形成的反射膜。也就是說，需要將棱鏡側(cè)面13L(14R)的后緣區(qū)域13Lb(14Rb)暴露出來，同時用遮罩將后緣區(qū)域以外的區(qū)域遮住，在這種情況下，諸如鋁這樣的金屬就可以沉積棱鏡側(cè)面13L(14R)上，然后再去掉遮罩。
參照圖5(為了方便，圖5中只顯示了右側(cè)的棱鏡14)，形成了寬度為W1的第二反射部件20L(21R)，例如，如果將在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)的橫向?qū)挾萕2設(shè)為W2＝11.9mm，則W1＝2.3mm。
如圖2所示，在這種結(jié)構(gòu)下，來自于攝像裝置1左(右)視野(也就是環(huán)繞車輛的左(右)視野)的光線CL(CR)穿過殼5的透明窗5L(5R)，并入射到棱鏡側(cè)面13L(14R)上，棱鏡側(cè)面13L(14R)位于視野側(cè)棱鏡13(14)的左(右)視野中。然后在棱鏡與視野側(cè)相對的側(cè)面13R(14L)上，在其全部內(nèi)表面上，光線CL(CR)被第一反射部件20R(21L)全部反射，而在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)上，在其全部內(nèi)表面上，光線CL(CR)被第二反射部件20L(21R)全部反射，最后從棱鏡后表面13B(14B)射出，穿過攝像鏡頭9，在攝像元件7的攝像表面7a的下半部分7d的左(右)半部分7R(7L)上形成直立的圖像。
如圖3所示，來自于攝像裝置1的斜下方向視野中的光線CF(也就是位于車輛前側(cè)附近的斜下方向上的視野)穿過殼5的透明窗5F，通過廣角透鏡11與攝像鏡頭9，在攝像元件7的攝像表面7a的上半部分7u上形成直立的圖像，而無需通過棱鏡13和14。
如上所述，三個視野如車輛附近的左、右視野以及前方斜下方向上的視野，可以通過攝像元件7同時成像。如圖6所示，攝像元件7的攝像屏幕G1被全部反轉(zhuǎn)處理，這樣車輛附近的左(右)視野(也就是攝像裝置1的左(右)視野)就能夠在上半?yún)^(qū)域Gu的左(右)半?yún)^(qū)域GL(GR)上形成直立圖像，而車輛附近前方斜下方向的視野(也就是攝像裝置的斜下方向的視野)也能夠形成直立圖像。
更進一步，在攝像屏幕G1上，與棱鏡13和14的頂角部分13a與14a相對應(yīng)的部分R和L接近于欲成像的攝像屏幕G1的上半?yún)^(qū)域Gu的中心，藉此能夠保證在G1上成像的左右視野范圍(左右視野成像部分G1和G2的成像范圍)具有足夠的寬度而不變窄。
更進一步，在攝像屏幕G1上，設(shè)置了第二反射部件20L(21R)，這樣光線CL(CR)就能夠在棱鏡兩個側(cè)面13L與13R(14L與14R)的全部內(nèi)表面上被全部反射。因此，在左右可視成像部分Gr與Gl上，就不會因為棱鏡13(14)對光線CL(CR)的不完全反射而在攝像屏幕成像的視野范圍內(nèi)產(chǎn)生無效圖像。
此外，如圖6所示，攝像元件7的攝像屏幕G1顯示在預(yù)定的車載監(jiān)視器上，或者經(jīng)過預(yù)定的圖像識別處理，從而該處理的結(jié)果能夠用于輔助司機駕駛的裝置上。攝像屏幕G1在預(yù)定的車載監(jiān)視器上顯示時，邊界線遮罩(未示出)在攝像屏幕G1的虛線區(qū)域M上被預(yù)定圖像處理部分所覆蓋。
如上所述的攝像裝置1，在棱鏡側(cè)面13R(14L)的幾乎全部表面上，設(shè)置了第一反射部件20R(21L)，用于使入射到內(nèi)表面上的光線CL(CR)全部被反射，而在位于棱鏡13(14)視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)上，在入射到內(nèi)表面上的光線CL(CR)不能被全反射的區(qū)域上，裝配了第二反射部件20L(21R)，用于使入射到內(nèi)表面上的光線CL(CR)全部被反射。因此，在位于視野側(cè)及相對視野側(cè)的棱鏡的兩側(cè)面13L與13R(14L與14R)的全部內(nèi)表面上，第一反射部件與第二反射部件20R(21L)和2OL(21R)使得光線CL(CR)全部被反射，而不依賴于棱鏡13(14)的配置角δ，藉此所產(chǎn)生的在與攝像光軸P1基本垂直的方向上的視野(此處指左(右)視野)能夠成像，這樣，在攝像屏幕G1的視野范圍既不會變窄也不會由于棱鏡13(14)中的光線CL(CR)未被全反射而在攝像屏幕視野范圍內(nèi)產(chǎn)生無效圖像部分。
更進一步，由于第二反射部件20L(21R)在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面的后緣區(qū)域形成，入射到位于視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)的后緣區(qū)域13Lb(14Rb)內(nèi)表面上的光線能夠確保被全部反射。
再進一步，由在視野側(cè)的棱鏡側(cè)面13L(14R)上形成的反射膜構(gòu)成的第二反射部件20L(21R)可以產(chǎn)生簡化的結(jié)構(gòu)。
另外，兩個棱鏡13和14均相對于包括了攝像部件7、9以及9a的攝像光軸P1的假想平面S1彼此以面對稱方式設(shè)置，來自于彼此相對的視野(此處是左、右視野)中的光線CL(CR)通過棱鏡13(14)，穿過攝像鏡頭9因此，這種應(yīng)用了單一攝像元件7的廉價結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了彼此對置的視野的同時成像。
此外，來自于與攝像光軸P1基本垂直的視野(此處指左右視野)的光線CL與CR，穿過攝像鏡頭9與入射到攝像部件7，同時，來自攝像部件7、9、9a前側(cè)的視野(前方斜下方向的視野)的光線不穿過棱鏡13和14，在攝像元件7上成像。這樣，通過這種應(yīng)用了單一攝像元件7的廉價結(jié)構(gòu)，方向基本與攝像光軸P1相垂直的視野(此處指左右視野)以及位于攝像部件7、9以及9a前側(cè)的視野(此處指前方斜下方向的視野)實現(xiàn)了同時成像。
更進一步，來自于方向基本與攝像光軸P1相垂直的視野的光線CL與CR在棱鏡13與14的內(nèi)表面之間分別被反射兩次，這樣在攝像元件7上就能夠形成非反向的圖像。這樣，在方向基本與攝像光軸P1相垂直的視野中的圖像與攝像部件7、9、9a前側(cè)視野的圖像相吻合，在相同方向上成像。因此，可以省略復(fù)雜的圖像處理，該處理是指獲得一幅圖像之后，要將部分圖像相對于攝像屏幕G1做反轉(zhuǎn)處理，以使其方向相吻合。
再進一步，攝像裝置1設(shè)置在車輛3的端部，用于獲取車輛3周圍的圖像。因此，在車輛周圍獲得圖像就成為了可能，在攝像屏幕G1的視野范圍(尤其是左右視野范圍)既不會變窄也不會由于棱鏡13與14的光線CL(CR)未被全反射而在攝像屏幕G1的視野范圍內(nèi)(特別是左右視野范圍)產(chǎn)生無效圖像部分。
<改進的實施例>
在上述實施例中，第二反射部件20L(21R)具有在視野中棱鏡側(cè)面13L(14R)上形成的反射膜。然而，第二反射部件20L(21R)并不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，如圖7和8所示，第二反射部件20L(21R)可以是在基底材料20La(21Rb)的幾乎整個表面上由諸如鋁等金屬沉積而形成的反射膜20Lb(21Rb)，基底材料由矩形板狀的玻璃制成，并設(shè)置在視野中的棱鏡側(cè)面13L(14R)上，從而使第二反射部件20Lb(21Rb)貼附在視野中棱鏡側(cè)面13L(14R)的后緣區(qū)域13Lb(14Rb)。或者，第二反射膜可以設(shè)置在靠近于視野中的棱鏡側(cè)面13L(14R)的位置上，使反射膜靠近視野中的棱鏡側(cè)面13L(14R)的后緣區(qū)域13Lb(14Rb)。
更進一步地，第二反射部件20L(21R)設(shè)置在棱鏡側(cè)面13L(14R)的附近，這樣反射膜20Lb(21Rb)就靠近視野中的棱鏡側(cè)面13L(14R)的后緣區(qū)域13Lb(14Rb)，第二反射部件20L(21R)通過預(yù)定的固定部件，固定在如包圍著基底材料20La(21Rb)的殼5a的內(nèi)壁、支架9a、或者廣角透鏡11上。
即便在這種情況下，第二反射部件20L(21R)仍然具有成形結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其包括攝像部件，該攝像部件具有攝像元件以及置于攝像元件前側(cè)的攝像鏡頭；和至少一個基本呈三角形的棱鏡，該棱鏡放置于攝像部件前側(cè)，每個棱鏡均具有朝向攝像鏡頭的后表面、在基本與攝像光軸垂直的方向上朝向視野側(cè)設(shè)置的一個側(cè)表面、以及朝向相對的視野側(cè)設(shè)置的另一個側(cè)表面，其中，入射到棱鏡的一個側(cè)表面上的光在棱鏡的另一個側(cè)面的內(nèi)表面與棱鏡的上述側(cè)表面的內(nèi)表面之間反射兩次，其中，反射光從棱鏡的后表面射出，穿過攝像鏡頭在攝像元件上成像，其中，設(shè)置在棱鏡的大致全部的所述另一個側(cè)表面上的第一反射部件將入射到另一側(cè)棱鏡的內(nèi)表面上的光線全部反射，和其中，設(shè)置在棱鏡的不能全反射入射光線的側(cè)面上的第二反射元件，將入射到該側(cè)棱鏡的內(nèi)表面上的光線全部反射。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，第二反射部件形成于棱鏡一側(cè)的一后緣區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，第二反射部件是形成于棱鏡一側(cè)上的反射膜。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，第二反射部件具有形成于基底材料的表面上的反射膜，其中，該反射膜貼附于棱鏡的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述至少一個棱鏡由兩個棱鏡構(gòu)成，其中，該兩個棱鏡關(guān)于一個包含攝像部件的攝像光軸的假想平面以面對稱方式設(shè)置，并且其中，通過該兩個棱鏡，從彼此大致相對的視野入射的光穿過攝像鏡頭成像于攝像元件。
6.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，通過攝像鏡頭，攝像部件將來自基本垂直于攝像光軸的方向上的視野的、由棱鏡導(dǎo)向的光和來自于攝像部件前側(cè)視野的、沒有穿過棱鏡的入射光同時在攝像元件上聚焦。
7.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，攝像裝置設(shè)置在車輛的一端上，并且其中攝像裝置獲取車輛周圍的圖像。
8.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，第二反射部件具有形成于基底材料的表面上的反射膜，其中，該反射膜位于棱鏡的一側(cè)的附近。
全文摘要
入射到棱鏡一側(cè)面上的光線在棱鏡另一側(cè)面的內(nèi)表面與棱鏡側(cè)面的內(nèi)表面之間反射兩次。反射光線從棱鏡的后表面射出，并穿過攝像鏡頭在攝像元件上成像。置于棱鏡另一側(cè)面的幾乎全部表面上的第一反射部件將入射到棱鏡另一側(cè)面內(nèi)表面上的光線全部反射回去。放置于棱鏡一側(cè)面區(qū)域上的第二反射部件，在該區(qū)域入射到一側(cè)棱鏡內(nèi)表面上的光線未全反射，第二反射部件將入射到一側(cè)棱鏡內(nèi)表面上的光線反射回去。
文檔編號G03B17/17GK1683983SQ20051006499
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者井本政善 申請人:株式會社自動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所, 住友電裝株式會社, 住友電氣工業(yè)株式會社