車載用のカメラ装置
【課題】撮影画像の異なる領域について同時に焦点を合わせることができる車載用のカメラ装置を提供する。
【解決手段】車載用のカメラ装置は、画像を撮影する撮像素子１０１と、前記撮像素子１０１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズ（図示の例では、レンズ１０２、レンズ１０３）を有するレンズ部と、を備えたことを特徴とする。前記レンズ部は、２つ以上のレンズ（図示の例では、レンズ１０２、レンズ１０３）を有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【解決手段】車載用のカメラ装置は、画像を撮影する撮像素子１０１と、前記撮像素子１０１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズ（図示の例では、レンズ１０２、レンズ１０３）を有するレンズ部と、を備えたことを特徴とする。前記レンズ部は、２つ以上のレンズ（図示の例では、レンズ１０２、レンズ１０３）を有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用のカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用のカメラ装置の全体またはその撮像部は、自動車などの車両の前方などの画像を撮影（撮像）するために、インナーミラーまたはフロントガラスの上部などに取り付けられる。
車載用のカメラ装置で撮影された画像に基づいて、例えば、前方の道路上の白線を認識する処理や、前方に存在する構造物を認識する処理などを行う。
【０００３】
このような車載用のカメラ装置の撮像素子（撮像センサ）としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子が使用される。
また、車載用のカメラ装置のレンズとしては、単焦点を持つレンズまたは焦点調節機能を備えるレンズが用いられ、画像認識の対象物が撮像素子上で均一に結像するように設計されまたは調節される。
【０００４】
なお、従来においても、車載カメラ用の光学系について、開発が為されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３２８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術における車載用のカメラ装置では、単焦点を持つレンズが使用される場合には、レンズが近傍に焦点を持つときには遠方に焦点が合わず、逆に、レンズが遠方に焦点を持つときには近傍に焦点が合わず、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができなかった。
また、従来の技術における車載用のカメラ装置では、焦点調節機能を備えるレンズが使用される場合においても、近傍にレンズの焦点を合わせたときには遠方に焦点が合わず、逆に、遠方にレンズの焦点を合わせたときには近傍に焦点が合わないため、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができなかった。
【０００７】
図１２は、車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
この車載用のカメラ装置の撮像部は、撮像素子５０１と、レンズ５０２と、を備える。
そして、車両の前方の環境について、レンズ５０２を通して撮像素子５０１上にその環境の画像を結合し、これにより撮影された画像に基づいて処理を行う。この際、レンズ５０２の焦点を近傍の構成物６０１に合わせたときには遠方の構成物６０２に焦点が合わなくなり、逆に、レンズ５０２の焦点を遠方の構成物６０２に合わせたときには近傍の構成物６０１に焦点が合わなくなる。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮して為されたものであり、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができる車載用のカメラ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】
【０００９】
（１）上述した課題を解決するために、本発明に係る車載用のカメラ装置は、画像を撮影する撮像素子と、前記撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズを有するレンズ部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明は、（１）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明は、（１）または（２）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズを異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明は、（１）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、前記複数の段階のそれぞれで段差を設けて焦点を異ならせる１つのレンズを有する、ことを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明は、（１）から（４）のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置において、前記複数の段階として、前記撮像素子により撮影する画像の上側の１／２の領域の段階と下側の１／２の領域の段階を用いる、ことを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明は、（１）から（５）のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置において、さらに、前記撮像素子により撮影する画像における前記複数の段階のそれぞれに対応した領域ごとに、あらかじめ定められた異なる画像処理を行う画像処理部を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができる車載用のカメラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置により撮影される画像の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第８実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第９実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１２】車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１は、撮像部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、を備える。
撮像部１１は、撮像素子部２１と、レンズ部２２と、を備える。
記憶部１２は、画像記憶部３１を備える。
制御部１３は、画像処理部４１を備える。
【００１８】
ここで、本実施形態では、車載用のカメラ装置１に撮像部１１以外に記憶部１２や制御部１３を備える構成を示すが、他の構成例として、撮像部１１を備えるが記憶部１２や制御部１３を備えない車載用のカメラ装置を実施することも可能である。この他の構成例では、撮像部１１を備える車載用のカメラ装置と、記憶部１２や制御部１３を備える他の装置（１つの装置であってもよく、または、２つ以上の装置であってもよい）から、車載用のカメラシステムが構成される。
なお、車載用のカメラ装置としては、他の様々な構成が用いられてもよい。
【００１９】
また、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の全体またはその撮像部１１は、自動車などの車両の前方などの画像を撮影するために、インナーミラーまたはフロントガラスの上部などに取り付けられる。
なお、記憶部１２や制御部１３は、例えば、車両内において、撮像部１１から離れたところに設けられてもよい。
【００２０】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１において行われる概略的な動作の例を示す。
撮像部１１は、車両の前方の環境について、レンズ部２２のレンズを通して撮像素子部２１の撮像素子上にその環境の画像を結合し、当該画像を撮影する。
なお、撮影する画像は、例えば、静止画像であってもよく、または、動画像であってもよい。
【００２１】
記憶部１２は、撮像部１１により撮影された画像のデータを画像記憶部３１により記憶する。
また、記憶部１２は、例えば、画像処理で使用されるテンプレートや判定条件やパラメータなどのように、画像データ以外の様々な情報を記憶してもよい。
【００２２】
制御部１３は、撮像部１１により撮影された画像のデータ（例えば、画像記憶部３１に記憶された画像のデータ）について、画像処理部４１により、あらかじめ定められた画像処理を行う。この画像処理としては、例えば、車両の前方の道路上の白線を認識する処理や、車両の前方に存在する構造物を認識する処理などがある。
【００２３】
また、制御部１３は、画像処理以外の様々な処理を行ってもよい。
具体例として、制御部１３は、画像処理部４１により行われる画像処理の結果に基づいて、車両における様々な制御の処理を行う。
また、具体例として、制御部１３は、レンズ部２２のレンズを移動させるなどのように、レンズ部２２のレンズに対する制御の処理（例えば、焦点調節の処理など）を行ってもよい。
【００２４】
次に、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１０１を有し、また、レンズ部２２は、遠方用のレンズ１０２と、近傍の焦点調節用のレンズ１０３と、を有する。
【００２５】
また、図２に示す近傍の構成物２０１と遠方の構成物２０２は、それぞれ、撮像素子１０１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２０１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２０２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図２に示される撮像素子１０１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００２６】
遠方用のレンズ１０２は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２０２）を撮像素子１０１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１０２として、図２に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、遠方の構成物２０２が、遠方用のレンズ１０２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１０１により撮影される。
【００２７】
近傍の焦点調節用のレンズ１０３は、遠方用のレンズ１０２と組み合わされて、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２０１）を撮像素子１０１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１０３として、図２に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
【００２８】
本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１０３は、遠方用のレンズ１０２の前方の下部に配置されており、近傍の焦点を調節（調整）する。
具体的には、近傍の構成物２０１が、近傍の焦点調節用のレンズ１０３と遠方用のレンズ１０２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１０１により撮影される。
【００２９】
なお、遠方用のレンズ１０２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１０３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、遠方用のレンズ１０２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１０３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００３１】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００３２】
本実施形態では、撮像素子１０１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２０１、２０２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１０２、１０３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置１により撮影される画像の一例を示す図である。
この画像（撮影画像）３０１では、画像３０１の下半分の領域３１１については近傍に焦点が合っており、画像３０１の上半分の領域３１２については遠方に焦点が合っている。
【００３４】
通常、車載用のカメラ装置１により撮影される画像では、車両の前方に見える道路や他の車両や風景の画像のように、下側の方に近傍のものが写り、上側の方に遠方のものが写る。
このため、本実施形態のように、画像の下半分の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上半分の領域については遠方に焦点を合わせることは、有効である。
【００３５】
ここで、本実施形態では、撮影画像の下半分の領域と上半分の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる下側の領域と上側の領域との比率は、必ずしも１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【００３６】
次に、画像処理部４１により行われる画像処理について説明する。
本実施形態では、画像処理部４１は、焦点を合わせる距離を異ならせた撮影画像中の各領域ごとに、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。各領域ごとに行う画像処理の内容は、例えば、画像処理部４１などに、あらかじめ定められる。
具体的には、本実施形態のように、画像の下側の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上側の領域については遠方に焦点を合わせる場合に、例えば、画像の下側の領域については、路面に書かれた白線あるいは文字などを認識する画像処理を行い、また、画像の上側の領域については、障害物を認識する画像処理や、標識を認識する画像処理や、天気が明るいかあるいは暗いかを認識する画像処理を行う。
【００３７】
なお、路面に書かれた白線あるいは文字などとしては、例えば、車線を表す白線や、交差点を表す白線や、道路の速度制限（例えば、６０ｋｍなど）を表す文字などを用いることができる。
【００３８】
また、例えば、このような画像処理の結果に基づいて、制御部１３が車両に対する制御の処理を行ってもよい。
具体例として、制御部１３は、車線の認識結果に基づいてハンドル（走行方向）を制御する機能や、道路の速度制限の値に基づいてアクセルやブレーキ（走行速度）を制御する機能や、障害物の認識結果に基づいてブレーキ（障害物との衝突回避）を制御する機能や、天気の認識結果に基づいて天気が暗いときにはワイパーを動作させるように制御する機能などを有してもよい。
【００３９】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、焦点を合わせる距離を異ならせた撮影画像中の各領域ごとに、それぞれの領域において焦点が同時に合った状態で、それぞれの領域に対して異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を同時に行うことができる。
具体的には、本実施形態のように、画像の下側の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上側の領域については遠方に焦点を合わせることで、画像の下側の領域に対する画像処理と、画像の上側の領域に対する他の画像処理とを同時に実行することができる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、撮影画像中の上下方向の２つの領域（上側の領域と下側の領域）について焦点を合わせる距離を異ならせる構成を示したが、他の構成例として、撮影画像中の上下方向の３つ以上の領域について焦点を合わせる距離を異ならせる構成を用いることもできる。このような構成では、下側の方の領域についてより近傍に焦点を合わせ、上側の方の領域についてより遠方に焦点を合わせる。
【００４１】
［第２実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００４２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１１１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１１２と、遠方の焦点調節用のレンズ１１３と、を有する。
【００４３】
また、図４に示す近傍の構成物２１１と遠方の構成物２１２は、それぞれ、撮像素子１１１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２１１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２１２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図４に示される撮像素子１１１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００４４】
近傍用のレンズ１１２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２１１）を撮像素子１１１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１１２として、図４に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２１１が、近傍用のレンズ１１２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１１１により撮影される。
【００４５】
遠方の焦点調節用のレンズ１１３は、近傍用のレンズ１１２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２１２）を撮像素子１１１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１１３として、図４に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
【００４６】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１１３は、近傍用のレンズ１１２の前方の上部に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２１２が、遠方の焦点調節用のレンズ１１３と近傍用のレンズ１１２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１１１により撮影される。
【００４７】
なお、近傍用のレンズ１１２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１１３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１１２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１１３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００４９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、撮像素子１１１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２１１、２１２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１１２、１１３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００５１】
［第３実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００５２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１２１を有し、また、レンズ部２２は、遠方用のレンズ１２２と、近傍の焦点調節用のレンズ１２３と、を有する。
【００５３】
また、図５に示す近傍の構成物２２１と遠方の構成物２２２は、それぞれ、撮像素子１２１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２２１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２２２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図５に示される撮像素子１２１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００５４】
遠方用のレンズ１２２は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２２２）を撮像素子１２１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１２２として、図５に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、遠方の構成物２２２が、遠方用のレンズ１２２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１２１により撮影される。
【００５５】
近傍の焦点調節用のレンズ１２３は、遠方用のレンズ１２２と組み合わされて、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２２１）を撮像素子１２１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１２３として、図５に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
【００５６】
本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１２３は、撮像素子１２１の前方（遠方用のレンズ１２２の後方）の上部（近傍側を撮影する部分）に配置されており、近傍の焦点を調節（調整）する。
具体的には、近傍の構成物２２１が、遠方用のレンズ１２２と近傍の焦点調節用のレンズ１２３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１２１により撮影される。
【００５７】
なお、遠方用のレンズ１２２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１２３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、遠方用のレンズ１２２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１２３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００５９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００６０】
本実施形態では、撮像素子１２１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２２１、２２２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１２２、１２３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００６１】
［第４実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００６２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図６は、本発明の第４実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１３１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１３２と、遠方の焦点調節用のレンズ１３３と、を有する。
【００６３】
また、図６に示す近傍の構成物２３１と遠方の構成物２３２は、それぞれ、撮像素子１３１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２３１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２３２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図６に示される撮像素子１３１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００６４】
近傍用のレンズ１３２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２３１）を撮像素子１３１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１３２として、図６に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２３１が、近傍用のレンズ１３２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１３１により撮影される。
【００６５】
遠方の焦点調節用のレンズ１３３は、近傍用のレンズ１３２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２３２）を撮像素子１３１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１３３として、図６に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
【００６６】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１３３は、撮像素子１３１の前方（近傍用のレンズ１３２の後方）の下部（遠方側を撮影する部分）に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２３２が、近傍用のレンズ１３２と遠方の焦点調節用のレンズ１３３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１３１により撮影される。
【００６７】
なお、近傍用のレンズ１３２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１３３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１３２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１３３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００６９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００７０】
本実施形態では、撮像素子１３１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２３１、２３２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１３２、１３３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００７１】
［第５実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００７２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図７は、本発明の第５実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１４１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用と遠方用の両方に対応したレンズ１４２を有する。
【００７３】
また、図７に示す近傍の構成物２４１と遠方の構成物２４２は、それぞれ、撮像素子１４１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２４１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２４２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図７に示される撮像素子１４１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００７４】
近傍用と遠方用の両方に対応したレンズ１４２は、上下（本実施形態では、上側の半分と下側の半分）で形状が異なるレンズ（本実施形態では、段差がある両凸レンズ）であり、レンズ１４２の下側が使用されることになる近傍側とレンズ１４２の上側が使用されることになる遠方側とで焦点が異なっている。
【００７５】
このレンズ１４２の下側は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２４１）を撮像素子１４１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１４２が配置されている。
具体的には、近傍の構成物２４１が、レンズ１４２の下側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１４１により撮影される。
【００７６】
また、このレンズ１４２の上側は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２４２）を撮像素子１４１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１４２が配置されている。
具体的には、遠方の構成物２４２が、レンズ１４２の上側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１４１により撮影される。
【００７７】
なお、レンズ１４２の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
また、本実施形態では、レンズ１４２の形状として、上側の厚みが下側の厚みより薄い形状を用いたが、他の様々な形状が用いられてもよい。
【００７８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００７９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００８０】
本実施形態では、撮像素子１４１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２４１、２４２）からの光が通過するレンズ１４２の部分に段差を設けて、焦点を異ならせる
【００８１】
［第６実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００８２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図８は、本発明の第６実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１５１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１５２と、遠方用のレンズ１５３と、を有する。
【００８３】
また、図８に示す近傍の構成物２５１と遠方の構成物２５２は、それぞれ、撮像素子１５１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２５１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２５２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図８に示される撮像素子１５１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００８４】
近傍用のレンズ１５２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２５１）を撮像素子１５１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１５２として、図８に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
具体的には、近傍の構成物２５１が、近傍用のレンズ１５２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１５１により撮影される。
【００８５】
遠方用のレンズ１５３は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２５２）を撮像素子１５１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１５３として、図８に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
具体的には、遠方の構成物２５２が、遠方用のレンズ１５３のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１５１により撮影される。
【００８６】
なお、近傍用のレンズ１５２の位置と遠方用のレンズ１５３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１５２の位置と遠方用のレンズ１５３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００８８】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００８９】
本実施形態では、撮像素子１５１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２５１、２５２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１５２、１５３）を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００９０】
［第７実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００９１】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図９は、本発明の第７実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１６１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１６２と、中距離の焦点調節用のレンズ１６３と、遠方の焦点調節用のレンズ１６４と、を有する。
【００９２】
また、図９に示す近傍の構成物２６１と中距離の構成物２６２と遠方の構成物２６３は、それぞれ、撮像素子１６１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２６１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２６２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２６３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図９に示される撮像素子１６１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００９３】
近傍用のレンズ１６２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２６１）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１６２として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２６１が、近傍用のレンズ１６２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９４】
中距離の焦点調節用のレンズ１６３は、近傍用のレンズ１６２と組み合わされて、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２６２）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１６３として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて中央部分の１／３のみのレンズを用いている。
【００９５】
本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１６３は、近傍用のレンズ１６２の前方の中央部に配置されており、中距離の焦点を調節（調整）する。
具体的には、中距離の構成物２６２が、中距離の焦点調節用のレンズ１６３と近傍用のレンズ１６２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９６】
遠方の焦点調節用のレンズ１６４は、近傍用のレンズ１６２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２６３）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１６４として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側部分の１／３のみのレンズを用いている。
【００９７】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１６４は、近傍用のレンズ１６２の前方の上部に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２６３が、遠方の焦点調節用のレンズ１６４と近傍用のレンズ１６２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９８】
なお、近傍用のレンズ１６２の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１６３の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１６４の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１６２の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１６３の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１６４の位置のうちの１つ以上を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００９９】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１００】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１０１】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１０２】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１０３】
本実施形態では、撮像素子１６１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２６１、２６２、２６３）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１６２、１６３、１６４）やレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【０１０４】
［第８実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【０１０５】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図１０は、本発明の第８実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１７１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１７２と、遠方の焦点調節用のレンズ１７３と、中距離の焦点調節用のレンズ１７４と、を有する。
【０１０６】
また、図１０に示す近傍の構成物２７１と中距離の構成物２７２と遠方の構成物２７３は、それぞれ、撮像素子１７１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２７１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２７２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２７３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図１０に示される撮像素子１７１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【０１０７】
近傍用のレンズ１７２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２７１）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１７２として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２７１が、近傍用のレンズ１７２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１０８】
遠方の焦点調節用のレンズ１７３は、近傍用のレンズ１７２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２７３）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１７３として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側部分の１／３のみのレンズを用いている。
【０１０９】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１７３は、撮像素子１７１の前方（近傍用のレンズ１７２の後方）の下部（遠方側を撮影する部分）に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２７３が、近傍用のレンズ１７２と遠方の焦点調節用のレンズ１７３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１１０】
中距離の焦点調節用のレンズ１７４は、近傍用のレンズ１７２と組み合わされて、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２７２）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１７４として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて中央部分の１／３のみのレンズを用いている。
【０１１１】
本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１７４は、撮像素子１７１の前方（近傍用のレンズ１７２の後方）の中央部（中央部分を撮影する部分）に配置されており、中距離の焦点を調節（調整）する。
具体的には、中距離の構成物２７２が、近傍用のレンズ１７２と中距離の焦点調節用のレンズ１７４を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１１２】
なお、近傍用のレンズ１７２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１７３の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１７４の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１７２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１７３の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１７４の位置のうちの１つ以上を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【０１１３】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１１４】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１１５】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１１６】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１１７】
本実施形態では、撮像素子１７１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２７１、２７２、２７３）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１７２、１７３、１７４）やレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【０１１８】
［第９実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【０１１９】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図１１は、本発明の第９実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１８１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用と中距離用と遠方用の全てに対応したレンズ１８２を有する。
【０１２０】
また、図１１に示す近傍の構成物２８１と中距離の構成物２８２と遠方の構成物２８３は、それぞれ、撮像素子１８１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２８１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２８２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２８３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図１１に示される撮像素子１８１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【０１２１】
近傍用と中距離用と遠方用の全てに対応したレンズ１８２は、上中下（本実施形態では、上側の１／３と中央の１／３と下側の１／３）で形状が異なるレンズ（本実施形態では、段差がある両凸レンズ）であり、レンズ１８２の下側が使用されることになる近傍側とレンズ１８２の中央が使用されることになる中距離とレンズ１８２の上側が使用されることになる遠方側とで焦点が異なっている。
【０１２２】
このレンズ１８２の下側は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２８１）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、近傍の構成物２８１が、レンズ１８２の下側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２３】
また、このレンズ１８２の中央は、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２８２）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、中距離の構成物２８２が、レンズ１８２の中央を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２４】
また、このレンズ１８２の上側は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２８３）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、遠方の構成物２８３が、レンズ１８２の上側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２５】
なお、レンズ１８２の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
また、本実施形態では、レンズ１８２の形状として、下側の厚み、中央の厚み、上側の厚みの順で次第に薄くなる形状を用いたが、他の様々な形状が用いられてもよい。
【０１２６】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１２７】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１２８】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１２９】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１３０】
本実施形態では、撮像素子１８１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２８１、２８２、２８３）からの光が通過するレンズ１８２の部分に段差を設けて、焦点を異ならせる
【０１３１】
（以上の実施形態のまとめ）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１３２】
具体例として、撮像素子の種類や配置などは、様々なものが用いられてもよい。
また、レンズの形状、数あるいは配置などは、様々なものが用いられてもよい。
また、撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向（上から下の方向、または、下から上の方向）において複数の段階で焦点を異ならせる場合に、これら複数の段階の数（各段階に対応する撮影画像中の領域の数）や、各段階に対応する撮影画像中の領域の大きさなどは、様々なものが用いられてもよい。
また、車載用のカメラ装置が適用される車両としては、様々な車両が用いられてもよい。
【０１３３】
なお、上述した実施形態に係る制御部１３の機能（例えば、画像処理部４１の機能や、他の機能）を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１３４】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１３５】
１…車載用のカメラ装置 １１…撮像部 １２…記憶部 １３…制御部
２１…撮像素子部 ２２…レンズ部 ３１…画像記憶部 ４１…画像処理部
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、５０１…撮像素子
１０２、１０３、１１２、１１３、１２２、１２３、１３２、１３３、１４２、１５２、１５３、１６２〜１６４、１７２〜１７４、１８２、５０２…レンズ
２０１、２０２、２１１、２１２、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２、２６１〜２６３、２７１〜２７３、２８１〜２８３、６０１、６０２…構成物
３０１…画像 ３１１、３１２…領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用のカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用のカメラ装置の全体またはその撮像部は、自動車などの車両の前方などの画像を撮影（撮像）するために、インナーミラーまたはフロントガラスの上部などに取り付けられる。
車載用のカメラ装置で撮影された画像に基づいて、例えば、前方の道路上の白線を認識する処理や、前方に存在する構造物を認識する処理などを行う。
【０００３】
このような車載用のカメラ装置の撮像素子（撮像センサ）としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子が使用される。
また、車載用のカメラ装置のレンズとしては、単焦点を持つレンズまたは焦点調節機能を備えるレンズが用いられ、画像認識の対象物が撮像素子上で均一に結像するように設計されまたは調節される。
【０００４】
なお、従来においても、車載カメラ用の光学系について、開発が為されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３２８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術における車載用のカメラ装置では、単焦点を持つレンズが使用される場合には、レンズが近傍に焦点を持つときには遠方に焦点が合わず、逆に、レンズが遠方に焦点を持つときには近傍に焦点が合わず、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができなかった。
また、従来の技術における車載用のカメラ装置では、焦点調節機能を備えるレンズが使用される場合においても、近傍にレンズの焦点を合わせたときには遠方に焦点が合わず、逆に、遠方にレンズの焦点を合わせたときには近傍に焦点が合わないため、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができなかった。
【０００７】
図１２は、車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
この車載用のカメラ装置の撮像部は、撮像素子５０１と、レンズ５０２と、を備える。
そして、車両の前方の環境について、レンズ５０２を通して撮像素子５０１上にその環境の画像を結合し、これにより撮影された画像に基づいて処理を行う。この際、レンズ５０２の焦点を近傍の構成物６０１に合わせたときには遠方の構成物６０２に焦点が合わなくなり、逆に、レンズ５０２の焦点を遠方の構成物６０２に合わせたときには近傍の構成物６０１に焦点が合わなくなる。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮して為されたものであり、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができる車載用のカメラ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】
【０００９】
（１）上述した課題を解決するために、本発明に係る車載用のカメラ装置は、画像を撮影する撮像素子と、前記撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズを有するレンズ部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明は、（１）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明は、（１）または（２）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズを異ならせて、焦点を異ならせる、ことを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明は、（１）に記載の車載用のカメラ装置において、前記レンズ部は、前記複数の段階のそれぞれで段差を設けて焦点を異ならせる１つのレンズを有する、ことを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明は、（１）から（４）のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置において、前記複数の段階として、前記撮像素子により撮影する画像の上側の１／２の領域の段階と下側の１／２の領域の段階を用いる、ことを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明は、（１）から（５）のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置において、さらに、前記撮像素子により撮影する画像における前記複数の段階のそれぞれに対応した領域ごとに、あらかじめ定められた異なる画像処理を行う画像処理部を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、撮影画像の異なる領域（例えば、近傍と遠方など）について同時に焦点を合わせることができる車載用のカメラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置により撮影される画像の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第８実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第９実施形態に係る車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【図１２】車載用のカメラ装置の撮像部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１は、撮像部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、を備える。
撮像部１１は、撮像素子部２１と、レンズ部２２と、を備える。
記憶部１２は、画像記憶部３１を備える。
制御部１３は、画像処理部４１を備える。
【００１８】
ここで、本実施形態では、車載用のカメラ装置１に撮像部１１以外に記憶部１２や制御部１３を備える構成を示すが、他の構成例として、撮像部１１を備えるが記憶部１２や制御部１３を備えない車載用のカメラ装置を実施することも可能である。この他の構成例では、撮像部１１を備える車載用のカメラ装置と、記憶部１２や制御部１３を備える他の装置（１つの装置であってもよく、または、２つ以上の装置であってもよい）から、車載用のカメラシステムが構成される。
なお、車載用のカメラ装置としては、他の様々な構成が用いられてもよい。
【００１９】
また、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の全体またはその撮像部１１は、自動車などの車両の前方などの画像を撮影するために、インナーミラーまたはフロントガラスの上部などに取り付けられる。
なお、記憶部１２や制御部１３は、例えば、車両内において、撮像部１１から離れたところに設けられてもよい。
【００２０】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１において行われる概略的な動作の例を示す。
撮像部１１は、車両の前方の環境について、レンズ部２２のレンズを通して撮像素子部２１の撮像素子上にその環境の画像を結合し、当該画像を撮影する。
なお、撮影する画像は、例えば、静止画像であってもよく、または、動画像であってもよい。
【００２１】
記憶部１２は、撮像部１１により撮影された画像のデータを画像記憶部３１により記憶する。
また、記憶部１２は、例えば、画像処理で使用されるテンプレートや判定条件やパラメータなどのように、画像データ以外の様々な情報を記憶してもよい。
【００２２】
制御部１３は、撮像部１１により撮影された画像のデータ（例えば、画像記憶部３１に記憶された画像のデータ）について、画像処理部４１により、あらかじめ定められた画像処理を行う。この画像処理としては、例えば、車両の前方の道路上の白線を認識する処理や、車両の前方に存在する構造物を認識する処理などがある。
【００２３】
また、制御部１３は、画像処理以外の様々な処理を行ってもよい。
具体例として、制御部１３は、画像処理部４１により行われる画像処理の結果に基づいて、車両における様々な制御の処理を行う。
また、具体例として、制御部１３は、レンズ部２２のレンズを移動させるなどのように、レンズ部２２のレンズに対する制御の処理（例えば、焦点調節の処理など）を行ってもよい。
【００２４】
次に、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１０１を有し、また、レンズ部２２は、遠方用のレンズ１０２と、近傍の焦点調節用のレンズ１０３と、を有する。
【００２５】
また、図２に示す近傍の構成物２０１と遠方の構成物２０２は、それぞれ、撮像素子１０１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２０１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２０２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図２に示される撮像素子１０１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００２６】
遠方用のレンズ１０２は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２０２）を撮像素子１０１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１０２として、図２に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、遠方の構成物２０２が、遠方用のレンズ１０２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１０１により撮影される。
【００２７】
近傍の焦点調節用のレンズ１０３は、遠方用のレンズ１０２と組み合わされて、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２０１）を撮像素子１０１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１０３として、図２に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
【００２８】
本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１０３は、遠方用のレンズ１０２の前方の下部に配置されており、近傍の焦点を調節（調整）する。
具体的には、近傍の構成物２０１が、近傍の焦点調節用のレンズ１０３と遠方用のレンズ１０２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１０１により撮影される。
【００２９】
なお、遠方用のレンズ１０２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１０３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、遠方用のレンズ１０２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１０３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００３１】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００３２】
本実施形態では、撮像素子１０１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２０１、２０２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１０２、１０３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態に係る車載用のカメラ装置１により撮影される画像の一例を示す図である。
この画像（撮影画像）３０１では、画像３０１の下半分の領域３１１については近傍に焦点が合っており、画像３０１の上半分の領域３１２については遠方に焦点が合っている。
【００３４】
通常、車載用のカメラ装置１により撮影される画像では、車両の前方に見える道路や他の車両や風景の画像のように、下側の方に近傍のものが写り、上側の方に遠方のものが写る。
このため、本実施形態のように、画像の下半分の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上半分の領域については遠方に焦点を合わせることは、有効である。
【００３５】
ここで、本実施形態では、撮影画像の下半分の領域と上半分の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる下側の領域と上側の領域との比率は、必ずしも１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【００３６】
次に、画像処理部４１により行われる画像処理について説明する。
本実施形態では、画像処理部４１は、焦点を合わせる距離を異ならせた撮影画像中の各領域ごとに、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。各領域ごとに行う画像処理の内容は、例えば、画像処理部４１などに、あらかじめ定められる。
具体的には、本実施形態のように、画像の下側の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上側の領域については遠方に焦点を合わせる場合に、例えば、画像の下側の領域については、路面に書かれた白線あるいは文字などを認識する画像処理を行い、また、画像の上側の領域については、障害物を認識する画像処理や、標識を認識する画像処理や、天気が明るいかあるいは暗いかを認識する画像処理を行う。
【００３７】
なお、路面に書かれた白線あるいは文字などとしては、例えば、車線を表す白線や、交差点を表す白線や、道路の速度制限（例えば、６０ｋｍなど）を表す文字などを用いることができる。
【００３８】
また、例えば、このような画像処理の結果に基づいて、制御部１３が車両に対する制御の処理を行ってもよい。
具体例として、制御部１３は、車線の認識結果に基づいてハンドル（走行方向）を制御する機能や、道路の速度制限の値に基づいてアクセルやブレーキ（走行速度）を制御する機能や、障害物の認識結果に基づいてブレーキ（障害物との衝突回避）を制御する機能や、天気の認識結果に基づいて天気が暗いときにはワイパーを動作させるように制御する機能などを有してもよい。
【００３９】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、焦点を合わせる距離を異ならせた撮影画像中の各領域ごとに、それぞれの領域において焦点が同時に合った状態で、それぞれの領域に対して異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を同時に行うことができる。
具体的には、本実施形態のように、画像の下側の領域については近傍に焦点を合わせ、画像の上側の領域については遠方に焦点を合わせることで、画像の下側の領域に対する画像処理と、画像の上側の領域に対する他の画像処理とを同時に実行することができる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、撮影画像中の上下方向の２つの領域（上側の領域と下側の領域）について焦点を合わせる距離を異ならせる構成を示したが、他の構成例として、撮影画像中の上下方向の３つ以上の領域について焦点を合わせる距離を異ならせる構成を用いることもできる。このような構成では、下側の方の領域についてより近傍に焦点を合わせ、上側の方の領域についてより遠方に焦点を合わせる。
【００４１】
［第２実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００４２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１１１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１１２と、遠方の焦点調節用のレンズ１１３と、を有する。
【００４３】
また、図４に示す近傍の構成物２１１と遠方の構成物２１２は、それぞれ、撮像素子１１１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２１１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２１２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図４に示される撮像素子１１１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００４４】
近傍用のレンズ１１２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２１１）を撮像素子１１１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１１２として、図４に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２１１が、近傍用のレンズ１１２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１１１により撮影される。
【００４５】
遠方の焦点調節用のレンズ１１３は、近傍用のレンズ１１２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２１２）を撮像素子１１１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１１３として、図４に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
【００４６】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１１３は、近傍用のレンズ１１２の前方の上部に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２１２が、遠方の焦点調節用のレンズ１１３と近傍用のレンズ１１２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１１１により撮影される。
【００４７】
なお、近傍用のレンズ１１２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１１３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１１２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１１３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００４９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００５０】
本実施形態では、撮像素子１１１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２１１、２１２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１１２、１１３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００５１】
［第３実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００５２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１２１を有し、また、レンズ部２２は、遠方用のレンズ１２２と、近傍の焦点調節用のレンズ１２３と、を有する。
【００５３】
また、図５に示す近傍の構成物２２１と遠方の構成物２２２は、それぞれ、撮像素子１２１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２２１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２２２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図５に示される撮像素子１２１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００５４】
遠方用のレンズ１２２は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２２２）を撮像素子１２１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１２２として、図５に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、遠方の構成物２２２が、遠方用のレンズ１２２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１２１により撮影される。
【００５５】
近傍の焦点調節用のレンズ１２３は、遠方用のレンズ１２２と組み合わされて、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２２１）を撮像素子１２１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１２３として、図５に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
【００５６】
本実施形態では、近傍の焦点調節用のレンズ１２３は、撮像素子１２１の前方（遠方用のレンズ１２２の後方）の上部（近傍側を撮影する部分）に配置されており、近傍の焦点を調節（調整）する。
具体的には、近傍の構成物２２１が、遠方用のレンズ１２２と近傍の焦点調節用のレンズ１２３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１２１により撮影される。
【００５７】
なお、遠方用のレンズ１２２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１２３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、遠方用のレンズ１２２の位置と近傍の焦点調節用のレンズ１２３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００５９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００６０】
本実施形態では、撮像素子１２１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２２１、２２２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１２２、１２３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００６１】
［第４実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００６２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図６は、本発明の第４実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１３１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１３２と、遠方の焦点調節用のレンズ１３３と、を有する。
【００６３】
また、図６に示す近傍の構成物２３１と遠方の構成物２３２は、それぞれ、撮像素子１３１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２３１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２３２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図６に示される撮像素子１３１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００６４】
近傍用のレンズ１３２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２３１）を撮像素子１３１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１３２として、図６に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２３１が、近傍用のレンズ１３２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１３１により撮影される。
【００６５】
遠方の焦点調節用のレンズ１３３は、近傍用のレンズ１３２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２３２）を撮像素子１３１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１３３として、図６に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
【００６６】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１３３は、撮像素子１３１の前方（近傍用のレンズ１３２の後方）の下部（遠方側を撮影する部分）に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２３２が、近傍用のレンズ１３２と遠方の焦点調節用のレンズ１３３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１３１により撮影される。
【００６７】
なお、近傍用のレンズ１３２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１３３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１３２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１３３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００６８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００６９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００７０】
本実施形態では、撮像素子１３１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２３１、２３２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１３２、１３３）の数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００７１】
［第５実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００７２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図７は、本発明の第５実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１４１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用と遠方用の両方に対応したレンズ１４２を有する。
【００７３】
また、図７に示す近傍の構成物２４１と遠方の構成物２４２は、それぞれ、撮像素子１４１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２４１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２４２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図７に示される撮像素子１４１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００７４】
近傍用と遠方用の両方に対応したレンズ１４２は、上下（本実施形態では、上側の半分と下側の半分）で形状が異なるレンズ（本実施形態では、段差がある両凸レンズ）であり、レンズ１４２の下側が使用されることになる近傍側とレンズ１４２の上側が使用されることになる遠方側とで焦点が異なっている。
【００７５】
このレンズ１４２の下側は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２４１）を撮像素子１４１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１４２が配置されている。
具体的には、近傍の構成物２４１が、レンズ１４２の下側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１４１により撮影される。
【００７６】
また、このレンズ１４２の上側は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２４２）を撮像素子１４１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１４２が配置されている。
具体的には、遠方の構成物２４２が、レンズ１４２の上側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１４１により撮影される。
【００７７】
なお、レンズ１４２の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
また、本実施形態では、レンズ１４２の形状として、上側の厚みが下側の厚みより薄い形状を用いたが、他の様々な形状が用いられてもよい。
【００７８】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００７９】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００８０】
本実施形態では、撮像素子１４１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２４１、２４２）からの光が通過するレンズ１４２の部分に段差を設けて、焦点を異ならせる
【００８１】
［第６実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００８２】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図８は、本発明の第６実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１５１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１５２と、遠方用のレンズ１５３と、を有する。
【００８３】
また、図８に示す近傍の構成物２５１と遠方の構成物２５２は、それぞれ、撮像素子１５１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２５１は撮影される画像の下側の半分の領域に写るとし、遠方の構成物２５２は撮影される画像の上側の半分の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図８に示される撮像素子１５１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００８４】
近傍用のレンズ１５２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２５１）を撮像素子１５１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１５２として、図８に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側の半分のみのレンズを用いている。
具体的には、近傍の構成物２５１が、近傍用のレンズ１５２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１５１により撮影される。
【００８５】
遠方用のレンズ１５３は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２５２）を撮像素子１５１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方用のレンズ１５３として、図８に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側の半分のみのレンズを用いている。
具体的には、遠方の構成物２５２が、遠方用のレンズ１５３のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１５１により撮影される。
【００８６】
なお、近傍用のレンズ１５２の位置と遠方用のレンズ１５３の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１５２の位置と遠方用のレンズ１５３の位置のうちの一方あるいは両方を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【００８８】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と遠方の両方に焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【００８９】
本実施形態では、撮像素子１５１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、２つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２５１、２５２）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１５２、１５３）を異ならせて、焦点を異ならせる。
【００９０】
［第７実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【００９１】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図９は、本発明の第７実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１６１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１６２と、中距離の焦点調節用のレンズ１６３と、遠方の焦点調節用のレンズ１６４と、を有する。
【００９２】
また、図９に示す近傍の構成物２６１と中距離の構成物２６２と遠方の構成物２６３は、それぞれ、撮像素子１６１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２６１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２６２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２６３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図９に示される撮像素子１６１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【００９３】
近傍用のレンズ１６２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２６１）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１６２として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２６１が、近傍用のレンズ１６２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９４】
中距離の焦点調節用のレンズ１６３は、近傍用のレンズ１６２と組み合わされて、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２６２）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１６３として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて中央部分の１／３のみのレンズを用いている。
【００９５】
本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１６３は、近傍用のレンズ１６２の前方の中央部に配置されており、中距離の焦点を調節（調整）する。
具体的には、中距離の構成物２６２が、中距離の焦点調節用のレンズ１６３と近傍用のレンズ１６２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９６】
遠方の焦点調節用のレンズ１６４は、近傍用のレンズ１６２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２６３）を撮像素子１６１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１６４として、図９に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて上側部分の１／３のみのレンズを用いている。
【００９７】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１６４は、近傍用のレンズ１６２の前方の上部に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２６３が、遠方の焦点調節用のレンズ１６４と近傍用のレンズ１６２を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１６１により撮影される。
【００９８】
なお、近傍用のレンズ１６２の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１６３の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１６４の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１６２の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１６３の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１６４の位置のうちの１つ以上を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【００９９】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１００】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１０１】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１０２】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１０３】
本実施形態では、撮像素子１６１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２６１、２６２、２６３）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１６２、１６３、１６４）やレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【０１０４】
［第８実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【０１０５】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図１０は、本発明の第８実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１７１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用のレンズ１７２と、遠方の焦点調節用のレンズ１７３と、中距離の焦点調節用のレンズ１７４と、を有する。
【０１０６】
また、図１０に示す近傍の構成物２７１と中距離の構成物２７２と遠方の構成物２７３は、それぞれ、撮像素子１７１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２７１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２７２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２７３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図１０に示される撮像素子１７１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【０１０７】
近傍用のレンズ１７２は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２７１）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、近傍用のレンズ１７２として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）を用いている。
具体的には、近傍の構成物２７１が、近傍用のレンズ１７２のみを介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１０８】
遠方の焦点調節用のレンズ１７３は、近傍用のレンズ１７２と組み合わされて、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２７３）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１７３として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて下側部分の１／３のみのレンズを用いている。
【０１０９】
本実施形態では、遠方の焦点調節用のレンズ１７３は、撮像素子１７１の前方（近傍用のレンズ１７２の後方）の下部（遠方側を撮影する部分）に配置されており、遠方の焦点を調節（調整）する。
具体的には、遠方の構成物２７３が、近傍用のレンズ１７２と遠方の焦点調節用のレンズ１７３を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１１０】
中距離の焦点調節用のレンズ１７４は、近傍用のレンズ１７２と組み合わされて、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２７２）を撮像素子１７１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズが構成されており、そのレンズが配置されている。なお、本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１７４として、図１０に示されるように、通常の形状のレンズ（本実施形態では、両凸レンズ）と比べて中央部分の１／３のみのレンズを用いている。
【０１１１】
本実施形態では、中距離の焦点調節用のレンズ１７４は、撮像素子１７１の前方（近傍用のレンズ１７２の後方）の中央部（中央部分を撮影する部分）に配置されており、中距離の焦点を調節（調整）する。
具体的には、中距離の構成物２７２が、近傍用のレンズ１７２と中距離の焦点調節用のレンズ１７４を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１７１により撮影される。
【０１１２】
なお、近傍用のレンズ１７２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１７３の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１７４の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、近傍用のレンズ１７２の位置と遠方の焦点調節用のレンズ１７３の位置と中距離の焦点調節用のレンズ１７４の位置のうちの１つ以上を、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
【０１１３】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１１４】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１１５】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１１６】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１１７】
本実施形態では、撮像素子１７１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２７１、２７２、２７３）からの光が通過するレンズ（本実施形態では、レンズ１７２、１７３、１７４）やレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる。
【０１１８】
［第９実施形態］
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１の概略的な構成および動作は、図１に示されるものと同様である。
このため、本実施形態では、図１を参照して説明する。
以下では、第１実施形態とは異なる構成である撮像部１１について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様な点については、説明を省略または簡略化する。
【０１１９】
本実施形態に係る車載用のカメラ装置１における撮像部１１の構成について説明する。
図１１は、本発明の第９実施形態に係る車載用のカメラ装置１の撮像部１１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像部１１では、撮像素子部２１は、撮像素子１８１を有し、また、レンズ部２２は、近傍用と中距離用と遠方用の全てに対応したレンズ１８２を有する。
【０１２０】
また、図１１に示す近傍の構成物２８１と中距離の構成物２８２と遠方の構成物２８３は、それぞれ、撮像素子１８１により画像を撮影する方向（本実施形態では、車両の前方の方向）において、相対的に、車両から近傍に存在するものと中距離に存在するものと遠方に存在するものを表す。
本実施形態では、近傍の構成物２８１は撮影される画像の下側の１／３の領域に写るとし、中距離の構成物２８２は撮影される画像の中央の１／３の領域に写るとし、遠方の構成物２８３は撮影される画像の上側の１／３の領域に写るとする。
なお、本実施形態では、図１１に示される撮像素子１８１上では、撮影される画像の上下とは逆になっている。
【０１２１】
近傍用と中距離用と遠方用の全てに対応したレンズ１８２は、上中下（本実施形態では、上側の１／３と中央の１／３と下側の１／３）で形状が異なるレンズ（本実施形態では、段差がある両凸レンズ）であり、レンズ１８２の下側が使用されることになる近傍側とレンズ１８２の中央が使用されることになる中距離とレンズ１８２の上側が使用されることになる遠方側とで焦点が異なっている。
【０１２２】
このレンズ１８２の下側は、近傍のもの（例えば、近傍の構成物２８１）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、近傍の構成物２８１が、レンズ１８２の下側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２３】
また、このレンズ１８２の中央は、中距離のもの（例えば、中距離の構成物２８２）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、中距離の構成物２８２が、レンズ１８２の中央を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２４】
また、このレンズ１８２の上側は、遠方のもの（例えば、遠方の構成物２８３）を撮像素子１８１で撮影する場合に焦点が合うように、そのレンズ部分が構成されており、そのレンズ１８２が配置されている。
具体的には、遠方の構成物２８３が、レンズ１８２の上側を介して、焦点が合った状態で、撮像素子１８１により撮影される。
【０１２５】
なお、レンズ１８２の位置は、例えば、固定的に構成されてもよく、または、制御部１３により変更して、焦点を調節することが可能な構成が用いられてもよい。
また、本実施形態では、レンズ１８２の形状として、下側の厚み、中央の厚み、上側の厚みの順で次第に薄くなる形状を用いたが、他の様々な形状が用いられてもよい。
【０１２６】
以上のように、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、撮影画像の異なる領域（本実施形態では、近傍と中距離と遠方）について同時に焦点を合わせることができる。これにより、例えば、車室内などに搭載する車載用のカメラ装置１による画像センシング技術などにおいて、対象物に対する認識率を向上させることができる。
【０１２７】
具体例として、本実施形態に係る車載用のカメラ装置１では、近傍と中距離と遠方の全てに焦点が合った画像を撮影することができるため、撮影画像の全体の領域で焦点が合った画像を撮影することができ、車線認識（例えば、白線の認識）や障害物検知（例えば、構造物の認識）における認識率を向上させることができる。
【０１２８】
なお、例えば、画像処理部４１は、撮影画像の上側の領域（遠方の領域）と中央の領域（中距離の領域）と下側の領域（近傍の領域）のそれぞれについて、異なる画像処理（例えば、目的が異なる画像処理）を行う。撮影画像の中央の領域（中距離の領域）については、例えば、障害物を認識する画像処理などを行う。
【０１２９】
また、本実施形態では、撮影画像の上側の１／３の領域と中央の１／３の領域と下側の１／３の領域について焦点を合わせる距離を異ならせたが、焦点を合わせる距離を異ならせる上側の領域と中央の領域と下側の領域との比率は、必ずしも１：１：１でなくてもよく、他の比率が用いられてもよい。
【０１３０】
本実施形態では、撮像素子１８１により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階（本実施形態では、３つの段階）で焦点を異ならせる場合に、複数の段階のそれぞれで撮影対象（本実施形態では、構成物２８１、２８２、２８３）からの光が通過するレンズ１８２の部分に段差を設けて、焦点を異ならせる
【０１３１】
（以上の実施形態のまとめ）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１３２】
具体例として、撮像素子の種類や配置などは、様々なものが用いられてもよい。
また、レンズの形状、数あるいは配置などは、様々なものが用いられてもよい。
また、撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向（上から下の方向、または、下から上の方向）において複数の段階で焦点を異ならせる場合に、これら複数の段階の数（各段階に対応する撮影画像中の領域の数）や、各段階に対応する撮影画像中の領域の大きさなどは、様々なものが用いられてもよい。
また、車載用のカメラ装置が適用される車両としては、様々な車両が用いられてもよい。
【０１３３】
なお、上述した実施形態に係る制御部１３の機能（例えば、画像処理部４１の機能や、他の機能）を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１３４】
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１３５】
１…車載用のカメラ装置 １１…撮像部 １２…記憶部 １３…制御部
２１…撮像素子部 ２２…レンズ部 ３１…画像記憶部 ４１…画像処理部
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、５０１…撮像素子
１０２、１０３、１１２、１１３、１２２、１２３、１３２、１３３、１４２、１５２、１５３、１６２〜１６４、１７２〜１７４、１８２、５０２…レンズ
２０１、２０２、２１１、２１２、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２、２６１〜２６３、２７１〜２７３、２８１〜２８３、６０１、６０２…構成物
３０１…画像 ３１１、３１２…領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮影する撮像素子と、
前記撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズを有するレンズ部と、
を備えたことを特徴とする車載用のカメラ装置。
【請求項２】
前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、
前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項３】
前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、
前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズを異ならせて、焦点を異ならせる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項４】
前記レンズ部は、前記複数の段階のそれぞれで段差を設けて焦点を異ならせる１つのレンズを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項５】
前記複数の段階として、前記撮像素子により撮影する画像の上側の１／２の領域の段階と下側の１／２の領域の段階を用いる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項６】
さらに、前記撮像素子により撮影する画像における前記複数の段階のそれぞれに対応した領域ごとに、あらかじめ定められた異なる画像処理を行う画像処理部を備えた、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項１】
画像を撮影する撮像素子と、
前記撮像素子により撮影する画像の上下方向の一方向において複数の段階で焦点を異ならせる１つ以上のレンズを有するレンズ部と、
を備えたことを特徴とする車載用のカメラ装置。
【請求項２】
前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、
前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズの数を異ならせて、焦点を異ならせる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項３】
前記レンズ部は、２つ以上のレンズを有し、
前記複数の段階のそれぞれで撮影対象からの光が通過するレンズを異ならせて、焦点を異ならせる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項４】
前記レンズ部は、前記複数の段階のそれぞれで段差を設けて焦点を異ならせる１つのレンズを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項５】
前記複数の段階として、前記撮像素子により撮影する画像の上側の１／２の領域の段階と下側の１／２の領域の段階を用いる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置。
【請求項６】
さらに、前記撮像素子により撮影する画像における前記複数の段階のそれぞれに対応した領域ごとに、あらかじめ定められた異なる画像処理を行う画像処理部を備えた、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載用のカメラ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８８５９１（Ｐ２０１３−８８５９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８４９２（Ｐ２０１１−２２８４９２）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（３０００５２２４６）株式会社ホンダエレシス (105)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（３０００５２２４６）株式会社ホンダエレシス (105)
【Ｆターム（参考）】
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