JP2010268099A - Vehicle imaging device and vehicle periphery monitoring device - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像素子から偽信号が出力されてしまうことを抑制し、自車両周辺の外界を適切に監視する。
【解決手段】車両用撮像装置は、レンズにより集光された光を受光する受光面72aを有する固体撮像素子72と、固体撮像素子72を内部に収容するパッケージ基体71とを備え、受光面72aに積層されるようにしてパッケージ基体71の内部に充填された少なくとも複数の異なる光透過材層(光透過材層74a,74b,74c)を備え、複数の異なる光透過材層は、受光面72aに近い光透過材層ほど、大きな屈折率を有する。
【選択図】図6The present invention suppresses the output of a false signal from an image sensor and appropriately monitors the external environment around the host vehicle.
An imaging apparatus for a vehicle includes a solid-state imaging element 72 having a light-receiving surface 72a that receives light collected by a lens, and a package base 71 that houses the solid-state imaging element 72 therein, and the light-receiving surface 72a. At least a plurality of different light transmissive material layers (light transmissive material layers 74a, 74b, 74c) filled in the package base 71, and the plurality of different light transmissive material layers are formed on the light receiving surface 72a. The light transmissive material layer closer to 2 has a larger refractive index.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、車両用撮像装置および車両周辺監視装置に関する。 The present invention relates to a vehicle imaging device and a vehicle periphery monitoring device.
従来、例えば自車両の周辺に近赤外光を投光し、この近赤外光が車両外部の物体によって反射されることによる反射光を、自車両に搭載した近赤外光カメラにより受光して、車両外部の物体を撮像する車両周辺監視装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、例えば固体撮像素子の受光部が収容されたパッケージの内部に光透過性のシリコーンゲルなどの光透過材を充填して、固体撮像素子の酸化や腐食などの劣化を防止する固体撮像装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, for example, near-infrared light is projected around the vehicle, and the reflected light resulting from reflection of the near-infrared light by an object outside the vehicle is received by a near-infrared light camera mounted on the vehicle. A vehicle periphery monitoring device that captures an image of an object outside the vehicle is known (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, for example, a solid-state imaging device that prevents the deterioration of the solid-state imaging device, such as oxidation or corrosion, by filling a light-transmitting material such as a light-transmissive silicone gel into a package in which the light receiving unit of the solid-state imaging device is accommodated. An apparatus is known (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上記従来技術に係る車両周辺監視装置において、固体撮像素子からなるカメラを用いて車両外部の物体を撮像する際に、固体撮像素子に強い光が入射した場合には、光源から放射された光が直接入射する画素以外の画素からも電気信号が出力されることで、光源の周りの本来暗い場所が明るく表示されるブルーミングやハレーションが発生するという問題が生じる。
例えば夜間走行中の視認性を補助するために自車両に搭載されたカメラによって進行方向前方の外界を撮像している際に、対向車両の前照灯から配光される強力な光などがカメラに入射した場合には、固体撮像素子が出力する偽信号によって対向車両の前照灯の光源が存在する箇所の周囲も明るく表示されるために、この箇所の周囲に存在する物体が適度な諧調を有して出力されずに、検知困難になってしまうという問題が生じる。
そして、このように固体撮像素子に強い光が入射した場合に偽信号が出力されてしまうという問題が生じることに対して、例えば素子内部に光吸収層を形成して迷光を吸収する方法などが知られている。しかしながら、このように、単に、既に発生した迷光を低減するような方法では、偽信号が出力されてしまうことの主要な原因を解消することはできない。このため、固体撮像素子に強い光が入射した場合に偽信号が出力されてしまうことの主要な原因を特定して解消するための適切な対応を行なうことが望まれている。
By the way, in the vehicle periphery monitoring device according to the above-described prior art, when a strong light is incident on the solid-state image sensor when an object outside the vehicle is imaged using the camera including the solid-state image sensor, the light is emitted from the light source. Since an electrical signal is output from pixels other than the pixels directly receiving light, there is a problem that blooming or halation occurs in which an originally dark place around the light source is displayed brightly.
For example, when taking an image of the outside world ahead of the direction of travel with a camera mounted on the host vehicle to assist visibility during night driving, the camera can capture the powerful light distributed from the headlamps of the oncoming vehicle. When the light enters the area, the area around the area where the headlight light source of the oncoming vehicle is brightly displayed by the false signal output from the solid-state image sensor. There is a problem that detection becomes difficult without being output.
In addition, there is a problem that a false signal is output when strong light is incident on the solid-state imaging device in this way. For example, there is a method of absorbing stray light by forming a light absorption layer inside the device. Are known. However, the main cause of the false signal output cannot be eliminated by simply reducing the already generated stray light. For this reason, it is desired to take appropriate measures to identify and eliminate the main cause of the false signal being output when strong light is incident on the solid-state imaging device.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、撮像素子から偽信号が出力されてしまうことを抑制することが可能な車両用撮像装置および該車両用撮像装置を用いて自車両周辺の外界を適切に監視することが可能な車両周辺監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to suppress the output of a false signal from an image pickup device and the external environment around the host vehicle using the vehicle image pickup device. An object of the present invention is to provide a vehicle periphery monitoring device that can be appropriately monitored.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1態様に係る車両用撮像装置は、レンズ(例えば、実施の形態でのレンズ21)と、該レンズにより集光された光を受光する受光面(例えば、実施の形態での受光面72a)を有する撮像素子(例えば、実施の形態での固体撮像素子72)と、該撮像素子を内部に収容するハウジング(例えば、実施の形態でのパッケージ基体71)とを備え、車両に搭載される車両用撮像装置であって、前記受光面に積層されるようにして前記ハウジングの内部に充填された少なくとも複数の異なる光透過材層(例えば、実施の形態での光透過材層74a,74b,74c)を備え、前記複数の異なる前記光透過材層は、前記受光面に近い前記光透過材層ほど、大きな屈折率を有する。
In order to solve the above problems and achieve the object, the vehicle imaging device according to the first aspect of the present invention includes a lens (for example, the lens 21 in the embodiment) and light collected by the lens. An image sensor (for example, the solid-state image sensor 72 in the embodiment) having a light-receiving surface (for example, the light-receiving surface 72a in the embodiment) and a housing (for example, An imaging device for a vehicle mounted on a vehicle, wherein the at least a plurality of different light transmitting material layers filled in the housing so as to be stacked on the light receiving surface (For example, the light
例えば図7(A),(B)に示す従来技術の一例に係る撮像装置90において、固体撮像素子91の表面は、集光用のマイクロレンズ92によって数μmピッチの凹凸が形成されている。また、マイクロレンズ92の下方には複数層の配線層93と遮光層94とが設けられている。このため、固体撮像素子91の表面で反射された光には、拡散反射された拡散反射成分が含まれ、この拡散反射成分が半導体パッケージ95に設けられた光透過窓96などで多重反射されることによって、入射光が直接入射する画素の周辺画素に反射光が入射し、偽信号が出力されてしまうことになる。
したがって、固体撮像素子から偽信号が出力されてしまうことを抑制するためには、レンズ97により集光されて固体撮像素子91に入射する光が多重反射されることを抑制すればよい。
For example, in the
Therefore, in order to prevent the false signal from being output from the solid-state imaging device, it is only necessary to suppress the multiple reflection of the light that is collected by the lens 97 and incident on the solid-
本発明の第1態様に係る車両用撮像装置では、屈折率の異なる材質の界面に光が入射する場合には、屈折率の差異が大きいほど反射率が増大することから、ハウジング外部から撮像素子の受光面に向かい、順次、屈折率が、ハウジング外部(つまり空気)の屈折率から撮像素子の受光面の屈折率へと増大するようにして、複数の異なる光透過材層が受光面に積層されるようにしてハウジングの内部に充填される。 In the vehicle imaging device according to the first aspect of the present invention, when light is incident on the interface of materials having different refractive indexes, the reflectance increases as the refractive index difference increases. A plurality of different light-transmitting material layers are laminated on the light receiving surface so that the refractive index increases sequentially from the outside of the housing (that is, air) to the refractive index of the light receiving surface of the image sensor. Thus, the inside of the housing is filled.
また、本発明の第2態様に係る車両周辺監視装置は、第1態様に記載の車両用撮像装置(例えば、実施の形態での車両用撮像装置10)と、前記車両に搭載され、車両外部に向かい可視領域または近赤外線領域の光を投光する投光手段(例えば、実施の形態での投光器11)とを備え、前記車両用撮像装置は、前記投光手段により投光された前記光の反射光を受光して、車両外部の対象物を撮像する。
A vehicle periphery monitoring device according to a second aspect of the present invention is mounted on the vehicle imaging device according to the first aspect (for example, the
本発明の第1態様に係る車両用撮像装置によれば、ハウジングの内部に充填された複数の異なる光透過材層の屈折率が撮像素子の受光面の屈折率へと順次増大し、ハウジングの外部から撮像素子の受光面に入射する光が、各界面での急峻な屈折率変化に起因して反射されることを抑制することができる。 According to the vehicle imaging device of the first aspect of the present invention, the refractive index of a plurality of different light transmitting material layers filled in the housing sequentially increases to the refractive index of the light receiving surface of the imaging element, It is possible to suppress the light incident on the light receiving surface of the image sensor from the outside from being reflected due to a sharp change in refractive index at each interface.
本発明の第2態様に係る車両周辺監視装置によれば、例えば対向車両の前照灯などの強い光が車両用撮像装置に入射する場合であっても、車両用撮像装置の撮像素子から偽信号が出力されてしまうことを抑制して、自車両周辺の外界を適切に監視することができる。 According to the vehicle periphery monitoring device according to the second aspect of the present invention, for example, even when strong light such as a headlight of an oncoming vehicle is incident on the vehicle image pickup device, the image pickup device of the vehicle image pickup device is false. It is possible to appropriately monitor the outside world around the host vehicle by suppressing the output of the signal.
以下、本発明の第1の実施形態に係る車両用撮像装置および車両周辺監視装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両周辺監視装置1は、車両に搭載され、車両の外界の所定監視対象領域を可視領域または近赤外線領域において車両用撮像装置10により撮像して得た画像に基づき、所定監視領域内に存在する他車両や歩行者などの対象物を検知する。
車両周辺監視装置1は、例えば図1に示すように、車両用撮像装置10と、投光器11と、処理装置12とを備えて構成されている。
Hereinafter, a vehicle imaging device and a vehicle periphery monitoring device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The vehicle periphery monitoring device 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, and performs predetermined monitoring based on an image obtained by imaging a predetermined monitoring target region in the outside of the vehicle with a
For example, as shown in FIG. 1, the vehicle periphery monitoring device 1 includes a
投光器11は、処理装置12から出力される制御信号に応じて、車両の外界の所定監視対象領域に可視領域または近赤外線領域の光を投光する。
処理装置12は、車両用撮像装置10および投光器11の動作を制御し、投光器11により投光された光の反射光に対して車両用撮像装置10により撮像を行ない、この撮像により得られた画像に対して所定の画像処理を行ない、所定監視領域内に存在する対象物を検知する。
The
The
車両用撮像装置10は、可視領域または近赤外線領域において撮像可能であって、例えば図2に示すように、レンズ21と、半導体パッケージ22とを備えて構成されている。
そして、半導体パッケージ22は、例えばハウジングをなすパッケージ基体31と、固体撮像素子32と、光透過窓33と、偏光膜34と、ボンディングワイヤ35と、リード線36とを備えて構成されている。
The
The semiconductor package 22 includes, for example, a
パッケージ基体31は、例えば開口した箱型に形成され、レンズ21に対向するようにして配置された固体撮像素子32が内部に収容されている。
固体撮像素子32は、例えばCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサであって、レンズ21に向って露出する上面の中央部にはレンズ21により集光された光を受光する受光面32aが形成されている。
この受光面32aは、例えばマトリクス状に配置された複数の受光素子(図示略)を備えて構成され、各受光素子にはマイクロレンズ(図示略)などが積層されている。
そして、この受光面32aの周辺部に設けられた電極パッド(図示略)は、ボンディングワイヤ35によってリード線36に接続され、このリード線36により外部回路(図示略)に接続されている。
The
The solid-state imaging device 32 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and a light receiving surface 32 a that receives light collected by the lens 21 is formed at the center of the upper surface exposed toward the lens 21. .
The light receiving surface 32a includes, for example, a plurality of light receiving elements (not shown) arranged in a matrix, and a microlens (not shown) or the like is stacked on each light receiving element.
An electrode pad (not shown) provided on the periphery of the light receiving surface 32a is connected to a
光透過窓33は、例えば板状の光透過性のガラスなどからなり、光透過窓33の法線方向がレンズ21の光軸Oに平行となるように配置され、固体撮像素子32が内部に収容されたパッケージ基体31の開口部を閉塞している。
そして、光透過窓33の内面には偏光膜34が設けられている。この偏光膜34は、レンズ21により集光されて光透過窓33を透過した光のうち所定の振動成分、例えばp偏光波の光のみを透過させる。
これにより、車両の外部からレンズ21に入射した光は、レンズ21によって集光されて光透過窓33を透過した後に、偏光膜34によってp偏光波の光となり、固体撮像素子32の受光面32aに入射する。
The light transmissive window 33 is made of, for example, a plate-like light transmissive glass, and is disposed so that the normal direction of the light transmissive window 33 is parallel to the optical axis O of the lens 21. The opening of the
A polarizing film 34 is provided on the inner surface of the light transmission window 33. The polarizing film 34 transmits only a predetermined vibration component, for example, p-polarized light, out of the light collected by the lens 21 and transmitted through the light transmission window 33.
Thereby, the light incident on the lens 21 from the outside of the vehicle is condensed by the lens 21 and transmitted through the light transmission window 33, and then becomes p-polarized wave light by the polarizing film 34, and the light receiving surface 32 a of the solid-state imaging device 32. Is incident on.
そして、パッケージ基体31の内部において、固体撮像素子32は、受光面32aの法線Pがレンズ21の光軸Oに対して所定角度θだけ傾斜するようにして配置されている。
この所定角度θは、例えば、入射側材質の屈折率n1と、透過側材質の屈折率n2とにより記述されるブリュースター角θb(=arctan(n2/n1))である。固体撮像素子32の受光面32aに光が入射する場合に対して、入射側材質は、例えばパッケージ基体31の内部の空気であり、透過側材質は固体撮像素子32の受光面32aである。
In the
The predetermined angle θ is, for example, the Brewster angle θb (= arctan (n2 / n1)) described by the refractive index n1 of the incident side material and the refractive index n2 of the transmission side material. When light is incident on the light receiving surface 32 a of the solid-state image sensor 32, the incident-side material is, for example, air inside the
屈折率の異なる材質の界面に光が入射する場合には、光の振動成分によって反射率が異なり、例えば図3に示すように、屈折率が1である空気の入射側材質から、屈折率が1.5であるガラスの透過側材質に光が入射する場合において、s偏光波の反射率は、透過側材質の法線に対する入射角がゼロから増大することに伴い、増大傾向に変化する。これに対して、p偏光波の反射率は、透過側材質の法線に対する入射角がゼロから増大することに伴い、所定のブリュースター角(例えば、約56度)でゼロとなるまで減少した後に、増大傾向に変化する。つまり、透過側材質の法線に対する入射角がブリュースター角であれば、p偏光波の反射率はゼロとなる。
固体撮像素子32の受光面32aの法線Pはレンズ21の光軸Oに対してブリュースター角θbだけ傾斜していることから、レンズ21によって集光されて光透過窓33および偏光膜34を透過して受光面32aに入射するp偏光波の光の反射率はゼロとなる。
When light is incident on an interface of materials having different refractive indexes, the reflectance varies depending on the vibration component of the light. For example, as shown in FIG. In the case where light is incident on the transmission side material of glass which is 1.5, the reflectance of the s-polarized wave changes in an increasing trend as the incident angle with respect to the normal of the transmission side material increases from zero. On the other hand, the reflectance of the p-polarized wave decreased to zero at a predetermined Brewster angle (for example, about 56 degrees) as the incident angle with respect to the normal of the transmission side material increased from zero. Later, it turns into an increasing trend. That is, if the incident angle with respect to the normal of the transmission side material is the Brewster angle, the reflectance of the p-polarized wave is zero.
Since the normal line P of the light receiving surface 32a of the solid-state imaging device 32 is inclined by the Brewster angle θb with respect to the optical axis O of the lens 21, the light is condensed by the lens 21 and passes through the light transmission window 33 and the polarizing film 34. The reflectance of the p-polarized light that is transmitted and incident on the light receiving surface 32a is zero.
上述したように、第1の実施形態に係る車両用撮像装置10によれば、固体撮像素子32の受光面32aに入射する光が、パッケージ基体31の内部(例えば、固体撮像素子32と光透過窓33との間など)で多重反射されてしまうことを抑制し、反射光に起因した偽信号が出力されてしまうことを抑制することができる。
そして、第1の実施形態に係る車両周辺監視装置1によれば、例えば対向車両の前照灯などの強い光が車両用撮像装置10に入射する場合であっても、車両用撮像装置10の固体撮像素子32から偽信号が出力されてしまうことを抑制して、車両周辺の外界を適切に監視することができる。
As described above, according to the
And according to the vehicle periphery monitoring apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment, even when it is a case where strong light, such as a headlamp of an oncoming vehicle, injects into the
なお、上述した第1の実施形態においては、光透過窓33の内面に偏光膜34が設けられているとしたが、これに限定されず、光透過窓33の外面に偏光膜34が設けられてもよい。
また、偏光膜34の代わりに、パッケージ基体31の外部、つまりレンズ21とパッケージ基体31との間に偏光フィルタを備えてもよい。
In the first embodiment described above, the polarizing film 34 is provided on the inner surface of the light transmission window 33. However, the present invention is not limited to this, and the polarizing film 34 is provided on the outer surface of the light transmission window 33. May be.
Instead of the polarizing film 34, a polarizing filter may be provided outside the
なお、上述した第1の実施形態においては、パッケージ基体31の内部での固体撮像素子32の配置によって、受光面32aの法線Pがレンズ21の光軸Oに対して所定角度θだけ傾斜するよう設定されるとしたが、これに限定されず、例えばパッケージ基体31においては、光透過窓33と固体撮像素子32の受光面32aとが平行となるように(つまり、光透過窓33の法線方向と受光面32aの法線Pが平行となるように)設定し、パッケージ基体31をレンズ21の光軸Oに対して所定角度θだけ傾斜するように配置してもよい。
In the first embodiment described above, the normal P of the light receiving surface 32a is inclined with respect to the optical axis O of the lens 21 by a predetermined angle θ due to the arrangement of the solid-state imaging device 32 inside the
以下、本発明の第2の実施形態に係る車両用撮像装置および車両周辺監視装置について添付図面を参照しながら説明する。
この第2の実施形態に係る車両周辺監視装置1において、上述した第1の実施形態に係る車両周辺監視装置1と異なる点は、車両用撮像装置10が、上述した第1の実施形態の半導体パッケージ22の代わりに、第2の実施形態に係る半導体パッケージ42を備える点である。
この第2の実施形態に係る半導体パッケージ42は、例えば図4または図5に示すように、例えばハウジングをなすパッケージ基体51と、固体撮像素子52と、光透過窓53と、ボンディングワイヤ54と、リード線55とを備えて構成されている。
Hereinafter, a vehicle imaging device and a vehicle periphery monitoring device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The vehicle periphery monitoring device 1 according to the second embodiment differs from the vehicle periphery monitoring device 1 according to the first embodiment described above in that the
For example, as shown in FIG. 4 or 5, the semiconductor package 42 according to the second embodiment includes, for example, a
パッケージ基体51は、例えば開口した箱型に形成され、レンズ21に対向するようにして配置された固体撮像素子52が内部に収容されている。
固体撮像素子52は、例えばCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサであって、レンズ21に向って露出する上面の中央部にはレンズ21により集光された光を受光する受光面52aが形成されている。
この受光面52aは、例えばマトリクス状に配置された複数の受光素子(図示略)を備えて構成され、各受光素子にはマイクロレンズ(図示略)などが積層されている。
そして、パッケージ基体51の内部において、固体撮像素子52は、受光面52aの法線がレンズ21の光軸に対して平行になるようにして配置されている。
そして、この受光面52aの周辺部に設けられた電極パッド(図示略)は、ボンディングワイヤ54によってリード線55に接続され、このリード線55により外部回路(図示略)に接続されている。
The
The solid-state image sensor 52 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and a light receiving surface 52 a that receives light collected by the lens 21 is formed at the center of the upper surface exposed toward the lens 21. .
The light receiving surface 52a includes a plurality of light receiving elements (not shown) arranged in a matrix, for example, and a microlens (not shown) is stacked on each light receiving element.
In the
An electrode pad (not shown) provided in the periphery of the light receiving surface 52a is connected to a
光透過窓53は、例えば板状の光透過性のガラスなどからなり、光透過窓53の法線方向がレンズ21の光軸に平行となるように配置され、固体撮像素子52が内部に収容されたパッケージ基体51の開口部を閉塞している。
そして、光透過窓53の内面、つまり固体撮像素子52の受光面52aに対向する対向面53aの少なくとも一部は、受光面52aに対して傾斜している直線の軌跡からなる面とされている。
The light transmissive window 53 is made of, for example, a plate-like light transmissive glass, and is disposed such that the normal direction of the light transmissive window 53 is parallel to the optical axis of the lens 21, and the solid-state imaging device 52 is accommodated therein. The opening of the
The inner surface of the light transmission window 53, that is, at least a part of the facing
受光面52aに対して傾斜している直線の軌跡からなる面とは、例えば光透過窓53の内面の中央部が固体撮像素子52の受光面52aに向い突出するようにして形成された錐体(例えば、円錐体や角錐体など)の錐体面や、例えば図4に示すように固体撮像素子52の受光面52aに向い突出するようにして屈曲した平面や、例えば図5に示すように固体撮像素子52の受光面52aに対して所定角度で傾斜した平面などである。 The surface formed by a linear locus inclined with respect to the light receiving surface 52a is, for example, a cone formed such that the central portion of the inner surface of the light transmission window 53 protrudes toward the light receiving surface 52a of the solid-state imaging device 52. A cone surface (for example, a cone or a pyramid), a plane bent so as to protrude toward the light receiving surface 52a of the solid-state imaging device 52 as shown in FIG. 4, for example, or a solid as shown in FIG. For example, a flat surface inclined at a predetermined angle with respect to the light receiving surface 52 a of the image sensor 52.
レンズ21により集光されて固体撮像素子52に入射した光のうち固体撮像素子52の受光面52aで拡散反射などにより反射された反射光が、光透過窓53の内面(対向面53a)で再び反射される場合、この対向面53aが固体撮像素子52の受光面52aに対して傾斜していると、例えば対向面53aが受光面52aに平行である場合に比べて、対向面53aで反射された反射光(つまり、2回反射の反射光)が再び固体撮像素子52の受光面52aに入射する確率がより小さくなる。
Of the light collected by the lens 21 and incident on the solid-state image sensor 52, the reflected light reflected by the diffused reflection or the like on the light-receiving surface 52a of the solid-state image sensor 52 is again reflected on the inner surface (opposing
そして、この第2の実施形態に係る半導体パッケージ42を備える車両用撮像装置10を備える車両周辺監視装置1において、光透過窓53の内面(対向面53a)の少なくとも一部であって、受光面52aに対して傾斜している直線の軌跡からなる面は、車両の左右方向に対して傾斜している。
例えば図5に示す半導体パッケージ42を備える車両周辺監視装置1が左側通行の対面通行で走行する車両に搭載される場合には、車両の左右方向において右側から左側に向かうことに伴い、対向面53aと受光面52aとの間の距離が増大傾向に変化するようにして、対向面53aを受光面52aに対して傾斜させる。
これにより、対面通行時の対向車両の前照灯などの強い光が自車両の右側から車両用撮像装置10に入射する場合であっても、例えば先行車両や障害物などが存在する可能性が高い自車両の進行方向前方や、例えば歩行者や駐停車車両などが存在する可能性が高い自車両の左側などに対応する受光面52aの領域に、多重反射による反射光が入射してしまうことを抑制することができる。
And in the vehicle periphery monitoring apparatus 1 provided with the
For example, when the vehicle periphery monitoring device 1 including the semiconductor package 42 illustrated in FIG. 5 is mounted on a vehicle that travels in a left-to-right manner, the opposing
As a result, even when strong light such as a headlight of an oncoming vehicle enters the
上述したように、第2の実施形態に係る車両用撮像装置10によれば、半導体パッケージ42において、固体撮像素子52と光透過窓53との間で光が多重反射された後に固体撮像素子52の受光面52aに入射してしまうことを抑制し、多重反射の反射光に起因した偽信号が出力されてしまうことを抑制することができる。
そして、第2の実施形態に係る車両周辺監視装置1によれば、例えば対向車両の前照灯などの強い光が車両用撮像装置10に入射する場合であっても、車両用撮像装置10の固体撮像素子52から偽信号が出力されてしまうことを抑制して、車両周辺の外界の所望領域を適切に監視することができる。
As described above, according to the
And according to the vehicle periphery monitoring apparatus 1 which concerns on 2nd Embodiment, even when it is a case where strong lights, such as a headlamp of an oncoming vehicle, inject into the
以下、本発明の第3の実施形態に係る車両用撮像装置および車両周辺監視装置について添付図面を参照しながら説明する。
この第3の実施形態に係る車両周辺監視装置1において、上述した第1の実施形態に係る車両周辺監視装置1と異なる点は、車両用撮像装置10が、上述した第1の実施形態の半導体パッケージ22の代わりに、第3の実施形態に係る半導体パッケージ62を備える点である。
この第3の実施形態に係る半導体パッケージ62は、例えば図6に示すように、例えばハウジングをなすパッケージ基体71と、固体撮像素子72と、光吸収層73と、封止材74と、反射防止膜75と、ボンディングワイヤ76と、リード線77とを備えて構成されている。
Hereinafter, a vehicle imaging device and a vehicle periphery monitoring device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The vehicle periphery monitoring device 1 according to the third embodiment is different from the vehicle periphery monitoring device 1 according to the first embodiment described above in that the
A semiconductor package 62 according to the third embodiment includes, for example, as shown in FIG. 6, a
パッケージ基体71は、例えば開口した箱型に形成され、レンズ21に対向するようにして配置された固体撮像素子72が内部に収容されている。
固体撮像素子72は、例えばCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサであって、レンズ21に向って露出する上面の中央部にはレンズ21により集光された光を受光する受光面72aが形成されている。
この受光面72aは、例えばマトリクス状に配置された複数の受光素子(図示略)を備えて構成され、各受光素子にはマイクロレンズ(図示略)などが積層されている。
そして、パッケージ基体71の内部において、固体撮像素子72は、受光面72aの法線がレンズ21の光軸に対して平行になるようにして配置されている。
そして、この受光面72aの周辺部に設けられた電極パッド(図示略)は、ボンディングワイヤ76によってリード線77に接続され、このリード線77により外部回路(図示略)に接続されている。
The
The solid-state image sensor 72 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and a light receiving surface 72 a that receives light collected by the lens 21 is formed at the center of the upper surface exposed toward the lens 21. .
The light receiving surface 72a includes, for example, a plurality of light receiving elements (not shown) arranged in a matrix, and a microlens (not shown) or the like is laminated on each light receiving element.
In the
An electrode pad (not shown) provided around the light receiving surface 72a is connected to a
そして、固体撮像素子72が内部に収容されたパッケージ基体71の開口部には、例えば受光面72aよりも大きな開口を有する板状の光吸収層73が設けられ、さらに、この光吸収層73の開口を覆う反射防止膜75が設けられている。
そして、固体撮像素子72が内部に収容されたパッケージ基体71の内部には、受光面72aに積層される複数の異なる光透過材層(例えば、3つの光透過材層74a,74b,74cなど)からなる光透過性の封止材74が充填されている。
この封止材74を構成する複数の異なる光透過材層は、受光面72aに近い光透過材層ほど、大きな屈折率を有しており、複数の光透過材層の屈折率は、例えば半導体パッケージ62の外部の空気の屈折率から固体撮像素子72の受光面72aの屈折率へと向かい、順次増大するように設定されている。
Then, for example, a plate-shaped light absorption layer 73 having an opening larger than the light receiving surface 72 a is provided in the opening of the
A plurality of different light transmissive material layers (for example, three light
The plurality of different light transmitting material layers constituting the sealing material 74 have a larger refractive index as the light transmitting material layer is closer to the light receiving surface 72a. The refractive index of the plurality of light transmitting material layers is, for example, a semiconductor. The refractive index of the air outside the package 62 is set so as to increase sequentially from the refractive index of the light receiving surface 72a of the solid-state imaging device 72.
封止材74は、半導体パッケージ62の外部の空気の屈折率と、固体撮像素子72の受光面72aの屈折率との間の屈折率を有し、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂やガラスなどから成る。
また、パッケージ基体71の内壁面上には光の反射を抑制する反射防止層(図示略)が設けられている。
The sealing material 74 has a refractive index between the refractive index of the air outside the semiconductor package 62 and the refractive index of the light receiving surface 72a of the solid-state imaging device 72, and is made of, for example, epoxy resin, silicon resin, glass, or the like. .
Further, an antireflection layer (not shown) for suppressing light reflection is provided on the inner wall surface of the
上述したように、第3の実施形態に係る車両用撮像装置10によれば、半導体パッケージ62の内部において、半導体パッケージ62の外部の空気から固体撮像素子72の受光面72aへと、順次、屈折率が増大傾向に変化するように設定されることで、急峻な屈折率変化に起因して光の反射が増大してしまうことを抑制し、多重反射の反射光に起因した偽信号が出力されてしまうことを抑制することができる。
そして、第3の実施形態に係る車両周辺監視装置1によれば、例えば対向車両の前照灯などの強い光が車両用撮像装置10に入射する場合であっても、車両用撮像装置10の固体撮像素子72から偽信号が出力されてしまうことを抑制して、車両周辺の外界を適切に監視することができる。
As described above, according to the
And according to the vehicle periphery monitoring apparatus 1 which concerns on 3rd Embodiment, even when it is a case where strong lights, such as a headlamp of an oncoming vehicle, inject into the
なお、上述した第1〜第3の実施形態においては、ワイヤボンディングにより形成されたボンディングワイヤ35,54,76が固体撮像素子32,52,72の表面上に存在するとしたが、これに限定されず、例えば半導体パッケージ22,42,62がフリップチップボンディングにより実装されてもよい。
これにより、固体撮像素子32,52,72の表面上に存在するボンディングワイヤ35,54,76によって光の多重反射が促進されてしまうことを防止することができる。特に、上述した第3の実施形態においては、半導体パッケージ62の厚さ、および、パッケージ基体71の内部に充填される封止材74の厚さを低減することができ、車両用撮像装置10の撮像により得られる画像の歪みを抑制することができる。
In the first to third embodiments described above, the
Thereby, it is possible to prevent the multiple reflection of light from being promoted by the
1 車両周辺監視装置
10 車両用撮像装置
11 投光器(投光手段)
21 レンズ
71 パッケージ基体(ハウジング)
72 固体撮像素子(撮像素子)
72a 受光面
74a,74b,74c 光透過材層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle
21
72 Solid-state imaging device (imaging device)
72a
Claims (2)
前記受光面に積層されるようにして前記ハウジングの内部に充填された少なくとも複数の異なる光透過材層を備え、
前記複数の異なる前記光透過材層は、前記受光面に近い前記光透過材層ほど、大きな屈折率を有することを特徴とする車両用撮像装置。 An imaging device for a vehicle mounted on a vehicle, comprising: a lens; an imaging device having a light receiving surface that receives light collected by the lens; and a housing that houses the imaging device;
Comprising at least a plurality of different light transmitting material layers filled in the housing so as to be laminated on the light receiving surface;
The plurality of different light transmissive material layers have a higher refractive index as the light transmissive material layer is closer to the light receiving surface.
前記車両に搭載され、車両外部に向かい可視領域または近赤外線領域の光を投光する投光手段とを備え、
前記車両用撮像装置は、前記投光手段により投光された前記光の反射光を受光して、車両外部の対象物を撮像することを特徴とする車両周辺監視装置。 The vehicle imaging device according to claim 1;
A light projecting means mounted on the vehicle and projecting light in a visible region or near infrared region toward the outside of the vehicle;
The vehicle image pickup apparatus receives a reflected light of the light projected by the light projecting unit and images a target object outside the vehicle.
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