JP2011237672A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画角内の強い光に起因する画像の劣化を抑制することができ、光学的な性能を確保しつつ小型化することのできる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子１４を有する撮像光学系１２と、撮像光学系１２により結像された被写体像の取得のための撮像素子１３と、を備える撮像装置１０である。各光学素子１４のうち最も物体側に位置する対物レンズ（１４ａ）には、撮像光学系１２の撮影光軸ＯＡ周りで見た特定方向の画角を小さくすべくＤカット加工が施され、対物レンズは、撮影光軸ＯＡ周りで見て、最も強い光が入射する方向を特定方向とするように、撮影光軸ＯＡ周りの姿勢が設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等として用いられる撮像装置に関し、特に、車載カメラや監視カメラに好適な撮像装置に関する。

従来、撮像用のレンズ等の光学素子を有する撮影光学系と、それにより結像された被斜体像の取得のための撮像素子としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）と、を有する撮像装置が知られている。このような撮像装置では、例えば、車両における運転者の視認を支援する車載カメラや、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）に搭載する監視カメラ等として広く適用することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記した撮像装置では、光学的な性能を確保しつつ小型化することが求められている。このような撮像装置は、一般に、光学素子（レンズ）の結像位置が撮像素子（その受光面）となるように位置決めした状態で筐体に収められて構成されており、その全体の大きさ寸法において光学素子としてのレンズの大きさ寸法が大きな割合を占めている。このため、当該レンズの大きさ寸法を小さくすることが考えられるが、レンズの大きさ寸法は光学的な性能に影響することから、光学的な性能を確保しつつレンズの大きさ寸法を小さくすることは困難である。

また、撮像装置では、撮像素子としてＣＣＤを用いた場合、その構造に起因して、被写体像を取得する際に強い光が入射すると、取得した画像において白い帯状（線）の部分が形成されてしまういわゆるスミアが発生する場合がある。このようなスミアは、多くの場面において望ましいことではなく、特に上記した車載カメラや監視カメラ等として適用する場面では、その性質上機能の低下となるような画像の劣化を招いてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、画角内の強い光に起因する画像の劣化を抑制することができ、光学的な性能を確保しつつ小型化することのできる撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像装置は、被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子を有する撮像光学系と、該撮像光学系により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、を備える撮像装置であって、前記各光学素子のうち最も物体側に位置する対物レンズには、前記撮像光学系の撮影光軸周りで見た特定方向の画角を小さくすべくＤカット加工が施され、前記対物レンズは、前記撮影光軸周りで見て、最も強い光が入射する方向を前記特定方向とするように、前記撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の撮像装置は、被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子を有する撮像光学系と、該撮像光学系により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、を備える撮像装置であって、前記各光学素子のうち最も物体側に位置する対物レンズには、前記撮像素子で取得する画像上に遮蔽領域を形成すべくＤカット加工が施され、前記対物レンズは、前記撮像素子で取得する画像上で見て、最も強い光が入射する位置を前記遮蔽領域とするように、前記撮像光学系の撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記特定方向の画角は、最も強い光が入射する角度に応じて設定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記撮像光学系と前記撮像素子とは、撮影対象を固定すべく設置位置に対して前記撮影光軸が変動しないように固定的に設置されていることを特徴とする。

請求項５に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置であって、前記撮像素子は、前記撮像光学系により像面上において被写体像が形成される領域のうち実質的に被写体像が形成されない除去領域が受光面上に位置しないように、前記撮像光学系に対して位置設定されていることを特徴とする。

請求項６に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置であって、車両の周辺を撮影対象とすべく該車両に設けられ、前記対物レンズは、Ｄカット加工により除去された領域が鉛直方向上側に位置するように、前記撮像光学系の撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする。

請求項７に記載の撮像装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置であって、さらに、前記撮像光学系と前記撮像素子とを収容する筐体を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の車載カメラは、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置を用いることを特徴とする。

請求項１および請求項２に記載の撮像装置では、画角内の強い光に起因する画像の劣化を抑制することができる。

また、請求項１および請求項２に記載の撮像装置では、撮像光学系における対物レンズにＤカット加工を施していることから、この対物レンズの径寸法（撮影光軸と直交方向の大きさ寸法）を低減することできるので、撮像光学系の厚さ寸法を抑制することができ、全体としての大きさ寸法を小さくすることができる。

さらに、請求項１および請求項２に記載の撮像装置では、撮像光学系における対物レンズにＤカット加工を施すことで、その撮像光学系の厚さ寸法を抑制することにより、全体としての大きさ寸法を小さくしていることから、撮像光学系における光学的な性能を確保することができる。

上記した構成に加えて、前記特定方向の画角は、最も強い光が入射する角度に応じて設定されていることとすると、画角内の強い光に起因する画像の劣化をより確実に抑制することができる。

上記した構成に加えて、前記撮像光学系と前記撮像素子とは、撮影対象を固定すべく設置位置に対して前記撮影光軸が変動しないように固定的に設置されていることとすると、画角内すなわち取得した画像上における最も強い光が存在する可能性の高い位置を容易にかつ適切に設定することができる。

上記した構成に加えて、前記撮像素子は、前記撮像光学系により像面上において被写体像が形成される領域のうち実質的に被写体像が形成されない除去領域が受光面上に位置しないように、前記撮像光学系に対して位置設定されていることすると、撮像素子を効率よく利用して撮像光学系により形成される被写体像を取得することができる。

上記した構成に加えて、車両の周辺を撮影対象とすべく該車両に設けられ、前記対物レンズは、Ｄカット加工により除去された領域が鉛直方向上側に位置するように、前記撮像光学系の撮影光軸周りの姿勢が設定されていることとすると、画角内に太陽光が位置することを抑制することができる。

上記した構成に加えて、さらに、前記撮像光学系と前記撮像素子とを収容する筐体を備えることとすると、小型な構成であるにも拘らず、強い光に起因する画像の劣化を抑制することができるとともに、適切な光学性能を有するものとすることができ、かつ全方位に対して封止性能を有するものとすることができる。

上記した構成の撮像装置を用いた車載カメラでは、小型な構成であるにも拘らず、強い光に起因する画像の劣化を抑制することができるとともに、適切な光学性能を有するものとすることができることから、任意の位置に取り付けることができ、運転者による視認を適切に支援することができる。

本願発明に係る撮像装置１０を車載カメラとして用いて構成した後方視認支援機構８０を説明するための説明図である。 撮像装置１０の概略的な構成を説明するための説明図である。 撮像装置１０において最も物体側に位置する光学素子（レンズ１４ａ）を説明するために模式的に示す説明図である。 比較例としての撮像装置１０´を示す図２と同様の説明図である。 撮像装置１０´において最も物体側に位置する光学素子（レンズ１４ａ）を説明するための図３と同様の説明図である。 撮像装置１０´により取得した一例としての画像Ｐ１を示す説明図である。 撮像素子１３の位置の調整前の撮像装置１０により取得した一例としての画像Ｐ２を示す説明図である。 撮像装置１０における撮像素子１３の位置の調整の説明のための説明図であり、（ａ）は撮像素子１３の中心と撮影光軸ＯＡとが一致している様子を示し、（ｂ）は撮像素子１３の中心が撮影光軸ＯＡ上とされた状態において遮蔽領域ＳＡが設けられた様子を示し、（ｃ）は撮影光軸ＯＡに対して撮像素子１３が位置調整された様子を示している。 具体例としての撮像装置１００の外観形状を模式的に示す斜視図である。 図９に示すＩ−Ｉ線に沿って得られた模式的な断面図である。 撮像装置１００が車両Ｃの後端位置に設けられた様子を示す説明図である。

以下に、本願発明に係る撮像装置の発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

先ず、本願発明に係る撮像装置の概念について説明する。図１は、本願発明に係る撮像装置１０を車載カメラとして用いて構成した後方視認支援機構８０を説明するための説明図である。図２は、撮像装置１０の概略的な構成を説明するための説明図であり、図３は、撮像装置１０において最も物体側に位置する光学素子（レンズ１４ａ）を説明するために模式的に示す説明図である。図４は、比較例としての撮像装置１０´を示す図２と同様の説明図であり、図５は、撮像装置１０´において最も物体側に位置する光学素子（レンズ１４ａ）を説明するための図３と同様の説明図である。図６は、撮像装置１０´により取得した一例としての画像Ｐ１を示す説明図であり、図７は、撮像素子１３の位置の調整前の撮像装置１０により取得した一例としての画像Ｐ２を示す説明図である。図８は、撮像装置１０における撮像素子１３の位置の調整の説明のための説明図であり、（ａ）は撮像素子１３の中心と撮影光軸ＯＡとが一致している様子を示し、（ｂ）は撮像素子１３の中心が撮影光軸ＯＡ上とされた状態において遮蔽領域ＳＡが設けられた様子を示し、（ｃ）は撮影光軸ＯＡに対して撮像素子１３が位置調整された様子を示している。

撮像装置１０は、この例では、図１に示すように、乗員特に運転手による車両後方の視認の支援のための後方視認支援機構８０を構成すべく用いられており、車両Ｃに適用されている。この後方視認支援機構８０では、撮像装置１０は、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とすべく、車両Ｃの後端位置（図示の例ではトランクリッドの後端面の上部）で車両Ｃの後方斜め下側へ向けて設けられている。すなわち、撮像装置１０は、撮影対象を車両Ｃの後方斜め下側で固定するように、設置位置となる車両Ｃ（その後端位置）に対する撮影光軸ＯＡの方向（位置関係）が変動しないように、車両Ｃに固定的に設置されている。

後方視認支援機構８０は、図１に示すように、撮像装置１０に接続された制御部８１と、その制御部８１を介して撮像装置１０と接続されたモニタ８２と、を有する。この後方視認支援機構８０では、制御部８１が撮像装置１０から出力された電気信号（画像データ）に基づいて、車両後方の画像をモニタ８２に表示させる。制御部８１は、図示は略すが、車両Ｃの変速ギア（図示せず）がバック（リバース）へと切り換えられたときや、車両後方の画像を表示する旨の信号が入力されたときに、撮像装置１０で取得された車両後方の画像をモニタ８２に表示させる。モニタ８２は、車両Ｃの車室内において、乗員特に運転手による視認を容易とする位置に設けられた表示部である。このモニタ８２は、図示は略すがナビゲーションシステムの表示部としての機能を兼用するものであってもよい。このため、乗員特に運転手は、車両Ｃの後方確認が必要なときに、モニタ８２の画像により車両Ｃの後方を容易に認識することができるので、後方視認支援機構８０は、車両後方の視認の支援をすることができる。

次に、本発明に係る撮像装置１０の概略的な構成を、図２および図３を用いて説明する。撮像装置１０は、取付壁部１１に撮像光学系１２が取り付けられ、その撮像光学系１２の結像位置に撮像素子１３（その受光面１３ａ）が配置されて大略構成されている。

この撮像光学系１２は、画像取得のために任意の位置に結像させるものであり、少なくとも１つ以上の光学素子を有し、撮像装置１０（撮像光学系１２）において求められる光学性能に応じて適宜構成される。撮像光学系１２は、複数の光学素子から為る光学素子群１４が筒状の鏡筒１５に収容されて構成されている。その光学素子群１４は、この例では、被写体（物体）側から順に、レンズ１４ａ、レンズ１４ｂ、レンズ１４ｃ、レンズ１４ｄ、絞り１４ｅ、レンズ１４ｆ、レンズ１４ｇおよびレンズ１４ｈを有する。このため、光学素子群１４では、レンズ１４ａが最も被写体（物体）側に位置する対物レンズとなる。以下では、撮像光学系１２における光学的な軸線、すなわち光学素子群１４（鏡筒１５）の中心軸位置となる各レンズ１４ｂ〜１４ｈ（絞り１４ｅを含む）の回転対称軸を、撮像光学系１２すなわち撮像装置１０の撮影光軸ＯＡとする。

取付壁部１１は、少なくとも撮像光学系１２の対物レンズ（この例ではレンズ１４ａ）すなわち鏡筒１５の一端部の撮影光軸ＯＡに直交する方向（以下では、径方向ともいう）で見た周囲を取り囲む外表面Ｓを形成するものであり、撮像装置１０の所望の箇所への取り付けを可能とするものである。この例では、取付壁部１１は、車両Ｃの後端位置への取り付け箇所となる。なお、撮像装置１０が車両Ｃの外部に露出するように当該車両Ｃに取り付けられる場合、取付壁部１１は、後述するように、筐体１６の後側を構成する後側筐体部１７に結合することにより、撮像光学系１２および撮像素子１３を筐体１６の内方に収容する構成（図９および図１０参照）として、封止性能を有するものとする。

撮像素子１３は、ＣＣＤイメージセンサである固体撮像素子で構成されており、撮像光学系１２（光学素子群１４）を通して受光面１３ａ上に結像された被写体像を電気信号（画像データ）に変換して出力する。この撮像素子１３から出力された電気信号は、被写体像に対応したデジタル画像データに生成されて、制御部８１（図１参照）へと出力される。撮像素子１３は、撮像光学系１２（光学素子群１４）として設定された光学性能を効率よく発揮させるべく、その撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成された被写体像が、実質的な受光領域を形成する受光面１３ａ上に適切に位置するように、撮像光学系１２（その鏡筒１５）に対する位置が設定されて設けられている。

撮像装置１０では、車両Ｃに搭載されることから、光学的な性能を確保しつつ小型化することが求められている。このような撮像装置では、その全体の大きさ寸法において光学素子としての各レンズの大きさ寸法が大きな割合を占めている。このため、光学素子群１４すなわち各レンズ１４ａ〜１４ｈ（絞り１４ｅを含む）の大きさ寸法を小さくすることが考えられるが、単純に光学素子群１４（各レンズ１４ａ〜１４ｈ）の大きさ寸法を小さくすると、光学素子群１４（撮像光学系１２）すなわち撮像装置１０における光学性能の低下を招いてしまう。このため、本発明に係る撮像装置１０では、基本的に、光学素子群１４の厚さ寸法（撮影光軸ＯＡに直交する方向で見た大きさ寸法）の抑制することで、光学素子群１４における光学性能を維持しつつその大きさ寸法を低減する。

ここで、撮像装置１０では、対物レンズとなるレンズ１４ａ（その表面１４ａ１）が、撮像光学系１２（光学素子群１４）における入射面を規定している。この撮像光学系１２では、入射面を規定する対物レンズとなる光学素子群１４のレンズ１４ａの大きさ寸法、特にレンズ１４ａにおける撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法（レンズ１４ａの径寸法）が、全体の大きさ寸法において大きな割合を占めている。このため、本発明に係る撮像装置１０では、撮像光学系１２（光学素子群１４）の入射面を規定している対物レンズとなるレンズ１４ａの径寸法（撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法）を低減することで、光学素子群１４の厚さ寸法を抑制する。

本発明では、レンズ１４ａに、撮影光軸ＯＡと直交方向で見た一方の周縁部を撮影光軸ＯＡと平行な平面で面取り加工する、いわゆるＤカット加工を施している（図３参照）。これにより、撮像光学系１２（光学素子群１４）において、撮影光軸ＯＡ方向で見てレンズ１４ａが円形状であるときの基本的な光学的性能を維持しつつ厚さ寸法を低減することを実現している。このため、撮像装置１０では、光学素子群１４を収容する鏡筒１５およびその一端部を取り囲む取付壁部１１が、Ｄカット加工が施されたレンズ１４ａの外形形状に適合するものとされており、撮像光学系１２（光学素子群１４）の厚さ寸法の低減に伴って全体としての厚さ寸法が低減されている。

この撮像光学系１２（光学素子群１４）において、レンズ１４ａにＤカット加工が施されていることによる作用を、図２ないし図７を用いて以下で説明する。なお、図２および図４では、外方からレンズ１４ａ（１４ａ´）（その表面１４ａ１（１４ａ１´））に入射する光が光学素子群１４（（１４´））内を経て撮像素子１３（その受光面１３ａ）へと進行する様子を説明するために、撮影光軸ＯＡを含む同一面上に位置する複数の光の出射点を符号ｌ１〜ｌ７で示し、各出射点ｌ１〜出射点ｌ７からの光束が進行する様子を符号Ｌ１〜Ｌ７で示している。この出射点ｌ４は、撮影光軸ＯＡ上に位置しており、出射点ｌ１、ｌ２、ｌ３と出射点ｌ７、ｌ６、ｌ５とは、撮影光軸ＯＡに関して線対称とされている。

比較例としての撮像装置１０´は、図４および図５に示すように、撮像光学系１２´（光学素子群１４´）において、対物レンズとしてＤカット加工を施していないレンズ１４ａ´を用いていることを除くと、上述した撮像装置１０と同様の構成とされている。この撮像装置１０´では、各出射点ｌ１〜ｌ７からの光束Ｌ１〜Ｌ７のすべてを、撮像素子１３へと導くことができる。

これに対し、本発明に係る撮像装置１０では、図２に示すように、取付壁部１１の上端部分１１ａ（鏡筒１５において上端部分１１ａに相当する箇所）により、出射点ｌ１からの光束Ｌ１が撮像素子１３へと到達することが防止されている。このように、撮像装置１０では、レンズ１４ａにＤカット加工を施したことにより、撮影光軸ＯＡに直交する面で見て、レンズ１４ａの外方からの入射光に対して実質的に撮像素子１３で受光可能な領域が狭まることとなり、撮影光軸ＯＡ周りで見た特定方向の画角が小さくなる。この様子を示したのが図６および図７である。この図６および図７では、後方視認支援機構８０を構成すべく互いに等しく車両Ｃに設置され互いに等しい条件下において、撮像装置１０´または撮像装置１０で画像（Ｐ１（図６）、Ｐ２（図７））を取得している。この図６および図７に示すように、撮像装置１０で取得した画像Ｐ２（図７参照）では、撮像装置１０´で取得した画像Ｐ１（図６参照）に比較して、上下方向で見て上端位置から所定の領域が遮蔽されている。これを、画像Ｐ２における遮蔽領域ＳＡとする。この画像Ｐ２での遮蔽領域ＳＡは、図２および図３に示すように、撮像光学系１２（光学素子群１４）の入射面となるレンズ１４ａ（その表面１４ａ１）における、Ｄカット加工により除去された領域１４ａ２により決定される。このため、本発明に係る撮像装置１０では、以下のことを考慮して画像Ｐ２における遮蔽領域ＳＡを設定し、それに応じた領域１４ａ２を除去するようにＤカット加工を施している。

撮像装置１０（撮像装置１０´でも同様である）では、撮像素子１３としてＣＣＤイメージセンサを用いていることから、その構造に起因して、被写体像を取得する際に強い光が入射すると、取得した画像において白い帯状（線）の部分が形成されてしまういわゆるスミアが発生する場合がある。この発生したスミアを、撮像装置１０´により取得した画像Ｐ１（図６参照）に符号ｓｍで示す。このスミアｓｍは、画像Ｐ１の例では、太陽Ｓｕからの強い光が入射したことが原因で生じている。このようなスミアｓｍは、この例のように後方視認支援機構８０を構成する車載カメラとして適用する場面や監視カメラとして適用する場面では、図６を見てもわかるように、車両後方や監視対象の視認の妨げとなる虞があり、機能の低下となるような画像の劣化を招く虞がある。

このため、撮像装置１０では、適用される用途に応じて、画像Ｐ２における遮蔽領域ＳＡ、すなわち撮影光軸ＯＡ周りで見て画角を小さくする特定方向および当該画角を設定する。換言すると、撮像装置１０では、用途に応じて設置位置と撮影対象とが固定的に決定されることから、その固定された撮影光軸ＯＡを中心とする画角内すなわち取得する画像上において、最も強い光が存在する可能性の高い箇所を適切にかつ容易に把握することができるので、当該箇所を遮蔽領域ＳＡ（画角を小さくする特定方向および当該画角）として設定する。この例では、撮像装置１０は、後方視認支援機構８０（図１参照）を構成すべく車両Ｃに設けられており、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象としていることから、取得する画像における上端側の所定の範囲に空が映し出される（図６の画像Ｐ１参照）。ここで、空に太陽（図６の符号Ｓｕ参照）が位置することが考えられることから、車両Ｃが通常の状態である場合にそこに搭載された撮像装置１０が取得する画像（図６の画像Ｐ１参照）において、空が映し出される領域を遮蔽領域ＳＡ（図７の画像Ｐ２参照）に設定している。すなわち、撮像光学系１２（光学素子群１４）において、空が映し出される領域を遮蔽領域ＳＡとするようにレンズ１４ａにおけるＤカット加工による領域１４ａ２として除去する範囲（大きさ寸法）が設定されているとともに、Ｄカット加工により除去された領域１４ａ２が鉛直方向で見て上側に位置するように、撮影光軸ＯＡ周りで見たレンズ１４ａの姿勢（撮影光軸ＯＡに直交する面上での回転姿勢）が設定されている。このため、撮像装置１０´による画像Ｐ１（図６参照）では太陽Ｓｕが画角内に存在することに起因してスミアｓｍが発生しているが、撮像装置１０による画像Ｐ２（図７参照）では遮蔽領域ＳＡ内すなわちＤカット加工により狭められた画角内に太陽Ｓｕが存在していることから、当該太陽に起因するスミアの発生を防止することができる。

この例では、レンズ１４ａは、樹脂材料から射出成形により形成している。ここで、射出成形によりレンズを形成する場合、図示は略すが、一般的に金型に設けたゲートから金型内へと樹脂材料を供給することとなるが、形成されたレンズでは当該ゲートに相当する箇所に成形応力に起因する光学的な歪みが生じる虞がある。このため、本発明に係る撮像装置１０では、上述したゲートに相当する箇所を除去するように、すなわち当該箇所を領域１４ａ２とするように、レンズ１４ａにＤカット加工を施している（図３参照）。このため、レンズ１４ａでは、樹脂材料から射出成形で形成することによりガラス材料から形成することに比較してコストを低減することができるとともに、樹脂材料から射出成形で形成することに起因する光学性能の劣化を防止することができる。

これに加えて、本発明に係る撮像装置１０では、撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡに対する撮像素子１３（その受光面１３ａ）の位置調整が為されている。これについて、図８を用いて説明する。この図８では、Ｄカット加工を施していないレンズ１４ａを用いた撮像光学系１２（光学素子群１４）により像面上において被写体像が形成される領域の概念図を符号Ｉ（以下、被写体像形成領域Ｉという）で示している。また、図８では、上記した像面（被写体像形成領域Ｉ）において撮像素子１３（その受光面１３ａ）により画像データとして取得される領域（像面上での受光面１３ａの大きさ寸法に相当する）の概念図を符号Ｉｇ（以下、取得領域Ｉｇという）で示している。さらに、図８では、被写体像形成領域Ｉにおいてレンズ１４ａにＤカット加工が施される（領域１４ａ２が除去される）ことにより、被写体像形成領域Ｉ内であっても実質的に撮影対象の画像が取得できなくなる領域を符号Ｉａ（以下、除去領域Ｉａという）で示している。ついで、図８では、理解容易のために、被写体像形成領域Ｉのうち取得領域Ｉｇ内（受光面１３ａで取得される領域）を実線で示すとともに、取得されない領域を二点鎖線で示している。

通常の場合、撮像装置では、図８（ａ）に示すように、撮像素子１３における受光面１３ａの中心位置が撮影光軸ＯＡ上となるように、すなわち撮像素子１３により取得する取得領域Ｉｇにおける中心位置が撮影光軸ＯＡ上となるように、撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡに対する撮像素子１３（その受光面１３ａ）の位置が設定されている。これは、撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成された被写体像では、撮影光軸ＯＡに近いほど撮像光学系１２（光学素子群１４）での収差の影響が小さいことから、取得領域Ｉｇにおける中心位置が撮影光軸ＯＡ上であると、取得する画像における撮像光学系１２（光学素子群１４）での収差の影響を最も少なくすることができることによる。

ところが、本発明に係る撮像装置１０では、図８（ｂ）に示すように、画像（取得領域Ｉｇ）において遮蔽領域ＳＡを設定すべく、レンズ１４ａにＤカット加工を施して被写体像形成領域Ｉ内に除去領域Ｉａを形成していることから、取得領域Ｉｇの中心位置が撮影光軸ＯＡ上となるように位置設定すると、被写体像形成領域Ｉ内であっても除去領域Ｉａでは撮影対象の被写体像が形成されないので、撮像素子１３において受光面１３ａ（取得領域Ｉｇ）上の遮蔽領域ＳＡに相当する領域を被写体像の取得に利用していないこととなってしまう。換言すると、実効的な画角が小さくなってしまう。

このため、撮像装置１０では、撮像素子１３を効率よく利用すべく、撮像光学系１２（光学素子群１４）による被写体像形成領域Ｉのうち実質的に被写体像が形成されない除去領域Ｉａを、実質的な受光領域を形成する取得領域Ｉｇ上に位置させないように、換言すると、被写体像形成領域Ｉのうちの除去領域Ｉａ以外の領域を取得領域Ｉｇ上に位置させるように、撮像光学系１２（その鏡筒１５）に対して撮像素子１３が位置設定されている（図８（ｃ）参照）。詳細には、撮像装置１０では、図８（ｃ）に示すように、撮像光学系１２（光学素子群１４）の被写体像形成領域Ｉ上で見て、その中心位置となる撮影光軸ＯＡ上に撮像素子１３の受光面１３ａ（取得領域Ｉｇ）の中心位置が位置する状態（図８（ａ）、（ｂ）参照）から、遮蔽領域ＳＡが設定された方向とは反対側へ向けて、画像上での遮蔽領域ＳＡの大きさ寸法に相当する寸法（距離）だけ、撮像光学系１２（光学素子群１４）の像面に沿って撮像素子１３（取得領域Ｉｇ）を変位させている。すなわち、撮像光学系１２（光学素子群１４）の像面上において、撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡを基準として、被写体像形成領域Ｉにおける除去領域Ｉａが形成された方向とは反対側へ向けて当該除去領域Ｉａに相当する寸法（距離）だけ、取得領域Ｉｇ（その中心位置）が移動するように、撮像光学系１２（光学素子群１４）に対する撮像素子１３の位置を変位させている。この例の撮像装置１０では、受光面１３ａで取得する画像において鉛直方向上端から撮影光軸ＯＡへ向けた所定の帯状領域を遮蔽領域ＳＡとするように（図７および図８（ｂ）参照）、レンズ１４ａの上端部を除去するようにＤカット加工を施していることから（図３および図８（ｂ）等参照）、その遮蔽領域ＳＡに相当する寸法（距離）だけ撮影光軸ＯＡに対して撮像素子１３を上方側へと変位（図２の矢印Ａ１参照）させている。これは、撮像光学系１２（光学素子群１４）は、図示は略すが、形成する被写体像が倒立像となる光学的な特性を有していることによる。

よって、本発明に係る撮像装置１０では、適用される用途に応じて撮影光軸ＯＡ周りで見た画角を小さくする特定方向および当該画角を設定している、すなわち用途に応じて撮影対象およびそのための設置位置が固定的に決定され、その取得する画像上において強い光が入射する可能性が高い箇所を遮蔽領域ＳＡに設定していることから、当該強い光に起因するスミアの発生を防止することができ、当該強い光に起因する画像の劣化を防止することができる。

また、撮像装置１０では、撮像光学系１２の光学素子群１４において入射面を規定する対物レンズとなるレンズ１４ａにＤカット加工を施していることから、当該レンズ１４ａの径寸法（撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法）を低減することできるので、光学素子群１４の厚さ寸法を抑制することができる。このため、撮像装置１０では、全体としての大きさ寸法を小さくすることができる。これは、撮像装置１０では、撮像光学系１２の大きさ寸法が全体の大きさ寸法において大きな割合を占めており、その撮像光学系１２では、光学素子群１４のレンズ１４ａの大きさ寸法、特にレンズ１４ａにおける撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法（レンズ１４ａの径寸法）が、全体の大きさ寸法において大きな割合を占めていることによる。

さらに、撮像装置１０では、撮像光学系１２の光学素子群１４において、所定の光学性能を満たすべく各レンズ１４ａ〜１４ｈ（絞り１４ｅを含む）が設定されているとともに、その各設定を変更することなくレンズ１４ａにＤカット加工を施していることから、撮像光学系１２（光学素子群１４）における光学的な性能を確保することができる。

撮像装置１０では、撮像光学系１２（光学素子群１４）の像面上において、撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡを基準として、被写体像形成領域Ｉにおける除去領域Ｉａが形成された方向とは反対側へ向けて当該除去領域Ｉａに相当する寸法（距離）だけ取得領域Ｉｇ（その中心位置）が移動するように、撮像光学系１２（光学素子群１４）に対する撮像素子１３の位置が設定されていることから、撮像素子１３を効率よく利用して撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成される被写体像を取得することができる。換言すると、画角の減少を招くことなく、強い光に起因する画像の劣化を抑制することができる。

撮像装置１０では、撮像素子１３としてＣＣＤイメージセンサを採用していることから、広い受光範囲（ダイナミックレンジ）を得ることができるので、夜間でも鮮明な画像を取得することができる。このため、この例のように後方視認支援機構８０として用いることにより、運転者による視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１０では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像素子１３を効率よく利用して撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成される被写体像を取得することができることから、車両Ｃの後方斜め下側の領域のうち、より車両Ｃに接近した領域を取得することができる（図８（ｃ）参照）。このため、この例のように後方視認支援機構８０として用いることにより、運転者による視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１０では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像素子１３を効率よく利用すべく撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡに対して受光面１３ａ（取得領域Ｉｇ）の中心位置が偏移されていることから、設定した撮影対象において最も重要な箇所を撮影光軸ＯＡ上に位置させつつ広範な領域の画像を取得することができるので、撮影対象において最も重要な箇所の画像をより鮮明に取得することができる。このため、この例のように後方視認支援機構８０として用いると、運転者による視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１０では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、その撮影対象において空が映し出される領域を遮蔽領域ＳＡに設定していることから、太陽に起因するスミアの発生を防止することができる。このため、この例のように後方視認支援機構８０として用いることにより、運転者による視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１０では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像光学系１２の光学素子群１４のレンズ１４ａにＤカット加工を施すことにより、当該レンズ１４ａの径寸法（撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法）を低減して光学素子群１４の厚さ寸法を抑制して小型化を可能としていることから、小型な構成であるにも拘らず、適切な光学性能を有するものとすることができる。このため、この例のように後方視認支援機構８０として用いると、車両における種々の規制を満たしつつ所望の領域を撮影対象とすべく任意の位置に取り付けることが容易であって、かつ撮影対象の鮮明な画像を取得することができるので、運転者による視認をより適切に支援することができる。

したがって、本発明に係る撮像装置１０では、強い光に起因する画像の劣化を抑制することができ、光学的な性能を確保しつつ小型化することができる。

次に、本発明に係る撮像装置の具体的な構成の一例について、図９ないし図１１を用いて説明する。以下の具体的な構成例の撮像装置１００（図９ないし図１１）では、基本的な構成は上記した図１ないし図８の撮像装置１００と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図９は、撮像装置１００の外観形状を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９に示すＩ−Ｉ線に沿って得られた模式的な断面図である。図１１は、車両Ｃの後端位置に設けられた様子を示す説明図である。

撮像装置１００は、図９および図１０に示すように、取付壁部１１に、撮像光学系１２（図９では、その後述する対物レンズ（レンズ１４ａ）および抜止部材２２の前端部のみが露見している）と、電装基板部３０と、が取り付けられて構成されている。

取付壁部１１は、上述したように、少なくとも撮像光学系１２の対物レンズ（レンズ１４ａ）すなわち鏡筒１５の一端部の撮影光軸ＯＡに直交する方向（径方向）で見た周囲を取り囲む外表面Ｓを形成するものであり、撮像装置１００の所望の箇所への取り付けを可能とするものである。この取付壁部１１は、この具体例では、撮影光軸ＯＡ方向から見た正面形状が矩形状であって全体に直方体形状を呈し、Ｄカット加工が施されたレンズ１４ａの外形形状（図３参照）に適合する形状とされている。取付壁部１１は、この具体例では、筐体１６の前側（被写体側）部分（前側筐体部）を構成するものとされている。このため、取付壁部１１は、筐体１６の後側を構成する後側筐体部１７への取り付けが可能とされている。この取付壁部１１は、図示は略すが、封止部材（例えば、Ｏリングや平パッキン等）を介在させた状態で、後端面１１ｂを後側筐体部１７の前端面１７ａに付き合わされてネジ止め等で結合されることにより、互いの結合箇所における防水機能や防塵機能（以下、封止性能という）を有する筐体１６を形成する。

取付壁部１１には、図１０に示すように、撮像光学系１２の鏡筒１５の撮影光軸ＯＡ方向での挿通が可能とされた円柱状の挿通孔１１ｃが設けられている。この挿通孔１１ｃは、後述するようにレンズ１４ａの外形形状（図３参照）に適合された鏡筒１５の一端部を受け入れるべく、撮影光軸ＯＡから見た内径形状がＤカット加工の施されたレンズ１４ａの外形形状（図３参照）に適合する形状とされている（図９参照）。挿通孔１１ｃでは、撮影光軸ＯＡ方向で見た後側（後側筐体部１７側）に、内周壁面から内方へと突出された環状の内方突出部１１ｄが設けられている。挿通孔１１ｃは、内方突出部１１ｄが設けられることにより、取付壁部１１において、前側（被写体側）から見て同心状の２つの円形状を呈する段付きの貫通孔を形成している。

後側筐体部１７は、図９および図１０に示すように、一端開放の箱形状を呈し、取付壁部１１との協働により、撮像光学系１２および電装基板部３０（撮像素子１３）を収容する筐体１６を形成する。この後側筐体部１７は、この具体例では、取付壁部１１の後端面１１ｂの後方において、撮像光学系１２と、その鏡筒１５に結合された電装基板部３０と、を収容可能な大きさ寸法（深さ寸法）とされている。後側筐体部１７には、後端側に、撮像装置１００を含む筐体１６を所望の場所に取り付けるための２つの取付突起１７ｂが設けられている。この両取付突起１７ｂは、図示は略すがネジ穴が設けられたボス部とされている。また、後側筐体部１７には、後述する電装基板部３０（後述する電子部品３２）へと電力を供給したり、電装基板部３０に実装される撮像素子１３で取得した画像データを伝送したりするための電線１８が設けられている。この電線１８は、外部との封止性能を有した状態で電装基板部３０への接続を可能とされている。この封止性能を有する構成としては、後側筐体部１７に接続穴（図示せず）を設け、そこに電線１８を挿通するとともに周囲を防水用接着剤で充填することや、図示の例のように電線１８（その被覆部材）を後側筐体部１７と一体的に形成することがあげられる。なお、この電線１８は、取付壁部１１に後側筐体部１７を取り付けない場合には、電装基板部３０に直接接続する。この後側筐体部１７との結合が可能とされた取付壁部１１に撮像光学系１２が取り付けられる。

この撮像光学系１２は、上述したように鏡筒１５に光学素子群１４が保持されて構成されている。この鏡筒１５は、光学素子群１４を内方で保持すべく筒状を呈し、外観形状が、前側（被写体側）となる一端側が相対的に径寸法（径方向で見た撮影光軸ＯＡを基準とする外径寸法）の大きい段付きの形状とされている。鏡筒１５は、前側の拡径部が取付壁部１１の挿通孔１１ｃの拡孔部への挿通が可能でありかつ内方突出部１１ｄの内方へと挿通することのできない外径寸法とされ、縮径部が当該内方突出部１１ｄの内方への挿通が可能な外径寸法とされている。また、鏡筒１５の拡径部（一端部）は、撮影光軸ＯＡから見た輪郭形状がＤカット加工の施されたレンズ１４ａの外形形状（図３参照）に適合する形状とされている（図９参照）。

この鏡筒１５では、縮径部の外周面に鏡筒側ネジ溝としてのネジ溝１５ａが設けられている。このネジ溝１５ａは、後述する前側ナット状部材２３のネジ溝２３ａ、後側ナット状部材２４のネジ溝２４ａおよび電装基板部３０の結合部材３３のネジ溝３３ａと螺合可能とされている。

この鏡筒１５では、光学素子群１４の保持のために、中心位置を撮影光軸ＯＡ方向に沿って貫通する保持孔１５ｂが設けられている。この保持孔１５ｂは、前側（被写体側）が光学素子群１４としてのレンズ１４ａの嵌合が可能な大内径部とされており、その後側が当該大内径部よりも小さな内径寸法で光学素子群１４の残りの光学素子１４ｐに適合する内径形状の小内径部とされている。この大内径部は、撮影光軸ＯＡから見た輪郭形状がＤカット加工の施されたレンズ１４ａの外形形状（図３参照）に適合する形状とされている。また、小内径部の後側（撮像素子１３側）すなわち鏡筒１５の後端には、嵌合されて収容した光学素子群１４の脱落を防止するための内縁突起部１５ｃが設けられている。この鏡筒１５の保持孔１５ｂに光学素子群１４が収容される。

光学素子群１４は、画像取得のために任意の位置に結像させるものであり、少なくとも１つ以上の光学素子を有し、撮像装置１００（撮像光学系１２）において求められる光学性能に応じて適宜構成される。この光学素子群１４は、この具体例では、最も被写体（物体）側に位置する対物レンズとしてのレンズ１４ａから、撮影光軸ＯＡに沿って複数の光学素子（レンズや絞り等（図２の各レンズ１４ａ〜１４ｈ（絞り１４ｅを含む）に相当する））で形成されている。なお、図９においては、図面の簡素化を図るために、光学素子群１４におけるレンズ１４ａ以外の複数の光学素子を単一の光学素子１４ｐとして示している。

このレンズ１４ａには、上述したように、Ｄカット加工が施されて、領域１４ａ２（図３参照）が形成されている。レンズ１４ａは、鏡筒１５の保持孔１５ｂの大内径部に嵌合可能とされている。この光学素子群１４は、大内径部側（被写体（物体）側）の開口から、光学素子１４ｐ、封止部材２１およびレンズ１４ａの順に、鏡筒１５の保持孔１５ｂへと挿入される。封止部材２１は、撮影光軸ＯＡ方向で見てＤ字状を呈する環状のシール部材である。

この保持孔１５ｂに挿入された光学素子群１４は、抜止部材２２により、大内径部側の開口から脱落することが防止される。この抜止部材２２は、鏡筒１５の拡径部の外周面を取り巻くことが可能な大きさ寸法および形状（撮影光軸ＯＡ方向で見てＤ字状（図９参照））とされた筒状を呈し、前端部（被写体側の端部）がレンズ１４ａの前面の周縁部（有効エリアの外側位置）に外方（前側）から当接可能な径寸法とされている。抜止部材２２は、保持孔１５ｂに光学素子群１４が適切に挿入された状態において、レンズ１４ａを鏡筒１５の後側（後述する撮像素子１３側）へと押圧しつつ鏡筒１５の拡径部を覆うように、内周面の後端側に塗布された接着剤により鏡筒１５に取り付けられる。これにより、レンズ１４ａの後面と保持孔１５ｂの大内径部との間に配置された封止部材２１が適切に圧縮される。このため、撮像光学系１２では、適切に圧縮された封止部材２１により、レンズ１４ａの周囲から鏡筒１５の内方（保持孔１５ｂ）への水や塵埃等の侵入が防止されており、十分な封止性能を有している。このように、撮像光学系１２では、鏡筒１５により封止的に光学素子群１４（その対物レンズとなるレンズ１４ａ）が保持され、所望の光学性能を有している。この撮像光学系１２の光学素子群１４の結像位置に、電装基板部３０が配置される。

電装基板部３０は、基板３１に撮像素子１３と電子部品３２とが実装されて構成されている。撮像素子１３は、上述したようにＣＣＤイメージセンサであり、撮像光学系１２（光学素子群１４）を通して受光面１３ａ上に結像された被写体像を電気信号（画像データ）に変換して出力する。電子部品３２は、撮像素子１３における動作の制御や撮像素子１３から出力された電気信号に基づく被写体像に対応したデジタル画像データの生成等を行い、そのデジタル画像データを所定の信号（例えば、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）のアナログ信号）に変換して電線１８へと出力する。

この電装基板部３０では、基板３１における撮像素子１３が実装された面に、結合部材３３が設けられている。この結合部材３３は、撮像光学系１２（光学素子群１４）の結像位置を撮像素子１３の受光面１３ａ上とすべく、撮像素子１３が実装された基板３１を鏡筒１５に結合するものである。結合部材３３は、この具体例では、鏡筒１５の縮径部の内方への挿入を許すとともに撮像素子１３を内方に位置させることを可能とする断面Ｌ字状の円筒状を呈し、内周面に結合部材側ネジ溝としてのネジ溝３３ａが設けられている。このネジ溝３３ａは、鏡筒１５の縮径部の外周面に設けられたネジ溝１５ａとの螺合が可能とされている。この結合部材３３は、撮像素子１３を取り囲むように後端面が基板３１に当接された状態で、図示を略すネジ部材による螺合により当該基板３１に固定されている。この電装基板部３０（結合部材３３）の鏡筒１５（縮径部）への固定、および取付壁部１１と鏡筒１５との固定のために、２つのナット状部材２３、２４が設けられている。

両ナット状部材２３、２４は、鏡筒１５の縮径部への挿通を可能とする環状部材であり、内周面に鏡筒１５の縮径部の外周面に設けられたネジ溝１５ａとの螺合が可能なネジ溝２３ａ、２４ａが設けられている。鏡筒１５において拡径部側に配置される前側ナット状部材２３は、取付壁部１１と鏡筒１５とを固定するものである。また、鏡筒１５において内縁突起部１５ｃ側に配置される後側ナット状部材２４は、電装基板部３０（結合部材３３）を鏡筒１５（縮径部）に固定するものである。

この撮像装置１０では、取付壁部１１の挿通孔１１ｃの内方突出部１１ｄと、鏡筒１５の大径部と、の間に封止部材２５を介在させて、鏡筒１５（そのネジ溝１５ａ）に螺合した前側ナット状部材２３（そのネジ溝２３ａ）を、鏡筒１５に対して適宜回転させる（締め付ける）ことにより、取付壁部１１と鏡筒１５とが圧接されて固定されている。この封止部材２５は、環状のシール部材であり、Ｄカット加工されたレンズ１４ａの形状に適合された取付壁部１１および鏡筒１５と同様に、撮影光軸ＯＡ方向で見てＤ字状を呈している。封止部材２５は、互いに圧接された取付壁部１１と鏡筒１５とにより適切に圧縮される。このため、適切に圧縮された封止部材２５により、取付壁部１１の外表面Ｓ側（対物レンズとなるレンズ１４ａが露出された側）からの、取付壁部１１と鏡筒１５（撮像光学系１２）との間での水や塵埃等の侵入が防止されており、十分な封止性能を有している。

また、撮像装置１０では、ピント調整が為された状態であって、上述したようにレンズ１４ａにＤカット加工が施されることにより形成された除去領域Ｉａを取得領域Ｉｇ内に位置させないように（図８参照）、すなわち遮蔽領域ＳＡが画像上から除外されるように、撮像光学系１２（光学素子群１４）に対する撮像素子１３の位置が設定されて、鏡筒１５（そのネジ溝１５ａ）に螺合した後側ナット状部材２４（そのネジ溝２４ａ）を、鏡筒１５に対して適宜回転させる（締め付ける）ことにより、鏡筒１５と結合部材３３すなわち撮像素子１３とが固定されている。

この具体例では、このように位置決め固定された撮像装置１００は、図９および図１０に示すように、その取付壁部１１に後側筐体部１７を封止的に結合されている。このため、撮像装置１００では、筐体１６により取付壁部１１の裏面側における外方からの撮像光学系１２および電装基板部３０への防水機能および防塵機能を有している。この撮像装置１００は、後側筐体部１７の両取付突起１７ｂを介して所望の箇所に取り付けることが可能であり、この具体例では、図１１に示すように、車両Ｃの後端位置（図示の例ではトランクリッドの後端面の上部）で車両Ｃの後方斜め下側へ向けて設けられている。このとき、撮像装置１００は、車両Ｃが通常の状態で水平面上にあるものとすると、レンズ１４ａの撮影光軸ＯＡ周りでの姿勢が、Ｄカット加工により除去された領域１４ａ２を鉛直方向上側に位置させるものとなるように取り付けられている。このため、撮像装置１００は、全体に小さな構成であるにも拘らず、スミアの発生を抑制することができるとともに高い光学性能を有し、かつ全方位に対して封止性能を有するものとすることができる。このことから、この撮像装置１００は、後方視認支援機構８０を構成する車載カメラ（図１参照）として用いることにより、運転者による視認を適切に支援することができる。

この具体例の撮像装置１００は、基本的には図２の撮像装置１０と等しい構成であることから、同様の効果を得ることができる。

すなわち、撮像装置１００では、後方視認支援機構８０を構成すべく車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象として車両Ｃの後端位置に設けられており、その取得する画像上において太陽光が入射する可能性が高い箇所を遮蔽領域ＳＡに設定していることから、太陽光に起因するスミアの発生を防止することができる。

また、撮像装置１００では、撮像光学系１２の光学素子群１４において入射面を規定する対物レンズとなるレンズ１４ａにＤカット加工を施していることから、当該レンズ１４ａの径寸法（撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法）を低減することできるので、光学素子群１４の厚さ寸法を抑制することができ、全体としての大きさ寸法（筐体１６の外形寸法）を小型化することができる。

さらに、撮像装置１００では、撮像光学系１２の光学素子群１４において、所定の光学性能を満たすべくレンズ１４ａおよび光学素子１４ｐが設定されているとともに、その各設定を変更することなくレンズ１４ａにＤカット加工を施していることから、撮像光学系１２（光学素子群１４）における光学的な性能を確保することができる。

撮像装置１００では、撮像素子１３の位置が、撮像光学系１２（光学素子群１４）の像面上において、撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡを基準として、被写体像形成領域Ｉにおいて除去領域Ｉａが形成された方向とは反対側へ向けて、当該除去領域Ｉａに相当する寸法（距離）だけ取得領域Ｉｇ（その中心位置）が移動するように、撮像光学系１２（光学素子群１４）に対する位置が設定されていることから、撮像素子１３を効率よく利用して撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成される被写体像を取得することができる。

撮像装置１００では、撮像素子１３としてＣＣＤイメージセンサが採用していることから、広い受光範囲（ダイナミックレンジ）を得ることができるため、夜間でも鮮明な画像を取得することができるので、運転者による車両Ｃの周辺の視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１００では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像素子１３を効率よく利用して撮像光学系１２（光学素子群１４）により形成される被写体像を取得することができることから、車両Ｃの後方斜め下側のうちより車両Ｃに接近した領域を取得することができ、運転者による視認を適切に支援することができる。

撮像装置１００では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像素子１３を効率よく利用すべく撮像光学系１２（光学素子群１４）の撮影光軸ＯＡに対して受光面１３ａ（取得領域Ｉｇ）の中心位置が偏移されていることから、設定した撮影対象において最も重要な箇所を撮影光軸ＯＡ上に位置させつつ広範な領域の画像を取得することができるので、撮影対象において最も重要な箇所の画像をより鮮明に取得することができ、運転者による視認をより適切に支援することができる。

撮像装置１００では、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象とするように車両Ｃに設けられており、撮像光学系１２の光学素子群１４のレンズ１４ａにＤカット加工を施すことにより、当該レンズ１４ａの径寸法（撮影光軸ＯＡと直交方向の大きさ寸法）を低減して光学素子群１４の厚さ寸法を抑制していることから、小型な構成であるにも拘らず、適切な光学性能を有するものとすることができ、運転者による視認を適切に支援することができる。

撮像装置１００では、小型化を可能とする構成であることから、車両Ｃの任意の位置に取り付けることが容易であるので、車両Ｃの後端位置に設けることを容易なものとすることができる。このように、車両Ｃの任意の位置への取り付けが容易であることから、電線１８の配線のし易さを考慮して車両Ｃに取り付けることができるので、後方視認支援機構８０を構成することも容易なものとすることができる。

撮像装置１００では、ネジ溝１５ａに螺合された前側ナット状部材２３の締め付けにより取付壁部１１と鏡筒１５とが固定されるとともに、ネジ溝１５ａに螺合された後側ナット状部材２４の締め付けにより鏡筒１５に結合部材３３（電装基板部３０の撮像素子１３）が固定されていることから、その固定関係をより強固なものとすることができるとともに温度変化に伴う固定強度の変化を抑制することができるので、安定して高品質の画像特性を得ることができる。

撮像装置１００では、前側ナット状部材２３により固定される取付壁部１１と鏡筒１５との間で封止部材２５が圧縮されていることから、より確実な封止性能を得ることができる。

撮像装置１００では、電装基板部３０において、結合部材３３がネジ部材（図示せず）による螺合により基板３１に固定されていることから、電装基板部３０すなわち撮像素子１３を鏡筒１５により強固に固定することができる。このため、例えば、車に搭載された状態での振動等の外乱にも耐えることができ、安定して高品質の画像特性を得ることができる。

撮像装置１００では、光学素子群１４を保持する鏡筒１５に電装基板部３０（その結合部材３３）が直接固定されている、すなわち鏡筒１５と電装基板部３０（その結合部材３３）との間に他の部材が介在されていないことから、光学的に位置決めされた光学素子群１４と撮像素子１３（その受光面１３ａ）との結合のための部材を減らすことができるので、各部材における製造誤差や温度変化に起因する変形の影響を低減することができ、より高精度の画像特性を得ることができる。

撮像装置１００では、光学素子群１４が取付壁部１１とは別体の鏡筒１５に保持されているとともに、その鏡筒１５に電装基板部３０（撮像素子１３）が固定されていることから、例えば、外気温や日光の照射により外表面Ｓを形成する取付壁部１１が変形してしまった場合であっても、光学的に位置決めされた光学素子群１４と撮像素子１３（その受光面１３ａ）との位置関係に影響が及ぶことを防止することができるので、安定して高品質の画像特性を得ることができる。

撮像装置１００では、鏡筒１５と基板３１との間が、撮像素子１３を取り囲む結合部材３３により塞がれていることから、鏡筒１５の外方から撮像素子１３の受光面１３ａへの異物の侵入を防止することができるとともに、鏡筒１５の外方からの光が撮像素子１３の受光面１３ａに入射することを確実に防止することができるので、より鮮明な画像を得ることができる。

撮像装置１００では、鏡筒１５（撮像光学系１２）と結合部材３３（電装基板部３０の撮像素子１３）とが取付壁部１１に対して位置決め固定されるとともに、鏡筒１５（撮像光学系１２）が取付壁部１１に対して封止的に固定されて構成されていることから、後側筐体部１７を結合することなく当該取付壁部１１を所望の箇所、例えば、電子機器や建物の壁面の一部を構成するように取り付けることで、容易に所望の場所において封止性能を有する監視カメラとして利用することができる。

したがって、本発明に係る撮像装置１００では、強い光に起因する画像の劣化を低減することができ、光学的な性能を確保しつつ小型化することができる。

なお、上記した実施例では、本発明に係る撮像装置の一例としての後方視認支援機構８０を構成する車載カメラに適用した撮像装置１０（１００）について説明したが、被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子を有する撮像光学系と、その撮像光学系により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、を備える撮像装置であって、各光学素子のうち最も物体側に位置する対物レンズに撮像光学系の撮影光軸周りで見た特定方向の画角を小さくすべくＤカット加工を施すとともに、撮影光軸周りで見て最も強い光が入射する方向を特定方向とするように撮影光軸周りの対物レンズの姿勢が設定されている、もしくは対物レンズに撮像素子で取得する画像上に遮蔽領域を形成すべくＤカット加工が施すとともに、撮像素子で取得する画像上で見て最も強い光が入射する位置を遮蔽領域とするように撮像光学系の撮影光軸周りの対物レンズの姿勢が設定されている撮像装置もしくは車載カメラであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、撮像素子１３としてＣＣＤイメージセンサを採用していたが、撮像光学系１２（光学素子群１４）により結像された被斜体像を取得するものであれば、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。ここで、撮像素子１３としてＣＭＯＳを採用した場合、画像上に上述したようなスミアが発生することはないが、太陽光のような強い光が入射すると、例えば、画像における太陽周辺が極めて明るくなることにより当該画像自体の視認性が低下することや、画像全体としての光量の増加に伴って画像生成の際の露出調整等に影響を及ぼすことから、取得した画像の劣化を招く虞がある。このため、撮像素子１３としてＣＣＤイメージセンサ以外の素子を採用した場合であっても、適用される用途に応じて、画像Ｐ２における遮蔽領域ＳＡ、すなわち撮影光軸ＯＡ周りで見て画角を小さくする特定方向および当該画角を設定することで、画角内の強い光に起因する画像の劣化を抑制することができる。

さらに、上記した実施例では、被写体像形成領域Ｉにおける除去領域Ｉａが全く取得領域Ｉｇ上に位置しないように、撮像光学系１２（光学素子群１４）に対する撮像素子１３の相対的な位置が設定されていたが、撮像素子１３により効率よく被写体像を画像として取得することができるものであれば、除去領域Ｉａの一部を取得領域Ｉｇ上に位置させてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、撮像装置１０（１００）は、後方視認支援機構８０を構成するために、車両Ｃの後方斜め下側の領域を画像中心とする広角な範囲を撮影対象として車両Ｃの後端位置に設けられていたが、運転者による視認を支援するものであれば、例えば、車両Ｃの側方位置や前方位置を撮影対象とするものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、撮像装置１０（１００）は、後方視認支援機構８０を構成するものとされていたが、適用される用途に応じて撮影対象およびそのための設置位置が決定されて当該設置位置に対する撮影光軸ＯＡが変動しないように固定的に設置されるものであれば、対物レンズ（レンズ１４ａ）にＤカット加工を施すことによる、換言すると撮影光軸ＯＡ周りで見て画角を小さくする特定方向および当該画角を設定する（画像での遮蔽領域ＳＡを設定する）ことによる、画角内の強い光に起因する画像の劣化の抑制の効果を得ることができるので、例えば、車両における事故の状況を記録するためのドライブレコーダーとしての車載カメラや、車両の車室内の監視カメラや、ＡＴＭに搭載する監視カメラ等として広く適用することができ、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、筐体１６が、少なくとも撮像光学系１２の対物レンズ（この例ではレンズ１４ａ）すなわち鏡筒１５の一端部の撮影光軸ＯＡに直交する方向（以下では、径方向ともいう）で見た周囲を取り囲む外表面Ｓを形成するものであり、撮像装置１０の所望の箇所への取り付けを可能とする取付壁部１１と、一端開放の箱形状を呈する後側筐体部１７と、が結合されて構成されていたが、撮像光学系１２および撮像素子１３を収容するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、具体例として撮像装置１００を示していたが、撮影対象として取得する画像上において強い光が入射する可能性が高い箇所を遮蔽領域ＳＡに設定するように、撮像光学系１２の光学素子群１４において入射面を規定する対物レンズとなるレンズ１４ａにＤカット加工を施しているものであればよく、撮像光学系１２および撮像素子１３の周辺の構成が上記した実施例に限定されるものではない。

上記した具体例として撮像装置１００では、結合部材３３が基板３１に固定されていたが、撮像素子１３に固定するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。このとき、結合部材３３（その後端）は、撮像素子１３における有効エリア（実効的な受光面）以外の領域を利用して撮像素子１３に取り付ければよい。この構成では、鏡筒１５（光学素子群１４）と撮像素子１３との結合のための部材を減らすことができることから、各部材における製造誤差や温度変化に起因する変形の影響を低減することができるので、より高精度の画像特性を得ることができる。

以上、本発明の撮影装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１０、１００ 撮像装置
１２ 撮像光学系
１３ 撮像素子
１３ａ 受光面
１４ 光学素子群
１４ａ （対物レンズとしての）レンズ
１６ 筐体
Ｉ （撮像光学系により像面上において被写体像が形成される領域としての）被写体像形成領域
Ｉａ 除去領域
ＯＡ 撮影光軸
ＳＡ 遮蔽領域

特開２００８−３３０１０号公報

Claims (8)

1. 被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子を有する撮像光学系と、
   該撮像光学系により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、を備える撮像装置であって、
   前記各光学素子のうち最も物体側に位置する対物レンズには、前記撮像光学系の撮影光軸周りで見た特定方向の画角を小さくすべくＤカット加工が施され、
   前記対物レンズは、前記撮影光軸周りで見て、最も強い光が入射する方向を前記特定方向とするように、前記撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする撮像装置。
2. 被写体像を形成すべく少なくとも１つ以上の光学素子を有する撮像光学系と、
   該撮像光学系により結像された被写体像の取得のための撮像素子と、を備える撮像装置であって、
   前記各光学素子のうち最も物体側に位置する対物レンズには、前記撮像素子で取得する画像上に遮蔽領域を形成すべくＤカット加工が施され、
   前記対物レンズは、前記撮像素子で取得する画像上で見て、最も強い光が入射する位置を前記遮蔽領域とするように、前記撮像光学系の撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする撮像装置。
3. 前記特定方向の画角は、最も強い光が入射する角度に応じて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記撮像光学系と前記撮像素子とは、撮影対象を固定すべく設置位置に対して前記撮影光軸が変動しないように固定的に設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記撮像素子は、前記撮像光学系により像面上において被写体像が形成される領域のうち実質的に被写体像が形成されない除去領域が受光面上に位置しないように、前記撮像光学系に対して位置設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   車両の周辺を撮影対象とすべく該車両に設けられ、
   前記対物レンズは、Ｄカット加工により除去された領域が鉛直方向上側に位置するように、前記撮像光学系の撮影光軸周りの姿勢が設定されていることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   さらに、前記撮像光学系と前記撮像素子とを収容する筐体を備えることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置を用いることを特徴とする車載カメラ。