JP2014036298A - Imaging apparatus - Google Patents

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秀明 平井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To image images having the same size and being in two directions, without adjusting the optical conditions of an optical system and to suppress the increase of the size of an apparatus.SOLUTION: A polarization device includes a first polarizing plate and a second polarizing plate. In the first polarizing plate, a polarizer layer is formed and the first polarizing plate reflects image light having one polarization component having one of polarization directions orthogonal to each other and transmits image light having the other polarization component. In the second polarizing plate, the polarizer layer is formed and the second polarizing plate transmits the image light having one polarization component having one of the polarization directions orthogonal to each other and reflects the image light having the other polarization component. The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so that an angle formed by the first polarizing plate and the second polarizing plate is a predetermined angle. The polarization component of the image light reflected by the first polarizing plate and transmitted through the second polarizing plate and the polarization component of the image light transmitted through the first polarizing plate and reflected by the second polarizing plate have the polarization directions orthogonal to each other.

Description

本発明は、2方向の画像もしくは同一方向の画像の撮像を行う撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus that captures images in two directions or images in the same direction.

この種の撮像装置として、特許文献1のものが知られている。この特許文献1の撮像装置では、一方向から集光レンズを介して入射させ、かつ反射ミラーで反射された第1画像光と、一方向とは異なる他方向から集光レンズを介して入射させた第2画像光とを偏光ビームスプリッタ(偏光装置)に導く。偏光ビームスプリッタは、1枚の偏光板を備えている。この偏光板の一方の面では、その面に入射した光の、偏光方向が互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分の光のうち、一方の偏光成分の光は透過させる。偏光板の他方の面では、その面に入射した光の、偏光方向が互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分の光のうち、他方の偏光成分の光は反射させる。そして、第1画像光が偏光ビームスプリッタにおける偏光板の一方の面に入射すると、第1画像光における、偏光方向が互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分のうち一方の偏光成分の画像光が偏光板の他方の面側へ透過する。第2画像光が偏光ビームスプリッタにおける偏光板の他方の面に入射すると、第2画像光における、偏光方向が互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分のうち他方の偏光成分の画像光は反射する。そして、第1画像光における一方の偏光成分の画像光と、第2画像光における他方の偏光成分の画像光とは、互いに同じ方向である撮像素子側に導かれる。   As this type of imaging apparatus, the one of Patent Document 1 is known. In the imaging apparatus disclosed in Patent Document 1, the first image light that is incident from one direction through the condenser lens and reflected from the reflecting mirror is incident from the other direction different from the one direction through the condenser lens. The second image light is guided to a polarization beam splitter (polarization device). The polarizing beam splitter includes one polarizing plate. On one surface of the polarizing plate, light of one polarization component is transmitted through the light incident on the surface of the two polarization components having the polarization directions orthogonal to each other. On the other surface of the polarizing plate, the light of the other polarization component is reflected among the light of the two polarization components having the polarization directions orthogonal to each other. When the first image light is incident on one surface of the polarizing plate of the polarization beam splitter, the image light of one polarization component of the two polarization components having the polarization directions orthogonal to each other in the first image light. Is transmitted to the other surface side of the polarizing plate. When the second image light is incident on the other surface of the polarizing plate in the polarizing beam splitter, the image light of the other polarization component of the second image light is reflected. To do. Then, the image light of one polarization component in the first image light and the image light of the other polarization component in the second image light are guided to the image sensor side that is in the same direction.

そして、偏光ビームスプリッタと撮像素子との間には、領域分割フィルタ(光学偏光フィルタ)を設けられている。この領域分割フィルタは、偏光方向が互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を透過する第1領域と、他方の偏光成分の光を透過する第2領域とを短冊形状にし、第1領域と第2領域とを交互に複数配列したものである。この領域分割フィルタに、第1画像光における一方の偏光成分の画像光と第2画像光における他方の偏光成分の画像光とが入射する。そして、領域分割フィルタでは、偏光装置から入射した画像光を、各第1領域を介することによって第1画像光における一方の偏光成分の画像光に分離し、各第2領域を介することによって第2画像光における他方の偏光成分の画像光に分離する。分離された2つの偏光成分の画像光は、撮像素子の全ての撮像領域に結像する。撮像素子では光電変換した画像信号を出力する。これにより、モニタには、その画像信号に基づいて画像処理された第1画像光及び第2画像光の各画像が一画面に表示される。   An area division filter (optical polarization filter) is provided between the polarization beam splitter and the image sensor. The region dividing filter includes: a first region that transmits light of one polarization component, and a second region that transmits light of the other polarization component, out of two polarization components having polarization directions whose polarization directions are orthogonal to each other. Is formed in a strip shape, and a plurality of first regions and second regions are alternately arranged. The image light of one polarization component in the first image light and the image light of the other polarization component in the second image light are incident on the region dividing filter. In the area dividing filter, the image light incident from the polarizing device is separated into image light of one polarization component in the first image light through each first region, and the second light is transmitted through each second region. It separates into image light of the other polarization component in the image light. The separated image light of the two polarization components forms an image on all imaging regions of the imaging device. The image sensor outputs a photoelectrically converted image signal. Thereby, each image of the 1st image light and the 2nd image light which were image-processed based on the image signal is displayed on one screen on a monitor.

しかしながら、上記特許文献1の撮像装置では、集光レンズによって集光された第1画像光を反射ミラーを介して偏光ビームスプリッタに導き、一方集光レンズによって集光された第2画像光を偏光ビームスプリッタに直接導いている。このため、第1画像光が偏光ビームスプリッタに到達する間の光路の長さである第1光路長は、第1画像光が反射ミラーを介した光路長分、第2画像光が偏光ビームスプリッタに到達する間の光路の長さである第2光路長より長い。例えば撮像装置における一方の方向を撮像装置の左方向としてその方向の画像を撮像した画像光を第1画像光とし、撮像装置における他方の方向を撮像装置の右方向としてその方向の画像を撮像した画像光を第2画像光とする。このとき、撮像装置から左方向にある物体と、撮像装置から右方向にある物体とが互いに大きさが同じで、かつ撮像装置から各物体までの距離が互いに同じであっても、左右の方向の画像を映しているモニタの画面上での物体の大きさが互いに異なってしまう。上記特許文献1のように撮像装置を車両に搭載したとき、モニタに映し出された左右の画像の大きさが異なり、遠近感の異なる画像となる。例えば自車両から左右略同じ離れているとき、ドライバが左画像では近いと判断し右画像では遠方にあると勘違いしてしまう可能性がある。そこで、モニタの画面上での物体の大きさを互いに同じにするために、光学系の光学条件を調整しなければならなかった。具体的には、光学系を構成する複数のレンズの互いの位置を調整したり、レンズパワーを調整したりする。これらの調整はかなりの技術と時間を要するものであり、煩雑さを招いていた。そして、光路長の長い第1光路長に合せて装置全体を構成しなければならないため、装置の大型化を招いてしまう。   However, in the imaging apparatus of Patent Document 1, the first image light collected by the condenser lens is guided to the polarization beam splitter through the reflection mirror, while the second image light condensed by the condenser lens is polarized. It leads directly to the beam splitter. Therefore, the first optical path length, which is the length of the optical path while the first image light reaches the polarization beam splitter, is equal to the optical path length of the first image light through the reflection mirror, and the second image light is the polarization beam splitter. Is longer than the second optical path length, which is the length of the optical path while arriving at. For example, the image light obtained by capturing an image in one direction in the imaging device as the left direction of the imaging device is used as the first image light, and the image in that direction is captured in the other direction in the imaging device as the right direction of the imaging device. The image light is the second image light. At this time, even if the object in the left direction from the imaging device and the object in the right direction from the imaging device have the same size and the same distance from the imaging device to each object, the left and right directions The sizes of the objects on the monitor screen that displays the image are different from each other. When the imaging apparatus is mounted on a vehicle as in Patent Document 1, the left and right images displayed on the monitor are different in size, resulting in images with different perspectives. For example, when the vehicle is approximately the same distance from the left and right, there is a possibility that the driver determines that the left image is close and that the right image is far away. Therefore, in order to make the sizes of the objects on the monitor screen the same, the optical conditions of the optical system had to be adjusted. Specifically, the positions of a plurality of lenses constituting the optical system are adjusted, and the lens power is adjusted. These adjustments require considerable technology and time, and are complicated. And since the whole apparatus must be comprised according to the 1st optical path length with a long optical path length, the enlargement of an apparatus will be caused.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は以下のとおりである。光学系の光学条件を調整することなく同じ大きさの2つの方向の画像撮像を行うことができるとともに装置の大型化を抑えることができる、撮像装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the objects thereof are as follows. It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of capturing images in two directions having the same size without adjusting the optical conditions of the optical system and suppressing the increase in size of the apparatus.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、偏光装置、光学偏光フィルタ及び撮像素子を有し、前記光学偏光フィルタは、前記偏光装置と前記撮像素子との間に設けられ、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過する第1領域と、偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち他方の偏光方向を有する他方の偏光成分の画像光を透過する第2領域とが複数配置され、前記偏光装置によって、2つの方向のうち一方の方向から取り込んだ第1画像光における一方の偏光成分の画像光と他方の方向から取り込んだ第2画像光における他方の偏光成分の画像光とが1つの画像光にまとめられて偏光され、前記光学偏光フィルタでは、前記偏光装置から入射された画像光を、各第1領域を介することによって第1画像光における一方の偏光成分の画像光に分離するとともに各第2領域を介することによって第2画像光における他方の偏光成分の画像光に分離し、分離された2つの偏光成分の画像光を前記撮像素子によって光電変換し画像信号を出力する撮像装置において、前記偏光装置は、第1偏光板と第2偏光板とを備え、前記第1偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を反射し他方の偏光成分の画像光を透過し、前記第2偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過し他方の偏光成分の画像光を反射し、前記第1偏光板と前記第2偏光板とがなす角度が所定の角度となるように、前記第1偏光板と前記第2偏光板とを設けられ、前記第1偏光板を透過する画像光の偏光成分と前記第2偏光板を透過して前記第1偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有し、前記第2偏光板を透過する画像光の偏光成分と前記第1偏光板を透過して前記第2偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a polarizing device, an optical polarizing filter, and an imaging device, and the optical polarizing filter is provided between the polarizing device and the imaging device, and is polarized. A first region that transmits image light of one polarization component having one polarization direction among the polarization directions orthogonal to each other, and the other polarization component having the other polarization direction among the polarization directions orthogonal to each other. A plurality of second regions that transmit the image light of the first image light, and the polarization device captures the image light of one polarization component in the first image light captured from one of the two directions and the other direction. The image light of the other polarization component in the second image light is combined and polarized into one image light, and the optical polarization filter converts the image light incident from the polarization device into each first region. To separate the image light of one polarization component in the first image light and to the image light of the other polarization component in the second image light by passing through each second region, the two separated polarization components In the imaging device which photoelectrically converts the image light of the image by the imaging device and outputs an image signal, the polarizing device includes a first polarizing plate and a second polarizing plate, and the first polarizing plate is formed by a polarizer layer. And the image light of one polarization component having one polarization direction out of the polarization directions perpendicular to each other is reflected and the image light of the other polarization component is transmitted, and the second polarizing plate is a polarizer layer And the image light of one polarization component having one polarization direction among the polarization directions orthogonal to each other is transmitted and the image light of the other polarization component is reflected, and the first polarizing plate and the first polarization 2 polarizing plates The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so that a predetermined angle is a predetermined angle, and the polarization component of the image light transmitted through the first polarizing plate and the second polarizing plate are transmitted. The polarization components of the image light reflected by the first polarizing plate have polarization directions orthogonal to each other, and pass through the second polarizing plate and the polarization component of the image light that passes through the first polarizing plate, and then pass through the second polarizing plate. The polarization component of the image light reflected by the polarizing plate has a polarization direction orthogonal to each other.

本発明において、偏光装置の第1偏光板では、偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を反射し他方の偏光成分の画像光を透過する。一方、偏光装置の第2偏光板では、偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過し他方の偏光成分の画像光を反射する。第1偏光板と第2偏光板とが所定の角度をなすように設けている。これらにより、第1偏光板のうら面から入射し第1偏光板を透過した一方の偏光成分の画像光は、第2偏光板のうら面から入射し第2偏光板を透過して第1偏光板で反射した他方の偏光成分の画像光と共に1つの画像光になる。そして、その画像光は第1偏光板と第2偏光板とが対向する側へ出射する。第2偏光板のうら面から入射し第2偏光板を透過した他方の偏光成分の画像光は、第1偏光板のうら面から入射し第1偏光板を透過して第2偏光板で反射した一方の偏光成分の画像光と共に1つの画像光になる。そして、その画像光も第1偏光板と第2偏光板とが対向する側へ出射する。   In the present invention, the first polarizing plate of the polarizing device reflects the image light of one polarization component having one polarization direction out of the polarization directions whose polarization directions are orthogonal to each other and transmits the image light of the other polarization component. On the other hand, the second polarizing plate of the polarizing device transmits the image light of one polarization component having one polarization direction among the polarization directions whose polarization directions are orthogonal to each other, and reflects the image light of the other polarization component. The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so as to form a predetermined angle. As a result, the image light of one polarization component incident from the back surface of the first polarizing plate and transmitted through the first polarizing plate enters from the back surface of the second polarizing plate, passes through the second polarizing plate, and passes through the first polarizing plate. It becomes one image light together with the image light of the other polarization component reflected by the plate. Then, the image light is emitted to the side where the first polarizing plate and the second polarizing plate face each other. The image light of the other polarization component incident from the back surface of the second polarizing plate and transmitted through the second polarizing plate is incident from the back surface of the first polarizing plate, passes through the first polarizing plate, and is reflected by the second polarizing plate. It becomes one image light together with the image light of one polarization component. Then, the image light is also emitted to the side where the first polarizing plate and the second polarizing plate face each other.

第1偏光板のうら面から入射した画像光及び第2偏光板のうら面から入射した画像光は、偏光装置での反射や透過を互いに略同様に行われているので、光路長が同じである。偏光装置から出射された互いに異なる偏光方向を有する2つの偏光成分の画像光は、光学偏光フィルタによって互いに直交する偏光方向を有する2つの偏光成分の画像光に分離される。そして、撮像素子によって光電変換して画像信号に基づいて生成されたモニタの画面上での2つの画像の大きさは互いに略同じように表示される。よって、光学系の光学条件を調整することなく同じ大きさの2つの方向の画像撮像を行うことができる。また、第1偏光板のうら面から取り込んだ画像光及び第2偏光板のうら面から取り込んだ画像光の光路長が互いに略同じであるので、装置の大型化を抑えることができる。   Since the image light incident from the back surface of the first polarizing plate and the image light incident from the back surface of the second polarizing plate are reflected and transmitted by the polarizing device in substantially the same manner, the optical path length is the same. is there. The two polarization component image lights having different polarization directions emitted from the polarization device are separated into two polarization component image lights having polarization directions orthogonal to each other by the optical polarization filter. The sizes of the two images on the screen of the monitor generated based on the image signal after photoelectric conversion by the image sensor are displayed in substantially the same manner. Therefore, it is possible to capture images in two directions having the same size without adjusting the optical conditions of the optical system. In addition, since the optical path lengths of the image light captured from the back surface of the first polarizing plate and the image light captured from the back surface of the second polarizing plate are substantially the same, an increase in size of the apparatus can be suppressed.

本実施形態の撮像装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the imaging device of this embodiment. 光学偏光フィルタと撮像素子の位置関係の対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility of the positional relationship of an optical polarization filter and an image pick-up element. 図2の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2. 本実施形態に係る撮像装置における偏光装置の実施例1の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of Example 1 of the polarizing device in the imaging device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る撮像装置における偏光装置の実施例2の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of Example 2 of the polarizing device in the imaging device which concerns on this embodiment. 偏光装置の実施例2に入射する光の光路を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical path of the light which injects into Example 2 of a polarizing device. 偏光装置の実施例3の構成を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of Example 3 of a polarizing device. 偏光装置の実施例3に入射する光の光路を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical path of the light which injects into Example 3 of a polarizing device. 偏光装置の実施例3に入射する光の光路を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical path of the light which injects into Example 3 of a polarizing device. 撮像装置の実施例1の一部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a part of Example 1 of an imaging device. 撮像装置の実施例1の全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of Embodiment 1 of an imaging apparatus. 撮像装置の実施例1を車両に搭載したときの撮像の様子を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the mode of an imaging when Example 1 of an imaging device is mounted in a vehicle. モニタ装置の映像例を示す図である。It is a figure which shows the example of an image | video of a monitor apparatus. 撮像装置の実施例2の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the partial structure of Example 2 of an imaging device. 撮像装置の実施例2の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 2 of an imaging device. 撮像装置の実施例2を車両に搭載した構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which mounts Example 2 of an imaging device in the vehicle. 撮像装置の実施例3の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows a partial structure of Example 3 of an imaging device. 撮像装置の実施例3の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 3 of an imaging device. 撮像装置の実施例4の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows a partial structure of Example 4 of an imaging device. 撮像装置の実施例4の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 4 of an imaging device. 撮像装置の実施例5の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 5 of an imaging device. 被検査物体の平面図である。It is a top view of a to-be-inspected object. 撮像装置の実施例5による検査映像を示す図である。It is a figure which shows the test | inspection image by Example 5 of an imaging device. 撮像装置の実施例6の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows a partial structure of Example 6 of an imaging device. 撮像装置の実施例6の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 6 of an imaging device. 撮像装置の実施例6を車両に搭載した構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which mounted Example 6 of the imaging device on the vehicle. 撮像装置の実施例7の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows a partial structure of Example 7 of an imaging device. 撮像装置の実施例7の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 7 of an imaging device. 撮像装置の実施例8の一部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the partial structure of Example 8 of an imaging device. 撮像装置の実施例8の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of Example 8 of an imaging device. 撮像装置の実施例8を車両に搭載した構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which mounted Example 8 of the imaging device in the vehicle.

以下、本発明に係る撮像装置の一実施形態について説明する。
図1は本実施形態の撮像装置の構成を示す概略図である。本実施形態では、撮像レンズ104の光軸が水平方向を向くように撮像装置100を配置しているが、これに限定されることはない。撮像装置100は、基板101、撮像素子102、光学偏光フィルタ103及び撮像レンズ104を有している。更に、撮像レンズ104の前段に後述する偏光装置の一例である偏光選択型のクロスプリズム105及び信号処理部106を備えている。そして、撮像素子102は、基板101に搭載されている。光学偏光フィルタ103を透過した光を受光する2次元配置された複数の画素で構成され、画素毎に入射光を光電変換する機能を有する。図2の撮像素子102の各画素を簡略化して描いているが、実際には撮像素子102は2次元配置された数十万個程度の画素で構成されている。撮像素子102としては、例えばCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を用いることができる。光学偏光フィルタ103は撮像レンズ104の後段に配置され、撮像素子102に入射する光の偏光成分を選択透過する機能を有する。
Hereinafter, an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, the imaging apparatus 100 is arranged so that the optical axis of the imaging lens 104 is oriented in the horizontal direction, but the present invention is not limited to this. The imaging apparatus 100 includes a substrate 101, an imaging element 102, an optical polarization filter 103, and an imaging lens 104. Further, a polarization selection type cross prism 105 and a signal processing unit 106, which are examples of a polarization device described later, are provided in the front stage of the imaging lens 104. The image sensor 102 is mounted on the substrate 101. It is composed of a plurality of two-dimensionally arranged pixels that receive light transmitted through the optical polarization filter 103, and has a function of photoelectrically converting incident light for each pixel. Although each pixel of the image sensor 102 in FIG. 2 is illustrated in a simplified manner, in actuality, the image sensor 102 is configured by about several hundred thousand pixels arranged two-dimensionally. As the image sensor 102, for example, a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or the like can be used. The optical polarization filter 103 is disposed at the subsequent stage of the imaging lens 104 and has a function of selectively transmitting a polarization component of light incident on the imaging element 102.

信号処理部106は、撮像素子102で光電変換され、基板101から出力されるアナログ電気信号(撮像素子102の各画素への入射光量)をデジタル電気信号に変換した撮像画像データを生成して出力する機能を有する。信号処理部106は、画像解析ユニット120と電気的に接続されている。信号処理部106には、基板101を経由して撮像素子102から電気信号(アナログ信号)が入力される。信号処理部106は、入力された電気信号から撮像画像データとして撮像素子102上における各画素の明るさ(輝度)を示すデジタル信号(撮像画像データ)を、画像の水平・垂直同期信号とともに後段の画像解析ユニット120へ出力する。画像解析ユニット120は、後述する車両搭載例などで撮像装置からの出力信号に基づいて画像処理を行い、警告や車両制御などに用いられたりする。   The signal processing unit 106 generates and outputs captured image data obtained by converting an analog electrical signal (incident light amount to each pixel of the image sensor 102) that is photoelectrically converted by the image sensor 102 and output from the substrate 101 into a digital electrical signal. It has the function to do. The signal processing unit 106 is electrically connected to the image analysis unit 120. An electric signal (analog signal) is input from the image sensor 102 to the signal processing unit 106 via the substrate 101. The signal processing unit 106 generates a digital signal (captured image data) indicating the brightness (luminance) of each pixel on the image sensor 102 as captured image data from the input electrical signal, along with the horizontal / vertical synchronization signal of the image. Output to the image analysis unit 120. The image analysis unit 120 performs image processing based on an output signal from the imaging device in a vehicle mounting example described later, and is used for warning or vehicle control.

次に、偏光分離用SWSフィルタについて説明する。
図2は光学偏光フィルタと撮像素子の位置関係の対応を示す図である。図3は図2の断面図である。光学偏光フィルタ103において、フィルタ基板103−1は、図1の撮像レンズ104を介して光学偏光フィルタ103に入射する入射光を透過する透明な基板である。フィルタ基板103−1の撮像素子102側の面には、偏光フィルタ層103−2が形成されている。偏光フィルタ層103−2を覆うように、更に充填層103−3が形成されている。光学偏光フィルタ103に入射した光のうち、偏光フィルタ層103−2を透過した光は、撮像素子102の画素領域に入射する。偏光フィルタ層103−2には撮像素子102の画素サイズに対応した偏光子が領域分割形成されている。偏光子としてはS偏光成分透過領域とP偏光成分透過領域が形成されている。図3においてはS偏光成分透過領域とP偏光成分透過領域が短冊状のパタンであってもよい。ここでは撮像素子としてはモノクロのセンサを想定しているが、これに限定されるものでなく、カラーセンサであってもよい。偏光フィルタ層103−2が形成されている領域ではP偏光成分、S偏光成分の各領域の画像が撮影されるが、これらは後述するとおり差分画像を形成することにより視差画像として各種情報検知に使われる。
Next, the polarization separation SWS filter will be described.
FIG. 2 is a diagram showing the correspondence of the positional relationship between the optical polarization filter and the image sensor. FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. In the optical polarization filter 103, the filter substrate 103-1 is a transparent substrate that transmits incident light incident on the optical polarization filter 103 via the imaging lens 104 of FIG. A polarizing filter layer 103-2 is formed on the surface of the filter substrate 103-1 on the image sensor 102 side. A filling layer 103-3 is further formed so as to cover the polarizing filter layer 103-2. Of the light incident on the optical polarization filter 103, the light transmitted through the polarization filter layer 103-2 is incident on the pixel region of the image sensor 102. Polarizers corresponding to the pixel size of the image sensor 102 are formed in the polarizing filter layer 103-2 in a region-divided manner. As the polarizer, an S-polarized component transmission region and a P-polarized component transmission region are formed. In FIG. 3, the S-polarized component transmission region and the P-polarized component transmission region may be strip-shaped patterns. Here, a monochrome sensor is assumed as the image sensor, but the image sensor is not limited to this and may be a color sensor. In the region where the polarizing filter layer 103-2 is formed, images of the P-polarized component and S-polarized component regions are taken, and these are used for various information detection as a parallax image by forming a differential image as will be described later. used.

図4は本実施形態に係る撮像装置における偏光装置の実施例1の構成を示す概略図である。図4(a)は概略平面図、図4(b)は概略斜視図である。図4に示す偏光装置200は、少なくとも2つ偏光板を備えている。第1偏光板201は、平面基板の表面に、例えばワイヤグリッド構造の偏光子層を設けた偏光面を有している。第2偏光板202は、第2偏光板202の端縁部を第1偏光板201の端縁部に突き合わせて所定の角度θ、例えば図4に示すような略直角をなすように配置されている。第1偏光板201及び第2偏光板202は、平面基板の表面に、例えばワイヤグリッド構造の偏光子層を設けた偏光面201−1、202−1を有している。そして、第1偏光板201の偏光面201−1と第2偏光板202の偏光面202−1とが対向している。第1偏光板201及び第2偏光板202のワイヤグリッド構造における偏光方向は互いに直交している。第1偏光板201、第2偏光板202には平板収差がないので、各偏光板に入射された光は狙いの光路に進む。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the first example of the polarization device in the imaging apparatus according to the present embodiment. 4A is a schematic plan view, and FIG. 4B is a schematic perspective view. A polarizing device 200 shown in FIG. 4 includes at least two polarizing plates. The first polarizing plate 201 has a polarization plane in which, for example, a polarizer layer having a wire grid structure is provided on the surface of a flat substrate. The second polarizing plate 202 is disposed so that the edge of the second polarizing plate 202 abuts the edge of the first polarizing plate 201 and forms a predetermined angle θ, for example, a substantially right angle as shown in FIG. Yes. The 1st polarizing plate 201 and the 2nd polarizing plate 202 have the polarizing surfaces 201-1 and 202-1 which provided the polarizer layer of the wire grid structure, for example on the surface of a plane substrate. The polarizing plane 201-1 of the first polarizing plate 201 and the polarizing plane 202-1 of the second polarizing plate 202 are opposed to each other. The polarization directions in the wire grid structure of the first polarizing plate 201 and the second polarizing plate 202 are orthogonal to each other. Since the first polarizing plate 201 and the second polarizing plate 202 have no plate aberration, the light incident on each polarizing plate travels to the target optical path.

次に、実施例1の偏光装置に入射する光の光路について説明する。
図4(a)に示す偏光装置200における側面211に入射した光は偏光方向に応じて光路が+Y方向、−Y方向それぞれに分岐される。偏光装置200における側面211に入射する光の光路I1では、Y軸方向の偏光方向の光(以降、紙面内平行方向の偏光成分をP偏光成分とよぶ)は第1偏光板201の偏光子層(不図示)で反射される。そして、第2偏光板202の偏光子層(不図示)を透過して−Y方向に進む。一方、偏光装置200における側面211に入射する光の光路I1では、Z軸方向の偏光方向の光(以降、紙面内垂直方向の偏光成分をS偏光成分とよぶ)は第1偏光板201の偏光子層(不図示)を透過し、反射板203で反射され+Y方向に進む。偏光装置200における側面211に入射する光路I2では、S偏光成分の光は第2偏光板202の偏光子層(不図示)で反射され、第1偏光板201の偏光子層(不図示)を透過して+Y方向に進む。一方、偏光装置200における側面211に入射する光路I2では、P偏光成分の光は第2偏光板202の偏光子層(不図示)を透過し、反射板204で反射され−Y方向に進む。
Next, the optical path of light incident on the polarizing device of Example 1 will be described.
In the light incident on the side surface 211 of the polarizing device 200 shown in FIG. 4A, the optical path is branched into the + Y direction and the −Y direction according to the polarization direction. In the optical path I1 of the light incident on the side surface 211 of the polarization device 200, the light in the polarization direction in the Y-axis direction (hereinafter, the polarization component in the direction parallel to the paper surface is called the P polarization component) is the polarizer layer of the first polarizing plate 201. Reflected by (not shown). Then, the light passes through a polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202 and proceeds in the −Y direction. On the other hand, in the optical path I1 of the light incident on the side surface 211 in the polarizing device 200, the light in the polarization direction in the Z-axis direction (hereinafter, the polarization component in the vertical direction in the drawing is called the S polarization component) is polarized by the first polarizing plate 201. The light passes through the child layer (not shown), is reflected by the reflecting plate 203, and proceeds in the + Y direction. In the optical path I2 incident on the side surface 211 of the polarizing device 200, the light of the S polarization component is reflected by the polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202 and passes through the polarizer layer (not shown) of the first polarizing plate 201. Transmits and proceeds in the + Y direction. On the other hand, in the optical path I2 incident on the side surface 211 of the polarizing device 200, the P-polarized component light passes through the polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202, is reflected by the reflecting plate 204, and travels in the -Y direction.

図5は本実施形態に係る撮像装置における偏光装置の実施例2の構成を示す概略図である。図5(a)は正面図、図5(b)は斜視図である。図5に示す偏光装置200は、第1偏光板201、205と、第1偏光板201、205の端縁部に突き合わせて所定の角度、例えば図5に示すような略直角をなすように配置する第2偏光板202、206とを少なくとも含んで構成されている。第1偏光板201の偏光面と第2偏光板202の偏光面とが対向し、第1偏光板205の偏光面と第2偏光板206の偏光面とが対向している。そして、第1偏光板201、205及び第2偏光板202、206の各偏光面には、例えばワイヤグリッド構造の偏光子層が設けられている。第1偏光板201及び第2偏光板202のワイヤグリッド構造における偏光方向は互いに直交している。第1偏光板205及び第2偏光板206のワイヤグリッド構造における偏光方向は互いに直交している。第1偏光板201、205、第2偏光板202、206には平板収差がないので、各偏光板に入射された光は狙いの光路に進む。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the configuration of a second example of the polarization device in the imaging apparatus according to the present embodiment. FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a perspective view. The polarizing device 200 shown in FIG. 5 is disposed so as to make a predetermined angle, for example, a substantially right angle as shown in FIG. 5, by abutting against the first polarizing plates 201 and 205 and the edge portions of the first polarizing plates 201 and 205. And at least the second polarizing plates 202 and 206. The polarizing plane of the first polarizing plate 201 and the polarizing plane of the second polarizing plate 202 are opposed to each other, and the polarizing plane of the first polarizing plate 205 and the polarizing plane of the second polarizing plate 206 are opposed to each other. For example, a polarizer layer having a wire grid structure is provided on each of the polarization planes of the first polarizing plates 201 and 205 and the second polarizing plates 202 and 206. The polarization directions in the wire grid structure of the first polarizing plate 201 and the second polarizing plate 202 are orthogonal to each other. The polarization directions in the wire grid structure of the first polarizing plate 205 and the second polarizing plate 206 are orthogonal to each other. Since the first polarizing plates 201 and 205 and the second polarizing plates 202 and 206 have no plate aberration, the light incident on each polarizing plate travels to the target optical path.

次に、図5及び図6の偏光装置に入射する光の光路について説明する。
はじめに、図5において、偏光装置200における側面211に入射した光は偏光方向に応じて光路が+Y方向、−Y方向それぞれに分岐される。偏光装置200における側面211に入射する光の光路I1では、P偏光成分の光は第1偏光板201の偏光子層(不図示)で反射され、第2偏光板202の偏光子層(不図示)を透過して−Y方向に進む。一方、偏光装置200における側面211に入射する光の光路I1では、S偏光成分の光は第1偏光板201の偏光子層(不図示)を透過し、第2偏光板206の偏光子層(不図示)で反射され+Y方向に進む。偏光装置200における側面211に入射する光路I2のS偏光成分の光は、第2偏光板202の偏光子層(不図示)で反射され、第1偏光板201の偏光子層(不図示)を透過して+Y方向に進む。一方、偏光装置200における側面211に入射する光路I2では、P偏光成分の光は第2偏光板202の偏光子層(不図示)を透過し、第1偏光板205の偏光子層(不図示)で反射され−Y方向に進む。
Next, the optical path of light incident on the polarizing device of FIGS. 5 and 6 will be described.
First, in FIG. 5, the light incident on the side surface 211 of the polarizing device 200 has its optical path branched into the + Y direction and the −Y direction according to the polarization direction. In the optical path I1 of light incident on the side surface 211 of the polarizing device 200, the light of the P-polarized component is reflected by the polarizer layer (not shown) of the first polarizing plate 201, and the polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202. ) And proceed in the -Y direction. On the other hand, in the optical path I1 of the light incident on the side surface 211 in the polarizing device 200, the light of the S-polarized component is transmitted through the polarizer layer (not shown) of the first polarizing plate 201 and the polarizer layer ( (Not shown) and reflected in the + Y direction. The light of the S polarization component of the optical path I2 incident on the side surface 211 of the polarizing device 200 is reflected by the polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202 and passes through the polarizer layer (not shown) of the first polarizing plate 201. Transmits and proceeds in the + Y direction. On the other hand, in the optical path I2 incident on the side surface 211 of the polarizing device 200, the P-polarized component light is transmitted through the polarizer layer (not shown) of the second polarizing plate 202, and the polarizer layer (not shown) of the first polarizing plate 205. ) And proceed in the -Y direction.

図6において、偏光装置200における側面212に入射した光は偏光方向に応じて光路が+Y方向、−Y方向それぞれに分岐される。偏光装置200における側面212に入射する光路I3では、S偏光成分の光は第2偏光板206で反射され、第1偏光板205を透過して−Y方向に進む。一方、偏光装置200における側面側212に入射する光路I3では、P偏光成分の光は第2偏光板206を透過し、第1偏光板201で反射され+Y方向に進む。偏光装置200の側面側212に入射する光路I4では、P偏光成分の光は第1偏光板205で反射され、第2偏光板206を透過して+Y方向に進む。一方、偏光装置200の側面側212に入射する光路I4では、S偏光成分の光は第1偏光板205を透過し、第2偏光板202で反射され−Y方向に進む。   In FIG. 6, the light incident on the side surface 212 of the polarizing device 200 has its optical path branched into the + Y direction and the −Y direction according to the polarization direction. In the optical path I3 incident on the side surface 212 of the polarizing device 200, the light of the S polarization component is reflected by the second polarizing plate 206, passes through the first polarizing plate 205, and travels in the −Y direction. On the other hand, in the optical path I3 incident on the side surface 212 of the polarizing device 200, the P-polarized component light passes through the second polarizing plate 206, is reflected by the first polarizing plate 201, and travels in the + Y direction. In the optical path I4 incident on the side surface 212 of the polarizing device 200, the P-polarized component light is reflected by the first polarizing plate 205, passes through the second polarizing plate 206, and travels in the + Y direction. On the other hand, in the optical path I4 incident on the side surface 212 of the polarizing device 200, the light of the S polarization component is transmitted through the first polarizing plate 205, reflected by the second polarizing plate 202, and travels in the −Y direction.

図7は偏光装置の実施例3の構成を示す概略斜視図である。図8は偏光装置の実施例3に入射する光の光路を示す概略平面図である。図7に示すように、クロスプリズム10は、三角柱プリズム1、2、3、4の頂角14、24、34、44どうしを突き合せて配置し、対向する三角柱プリズム1、2、3、4どうしを貼り合わせて接着固定されている。そして、対向する三角柱プリズム1、2、3、4の間には、上述したワイヤグリッド構造の偏光板が挟まれている。本実施形態のように三角柱プリズムを設けることによって偏光板の平板収差を少なくすることができる。   FIG. 7 is a schematic perspective view showing the configuration of the third embodiment of the polarizing device. FIG. 8 is a schematic plan view showing an optical path of light incident on the third embodiment of the polarizing device. As shown in FIG. 7, the cross prism 10 has triangular prisms 1, 2, 3, 4 arranged so that apex angles 14, 24, 34, 44 of triangular prisms 1, 2, 3, 4 face each other and face each other. They are bonded together and bonded together. And the polarizing plate of the wire grid structure mentioned above is pinched | interposed between the triangular prisms 1, 2, 3, and 4 which oppose. By providing a triangular prism as in this embodiment, the plate aberration of the polarizing plate can be reduced.

そして、図8に示すように、クロスプリズム10の平面形状は、略正方形になっている。このクロスプリズム10は、ガラスなどから成る略直角二等辺三角柱の四個の三角柱プリズム1、2、3、4、ワイヤグリッド構造の偏光板5、6、7、8、および接着層9を備えている。四個の三角柱プリズム1、2、3、4どうしが対向して隔てる間隙に、接着剤からなる接着層9及び偏光板5、6、7、8がそれぞれ形成されている。   And as shown in FIG. 8, the planar shape of the cross prism 10 is substantially square. The cross prism 10 includes four triangular prisms 1, 2, 3, 4 having substantially right isosceles triangular prisms made of glass or the like, polarizing plates 5, 6, 7, 8 having a wire grid structure, and an adhesive layer 9. Yes. An adhesive layer 9 made of an adhesive and polarizing plates 5, 6, 7, and 8 are formed in gaps where the four triangular prisms 1, 2, 3, 4 face each other.

三角柱プリズム1は、三つの側面11、12、13を形成し、側面12、13が略直角に交わる頂角14を有し、略直角二等辺三角柱に形成されている。三角柱プリズム2は、三つの側面21、22、23を形成し、側面22、23が略直角に交わる頂角24を有し、略直角二等辺三角柱に形成されている。三角柱プリズム3は、三つの側面31、32、33を形成し、側面32、33が略直角に交わる頂角34を有し、略直角二等辺三角柱に形成されている。三角柱プリズム4は、三つの側面41、42、43を形成し、側面42、43が略直角に交わる頂角44を有し、略直角二等辺三角柱に形成されている。そして、三角柱プリズム1、2、3、4は、頂角14、24、34、44どうしを突き合わせて配置されている。   The triangular prism 1 has three side surfaces 11, 12, 13, an apex angle 14 at which the side surfaces 12, 13 intersect at a substantially right angle, and is formed into a substantially right isosceles triangular prism. The triangular prism 2 has three side surfaces 21, 22, 23, an apex angle 24 at which the side surfaces 22, 23 intersect at a substantially right angle, and is formed into a substantially right isosceles triangular prism. The triangular prism 3 has three side surfaces 31, 32, 33, an apex angle 34 at which the side surfaces 32, 33 intersect at a substantially right angle, and is formed into a substantially right isosceles triangular prism. The triangular prism 4 has three side surfaces 41, 42, 43, an apex angle 44 at which the side surfaces 42, 43 intersect at a substantially right angle, and is formed into a substantially right isosceles triangular prism. The triangular prisms 1, 2, 3, and 4 are arranged such that the apex angles 14, 24, 34, and 44 abut each other.

偏光板5は、平面基板51上に偏光子層52を形成し、さらに偏光子層52は図示しない充填層によって覆われたものである。そして、図中の±X方向から進行してくる光に対して、Y方向に偏光方向を有する光は反射し、Z方向に偏光方向を有する光は透過する。偏光板6は、平面基板61上に偏光子層62を形成し、さらに偏光子層62は図示しない充填層によって覆われたものである。そして、図中の±X方向から進行してくる光に対して、Y方向に偏光方向を有する光は透過し、Z方向に偏光方向を有する光は反射する。偏光板7は、平面基板71上に偏光子層72を形成し、さらに偏光子層72は図示しない充填層によって覆われたものである。そして、図中の±X方向から進行してくる光に対して、Y方向に偏光方向を有する光は反射し、Z方向に偏光方向を有する光は透過する。偏光板8は、平面基板81上に偏光子層82を形成し、さらに偏光子層82は図示しない充填層によって覆われたものである。そして、図中の±X方向から進行してくる光に対して、Y方向に偏光方向を有する光は透過し、Z方向に偏光方向を有する光は反射する。   In the polarizing plate 5, a polarizer layer 52 is formed on a flat substrate 51, and the polarizer layer 52 is covered with a filling layer (not shown). Then, with respect to the light traveling from the ± X direction in the figure, the light having the polarization direction in the Y direction is reflected, and the light having the polarization direction in the Z direction is transmitted. In the polarizing plate 6, a polarizer layer 62 is formed on a flat substrate 61, and the polarizer layer 62 is covered with a filling layer (not shown). And the light which has a polarization direction in a Y direction permeate | transmits with respect to the light which progresses from +/- X direction in a figure, and the light which has a polarization direction in a Z direction reflects. In the polarizing plate 7, a polarizer layer 72 is formed on a flat substrate 71, and the polarizer layer 72 is covered with a filling layer (not shown). Then, with respect to the light traveling from the ± X direction in the figure, the light having the polarization direction in the Y direction is reflected, and the light having the polarization direction in the Z direction is transmitted. In the polarizing plate 8, a polarizer layer 82 is formed on a flat substrate 81, and the polarizer layer 82 is covered with a filling layer (not shown). And the light which has a polarization direction in a Y direction permeate | transmits with respect to the light which progresses from +/- X direction in a figure, and the light which has a polarization direction in a Z direction reflects.

また、偏光板5は、平面基板51に対して偏光子層52側を三角柱プリズム2の側面23側に向けて配置する。図示しない充填層面と側面23面との間は接着剤で接合される。偏光板6は、平面基板61に対して偏光子層62側を三角柱プリズム2の側面26側に向けて配置する。図示しない充填層面と側面22との間は接着剤で接合される。偏光板7は、平面基板71に対して偏光子層72側を三角柱プリズム4の側面43側に向けて配置する。図示しない充填層面と側面43面間は接着剤で接合される。偏光板8は、平面基板81に対して偏光子層82側を三角柱プリズム4の側面42側に向けて配置する。図示しない充填層面と側面42面間は接着剤で接合される。   Further, the polarizing plate 5 is arranged with the polarizer layer 52 side facing the side surface 23 side of the triangular prism 2 with respect to the flat substrate 51. The filling layer surface (not shown) and the side surface 23 are bonded with an adhesive. The polarizing plate 6 is disposed with the polarizer layer 62 side facing the side surface 26 side of the triangular prism 2 with respect to the flat substrate 61. The filling layer surface (not shown) and the side surface 22 are bonded with an adhesive. The polarizing plate 7 is arranged with the polarizer layer 72 side facing the side surface 43 side of the triangular prism 4 with respect to the flat substrate 71. The filling layer surface (not shown) and the side surface 43 are bonded with an adhesive. The polarizing plate 8 is arranged with the polarizer layer 82 side facing the side surface 42 side of the triangular prism 4 with respect to the flat substrate 81. The filling layer surface (not shown) and the side surface 42 are bonded with an adhesive.

そして、平面基板51と三角柱プリズム1の側面12の間は接着剤で接合される。平面基板61と三角柱プリズム3の側面33の間は接着剤で接合される。平面基板71と三角柱プリズム3の側面32の間は接着剤で接合される。平面基板81と三角柱プリズム1の側面13の間は接着剤で接合される。   The plane substrate 51 and the side surface 12 of the triangular prism 1 are joined with an adhesive. The flat substrate 61 and the side surface 33 of the triangular prism 3 are joined with an adhesive. The planar substrate 71 and the side surface 32 of the triangular prism 3 are joined with an adhesive. The flat substrate 81 and the side surface 13 of the triangular prism 1 are joined with an adhesive.

接着層9は、三角柱プリズム1、2、3、4、偏光板5、6、7、8どうしが隔てる間隙に形成されている。そして、接着層9は、接着剤の硬化処理を一括して行うことにより形成され、四個の三角柱プリズムと、4枚の偏光板を接着固定している。この接着剤としては、透光性、ガラス接着性、精密性が良好な接着剤、例えば紫外線硬化型接着剤などが用いられる。   The adhesive layer 9 is formed in a gap separating the triangular prisms 1, 2, 3, 4 and the polarizing plates 5, 6, 7, 8. The adhesive layer 9 is formed by performing a curing process of the adhesive in a lump, and adheres and fixes four triangular prisms and four polarizing plates. As this adhesive, an adhesive having good translucency, glass adhesion, and precision, such as an ultraviolet curable adhesive, is used.

次に、図8及び図9を用いて、クロスプリズムに入射する光の光路について説明する。
図8に示すように、三角柱プリズム4の側面41から入射した光は偏光方向に応じて光路が+Y方向、−Y方向それぞれに分岐される。三角柱プリズム4の側面41に入射する光の光路I1では、Y軸方向の偏光方向のP偏光成分の光は偏光板7の偏光子層72で反射され、偏光板8の偏光子層82で透過して−Y方向に進む。一方、三角柱プリズム4の側面41に入射する光の光路I1では、Z軸方向の偏光方向のS偏光成分の光は、偏光板7の偏光子層72を透過し、偏光板6の偏光子層62で反射され+Y方向に進む。三角柱プリズム4の側面41に入射する光路I2では、S偏光成分の光は偏光板8の偏光子層82で反射され、偏光板7の偏光子層72を透過して+Y方向に進む。一方、三角柱プリズム4の側面41に入射する光路I2ではP偏光成分の光は偏光板8の偏光子層82を透過し、偏光板5の偏光子層52で反射され−Y方向に進む。
Next, the optical path of light incident on the cross prism will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, the light incident from the side surface 41 of the triangular prism 4 is branched in the + Y direction and the −Y direction according to the polarization direction. In the optical path I 1 of light incident on the side surface 41 of the triangular prism 4, the P-polarized component light in the polarization direction in the Y-axis direction is reflected by the polarizer layer 72 of the polarizing plate 7 and transmitted by the polarizer layer 82 of the polarizing plate 8. Then proceed in the -Y direction. On the other hand, in the optical path I 1 of light incident on the side surface 41 of the triangular prism 4, the light of the S polarization component in the polarization direction in the Z-axis direction is transmitted through the polarizer layer 72 of the polarizing plate 7 and the polarizer layer of the polarizing plate 6. Reflected at 62 and proceeds in the + Y direction. In the optical path I2 incident on the side surface 41 of the triangular prism 4, the S-polarized component light is reflected by the polarizer layer 82 of the polarizing plate 8, passes through the polarizer layer 72 of the polarizing plate 7, and proceeds in the + Y direction. On the other hand, in the optical path I2 incident on the side surface 41 of the triangular prism 4, the P-polarized component light passes through the polarizer layer 82 of the polarizing plate 8, is reflected by the polarizer layer 52 of the polarizing plate 5, and proceeds in the −Y direction.

図9に示すように、三角柱プリズム2の側面21から入射した光は偏光方向に応じて光路が+Y方向、−Y方向それぞれに分岐される。三角柱プリズム2の側面21に入射する光路I3では、S偏光成分の光は偏光板6の偏光子層62で反射され、−Y方向に進む。一方、三角柱プリズム2の側面21に入射する光路I3では、P偏光成分の光は偏光板6の偏光子層62を透過し、偏光板7の偏光子層72で反射され+Y方向に進む。三角柱プリズム2の側面21に入射する光路I4では、P偏光成分の光は偏光板5の偏光子層52で反射され、偏光板6の偏光子層62を透過して−Y方向に進む。一方、三角柱プリズム2の側面21に入射する光路I4では、S偏光成分の光は偏光板5の偏光子層52を透過し、偏光板8の偏光子層82で反射され−Y方向に進む。   As shown in FIG. 9, the light incident from the side surface 21 of the triangular prism 2 is branched in the + Y direction and the −Y direction according to the polarization direction. In the optical path I3 incident on the side surface 21 of the triangular prism 2, the light of the S polarization component is reflected by the polarizer layer 62 of the polarizing plate 6 and travels in the −Y direction. On the other hand, in the optical path I3 incident on the side surface 21 of the triangular prism 2, the P-polarized component light is transmitted through the polarizer layer 62 of the polarizing plate 6, reflected by the polarizer layer 72 of the polarizing plate 7, and proceeds in the + Y direction. In the optical path I4 incident on the side surface 21 of the triangular prism 2, the P-polarized component light is reflected by the polarizer layer 52 of the polarizing plate 5, passes through the polarizer layer 62 of the polarizing plate 6, and proceeds in the −Y direction. On the other hand, in the optical path I4 incident on the side surface 21 of the triangular prism 2, the S-polarized component light is transmitted through the polarizer layer 52 of the polarizing plate 5, reflected by the polarizer layer 82 of the polarizing plate 8, and travels in the -Y direction.

ここで、偏光板5、6、7、8としては、特定偏光成分を透過し、それとは直交する偏光成分の光を反射する偏光板であればよい。実施形態3では平面基板51、61、71、81上に、それぞれ偏光子層52、62、72、82を形成した偏光板を用いる。偏光子としてはワイヤグリッド構造などを用いればよい。偏光板5、6、7、8の平面基板51、61、71、81の材料としては、使用帯域(例えば、可視光域と赤外域)の光を透過可能な透明な材料、例えばガラス、サファイア、水晶等を用いることができる。本実施形態では、ガラス、特に安価で、かつ耐久性もある石英ガラス(屈折率1.46)やテンパックスガラス(屈折率1.51)を用いると好適である。また、ガラスに限定されるものでなくプラスチックを用いてもよい。フィルム上のプラスチックを用いればプリズム間のギャップを狭くできるため、より望ましい。   Here, the polarizing plates 5, 6, 7, and 8 may be polarizing plates that transmit the specific polarization component and reflect the light of the polarization component orthogonal to the specific polarization component. In the third embodiment, a polarizing plate in which polarizer layers 52, 62, 72, and 82 are formed on flat substrates 51, 61, 71, and 81, respectively, is used. A wire grid structure or the like may be used as the polarizer. As a material of the flat substrates 51, 61, 71, 81 of the polarizing plates 5, 6, 7, 8, the transparent material that can transmit light in the use band (for example, visible light region and infrared region), for example, glass, sapphire Crystal, etc. can be used. In this embodiment, it is preferable to use glass, particularly inexpensive and durable quartz glass (refractive index 1.46) or Tempax glass (refractive index 1.51). Moreover, it is not limited to glass, and plastic may be used. Use of plastic on the film is more preferable because the gap between the prisms can be narrowed.

次に、偏光子層について説明する。
偏光板5、6、7、8の偏光子層52、62、72、82は、例えばワイヤグリッド構造で形成された偏光子層を有し、その面は凹凸面である。このワイヤグリッド構造は、アルミニウム等の金属で構成された特定方向に延びる金属ワイヤ(導電体線)を特定のピッチで配列した構造になっている。図9に示す偏光子層では、溝方向の偏光方向の光が入射したときは反射し、溝と直交する方向の偏光方向の光が入射したときは透過する。ワイヤグリッド構造のワイヤーピッチを、入射光の波長帯(例えば、可視光の波長400[nm]から800[nm])に比べて十分に小さいピッチ(例えば1/2以下)とすることにより、以下の効果を奏する。すなわち、金属ワイヤの長手方向に対して平行に振動する電場ベクトル成分の光をほとんど反射し、金属ワイヤの長手方向に対して直交する方向に振動する電場ベクトル成分の光をほとんど透過させるため、単一偏光を作り出す偏光子層として使用できる。ワイヤグリッド構造の偏光子層は、一般に、金属ワイヤの断面積が増加すると、消光比が増加し、更に周期幅に対する所定の幅以上の金属ワイヤでは透過率が減少する。また、金属ワイヤの長手方向に直交する断面形状がテーパー形状であると、広い帯域において透過率、偏光度の波長分散性が少なく、高消光比特性を示す。
Next, the polarizer layer will be described.
The polarizer layers 52, 62, 72, and 82 of the polarizing plates 5, 6, 7, and 8 have, for example, a polarizer layer formed in a wire grid structure, and the surface thereof is an uneven surface. This wire grid structure is a structure in which metal wires (conductor lines) made of metal such as aluminum and extending in a specific direction are arranged at a specific pitch. In the polarizer layer shown in FIG. 9, when light in the polarization direction in the groove direction is incident, it is reflected, and when light in the polarization direction perpendicular to the groove is incident, it is transmitted. By setting the wire pitch of the wire grid structure to a sufficiently small pitch (for example, ½ or less) compared to the wavelength band of incident light (for example, the wavelength of visible light: 400 [nm] to 800 [nm]), The effect of. That is, almost all the light of the electric field vector component that oscillates parallel to the longitudinal direction of the metal wire is reflected, and almost all the light of the electric field vector component that oscillates in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the metal wire is transmitted. It can be used as a polarizer layer that produces a single polarization. In general, in a polarizer layer having a wire grid structure, when the cross-sectional area of the metal wire increases, the extinction ratio increases, and the transmittance of a metal wire having a predetermined width or more with respect to the periodic width decreases. Moreover, when the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the metal wire is a tapered shape, the wavelength dispersion of transmittance and polarization degree is small in a wide band and high extinction ratio characteristics are exhibited.

そして、偏光子層をワイヤグリッド構造で形成することにより、以下の効果を有する。すなわち、ワイヤグリッド構造は、広く知られた半導体製造プロセスを利用して形成できる。具体的には、平面基板上にアルミニウム薄膜を蒸着した後、パターニングを行い、メタルエッチング等の手法によってワイヤグリッドのサブ波長凹凸構造を形成すればよい。また、ワイヤグリッド構造は、アルミニウム、チタン等の金属材料によって作製されるため、耐熱性に優れ、高温になりやすい環境下においても好適に使用できるという利点もある。ワイヤグリッド構造はサブミクロンオーダの構造物であるため組付などのハンドリングを想定すると保護しておくことが望ましい。   And it has the following effects by forming a polarizer layer by a wire grid structure. That is, the wire grid structure can be formed using a widely known semiconductor manufacturing process. Specifically, after depositing an aluminum thin film on a flat substrate, patterning is performed, and the sub-wavelength uneven structure of the wire grid may be formed by a technique such as metal etching. In addition, since the wire grid structure is made of a metal material such as aluminum or titanium, there is an advantage that it is excellent in heat resistance and can be suitably used even in an environment where high temperatures are likely to occur. Since the wire grid structure is a submicron order structure, it is desirable to protect it when handling such as assembly is assumed.

また、別部材(プリズムなど)へ密着接合する場合は、平行に配置されることが望ましく、平坦化層として充填材が形成されていることが望ましい。充填材は、偏光子層の金属ワイヤ間の凹部に充填される。充填材は、平面基板よりも屈折率が低いか又は同等の屈折率を有する無機材料が好適に利用できる。実施形態3における充填材は、偏光子層の金属ワイヤ部分の積層方向上面も覆うように形成されている。充填材の材料には、偏光子層の凹凸面を平坦化でき、かつ、偏光子層の機能を妨げない材料を用いる必要があるため、偏光機能を有しない材料を用いることが好ましい。また、充填材の材料には、その屈折率が空気の屈折率(屈折率=1)に極力近い低屈折率材料を用いることが好ましい。充填材の具体的な材料としては、例えばセラミックス中に微細な空孔を分散させて形成してなる多孔質のセラミックス材料が好ましい。より詳しくは、ポーラスシリカ(SiO)、ポーラスフッ化マグネシウム(MgF)、ポーラスアルミナ(Al)等を挙げることができる。 Moreover, when closely bonding to another member (prism etc.), it is desirable to arrange | position in parallel and it is desirable that the filler is formed as a planarization layer. The filler is filled in the recesses between the metal wires of the polarizer layer. As the filler, an inorganic material having a refractive index lower than or equal to that of the planar substrate can be suitably used. The filler in Embodiment 3 is formed so as to cover the upper surface in the stacking direction of the metal wire portion of the polarizer layer. As the material for the filler, it is necessary to use a material that can flatten the uneven surface of the polarizer layer and does not interfere with the function of the polarizer layer. Therefore, it is preferable to use a material that does not have a polarization function. Further, it is preferable to use a low refractive index material whose refractive index is as close as possible to the refractive index of air (refractive index = 1). As a specific material of the filler, for example, a porous ceramic material formed by dispersing fine pores in ceramics is preferable. More specifically, porous silica (SiO 2 ), porous magnesium fluoride (MgF), porous alumina (Al 2 O 3 ), and the like can be given.

更に、これらの低屈折率の程度は、セラミックス中の空孔の数や大きさ(ポーラス度)によって決まる。平面基板の主成分が水晶やガラスからなる場合には、ポーラスシリカ(n=1.22〜1.26)が好適に使用できる。充填材の形成方法としては、これに限られるものではないが、例えば、SOG(Spin On Glass)法を好適に用いることができる。具体的には、シラノール(Si(OH))をアルコールに溶かした溶剤を、平面基板上に形成された偏光子層上にスピン塗布し、その後に熱処理によって溶媒成分を揮発させ、シラノール自体を脱水重合反応させることで形成できる。偏光子層はサブ波長サイズのワイヤグリッド構造であり、機械的強度が弱く、わずかな外力によって金属ワイヤが損傷してしまう。偏光板は、三角柱プリズムに密着配置することが望まれるため、その製造段階において偏光板と三角柱プリズムとが接触する可能性がある。 Furthermore, the degree of these low refractive indexes is determined by the number and size (porosity) of pores in the ceramic. When the main component of the flat substrate is made of quartz or glass, porous silica (n = 1.2-1.26) can be preferably used. The method for forming the filler is not limited to this, but, for example, an SOG (Spin On Glass) method can be suitably used. Specifically, a solvent in which silanol (Si (OH) 4 ) is dissolved in alcohol is spin-coated on a polarizer layer formed on a flat substrate, and then the solvent component is volatilized by heat treatment to remove the silanol itself. It can be formed by a dehydration polymerization reaction. The polarizer layer has a sub-wavelength sized wire grid structure, has low mechanical strength, and a metal wire is damaged by a slight external force. Since it is desired that the polarizing plate is disposed in close contact with the triangular prism, there is a possibility that the polarizing plate and the triangular prism are in contact with each other in the manufacturing stage.

本実施形態では、偏光子層の積層方向上面が充填材によって覆われているので、三角柱プリズムと接触した際にワイヤグリッド構造が損傷する事態を抑制できる。また、本実施形態のように充填材を偏光子層のワイヤグリッド構造における金属ワイヤ間の凹部へ充填することで、その凹部への異物進入を防止できる。   In the present embodiment, since the upper surface of the polarizer layer in the stacking direction is covered with the filler, it is possible to suppress a situation in which the wire grid structure is damaged when contacting the triangular prism. Further, by filling the recesses between the metal wires in the wire grid structure of the polarizer layer as in the present embodiment, it is possible to prevent foreign matter from entering the recesses.

次に、上述したクロスプリズムを適用する光学装置の実施形態に係る撮像装置について説明する。図10は撮像装置の実施例1の一部構成を示す概略図である。側面301から入射してきたP偏光成分の光と、側面302から入射してきたS偏光成分の光を側面303の方向に光路合成する光学装置に適用できる。例えば後述する撮像装置などに適用可能である。また、側面303に入射した光を、側面301の方向にP偏光成分を出射させ、側面302の方向にS偏光成分を出射させる光学装置に適用できる。例えば、側面303側に照明光源を配置し、偏光分岐するような光学装置に好適である。   Next, an imaging apparatus according to an embodiment of an optical apparatus to which the above-described cross prism is applied will be described. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a partial configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. The present invention can be applied to an optical device that synthesizes light paths of P-polarized component light incident from the side surface 301 and S-polarized component light incident from the side surface 302 in the direction of the side surface 303. For example, the present invention can be applied to an imaging device described later. Further, the light incident on the side surface 303 can be applied to an optical device that emits a P-polarized component in the direction of the side surface 301 and emits an S-polarized component in the direction of the side surface 302. For example, it is suitable for an optical device in which an illumination light source is disposed on the side surface 303 side to split the polarized light.

次に、実施形態の光学装置の一例である撮像装置の構成について説明する。図11は撮像装置の実施例1の全体構成を示す概略図である。図11に示すように、撮像装置400は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。撮像装置400では光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300を配置している。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面301に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面302に入射するP偏光成分の光とを側面303の方向に偏光反射する。これにより、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像とが抽出することが可能である。従来の単一撮像素子と単一レンズからなる撮像装置では、+Z方向の被写体を検出するのに対して、本実施形態では±Y方向の2方向の被写体撮影が可能となる。また、2方向の画像が独立、かつ、同時に検出することができる。   Next, a configuration of an imaging apparatus that is an example of the optical apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, in the imaging apparatus 400, an imaging element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the imaging element 402. A subject is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The imaging apparatus 400 includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels as the optical filter 403. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The polarization-selective cross prism 300 polarization-reflects the S-polarized component light incident on the side surface 301 from the −Y direction and the P-polarized component light incident on the side surface 302 from the + Y direction in the direction of the side surface 303. As a result, an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction can be extracted. In contrast to a conventional imaging apparatus including a single imaging element and a single lens, which detects a subject in the + Z direction, in this embodiment, it is possible to shoot a subject in two directions in the ± Y direction. In addition, images in two directions can be detected independently and simultaneously.

ここで、本撮像装置を、例えば自動車に装備して、図12に示すように自動車の左右両側を確認するものとして使用することが可能である。自動車501の前端中央であってバンパーの下方に装備された撮像装置500と、自動車501の運転席に近い計器盤(インパネ)等に設置されたモニタ装置(図12参照)と、から構成されている。撮像装置で撮影された左右両側の情報が映像信号に変換され、図13に示すように、映像信号に変換された左右両側の情報が左右両側の映像としてモニタ装置502に映し出される。自動車501の左右両側の情報を取得可能であり、左右の視界が見え難い交差点などでの早期情報確認が可能となり、運転の安全性を確保することができる。   Here, the present imaging apparatus can be used, for example, as an apparatus mounted on a car to check both the left and right sides of the car as shown in FIG. The imaging device 500 is provided at the center of the front end of the automobile 501 and below the bumper, and a monitor device (see FIG. 12) installed on an instrument panel or the like near the driver's seat of the automobile 501. Yes. Information on both the left and right sides photographed by the imaging device is converted into a video signal, and as shown in FIG. 13, the information on both the left and right sides converted into the video signal is displayed on the monitor device 502 as left and right side images. Information on both the left and right sides of the automobile 501 can be acquired, and early information can be confirmed at an intersection where the left and right fields of view are difficult to see, and driving safety can be ensured.

図14は撮像装置の実施例2の一部構成を示す概略図である。撮像装置の実施例2の全体構成の概略図である図15に示すように、撮像装置は、基板上401に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体情報を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300を配置している。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面301に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面302に入射するP偏光成分の光とを、側面303の方向に偏光反射する。これにより、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像とが抽出することが可能である。   FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a partial configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 15, which is a schematic diagram of the overall configuration of the image pickup apparatus according to the second embodiment, the image pickup apparatus includes an image pickup element 402 mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 disposed in close contact with the image pickup element 402. . Subject information is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The optical filter 403 includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The polarization selective cross prism 300 polarization-reflects S-polarized component light incident on the side surface 301 from the −Y direction and P-polarized component light incident on the side surface 302 from the + Y direction in the direction of the side surface 303. As a result, an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction can be extracted.

図14の撮像装置は、撮像装置の光学系構成としては図10の撮像装置と同一であるが、撮像レンズ404から基板401までは固定光学系であるのに対して、偏光選択型のクロスプリズム300はZ軸中心に回転することが可能な構成となっている。回転方法としてはよく知られたモータなどを用いればよい。このような構成とすることにより、Z軸中心に360度の画像情報が取得可能な撮像装置を実現することが可能である。従来の単一撮像素子と単一レンズからなる撮像装置では、一つの方向の被写体を検出するのに対して、本実施例ではZ軸中心に360度の画像を撮影が可能となる。また、画像取得が±Yに2方向の画像が独立かつ同時に検出することができる。このため、1フレームあたりの情報が従来の撮像装置の2倍であるので、高速撮影が可能である。   The imaging apparatus of FIG. 14 is the same as the imaging apparatus of FIG. 10 in terms of the optical system configuration of the imaging apparatus, but the imaging lens 404 to the substrate 401 are a fixed optical system, whereas a polarization selective cross prism is used. 300 is configured to be rotatable about the Z-axis. A well-known motor or the like may be used as the rotation method. By adopting such a configuration, it is possible to realize an imaging apparatus capable of acquiring 360-degree image information about the Z-axis center. A conventional imaging device including a single imaging element and a single lens detects a subject in one direction, but in the present embodiment, an image of 360 degrees about the Z-axis center can be taken. In addition, it is possible to detect images in two directions independently and simultaneously in ± Y. For this reason, since information per frame is twice that of the conventional imaging apparatus, high-speed imaging is possible.

本撮像装置を、例えば、自動車に装備して、図16に示すように車両周辺情報を撮影確認するものとして使用することが可能である。自動車天井部に装備された撮像装置601と、自動車の運転席に近い計器盤(インパネ)等に設置されたモニタ装置602とを含んで構成されている。撮像装置で撮影された車両周辺の情報が映像信号に変換され、図16のようにモニタ装置602に映し出される。また、障害物があるような場合はその情報を警告することも可能である。更に、自動車周辺の360度の情報を取得可能であり、駐車支援や自車両周辺の走行車両情報を検知してドライバに警告などを利用することが可能となり、運転の安全性を確保することができる。   The imaging apparatus can be used, for example, as a vehicle equipped with an automobile and used to check the vehicle surrounding information as shown in FIG. The image pickup apparatus 601 equipped on the automobile ceiling and the monitor apparatus 602 installed on an instrument panel (instrument panel) or the like close to the driver's seat of the automobile are configured. Information around the vehicle imaged by the imaging device is converted into a video signal and displayed on the monitor device 602 as shown in FIG. If there is an obstacle, the information can be warned. Furthermore, it is possible to acquire 360-degree information around the automobile, and it is possible to detect parking assistance and traveling vehicle information around the host vehicle and use a warning to the driver, thereby ensuring driving safety. it can.

図17及び図18は撮像装置の実施例3の構成を示す図である。図18に示すように、本実施例の撮像装置は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体情報を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。更に、偏光選択型のクロスプリズム300の側面301と側面302に近接してレンズ304がそれぞれ具備されている。   17 and 18 are diagrams illustrating a configuration of the imaging apparatus according to the third embodiment. As shown in FIG. 18, in the imaging apparatus of the present embodiment, an imaging element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the imaging element 402. Subject information is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. Further, a lens 304 is provided in the vicinity of the side surface 301 and the side surface 302 of the polarization selective cross prism 300.

実施例3の撮像装置では光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300を配置している。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面301に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面513に入射するP偏光成分の光を側面511方向に偏光反射する。これにより、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像を抽出することが可能である。   The imaging apparatus according to the third embodiment includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels as the optical filter 403. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The polarization-selective cross prism 300 polarization-reflects the S-polarized component light incident on the side surface 301 from the −Y direction and the P-polarized component light incident on the side surface 513 from the + Y direction in the side surface 511 direction. As a result, it is possible to extract an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction.

実施例3の撮像装置は画角範囲を広げるためのレンズ304を具備している。広角化するためには凹レンズを用いればよい。画角範囲として、例えば180度以上となるような光学系構成とすることにより、実施例2と同様にZ軸中心に360度の画像撮影が可能となる。実施例2に比べ回動させるための手段が不要となるため、振動などによる機械的な劣化が回避でき寿命の長い撮像装置が実現できる。また、常に360度画像が撮影できるため、より高速に360度画像を形成することが可能である。   The image pickup apparatus according to the third exemplary embodiment includes a lens 304 for widening the field angle range. In order to widen the angle, a concave lens may be used. By adopting an optical system configuration such that the field angle range is, for example, 180 degrees or more, it is possible to take an image of 360 degrees about the Z axis as in the second embodiment. Compared to the second embodiment, no means for rotating is required, so that mechanical deterioration due to vibration or the like can be avoided, and an imaging device having a long life can be realized. In addition, since a 360-degree image can always be taken, it is possible to form a 360-degree image at a higher speed.

このような構成とすることにより、Z軸中心に360度の画像情報が取得可能な撮像装置を実現することが可能である。従来の単一撮像素子と単一レンズからなる撮像装置では、一方向の被写体を検出するのに対して、本実施形態ではZ軸中心に360度の画像を撮影が可能となる。   By adopting such a configuration, it is possible to realize an imaging apparatus capable of acquiring 360-degree image information about the Z-axis center. A conventional imaging device including a single imaging element and a single lens detects a subject in one direction, but in the present embodiment, an image of 360 degrees about the Z-axis center can be taken.

実施例3の撮像装置を、例えば、自動車に装備して、図16に示すように車両周辺情報を撮影確認するものとして使用することが可能である。自動車天井部に装備された撮像装置601と、自動車の運転席に近い計器盤(インパネ)等に設置されたモニタ装置602とを含んで構成されている。撮像装置で撮影された車両周辺の情報が映像信号に変換され、図16のようにモニタ装置602に映し出される。また、障害物があるような場合はその情報を警告することも可能である。更に、自動車周辺の360度の情報を取得可能であり、駐車支援や自車両周辺の走行車両情報を検知してドライバに警告などを利用することが可能となり、運転の安全性を確保することができる。実施例2の撮像装置を用いた場合に比べ、回転画像情報から周辺画像に変換するなどの処理負荷を軽減できるなどの利点を有する。   The imaging apparatus according to the third embodiment can be used, for example, as a vehicle equipped with an automobile, and as shown in FIG. The image pickup apparatus 601 equipped on the automobile ceiling and the monitor apparatus 602 installed on an instrument panel (instrument panel) or the like close to the driver's seat of the automobile are configured. Information around the vehicle imaged by the imaging device is converted into a video signal and displayed on the monitor device 602 as shown in FIG. If there is an obstacle, the information can be warned. Furthermore, it is possible to acquire 360-degree information around the automobile, and it is possible to detect parking assistance and traveling vehicle information around the host vehicle and use a warning to the driver, thereby ensuring driving safety. it can. Compared to the case of using the image pickup apparatus according to the second embodiment, there is an advantage that a processing load such as conversion from rotated image information to a peripheral image can be reduced.

図19及び図20は撮像装置の実施例4の構成を示す図である。図20に示すように、本実施例の撮像装置は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体情報を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。更に、偏光選択型のクロスプリズム300の側面301と側面302に近接してレンズ304がそれぞれ具備されている。   19 and 20 are diagrams illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a fourth embodiment. As shown in FIG. 20, in the imaging apparatus of the present embodiment, an imaging element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the imaging element 402. Subject information is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. Further, a lens 304 is provided in the vicinity of the side surface 301 and the side surface 302 of the polarization selective cross prism 300.

実施例4の撮像装置では光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300を配置している。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面301に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面302に入射するP偏光成分の光を側面303の方向に偏光反射する。これにより−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像が抽出することが可能である。   The imaging apparatus according to the fourth embodiment includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels as the optical filter 403. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The polarization-selective cross prism 300 polarization-reflects the S-polarized component light incident on the side surface 301 from the −Y direction and the P-polarized component light incident on the side surface 302 from the + Y direction in the direction of the side surface 303. As a result, it is possible to extract an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction.

実施例4の撮像装置では、撮像レンズ404として、公知のテレセントリックレンズを具備している。テレセントリックレンズは、被写界深度が深く、その範囲で倍率が一定のレンズである。実施例3の撮像装置に比べて、撮像レンズ404とクロスプリズム300の間隔を長くすることが可能である。これにより、撮像レンズから離れたところの+Y方向の画像とーY方向の画像が同時撮影することが可能となる。従来の単一撮像素子と単一テレセントリックレンズからなる撮像装置では、+Z方向の被写体を検出するのに対して、本実施形態ではZ軸中心の360度画像が撮影可能である。   In the imaging apparatus according to the fourth embodiment, a known telecentric lens is provided as the imaging lens 404. A telecentric lens is a lens having a deep depth of field and a constant magnification within that range. Compared to the image pickup apparatus of the third embodiment, the distance between the image pickup lens 404 and the cross prism 300 can be increased. This makes it possible to simultaneously capture an image in the + Y direction and an image in the −Y direction at a distance from the imaging lens. A conventional imaging device including a single imaging element and a single telecentric lens detects a subject in the + Z direction, whereas in this embodiment, a 360-degree image centered on the Z axis can be taken.

本実施形態の撮像装置の実施例5は、例えば、工業用途として、図21に示すように筒状の物体の内側表面のキズの欠陥検査や塗装後の塗布状態などの検査用として使用することが可能である。検査装置700は、クロスプリズム701と撮像レンズ部(撮像レンズから基板までの部分)を筒状の筐体702で支持した撮像装置と、モニタ装置(不図示)とから構成されている。図22に示すように、筒状の被検査物体703の中に、異物704、705が付着している場合がある。この場合、本撮像装置を有する検査装置700を用いれば、モニタ装置により図23のような360度の画像に映し出される異物の画像部704−1、705−1から、異物の付着とその位置を特定することができる。このように、筒状の被検査物体の内側の情報を取得可能であり、外側からは見え難い欠陥などの情報確認が可能となる。   Example 5 of the imaging apparatus of the present embodiment is used, for example, as an industrial application, for inspection of scratches on the inner surface of a cylindrical object, inspection of a coating state after painting, etc., as shown in FIG. Is possible. The inspection device 700 includes an imaging device in which a cross prism 701 and an imaging lens portion (portion from the imaging lens to the substrate) are supported by a cylindrical casing 702, and a monitor device (not shown). As shown in FIG. 22, foreign objects 704 and 705 may be attached to a cylindrical inspection object 703. In this case, if the inspection apparatus 700 having the present imaging device is used, the attachment and position of the foreign matter are detected from the foreign matter image portions 704-1 and 705-1 displayed on the 360 degree image as shown in FIG. Can be identified. In this manner, information on the inside of the cylindrical object to be inspected can be acquired, and information such as defects that are difficult to see from the outside can be confirmed.

図24及び図25は本撮像装置の実施例6の構成を示す図である。図25に示すように、本実施例の撮像装置は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体情報を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。更に、偏光選択型のクロスプリズム300の側面301、302に近接して三角プリズム305、306が配置されている。   24 and 25 are diagrams illustrating the configuration of the sixth embodiment of the imaging apparatus. As shown in FIG. 25, in the imaging apparatus of the present embodiment, an imaging element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the imaging element 402. Subject information is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. Further, triangular prisms 305 and 306 are arranged in the vicinity of the side surfaces 301 and 302 of the polarization selective cross prism 300.

実施例6の撮像装置は、光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300、さらにクロスプリズム300に隣接して三角プリズム305、306をそれぞれ配置している。三角プリズム305、306は+Z方向からの光をY軸方向に偏光反射する全反射面を有するものである。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面に入射するP偏光成分の光を側面方向に偏光反射する。これにより−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像が抽出することが可能である。   The imaging apparatus according to the sixth embodiment includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels as the optical filter 403. Further, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404, and triangular prisms 305 and 306 are disposed adjacent to the cross prism 300, respectively. The triangular prisms 305 and 306 have total reflection surfaces that reflect and reflect light from the + Z direction in the Y-axis direction. The polarization-selective cross prism 300 polarizes and reflects the S-polarized component light incident on the side surface from the -Y direction and the P-polarized component light incident on the side surface from the + Y direction in the side surface direction. As a result, it is possible to extract an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction.

実施例1の撮像装置とは異なり、+Z方向のP偏光画像とS偏光画像を同時撮影することが可能である。また、図25から明らかなように、左右の三角プリズム305、306の光線有効範囲の間に一定の距離を有するため、P偏光画像とS偏光画像から視差画像を形成することが可能である。このように本実施例の撮像装置は被写体までの距離情報が撮影可能なステレオ撮像装置として構成されている。従来の単一撮像素子と単一レンズを2つ並列配置させたステレオ撮像装置に比べて、撮像レンズと撮像素子とが1つで済むため低コスト化が図れる。また、従来のステレオ撮像装置では各レンズ間を支持する筐体の熱膨張などによる基線長の変化の測距誤差が生じるが、本実施形態では撮像レンズは一つのためこのような誤差も抑制することが可能である。   Unlike the imaging apparatus of the first embodiment, it is possible to simultaneously capture a P-polarized image and an S-polarized image in the + Z direction. Further, as apparent from FIG. 25, since there is a certain distance between the light ray effective ranges of the left and right triangular prisms 305 and 306, it is possible to form a parallax image from the P-polarized image and the S-polarized image. As described above, the image pickup apparatus according to the present exemplary embodiment is configured as a stereo image pickup apparatus capable of shooting the distance information to the subject. Compared to a conventional stereo image pickup apparatus in which two single lenses and a single lens are arranged in parallel, only one image pickup lens and one image pickup element are required, so that the cost can be reduced. In addition, in the conventional stereo imaging device, a distance measurement error due to a change in the baseline length due to thermal expansion of the housing supporting the lenses occurs. However, since this embodiment has only one imaging lens, such an error is suppressed. It is possible.

実施例6の撮像装置を、例えば、図26に示すように自動車の車両前方を確認するものとして使用することが可能である。車両前方確認装置は、自動車のフロントガラス内側のバックミラー付近に装備された撮像装置801と、撮像装置801からの情報に基づいて、ドライバへの警告や車両の制御を行うための信号処理装置802とを含んで構成されている。ドライバへの警告方法としては、スピーカをつかって音声などにより障害物情報を警告する。また、車両制御としては、障害物がある場合は減速させたりする。本実施形態の撮像装置を用いれば、車両前方の画像情報だけでなく、車両前方の先行車や歩行者までの距離情報を取得可能であり、障害物がある場合は運転者に早期警告を行うなどの、運転の安全性を確保することができる。   The image pickup apparatus according to the sixth embodiment can be used, for example, for confirming the front of a vehicle as shown in FIG. The vehicle front confirmation device includes an image pickup device 801 installed near a rearview mirror inside an automobile windshield, and a signal processing device 802 for warning a driver and controlling the vehicle based on information from the image pickup device 801. It is comprised including. As a warning method to the driver, the obstacle information is warned by voice or the like using a speaker. As vehicle control, if there is an obstacle, the vehicle is decelerated. If the imaging device of this embodiment is used, it is possible to acquire not only image information in front of the vehicle but also distance information to the preceding vehicle or pedestrian in front of the vehicle, and if there is an obstacle, an early warning is given to the driver. Thus, driving safety can be ensured.

図27及び図28は撮像装置の実施例7の構成を示す図である。図28に示すように、本実施例の撮像装置は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体情報を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。更に、偏光選択型のクロスプリズム300の側面301、302に近接して三角プリズム305、306が具備されるとともに、左右の三角プリズム305、306の前段には左右それぞれ特性の異なる光学フィルタ307、308が配置されている。   27 and 28 are diagrams illustrating the configuration of an imaging apparatus according to a seventh embodiment. As shown in FIG. 28, in the imaging apparatus of the present embodiment, an imaging element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the imaging element 402. Subject information is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. Further, triangular prisms 305 and 306 are provided in the vicinity of the side surfaces 301 and 302 of the polarization-selective cross prism 300, and optical filters 307 and 308 having different characteristics on the left and right are provided in front of the left and right triangular prisms 305 and 306, respectively. Is arranged.

実施例7の撮像装置では光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型の偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300、さらにクロスプリズム300に隣接して三角プリズム305、306を2個配置している。三角プリズム305、306は+Z方向からの光をY軸方向に偏光反射する全反射面を有するものである。偏光選択型のクロスプリズム300は、−Y方向から側面301に入射するS偏光成分の光と、+Y方向から側面302に入射するP偏光成分の光を側面303の方向に偏光反射する。これにより、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像が抽出することが可能である。   In the image pickup apparatus according to the seventh embodiment, the optical filter 403 includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404, and two triangular prisms 305 and 306 are disposed adjacent to the cross prism 300. The triangular prisms 305 and 306 have total reflection surfaces that reflect and reflect light from the + Z direction in the Y-axis direction. The polarization-selective cross prism 300 polarization-reflects the S-polarized component light incident on the side surface 301 from the −Y direction and the P-polarized component light incident on the side surface 302 from the + Y direction in the direction of the side surface 303. As a result, it is possible to extract an S-polarized image in the −Y direction and a P-polarized image in the + Y direction.

実施例1の撮像装置とは異なり、+Z方向のP偏光画像とS偏光画像を同時撮影することが可能である。P偏光画像とS偏光画像は、それぞれ光学フィルタ307、308を介した画像を撮影することが可能である。光学フィルタ307としてIRカットフィルタ、光学フィルタ308としてIR光のみ透過するIRバンドパスフィルタなどのように+Z方向の異なる波長帯域の2種類の画像を同時撮影できる。IRカットフィルタは透過波長範囲450[nm]〜700[nm]であり、IR光のみ透過するフィルタは透過波長範囲850[nm]〜1000[nm]である。従来の単一撮像素子と単一レンズからなる撮像装置では、+Z方向の1種類の被写体を検出するのに対して、実施例7の撮像装置では、左右の光学フィルタの違いを利用して、+Z方向の2種類の被写体の撮影情報の抽出が可能となる。また、2つの画像が独立、かつ同時に検出することができる。   Unlike the imaging apparatus of the first embodiment, it is possible to simultaneously capture a P-polarized image and an S-polarized image in the + Z direction. The P-polarized image and the S-polarized image can be taken through optical filters 307 and 308, respectively. Two types of images in different wavelength bands in the + Z direction can be taken simultaneously, such as an IR cut filter as the optical filter 307 and an IR bandpass filter that transmits only IR light as the optical filter 308. The IR cut filter has a transmission wavelength range of 450 [nm] to 700 [nm], and the filter that transmits only IR light has a transmission wavelength range of 850 [nm] to 1000 [nm]. Whereas a conventional imaging device including a single imaging element and a single lens detects one type of subject in the + Z direction, the imaging device of the seventh embodiment utilizes the difference between the left and right optical filters, It is possible to extract shooting information of two types of subjects in the + Z direction. Also, two images can be detected independently and simultaneously.

実施例7の撮像装置を、例えば、図26に示すように自動車の車両前方を確認するものとして使用することが可能である。車両前方確認装置は、自動車のフロントガラス内側のバックミラー付近に装備された撮像装置801と、信号処理装置802とを含んで構成されている。車両前方の先行車や歩行者の情報を取得可能であり、障害物がある場合は運転者に早期警告を行うなどの、運転の安全性を確保することができる。本実施形態の撮像装置によればIRカットされた画像が撮影できるため不要な外光情報を除いた状態での、昼間の障害物検出が可能である。また、ヘッドライトに近赤外帯のLEDランプなどを具備しておくことにより、夜間においても障害物の撮影が行うことが可能である。   The image pickup apparatus according to the seventh embodiment can be used, for example, as a device for confirming the front of a vehicle as shown in FIG. The vehicle front confirmation device includes an imaging device 801 and a signal processing device 802 that are installed in the vicinity of a rearview mirror inside an automobile windshield. Information on preceding vehicles and pedestrians in front of the vehicle can be acquired, and if there is an obstacle, driving safety such as an early warning to the driver can be ensured. According to the imaging apparatus of the present embodiment, since an IR-cut image can be taken, daytime obstacle detection can be performed in a state where unnecessary external light information is excluded. Further, by providing the headlight with a near-infrared LED lamp or the like, it is possible to photograph an obstacle even at night.

なお、実施例7の光学フィルタ306、307の代わりに、左右で異なる被写界距離を形成するように左右に異なるレンズを配置してもよい。例えば、近距離画像と遠距離画像とが同時に撮影することが可能となる。   In place of the optical filters 306 and 307 of the seventh embodiment, different lenses may be arranged on the left and right so as to form different field distances on the left and right. For example, a short distance image and a long distance image can be taken simultaneously.

図29及び図30は撮像装置の実施例8の構成を示す図である。図30に示すように、本実施例の撮像装置は、基板401上に撮像素子402が実装され、撮像素子402上に光学フィルタ403が密着配置している。撮像レンズ404を介して被写体を撮影する。撮像レンズ404の前段には偏光選択型のクロスプリズム300が配置されている。更に、偏光選択型のクロスプリズム300の側面302に近接してレンズ304が配置されている。偏光選択型のクロスプリズム300の側面301に近接して三角プリズム305が配置されている。   29 and 30 are diagrams illustrating the configuration of an imaging apparatus according to an eighth embodiment. As shown in FIG. 30, in the image pickup apparatus of this embodiment, an image pickup element 402 is mounted on a substrate 401, and an optical filter 403 is disposed in close contact with the image pickup element 402. A subject is photographed through the imaging lens 404. A polarization selection type cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. Further, a lens 304 is disposed in the vicinity of the side surface 302 of the polarization selective cross prism 300. A triangular prism 305 is disposed in the vicinity of the side surface 301 of the polarization selective cross prism 300.

実施例8の撮像装置では光学フィルタ403としてP偏光情報とS偏光情報を画素単位で抽出可能な領域分割型偏光フィルタを有している。また、撮像レンズ404の前段に偏光選択型のクロスプリズム300を配置している。偏光選択型のクロスプリズム300は、Z方向から側面に入射するS偏光成分の光とP偏光成分の光とを側面方向に偏光反射する。これにより、Z方向のS偏光画像とP偏光画像とを抽出することが可能である。   The imaging apparatus according to the eighth embodiment includes a region-dividing polarization filter that can extract P-polarization information and S-polarization information in units of pixels as the optical filter 403. In addition, a polarization-selective cross prism 300 is disposed in front of the imaging lens 404. The polarization-selective cross prism 300 polarizes and reflects the S-polarized component light and the P-polarized component light incident on the side surface from the Z direction in the side surface direction. Thereby, it is possible to extract the S-polarized image and the P-polarized image in the Z direction.

実施例1の撮像装置とは異なり、三角プリズム305により+Z方向の画像と、レンズ304により画角変化した+Y方向側の画像が撮影することが可能である。従来の単一撮像素子と単一レンズからなる撮像装置では、+Z方向の被写体を検出するのに対して、本発明では+Z方向と−Y方向の被写体撮影が可能となる。また、2方向の画像が独立、かつ同時に検出することができる。   Unlike the image pickup apparatus according to the first embodiment, an image in the + Z direction by the triangular prism 305 and an image on the + Y direction side in which the angle of view is changed by the lens 304 can be taken. In contrast to the conventional imaging apparatus including a single imaging element and a single lens, which detects a subject in the + Z direction, the present invention can shoot subjects in the + Z direction and the −Y direction. In addition, images in two directions can be detected independently and simultaneously.

実施例8の撮像装置を、例えば、図31に示すように自動車の車両後方と車両側面下側を確認するものとして使用することが可能である。車両後方並びに側方確認装置は、自動車のサイドミラー付近に装備された撮像装置901と、自動車の運転席に近い計器盤(インパネ)等に設置されたモニタ装置902とを含んで構成されている。車両後方と側方の車両や側溝などの画像情報を取得可能であり、運転者が見えにくい部分を撮影することにより、運転の安全性を確保することができる。   For example, as shown in FIG. 31, the image pickup apparatus according to the eighth embodiment can be used to check the rear side of the automobile and the lower side of the vehicle side surface. The vehicle rear and side confirmation device includes an imaging device 901 installed near a side mirror of an automobile, and a monitor device 902 installed on an instrument panel (instrument panel) or the like near the driver's seat of the automobile. . It is possible to acquire image information such as vehicles and side grooves on the rear and side of the vehicle, and it is possible to ensure driving safety by photographing a portion that is difficult for the driver to see.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
偏光装置は、第1偏光板と第2偏光板とを備え、第1偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を反射し他方の偏光成分の画像光を透過し、第2偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過し他方の偏光成分の画像光を反射し、第1偏光板と第2偏光板とがなす角度が所定の角度となるように、第1偏光板と第2偏光板とを設けられ、第1偏光板を透過する画像光の偏光成分と第2偏光板を透過して第1偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有し、第2偏光板を透過する画像光の偏光成分と第1偏光板を透過して第2偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、第1偏光板のうら面から入射した画像光及び第2偏光板のうら面から入射した画像光は、偏光装置での反射や透過を互いに略同様に行われているので、光路長が同じである。このため、偏光装置から出射された互いに異なる偏光方向を有する2つの偏光成分の画像光は、光学偏光フィルタの第1領域及び第2領域を介することで一方の偏光成分の画像光と他方の偏光成分の画像光とに分離される。分離された2つの偏光成分の光を撮像素子によって光電変換して画像信号に基づいて生成された2つの画像の大きさは互いに略同じようにモニタに表示される。よって、光学系の光学条件を調整することなく同じ大きさの2つの方向の画像撮像を行うことができる。また、第1偏光板のうら面から取り込んだ画像光及び第2偏光板のうら面から取り込んだ画像光の光路長が互いに略同じであるので、装置の大型化を抑えることができる。
(態様2)
(態様1)において、偏光装置は、2つの第1偏光板と、各第1偏光板の端縁部にそれぞれ突き合わせて所定の角度をなすように配置する2つの第2偏光板とを備え、一方の第1偏光板の偏光面と一方の第2偏光板の偏光面とが対向し、他方の第1偏光板の偏光面と他方の第2偏光板の偏光面とが対向するように設けられ、第1偏光板と第2偏光板とがなす角度が所定の角度となるように、第1偏光板と第2偏光板とを設けられ、第1偏光板で反射して第2偏光板を透過する画像光の偏光成分と第1偏光板を透過して第2偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有し、第2偏光板を透過して第1偏光板で反射した画像光の偏光成分と、第2偏光板で反射して第1偏光板を透過する画像光の偏光成分とは、互いに直交する偏光方向を有する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、一方の第1偏光板のうら面と他方の第2偏光板のおもて面と対向する側から入射した光及び一方の第2偏光板のうら面と他方の第1の偏光板のおもて面と対向する側から入射した光は偏光装置での反射や透過を略同様に行われ、光路長も同じである。このため、一方の第1偏光板のうら面と他方の第2偏光板のおもて面と対向する側から取り込んだ画像光及び一方の第2偏光板のうら面と他方の第1の偏光板のおもて面と対向する側から取り込んだ画像光が偏光装置に入射される。
(態様3)
(態様2)又は(態様3)において、偏光子層が形成された面で対向する偏光板どうしの間の少なくとも1つに三角柱プリズムを設けてクロスプリズムを構成する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、偏光板の平板収差を少なくすることができる。
(態様4)
(態様3)において、クロスプリズムを撮像レンズの光軸中心に回転させて、画像撮像を行う。これによれば、上記実施形態1について説明したように、Z軸中心に360度の画像を撮影が可能となる。また、1フレームあたりの情報が従来の撮像装置の2倍であるので高速撮影が可能である。
(態様5)
(態様1)又は(態様2)において、第1偏光板及び第2偏光板の前段に、画角を広げるレンズをそれぞれ備える。これによれば、上記実施形態1について説明したように、回動させるための手段が不要となるため、振動などによる機械的な劣化が回避でき寿命の長い撮像装置が実現できる。また、常に360度画像が撮影できるため、より高速に360度画像を形成することが可能である。
(態様6)
(態様1)又は(態様2)において、第1偏光板及び第2偏光板の前段に、三角プリズムをそれぞれ備える。これによれば、上記実施形態1について説明したように、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像が抽出することが可能である。
(態様7)
(態様6)において、各三角プリズムの前段に、互いに異なる透過波長帯域を有する光学フィルタを備える。これによれば、上記実施形態1について説明したように、光学フィルタとしてIR光のみ透過するIRバンドパスフィルタなどのように+Z方向の異なる波長帯域の2種類の画像を同時撮影できる。
(態様8)
(態様1)又は(態様2)において、第1偏光板又は第2偏光板の一方の前段に、三角プリズムを備え、第1偏光板又は第2偏光板の他方の前段に、画角を広げるレンズを備える。これによれば、上記実施形態1について説明したように、−Y方向のS偏光画像と、+Y方向のP偏光画像が抽出することが可能である。
(態様9)
(態様1)又は(態様2)において、撮像レンズは、テレセントリックレンズである。これによれば、上記実施形態1について説明したように、テレセントリックレンズは、被写界深度が深く、その範囲で倍率が一定のレンズである。撮像レンズ404とクロスプリズム300の間隔を長くすることが可能である。これにより、撮像レンズから離れたところの+Y方向の画像とーY方向の画像が同時撮影することが可能となる。従来の単一撮像素子と単一テレセントリックレンズからなる撮像装置では、+Z方向の被写体を検出するのに対して、本実施形態ではZ軸中心の360度画像が撮影可能である。
(態様10)
(態様1)〜(態様9)のいずれかの撮像装置を車両に搭載し、車両の左右方向の画像撮像を行う。これによれば、上記実施形態1について説明したように、自動車の左右両側を確認するものとして使用することが可能である。撮像装置で撮影された左右両側の情報が映像信号に変換され、映像信号に変換された左右両側の情報が左右両側の映像としてモニタ装置に映し出される。自動車の左右両側の情報を取得可能であり、左右の視界が見え難い交差点などでの早期情報確認が可能となり、運転の安全性を確保することができる。
(態様11)
(態様4)の撮像装置を車両に搭載し、車両周辺の360度の画像撮像を行う。これによれば、上記実施形態1について説明したように、車両周辺情報を撮影確認するものとして使用することが可能である。また、障害物があるような場合はその情報を警告することも可能である。更に、自動車周辺の360度の情報を取得可能であり、駐車支援や自車両周辺の走行車両情報を検知してドライバに警告などを利用することが可能となり、運転の安全性を確保することができる。
(態様12)
(態様4)の撮像装置を用いて、筒状の内部を撮像する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、筒状の物体の内側表面のキズの欠陥検査や塗装後の塗布状態などの検査用として使用することが可能である。筒状の被検査物体の中に、異物が付着している場合がある。この場合、本撮像装置を有する検査装置を用いれば、モニタ装置により360度の画像に映し出される異物の画像部から、異物の付着とその位置を特定することができる。このように、筒状の被検査物体の内側の情報を取得可能であり、外側からは見え難い欠陥などの情報確認が可能となる。
(態様13)
(態様1)〜(態様9)のいずれかの撮像装置を車両に搭載し、該撮像装置で車両の前方を撮像してステレオ画像を取得する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、左右のプリズムの光線有効範囲の間に一定の距離を有するため、P偏光画像とS偏光画像から視差画像を形成することが可能である。
(態様14)
(態様7)において、光学フィルタの一方はIRカットフィルタで、光学フィルタの他方はIRバンドパスフィルタである。これによれば、上記実施形態1について説明したように、左右の光学フィルタの違いを利用して、+Z方向の2種類の被写体の撮影情報の抽出が可能となる。また、2つの画像が独立、かつ同時に検出することができる。
(態様15)
(態様6)の撮像装置を車両に搭載し、車両の後方と側方下側の2方向の画像撮像を行う。これによれば、上記実施形態1について説明したように、自動車の車両後方と車両側面下側を確認するものとして使用することが可能である。車両後方と側方の車両や側溝などの画像情報を取得可能であり、運転者が見えにくい部分を撮影することにより、運転の安全性を確保することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect 1)
The polarizing device includes a first polarizing plate and a second polarizing plate, and the first polarizing plate has one polarization direction among polarization directions in which a polarizer layer is formed and the polarization directions are orthogonal to each other. The second polarizing plate has one polarization direction among the polarization directions in which the polarizer layer is formed and the polarization directions are orthogonal to each other, reflecting the component image light and transmitting the other polarization component image light. The first polarizing plate and the second polarizing plate so that the image light of the polarization component is transmitted and the image light of the other polarization component is reflected, and the angle formed by the first polarizing plate and the second polarizing plate is a predetermined angle. The polarization component of the image light transmitted through the first polarizing plate and the polarization component of the image light transmitted through the second polarizing plate and reflected by the first polarizing plate have polarization directions orthogonal to each other, and The polarization component of the image light passing through the two polarizing plates and the first polarizing plate and reflected by the second polarizing plate Having mutually perpendicular polarization directions and the polarization component of the image light. According to this, as described in the first embodiment, the image light incident from the back surface of the first polarizing plate and the image light incident from the back surface of the second polarizing plate are reflected and transmitted by the polarizing device. Since the steps are performed in substantially the same manner, the optical path length is the same. For this reason, the image light of two polarization components having different polarization directions emitted from the polarization device passes through the first region and the second region of the optical polarization filter, and the image light of one polarization component and the other polarization It is separated into component image light. The magnitudes of two images generated based on the image signal by photoelectrically converting the separated two polarized light components by the image sensor are displayed on the monitor in the same manner. Therefore, it is possible to capture images in two directions having the same size without adjusting the optical conditions of the optical system. In addition, since the optical path lengths of the image light captured from the back surface of the first polarizing plate and the image light captured from the back surface of the second polarizing plate are substantially the same, an increase in size of the apparatus can be suppressed.
(Aspect 2)
In (Aspect 1), the polarizing device includes two first polarizing plates, and two second polarizing plates arranged so as to make a predetermined angle in contact with the edge of each first polarizing plate, Provided so that the polarization plane of one first polarizing plate faces the polarization plane of one second polarizing plate, and the polarization plane of the other first polarizing plate faces the polarization plane of the other second polarizing plate. The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so that the angle formed by the first polarizing plate and the second polarizing plate is a predetermined angle, and the second polarizing plate is reflected by the first polarizing plate. The polarization component of the image light that passes through the first polarizing plate and the polarization component of the image light that passes through the first polarizing plate and reflected by the second polarizing plate have polarization directions orthogonal to each other, pass through the second polarizing plate, and pass through the first polarizing plate. The polarization component of the image light reflected by the polarizing plate and the polarization component of the image light reflected by the second polarizing plate and transmitted through the first polarizing plate are orthogonal to each other. That has a polarization direction. According to this, as described in the first embodiment, the light incident from the side opposite to the back surface of one of the first polarizing plates and the front surface of the other second polarizing plate and the one of the second polarized light Light incident from the back surface of the plate and the side facing the front surface of the other first polarizing plate is reflected and transmitted by the polarizing device in substantially the same manner and has the same optical path length. For this reason, image light taken from the back surface of one first polarizing plate and the front surface of the other second polarizing plate, and the back surface of one second polarizing plate and the other first polarized light Image light taken from the side opposite to the front surface of the plate enters the polarizing device.
(Aspect 3)
In (Aspect 2) or (Aspect 3), a triangular prism is provided in at least one of the polarizing plates facing each other on the surface on which the polarizer layer is formed to constitute a cross prism. According to this, as described in the first embodiment, the plate aberration of the polarizing plate can be reduced.
(Aspect 4)
In (Aspect 3), the cross prism is rotated about the optical axis of the imaging lens to capture an image. According to this, as described in the first embodiment, it is possible to take an image of 360 degrees about the Z axis. In addition, since the information per frame is twice that of the conventional imaging apparatus, high-speed imaging is possible.
(Aspect 5)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), a lens that widens the angle of view is provided in front of the first polarizing plate and the second polarizing plate, respectively. According to this, as described in the first embodiment, since the rotating means is not necessary, mechanical deterioration due to vibration or the like can be avoided, and an imaging device having a long life can be realized. In addition, since a 360-degree image can always be taken, it is possible to form a 360-degree image at a higher speed.
(Aspect 6)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), a triangular prism is provided in front of the first polarizing plate and the second polarizing plate, respectively. According to this, as described in the first embodiment, it is possible to extract the S-polarized image in the −Y direction and the P-polarized image in the + Y direction.
(Aspect 7)
In (Aspect 6), optical filters having different transmission wavelength bands are provided in front of each triangular prism. According to this, as described in the first embodiment, two types of images in different wavelength bands in the + Z direction can be taken simultaneously, such as an IR bandpass filter that transmits only IR light as an optical filter.
(Aspect 8)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), a triangular prism is provided in one stage of the first polarizing plate or the second polarizing plate, and the angle of view is widened in the other stage of the first polarizing plate or the second polarizing plate. Provide a lens. According to this, as described in the first embodiment, it is possible to extract the S-polarized image in the −Y direction and the P-polarized image in the + Y direction.
(Aspect 9)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), the imaging lens is a telecentric lens. According to this, as described in the first embodiment, the telecentric lens is a lens having a deep depth of field and a constant magnification in the range. The distance between the imaging lens 404 and the cross prism 300 can be increased. This makes it possible to simultaneously capture an image in the + Y direction and an image in the −Y direction at a distance from the imaging lens. A conventional imaging device including a single imaging element and a single telecentric lens detects a subject in the + Z direction, whereas in this embodiment, a 360-degree image centered on the Z axis can be taken.
(Aspect 10)
The imaging device according to any one of (Aspect 1) to (Aspect 9) is mounted on a vehicle, and images in the left-right direction of the vehicle are taken. According to this, as described in the first embodiment, it can be used to check both the left and right sides of the automobile. Information on both the left and right sides photographed by the imaging device is converted into a video signal, and the information on both the left and right sides converted into the video signal is displayed on the monitor device as left and right side images. Information on both the left and right sides of the vehicle can be acquired, and early information can be confirmed at intersections where the left and right fields of view are difficult to see, thereby ensuring driving safety.
(Aspect 11)
The imaging device according to (Aspect 4) is mounted on a vehicle, and an image of 360 degrees around the vehicle is captured. According to this, as described in the first embodiment, the vehicle surrounding information can be used for confirming photographing. If there is an obstacle, the information can be warned. Furthermore, it is possible to acquire 360-degree information around the automobile, and it is possible to detect parking assistance and traveling vehicle information around the host vehicle and use a warning to the driver, thereby ensuring driving safety. it can.
(Aspect 12)
The cylindrical interior is imaged using the imaging device according to (Aspect 4). According to this, as described in the first embodiment, it can be used for inspection of defects on the inner surface of a cylindrical object, inspection of a coating state after painting, and the like. In some cases, foreign matter is adhered to the cylindrical object to be inspected. In this case, if the inspection apparatus having the present imaging device is used, the attachment and position of the foreign matter can be specified from the image portion of the foreign matter displayed on the 360-degree image by the monitor device. In this manner, information on the inside of the cylindrical object to be inspected can be acquired, and information such as defects that are difficult to see from the outside can be confirmed.
(Aspect 13)
The imaging device according to any one of (Aspect 1) to (Aspect 9) is mounted on a vehicle, and the front of the vehicle is imaged by the imaging device to obtain a stereo image. According to this, as described in the first embodiment, the parallax image can be formed from the P-polarized image and the S-polarized image because there is a certain distance between the light beam effective ranges of the left and right prisms. .
(Aspect 14)
In (Aspect 7), one of the optical filters is an IR cut filter, and the other of the optical filters is an IR bandpass filter. According to this, as described in the first embodiment, it is possible to extract shooting information of two types of subjects in the + Z direction using the difference between the left and right optical filters. Also, two images can be detected independently and simultaneously.
(Aspect 15)
The imaging device according to (Aspect 6) is mounted on a vehicle, and images are captured in two directions, the rear side and the lower side of the vehicle. According to this, as described in the first embodiment, it can be used to confirm the vehicle rear side and the vehicle side lower side of the automobile. It is possible to acquire image information such as vehicles and side grooves on the rear and side of the vehicle, and it is possible to ensure driving safety by photographing a portion that is difficult for the driver to see.

1 三角柱プリズム
2 三角柱プリズム
3 三角柱プリズム
4 三角柱プリズム
10 クロスプリズム
100 撮像装置
101 基板
102 撮像素子
103 光学偏光フィルタ
103−1 フィルタ基板
103−2 偏光フィルタ層
103−3 充填層
104 撮像レンズ
105 クロスプリズム
106 信号処理部
120 画像解析ユニット
200 偏光装置
201 第1偏光板
202 第1偏光板
203 第2偏光板
204 第2偏光板
300 クロスプリズム
304 レンズ
400 撮像装置
401 基板
402 撮像素子
403 光学偏光フィルタ
404 撮像レンズ
500 撮像装置
501 自動車
502 モニタ装置
601 撮像装置
602 モニタ装置
700 検査装置
701 クロスプリズム
702 筐体
703 被検査物体
704 異物
704−1 異物の画像部
705 異物
705−1 異物の画像部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Triangular prism 2 Triangular prism 3 Triangular prism 4 Triangular prism 10 Cross prism 100 Imaging device 101 Substrate 102 Imaging element 103 Optical polarizing filter 103-1 Filter substrate 103-2 Polarizing filter layer 103-3 Filling layer 104 Imaging lens 105 Cross prism 106 Signal processing unit 120 Image analysis unit 200 Polarizing device 201 First polarizing plate 202 First polarizing plate 203 Second polarizing plate 204 Second polarizing plate 300 Cross prism 304 Lens 400 Imaging device 401 Substrate 402 Imaging element 403 Optical polarizing filter 404 Imaging lens 500 Imaging Device 501 Automobile 502 Monitor Device 601 Imaging Device 602 Monitor Device 700 Inspection Device 701 Cross Prism 702 Case 703 Object 704 Foreign Object 704-1 Foreign Object Image Part 705 Foreign Object 7 05-1 Image area of a foreign object

特開2010−254085号公報JP 2010-254085 A

Claims (15)

偏光装置、光学偏光フィルタ及び撮像素子を有し、前記光学偏光フィルタは、前記偏光装置と前記撮像素子との間に設けられ、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過する第1領域と、偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち他方の偏光方向を有する他方の偏光成分の画像光を透過する第2領域とが複数配置され、前記偏光装置によって、2つの方向のうち一方の方向から取り込んだ第1画像光における一方の偏光成分の画像光と他方の方向から取り込んだ第2画像光における他方の偏光成分の画像光とが1つの画像光にまとめられて偏光され、前記光学偏光フィルタでは、前記偏光装置から入射された画像光を、各第1領域を介することによって第1画像光における一方の偏光成分の画像光に分離するとともに各第2領域を介することによって第2画像光における他方の偏光成分の画像光に分離し、分離された2つの偏光成分の画像光を前記撮像素子によって光電変換し画像信号を出力する撮像装置において、
前記偏光装置は、第1偏光板と第2偏光板とを備え、
前記第1偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を反射し他方の偏光成分の画像光を透過し、
前記第2偏光板は、偏光子層が形成され、かつ偏光方向が互いに直交する偏光方向のうち一方の偏光方向を有する一方の偏光成分の画像光を透過し他方の偏光成分の画像光を反射し、
前記第1偏光板と前記第2偏光板とがなす角度が所定の角度となるように、前記第1偏光板と前記第2偏光板とを設けられ、
前記第1偏光板を透過する画像光の偏光成分と前記第2偏光板を透過して前記第1偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有し、
前記第2偏光板を透過する画像光の偏光成分と前記第1偏光板を透過して前記第2偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有することを特徴とする撮像装置。
A polarizing device, an optical polarizing filter, and an imaging device, wherein the optical polarizing filter is provided between the polarizing device and the imaging device, and has one of the polarization directions orthogonal to each other. A plurality of first regions that transmit image light of one polarization component and a plurality of second regions that transmit image light of the other polarization component having the other polarization direction out of the polarization directions whose polarization directions are orthogonal to each other, One polarization component image light in the first image light captured from one of the two directions by the polarization device and one polarization component image light in the second image light captured from the other direction are 1 In the optical polarizing filter, the image light incident from the polarizing device is passed through each first region to be polarized in one of the first image lights. The image light is separated into component image light and separated into image light of the other polarization component in the second image light by passing through each second region, and the image light of the two separated polarization components is photoelectrically converted by the imaging device. In an imaging device that outputs an image signal,
The polarizing device includes a first polarizing plate and a second polarizing plate,
The first polarizing plate is formed with a polarizer layer, and reflects the image light of one polarization component having one polarization direction out of the polarization directions orthogonal to each other and transmits the image light of the other polarization component. And
The second polarizing plate includes a polarizer layer and transmits image light of one polarization component having one polarization direction out of polarization directions whose polarization directions are orthogonal to each other, and reflects image light of the other polarization component. And
The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so that an angle formed between the first polarizing plate and the second polarizing plate is a predetermined angle;
The polarization component of the image light transmitted through the first polarizing plate and the polarization component of the image light transmitted through the second polarizing plate and reflected by the first polarizing plate have polarization directions orthogonal to each other,
The polarization component of the image light transmitted through the second polarizing plate and the polarization component of the image light transmitted through the first polarizing plate and reflected by the second polarizing plate have polarization directions orthogonal to each other. Imaging device.
請求項1記載の撮像装置において、
前記偏光装置は、2つの第1偏光板と、各第1偏光板の端縁部にそれぞれ突き合わせて所定の角度をなすように配置する2つの第2偏光板とを備え、一方の第1偏光板の偏光面と一方の第2偏光板の偏光面とが対向し、他方の第1偏光板の偏光面と他方の第2偏光板の偏光面とが対向するように設けられ、
前記第1偏光板と前記第2偏光板とがなす角度が所定の角度となるように、前記第1偏光板と前記第2偏光板とを設けられ、
前記第1偏光板で反射して前記第2偏光板を透過する画像光の偏光成分と前記第1偏光板を透過して前記第2偏光板で反射した画像光の偏光成分とは互いに直交する偏光方向を有し、
前記第2偏光板を透過して前記第1偏光板で反射した画像光の偏光成分と、前記第2偏光板で反射して前記第1偏光板を透過する画像光の偏光成分とは、互いに直交する偏光方向を有することを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The polarizing device includes two first polarizing plates and two second polarizing plates that are arranged so as to make a predetermined angle in contact with the edge portions of the first polarizing plates. The polarizing plane of the plate and the polarizing plane of one second polarizing plate are opposed to each other, and the polarizing plane of the other first polarizing plate and the polarizing plane of the other second polarizing plate are opposed to each other,
The first polarizing plate and the second polarizing plate are provided so that an angle formed between the first polarizing plate and the second polarizing plate is a predetermined angle;
The polarization component of image light reflected by the first polarizing plate and transmitted through the second polarizing plate is orthogonal to the polarization component of image light transmitted through the first polarizing plate and reflected by the second polarizing plate. Having a polarization direction;
The polarization component of the image light transmitted through the second polarizing plate and reflected by the first polarizing plate and the polarization component of the image light reflected by the second polarizing plate and transmitted through the first polarizing plate are mutually An imaging apparatus having orthogonal polarization directions.
請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記偏光子層が形成された面で対向する偏光板どうしの間の少なくとも1つに三角柱プリズムを設けてクロスプリズムを構成することを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
An imaging apparatus comprising a cross prism by providing a triangular prism in at least one of polarizing plates facing each other on a surface on which the polarizer layer is formed.
請求項3記載の撮像装置において、
前記クロスプリズムを撮像レンズの光軸中心に回転させて、画像撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 3.
An image pickup apparatus for picking up an image by rotating the cross prism about an optical axis of an image pickup lens.
請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記第1偏光板及び前記第2偏光板の前段に、画角を広げるレンズをそれぞれ備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
An imaging apparatus comprising a lens that widens an angle of view in front of the first polarizing plate and the second polarizing plate.
請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記第1偏光板及び前記第2偏光板の前段に、三角プリズムをそれぞれ備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
An imaging apparatus comprising a triangular prism in front of the first polarizing plate and the second polarizing plate, respectively.
請求項6記載の撮像装置において、
前記各三角プリズムの前段に、互いに異なる透過波長帯域を有する光学フィルタを備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 6.
An imaging apparatus comprising an optical filter having transmission wavelength bands different from each other in front of each triangular prism.
請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記第1偏光板又は前記第2偏光板のいずれか一方の前段に、三角プリズムを備え、前記第1偏光板又は前記第2偏光板のいずれか他方の前段に、画角を広げるレンズを備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
A triangular prism is provided in front of either the first polarizing plate or the second polarizing plate, and a lens that widens the angle of view is provided in front of either the first polarizing plate or the second polarizing plate. An imaging apparatus characterized by that.
請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記撮像レンズは、テレセントリックレンズであることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
The imaging device is a telecentric lens.
請求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置を車両に搭載し、車両の左右方向の画像撮像を行うことを特徴とする撮像装置。   An image pickup apparatus comprising: the image pickup apparatus according to claim 1 mounted on a vehicle; 請求項4記載の撮像装置を車両に搭載し、車両周辺の360度の画像撮像を行うことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising: the imaging apparatus according to claim 4 mounted on a vehicle, and imaging an image of 360 degrees around the vehicle. 請求項4記載の撮像装置を用いて、筒状の内部を撮像することを特徴とする撮像装置。   An imaging device characterized in that the inside of a cylindrical shape is imaged using the imaging device according to claim 4. 請求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置を車両に搭載し、該撮像装置で車両の前方を撮像してステレオ画像を取得することを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising: the imaging apparatus according to claim 1 mounted on a vehicle; and capturing a front image of the vehicle with the imaging apparatus to obtain a stereo image. 請求項7記載の撮像装置において、
前記光学フィルタの一方はIRカットフィルタで、前記光学フィルタの他方はIRバンドパスフィルタであることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 7.
One of the optical filters is an IR cut filter, and the other of the optical filters is an IR bandpass filter.
請求項6記載の撮像装置を車両に搭載し、車両の後方と側方下側の2方向の画像撮像を行うことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising: the imaging apparatus according to claim 6 mounted on a vehicle;
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