JP2016114615A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型でありながら広い範囲を撮影可能であること。【解決手段】撮像装置は、撮影範囲の一部を重複して撮影する第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２を備え、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２は、被写体側から順に配設された、第１レンズ群５１と、光路折り曲げ素子５２と、第２レンズ群５３と、を含む撮像光学系３１０，３２０と、撮像光学系３１０，３２０により結像された被写体像を撮像する撮像素子３１１，３２１と、をそれぞれ有し、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２は、それぞれの第１レンズ群５１と第２レンズ群５３の光軸Ａｘ１，Ａｘ２が交差するように配置され、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２は、それぞれの撮像素子３１１，３２１の被写体光を取り込む領域の中心が、光軸Ａｘ２に対して偏心して配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に関する。

薄型のカード形状でなる撮像装置が知られている（特許文献１参照）。この撮像装置は、異なる光軸を有する複数の結像レンズを備え、各結像レンズの光軸を結像レンズの画角に応じた角度で異なる方向に傾けて配置することで、複数の結像レンズの画角を合わせた広角の画像を撮影できるようになっている。

特開２０１１−１９９７５７号公報

上述したようなカード形状の撮像装置において、さらに、薄型でありながら広い範囲を撮影可能にすることが望まれている。

本発明による撮像装置は、撮影範囲の一部を重複して撮影する第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットを備え、第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットは、被写体側から順に配設された、第１レンズ群と、光路折り曲げ素子と、第２レンズ群と、を含む撮像光学系と、撮像光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、をそれぞれ有し、第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットは、それぞれの第１レンズ群と第２レンズ群の光軸が交差するように配置され、第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットは、それぞれの撮像素子の被写体光を取り込む領域の中心が、光軸に対して偏心して配置されることを特徴とする。

本発明によれば、薄型でありながら広い範囲を撮影することができる。

本発明の一実施の形態による撮像装置の構成を説明する斜視図である。 第１〜第４撮影ユニットの構成をＹ軸方向から見た模式図である。 第１〜第４撮影ユニットの構成をＺ軸方向から見た模式図である。 第１〜第４撮影ユニットの垂直方向の撮影範囲を説明する図である。 第１〜第４撮影ユニットの水平方向の撮影範囲を説明する図である。 第１〜第４撮影ユニットの撮影範囲を説明する斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための一実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による撮像装置１の構成を説明する斜視図である。撮像装置１は、厚みＤが約３ｍｍ程度である薄型のカード形状である筐体２を有する。なお、以下の説明において、筐体２の厚さ方向（前後方向）をＺ軸方向とし、筐体２の前面（被写体側の面）および後面の長辺方向をＸ軸方向とし、前面および後面の短辺方向をＹ軸方向とする。また、Ｚ軸の正方向を前面から後面へ向かう方向とし、Ｘ軸の正方向を正面から見て左から右へ向かう方向とし、Ｙ軸の正方向を下から上へ向かう方向とする。

筐体２には、互いに異なる撮影範囲をそれぞれ撮影する４つの撮影ユニット３１〜３４が収容されている。４つの撮影ユニット３１〜３４は、２行×２列の格子状に並んで配置されている。以下の説明では、正面から見て、左上の撮影ユニットを第１撮影ユニット３１と表記し、右上の撮影ユニットを第２撮影ユニット３２と表記し、左下の撮影ユニットを第３撮影ユニット３３と表記し、右下の撮影ユニットを第４撮影ユニット３４と表記する。

第１〜第４撮影ユニット３１〜３４は、それぞれ、焦点距離が可変である第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０と、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０によりそれぞれ結像された被写体像を撮像する第１〜第４撮像素子３１１〜３４１と、を有する。第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０は、筐体２の中央部分２Ｃに設けられている。第１撮像素子３１１および第３撮像素子３３１は、正面から見て第１撮像光学系３１０および第３撮像光学系３３０よりも左側に配置されている。第２撮像素子３２１および第４撮像素子３４１は、正面から見て第２撮像光学系３２０および第４撮像光学系３４０よりも右側に配置されている。第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０では、詳しくは後述するが、Ｚ軸方向から入射する被写体光がＸ軸方向に折り曲げられて、Ｘ軸に対して垂直な面（ＹＺ平面）上に配置された第１〜第４撮像素子３１１〜３４１にそれぞれ入射するようになっている。なお、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１は、たとえば１／４インチ（３．６ｍｍ×２．７ｍｍ，対角４．５ｍｍ）のサイズでなり、長辺がＹ軸方向、短辺がＺ軸方向となるようにして配置されている。このため、筐体２の厚みＷを約３ｍｍ程度と薄くすることができる。

また、筐体２の左部分２Ｌおよび右部分２Ｒは、それぞれＸ軸方向に伸縮可能に構成されている。図１（Ａ）は第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０が広角端（短焦点）である状態を模式的に示し、図１（Ｂ）は第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０が望遠端（長焦点）である状態を模式的に示している。広角端から望遠端への変倍の際には、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４がＸ軸方向に伸びるのに伴って、筐体２の左部分２Ｌおよび右部分２ＲがＸ軸方向に伸びる。一方、望遠端から広角端への変倍の際には、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４がＸ軸方向に縮むのに伴って、筐体２の左部分２Ｌおよび右部分２ＲがＸ軸方向に縮む。なお、変倍の際の第１〜第４撮影ユニット３１〜３４の動きについては後述する。

次に、図２および図３を用いて、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４の構成を具体的に説明する。図２は、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２、または第３撮影ユニット３３および第４撮影ユニット３４をＹ軸方向から見た図を模式的に示す。なお、Ｙ軸方向から見ると、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３と、第２撮影ユニット３２および第４撮影ユニット３４とは、同じ形状となっている。図３は、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４をＺ軸方向から見た図を模式的に示す。第１撮影ユニット３１と第２撮影ユニット３２、第３撮影ユニット３３と第４撮影ユニット３４は、それぞれ互いにＹＺ平面について対称（左右対称）の構成である。また、第１撮影ユニット３１と第３撮影ユニット３３、第２撮影ユニット３２と第４撮影ユニット３４は、それぞれ互いにＸＺ平面について対称（上下対称）の構成である。このように、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４は、互いに上下または左右対称である共通の構成を有している。この共通の構成について、以下、第１撮影ユニット３１を用いて説明する。

第１撮影ユニット３１の第１撮像光学系３１０では、被写体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群５１と、プリズム５２と、負の屈折力を有する第２レンズ群５３とが光軸に沿って配置されており、いわゆるテレフォトタイプの２群ズーム構成となっている。なお、第１レンズ群５１および第２レンズ群５３は、それぞれ、図２および図３では１つのレンズのみが記載されているが、実際は複数のレンズから構成される。

Ｚ軸方向から入射する被写体光は、第１レンズ群５１を透過して、プリズム５２によりＸ軸方向に折り曲げられ、第２レンズ群５３を透過して、第１撮像素子３１１の撮像面上に結像される。第１撮像光学系３１０では、被写体からプリズム５２までの光軸Ａｘ１はＺ軸に平行であるが、プリズム５２によって光軸が垂直に折り曲げられることで、プリズム５２から第１撮像素子３１１までの光軸Ａｘ２はＸ軸方向に平行となっている。すなわち、第１レンズ群５１の光軸Ａｘ１と第２レンズ群５３の光軸Ａｘ２とが交差するように配置されている。このように、第１撮像光学系３１０では、光軸をＺ軸方向からＸ軸方向に折り曲げることで、第１撮像光学系３１０のＺ軸方向の長さを短くすることができるので、筐体２の厚みを薄くすることができる。さらに、プリズム５２のＺ軸方向の長さおよび第２レンズ群５３の直径を３ｍｍ以下とすることで、筐体２の厚みを約３ｍｍ程度と薄型にすることができる。また、筐体２の厚みを３ｍｍ程度とした場合でも、第１レンズ群５１の直径は３ｍｍ以上とすることができる。この場合、第１レンズ群５１のＺ軸方向の厚みは３ｍｍ以下とする必要がある。

また、第１撮影ユニット３１では、第１レンズ群５１およびプリズム５２は位置が固定されており、第２レンズ群５３および第１撮像素子３１１が光軸Ａｘ２に沿って移動可能に構成されている。図２および図３に示す第２レンズ群５３および第１撮像素子３１１において、実線は望遠端での位置を模式的に示しており、破線は広角端での位置を模式的に示している。広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍の際には、第２レンズ群（凹レンズ）５３を第１レンズ群（凸レンズ）５１に近づく方向に移動させることにより第１撮像光学系３１０全体の焦点距離を長くし、これに伴って第１撮像素子３１１を第１レンズ群５１から遠ざけることにより第１撮像素子３１０の撮像面にピントを合わせる。一方、望遠端（Ｔ）から広角端（Ｗ）への変倍の際には、第２レンズ群（凹レンズ）５２を第１レンズ群（凸レンズ）５１から遠ざかる方向に移動させることにより第１撮像光学系３１０全体の焦点距離を短くし、これに伴って第１撮像素子３１１を第１レンズ群５１に近づけることにより第１撮像素子３１１の撮像面にピントを合わせる。このように、第１撮影ユニット３１では、変倍の際に、第１レンズ群５１を固定してＺ軸方向に移動させず、第２レンズ群５３および第１撮像素子３１１をＸ軸方向に移動させるので、筐体２をＸ軸方向に伸縮させるだけでよく、筐体２の厚みを薄くすることができる。なお、第１撮影ユニット３１において、変倍の際、光軸Ａｘ１および光軸Ａｘ２は、変動せず、固定である。

以上説明した第１撮影ユニット３１の構成については、第２〜第４撮影ユニット３２〜３４においても同様であるため、説明を省略する。なお、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４は、常に、互いに同じ焦点距離（画角）となるように、変倍時において、第２レンズ群５３および第１〜第４撮像素子３１１〜３４１が移動される。

次に、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４の撮影範囲について、図４および図５を用いて説明する。図４は、垂直方向（Ｙ軸方向）の撮影範囲について模式的に説明する図である。図４（Ａ）は、望遠端での状態を示し、図４（Ｂ）は、広角端での状態を示す。なお、実際には、プリズム５２から第１〜第４撮像素子３１１〜３４１までの光軸Ａｘ２はＸ軸方向であるが、図４では説明のために光軸Ａｘ１と一直線上に光軸Ａｘ２を記載し、プリズム５２を省略している。また、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の組と、第２撮影ユニット３２および第４撮影ユニット３４の組とでは同様の原理であるので、以下は、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の組を用いて説明する。

第１撮影ユニット３１では、第１撮像光学系３１０の光軸Ａｘ２に対して、第１撮像素子３１１の被写体光を取り込む領域の中心が下方向（Ｙ軸負方向）に偏心されて配置されている。したがって、ＹＺ平面において、第１撮影ユニット３１の光軸Ａｘ１から上側の画角（上側画角）をα、光軸Ａｘ１から下側の画角（下側画角）をβとすると、α＞βとなる。一方、第３撮影ユニット３３は、第１撮影ユニット３１と上下対称に構成されており、第３撮像光学系３３０の光軸Ａｘ２に対して、第３撮像素子３３１の被写体光を取り込む領域の中心が上方向（Ｙ軸正方向）に偏心されて配置されている。ＹＺ平面において、第３撮影ユニット３３の上側画角はβとなり、下側画角はαとなる（α＞β）。また、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３において、被写体からプリズム５２までの光軸Ａｘ１は、それぞれＺ軸方向であり、互いに平行な方向である。

このような構成により、ＹＺ平面において、第１撮影ユニット３１と第３撮影ユニット３３とを合わせた画角は、第１撮影ユニット３１の上側画角αと第３撮影ユニット３３の下側画角αとを合わせた２αとなり、第１撮影ユニット３１が被写体の上半分の領域を撮影し、第３撮影ユニット３３が被写体の下半分の領域を撮影する。したがって、第１撮影ユニット３１による撮影画像と第３撮影ユニット３３による撮影画像とを合成する（繋ぎ合わせる）ことで、垂直画角２αの撮影画像を生成することができる。

なお、第１撮影ユニット３１による撮影画像と第３撮影ユニット３３による撮影画像とを合成するためには、これらの画像が一部重複する領域を有している必要がある。そのため、第１撮影ユニット３１と第３撮影ユニット３３とは、撮影範囲が一部重複するように構成されている。また、被写体から撮像装置１までの距離（撮影距離）において、第１撮影ユニット３１の撮影範囲Ｒ１と第３撮影ユニット３３の撮影範囲Ｒ３とが重複する最低限の距離が、最短撮影距離となる。図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、変倍により第１撮影ユニット３１と第３撮影ユニット３３の画角が変化すると、第１撮影ユニット３１の撮影範囲Ｒ１と第３撮影ユニット３３の撮影範囲Ｒ３が変化するため、最短撮影距離が変化する。最短撮影距離は、望遠端において最も長くなり、広角端において最も短くなる。

また、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、変倍時において、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の画角（α，β）は変化するが、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の光軸Ａｘ１は固定されているため互いに平行のままである。したがって、変倍によらず、ＹＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３を合わせた画角は、第１撮影ユニット３１の上側画角αと第３撮影ユニット３３の下側画角αを足した画角２αとなる。ＹＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の画角がそれぞれ大きくなるにつれ、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３を合わせた画角２αも大きくなる。一方、ＹＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３の画角がそれぞれ小さくなるにつれ、第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３を合わせた画角２αも小さくなる。

第２撮影ユニット３２および第４撮影ユニット３４でも、以上説明した第１撮影ユニット３１および第３撮影ユニット３３と同様であり、第２撮影ユニット３２が被写体の上半分の領域を撮影し、第４撮影ユニット３４が被写体の下半分の領域を撮影する。

図５は、水平方向（Ｘ軸方向）の撮影範囲について模式的に説明する図である。図５（Ａ）は望遠端での状態を示し、図５（Ｂ）は広角端での状態を示す。なお、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の組と、第３撮影ユニット３３および第４撮影ユニット３４の組とでは同様の原理であるので、以下は、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の組を用いて説明する。

第１撮影ユニット３１では、第１撮像光学系３１０の光軸Ａｘ２に対して、第１撮像素子３１１の被写体光を取り込む領域の中心が前方向（Ｚ軸負方向）に偏心されて配置されている。すなわち、第１撮像光学系３１０の光軸Ａｘ１に対して第１撮像素子３１１の被写体光を取り込む領域の中心が右方向（Ｘ軸正方向）に偏心されていることとなる。これにより、ＸＺ平面において、第１撮影ユニット３１の光軸Ａｘ１から左側の画角（左側画角）をγ、光軸Ａｘ１から右側の画角（右側画角）をδとすると、γ＞δとなる。一方、第２撮影ユニット３２は、第１撮影ユニット３１と左右対称に構成されており、第２撮像光学系３２０の光軸Ａｘ２に対して、第２撮像素子３２１の被写体光を取り込む領域の中心が前方向（Ｚ軸負方向）に偏心されて配置されている。すなわち、第２撮像光学系３２０の光軸Ａｘ１に対して第２撮像素子３２１の被写体光を取り込む領域の中心が左方向（Ｘ軸負方向）に偏心されていることとなる。ＸＺ平面において、第２撮影ユニット３２の左側画角はδとなり、右側画角はγとなる（γ＞δ）。また、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２において、被写体からプリズム５２までの光軸Ａｘ１は、それぞれＺ軸方向であり、互いに平行な方向である。

このような構成により、ＸＺ平面において、第１撮影ユニット３１と第２撮影ユニット３２とを合わせた画角は、第１撮影ユニット３１の左側画角γと第２撮影ユニット３２の右側画角γとを合わせた２γとなり、第１撮影ユニット３１が被写体の左半分の領域を撮影し、第２撮影ユニット３２が被写体の右半分の領域を撮影する。したがって、第１撮影ユニット３１による撮影画像と第２撮影ユニット３２による撮影画像とを合成する（繋ぎ合わせる）ことで、水平画角２γの撮影画像を生成することができる。

なお、第１撮影ユニット３１による撮影画像と第２撮影ユニット３２による撮影画像とを合成するためには、これらの画像が一部重複する領域を有している必要がある。そのため、第１撮影ユニット３１と第２撮影ユニット３２とは、撮影範囲が一部重複するように構成されている。また、第１撮影ユニット３１の撮影範囲Ｒ１と第２撮影ユニット３２の撮影範囲Ｒ２とが重複する最低限の距離が、最短撮影距離となる。図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、変倍により第１撮影ユニット３１と第２撮影ユニット３２の画角が変化すると、第１撮影ユニット３１の撮影範囲Ｒ１と第２撮影ユニット３２の撮影範囲Ｒ２が変化するため、最短撮影距離が変化する。最短撮影距離は、望遠端において最も長くなり、広角端において最も短くなる。

また、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、変倍時において、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の画角（γ，δ）は変化するが、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の光軸Ａｘ１は固定されているため互いに平行のままである。したがって、変倍によらず、ＸＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２を合わせた画角は、第１撮影ユニット３１の左側画角γと第２撮影ユニット３２の右側画角γを足した画角２γとなる。ＸＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の画角がそれぞれ大きくなるにつれ、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２を合わせた画角２γも大きくなる。一方、ＸＺ平面において、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２の画角がそれぞれ小さくなるにつれ、第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２を合わせた画角２γも小さくなる。

第３撮影ユニット３３および第４撮影ユニット３４でも、以上説明した第１撮影ユニット３１および第２撮影ユニット３２と同様であり、第３撮影ユニット３３が被写体の左半分の領域を撮影し、第４撮影ユニット３４が被写体の右半分の領域を撮影する。

以上の構成により、図６に示すように、撮像装置１では、被写体Ｔの左上領域Ｔ１を第１撮影ユニット３１が撮影し、被写体Ｔの右上領域Ｔ２を第２撮影ユニット３２が撮影し、被写体Ｔの左下領域Ｔ３を第３撮影ユニット３３が撮影し、被写体Ｔの右下領域Ｔ４を第４撮影ユニット３４が撮影する。第１撮影ユニット３１による撮影画像と第２撮影ユニット３２による撮影画像とが一部重複し、第１撮影ユニット３１による撮影画像と第３撮影ユニット３３による撮影画像とが一部重複し、第２撮影ユニット３２による撮影画像と第４撮影ユニット３４による撮影画像とが一部重複し、第３撮影ユニット３３による撮影画像と第４撮影ユニット３４による撮影画像とが一部重複している。撮像装置１は、不図示の制御部において、これら第１〜第４撮影ユニット３１〜３４による撮影画像を合成する（すなわち重複領域を重ねて繋ぎ合わせる）ことで、水平画角２γ・垂直画角２αの全体撮影画像を生成する。第１〜第４撮影ユニット３１〜３４による撮影画像を合成する方法については、たとえば、特開２０１１−１９９７５７号公報で開示されている方法を用いればよい。

なお、図１に示すように筐体２が横長となる（長辺がＸ軸方向となる）ように撮像装置１を構えて撮影した際に、得られる撮影画像は縦長となる。これは、筐体２の厚みを薄くするために、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１が縦長に（すなわち短辺をＺ軸方向として）配置されているためである。

また、上述したように、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０の光軸に対して、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１が偏心して配置されているため、被写体光束の断面は光軸に対して非回転対称の形状となる。したがって、第１レンズ群５１、プリズム５２、および第２レンズ群５３の形状を、中心軸に対して非回転対称である自由曲面を有する形状としてもよい。これにより、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０の光学性能（収差など）を最適化しやすくできる。

また、図５に示したように、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０の光軸Ａｘ２に対して、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１が前方向（Ｚ軸負方向）に偏心して配置されている。そのため、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０のプリズム５２および第２レンズ群５３において、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１に入射する被写体光が通過する部分は、光軸Ａｘ２より後ろ側部分において前側部分と比較して非常に狭い。そこで、プリズム５２および第２レンズ群５３の形状を、光軸Ａｘ２より後ろ側の被写体光が通過しない部分を切り欠いた形状としてもよい。すなわち、第２レンズ群５３では、光軸Ａｘ２より前側（Ｚ軸負方向側）を残した半欠けレンズ（半円形状のレンズ）に近い形状としてもよい。これにより、プリズム５２および第２レンズ群５３のＺ軸方向の長さが短くなるため、筐体２を一段と薄型にすることができる。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像装置１において、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４では、第１〜第４撮像素子３１１〜３４１の被写体光を取り込む領域の中心が第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０の光軸Ａｘ２に対して偏心して配置されるようにした。これにより、撮像装置１は、第１〜第４撮影ユニット３１〜３４にそれぞれ画角を分割して分担させることができるので、同じ大きさの撮像素子を使用し且つ撮像素子を偏心させない場合と比べて、画角を広げることができ、広い範囲を撮影することができる。換言すれば、撮像装置１は、同じ画角で撮影し且つ撮像素子を偏心させない場合と比べて撮像素子を小さくすることができ、撮像装置１を薄型にすることができる。このように、撮像装置１は、薄型でありながら、広い範囲を撮影することができる。

（２）撮像装置１において、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０には、それぞれ、光路を筐体２の平面方向（Ｘ軸方向）に折り曲げる光路折り曲げ素子であるプリズム５２が設けられている。これにより、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０における筐体２の厚み方向（Ｚ軸方向）の長さを短くすることができるので、撮像装置１を薄型にすることができる。また、撮像装置１では、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０の変倍の際、光軸および第１レンズ群５１は固定であり、第２レンズ群５３と第１〜第４撮像素子３１１〜３４１とが光軸に沿って移動する。このように、撮像装置１では、変倍の際に光軸を変動させないので、光軸を変動させるための複雑な機構を設ける必要がなく、撮像装置１を簡易な構成とすることができる。また、撮像装置１では、第２レンズ群５３と第１〜第４撮像素子３１１〜３４１とが筐体２の平面方向（Ｘ軸方向）に沿って移動するので、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０をＺ軸方向に伸縮させる必要がなく、撮像装置１を薄型にすることができる。

（変形例）
上述した実施の形態では、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０において、被写体からプリズム５２までの光軸Ａｘ１が互いに平行である例について説明したが、必ずしも平行でなくてもよく、変倍時においても光軸Ａｘ１，Ａｘ２が固定されている構成であればよい。

上述した実施の形態では、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０において、プリズム５２から第１〜第４撮像素子３１１〜３４１までの光軸Ａｘ２がＸ軸方向である例について説明した。しかしながら、光軸Ａｘ２の方向はこれに限らなくてよく、筐体２の平面方向（すなわち筐体２の厚み方向（Ｚ軸方向）に垂直な平面（ＸＹ平面）に沿った方向）であればよい。なお、光軸Ａｘ２の方向は、厳密に筐体２の平面方向でなくてもよく、筐体２を薄型にできる範囲であれば筐体２の平面方向から若干傾いた方向であってもよい。

上述した実施の形態では、第１〜第４撮像光学系３１０〜３４０を、テレフォトタイプの２群ズーム構成としたが、たとえば、レトロフォーカスタイプの２群ズーム構成など、変倍機能を実現するレンズ構成はこの他の構成であってもよい。この場合にも、変倍の際に、プリズム５２よりも第１〜第４撮像素子３１１〜３４１側のレンズを移動させ、プリズム５２よりも被写体側のレンズは固定させるように構成すれば、Ｚ軸方向への伸縮を行わずにすみ、撮像装置１を薄型にすることができる。

上述した実施の形態では、４つの撮影ユニット３１〜３４を有する撮像装置１に本発明を適用する例について説明したが、撮影ユニットの数はこれに限らなくてよい。撮影範囲の一部を重複して撮影する少なくとも２つ以上の撮影ユニットを有する撮像装置であれば、本発明を適用するようにしてもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、上記実施形態の構成に何ら限定されるものではない。また、上記実施形態に各変形例の構成を適宜組み合わせてもかまわない。

１…撮像装置、２…筐体、３１…第１撮影ユニット、３２…第２撮影ユニット、３３…第３撮影ユニット、３４…第４撮影ユニット、５１…第１レンズ群、５２…プリズム、５３…第２レンズ群、３１０…第１撮像光学系、３１１…第１撮像素子、３２０…第２撮像光学系、３２１…第２撮像素子、３３０…第３撮像光学系、３３１…第３撮像素子、３４０…第４撮像光学系、３４１…第４撮像素子

Claims (7)

1. 撮影範囲の一部を重複して撮影する第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットを備え、
   前記第１撮影ユニットおよび第２撮影ユニットは、
   被写体側から順に配設された、第１レンズ群と、光路折り曲げ素子と、第２レンズ群と、を含む撮像光学系と、
   前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
   をそれぞれ有し、
   前記第１撮影ユニットおよび前記第２撮影ユニットは、それぞれの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸が交差するように配置され、
   前記第１撮影ユニットおよび前記第２撮影ユニットは、それぞれの前記撮像素子の被写体光を取り込む領域の中心が、前記光軸に対して偏心して配置されることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記光路折り曲げ素子は、前記第１撮影ユニットと前記第２撮影ユニットとが収容された筐体の平面方向に被写体光を折り曲げ、
   前記撮像光学系は、変倍可能であり、変倍の際、光軸は固定であることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記撮像光学系では、変倍の際、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群および前記撮像素子が光軸に沿って移動することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記第１撮影ユニットおよび前記第２撮影ユニットでは、前記撮像光学系における前記光路折り曲げ素子よりも被写体側の光軸が、互いに平行であることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像光学系では、前記第２レンズ群が、前記撮像素子に入射する被写体光が通過しない部分を切り欠いたレンズ形状でなることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記光路折り曲げ素子は、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面を有するプリズムであることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像光学系は、中心軸に対して非回転対称に形成された自由曲面を有するレンズを含むことを特徴とする撮像装置。

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