JP2016118742A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の小型化を図ること。【解決手段】物体側から順に、前群レンズと反射部材と後群レンズとを含む結像光学系と、結像光学系による像を撮像する撮像素子と、結像光学系を保持するレンズ保持部材とを有し、撮像素子は、撮像素子の側面のうち、前群レンズの光軸と平行な側面が第１の接着剤を介してレンズ保持部材に接着され、前群レンズの光軸と垂直な側面がレンズ保持部材に接着されていない、撮像装置が提供される。【選択図】図７

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来から、レンズを含む結像光学系と、結像光学系による像を撮像する撮像素子とを含む撮像装置が知られている。

結像光学系に撮像素子を取り付ける方法としては、固定部材、紫外線硬化型接着剤及び熱硬化型接着剤を用いて、結像光学系を保持する部材に撮像素子を保持する基板を接着する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、結像光学系を保持する部材と撮像素子を保持する基板とを接着するためのスペースを撮像素子の全側面に設ける必要がある。このため、撮像装置が大型化するといった問題があった。

そこで、本発明の一つの案では、撮像装置の小型化を図ることを目的とする。

一つの案では、物体側から順に、前群レンズと反射部材と後群レンズとを含む結像光学系と、前記結像光学系による像を撮像する撮像素子と、前記結像光学系を保持するレンズ保持部材とを有し、前記撮像素子は、該撮像素子の側面のうち、前記前群レンズの光軸と平行な側面が第１の接着剤を介して前記レンズ保持部材に接着され、前記前群レンズの光軸と垂直な側面が前記レンズ保持部材に接着されていない、撮像装置が提供される。

一態様によれば、撮像装置の小型化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る全天球撮像装置の全体構成図。 図１のＡ−Ａ線における断面図。 鏡筒ユニットの構成を示す斜視図。 鏡筒ユニットの構成を示す上面図。 鏡筒ユニットの構成を示す正面図。 図４のＢ−Ｂ線における断面図。 図５のＣ−Ｃ線における断面図。 パッキンを説明するための図。 撮像素子を説明するための図。 全天球撮像装置におけるパッキンが取り付けられる前の状態を説明するための図。 全天球撮像装置におけるパッキンが取り付けられた後の状態を説明するための図。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することによって重複した説明を省く。

また、以下に説明する実施形態では、撮像装置の一例として、全天周（全天球）を一度に撮像可能な全天球撮像装置を用いて説明するが、本発明は係る実施形態に限定されるものではない。

（撮像装置の全体構成）
まず、本発明の一実施形態に係る全天球撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る全天球撮像装置の全体構成図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図であり、後述する２つの結像光学系の光軸と一致するＡ−Ａ線に沿って得られる断面図である。

なお、以下に説明する全天球撮像装置においては、説明の便宜上、図１における＋Ｘ方向を右方向、−Ｘ方向を左方向、＋Ｙ方向を前方向、−Ｙ方向を後方向、＋Ｚ方向を上方向、−Ｚ方向を下方向という。

図１に示すように、全天球撮像装置は、筐体１１と、鏡筒ユニット１２と、シャッターボタン１４と、電源ボタン１５と、無線ボタン１６と、モード切替ボタン１７と、三脚ネジ穴１８と、外部接続端子１９とを有する。

筐体１１は、前カバー１１１と、後カバー１１２と、側面帯１１３とを有する。

前カバー１１１は、全天球撮像装置の前面を保護する部材であり、鏡筒ユニット１２の一部を構成する第１のレンズＬＡ１が配置される部分に開口部を有する。

後カバー１１２は、全天球撮像装置の後面を保護する部材であり、鏡筒ユニット１２の一部を構成する第１のレンズＬＢ１及びシャッターボタン１４が配置される部分に開口部を有する。

側面帯１１３は、全天球撮像装置の側面（右側面及び左側面）を保護する部材であり、電源ボタン１５、無線ボタン１６及びモード切替ボタン１７が配置される部分に開口部を有する。

鏡筒ユニット１２は、全天球撮像装置の上部側に配置され、筐体１１を構成する前カバー１１１、後カバー１１２及び側面帯１１３によって覆われている。鏡筒ユニット１２の一部を構成する第１のレンズＬＡ１、ＬＢ１は、前カバー１１１及び後カバー１１２に設けられた開口部から突出するように配置されている。

第１のレンズＬＡ１は、前カバー１１１から突出した結像光学系の前玉である。第１のレンズＬＢ１は、後カバー１１２から突出した結像光学系の前玉である。第１のレンズＬＡ１と第１のレンズＬＢ１とは、各々が前後方向に対称形状を有する。

シャッターボタン１４は、全天球撮像装置の後面の上下方向における略中央付近に設けられており、画像を撮影するときに押下されるボタンである。

電源ボタン１５は、全天球撮像装置の右側面に設けられており、電源をＯＮ／ＯＦＦするためのボタンである。

無線ボタン１６は、全天球撮像装置の右側面の電源ボタン１５よりも下方に設けられており、無線機能をＯＮ／ＯＦＦするためのボタンである。

モード切替ボタン１７は、全天球撮像装置の右側面の無線ボタン１６よりも下方に設けられており、静止画、動画、ライブストリーミング等のモードを切り替えるためのボタンである。

三脚ネジ穴１８は、全天球撮像装置の下方の面である底面に設けられており、全天球撮像装置を三脚等に取り付けるために用いられるネジ穴である。

外部接続端子１９は、全天球撮像装置の下方の面である底面に設けられており、外部接続ケーブル等を接続するための端子である。

なお、鏡筒ユニット１２、シャッターボタン１４、電源ボタン１５、無線ボタン１６、モード切替ボタン１７、三脚ネジ穴１８及び外部接続端子１９の配置は、一例であって、図１に示した配置に限定されるものではない。

（撮像装置の撮像光学系）
次に、本発明の一実施形態に係る全天球撮像装置の撮像光学系の構成について説明する。図３、図４及び図５は、各々、鏡筒ユニットの構成を示す斜視図、上面図及び正面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。図７は、図５のＣ−Ｃ線における断面図であり、図２に示した全天球撮像装置の断面図から、前カバー、後カバー、側面帯等を取り外した状態における鏡筒ユニットの断面図である。

全天球撮像装置の撮像光学系は、図３の斜視図、図４の上面図及び図５の正面図に示す鏡筒ユニット１２に含まれる。

以下、全天球撮像装置の撮像光学系について、図６及び図７を参照しながら説明する。全天球撮像装置の撮像光学系は、第１の結像光学系１２１Ａと、第２の結像光学系１２１Ｂと、第１の結像光学系１２１Ａによる像を撮像する第１の撮像素子１２２Ａと、第２の結像光学系１２１Ｂによる像を撮像する第２の撮像素子１２２Ｂとを含む。

第１の結像光学系１２１Ａと第２の結像光学系１２１Ｂとは、同一仕様のものであり、各々、前玉である第１のレンズＬＡ１、ＬＢ１の光軸が同一軸上に位置して、互いに逆向きの方向を撮像するように配置されている。係る全天球撮像装置の撮像光学系では、全天球画像は、第１の撮像素子１２２Ａ及び第２の撮像素子１２２Ｂにより得られた２つの半球画像の画像情報（信号）に基づいて、画像処理を行うことで合成される。

第１の結像光学系１２１Ａ及び第２の結像光学系１２１Ｂは、各々、全天球を撮像するための画角である３６０度を結像光学系の数である２で等分した１８０度以上の画角を有する。特に、結像光学系の画角としては、１８５度以上であることが好ましく、１９０度以上であることがより好ましい。これにより、画角の周辺部が互いに重なりあい、互いに重なり合う画角の周辺部の領域の画像情報（信号）に基づいて画像処理を行い、全天球画像の合成を行うことができる。

合成された全天球画像は、例えば外部接続端子１９に接続された外部接続ケーブルを用いた有線通信、無線を利用した無線通信により外部に出力される。

第１の結像光学系１２１Ａは、６群７枚の魚眼レンズとして構成されている。第１の結像光学系１２１Ａは、撮影対象側（以下「物体側」ともいう。）から第１の撮像素子１２２Ａ側に向かって順に配置された、第１のレンズＬＡ１、第２のレンズＬＡ２、直角プリズムＰＡ、第３のレンズＬＡ３、第４のレンズＬＡ４、第５のレンズＬＡ５、第６のレンズＬＡ６及び第７のレンズＬＡ７を含む。物体側から入射する光は、第１の結像光学系１２１Ａを介して第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａで結像する。

第１のレンズＬＡ１及び第２のレンズＬＡ２は、前群レンズＧＡｆを構成する。

第３のレンズＬＡ３、第４のレンズＬＡ４、第５のレンズＬＡ５、第６のレンズＬＡ６及び第７のレンズＬＡ７は、後群レンズＧＡｒを構成する。

直角プリズムＰＡは、前群レンズＧＡｆの光軸上に設けられ、前群レンズＧＡｆからの光束を後群レンズＧＡｒに向かって内部で反射させ、前群レンズＧＡｆの光軸を後群レンズＧＡｒに向かって９０度折り曲げる反射鏡である。なお、直角プリズムＰＡは、反射部材の一例である。

以下、第１のレンズＬＡ１、第２のレンズＬＡ２、直角プリズムＰＡ、第３のレンズＬＡ３、第４のレンズＬＡ４、第５のレンズＬＡ５、第６のレンズＬＡ６及び第７のレンズＬＡ７をまとめて、第１の結像光学系１２１Ａを構成する光学素子ともいう。

第１の撮像素子１２２Ａは、受光領域１２２１Ａが第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置するように配置され、第１の結像光学系１２１Ａにより集光された光を画像信号に変換する。第１の撮像素子１２２Ａとしては、受光領域１２２１Ａが面積エリアを成す２次元の固体撮像素子を用いることができる。

固体撮像素子は、その受光面に極微小な受光領域が相互に分離して２次元的に配列した構造を有し、個々の微小な受光領域で光電変換される情報が個々の画素を構成する。第１の撮像素子１２２Ａとしては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いることができる。

係る全天球撮像装置の撮像光学系においては、物体側から入射する光は、前群レンズＧＡｆに入射し、直角プリズムＰＡの内部で反射され、後群レンズＧＡｒに向かって光軸が９０度折り曲げられる。直角プリズムＰＡの内部で反射された光束は、後群レンズＧＡｒの光軸に沿って後群レンズＧＡｒに入射し、後群レンズＧＡｒを透過すると、第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａに物体像を結像する。

第２の結像光学系１２１Ｂは、第１の結像光学系１２１Ａと同様に６群７枚の魚眼レンズとして構成されている。第２の結像光学系１２１Ｂは、物体側から第２の撮像素子１２２Ｂ側に向かって順に配置された、第１のレンズＬＢ１、第２のレンズＬＢ２、直角プリズムＰＢ、第３のレンズＬＢ３、第４のレンズＬＢ４、第５のレンズＬＢ５、第６のレンズＬＢ６及び第７のレンズＬＢ７を含む。物体側から入射する光は、第２の結像光学系１２１Ｂを介して第２の撮像素子１２２Ｂの受光領域１２２１Ｂで結像する。

第１のレンズＬＢ１及び第２のレンズＬＢ２は、前群レンズＧＢｆを構成する。

第３のレンズＬＢ３、第４のレンズＬＢ４、第５のレンズＬＢ５、第６のレンズＬＢ６及び第７のレンズＬＢ７は、後群レンズＧＢｒを構成する。

直角プリズムＰＢは、前群レンズＧＢｆの光軸上に設けられ、前群レンズＧＢｆからの光束を後群レンズＧＢｒに向かって内部で反射させ、前群レンズＧＢｆの光軸を後群レンズＧＢｒに向かって９０度折り曲げる反射鏡である。なお、直角プリズムＰＢは、反射部材の一例である。

第１の結像光学系１２１Ａの直角プリズムＰＡにおける反射面を構成する背面ＰＡａは、第２の結像光学系１２１Ｂの直角プリズムＰＢにおける反射面を構成する背面ＰＢａに対して、対向するように配置されている。このため、直角プリズムＰＡ、ＰＢが専有する体積が小さくなる。結果として、鏡筒ユニット１２の外形をコンパクトにすることができる。

また、対称形状に配置された第１の結像光学系１２１Ａの第１のレンズＬＡ１と第２の結像光学系１２１Ｂの第１のレンズＬＢ１とは、できるだけ近い間隔で配置することが好ましい。これにより、第１の結像光学系１２１Ａと第２の結像光学系１２１Ｂとによる視差を小さくすることができる。また、それぞれの画角の周辺部の近い距離の撮像されない被写体領域を少なくして、撮像可能な被写体領域を広げることができる。

また、直角プリズムＰＡの背面ＰＡａと直角プリズムＰＢの背面ＰＢａとが接着剤を用いて接着されることで、２つの直角プリズムＰＡ、ＰＢが一体に構成されていることが好ましい。これにより、第１の結像光学系１２１Ａの直角プリズムＰＡと第２の結像光学系１２１Ｂの直角プリズムＰＢとの間の位置ずれを抑制することができる。

（撮像光学系の取付構造）
次に、撮像光学系の取付構造について説明する。

第１の結像光学系１２１Ａを構成する光学素子は、図６に示すように、その光軸が第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａに直交して位置するように、レンズ保持部材１２３によって、位置関係が定められて保持されている。

レンズ保持部材１２３は、レンズ枠１２３１と、上ホルダ１２３２と、下ホルダ１２３３とを含む。レンズ枠１２３１、上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３は、各々、第１の保持部材、第２の保持部材及び第３の保持部材の一例である。

レンズ枠１２３１は、第１の結像光学系１２１Ａを構成する光学素子を保持する。

上ホルダ１２３２は、レンズ枠１２３１の上方において、２つの位置決めボスと２つの位置決め穴とにより位置決めされ、２本のネジ１２４によりレンズ枠１２３１に固定されている。

下ホルダ１２３３は、レンズ枠１２３１の下方において、２つの位置決めボスと２つの位置決め穴とにより位置決めされ、２本のネジ１２４によりレンズ枠１２３１に固定されている。

直角プリズムＰＡは、紫外線硬化型接着剤１２５によりレンズ保持部材１２３に接着されている。直角プリズムＰＡの前方向には、図７に示すように、不要な光をカットする中央に円形の開口部を有する円形の絞り部材１２６が、両面テープ１２７を用いてレンズ保持部材１２３に貼り付けられている。

絞り部材１２６の前方向には、第２のレンズＬＡ２、Ｌ１−Ｌ２間隔環Ｒ１２、第１のレンズＬＡ１がこの順に取り付けられている。さらに、第１のレンズＬＡ１の周縁部には、第１のレンズ押えリングＲ１がレンズ枠１２３１のネジ部１２３１ａにねじ込まれることにより取り付けられている。係る構成より、前群レンズＧＡｆがレンズ保持部材１２３に固定されている。

直角プリズムＰＡの右方向には、絞り機能を有するＬ３リングＲ３、第３のレンズＬＡ３、Ｌ３−Ｌ４間隔環Ｒ３４、第４のレンズＬＡ４、Ｌ４−Ｌ５間隔環Ｒ４５、第５のレンズＬＡ５、第６のレンズＬＡ６、第７のレンズＬＡ７がこの順に取り付けられている。なお、第５のレンズＬＡ５と第６のレンズＬＡ６とは接合されて一体となっている。

第７のレンズＬＡ７の周縁部には、後群レンズ保持部材の一例としての第７のレンズ押えＲ７がレンズ枠１２３１のネジ部１２３１ｂにねじ込まれることにより取り付けられている。係る構成により、後群レンズＧＡｒがレンズ保持部材１２３に固定されている。

第７のレンズ押えＲ７の外周側には、第７のレンズ押えＲ７に対して、密着して保持するパッキン１２８が設けられている。

図８は、パッキンを説明するための図である。

パッキン１２８は、図８に示すように、筒状部１２８１と、凸部１２８２と、板状部１２８３とを有する。

パッキン１２８は、後述する基板１２９に搭載された第１の撮像素子１２２Ａが第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置決めされ、接着により取り付けられたときに撓む。このため、部品バラツキによる第１の結像光学系１２１Ａの結像面の位置のバラツキや、第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａとカバーガラス１３０の位置バラツキを吸収することができる。

パッキン１２８は、柔らかいゴム材料で構成されており、後述するカバーガラス１３０とレンズ保持部材１２３との間の空間の間隔方向に弱い力で伸縮可能な肉厚の薄い略筒状の形状を有している。このため、基板１２９に搭載された第１の撮像素子１２２Ａを、第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置決めして取り付けるときや、接着剤により固定された後にも、そのパッキン１２８の反発力による影響での位置ズレなどが起きることがない。

筒状部１２８１は、筒の軸方向に伸縮可能な肉厚の薄い略筒状で柔らかいゴム材料により形成されている。また、筒状部１２８１の内径部１２８１ａは、第７のレンズ押えＲ７の外径部Ｒ７ａに嵌めこまれることで、弾力により密着して取り付けることができるという観点から、その内径が第７のレンズ押えＲ７の外径よりも僅かに小さいことが好ましい。

筒状部１２８１の自然状態での長さは、カバーガラス１３０とレンズ枠１２３１との間の空間の間隔長さよりも長いことが好ましい。これにより、基板１２９に搭載された第１の撮像素子１２２Ａが、第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置決めされ、接着により取り付けられたときに、筒状部１２８１が撓むと共に板状部１２８３が第１の撮像素子１２２Ａのカバーガラス１３０面を覆う。

凸部１２８２は、筒状部１２８１の上下に設けられており、各々、上ホルダ１２３２の突起部１２３２ａ及び下ホルダ１２３３の突起部１２３３ａに嵌められることにより、パッキン１２８が回転しないように位置決めする部分である。

板状部１２８３は、第１の撮像素子１２２Ａ及び基板１２９がレンズ保持部材１２３に接着して取り付けられたときに、第１の撮像素子１２２Ａを覆うように設けられたカバーガラス１３０の表面を覆うための部分である。

図９は、撮像素子を説明するための図である。

第１の撮像素子１２２Ａは、図９に示すように、プリント回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）等の基板１２９に搭載され、第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａが透明なカバーガラス１３０に覆われた構成となっている。

基板１２９の大きさとしては、上下方向が第１の撮像素子１２２Ａよりも長いことが好ましく、横方向（撮像装置における前後方向）が第１の撮像素子１２２Ａと略同一であることが好ましい。

カバーガラス１３０の大きさとしては、上下方向、横方向ともに第１の撮像素子１２２Ａと略同一とすることができる。

第１の撮像素子１２２Ａの前群レンズＧＡｆの光軸と平行な側面である上側面１２２Ａａ及び下側面１２２Ａｂは、図６に示すように、各々、熱硬化型接着剤１３１を介してレンズ保持部材１２３の上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３に接着されている。また、第１の撮像素子１２２Ａを搭載した基板１２９の上下方向の外周面は、熱硬化型接着剤１３１、固定部材１３２及び紫外線硬化型接着剤１３３を介して、上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３に接着されている。

なお、熱硬化型接着剤１３１は第１の接着剤の一例であり、紫外線硬化型接着剤１３３は第２の接着剤の一例である。

第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄ（前群レンズＧＡｆの光軸と垂直な側面）は、図７に示すように、レンズ保持部材１２３に接着されていない。また、第１の撮像素子１２２Ａを搭載した基板１２９の前後方向の外周面は、レンズ保持部材１２３に接着されていない。

これにより、第１の撮像素子１２２Ａを保持する基板１２９と第１の結像光学系１２１Ａを保持するレンズ保持部材１２３とを接着するためのスペースを第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄに設ける必要がない。このため、第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄの近傍に筐体１１を構成する前カバー１１１及び後カバー１１２を配置することができる。結果として、撮像装置の前後方向の厚みを薄くすることができ、撮像装置の小型化を図ることができる。

また、撮像装置の小型化を図ることができることから、画素数が多く、受光領域の面積が大きい撮像素子を用いることができるようになる。結果として、撮影される画像の解像度を向上させることができる。

また、レンズ保持部材１２３に基板１２９及び第１の撮像素子１２２Ａの両方が接着されている。このため、接着部が第１の撮像素子１２２Ａの上下方向の２ケ所であっても、従来のようにレンズ保持部材１２３に基板１２９のみを接着する場合と同様に、接着の強度を高めることができる。結果として、第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置決めされて取り付けられた第１の撮像素子１２２Ａが、落下等による衝撃が加わった場合に位置ずれすることを抑制することができる。

また、第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄには、遮光シート１３４が貼り付けられている。このため、第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄの方向から入射する光が、カバーガラス１３０を透過し、第１の撮像素子１２２Ａの受光領域１２２１Ａに到達して、撮影された画像が白っぽくなるフレア現象を抑制することができる。

以上、第１の結像光学系１２１Ａ及び第１の撮像素子１２２Ａの取付構造について説明したが、第２の結像光学系１２１Ｂ及び第２の撮像素子の取付構造についても同様の構成とすることができる。

すなわち、第２の撮像素子１２２Ｂの上側面１２２Ｂａ及び下側面１２２Ｂｂは、図６に示すように、各々、熱硬化型接着剤１３１を介してレンズ保持部材１２３の上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３に接着されている。また、第２の撮像素子１２２Ｂを搭載した基板１２９の上下方向の外周面は、熱硬化型接着剤１３１、固定部材１３２及び紫外線硬化型接着剤１３３を介して、上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３に接着されている。

一方、第２の撮像素子１２２Ｂの前側面１２２Ｂｃ及び後側面１２２Ｂｄは、図７に示すように、レンズ保持部材１２３に接着されていない。また、第２の撮像素子１２２Ｂを搭載した基板１２９の前後方向の外周面は、レンズ保持部材１２３に接着されていない。

（撮像素子の取付方法）
次に、撮像素子の取付方法について説明する。図１０は、全天球撮像装置におけるパッキンが取り付けられる前の状態を説明するための図である。図１１は、全天球撮像装置におけるパッキンが取り付けられた後の状態を説明するための図である。

まず、図１０に示す鏡筒ユニット１２の第７のレンズ押えＲ７の外径部Ｒ７ａにパッキン１２８を嵌めこみ、レンズ枠１２３１に固定された上ホルダ１２３２及び下ホルダ１２３３に、各々、紫外線硬化型接着剤１３３を用いて固定部材１３２を接着する（図１１）。なお、固定部材１３２は、紫外線を透過する透明な材質で形成されている。

次に、固定部材１３２の基板１２９との接触面に紫外線硬化型接着剤１３３を塗布する。続いて、基板１２９に搭載された第１の撮像素子１２２Ａを第１の結像光学系１２１Ａの結像面に位置決めした後、紫外線硬化型接着剤１３３に紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤１３３を硬化させる。これにより、基板１２９及び第１の撮像素子１２２Ａを鏡筒ユニット１２に取り付ける（図３）。

次に、図６に示すように、固定部材１３２と紫外線硬化型接着剤１３３による接着部を覆うように熱硬化型接着剤１３１を塗布することにより補強接着を行う。このとき、上ホルダ１２３２と第１の撮像素子１２２Ａの上側面１２２Ａａとの空間及び下ホルダ１２３３と第１の撮像素子１２２Ａの下側面１２２Ａｂとの空間を埋めるように熱硬化型接着剤１３１を充填塗布する。一方、図７に示すように、第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄには熱硬化型接着剤１３１を塗布しない。

次に、熱硬化型接着剤１３１の硬化に適した温度・時間で加熱処理を行うことにより、熱硬化型接着剤１３１を硬化する。

次に、第１の撮像素子１２２Ａの前側面１２２Ａｃ及び後側面１２２Ａｄに遮光シート１３４を貼り付ける。

以上により、鏡筒ユニット１２に第１の撮像素子１２２Ａを取り付けることができる。

なお、第２の撮像素子１２２Ｂについても、第１の撮像素子１２２Ａと同様の方法により鏡筒ユニット１２に取り付けることができる。

（作用・効果）
次に、本発明の撮像装置の作用・効果について説明する。

本発明の一実施形態に係る全天球撮像装置は、レンズ保持部材に、基板と撮像素子が、紫外線硬化型接着剤と熱硬化型接着剤で接着して取り付けられているが、その接着部は全天球撮像装置の上下方向の２ケ所であり、全天球撮像装置の前後方向は接着されていない。これにより、撮像素子を保持する基板と結像光学系を保持するレンズ保持部材とを接着するためのスペースを撮像素子の前側面及び後側面に設ける必要がない。このため、撮像素子の前側面及び後側面の近傍に筐体を構成する前カバー及び後カバーを配置することができる。結果として、撮像装置の前後方向の厚みを薄くすることができ、撮像装置の小型化を図ることができる。

また、撮像装置の小型化を図ることができることから、画素数が多く、受光領域の面積が大きい撮像素子を用いることができるようになる。結果として、撮影される画像の解像度を向上させることができる。

さらに、対称形状に配置した２つの結像光学系の第１のレンズの間隔を小さくすることができるため、２つの結像光学系の視差を小さくすることができる。また、それぞれの画角の周辺部の近い距離の撮像されない被写体領域を少なくして、撮像可能な被写体領域を広げることが可能となる。

また、レンズ保持部材に基板と撮像素子の両方が接着されているため、接着部が撮像装置の上下方向の２ケ所であっても、従来のようにレンズ保持部材に基板のみを接着する場合と同様に、接着の強度を高めることができる。結果として、落下等による衝撃が加わった場合に、結像光学系の結像面に位置決めされて取り付けられた撮像素子の位置がずれることを抑制することができる。

また、撮像素子の受光領域のカバーガラスの前面とレンズ保持部材との間の空間が伸縮可能な略筒状のゴム部材であるパッキンで覆われている。このため、カバーガラスとレンズ保持部材とパッキンとによって覆われた空間に、外部からゴミ等が侵入することを抑制することができる。結果として、撮像素子のカバーガラスの前面や第７のレンズにゴミ等が付着するのを抑制し、撮影される画像にゴミ等の影が映り込んでしまうことを抑制することができる。

また、外部から入射する光が、撮像素子を覆うカバーガラスに入射し、受光領域に到達すると、撮影された画像が白っぽくなるフレア現象が発生するが、パッキンにより入射光を遮断することができるため、フレア現象の発生を抑制することができる。

さらに、基板に搭載された撮像素子が、結像光学系の結像面に位置決めされ、接着により取り付けられたときには、パッキンが撓む。このため、部品バラツキによる結像光学系の結像面の位置のバラツキ、撮像素子の受光領域とカバーガラスとの間の位置バラツキ等を吸収することができる。

また、パッキンは、略筒状のゴム部材で構成されているため、後群レンズを押える第７のレンズ押えの外径部に対して、それ自身の弾力により密着して保持されている。このため、撮像素子の受光領域のカバーガラスと、第７のレンズと、第７のレンズ押えと、パッキンとによって覆われた空間に、外部からゴミ等が侵入することを抑制することができる。結果として、撮影される画像にゴミ等の影が映り込んでしまうことを抑制することができる。

さらに、基板に搭載された撮像素子を、結像光学系の結像面に位置決めする組付け調整作業時に、パッキンが第７のレンズ押えの外径部に密着して保持された状態となるので、パッキンが不用意に落下することがなく、組付け調整の作業性が向上する。

また、レンズ保持部材と撮像素子との間の空間の前側面及び後側面には、遮光シートが設けられている。このため、外部から撮像素子の前側面及び後側面を透過して、カバーガラスに余計な光が入射することを抑制することができる。結果として、フレア現象による画質の低下を抑制することができる。なお、遮光シートの厚みは薄くすることが可能であるため、撮像装置の前後方向の厚みを薄くすることができる。

また、後群の部品点数が多いために、その寸法バラツキの積み上がりによる第７のレンズの取付位置のバラツキを吸収するために、ネジ構造の第７のレンズ押えで後群を押えるが、レンズ枠側のネジ部の側面に突起があると、型を作製することが困難である。

しかしながら、レンズ保持部材は、結像光学系を保持するレンズ枠と、基板及び撮像素子が接着される上ホルダ及び下ホルダとが別体で作製され、これらを組み合わせることにより構成されている。このため、レンズ保持部材の構造を簡単にでき、各々の型を作製することが容易となる。結果として、結像光学系を保持するレンズ枠の部品精度が向上し、結像光学系の光学素子の取り付け精度の向上を図ることができ、光学性能を確保することができる。

また、鏡筒ユニットに撮像素子を取り付けるときに、撮像素子の位置調整を行った後に、紫外線硬化型接着剤を用いて、レンズ保持部材に対して基板を接着している。このため、紫外線を照射することにより短時間で紫外線硬化型接着剤を硬化させることができる。結果として、接着に要する時間を短縮することができ、調整された位置がずれるのを抑制することができるため、組立作業性が向上する。

また、紫外線が届かないようなレンズ保持部材と撮像素子の上側面及び下側面との間の空間には、熱硬化型接着剤を充填塗布して、適切な温度で適切な時間の加熱処理を行うことにより、熱硬化型接着剤を硬化させている。このため、確実に十分な接着強度を確保することが可能となる。

以上、撮像装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１２１Ａ 第１の結像光学系
１２１Ｂ 第２の結像光学系
１２２Ａ 第１の撮像素子
１２２Ａａ 上側面
１２２Ａｂ 下側面
１２２Ａｃ 前側面
１２２Ａｄ 後側面
１２２１Ａ 受光領域
１２２Ｂ 第２の撮像素子
１２２Ｂａ 上側面
１２２Ｂｂ 下側面
１２２Ｂｃ 前側面
１２２Ｂｄ 後側面
１２２１Ｂ 受光領域
１２３ レンズ保持部材
１２３１ レンズ枠
１２３２ 上ホルダ
１２３３ 下ホルダ
１２４ ネジ
１２８ パッキン
１２８１ 筒状部
１２９ 基板
１３０ カバーガラス
１３１ 熱硬化型接着剤
１３３ 紫外線硬化型接着剤
１３４ 遮光シート
ＧＡｆ、ＧＢｆ 前群レンズ
ＧＡｒ、ＧＢｒ 後群レンズ
ＰＡ、ＰＢ 直角プリズム
Ｒ７ 第７のレンズ押え

特許第５５３２８８１号公報

Claims (9)

1. 物体側から順に、前群レンズと反射部材と後群レンズとを含む結像光学系と、
   前記結像光学系による像を撮像する撮像素子と、
   前記結像光学系を保持するレンズ保持部材と
   を有し、
   前記撮像素子は、該撮像素子の側面のうち、前記前群レンズの光軸と平行な側面が第１の接着剤を介して前記レンズ保持部材に接着され、前記前群レンズの光軸と垂直な側面が前記レンズ保持部材に接着されていない、
   撮像装置。
2. 前記撮像素子は、基板に搭載されており、
   前記基板は、前記レンズ保持部材と接着されている前記撮像素子の側面と平行な外周面が前記第１の接着剤及び第２の接着剤を介して前記レンズ保持部材に接着されている、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の接着剤は、熱硬化型接着剤であり、
   前記第２の接着剤は、紫外線硬化型接着剤である、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記レンズ保持部材は、
   前記結像光学系を保持する第１の保持部材と、
   前記撮像素子及び前記基板を接着する第２の保持部材及び第３の保持部材と
   を有し、
   前記第２の保持部材及び前記第３の保持部材は、ネジにより前記第１の保持部材に固定されている、
   請求項２又は３に記載の撮像装置。
5. 前記結像光学系は、第１の結像光学系と第２の結像光学系とを有し、前記第１の結像光学系の反射部材の背面と前記第２の結像光学系の反射部材の背面とが対向して配置され、前記第１の結像光学系の前群レンズと前記第２の結像光学系の前群レンズとが対向して配置され、
   前記撮像素子は、前記第１の結像光学系による像を撮像する第１の撮像素子と前記第２の結像光学系による像を撮像する第２の撮像素子とを有する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記結像光学系は、魚眼レンズとして構成されている、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記撮像素子の受光領域は、カバーガラスにより覆われ、
   前記カバーガラスと前記レンズ保持部材との間に形成される空間が、前記カバーガラスの表面と垂直な方向に伸縮可能な略筒状のゴム部材により覆われている、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記ゴム部材は、前記後群レンズを保持する後群レンズ保持部材に対して、該ゴム部材の弾力により密着して保持されている、
   請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記撮像素子の前記レンズ保持部材に接着されていない側面に、該側面を覆う遮光シートを有する、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。

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