JP2020154147A - 撮像システム及びレンズカバー - Google Patents

Abstract

【課題】携帯性に優れるとともに、レンズ保護機能と撮像装置支持機能を好適に発揮することができる撮像システム及びレンズカバーを提供する。【解決手段】複数のレンズを有する撮像装置と、前記撮像装置に取り付けられるレンズカバーと、を有する撮像システムであって、前記レンズカバーは、前記複数のレンズを覆う第１の形態と、前記複数のレンズを露出させて前記撮像装置を支持する第２の形態との間で変形する、ことを特徴とする撮像システム。【選択図】図８

Description

本発明は、撮像システム及びレンズカバーに関する。

特許文献１、２には、全天球型撮像装置（全天球カメラ）の一例として、１８０度より広い画角を持つ広角レンズと、この広角レンズによる像を撮像する撮像センサとによる同一構造の撮像光学系を２つ組み合わせ、各撮像光学系により撮像された像を合成して４πラジアンの立体角内の像を得るものが開示されている。

また、携帯性の高い小型の全天球カメラが近年発売されており、一般ユーザにも多く受け入れられている。これらの製品はスマートフォン（外部端末）と連携しているものも多く、例えば三脚のような支持器具を用いて固定した全天球カメラを、離れた位置からスマートフォンで操作（遠隔操作）して撮影することが可能である。

特開２０１３−０６６１６３号公報 特許第６１４２４６７号公報 特開２０１３−２１８２７８号公報 特許第５９１０４８５号公報

携帯性の高い小型の全天球カメラは、価格やサイズを抑えることを目的として、外側にレンズが出っ張った広角レンズを使用しているものが多く、衝撃によって破損しやすい。そのため、持ち運びの際にはレンズカバーが必要である。

また、小型の全天球カメラをスマートフォンで操作して遠方からシャッターを切ろうとした場合やタイマーで撮影しようとした場合、支持器具を用いずに立てようとすると、柱状の全天球カメラは底面積が小さく不安定なため、転倒したときの衝撃でレンズを破損してしまう可能性があり、全天球カメラを固定する必要があった。

そのため、目的や形状に応じて、ユーザは、支持器具とレンズカバーを全天球カメラと共に携帯する必要があり、携帯性を損ねてしまうという課題があった。

特許文献３、４には、全天球カメラを落下させた場合に、レンズ面が破損してしまう可能性を低減することを目的とした撮像システムが開示されている。この撮像システムでは、撮像体の重心位置をＡとし、電力供給手段の重心位置をＢとし、撮像システム全体の重心をＰとして、撮像体の重心位置Ａおよび全体の重心Ｐの距離ＡＰと、電力供給手段の重心位置Ｂおよび全体の重心Ｐの距離ＢＰとが、ＡＰ＞ＢＰを満たし、筐体の本体部の位置の筐体面よりも複数の光学系それぞれが有する少なくとも最も被写体側に位置する光学素子のほうを異なる方向に突出させている。

しかし、特許文献３、４の撮像システムは、水平な場所に置いて撮影しようとして倒れたときに、レンズ面が破損してしまう可能性を低減することはできない。レンズ面の破損を防止するために三脚等の支持器具を用いる場合は、携帯性が低下してしまう。

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、携帯性に優れるとともに、レンズ保護機能と撮像装置支持機能を好適に発揮することができる撮像システム及びレンズカバーを提供することを目的とする。

本実施形態の撮像システムは、複数のレンズを有する撮像装置と、前記撮像装置に取り付けられるレンズカバーと、を有する撮像システムであって、前記レンズカバーは、前記複数のレンズを覆う第１の形態と、前記複数のレンズを露出させて前記撮像装置を支持する第２の形態との間で変形する、ことを特徴としている。

本発明によれば、携帯性に優れるとともに、レンズ保護機能と撮像装置支持機能を好適に発揮することができる撮像システム及びレンズカバーを提供することができる。

本実施形態による撮像装置の外観構成を示す図である。 本実施形態による撮像装置の内部構成を示す断面図である。 周面光学系と周面撮像センサと六角ガラスの光学設計を示す拡大図である。 周面光学系と周面撮像センサと六角ガラスの位置関係を示す拡大図である。 端面光学系と端面撮像センサと周面光学系と周面撮像センサと六角ガラスの位置関係を示す拡大図である。 筐体の各領域に配置される構成要素の一例を示す概念図である。 本実施形態による撮像装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 レンズカバーが第１の形態で撮像装置に取り付けられている場合の構成を示す図である。 カバー部に設けられた第１のマグネットを拡大して示す図である。 カバー部を閉じた場合と開いた場合に対応するレンズカバーの単体構造を示す図である。 第２の形態にあるレンズカバーのカバー部を開いた状態を示す図である。 レンズカバーが第２の形態で撮像装置に取り付けられている場合の構成を示す図である。 カバー部を閉じた状態においてカバー部に設けられた第２のマグネットを示す図である。 レンズカバーのベース部に形成された嵌合突起を示す図である。

図１Ａ〜図１Ｃは、本実施形態による撮像装置１の外観構成を示す図である。図１Ａは側面図であり、図１Ｂは斜視図であり、図１Ｃは平面図である。

図１Ａ〜図１Ｃに示すように、撮像装置１は、長手方向に延びる筐体１０を有している。以下では、筐体１０の長手方向が上下方向（鉛直方向）と一致し、筐体１０の長手方向の一端側が上端側に向けられ、筐体１０の長手方向の他端側が下端側に向けられる場合を筐体１０の基本姿勢として説明する。

筐体１０は、上端側（長手方向の一端側）に位置させて、丸みを帯びた形状を有して周方向に突出する周方向突出部１１を有している。筐体１０は、下端側（長手方向の他端側）に位置させて、丸みを帯びた形状を有して下方に突出する下方突出部１２を有している。この下方突出部１２は、後述するレンズカバー２００によって支持される被支持部を構成している。筐体１０は、周方向突出部１１と下方突出部１２の間に位置する上下方向（長手方向）の中間側に位置させて、周方向に定径をなす定径部１３を有している。定径部１３は、撮像装置１による撮影時にユーザが把持するためのグリップ部を構成する。なお、周方向突出部１１と下方突出部１２の間に位置する上下方向（長手方向）の中間側に設けるのは定径部１３に限定されない。例えば、上方から下方に向かって縮径するテーパ形状であってもよい。あるいは、複数段階（例えば２段階や３段階等）で半径が変動する形状であってもよい。さらには、円柱型以外の形状（例えば三角柱や四角柱）であってもよい。すなわち、平面で切断したときの形状は１つに限定されない。

筐体１０の下端面に下方突出部１２を設けることで、後述するレンズカバー２００を使用する場合を除き、筐体１０の基本姿勢を保ったまま、ユーザが載置面（例えばテーブル等）に筐体１０を直に載置するのを防止することができる。仮に、筐体１０の下端面を平らにして載置面に直に載置することを想定する。この場合、筐体１０の下端面と載置面の接触面積が非常に小さいため、筐体１０に不用意に人や物が接触したり、屋外撮影時に強めの風が吹いたりといった些細な原因で、筐体１０が倒れて載置面に衝突することで破損（例えばレンズ割れ）するおそれが生じる。本実施形態では、後述するレンズカバー２００を使用する場合を除き、ユーザが筐体１０の基本姿勢を保ったまま載置面に筐体１０を直に載置するのを防止することで、上記の些細な原因による破損を防止することができる。

図２は、本実施形態による撮像装置１の内部構成を示す断面図である。

図２に示すように、撮像装置１は、上下方向（長手方向）に亘って、第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２と第３の領域Ｓ３を有している。第１の領域Ｓ１は撮像装置１の上端側（長手方向の一端側）に位置しており、第２の領域Ｓ２は撮像装置１の上下方向（長手方向）の中間側に位置しており、第３の領域Ｓ３は撮像装置１の下端側（長手方向の他端側）に位置している。

撮像装置１の第１の領域（長手方向の一部の領域）Ｓ１には、筐体１０の上面（長手方向の端面）に一部が露出する１つの光学系（端面光学系）２０と、筐体１０の上下方向（長手方向）に交差する周面に一部が露出する３つの光学系（周面光学系）３０とが配置されている。また、第１の領域Ｓ１には、１つの光学系（端面光学系）２０による像が結像する１つの撮像センサ（端面撮像センサ）４０と、３つの光学系（周面光学系）３０による像が結像する３つの撮像センサ（周面撮像センサ）５０とが配置されている。撮像センサ４０は撮像センサ保持基板４１に保持されており、撮像センサ５０は撮像センサ保持基板５１に保持されている。このように、第１の領域Ｓ１には、４つの光学系２０、３０と、４つの光学系２０、３０による像が結像する４つの撮像センサ４０、５０とが配置されている。

撮像装置１の第１の領域Ｓ１には、４つの光学系２０、３０の光路上に位置して、４つの光学系２０、３０を通る被写体光束が透過する共通の透過光学素子として、六角ガラス（六角プリズム）６０が配置されている。六角ガラス６０は、例えば、分光、屈曲、偏光等の光学機能を持たず、透過機能のみを持つ光学素子とすることができる。

図３〜図５を参照して、４つの光学系（端面光学系と周面光学系）２０、３０と、４つの撮像センサ（端面撮像センサと周面撮像センサ）４０、５０と、六角ガラス６０との構成や互いの位置関係等について、詳細に説明する。

図３は、光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と六角ガラス６０の光学設計を示す拡大図である。図３では、３セットの光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０のうち１セットのみを描いているが、他のセットも同様の光学設計を有している。また、光学系（端面光学系）２０と撮像センサ（端面撮像センサ）４０は、光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と同様の光学設計又は当該光学設計を拡大方向にスケーリングしたものを有している。

図３に示すように、光学系（周面光学系）３０は、六角ガラス６０を境界として、六角ガラス６０よりも物体側に位置する前側レンズ群３０Ｆと、六角ガラス６０よりも像側に位置する後側レンズ群３０Ｒとを有している。

前側レンズ群３０Ｆは、物体側から像側に向かって順に、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２と第３レンズＬ３を有している。後側レンズ群３０Ｒは、物体側から像側に向かって順に、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５と第６レンズＬ６と第７レンズＬ７と第８レンズＬ８を有している。後側レンズ群３０Ｒ（第８レンズＬ８）と撮像センサ５０の間には、カバーガラスＣＧが配置されている。

ここで、「複数のレンズ」は、１つの光学系（端面光学系）２０と３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側に位置する第１レンズＬ１を意味することができる。「複数のレンズ」としての第１レンズＬ１の各々が、撮像装置１の筐体１０の外面に露出する。光学系（端面光学系）２０の第１レンズＬ１を「端面レンズ」と呼んで、光学系（周面光学系）３０の第１レンズＬ１を「周面レンズ」と呼んでもよい。なお、図１Ｃに示すように、筐体１０の周方向突出部１１の外面とそこに露出する複数のレンズ（第１レンズ、端面レンズ）Ｌ１が同一（共通）の曲面を形成する。また、光学系（周面光学系）３０の第１レンズＬ１は、本実施形態においては、半径を小さくすることを目的とし、長手方向に切削されたものを開示しているが、これに限らず、円形や楕円形状のレンズであっても良い。

六角ガラス６０は、例えば、屈折率ｎがｎ＞１．５１を満足する材料（硝材）で構成された単一部材とすることができる。

六角ガラス６０は、前側レンズ群３０Ｆからの被写体光束が入射する入射面６１と、自身を透過した被写体光束が後側レンズ群３０Ｒに出射する出射面６２とを有している。六角ガラス６０の入射面６１と出射面６２は、各３つの光学系３０と撮像センサ５０に対応させて、各３つ設けられている（入射面６１と出射面６２が交互に設けられている）。また、六角ガラス６０の上面は、光学系（端面光学系）２０からの被写体光束が入射する入射面６３となっており、六角ガラス６０の下面は、自身を透過した被写体光束が撮像センサ（端面撮像センサ）４０に出射する出射面６４となっている。

六角ガラス６０の周面の各３つの入射面６１と出射面６２は、各々が対向している。また、六角ガラス６０の上面の入射面６３と下面の出射面６４は、互いに対向している。３つの光学系（周面光学系）３０を通る被写体光束は、六角ガラス６０の内部（各３つの入射面６１と出射面６２の間）を各々直進する。また１つの光学系（端面光学系）２０を通る被写体光束は、六角ガラス６０の内部（入射面６３と出射面６４の間）を直進する。

六角ガラス６０の入射面６１と出射面６２と入射面６３と出射面６４には、研磨処理が施されていてもよい。また、六角ガラス６０の入射面６１と出射面６２と入射面６３と出射面６４には、ゴースト発生防止用の反射防止コートが設けられていてもよい。

六角ガラス６０の内部では、１つの光学系（端面光学系）２０と３つの光学系（周面光学系）３０を通る被写体光束が交差する。このように、１つの光学系（端面光学系）２０と３つの光学系（周面光学系）３０に共通の透過光学素子としての六角ガラス６０を設けることにより、光学全長を長く確保して優れた撮像性能（高解像化）を得るとともに、撮像装置１のスペース効率を向上させて、撮像装置１の小型化を図ることができる。

六角ガラス６０の３つの入射面６１の直前には、３つの光学系（周面光学系）３０の設計的な光学全長を長く確保するための平行平面板（平行平面ガラス）６５が設けられている。六角ガラス６０の３つの出射面６２の直後には、光学系３０の開口径を決定するための開口絞り６６が設けられている。

一般的な光学設計の制約上では、開口絞り６６を光学全長Ｄ０の１／２付近の位置に設けることが要求される。しかし、本実施形態では、光学全長Ｄ０の１／２付近に共通の透過光学素子としての六角ガラス６０を設けている。そこで、六角ガラス６０の入射面６１に平行平面板６５を設けることで、上述した六角ガラス６０を設けること自体による効果に加えて（補助的に）、光学全長をより長く確保することができる。また平行平面板６５は、開口絞り６６を各光学系の光路にとって障害とならない位置、ここでは出射面６２の直後に配置している。

図３に示すように、光学系（周面光学系）３０の光学全長Ｄ０のうち、前側レンズ群３０Ｆ（第１レンズＬ１）の物体側の面から六角ガラス６０までの距離をＤ１、後側レンズ群３０Ｒ（第８レンズＬ８）の像側の面から六角ガラス６０までの距離をＤ２と定義したとき、Ｄ１＞Ｄ２を満足している。また、撮像センサ５０又はこれを保持する撮像センサ保持基板５１から六角ガラス６０までの距離をＤ２’と定義したとき、Ｄ２≒Ｄ２’を満足している。これにより、筐体１０の周方向突出部１１の内側に微小クリアランスで収まるように、光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と六角ガラス６０を配置して、撮像装置１の小型化（小径化）を図ることができる。

図４は、光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と六角ガラス６０の位置関係を示す拡大図である。

図４に示すように、筐体１０の周方向突出部１１の内部の中心部に六角ガラス６０が位置しており、六角ガラス６０を中心とする周辺部に、各３つの光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０が位置している。また、筐体１０の周方向突出部１１の内部の周方向の外殻に沿った仮想円を規定したとき、当該仮想円上に、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１と、３つの撮像センサ（周面撮像センサ）５０とが、周方向に交互に（放射状に）位置している。３つの光学系（周面光学系）３０は、六角ガラス６０を共用することによって、３つの光学系（周面光学系）３０の光学全長Ｄ０（図３参照）の間で交差している。これにより、筐体１０の周方向突出部１１の内側に微小クリアランスで収まるように、光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と六角ガラス６０を配置して、撮像装置１の小型化（小径化）を図ることができる。

図３、図４に示すように、３つの光学系（周面光学系）３０の各々の水平画角をＡ（°）としたときに、Ａ＞１２０を満足する。

図５は、光学系（端面光学系）２０と撮像センサ（端面撮像センサ）４０と光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ５０と六角ガラス６０の位置関係を示す拡大図である。

図５に示すように、筐体１０の周方向突出部１１の内部の中心部に六角ガラス６０が位置しており、六角ガラス６０を中心とする上下方向に亘って、各１つの光学系（端面光学系）２０と撮像センサ（端面撮像センサ）４０が位置している。また、筐体１０の周方向突出部１１の内部の周方向の外殻に沿った仮想円を規定したとき、当該仮想円の内部に、各１つの光学系（端面光学系）２０と撮像センサ（端面撮像センサ）４０が位置している。１つの光学系（端面光学系）２０と３つの光学系（周面光学系）３０は、六角ガラス６０を共用することによって、各光学系の光学全長Ｄ０の間で交差している。これにより、筐体１０の周方向突出部１１の内側に微小クリアランスで収まるように、光学系（端面光学系）２０と撮像センサ（端面撮像センサ）４０と光学系（周面光学系）３０と撮像センサ（周面撮像センサ）５０と六角ガラス６０を配置して、撮像装置１の小型化（小径化）を図ることができる。

本実施形態では、天頂方向を撮影する光学系（端面光学系）２０を設けて天頂方向の画質を向上させる（解像度を増大させる）とともに、光学系（端面光学系）２０が、光学系（周面光学系）３０と六角ガラス６０を共用している。すなわち、光学系（周面光学系）３０が六角ガラス６０の入射面６１と出射面６２を利用する一方、光学系（端面光学系）２０が六角ガラス６０の入射面６３と出射面６４を利用している。これにより、撮像装置１の小型化（小径化）を実現している。

図５に示すように、１つの光学系（端面光学系）２０の鉛直画角はＢ（°）に設定されている。この鉛直画角Ｂ（°）は、Ｂ＞１２０を満足する。光学系（周面光学系）３０の水平画角Ａ（°）と光学系（端面光学系）２０の鉛直画角Ｂ（°）の大小関係は、Ａ＞Ｂ、Ａ＝Ｂ、Ａ＜Ｂのいずれであってもよい。光学系（周面光学系）３０の水平画角Ａ（°）と光学系（端面光学系）２０の鉛直画角Ｂ（°）が重複する場合、当該重複部分において、光学系（周面光学系）３０による撮像画像を切り捨てて、光学系（端面光学系）２０による撮像画像を使用する画像処理を実行してもよい。一方、光学系（周面光学系）３０による下方向の撮像画像は、切り捨てることなく全て使用する画像処理を実行してもよい。

３つの撮像センサ（周面撮像センサ）５０は、筐体１０の長手方向（上下方向）と平行に延びる長辺と、筐体１０の長手方向と直交する方向（左右方向）と平行に延びる短辺とから構成される矩形形状を有している。光学系（周面光学系）３０の第１レンズＬ１は、切削されて長手方向に長い形状を有することで、長手方向に高い画角を有し、長手方向と垂直な方向（短手方向）に低い画角（例えば＞１２０°）を有する。また第１レンズＬ１の重複してしまう領域の部分の一部を切削することで、径（サイズ）を小さくすることができる。そこで、撮像センサ（周面撮像センサ）５０の形状を光学系（周面光学系）３０の形状に合わせて長手方向に長い形状に設定している。

図２に戻って、撮像装置１の第２の領域Ｓ２には、１つの撮像センサ（端面撮像センサ）４０と３つの撮像センサ（周面撮像センサ）５０から出力される像信号を受け取る基板７０が配置されている。基板７０と撮像センサ４０、５０は、例えばフレキシブル基板等の配線部材７１によって電気的に接続されている。

ここで、基板７０は、例えば、光学系２０、３０及びバッテリ８０等と接続するための配線部材を除いたものであって、基板７０上にハンダ付けされているチップ等を含むものとすることができる。

撮像装置１の第２の領域Ｓ２の外殻には、ＵＳＢ充電部７２が設けられている。ＵＳＢ充電部７２は、基板７０から側方に突出して、第２の領域Ｓ２の外殻に露出している。この露出部分において、ＵＳＢ充電部７２による充電状態を表示してもよい。

撮像装置１の第２の領域Ｓ２の外殻には、撮像装置１に関する操作機能部として、電源スイッチ７３とシャッタスイッチ７４が設けられている。電源スイッチ７３とシャッタスイッチ７４は、基板７０から側方に突出して、第２の領域Ｓ２の外殻に露出している。ユーザが電源スイッチ７３を操作することで撮像装置１の電源がオン／オフされ、ユーザがシャッタスイッチ７４を操作することで撮像装置１の撮像が開始／終了される。電源スイッチ７３とシャッタスイッチ７４は、例えば、筐体１０の定径部（グリップ部）１３を握ったユーザが親指で操作できるように配置されている。

図２に示すように、撮像装置１の第３の領域Ｓ３には、電力供給手段としてのバッテリ８０が設けられている。バッテリ８０は、例えばフレキシブル基板等の配線部材７５によって基板７０と電気的に接続されている。バッテリ８０は、配線部材７５を経由して基板７０に電力を供給するとともに、さらに配線部材７１を介して撮像センサ４０、５０に電力を供給する。なお、バッテリ８０は、基板７０及び配線部材７１、７５等を経由することなく、撮像センサ４０、５０に直接的に電力を供給してもよい。

ここで、電力供給手段としてのバッテリ８０は、例えば、光学系２０、３０及び基板７０等と接続するための配線部材を除いたものとすることができる。

このように、本実施形態では、撮像装置１の第１の領域Ｓ１に光学系２０、３０を配置し、撮像装置１の第２の領域Ｓ２に基板７０を配置し、撮像装置１の第３の領域Ｓ３にバッテリ８０を配置している。より具体的に、複数の光学系のうち最も物体側に位置するレンズＬ１を第１の領域Ｓ１に配置し、基板７０を第２の領域Ｓ２に配置し、バッテリ８０を第３の領域Ｓ３に配置している。また、第１の領域Ｓ１〜第３の領域Ｓ３は、筐体１０の長手方向と垂直な方向に重複していない。また、複数の光学系のうち最も物体側に位置するレンズＬ１と、基板７０と、バッテリ８０は、筐体１０の長手方向と垂直な方向に重複しない位置に配置されている。また、複数の光学系２０、３０と、基板７０と、バッテリ８０とは、複数の領域（第１の領域Ｓ１〜第３の領域Ｓ３）を跨らない。このように、筐体１０の内部の配置スペースである第１の領域Ｓ１〜第３の領域Ｓ３の各々を絞り込んで各々の構成要素を配置することで、撮像装置１の小型化（小径化）を実現している。

また、本実施形態では、筐体１０の上端側にある第１の領域Ｓ１に比較的重量の小さい複数のレンズＬ１を保持する一方、筐体１０の下端側にある第３の領域Ｓ３に比較的重量の大きいバッテリ８０を保持することで、撮像装置１の重心を上下方向の中間部よりも下方側に設定している。このため、ユーザが誤って撮像装置１を落とした場合であっても、複数のレンズＬ１が露出する筐体１０の上端側（第１の領域Ｓ１）でなく、バッテリ８０を保持する筐体１０の下端側（第３の領域Ｓ３）が着地することになり、撮像装置１の破損（レンズ割れ）を防止することができる。

図６Ａ、図６Ｂは、撮像装置１の各領域に配置される構成要素の一例を示す概念図である。図６Ａは、図２に対応しており、撮像装置１の上端側（長手方向の一端側）を第１の領域Ｓ１としてそこに複数のレンズＬ１を保持し、撮像装置１の上下方向（長手方向）の中間側を第２の領域Ｓ２としてそこに基板７０を保持し、撮像装置１の下端側（長手方向の他端側）を第３の領域Ｓ３としてそこにバッテリ８０を保持している。図６Ｂは、図６Ａの変形例であり、撮像装置１の上端側（長手方向の一端側）を第１の領域Ｓ１としてそこに複数のレンズＬ１を保持する点は共通であるが、撮像装置１の下端側（長手方向の他端側）を第２の領域Ｓ２としてそこに基板７０を保持し、撮像装置１の上下方向（長手方向）の中間側を第３の領域Ｓ３としてそこにバッテリ８０を保持する点が異なっている。図６Ｂの場合、第１の領域Ｓ１に保持される複数のレンズＬ１と、第２の領域Ｓ２に保持される操作機能部としての電源スイッチ７３及びシャッタスイッチ７４との距離が大きく確保されるので、撮像画像におけるユーザの手指の映り込みをより効果的に防止することができる。なお、図示は省略しているが、操作機能部としての電源スイッチ７３とシャッタスイッチ７４は、図６Ａの第２の領域Ｓ２及び図６Ｂの第３の領域Ｓ３に設けられていてもよい。

図７は、本実施形態による撮像装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。図７に示すように、撮像装置１は、充電電力取得部９０と、画像送信部１００と、信号処理部１１０と、撮影指示信号受信部１２０とを有している。

充電電力取得部９０と画像送信部１００と信号処理部１１０と撮影指示信号受信部１２０は、例えば、基板７０に形成したチップにより構成することができる。すなわち、基板７０がこれらの機能構成ブロックを有することができる。

充電電力取得部９０は、例えば、筐体１０の下方突出部１２に設けられた電気接点又は電力受信部から構成されている。筐体１０の下方突出部１２を被支持部として充電器（図示略）の支持部にセッティングすると、充電電力取得部９０が充電器の電気接点又は電力送信部（図示略）から充電電力を取得する。この充電電力は、バッテリ８０に供給される。

画像送信部１００は、基板７０に入力した４つの撮像センサ４０、５０による４つの像信号を外部機器（例えばスマートフォン等の外部端末）に送信（有線送信又は無線送信）する。外部機器では、画像送信部１００から受信した４つの像信号を合成することにより、全天球画像（例えば全天球パノラマ画像）又は半天球画像を生成する。このとき、外部機器は、光学系（周面光学系）３０の水平画角Ａ（°）と光学系（端面光学系）２０の鉛直画角Ｂ（°）が重複する場合、当該重複部分において、光学系（周面光学系）３０による撮像画像を切り捨てて、光学系（端面光学系）２０による撮像画像を使用する画像処理を実行してもよい。一方、外部機器は、光学系（周面光学系）３０による下方向の撮像画像を、切り捨てることなく全て使用する画像処理を実行してもよい。

信号処理部１１０は、基板７０に入力した４つの撮像センサ４０、５０による４つの像信号に信号処理を施す。信号処理部１１０は、上述の外部機器による信号処理（画像処理）と同様の信号処理（画像処理）を実行可能である。すなわち、信号処理部１１０は、基板７０に入力した４つの撮像センサ４０、５０による４つの像信号を合成することにより、全天球画像を生成する。このとき、信号処理部１１０は、光学系（周面光学系）３０の水平画角Ａ（°）と光学系（端面光学系）２０の鉛直画角Ｂ（°）が重複する場合、当該重複部分において、光学系（周面光学系）３０による撮像画像を切り捨てて、光学系（端面光学系）２０による撮像画像を使用する画像処理を実行してもよい。一方、信号処理部１１０は、光学系（周面光学系）３０による下方向の撮像画像を、切り捨てることなく全て使用する画像処理を実行してもよい。なお、信号処理部１１０は、上述した外部機器（例えばスマートフォン等の外部端末）による処理の少なくとも一部を実行してもよい。

信号処理部１１０は、基板７０に形成したチップにより実現することができる。例えば、信号処理部１１０は、基板７０に形成したチップに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）機能部、ＲＡＭ（Random Access Memory）機能部、ＲＯＭ（Read Only Memory）機能部及びＧＰＵ（Graphics Processing Unit）機能部等の各種機能部を埋め込んだＳｏＣ（System on a Chip）によって実現することができる。

撮影指示信号受信部１２０は、外部機器（例えばスマートフォン等の外部端末）からの撮影指示信号を受信する。この撮影指示信号に基づいて、撮像装置１による撮像処理を実行することができる。

以上のように構成された撮像装置１には、レンズカバー２００が着脱自在に取り付けられる。撮像装置１は、上下方向（長手方向）に延びると共に、上端部側（長手方向の一端部側）に、４つの光学系（端面光学系と周面光学系）２０、３０の最も物体側のレンズＬ１（複数のレンズ）を有しており、下端部側（長手方向の他端部側）に、レンズカバー２００によって支持される下方突出部（被支持部）１２を有している。

図８〜図１４を参照して、レンズカバー２００の構成及び作用効果について詳細に説明する。

レンズカバー２００は、４つの光学系（端面光学系と周面光学系）２０、３０の最も物体側のレンズＬ１（複数のレンズ）を覆う第１の形態と、４つの光学系（端面光学系と周面光学系）２０、３０の最も物体側のレンズＬ１（複数のレンズ）を露出させて撮像装置１を支持する第２の形態との間で変形する。ここで、「複数のレンズ」は、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（複数のレンズ）を意味していてもよい。

図８Ａ、図８Ｂに示すように、レンズカバー２００は、第１の形態では、撮像装置１の上端部側（長手方向の一端部側）に取り付けられて４つの光学系（端面光学系と周面光学系）２０、３０の最も物体側のレンズＬ１（複数のレンズ）を覆っている。

図１２に示すように、レンズカバー２００は、第２の形態では、撮像装置１の下端部側（長手方向の他端部側）に取り付けられて下方突出部（被支持部）１２を支持している。

レンズカバー２００は、ベース部２１０と、３つ（複数）のカバー部２２０と、３つ（複数）の回転軸２３０とを有している。

ベース部２１０は、撮像装置１の上端部（一端部）又は下端部（他端部）に取り付けられる（嵌め込まれる）キャップ型形状を有している。ベース部２１０は、撮像装置１の上端部（一端部）に取り付けられたとき、光学系（端面光学系）２０の最も物体側のレンズＬ１を覆う。

３つのカバー部２２０は、ベース部２１０が撮像装置１の上端部（一端部）に取り付けられた状態において、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）を覆う。

３つの回転軸２３０は、ベース部２１０と３つのカバー部２２０を回転可能に連結している。

図１０Ａに示すように、３つの回転軸２３０を中心にして３つのカバー部２２０を上下方向（長手方向）の軸線方向に近付くように閉じたとき、３つのカバー部２２０の周方向の縁部どうしが微小クリアランスで近接する。このため、３つのカバー部２２０によって撮像装置１の周方向突出部１１と定径部１３の上方一部の周囲が覆われる。

図１０Ｂに示すように、３つの回転軸２３０を中心にして３つのカバー部２２０を上下方向（長手方向）の軸線方向から離れるように開いたとき、３つのカバー部２２０の周方向の縁部どうしが離間する。そして、３つのカバー部２２０のうち、３つの回転軸２３０の近傍に形成されたストッパ片２２１が、ベース部２１０のキャップ型形状の周縁部に当て付くことにより、３つのカバー部２２０のベース部２１０に対する開度（角度）が規定される。

図８Ａ、図８Ｂに示すように、第１の形態では、ベース部２１０が撮像装置１の上端部（一端部）に取り付けられ、３つのカバー部２２０が３つの回転軸２３０を中心として撮像装置１に近付く方向に回転することで、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）を覆っている。また、撮像装置１の上端部（一端部）に取り付けられたベース部２１０が、光学系（端面光学系）２０の最も物体側のレンズＬ１を覆っている。

図９に示すように、３つのカバー部２２０の下端部側（回転軸２３０から遠い側）には、インサート成形等によって第１のマグネット２２２が設けられている。第１のマグネット２２２は、レンズカバー２００の第１の形態において、撮像装置１に近付く方向の磁力を発生する。すなわち、第１のマグネット２２２は、磁性を帯びた筐体１０の定径部１３の上方一部の周囲に磁性吸着される。これにより、３つのカバー部２２０が３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）を覆った状態で、レンズカバー２００を安定して取り付けることができる。

図１２に示すように、第２の形態では、ベース部２１０が撮像装置１の下端部（他端部）に取り付けられ、３つのカバー部２２０が３つの回転軸２３０を中心として撮像装置１から遠ざかる方向に回転することで、筐体１０の下方突出部（被支持部）１２を支持している。

図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、３つのカバー部２２０の上端部側（回転軸２３０に近い側）には、インサート成形等によって第２のマグネット２２３が設けられている。第２のマグネット２２３は、レンズカバー２００の第２の形態において、ベース部２１０に近付く方向の磁力を発生する。すなわち、第２のマグネット２２３は、磁性を帯びたベース部２１０の周囲に磁性吸着される。これにより、ストッパ片２２１がベース部２１０のキャップ型形状の周縁部に当て付いた最大開度位置（最大角度位置）で、３つのカバー部２２０が三脚として機能することで、撮像装置１を安定して支持することが可能になる。

このように、３つのカバー部２２０は、３つの回転軸２３０から遠い側に設けられた第１のマグネット２２２と、３つの回転軸２３０に近い側に設けられた第２のマグネット２２３とを有している。これにより、レンズカバー２００を、第１の形態又は第２の形態に安定した姿勢で維持することができる。

レンズカバー２００を第１の形態（図８Ａ、図８Ｂ）から第２の形態（図１２）に移行させる際には、図１１に示すように、第１のマグネット２２２による磁気吸着力に抗して、３つの回転軸２３０を中心として３つのカバー部２２０を開く。次いで、ベース部２１０を筐体１０の周方向突出部１１から取り外す（引き抜く）。そして、レンズカバー２００の姿勢を上下反転させて、ベース部２１０を筐体１０の下方突出部（被支持部）１２に取り付ける（嵌め込む）。

図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、レンズカバー２００のベース部２１０の内周面には、周方向に略１２０°間隔で３つの嵌合突起（嵌合部）２１１が突出形成されている。図８、図１１に示すように、筐体１０の下方突出部（被支持部）１２の外周面には、周方向に略１２０°間隔で３つの嵌合溝（嵌合部）１４が形成されている（図８、図１１には１つの嵌合溝１４のみを描いている）。各３つの嵌合突起２１１を嵌合溝１４に嵌合することにより、第２の形態における撮像装置１とレンズカバー２００の相対位置が規定される。

しかも、第２の形態における各３つの嵌合突起２１１と嵌合溝１４（嵌合部）の位置決め状態において、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）と、レンズカバー２００の３つのカバー部２２０の周方向位置が互いに異なっている（ずれている）（周方向に交互に位置している）。これにより、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）から下方向（３つのカバー部２２０が構成する三脚方向）を撮像したときに、当該撮像画像に３つのカバー部２２０が構成する三脚構造部が写り込むことを防止することができる。

なお、第２の形態における各３つの嵌合突起２１１と嵌合溝１４（嵌合部）の位置決め状態において、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）と、レンズカバー２００の３つのカバー部２２０とは、互いの周方向位置が一部重複していてもよい（互いの周方向位置が完全に重複していなければよい）。このような場合であっても、上述した「周方向位置が互いに異なっている（ずれている）」という構成要件を満足する。

このように、本実施形態では、レンズカバー２００が、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）を覆う第１の形態と、３つの光学系（周面光学系）３０の最も物体側のレンズＬ１（３つのレンズ）を露出させて撮像装置１を支持する第２の形態との間で変形する。これにより、携帯性に優れるとともに、レンズ保護機能と撮像装置支持機能を好適に発揮することができる。

以上の実施形態では、筐体１０の長手方向の下端面（他端面）に丸みを帯びた形状の下方突出部１２を設けた場合を例示して説明したが、筐体１０の長手方向の上端面（一端面）に丸みを帯びた形状の上方突出部を設けることも可能である。また、下方突出部と上方突出部の両方を設けることも可能である。

以上の実施形態では、筐体１０の上面に臨む光学系（端面光学系）２０と対応する撮像センサ（端面撮像センサ）４０を１つ設けるとともに、筐体１０の周面に臨む光学系（周面光学系）３０と対応する撮像センサ（周面撮像センサ）５０を各３つ設ける場合を例示して説明した。しかし、撮像装置１に設ける光学系と撮像センサの数には自由度がある。

以上の実施形態では、撮像装置１によって全天球画像を撮影する場合を例示して説明したが、全天球画像以外にも、パノラマ画像を取得する態様も可能である。この場合、複数のレンズＬ１の上下方向の画角は１２０°程度であってもよい。また、上方向の画質が若干低下するが、光学系（端面光学系）２０と対応する撮像センサ（端面撮像センサ）４０を取り除いて（省略して）、全天球画像を作成することも可能である。

以上の実施形態では、共通の透過光学素子として、単一部材からなる六角ガラス６０を用いた場合を例示して説明した。しかし、共通の透過光学素子の形状等については自由度があり、種々の設計変更が可能である。例えば、撮像装置１に設ける光学系と撮像センサの数に応じて、共通の透過光学素子としてのガラスの角柱構造を変更してもよい（この場合、ガラスの角柱構造に応じて入射面と出射面の数も変動し得る）。さらに、共通の透過光学素子を単一部材から構成するのではなく、複数部材から構成した上で、これらを結合したものとしてもよい。

以上の実施形態では、六角ガラス６０の入射面６１に平行平面板６５を設ける場合を例示して説明した。しかし、六角ガラス６０の出射面６２に平行平面板６５を設ける態様も可能である。また、六角ガラス６０の入射面６１と出射面６２に平行平面板６５を設ける態様も可能である。また、平行平面板６５を完全な平面ではなく、限りなく平面に近い小さな曲率（大きな曲率半径）を持たせることも可能である。また、平行平面板６５を省略することも可能である。

以上の実施形態では、撮像装置１の第２の領域Ｓ２に、基板７０、並びに、操作機能部としての電源スイッチ７３及びシャッタスイッチ７４を設ける場合を例示して説明した。しかし、操作機能部としての電源スイッチ７３及びシャッタスイッチ７４を、撮像装置１の第１の領域Ｓ１又は第３の領域Ｓ３に設ける態様も可能である。

以上の実施形態では、レンズカバー２００のカバー部２２０及び回転軸２３０を各３つ設ける場合を例示して説明した。しかし、レンズカバー２００のカバー部２２０及び回転軸２３０の数は、撮像装置１に設けるレンズ枚数に応じて、適宜、変更することができる。

１ 撮像装置
１０ 筐体
１１ 周方向突出部
１２ 下方突出部（被支持部）
１３ 定径部（グリップ部）
１４ 嵌合溝（嵌合部）
２０ 光学系（端面光学系）
３０ 光学系（周面光学系）
３０Ｆ 前側レンズ群
３０Ｒ 後側レンズ群
４０ 撮像センサ（端面撮像センサ）
４１ 撮像センサ保持基板
５０ 撮像センサ（周面撮像センサ）
５１ 撮像センサ保持基板
６０ 六角ガラス（六角プリズム、共通の透過光学素子）
６１ 入射面
６２ 出射面
６３ 入射面
６４ 出射面
６５ 平行平面板（平行平面ガラス）
６６ 開口絞り
７０ 基板
７１ 配線部材
７２ ＵＳＢ充電部
７３ 電源スイッチ
７４ シャッタスイッチ
７５ 配線部材
８０ バッテリ
９０ 充電電力取得部
１００ 画像送信部
１１０ 信号処理部
１２０ 撮影指示信号受信部
２００ レンズカバー
２１０ ベース部
２１１ 嵌合突起（嵌合部）
２２０ カバー部
２２１ ストッパ片
２２２ 第１のマグネット
２２３ 第２のマグネット
２３０ 回転軸
ＣＧ カバーガラス
Ｌ１ 第１レンズ（端面レンズ、周面レンズ）
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｓ１ 第１の領域
Ｓ２ 第２の領域
Ｓ３ 第３の領域

Claims (9)

1. 複数のレンズを有する撮像装置と、
   前記撮像装置に取り付けられるレンズカバーと、
   を有する撮像システムであって、
   前記レンズカバーは、前記複数のレンズを覆う第１の形態と、前記複数のレンズを露出させて前記撮像装置を支持する第２の形態との間で変形する、
   ことを特徴とする撮像システム。
2. 前記撮像装置は、長手方向に延びると共に、長手方向の一端部側に前記複数のレンズを有しており、長手方向の他端部側に被支持部を有しており、
   前記レンズカバーは、前記第１の形態では、前記撮像装置の長手方向の一端部側に取り付けられて前記複数のレンズを覆っており、前記第２の形態では、前記撮像装置の長手方向の他端部側に取り付けられて前記被支持部を支持している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記レンズカバーは、
   前記撮像装置の長手方向の一端部又は他端部に取り付けられるベース部と、
   前記複数のレンズを覆う複数のカバー部と、
   前記ベース部と前記複数のカバー部を回転可能に連結する複数の回転軸と、
   を有しており、
   前記第１の形態では、前記ベース部が前記撮像装置の長手方向の一端部に取り付けられ、前記複数のカバー部が前記複数の回転軸を中心として前記撮像装置に近付く方向に回転することで前記複数のレンズを覆っており、
   前記第２の形態では、前記ベース部が前記撮像装置の長手方向の他端部に取り付けられ、前記複数のカバー部が前記複数の回転軸を中心として前記撮像装置から遠ざかる方向に回転することで前記被支持部を支持している、
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記複数のカバー部は、前記第１の形態において、前記撮像装置に近付く方向の磁力を発生する第１のマグネットを有している、
   ことを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
5. 前記複数のカバー部は、前記第２の形態において、前記ベース部に近付く方向の磁力を発生する第２のマグネットを有している、
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の撮像システム。
6. 前記複数のカバー部は、前記複数の回転軸から遠い側に設けられた第１のマグネットと、前記複数の回転軸に近い側に設けられた第２のマグネットとを有している、
   ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の撮像システム。
7. 前記レンズカバーの前記ベース部と前記撮像装置の前記被支持部は、前記第２の形態における両者の相対位置を規定するための嵌合部を有している、
   ことを特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の撮像システム。
8. 前記第２の形態における前記嵌合部による位置決め状態において、前記複数のレンズと前記複数のカバー部の周方向位置が互いに異なっている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像システム。
9. 複数のレンズを有する撮像装置に取り付けられるレンズカバーであって、
   前記複数のレンズを覆う第１の形態と、前記複数のレンズを露出させて前記撮像装置を支持する第２の形態との間で変形する、
   ことを特徴とするレンズカバー。

Images