JP5742272B2 - 複眼式撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、一つの撮像素子を複数の撮像領域に分割して被写体を撮像する複眼式撮像装置に関する。

近年、身の回りに散在する様々な情報を効率的に収集して活用するために、監視カメラや車載カメラなど、センシングデバイスとしてのカメラモジュール（撮像装置）が提案されている。このような用途のカメラモジュールは外形が小さいこと、特に、小型で薄型であることが要求されているが、従来のビデオカメラのような複雑な構成の機器全体をそのまま小型化することには、構造上の制約があったり、非常にコストがかかったりするなどの問題があった。

そこで、センシングデバイス用カメラモジュール独自の構造を採用することによって、このような用途のカメラモジュールの小型化・低コスト化が検討されている。
例えば、センシングデバイス用カメラモジュール独自の構造として、互いに光軸が異なるように配置された複数のレンズからなるレンズアレイと、撮像領域を有し、前記撮像領域が前記レンズアレイの複数のレンズに対応した複数の分割領域に分割された撮像素子と、前記レンズアレイと前記撮像素子との間に設けられており、前記複数のレンズによってそれぞれ形成される複数の光路間に設けられた少なくとも１つの遮光壁とを備えた複眼式撮像装置が、既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、今までのレンズアレイを用いた複眼式撮像装置はアルミニウムやステンレス等の金属で作製された遮光壁を有しているため、入射角度が大きく撮像領域から結像位置が外れた光線は、直接は撮像領域に入射しないものの、遮光壁で反射し、撮像領域で撮像された映像に反射像（ゴースト像）が写り込むという問題があった。またこの場合、粗面化処理、めっき、黒色化処理などの表面処理により遮光壁の低反射化が図られているが、それによっても反射像が写り込む問題は完全には解消していなかった。

また、この反射によるゴースト像を無くすために、レンズに入射する光線の角度を規制するように被写体側にフードを設けると、カメラモジュール高さが高くなってしまい、小型化に反するものとなる。一方、反射像が撮像領域に写り込まないように撮像領域を設定すると、不要に多い画素を有する撮像素子を用いるか、又は撮像領域を小さくせざるを得ない。この場合はコストが増大したり、性能が低下したりする問題があった。

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、不要入射光が撮像領域に写り込むことを防止しつつ、小型かつ低コストを実現する複眼式撮像装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔１〕 互いに光軸（光軸Ｊ）が異なるように配置された複数のレンズ（レンズセット１ｓ）からなるレンズアレイ（レンズアレイ１）と、撮像領域（撮像領域４ａ）を有し、前記撮像領域が前記レンズアレイの複数のレンズに対応して複数の分割領域に分割された撮像素子（撮像素子４）と、前記レンズアレイと前記撮像素子との間に設けられており、前記撮像素子の撮像領域内部側であって前記複数のレンズによってそれぞれ形成される複数の光路間に設けられる第１の隔壁（隔壁２ａ）と、前記レンズアレイの外周を囲うように設けられる第２の隔壁（隔壁２ｂ）と、からなる遮光壁（遮光壁２）と、を備え、前記第１の隔壁の前記撮像素子側の端部と前記撮像素子との間隔及び前記第２の隔壁の前記撮像素子側の端部と前記撮像素子との間隔のうち少なくとも一方は、少なくとも一つの前記レンズの前記撮像素子側の有効開口領域の最も外側を通る最も大きな角度をもって前記有効開口領域を通過した光線が前記第１の隔壁又は前記第２の隔壁に反射して前記撮像領域に入射しない長さであることを特徴とする複眼式撮像装置。
〔２〕複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、前記少なくとも１つのレンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域（レンズ１ｂ）、および前記第１の隔壁の撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記投影された第１の隔壁の端面領域の幅の中間の点との間隔をａとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、前記第１の隔壁の厚さをｔとし、前記第１の隔壁の撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚとした場合、下記式（１）の関係を満たしていることを特徴とする複眼式撮像装置（図１，図２）。
ｈ＞ｚ＞（２ａ−ｔ＋２ｗ）ｈ／（４ａ−２ｔ＋２ｒ＋２ｗ） ・・・（１）
〔３〕複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、前記少なくとも１つのレンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域（レンズ１ｂ）、および前記第１の隔壁、第２の隔壁それぞれの撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記投影された第１の隔壁の端面領域の幅の中間の点との間隔をaとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記第２の隔壁の遮光壁の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の前記第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、前記第１の隔壁の厚さをｔとし、前記第１の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚ１とし、前記第２の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚ２とした場合、下記式（２）、（３）の関係を満たしていることを特徴とする複眼式撮像装置（図１，図３）。
ｚ２＞ｚ１＞（２ａ＋２ｗ−ｔ）ｈ／（４ａ＋４ｂ＋２ｒ＋２ｗ−２ｔ） ・・・（２）
ｈ＞ｚ２＞（２ａ＋ｂ＋ｗ−ｔ）ｈ／（２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｗ−ｔ） ・・・（３）
〔４〕複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、前記少なくとも１つのレンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域（レンズ１ｂ）、および前記第２の隔壁の撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記第２の隔壁の遮光壁の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の前記第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、前記第２の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚとした場合、下記式（４）、（５）の関係を満たしていることを特徴とする複眼式撮像装置（図１，図４）。
ｂ＞｛（ｈ−ｚ）ｗ＋ｚｒ｝／（ｈ−２ｚ） ・・・（４）
ｈ＞２ｚ ・・・（５）
〔５〕 前記第１の隔壁（隔壁２ａ）は、その壁面が対応する前記レンズの光軸（光軸Ｊ）に対して前記撮像領域（撮像領域４ａ）に向かうにつれて前記光軸に近づくように傾斜していることを特徴とする前記〔１〕乃至〔３〕のいずれかに記載の複眼式撮像装置（図５）。
〔６〕 前記第２の隔壁（隔壁２ｂ）も、その壁面が対応する前記レンズの光軸（光軸Ｊ）に対して前記撮像領域（撮像領域４ａ）に向かうにつれて前記光軸に近づくように傾斜しており、前記第１の隔壁の壁面と、前記第２の隔壁の壁面とは、その傾斜角度が異なることを特徴とする前記〔４〕に記載の複眼式撮像装置（図６）。

本発明の複眼式撮像装置によれば、レンズ、撮像素子、遮光壁それぞれ、並びに相互の寸法関係を所定の関係で規定することにより、有効開口領域の最も外側を通る最も大きな角度をもって前記有効開口領域を追加した光線が遮光壁を構成するいずれかの隔壁の最下端で反射されて、撮像領域の第１の隔壁とは反対方向の端より外側（すなわち撮像領域外）に到達するようになるので、不要入射光が撮像領域に写り込むことを防止することができる。また、これにより遮光壁を撮像領域に当接させることなく、該撮像領域を有効に利用できるので、小型かつ低コストの複眼方式の撮像装置を実現することができる。

本発明に係る複眼式撮像装置の基本構成を示す概略図である。 本発明に係る複眼式撮像装置の第１の実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る複眼式撮像装置の第２の実施形態の構成を示す概略図である。 本発明に係る複眼式撮像装置の第３の実施形態の構成を示す概略図である。 本発明の複眼式撮像装置における隔壁の構成例（１）を示す断面図である。 本発明の複眼式撮像装置における隔壁の構成例（２）を示す断面図である。

以下に、本発明に係る複眼式撮像装置の構成について説明する。
図１は、本発明に係る複眼式撮像装置の基本構成を示す概略図である。このうち、図１（ａ）は、矢印方向に被写体があるものとして、撮像装置により被写体を撮像する構成の断面模式図を示したものであり、図１（ｂ）は、撮像装置を被写体方向から見た図である。

図１において、符号１はレンズアレイを表す。レンズアレイ１は、被写体側の面と像面側の面の二面からなり、支持板１ｐの面内に複数のレンズ（レンズセット１ｓ）が互いに光軸Ｊが異なるようにアレイ状に配列されている。図１では、被写体側、像側の両方の面にレンズ面が設けられた両面レンズアレイが示されている。符号１ａは被写体側の面に設けられたレンズ、符号１ｂは像側の面に設けられたレンズであり、レンズ１ａとレンズ１ｂが組み合わされて１つのレンズセットとなり被写体の像を像面上で結像させる。図１では、２つのレンズセット１ｓが図中左右方向に配列された構成となっている。符号Ｊはレンズセット１ｓそれぞれの光軸である。

符号２は、レンズアレイ１と撮像素子４との間に設けられる遮光用の隔壁からなる遮光壁であり、金属や樹脂等の撮像光線に対して不透明な材料からなる。また、遮光壁２は、光軸Ｊに対して直交する方向（図中左右方向）において撮像素子４の撮像領域内部側であって複数のレンズセット１ｓによってそれぞれ形成される複数の光路間に配置される第１の隔壁である隔壁２ａと、撮像領域外縁側それぞれに設けられた第２の隔壁である隔壁２ｂと、から構成されている。このうち、隔壁２ａは、レンズアレイ１において隣接するレンズセット１ｓ間を仕切り、レンズセット１ｓそれぞれから撮像素子４に向かう光線のクロストーク（混線）を防止する壁となっており、隔壁２ｂはレンズセット群の外周を囲う壁となっている。これにより、遮光壁２は、図１（ｂ）に示すように、レンズアレイ１のレンズセット１ｓごとに矩形の孔（開口部）があけられたハニカム構造（升目構造）を有する。

なお、遮光壁２の隔壁２ａ，２ｂの光軸方向の一方の端部は、レンズアレイ１における支持板１ｐの像側の面（レンズ１ｂ側の面）と接着されて支持された状態であり、他方の端部は、撮像素子４から離間した状態となっている。

符号３は、板状部材に、各レンズセット１ｓに対応して円形の孔を設けた開口アレイであり、レンズの絞りとして作用する。レンズアレイ１における支持板１ｐの被写体側の面の平面部に設けられた突起部１ｃを介して開口アレイ３とレンズアレイ１（支持板１ｐ）は接着されている。

符号４は、撮像領域４ａを有するＣＭＯＳセンサなどの撮像素子であり、基板５の上に実装されている。撮像素子４において、撮像領域４ａがレンズアレイ１の複数のレンズセット１ｓに対応して複数の分割領域に分割されており、レンズアレイ１における各レンズセット１ｓにより被写体の像がそれぞれの分割領域に結像され、撮像される。なお、図１では、撮像素子４が基板５上に凸となるように示しているが、撮像素子４を基板５に埋め込むようにして撮像素子４の撮像領域４ａの面が基板５の主面と同一面（面イチ）となるようにしている。
また、図１の例では、エイリアジング防止のための光学的ローパスフィルタやセンサ保護用のカバーガラスを設けていないが、必要に応じて設けても良い。

符号６は筐体であり、レンズアレイ１における支持板１ｐの被写体側の面（レンズ１ａ側の面）と接着してレンズアレイ１を、遮光壁２、開口アレイ３も含めて保持し、基板５に接着されて固定されている。

また、本発明の複眼式撮像装置は、撮像素子４で撮像された画像（複眼像）が入力され複数の分割領域から得られた画像間の視差情報を検出し撮像装置から被写体までの距離を算出するなど所定の演算を行うための演算器（不図示）を有する。

次に、本発明に係る複眼式撮像装置の要部構成について説明する。
（第１の実施形態）
図２は、本発明に係る複眼式撮像装置の第１の実施形態の構成を示す概略図である。
本発明の複眼式撮像装置は、図２（ａ）に示すように、複数のレンズセット１ｓのうち、少なくとも１つ（例えば、図中左側のレンズセット１ｓ）に関し、前記少なくとも１つのレンズセット１ｓの撮像素子４側の面の有効開口領域（レンズ１ｂ）、および遮光壁２における隔壁２ａの撮像素子４側の端面をそれぞれ撮像素子４の撮像領域４ａに投影した場合において、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心（ここでは光軸Ｊでもある）から前記投影された隔壁２ａの端面領域の幅の中間の点との間隔をａとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心から撮像領域４ａの隔壁２ａとは反対方向（図中左方向）の端までの距離をｗとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域（レンズ１ｂ）の半径をrとし、レンズアレイ１（支持板１ｐ）と撮像素子４とのフランジバック寸法をｈとし、隔壁２ａの厚さをｔとし、隔壁２ａの撮像素子４側端面と撮像素子４表面との間隔ｚとした場合、下記式（１）の関係を満たしていることを特徴とするものである。
ｚ＞（２ａ−ｔ＋２ｗ）ｈ／（４ａ−２ｔ＋２ｒ＋２ｗ） ・・・（１）

式（１）はつぎの考え方により成り立っている。
すなわち、まず図２（ａ）において、撮像領域４ａ上に投影された有効開口領域（レンズ１ｂ）の中心（光軸Ｊ）から、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが隔壁２ａの最下端で反射されて、撮像領域４ａを含む平面に到達した点までの距離をｘとする。

この場合、図２（ｂ）に示すように、光線Ｌの軌跡を斜辺とする直角三角形を考えると、高さｚの直角三角形の底辺はｘ＋ａ−ｔ／２であり、高さｈの直角三角形の底辺はｘ＋２ａ−ｔ＋ｒであることから、高さｚは次式（１ａ）で表される。

ｚ＝（２ａ−ｔ＋２ｘ）ｈ／（４ａ−２ｔ＋２ｒ＋２ｘ）
＝ｈ｛１−（２ａ−ｔ＋２ｒ）／（４ａ−２ｔ＋２ｒ＋２ｘ）}・・・（１ａ）

ここで、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが、隔壁２ａの最下端で反射されて撮像領域４ａに入射しないための条件は、ｘ＞ｗである。
したがって、式（１ａ）において、ｘの代わりにｘ＞ｗの関係にあるｗを代入すると、式（１）の関係となる。

以上のことから、本実施形態の複眼式撮像装置において式（１）の関係を満たすことにより、不要入射光が撮像領域４ａに写り込むことを防止することができる。

（第２の実施形態）
図３は、本発明に係る複眼式撮像装置の第２の実施形態の構成を示す概略図である。
本発明の複眼式撮像装置は、図３（ａ）に示すように、複数のレンズセット１ｓのうち、少なくとも１つ（例えば、図中左側のレンズセット１ｓ）に関し、前記少なくとも１つのレンズセット１ｓの撮像素子４側の面の有効開口領域（レンズ１ｂ）、および隔壁２ａ，２ｂそれぞれの撮像素子４側の端面をそれぞれ撮像素子４の撮像領域４ａに投影した場合において、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心（ここでは光軸Ｊでもある）から前記投影された隔壁２ａの端面領域の幅の中間の点との間隔をaとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心から隔壁２ｂの遮光壁２の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心から撮像領域４ａの隔壁２ａとは反対方向（図中左方向）の端までの距離をｗとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域（レンズ１ｂ）の半径をrとし、レンズアレイ１（支持板１ｐ）と撮像素子４とのフランジバック寸法をｈとし、隔壁２ａの厚さをｔとし、隔壁２ａの撮像素子４側端面と撮像素子４表面との間隔ｚ１とし、隔壁２ｂの撮像素子４側端面と撮像素子４表面との間隔ｚ２とした場合、下記式（２）、（３）の関係を満たしていることを特徴とするものである。
ｚ１＞（２ａ＋２ｗ−ｔ）ｈ／（４ａ＋４ｂ＋２ｒ＋２ｗ−２ｔ） ・・・（２）
ｚ２＞（２ａ＋ｂ＋ｗ−ｔ）ｈ／（２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｗ−ｔ） ・・・（３）

式（２），（３）はつぎの考え方により成り立っている。
すなわち、まず図３（ａ）において、撮像領域４ａ上に投影された有効開口領域（レンズ１ｂ）の中心（光軸Ｊ）から、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが隔壁２ｂの最下端で反射され、ついで隔壁２ａの最下端で反射された後に、撮像領域４ａを含む平面に到達した点までの距離をｘとする。

この場合、図３（ｂ）に示すように、光線Ｌの軌跡を斜辺とする直角三角形を考えると、高さｚ１の直角三角形の底辺はｘ＋ａ−ｔ／２であり、高さｚ２の直角三角形の底辺は２ａ＋ｂ＋ｘ−ｔであり、高さｈの直角三角形の底辺は２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｘ−ｔであることから、高さｚ１，ｚ２はそれぞれ次式（２ａ），（３ａ）で表される。

ｚ１＝（２ａ＋２ｘ−ｔ）ｈ／（４ａ＋４ｂ＋２ｒ＋２ｘ−２ｔ）
＝ｈ｛１−（２ａ＋４ｂ−ｔ＋２ｒ）／（４ａ＋４ｂ＋２ｒ＋２ｘ−２ｔ）｝・・・（２ａ）

ｚ２＝（２ａ＋ｂ＋ｘ−ｔ）ｈ／（２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｘ−ｔ）
＝ｈ｛１−（ｂ＋ｒ）／（２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｘ−ｔ）｝・・・（３ａ）

ここで、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが、隔壁２ｂの最下端で反射されて撮像領域４ａに入射しないための条件は、ｘ＞ｗである。
したがって、式（２ａ），（３ａ）において、ｘの代わりにｘ＞ｗの関係にあるｗを代入すると、式（２），（３）の関係となる。

以上のことから、本実施形態の複眼式撮像装置において式（２），（３）の関係を満たすことにより、不要入射光が撮像領域４ａに写り込むことを防止することができる。

（第３の実施形態）
図４は、本発明に係る複眼式撮像装置の第３の実施形態の構成を示す概略図である。
本発明の複眼式撮像装置は、図４（ａ）に示すように、複数のレンズセット１ｓのうち、少なくとも１つ（例えば、図中左側のレンズセット１ｓ）に関し、前記少なくとも１つのレンズの撮像素子４側の面の有効開口領域（レンズ１ｂ）、および隔壁２ｂの撮像素子４側の端面をそれぞれ撮像素子４の撮像領域４ａに投影した場合において、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心（ここでは光軸Ｊでもある）から隔壁２ｂの遮光壁２の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域の中心から撮像領域４ａの隔壁２ａとは反対方向（図中左方向）の端までの距離をｗとし、撮像領域４ａ上に投影された前記有効開口領域（レンズ１ｂ）の半径をrとし、レンズアレイ１（支持板１ｐ）と撮像素子４とのフランジバック寸法をｈとし、隔壁２ｂの撮像素子４側端面と撮像素子４表面との間隔ｚとした場合、下記式（４）、（５）の関係を満たしていることを特徴とするものである。
ｂ＞｛（ｈ−ｚ）ｗ＋ｚｒ｝／（ｈ−２ｚ） ・・・（４）
ｈ＞２ｚ ・・・（５）

式（４），（５）はつぎの考え方により成り立っている。
すなわち、まず図４（ａ）において、撮像領域４ａ上に投影された有効開口領域（レンズ１ｂ）の中心（光軸Ｊ）から、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが隔壁２ｂの最下端で反射されて、撮像領域４ａを含む平面に到達した点までの距離をｘとする。

この場合、図４（ｂ）に示すように、光線Ｌの軌跡を斜辺とする直角三角形を考えると、高さｚの直角三角形の底辺はｂ−ｘであり、高さｈの直角三角形の底辺は２ｂ−ｘ＋ｒであることから、高さｚは次式（４ａ）で表される。

ｂ＝｛（ｈ−ｚ）ｘ＋ｚｒ｝／（ｈ−２ｚ） ・・・（４ａ）

ここで、有効開口領域（レンズ１ｂ）の最も外側を通る最も大きな角度をもって有効開口領域を通過した光線Ｌが、隔壁２ｂの最下端で反射されて撮像領域４ａに入射しないための条件は、ｘ＞ｗである。また、ｂ＞０であることから、式（５）（ｈ＞２ｚ）が成り立ち、ｈ−２ｚ＞０である。
したがって、式（４ａ）において、ｘの代わりにｘ＞ｗの関係にあるｗを代入すると、式（４）の関係となる。

以上のことから、本実施形態の複眼式撮像装置において式（４），（５）の関係を満たすことにより、不要入射光が撮像領域４ａに写り込むことを防止することができる。

つぎに、遮光壁２の隔壁２ａ，２ｂの好ましい形状を説明する。
図５は、本発明の複眼式撮像装置における遮光壁の構成例（１）を示す断面図である。
隔壁２ａは、図５に示すように、その壁面が対応するレンズセット１ｓ（図中、左側のレンズセット１ｓ）の光軸Ｊに対して撮像領域４ａに向かうにつれて光軸Ｊに近づくように傾斜していることが好ましい。すなわち、隔壁２ａの壁面が光軸Ｊに平行（センサ面である撮像領域４ａに対して垂直）であるよりも、図５に示すように、撮像領域４ａに向かうにつれて光軸Ｊに近づくようにその壁面に傾斜をつける構成にした方が、隔壁２ａの壁面が光軸Ｊに平行な場合よりも隔壁２ａの長さを短くしても、レンズセット１ｓから撮像領域４ａにおける適正な領域（分割領域）に入射するのを遮らないようにするとともに、隔壁２ａの撮像素子４側の端部で反射された光線Ｌが撮像領域４ａに入らないようにすることができる。

図６は、本発明の複眼式撮像装置における遮光壁の構成例（２）を示す断面図である。
隔壁２ａ，２ｂは、図６に示すように、ともにその壁面が対応するレンズセット１ｓ（図中、左側のレンズセット１ｓ）の光軸Ｊに対して撮像領域４ａに向かうにつれて光軸Ｊに近づくように傾斜している。このとき、隔壁２ａの壁面と、隔壁２ｂの壁面とは、その傾斜角度が異なるようにすることが好ましく、隔壁２ａの壁面の方が隔壁２ｂの壁面よりも傾斜していることが好適である。

図５の場合と同様に、隔壁２ａ，２ｂの壁面が光軸Ｊに平行（センサ面である撮像領域４ａに対して垂直）であるよりも、撮像領域４ａに向かうにつれて光軸Ｊに近づくようにその壁面に傾斜をつける構成にした方が、隔壁２ａ，２ｂの撮像素子４側の端部で反射された光線Ｌが撮像領域４ａに入らないようにするために必要な隔壁２ａの長さを短くすることができる。また、隔壁２ａの壁面と隔壁２ｂの壁面の傾斜角度を異なるものとすることで、隔壁２ａ，２ｂの撮像素子４側の端部で反射された光線Ｌが撮像領域４ａに入らないために最適な構成とすることが可能である。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ レンズアレイ
１ａ，１ｂ レンズ
１ｃ 突起部
１ｐ 支持板
１ｓ レンズセット
２ 遮光壁
２ａ，２ｂ 隔壁
３ 開口アレイ
４ 撮像素子
４ａ 撮像領域
５ 基板
６ 筐体
Ｊ 光軸
Ｌ 光線

特開２００９−２０１００８号公報

Claims (6)

1. 互いに光軸が異なるように配置された複数のレンズからなるレンズアレイと、
   撮像領域を有し、前記撮像領域が前記レンズアレイの複数のレンズに対応して複数の分割領域に分割された撮像素子と、
   前記レンズアレイと前記撮像素子との間に設けられており、前記撮像素子の前記撮像領域の内部であって複数の前記レンズによってそれぞれ形成される複数の光路間に設けられる第１の隔壁と、前記レンズアレイの外周を囲うように設けられる第２の隔壁と、からなる遮光壁と、
   を備え、
   前記第１の隔壁の前記撮像素子側の端部と前記撮像素子との間隔及び前記第２の隔壁の前記撮像素子側の端部と前記撮像素子との間隔のうち少なくとも一方は、少なくとも一つの前記レンズの前記撮像素子側の有効開口領域の最も外側を通る最も大きな角度をもって前記有効開口領域を通過した光線が前記第１の隔壁又は前記第２の隔壁に反射して前記撮像領域に入射しない長さであることを特徴とする複眼式撮像装置。
2. 複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、
   少なくとも１つの前記レンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域、および前記第１の隔壁の撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記投影された第１の隔壁の端面領域の幅の中間の点との間隔をａとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、
   前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、
   前記第１の隔壁の厚さをｔとし、
   前記第１の隔壁の撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚとした場合、
   下記式（１）の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の複眼式撮像装置。
   ｈ＞ｚ＞（２ａ−ｔ＋２ｗ）ｈ／（４ａ−２ｔ＋２ｒ＋２ｗ） ・・・（１）
3. 複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、
   少なくとも１つの前記レンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域、および前記第１の隔壁、第２の隔壁それぞれの撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記投影された第１の隔壁の端面領域の幅の中間の点との間隔をaとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記第２の隔壁の遮光壁の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の前記第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、
   前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、
   前記第１の隔壁の厚さをｔとし、
   前記第１の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚ１とし、
   前記第２の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚ２とした場合、
   下記式（２）、（３）の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の複眼式撮像装置。
   ｚ２＞ｚ１＞（２ａ＋２ｗ−ｔ）ｈ／（４ａ＋４ｂ＋２ｒ＋２ｗ−２ｔ） ・・・（２）
   ｈ＞ｚ２＞（２ａ＋ｂ＋ｗ−ｔ）ｈ／（２ａ＋２ｂ＋ｒ＋ｗ−ｔ） ・・・（３）
4. 複数の前記レンズのうち、少なくとも１つに関し、
   少なくとも１つの前記レンズの前記撮像素子側の面の前記有効開口領域、および前記第２の隔壁の撮像素子側の端面をそれぞれ前記撮像素子の前記撮像領域に投影した場合において、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記第２の隔壁の遮光壁の内側となる端面が投影された辺までの間隔をｂとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の中心から前記撮像領域の前記第１の隔壁とは反対方向の端までの距離をｗとし、
   前記撮像領域上に投影された前記有効開口領域の半径をrとし、
   前記レンズアレイと前記撮像素子とのフランジバック寸法をｈとし、
   前記第２の隔壁の前記撮像素子側端面と前記撮像素子表面との間隔ｚとした場合、
   下記式（４）、（５）の関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の複眼式撮像装置。
   ｂ＞｛（ｈ−ｚ）ｗ＋ｚｒ｝／（ｈ−２ｚ） ・・・（４）
   ｈ＞２ｚ ・・・（５）
5. 前記第１の隔壁は、その壁面が対応する前記レンズの光軸に対して前記撮像領域に向かうにつれて前記光軸に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の複眼式撮像装置。
6. 前記第２の隔壁も、その壁面が対応する前記レンズの前記光軸に対して前記撮像領域に向かうにつれて前記光軸に近づくように傾斜しており、
   前記第１の隔壁の壁面と、前記第２の隔壁の壁面とは、その傾斜角度が異なることを特徴とする請求項５に記載の複眼式撮像装置。