JPH1032741A

JPH1032741A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH1032741A
Application number: JP9071106A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Utagawa; 健歌川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、光像を光電変換する撮像装置に関
し、大きな撮影画面の光電変換を可能とする撮像装置を
提供することを目的とする。【解決手段】撮影光学系Ｚの像空間側に配置され、所
定範囲を通過する光を反射もしくは屈折により偏向し、
像空間を所定範囲と所定範囲以外とに分割する光学素子
１と、光学素子１により複数に分割された像空間ごとに
個別配置され、像空間ごとに分割形成される光像を光電
変換する複数の撮像素子２ａ，２ｂと、複数の撮像素子
２ａ，２ｂにより光電変換された画像情報を、分割前の
像空間の位置関係に従い並べて合成する画像合成手段３
とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光像を撮像（光電
変換）する撮像装置に関し、特に、光像を複数に区切っ
て個別に撮像する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子カメラやビデオカメラなどで
は、光像を光電変換する撮像装置が搭載されている。こ
の種の撮像装置は、撮影光学系の結像面に、ＣＣＤ撮像
素子その他の撮像素子の受光面を配置して構成される。

【０００３】ところで、このような撮像装置では、撮影
画面と同じ受光面積を有する撮像素子を配置しなければ
ならない。そのため、例えば、銀塩カメラ用の撮影光学
系を使用する撮像装置では、銀塩カメラと同じ撮影画角
を得るために、フィルム判とほぼ同じ受光面積を有する
撮像素子を配置する必要がある。

【０００４】このような撮像素子は１．７インチ程度の
大きなチップサイズとなるため、撮像素子を製造する際
の歩留まりが低く、必要数量の確保が困難となる。そこ
で、本出願人は、撮影光学系と撮像素子との間に、光像
を縮小する光学系（以下「縮小光学系」という）を配置
した撮像装置を開発している。このような構成では、撮
影画面の大きさが縮小される分だけ、小さな撮像素子を
使用することができる。

【０００５】また、本出願人は、特開昭５８−１００５
７７号公報において、ハーフミラーを介して光像を分解
する撮像装置を開示している。図２１は、この種の撮像
装置を示す概略図である。図において、撮影光学系９１
の光軸上には、ハーフミラー９２が斜めに配置される。
このハーフミラー９２は、被写体光を撮影画面の全域に
わたって２方向（透過光と反射光）に分解する。

【０００６】分解された透過光および反射光は、それぞ
れの投光方向において個別に結像し、鏡映関係にある２
つの光像を形成する。反射光の結像面の左半分には、撮
像素子９５ａの受光面が配置され、左半分の光像を光電
変換する。

【０００７】一方、透過光の結像面の左半分には、撮像
素子９５ｂの受光面が配置され、左半分の光像を光電変
換する。反射光側で得られた画像情報は、鏡像から元に
戻すために左右を反転した後、透過光側で得られた画像
情報の右半分に挿入され、画面全域にわたる画像情報と
して出力される。

【０００８】このような構成により、複数の撮像素子９
５ａ，９５ｂを用いて、大きな撮影画面を簡易に撮像す
ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、撮影光学系
の結像面に撮像素子を直接配置する撮像装置では、撮影
画面と同じ受光面積を有する撮像素子を配置する必要が
ある。

【００１０】そのため、撮影画面が大きくなるに従っ
て、大きなチップサイズの撮像素子を配置しなければな
らず、撮像素子の部品コストが格段に高くなるという問
題点があった。一方、縮小光学系を備えた撮像装置で
は、縮小された撮影画面を小さな撮像素子で撮像するた
め、画像情報の解像度を現状以上に高めることが困難で
あるという問題点があった。

【００１１】また、縮小光学系は、撮影光学系と独立し
て色収差その他の諸収差を補正するため、複数枚の光学
レンズを使用して複雑かつ高精度に構成される。そのた
め、撮像装置の構成が大型化し、かつ撮像装置の組み立
て性も低下するという問題点があった。さらに、特開昭
５８−１００５７７号公報に記載の装置では、被写体光
を画面全域にわたって２方向に分解するため、撮像素子
９５ａ，９５ｂに到達する光量が半減するという問題点
があった。

【００１２】そのため、光電変換時のＳ／Ｎが低くな
り、高画質の撮像用途に適さないという問題点があっ
た。そこで、請求項１に記載の発明では、上述の問題点
を解決するために、撮影画面の大型化を容易に実現しつ
つ、光電変換時のＳ／Ｎを高めることができる撮像装置
を提供することを目的とする。

【００１３】請求項２に記載の発明では、請求項１の目
的と併せて、合成後の画像情報に欠損部分が生じない撮
像装置を提供することを目的とする。請求項３に記載の
発明では、請求項２の目的と併せて、分割された像空間
にまたがるボケ形状を確実に撮像することができる撮像
装置を提供することを目的とする。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項３の目
的と併せて、分割撮像された画像情報の境界近辺に生じ
る輝度変化を正確かつ簡便に修正し、合成後の画像情報
の画質を格段に高めることができる撮像装置を提供する
ことを目的とする。請求項５に記載の発明では、請求項
４の目的と併せて、合成後の画像情報の画質をより高め
ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

【００１５】請求項６に記載の発明では、請求項１の目
的と併せて、撮像素子の取り付け位置の調整などを簡便
に行うことができる撮像装置を提供することを目的とす
る。請求項７に記載の発明では、請求項１の目的と併せ
て、像空間を分割する際に色収差が一切生じない撮像装
置を提供することを目的とする。請求項８に記載の発明
では、請求項７の目的と併せて、像空間分割用の光学素
子を簡便に構成した撮像装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】請求項９または請求項１０に記載の発明で
は、請求項７の目的と併せて、分割後の光路を対称に配
することができる撮像装置を提供することを目的とす
る。請求項１１に記載の発明では、請求項７の目的と併
せて、複数の撮像素子を効率的に配置し、撮影画面をさ
らに大型化した撮像装置を提供することを目的とする。

【００１７】請求項１２または請求項１３に記載の発明
では、像空間分割用の光学素子として偏角プリズムを使
用した撮像装置を提供することを目的とする。請求項１
４に記載の発明では、像空間分割用の光学素子として偏
心レンズを使用した撮像装置を提供することを目的とす
る。請求項１５に記載の発明では、像空間の分割境界に
生じる回折現象を軽減した撮像装置を提供することを目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明を説明する図である。請求項１に記載の発明は、
撮影光学系Ｚの像空間側に配置され、所定範囲を通過す
る光を反射もしくは屈折により偏向し、像空間を所定範
囲と所定範囲以外とに分割する光学素子１と、光学素子
１により複数に分割された像空間ごとに個別配置され、
像空間ごとに分割形成される光像を光電変換する複数の
撮像素子２ａ，２ｂと、複数の撮像素子２ａ，２ｂによ
り光電変換された画像情報を、分割前の像空間の位置関
係に従い並べて合成する画像合成手段３とを備えたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の撮像装置において、撮影光学系Ｚ側から光学素子１を
介して見た複数の撮像素子は、仮想的な撮影画面上に隙
間なく配列されてなることを特徴とする。図２は、請求
項３に記載の発明を説明する図である。請求項３に記載
の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、撮影光
学系Ｚ側から光学素子１を介して見た複数の撮像素子
は、光学素子１を介して瞳分割される「撮影光学系Ｚの
射出光束群」の到達区域β，β′において、重複配置さ
れてなることを特徴とする。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の撮像装置において、画像合成手段３は、瞳分割される
射出光束群の到達区域については、重複配置される撮像
素子の画像情報を対応画素毎に加算して画像情報を求め
ることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の撮像装置において、画像合成手段３は、対応
画素の位置ズレを画素の補間処理により補正する画素補
間手段と、画素補間手段により補正された対応画素を加
算して、到達区域の画像情報を合成する画素加算手段と
を備えたことを特徴とする。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の撮像装置において、光学素子１は、撮影光学系Ｚの光
軸を略中心にして、撮影光学系Ｚの像空間を対称に分割
することを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求
項１に記載の撮像装置において、光学素子１は、撮影光
学系Ｚの像空間に配置され、所定範囲の通過光を反射し
て、像空間を部分的に鏡映する反射部材であることを特
徴とする。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の撮像装置において、反射部材は、撮影光学系Ｚの光軸
上の垂線に平行して鏡映面の一辺が配され、かつその鏡
映面が撮影光学系Ｚの光軸に対して斜設されてなること
を特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項７に記
載の撮像装置において、反射部材は、２つの鏡映面が切
妻屋根状（略Ｌ字状）に配され、かつその２つの鏡映面
からなる稜線が、撮影光学系Ｚ側に向けて配置されてな
ることを特徴とする。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の撮像装置において、反射部材は、複数の鏡映面が錐
体の側面に配され、かつその錐体の頂部が、撮影光学系
Ｚ側に向けて配置されてなることを特徴とする。請求項
１１に記載の発明は、請求項７に記載の撮像装置におい
て、反射部材は、中央部に光透過部を有し、その中央部
からテーパー状に広がる側面に複数の鏡映面を有し、か
つ中央部が撮影光学系Ｚ側に向けて配置されてなること
を特徴とする。

【００２４】請求項１２に記載の発明は、請求項１に記
載の撮像装置において、光学素子１は、撮影光学系Ｚの
像空間に配置され、所定範囲の通過光を屈折して、像空
間を複数に分割するプリズムであることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の撮像装
置において、プリズムは、切妻屋根状に形成された光学
ガラスであり、その光学ガラスの凹面側が撮影光学系Ｚ
に向けて配置されてなることを特徴とする。

【００２５】請求項１４に記載の発明は、請求項１に記
載の撮像装置において、光学素子１は、撮影光学系Ｚの
光軸外にレンズ主点を有し、所定範囲の通過光をアオリ
結像して、像空間を複数に分割する偏心レンズであるこ
とを特徴とする。請求項１５に記載の発明は、請求項
１，８，１１のいずれか１項に記載の撮像装置におい
て、光学素子１には、像空間を分割する境界部分にハー
フミラーが設けられ、その境界部分を通過する光の回折
現象を軽減してなることを特徴とする。

【００２６】（作用）請求項１にかかわる撮像装置で
は、撮影光学系Ｚの像空間側に、光学素子１が配置され
る。この光学素子１は、予め設定された所定範囲（一部
範囲）を通過する光を反射もしくは屈折によって偏向す
ることにより、像空間を複数に（すなわち、所定範囲と
所定範囲以外とに）分割する。

【００２７】例えば、図１では、光学素子１の鏡映面
が、所定範囲（図中の破線範囲）の通過光を選択的に反
射して、「撮影光学系Ｚによる像空間」の左半分を鏡映
する。一方、所定範囲以外を通過した「残りの光」は、
光学素子１の鏡映面に反射されずに、像空間の右半分を
そのまま形成する。このように分割された像空間では、
撮影光学系Ｚによる光像がそれぞれ部分的に結像する。
複数の撮像素子２ａ，２ｂは、これらの光像を個別に撮
像し、画像情報に変換する。

【００２８】画像合成手段３は、分割前の像空間の位置
関係に基づいて、個々に撮像された画像情報を再配列し
て合成し、撮影画面の全域にわたる画像情報を得る。請
求項２にかかわる撮像装置では、撮影光学系Ｚ側から光
学素子１を見ると、光学素子１による「撮像素子の逆投
影像」が、残りの撮像素子と共に、仮想的な撮影画面上
に隙間なく配列されて見える。

【００２９】したがって、「撮影光学系Ｚから仮想的な
撮影画面に向かう被写体光」は、光学素子１を介して、
いずれかの撮像素子に必ず到達する。その結果、合成後
の画像情報に欠損部分は生じない。請求項３にかかわる
撮像装置では、図２（ａ）〜（ｅ）に示されるように、
射出光束の到達位置に応じて、射出瞳に分割が生じる。

【００３０】すなわち、図２（ａ）では、射出光束が、
光学素子１を素通りして、撮像素子２ｂのγ区域に到達
する。この射出光束については、射出瞳は分割されな
い。図２（ｂ）〜（ｄ）では、射出光束が、光学素子１
に一部反射されて、撮像素子２ａのβ区域と、撮像素子
２ｂのβ′区域に振り分けられる。これらの射出光束に
ついては、射出瞳に分割が生じる。

【００３１】図２（ｅ）では、射出光束が、光学素子１
に全て反射されて、撮像素子２ａのα区域に到達する。
この射出光束については、射出瞳は分割されない。一般
に、射出瞳の形状は、撮影画面上においてボケ形状とし
て表れる。そのため、図２（ｆ）に示すように、β区域
とβ′区域とには、ボケ形状が分割されて表れる。

【００３２】したがって、撮像素子２ａをβ区域まで配
置し、撮像素子２ｂをβ′区域まで配置することによ
り、分割されたボケ形状を確実に撮像することができ
る。請求項４にかかわる撮像装置では、図３（ａ）〜
（ｃ）に示されるように、射出光束の到達位置に従っ
て、射出瞳の分割比が変化する。

【００３３】一般に、光像の明るさは、射出瞳の面積に
比例する。そのため、瞳分割される区域では、射出瞳の
面積変化に応じて、画像情報の輝度パターンが変化す
る。例えば、図４（ａ）に示すような被写体の輝度パタ
ーンは、光学素子１を介して、図４（ｂ），（ｃ）に示
すような輝度パターンに分割される。図中のα区域およ
びγ区域では、（口径蝕の影響を除いて）射出瞳の面積
は変わらないので、被写体の輝度パターンがそのまま表
れる。

【００３４】一方、β区域およびβ′区域では、射出瞳
の面積変化（図中の破線）に応じて輝度パターンが変化
する。ここで、分割された射出瞳Ｅ１，Ｅ２について面
積の総和を求めると、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるよ
うに、撮影光学系の射出瞳の面積と常に一致する。した
がって、β区域およびβ′区域において、対応画素ごと
に画像情報を加算することにより、被写体本来の輝度パ
ターンを正確に再現することができる。

【００３５】なお、β区域（またはβ′区域）の画像情
報を、射出瞳の分割比に応じて、利得補正することによ
り、輝度パターンの変化を打ち消すこともできる。しか
しながら、このような利得補正では、一方の画像情報の
みを使用するためにボケ形状を正確に再現できない。さ
らに、低輝度の画像情報を増幅するため、画像情報のＳ
／Ｎが低下してしまう。

【００３６】一方、本発明の構成では、複数の画像情報
を加算することにより、非相関なノイズ成分（ＣＣＤ撮
像素子の暗電流ノイズなど）が的確に低減される。ま
た、複数の撮像素子に分断されたボケ形状を正確に再現
することもできる。請求項５にかかわる撮像装置では、
対応画素の位置ズレを「画素の補間処理」を用いて補正
した後に、画像情報を合成する。したがって、撮像素子
ごとの画像情報を張り合わせた区域に、画像の位置ズレ
が無くなり、画質を一層高めることができる。

【００３７】請求項６にかかわる撮像装置では、光学素
子１が、撮影光学系Ｚの光軸を略中心にして、撮影光学
系Ｚの像空間を対称に分割する。これらの対称な像空間
に合わせて、複数の撮像素子を対称に配置すればよいの
で、複数の撮像素子を取り付ける際の位置調整などが簡
便になる。また、複数の撮像素子として、同じチップサ
イズの撮像素子を使用することができる。

【００３８】請求項７〜１１にかかわる撮像装置では、
反射部材を用いて像空間を分割する。請求項１２，１３
にかかわる撮像装置では、偏角プリズムを用いて像空間
を分割する。請求項１４にかかわる撮像装置では、偏心
レンズを用いて像空間を分割する。請求項１５にかかわ
る撮像装置には、像空間を分割する境界部分にハーフミ
ラーが設けられる。

【００３９】通常、像空間の境界部分では、回折現象に
より光波が回り込む。そのため、光像に干渉パターンが
重畳して、光像の結像品質を落としてしまう。しかしな
がら、請求項１５の撮像装置では、境界部分にハーフミ
ラーを設けるので、光波が急激に遮断されず、回折現象
が軽減する。したがって、干渉パターンの発生を効果的
に抑制し、光像の結像品質を高めることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
おける実施の形態を説明する。図５は、第１の実施形態
（請求項１〜８に対応する）を示す図である。図６は、
第１の実施形態における反射部材１４の構成を示す説明
図である。これらの図において、撮像装置１１に撮影光
学系１２が取り付けられ、撮影光学系１２の光軸上に、
絞り１３および反射部材１４が順に配置される。

【００４１】この反射部材１４は、光学ガラスや透明樹
脂などからなる直方体状の透明ブロック１４ｓと、この
透明ブロック１４ｓ内部の左半分を斜め向きに横切る鏡
映面１４ａとから構成される。

【００４２】なお、このような反射部材１４は、例え
ば、次のように製造される。まず、透明部材１４ｓを
「斜めに分断された形状」に分けて成形し、各面の研磨
加工を行う。その後、一方の断面の半分に鏡映面１４ａ
を形成して、両方の断面を貼り合わせる。このように形
成された反射部材１４の反射方向に撮像素子１５ａが配
置され、透過方向に撮像素子１５ｂが配置される。これ
らの撮像素子１５ａ，１５ｂにはレリーズ制御部１１ａ
が接続される。

【００４３】これらの撮像素子１５ａ，１５ｂは次の位
置関係を満足するように配置される。（１）撮像素子１５ｂの受光面は、撮影光軸上に予め設
定された仮想的な撮影画面上に配置され、受光面の右端
は、撮影画面の右枠に一致する。一方、受光面の左端
は、「開放絞りにおける撮影光学系１２の射出瞳が鏡映
面１４ａに全て隠れる位置」に達する。

【００４４】（２）鏡映面１４ａによる「撮像素子１５
ａの受光面」の鏡像は、上述の撮影画面上に位置し、そ
の鏡像の左端は、撮影画面の左枠に一致する。一方、そ
の鏡像の右端は、「上述の射出瞳が鏡映面１４ａに隠れ
ない位置」に達する。このように配置された撮像素子１
５ａの出力は、第１記憶部１６ａを介して画像合成部１
７に接続され、一方の撮像素子１５ｂの出力は、第２記
憶部１６ｂを介して画像合成部１７に接続される。

【００４５】画像合成部１７の出力は、合成画像記憶部
１７ａを介して出力制御部１８に接続され、出力制御部
１８の出力は、表示部１９および画像出力端子２０に接
続される。なお、請求項１〜８に記載の発明と本実施形
態との対応関係については、所定範囲は鏡映面１４ａに
対応し、光学素子１は反射部材１４に対応し、複数の撮
像素子は撮像素子１５ａ，１５ｂに対応し、画像合成手
段３は画像合成部１７に対応する。

【００４６】図７は、第１の実施形態の動作を示す流れ
図である。以下、これらの図に基づいて、第１の実施形
態の動作を説明する。まず、レリーズ制御部１１ａが全
押し操作されると（図７Ｓ１）、撮像素子１５ａ，１５
ｂにおいて、光電荷の蓄積が開始される（図７Ｓ２）。
この状態で、所定の露光時間が経過すると（図７Ｓ
３）、撮像素子１５ａ，１５ｂから光電荷が順次に転送
され、第１記憶部１６ａおよび第２記憶部１６ｂにそれ
ぞれ記憶される（図７Ｓ４）。

【００４７】ここで、画像合成部１７は、図８に示すよ
うな撮像画素の位置ズレδ１，δ２と画素幅Ｐとを用い
て、 μ１＝（Ｐ−δ１）・（Ｐ−δ２）／（Ｐ・Ｐ）・・・（１） μ２＝δ１・（Ｐ−δ２）／（Ｐ・Ｐ）・・・（２） μ３＝（Ｐ−δ１）・δ２／（Ｐ・Ｐ）・・・（３） μ４＝δ１・δ２／（Ｐ・Ｐ）・・・（４）を予め算出し、画素補間用の重み係数μ１〜４として記
憶している。

【００４８】画像合成部１７は、これらの重み係数μ１
〜４と、第２記憶部１６ｂに記憶された画素値Ｃ（i,
j）とを用いて、Ｂ（i,j）＝μ１・Ｃ（i,j）＋μ２・Ｃ（i-1,j）＋μ３・Ｃ（i,j-1）＋μ４・Ｃ（i-1,j-1）・・・（５）を画素ごとに算出し、位置ズレを補正した画素値Ｂ（i,
j）を求める（図７Ｓ５）。

【００４９】次に、画像合成部１７は、第１記憶部１６
ａに記憶された画素値Ａ（i,j）について、左右の反転
を行う（図７Ｓ６）。このように前処理された画像情報
に対し、画像合成部１７は、以下のような画像合成を施
す。すなわち、重複しない区域（図９中のα区域，γ区
域）の画素をＣ（i,j）＝Ａ（i,j）（ただし、１≦ｉ≦６，１≦ｊ≦４）・・・（６）Ｃ（i,j+4）＝Ｂ（i,j）（ただし、１≦ｉ≦６，３≦ｊ≦６）・・・（７）に従って再配列し、合成画像記憶部１７ａに記憶する
（図７Ｓ７）。

【００５０】次に、重複した区域（図９中のβ区域，
β′区域）の画素をＣ（i,j）＝Ａ（i,j）＋Ｂ（i,j-4）（ただし、１≦ｉ≦６，５≦ｊ≦６）・・・（８）に従って加算し、合成画像記憶部１７ａに記憶する（図
７Ｓ８）。出力制御部１８は、合成画像記憶部１７ａか
ら合成後の画像情報を読み出し、外部に逐次出力する
（図７Ｓ９）。

【００５１】以上説明した動作により、第１の実施形態
では、撮影画面を左右に区切って撮像を行うので、撮像
素子１５ａ，１５ｂのチップサイズを小さくすることが
できる。したがって、大型の撮像素子を単体で使用する
必要がなく、撮像素子にかかる部品コストを格段に下げ
ることができる。また、複数の撮像素子１５ａ，１５ｂ
を組み合わせて、１つの撮影画面を撮像するので、撮影
画面の解像度を容易に高めることができる。したがっ
て、高精細な画像情報を出力する撮像装置１１を容易に
実現することができる。

【００５２】さらに、特開昭５８−１００５７７号公報
の従来例と比較して、撮像素子１５ａ，１５ｂの受光量
が半減することがないので、光電変換時のＳ／Ｎが高く
なり、高画質の画像情報を出力することができる。ま
た、撮影光学系１２側から見て、複数の撮像素子１５
ａ，１５ｂが仮想的な撮影画面上に隙間なく配置されて
見えるので、撮影画面の全体を欠損なく、撮像すること
ができる。

【００５３】さらに、瞳分割される射出光束群の到達区
域（図５中のβ区域，β′区域）に、撮像素子１５ａ，
１５ｂを重複して配置するので、反射部材１４を介して
振り分けられる射出光束を全て撮像できる。したがっ
て、分割後の像空間にまたがって形成されるボケ形状ま
でも逃さず撮像することができる。

【００５４】また、瞳分割される射出光束群の到達区域
（図５中のβ区域，β′区域）について、画像情報を対
応画素ごとに加算することにより、分割撮像された画像
情報の境界近辺に生じる輝度変化を正確かつ簡便に修正
することができる。さらに、対応画素の位置ズレを補正
した後に、画像情報の加算を行っているので、合成画像
に位置ズレが生じず、合成後の画像情報の画質を一層高
めることができる。

【００５５】また、撮影光学系１２の像空間を対称に分
割して鏡映するので、撮像素子１５ａ，１５ｂの撮像画
素は、鏡映面１４ａを対称面にして対称位置に配置され
る。したがって、撮像素子１５ａ，１５ｂを組み込む際
の位置調整が簡便になる。その上、撮像素子１５ａ，１
５ｂとしては、同じチップサイズのものを使用すること
ができる。

【００５６】さらに、像空間分割用の光学素子として、
反射部材１４を使用するので、像空間を分割する際に色
収差が一切生じない。したがって、色収差を補正するた
めの光学系を備える必要がなく、撮像装置１１の構成を
単純にすることができる。次に、別の実施形態について
説明する。図１０は、第２の実施形態（請求項１〜４，
６，７，９に対応する）を示す図である。

【００５７】図１１は、第２の実施形態における反射部
材２４の構成を示す説明図である。これらの図におい
て、撮像装置２１に撮影光学系２２が取り付けられ、撮
影光学系２２の光軸上に、絞り２３および反射部材２４
が順に配置される。この反射部材２４は、図１１に示す
ように、光学ガラスや透明樹脂などからなる透明ブロッ
ク２４ｓと、この透明ブロック２４ｓの下面側に配され
た鏡映面２４ａ，２４ｂとから構成される。

【００５８】なお、鏡映面２４ａ，２４ｂは、透明ブロ
ック２４ｓの断面部が全反射条件を満たすならば、鏡面
処理の必要はない。この鏡映面２４ａの反射方向に撮像
素子２５ａが配置され、鏡映面２４ｂの反射方向に撮像
素子２５ｂが配置される。これらの撮像素子２５ａ，２
５ｂにはレリーズ制御部２１ａおよび転送制御部２１ｂ
が接続される。

【００５９】これらの撮像素子２５ａ，２５ｂは、次の
位置関係を満足するように配置される。（１）鏡映面２４ａによる「撮像素子２５ａの受光面」
の鏡像は、撮影光軸上に予め設定された仮想の撮影画面
上に位置し、その鏡像の左端は、撮影画面の左枠に一致
する。一方、その鏡像の右端は、「撮影光学系２２の射
出瞳が鏡映面２４ａに隠れない位置」に達する。

【００６０】（２）鏡映面２４ｂによる「撮像素子２５
ｂの受光面」の鏡像は、上述の撮影画面上に位置し、そ
の鏡像の右端は、撮影画面の右枠に一致する。一方、そ
の鏡像の左端は、「撮影光学系２２の射出瞳が鏡映面２
４ｂに隠れない位置」に達する。このように配置された
撮像素子２５ａ，２５ｂの出力は、画像合成部２７に接
続され、画像合成部２７の出力は、合成画像記憶部２７
ａを介して出力制御部２８に接続される。この出力制御
部２８の出力は、表示部２９および画像出力端子３０に
接続される。

【００６１】なお、請求項１〜４，６，７，９に記載の
発明と本実施形態との対応関係については、所定範囲は
鏡映面２４ａおよび鏡映面２４ｂに対応し、光学素子１
は反射部材２４に対応し、複数の撮像素子は撮像素子２
５ａ，２５ｂに対応し、画像合成手段３は転送制御部２
１ｂ，画像合成部２７に対応する。図１２は、第２の実
施形態の動作を示す流れ図である。

【００６２】以下、これらの図に基づいて、第２の実施
形態の動作を説明する。まず、レリーズ制御部２１ａが
全押し操作されると（図１２Ｓ１）、撮像素子２５ａ，
２５ｂにおいて、光電荷の蓄積が開始される（図１２Ｓ
２）。

【００６３】この状態で、所定の露光時間が経過すると
（図１２Ｓ３）、転送制御部２１ｂは、撮像素子２５ａ
から重複しない区域（図１０中のα区域）の画像情報を
ライン転送する。画像合成部２７は、この画像情報をＡ
／Ｄ変換しつつ、合成画像記憶部２７ａに順次記憶する
（図１２Ｓ４）。続いて、転送制御部２１ｂは、撮像素
子２５ａの重複区域（図１０中のβ区域）と、撮像素子
２５ｂの重複区域（図１０中のβ′区域）とから、同期
を取りつつ、画像情報をライン転送する（図１２Ｓ
５）。

【００６４】画像合成部２７は、同時に転送された画像
情報をラインごとに加算してＡ／Ｄ変換し、合成画像記
憶部２７ａに順次記憶する（図１２Ｓ６）。次に、転送
制御部２１ｂは、撮像素子２５ｂから重複しない区域
（図１０中のγ区域）の画像情報をライン転送する。画
像合成部２７は、この画像情報をＡ／Ｄ変換しつつ、合
成画像記憶部２７ａに順次記憶する（図１２Ｓ７）。

【００６５】この状態で、出力制御部２８は、合成画像
記憶部２７ａから合成後の画像情報を読み出し、外部に
逐次出力する（図１２Ｓ８）。以上説明した動作によ
り、第２の実施形態では、第１の実施形態とほぼ同様の
効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態に特
有な効果としては、撮像素子２５ａ，２５ｂに到達する
までの撮影光路が全て対称に配置されるので、両方の受
光面において、光像の明るさや像倍率などを高精度に一
致させることができる点である。

【００６６】そのため、合成後の画像情報に輝度ムラな
どを生じることがなく、画質を格段に向上させることが
できる。次に、像空間分割用の光学素子に関して、その
他の構成例を挙げて説明する。図１３は、請求項９に対
応する反射部材４４の構成例を示す図である。図におい
て、撮影光学系４２の光軸上に、反射部材４４が配置さ
れる。この反射部材４４は、鏡映面４４ａ，４４ｂを切
妻屋根状に配置して構成され、鏡映面４４ａ，４４ｂか
らなる稜線部が、撮影光学系４２側に向けて配置され
る。

【００６７】この鏡映面４４ａの反射方向に撮像素子４
５ａが配置され、鏡映面４４ｂの反射方向に撮像素子４
５ｂが配置される。このような反射部材４４を使用した
撮像装置では、第２の実施形態と同様の効果を得ること
ができる。さらに、反射部材４４を使用した撮像装置に
特有な効果としては、透明ブロックを具備しないため、
撮像装置の軽量化を容易に実現できる点である。

【００６８】図１４は、請求項１０に対応する反射部材
５４の構成例を説明する図である。図において、反射部
材５４は、四角錐の側面に鏡映面を形成して構成され
る。この反射部材５４の頂部は撮影光学系側に向けて配
置され、この反射部材５４を取り囲んで、撮像素子５５
ａ〜５５ｄが配置される。ここで、反射部材５４による
撮像素子５５ａ〜５５ｄの鏡像は、図１４（ｂ）に示す
ように、仮想の撮影画面上に一部重複して配置される。

【００６９】このような反射部材５４を使用した撮像装
置では、第２の実施形態と同様の効果を得ることができ
る。さらに、反射部材５４を使用した撮像装置に特有な
効果としては、４枚の撮像素子を配置するため、撮影画
面の大型化を容易に実現できる点である。図１５は、請
求項１１に対応する反射部材６４の構成例を示す図であ
る。

【００７０】図において、反射部材６４は、直方体状に
形成された透明ブロック６４ｓと、透明ブロック６４ｓ
の中央に設けられた光透過部６４ｃと、その中央部から
左右方向に広がる鏡映面６４ａ，６４ｂとから構成され
る。この反射部材６４は、光透過部６４ｃを撮影光学系
６２側に向けて配置される。この反射部材６４の左右の
側面には、撮像素子６５ａ，６５ｂが対称に配置され、
光透過部６４ｃの後方には、撮像素子６５ｃが配置され
る。

【００７１】ここで、鏡映面６４ａ，６４ｂによる撮像
素子６５ａ，６５ｂの鏡像は、撮像素子６５ｃの左右に
一部重複して配置される。このような反射部材６４を使
用した撮像装置では、第１の実施形態と同様の効果を得
ることができる。さらに、反射部材６４を使用した撮像
装置に特有な効果としては、３枚の撮像素子が仮想的な
撮影画面に一列に配置されるため、撮影画面のアスペク
ト比を大きくすることができる点である。したがって、
撮影画面のパノラマ化を容易に実現することができる。

【００７２】図１６は、請求項１１に対応する反射部材
７４の構成例を示す図である。図において、反射部材７
４は、中央に設けられた光透過部７４ａと、その中央部
から８方向に広がる鏡映面７４ｂ〜７４ｉとから構成さ
れる。この反射部材７４は、光透過部７４ａを撮影光学
系側に向けて配置される。この反射部材７４の周囲には
撮像素子７５ｂ〜７５ｉが配置され、光透過部７４ａの
後方には、撮像素子７５ａが配置される。

【００７３】ここで、鏡映面７４ｂ〜７４ｉによる撮像
素子７５ｂ〜７５ｉの鏡像は、図１６（ｂ）に示すよう
に、撮像素子７５ａの上下と左右と斜めに一部重複して
配置される。このような反射部材７４を使用した撮像装
置では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００７４】さらに、反射部材７４を使用した撮像装置
に特有な効果としては、９枚の撮像素子を配置できるた
め、撮影画面をさらに大型化できる点である。図１７
は、請求項１２，１３に対応するプリズムの構成例を示
す図である。図において、プリズム８３は、光学ガラス
や透明樹脂を切妻屋根状に形成して構成される。このプ
リズム８３の稜線部は、撮影光学系８２に対して後ろ向
きに配置される。このプリズム８３の後方には、撮像素
子８４ａ，８４ｂが並設される。

【００７５】ここで、撮影光学系８２側から見た「プリ
ズム８３による撮像素子８４ａ，８４ｂの屈折像」は、
仮想的な撮影画面上に一部重複して並ぶ。このような反
射部材８４を使用した撮像装置では、第２の実施形態と
同様の効果を得ることができる。さらに、反射部材８４
を使用した撮像装置に特有な効果としては、像空間が鏡
映されないので、画像情報の左右を入れ替えるような画
像処理を省くことができる点である。

【００７６】図１８は、請求項１４に対応する偏心レン
ズを示す図である。図において、偏心レンズ８６ａ，８
６ｂは、撮影光学系８５の光軸を挟んだ対称位置に、主
点が配置されてなる複合レンズである。この偏心レンズ
８６ａ，８６ｂの後方には、撮像素子８７ａ，８７ｂが
並設される。

【００７７】ここで、撮影光学系８５側から見た「偏心
レンズ８６ａ，８６ｂによる撮像素子８７ａ，８７ｂの
逆投影像」は、仮想的な撮影画面上に一部重複して並
ぶ。このような反射部材８４を使用した撮像装置では、
第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さら
に、反射部材８４を使用した撮像装置に特有な効果とし
ては、像空間が鏡映されないので、画像情報の左右を入
れ替えるような画像処理を省くことができる点である。

【００７８】また、偏心レンズ８６ａ，８６ｂを用いて
像倍率を自在に設定できるので、分割撮像される撮影画
面の大きさを、撮像素子８７ａ，８７ｂの受光面の大き
さに合わせて拡大縮小させることができる。したがっ
て、撮像素子８７ａ，８７ｂの受光面の使用効率を極限
まで高め、画像情報の解像度を極力高めることができ
る。図１９は、請求項１５に対応する反射部材の構成例
を示す図である。

【００７９】図１９において、撮影光学系１０２の光軸
上に、絞り１０３および反射部材１０４が順に配置され
る。この反射部材１０４は、光学ガラスや透明樹脂など
からなる直方体状の透明ブロック１０４ｓと、この透明
ブロック１０４ｓ内部の左半分を斜め向きに横切る鏡映
面１０４ａとから構成される。この鏡映面１０４ａの端
部では、蒸着膜が徐々に薄くなることにより、ハーフミ
ラー１０４ｈが設けられる。

【００８０】このような反射部材１０４の反射方向に撮
像素子１０５ａが配置され、透過方向に撮像素子１０５
ｂが配置される。このとき、撮像素子１０５ａ，１０５
ｂにおける重複区域β，β′は、ハーフミラー１０４ｈ
からの半透過光および半反射光を受光する分だけ広くな
る。なお、撮像素子１０４ａ，１０５ｂの出力画像の合
成処理は、上述した実施形態と同様なので、ここでの説
明を省く。

【００８１】図２０は、このようなハーフミラー１０４
ｈの形成方法を説明する図である。まず、透明部材１０
４ｓを「斜めに分断された形状」に分けて成形する。そ
の後、一方の貼り合わせ面１０４ｐの半分を蒸着マスク
１０７で遮蔽して、銀やアルミニウムなどを蒸着する。
このような蒸着に際して、蒸着マスク１０７は、貼り合
わせ面１０４ｐと間隔（図２０中に示すΔ）を空けて配
置される。この間隔Δの作用により、金属蒸気は蒸着マ
スク１０７の端で僅かににじみ、ハーフミラー１０４ｈ
が形成される。

【００８２】なお、ハーフミラー１０４ｈの形成方法
は、これに限定されるものではない。例えば、蒸着マス
ク１０７を貼り合わせ面１０４ｐに密着して配し、蒸着
期間中に蒸着マスク１０７を僅かに変位させてもよい。
このような形成方法では、蒸着箇所の露出時間に応じて
蒸着膜の厚みをコントロールし、任意の反射率を有する
ハーフミラー１０４ｈを形成することが可能となる。

【００８３】このようにハーフミラー１０４ｈを形成す
ることにより、例えば図２０（ｂ）に示すように、鏡映
面１０４ａの端部で反射率は段階的に変化する。また、
これらのブロックを接着することにより、透明ブロック
１０４ｓ形成後の透過率も端で段階的に変化する。その
ため、光波が鏡映面１０４ａの後ろに回り込む回折現象
は軽減し、撮像素子１０５ｂの受光面に生じる干渉パタ
ーンが抑制される。したがって、干渉パターンによる光
像の品質低下を極力回避し、結像品質を確実に高めるこ
とが可能となる。

【００８４】なお、上述した実施形態では、電子シャッ
タ（光電荷の蓄積時間を撮像素子側で制御するシャッ
タ）を使用しているが、それに限定されるものではな
く、例えば、レンズシャッタやフォーカルプレーンシャ
ッタその他のシャッタを使用してもよい。また、上述し
た実施形態では、合成中の画像情報を一時的に記憶する
ために、合成画像記憶部を設けているが、本発明は、そ
の構成に限定されるものではない。例えば、合成画像記
憶部を無くして、合成中の画像情報をメモリーカードそ
の他の外部記憶媒体に直接記憶するようにしてもよい。

【００８５】さらに、上述した実施形態では、静止画像
の撮像について述べたが、本発明はそれに限定されるも
のではない。特に、本発明における画像情報の合成処理
は、画像情報の転送処理および加算処理からなる単純な
処理なので、合成処理を実時間で行うことができる。し
たがって、画像合成を実時間で行うことにより、動画像
の撮像が可能となる。

【００８６】また、上述した実施形態では、撮像された
画像情報をデジタル処理しているが、本発明はそれに限
定されるものではない。画像情報の転送処理および加算
処理をアナログ処理で行ってもよい。さらに、上述した
実施形態では、個々の撮像素子を同時に露光している
が、意図的に露光のタイミングをずらす手段を付加して
もよい。このような構成により、複数の画像を１つの画
面にまとめて撮影することができる。すなわち、ミラー
ジュレンズ（mirage lens）を使用したような画面を模
擬的に撮像したり、同一人物が複数存在する画面を容易
に撮像することができる。

【００８７】また、第１の実施形態では、画素の位置ズ
レのみを補正しているが、本発明はそれに限定されるも
のではない。例えば、個々の撮像素子の感度差や、個々
の像空間における光透過率の差などを、画像情報の利得
制御または位相制御などにより補正してもよい。さら
に、第１の実施形態では、画素の位置ズレ量（図８に示
したδ１，δ２）が一定値をとる場合について説明した
が、画素ごとにδ１，δ２が異なる場合は、画素ごとに
重み係数μ１〜４を算出し、位置ズレの補正を行えばよ
い。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、予め設定された所定範囲を通過する光を偏向
して像空間を複数に分割し、分割された像空間ごとに撮
像を行う。したがって、個々の撮像素子について、チッ
プサイズを小さくすることができる。通常、チップサイ
ズが１／２になると、製造上の歩留まりは４倍程度に高
くなる。そのため、撮像素子を必要量だけ確保すること
が容易になり、撮像素子にかかる部品コストを格段に下
げることができる。

【００８９】また、縮小光学系を備えた従来例に比べ、
縮小光学系を配置する必要がないので、撮像装置の小型
化を図り、撮像装置の組み立て性を向上させることがで
きる。さらに、個々の撮像素子を組み合わせて、１つの
撮影画面を撮像するので、撮影画面の大型化を容易に実
現することができる。また、単体の撮像素子を使用する
場合に比べ、複数の撮像素子を組み合わせるので、撮影
画面の解像度を容易に高めることができる。

【００９０】したがって、大画面かつ高精細な画像情報
を出力する撮像装置を容易に実現することができる。さ
らに、特開昭５８−１００５７７号公報の従来例と比較
して、撮像素子の受光量が半減することがない。したが
って、光電変換時のＳ／Ｎが高くなり、高画質の画像情
報を出力することができる。

【００９１】請求項２に記載の発明では、撮影光学系側
から見て、複数の撮像素子が仮想的な撮影画面上に隙間
なく配置されて見える。このような位置関係に撮像素子
が配置されることにより、「撮影光学系から仮想的な撮
影画面に向かう被写体光」は、光学素子を介して、いず
れかの撮像素子に必ず到達する。したがって、撮影画面
の全体を欠損なく、撮像することができる。

【００９２】請求項３に記載の発明では、瞳分割される
射出光束群の到達区域に、複数の撮像素子を重複して配
置する。したがって、光学素子により振り分けられる射
出光束を全て撮像することができる。したがって、分割
後の像空間にまたがって形成されるボケ形状までも逃さ
ず撮像することができる。請求項４に記載の発明では、
瞳分割される射出光束群の到達区域について、画像情報
を対応画素ごとに加算することにより、分割撮像された
画像情報の境界近辺に生じる輝度変化を正確かつ簡便に
修正することができる。

【００９３】また、画像情報の加算を行うことにより、
複数の撮像素子に分断されたボケ形状を正確に再現する
ことができる。さらに、画像情報の加算を行うことによ
り、非相関なノイズ成分（ＣＣＤ撮像素子の暗電流ノイ
ズなど）を的確に低減することもできる。請求項５に記
載の発明では、対応画素の位置ズレを補正した後に、画
像情報の加算を行うので、合成画像に位置ズレが生じ
ず、合成後の画像情報の画質を一層高めることができ
る。

【００９４】請求項６に記載の発明では、撮影光学系の
像空間を対称に分割するので、複数の撮像素子は、それ
ぞれ対称位置に配置される。したがって、複数の撮像素
子を組み込む際の位置調整が簡便になる。

【００９５】また、複数の撮像素子として、同じチップ
サイズの撮像素子を使用することができる。請求項７に
記載の発明では、像空間分割用の光学素子として、反射
部材を使用する。したがって、像空間を分割する際に色
収差が一切生じず、色収差を補正するための光学系を備
える必要がない。その結果、撮像装置の構成を単純にす
ることができる。

【００９６】請求項８に記載の発明では、像空間分割用
の光学素子として、鏡映面を１つ配置するだけなので、
撮像装置の構成をさらに単純にすることができる。請求
項９または請求項１０に記載の発明では、各撮像素子ま
での光路が全て対称に配される。したがって、射出光束
が個々の撮像素子に到達するまでの光学作用が等しくな
るので、分割撮像された個々の画像情報において、明る
さや像倍率などの光学特性が高精度に一致する。

【００９７】そのため、合成後の画像情報に輝度ムラな
どを生じることがなく、画質を格段に向上させることが
できる。請求項１１に記載の発明では、光学素子の中央
部に光透過部を有するので、撮影画面の中央を撮像する
撮像素子は、光学素子の裏側に配置される。その他の撮
像素子は、光学素子の側面部からの反射光を受光するた
め、光学素子の周辺に配置される。

【００９８】このように、光学素子を取り囲むように、
撮像素子を効率的に配置することができる。したがっ
て、撮影画面を広く確保しつつ、撮像装置の小型化を極
力図ることができる。請求項１２または請求項１３に記
載の発明では、像空間分割用の光学素子として偏角プリ
ズムを使用するので、分割後の像空間は鏡映されない。
したがって、分割撮像された画像情報の左右を入れ替え
るような画像処理を省くことができる。

【００９９】請求項１４に記載の発明では、像空間分割
用の光学素子として偏心レンズを使用するので、分割後
の像空間は鏡映されない。したがって、分割撮像された
画像情報の左右を入れ替えるような画像処理を省くこと
ができる。また、偏心レンズを用いて像倍率を自在に設
定できるので、分割された撮影画面の大きさを、撮像素
子の受光面の大きさまで拡大縮小させることができる。
したがって、撮像素子の受光面の使用面積を極限まで高
め、画像情報の解像度を極力高めることができる。

【０１００】請求項１５に記載の発明では、像空間を分
割する境界部分にハーフミラーを設けるので、境界部分
における光波の回り込みが減少する。したがって、干渉
パターンの発生が抑制され、光像の結像品質を確実に高
めることができる。以上説明したように、本発明を適用
することにより、撮影画面が大きくて高画質な撮像装置
を低コストかつ簡便に実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明を説明する図である。

【図２】請求項３に記載の発明を説明する図である。

【図３】光学素子による瞳分割を示す説明図である。

【図４】請求項４に記載の発明を説明する図である。

【図５】第１の実施形態（請求項１〜８に対応する）を
示す図である。

【図６】第１の実施形態における反射部材の構成を示す
説明図である。

【図７】第１の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図８】画素補間による「位置ズレの補正」を説明する
図である。

【図９】画像合成を説明する図である。

【図１０】第２の実施形態（請求項１〜４，６，７，９
に対応する）を示す図である。

【図１１】第２の実施形態における反射部材の構成を示
す説明図である。

【図１２】第２の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図１３】請求項９に対応する反射部材の構成例を示す
図である。

【図１４】請求項１０に対応する反射部材の構成例を説
明する図である。

【図１５】請求項１１に対応する反射部材の構成例を示
す図である。

【図１６】請求項１１に対応する反射部材の構成例を示
す図である。

【図１７】請求項１２，１３に対応するプリズムの構成
例を示す図である。

【図１８】請求項１４に対応する偏心レンズの構成例を
示す図である。

【図１９】請求項１５に対応する反射部材の構成例を示
す図である。

【図２０】ハーフミラーの形成方法を示す図である。

【図２１】撮像装置の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１光学素子２ａ，２ｂ複数の撮像素子３画像合成手段１１撮像装置１２撮影光学系１３絞り１４反射部材１４ａ鏡映面１４ｓ透明ブロック１５ａ撮像素子１５ｂ撮像素子１６ａ第１記憶部１６ｂ第２記憶部１７画像合成部１７ａ合成画像記憶部１８出力制御部１９表示部２０画像出力端子２１撮像装置２１ｂ転送制御部２２撮影光学系２３絞り２４反射部材２４ａ鏡映面２４ｂ鏡映面２４ｓ透明ブロック２５ａ撮像素子２７画像合成部２７ａ合成画像記憶部２８出力制御部２９表示部３０画像出力端子４２撮影光学系４４反射部材４４ａ鏡映面４４ｂ鏡映面４５ａ撮像素子４５ｂ撮像素子５４反射部材５５ａ〜５５ｄ撮像素子６４反射部材６４ａ鏡映面６４ｃ光透過部６４ｓ透明ブロック６５ａ撮像素子６５ｃ撮像素子９１撮影光学系９２ハーフミラー１０２撮影光学系１０３絞り１０４反射部材１０４ａ鏡映面１０４ｈハーフミラー１０４ｓ透明ブロック１０５ａ撮像素子１０５ｂ撮像素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系の像空間側に配置され、所定
範囲を通過する光を反射もしくは屈折により偏向し、前
記像空間を所定範囲と所定範囲以外とに分割する光学素
子と、前記光学素子により複数に分割された像空間ごとに個別
配置され、像空間ごとに分割形成される光像を光電変換
する複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子により光電変換された画像情報を、
分割前の像空間の位置関係に従い並べて合成する画像合
成手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、前記撮影光学系側から前記光学素子を介して見た前記複
数の撮像素子は、仮想的な撮影画面上に隙間なく配列されてなることを特
徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項２に記載の撮像装置において、前記撮影光学系側から前記光学素子を介して見た前記複
数の撮像素子は、前記光学素子を介して瞳分割される「前記撮影光学系の
射出光束群」の到達区域において、重複配置されてなる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項３に記載の撮像装置において、前記画像合成手段は、瞳分割される前記射出光束群の前記到達区域について
は、重複配置される撮像素子の画像情報を対応画素毎に
加算して画像情報を求めることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項４に記載の撮像装置において、前記画像合成手段は、前記対応画素の位置ズレを画素の補間処理により補正す
る画素補間手段と、前記画素補間手段により補正された対応画素を加算し
て、前記到達区域の画像情報を求める画素加算手段とを
備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項１に記載の撮像装置において、前記光学素子は、前記撮影光学系の光軸を略中心にして、前記撮影光学系
の像空間を対称に分割することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】請求項１に記載の撮像装置において、前記光学素子は、前記撮影光学系の像空間に配置され、前記所定範囲の通
過光を反射して、像空間を部分的に鏡映する反射部材で
あることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項７に記載の撮像装置において、前記反射部材は、前記撮影光学系の光軸上の垂線に平行して鏡映面の一辺
が配され、かつその鏡映面が前記撮影光学系の光軸に対
して斜めに配置されてなることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】請求項７に記載の撮像装置において、前記反射部材は、２つの鏡映面が切妻屋根状（略Ｌ字状）に配され、かつ
その２つの鏡映面からなる稜線が、前記撮影光学系側に
向けて配置されてなることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】請求項７に記載の撮像装置において、前記反射部材は、複数の鏡映面が錐体の側面に配され、かつその錐体の頂
部が、前記撮影光学系側に向けて配置されてなることを
特徴とする撮像装置。
【請求項１１】請求項７に記載の撮像装置において、前記反射部材は、中央部に光透過部を有し、その中央部から広がる側面に
複数の鏡映面を有し、かつ前記中央部が前記撮影光学系
側に向けて配置されてなることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】請求項１に記載の撮像装置において、前記光学素子は、前記撮影光学系の像空間に配置され、前記所定範囲の通
過光を屈折して、像空間を複数に分割するプリズムであ
ることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の撮像装置におい
て、前記プリズムは、切妻屋根状に形成された光学ガラスであり、その光学ガ
ラスの凹面側が前記撮影光学系側に向けて配置されてな
ることを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】請求項１に記載の撮像装置において、前記光学素子は、前記撮影光学系の光軸外にレンズ主点を有し、前記所定
範囲の通過光をアオリ結像して、像空間を複数に分割す
る偏心レンズであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】請求項１，８，１１のいずれか１項に
記載の撮像装置において、前記光学素子には、前記像空間を分割する境界部分にハーフミラーが設けら
れ、該境界部分を通過する光の回折現象を軽減してなる
ことを特徴とする撮像装置。