(57)【要約】【課題】複数の光学系の光路を互いに交差させながらも、各光学系を通した撮像により良好な画像を得る。【解決手段】撮像装置は、互いに異なる方位を向いた複数の光学系Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃを通した撮像により互いに繋ぎ合わされる複数の画像を取得する。複数の光学系は、それぞれの光路が互いに交差するように配置されている。該光路が交差する交差領域ＩＳの周囲の領域ＳＳに、複数の光学系のそれぞれを通過する光が他の光学系に入り込むことを制限する光制限部材１１０が設けられている。【選択図】図１
2018136488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる方位を向いた複数の光学系を通した撮像により互いに繋ぎ合わされる複数の画像を取得する撮像装置であって、
前記複数の光学系は、それぞれの光路が互いに交差するように配置されており、
前記光路が交差する交差領域の周囲の領域に、前記複数の光学系のそれぞれを通過する光が他の前記光学系に入り込むことを制限する光制限部材が設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記複数の光学系は、それぞれの物体側光学系と像面との間に前記交差領域を有しており、
前記交差領域と前記物体側光学系との間および前記交差領域と前記像面との間のうち少なくとも一方に前記光制限部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記前記複数の光学系は、それぞれの物体側光学系と像側光学系との間に前記交差領域を有しており、
前記交差領域と前記物体側光学系との間および前記交差領域と前記物体側光学系との間のうち少なくとも一方に前記光制限部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の光学系は、周方向における互いに異なる位置に配置されており、
前記光制限部材は、前記複数の光学系に対して単一の部材により形成され、前記交差領域を前記周方向に囲むように設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光制限部材が、前記交差領域を前記周方向に囲む円筒形状または多角筒形状を有することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光制限部材を前記周方向に回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光制限部材を前記周方向を含む面に対して直交する方向に移動させる移動機構を有することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記光制限部材は、シャッタおよび可変絞りのうち少なくとも一方として機能することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方位撮像やパノラマ撮像等の超広視野撮像に好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような超広視野撮像は、監視、ＴＶ会議、医療用内視鏡および科学的測量等の様々な分野で行われている。超広視野撮像を行うための方法として、複数のカメラで得られる複数の撮像画像を連続した１つの画像となるように繋ぎ合わせる技術が知られている。この際、複数のカメラの光学系の入射瞳位置が互いに異なると、該複数のカメラで得られる複数の撮像画像間に視差が生じ、これらを被写体のずれがないように繋ぎ合わせることが困難となる。
【０００３】
特許文献１には、複数の光学系をそれらの光路が互いに交差するように配置することで、それぞれの光学系の入射瞳位置を概ね一致させ、それぞれの光学系を通した撮像により得られる画像間の視差を低減することが可能な撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−００２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された撮像装置では、複数の光学系の光路が互いに交差しているため、いずれかの光学系を通過する光が他の光学系に不要光として入り込み、該他の光学系を通した撮像により良好な画像が得られなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、複数の光学系の光路を互いに交差させながらも、各光学系を通した撮像により良好な画像が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、互いに異なる方位を向いた複数の光学系を通した撮像により互いに繋ぎ合わされる複数の画像を取得する。複数の光学系は、それぞれの光路が互いに交差するように配置されている。該光路が交差する交差領域の周囲の領域に、複数の光学系のそれぞれを通過する光が他の光学系に入り込むことを制限する光制限部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の光学系の光路を互いに交差させた撮像装置において、各光学系を通した撮像により良好な画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である撮像装置の水平断面図。
【図２】実施例１の撮像装置に用いられる光学系の断面図。
【図３】実施例１の撮像装置に用いられる光制限部材の水平断面図。
【図４】実施例１における光制限部材の垂直断面図。
【図５】本発明の実施例２である撮像装置に用いられる光制限部材の水平断面図。
【図６】実施例２における光制限部材の垂直断面図。
【図７】本発明の実施例３である撮像装置に用いられる光制限部材の垂直断面図。
【図８】本発明の実施例４である撮像装置に用いられる光制限部材の垂直断面図。
【図９】本発明の他の実施例である撮像装置の水平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例１である撮像装置１を上方向から見たときの水平断面を示している。本実施例の撮像装置１は、水平周方向における複数位置に配置され、互いに異なる水平方位を向いた複数（本実施例では３つ）の光学系Ｌ０（Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃ）を有する。３つの光学系Ｌ０は、それらの光軸ＡＸＬ（ＡＸＬａ〜ＡＸＬｃ）が各光学系Ｌ０の物体側光学系である第１レンズ群Ｌ１と像側光学系である第２レンズ群Ｌ２との間の点Ｏで互いに交差するように配置されている。各光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２よりも像側には、撮像素子ＩＭが設けられている。各撮像素子ＩＭは、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等により構成され、各光学系Ｌ０が形成する被写体像を撮像（光電変換）する。
【００１２】
本実施例の撮像装置では、水平周方向における３６０°の撮像画角を得るために、それぞれ水平周方向に１２０°以上の撮像画角を有する３つの光学系Ｌ０を等角度間隔で配置している。各光学系Ｌ０は、該光学系Ｌ０の入射瞳位置（ノーダルポイント）の近傍に広い空気間隔が設けられている。３つの光学系Ｌ０は、この空気間隔内の点Ｏにおいて、それぞれの光軸ＡＸＬが互いに１２０°の角度（交差角）をなして互いに交差するように配置されている。
【００１３】
点Ｏは、３つの光学系Ｌ０の入射瞳位置であることが望ましい。すなわち、３つの光学系Ｌ０は、それらの入射瞳位置が互いに一致するように配置されることが望ましい。これにより、３つの光学系Ｌ０を通して視差の少ない３つの撮像画像を得ることができる。なお、「入射瞳位置が互いに一致する」とは、完全に一致する場合だけでなく、所定の許容範囲内でほぼ一致する場合も含む。
【００１４】
また、本実施例の撮像装置は、上記３つの撮像画像を連続した１つの画像となるように繋ぎ合わせる合成処理（以下、画像結合という）を行う。これにより、パノラマ画像や全方位画像を得ることができる。３６０°の撮像画角を得るために３つの光学系Ｌ０を用いることで、光学系Ｌ０ごとの撮像画角を１８０°よりも小さくすることができる。この場合、それぞれ１８０°以上の撮像画角を有する複数の光学系を用いる場合に比べて、各光学系Ｌ０の画角周辺部の被写体像の歪みが少ない射影方式を採用することができる。つまり、各撮像画像における被写体像の歪みを低減して画像結合を容易に行うことができる。
【００１５】
図２には、各光学系Ｌ０の光学構成を、その光軸ＡＸＬが直線状に延びるように展開して示している。図２において、左側が物体側（被写体側）であり、右側が像側（撮像面側）である。光学系Ｌ０は、物体側から順に、前述した第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２とを有する。ＩＰは撮像素子ＩＭの撮像面が配置される像面である。
【００１６】
また、図１に示すように、本実施例の撮像装置には、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズを保持する第１ホルダ１０と、第２レンズ群Ｌ２の残りのレンズを保持する第２ホルダ１１とを有する。さらに、図１および図２に示すように、第１ホルダ１０の内側には、光制限部材１１０が配置されている。
【００１７】
本実施例では、図１に示すように、３つの光学系Ｌ０がそれぞれの第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間の点Ｏでそれぞれの光軸ＡＸＬが互いに交差するように、すなわちそれぞれの光路（図１に一点鎖線で示す）が互いに交差するように配置されている。３つの光学系Ｌ０（Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃ）のそれぞれの第１および第２レンズ群Ｌ１，Ｌ２は、他の光学系Ｌ０の光路外に形成されている。これにより、３つの光学系Ｌ０の光路が互いに交差する交差領域（点Оを含む領域）ＩＳの外側かつ第１ホルダ１０の内側、言い換えれば交差領域ＩＳの周囲に所定幅で水平周方向に延びる周囲領域ＳＳが形成される。本実施例では、この周囲領域ＳＳに光制限部材１１０を設けている。つまり、各光学系Ｌ０において、交差領域ＩＳと該交差領域ＩＳに最も近い物体側のレンズ２０（第１レンズ群Ｌ１）との間および交差領域ＩＳと該交差領域に最も近い像側のレンズ２１（第２レンズ群Ｌ２）との間に光制限部材１１０を設けている。
【００１８】
図３は光制限部材１１０の水平断面を示し、図４は光制限部材１１０の垂直断面を示している。光制限部材１１０は、遮光性の高い材料により単一の部材として形成され、３つの光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬに対してそれぞれ直交する６つの側面が点Оを通る垂直軸を中心として交差領域ＩＳを水平周方向に囲む多角筒形状である六角筒形状をベース形状として有する。６つの側面のうち各光学系Ｌ０の第１レンズ群Ｌ１に面する側面には開口部１１０ｂが形成され、第２レンズ群Ｌ２に面する側面には開口部１１０ａが形成されている。すなわち、開口部１１０ｂ，１１０ａはそれぞれ、点Оを中心とした１２０°間隔で３つずつ形成されている。
【００１９】
開口部１１０ｂ，１１０ａはそれぞれ、各光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬを中心とした円形に形成されている。開口部１１０ｂはこれが面する第１レンズ群Ｌ１における有効光束径と同じかそれよりも若干大きな直径を有し、開口部１１０ａはこれが面する第２レンズ群Ｌ２における有効光束径と同じかそれよりも若干大きな直径を有する。光制限部材１１０において、水平周方向にて互いに隣り合う開口部１１０ｂ，１１０ａの間には遮光部１１０ｃが形成されている。
【００２０】
遮光部１１０ｃは、図３に破線で示すように、各光学系Ｌ０の第１レンズ群Ｌ１を通過した光がその光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入射して撮像素子ＩＭに到達するのを許容する。しかし、遮光部１１０ｃは、図３に一点鎖線で示すように、第１レンズ群Ｌ１を通過した光の一部である不要光が他の光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入り込んで撮像素子ＩＭに到達することを防ぐ。これにより、各撮像素子ＩＭに到達する不要光による撮像画像の画質劣化を回避することができ、良好な結合画像（広視野画像）を得ることができる。
【００２１】
また、光制限部材１１０は、３つの光学系Ｌ０の光路が通る開口部１１０ｂ，１１０ａを除いて全周が繋がった形状を有するため、十分な強度を有し、その形状が安定的に維持される。なお、本実施例では光制限部材１１０が六角筒形状をベース形状として有する場合について説明したが、次に説明する実施例２のように円筒形状をベース形状として有してもよい。また、本実施例では、光制限部材１１０が単一の部材で形成されている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、十分な強度を備える構成であれば、光制限部材１１０が複数の部材を組み上げて形成される構成であってもよい。
【実施例２】
【００２２】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例２である撮像装置１に用いられる光制限部材１２０の水平断面を示している。図６（ａ），（ｂ）は、光制限部材１２０の垂直断面を示している。本実施例の撮像装置１は、実施例１の撮像装置１と同じ３つの光学系Ｌ０（Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃ）を有する。そして、該３つの光学系Ｌ０の光路が交差する交差領域ＩＳの周囲（交差領域ＩＳと該交差領域ＩＳに最も近い物体側のレンズとの間および交差領域ＩＳと該交差領域ＩＳに最も近い像側のレンズとの間）の周囲領域ＳＳに光制限部材１２０が設けられている。なお、撮像装置１の基本的な構成は前述の実施例１と同じであり、共通する構成についての説明は省略する。
【００２３】
本実施例の光制限部材１２０は、遮光性の高い材料により単一の部材として形成されており、３つの光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬが互いに交差する点Оを通る垂直軸を中心として交差領域ＩＳを周方向に囲む円筒形状をベース形状として有する。光制限部材１２０の円筒面のうち各光学系ＬОの第１レンズ群Ｌ１に面する部分には開口部１２０ｂが形成され、第２レンズ群Ｌ２に面する部分には開口部１２０ａが形成されている。すなわち、開口部１２０ｂ，１２０ａはそれぞれ、点Оを中心とした１２０°間隔で３つずつ形成されている。開口部１２０ｂ，１２０ａはそれぞれ、各光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬを中心とした円形に形成されている。光制限部材１２０における開口部１２０ｂと開口部１２０ａの間には遮光部１２０ｃが形成されている。光制限部材１２０は、３つの光学系Ｌ０の光路が通る開口部１２０ｂ，１２０ａを除いて全周が繋がった形状を有するため、十分な強度を有し、その形状が安定的に維持される。
【００２４】
また本実施例では、点Оを通って垂直方向に延びる軸回りで光制限部材１２０を回転させる回転機構１２５を有する。図５（ａ）および図６（ａ）は光制限部材１２０が第１の回転位置にある第１の状態を示す。
【００２５】
第１の状態において、開口部１２０ｂはこれが面する第１レンズ群Ｌ１の有効光束径と同じかそれよりも若干大きな直径を有し、開口部１２０ｂはこれが面する第２レンズ群Ｌ２の有効光束径と同じかそれよりも若干大きな直径を有する。このため、光制限部材１２０の遮光部１２０ｃは、各光学系Ｌ０の第１レンズ群Ｌ１を通過した光がその光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入射して撮像素子（図示せず）ＩＭに到達するのを許容する。しかし、遮光部１２０ｃは、第１レンズ群Ｌ１を通過した光の一部である不要光が他の光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入り込んで撮像素子に到達することを防ぐ。これにより、各撮像素子ＩＭに到達する不要光による撮像画像の画質劣化を回避することができ、良好な結合画像（広視野画像）を得ることができる。
【００２６】
図５（ｂ）および図６（ｂ）は、回転機構１２５により光制限部材１２０が１２０°回転駆動されて第２の回転位置にある第２の状態を示す。前述した第１の状態は、各光学系Ｌ０の光路を開放して各光学系Ｌ０を通した撮像を可能とする状態である。
【００２７】
これに対して第２の状態は、遮光部１２０ｃによって各光学系Ｌ０の光路を遮蔽する状態である。光制限部材１２０を第１の位置（第１の状態）から第２の位置（第２の状態）に回転させることでシャッタとして機能させることができる。このようなシャッタを有することにより、ローリングシャッタ歪み等の画質劣化を低減することができる。
【００２８】
さらに、単一部材としての光制限部材１２０を回転させることで、３つの光学系Ｌ０に対して同時にシャッタ動作を行うことができる。このため、３つの光学系Ｌ０を通した撮像により取得された３つの撮像画像をパターンマッチング等により繋ぎ合わせる画像結合を行う際に被写体のずれが生じにくく、良好な広視野画像を得ることができる。さらに、光制限部材１２０に対して１つの回転機構１２５を設けるだけで済み、撮像装置を小型化することができる。
【実施例３】
【００２９】
図７（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例３である撮像装置１に用いられる光制限部材１３０の垂直断面を示している。以下の説明において、実施例１と共通する構成要素には、図示はしていなくても実施例１と同符号を付す。なお、撮像装置１の基本的な構成は前述の実施例１と同じであり、共通する構成についての説明は省略する。
【００３０】
本実施例の撮像装置１も、実施例１の撮像装置と同じ３つの光学系Ｌ０（Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃ）を有する。本実施例でも、３つの光学系Ｌ０の光路が交差する交差領域の周囲（交差領域と該交差領域に最も近い物体側のレンズとの間および交差領域と該交差領域に最も近い像側のレンズとの間）の周囲領域に光制限部材１３０が設けられている。
【００３１】
ただし、本実施例における光制限部材１３０は、上側の第１の光制限部材１３１と下側の第２の光制限部材１３２とに分かれている。そして本実施例は、第１および第２の光制限部材１３１，１３２を上下方向（周方向を含む面に対して直交する方向）における互いに反対方向に同量ずつ移動させる移動機構１３５を有する。図７（ａ）は、第１および第２の光制限部材１３１，１３２が上下方向において最も離れた第１の状態を示す。また、図７（ｂ）は、第１および第２の光制限部材１３１，１３２が上下方向において最も近づいた第２の状態を示す。
【００３２】
第１および第２の光制限部材１３１，１３２はそれぞれ、遮光性の高い材料により単一部材として形成されている。第１および第２の光制限部材１３１，１３２はそれぞれ、３つの光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬに対してそれぞれ直交する６つの側面が点Оを通る垂直軸を中心として交差領域を周方向に囲む六角筒形状をベース形状として有する。
【００３３】
第１の光制限部材１３１の６つの側面のうち各光学系Ｌ０の第１レンズ群Ｌ１に面する側面には、上部が半円形状を有して下方に延びる開口部１３１ｂが形成されている。第２の光制限部材１３１の６つの側面のうち各光学系Ｌ０の第１レンズ群Ｌ１に面する側面には、下部が半円形状を有して上方に延びる開口部１３２ｂが形成されている。第１の光制限部材１３１の６つの側面のうち各光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に面する側面には、下向きＶ形状の開口部１３１ａが形成されている。
【００３４】
第２の光制限部材１３２の６つの側面のうち各光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に面する側面には、上向きＶ形状の開口部１３２ａが形成されている。すなわち、開口部１３１ｂ，１３２ｂおよび開口部１３１ａ，１３２ａはそれぞれ、点Оを中心とした１２０°間隔で３つずつ形成されている。第１の光制限部材１３１における開口部１３１ｂ，１３１ａの間および第２の光制限部材１３２における開口部１３２ｂ，１３２ａの間にはそれぞれ、遮光部１３１ｃ，１３２ｃが形成されている。第１および第２の光制限部材１３１，１３２はそれぞれ、開口部１３１ｂ，１３１ａおよび開口部１３２ｂ，１３２ａを除いて全周が繋がった形状を有するため、十分な強度を有し、その形状が安定的に維持される。
【００３５】
上述した第１の状態において開口部１３１ｂと開口部１３２ｂが組み合わさることで、図７（ａ）に示すように、長楕円形状の開口部が形成される。また、第２の状態において開口部１３１ｂと開口部１３２ｂが組み合わさることで、図７（ｂ）に示すように、円形状の開口が形成される。この第２の状態での円形状の開口の直径は、これが面する第１レンズ群Ｌ１における有効光束径と同じかそれよりも若干大きな直径を有する。
【００３６】
一方、第１の状態において開口部１３１ａと開口部１３２ａが組み合わさることで、図７（ａ）に示すように、大きな矩形（菱形）の開口が形成される。第２の状態において開口部１３１ａと開口部１３２ａが組み合わさることで、図７（ｂ）に示すように、小さな矩形の開口が形成される。第１の状態での大きな矩形の開口はこれが対向する第２レンズ群Ｌ２における有効光束径よりも大きな対角線長を有し、第２の状態での小さな矩形の開口は第２レンズ群Ｌ２における有効光束径よりも小さな対角線長を有する。
【００３７】
このため、第１の状態において光学系Ｌ０の光路を開放し、第１の状態から第２の状態において光学系Ｌ０の光路の一部を遮蔽して光量を絞ることができる。つまり、本実施例における光制限部材１３０（１３１，１３２）は、開放状態（第１の状態）と小絞り状態（第２の状態）との間の任意の絞り状態に設定することが可能な可変絞りとして機能する。このような可変絞りを備えることにより、様々な撮像条件（例えば、被写体の明るさ）に合わせて適切に光量を制御することができるため、良好な広視野画像を得ることができる。
【００３８】
また、第１の状態と第２の状態と間のいずれの状態においても、遮光部１３１ｃ，１３２ｃは、第１レンズ群Ｌ１を通過した光の一部である不要光が他の光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入り込んで撮像素子ＩＭに到達することを防ぐ。
【００３９】
なお、本実施例では第１および第２の光制限部材１３１，１３２が六角筒形状をベース形状として有する場合について説明したが、円筒形状をベース形状として有してもよい。
【実施例４】
【００４０】
図８（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例４である撮像装置１に用いられる光制限部材１４０の垂直断面を示している。以下の説明において、実施例１と共通する構成要素には、図示はしていなくても実施例１と同符号を付す。なお、撮像装置１の基本的な構成は前述の実施例１と同じであり、共通する構成についての説明は省略する。
【００４１】
本実施例の撮像装置１も、実施例１の撮像装置と同じ３つの光学系Ｌ０（Ｌ０ａ〜Ｌ０ｃ）を有する。本実施例でも、３つの光学系Ｌ０の光路が交差する交差領域の周囲（交差領域と該交差領域に最も近い物体側のレンズとの間および交差領域と該交差領域に最も近い像側のレンズとの間）の周囲領域に光制限部材１４０が設けられている。
【００４２】
光制限部材１４０も、実施例３で説明した光制限部材１３０と同様に、上側の第１の光制限部材１４１と下側の第２の光制限部材１４２とに分かれて構成されている。また、本実施例でも、第１および第２の光制限部材１４１，１４２を上下方向における互いに反対方向に同量ずつ移動させる移動機構１４５が設けられている。図８（ａ）は、第１および第２の光制限部材１４１，１４２が上下方向において最も離れた第１の状態を示す。また、図８（ｂ）は、第１および第２の光制限部材１４１，１４２が上下方向において最も近づいた第２の状態を示す。
【００４３】
第１および第２の光制限部材１４１，１４２はそれぞれ、実施例３の第１および第２の光制限部材１３１，１３２と同様の形状を有する遮光性の高い部材である。すなわち、第１の光制限部材１４１の６つの側面のうち第１レンズ群Ｌ１および第２のレンズ群Ｌ２に面する側面にはそれぞれ、実施例３における開口部１３１ｂ，１３１ａと同形状の開口部１４１ｂ，１４１ａが形成されている。第２の光制限部材１４２の６つの側面のうち第１レンズ群Ｌ１および第２のレンズ群Ｌ２に面する側面にはそれぞれ、実施例３における開口部１３２ｂ，１３２ａと同形状の開口部１４２ｂ，１４２ａが形成されている。第１の光制限部材１４１における開口部１４１ｂ，１４１ａの間および第２の光制限部材１４２における開口部１４２ｂ，１４２ａの間にはそれぞれ、遮光部１４１ｃ，１４２ｃが形成されている。
【００４４】
本実施例でも、第１の状態において開口部１４１ｂと開口部１４２ｂが組み合わさることで、図８（ａ）に示すように、長楕円形状の開口が形成される。また、第１の状態において開口部１４１ａと開口部１４２ａが組み合わさることで同図に示すように大きな矩形（菱形）の開口が形成される。図８（ａ）における各開口の大きさは実施例３の図７（ａ）と同じである。
【００４５】
一方、本実施例では、第１の状態において開口部１４１ａと開口部１４２ａが組み合わさることで図８（ａ）に示すように円形状の開口が形成されるが、第２の状態においては開口部１４１ａ，１４２ａにより開口を形成しない。つまり、第２のレンズ群Ｌ２に面する開口が閉じ切られる。
【００４６】
このため、第１の状態において光学系Ｌ０の光路を開放し、第２の状態において光学系Ｌ０の光路全体を遮蔽することができる。つまり、本実施例における光制限部材１４０（１４１，１４２）は、開放状態（第１の状態）と全閉状態（第２の状態）とに切替え可能なシャッタとして機能する。このようなシャッタを備えることにより、ローリングシャッタ歪み等を抑制することができる。
【００４７】
さらに、それぞれ単一部材としての第１および第２の光制限部材１４１，１４２を移動させることで、３つの光学系Ｌ０に対して同時にシャッタ動作を行うことができる。このため、３つの光学系Ｌ０を通した撮像により取得された３つの撮像画像をパターンマッチング等により繋ぎ合わせる画像結合を行う際に被写体のずれが生じにくく、良好な広視野画像を得ることができる。なお、本実施例において、第１および第２の光制限部材１４１，１４２を実施例３のように可変絞りとしても機能させ、可変絞りシャッタを実現してもよい。
【００４８】
また、第１の状態（および第２の状態）において、遮光部１４１ｃ，１４２ｃは、第１レンズ群Ｌ１を通過した光の一部である不要光が他の光学系Ｌ０の第２レンズ群Ｌ２に入り込んで撮像素子ＩＭに到達することを防ぐ。
【００４９】
さらに、第１および第２の光制限部材１４１，１４２に対して１つの移動機構１４５を設けるだけで済み、撮像装置を小型化することができる。
【００５０】
なお、本実施例では第１および第２の光制限部材１４１，１４２が六角筒形状をベース形状として有する場合について説明したが、円筒形状をベース形状として有してもよい。
【００５１】
上記各実施例では、３つの光学系Ｌ０の光軸ＡＸＬが１点Ｏで交差する場合について説明したが、他の構成を採用してもよい。例えば、図９は、本発明の他の実施例である撮像装置について、前述した各実施例とは光学系の配置が異なる場合の撮像装置の水平断面図を示す。図９に示すように、３つの光学系Ｌ０のうち、２本ずつの光学系Ｌ０の光軸が互いに交差する構成を採用してもよい。この場合、３つの光学系Ｌ０の光路の交差領域ＩＳは、２本ずつの光学系の交差点である３点を結ぶ三角形の領域とし、点Ｏは三角形の重心とする。
【００５２】
また、上記各実施例では、３つの光学系Ｌ０の光路が交差する交差領域と物体側光学系との間および交差領域と像側光学系との間に光制限部材（１１０，１２０，１３０，１４０）を設ける場合について説明したが、必ずしもこの構成でなくてもよい。例えば、各光学系が像側光学系を持たない場合は、交差領域と物体側光学系との間および交差領域と像面（撮像素子）との間に光制限部材を設けてもよい。また、各実施例のように像側光学系をレンズのみで構成するのではなく、プリズムやミラー等の反射素子を用いて構成してもよい。
【００５３】
さらに上記各実施例では、交差領域と物体側光学系との間および交差領域と像側光学系（または像面）との間の２箇所に光制限部材を設ける場合について説明したが、これら２箇所のうち少なくとも一方に光制限部材を設ければよい。
【００５４】
また、上記各実施例では、３つの光学系Ｌ０によって３６０°の撮像画角を得る撮像装置について説明したが、４つ以上の光学系によって３６０°の撮像画角を得てもよいし、３６０°より小さい撮像画角を２つの光学系によって得てもよい。
【００５５】
さらに、上記各実施例では、３つの光学系Ｌ０をそれらの光軸を１２０°の交差角をなすように交差させる場合について説明したが、各光学系Ｌ０の撮像画角に応じて交差角を変更してもよい。
【００５６】
また、上記各実施例では、水平周方向に３つの光学系Ｌ０を配置する場合について説明したが、水平面に対して垂直方向に角度を持たせて（例えば、斜め上を向くように）各光学系を配置してもよい。
【００５７】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ０  光学系
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
ＩＳ  交差領域
ＳＳ  周囲領域
１１０，１２０，１３０，１４０  光制限部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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