(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ光学系の最表面に水滴が滞留しにくい撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、各々が、対象物に最も近いレンズ面が、対象物に向かって凸形状であるレンズを有する複数のレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂと、複数のレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂにそれぞれ対向して配置され、受光量に応じた光電変換信号を出力する複数の撮像領域Ｉａ、Ｉｂと、複数のレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂの各々における前記レンズの露出部、および複数のレンズ光学系のうちの１つのレンズ光学系における前記レンズと前記１つのレンズ光学系に隣接するレンズ光学系における前記レンズとの間の領域を覆い、前記対象物に向かって凸である湾曲部を有する光透過性のカバーＬ０とを備え、複数のレンズ光学系の各々の光軸が互いに平行である。【選択図】図１Ａ
2015222423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像する撮像装置であって、
各々が、前記対象物に最も近いレンズ面が、前記対象物に向かって凸形状であるレンズを有する複数のレンズ光学系と、
前記複数のレンズ光学系にそれぞれ対向して配置され、受光量に応じた光電変換信号を出力する複数の撮像領域と、
前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズの露出部、および前記複数のレンズ光学系のうちの１つのレンズ光学系における前記レンズと前記１つのレンズ光学系に隣接するレンズ光学系における前記レンズとの間の領域を覆い、前記対象物に向かって凸である湾曲部を有する光透過性のカバーと、
を備え、
前記複数のレンズ光学系の各々の光軸が互いに平行である撮像装置。
【請求項２】
前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズは凹メニスカスレンズである、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記カバーは、前記複数のレンズ光学系の前記対象物側の露出部全体を覆っている、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記カバーはガラス製である、請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズは、樹脂製である、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数のレンズ光学系の各々は、少なくとも１つの方向の画角が１２０°以上になるように設計されている、請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記カバーは、撥水処理されている、請求項１から６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記カバーの焦点距離をｆ０、前記複数のレンズ光学系の各々の焦点距離をｆｘとするとき、
｜ｆ０｜＞５０ｆｘを満足する、
請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記複数のレンズ光学系の各々は、前記レンズを含むｎ個（ｎは１以上の整数）の単レンズの組み合わせによって構成され、
前記複数のレンズ光学系の各々における前記対象物側からｋ番目（ｋは１以上ｎ以下の整数）の単レンズは、他のレンズ光学系における前記対象物側からｋ番目の単レンズと一体的に形成されている、
請求項１から８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記複数のレンズ光学系の各々における全ての単レンズは、他のレンズ光学系における対応する位置にある単レンズと一体的に形成されている、請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記複数の撮像領域は、１つの撮像素子上に設けられている、請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記複数の撮像領域は、複数の撮像素子上にそれぞれ設けられている、請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズをそれぞれ収容する鏡筒をさらに備え、
互いに隣接する鏡筒間の最短距離が１５ｍｍ以下である、請求項１から１２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記複数のレンズ光学系の各々の光軸と、前記カバーの前記対象物からの光が通過する有効径の端部における接線の法線との角度が７５度以内である、請求項１から１３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記複数のレンズ光学系は１方向に沿って配列され、
前記カバーの前記方向に垂直な断面がアーチ型形状である、請求項１から１４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記カバーはドーム状である、請求項１から１５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載の撮像装置と、
演算回路とを備え、
前記演算回路は、動作時において、前記撮像装置における前記複数の撮像領域から得られる複数の画像における前記対象物の視差に基づいて、前記対象物までの距離を測定する測距装置。
【請求項１８】
前記演算回路が測定した前記距離に対応する情報を出力する出力装置をさらに備える、請求項１７に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、複数の撮像光学系を有する撮像装置、および複数の撮像光学系による画像の視差に基づいて対象物までの距離を測定する測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の撮像光学系を有する撮像装置によって測定対象物の画像を取得し、取得した複数の画像の視差を利用して対象物までの距離を測定する複眼測距装置が知られている。そのような複眼測距装置は、自動車用の安全運転支援システム、または３次元形状測定システム等に用いられている。
【０００３】
自動車の前方監視用の複眼測距装置では、通常、フロントガラスの内側に、複数の単眼の撮像装置が、それぞれの光軸が平行になるように設置される。特許文献１は、そのような複眼測距装置の例を開示している。
【０００４】
一方、自動車の後方監視および周辺監視の用途では、視界支援のため、超広角の単眼撮像装置が用いられる。特許文献２は、そのような超広角の単眼撮像装置の例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１２３１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば雨天時に複眼の測距装置を使用すると、複数のレンズ間に水滴が付着することにより、測距性能が十分に得られない場合がある。
【０００７】
本開示は、複数のレンズ間に雨滴などの水滴が付着しても滞留しにくい撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本開示の一態様に係る撮像装置は、対象物を撮像する撮像装置であって、各々が、前記対象物に最も近いレンズ面が、前記対象物に向かって凸形状であるレンズを有する複数のレンズ光学系と、前記複数のレンズ光学系にそれぞれ対向して配置され、受光量に応じた光電変換信号を出力する複数の撮像領域と、前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズの露出部、および前記複数のレンズ光学系のうちの１つのレンズ光学系における前記レンズと前記１つのレンズ光学系に隣接するレンズ光学系における前記レンズとの間の領域を覆い、前記対象物に向かって凸である湾曲部を有する光透過性のカバーと、を備え、前記複数のレンズ光学系の各々の光軸が互いに平行である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様にかかる撮像装置によれば、雨滴などの水滴が付着しても滞留しにくく、一時的に撮像性能が損なわれる可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本開示の実施の形態１における撮像装置Ａを示す模式図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおける撮像装置Ａを被写体側から見たときの正面図である。
【図１Ｃ】実施の形態１における測距装置を示す模式図である。
【図２Ａ】実施の形態１の変形例における撮像装置Ａの撮像光学系を被写体側から見たときの正面図である。
【図２Ｂ】実施の形態１の他の変形例における撮像装置Ａの撮像光学系を被写体側から見たときの正面図である。
【図３】実施の形態１の撮像装置を搭載した車両の例を示す図である。
【図４】本開示の実施の形態２における撮像装置Ａを示す模式図である。
【図５Ａ】本開示の実施の形態３における撮像装置Ａの例を示す模式図である。
【図５Ｂ】本開示の実施の形態３における撮像装置Ａの他の例を示す模式図である。
【図６】比較例における撮像装置Ａ’を示す模式図である。
【図７Ａ】本開示のその他の実施の形態における撮像装置の例を示す模式図である。
【図７Ｂ】本開示のその他の実施の形態における撮像装置の他の例を示す模式図である。
【図８】本開示のその他の実施の形態における撮像装置の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述の技術を組合せて後方監視または周辺監視用の複眼測距装置を実現しようとする場合、対象物までの距離は数ｍ以内が想定されることから、超広角の単眼撮像装置が近接して複数並べられた構成が考えられる。一般的に超広角撮像レンズにおける最前面のレンズ面は、物体側に凸形状を有している。このため、１つの単眼撮像装置の最前面のレンズと、その単眼撮像装置に隣接する単眼撮像装置の最前面のレンズとの間に水滴が滞留しやすくなる。複眼測距装置において、隣接するレンズ間に水滴が滞留すると、測距性能が十分に得られない場合がある。
【００１２】
本開示の実施の形態の概要は以下のとおりである。
【００１３】
本開示の一態様に係る撮像装置は、対象物を撮像する撮像装置であって、各々が、前記対象物に最も近いレンズ面が、前記対象物に向かって凸形状であるレンズを有する複数のレンズ光学系と、前記複数のレンズ光学系にそれぞれ対向して配置され、受光量に応じた光電変換信号を出力する複数の撮像領域と、前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズの露出部、および前記複数のレンズ光学系のうちの１つのレンズ光学系における前記レンズと前記１つのレンズ光学系に隣接するレンズ光学系における前記レンズとの間の領域を覆い、前記対象物に向かって凸である湾曲部を有する光透過性のカバーと、を備え、前記複数のレンズ光学系の各々の光軸が互いに平行である。本開示の一態様に係る撮像装置によれば、カバーが対象物に向かって凸である湾曲部を有することにより、カバーに水滴が付着しても滞留し難くなる。
【００１４】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズは凹メニスカスレンズであってもよい。
【００１５】
ある実施形態において、前記カバーは、前記複数のレンズ光学系の前記対象物側の露出部全体を覆っていてもよい。
【００１６】
ある実施形態において、前記カバーはガラス製であってもよい。
【００１７】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズは、樹脂製であってもよい。
【００１８】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々は、少なくとも１つの方向の画角が１２０°以上になるように設計されていてもよい。
【００１９】
ある実施形態において、前記カバーは、撥水処理されていてもよい。
【００２０】
ある実施形態において、前記カバーの焦点距離をｆ０、前記複数のレンズ光学系の各々の焦点距離をｆｘとするとき、｜ｆ０｜＞５０ｆｘを満足してもよい。
【００２１】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々は、前記レンズを含むｎ個（ｎは１以上の整数）の単レンズの組み合わせによって構成され、前記複数のレンズ光学系の各々における前記対象物側からｋ番目（ｋは１以上ｎ以下の整数）の単レンズは、他のレンズ光学系における前記対象物側からｋ番目の単レンズと一体的に形成されていてもよい。
【００２２】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々における全ての単レンズは、他のレンズ光学系における対応する位置にある単レンズと一体的に形成されていてもよい。
【００２３】
ある実施形態において、前記複数の撮像領域は、１つの撮像素子上に設けられていてもよい。
【００２４】
ある実施形態において、前記複数の撮像領域は、複数の撮像素子上にそれぞれ設けられていてもよい。
【００２５】
ある実施形態において、撮像装置は、前記複数のレンズ光学系の各々における前記レンズをそれぞれ収容する鏡筒をさらに備え、互いに隣接する鏡筒間の最短距離が１５ｍｍ以下であってもよい。
【００２６】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系の各々の光軸と、前記カバーの前記対象物からの光が通過する有効径の端部における接線の法線との角度が７５度以内であってもよい。
【００２７】
ある実施形態において、前記複数のレンズ光学系は１方向に沿って配列され、前記カバーの前記方向に垂直な断面がアーチ型形状であってもよい。また、ある実施形態において、前記カバーはドーム状であってもよい。
【００２８】
本開示の他の態様に係る測距装置は、上記のいずれかに記載の撮像装置と、演算回路とを備え、前記演算回路は、動作時において、前記撮像装置における前記複数の撮像領域から得られる複数の画像における前記対象物の視差に基づいて、前記対象物までの距離を測定する。
【００２９】
ある実施形態において、測距装置は、前記演算回路が測定した前記距離に対応する情報を出力する出力装置をさらに備えていてもよい。
【００３０】
以下、より具体的な実施の形態を説明する。以下の説明において、同一または類似する構成要素には同一の参照符号を付している。以下の説明では、画像を示す信号または情報を、単に「画像」と称することがある。
【００３１】
（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１の撮像装置Ａを示す模式図であり、図１Ｂは、撮像装置Ａを被写体（対象物）側から見たときの正面図である。撮像装置Ａは、第１のレンズ光学系Ｌａ、第２のレンズ光学系Ｌｂ、第１の撮像素子Ｎａ、および第２の撮像素子Ｎｂを備えている。第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂは、共に水平画角１２０°以上の超広角のレンズ光学系である。なお、本明細書では、水平、垂直、対角の少なくとも１つの方向の画角が１２０°以上であるレンズ光学系を「超広角」のレンズ光学系と呼ぶ。
【００３２】
撮像装置Ａはまた、上記の各構成要素を収納して保持する筐体Ｂと回路基板Ｐとをさらに備える。筐体Ｂには、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂの各々の最前面にある第１レンズＬ１の露出部全体を覆い、対象物側（図１Ａにおける上側）に凸形状を有する光透過性のドーム状のカバーＬ０が配置されている。ここで「ドーム状」とは、例えば球体の一部または楕円体の一部のように、湾曲した部分を有する形状を広く意味する。本実施の形態では、ドーム状のカバーＬ０の形状は球体の一部とするが、このような形状に限定されない。
【００３３】
第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂは、同一の構成および集光特性を有する。レンズ光学系Ｌａ、Ｌｂの各々は、第１レンズＬ１、絞りＳ、および第２レンズＬ２を有し、これらはレンズホルダーＨに保持されている。各レンズ光学系が超広角の場合、最前面の第１レンズＬ１は、図１Ａに示すように物体側に凸形状を有する凹メニスカスレンズとなる。ここで、各レンズ光学系のレンズは２枚組であるものとしているが、さらに多数のレンズから構成されたレンズ光学系を用いてもよい。
【００３４】
第１の撮像素子Ｎａは、撮像領域Ｉａを有し、第２の撮像素子Ｎｂは、撮像領域Ｉｂを有する。撮像領域Ｉａは第１のレンズ光学系Ｌａの最後面（図１Ａにおける最も下のレンズの露出面）に対向し、撮像領域Ｉｂは第２のレンズ光学系Ｌｂの最後面に対向して配置されている。撮像領域Ｉａ、Ｉｂの各々は、フォトダイオードなどから構成される複数の光検知セル（画素）が２次元的に周期的に配列された構造を有する。各画素は、光電変換によって受光量に応じた光電変換信号を出力する。それらの光電変換信号は、回路基板Ｐに接続された不図示の信号処理回路に送られ、各種の信号処理がなされた後、複数の画像が生成される。
【００３５】
図１Ａおよび図１Ｂには、ドーム状のカバーＬ０に付着した水滴Ｗも記載されている。本実施の形態では、ドーム状のカバーＬ０が設けられているため、水滴Ｗが２つのレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂの最前面のレンズ間に滞留することを防ぐことができる。
【００３６】
ここで、図１Ａに示すドーム状のカバーＬ０が設けられていない場合について検討する。図６は、ドーム状のカバーが配置されていない撮像装置Ａ’を示す模式図である。図６における各構成要素に付されている参照符号は図１Ａにおけるものと同じである。このような撮像装置Ａ’を自動車の後方監視用または周辺監視用として使用する場合、一般的には車室外に設置するため、雨天時および洗車時に水滴が付着することが考えられる。その際、図６に示すように、撮像装置Ａ’の構造上、第１のレンズ光学系Ｌａと第２のレンズ光学系Ｌｂとの間が谷間になっていることから、水滴Ｗが付着した場合に滞留しやすくなる。このような箇所に水滴Ｗが付着すると、水滴またはごみなどの不要なものが画像に映り込んでしまうことがある。
【００３７】
一方、図１Ａに示すように、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂの各々の最前面にある第１レンズＬ１の露出部および２つの第１レンズＬ１の間の領域全体を覆うように光透過性のドーム状のカバーＬ０を配置すれば、ドーム状のカバーＬ０がない場合と比べて、水滴が付着しても滞留しにくくすることができる。また、ドーム状のカバーＬ０に撥水処理を施せば、さらに水滴を滞留しにくくすることができる。これにより、撮像装置Ａに水滴が付着しても滞留しにくくなるため、水滴またはごみなどの不要なものが画像に映り込みにくくすることができる。
【００３８】
次に、このような撮像装置を測距装置に応用する場合の構成について説明する。
【００３９】
図１Ｃは、測距装置の概略構成を示す図である。測距装置は、上述した撮像装置Ａと、撮像装置Ａから出力された複数の画像における対象物の視差に基づいて、その対象物までの距離を測定する演算回路Ｃとを備える。演算回路Ｃは、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの電子回路によって構成されていてもよいし、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの演算装置とプログラムを格納したメモリとの組み合わせによって構成されていてもよい。
【００４０】
測距対象物（図示せず）からの光は、ドーム状のカバーＬ０を通過後、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂを介して、それぞれ第１の撮像素子Ｎａの撮像領域Ｉａおよび第２の撮像素子Ｎｂの撮像領域Ｉｂに結像される。第１の撮像素子Ｎａおよび第２の撮像素子Ｎｂは、それぞれ第１の画像信号および第２の画像信号を生成して出力する。演算回路Ｃは、第１の画像信号および第２の画像信号のそれぞれに対し、座標補正および歪曲補正等のキャリブレーション補正を行うことにより、第１の画像信号および第２の画像信号のそれぞれをパターンマッチングによる視差算出に適した画像に変換する。続いて、これらの２つの画像間でパターンマッチングを行う。具体的には、第１の画像における所定の画素数の微小領域に着目し、第２の画像における同一サイズの微小領域を基線方向（図１Ｃの横方向）に１画素ずつずらしながら評価関数を計算し、相関度が最も高くなる位置を探索することにより、微小領域における第１の画像および第２の画像の視差を抽出する。この際の評価関数としては、例えばＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）またはＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を用いることができる。演算回路Ｃは、抽出した視差を用いて三角測量の原理により、微小領域内に写っている被写体までの現実の距離を算出する。このような微小領域の視差抽出を画像全体で行うことにより、画像全体の距離マップを生成することができる。
【００４１】
本実施の形態では、ドーム状のカバーＬ０により、取得した画像に水滴またはごみなどの不要なものが映り込みにくくなっているため、測距が正確にできなくなる状況を少なくすることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、レンズ光学系を２つ有する構成について説明したが、レンズ光学系が２次元的に３つ以上配置された構成であってもよい。レンズ光学系が２つの場合は、１つの基線方向しかないため、基線と平行な方向に画像の明暗のコントラストがない場合は、正しく測距することができない。また、前述の通り、超広角レンズの最前面のレンズは、一般的に図１Ａに示すように物体側に凸形状を有する凹メニスカスレンズとなるため、画角が広いと互いに隣接するレンズが互いの画像に映り込んでしまう。このため、例えば画角１８０°といった広い視野で測距を行うことができない。
【００４３】
そこで、図２Ａに示すように４つのレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを配置した構成、または図２Ｂに示すように９つのレンズ光学系を配置した構成を採用してもよい。図２Ａ、２Ｂに示すように、レンズ光学系を２次元的に配列した場合、直交する２つの基線方向（図における横方向および縦方向）でパターンマッチングを行うことができる。このため、１つの基線方向に画像の明暗のコントラストがなくても、もう一方の基線方向に明暗のコントラストがあれば、測距が可能となる。
【００４４】
また、レンズ光学系を２次元的に配列した構成では、複数のレンズ光学系間で視野を分担して測距することができるため、各レンズ光学系が有する画角の視野の全域で測距することができる。例えば、図２Ａのレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂのペアに着目した場合、レンズ光学系Ｌａに対向する撮像領域で取得される画像には、レンズ光学系Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが映り込み、レンズ光学系Ｌｂに対向する撮像領域で取得される画像には、レンズ光学系Ｌａ、Ｌｃ、Ｌｄが映り込んでしまう。しかしながら、レンズが映り込んでしまった画像領域の測距は、他のレンズペアで補うことが出来る。具体的には、レンズ光学系ＬｂとＬｄ、ＬｃとＬｄ、ＬａとＬｃの各ペアでレンズ光学系ＬａとＬｂで測距できない領域をカバーすることが出来る。つまり、それぞれのレンズ光学系のペアにおいて測距できない領域を互いに補完することができる。
【００４５】
このような構成により、広範囲にわたって正確に測距を行うことができる。例えば、それぞれのレンズ光学系の画角が１８０°であれば、半天球の視野領域を測距することができる。
【００４６】
なお、上述した複数の超広角の画像から距離を算出する具体的な方法は、例えば特願２０１３−２５８３８０号および米国出願番号１４／５５５６４３の明細書に開示されている。特願２０１３−２５８３８０号および米国出願番号１４／５５５６４３の開示内容全体を本願明細書に援用する。
【００４７】
次に、本実施の形態におけるドーム状のカバーＬ０の詳細を説明する。
【００４８】
ドーム状のカバーＬ０は、レンズ効果が極めて小さい構成であり得る。ここで、レンズ効果が極めて小さいとは、例えば、光透過性のドーム状のカバーＬ０の焦点距離をｆ０、複数のレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂの各々の焦点距離をそれぞれｆｘとするとき、｜ｆ０｜＞５０ｆｘを満たすことをいう。各レンズ光学系の光軸とドーム状のカバーＬ０の中心軸とが偏芯しているため、ドーム状のカバーＬ０にレンズ効果があると、各レンズ光学系において、画角のプラス側とマイナス側とで歪曲収差などの光学特性の非対称性が大きくなる。このような光学特性の非対称性は測距精度の低下の要因となる。一方、ドーム状のカバーＬ０のレンズ効果が極めて小さければ、画角のプラス側とマイナス側とで歪曲収差などの光学特性の対称性が高くなり、測距精度の低下を抑制することができる。なお、各レンズ光学系の特性によっては、ドーム状のカバーＬ０に意図的にレンズ機能を与えた方がよい場合もあり得る。そのような場合には、ドーム状のカバーＬ０の焦点距離ｆ０が５０ｆｘ以下に設計され得る。
【００４９】
また、ドーム状のカバーＬ０は、ガラス製であり得る。本実施の形態における撮像装置または測距装置を後方監視または周辺監視用として自動車などの車両に搭載する場合、一般的には車室外に搭載することになる。図３に、自動車などの車両Ｖに本実施の形態における撮像装置Ａを搭載した例を示す。車室外に撮像装置Ａを搭載する場合、ドーム状のカバーＬ０が樹脂性だと洗車等によって傷が付きやすくなる。一方、ドーム状のカバーＬ０をガラス製にすれば、洗車等の際にも傷が付きにくくすることができる。車両Ｖは、動作時において、撮像装置Ａにおける複数の撮像領域から得られる複数の画像における対象物の視差に基づいて、対象物までの距離を測定する演算回路と、演算回路が測定した対象物までの距離に対応する情報を出力する出力装置とをさらに備えていてもよい。このような構成によれば、車両Ｖの運転者が対象物までの距離を知ることができる。対象物としては、例えば、歩行者および障害物が挙げられる。出力装置が出力する情報としては、例えば、音および画像が挙げられる。具体的には、例えば、車両Ｖからある距離以内に歩行者または障害物が近づいた場合に、出力装置が警告音を発してもよい。
【００５０】
ドーム状のカバーＬ０をガラス製にした構成においては、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂの各々における最前面のレンズは樹脂製であってもよい。後方監視または周辺監視用のレンズ光学系では、傷防止のため、一般的には最前面のレンズはガラスで構成される。しかしながら、ドーム状のカバーＬ０をガラス製にすれば、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂの最前面のレンズを樹脂で形成することができる。ガラス製のレンズは一般的に樹脂製のレンズよりも高価であるため、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂの最前面のレンズを樹脂製にすることにより、撮像装置Ａのコストを抑制することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２は、２つの撮像領域Ｉａ、Ｉｂが１つの撮像素子上に設けられている点で実施の形態１と異なる。ここでは、実施の形態１と同様の内容についての詳細な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【００５２】
図４は、実施の形態２の撮像装置Ａを示す模式図である。実施の形態１では、２つのレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂにそれぞれ対応する撮像素子Ｎａ、Ｎｂが設けられていたが、本実施の形態では、２つの撮像領域Ｉａ、Ｉｂを有する１つの撮像素子Ｎが設けられている。
【００５３】
このように、第１のレンズ光学系Ｌａおよび第２のレンズ光学系Ｌｂに対応する撮像素子を一体化された１つの撮像素子とすることにより、撮像素子を別々に実装した場合に比べて、２つの撮像面の相対的な傾きを低減させることができる。このため、実施の形態１の構成に比べて測距精度の低下を抑制することができる。
【００５４】
なお、図４では、撮像素子Ｎにおける２つの撮像領域Ｉａ、Ｉｂが分離されているように描かれているが、これらの間にも複数の画素を有する撮像領域が設けられていてもよい。ただし、その部分は撮像に利用されないため、図４に示す撮像領域Ｉａ、Ｉｂの部分にのみ複数の画素が設けられていてもよい。
【００５５】
（実施の形態３）
実施の形態３は、複数のレンズ光学系の各々に含まれる少なくとも１つのレンズが、他のレンズ光学系における対応するレンズと一体的に形成されている点で、実施の形態１および２と異なる。言い換えれば、複数のレンズ光学系の各々が、最前面の第１レンズＬ１を含むｎ個（ｎは１以上の整数）の単レンズの組み合わせによって構成されているとすると、本実施形態では、各レンズ光学系における対象物側からｋ番目（ｋは１以上ｎ以下の整数）の単レンズが、他のレンズ光学系における対象物側からｋ番目の単レンズと一体的に形成されている。
【００５６】
図５Ａは、このような構成を有する撮像装置Ａの一例を示す模式図である。図５Ａでは、第１のレンズ光学系Ｌａにおける対象物側から２番目のレンズと第２のレンズ光学系Ｌｂにおける対象物から２番目のレンズが、一体的に形成された複眼レンズＬ２ｃとなっている。複眼レンズＬ２ｃは、金型によって一体的に成型される。また、複眼レンズＬ２ｃは、筐体Ｂに設けられたレンズ保持部Ｂｃの上に置くことができる構造を有している。このため、レンズ保持部Ｂｃの物体面側（図５Ａにおける上側）と各撮像領域との距離が各レンズ光学系のフランジバックとなっている。複眼レンズＬ２ｃの物体面側には、各レンズ光学系の光軸を中心とした円筒状のガイドＪが形成されており、ガイドＪに沿って各レンズ光学系の絞りＳと第１レンズＬ１を挿入することによって位置決めが可能な構造となっている。
【００５７】
実施の形態１では、各レンズ光学系を構成する個々の単レンズがそれぞれ別体の構成となっていたが、本実施の形態のように各レンズ光学系の２番目のレンズを一体的に形成することにより、撮像装置Ａのコストを抑制することができる。
【００５８】
また、図５Ｂに示すように、各レンズ光学系の２番目のレンズを一体的に形成する構成に加え、各レンズ光学系の１番目のレンズについても一体的に形成された複眼レンズＬ１ｃとした構成であってもよい。このような構成により、撮像装置Ａのコストをさらに抑制することができる。
【００５９】
各レンズ光学系が３個以上の単レンズの組み合わせで構成されている場合も、少なくとも一対の単レンズが一体的に形成されていてもよい。また、レンズ光学系の数が３個以上の場合も、対象物からの順番が同一の複数の単レンズが一体的に形成されていてよい。
【００６０】
（その他の実施の形態）
図７Ａは、本開示のその他の実施の形態における撮像装置の例を示す模式図である。図７Ａにおいて、第１のレンズ光学系Ｌａの鏡筒Ｈａと第２のレンズ光学系Ｌｂの鏡筒Ｈｂとの最短距離Ｇは、１５ｍｍ以下に設定されている。最短距離Ｇが１５ｍｍ以下の場合、鏡筒Ｈａと鏡筒Ｈｂとの間に雨滴が停留しやすくなるため、ドーム状のカバーＬ０の設置が特に有効となる。
【００６１】
図７Ｂは、本開示のその他の実施の形態における撮像装置の他の例を示す模式図である。この例では、レンズ光学系の光軸Ｖと地面Ｇとが平行となるように、撮像装置が車輌Ｚに設置されている。図７Ｂにおいて、レンズ光学系の光軸Ｖと、ドーム状のカバーＬ０において光線が通過する有効径φＥの端における接線の法線Ｊとの間の角度Ｍは、７５度以下に設定されている。このように、レンズ光学系の光軸Ｖと地面Ｇとが平行となるように撮像装置を車輌等に設置する場合、角度Ｍを７５度以下に設定することにより、ドーム状のカバーＬ０の表面に付着した雨滴が流れやすくなる。その結果、ドーム状のカバーＬ０の表面上に雨滴が停留しにくくなる。
【００６２】
図８は、本開示のその他の実施の形態における撮像装置の他の例を示す模式図である。この例では、図８に示すように、２つのレンズ光学系Ｌａ、Ｌｂが一方向に沿って配置され、ドーム状のカバーＬ０’の断面は、２つのレンズ光学系が配置された方向において一様なアーチ型形状を有している。２つのレンズ光学系が一方向に沿って配置された場合において、カバーの形状を球体または楕円体形状にすると、カバーを含めた各レンズ光学系は偏芯光学系となる。そのため、各レンズ光学系間で諸収差が異なるようになり、測距精度が低下する場合がある。一方、図８のような構成であれば、各レンズ光学系は偏芯光学系にはならないため、球体または楕円体形状を有するカバーを設置した場合に比べて、各レンズ光学系間の諸収差の差異を抑制することができる。その結果、測距精度の低下を抑制することができる。
【００６３】
なお、上記の各実施の形態において、各レンズ光学系の最前面（最も対象物に近い面）のレンズは凹メニスカスレンズであるが、各レンズ光学系が超広角ではない場合、凹メニスカスレンズ以外のレンズであってもよい。また、ドーム状のカバーＬ０は、各レンズ光学系の最前面のレンズの露出部およびレンズ間の領域を覆っていれば、雨天時における水滴の滞留をある程度抑えることができるため、必ずしもレンズ光学系の露出部全体を覆っていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本開示の撮像装置および測距装置は、例えば車載カメラシステムに利用することができる。また、車載の用途に限らず、例えば内視鏡カメラなどの撮像システムに応用することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
Ａ                          撮像装置
Ｌ０、Ｌ０’                ドーム状のカバー
Ｌａ、Ｌｂ                  レンズ光学系
Ｌ１                        レンズ光学系の第１レンズ
Ｌ２                        レンズ光学系の第２レンズ
Ｓ                          レンズ光学系の絞り
Ｈ                          レンズ光学系のレンズホルダー
Ｈａ、Ｈｂ                  鏡筒
Ｂ                          筐体
Ｎａ                        第１の撮像素子
Ｎｂ                        第２の撮像素子
Ｎ                          撮像素子
Ｐ                          回路基板
Ｗ                          水滴
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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