(57)【要約】【課題】本発明は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置Ｉａは、アレイレンズにおける複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための、予め与えられた温度補正データを、温度検出部６で検出されたアレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して各光学像の各画像を形成する。この際に、アレイレンズの姿勢が姿勢演算部８４ａによって求められ、アレイレンズの姿勢に基づいて、画像形成の際に使用される温度補正データが補正データ修正部８３によって修正される。【選択図】図２
2015207859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像光学系を持つアレイレンズと、
前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系に対応し、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面にそれぞれ結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像する複数の撮像部と、
前記アレイレンズを支持し、所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させる駆動機構部と、
前記アレイレンズの温度を検出するための温度検出部と、
前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための、予め与えられた温度補正データを、前記温度検出部で検出された前記アレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成する画像形成部と、
前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部と、
前記姿勢検出部で検出した前記アレイレンズの姿勢に基づいて、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正する補正データ修正部とを備えること
を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正データ修正部は、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを、基準として設定された基準姿勢で前記画像形成部によって使用される温度補正データになるように修正するための、予め与えられた修正データを、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正し、
前記修正データは、前記基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる形状歪みを修正する歪み修正データを含むこと
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正データ修正部は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて前記歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正すること
を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記修正データは、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも２個の撮像光学系に対して予め与えられていること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記駆動機構部は、前記アレイレンズを前記所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように前記アレイレンズを片持ちで支持する支持機構と、前記所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させるための駆動部とを備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記温度補正データは、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データおよび前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データのうちの少なくとも一方を含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記姿勢検出部は、前記アレイレンズに作用する重力の方向を検出するための重力方向検出部と、前記重力方向検出部で検出した前記重力の方向に基づいて、前記アレイレンズの姿勢を求める姿勢演算部とを備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記姿勢検出部は、前記アレイレンズの角速度を検出するための角速度検出部と、前記角速度検出部で検出した前記角速度に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として求める姿勢演算部とを備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記姿勢検出部は、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも２個以上の撮像光学系によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として検出すること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体（被写体）の光学像を撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置は、一般に、物体（被写体）の光学像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系によって受光面（撮像面）上に結像された前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えている。このような撮像装置の一つに、アレイ状に配列された複数の撮像光学系（個眼）を備えるアレイレンズを用いた装置が知られている。撮像装置は、様々な環境下で用いられるので、これに搭載された前記アレイレンズは、前記様々な環境から影響を受ける。
【０００３】
特に、温度が変化すると、アレイレンズにおける各個眼間の距離が変化したり、各個眼の光学特性が変化して収差が発生したり等する。このため、アレイレンズを用いた撮像装置によって形成された画像は、温度変化に伴って劣化してしまう。このため、このような温度変化の対策として、例えば、特許文献１に開示された撮像装置がある。
【０００４】
この特許文献１に開示された撮像装置は、複数のレンズを含むレンズアレイと、前記複数のレンズと一対一に対応して設けられ、対応する前記レンズの光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ有する複数の撮像領域と、前記レンズアレイの近傍に配置され温度を検知する温度センサーと、前記温度センサーにより検知された温度に基づいて、前記複数のレンズのすべての光軸の移動量に応じて前記撮像領域において生成された撮像信号を補正する温度補償／撮像信号補正部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２６４４６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、撮像装置には、ピントを自動的に合わるためのオートフォーカス機能や、焦点距離を可変する変倍機能（ズーム機能）等を備えるものもある。このオートフォーカス機能は、ピント合わせ（合焦）のための光学素子を光軸方向に沿って移動させることによって実行され、また、前記変倍機能は、変倍のための光学素子を光軸方向に沿って移動させることによって実行される。したがって、このような機能を備える撮像装置は、所定の光学素子を駆動する駆動機構を備えており、この駆動機構は、一般に、「ガタ」や「遊び」等の不安定要素を含む。また、プラスチック等の樹脂材料で形成された樹脂材料製部品が用いられている場合には、その弾性変形も前記不安定要素となる。このような不安定要素を持つ撮像装置は、設計の際に標準的な使用状態として設定した標準状態での姿勢（基準姿勢）から変化すると、駆動機構に作用する重力の方向も標準状態での方向と異なるため、この自機の姿勢変化および前記不安定要素に起因して、前記光学素子は、光軸に対して傾いたり（チルトが生じたり）、光軸を法線とする平面内においてその本来の位置からずれたり等する。この結果、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。
【０００７】
特に、複数の撮像光学系（個眼）を２次元アレイ状に配列したアレイレンズ１００２を備えたレンズユニットの場合では、図１１（Ｂ）に示すように、アレイレンズ１００２から撮像素子の受光面１００３（実線はチルトが０の場合の受光面を示し、破線はチルトが有る場合の受光面を示す）までの距離がチルトによって個眼の配列位置に応じて個眼ごとに異なることになるため、チルトが単眼のレンズでは無視できるような微少量であっても、個眼によっては無視できずに、光学像の画像の劣化が大きくなる。ずなわち、図１１（Ａ）に示す単眼の光学素子１００１では、光学性能の低下は、画像周辺のみで生じるが、図１１（Ｂ）に示すアレイレンズ１００２では、アレイレンズ１００２の周辺に位置する個眼の光学性能は、略完全に低下してしまい、その画像全体が劣化してしまう。
【０００８】
また、アレイレンズにおける各個眼のレンズは、一般に、小さいため、位置ずれが単眼のレンズでは無視できるような微少量であっても、無視できない。
【０００９】
前記特許文献１に開示された撮像装置は、温度変化に伴う画像の劣化を補正できるが、このような姿勢変化および不安定要素に伴う画像の劣化を考慮しておらず、補正できない。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる撮像装置は、複数の撮像光学系を持つアレイレンズと、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系に対応し、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面にそれぞれ結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像する複数の撮像部と、前記アレイレンズを支持し、所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させる駆動機構部と、前記アレイレンズの温度を検出するための温度検出部と、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための、予め与えられた温度補正データを、前記温度検出部で検出された前記アレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成する画像形成部と、前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部と、前記姿勢検出部で検出した前記アレイレンズの姿勢に基づいて、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正する補正データ修正部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような撮像装置では、アレイレンズにおける複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための温度補正データが予め用意され、画像を形成する際に、前記温度補正データを温度検出部で検出されたアレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。このため、上記撮像装置は、温度変化に伴う画像の劣化を抑制できる。
【００１３】
ここで、自機の姿勢変化に伴ってアレイレンズの姿勢が変化すると、上述したように、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。しかしながら、上記撮像装置は、前記温度補正データを使用する際に、姿勢検出部で検出されたアレイレンズの姿勢に基づいて温度補正データが修正される。
【００１４】
したがって、上記撮像装置は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構部の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。
【００１５】
また、他の一態様では、上述の撮像装置において、前記補正データ修正部は、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを、基準として設定された基準姿勢で前記画像形成部によって使用される温度補正データになるように修正するための、予め与えられた修正データを、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正し、前記修正データは、前記基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる形状歪みを修正する歪み修正データを含むことを特徴とする。
【００１６】
このような撮像装置では、歪み修正データが事前に用意されているので、前記姿勢検出部で検出された姿勢に応じて修正データを選択すればよく、温度補正データを修正する演算が不要となり、容易に温度補正データを修正できる。
【００１７】
また、他の一態様では、上述の撮像装置において、前記補正データ修正部は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて前記歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正することを特徴とする。
【００１８】
このような撮像装置は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に応じて適用度合いを変化させればよく、容易に温度補正データを修正できる。
【００１９】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記修正データは、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも２個の撮像光学系に対して予め与えられていることを特徴とする。
【００２０】
このような撮像装置は、少なくとも２個の撮像光学系に対する修正データで良いので、少ない記憶容量で修正データの記憶が可能となる。なお、修正データが予め与えられていない撮像光学系に対する修正データは、予め与えられている前記修正データから補間される。
【００２１】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記駆動機構部は、前記アレイレンズを前記所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように前記アレイレンズを片持ちで支持する支持機構と、前記所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させるための駆動部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような撮像装置は、アレイレンズを片持ちで支持するので、姿勢変化および不安定要素に起因して、前記チルトが生じ易く、また、前記位置ずれが生じ易い。したがって、このような撮像装置は、効果的に、画像の劣化を抑制できる。
【００２３】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記温度補正データは、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データおよび前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【００２４】
このような撮像装置は、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正して画像の劣化を抑制できる。また、このような撮像装置は、前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正して画像の劣化を抑制できる。
【００２５】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記アレイレンズに作用する重力の方向を検出するための重力方向検出部と、前記重力方向検出部で検出した前記重力の方向に基づいて、前記アレイレンズの姿勢を求める姿勢演算部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
このような撮像装置は、重力の方向を検出することで、アレイレンズの姿勢を求めることができ、より正確に温度補正データを修正できる。
【００２７】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記アレイレンズの角速度を検出するための角速度検出部と、前記角速度検出部で検出した前記角速度に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として求める姿勢演算部とを備えることを特徴とする。
【００２８】
このような撮像装置は、角速度を検出することで、アレイレンズの傾きを求めることができ、温度補正データを修正できる。
【００２９】
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも２個以上の撮像光学系によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として検出することを特徴とする。
【００３０】
このような撮像装置は、前記被写体の光学像の画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを検出するので、別途、センサーを必要としない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にかかる撮像装置は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。
【図２】前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】温度変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における温度補正データを説明するための図である。
【図４】温度変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における温度補正データを説明するための図である。
【図５】姿勢変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における修正データを説明するための図である。
【図６】姿勢変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における修正データを説明するための図である。
【図７】第２実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。
【図８】第３実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。
【図９】第３態様の姿勢検出部を説明するための図である。
【図１０】第４態様の姿勢検出部を説明するための図である。
【図１１】単眼の場合におけるチルトの影響と、複眼の場合におけるチルトの影響とを比較説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００３４】
本実施形態における撮像装置Ｉは、複数の撮像光学系を持つアレイレンズを備え、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面（各受光面）上にそれぞれ結像された物体（被写体）の各光学像をそれぞれ撮像し、前記各光学像に応じた電気的な各画像信号（または各画像データ）をそれぞれ生成する装置である。撮像装置Ｉは、静止画の画像信号（または画像データ）を生成して良く、および／または、動画の画像信号（または画像データ）を生成して良い。なお、Ａおよび／またはＢは、ＡおよびＢのうちの少なくとも一方を意味する。そして、本実施形態における撮像装置Ｉは、前記被写体の画像を形成する際に、温度補正データで前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。さらに、本実施形態における撮像装置Ｉは、前記温度補正データを用いて補正する際に、自機の姿勢変化および不安定要素に伴って生じるアレイレンズの姿勢に基づいて、前記温度補正データを修正する。したがって、このような本実施形態における撮像装置Ｉは、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。以下、このような撮像装置Ｉの各態様を順に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図１（Ａ）は、平面図であり、図１（Ｂ）は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Ｉａを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図であり、図１（Ｃ）は、光軸に直交する方向であって支持機構の片持ち側から重力が作用した場合における側面図である。図１（Ｂ）は、図示するＸＹＺ直交座標系におけるＹ方向から見た場合の側面図である。ＸＹＺ直交座標系は、例えば、後述するアレイレンズ１１における各個眼の配列方向に沿ってＸ方向およびＹ方向が設定され、これらＸ方向およびＹ方向それぞれに直交する方向にＺ方向が設定される。以下、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を適宜に用いて撮像装置Ｉの構成を説明する。なお、＋Ｘ方向は、アレイレンズ１１におけるＸ方向に沿った他方端から一方端に向かう方向であり、−Ｘ方向は、アレイレンズ１１におけるＸ方向に沿った一方端から他方端に向かう方向であり、＋Ｙ方向は、アレイレンズ１１におけるＹ方向に沿った他方端から一方端に向かう方向であり、−Ｙ方向は、アレイレンズ１１におけるＹ方向に沿った一方端から他方端に向かう方向であり、＋Ｚ方向は、アレイレンズ１１が撮像部５から離れる方向であり、−Ｚ方向は、アレイレンズ１１が撮像部５に近づく方向である。図２は、前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、温度変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における温度補正データを説明するための図である。図３（Ａ）は、アレイレンズ１１の正面図であり、図３（Ｂ）は、傾いたアレイレンズ１１と撮像部５の撮像面との間の距離の変化を説明するための図であり、図３（Ｃ）は、温度補正データを説明するための図である。図４は、温度変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における温度補正データを説明するための図である。図４（Ａ）は、撮像部５の撮像面に対するアレイレンズ１１の位置ずれを説明するための図であり、図４（Ｂ）は、温度補正データを説明するための図である。図５は、姿勢変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における修正データを説明するための図である。図６は、姿勢変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における修正データを説明するための図である。
【００３６】
第１実施形態における撮像装置Ｉａは、例えば、図１および図２に示すように、アレイレンズ１１を含む光学部品１ａと、支持機構２ａと、支持部材３ａと、駆動部４ａと、複数の撮像部５と、温度検出部６と、重力方向検出部７ａと、画像形成部８２および姿勢演算部８４ａを含む制御処理部８ａと、記憶部９とを備える。これら支持機構２ａおよび駆動部４ａは、駆動機構部を構成し、駆動機構部の一例である。これら重力方向検出部７ａおよび姿勢演算部８４ａは、姿勢検出部を構成し、姿勢検出部の一例である。またこれら光学部品１ａ、支持機構２ａ、支持部材３ａおよび駆動部４ａは、撮像部５の受光面上に物体の光学像を結像するレンズユニットを構成する。
【００３７】
支持機構２ａは、光学部品１ａを支持するための部材である。支持部材２ａは、例えば、本実施形態では、光学部品１ａを所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように光学部品１ａを片持ちで弾性支持する平行ばね部材２ａである。前記所定の軸は、例えば、前記レンズユニットの光軸や撮像部５の光軸等である。この平行ばね部材２ａは、一方向（図１に示す例ではＸ方向）に長尺な１対（２個）のばね部材を備え、これら１対のばね部材がその長尺な方向（延伸方向）で互いに平行となるように、その長尺な方向と直交する方向で離間して配置されて構成される。このような平行ばね部材２ａは、例えば、１対の板バネで構成される。また例えば、平行ばね部材２ａは、１対のサスペンションワイヤで構成される。このように平行ばね部材２ａは、平行な２個の１対なばね部材で機能するが、本実施形態では、光学部品１ａに作用する駆動部４ａによる駆動力および平行ばね部材２ａによる付勢力の各力のバランスを考慮して、光学部品１ａをＹ方向の両側から片持ちで弾性支持するように、平行ばね部材２ａは、１組の第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａで構成されている。そして、第１平行ばね部材２１ａは、Ｚ方向に所定の距離だけ離間してＺ方向に平行となるように配置される、２個の１対の第１１および第１２ばね部材２１ａ−１、２１ａ−２を備えて構成され、これら第１１および第１２ばね部材２１ａ−１、２１ａ−２におけるＸ方向の各一方端部（第１平行ばね部材２１ａの一方端部）は、光学部品１ａに連結され、これらのＸ方向の各他方端部（第１平行ばね部材２１ａの他方端部）は、支持部材３ａに連結される。第２平行ばね部材２２ａは、Ｚ方向に前記所定の距離だけ離間してＸ方向に平行となるように配置される、２個の１対の第２１および第２２ばね部材２２ａ−１、２２ａ−２を備えて構成され、これら第２１および第２２ばね部材２２ａ−１、２２ａ−２におけるＸ方向の各一方端部（第２平行ばね部材２２ａの一方端部）は、光学部品１ａに連結され、これらのＸ方向の各他方端部（第２平行ばね部材２２ａの他方端部）は、支持部材３ａに連結される。
【００３８】
光学部品１ａは、支持機構（本実施形態では平行ばね部材）２ａによって弾性支持され、物体の光学像を撮像部５の受光面（撮像面）上に結像するために、アレイレンズ１１を含む部品である。より具体的には、光学部品１ａは、平面視にて矩形形状（正方形を含む）のアレイレンズ１１と、レンズ保持枠１２ａとを備える。なお、光学部品１ａは、駆動部４ａの駆動力を直接的にアレイレンズ１１に伝達するように構成されてもよいが、本実施形態では、光学部品１ａは、前記駆動力をレンズ保持枠１２ａに伝達するように構成されており、上述のように、アレイレンズ１１とレンズ保持枠１２ａとを備えている。
【００３９】
アレイレンズ１１は、線形独立な２方向、より具体的には互いに直交するＸ方向およびＹ方向の２方向に２次元マトリクス状に配列された複数の撮像光学系１１１を備える。これら複数の撮像光学系１１１は、それぞれ、物体の光学像を撮像部５の受光面上に結像するために、１または複数の光学レンズを光軸に沿って含む部品である。複数の撮像光学系１１１は、この図１に示す例では、各光軸が互いに略平行となるように、配列される。したがって、複数の撮像光学系１１１を介して物体の各光学像を撮像する複数の撮像部５は、それぞれ、視差だけ互いに異なるが略同じ被写体を写した画像信号を生成することになる。図１に示す例では、アレイレンズ１１は、４行４列に２次元マトリクス状に配列された１６個の撮像光学系１１１−１１〜１１１−４４を備える。なお、撮像光学系１１１の個数は、これに限定されるものではなく、また、光軸に関し、必ずしも全ての撮像光学系１１１が平行である必要はない。
【００４０】
レンズ保持枠１２ａは、アレイレンズ１１を保持するための部材である。レンズ保持枠１２ａは、例えば、アレイレンズ１１の外形形状に応じた形状の貫通開口を形成した短高の筒状部材である。図１示す例では、アレイレンズ１１の外形形状が矩形形状であることから、レンズ保持枠１２ａは、平面視にて、矩形形状の貫通開口を有し、矩形形状の外形形状を有する筒状部材である。アレイレンズ１１は、レンズ保持枠１２ａの前記貫通開口に嵌め込まれて例えば接着剤等によって固定される。レンズ保持枠１２ａは、支持機構２ａの一方端部を取り付けるための第１ばね取付部１２１ａを備える。より具体的には、本実施形態では、図１に示すように、光学部品１ａをその両側から１組（１対のばね部材を１個として２個）の第１および第２平行ばね部材２１ａ（２１ａ−１、２１ａ−２）、２２ａ（２２ａ−１、２２ａ−２）によって片持ちで弾性支持するため、これに応じて第１ばね取付部１２１ａは、２個の第１１ばね取付部１２１ａ−１および第１２ばね取付部１２１ａ−２で構成される。これら１対の第１１および第１２ばね取付部１２１ａ−１、１２１ａ−２は、外方向の＋Ｙ方向および−Ｙ方向それぞれに延びる各角柱形状で、前記貫通開口を介して互いに対向するように、レンズ保持枠１２ａにおける互いに対向する各外周側面（Ｙ方向の両端それぞれに位置する各外周側面）のＸ方向の一方端の各位置に、それぞれ形成されている。角柱形状の第１ばね取付部１２１ａにおける上下面（１対の第１１および第１２ばね取付部１２１ａ−１、１２１ａ−２における各上下面）は、１組の平行ばね部材２ａの一方端部（１組の第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａの各一方端部）を取り付けるための取付面であり、したがって、第１ばね取付部１２１ａのＺ方向の長さは、平行ばね部材２ａにおける第１１ばね部材２１ａ−１と第１２ばね部材２１ａ−２とのＺ方向の距離（第２１ばね部材２２ａ−１と第２２ばね部材２２ａ−２とのＺ方向の距離）に対応した長さである。なお、レンズ保持枠１２ａは、係合突起部１２２ａを備えるが、この係合突起部１２２ａは、後に、説明される。
【００４１】
支持部材３ａは、支持機構２ａを支持するための部材である。本実施形態では、支持機構２ａが１組の第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａであるので、支持部材３ａは、第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａにおける各他方端部が取り付けられて第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａを支持している。より具体的には、図１に示す例では、支持部材３ａは、基部３１と、第２ばね取付部３２ａとを備える。
【００４２】
基部３１は、矩形形状の外形形状を有した板状の部材である。基部３１の略中央領域には、光学部品１ａのアレイレンズ１１を透過した光学像の各光束を受光する撮像部５を取り付けるための取付領域となっている。
【００４３】
第２ばね取付部３２ａは、平行ばね部材２ａの他方端部を取り付けるための部材である。より具体的には、本実施形態では、上述したように、光学部品１ａを１組（前記２個）の第１および第２平行ばね部材２１ａ（２１ａ−１、２１ａ−２）、２２ａ（２２ａ−１、２２ａ−２）によって片持ちで弾性支持するため、これに応じて第２ばね取付部３２ａは、２個の第２１ばね取付部３２ａ−１および第２２ばね取付部３２ａ−２で構成される。これら１対の第２１および第２２ばね取付部３２ａ−１、３２ａ−２は、上方向の＋Ｚ方向に延びる各角柱形状で、第２ばね取付部３２ａに取り付けられた１組の平行ばね部材２１ａ、２２ａを介して光学部品１ａを弾性支持した場合にアレイレンズ１１を透過した各光学像の光束が基部３１の前記取付領域に到達できる配設位置であって、レンズ保持枠１２ａにおけるＸ方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置（図１に示す例では矩形形状の基部３１の一方主面におけるＸ方向の他方端の位置）に、基部３１の一方主面から略垂直に立設するように基部３１に、それぞれ形成されている。そして、１対の第２１および第２２ばね取付部３２ａ−１、３２ａ−２は、平行ばね部材２ａの他方端部（１組の第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａの各他方端部）を取り付けるための取付面を形成するために、平行ばね部材２ａにおける第１１ばね部材２１ａ−１と第１２ばね部材２１ａ−２とのＺ方向の距離（第２１ばね部材２２ａ−１と第２２ばね部材２２ａ−２とのＺ方向の距離）に対応した長さを持つ角柱形状の突部を備える。この角柱形状の突部における上下面（１対の第２１および第２２ばね取付部３２ａ−１、３２ａ−２における各突部の各上下面）が、平行ばね部材２ａの他方端部（１組の第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａの各他方端部）を取り付けるための取付面となる。なお、図１に示す例では、第２ばね取付部３２ａは、１対の第２１および第２２ばね取付部３２ａ−１、３２ａ−２で構成されたが、第２ばね取付部３２ａは、上方向の＋Ｚ方向に延びるとともにＹ方向にも延びる各角柱形状で、第２ばね取付部３２ａに取り付けられた１組の平行ばね部材２１ａ、２２ａを介して光学部品１ａを弾性支持した場合にアレイレンズ１１を透過した各光学像の光束が基部３１の前記取付領域に到達できる配設位置であって、レンズ保持枠１２ａにおける＋Ｘ方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置に、基部３１の一方主面から略垂直に立設するように基部３１に、形成された、１個の突条部材で構成されても良い。
【００４４】
このような構造を持つ光学部品１ａおよび支持部材３ａそれぞれに対し、第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａは、次のように連結されている。図１（Ｂ）に示すように、第２平行ばね部材２２ａの第２１および第２２ばね部材２２ａ−１、２２ａ−２におけるＸ方向の各一方端部は、第１２ばね取付部１２１ａ−２の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、光学部品１ａのレンズ保持枠１２ａにおけるＹ方向の他方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端で光学部品１ａに連結され、そして、第２平行ばね部材２２ａの第２１および第２２ばね部材２２ａ−１、２２ａ−２におけるＸ方向の他方端部は、第２２ばね取付部３２ａ−２における前記突部の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、支持部材３ａに連結される。
【００４５】
同様に、第１平行ばね部材２１ａの第１１および第１２ばね部材２１ａ−１、２１ａ−２におけるＸ方向の各一方端部は、第１１ばね取付部１２１ａ−１の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、光学部品１ａのレンズ保持枠１２ａにおけるＹ方向の一方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端で光学部品１ａに連結され、そして、第１平行ばね部材２１ａの第１１および第１２ばね部材２１ａ−１、２１ａ−２におけるＸ方向の他方端部は、第２１ばね取付部３２ａ−１における前記突部の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、支持部材３ａに連結される。
【００４６】
駆動部４ａは、制御処理部８ａに接続され、制御処理部８ａの制御に従って、所定の軸の軸方向に沿って光学部品１ａを移動させるための装置である。駆動部４ａは、例えば、本実施形態では、前記光学部品１ａに係合し、所定の軸の軸方向に沿って光学部品１ａを移動させるためのアクチュエータ４ａである。このようなアクチュエータ４ａは、例えば、一方向に長尺な板状（帯状、リボン状、テープ状）の形状記憶合金（Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ、以下、「ＳＭＡ」と略記する。）を備えたＳＭＡアクチュエータ、一方向に長尺な板状のバイメタルを備えたバイメタルアクチュエータ、および、一方向に長尺な板状のモノモルフ（ユニモルフ）を備えたモノモルフアクチュエータ等である。ＳＭＡアクチュエータおよびバイメタルアクチュエータは、それぞれ、金属材料で形成され、モノモルフアクチュエータは、金属材料を含んで形成されるので、これらＳＭＡアクチュエータ、バイメタルアクチュエータおよびモノモルフアクチュエータは、それぞれ、後述するように光学部品１ａの移動に伴って移動した場合に、弾性限界を超えるまでは弾性変形可能であり、所定の剛性を持つ。したがって、アクチュエータ４ａは、好ましくは、後述のように光学部品１ａの移動に伴って移動する場合に、弾性変形の範囲内で移動することである。
【００４７】
このような駆動部４ａの駆動力を受けるために、レンズ保持枠１２ａは、本実施形態では、駆動部４ａと係合し、その駆動力を受けるための、係合突起部１２２ａを備えている。より具体的には、係合突起部１２２ａは、外方向の延びる楕円柱形状で、レンズ保持枠１２ａにおける外周側面に形成される。図１に示す例では、係合突起部１２２ａは、１対の第１１および第１２ばね取付部１２１ａ−１、１２１ａ−２の各取り付け位置を結んだ直線（Ｙ方向に沿う直線）と直交する方向（Ｘ方向）に位置するとともにＸ方向の一方端に位置する外周側面における、Ｙ方向の略中央位置であって−Ｚ方向の一方端に寄った位置に形成されている。係合突起部１２２ａにおける駆動部４ａと係合する係合面は、係合突起部１２２ａと駆動部４ａとが滑らかに摺動可能に当接するように、曲面となっている。
【００４８】
本実施形態では、例えば、駆動部４ａとしてＳＭＡアクチュエータ４ａが用いられ、制御処理部７は、ＳＭＡアクチュエータ４ａを通電加熱することによって制御する。
【００４９】
ＳＭＡは、変態温度よりも高温側では、オーステナイト相（母相）と呼ばれる結晶構造になり、低温側では、マルテンサイト相と呼ばれる結晶構造になる。一般の金属材料は、所定の外力が加えられると変形前の形に戻らないが、ＳＭＡは、マルテンサイト相の状態で所定の外力が加えられて変形しても、変態温度以上になると、マルテンサイト相からオーステナイト相へ相変態し、変形前の元の形に形状が回復する。ＳＭＡを用いたＳＭＡアクチュエータ４１ａは、この特性を利用するによって駆動力を生じる。ところで、昇温および降温に対して動作を繰り返すアクチュエータは、この温度転換に対応した二方向性が要求される。二方向性を有するＳＭＡも存在するものの、通常、ＳＭＡは、加熱に因り記憶形状に形状回復するが、冷却しても回復した記憶形状のままであり、一方向性しかない。このため、ＳＭＡアクチュエータの一態様では、形状回復後に前記一方向とは異なる他方向へＳＭＡを変形する外力（バイアス）を与えるバイアス付与部材が必要であり、本実施形態のＳＭＡアクチュエータ４ａでは、１組の平行ばね部材２１ａ、２２ａが前記バイアス付与部材として機能している。
【００５０】
ＳＭＡアクチュエータ４ａは、予め所定の形状が記憶されており、加熱されることによって駆動力を光学部品１ａに与える。ＳＭＡアクチュエータ４ａは、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金およびＮｉ−Ａｌ合金等で形成される。Ｎｉ−Ｔｉ合金は、強度、靱性、耐食性および耐摩耗性に優れており、ＳＭＡアクチュエータ４ａに好適である。ＳＭＡアクチュエータ４ａは、レンズ保持枠１２ａの係合突起部１２２ａと係合可能な位置であって支持部材３ａにおける基部３１の一方主面上に配設される。より具体的には、図１に示す例では、ＳＭＡアクチュエータ４ａは、そのＹ方向の一方端部で係合突起部１２２ａに所定の摩擦力で係合しつつＹ方向に沿って延びるように、矩形形状の基部３１の一方主面におけるＸ方向の一方端の位置に、Ｙ方向の他方端部で例えば接着剤等によって固定されることによって、基部３１の一方主面上に配設される。前記所定の形状は、本実施形態では、基部３１に固定された他方端部から所定の距離だけ離れた位置（屈曲位置）よりＹ方向の先の長尺部分が上方向の＋Ｚ方向に持ち上がって、前記屈曲位置で屈曲した形状である。
【００５１】
複数の撮像部５は、光学部品１ａの像側に配置され、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１に対応し、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面（各受光面）に結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像して画像信号（または各画像データ）を出力するものであり、制御処理部８ａに接続され、制御処理部８ａの制御に従って動作する。複数の撮像部５は、本実施形態では、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１に対応して、線形独立な２方向、より具体的には互いに直交するＸ方向およびＹ方向の２方向に２次元マトリクス状に配列されている。複数の撮像部５は、アレイレンズ１１の個眼数（撮像光学系１１１の個数、図１に示す例では１６個）に応じた個数の撮像素子５であっても良いが、本実施形態では、複数の撮像部５は、１個の撮像素子５であって、撮像素子５の有効領域がアレイレンズ１１の個眼数に応じた個数の分割領域に分けられ、アレイレンズ１１の各個眼によって結像された各光学像を各分割領域で撮像するように構成されている。このような撮像素子５は、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって結像された物体（被写体）の各光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分の電気的な各画像信号に光電変換して、所定の画像処理を行う制御処理部７へ出力する。撮像素子５は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型のイメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のイメージセンサ等である。
【００５２】
温度検出部６は、アレイレンズ１１の温度を検出するための装置であり、例えば、サーミスタ等の温度センサーを備えて構成される。温度検出部６は、制御処理部８ａに接続され、この検出した温度を制御処理部８ａへ出力する。温度検出部６は、アレイレンズ１１の温度を検出するので、アレイレンズ１１に、または、アレイレンズ１１の近傍に配設される。本実施形態では、温度検出部６は、例えば、前記取付領域を除く領域で、支持部材３ａにおける基部３１の一方主面上に配設される。より具体的には、図１に示す例では、温度検出部６は、前記取付領域の外部の領域であって、矩形形状の基部３１の一方主面におけるＸ方向の他方端の位置であってＹ方向の中央位置よりやや一方端によった位置に、例えば接着剤等によって固定されることによって、基部３１の一方主面上に配設される。
【００５３】
重力方向検出部７ａは、アレイレンズ１１に作用する重力の方向を検出するための装置であり、例えば、加速度を検出する３軸の加速度センサー等を備えて構成される。重力方向検出部７ａは、制御処理部８ａに接続され、この検出した重力の方向を制御処理部８ａへ出力する。重力方向検出部７ａは、アレイレンズ１１に作用する重力の方向を検出するので、アレイレンズ１１に、または、アレイレンズ１１と共に姿勢を変える部材に配設される。本実施形態では、重力方向検出部７ａは、例えば、前記取付領域を除く領域で、支持部材３ａにおける基部３１の一方主面上に配設される。より具体的には、図１に示す例では、重力方向検出部７ａは、前記取付領域の外部の領域であって、矩形形状の基部３１の一方主面におけるＸ方向の他方端の位置であってＹ方向の中央位置よりやや他方端によった位置に、例えば接着剤等によって固定されることによって、基部３１の一方主面上に配設される。
【００５４】
制御処理部８ａは、撮影するべく、撮像装置Ｉａの各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって撮像装置Ｉａ全体の動作を司る装置である。制御処理部８ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびその周辺装置を備えて構成される。
【００５５】
記憶部９は、制御処理部８ａのＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、この制御処理部７のＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えて構成される。記憶部９は、機能的に、温度補正データを予め記憶する温度補正データ記憶部９１と、修正データを予め記憶する修正データ記憶部９２とを備える。
【００５６】
温度補正データは、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に実際に結像された被写体の各光学像（各実光学像）を、例えば撮像装置Ｉａの設計の際に基準として設定された基準温度でアレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像（各基準温度光学像）になるように補正するためのデータである。この温度補正データは、例えば生産時や出荷時等の適宜なタイミングで、所定の温度間隔で、各合焦位置において、作成され、温度補正データ記憶部９１に記憶される。
【００５７】
このアレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に実際に結像される際の温度と基準温度とに差があると、種々の原因によって光学像が劣化する。
【００５８】
例えば、基準温度からの温度変化に起因してアレイレンズ１１が傾くと、光学像は、各個眼（各撮像光学系１１１）の位置に応じてボケる。これは、合焦位置がずれるために起きる解像度の低下である。また、合焦位置がずれることや傾くこと（いわゆる片ボケ）によって、各個眼における光学レンズの各種収差が変化することによって、光学像の形状（ここでは光学像の輪郭）が変化する。つまりアレイレンズ１１が傾くと、個眼位置によっては、解像度が低下（ボケる）し、加えて光学像の形状が変化する。例えば、図３（Ａ）に示すアレイレンズ１１が図３（Ｂ）のように、Ｙ軸回りに回転することによって傾くと、３行各列の各撮像光学系（各個眼）１１１−３１〜１１１−３４によって各撮像面上に形成された光学像は、図３（Ｃ）に示すように、劣化する。より具体的には、位置が最も紙面左側（３行１列側）である撮像光学系１１１−３１による光学像は、劣化が無く、位置が紙面左側（３行1列側）から紙面右側（３行４列側）に行くに従って解像度が低下しかつ光学像の形状が変化する。なお、図３では、撮像光学系１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）の輪郭線が破線で示され、温度補正データによって補正された光学像の輪郭線が一点鎖線で示されている。
【００５９】
このような輪郭形状の歪みに対し、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる輪郭形状の歪みを補正するように、予め作成され、温度補正データ記憶部９１に記憶される。例えば、撮像光学系１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）を、基準温度での光学像へ変換する写像関数が予め求められ、この写像関数が温度補正データとされる。なお、この温度補正データの写像関数は、関数式で温度補正データ記憶部９１に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで温度補正データ記憶部９１に記憶されて良い。
【００６０】
また、例えば、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸（例えば撮像素子５の光軸等）と直交する平面内で各撮像光学系（各個眼）１１１の位置がずれると、光学像は、本来の結像位置（基準温度での結像位置）からずれる。アレイレンズ１１を用いた撮像装置では、各撮像光学系（各個眼）１１１によって結像される各光学像の撮像素子５上における各位置（各領域）が事前に記憶され、撮像素子５から画像信号が読み込まれる際に、その位置（領域）が指定され、その位置（領域）での信号が読み込まれる。このため、温度変化に起因して撮像光学系（個眼）１１１の位置がずれると、光学像の結像位置がずれるので、撮像素子５から画像信号を読み込む際に指定する位置（領域）が補正されないと、正しく当該個眼の画像が読み込まれない。例えば、図４（Ａ）に示すように、アレイレンズ１１が位置ずれすると、３行各列の各撮像光学系（各個眼）１１１−３１〜１１１−３４によって各撮像面上に形成された光学像（実光学像）は、図４（Ｂ）に示すように、位置ずれする。より具体的には、個眼位置が紙面右側（３行４列側）から紙面左側（３行１列側）に行くに従って位置ずれ量が大きくなり、また、位置ずれ方向も変化している。このため、位置補正せずに、元々の位置（領域）を指定して画像信号が読み出されると、個眼の正しい画像信号が得られない。なお、図４では、個眼によって実際に撮像面に結像された光学像の輪郭線が破線で示され、基準温度での元々の個眼によって撮像面に結像される光学像の輪郭線（温度補正データによって補正された光学像の輪郭線）が一点鎖線で示されている。
【００６１】
このような位置ずれに対し、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを補正するように、予め作成され、温度補正データ記憶部９１に記憶される。例えば、撮像光学系（個眼）１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）の位置（領域）へ、基準温度での光学像の位置（すなわち画像信号の読み込みの際に指定する位置（領域））を変換する位置変換関数が予め求められ、この位置変換関数が温度補正データとされる。なお、この温度補正データの位置変換関数は、関数式で温度補正データ記憶部９１に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで温度補正データ記憶部９１に記憶されて良い。
【００６２】
本実施形態では、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データ、および、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データの両方を含むように構成されるが、いずれか一方の補正データが無視できる場合には、温度補正データは、いずれか他方のみであってもよい。
【００６３】
また、修正データは、後述の画像形成部８２によって使用される温度補正データを、例えば撮像装置Ｉａの設計の際に基準として設定された基準姿勢で画像形成部８２によって使用される温度補正データになるように修正するためのデータである。基準姿勢は、例えば設計の際に標準的な使用状態として設定した標準状態での姿勢であり、例えば、本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、基準姿勢は、標準状態として、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Ｉａを置いた状態が設定され、この標準状態でのアレイレンズ１１の姿勢である。この修正データは、例えば生産時や出荷時等の適宜なタイミングで、所定の間隔で、各姿勢において、作成され、修正データ記憶部９２に記憶される。
【００６４】
この姿勢の変化によって、撮像光学系（個眼）１１１によって撮像面に形成される光学像は、温度補正データの場合と同様に、その輪郭形状の変化と位置ずれとが生じ得る。例えば、図１（Ｂ）に示すように、光軸がＺ方向に沿う基準姿勢から、図１（Ｃ）に示すように、光軸がＸ方向に沿い、そして、片持ち側から重力が作用するような垂直姿勢に、撮像装置Ｉａの姿勢が変化すると、アレイレンズ１１は、レンズ保持枠１２ａを介して平行ばね部材２ａによって片持ちで弾性支持されているため、アレイレンズ１１は、図１（Ｃ）に破線で示す理想的な場合の姿勢とは成らず、Ｙ軸回りの回転によって傾きが生じ、そして、片持ち側に位置がずれる。
【００６５】
このようなアレイレンズ１１の傾きによって、撮像光学系（個眼）１１１によって撮像面上に実際に形成された光学像は、上述した温度補正データの場合と同様に、その形状が変化する。例えば、３行各列の各撮像光学系（各個眼）１１１−３１〜１１１−３４によって各撮像面上に形成された光学像は、図５に示すように、劣化する。より具体的には、位置が最も紙面左側（３行１列側）である撮像光学系１１１−３１による光学像（実光学像）は、姿勢変化による劣化が無く、位置が紙面左側（３行1列側）から紙面右側（３行４列側）に行くに従って光学像（実光学像）の形状が大きく崩れて行く。この光学像の形状は、姿勢変化の大きさに応じて複数の輪郭形状で変化し、複数のパターンで崩れている。例えば、図５（Ｂ）に示す３行２列の撮像光学系１１１−３２による光学像（実光学像）と、図５（Ｃ）に示す３行３列の撮像光学系１１１−３３による光学像（実光学像）との輪郭形状の変化（崩れ方、パターン）は、同様であり、姿勢変化がない場合の光学像に対し、略等方的に拡がる崩れ方である。一方、図５（Ｄ）に示す３行４列の撮像光学系１１１−３４による光学像（実光学像）の輪郭形状の変化（崩れ方、パターン）は、これらと異なり、姿勢変化がない場合の光学像に対し、一方向に拡がる崩れ方である。なお、図５では、撮像光学系１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）の輪郭線が破線で示され、修正後の光学像の輪郭線が実線で示され、温度補正データによって補正された光学像の輪郭線が一点鎖線で示されている。
【００６６】
このような輪郭形状の歪みに対し、修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる輪郭形状の歪みを補正するように、予め作成され、修正データ記憶部９２に記憶される。例えば、撮像光学系１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）を、基準姿勢での光学像（温度補正前の光学像）へ変換する写像関数が予め求められ、この写像関数が修正データとされる。なお、この修正データの写像関数は、関数式で修正データ記憶部９２に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで修正データ記憶部９２に記憶されて良い。このように修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる歪みを修正する歪み修正データを含む。そして、この場合において、上述したように、光学像の形状は、姿勢変化の大きさに応じて複数のパターンで崩れているので、歪み修正データは、複数の輪郭形状の変化ごとに予め用意されていることが好ましい。例えば、基準姿勢からの姿勢変化が０以上であって第１閾値未満の第１範囲内である場合には、図５（Ｂ）および（Ｃ）に示す略等方的に拡がる崩れ方であり、このような崩れ方に対する第１写像関数が予め求められ、この第１写像関数が第１歪み修正データとされる。そして、基準姿勢からの姿勢変化が第１閾値以上である第２範囲内である場合には、図５（Ｄ）に示す一方向に拡がる崩れ方であり、このような崩れ方に対する第２写像関数が予め求められ、この第２写像関数が第２歪み修正データとされる。このように歪み修正データが複数の輪郭形状の変化ごとに事前に用意されているので、撮像装置Ｉａは、姿勢演算部８４ａで求められた姿勢に応じて修正データを選択すればよく、温度補正データを修正する演算が不要となり、容易に温度補正データを修正できる。
【００６７】
また、第１歪み修正データである場合に、後述の姿勢演算部８４ａで求められた姿勢に基づいて歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて歪み修正データが用いられてもよい。例えば、図５（Ｃ）に示す３行３列の撮像光学系１１１−３３による光学像（実光学像）は、図５（Ｂ）に示す３行２列の撮像光学系１１１−３２による光学像（実光学像）より大きく崩れているので、３行２列の撮像光学系１１１−３２による光学像に対して歪み補正データは、第１適用量（例えば１．２倍）で用いられ、３行３列の撮像光学系１１１−３３による光学像に対して歪み補正データは、第１適用量より大きな第２適用量（例えば１．３倍）で用いられる。なお、この場合において、Ｘ方向とＹ方向とで崩れる程度が異なる場合には、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに適用量が設定されてもよい。例えば、図５（Ｃ）に示す３行３列の撮像光学系１１１−３３による光学像に対して歪み補正データは、Ｘ方向に対しＸ方向の第２適用量（例えば１．３倍）で用いられ、Ｙ方向に対しＹ方向の第２適用量（例えば１．４倍）で用いられる。このような構成では、撮像装置Ｉａは、姿勢演算部８４ａで求められた姿勢に応じて適用度合いを変化させればよく、容易に温度補正データを修正できる。
【００６８】
一方、前記片持ち側の位置ずれによって、撮像光学系（個眼）１１１によって撮像面上に実際に形成された光学像（実光学像）は、上述した温度補正データの場合と同様に、位置ずれが生じる。すなわち、前記実光学像は、基準姿勢での温度補正データによる補正前の光学像の位置からからずれる。例えば、姿勢変化によってアレイレンズ１１が位置ずれすると、３行各列の各撮像光学系（各個眼）１１１−３１〜１１１−３４によって各撮像面上に形成された光学像（実光学像）は、図６に示すように、位置ずれする。より具体的には、３行各列の各撮像光学系（各個眼）１１１−３１〜１１１−３４によって各撮像面上に形成された光学像（実光学像）は、Ｘ方向の片持ち側にずれる。なお、図６では、撮像光学系（個眼）１１１によって実際に撮像面に結像された光学像の輪郭線が破線で示され、修正後の光学像の輪郭線が実線で示され、基準温度での元々の位置の撮像光学系（個眼）１１１によって撮像面に結像される光学像の輪郭線（温度補正データによって補正された光学像の輪郭線）が一点鎖線で示されている。
【００６９】
このような位置ずれに対し、修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを修正するように、予め作成され、修正データ記憶部８２に記憶される。例えば、撮像光学系（個眼）１１１によって実際に撮像面に結像された光学像（実光学像）の位置（領域）へ、基準姿勢での光学像（温度補正後の光学像）の位置を変換する位置変換関数が予め求められ、この位置変換関数が修正データとされる。なお、この修正データの位置変換関数は、関数式で修正データ記憶部９２に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで修正データ記憶部９２に記憶されて良い。
【００７０】
なお、修正データは、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系（個眼）１１１のうちの少なくとも２個の撮像光学系１１１に対して予め与えられてもよい。この場合では、少なくとも２個の撮像光学系１１１に対する修正データで良いので、修正データ記憶部８２は、少ない記憶容量で修正データを記憶できる。なお、修正データが予め与えられていない撮像光学系１１１に対する修正データは、予め与えられている前記修正データから補間される。
【００７１】
そして、制御処理部８ａには、制御処理プログラムが実行されることによって、駆動部制御部８１、画像形成部８２、補正データ修正部８３および姿勢演算部７４ａが機能的に構成される。
【００７２】
駆動部制御部８１は、駆動部４ａを駆動制御するものである。本実施形態では、駆動部４ａとしてＳＭＡアクチュエータ４ａが用いられているので、駆動部制御部８１は、ＳＭＡアクチュエータ４ａを通電加熱することによって制御するものである。
【００７３】
ＳＭＡアクチュエータ４ａは、制御処理部８ａの駆動部制御部８１によって電力が供給されて通電されることによって自己の抵抗に因りジュール熱を発生し、加熱される。そして、ＳＭＡアクチュエータ４ａは、前記変態温度に達すると、温度に応じて前記予め記憶されている形状に回復する。本実施形態では、加熱されると、ＳＭＡアクチュエータ４ａは、そのＹ方向の一方端が徐々にＺ方向に持ち上がる。これによってＳＭＡアクチュエータ４ａによる駆動力が生じ、この駆動力が係合突起部１２２ａを介して光学部品１ａに伝達され、この駆動力によって光学部品１ａは、Ｚ方向に押し上げられ、１組の平行ばね部材２１ａ、２２ａで片持ちされているので、直進ガイドされて前記所定の軸に沿って＋Ｚ方向に移動する。一方、電力の供給が停止されると、ＳＭＡアクチュエータ４ａは、自然放熱によって降温し、１組の平行ばね部材２１ａ、２２ａによる−Ｚ方向のバイアスによって平坦な形状に徐々に戻り、水平になる。このように光学部品１ａが−Ｚ方向に移動する。したがって、前記通電加熱量は、アレイレンズ１１におけるＺ方向の目標位置に応じて設定される。
【００７４】
画像形成部８２は、撮像素子５で得られたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分の画像信号に対し、所定の画像処理を行って画像データを生成するものである。前記所定の画像処理は、例えば、撮像素子５からのアナログ出力信号に対して行う増幅処理およびデジタル変換処理、画像全体に対して適正な黒レベルの決定処理、γ補正処理、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）処理、輪郭補正処理および色ムラ補正処理等の周知の画像処理である。そして、本実施形態では、このような画像処理によって前記被写体の光学像の画像を形成する際に、画像形成部８２は、温度補正データ記憶部９１に予め記憶された温度補正データを、温度検出部６で検出された温度に基づいて用いることで、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成するものである。画像形成部８２は、複数の撮像光学系１１１それぞれによる各光学像に対応した各画像を形成して出力して良く、また、さらに、それら各画像をいわゆる超解像処理によって各画像よりも解像度の高い１枚の画像を形成して出力しても良い。
【００７５】
姿勢演算部８４ａは、重力方向検出部７ａで検出した前記重力の方向に基づいて、アレイレンズ１１の姿勢を求めるものである。例えば、重力方向検出部７ａで検出した前記重力の方向とアレイレンズ１１の姿勢との対応関係が、予め求められ、この対応関係が記憶部９に記憶されることで、姿勢演算部８４ｃは、重力方向検出部７ａで検出した前記重力の方向から、アレイレンズ１１の姿勢を求めることができる。
【００７６】
補正データ修正部７３は、姿勢演算部８４ａで求められたアレイレンズ１１の姿勢に基づいて用いることで、画像形成部８２で使用される前記温度補正データを修正するものである。より具体的には、補正データ修正部７３は、修正データ記憶部８２に予め記憶されている修正データを、姿勢演算部８４ａで求められたアレイレンズ１１の姿勢に基づいて用いることで、画像形成部８２で使用される前記温度補正データを修正するものである。
【００７７】
このような撮像装置Ｉａでは、図略のシャッターボタン等の操作によって撮影が指示されると、制御処理部８ａは、各部を制御し、撮像素子５に画像信号を生成させ、温度検出部６に温度を検出させ、重力方向検出部７ａに重力方向を検出させる。温度検出部６は、温度を検出し、その結果を制御処理部８ａへ出力し、重力方向検出部７ａは、重力方向を検出し、その結果を制御処理部８ａへ出力する。
【００７８】
そして、画像形成部８２は、温度補正データ記憶部９１に予め記憶されている温度補正データを、温度検出部６で検出されたアレイレンズ１１の温度に基づいて用いることで、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して被写体の各光学像の各画像を形成する。この各画像の形成の際に、補正データ修正部８３は、修正データ記憶部９２に予め記憶されている修正データを、姿勢演算部８４ａで重力方向検出部７ａの検出結果から求められた姿勢に基づいて用いることで、画像形成部８２によって使用される前記温度補正データを修正する。
【００７９】
本実施形態における撮像装置Ｉａでは、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準温度でアレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための温度補正データが予め用意され、画像形成部８２で画像を形成する際に、温度補正データを温度検出部６で検出されたアレイレンズ１１の温度に基づいて用いることで、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。このため、本実施形態における撮像装置Ｉａは、温度変化に伴う画像の劣化を抑制できる。
【００８０】
ここで、自機の姿勢変化に伴ってアレイレンズ１１の姿勢が変化すると、上述したように、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。そこで、本実施形態における撮像装置Ｉａは、温度補正データを使用する際に、姿勢演算部８４ａで求められたアレイレンズ１１の姿勢に基づいて温度補正データが修正される。
【００８１】
したがって、本実施形態における撮像装置Ｉａは、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、前記駆動機構部の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。
【００８２】
また、本実施形態における撮像装置Ｉａは、アレイレンズ１１を片持ちで支持するので、姿勢変化および不安定要素に起因して、前記チルトが生じ易く、また、前記位置ずれが生じ易いが、上述したように、本実施形態における撮像装置Ｉａは、効果的に、画像の劣化を抑制できる。
【００８３】
次に、別の本実施形態について説明する。
【００８４】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図７（Ａ）は、平面図であり、図７（Ｂ）は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Ｉｂを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図である。
【００８５】
上述の第１実施形態における撮像装置Ｉａは、平行ばね部材２ａで光学部品１ａを支持したが、第２実施形態における撮像装置Ｉｂは、リンク機構２ｂで光学部品１ｂを支持する装置である。
【００８６】
このような第２実施形態における撮像装置Ｉｂは、例えば、図７に示すように、光学部品１ｂと、平行リンク部材２ｂと、支持部材３ｂと、駆動部４ａと、複数の撮像部５と、温度検出部６と、重力方向検出部７ａと、制御処理部８ａと、記憶部９とを備える。これら第２実施形態の撮像装置Ｉｂにおける駆動部４ａ、複数の撮像部５、温度検出部６、重力方向検出部７ａ、制御処理部８ａおよび記憶部９は、それぞれ、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおける駆動部４ａ、複数の撮像部５、温度検出部６、重力方向検出部７ａ、制御処理部８ａおよび記憶部９と同様であるので、その説明を省略する。そして、第２実施形態の撮像装置Ｉｂにおける電気的な構成は、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおける電気的な構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００８７】
光学部品１ｂは、光学部品１ａと同様に、物体の光学像を撮像素子５の受光面上に結像するために、アレイレンズ１１を含む部品である。光学部品１ａは、平行ばね部材２ａによって支持されたが、この光学部品１ｂは、平行リンク部材２ｂによって支持される。このような光学部品１ｂは、例えば、本実施形態では、平面視にて矩形形状のアレイレンズ１１と、レンズ保持枠１２ｂとを備える。この光学部品１ｂのアレイレンズ１１は、光学部品１ａのアレイレンズ１１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８８】
レンズ保持枠１２ｂは、レンズ保持枠１２ａと同様に、アレイレンズ１１を保持するための部材であり、例えば、アレイレンズ１１の外形形状に応じた形状の貫通開口を形成した短高の筒状部材である。図７示す例では、アレイレンズ１１の外形形状が平面視にて矩形形状であることから、レンズ保持枠１２ｂは、平面視にて矩形形状の貫通開口を有し、矩形形状の外形形状を有する筒状部材である。アレイレンズ１１は、レンズ保持枠１２ｂの前記貫通開口に嵌め込まれて例えば接着剤等によって固定される。このように図７に示す例では、レンズ保持枠１２ｂは、アレイレンズ１１の外周を囲み、アレイレンズを保持する枠体で構成されている。
【００８９】
このレンズ保持枠１２ｂは、光学部品１ａのレンズ保持枠１２ａと同様に、駆動部４ａと係合し駆動部４ａの駆動力を受けるための、係合突起部１２２ａを備える。図７に示す例では、係合突起部１２２ａは、Ｘ方向の一方端に位置する外周側面における、Ｙ方向の略中央位置であってＺ方向の略中央位置に、外方向のＸ方向に延びるように柱形状で形成されている。
【００９０】
平行リンク部材２ｂは、一方向に長尺な１対（２個）のリンク部材を備え、これら１対のリンク部材がその長尺な方向（延伸方向）で互いに平行となるように配置されて構成される。このような平行リンク部材２ｂは、例えば、１対の板状部材で構成される。このように平行リンク部材は、平行な２個の１対なリンク部材で機能するが、本実施形態では、光学部品１ｂに作用する駆動部４ａによる駆動力に対するバランスを考慮して、光学部品１ｂをＹ方向の両側から片持ちで支持するように、平行リンク部材２ｂは、１組の第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂで構成されている。第１平行リンク部材２１ｂは、１対の第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２を備える。これら第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２は、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、そして、Ｘ方向に延びるように、レンズ保持枠１２ｂにおける、Ｙ方向の一方端に位置する外周側面に沿ってそれぞれ配置されている。同様に、第２平行リンク部材２２ｂは、１対の第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２を備える。これら第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、そして、Ｘ方向に延びるように、レンズ保持枠１２ｂにおける、Ｙ方向の他方端に位置する外周側面に沿ってそれぞれ配置されている。
【００９１】
そして、これら第１および第２平行リンク部材２１ｂ（２１ｂ−１、２１ｂ−２）、２２ｂ（２２ｂ−１、２２ｂ−２）と係合し、平行リンク機構を構成するために、上述のレンズ保持枠１２ｂは、第１および第２リンク回転軸１２３、１２４をさらに備えている。より具体的には、第１リンク回転軸１２３は、１対の第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２と係合するために、１対の第１１および第１２リンク回転軸１２３−１、１２３−２（不図示）を備える。これら第１１および第１２リンク回転軸１２３−１、１２３−２は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、レンズ保持枠１２ｂにおけるＹ方向の一方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端に、外方向のＹ方向に延びるようにそれぞれ形成されている。同様に、第２リンク回転軸１２４は、１対の第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２と係合するために、１対の第２１および第２２リンク回転軸１２４−１、１２４−２を備える。これら第２１および第２２リンク回転軸１２４−１、１２４−２は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、レンズ保持枠１２ｂにおけるＹ方向の他方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端に、外方向の−Ｙ方向に延びるようにそれぞれ形成されている。
【００９２】
そして、このような第１１および第１２リンク回転軸１２３−１、１２３−２と係合するために、第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各一方端には、円柱状の第１１および第１２リンク回転軸１２３−１、１２３−２における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第１１リンク部材２１ｂ−１の円形貫通開口に第１１リンク回転軸１２３−１が嵌め込まれ、第１１リンク部材２１ｂ−１は、第１１リンク回転軸１２３−１に回転可能に連結される。同様に、第１２リンク部材２１ｂ−２の円形貫通開口に第１２リンク回転軸１２３−２が嵌め込まれ、第１２リンク部材２１ｂ−２は、第１２リンク回転軸１２３−２に回転可能に連結される。
【００９３】
同様に、第２１および第２２リンク回転軸１２４−１、１２４−２と係合するために、第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各一方端には、円柱状の第２１および第２２リンク回転軸１２４−１、１２４−２における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第２１リンク部材２２ｂ−１の円形貫通開口に第２１リンク回転軸１２４−１が嵌め込まれ、第２１リンク部材２２ｂ−１は、第２１リンク回転軸１２４−１に回転可能に連結される。同様に、第２２リンク部材２２ｂ−２の円形貫通開口に第２２リンク回転軸１２４−２が嵌め込まれ、第２２リンク部材２２ｂ−２は、第２２リンク回転軸１２４−２に回転可能に連結される。
【００９４】
これによって第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各一方端は、光学部品１ｂのレンズ保持枠１２ｂにおけるＹ方向の一方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端で光学部品１ｂに連結され、そして、第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各一方端は、光学部品１ｂのレンズ保持枠１２ｂにおけるＹ方向の他方端に位置する外周側面のＸ方向の一方端で光学部品１ｂに連結される。これによって第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂは、光学部品１ｂをＹ方向の両側から片持ちで支持する。
【００９５】
支持部材３ｂは、支持部材３ａと同様に、各平行リンク部材２１ｂ、２２ｂの各他方端が取り付けられ、光学部品１ｂを支持するための部材である。より具体的には、図７に示す例では、支持部材３ｂは、基部３１と、リンク取付部３２とを備える。支持部材３ｂの基部３１は、支持部材３ａの基部３１と同様であるので、その説明を省略する。
【００９６】
リンク取付部３２ｂは、平行リンク部材２ｂの他方端部を取り付けるための部材である。より具体的には、本実施形態では、上述したように、光学部品１ｂを１組（前記２個）の第１および第２平行リンク部材２１ｂ（２１ｂ−１、２１ｂ−２）、２２ｂ（２２ｂ−１、２２ｂ−２）によって片持ちで支持するため、これに応じてリンク取付部３２ｂは、２個の第１リンク取付部３２ｂ−１および第２リンク取付部３２ｂ−２を備える。これら１対の第１および第２リンク取付部３２ｂ−１、３２ｂ−２は、上方向のＺ方向に延びる各角柱形状で、リンク取付部３２ｂに取り付けられた１組の第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂを介して光学部品１ｂを支持した場合にアレイレンズ１１を透過した各光学像の光束が基部３１上の撮像素子５に結像できる配設位置であって、レンズ保持枠１２ｂにおけるＸ方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置（図７に示す例では矩形形状の基部３１の一方主面におけるＸ方向の他方端の位置であって互いにＹ方向に所定の間隔空けた各位置）に、基部３１の一方主面から略垂直に立設するように基部３１に、それぞれ形成されている。そして、１対の第１および第２リンク取付部３２ｂ−１、３２ｂ−２は、それぞれ、１組の平行リンク部材２ｂの他方端（１組の第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂの各他方端）を取り付けるために、第３および第４リンク回転軸３２１、３２２を備えている。より具体的には、第３リンク回転軸３２１は、１対の第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２と係合するために、１対の第３１および第３２リンク回転軸３２１−１、３２１−２（不図示）を備える。これら第３１および第３２リンク回転軸３２１−１、３２１−２は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、第１リンク取付部３２ｂ−１におけるＹ方向の外側面に、Ｙ方向の外側に延びるようにそれぞれ形成されている。同様に、第４リンク回転軸３２２は、１対の第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２と係合するために、１対の第４１および第４２リンク回転軸３２２−１、３２２−２を備える。これら第４１および第４２リンク回転軸３２２−１、３２２−２は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにＺ方向に所定の間隔を空け、第２リンク取付部３２ｂ−２における−Ｙ方向の外側面に、−Ｙ方向の外側に延びるようにそれぞれ形成されている。
【００９７】
そして、このような第３１および第３２リンク回転軸３２１−１、３２１−２と係合するために、第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各他方端には、円柱状の第３１および第３２リンク回転軸３２１−１、３２１−２における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第１１リンク部材２１ｂ−１の円形貫通開口に第３１リンク回転軸３２１−１が嵌め込まれ、第１１リンク部材２１ｂ−１は、第３１リンク回転軸３２１−１に回転可能に連結される。同様に、第１２リンク部材２１ｂ−２の円形貫通開口に第３２リンク回転軸３２１−２が嵌め込まれ、第１２リンク部材２１ｂ−２は、第３２リンク回転軸３２１−２に回転可能に連結される。
【００９８】
同様に、第４１および第４２リンク回転軸１２４−１、１２４−２と係合するために、第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各他方端には、円柱状の第４１および第４２リンク回転軸３２２−１、３２２−２における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第２１リンク部材２２ｂ−１の円形貫通開口に第４１リンク回転軸３２２−１が嵌め込まれ、第２１リンク部材２２ｂ−１は、第４１リンク回転軸３２２−１に回転可能に連結される。同様に、第２２リンク部材２２ｂ−２の円形貫通開口に第４２リンク回転軸３２２−２が嵌め込まれ、第２２リンク部材２２ｂ−２は、第４２リンク回転軸３２２−２に回転可能に連結される。
【００９９】
これによって第１１および第１２リンク部材２１ｂ−１、２１ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各他方端は、第１リンク取付部３２ｂ−１に連結され、そして、第２１および第２２リンク部材２２ｂ−１、２２ｂ−２それぞれにおけるＸ方向の各他方端は、第２リンク取付部３２ｂ−２に連結される。これによって第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂは、支持部材３ｂによって支持される。
【０１００】
なお、これら第１１および第１２リンク回転軸１２３−１、１２３−２におけるＺ方向の間隔、第２１および第２２リンク回転軸１２４−１、１２４−２におけるＺ方向の間隔、第３１および第３２リンク回転軸３２１−１、３２１−２におけるＺ方向の間隔、および、第４１および第４２リンク回転軸３２２−１、３２２−２におけるＺ方向の間隔は、それぞれ、平行リンク部材２ｂにおける第１１リンク部材２１ｂ−１と第１２リンク部材２１ｂ−２とのＺ方向の距離（第２１リンク部材２２ｂ−１と第２２リンク部材２２ｂ−２とのＺ方向の距離）に対応した長さとなっている。
【０１０１】
このような第２実施形態の撮像装置Ｉｂにおける第１および第２平行リンク部材２１ｂ、２２ｂは、第１実施形態における撮像装置Ｉａにおける第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａと同様に、リンク回転軸１２３、３２１；１２４、３２２のガタによって、基準姿勢から姿勢が変化すると、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおけるアレイレンズ１１と同様に、第２実施形態の撮像装置Ｉｂにおけるアレイレンズ１１も傾く。しかしながら、第２実施形態における撮像装置Ｉｂは、第１実施形態における撮像装置Ｉａと同様の作用効果を奏するから、より高精度な画像を生成できる。
【０１０２】
次に、別の本実施形態について説明する。
【０１０３】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図８（Ａ）は、平面図であり、図８（Ｂ）は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Ｉｃを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図である。
【０１０４】
これら上述の第１および第２実施形態における各撮像装置Ｉａ、Ｉｂでは、前記所定の軸の方向に沿った方向に光学部品１ａ、１ｂを移動させる駆動部として、駆動部４ａが用いられたが、第３実施形態における撮像装置Ｉｃでは、前記駆動部として、いわゆるボイスコイルモータＶｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ、ＶＣＭ）を備える駆動部４ｂが用いられる。
【０１０５】
このような第３実施形態における撮像装置Ｉｃは、例えば、図８に示すように、光学部品１ｃと、平行ばね部材２ａと、支持部材３ａと、駆動部４ｂと、複数の撮像部５と、温度検出部６と、重力方向検出部７ａと、制御処理部８ａと、記憶部９とを備える。これら第３実施形態の撮像装置Ｉｃにおける平行ばね部材２ａ、支持部材３ａ、複数の撮像部５、温度検出部６、重力方向検出部７ａ、制御処理部８ａおよび記憶部９は、それぞれ、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおける平行ばね部材２ａ、支持部材３ａ、複数の撮像部５、温度検出部６、重力方向検出部７ａ、制御処理部８ａおよび記憶部９と同様であるので、その説明を省略する。そして、第３実施形態の撮像装置Ｉｃにおける電気的な構成は、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおける電気的な構成と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０６】
光学部品１ｃは、光学部品１ａと同様に、物体の光学像を撮像素子５の受光面上に結像するために、アレイレンズ１１を含む部品である。光学部品１ｃは、例えば、本実施形態では、平面視にて矩形形状のアレイレンズ１１と、レンズ保持枠１２ｃとを備えるが、このレンズ保持枠１２ｃが係合突起部１２２ａを備えない点を除き、第１実施形態の撮像装置Ｉａにおける光学部品１ａと同様であるので、その説明を省略する。
【０１０７】
駆動部４ｂは、駆動部４ａと同様に、前記所定の軸の軸方向に沿って光学部品１ｃのアレイレンズ１１を、外部から入力された制御信号に応じて移動させるための装置である。この駆動部４ｂは、本実施形態では、例えば、磁石４１ｂとコイル４２ｂとを備えたＶＣＭ４ｂである。そして、本実施形態では、光学部品１ｃにおけるＹ方向の両側から光学部品１ｃへ駆動力を与えるために、ＶＣＭ４ｂは、１組の第１および第２ＶＣＭ４ｂ−１、４ｂ−２を備え、これら第１および第２ＶＣＭ４ｂ−１、４ｂ−２は、光学部品１ｃを介して互いに対向するように配置される。この第１ＶＣＭ４ｂ−１は、磁石４１ｂ−１とコイル４２ｂ−１とを備え、第２ＶＣＭ４ｂ−２は、磁石４１ｂ−２とコイル４２ｂ−２とを備える。
【０１０８】
このＶＣＭ４ｂ（４ｂ−１、４ｂ−２）において、磁石４１ｂが基部３１に取り付けられるとともにコイル４２ｂがレンズ保持枠１２ｃに取り付けられてもよいが、配線の引き回しの利便性から、本実施形態では、磁石４１ｂがレンズ保持枠１２ｃに取り付けられるとともにコイル４２ｂが基部３１に取り付けられている。より具体的には、第１ＶＣＭ４ｂ−１において、磁石４１ｂ−１は、例えば矩形状の板状の永久磁石であって、Ｙ方向の一方端に位置する外周側面における、Ｘ方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定されている。そして、コイル４２ｂ−１は、このように配設された磁石４１ｂ−１と電磁的に相互作用して光学部品１ｃをＺ方向に沿って上下に駆動できる配置位置に配設される。より具体的には、コイル４２ｂ−１は、図８に示す例では、コイル４２ｂ−１の軸心が磁石４１ｂ−１の法線となるように、そして、磁石４１ｂ−１の一方主面に所定の間隔を空けて対向するように、基部３１の一方主面におけるＹ方向の一方端でＸ方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定される。同様に、第２ＶＣＭ４ｂ−２において、磁石４１ｂ−２は、例えば矩形状の板状の永久磁石であって、Ｙ方向の他方端に位置する外周側面における、Ｘ方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定されている。そして、コイル４２ｂ−２は、このように配設された磁石４１ｂ−２と電磁的に相互作用して光学部品１ｃをＺ方向に沿って上下に駆動できる配置位置に配設される。より具体的には、コイル４２ｂ−２は、図８に示す例では、コイル４２ｂ−２の軸心が磁石４１ｂ−２の法線となるように、そして、磁石４１ｂ−２の一方主面に所定の間隔を空けて対向するように、基部３１の一方主面におけるＹ方向の他方端でＸ方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定される。このような１組の第１および第２ＶＣＭ４ｂ−１、４ｂ−２では、制御処理部８ａの駆動部制御部８１から入力された各制御信号に応じた方向および電流値を持つ各電流がコイル４２ｂ−１、４２ｂ−２それぞれに流れることで、各コイル４２ｂ−１、４２ｂ−２に各電磁界がそれぞれ発生し、これら各コイル４２ｂ−１、４２ｂ−２による各電磁界と各磁石４１ｂ−１、４１ｂ−２の各電磁界との吸引または反発によって駆動力が生じる。各磁石４１ｂ−１、４１ｂ−２がレンズ保持枠１２ｃに配設されているので、第１および第２ＶＣＭ４ｂ−１、４ｂ−２の協働した駆動力が光学部品１ｃに伝達され、光学部品１ｃが第１および第２平行ばね部材２１ａ、２２ａの平行リンク機構によって直進ガイドされてＺ方向に沿って移動する。
【０１０９】
このような第３実施形態における撮像装置Ｉｃは、第１実施形態における撮像装置Ｉａと同様に、光学部品１ｃを平行ばね部材２ａによって片持ち弾性支持している。このため、第３実施形態における撮像装置Ｉｃは、第１実施形態における撮像装置Ｉａと同様の作用効果を奏し、より高精度な画像を生成できる。
【０１１０】
なお、上述の第１ないし第３実施形態では、重力方向検出部７ａと姿勢演算部８４ａとを備えることで、前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部（第１態様の姿勢検出部）が構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、次の第２ないし第４態様の姿勢検出部が第１ないし第３実施形態における撮像装置Ｉａ〜Ｉｃに用いられてもよい。
【０１１１】
図９は、第３態様の姿勢検出部を説明するための図である。図９（Ａ）は、平面図であり、図９（Ｂ）は、基準姿勢での側面図である。図１０は、第４態様の姿勢検出部を説明するための図である。図１０（Ａ）は、平面図であり、図１０（Ｂ）は、駆動部４ａによってアレイレンズ１１をＺ方向に沿って持ち上げた様子を説明するための側面図であり、そして、図１０（Ｃ）は、複数の個眼のうちの２個の個眼について、アレイレンズにおけるＺ方向の位置と画像のコントラストとの関係を示す図である。
【０１１２】
第２態様の姿勢検出部は、図２に示すように、角速度検出部７ｂと、姿勢演算部８４ｂとを備えて構成される。
【０１１３】
角速度検出部７ｂは、アレイレンズ１１の角速度を検出するため装置であり、例えば、角速度を検出する３軸のジャイロセンサー（角速度センサー）等を備えて構成される。角速度検出部７ｂは、制御処理部８ｂに接続され、この検出した角速度を制御処理部８ｂへ出力する。角速度検出部７ｂは、アレイレンズ１１の角速度を検出するので、アレイレンズ１１に、または、アレイレンズ１１と共に姿勢を変える部材に配設される。本実施形態では、角速度検出部７ｂは、重力方向検出部７ａと同様の位置に配設される。
【０１１４】
姿勢演算部８４ｂは、角速度検出部７ｂの検出結果に基づいて、撮像素子５の光軸ＡＸに対するアレイレンズ１１の傾きを前記アレイレンズ１１の姿勢として求めるものである。例えば、３軸それぞれにおいて、所定の間隔で設定されたアレイレンズ１１の各傾きと、前記各傾きでの角速度検出部７ｂの各検出結果の各積分値との対応関係が予め求められ、この対応関係が記憶部９に記憶されることで、姿勢演算部８４ｂは、３軸それぞれにおいて、角速度検出部７ｂの検出結果の積分値から、アレイレンズ１１の傾きを求めることができる。
【０１１５】
この構成によれば、撮像装置Ｉａ〜Ｉｃは、角速度を検出することで、アレイレンズの傾きを求めることができ、温度補正データを修正できる。
【０１１６】
なお、撮像装置Ｉａ〜Ｉｃは、重力方向検出部７ａとしての３軸の加速度センサーと、角速度検出部７ｂとしての３軸の角速度センサーとを組み合わせて、アレイレンズ１１の姿勢を検出するように、構成されてもよい。
【０１１７】
第３態様の姿勢検出部は、図９および図２に示すように、位置検出部７ｃと、姿勢演算部８４ｃとを備えて構成される。なお、図９は、第１実施形態における撮像装置Ｉａに第３態様の姿勢検出部が適用された場合を示すが、第２および第３実施形態における撮像装置Ｉｂ、Ｉｃのいずれかに適用されても良い。
【０１１８】
位置検出部７ｃは、アレイレンズ１１の位置を検出するための装置であり、例えば、永久磁石等の磁石７１ｃと、ホール効果を利用して磁界を検出するホール素子７２ｃとを備える。磁石７１ｃは、アレイレンズ１１またはレンズ保持枠１２ａの下面に配設され、ホール素子７２ｃは、基準姿勢で磁石７１ｃと対向するように基部３１の主面上に配設される。なお、位置検出部７ｃは、一方向（例えばＸ方向等）でアレイレンズ１１の位置を検出する場合には、１個（１組の磁石７１ｃおよびホール素子７２ｃ）でよく、また、二方向（例えばＸ方向とＹ方向）でアレイレンズ１１の位置を検出する場合には、２個（２組の磁石７１ｃおよびホール素子７２ｃ）でよい。
【０１１９】
姿勢演算部８４ｃは、位置検出部７ｃの検出結果に基づいて、撮像素子５の光軸ＡＸに直交する平面内におけるアレイレンズ１１の位置を前記アレイレンズ１１の姿勢として求めるものである。例えば、所定の間隔で設定されたアレイレンズ１１の各位置と、前記各位置での位置検出部７ｃの各検出結果（すなわち、当該位置でのホール素子７２ｃの出力）との対応関係が予め求められ、この対応関係が記憶部９に記憶されることで、姿勢演算部８４ｃは、位置検出部７ｃの検出結果から、アレイレンズ１１の位置を求めることができる。
【０１２０】
この構成によれば、撮像装置Ｉａ〜Ｉｃは、重力の方向を検出することで、アレイレンズの姿勢を求めることができ、より正確に温度補正データを修正できる。
【０１２１】
また、第４態様の姿勢検出部は、図２に示すように、姿勢演算部８４ｄを備えて構成される。姿勢演算部８４ｄは、アレイレンズ１１における複数の撮像光学系１１１のうちの少なくとも２個以上の撮像光学系１１１によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、アレイレンズ１１の傾きを前記アレイレンズ１１の姿勢として求めるものである。より詳しくは、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、アレイレンズ１１の傾きによって、各個眼ごとに、各撮像光学系１１１と各撮像面との間の距離が変わるので、各個眼ごとに、各撮像光学系１１１の各合焦位置が異なる。このため、姿勢演算部８４ｄは、まず、図１０（Ｃ）に示すように、公知の技術であるいわゆる山登り法によってコントラストに基づいて各撮像光学系１１１（図１０に示す例で３行１列および３行４列の各位置に配置された２個の撮像光学系１１１−３１、１１１−３４）の各合焦位置を検出する。そして、姿勢演算部８４ｄは、これら各合焦位置の差からアレイレンズ１１の傾きを求める。例えば、各合焦位置の差とアレイレンズ１１の傾きとの対応関係が、予め求められ、この対応関係が記憶部９に記憶されることで、姿勢演算部８４ｄは、各合焦位置の差から、アレイレンズ１１の傾きを求めることができる。なお、姿勢演算部８４ｄは、１軸回り（例えばＹ軸回り等）の回転によって生じるアレイレンズ１１の傾きを検出する場合には、一方向（前記Ｙ軸回りの例ではＸ方向）に沿った少なくとも２個以上の撮像光学系１１１によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像でよく、また、２軸回り（例えばＹ軸回りとＸ軸回り）でアレイレンズ１１の傾きを検出する場合には、２方向（Ｘ方向およびＹ方向）それぞれについて、当該方向に沿った少なくとも２個以上の撮像光学系１１１によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像でよい。
【０１２２】
この構成によれば、姿勢検出部は、前記被写体の光学像の画像に基づいて、前記アレイレンズ１１の傾きを検出するので、例えば重力方向検出部７ａや角速度検出部７ｂや位置検出部７ｃ等のようなセンサーを別途に必要としない。
【０１２３】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１２４】
Ｉ、Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ  撮像装置
５  撮像部
６  温度検出部
７ａ  重力方向検出部
７ｂ  角速度検出部
７ｃ  位置検出部
８ａ〜８ｄ  制御処理部
９  記憶部
１１  アレイレンズ
８２  画像形成部
８３  補正データ修正部
８４ａ〜８４ｄ  姿勢演算部
９１  温度補正データ記憶部
９２  修正データ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015207859.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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