(57)【要約】  【課題】  人体の感知に有効な光学素子等を提供すること。  【解決手段】  入射面および出射面を有するレンズ31と、レンズ31の入射面および出射面の少なくとも一方に設けられた反射防止膜32とを備えており、レンズ31と反射防止膜32とを透過する光の透過率は、光の波長が８〜１２μｍの範囲において１つのピークを有する光学素子３等である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面および出射面を有するレンズと、
該レンズの前記入射面および前記出射面の少なくとも一方に設けられた反射防止膜とを備えており、
前記レンズと前記反射防止膜とを透過する光の透過率は、光の波長が８〜１２μｍの範囲において１つのピークを有する光学素子。
【請求項２】
前記１つのピークにおける前記光の透過率は、光の波長が９．４μｍであるときに最も大きい請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
光の波長が８〜１２μｍの範囲であるときの前記光の透過率をＴ１、光の波長が４〜８μｍの範囲であるときの前記光の透過率をＴ２、光の波長が１２〜１６μｍの範囲であるときの前記光の透過率をＴ３としたときに、Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ１である請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学素子と、
前記レンズの前記出射面側に、前記レンズから離れて配置された撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、前記光学素子の光軸と対向する中央部よりも、該中央部から離れた外周部において前記光学素子に近いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子が搭載される素子搭載領域を有し、該素子搭載領域が前記光学素子の収差に沿った凹面状または階段状であるパッケージをさらに備えており、
前記撮像素子は前記素子搭載領域に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記素子搭載領域は、前記光学素子側から見たときに長辺および短辺を有する形状であり、前記光軸に沿った方向の断面が、前記短辺方向において直線状であり、前記長辺方向において前記レンズの収差に沿った曲線状または階段状であることを特徴とする請求項５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、レンズと反射防止膜とを含む光学素子および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転支援用のカメラ等の、移動体用の撮像機器において、撮像素子および集光用のレンズを有する撮像装置が用いられている。外部の光は、レンズを通して撮像素子に届き、撮像される。この場合の撮像装置は、例えば車両から見て前方に向くように車体にセットされる。撮像装置で得られた画像から歩行者等を検知して、自動ブレーキ等の運転支援が行なわれる。
【０００３】
レンズには、一般に、光の透過率向上のために反射防止膜が設けられている。車両の前方に存在する種々の物体から歩行者等の対象体を精度よく感知する必要があるため、反射防止膜は、広い波長帯で撮像素子への光の透過率を高めることができるようなものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2001−108758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両の運転支援用の撮像装置において、歩行者等の人（人体）の検知感度を高めることが求められるようになってきた。これに対して、従来の撮像素子およびそれを用いた撮像装置では、人体以外の対象物も人体と同じ程度の感度で撮像されるため、歩行者等の効果的な感知が難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様の光学素子は、入射面および出射面を有するレンズと、該レンズの前記入射面および前記出射面の少なくとも一方に設けられた反射防止膜とを備えており、前記レンズと前記反射防止膜とを透過する光の透過率は、光の波長が８〜12μｍの範囲において１つのピークを有する。
【０００７】
本発明の１つの態様の撮像装置は、上記構成の光学素子と、前記レンズの前記出射面側に、前記レンズから離れて配置された撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の１つの態様の光学素子によれば、上記構成であり、人体の温度に対応した波長において光の透過率が比較的大きいことから、人体を、他の対象物と区別して効果的に感知することができる。したがって、人体（歩行者等）の感知に有効な撮像装置を製作することが容易な光学素子を提供することができる。
【０００９】
本発明の１つの態様に撮像装置によれば、上記構成の光学素子を含むことから、人体（歩行者等）の感知に有効な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の光学素子および撮像装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の撮像装置が移動体において使用される状況を模式的に示す俯瞰図である。
【図４】図３に示す状況における撮像装置による検出画像の例である。
【図５】本発明の実施形態の光学素子が有する反射防止膜の透過率の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態の光学素子が有するレンズの透過率の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態の光学素子の透過率の例である。
【図８】本発明の実施形態の撮像装置において撮像素子で受光される光の一例を示すグラフである。
【図９】（ａ）は図１に示す撮像装置の撮像素子周辺の一例を示す平面図であり、（ｂ）は(ａ)のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】レンズが球面レンズである場合の球面収差を示したグラフである。
【図１１】（ａ）は本発明の実施形態の撮像装置における撮像素子周辺の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の実施形態の撮像装置における撮像素子周辺の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施形態の撮像装置における撮像素子周辺の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態の光学素子および撮像装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、上下の区別は説明上の便宜的なものであって実際に光学素子および撮像装置が使用されるときの上下を規制するものではない。また、以下の説明において、各部材（Ａ）における赤外線を含む光の屈折率を単に（Ａ）の屈折率という。
【００１２】
図１は本発明の実施形態の光学素子および撮像装置を示す断面図である。また、図２は、図１のＡ部を拡大して示す断面図である。
【００１３】
図１および図２において、光学装置１は、平板状の光学部材（蓋）２とレンズ31を含む光学素子３とを有している。光学素子３および蓋２は筐体４内に配置されている。筐体４は、その一端（図１における左側の端）が開口し、この開口から外部の光が入射する。筐体４の他端（図１における右側の端）には、撮像素子６が収容されたパッケージ７が固定された固定板５が配置されている。筐体４内に入射した外部の光が光学素子３で集光され、撮像素子６で光が電気信号に変換されて撮像が行なわれる。
【００１４】
なお、図１に示す例では、焦点距離の調整等のために２つの光学素子３が組み合わされている。また、撮像装置１で撮像される対象は赤外線を含む。赤外線による撮像の場合には、人を含む動物等の生物および建築物等の各種物体等の撮像対象のもの（以下、対象物という）が放射する赤外線が撮像素子６で撮像される。
【００１５】
実施形態の光学素子３は、図２に示すように、入射面および出射面を有するレンズ31と、レンズ31の入射面（レンズ31の左側の面）および出射面（レンズ31の右側の面）に設けられた反射防止膜32とを有している。
【００１６】
反射防止膜32は、レンズ31の入射面および出射面のいずれか一方のみに設けられていてもよい。撮像され光が赤外線の場合には、赤外線の反射を防止する反射防止膜32が用いられる。反射防止膜32の詳細については後述する。
【００１７】
この光学素子３のレンズ31の出射面側に撮像素子６が配置されて、実施形態の撮像装置１が基本的に構成されている。撮像素子６は、レンズ31の焦点距離等に応じてレンズ31から離れて配置されている。
【００１８】
光学素子３は撮像素子６で焦点を結ぶように赤外線等の光を集める（集光する）ためのものである。光学素子３で集光が行なわれることによって、撮像素子６による撮像が容易に行なわれる。
【００１９】
光学素子３のレンズ31は、実際に集光する機能を有する部分であり、例えば凸レンズである。レンズは、シリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）等の赤外線透過性材料によって作製されている。
【００２０】
外部から筐体４内に入射した光は、光学素子３で集光され、屈折して撮像素子６で（焦点を結んで）撮像される。つまり、レンズ31と反射防止膜32とを透過して、光が撮像素子６で受光される。例えば対象物から放射されて外部から筐体４内に入射した光としての赤外線は、光学素子３の入射側の反射防止膜32を透過した後にレンズで屈折して、撮像素子６の位置に像を結ぶように導かれる。
【００２１】
受光された情報が、電気信号の画像データとして撮像装置１から外部電気回路等に送信される。
【００２２】
反射防止膜32は、レンズ31表面での光の反射を抑制して、光学素子３における赤外光の透過率を高めるためのものである。反射防止膜32は、例えばレンズの屈折率と空気の屈折率の中間の屈折率を有するものになるように形成されている。
【００２３】
より具体的には、反射防止膜32は、その屈折率がレンズ31の屈折率よりも小さい材料からなる。この材料は、上記のように赤外線を透過する材料からなる。反射防止膜32は、例えば、その厚さと屈折率との積が、透過率が最大である光（赤外線）波長の１／４になるように設定されていればよい。
【００２４】
この反射防止膜32は、例えば上記のような屈折率を有する材料が、上記所定の厚さでレンズ31の表面（入射面および出射面の少なくとも一方）に各種の薄膜形成法等の手段で被着されて形成されている。
【００２５】
また、反射防止膜32は、レンズ31の表面を細かな突起形状に加工したり、突起形状の物質を付着させることで形成することもできる。すなわち、レンズ31の屈折率よりも小さな屈折率の反射防止膜32を、材料の密度を操作することで作りだして、同等の効果を得る方法で反射防止膜が32が設けられてもよい。
【００２６】
光学素子３における光の透過率は、反射防止膜32の透過率とレンズ31の透過率とを合わせた光の透過率である。すなわち、１つの光学素子３において、入射側の反射防止膜32から入射した光の量に対して、出射側の反射防止膜32から出射される光の量の割合が透過率（％）に相当する。
【００２７】
実施形態の光学素子３および撮像装置１において、レンズ31と反射防止膜32とを透過する赤外線等の光の透過率は、光の波長が８〜１２μｍの範囲において１つのピークを有し
ている。吸収のピークに関する詳細な説明は後述する。
【００２８】
波長が８〜12μｍの光は、温度が約０〜100℃の対象物から放射される赤外線である。
この温度は、一般的な、人（人体）の温度を含む範囲に相当し、特に、吸収の最大値が人体の温度範囲に相当する可能性が高い。この温度範囲における光の波長は約9.4μｍであ
る。実施形態の光学素子３は、人体の温度に対応した波長において光の透過率が比較的大きいことから、人体を、他の対象物と区別して効果的に感知することができる。したがって、人体（歩行者等）の感知に有効な撮像装置１を製作することが容易な光学素子３を提供することができる。
【００２９】
なお、この場合に撮像される画像（映像）は赤外線による熱画像であり、互いに温度が異なる複数の対象物は、互いに異なる明るさになる。そのため、互いに温度が異なる場合が多い対象物である人体とそれ以外のもの（建物、路面および他の車両等）とを、赤外画像（熱画像）における明るさの相違によって容易に識別できる。言い換えれば、上記波長帯において光学素子３の吸収率が１つのピークを有していれば、歩行者等を容易に感知することができる。
【００３０】
実施形態の光学素子３について、その光の透過率は、光の波長が9.4μｍであるときに
最も大きいものであってもよい。上記のように、波長が9.4μｍの光は、温度が約35〜37
℃の対象物から放射される赤外線である。この場合には、より狭い範囲で、いわゆるピンポイント的に歩行者等の人体を対象とした撮像が可能な光学素子３および撮像装置１とすることができる。
【００３１】
このような光学素子３における光の透過率は、例えば、反射防止膜32の屈折率および厚みの少なくとも一方を調整することによって上記のように設定することができる。また、この反射防止膜32の屈折率および厚みは、レンズ31の厚みまたは屈折率に応じて適宜調整するようにしてもよい。
【００３２】
具体的には、9.4μｍの波長を最も高い透過率で透過させるためには、レンズを単結晶
のシリコン（Ｓｉ）で作成した場合には、シリコンの屈折率は3.42である。この場合例えば反射防止膜32として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を使用すると、硫化亜鉛の屈折率（ｎ）が2.20であると、屈折率が１の空気とシリコンのほぼ中間の屈折率となるので、レンズの表面での反射が減少する。そのときに、反射防止膜32の厚み（ｄ）を反射防止膜32の厚みは屈折率が2.2の硫化亜鉛中では空気中の波長の9.4μｍの1/2.2となるため、1/4波長となる物理的厚みの1.1μｍ程度に設定すればよい。
【００３３】
屈折率が上記の範囲である反射防止膜32用の材料としては、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）およびダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等が挙げられる。
【００３４】
実施形態の撮像装置１においては、筐体４内に２つの光学素子３が配置されている。これらの光学素子３は、その両方について上記のように光の波長が８〜12μｍの範囲において透過率が他の波長よりも大きいものとされている。
【００３５】
ただし、２つの光学素子３は、上記の条件を満たすものであれば、必ずしも互いに同じものである必要はなく、また、光の各波長（または一定の波長域）における透過率が多少異なるものであってもよい。
【００３６】
撮像素子６は、光電変換素子であり、撮像対象の光が赤外線の場合であれば、量子型または熱型等の赤外線撮像素子が用いられる。
【００３７】
パッケージ７は、赤外線撮像素子等の撮像素子６を収容し、外部に電気的に接続させるためのものである。パッケージ７は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等からなる絶縁基体（絶縁基体としては符号なし）と、絶縁基体の表面または内部等に設けられた配線導体（図示せず）とを含んでいる。図１に示す例では、直方体状の絶縁基体の主面（図１における左側の面）に凹部が設けられ、この凹部内に撮像素子６が収容されている。
【００３８】
この撮像素子６は、例えば、凹部内から絶縁基体の外表面にかけて設けられた配線導体によって外部電気回路との電気接続が可能になっている。
【００３９】
パッケージ７の凹部は、蓋２によって塞がれている。蓋２と凹部とによって構成された容器内に撮像素子６が気密封止されている。蓋２は、前述したように光学部材２であり、光学素子３と同様にシリコン、ゲルマニウム等の赤外線透過性材料による基材21と、表裏に硫化亜鉛やダイヤモンドライクカーボンによる反射防止膜22が光学素子３と同様に9.4
μｍの波長の赤外線の透過率が最も高くなるように形成されている。
【００４０】
固定板５は、これらの、撮像素子６が収容されたパッケージ７および蓋２によって構成される撮像デバイス（符号なし）を固定するためのものである。固定板５に固定されて、撮像素子６と光学素子３との位置関係が固定される。つまり、光学素子３で集光された光が正常に像を結ぶ位置に撮像素子６が固定されている。
【００４１】
固定板５の筐体４に対する固定は、接着剤等の接合材（図示せず）を介した接合、ねじ止め等の各種の接合法によって行なうことができるが、撮像素子６を光学素子３の焦点や光軸と正確に合わせるための微調整ができるようにしてもよい。
【００４２】
図３は、本発明の実施形態の撮像装置１が移動体において使用される状況を模式的に示す俯瞰図である。また、図４は、図３に示す状況における撮像装置１による検出画像の例である。
【００４３】
図３に示す例における移動体は車両（四輪の自動車）であり、撮像装置１は車両の前方に向けてセットされている。撮像装置１で撮像された画像（検出画像）は、車両が進む前方の状況であり、前方に存在する各種の対象物が検出されている。この場合の撮像装置１は、例えば自動車の運転支援用の機器に実装されて使用される。
【００４４】
撮像素子６として赤外線撮像素子が用いられている場合には、車両前方の対象物の赤外画像が撮像される。赤外線は対象物自体が放射するものであるため、目視での確認が不十分になりやすい夜間または雨天等の可視光の量が小さいときでも有効な撮像ができる。そのため、安全等に関して有効な運転支援が行なわれる。
【００４５】
前述したように、実施形態の撮像装置１における光学素子３は、レンズ31と反射防止膜32とを透過する光（赤外線）の透過率が、８〜12μｍの範囲の波長において１つのピークを有している。また、この波長の赤外線は、温度が約０〜100℃に相当し、さらに温度が
約35〜37℃において最大値となる可能性が高い。上記の波長帯に含まれる波長が9.4μｍ
にピークを持つ赤外線は、温度が35〜37℃の対象物、つまりは歩行者等の人体から放射される。したがって、実施形態の撮像装置１が実装された運転支援用の機器は、夜間等においても有効に、車両が移動する方向（前方）における歩行者の存在を感知することができる。
【００４６】
この場合、波長が８μｍ未満の光（100℃以上の比較的高温の対象物から放射される赤
外線および可視光等）および波長が12μｍを超える光（０℃未満の比較的低温の対象物から放射される赤外線等）については光学素子３における透過率が比較的小さい。そのため
、例えば、運転支援において特に感知したい人体（歩行者等）以外の対象物は撮像されにくい。つまり、例えば建造物、樹木（植栽）、他の車両および道路等から歩行者のみを有効に識別した撮像が可能な光学素子３および撮像装置１を提供することができる。この場合、前述したように、光学素子３の透過率が、波長9.4μｍにおいて最大であれば、歩行
者等のより有効な検知ができる。
【００４７】
言い換えれば、光学素子３の人体温度付近の物体から発生する赤外線の透過率を最も高くし、その他の波長の透過率を下げることで、撮像素子６に人体が優先的に感知される。この光学素子３を含む撮像装置１において、樹木、他の車両等の人間体以外の不要物には感応し難くすることで、容易に人体の感知を高感度化できる。そのため、撮像素子６での撮像（２次元赤外線撮像）による人体の検出が容易となる。
【００４８】
この撮像装置１（２次元撮像装置）を車両に搭載して移動方向の監視に使用することで、移動体の移動方向にいる歩行者等の人体と、車両の進行方向との相対的な位置関係を容易に認識できるようになる。また、上記運転支援用等の機器において危険回避のアルゴリズムを簡易化しやすくなるために、撮像処理を高速化しやすい。これによって、例えば車両と歩行者との接触等の危険回避がより容易となる。
【００４９】
なお、上記の運転支援用の機器は、撮像装置１が車両の後方等に向けて搭載されていてもよい。この場合には、車両が後退するときの安全に関する運転支援が可能になる。
【００５０】
実施形態の光学素子３および撮像装置１において、光学素子３を透過する光の波長が８〜12μｍの範囲であるときの光の平均透過率をＴ１、光の波長が４〜８μｍの範囲であるときの光の平均透過率をＴ２、光の波長が12〜16μｍの範囲であるときの光の平均透過率をＴ３としたときに、Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ１であってもよい。
【００５１】
この場合には人体の温度範囲である35〜37℃のものからはピーク波長の光である9.4μ
ｍだけでなく、ピーク波長を中心に、離れるほど弱い強度で短波長側、長波長側共に赤外線が放出されているため、８〜12μｍの範囲の光を最も透過率が高くし、優先的に感知できるようにする。また、衣服等によって人物（対象物としての歩行者）の表面温度は人体の温度より低くなりやすい。そのため、人体より低い温度の物体から放出される、波長が12〜16μｍの光の透過率を次に高く感知させる。また、上記人物からは発せられる可能性が低い、人体より高い温度の物体から発生する波長の光である４〜８μｍの光の透過率は最も低くし、撮像素子６に感知し難くする。これらにより、単に８〜12μｍの範囲で9.4
μｍ付近にピークとなる透過率を持つ光学素子３とするより、感知の精度等が高くなる。
【００５２】
つまり、人体から放出される可能性の低い赤外線範囲における光学素子３の透過率を予め下げておくことによって、検出すべき対象が遠方にある等により人体から放出された赤外線（Ｔ１）のレベルが小さかったとしても、不要な赤外線（Ｔ２およびＴ３）のレベルが低くなることで、相対的な検出感度が高くなるので有利となる。そのため、Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ１の透過率とすることが人体の感知には有効となる。なお、４μｍ未満の赤外光や16μｍより長い赤外光は人体から放出される赤外線の波長範囲からは大きく外れている。つまり、人体を検知するためには不要な波長範囲であるため、フィルター等（図示せず）で遮断すると上記範囲をより良い感度で感知できるようになる。
【００５３】
（透過率の具体例）
図５〜図７を参照して、実施形態の光学素子３および撮像装置１における光の透過率の具体例を説明する。図５は、本発明の実施形態の光学素子３が有する反射防止膜32の透過率の一例を示すグラフである。図６は、本発明の実施形態の光学素子３が有するレンズ31の透過率の一例を示すグラフである。図７は、本発明の実施形態の光学素子３（レンズ31
と反射防止膜32とを合わせたもの）の透過率の一例を示すグラフである。図８は、本発明の実施形態の撮像装置１において撮像素子６で受光される光の一例を示すグラフである。
【００５４】
具体例の光学素子３および撮像装置１において、レンズ31は無酸素多結晶シリコンからなるものを用いた。このレンズ31の屈折率（ｎ１）は3.42であり、厚み（ｄ１）は中央部の厚みが0.5ｍｍであった（透過率は中央部で測定した物である）。また、反射防止膜32
は硫化亜鉛からなるものを用いた。この反射防止膜32の屈折率（ｎ２）は2.2であり、厚
み（ｄ２）は0.11μｍであった。
【００５５】
以上の条件を基に、光学素子３に関して各波長での透過率シミュレーションを行なった結果が図５〜図７に示すグラフである。各グラフにおいて、横軸が光学素子３を透過する赤外線（光）の波長であり、縦軸が透過率である。また、撮像装置１として２枚の光学素子３と１枚の蓋２を透過して撮像素子６で撮像される状況の各波長での透過率シミュレーションを行なった結果が図８に示すグラフである。
【００５６】
この結果からわかるように、例えば上記のように設定を行なうことによって、波長が８〜12μｍの範囲において他の波長範囲よりも平均透過率が大きい光学素子３を製作することができる。また、この例においては、光の透過率について、光の波長が9.5μｍである
ときに最も大きい光学素子３を製作することもできる。
【００５７】
また、図９（ａ）〜（ｃ）は図１に示す撮像装置１における撮像素子６およびその周辺（使用されるパッケージ７等を含む）の一例を示す拡大図である。図９（ａ）は撮像素子６をレンズ３の光軸に沿った方向から見た平面図であり、図９（ｂ）は図９(ａ)のＡ−Ａ線における断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、図９においては、説明の便宜上、レンズ３の光軸に沿った方向を図の上下方向としている。以下の説明において、撮像素子６およびパッケージ７等の光学素子３に対向する面を上面という場合がある。また、これらの上面と反対側の面を下面という場合がある。
【００５８】
図９に示す例のように、例えばパッケージ７は、赤外線撮像素子等の撮像素子６を搭載するための素子搭載領域７ａを有している。撮像素子６を素子搭載領域７ａに配置し、撮像素子６の端子とパッケージ７の内部端子（図示せず）とをボンディングワイヤー８等により電気的に接続し、パッケージ７の下面に形成された外部端子を介して外部に電気的に接続させる。この電気的接続によって撮像素子６と外部とが互いに電気的に接続される。
【００５９】
パッケージ７は、例えば前述したように酸化アルミニウム質焼結体等からなる絶縁基体と、絶縁基体の表面または内部等に設けられた上記内部端子を含む配線導体とを含んでいる構造である。このようなパッケージ７は、いわゆるグリーンシート積層法で作製することができる。
【００６０】
パッケージ７は固定板５に固定されるが、光学素子３（レンズ31）として設計および製造工程を短縮しやすい安価な球面レンズを使用している。これによって、レンズ31を含む撮像装置１としての生産性および経済性等を高くしている。
【００６１】
なお、この場合には、レンズ31の球面収差によって検出画像のうちレンズ31の光軸部分（撮像素子６の中央部分）から遠い外周部分（周辺部）まで画像を鮮明にすること（いわゆるピント合わせ）が難しくなる傾向がある。これは、球面レンズであるレンズ31が撮像素子６の中央部で焦点を結ぶように配置した場合には、図10に示す例のように、撮像素子６の周辺部では撮像素子６の手前に焦点を結ぶようになるためである。
【００６２】
光学素子３が撮像素子６に比べて十分に大きかったり、狭い画角の映像を使用する場合
には球面収差の影響は小さくなるが、撮像素子６に対して光学素子３を小型化したり、より広い画角の映像を撮像しようとした場合には球面収差の影響が大きくなる。そのため、図９の様に撮像素子６を平面に配置した場合には撮像素子６の中心部で焦点を合わせると、周辺部では焦点が合わず、画像がぼやけやすくなり、センサーの精度を向上させることが難しくなりやすい。これに対して、以下に示す実形態の他の例においては、撮像装置1
の生産性および経済性を高く確保しながら、歩行者等の検知の精度をさらに向上させることもできる。
【００６３】
以下の各例において、撮像素子６は、光学素子３（具体的にはレンズ31）の光軸と対向する中央部よりも、中央部から離れた外周部（周辺部）において光学素子３に近い。この場合の撮像素子６と光学素子３との距離（遠近）は、レンズ31の光軸と平行な方向における撮像素子六と光学素子３との互いに対向し合う面同士の間の距離である。これによって、レンズ31が球面レンズであることによる収差の影響を低減することができる。つまり、収差に起因した像を結ぶ位置のずれの分、撮像素子６の位置を光学素子３に近くして、そのずれの影響を低減または打ち消すことができる。
【００６４】
図11は、実施形態の撮像装置１に使用される撮像素子６周辺（パッケージ７を含む部分）の他の一例であり、図11（ａ）は撮像素子６を上面から見た平面図であり、図11（ｂ）は図11（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図11（ｃ）は図11（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図11に示す例において、撮像素子６は光学素子３の球面収差に沿った凹面の素子搭載領域７ａを持つパッケージ７の素子搭載領域７ａの形状に沿って配置されている。
【００６５】
図11に示す撮像装置１は、撮像素子６が搭載される素子搭載領域７ａを有し、素子搭載領域７ａが光学素子３の収差に沿った凹面状であるパッケージ７を有している。撮像素子６は、その素子搭載領域７ａに沿って配置されている。
【００６６】
この例においては、パッケージ７は、枠７ｂと、図10で示されるような球面収差に応じた曲率を有する凹面状の素子搭載領域７ａを含む素子搭載部分７ｃとからなる。
【００６７】
枠７ｂは、前述のパッケージ７と同様に例えば酸化アルミニウム質焼結体等からなる絶縁基体（絶縁基体としては符号なし）と、絶縁基体の表面または内部等に設けられた配線導体（図示せず）とを含んでいる。素子搭載部分７ｃは、紛体成形等の技術を用いて同様に、例えば酸化アルミニウム質焼結体等からなる絶縁基体であって凹面状の素子搭載領域７ａを形成したものである。これらの枠７ｂと素子搭載部分７ｃとをエポキシ樹脂等の接着剤で互いに接着して、上記構成のパッケージ７を作製することができる。
【００６８】
撮像素子６は、例えば裏面（光学素子３と反対側の面）厚みを研磨等で削り、薄くした後に接着剤を用い素子搭載領域７ａに対応する凸部を持った治具等で撮像素子６を押さえることで所定位置に所定形状で配置することができる。撮像素子６中央に比べて周辺部の表面の高さを球面収差分高めることができるので、安価な球面レンズを用いた光学素子３を用いて高精度の赤外線画像検出ができるようになる。
【００６９】
なお、素子搭載領域７ａは、上記のような曲面状に限らず、搭載される撮像素子６の外周部ほど光学素子３に近くなるような階段状の面であってもよい。この場合にも、球面レンズによる収差の影響を低減して、ぼけ等の可能性が低減された撮像が可能な撮像装置１とすることができる。
【００７０】
また図12は、実施形態の撮像装置１に使用される撮像素子６周辺（パッケージ７を含む部分）の他の一例であり、図12（ａ）は撮像素子６を上面から見た平面図であり、図12（
ｂ）は図12（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図12（ｃ）は図12（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。素子搭載領域７は、光学素子側から見たときに、つまり図12における上面が長辺および短辺を有する形状であり、例えば矩形状である。
【００７１】
図12（ｃ）から分かるように、素子搭載領域７ｃは、その断面が、素子搭載領域７ａの短辺方向においては直線状であり、それと垂直な方向（長辺方向）には、例えばレンズ31の収差に沿って曲線状となっている。言い換えれば、素子搭載領域７ａは、長辺方向のみにおいて湾曲した面になっている。
【００７２】
この場合も、上記と同様にパッケージ７は枠７ｂと素子搭載部分７ｃに分けて作成し、接着することで作製できる。
【００７３】
なお、この場合は、例えば撮像装置１が車両における運転支援用（歩行者認識用）に用いられる場合に、より広い有効な画角が求められる左右方向（左右両端部等）において、画像のぼけを効果的に低減することができる。すなわち、パッケージ７は長辺方向が水平となるようにして使用すると、水平方向に対しては広い画角で焦点を撮像素子６の表面に合わせることができる。垂直方向に対しては焦点が合う画角は狭くなるが、車両の運転支援用のカメラにおいては横幅方向の検出対象の道幅の最大値に対して、垂直方向の検出対象の人間の最大身長は明らかに小さいので、垂直方向の画角は横幅方向の画角より狭くとも実用上は大きな問題とはなりにくい。
【００７４】
また、撮像素子６を図10の素子搭載領域７ａ形状に変形させる場合には撮像素子６に加わる応力が大きいために撮像素子６をより薄く削る必要があるが、この例では長辺方向のみで済むため、生産性を高くする上で有効である。また、撮像素子６をの素子搭載領域７ａの形状に合わせて変形させる場合には、撮像素子６に加わる応力が小さく済むため、信頼性が向上する。また撮像素子６の研磨に要する時間も低減できるため、生産性が向上する。
【００７５】
また図13は、実施形態の撮像装置１に使用される撮像素子周辺（パッケージ７を含む部分）の他の一例であり、図13（ａ）は撮像素子６を上面から見た平面図であり、図13（ｂ）は図13（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図13（ｃ）は図13（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００７６】
図13（ｃ）からわかるように、素子搭載領域７ｃは短辺方向には直線状であり、それと垂直な方向にはレンズの収差に沿って階段状となっている。この場合は、上記と同様にパッケージ７は枠７ｂと素子搭載部分７ｃに分けて作成し、接着することでも作成できるが、図９のパッケージと同様に一般のマルチレイヤーパッケージの作製方法（上記グリーンシート積層法等）で、グリーンシートの外形寸法を互いに異ならせることによって段差を形成すれば、階段状の表面（素子搭載領域７ａ）を有するパッケージ７を作製することができる。
【００７７】
なお、この場合も、パッケージ７は長辺方向が水平となるようにして使用すると、水平方向に対しては広い画角で焦点を撮像素子６の表面に合わせることができる。また、撮像素子６を段差（各段の上面）に合わせて複数に分割して配置することもできる。このようにすれば、撮像素子を曲げるための研磨加工が不要となり生産性が向上する。また分割した撮像素子（図示せず）を各段にそれぞれ平面的に接着すればよいので、曲面に接着する場合に比べて接着の安定性を向上させることができる。
【００７８】
分割した複数の撮像素子６の間の導通が必要な場合には、撮像素子６の裏面に端子を形成し、パッケージ７の凹部の底面に形成した端子と電気的に接続させればよい。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・・・撮像装置
２・・・・・蓋（光学部材）
21・・・・基材
22・・・・反射防止膜
３・・・・・光学素子
31・・・・レンズ
32・・・・反射防止膜
４・・・・・筐体
５・・・・・固定板
６・・・・・撮像素子
７・・・・・パッケージ
７ａ・・・・素子搭載領域
７ｂ・・・・枠部分
７ｃ・・・・素子搭載部分
８・・・・・ボンディングワイヤ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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