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拍摄装置及拍摄光学系统

2021-01-31 22:25:30

拍摄装置及拍摄光学系统

　　技术领域

　　本发明涉及拍摄装置及拍摄光学系统。

　　背景技术

　　专利文献1、2中，作为全天球型拍摄装置(全天球相机)的一个例子，公开了一种全天球型拍摄装置，其将具有比180度更大的画角的广角透镜和对该广角透镜所成的像进行拍摄的拍摄传感器所构成的同一构造的两组拍摄光学系统进行组合，对各拍摄光学系统所拍摄的像进行合成得到4π弧度的立体角内的像。

　　现有技术文献

　　专利文献

　　专利文献1：日本特开2013-066163号公报

　　专利文献2：日本特许第6142467号公报。

　　发明内容

　　发明要解决的技术问题

　　在拍摄装置的技术领域中，为了维持优异的拍摄性能的同时应对小型化要求，正在进行研究开发。但是，专利文献1、2的拍摄装置在无法满足上述要求方面存在改良的余地。

　　本发明是基于以上的问题意识而完成的，其目的在于提供一种维持优异的拍摄性能的同时能够应对小型化要求的拍摄装置及拍摄光学系统。

　　解决问题的手段

　　本发明的一个方式的拍摄装置具备：使被摄体像成像的多个光学系统；与多个光学系统分别对应的多个拍摄传感器；多个光学系统的各自的光路通过的共用的透过光学元件；框体部，收容光学系统、拍摄传感器以及透过光学元件，具有沿着基准轴的周向的周面，其中，多个光学系统中的至少两个分别具有沿着周面配置的位于最靠物体侧的周面透镜和在透过光学元件的内部相互交叉的第一光路。

　　发明的效果

　　根据本发明，能够提供维持优异的拍摄性能的同时能够应对小型化要求的拍摄装置及拍摄光学系统。

　　附图说明

　　图1A-图1C是表示本实施方式的拍摄装置1的外观结构的图，其中，图1A是侧视图，图1B是立体图，图1C是平面图。

　　图2是表示本实施方式的拍摄装置的内部结构的截面图。

　　图3是表示周面光学系统、周面拍摄传感器和六角玻璃的光学设计的放大图。

　　图4是表示周面光学系统、周面拍摄传感器和六角玻璃的位置关系的放大图。

　　图5是表示端面光学系统、端面拍摄传感器、周面光学系统、周面拍摄传感器和六角玻璃的位置关系的放大图。

　　图6A-6B是表示配置于拍摄装置1的各区域的构成要素的一个例子的概念图。

　　图7是表示本实施方式的拍摄装置的内部结构的功能框图。

　　图8是表示周面光学系统的光路与周面拍摄传感器以及六角玻璃的位置关系的放大图。

　　图9是表示周面拍摄传感器的周向画角的关系的图。

　　图10是表示基准轴和第一透镜L1以及周面拍摄传感器的位置关系的放大图。

　　图11是用于说明周面透镜L1和周面拍摄传感器的配置的立体图。

　　图12是说明周面拍摄传感器的有效像素用区域与由周面光学系统所成像的被摄体像的关系的图。

　　图13是表示周面光学系统的光路和周面拍摄传感器、端面光学系统的光路和端面拍摄传感器、以及六角玻璃的位置关系的放大图。

　　具体实施方式

　　图1A-图1C是表示本实施方式的拍摄装置1的外观结构的图。图1A是侧视图，图1B是立体图，图1C是平面图。

　　如图1A-图1C所示，拍摄装置1具有沿长边方向延伸的框体10。以下，将框体10的长边方向与上下方向(铅垂方向)一致、框体10的长边方向的一端侧朝向上端侧、框体10的长边方向的另一端侧朝向下端侧的情况作为框体10的基本姿势进行说明。

　　框体10具有位于上端侧(长边方向的一端侧)、具有带有圆度的形状并沿周向突出的周向突出部11。框体10具有位于下端侧(长边方向的另一端侧)，具有带有圆度的形状并向下方突出的下方突出部12。框体10具有位于周向突出部11与下方突出部12之间的上下方向(长边方向)的中间侧、在周向上形成恒定直径的恒定直径部13。恒定直径部13构成用于在拍摄装置1进行拍摄时用户把持的把手部。另外，设置在位于周向突出部11与下方突出部12之间的上下方向(长边方向)的中间侧的并不限定于恒定直径部13。例如，也可以是从上方朝向下方缩径的锥形状。或者，也可以是半径以多阶段(例如两阶段、三阶段等)变动的形状。进而，也可以是圆柱型以外的形状(例如三棱柱或四棱柱)。即，平面切断时的形状并不限定于一个。

　　通过在框体10的下端面设置下方突出部12，能够在保持框体10的基本姿势的状态下防止用户将框体10载置于载置面(例如桌子等)。假设将框体10的下端面平坦地载置于载置面。在该情况下，由于框体10的下端面与载置面的接触面积非常小，因此，由于人或物体不小心与框体10接触，或者在室外拍摄时产生强风这样的细小的原因，有可能因框体10倾倒而与载置面碰撞而破损(例如透镜开裂)。在本实施方式中，通过防止用户在保持框体10的基本姿势的状态下将框体10载置于载置面，能够防止由上述的细小的原因引起的破损。

　　图2是表示本实施方式的拍摄装置1的内部结构的截面图。

　　如图2所示，拍摄装置1在上下方向(长边方向)上具有第一区域S1、第二区域S2和第三区域S3。第一区域S1位于拍摄装置1的上端侧(长边方向的一端侧)，第二区域S2位于拍摄装置1的上下方向(长边方向)的中间侧，第三区域S3位于拍摄装置1的下端侧(长边方向的另一端侧)。

　　在拍摄装置1的第一区域(长边方向的一部分区域)S1配置有一部分露出于框体10的上表面(长边方向的端面)的一个光学系统(端面光学系统)20、和一部分露出于与框体10的上下方向(长边方向)交叉的周面的3个光学系统(周面光学系统)30。另外，在第一区域S1配置有对由一个光学系统(端面光学系统)20形成的像成像的一个拍摄传感器(端面拍摄传感器)40和对3个光学系统(周面光学系统)30形成的像成像的3个拍摄传感器(周面拍摄传感器)50。拍摄传感器40保持于拍摄传感器保持基板41，拍摄传感器50保持于拍摄传感器保持基板51。这样，在第一区域S1配置有4个光学系统20、30和对由4个光学系统20、30形成的像成像的4个拍摄传感器40、50。

　　在拍摄装置1的第一区域S1中，作为位于4个光学系统20、30的光路上、供通过4个光学系统20、30的被摄体光束透过的共用的透过光学元件，配置有六角玻璃(六角棱镜)60。六角玻璃60例如可以是不具有分光、弯曲、偏光等光学功能而仅具有透过功能的光学元件。

　　参照图3-图5，对4个光学系统(端面光学系统和周面光学系统)20、30、4个拍摄传感器(端面拍摄传感器和周面拍摄传感器)40、50、六角玻璃60的结构、相互的位置关系等进行详细说明。

　　4个光学系统(端面光学系统和周面光学系统)20、30和六角玻璃60构成本实施方式的“拍摄光学系统”。

　　图3是表示光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50和六角玻璃60的光学设计的放大图。在图3中，仅描绘了3组光学系统(周面光学系统)30和拍摄传感器(周面拍摄传感器)50中的1组，但其他组也具有同样的光学设计。另外，光学系统(端面光学系统)20和拍摄传感器(端面拍摄传感器)40具有与光学系统(周面光学系统)30和拍摄传感器(周面拍摄传感器)50同样的光学设计或将该光学设计在放大方向上缩放后的光学设计。

　　如图3所示，光学系统(周面光学系统)30具有以六角玻璃60为边界而位于比六角玻璃60靠物体侧的前侧透镜组30F和位于比六角玻璃60靠像侧的后侧透镜组30R。

　　前侧透镜组30F从物体侧朝向像侧依次具有第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3。后侧透镜组30R从物体侧朝向像侧依次具有第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8。在后侧透镜组30R(第八透镜L8)与拍摄传感器50之间配置有保护玻璃CG。

　　在此，“多个透镜”可以是指位于一个光学系统(端面光学系统)20和3个光学系统(周面光学系统)30的最靠物体侧的第一透镜L1。作为“多个透镜”的各个第一透镜L1分别在拍摄装置1的框体10的外表面露出。也可以将光学系统(端面光学系统)20的第一透镜L1称为“端面透镜”，将光学系统(周面光学系统)30的第一透镜L1称为“周面透镜”。此外，如图1C所示，框体10的周向突出部11的外表面和在此处露出的多个透镜(第一透镜、端面透镜)L1形成同一(共同)的曲面。另外，在本实施方式中，光学系统(周面光学系统)30的第一透镜L1以减小半径为目的，公开了在长边方向上被切削的透镜，但不限于此，也可以是圆形或椭圆形的透镜。

　　六角玻璃60例如可以是由折射率n满足n＞1.51的材料(玻璃材料)构成的单一部件。

　　六角玻璃60具有来自前侧透镜组30F的被摄体光束入射的入射面61和透过六角玻璃的被摄体光束向后侧透镜组30R出射的出射面62。六角玻璃60的入射面61和出射面62与各3个光学系统30和拍摄传感器50对应地各设置有3个(入射面61和出射面62交替地设置)。另外，六角玻璃60的上表面成为来自光学系统(端面光学系统)20的被摄体光束入射的入射面63，六角玻璃60的下表面成为透过六角玻璃的被摄体光束向拍摄传感器(端面拍摄传感器)40出射的出射面64。

　　六角玻璃60的周面的各3个入射面61与出射面62分别相对。另外，六角玻璃60的上表面的入射面63与下表面的出射面64彼此相对。通过三个光学系统(周面光学系统)30的被摄体光束分别在六角玻璃60的内部(各三个入射面61与出射面62之间)直线前进。另外，通过一个光学系统(端面光学系统)20的被摄体光束在六角玻璃60的内部(入射面63与出射面64之间)直线前进。

　　六角玻璃60的入射面63和出射面64也可以称为各3个入射面61和出射面62以外的“第一面”和“第二面”。

　　六角玻璃60的入射面61(对应于光学系统30)和入射面63(对应于光学系统20)可以称为相互垂直的“第一入射面”和“第二入射面”。另外，六角玻璃60的出射面62(与拍摄传感器50对应)和出射面64(与拍摄传感器40对应)可以称为相互垂直的“第一出射面”和“第二出射面”。在该情况下，“第一入射面”与“第一出射面”彼此相对，“第二入射面”与“第二出射面”彼此相对。

　　也可以对六角玻璃60的入射面61、出射面62、入射面63和出射面64实施研磨处理。另外，也可以在六角玻璃60的入射面61、出射面62、入射面63和出射面64上设置用于防止发生重影的防反射涂层。

　　在六角玻璃60的内部，通过一个光学系统(端面光学系统)20和3个光学系统(周面光学系统)30的被摄体光束交叉。这样，通过在一个光学系统(端面光学系统)20和3个光学系统(周面光学系统)30中设置作为共用的透过光学元件的六角玻璃60，能够确保较长的光学全长而得到优异的拍摄性能(高分辨率化)，并且能够提高拍摄装置1的空间效率，能够实现拍摄装置1的小型化。

　　在六角玻璃60的三个入射面61的正前方设置有用于确保三个光学系统(周面光学系统)30的设计光学全长较长的平行平面板(平行平面玻璃)65。在六角玻璃60的三个出射面62的正后方设置有用于决定光学系统30的开口直径的孔径光阑66。

　　在一般的光学设计的制约方面，要求将孔径光阑66设置在光学全长D0的1/2附近的位置。但是，在本实施方式中，在光学全长D0的1/2附近设置作为共用的透过光学元件的六角玻璃60。因此，通过在六角玻璃60的入射面61设置平行平面板65，除了设置上述的六角玻璃60本身带来的效果以外(辅助性地)能够确保光学全长更长。另外，平行平面板65使孔径光阑66配置于对于各光学系统的光路而言不会成为障碍的位置，在此配置于出射面62的正后方。

　　如图3所示，在将光学系统(周面光学系统)30的光学全长D0中的从前侧透镜组30F(第一透镜L1)的物体侧的面至六角玻璃60的距离定义为D1，从后侧透镜组30R(第八透镜L8)的像侧的面至六角玻璃60的距离定义为D2时，满足D1＞D2。另外，将从拍摄传感器50或保持该拍摄传感器50的拍摄传感器保持基板51到六角玻璃60的距离定义为D2’时，满足D2≈D2’。由此，以微小间隙收容于框体10的周向突出部11的内侧的方式配置光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50和六角玻璃60，能够实现拍摄装置1的小型化(小径化)。

　　图4是表示光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50和六角玻璃60的位置关系的放大图。

　　如图4所示，六角玻璃60位于框体10的周向突出部11的内部的中心部，各3个光学系统(周面光学系统)30和拍摄传感器(周面拍摄传感器)50位于以六角玻璃60为中心的周边部。另外，在规定了沿着框体10的周向突出部11的内部的周向的外壳的假想圆时，在该假想圆上，三个光学系统(周面光学系统)30的最靠物体侧的透镜L1和三个拍摄传感器(周面拍摄传感器)50在周向上交替(放射状地)配置。通过共用六角玻璃60，三个光学系统(周面光学系统)30在三个光学系统(周面光学系统)30的光学全长D0(参照图3)之间交叉。由此，以微小间隙收容于框体10的周向突出部11的内侧的方式配置光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50和六角玻璃60，能够实现拍摄装置1的小型化(小径化)。

　　如图3、图4所示，在将3个光学系统(周面光学系统)30各自的水平画角设为A(°)时，满足A＞120。

　　图5是示出光学系统(端面光学系统)20、拍摄传感器(端面拍摄传感器)40、光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50和六角玻璃60的位置关系的放大图。

　　如图5所示，六角玻璃60位于框体10的周向突出部11的内部的中心部，各一个光学系统(端面光学系统)20和拍摄传感器(端面拍摄传感器)40位于以六角玻璃60为中心的上下方向。另外，在规定了沿着框体10的周向突出部11的内部的周向的外壳的假想圆时，各一个光学系统(端面光学系统)20和拍摄传感器(端面拍摄传感器)40位于该假想圆的内部。一个光学系统(端面光学系统)20和三个光学系统(周面光学系统)30通过共用六角玻璃60而在各光学系统的光学全长D0之间交叉。由此，以微小间隙收容于框体10的周向突出部11的内侧的方式配置光学系统(端面光学系统)20、拍摄传感器(端面拍摄传感器)40、光学系统(周面光学系统)30、拍摄传感器(周面拍摄传感器)50以及六角玻璃60，能够实现拍摄装置1的小型化(小径化)。

　　在本实施方式中，设置拍摄天顶方向的光学系统(端面光学系统)20来提高天顶方向的画质(增大分辨率)，并且光学系统(端面光学系统)20与光学系统(周面光学系统)30共用六角玻璃60。即，光学系统(周面光学系统)30利用六角玻璃60的入射面61和出射面62(第一入射面和第一出射面)，另一方面，光学系统(端面光学系统)20利用六角玻璃60的入射面63和出射面64(与第一入射面和第一出射面垂直的第二入射面和第二出射面)。由此，实现拍摄装置1的小型化(小径化)。

　　如图5所示，一个光学系统(端面光学系统)20的铅垂画角被设定为B(°)。该铅垂画角B(°)满足B＞120。光学系统(周面光学系统)30的水平画角A(°)与光学系统(端面光学系统)20的铅垂画角B(°)的大小关系可以是A＞B、A＝B、A＜B中的任一个。在光学系统(周面光学系统)30的水平画角A(°)与光学系统(端面光学系统)20的铅垂画角B(°)重叠的情况下，在该重叠部分中，也可以执行将光学系统(周面光学系统)30的拍摄图像舍去，使用光学系统(端面光学系统)20的拍摄图像的图像处理。另一方面，也可以执行不舍去光学系统(周面光学系统)30的下方向的拍摄图像而全部使用的图像处理。

　　3个拍摄传感器(周面拍摄传感器)50具有由与框体10的长边方向(上下方向)平行地延伸的长边和与框体10的长边方向正交的方向(左右方向)平行地延伸的短边构成的矩形形状。光学系统(周面光学系统)30的第一透镜L1具有被切削而在长边方向上较长的形状，由此在长边方向上具有较高的画角，在与长边方向垂直的方向(短边方向)上具有较低的画角(例如＞120°)。另外，通过对第一透镜L1的重叠区域部分的一部分进行切削，能够减小直径(尺寸)。因此，将拍摄传感器(周面拍摄传感器)50的形状设定为与光学系统(周面光学系统)30的形状相匹配地在长边方向上较长的形状。

　　返回图2，在拍摄装置1的第二区域S2配置有接收从一个拍摄传感器(端面拍摄传感器)40和3个拍摄传感器(周面拍摄传感器)50输出的像信号的基板(控制基板)70。基板70与拍摄传感器40、50例如通过柔性基板等配线部件71而电连接。

　　在此，基板70例如除了用于与光学系统20、30以及电池80等连接的配线部件以外，能够包含焊接于基板70上的芯片等。

　　在拍摄装置1的第二区域S2的外壳中设置有USB充电部72。USB充电部72从基板70向侧方突出，在第二区域S2的外壳露出。在该露出部分，也可以显示USB充电部72的充电状态。

　　在拍摄装置1的第二区域S2的外壳中，作为与拍摄装置1相关的操作功能部，设置有电源开关73和快门开关74。电源开关73和快门开关74从基板70向侧方突出，在第二区域S2的外壳露出。通过用户操作电源开关73来接通/断开拍摄装置1的电源，通过用户操作快门开关74来开始/结束拍摄装置1的拍摄。电源开关73和快门开关74例如配置成握住框体10的恒定直径部(把手部)13的用户能够用拇指操作。

　　如图2所示，在拍摄装置1的第三区域S3设置有作为电力供给单元的电池80。电池80例如通过柔性基板等配线部件75与基板70电连接。电池80经由配线部件75向基板70供给电力，并且还经由配线部件71向拍摄传感器40、50供给电力。另外，电池80也可以不经由基板70以及配线部件71、75等而直接向拍摄传感器40、50供给电力。

　　在此，作为电力供给单元的电池80例如可以是除了用于与光学系统20、30以及基板70等连接的配线部件以外的部件。

　　这样，在本实施方式中，在拍摄装置1的第一区域S1配置光学系统20、30，在拍摄装置1的第二区域S2配置基板70，在拍摄装置1的第三区域S3配置电池(电力供给单元)80。更具体而言，将多个光学系统中的位于最靠物体侧的透镜L1配置于第一区域S1，将基板70配置于第二区域S2，将电池(电力供给单元)80配置于第三区域S3。另外，第一区域S1-第三区域S3在与框体10的长边方向垂直的方向上不重叠。另外，多个光学系统中位于最靠物体侧的透镜L1、基板70、电池(电力供给单元)80配置于在与框体10的长边方向垂直的方向上不重叠的位置。另外，多个光学系统20、30、基板70、电池(电力供给单元)80不跨多个区域(第一区域S1-第三区域S3)。这样，通过缩小作为框体10的内部配置空间的各个第一区域S1-第三区域S3而配置各个构成要素，实现拍摄装置1的小型化(小径化)。

　　另外，在本实施方式中，在位于框体10的上端侧的第一区域S1保持重量比较小的多个透镜L1，另一方面，在位于框体10的下端侧的第三区域S3保持重量比较大的电池(电力供给单元)80，由此将拍摄装置1的重心设定在上下方向的中间部的下方侧。因此，即使在用户误将拍摄装置1掉落的情况下，也不是多个透镜L1露出的框体10的上端侧(第一区域S1)，而是保持电池80的框体10的下端侧(第三区域S3)着地，能够防止拍摄装置1的破损(透镜破裂)。

　　图6A、图6B是表示配置于拍摄装置1的各区域的构成要素的一个例子的概念图。图6A与图2对应，将拍摄装置1的上端侧(长边方向的一端侧)作为第一区域S1，在其中保持多个透镜L1，将拍摄装置1的上下方向(长边方向)的中间侧作为第二区域S2，在其中保持基板70，将拍摄装置1的下端侧(长边方向的另一端侧)作为第三区域S3，在其中保持电池80。图6B是图6A的变形例，将拍摄装置1的上端侧(长边方向的一端侧)作为第一区域S1在其中保持多个透镜L1这一点是共通的，不同之处在于，将拍摄装置1的下端侧(长边方向的另一端侧)作为第二区域S2，在其中保持基板70，将拍摄装置1的上下方向(长边方向)的中间侧作为第三区域S3，在其中保持电池80。在图6B的情况下，保持于第一区域S1的多个透镜L1与保持于第二区域S2的作为操作功能部的电源开关73及快门开关74的距离确保得较大，因此能够更有效地防止拍摄图像中的用户的手指的映入。此外，虽然省略了图示，但作为操作功能部的电源开关73和快门开关74也可以设置在图6A的第二区域S2以及图6B的第三区域S3。

　　图7是表示本实施方式的拍摄装置1的内部结构的功能框图。如图7所示，拍摄装置1具有充电电力获取部90、图像发送部(发送部)100、信号处理部110和拍摄指示信号接收部120。

　　充电电力获取部90、图像发送部100、信号处理部110和拍摄指示信号接收部120例如能够由形成于基板70的芯片构成。即，基板70能够具有这些功能结构模块。

　　充电电力获取部90例如由设置于框体10的下方突出部12的电接点或电力接收部构成。在将框体10的下方突出部12作为被支承部设置于充电器(省略图示)的支承部时，充电电力获取部90从充电器的电接点或者电力发送部(省略图示)获取充电电力。该充电电力被供给到电池80。

　　图像发送部100将输入到基板70的4个拍摄传感器40、50的4个像信号发送到外部设备(例如智能手机等外部终端)(有线发送或无线发送)。在外部设备中，通过对从图像发送部100接收到的4个像信号进行合成，生成全天球图像(例如全天球全景图像)或半天球图像。此时，在光学系统(周面光学系统)30的水平画角A(°)与光学系统(端面光学系统)20的铅垂画角B(°)重叠的情况下，外部设备也可以在该重叠部分中执行将光学系统(周面光学系统)30的拍摄图像舍去而使用光学系统(端面光学系统)20的拍摄图像的图像处理。另一方面，外部设备也可以执行不舍去光学系统(周面光学系统)30的下方向的拍摄图像而全部使用的图像处理。

　　信号处理部110对输入到基板70的4个拍摄传感器40、50的4个像信号实施信号处理。信号处理部110能够执行与上述外部设备的信号处理(图像处理)相同的信号处理(图像处理)。即，信号处理部110通过对输入到基板70的4个拍摄传感器40、50的4个像信号进行合成，生成全天球图像。此时，在光学系统(周面光学系统)30的水平画角A(°)与光学系统(端面光学系统)20的铅垂画角B(°)重叠的情况下，信号处理部110可以在该重叠部分中，执行将光学系统(周面光学系统)30的拍摄图像舍去而使用光学系统(端面光学系统)20的拍摄图像的图像处理。另一方面，信号处理部110也可以执行不舍去光学系统(周面光学系统)30的下方向的拍摄图像而全部使用的图像处理。此外，信号处理部110也可以执行上述的外部设备(例如智能手机等外部终端)的处理的至少一部分。

　　信号处理部110能够通过形成于基板70的芯片来实现。例如，信号处理部110能够以在形成于基板70的芯片上嵌入CPU(中央处理单元)功能部、RAM(随机存取存储器)功能部、ROM(只读存储器)功能部以及GPU(图形处理单元)功能部等各种功能部的SoC(片上系统)来实现。

　　拍摄指示信号接收部120接收来自外部设备(例如智能手机等外部终端)的拍摄指示信号。基于该拍摄指示信号，能够执行基于拍摄装置1的拍摄处理。

　　这样，本实施方式的拍摄装置1具有多个光学系统20、30、对多个光学系统20、30的像成像的多个拍摄传感器40、50、以及位于多个光学系统20、30的光路上、作为通过多个光学系统20、30的被摄体光束透过的共用的透过光学元件的六角玻璃60。由此，能够在维持优异的拍摄性能的同时应对小型化的要求。

　　另外，本实施方式的拍摄装置1具有分别由多个透镜构成的多个光学系统20、30、对多个光学系统20、30的像成像的多个拍摄传感器40、50、接收从多个拍摄传感器40、50输出的像信号的基板70、和作为向多个拍摄传感器40、50及基板70供给电力的电力供给单元的电池80。并且，拍摄装置1在长边方向具有第一、第二、第三区域S1、S2、S3，并且将多个光学系统20、30中位于最靠物体侧的透镜(第一透镜)L1配置于第一区域S1，将基板70配置于第二区域S2，将电池(电力供给单元)80配置于第三区域。另外，多个光学系统20、30中位于最靠物体侧的透镜(第一透镜)L1、基板70、电池(电力供给单元)80配置于与框体10的长边方向垂直的方向上不重叠的位置。即，多个透镜L1、基板70以及电池80不跨越两个区域而分别配置于被分配的区域。由此，能够应对拍摄装置1的小型化的要求。

　　在以上的实施方式中，以在框体10的长边方向的下端面(另一端面)设置带圆度的形状的下方突出部12的情况为例进行了说明，但也能够在框体10的长边方向的上端面(一端面)设置带圆度的形状的上方突出部。另外，也可以设置下方突出部和上方突出部这两者。

　　在以上的实施方式中，以设置一个与面向框体10的上表面的光学系统(端面光学系统)20对应的拍摄传感器(端面拍摄传感器)40，并且设置各3个与面向框体10的周面的光学系统(周面光学系统)30对应的拍摄传感器(周面拍摄传感器)50的情况为例进行了说明。但是，设置于拍摄装置1的光学系统和拍摄传感器的数量具有自由度。

　　在以上的实施方式中，以通过拍摄装置1拍摄全天球图像的情况为例进行了说明，但除了全天球图像以外，也可以是获取全景图像的方式。在该情况下，多个透镜L1的上下方向的画角也可以是120°左右。此外，虽然上方向的画质稍微降低，但是可以通过移除(省略)与光学系统(端面光学系统)20相对应的拍摄传感器(端面拍摄传感器)40来创建全天球图像。

　　在以上的实施方式中，作为共用的透过光学元件，以使用由单一部件构成的六角玻璃60的情况为例进行了说明。但是，对于共用的透过光学元件的形状等具有自由度，能够进行各种设计变更。例如，也可以根据设置于拍摄装置1的光学系统和拍摄传感器的数量来变更作为共用的透过光学元件的玻璃的棱柱结构(在该情况下，入射面和出射面的数量也能够根据玻璃的棱柱结构而变动)。进而，也可以不是由单一部件构成共用的透过光学元件，而是在由多个部件构成的基础上，将它们结合。

　　在以上的实施方式中，以在六角玻璃60的入射面61设置平行平面板65的情况为例进行了说明。但是，也可以是在六角玻璃60的出射面62设置平行平面板65的方式。另外，也可以是在六角玻璃60的入射面61和出射面62设置平行平面板65的方式。另外，也可以使平行平面板65不是完全的平面，而是具有无限接近平面的小曲率(大的曲率半径)。另外，也可以省略平行平面板65。

　　在以上的实施方式中，以在拍摄装置1的第二区域S2设置基板70以及作为操作功能部的电源开关73以及快门开关74的情况为例进行了说明。但是，也可以是将作为操作功能部的电源开关73以及快门开关74设置于拍摄装置1的第一区域S1或者第三区域S3的方式。

　　对以上说明的本实施方式进行若干补充说明。图8是将图4简化表示的图，是表示作为周面光学系统30的光路的第一光路OP1与周面拍摄传感器50以及六角玻璃60的位置关系的放大图。如上所述，在框体10的周向突出部11，以六角玻璃60为中心，沿放射方向收容有3组周面光学系统30(30-1、30-2、30-3)。各个周面光学系统30具有位于比六角玻璃60靠物体侧的前侧透镜组和位于像侧的后侧透镜组，但在图中，仅示出了沿着周向突出部11的周面配置的位于最靠物体侧的周面透镜L1(L1-1、L1-2、L1-3)，省略了其他透镜。

　　另外，以下，有时将周向突出部11简称为“框体部”，或者将构成把手部的定型部13和位于其下方的下方突出部12统称为“第二框体部”，与此相对，将周向突出部11称为“第一框体部”。若以六角玻璃60的六棱柱形状的中心轴为基准轴，则框体部具有沿着该基准轴的周向的周面。通过将周面透镜L1嵌入到设置于周面的开口部中，其物体侧透镜面也形成周面的一部分。此外，在此说明六角玻璃60的六棱柱形状的中心轴与框体部的基准轴一致的情况，但作为框体部的周面的中心轴的基准轴也可以不与六角玻璃60的六棱柱形状的中心轴一致。

　　在框体部中，与各个周面光学系统30(30-1、30-2、30-3)对应地收容有三个周面拍摄传感器50(50-1、50-2、50-3)。即，第一周面光学系统30-1使被摄体像成像于第一周面拍摄传感器50-1的受光面，第二周面光学系统30-2使被摄体像成像于第二周面拍摄传感器50-2的受光面，第三周面光学系统30-3使被摄体像成像于第三周面拍摄传感器50-3的受光面。

　　各个周面光学系统30具有近轴光线到达周面拍摄传感器50的第一光路OP1(OP1-1、OP1-2、OP1-3)。各个第一光路OP1通过六角玻璃60到达对应的周面拍摄传感器50。此时，3个第一光路OP1(OP1-1、OP1-2、OP1-3)在六角玻璃60的内部相互交叉。

　　此外，在此，将周面光学系统30的近轴光线的光路设为第一光路OP1，但第一光路OP1也可以视为从任意的物体点到达周面拍摄传感器50的主光线。另外，在六角玻璃60的内部第一光路OP1互相交叉不限于三维地共有一点的情况，如图所示，只要在从上表面观察的情况下交叉即可。即，也可以是三维上相互错开的关系。

　　在满足这样的关系的配置中，三个周面透镜L1(L1-1、L1-2、L1-3)和分别对应的三个周面拍摄传感器50(50-1、50-2、50-3)沿着基准轴的周向(图中虚线所示的假想圆)交替配置。即，若按顺序顺时针旋转假想圆，则按照第一周面透镜L1-1→第三周面拍摄传感器50-3→第二周面透镜L1-2→第一周面拍摄传感器50-1→第三周面透镜L1-3→第二周面拍摄传感器50-2→(第一周面透镜L1-1)的方式配置。通过采用这样的布局，能够将周面光学系统30和周面拍摄传感器50收容于狭小的空间。另外，周面光学系统30和周面拍摄传感器50也可以不相对于基准轴配置在同一圆周上，也可以沿着相互不同的直径的周向配置。

　　图9是表示周面拍摄传感器50的周向画角的关系的图。图9是与图8同样地在简化了图4的基础上，为了了解各个周面拍摄传感器50所捕捉的被摄体范围而俯瞰框体部的图。

　　如上所述，各个周面拍摄传感器50的周向画角A(°)通过其有效像素区域与周面光学系统30的组合而被设定为大于120°。通过这样设定，结果，一个周面拍摄传感器50的周向画角A与相邻的周面拍摄传感器50的周向画角彼此局部重叠。具体而言，如图所示，第一周面拍摄传感器50-1由第一周面光学系统30-1形成的周向画角与第二周面拍摄传感器50-2由第二周面光学系统30-2形成的周向画角在C12的范围内重合，与第三周面拍摄传感器50-3由第三周面光学系统30-3形成的周向画角在C31的范围内重合。第二周面拍摄传感器50-2由第二周面光学系统30-2形成的周向画角与第三周面拍摄传感器50-3由第三周面光学系统30-3形成的周向画角在C23的范围内重合。

　　通过满足这样的关系，拍摄装置1能够通过3个周面拍摄传感器50得到遍及360°的被摄体图像。另外，各个周面拍摄传感器50输出的图像信号的图像在因周面光学系统30的像差而重合的画角区域中产生一些失真。对这样的图像的失真进行修正，将各个图像拼接而合成的图像处理在信号处理部110或外部设备中执行。

　　图10是示出基准轴与第一透镜L1以及周面拍摄传感器50的位置关系的放大图，是简化了图3的图。如图所示，为了在以六角玻璃60为中心且将周面透镜L1的物体侧透镜面作为周面的一部分的大致圆形的框体部中收容周面光学系统30、周面拍摄传感器50等，只要满足图示的配置关系即可。即，从周面透镜L1的物体侧透镜面(外表面)到六角玻璃60的中心轴为止的光路上的距离D1比从中心轴到周面光学系统30的成像面为止的光路上的距离D3大。另外，距离D1比从中心轴到拍摄传感器保持基板51的背面为止的距离D2′大。当以满足这样的关系的方式进行周面光学系统30的光学设计和基板的布局设计时，能够减小框体部的直径。

　　图11是用于说明周面透镜L1和周面拍摄传感器50的配置的立体图。如上所述，在从正面观察的情况下，周面透镜L1呈被切割为一方比另一方长的矩形形状。而且，以其长边方向成为沿着框体部的基准轴的方向的方式，沿着框体部的周面配置。通过采用这样的周面透镜L1的形状和配置，能够容易地实现上述的3个周面透镜L1和3个周面拍摄传感器50的沿着周向的交替配置。另外，周面透镜L1，从正面观察的情况下的形状不限于矩形形状，只要是具有长边方向和短边方向的形状即可。例如，也可以是椭圆形状。

　　周面拍摄传感器50以沿着基准轴的方向成为对光学像进行光电转换的像素区域的有效像素区域50a的长边方向的方式配置于框体部。具体而言，如后所述，通过这样配置，能够使周面拍摄传感器50的基准轴方向的画角大于周向的画角。

　　图12是说明周面拍摄传感器50的有效像素用区域50a和由周面光学系统30成像的被摄体像IMG的关系的图。如图所示，被摄体像IMG的大小相对于有效像素区域50a，在沿着基准轴的长边方向上较窄，在周向上较宽。换言之，周面光学系统30在沿着基准轴的方向上比有效像素区域50a窄、在周向上比有效像素区域50a宽地使被摄体像在受光面上成像。

　　如上所述，彼此相邻的周面拍摄传感器50的周向画角以有效像素区域50a确定，其一部分相互重合，因此，优选在周向上被摄体像稍微超出有效像素区域50a。根据这样确定的周向画角，拍摄装置1能够实现在周向上遍及360°地获取被摄体图像。另一方面，在基准轴方向，为了更大地确保其画角，尤其对于与端面光学系统20所承担的天顶方向相反的下方向，希望将被摄体像利用到边界。从这样的观点出发，采用上述的成像关系。即，通过以满足这样的成像关系的方式进行有效像素区域50a的配置和周面光学系统30的光学设计，能够较大地确保基准轴方向的画角，另外，能够实现沿着周向的周面光学系统30和周面拍摄传感器50的布局。

　　图13是将图5简化表示的图，是表示周面光学系统30的第一光路OP1与周面拍摄传感器50、端面光学系统20的第二光路OP2与端面拍摄传感器40、以及六角玻璃60的位置关系的放大图。如上所述，在框体部中，以六角玻璃60为中心，在上下方向上收容有一组端面光学系统20。端面光学系统具有位于比六角玻璃60靠物体侧的前侧透镜组和位于像侧的后侧透镜组，但在图中，仅示出了沿着与基准轴交叉的端面配置的位于最靠物体侧的端面透镜L1-0，省略了其他透镜。另外，在本实施方式中，端面透镜L1-0沿着框体部的端面配置，但框体部也可以在比端面透镜L1-0更靠物体侧具有保护端面透镜L1-0的保护玻璃。

　　在框体部，与端面光学系统20对应地收容有端面拍摄传感器40。即，端面光学系统20使被摄体像成像于端面拍摄传感器40的受光面。端面光学系统20具有近轴光线到达端面拍摄传感器40的第二光路OP2。第二光路OP2通过六角玻璃60到达对应的端面拍摄传感器40。

　　此外，在此，将端面光学系统20的近轴光线的光路设为第二光路OP2，但也可以将第二光路OP2视为从任意的物体点到达端面拍摄传感器40的主光线。

　　如上所述，在框体部，在放射方向上分别配置有3个周面光学系统30和周面拍摄传感器50，在图中，示出了第一周面光学系统30-1和第一周面拍摄传感器50-1。如上所述，第一光路OP1-1通过六角玻璃60到达对应的第一周面拍摄传感器50-1。此时，第一光路OP1-1在作为共用的透过光学元件的六角玻璃60的内部与第二光路OP2交叉。同样地，第一光路OP1-2在六角玻璃60的内部与第二光路OP2交叉，第一光路OP1-3在六角玻璃60的内部与第二光路OP2交叉。这里，在六角玻璃60的内部，第一光路OP1(OP1-1、OP1-2、OP1-3)与第二光路OP2交叉不限于三维地共用一点的情况，只要如图示那样从侧面观察的情况下交叉即可。即，也可以是三维上相互错开的关系。

　　共用的透过光学元件优选第一光路OP1(OP1-1、OP1-2、OP1-3)入射的入射面与第二光路OP2入射的入射面相互垂直。另外，优选第一光路OP1(OP1-1、OP1-2、OP1-3)出射的出射面与第二光路OP2出射的出射面相互垂直。另外，优选透过光学元件具有与端面光学系统20以及周面光学系统30分别一对一地对应的入射面和出射面的组。即，对于一个光学系统来说，优选构成为一个入射面和出射面对应。特别是，在各个组中，优选入射面和出射面彼此相对。从这样的观点出发，六棱柱形状的六角玻璃60最适合作为本实施方式的透过光学元件。根据以这样的六角玻璃60为中心配置的端面光学系统20以及周面光学系统30，能够容易地对遍及全天球的被摄体像进行拍摄。

　　在图5中，关于端面光学系统20，将铅垂画角B(°)设为B＞120。关于周面光学系统30，将基准轴方向的画角与周向的画角同样地以A(°)表示，设为A＞120。在图13的例子中，如上所述，假设周面透镜L1为矩形形状的情况，设定为基准轴方向的画角C(°)比画角A大。

　　通过采用这样的画角A和画角C的关系，周面拍摄传感器50能够捕捉到更下方的被摄体。即，关于周向画角，由于沿周向配置有3个周面拍摄传感器50，因此一个周面拍摄传感器50所捕捉的周向画角A大于120°即可。另一方面，由于不具备朝向与天顶方向相反朝向的光学系统及与其对应的拍摄传感器，因此，关于下方的被摄体，周面拍摄传感器50所捕捉的范围有限。因此，为了拍摄到更下方的被摄体，重要的是增大画角C。因此，设定为C＞A。

　　另外，由于通过端面光学系统20能够由端面拍摄传感器40捕捉天顶方向的一定范围的被摄体，所以在端面拍摄传感器40的画角B的一部分与周面拍摄传感器50的画角A的一部分相互重合的范围内，也可以使周面拍摄传感器50捕捉的范围向下方倾斜。如果像这样向下方倾斜，则不会使天顶方向的被摄体像产生缺损，能够捕捉到更下方的被摄体。另外，在图13的例子中设为B＞120，但只要周面光学系统30具有捕捉更上方的被摄体的画角，则也可以将B设定为比120°小。

　　另外，在以上说明的本实施方式中，周面光学系统30的数量不限于3个。在框体部的大小允许的范围内，也可以增加周面光学系统30和周面拍摄传感器50的数量。在该情况下，根据周面光学系统30的数量来变更透过光学元件的形状。另外，如果框体部的大小允许，则也可以省略用于缩短光路长度的透过光学元件(六角玻璃60)。

　　符号说明:

　　1 拍摄装置

　　10 框体

　　11 周向突出部

　　12 下方突出部

　　13 恒定直径部(把手部)

　　20 光学系统(端面光学系统、拍摄光学系统)

　　30 光学系统(周面光学系统、拍摄光学系统)

　　30F 前侧透镜组

　　30R 后侧透镜组

　　40 拍摄传感器(端面拍摄传感器)

　　41 拍摄传感器保持基板