拍摄装置

技术领域

本发明涉及拍摄装置。

背景技术

以往，公开有使用反射光学系统来实现小型化的拍摄装置(例如，专利文献1参照)。但是，要求光学性能的进一步提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-109673号公报

发明内容

本发明的第一方式的拍摄装置，具备：光学系统，具备第1反射部和第2反射部，而形成物体的像，所述第1反射部将入射的光反射预定的次数，所述第2反射部将由第1反射部反射了的光反射预定的次数；拍摄元件，相比光学系统配置于像侧，对由光学系统形成的物体的像进行拍摄；以及防止部，防止第1反射部和第2反射部的反射次数为预定的次数以外的光向所述拍摄元件入射。

本发明的第二方式的拍摄装置，具备：光学系统，具备对入射的光进行反射的第1反射部以及供由第1反射部反射了的光入射并将其反射的第2反射部；以及拍摄元件，相比光学系统配置于像侧，供由第2反射部反射了的光入射，对由光学系统形成的物体的像进行拍摄，具有：遮光部件，配置于由第1反射部反射了的光的光学系统的光轴侧和由第2反射部反射了的光的与光学系统的光轴相反的一侧中的至少一方。

附图说明

图1是示出相机模块的说明图，(a)为主视图，(b)为剖视图。

图2是构成相机模块的光学系统的剖视图，(a)示出施密特-卡塞格林方式的基本结构，(b)示出在(a)增加了透镜的结构。

图3是示出施密特-卡塞格林方式和卡塞格林方式的光学系统中的二次变倍比与像散之间的关系的图表。

图4是示出多眼结构的相机模块的外观的立体图。

图5是示出多眼结构的相机模块的说明图，(a)是主视图，(b)是(a)的A-A剖视图。

图6是示出第1光学部件和第2光学部件的结构的说明图。

图7是示出光学系统块部的结构的说明图。

图8是用于说明对焦机构的说明图。

图9是用于说明相机模块的视场的说明图，(a)示出远焦端状态，(b)示出广角端状态。

图10是用于说明变倍机构的说明图，(a)示出侧视图，(b)示出变倍方法。

图11是示出从远焦端状态向广角端状态进行变倍时的各光学系统的视场的移动方向的说明图。

图12是用于说明去除杂散光的说明图，(a)示出杂散光的例子，(b)示出第1结构。

图13是示出去除杂散光的第2结构的说明图。

图14是说明每个单位块的拍摄元件的光轴方向的位置的设定的说明图。

图15是用于说明与照明装置的组合的说明图。

图16是示出相机与照明装置的配置图案的说明图。

图17是多级折返的结构的说明图，(a)示出通过单独部件构成各个反射镜的情况，(b)示出通过一个部件构成主反射镜和副反射镜的每一个的情况。

图18是具备相机模块的相机的示意图。

图19是示出相机模块的制造方法的流程图。

图20是示出第1实施例的光学系统的镜头结构的剖视图。

图21是第1实施例的光学系统的各像差图。

图22是示出第2实施例的光学系统的镜头结构的剖视图。

图23是第2实施例的光学系统的各像差图。

图24是示出第3实施例的光学系统的镜头结构的剖视图。

图25是第3实施例的光学系统的各像差图。

图26是示出第4实施例的光学系统的镜头结构的剖视图。

图27是第4实施例的光学系统的各像差图。

图28是示出第5实施例～第7实施例的光学系统的结构的说明图。

图29是通过一体型镜头构成了光学系统时的剖视图。

图30是示出第8实施例的光学系统的结构的说明图。

图31是第8实施例的光学系统的各像差图。

图32是示出第9实施例的光学系统的结构的说明图。

图33是第9实施例的光学系统的各像差图。

图34是示出第10实施例的光学系统的结构的说明图。

图35是第10实施例的光学系统的各像差图。

具体实施方式

以下，参照附图对优选的实施方式进行说明。

(相机模块10的结构)

如图1所示，作为本实施方式的拍摄装置的相机模块10由光学系统UL和拍摄元件14构成，来自物体侧的光通过光学系统UL而被成像，通过拍摄元件14对被摄体像进行拍摄。

如图2(a)所示，光学系统UL为所谓的施密特-卡塞格林方式(或者，紧凑型施密特-卡塞格林方式)，沿着光轴从物体(被摄体)侧依次具备：作为校正部件的校正板11，具有作为高阶非球面的校正面11a，供来自物体的光透射；作为第1反射部的主反射镜12，使凹状的反射面(第1反射面12a)朝向物体侧，对透过了校正板11的光进行反射；以及作为第2反射部的副反射镜13，以与主反射镜12相对的方式配置于物体侧，使凸状的反射面(第2反射面13a)朝向像侧(主反射镜12侧)，对由主反射镜12反射了的光进行反射。此处，入射到第1反射面12a的光的光轴与由第1反射面12a反射了的光的光轴一致。另外，入射到第2反射面13a的光的光轴与由第2反射面13a反射了的光的光轴一致。另外，在主反射镜12的中心部，以包含光学系统UL的光轴的方式形成有开口部12b，由副反射镜13反射了的光通过该开口部12b。即，第1反射面12a具有以包含入射到该第1反射面12a的光的光轴的方式设置的开口部12b，第2反射面13a向开口部12b反射光。在主反射镜12的像侧以与开口部12b相对的方式配置有拍摄元件14。另外，主反射镜12和副反射镜13构成为对来自物体的光进行聚光，光学系统UL构成为拍摄元件14位于主反射镜12和副反射镜13的焦点(光学系统UL的焦点)(以拍摄元件14的拍摄面与光学系统UL的像面I大致一致的方式配置)。如上所述，光学系统UL的光轴从物体侧依次透过校正板11之后通过主反射镜12被反射而弯曲，并且通过副反射镜13再次被反射而弯曲。另外，作为第1反射部12的主反射镜12(第1反射面12a)可以是以光轴为中心的圆环形状，也可以是在以光轴为中心的矩形形状设置矩形或圆形的开口部12b的形状。另外，作为第2反射部13的副反射镜13(第2反射面13a)也可以是以光轴为中心的圆形或矩形。

另外，关于图2(a)所示的光学系统UL，虽然示出了使校正板11的物体侧的面为校正面11a的情况，但是也可以使像侧的面为校正面11a。关于校正面11a，优选的是，在由于反射面(第1反射面12a和第2反射面13a)而产生了像差的恶化时，对该像差进行校正，也可以对无法通过反射面完全校正的种类的像差和无法通过反射面完全校正的高阶像差进行校正。校正面11a虽然优选为高阶非球面，但只要是球面或非球面而非平面即可。另外，虽然校正板11的没有形成有校正面11a的面，在本实施方式中为平面，但是也可以是球面或自由曲面。

(光学系统UL)

光学系统UL如上所述通过反射光学系统构成。此处，即使通过球面构成主反射镜12的第1反射面12a和副反射镜13的第2反射面13a中的至少一方或者双方，也能够通过校正板11的物体侧的面、即高阶非球面(例如，4阶曲面)来校正通过主反射镜12和副反射镜13产生的像差，因此作为整体能够得到没有彗差、像散、畸变的图像。因此，主反射镜12的第1反射面12a和副反射镜13的第2反射面13a中的至少一方优选为球面，更优选的是，第1反射面12a和第2反射面13a双方都为球面。通过使第1反射面12a和第2反射面13a中的至少一方为球面，从而容易制造光学系统UL。

另外，如图2(b)所示，也可以在光学系统UL设置使通过主反射镜12的开口部12b的光折射的折射光学系统(例如，透镜)15。另外，光学系统UL也可以是不具有校正板11的卡塞格林方式的光学系统。另外，光学系统UL所包含的光学要素的光轴全部一致为佳。至少，优选的是，主反射镜12的光轴与副反射镜13的光轴除了光线通过的方向相反以外，其他都一致。

关于本实施方式的相机模块10，通过使光学系统UL成为使用了如上所述的反射面的折返光学系统(卡塞格林方式、施密特-卡塞格林方式、或者紧凑型施密特-卡塞格林方式的反射光学系统)，从而与通过不使用反射面的光学系统构成的情况相比，能够使光学系统的长度(从最靠物体侧的面(图2(a)的情况下，校正板11的物体侧的面(校正面11a))到像面(拍摄元件14的拍摄面)为止的物理距离)成为1/2～1/3。

另外，在本实施方式的光学系统UL中，主反射镜12的第1反射面12a与副反射镜13的第2反射面13a之间的介质为空气。当如上所述构成时，能够容易制造具备该光学系统UL的相机模块10。另外，在不进行摄影时，能够使校正板11和副反射镜13向主反射镜12侧移动(所谓的收缩)并储存，因此能够使该相机模块10变得小型化，从而能够将至少一部分容纳在相机等光学设备内。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(1)。

TL<15.0mm (1)

其中，

TL：在入射到像面I的光轴的方向上，光学系统UL的从最靠物体侧的面到像面I为止的距离

条件式(1)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的光轴方向的长度的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(1)的效果，优选的是，使条件式(1)的上限值为14.0mm、13.0mm，进一步优选为12.0mm。另外，为了可靠地得到该条件式(1)的效果，优选的是，使条件式(1)的下限值为6mm。另外，在具有图2所示的校正板11时，光学系统UL的最靠物体侧的面成为校正面11a。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(2)。

10.00°<ω (2)

其中，

ω：光学系统UL的半视场角

条件式(2)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的半视场角的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(2)的效果，优先的是，使条件式(1)的下限值为8.00°、6.00°、5.00°、4.00°、3.50°、3.00°、2.50°、2.00°，进一步优选为1.50°。

另外，在本实施方式的光学系统UL为紧凑型施密特-卡塞格林方式时，校正板11的厚度ΔL通过下式(a)表示。另外，式(a)公开于APPLIED OPTICS Vol.13,No.8,1974年8月。

ΔL＝[(h/r)

其中，

P′＝P

P

G：校正板11的计算深度的比

h：与光轴垂直方向的高度

r：校正板11的校正半径(曲率半径)

n：构成校正板11的介质的折射率

k：校正板11的中心厚度

另外，在本实施方式的光学系统UL中，也可以将使来自物体的光透射的透射部件适当地设置在光路上的位置。通过设置透射部件，从而能够在透射部件形成非球面等来进行像差校正。透射部件的非球面(包含校正板11的校正面11a)优选从光轴朝向周边具有至少一个拐点。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(3)。

-0.1

其中，

fa：校正面11a的焦距

f：光学系统UL的整个系统的焦距

条件式(3)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的整个系统的焦距相对于校正面11a的比的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(3)的效果，优选的是，使条件式(3)的下限值为-0.05、-0.02，进一步优选为0.00。另外，为了可靠地得到该条件式(3)的效果，优选的是，使条件式(3)的上限值为0.09、0.08、0.07、0.06，进一步优选为0.05。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(4)。

-0.1

其中，

fb：校正板11的焦距

f：光学系统UL的整个系统的焦距

条件式(4)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的整个系统的焦距相对于校正板11的焦距的比的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(4)的效果，优选的是，使条件式(4)的下限值为-0.05、-0.02，进一步优选为0.00。另外，为了可靠地得到该条件式(4)的效果，优选的是，使条件式(4)的上限值为0.09、0.08、0.07、0.06，进一步优选为0.05。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(5)。

3.0

其中，

M＝f/f1

f：光学系统UL的整个系统的焦距

f1：主反射镜12的焦距

条件式(5)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的二次变倍比M的适当范围。

图3示出卡塞格林方式和施密特-卡塞格林方式的反射光学系统中的、对于二次变倍比M的像散。如从该图3可知，在通过施密特-卡塞格林方式(或紧凑型施密特-卡塞格林方式)的反射光学系统构成了光学系统UL时，通过使二次变倍比M成为5.6，从而能够使像散成为0。因此，通过使光学系统UL满足条件式(5)，从而能够抑制像散的产生，能够取得良好的图像。另外，为了可靠地得到该条件式(5)的效果，优选的是，使条件式(5)的下限值为3.5，进一步优选为4.0、4.5、5.0。另外，为了可靠地得到该条件式(5)的效果，优选的是，使条件式(5)的上限值为7.5，进一步优选为7.0、6.5、6.0。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(6)。

f<500mm (6)

其中，

f：光学系统UL的整个系统的焦距

条件式(6)示出通过施密特-卡塞格林(或者紧凑型施密特-卡塞格林)方式的反射光学系统构成了光学系统UL时的、光学系统UL的整个系统的焦距的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(6)的效果，优选的是，使条件式(6)的下限值为0.1mm，进一步优选为1mm、5mm、10mm、20mm。另外，为了可靠地得到该条件式(6)的效果，优选的是，使条件式(6)的上限值为380mm，进一步优选为280mm、230mm、190mm、140mm、90mm、70mm、55mm、45mm。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(7)。

0.4

其中，

RL：在光学系统UL的光轴的方向上，第1反射部与第2反射部之间的光轴上的距离

TL：在入射到像面的光轴的方向上，所述光学系统的从最靠物体侧的面到像面为止的距离

条件式(7)示出光学系统UL的从最靠物体侧的面到像面为止的距离与反射面间的距离的比的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(7)的效果，优选的是，使条件式(7)的上限值为1.0、0.9，进一步优选为0.85。另外，为了可靠地得到该条件式(7)的效果，优选的是，使条件式(7)的下限值为0.6、0.7。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(8)。

0.5

其中，

D1：第1反射面的外径

RL：在光学系统UL的光轴的方向上，第1反射部与第2反射部之间的光轴上的距离

条件式(8)示出光学系统UL在光轴方向和与光轴正交的方向的长度的比的适当范围。此处，关于第1反射面的外径，在第1反射面为圆形时为直径，在第1反射面为矩形形状时为最大外径。另外，为了可靠地得到该条件式(8)的效果，优选的是，使条件式(8)的上限值为1.7、1.5，进一步优选为1.3。另外，为了可靠地得到该条件式(8)的效果，优选的是，使条件式(8)的下限值为0.7、0.8，进一步优选为0.85。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(9)。

1.0

其中，

D1：第1反射面的外径

D2：第2反射面的外径

条件式(9)示出反射面彼此的外径的比的适当范围。此处，关于第1反射面的外径或第2反射面的外径，在反射面为圆形时为直径，在反射面为矩形形状时为最大外径。另外，为了可靠地得到该条件式(9)的效果，优选的是，使条件式(9)的上限值为5.0、5.5，进一步优选为3.0。另外，为了可靠地得到该条件式(9)的效果，优选的是，使条件式(9)的下限值为1.3、1.5，进一步优选为3.5。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(10)。

5.0

其中，

D0：光学系统UL的最靠物体侧的入射面的外径

Y：拍摄元件14的最大像高

条件式(10)示出入射面的外径与拍摄元件14的最大像高的比的适当范围。此处，关于入射面的外径，在入射面为圆形时为直径，在入射面为矩形形状时为最大外径。另外，为了可靠地得到该条件式(10)的效果，优选的是，使条件式(10)的上限值为14.5、14.0，进一步优选为9.0。另外，为了可靠地得到该条件式(10)的效果，优选的是，使条件式(10)的下限值为6.0、7.0，进一步优选为10.0。

(关于相机模块10的多眼结构)

在图1中，虽然对通过作为一组拍摄部的光学系统UL和拍摄元件14构成了相机模块10的情况进行了说明，但是如图4和图5所示，也可以是作为将多个上述相机模块10二维状配置的多眼结构拍摄装置的相机模块1。另外，在之后的说明中，将多眼结构中的上述的相机模块10称为“单位块10”。另外，在与多眼结构有关的之后的说明中，如图4等所示，虽然对由三行三列共计9个(以下称为“3×3”)单位块10构成相机模块1的情况进行说明，但是由两个以上的单位块10构成，也能够得到相同的效果。一行中包含的单位块10的数量与一列中包含的单位块10的数量也可以不同。其中，如后所述，在对从构成单位块10的拍摄元件14各自取得的图像进行合成时，通过使一行中包含的单位块10的数量与一列中包含的单位块10的数量相同，从而能够在纵向和横向上生成分辨率相同的图像。另外，构成相机模块1的多个单位块10各自的光学系统UL以各自的光轴彼此大致平行的方式配置。另外，多个单位块10各自的拍摄元件14配置于与光轴正交的平面上，在与光轴正交的X轴方向以及与X轴和光轴正交的Y轴方向上二维地排列配置。

本实施方式的相机模块1，与通过使单位块10的光学系统UL成为如上所述的折返光学系统(卡塞格林方式、施密特-卡塞格林方式、或紧凑型施密特-卡塞格林方式的反射光学系统)，从而由折射光学系统构成光学系统的长度(从最靠物体侧的面到像面为止的物理距离)的情况相比，能够成为1/2～1/3。而且，本实施方式的相机模块1具备多个单位块10，通过对由各个单位块10的拍摄元件14取得的图像进行合成，从而能够取得各个拍摄元件14的分辨率以上的高分辨率的图像，因此能够使拍摄元件14的大小缩小(即使缩小各个拍摄元件14而降低其分辨率，也能够通过对图像进行合成来取得高分辨率的图像)。通过该拍摄元件14的小型化，能够缩短单位块10的光学系统UL的焦距。因此，通过采用折返光学系统以及基于多个单位块10的图像合成效果，本实施方式的相机模块1与使用了具有相同分辨率的折射光学系统的由一个单位块10构成的相机模块相比，能够使其全长成为1/4以下。

(相机模块1的组装构造)

接着，对本实施方式的相机模块1的组装构造进行说明。另外，虽然此处对多眼结构的相机模块1的组装构造进行说明(图4和图5)，但是在单眼结构的相机模块10(图1)的情况也相同。

如图4和图5所示，本实施方式的相机模块1由：形成有校正板11(校正部件)和副反射镜13(第2反射部)的第1光学部件110；形成有主反射镜12(第1反射部)的第2光学部件120；隔壁部件130，配置于第1光学部件110与第2光学部件120之间，设置在单位块10彼此的边界，防止光线入射到相邻的单位块10；以及配置有拍摄元件14的拍摄部件140构成。

关于第1光学部件110，如图6(a)所示，在由透射光的介质形成的平行平面玻璃板111的上表面(光学系统UL中物体侧的面)，通过压印作为透射光的介质的聚合物来形成多个校正板11(在图4的例子中，形成有3×3的9个校正板11)。另外，第1光学部件110也可以从通过压印等形成有校正板11的基板材料切出来制作。另外，在平行平面玻璃板111的下表面(光学系统UL中像侧的面)掩膜涂覆有反射光的反射部件，形成有多个副反射镜13(在图4的例子中，形成有3×3的9个副反射镜13)。如上所述，通过在一个平行平面玻璃111的两面形成多个校正板11和多个副反射镜13，从而能够例如通过一次工序来制作图4所示的3×3的9个单位块10的各个校正板11和副反射镜13。

另外，虽然图6(a)示出在校正板11的物体侧的面形成有校正面的情况，但是也可以在校正板11的像侧的面形成校正面。当在校正板11的像侧的面形成校正面时，能够与形成于该面的副反射镜13一起形成校正面，因此能够使制造工序变得更简单。

关于第2光学部件120，如图6(b)所示，在由透射光的介质形成的平行平面玻璃板121的上表面掩膜涂覆有反射光的反射部件，形成多个主反射镜12(图4的例子中，形成有3×3的9个主反射镜12)。另外，通过透射光的介质来形成平行平面玻璃板121，从而在各单位块10中，能够通过形成未掩膜涂覆主反射镜12的部分来形成开口部12b。如上所述，通过在一个平行平面玻璃121的单面(光学系统UL中物体侧的面)形成主反射镜12，从而能够例如通过一次工序来制造图4所示的3×3的单位块10的各个主反射镜12。

另外，如图2(b)所示，在光学系统UL设置有透镜等折射光学系统15时，也可以在平行平面玻璃板121形成能够使光线折射的透镜面。

如图7所示，隔壁部件130通过划分单位块10的光学系统UL的光学隔壁格子构成。在隔壁部件130的物体侧配置有第1光学部件110，在隔壁部件130的像侧配置有第2光学部件120。通过在隔壁部件130的物体侧固定第1光学部件110且在隔壁部件130的像侧固定第2光学部件120，从而隔壁部件130能够在防止单位块10的光学系统UL的光线入射到相邻的单位块10的同时，还进行第1光学部件110与第2光学部件120的光轴方向的定位。另外，在以下的说明中，将一体构成的第1光学部件110、第2光学部件120以及隔壁部件130称为光学系统块部100。光学系统块部100由多个单位块10构成。隔壁部件130的隔壁通过金属或聚合物等的具有遮断光的效果的材料构成，厚度为0.5～1.0mm左右。另外，关于隔壁内部，优选的是，为了从外部光学地遮断各个单位块10并且防止反射，进行有防反射的涂饰(例如，涂饰成黑色)。另外，隔壁内也可以是空洞(填充有空气的状态)，也可以填充有透射光的介质。

如图4和图5(b)所示，在拍摄部件140中，多个拍摄元件14配置于与各光学系统UL对应的位置。如后所述，沿着光轴的方向上的光学系统块部100相对于拍摄部件140的位置可以固定，也可以可变。

第1光学部件110、第2光学部件120、障壁部件130以及拍摄部件140，也可以在分别制造之后调整各部件彼此的位置而成为一体。另外，也可以连续制造第1光学部件110、第2光学部件120、障壁部件130以及拍摄部件140的至少一部分部件。例如，也可以在一个板部件之上配置多个拍摄元件14，在其之上依次形成第2光学部件120、障壁部件130以及第1光学部件110。或者，也可以依次形成第2光学部件120、障壁部件130以及第1光学部件110，并在制造光学系统块部100之后与拍摄部件140组合。

另外，能够省略障壁部件130，也可以代替障壁部件130而使用在光轴方向上对第1光学部件110和第2光学部件120进行定位的部件。

另外，也可以使用通过透射光的介质形成的透射部件来构成光学块部100。此时，也可以使用两个透射部件，在第1透射部件形成校正面11a和第2反射面13a，在与第1透射部件隔着空气间隔配置的第2透射部件形成第1反射面12a。或者，在使用一体的透射部件时，在该透射部件的物体侧的面形成校正面11a和第2反射面13a，在透射部件的像侧的面形成第1反射面12a。透射部件中包含的介质的种类可以是一个也可以是多个。此处，介质的种类不同是指，折射率或阿贝数中的至少一方不同。在多个的情况下，透射部件由通过第1介质形成的部分和通过第2介质形成的部分构成。通过第1介质形成的部分与通过第2介质形成的部分之间的边界，沿着与光轴正交的面形成，是平面或球面。

(关于对焦)

关于本实施方式的单眼结构的相机模块10(虽然此处对单眼结构的相机模块10进行说明，但是在多眼结构的相机模块1中也相同)的最极近距离，能够将成为50至100倍左右倍率的距离确定为基准。换言之，本实施方式的相机模块10的最极近距离，根据焦距而不同。在以下的表1，示出本实施方式的相机模块10与在焦距换算成35mm相机时相当于300mm、500mm、1000mm的远焦光学系统相当时的、倍率与从无限远到最极近距离为止的光学系统UL的伸缩量之间的关系。另外，如上所述，由于光学系统UL作为光学系统块部100而一体构成，因此第1光学部件110、隔壁部件130以及第2光学部件120一体地以从拍摄元件14分开的方式在物体方向上移动。另外，在多眼结构的相机模块1的情况下，多个(本实施方式中为9个)校正板11与多个(本实施方式中为9个)副反射镜13也形成为一体，多个(本实施方式中为9个)主反射镜12也形成为一体，将各单位块10分隔的隔壁部件也形成为一体，因此多个(本实施方式中为9个)光学系统UL能够一体地移动。

(表1)倍率与从无限远到最极近距离为止的光学系统的伸缩量之间的关系

35mm相机换算的焦距

另外，在以下的表2，本实施方式的相机模块10与在焦距换算成35mm相机时相当于300mm、500mm、1000mm的远焦光学系统相当时的、倍率与最极近距离之间的关系。

(表2)倍率与最极近距离之间的关系

35mm相机换算的焦距

此处，在通过多个光学系统UL构成的多眼结构的相机模块1的情况下，能够使用从具有光学系统UL的单位块10的拍摄元件14各自取得的图像来计算焦点偏移量。由于本实施方式的多眼结构的相机模块1具有3×3的9个单位块10，因此当使单位块10间的间距为6mm时，如果以S/N比来考虑，则有效基线长为9的平方根倍，即成为20mm左右。

根据以上，通过成为全体伸缩方式且使光学系统块部100(第1光学部件110、第2光学部件120以及隔壁部件130)一体地向物体侧移动来进行本实施方式的相机模块10的对焦。即，在进行对焦时，使光学系统块部100相对于拍摄部件140的距离变化。例如，如图8所示，作为对焦机构150，通过在隔壁部件130的外周面安装销151，并利用安装在通过电机等驱动部154驱动的滚珠丝杠153的楔子部件152来推压销151，从而能够使相机模块1的光学系统块部100、即光学系统UL整体向物体侧(图8中的箭头方向)移动，由此进行对焦。相机模块10的光学系统UL整体的移动量(伸缩量)，与表1所示的到最极近距离为止的伸缩量相等。因此，在35mm相机下，在相当于300mm且50倍的相机模块1中，伸缩量最大成为0.4mm(表2所示，距离1.0m)，在相当于1000mm且50倍的相机模块1中，伸缩量最大成为1.3mm(距离3.3m)。另外，也可以使拍摄元件14、光学系统UL的至少一部分在光轴方向上移动来进行对焦动作。

(关于变倍)

关于本实施方式的多眼结构的相机模块1，由多个单位块10构成，并且以构成各个单位块10的光学系统UL的光轴彼此大致平行的方式配置。因此，多个光学系统UL的视场几乎重叠(图9(a)所示的视场fvt)。另一方面，本实施方式的多眼结构的相机模块1由多个单位块10构成，因此通过折弯构成各个单位块10的光学系统UL的光轴，从而使各个光学系统UL的视场不重叠，能够扩大该相机模块1整体的视场。例如，如图9(b)所示，不变更构成3×3单位块10的3×3光学系统UL中的、中心单位块10的光学系统UL的光轴，在彼此的视场不重叠方向上弯曲周边8个单位块10的光学系统UL的光轴，从而能够实现整体上宽的视场。例如，在具有3×3单位块10时，如作为图9(b)的视场fvw所示，视场fvt能够成为3倍。

如图10(a)所示，作为具体的变倍方法，在光学系统块部100的物体侧配置物镜状的棱镜块(作为场棱镜的偏转光学系统)160。如图11所示，棱镜块160相对于中心光学系统ULc，构成为平行平板(即，不弯曲中心光学系统ULc的光轴)，并且，配置于中心光学系统ULc周边的光学系统的光轴，构成为向外侧弯曲之后入射。具体地讲，位于上下方向(垂直相邻)的光学系统ULu、ULd的光轴在垂直方向上弯曲，位于左右方向(水平相邻)的光学系统ULl、ULr的光轴在水平方向上弯曲，位于倾斜方向的光学系统ULul、Ulur、ULdl、ULdr的光轴在倾斜方向(矩形视场的对角线方向)上弯曲。图11对于每个光学系统UL通过箭头示出弯曲方向。

在以下的表3，示出在棱镜块160的基材(介质)的折射率为1.5时，棱镜块160的面对周边光学系统UL的面相对于中心光学系统UL的面的角度θ的关系(图10(a))。另外，该表3示出本实施方式的多眼结构的相机模块1在换算成35mm相机时的焦距为对应于300mm、500mm、1000m的焦距时，如图9(b)所示，各个光学系统UL的视场不重叠且在不产生间隙(即，成为九个视场紧密接触的状态)时的、与水平相邻和垂直相邻的角度θ。

(表3)棱镜块的角度

35mm相机换算的焦距

如从表3可知，例如在本实施方式的多眼结构的相机模块1换算成35mm相机而相当于300mm时，对于中心光学系统UL的棱镜，安装使水平相邻的棱镜的角度θ为13.3°、使垂直相邻的棱镜的角度θ为9.1°的棱镜块160，从而视场成为3倍，因此焦距成为1/3，能够变倍为相当于100mm。另外同样，通过安装由上述角度的一半的、水平相邻和垂直相邻的棱镜的角度为6.7°和4.6°构成的棱镜块160，从而能够变倍为相当于200mm。

例如，如图10(b)所示，在由透射光的介质形成的平行平面玻璃板161之上，形成未形成有上述棱镜块160的区域160a、形成有水平相邻和垂直相邻的角度θ为6.7°和4.6°的棱镜块160的区域160b以及形成有平相邻和垂直相邻的角度θ为13.3°和9.1°的棱镜块160的区域160c，当通过使该平行平面玻璃板161相对于光学系统块部100滑动来选择上述的区域160a时，相机模块1的焦距在换算成35mm相机时成为300mm，当选择区域160b时，换算成35mm相机时成为200mm，当选择区域160c时，换算成35mm相机时成为100mm，因此能够实现阶段性的变倍。

另外，如果作为棱镜块160使用液晶元件，则能够使弯曲光轴的角度连续地变化，能够实现连续的变倍。具体地讲，对于每个单位块10(光学系统UL)配置液晶元件，构成为向图11所示的方向偏转光，并且，通过改变向液晶元件施加的电压，从而使棱镜量变化。另外，由于液晶元件仅对应一个偏光方向，因此需要层叠改变了配向的相同的液晶元件，或者夹着1/2波长板层叠相同的液晶元件。

(关于杂散光的去除)

如图12(a)所示的光线L所示，相对于光学系统UL的校正板11倾斜入射的光线有时通过主反射镜12的开口部12b并直接入射到拍摄元件14而成为杂散光。作为去除这种杂散光的方法，以下对两个结构进行说明。

-第1结构-

如图12(b)所示，用于去除杂散光的第1结构，使用组合了作为第1偏转部件的第1偏光板16、作为第2偏转部件的第2偏光板18以及作为偏光方向旋转部件的波长膜17的防止部19。第1偏光板16配置于校正板11的物体侧，构成为仅通过了该第1偏光板16的光入射到校正板11。此处，第1偏光板16具有使向预定的方向偏振的光通过的功能，因此通过第1偏光板16并入射到校正板11的光成为预定的偏光方向的光。

波长膜17形成在副反射镜13的第2反射面13a之上。波长膜17具有使通过的光的偏光方向旋转45°的功能。即，该波长膜17具有波长板(λ/4板)的功能。因此，透过校正板11并由主反射镜12的第1反射面12a反射了的光透过波长膜17而偏光方向旋转45°，并由副反射镜13的第2反射面13a反射。并且，由第2反射面13a反射了的光再次通过波长膜17而偏光方向旋转45°。因此，从波长膜17射出的光成为其偏光方向相对于入射前的光旋转了90°的状态。另外，波长膜17只要是使入射的光与射出的光的偏光方向旋转的结构即可。

第2偏光板18配置于主反射镜12的开口部12b与拍摄元件14之间。该第2偏光板18也与第1偏光板16同样具有使向预定的方向偏振的光通过的功能，并以如下状态配置：在第2偏光板18中通过的光的偏光方向正交于在第1偏光板16中通过的光的偏光方向(旋转了90°)。另外，也可以将第2偏光板18安装在主反射镜12的开口部12b，也可以在构成开口部12b的光学部件(第2光学部件120)的面形成第2偏光板18。

如上所述，透过了第1偏光板16的光的偏光方向，在入射到第2偏光板18为止，通过波长膜17被旋转90°，因此与能够在第2波长板18中通过的偏光方向一致。即，按照第1偏光板16、校正板11、主反射镜12、波长膜17、副反射镜13、波长膜17的顺序通过的光，能够透过第2波长板18而入射到拍摄元件14。另一方面，通过第1偏光板16和校正板11且想要不被主反射镜12反射而通过开口部12b的光(例如，图12(a)的光线L)是通过了第1偏光板16时的偏光方向的光，因此与第2偏光板18通过的光的偏光方向偏移90°，无法通过该第2偏光板18，无法入射到拍摄元件14。因此，根据该第1结构，防止部19防止第1反射部(主反射镜12)和第2反射部(副反射镜13)的反射次数为预定的次数以外的光向拍摄元件14入射。此处，第1反射部和第2反射部的反射次数为预定的次数以外的光，例如在图12的例子中，是指第1反射部和第2反射部的反射次数为1次以外的光、即第1反射部和第2反射部的反射次数为0次或2次以上的光。另外，在图17的例子中，是指第1反射部和第2反射部的反射次数为2次以外的光、即第1反射部和第2反射部的反射次数为0次、1次、3次以上的光。因此，还能够有效地去除不被主反射镜12和副反射镜13双方反射(反射次数为0)而通过开口部12b的杂散光(光线L)。

另外，在本实施方式的多眼结构的相机模块1的情况下，如图5(b)等所示，配置有多个拍摄元件14，因此透过第1偏光板16和第2偏光板18的光的偏光方向优选与拍摄元件14排列的方向一致。

另外，根据上述的结构，通过第1偏光板16和第2偏光板18的光的偏光方向为一个方向且被固定。此时，例如，当由第2反射面13a反射了的光的偏光方向与在第1偏光板16中通过的光的偏光方向不同时，无法对基于该光的像进行拍摄。因此，优选构成为，能够使第1偏光板16和第2偏光板18机械地旋转而使能够透过第1偏光板16和第2偏光板18的光的偏光方向旋转。此时，也可以构成为，通过液晶偏光板构成第1偏光板16和第2偏光板18，从而能够电子地旋转能够透过第1偏光板16和第2偏光板18的光的偏光方向。另外，在将本实施方式的相机模块1、10例如搭载于无人机或车辆时，也可以构成为，根据所搭载的无人机或车辆的状态(飞行·行驶方向或倾斜度)，能够使第1偏光板16和第2偏光板18的偏光方向旋转。

另外，在本实施方式中，第1偏光板16只要相比主反射镜12配置于物体侧的光路上即可，相比校正板11配置于物体侧为佳。另外，在本实施方式中，第2偏光板18只要相比副反射镜13配置于像侧的光路上即可，相比主反射镜12配置于像侧为佳。另外，波长膜17只要配置于第1偏光板16与第2偏光板18之间的光路上即可，形成在主反射镜12或副反射镜13的反射面上为佳。

另外，在该第1结构的情况下，入射到构成相机模块1、10的光学系统UL的光中的、能够通过第1偏光板16的偏光方向以外的光，不对成像做出贡献。因此，除了上述的偏光功能以外，使第1偏光板16还具有将无法透过的偏光方向的光转换为电力的太阳能电池功能，从而能够有效利用入射到光学系统UL的光。通过该第1偏光板16从光转换的电力，例如为了从拍摄元件14生成图像而被后述的控制部20所利用。

另外，供给用于使该相机模块1、10工作的电力的太阳能电池，不仅设置为第1偏光板16，也可以例如配置于校正板11的物体侧的面中的、背面侧配置有副反射镜13的位置。如从图1等可知，光无法透过校正板11的配置有副反射镜13的部分(不对像的形成做出贡献)，因此能够将校正板11上的物体侧的空间有效利用为太阳能电池的配置场所。同样，也可以在校正板11上的物体侧的面中的、不对像的形成做出贡献的光通过的部分(例如，光学系统UL的周边部分)配置太阳能电池。

-第2结构-

用于去除杂散光的第2结构是防止部19具有遮光性的结构。例如，如图13所示，防止部19在入射到主反射镜12的光的光轴方向上，具备配置于主反射镜12与副反射镜13之间的第1遮光部件19a和第2遮光部件19b。

第1遮光部件19a对透过校正板11而入射到主反射镜12进而通过该主反射镜12反射而被导入到副反射镜13的光通过的光路、与通过副反射镜13反射而被导入到开口部12b的光通过的光路进行分离。第1遮光部件19a配置于由主反射镜12反射了的光的光轴侧，形成为从光轴方向观察时包围光学系统UL的光轴。如图13所示，该第1遮光部件19a是在主反射镜12的反射面12a与开口部12b(以包围第1反射部的方式形成的第2区域)之间的边界处，以包围开口部12b的方式配置的(配置于第1反射部的内周部的)圆筒状的部件。第1遮光部件19a从主反射镜12的表面向朝向副反射镜12的方向突出地形成。另外，该第1遮光部件19a的截面形状为，随着从主反射镜12侧朝向副反射镜13侧而其内径变细。另外，在第1遮光部件19a的截面形状中，内径侧的面(光轴侧的面)和与光轴正交的面所成的角θ1(θ1m)比外径侧的面(与光轴相反的一侧的面)和与光轴正交的面所成的角θ2(θ2m)小，因此第1遮光部件19a的侧面的厚度构成为从主反射镜12侧向副反射镜13侧变厚。

第2遮光部件19b对通过校正板11并被导入到主反射镜12的光的光路、与通过主反射镜12反射而入射到副反射镜13且通过该副反射镜13反射而被导入到开口部12b的光的光路进行分离。第2遮光部件19b在与由副反射镜13反射了的光的光轴相反的一侧，以包围由副反射镜13反射了的光束的方式配置。如图13所示，该第2遮光部件19b是以包围配置于第1区域的副反射镜13的反射面13a的方式配置的(配置于第2反射部的外周部的)圆筒状的部件。第2遮光部件19b从副反射镜13的表面向朝向主反射镜12的方向突出地形成。另外，该第2遮光部件19b的截面形状为，随着从副反射镜13侧朝向主反射镜12侧而其内径扩大。另外，在第2遮光部件19b的截面形状中，内径侧的面(光轴侧的面)和与光轴正交的面所成的角度θ1(θ1s)比外径侧的面(与光轴相反的一侧的面)和与光轴正交的面所成的角度θ2(θ2s)小，因此第2遮光部件19b的侧面的厚度构成为从副反射镜13侧朝向主反射镜12侧变薄。

这种第1遮光部件19a和第2遮光部件19b优选满足以下的条件式(11)～(13)。

1.0<θ2s/θ1s<2.0 (11)

30°<θ2s<90° (12)

30°<θ2m<90° (13)

其中，

θ1s：第2遮光部件19b的内径侧的面和与光轴正交的面所成的角度

θ2s：第2遮光部件19b的外形侧的面和与光轴正交的面所成的角度

θ2m：第1遮光部件19a的外径侧的面和与光轴正交的面所成的角度

条件式(11)～(13)规定第1遮光部件19a和第2遮光部件19b的外径侧的面和与光轴正交的面所成的角度θ2m、θ2s满足预定条件时的、第2遮光部件19b的外形侧的面和与光轴正交的面所成的角度相对于第2遮光部件19b的内径侧的面和与光轴正交的面所成的角度的比。第1遮光部件19a和第2遮光部件19b满足条件式(11)～(13)，从而能够有效地去除杂散光。

另外，为了可靠地得到条件式(11)的效果，优选的是，使条件式(11)的下限值为1.095。另外，为了可靠地得到条件式(11)的效果，优选的是，使条件式(11)的上限值为1.595。

另外，为了可靠地得到条件式(12)的效果，优选的是，使条件式(12)的下限值为54.5°。另外，为了可靠地得到条件式(12)的效果，优选的是，使条件式(12)的上限值为84.5°。

另外，为了可靠地得到条件式(13)的效果，优选的是，使条件式(13)的下限值为55.0°。另外，为了可靠地得到条件式(13)的效果，优选的是，使条件式(13)的上限值为85.0°。

具体地讲，图13所示的第1遮光部件19a和第2遮光部件19b的形状具有以下所示的表4的关系。另外，在表4中，锥度是在外径和内径中用基端侧的半径除以前端侧的半径的值。此处，关于基端侧，如果是第1遮光部件19a则为主反射镜12侧(像侧)的端部，如果是第2遮光部件19b则为副反射镜13侧(物体侧)的端部。另外，关于前端侧，如果是第1遮光部件19a则为物体侧的端部，如果是第2遮光部件19b则为像侧的端部。

(表4)第1和第2遮光部件的形状

如上所述，表4所示的第1遮光部件19a和第2遮光部件19b满足上述的条件式(7)～(9)。

通过使第1遮光部件19a和第2遮光部件19b成为如上所述的形状，从而在本实施方式的光学系统UL的每一个中，将对成像做出贡献的光线导入到拍摄元件14(确保成像所需的光束)的同时，能够有效地去除通过校正板11而直接入射到开口部12b的光或者通过主反射镜12和副反射镜13以外的部分反射而入射到开口部12b的光这样的杂散光。另外，关于构成防止部19的第1遮光部件19a和第2遮光部件19b，不仅能够通过设置双方，也能够通过设置至少一方来得到上述的效果。

(每个单位块的拍摄元件的光轴方向的位置设定)

在上述的多眼结构的相机模块1中，例如，如图5(b)等所示，在多个单位块10的每一个中，光学系统UL为相同的结构，另外，所有的拍摄元件14相对于光轴方向配置于相同的位置(例如，以无限远对焦状态的焦平面与拍摄元件14的拍摄面大致一致的方式)。此处，当使拍摄元件14的位置在光轴方向上相对于光学系统UL变化时，如在上述的与对焦有关的说明中也示出，能够使对焦状态(对焦距离)变化。因此，如图14所示，对于构成一台多眼结构的相机模块1的每个单位块10，将拍摄元件14配置于光轴方向上的不同的位置(换言之，作为拍摄部的单位块10中的至少两个，以光学系统UL与拍摄元件14在光轴方向的相对位置不同的方式配置)，从而能够通过一台相机模块1，对于同一被摄体，同时取得不同对焦距离的图像。

图14示出构成相机模块1的三个单位块10a、10b、10c。并且，示出如下情况：单位块10a的拍摄元件14a以其拍摄面与光学系统UL对焦到无限远时的焦平面大致一致的方式配置，单位块10c的拍摄元件14c以其拍摄面与光学系统UL对焦到最极近时的焦平面大致一致的方式配置，单位块10b的拍摄元件14b以其拍摄面与光学系统UL对焦到无限远与最极近之间的中间焦距时的焦平面大致一致的方式配置。光轴方向上的拍摄元件彼此的位置之差是与光学系统UL的被摄体深度对应的值即可。

另外，在构成多眼结构的相机模块1的单位块10为四个以上时，可以构成为，将任意一个单位块10的拍摄元件14配置于无限远对焦状态的位置，将剩余的任意一个单位块10的拍摄元件14配置于最极近对焦状态的位置，剩余的单位块10的拍摄元件14配置于通过剩余单位块10的数量均等地分割了从无限远到最极近的对焦距离的位置，也可以构成为，以预定的对焦距离为中心，配置于其前后。另外，也可以在一台相机模块1中，设置多个在相同的对焦距离配置有拍摄元件14的单位块10。另外，拍摄元件14相对于光学系统UL的光轴方向的位置(光学系统UL的至少一部分或像元件14的光轴方向的位置)也可以改变。

在一台多眼结构的相机模块1中，通过设置拍摄元件14的光轴方向的位置不同的单位块10，从而能够通过一次摄影，对于同一被摄体，一下子对具有不同对焦距离的图像进行摄影。另外，通过对不同对焦距离的图像进行图像处理，从而能够生成任意对焦距离的图像。另外，根据从多个拍摄元件14得到的多个图像信号彼此的对焦状态的差，还能够计算到被摄体为止的距离。

另外，通过对不同的对焦距离的图像进行图像处理，能够生成被摄体的三维图像，另外，能够取得被摄体的深度方向(高度方向)的距离。例如，通过在将本实施方式的多眼结构的相机模块1搭载于无人机的状态下取得建筑物的图像，从而能够通过进行图像处理来取得该建筑物的高度。

(与照明装置的组合)

本实施方式的多眼结构的相机模块1虽然由多个单位块10构成，但是所有的单位块10由相同的光学系统UL构成。因此，如图15所示，在一部分的位块10中(例如，单位块10a和单位块10c中)，当代替拍摄元件14而配置由LED等构成的光源70时，配置有光源70的单位块10能够作为照明装置来使用。另外，在之后的说明中，将具备拍摄元件14的单位块10b称为“拍摄块”，将具备光源70的单位块10a、10c称为“照明块”。

此处，在配置有拍摄元件14的单位块10(拍摄块10b)以及配置有光源70的单位块10(照明块10a、10c)中，拍摄元件14和光源70的相对于光学系统UL的光轴方向的位置可以是相同位置也可以是不同的位置。另外，配置有拍摄元件14的单位块10(拍摄块10b)和配置有光源70的单位块10(照明块10a、10c)都是相同的光学系统UL，另外，通过使配置于光源70所对应的位置的光学系统UL的光轴与配置于拍摄元件14所对应的位置的光学系统UL的光轴平行，使光源70相对于光学系统UL配置于在光轴方向上与拍摄元件14相同的位置，从而作为相机的的视场和作为照明装置的照野大致一致。因此，当如上所述构成时，能够成为小型且能够将来自光源70的光有效地照射到摄影范围(视场)来取得明亮的图像。另外，作为光源70的重影对策，也可以使光源70的相对于光学系统UL的位置与拍摄元件14的相对于光学系统UL的位置不同。

图16示出在3×3的相机模块1中，相机的单位块(拍摄块)10和照明装置的单位块(照明块)10的配置例。例如，图16(a)是使中心的单位块10为相机，将周边的单位块10配置为照明装置的情况。在该图16(a)的结构中，对于中心的相机从周边照射照明光，因此能够得到明亮的照明光，并且对于被摄体从周边8个方向照射照明光，因此能够减少产生影子的地方(能够成为无影灯)。例如，当在内视镜搭载该图16(a)的结构的相机模块1时，能够取得没有影子的明亮的图像。

图16(b)是使横向(行方向)或纵向(列方向)的中层为相机的单位块(拍摄块)10，将其上下或左右配置为照明装置的单位块(照明块)10的情况。由于拍摄元件14为矩形(长方形)的情况较多，因此通过在拍摄元件14的短边方向上排列相机的单位块(拍摄块)10，从而能够减小基于合成图像方向的分辨率的差异，并且以夹持相机的方式照射照明光，因此能够取得影子少的图像。

图16(c)是使对角线方向或上下左右方向的四个单位单元10为照明装置(照明块)，使剩余的单位单元10为相机(拍摄块)的情况。在该图16(c)的结构中，能够从90度不同的4个方向照射照明光来进行摄影，因此能够取得没有影子的图像(能够成为无影灯)。另外，在照明装置的单位块(照明块)10的校正板11的物体侧配置基于液晶显示装置或透射屏的条纹图案(图案赋予部)，将四个照明装置(照明块)一个个点灯而取得图像，从而能够进行基于构造化照明的超分辨率图像的取得和被摄体的高度测量。

另外，如图16(d)所示，还能够将中心的单位块10构成为照明装置(照明块)，将剩余的单位块10构成为相机(拍摄块)。

另外，也可以是改变从照明装置的单位块(照明块)10的光源70放射的光的波长(改变颜色)的结构、或者在校正板11的物体侧配置偏光板来改变照明光的偏光方向的结构。另外，如图16(a)所示，设置切换部80，该切换部80切换拍摄元件14和光源70中的任意一个而配置于光学系统UL的光轴上，也可以能够任意地选择图16(a)～(e)所示的结构。另外，拍摄元件14和光源70也可以配置于一个部件(例如，上述的拍摄部件140)。

(多级折返的结构)

关于上述实施方式的光学系统UL，虽然是通过主反射镜12和副反射镜13各折返一次(1级折返)的结构，但是通过成为通过主反射镜12和副反射镜13折返两次以上(多级折返)的结构，从而能够进一步缩短全长(从校正板11到拍摄面I为止的光轴方向的距离)，从而能够进一步使相机模块1、10变得小型化。

图17(a)示出将由对透过了校正板11的光进行反射的第1主反射镜121和对由第1主反射镜121反射了的光进行反射的第1副反射镜131的反射面构成的反射面对、以及由对由第1副反射镜131反射了的光进行反射的第2主反射镜122和对由第2主反射镜122反射了的光进行反射的第2副反射镜132的反射面构成的反射面对分别构成为不同的部件的情况。另外，图17(b)示出将第1主反射镜121与第2主反射镜122构成为一体的部件，将第1副反射镜131与第2副反射镜132构成为一体的部件的情况。在图17(b)的情况下，第1主反射镜121的反射面与第2主反射镜122的反射面构成为连续的面，第1副反射镜131的反射面与第2副反射镜132的反射面构成为连续的面。另外，也可以是第1主反射镜121的反射面和第2主反射镜122的反射面、与第1副反射镜131的反射面和第2副反射镜132的反射面中的任意一方构成为连续的面，另一方构成为不连续的面。

另外，本实施方式的光学系统UL优选满足以下的条件式(14)。

2.0

其中，

Fno：光学系统UL的F值

条件式(14)示出光学系统UL的F值的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(14)的效果，优选的是，使条件式(14)的上限值为13.0，进一步优选为10.0。另外，为了可靠地得到该条件式(14)的效果，优选的是，使条件式(14)的下限值为3.0，进一步为4.0。

如上所述，通过对光学系统UL的折返次数进行多级化(增加反射面的数量)，从而能够提高光学设计的自由度。此时，通过使用上述的用于去除杂散光的第2结构(遮光部件)，从而即使进行多级折返也能够去除杂散光。

另外，以上说明的条件和结构，各自发挥上述的效果，不限定于满足所有的条件和结构，即使满足任意条件或结构、或者满足任意的条件或结构的组合，也能够得到上述的效果。

接着，根据图18对具备本实施方式的相机模块1的光学设备、即相机进行说明。该相机60构成为，具备上述的多眼结构的相机模块1、控制部20、存储部30、输入部40以及显示部50。另外，控制部20为CPU等运算处理装置。另外，存储部30为RAM或硬盘、SSD等存储装置。另外，如果是相机则输入部40为快门按钮等，显示部50为液晶显示装置等。

在本相机60中，来自未图示的物体(被摄体)的光，通过构成相机模块1的多个单位块10的各个光学系统UL而被聚光，在拍摄元件14的拍摄面上形成被摄体像。并且，通过设置在拍摄元件14的光电转换元件对被摄体像进行光电转换而输出被摄体的图像信号。该图像信号被输出给控制部20。控制部20具备根据从多个拍摄元件14输出的多个图像信号来生成一个图像的生成部。另外，通过控制部20，所生成的图像被显示在设置于相机60的显示部50。另外，当由摄影者操作输入部40时，在通过控制部20取得通过拍摄元件14进行了光电转换的图像之后，进行合成处理，作为合成图像存储于存储部30。由此，摄影者能够进行基于本相机60的被摄体的摄影。另外，可以将控制部20的功能中的、从多个拍摄元件14取得图像来生成合成图像的功能，设置于相机模块1侧，也可以设置于外部的设备来适当地进行收发。另外，控制部20也可以使各拍摄元件14的拍摄条件不同。作为拍摄条件，例如可以例举摄影灵敏度、曝光时间、曝光开始时间、曝光结束时间中的至少一个。通过使摄影条件不同，从而能够使合成得到的图像更接近用户所期望的图像。

这种多眼结构的相机模块1优选满足以下的条件式(15)。

0.30

其中，

Nd：拍摄元件14的像素数量

n：图像的生成所使用的拍摄元件14的数量

Nc：图像的像素数量

条件式(15)示出对于图像的生成所使用的拍摄元件14的像素数量的合计(单位单元10的每一个具有的拍摄元件14的像素数量与图像的生成所使用的单位单元10的数量的乘积)，从通过这些拍摄元件14取得的图像合成的图像的像素数量的比的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(15)的效果，优选的是，使条件式(15)的下限值为0.40，进一步为0.50。另外，为了可靠地得到条件式(15)的效果，优选的是，使条件式(15)的上限值为0.80、0.70，进一步为0.60。

这种多眼结构的相机模块1优选满足以下的条件式(16)。

0.50

其中，

Nd：拍摄元件14的像素数量

n：图像的生成所使用的拍摄元件14的数量

Nc：图像的像素数量

条件式(16)示出对于合成图像的生成所使用的拍摄元件14的像素数量的合计，从通过这些拍摄元件14取得的图像合成的图像的像素数量的比的适当范围。另外，为了可靠地得到该条件式(16)的效果，优选的是，使条件式(16)的下限值为0.70、0.80，进一步为1.00。另外，为了可靠地得到条件式(16)的效果，优选的是，使条件式(16)的上限值为1.90、1.80，进一步为1.70。

另外，关于具备单眼结构的相机模块10的光学设备(相机60)，在图18中，单位块10相当于一个结构，此时，控制部20不进行合成处理。

另外，上述的光学设备不限定于相机，还包含搭载本实施方式所示的相机模块1、10的无人机或便携终端、内视镜等。

以下，参照图19对本实施方式的相机模块1、10的制造方法的概略进行说明。首先，准备形成有校正板11和副反射镜13的第1光学部件110、形成有主反射镜12的第2光学部件120、隔壁部件130以及配置有拍摄元件14的拍摄部件140(步骤S100)。并且，配置组装有第1光学部件110、第2光学部件120以及隔壁部件130的光学系统块部100(步骤S200)，以光学系统块部100的多个光学系统UL与拍摄元件14对准的方式，配置拍摄部件140(步骤S300)。由此，制造相机模块1、10。

通过如上所述的结构，能够提供高分辨率并具有高光学性能且小型化的相机模块1、10、具备该相机模块1、10的光学设备(相机60)以及相机模块1、10的制造方法。

【实施例】

以下，根据附图对本申请的各实施例进行说明。图20、图22、图24以及图26是示出第1实施例～第4实施例的光学系统UL(UL1～UL4)的结构的剖视图。

另外，在第1～第10实施例中，在使与光轴垂直方向的高度为y，使从高度y处的各非球面的顶点的切面到各非球面为止的沿着光轴的距离(凹陷量)为S(y)，使基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)为r，使圆锥常数为K，使n次非球面系数为An时，非球面通过以下的式(b)表示。另外，在之后的实施例中，“E-n”表示“×10

S(y)＝(y

另外，在各实施例的表中，对于非球面在面编号的右侧附上*标记。

[第1实施例]

图20是示出第1实施例的光学系统UL1的结构的图。在换算成35mm相机时，该光学系统UL1为焦距成为300mm的相机模块1、10的结构。

光学系统UL1从物体侧起按照光线行进的顺序由校正板11、主反射镜12的第1反射面12a、副反射镜13的第2反射面13a以及凸面朝向物体侧的平凸透镜形状的折射光学系统15构成。另外，校正面11a形成于校正板11的像侧的面(第2面)。

在以下的表5，示出光学系统UL1的参数的值。在该表1中，全体参数中的f表示整个系统的焦距，ω表示半视场角，TL表示全长。另外，全长TL是在入射到像面I的光轴的方向上，从校正板11的物体侧的面(第1面)到像面I为止的距离。另外，透镜数据中的第1栏m示出沿着光线行进的方向的从物体侧起的透镜面的顺序(面编号)，第2栏r示出各透镜面的曲率半径，第3栏d示出从各光学面到下一个光学面为止的光轴上的距离(面间隔)，第4栏nd和第5栏νd示出对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。另外，曲率半径∞表示平面，省略空气的折射率1.00000。

此处，虽然对于以下所有的参数值中记载的焦距f、曲率半径r、面间隔d、其他长度的单位一般使用“mm”，但是即使对光学系统进行比例放大或比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。另外，这些符号的说明和参数表的说明在之后的实施例中也相同。

(表5)第1实施例

[全体参数]

f＝20.58，ω＝3.61°，TL＝11.73，Fno＝2.00

[透镜数据]

在该光学系统UL1中，第2面、第3面、第4面以及第5面形成为非球面形状。在以下的表6，示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A2～A8的值。在该表6中，m表示面编号(在之后的实施例中也相同)。

(表6)

[非球面数据]

在以下的表7示出光学系统UL1中的各条件式对应值。

(表7)

f1＝22.75，RL＝8.81，D2＝6.20，fa＝458.52，D0＝11.52，

Y＝1.31，fb＝458.52，D1＝10.60

(1)TL＝11.73

(2)ω＝3.61°

(3)f/fa＝0.04

(4)f/fb＝0.04

(5)M＝0.90

(6)f＝20.58

(7)RL/TL＝0.75

(8)D1/RL＝1.20

(9)D1/D2＝1.71

(10)D0/Y＝8.79

如上所述，光学系统UL1满足上述条件式(1)～(10)。

图21示出光学系统UL1的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。在各像差图中，Y表示像高，ω表示半视场角。另外，球面像差图的纵轴表示相对于最大口径的口径比，像散图和畸变图的纵轴表示像高，彗差图的横轴表示各半视场角的出瞳中的开口值。D表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号。通过这些像差图可知，第1实施例的光学系统UL1良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

[第2实施例]

图22是示出第2实施例的光学系统UL2的结构的图。在换算成35mm相机时，该光学系统UL2为焦距成为500mm的相机模块1、10的结构。

光学系统UL2从物体侧起按照光线行进的顺序，由校正板11、主反射镜12的第1反射面12a、副反射镜13的第2反射面13a以及凹面朝向物体侧的平凹透镜形状的折射光学系统15构成。另外，校正面11a形成在校正板11的像侧的面(第2面)。

在以下的表8，示出光学系统UL2的参数的值。

(表8)第2实施例

[全体参数]

f＝34.30，ω＝2.16°，TL＝12.00，Fno＝4.00

[透镜数据]

在该光学系统UL2中，第2面、第3面以及第4面形成为非球面形状。在以下的表9，示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A2～A8的值。

(表9)

[非球面数据]

在以下的表10，示出光学系统UL2中的各条件式对应值。

(表10)

f1＝35.02，RL＝9.09，D2＝3.65，fa＝590.84，D0＝9.60，

Y＝1.30，fb＝590.84，D1＝8.99

(1)TL＝12.00

(2)ω＝2.16°

(3)f/fa＝0.06

(4)f/fb＝0.06

(5)M＝0.98

(6)f＝34.30

(7)RL/TL＝0.76

(8)D1/RL＝0.99

(9)D1/D2＝2.46

(10)D0/Y＝7.38

如上所述，光学系统UL2满足上述条件式(1)～(10)。

图23示出光学系统UL2的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，第2实施例的光学系统UL2良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

[第3实施例]

图24是示出第3实施例的光学系统UL3的结构的图。在换算成35mm相机时，该光学系统UL3为焦距成为1000mm的相机模块1、10的结构。

光学系统UL3从物体侧起按照光线行进的顺序，由校正板11、主反射镜12的第1反射面12a、副反射镜13的第2反射面13a以及凹面朝向物体侧的平凹透镜形状的折射光学系统15构成。另外，校正面11a形成在校正板11的像侧的面(第2面)。

在以下的表11，示出光学系统UL3的参数的值。

(表11)第3实施例

[全体参数]

f＝68.60，ω＝1.09°，TL＝15.00，Fno＝8.00

[透镜数据]

在该光学系统UL3中，第2面、第3面以及第4面形成为非球面形状。在以下的表12，示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A2～A8的值。

(表12)

[非球面数据]

在以下的表13，示出光学系统UL3中的各条件式对应值。

(表13)

f1＝77.73，RL＝12.09，D2＝2.6，fa＝1120.45，D0＝10.39，

Y＝1.30，fb＝1120.45，D1＝10.6

(1)TL＝15.00

(2)ω＝1.09°

(3)f/fa＝0.06

(4)f/fb＝0.06

(5)M＝0.88

(6)f＝68.60

(7)RL/TL＝0.81

(8)D1/RL＝0.88

(9)D1/D2＝4.08

(10)D0/Y＝7.99

如上所述，光学系统UL3满足上述条件式(1)～(10)。

图25示出光学系统UL3的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，第3实施例的光学系统UL3良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

[第4实施例]

图26是示出第4实施例的光学系统UL4的结构的图。在换算成35mm相机时，该光学系统UL4为焦距成为300mm的相机模块1、10的结构。

光学系统UL4从物体侧起按照光线行进的顺序，由校正板11、主反射镜12的第1反射面12a以及副反射镜13的第2反射面13a构成。另外，校正面11a形成在校正板11的物体侧的面(第1面)。

在以下的表14，示出光学系统UL4的参数的值。

(表14)第4实施例

[全体参数]

f＝19.71，ω＝0.87°，TL＝6.00，Fno＝5.00

[透镜数据]

在该光学系统UL4中，第1面形成为非球面形状。在以下的表15，示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A2～A8的值。

(表15)

[非球面数据]

在以下的表16，示出光学系统UL4中的各条件式对应值。

(表16)

f1＝22.89，RL＝3.46，D2＝0.90，fa＝545.33，D0＝4.11，

Y＝0.31，fb＝545.33，D1＝4.00

(1)TL＝6.00

(2)ω＝0.87°

(3)f/fa＝0.04

(4)f/fb＝0.04

(5)M＝0.86

(6)f＝19.71

(7)RL/TL＝0.58

(8)D1/RL＝1.16

(9)D1/D2＝4.44

(10)D0/Y＝13.26

如上所述，光学系统UL4满足上述条件式(1)～(10)。

图27示出光学系统UL4的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，第4实施例的光学系统UL4良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

以下所示的第5实施例～第7实施例是通过紧凑型施密特-卡塞格林方式构成了光学系统UL的情况。另外，图28是构成第5实施例～第7实施例的相机模块1、10的光学系统UL的剖视图。

(第5实施例)

第5实施例是通过紧凑型施密特-卡塞格林方式构成了光学系统UL的情况，是在换算成35mm相机时，焦距成为500mm的相机模块1、10的结构。另外，拍摄元件14为两百万像素且1/6英寸的拍摄元件，其大小为2.4mm×1.8mm。

在以下的表17，示出第5实施例中的光学系统UL的参数。此处，f1表示主反射镜12的焦距，r1表示主反射镜12的曲率半径，f2表示副反射镜13的焦距，r2表示副反射镜13的曲率半径，f表示整个系统的焦距，R表示从副反射镜13到主反射镜12为止的光轴上的距离，D表示从校正板11的最靠物体侧的面到主反射镜12为止的光轴上的距离，TL表示全长、即从校正板11的最靠物体侧的面到像面I为止的光轴上的距离，FNo表示F值，M表示二次变倍比。

(表17)第5实施例-光学系统UL

f1＝6.12，r1＝12.24，f2＝0.75，r2＝1.50，f＝34.3，

R＝5.5，D＝6.0，TL＝9.4，FNO＝5.7，M＝5.60

另外，在以下的表18，示出通过3×3的9个构成了上述光学系统UL的多眼结构的相机模块1的参数。另外，合成F值是合成基于9个光学系统UL各自的图像而得到的图像的F值。由于由3×3的光学系统UL构成，因此整体的F值(合成F值)成为各个光学系统UL的F值的1/3。另外，大小表示从物体侧观察了相机模块1时的、横向×纵向×深度方向(光轴方向)的长度。另外，变倍(变焦)表示换算到远焦端状态和广角端状态的35mm相机时的焦距。

(表18)第5实施例-相机模块1

如上所述，通过使相机模块1、10的光学系统UL成为紧凑型施密特-卡塞格林方式，从而在35mm相机换算下成为焦距为500mm的远焦光学系统的同时，能够使全长相比焦距短很多。另外，由于是紧凑型施密特-卡塞格林方式，因此能够成为消球差光学系统(没有球面像差、彗差以及像散的光学系统)。并且，能够实现厚度(光轴方向的长度)比10mm小的多眼结构的相机模块1。

(第6实施例)

第6实施例是通过紧凑型施密特-卡塞格林方式构成了光学系统UL的情况，是在换算成35mm相机时，焦距成为300mm的相机模块1、10的结构。另外，拍摄元件14与第5实施例同样，是两百万像素且1/6英寸的拍摄元件，其大小为2.4mm×1.8mm。

在以下的表19，示出第6实施例中的光学系统UL的参数。

(表19)第6实施例-光学系统UL

f1＝3.67，r1＝7.34，f2＝0.45，r2＝0.90，f＝20.6，

R＝3.3，D＝3.6，TL＝5.64，FNO＝3.4，M＝5.61

另外，在以下的表20，示出通过3×3的9个构成了上述的光学系统UL的多眼结构的相机模块1的参数。

(表20)第6实施例-相机模块1

如上所述，通过使相机模块1、10的光学系统UL为紧凑型施密特-卡塞格林方式，从而在35mm相机换算下成为焦距为300mm的远焦光学系统的同时，能够使全长相比焦距短很多。另外，由于是紧凑型施密特-卡塞格林方式，因此能够成为消球差光学系统(没有球面像差、彗差以及像散的光学系统)。并且，能够实现厚度(光轴方向的长度)比10mm小的相机模块1。

(第7实施例)

第7实施例是通过紧凑型施密特-卡塞格林方式构成了光学系统UL的情况，是在换算成35mm相机时，焦距成为1000mm的相机模块1、10的结构。另外，拍摄元件14与第5实施例同样，是两百万像素且1/6英寸的拍摄元件，其大小为2.4mm×1.8mm

在以下的表21，示出第7实施例中的光学系统UL的参数。

(表21)第7实施例-光学系统UL

f1＝12.24，r1＝24.5，f2＝1.50，r2＝3.00，f＝68.6，

R＝11.0，D＝12.0，TL＝18.8，FNO＝11.4，M＝5.60

另外，在以下的表22，示出由3×3的9个构成了上述的光学系统UL的多眼结构的相机模块1的参数。

(表22)第7实施例-相机模块1

如上所述，通过使相机模块1的光学系统UL为紧凑型施密特-卡塞格林方式，从而在35mm相机换算下成为焦距为1000mm的远焦光学系统的同时，能够使全长相比焦距短很多。另外，由于是紧凑型施密特-卡塞格林方式，因此能够成为消球差光学系统(没有球面像差、彗差以及像散的光学系统)。并且，能够实现厚度(光轴方向的长度)比20mm小的相机模块1。

(参考例)

作为参考例，在以下的表23，示出通过施密特-卡塞格林方式构成了光学系统UL的情况，且在换算为35mm相机时，焦距成为300mm的光学系统UL的参数。另外，在该参考例中，拍摄元件14也与第5实施例同样，是两百万像素且1/6英寸的拍摄元件，其大小为2.4mm×1.8mm。

(表23)参考例

f1＝14.3，r1＝28.6，f2＝14.3，r2＝28.6，f＝24.0，

R＝10.0，D＝14.3，TL＝15.9

当通过施密特-卡塞格林方式构成光学系统UL时，在35mm相机换算时，成为焦距为300mm的远焦光学系统的同时，能够使全长比焦距短，并且能够构成没有像面弯曲、即匹兹伐和为零的光学系统。但是，与紧凑型施密特-卡塞格林方式相比，全长变长。

如上所述，根据本实施方式的相机模块1、10，通过将紧凑型施密特-卡塞格林方式的光学系统UL配置为多个阵列状，从而能够提供分辨率高且薄(光轴方向的大小小)的远焦相机的模块。

关于本实施方式的相机模块1、10，如上所述，能够在两个平面光学部件(平行平面玻璃板111、121)的每一个之上，通过压印或掩膜涂覆形成多个校正板11、多个主反射镜12以及多个副反射镜13，并且通过将第1光学部件110与第2光学部件120与隔壁部件130一个个组合来完成。因此，本实施方式的相机模块1、10无需在分别构成多个光学系统之后调整彼此的位置来成为一个光学系统块部，而能够通过简单的工序来制造。另外，由多个拍摄元件14构成一个拍摄部件140，能够与光学系统块部100组合，无需对每个个体进行光学系统与拍摄元件的位置调整，能够通过更简单的工序来制造。另外，由于在制造之后相对于多个拍摄元件14彼此的位置难以产生误差，因此能够成为对多个图像进行合成而能够进行高分辨率摄影的相机模块1。

此处，第1光学部件110中包含的校正板11的个数与副反射镜13的个数相等。另外，第1光学部件110中包含的副反射镜13的个数与第2光学部件120中包含的主反射镜12的个数相等。另外，光学系统块部100中包含的光学系统UL的个数与能够通过隔壁部件130隔离的光学系统UL的个数相等。

另外，虽然在本实施方式中设置校正板11，但是并不限定于此，也可以不设置校正板11而原样保留平行平面玻璃板111的上表面。另外，在本实施方式中校正板11与副反射镜13不是一体的，而是分开的，校正板11的位置也不限定于此。另外，不特别限定校正板11的形状，能够适当变更。

另外，虽然在本实施方式中分别在平行平面玻璃板111、121设置副反射镜13和主反射镜12，但是不对玻璃板的形状和材质进行限制，可以不是平行或平面，也可以是树脂材料的板部件。

另外，还能够适当变更主反射镜12、副反射镜13等的形成方法，虽然在形成第1光学部件110和第2光学部件120之后进行组合，但是也可以在成为基准的板部件的面上依次形成第1光学部件110和第2光学部件120以及隔壁部件130。

通过隔壁部件130被隔壁的区域的俯视形状(从沿着入射到拍摄元件14的光轴方向观察了光学系统UL时的形状)，优选与拍摄元件14的俯视形状相同。例如，在拍摄元件14的俯视形状为长方形时，优选的是，通过隔壁部件130被隔壁的区域的俯视形状也为长方形。另外，主反射镜12的俯视形状和副反射镜13的俯视形状也能够适当变更，优选的是，与拍摄元件14的俯视形状相同。开口部12a、校正板11、折射光学系统15的俯视形状也能够适当变更，优选的是，与拍摄元件14的俯视形状相同。

在本实施方式中，虽然作为不透射部件设置了隔壁部件130，但是只要能够抑制光学系统UL的光线入射到相邻的光学系统UL，则能够适当变更。例如，也可以是磨砂玻璃等扩散部件。另外，不透射部件无需完全抑制光线的入射，只要能够以不对拍摄元件14产生影响的程度(例如，对于入射光的20％)抑制光线的入射即可。

另外，在本实施方式的多眼结构的相机模块1中，虽然使9个光学系统UL全部相同来进行了说明，但是也可以组合多个焦距或摄影距离或F值等光学特性不同的光学系统来作为一个光学设备。此时，当具备至少一个如本实施方式这样的紧凑型施密特-卡塞格林方式的光学系统时，能够进行远焦距离的摄影，是优选的。

另外，在组合多个光学特性不同的光学系统UL时，可以改变9个主反射镜(或副反射镜)中的一部分的形状，也可以改变9个校正板中的一部分的焦距，也可以在9个光学系统UL分别配置焦距不同的折射光学系统。

另外，在多眼结构的相机模块1中，也可以使9个光学系统UL中的至少一个成为照明光学系统。此时，也可以仅将本实施方式的光学系统UL的拍摄元件14替换为LED等的照明部即可，也可以在来自照明部的光入射的区域中省略反射镜和校正板。

另外，在多眼结构的相机模块1中，虽然在进行对焦等时9个光学系统UL作为一体来移动，但是也可以以改变至少一部分光学系统UL与拍摄元件14之间的距离的方式移动。

(光学系统UL为一体型的结构)

在上述的结构中，如图6所示，虽然对将第1光学部件110与第2光学部件120形成为分离的单独体的情况进行了说明，但是也可以如图29所示，在第1光学部件110与第2光学部件120之间填充透射光的介质(具有折射率的透射部件)来作为一个光学部件171，并且在该光学部件171设置校正面11a、第1反射面12a以及第2反射面13a而成为使光学系统UL成为一体型的一体型镜头170。另外，在一体型镜头170中能够省略杂散光去除部件(隔壁部件130)。

具体地讲，如图29所示，光学部件171具备：第1面171a，是供来自物体的光入射的入射面，且形成有校正面11a；第2面171b，形成有通过了第1面171a的光入射而反射的第1反射面12a；第3面171c，形成有由第1反射面12a反射了的光入射而反射的第2反射面13a；以及作为射出面的第4面171d，由第2反射面13a反射了的光从该光学部件171朝向拍摄元件14射出。

在该光学部件171中，虽然第1面171a可以是平面也可以是具有曲率的面，但是优选为凹面朝向物体侧的形状。另外，虽然第4面171d可以是平面也可以是具有曲率的面，但是优选为凸面朝向物体侧的形状。关于该第4面171d，在具有曲率的面的情况下，作为上述的折射光学系统15来发挥功能。

另外，优选的是，使相比连结形成有第1反射面12a的第2面171b的相比内径内侧的缘部与第4面171d的相比外径外侧的缘部的直线(以下，称为“第1直线171e”)内径侧为空气部(凹形状，凹部)171f。

虽然在光路上按照第1面171a、第2面171b、第3面171c、第4面171d、拍摄元件14的拍摄面I的顺序配置，但是当从横向(与光轴正交的方向)观察一体型镜头170时，按照第3面171c、第1面171a、第4面171d、第2面171b、拍摄面I的顺序配置。第1面171a和第4面171d优选配置于第2面171b与第3面171c之间。因此，当从横向观察一体型镜头170时，中心为朝向物体侧凹入的面，在像侧形成有第2反射面13a的凸部(第3面171c且第2反射面13a与第1面110c之间的突起部分)171g配置于最靠物体侧的位置。

优选的是，对于空气部171f的外缘、凸部171g的外缘以及连结第1面171a与第2面171b的一体型镜头170的外缘的至少一部分，例如进行涂黑等使其具有杂散光去除功能。一体型镜头170的外缘也可以是在最靠物体侧具有杂散光去除功能，而最靠像侧不具有杂散光去除功能(换言之，也可以使仅一部分为涂黑部分)。

另外，为了成型加工和保持透镜，一体型镜头170的外缘和凸部171g的外缘优选成为阶梯状。而且，优选的是，为了去除杂散光，一体型镜头170的外缘和凸部171g的外缘的至少一部分，具备越靠近拍摄面越向从光轴分离的方向倾斜的倾斜面。

关于该光学部件171，优选在第1面171a与第2面171b之间填充树脂材料。另外，关于光学部件171的树脂材料，优选使用双折射为零或者大致为零的材料(例如，面内相位差Re、厚度相位差Rth以及光弹性系数C都为零或者大致为零的材料)。

如上所述的一体型镜头170的光学系统UL优选满足以下的条件式(17)。

0.5<(h1in/d1-i)/(h4/d4-i)<10.0(17)

其中，

h1in：位于最靠物体侧的位置的折射面(第1面171a)的内径

d1-i：位于最靠物体侧的位置的折射面(第1面171a)的光轴中心与像面之间的间隔

h4：位于最靠像面侧的位置的折射面(第4面171d)的外径

d4-i：位于最靠像面侧的位置的折射面(第4面171d)的光轴中心与像面之间的间隔

条件式(17)规定在一体侧镜头170中，位于最靠物体侧的位置的折射面且作为入射面的第1面171a与位于最靠像面侧的位置的折射面且作为射出面的第4面171d的适当关系。当低于条件式(17)的下限值时，不经过反射面的杂散光到达像面，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(17)的效果，更优选的是，使条件式(17)的下限值为0.6，进一步为0.7。另外，当超过条件式(17)的上限值时，信号光周边部的暗角变大且分辨率降低，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(17)的效果，更优选的是，使条件式(17)的上限值为7.0，进一步为5.0。

另外，如上所述的一体型镜头170优选满足以下的条件式(18)。

50.0<νd(18)

其中，

νd：一体型镜头170的介质(光学部件171的介质)的对于d线的阿贝数

条件式(18)规定构成一体型镜头170的光学部件171的介质的对于d线的阿贝数的适当的值。当低于条件式(18)的下限值时，一体型镜头170的色差恶化，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(18)的效果，更优选的是，使条件式(18)的下限值为54.0，进一步为60.0。

另外，如上所述的一体型镜头170的光学系统UL优选满足以下的条件式(19)。

0.1

其中，

r4：位于最靠像面侧的位置的折射面(第4面171d)的曲率半径

TL3：位于最靠物体侧的位置的反射面(第3面171c)与像面之间的间隔

条件式(19)规定位于最靠像面侧的位置的折射面(第4面171d)的曲率半径相对于一体型镜头170的全长(位于最靠物体侧的位置的反射面(第3面171c)与像面之间的间隔)的比。当低于条件式(19)的下限值时，色差和匹兹伐和恶化，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(19)的效果，更优选的是，使条件式(19)的下限值为0.15，进一步为0.2。另外，当超过条件式(19)的上限值时，难以进行轴外像差的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(19)的效果，更优选的是，使条件式(19)的上限值为7.0，进一步为5.0。

[实施例]

以下所示的第8实施例～第10实施例为一体型镜头170的实施例。另外，图30、图32以及图34示出第8～第10实施例中的一体侧镜头170的光学系统UL(UL8～UL10)，对于图29的光学部件171，1表示第1面171a，2表示第1反射面12a(第2面171b)，3表示第2反射面13a(第3面171c)，4表示第4面171d。

在各实施例中，非球面通过上述的式(b)表示。另外，在各实施例中，二次非球面系数A2为0。另外，在各实施例的表中，对于非球面在面编号的右侧附上*标记。

(第8实施例)

图30示出第8实施例中的一体型镜头170的光学系统UL8。在以下的表24示出该光学系统UL8的参数的值。在该表24中，全体参数中的f表示整个系统的焦距，ω表示半视场角，FNO表示F值，Y表示最大像高，Bf表示后焦距，TL3表示全长。此处，如上所述，全长TL3表示从第3面到像面I为止的光轴上的距离。另外，后焦距Bf表示从最靠像侧的光学面(图29中的第2面)到像面I为止的光轴上的距离。

(表24)第8实施例

[全体参数]

f＝21.970，ω(°)＝4.087，FNO＝2.0，Y＝1.6，

BF＝2.4000，TL3＝9.0000

[透镜数据]

在该光学系统UL8中，第1面、第2面、第3面以及第4面的各光学面形成为非球面形状。在以下的表25，对每个面m示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A4～A6的值。

(表25)

[非球面数据]

在以下的表26，示出光学系统UL8中的各条件式对应值。

(表26)

h1in＝3.19，d1-i＝7.80，h4＝1.75，d4-i＝5.80，

(17)(h1in/d1-i)/(h4/d4-i)＝1.355

(18)νd＝57.07

(19)r4/TL3＝2.111

如上所述，光学系统UL8满足上述条件式(17)～(19)的全部。

图31示出第8实施例的一体型镜头170的光学系统UL8的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，光学系统UL8良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

(第9实施例)

图32示出第9实施例中的一体型镜头170的光学系统UL9。在以下的表27示出该光学系统UL9的参数的值。

(表27)第9实施例

[全体参数]

f＝40.000，ω(°)＝2.259，FNO＝3.5，Y＝1.6，

BF＝3.0500，TL3＝11.0000

[透镜数据]

在该光学系统UL9中，第1面、第2面、第3面以及第4面的各光学面形成为非球面形状。在以下的表28，对于每个面m示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A4～A6的值。

(表28)

[非球面数据]

在以下的表29，示出光学系统UL9中的各条件式对应值。

(表29)

h1in＝3.50，d1-i＝8.00，h4＝1.75，d4-i＝8.05

(17)(h1in/d1-i)/(h4/d4-i)＝2.013

(18)νd＝57.75

(19)r4/TL3＝0.590

如上所述，光学系统UL9满足上述条件式(17)～(19)的全部。

图33示出第9实施例的一体型镜头170的光学系统UL9的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，光学系统UL9良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

(第10实施例)

图34示出第10实施例中的一体型镜头170的光学系统UL10。在以下的表30示出该光学系统UL10的参数的值。

(表30)第10实施例

[全体参数]

f＝60.000，ω(°)＝1.489，FNO＝6.0，Y＝1.6，

BF＝5.0000，TL3＝13.0000

[透镜数据]

在该光学系统UL10中，第1面、第2面、第3面以及第4面的各光学面形成为非球面形状。在以下的表31，对于每个面m示出非球面的数据、即圆锥常数K和各非球面常数A4～A6的值。

(表31)

[非球面数据]

在以下的表32，示出光学系统UL10中的各条件式对应值。

(表32)

h1in＝2.00，d1-i＝1.30，h4＝1.10，d4-i＝6.00

(17)(h1in/d1-i)/(h4/d4-i)＝0.839

(18)νd＝64.13

(19)r4/TL3＝0.302

如上所述，光学系统UL10满足上述条件式(17)～(19)的全部。

图35示出第10实施例的一体型镜头170的光学系统UL10的球面像差图、像散图、畸变图以及彗差图。通过这些像差图可知，光学系统UL10良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。

标号说明

1、10相机模块(拍摄装置) UL光学系统

11校正板(校正部件) 11a校正面

12主反射镜(第1反射部) 13副反射镜(第2反射部)

14拍摄元件 16第1偏光板(第1偏光部件)

17波长膜(偏光方向旋转部件) 18第2偏光板(第2偏光部件)

19防止部