JP2006166336A - Imaging apparatus and electronic camera - Google Patents

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JP2006166336A JP2004358319A JP2004358319A JP2006166336A JP 2006166336 A JP2006166336 A JP 2006166336A JP 2004358319 A JP2004358319 A JP 2004358319A JP 2004358319 A JP2004358319 A JP 2004358319A JP 2006166336 A JP2006166336 A JP 2006166336A
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Toru Nakakusu
徹 中楠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove a chromatic aberration generated due to an imaging lens while holding down a manufacturing cost. <P>SOLUTION: An imaging apparatus has the imaging lens 10, a beam splitter 11 spectrally diffracting an imaging light projected through the imaging lens 10, and three CCDs 16R, 16G and 16B receiving the light spectrally diffracted by the beam splitter 11 and converting the light into electric signals. The imaging device further has lens groups 15R, 15G and 15B for a correction being disposed among each CCD 16R, 16G and 16B and the beam splitter 11 and removing the chromatic aberration resulting from the imaging lens. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像装置及び電子カメラに係り、特に、撮像レンズに起因する色収差を除去する補正用レンズ群を具備する撮像装置及び電子カメラに関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and an electronic camera, and more particularly to an imaging apparatus and an electronic camera including a correction lens group that removes chromatic aberration caused by an imaging lens.

従来、ビデオカメラや、電子カメラには、撮像画像を電気信号に変換する撮像装置100が具備されている。この撮像装置100は、図6に示すように、被写体を撮像する撮像レンズ101と、撮像光の有する赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色を原色毎に分光するビームスプリッタ102と、分光後の光を電気信号に変換する撮像素子103R,103G,103Bとから構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, video cameras and electronic cameras are provided with an imaging device 100 that converts captured images into electrical signals. As shown in FIG. 6, the imaging apparatus 100 includes an imaging lens 101 that images a subject, and a beam splitter that separates the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) of the imaging light for each primary color. 102 and imaging elements 103R, 103G, and 103B that convert the light after the separation into an electric signal.

上述した撮像装置は、分光後の一の原色からなる単色光に対して1つの撮像素子を割り当てる方式、いわゆる3板式の撮像装置であり、一の撮像素子で三原色を分光する単板式の撮像装置と比較すると、原色から中間色かけての微妙な色合いを忠実に再現することが可能であり、変換後の映像においても、立体感や、奥行き感を有する高い解像力が発揮されるようになっている。   The above-described imaging device is a so-called three-plate type imaging device that assigns one imaging element to monochromatic light composed of one primary color after spectroscopy, and a single-plate type imaging device that splits the three primary colors with one imaging element. Compared with, it is possible to faithfully reproduce the subtle hues from the primary color to the intermediate color, and even in the converted image, a high resolution with a three-dimensional effect and a sense of depth is exhibited. .

しかし、図6に示すように、ビームスプリッタ102と、撮像素子103R,103G,103Bとの間に空気層が形成されるため、各撮像素子103R,103G,103Bの表面で入射光が反射されてしまうという問題が生じていた。このため、ビームスプリッタ102に、撮像素子103R,103G,103Bを接合させる方法や、反射を防止するための反射防止膜を各撮像素子103R,103G,103Bに形成する方法が検討された。
しかし、前者の場合においては、十分な効果が得られず、また、後者の場合においては、分光後の各単色光に応じた最適な反射防止膜の膜厚が原色毎に異なるため、すべての波長に対して最適な構成とするためには、多層膜が必要であるとともに、高い寸法精度が要求されるため、現実的な方法とはなり得ないといった問題が生じていた。
However, as shown in FIG. 6, since an air layer is formed between the beam splitter 102 and the image sensors 103R, 103G, and 103B, incident light is reflected on the surfaces of the image sensors 103R, 103G, and 103B. The problem that it ends up has arisen. For this reason, a method of joining the image sensors 103R, 103G, and 103B to the beam splitter 102 and a method of forming an antireflection film for preventing reflection on each of the image sensors 103R, 103G, and 103B have been studied.
However, in the former case, a sufficient effect cannot be obtained, and in the latter case, since the optimal antireflection film thickness corresponding to each monochromatic light after the spectroscopy differs for each primary color, In order to obtain an optimum configuration with respect to the wavelength, a multilayer film is required and high dimensional accuracy is required, which causes a problem that it cannot be a practical method.

そこで、感度の向上を図ることが可能な3板式カメラとして、3つの固体撮像素子を各色に対して反射防止膜の屈折率や、厚さ寸法を最適に設計する3板式カメラが開発されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−309858号公報
Therefore, as a three-plate camera capable of improving sensitivity, a three-plate camera has been developed in which three solid-state imaging devices are optimally designed for the refractive index and thickness dimension of the antireflection film for each color. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2002-309858 A

しかしながら、上述した3板式カメラの場合、課題であった撮像素子の表面における入射光の反射は防止することができるものの、撮像レンズ101の後方に配置されたビームスプリッタ102によって三原色を原色毎に分光し、分光された単色光を3枚の撮像素子103R,103G,103Bでそれぞれ受光するため、撮像レンズ101に起因して生ずる色収差が除去されずに各撮像素子103R,103G,103Bの面上で結像されることにより、単板式の撮像装置と同程度の色収差が残存してしまうといった問題が生じている。   However, in the case of the above-described three-plate camera, reflection of incident light on the surface of the image sensor, which has been a problem, can be prevented, but the three primary colors are spectrally separated for each primary color by the beam splitter 102 disposed behind the image pickup lens 101. Since the monochromatic light that has been dispersed is received by the three image pickup devices 103R, 103G, and 103B, the chromatic aberration caused by the image pickup lens 101 is not removed on the surfaces of the image pickup devices 103R, 103G, and 103B. The image formation causes a problem that chromatic aberration of the same level as that of the single-plate imaging device remains.

また、3色の色収差を除去するためには、蛍石等の屈折率の高いレンズによって設計されたレンズ、いわゆるアポクロマートレンズが必要となるが、アポクロマートレンズの設計に必要なレンズが高価であるため、製造コストが増大するといった問題も生じている。   In order to remove chromatic aberration of three colors, a lens designed by a lens having a high refractive index such as fluorite, that is, a so-called apochromat lens is required. However, a lens necessary for designing the apochromat lens is expensive. There is also a problem that the manufacturing cost increases.

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、撮像レンズに起因して発生する色収差を除去するとともに、製造コストの抑制を図ることが可能な撮像装置及び電子カメラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and an object thereof is to provide an imaging apparatus and an electronic camera that can eliminate chromatic aberration caused by an imaging lens and can reduce the manufacturing cost. And

以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る撮像装置は、
被写体を撮像する撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して入射する撮像光を分光する分光部材と、
前記分光部材によって分光された光を受光し、電気信号に変換する複数の撮像素子と、
前記各撮像素子と前記分光部材との間に配設され、前記撮像レンズに起因する色収差を除去する複数の補正用レンズ群とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the invention described in claim 1
An imaging lens for imaging a subject;
A spectroscopic member that separates imaging light incident through the imaging lens;
A plurality of image sensors that receive light dispersed by the spectral member and convert the light into electrical signals;
A plurality of correction lens groups are provided between each of the imaging elements and the spectral member and remove chromatic aberration caused by the imaging lens.

請求項2に記載の発明に係る撮像装置は、前記分光部材が、一の原色からなる単色光毎に分光することを特徴とする。   The image pickup apparatus according to a second aspect of the invention is characterized in that the spectral member performs spectral separation for each monochromatic light composed of one primary color.

請求項3に記載の発明に係る撮像装置は、前記分光部材が、一の原色からなる単色光と、他の原色からなる混合光とに分光することを特徴とする。   The imaging apparatus according to a third aspect of the invention is characterized in that the spectral member splits into monochromatic light composed of one primary color and mixed light composed of another primary color.

請求項4に記載の発明に係る撮像装置は、前記複数の補正用レンズ群が、一の補正用レンズ群がアクロマートレンズであり、当該アクロマートレンズにより、前記混合光の色収差を除去することを特徴とする。   In the imaging device according to a fourth aspect of the present invention, the plurality of correction lens groups are such that one correction lens group is an achromatic lens, and the chromatic aberration of the mixed light is removed by the achromatic lens. And

請求項5に記載の発明に係る撮像装置は、前記複数の補正用レンズ群が、補正用レンズ群毎にズーム動作におけるレンズ移動量が制御されることを特徴とする。   The image pickup apparatus according to a fifth aspect of the invention is characterized in that the plurality of correction lens groups have a lens movement amount in a zoom operation controlled for each correction lens group.

請求項6に記載の発明に係る電子カメラは、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の撮像装置を具備することを特徴とする。   An electronic camera according to a sixth aspect of the present invention includes the imaging device according to any one of the first to fifth aspects.

本発明によれば、被写体を撮像する撮像レンズと、撮像レンズを介して入射する撮像光を分光する分光部材と、分光部材によって分光された光を受光し、電気信号に変換する複数の撮像素子と、各撮像素子と分光部材との間に配設され、撮像レンズに起因する色収差を除去する複数の補正用レンズ群とを具備するので、分光後の光の色に適したレンズ設計を行うことで、補正用レンズ群を構成するレンズの枚数を低減させることが可能となり、これによって、色収差の除去とともに、設計の簡素化及び製造コストの抑制を図ることができる。   According to the present invention, an imaging lens that captures an image of a subject, a spectral member that splits imaging light that is incident through the imaging lens, and a plurality of imaging elements that receive light dispersed by the spectral member and convert the light into electrical signals. And a plurality of correction lens groups that are disposed between each imaging element and the spectral member and remove chromatic aberration caused by the imaging lens, so that a lens design suitable for the color of the light after the spectroscopy is performed. As a result, the number of lenses constituting the correction lens group can be reduced, thereby eliminating the chromatic aberration and simplifying the design and suppressing the manufacturing cost.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1から図5を参照しながら、第1実施形態における撮像装置1及び電子カメラ2について説明する。
図1に示すように、本実施形態における電子カメラ2には、略直方体状の筐体3が具備されており、この筐体3の上面側には、押動自在な釦スイッチにより構成され、撮影モード時には、押動操作によって撮影動作を指示するシャッタ釦4が設けられている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
The imaging apparatus 1 and the electronic camera 2 in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electronic camera 2 in the present embodiment includes a substantially rectangular parallelepiped casing 3, and the upper surface side of the casing 3 is configured by a pushable button switch. In the shooting mode, a shutter button 4 for instructing a shooting operation by a push operation is provided.

また、筐体3の背面側には、図2に示すように、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成され、撮影モード時には、電子ファインダとして被写体や、撮影条件等の撮影情報又は設定情報の各種情報が表示され、再生モード時には、各種案内画面若しくは指示画面又は選択した画像が表示される表示部5と、一定方向に移動自在なスライドスイッチにより構成され、スライド操作によって各種モードに切替えるモード切替部6と、十字方向に押動自在な十字キーにより構成され、押動操作によって各種案内若しくは指示画面におけるコマンドの選択をする操作部7と、撮像する画像の構図や、焦点距離等の各種情報が表示される光学ファインダ8とがそれぞれ配設されている。   Further, as shown in FIG. 2, the rear side of the housing 3 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and in the shooting mode, the electronic viewfinder serves as a subject, various shooting information such as shooting conditions or setting information. A mode switching unit configured to display various information screens or instruction screens or a selected image in a playback mode and to be switched to various modes by a slide operation. 6 and a cross key that can be pushed in the cross direction, and an operation unit 7 for selecting commands on various guidance or instruction screens by a push operation, and various information such as the composition of an image to be captured and a focal length. An optical finder 8 to be displayed is provided.

一方、筐体3の正面側には、図3に示すように、撮像装置1と、閃光放電管(図示せず)等を具備し、上述したシャッタ釦4の押動操作による撮影動作と同時に閃光を発光する閃光発光装置9とがそれぞれ配設されている。   On the other hand, on the front side of the housing 3, as shown in FIG. 3, the imaging device 1, a flash discharge tube (not shown), etc. are provided, and simultaneously with the photographing operation by the pressing operation of the shutter button 4 described above. A flash light emitting device 9 for emitting flash light is provided.

このうち、撮像装置1の構成部品であって、筐体3の正面側には、図4に示すように、単レンズからなる撮像レンズ10が設けられ、被写体が撮像されるようになっている。この撮像レンズ10の背面側には、撮像レンズ10を介して入射される撮像光を分光するビームスプリッタ11が設けられている。   Among these, as shown in FIG. 4, which is a component part of the imaging device 1 and is provided on the front side of the housing 3, an imaging lens 10 formed of a single lens is provided so that a subject can be imaged. . On the back side of the imaging lens 10, a beam splitter 11 that splits imaging light incident through the imaging lens 10 is provided.

ビームスプリッタ11は、4つのプリズムブロック12,12,12,12が接合された略正方体状のダイクロイックプリズムからなる。使用されるダイクロイックプリズムは、3色分離型のプリズムであり、撮像光を赤(R)、緑(G)、青(B)の原色毎に分光するようになっている。このようなビームスプリッタ11の各プリズムブロック12,12,12,12の境界面には、ダイクロイック多層膜13,14が形成されており、一のダイクロイック多層膜13は、赤色の光を反射させ、他のダイクロイック多層膜14は、青色の光を反射させるようになっている。   The beam splitter 11 includes a substantially cuboid dichroic prism in which four prism blocks 12, 12, 12, 12 are joined. The dichroic prism used is a three-color separation type prism, and the imaging light is separated for each primary color of red (R), green (G), and blue (B). Dichroic multilayer films 13 and 14 are formed on the boundary surfaces of the prism blocks 12, 12, 12, and 12 of such a beam splitter 11. One dichroic multilayer film 13 reflects red light, The other dichroic multilayer film 14 reflects blue light.

撮像レンズ10のビームスプリッタ11を挟んだ反対側と、撮像光の光軸Lと直交する方向の両側には、撮像レンズ10に起因して生ずる色収差を補正する補正用レンズ群15R,15G,15Bがそれぞれ配設されている。したがって、これら補正用レンズ群15R,15G,15Bは、正面視してコ字状となるように配置されている。
各補正用レンズ群15R,15G,15Bは、複数のレンズが組み合わさったダブレットや、単レンズ等の複数のレンズからなり、各レンズは、分光後の単色光に生ずる色収差を除去するための最適な条件に設計されている。また、各補正用レンズ群15R,15G,15Bは、図示しない駆動機構により、ズーム動作が行われ、レンズ移動量が制御されるようになっている。
Correction lens groups 15R, 15G, and 15B for correcting chromatic aberration caused by the imaging lens 10 on the opposite side of the imaging lens 10 across the beam splitter 11 and both sides in the direction orthogonal to the optical axis L of the imaging light. Are arranged respectively. Therefore, these correction lens groups 15R, 15G, and 15B are arranged so as to be U-shaped when viewed from the front.
Each of the correction lens groups 15R, 15G, and 15B is composed of a plurality of lenses such as a doublet in which a plurality of lenses are combined or a single lens, and each lens is optimal for removing chromatic aberration generated in monochromatic light after spectroscopy. Designed for various conditions. The correction lens groups 15R, 15G, and 15B are zoomed by a drive mechanism (not shown) to control the lens movement amount.

ビームスプリッタ11の補正用レンズ群15R,15G,15Bを挟んだ反対側には、平板状に成型された計3つのCCD(Charge Coupled Device)16R,16G,16Bが配設されており、これらCCD16R,16G,16Bによって、撮像光として入射された入力画像を電気信号に変換するようになっている。また、各CCD16R,16G,16Bの一面上には、入射する単色光の波長に適した反射防止膜(図示せず)が形成されており、単色光が各CCD16R,16G,16Bの表面上で反射することを防止するようになっている。   A total of three CCDs (Charge Coupled Devices) 16R, 16G, and 16B molded in a flat plate shape are disposed on the opposite side of the beam splitter 11 across the correction lens groups 15R, 15G, and 15B. These CCDs 16R , 16G, and 16B convert an input image incident as imaging light into an electrical signal. Further, an antireflection film (not shown) suitable for the wavelength of the incident monochromatic light is formed on one surface of each CCD 16R, 16G, 16B, and the monochromatic light is formed on the surface of each CCD 16R, 16G, 16B. It is designed to prevent reflection.

次に、本実施形態における撮像装置1及び電子カメラ2の作用について説明する。
まず始めに、撮影前の準備として、モード切替部6を操作することにより、「設定モード」に切り替えた後、例えば、発光条件を「強制発光」、「発光禁止」又は「オート発光」の何れかを選択する等、各種撮影条件が設定される。
Next, operations of the imaging device 1 and the electronic camera 2 in the present embodiment will be described.
First, as a preparation before shooting, by operating the mode switching unit 6 to switch to the “setting mode”, for example, the flash condition is any one of “forced flash”, “flash prohibited”, or “auto flash”. Various shooting conditions are set, such as selecting an image.

次に、再びモード切替部6を操作することにより、「撮影モード」に切り替えた後、光学ファインダ8及び表示部5に表示されたスルー画像に基づいて筐体3を動かすことにより、視点を調整させる。そして、所望の画像が光学ファインダ8又は表示部5に表示された瞬間に、使用者によってシャッタ釦4が押動されることより、撮像装置1によって撮影された画像データが、図示しない制御部を介して表示部5に出力されると共に、内蔵された記憶部又は装着された着脱自在な記録媒体(共に図示せず)に記憶され、一連の撮影動作が完了する。   Next, after operating the mode switching unit 6 again to switch to the “shooting mode”, the viewpoint is adjusted by moving the housing 3 based on the through image displayed on the optical viewfinder 8 and the display unit 5. Let Then, at the moment when a desired image is displayed on the optical viewfinder 8 or the display unit 5, the shutter button 4 is pushed by the user, so that the image data captured by the imaging device 1 is sent to a control unit (not shown). And is stored in a built-in storage unit or an attached removable recording medium (both not shown), and a series of photographing operations is completed.

このとき、撮像装置1においては、シャッタ釦4が押動されると同時に、シャッタ(図示せず)が開かれて、撮像レンズ10を介して撮像装置1に撮像光が入射される。入射された撮像光は、ビームスプリッタ11に入射された後、ビームスプリッタ11のダイクロイック多層膜13,14により、RGBの原色毎に分光される。そして、原色毎に分光された各単色光のうち、赤色の光の光軸Lは、ダイクロイック多層膜13によって上方に折曲され、青色の光の光軸Lはダイクロイック多層膜14によって下方に折曲され、緑色の光の光軸Lはダイクロイック多層膜13,14の影響を受けずに直進する。
その後、各単色光は、補正用レンズ群15R,15G,15Bにそれぞれ入射され、複数のレンズを介して色収差が除去されるとともに、焦点距離が補正される。最終的には、各CCD16R,16G,16Bの一面において結像された後、電気信号に変換されて、一連の撮像動作が完了する。
すなわち、ビームスプリッタ11と、各CCD16R,16G,16Bとの間に補正用レンズ群15R,15G,15Bがそれぞれ配設されているので、分光後の光の色に適したレンズ設計を行うことで、補正用レンズ群15R,15G,15Bを構成するレンズの枚数を低減させることができる。
At this time, in the imaging apparatus 1, the shutter button 4 is pushed, and at the same time, a shutter (not shown) is opened, and imaging light is incident on the imaging apparatus 1 via the imaging lens 10. The incident imaging light is incident on the beam splitter 11, and then split by the dichroic multilayer films 13 and 14 of the beam splitter 11 for each primary color of RGB. Lower and, among the monochromatic light split every primary color, the optical axis L R of the red light, is bent upward by dichroic multilayer film 13, the optical axis L B of the blue light by the dichroic multilayer film 14 is bent in the optical axis L G of the green light goes straight without being affected by the dichroic multilayer films 13 and 14.
Thereafter, each monochromatic light is respectively incident on the correction lens groups 15R, 15G, and 15B, and chromatic aberration is removed through a plurality of lenses, and the focal length is corrected. Finally, the image is formed on one surface of each of the CCDs 16R, 16G, and 16B, and then converted into an electrical signal, and a series of imaging operations is completed.
That is, since the correction lens groups 15R, 15G, and 15B are disposed between the beam splitter 11 and the CCDs 16R, 16G, and 16B, respectively, by designing a lens suitable for the color of the light after the spectrum. The number of lenses constituting the correction lens groups 15R, 15G, and 15B can be reduced.

また、ビームスプリッタ11は、撮像画像をRGBの各原色からなる単色光に分光するので、単色光に対して色収差の除去を行うことで、2色の色収差を除去するレンズであるアクロマートレンズや、3色の色収差を除去するアポクロマートレンズを用いずに、設計が容易な1色の色収差を除去するレンズを用いることができる。   Further, since the beam splitter 11 splits the captured image into monochromatic light composed of RGB primary colors, by removing chromatic aberration from the monochromatic light, an achromatic lens that is a lens that removes chromatic aberration of two colors, A lens that removes chromatic aberration of one color, which is easy to design, can be used without using an apochromatic lens that removes chromatic aberration of three colors.

さらに、補正用レンズ群15R,15G,15Bは、補正用レンズ群毎に、ズーム動作におけるレンズ移動量が制御されるので、焦点距離を変化させるズーム動作を行う場合であっても、分光後の単色光毎に焦点距離を調整することができる。   Further, since the correction lens groups 15R, 15G, and 15B control the lens movement amount in the zoom operation for each correction lens group, even when performing the zoom operation for changing the focal length, The focal length can be adjusted for each monochromatic light.

以上より、本実施形態における撮像装置によれば、ビームスプリッタ11と、各CCD16R,16G,16Bとの間に補正用レンズ群15R,15G,15Bがそれぞれ配設されているので、分光後の光の色に適したレンズ設計を行うことで、補正用レンズ群15R,15G,15Bを構成するレンズの枚数を低減させることが可能となり、これによって、色収差の除去とともに、設計の簡素化を図ることができる。   As described above, according to the imaging apparatus of the present embodiment, the correction lens groups 15R, 15G, and 15B are respectively disposed between the beam splitter 11 and the CCDs 16R, 16G, and 16B. By designing a lens suitable for each color, it is possible to reduce the number of lenses constituting the correction lens groups 15R, 15G, and 15B, thereby eliminating chromatic aberration and simplifying the design. Can do.

また、ビームスプリッタ11は、撮像画像をRGBの各原色からなる単色光に分光するので、分光後の単色光に対して色収差の除去を行うことで、2色の色収差を除去するレンズであるアクロマートレンズや、3色の色収差を除去するアポクロマートレンズを用いずに、設計が容易な1色の色収差を除去するレンズを用いることが可能となり、これによって、製造コストの抑制を図ることができる。   In addition, the beam splitter 11 splits the captured image into monochromatic light composed of RGB primary colors. Therefore, the achromat is a lens that removes chromatic aberration of two colors by removing chromatic aberration from the monochromatic light after the splitting. It is possible to use a lens that removes one-color chromatic aberration, which is easy to design, without using a lens or an apochromat lens that removes three-color chromatic aberration, thereby reducing manufacturing costs.

さらに、補正用レンズ群15R,15G,15Bは、ズーム動作の際に、補正用レンズ群毎にレンズ移動量が制御されるので、焦点距離を変化させるズーム動作を行う場合であっても、分光後の単色光毎に焦点距離を調整することが可能となり、これによって、各単色光の色収差の除去を図ることができる。   Furthermore, since the lens movement amounts of the correction lens groups 15R, 15G, and 15B are controlled for each correction lens group during the zoom operation, even when the zoom operation for changing the focal length is performed, the spectral movement is performed. It becomes possible to adjust the focal length for each subsequent monochromatic light, whereby the chromatic aberration of each monochromatic light can be removed.

次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態においては、図5に示すように、ビームスプリッタ20により、入射される撮像光を一の原色と、他の原色とに分光し、分光後の単色光及び混色光を2つのCCD16G,16RBで受光するようになっている。
以下、図5を参照しながら、第2実施形態について説明する。ただし、本実施形態は、上述した第1実施形態と比較すると、ビームスプリッタ20及び補正用レンズ群21,22の構成が相違し、それ以外の構成部品については、第1実施形態と同様である。そこで、本実施形態においては、ビームスプリッタ20及び補正用レンズ群21,22の構成を中心とした説明を行い、第1実施形態と同様の構成には、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the incident imaging light is split into one primary color and another primary color by the beam splitter 20, and the monochromatic light and the mixed color light after the spectrum are divided into two CCDs 16 </ b> G, Light is received at 16 RBs.
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. However, the present embodiment differs from the first embodiment described above in the configurations of the beam splitter 20 and the correction lens groups 21 and 22, and the other components are the same as those in the first embodiment. . Therefore, in the present embodiment, description will be made centering on the configuration of the beam splitter 20 and the correction lens groups 21 and 22, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof. Description is omitted.

図5に示すように、本実施形態における撮像装置1には、第1実施形態と同様に、具備された撮像レンズ10の一面側に、ビームスプリッタ20が設けられている。このビームスプリッタ20は、2個のプリズムブロック23,24によって構成された略正方体状のハーフプリズムからなる。このようなビームスプリッタ20の各プリズムブロック23,24の境界面には、特定の色を透過させる誘導体多層膜25が形成されており、入射される撮像光のうち、赤色及び青色の光を反射するようになっている。   As shown in FIG. 5, the imaging apparatus 1 according to the present embodiment is provided with a beam splitter 20 on one surface side of the imaging lens 10 provided, as in the first embodiment. The beam splitter 20 is composed of a substantially rectangular parallelepiped half prism composed of two prism blocks 23 and 24. A dielectric multilayer film 25 that transmits a specific color is formed on the boundary surface between the prism blocks 23 and 24 of the beam splitter 20, and reflects red and blue light of incident imaging light. It is supposed to be.

撮像レンズ10のビームスプリッタ11を挟んだ反対側と、撮像光の光軸Lと直交する方向の一側には、補正用レンズ群21,22がそれぞれ配設されている。これら補正用レンズ群21,22は、図示しない制御機構により、ズーム動作時におけるレンズの移動量が補正用レンズ群毎に制御されるようになっている。
各補正用レンズ群21,22は、複数のレンズが組み合わさったダブレットや、単レンズ等の複数のレンズからなる。これらレンズは、分光後の光に生ずる色収差を除去するための最適な条件に設計されている。
Correction lens groups 21 and 22 are disposed on the opposite side of the imaging lens 10 across the beam splitter 11 and on one side in the direction orthogonal to the optical axis L of the imaging light. These correction lens groups 21 and 22 are configured such that the amount of lens movement during the zoom operation is controlled for each correction lens group by a control mechanism (not shown).
Each of the correction lens groups 21 and 22 includes a plurality of lenses such as a doublet in which a plurality of lenses are combined and a single lens. These lenses are designed under optimum conditions for removing chromatic aberration generated in the light after spectroscopy.

このうち、一の補正用レンズ群21は、第1実施形態と同様に、単色光の色収差を除去するように設計されている。一方、他の補正用レンズ群22は、2色の混色光の色収差を除去するレンズ、いわゆるアクロマートレンズを構成するように設計されている。   Of these, one correction lens group 21 is designed to remove chromatic aberration of monochromatic light, as in the first embodiment. On the other hand, the other correction lens group 22 is designed to constitute a so-called achromat lens that removes the chromatic aberration of the mixed light of the two colors.

次に、本実施形態における作用について説明する。
撮像画像が撮像光として撮像レンズ10を透過して、ビームスプリッタ11に入射される。そして、入射された撮像光は、ビームスプリッタ11の誘導体多層膜25により、緑色の単色光と、青色及び赤色の混合光とに分光される。そして、青色及び赤色の混合光の光軸LRBは、誘導体多層膜25によって、下方に折曲され、緑色の単色光の光軸Lは、誘導体多層膜25の影響を受けずに直進する。
その後、単色光及び混色光は、補正用レンズ群21,22にそれぞれ入射され、複数のレンズを介して色収差が除去されるとともに、焦点距離が補正される。最終的には、各CCD16G,16RBの一面において結像された後、電気信号に変換されて、一連の撮像動作が完了する。
Next, the operation in this embodiment will be described.
The captured image passes through the imaging lens 10 as imaging light and enters the beam splitter 11. The incident imaging light is split into green monochromatic light and blue and red mixed light by the derivative multilayer film 25 of the beam splitter 11. Then, the optical axis L RB of the blue and red of the mixed light, the derivative multilayer film 25, is bent downward, the optical axis L G of the green monochromatic light, travels straight without being affected by the derivative multilayer film 25 .
Thereafter, the monochromatic light and the mixed color light are respectively incident on the correction lens groups 21 and 22, and the chromatic aberration is removed and the focal length is corrected through the plurality of lenses. Finally, the image is formed on one surface of each of the CCDs 16G and 16RB, and then converted into an electric signal to complete a series of imaging operations.

このとき、ビームスプリッタ20により、入射される撮像画像が緑色の単色光と、青色及び赤色の混合光とに分光されるので、高価なアポクロマートレンズを用いることなく、また、補正用レンズ群21,22の設置数を低減させることができる。   At this time, since the incident picked-up image is split into green monochromatic light and blue and red mixed light by the beam splitter 20, without using an expensive apochromatic lens, the correction lens group 21, The number of installed 22 can be reduced.

以上より、本実施形態における撮像装置1によれば、ビームスプリッタ20により、入射される撮像画像が緑色の単色光と、青色及び赤色の混合光とに分光されるので、一の補正用レンズ群をアクロマートレンズに設計することで、高価なアポクロマートレンズを用いる必要がなくなるとともに、補正用レンズ群21,22の設置数を低減させることが可能となり、これによって、色収差の除去とともに、更なる設計の簡素化及び製造コストの抑制を図ることができる。   As described above, according to the imaging apparatus 1 in the present embodiment, the incident captured image is split into the green monochromatic light and the mixed light of blue and red by the beam splitter 20, so one correction lens group By designing an achromat lens, it becomes unnecessary to use an expensive apochromat lens, and the number of correction lens groups 21 and 22 can be reduced. Simplification and manufacturing cost reduction can be achieved.

第1実施形態における電子カメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electronic camera in 1st Embodiment. 第1実施形態における電子カメラを示す背面図である。It is a rear view which shows the electronic camera in 1st Embodiment. 第1実施形態における電子カメラを示す正面図である。It is a front view which shows the electronic camera in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像装置の主要部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the principal part of the imaging device in 1st Embodiment. 第2実施形態における撮像装置の主要部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the principal part of the imaging device in 2nd Embodiment. 従来の撮像装置の主要部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the principal part of the conventional imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
2 電子カメラ
10 撮像レンズ
11,20 ビームスプリッタ
15R,15G,15B,21,22 補正用レンズ群
16R,16G,16B,16RB CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 2 Electronic camera 10 Imaging lens 11, 20 Beam splitter 15R, 15G, 15B, 21, 22 Correction lens group 16R, 16G, 16B, 16RB CCD

Claims (6)

被写体を撮像する撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して入射する撮像光を分光する分光部材と、
前記分光部材によって分光された光を受光し、電気信号に変換する複数の撮像素子と、
前記各撮像素子と前記分光部材との間に配設され、前記撮像レンズに起因する色収差を除去する複数の補正用レンズ群とを具備することを特徴とする撮像装置。
An imaging lens for imaging a subject;
A spectroscopic member that separates imaging light incident through the imaging lens;
A plurality of image sensors that receive light dispersed by the spectral member and convert the light into electrical signals;
An imaging apparatus comprising: a plurality of correction lens groups that are disposed between the imaging elements and the spectral member and remove chromatic aberration caused by the imaging lens.
前記分光部材は、一の原色からなる単色光毎に分光することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the spectral member splits each monochromatic light composed of one primary color. 前記分光部材は、一の原色からなる単色光と、他の原色からなる混合光とに分光することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the spectral member splits into monochromatic light composed of one primary color and mixed light composed of another primary color. 前記複数の補正用レンズ群は、一の補正用レンズ群がアクロマートレンズであり、当該アクロマートレンズにより、前記混合光の色収差を除去することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 3, wherein one of the plurality of correction lens groups is an achromat lens, and chromatic aberration of the mixed light is removed by the achromat lens. 前記複数の補正用レンズ群は、補正用レンズ群毎にズーム動作におけるレンズ移動量が制御されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮像装置。   5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of correction lens groups are controlled by a lens movement amount in a zoom operation for each correction lens group. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の撮像装置を具備することを特徴とする電子カメラ。   An electronic camera comprising the imaging device according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011254265A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Sharp Corp Multi-eye camera device and electronic information apparatus
CN107995400A (en) * 2017-12-19 2018-05-04 杨松 Image collecting device, camera and image-pickup method

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