JP2013101213A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus in which an optical path is not interrupted by a zoom lens system, even when the angle of view of a wide-angle lens system is made larger.SOLUTION: The imaging apparatus capable of simultaneously imaging a plurality of images includes a first imaging optical system forming a first image, a second imaging optical system forming a second image more enlarged than the first image, and a single imaging element receiving the first image and the second image formed by the first imaging optical system and the second imaging optical system respectively, to convert the first image and the second image into electrical signals and is configured so as to simultaneously image the first image and the second image, so that an imaging angle of view by the first imaging optical system is different from an imaging angle of view by the second imaging optical system. The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflection members and a plurality of lens groups which are arranged between the two reflection members and can be moved in an optical axis direction, but not including a lens group moved in the optical axis direction on the object side from the reflection member arranged on the most object side.

Description

本発明は、撮像装置、特に画角の異なる複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images having different angles of view.

従来、複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置が知られている。例えば、特許文献1には、異なる画角の画像を同時に撮像する撮像装置が開示されている。
コンサートや発表会、運動会など全体を見渡せる画像と、主要被写体の拡大像を同時に撮像可能となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, imaging devices that can simultaneously capture a plurality of images are known. For example, Patent Document 1 discloses an imaging device that simultaneously captures images with different angles of view.
It is possible to simultaneously capture images such as concerts, presentations, and athletic events, and magnified images of the main subject.

特許文献1に開示された撮像装置では、単一の撮像素子の撮像エリアを上下に分割し、上側の撮像エリアに対応した単焦点の広角レンズ系と、下側の撮像エリアに対応した望遠ズームレンズ系が配置されている。   In the imaging apparatus disclosed in Patent Document 1, the imaging area of a single imaging device is divided into upper and lower parts, a single-focus wide-angle lens system corresponding to the upper imaging area, and the telephoto zoom corresponding to the lower imaging area. A lens system is arranged.

広角レンズ系と望遠ズームレンズ系のそれぞれには、それぞれ二つずつの反射面が配置されている。
そして、望遠ズームレンズ系は、主要被写体に望遠ズームレンズ系の光軸が合わせられるように望遠ズームレンズ系中の一部のレンズと反射面がチルト移動する構成となっている。更に、広角レンズ系にもチルト移動する構成が開示されている。
Two reflecting surfaces are arranged in each of the wide-angle lens system and the telephoto zoom lens system.
The telephoto zoom lens system is configured such that a part of the telephoto zoom lens system and the reflecting surface tilt and move so that the optical axis of the telephoto zoom lens system is aligned with the main subject. Furthermore, a configuration in which the tilt movement is performed also in the wide-angle lens system is disclosed.

目的被写体を検知することにより、目的被写体を望遠ズームレンズにより追尾撮像する。また、広角レンズ系による撮像エリア中の主要被写体を指示する操作に連動して望遠ズームレンズ系による主要被写体の追尾撮像を行うこともできる。   By detecting the target subject, the target subject is tracked and imaged by the telephoto zoom lens. It is also possible to perform tracking imaging of the main subject using the telephoto zoom lens system in conjunction with an operation for instructing the main subject in the imaging area using the wide-angle lens system.

特開2010−141671号公報JP 2010-141671 A

しかしながら、特許文献1に開示された撮像装置では、広角レンズ系の画角を大きくしようとすると、他方の光学系と干渉してしまう。このため、画角が制限されてしまう。
また、2つの光学系の画角が常に異なり、広角なステレオ画像を得られないという問題がある。
また、2つの光学系のFナンバーが異なるため、露出差が生じてしまう。
また、反射面を少なくとも4面を必要とし、高コスト化してしまう。
また、撮像装置のグリップ部が撮像面の位置から遠くなるため、撮像装置の小型化が困難である。
また、一方の光学系のフォーカシング状態に基づいて、他方の光学系の方向(向き)を制御することができない。
また、主要被写体が近距離に位置する場合、2つの光学系の視差により望遠ズームレンズ系での主要被写体の追尾にズレが生じてしまう。
However, in the imaging apparatus disclosed in Patent Document 1, if the angle of view of the wide-angle lens system is to be increased, it interferes with the other optical system. For this reason, the angle of view is limited.
In addition, the angle of view of the two optical systems is always different, and there is a problem that a wide-angle stereo image cannot be obtained.
Further, since the F numbers of the two optical systems are different, an exposure difference occurs.
In addition, at least four reflecting surfaces are required, resulting in an increase in cost.
In addition, since the grip portion of the imaging device is far from the position of the imaging surface, it is difficult to reduce the size of the imaging device.
Also, the direction (orientation) of the other optical system cannot be controlled based on the focusing state of one optical system.
Further, when the main subject is located at a short distance, the tracking of the main subject in the telephoto zoom lens system may be shifted due to the parallax between the two optical systems.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広角レンズ系の画角を大きくしても、ズームレンズ系により光路が遮られることがない撮像装置を提供することを第1の目的とする。
また、ズームレンズ系と広角レンズ系との画角を略等しくでき、複数の広角なステレオ画像を得られ、広画角な立体画像の撮像や表示ができる撮像装置を提供することを第2の目的とする。
また、複数の画像を同時に撮像したときのレンズ系同士のFナンバーが異なり露出差が生じてしまうことを低減できる撮像装置を提供することを第3の目的とする。
また、低いコストで、小型な撮像装置を提供することを第4の目的とする。
また、第1の撮像光学系の合焦状態に基づいて、第2の撮像光学系の向きを制御することができる撮像装置を提供することを第5の目的とする。
また、主要被写体が近距離に位置する場合でも、望遠ズームレンズ系での主要被写体の追尾にズレが生じない撮像装置を提供することを第6の目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and has as its first object to provide an imaging device in which the optical path is not blocked by the zoom lens system even when the angle of view of the wide-angle lens system is increased. To do.
It is a second object of the present invention to provide an imaging apparatus that can make the angle of view of the zoom lens system and the wide-angle lens system substantially equal, obtain a plurality of wide-angle stereo images, and capture and display a wide-angle stereoscopic image. Objective.
It is a third object of the present invention to provide an imaging apparatus that can reduce the difference in F number between lens systems when a plurality of images are simultaneously captured and the occurrence of an exposure difference.
A fourth object is to provide a small imaging device at low cost.
It is a fifth object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of controlling the orientation of the second imaging optical system based on the in-focus state of the first imaging optical system.
It is a sixth object of the present invention to provide an imaging apparatus that does not cause a shift in tracking of the main subject in the telephoto zoom lens system even when the main subject is located at a short distance.

上述した課題を解決し、第1の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、2つの反射部材の間に配置された光軸方向に移動可能な複数のレンズ群を備え、最も物体側に配置された反射部材よりも物体側に、光軸方向に移動するレンズ群が無いズームレンズ系であることを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
In order to solve the above-mentioned problem and achieve the first object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The second imaging optical system includes two reflecting members and a plurality of lens groups that are arranged between the two reflecting members and are movable in the optical axis direction. It is possible to provide an imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, which is a zoom lens system having no lens group moving in the optical axis direction.

これにより、第2の撮像光学系である広角レンズ系の画角を大きくした場合でも、第1の撮像光学系、例えばズームレンズ系により光路が遮られることを防止できる。   Thereby, even when the angle of view of the wide-angle lens system that is the second imaging optical system is increased, the optical path can be prevented from being blocked by the first imaging optical system, for example, the zoom lens system.

また、第2の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第1の撮像光学系は単焦点のレンズ系であり、
第2の撮像光学系は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
0.9×f2w<f1<0.45×f2t (1)
ただし、
f2wは第2の撮像光学系の広角端での焦点距離、
f2tは第2の撮像光学系の望遠端での焦点距離、
f1は第1の撮像光学系の焦点距離、
であり、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系がそれぞれフォーカシング機能を持つ場合は最も遠距離に合焦した状態での値とする。
In order to achieve the second object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a single focal lens system,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images characterized by satisfying the following conditional expression can be provided.
0.9 × f2w <f1 <0.45 × f2t (1)
However,
f2w is the focal length at the wide-angle end of the second imaging optical system,
f2t is a focal length at the telephoto end of the second imaging optical system,
f1 is the focal length of the first imaging optical system,
And
When the first imaging optical system and the second imaging optical system each have a focusing function, the value is in a state where the farthest distance is in focus.

これにより、第1の撮像光学系(広角レンズ系)と、第2の撮像光学系(ズームレンズ系)との画角とを略同一にすることができる。これにより、複数の広角なステレオ画像を得ることができる。そのため、広画角な立体画像撮像を表示できる。   Thereby, the field angles of the first imaging optical system (wide-angle lens system) and the second imaging optical system (zoom lens system) can be made substantially the same. Thereby, a plurality of wide-angle stereo images can be obtained. Therefore, it is possible to display wide-angle stereoscopic image capturing.

また、第3の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第1の撮像光学系は、明るさ絞りを有する単焦点のレンズ系であり、
第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
第1の像と、第2の像を同時撮像する際に、第1の撮像光学系が有する明るさ絞りは、第1の撮像光学系のFナンバーが以下の条件式を満足するように変更されることを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
0.9<Fno1/Fno2<1.1 (2)
ただし、
Fno1は、同時撮像の際の第1の撮像光学系のFナンバー、
Fno2は、同時撮像の際の第2の撮像光学系のFナンバー、
である。
In order to achieve the third object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a single-focus lens system having an aperture stop,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
When simultaneously capturing the first image and the second image, the aperture stop of the first imaging optical system is changed so that the F number of the first imaging optical system satisfies the following conditional expression It is possible to provide an imaging device capable of simultaneously capturing a plurality of images.
0.9 <Fno1 / Fno2 <1.1 (2)
However,
Fno1 is the F number of the first imaging optical system at the time of simultaneous imaging,
Fno2 is the F number of the second imaging optical system for simultaneous imaging,
It is.

これにより、複数の画像を同時に撮像したときのレンズ系同士のFナンバーを略同一にできる。この結果、2つの撮像光学系の露出差を低減できる。   Thereby, the F numbers of the lens systems when a plurality of images are simultaneously captured can be made substantially the same. As a result, the exposure difference between the two imaging optical systems can be reduced.

また、第4の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第1の撮像光学系は、光路を反射する反射面を持たないレンズ系であり、
第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
第1の撮像光学系に対して第2の撮像光学系の配置される側とは反対側に設けられた把持部を有することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
In order to achieve the fourth object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image respectively formed by the second imaging optical system, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a lens system that does not have a reflecting surface that reflects the optical path,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, having a grip portion provided on the opposite side of the first imaging optical system to the side on which the second imaging optical system is disposed can be provided. .

これにより、反射面が少なくとも4面よりも少ない数量で良いので、コストを低減できる。また、本発明を携帯できる撮像装置に適用した場合でも、把持部を撮影素子から遠くしなくても良いので撮像装置の小型化に有利となる。   As a result, the number of reflecting surfaces may be less than at least four, so that the cost can be reduced. Even when the present invention is applied to a portable imaging device, it is not necessary to move the grip portion away from the imaging element, which is advantageous for downsizing the imaging device.

また、第5の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第1の撮像光学系は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、 さらに第2の撮像光学系はズームレンズ系であり、
第1の撮像光学系のフォーカシング合焦状態に基づいて、第2の撮像光学系の向きを制御する制御部を有することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
In order to achieve the fifth object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system has a focusing lens group that moves during focusing, and the second imaging optical system is a zoom lens system,
It is possible to provide an imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, including a control unit that controls the orientation of the second imaging optical system based on the focusing state of the first imaging optical system.

これにより、第1の撮像光学系のフォーカシング状態に基づいて、第2の撮像光学系の向きを制御できる。   Thereby, the direction of the second imaging optical system can be controlled based on the focusing state of the first imaging optical system.

また、第6の目的を達成するために、本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第1の撮像光学系は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、
第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、且つフォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、
該第2の光学系のフォーカシング合焦状態から、第2の撮像光学系で第1の撮像光学系の撮影範囲内の任意の領域の物体距離情報を取得することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
In order to achieve the sixth object, according to the present invention,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system has a focusing lens group that moves during focusing,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction, and has a focusing lens group that moves during focusing,
A plurality of images obtained by acquiring object distance information of an arbitrary region within the imaging range of the first imaging optical system by the second imaging optical system from the focusing state of the second optical system. An imaging device capable of simultaneously imaging can be provided.

これによれば、広角な画面内の各領域の物体距離情報を用いて、広角画像においても臨場感のある立体像を得ることができる。   According to this, it is possible to obtain a stereoscopic image with a sense of presence even in a wide-angle image using the object distance information of each region in the wide-angle screen.

また、第6の目的を達成するために、他の側面にしたがう本発明によれば、
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系により形成される、それぞれ第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
第1の撮像光学系による撮像画角と、第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第2の撮像光学系は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
第1の撮像光学系と第2の撮像光学系の視差による位相差に基づいて被写体の距離情報を取得する距離情報取得部を有することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置を提供できる。
In order to achieve the sixth object, according to the present invention according to another aspect,
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image obtained by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first imaging optical system formed by the second imaging optical system, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, comprising: a distance information acquisition unit that acquires distance information of a subject based on a phase difference due to parallax between a first imaging optical system and a second imaging optical system Can be provided.

これによれば、広角な画面内の各領域の物体距離情報を用いて、広角画像においても臨場感のある立体像を得ることができる。   According to this, it is possible to obtain a stereoscopic image with a sense of presence even in a wide-angle image using the object distance information of each region in the wide-angle screen.

本発明にかかる撮像装置は、広角レンズ系の画角を大きくしても、ズームレンズ系により光路が遮られることがない撮像装置を提供することができるという効果を奏する。   The imaging apparatus according to the present invention has an effect that it is possible to provide an imaging apparatus in which the optical path is not blocked by the zoom lens system even when the angle of view of the wide-angle lens system is increased.

第1実施形態の撮像装置が備える撮像光学系のレンズ断面図である。It is a lens sectional view of an imaging optical system with which an imaging device of a 1st embodiment is provided. 第2実施形態の撮像装置が備える撮像光学系のレンズ断面図である。It is lens sectional drawing of the imaging optical system with which the imaging device of 2nd Embodiment is provided. 第3実施形態の撮像装置が備える撮像光学系のレンズ断面図である。It is a lens sectional view of an imaging optical system with which an imaging device of a 3rd embodiment is provided. 被写体をスキャンする手順を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the procedure which scans a to-be-photographed object. (a)は被写体を撮像している状態を示す図である。(b)は被写体の一部を拡大して表示している状態を示す図である。(c)は被写体を撮像している状態を示す他の図である。(d)は被写体の一部を拡大して表示している状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state which is image | photographing a to-be-photographed object. (B) is a diagram showing a state in which a part of the subject is enlarged and displayed. (C) is another figure which shows the state which is image | photographing a to-be-photographed object. (D) is a diagram showing a state in which a part of the subject is enlarged and displayed. 撮像装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an imaging device. 撮像装置の他の機能ブロック図である。It is another functional block diagram of an imaging device. 撮像方向を制御する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which controls an imaging direction. 2つの撮像光学系の位相差に基づいて被写体の距離情報を求める手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which calculates | requires the distance information of a to-be-photographed object based on the phase difference of two imaging optical systems. 2つの撮像光学系の結像状態に基づいて被写体の距離情報を求める手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which calculates | requires the distance information of a to-be-photographed object based on the image formation state of two imaging optical systems. 撮像装置であるデジタルカメラを正面から見た図である。It is the figure which looked at the digital camera which is an imaging device from the front. 本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。It is a front perspective view which shows the external appearance of the digital camera by this invention. 図10のデジタルカメラの背面図である。It is a rear view of the digital camera of FIG. 図10のデジタルカメラの横断面図である。It is a cross-sectional view of the digital camera of FIG. 図10のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。FIG. 11 is a configuration block diagram of an internal circuit of a main part of the digital camera of FIG. 10. 撮像素子近傍の光学系の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the optical system of an image pick-up element vicinity. 撮像素子近傍の光学系の変形例を説明する他の図である。It is another figure explaining the modification of the optical system of an image pick-up element vicinity.

本実施形態の撮像装置の構成による作用効果を説明する。なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。   The effects of the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described. In addition, this invention is not limited by this embodiment. That is, in describing the embodiment, a lot of specific details are included for the purpose of illustration, but various variations and modifications may be added to these details without exceeding the scope of the present invention. Accordingly, the exemplary embodiments of the present invention described below are set forth without loss of generality or limitation to the claimed invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明の実施の形態に係る撮像装置について説明する。実施の形態に係る撮像装置は、光学系と電気系とから構成される。図1、2、3は、実施例1、実施例2、実施例3のレンズ断面構成図を示している。その他の図面は、撮像装置の機能ブロック、電気系を示している。
以下の説明において、最初に、図面を適宜参照しながら、撮像装置の特徴を説明する。次に、実施例1、実施例2、実施例3の光学系の数値実施例について詳述する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an imaging device according to an embodiment of the present invention will be described. The imaging device according to the embodiment includes an optical system and an electrical system. 1, 2, and 3 show lens cross-sectional configuration diagrams of Example 1, Example 2, and Example 3. FIG. Other drawings show functional blocks and electrical systems of the imaging apparatus.
In the following description, first, features of the imaging apparatus will be described with reference to the drawings as appropriate. Next, numerical examples of the optical systems of Example 1, Example 2, and Example 3 will be described in detail.

まず、図5は、本実施の形態に係る撮像装置の光学系の構成及び作用を示している。図5(a)は、撮影目標となる被写体(人物)OBaが登り勾配のある道を、矢印A方向へ走っている状況を示している。図5(b)は、後述する第1、第2の撮像光学系を含む光学系により形成される撮像素子上の画像を示している。   First, FIG. 5 shows the configuration and operation of the optical system of the imaging apparatus according to the present embodiment. FIG. 5A shows a situation in which a subject (person) OBa that is a shooting target is running in the direction of arrow A on a road with an ascending slope. FIG. 5B shows an image on the image sensor formed by an optical system including first and second imaging optical systems described later.

例えば、撮像装置のモニタ102の上半分の領域102aには、拡大された被写体OBbが表示され、下半分の領域102bには拡大されていない状態の被写体OBaが表示される。   For example, an enlarged subject OBb is displayed in the upper half area 102a of the monitor 102 of the imaging apparatus, and an unexpanded subject OBa is displayed in the lower half area 102b.

このような、撮像、表示を行うための光学系について説明する。図1、図2、図3は、本実施形態の撮像装置が備える撮像光学系のレンズ断面構成を示している。
光学系は、第1の像OBaを形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像OBaよりも拡大された第2の像OBbを形成する第2の撮像光学系LS2と、を有している。
An optical system for performing such imaging and display will be described. 1, 2, and 3 illustrate a lens cross-sectional configuration of an imaging optical system included in the imaging apparatus of the present embodiment.
The optical system includes a first imaging optical system LS1 that forms a first image OBa,
A second imaging optical system LS2 that forms a second image OBb that is larger than the first image OBa by the first imaging optical system LS1.

図1の実施例1に係る撮像光学系100、図2の実施例2に係る撮像光学系200、図3の実施例3に係る撮像光学系300ともに、物体側には、第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2とに共通に入射窓111が枠部材112により固定されている。   The imaging optical system 100 according to Example 1 in FIG. 1, the imaging optical system 200 according to Example 2 in FIG. 2, and the imaging optical system 300 according to Example 3 in FIG. An entrance window 111 is fixed by a frame member 112 in common to the system LS1 and the second imaging optical system LS2.

また、第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2により、それぞれ形成される第1の像OBaと、第2の像OBbを受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iが設けられている。
ここで、撮像素子Iの長辺方向の長さは、第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2とで同じものを用いる。この構成は、以下の実施形態において共通である。
In addition, a single imaging device (first imaging optical system LS1 and second imaging optical system LS2 receives a first image OBa and a second image OBb, respectively, and converts them into electrical signals ( An imaging surface (I) is provided.
Here, the same length of the image pickup element I in the long side direction is used for the first image pickup optical system LS1 and the second image pickup optical system LS2. This configuration is common in the following embodiments.

ここで、第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像OBa、第2の像OBbを同時撮像可能に構成されている。   Here, the first image OBa and the second image OBb can be simultaneously imaged so that the imaging angle of view by the first imaging optical system LS1 and the imaging angle of view by the second imaging optical system LS2 are different from each other. Has been.

なお、撮像素子I上で第1の撮像光学系LS1による像と、第2の撮像光学系LSによる像とを撮像素子I上で分割するための反射面を有する光学系の変形例は、後述する。   A modified example of the optical system having a reflection surface for dividing the image by the first imaging optical system LS1 and the image by the second imaging optical system LS on the imaging element I on the imaging element I will be described later. To do.

第2の撮像光学系LS2は、2つの反射部材と、2つの反射部材の間に配置された光軸AX2方向に移動可能な複数のレンズ群を備え、最も物体側に配置された反射部材(反射面)r1よりも物体側に、光軸AX2方向に移動するレンズ群が無いズームレンズ系である。
第2の撮像光学系LS2がズームレンズ系であることは、数値実施例1、数値実施例2、数値実施例3が対応している。
The second imaging optical system LS2 includes two reflecting members and a plurality of lens groups arranged between the two reflecting members and movable in the direction of the optical axis AX2, and the reflecting member (most disposed on the object side) The zoom lens system has no lens group that moves in the direction of the optical axis AX2 on the object side of the reflecting surface r1.
Numerical Example 1, Numerical Example 2, and Numerical Example 3 correspond to the fact that the second imaging optical system LS2 is a zoom lens system.

実施例1において、第2の撮像光学系LS2における2つの反射部材は、物体側から順に、反射ミラーr1と、反射ミラーr17である。
実施例2において、第2の撮像光学系LS2における2つの反射部材は、物体側から順に、入射面r3と射出面r4を有する直角プリズムと、入射面r24と射出面r25とを有する直角プリズムである。
実施例3において、第2の撮像光学系LS2における2つの反射部材は、物体側から順に、反射ミラーr1と、反射ミラーr17である。
In the first embodiment, the two reflecting members in the second imaging optical system LS2 are the reflecting mirror r1 and the reflecting mirror r17 in order from the object side.
In Example 2, the two reflecting members in the second imaging optical system LS2 are, in order from the object side, a right-angle prism having an entrance surface r3 and an exit surface r4, and a right-angle prism having an entrance surface r24 and an exit surface r25. is there.
In Example 3, the two reflecting members in the second imaging optical system LS2 are the reflecting mirror r1 and the reflecting mirror r17 in order from the object side.

また、複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置が有している光学系は、以下の構成とすることもできる。
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2と、を有している。
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iが設けられている。
An optical system included in an imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images can be configured as follows.
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
And a second imaging optical system LS2 that forms a second image that is larger than the first image obtained by the first imaging optical system LS1.
A first image formed by the first image pickup optical system LS1 and the second image pickup optical system LS2, and a single image pickup device (image pickup surface) I that receives the second image and converts it into an electric signal. Is provided.

第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成される。
ここで、第1の撮像光学系LS1は単焦点のレンズ系である。
The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other.
Here, the first imaging optical system LS1 is a single-focus lens system.

第1の撮像光学系LS1が単焦点のレンズ系であるのは、実施例1と実施例2とが対応している。   The first imaging optical system LS1 is a single-focus lens system in the first and second embodiments.

第2の撮像光学系LS2は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.9×f2w<f1<0.45×f2t (1)
ただし、
f2wは第2の撮像光学系の広角端での焦点距離、
f2tは第2の撮像光学系の望遠端での焦点距離、
f1は第1の撮像光学系の焦点距離、
であり、
第1の撮像光学系と、第2の撮像光学系がそれぞれフォーカシング機能を持つ場合は最も遠距離に合焦した状態での値とする。
The second imaging optical system LS2 is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction, and it is desirable that the following conditional expression is satisfied.
0.9 × f2w <f1 <0.45 × f2t (1)
However,
f2w is the focal length at the wide-angle end of the second imaging optical system,
f2t is a focal length at the telephoto end of the second imaging optical system,
f1 is the focal length of the first imaging optical system,
And
When the first imaging optical system and the second imaging optical system each have a focusing function, the value is in a state where the farthest distance is in focus.

条件式(1)の上限値を上回ると、単焦点である第1の撮像光学系の画角を広くとることが困難になる。
条件式(1)の下限値を下回ると、ズームレンズ系である第2の撮像光学系の画角が広くなる。このため、第1の撮像光学系と第2の光学系との画角差が大きくなってしまう。
If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, it will be difficult to obtain a wide angle of view of the first imaging optical system that is a single focus.
If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the angle of view of the second imaging optical system that is a zoom lens system becomes wide. For this reason, the field angle difference between the first imaging optical system and the second optical system becomes large.

条件式(1)を満足することにより、第1の撮像光学系(広角レンズ系)の画角と、第2の撮像光学系(ズームレンズ系)の画角を略同一にできる。したがって、複数の広角なステレオ画像を得ることができる。この結果、広画角な立体画像撮像を撮像、表示できる。   By satisfying conditional expression (1), the field angle of the first imaging optical system (wide angle lens system) and the field angle of the second imaging optical system (zoom lens system) can be made substantially the same. Therefore, a plurality of wide-angle stereo images can be obtained. As a result, a wide-angle stereoscopic image can be captured and displayed.

(2つの光学系の露出差の制御)
また、複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置が有している光学系は、
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2と、
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iと、を有している。
(Control of exposure difference between two optical systems)
In addition, the optical system that the imaging device capable of simultaneously capturing a plurality of images has,
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
A second imaging optical system LS2 that forms a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system LS1, and
A first image formed by each of the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2, and a single imaging element (imaging surface) I that receives the second image and converts it into an electrical signal; ,have.

第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成される。   The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other.

第1の撮像光学系LSは、明るさ絞りを有する単焦点のレンズ系である。
ここで、実施例1の単焦点の第1の撮像光学系LSの明るさ絞りSは、r5面である。また、実施例2の単焦点の第1の撮像光学系LSの明るさ絞りSは、r5面である。
The first imaging optical system LS is a single focal lens system having an aperture stop.
Here, the aperture stop S of the first imaging optical system LS having a single focal point in Example 1 is the r5 plane. In addition, the aperture stop S of the single-focus first imaging optical system LS of Example 2 is the r5 plane.

第2の撮像光学系LS2は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系である。
実施例1、実施例2における2つの反射部材は、上述したとおりである。
The second imaging optical system LS2 is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
The two reflecting members in Example 1 and Example 2 are as described above.

そして、第1の像と、第2の像を同時撮像する際に、第1の撮像光学系LS1が有する明るさ絞りSは、第1の撮像光学系LS1のFナンバーが以下の条件式を満足するように変更される。
0.9<Fno1/Fno2<1.1 (2)
ただし、
Fno1は、同時撮像の際の第1の撮像光学系LS1のFナンバー、
Fno2は、同時撮像の際の第2の撮像光学系LS2のFナンバー、
である。
When the first image and the second image are simultaneously captured, the aperture stop S of the first imaging optical system LS1 has the following conditional expression when the F number of the first imaging optical system LS1 is Changed to satisfy.
0.9 <Fno1 / Fno2 <1.1 (2)
However,
Fno1 is the F number of the first imaging optical system LS1 at the time of simultaneous imaging,
Fno2 is the F number of the second imaging optical system LS2 at the time of simultaneous imaging,
It is.

条件式(2)は、2つの撮像光学系のFナンバーの適切な比を規定している。
条件式(2)の上限値を上回る場合、及び下限値を下回る場合、露出差が大きくなり、露出オーバー、アンダーが生じやすくなってしまう。
条件式(2)を満足することにより、露出差を低減できる。なお、2つの撮像光学系において、露出時間を調整することでも、露出差を調整することも可能である。
Conditional expression (2) defines an appropriate ratio of the F numbers of the two imaging optical systems.
When the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded and below the lower limit value, the difference in exposure becomes large, and overexposure and underexposure are likely to occur.
By satisfying conditional expression (2), the exposure difference can be reduced. In the two imaging optical systems, the exposure difference can be adjusted by adjusting the exposure time.

また、実施例1、実施例2、実施例3にかかる撮像光学系は、シャッターSH1が、第1の撮像光学系LS1の明るさ絞りS近傍に配置されている。また、シャッターSH2が、第2の撮像光学系LS2の明るさ絞りS近傍に配置されている。なお、シャッターSH1、SH2は、図1に明示し、図2、図3では図示を省略している。   In the imaging optical systems according to the first, second, and third embodiments, the shutter SH1 is disposed in the vicinity of the aperture stop S of the first imaging optical system LS1. In addition, the shutter SH2 is disposed in the vicinity of the aperture stop S of the second imaging optical system LS2. The shutters SH1 and SH2 are clearly shown in FIG. 1, and are not shown in FIGS.

後述する制御手順により、シャッター速度を制御するシャッター速度制御部の機能を兼用するCPU605は、第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2において、それぞれシャッター速度を独立に制御する。   The CPU 605 that also functions as a shutter speed control unit that controls the shutter speed according to a control procedure described later controls the shutter speed independently in the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2.

これにより、上述したように、第1の撮像光学系LS1のFナンバーと、第2の撮像光学系のFナンバーとが異なっている場合においても、2つのシャッタースピードを制御して、2つの撮像光学系の鏡枠でそれぞれ露出を適正にすることができる。   Thus, as described above, even when the F number of the first imaging optical system LS1 is different from the F number of the second imaging optical system, the two shutter speeds are controlled to control the two imaging. The exposure can be made appropriate by the lens frame of the optical system.

図6は、本実施形態の撮像装置の機能ブロック図を示している。なお、以下、すべての機能ブロック図、フローチャート内の説明において、簡便のため、適宜、第1の撮像光学系を「第1(の)光学系」、第2の撮像光学系を「第2(の)光学系」と表記する。   FIG. 6 shows a functional block diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. In the following description of all functional block diagrams and flowcharts, for convenience, the first imaging optical system is appropriately referred to as “first (no) optical system”, and the second imaging optical system is referred to as “second ( ) Optical system.

図6において、第1光学系601(第1の撮像光学系LS1)は、第1の像を形成する。第2光学系602は、第1光学系601による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する。
撮像素子603は、第1光学系601、第2光学系602によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子である。撮像された像は、表示部606に表示される。表示部606は、例えば、モニタである。
In FIG. 6, the first optical system 601 (first imaging optical system LS1) forms a first image. The second optical system 602 forms a second image that is larger than the first image by the first optical system 601.
The image sensor 603 is a single image sensor that receives the first image formed by the first optical system 601 and the second optical system 602 and the second image and converts them into an electrical signal. The captured image is displayed on the display unit 606. The display unit 606 is a monitor, for example.

フォーカスレンズ駆動制御部604は、例えばCPU605で演算された合焦状態の情報に基づいて、フォーカシングレンズを駆動する。第1光学系601からのフォーカシング情報に基づいて、フォーカシングレンズを駆動する。   The focus lens drive control unit 604 drives the focusing lens based on, for example, in-focus state information calculated by the CPU 605. Based on the focusing information from the first optical system 601, the focusing lens is driven.

ここで、フォーカシングは、第1の撮像光学系LS1では、全体繰り出しとすることができる。また、第2の撮像光学系LS2のフォーカシングは、最も像側のレンズに限られず、いずれのレンズを駆動することでも良い。   Here, the focusing can be performed as a whole extension in the first imaging optical system LS1. The focusing of the second imaging optical system LS2 is not limited to the most image side lens, and any lens may be driven.

なお、ユーザー操作部607、ミラー制御部608については後述する。   The user operation unit 607 and the mirror control unit 608 will be described later.

また、実施形態に係る撮像装置は、
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2と、
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iと、を有している。
第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成されている。
第1の撮像光学系LS1は、光路を反射する反射面を持たないレンズ系である。
第2の撮像光学系LS2は、2つの反射部材と、光軸AX2方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系である。
第1の撮像光学系LS1に対して第2の撮像光学系LS2の配置される側とは反対側に設けられた把持部を有することが望ましい。
この光学系は、後述する実施例1、実施例2、実施例3のすべてに対応している。
In addition, the imaging apparatus according to the embodiment
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
A second imaging optical system LS2 that forms a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system LS1, and
A first image formed by each of the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2, and a single imaging element (imaging surface) I that receives the second image and converts it into an electrical signal; ,have.
The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other.
The first imaging optical system LS1 is a lens system that does not have a reflecting surface that reflects the optical path.
The second imaging optical system LS2 is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the direction of the optical axis AX2.
It is desirable to have a grip provided on the opposite side of the first imaging optical system LS1 from the side where the second imaging optical system LS2 is arranged.
This optical system corresponds to all of Example 1, Example 2, and Example 3 described later.

図11(a)、11(b)は、実施形態に係る撮像装置の例であるデジタルカメラ40を正面から見た構成を示している。図11(a)において、デジタルカメラ40は、図面水平方向に並列している2つの撮像光学系LS1、LS2の入射窓を有する。
そして、デジタルカメラ40には、第1の撮像光学系LS1に対して第2の撮像光学系LS2の配置される側とは反対側に設けられた把持部であるグリップ50が形成されている。
FIGS. 11A and 11B show a configuration of a digital camera 40 that is an example of the imaging apparatus according to the embodiment as viewed from the front. In FIG. 11A, the digital camera 40 has incident windows of two imaging optical systems LS1 and LS2 arranged in parallel in the horizontal direction of the drawing.
The digital camera 40 is formed with a grip 50 which is a grip portion provided on the opposite side of the first imaging optical system LS1 from the side where the second imaging optical system LS2 is disposed.

このように、光路を反射する反射面を持たない直進レンズ系である第1の撮像光学系LS1の近傍にグリップ50を設けることで、デジタルカメラ40を小型化できる。   Thus, the digital camera 40 can be reduced in size by providing the grip 50 in the vicinity of the first imaging optical system LS1, which is a straight-ahead lens system having no reflecting surface for reflecting the optical path.

また、第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2は共通の入射窓を有することが望ましい。
図11(a)において、デジタルカメラ40は、図面水平方向に並列している2つの撮像光学系LS1、LS2の入射窓を有する。2つの光学系LS1、LS2に共通して、透明保護枠部材11が設けられている。透明保護部材は、ガラス、透明樹脂などで形成できる。
Further, it is desirable that the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2 have a common incident window.
In FIG. 11A, the digital camera 40 has incident windows of two imaging optical systems LS1 and LS2 arranged in parallel in the horizontal direction of the drawing. A transparent protective frame member 11 is provided in common for the two optical systems LS1 and LS2. The transparent protective member can be formed of glass, transparent resin, or the like.

また、図11(b)に示すように、第1の撮像光学系LS1の入射光軸AX1と第2の撮像光学系LS2の入射光軸AX2の両光軸を囲んで形成された螺旋ネジ穴部11aを持つ構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 11B, a helical screw hole formed so as to surround both optical axes of the incident optical axis AX1 of the first imaging optical system LS1 and the incident optical axis AX2 of the second imaging optical system LS2. It can also be set as the structure with the part 11a.

これにより、ユーザーは、偏光フィルターをデジタルカメラ40に装着する場合、第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2とに対して、偏光フィルターの偏光方向を同じにすることができる。   Thereby, when the user attaches the polarizing filter to the digital camera 40, the polarization direction of the polarizing filter can be made the same for the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2.

(第2の撮像光学系の向きの制御)
次に、被写体を撮像、スキャンする手順について説明する。
撮像装置は、以下の構成を有している。
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2と、
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iと、を有している。
(Control of orientation of second imaging optical system)
Next, a procedure for imaging and scanning a subject will be described.
The imaging device has the following configuration.
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
A second imaging optical system LS2 that forms a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system LS1, and
A first image formed by each of the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2, and a single imaging element (imaging surface) I that receives the second image and converts it into an electrical signal; ,have.

第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像、第2の像を同時撮像可能に構成されている。
第1の撮像光学系LS1は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有している。
さらに第2の撮像光学系LS2はズームレンズ系である。
第1の撮像光学系LS1のフォーカシング合焦状態に基づいて、第2の撮像光学系LS2の向きを制御するミラー制御部110(608)を有する。
なお、ミラー制御部110は、反射ミラーに限られず、レンズなどの光学素子の向きを制御する。
The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other.
The first imaging optical system LS1 has a focusing lens group that moves during focusing.
Further, the second imaging optical system LS2 is a zoom lens system.
Based on the focusing state of the first imaging optical system LS1, the mirror control unit 110 (608) is configured to control the orientation of the second imaging optical system LS2.
The mirror control unit 110 is not limited to the reflection mirror, and controls the direction of an optical element such as a lens.

図7は、本撮像装置の機能ブロック図を示している。図7において、図6に示した機能ブロック図と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は、省略する。   FIG. 7 shows a functional block diagram of the imaging apparatus. In FIG. 7, the same parts as those in the functional block diagram shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図7に機能ブロックを示す撮像装置において、ユーザーは、3Dモード設定ボタン701を操作することで、3Dモード、2Dモードの撮像を選択する。具体的には、3Dモード設定ボタン701は図11(a)、11(b)に示すデジタルカメラ40の正面図における3D設定ボタン51に対応する。   In the imaging device whose functional blocks are shown in FIG. 7, the user operates the 3D mode setting button 701 to select 3D mode and 2D mode imaging. Specifically, the 3D mode setting button 701 corresponds to the 3D setting button 51 in the front view of the digital camera 40 shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).

図7において、ユーザーが3Dモード設定ボタン701で3Dモードを選択した場合について説明する。もちろんモードの選択は、ボタンの代わりにダイアル式、タッチパネルの構成でも良い。   A case where the user selects the 3D mode with the 3D mode setting button 701 will be described with reference to FIG. Of course, the mode may be selected by using a dial type touch panel instead of the buttons.

CPU605は、画像処理部としての機能も有している。また、表示部606は、タッチパネルの機能を含んでいる。そして、ユーザーは、タッチパネルを使用して、表示部606に表示されている被写体像の所望の部分をタッチする。CPU605は、第1光学系601からのフォーカシング合焦情報と、タッチパネルを介して指示された被写体情報との2つの情報とに基づいて、第2光学系602が撮像する向きを制御する。   The CPU 605 also has a function as an image processing unit. Further, the display unit 606 includes a touch panel function. Then, the user touches a desired portion of the subject image displayed on the display unit 606 using the touch panel. The CPU 605 controls the direction in which the second optical system 602 captures an image based on two pieces of information, focusing information from the first optical system 601 and subject information instructed via the touch panel.

ここで、第2光学系602の向き変更する構成について説明する。
例えば、図1、図3にそれぞれ示す実施例1、実施例3においては、第2の撮像光学系LS2中の最も物体側の反射ミラーr1は、被写体側の光軸方向の変更のため、偏心移動する偏心移動反射面である。
Here, a configuration for changing the orientation of the second optical system 602 will be described.
For example, in Example 1 and Example 3 shown in FIGS. 1 and 3, respectively, the most object-side reflecting mirror r1 in the second imaging optical system LS2 is decentered due to a change in the optical axis direction on the subject side. It is an eccentric moving reflecting surface that moves.

反射ミラーr1の裏面には、直交3軸方向に反射面をチルト、シフト可能にするための少なくとも3つのステッピングモータSTが設けられている。ミラー制御部110は、ステッピングモータSTをCPU605(図7)からの信号に基づいて駆動して、反射ミラーr1を偏心移動(チルト、シフト)させる。   On the back surface of the reflecting mirror r1, at least three stepping motors ST are provided for enabling the reflecting surface to be tilted and shifted in three orthogonal axes. The mirror control unit 110 drives the stepping motor ST based on a signal from the CPU 605 (FIG. 7) to move the reflecting mirror r1 eccentrically (tilt, shift).

また、図2に示す実施例2における第2の撮像光学系LS2では、最も物体側の光学素子(レンズ)は、被写体側の光軸方向の変更のため、偏心移動する偏心移動レンズである。   In the second imaging optical system LS2 in Embodiment 2 shown in FIG. 2, the most object-side optical element (lens) is an eccentrically moving lens that moves eccentrically in order to change the optical axis direction on the subject side.

最も被写体側のレンズには、直交3軸方向にレンズをチルト、シフト可能にするための少なくとも3つのステッピングモータSTが設けられている。方向制御部110は、ステッピングモータSTをCPU605(図7)からの信号に基づいて駆動して、レンズを偏心移動(チルト、シフト)させる。なお、他のレンズを偏心させる構成でも良い。   The lens closest to the subject is provided with at least three stepping motors ST for enabling the lens to be tilted and shifted in three orthogonal axes. The direction control unit 110 drives the stepping motor ST based on a signal from the CPU 605 (FIG. 7) to move the lens eccentrically (tilt, shift). In addition, the structure which decenters another lens may be sufficient.

さらに、説明を続ける。距離情報取得部の機能を兼用するCPU605は、第1の撮像光学系LS1のフォーカシング状態に基づいて、被写体の距離情報を取得する。
表示部606は、第1の撮像光学系LS1により撮像された像を表示する。
操作部(ユーザ操作部)607(図6参照)は、第1の撮像光学系LS1により合焦される主要被写体方向を決定する。
上述したミラー制御部(撮像方向制御部)110は、第1の撮像光学系LS1における被写体方向と距離情報取得部であるCPU605の距離情報に基づき、第2の撮像光学系LS2の撮像方向を上述の構成により制御する。
The explanation will be continued. The CPU 605 that also functions as the distance information acquisition unit acquires distance information of the subject based on the focusing state of the first imaging optical system LS1.
The display unit 606 displays an image captured by the first imaging optical system LS1.
An operation unit (user operation unit) 607 (see FIG. 6) determines a main subject direction focused by the first imaging optical system LS1.
The mirror control unit (imaging direction control unit) 110 described above determines the imaging direction of the second imaging optical system LS2 based on the subject direction in the first imaging optical system LS1 and the distance information of the CPU 605 that is the distance information acquisition unit. Control by the configuration.

図5(c)は、第1の撮像光学系LS1により撮像した広角側の画像を示している。山を背景に、大人OB1と子供OB2とがモニタ47に表示されている。   FIG. 5C shows a wide-angle image captured by the first imaging optical system LS1. An adult OB1 and a child OB2 are displayed on the monitor 47 against a mountain background.

ここで、ユーザー操作部607は、表示部606の表示側に配置されたタッチセンサーで構成することができる。
これにより、ユーザーは容易に操作を行うことができる。
Here, the user operation unit 607 can be configured by a touch sensor arranged on the display side of the display unit 606.
As a result, the user can easily perform an operation.

ユーザーがモニタ47上において、広角側での撮影領域を観察し、望遠側でクローズアップしたい領域、例えば、子供OB2の部分をタッチセンサで選択する。
ミラー制御部(撮像方向制御部)110は、第1の撮像光学系LS1における被写体方向と距離情報取得部であるCPU605の距離情報に基づき、第2の撮像光学系LS2の撮像方向を上述の構成により子供OB2へ制御する。
The user observes the photographing area on the wide-angle side on the monitor 47, and selects the area to be close-up on the telephoto side, for example, the part of the child OB2 with the touch sensor.
The mirror control unit (imaging direction control unit) 110 configures the imaging direction of the second imaging optical system LS2 based on the subject direction in the first imaging optical system LS1 and the distance information of the CPU 605 that is the distance information acquisition unit. Control to child OB2.

これにより、図5(d)に示すように、第2の撮像光学系LS2により望遠側の被写体領域だけ(子供OB2)が表示される。このように、広角側での撮像領域を観察し、望遠側でクローズアップしたい領域をタッチセンサーで選択できることもモード選択で行うことができる。   Accordingly, as shown in FIG. 5D, only the subject area on the telephoto side (child OB2) is displayed by the second imaging optical system LS2. As described above, the mode selection can also be performed by observing the imaging area on the wide-angle side and selecting the area to be close-up on the telephoto side with the touch sensor.

上述の手順をさらに詳細に説明する。
図8は、手順を示すフローチャートである。
ステップS701において、モニタ47は、第1光学系(第1の撮像光学系)LS1の撮影範囲を表示する。
ステップS702において、ユーザーは拡大撮影した領域を、タッチパネルを指でタッチすることで指定する。
ステップS703において、ミラー制御部608(図7)からの制御信号に基づいて、例えば図1に示す実施例の光学系の反射ミラーr1を、ステッピングモータSTを駆動して、チルト、シフトさせる。そして、第2の撮像光学系LS2の光軸AX2を被写体である子供OB2へ向ける。
The above procedure will be described in more detail.
FIG. 8 is a flowchart showing the procedure.
In step S701, the monitor 47 displays the imaging range of the first optical system (first imaging optical system) LS1.
In step S <b> 702, the user designates the magnified area by touching the touch panel with a finger.
In step S703, based on the control signal from the mirror controller 608 (FIG. 7), for example, the reflection mirror r1 of the optical system of the embodiment shown in FIG. 1 is tilted and shifted by driving the stepping motor ST. Then, the optical axis AX2 of the second imaging optical system LS2 is directed toward the child OB2 that is the subject.

ステップS704において、第1の撮像光学系LS1によりフォーカシングをユーザーが指定したポイントにおいて行う。そして、物体距離情報を算出する機能を有するCPU605は、被写体距離を算出する。
ステップS705において、第2の撮像光学系LS2は、ユーザーが指定したポイントにおいて、フォーカシングを行う。
ステップS706において、第1の撮像光学系LS1のフォーカシング合焦状態と第2の撮像光学系LS2のフォーカシング合焦状態とで、それぞれ取得された被写体距離の差分が規定数値内であるか、否かが判断される。
In step S704, focusing is performed at the point designated by the user by the first imaging optical system LS1. Then, the CPU 605 having a function of calculating object distance information calculates the subject distance.
In step S705, the second imaging optical system LS2 performs focusing at a point designated by the user.
In step S706, whether or not the difference between the subject distances acquired in the focusing focused state of the first imaging optical system LS1 and the focusing focused state of the second imaging optical system LS2 is within a specified numerical value. Is judged.

ステップS706の判断結果が偽(N0)の場合、ステップS707へ進む。ステップS707において、第2の撮像光学系LS2の撮像画面内において、被写体距離が、第1の撮像光学系LS1により算出されたものと合致するものをサーチする。   If the determination result of step S706 is false (N0), the process proceeds to step S707. In step S707, a search is made for a subject distance within the imaging screen of the second imaging optical system LS2 that matches that calculated by the first imaging optical system LS1.

ステップS707の判断結果が偽(No)の場合、ステップS702へ戻って、さらに上述の手順を続ける。ステップS707の判断結果が真(Yes)の場合、ステップS708において、反射ミラーr1のシフト、チルトなどの偏心の回動を微調整する。そして、画面の中心部分に被写体OB2が位置させる。   If the determination result of step S707 is false (No), the process returns to step S702 and the above procedure is further continued. If the determination result in step S707 is true (Yes), in step S708, the rotation of the eccentricity such as shift and tilt of the reflection mirror r1 is finely adjusted. Then, the subject OB2 is positioned at the center of the screen.

ステップS708の次に、ステップS706において撮影を行う。また、ステップS705において、それぞれの撮像光学系の被写体距離の差分が規定数値内に存在する場合は、ステップS706において撮影を行う。   Following step S708, shooting is performed in step S706. In step S705, if the difference between the subject distances of the respective imaging optical systems is within the specified numerical value, shooting is performed in step S706.

上述したように、第2の撮像光学系LS2は、被写体側の光軸方向の変更のため、偏心移動する偏心移動光学素子(実施例1、実施例3の反射ミラーr1、実施例2の最も被写体側のレンズ)を含んでいる。
ミラー制御部(偏心移動部)110は、CPU605(距離情報取得部)の距離情報に基づき、第2の撮像光学系LS2の撮像方向を制御するために偏心移動光学素子を移動させる。
なお、実施例2においては、上述したように、最も被写体側のレンズの代わりに、他のレンズを偏心制御する構成でもよい。
As described above, the second imaging optical system LS2 includes the decentering optical element that moves eccentrically in order to change the direction of the optical axis on the subject side (the reflecting mirror r1 of the first and third embodiments, the most of the second embodiment). Subject side lens).
Based on the distance information of the CPU 605 (distance information acquisition unit), the mirror control unit (eccentric moving unit) 110 moves the eccentric moving optical element in order to control the imaging direction of the second imaging optical system LS2.
In the second embodiment, as described above, instead of the lens on the most object side, another lens may be controlled to be decentered.

また、本撮像装置は、以下の構成とすることもできる。
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2とを有する。
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2によりそれぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子(撮像面)Iを有する。
Moreover, this imaging device can also be set as the following structures.
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
And a second imaging optical system LS2 that forms a second image that is larger than the first image by the first imaging optical system LS1.
A first image formed by the first image pickup optical system LS1 and the second image pickup optical system LS2, and a single image pickup element (image pickup surface) I that receives the second image and converts it into an electric signal. Have.

第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成されている。そして、第1の撮像光学系LS1は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有している。   The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other. The first imaging optical system LS1 has a focusing lens group that moves during focusing.

第2の撮像光学系LS2は、2つの反射部材と、光軸AX2方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、且つフォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有している。   The second imaging optical system LS2 is a zoom lens system that includes two reflecting members and a plurality of lens groups that can move in the direction of the optical axis AX2, and includes a focusing lens group that moves during focusing. ing.

そして、第2の撮像光学系LS2のフォーカシング合焦状態から、第2の撮像光学系LS2で第1の撮像光学系LS1の撮影範囲内の任意の領域の物体距離情報を取得することを特徴とする。   Then, the object distance information of an arbitrary area within the imaging range of the first imaging optical system LS1 is acquired by the second imaging optical system LS2 from the focusing focused state of the second imaging optical system LS2. To do.

これにより、第2の撮像光学系LS2は、第1の撮像光学系LSよりも、さらに正確な、すなわち細かい距離情報を得ることができる。換言すると、第2の撮像光学系LS2の画角は、第1の撮像光学系LS1の画角よりも小さい。このため、第2の撮像光学系LS2によれば、被写体までのより細かい距離情報を得ることができる。   Accordingly, the second imaging optical system LS2 can obtain more accurate, that is, finer distance information than the first imaging optical system LS. In other words, the field angle of the second imaging optical system LS2 is smaller than the field angle of the first imaging optical system LS1. For this reason, according to the second imaging optical system LS2, finer distance information to the subject can be obtained.

図4は、本構成による撮像装置により行う撮像、スキャンの概念を示している。第1の撮像光学系LS1は、フォーカシング合焦状態に基づいて第1の像を撮像する。ここでは、概略の被写体距離を得ることができる。   FIG. 4 shows the concept of imaging and scanning performed by the imaging apparatus according to this configuration. The first imaging optical system LS1 captures a first image based on the focusing state. Here, an approximate subject distance can be obtained.

第2の撮像光学系LS2は、撮像画面内の各スキャン位置において、フォーカスレンズ群を移動させながら複数回の測距を行う。そして、その位置における第2の像を得る。次に、図内、点線で示す矢印方向へ撮像位置を移動する。そして、次の撮像位置において、複数回の測距(撮像)を行う。   The second imaging optical system LS2 performs distance measurement a plurality of times while moving the focus lens group at each scan position in the imaging screen. Then, a second image at that position is obtained. Next, the imaging position is moved in the direction indicated by the dotted line in the figure. Then, distance measurement (imaging) is performed a plurality of times at the next imaging position.

これにより、一つの画面の複数の領域内において、被写体までの細かい距離情報、すなわち浅い被写界深度による情報を得ることができる。   Thereby, in a plurality of areas on one screen, it is possible to obtain detailed distance information to the subject, that is, information based on a shallow depth of field.

広角な画面内の各領域の物体距離情報を用いて、広角画像においても臨場感がある立体画像を得ることができる。   Using the object distance information of each region in the wide-angle screen, a stereoscopic image with a sense of reality can be obtained even in a wide-angle image.

また、本実施形態の撮像装置は、以下の構成とすることができる。
第1の像を形成する第1の撮像光学系LS1と、
第1の撮像光学系LS1による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系LS2と、
第1の撮像光学系LS1と、第2の撮像光学系LS2により形成される、それぞれ第1の像、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子Iと、を有し、
第1の撮像光学系LS1による撮像画角と、第2の撮像光学系LS2による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
第2の撮像光学系は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2の視差による位相差に基づいて被写体の距離情報を取得する距離情報取得部を有することを特徴とする。
図7におけるCPU605は、距離情報取得部の機能を兼用している。
Moreover, the imaging device of this embodiment can be set as the following structures.
A first imaging optical system LS1 that forms a first image;
A second imaging optical system LS2 that forms a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system LS1, and
A first imaging optical system LS1 and a single imaging element I formed by the second imaging optical system LS2 and receiving a first image and a second image, respectively, and converting them into electrical signals, ,
The first image and the second image can be simultaneously captured so that the imaging field angle by the first imaging optical system LS1 and the imaging field angle by the second imaging optical system LS2 are different from each other,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction.
It has a distance information acquisition unit that acquires distance information of a subject based on a phase difference due to parallax between the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2.
The CPU 605 in FIG. 7 also functions as a distance information acquisition unit.

図9は、位相差に基づいて、後述する画像処理(彩度の変更)を行う手順を示すフローチャートである。以下、図7の機能ブロック図と図9とを用いて説明する。
ステップS801において、ユーザーが3Dモード設定ボタン701(図7)を操作して、3Dモードを設定した場合を考える。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for performing image processing (change of saturation) described later based on the phase difference. Hereinafter, description will be made with reference to the functional block diagram of FIG. 7 and FIG.
Consider a case where the user sets the 3D mode by operating the 3D mode setting button 701 (FIG. 7) in step S801.

この場合、第1の撮像光学系LS1と第2の撮像光学系LS2が略同画角となるように、フォーカシングレンズ駆動制御部604(図7)は第2の撮像光学系LS2をズーミングする。   In this case, the focusing lens drive control unit 604 (FIG. 7) zooms the second imaging optical system LS2 so that the first imaging optical system LS1 and the second imaging optical system LS2 have substantially the same angle of view.

記憶部704は、ステップS802において、第1の撮像光学系LS1が撮像した画面を記憶する。
また、記憶部704は、ステップS803において、第2の撮像光学系LS2が撮像した画面を記憶する。
In step S802, the storage unit 704 stores the screen imaged by the first imaging optical system LS1.
In addition, the storage unit 704 stores the screen imaged by the second imaging optical system LS2 in step S803.

ステップS804において、CPU605は、距離情報取得部として、視差による位相差に基づいて被写体の距離情報を取得する。CPU605は、画面内の各点での被写体距離情報を演算、算出、解析を行う。   In step S804, the CPU 605 acquires distance information of the subject based on the phase difference due to parallax as a distance information acquisition unit. The CPU 605 calculates, calculates, and analyzes subject distance information at each point on the screen.

ステップS805において、CPU605は、被写体距離に応じて、規定段数に被写体をグループ分けする。   In step S805, the CPU 605 groups subjects into a prescribed number of steps according to the subject distance.

そして、CPU605は、後述するアルゴリズム記憶部702を制御して、グループ毎に彩度変更の処理を施して表示する。彩度変更の詳細に関しては、後述する。   Then, the CPU 605 controls an algorithm storage unit 702, which will be described later, and performs a saturation change process for each group and displays it. Details of the saturation change will be described later.

広角レンズ系による像から主要被写体を選択操作する場合、主要被写体までの距離が考慮されていない。そのため、主要被写体が近距離に位置する場合、両レンズ系の視差により望遠ズームレンズ系での主要被写体の追尾にズレが生じる。
これに対して、本実施形態の手順では、この追尾ズレを低減できる。
When selecting and operating a main subject from an image by a wide-angle lens system, the distance to the main subject is not considered. Therefore, when the main subject is located at a short distance, the tracking of the main subject in the telephoto zoom lens system is displaced due to the parallax between both lens systems.
On the other hand, in the procedure of this embodiment, this tracking shift can be reduced.

次に、フォーカス状況、すなわちフォーカシング合焦状態に基づいて判定を行い、画像処理する手順について説明する。
図10は、フォーカス状況、後述する画像処理(彩度の変更)を行う手順を示すフローチャートである。以下、図7の機能ブロック図と図10とを用いて説明する。
Next, a procedure for performing image processing by performing determination based on a focus state, that is, a focusing in-focus state will be described.
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for performing the focus status and image processing (saturation change) described later. Hereinafter, description will be made with reference to the functional block diagram of FIG. 7 and FIG.

ステップS901において、第2の撮像光学系LS2を第1の撮像光学系LS1に比較して、望遠側にズーミングする。
ステップS902において、記憶部704は、第1の撮像光学系LS1の撮影画面の情報を記憶、格納する。
In step S901, the second imaging optical system LS2 is zoomed to the telephoto side as compared with the first imaging optical system LS1.
In step S902, the storage unit 704 stores and stores information on the shooting screen of the first imaging optical system LS1.

ステップS903において、第1の撮像光学系LS1の画面内を、第2の撮像光学系LS2により順次フォーカシングさせながら移動する。そして、第1の撮像光学系LS1による画面内の被写体距離情報を取得する。   In step S903, the first imaging optical system LS1 is moved in the screen while being sequentially focused by the second imaging optical system LS2. Then, subject distance information in the screen by the first imaging optical system LS1 is acquired.

ステップS904において、距離情報取得部として、視差による位相差に基づいて被写体の距離情報を取得する。CPU605は、画面内の各点での被写体距離情報を演算、算出、解析を行う。   In step S904, the distance information acquisition unit acquires distance information of the subject based on the phase difference due to parallax. The CPU 605 calculates, calculates, and analyzes subject distance information at each point on the screen.

ステップS905において、CPU605は、被写体距離に応じて、規定段数に被写体をグループ分けする。   In step S905, the CPU 605 groups subjects into a prescribed number of steps according to the subject distance.

そして、CPU605は、後述するアルゴリズム記憶部702を制御して、グループ毎に彩度変更の処理を施して表示する。
彩度変更の詳細に関しては、後述する。
Then, the CPU 605 controls an algorithm storage unit 702, which will be described later, and performs a saturation change process for each group and displays it.
Details of the saturation change will be described later.

これにより、広角な画面内の各領域の物体距離情報を用いて、広角画像においても臨場感がある立体画像を得ることができる。   Accordingly, a stereoscopic image having a sense of reality can be obtained even in a wide-angle image using the object distance information of each region in the wide-angle screen.

また、本撮像装置は、図6に示すように、画像生成アルゴリズムを記憶したアルゴリズム記憶部702を有する。
また、距離情報取得部であるCPU605で取得した被写体OB1、OB2などの距離情報と、アルゴリズム記憶部702に記憶された画像生成アルゴリズムに基づき、第1の像の第1画像と、第2の像の第2画像を用いて第3画像を生成する第3画像生成部703を有することが望ましい。
Further, as shown in FIG. 6, the imaging apparatus includes an algorithm storage unit 702 that stores an image generation algorithm.
The first image of the first image and the second image based on the distance information such as the subjects OB1 and OB2 acquired by the CPU 605 that is the distance information acquisition unit and the image generation algorithm stored in the algorithm storage unit 702. It is desirable to have a third image generation unit 703 that generates a third image using the second image.

これにより、視差のある2つの画像に基づいて、立体感を有する第3画像を生成することができる。   Thereby, the 3rd image which has a three-dimensional effect can be produced | generated based on two images with parallax.

次に、上述の画像生成アルゴリズムについて説明する。
画像生成アルゴリズムは、画像内における近距離物体に関しては明度と彩度の処理を行う。また、遠距離物体と近距離物体とが混在する場合、遠距離物体と近距離物体の明度、彩度差が以下の条件式にしたがって拡大するように画像再構成を行う。
Next, the above-described image generation algorithm will be described.
The image generation algorithm performs lightness and saturation processing for short-distance objects in the image. When a long-distance object and a short-distance object are mixed, image reconstruction is performed so that the brightness and saturation differences between the long-distance object and the short-distance object are enlarged according to the following conditional expressions.

0≦V’−V<4 (3)
1<C’−C<6 (4)
ここで、
Vは、マンセル・カラー・システムを用いて表記した取得した画像の遠景(遠距離物体)と近景(近距離物体)の明度差、
Cは、マンセル・カラー・システムを用いて表記した取得した画像の遠景と近景の彩度差、
V’は、再構成した画像の明度差、
C’は、再構成した画像の彩度差、
である。
0 ≦ V′−V <4 (3)
1 <C'-C <6 (4)
here,
V is the brightness difference between the distant view (distant object) and the close view (short object) of the acquired image expressed using the Munsell color system,
C is the saturation difference between the distant view and the near view of the acquired image expressed using the Munsell color system,
V ′ is the brightness difference of the reconstructed image,
C ′ is the saturation difference of the reconstructed image,
It is.

条件式(3)、(4)の上限値を上回ると、明度差、彩度差を強調しすぎて不自然な画像となってしまう。
また、条件式(3)、(4)の下限値を下回ると、画像処理の効果が少なくなってしまう。
条件式(3)、(4)を満足することで、主要被写体の明度差、彩度差を適正に調整して、よりこれらを強調した画像を得ることができる。
If the upper limit value of conditional expressions (3) and (4) is exceeded, the brightness difference and saturation difference will be emphasized too much, resulting in an unnatural image.
If the lower limit of conditional expressions (3) and (4) is not reached, the effect of image processing will be reduced.
By satisfying conditional expressions (3) and (4), it is possible to appropriately adjust the brightness difference and saturation difference of the main subject and obtain an image in which these are emphasized.

例えば、近距離に人物が存在し、中距離に民家が存在し、遠距離に山が存在する風景を考える。この場合、ユーザーとの距離が遠くなるに従って、彩度を順次下げる処理を施す。人物については彩度処理をしない。
遠距離の「山」に関しては、C’−C=4 かつ V’−V=0、
中距離の「民家」に関しては、C’−C=3 かつ V’−V=0、
近距離の「人物」に関しては、V’−V=2 かつ C’−C=0、
の処理を施すことが望ましい。これにより、画像処理を施さない場合に比較して、画像処理後は、「人物」が手前に浮き出て、臨場感のある画像を得ることができる。
For example, consider a landscape where a person is present at a short distance, a private house is present at a medium distance, and a mountain is present at a long distance. In this case, as the distance from the user increases, processing for sequentially decreasing the saturation is performed. Saturation processing is not performed for people.
For distant “mountains”, C′−C = 4 and V′−V = 0,
For medium-range “private houses”, C′−C = 3 and V′−V = 0,
For “persons” in close range, V′−V = 2 and C′−C = 0,
It is desirable to perform the following process. As a result, compared to the case where image processing is not performed, after the image processing, the “person” is raised to the front, and an image with a sense of reality can be obtained.

さらに、
画面内の最遠方物体が10m〜無限遠の範囲に存在する場合、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0≦(V’−V)/(C’−C)<1 (5)
さらに、画面内の最遠方物体が、0m〜10mの範囲に存在する場合、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0≦(C’−C)/(V’−V)<1 (6)
further,
When the farthest object in the screen is in the range of 10 m to infinity, it is desirable to satisfy the following conditional expression (5).
0 ≦ (V′−V) / (C′−C) <1 (5)
Furthermore, when the farthest object in the screen is in the range of 0 m to 10 m, it is desirable to satisfy the following conditional expression (6).
0 ≦ (C′−C) / (V′−V) <1 (6)

条件式(5)は、彩度を重視する場合に適用する式である。また、条件式(6)は、明度を重視する場合に適用する式である。
条件式(5)、(6)を満足することで、より知覚の上での遠近感が増し、臨場感のある画像を得ることができる。
Conditional expression (5) is an expression applied when importance is attached to saturation. Conditional expression (6) is an expression applied when importance is attached to lightness.
By satisfying the conditional expressions (5) and (6), the sense of perspective is further increased, and an image with a sense of reality can be obtained.

なお、上述の各実施形態、条件式は、複数を同時に満足しても課題を解決するために望ましい。   Note that each of the above-described embodiments and conditional expressions is desirable for solving the problem even if a plurality of the conditional expressions are satisfied at the same time.

また、第1の撮像光学系LS1が、反射面をもたず、且つ、第2の撮像光学系よりも変倍比が小さく、第2の撮像光学系LS2よりもレンズ総数少ないズームレンズ系であることが望ましい。これにより、より小型化できる。
第1の撮像光学系LS1がズームレンズ系であるのは、実施例3である。
Further, the first imaging optical system LS1 is a zoom lens system that does not have a reflecting surface, has a zoom ratio smaller than that of the second imaging optical system, and has a smaller total number of lenses than the second imaging optical system LS2. It is desirable to be. Thereby, it can reduce in size.
In the third embodiment, the first imaging optical system LS1 is a zoom lens system.

また、第1の撮像光学系LS1が、反射面をもたず、且つ、第2の撮像光学系LS2よりもレンズ総数が少ない単焦点のレンズ系であることが望ましい。この構成は、実施例1、実施例2が対応する。これにより、より小型化に有利となる。   Further, it is desirable that the first imaging optical system LS1 is a single-focus lens system that does not have a reflecting surface and has a smaller total number of lenses than the second imaging optical system LS2. This configuration corresponds to the first and second embodiments. This is advantageous for further downsizing.

また、第1の撮像光学系LS1による像と第2の撮像光学系LS2による像をそれぞれ独立して撮像可能である。さらに、それぞれの画像を独立して記録可能であることが望ましい。
これにより、ユーザーは撮影のバリエーションを任意に選択できる。
In addition, an image by the first imaging optical system LS1 and an image by the second imaging optical system LS2 can be captured independently. Furthermore, it is desirable that each image can be recorded independently.
As a result, the user can arbitrarily select a shooting variation.

また、第2の撮像光学系LS2中の最も物体側の反射面は、被写体側の光軸AX2方向の変更のため、偏心移動する偏心移動反射面r1であることが望ましい。   Further, it is desirable that the most object-side reflecting surface in the second imaging optical system LS2 is the eccentric moving reflecting surface r1 that moves eccentrically in order to change the direction of the optical axis AX2 on the subject side.

以下に、本発明に係る撮像装置が有する撮像光学系の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of an imaging optical system included in an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

以下、撮像光学系の実施例1、2、3について説明する。   Hereinafter, Examples 1, 2, and 3 of the imaging optical system will be described.

また、数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はmm、角度の単位は°(度)である。   The numerical data is data in a state where the subject is focused on an object at infinity. The unit of length of each numerical value is mm, and the unit of angle is ° (degree).

(実施例1の第1の撮像光学系LS1:)
図1に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、絞りSと、シャッターSH1と、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズと、両凸正レンズとからなる。
(First imaging optical system LS1: Example 1)
As shown in FIG. 1, in order from the object side, a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, an aperture S, a shutter SH1, a biconcave negative lens, and both It consists of a cemented lens with a convex positive lens and a biconvex positive lens.

非球面は、最も像面側の両凸正レンズの両面の2面に用いている。   Aspherical surfaces are used on both surfaces of the biconvex positive lens closest to the image plane.

(実施例1の第2の撮像光学系LS2:)
図1に示すように、物体側から順に、反射面r1が設けられている。光路を90度折り曲げる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有する。
そして、シャッターSH2と、絞りSと、が配置されている。
第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとを有する。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する。
そして、反射面r17は、光路を90度折り曲げる。
(Second imaging optical system LS2 of Example 1)
As shown in FIG. 1, the reflective surface r1 is provided in order from the object side. Bend the light path 90 degrees.
The first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
A shutter SH2 and an aperture S are arranged.
The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens.
The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side.
The reflecting surface r17 bends the optical path by 90 degrees.

非球面は、第1レンズ群G1の物体側から2番目の負メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの両面との4面に用いている。   The aspherical surfaces are used for the four surfaces of the first lens group G1, the second negative meniscus lens from the object side, and the image side of the second lens group G2, both surfaces of the biconvex positive lens.

(実施例2の第1の撮像光学系LS1:)
なお、実施例2、3においては、上記実施例1と重複するため、シャッターの記載は省略している。
図2に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、絞りSと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズと、両凸正レンズとからなる。
(First imaging optical system LS1: Example 2)
In the second and third embodiments, the description of the shutter is omitted because it overlaps with the first embodiment.
As shown in FIG. 2, in order from the object side, a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, an aperture S, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens And a biconvex positive lens.

非球面は、最も像面側の両凸正レンズの両面の2面に用いている。   Aspherical surfaces are used on both surfaces of the biconvex positive lens closest to the image plane.

(実施例2の第2の撮像光学系LS2:)
図2に示すように、物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、直角プリズムと、両凸正レンズを有する。
第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に平面を向けた平凹負レンズとの雪像レンズと、を有する。
第3レンズ群は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズと、を有する。
直角プリズムに続いて、第4レンズ群は両凸正レンズを有する。
(Second imaging optical system LS2 of Example 2)
As shown in FIG. 2, in order from the object side, the first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism, and a biconvex positive lens.
The second lens group G2 includes a biconcave negative lens, a snow image lens including a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a plano-concave negative lens having a plane surface facing the image side.
The third lens group includes a biconvex positive lens, a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, a negative meniscus lens having a convex surface on the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface on the object side. A cemented lens.
Following the right angle prism, the fourth lens group has a biconvex positive lens.

非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズの両面と、第3レンズ群G3の最も物体側の両凸正レンズの両面と、第4レンズ群G4の両面と、の8面に用いている。   The aspherical surfaces of the biconvex positive lens in the first lens group G1, the double-sided negative concave lens on the object side of the second lens group G2, and the biconvex positive lens on the most object side in the third lens group G3. It is used for 8 surfaces, both surfaces and both surfaces of the fourth lens group G4.

なお、r10面、r17面、r21面は、接着層である。   Note that the r10, r17, and r21 surfaces are adhesive layers.

(実施例3の第1の撮像光学系LS1:)
図3に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、絞りSと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズと、を有している。
(First imaging optical system LS1: Example 3)
As shown in FIG. 3, in order from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, an aperture S, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side And a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens.

非球面は、絞りS直後の正メニスカスレンズの物体側の面と、両凸正レンズの像側面との2面に用いている。   The aspherical surface is used for two surfaces, the object-side surface of the positive meniscus lens immediately after the stop S and the image side surface of the biconvex positive lens.

(実施例3の第2の撮像光学系LS2:)
図3に示すように、物体側から順に、反射面r1が設けられている。これにより、光路を90度折り曲げる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有する。
第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとを有する。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する。
そして、反射面r17は、光路を90度折り曲げる。
(Second imaging optical system LS2 of Example 3)
As shown in FIG. 3, the reflective surface r1 is provided in order from the object side. As a result, the optical path is bent 90 degrees.
The first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens.
The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side.
The reflecting surface r17 bends the optical path by 90 degrees.

非球面は、第1レンズ群G1の物体側から2番目の負メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの両面との4面に用いている。   The aspherical surfaces are used for the four surfaces of the first lens group G1, the second negative meniscus lens from the object side, and the image side of the second lens group G2, both surfaces of the biconvex positive lens.

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、fは全系焦点距離、fbはバックフォーカス、FNOはFナンバー、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、ndは各レンズのd線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。fb(バックフォーカス)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。 Below, the numerical data of each said Example are shown. Symbols are the above, f is the focal length of the entire system, fb is the back focus, FNO is the F number, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, nd is the d-line of each lens The refractive index, νd is the Abbe number of each lens. The total lens length described later is obtained by adding back focus to the distance from the lens front surface to the lens final surface. fb (back focus) represents the distance from the last lens surface to the paraxial image plane in terms of air.

なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。   The aspherical shape is represented by the following formula, where x is an optical axis with the light traveling direction being positive, and y is a direction orthogonal to the optical axis.

x=(y2 /r)/[1+{1−(K+1)(y/r)2 1/2
+A4 4 +A6 6 +A8 8 +A10y10+A12y12
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4 、A6 、A8 、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。また、非球面係数において、「E−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
x = (y 2 / r) / [1+ {1- (K + 1) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A4 y 4 + A6 y 6 + A8 y 8 + A10y 10 + A12y 12
Where r is the paraxial radius of curvature, K is the conic coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , and A 12 are the fourth, sixth, eighth, tenth, and twelfth aspheric coefficients, respectively. . In the aspheric coefficient, “E−n” (n is an integer) indicates “10 −n ”.


第1の撮像光学系(直進単焦点系)
数値実施例1
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 17.0643 2.8000 1.80610 33.27
2 36.4654 0.1300 1.
3 16.3558 0.9500 1.69680 55.53
4 7.9657 5.5691 1.
5(絞り) ∞ 7.6963 1.
6 -10.5840 0.8300 1.75520 27.51
7 84.6657 3.3600 1.69680 55.53
8 -16.6108 0.1500 1.
9* 670.6095 4.2000 1.74250 49.30
10* -13.7699 33.8239 1.
像面(撮像面)∞

非球面データ
第9面
K=-999.0134
A2=0.0000E+00,A4=-1.7520E-05,A6=5.9396E-08,A8=-1.9307E-09,A10=1.1985E-12

第10面
K=-0.4098
A2=0.0000E+00,A4=3.1377E-06,A6=2.1734E-08,A8=-5.7979E-10,A10=-1.2876E-11

各種データ

焦点距離 25.382
Fno. 2.875
画角 24.303
全長 59.509
fb 33.824

First imaging optical system (straight forward single focus system)
Numerical example 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 17.0643 2.8000 1.80610 33.27
2 36.4654 0.1300 1.
3 16.3558 0.9500 1.69680 55.53
4 7.9657 5.5691 1.
5 (Aperture) ∞ 7.6963 1.
6 -10.5840 0.8300 1.75520 27.51
7 84.6657 3.3600 1.69680 55.53
8 -16.6108 0.1500 1.
9 * 670.6095 4.2000 1.74250 49.30
10 * -13.7699 33.8239 1.
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 9th surface
K = -999.0134
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -1.7520E-05, A6 = 5.9396E-08, A8 = -1.9307E-09, A10 = 1.1985E-12

10th page
K = -0.4098
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 3.1377E-06, A6 = 2.1734E-08, A8 = -5.7979E-10, A10 = -1.2876E-11

Various data

Focal length 25.382
Fno. 2.875
Angle of view 24.303
Total length 59.509
fb 33.824

第2の撮像光学系(折り曲げズーム系)
数値実施例1
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 22.0000 1. (折り曲げ面)
2 67.7164 1.8000 1.77250 49.60
3 12.9945 3.4844 1.
4* 15.0000 2.0000 1.52542 55.78
5* 9.9617 5.0891 1.
6 25.8592 2.4125 1.84666 23.78
7 58.6155 可変 1.
6(絞り) ∞ 0.5000 1.
9 13.1340 4.4192 1.51742 52.43
10 -39.7030 2.9320 1.
11 -18.8969 1.0000 1.80518 25.42
12 540.5722 7.8257 1.
13* 17.1957 3.4707 1.49700 81.61
14* -32.7020 可変 1.
15 1181.6535 1.2000 1.77250 49.60
16 41.9912 可変 1.
17 ∞ 18.7997 1. (折り曲げ面)
像面(撮像面)∞

非球面データ
第4面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.1136E-04,A6=8.1306E-07,A8=-2.2480E-09,A10=0.0000E+00

第5面
K=-0.8985
A2=0.0000E+00,A4=-2.5104E-04,A6=1.1309E-06,A8=-3.9604E-09,A10=0.0000E+00

第13面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-7.6968E-06,A6=4.5605E-07,A8=-1.1002E-09,A10=0.0000E+00

第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.0961E-04,A6=5.9330E-07,A8=-6.9715E-10,A10=0.0000E+00

ズームデータ

ズーム比 1.698
広角 望遠
焦点距離 24.240 41.159
Fno. 4.50 5.75
画角 25.591 15.343
全長 119.709 129.381
fb 18.800 18.799

d7 12.16146 1.49141
d14 2.82035 1.77404
d16 17.79443 39.18321
Second imaging optical system (bending zoom system)
Numerical example 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 ∞ 22.0000 1. (Folded surface)
2 67.7164 1.8000 1.77250 49.60
3 12.9945 3.4844 1.
4 * 15.0000 2.0000 1.52542 55.78
5 * 9.9617 5.0891 1.
6 25.8592 2.4125 1.84666 23.78
7 58.6155 Variable 1.
6 (Aperture) ∞ 0.5000 1.
9 13.1340 4.4192 1.51742 52.43
10 -39.7030 2.9320 1.
11 -18.8969 1.0000 1.80518 25.42
12 540.5722 7.8257 1.
13 * 17.1957 3.4707 1.49700 81.61
14 * -32.7020 Variable 1.
15 1181.6535 1.2000 1.77250 49.60
16 41.9912 Variable 1.
17 ∞ 18.7997 1. (Bending surface)
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.1136E-04, A6 = 8.1306E-07, A8 = -2.2480E-09, A10 = 0.0000E + 00

5th page
K = -0.8985
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.5104E-04, A6 = 1.1309E-06, A8 = -3.9604E-09, A10 = 0.0000E + 00

13th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -7.6968E-06, A6 = 4.5605E-07, A8 = -1.1002E-09, A10 = 0.0000E + 00

14th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.0961E-04, A6 = 5.9330E-07, A8 = -6.9715E-10, A10 = 0.0000E + 00

Zoom data

Zoom ratio 1.698
Wide-angle telephoto focal length 24.240 41.159
Fno. 4.50 5.75
Angle of View 25.591 15.343
Total length 119.709 129.381
fb 18.800 18.799

d7 12.16146 1.49141
d14 2.82035 1.77404
d16 17.79443 39.18321

Fnoの制御:
第2の撮像光学系(折り曲げ系)のFno. 4.5-5.75

第1の撮像光学系(直進系)と第2の撮像光学系(折り曲げ系)のFnoを揃えるためには直進系の絞り径を略以下のテーブルに従って制御を行えばよい。

直進系のFno. と絞り径
Fno 絞り径φ
2.875 8.315
4.50 5.341 ← Wide
5.75 4.185 ← Tele

条件式(1)の値
f1/f2w=1.05
f1/f2t=0.62
Fno control:
Fno. 4.5-5.75 of the second imaging optical system (folding system)

In order to make the Fno of the first imaging optical system (straight-ahead system) and the second imaging optical system (bending system) uniform, the aperture diameter of the straight-ahead system may be controlled according to the following table.

Straight line Fno. And aperture diameter
Fno aperture diameter φ
2.875 8.315
4.50 5.341 ← Wide
5.75 4.185 ← Tele

Value of conditional expression (1) f1 / f2w = 1.05
f1 / f2t = 0.62

第1の撮像光学系(直進単焦点系)
数値実施例2
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.1786 2.8000 1.80610 33.27
2 27.3797 0.1300 1.
3 12.4779 0.9500 1.78650 50.00
4 6.5043 4.2283 1.
5(絞り) ∞ 6.3661 1.
6 -15.5973 0.8300 1.76182 26.52
7 27.0852 3.3600 1.69680 55.53
8 -35.9998 0.1500 1.
9* 356.6655 4.2000 1.74250 49.30
10* -11.7828 33.8223 1.
像面(撮像面)∞

非球面データ
第9面
K=233.0929
A2=0.0000E+00,A4=-2.9412E-05,A6=-2.3456E-07,A8=7.1848E-09,A10=-8.4208E-11

第10面
K=-0.3428
A2=0.0000E+00,A4=2.0611E-06,A6=-2.4195E-07,A8=3.9420E-09,A10=-5.3603E-11

各種データ

焦点距離 25.501
Fno. 2.879
画角 24.198
全長 56.837
fb 33.822
First imaging optical system (straight forward single focus system)
Numerical example 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 14.1786 2.8000 1.80610 33.27
2 27.3797 0.1300 1.
3 12.4779 0.9500 1.78650 50.00
4 6.5043 4.2283 1.
5 (Aperture) ∞ 6.3661 1.
6 -15.5973 0.8300 1.76182 26.52
7 27.0852 3.3600 1.69680 55.53
8 -35.9998 0.1500 1.
9 * 356.6655 4.2000 1.74250 49.30
10 * -11.7828 33.8223 1.
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 9th surface
K = 233.0929
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.9412E-05, A6 = -2.3456E-07, A8 = 7.1848E-09, A10 = -8.4208E-11

10th page
K = -0.3428
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 2.0611E-06, A6 = -2.4195E-07, A8 = 3.9420E-09, A10 = -5.3603E-11

Various data

Focal length 25.501
Fno. 2.879
Angle of view 24.198
Total length 56.837
fb 33.822

第2の撮像光学系(折り曲げズーム系)

数値実施例2
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 162.6448 2.0326 2.00069 25.46
2 29.9743 7.3462 1.
3 ∞ 23.7228 1.84666 23.78 (プリズム)
4 ∞ 0.5807 1.
5* 51.8917 8.1592 1.69253 53.03
6* -35.9631 可変 1.
7* -41.5227 2.0326 1.74156 49.21
8* 67.4860 1.9745 1.
9 -80.8114 5.1104 1.92286 20.88
10 -23.9754 0.0203 1.50648 46.20
11 -23.9754 1.4518 1.88300 40.76
12 ∞ 可変 1.
13(絞り) ∞ 可変 1.
14* 19.7707 8.9432 1.49650 81.53
15* -30.2316 0.5807 1.
16 40.6568 8.7690 1.49700 81.54
17 -40.6568 0.0203 1.56384 60.67
18 -40.6568 1.4518 1.58144 40.75
19 449.5976 1.7132 1.
20 89.0229 1.4518 1.90366 31.32
21 11.9224 0.0203 1.56384 60.67
22 11.9224 5.7492 1.48749 70.23
23 15.9584 可変 1.
24 ∞ 16.2000 1.77250 49.60 (プリズム)
25 ∞ 1.5078 1.
26* 40.6923 6.2138 1.53071 55.60
27* -116.0192 13.2743 1.
像面(撮像面)∞

非球面データ
第5面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=5.2094E-09,A6=-7.0776E-09,A8=4.3022E-11,A10=-1.8550E-13

第6面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=6.1465E-06,A6=-8.6496E-09,A8=4.7665E-11,A10=-1.7716E-13

第7面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.3944E-05,A6=1.0997E-07,A8=-4.0085E-10,A10=9.4142E-14

第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.4522E-05,A6=1.7454E-07,A8=-7.5388E-10,A10=4.7361E-16

第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.5033E-05,A6=1.2610E-08,A8=-2.4751E-10,A10=-4.3206E-14

第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.4591E-05,A6=9.5752E-09,A8=-1.7653E-10,A10=0.0000E+00

第26面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.1856E-05,A6=2.1827E-08,A8=-8.2181E-10,A10=5.8275E-13

第27面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.6738E-05,A6=-1.6355E-08,A8=-9.4204E-10,A10=1.1396E-12

ズームデータ

ズーム比 2.784

広角 中間 望遠
焦点距離 25.515 31.423 71.028
Fno. 5.009 5.278 6.019
画角 22.944 18.604 8.655
全長 160.322 160.335 160.366
fb 13.274 13.707 14.507

d6 10.24330 14.27439 22.98933
d12 15.51960 11.49091 2.75846
d13 19.87540 18.14356 2.75846
d23 3.41770 4.72720 19.36020


Fnoの制御:
第2の撮像光学系(折り曲げ系)のFno 5.009 〜5.278〜 6.019

第1の撮像光学系(直進系)と第2の撮像光学系(折り曲げ系)のFnoを揃えるためには直進系の絞り径を略以下のテーブルに従って制御を行えばよい。

直進系のFno と絞り径
Fno 絞り径φ
2.879 8.138
5.009 4.729 ←Wide
5.278 4.490 ←Std
6.019 3.942 ←Tele

条件式(1)の値
f1/f2w=0.999
f1/f2t=0.359
Second imaging optical system (bending zoom system)

Numerical example 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 162.6448 2.0326 2.00069 25.46
2 29.9743 7.3462 1.
3 ∞ 23.7228 1.84666 23.78 (Prism)
4 ∞ 0.5807 1.
5 * 51.8917 8.1592 1.69253 53.03
6 * -35.9631 Variable 1.
7 * -41.5227 2.0326 1.74156 49.21
8 * 67.4860 1.9745 1.
9 -80.8114 5.1104 1.92286 20.88
10 -23.9754 0.0203 1.50648 46.20
11 -23.9754 1.4518 1.88300 40.76
12 ∞ Variable 1.
13 (Aperture) ∞ Variable 1.
14 * 19.7707 8.9432 1.49650 81.53
15 * -30.2316 0.5807 1.
16 40.6568 8.7690 1.49700 81.54
17 -40.6568 0.0203 1.56384 60.67
18 -40.6568 1.4518 1.58144 40.75
19 449.5976 1.7132 1.
20 89.0229 1.4518 1.90366 31.32
21 11.9224 0.0203 1.56384 60.67
22 11.9224 5.7492 1.48749 70.23
23 15.9584 Variable 1.
24 ∞ 16.2000 1.77250 49.60 (Prism)
25 ∞ 1.5078 1.
26 * 40.6923 6.2138 1.53071 55.60
27 * -116.0192 13.2743 1.
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 5th surface
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 5.2094E-09, A6 = -7.0776E-09, A8 = 4.3022E-11, A10 = -1.8550E-13

6th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 6.1465E-06, A6 = -8.6496E-09, A8 = 4.7665E-11, A10 = -1.7716E-13

7th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -1.3944E-05, A6 = 1.0997E-07, A8 = -4.0085E-10, A10 = 9.4142E-14

8th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.4522E-05, A6 = 1.7454E-07, A8 = -7.5388E-10, A10 = 4.7361E-16

14th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.5033E-05, A6 = 1.2610E-08, A8 = -2.4751E-10, A10 = -4.3206E-14

15th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.4591E-05, A6 = 9.5752E-09, A8 = -1.7653E-10, A10 = 0.0000E + 00

26th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.1856E-05, A6 = 2.1827E-08, A8 = -8.2181E-10, A10 = 5.8275E-13

27th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.6738E-05, A6 = -1.6355E-08, A8 = -9.4204E-10, A10 = 1.1396E-12

Zoom data

Zoom ratio 2.784

Wide angle Medium telephoto focal length 25.515 31.423 71.028
Fno. 5.009 5.278 6.019
Angle of View 22.944 18.604 8.655
Total length 160.322 160.335 160.366
fb 13.274 13.707 14.507

d6 10.24330 14.27439 22.98933
d12 15.51960 11.49091 2.75846
d13 19.87540 18.14356 2.75846
d23 3.41770 4.72720 19.36020


Fno control:
Second imaging optical system (bending system) Fno 5.009 to 5.278 to 6.019

In order to make the Fno of the first imaging optical system (straight-ahead system) and the second imaging optical system (bending system) uniform, the aperture diameter of the straight-ahead system may be controlled according to the following table.

Straight running Fno and aperture
Fno aperture diameter φ
2.879 8.138
5.009 4.729 ← Wide
5.278 4.490 ← Std
6.019 3.942 ← Tele

Value of conditional expression (1) f1 / f2w = 0.999
f1 / f2t = 0.359

第1の撮像光学系(ズーム直進系)
数値実施例3
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 39.6598 1.7513 1.80610 40.74
2* 4.8555 2.3351 1.
3 8.8835 2.4810 1.84666 23.78
4 18.8660 可変 1.
5(絞り) ∞ 0. 1.
6* 6.3558 2.6270 1.74330 49.33
7 72.9712 1.2405 1.84666 23.78
8 7.3891 4.0134 1.51633 64.14
9* -29.2264 可変 1.
像面(撮像面)∞

非球面データ
第2面
K=-3.2020
A2=0.0000E+00,A4=2.8760E-03,A6=-9.2890E-05,A8=3.2053E-06,A10=-5.1273E-08

第6面
K=-4.1320
A2=0.0000E+00,A4=1.8723E-03,A6=-6.0718E-05,A8=3.7797E-06,A10=-1.5249E-07
A12=-1.5632E-09,A14=0.0000E+00,A16=0.0000E+00,A18=0.0000E+00,A20=0.0000E+00

第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.5281E-03,A6=-1.2234E-05,A8=9.3606E-06,A10= -2.8400E-07


ズームデータ

ズーム比 1.943
広角 中間 望遠
焦点距離 8.637 11.968 16.779
Fno. 3.584 4.161 5.004
画角 33.610 25.167 18.368
全長 36.415 34.716 35.371
fb 12.627 15.364 19.317

d4 9.34030 4.90365 1.60535
d9 12.62659 15.36391 19.31735
1st imaging optical system (zoom linear system)
Numerical Example 3
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 39.6598 1.7513 1.80610 40.74
2 * 4.8555 2.3351 1.
3 8.8835 2.4810 1.84666 23.78
4 18.8660 Variable 1.
5 (Aperture) ∞ 0. 1.
6 * 6.3558 2.6270 1.74330 49.33
7 72.9712 1.2405 1.84666 23.78
8 7.3891 4.0134 1.51633 64.14
9 * -29.2264 Variable 1.
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 2nd surface
K = -3.2020
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 2.8760E-03, A6 = -9.2890E-05, A8 = 3.2053E-06, A10 = -5.1273E-08

6th page
K = -4.1320
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.8723E-03, A6 = -6.0718E-05, A8 = 3.7797E-06, A10 = -1.5249E-07
A12 = -1.5632E-09, A14 = 0.0000E + 00, A16 = 0.0000E + 00, A18 = 0.0000E + 00, A20 = 0.0000E + 00

9th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 1.5281E-03, A6 = -1.2234E-05, A8 = 9.3606E-06, A10 = -2.8400E-07


Zoom data

Zoom ratio 1.943
Wide angle Medium telephoto focal length 8.637 11.968 16.779
Fno.3.584 4.161 5.004
Angle of view 33.610 25.167 18.368
Total length 36.415 34.716 35.371
fb 12.627 15.364 19.317

d4 9.34030 4.90365 1.60535
d9 12.62659 15.36391 19.31735

第2の撮像光学系(折り曲げズーム系)
数値実施例3
単位mm

面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 10.0000 1. (折り曲げ面)
2 33.8582 0.9000 1.77250 49.60
3 6.4972 1.7422 1.
4* 7.5000 1.0000 1.52542 55.78
5* 4.9808 2.5445 1.
6 12.9296 1.2063 1.84666 23.78
7 29.3078 可変 1.
8(絞り) ∞ 0.2500 1.
9 6.5670 2.2096 1.51742 52.43
10 -19.8515 1.4660 1.
11 -9.4484 0.5000 1.80518 25.42
12 270.2861 3.9128 1.
13* 8.5979 1.7354 1.49700 81.61
14* -16.3510 可変 1.
15 590.8268 0.6000 1.77250 49.60
16 20.9956 可変 1. (折り曲げ面)
17 ∞ 9.3999 1.
像面(撮像面)∞

非球面データ
第4面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.6909E-03,A6=2.6018E-05,A8=-2.8775E-07,A10=0.0000E+00

第5面
K=-0.8985
A2=0.0000E+00,A4=-2.0083E-03,A6=3.6188E-05,A8=-5.0693E-07,A10=0.0000E+00

第13面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-6.1575E-05,A6=1.4594E-05,A8=-1.4083E-07,A10=0.0000E+00

第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=8.7690E-04,A6=1.8986E-05,A8=-8.9235E-08,A10=0.0000E+00


ズームデータ

ズーム比 2.383

広角 中間 望遠
焦点距離 8.637 12.120 20.580
Fno. 3.911 4.501 5.751
画角 33.611 25.591 15.343
全長 55.091 53.855 58.691
fb 9.400 9.400 9.400

d7 11.37968 6.08073 0.74571
d14 1.63792 1.41017 0.88702
d16 4.60655 8.89721 19.59161
Second imaging optical system (bending zoom system)
Numerical Example 3
Unit mm

Surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 ∞ 10.0000 1. (Bending surface)
2 33.8582 0.9000 1.77250 49.60
3 6.4972 1.7422 1.
4 * 7.5000 1.0000 1.52542 55.78
5 * 4.9808 2.5445 1.
6 12.9296 1.2063 1.84666 23.78
7 29.3078 Variable 1.
8 (Aperture) ∞ 0.2500 1.
9 6.5670 2.2096 1.51742 52.43
10 -19.8515 1.4660 1.
11 -9.4484 0.5000 1.80518 25.42
12 270.2861 3.9128 1.
13 * 8.5979 1.7354 1.49700 81.61
14 * -16.3510 Variable 1.
15 590.8268 0.6000 1.77250 49.60
16 20.9956 Variable 1. (Bending surface)
17 ∞ 9.3999 1.
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -1.6909E-03, A6 = 2.6018E-05, A8 = -2.8775E-07, A10 = 0.0000E + 00

5th page
K = -0.8985
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -2.0083E-03, A6 = 3.6188E-05, A8 = -5.0693E-07, A10 = 0.0000E + 00

13th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = -6.1575E-05, A6 = 1.4594E-05, A8 = -1.4083E-07, A10 = 0.0000E + 00

14th page
K = 0.
A2 = 0.0000E + 00, A4 = 8.7690E-04, A6 = 1.8986E-05, A8 = -8.9235E-08, A10 = 0.0000E + 00


Zoom data

Zoom ratio 2.383

Wide angle Medium telephoto focal length
Fno. 3.911 4.501 5.751
Angle of view 33.611 25.591 15.343
Total length 55.091 53.855 58.691
fb 9.400 9.400 9.400

d7 11.37968 6.08073 0.74571
d14 1.63792 1.41017 0.88702
d16 4.60655 8.89721 19.59161

(デジタルカメラ)
図12〜図15は上述の各実施例のズームレンズを複数組み込んだ撮像装置の構成の概念図を示す。図12はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図13は同背面図、図14はデジタルカメラ40の構成を示す模式的な横断面図である。
(Digital camera)
12 to 15 are conceptual diagrams of the configuration of an imaging apparatus incorporating a plurality of zoom lenses according to the above-described embodiments. 12 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 40, FIG. 13 is a rear view thereof, and FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 40.

図12は、第1の撮像光学系と第2の撮像光学系との2つの光学系を備えるデジタルカメラ40の前方斜視図である。   FIG. 12 is a front perspective view of a digital camera 40 including two optical systems, a first imaging optical system and a second imaging optical system.

デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42上に位置する撮影光学系41、ファインダー用光路44上に位置するファインダー光学系43、シャッターボタン45、ポップアップストロボ46、液晶表示モニタ47等を含み、カメラ40の上部に配置されたシャッターボタン45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、カバーガラスCを介して結像面近傍に設けた撮像素子としてのCCD49の撮像面(光電変換面)上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、CPU605(処理手段)を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニタ47や、ファインダー用画像表示素子に表示される。また、このCPU605(処理手段)には記録手段が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。   In this example, the digital camera 40 includes a photographic optical system 41 positioned on the photographic optical path 42, a finder optical system 43 positioned on the finder optical path 44, a shutter button 45, a pop-up flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. In addition, when a shutter button 45 disposed on the upper portion of the camera 40 is pressed, photographing is performed through the photographing optical system 41, for example, the lens of the first embodiment, in conjunction therewith. The object image formed by the photographing optical system 41 is formed on the image pickup surface (photoelectric conversion surface) of the CCD 49 as an image pickup element provided in the vicinity of the image formation surface via the cover glass C. The object image received by the CCD 49 is displayed as an electronic image on a liquid crystal display monitor 47 provided on the rear surface of the camera or a finder image display element via the CPU 605 (processing means). Further, a recording means is connected to the CPU 605 (processing means) so that a photographed electronic image can be recorded.

なお、この記録手段はCPU605(処理手段)と別体に設けてもよいし、メモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。   The recording means may be provided separately from the CPU 605 (processing means), or may be configured to perform recording and writing electronically using a memory card, MO, or the like.

さらに、ファインダー用光路44上にはファインダー用接眼レンズが配置してある。ファインダー用画像表示素子に表示された物体像が、このファインダー用接眼レンズ59によって拡大および観察者が見やすい視度に調整され、観察者眼球Eに導かれている。なお、ファインダー用接眼レンズの射出側にカバー部材が配置されている。   Further, a finder eyepiece is disposed on the finder optical path 44. The object image displayed on the finder image display element is magnified by the finder eyepiece lens 59, adjusted to a diopter that is easy for the observer to see, and guided to the observer eyeball E. A cover member is disposed on the exit side of the finder eyepiece.

図15は、上記デジタルカメラ40の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段51は例えばCDS/ADC部24、一次記憶メモリ17、画像処理部18等からなり、記憶手段52は例えば記憶媒体部19等からなる。   FIG. 15 is a block diagram of the internal circuit of the main part of the digital camera 40. In the following description, the processing unit 51 includes, for example, the CDS / ADC unit 24, the primary storage memory 17, the image processing unit 18, and the storage unit 52 includes the storage medium unit 19, for example.

図15に示すように、デジタルカメラ40は、操作部12と、この操作部12に接続された制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一次記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。   As shown in FIG. 15, the digital camera 40 is connected to the operation unit 12, the control unit 13 connected to the operation unit 12, and the control signal output port of the control unit 13 via buses 14 and 15. An imaging drive circuit 16, a primary storage memory 17, an image processing unit 18, a storage medium unit 19, a display unit 20, and a setting information storage memory unit 21 are provided.

上記の一次記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21はバス22を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。   The primary storage memory 17, the image processing unit 18, the storage medium unit 19, the display unit 20, and the setting information storage memory unit 21 are configured so that data can be input or output with each other via the bus 22. The imaging drive circuit 16 is connected with a CCD 49 and a CDS / ADC unit 24.

操作部12は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部13は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部12を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ40全体を制御する回路である。   The operation unit 12 includes various input buttons and switches, and is a circuit that notifies the control unit of event information input from the outside (camera user) via these input buttons and switches. The control unit 13 is a central processing unit composed of, for example, a CPU, and has a built-in program memory (not shown). The control unit 13 is input by a camera user via the operation unit 12 according to a program stored in the program memory. This circuit controls the entire digital camera 40 in response to the instruction command.

CCD49は、本発明による撮影光学系41を介して形成された物体像を受光する。CCD49は、撮影駆動回路16により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部24に出力する撮像素子である。   The CCD 49 receives an object image formed via the photographing optical system 41 according to the present invention. The CCD 49 is an image pickup element that is driven and controlled by the photographing drive circuit 16 and converts the light amount of each pixel of the object image into an electrical signal and outputs it to the CDS / ADC unit 24.

CDS/ADC部24は、CCD49から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時メモリ17に出力する回路である。   The CDS / ADC unit 24 amplifies the electric signal input from the CCD 49 and performs analog / digital conversion, and temporarily generates the raw video data (Bayer data, hereinafter referred to as RAW data) that has just been subjected to the amplification and digital conversion. It is a circuit that outputs to the memory 17.

一次記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一次記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。   The primary storage memory 17 is a buffer made of, for example, SDRAM, and is a memory device that temporarily stores the RAW data output from the CDS / ADC unit 24. The image processing unit 18 reads out the RAW data stored in the primary storage memory 17 or the RAW data stored in the storage medium unit 19, and performs various corrections including distortion correction based on the image quality parameter designated by the control unit 13. It is a circuit that performs image processing electrically.

記憶媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一次記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。   The storage medium unit 19 detachably mounts a card-type or stick-type recording medium made of, for example, a flash memory, and the RAW data transferred from the primary storage memory 17 to the card-type or stick-type flash memory It is a control circuit of an apparatus that records and holds image data processed by the image processing unit 18.

表示部20は、液晶表示モニタ47及びファインダー用画像表示素子を備え、その液晶表示モニタ47及びファインダー用画像表示素子に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部12の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部21は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。   The display unit 20 includes a liquid crystal display monitor 47 and a finder image display element, and is a circuit that displays an image, an operation menu, and the like on the liquid crystal display monitor 47 and the finder image display element. The setting information storage memory unit 21 stores a ROM unit in which various image quality parameters are stored in advance, and an image quality parameter selected by an input operation of the operation unit 12 among the image quality parameters read from the ROM unit. RAM section is provided. The setting information storage memory unit 21 is a circuit for controlling input / output to / from these memories.

(撮像素子分割の変形例)
上述した実施例1、実施例2、実施例3では、第1の撮像光学系LS1は、反射面を有することなく直進系の光軸AX1を有している。
上述の各実施形態は、以下のように、光路剛性素子を用いて、第1の撮像光学系LS1の光路を折り曲げて、撮像素子へ結像させることもできる。
(Modification of imaging element division)
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment described above, the first imaging optical system LS1 has the rectilinear optical axis AX1 without having a reflecting surface.
In each of the above-described embodiments, the optical path of the first imaging optical system LS1 can be bent using an optical path rigid element to form an image on the imaging element as follows.

図16は、図1において、第1の撮像光学系LS1の光路を90度折り曲げて、さらに光路合成素子420を追加した構成において、光路合成素子420から像面IPまでの構成を示している。図16(a)は斜視図、(b)は(a)内の矢印B方向から見た平面図、(c)は(a)内の矢印C方向から見た側面図である。   FIG. 16 shows a configuration from the optical path combining element 420 to the image plane IP in the configuration in which the optical path of the first imaging optical system LS1 is bent 90 degrees in FIG. 1 and the optical path combining element 420 is further added. 16A is a perspective view, FIG. 16B is a plan view seen from the direction of arrow B in FIG. 16A, and FIG. 16C is a side view seen from the direction of arrow C in FIG.

図16に示すように、光路合成素子420は、互いに直角に交差するよう配置された2枚の第2反射部材(ミラー)MR12、MR22と、これらの間を仕切る遮光板421とから構成されている。   As shown in FIG. 16, the optical path combining element 420 is composed of two second reflecting members (mirrors) MR12 and MR22 arranged so as to cross each other at right angles, and a light shielding plate 421 that partitions them. Yes.

一方の反射部材MR12は、第1の撮影光学系LS1からの光束を像面IP側に反射させ、他方の反射部材MR22は、第2の撮影光学系LS1からの光束を像面IP側に反射させる。   One reflecting member MR12 reflects the light beam from the first photographing optical system LS1 to the image plane IP side, and the other reflecting member MR22 reflects the light beam from the second photographing optical system LS1 to the image surface IP side. Let

遮光板421は、一方の撮影光学系の像が他方の像と重複しないように撮像素子の分割位置に立てて配置されている。反射面以外の面は、迷光を防止するために反射防止処理を施すのが望ましい。   The light shielding plate 421 is arranged upright at the division position of the image sensor so that the image of one imaging optical system does not overlap with the other image. Surfaces other than the reflective surface are preferably subjected to antireflection treatment in order to prevent stray light.

また、図17は、図16示した光路合成素子の他の例を示し、(a)は斜視図、(b)は(a)内の矢印B方向から見た平面図、(c)は(a)内の矢印C方向から見た側面図である。   FIG. 17 shows another example of the optical path combining element shown in FIG. 16, where (a) is a perspective view, (b) is a plan view seen from the direction of arrow B in (a), and (c) is ( It is the side view seen from the arrow C direction in a).

図17に示す光路合成素子530は、図16のミラーに代えてプリズムを反射部材として用いている。すなわち、光路合成素子530は、反射面となる斜面が互いに直交する方向で配置された2つの直角プリズム531、532と、これらの間を仕切る遮光板533とから構成されている。一方のプリズム531は、一方の垂直面から入射した第1の撮影光学系LS1からの光束を斜面で裏面反射させ、他方の垂直面から像面IP側に射出させる。他方のプリズム532は、同様にして第2の撮影光学系LS2からの光束を像面IP側に偏向する。遮光板532の機能は図16の遮光板421と同様である。   The optical path combining element 530 shown in FIG. 17 uses a prism as a reflecting member instead of the mirror of FIG. That is, the optical path combining element 530 includes two right-angle prisms 531 and 532 that are arranged in a direction in which inclined surfaces serving as reflection surfaces are orthogonal to each other, and a light-shielding plate 533 that partitions them. One prism 531 reflects the light beam from the first photographing optical system LS1 incident from one vertical surface on the back surface and emits the light from the other vertical surface to the image plane IP side. The other prism 532 similarly deflects the light beam from the second imaging optical system LS2 to the image plane IP side. The function of the light shielding plate 532 is the same as that of the light shielding plate 421 in FIG.

プリズムは光線が通過する際の光路長を伸ばす作用があるため、光束合成素子としてプリズムを利用すると、各レンズ系に要求されるバックフォーカスを短くすることができる。   Since the prism has the effect of extending the optical path length when the light beam passes, the use of the prism as a light beam combining element can shorten the back focus required for each lens system.

本実施の形態の撮影光学系の変形例では、反射部材及びフィルターを設置するための間隔を確保するためにレトロフォーカス型に設計されているが、プリズム部材を用いる場合には、バックフォーカスに関する制約が少なくなり、光学系の設計自由度を得るのに有利になる。   In the modification of the photographic optical system of the present embodiment, it is designed as a retrofocus type in order to ensure a space for installing the reflecting member and the filter. However, when a prism member is used, there are restrictions on the back focus. This is advantageous in obtaining a degree of freedom in designing the optical system.

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。   The present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明は、広角レンズ系の画角を大きくしても、ズームレンズ系により光路が遮られることがない撮像装置に有用である。   As described above, the present invention is useful for an imaging device in which the optical path is not blocked by the zoom lens system even when the angle of view of the wide-angle lens system is increased.

LS1 第1の撮像光学系
LS2 第2の撮像光学系
100 撮像装置
I 撮像素子
r1 反射面(反射部材)
AX1、AX2 光軸
601 第1光学系
602 第2光学系
603 撮像素子
604 フォーカスレンズ駆動制御部
605 CPU
606 表示部
607 ユーザー操作部
608 ミラー制御部
701 3Dモード操作ボタン
702 アルゴリズム操作部
703 第3画像生成部
704 記憶部
LS1 First imaging optical system LS2 Second imaging optical system 100 Imaging device I Imaging element r1 Reflecting surface (reflecting member)
AX1, AX2 Optical axis 601 First optical system 602 Second optical system 603 Image sensor 604 Focus lens drive control unit 605 CPU
606 Display unit 607 User operation unit 608 Mirror control unit 701 3D mode operation button 702 Algorithm operation unit 703 Third image generation unit 704 Storage unit

Claims (21)

第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、2つの前記反射部材の間に配置された光軸方向に移動可能な複数のレンズ群を備え、最も物体側に配置された前記反射部材よりも物体側に、光軸方向に移動するレンズ群が無いズームレンズ系であることを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The second imaging optical system includes two reflecting members and a plurality of lens groups arranged between the two reflecting members and movable in the optical axis direction, and the reflecting member arranged closest to the object side. An image pickup apparatus capable of simultaneously taking a plurality of images, characterized in that the zoom lens system has no lens group moving in the optical axis direction on the object side.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系は単焦点のレンズ系であり、
前記第2の撮像光学系は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
0.9×f2w<f1<0.45×f2t (1)
ただし、
f2wは前記第2の撮像光学系の広角端での焦点距離、
f2tは前記第2の撮像光学系の望遠端での焦点距離、
f1は前記第1の撮像光学系の焦点距離、
であり、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系がそれぞれフォーカシング機能を持つ場合は最も遠距離に合焦した状態での値とする。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a single-focus lens system;
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction,
An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, characterized by satisfying the following conditional expression.
0.9 × f2w <f1 <0.45 × f2t (1)
However,
f2w is a focal length at the wide angle end of the second imaging optical system,
f2t is a focal length at the telephoto end of the second imaging optical system,
f1 is a focal length of the first imaging optical system,
And
When the first imaging optical system and the second imaging optical system each have a focusing function, the value is set in a state where the farthest distance is in focus.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系は、明るさ絞りを有する単焦点のレンズ系であり、
前記第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
前記第1の像と、前記第2の像を同時撮像する際に、前記第1の撮像光学系が有する明るさ絞りは、前記第1の撮像光学系のFナンバーが以下の条件式を満足するように変更されることを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
0.9<Fno1/Fno2<1.1 (2)
ただし、
Fno1は、同時撮像の際の前記第1の撮像光学系のFナンバー、
Fno2は、同時撮像の際の前記第2の撮像光学系のFナンバー、
である。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a single-focus lens system having an aperture stop,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction,
When simultaneously capturing the first image and the second image, the aperture stop included in the first imaging optical system satisfies the following conditional expression for the F number of the first imaging optical system: An imaging device capable of simultaneously capturing a plurality of images, wherein
0.9 <Fno1 / Fno2 <1.1 (2)
However,
Fno1 is an F number of the first imaging optical system at the time of simultaneous imaging,
Fno2 is the F number of the second imaging optical system at the time of simultaneous imaging,
It is.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系で、それぞれシャッター速度が独立に制御可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first imaging optical system, a first image formed by the second imaging optical system, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
4. The plurality of images according to claim 1, wherein shutter speeds of the first imaging optical system and the second imaging optical system can be controlled independently of each other. 5. An imaging device capable of imaging.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系は、光路を反射する反射面を持たないレンズ系であり、
前記第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
そして、前記第1の撮像光学系に対して前記第2の撮像光学系の配置される側とは反対側に設けられた把持部を有していることを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system is a lens system that does not have a reflecting surface that reflects an optical path;
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction,
And simultaneously capturing a plurality of images, wherein the first imaging optical system has a grip portion provided on a side opposite to the side where the second imaging optical system is disposed. Possible imaging device.
特定モード選択部により特定モードを選択することで、前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系との2つの光学系が略等焦点となり、
略同一の画角の画像を取得できることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。
By selecting the specific mode by the specific mode selection unit, the two optical systems of the first imaging optical system and the second imaging optical system become substantially equifocal,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein images having substantially the same angle of view can be acquired.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、
さらに前記第2の撮像光学系はズームレンズ系であり、
前記第1の撮像光学系のフォーカシング合焦状態に基づいて、前記第2の撮像光学系の向きを制御する制御部を有することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system has a focusing lens group that moves during focusing;
Further, the second imaging optical system is a zoom lens system,
An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images, comprising: a control unit that controls a direction of the second imaging optical system based on a focusing focus state of the first imaging optical system.
第1の撮像光学系のフォーカシング状態に基づいて、被写体の距離情報を取得する距離情報取得部と、
前記第1の撮像光学系により撮像された像を表示する表示部と、
前記第1の撮像光学系により合焦される主要被写体方向を決定する操作部と、
前記第1の撮像光学系における被写体方向と距離情報取得部の距離情報に基づき、前記第2の撮像光学系の撮像方向を制御する撮像方向制御部と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A distance information acquisition unit that acquires distance information of a subject based on a focusing state of the first imaging optical system;
A display unit for displaying an image captured by the first imaging optical system;
An operation unit for determining a main subject direction focused by the first imaging optical system;
An imaging direction control unit that controls the imaging direction of the second imaging optical system based on the subject direction in the first imaging optical system and the distance information of the distance information acquisition unit;
The imaging apparatus according to claim 7, wherein the imaging apparatus can simultaneously capture a plurality of images.
前記操作部が表示部の表示側に配置されたタッチセンサーであることを特徴とする請求項8に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 8, wherein the operation unit is a touch sensor disposed on a display side of the display unit. 前記第2の撮像光学系は、被写体側の光軸方向の変更のため、偏心移動する偏心移動光学素子を含み、
前記距離情報取得部の距離情報に基づき、前記第2の撮像光学系の撮像方向を制御するために偏心移動光学素子を移動させる偏心移動部を有することを特徴とする請求項7〜8のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
The second imaging optical system includes an eccentric moving optical element that moves eccentrically for changing the optical axis direction on the subject side,
9. The apparatus according to claim 7, further comprising an eccentric moving unit that moves an eccentric moving optical element to control an imaging direction of the second imaging optical system based on distance information of the distance information acquisition unit. An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images according to claim 1.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により、それぞれ形成される第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第1の撮像光学系は、フォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、
前記第2の撮像光学系は、2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、且つフォーカシングの際に移動するフォーカシングレンズ群を有し、
前記第2の光学系のフォーカシング合焦状態から、前記第2の撮像光学系で前記第1の撮像光学系の撮影範囲内の任意の領域の物体距離情報を取得することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first image formed by each of the first imaging optical system and the second imaging optical system; and a single image sensor that receives the second image and converts the second image into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The first imaging optical system has a focusing lens group that moves during focusing;
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction, and includes a focusing lens group that moves during focusing,
A plurality of object distance information in an arbitrary area within the imaging range of the first imaging optical system is acquired by the second imaging optical system from the focusing in-focus state of the second optical system. An imaging device capable of simultaneously capturing images.
第1の像を形成する第1の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系による第1の像よりも拡大された第2の像を形成する第2の撮像光学系と、
前記第1の撮像光学系と、前記第2の撮像光学系により形成される、それぞれ第1の像と、第2の像を受けて電気信号に変換する単一の撮像素子と、を有し、
前記第1の撮像光学系による撮像画角と、前記第2の撮像光学系による撮像画角とが互いに異なるように第1の像と、第2の像を同時撮像可能に構成され、
前記第2の撮像光学系は2つの反射部材と、光軸方向に移動可能な複数のレンズ群とを備えたズームレンズ系であり、
前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系の視差による位相差に基づいて被写体の距離情報を取得する距離情報取得部を有することを特徴とする複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
A first imaging optical system for forming a first image;
A second imaging optical system for forming a second image enlarged from the first image by the first imaging optical system;
A first imaging optical system formed by the first imaging optical system and the second imaging optical system, respectively, and a single imaging device that receives the second image and converts it into an electrical signal. ,
The first image and the second image are configured to be simultaneously imaged so that the imaging field angle by the first imaging optical system and the imaging field angle by the second imaging optical system are different from each other,
The second imaging optical system is a zoom lens system including two reflecting members and a plurality of lens groups movable in the optical axis direction,
A distance information acquisition unit that acquires distance information of a subject based on a phase difference due to parallax between the first imaging optical system and the second imaging optical system, and capable of simultaneously capturing a plurality of images apparatus.
画像生成アルゴリズムを記憶したアルゴリズム記憶部と、
距離情報取得部で取得した被写体の距離情報と、アルゴリズム記憶部に記憶された画像生成アルゴリズムに基づき、第1の像の第1画像と第2の像の第2画像を用いて第3画像を生成する画像生成部を有することを特徴とする請求項11に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
An algorithm storage unit storing an image generation algorithm;
Based on the distance information of the subject acquired by the distance information acquisition unit and the image generation algorithm stored in the algorithm storage unit, the third image is obtained using the first image of the first image and the second image of the second image. 12. The imaging apparatus according to claim 11, further comprising an image generation unit that generates a plurality of images.
画像生成アルゴリズムは、画像内における近距離物体に関しては明度と彩度の処理を行い、
遠距離物体と近距離物体とが混在する場合、前記遠距離物体と前記近距離物体の明度、彩度差が以下の条件式にしたがって拡大するように画像再構成を行うことを特徴とする請求項13に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
0≦V’−V<4 (3)
1<C’−C<6 (4)
ここで、
Vは、マンセル・カラー・システムを用いて表記した取得した画像の遠景と近景の明度差、
Cは、マンセル・カラー・システムを用いて表記した取得した画像の遠景と近景の彩度差、
V’は、再構成した画像の明度差、
C’は、再構成した画像の彩度差、
とする。
The image generation algorithm performs brightness and saturation processing for near-range objects in the image,
When a long-distance object and a short-distance object are mixed, the image reconstruction is performed so that brightness and saturation differences between the long-distance object and the short-distance object are enlarged according to the following conditional expression: Item 14. An imaging device capable of simultaneously capturing a plurality of images according to Item 13.
0 ≦ V′−V <4 (3)
1 <C'-C <6 (4)
here,
V is the brightness difference between the distant view and the near view of the acquired image expressed using the Munsell color system,
C is the saturation difference between the distant view and the near view of the acquired image expressed using the Munsell color system,
V ′ is the brightness difference of the reconstructed image,
C ′ is the saturation difference of the reconstructed image,
And
さらには以下の条件式を満足することを特徴とする請求項14に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
画面内の最遠方物体が10m〜無限遠の範囲に存在する場合、
0≦(V’−V)/(C’−C)<1 (5)
画面内の最遠方物体が、0m〜10mの範囲に存在する場合、
0≦(C’−C)/(V’−V)<1 (6)
The imaging apparatus according to claim 14, further satisfying the following conditional expression:
If the farthest object in the screen is in the range of 10m to infinity,
0 ≦ (V′−V) / (C′−C) <1 (5)
If the farthest object in the screen is in the range of 0m to 10m,
0 ≦ (C′−C) / (V′−V) <1 (6)
前記第1の撮像光学系が、反射面をもたず、且つ、前記第2の撮像光学系よりも変倍比が小さく、前記第2の撮像光学系よりもレンズ総数が少ないズームレンズ系であることを特徴とする請求項1、5、8、9、11及び12のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   The first imaging optical system is a zoom lens system that has no reflecting surface, has a zoom ratio smaller than that of the second imaging optical system, and has a smaller total number of lenses than the second imaging optical system. An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images according to any one of claims 1, 5, 8, 9, 11, and 12. 前記第1の撮像光学系が、反射面をもたず、且つ、前記第2の撮像光学系よりもレンズ総数が少ない単焦点のレンズ系であることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   16. The first imaging optical system according to claim 1, wherein the first imaging optical system is a single-focus lens system having no reflecting surface and having a total number of lenses smaller than that of the second imaging optical system. An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images according to claim 1. 前記第1の撮像光学系による像と前記第2の撮像光学系による像をそれぞれ独立して撮像可能であり、
それぞれの画像を独立して記録可能であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。
An image by the first imaging optical system and an image by the second imaging optical system can be independently captured;
Each image can be recorded independently, The imaging device which can image simultaneously the several image as described in any one of Claims 1-17 characterized by the above-mentioned.
前記第2の撮像光学系中の最も物体側の反射面は、被写体側の光軸方向の変更のため、偏心移動する偏心移動反射面であることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   19. The most object-side reflecting surface in the second imaging optical system is an eccentric moving reflecting surface that moves eccentrically due to a change in the optical axis direction on the subject side. An imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images according to one item. 前記第1の撮像光学系と前記第2の撮像光学系に共通の入射窓を有することを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   20. The imaging apparatus capable of simultaneously capturing a plurality of images according to claim 1, further comprising an incident window common to the first imaging optical system and the second imaging optical system. . 前記第1の撮像光学系の入射光軸と前記第2の撮像光学系の入射光軸の両光軸を囲んで形成された螺旋ネジ穴部を持つ枠部材を有することを特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の複数の画像を同時に撮像可能な撮像装置。   The frame member having a helical screw hole formed so as to surround both optical axes of the incident optical axis of the first imaging optical system and the incident optical axis of the second imaging optical system. An imaging device capable of simultaneously capturing a plurality of images according to any one of 1 to 20.
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