JP2020064162A - Optical system and accessory device and imaging device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、夫々が物体の像を形成する複数のレンズ部を備える光学系に関し、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に好適なものである。 The present invention relates to an optical system including a plurality of lens units each forming an image of an object, and is suitable for an image pickup apparatus such as a digital still camera or a video camera.
撮像装置に用いられる光学系として、複数のレンズによって同一の物体(被写体)の複数の像を形成するものが知られている。このような光学系において、複数のレンズの光軸上に互いに異なる透過特性を有する複数のフィルタを設けることで、互いに異なる複数の画像情報を一回の撮像で同時に取得することが可能になる。 As an optical system used in an image pickup apparatus, there is known an optical system that forms a plurality of images of the same object (subject) with a plurality of lenses. In such an optical system, by providing a plurality of filters having different transmission characteristics on the optical axes of a plurality of lenses, it is possible to simultaneously obtain a plurality of different image information by a single image pickup.
特許文献1には、透過波長域の中心波長が互いに異なる複数のフィルタを備える光学系について記載されている。 Patent Document 1 describes an optical system including a plurality of filters having mutually different center wavelengths in a transmission wavelength range.
しかしながら、特許文献1では、複数のフィルタの透過波長域に応じて生じる収差と、複数のレンズの偏心収差との関係について一切考慮されていない。具体的に、特許文献1の光学系においては、収差の補正がより難しい短波長域に対応するフィルタが、対物レンズの光軸から大きく離れた位置に配置されている。この構成では、当該フィルタに起因する色収差に偏心収差が合わさるため、短波長域に対応する良好な画像情報を得ることが困難になってしまう。 However, in Patent Document 1, no consideration is given to the relationship between the aberrations generated according to the transmission wavelength bands of the plurality of filters and the decentering aberrations of the plurality of lenses. Specifically, in the optical system of Patent Document 1, a filter corresponding to a short wavelength region where it is more difficult to correct aberration is arranged at a position largely separated from the optical axis of the objective lens. With this configuration, since eccentric aberration is combined with chromatic aberration caused by the filter, it becomes difficult to obtain good image information corresponding to the short wavelength region.
本発明は、複数のレンズ部の収差が良好に補正された光学系、それを備えるアクセサリ装置及び撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical system in which aberrations of a plurality of lens units are favorably corrected, an accessory device including the optical system, and an imaging device.
上記目的を達成するための、本発明の一側面としての光学系は、夫々が物体の像を形成する複数のレンズ部を有するレンズアレイと、前記複数のレンズ部の光軸上に配置される複数のフィルタを有するフィルタアレイとを備え、前記複数のフィルタは、第1の方向に配列された三つ以上のフィルタを含み、該三つ以上のフィルタは、前記複数のフィルタのうち透過波長域の中心波長が最も短い第1のフィルタと、透過波長域の中心波長が該第1のフィルタよりも長い第2のフィルタとを含み、前記第1のフィルタは、前記第2のフィルタよりも前記フィルタアレイの中心に近い位置に配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical system according to one aspect of the present invention includes a lens array having a plurality of lens units each forming an image of an object, and an optical system arranged on the optical axes of the plurality of lens units. A filter array having a plurality of filters, wherein the plurality of filters include three or more filters arranged in the first direction, and the three or more filters are transmission wavelength bands of the plurality of filters. Includes a first filter having a shortest center wavelength and a second filter having a center wavelength in a transmission wavelength range longer than the first filter, the first filter having the It is characterized in that it is arranged at a position close to the center of the filter array.
本発明によれば、複数のレンズ部の収差が良好に補正された光学系、それを備えるアクセサリ装置及び撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical system in which aberrations of a plurality of lens units are favorably corrected, an accessory device including the optical system, and an imaging device.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。また、各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each drawing may be drawn on a scale different from the actual scale for convenience. Further, in each drawing, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate explanations are omitted.
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1に係る撮像システム100の要部概略図(模式図)である。図1(a)は、後述する複数のレンズ部のうちの一部の光軸を含む断面(YZ断面)を示している。ここでの光軸とは、各レンズ部における各光学面(各レンズ面)の中心(頂点)を通る軸を指す。図1(a)においては、各レンズ部の軸上像高に集光される軸上光束のマージナル光線を示している。また、図1(b)は、後述するフィルタアレイ22を物体側(−Z側)から見たときの正面図である。なお、撮像対象となる不図示の物体は、撮像システム100の物体側に配置されているものとする。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic view (schematic diagram) of a main part of an
撮像システム100は、像側(+Z側)から順に配置された、撮像装置(カメラユニット)1、光学装置(アレイユニット)2、アダプタ装置(アダプタユニット)4、及びレンズ装置(レンズユニット)3を有する。
The
撮像装置1は、光学装置2の像面に配置される撮像面(受光面)を含む撮像素子(受光素子)11と、撮像素子11を保持する保持部材(筐体)12を備える。撮像素子11としては、CCDセンサやCMOSセンサなどの光電変換素子を採用することができる。また、撮像素子11は、可視光に限らず赤外光(近赤外光や遠赤外線光)などを光電変換できるように構成されていてもよい。例えば、使用波長帯域に応じて、Si、InGaAs、InAsSbなどの材料を用いた撮像素子を採用してもよい。また、撮像素子11の画素数は、撮像システム100において求められる分解能に基づいて決定することが望ましい。
The imaging device 1 includes an imaging element (light receiving element) 11 including an imaging surface (light receiving surface) arranged on the image surface of the optical device 2, and a holding member (housing) 12 that holds the
光学装置2は、光学系と、該光学系を保持する保持部材(鏡筒)23を備える。本実施例に係る光学系は、夫々が物体の像を形成する複数のレンズ部を有するレンズアレイ21と、各レンズ部の光軸上に配置される複数のフィルタを有するフィルタアレイ22を備える。図1(b)に示すように、フィルタアレイ22における複数のフィルタは、レンズ装置3及びアダプタ装置4の光軸(主光軸)AX0に垂直な第1の方向(X方向又はY方向)に配列された三つ以上のフィルタを含んでいる。
The optical device 2 includes an optical system and a holding member (lens barrel) 23 that holds the optical system. The optical system according to the present embodiment includes a
本実施例に係る複数のレンズ部の夫々は、1枚以上のレンズで構成されており、夫々が物体を撮像素子11の撮像面に結像する。言い換えると、レンズアレイ21の像面には、複数のレンズ部によって物体の複数の像(像アレイ)が形成される。すなわち、レンズアレイ21によれば、同一の物体の像を複製することができる。なお、複数のレンズ部は、製造や配置を容易にするために一体的に形成されていてもよく、あるいは個別の位置調整(フォーカス調整など)を可能にするために別体で形成されていてもよい。
Each of the plurality of lens units according to the present embodiment includes one or more lenses, and each forms an image of an object on the image pickup surface of the
本実施例に係る複数のフィルタ(光学フィルタ)は、互いに異なる透過特性を有する複数のフィルタを含んでいる。具体的には、互いに異なる波長帯域(透過波長域)を有する二つ以上のフィルタを含んでいる。また、第1の方向に配列された三つ以上のフィルタには、フィルタアレイ22において透過波長域の中心波長が最も短い第1のフィルタと、透過波長域の中心波長が第1のフィルタよりも長い第2のフィルタが含まれている。
The plurality of filters (optical filters) according to the present embodiment include a plurality of filters having different transmission characteristics. Specifically, it includes two or more filters having wavelength bands (transmission wavelength bands) different from each other. Further, among the three or more filters arranged in the first direction, the first filter having the shortest center wavelength in the transmission wavelength band in the
なお、ここでの透過特性とは、透過させる光の波長帯域(透過波長域)だけでなく、透過させる偏光の方向や種類(偏光状態)、入射光の強度に対する透過光の強度(透過率)などを含む、入射光の状態を変化させる光学特性のことである。すなわち、フィルタアレイ22は、互いに種類が異なる複数の偏光フィルタや、互いに透過率が異なる複数のフィルタなどを含んでいてもよい。フィルタアレイ22を互いに異なる透過特性を有する複数のフィルタで構成することにより、同一の物体に対して互いに異なる複数の画像情報を同時に取得することが可能になる。
Note that the transmission characteristics here include not only the wavelength band of transmitted light (transmitted wavelength region), but also the direction and type of polarized light to be transmitted (polarization state), the intensity of transmitted light with respect to the intensity of incident light (transmittance). It is an optical characteristic that changes the state of incident light, including the above. That is, the
具体的に、互いに透過波長域の中心波長が異なる複数のフィルタ(バンドパスフィルタ)を用いることで、複数の波長帯域に対応する複数の画像情報を同時に取得することができる。このとき、撮像システム100を、一般的なカメラの波長帯域(RGB)よりも多い4種類以上の波長帯域に対応する画像情報を取得することができるマルチスペクトルカメラとして構成することが望ましい。さらに、撮像システム100を、100種類以上の波長帯域に対応する画像情報を取得することができるハイパースペクトルカメラとして構成することがより好ましい。なお、バンドパスフィルタの代わりに、入射光の波長を変換して射出する波長変換フィルタを用いてもよい。
Specifically, by using a plurality of filters (bandpass filters) having different central wavelengths in the transmission wavelength range, it is possible to simultaneously obtain a plurality of image information corresponding to a plurality of wavelength bands. At this time, it is desirable to configure the
あるいは、互いに種類が異なる複数の偏光フィルタを用いることで、複数の偏光状態に対応する複数の画像情報を同時に取得することができる。例えば、X方向(水平方向)、Y方向(垂直方向)、X方向及びY方向に対して45°の方向、の夫々に平行な方向の直線偏光を透過させる三つの直線偏光フィルタと、円偏光を透過させる円偏光フィルタを用いる場合が考えられる。このように、入射光の偏光状態を変化させる複数の種類の偏光フィルタを用いることで、物体の偏光特性(ストークスパラメータ)や、物体の偏光状態の2次元分布などの偏光情報を取得することができる。 Alternatively, by using a plurality of polarization filters of different types, it is possible to simultaneously acquire a plurality of image information corresponding to a plurality of polarization states. For example, three linear polarization filters that transmit linearly polarized light in directions parallel to the X direction (horizontal direction), the Y direction (vertical direction), the direction of 45 ° with respect to the X direction and the Y direction, and circularly polarized light. It is conceivable to use a circular polarization filter that transmits the light. In this way, by using a plurality of types of polarization filters that change the polarization state of incident light, it is possible to acquire polarization information such as the polarization characteristic (Stokes parameter) of the object and the two-dimensional distribution of the polarization state of the object. it can.
また、透過特性の種類が異なる複数のフィルタでフィルタアレイ22を構成することで、波長情報、偏光情報、輝度情報、視差情報などの異なる種類の情報を同時に取得できるようになる。このとき、互いに異なる種類の複数のフィルタの夫々を、互いに異なるレンズ部の光軸上に配置した構成に限らず、同一の光軸上に配置した構成を採ってもよい。後者の場合、取得した画像情報を不図示の画像処理部によってフィルタリングすることで、異なる種類の画像情報に分離することができる。
Further, by configuring the
また、一般的に可視波長帯域で使用されるシリコン材料で構成される撮像素子11は、短波長帯域(450nm以下)及び長波長帯域(750nm以上)よりも中心波長帯域(550nm近傍)に対する感度の方が高いという感度特性を有している。よって、これらの各波長帯域に対応する複数のバンドパスフィルタを用いる場合、中心波長帯域に対応するバンドパスフィルタが配置されている光軸上に減光フィルタを配置することが好ましい。このとき、偏光フィルタを減光フィルタとして用いることで、各画像情報の輝度のバランスを補正することだけでなく、波長情報及び偏光情報を同時に取得することが可能になる。
Further, the
なお、フィルタアレイ22は、少なくとも透過波長域の中心波長が互いに異なる二つのフィルタを含んでいればよい。言い換えると、フィルタアレイ22は、透過特性が互いに同一である複数のフィルタを含んでいてもよい。例えば、撮像システム100を測距装置(ステレオカメラ)として用いる場合、視差が互いに異なる二つの画像情報を用いて物体の距離情報を取得するため、各画像情報に対応する二つのフィルタの透過特性を略同等とすることが望ましい。ただし、互いに異なる複数の画像情報を一回の撮像でより多く取得するためには、複数フィルタの全ての透過特性を互いに異ならせることが望ましい。
The
本実施例に係るフィルタアレイ22は、図1(b)に示したように、X方向及びY方向に配列された9個のフィルタF11〜F33を備えている。また、レンズアレイ21は、9個のフィルタに対応する9個のレンズ部を備えている。すなわち、同一の光軸上に配置されたレンズ部及びフィルタをまとめて一つの結像部であるとすると、光学装置2は9個の結像部を備えていることになる。複数の結像部をまとめて結像部アレイとも呼ぶ。
The
なお、結像部の数はこれに限られるものではなく、光学装置2は少なくとも第1の方向に配列された三つの結像部を備えていればよい。ただし、一回の撮像でより多くの透過特性に対応する画像情報を取得するためには、結像部を四つ以上設けることが望ましく、本実施例のように結像部を九つ以上設けることがより好ましい。物体からの光は、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22を順に介して撮像素子11の撮像面に到達する。このとき、撮像面には、各結像部に応じた9個の像(複製像)が形成される。
The number of image forming units is not limited to this, and the optical device 2 may include at least three image forming units arranged in the first direction. However, in order to acquire image information corresponding to more transmission characteristics in one image pickup, it is desirable to provide four or more image forming portions, and nine or more image forming portions are provided as in the present embodiment. Is more preferable. The light from the object reaches the image pickup surface of the
なお、撮像装置1の小型化のためには、本実施例に係る撮像素子11のように、各レンズ部に対して共通の(単一の)撮像素子を設けることが望ましい。また、各レンズ部に対して共通の撮像素子を用いることで、光学装置2の交換によってレンズ部の数や配置が変化した場合にも、良好な画像情報を取得することができる。このとき、撮像素子11の利用効率を向上させるためには、撮像素子11を構成する複数の画素(フォトダイオード)をできるだけ隙間なく均一に配置することが望ましい。
In order to reduce the size of the image pickup apparatus 1, it is desirable to provide a common (single) image pickup element for each lens unit like the
ただし、必要に応じて、各レンズ部に対して個別に撮像素子を設けてもよい。この場合、装置全体の小型化のためには、各撮像素子をできるだけ隙間なく均一に配置することが望ましい。また、光学装置2の小型化のためには、撮像素子11の撮像面の形状に合わせて各レンズ部を配置することが望ましい。具体的には、XY断面において各レンズ部を正方配置することが望ましい。なお、撮像素子11の撮像面が正方形でない場合は、各レンズ部の配置のアスペクト比などを変更してもよい。
However, if necessary, an image sensor may be provided for each lens unit. In this case, in order to reduce the size of the entire apparatus, it is desirable to arrange the image pickup elements uniformly with as little space as possible. Further, in order to reduce the size of the optical device 2, it is desirable to arrange each lens unit according to the shape of the image pickup surface of the
レンズアレイ21及びフィルタアレイ22の光軸方向における配置の順番は、図1(a)に示したものに限られない。例えば、干渉型のバンドパスフィルタを用いる場合は、その角度特性(角度依存性)を鑑みて、各フィルタに対する光の入射角が小さくなるように、フィルタアレイ22をレンズアレイ21よりも物体側に配置することが好ましい。ただし、レンズアレイ21における各レンズ部が十分なテレセントリック性を有している場合は、フィルタアレイ22がレンズアレイ21よりも像側(+Z側)に配置されていたとしても、各フィルタに対する光の入射角を小さくすることができる。
The order of arrangement of the
また、フィルタアレイ22がレンズアレイ21よりも物体側に配置されている場合、レンズアレイ21に入射する軸外光線の欠け(ヴィネッティング)が発生してしまう可能性がある。よって、例えば吸収型のバンドパスフィルタなどの角度依存性が小さいフィルタを用いる場合や、フィルタの角度依存性よりも光利用効率を優先する場合には、フィルタアレイ22をレンズアレイ21よりも像側に配置することが好ましい。
Further, when the
本実施例においては、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22を保持部材23によって一体的に保持することで、夫々の相対位置のずれを抑制している。また、保持部材23は、撮像装置1と結合するための第1のマウント部(第1の結合部)24を有している。これにより、光学装置2をアクセサリ装置として、第1のマウント部24を介して撮像装置1に着脱可能とすることができる。すなわち、撮像装置1に対して、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22を一体的に保持しつつ同時に交換することが可能になる。
In the present embodiment, the
この構成によれば、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22の相対位置のずれを抑制しつつ、取得する画像情報の種類や解像度を変更することができる。具体的には、フィルタアレイ22を透過特性が異なるものに交換する際に、同時にレンズアレイ21を各フィルタアレイに対応する(最適化された)ものに交換することができる。これにより、各レンズの収差やピントの変化を抑制することができる。また、レンズアレイ21をレンズ部の数が異なるものに交換することで、撮像システム100の解像度を変更することができる。この場合にも、同時にフィルタアレイ22を各レンズアレイに対応するものに交換することができる。
According to this configuration, it is possible to change the type and resolution of the image information to be acquired while suppressing the displacement of the relative positions of the
このように、本実施例に係る撮像システム100によれば、取得したい画像情報に応じて光学装置2を交換することができる。特に、レンズアレイ21が交換可能であるため、レンズ部の数を増減させることで、画像情報の種類(バンド数など)や解像度を増減させることができる。そして、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22を一体的に交換可能であるため、交換時の光学性能の変化を抑制することができる。これにより、光学装置2の構成によらず、共通の撮像装置1によって複数の良好な画像情報を同時に取得することが可能になる。
As described above, according to the
第1のマウント部24の形状は、撮像装置1に設けられたマウント部13に対応する形状とすればよい。例えば、光軸方向(Z方向)から見たときに撮像面を囲む円周上に設けられた結合部(凸部や凹部、磁石など)を第1のマウント部24として採用することができる。図1(a)においては、第1のマウント部24を凹部として示し、撮像装置1のマウント部13を凸部として示しているが、各マウント部の形状はこれに限られるものではない。また、第1のマウント部24に、撮像装置1と電気的に接続するための電気接点(端子)を設けることが好ましい。これにより、光学装置2は電気接点を介して撮像装置1と通信を行ったり撮像装置1から電力を受給したりすることが可能になる。 The shape of the first mount section 24 may be a shape corresponding to the mount section 13 provided in the imaging device 1. For example, a coupling portion (a convex portion, a concave portion, a magnet, or the like) provided on the circumference surrounding the imaging surface when viewed from the optical axis direction (Z direction) can be adopted as the first mount portion 24. In FIG. 1A, the first mount portion 24 is shown as a concave portion and the mount portion 13 of the imaging device 1 is shown as a convex portion, but the shape of each mount portion is not limited to this. Further, it is preferable to provide the first mount portion 24 with an electrical contact (terminal) for electrically connecting to the image pickup apparatus 1. As a result, the optical device 2 can communicate with the imaging device 1 and receive power from the imaging device 1 via the electrical contacts.
なお、図1(a)に示すように、保持部材23は、像側に設けられる第1のマウント部24だけでなく、物体側に設けられる第2のマウント部(第2の結合部)25を有していてもよい。これにより、光学装置2に対してレンズ装置3やアダプタ装置4などのアクセサリ装置を着脱可能とすることができる。図1(a)においては、第2のマウント部25を凸部として示しているが、第2のマウント部25の形状はこれに限られず、装着されるアクセサリ装置におけるマウント部の形状に応じて設定すればよい。なお、第2のマウント部25についても、アクセサリ装置に対して通信や電力の受供給を行うための電気接点を設けることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, the holding
なお、光学装置2を撮像装置1に装着する際に、夫々のマウント部の製造の精度によっては取り付け誤差が生じ、レンズアレイ21及びフィルタアレイ22と撮像素子11との位置関係に誤差が生じる可能性がある。このような誤差が生じた場合、撮像素子11の撮像面に対するレンズアレイ21のピントずれ(デフォーカス)が生じてしまう。そこで、レンズアレイ21を光軸方向に移動するための移動機構を設け、レンズアレイ21のピントを調整できるように構成することが望ましい。
When the optical device 2 is attached to the image pickup apparatus 1, an attachment error may occur depending on the manufacturing accuracy of each mount portion, and an error may occur in the positional relationship between the
あるいは、レンズアレイ21の代わりに撮像素子11を光軸方向に移動するための移動機構を設け、撮像素子11の移動によるピント調整(センサフォーカス)ができるように構成してもよい。なお、光学装置2の取り付け誤差によりレンズアレイ21の像面が撮像面に対して傾き、像面湾曲やレンズ部ごとに異なるピントずれが生じてしまう可能性がある。よって、撮像素子11の光軸に対する傾き(チルト角)を変更することができるように構成することが好ましい。さらに、撮像素子11を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動させることで、像ブレ補正(手振れ補正)を行うことができるようにしてもよい。
Alternatively, instead of the
レンズアレイ21における各レンズ部の全てに、同一形状のレンズ面を含ませることが望ましい。これにより、各レンズ部の製造が容易になり、レンズアレイ21のコストを削減することができる。このとき、各レンズ部の形状を互いに同一にすることがより好ましいが、必要に応じて各レンズ部の形状を互いに異ならせてもよい。また、各レンズ部を光軸上に配置された複数のレンズで構成することで、色収差をより良好に補正することができるようにしてもよい。なお、各フィルタの透過波長域の差(撮像システム100の使用波長帯域)が大きく、色収差の補正が難しい場合は、各レンズを個別に移動させることで夫々の結像位置(軸上色収差)を調整してもよい。
It is desirable that all the lens parts in the
本実施例に係るレンズ装置3は、光学装置2の各結像部に対して共通である1枚以上のレンズを有する光学系31と、光学系31を保持する保持部材(鏡筒)32を備えている。レンズ装置3は、撮像システム100の画角(撮像画角)を変換する役割を果たしている。すなわち、レンズ装置3を光学系31の構成が異なるものに交換することで、様々な画角に対応する画像情報を取得することができる。なお、レンズ装置3を用いずに、レンズアレイ21における各レンズ部を複数のレンズ群で構成し、隣接するレンズ群の間隔を変更可能とすることで、撮像システム100の画角を変更することも可能である。しかし、その場合はレンズアレイ21の製造及び制御の難易度が高くなり、かつ光学装置2の構成が複雑化及び大型化してしまう。
The
よって、光学装置2の簡素化及び小型化のためには、本実施例のようにレンズ装置3の交換によって撮像システム100の画角を変更できるように構成すること望ましい。なお、レンズ装置3における光学系31を構成する少なくとも1枚のレンズを移動可能とすることで、ピント調整(フォーカシング)を行うようにしてもよい。また、光学系31を複数のレンズ群で構成して隣接するレンズ群の間隔を変更し、撮像システム100の焦点距離を変更することで、画角や結像倍率を調整できるようにしてもよい。
Therefore, in order to simplify and downsize the optical device 2, it is desirable that the angle of view of the
本実施例に係るアダプタ装置4は、光を拡散させる拡散素子41と、1枚以上のレンズを有する光学系(光学部)42と、拡散素子41及び光学系42を保持する保持部材43を備えている。拡散素子41は、レンズ装置3により形成される中間像面(1次結像面)の位置に配置されており、スクリーンとしての役割を果たしている。拡散素子41としては、拡散面(粗面)を有する拡散部材(拡散板)や、複数の微細なレンズで構成されるマイクロレンズアレイなどを採用することができる。光学系42は、拡散素子41からの光を平行光に変換して光学装置2に導光するコリメータ光学系としての機能を有する。ただし、ここでの平行光とは、厳密な平行光に限らず、略平行光(弱発散光や弱収束光)を含むものとする。
The
上述したように、干渉型のバンドパスフィルタの透過波長には角度依存性が存在しており、一般的には長波長側に行くほど透過波長域の中心波長の変動が大きくなる。また、バンドパスフィルタが主光軸AX0から離れた位置に配置されている場合、そのバンドパスフィルタに入射する光の角度が大きくなりやすいため、透過波長域の中心波長の変動角度が大きくなる可能性がある。そこで、アダプタ装置4によってフィルタアレイ22に入射する光を平行光とすることで、各フィルタに対する光の入射角が位置によらず略等しくなるため、各フィルタの配置による角度依存性の変化を抑制することができる。
As described above, the transmission wavelength of the interference type bandpass filter has angle dependence, and generally, the variation of the central wavelength of the transmission wavelength band becomes larger as it goes to the longer wavelength side. Further, when the bandpass filter is arranged at a position distant from the main optical axis AX0, the angle of light incident on the bandpass filter is likely to be large, so that the variation angle of the central wavelength in the transmission wavelength range can be large. There is a nature. Therefore, by making the light incident on the
レンズ装置3における保持部材32及びアダプタ装置4における保持部材43は、互いに結合するためのマウント部33及びマウント部45を有している。これにより、アダプタ装置4を介してレンズ装置3を光学装置2に着脱可能とすることができる。また、アダプタ装置4における保持部材43は、光学装置2の第2のマウント部25と結合するためのマウント部44を有している。これにより、各マウント部を介してアダプタ装置4を光学装置2に着脱可能とすることができる。このとき、レンズ装置3が撮像装置1及び光学装置2に直接着脱することができない場合であっても、アダプタ装置4を介することで間接的に着脱することが可能になる。
The holding
ただし、光学装置2の第1のマウント部24とレンズ装置3のマウント部33とを同じ形状とし、撮像装置1のマウント部13とアダプタ装置4のマウント部45とを同じ形状とすることが望ましい。言い換えると、撮像装置1に対して着脱可能なレンズ装置3が、アダプタ装置4にも着脱可能である構成とすることが望ましい。これにより、一般的なカメラとしての撮像装置1及び一般的な交換レンズとしてのレンズ装置3を用いて、複数の画像情報を一回の撮像で同時に取得できる撮像システムを構成することが可能になる。
However, it is desirable that the first mount portion 24 of the optical device 2 and the mount portion 33 of the
また、本実施例に係る撮像システム400は、アダプタ装置4を用いることで光学装置2に平行光が入射する構成を採っている。これにより、本実施例に係る光学装置2を物体の中間像を形成しないレンズ装置に対しても適用することが可能になる。よって、光学装置2、レンズ装置3、及びアダプタ装置4の夫々の互換性を確保するために、各装置のマウント部の形状は、夫々の光学系の構成にかかわらず同一の形状とすることが望ましい。
Further, the imaging system 400 according to the present embodiment adopts a configuration in which parallel light is incident on the optical device 2 by using the
なお、本実施例のレンズ装置3のように物体の中間像を形成するレンズ装置を用いる場合は、その中間像面の位置に視野絞りを配置することが望ましい。これにより、撮像素子11の撮像面に形成される各像の境界の形状やサイズを適切に設定することができる。例えば、各結像部からの光が撮像面において互いに干渉する場合は、視野絞りに設けられる開口のサイズ(開口径)を小さくすればよい。このとき、撮像素子11の利用効率を向上させるためには、視野絞りの開口の形状を、撮像面を等分割することができる矩形などの形状とすることが望ましい。
When using a lens device that forms an intermediate image of an object like the
また、撮像面における各像の境界は、視野絞りを中間像面の位置に近づける程明確になるため、本実施例のように中間像面の位置に拡散素子41を配置する場合は、視野絞りを拡散素子41に密着するように配置することが好ましい。このとき、拡散素子41が厚みを持つ場合は、拡散素子41の内部での散乱の影響を低減するために、視野絞りを拡散素子41の像側に配置することがより好ましい。本実施例においては、拡散素子41の中央部(矩形部)以外に遮光部材(遮光塗料)を設けることで、拡散素子41に視野絞りとしての機能を持たせることができる。あるいは、視野絞りを構成する遮光部材に設けられる開口部に拡散素子41を配置することで、視野絞りと拡散素子41とを一体的に構成してもよい。
Further, the boundary of each image on the image pickup surface becomes clearer as the field stop is closer to the position of the intermediate image plane. Therefore, when the
中間像面の位置に拡散素子41を配置した場合、レンズ装置3からの光は拡散素子41によって拡散されるため、レンズ装置3からの光の入射角に関する情報が失われ、各像における視差の発生を抑制することができる。ただし、本実施例に係る撮像システム400を後述するような測距装置として用いる場合、各像の視差を用いて物体までの距離に関する情報を取得するため、レンズ装置3からの光の入射角に関する情報を残しておく必要がある。その場合は、視野絞りの直前に拡散素子41の代わりにフィールドレンズとしての正レンズを配置することで、入射角に関する情報を残しつつ本実施例と同様の機能を実現することができる。
When the diffusing
次に、撮像システム100における処理系について説明する。上述したように、撮像素子11から出力される画像情報の特性は、撮像装置1に装着される光学装置2の構成によって変化する。よって、撮像装置1にどのような光学装置2が装着されたとしても、画像情報を適切に処理するためのシステムを実現することが望ましい。具体的に、光学装置2は、撮像装置1に対して情報を送受信するための通信部や、撮像装置1との接続を認識するための認識部を備えていることが好ましい。
Next, a processing system in the
図1(a)では、撮像装置1が処理部14を有し、光学装置2が処理部27を有する場合を示している。処理部14は、少なくとも通信部及び認識部としての機能を備えている。処理部27は、少なくとも通信部(記憶部)としての機能を備えている。処理部14及び処理部27は、撮像装置1に光学装置2が装着された際に互いに電気的に接続され、相互に情報(信号)を送受信することができる。処理部14及び処理部27は、撮像装置1及び光学装置2の夫々のマウント部に設けられた電気接点を介して情報を送受信することができる。ただし、各マウント部に電気接点が設けられていない場合などは、例えば光通信などの無線通信を行ってもよい。
FIG. 1A shows a case where the imaging device 1 has the
処理部27は光学装置2に関する固有情報を記憶しており、処理部14はその固有情報を受信することによって光学装置2が撮像装置1に装着されたことを認識する。光学装置2の固有情報は、例えばレンズアレイ21及びフィルタアレイ22の夫々に関する識別番号などの識別子(ID)又はレンズアレイ21及びフィルタアレイ22の組み合わせに関する識別子である。処理部27は、受信した固有情報に基づいて、光学装置2の種別や個体を認識することができる。
The
本実施例に係る撮像システム100においては、撮像装置1が電源を有しており、光学装置2は電源を有していないため、撮像装置1における処理部14によって光学装置2の装着を認識することが望ましい。この場合、処理部27は、固有情報を記憶する記憶部(通信部)としての機能だけを有することになる。ただし、処理部14及び処理部27が無線通信を行う場合は、撮像装置1及び光学装置2の夫々に電源を設け、夫々が個別に認識を行う構成を採ってもよい。
In the
処理部14は、画像処理部(プロセッサ)としての機能も備えており、受信した固有情報に応じて、撮像素子11から出力される画像情報を処理する。このとき、予め光学装置2におけるレンズアレイ21の情報(レンズ部の数や配置など)やフィルタアレイ22の情報(フィルタの透過特性や配置など)と固有情報を紐づけて、データテーブルとして処理部14又は外部装置に記録しておくことが望ましい。これにより、処理部14は、受信した固有情報をデータテーブルに照らし合わせることで、どのような構成(特性)の光学装置2が装着されたのかを認識することができる。
The
なお、必要に応じて、上述したようなレンズアレイ21やフィルタアレイ22の情報そのものを固有情報として処理部27に記録しておき、処理部14が処理部27からその情報を取得するように構成してもよい。ただし、光学装置2の簡素化及び小型化のためには、処理部27に記録しておく情報は、上述したように光学装置2の種別や個体を弁別するための識別番号などの最小限のものとすることが望ましい。
In addition, if necessary, the information itself of the
例えば、フィルタアレイ22がバンドパスフィルタで構成されている場合、処理部14はレンズアレイ21及びフィルタアレイ22の情報に基づいて、撮像素子11から出力される一つの画像情報を適切に分割及び再配列する。これにより、バンドパスフィルタに対応する波長帯域ごとの複数の画像情報(マルチスペクトル画像)を生成することができる。このとき、必要に応じて、複数の画像情報を重ね合わせる(再合成する)ことで、1枚のマルチスペクトル画像を生成してもよい。
For example, when the
なお、撮像素子11から出力される画像情報を外部装置に送信することで、処理部14ではなく外部装置によって上述したような画像処理を行うように構成してもよい。この場合、光学装置2の情報と画像情報との対応関係をわかりやすくするために、処理部27が記憶している情報を画像情報に付加してから外部装置に送信することが好ましい。あるいは、処理部27を外部装置として撮像装置1の外部に設けてもよい。
The image information output from the
また、レンズ装置3は、光学装置2における処理部27と同様の処理部34を備えていることが望ましい。処理部34は、レンズ装置3に関する固有情報を記憶しており、その固有情報を光学装置2における処理部27を介して、又は直接撮像装置1における処理部14に送信することができる。処理部14は、レンズ装置3の固有情報に基づいて、レンズ装置3の種別や個体を認識することができる。処理部14は、レンズ装置3の固有情報及び光学装置2の少なくとも一方の固有情報に応じて、撮像素子11から出力される画像情報を処理することができる。
Further, it is desirable that the
また、アダプタ装置4は、光学装置2における処理部27と同様の処理部46を備えていることが望ましい。処理部46は、アダプタ装置4に関する固有情報を記憶しており、その固有情報を光学装置2における処理部27を介して、又は直接撮像装置1における処理部14に送信することができる。処理部14は、アダプタ装置4の固有情報に基づいて、レンズ装置3の種別や個体を認識することができる。また、処理部14は、レンズ装置3、アダプタ装置4、及び光学装置2の少なくとも一つの固有情報に応じて、撮像素子11から出力される画像情報を処理することができる。このとき、レンズ装置3の固有情報を用いて、レンズ装置3で生じる収差による画像情報への影響を補正してもよい。
Further, the
次に、本実施例に係るフィルタアレイ22における各フィルタの配置について詳細に説明する。図1(b)に示したように、フィルタF22はフィルタアレイの中心(主光軸AX0)の上に配置されているが、それ以外のフィルタは主光軸AX0から離れた位置に配置されている。すなわち、フィルタF22に対応するレンズ部と比較して、フィルタF22以外のフィルタに対応するレンズ部には大きな偏心収差が生じてしまう。
Next, the arrangement of the filters in the
また、レンズアレイ21に用いられる一般的な硝材では、透過する光の波長が短くなるほど屈折率の変化率(透過波長幅あたりの屈折率の変化量)が大きくなる。よって、フィルタの透過波長域の中心波長が短くなるほど、それに対応するレンズ部の収差(色収差)の補正が難しくなる。すなわち、短波長域に対応するフィルタを主光軸AX0から離れた位置に配置した場合、透過波長に起因する収差に偏心収差が合わさるため、短波長域に対応する良好な画像情報を得ることが困難になってしまう。
Further, in a general glass material used for the
そこで、本実施例では、フィルタアレイ22のうち透過波長域の中心波長が最も短いフィルタを、フィルタアレイ22の中心に最も近い位置に配置している。具体的に、図1(b)において、フィルタアレイ22の中心に最も近い位置(主光軸AX0上の位置)に配置されたフィルタF22を、透過波長域の中心波長が最も短いフィルタとしている。これにより、短波長域に対応するレンズ部の偏心収差を低減することができるため、フィルタの透過波長域によらず良好な画像情報を得ることが可能になる。
Therefore, in the present embodiment, the filter having the shortest center wavelength in the transmission wavelength region of the
上述したように、フィルタアレイ22は透過波長域の中心波長が互いに等しいフィルタを含んでいてもよい。また、透過波長域の中心波長が最も短いフィルタ(第1のフィルタ)は、必ずしもフィルタアレイ22の中心に最も近い位置に配置しなくてもよい。すなわち、第1のフィルタを、それよりも透過波長域の中心波長が長い第2のフィルタと比較してフィルタアレイ22の中心に近い位置に配置すれば、本発明の効果を得ることができる。したがって、第1の方向に配列された少なくとも三つのフィルタにおいて、第1のフィルタを第2のフィルタよりもフィルタアレイ22の中心に近い位置に配置すればよい。
As described above, the
例えば、Y方向に配列されたフィルタF12,F22,F32に着目すると、フィルタF22を第1のフィルタとし、フィルタF12又はフィルタF32を第2のフィルタとすればよい。あるいは、X方向に配列されたフィルタF22,F22,F23に着目すると、フィルタF22を第1のフィルタとし、フィルタF21又はフィルタF23を第2のフィルタとすればよい。なお、例えばフィルタF23の透過波長域の中心波長が最も短い場合は、フィルタF23が第1のフィルタとなるため、フィルタF13又はフィルタF33を第2のフィルタとすればよい。 For example, focusing on the filters F12, F22, and F32 arranged in the Y direction, the filter F22 may be the first filter, and the filter F12 or the filter F32 may be the second filter. Alternatively, focusing on the filters F22, F22, F23 arranged in the X direction, the filter F22 may be the first filter and the filter F21 or the filter F23 may be the second filter. Note that, for example, when the center wavelength of the transmission wavelength band of the filter F23 is the shortest, the filter F23 serves as the first filter, and thus the filter F13 or the filter F33 may be used as the second filter.
本実施例においては、X方向及びY方向においてフィルタが三つずつ配列されているが、X方向又はY方向の少なくとも一方においてフィルタが四つ以上配列された構成においても同様に考えることができる。すなわち、第1のフィルタ及び第2のフィルタを含む一方向に配列された四つ以上のフィルタに着目し、第1のフィルタを第2のフィルタよりもフィルタアレイ22の中心に近い位置に配置すれば、同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, three filters are arranged in the X direction and three filters in the Y direction, but the same can be considered in a configuration in which four or more filters are arranged in at least one of the X direction and the Y direction. That is, paying attention to four or more filters arranged in one direction including the first filter and the second filter, and disposing the first filter closer to the center of the
また、フィルタアレイ22において透過波長域の中心波長が最も長いフィルタを、フィルタアレイ22の中心から最も遠い位置に配置することが望ましい。これは、透過波長域の中心波長が最も長いフィルタに対応するレンズ部については、他のレンズ部と比較して収差の補正が容易であるため、偏心収差が比較的大きい位置に配置しても良好な画像情報を得ることができるためである。その結果、透過波長域の中心波長がより短いフィルタをフィルタアレイ22の中心により近い位置に配置することができ、各フィルタの位置によらず良好な画像情報を得ることが可能になる。本実施例では、フィルタアレイ22の中心から最も遠い位置に配置されたフィルタF11を、透過波長域の中心波長が最も長いフィルタとしている。
In addition, it is desirable that the filter having the longest center wavelength in the transmission wavelength range is arranged in the
次に、本実施例に係る撮像システム100の効果を説明するために、比較例に係る撮像システムについて説明する。比較例に係る撮像システムは、各フィルタの配列以外は本実施例に係る撮像システム100と同様の構成であるものとする。本実施例においては、図1(b)に示したフィルタF22の透過波長域の中心波長が最も短く、フィルタF11の透過波長域の中心波長が最も長い。一方、比較例においては、図1(b)に示したフィルタF11の透過波長域の中心波長が最も短く、フィルタF22の透過波長域の中心波長が最も長くなっている。
Next, in order to explain the effect of the
ここで、フィルタの最短透過波長をλmin、最長透過波長をλmax、透過波長幅をΔλ=λmax−λmin、透過波長域の中心波長をλとする。本実施例において、フィルタF22についてはλmin=400nm、λmax=450nm、Δλ=50nm、λ=425nmであり、フィルタF11についてはλmin=700nm、λmax=750nm、Δλ=50nm、λ=725nmである。一方、比較例において、フィルタF11についてはλmin=400nm、λmax=450nm、Δλ=50nm、λ=425nmであり、フィルタF22についてはλmin=700nm、λmax=750nm、Δλ=50nm、λ=725nmである。 Here, the shortest transmission wavelength of the filter is λmin, the longest transmission wavelength is λmax, the transmission wavelength width is Δλ = λmax−λmin, and the center wavelength of the transmission wavelength band is λ. In this embodiment, λmin = 400 nm, λmax = 450 nm, Δλ = 50 nm, λ = 425 nm for the filter F22, and λmin = 700 nm, λmax = 750 nm, Δλ = 50 nm, λ = 725 nm for the filter F11. On the other hand, in the comparative example, λmin = 400 nm, λmax = 450 nm, Δλ = 50 nm, λ = 425 nm for the filter F11, and λmin = 700 nm, λmax = 750 nm, Δλ = 50 nm, λ = 725 nm for the filter F22.
図2は、本実施例及比較例に係る撮像システムのMTF特性(軸上光束についてのMTF)を示す図である。図2に示すように、比較例においては、フィルタF11に対するMTFが30lp/mmで0%近くまで低下しており、短波長域での解像力が著しく低くなっている。一方、本実施例においては、フィルタF22に対するMTFは30lp/mmで10〜20%となっており、比較例よりも解像力が大幅に向上されている。なお、フィルタF11に対するMTFは比較例よりも多少低下しているが、十分な解像力を維持できている。 FIG. 2 is a diagram showing the MTF characteristics (MTF for the axial light flux) of the imaging systems according to the present example and the comparative example. As shown in FIG. 2, in the comparative example, the MTF for the filter F11 was reduced to nearly 0% at 30 lp / mm, and the resolving power in the short wavelength region was remarkably low. On the other hand, in this embodiment, the MTF for the filter F22 is 10 to 20% at 30 lp / mm, and the resolving power is significantly improved as compared with the comparative example. Although the MTF for the filter F11 is slightly lower than that of the comparative example, a sufficient resolution can be maintained.
なお、フィルタアレイ22における任意の二つのフィルタの透過波長幅の差の、該二つのフィルタのうち一方の透過波長幅に対する比の値が20%以下である場合、すなわち各フィルタの透過波長幅が互いに近い場合、本発明の効果が大きくなるため好ましい。また、より短波長域の画像情報を取得するためには、第1のフィルタの透過波長域の中心波長を555nm以下とすることが望ましい。この場合、収差補正の難易度が高くなるが、本実施例に係る構成を採ることにより良好な画像情報を得ることができる。また、各フィルタの透過波長幅が共通である場合、Δλ/λの値が大きくなるほど収差補正が難しなるため、Δλ/λが小さいフィルタから順にフィルタアレイ22の外側から内側へ配置することがより好ましい。
When the ratio of the difference between the transmission wavelength widths of two arbitrary filters in the
以上、本実施例に係る撮像システム100によれば、収差補正が難しい短波長域に対応するフィルタを、フィルタアレイ22の外側を避けて配置することで、フィルタによらず良好な画像情報を得ることができる。
As described above, according to the
[変形例]
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
[Modification]
Although the preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and various combinations, modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof.
実施例1では、3×3個のフィルタが配置された場合について説明したが、フィルタの数や配置はこれに限られるものではない。例えば、図3(a)に示すような2×3個のフィルタや、図3(b)に示すような4×3個のフィルタや、図3(c)に示すような4×4個のフィルタを採用してもよい。この場合にもフィルタアレイ22の中心領域(図3に示した太線で囲った領域)に第1のフィルタを配置することで、実施例1と同様の効果を得ることができる。 Although the case where 3 × 3 filters are arranged has been described in the first embodiment, the number and arrangement of the filters are not limited to this. For example, 2 × 3 filters as shown in FIG. 3A, 4 × 3 filters as shown in FIG. 3B, and 4 × 4 filters as shown in FIG. 3C. A filter may be adopted. Also in this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by disposing the first filter in the central region of the filter array 22 (region surrounded by the thick line shown in FIG. 3).
なお、図3に示した太線で囲った中心領域においては、各フィルタの製造誤差などを考慮しても、ほぼ同程度の偏心収差が生じるとみなすことができる。このように、フィルタアレイ22の中心領域が複数ある場合は、フィルタアレイ22において透過波長域の中心波長が短いフィルタから順に該中心領域に配置することが望ましい。例えば、最も中心波長が短いフィルタについてλ=350nm、2番目に中心波長が短いフィルタについてλ=400nmである場合、夫々を図3(a)のF21,F22の位置や図3(b)の22,F23の位置に配置すればよい。
It should be noted that, in the central region surrounded by the thick line shown in FIG. 3, it can be considered that decentering aberrations of substantially the same degree occur in consideration of the manufacturing error of each filter. As described above, when the
上述した実施例では、レンズ部が開口絞りの役割を兼ねている場合、すなわちレンズ部の有効径がレンズ部自身によって定まる場合について説明したが、開口絞りを別部材として設けてもよい。また、一つの結像部において、レンズ部が複数のレンズを含む場合や、フィルタが複数のフィルタ素子を含む場合は、レンズ及びフィルタ素子を光軸方向において交互に配置してもよい。 In the above-described embodiments, the case where the lens section also serves as the aperture stop, that is, the case where the effective diameter of the lens section is determined by the lens section itself has been described, but the aperture stop may be provided as a separate member. In addition, in one image forming unit, when the lens unit includes a plurality of lenses or when the filter includes a plurality of filter elements, the lenses and the filter elements may be alternately arranged in the optical axis direction.
また、上述した実施例では、各レンズ部の光軸が主光軸AX0に対して平行であるが、必要に応じて各レンズ部の光軸を主光軸AX0に対して非平行となるようにしてもよい。例えば、図1において主光軸AX0から最も離れた位置に配置されるレンズ部については、他のレンズ部と比較して偏心収差が大きく生じるため、このレンズ部の光軸AX11を主光軸AX0に対して傾斜させることで、偏心収差を補正してもよい。具体的に、光軸AX11を、物体側よりも像側の方が主光軸AX0の光軸から遠くに位置するように傾けることで、偏心収差を良好に補正することができる。 Further, in the above-described embodiment, the optical axis of each lens unit is parallel to the main optical axis AX0, but the optical axis of each lens unit may be made non-parallel to the main optical axis AX0 if necessary. You may For example, in FIG. 1, the lens portion arranged farthest from the main optical axis AX0 has a large decentering aberration as compared with the other lens portions. Therefore, the optical axis AX11 of this lens portion is changed to the main optical axis AX0. The eccentric aberration may be corrected by inclining with respect to. Specifically, by tilting the optical axis AX11 so that the image side is located farther from the optical axis of the main optical axis AX0 than the object side, decentering aberration can be favorably corrected.
さらに、レンズ部の瞳をXY断面において分割するように配置される複数のフィルタを備える結像部を採用してもよい。このとき、撮像面におけるその結像部に対応する領域に微小なレンズアレイを設けることで、撮像システムをプレノプティックカメラとして用いることができる。この構成によれば、一つのレンズ部の瞳を通過する光が分離されて、撮像面における互いに異なる画素に入射するため、より多くの画像情報を取得することが可能になる。 Further, an image forming unit including a plurality of filters arranged so as to divide the pupil of the lens unit in the XY cross section may be adopted. At this time, the image pickup system can be used as a plenoptic camera by providing a minute lens array in a region corresponding to the image forming portion on the image pickup surface. According to this configuration, the light passing through the pupil of one lens unit is separated and enters the different pixels on the imaging surface, so that it is possible to acquire more image information.
上述した実施例に係る撮像システムにおいては、光学装置2とレンズ装置3又はアダプタ装置4とが互いに着脱可能となっているが、必要に応じて夫々を一体化することで、互いの取り付け誤差の発生を抑制してもよい。例えば、光学装置2とレンズ装置3とを一体的に構成したり、光学装置2とレンズ装置3とアダプタ装置4とを一体的に構成したりすることで、撮像装置1に対して着脱可能な一つのレンズ装置(アクセサリ装置)としてもよい。あるいは、光学装置2とアダプタ装置4とを一体的に構成することで、撮像装置1及びレンズ装置3に対して着脱可能な一つのアダプタ装置(アクセサリ装置)としてもよい。
In the imaging system according to the above-described embodiment, the optical device 2 and the
21 レンズアレイ
22 フィルタアレイ
F22 第1のフィルタ
F12 第2のフィルタ
21
Claims (19)
前記複数のレンズ部の光軸上に配置される複数のフィルタを有するフィルタアレイとを備え、
前記複数のフィルタは、第1の方向に配列された三つ以上のフィルタを含み、
該三つ以上のフィルタは、前記複数のフィルタのうち透過波長域の中心波長が最も短い第1のフィルタと、透過波長域の中心波長が該第1のフィルタよりも長い第2のフィルタとを含み、
前記第1のフィルタは、前記第2のフィルタよりも前記フィルタアレイの中心に近い位置に配置されていることを特徴とする光学系。 A lens array having a plurality of lens portions each forming an image of an object;
A filter array having a plurality of filters arranged on the optical axis of the plurality of lens units,
The plurality of filters includes three or more filters arranged in a first direction,
The three or more filters include a first filter having the shortest center wavelength in the transmission wavelength range of the plurality of filters and a second filter having a center wavelength in the transmission wavelength range longer than that of the first filter. Including,
The optical system, wherein the first filter is arranged closer to the center of the filter array than the second filter.
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