JP5286495B2 - レンズ装置及び撮像装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。撮像装置は、高倍率・長焦点のものであり、可視光領域から近赤外光領域までの光に対応して被写体を撮像する。
ここで、レンズ系10は、光軸上において、光の入射側(光伝搬方向の上流側)から順に、光が入射される対物レンズ部11と、ズーム倍率を調整するための変倍レンズ部12と、変倍レンズ部12に連動して光軸上を移動する補正レンズ13と、リレーレンズ14と、絞り15と、光を結像させる結像レンズ部16と、所定帯域の光を通過させるフィルタ17部と、を備えている。
ところで、近赤外光域で光学倍率を変更するために変倍レンズ12aの光軸位置が変動すると、焦点面が変動するフォーカスシフトが発生してしまい、ピントの合わない画像が発生してしまう。
図6は、波長が950nm、880nm、850nmのそれぞれの場合において、フォーカスシフトが生じない(焦点位置が撮像面又はその近傍にある)ような、変倍レンズ12aの光軸位置CFGに対する後群16bの光軸位置(補正量)を示す図である((B),(C),(D))。ここでは、スタンダードモードの結像レンズ部16が使用されている。
上記の図6には、変倍レンズ12aの光軸位置毎に、波長が950nmの場合の後群16bの光軸位置(B)に対して、波長が880nmの場合の後群16bの光軸位置(C)の割合((E)=(C)/(B))が示されている。図6によると、(E)の最小値は0.716、最大値は0.783、平均値は0.752である。
上述した図6及び図7はスタンダードモードの結像レンズ部16が用いられた場合を示しているが、本実施形態では2Xモードの結像レンズ部16Xを用いている。この場合、図6は次の図8に示すようになり、図7は次の図9に示すようになる。
上記の図8には、変倍レンズ12aの光軸位置毎に、波長が950nmの場合の後群16bの光軸位置(B)に対して、波長が880nmの場合の後群16bの光軸位置(C)の割合((E)=(C)/(B))が示されている。図8によると、(E)の最小値は0.699、最大値は0.776、平均値は0.746である。
ユーザは、波長950nmの光源を使用する場合、操作部26に対して、その光源の波長情報(950nm)を入力する。CPU28は、光源の波長情報950nmが操作部26を介して入力されると、波長950nm及びその近傍の光を透過するバンドパスフィルタ17aを使用するように、駆動回路17eを介して、モータ17dを制御する。
ユーザは、波長850nmの光源を使用する場合、操作部26に対して、その光源の波長情報(850nm)を入力する。CPU28は、光源の波長情報850nmが操作部26を介して入力されると、波長850nm及びその近傍の光を透過するバンドパスフィルタ17cを使用するように、駆動回路17eを介して、モータ17dを制御する。
つぎに、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同一の回路・部位には同一の符号を付し、主に相違する点について説明する。
但し、上記の近似式は一例に過ぎず、光学系10を構成するレンズが異なれば近似式が異なるのは言うまでもない。
ユーザは、波長1500nmの光源を使用する場合、操作部26に対して、その光源の波長情報(1500nm)を入力する。CPU28は、光源の波長情報1500nmが操作部26を介して入力されると、波長1500nm及びその近傍の光を透過するバンドパスフィルタ(図示省略)を使用するように、駆動回路17eを介して、モータ17dを制御する。
16 結像レンズ部
17 フィルタ部
26 操作部
27 メモリ
28 CPU
51 CCDイメージセンサ
53 信号処理部
54 出力部
Claims (4)
- 光軸上に配置された変倍レンズと、前記光軸上に配置され、かつ、第1の波長である可視光領域において焦点位置の変動が抑制されるように、前記変倍レンズの光軸位置に連動して光軸上を移動する補正レンズと、を有するズームレンズと、
前記変倍レンズの光軸位置に応じた信号を出力する位置信号出力手段と、
前記光軸上に配置された光入射側のレンズである前群と、前記光軸上に配置された光出射側のレンズである後群と、を有し、前記ズームレンズからの光を、前記前群及び前記後群を介して撮像面に結像させる結像レンズ群と、
前記後群の光軸位置を移動させる後群移動手段と、
入射光が第2の波長の近赤外線である場合に前記第2の波長の光の焦点が前記撮像面又はその近傍に配置されるような前記変倍レンズの光軸位置に対する前記後群の光軸位置を示す第1の後群位置データと、前記第2の波長より短い波長の近赤外線に対して各波長にそれぞれ対応する1未満の係数を示す係数データと、を記憶する記憶手段と、
前記第2の波長の近赤外線が入射された場合に、前記記憶手段に記憶された第1の後群位置データに基づいて、前記位置信号出力手段から出力された信号の示す光軸位置に対する前記後群の光軸位置を読み出し、前記後群を前記読み出した光軸位置に配置するように前記後群移動手段を制御し、前記第2の波長より短い第3の波長の近赤外線が入射された場合に、前記記憶手段に記憶された第1の後群位置データに基づいて、前記位置信号出力手段から出力された信号の示す光軸位置に対する前記後群の光軸位置を読み出し、前記記憶手段に記憶された係数データに基づいて、前記第3の波長に対応する係数を読み出し、読み出した前記後群の光軸位置に、読み出した係数を乗じることで、前記後群の光軸位置を算出し、前記後群を前記算出した光軸位置に配置するように前記後群移動手段を制御する制御手段と、
を備えたレンズ装置。 - 前記第1の後群位置データは、前記変倍レンズの光軸位置が所定値を超える前に比べて所定値を超えた方が、前記変倍レンズの光軸位置に対する前記後群の光軸位置の増加する割合が大きくなる特性を有する
請求項1に記載のレンズ装置。 - 前記光軸上に前記ズームレンズよりも光入射側の配置された対物レンズと、
前記対物レンズの光軸位置を移動させる対物レンズ移動手段と、を更に備え、
前記記憶手段は、更に、入射光が前記第2の波長より長い波長の近赤外線である場合に入射光の各波長に対する前記対物レンズの光軸位置を示す対物レンズ位置データと、入射光が前記第2の波長より長い第4の波長の近赤外線である場合に前記第4の波長の光の焦点が撮像面又はその近傍に配置されるような前記変倍レンズの光軸位置に対する前記後群の光軸位置を示す第2の後群位置データと、を記憶し、
前記制御手段は、前記第2の波長より長い前記第4の波長の近赤外線が入射された場合に、前記記憶手段に記憶された前記対物レンズ位置データに基づいて、前記第4の波長に対する前記対物レンズの光軸位置を読み出し、前記対物レンズを前記読み出した光軸位置に配置するように前記対物レンズ移動手段を制御し、前記第2の後群位置データに基づいて、前記位置信号出力手段から出力された信号の示す光軸位置に対する前記後群の光軸位置を読み出し、前記後群を前記読み出した光軸位置に配置するように前記後群移動手段を制御する
請求項1又は請求項2に記載のレンズ装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を透過した被写体からの光に基づいて前記被写体を撮像し、前記被写体の画像を生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成された画像に所定の信号処理を施す信号処理手段と、
前記信号処理手段により信号処理された画像を出力する画像出力手段と、
を備えた撮像装置。
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