JPH10232119A - 光学フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 入射する光の入射角が変わっても，フィルタ
特性の変化しない光学フィルタ装置を提供する。 【解決手段】 所定の範囲の波長をもつ入射光のみを透
過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置であ
って，更に上記フィルタ手段の入射側に設置され，該フ
ィルタ手段への入射光の入射角を小さくする入射角変更
手段を具備し，入射角変更手段としては，１又は複数の
レンズ（例えば凹レンズ）や，上記フィルタ手段の後方
側からの光を反射させて該フィルタ手段に入射させる曲
面状の反射手段等が考えられる。また，上記入射角変更
手段を用いず，又は入射角変更手段と併用して，上記フ
ィルタ手段の入射面自体を入射角を小さくするような曲
面に形成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，所定の範囲の波長
をもつ入射光のみを透過し，該入射光の入射角が大きく
なるにつれて透過率が低下するフィルタ手段を備えた光
学フィルタ装置に関し，例えば，レーザ光等を対象物に
照射し，該対象物からの反射光を撮像して該対象物の位
置や形状を計測するために利用される撮像光学装置に用
いられる光学フィルタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対象物の位置や形状を非接触で計測する
手法として，スポット状若しくはライン状に整形された
光パターンを対象物に照射し，該対象物により反射され
た反射光を撮像装置にて撮像し，それによって得られた
画像を解析して該対象物の位置や形状を計測する手法が
知られている。その一例として，レーザスリット光を用
いた従来の光距離センサの概略構成を図６に示す。図６
に示すように，従来の光距離センサは，主としてレーザ
スリット光源２１，及び撮像光学装置２２により構成さ
れている。上記撮像光学装置２２は，更にレンズ２５，
及び撮像素子２６よりなるＣＣＤカメラ２３と，光学フ
ィルタ２４により構成されている。上記レーザスリット
光源２１から対象物Ｐに対して照射された平面状のレー
ザスリット光は，該対象物Ｐの表面で反射され，その反
射光は上記光学フィルタ２４を通過して上記ＣＣＤカメ
ラ２３により撮像される。撮像された画像データは図示
しない画像解析部にて解析され，上記対象物Ｐの位置，
形状等が計測される。ところで，上記画像解析部では，
上記画像データ上の各縦ライン上での最大輝度の点を求
めることにより，各縦ライン毎にレーザ反射光の反射点
の推定が行われる。しかしながら，明るい場所での測定
の場合には，照明や太陽光等の背景光が強いために該背
景光とレーザ反射光との境界が不明確となるため，上記
画像データ上の各縦ライン上での最大輝度の点を求める
方法によるレーザ反射光の推定が困難となる。そこで，
レーザ反射光のみを透過させる上記光学フィルタ２４を
ＣＣＤカメラ２３の手前に配置し，ＣＣＤカメラ２３へ
の入射光から背景光によるノイズをカットすることによ
り，レーザ反射光の識別性を向上させている。このよう
な目的に用いられる上記光学フィルタ２４としては，光
学薄膜若しくは対向した半鏡面を光が反射・透過する際
の干渉作用を利用して特定の範囲の波長をもつ光のみを
分光透過する，いわゆる干渉フィルタが，その光選択性
の良さなどから一般に多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以下，上記光学フィル
タ２４を干渉フィルタに限定して説明を続ける。上述の
ように，上記干渉フィルタ２４には特定の範囲の波長を
もつ光のみを分光透過する特性があるが，その分光透過
率は光の入射角によって変化することが知られている。
これは，光の干渉作用が，波長と光学薄膜（若しくは半
鏡面の間隙）の光路長との関係によって決まり，光の入
射方向によって上記光路長が変化するためである。図７
に干渉フィルタの分光透過率特性の一例を示す。同図で
は，干渉フィルタへの光の入射角を０度（垂直入射），
１０度，２０度，３０度と変化させた場合のそれぞれの
透過率分布を示している。上記４つの入射角における透
過率分布形状はほぼ同じであるが，入射角が大きくなる
に従ってその分布は短波長側にシフトしていることがわ
かる。これは，干渉フィルタを用いて特定波長の光を選
択して撮像を行う場合，光の入射角の違いによって該干
渉フィルタによる透過率が変化し，同一撮像画像上にお
いても部分的に対象光の認識性が低下するという問題点
があることを示している。具体的に説明すると，例え
ば，レーザスリット光源２１の発振波長が８３０ｎｍで
ある場合，図７より，入射角０度，及び１０度で干渉フ
ィルタ２４に入射したレーザ反射光の透過率がそれぞれ
約８０％であるのに対し，入射角２０度では約２０％，
入射角３０度ではほぼ０％にまで透過率が低下する。従
って，ＣＣＤカメラの視野の限界となる入射角を例えば
２６度とすると，そのときの透過率は１０％以下になる
と推定される。即ち，対象物Ｐ上の反射ラインＬ（図６
参照）の撮像画像上においても，その中央部ａ０付近
（入射角０度付近）では反射光の認識性が高いが，周辺
部ａ１，ａ２に近づくにつれて反射光の認識性が低下
し，対象物Ｐの位置，形状の正確な計測が困難となって
しまう。また，透過率分布幅が広く，入射角の変化によ
り透過率分布がシフトしても特定の波長に対する透過率
の変化が小さくなるような干渉フィルタを用いることも
考えられるが，この場合，光選択性が悪くなり，外乱光
による影響を受けやすくなるという問題点がある。本発
明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的と
するところは，光学フィルタの光選択性を低下させるこ
となく，入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
低下する該光学フィルタの欠点を解消し，光学フィルタ
に入射する光の入射角が変わっても，フィルタ特性の変
化しない光学フィルタ装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は，所定の範囲の波長をもつ入射光のみを
透過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率
が低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置に
おいて，上記フィルタ手段の入射側に設置され，該フィ
ルタ手段への入射光の入射角を小さくする入射角変更手
段を具備してなることを特徴とする光学フィルタ装置と
して構成されている。上記入射角変更手段は，１又は複
数のレンズにより構成することができ，最も簡単な例と
しては１枚の凹レンズを用いた構成があげられる。ま
た，上記入射角変更手段を，上記フィルタ手段の後方側
からの光を反射させて該フィルタ手段に入射させる曲面
状，例えば円錐状の反射手段とすることもでき，上記の
ようなレンズを用いるよりも視野角を大きくとることが
容易となる。また第２の発明は，所定の範囲の波長をも
つ入射光のみを透過し，該入射光の入射角が大きくなる
につれて透過率が低下するフィルタ手段を具備する光学
フィルタ装置において，上記フィルタ手段の入射面が，
入射角を小さくするような曲面に形成されてなることを
特徴とする光学フィルタ装置として構成されている。更
に，上記フィルタ手段が，上記入射面の反対面側に反射
面を有し，上記入射面に入射した光を上記反射面で反射
させるように構成されることにより，視野角全体にわた
って入射角を小さな値に均一化することができる。また
第３の発明は，所定の範囲の波長をもつ入射光のみを透
過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置にお
いて，上記フィルタ手段の入射側に設置され，該フィル
タ手段への入射光の入射角を小さくする入射角変更手段
を具備し，上記フィルタ手段の入射面が，入射角を小さ
くするような曲面に形成されてなることを特徴とする光
学フィルタ装置として構成されている。即ち，本第３の
発明は，上記第１，第２の発明を組み合わせたものであ
る。従って，上記入射角変更手段については，上記第１
の発明と同様に構成することが可能である。

【０００５】

【作用】本発明に係る第１の光学フィルタ装置では，対
象物により反射されたレーザ反射光等の光が，上記入射
角変更手段を経て，入射光の入射角が大きくなるにつれ
て透過率が低下する特性をもつフィルタ手段に入射す
る。上記入射角変更手段は，例えば凹レンズ等のレン
ズ，或いは撮像素子の後方側からの光を反射させて上記
フィルタ手段に入射させる曲面状の反射手段等により構
成されている。例えば上記入射角変更手段が凹レンズ等
のレンズにより構成されている場合には，入射した光は
上記レンズを通過する際に角度を変えられ，該入射角変
更手段への入射角よりも小さな入射角で上記フィルタ手
段に入射させる。また，上記入射角変更手段が曲面状の
反射手段により構成されている場合には，該光学フィル
タ装置は，上記レーザ反射光が上記フィルタ手段の後方
側から該反射手段に入射するように設置される。該反射
手段により反射された光は，該反射手段への入射角より
も小さな入射角で上記フィルタ手段に入射させられる。
但し，この場合には，上記光学フィルタの後方側からの
光を反射させるため，上記フィルタ手段等の影になる視
野角中央部分が死角となる欠点があるが，上記レンズを
用いる場合に比べてフィルタ手段への入射角を小さく保
ったまま視野角を拡大することが容易であるという利点
がある。このように，第１の光学フィルタ装置では，上
記入射角変更手段を用いたことにより，入射する光の入
射角が大きくなっても上記フィルタ手段に対しては小さ
な入射角で入射するため，入射角によらず一定のフィル
タ特性を持つ。また，フィルタ手段自体の特性を変える
必要がないため，該光学フィルタの光選択性を低下させ
ることもない。

【０００６】また，本発明に係る第２の光学フィルタ装
置では，対象物により反射されたレーザ反射光等の光
が，入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が低下
する特性をもつフィルタ手段に入射する。該フィルタ手
段は，それ自体が入射光の入射角を小さくするような曲
面に形成されており，上記レーザ反射光等の対象光のみ
が，視野角全体にわたって高い透過率で透過される。従
って，入射する光の入射角が大きくなっても上記フィル
タ手段に対しては小さな入射角で入射するため，該第２
の光学フィルタ装置は入射角によらず一定のフィルタ特
性を持つ。また，フィルタ手段自体の特性を変える必要
がないため，該光学フィルタの光選択性を低下させるこ
ともない。また，上記フィルタ手段を，上記入射面の反
対面側に反射面を有し，上記入射面に入射した光を上記
反射面で反射させるように構成することもできる。この
場合，上記フィルタ手段に入射した光は，該フィルタ手
段内を進行して反対面に形成された上記反射面により反
射され，再度フィルタ手段内を進行して上記入射面から
出射される。この場合，フィルタ手段への光の入射角と
出射角は等しくなるため，該フィルタ手段への光の入射
角（及び出射角）は０にはならないものの，視野角全体
にわたって入射角を小さな値に均一化することができ
る。

【０００７】また，本発明に係る第３の光学フィルタ装
置では，対象物により反射されたレーザ反射光等の光
が，上記入射角変更手段を経て，入射光の入射角が大き
くなるにつれて透過率が低下する特性をもつフィルタ手
段に入射する。上記入射角変更手段は，上記第１の光学
フィルタ装置と同様，例えば凹レンズ等のレンズ，或い
は上記フィルタ手段の後方側からの光を反射させて該フ
ィルタ手段に入射させる曲面状の反射手段等により構成
されており，入射した光の角度を変えて出射し，該入射
角変更手段への入射角よりも小さな入射角で上記フィル
タ手段に入射させる。該フィルタ手段は，入射光の入射
角を更に小さくするような曲面に形成されており，上記
レーザ反射光等の対象光のみが，視野角全体にわたって
高い透過率で透過される。従って，入射する光の入射角
が大きくなっても上記フィルタ手段に対しては小さな入
射角で入射するため，該第３の光学フィルタ装置は入射
角によらず一定のフィルタ特性を持つ。また，フィルタ
手段自体の特性を変える必要がないため，該光学フィル
タの光選択性を低下させることもない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る撮像光学装置１ａの概略構成を示す模式図，図
２は上記撮像光学装置１ａによる光学フィルタへの入射
角の計算例を示す説明図，図３は実施例に係る撮像光学
装置１ｂの概略構成を示す模式図，図４は実施例に係る
撮像光学装置１ｃの概略構成を示す模式図，図５は実施
例に係る撮像光学装置１ｄの概略構成を示す模式図であ
る。本実施の形態に係る撮像光学装置１ａは，図１に示
すように，レンズ２５及び撮像素子２６とよりなるＣＣ
Ｄカメラ２３，該ＣＣＤカメラ２３の手前に配置された
干渉フィルタ２４（フィルタ手段の一例），及び該干渉
フィルタ２４の手前に配置された凹レンズ２（入射角変
更手段に相当）とを具備して構成されている。上記ＣＣ
Ｄカメラ２３及び干渉フィルタ２４については上記従来
例における構成と同様であるが，上記レンズ２５の焦点
距離や半径，該レンズ２５と上記撮像素子２６との距離
等については，上記凹レンズ２との関係により適当に調
整されている。また，上記従来例と同様，該撮像光学装
置１ａでは，レーザスリット光源から照射され対象物の
表面で反射されたレーザ光を撮像するものとする。

【０００９】上記のように，干渉フィルタ２４の手前に
凹レンズ２を配置することにより，該凹レンズ２を配置
しない上記従来例の場合と比べて，上記干渉フィルタ２
４へのレーザ反射光の入射角を全体的に小さくすること
ができ，これによって撮像画像周辺部にあたる入射光に
対する分光透過率が向上し，撮像画像周辺部における対
象光の低認識性を改善することができる。一例として，
上記凹レンズ２の焦点距離をｆ₁ ＝−３４（ｍｍ），上
記レンズ２５の焦点距離をｆ₂ ＝１６（ｍｍ）とし，両
レンズの間隔をｄ＝５０（ｍｍ）とした場合を考える。
干渉フィルタ２４による結像特性への影響はないものと
すると，系全体としての焦点距離は， ｆ＝ｆ₁ ｆ₂ ／（ｆ₁ ＋ｆ₂ −ｄ）＝８（ｍｍ） となる。つまり，この場合，上記従来例における撮像光
学装置２２のレンズ２５の焦点距離をｆ₀ ＝８（ｍｍ）
とした場合と同様の撮像視野角を得られる。ところが，
本撮像光学装置１ａの場合，干渉フィルタ２４への入射
光の入射角は，上記凹レンズ２により全体的に減ぜられ
るため，上記従来例の場合と比べて撮像画像周辺部にあ
たる入射光に対する分光透過率が向上し，撮像画像周辺
部における対象光の低認識性が改善される。続いて，図
２を用いて更に具体的に説明する。図２は，撮像光学装
置１ａの最大視野角の方向にある対象物上の点Ｏからの
反射光が撮像素子２６上の点Ｏ′に結像される様子を光
線追跡により計算した結果の一例を示している。ここ
で，上記点Ｏからの反射光の撮像光学装置１ａへの入射
角θ０を約２６度とする。

【００１０】この例では，レンズ２５の中央部及び両端
部を通過する光線をそれぞれｒ１，ｒ２，ｒ３とする
と，これらｒ１，ｒ２，ｒ３が干渉フィルタ２４に入射
する角度はそれぞれθ１＝１１．４度，θ２＝１２．７
度，θ３＝１０．１度と求められた。即ち，約２６度で
撮像光学装置１ａに入射した光線の角度が，上記凹レン
ズ２の作用により，ほぼ１／２の角度に減ぜられてい
る。従ってこの場合，干渉フィルタ２４への入射光は最
大でも１２．７度となるため，上記干渉フィルタ２４が
図７に示す分光透過率特性をもち，上記レーザスリット
光源の発振波長が８３０ｎｍである上記従来例と同様の
条件であっても，視野角全体にわたって約８０％程度の
一様な透過率が得られる。従って，撮像画像周辺部にお
ける対象光の低認識性が改善され，撮像画像全体にわた
って対象光を明確に識別することが可能となる。以上説
明したように，本実施の形態に係る撮像光学装置１ａ
は，干渉フィルタ２４の手前に凹レンズ２を配置するこ
とによって，上記干渉フィルタ２４への入射光の入射角
を小さくできるため，入射光の入射角が大きくなるにつ
れて透過率が低下する該干渉フィルタの欠点が解消さ
れ，上記干渉フィルタ２４に入射する光の入射角が変わ
っても，上記干渉フィルタ２４と上記凹レンズ２により
構成される光学フィルタ装置全体としてのフィルタ特性
が変化しない。従って，撮像画像全体にわたって対象光
を明確に識別することが可能となる。また，干渉フィル
タの特性を変える必要がないため，光選択性を低下させ
ることもない。

【００１１】

【実施例】上記実施の形態では，入射角変更手段が１つ
の凹レンズ２により構成されているが，該入射角変更手
段は，全体として上記干渉フィルタ２４への入射角を小
さくするものであればよく，例えば複数のレンズの組み
合わせにより構成されていてもよく，また，いわゆるフ
レネルレンズ等を用いることもできる。また，上記干渉
フィルタ２４は，レンズ２５と撮像素子２６の間に配置
しても同じような効果が期待できる。また，図３に示す
ような構成例も考えられる。図３に示す撮像光学装置１
ｂでは，上記入射角変更手段が，上記撮像光学装置１ａ
で用いられている凹レンズ２等のレンズではなく，円錐
ミラー３により構成されている。該円錐ミラー３は，撮
像素子２６の後方側からのレーザ反射光を反射させ，干
渉フィルタ２４，レンズ２５を介して上記札像素子２６
に照射させる。従って，該撮像光学装置１ｂは，計測対
象物に対する設置方向が上記撮像光学装置１ａとは全く
逆になる。上記円錐ミラー３は，視野角θ３で入射した
レーザ反射光を円錐状のミラーで反射させることにより
θ４に減じて干渉フィルタ２４に入射させるため，干渉
フィルタ２４への入射光の入射角を小さくでき，上記実
施の形態と同様，入射光の入射角が大きくなるにつれて
透過率が低下する該干渉フィルタの欠点が解消され，上
記干渉フィルタ２４に入射する光の入射角が変わって
も，上記干渉フィルタ２４と上記円錐ミラー３により構
成される光学フィルタ装置全体としてのフィルタ特性が
変化しない。従って，撮像画像全体にわたって対象光を
明確に識別することが可能となる。なお，該撮像光学装
置１ｂでは，後方側からのレーザ反射光を折り返して撮
像するため，自分自身の影になって死角（図３のＸで示
す範囲）が生じるという欠点があるが，円錐ミラー３を
用いているため，凹レンズ２を用いた上記撮像光学装置
１ａに比べて干渉フィルタへの入射角を小さく保ったま
ま視野角を拡大することが容易であり，広い範囲を透過
率分布幅の狭い（光選択性の高い）干渉フィルタを用い
て撮像できるという利点がある。尚，以上の例では入射
角変更手段に円錐ミラー３を用いたが，反射面の形状は
円錐に限られるものではなく，広い視野角で入射した光
が干渉フィルタに対して小さな角度で入射するように反
射できる曲面形状であればよい。

【００１２】また，図４に示す撮像光学装置１ｃのよう
に，干渉フィルタを曲面状に構成することもできる。こ
れによって，視野角全体にわたって干渉フィルタへの入
射角を０度にすることが可能になり，撮像画像全体にわ
たって均一，且つ明確な画像が得られ，対象光を明確に
識別することが可能となる。また，視野角全体にわたっ
て干渉フィルタへの入射角を０度にすることができるた
め，より透過率分布幅の狭い（光選択性の高い）干渉フ
ィルタを用いることが可能となり，外乱光による影響を
更に小さくすることができる。尚，上記曲面状の干渉フ
ィルタ２４′は，上記凹レンズ２や円錐ミラー３等の入
射角変更手段を用いることなく単独で使用することもで
きるが，上記入射角変更手段と併用することもできる。
即ち，上記撮像光学装置１ａ，及び１ｂに用いられてい
る平面状の干渉フィルタ２４に代えて，上記曲面状の干
渉フィルタ２４′を用いてもよい。干渉フィルタ２４′
には視野角拡大効果は無いため，上記入射角変更手段を
併用した場合，干渉フィルタ２４′単独で使用する場合
と比べて，視野角を大きくとることができる。また，図
５に示すように，上記撮像光学装置１ｂ（図３に示す）
のミラー３の表面に干渉フィルタ２４を配置するような
構成も考えられる。図５に示す撮像光学装置１ｄは，上
記撮像光学装置１ｂのミラー３の位置に局面状の干渉フ
ィルタ２４″が配置される。該干渉フィルタ２４″の入
射面と反対面側には，反射部Ｍが形成されている。撮像
素子２６の後方側からのレーザ反射光は，上記干渉フィ
ルタ２４″に入射して上記反射部Ｍにより反射され，上
記入射面から出射し，レンズ２５を介して上記札像素子
２６に照射される。上記干渉フィルタ２４″の場合，光
の入射角と出射角は等しくなるため，干渉フィルタへの
光の入射角（及び出射角）は０にはならないものの，視
野角全体にわたって入射角を小さな値に均一化すること
ができる。従って，入射光の入射角が大きくなるにつれ
て透過率が低下する該干渉フィルタの欠点が解消され，
上記干渉フィルタ２４に入射する光の入射角が変わって
も，上記干渉フィルタ２４″と上記反射部Ｍにより構成
される光学フィルタ装置全体としてのフィルタ特性が変
化しない。従って，撮像画像全体にわたって対象光を明
確に識別することが可能となる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように，第１の発明は，所
定の範囲の波長をもつ入射光のみを透過し，該入射光の
入射角が大きくなるにつれて透過率が低下するフィルタ
手段を具備する光学フィルタ装置において，上記フィル
タ手段の入射側に設置され，該フィルタ手段への入射光
の入射角を小さくする入射角変更手段を具備してなるこ
とを特徴とする光学フィルタ装置として構成されている
ため，入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が低
下する該フィルタ手段の欠点が解消され，フィルタ手段
に入射する光の入射角が変わっても，光学フィルタ装置
全体としてのフィルタ特性が変化しない。また，フィル
タ手段の特性を変える必要がないため，光選択性を低下
させることもない。また，上記入射角変更手段を，上記
フィルタ手段の後方側からの光を反射させて該フィルタ
手段に入射させる曲面状，例えば円錐状の反射手段とす
ることもできる。この場合，装置の後方側からの光を折
り返して撮像するため，装置の影になって死角が生じる
という欠点があるが，上記レンズを用いる場合よりも視
野角を大きくとることが容易となる。

【００１４】また第２の発明は，所定の範囲の波長をも
つ入射光のみを透過し，該入射光の入射角が大きくなる
につれて透過率が低下するフィルタ手段を具備する光学
フィルタ装置において，上記フィルタ手段の入射面が，
入射角を小さくするような曲面に形成されてなることを
特徴とする光学フィルタ装置として構成されているた
め，視野角全体にわたってフィルタ手段への入射角を０
度にすることができ，上記第１の発明と同様，入射光の
入射角が大きくなるにつれて透過率が低下する該フィル
タ手段の欠点が解消され，フィルタ手段に入射する光の
入射角が変わっても，光学フィルタ装置全体としてのフ
ィルタ特性が変化しない。また，フィルタ手段の特性を
変える必要がないため，光選択性を低下させることもな
い。更に，視野角全体にわたってフィルタ手段への入射
角を０度にすることができることにより，より透過率分
布幅の狭い（光選択性の高い）フィルタ手段を用いるこ
とが可能となり，外乱光による影響を更に小さくするこ
とができる。更に，上記曲面に形成されたフィルタ手段
が，上記入射面の反対面側に反射面を有し，上記入射面
に入射した光を上記反射面で反射させるように構成され
ることによっても，視野角全体にわたって入射角を小さ
な値に均一化することができ，上記第１の発明と同様，
入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が低下する
該フィルタ手段の欠点が解消され，フィルタ手段に入射
する光の入射角が変わっても，光学フィルタ装置全体と
してのフィルタ特性が変化しない。また，フィルタ手段
の特性を変える必要がないため，光選択性を低下させる
こともない。

【００１５】また第３の発明は，所定の範囲の波長をも
つ入射光のみを透過し，該入射光の入射角が大きくなる
につれて透過率が低下するフィルタ手段を経て上記入射
光を照射するようにした撮像光学装置において，上記フ
ィルタ手段の入射側に設置され，該フィルタ手段への入
射光の入射角を小さくする入射角変更手段を具備し，上
記フィルタ手段の入射面が，入射角を小さくするような
曲面に形成されてなることを特徴とする撮像光学装置と
して構成されている。つまり，該第３の発明は，上記第
１，第２の発明を組み合わせたものであり，上記第１，
第２の発明と同様の効果を得ることができると共に，装
置構成の自由度が広がり，調整等を容易に行うことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る撮像光学装置１ａ
の概略構成を示す模式図。

【図２】 上記撮像光学装置１ａによる光学フィルタへ
の入射角の計算例を示す説明図。

【図３】 実施例に係る撮像光学装置１ｂの概略構成を
示す模式図。

【図４】 実施例に係る撮像光学装置１ｃの概略構成を
示す模式図。

【図５】 実施例に係る撮像光学装置１ｄの概略構成を
示す模式図。

【図６】 従来の光距離センサの概略構成を示す模式
図。

【図７】 干渉フィルタの分光透過率特性の一例を示す
グラフ図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…撮像光学装置 ２…凹レンズ（入射角変更手段に相当） ３…円錐ミラー（反射手段に相当） ２４，２４′，２４″…光学フィルタ（干渉フィルタ）
（フィルタ手段に相当） ２６…撮像素子 Ｍ…反射面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の範囲の波長をもつ入射光のみを透
   過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
   低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置にお
   いて，上記フィルタ手段の入射側に設置され，該フィル
   タ手段への入射光の入射角を小さくする入射角変更手段
   を具備してなることを特徴とする光学フィルタ装置。
2. 【請求項２】 上記入射角変更手段が，１又は複数のレ
   ンズにより構成されてなる請求項１記載の光学フィルタ
   装置。
3. 【請求項３】 上記入射角変更手段が，１枚の凹レンズ
   により構成されてなる請求項２記載の光学フィルタ装
   置。
4. 【請求項４】 上記入射角変更手段が，上記フィルタ手
   段の後方側からの光を反射させて該フィルタ手段に入射
   させる曲面状の反射手段である請求項１記載の光学フィ
   ルタ装置。
5. 【請求項５】 所定の範囲の波長をもつ入射光のみを透
   過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
   低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置にお
   いて，上記フィルタ手段の入射面が，入射角を小さくす
   るような曲面に形成されてなることを特徴とする光学フ
   ィルタ装置。
6. 【請求項６】 上記フィルタ手段が，上記入射面の反対
   面側に反射面を有し，上記入射面に入射した光を上記反
   射面で反射させるように構成されてなる請求項５記載の
   光学フィルタ装置。
7. 【請求項７】 所定の範囲の波長をもつ入射光のみを透
   過し，該入射光の入射角が大きくなるにつれて透過率が
   低下するフィルタ手段を具備する光学フィルタ装置にお
   いて，上記フィルタ手段の入射側に設置され，該フィル
   タ手段への入射光の入射角を小さくする入射角変更手段
   を具備し，上記フィルタ手段の入射面が，入射角を小さ
   くするような曲面に形成されてなることを特徴とする光
   学フィルタ装置。
8. 【請求項８】 上記入射角変更手段が，１又は複数のレ
   ンズにより構成されてなる請求項７記載の光学フィルタ
   装置。
9. 【請求項９】 上記入射角変更手段が，１枚の凹レンズ
   により構成されてなる請求項８記載の光学フィルタ装
   置。
10. 【請求項１０】 上記入射角変更手段が，上記フィルタ
    手段の後方側からの光を反射させて該フィルタ手段に入
    射させる曲面状の反射手段である請求項７記載の光学フ
    ィルタ装置。