JPWO2013179620A1 - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
面番号 R D E nd νd
1 ∞ 1.00 4.0 1.5168 63.9(分光フィルタ)
2 ∞ 14.00 4.0
3 ∞ 1.00 4.0 1.5168 63.9
4 ∞ 0.01 4.0 1.6 (接着剤層)
5 ∞ 1.30 4.0 1.5168 63.9
6 -11.0130 0.01 4.0 1.6 (接着剤層)
7 -11.0130 1.00 4.0 1.834 37.2
8 -17.3464 49.61 4.0
9 ∞ 0.70 1.5168 63.9(カバーガラス)
10 ∞ 0.70
[曲率半径の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 ΔR ΔI
3 +7325.0 -0.175
4 +7325.0 -0.018
5 -7325.0 -0.018
6 +0.016171 +0.028
7 +0.016171 +0.078
8 -0.040765 +0.291
[面間隔の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 ΔD ΔI
6 +0.01 +0.001
7 +0.01 -0.011
[屈折率の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 Δnd ΔI
5 +0.001 -0.225
6 +0.001 -0.000
7 +0.001 +0.079
(2)レンズの中心厚さのばらつき
(3)撮像光学系が複数群から構成される場合のレンズ間隔のばらつき
(4)レンズ材料の屈折率のばらつき
面番号 R D E nd νd
1 ∞ 1.00 4.0 1.5168 63.9(分光フィルタ)
2 ∞ 0.30 4.0
3 8.2919 1.70 4.0 1.58913 61.2
4 -23.3125 0.01 4.0 1.6 (接着剤層)
5 -23.3125 1.30 4.0 1.7432 49.3
6 8.7081 1.80 4.0
7 35.2239 1.70 4.0 1.58913 61.2
8 -35.2239 43.22 4.0
9 ∞ 0.70 1.5168 63.9(カバーガラス)
10 ∞ 0.70
[曲率半径の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 ΔR ΔI
3 +0.008985 +0.193
4 +0.074020 +0.003
5 +0.074020 +0.042
6 -0.009953 +0.187
7 +0.169789 +0.160
8 -0.169789 +0.158
[面間隔の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 ΔD ΔI
3 +0.01 -0.079
4 +0.01 -0.078
5 +0.01 -0.060
6 +0.01 -0.002
7 +0.01 -0.000
[屈折率の微小変化に対する像距離変動量]
面番号 Δnd ΔI
3 +0.001 -0.381
4 +0.001 +0.000
5 +0.001 +0.317
7 +0.001 -0.112
2 鏡筒部 4 保持機構
10 前置光学系
11 第1レンズ群(負レンズ群) 12 第2レンズ群(正レンズ群)
20 分光フィルタアレイ
21 第1分光フィルタ 22 第2分光フィルタ
23 第3分光フィルタ 24 第4分光フィルタ
25 第5分光フィルタ 26 第6分光フィルタ
27 第7分光フィルタ 28 第8分光フィルタ
29 第9分光フィルタ
30 小レンズアレイ
31 第1小レンズ 32 第2小レンズ
33 第3小レンズ 34 第4小レンズ
35 第5小レンズ 36 第6小レンズ
37 第7小レンズ 38 第8小レンズ
39 第9小レンズ
40 仕切り部材
50 撮像素子 51 撮像面
60 画像処理部
101 撮像装置(第2実施形態)
102 鏡筒部
110 前置光学系
111 第1レンズ群 112 第2レンズ群
115 視野絞り
201 撮像装置(第3実施形態)
204 保持機構
220 光学素子アレイ
221 第1光学素子 222 第2光学素子
223 第3光学素子 224 第4光学素子
225 第5光学素子 226 第6光学素子
227 第7光学素子 228 第8光学素子
260 画像処理部
301 撮像装置(第4実施形態)
320 分光フィルタアレイ
321 第1分光フィルタ 322 第2分光フィルタ
323 第3分光フィルタ 324 第4分光フィルタ
325 第5分光フィルタ 326 第6分光フィルタ
327 第7分光フィルタ 328 第8分光フィルタ
329 第9分光フィルタ
330 小レンズアレイ
331 第1小レンズ(331a 正レンズ、331b 負レンズ)
332 第2小レンズ 333 第3小レンズ
334 第4小レンズ 335 第5小レンズ
336 第6小レンズ 337 第7小レンズ
338 第8小レンズ 339 第9小レンズ
341 平行平面板
345 仕切り部材
350 撮像素子 351 撮像面
401 撮像装置(第5実施形態)
402 鏡筒部 404 保持機構
410 前置光学系
OB1 有限距離物体 OB2 無限遠物体
OB11 物体
Im1〜Im9 物体像
Im11〜Im19 物体像
Claims (14)
- 物体からの光を透過させる前置光学系と、
光軸と垂直な平面に沿って二次元的に配列された複数の光学素子からなり、前記前置光学系からの光を前記複数の光学素子で通過させる光学素子アレイと、
光軸と垂直な平面に沿って二次元的に配列された正の屈折力を有する複数の小レンズからなり、前記複数の光学素子からの光をそれぞれ前記複数の小レンズで透過させて前記複数の物体像を結像させる小レンズアレイと、
前記複数の小レンズの焦平面上に撮像面が配置されて前記複数の物体像をそれぞれ撮像する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、前記光学素子の光学特性に応じた前記物体像の情報を求める画像処理部とを備え、
前記前置光学系は、合焦した物体からの光を透過させて平行光にすることを特徴とする撮像装置。 - 前記前置光学系は、光軸に沿って移動することにより無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う合焦レンズ群を有し、前記合焦した物体からの光を透過させて平行光にすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記光学素子アレイを着脱可能に保持する保持部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記前置光学系を着脱可能に保持する鏡筒部をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記小レンズアレイと前記撮像素子との間に配設され、前記複数の小レンズからそれぞれ前記撮像面上に達する光が互いに重なるのを防ぐ仕切り部材をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記前置光学系は、光軸に沿って移動することにより無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う合焦レンズ群を有し、前記合焦した物体からの光を透過させて平行光にするように構成されており、
前記前置光学系は、負の屈折力を有する負レンズ群と、正の屈折力を有する正レンズ群とを有し、
前記合焦レンズ群は、前記負レンズ群および前記正レンズ群のうち少なくともいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記前置光学系は、光軸に沿って移動することにより無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う合焦レンズ群を有し、前記合焦した物体からの光を透過させて平行光にするように構成されており、
前記前置光学系は、内部に物体の中間像を形成し、
前記複数の小レンズからそれぞれ前記撮像面上に達する光が互いに重なるのを防ぐ視野絞りが前記中間像の形成位置に配置され、
前記合焦レンズ群は、前記前置光学系における前記視野絞りより物体側のレンズからなることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記小レンズの中心軸と該中心軸が交わる前記撮像素子の画素との相対位置関係が前記複数の小レンズ同士で異なるように、前記複数の小レンズが配列されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記光学素子アレイは、前記複数の光学素子として、互いに分光特性の異なる複数の光学フィルタを有し、
前記画像処理部は、前記撮像素子から出力された、前記互いに異なる分光特性に応じた物体像の画像信号に基づいて、前記物体の二次元的な分光特性を求めることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記光学素子アレイは、前記複数の光学素子として、第1の直線偏光が得られる第1光学素子と、前記第1の直線偏光に対して偏光方向が直交する第2の直線偏光が得られる第2光学素子と、前記第1の直線偏光および前記第2の直線偏光に対して偏光方向が45度傾く第3の直線偏光が得られる第3光学素子と、円偏光が得られる第4光学素子とを有し、
前記画像処理部は、前記撮像素子から出力された、前記第1の直線偏光に基づく物体像の画像信号と、前記第2の直線偏光に基づく物体像の画像信号と、前記第3の直線偏光に基づく物体像の画像信号と、前記円偏光に基づく物体像の画像信号とに基づいて、前記物体像におけるストークスパラメータの二次元的な分布を求めることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記複数の小レンズの焦平面がそれぞれ同一平面上に形成されるように、前記複数の小レンズが配列されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記小レンズは、正レンズと、前記正レンズよりも屈折率が高くてアッベ数が小さい負レンズとが接合された、全体として正の屈折力を有する接合レンズからなり、
前記接合レンズは、所定の波長範囲において色収差が補正されるように構成され、
前記接合レンズにおける物体側の面および像側の面のうち一方が平面状に形成され、
前記複数の前記接合レンズにおける前記一方の面に、光軸と垂直な平面に沿って延びる平行平面板が接合されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記接合レンズにおける物体側の面が平面状に形成され、
前記複数の前記接合レンズにおける物体側の面に、前記平行平面板が接合されることを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。 - 前記複数の光学素子が配置される面上に開口絞りが設けられることを特徴とする請求項12または13に記載の撮像装置。
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