WO2017029843A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2017029843A1
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diaphragm
image
light
aperture
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PCT/JP2016/064029
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Inventor
小野 修司
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device, and in particular, a lens device configured by concentrically combining a first optical system and a second optical system having different imaging characteristics, and a first optical system and a second optical system of the lens device.
  • the present invention relates to an image pickup apparatus that simultaneously picks up two images having different image pickup characteristics using an image sensor that splits a light beam incident through an optical system into pupils and selectively receives light at each pixel.
  • a lens apparatus configured by concentrically combining a first optical system and a second optical system having different imaging characteristics, and a light beam incident through the first optical system and the second optical system of the lens apparatus, respectively.
  • an imaging device that simultaneously captures two images having different imaging characteristics using an image sensor that divides and selectively receives light at each pixel (for example, Patent Document 1).
  • a wide-angle image and a telephoto image can be simultaneously captured by configuring the first optical system as a wide-angle optical system and configuring the second optical system as a telephoto optical system.
  • the conventional imaging device has a problem that the amount of light cannot be adjusted because the lens device is not provided with a diaphragm.
  • the image sensor of the imaging apparatus is configured to selectively receive light from each optical system at each pixel.
  • the interference means that light from the first optical system and the second optical system is mixed and received by each pixel. Due to interference, there is a problem that an image in which the image of the other optical system is thinly overlapped is captured (see FIG. 34).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an imaging apparatus capable of adjusting the amount of light incident on an image sensor via each optical system and preventing interference. .
  • the means for solving the problem are as follows.
  • An imaging optical system configured by concentrically combining a first optical system and a second optical system having different imaging characteristics, and a plurality of pixels configured by two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements
  • An image sensor that splits pupils incident through the first optical system and the second optical system and selectively receives the light by pixels, and an image signal of the first image obtained through the first optical system
  • an image signal acquisition unit that acquires an image signal of the second image obtained through the second optical system from the image sensor, and an annular light shielding unit that can expand and contract the inner diameter and the outer diameter.
  • An image pickup apparatus comprising: a diaphragm for adjusting an amount of light passing through the first optical system and the second optical system by expanding and reducing an inner diameter and an outer diameter of a light shielding portion at a boundary between pupil regions of the two optical systems.
  • the amount of light passing through the first optical system and the second optical system can be adjusted by the diaphragm.
  • the diaphragm includes an annular light shielding portion whose inner diameter and outer diameter can be expanded and contracted, and expands and contracts the inner diameter and the outer diameter of the light shielding portion at the boundary between the pupil regions of the first optical system and the second optical system.
  • the amount of light passing through the second optical system is adjusted.
  • the amount of light passing through the first optical system and the second optical system by expanding and reducing the inner and outer diameters of the light shielding portion at the boundary between the pupil regions of the first optical system and the second optical system, Since the separability of light received by each pixel of the image sensor can be improved, interference can be prevented. That is, according to the diaphragm of this aspect, in addition to the original function of adjusting the light amount, a function of preventing interference can be realized.
  • the first optical system and the second optical system are configured by the optical systems having different focal lengths, two images having different focal lengths can be simultaneously captured.
  • the in-focus distance refers to the distance from the light receiving surface of the image sensor to the subject in focus with the image sensor.
  • the first optical system and the second optical system are configured by the optical systems having different transmission wavelength characteristics, whereby two images having different transmission wavelength characteristics can be simultaneously captured.
  • the diaphragm is constituted by the liquid crystal element, it is possible to easily realize the diaphragm provided with the annular light shielding portion whose inner diameter and outer diameter can be expanded and contracted.
  • the diaphragm includes a plurality of fulcrum points arranged at regular intervals on the same circumference, and a plurality of diaphragm blades supported by the fulcrum so as to be swingable and arranged in a stacked manner to constitute a light shielding portion.
  • a diaphragm blade driving unit that swings the diaphragm blades synchronously, and the diaphragm blades are rocked synchronously by the diaphragm blade driving unit, whereby the inner diameter and the outer diameter of the light shielding unit are expanded and contracted (1) ) To (4).
  • the diaphragm includes a plurality of fulcrums arranged at regular intervals on the same circumference, and a plurality of sheets that are supported by the fulcrum so as to be swingable and are arranged in an overlapping manner to form a light shielding portion.
  • the diaphragm blades and a diaphragm blade drive unit that rocks the diaphragm blades in synchronization with each other.
  • the aperture is simultaneously adjusted by adjusting the amount of light passing through the first optical system and the second optical system since the inner and outer diameters of the light-shielding portion simultaneously expand and contract by causing the diaphragm blades to swing synchronously by the diaphragm blade drive unit. can do.
  • the diaphragm has a first diaphragm provided with an annular first light-shielding portion whose inner diameter expands and contracts and a second diaphragm provided with an annular second light-shielding portion whose outer diameter expands and contracts coaxially.
  • the diaphragm includes a first diaphragm having an annular first light-shielding portion whose inner diameter expands and contracts, and a second diaphragm having an annular second light-shielding portion whose outer diameter expands and contracts coaxially. Arranged and configured.
  • the first light shielding part and the second light shielding part are combined to form one light shielding part. The amount of light passing through the first optical system is adjusted by the first diaphragm, and the amount of light passing through the second optical system is adjusted by the second diaphragm.
  • the first diaphragm is supported on the first fulcrum by a plurality of first fulcrums arranged at regular intervals on the same circumference, and can be swung on the first fulcrum.
  • a plurality of first diaphragm blades and a first diaphragm blade drive unit that rocks the first diaphragm blades synchronously, and the first diaphragm blades are rocked synchronously by the first diaphragm blade drive unit.
  • the first diaphragm is supported by the plurality of first fulcrums arranged at regular intervals on the same circumference, and is swingably supported by the first fulcrum, and is arranged in an overlapping manner.
  • a plurality of first diaphragm blades constituting one light shielding unit and a first diaphragm blade driving unit that swings the first diaphragm blades synchronously.
  • the inner diameter of the first light-shielding part is expanded and contracted by causing the first diaphragm blade drive part to swing the first diaphragm blades synchronously.
  • the second aperture stop is supported by a plurality of second fulcrums arranged at regular intervals on the same circumference, and is swingably supported by the second fulcrum, and is arranged to overlap the second light shielding portion.
  • the second diaphragm is supported by the plurality of second fulcrums arranged at regular intervals on the same circumference, and is slidably supported by the second fulcrum, and is arranged in an overlapping manner. And a plurality of second diaphragm blades constituting the two light-shielding portions, and a second diaphragm blade driving unit that swings the second diaphragm blades in synchronization.
  • the second diaphragm expands and contracts the outer diameter of the second light-shielding portion by causing the second diaphragm blade to swing in synchronization with the second diaphragm blade driving portion.
  • (10) A process of acquiring the image signal of the first image and the image signal of the second image, removing the influence of interference given by the second optical system from the first image, and the first optical system from the second image
  • the imaging apparatus according to any one of (1) to (9), further including an image signal processing unit that performs a process of removing the influence of interference given by.
  • the image signal of the first image and the image signal of the second image are acquired, the process of removing the influence of interference given by the second optical system from the first image, and the second image from the second image
  • An image signal processing unit that performs processing to remove the influence of interference given by one optical system is provided.
  • the image processing parameter is changed according to the light amount adjusted by the diaphragm.
  • the light received at each pixel of the image sensor can improve the separation as the aperture is narrowed. That is, the interference ratio, which is the ratio at which light from each optical system is mixed and received, changes according to the amount of light to be adjusted. Accordingly, by changing the image processing parameter in accordance with the amount of light adjusted by the diaphragm, it is possible to perform appropriate image signal processing and obtain a higher quality image.
  • the amount of light incident on the image sensor through each optical system can be adjusted, and interference can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an imaging apparatus
  • Schematic configuration diagram of the lens device Exploded perspective view of the diaphragm Front view of diaphragm blades constituting the diaphragm Front view showing arrangement of aperture blades
  • Schematic configuration diagram of image sensor Conceptual diagram of a configuration in which a light beam incident through the first optical system and the second optical system is divided into pupils and selectively received by each pixel.
  • the block diagram which shows schematic structure of 2nd Embodiment of an imaging device Schematic configuration diagram of the lens device
  • trajectory of the light which passes 2nd optical system Schematic configuration diagram of a modification of the lens device
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the first embodiment of the imaging apparatus.
  • the imaging apparatus 10 mainly includes a lens device 100, an image sensor 300, a lens drive control unit 401, an image sensor drive control unit 402, an analog signal processing unit 403, a digital signal processing unit 404, and a display unit 405. , An internal memory 406, a media interface 407, a system control unit 408, and an operation unit 409.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the lens device.
  • the lens apparatus 100 includes an imaging optical system 110 and a diaphragm 200.
  • the imaging optical system 110 is configured by concentrically combining a first optical system 120 and a second optical system 130 having different imaging characteristics.
  • the first optical system 120 is constituted by a circular lens having a first imaging characteristic, and is arranged at the center.
  • the second optical system 130 is composed of an annular lens having a second imaging characteristic, and is arranged on the outer periphery of the first optical system 120 with the same center as the first optical system 120. Therefore, the first optical system 120 and the second optical system 130 have a common optical axis L.
  • the first optical system 120 and the second optical system 130 are disposed in a lens barrel (not shown).
  • the first optical system 120 and the second optical system 130 are configured with optical systems having different in-focus distances.
  • the first optical system 120 is an optical system that has a shorter focal distance than the second optical system 130. Therefore, in the imaging optical system 110 of the present embodiment, an image that focuses on a subject at a short distance is captured by the first optical system 120, and an image that focuses on a subject at a long distance is captured by the second optical system 130.
  • the first optical system 120 and the second optical system 130 are represented by a single lens, but the first optical system 120 and the second optical system 130 each include a plurality of lenses.
  • a lens can be combined.
  • the diaphragm 200 adjusts the amount of light passing through the first optical system 120 and the second optical system 130.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the diaphragm.
  • FIG. 4 is a front view of the diaphragm blades constituting the diaphragm
  • FIG. 5 is a front view showing the arrangement configuration of the diaphragm blades.
  • the diaphragm 200 mainly synchronizes a plurality of diaphragm blades 202, a diaphragm blade support member 204 that supports the plurality of diaphragm blades 202 in a swingable manner, and the plurality of diaphragm blades 202.
  • a diaphragm blade driving member 206 that swings and an actuator (not shown) that operates the diaphragm blade driving member 206 are provided.
  • the diaphragm blades 202 are all the same shape. As shown in FIG. 4, the aperture blade 202 has an arc shape as a whole, and includes a first blade portion 202A at one end and a second blade portion 202B at the other end. As will be described later, the first blade portion 202A has a function of expanding and contracting the inner diameter of the light shielding portion 208, and the second blade portion 202B has a function of expanding and contracting the outer diameter of the light shielding portion 208.
  • the diaphragm blades 202 are arranged at a constant interval on the same circumference, and the adjacent diaphragm blades 202 are arranged so as to overlap each other.
  • the diaphragm blades 202 arranged in this way form an annular light shielding portion 208 as a whole.
  • FIG. 5 shows a state in which the diaphragm 200 is released, that is, a state in which the diaphragm 200 is most opened.
  • the outer diameter of the light shielding portion 208 is the smallest and the inner diameter is the largest.
  • the diaphragm blade support member 204 is arranged coaxially with the light shielding portion 208. As shown in FIG. 3, the diaphragm blade support member 204 includes an inner frame 204A, an outer frame 204B, three support arms 204C, and a bearing 204D.
  • the inner frame 204A and the outer frame 204B are both formed of an annular frame and are arranged concentrically.
  • the three support arms 204C are arranged radially and connect the inner frame 204A and the outer frame 204B to each other.
  • the bearings 204D are provided in the inner frame 204A and are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the bearing 204D constitutes a fulcrum.
  • the diaphragm 200 is disposed in a lens barrel (not shown) while holding an outer frame 204B constituting the diaphragm blade support member 204.
  • Each diaphragm blade 202 is provided with a swing shaft 202C that can be fitted into the bearing 204D.
  • the swing shaft 202C is disposed between the first blade portion 202A and the second blade portion 202B.
  • Each diaphragm blade 202 is swingably supported by the diaphragm blade support member 204 when the swing shaft 202C is fitted into the bearing 204D.
  • the diaphragm blade driving member 206 is disposed coaxially with the light shielding portion 208. As shown in FIG. 3, the diaphragm blade driving member 206 is formed of an annular plate material, and an annular fitting portion 206 ⁇ / b> A is provided on the inner peripheral portion. The diaphragm blade drive member 206 is arranged coaxially with the diaphragm blade support member 204 and the light shielding portion 208 by the fitting portion 206A being fitted to the inner peripheral portion of the diaphragm blade support member 204, and in the circumferential direction. Is swingably supported.
  • the diaphragm blade driving member 206 is provided with a plurality of cam pins 206B.
  • the cam pins 206B are arranged at a constant interval on the same circumference.
  • Each aperture blade 202 is provided with a cam groove 202D.
  • a cam pin 206B is fitted in each cam groove 202D.
  • the cam groove 202D, the cam pin 206B, and the aperture blade drive member 206 constitute an aperture blade drive unit for swinging the aperture blade 202 in synchronization.
  • the actuator (not shown) is constituted by a motor, for example, and swings the diaphragm blade driving member 206 in the circumferential direction.
  • the actuator swings the diaphragm blade driving member 206 stepwise in accordance with a preset aperture value.
  • the inner and outer diameters of the light-shielding portion 208 are expanded or contracted according to the aperture value.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the diaphragm.
  • the first blade portions 202A of the respective diaphragm blades 202 project in the inner diameter direction as shown in FIG.
  • the second blade portion 202B of each diaphragm blade 202 protrudes in the outer diameter direction.
  • the inner diameter of the light shielding portion 208 is reduced and the outer diameter is increased.
  • the inner diameter and the outer diameter of the light shielding portion 208 are expanded and contracted.
  • the inner diameter of the light shielding portion 208 is reduced in conjunction with the increase in the outer diameter, and the inner diameter is increased in conjunction with the reduction in the outer diameter.
  • the area inside the light shielding portion 208 is narrowed by narrowing the stop 200, so that the light shielding area expands from the outside to the inside, and the outside area extends from the inside to the outside to shield the light.
  • the diaphragm 200 configured as described above is arranged such that the light shielding unit 208 shields the boundary between the pupil regions of the first optical system 120 and the second optical system 130. More specifically, in the aperture release state, the light shielding unit 208 is disposed so as to shield the boundary between the pupil regions of the first optical system 120 and the second optical system 130. As a result, when the diaphragm 200 is stopped, the first optical system 120 narrows the light beam from the outside to the inside, and the second optical system 130 narrows the light beam from the inside to the outside.
  • the image sensor 300 is formed of a so-called directional sensor, and the light beams incident through the first optical system 120 and the second optical system 130 are each divided into pupils and selectively received by each pixel arranged two-dimensionally. , Convert to electrical signal.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the image sensor.
  • the image sensor 300 includes a plurality of pixels configured by two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements, and each pixel is obtained by dividing a light beam incident through the first optical system 120 and the second optical system 130 into pupils. To selectively receive light. Therefore, the pixels constituting the image sensor 300 include the first pixel 310A that selectively receives light that has passed through the first optical system 120 and the second pixel that selectively receives light that has passed through the second optical system 130. 310B exists. The first pixel 310A and the second pixel 310B are alternately arranged.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of a configuration in which a light beam incident through the first optical system and the second optical system is divided into pupils and selectively received by each pixel.
  • the image sensor 300 includes a micro lens 312 and a light shielding mask 314 for each pixel.
  • the micro lens 312 is disposed corresponding to the photoelectric conversion element.
  • the micro lens 312 forms the pupil images of the first optical system 120 and the second optical system 130 on the photoelectric conversion element.
  • the light shielding mask 314 is disposed between the microlens 312 and the photoelectric conversion element.
  • the light shielding mask 314 shields part of the light that has passed through the microlens 312.
  • the light shielding mask 314 of the first pixel 310 ⁇ / b> A has an annular shape and shields light that has passed through the second optical system 130.
  • the light shielding mask 314 of the second pixel 310B has a circular shape and shields light that has passed through the first optical system 120.
  • each pixel is configured with different sensitivities depending on the incident angle of light. That is, each pixel is configured with angle directivity.
  • the first pixel 310A selectively receives light that has passed through the first optical system 120
  • the second pixel 310B selectively receives light that has passed through the second optical system 130. Therefore, the image signal of the image obtained via the first optical system 120 can be acquired by acquiring the image signal of the first pixel 310A, and the second optical system can be acquired by acquiring the image signal of the second pixel 310B.
  • the image signal of the image obtained via 130 can be acquired.
  • the first pixel 310A and the second pixel 310B are provided with color filters.
  • the color filters are arranged in a prescribed arrangement. For example, color filters composed of three colors of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array. Thereby, a color image can be acquired.
  • the lens drive control unit 401 controls driving of the lens device 100 based on a command from the system control unit 408. That is, the opening / closing of the diaphragm 200 is controlled.
  • the image sensor drive control unit 402 controls the drive of the image sensor 300 based on a command from the system control unit 408. That is, it controls reading of an image signal from the image sensor 300.
  • the analog signal processing unit 403 takes in an analog image signal for each pixel output from the image sensor 300, performs predetermined signal processing, converts it into a digital signal, and outputs it.
  • the digital signal processing unit 404 takes in an image signal for each pixel converted into a digital signal, performs predetermined signal processing, and generates image data. At this time, the digital signal processing unit 404 generates first image data based on the image signal of the first pixel 310A of the image sensor 300, and generates second image data based on the image signal of the second pixel 310B. To do.
  • the first image data is image data of a first image captured through the first optical system 120
  • the second image data is image data of a second image captured through the second optical system 130. is there.
  • the display unit 405 is composed of, for example, a liquid crystal monitor, and displays a captured image or a captured image (a so-called live view image).
  • the display unit 405 functions as a GUI (GUI: Graphical User Interface) as necessary.
  • the internal memory 406 is composed of, for example, a RAM (RAM: Random Access Memory) and functions as a work memory.
  • RAM Random Access Memory
  • the media interface 407 reads / writes data from / to an external memory 410 such as a memory card based on a command from the system control unit 408.
  • a system control unit 408 controls the overall operation of the imaging apparatus.
  • the system control unit 408 includes, for example, a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Member), and a RAM, and executes a predetermined control program to control the entire imaging apparatus 10. Programs and various data necessary for control are stored in the ROM.
  • the operation unit 409 includes various operation buttons such as a power button and a shutter button, and a drive circuit thereof. Operation information of the operation unit 409 is input to the system control unit 408. The system control unit 408 controls each unit based on operation information from the operation unit 409.
  • the imaging device 10 is configured as described above.
  • the image sensor drive control unit 402, the analog signal processing unit 403, and the system control unit 408 cooperate to constitute an image signal acquisition unit. That is, the image sensor drive control unit 402, the analog signal processing unit 403, and the system control unit 408 cooperate, and the image signal of the first image obtained through the first optical system 120 and the second optical An image signal of the second image obtained via the system 130 is acquired from the image sensor 300. The acquired first image signal and second image signal are stored in the internal memory 406.
  • Imaging operation Imaging for recording an image is executed based on an instruction from the operation unit 409. Here, it is assumed that imaging execution is instructed by fully pressing the shutter button.
  • the system control unit 408 obtains an EV value (exposure value) based on the image signal obtained from the image sensor 300, and determines the exposure. That is, the aperture value and shutter speed at the time of imaging are determined.
  • the system control unit 408 controls the aperture 200 via the lens drive control unit 401 and sets the determined aperture value. Then, the image sensor 300 is exposed at the determined shutter speed to capture a recording image.
  • the image signal for each pixel obtained by imaging is output from the image sensor 300 to the analog signal processing unit 403.
  • the analog signal processing unit 403 takes in an image signal for each pixel output from the image sensor 300, performs predetermined signal processing, converts the image signal into a digital signal, and outputs the digital signal.
  • the image signal for each pixel output from the analog signal processing unit 403 is taken into the internal memory 406 and then sent to the digital signal processing unit 404.
  • the digital signal processing unit 404 performs predetermined signal processing on the obtained image signal to generate first image data and second image data. That is, the first image data that is the image data of the first image is generated based on the image signal of the first pixel 310A of the image sensor 300, and the image data of the second image is generated based on the image signal of the second pixel 310B. Second image data is generated.
  • the generated first image data and second image data are recorded in the external memory 410 via the media interface 407.
  • two images of the first image and the second image can be acquired by one imaging.
  • the first image is an image focused on a closer subject
  • the second image is an image focused on a farther subject.
  • the lens device 100 since the lens device 100 includes the diaphragm 200, an image with appropriate exposure can be easily captured.
  • the imaging apparatus 10 of the present embodiment when the diaphragm 200 shields the boundary between the pupil regions of the first optical system 120 and the second optical system 130 and narrows down, the boundary between the pupil regions is reduced. Since the light shielding area is enlarged and narrowed so as to enlarge, interference can be prevented. That is, according to the imaging apparatus 10 of the present embodiment, interference can be prevented simultaneously with the adjustment of the light amount. This point will be described in more detail below.
  • the separation of the light received by the first pixel 310A and the second pixel 310B is performed by shielding the boundary between the pupil regions of the first optical system 120 and the second optical system 130. And can effectively prevent interference.
  • FIG. 9 is a diagram showing the incident angle sensitivity characteristics of the adjacent first and second pixels.
  • the first pixel 310A and the second pixel 310B constituting the image sensor 300 have different sensitivities depending on the incident angle.
  • the horizontal axis represents the incident angle of light
  • the vertical axis represents the sensitivity of the photoelectric conversion element constituting the pixel.
  • light incident perpendicularly to the pixel is 0 °.
  • reference numeral S1 is a graph of the incident angle sensitivity characteristic of the first pixel 310A.
  • Reference S2 is a graph of the incident angle sensitivity characteristic of the second pixel 310B. In this case, interference occurs in the region Z of the incident angle where the graphs overlap each other.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the interference prevention effect by the aperture.
  • FIG. 10A shows the light receiving state of each pixel when there is no diaphragm.
  • a light beam incident on the first pixel 310A and the second pixel 310B via the first optical system 120 is indicated by a right oblique line as Lx1, and is incident on the first pixel 310A and the second pixel 310B via the second optical system 130.
  • Lx2 is indicated by a left oblique line. In this case, interference occurs in the incident angle region Sx where the two intersect.
  • FIG. 10B shows a light receiving state of each pixel when there is a diaphragm.
  • FIG. 10C shows a light receiving state of each pixel when the aperture is further reduced from the state shown in FIG. 10B, that is, when the light shielding region is further enlarged.
  • the imaging apparatus 10 of the present embodiment by providing the diaphragm 200, in addition to being able to arbitrarily adjust the light amount, interference can also be prevented.
  • the diaphragm can also be constituted by a liquid crystal element.
  • FIG. 11 is a front view showing an example of an aperture configured by a liquid crystal element.
  • the diaphragm 220 is composed of liquid crystal elements such as STN liquid crystal (STN: Super Twisted Nematic), DSTN liquid crystal (DSTN: Dual scan Super Twisted Nematic), TFT liquid crystal (TFT).
  • STN liquid crystal STN: Super Twisted Nematic
  • DSTN DSTN liquid crystal
  • TFT TFT liquid crystal
  • the diaphragm 220 has a disk-like outer shape, and has an outer peripheral portion thereof, and is arranged in a lens barrel (not shown).
  • the diaphragm 220 includes a circular central light-transmitting region 222 in the central portion and an annular outer peripheral light-transmitting region 224 in the outer peripheral portion.
  • An annular light transmitting / shielding variable region 226 is provided between the central light transmitting region 222 and the outer peripheral light transmitting region 224.
  • the central light-transmitting region 222 and the outer peripheral light-transmitting region 224 are light-transmitting regions that can always transmit light.
  • the light transmission / light shielding variable region 226 is a region in which the light transmission state and the light shielding state can be arbitrarily switched, and constitutes a light shielding portion capable of expanding and reducing the inner diameter and the outer diameter.
  • the light transmitting / shading variable region 226 is configured by concentrically combining a plurality of annular regions 226A to 226G. Each of the annular regions 226A to 226G can be individually switched between a light transmitting state and a light shielding state.
  • the annular regions 226A to 226G constituting the light transmission / light shielding variable region 226 are independently controlled by the liquid crystal driver 228 and set to the light transmitting state or the light shielding state.
  • the diaphragm 220 configured as described above can control the state of each of the annular regions 226A to 226G constituting the translucent / light-shielding variable region 226, whereby the inner diameter of the translucent / light-shielding variable region 226, which is a light-shielding portion. And the outer diameter expands and contracts, and the opening amount is adjusted.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the diaphragm constituted by a liquid crystal element.
  • FIG. 4A shows a state where the aperture is further reduced
  • FIG. 4B shows a state where the aperture is most reduced.
  • the annular region 226D located at the center of the light transmitting / shielding variable region 226 is in a light shielding state, and the other annular regions 226A to 226C and 226E to 226G are made transparent.
  • the light state As shown in FIG. 12 (A), when the stop is stopped by one step, the annular region 226D located at the center of the light transmitting / shielding variable region 226 is in a light shielding state, and the other annular regions 226A to 226C and 226E to 226G are made transparent. The light state.
  • the light transmitting / shading states of the annular regions 226A to 226G are switched based on the central annular region 226D. Accordingly, the light beam passing through the central light transmission region 222 is shielded by expanding the light shielding region from the outside toward the inside, and the light beam passing through the outer periphery light transmission region 224 is shielded from the inside toward the outside. Is enlarged and shielded from light.
  • the diaphragm is configured to be operated by the actuator, but may be configured to be manually operated.
  • a lever may be provided on the diaphragm blade driving member, and the lever may be manually swung.
  • the diaphragm blade support member may be made of a transparent material. Thereby, the influence of light shielding by the support member can be reduced.
  • the cam pin is provided on the diaphragm blade driving member side and the cam groove is provided on the diaphragm blade side.
  • the cam groove may be provided on the diaphragm blade driving member side and the cam pin may be provided on the diaphragm blade side. it can.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a second embodiment of the imaging apparatus.
  • the imaging device 10A of the present embodiment is different from the imaging device 10 of the first embodiment described above in the configuration of the lens device 100A. Therefore, only the lens device 100A will be described here.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of the lens device.
  • the first optical system 120A and the second optical system 130A constituting the imaging optical system 110A are configured by optical systems having different focal lengths.
  • the imaging optical system 110 includes a first optical system 120A and a second optical system 130A having different focal lengths, and a common lens 140 shared by the first optical system 120A and the second optical system 130A.
  • the lens device 100A includes the imaging optical system 110A and a diaphragm 200.
  • the first optical system 120A is configured by combining a plurality of lenses.
  • the wide-angle lens group constituting the first optical system 120A includes a first wide-angle lens 120Aa, a second wide-angle lens 120Ab, a third wide-angle lens 120Ac, and a fourth wide-angle lens 120Ad.
  • the first wide-angle lens 120Aa, the second wide-angle lens 120Ab, the third wide-angle lens 120Ac, and the fourth wide-angle lens 120Ad are the first wide-angle lens 120Aa, the second wide-angle lens 120Ab, and the third wide-angle lens from the subject side.
  • the wide-angle lens 120Ac and the fourth wide-angle lens 120Ad are arranged in this order, and are arranged along the optical axis L, respectively.
  • FIG. 15 is a diagram showing a ray trajectory of light passing through the first optical system. As shown in the figure, the light incident on the first optical system 120A passes through the first wide-angle lens 120Aa, the second wide-angle lens 120Ab, the third wide-angle lens 120Ac, and the fourth wide-angle lens 120Ad in this order. , Enters the common lens 140.
  • Second optical system is disposed concentrically with the first optical system 120A. Therefore, the optical axis of the second optical system 130A is the same as that of the first optical system 120A.
  • the second optical system 130A is a so-called reflective telephoto optical system, and is configured by combining an annular lens and an annular mirror.
  • the telephoto lens group constituting the second optical system 130A includes a first telephoto lens 130Aa, a first telephoto mirror 130Ab, and a second telephoto mirror 130Ac.
  • the first telephoto lens 130Aa, the first telephoto mirror 130Ab, and the second telephoto mirror 130Ac are arranged along the ray trajectory from the subject side to the image sensor 300, and the first telephoto lens 130Aa and the first telephoto mirror 130Ab.
  • the second telescope mirrors 130Ac are arranged in this order, and are arranged along the optical axis L, respectively.
  • FIG. 16 is a diagram showing a ray trajectory of light passing through the second optical system. As shown in the figure, the light incident on the second optical system 130A is transmitted through the first telephoto lens 130Aa, reflected by the first telephoto mirror 130Ab, and further reflected by the second telephoto mirror 130Ac. The light enters the common lens 140.
  • the common lens 140 is a lens shared by the first optical system 120A and the second optical system 130A, and is fixedly disposed at a fixed position on the optical axis L.
  • the common lens 140 adjusts the incident angle of light to the image sensor 300.
  • the light that has passed through the first optical system 120A and the second optical system 130A enters the image sensor 300 through the common lens 140, respectively.
  • the diaphragm 200 has the same configuration as the diaphragm 200 of the above-described embodiment. That is, the light-shielding part 208 whose inner diameter and outer diameter are expandable / shrinkable is provided, and the inner diameter and the outer diameter of the light-shielding part are enlarged / reduced to adjust the amount of light passing through the first optical system 120A and the second optical system 130A.
  • the stop 200 is disposed between the second wide-angle lens 120Ab and the third wide-angle lens 120Ac constituting the first optical system 120A, and shields the boundary between the pupil regions of the first optical system 120A and the second optical system 130A.
  • the light is shielded by the unit 208.
  • the light shielding area is enlarged so as to widen the boundary between the pupil areas of the first optical system 120A and the second optical system 130A, and the amount of light passing through the first optical system 120A and the second optical system 130A. Is squeezed.
  • the diaphragm 200 can also be formed of a liquid crystal element.
  • the first optical system 120A and the second optical system 130A are configured with optical systems having different focal lengths, images having different focal lengths can be simultaneously displayed. I can image.
  • the first optical system 120A is configured with a wide-angle optical system with a short focal length
  • the second optical system 130A is configured with a telephoto optical system with a long focal length. Therefore, a wide-angle image and a telephoto image can be captured at a time.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a modified example of the lens device.
  • FIG. 18 is a diagram showing a ray trajectory of light passing through the first optical system, and
  • FIG. 19 is a diagram showing a ray trajectory of light passing through the second optical system.
  • the lens apparatus 100A of this example is provided with a stop for each optical system.
  • the first optical system 120A includes a first diaphragm 250
  • the second optical system 130A includes a second diaphragm 260.
  • the first diaphragm 250 adjusts the amount of light passing through the first optical system 120A.
  • the second diaphragm 260 adjusts the amount of light passing through the second optical system 130A.
  • the configuration of each aperture will be described.
  • the first diaphragm 250 adjusts the amount of light passing through the first optical system 120A.
  • the first diaphragm 250 is disposed on the optical axis L, and is disposed between the second wide-angle lens 120Ab and the third wide-angle lens 120Ac constituting the first optical system 120A.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view of the first diaphragm.
  • FIG. 21 is a front view showing the arrangement configuration of the first diaphragm blades.
  • the first diaphragm 250 mainly includes a plurality of first diaphragm blades 252, a first diaphragm blade support member 254 that supports the plurality of first diaphragm blades 252 in a swingable manner, and a plurality of first diaphragm blades 252.
  • the first diaphragm blade driving member 256 that swings in synchronization with each other and the first actuator (not shown) that operates the first diaphragm blade driving member 256 are configured.
  • the plurality of first aperture blades 252 all have the same shape.
  • the first diaphragm blades 252 are arranged on the same circumference with a constant interval, and the adjacent first diaphragm blades 252 are arranged so as to overlap each other.
  • the first aperture blades 252 arranged in this way form a first annular light shielding portion 258 as a whole.
  • FIG. 21 shows a state where the first diaphragm 250 is released, that is, a state where the first diaphragm 250 is most opened. In this case, the inner diameter of the annular first light shielding portion 258 is maximized.
  • the first diaphragm blade support member 254 is formed of an annular plate material as shown in FIG.
  • the first diaphragm blade support member 254 is disposed coaxially with the annular first light shielding portion 258.
  • the first aperture blade support member 254 is provided with a plurality of bearing holes 254A.
  • the bearing holes 254A are arranged at a constant interval on the same circumference.
  • the bearing hole 254A constitutes a first fulcrum.
  • Each first diaphragm blade 252 is provided with a first swing shaft 252A that can be fitted into the bearing hole 254A.
  • Each first diaphragm blade 252 is swingably supported by the first diaphragm blade support member 254 by inserting the first swing shaft 252A into the bearing hole 254A.
  • the first diaphragm blade driving member 256 is formed of an annular plate material as shown in FIG.
  • the first diaphragm blade driving member 256 is disposed coaxially with the first light shielding portion 258, is supported by a support member (not shown), and is provided so as to be swingable in the circumferential direction.
  • the first diaphragm blade 252 is disposed in a state of being sandwiched between the first diaphragm blade driving member 256 and the first diaphragm blade support member 254.
  • the first diaphragm blade driving member 256 is provided with a plurality of first cam grooves 256A.
  • the plurality of first cam grooves 256A all have the same shape and are arranged at a constant interval on the same circumference.
  • Each first aperture blade 252 is provided with a first cam pin 252B.
  • Each first cam pin 252B is fitted into the first cam groove 256A.
  • the first diaphragm blade driving member 256 is swung by fitting the first cam pin 252B into the first cam groove 256A, the first diaphragm blade 252 is interlocked with the movement of the first diaphragm blade driving member 256. Swing.
  • the first cam pin 252B, the first cam groove 256A, and the first diaphragm blade drive member 256 constitute a first diaphragm blade drive unit for causing the first diaphragm blade 252 to swing in synchronization.
  • the first actuator (not shown) is constituted by a motor, for example, and swings the first diaphragm blade driving member 256 in the circumferential direction.
  • the first actuator swings the first diaphragm blade driving member 256 stepwise in accordance with a preset aperture value.
  • the internal diameter of the 1st light-shielding part 258 expands / contracts according to an aperture value.
  • the first diaphragm 250 is configured as described above.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of the operation of the first diaphragm.
  • the first cam grooves 256A and the first cam pins 252B cause all the first diaphragm blades 252 to synchronize around the bearing hole 254A that is the first fulcrum. Swing. As a result, the inner diameter of the first light shielding portion 258 configured by the first diaphragm blades 252 is expanded or reduced.
  • the first diaphragm 250 is disposed between the second wide-angle lens 120Ab and the third wide-angle lens 120Ac.
  • the light incident on the first optical system 120 ⁇ / b> A passes through the inside of the first diaphragm 250 and enters the image sensor 300. More specifically, the light that has entered the first optical system 120 ⁇ / b> A enters the image sensor 300 through the inside of the first light shielding unit 258 configured by the first diaphragm blades 252.
  • the inner diameter of the first light-shielding part 258 expands or contracts. The amount of light can be adjusted.
  • the second diaphragm 260 adjusts the amount of light passing through the second optical system 130A.
  • the second diaphragm 260 is disposed on the optical axis L and is disposed immediately after the second telephoto mirror 130Ac constituting the second optical system 130A.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of the second diaphragm.
  • FIG. 24 is a front view of the second diaphragm blades constituting the second diaphragm
  • FIG. 25 is a front view showing the arrangement configuration of the second diaphragm blades.
  • the second diaphragm 260 mainly includes a plurality of second diaphragm blades 262, a second diaphragm blade support member 264 that supports the plurality of second diaphragm blades 262 in a swingable manner, and a plurality of second diaphragm blades 262.
  • a second diaphragm blade drive member 266 that swings the second diaphragm blades 262 in synchronization with each other and a second actuator (not shown) that operates the second diaphragm blade drive member 266 are configured.
  • the second diaphragm blades 262 all have the same shape, and have an arcuate outer shape as shown in FIG. As shown in FIG. 25, each of the second diaphragm blades 262 is disposed at a constant interval on the same circumference, and adjacent second diaphragm blades 262 are disposed so as to overlap each other.
  • the second diaphragm blades 262 arranged in this way form a second annular light shielding portion 268 as a whole.
  • FIG. 25 shows a state in which the second diaphragm 260 is released, that is, a state in which the second diaphragm 260 is most opened. In this case, the outer diameter of the second light shield 268 is minimized.
  • the second diaphragm blade support member 264 is arranged coaxially with the second light shielding portion 268.
  • the second diaphragm blade support member 264 includes an inner frame 264A, an outer frame 264B, three support arms 264C, and a bearing 264D.
  • the inner frame 264A and the outer frame 264B are both formed of an annular frame and are arranged concentrically.
  • the three support arms 264C are arranged radially and connect the inner frame 264A and the outer frame 264B to each other.
  • the bearings 264D are provided in the inner frame 264A and are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the bearing 264D constitutes a second fulcrum.
  • a second swing shaft 62A that can be fitted into the bearing 264D is provided at the base end of each second aperture blade 262.
  • Each of the second diaphragm blades 262 is swingably supported by the second diaphragm blade support member 264 by inserting the second swing shaft 62A into the bearing 264D.
  • the second diaphragm blade driving member 266 is disposed coaxially with the second light shielding portion 268. As shown in FIG. 23, the second diaphragm blade driving member 266 is formed of an annular plate material, and an annular fitting portion 266A is provided on the inner peripheral portion. The second diaphragm blade drive member 266 is coaxial with the second diaphragm blade support member 264 and the second light shielding portion 268 by fitting the fitting portion 266A to the inner peripheral portion of the second diaphragm blade support member 264. And supported so as to be swingable in the circumferential direction.
  • the second diaphragm blade driving member 266 is provided with a plurality of second cam pins 266B.
  • the second cam pins 266B are arranged at a constant interval on the same circumference.
  • Each second diaphragm blade 262 is provided with a second cam groove 262B.
  • a second cam pin 266B is inserted into each second cam groove 262B.
  • the second diaphragm blade driving member 266 is swung by inserting the second cam pin 266B into each second cam groove 262B, the second diaphragm blade 262 is interlocked with the movement of the second diaphragm blade driving member 266. Swings.
  • the second cam groove 262B, the second cam pin 266B, and the second diaphragm blade drive member 266 constitute a second diaphragm blade drive unit for causing the second diaphragm blade 262 to swing in synchronization.
  • the second actuator (not shown) is constituted by a motor, for example, and swings the second diaphragm blade driving member 266 in the circumferential direction.
  • the second actuator swings the second diaphragm blade driving member 266 stepwise in accordance with a preset aperture value.
  • the outer diameter of the second light-shielding portion 268 expands or contracts according to the aperture value.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of the operation of the second diaphragm.
  • the second cam pins 266B and the second cam grooves 262B cause all the second diaphragm blades 262 to swing in synchronization with the bearing 264D constituting the second fulcrum as a center. Move. As a result, the outer diameter of the second light shielding part 268 configured by the second diaphragm blades 262 is expanded or reduced.
  • the second diaphragm 260 is disposed immediately after the second telescopic mirror 130Ac.
  • the light incident on the second optical system 130 ⁇ / b> A enters the image sensor 300 through the outside of the second diaphragm 260. More specifically, the light enters the image sensor 300 through the outside of the second light shielding portion 268 configured by the second diaphragm blades 262.
  • the outer diameter of the second light-shielding portion 268 expands and contracts. The amount of light passing through can be adjusted.
  • the amount of light passing through the first optical system 120A is adjusted by the first diaphragm 250, and the amount of light passing through the second optical system 130A is the second amount. Adjustment is made with the aperture 260.
  • the first diaphragm 250 narrows down the inner diameter of the first light-shielding portion 258 and narrows the light beam passing through the first optical system 120A.
  • the second diaphragm 260 narrows down the light flux passing through the first optical system 120A by narrowing down, thereby increasing the outer diameter of the second light-shielding portion 268.
  • the light shielding region is enlarged so as to enlarge the boundary between the pupil regions of the first optical system 120A and the second optical system 130A. Further, when the outer diameter of the second light shielding unit 268 is enlarged, the light shielding region is enlarged so as to enlarge the boundary between the pupil regions of the first optical system 120A and the second optical system 130A.
  • the light shielding area is enlarged so as to enlarge the boundary between the pupil areas of the first optical system 120A and the second optical system 130A.
  • the first light shielding unit 258 of the first diaphragm 250 and the second light shielding unit 268 of the second diaphragm 260 are combined to form one light shielding unit.
  • the first diaphragm 250 and the second diaphragm 260 applied to the modified example of the lens device 100A described above can also be configured with liquid crystal elements.
  • FIG. 27 is a front view illustrating an example of a first diaphragm formed of a liquid crystal element.
  • the first diaphragm 270 of this example is composed of liquid crystal elements such as STN liquid crystal, DSTN liquid crystal, and TFT liquid crystal.
  • the first diaphragm 270 has a disk-shaped outer shape.
  • the first diaphragm 270 includes a circular light-transmitting region 272 in the center portion and an annular light-transmitting / shielding variable region 274 in the outer peripheral portion.
  • the light-transmitting region 272 is a region that has a light-transmitting property and can always transmit light.
  • the light transmission / light shielding variable region 274 is a region that can be arbitrarily switched between a light transmitting state that transmits light and a light shielding state that blocks light.
  • the light transmission / light shielding variable region 274 constitutes a first light shielding portion by being in a light shielding state.
  • the light transmitting / shading variable region 274 is configured by concentrically combining a plurality of annular regions 274A to 274F. Each of the annular regions 274A to 274F is configured to be individually switchable between a light transmitting state and a light shielding state.
  • Each of the annular regions 274A to 274F constituting the light transmission / light shielding variable region 274 is independently controlled by the liquid crystal driver 276 and set to a light transmitting state or a light shielding state.
  • the opening amount of the first diaphragm 270 configured as described above is adjusted by individually controlling the states of the annular regions 274A to 274F constituting the light transmission / light shielding variable region 274.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram of the operation of the first diaphragm formed of a liquid crystal element.
  • FIG. 4A shows a state where the aperture is further reduced
  • FIG. 4B shows a state where the aperture is most reduced.
  • the annular region 274A located on the most side of the light transmission / light shielding variable region 274 is set to the light shielding state, and the other annular regions 274B to 274F are set to the light transmitting state. To do.
  • the annular regions 274A to 274F constituting the translucent / light-shielding variable region 274 are sequentially shielded from the outside. Thereby, the light-shielded area expands inward.
  • FIG. 29 is a front view illustrating an example of a second diaphragm formed of a liquid crystal element.
  • the second diaphragm 280 in this example is also composed of liquid crystal elements such as STN liquid crystal, DSTN liquid crystal, and TFT liquid crystal.
  • the second diaphragm 280 has a disk-shaped outer shape.
  • the second diaphragm 280 includes a central light-transmitting region 282 in a circular shape at the central portion, and an annular outer peripheral light-transmitting region 284 at the outer peripheral portion.
  • An annular light transmitting / shielding variable region 286 is provided between the central light transmitting region 282 and the outer peripheral light transmitting region 284.
  • the central light-transmitting region 282 and the outer peripheral light-transmitting region 284 are light-transmitting regions that can always transmit light.
  • the light transmission / light shielding variable region 286 is a region in which a light transmission state and a light shielding state can be arbitrarily switched.
  • the translucent / light-shielding variable region 286 constitutes a second light-shielding part when in a light-shielding state.
  • the light transmitting / shading variable region 286 is configured by concentrically combining a plurality of annular regions 286A to 286F. Each of the annular regions 286A to 286F is configured to be individually switchable between a light transmitting state and a light shielding state.
  • Each of the annular regions 286A to 286F constituting the light transmission / light shielding variable region 286 is independently controlled by the liquid crystal driver 288 and set to a light transmitting state or a light shielding state.
  • the aperture of the second diaphragm 280 configured as described above is adjusted by individually controlling the states of the annular regions 286A to 286F constituting the light transmission / light shielding variable region 286.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram of the operation of the second aperture stop composed of a liquid crystal element.
  • FIG. 4A shows a state where the aperture is further reduced
  • FIG. 4B shows a state where the aperture is most reduced.
  • the annular region 286A located at the innermost side of the light transmission / light shielding variable region 286 is set to the light shielding state, and the other annular regions 286B to 286F are set to the light transmitting state. To do.
  • the annular regions 286A to 286F constituting the translucent / light-shielding variable region 286 are sequentially shielded from the inside. Thereby, the light-shielded area expands outward.
  • first diaphragm and the second diaphragm are configured to be operated by the actuator, but may be configured to be manually operated.
  • first diaphragm may be configured such that a lever is provided on the first diaphragm blade driving member and the lever is manually swung.
  • second diaphragm may be configured such that a lever is provided on the second diaphragm blade driving member and the lever is manually swung.
  • first diaphragm blade support member constituting the first diaphragm blocks light passing through the second optical system
  • the second diaphragm blade support member constituting the second diaphragm blade is the first optical system.
  • these members are preferably made of a transparent material. Thereby, the influence of light shielding by the support member can be reduced.
  • the first diaphragm is provided with the first cam groove on the first diaphragm blade driving member side and the first cam pin on the first diaphragm blade side, but on the first diaphragm blade driving member side. It can also be set as the structure which provides a 1st cam groove in the 1st cam pin and the 1st aperture blade side.
  • the second diaphragm may be configured such that a second cam groove is provided on the second diaphragm blade drive member side and a second cam pin is provided on the second diaphragm blade side.
  • the lens apparatus is configured such that the first optical system and the second optical system can be moved along the optical axis, thereby enabling focus adjustment. At this time, the first optical system and the second optical system can be independently moved, whereby the first optical system and the second optical system can be independently focused.
  • FIG. 31 is a schematic configuration diagram of a lens apparatus in which the first optical system and the second optical system are configured to be movable along the optical axis.
  • the basic configuration of the lens apparatus 100B is the same as the lens apparatus 100A shown in FIG.
  • the first optical system 120B and the second optical system 130B constituting the imaging optical system 110B are configured by optical systems having different focal lengths, and each optical system is provided with a stop. That is, a first diaphragm 250 that adjusts the amount of light of the first optical system 120B and a second diaphragm 260 that adjusts the amount of light of the second optical system 130B are provided.
  • the lens device 100B further includes a first optical system driving unit (not shown) that integrally moves the first optical system 120B and the first diaphragm 250 along the optical axis L, and a second optical system. And a second optical system driving unit (not shown) that integrally moves the 130B and the second diaphragm 260 along the optical axis L.
  • the first optical system 120B is configured by combining a plurality of lenses.
  • the wide-angle lens group constituting the first optical system 120B includes a first wide-angle lens 120Ba, a second wide-angle lens 120Bb, a third wide-angle lens 120Bc, and a fourth wide-angle lens 120Bd.
  • the first wide-angle lens 120Ba, the second wide-angle lens 120Bb, the third wide-angle lens 120Bc, and the fourth wide-angle lens 120Bd are the first wide-angle lens 120Ba, the second wide-angle lens 120Bb, the third wide-angle lens 120Bd from the subject side.
  • the wide-angle lens 120Bc and the fourth wide-angle lens 120Bd are arranged in this order, and are arranged along the optical axis L, respectively.
  • the light incident on the first optical system 120B passes through the first wide-angle lens 120Ba, the second wide-angle lens 120Bb, the third wide-angle lens 120Bc, and the fourth wide-angle lens 120Bd in this order and enters the common lens 140. .
  • Second optical system >> The second optical system 130B is disposed concentrically with the first optical system 120B. Therefore, the optical axis is common to the first optical system 120B.
  • the second optical system 130B is configured by a so-called reflective telephoto optical system, and is configured by combining an annular lens and an annular mirror.
  • the telephoto lens group constituting the second optical system 130B includes a first telephoto lens 130Ba, a first telephoto mirror 130Bb, and a second telephoto mirror 130Bc.
  • the first telephoto lens 130Ba, the first telephoto mirror 130Bb, and the second telephoto mirror 130Bc are arranged along the ray trajectory from the subject side to the image sensor 300, and the first telephoto lens 130Ba and the first telephoto mirror 130Bb.
  • the second telescopic mirrors 130Bc are arranged in this order, and are arranged along the optical axis L, respectively.
  • the light incident on the second optical system 130B passes through the first telephoto lens 130Ba, is reflected by the first telephoto mirror 130Bb, is further reflected by the second telephoto mirror 130Bc, and enters the common lens 140.
  • the configuration of the first diaphragm 250 is the same as the configuration of the first diaphragm 250 described as a modification of the second embodiment.
  • the first diaphragm 250 is disposed between the second wide-angle lens 120Ab and the third wide-angle lens 120Ac constituting the first optical system 120A.
  • the configuration of the second diaphragm 260 is the same as the configuration of the second diaphragm 260 described as a modification of the second embodiment.
  • the second diaphragm 260 adjusts the amount of light passing through the second optical system 130A.
  • the second diaphragm 260 is disposed on the optical axis L and is disposed immediately after the second telephoto mirror 130Ac constituting the second optical system 130A.
  • First optical system drive section The first optical system driving unit integrally moves the first optical system 120B and the first diaphragm 250 along the optical axis L.
  • the first optical system 120B and the first diaphragm 250 are held by a first optical system holding member (not shown).
  • the first optical system driving unit is configured by, for example, a cam mechanism or a feed screw mechanism, and moves the first optical system holding member along the optical axis L.
  • FIG. 32 is an operation explanatory diagram of the first optical system driven by the first optical system driving unit.
  • the first optical system 120B and the first stop 250 move back and forth on the optical axis L together.
  • Second optical system drive section The second optical system drive unit integrally moves the second optical system 130B and the second diaphragm 260 along the optical axis L.
  • the second optical system 130B and the second diaphragm 260 are held by a second optical system holding member (not shown).
  • the second optical system driving unit is configured by, for example, a cam mechanism or a feed screw mechanism, and moves the second optical system holding member along the optical axis L.
  • FIG. 33 is an operation explanatory diagram of the second optical system driven by the second optical system driving unit.
  • the second optical system 130B and the second diaphragm 260 move back and forth on the optical axis L together.
  • the first optical system 120B and the second optical system 130B are provided so as to be independently movable. Thereby, the focus can be adjusted individually in the first optical system 120B and the second optical system 130B.
  • the diaphragm moves integrally with the first optical system. This is a mode in which the diaphragm moves integrally with the first optical system.
  • the stop is provided in a first optical system holding member that holds the first optical system, and moves integrally with the first optical system.
  • the diaphragm moves integrally with the second optical system This is a mode in which the diaphragm moves integrally with the second optical system.
  • the stop is provided in a second optical system holding member that holds the second optical system, and moves integrally with the second optical system.
  • the diaphragm moves in conjunction with the first optical system and the second optical system.
  • the diaphragm moves in conjunction with the first optical system and the second optical system.
  • the stop moves to the optimum position in conjunction with the movement of both the first optical system and the second optical system.
  • Aperture is fixed A mode in which the aperture is fixed at a fixed position. In this case, even if the first optical system and the second optical system move, the diaphragm is always held at a fixed position.
  • interference can be suppressed by arranging the stop so as to shield the boundary between the pupil regions of the first optical system and the second optical system.
  • the interference suppression effect by this aperture increases as the aperture is reduced.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of an image in which interference occurs.
  • FIG. 4A shows an example of a first wide-angle image captured by the first optical system 120A
  • FIG. 4B shows a second telephoto image captured by the second optical system 130A. An example of an image is shown.
  • each pixel of the image sensor 300 If the separation of light received by each pixel of the image sensor 300 is insufficient, the output of each pixel of the image sensor 300 is mixed with a signal of an image component that should not be received. As a result, as shown in FIG. 34, an image in which one image overlaps the other image is captured.
  • FIG. 35 is a conceptual diagram for explaining the mechanism of interference.
  • the symbol “Iw1” indicates a wide-angle true first image
  • the symbol “It1” indicates a telephoto true second image.
  • the “true first image Iw1” and the “true second image It1” here are images that are captured in a state where no interference occurs.
  • the symbol “Iw2” indicates an image (output first image) generated from a signal actually output from the first pixel 310A of the image sensor 300
  • the symbol “It2” indicates the second pixel of the image sensor 300.
  • generated from the signal actually output from 310B is shown.
  • the imaging device 10A captures the first image and the second image, if the light received by each pixel of the image sensor 300 is sufficiently separable, the true first image Iw1 is obtained from the first pixel 310A. An image signal representing the true second image It1 is outputted from the second pixel 310B.
  • an image signal representing a multiplexed image in which the first image and the second image are mixed such as the output first image Iw2 and the output second image It2.
  • the output first image Iw2 and the output second image It2. are output from the first pixel 310A and the second pixel 310B.
  • the distribution information (index) indicating the component that is appropriately received by the first pixel 310A is “first detection gain distribution D1”, and the second pixel 310B.
  • the distribution information (index) indicating the component improperly received by is set as “first interference gain distribution D2”.
  • the distribution information (index) indicating the component improperly received by the first pixel 310A in the second image light representing the true second image It1 is defined as “second interference gain distribution D3”, and the second pixel
  • the distribution information (index) indicating the component appropriately received by 310B is referred to as “second detection gain distribution D4”.
  • the first image component obtained by applying the first detection gain distribution D1 to the true first image Iw1 and received by the first pixel 310A is referred to as “true first image”.
  • Component E1 the second image component obtained by applying the second interference gain distribution D3 to the true second image It1 and received by the first pixel 310A
  • interference second image component the second image component obtained by applying the first interference gain distribution D2 to the true first image Iw1 and received by the second pixel 310B
  • the first image component obtained by applying the first interference gain distribution D2 to the true first image Iw1 and received by the second pixel 310B is referred to as “interference first image component”.
  • the second image component obtained by applying the second detection gain distribution D4 to the true second image It1 and received by the second pixel 310B is referred to as “true second image component”. E4 ".
  • the output first image Iw2 generated by the image signal output from the first pixel 310A is based on an image obtained by adding the true first image component E1 and the interference second image component E2.
  • the output second image It2 generated by the image signal output from the second pixel 310B is based on an image obtained by adding the interference first image component E3 and the true second image component E4.
  • the component ratio of the interference second image component E2 and the interference first image component E3 increases.
  • the specific gravity of the interference second image component E2 increases, and the output second image At It2, the specific gravity of the interference first image component E3 increases.
  • the image signal output from the image sensor 300 when there is interference is obtained by applying the interference gain distribution to the image component obtained by applying the detection gain distribution to the true image and the image of another channel. This corresponds to a sum of the obtained image components. Due to such interference, an image (image signal) in which the first image and the second image are overlapped is output from an imaging device with insufficient light separation performance.
  • the correction processing of both image data of the first image and the second image is performed based on the inverse matrix of the matrix constituted by the detection gain distribution and the interference gain distribution of the first image and the second image. explain.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a relationship of a matrix M composed of a true first image Iw1, a true second image It1, an output first image Iw2, an output second image It2, and a detection gain distribution and an interference gain distribution. .
  • the output first image Iw2 and the output second image It2 generated from the image signal output from the image sensor 300 are “a matrix M composed of detection gain distribution and interference gain distribution”, “first optical system 120A and It is represented by the product of the original first image generated by the light beam that has passed through each of the second optical systems 130A and the second image, that is, the true first image Iw1 and the true second image It1.
  • the matrix M configured by the detection gain distribution and the interference gain distribution is a 2 ⁇ 2 matrix configured by the first detection gain distribution D1, the first interference gain distribution D2, the second interference gain distribution D3, and the second detection gain distribution D4. It is.
  • first detection gain distribution D1 “first interference gain distribution D2”, “second interference gain distribution D3”, and “second detection gain distribution D4” are “first detection gain distribution” shown in FIG. This corresponds to “D1”, “first interference gain distribution D2”, “second interference gain distribution D3”, and “second detection gain distribution D4”.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a determinant obtained by applying an inverse matrix M ⁇ 1 of “matrix M configured by detection gain distribution and interference gain distribution” to the determinant illustrated in FIG. 36.
  • FIG. 38 is a diagram showing a determinant representing the determinant of FIG. 37 in a simplified manner.
  • “W1” collectively represents the pixel component (pixel value) of the true first image Iw1
  • “T1” collectively represents the pixel component of the true second image It1.
  • “W2” collectively represents pixel components of the output first image Iw2
  • “T2” collectively represents pixel components of the output second image It2.
  • “A”, “B”, “C”, and “D” are the first detection gain distribution D1, the second interference gain distribution D3, the first interference gain distribution D2, and the second detection, respectively.
  • the elements constituting the gain distribution D4 are collectively represented.
  • FIG. 39 is a diagram showing elements w1_11 to w1_mn constituting “W1” shown in FIG.
  • W1 is composed of elements w1_11 to w1_mn corresponding to pixel components (pixel values) of the true first image Iw1.
  • m and n each represent an integer of 2 or more.
  • M and n may be the same or different.
  • “W2”, “T1”, and “T2” illustrated in FIG. 38 are also elements corresponding to the pixel components (pixel values) of the output first image Iw2, the true second image It1, and the output second image It2, respectively.
  • w2_11 to w2_mn, t1_11 to t1_mn, and t2_11 to t2_mn (not shown).
  • A”, “B”, “C”, and “D” shown in FIG. 38 are elements a11 to amn, b11 to bmn, and c11 that are determined according to the pixels of the first image and the second image, respectively. To cmn and d11 to dmn (not shown).
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a calculation formula of “w1_ij” derived based on the determinant shown in FIG.
  • FIG. 41 is a diagram showing a calculation formula of “t1_ij” derived based on the determinant shown in FIG.
  • i represents any integer from 1 to m
  • j represents any integer from 1 to n.
  • elements w1_11 to w1_mn corresponding to the pixel components (pixel values) of the true first image Iw1
  • elements t1_11 to t1 corresponding to the pixel components (pixel values) of the true second image It1.
  • t1_mn can be calculated by calculation from the output first image Iw2, the output second image It2, and the inverse matrix M- 1 .
  • the influence of interference can be removed by correcting both the image data of the first image and the second image based on the arithmetic expressions shown in FIGS.
  • the correction process is performed by the digital signal processing unit 404. That is, the digital signal processing unit 404 functions as an image signal processing unit, removes the influence of interference from the first image by the second optical system, and interference from the second image by the first optical system. Process to remove the influence of.
  • the digital signal processing unit 404 performs correction processing on both image data of the first image and the second image based on the arithmetic expressions represented by FIGS. 40 and 41, and the second image mixed in the first image. The process of reducing the influence of “component” and the influence of “first image component mixed in the second image” is executed.
  • the detection gain distribution and the interference gain distribution are composed of the same number of elements as the number of pixels constituting each of the first image and the second image, and the detection gain distribution and the interference gain distribution. It is preferable that the digital signal processing unit 404 uses an inverse matrix M ⁇ 1 for each element (for each corresponding pixel) that constitutes. However, in the case where “elements constituting detection gain distribution and interference gain distribution” approximate in “a part or all of the pixels constituting the first image and the second image”, such as when shading is small, etc. From the viewpoint of giving priority to cost, “elements constituting detection gain distribution and interference gain distribution” may be represented by a common representative value in the approximate range.
  • the detection gain distribution and the interference gain distribution can be represented by a single representative value.
  • the correction processing based on the inverse matrix of the matrix constituted by the distribution can be performed simply and at high speed.
  • a matrix M based on the first detection gain distribution D1, the first interference gain distribution D2, the second interference gain distribution D3, and the second detection gain distribution D4 (“A”, “C”, “B” and “ D ”) is determined by the lens device and the image sensor to be used.
  • the imaging apparatus stores and holds elements of the inverse matrix M ⁇ 1 derived in advance from the matrix M, and outputs the stored first element of the inverse matrix M ⁇ 1 as the output first image Iw2 and the output second image.
  • the “correction processing based on the inverse matrix M ⁇ 1 of the matrix M composed of the detection gain distribution and the interference gain distribution” (hereinafter referred to as interference reduction processing) in the digital signal processing unit 404 described above is the first image and Although it is performed on both image data of the second image, the present invention is not limited to this. Both the first image data and the second image data generated by the digital signal processing unit 404 are temporarily stored in an internal memory 406 (not shown), and the digital signal processing unit 404 reads both image data from the image storage unit. Correction processing may be performed.
  • the digital signal processing unit 404 stores and holds “an inverse matrix M ⁇ 1 of a matrix M composed of detection gain distribution and interference gain distribution” for each of the color channels.
  • a case where the image sensor 300 has R, G, and B color filters and both image data of a first image and a second image composed of RGB data are output from the image sensor 300 as image signals is taken as an example. I will give you a description.
  • the digital signal processing unit 404 holds “the inverse matrix M ⁇ 1 of the matrix M configured by the detection gain distribution and the interference gain distribution” for each of the RGB color channels, and outputs the first output image Iw2 and the output This is applied to the second image It2.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an example of the first image and the second image obtained when the interference reduction process is performed.
  • FIG. 4A shows a first image obtained when the interference reduction process is performed
  • FIG. 4B shows a second image obtained when the interference reduction process is performed.
  • the “second image component mixed in the first image” is compared with the state before the interference reduction process (see FIG. 34). Or “first image component mixed in the second image” can be reduced. As a result, it is possible to acquire high quality image quality with excellent visibility as a whole.
  • interference can be suppressed by arranging the stop so as to shield the boundary between the pupil regions of the first optical system and the second optical system.
  • the interference suppression effect by this aperture increases as the aperture is reduced. Therefore, ON / OFF of the interference reduction process may be switched according to the aperture value. That is, when the signal is narrowed to a certain level, that is, when the signal is narrowed down to a range where no interference occurs, the interference reduction process is turned off. Thereby, overcorrection can be prevented and a higher quality image can be taken.
  • the image processing parameter may be changed according to the aperture value, that is, according to the amount of light adjusted by the aperture.
  • the element value of the matrix used for image processing is changed according to the aperture value.
  • the first optical system and the second optical system constituting the lens device may be configured by optical systems having different imaging characteristics.
  • the first optical system and the second optical system can be configured by optical systems having different transmission wavelength characteristics.
  • the first optical system is composed of an optical system having transmission wavelength characteristics suitable for photographing with visible light
  • the second optical system is composed of an optical system having transmission wavelength characteristics suitable for photographing with infrared light. To do. Thereby, a visible light image can be captured with the first optical system, and an infrared image can be captured with the second optical system.
  • the imaging device can be configured as a single camera, but can also be incorporated into other devices. For example, it can be incorporated into a smartphone, a tablet computer, or a notebook computer.
  • the use as an imaging device is not particularly limited, and it can also be used for uses such as surveillance cameras and in-vehicle cameras in addition to normal camera uses.
  • the lens device can be configured to operate manually or can be configured to operate automatically.
  • the diaphragm can be configured to be manually operated, except for the case where it is configured by a liquid crystal element, or can be configured to be automatically operated using an actuator.
  • the mechanism for moving the optical system along the optical axis can be configured to operate manually, or can be configured to operate automatically using an actuator.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 10A ... Imaging device, 100 ... Lens device, 100A ... Lens device, 100B ... Lens device, 110 ... Imaging optical system, 110A ... Imaging optical system, 110B ... Imaging optical system, 120 ... First optical system, 120A ... first optical system, 120Ab ... second wide-angle lens, 120Ac ... third wide-angle lens, 120Ad ... fourth wide-angle lens, 120B ... first optical system, 120Ba ... first wide-angle lens, 120Bb ... second Wide-angle lens, 120Bc ... third wide-angle lens, 120Bd ... fourth wide-angle lens, 130 ... second optical system, 130A ... second optical system, 130Aa ...
  • first Telescopic mirror, 140 ... common lens, 200 ... stop, 202 ... stop blade, 202A ... first blade portion, 202B ... second blade portion, 202C ... oscillation shaft, 202D ... cam groove, 204 ... stop blade support member, 204A ... Inner frame, 204B ... Outer frame, 204C ... Support arm, 204D ... Bearing, 206 ... Aperture blade drive member, 206A ... Fitting portion, 206B ... Cam pin, 208 ...
  • Light shielding portion 220 ... Aperture, 222 ... Central light transmission Area, 224 ... peripheral light-transmitting area, 226 ... light-transmitting / shielding variable area, 226A to 226G ... annular area, 228 ... liquid crystal driver, 250 ... first diaphragm, 252 ... first diaphragm blade, 252A ... first swing axis , 252B ... first cam pin, 254 ... first aperture blade support member, 254A ... bearing hole, 256 ... first aperture blade drive member, 256A ... first cam groove, 258 ... first light shielding portion 260 ... second diaphragm, 262 ... second diaphragm blade, 262B ...

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Abstract

互いに異なる撮像特性を有する第1光学系及び第2光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して画素で選択的に受光するイメージセンサと、を備えた撮像装置において、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整し、かつ、混信を防止する。第1光学系(120)及び第2光学系(130)を通る光の光量を調整する絞り(200)が備えられる。絞りは、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界で遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を調整する。

Description

撮像装置
 本発明は、撮像装置に係り、特に、互いに撮像特性の異なる第1光学系及び第2光学系を同心状に組み合せて構成されるレンズ装置、及び、そのレンズ装置の第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素で選択的に受光するイメージセンサを使用して、互いに撮像特性の異なる2枚の画像を同時に撮像する撮像装置に関する。
 互いに撮像特性の異なる第1光学系及び第2光学系を同心状に組み合せて構成されるレンズ装置、及び、そのレンズ装置の第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素で選択的に受光するイメージセンサを使用して、互いに撮像特性の異なる2枚の画像を同時に撮像する撮像装置が知られている(たとえば、特許文献1)。この撮像装置によれば、たとえば、第1光学系を広角光学系で構成し、第2光学系を望遠光学系で構成することにより、広角画像及び望遠画像を同時に撮像できる。
特開2015-119456号公報
 しかしながら、従来の撮像装置は、レンズ装置に絞りが備えられていないため、光量調整ができない、という問題がある。
 また、撮像装置のイメージセンサは、各光学系からの光を各画素で選択的に受光する構成である。しかしながら、各画素において、各光学系からの光を完全に分離して選択的に受光することは難しく、混信が生じるという問題がある。ここで、混信とは、第1光学系及び第2光学系からの光が混ざって、各画素で受光されることをいう。混信が生じることにより、他方の光学系の画像が薄らと重なった画像が撮像される、という問題がある(図34参照)。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整でき、かつ、混信を防止できる撮像装置を提供することを目的とする。
 課題を解決するための手段は、次のとおりである。
 (1)互いに異なる撮像特性を有する第1光学系及び第2光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して画素により選択的に受光するイメージセンサと、第1光学系を介して得られる第1画像の画像信号、及び、第2光学系を介して得られる第2画像の画像信号をイメージセンサから取得する画像信号取得部と、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界における遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を調整する絞りと、を備えた撮像装置。
 本態様によれば、絞りによって第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を調整できる。絞りは、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界で遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を調整する。このように第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界において遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を調整することにより、イメージセンサの各画素により受光される光の分離性を向上できるので、混信を防止することができる。すなわち、本態様の絞りによれば、光量の調整という本来の機能に加えて、混信防止という機能も実現できる。
 (2)第1光学系及び第2光学系は、互いに焦点距離が異なる、上記(1)の撮像装置。
 本態様によれば、互いに焦点距離の異なる光学系によって、第1光学系及び第2光学系が構成されることによって、互いに焦点距離の異なる2枚の画像を同時に撮像できる。
 (3)第1光学系及び第2光学系は、互いに合焦距離が異なる、上記(1)の撮像装置。
 本態様によれば、互いに合焦距離の異なる光学系によって、第1光学系及び第2光学系が構成されることによって、互いに合焦距離の異なる2枚の画像を同時に撮像できる。なお、合焦距離とは、イメージセンサの受光面から当該イメージセンサと合焦関係にある被写体までの距離をいう。
 (4)第1光学系及び第2光学系は、互いに透過波長特性が異なる、上記(1)の撮像装置。
 本態様によれば、互いに透過波長特性の異なる光学系によって、第1光学系及び第2光学系が構成されることによって、互いに透過波長特性の異なる2枚の画像を同時に撮像できる。
 (5)絞りは、液晶素子により構成される、上記(1)から(4)のいずれかの撮像装置。
 本態様によれば、絞りが液晶素子により構成されることによって、内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備えた絞りを簡単に実現できる。
 (6)絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、を備え、絞り羽根駆動部によって絞り羽根を同期して揺動させることにより、遮光部の内径及び外径が拡縮する、上記(1)から(4)のいずれかの撮像装置。
 本態様によれば、絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、その支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。絞りは、絞り羽根駆動部によって絞り羽根を同期して揺動させることにより、遮光部の内径及び外径が同時に拡縮するため、第1光学系及び第2光学系を通る光の光量を同時に調整することができる。
 (7)絞りは、内径が拡縮する環状の第1遮光部を備えた第1絞りと、外径が拡縮する環状の第2遮光部を備えた第2絞りと、を同軸上に配置して構成され、第1絞りによって第1光学系を通過する光の光量が調整され、第2絞りによって第2光学系を通過する光の光量が調整される、上記(1)から(4)のいずれかの撮像装置。
 本態様によれば、絞りは、内径が拡縮する環状の第1遮光部を備えた第1絞りと、外径が拡縮する環状の第2遮光部を備えた第2絞りと、を同軸上に配置して構成される。この場合、第1遮光部及び第2遮光部が組み合わされて、1つの遮光部が構成される。第1光学系を通過する光は、第1絞りによって、その光量が調整され、第2光学系を通過する光は、第2絞りによって、その光量が調整される。
 (8)第1絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第1支点と、第1支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第1遮光部を構成する複数枚の第1絞り羽根と、第1絞り羽根を同期して揺動させる第1絞り羽根駆動部と、を備え、第1絞り羽根駆動部によって第1絞り羽根を同期して揺動させることにより、第1遮光部の内径が拡縮する、上記(7)の撮像装置。
 本態様によれば、第1絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第1支点と、その第1支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第1遮光部を構成する複数枚の第1絞り羽根と、第1絞り羽根を同期して揺動させる第1絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。第1絞りは、第1絞り羽根駆動部によって第1絞り羽根を同期して揺動させることにより、第1遮光部の内径が拡縮する。
 (9)第2絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第2支点と、第2支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第2遮光部を構成する複数枚の第2絞り羽根と、第2絞り羽根を同期して揺動させる第2絞り羽根駆動部と、を備え、第2絞り羽根駆動部によって第2絞り羽根を同期して揺動させることにより、第2遮光部の外径が拡縮する、上記(7)又は(8)の撮像装置。
 本態様によれば、第2絞りは、同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第2支点と、その第2支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて第2遮光部を構成する複数枚の第2絞り羽根と、第2絞り羽根を同期して揺動させる第2絞り羽根駆動部と、を備えて構成される。第2絞りは、第2絞り羽根駆動部によって第2絞り羽根を同期して揺動させることにより、第2遮光部の外径が拡縮する。
 (10)第1画像の画像信号及び第2画像の画像信号を取得して、第1画像から第2光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第2画像から第1光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部を更に備えた、上記(1)から(9)のいずれかの撮像装置。
 本態様によれば、第1画像の画像信号及び第2画像の画像信号を取得して、第1画像から第2光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第2画像から第1光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部が備えられる。これにより、絞りでも防止しきれない混信の影響を除去でき、高品位な画像を撮像できる。
 (11)画像信号処理部は、絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更する、上記(10)の撮像装置。
 本態様によれば、画像信号処理部で画像処理する際、絞りにより調整された光量に応じて画像処理パラメータが変更される。イメージセンサの各画素において受光する光は、絞りを絞り込むほど、分離性を向上させることができる。すなわち、各光学系からの光が混ざって受光される割合である混信比率は、絞り調整する光量に応じて変化する。従って絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変えることにより、適切な画像信号処理ができ、より高品位な画像を取得できる。
 本発明によれば、各光学系を介してイメージセンサに入射する光の光量を調整でき、かつ、混信を防止できる。
撮像装置の第1の実施の形態の概略構成を示すブロック図 レンズ装置の概略構成図 絞りの分解斜視図 絞りを構成する絞り羽根の正面図 絞り羽根の配置構成を示す正面図 絞りの動作説明図 イメージセンサの概略構成図 第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素において選択的に受光する構成の概念図 隣接する第1画素及び第2画素の入射角感度特性を示す図 絞りによる混信防止効果を説明する図 液晶素子で構成される絞りの一例を示す正面図 液晶素子で構成される絞りの動作説明図 撮像装置の第2の実施の形態の概略構成を示すブロック図 レンズ装置の概略構成図 第1光学系を通る光の光線軌跡を示す図 第2光学系を通る光の光線軌跡を示す図 レンズ装置の変形例の概略構成図 第1光学系を通る光の光線軌跡を示す図 第2光学系を通る光の光線軌跡を示す図 第1絞りの分解斜視図 第1絞り羽根の配置構成を示す正面図 第1絞りの動作説明図 第2絞りの分解斜視図 第2絞りを構成する第2絞り羽根の正面図 第2絞り羽根の配置構成を示す正面図 第2絞りの動作説明図 液晶素子で構成される第1絞りの一例を示す正面図 液晶素子で構成される第1絞りの動作説明図 液晶素子で構成される第2絞りの一例を示す正面図 液晶素子で構成される第2絞りの動作説明図 第1光学系及び第2光学系が光軸に沿って移動可能に構成されたレンズ装置の概略構成図 第1光学系駆動部によって駆動される第1光学系の動作説明図 第2光学系駆動部によって駆動される第2光学系の動作説明図 混信が生じた画像の一例を示す図 混信のメカニズムを説明するための概念図 真の第1画像Iw1、真の第2画像It1、出力第1画像Iw2、出力第2画像It2及び検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Mの関係を示す図 図36に示す行列式に対して「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列M」の逆行列M-1を適用して得られる行列式を示す図 図37の行列式を簡略化して表した行列式を示す図 図38に示す「W1」を構成する要素w1_11~w1_mnを示す図 図38に示す行列式に基づいて導出される「w1_ij」の算出式を示す図 図38に示す行列式に基づいて導出される「t1_ij」の算出式を示す図 混信低減処理を行った場合に得られる第1画像及び第2画像の一例を示す図
 以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
 -第1の実施の形態- [第1の実施の形態の撮像装置の構成]
 図1は、撮像装置の第1の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
 撮像装置10は、主として、レンズ装置100と、イメージセンサ300と、レンズ駆動制御部401と、イメージセンサ駆動制御部402と、アナログ信号処理部403と、デジタル信号処理部404と、表示部405と、内部メモリ406と、メディアインターフェース407と、システム制御部408と、操作部409と、を備えて構成される。
 《レンズ装置》
 図2は、レンズ装置の概略構成図である。
 レンズ装置100は、撮像光学系110及び絞り200を備えて構成される。
 〈撮像光学系〉
 撮像光学系110は、互いに異なる撮像特性を有する第1光学系120及び第2光学系130を同心状に組み合わせて構成される。第1光学系120は、第1の撮像特性を有する円形状のレンズにより構成され、中央に配置される。第2光学系130は、第2の撮像特性を有する円環形状のレンズにより構成され、第1光学系120と中心を同じくして、第1光学系120の外周に配置される。したがって、第1光学系120及び第2光学系130は、共通の光軸Lを有する。第1光学系120及び第2光学系130は、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
 本実施の形態の撮像光学系110は、第1光学系120及び第2光学系130が、互いに合焦距離が異なる光学系で構成される。具体的には、第1光学系120が、第2光学系130より合焦距離が短い光学系で構成される。したがって、本実施の形態の撮像光学系110では、第1光学系120により近距離の被写体に合焦する画像が撮像され、第2光学系130により遠距離の被写体に合焦する画像が撮像される。
 なお、図2に示す例では、便宜上、第1光学系120及び第2光学系130を1枚のレンズで表わしているが、第1光学系120及び第2光学系130は、それぞれ複数枚のレンズを組み合わせて構成できる。
 〈絞り〉
 絞り200は、第1光学系120及び第2光学系130を通る光の光量を調整する。
 〔絞りの構成〕
 図3は、絞りの分解斜視図である。図4は、絞りを構成する絞り羽根の正面図であり、図5は、絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
 図3に示すように、絞り200は、主として、複数枚の絞り羽根202と、複数枚の絞り羽根202を揺動可能に支持する絞り羽根支持部材204と、複数枚の絞り羽根202を同期して揺動させる絞り羽根駆動部材206と、絞り羽根駆動部材206を動作させるアクチュエータ(不図示)と、を備えて構成される。
 絞り羽根202は、すべて同じ形状である。絞り羽根202は、図4に示すように、全体として円弧形状を有し、一端に第1羽根部202A、他端に第2羽根部202Bを備える。後述するように、第1羽根部202Aは、遮光部208の内径を拡縮させる機能を有し、第2羽根部202Bは、遮光部208の外径を拡縮させる機能を有する。
 各絞り羽根202は、図5に示すように、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う絞り羽根202が互いに重なるように配置される。このように配置された絞り羽根202は、全体として円環状の遮光部208を形成する。なお、図5は、絞り200を解放した状態、すなわち、絞り200を最も開いた状態を示している。この場合、遮光部208の外径は最小となり、内径は最大となる。
 絞り羽根支持部材204は、遮光部208と同軸上に配置される。絞り羽根支持部材204は、図3に示すように、内枠204Aと、外枠204Bと、3本の支持アーム204Cと、軸受204Dと、を備えて構成される。内枠204A及び外枠204Bは、共に円環状の枠体で構成され、同心状に配置される。3本の支持アーム204Cは、放射状に配置され、内枠204A及び外枠204Bを互いに連結する。軸受204Dは、内枠204Aに備えられ、周方向に一定の間隔で配置される。軸受204Dは、支点を構成する。
 絞り200は、絞り羽根支持部材204を構成する外枠204Bを保持されて、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
 各絞り羽根202には、軸受204Dに嵌入可能な揺動軸202Cが備えられる。揺動軸202Cは、第1羽根部202A及び第2羽根部202Bの間に配置される。各絞り羽根202は、揺動軸202Cが軸受204Dに嵌入されることにより、絞り羽根支持部材204に揺動自在に支持される。
 絞り羽根駆動部材206は、遮光部208と同軸上に配置される。絞り羽根駆動部材206は、図3に示すように、円環状の板材で構成され、内周部に円環状の嵌合部206Aが備えられる。絞り羽根駆動部材206は、嵌合部206Aが、絞り羽根支持部材204の内周部に嵌合されることにより、絞り羽根支持部材204及び遮光部208と同軸上に配置され、かつ、周方向に揺動可能に支持される。
 絞り羽根駆動部材206には、複数のカムピン206Bが備えられる。カムピン206Bは、同一円周上に一定の間隔で配置される。
 各絞り羽根202には、カム溝202Dが備えられる。各カム溝202Dには、カムピン206Bが嵌入される。各カム溝202Dにカムピン206Bが嵌入されることにより、絞り羽根駆動部材206を揺動させると、その絞り羽根駆動部材206の動きに連動して絞り羽根202が揺動する。
 カム溝202D、カムピン206B、及び、絞り羽根駆動部材206は、絞り羽根202を同期して揺動させるための絞り羽根駆動部を構成する。
 図示しないアクチュエータは、たとえば、モータで構成され、絞り羽根駆動部材206を周方向に揺動させる。アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に絞り羽根駆動部材206を揺動させる。これにより、遮光部208の内径及び外径が絞り値に応じて拡縮する。
 〔絞りの動作〕
 図6は、絞りの動作説明図である。
 絞り羽根駆動部材206を揺動させると、カムピン206B及びカム溝202Dの作用によって、全ての絞り羽根202が支点を構成する軸受204Dを中心に同期して揺動する。
 ここで、図5に示す開放状態から絞り羽根202を揺動させると、図6に示すように、各絞り羽根202の第1羽根部202Aが内径方向に張り出する。同時に各絞り羽根202の第2羽根部202Bが外径方向に張り出す。この結果、遮光部208の内径が縮小し、かつ、外径が拡大する。
 このように、絞り200は、絞り羽根202を揺動させると、遮光部208の内径及び外径が拡縮する。この際、遮光部208は、外径の拡大に連動して内径が縮小し、かつ、外径の縮小に連動して内径が拡大する。これにより、遮光部208の内側の領域については、絞り200を絞り込むことにより、外側から内側に向かって遮光領域が拡がり、外側の領域については、内側から外側に向かって遮光領域が拡がって遮光される。
 以上のように構成される絞り200は、遮光部208が、第1光学系120及び第2光学系130の瞳領域の境界を遮光するように配置される。より具体的には、絞り解放状態において、遮光部208が、第1光学系120及び第2光学系130の瞳領域の境界を遮光するように配置される。これにより、絞り200を絞ると、第1光学系120は、外側から内側に向かって光束が絞られ、第2光学系130は、内側から外側に向かって光束が絞られる。
 《イメージセンサ》
 イメージセンサ300は、いわゆる指向性センサで構成され、第1光学系120及び第2光学系130を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して、二次元配列された各画素で選択的に受光し、電気信号に変換する。
 図7は、イメージセンサの概略構成図である。
 イメージセンサ300は、ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、第1光学系120及び第2光学系130を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素により選択的に受光する。したがって、イメージセンサ300を構成する画素には、第1光学系120を通過した光を選択的に受光する第1画素310A及び第2光学系130を通過した光を選択的に受光する第2画素310Bが存在する。第1画素310A及び第2画素310Bは、交互に配置される。
 図8は、第1光学系及び第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して各画素により選択的に受光する構成の概念図である。
 イメージセンサ300は、画素ごとマイクロレンズ312及び遮光マスク314を備える。
 マイクロレンズ312は、光電変換素子に対応して配置される。マイクロレンズ312は、第1光学系120及び第2光学系130の瞳像を光電変換素子に結像させる。
 遮光マスク314は、マイクロレンズ312と光電変換素子との間に配置される。遮光マスク314は、マイクロレンズ312を通過した光の一部を遮光する。第1画素310Aの遮光マスク314は、円環形状を有し、第2光学系130を通過した光を遮光する。また、第2画素310Bの遮光マスク314は、円形状を有し、第1光学系120を通過した光を遮光する。
 以上のように構成されるイメージセンサ300は、各画素が光の入射角に応じて異なる感度をもって構成される。すなわち、各画素が角度指向性をもって構成される。そして、第1画素310Aは、第1光学系120を通過した光を選択的に受光し、第2画素310Bは第2光学系130を通過した光を選択的に受光する。したがって、第1画素310Aの画像信号を取得することにより、第1光学系120を介して得られる画像の画像信号を取得でき、第2画素310Bの画像信号を取得することにより、第2光学系130を介して得られる画像の画像信号を取得できる。
 なお、カラー画像を取得する場合には、第1画素310A及び第2画素310Bにカラーフィルタが備えられる。カラーフィルタは規定の配列で配置される。たとえば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色からなるカラーフィルタがベイヤー配列で配置される。これにより、カラー画像を取得できる。
 《レンズ駆動制御部》
 レンズ駆動制御部401は、システム制御部408からの指令に基づき、レンズ装置100の駆動を制御する。すなわち、絞り200の開閉を制御する。
 《イメージセンサ駆動制御部》
 イメージセンサ駆動制御部402は、システム制御部408からの指令に基づき、イメージセンサ300の駆動を制御する。すなわち、イメージセンサ300からの画像信号の読み出しを制御する。
 《アナログ信号処理部》
 アナログ信号処理部403は、イメージセンサ300から出力される画素ごとのアナログの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施した後、デジタル信号に変換して出力する。
 《デジタル信号処理部》
 デジタル信号処理部404は、デジタル信号に変換された画素ごとの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施して、画像データを生成する。この際、デジタル信号処理部404は、イメージセンサ300の第1画素310Aの画像信号に基づいて、第1画像データを生成し、第2画素310Bの画像信号に基づいて、第2画像データを生成する。第1画像データは、第1光学系120を介して撮像される第1画像の画像データであり、第2画像データは、第2光学系130を介して撮像される第2画像の画像データである。
 《表示部》
 表示部405は、たとえば、液晶モニタで構成され、撮像済みの画像や撮像中の画像(いわゆるライブビュー画像)を表示する。また、表示部405は、必要に応じてGUI(GUI: Graphical User Interface)として機能する。
 《内部メモリ》
 内部メモリ406は、たとえば、RAM(RAM: Random Access Memory)で構成され、ワークメモリとして機能する。
 《メディアインターフェース》
 メディアインターフェース407は、システム制御部408から指令に基づいて、メモリーカード等の外部メモリ410に対して、データの読み書きを行う。
 《システム制御部》
 システム制御部408は、撮像装置全体の動作を統括制御する。システム制御部408は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Member)、RAMを備えたマイクロコンピュータで構成され、所定の制御プログラムを実行して、撮像装置10の全体を制御する。制御に必要なプログラム及び各種データは、ROMに格納される。
 《操作部》
 操作部409は、電源ボタンやシャッターボタン等の各種操作ボタン、及び、その駆動回路を備えて構成される。操作部409の操作情報は、システム制御部408に入力される。システム制御部408は、操作部409からの操作情報に基づいて、各部を制御する。
 撮像装置10は、以上のように構成される。なお、本実施の形態の撮像装置10では、イメージセンサ駆動制御部402と、アナログ信号処理部403と、システム制御部408とが協働して画像信号取得部を構成する。すなわち、イメージセンサ駆動制御部402と、アナログ信号処理部403と、システム制御部408とが協働して、第1光学系120を介して得られる第1画像の画像信号、及び、第2光学系130を介して得られる第2画像の画像信号をイメージセンサ300から取得する。取得された第1画像信号及び第2画像信号は、内部メモリ406に格納される。
 [第1の実施の形態の撮像装置の作用]
 《撮像動作》
 画像を記録するための撮像は、操作部409からの指示に基づいて実行される。ここでは、シャッターボタンの全押しで撮像実行が指示されるものとする。
 シャッターボタンが全押しされると、まず、測光処理が実施される。システム制御部408は、イメージセンサ300から得られる画像信号に基づいて、EV値(exposure value)を求め、露出を決定する。すなわち、撮像時における絞り値及びシャッター速度を決定する。
 露出が決定すると、画像の記録処理が実施される。システム制御部408は、レンズ駆動制御部401を介して、絞り200を制御し、決定した絞り値に設定する。そして、決定したシャッター速度でイメージセンサ300を露光させ、記録用の画像を撮像する。
 撮像により得られた画素ごとの画像信号は、イメージセンサ300からアナログ信号処理部403に出力される。アナログ信号処理部403は、イメージセンサ300から出力された画素ごとの画像信号を取り込み、所定の信号処理を施した後、デジタル信号に変換して出力する。
 アナログ信号処理部403から出力された画素ごとの画像信号は、内部メモリ406に取り込まれ、その後、デジタル信号処理部404に送られる。デジタル信号処理部404は、得られた画像信号に所定の信号処理を施して、第1画像データ及び第2画像データを生成する。すなわち、イメージセンサ300の第1画素310Aの画像信号に基づいて第1画像の画像データである第1画像データを生成し、第2画素310Bの画像信号に基づいて第2画像の画像データである第2画像データを生成する。生成された第1画像データ及び第2画像データは、メディアインターフェース407を介して外部メモリ410に記録される。
 このように、本実施の形態の撮像装置10によれば、1回の撮像で第1画像及び第2画像の2つの画像を取得できる。なお、本実施の形態の撮像装置10では、第1画像は、より近い被写体に合焦した画像であり、第2画像は、より遠い被写体に合焦した画像である。
 また、本実施の形態の撮像装置10によれば、レンズ装置100に絞り200が備えられているため、容易に適正露出の画像を撮像できる。
 更に、本実施の形態の撮像装置10によれば、絞り200が、第1光学系120及び第2光学系130の瞳領域の境界を遮光し、かつ、絞り込むときに、その瞳領域の境界を拡大するように、遮光領域を拡大させて絞り込むので、混信も防止できる。すなわち、本実施の形態の撮像装置10によれば、光量の調整と同時に混信も防止できる。以下において、この点を更に詳しく説明する。
 《絞りによる混信防止効果》
 本実施の形態のレンズ装置100のように、第1光学系120及び第2光学系130の瞳領域の境界を遮光することにより、第1画素310A及び第2画素310Bで受光する光の分離性を向上でき、混信を効果的に防止できる。
 図9は、隣接する第1画素及び第2画素の入射角感度特性を示す図である。
 上記のように、イメージセンサ300を構成する第1画素310A及び第2画素310Bは、入射角に応じて異なる感度を有している。
 図9において、横軸は光の入射角を示し、縦軸は画素を構成する光電変換素子の感度を示している。入射角は、画素に垂直に入射する光を0°としている。
 図9において、符号S1が第1画素310Aの入射角感度特性のグラフである。また、符号S2が第2画素310Bの入射角感度特性のグラフである。この場合、互いのグラフが重なり合う入射角の領域Zで混信が生じる。
 図10は、絞りによる混信防止効果を説明する図である。
 図10(A)は、絞りがない場合の各画素の受光状態を示している。いま、第1光学系120を介して第1画素310A及び第2画素310Bに入射する光束をLx1として右斜線で示し、第2光学系130を介して第1画素310A及び第2画素310Bに入射する光束をLx2として左斜線で示す。この場合、両者が交差する入射角の領域Sxで混信が生じる。
 図10(B)は、絞りがある場合の各画素の受光状態を示している。第1光学系120及び第2光学系130の瞳領域の境界に絞りを設置して、当該領域を遮光することにより、混信が生じる入射角の光を遮ることができる。
 図10(C)は、図10(B)に示す状態から更に絞りを絞った場合、すなわち、遮光領域を更に拡大させた場合の各画素の受光状態を示している。同図に示すように、遮光領域が拡大することにより、混信が生じる入射角の光を更に遮ることができる。すなわち、絞りを絞るほど、光の分離性を向上させることができ、より効果的に混信を防止できる。
 このように、本実施の形態の撮像装置10によれば、絞り200を備えることにより、任意に光量を調整できることに加えて、混信も防止できる。
 [第1の実施の形態の撮像装置の変形例]
 《絞りの変形例》
 絞りは、液晶素子で構成することもできる。
 図11は、液晶素子で構成される絞りの一例を示す正面図である。
 絞り220は、STN液晶(STN:Super Twisted Nematic)やDSTN液晶(DSTN:Dual scan Super Twisted Nematic)、TFT液晶(TFT:Thin Film Transistor)等の液晶素子で構成される。
 絞り220は、円板状の外形を有し、その外周部を保持されて、図示しないレンズ鏡胴内に配置される。
 絞り220は、中央部分に円形状に中央透光領域222を備え、かつ、外周部分に円環状の外周透光領域224を備える。そして、その中央透光領域222及び外周透光領域224の間に円環状の透光/遮光可変領域226を備える。
 中央透光領域222及び外周透光領域224は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
 透光/遮光可変領域226は、透光状態と遮光状態とを任意に切り替え可能な領域であり、内径及び外径を拡縮可能な遮光部を構成する。透光/遮光可変領域226は、複数の環状領域226A~226Gを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域226A~226Gは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
 透光/遮光可変領域226を構成する各環状領域226A~226Gは、液晶ドライバ228によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
 以上のように構成される絞り220は、透光/遮光可変領域226を構成する各環状領域226A~226Gの状態を個別に制御することにより、遮光部である透光/遮光可変領域226の内径及び外径が拡縮し、開口量が調整される。
 図12は、液晶素子で構成される絞りの動作説明図である。同図(A)は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図(B)は、絞りを最も絞った状態を示している。
 図12(A)に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光/遮光可変領域226の中央に位置する環状領域226Dを遮光状態とし、他の環状領域226A~226C、226E~226Gを透光状態とする。
 図12(B)に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光/遮光可変領域226を構成する全ての環状領域226A~226Gを遮光状態とする。
 このように、絞り220を絞る場合は、中央の環状領域226Dを基準にして、各環状領域226A~226Gの透光/遮光状態を切り替える。これにより、中央透光領域222を通過する光束については、外側から内側に向かって遮光領域が拡大して遮光され、外周透光領域224を通過する光束については、内側から外側に向かって遮光領域が拡大して遮光される。
 《絞りのその他の変形例》
 上記実施の形態では、絞りをアクチュエータで動作させる構成としているが、手動で動作させる構成とすることもできる。たとえば、絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動で揺動させる構成とすることもできる。
 また、絞り羽根支持部材については、透明な素材で構成してもよい。これにより、支持部材による遮光の影響を低減できる。
 また、上記実施の形態では、絞り羽根駆動部材側にカムピン、絞り羽根側にカム溝を設ける構成としているが、絞り羽根駆動部材側にカム溝、絞り羽根側にカムピンを設ける構成とすることもできる。
 -第2の実施の形態- 図13は、撮像装置の第2の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
 本実施の形態の撮像装置10Aは、レンズ装置100Aの構成が上述した第1の実施の形態の撮像装置10と相違する。したがって、ここではレンズ装置100Aについてのみ説明する。
 [レンズ装置の構成]
 図14は、レンズ装置の概略構成図である。
 レンズ装置100Aは、撮像光学系110Aを構成する第1光学系120A及び第2光学系130Aが、互いに焦点距離の異なる光学系で構成される。撮像光学系110は、互いに焦点距離が異なる第1光学系120A及び第2光学系130Aと、第1光学系120A及び第2光学系130Aで共用される共通レンズ140と、を備えて構成される。レンズ装置100Aは、この撮像光学系110Aと、絞り200と、を備えて構成される。
 《第1光学系》
 第1光学系120Aは、複数枚のレンズを組み合わせて構成される。第1光学系120Aを構成する広角用のレンズ群は、第1広角用レンズ120Aa、第2広角用レンズ120Ab、第3広角用レンズ120Ac、及び、第4広角用レンズ120Adで構成される。第1広角用レンズ120Aa、第2広角用レンズ120Ab、第3広角用レンズ120Ac、及び、第4広角用レンズ120Adは、被写体側から第1広角用レンズ120Aa、第2広角用レンズ120Ab、第3広角用レンズ120Ac、第4広角用レンズ120Adの順で配置され、それぞれ光軸Lに沿って配置される。
 図15は、第1光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。同図に示すように、第1光学系120Aに入射した光は、第1広角用レンズ120Aa、第2広角用レンズ120Ab、第3広角用レンズ120Ac、第4広角用レンズ120Adの順に通過して、共通レンズ140に入射する。
 《第2光学系》
 第2光学系130Aは、第1光学系120Aと同心状に配置される。したがって、第2光学系130Aの光軸は、第1光学系120Aと共通である。
 第2光学系130Aは、いわゆる反射望遠型の光学系で構成され、円環状のレンズ及び円環状のミラーを組み合わせて構成される。第2光学系130Aを構成する望遠用のレンズ群は、第1望遠用レンズ130Aa、第1望遠用ミラー130Ab、及び、第2望遠用ミラー130Acで構成される。第1望遠用レンズ130Aa、第1望遠用ミラー130Ab、及び、第2望遠用ミラー130Acは、被写体側からイメージセンサ300への光線軌跡に沿って第1望遠用レンズ130Aa、第1望遠用ミラー130Ab、第2望遠用ミラー130Acの順で配置され、それぞれ光軸Lに沿って配置される。
 図16は、第2光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。同図に示すように、第2光学系130Aに入射した光は、第1望遠用レンズ130Aaを透過し、第1望遠用ミラー130Abで反射し、更に第2望遠用ミラー130Acで反射して、共通レンズ140に入射する。
 《共通レンズ》
 共通レンズ140は、第1光学系120A及び第2光学系130Aで共用されるレンズであり、光軸L上の一定位置に固定して配置される。共通レンズ140は、イメージセンサ300への光の入射角度を調整する。第1光学系120A及び第2光学系130Aを通過した光は、それぞれ共通レンズ140を介してイメージセンサ300に入射する。
 《絞り》
 絞り200は、上述した実施の形態の絞り200の構成と同じである。すなわち、内径及び外径が拡縮可能な遮光部208を備え、その遮光部の内径及び外径を拡縮させて、第1光学系120A及び第2光学系130Aを通る光の光量を調整する。
 絞り200は、第1光学系120Aを構成する第2広角用レンズ120Abと第3広角用レンズ120Acとの間に配置され、第1光学系120A及び第2光学系130Aの瞳領域の境界を遮光部208で遮光する。絞り200を絞ると、第1光学系120A及び第2光学系130Aの瞳領域の境界を拡げるようにして遮光領域が拡大し、第1光学系120A及び第2光学系130Aを通過する光の光量が絞られる。
 なお、この絞り200は、液晶素子で構成することもできる。
 [レンズ装置の作用]
 以上のように構成される本実施の形態のレンズ装置100Aによれば、第1光学系120A及び第2光学系130Aが異なる焦点距離の光学系で構成されるので、異なる焦点距離の画像を同時に撮像できる。特に本実施の形態のレンズ装置100Aによれば、第1光学系120Aが、焦点距離の短い広角の光学系で構成され、第2光学系130Aが焦点距離の長い望遠の光学系で構成されるので、広角画像及び望遠画像を一度に撮像できる。
 [第2の実施の形態の撮像装置の変形例]
 《レンズ装置の変形例》
 〈レンズ装置の変形例の構成〉
 図17は、レンズ装置の変形例の概略構成図である。また、図18は、第1光学系を通る光の光線軌跡を示す図であり、図19は、第2光学系を通る光の光線軌跡を示す図である。
 図17に示すように、本例のレンズ装置100Aは、光学系ごとに絞りが備えられている。第1光学系120Aには、第1絞り250が備えられ、第2光学系130Aには、第2絞り260が備えられる。図18に示すように、第1絞り250は、第1光学系120Aを通過する光の光量を調整する。図19に示すように、第2絞り260は、第2光学系130Aを通過する光の光量を調整する。以下、各絞りの構成について説明する。
 〔第1絞り〕
 第1絞り250は、第1光学系120Aを通過する光の光量を調整する。第1絞り250は、光軸L上に配置され、第1光学系120Aを構成する第2広角用レンズ120Abと第3広角用レンズ120Acとの間に配置される。
 図20は、第1絞りの分解斜視図である。また、図21は、第1絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
 第1絞り250は、主として、複数枚の第1絞り羽根252と、複数枚の第1絞り羽根252を揺動可能に支持する第1絞り羽根支持部材254と、複数枚の第1絞り羽根252を同期して揺動させる第1絞り羽根駆動部材256と、第1絞り羽根駆動部材256を動作させる第1アクチュエータ(不図示)と、を備えて構成される。
 複数枚の第1絞り羽根252は、すべて同一形状を有する。各第1絞り羽根252は、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う第1絞り羽根252が互いに重なるように配置される。このように配置された第1絞り羽根252は、図21に示すように、全体として円環状の第1遮光部258を形成する。なお、図21は、第1絞り250を解放した状態、すなわち、第1絞り250を最も開いた状態を示している。この場合、円環状の第1遮光部258の内径は最大となる。
 第1絞り羽根支持部材254は、図20に示すように、円環状の板材で構成される。第1絞り羽根支持部材254は、円環状の第1遮光部258と同軸上に配置される。第1絞り羽根支持部材254には、複数の軸受穴254Aが備えられる。軸受穴254Aは、同一円周上に一定の間隔で配置される。軸受穴254Aは、第1支点を構成する。
 各第1絞り羽根252には、軸受穴254Aに嵌合可能な第1揺動軸252Aが備えられる。各第1絞り羽根252は、軸受穴254Aに第1揺動軸252Aが嵌入されることにより、第1絞り羽根支持部材254に対して、揺動自在に支持される。
 第1絞り羽根駆動部材256は、図20に示すように、円環状の板材で構成される。第1絞り羽根駆動部材256は、第1遮光部258と同軸上に配置され、図示しない支持部材に支持されて、周方向に揺動可能に設けられる。第1絞り羽根252は、この第1絞り羽根駆動部材256と第1絞り羽根支持部材254との間に挟まれた状態で配置される。
 第1絞り羽根駆動部材256には、複数の第1カム溝256Aが備えられる。複数の第1カム溝256Aは、すべて同じ形状を有し、同一円周上に一定の間隔で配置される。
 各第1絞り羽根252には、第1カムピン252Bが備えられる。各第1カムピン252Bは、第1カム溝256Aに嵌入される。第1カム溝256Aに第1カムピン252Bが嵌入されることにより、第1絞り羽根駆動部材256を揺動させると、その第1絞り羽根駆動部材256の動きに連動して第1絞り羽根252が揺動する。
 第1カムピン252B、第1カム溝256A、及び、第1絞り羽根駆動部材256は、第1絞り羽根252を同期して揺動させるための第1絞り羽根駆動部を構成する。
 図示しない第1アクチュエータは、たとえば、モータで構成され、第1絞り羽根駆動部材256を周方向に揺動させる。第1アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に第1絞り羽根駆動部材256を揺動させる。これにより、第1遮光部258の内径が絞り値に応じて拡縮する。
 第1絞り250は、以上のように構成される。
 図22は、第1絞りの動作説明図である。
 第1絞り羽根駆動部材256を揺動させると、第1カム溝256A及び第1カムピン252Bの作用によって、全ての第1絞り羽根252が、第1支点である軸受穴254Aを中心に同期して揺動する。この結果、第1絞り羽根252によって構成される第1遮光部258の内径が拡縮する。
 上記のように、第1絞り250は、第2広角用レンズ120Abと第3広角用レンズ120Acとの間に配置される。図18に示すように、第1光学系120Aに入射した光は、第1絞り250の内側を通って、イメージセンサ300に入射する。より具体的には、第1光学系120Aに入射した光は、第1絞り羽根252によって構成される第1遮光部258の内側を通って、イメージセンサ300に入射する。第1絞り250は、第1絞り羽根252を揺動させると、第1遮光部258の内径が拡縮するので、第1遮光部258の内径を拡縮させることにより、第1光学系120Aを通る光の光量を調整できる。
 〔第2絞り〕
 第2絞り260は、第2光学系130Aを通過する光の光量を調整する。第2絞り260は、光軸L上に配置され、第2光学系130Aを構成する第2望遠用ミラー130Acの直後に配置される。
 図23は、第2絞りの分解斜視図である。また、図24は、第2絞りを構成する第2絞り羽根の正面図であり、図25は、第2絞り羽根の配置構成を示す正面図である。
 図23に示すように、第2絞り260は、主として、複数枚の第2絞り羽根262と、複数枚の第2絞り羽根262を揺動可能に支持する第2絞り羽根支持部材264と、複数枚の第2絞り羽根262を同期して揺動させる第2絞り羽根駆動部材266と、第2絞り羽根駆動部材266を動作させる第2アクチュエータ(不図示)と、を備えて構成される。
 第2絞り羽根262は、すべて同じ形状であり、図24に示すように、円弧状の外形を有する。各第2絞り羽根262は、図25に示すように、同一円周上に一定の間隔をもって配置され、かつ、隣り合う第2絞り羽根262が互いに重なるように配置される。このように配置された第2絞り羽根262は、全体として円環状の第2遮光部268を形成する。なお、図25は、第2絞り260を解放した状態、すなわち、第2絞り260を最も開いた状態を示している。この場合、第2遮光部268の外径は最小となる。
 第2絞り羽根支持部材264は、第2遮光部268と同軸上に配置される。第2絞り羽根支持部材264は、図23に示すように、内枠264Aと、外枠264Bと、3本の支持アーム264Cと、軸受264Dとを備えて構成される。内枠264A及び外枠264Bは、共に円環状の枠体で構成され、同心状に配置される。3本の支持アーム264Cは、放射状に配置され、内枠264A及び外枠264Bを互いに連結する。軸受264Dは、内枠264Aに備えられ、周方向に一定の間隔で配置される。軸受264Dは、第2支点を構成する。
 各第2絞り羽根262の基端部には、軸受264Dに嵌入可能な第2揺動軸62Aが備えられる。各第2絞り羽根262は、第2揺動軸62Aが軸受264Dに嵌入されることにより、第2絞り羽根支持部材264に揺動自在に支持される。
 第2絞り羽根駆動部材266は、第2遮光部268と同軸上に配置される。第2絞り羽根駆動部材266は、図23に示すように、円環状の板材で構成され、内周部に円環状の嵌合部266Aが備えられる。第2絞り羽根駆動部材266は、嵌合部266Aが、第2絞り羽根支持部材264の内周部に嵌合されることにより、第2絞り羽根支持部材264及び第2遮光部268と同軸上に配置され、かつ、周方向に揺動可能に支持される。
 第2絞り羽根駆動部材266には、複数の第2カムピン266Bが備えられる。第2カムピン266Bは、同一円周上に一定の間隔で配置される。
 各第2絞り羽根262には、第2カム溝262Bが備えられる。各第2カム溝262Bには、第2カムピン266Bが嵌入される。各第2カム溝262Bに第2カムピン266Bが嵌入されることにより、第2絞り羽根駆動部材266を揺動させると、その第2絞り羽根駆動部材266の動きに連動して第2絞り羽根262が揺動する。
 第2カム溝262B、第2カムピン266B、及び、第2絞り羽根駆動部材266は、第2絞り羽根262を同期して揺動させるための第2絞り羽根駆動部を構成する。
 図示しない第2アクチュエータは、たとえば、モータで構成され、第2絞り羽根駆動部材266を周方向に揺動させる。第2アクチュエータは、たとえば、あらかじめ設定された絞り値に対応して、段階的に第2絞り羽根駆動部材266を揺動させる。これにより、第2遮光部268の外径が絞り値に応じて拡縮する。
 図26は、第2絞りの動作説明図である。
 第2絞り羽根駆動部材266を揺動させると、第2カムピン266B及び第2カム溝262Bの作用によって、全ての第2絞り羽根262が第2支点を構成する軸受264Dを中心に同期して揺動する。この結果、第2絞り羽根262によって構成される第2遮光部268の外径が拡縮する。
 上記のように、第2絞り260は、第2望遠用ミラー130Acの直後に配置される。図19に示すように、第2光学系130Aに入射した光は、第2絞り260の外側を通って、イメージセンサ300に入射する。より具体的には、第2絞り羽根262によって構成される第2遮光部268の外側を通って、イメージセンサ300に入射する。第2絞り260は、第2絞り羽根262を揺動させると、第2遮光部268の外径が拡縮するので、第2遮光部268の外径を拡縮させることにより、第2光学系130Aを通る光の光量を調整できる。
 〈レンズ装置の変形例1の作用〉
 以上のように構成されるレンズ装置100Aによれば、第1光学系120Aを通過する光の光量は、第1絞り250で調整され、第2光学系130Aを通過する光の光量は、第2絞り260で調整される。
 この際、第1絞り250は、絞り込むことにより、第1遮光部258の内径が縮小して、第1光学系120Aを通過する光束を絞り込む。一方、第2絞り260は、絞り込むことにより、第2遮光部268の外径が拡大して、第1光学系120Aを通過する光束を絞り込む。
 そして、第1遮光部258の内径が縮小することにより、第1光学系120A及び第2光学系130Aの瞳領域の境界を拡大するように、遮光領域が拡大する。また、第2遮光部268の外径が拡大することにより、第1光学系120A及び第2光学系130Aの瞳領域の境界を拡大するように遮光領域が拡大する。
 このように、本例のレンズ装置100Aにおいても、絞りを絞り込むと、第1光学系120A及び第2光学系130Aの瞳領域の境界を拡大するように遮光領域が拡大する。これにより、イメージセンサ300に入射する光の分離性を向上でき、混信を効果的に抑制できる。
 なお、本例のレンズ装置100Aでは、第1絞り250の第1遮光部258及び第2絞り260の第2遮光部268が組み合わされて、1つの遮光部が構成されることとなる。
 《第1絞り及び第2絞りの他の例》
 上述したレンズ装置100Aの変形例に適用される第1絞り250及び第2絞り260は、液晶素子で構成することもできる。
 〈液晶素子で構成される第1絞り〉
 図27は、液晶素子で構成される第1絞りの一例を示す正面図である。
 本例の第1絞り270は、たとえば、STN液晶やDSTN液晶、TFT液晶等の液晶素子で構成される。
 第1絞り270は、円盤状の外形を有する。第1絞り270は、中央部分に円形状の透光領域272を備え、かつ、外周部分に円環状の透光/遮光可変領域274を備える。
 透光領域272は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
 透光/遮光可変領域274は、光を透過する透光状態と、光を遮蔽する遮光状態とを任意に切り替え可能な領域である。透光/遮光可変領域274は、遮光状態となることにより第1遮光部を構成する。透光/遮光可変領域274は、複数の環状領域274A~274Fを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域274A~274Fは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
 透光/遮光可変領域274を構成する各環状領域274A~274Fは、液晶ドライバ276によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
 以上のように構成される第1絞り270は、透光/遮光可変領域274を構成する各環状領域274A~274Fの状態を個別に制御することにより、開口量が調整される。
 図28は、液晶素子で構成される第1絞りの動作説明図である。同図(A)は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図(B)は、絞りを最も絞った状態を示している。
 図28(A)に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光/遮光可変領域274の最も側に位置する環状領域274Aを遮光状態とし、他の環状領域274B~274Fを透光状態とする。
 図28(B)に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光/遮光可変領域274を構成する全ての環状領域274A~274Fを遮光状態とする。
 このように、第1絞り270を絞る場合は、透光/遮光可変領域274を構成する環状領域274A~274Fを外側から順に遮光状態とする。これにより、遮光される領域が内側に向かって拡がる。
 〈液晶素子で構成される第2絞り〉
 図29は、液晶素子で構成される第2絞りの一例を示す正面図である。
 本例の第2絞り280も、STN液晶やDSTN液晶、TFT液晶等の液晶素子で構成される。
 第2絞り280は、円盤状の外形を有する。第2絞り280は、中央部分に円形状に中央透光領域282を備え、かつ、外周部分に円環状の外周透光領域284を備える。そして、その中央透光領域282及び外周透光領域284の間に円環状の透光/遮光可変領域286を備える。
 中央透光領域282及び外周透光領域284は、透光性を有し、常に光が透過可能な領域である。
 透光/遮光可変領域286は、透光状態と遮光状態とを任意に切り替え可能な領域である。透光/遮光可変領域286は、遮光状態となることにより第2遮光部を構成する。透光/遮光可変領域286は、複数の環状領域286A~286Fを同心状に組み合わせて構成される。各環状領域286A~286Fは、個別に透光状態と遮光状態とを切り替え可能に構成される。
 透光/遮光可変領域286を構成する各環状領域286A~286Fは、液晶ドライバ288によって、それぞれ独立して制御され、透光状態又は遮光状態に設定される。
 以上のように構成される第2絞り280は、透光/遮光可変領域286を構成する各環状領域286A~286Fの状態を個別に制御することにより、開口量が調整される。
 図30は、液晶素子で構成される第2絞りの動作説明図である。同図(A)は、絞りを一段絞った状態を示しており、同図(B)は、絞りを最も絞った状態を示している。
 図30(A)に示すように、絞りを一段絞る場合は、透光/遮光可変領域286の最も内側に位置する環状領域286Aを遮光状態とし、他の環状領域286B~286Fを透光状態とする。
 図30(B)に示すように、絞りを最も絞る場合は、透光/遮光可変領域286を構成する全ての環状領域286A~286Fを遮光状態とする。
 このように、第2絞り280を絞る場合は、透光/遮光可変領域286を構成する環状領域286A~286Fを内側から順に遮光状態とする。これにより、遮光される領域が外側に向かって拡がる。
 〈第1絞り及び第2絞りのその他の例〉
 上記実施の形態では、第1絞り及び第2絞りをアクチュエータにより動作させる構成としているが、手動により動作させる構成とすることもできる。たとえば、第1絞りについては、第1絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動により揺動させる構成とすることもできる。同様に、第2絞りについては、第2絞り羽根駆動部材にレバーを設け、そのレバーを手動により揺動させる構成とすることもできる。
 また、第1絞りを構成する第1絞り羽根支持部材が、第2光学系を通過する光を遮光する場合、または、第2絞り羽根を構成する第2絞り羽根支持部材が、第1光学系を通過する光を遮光する場合は、これらの部材を透明な素材で構成することが好ましい。これにより、支持部材による遮光の影響を低減できる。
 また、上記実施の形態では、第1絞りについて、第1絞り羽根駆動部材側に第1カム溝、第1絞り羽根側に第1カムピンを設ける構成としているが、第1絞り羽根駆動部材側に第1カムピン、第1絞り羽根側に第1カム溝を設ける構成とすることもできる。同様に、第2絞りについては、第2絞り羽根駆動部材側に第2カム溝、第2絞り羽根側に第2カムピンを設ける構成とすることもできる。
 -第3の実施の形態- レンズ装置は、第1光学系及び第2光学系を光軸に沿って移動可能に構成することにより、焦点調整が可能になる。この際、第1光学系及び第2光学系を各々独立して移動可能に構成することにより、第1光学系及び第2光学系を各々独立して焦点調整できる。
 [レンズ装置の構成]
 図31は、第1光学系及び第2光学系が光軸に沿って移動可能に構成されたレンズ装置の概略構成図である。
 レンズ装置100Bの基本構成は、図17に示したレンズ装置100Aと同じである。レンズ装置100Bは、撮像光学系110Bを構成する第1光学系120B及び第2光学系130Bが、互いに焦点距離の異なる光学系で構成され、かつ、光学系ごとに絞りが備えられる。すなわち、第1光学系120Bの光量を調整する第1絞り250及び第2光学系130Bの光量を調整する第2絞り260が備えられる。
 本実施の形態のレンズ装置100Bは、更に、第1光学系120B及び第1絞り250を光軸Lに沿って一体的に移動させる第1光学系駆動部(不図示)と、第2光学系130B及び第2絞り260を光軸Lに沿って一体的に移動させる第2光学系駆動部(不図示)と、が備えられる。
 《第1光学系》
 第1光学系120Bは、複数枚のレンズを組み合わせて構成される。第1光学系120Bを構成する広角用のレンズ群は、第1広角用レンズ120Ba、第2広角用レンズ120Bb、第3広角用レンズ120Bc、及び、第4広角用レンズ120Bdで構成される。第1広角用レンズ120Ba、第2広角用レンズ120Bb、第3広角用レンズ120Bc、及び、第4広角用レンズ120Bdは、被写体側から第1広角用レンズ120Ba、第2広角用レンズ120Bb、第3広角用レンズ120Bc、第4広角用レンズ120Bdの順で配置され、それぞれ光軸Lに沿って配置される。第1光学系120Bに入射した光は、第1広角用レンズ120Ba、第2広角用レンズ120Bb、第3広角用レンズ120Bc、第4広角用レンズ120Bdの順に通過して、共通レンズ140に入射する。
 《第2光学系》
 第2光学系130Bは、第1光学系120Bと同心状に配置される。したがって、その光軸は、第1光学系120Bと共通である。
 第2光学系130Bは、いわゆる反射望遠型の光学系で構成され、円環状のレンズ及び円環状のミラーを組み合わせて構成される。第2光学系130Bを構成する望遠用のレンズ群は、第1望遠用レンズ130Ba、第1望遠用ミラー130Bb、及び、第2望遠用ミラー130Bcで構成される。第1望遠用レンズ130Ba、第1望遠用ミラー130Bb、及び、第2望遠用ミラー130Bcは、被写体側からイメージセンサ300への光線軌跡に沿って第1望遠用レンズ130Ba、第1望遠用ミラー130Bb、第2望遠用ミラー130Bcの順で配置され、それぞれ光軸Lに沿って配置される。第2光学系130Bに入射した光は、第1望遠用レンズ130Baを透過し、第1望遠用ミラー130Bbで反射し、更に第2望遠用ミラー130Bcで反射して、共通レンズ140に入射する。
 《第1絞り》
 第1絞り250の構成は、上記第2の実施の形態の変形例として説明した第1絞り250の構成と同じである。第1絞り250は、第1光学系120Aを構成する第2広角用レンズ120Abと第3広角用レンズ120Acとの間に配置される。
 《第2絞り》
 第2絞り260の構成は、上記第2の実施の形態の変形例として説明した第2絞り260の構成と同じである。第2絞り260は、第2光学系130Aを通過する光の光量を調整する。第2絞り260は、光軸L上に配置され、第2光学系130Aを構成する第2望遠用ミラー130Acの直後に配置される。
 《第1光学系駆動部》
 第1光学系駆動部は、第1光学系120B及び第1絞り250を光軸Lに沿って一体的に移動させる。
 第1光学系120B及び第1絞り250は、図示しない第1光学系保持部材に保持される。第1光学系駆動部は、たとえば、カム機構や送りネジ機構で構成され、第1光学系保持部材を光軸Lに沿って移動させる。
 図32は、第1光学系駆動部によって駆動される第1光学系の動作説明図である。
 同図に示すように、第1光学系120B及び第1絞り250は、一体となって光軸L上を前後移動する。
 《第2光学系駆動部》
 第2光学系駆動部は、第2光学系130B及び第2絞り260を光軸Lに沿って一体的に移動させる。
 第2光学系130B及び第2絞り260は、図示しない第2光学系保持部材に保持される。第2光学系駆動部は、たとえば、カム機構や送りネジ機構で構成され、第2光学系保持部材を光軸Lに沿って移動させる。
 図33は、第2光学系駆動部によって駆動される第2光学系の動作説明図である。
 同図に示すように、第2光学系130B及び第2絞り260は、一体となって光軸L上を前後移動する。
 [レンズ装置の作用]
 本実施の形態のレンズ装置100Bによれば、第1光学系120B及び第2光学系130Bが、各々独立して移動可能に設けられる。これにより、第1光学系120B及び第2光学系130Bにおいて、個別に焦点調整できる。
 [第3の実施の形態の撮像装置の変形例]
 図13に示した撮像装置10Aのように、第1光学系及び第2光学系で1つの絞りを共用する場合において、第1光学系及び第2光学系を各々独立して移動させる場合、絞りは、次のように構成される。
 (1)絞りが第1光学系と一体的に移動
 絞りが、第1光学系と一体的に移動する態様である。この場合、絞りは、第1光学系を保持する第1光学系保持部材に備えられ、第1光学系と一体的に移動する。
 (2)絞りが第2光学系と一体的に移動
 絞りが、第2光学系と一体的に移動する態様である。この場合、絞りは、第2光学系を保持する第2光学系保持部材に備えられ、第2光学系と一体的に移動する。
 (3)絞りが第1光学系及び第2光学系に連動して移動
 絞りが、第1光学系及び第2光学系に連動して移動する態様である。この場合、第1光学系及び第2光学系の双方の動きに連動して、最適位置に絞りが移動する。
 (4)絞りが固定
 絞りが、一定位置に固定される態様である。この場合、第1光学系及び第2光学系が移動しても、絞りは常に一定位置に保持される。
 [第4の実施の形態]
 上記のように、第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界を遮光するように絞りを配置することにより、混信を抑制できる。この絞りによる混信抑制効果は、絞りを絞り込むほど高くなる。
 一方、混信が生じた画像については、画像処理によって、混信の影響を除去することも可能である。
 したがって、絞りにより除去しきれない混信の影響については、画像処理によって除去することにより、より高品質な画像を取得できる。
 以下、画像処理によって、混信の影響を除去する方法について説明する。
 《混信発生のメカニズム》
 まず、混信によって生じる画像品質の低下について説明する。なお、ここでは、上述した第2の実施の形態の撮像装置10Aで撮像した場合を例に説明する。
 図34は、混信が生じた画像の一例を示す図である。なお、同図(a)は、第1光学系120Aで撮像される広角の第1画像の一例を示しており、同図(b)は、第2光学系130Aで撮像される望遠の第2画像の一例を示している。
 イメージセンサ300の各画素で受光される光の分離性が不十分であると、イメージセンサ300の各画素の出力には、本来受光されないはずの画像成分の信号が混ざり込んでしまう。この結果、図34に示すように、一方の画像に他方の画像が重なった画像が撮像される。
 図35は、混信のメカニズムを説明するための概念図である。
 図35において、符号「Iw1」は、広角の真の第1画像を示し、符号「It1」は、望遠の真の第2画像を示す。ここでいう「真の第1画像Iw1」及び「真の第2画像It1」は、混信が生じていない状態で撮像される画像である。
 一方、符号「Iw2」は、イメージセンサ300の第1画素310Aから実際に出力される信号から生成される画像(出力第1画像)を示し、符号「It2」は、イメージセンサ300の第2画素310Bから実際に出力される信号から生成される画像(出力第2画像)を示す。
 撮像装置10Aで第1画像及び第2画像を撮影する場合に、イメージセンサ300の各画素で受光される光の分離性が十分であれば、第1画素310Aからは、真の第1画像Iw1を表わす画像信号が出力され、第2画素310Bからは、真の第2画像It1を表す画像信号が出力される。
 しかしながら、上記のように、光分離性が不十分である場合には、出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2のように、第1画像及び第2画像が混在した多重画像を表す画像信号が、第1画素310A及び第2画素310Bから出力される。
 たとえば、真の第1画像Iw1を表わす第1画像光のうち、第1画素310Aによって適切に受光される成分を示す分布情報(指標)を「第1検出ゲイン分布D1」とし、第2画素310Bによって不適切に受光される成分を示す分布情報(指標)を「第1混信ゲイン分布D2」とする。また、真の第2画像It1を表わす第2画像光のうち、第1画素310Aによって不適切に受光される成分を示す分布情報(指標)を「第2混信ゲイン分布D3」とし、第2画素310Bによって適切に受光される成分を示す分布情報(指標)を「第2検出ゲイン分布D4」とする。
 ここで、真の第1画像Iw1に対して第1検出ゲイン分布D1を適用することで得られる第1画像成分であって第1画素310Aに受光される第1画像成分を「真第1画像成分E1」とする。また、真の第2画像It1に対して第2混信ゲイン分布D3を適用することで得られる第2画像成分であって第1画素310Aに受光される第2画像成分を「混信第2画像成分E2」とする。また、真の第1画像Iw1に対して第1混信ゲイン分布D2を適用することで得られる第1画像成分であって第2画素310Bに受光される第1画像成分を「混信第1画像成分E3」とする。また、真の第2画像It1に対して第2検出ゲイン分布D4を適用することで得られる第2画像成分であって第2画素310Bに受光される第2画像成分を「真第2画像成分E4」とする。
 この場合、第1画素310Aから出力される画像信号によって生成される出力第1画像Iw2は、真第1画像成分E1と混信第2画像成分E2とを加算して得られる画像に基づく。また、第2画素310Bから出力される画像信号によって生成される出力第2画像It2は、混信第1画像成分E3と真第2画像成分E4とを加算して得られる画像に基づく。
 イメージセンサ300の各画素で受光される光の分離性能が優れているほど、混信第2画像成分E2及び混信第1画像成分E3の成分割合はゼロ(ブランク)に近づき、出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2は、それぞれ真の第1画像Iw1及び真の第2画像It1に近づく。
 一方、光分離性能が劣るほど、混信第2画像成分E2及び混信第1画像成分E3の成分割合は増え、出力第1画像Iw2では混信第2画像成分E2の比重が大きくなり、出力第2画像It2では混信第1画像成分E3の比重が大きくなる。
 このように、混信がある場合にイメージセンサ300から出力される画像信号は、真の画像に検出ゲイン分布を適用して得られる画像成分と、別チャンネルの画像に混信ゲイン分布を適用して得られる画像成分とが加算されたものに相当する。このような混信により、光分離性能が十分ではない撮像装置からは、第1画像及び第2画像が重なった画像(画像信号)が出力される。
 《画像処理方法》
 次に、画像処理によって、第1画像及び第2画像から混信の影響を除去する方法について説明する。
 ここでは、第1画像及び第2画像の検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列の逆行列に基づいて、第1画像及び第2画像の両画像データの補正処理を行う場合を例に説明する。
 図36は、真の第1画像Iw1、真の第2画像It1、出力第1画像Iw2、出力第2画像It2及び検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Mの関係を示す図である。
 なお、図36に示す「真の第1画像Iw1」、「真の第2画像It1」、「出力第1画像Iw2」及び「出力第2画像It2」は、それぞれ図35に示す「真の第1画像Iw1」、「真の第2画像It1」、「出力第1画像Iw2」及び「出力第2画像It2」に対応する。なお、図36中の「W1」、「W2」、「T1」、「T2」については、後述する。
 イメージセンサ300から出力される画像信号から生成される出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2は、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列M」と、「第1光学系120A及び第2光学系130Aの各々を通過した光束によって生成される本来の第1画像及び第2画像である真の第1画像Iw1及び真の第2画像It1」との積で表される。
 検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Mは、第1検出ゲイン分布D1、第1混信ゲイン分布D2、第2混信ゲイン分布D3及び第2検出ゲイン分布D4によって構成される2×2行列である。
 なお、「第1検出ゲイン分布D1」、「第1混信ゲイン分布D2」、「第2混信ゲイン分布D3」及び「第2検出ゲイン分布D4」は、それぞれ図35に示す「第1検出ゲイン分布D1」、「第1混信ゲイン分布D2」、「第2混信ゲイン分布D3」及び「第2検出ゲイン分布D4」に対応する。
 図37は、図36に示す行列式に対して「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列M」の逆行列M-1を適用して得られる行列式を示す図である。
 図37に示すように、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列M」の逆行列M-1と「イメージセンサ300から出力される画像信号から生成される出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2」との積によって、「本来の第1画像及び第2画像である真の第1画像Iw1及び真の第2画像It1」を取得することができる。
 図38は、図37の行列式を簡略化して表した行列式を示す図である。
 図38において、「W1」は真の第1画像Iw1の画素成分(画素値)を集合的に表し、「T1」は真の第2画像It1の画素成分を集合的に表す。また、「W2」は出力第1画像Iw2の画素成分を集合的に表し、「T2」は出力第2画像It2の画素成分を集合的に表す。
 また、図38において、「A」、「B」、「C」、及び「D」は、それぞれ第1検出ゲイン分布D1、第2混信ゲイン分布D3、第1混信ゲイン分布D2、及び第2検出ゲイン分布D4を構成する要素を集合的に表す。
 図39は、図38に示す「W1」を構成する要素w1_11~w1_mnを示す図である。
 「W1」は、真の第1画像Iw1の画素成分(画素値)に対応する要素w1_11~w1_mnによって構成される。
 なお、「m」及び「n」は、それぞれ2以上の整数を示す。「m」及び「n」は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 同様に、図38に示す「W2」、「T1」及び「T2」も、それぞれ出力第1画像Iw2、真の第2画像It1及び出力第2画像It2の画素成分(画素値)に対応する要素w2_11~w2_mn、t1_11~t1_mn、及びt2_11~t2_mnによって構成される(図示省略)。
 また、図38に示す「A」、「B」、「C」、及び「D」も、それぞれ第1画像及び第2画像の各画素に応じて定められる要素a11~amn、b11~bmn、c11~cmn、及びd11~dmnによって構成される(図示省略)。
 図40は、図38に示す行列式に基づいて導出される「w1_ij」の算出式を示す図である。また、図41は、図38に示す行列式に基づいて導出される「t1_ij」の算出式を示す図である。
 図40及び図41において、「i」は、1~mのうちのいずれかの整数を示し、「j」は1~nのうちのいずれかの整数を示す。図40及び図41に示すように、真の第1画像Iw1の画素成分(画素値)に対応する要素w1_11~w1_mn及び真の第2画像It1の画素成分(画素値)に対応する要素t1_11~t1_mnは、出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2と逆行列M-1とから演算により算出することができる。
 混信による影響は、図40及び図41により表される演算式に基づいて、第1画像及び第2画像の両画像データを補正処理することにより除去できる。
 補正処理は、デジタル信号処理部404で実施される。すなわち、デジタル信号処理部404が、画像信号処理部として機能し、第1画像から第2光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、第2画像から第1光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う。
 デジタル信号処理部404は、図40及び図41により表される演算式に基づいて、第1画像及び第2画像の両画像データに対して補正処理を行い、第1画像に混入した第2画像成分」の影響、及び、「第2画像に混入した第1画像成分」の影響を低減する処理を実行する。
 厳密に補正処理を行う観点からは、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布は、第1画像及び第2画像の各々を構成する画素の数と同じ数の要素によって構成され、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素毎(対応画素毎)の逆行列M-1が、デジタル信号処理部404において用いられることが好ましい。ただし、シェーディングが小さい場合等のように「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素」が、「第1画像及び第2画像を構成する画素の一部又は全部」において近似するケースでは、計算コストを優先させる観点から、その近似範囲において共通の代表値によって「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を構成する要素」を表してもよい。したがって、「第1画像及び第2画像を構成する画素の全部」が近似する場合には、検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布を単一の代表値によって表すことができ、「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列の逆行列に基づく補正処理」を簡素且つ高速に行うことが可能になる。
 なお、第1検出ゲイン分布D1、第1混信ゲイン分布D2、第2混信ゲイン分布D3及び第2検出ゲイン分布D4に基づく行列M(図38の「A」、「C」、「B」及び「D」参照)は、使用するレンズ装置及びイメージセンサによって定められる。撮像装置は、この行列Mからあらかじめ導出される逆行列M-1の要素を記憶保持しており、その記憶保持している逆行列M-1の要素を出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2に適用することで、第1画像における第2画像光の影響を低減し、かつ、第2画像における第1画像光の影響を低減できる。
 また、上述のデジタル信号処理部404における「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布に よって構成される行列Mの逆行列M-1に基づく補正処理」(以下、混信低減処理という)は、第1画像及び第2画像の両画像データに対して行われるが、本発明は、これに限定されるものではない。デジタル信号処理部404で生成した第1画像及び第2画像の両画像データを図示しない内部メモリ406に一旦記憶しておき、この画像記憶部からデジタル信号処理部404が、両画像データを読み出して補正処理を行ってもよい。
 また、上述のデジタル信号処理部404における混信低減処理は、実際には、第1画像及び第2画像の両画像データを構成する色チャンネル毎に行われる。デジタル信号処理部404は、その色チャンネルの各々に関する「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Mの逆行列M-1」を記憶保持する。たとえば、イメージセンサ300がR、G、Bのカラーフィルタを有し、RGBデータによって構成される第1画像及び第2画像の両画像データが画像信号としてイメージセンサ300から出力される場合を例に挙げて説明する。この場合、デジタル信号処理部404は、RGBの各々の色チャンネルに関する「検出ゲイン分布及び混信ゲイン分布によって構成される行列Mの逆行列M-1」を保持して、出力第1画像Iw2及び出力第2画像It2に適用する。
 図42は、混信低減処理を行った場合に得られる第1画像及び第2画像の一例を示す図である。なお、同図(a)は、混信低減処理を行った場合に得られる第1画像を示し、同図(b)は、混信低減処理を行った場合に得られる第2画像を示している。
 図42に示すように、混信低減処理後の第1画像及び第2画像では、混信低減処理前の状態(図34)参照)と比較して、「第1画像に混入した第2画像成分」の影響又は「第2画像に混入した第1画像成分」の影響を低減できる。その結果、全体として視認性に優れた高品質の画質を取得できる。
 《変形例》
 上記のように、第1光学系及び第2光学系の瞳領域の境界を遮光するように絞りを配置することにより、混信を抑制できる。この絞りによる混信抑制効果は、絞りを絞り込むほど高くなる。したがって、絞り値に応じて、混信低減処理のON/OFFを切り替えるようにしてもよい。すなわち、一定以上絞った場合、すなわち、混信が生じない範囲まで絞った場合には、混信低減処理をOFFするようにする。これにより、過補正を防止でき、より高品位な画像を撮像できる。
 また、絞り値に応じて、すなわち、絞りで調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更するようにしてもよい。上記の例では、画像処理に用いる行列の要素値を絞り値に応じて変更する。これにより、混信比率に応じて適切に画像を補正でき、より高品位な画像を取得できる。
 [その他の実施の形態]
 《レンズ装置のその他の形態》
 レンズ装置を構成する第1光学系及び第2光学系は、互いに撮像特性が異なる光学系で構成されていればよい。たとえば、上記実施形態で示した構成の他、互いに透過波長特性の異なる光学系によって第1光学系及び第2光学系を構成することもできる。この場合、たとえば、第1光学系は可視光による撮影に適した透過波長特性を有する光学系で構成し、第2光学系は赤外光による撮影に適した透過波長特性を有する光学系で構成する。これにより、第1光学系で可視光画像、第2光学系で赤外線画像を撮像できる。
 《その他の形態》
 撮像装置は、単体のカメラとして構成することもできるが、他の機器に組み込むこともできる。たとえば、スマートフォンやタブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータに組み込むこともできる。
 また、撮像装置としての用途も特に限定されず、通常のカメラ用途の他、監視カメラや車載カメラなどの用途に用いることもできる。
 また、レンズ装置は、手動で動作させる構成とすることもできるし、自動で動作させる構成とすることもできる。たとえば、絞りについては、液晶素子で構成する場合を除いて、手動で動作させる構成とすることもできるし、アクチュエータを用いて自動で動作させる構成とすることもできる。また、光学系を光軸に沿って移動させる機構についても、手動で動作させる構成とすることもできるし、アクチュエータを用いて自動で動作させる構成とすることもできる。
 10…撮像装置、10A…撮像装置、100…レンズ装置、100A…レンズ装置、100B…レンズ装置、110…撮像光学系、110A…撮像光学系、110B…撮像光学系、120…第1光学系、120A…第1光学系、120Ab…第2広角用レンズ、120Ac…第3広角用レンズ、120Ad…第4広角用レンズ、120B…第1光学系、120Ba…第1広角用レンズ、120Bb…第2広角用レンズ、120Bc…第3広角用レンズ、120Bd…第4広角用レンズ、130…第2光学系、130A…第2光学系、130Aa…第1望遠用レンズ、130Ab…第1望遠用ミラー、130Ac…第2望遠用ミラー、130B…第2光学系、130Ba…第1望遠用レンズ、130Bb…第1望遠用ミラー、130Bc…第2望遠用ミラー、140…共通レンズ、200…絞り、202…絞り羽根、202A…第1羽根部、202B…第2羽根部、202C…揺動軸、202D…カム溝、204…絞り羽根支持部材、204A…内枠、204B…外枠、204C…支持アーム、204D…軸受、206…絞り羽根駆動部材、206A…嵌合部、206B…カムピン、208…遮光部、220…絞り、222…中央透光領域、224…外周透光領域、226…透光/遮光可変領域、226A~226G…環状領域、228…液晶ドライバ、250…第1絞り、252…第1絞り羽根、252A…第1揺動軸、252B…第1カムピン、254…第1絞り羽根支持部材、254A…軸受穴、256…第1絞り羽根駆動部材、256A…第1カム溝、258…第1遮光部、260…第2絞り、262…第2絞り羽根、262B…第2カム溝、264…第2絞り羽根支持部材、264A…内枠、264B…外枠、264C…支持アーム、264D…軸受、266…第2絞り羽根駆動部材、266A…嵌合部、266B…第2カムピン、268…第2遮光部、270…第1絞り、272…透光領域、274…透光/遮光可変領域、274A~274F…環状領域、276…液晶ドライバ、280…第2絞り、282…中央透光領域、284…外周透光領域、286…透光/遮光可変領域、286A~286F…環状領域、288…液晶ドライバ、300…イメージセンサ、310A…第1画素、310B…第2画素、312…マイクロレンズ、314…遮光マスク、401…レンズ駆動制御部、402…イメージセンサ駆動制御部、403…アナログ信号処理部、404…デジタル信号処理部、405…表示部、406…内部メモリ、407…メディアインターフェース、408…システム制御部、409…操作部、410…外部メモリ、L…光軸

Claims (11)

  1.  互いに異なる撮像特性を有する第1光学系及び第2光学系を同心状に組み合せて構成される撮像光学系と、
     ニ次元状に配列された光電変換素子により構成された複数の画素を備え、前記第1光学系及び前記第2光学系を介して入射する光束をそれぞれ瞳分割して前記画素により選択的に受光するイメージセンサと、
     前記第1光学系を介して得られる第1画像の画像信号、及び、前記第2光学系を介して得られる第2画像の画像信号を前記イメージセンサから取得する画像信号取得部と、
     内径及び外径が拡縮可能な環状の遮光部を備え、前記第1光学系及び前記第2光学系の瞳領域の境界における前記遮光部の内径及び外径を拡縮させて、前記第1光学系及び前記第2光学系を通る光の光量を調整する絞りと、
     を備えた撮像装置。
  2.  前記第1光学系及び前記第2光学系は、互いに焦点距離が異なる、
     請求項1に記載の撮像装置。
  3.  前記第1光学系及び前記第2光学系は、互いに合焦距離が異なる、
     請求項1に記載の撮像装置。
  4.  前記第1光学系及び前記第2光学系は、互いに透過波長特性が異なる、
     請求項1に記載の撮像装置。
  5.  前記絞りは、液晶素子により構成される、
     請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  6.  前記絞りは、
     同一円周上に一定の間隔で配置される複数の支点と、
     前記支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記遮光部を構成する複数枚の絞り羽根と、
     前記絞り羽根を同期して揺動させる絞り羽根駆動部と、
     を備え、前記絞り羽根駆動部によって前記絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記遮光部の内径及び外径が拡縮する、
     請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  7.  前記絞りは、
     内径が拡縮する環状の第1遮光部を備えた第1絞りと、
     外径が拡縮する環状の第2遮光部を備えた第2絞りと、
     を同軸上に配置して構成され、
     前記第1絞りによって前記第1光学系を通過する光の光量が調整され、
     前記第2絞りによって前記第2光学系を通過する光の光量が調整される、
     請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8.  前記第1絞りは、
     同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第1支点と、
     前記第1支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記第1遮光部を構成する複数枚の第1絞り羽根と、
     前記第1絞り羽根を同期して揺動させる第1絞り羽根駆動部と、
     を備え、前記第1絞り羽根駆動部によって前記第1絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記第1遮光部の内径が拡縮する、
     請求項7に記載の撮像装置。
  9.  前記第2絞りは、
     同一円周上に一定の間隔で配置される複数の第2支点と、
     前記第2支点に揺動可能に支持され、かつ、重ねて配置されて前記第2遮光部を構成する複数枚の第2絞り羽根と、
     前記第2絞り羽根を同期して揺動させる第2絞り羽根駆動部と、
     を備え、前記第2絞り羽根駆動部によって前記第2絞り羽根を同期して揺動させることにより、前記第2遮光部の外径が拡縮する、
     請求項7又は8に記載の撮像装置。
  10.  前記第1画像の画像信号及び前記第2画像の画像信号を取得して、前記第1画像から前記第2光学系が与えた混信の影響を除去する処理、及び、前記第2画像から前記第1光学系が与えた混信の影響を除去する処理を行う画像信号処理部を更に備えた、
     請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像装置。
  11.  前記画像信号処理部は、前記絞りにより調整する光量に応じて画像処理パラメータを変更する、
     請求項10に記載の撮像装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220028301A1 (en) * 2019-01-30 2022-01-27 Sony Group Corporation Encryption device and encryption method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017347A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Canon Inc 絞り装置及びそれを用いた光学機器
JP2006333120A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Denso Corp 撮像モジュール
JP2007086221A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 光学装置、撮像装置及び携帯端末装置
JP2013046303A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Fujifilm Corp 撮像装置
WO2015122117A1 (ja) * 2014-02-14 2015-08-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 光学系およびそれを用いた撮像装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2352318A1 (fr) * 1976-05-21 1977-12-16 Angenieux P Ets Diaphragme a pales articulees et systeme optique comportant un tel diaphragme
JPS62188744U (ja) * 1986-05-21 1987-12-01
DE3928244C1 (ja) * 1989-08-26 1990-10-25 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De
JPH08265614A (ja) * 1995-03-20 1996-10-11 Olympus Optical Co Ltd 瞳分割式画像分割撮影装置
CN102959467B (zh) * 2010-06-29 2016-08-31 富士胶片株式会社 单眼立体成像装置
WO2012081618A1 (ja) * 2010-12-14 2012-06-21 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像装置
US9860443B2 (en) * 2012-08-20 2018-01-02 The Regents Of The University Of California Monocentric lens designs and associated imaging systems having wide field of view and high resolution
JP6077967B2 (ja) * 2013-08-27 2017-02-08 富士フイルム株式会社 撮像装置
JP6151632B2 (ja) 2013-12-20 2017-06-21 富士フイルム株式会社 撮像モジュール及び撮像装置
US10310273B2 (en) * 2016-09-19 2019-06-04 George Mataban Calm Near-eye-display (NED) that employs rapid spherical image scanning
US10925479B2 (en) * 2016-10-13 2021-02-23 Ronald Michael Kurtz Networked system of mobile communication platforms for nonpharmacologic constriction of a pupil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005017347A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Canon Inc 絞り装置及びそれを用いた光学機器
JP2006333120A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Denso Corp 撮像モジュール
JP2007086221A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 光学装置、撮像装置及び携帯端末装置
JP2013046303A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Fujifilm Corp 撮像装置
WO2015122117A1 (ja) * 2014-02-14 2015-08-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 光学系およびそれを用いた撮像装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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