WO2020241205A1 - 光分離装置及び撮像装置 - Google Patents

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WO2020241205A1
WO2020241205A1 PCT/JP2020/018682 JP2020018682W WO2020241205A1 WO 2020241205 A1 WO2020241205 A1 WO 2020241205A1 JP 2020018682 W JP2020018682 W JP 2020018682W WO 2020241205 A1 WO2020241205 A1 WO 2020241205A1
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WO
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light
optical system
diaphragm
optical
image
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PCT/JP2020/018682
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French (fr)
Inventor
長　倫生
杉本　雅彦
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
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    • G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
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    • G03B7/091—Digital circuits
    • G03B7/095—Digital circuits for control of aperture
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to an optical separator and an imaging device.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-004181 discloses a lens system for visible light / infrared light photographing that enables the same subject to be photographed with visible light and infrared light at the same time.
  • the lens system for infrared light photographing described in JP-A-2005-004181 includes a focus lens, an optical separation means, an imaging means for visible light, and an imaging means for infrared light.
  • the focus lens is a lens that can move in the optical axis direction in order to focus on a subject with a desired subject distance.
  • the light separation means divides the subject light that has passed through the focus lens into a subject light for visible light and a subject light for infrared light, and also makes the subject light for visible light and the subject light for infrared light visible. It leads to an optical path for light and an optical path for infrared light.
  • the visible light imaging means captures a visible light subject image with the visible light subject light.
  • the infrared light imaging means captures an infrared subject image with the infrared light subject light.
  • One embodiment according to the technique of the present disclosure is to reduce the size of the first optical system when the object light is separated into the first wavelength region light and the second wavelength region light as compared with the case where the intermediate image is not formed.
  • an optical separation device and an imaging device that can be achieved.
  • the first aspect of the technique of the present disclosure is to have a first aperture, and an object light including a first wavelength region light and a second wavelength region light is incident, and the incident object light is transmitted through the first aperture.
  • a separation optical system having a first optical system, a separation optical system that separates object light emitted from the first optical system into first wavelength region light and second wavelength region light, and a second aperture.
  • the first optical system includes a second optical system in which the second wavelength region light obtained by separating the object light is incident through the second aperture and emits the incident second wavelength region light.
  • the system is an optical separator that forms an intermediate image between the first and second apertures.
  • a second aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to the first aspect, wherein the first diaphragm is a diaphragm capable of changing the amount of light of an object light.
  • a third aspect of the technique of the present disclosure is the object light by the first diaphragm according to the amount of light received in the first wavelength region on the first light receiving surface on which the first wavelength region light emitted from the separation optical system is received. It is an optical separator according to the second aspect in which the amount of change in the amount of light of the above is determined.
  • a fourth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separator according to any one of the first to third aspects, wherein the second diaphragm is a diaphragm capable of changing the amount of light in the second wavelength region. Is.
  • a fifth aspect of the technique of the present disclosure is a second diaphragm with a second diaphragm according to the amount of light received in the second wavelength region on the second light receiving surface on which the second wavelength region light emitted from the separation optical system is received. It is an optical separator according to a fourth aspect in which the amount of change in the amount of light in the wavelength range is determined.
  • a sixth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separator according to any one of the first to fifth aspects, wherein each of the first aperture and the second aperture is an independently controllable aperture. is there.
  • a seventh aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the first optical system is a variable magnification optical system.
  • variable magnification optical system is an optical system having at least one fixed lens group whose position in the optical axis direction is fixed at the time of magnification change
  • first diaphragm is The optical separator according to a seventh aspect, which is arranged in a single specific fixed lens group of at least one fixed lens group or at a position adjacent to the specific fixed lens group in the optical axis direction.
  • a ninth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to an eighth aspect in which the specific fixed lens group is arranged on the image side of the lens group of the variable magnification optical system.
  • a tenth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to any one of the seventh to ninth aspects in which the variable magnification optical system is a zoom lens.
  • the first optical system has a plurality of lens units, and each of the plurality of lens units has any one of the first to tenth aspects having a plurality of lenses. It is an optical separation device according to one aspect.
  • a twelfth aspect of the technique of the present disclosure is the first to eleventh aspects including a third optical system arranged outside the separation optical system on the side where the first wavelength region light is emitted from the separation optical system.
  • the optical separation device according to any one aspect.
  • the thirteenth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to the first to twelfth aspects, in which the intermediate image is formed between the separation optical system and the second diaphragm.
  • the fourteenth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to the first to twelfth aspects, in which the intermediate image is formed between the first diaphragm and the separation optical system.
  • a fifteenth aspect of the technique of the present disclosure is an optical separation device according to a fourteenth aspect, which is arranged between an intermediate image and a separation optical system and further includes a fourth optical system having a positive power.
  • a sixteenth aspect of the technique of the present disclosure is any one of the first to fifteenth aspects in which the first wavelength region light is invisible light and the second wavelength region light is visible light. This is an optical separator according to the above.
  • the 17th aspect of the technique of the present disclosure is the optical separation device according to the 16th aspect in which the invisible light is near infrared light.
  • the light in the first wavelength region is generated by the optical separation device according to any one of the first to the seventeenth aspects and the first optical system included in the optical separation device. It is an image pickup device including a first image pickup element in which an image is formed and a second image pickup element in which light in a second wavelength region is formed by a second optical system included in the light separation device.
  • CPU refers to the abbreviation of "Central Processing Unit”.
  • RAM is an abbreviation for "Random Access Memory”.
  • ROM is an abbreviation for "Read Only Memory”.
  • SSD is an abbreviation for “Solid State Drive”.
  • HDD refers to the abbreviation of "Hard Disk Drive”.
  • EEPROM refers to the abbreviation of "Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory”.
  • ASIC refers to the abbreviation of "Application Special Integrated Circuit”.
  • PLD refers to the abbreviation of "Programmable Logical Device”.
  • FPGA refers to the abbreviation of "Field-Programmable Gate Array”.
  • CMOS is an abbreviation for "Complementary Metal Oxide Semiconducor".
  • CCD refers to the abbreviation of "Charge Coupled Device”.
  • EL refers to the abbreviation for "Electro-Luminescence”.
  • UI refers to the abbreviation of "User Interface”.
  • a / D refers to the abbreviation of "Analog to Digital”.
  • SWIR is an abbreviation for "Short-wavelength infrared”.
  • Consisting of and “consisting of” in the present specification refer to lenses having substantially no refractive power, and lenses such as diaphragms, filters, and cover glasses. It is intended that optical elements other than the above, as well as mechanical parts such as a lens flange, a lens barrel, an image pickup element, and an image stabilization mechanism, and the like may be included.
  • vertical refers to vertical in the sense of including an error generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to perfect vertical.
  • identity means the same in the sense of including an error generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to the exact sameness.
  • the imaging device 10 is a device that images the subject S.
  • the image pickup device 10 includes an optical separation device 12, a first image pickup element 14, a second image pickup device 16, a position detection device 18, a power application device 20, a UI system device 22, and a control device 24.
  • the optical separation device 12 includes a first optical system 28, a color separation prism 30, a second optical system 32, a third optical system 34, and a fourth optical system 36.
  • the optical separator 12 is provided with an optical path for near-infrared light and an optical path for visible light.
  • a first optical system 28, a fourth optical system 36, a color separation prism 30, and a third optical system 34 are arranged in this order from the object side along the optical axis L1.
  • the first image sensor 14 is arranged after the fourth optical system 36.
  • the first image sensor 14 is a CMOS image sensor.
  • the first image sensor 14 has a first light receiving surface 14A.
  • a plurality of photoelectric conversion elements having sensitivity to near infrared light, which is light in the near infrared wavelength region, are arranged on the first light receiving surface 14A, and the first light receiving surface 14A receives near infrared light. ..
  • the optical path for visible light has an optical axis L1 and an optical axis L2.
  • the optical axis L2 is an optical axis perpendicular to the optical axis L1.
  • the first optical system 28, the fourth optical system 36, and the color separation prism 30 are arranged in order from the object side along the optical axis L1.
  • the optical axis L1 is branched into the optical axis L2 by the color separation prism 30.
  • the second optical system 32 is arranged along the optical axis L2 on the image side of the color separation prism 30.
  • the second image sensor 16 is arranged after the second optical system 32, that is, on the image side of the second optical system 32.
  • the second image sensor 16 is a CMOS image sensor.
  • the second image sensor 16 has a second light receiving surface 16A.
  • a plurality of photoelectric conversion elements having sensitivity to visible light, which is light in the visible wavelength region, are arranged on the second light receiving surface 16A, and the second light receiving surface 16A receives visible light.
  • an optical system composed of lenses and the like arranged in the optical path for near-infrared light is referred to as an "optical system for near-infrared light", and a lens and the like arranged in the optical path for visible light.
  • An optical system consisting of the above is referred to as an "optical system for visible light”.
  • the first optical system 28 is a variable magnification optical system.
  • the "variable optical system” referred to here is a zoom lens having four groups of positive, negative, positive, and positive refractive powers in order from the object side.
  • the first optical system 28 has a plurality of lens units.
  • the term "plurality of lens units" as used herein refers to the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D.
  • the first optical system 28 includes a first lens group 28A, a second lens group 28B, a third lens group 28C, a fourth lens group 28D, and a first aperture 28E.
  • the fourth lens group 28D is an example of the "specific fixed lens group" according to the technique of the present disclosure, and among the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D. It is placed on the most image side of.
  • the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D are arranged in order from the object side along the optical axis L1.
  • the third lens group 28C has an exit surface 28C1
  • the fourth lens group 28D has an incident surface 28D1 and an exit surface 28D2.
  • the exit surface 28C1 is the surface of the third lens group 28C located on the most image side
  • the incident surface 28D1 is the surface of the fourth lens group 28D located on the most object side
  • the exit surface 28D2 is.
  • the first diaphragm 28E is arranged between the exit surface 28C1 and the exit surface 28D2. In the example shown in FIG.
  • the first diaphragm 28E is located on the object side of the fourth lens group 28D in the direction of the optical axis L1 and adjacent to the fourth lens group 28D (between the exit surface 28C1 and the incident surface D1). ) Is shown, but this is only an example, and the first diaphragm 28E may be arranged in the fourth lens group 28D.
  • Each of the first lens group 28A and the fourth lens group 28D is a fixed lens group.
  • the fixed lens group is a lens group fixed to the image plane at the time of scaling.
  • Each of the second lens group 28B and the third lens group 28C is a moving lens group.
  • the moving lens group is a lens group in which the distance from the adjacent lens group is changed by moving along the optical axis L1 direction at the time of scaling.
  • Each of the first lens group 28A, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D is a lens group having a positive power
  • the second lens group 28B is a lens group having a negative power
  • the lens groups such as the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D are illustrated here, the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • at least one of the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D may be one lens.
  • the subject light indicating the subject S is incident on the first optical system 28 from the first lens group 28A, and the first optical system 28 emits the incident subject light through the first diaphragm 28E.
  • the subject light is light including near-infrared light and visible light.
  • the subject light is an example of "object light” according to the technique of the present disclosure
  • the near-infrared light is an example of "first wavelength region light” and “invisible light” according to the technique of the present disclosure.
  • Visible light is an example of "second wavelength region light” according to the technique of the present disclosure.
  • the first aperture 28E has an opening 28E1, and the subject light passes through the opening 28E1.
  • the opening 28E1 is arranged at a position where the peripheral light of the subject light passes through the optical axis L1.
  • the first diaphragm 28E is a movable diaphragm whose diameter of the opening 28E1 can be changed. That is, the amount of the subject light indicating the subject S can be changed by the first diaphragm 28E.
  • the fourth optical system 36 is an optical system having a positive power.
  • the fourth optical system 36 includes a lens group 36A.
  • the lens group 36A is a lens group having a positive power.
  • the lens group 36A is composed of a plurality of lenses. Although the lens group is adopted as an example of the fourth optical system 36 here, the technique of the present disclosure is not limited to this, and a single lens may be used.
  • the subject light emitted from the first optical system 28 is incident on the fourth optical system 36.
  • the fourth optical system 36 emits the incident subject light to the color separation prism 30.
  • the color separation prism 30 is an example of the "separation optical system" according to the technique of the present disclosure.
  • the color separation prism 30 separates the subject light emitted from the fourth optical system 36 into near-infrared light and visible light by the selective reflection surface 30A.
  • the color separation prism 30 transmits near-infrared light and reflects visible light. That is, the color separation prism 30 guides near-infrared light to the third optical system 34 along the optical axis L1 and guides visible light to the second optical system 32 along the optical axis L2.
  • the invisible light obtained by separating the subject light by the color separation prism 30 is near infrared light.
  • the "near-infrared light” referred to here is light on the longer wavelength side than about 800 nanometers of the subject light, and visible light is light on the short wavelength side of about 700 nanometers or less.
  • Near-infrared light of the subject light passes through the color separation prism 30 with a transmittance of about 90% (percentage), and visible light of the subject light has a reflectance of more than about 90% and is a selective reflecting surface. It reflects at 30A.
  • near-infrared light of about 800 nanometers or more is illustrated here, this is merely an example, and the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the wavelength range defined as the wavelength range of near-infrared light may be determined according to the application of the image pickup apparatus 10. .. The same applies to the wavelength range of visible light.
  • the technique of the present disclosure is not limited to this, and the subject light is changed to near-infrared light by a dichroic mirror and / or a half mirror instead of the color separation prism 30. It may be separated from visible light. However, when a half mirror is used, it is preferable that the filter removes light in an unnecessary wavelength range from the near-infrared light and visible light obtained by separating the subject light.
  • the second optical system 32 is arranged on the image side of the color separation prism 30 along the optical axis L2 direction, and includes a relay lens 32A and a second diaphragm 32B.
  • the second diaphragm 32B and the relay lens 32A are arranged in order from the object side along the optical axis L2. That is, the second diaphragm 32B is arranged at a position adjacent to the relay lens 32A on the object side of the relay lens 32A in the optical axis L2 direction.
  • the second diaphragm 32B has an opening 32B1 on the optical axis L2.
  • the opening 32B1 has a conjugate positional relationship with the opening 28E1 on the optical axis L1.
  • the second diaphragm 32B is a movable diaphragm whose diameter of the opening 32B1 can be changed. That is, the amount of visible light can be changed by the second diaphragm 32B.
  • Each of the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B is a diaphragm that can be controlled independently.
  • the relay lens 32A is a lens having positive power.
  • the relay lens 32A forms an image of visible light incident on the second light receiving surface 16A via the second diaphragm 32B. In this way, visible light is incident on the second optical system 32 via the second diaphragm 32B, and the second optical system 32 emits the incident visible light to the second light receiving surface 16A.
  • the third optical system 34 is arranged on the image side of the color separation prism 30 along the optical axis L1 direction. In other words, the third optical system 34 is arranged outside the color separation prism 30 on the side where near infrared light is emitted from the color separation prism 30.
  • the third optical system 34 includes a relay lens 34A.
  • the relay lens 34A is a lens having a positive power.
  • the near-infrared light emitted from the color separation prism 30 is incident on the relay lens 34A, and the relay lens 34A forms an image of the incident near-infrared light on the first light receiving surface 14A.
  • the first optical system 28 forms an intermediate image S1 between the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B.
  • the intermediate image S1 is formed between the first diaphragm 28E and the color separation prism 30 by the first optical system 28.
  • the intermediate image S1 is formed by the first optical system 28 on the exit surface 28D2, which is the most image-side surface of the fourth lens group 28D, and the most object-side surface of the lens group 36A. It is formed between the incident surface 36A1 and the incident surface 36A1.
  • the lens group 36A is arranged between the intermediate image S1 and the color separation prism 30 on the optical axis L1.
  • the lens group 36A Since the lens group 36A has a positive power, the luminous flux of the subject light is incident on the lens group 36A color separation prism 30 by giving a converging action to the subject light incident on the lens group 36A as divergent light. Let me. That is, the lens group 36A accommodates the peripheral light rays of the incident subject light in the color separation prism 30 by a positive refractive power.
  • the position detection device 18 and the power application device 20 are connected to the optical separation device 12.
  • the position detection device 18 is a device that detects the position of the second lens group 28B, the position of the third lens group 28C, the positions of the relay lenses 32A and 34A, the apertures of the openings 28E1 and 32B1, and the like.
  • the power applying device 20 is a device that applies power to the second lens group 28B, the third lens group 28C, the relay lenses 32A and 34A, the first aperture 28E, and the second aperture 32B.
  • the first image sensor 14 is imaged with near-infrared light indicating the subject S, and images the subject S based on the imaged near-infrared light.
  • the second image sensor 16 is formed with visible light indicating the subject S, and images the subject S based on the formed visible light.
  • the UI device 22 is a device that receives instructions from the user of the image pickup device 10 (hereinafter, simply referred to as “user”) and presents various information to the user.
  • the first image sensor 14, the second image sensor 16, the position detection device 18, the power application device 20, and the UI system device 22 are connected to the control device 24.
  • the first image sensor 14, the second image sensor 16, the position detection device 18, the power application device 20, and the UI system device 22 are controlled by the control device 24.
  • the position detection device 18 includes a first position sensor 18A, a second position sensor 18B, a third position sensor 18C, a fourth position sensor 18D, a fifth position sensor 18E, and a sixth position sensor. It has 18F.
  • the first position sensor 18A, the second position sensor 18B, the third position sensor 18C, the fourth position sensor 18D, the fifth position sensor 18E, and the sixth position sensor 18F are connected to the control device 24.
  • a potentiometer is adopted as an example of each of the first position sensor 18A, the second position sensor 18B, the third position sensor 18C, the fourth position sensor 18D, the fifth position sensor 18E, and the sixth position sensor 18F. There is.
  • the first position sensor 18A, the second position sensor 18B, the third position sensor 18C, and the fourth position sensor 18D are used in the near-infrared light optical system.
  • the first position sensor 18A detects the position of the second lens group 28B on the optical axis L1.
  • the second position sensor 18B detects the position of the third lens group 28C on the optical axis L1.
  • the third position sensor 18C detects the diameter of the opening 28E1.
  • the fourth position sensor 18D detects the position of the relay lens 34A on the optical axis L1.
  • the 5th position sensor 18E and the 6th position sensor 18F are used in the optical system for visible light.
  • the fifth position sensor 18E detects the diameter of the opening 32B1.
  • the sixth position sensor 18F detects the position of the relay lens 32A on the optical axis L2.
  • the power applying device 20 includes a first motor driver 20A1, a second motor driver 20B1, a third motor driver 20C1, a fourth motor driver 20D1, a fifth motor driver 20E1, and a sixth motor driver 20F1. Further, the power applying device 20 includes a first motor 20A2, a second motor 20B2, a third motor 20C2, a fourth motor 20D2, a fifth motor 20E2, and a sixth motor 20F2.
  • the first motor driver 20A1, the second motor driver 20B1, the third motor driver 20C1, the fourth motor driver 20D1, the fifth motor driver 20E1, and the sixth motor driver 20F1 are connected to the control device 24.
  • the first motor driver 20A1, the second motor driver 20B1, the third motor driver 20C1, the fourth motor driver 20D1, the fifth motor driver 20E1, and the sixth motor driver 20F1 are controlled by the control device 24.
  • the first motor driver 20A1 is connected to the first motor 20A and controls the first motor 20A according to an instruction from the control device 24.
  • the second motor driver 20B1 is connected to the second motor 20B2 and controls the second motor 20B2 according to an instruction from the control device 24.
  • the third motor driver C1 is connected to the third motor 20C2 and controls the third motor 20C2 according to an instruction from the control device 24.
  • the fourth motor driver 20D1 is connected to the fourth motor 20D2 and controls the fourth motor 20D2 according to an instruction from the control device 24.
  • the fifth motor driver 20E1 is connected to the fifth motor 20E2 and controls the fifth motor 20E2 according to an instruction from the control device 24.
  • the sixth motor driver 20F1 is connected to the sixth motor 20F2 and controls the sixth motor 20F2 according to an instruction from the control device 24.
  • the first motor driver 20A1, the second motor driver 20B1, the third motor driver 20C1, the fourth motor driver 20D1, the first motor 20A2, the second motor 20B2, the third motor 20C2, and the fourth motor 20D2 are near-infrared light. Used for optical systems.
  • the first motor 20A2 generates power under the control of the first motor driver 20A1 and applies the generated power to the second lens group 28B to move the second lens group 28B in the optical axis L1 direction.
  • the second motor 20B2 generates power under the control of the second motor driver 20B1 and applies the generated power to the third lens group 28C to move the third lens group 28C in the optical axis L1 direction.
  • the third motor 20C2 generates power under the control of the third motor driver 20C1 and applies the generated power to the first throttle 28E to adjust the opening degree 28E1.
  • the fourth motor 20D2 generates power under the control of the fourth motor driver 20D1 and applies the generated power to the relay lens 34A to move the relay lens 34A in the optical axis L1 direction.
  • the fifth motor driver 20E1, the sixth motor driver 20F1, the fifth motor 20E2, and the sixth motor 20F2 are used in the optical system for visible light.
  • the fifth motor 20E2 generates power under the control of the fifth motor driver 20E1 and applies the generated power to the second throttle 32B to adjust the opening degree 32B1.
  • the sixth motor 20F2 generates power under the control of the sixth motor driver 20F1 and applies the generated power to the relay lens 32A to move the relay lens 32A in the optical axis L2 direction.
  • the control device 24 includes a CPU 24A, a ROM 24B, a RAM 24C, and a secondary storage device 24D, and the CPU 24A, the ROM 24B, the RAM 24C, and the secondary storage device 24D are connected to the bus line 44. Has been done.
  • ROM 24B Various programs for the image pickup apparatus 10 are stored in the ROM 24B.
  • EEPROM is adopted as an example of ROM 24B, but the present invention is not limited to this, and a non-volatile memory such as a mask ROM may be used.
  • the CPU 24A reads various programs from the ROM 24B and expands the read various programs into the RAM 24C.
  • the CPU 24A controls the entire image pickup apparatus 10 according to various programs developed in the RAM 24C.
  • various information is readable and writable by the CPU 24A in the secondary storage device 24D.
  • the “various information” referred to here includes the first aperture control table 24D1 and the second aperture control table 24D2 (see FIG. 6), which will be described later.
  • SSD is adopted as an example of the secondary storage device 24D, but the present invention is not limited to this, and any non-volatile storage device such as an HDD may be used.
  • the first image sensor 14 is located on the optical axis L1 after the relay lens 34A, that is, on the image side of the relay lens 34A. Then, the first image sensor 14 generates a near-infrared light image 60 by imaging the subject S based on the near-infrared light imaged on the first light receiving surface 14A, and the generated near-infrared light image. 60 is output to the subsequent stage.
  • the near-infrared light image 60 is an image showing the subject S by near-infrared light.
  • the first signal processing device 40 and the first image sensor driver 42 are connected to the first image sensor 14.
  • the first signal processing device 40 and the first image sensor driver 42 are connected to the bus line 44.
  • the first image sensor driver 42 outputs the first timing control signal to the first image sensor 14 under the control of the CPU 24A.
  • the first timing control signal is a signal that controls imaging by the first image sensor 14.
  • the frame rate of imaging by the first image sensor 14 is defined by the first timing control signal.
  • the first timing control signal includes a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.
  • the vertical synchronization signal is a signal that defines the timing at which transmission of an analog image for one frame is started.
  • the horizontal synchronization signal is a signal that defines the timing at which the output of an analog image for one horizontal line is started.
  • the first image sensor 14 starts outputting the analog near-infrared light image 60 in frame units to the first signal processing device 40 according to the vertical synchronization signal input from the first image sensor driver 42. Further, the first image sensor 14 starts outputting the analog near-infrared light image 60 to the first signal processing device 40 in units of horizontal lines according to the horizontal synchronization signal input from the first image sensor driver 42.
  • the first signal processing device 40 Under the control of the CPU 24A, the first signal processing device 40 performs analog signal processing such as correlated double sampling and gain adjustment on the analog near-infrared light image 60 input from the first image sensor 14. After that, A / D conversion is performed to generate a digital near-infrared light image 60.
  • analog signal processing such as correlated double sampling and gain adjustment on the analog near-infrared light image 60 input from the first image sensor 14. After that, A / D conversion is performed to generate a digital near-infrared light image 60.
  • the first signal processing device 40 Under the control of the CPU 24A, the first signal processing device 40 performs digital signal processing such as demosaic processing, noise removal processing, gradation correction processing, and color correction processing on the digital near-infrared light image 60.
  • the digital near-infrared light image 60 that has undergone digital signal processing is output to the CPU 24A by the first signal processing device 40, and stored in a predetermined storage area (for example, RAM 24C and / or secondary storage device 24D) by the CPU 24A. Will be done.
  • a predetermined storage area for example, RAM 24C and / or secondary storage device 24D
  • the first position sensor 18A, the second position sensor 18B, the third position sensor 18C, and the fourth position sensor 18D are connected to the bus line 44.
  • the detection result by the first position sensor 18A (hereinafter, referred to as “first detection result”) is output to the CPU 24A by the first position sensor 18A.
  • the detection result by the second position sensor 18B (hereinafter, referred to as “second detection result”) is output to the CPU 24A by the second position sensor 18B.
  • the detection result by the third position sensor 18C (hereinafter, referred to as “third detection result”) is output to the CPU 24A by the third position sensor 18C.
  • the detection result by the fourth position sensor 18D (hereinafter, referred to as “fourth detection result”) is output to the CPU 24A by the fourth position sensor 18D.
  • the first motor driver 20A1, the second motor driver 20B1, the third motor driver 20C1, and the fourth motor driver 20D1 are connected to the bus line 44.
  • the CPU 24A controls the position of the second lens group 28B on the optical axis L1 by controlling the first motor 20A2 via the first motor driver 20A1 based on the first detection result.
  • the CPU 24A controls the position of the third lens group 28C on the optical axis L1 by controlling the second motor 20B2 via the second motor driver 20B1 based on the second detection result.
  • the CPU 24A adjusts the opening degree of the opening 28E1 by controlling the third motor 20C2 via the third motor driver 20C1 based on the third detection result and the light receiving amount on the first light receiving surface 14A.
  • the CPU 24A controls the position of the relay lens 34A on the optical axis L1 by controlling the fourth motor 20D2 based on the fourth detection result.
  • the second image sensor 16 is located on the optical axis L2 after the relay lens 32A, that is, on the image side of the relay lens 32A. Then, the second image sensor 16 generates a visible light image 62 by imaging the subject S based on the visible light imaged on the second light receiving surface 16A, and outputs the generated visible light image 62 to the subsequent stage. ..
  • the visible light image 62 is an image showing the subject S by visible light.
  • the second signal processing device 46 and the second image sensor driver 48 are connected to the second image sensor 16.
  • the second signal processing device 46 and the second image sensor driver 48 are connected to the bus line 44.
  • the second image sensor driver 48 outputs the second timing control signal to the second image sensor 16 under the control of the CPU 24A.
  • the second timing control signal is a signal that controls imaging by the second image sensor 16.
  • the frame rate of the image captured by the second image sensor 16 is defined by the second timing control signal.
  • the second timing control signal includes a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal as well as the first timing control signal.
  • the second image sensor 16 starts outputting the analog visible light image 62 in frame units to the second signal processing device 46 according to the vertical synchronization signal input from the second image sensor driver 48. Further, the second image sensor 16 starts outputting the analog visible light image 62 to the second signal processing device 46 in units of horizontal lines according to the horizontal synchronization signal input from the second image sensor driver 48.
  • the second signal processing device 46 Under the control of the CPU 24A, the second signal processing device 46 performs A / D conversion after performing the above-mentioned analog signal processing on the analog visible light image 62 input from the second image sensor 16. A digital visible light image 62 is generated.
  • the second signal processing device 46 performs the above-mentioned digital signal processing on the digital visible light image 62 under the control of the CPU 24A.
  • the digital visible light image 62 that has undergone digital signal processing is output to the CPU 24A by the second signal processing device 46, and is stored in the above-mentioned predetermined storage area by the CPU 24A.
  • visible light image 62 when it is not necessary to distinguish between the analog visible light image 62 and the digital visible light image 62, it is simply referred to as “visible light image 62”.
  • the 5th position sensor 18E and the 6th position sensor 18F are connected to the bus line 44.
  • the detection result of the fifth position sensor 18E (hereinafter referred to as “fifth detection result”) is output to the CPU 24A by the fifth position sensor 18E.
  • the detection result by the 6th position sensor 18F (hereinafter, referred to as “6th detection result”) is output to the CPU 24A by the 6th position sensor 18F.
  • the fifth motor driver 20E1 and the sixth motor driver 20F1 are connected to the bus line 44.
  • the CPU 24A adjusts the opening degree 32B1 by controlling the fifth motor 20E2 via the fifth motor driver 20E1 based on the fifth detection result and the light receiving amount on the second light receiving surface 16A.
  • the CPU 24A controls the position of the relay lens 32A on the optical axis L2 by controlling the sixth motor 20F2 based on the sixth detection result.
  • the UI system device 22 includes a touch panel display 50 and a reception unit 52.
  • the touch panel display 50 includes a display 50A and a touch panel 52A, and the touch panel 52A is superimposed on the display area of the display 50A.
  • An example of the display 50A is a liquid crystal display.
  • the display 50A may be another display such as an organic EL display instead of the liquid crystal display.
  • the display 50A and the touch panel 52A are connected to the bus line 44. Therefore, the CPU 24A displays various information on the display 50A and operates according to various instructions received by the touch panel 52A.
  • the reception unit 52 includes a touch panel 52A and a hard key unit 52B.
  • the hard key unit 52B is a plurality of hard keys, and has a power button, a release button, buttons for various settings, and the like.
  • the hard key unit 52B is connected to the bus line 44, and the CPU 24A operates according to various instructions received by the hard key unit 52B.
  • the secondary storage device 24D stores the first aperture control table 24D1 and the second aperture control table 24D2.
  • the first diaphragm control table 24D1 is a table used by the CPU 24A to control the first diaphragm 28E.
  • the second diaphragm control table 24D2 is a table used by the CPU 24A to control the second diaphragm 32B.
  • the table is illustrated here, the present invention is not limited to this, and an arithmetic expression may be applied instead of the table.
  • the CPU 24A reads out the first aperture control table 24D1 from the secondary storage device 24D.
  • the CPU 24A specifies the first light receiving amount from the near-infrared light image obtained by being imaged by the first image sensor 14, and controls the first diaphragm F value corresponding to the specified first light receiving amount. Obtained from the table 24D1.
  • the CPU 24A performs the first determination process and the first opening degree adjusting process based on the first aperture F value acquired from the first aperture control table 24D1.
  • the first determination process it is determined whether or not the third detection result corresponds to the first aperture F value, and when it is determined that the third detection result does not correspond to the first aperture F value, the first determination process is performed.
  • the opening adjustment process is performed.
  • the opening degree of the opening 28E1 is adjusted so that the F value of the first diaphragm 28E becomes the first diaphragm F value.
  • the adjustment of the opening degree 28E1 is realized by controlling the third motor 20C2 by the third motor driver 20C1 according to the instruction of the CPU 24A.
  • the opening degree of the opening 28E1 is adjusted according to the first light receiving amount, so that the amount of change in the subject light by the first diaphragm 28E is adjusted. That is, in the image pickup apparatus 10, the amount of change of the subject light by the first diaphragm 28E is determined according to the first light receiving amount.
  • the amount of light received on the second light receiving surface 16A (hereinafter, also referred to as “second light receiving amount”) and the F value of the second diaphragm 32B (hereinafter, also referred to as “second diaphragm F value”). ) Is associated with.
  • the CPU 24A reads out the second aperture control table 24D2 from the secondary storage device 24D.
  • the CPU 24A specifies the second light receiving amount from the visible light image obtained by being imaged by the second image sensor 16, and sets the second diaphragm F value corresponding to the specified second light receiving amount as the second diaphragm control table. Obtained from 24D2.
  • the CPU 24A performs the second determination process and the second opening degree adjusting process based on the second aperture F value acquired from the second aperture control table 24D2.
  • the second determination process it is determined whether or not the fifth detection result corresponds to the second aperture F value, and when it is determined that the fifth detection result does not correspond to the second aperture F value, the second determination process is performed.
  • the opening adjustment process is performed.
  • the opening degree of the opening 32B1 is adjusted so that the F value of the second diaphragm 32B becomes the second diaphragm F value.
  • the adjustment of the opening degree 32B1 is realized by controlling the fifth motor 20E2 by the fifth motor driver 20E1 according to the instruction of the CPU 24A.
  • the opening degree of the opening 32B1 is adjusted according to the second light receiving amount, so that the amount of change in visible light by the second diaphragm 32B is adjusted. That is, in the image pickup apparatus 10, the amount of change in visible light by the second diaphragm 32B is determined according to the amount of second light received.
  • the subject S includes a near view subject CV and a distant view subject DV.
  • the near-view subject CV is a subject at a position tens to several hundred meters away from the image pickup apparatus 10
  • the distant-view subject DV is a subject in a distant view rather than the near-view subject CV.
  • the distant view subject DV is a subject at a position several kilometers away from the image pickup apparatus 10.
  • a forest is shown as a foreground subject CV
  • a steel tower is shown as a foreground subject CV.
  • the subject S is imaged by the first image sensor 14 and the second image sensor 16 at the same timing.
  • the subject light is incident on the first optical system 28, and the amount of the subject light incident on the first optical system 28 is adjusted by the first diaphragm 28E. ..
  • the subject light whose amount of light is adjusted by the first diaphragm 28E is emitted from the exit surface 28D2.
  • An intermediate image S1 is formed by the first optical system 28 between the exit surface 28D2 and the entrance surface 36A1.
  • the subject light formed as an intermediate image S1 between the exit surface 28D2 and the incident surface 36A1 is incident on the lens group 36A as divergent light.
  • the lens group 36A causes the luminous flux of the subject light to enter the color separation prism 30 by giving a converging action based on a positive refractive power to the subject light incident on the lens group 36A as divergent light.
  • the subject light is separated into near infrared light and visible light by the color separation prism 30. Visible light contained in the subject light is reflected by the selective reflection surface 30A. Visible light reflected by the selective reflection surface 30A is incident on the second optical system 32. In the second optical system 32, the amount of incident visible light is adjusted by the second diaphragm 32B. Visible light whose amount of light is adjusted by the second diaphragm 28E is incident on the relay lens 32A, and is imaged on the second light receiving surface 16A by the relay lens 32A.
  • the visible light received by the second light receiving surface 16A is photoelectrically converted by the second image sensor 16, and a visible light image 62 is generated as an example, as shown in FIG.
  • the visible light image 62 is stored in a predetermined storage area or displayed on the display 50A by the CPU 24A.
  • the visible light image 62 is a chromatic image.
  • the near view subject CV is reflected as the near view image 62A
  • the distant view subject DV is reflected as the distant view image 62B.
  • the distant view image 62B has lower sharpness than the near view image 62A, and is reflected in the visible light image 62 in a blurred state. This is because the visible light from the distant view subject DV is more affected by scattering in the atmosphere than the visible light from the near view subject CV.
  • the near-infrared light obtained by separating the subject light by the color separation prism 30 passes through the color separation prism 30.
  • Near-infrared light transmitted through the color separation prism 30 is incident on the relay lens 34A along the optical axis L1, and is imaged on the first light receiving surface 14A by the relay lens 34A.
  • the near-infrared light received by the first light receiving surface 14A is photoelectrically converted by the first image sensor 14, and a near-infrared light image 60 is generated as an example, as shown in FIG.
  • the near-infrared light image 60 is stored in a predetermined storage area or displayed on the display 50A by the CPU 24A.
  • the near-infrared light image 60 is an achromatic image.
  • the near-view subject CV is reflected as the near-view image 60A
  • the distant-view subject DV is reflected as the distant view image 60B.
  • the distant view image 60B has higher contour sharpness than the distant view image 62B.
  • the near-infrared light image 60 includes a super-distant view image 60C showing a super-distant view subject.
  • the ultra-distant view subject is a subject at a position of several tens of kilometers to several hundreds of kilometers from the image pickup apparatus 10, cannot be visually recognized by the naked eye, and is not reflected as an image in the visible light image 62.
  • the reason why the ultra-distant view image 60C is reflected in the near-infrared light image 60 and the ultra-distant view subject is not reflected in the visible light image 62 as an image is that the near-infrared light is affected by scattering in the atmosphere as compared with visible light. Is small.
  • the image pickup apparatus 10 when the subject S is imaged, the near infrared light image 60 and the visible light image 62 are acquired at the same timing.
  • the depth of field with respect to the subject S in the near-infrared optical system (hereinafter, “near-infrared light side”).
  • the depth of field (referred to as “depth of field”) and the depth of field with respect to the subject S in the visible light optical system (hereinafter referred to as "depth of field on the visible light side”) are individually changed at the same timing. That is, the depth of field on the near infrared light side is changed by adjusting the opening degree of the opening 28E1, and the depth of field on the visible light side is changed by adjusting the opening degree of the opening 32B1. ..
  • the depth of field on the near-infrared light side is changed by adjusting the amount of light of the subject light by the first diaphragm 28E according to the amount of first light received, and the depth of field on the visible light side is It is changed by adjusting the amount of visible light by the second diaphragm 32B according to the second light receiving amount.
  • zooming in and out of the subject S is realized by moving the second lens group 28B and / or the third lens group 28C along the optical axis L1.
  • the reception unit 52 receives a zoom-in instruction (hereinafter, referred to as “zoom-in instruction”).
  • the CPU 24A moves the second lens group 28B and / or the third lens group 28C along the optical axis L1 by controlling the power applying device 20 according to the zoom-in instruction received by the reception unit 52.
  • the reception unit 52 receives the zoom-out instruction (hereinafter, referred to as “zoom-out instruction”).
  • the CPU 24A moves the second lens group 28B and / or the third lens group 28C along the optical axis L1 by controlling the power applying device 20 according to the zoom-out instruction received by the reception unit 52.
  • the subject light incident on the first optical system 28 is emitted from the first optical system 28 via the first diaphragm 28E, and the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B are combined. An intermediate image S1 is formed between them.
  • the subject light emitted from the first optical system 28 is separated into near-infrared light and visible light by the color separation prism 30. Visible light is incident on the second optical system 32 via the second diaphragm 23B. The visible light incident on the second optical system 32 is emitted from the second optical system 32.
  • the imaging performed without forming the intermediate image is performed with the objective lens located closest to the object side and the first imaging as compared with the imaging performed with the intermediate image S1 formed between the first aperture 28E and the second aperture 32B.
  • the distance from the element 14 becomes long.
  • the objective lens located closest to the object side and the second image are compared with the imaging performed in which the intermediate image S1 is formed between the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B. 2
  • the distance from the image sensor 16 is also increased. Therefore, the same angle of view (same image height) is imaged when the intermediate image is not formed and when the intermediate image S1 is formed between the first aperture 28E and the second aperture 32B.
  • the lens diameter of the objective lens located on the most object side used in the former case is set to the lens on the most object side of the first lens group 28A used in the latter case (hereinafter, "first optical system object side lens”. It is necessary to make it larger than the lens diameter of).
  • the first optical system 28 forms an intermediate image S1 between the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B.
  • the intermediate image S1 is formed between the first diaphragm 28E and the color separation prism 30.
  • the intermediate image S1 is formed between the exit surface 28D2 and the entrance surface 36A1. Therefore, the lens diameter of the first optical system object-side lens can be made smaller than the lens diameter of the objective lens located closest to the object side used when the subject S is imaged without forming an intermediate image.
  • the size of the first optical system 28 can be reduced when the subject light is separated into near-infrared light and visible light as compared with the case where the intermediate image is not formed.
  • the intermediate image S1 is formed between the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B, the position where the peripheral light beam intersects each of the optical axis L1 and the optical axis L2, that is, conjugated.
  • Two positions are determined as positions. Therefore, of these two positions, the first diaphragm 28E is arranged at the position on the object side, and the second diaphragm 32B is arranged at the remaining position (position on the image side).
  • the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B can be easily arranged at the conjugate position as compared with the case where no intermediate image is formed.
  • a diaphragm capable of changing the amount of subject light is adopted as the first diaphragm 28E. Therefore, as compared with the case where a diaphragm capable of changing only the amount of near-infrared light and a diaphragm capable of changing only the amount of visible light are provided, the timing of changing the amount of near-infrared light and the timing of changing the amount of visible light Can be combined with a simple configuration. Further, the light amount of the near infrared light can be easily changed as compared with the case where the first diaphragm 28E is a diaphragm in which the light amount of the subject light cannot be changed. Further, the depth of field on the near infrared light side can be easily adjusted as compared with the case where the first diaphragm 28E is a diaphragm in which the amount of light of the subject light cannot be changed.
  • the amount of change in the amount of subject light by the first diaphragm 28E is determined according to the amount of first light received. Therefore, the amount of near-infrared light received by the first light-receiving surface 14A can be adjusted more accurately than in the case where the amount of change in the amount of subject light by the first diaphragm 28E is determined regardless of the first light-receiving amount. it can.
  • a diaphragm capable of changing the amount of visible light is adopted as the second diaphragm 32B. Therefore, the amount of visible light can be easily changed as compared with the case where the second diaphragm 32B is a diaphragm in which the amount of visible light cannot be changed. Further, the depth of field on the visible light side can be easily adjusted as compared with the case where the second diaphragm 32B is a diaphragm in which the amount of visible light cannot be changed.
  • the amount of change in the amount of visible light by the second diaphragm 32B is determined according to the amount of second light received. Therefore, the amount of visible light received by the second light receiving surface 16A can be adjusted more accurately than in the case where the amount of change in the amount of visible light by the second diaphragm 32B is determined regardless of the amount of second light received.
  • an independently controllable diaphragm is adopted as the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B. Therefore, the adjustment of the amount of near-infrared light and the adjustment of the amount of visible light can be performed independently.
  • variable magnification optical system is adopted as the first optical system 28. Therefore, as compared with the case where the variable magnification optical system is provided between the first optical system 28 and the color separation prism 30, the magnification can be changed without being restricted by the position of the color separation prism 30.
  • the first diaphragm 28E is arranged at a position adjacent to the fourth lens group 28D included in the first optical system 28.
  • the first diaphragm 28E may be arranged in the fourth lens group 28D included in the first optical system 28.
  • the first diaphragm 28E is not located in the fourth lens group 28D included in the first optical system 28 or adjacent to the fourth lens group 28D included in the first optical system 28 in the optical axis L1 direction. It is possible to easily maintain the positional relationship between the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B as compared with the case where the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B are arranged at the location.
  • the fourth lens group 28D is arranged on the image side most in the first optical system 28, and the first diaphragm 28E is located adjacent to the fourth lens group 28D in the optical axis L1 direction. Have been placed.
  • the first diaphragm 28E may be arranged in the fourth lens group 28D.
  • a zoom lens is adopted as the first optical system 28. Therefore, it is possible to realize highly accurate magnification change as compared with the case where the zoom lens is not provided.
  • each of the first lens group 28A, the second lens group 28B, the third lens group 28C, and the fourth lens group 28D included in the first optical system 28 is a lens group. Therefore, the first optical system 28 can be a multifunctional optical system as compared with the case where an optical system composed of a single lens or a single lens group is used instead of the first optical system 28. ..
  • the third optical system 34 is arranged on the side where the near infrared light is emitted from the color separation prism 30. Therefore, the optical characteristics on the side where the near-infrared light is emitted from the color separation prism 30 should be adjusted as compared with the case where the optical system is not arranged on the side where the near-infrared light is emitted from the color separation prism 30. Can be done.
  • the fourth optical system 36 is arranged between the intermediate image S1 and the color separation prism 30. Since the fourth optical system 36 is an optical system having a positive power, the peripheral rays of the subject light are converged in the color separation prism 30 by the fourth optical system 36. Therefore, the color separation prism 30 can be downsized as compared with the case where the optical system having a positive power is not arranged between the intermediate image S1 and the color separation prism 30.
  • the image pickup apparatus 100 is different from the image pickup apparatus 10 in that it has an optical separator 120 instead of the optical separator 12.
  • the optical separator 120 is different from the optical separator 12 in that it does not have the fourth optical system 36 and that it has the first optical system 128 instead of the first optical system 28.
  • the first optical system 128 has a first lens group 128A instead of the first lens group 28A, a second lens group 128B instead of the second lens group 28B, and a second lens group 128B.
  • the difference is that the third lens group 128C is provided instead of the three lens group 28C, and the fourth lens group 128D is provided instead of the fourth lens group 28D.
  • the first optical system 128 configured in this way is different from the first optical system 28 in that it forms an intermediate image S2 instead of the intermediate image S1.
  • the intermediate image S2 is formed between the color separation prism 30 and the second diaphragm 32B on the optical axis L2 by the first optical system 128.
  • the lens of the first optical system object side lens is larger than the lens diameter of the objective lens located closest to the object side used when the subject S is imaged without forming an intermediate image.
  • the diameter can be reduced.
  • the size of the first optical system 128 can be reduced when the subject light is separated into near-infrared light and visible light as compared with the case where the intermediate image is not formed.
  • the peripheral light rays are the optical axis L1 and the optical axis as in the above embodiment.
  • Two positions are determined as positions intersecting each of L2, that is, conjugate positions. Therefore, of these two positions, the first diaphragm 28E is arranged at the position on the object side, and the second diaphragm 32B is arranged at the remaining position (position on the image side). As described above, in the image pickup apparatus 100, the first diaphragm 28E and the second diaphragm 32B can be easily arranged at the conjugate position as compared with the case where no intermediate image is formed.
  • the optical system is not arranged between the color separation prism 30 and the intermediate image S2 on the optical axis L2, but the technique of the present disclosure is not limited to this, and is on the optical axis L2.
  • the optical system may be arranged between the color separation prism 30 and the intermediate image S2.
  • the image pickup apparatus 200 is different from the image pickup apparatus 100 in that it has an optical separator 220 instead of the optical separator 120.
  • the optical separator 220 is different from the optical separator 120 in that it has an optical system 70.
  • the optical system 70 is an optical system having a positive power, and is arranged between the color separation prism 30 and the intermediate image S2 on the optical axis L2.
  • the optical system 70 is a lens group composed of a plurality of lenses, but the technique of the present disclosure is not limited to this, and a single lens having positive power (for example, a convex lens) may be used.
  • the optical system 70 may be a fixed lens or a moving lens, and may be an optical system in which the position of the intermediate image S2 on the optical axis L2 can be finely adjusted.
  • the image pickup device 300 shown in FIG. 12 may be adopted.
  • the image pickup apparatus 300 shown in FIG. 12 is different from the image pickup apparatus 10 in that it has an optical separator 320 instead of the optical separator 12.
  • the optical separator 320 is different from the optical separator 12 in that it has a negative power optical system 80.
  • the negative power optical system 80 is an optical system having negative power, and is arranged between the color separation prism 30 and the second diaphragm 32B on the optical axis L2.
  • the negative power optical system 80 is a lens group composed of a plurality of lenses, but the technique of the present disclosure is not limited to this, and one lens having negative power (for example, a concave lens) may be used.
  • the negative power optical system 80 may be a fixed lens or a moving lens.
  • the subject S is imaged by the second image pickup device 16 by forming a visible light image on the second light receiving surface 16A, and a visible light image 62 is generated as an electronic image.
  • the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the visible light image 62 may be generated as an electronic image, and the subject image based on the visible light may be visually recognized by the user as an optical image.
  • the image pickup apparatus 400 shown in FIG. 13 is different from the image pickup apparatus 10 in that it has an optical separator 420 instead of the optical separator 12 and has an eyepiece window 424.
  • the optical separator 420 is different from the optical separator 12 in that it has a half prism 422.
  • the relay lens 32A has an exit surface 32A1.
  • the exit surface 32A1 is the surface on the image side of the relay lens 32A.
  • the half prism 422 is arranged between the second light receiving surface 16A and the emitting surface 32A1. Visible light emitted from the exit surface 32A1 is incident on the half prism 422, and the incident visible light passes through the half prism 422 and is imaged on the second light receiving surface 16A.
  • the half prism 422 has a selective reflection surface 422A, and a part of visible light is reflected by the selective reflection surface 422A and passes through the eyepiece window 424. As a result, the subject image based on visible light is visually recognized by the user as an optical image through the eyepiece window 424.
  • the half prism 422 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and a dichroic mirror, a prism, or a half mirror may be used.
  • the image pickup apparatus 500 is different from the image pickup apparatus 400 in that it has a hybrid finder (registered trademark) 15.
  • the hybrid finder 15 is a finder in which an optical view finder (hereinafter referred to as "OVF") and an electronic view finder (hereinafter referred to as "EVF”) are selectively used.
  • OVF optical view finder
  • EVF electronic view finder
  • the hybrid finder 15 includes a display 86, and the CPU 24A causes the display 86 to display various information.
  • An example of the display 86 is a liquid crystal display.
  • the display 86 may be another display such as an organic EL display instead of the liquid crystal display.
  • the hybrid finder 15 includes OVF90 and EVF92.
  • the OVF 90 is a reverse Galilean viewfinder and has an eyepiece 94, a prism 96, and an objective lens 98.
  • the EVF 92 has a display 86, a prism 96, and an eyepiece lens 94.
  • a liquid crystal shutter 101 is arranged along the optical axis L3 of the objective lens 98 on the object side of the objective lens 98.
  • a selective reflection surface 422A is arranged on the object side of the liquid crystal shutter 101 along the optical axis L3, and visible light reflected by the selective reflection surface 422A is incident on the liquid crystal shutter 101.
  • the liquid crystal shutter 101 shields the objective lens 98 from visible light under the control of the CPU 24A.
  • the prism 96 reflects the electronic image displayed on the display 86 and guides it to the eyepiece 94, and transmits visible light incident from the light separator 420 via the liquid crystal shutter 101 and the objective lens 98 to transmit the visible light to the eyepiece lens. Lead to 94.
  • Examples of the electronic image displayed on the display 86 include a near-infrared light image 60, a visible light image 62, or a live view image based on the composite image 64.
  • the composite image 64 refers to an image obtained by combining the visible light image 62 and the near infrared light image 60.
  • An example of the composite image 64 is an image obtained by alpha blending the visible light image 62 and the near infrared light image 60.
  • the electronic image displayed on the display 86 is not limited to the live view image, but may be a still image.
  • the CPU 24A controls the liquid crystal shutter 101 so that it is in a non-light-shielding state so that the optical image (subject image based on visible light) can be visually recognized from the eyepiece lens 94 through the eyepiece window 424.
  • the CPU 24A controls the liquid crystal shutter 101 to be in a light-shielding state so that only the electronic image displayed on the display 86 can be visually recognized from the eyepiece lens 94.
  • the first aperture 28E is arranged on the object side of the fourth lens group 28D and adjacent to the fourth lens group 28D in the optical axis L1 direction.
  • the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the first diaphragm 28E may be arranged at a position adjacent to the fourth lens group 28D on the image side of the fourth lens group 28D in the optical axis L1 direction.
  • near infrared light is exemplified as invisible light, but the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the invisible light may be infrared light.
  • the subject light is separated into infrared light and visible light by the color separation prism 30.
  • a plurality of photoelectric conversion elements having sensitivity to infrared light which is light in the infrared wavelength region, are arranged on the first light receiving surface 14A, and the first light receiving surface 14A receives infrared light. Then, the first image sensor 14 generates an infrared light image based on the infrared light received by the first light receiving surface 14A.
  • the "infrared light” referred to here is light on the longer wavelength side than about 700 nm (nanometers) of the subject light.
  • the infrared light of the subject light passes through the color separation prism 30 with a transmittance of about 90% (percentage), and the visible light of the subject light has a reflectance of more than about 90% and the selective reflecting surface 30A. Reflects on.
  • the size of the first optical system 28 is reduced as compared with the case where the intermediate image is not formed, as in the above embodiment. be able to.
  • the invisible light is not limited to infrared light or near-infrared light, and may be light on the shorter wavelength side than the wavelength range of visible light.
  • the light receiving may be performed by the image pickup element in which the photosensitive pixel (photoelectric conversion element) having sensitivity to light on the shorter wavelength side than the wavelength range of visible light is arranged on the light receiving surface.
  • the first optical system 28 is a zoom lens
  • the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the first optical system 28 is an optical system further including a focus lens. It may be.
  • a zoom lens composed of a 4-group lens is illustrated as an example of the first optical system 28, but this is only an example, and the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the refractive power may be a negative, positive, or positive three-group zoom in order from the object side, or may be a positive, negative, negative, or positive four-group zoom, or the refractive power may be in order from the object side. May be a five-group zoom of positive, negative, positive, positive, and positive, and any zoom type can be used.
  • the third optical system 34 and the fourth optical system 36 are illustrated, but the technique of the present disclosure is not limited to this, and there is no third optical system 34 and / or a fourth optical system 36.
  • the technology of the present disclosure is established.
  • the first image sensor 14 and / or the second image sensor 16 may be a CCD image sensor.
  • Infrared light, especially SWIR, may be imaged with an InGaAs sensor.
  • the embodiment in which the optical separation device 12 is applied to the image pickup device 10 has been described, but the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the light separation device 12 may be applied to a distance measuring device that performs distance measuring using invisible light and distance measuring using visible light.
  • control device 24 has been described with reference to an example of a form realized by a computer having a CPU 24A, a ROM 24B, and a RAM 24C, but the technique of the present disclosure is not limited thereto.
  • the control device 24 may be a device including an ASIC, FPGA, and / or PLD.
  • the control device 24 may be realized by a combination of a hardware configuration and a software configuration.
  • a and / or B is synonymous with "at least one of A and B". That is, “A and / or B” means that it may be only A, only B, or a combination of A and B. Further, in the present specification, when three or more matters are connected and expressed by "and / or", the same concept as “A and / or B" is applied.

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Abstract

光分離装置は、第１絞りを有し、第１波長域光と第２波長域光とを含む物体光が入射され、入射された物体光を、第１絞りを介して出射する第１光学系と、第１光学系から出射された物体光を第１波長域光と第２波長域光とに分離する分離光学系と、第２絞りを有し、分離光学系によって物体光が分離されることで得られた第２波長域光が第２絞りを介して入射され、入射された第２波長域光を出射する第２光学系と、を含み、第１光学系は、第１絞りと第２絞りとの間に中間像を形成する。

Description

光分離装置及び撮像装置
　本開示の技術は、光分離装置及び撮像装置に関する。
　特開２００５－００４１８１号公報には、同一被写体に対する可視光及び赤外光での撮影を同時に行うことを可能にする可視光・赤外光撮影用レンズシステムが開示されている。特開２００５－００４１８１号公報に記載の赤外光撮影用レンズシステムは、フォーカスレンズ、光分離手段、可視光用撮像手段、及び赤外光用撮像手段を備えている。
　フォーカスレンズは、所望の被写体距離の被写体にピントを合わせるために光軸方向に移動可能なレンズである。光分離手段は、フォーカスレンズを通過した被写体光を可視光用の被写体光と赤外光用の被写体光に分割すると共に、可視光用の被写体光と赤外光用の被写体光とをそれぞれ可視光用光路と赤外光用光路とに導く。可視光用撮像手段は、可視光用の被写体光により可視光の被写体像を撮像する。赤外光用撮像手段は、赤外光用の被写体光により赤外光の被写体像を撮像する。
　本開示の技術に係る一つの実施形態は、中間像が形成されない場合に比べ、物体光が第１波長域光と第２波長域光とに分離される場合において第１光学系の小型化を図ることができる光分離装置及び撮像装置を提供する。
　本開示の技術の第１の態様は、第１絞りを有し、第１波長域光と第２波長域光とを含む物体光が入射され、入射された物体光を、第１絞りを介して出射する第１光学系と、第１光学系から出射された物体光を第１波長域光と第２波長域光とに分離する分離光学系と、第２絞りを有し、分離光学系によって物体光が分離されることで得られた第２波長域光が第２絞りを介して入射され、入射された第２波長域光を出射する第２光学系と、を含み、第１光学系は、第１絞りと第２絞りとの間に中間像を形成する光分離装置である。
　本開示の技術の第２の態様は、第１絞りは、物体光の光量を変更可能な絞りである第１の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第３の態様は、分離光学系から出射された第１波長域光が受光される第１受光面での第１波長域光の受光量に応じて第１絞りによる物体光の光量の変更量が定められる第２の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第４の態様は、第２絞りは、第２波長域光の光量を変更可能な絞りである第１の態様から第３の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第５の態様は、分離光学系から出射された第２波長域光が受光される第２受光面での第２波長域光の受光量に応じて第２絞りによる第２波長域光の光量の変更量が定められる第４の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第６の態様は、第１絞り及び第２絞りの各々は独立に制御可能な絞りである第１の態様から第５の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第７の態様は、第１光学系は、変倍光学系である第１の態様から第６の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第８の態様は、変倍光学系は、変倍の際に光軸方向での位置が固定された少なくとも１つの固定レンズ群を有する光学系であり、第１絞りは、少なくとも１つの固定レンズ群のうちの単一の特定固定レンズ群内、又は、光軸方向において特定固定レンズ群に隣接した箇所に配置されている第７の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第９の態様は、特定固定レンズ群は、変倍光学系が有するレンズ群のうちの最も像側に配置されている第８の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１０の態様は、変倍光学系は、ズームレンズである第７の態様から第９の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１１の態様は、第１光学系は、複数のレンズユニットを有し、複数のレンズユニットの各々は、複数のレンズを有する第１の態様から第１０の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１２の態様は、分離光学系の外部において分離光学系から第１波長域光が出射される側に配置された第３光学系を更に含む第１の態様から第１１の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１３の態様は、中間像は、分離光学系と第２絞りとの間に形成される第１の態様から第１２の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１４の態様は、中間像は、第１絞りと分離光学系との間に形成される第１の態様から第１２の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１５の態様は、中間像と分離光学系との間に配置され、正のパワーを有する第４光学系を更に含む第１４の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１６の態様は、第１波長域光は、非可視光であり、第２波長域光は、可視光である第１の態様から第１５の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１７の態様は、非可視光は、近赤外光である第１６の態様に係る光分離装置である。
　本開示の技術の第１８の態様は、第１の態様から第１７の態様の何れか１つの態様に係る光分離装置と、光分離装置に含まれる第１光学系によって第１波長域光が結像される第１撮像素子と、光分離装置に含まれる第２光学系によって第２波長域光が結像される第２撮像素子と、を含む撮像装置である。
実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置に各々含まれる動力付与装置及び位置検出装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る撮像装置に含まれる近赤外光用光学系、及び近赤外光用光学系に関連する電気系のハードウェア構成の一例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置に含まれる可視光用光学系、及び可視光用光学系に関連する電気系のハードウェア構成の一例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置に各々含まれるＵＩ系装置及び制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る撮像装置の制御装置の構成及び機能の一例を示す概念図である。 実施形態に係る撮像装置によって撮像される被写体の一例を示す概念図である。 実施形態に係る撮像装置に含まれる第２撮像素子によって被写体が撮像されることで得られた可視光画像の一例を示す概念図である。 実施形態に係る撮像装置に含まれる第１撮像素子によって被写体が撮像されることで得られた近赤外光画像の一例を示す概念図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第１変形例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第２変形例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第３変形例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第４変形例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第５変形例を示す概略構成図である。 実施形態に係る撮像装置の構成の第６変形例を示す概略構成図である。
　添付図面に従って本開示の技術の光分離装置及び撮像装置に係る実施形態の一例について説明する。
　先ず、以下の説明で使用される文言について説明する。
　ＣＰＵとは、“Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ”の略称を指す。ＲＡＭとは、“Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ”の略称を指す。ＲＯＭとは、“Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ”の略称を指す。ＳＳＤとは、“Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ”の略称を指す。ＨＤＤとは、“Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ”の略称を指す。ＥＥＰＲＯＭとは、“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ”の略称を指す。ＡＳＩＣとは、“Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ”の略称を指す。ＰＬＤとは、“Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ”の略称を指す。ＦＰＧＡとは、“Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ”の略称を指す。ＣＭＯＳとは、“Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ”の略称を指す。ＣＣＤとは、“Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ”の略称を指す。ＥＬとは、“Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ”の略称を指す。ＵＩとは、“Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ”の略称を指す。Ａ／Ｄとは、“Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ”の略称を指す。ＳＷＩＲとは、“Ｓｈｏｒｔ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｉｎｆｒａｒｅｄ”の略称を指す。
　なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。
　また、本明細書の説明において、「垂直」とは、完全な垂直の他に、本開示の技術が属する技術分野において一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの垂直を指す。また、本明細書の説明において、「同一」とは、完全な同一の他に、本開示の技術が属する技術分野において一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの同一を指す。
　一例として図１に示すように、撮像装置１０は、被写体Ｓを撮像する装置である。撮像装置１０は、光分離装置１２、第１撮像素子１４、第２撮像素子１６、位置検出装置１８、動力付与装置２０、ＵＩ系装置２２、及び制御装置２４を備えている。
　光分離装置１２は、第１光学系２８、色分離プリズム３０、第２光学系３２、第３光学系３４、及び第４光学系３６を備えている。
　光分離装置１２には、近赤外光用光路と可視光用光路が設けられている。近赤外光用光路には、光軸Ｌ１に沿って物体側から順に第１光学系２８、第４光学系３６、色分離プリズム３０、及び第３光学系３４が配置されている。第４光学系３６の後段には、第１撮像素子１４が配置されている。第１撮像素子１４は、ＣＭＯＳイメージセンサである。第１撮像素子１４は、第１受光面１４Ａを有する。第１受光面１４Ａには、近赤外波長域の光である近赤外光に感度を有する複数の光電変換素子が配置されており、第１受光面１４Ａは、近赤外光を受光する。
　可視光用光路は、光軸Ｌ１と光軸Ｌ２とを有する。光軸Ｌ２は、光軸Ｌ１に対して垂直な光軸である。可視光用光路には、光軸Ｌ１に沿って物体側から順に第１光学系２８、第４光学系３６、及び色分離プリズム３０が配置されている。光軸Ｌ１は、色分離プリズム３０によって光軸Ｌ２に分岐される。可視光用光路において、色分離プリズム３０よりも像側には、光軸Ｌ２に沿って第２光学系３２が配置されている。第２光学系３２の後段、すなわち、第２光学系３２よりも像側には、第２撮像素子１６が配置されている。第２撮像素子１６は、ＣＭＯＳイメージセンサである。第２撮像素子１６は、第２受光面１６Ａを有する。第２受光面１６Ａには、可視波長域の光である可視光に感度を有する複数の光電変換素子が配置されており、第２受光面１６Ａは、可視光を受光する。
　なお、以下では、説明の便宜上、近赤外光用光路に配置されているレンズ等からなる光学系を「近赤外光用光学系」と称し、可視光用光路に配置されているレンズ等からなる光学系を「可視光用光学系」と称する。
　第１光学系２８は、変倍光学系である。具体的には、ここで言う「変倍光学系」は、物体側から屈折力が順に正、負、正、正の４群からなるズームレンズである。第１光学系２８は、複数のレンズユニットを有する。ここで言う「複数のレンズユニット」とは、第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄを指す。
　第１光学系２８は、第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、第４レンズ群２８Ｄ、及び第１絞り２８Ｅからなる。第４レンズ群２８Ｄは、本開示の技術に係る「特定固定レンズ群」の一例であり、第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄのうちの最も像側に配置されている。
　第１光学系２８では、光軸Ｌ１に沿って物体側から順に第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄが配置されている。第３レンズ群２８Ｃは、出射面２８Ｃ１を有し、第４レンズ群２８Ｄは、入射面２８Ｄ１及び出射面２８Ｄ２を有する。出射面２８Ｃ１は、第３レンズ群２８Ｃのうちの最も像側に位置する面であり、入射面２８Ｄ１は、第４レンズ群２８Ｄのうちの最も物体側に位置する面であり、出射面２８Ｄ２は、第４レンズ群２８Ｄのうちの最も像側に位置する面である。第１絞り２８Ｅは、出射面２８Ｃ１と出射面２８Ｄ２との間に配置されている。図１に示す例では、第１絞り２８Ｅは、光軸Ｌ１方向において、第４レンズ群２８Ｄよりも物体側で、第４レンズ群２８Ｄに隣接した箇所（出射面２８Ｃ１と入射面Ｄ１との間）に配置されている態様が示されているが、これはあくまでも一例に過ぎず、第１絞り２８Ｅは、第４レンズ群２８Ｄ内に配置されていてもよい。
　第１レンズ群２８Ａ及び第４レンズ群２８Ｄの各々は、何れも固定レンズ群である。固定レンズ群は、変倍の際に像面に対して固定されたレンズ群である。第２レンズ群２８Ｂ及び第３レンズ群２８Ｃの各々は、何れも移動レンズ群である。移動レンズ群は、変倍の際に光軸Ｌ１方向に沿って移動することで、隣接するレンズ群との間隔が変わるレンズ群である。
　第１レンズ群２８Ａ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄの各々は、正のパワーを有するレンズ群であり、第２レンズ群２８Ｂは、負のパワーを有するレンズ群である。なお、ここでは、第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄ等のレンズ群を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄのうちの少なくとも１つは１枚のレンズであってもよい。
　第１光学系２８には、被写体Ｓを示す被写体光が第１レンズ群２８Ａから入射され、第１光学系２８は、入射された被写体光を第１絞り２８Ｅを介して出射する。被写体光は、近赤外光及び可視光を含む光である。なお、被写体光は、本開示の技術に係る「物体光」の一例であり、近赤外光は、本開示の技術に係る「第１波長域光」及び「非可視光」の一例であり、可視光は、本開示の技術に係る「第２波長域光」の一例である。
　第１絞り２８Ｅは、開口２８Ｅ１をしており、被写体光は開口２８Ｅ１を通過する。開口２８Ｅ１は、被写体光の周辺光線が光軸Ｌ１を通る箇所に配置されている。第１絞り２８Ｅは、開口２８Ｅ１の口径を変更可能な可動式の絞りである。すなわち、被写体Ｓを示す被写体光の光量は、第１絞り２８Ｅによって変更可能とされている。
　第４光学系３６は、正のパワーを有する光学系である。第４光学系３６は、レンズ群３６Ａを備えている。レンズ群３６Ａは、正のパワーを有するレンズ群である。
レンズ群３６Ａは、複数のレンズからなる。なお、ここでは、第４光学系３６の一例としてレンズ群が採用されているが、本開示の技術はこれに限定されず、１枚のレンズであってもよい。
　第４光学系３６には、第１光学系２８から出射された被写体光が入射される。第４光学系３６は、入射された被写体光を色分離プリズム３０に出射する。
　色分離プリズム３０は、本開示の技術に係る「分離光学系」の一例である。色分離プリズム３０は、第４光学系３６から出射された被写体光を選択反射面３０Ａで近赤外光と可視光とに分離する。色分離プリズム３０は、近赤外光を透過させ、かつ、可視光を反射させる。すなわち、色分離プリズム３０は、光軸Ｌ１に沿って近赤外光を第３光学系３４に導き、光軸Ｌ２に沿って可視光を第２光学系３２に導く。
　第１実施形態において、色分離プリズム３０によって被写体光が分離されることで得られる非可視光は近赤外光である。ここで言う「近赤外光」は、被写体光のうちの約８００ナノメートルよりも長波長側の光であり、可視光は、約７００ナノメートル以下の短波長側の光である。被写体光のうちの近赤外光は、９０％（パーセント）程度の透過率で色分離プリズム３０を透過し、被写体光のうちの可視光は、約９０％を超える反射率で、選択反射面３０Ａで反射する。なお、ここでは、約８００ナノメートル以上の近赤外光を例示しているが、これはあくまでも一例に過ぎず、本開示の技術はこれに限定されない。つまり、近赤外光の波長域は、学説等によって解釈が様々であるので、近赤外光の波長域として定義される波長域は、撮像装置１０の用途等に応じて決定されればよい。また、可視光の波長域についても同様である。
　なお、ここでは、色分離プリズム３０を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されず、色分離プリズム３０に代えてダイクロイックミラー及び／又はハーフミラーによって被写体光が近赤外光と可視光とに分離されるようにしてもよい。但し、ハーフミラーを用いる場合には、被写体光が分離して得られた近赤外光及び可視光から不要な波長域の光がフィルタによって除去されるようにするとよい。
　第２光学系３２は、光軸Ｌ２方向に沿って色分離プリズム３０よりも像側に配置されており、リレーレンズ３２Ａ及び第２絞り３２Ｂを備えている。第２光学系３２では、光軸Ｌ２に沿って物体側から順に第２絞り３２Ｂ及びリレーレンズ３２Ａが配置されている。つまり、第２絞り３２Ｂは、光軸Ｌ２方向において、リレーレンズ３２Ａよりも物体側で、リレーレンズ３２Ａに隣接した箇所に配置されている。
　第２絞り３２Ｂは、光軸Ｌ２上に開口３２Ｂ１を有する。開口３２Ｂ１は、光軸Ｌ１上の開口２８Ｅ１と共役な位置関係にある。第２絞り３２Ｂは、開口３２Ｂ１の口径を変更可能な可動式の絞りである。すなわち、可視光の光量は、第２絞り３２Ｂによって変更可能とされている。なお、第１絞り２８Ｅ及び第２絞り３２Ｂの各々は独立に制御可能な絞りである。
　リレーレンズ３２Ａは、正のパワーを有するレンズである。リレーレンズ３２Ａは、第２絞り３２Ｂを介して入射された可視光を第２受光面１６Ａに結像させる。このように、第２光学系３２には、可視光が第２絞り３２Ｂを介して入射され、第２光学系３２は、入射された可視光を第２受光面１６Ａに出射する。
　第３光学系３４は、光軸Ｌ１方向に沿って色分離プリズム３０よりも像側に配置されている。換言すると、第３光学系３４は、色分離プリズム３０の外部において、色分離プリズム３０から近赤外光が出射される側に配置されている。第３光学系３４は、リレーレンズ３４Ａを備えている。リレーレンズ３４Ａは、正のパワーを有するレンズである。リレーレンズ３４Ａには、色分離プリズム３０から出射された近赤外光が入射され、リレーレンズ３４Ａは、入射された近赤外光を第１受光面１４Ａに結像させる。
　第１光学系２８は、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１を形成する。具体的には、中間像Ｓ１は、第１光学系２８によって、第１絞り２８Ｅと色分離プリズム３０との間に形成される。より具体的には、中間像Ｓ１は、第１光学系２８によって、第４レンズ群２８Ｄのうちの最も像側の面である出射面２８Ｄ２と、レンズ群３６Ａのうちの最も物体側の面である入射面３６Ａ１との間に形成される。レンズ群３６Ａは、光軸Ｌ１上において、中間像Ｓ１と色分離プリズム３０との間に配置されている。レンズ群３６Ａは、正のパワーを有しているので、レンズ群３６Ａに発散光として入射した被写体光に対して収束作用を与えることで、被写体光の光束をレンズ群３６Ａ色分離プリズム３０に入射させる。つまり、レンズ群３６Ａは、入射された被写体光の周辺光線を正の屈折力によって色分離プリズム３０内に収める。
　位置検出装置１８及び動力付与装置２０は、光分離装置１２に接続されている。位置検出装置１８は、第２レンズ群２８Ｂの位置、第３レンズ群２８Ｃの位置、リレーレンズ３２Ａ，３４Ａの位置、及び開口２８Ｅ１，３２Ｂ１の口径等を検出する装置である。動力付与装置２０は、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、リレーレンズ３２Ａ，３４Ａ、第１絞り２８Ｅ、及び第２絞り３２Ｂに対して動力を付与する装置である。
　第１撮像素子１４は、被写体Ｓを示す近赤外光が結像され、結像された近赤外光に基づいて被写体Ｓを撮像する。第２撮像素子１６は、被写体Ｓを示す可視光が結像され、結像された可視光に基づいて被写体Ｓを撮像する。ＵＩ系装置２２は、撮像装置１０のユーザ（以下、単に「ユーザ」と称する）からの指示を受け付けたり、ユーザに対して各種情報を提示したりする装置である。第１撮像素子１４、第２撮像素子１６、位置検出装置１８、動力付与装置２０、及びＵＩ系装置２２は、制御装置２４に接続されている。第１撮像素子１４、第２撮像素子１６、位置検出装置１８、動力付与装置２０、及びＵＩ系装置２２は、制御装置２４によって制御される。
　一例として図２に示すように、位置検出装置１８は、第１位置センサ１８Ａ、第２位置センサ１８Ｂ、第３位置センサ１８Ｃ、第４位置センサ１８Ｄ、第５位置センサ１８Ｅ、及び第６位置センサ１８Ｆを備えている。第１位置センサ１８Ａ、第２位置センサ１８Ｂ、第３位置センサ１８Ｃ、第４位置センサ１８Ｄ、第５位置センサ１８Ｅ、及び第６位置センサ１８Ｆは、制御装置２４に接続されている。
　ここでは、第１位置センサ１８Ａ、第２位置センサ１８Ｂ、第３位置センサ１８Ｃ、第４位置センサ１８Ｄ、第５位置センサ１８Ｅ、及び第６位置センサ１８Ｆの各々の一例として、ポテンショメータが採用されている。
　第１位置センサ１８Ａ、第２位置センサ１８Ｂ、第３位置センサ１８Ｃ、及び第４位置センサ１８Ｄは、近赤外光用光学系に用いられる。
第１位置センサ１８Ａは、光軸Ｌ１上での第２レンズ群２８Ｂの位置を検出する。第２位置センサ１８Ｂは、光軸Ｌ１上での第３レンズ群２８Ｃの位置を検出する。第３位置センサ１８Ｃは、開口２８Ｅ１の口径を検出する。第４位置センサ１８Ｄは、光軸Ｌ１上でのリレーレンズ３４Ａの位置を検出する。
　第５位置センサ１８Ｅ及び第６位置センサ１８Ｆは、可視光用光学系に用いられる。第５位置センサ１８Ｅは、開口３２Ｂ１の口径を検出する。第６位置センサ１８Ｆは、光軸Ｌ２上でのリレーレンズ３２Ａの位置を検出する。
　動力付与装置２０は、第１モータドライバ２０Ａ１、第２モータドライバ２０Ｂ１、第３モータドライバ２０Ｃ１、第４モータドライバ２０Ｄ１、第５モータドライバ２０Ｅ１、及び第６モータドライバ２０Ｆ１を備えている。また、動力付与装置２０は、第１モータ２０Ａ２、第２モータ２０Ｂ２、第３モータ２０Ｃ２、第４モータ２０Ｄ２、第５モータ２０Ｅ２、及び第６モータ２０Ｆ２を備えている。
　第１モータドライバ２０Ａ１、第２モータドライバ２０Ｂ１、第３モータドライバ２０Ｃ１、第４モータドライバ２０Ｄ１、第５モータドライバ２０Ｅ１、及び第６モータドライバ２０Ｆ１は、制御装置２４に接続されている。第１モータドライバ２０Ａ１、第２モータドライバ２０Ｂ１、第３モータドライバ２０Ｃ１、第４モータドライバ２０Ｄ１、第５モータドライバ２０Ｅ１、及び第６モータドライバ２０Ｆ１は、制御装置２４によって制御される。
　第１モータドライバ２０Ａ１は、第１モータ２０Ａに接続されており、制御装置２４からの指示に従って第１モータ２０Ａを制御する。第２モータドライバ２０Ｂ１は、第２モータ２０Ｂ２に接続されており、制御装置２４からの指示に従って第２モータ２０Ｂ２を制御する。第３モータドライバＣ１は、第３モータ２０Ｃ２に接続されており、制御装置２４からの指示に従って第３モータ２０Ｃ２を制御する。第４モータドライバ２０Ｄ１は、第４モータ２０Ｄ２に接続されており、制御装置２４からの指示に従って第４モータ２０Ｄ２を制御する。第５モータドライバ２０Ｅ１は、第５モータ２０Ｅ２に接続されており、制御装置２４からの指示に従って第５モータ２０Ｅ２を制御する。第６モータドライバ２０Ｆ１は、第６モータ２０Ｆ２に接続されており、制御装置２４からの指示に従って第６モータ２０Ｆ２を制御する。
　第１モータドライバ２０Ａ１、第２モータドライバ２０Ｂ１、第３モータドライバ２０Ｃ１、第４モータドライバ２０Ｄ１、第１モータ２０Ａ２、第２モータ２０Ｂ２、第３モータ２０Ｃ２、及び第４モータ２０Ｄ２は、近赤外光用光学系に用いられる。第１モータ２０Ａ２は、第１モータドライバ２０Ａ１の制御下で動力を生成し、生成した動力を第２レンズ群２８Ｂに付与することで、第２レンズ群２８Ｂを光軸Ｌ１方向に移動させる。第２モータ２０Ｂ２は、第２モータドライバ２０Ｂ１の制御下で動力を生成し、生成した動力を第３レンズ群２８Ｃに付与することで、第３レンズ群２８Ｃを光軸Ｌ１方向に移動させる。第３モータ２０Ｃ２は、第３モータドライバ２０Ｃ１の制御下で動力を生成し、生成した動力を第１絞り２８Ｅに付与することで、開口２８Ｅ１の開度を調節する。第４モータ２０Ｄ２は、第４モータドライバ２０Ｄ１の制御下で動力を生成し、生成した動力をリレーレンズ３４Ａに付与することで、リレーレンズ３４Ａを光軸Ｌ１方向に移動させる。
　第５モータドライバ２０Ｅ１、第６モータドライバ２０Ｆ１、第５モータ２０Ｅ２、及び第６モータ２０Ｆ２は、可視光用光学系に用いられる。第５モータ２０Ｅ２は、第５モータドライバ２０Ｅ１の制御下で動力を生成し、生成した動力を第２絞り３２Ｂに付与することで、開口３２Ｂ１の開度を調節する。第６モータ２０Ｆ２は、第６モータドライバ２０Ｆ１の制御下で動力を生成し、生成した動力をリレーレンズ３２Ａに付与することで、リレーレンズ３２Ａを光軸Ｌ２方向に移動させる。
　一例として図３に示すように、制御装置２４は、ＣＰＵ２４Ａ、ＲＯＭ２４Ｂ、ＲＡＭ２４Ｃ、及び二次記憶装置２４Ｄを備えており、ＣＰＵ２４Ａ、ＲＯＭ２４Ｂ、ＲＡＭ２４Ｃ、及び二次記憶装置２４Ｄは、バスライン４４に接続されている。
　ＲＯＭ２４Ｂには、撮像装置１０用の各種プログラムが記憶されている。ここでは、ＲＯＭ２４Ｂの一例として、ＥＥＰＲＯＭが採用されているが、これに限らず、マスクＲＯＭ等の不揮発性のメモリであってもよい。ＣＰＵ２４Ａは、ＲＯＭ２４Ｂから各種プログラムを読み出し、読み出した各種プログラムをＲＡＭ２４Ｃに展開する。ＣＰＵ２４Ａは、ＲＡＭ２４Ｃに展開した各種プログラムに従って撮像装置１０の全体を制御する。また、二次記憶装置２４Ｄには、各種情報がＣＰＵ２４Ａによって読み書き可能に記憶されている。ここで言う「各種情報」には、後述の第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１及び第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２（図６参照）が含まれる。ここでは、二次記憶装置２４Ｄの一例として、ＳＳＤが採用されているが、これに限らず、ＨＤＤ等の不揮発性の記憶装置であればよい。
　第１撮像素子１４は、光軸Ｌ１上において、リレーレンズ３４Ａよりも後段、すなわち、リレーレンズ３４Ａよりも像側に位置している。そして、第１撮像素子１４は、第１受光面１４Ａに結像された近赤外光に基づいて被写体Ｓを撮像することで近赤外光画像６０を生成し、生成した近赤外光画像６０を後段に出力する。近赤外光画像６０は、近赤外光による被写体Ｓを示す画像である。第１撮像素子１４には、第１信号処理装置４０及び第１撮像素子ドライバ４２が接続されている。第１信号処理装置４０及び第１撮像素子ドライバ４２は、バスライン４４に接続されている。第１撮像素子ドライバ４２は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、第１タイミング制御信号を第１撮像素子１４に出力する。第１タイミング制御信号は、第１撮像素子１４による撮像を制御する信号である。第１撮像素子１４による撮像のフレームレートは、第１タイミング制御信号によって規定されている。
　第１タイミング制御信号には、垂直同期信号及び水平同期信号が含まれている。垂直同期信号は、１フレーム分のアナログ画像の送信を開始するタイミングを規定する信号である。水平同期信号は、１水平ライン分のアナログ画像の出力を開始するタイミングを規定する信号である。第１撮像素子１４は、第１撮像素子ドライバ４２から入力された垂直同期信号に従ってフレーム単位でのアナログの近赤外光画像６０の第１信号処理装置４０への出力を開始する。また、第１撮像素子１４は、第１撮像素子ドライバ４２から入力された水平同期信号に従って水平ライン単位でのアナログの近赤外光画像６０の第１信号処理装置４０への出力を開始する。
　第１信号処理装置４０は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、第１撮像素子１４から入力されたアナログの近赤外光画像６０に対して、相関二重サンプリング及びゲイン調整等のアナログ信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換を行うことで、デジタルの近赤外光画像６０を生成する。
　第１信号処理装置４０は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、デジタルの近赤外光画像６０に対して、デモザイク処理、ノイズ除去処理、階調補正処理、及び色補正処理等のデジタル信号処理を施す。デジタル信号処理済みのデジタルの近赤外光画像６０は、第１信号処理装置４０によって、ＣＰＵ２４Ａに出力され、ＣＰＵ２４Ａによって、既定の記憶領域（例えば、ＲＡＭ２４Ｃ及び／又は二次記憶装置２４Ｄ）に記憶される。なお、以下では、アナログの近赤外光画像６０とデジタルの近赤外光画像６０とを区別して説明する必要がない場合、単に「近赤外光画像６０」と称する。
　第１位置センサ１８Ａ、第２位置センサ１８Ｂ、第３位置センサ１８Ｃ、及び第４位置センサ１８Ｄは、バスライン４４に接続されている。第１位置センサ１８Ａでの検出結果（以下、「第１検出結果」と称する）は、第１位置センサ１８ＡによってＣＰＵ２４Ａに出力される。第２位置センサ１８Ｂでの検出結果（以下、「第２検出結果」と称する）は、第２位置センサ１８ＢによってＣＰＵ２４Ａに出力される。第３位置センサ１８Ｃでの検出結果（以下、「第３検出結果」と称する）は、第３位置センサ１８ＣによってＣＰＵ２４Ａに出力される。第４位置センサ１８Ｄでの検出結果（以下、「第４検出結果」と称する）は、第４位置センサ１８ＤによってＣＰＵ２４Ａに出力される。
　第１モータドライバ２０Ａ１、第２モータドライバ２０Ｂ１、第３モータドライバ２０Ｃ１、及び第４モータドライバ２０Ｄ１は、バスライン４４に接続されている。ＣＰＵ２４Ａは、第１検出結果に基づいて第１モータドライバ２０Ａ１を介して第１モータ２０Ａ２を制御することで、光軸Ｌ１上での第２レンズ群２８Ｂの位置を制御する。ＣＰＵ２４Ａは、第２検出結果に基づいて第２モータドライバ２０Ｂ１を介して第２モータ２０Ｂ２を制御することで、光軸Ｌ１上での第３レンズ群２８Ｃの位置を制御する。ＣＰＵ２４Ａは、第３検出結果と第１受光面１４Ａでの受光量とに基づいて第３モータドライバ２０Ｃ１を介して第３モータ２０Ｃ２を制御することで、開口２８Ｅ１の開度を調節する。ＣＰＵ２４Ａは、第４検出結果に基づいて第４モータ２０Ｄ２を制御することで、光軸Ｌ１上でのリレーレンズ３４Ａの位置を制御する。
　一例として図４に示すように、第２撮像素子１６は、光軸Ｌ２上において、リレーレンズ３２Ａよりも後段、すなわち、リレーレンズ３２Ａよりも像側に位置している。そして、第２撮像素子１６は、第２受光面１６Ａに結像された可視光に基づいて被写体Ｓを撮像することで可視光画像６２を生成し、生成した可視光画像６２を後段に出力する。可視光画像６２は、可視光による被写体Ｓを示す画像である。
　第２撮像素子１６には、第２信号処理装置４６及び第２撮像素子ドライバ４８が接続されている。第２信号処理装置４６及び第２撮像素子ドライバ４８は、バスライン４４に接続されている。第２撮像素子ドライバ４８は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、第２タイミング制御信号を第２撮像素子１６に出力する。第２タイミング制御信号は、第２撮像素子１６による撮像を制御する信号である。第２撮像素子１６による撮像のフレームレートは、第２タイミング制御信号によって規定されている。
　第２タイミング制御信号には、第１タイミング制御信号と同様に、垂直同期信号及び水平同期信号が含まれている。第２撮像素子１６は、第２撮像素子ドライバ４８から入力された垂直同期信号に従ってフレーム単位でのアナログの可視光画像６２の第２信号処理装置４６への出力を開始する。また、第２撮像素子１６は、第２撮像素子ドライバ４８から入力された水平同期信号に従って水平ライン単位でのアナログの可視光画像６２の第２信号処理装置４６への出力を開始する。
　第２信号処理装置４６は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、第２撮像素子１６から入力されたアナログの可視光画像６２に対して、上述したアナログ信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換を行うことで、デジタルの可視光画像６２を生成する。
　第２信号処理装置４６は、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、デジタルの可視光画像６２に対して、上述したデジタル信号処理を施す。デジタル信号処理済みのデジタルの可視光画像６２は、第２信号処理装置４６によって、ＣＰＵ２４Ａに出力され、ＣＰＵ２４Ａによって、上述した既定の記憶領域に記憶される。なお、以下では、アナログの可視光画像６２とデジタルの可視光画像６２とを区別して説明する必要がない場合、単に「可視光画像６２」と称する。
　第５位置センサ１８Ｅ及び第６位置センサ１８Ｆは、バスライン４４に接続されている。第５位置センサ１８Ｅでの検出結果（以下、「第５検出結果」と称する）は、第５位置センサ１８ＥによってＣＰＵ２４Ａに出力される。第６位置センサ１８Ｆでの検出結果（以下、「第６検出結果」と称する）は、第６位置センサ１８ＦによってＣＰＵ２４Ａに出力される。
　第５モータドライバ２０Ｅ１及び第６モータドライバ２０Ｆ１は、バスライン４４に接続されている。ＣＰＵ２４Ａは、第５検出結果と第２受光面１６Ａでの受光量とに基づいて第５モータドライバ２０Ｅ１を介して第５モータ２０Ｅ２を制御することで、開口３２Ｂ１の開度を調節する。ＣＰＵ２４Ａは、第６検出結果に基づいて第６モータ２０Ｆ２を制御することで、光軸Ｌ２上でのリレーレンズ３２Ａの位置を制御する。
　一例として図５に示すように、ＵＩ系装置２２は、タッチパネル・ディスプレイ５０及び受付部５２を備えている。タッチパネル・ディスプレイ５０は、ディスプレイ５０Ａ及びタッチパネル５２Ａを備えており、ディスプレイ５０Ａの表示領域に対してタッチパネル５２Ａが重ねられている。ディスプレイ５０Ａの一例としては、液晶ディスプレイが挙げられる。なお、ディスプレイ５０Ａは、液晶ディスプレイではなく、有機ＥＬディスプレイなどの他のディスプレイであってもよい。
　ディスプレイ５０Ａ及びタッチパネル５２Ａは、バスライン４４に接続されている。従って、ＣＰＵ２４Ａは、ディスプレイ５０Ａに対して各種情報を表示させ、タッチパネル５２Ａによって受け付けられた各種指示に従って動作する。
　受付部５２は、タッチパネル５２Ａ及びハードキー部５２Ｂを備えている。ハードキー部５２Ｂは、複数のハードキーであり、電源ボタン、レリーズボタン、及び各種設定のボタン等を有する。ハードキー部５２Ｂは、バスライン４４に接続されており、ＣＰＵ２４Ａは、ハードキー部５２Ｂによって受け付けられた各種指示に従って動作する。
　一例として図６に示すように、二次記憶装置２４Ｄには、第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１及び第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２が記憶されている。第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１は、ＣＰＵ２４Ａによって第１絞り２８Ｅの制御に用いられるテーブルである。第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２は、ＣＰＵ２４Ａによって第２絞り３２Ｂの制御に用いられるテーブルである。なお、ここでは、テーブルを例示しているが、これに限らず、テーブルに代えて演算式を適用してもよい。
　第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１には、第１受光面１４Ａでの受光量（以下、「第１受光量」とも称する）と第１絞り２８ＥのＦ値（以下、「第１絞りＦ値」とも称する）とが対応付けられている。ＣＰＵ２４Ａは、二次記憶装置２４Ｄから第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１を読み出す。ＣＰＵ２４Ａは、第１撮像素子１４によって撮像されることで得られた近赤外光画像から第１受光量を特定し、特定した第１受光量に対応する第１絞りＦ値を第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１から取得する。ＣＰＵ２４Ａは、第１絞り制御用テーブル２４Ｄ１から取得した第１絞りＦ値に基づいて第１判定処理及び第１開度調節処理を行う。
　第１判定処理では、第３検出結果が第１絞りＦ値に相当するか否かの判定が行われ、第３検出結果が第１絞りＦ値に相当しないと判定された場合に、第１開度調節処理が行われる。第１開度調節処理では、第１絞り２８ＥのＦ値が第１絞りＦ値となるように開口２８Ｅ１の開度の調節が行われる。開口２８Ｅ１の開度の調節は、ＣＰＵ２４Ａの指示に従って第３モータドライバ２０Ｃ１によって第３モータ２０Ｃ２が制御されることで実現される。
　このように、撮像装置１０では、第１受光量に応じて開口２８Ｅ１の開度が調節されることで、第１絞り２８Ｅによる被写体光の変更量が調節される。つまり、撮像装置１０では、第１受光量に応じて第１絞り２８Ｅによる被写体光の変更量が定められる。
　第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２には、第２受光面１６Ａでの受光量（以下、「第２受光量」とも称する）と第２絞り３２ＢのＦ値（以下、「第２絞りＦ値」とも称する）とが対応付けられている。ＣＰＵ２４Ａは、二次記憶装置２４Ｄから第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２を読み出す。ＣＰＵ２４Ａは、第２撮像素子１６によって撮像されることで得られた可視光画像から第２受光量を特定し、特定した第２受光量に対応する第２絞りＦ値を第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２から取得する。ＣＰＵ２４Ａは、第２絞り制御用テーブル２４Ｄ２から取得した第２絞りＦ値に基づいて第２判定処理及び第２開度調節処理を行う。
　第２判定処理では、第５検出結果が第２絞りＦ値に相当するか否かの判定が行われ、第５検出結果が第２絞りＦ値に相当しないと判定された場合に、第２開度調節処理が行われる。第２開度調節処理では、第２絞り３２ＢのＦ値が第２絞りＦ値となるように開口３２Ｂ１の開度の調節が行われる。開口３２Ｂ１の開度の調節は、ＣＰＵ２４Ａの指示に従って第５モータドライバ２０Ｅ１によって第５モータ２０Ｅ２が制御されることで実現される。
　このように、撮像装置１０では、第２受光量に応じて開口３２Ｂ１の開度が調節されることで、第２絞り３２Ｂによる可視光の変更量が調節される。つまり、撮像装置１０では、第２受光量に応じて第２絞り３２Ｂによる可視光の変更量が定められる。
　次に、第１実施形態に係る撮像装置１０の作用について説明する。
　一例として図７に示すように、被写体Ｓには、近景被写体ＣＶと遠景被写体ＤＶとが含まれている。近景被写体ＣＶは、撮像装置１０から数十メートルから数百メートル離れた位置での被写体であり、遠景被写体ＤＶは、近景被写体ＣＶよりも遠景の被写体である。具体的には、遠景被写体ＤＶは、撮像装置１０から数キロメートル離れた位置での被写体である。図７に示す例では、近景被写体ＣＶとして森林が示されており、近景被写体ＣＶとして鉄塔が示されている。
　撮像を開始する指示が受付部５２（図５参照）によって受け付けられると、第１撮像素子１４及び第２撮像素子１６によって同一のタイミングで被写体Ｓが撮像される。一例として図１に示すように、可視光用光学系では、被写体光が第１光学系２８に入射され、第１光学系２８に入射された被写体光の光量が第１絞り２８Ｅによって調節される。第１絞り２８Ｅによって光量が調節された被写体光は、出射面２８Ｄ２から出射される。出射面２８Ｄ２と入射面３６Ａ１との間において、第１光学系２８によって中間像Ｓ１が形成される。レンズ群３６Ａには、出射面２８Ｄ２と入射面３６Ａ１との間で中間像Ｓ１として結像された被写体光が発散光として入射される。レンズ群３６Ａは、レンズ群３６Ａに発散光として入射した被写体光に対して、正の屈折力に基づく収束作用を与えることで、被写体光の光束を色分離プリズム３０内に入射させる。
　被写体光は、色分離プリズム３０によって近赤外光と可視光とに分離される。被写体光に含まれる可視光は、選択反射面３０Ａで反射される。第２光学系３２には、選択反射面３０Ａで反射された可視光が入射される。第２光学系３２では、入射された可視光の光量が第２絞り３２Ｂによって調節される。リレーレンズ３２Ａには、第２絞り２８Ｅによって光量が調節された可視光が入射され、リレーレンズ３２Ａによって第２受光面１６Ａに結像される。第２受光面１６Ａによって受光された可視光は、第２撮像素子１６によって光電変換され、一例として図８に示すように、可視光画像６２が生成される。可視光画像６２は、ＣＰＵ２４Ａによって、既定の記憶領域に記憶されたり、ディスプレイ５０Ａに表示されたりする。
　可視光画像６２は、有彩色の画像である。可視光画像６２には、近景被写体ＣＶが近景画像６２Ａとして写り込み、遠景被写体ＤＶが遠景画像６２Ｂとして写り込む。遠景画像６２Ｂは、近景画像６２Ａに比べ、鮮明度が低く、ぼけた状態で可視光画像６２に写り込む。これは、遠景被写体ＤＶからの可視光は、近景被写体ＣＶからの可視光に比べ、大気中で受ける散乱の影響が大きいからである。
　一方、一例として図１に示すように、近赤外光用光学系では、色分離プリズム３０によって被写体光が分離されることで得られた近赤外光が、色分離プリズム３０を透過する。リレーレンズ３４Ａには、色分離プリズム３０を透過した近赤外光が光軸Ｌ１に沿って入射され、リレーレンズ３４Ａによって第１受光面１４Ａに結像される。第１受光面１４Ａによって受光された近赤外光は、第１撮像素子１４によって光電変換され、一例として図９に示すように、近赤外光画像６０が生成される。近赤外光画像６０は、ＣＰＵ２４Ａによって、既定の記憶領域に記憶されたり、ディスプレイ５０Ａに表示されたりする。
　近赤外光画像６０は、無彩色の画像である。近赤外光画像６０には、近景被写体ＣＶが近景画像６０Ａとして写り込み、遠景被写体ＤＶが遠景画像６０Ｂとして写り込む。遠景画像６０Ｂは、遠景画像６２Ｂに比べ、輪郭の鮮明度が高い。また、近赤外光画像６０には、超遠景被写体を示す超遠景画像６０Ｃが写り込んでいる。超遠景被写体は、撮像装置１０から数十キロメートルから数百キロメートル離れた位置での被写体であり、肉眼での視認は不可能であり、可視光画像６２にも画像として写り込まない。超遠景画像６０Ｃが近赤外光画像６０に写り込み、超遠景被写体が可視光画像６２に画像として写り込まないのは、近赤外光は、可視光に比べ、大気中で受ける散乱の影響が小さいからである。
　このように、撮像装置１０では、被写体Ｓが撮像されることによって、近赤外光画像６０と可視光画像６２とが同一のタイミングで取得される。
　また、撮像装置１０では、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとが独立に制御されるので、近赤外光用光学系での被写体Ｓに対する被写界深度（以下、「近赤外光側被写界深度」と称する）と可視光用光学系での被写体Ｓに対する被写界深度（以下、「可視光側被写界深度」と称する）とが同一のタイミングで個別に変更される。すなわち、近赤外光側被写界深度は、開口２８Ｅ１の開度が調節されることによって変更され、可視光側被写界深度は、開口３２Ｂ１の開度が調節されることによって変更される。具体的には、近赤外光側被写界深度は、第１受光量に応じて第１絞り２８Ｅによる被写体光の光量が調節されることで変更され、可視光側被写界深度は、第２受光量に応じて第２絞り３２Ｂによる可視光の光量が調節されることで変更される。
　更に、被写体Ｓに対するズームイン及びズームアウトは、第２レンズ群２８Ｂ及び／又は第３レンズ群２８Ｃを光軸Ｌ１に沿って移動させることで実現される。被写体Ｓに対してズームインが行われる場合、ズームインの指示（以下、「ズームイン指示」と称する）が受付部５２によって受け付けられる。ＣＰＵ２４Ａは、受付部５２によって受け付けられたズームイン指示に従って動力付与装置２０を制御することで第２レンズ群２８Ｂ及び／又は第３レンズ群２８Ｃを光軸Ｌ１に沿って移動させる。被写体Ｓに対してズームアウトが行われる場合、ズームアウトの指示（以下、「ズームアウト指示」と称する）が受付部５２によって受け付けられる。ＣＰＵ２４Ａは、受付部５２によって受け付けられたズームアウト指示に従って動力付与装置２０を制御することで第２レンズ群２８Ｂ及び／又は第３レンズ群２８Ｃを光軸Ｌ１に沿って移動させる。
　以上説明したように、撮像装置１０では、第１光学系２８に入射された被写体光が第１光学系２８から第１絞り２８Ｅを介して出射され、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成される。第１光学系２８から出射された被写体光が色分離プリズム３０によって近赤外光と可視光とに分離される。可視光は、第２光学系３２に第２絞り２３Ｂを介して入射される。第２光学系３２に入射された可視光は、第２光学系３２から出射される。
　中間像が形成されずに行われる撮像は、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成されて行われる撮像に比べ、最も物体側に位置する対物レンズと第１撮像素子１４との距離が長くなる。また、中間像が形成されずに行われる撮像は、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成されて行われる撮像に比べ、最も物体側に位置する対物レンズと第２撮像素子１６との距離も長くなる。そのため、中間像が形成されない場合と第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成される場合とで同一の画角（同一の像高）の撮像が行われるようにするには、前者の場合に用いられる最も物体側に位置する対物レンズのレンズ径を、後者の場合に用いられる第１レンズ群２８Ａの最も物体側のレンズ（以下、「第１光学系物体側レンズ」とも称する）のレンズ径よりも大きくする必要がある。
　撮像装置１０では、第１光学系２８によって第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成される。具体的には、第１絞り２８Ｅと色分離プリズム３０との間に中間像Ｓ１が形成される。より具体的には、出射面２８Ｄ２と入射面３６Ａ１との間に中間像Ｓ１が形成される。従って、中間像が形成されずに被写体Ｓが撮像される場合に用いられる最も物体側に位置する対物レンズのレンズ径よりも第１光学系物体側レンズのレンズ径を小さくすることができる。これにより、中間像が形成されない場合に比べ、被写体光が近赤外光と可視光とに分離される場合において、第１光学系２８の小型化を図ることができる。
　また、撮像装置１０では、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ１が形成されるので、周辺光線が光軸Ｌ１及び光軸Ｌ２の各々と交差する位置、すなわち、共役な位置として２つの位置が定まる。そのため、この２つの位置のうち、物体側の位置に第１絞り２８Ｅが配置され、残りの位置（像側の位置）に第２絞り３２Ｂが配置される。このように、撮像装置１０では、何ら中間像が形成されない場合に比べ、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとを共役な位置に容易に配置することができる。
　また、撮像装置１０では、第１絞り２８Ｅとして、被写体光の光量を変更可能な絞りが採用されている。従って、近赤外光の光量のみを変更可能な絞りと可視光の光量のみを変更可能な絞りとを設ける場合に比べ、近赤外光の光量の変更タイミングと可視光の光量の変更タイミングとを簡易な構成で合わせることができる。また、第１絞り２８Ｅが被写体光の光量を変更不可の絞りである場合に比べ、近赤外光の光量を容易に変更することができる。また、第１絞り２８Ｅが被写体光の光量を変更不可の絞りである場合に比べ、近赤外光側被写界深度を容易に調節することができる。
　また、撮像装置１０では、第１受光量に応じて第１絞り２８Ｅによる被写体光の光量の変更量が定められる。従って、第１受光量とは無関係に第１絞り２８Ｅによる被写体光の光量の変更量が定められる場合に比べ、第１受光面１４Ａでの近赤外光の受光量を精度良く調節することができる。
　また、撮像装置１０では、第２絞り３２Ｂとして、可視光の光量を変更可能な絞りが採用されている。従って、第２絞り３２Ｂが可視光の光量を変更不可の絞りである場合に比べ、可視光の光量を容易に変更することができる。また、第２絞り３２Ｂが可視光の光量を変更不可の絞りである場合に比べ、可視光側被写界深度を容易に調節することができる。
　また、撮像装置１０では、第２受光量に応じて第２絞り３２Ｂによる可視光の光量の変更量が定められる。従って、第２受光量とは無関係に第２絞り３２Ｂによる可視光の光量の変更量が定められる場合に比べ、第２受光面１６Ａでの可視光の受光量を精度良く調節することができる。
　また、撮像装置１０では、第１絞り２８Ｅ及び第２絞り３２Ｂとして、独立に制御可能な絞りが採用されている。従って、近赤外光の光量の調節と可視光の光量の調節とを独立して行うことができる。
　また、撮像装置１０では、第１光学系２８として変倍光学系が採用されている。従って、第１光学系２８と色分離プリズム３０との間に変倍光学系を有する場合に比べ、色分離プリズム３０による位置的な制限を受けることなく変倍を行うことができる。
　また、撮像装置１０では、第１絞り２８Ｅが、第１光学系２８に含まれる第４レンズ群２８Ｄに隣接した箇所に配置されている。なお、第１絞り２８Ｅは、第１光学系２８に含まれる第４レンズ群２８Ｄ内に配置されるようにしてもよい。これにより、第１絞り２８Ｅが、第１光学系２８に含まれる第４レンズ群２８Ｄ内、又は、第１光学系２８に含まれる第４レンズ群２８Ｄに光軸Ｌ１方向で隣接した箇所以外の箇所に配置されている場合に比べ、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとの位置関係を維持し易くすることができる。
　また、撮像装置１０では、第４レンズ群２８Ｄは、第１光学系２８内において最も像側に配置されており、光軸Ｌ１方向において第４レンズ群２８Ｄに隣接した箇所に第１絞り２８Ｅが配置されている。なお、第１絞り２８Ｅは、第４レンズ群２８Ｄ内に配置されるようにしてもよい。これにより、第４レンズ群第４レンズ群第４レンズ群第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとが共役な位置関係を維持し易くすることができる。
　また、撮像装置１０では、第１光学系２８としてズームレンズが採用されている。従って、ズームレンズが設けられていない場合に比べ、高精度な変倍を実現することができる。
　また、撮像装置１０では、第１光学系２８に含まれる第１レンズ群２８Ａ、第２レンズ群２８Ｂ、第３レンズ群２８Ｃ、及び第４レンズ群２８Ｄの各々は、レンズ群である。従って、第１光学系２８に代えて、単一のレンズ又は単一のレンズ群から構成された光学系を用いた場合に比べ、第１光学系２８を多機能な光学系とすることができる。
　また、撮像装置１０では、色分離プリズム３０から近赤外光が出射される側に第３光学系３４が配置されている。従って、色分離プリズム３０から近赤外光が出射される側に光学系が配置されていない場合に比べ、色分離プリズム３０から近赤外光が出射される側の光学的特性を調整することができる。
　また、撮像装置１０では、中間像Ｓ１と色分離プリズム３０との間に第４光学系３６が配置されている。第４光学系３６は、正のパワーを有する光学系なので、被写体光の周辺光線は第４光学系３６によって色分離プリズム３０内に収束される。従って、中間像Ｓ１と色分離プリズム３０との間に正のパワーを有する光学系が配置されない場合に比べ、色分離プリズム３０の小型化を図ることができる。
　なお、上記実施形態では、一例として図１に示すように、出射面２８Ｄ２と入射面３６Ａ１との間に中間像Ｓ１が形成される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されず、中間像が形成される位置を他の位置にしてもよい。一例として図１０に示すように、撮像装置１００は、撮像装置１０に比べ、光分離装置１２に代えて光分離装置１２０を有する点が異なる。光分離装置１２０は、光分離装置１２に比べ、第４光学系３６を有しない点、及び第１光学系２８に代えて第１光学系１２８を有する点が異なる。
　第１光学系１２８は、第１光学系２８に比べ、第１レンズ群２８Ａに代えて第１レンズ群１２８Ａを有する点、第２レンズ群２８Ｂに代えて第２レンズ群１２８Ｂを有する点、第３レンズ群２８Ｃに代えて第３レンズ群１２８Ｃを有する点、及び第４レンズ群２８Ｄに代えて第４レンズ群１２８Ｄを有する点が異なる。このように構成された第１光学系１２８は、第１光学系２８に比べ、中間像Ｓ１に代えて中間像Ｓ２を形成する点が異なる。中間像Ｓ２は、第１光学系１２８によって、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と第２絞り３２Ｂとの間に形成される。
　この場合も、上記実施形態と同様に、中間像が形成されずに被写体Ｓが撮像される場合に用いられる最も物体側に位置する対物レンズのレンズ径よりも第１光学系物体側レンズのレンズ径を小さくすることができる。これにより、中間像が形成されない場合に比べ、被写体光が近赤外光と可視光とに分離される場合において、第１光学系１２８の小型化を図ることができる。
　また、撮像装置１００では、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と第２絞り３２Ｂとの間に中間像Ｓ２が形成されるので、上記実施形態と同様に、周辺光線が光軸Ｌ１及び光軸Ｌ２の各々と交差する位置、すなわち、共役な位置として２つの位置が定まる。そのため、この２つの位置のうち、物体側の位置に第１絞り２８Ｅが配置され、残りの位置（像側の位置）に第２絞り３２Ｂが配置される。このように、撮像装置１００では、何ら中間像が形成されない場合に比べ、第１絞り２８Ｅと第２絞り３２Ｂとを共役な位置に容易に配置することができる。
　また、図１０に示す例では、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と中間像Ｓ２との間に光学系が配置されていないが、本開示の技術はこれに限定されず、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と中間像Ｓ２との間に光学系が配置されるようにしてもよい。一例として図１１に示すように、撮像装置２００は、撮像装置１００に比べ、光分離装置１２０に代えて光分離装置２２０を有する点が異なる。光分離装置２２０は、光分離装置１２０に比べ、光学系７０を有する点が異なる。光学系７０は、正のパワーを有する光学系であり、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と中間像Ｓ２との間に配置されている。光学系７０は、複数のレンズからなるレンズ群であるが、本開示の技術はこれに限定されず、正のパワーを有する１枚のレンズ（例えば、凸レンズ）であってもよい。光学系７０は、固定レンズであってもよいし、移動レンズであってもよく、光軸Ｌ２の中間像Ｓ２の位置が微調整可能な光学系であるとよい。
　また、上記実施形態で説明した撮像装置１０に代えて、図１２に示す撮像装置３００を採用してもよい。一例として図１２に示す撮像装置３００は、撮像装置１０に比べ、光分離装置１２に代えて光分離装置３２０を有する点が異なる。光分離装置３２０は、光分離装置１２に比べ、負パワー光学系８０を有する点が異なる。負パワー光学系８０は、負のパワーを有する光学系であり、光軸Ｌ２上において色分離プリズム３０と第２絞り３２Ｂとの間に配置されている。負パワー光学系８０は、複数のレンズからなるレンズ群であるが、本開示の技術はこれに限定されず、負のパワーを有する１枚のレンズ（例えば、凹レンズ）であってもよい。負パワー光学系８０は、固定レンズであってもよいし、移動レンズであってもよい。
　また、上記実施形態では、第２受光面１６Ａに可視光を結像させることで第２撮像素子１６によって被写体Ｓが撮像され、電子像として可視光画像６２が生成される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、電子像として可視光画像６２が生成され、かつ、可視光に基づく被写体像を光学像としてユーザに視認させるようにしてもよい。一例として図１３に示す撮像装置４００は、撮像装置１０に比べ、光分離装置１２に代えて光分離装置４２０を有する点、及び接眼窓４２４を有する点が異なる。光分離装置４２０は、光分離装置１２に比べ、ハーフプリズム４２２を有する点が異なる。リレーレンズ３２Ａは、出射面３２Ａ１を有する。出射面３２Ａ１は、リレーレンズ３２Ａの最も像側の面である。ハーフプリズム４２２は、第２受光面１６Ａと出射面３２Ａ１との間に配置されている。ハーフプリズム４２２には、出射面３２Ａ１から出射された可視光が入射され、入射された可視光はハーフプリズム４２２を透過し、第２受光面１６Ａに結像される。ハーフプリズム４２２は、選択反射面４２２Ａを有しており、選択反射面４２２Ａで可視光の一部が反射され、接眼窓４２４を透過する。これにより、可視光に基づく被写体像が光学像として接眼窓４２４を介してユーザによって視認される。
　なお、図１３に示す例では、ハーフプリズム４２２を例示したが、これに限らず、ダイクロイックミラー、プリズム、又はハーフミラーを用いてもよい。
　図１３に示す例では、可視光に基づく被写体像が光学像としてユーザによって視認される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されず、電子像と光学像とがユーザによって選択的に視認されるようにしてもよい。一例として図１４に示すように、撮像装置５００は、撮像装置４００に比べ、ハイブリッドファインダー（登録商標）１５を有する点が異なる。ハイブリッドファインダー１５は、光学ビューファインダー（以下、「ＯＶＦ」と称する）及び電子ビューファインダー（以下、「ＥＶＦ」と称する）が選択的に使用されるファインダーである。なお、ＯＶＦとは、“ｏｐｔｉｃａｌ　ｖｉｅｗｆｉｎｄｅｒ”の略称を指す。また、ＥＶＦとは、“ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｖｉｅｗｆｉｎｄｅｒ”の略称を指す。
　ハイブリッドファインダー１５は、ディスプレイ８６を備えており、ＣＰＵ２４Ａは、ディスプレイ８６に対して各種情報を表示させる。ディスプレイ８６の一例としては、液晶ディスプレイが挙げられる。なお、ディスプレイ８６は、液晶ディスプレイではなく、有機ＥＬディスプレイなどの他のディスプレイであってもよい。
　ハイブリッドファインダー１５は、ＯＶＦ９０及びＥＶＦ９２を含む。ＯＶＦ９０は、逆ガリレオ式ファインダーであり、接眼レンズ９４、プリズム９６、及び対物レンズ９８を有する。ＥＶＦ９２は、ディスプレイ８６、プリズム９６、及び接眼レンズ９４を有する。
　対物レンズ９８の光軸Ｌ３に沿って対物レンズ９８よりも物体側には、液晶シャッタ１０１が配置されている。光軸Ｌ３に沿って液晶シャッタ１０１よりも物体側には、選択反射面４２２Ａが配置されており、液晶シャッタ１０１には、選択反射面４２２Ａで反射された可視光が入射される。液晶シャッタ１０１は、ＥＶＦ９２を使用する際に、ＣＰＵ２４Ａの制御下で、対物レンズ９８に可視光が入射しないように遮光する。
　プリズム９６は、ディスプレイ８６に表示される電子像を反射させて接眼レンズ９４に導き、かつ、光分離装置４２０から液晶シャッタ１０１及び対物レンズ９８を介して入射された可視光を透過させ、接眼レンズ９４に導く。ディスプレイ８６に表示される電子像としては、近赤外光画像６０、可視光画像６２、又は合成画像６４に基づくライブビュー画像が挙げられる。合成画像６４とは、可視光画像６２と近赤外光画像６０とを合成させることで得られた画像を指す。合成画像６４の一例としては、可視光画像６２と近赤外光画像６０とがアルファブレンディングされることで得られた画像が挙げられる。なお、ディスプレイ８６に表示される電子像は、ライブビュー画像に限らず、静止画像であってもよい。
　ＯＶＦが使用される場合、ＣＰＵ２４Ａは、液晶シャッタ１０１が非遮光状態になるように制御することで、接眼レンズ９４から接眼窓４２４を介して光学像（可視光に基づく被写体像）が視認できるようにする。また、ＥＶＦが使用される場合、ＣＰＵ２４Ａは、液晶シャッタ１０１が遮光状態になるように制御することで、接眼レンズ９４からディスプレイ８６に表示される電子像のみが視認できるようにする。
　また、上記実施形態では、第１絞り２８Ｅが、第４レンズ群２８Ｄよりも物体側で、光軸Ｌ１方向において第４レンズ群２８Ｄに隣接した箇所に配置されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図１５に示すように、第１絞り２８Ｅが、光軸Ｌ１方向において、第４レンズ群２８Ｄよりも像側で、第４レンズ群２８Ｄに隣接した箇所に配置されていてもよい。
　また、上記実施形態では、非可視光として近赤外光を例示したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、非可視光は、赤外光であってもよい。この場合、色分離プリズム３０によって被写体光が赤外光と可視光とに分離される。第１受光面１４Ａには、赤外波長域の光である赤外光に感度を有する複数の光電変換素子が配置されており、第１受光面１４Ａは、赤外光を受光する。そして、第１撮像素子１４によって、第１受光面１４Ａで受光された赤外光に基づいて赤外光画像が生成される。
　なお、ここで言う「赤外光」は、被写体光のうちの約７００ｎｍ（ナノメートル）よりも長波長側の光である。被写体光のうちの赤外光は、９０％（パーセント）程度の透過率で色分離プリズム３０を透過し、被写体光のうちの可視光は、約９０％を超える反射率で、選択反射面３０Ａで反射する。
　このように、被写体光が赤外光と可視光とに分離される場合であっても、上記実施形態と同様に、中間像が形成されない場合に比べ、第１光学系２８の小型化を図ることができる。
　なお、非可視光は、赤外光又は近赤外光に限らず、可視光の波長域よりも短波長側の光であってもよい。この場合、可視光の波長域よりも短波長側の光に感度を有する感光画素（光電変換素子）が受光面に配置された撮像素子によって受光が行われるようにすればよい。
　また、上記実施形態では、可視光と非可視光とが分離されて撮像される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、被写体光のうちの波長域が異なる２種類の非可視光が分離され、分離されて得られた２種類の非可視光が別個の撮像素子によって撮像されるようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、第１光学系２８がズームレンズである場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、第１光学系２８は、フォーカスレンズを更に含む光学系であってもよい。
　また、上記実施形態では、第１光学系２８として４群レンズからなるズームレンズを例例示したが、これはあくまでも一例に過ぎず、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、物体側から順に屈折力が、負、正、正の３群ズームであってもよいし、正、負、負、正の４群ズームであってもよいし、物体側から順に屈折力が正、負、正、正、正の５群ズームであってもよく、任意のズームタイプを用いることが可能である。
　また、上記実施形態では、第３光学系３４及び第４光学系３６を例示したが、本開示の技術はこれに限定されず、第３光学系３４及び／又は第４光学系３６が無くても本開示の技術は成立する。
　また、上記実施形態では、第１撮像素子１４及び第２撮像素子１６としてＣＭＯＳイメージセンサが採用されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。第１撮像素子１４及び／又は第２撮像素子１６は、ＣＣＤイメージセンサであってもよい。また、赤外光、特に、ＳＷＩＲについての撮像に対してはＩｎＧａＡｓセンサを用いてもよい。
　また、上記実施形態では、光分離装置１２が撮像装置１０に適用された形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、光分離装置１２は、非可視光を用いた測距と可視光を用いた測距とを行う測距装置に適用されてもよい。
　また、上記実施形態では、制御装置２４が、ＣＰＵ２４Ａ、ＲＯＭ２４Ｂ、及びＲＡＭ２４Ｃを有するコンピュータによって実現される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、制御装置２４は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、及び／又はＰＬＤを含むデバイスであってもよい。また、制御装置２４は、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。
　以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
　本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／又は」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／又はＢ」と同様の考え方が適用される。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (18)

  1. 　第１絞りを有し、第１波長域光と第２波長域光とを含む物体光が入射され、入射された前記物体光を、前記第１絞りを介して出射する第１光学系と、
    　前記第１光学系から出射された前記物体光を前記第１波長域光と前記第２波長域光とに分離する分離光学系と、
    　第２絞りを有し、前記分離光学系によって前記物体光が分離されることで得られた前記第２波長域光が前記第２絞りを介して入射され、入射された前記第２波長域光を出射する第２光学系と、を含み、
    　前記第１光学系は、前記第１絞りと前記第２絞りとの間に中間像を形成する
    　光分離装置。
  2. 　前記第１絞りは、前記物体光の光量を変更可能な絞りである請求項１に記載の光分離装置。
  3. 　前記分離光学系から出射された前記第１波長域光が受光される第１受光面での前記第１波長域光の受光量に応じて前記第１絞りによる前記物体光の光量の変更量が定められる請求項２に記載の光分離装置。
  4. 　前記第２絞りは、前記第２波長域光の光量を変更可能な絞りである請求項１から請求項３の何れか一項に記載の光分離装置。
  5. 　前記分離光学系から出射された前記第２波長域光が受光される第２受光面での前記第２波長域光の受光量に応じて前記第２絞りによる前記第２波長域光の光量の変更量が定められる請求項４に記載の光分離装置。
  6. 　前記第１絞り及び前記第２絞りの各々は独立に制御可能な絞りである請求項１から請求項５の何れか一項に記載の光分離装置。
  7. 　前記第１光学系は、変倍光学系である請求項１から請求項６の何れか一項に記載の光分離装置。
  8. 　前記変倍光学系は、変倍の際に光軸方向での位置が固定された少なくとも１つの固定レンズ群を有する光学系であり、
    　前記第１絞りは、前記少なくとも１つの固定レンズ群のうちの単一の特定固定レンズ群内、又は、前記光軸方向において前記特定固定レンズ群に隣接した箇所に配置されている請求項７に記載の光分離装置。
  9. 　前記特定固定レンズ群は、前記変倍光学系が有するレンズ群のうちの最も像側に配置されている請求項８に記載の光分離装置。
  10. 　前記変倍光学系は、ズームレンズである請求項７から請求項９の何れか一項に記載の光分離装置。
  11. 　前記第１光学系は、複数のレンズユニットを有し、
    　前記複数のレンズユニットの各々は、複数のレンズを有する請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の光分離装置。
  12. 　前記分離光学系の外部において前記分離光学系から前記第１波長域光が出射される側に配置された第３光学系を更に含む請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の光分離装置。
  13. 　前記中間像は、前記分離光学系と前記第２絞りとの間に形成される請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の光分離装置。
  14. 　前記中間像は、前記第１絞りと前記分離光学系との間に形成される請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の光分離装置。
  15. 　前記中間像と前記分離光学系との間に配置され、正のパワーを有する第４光学系を更に含む請求項１４に記載の光分離装置。
  16. 　前記第１波長域光は、非可視光であり、
    　前記第２波長域光は、可視光である請求項１から請求項１５の何れか一項に記載の光分離装置。
  17. 　前記非可視光は、近赤外光である請求項１６に記載の光分離装置。
  18. 　請求項１から請求項１７の何れか一項に記載の光分離装置と、
    　前記光分離装置に含まれる前記第１光学系によって前記第１波長域光が結像される第１撮像素子と、
    　前記光分離装置に含まれる前記第２光学系によって前記第２波長域光が結像される第２撮像素子と、
    　を含む撮像装置。
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