JP2001004809A

JP2001004809A - 光学系及び光学装置

Info

Publication number: JP2001004809A
Application number: JP11174971A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Nishioka; 西岡公彦
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、軽量、低コストの撮像装置等の光学系
と光学装置を提供すること。【解決手段】物体からの光６０は、拡張曲面プリズム
１１の第１面１１１から入射し、その第２面１１２から
一端プリズム外に出て、温度、湿度等に応じて形状が変
えられる可変ミラー１２で反射され、再び第２面１１２
から拡張曲面プリズム１１に入射し、第３面１１３で反
射され、第４面１１４からプリズム外に出て、コムドラ
イブで選択されたレンズアレー１４の焦点距離の異なる
何れかのミラーで反射され、再び第４面１１４から拡張
曲面プリズム１１に入射し、第５面１１５で反射され、
第６面１１６から拡張曲面プリズム１１外に射出し、固
体撮像素子１３に物体像を結像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型の光学系及び
光学装置に関し、例えばデジタルカメラ等の撮像装置、
観察装置、表示装置、照明装置、信号処理装置等の光学
系及び光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば従来のデジタルカメラは、フォー
カシングやズーミングのためにレンズやレンズ群を光軸
方向に動かす必要があり、そのレンズ駆動スペース確保
のために寸法も大きくなり、また、駆動用のモータ、ギ
ア等が必要で、製造コストが高くなってしまった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、小型、軽量、低コストの撮像装置等の光学系と光学
装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する光学
系及び光学装置は例えば次のものである：（１）光路中に挿脱可能な光学素子を備えたことを特
徴とする光学系。

【０００５】（２）光路中の光学素子の挿脱をコムド
ライブで行うことを特徴とする（１）記載の光学系。

【０００６】（３）複数の拡張曲面光学素子を備えた
ことを特徴とする光学系。

【０００７】（４）複数の拡張曲面光学素子を備え、
それらの中の少なくとも１つを動かすことでフォーカシ
ングあるいはズーミングあるいそれ以外の調整を行うこ
とを特徴とする光学系。

【０００８】（５）複数の不均質媒質を含むことを特
徴とする撮像光学系。

【０００９】（６）複数の不均質媒質を含むことを特
徴とする複眼光学系。

【００１０】（７）複数の拡張曲面光学素子を含むこ
とを特徴とする複眼光学系。

【００１１】（８）光学素子の移動をコムドライブで
行うことを特徴とする光学系。

【００１２】（９）拡張曲面光学素子を備え倍率の色
収差の補正を画像処理で行うことを特徴とする光学系。

【００１３】（１０）拡張曲面光学素子を備え歪曲収
差の補正を画像処理で行うことを特徴とする光学系。

【００１４】（１１）可変ミラーを備えたことを特徴
とする（１）から（１０）の何れか１項記載の光学系。

【００１５】（１２）拡張曲面光学素子を備えたこと
を特徴とする（１）から（１０）の何れか１項記載の光
学系。

【００１６】（１３）複数の撮像光学系と撮像素子を
備えたことを特徴とする光学装置。

【００１７】（１４）複数の画像を合成する複数の撮
像光学系と撮像素子を備えたことを特徴とする光学装
置。

【００１８】（１５）各撮像光学系の画角をθ、内向
角をβ、全画角を２ωとするとき、０＜２ω＜２θ ・・・式１０＜β＜θ ・・・式２を満たすことを特徴とする（１４）記載の光学装置。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学系及び光学装
置を実施例に基づいて説明する：図１は、本発明の１実
施例の構成を示す図であり、この実施例は小型のデジタ
ルカメラ用光学系１０の例である。

【００２０】光学系１０は、拡張曲面プリズム１１と可
変ミラー１２と固体撮像素子（例えばＣＣＤ）１３とス
ライド式のレンズアレー１４とを組み合わせたものから
なる。

【００２１】ここで、拡張曲面とは、球面、平面、回転
対称非球面の他、光軸に対して偏心した球面、平面、回
転対称非球面、あるいは、対称面を有す非球面、対称面
を一つだけ有す非球面、対称面のない非球面、自由曲
面、微分不可能な点、線を有する面等、いかなる形の面
であってもよく、その面は、反射面でも、屈折面でも、
光に何らかの影響を与え得る面ならばよい。以下、これ
らを総称して拡張曲面と呼ぶ。

【００２２】図１の例において、拡張曲面プリズム１１
は、第１面１１１から第６面１１６からなり、その中、
第１面１１１、第２面１１２、第４面１１４、第６面１
１６は屈折面、第３面１１３、第５面１１５は反射面と
して作用しており、これらの面が拡張曲面からなる。

【００２３】可変ミラー１２は、例えば、P.Rai-Choudh
ury 編 ^Handbook of Microlithography,Micromachinin
g,and Microfabrication Volume 2:Micromachining and
Microfabrication p.495,Figure 8.58"SPIE PRESS刊、
あるいは、オプティックスコミュニケーションズ（Opti
cs Communications ），１４０巻（１９９７年）１８７
〜１９０頁に示されているメンブレインミラーのよう
に、薄膜１２Ａと複数の電極１２Ｂの間に電源１７から
の電圧をスイッチ１６を介して印加すると、静電気力に
より薄膜１２Ａが変形してその面形状が変化するように
なっており、これにより、温度、湿度変化で生じた拡張
曲面プリズム１１、レンズアレー１４等の変形、屈折率
変化、あるいは、固体撮像素子１３を支えている枠１３
Ｂ、１３Ｃ等の伸び縮み、変形、光学素子で生じた結像
性能の低下の補償、及び、枠等の部品の組立時の誤差等
の補償、ピント調整、並びに、ピント調整で生じた収差
の補正ができるようになっている。

【００２４】ここで、可変ミラー１２の形状（薄膜１２
Ａの形状）は、結像性能が最適になるように、演算装置
８０４からの信号で、各電極１２Ｂに接続された可変抵
抗１５の抵抗値を変化させて制御される。演算装置８０
４へは、温度センサー８０３、湿度センサー８０５、距
離センサー８０６からの信号が入力し、それらの信号に
よって結像性能の低下を補償すべく、演算装置８０４で
各電極１２Ｂに加える電圧値が決定される。そして、各
可変抵抗１５の値をその電圧値になるように信号を送っ
て変化させる。

【００２５】このようにして可変ミラー１２の可変曲面
１２Ａは異なる静電気力で変形させられるため、可変曲
面１２Ａの形状は状況に応じて非球面を含むさまざまな
形状をとることになる。

【００２６】図１では、可変曲面１２Ａは凹面に描かれ
ているが、電圧の符号を電極１２Ｂ毎に変えれば、凸面
とすることもでき、その方が様々な状況の変化に対応で
きるのでよい。なお、距離センサー８０６はなくてもよ
く、その場合、可変ミラー１２の形状を多少変化させて
固体撮像素子１３からの像信号のＭＴＦ（レズポンス関
数）の高周波成分が略最大になるように可変曲面１２Ａ
の形状を決めれば、ピント合わせができる。

【００２７】なお、可変ミラー１２はシリコンリソグラ
フィープロセス等で作ることもできる。薄膜１２Ａの材
質をポリイミド等の合成樹脂にすれば、低電圧でも大き
な変形が可能となるので好ましい。

【００２８】図２は、図１の可変ミラー１２の代わりに
使用可能な別の可変ミラーの一例の構成を示す図であ
り、この可変ミラー２０は電磁気力を利用した可変ミラ
ーである。

【００２９】図２において、支持基板２８の上に配置さ
れた永久磁石２１の上方にコイル２２Ａ、２２Ｂ、２２
Ｃ、２２Ｄ・・・が配置され、それらはミラーの基板２
３と一体化されている。支持基板２８と基板２３の間は
スペーサ２６を介して離間されている。基板２３は窒化
シリコンあるいはポリイミド等で作られており、基板２
３の表面には金属コート、例えばＡｌコートでできた反
射膜２４が施され反射鏡を形成している。

【００３０】ドライブ回路２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２
５Ｄ・・・によってコイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２
２Ｄ・・・にそれぞれ適当な電流が流されると、永久磁
石２１との電磁気力でコイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、
２２Ｄ・・・は反発あるいは吸引され、基板２３と反射
膜２４を変形させることができる。温度センサー８０
３、湿度センサー８０５、距離センサー８０６、ブレセ
ンサー８１１からの信号によって求められる光学系の変
化に応じて、演算装置８０４から信号がドライブ回路２
５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ・・・に送られ、基板２
３と反射膜２４が変形する。

【００３１】コイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ・
・・にはそれぞれ異なる量の電流を流すこともできる。
コイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ・・・は複数個
でなくてもよい。つまり、一つのコイルでもよい。ま
た、基板２３に永久磁石２１を設け、支持基板２８側に
コイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ・・・を設けて
もよい。

【００３２】また、コイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２
２Ｄ・・・はリソグラフィー等の手法で作るとよい。ま
た、コイル２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ・・・には
強磁性体のコア（鉄芯）を入れてもよい。

【００３３】図１に戻って、スライド式のレンズアレー
１４は、図３に示すように、互いに焦点距離の異なるミ
ラー（あるいは、ミラーレンズ）３１ａ、３１ｂ、３１
ｃを一列に並べてなるもので、レンズアレー１４は対向
する両端に設けたコムドライブ３２により両矢符の方向
に駆動され、光学系１０の光路中に常にミラー３１ａ、
３１ｂ、３１ｃの何れか１つのミラーが挿入されるよう
になっている。

【００３４】コムドライブ３２は、相互に入り子状に配
置された櫛状電極３３、３４の間に電源３５によって電
位差が与えられ、櫛状電極３３と櫛状電極３４の間の静
電気力によってスライド式のレンズアレー１４を両矢符
の方向に駆動するようになっているものであり（例え
ば、特開平９−３１８３６５号、特開平１１−６８２４
３号）、櫛状電極３４はレンズアレー１４と一体化さ
れ、櫛状電極３３は拡張曲面プリズム１１、固体撮像素
子１３等と一体化されている。

【００３５】したがって、コムドライブ３２を駆動して
ミラー３１ａ、、３１ｂ、３１ｃの何れかを選択して、
光学系１０の光路中に挿入することにより、光学系１０
の焦点距離を変化させることができ、望遠、標準、広角
の３つの変倍状態を選ぶことができるように構成でき、
光学系１０を変倍光学系として構成することができる。

【００３６】このスライド式のレンズアレー１４のミラ
ーの選択と共に、可変ミラー１２の曲率を変えて、焦点
距離変動に伴うピント移動を補正し、固体撮像素子１３
上に正しく物体像を結像できるようにして、変倍可能と
している。

【００３７】また、物体距離が変わった場合にも、可変
ミラー１２の曲率を変えて、ピントを合わせることがで
きるようになっている。

【００３８】このようにして、モータ、ギア等が不要で
ズーミング可能な小型のデジタルカメラが実現できる。

【００３９】なお、レンズアレー１４では複数のミラー
を１列に並べて選択使用できるようにしたが、図４のよ
うに、円盤の円周方向にミラー３１ａ、、３１ｂ、３１
ｃ・・・を並べて、回転軸３６を中心に回転させて光路
中に選択配置できるようなターレット状レンズアレー１
４Ｂとしてもよい。

【００４０】本実施例の撮像装置では、物体からの光６
０は、拡張曲面プリズム１１の第１面１１１から入射
し、その第２面１１２から一端プリズム外に出て、可変
ミラー１２で反射され、再び第２面１１２から拡張曲面
プリズム１１に入射し、第３面１１３で反射され、第４
面１１４からプリズム外に出て、レンズアレー１４の何
れかのミラーで反射され、再び第４面１１４から拡張曲
面プリズム１１に入射し、第５面１１５で反射され、第
６面１１６から拡張曲面プリズム１１外に射出し、固体
撮像素子１３に物体像を結像するようになっている。

【００４１】このように、本実施例の光学装置は、拡張
曲面プリズム１１、可変ミラー１２及びレンズアレー１
４で撮像光学系１０を構成している。そして、本実施例
の構成では、特に、各光学素子の面の形状を最適化する
ことにより、物体像の収差を最少ににすることができる
ようになっている。

【００４２】なお、本実施例では、固体撮像素子１３と
共に光学素子の一つである拡張曲面プリズム１１が一体
化可能であるので、小型化、低コスト化等の点で有利で
ある。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
薄型、小型の光学装置を得ることができる。

【００４４】図５は、本発明の別の実施例の構成を示す
図であり、この実施例は、２つの自由曲面プリズム１１
Ａ、１１Ｂを接近させて配設し、一方の自由曲面プリズ
ム１１Ａを両矢符の方向に動かすことでピント合わせを
行う撮像装置３７の例である。

【００４５】自由曲面プリズム１１Ａ、１１Ｂの少なく
とも一方、望ましくは両方の反射面としては、前述した
第１の実施例の可変ミラー１２と同様の可変ミラーとし
てもよく、その場合は、自由曲面プリズム１１Ａ、１１
Ｂの移動に伴って発生する偏心収差の変化量に合わせ
て、それら可変ミラーの自由曲面形状を変化させれば、
収差劣化の防止ができて望ましい。

【００４６】自由曲面プリズム１１Ａは対向する両側に
設けたコムドライブ３２によって駆動されるようになっ
ている。自由曲面プリズム１１Ｂの入射面（第１面）１
１１Ｂ近傍には絞り３８が設けられている。自由曲面プ
リズム１１Ａと自由曲面プリズム１１Ｂとは相互に隙間
をあけて並べてもよいし、シリコンオイル等の屈折率整
合液を自由曲面プリズム１１Ａの射出面（第３面）１１
３Ａと自由曲面プリズム１１Ｂの入射面（第１面）１１
１Ｂとに塗った上で密着させてもよい。なお、固体撮像
素子（ＣＣＤ）１３は自由曲面プリズム１１Ｂに図示の
ように固定するようにすれば、自由曲面プリズム１１Ｂ
との位置関係が保てるので望ましい。

【００４７】本実施例の撮像装置では、物体からの光６
０は、自由曲面プリズム１１Ａの第１面１１１Ａから入
射し、その第２面１１２Ａで反射され、第３面１１３Ａ
から出て絞り３８を通り、自由曲面プリズム１１Ｂに第
１面１１１Ｂから入射し、その第２面１１２Ｂで反射さ
れ、第３面１１３Ｂから射出し、固体撮像素子１３に物
体像を結像するようになっている。

【００４８】図６は、本発明の別の実施例の構成を示す
図であり、固体撮像素子（ＣＣＤ）１３の前方に４つの
不均質レンズ４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ）
を設けた複眼撮像装置４１の例である。不均質レンズ４
０の物体側面は斜めにカットしてあり、視野方向を偏角
させる作用を持っている。そして、不均質レンズ４０各
々の斜めにカットした入射面近傍に絞り３８（３８Ａ、
３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ）を配置してある。

【００４９】図７は図６の複眼撮像装置４１を上方から
見た図である。個眼４２は各不均質レンズ４０と絞り３
８とからなっており、個眼４２の画角をθ、内向角を
β、全画角を２ωとすると、次式の関係がある。

【００５０】０＜２ω＜２θ ・・・式１０＜β＜θ ・・・式２したがって、固体撮像素子１３上には被写体を４分割し
た像が結ばれ、その４つの像は重なりを持っている。こ
の様子を図８に示した。そして、４つの像の重なり部分
は画像処理部４３で一つに結合され、モニター４４に表
示されるか、あるいは、カラープリンター４５に出力さ
れる。したがって、得られる画像は、図８の点線の範囲
を通常の光学系で撮影したのと同様となり、自然な画像
となる。

【００５１】大切なことは、上記式１、式２に示すよう
に、４つの個眼の像に重なりがあることで、重なりがな
いと、４つの像を合成しても境界部が抜けた画像となっ
てしまう。

【００５２】また、４つの像に重なりがあるので、重な
り部の画像から三角測量が可能となり、オートフォーカ
ス時の測距等が可能である。

【００５３】この撮像装置で像のフォーカスを行うのに
は、複眼４６（４つの個眼４２の集合）と固体撮像素子
１３の間の間隔を変えればよい。

【００５４】なお、図６、図７で、符号４７で示される
のは遮光壁であり、光を透過しないようになっている。
複眼４６の周囲にはつや消しの黒塗料等を塗ればよい。
遮光壁４７は、固体撮像素子１３の上の個眼像同士が固
体撮像素子１３上の同一の画素に結像しないようにする
ために必要である。個眼像が固体撮像素子１３の同一画
素に結合した場合、その画素の情報は削除した上で、４
つの個眼像を合成して一つの画像とすればよい。

【００５５】このように複眼を使うと、光学系の全長を
短くでき、薄型のデジタルカメラを実現することができ
る。また、個眼の画角θを小さくできるので、個眼の構
造をシンプルにでき、光学系の全長をさらに減らすこと
ができる。

【００５６】上記実施例では、個眼４２には不均質レン
ズ４０を用いているが、不均質レンズ以外のものを用い
てもよく、図９に示すように、拡張曲面プリズム４８を
複数組み合わせた複眼４９、図１２に示すように、通常
のレンズ（均質媒質の屈折レンズ）５０等を組み合わせ
た複眼５１等でもよい。通常のレンズ５０を組み合わせ
る場合は、レンズ５０は偏心しており、視野方向を変え
る作用も持っている。何れの場合でも、式１、式２は成
り立つ。画像の合成法も同様である。

【００５７】図９の例は撮像装置の例である。図１１は
その撮像装置を上方から見た図である。この構成と作用
を説明すると、４つの拡張曲面プリズム４８にはそれぞ
れに可変ミラー１２が設けられ、それぞれのフォーカス
を行うことができる。フォーカスのための測距は、前述
のように、４つの画像の中少なくとも２つを用いて三角
測距で求めてもよい。あるいは、フォーカスを行うの
に、可変ミラー１２を変化させて画像のコントラストが
最も良くなるように可変ミラー１２の形状を変化させる
ようにしてもよい。

【００５８】なお、この例の場合も、４つの拡張曲面プ
リズム４８は遮光壁４７によって仕切られている。

【００５９】図９の例は、図６の例に比べて、さらに光
学系の厚さを減らすことができるメリットがある。

【００６０】なお、可変ミラー１２を設けずに、固定形
状の反射面を配置して、複眼４９と固体撮像素子１３と
の間隔を変化させてフォーカスするようにすることもで
きる。

【００６１】また、この実施例において、図１０に示す
ように、固体撮像素子１３を４つに分けて固体撮像素子
１３Ｆ、１３Ｇ・・とし、個眼毎に固体撮像素子１３
（１３Ｆ、１３Ｇ・・）を設けるようにしてもよい。

【００６２】なお、複数の拡張曲面プリズム４８の並べ
方は、図１３に示すように、花びら状としてもよい。図
１４は図１３を横から見た図である。可変ミラー１２と
固体撮像素子１３は略同一平面に配置し、リソグラフィ
ー等の微細加工技術で一括して生産すれば、コスト上有
利である。

【００６３】図１５は、拡張曲面プリズム４８の代わり
に、拡張曲面ミラー７０、７１を用いた複眼７２の例を
示す図であり、バーコードリーダの例である。本実施例
では、レンズ７３も用いている。拡張曲面ミラー７０、
７１は、拡張曲面プリズム４８に比べて中空で軽いこ
と、遮光壁４７が不要な点で優れている。拡張曲面ミラ
ー７０、７１はプラスチックの成形等で一体で作ると、
組み立てが簡単で好ましい。

【００６４】図１６は図１５を上方から見た図で、２つ
の個眼から形成されているのが分かる。複眼７２の代わ
りに、可変ミラー１２あるいは可変ミラー２０を用いて
フォーカス、ブレ防止等を実現するようにしてもよい。
式１、式２は本実施例でも成り立つ。

【００６５】図１７は本発明の一例を示す図であり、Ｔ
Ｖカメラの例である。拡張曲面プリズム１１と可変ミラ
ー２０と共に、可動ミラー８０が用いられ、ズーミング
とフォーカシング、ブレ防止等が実現できる。

【００６６】図１８に可動ミラー８０の構造を示してあ
る。図１９は図１８を上方から見た図である。ミラー３
１には４つのヒンジ８１を介して４つのコムドライブ３
２が取り付けられている。櫛状電極３４がミラー３１側
へ動くと、ミラー３１は押し上げられ、図１７の光学系
の光路長が変わるので、フォーカシングができる。ミラ
ー３１の移動と共に、可変ミラー２０の面形状を変えれ
ばズーミングができる。

【００６７】なお、可動ミラー８０はリソグラフィープ
ロセスで作ると、大量に高精度のものができるので好ま
しい。

【００６８】本発明に共通して言えることであるが、光
学系には一般に倍率の色収差と呼ばれる収差がある。こ
の収差は、赤、緑、青と３色の色毎に物体像の大きさが
異なる現象である。拡張曲面プリズムと、自由曲面プリ
ズム、不均質レンズ等を用いた光学系では、この倍率の
色収差を除去することが困難な場合がある。そこで、次
のように画像処理で倍率の色収差を補正する。

【００６９】図２０は、倍率の色収差の出ている光学系
で方眼を撮影した像である。赤の像Ｒの方が青の像Ｂよ
りも大きい像となっている。そこで、固体撮像素子１３
で撮像した画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つ
に分けてメモリーに保存し、Ｇの像の大きさにＲ、Ｂの
像の大きさが一致するようにＲ、Ｂのメモリーの像の大
きさを画像処理で修正する。このとき、倍率は場所毎に
異なる倍率にしておけば、拡張曲面プリズム１１、４８
等を用いた光学系でも、倍率の色収差が除去できるので
好ましい。この画像処理に用いる倍率は、予めＲＯＭ等
に記録しておくのがよい。図２１に、以上の画像処理の
プロセスをフローチャートとして示してある。Ｒ’、
Ｂ’は倍率の色収差を除去してＧの像の大きさに一致さ
せたＲ、Ｂのメモリーの像である。

【００７０】なお、Ｇ（緑）の画像の歪曲を画像処理で
修正し、その修正後のＧにＲ、Ｂの像を合わせるように
倍率を掛けて歪曲収差の除去を行ってもよい。

【００７１】最後に、本発明で用いている用語の定義に
ついて述べる：光学装置とは、光学系あるいは光学素子
を含む装置のことである。

【００７２】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。

【００７３】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、テレビカメラ、ＶＴＲカメラ、電子内
視鏡等がある。

【００７４】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバースコープ、ファイン
ダー等がある。

【００７５】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
ー、ビューファインダー、頭部装着型画像表示装置（ｈ
ｅａｄｍｏｕｎｔｅｄｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＡ
（携帯情報端末）等がある。

【００７６】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。

【００７７】信号処理装置の例としては、光ディスクの
読み取り、書き込み装置、バーコードリーダ、バーコー
ドスキャナー、光計算機の演算装置等がある。

【００７８】

【発明の効果】本発明によると、小型、軽量、低コスト
の撮像装置等の光学系と光学装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の光学系の構成を示す図であ
る。

【図２】図１の可変ミラーの代わりに使用可能な別の可
変ミラーの一例の構成を示す図である。

【図３】図１の光学系のスライド式のレンズアレーの構
成を示す図である。

【図４】図１のスライド式のレンズアレーの代わりに使
用可能なターレット状レンズアレーの構成を示す図であ
る。

【図５】本発明の別の実施例の光学装置の構成を示す図
である。

【図６】本発明の別の実施例の光学装置の構成を示す図
である。

【図７】図６の光学装置を上方から見た図である。

【図８】図６の光学装置の固体撮像素子上に結像される
被写体像の様子を示す図である。

【図９】図６の光学装置の変形例の光学装置の構成を示
す図である。

【図１０】図６の光学装置の別の変形例の光学装置の構
成を示す図である。

【図１１】図９の光学装置を上方から見た図である。

【図１２】図６の光学装置のさらに別の変形例の光学装
置の構成を示す図である。

【図１３】図９の光学装置の拡張曲面プリズムの並べ方
の別の例を示す図である。

【図１４】図１３の光学装置を横から見た図である。

【図１５】拡張曲面ミラーを用いた複眼光学系の実施例
を示す図である。

【図１６】図１５の光学系を上方から見た図である。

【図１７】本発明の別の実施例の光学装置の構成を示す
図である。

【図１８】図１７の光学装置の可動ミラーの構造を示す
図である。

【図１９】図１８の可動ミラーを上方から見た図であ
る。

【図２０】倍率の色収差の出ている光学系で方眼を撮影
した像を示す図である。

【図２１】本発明による画像処理のプロセスをフローチ
ャートとして示した図である。

【符号の説明】

１０…デジタルカメラ用光学系１１…拡張曲面プリズム１１Ａ、１１Ｂ…自由曲面プリズム１２…可変ミラー１２Ａ…薄膜１２Ｂ…電極１３、１３Ｆ、１３Ｇ…固体撮像素子１３Ｂ、１３Ｃ…枠１４…スライド式レンズアレー１４Ｂ…ターレット状レンズアレー１５…可変抵抗１６…スイッチ１７…電源２０…可変ミラー２１…永久磁石２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ…コイル２３…ミラーの基板２４…反射膜２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ…ドライブ回路２６…スペーサ２８…支持基板３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…ミラー３２…コムドライブ３３、３４…櫛状電極３５…電源３６…回転軸３７…撮像装置３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ…絞り４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ…不均質レンズ４１…複眼撮像装置４２…個眼４３…画像処理部４４…モニター４５…カラープリンター４６…複眼４７…遮光壁４８…拡張曲面プリズム４９…複眼５０…通常のレンズ５１…複眼６０…物体からの光７０、７１…拡張曲面ミラー７２…複眼７３…レンズ８０…可動ミラー８１…ヒンジ１１１…第１面１１２…第２面１１３…第３面１１４…第４面１１５…第５面１１６…第６面１１１Ａ、１１１Ｂ…第１面１１２Ａ、１１２Ｂ…第２面１１３Ａ、１１３Ｂ…第３面８０３…温度センサー８０４…演算装置８０５…湿度センサー８０６…距離センサー８１１…ブレセンサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の不均質媒質を含むことを特徴とす
る複眼光学系。
【請求項２】複数の拡張曲面光学素子を含むことを特
徴とする複眼光学系。
【請求項３】光学素子の移動をコムドライブで行うこ
とを特徴とする光学系。
【請求項４】拡張曲面光学素子を備え倍率の色収差の
補正を画像処理で行うことを特徴とする光学系。