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公開番号2024068499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022179009
出願日2022-11-08
発明の名称光学装置及び撮像装置
出願人京セラ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03B 19/07 20210101AFI20240513BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】広範囲且つ拡大された光学情報を生成する。
【解決手段】光学装置16は光学系11と光学素子13とを有する。光学系11は入射する第1の光を結像させる。光学素子13は第2の光を複数の領域a1、a2を介して第1の光の結像領域に導く。複数の領域a1、a2は光軸OX方向に沿って光学素子13を分ける。複数の領域a1、a2は物体側の領域a2と像側の領域a1とを含む。物体側の領域a2を介する第2の光の結像領域と像側の領域a1を介する第2の光の結像領域とが重複する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入射する第１の光を結像させる光学系と、
前記光学系の光軸と前記光学系に入射する主光線とのなす角度が前記第１の光と異なる第２の光を前記光学系の光軸方向に沿って物体側の領域と該物体側の領域より像側に位置する像側の領域とを含んで分けられる複数の領域を介して前記第１の光の結像領域に導く光学素子と、を備え、
前記物体側の領域を介する前記第２の光の結像領域と前記像側の領域を介する前記第２の光の結像領域とが重複する
光学装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記複数の領域の中で、物体側の領域に入射する前記第２の光は、該領域より像側に位置する領域を介して前記第１の光の結像領域に到達する
光学装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学装置において、
前記複数の領域の中で、物体側の領域に入射する前記第２の光は、該領域より像側に位置する領域を介さずに前記第１の光の結像領域に到達する
光学装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記複数の領域の中で、少なくとも最も物体側に位置する領域では、該領域に向かって進行する前記第２の光の該領域からの出射と出射停止とを切替可能である
光学装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記複数の領域の領域別に、該領域に向かって進行する前記第２の光の該領域からの出射と出射停止とを切替可能である
光学装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記光学素子は、前記光学系に入射した前記第２の光の少なくとも一部を反射して前記第１の光の結像領域内に導くミラーである
光学装置。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置と、
前記第１の光の結像領域と撮像領域とが重なるように配置されている撮像素子と、
前記撮像素子が撮像により生成する画像信号に相当する画像を、前記撮像領域に対応する前記光学系の直接画角内の物点に対応する直接画像成分と、前記直接画角外の物点に対応する間接画像成分とに分離するコントローラと、を備える
撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、
前記間接画像成分は、前記複数の領域にそれぞれ対応する複数の画像成分を含み、
複数の画像成分のそれぞれに対応する物点は、前記光学系を介して最初に前記第２の光が入射する領域に対応する
撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置及び撮像装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
観察対象を結像させる撮像光学系は、焦点距離、画角等の多様な物性を有する。焦点距離が長くなると、観察対象が拡大化された像が形成されるので、遠方の観察対象の詳細な光学情報、言換えると拡大された光学情報が得られる。画角は広角化するほど、広範囲に位置する観察対象の光学情報が得られる。しかし、焦点距離と画角とはトレードオフの関係があり、焦点距離が長くなると画角は狭角化し、焦点距離が短くなると画角は広角化する。
【０００３】
それゆえ、状況に応じて望まれる光学情報を得られるように焦点距離の調整が行われている。例えば、撮像光学系に含まれるズームレンズを変位させることにより、焦点距離の調整が行われる。又、複数の単焦点レンズを切替えることにより、焦点距離の調整が行われる（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１―３１１８３２号公報
特開２００４―２７９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２においては、焦点距離の切替えにより、拡大された光学情報及び広範囲の光学情報が別々に提供され得る。しかし、広範囲且つ拡大された光学情報を同時に得ることはできなかった。
【０００６】
かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、広範囲且つ拡大された光学情報を生成させる光学装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点による光学装置は、
入射する第１の光を結像させる光学系と、
前記光学系の光軸と前記光学系に入射する主光線とのなす角度が前記第１の光と異なる第２の光を前記光学系の光軸方向に沿って物体側の領域と該物体側の領域より像側に位置する像側の領域とを含んで分けられる複数の領域を介して前記第１の光の結像領域に導く光学素子と、を備え、
前記物体側の領域を介する前記第２の光の結像領域と前記像側の領域を介する前記第２の光の結像領域とが重複する。
【０００８】
第２の観点による撮像装置は、
入射する第１の光を結像させる光学系と、前記光学系の光軸と前記光学系に入射する主光線とのなす角度が前記第１の光と異なる第２の光を前記光学系の光軸方向に沿って物体側の領域と該物体側の領域より像側に位置する像側の領域とを含んで分けられる複数の領域を介して前記第１の光の結像領域に導く光学素子と、を有し、前記物体側の領域を介する前記第２の光の結像領域と前記像側の領域を介する前記第２の光の結像領域とが重複する光学装置と、
前記第１の光の結像領域と撮像領域とが重なるように配置されている撮像素子と、
前記撮像素子が撮像により生成する画像信号に相当する画像を、前記撮像領域に対応する前記光学系の直接画角内の物点に対応する直接画像成分と、前記直接画角外の物点に対応する間接画像成分とに分離するコントローラと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、広範囲且つ拡大された光学情報が生成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す構成図である。
図１の撮像素子及び光学系の物性を説明するための図である。
図１の撮像領域に到達する像を説明する概念図である。
図１の撮像光学系を通過して最初に第１の領域に入射する光束の撮像領域に到達するまでの軌跡を示す図である。
図１の撮像光学系を通過して最初に第２の領域に入射する光束の撮像領域に到達するまでの軌跡を示す図である。
図１の撮像領域に到達する重畳画像が形成される状況を説明する概念図である。
図１の光学素子の全領域を出射停止にした状態で撮像領域に到達する被写体光束を説明する概念図である。
図１の光学素子の第１の領域を出射且つ第２の領域を出射停止にした状態で撮像領域に到達する被写体光束を説明する概念図である。
図１の光学素子の全領域を出射状態にした状態で撮像領域に到達する被写体光束を説明する概念図である。
図１のコントローラにより重畳画像から復元画像を生成する過程を説明するための概念図である。
図１のコントローラが実行する第１の撮像処理を説明するためのフローチャートである。
図１のコントローラが実行する第２の撮像処理を説明するためのフローチャートである。
第２の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す構成図である。
図１３のコントローラが実行する第２の撮像処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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