【手続補正書】
【提出日】平成26年3月17日(2014.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系と
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系の射出瞳の位置が一定の場合、前記制御手段は、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を、前記結像光学系が第１のＦ値を有する場合の第１の間隔よりも、該結像光学系が該第１のＦ値より大きい第２のＦ値を有する場合の第２の間隔を大きくするように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系のＦ値が一定の場合、前記制御手段は、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を、前記結像光学系の射出瞳の位置が第１の位置にある場合の第１の間隔よりも、該結像光学系の該射出瞳の位置が該第１の位置よりも物体側である第２の位置にある場合の第２の間隔を大きくするように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系の射出瞳が物体側に移動した場合、前記制御手段は、前記レンズアレイのピッチを該結像光学系の前記射出瞳でのサンプリングピッチで除した値が大きくなるように、該レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系は、フォーカシング手段を有し、
前記結像光学系の瞳変動に応じて前記レンズアレイが移動した場合、前記フォーカシング手段は、該結像光学系を介して該レンズアレイと共役な面を、該レンズアレイの移動方向と逆の方向に移動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結像光学系の射出瞳の位置が一定の場合、前記制御手段は、前記レンズアレイの像側焦点から前記撮像素子までの距離の絶対値を、前記結像光学系が第１のＦ値を有する場合の第１の距離の絶対値よりも、該結像光学系が該第１のＦ値より大きい第２のＦ値を有する場合の第２の距離の絶対値を小さくするように、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結像光学系のＦ値が一定の場合、前記制御手段は、前記レンズアレイの像側焦点から前記撮像素子までの距離の絶対値を、前記結像光学系の射出瞳の位置が第１の位置にある場合の第１の距離の絶対値よりも、該結像光学系の該射出瞳の位置が該第１の位置より物体側である第２の位置にある場合の第２の距離の絶対値を小さくするように、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結像光学系の射出瞳が物体側に移動した場合、前記制御手段は、前記レンズアレイの前記撮像素子に対する共役面でのサンプリングピッチを、該結像光学系の前記射出瞳でのサンプリングピッチで除した値が大きくなるように、該レンズアレイと該撮像素子の間隔を変化させることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結像光学系は、フォーカシング手段を有し、
前記フォーカシング手段は、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔が大きくなった場合には、前記結像光学系を介して該撮像素子に対する該レンズアレイの共役面と共役な面を物体側に移動させ、該間隔が小さくなった場合には、該共役な面を像側に移動させることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の射出瞳位置の変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系が第１の状態、第２の状態における前記レンズアレイと前記撮像素子の間の間隔を、それぞれ第１の間隔、第２の間隔とした時、前記第１の状態に対して、前記第２の状態における前記結像光学系のＦ値が大きい場合、前記第２の間隔は、前記第１の間隔以上の長さであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系が第１の状態、第２の状態における前記レンズアレイと前記撮像素子の間の間隔を、それぞれ第１の間隔、第２の間隔とした時、前記第１の状態に対して、前記第２の状態における前記結像光学系の射出瞳位置が物体側である場合、前記第２の間隔は、前記第１の間隔以上の長さであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間の間隔を以下の条件式を満たすように変化させることを特徴とする撮像装置。
2013048309.tif 000001
ここで、Ｆ０は前記結像光学系が取り得るＦ値の最小値を表し、Ｆは前記結像光学系の任意の状態におけるＦ値、Δは前記撮像素子の画素ピッチ、ΔＬＡは前記レンズアレイのピッチ、τは前記結像光学系のＦ値がＦの時の前記レンズアレイの像側主平面と前記撮像素子の間隔である。
【請求項１３】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結合光学系が第１の状態、第２の状態における前記レンズアレイの像側焦点から前記撮像素子までの距離の絶対値を、それぞれ第１の距離の絶対値、第２の距離の絶対値とした時、前記第１の状態に対して、前記第２の状態における前記結像光学系のＦ値が大きい場合、前記第２の距離の絶対値は、前記第１の距離の絶対値以下であることを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結合光学系が第１の状態、第２の状態における前記レンズアレイの像側焦点から前記撮像素子までの距離の絶対値を、それぞれ第１の距離の絶対値、第２の距離の絶対値とした時、前記第１の状態に対して、前記第２の状態における前記結像光学系の射出瞳位置が物体側である場合、前記第２の距離の絶対値は、前記第１の距離の絶対値以下であることを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
結像光学系と、
複数の画素を備えた撮像素子と、
被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、
前記結像光学系の射出瞳位置の変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、
前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面と前記撮像素子とが共役となるように配置されており、
前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間の間隔を以下の条件式を満たすように変化させることを特徴とする撮像装置。
2013048309.tif 000002
ここで、σ１は前記結像光学系の焦点距離が最小の状態において、前記結像光学系のＦ値が最小の時の前記レンズアレイの物体側主平面から前記撮像素子に対する前記レンズアレイの共役面までの距離、σ２は同状態での前記レンズアレイの像側主平面と前記撮像素子の間隔、τ１は前記結像光学系の焦点距離とＦ値が任意の値の状態において、前記レンズアレイの物体側主平面から前記撮像素子に対する前記レンズアレイの共役面までの距離、τ２は同状態での前記レンズアレイの像側主平面と前記撮像素子の間隔である。
【請求項１６】
前記結像光学系の焦点距離とＦ値が任意の値の状態における、前記結像光学系の射出瞳から前記撮像素子と前記レンズアレイを介して共役な面の間隔をＰ、前記レンズアレイと前記撮像素子の間の間隔を変化させたことによる前記結像光学系の射出瞳から前記撮像素子までの間隔の増分をωとした時、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
2013048309.tif 000003
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一側面としての撮像装置は、結像光学系と、複数の画素を備えた撮像素子と、被写体面の同一位置からの光線を、該光線が通過する前記結像光学系の瞳領域に応じて、前記撮像素子の互いに異なる画素に入射させるレンズアレイと、前記結像光学系の瞳変動に応じて、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を変化させる制御手段と、を有し、前記瞳は、前記結像光学系の射出瞳であり、前記レンズアレイは、前記結像光学系の前記被写体面に対する共役面に配置されており、前記結像光学系の射出瞳の位置が一定の場合、前記制御手段は、前記レンズアレイと前記撮像素子の間隔を、前記結像光学系が第１のＦ値を有する場合の第１の間隔よりも、該結像光学系が該第１のＦ値より大きい第２のＦ値を有する場合の第２の間隔を大きくするように制御することを特徴とする。