光学装置
【課題】プレノプティクカメラを構成するために使用するレンズアダプタ又は撮影レンズを小型化する。
【解決手段】撮像素子２５を有する撮像装置本体３に装着する光学装置２は、光を入射する入射部１７と、光学装置２を撮像装置本体３に装着するための第一装着部１３ａと、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群１５とを備え、第一レンズ群１５は、光学装置の前記第一装着部１３ａに関して入射部とは反対側に位置する。
【解決手段】撮像素子２５を有する撮像装置本体３に装着する光学装置２は、光を入射する入射部１７と、光学装置２を撮像装置本体３に装着するための第一装着部１３ａと、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群１５とを備え、第一レンズ群１５は、光学装置の前記第一装着部１３ａに関して入射部とは反対側に位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアダプタ及び撮影レンズなどの光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるプレノプティクカメラ（Plenoptic Camera）が提案されている。プレノプティクカメラは、光学系にマイクロレンズアレイが配置され、撮像後に画像のフォーカス位置、フォーカス深度、視点を変更できる。プレノプティクカメラは、ライトフィールドカメラ、リフォーカスカメラとも呼ばれる（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１において、撮影レンズとカメラ本体（カメラボディ）との間に介在するレンズアダプタにマイクロレンズアレイが配置されている。このため、既存のカメラ本体にレンズアダプタを装着することにより、プレノプティクカメラを構成できる。従って、カメラ本体を物理的に改造する必要はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１において、マイクロレンズアレイがカメラ本体の外部に位置して撮像素子から離れている。このため、レンズアダプタは、マイクロレンズアレイの背後の所定位置とカメラ本体内の撮像素子の受光面を共役にするリレーレンズを有し、マイクロレンズアレイからの光を、リレーレンズで中継して撮像素子に送る。レンズアダプタはリレーレンズを含むため、レンズアダプタのサイズが大きくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、プレノプティクカメラを構成するために使用するレンズアダプタ又は撮影レンズを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る光学装置は、撮像素子を有する撮像装置本体に装着する光学装置であって、光を入射する入射部と、前記光学装置を前記撮像装置本体に装着するための第一装着部と、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群と、を備える。前記第一レンズ群は、前記光学装置の前記第一装着部に関して前記入射部とは反対側に位置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、レンズアダプタ又は撮影レンズにおいて、リレーレンズを不要とし、レンズアダプタ又は撮影レンズを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る電子カメラを示す概略断面図である。
【図２】（ａ）第一実施形態に係るレンズアダプタを示す斜視図である。（ｂ）第一実施形態に係るレンズアダプタを示す端面図である。
【図３】（ａ）第一実施形態に係るレンズアダプタの変形例を示す斜視図である。（ｂ）第一実施形態に係るレンズアダプタの変形例を示す端面図である。
【図４】マイクロレンズアレイと撮像素子との距離を説明する図である。
【図５】第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の一例を示す図である。
【図６】像面がマイクロレンズアレイの直上に指定されている場合において、撮像素子上の画像の再構成方法を示す図である。
【図７】像面がマイクロレンズアレイから離れて指定されている場合において、撮像素子上の画像の再構成方法を示す図である。
【図８】第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の他の例を示す図である。
【図９】第二実施形態に係る電子カメラを示す概略断面図である。
【図１０】（ａ）第三実施形態に係るレンズアダプタを示す斜視図である。（ｂ）第三実施形態に係るレンズアダプタを示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る電子カメラ１を示す概略断面図である。図２（ａ）と（ｂ）は、それぞれ第一実施形態に係るレンズアダプタ２を示す斜視図と端面図である。電子カメラ１は、被写体光から画像データ（電気信号）を生成する撮像装置の一例として示すものであり、本実施形態は、他の撮像装置にも適用可能である。本実施形態で、電子カメラ１は、スチールカメラとして示されているが、ビデオカメラでもよい。
【００１１】
図１において、電子カメラ１は、撮影レンズの交換が可能なミラーレスの一眼カメラである。電子カメラ１は、カメラ本体（カメラボディ）３と、撮影レンズ４と、レンズアダプタ２を備える。レンズアダプタ２は、カメラ本体３と撮影レンズ４の間に装着され、カメラ本体３と撮影レンズ４に接続する。撮影レンズ４は、外部から光を取り込んで、レンズアダプタ２を通してカメラ本体３内部へと集光する。
【００１２】
レンズアダプタ２（第一光学装置）は、円筒形状を有する中空の筒状部１１と、筒状部１１を保持する円環状の台座部１３と、筒状部１１に取付けられるマイクロレンズアレイ１５（即ち、第一レンズ群）とを備える。レンズアダプタ２の台座部１３は、カメラ本体３と撮影レンズ４に取付けられる。マイクロレンズアレイ１５は、基板等に形成され、光軸に垂直な方向（又は筒状部１１の軸に垂直な方向）において平面的に配列された複数の同一形状のマイクロレンズから構成される。ここで、レンズアダプタ２は、リレーレンズを有さない。なお、レンズアダプタ２は、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すような形状を有してもよい。
【００１３】
レンズアダプタ２の筒状部１１は、一方の端において開口部１７を有しており、開口部１７は光がレンズアダプタ２外部から入射する入射部に相当する。なお、レンズアダプタ２の入射部は、台座部１３の撮影レンズ４側（マイクロレンズアレイ１５と反対側）の開口部１９としてもよい。筒状部１１は、他方の端において、マイクロレンズアレイ１５の基板が取り付けられる取付部１８を有しており、マイクロレンズアレイ１５はこの他方の端に配置されることになる。取付部１８は、マイクロレンズアレイ１５の基板の端を保持する。マイクロレンズアレイ１５の複数のマイクロレンズ１６は、筒状部１１の軸に垂直な平面上（光軸に垂直な平面上）において二次元的に規則的に配置されている。
【００１４】
レンズアダプタ２の台座部１３は、カメラ本体３側の装着部である本体側マウント部１３ａと、撮影レンズ４側の装着部であるレンズ側マウント部１３ｂと、を備える。レンズアダプタ２の本体側マウント部１３ａ（第一装着部）は、カメラ本体３の装着部であるカメラ本体マウント部２７（第二装着部）に対応し、これに係合して取り付けられる。筒状部１１によって、マイクロレンズアレイ１５は、レンズアダプタ２の本体側マウント部１３ａに関して、入射部（開口部１７又は１９）とは反対側に位置し、本体側マウント部１３ａからカメラ本体３側へ突き出す形で配置されている。レンズアダプタ２のレンズ側マウント部１３ｂ（第三装着部）は、撮影レンズ４の装着部である撮影レンズマウント部３１（第四装着部）に対応して、これに係合して取り付けられる。
【００１５】
本体側マウント部１３ａとカメラ本体マウント部２７の組合せ、及び、レンズ側マウント部１３ｂと撮影レンズマウント部３１の組合せは、例えば、バヨネットマウントを構成する。本体側マウント部１３ａと撮影レンズマウント部３１の形状は、同じでも異なってもよい。なお、本体側マウント部１３ａと撮影レンズマウント部３１は同一の形状である場合に、レンズアダプタ２が使用されないときに、撮影レンズ４が直接的にカメラ本体３に装着できる。この場合、また、レンズ側マウント部１３ｂとカメラ本体マウント部２７は同一の形状を有する。
【００１６】
レンズアダプタ２は、さらに、カメラ本体３内の後述の制御部２６と撮影レンズ４との電気信号の送受信を可能にするため、導電性を有する導電部１４を備える。導電部１４は、カメラ本体３の電気接点２８に接触する電気接点１４ａと、撮影レンズ４の電気接点３５に接触する電気接点１４ｂと、を有する。これにより、カメラ本体３の制御部２６と撮影レンズ４との間で、撮影レンズ４のレンズ駆動機構に対するレンズ駆動信号や撮影レンズ４の情報の送受信が可能となり、オートフォーカス（ＡＦ：自動ピント合わせ）等ができる。
【００１７】
カメラ（撮像装置）の本体部であるカメラ本体３は、シャッターユニット２１と、フィルタ２３と、撮像素子２５と、制御部２６と、液晶モニタ２９を備える。シャッターユニット２１は、図示しないレリーズスイッチが作動しない限り、レンズアダプタ２がカメラ本体３に装着される場合に開いている。フィルタ２３は、ローパスフィルタ及び／又は赤外（ＩＲ）フィルタである。撮像素子２５は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などから構成され、画像データとして各画素の画素値のデータを受光した光から生成する。制御部２６は、電子カメラ１の種々の制御を行う。制御部２６は、データを格納するメモリ、演算プログラムを格納するメモリ、この演算プログラムを実行するＣＰＵ／ＤＳＰ（中央演算処理装置／デジタルシグナルプロセッサ）等から構成されてよい。液晶モニタ２９は、メニュー表示や画像の表示を行う。このカメラ本体３の構造は、一例であり、例えば、カメラ本体３は、フィルタがない構造、撮像素子によるグローバルシャッタ(電子シャッタ)を用いてシャッターユニットが省かれた構造、一眼レフカメラのようにレフが存在する構造等であってもかまわない。
【００１８】
カメラ本体３にレンズアダプタ２が取付けられた場合に、マイクロレンズアレイ１５は、カメラ本体３内で、カメラ本体３の装着部であるカメラ本体マウント部２７よりも撮像素子２５側に位置する。ここで、マイクロレンズアレイ１５は、撮像素子２５に近づくように、レンズアダプタ２の装着時にシャッターユニット２１を通り越して設置される。なお、マイクロレンズアレイ１５は、シャッターユニット２１を通り越さずに、シャッターユニット２１よりもカメラ本体マウント部２７側に配置されてもよい。
【００１９】
撮影レンズ４に装着されたレンズアダプタ２がカメラ本体３に装着される場合、又は、カメラ本体３に既に装着されたレンズアダプタ２に撮影レンズ４が装着される場合に、撮影レンズ４からカメラ本体３側に導電部１４を介して装着されたことを示す信号が送信され、カメラ本体３の制御部２６はシャッターユニット２１の使用を禁止することができる。撮影者は、カメラ本体３の液晶モニタ２９の設定画面を使用して、シャッターユニット２１の使用禁止を手動で設定することもできる。内部にレフ(鏡)があるタイプのカメラ本体３(一眼レフカメラ) の場合に、制御部２６は、レンズアダプタ２の装着前にレフを無効にして跳ね上げたままにしておく。その場合、従来用いられている位相差ＡＦは用いられず、レフ(鏡)がない場合と同じく、撮像素子２５を介したコントラスト検出によるコントラストＡＦ等が用いられる。
【００２０】
図４のように、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズアレイ１５を構成する個々のマイクロレンズ１６の焦点距離ｆ以上に設定されることが好ましい（Ｘ≧ｆ）。これにより、レンズアダプタ２のカメラ本体３への挿入時（装着時）において、レンズアダプタ２の挿入方向のぶれなどに起因して、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５が接近し過ぎて、意図せず接触することが防止できる。詳細には、距離Ｘは、マイクロレンズアレイ１５の射出面と撮像素子２５の受光面との間の距離である。
【００２１】
撮影レンズ４（第二光学装置）は、複数のレンズから構成されるレンズ群３３（即ち、第二レンズ群）を有する。撮影レンズ４は、焦点距離が固定された単焦点レンズでもよいし、焦点距離が可変であるズームレンズでもよい。また、撮影レンズ４は、レンズ群３３を構成する一つ以上のレンズを駆動するレンズ駆動機構を有し、一つ以上のレンズの駆動によって結像面４１（後述）の位置の調整が可能である。レンズ群３３の光軸は、レンズアダプタ２の筒状部１１の軸に平行で略一致する。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５を通過して、撮像素子２５で受光される。
【００２２】
＜光学系の第一例＞
図５は、第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の一例を示す。図５において、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズ１６の焦点距離ｆである（Ｘ＝ｆ）。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５の入射側の面で結像される。即ち、レンズ群３３の結像面４１は、マイクロレンズアレイ１５の入射側の面に位置するよう、例えばレンズ駆動機構によって調整される。この構成により、撮像素子２５の受光面に映る画像は、ある一定領域ごとに光線情報を分解した画像となる。撮像素子２５の受光面で得られる画像を再構成することによって、所望の像面での画像（所望のフォーカス位置での画像）を得ることができる。
【００２３】
図６と図７は、撮像素子２５上の画像の再構成方法を示す。簡略のために、１次元（画像の一方向）のみを考慮して説明する。図６と図７は、マイクロレンズ１６と、マイクロレンズ１６に入射する光線、及び、指定された像面を示している。
【００２４】
図６において、像面は、マイクロレンズアレイ１５の直上に指定されている。この場合、あるマイクロレンズ“ａ” “ｂ”“ｃ” “ｄ” “ｅ”の各々に対応する位置において、撮像素子２５の五つの画素“１”“２”“３”“４”“５”が配置されている。例えば、像面においてあるマイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置（斜線）の光線の情報は、マイクロレンズ“ｃ”を通り、その奥の撮像素子２５の画素“１”“２”“３”“４”“５”に到達する。マイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置の光線情報を再構成すると、Ｌ＝ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５で表すことができる。ここで、“Ｌ”は、像面においてマイクロレンズ“ｃ”に対応する仮想画素の画素値であり、マイクロレンズ“ｃ”に対応する五つの画素“１”“２”“３”“４”“５”からの信号出力は、それぞれ“ｃ１”、“ｃ２”、“ｃ３”、“ｃ４”、“ｃ５”と表される。
【００２５】
図７において、像面は、マイクロレンズアレイ１５から光軸方向に離れた位置に指定されている。例えば、像面においてあるマイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置（斜線）の光線の情報は、マイクロレンズ“ａ” “ｂ”“ｃ” “ｄ” “ｅ”を通り、その奥の撮像素子２５に到達する。マイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置の光線情報を再構成すると、Ｌ＝ａ１＋ｂ２＋ｃ３＋ｄ４＋ｅ５で表すことができる。ここで、“Ｌ”は、像面においてマイクロレンズ“ｃ”に対応する仮想画素の画素値であり、マイクロレンズ“ａ”の画素“１”、マイクロレンズ“ｂ”の画素“２”、マイクロレンズ“ｃ”の画素“３”、マイクロレンズ“ｄ”の画素“４”、マイクロレンズ“ｅ”の画素“５”からの信号出力は、それぞれ“ａ１”、“ｂ２”、“ｃ３”、“ｄ４”、“ｅ５”と表される。
【００２６】
このように、撮像素子２５の画素の出力を加算（加重加算も含む）することによって、光軸方向における任意の像面位置での画像を取得することができる。カメラ本体３の画像処理部（図示せず）は、撮像素子２５の画素の出力を加算するための演算処理を行う。任意の像面を指定することによって、被写体の任意の奥行き情報（即ち、異なる被写体距離における画像）を取得できる。このようにして、任意の奥行き情報を得ることができれば、それから全ての画像内位置でピントの合った全焦点画像や、撮影後に任意のフォーカス（焦点）を設定した画像を得ることが可能となる。
【００２７】
＜光学系の第二例＞
図８は、第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の他の例を示す。図８において、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズ１６の焦点距離ｆよりも大きい（Ｘ＞ｆ）。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５の手前で結像する。その後、光線は、マイクロレンズアレイ１５を通過し、撮像素子２５の受光面上で結像する。これにより、撮像素子２５の受光面上に、視差が少しずつ生じた部分画像が、マイクロレンズ１６の個数に相当する数だけ得られる。視差のある複数の部分画像の情報を統合して被写体の３次元情報を得たり、複数の部分画像を再構成（合成）することによって高画素の全体画像（高解像度画像）を得ることができる。
【００２８】
この場合、撮像素子２５の受光面上で結像するために、撮像素子２５からマイクロレンズアレイ１５までの距離Ｘは、以下のレンズの結像公式（１）を満足する値になる。
【００２９】
【数１】
【００３０】
ここで、aは、撮影レンズ４のレンズ群３３の結像面４１からマイクロレンズアレイ１５までの距離である。なお、式（１）を満たすように距離aを調節するため、撮影レンズ４のレンズ群３３の結像面４１の位置が、例えば撮影レンズ４のレンズ駆動機構によって調整されてよい。
【００３１】
なお、Ｘ＞ｆ、又は、Ｘ＜ｆを満たす必要があるが、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘを大きくするため、Ｘ＞ｆを満たすように距離Ｘは設定される。
【００３２】
−作用効果−
本実施形態によると、光学装置としてのレンズアダプタ２は、光を入射する入射部（例えば開口部１７又は１９）と、レンズアダプタ２を撮像装置本体（カメラ本体３）に装着するための第一装着部（本体側マウント部１３ａ）と、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群（マイクロレンズアレイ１５）と、を備える。第一レンズ群は、レンズアダプタ２の第一装着部に関して入射部とは反対側に位置する。このため、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５に接近して配置できる。従って、マイクロレンズアレイからの光を中継して撮像素子に送るリレーレンズが不要になり、レンズアダプタ２を小型化できる。
【００３３】
撮像装置本体は、レンズアダプタ２の第一装着部に接続する第二装着部（カメラ本体マウント部２７）を備え、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群が、撮像装置本体の第二装着部よりも撮像素子２５側に位置する。このため、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５にさらに接近して配置できる。
【００３４】
撮像素子２５と第一レンズ群との距離が、第一レンズ群を構成する各々のレンズ（マイクロレンズ１６）の焦点距離ｆ以上であるため、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５が接近し過ぎて、意図せず接触することが防止できる。
【００３５】
レンズアダプタ２は、光軸方向に配列された複数のレンズを含む他の光学装置（撮影レンズ４）にレンズアダプタ２を装着するための第三装着部（レンズ側マウント部１３ｂ）を備える。このため、第一レンズ群を備えるレンズアダプタ２とこのような他の光学装置を組み合わせて、プレノプティクカメラを構成する光学系を設けることができる。
【００３６】
［第二実施形態］
図９は、第二実施形態に係る電子カメラ１を示す概略断面図である。第二実施形態において、第一実施形態と異なり、レンズアダプタは、撮影レンズと一体化して撮影レンズ５０の一部として設けられる。従って、第二実施形態に係る撮影レンズ５０（光学装置）は、マイクロレンズアレイ１５を有する。レンズアダプタがない代わりに、撮影レンズ５０は、カメラ本体３に接続するための接続部６０を備える。接続部６０において、第一実施形態と異なり、レンズ側マウント部１３ｂと電気接点１４ｂが存在しない。他の構成は、第一実施形態と同じである。
【００３７】
光学装置としての撮影レンズ５０の本体側マウント部１３ａとカメラ本体３のカメラ本体マウント部２７とが係合することによって、撮影レンズ５０はカメラ本体３に装着される。マイクロレンズアレイ１５（第一レンズ群）は、撮影レンズ５０の第一装着部（本体側マウント部１３ａ）に関して、撮影レンズ５０の外部からの光が入射する入射部３７とは反対側に位置する。撮影レンズ５０は、光軸方向に並ぶ複数のレンズから構成されるレンズ群３３（第二レンズ群）を備え、レンズ群３３は、入射部３７とマイクロレンズアレイ１５との間に配置される。被写体から出た光線は、入射部３７を通過して、メインレンズとしてのレンズ群３３に入った後、撮影レンズ５０のマイクロレンズアレイ１５を通過して、カメラ本体３の撮像素子２５で受光される。
【００３８】
第二実施形態によると、第一レンズ群（マイクロレンズアレイ１５）は、撮影レンズ５０の第一装着部に関して入射部３７とは反対側に位置する。このため、撮影レンズ５０が撮像装置本体（カメラ本体３）に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５に接近して配置できる。従って、マイクロレンズアレイ１５からの光を中継して撮像素子２５に送るリレーレンズが不要になり、撮影レンズ５０を小型化できる。
【００３９】
［第三実施形態］
第三実施形態において、マイクロレンズアレイ１５は、本体側マウント部１３ａに対して軸方向（又は光軸方向）に移動可能である。他の構成は、第一実施形態と同じである。
【００４０】
図１０（ａ）と（ｂ）は、それぞれ第三実施形態に係るレンズアダプタ７０（光学装置）を示す斜視図と端面図である。レンズアダプタ７０は、カメラ本体３への装着時又は装着後に、マイクロレンズアレイ１５を軸方向（又は光軸方向）に移動できるような繰出し機構７１を有する。レンズアダプタ７０において、筒状部１１は、台座部１３ひいては本体側マウント部１３ａに対して摺動可能である。繰出し機構７１は、筒状部１１を台座部１３に対して摺動させることによって、マイクロレンズアレイ１５を移動する。図１０（ａ）は、筒状部１１が台座部１３に対して引っ込んだ状態を示し、図１０（ｂ）は、筒状部１１が台座部１３に対して伸張した状態を示す。なお、台座部１３が撮影レンズ４の取付に邪魔になる場合には、筒状部１１が伸張した後に、撮影レンズ４が取り付けられるようにしてよい。
【００４１】
マイクロレンズアレイ１５が本体側マウント部１３ａからカメラ本体３内部側へ突き出す形で配置されている場合に、カメラ本体３にレンズアダプタ７０が装着されるときに、カメラ本体３内部の部品とレンズアダプタ７０が物理的に干渉する可能性がある。干渉を防ぐために、繰出し機構７１は、レンズアダプタ７０の装着前には、マイクロレンズアレイ１５のカメラ本体３内部側への突き出し量Ｙが少なく（図１０（ａ））、レンズアダプタ７０の装着時又は装着後に、突き出し量Ｙを大きくできる（図１０（ｂ））。繰出し機構７１は、手動で操作されても、電気モータのようなアクチュエータで操作されてもよい。
【００４２】
図１０（ａ）と（ｂ）において、繰出し機構７１の例として、ズームレンズの繰出しなどに用いられるカム機構が示されている。繰出し機構７１は、筒状部１１に設けられたカム溝７２と、カム溝７２に嵌合して摺動するカムフォロア（カムピン）とから構成されるカム機構である。レバー７３を光軸に対して円周方向に移動させることによって、レバー７３に連動するカムフォロア（カムピン）が円周方向に移動して、筒状部１１及びこれに取付けられたマイクロレンズアレイ１５が光軸方向に移動する。
【００４３】
なお、繰出し機構７１を設けずに、筒状部１１を手動で軸方向に動かして、筒状部１１が伸びきったところで筒状部１１をロックするロック機構を設けてもよい。
【００４４】
また、第三実施形態を第二実施形態の撮影レンズ５０に適用して、撮影レンズ５０おいて、マイクロレンズアレイ１５を軸方向（又は光軸方向）に移動可能にしてもよい。
【００４５】
第三実施形態によると、マイクロレンズアレイ１５は、第一装着部（本体側マウント部１３ａ）に対して軸方向（又は光軸方向）に移動可能である。このため、レンズアダプタ７０の装着時又は装着後に、マイクロレンズアレイ１５を徐々にカメラ本体内で撮像素子２５に向けて移動することによって、カメラ本体３内部の部品とマイクロレンズアレイ１５が物理的に干渉する可能性が減少する。また、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘが調整可能になるため、第一実施形態の光学系の第一例及び第二例など、プレノプティクカメラを構成する種々の光学系が採用可能になる。
【００４６】
本発明は上記の各実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 電子カメラ
２、７０ レンズアダプタ（第一光学装置）
３ カメラ本体（撮像装置本体）
４ 撮影レンズ
１１ 筒状部
１３ 台座部
１３ａ 本体側マウント部（第一装着部）
１３ｂ レンズ側マウント部（第三装着部）
１４ 導電部
１４ａ、１４ｂ、２８、３５ 電気接点
１５ マイクロレンズアレイ（第一レンズ群）
１６ マイクロレンズ
１７、１９ 開口部（入射部）
１８ 取付部
２１ シャッターユニット
２３ フィルタ
２５ 撮像素子
２６ 制御部
２７ カメラ本体マウント部（第二装着部）
２９ 液晶モニタ
３１ 撮影レンズマウント部（第四装着部）
３３ 第二レンズ群
３７ 入射部
４１ 結像面
５０ 撮影レンズ
６０ 接続部
７１ 繰出し機構
７２ カム溝
７３ レバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアダプタ及び撮影レンズなどの光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるプレノプティクカメラ（Plenoptic Camera）が提案されている。プレノプティクカメラは、光学系にマイクロレンズアレイが配置され、撮像後に画像のフォーカス位置、フォーカス深度、視点を変更できる。プレノプティクカメラは、ライトフィールドカメラ、リフォーカスカメラとも呼ばれる（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１において、撮影レンズとカメラ本体（カメラボディ）との間に介在するレンズアダプタにマイクロレンズアレイが配置されている。このため、既存のカメラ本体にレンズアダプタを装着することにより、プレノプティクカメラを構成できる。従って、カメラ本体を物理的に改造する必要はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１において、マイクロレンズアレイがカメラ本体の外部に位置して撮像素子から離れている。このため、レンズアダプタは、マイクロレンズアレイの背後の所定位置とカメラ本体内の撮像素子の受光面を共役にするリレーレンズを有し、マイクロレンズアレイからの光を、リレーレンズで中継して撮像素子に送る。レンズアダプタはリレーレンズを含むため、レンズアダプタのサイズが大きくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、プレノプティクカメラを構成するために使用するレンズアダプタ又は撮影レンズを小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る光学装置は、撮像素子を有する撮像装置本体に装着する光学装置であって、光を入射する入射部と、前記光学装置を前記撮像装置本体に装着するための第一装着部と、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群と、を備える。前記第一レンズ群は、前記光学装置の前記第一装着部に関して前記入射部とは反対側に位置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、レンズアダプタ又は撮影レンズにおいて、リレーレンズを不要とし、レンズアダプタ又は撮影レンズを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る電子カメラを示す概略断面図である。
【図２】（ａ）第一実施形態に係るレンズアダプタを示す斜視図である。（ｂ）第一実施形態に係るレンズアダプタを示す端面図である。
【図３】（ａ）第一実施形態に係るレンズアダプタの変形例を示す斜視図である。（ｂ）第一実施形態に係るレンズアダプタの変形例を示す端面図である。
【図４】マイクロレンズアレイと撮像素子との距離を説明する図である。
【図５】第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の一例を示す図である。
【図６】像面がマイクロレンズアレイの直上に指定されている場合において、撮像素子上の画像の再構成方法を示す図である。
【図７】像面がマイクロレンズアレイから離れて指定されている場合において、撮像素子上の画像の再構成方法を示す図である。
【図８】第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の他の例を示す図である。
【図９】第二実施形態に係る電子カメラを示す概略断面図である。
【図１０】（ａ）第三実施形態に係るレンズアダプタを示す斜視図である。（ｂ）第三実施形態に係るレンズアダプタを示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る電子カメラ１を示す概略断面図である。図２（ａ）と（ｂ）は、それぞれ第一実施形態に係るレンズアダプタ２を示す斜視図と端面図である。電子カメラ１は、被写体光から画像データ（電気信号）を生成する撮像装置の一例として示すものであり、本実施形態は、他の撮像装置にも適用可能である。本実施形態で、電子カメラ１は、スチールカメラとして示されているが、ビデオカメラでもよい。
【００１１】
図１において、電子カメラ１は、撮影レンズの交換が可能なミラーレスの一眼カメラである。電子カメラ１は、カメラ本体（カメラボディ）３と、撮影レンズ４と、レンズアダプタ２を備える。レンズアダプタ２は、カメラ本体３と撮影レンズ４の間に装着され、カメラ本体３と撮影レンズ４に接続する。撮影レンズ４は、外部から光を取り込んで、レンズアダプタ２を通してカメラ本体３内部へと集光する。
【００１２】
レンズアダプタ２（第一光学装置）は、円筒形状を有する中空の筒状部１１と、筒状部１１を保持する円環状の台座部１３と、筒状部１１に取付けられるマイクロレンズアレイ１５（即ち、第一レンズ群）とを備える。レンズアダプタ２の台座部１３は、カメラ本体３と撮影レンズ４に取付けられる。マイクロレンズアレイ１５は、基板等に形成され、光軸に垂直な方向（又は筒状部１１の軸に垂直な方向）において平面的に配列された複数の同一形状のマイクロレンズから構成される。ここで、レンズアダプタ２は、リレーレンズを有さない。なお、レンズアダプタ２は、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すような形状を有してもよい。
【００１３】
レンズアダプタ２の筒状部１１は、一方の端において開口部１７を有しており、開口部１７は光がレンズアダプタ２外部から入射する入射部に相当する。なお、レンズアダプタ２の入射部は、台座部１３の撮影レンズ４側（マイクロレンズアレイ１５と反対側）の開口部１９としてもよい。筒状部１１は、他方の端において、マイクロレンズアレイ１５の基板が取り付けられる取付部１８を有しており、マイクロレンズアレイ１５はこの他方の端に配置されることになる。取付部１８は、マイクロレンズアレイ１５の基板の端を保持する。マイクロレンズアレイ１５の複数のマイクロレンズ１６は、筒状部１１の軸に垂直な平面上（光軸に垂直な平面上）において二次元的に規則的に配置されている。
【００１４】
レンズアダプタ２の台座部１３は、カメラ本体３側の装着部である本体側マウント部１３ａと、撮影レンズ４側の装着部であるレンズ側マウント部１３ｂと、を備える。レンズアダプタ２の本体側マウント部１３ａ（第一装着部）は、カメラ本体３の装着部であるカメラ本体マウント部２７（第二装着部）に対応し、これに係合して取り付けられる。筒状部１１によって、マイクロレンズアレイ１５は、レンズアダプタ２の本体側マウント部１３ａに関して、入射部（開口部１７又は１９）とは反対側に位置し、本体側マウント部１３ａからカメラ本体３側へ突き出す形で配置されている。レンズアダプタ２のレンズ側マウント部１３ｂ（第三装着部）は、撮影レンズ４の装着部である撮影レンズマウント部３１（第四装着部）に対応して、これに係合して取り付けられる。
【００１５】
本体側マウント部１３ａとカメラ本体マウント部２７の組合せ、及び、レンズ側マウント部１３ｂと撮影レンズマウント部３１の組合せは、例えば、バヨネットマウントを構成する。本体側マウント部１３ａと撮影レンズマウント部３１の形状は、同じでも異なってもよい。なお、本体側マウント部１３ａと撮影レンズマウント部３１は同一の形状である場合に、レンズアダプタ２が使用されないときに、撮影レンズ４が直接的にカメラ本体３に装着できる。この場合、また、レンズ側マウント部１３ｂとカメラ本体マウント部２７は同一の形状を有する。
【００１６】
レンズアダプタ２は、さらに、カメラ本体３内の後述の制御部２６と撮影レンズ４との電気信号の送受信を可能にするため、導電性を有する導電部１４を備える。導電部１４は、カメラ本体３の電気接点２８に接触する電気接点１４ａと、撮影レンズ４の電気接点３５に接触する電気接点１４ｂと、を有する。これにより、カメラ本体３の制御部２６と撮影レンズ４との間で、撮影レンズ４のレンズ駆動機構に対するレンズ駆動信号や撮影レンズ４の情報の送受信が可能となり、オートフォーカス（ＡＦ：自動ピント合わせ）等ができる。
【００１７】
カメラ（撮像装置）の本体部であるカメラ本体３は、シャッターユニット２１と、フィルタ２３と、撮像素子２５と、制御部２６と、液晶モニタ２９を備える。シャッターユニット２１は、図示しないレリーズスイッチが作動しない限り、レンズアダプタ２がカメラ本体３に装着される場合に開いている。フィルタ２３は、ローパスフィルタ及び／又は赤外（ＩＲ）フィルタである。撮像素子２５は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などから構成され、画像データとして各画素の画素値のデータを受光した光から生成する。制御部２６は、電子カメラ１の種々の制御を行う。制御部２６は、データを格納するメモリ、演算プログラムを格納するメモリ、この演算プログラムを実行するＣＰＵ／ＤＳＰ（中央演算処理装置／デジタルシグナルプロセッサ）等から構成されてよい。液晶モニタ２９は、メニュー表示や画像の表示を行う。このカメラ本体３の構造は、一例であり、例えば、カメラ本体３は、フィルタがない構造、撮像素子によるグローバルシャッタ(電子シャッタ)を用いてシャッターユニットが省かれた構造、一眼レフカメラのようにレフが存在する構造等であってもかまわない。
【００１８】
カメラ本体３にレンズアダプタ２が取付けられた場合に、マイクロレンズアレイ１５は、カメラ本体３内で、カメラ本体３の装着部であるカメラ本体マウント部２７よりも撮像素子２５側に位置する。ここで、マイクロレンズアレイ１５は、撮像素子２５に近づくように、レンズアダプタ２の装着時にシャッターユニット２１を通り越して設置される。なお、マイクロレンズアレイ１５は、シャッターユニット２１を通り越さずに、シャッターユニット２１よりもカメラ本体マウント部２７側に配置されてもよい。
【００１９】
撮影レンズ４に装着されたレンズアダプタ２がカメラ本体３に装着される場合、又は、カメラ本体３に既に装着されたレンズアダプタ２に撮影レンズ４が装着される場合に、撮影レンズ４からカメラ本体３側に導電部１４を介して装着されたことを示す信号が送信され、カメラ本体３の制御部２６はシャッターユニット２１の使用を禁止することができる。撮影者は、カメラ本体３の液晶モニタ２９の設定画面を使用して、シャッターユニット２１の使用禁止を手動で設定することもできる。内部にレフ(鏡)があるタイプのカメラ本体３(一眼レフカメラ) の場合に、制御部２６は、レンズアダプタ２の装着前にレフを無効にして跳ね上げたままにしておく。その場合、従来用いられている位相差ＡＦは用いられず、レフ(鏡)がない場合と同じく、撮像素子２５を介したコントラスト検出によるコントラストＡＦ等が用いられる。
【００２０】
図４のように、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズアレイ１５を構成する個々のマイクロレンズ１６の焦点距離ｆ以上に設定されることが好ましい（Ｘ≧ｆ）。これにより、レンズアダプタ２のカメラ本体３への挿入時（装着時）において、レンズアダプタ２の挿入方向のぶれなどに起因して、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５が接近し過ぎて、意図せず接触することが防止できる。詳細には、距離Ｘは、マイクロレンズアレイ１５の射出面と撮像素子２５の受光面との間の距離である。
【００２１】
撮影レンズ４（第二光学装置）は、複数のレンズから構成されるレンズ群３３（即ち、第二レンズ群）を有する。撮影レンズ４は、焦点距離が固定された単焦点レンズでもよいし、焦点距離が可変であるズームレンズでもよい。また、撮影レンズ４は、レンズ群３３を構成する一つ以上のレンズを駆動するレンズ駆動機構を有し、一つ以上のレンズの駆動によって結像面４１（後述）の位置の調整が可能である。レンズ群３３の光軸は、レンズアダプタ２の筒状部１１の軸に平行で略一致する。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５を通過して、撮像素子２５で受光される。
【００２２】
＜光学系の第一例＞
図５は、第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の一例を示す。図５において、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズ１６の焦点距離ｆである（Ｘ＝ｆ）。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５の入射側の面で結像される。即ち、レンズ群３３の結像面４１は、マイクロレンズアレイ１５の入射側の面に位置するよう、例えばレンズ駆動機構によって調整される。この構成により、撮像素子２５の受光面に映る画像は、ある一定領域ごとに光線情報を分解した画像となる。撮像素子２５の受光面で得られる画像を再構成することによって、所望の像面での画像（所望のフォーカス位置での画像）を得ることができる。
【００２３】
図６と図７は、撮像素子２５上の画像の再構成方法を示す。簡略のために、１次元（画像の一方向）のみを考慮して説明する。図６と図７は、マイクロレンズ１６と、マイクロレンズ１６に入射する光線、及び、指定された像面を示している。
【００２４】
図６において、像面は、マイクロレンズアレイ１５の直上に指定されている。この場合、あるマイクロレンズ“ａ” “ｂ”“ｃ” “ｄ” “ｅ”の各々に対応する位置において、撮像素子２５の五つの画素“１”“２”“３”“４”“５”が配置されている。例えば、像面においてあるマイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置（斜線）の光線の情報は、マイクロレンズ“ｃ”を通り、その奥の撮像素子２５の画素“１”“２”“３”“４”“５”に到達する。マイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置の光線情報を再構成すると、Ｌ＝ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５で表すことができる。ここで、“Ｌ”は、像面においてマイクロレンズ“ｃ”に対応する仮想画素の画素値であり、マイクロレンズ“ｃ”に対応する五つの画素“１”“２”“３”“４”“５”からの信号出力は、それぞれ“ｃ１”、“ｃ２”、“ｃ３”、“ｃ４”、“ｃ５”と表される。
【００２５】
図７において、像面は、マイクロレンズアレイ１５から光軸方向に離れた位置に指定されている。例えば、像面においてあるマイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置（斜線）の光線の情報は、マイクロレンズ“ａ” “ｂ”“ｃ” “ｄ” “ｅ”を通り、その奥の撮像素子２５に到達する。マイクロレンズ“ｃ”に対応する像面位置の光線情報を再構成すると、Ｌ＝ａ１＋ｂ２＋ｃ３＋ｄ４＋ｅ５で表すことができる。ここで、“Ｌ”は、像面においてマイクロレンズ“ｃ”に対応する仮想画素の画素値であり、マイクロレンズ“ａ”の画素“１”、マイクロレンズ“ｂ”の画素“２”、マイクロレンズ“ｃ”の画素“３”、マイクロレンズ“ｄ”の画素“４”、マイクロレンズ“ｅ”の画素“５”からの信号出力は、それぞれ“ａ１”、“ｂ２”、“ｃ３”、“ｄ４”、“ｅ５”と表される。
【００２６】
このように、撮像素子２５の画素の出力を加算（加重加算も含む）することによって、光軸方向における任意の像面位置での画像を取得することができる。カメラ本体３の画像処理部（図示せず）は、撮像素子２５の画素の出力を加算するための演算処理を行う。任意の像面を指定することによって、被写体の任意の奥行き情報（即ち、異なる被写体距離における画像）を取得できる。このようにして、任意の奥行き情報を得ることができれば、それから全ての画像内位置でピントの合った全焦点画像や、撮影後に任意のフォーカス（焦点）を設定した画像を得ることが可能となる。
【００２７】
＜光学系の第二例＞
図８は、第一実施形態に係るプレノプティクカメラを構成する光学系の他の例を示す。図８において、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘは、マイクロレンズ１６の焦点距離ｆよりも大きい（Ｘ＞ｆ）。被写体から出た光線は、メインレンズとしての撮影レンズ４のレンズ群３３に入った後、マイクロレンズアレイ１５の手前で結像する。その後、光線は、マイクロレンズアレイ１５を通過し、撮像素子２５の受光面上で結像する。これにより、撮像素子２５の受光面上に、視差が少しずつ生じた部分画像が、マイクロレンズ１６の個数に相当する数だけ得られる。視差のある複数の部分画像の情報を統合して被写体の３次元情報を得たり、複数の部分画像を再構成（合成）することによって高画素の全体画像（高解像度画像）を得ることができる。
【００２８】
この場合、撮像素子２５の受光面上で結像するために、撮像素子２５からマイクロレンズアレイ１５までの距離Ｘは、以下のレンズの結像公式（１）を満足する値になる。
【００２９】
【数１】
【００３０】
ここで、aは、撮影レンズ４のレンズ群３３の結像面４１からマイクロレンズアレイ１５までの距離である。なお、式（１）を満たすように距離aを調節するため、撮影レンズ４のレンズ群３３の結像面４１の位置が、例えば撮影レンズ４のレンズ駆動機構によって調整されてよい。
【００３１】
なお、Ｘ＞ｆ、又は、Ｘ＜ｆを満たす必要があるが、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘを大きくするため、Ｘ＞ｆを満たすように距離Ｘは設定される。
【００３２】
−作用効果−
本実施形態によると、光学装置としてのレンズアダプタ２は、光を入射する入射部（例えば開口部１７又は１９）と、レンズアダプタ２を撮像装置本体（カメラ本体３）に装着するための第一装着部（本体側マウント部１３ａ）と、光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群（マイクロレンズアレイ１５）と、を備える。第一レンズ群は、レンズアダプタ２の第一装着部に関して入射部とは反対側に位置する。このため、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５に接近して配置できる。従って、マイクロレンズアレイからの光を中継して撮像素子に送るリレーレンズが不要になり、レンズアダプタ２を小型化できる。
【００３３】
撮像装置本体は、レンズアダプタ２の第一装着部に接続する第二装着部（カメラ本体マウント部２７）を備え、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群が、撮像装置本体の第二装着部よりも撮像素子２５側に位置する。このため、レンズアダプタ２が撮像装置本体に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５にさらに接近して配置できる。
【００３４】
撮像素子２５と第一レンズ群との距離が、第一レンズ群を構成する各々のレンズ（マイクロレンズ１６）の焦点距離ｆ以上であるため、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５が接近し過ぎて、意図せず接触することが防止できる。
【００３５】
レンズアダプタ２は、光軸方向に配列された複数のレンズを含む他の光学装置（撮影レンズ４）にレンズアダプタ２を装着するための第三装着部（レンズ側マウント部１３ｂ）を備える。このため、第一レンズ群を備えるレンズアダプタ２とこのような他の光学装置を組み合わせて、プレノプティクカメラを構成する光学系を設けることができる。
【００３６】
［第二実施形態］
図９は、第二実施形態に係る電子カメラ１を示す概略断面図である。第二実施形態において、第一実施形態と異なり、レンズアダプタは、撮影レンズと一体化して撮影レンズ５０の一部として設けられる。従って、第二実施形態に係る撮影レンズ５０（光学装置）は、マイクロレンズアレイ１５を有する。レンズアダプタがない代わりに、撮影レンズ５０は、カメラ本体３に接続するための接続部６０を備える。接続部６０において、第一実施形態と異なり、レンズ側マウント部１３ｂと電気接点１４ｂが存在しない。他の構成は、第一実施形態と同じである。
【００３７】
光学装置としての撮影レンズ５０の本体側マウント部１３ａとカメラ本体３のカメラ本体マウント部２７とが係合することによって、撮影レンズ５０はカメラ本体３に装着される。マイクロレンズアレイ１５（第一レンズ群）は、撮影レンズ５０の第一装着部（本体側マウント部１３ａ）に関して、撮影レンズ５０の外部からの光が入射する入射部３７とは反対側に位置する。撮影レンズ５０は、光軸方向に並ぶ複数のレンズから構成されるレンズ群３３（第二レンズ群）を備え、レンズ群３３は、入射部３７とマイクロレンズアレイ１５との間に配置される。被写体から出た光線は、入射部３７を通過して、メインレンズとしてのレンズ群３３に入った後、撮影レンズ５０のマイクロレンズアレイ１５を通過して、カメラ本体３の撮像素子２５で受光される。
【００３８】
第二実施形態によると、第一レンズ群（マイクロレンズアレイ１５）は、撮影レンズ５０の第一装着部に関して入射部３７とは反対側に位置する。このため、撮影レンズ５０が撮像装置本体（カメラ本体３）に装着された場合に、第一レンズ群は、撮像装置本体の内部の撮像素子２５に接近して配置できる。従って、マイクロレンズアレイ１５からの光を中継して撮像素子２５に送るリレーレンズが不要になり、撮影レンズ５０を小型化できる。
【００３９】
［第三実施形態］
第三実施形態において、マイクロレンズアレイ１５は、本体側マウント部１３ａに対して軸方向（又は光軸方向）に移動可能である。他の構成は、第一実施形態と同じである。
【００４０】
図１０（ａ）と（ｂ）は、それぞれ第三実施形態に係るレンズアダプタ７０（光学装置）を示す斜視図と端面図である。レンズアダプタ７０は、カメラ本体３への装着時又は装着後に、マイクロレンズアレイ１５を軸方向（又は光軸方向）に移動できるような繰出し機構７１を有する。レンズアダプタ７０において、筒状部１１は、台座部１３ひいては本体側マウント部１３ａに対して摺動可能である。繰出し機構７１は、筒状部１１を台座部１３に対して摺動させることによって、マイクロレンズアレイ１５を移動する。図１０（ａ）は、筒状部１１が台座部１３に対して引っ込んだ状態を示し、図１０（ｂ）は、筒状部１１が台座部１３に対して伸張した状態を示す。なお、台座部１３が撮影レンズ４の取付に邪魔になる場合には、筒状部１１が伸張した後に、撮影レンズ４が取り付けられるようにしてよい。
【００４１】
マイクロレンズアレイ１５が本体側マウント部１３ａからカメラ本体３内部側へ突き出す形で配置されている場合に、カメラ本体３にレンズアダプタ７０が装着されるときに、カメラ本体３内部の部品とレンズアダプタ７０が物理的に干渉する可能性がある。干渉を防ぐために、繰出し機構７１は、レンズアダプタ７０の装着前には、マイクロレンズアレイ１５のカメラ本体３内部側への突き出し量Ｙが少なく（図１０（ａ））、レンズアダプタ７０の装着時又は装着後に、突き出し量Ｙを大きくできる（図１０（ｂ））。繰出し機構７１は、手動で操作されても、電気モータのようなアクチュエータで操作されてもよい。
【００４２】
図１０（ａ）と（ｂ）において、繰出し機構７１の例として、ズームレンズの繰出しなどに用いられるカム機構が示されている。繰出し機構７１は、筒状部１１に設けられたカム溝７２と、カム溝７２に嵌合して摺動するカムフォロア（カムピン）とから構成されるカム機構である。レバー７３を光軸に対して円周方向に移動させることによって、レバー７３に連動するカムフォロア（カムピン）が円周方向に移動して、筒状部１１及びこれに取付けられたマイクロレンズアレイ１５が光軸方向に移動する。
【００４３】
なお、繰出し機構７１を設けずに、筒状部１１を手動で軸方向に動かして、筒状部１１が伸びきったところで筒状部１１をロックするロック機構を設けてもよい。
【００４４】
また、第三実施形態を第二実施形態の撮影レンズ５０に適用して、撮影レンズ５０おいて、マイクロレンズアレイ１５を軸方向（又は光軸方向）に移動可能にしてもよい。
【００４５】
第三実施形態によると、マイクロレンズアレイ１５は、第一装着部（本体側マウント部１３ａ）に対して軸方向（又は光軸方向）に移動可能である。このため、レンズアダプタ７０の装着時又は装着後に、マイクロレンズアレイ１５を徐々にカメラ本体内で撮像素子２５に向けて移動することによって、カメラ本体３内部の部品とマイクロレンズアレイ１５が物理的に干渉する可能性が減少する。また、マイクロレンズアレイ１５と撮像素子２５との距離Ｘが調整可能になるため、第一実施形態の光学系の第一例及び第二例など、プレノプティクカメラを構成する種々の光学系が採用可能になる。
【００４６】
本発明は上記の各実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 電子カメラ
２、７０ レンズアダプタ（第一光学装置）
３ カメラ本体（撮像装置本体）
４ 撮影レンズ
１１ 筒状部
１３ 台座部
１３ａ 本体側マウント部（第一装着部）
１３ｂ レンズ側マウント部（第三装着部）
１４ 導電部
１４ａ、１４ｂ、２８、３５ 電気接点
１５ マイクロレンズアレイ（第一レンズ群）
１６ マイクロレンズ
１７、１９ 開口部（入射部）
１８ 取付部
２１ シャッターユニット
２３ フィルタ
２５ 撮像素子
２６ 制御部
２７ カメラ本体マウント部（第二装着部）
２９ 液晶モニタ
３１ 撮影レンズマウント部（第四装着部）
３３ 第二レンズ群
３７ 入射部
４１ 結像面
５０ 撮影レンズ
６０ 接続部
７１ 繰出し機構
７２ カム溝
７３ レバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する撮像装置本体に装着する光学装置であって、
光を入射する入射部と、
前記光学装置を前記撮像装置本体に装着するための第一装着部と、
光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群と、を備え、
前記第一レンズ群は、前記光学装置の前記第一装着部に関して前記入射部とは反対側に位置することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記撮像装置本体は、前記光学装置の前記第一装着部に接続する第二装着部を備え、
前記光学装置が前記撮像装置本体に装着された場合に、前記第一レンズ群が、前記撮像装置本体の前記第二装着部よりも前記撮像素子側に位置することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記撮像素子と前記第一レンズ群との距離が、前記第一レンズ群を構成する各々のレンズの焦点距離以上であることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
光軸方向に並ぶ複数のレンズから構成される第二レンズ群であって、前記入射部と前記第一レンズ群との間に配置される第二レンズ群を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項５】
前記光学装置を光軸方向に配列された複数のレンズを含む他の光学装置に装着するための第三装着部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項６】
前記複数のレンズによる結像面から前記第一レンズ群までの距離をaで表し、前記第一レンズ群を構成する各々のレンズの焦点距離ｆで表した場合に、前記撮像素子から前記第一レンズ群までの距離Ｘは、以下の式
【数１】
を満たすことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第一レンズ群を構成する各々のレンズは、マイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項８】
前記第一レンズ群は、前記第一装着部に対して移動可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項１】
撮像素子を有する撮像装置本体に装着する光学装置であって、
光を入射する入射部と、
前記光学装置を前記撮像装置本体に装着するための第一装着部と、
光軸に対して垂直な面に二次元に配置されて光を出射する第一レンズ群と、を備え、
前記第一レンズ群は、前記光学装置の前記第一装着部に関して前記入射部とは反対側に位置することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記撮像装置本体は、前記光学装置の前記第一装着部に接続する第二装着部を備え、
前記光学装置が前記撮像装置本体に装着された場合に、前記第一レンズ群が、前記撮像装置本体の前記第二装着部よりも前記撮像素子側に位置することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記撮像素子と前記第一レンズ群との距離が、前記第一レンズ群を構成する各々のレンズの焦点距離以上であることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
光軸方向に並ぶ複数のレンズから構成される第二レンズ群であって、前記入射部と前記第一レンズ群との間に配置される第二レンズ群を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項５】
前記光学装置を光軸方向に配列された複数のレンズを含む他の光学装置に装着するための第三装着部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項６】
前記複数のレンズによる結像面から前記第一レンズ群までの距離をaで表し、前記第一レンズ群を構成する各々のレンズの焦点距離ｆで表した場合に、前記撮像素子から前記第一レンズ群までの距離Ｘは、以下の式
【数１】
を満たすことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第一レンズ群を構成する各々のレンズは、マイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の光学装置。
【請求項８】
前記第一レンズ群は、前記第一装着部に対して移動可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の光学装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０５１５１（Ｐ２０１３−１０５１５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０８６９（Ｐ２０１１−２５０８６９）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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