本発明は、レンズ鏡筒、およびカメラボディに関する。

ライト・フィールド・フォトグラフィ(Light Field Photography)技術を用いるカメラが知られている(特許文献1参照)。1台のカメラでライトフィールド画像の撮影と通常画像の撮影を切り替えることができなかった。

特表2008−515110号公報

発明の第1の態様によるレンズ鏡筒は、カメラボディに装着される装着部と、結像光学系と、前記結像光学系を透過した光が入射する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイを透過した光が入射する透過型拡散板と、前記装着部が前記カメラボディに装着されると、前記入射した光が前記透過型拡散板に形成した像を前記カメラボディの撮像部に結像させるリレー光学系と、を備える。 発明の第2の態様によるレンズ鏡筒は、カメラボディに装着される装着部と、結像光学系と、前記結像光学系を透過した光が入射する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、前記装着部が前記カメラボディに装着されると、前記マイクロレンズアレイを透過した光が形成する像を、前記カメラボディの撮像部へ導く光学素子と、を備える。 発明の第3の態様によるカメラボディは、第1または第2の態様によるレンズ鏡筒レンズ鏡筒が装着される装着部と、前記レンズ鏡筒を介して入射された光の像を撮像する撮像部と、前記撮像部の出力に基づいて、任意の位置における画像を合成する画像合成部と、を備える。

ライトフィールドカメラシステムの撮像光学系の要部を説明する斜視図である。

第1の実施形態による一眼レフカメラシステムの構成を例示する図である。

ボディ制御部が実行するカメラ処理の流れを例示するフローチャートである。

第2の実施形態による一眼レフカメラシステムの構成を例示する図である。

第3の実施形態による一眼レフカメラシステムの構成を例示する図である。

(第1の実施形態) 本実施形態は、レンズ交換式のライトフィールドカメラを構成する。図1は、ライトフィールドカメラシステムの撮像光学系の要部、すなわち、撮像レンズ101、マイクロレンズアレイ102、および撮像素子103を説明する斜視図である。 なお、撮像レンズ101は複数のレンズによって構成されているが、単レンズとして図示している。

図1に示した座標軸において、不図示の被写体からの光は、Z軸マイナス方向へ向かう。また、上向きかつZ軸に直交する向きをY軸プラス方向とし、Z軸およびY軸に直交する向きをX軸プラス方向とする。以降に示すいくつかの図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図における向きを表す。

<ライトフィールド画像> 図1において、撮像レンズ101は、被写体からの光をマイクロレンズアレイ102へ導く。マイクロレンズアレイ102は、撮像レンズ101の予定焦点面近傍に配置される。マイクロレンズアレイ102は、複数のマイクロレンズLを格子状またはハニカム形状に二次元配列して構成されている。マイクロレンズアレイ102の各マイクロレンズLには、被写体の異なる部位からの光が入射される。すなわち、マイクロレンズアレイ102へ入射された光は、マイクロレンズアレイ102を構成するマイクロレンズLによって複数に分割される。

マイクロレンズアレイ102の後方(Z軸マイナス方向)には、撮像素子103が設けられる。撮像素子103は、マイクロレンズアレイ102のマイクロレンズLの焦点距離fに対応する位置に配置される。撮像素子103は、各マイクロレンズLの後方(Z軸マイナス方向)に、それぞれ二次元配列された複数の画素PXで構成される画素群PXsを有する。

マイクロレンズアレイ102の各マイクロレンズLを通過した光は、それぞれ、そのマイクロレンズLの後方(Z軸マイナス方向)に配置された画素群PXsに入射される。画素群PXsを構成する各画素PXは、撮像レンズ101の異なる領域を通過した光を受光する。すなわち、各マイクロレンズLを通過した光は、そのマイクロレンズLに対応する画素群PXsの画素PXによって複数に分割される。 なお、図1ではマイクロレンズアレイ102が5個×5個のマイクロレンズLを有しているが、マイクロレンズアレイ102を構成するマイクロレンズLの数は、図示した数に限定されない。

以上の構成により、被写体光が撮像レンズ101を通過した領域を示す光量分布である小画像が、マイクロレンズLの数だけ得られる。以降、このような小画像の集まりをライトフィールド画像(LF画像)と称する。

撮像素子103では、各マイクロレンズLの後方(Z軸マイナス方向)に配置された画素群PXsの画素PXの位置によって、各画素PXへの光の入射方向が定まっている。つまり、マイクロレンズLと、その後方の撮像素子103の各画素PXとの位置関係が設計情報として既知であることから、マイクロレンズLを介して各画素PXに入射される光線の入射方向(方向情報)が求まる。このため、撮像素子103の各画素PXの画素信号は、所定の入射方向からの光の強度(光線情報)を表すことになる。以降、撮像素子103の画素PXに入射される所定の方向からの光を光線と称する。

<リフォーカス処理> LF画像は、そのデータを用いてリフォーカス処理を施すことができる。リフォーカス処理は、LF画像が有する上記光線情報と上記方向情報とに基づいた演算(光線を並べ替える演算)を行うことによって、任意像面の画像、すなわち、任意のピント位置や視点での画像を生成する処理をいう。以降、リフォーカス処理によって生成された任意のピント位置や視点での画像をリフォーカス画像と称する。 LF画像に対するリフォーカス処理(再構築処理とも呼ばれる)は公知であるので、リフォーカス処理についての詳細な説明は省略する。

本実施形態は、上述したLF画像を取得するカメラシステムを、ライトフィールド専用カメラでなく、既存の交換レンズ方式のカメラボディを用いることによって構成する。図2は、第1の実施形態による一眼レフカメラシステム(以降、カメラ1と称する)の構成を例示する図である。図2において、カメラ1は、カメラボディ2とLF画像用の交換レンズ(レンズ鏡筒)3とを有し、これらカメラボディ2と交換レンズ3とが着脱可能に構成されている。

LF画像用の交換レンズ3は、レンズ側マウント31を有しており、カメラボディ2が有するボディ側マウント21に装着される。カメラボディ2には不図示のカメラ側接点が設けられており、交換レンズ3には不図示のレンズ側接点が設けられている。カメラボディ2に対して交換レンズ3が装着された場合、カメラボディ2のカメラ側接点と交換レンズ3のレンズ側接点との間が電気的に接続される。これにより、カメラボディ2から交換レンズ3への電力供給や、カメラボディ2と交換レンズ3との間の通信が可能となる。

<カメラボディ> カメラボディ2は、メインミラー201と、撮像素子203と、ファインダ光学系204(204a〜204d)と、ボディ制御部205と、画像処理部206と、表示部208と、通信部209とを含む。

メインミラー201および撮像素子203は、交換レンズ3の光軸Axに沿って配置される。メインミラー201の上部(Y軸プラス方向)には、ファインダ光学系204(204a〜204d)が配置されている。

メインミラー201は、軸Pによって回動可能に軸支されており、退避状態(実線で図示)と、観察状態(破線で図示)とを切替え可能である。観察状態のメインミラー201は、撮像素子203の前方(Z軸プラス方向)に傾斜配置される。観察状態のメインミラー201は、交換レンズ3からの光束を上方(Y軸プラス方向)へ反射してファインダ光学系204(204a〜204d)へ導く。

退避状態のメインミラー201は、上方(Y軸プラス方向)に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置に留まる。メインミラー201が退避状態にあるとき、交換レンズ3からの光束が撮像素子203に導かれる。撮像素子203は、図1の撮像素子103に対応する。撮像素子203には、複数の画素PXが格子状またはハニカム形状に二次元配列されている。各画素PXには光電変換素子が設けられており、それぞれの光電変換素子によって、入射光の強さに応じた信号に光電変換される。

本実施形態では、撮像素子203において二次元配列された複数の画素PXのうち、図1の複数のマイクロレンズLに対応する位置の画素PXで構成される画素群PXsが、LF画像の撮像に用いられる。

ファインダ光学系204(204a〜204d)は、焦点板204aと、コンデンサレンズ204bと、ペンタプリズム204cと、接眼レンズ204dとを含む。メインミラー201の上方(Y軸プラス方向)に位置する焦点板204aに、観察状態のメインミラー201で反射された光束によって像が結像される。焦点板204aに結像した光束は、コンデンサレンズ204bおよびペンタプリズム204cを通過し、ペンタプリズム204cの入射面に対して90度の角度を持った射出面から接眼レンズ204dを介してユーザーの目に到達する。

ボディ制御部205は、マイクロコンピュータやメモリ205a等を含み、カメラ1の各部の動作を統括的に制御する。例えば、撮像時に撮像素子203で光電変換することによって電荷を蓄積する蓄積制御や、撮像素子203から蓄積信号を出力させる読み出し制御を行う。

画像処理部206は、ボディ制御部205からの指示により、撮像素子203から出力された蓄積信号に基づく画像データに対して所定の画像処理(リフォーカス処理、色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など)を施す。画像処理後の画像データは、記録媒体207に記録される。記録媒体207は、例えばメモリカード等によって、カメラボディ2に対して着脱可能に構成される。

なお、ボディ制御部205は、画像データに対して画像処理部206で画像処理を施すことなしに、いわゆるRAWデータとして記録媒体207へ記録させてもよい。 また、ボディ制御部205は、画像処理部206にリフォーカス処理を行わせ、記録媒体207に記録されたLF画像のデータをパーソナルコンピュータなどの外部機器へ送信してもよい。この場合には、ボディ制御部205から送信されたLF画像を入力した外部機器が、LF画像に対するリフォーカス処理を行う。

表示部208は、例えばカメラボディ2の背面に設けられた液晶表示パネルによって構成される。表示部208は、ボディ制御部205からの指示に応じて、画像や設定操作画面(いわゆるメニュー画面)などを表示する。通信部209は、ボディ制御部205からの指示により、交換レンズ3の通信部308との間で通信を行う。例えば、カメラボディ2から交換レンズ3へ、通信部209および通信部308を介して制御情報が送信される。制御情報は、例えば、フォーカスを合わせるためのレンズ駆動信号や、不図示の絞りの口径を制御する信号を含む。反対に、交換レンズ3からカメラボディ2へ、通信部308および通信部209を介して交換レンズ3の情報が送信される。交換レンズ3の情報は、例えば、交換レンズ3の識別情報や、レンズ位置や絞り口径を示す情報を含む。

<交換レンズ> 交換レンズ3は、撮像レンズ301と、マイクロレンズアレイ302と、拡散部材303と、リレー光学系304と、通信部308とを含む。通信部308は、カメラボディ2の通信部209との間で通信を行う。

撮像レンズ301は、図1の撮像レンズ101に対応する。撮像レンズ301は、被写体からの光束をマイクロレンズアレイ302へ導く。マイクロレンズアレイ302は、図1のマイクロレンズアレイ102に対応する。マイクロレンズアレイ301の後方(Z軸マイナス方向)には、拡散板303が設けられる。例えば、厚さ500μmのガラス基板のマイクロレンズアレイ302側(Z軸プラス方向)の面(以降、拡散面303sと称する)に、粒子径約250nmの粒子を含有する乳白色膜を形成することによって、オパール型の拡散板303を構成する。上記拡散面303sにおける粒径を数百nm程度に細かくするのは、撮像素子203において粒子状の拡散面303sが写り込むことを避けるためである。

拡散板303は、拡散面303sの位置がマイクロレンズアレイ302を構成するマイクロレンズLの焦点距離fに対応する位置に配置される。これにより、拡散板303の拡散面303sに、マイクロレンズアレイ302から射出した光によって像が結像される。拡散面303sに結像した光は、拡散面303sの上記粒子によってミー散乱が生じることにより、上記の粒子の大きさに依存した散乱を発生する。これにより、拡散板303を透過する光が拡散する。

拡散板303の後方(Z軸マイナス方向)には、リレーレンズ304が設けられる。リレーレンズ304は、拡散板303の拡散面303sに結像し拡散された光束を、カメラボディ2側の撮像素子203に結像させる。すなわち、マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを通過した光を、そのマイクロレンズLに対応する、それぞれの画素群PXsに結像させる。 なお、リレーレンズ304を単レンズとして図示したが、複数のレンズによって構成されている。

マイクロレンズアレイ302は、撮像レンズ301の結像面と、拡散板303の拡散面303sとを共役にする。リレーレンズ304は、拡散板303の拡散面303sと、撮像素子203の撮像面203sとを共役にする。すなわち、本実施形態では、撮像レンズ301の結像面と、撮像素子203の撮像面203sとが共役である。

上記マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLのF値は、例えば1.8である。また、リレーレンズ304のF値は、例えば4である。リレーレンズ304のF値がマイクロレンズLのF値より大きいので、拡散板303を設けない場合には、マイクロレンズLを通過した光の一部にケラレが生じる。しかしながら、拡散板303を設けたことにより一旦結像した像の転写となるため、マイクロレンズLのF値よりもリレーレンズ304のF値が大きいことに起因するケラレの影響を抑えることができる。

<モード切替え> ボディ制御部205は、LF画像用の交換レンズ3を用いてLF画像を撮像するLF撮影モードと、通常撮影用の交換レンズを用いて通常画像を撮像する通常撮影モードとを切替える。通常撮影用の交換レンズは、LF画像用の交換レンズ3(図2)と比べて、マイクロレンズアレイ302、拡散板303およびリレーレンズ304を有していない点で異なる。すなわち、通常撮影用の交換レンズは、撮像レンズ301が、被写体像をカメラボディ2の撮像素子203の撮像面203sに結像させる。

ボディ制御部205は、LF画像用の交換レンズ3がカメラボディ2に装着されている場合に、LF撮影モードに切替える。また、ボディ制御部205は、通常撮影用の交換レンズがカメラボディ2に装着されている場合には、通常撮影モードに切替える。ボディ制御部205は、LF撮影モードの場合は、上述したように、撮像素子203において二次元配列された画素PXのうち、それぞれ離散的な位置の複数の画素群PXsをLF画像の撮像に用いる。

一方、ボディ制御部205は、通常撮影モードの場合は、撮像素子203において二次元配列された画素PXのうち、撮像レンズ301からの光が入射される複数の画素PXを撮像に用いる。すなわち、通常撮影モードの場合は、図1の画素群PXsと画素群PXsとの間に位置する画素PXも撮像に用いる。

<記録> ボディ制御部205は、記録媒体206に記録する画像ファイルを生成する。ボディ制御部205は、LF撮影モードの場合、撮像素子203から読み出した蓄積信号に基づくLF画像のデータを画像ファイルに含める。LF画像のデータとしては、リフォーカス処理によって生成された任意のピント位置や視点での画像(リフォーカス画像)のデータを画像ファイルに含めてよい。この場合、LF画像のデータとリフォーカス画像のデータとを、関連する複数の画像のデータとして画像ファイルに含めることができる。

また、ボディ制御部205は、通常撮影モードの場合、撮像素子203から読み出した蓄積信号に基づく通常画像のデータを画像ファイルに含める。

<フローチャートの説明> 図3は、ボディ制御部205が実行するカメラ処理の流れを例示するフローチャートである。ボディ制御部205は、例えばメインスイッチのオン操作がなされた場合に、図3の処理を行うプログラムを実行する。プログラムは、例えばメモリ205aに格納されている。図3のステップS10において、ボディ制御部205はモード選択を行う。ボディ制御部205は、交換レンズとの通信によって取得した交換レンズの情報に基づき、LF撮影モードまたは通常撮影モードを選択してステップS20へ進む。ボディ制御部205は、装着されている交換レンズがLF画像用の交換レンズ3の場合にLF撮影モードを選択し、装着されている交換レンズが通常撮影用の交換レンズの場合に通常撮影モードを選択する。

ステップS20において、ボディ制御部205は、不図示のレリーズボタンが押下操作されると、撮像素子203を駆動することによって撮像動作を行い、ステップS30へ進む。ステップS30において、ボディ制御部205は画像処理部206へ指示を送り、撮像素子203から読み出した蓄積信号に基づく画像データに対し、所定の画像処理を行わせてステップS40へ進む。

なお、ボディ制御部205は、ステップS10のモード選択においてLF撮影モードを選択している場合には、撮像素子203から読み出した蓄積信号に基づく画像データに対し、画像処理としてリフォーカス処理を行わせることにより、所定のピント位置や視点でのリフォーカス画像を生成させる。

ステップS40において、ボディ制御部205は、画像処理後のデータに基づく画像を表示部208に再生表示させる。制御部205は、ステップS10でLF撮影モードを選択している場合、ユーザー操作に基づいて画像処理部206に再度のリフォーカス処理を行わせ、再度のリフォーカス処理によって生成されたリフォーカス画像を表示部208に表示させてもよい。例えば、表示部208に表示されているリフォーカス画像の一部をユーザーがタップ操作した場合において、そのタップ位置に表示している被写体にピントが合うリフォーカス画像を表示部208に表示させる。

また、ボディ制御部205は、表示部208に表示されている不図示の操作バーをユーザーが移動操作した場合において、操作バーの移動量に対応させてピント位置を異ならせたリフォーカス画像を表示部208に表示させてもよい。

ステップS50において、ボディ制御部205は、画像ファイルを生成してステップS60へ進む。ボディ制御部205は、上述したように、通常撮影モードの場合は通常画像のデータを含む画像ファイルを生成する。また、LF撮影モードの場合は、LF画像のデータ、または、LF画像のデータおよびリフォーカス画像のデータを含む画像ファイルを生成する。

ステップS60において、ボディ制御部205は、画像ファイルを記録媒体207に記録してステップS70へ進む。ステップS70において、ボディ制御部205は、終了するか否かを判定する。ボディ制御部205は、例えば、メインスイッチのオフ操作がなされた場合や、無操作状態で所定時間が経過した場合に、ステップS70を肯定判定し、図3による処理を終了する。一方、ボディ制御部205は、例えば、カメラ1に対する操作が行われている場合はステップS70を否定判定し、ステップS10へ戻る。ステップS10へ戻った制御部205は、上述した処理を繰り返す。

上述した第1の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。 (1)交換レンズ3は、カメラボディ2に装着されるレンズ側マウント31と、撮像レンズ301と、撮像レンズ301を透過した光が入射する複数のマイクロレンズLを有するマイクロレンズアレイ302と、マイクロレンズアレイ302を透過した光が入射する拡散板303と、レンズ側マウント31がカメラボディ2に装着されると、入射した光が拡散板303に形成した像をカメラボディ2の撮像素子203に結像させるリレーレンズ304とを備える。これにより、交換レンズ方式のカメラボディ2と組み合わせて、カメラボディ2でLF画像を撮像することができる。

(2)リレーレンズ304は、マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを透過した光が拡散板303に形成した像を、それぞれ対応する撮像素子203の複数の画素PXに結像させる。例えば、リレーレンズ304は、拡散板303の拡散面303sと、撮像素子203の撮像面203sとを共役にするので、拡散板303の拡散面303sの像を、撮像素子203の撮像面203sに再結像できる。

(3)マイクロレンズLのF値よりも、リレーレンズ304のF値を大きくすることで、リレーレンズ304をコンパクトに構成できる。

(4)マイクロレンズアレイ302と拡散板303の拡散面303sとの間隔は、マイクロレンズLの焦点距離fである。例えば、マイクロレンズアレイ302は、撮像レンズ301の瞳面と、拡散板303の拡散面303sとを共役にするので、撮像レンズ301によるLF画像を、拡散面303sに再結像できる。

(5)上記(2)のように、拡散面303sと、撮像素子203の撮像面203sとが共役である場合には、撮像レンズ301の結像面と、撮像素子203の撮像面203sとを共役にすることができる。この結果、既存の交換レンズ方式のカメラボディ2にLF画像を撮像させることができる。

(6)撮像レンズ301の射出瞳とマイクロレンズアレイとは共役であるので、適切にLF画像を得ることができる。

(7)拡散板303は、光を拡散する粒子を有する膜が設けられたガラス基板であるので、粒子状の拡散面303sが写り込みを防止した拡散板303が得られる。

(8)カメラボディ2は、交換レンズ3を介して入射された光の像を撮像する撮像素子203と、撮像素子203の出力に基づいて、任意の位置における画像を合成、例えばリフォーカス処理によって生成する画像処理部206とを備える。これにより、交換レンズ3を介して撮像したLF画像に対してリフォーカス処理したリフォーカス画像を得ることができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。 (変形例1) 拡散板303を、透過型の液晶パネル303Bによって構成してもよい。例えば、厚さ500μmの2枚のガラス基板の間に数μm(例えば7〜8μm)の空隙を設け、この空隙にTN(twist nematic)液晶やPN(Polymer Network,高分子分散)液晶を封入することによって、液晶パネル303Bを構成する。変形例1では、液晶に拡散状態を維持させる。2枚のガラス基板の間隔を数μmにするのは、透過光量を適度に確保するためである。

上記拡散板303Bの液晶層は、マイクロレンズアレイ302を構成するマイクロレンズLの焦点距離fに応じた距離に配置される。これにより、マイクロレンズアレイ302から射出した光によって、液晶層、すなわち拡散面に像が結像される。拡散面に結像した光は、拡散面の液晶粒子によってミー散乱が生じることにより、上記の粒子の大きさに依存した散乱を発生する。これにより、拡散板303Bを透過する光が拡散する。

拡散板303Bの後方(Z軸マイナス方向)にリレーレンズ304を設ける点は、上述した実施の形態と同様である。 以上説明した変形例1によれば、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

(第2の実施形態) 図4は、第2の実施形態による一眼レフカメラシステム(以降、カメラ1と称する)の構成を例示する図である。第1の実施形態(図2)と比べて、LF画像用の交換レンズ3の代わりに、LF画像用の交換レンズ3Bが用いられる点が相違する。カメラボディ2は第1の実施形態と同様である。このため、交換レンズ3Bの構成を中心に説明する。

<交換レンズ> 図4において、交換レンズ3Bは、メインミラー201を待避状態にしたカメラボディ2に装着される。交換レンズ3Bは、撮像レンズ301と、マイクロレンズアレイ302と、ファイバーオプティックプレート305と、通信部308とを含む。通信部308は、カメラボディ2の通信部209との間で通信を行う。

撮像レンズ301は、図1の撮像レンズ101に対応しており、被写体からの光束をマイクロレンズアレイ302へ導く。マイクロレンズアレイ302は、図1のマイクロレンズアレイ102に対応する。マイクロレンズアレイ301の後方(Z軸マイナス方向)には、ファイバーオプティックプレート305が設けられる。ファイバーオプティックプレート305は、例えば、撮像素子203の画素数(画素PXの数)よりも多い数の光ファイバーの束によって構成される。1本のファイバー径を数μm(例えば5〜6μm)にすると、ファイバー径が撮像素子203の画素PXのサイズより細くできるので、光ファイバーの芯数を撮像素子203の画素数よりも多くすることができる。 撮像素子203の画素数よりも光ファイバーの芯数を多くするのは、画素PX間におけるクロストークを抑えるためである。

ファイバーオプティックプレート305は、その入射面305iの位置が、マイクロレンズアレイ302を構成するマイクロレンズLの焦点距離fに対応する位置に配置される。これにより、入射面305iに、マイクロレンズアレイ302から射出した光によって像が結像される。

ファイバーオプティックプレート305は、入射面305iに結像された像を、ファイバーオプティックプレート305の射出面305oまで導く。ファイバーオプティックプレート305の射出面305oに導かれた像は、撮像素子203の撮像面203sに投影され撮像される。これにより、マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを通過した光が、そのマイクロレンズLに対応する、それぞれの画素群PXsによって撮像される。

上述した第2の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。 (1)交換レンズ3Bは、カメラボディ2に装着されるレンズ側マウント31と、撮像レンズ301と、撮像レンズ301を透過した光が入射する複数のマイクロレンズLを有するマイクロレンズアレイ302と、レンズ側マウント31がカメラボディ2に装着されると、マイクロレンズアレイ302を透過した光が形成する像を、カメラボディ2の撮像素子203へ導くファイバーオプティックプレート305とを備える。これにより、交換レンズ方式のカメラボディ2と組み合わせて、カメラボディ2でLF画像を撮像することができる。

(2)例えば、ファイバーオプティックプレート305は、マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを透過した光が形成した像を、それぞれ対応する撮像素子203の複数の画素PXに導く。これにより、LF画像を、撮像素子203で撮像することができる。

(3)ファイバーオプティックプレート305は、撮像素子203の画素PXの数よりも多い複数の光ファイバーの束である。これにより、画素PX間におけるクロストークを抑えて、高品位のLF画像を得ることができる。

(4)ファイバーオプティックプレート305は、レンズの場合のように焦点距離を設ける必要がないため、交換レンズ3Bをコンパクトに構成することができる。

(第3の実施形態) 第3の実施形態は、LF画像用の交換レンズ3Cにおいて撮像を行い、カメラボディ2は、交換レンズ3Cを含むカメラ1を持って構えるグリップ、およびレリーズ操作部として用いられる。 図5は、第3の実施形態による一眼レフカメラシステム(以降、カメラ1と称する)の構成を例示する図である。第1の実施形態(図2)と比べて、LF画像用の交換レンズ3の代わりに、LF画像用の交換レンズ3Cが用いられる点が相違する。カメラボディ2は第1の実施形態と同様である。このため、交換レンズ3Cの構成を中心に説明する。

<交換レンズ> 図5において、交換レンズ3Cは、カメラボディ2に装着される。交換レンズ3Cは、撮像レンズ301と、マイクロレンズアレイ302と、撮像素子306と、レンズ制御部307と、通信部308とを含む。通信部308は、カメラボディ2の通信部209との間で通信を行う。

撮像レンズ301は、図1の撮像レンズ101に対応しており、被写体からの光束をマイクロレンズアレイ302へ導く。マイクロレンズアレイ302は、図1のマイクロレンズアレイ102に対応する。マイクロレンズアレイ302の後方(Z軸マイナス方向)の、マイクロレンズアレイ302のマイクロレンズLの焦点距離fに対応する位置に、撮像素子306が設けられている。撮像素子306は、図1の撮像素子103に対応する。

マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを通過した光は、それぞれ、そのマイクロレンズLの後方(Z軸マイナス方向)に配置された、撮像素子306の画素群PXsに入射される。

レンズ制御部307は、マイクロコンピュータやメモリ307a等を含み、交換レンズ3Cの各部の動作を統括的に制御する。撮像時に撮像素子306で光電変換することによって電荷を蓄積する蓄積制御や、撮像素子306から蓄積信号を出力させる読み出し制御を行う。

具体的には、カメラボディ2の不図示のレリーズボタンが押下操作されると、ボディ制御部205が、通信部209および通信部308を介してレンズ制御部307へ撮像開始を指示する。レンズ制御部307は、撮像素子306を駆動することによって撮像動作を行う。そして、レンズ制御部307は、撮像素子306から出力された蓄積信号に基づく画像データを、例えばRAWデータとしてメモリ307aへ記録する。

メモリ307aに記録した画像データは、ボディ制御部205からの要求により、レンズ制御部307からボディ制御部205へ、通信部308および通信部209を介して送信することができる。

なお、通信部308に無線通信機能を持たせてもよい。無線通信可能な通信部308は、メモリ307aに記録した画像データを、外部機器からの要求により、レンズ制御部307から外部機器へ、通信部308を介して無線で送信することができる。

上述した第3の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。 (1)交換レンズ3Cは、カメラボディ2に装着されるレンズ側マウント31と、撮像レンズ301と、撮像レンズ301を透過した光が入射する複数のマイクロレンズLを有するマイクロレンズアレイ302と、マイクロレンズアレイ302の各マイクロレンズLを透過した光がそれぞれ入射される複数の画素PXを有する撮像素子306とを備える。これにより、交換レンズ方式のカメラボディ2と組み合わせて、LF画像を撮像することができる。

(2)交換レンズ3Cは、撮像素子306から出力される蓄積信号を送信する通信部308を備える。これにより、交換レンズ3Cにおいて取得されたLF画像を、例えばカメラボディ2などの外部機器へ送信することができる。

(3)また、交換レンズ3Cに撮像素子306を設けたことによって、交換レンズ3Cにおいて撮像したLF画像の画像データを交換レンズ3Cの中に記録することができる。

以上の説明では、一眼レフカメラシステムのカメラボディ2を例に説明したが、メインミラー201を有していない、いわゆるミラーレスタイプのカメラボディを用いてもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

1…カメラ 2…カメラボディ 3、3B、3C…交換レンズ 21…ボディ側マウント 31…レンズ側マウント 101、301…撮像レンズ 102、302…マイクロレンズアレイ 103、203、306…撮像素子 203s…撮像面 205…カメラ制御部 206…画像処理部 209、308…通信部 303…拡散板 303s…拡散面 304…リレーレンズ 305…ファイバーオプティックプレート 305i…入射面 305o…射出面 307…レンズ制御部 PXs…画素群