特開 2022-78917 光学像変換ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022078917

(43)【公開日】2022-05-25

(54)【発明の名称】光学像変換ユニット

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20220518BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20220518BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20220518BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20220518BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20220518BHJP

   G02B 13/16 20060101ALI20220518BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20220518BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20220518BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 Z

G02B7/02 E

G03B17/14

G03B5/00 J

G03B11/00

G03B17/56 Z

G02B13/16

H04N5/225 400

H04N5/232 480

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2020199884

(22)【出願日】2020-11-13

(71)【出願人】

【識別番号】515333271

【氏名又は名称】株式会社三井光機製作所

(72)【発明者】

【氏名】三井 辰郎

(72)【発明者】

【氏名】河野 景三

【テーマコード（参考）】

2H044

2H083

2H087

2H101

2H105

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044AE10

2H044AJ07

2H083AA02

2H083AA04

2H083AA05

2H083AA06

2H083AA26

2H087KA02

2H087KA03

2H087LA27

2H087LA30

2H087NA07

2H087RA32

2H087RA41

2H087RA42

2H087RA43

2H087RA44

2H087SA89

2H101EE03

2H101EE07

2H101EE08

2H105CC11

2K005CA04

2K005CA12

2K005CA22

2K005CA52

5C122DA03

5C122DA04

5C122DA13

5C122DA15

5C122DA16

5C122DA25

5C122EA41

5C122EA59

5C122FB02

5C122FB03

5C122FB04

5C122FB15

5C122FB16

5C122FB21

5C122FB23

5C122FC06

5C122FE02

(57)【要約】

【課題】 レンズ系の一部を光学像変換ユニットとして構成し、交換レンズマウントや光学系の中間部に取り外し可能なアダプターとしたりすることで撮像装置の利用範囲を拡大する光学像変換ユニットに関する。
【解決手段】 対物レンズ系の第一結像面に結像された第一結像を第二結像面に結像させるリレーレンズ系を備え、前記リレーレンズ系は第一リレーレンズ群および第二リレーレンズ群とからなり、前記第一リレーレンズ群は、前記第一結像面の第一結像を平行光束として出射し、第二リレーレンズ群は第一リレーレンズより出射された前記平行光束を入射し、第二結像面に結像させ、前記第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群との間に光束絞りおよび光学フィルターを備えている光学像変換ユニットを提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対物レンズ系の第一結像面に結像された第一結像を第二結像面に結像させるリレーレンズ系を備え、
前記リレーレンズ系は第一リレーレンズ群および第二リレーレンズ群とからなり、
前記第一リレーレンズ群は、前記第一結像面の第一結像を平行光束として出射し、第二リレーレンズ群は第一リレーレンズより出射された前記平行光束を入射し、第二結像面に結像させ、前記第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群との間に光束絞りおよび光学フィルターを備えていることを特徴とする光学像変換ユニット。

【請求項2】

前記対物レンズ系の第一結像面または前記第一リレーレンズ群の近傍側に配置されたフィールドレンズを備えていることを特徴とする請求項１記載の光学像変換ユニット。

【請求項3】

前記光学像変換ユニットは、対物レンズ系と撮像装置本体との交換レンズマウント間に着脱可能とする接合機構を有していることを特徴とする請求項１記載の光学像変換ユニット。

【請求項4】

前記第一リレーレンズ群および前記第二リレーレンズ群の焦点距離比率を変更することで、サイズの異なる撮像素子に適応することを特徴とする請求項１記載の光学像変換ユニット。

【請求項5】

前記第一リレーレンズ群および前記第一リレーレンズ群のいずれかは、光軸方向に移動可能であり、ズーム変倍構成であることを特徴とする請求項１記載の光学像変換ユニット。

【請求項6】

前記第一リレーレンズ群と前記第二リレーレンズ群との間に手ブレ補正用平行平面ガラス板を含むことを特徴とする請求項２乃至請求項４記載の光学像変換ユニット。

【請求項7】

前記第二リレーレンズ群と第二結像面との間に複数の撮像素子用光束分離プリズム手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の光学像変換ユニット。

【請求項8】

対物レンズ系と撮像装置本体との交換レンズマウントに挿入可能な光学変換ユニットであって、
前記対物レンズ系による第一結像を第二結像面に結像させるリレーレンズ系と、
前記リレーレンズ系は第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群とから成り、
前記第一リレーレンズ群は、第一結像面の結像を平行光束として出射し、前記第二リレーレンズ群は前記第一リレーレンズ群よりの平行光束を入射し第二結像面に結像させ、
前記第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群との間に光束分離手段を備えていることを特徴とする光学像変換ユニット。

【請求項9】

前記光束分離手段は、赤外光分離プリズムまたは赤外光分離ビームスプリッターであることを特徴とする請求項８記載の光学像変換ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、レンズ系の一部を光学像変換ユニットとして構成し、交換レンズマウントや光学系の中間部に取り外し可能なアダプターとすることで撮像装置の利用範囲を拡大し、撮像素子のサイズと交換レンズに伴う制約を軽減し、撮像装置の多機能化を図る光学像変換ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ビデオカメラや静止画カメラの光学レンズは、採用する撮像素子（以下、センサーとも称する）のイメージサイズに応じて設計されている。センサーはそのセンサーに適合するレンズの結像面に配置され、当然センサーのイメージサイズに画像周囲（アパーチャーサイズ）が収まるように組み合わせてレンズ設計されている。そのため所定のレンズとセンサーを有する撮像装置において、異なるレンズまたは違うセンサーとの組み合わせでは、アパーチャーサイズが変化し、センサーイメージに適合した画像は撮像できず、不足または余剰部分が生じ、ケラレなどの画像欠陥が生じたりする。

【0003】

このように同一レンズで異なるサイズのセンサーに対応したり、特定サイズのセンサーで異なるレンズサイズに対応したりするケースとしては業務用カメラなどで統一された所定のレンズ・センサー基準設計に対し、異なる多種多様なセンサーサイズに対応する画像を得る場合、または同じセンサーで異なる画角像を得たい場合などに必要となる。また、業務用カメラで計測用、軍需用、医療用などのカメラでは、可視光だけでなく赤外帯域から紫外帯域までに及ぶ異なる波長帯域の画像を取得したり、高輝度被写体の撮影、特定光学波長帯域画像を取り出したりする場合など、そのような撮影対象や撮影条件に適した撮像装置が必要となる。

【0004】

しかし、このようなそれぞれの撮影条件に応じて適切なカメラを個別に準備して用いることは現実的ではない。また、そのような特殊環境にも適用しうる撮像装置は高額な特殊レンズや高解像度のセンサーを使用しているため、同じ撮像装置を使って種々の撮影環境に適応させ、多機能に流用できれば極めて利便性の高いものとなる。同じ１台のカメラを多機能化するには、固定焦点レンズの望遠レンズ化またはズーム化、種々の所定光学帯域画像（例えば、赤外光像、紫外光像、限定された可視光帯域画像）を取り出すことなどが想定される。固定焦点レンズの望遠レンズ化にはレンズマウントとカメラ本体との間にアダプターを挿入し望遠レンズの機能を取得したり、また所定光学帯域を取り出すためにその光学帯域を取り出すフィルターをレンズマウント間に挿入し取り出すことが行われている。

【0005】

特許文献１においては、一眼レフカメラ用レンズをビデオカメラで用いるためのレンズアダプターが開示されている。このアダプターはビデオカメラのレンズマウントに取り付けてビデオカメラレンズとは異なる別の一眼レフレンズを利用可能としているだけの機能である。また、特許文献２では望遠レンズ内部にエクステンダーレンズを挿入して望遠範囲を変倍したり、収差補正を行う工夫が示されている。この技術では同一レンズを変倍化する機能のみであり、またレンズ内に挿入されためレンズにエクステンダーレンズを出し入れするマウントなどの機能を有している必要がある。また、特許文献３では、望遠鏡のレンズマウントに装着するアタッチメントによりズーム機能をもたせる技術が開示されている。このような構成では、アタッチメント内のリレーレンズの一部を光軸方向に移動させることでズーム機能を行っているが、カメラの多機能化を意図したものではない。

【0006】

最近、交換レンズ用にＣマウントやＣＳマウントが多用されており、これらのフランジバック長は小型化のため比較的短かく設計されている（Ｃマウント；１７．５２６ｍｍ、ＣＳマウント；１２．５ｍｍ）。そのためＣマウントやＣＳマウントなどのフランジバックやバックフォーカスの短い撮像装置では、１台のカメラを用いてレンズマウントにアダプターを挿入して特定光学帯域像やモニター像を取り出すには困難性がある。これらのバックフォーカスの短いレンズマウントにおいて各種フィルターを使用したり、所定の波長帯域像を取り出すユニットやアダプターがあれば極めて利便性が高まることとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平８－２８６１０９号公報

【特許文献2】特開平７－３２５２５２号公報

【特許文献3】特開２００８－１３６４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この発明は、上述の状況に鑑みて提供されるものであって、以下のようなユニットおよびアタッチメントの提供を目的とする。
（１）バックフォーカスの短いレンズマウントでも、各種撮影バリエーションに対応し、多機能化が可能となる光学アタッチメントおよび光学像変換ユニット。
（２）基準設計の撮像装置を用いて異なるセンサーサイズに対応しうる光学アタッチメントおよび光学像変換ユニット。
（３）通常の画像取得に加えて異なる波長帯域画像を取得しうる光学アタッチメントおよび光学像変換ユニット。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の課題を解決するために、この発明に係る光学像変換ユニットは、対物レンズ系の第一結像面に結像された第一結像を第二結像面に結像させるリレーレンズ系を備え、前記リレーレンズ系は第一リレーレンズ群および第二リレーレンズ群とからなり、前記第一リレーレンズ群は、前記第一結像面の第一結像を平行光束として出射し、第二リレーレンズ群は第一リレーレンズより出射された前記平行光束を入射し、第二結像面に結像させ、前記第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群との間に光束絞りおよび光学フィルターを備えていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前記対物レンズ系の第一結像面または前記第一リレーレンズ群の近傍側に配置されたフィールドレンズを備えていても良い。

【0011】

また、本発明の光学像変換ユニットは、対物レンズ系と撮像装置本体との交換レンズマウント間に着脱可能とする接合機構を有していても良い。

【0012】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前記第一リレーレンズ群および前記第二リレーレンズ群の焦点距離比率を変更することで、サイズの異なる撮像素子に適応するように構成しても良い。

【0013】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前記第一リレーレンズ群および前記第一リレーレンズ群のいずれかは、光軸方向に移動可能であり、ズーム変倍構成としても良い。

【0014】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前記第一リレーレンズ群と前記第二リレーレンズ群との間に手ブレ補正用平行平面ガラス板を含む構成であっても良い。

【0015】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前記第二リレーレンズ群と第二結像面との間に複数の撮像素子用光束分離プリズム手段を備えていても良い。

【0016】

更に、本発明の光学像変換ユニットは、対物レンズ系と撮像装置本体との交換レンズマウントに挿入可能な光学変換ユニットであって、前記対物レンズ系による第一結像を第二結像面に結像させるリレーレンズ系と、前記リレーレンズ系は第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群とから成り、前記第一リレーレンズ群は、第一結像面の結像を平行光束として出射し、前記第二リレーレンズ群は前記第一リレーレンズ群よりの平行光束を入射し第二結像面に結像させ、前記第一リレーレンズ群と第二リレーレンズ群との間に光束分離手段を備えていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明の光学像変換ユニットは、前項における光束分離手段が、赤外光分離プリズムまたは赤外光分離ビームスプリッターであってもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、光学系の途中に本発明による光学像変換ユニットを挿入することで種々の用途や撮影のバリエーションに対応しうる多機能撮像装置を得ることができる。具体的には、通常の可視光カメラに赤外光カメラなどの追加的撮影装置機能を容易に付加することが出来たり、また、基準設計の撮像装置に対し異なるサイズのセンサーにも対応可能となり、設計の標準化が図られ、使用部品、材料および設計コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明による第一の実施例を示す概略説明図である。

【図2】本発明による第一の実施例の他の応用を示す概略説明図である。

【図3】本発明による第二の実施例を示す概略説明図である。

【図4】本発明による第二の実施例の他の応用を示す概略説明図である。

【図5】本発明による第三の実施例を示す概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る光学像変換ユニットの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例に記載されているいずれの図面も本発明の説明用に概略的または模式図として描かれており、実際の寸法や形状は特に限定するものではない。また、構成要素の光学系構成、寸法、材質、形状、その相対配置および用途としては動画または静止画の業務用または民生用カメラを想定しているが特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0021】

近年の撮像装置の多機能化、高精細度化によりカメラの利用範囲は格段に進歩している。特に、業務用カメラでは、その利用分野が測定用、軍需用、医療用など多岐にわたると共に、取得する画像の測定、監視、分析、比較などの目的により取得する波長帯域は可視光、赤外光、紫外光などと異なっている。また、製造現場での工程監視、半導体製造時の欠品監視、交通監視、悪天候や夜間での撮像など環境や撮影条件が異なるのに対応するため、種々の光学フィルターを変更したり、撮影する波長帯域に応じた可視光、赤外光、紫外線センサー、または解像度の異なる種類のセンサーを選択して利用している。

【0022】

このようなカメラの設計はできるだけ利用目的や使用範囲を特定し、その利用特性に適合するカメラを構成している。そのため、部品・材料の共通化も困難で設計上も個々のレンズ設計、センサー設計など目的に適合する範囲で個別に行われている。特に、１台の基準となるカメラ設計で多機能化を図るには、同一レンズで異なるセンサーサーサイズに対応させること、センサーサイズは同じで焦点距離の異なるレンズに対応させることが必要となる。本発明ではそれらを光学像変換ユニット化することにより種々の撮影環境に適用できるようにする。

【実施例0023】

図１は、本発明による第一実施例を示す概略説明図で、撮像装置（カメラ）の光学レンズ系全体１を示している。このレンズ系は、撮影対象を対物レンズ系２で集光し、リレーレンズ系３を介して、最終結像面に配置された撮像装置の撮像素子（センサー）９またはフィルム上に投影する。撮像装置では、対物レンズ系２をカメラ本体１０との間で着脱可能とするレンズマウントによりレンズ交換可能であり、そのレンズマウントに規定されたバックフォーカスの距離面に撮像素子９が配置されている。リレーレンズ系３は、光軸（Ａ―Ｂ）上に、対物レンズ系２の結像面（第一結像面）または第一リレーレンズの近傍側に配置されたフィールドレンズ４、その後段に第一リレーレンズ群５（ＲＬ１）、第二リレーレンズ群６（ＲＬ２）を備えている。

【0024】

フィールドレンズ４は、対物レンズ系２から後部に出射される光束をより多く第一リレーレンズ群へ入射させるためのレンズであり、特に斜め入射光束などによる周辺面の光量が不足する場合などに配置するのが望ましいが必須ではない。フィールドレンズの配置は、対物レンズ系２の第一結像面（下向き矢印）に配置されるが、ゴミ傷などが目立つ場合など第一結像面の近傍側で若干ずらして配置する。

【0025】

第一リレーレンズ群５は、凸型レンズで構成され、その焦点距離を第一結像面に合わせることで、第一結像を第二リレーレンズへ平行光束として出射する。第二リレーレンズ群６では、第一リレーレンズ群５から出射された平行光束を受けて第二結像面に収束させる。第二結像面（上向き矢印）には、撮像素子９が配置され、画像を光電変換し、映像信号として出力する。第一リレーレンズ群５および第二リレーレンズ群６との間の平行光束空間内には、光束絞り７および光学フィルター８が配置されている。この光束絞り７は、対物レンズ系２の絞りとは別に独立して光量調整が可能である。また、光学フィルター８は、第一リレーレンズ群５側であっても、第二リレーレンズ群６側であってもよく、また両方（８および８‘）に設けても良い。

【0026】

このようなレンズ構成ユニットにおいて、第一リレーレンズ群５の焦点距離をｆ_１、第二リレーレンズ群６の焦点距離をｆ_２とし、第一リレーレンズ群５と第二リレーレンズ群６との比率ｆ_２／ｆ_１を適切に選定することでサイズの異なるセンサーに対応した画像の拡大、縮小ができることとなる。

【0027】

撮像素子９のセンサーサイズは、前述の通り多種多様であり、種々のサイズが汎用サイズとして利用されている。主要なセンサーとしては１／４インチセンサーからフルサイズのセンサーまで１０種類程度が入手可能である。例えば、レンズ変換ユニットのそれぞれのリレーレンズ群の焦点距離がｆ_２＞ｆ_１である場合、既存設計の２／３インチのセンサーサイズのカメラにｆ_１を５０ｍｍ、ｆ_２を２００ｍｍのレンズ変換ユニットに合わせて適合させるとすると、２／３インチセンサーの対角径は１１ｍｍであり、第二結像面のセンサーアパーチャーサイズはｆ_２／ｆ_１で４倍の４４ｍｍとなり、フルサイズセンサーの対角４３．２６ｍｍにほぼ合致し適用することができる。

【0028】

上記とは逆に、それぞれのリレーレンズ群の焦点距離がｆ_１＜ｆ_２のレンズ変換ユニットであれば第二結像面の径は、第一結像面大記載より縮小されたものとなり、既存設計のセンサーサイズより縮小されたセンサーサイズに対応させることができる。

【0029】

このような構成によるレンズ変換ユニットでは、第一リレーレンズ群５と第二リレレンズ群６との間に独立して光束絞り７と光学フィルター８を働かせるため、高輝度・高照明環境での撮影に利用できる。例えば、溶鉱炉監視カメラや太陽光観測などでは、極めて高輝度での撮影環境となるため、既存のカメラのレンズ系にこの変換ユニットを挿入し、フィルター８にＮＤフィルターを挿入し、光束絞り７と併せ使用することにより高輝度環境での撮影を行うことができる。この場合フィルター８および８‘の両方にＮＤフィルターに光濃度ＮＤ４のフィルターとＮＤ８のフィルターを使用した場合、その光濃度はＮＤ４ｘＮＤ８となり光濃度ＮＤ３２に相当する光高濃度ＮＤフィルター効果が得られる。

【0030】

前記フィルターは、ＮＤフィルターの他に、紫外線カットフィルター、赤外線カットフィルター、近赤外取出しフィルター、紫外線取出しフィルター、偏光フィルター又はシフター、特殊波長用バンドパスフィルターを含む吸収型フィルターなど利用目的に応じた各種フィルターを適用することができ、フィルター機能を有する光学像変換ユニットとしても構成することができる。

【0031】

図２は、手ブレ補正用ユニットとして利用するために第一リレーレンズ５と第二リレーレンズ６との間に手ブレ補正用平行平面ガラス２０を挿入した説明図である。図１と同じ部品構成には同じ番号が付してある。監視カメラなどでは、固定設置の利用が多いため手ブレ補正機能を具備していない場合がある。このようなカメラに手ブレ補正機能をユニットとして装着、交換できるようであれば利便性が高まる。手ブレ補正の構成としてはカメラ本体内で電子的に補正する方式とレンズ内で補正するレンズシフト方式があるが、図２（Ａ）に示すように平行平面ガラス２０を手ブレ補正量に応じて変更させることで光軸を変化させるレンズシフト方式が利用できる。

【0032】

手ブレ補正用ガラス構成の一例を図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す。手ブレ補正用ガラス２０は、ピッチ（上下）方向へ動かす回転軸２２およびヨー（左右）方向に動かす回転軸１９を有する支持体２１に取り付けられている。補正用平行平面ガラス２０は、四角であっても丸形形状でも良い。手ブレ補正を行うには、上下、左右の手ブレを別途設けられた角度検知センサーにより変位量（手ブレ補正駆動信号）を取得し、その駆動信号に応じて平行平面ガラス２０をマイクロモータなどの補正駆動手段（図示せず）により上下、左右に補正をかけることが出来る。なお、この手ブレ補正用ガラスは、図１に示す光学フィルターや絞りに追加して配置しても良いし、フィルターや絞りに代えて手ブレ補正用ガラスだけを配置しても良い。

【実施例0033】

図３は、交換レンズ２２とカメラ本体３０との間に本発明の光学像変換ユニット２３を取り付けた説明概略図である。光学像変換ユニット２３は、交換レンズマウント２４および３１によりカメラ本体３０に着脱出来る構成となっている。変換ユニット２３の前後にはその交換レンズマウントに適合するレンズマウント２４および３１がそれぞれに設けられ、種々の交換レンズ２２や異なる機能のカメラ本体３０を着脱、交換する事ができる。

【0034】

レンズマウント毎に定められたレンズマウント２４の基準位置からフランジバック長（ＦＢ）が交換レンズの結像点であり、第一結像面となる。このフランジバック長（ＦＢ）はＣマウントでは、１７．５２６ｍｍ、ＣＳマウントでは、１２．５ｍｍである。第一リレーレンズ群２６は、第一結像面の画像を入射光として集光し、平行光束を出射するように配置されている。フィールドレンズ２５は、第一リレーレンズ群２６の入射光側の第一結像面の近傍位置に配置される。このフィールドレンズの役割は図１におけるフィールドレンズ４と同様である。第一リレーレンズ群２６は、第一結像面の第一結像を平行光束として出射し、出射された平行光束は第二リレーレンズ群２７へ入射する。第一リレーレンズ群２６と第二リレーレンズ群２７との間には、光束絞り２８が配置されており、変換ユニット２３の外側の円筒リング２９により光束量を絞り込み調整することができる。

【0035】

カメラ本体３０内の第二結像面は、交換レンズ３１の基準面からフランジバック長（ＦＢ）の位置にあるため、第二リレーレンズ群２７の焦点距離は、このフランジバック長を考慮して定められる。つまり、第二リレーレンズ群２７は、カメラ本体３０に装着された状態でセンサー３２が第二結像面となるように焦点距離は定められる。このような構成において、第一リレーレンズ群２６および第二リレーレンズ群２７のそれぞれの焦点距離の割合を変化させることで、カメラ本体３０における異なるサイズの各種撮像素子（センサー）３２に対応したレンズ系を構成することができ、実施例１と同様の光学像変換ユニットの機能を交換レンズマウントへの着脱により容易に達成することができる。

【0036】

ここで、第二リレーレンズ群２７にズーム機能を持たせることもできる。変換ユニット２３の円筒状外側にはズームリング３３を回動させ、ソレノイド等の機構により第二リレーレンズ群２７またはその一部を光軸方向の前後に移動させ、焦点距離を可変としてズーム構成とする。このズーム構成により変換ユニット２３の焦点距離は変化し、第二結像面におけるサイズが変更されることとなり、カメラ本体３０における異なるサイズの各種撮像素子（センサー）３２に対応したレンズ系を構成がより容易に達成することができる。また、固定焦点におけるリレーレンズ群の種類は限られているため、ズーム機能を利用することにより、多くのセンサーサイズに精密に対応することが可能となる。

【0037】

図３においては、カメラ本体３０に単板のセンサーを使用した例を示しているが、本発明においてフランジバック（ＦＢ）の距離を利用して光学像変換ユニットは、光束分解プリズムにより多板（２板、３板、４板など）センサーカメラ本体に対応することも可能である。図４（Ａ）は、本発明の他の適用例として可視光波長帯域をＲ、Ｇ、Ｂの３板センサーに分解する３板式光束分解プリズム群４０をカメラ本体４８側に備えている場合を示す概要説明図である。３板式の光束分離プリズム群４０は、可視光での光束から青色（Ｂ）帯域を反射し、赤色（Ｒ）帯域および緑色（Ｇ）帯域を通過させ、青色帯域像を青色センサー４２へ出射させる青色分離プリズム４１，青色分離プリズム４１から赤色（Ｒ）帯域を反射し、緑色（Ｇ）帯域を通過させ、赤色帯域像を赤色センサー４４へ出射させる赤色分離プリズム４５，および赤色分離プリズム４５を通過した光束（緑色帯域）を緑色センサー４６へ出射させる緑色用プリズム４７により構成されている。

【0038】

ここで、交換レンズマウントの基準面とＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのセンサー４２，４４，４６の基準面（第二結像面）との距離はレンズマウントに定められた所定のフランジバック長（ＦＢ）を保っている。これにより、３板式光束分離プリズム４０を備えたカメラ本体４８は、交換レンズマウント３１を介して光学像変換ユニット２３に着脱し、変換ユニット２３の出射像をＲ、Ｇ、Ｂ 信号として取り出すことができる。

【0039】

図４（Ａ）において光束分解プリズム４０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの可視光３板センサーを例示しているが、可視光Ｒ、Ｇ、Ｂの３板の光束分離だけでなく、光束分離プリズムや光束分離スプリッタにより、赤外光センサーと２種類の可視光センサー、デュアルグリーン方式への応用など３つの偏光光像をとりだす種々の３板式カメラへ応用することができる。

【0040】

図４（Ｂ）は、赤外光像と可視光像とを取り出す２板式光束分離プリズム５０の一例を示している。２板式カメラ本体４９の光束分離プリズム５０は、入射光から赤外帯域光を分離し、可視光帯域を透過させ、赤外光像を赤外像センサー５１へ出射する赤外光分離プリズム５２および赤外分離プリズム５１を透過した可視光を可視光像センサー５３へ出射するプリズム５４から成っている。この２板式光束分離プリズム５０も３板式分離プリズムと同様、交換レンズマウント３１を有するカメラ本体４９に取り付けられ、レンズマウントとそれぞれのセンサーとの距離をレンズマウント所定のフランジバック長（ＦＢ）に設定することで、レンズマウント３１を介して光学像変換ユニット２３に取り付けて使用することができる。以上、２板および３板撮像素子用の光束分離プリズムに本発明の光学像変換ユニットを適用する例を示したが、それ以上の多板撮像素子用プリズムであってもフランジバック長内に収納できれば同様に構成することができる。