JP2000165708A

JP2000165708A - 光学装置およびこれを用いた撮像装置

Info

Publication number: JP2000165708A
Application number: JP10332893A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Sunaga; 須永　　敏弘
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】光学系の前面に導光部材を設ける場合、従来
の屈折光学素子のみの光学系を用いると、入射面の光線
有効径の大きさに伴い導光部材が大型化する。【解決手段】絞りＳを含む光学系１と、この光学系１
よりも物体側に設けられ、物体側の像を光学系に導く可
動な導光部材２とを有する光学装置において、絞りを光
学系のうち最も物体側に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視野を変更する必
要性のある光学装置に関し、内視鏡、車載カメラ、テレ
ビ電話および監視カメラ等に好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に監視装置システムは、例えば撮像
装置、いわゆる監視カメラ装置を用いて監視場所を撮影
し、この撮影されている映像をモニタで監視したり、あ
るいは監視システム用長時間ＶＴＲを用いて記録したり
する。つまり、無人の状態で撮影され、且つ映像を他の
場所で監視することができるとともに記録することがで
きる。

【０００３】このため、このような監視装置システム
は、例えば主に防犯用に用いられているが、その他医学
分野での患者監視用や産業分野における機械制御の監視
等と様々な用途に関して用いられている。

【０００４】このような多様な用途の中で、例えば上記
監視システムを防犯用に用いた場合、特に監視場所全
体、つまり監視カメラによる撮影視野が３６０°（全周
囲）の撮影が可能であり、且つ撮影する方向の位置決め
動作（回転動作）が高速に行えることが望ましい。

【０００５】しかしながら、従来における一般的な撮像
装置は、監視カメラ全体を動かす構造であるために撮影
する方向の位置決め動作を高速に行うことは困難であ
り、また、この撮像装置に備えられているカメラケーブ
ルの存在のため、監視カメラによる撮影視野が０°〜３
３０°程度に制限されてしまい、監視場所の全周囲を撮
影することができないという不都合がある。

【０００６】この問題を解決する一つの方法として、特
開平６−３２６９００号公報において、カメラレンズの
前面に被写体の映像光を導く導光手段を設け、この導光
手段を回転することにより視野を変更する技術が提案さ
れている。

【０００７】図２２には、特開平６−３２６９００号公
報にて提案されている撮像装置の実施例の略図である。
この発明においては、１台のビデオカメラを固定し、こ
のビデオカメラのカメラレンズの前面に導光手段を設け
ることにより、被写体の映像光を導いてカメラレンズに
入射させることができる。また、導光手段を接続部材に
よって回転部材に取り付けることによって、導光手段が
３６０°の回転動作することができる。さらに、映像処
理回路を用いることにより、導光手段の回転に応じて撮
影された画像を正立な画像として画面表示することがで
きる。

【０００８】一方、ビデオカメラやデジタルカメラにお
いても、撮影者本人を容易に撮影するために、レンズを
回転させカメラ本体の前後の画像を撮影することができ
る撮像装置がいくつか提案されている。

【０００９】図２３は特開平９−３３１４７３号公報に
て提案されている撮像装置の実施例である。この発明で
は、レンズユニットと撮像素子の間に反射面を設け、レ
ンズユニットと反射面を水平方向に回転させることによ
り視野を変更している。

【００１０】視野を変更する手段としては、前述した例
のみならず、テレビ電話に使われる撮影装置、また車載
カメラ等、観察者が撮影装置を直接動かせない装置には
必須となる手段である。テレビ電話や、車載カメラ等に
使われる場合、撮影装置がコンパクトで、且つ消費電力
が少ないことが望ましい。

【００１１】一方、非共軸光学系においては、特開平９
−５６５０号公報にその設計法が、特開平８−２９２３
７１号公報、特開平８−２９２３７２号公報、特開平０
９−２２２５６１号公報にその設計例が示されるよう
に、基準軸という概念を導入し構成面を非対称非球面に
することで、十分収差が補正された光学系が構築可能で
ある。

【００１２】こうした非共軸光学系はオフアキシャル光
学系（像中心と瞳中心を通る光線に沿った基準軸を考え
た時、構成面の基準軸との交点における面法線が基準軸
上にない曲面（オフアキシャル曲面）を含む光学系とし
て定義される光学系で、この時、基準軸は折れ曲がった
形状となる）と呼ばれる。このオフアキシャル光学系
は、構成面が一般には非共軸となり、反射面でもケラレ
が生じることがないため、反射面を使った光学系の構築
がしやすい。また、構成面を一体成形する手法で一体型
の光学系を作りやすいという特徴をも持っている。

【００１３】一方、従来の屈折光学素子のみの光学系
は、入射瞳が光学系の奥深くにある場合が多く、絞りか
ら見て最も物体側に位置する入射面までの間隔が大きほ
ど、入射面の光線有効径は画角の拡大に伴って大きくな
ってしまうという問題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３２６９００号公報にて提案されている撮像装置で
は、カメラレンズの前面に導光手段を設けているため
に、従来の屈折光学素子のみの光学系を用いた場合には
入射面の光線有効径の大きさに伴い導光手段の大きさが
増大し、撮影装置をコンパクトにできないという問題が
あった。しかも、カメラ本体に導光手段が設けられてい
るわけではなく、導光手段がカメラレンズから離れる構
造になっているために、さらに導光手段が大きくなる。

【００１５】また、特開平９−３３１４７３号公報にて
提案されている撮像装置のように、レンズと撮像素子の
間や光学系の途中に反射面を設置する構造にすれば撮影
装置はコンパクトにはなるが、光学系と鏡筒等とをとも
に動かさなければならず、高速に動作させることは困難
である。また、反射面を設置するための間隔を十分確保
しなければならなかった。さらに、光学系の反射面を設
置する場合には、光学系の途中で回転動作させるために
精度を十分保証しなければならない。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、コンパクトで大きな視野変更が可能な光学装
置及びこれを用いた撮像装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１の発明では、絞りを含む光学系と、この
光学系よりも物体側に設けられ、物体からの光を前記光
学系に導く可動な導光部材とを有する光学装置におい
て、上記絞りを上記光学系のうち最も物体側に設けてい
る。

【００１８】また、本願第２の発明では、絞りを含む光
学系と、この光学系よりも物体側に設けられ、物体から
の光を前記光学系に導く移動可能な導光部材とを有する
光学装置において、上記絞りを上記光学系を構成する光
学素子と光学素子との間に設けるとともに、絞りよりも
物体側の光学系部分を、絞りが導光部材の物体側近傍か
ら上記絞りまでの間に負の倍率の結像をするように構成
している。

【００１９】さらに、本願第３の発明では、絞りを含む
光学系と、この光学系よりも物体側に設けられ、物体か
らの光を前記光学系に導く移動可能な導光部材とを有す
る光学装置において、上記絞りを上記光学系を構成する
光学素子と光学素子との間に設けるとともに、絞りより
も物体側の光学系部分を、絞りが導光部材の物体側近傍
から上記光学系部分の最も物体側の面の間に負の倍率の
結像をするように構成している。

【００２０】これら第１から第３の発明により、物体側
前面に設けた導光部材のコンパクト化を図るとともに、
導光部材を駆動するためのスペースを小さくすることが
可能となる。

【００２１】なお、上記第１から第３の発明において、
上記光学系を、透明体の表面に少なくとも２つの屈折面
と複数の反射面とが形成されたものであって、光束が１
つの屈折面から透明体内部に入射して前記複数の反射面
で反射を繰り返し、他の屈折面から射出するように構成
された光学素子を少なくとも１つ含むように構成するの
が望ましい。また、上記光学系を、反射鏡により形成さ
れる複数の反射面を有し、入射した光束が前記複数の反
射面で反射を繰り返して射出するように構成された光学
素子を少なくとも１つ含むように構成してもよい。

【００２２】また、導光部材としては、平面ミラーや、
複数の屈折面と少なくとも１つの反射面とを有するもの
を用いるのが好ましい。そして、複数の屈折面と少なく
とも１つの反射面とを有するものを用いる場合には、複
数の屈折面又は複数の反射面のうち少なくとも１つに曲
率を設けるようにしてもよい。

【００２３】また、導光部材としては、平行移動可能な
ものや、所定軸（光軸および光軸直交軸であって導光部
材の反射面と平行な軸の少なくとも一方）に対して回転
可能なものを用いるのが望ましい。

【００２４】そして、以上のような光学装置において上
記光学系が複数の上記光学素子を含む場合には、これら
光学素子のうち少なくとも２つの光学素子の相対的位置
を変化させることにより変倍を行ったり、少なくとも１
つの光学素子を移動させてフォーカシングを行ったりす
るようにしてもよい。

【００２５】さらに、本願第４の発明では、上記光学装
置と、この光学装置を通して撮像媒体の撮像面に結像し
た物体からの光を撮像する撮像系とを設けて撮像装置を
構成することにより、上述した光学装置のコンパクト化
等の効果と相まって小型で撮像視野範囲を大きく変更で
きる撮像素子を実現している。

【００２６】なお、この撮像装置においては、撮像媒体
を移動させることによりフォーカシングを行うようにし
てもよい。

【００２７】また、使用者操作や被写体の位置情報や撮
像系により得られる映像信号の解析結果に応じて導光部
材を駆動するようにしてもよい。

【００２８】さらに、光学系の構成によっては、導光部
材を駆動して視野を変更することにより映像信号が正立
画像とならない場合があるので、これが正立画像となる
ように、映像信号を処理したり視野変更に応じて撮像媒
体を回転させたりするようにしてもよい。

【００２９】また、撮像系を複数設け、これら撮像系に
視差を設けて三次元画像を撮像できるようにしたり、撮
像系により得られる映像信号から導光部材の位置変更に
応じて複数の静止画像を抽出し、これら静止画像を１つ
の静止画像として合成又は記録したりこれら静止画像を
順次表示したりするようにしてもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】具体的な実施形態の説明に入る前
に、下記実施形態の構成諸元の表し方及び実施形態全体
の共通事項について説明する。図２１は下記各実施形態
における光学系の構成データを定義する座標系の説明図
である。各実施形態では物体側から像面に進む１つの光
線（図２１中の一点鎖線で示すもので基準軸光線と呼
ぶ）に沿ってｉ番目の面を第ｉ面とする。

【００３１】図２３において、第１面Ｒ１は屈折面、第
２面Ｒ２は第１面Ｒ１に対してチルトされた反射面、第
３面Ｒ３、第４面Ｒ４は各々の前面に対してシフト、チ
ルトされた反射面、第５面Ｒ５は第４面Ｒ４に対してシ
フト、チルトされた屈折面である。

【００３２】第１面Ｒ１から第５面Ｒ５までの各々の面
はガラス、プラスチック等の透明媒質で構成される１つ
の光学素子上に構成されており、図２１中では第１の光
学素子Ｂ１としている。

【００３３】従って、図２１の構成では、不図示の物体
面から第１面Ｒ１までの媒質は空気、第１面Ｒ１から第
５面Ｒ５まではある共通の媒質、第５面Ｒ５から不図示
の第６面Ｒ６までの媒質は空気で構成される。

【００３４】上記光学系は、Ｏｆｆ−Ａｘｉａｌ光学系
であるため光学系を構成する各面は共通の光軸を持って
いない。そこで、ここでは、まず第１面Ｒ１の中心を原
点とする絶対座標系を設定する。

【００３５】そして、第１面Ｒ１の中心点を原点とする
と共に、原点と最終結像面の中心とを通る光線（基準軸
光線）の経路を光学系の基準軸と定義する。さらに、基
準軸は方向（向き）を持っている。その方向は基準軸光
線が結像に際して進行する方向である。

【００３６】なおここでは、光学系の基準となる基準軸
を上記の様に設定したが、光学系の基準となる軸の決め
方は光学設計上、収差の取り纏め上、若しくは光学系を
構成する各面形状を表現する上で都合の良い軸を採用す
ればよい。しかし、一般的には像面の中心と、絞り又は
入射瞳又は射出瞳又は光学系の第１面の中心若しくは最
終面の中心のいずれかを通る光線の経路を光学系の基準
となる基準軸に設定する。

【００３７】つまり、ここでは基準軸は第１面Ｒ１の中
心点を通り、最終結像面の中心へ至る光線（基準軸光
線）が各屈折面及び反射面によって屈折・反射する経路
を基準軸に設定している。各面の順番は基準軸光線が屈
折・反射を受ける順番に設定している。従って、基準軸
は設定された各面の順番に沿って屈折若しくは反射の法
則に従ってその方向を変化させつつ、最終的に像面の中
心に到達する。

【００３８】また、上記光学系を構成するチルト面は基
本的にすべてが同一面内でチルトしている。そこで、絶
対座標系の各軸を以下のように定める。

【００３９】Ｚ軸：原点と物体面中心を通る直線。物体
面から第１面Ｒ１に向かう方向を正とする。

【００４０】Ｙ軸：原点を通りチルト面内（図２１の紙
面内）でＺ軸に対して反時計回りに９０゜をなす直
線。

【００４１】Ｘ軸：原点を通りＺ、Ｙ各軸に垂直な直線
（図２１の紙面に垂直な直線）。

【００４２】また、光学系を構成する第ｉ面の面形状を
表すには、絶対座標系にてその面の形状を表記するよ
り、基準軸と第ｉ面が交差する点を原点とするローカル
座標系を設定して、ローカル座標系でその面の面形状を
表した方が形状を認識する上で理解し易いため、第ｉ面
の面形状をローカル座標系で表わす。

【００４３】また、第ｉ面のＹＺ面内でのチルト角は、
絶対座標系のＺ軸に対して反時計回り方向を正とした角
度θｉ（単位°）で表す。よって、各面のローカル座標
の原点は、図２１中のＹＺ平面上にある。また、ＸＺお
よびＸＹ面内での面の偏心はない。さらに、第ｉ面のロ
ーカル座標（ｘ，ｙ，ｚ）のｙ，ｚ軸は絶対座標系
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対してＹＺ面内で角度θｉ傾いてお
り、具体的には以下のように設定する。

【００４４】ｚ軸：ローカル座標の原点を通り、絶対座
標系のＺ方向に対しＹＺ面内において反時計方向に角
度θｉをなす直線。

【００４５】ｙ軸：ローカル座標の原点を通り、ｚ方向
に対しＹＺ面内において反時計方向に９０゜をなす直
線。

【００４６】ｘ軸：ローカル座標の原点を通り、ＹＺ面
に対し垂直な直線。

【００４７】また、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面のロ
ーカル座標の原点間の間隔を表すスカラー量、Ｎｄｉ、
νｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面間の媒質の屈折率とア
ッベ数である。

【００４８】さらに、上記光学系は複数の光学素子の移
動により全体の焦点距離を変化させる（変倍をする）。
下記実施形態について光学系断面図、数値データを示す
場合、広角端（Ｗ）、望遠端（Ｔ）とこれらの中間位置
（Ｍ）の３つの位置での断面図および数値データを示
す。

【００４９】図２１の光学素子において、ＹＺ面内で光
学素子が移動すると、各変倍位置で値が変わるのは各面
の位置を表すローカル座標の原点（Ｙｉ、Ｚｉ）である
が、ここでは変倍のために光学素子はＺ方向に移動する
のみとして、座標値Ｚｉを光学系が広角端、中間、望遠
端の状態の順にＺｉ（Ｗ）、Ｚｉ（Ｍ）、Ｚｉ（Ｔ）で
表すこととする。

【００５０】なお、各面の座標値は広角端での値を示
し、中間、望遠端では広角端との差で記述する。具体的
には広角端（Ｗ）に対する中間位置（Ｍ）、望遠端
（Ｔ）での移動量を各々ａ，ｂとして、以下の式で表
す。

【００５１】Ｚｉ（Ｍ）＝Ｚｉ（Ｗ）＋ａＺｉ（Ｔ）＝Ｚｉ（Ｗ）＋ｂなお、ａ，ｂの符号は各面がＺプラス方向に移動する
場合を正、Ｚマイナス方向に移動する場合を負とする。
また、この移動に伴い変化する面間隔Ｄｉは変数であ
り、各変倍位置での値を一部実施形態にて別表にまとめ
て示す。

【００５２】また、上記光学系は、球面及び回転非対称
の非球面を有している。図２１には、そのうちの球面部
分を球面形状としてその曲率半径Ｒｉを記している。曲
率半径Ｒｉの符号は第１面Ｒ１から像面に進む基準軸
（図２１中に一点鎖線で示す軸）に沿って曲率中心が第
１面側にある場合をマイナス、結像面側にある場合をプ
ラスとする。

【００５３】ここで、球面は以下の式で表される形状で
ある。

【００５４】

【数１】

【００５５】また、上記光学系は少なくとも回転非対称
な非球面を１面以上有し、その形状は以下の式により表
す。

【００５６】ｚ＝Ｃ０２ｙ² ＋Ｃ２０ｘ² ＋Ｃ０３ｙ³ ＋Ｃ２１ｘ² ｙ＋Ｃ０４ｙ⁴ ＋Ｃ２２ｘ² ｙ² ＋Ｃ４０ｘ⁴ ＋Ｃ０５ｙ⁵ ＋Ｃ２３ｘ² ｙ³ ＋Ｃ４１ｘ⁴ ｙ＋Ｃ０６ｙ⁶ ＋Ｃ２４ｘ² ｙ⁴ ＋Ｃ４２ｘ⁴ ｙ² ＋Ｃ６０ｘ⁶ 上記曲面式は、ｘに関して偶数次の項のみであるため、
上記曲面式により規定される曲面はｙｚ面を対称面とす
る面対称な形状である。

【００５７】さらに、以下の条件が満たされる場合は、
ｘｚ面に対して対称な形状を表す。Ｃ０３＝Ｃ２１＝０さらに、以下の条件が満たされる場合は、回転対称な形
状を表す。

【００５８】Ｃ０２＝Ｃ２０，Ｃ０４＝Ｃ４０＝Ｃ２２／２，Ｃ０６＝Ｃ６０＝Ｃ２４／３＝Ｃ４２／３以上の条件を満たさない場合は非回転対称な形状であ
る。

【００５９】なお、各実施形態において、水平半画角ｕ
Ｙとは図２１のＹＺ面内において第１面Ｒ１に入射する
光束の最大画角を、垂直半画角ｕＸとはＸＺ面内におい
て第１面Ｒ１に入射する光束の最大画角である。また、
絞りの直径を絞り径として示す。これは光学系の明るさ
に関係する。

【００６０】また、像面上での有効像範囲を像サイズと
して示す。像サイズはローカル座標のｙ方向のサイズを
水平、ｘ方向のサイズを垂直とした矩形領域で表す。

【００６１】また、実施形態において横収差図を示す場
合、この横収差図は広角端（Ｗ）、中間位置（Ｍ）、望
遠端（Ｔ）の状態について、第１面Ｒ１への垂直入射
角、水平入射角が夫々（０，−ｕＹ），（０，０），
（０，ｕＹ），（ｕＸ，−ｕＹ），（ｕＸ，０），（ｕ
Ｘ，ｕＹ），となる入射角の光束の横収差を示す。横収
差図においては、横軸は瞳への入射高さを表し、縦軸は
収差量を表す。

【００６２】下記各実施形態とも基本的に各面がｙｚ面
を対称面とする面対称の形状となっているため、横収差
図においても垂直画角のプラス、マイナス方向は同一と
なるので、図の簡略化のために、マイナス方向の横収差
図は省略する。

【００６３】（第１実施形態）図１には、本発明の第１
実施形態である光学装置を示す。図１において、２は平
面ミラーからなる導光部材であり、視野を変更できるよ
うに可動に設けられている。具体的には、光軸の回りに
導光部材２を回転させることにより視野を変更すること
ができる。

【００６４】１は最も物体側に絞りＳを設けた光学系で
ある。このような前絞りの光学系を用いた場合の導光部
材２の大きさは内部の光学系に依存せず、光学系の仕様
で決まってしまうので、ここでは光学系の内部は省略し
た。

【００６５】一方、図２には、絞りＳが光学系１′を構
成する光学素子と光学素子の間に設けられた従来の光学
装置を示している。図１と図２の縮尺は合わせられてお
り、これらを比較すると導光部材２の大きさは大幅に違
う。

【００６６】図２のような光学系を用いた場合は、入射
瞳が光学系の奥深くにあり、前玉の光学有効径が大き
く、それに伴い導光部材２は光学系よりも大きくなって
しまう。さらに、導光部材２は可動するために余分なス
ペースが必要になり、光軸の周りに３６０°回転すると
すれば、光軸を中心とした円柱形のスペースが必要とな
る。

【００６７】これに対し、図１のように、最も物体側に
絞りＳを設けた光学系を用いることにより、従来と比べ
て導光部材２が大幅に小さくなり、可動のための余分な
スペースも小さくなる。このため、光学系１と導光部材
２とを別々に構成する必要はなく、光学系１と導光部材
２を１つの光学装置として構成することができる。

【００６８】なお、本実施形態では、光軸の回りに導光
部材２が回転することにより視野を変更する場合につい
て説明したが、導光部材の回転軸は光軸に限られるもの
ではなく、視野変更に最適な回転軸を選択すればよい。
また、導光部材を平行移動させて視野を変える構成とし
てもよい。

【００６９】（第２実施形態）図３には、本発明の第２
実施形態である撮像装置を示している。図３において、
１２は平面ミラーからなる導光部材であり、視野を変更
できるように可動に設けられている。光学系１１は曲率
を有した複数の反射面が一体に形成された光学素子によ
り構成されている。この光学素子１１は物体側より順
に、入射側の凹屈折面と、凹面鏡、凸面鏡、凹面鏡、凸
面鏡および凹面鏡の５つの反射面と、出射側の凹屈折面
を有している。

【００７０】この光学素子１１は、入射側屈折面で入射
光束を屈折させ、曲率を有する複数の反射鏡により繰り
返し反射させ、さらに出射側屈折面により屈折させて所
望の光学性能と全体として実結像をするレンズユニット
として機能する。また、光学素子１１に入射する基準軸
の方向と光学素子１１から出射する基準軸の方向とは略
平行でかつ逆方向である。なお、Ｐは光学素子１１の出
射側に設けられたＣＣＤ等の撮像素子面であり、Ｓは光
学素子１１の入射側（光学系の物体側）に設けられた絞
りである。

【００７１】このように構成される光学系は前絞りの光
学系であるため、前面に設けられた導光部材２をコンパ
クトにすることができ、光学装置を全体的に小さくする
ことが可能になる。さらに、動かす導光部材２が小さく
なることにより、従来と比べて視野変更の高速化と省電
力化が図れる。

【００７２】なお、本実施形態では、透明体の表面に少
なくとも２つの屈折面と複数の反射面を形成し、光束が
１つの屈折面から透明体内部に入射し、上記複数の反射
面で反射を繰り返して別の屈折面から射出するように構
成された光学素子１１を用いた場合について説明した
が、表面反射鏡より成る複数の反射面を一体的に形成
し、入射光束が複数の反射面で反射を繰り返して射出す
るように構成された光学素子を用いても、前絞りの光学
系でありながらコンパクトな光学系が実現できるという
本実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００７３】また、本実施形態では、光学素子に入射す
る基準軸の方向と光学素子から出射する基準軸の方向と
が略平行でかつ逆方向である場合について説明したが、
特開平８−２９２３７１号公報、特開平８−２９２３７
２号公報、特開平９−２２２５６１号公報に記載されて
いるような、入射基準軸の向きと射出基準軸の向きが異
なる様々な構成も可能である。このことから、導光部材
の可動方向を撮像素子に対し自由に選ぶことができ、装
置全体のコンパクト化が図れる。

【００７４】また、本実施形態では、１つの結像光学素
子が、所望の光学性能と全体として実結像をするレンズ
ユニットとして機能しているが、このような結像光学素
子を少なくとも１つ有し、全体として複数の光学ブロッ
クで構成される光学系を有する構成としてもよい。ま
た、光学素子は、特開平８−２９２３７１号公報、特開
平８−２９２３７２号公報に示されているように、全て
反射面で構成される中空タイプのブロックであってもよ
い。

【００７５】また、複数の光学ブロックのうち、少なく
とも２つの光学素子の相対的位置を変化させることによ
りズーミングを行うように構成してもよい。

【００７６】（第３実施形態）図４には、本発明の第３
実施形態である撮像装置を示している。図４において、
２２は平面ミラーからなる導光部材であり、視野を変更
できるように可動に設けられている。第１〜第３の光学
素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃはそれぞれ、曲率を有した
複数の反射面が一体に形成された光学素子である。Ｐは
光学系全体としての出射側に設けられたＣＣＤ等の撮像
素子面であり、Ｓは第２の光学素子２１ｂと第３の光学
素子２１ｃとの間に設けられた絞りである。

【００７７】ここで、第１〜第３の光学素子２１ａ，２
１ｂ，２１ｃからなる光学系について説明する。図５
は、本実施形態の光学系のＹＺ面内での光学断面図であ
る。本光学系は変倍比約３倍の三群ズームレンズの撮像
光学系である。また、その構成データを図６〜図８に示
す。

【００７８】図５において、第１面Ｒ１〜第７面Ｒ７、
第８面Ｒ８〜第１３面Ｒ１３、第１５面Ｒ１５〜第２１
面Ｒ２１はそれぞれ一体となった第１，第２，第３の光
学素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃのものであり、これら第
１〜第３の光学素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃについて、
図５ではＢ１，Ｂ２，Ｂ３という符号を付している。第
１４面Ｒ１４は絞りＳに相当する。Ｂ４は平行平板から
なる光学補正板であり、水晶を材料とするローパスフィ
ルターや赤外カットフィルター等から構成される。

【００７９】次に物体位置を無限遠としたときの結像作
用について述べる。まず、第１の光学素子Ｂ１に入射し
た光束は、第１の光学素子Ｂ１内の第１面Ｒ１で屈折
し、第２面Ｒ２、第３面Ｒ３、第４面Ｒ４、第５面Ｒ５
および第６面Ｒ６で反射する。そして、第７面Ｒ７で屈
折し、第１の光学素子Ｂ１から出射する。ここで、光束
は第１面Ｒ１と第２面Ｒ２との間で入射瞳を形成し、さ
らに、第７面Ｒ７の近傍で瞳を形成する。また、第３面
Ｒ３と第４面Ｒ４との間で中間結像している。

【００８０】第１の光学素子Ｂ１から出射した光束は、
第２の光学素子Ｂ２に入射し、第８面Ｒ８で屈折し、第
９面Ｒ９、第１０面Ｒ１０、第１１面Ｒ１１および第１
２面Ｒ１２で反射する。そして、第１３面Ｒ１３で屈折
し、第２の光学素子Ｂ２から出射する。ここで、光束は
第９面Ｒ９付近と第１２面Ｒ１２付近で中間結像面を有
する。また、第１０面Ｒ１０の付近で瞳を形成する。

【００８１】第２の光学素子Ｂ２から出射した光束は、
絞りＳに相当する第１４面Ｒ１４を通過し、第３の光学
素子Ｂ３に入射し、第１５面Ｒ１５で屈折し、第１６面
Ｒ１６、第１７面Ｒ１７、第１８面Ｒ１８、第１９面Ｒ
１９および第２０面Ｒ２０で反射する。そして、第２１
面Ｒ２１で屈折し、第３の光学素子Ｂ３を出射する。こ
こで、光束は第１９面Ｒ１９近傍で瞳を形成し、さらに
第１８面Ｒ１８の近傍で中間結像している。最後に、第
３の光学素子Ｂ３を出射した光束は、光学補正板Ｂ４を
通り、最終結像面であるＰ上に結像する。

【００８２】次に、変倍動作に伴う各光学素子の移動に
ついて説明する。変倍に際して第１の光学素子Ｂ１は固
定であり、動かない。第２の光学素子Ｂ２をＺマイナス
方向に移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変
倍に伴う像面変動を第３の光学素子Ｂ３を移動させて補
正すると共に、フォーカスを行う。像面であるＰは変倍
に際して移動しない。第１の光学素子Ｂ１は所謂撮影光
学系の前玉に相当し、第２の光学素子Ｂ２は所謂バリエ
ーター、第３の光学素子Ｂ３はコンペンセーターに相当
する。なお、図９〜図１１には、本実施形態の横収差図
を示している。本実施形態では、光学素子と光学素子の
間に絞りを設けているが、絞りの像が絞り位置の前方の
光学系により負の倍率の結像をし、入射瞳が入射面近く
に形成される構成になっているため、入射面の有効径を
小さくすることができる。よって、前面に設けられた導
光部材２をコンパクトにすることができ、光学系を全体
的に小さくすることが可能になる。さらに、動かす導光
部材２が小さくなることにより、従来と比べて視野変更
の高速化と省電力化が図れる。

【００８３】本実施形態では、光学素子に入射する基準
軸の方向と光学素子から出射する基準軸の方向とが略平
行でかつ逆方向である場合について説明したが、特開平
８−２９２３７１号公報、特開平８−２９２３７２号公
報、特開平９−２２２５６１号公報に記載されているよ
うに、入射基準軸の向きと射出基準軸の向きが異なる様
々な構成も可能である。このことから、導光部材の可動
方向を撮像素子に対し自由に選ぶことができ、装置全体
のコンパクト化が図れる。

【００８４】また、ズーム光学系をあるズーム状態で固
定すれば、単焦点の光学系が達成できる。すなわち、本
実施形態はズーム光学系であるが、この例に限らず単焦
点の光学系を用いてもよい。さらに、光学素子は特開平
８−２９２３７１号公報、特開平８−２９２３７２号公
報に示されているような全て反射面で構成される中空タ
イプのブロックであってもよい。

【００８５】また、本実施形態では、第１の光学素子２
１ａが固定の場合について説明したが、従来のズーム光
学系のように第１の光学素子を動かしてフォーカシング
することも可能である。

【００８６】（第４実施形態）図１２には、本発明の第
４実施形態である光学装置を示している。図１２におい
て、３２は反射面を有したプリズムからなる導光部材で
あり、視野を変更できるように可動に設けられている。
３１は最も物体側に絞りＳを設けた光学系である。な
お、このような前絞りの光学系を用いた場合の導光部材
２の大きさは内部の光学系に依存せず、光学系の仕様で
決まってしまうので、ここでは光学系の内部は省略して
いる。

【００８７】本実施形態のように、導光部材３２として
プリズムを用いれば、入射出面の屈折により、平面ミラ
ーを用いる場合に比べてさらに導光部材を小さくするこ
とができる。また、プリズムの屈折面に曲率を持たせれ
ば、より導光部材を小さくできる。また、プリズムの反
射面に曲率を持たせても同様の効果が得られる。

【００８８】なお、本実施形態では、最も物体側に絞り
を設けた光学系を用いた場合について説明したが、光学
素子と光学素子の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り
位置の前方の光学系により負の倍率の結像をする光学系
を用いても、導光部材を小さくすることが可能である。
この場合、導光部材と光学素子の間に絞りを設ける必要
が無いので、導光部材を光軸に対して回転操作ができる
ように光学素子に取り付けてもよい。

【００８９】また、本実施形態の導光部材２は屈折面が
２つ、反射面が１つのものであるが、これ以外のもので
あってもよい。

【００９０】（第５実施形態）図１３には、本発明の第
５実施形態である光学装置を示している。図１３におい
て、４１は最も物体側に絞りＳを設けた光学系であり、
４２は平面ミラーからなる導光部材である。この導光部
材２は光軸に直交し、かつ導光部材の反射面と平行な回
転軸に対して回転可能に設けられている。

【００９１】本実施形態では、視野１では光線Ａが導光
部材４２の大きさを決めるため、導光部材４２が大きく
ならないように、この導光部材４２を絞り側に回転させ
て視野決定をする。また、視野２では、視野を大きくと
るために、光線Ｂが光学系１よってけられないように、
導光部材４２を絞りから離す方向に回転させて視野決定
をする。

【００９２】本実施形態のように、光軸に直交し、かつ
導光部材の反射面と平行な軸に対して導光部材が回転す
ることにより、視野を大きく変更できるとともに、導光
部材を小さくすることができる。

【００９３】なお、導光部材の可動方法は本実施形態の
方法に限定されるわけではない。また、この可動方法と
光軸を軸として回転させる可動方法を組み合わせれば、
２次元的に視野を変更することができる。

【００９４】また、本実施形態では、最も物体側に絞り
を設けた光学系を用いた場合について説明したが、光学
素子と光学素子の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り
位置の前方の光学系により負の倍率の結像をする光学系
を用いても導光部材を小さくすることができる。

【００９５】（第６実施形態）図１４には、本発明の第
６実施形態である撮像装置を示している。図１４におい
て、５３は最も物体側に絞り（図示せず）を設けた光学
系と撮影媒体等を含むユニットであり、５２は平面ミラ
ーからなる可動の導光部材である。また、５５は導光部
材５２を駆動する駆動手段であり、５５は被写体の位置
情報を得るためのセンサーである。また、５６は駆動手
段５５およびセンサー５５に接続され、た制御部であ
る。なお、駆動手段５５および制御部５６により、請求
の範囲にいう視野変更手段を構成する。

【００９６】次に、この撮像装置の動作を説明する。図
示はしていないが被写体には発信機が取り付けられてお
り、この発信機から位置情報が発信されている。この位
置情報はセンサー５５により感知され、その出力結果は
制御部５６に送られる。制御部５６は、この出力結果を
元に駆動手段５４を制御し、被写体が撮影されるように
導光部材５２を動かす。また、被写体が移動した場合、
被写体が視野から外れないように導光部材５２を動かす
ことも可能である。

【００９７】本実施形態では、被写体に発信機を取り付
けた場合について説明したが、撮像装置に赤外線センサ
ー等を設けて、装置単独で被写体の位置を検出するよう
にしてもよい。また、外部装置から被写体の位置を受信
して、この受信結果に応じて導光部材５２を駆動し視野
変更制御するようにしてもよい。

【００９８】また、センサーを用いず、観察者自らの操
作によって導光部材の駆動を制御して視野変更をできる
ようにしてもよい。

【００９９】さらに、センサーの代わりに撮影された映
像信号を解析する解析手段を設け、この解析結果に基づ
いて視野変更制御を行うようにして、例えば移動する被
写体が視野から外れないように視野変更を制御してもよ
い。さらに、制御部５６を、視野変更制御のみならず、
変倍制御や合焦点制御を行うように構成してもよい。な
お、本実施形態では、最も物体側に絞りを設けた光学系
を用いた場合について説明したが、光学素子と光学素子
の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り位置の前方の光
学系により負の倍率の結像をする光学系を用いてもよ
い。また、導光部材としてプリズムを用いてもよい。

【０１００】（第７実施形態）図１５には、本発明の第
７実施形態である撮像装置を示している。６３は最も物
体側に絞りを設けた光学系と撮影媒体等とを含むユニッ
トであり、６２は平面ミラーからなる導光部材である。
導光部材６２は、光学系の光軸を中心として回転可能に
設けられている。また、６７は撮像系に接続された映像
処理回路であり、この映像処理回路６７から不図示のビ
デオ等の記録手段やＣＲＴ等の表示手段に映像信号が供
給される。

【０１０１】次に、本実施形態の撮像装置の動作を説明
する。撮像面に結像する像は光学系に使われている光学
素子の反射面の数に依存するので、仮に、被写体１を撮
影したときに撮像面での像が左右反転像であると仮定す
る。

【０１０２】図１２（ｂ）に示すように、被写体１を撮
影したときと比べて導光部材６２が光軸に対して−９０
°回転したときに被写体２を撮影したとすると、この時
にできる像は、図１６の左側に示すように、被写体１の
像に対して−９０°回転した像となる。

【０１０３】導光部材６２が光軸に対して更に−９０°
回転したときに被写体２を撮影したとすると、この時に
できる像は被写体１の像と比べて上下反転した像とな
る。

【０１０４】更に、導光部材が−９０°回転した時にで
きる被写体２の像は、被写体１の像と比べて９０°回転
した像となる。このように、導光部材６２の回転に伴
い、図１７に示すように撮像面にできる像が回転するこ
とになる。

【０１０５】そこで、映像処理回路６７では、この導光
部材６２の回転、すなわち視野変更に伴いそれぞれの方
向に対応した左右反転、９０°反転、もしくは上下反転
等の映像処理を行い、図１６の右側に示すように、視野
変更にかかわらず正立した映像（画像）を得るように出
力する。

【０１０６】このような構成により、３６０°の視野変
更を行った場合においても常に正立した被写体像の画像
を得ることができるとともに、この撮影された画像を記
録手段及び表示手段に供給することができる。

【０１０７】また、図１７に示すように、像の回転に伴
って撮像面から像がはみ出してしまい、得られる画像に
ケラレが生じる場合があるので、より好ましくは、これ
を防ぐために、実際の仕様より大きい撮影面を持った撮
像素子を用い、必要な画像を抽出する構成にするとよ
い。

【０１０８】なお、本実施形態では、正立した被写体像
の画像を得るために映像処理を行う映像処理回路を設け
たが、視野変更に伴って撮像素子を回転させる回転手段
を設けてもよい。

【０１０９】また、本実施形態では、最も物体側に絞り
を設けた光学系を用いた場合について説明したが、光学
素子と光学素子の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り
位置の前方の光学系により負の倍率の結像をする光学系
を用いてもよい。

【０１１０】また、本実施形態では、光軸の回りに導光
部材６２を回転させることにより視野を変更する場合に
ついて説明したが、回転軸を光軸以外の軸としてもよい
し、導光部材を平行移動させて視野を変更する構成とし
てもよい。また、導光部材としてプリズムを用いてもよ
い。

【０１１１】（第８実施形態）図１８には、本発明の第
８実施形態である撮像装置を示している。本実施形態
は、複数の撮像系、すなわち右撮影系と左撮影系とを有
し、左右の撮像系が視差を持つ３次元画像撮影をするよ
うに構成されている。左右の撮影系はともに同じ構成で
あり、７３は最も物体側に絞りを設けた光学系と撮影媒
体等を含むユニットであり、７２は平面ミラーからなる
導光部材である。この導光部材７２は、紙面と垂直な軸
に対して回転可能に設けられている。また、各撮像系に
は映像処理回路（不図示）が接続されており、この映像
処理回路からビデオ等の記録手段又はＣＲＴ等の表示手
段に映像信号が供給される。

【０１１２】次に、本実施形態の撮像装置の動作を説明
する。まず、不図示の測距装置等により被写体までの距
離を測定し、その距離に応じて輻輳角を持つように左右
の撮影系の導光部材７２を紙面と垂直な軸に対して回転
させる。そして、左右の撮影系により撮影された画像
は、不図示の映像処理回路に送られ、３次元画像処理さ
れる。処理された画像が記録手段又は表示手段に供給さ
れる。

【０１１３】従来の３次元撮像装置では、２つの光学系
を有し、これら光学系の前玉から撮像面までを同時に動
かす構成を採用している。これに対し、本実施形態で
は、導光部材７２のみを回転させる構成であるため、従
来の３次元撮像装置に比べ大幅にコンパクトになる。

【０１１４】なお、本実施形態では、導光部材を図１５
の紙面と垂直な軸に対して回転させる場合について説明
したが、回転軸をこの軸以外の軸としてもよい。さら
に、導光部材を平行移動させる構成でもよいし、導光部
材としてプリズムを用いてもよい。

【０１１５】また、本実施形態では、最も物体側に絞り
を設けた光学系を用いた場合について説明したが、光学
素子と光学素子の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り
位置の前方の光学系により負の倍率の結像をする光学系
を用いてもよい。

【０１１６】（第９実施形態）図１９には、本発明の第
９実施形態である撮像装置を示している。図１９におい
て、８３は最も物体側に絞りを設けた光学系と撮影媒体
等を含むユニットであり、８２は平面ミラーからなる導
光部材である。この導光部材８２は視野を変更できるよ
うに光軸方向に平行移動でき、また光軸と垂直で、且つ
導光部材８２の反射面と平行な軸に対して回転可能に設
けられている。８８はビデオ等の記録手段８９に接続さ
れた合成処理手段である。

【０１１７】次に本実施形態の撮像装置の動作を説明す
る。まず、導光部材８２が視野１を撮影できるよう紙面
内で回転し、視野１の被写体を撮影する。撮影された画
像１は一旦、記録手段８９によって記録される。次に、
導光部材２が視野２を撮影できるように紙面内を回転
し、視野２の被写体を撮影する。撮影された画像２は、
合成処理手段８８によって記録手段８９から読み出され
た画像１と合成される。合成処理手段８８は視野１の画
像と視野２の画像の重なり部分と、導光部材８２の撮影
時の位置に基づいて２つの画像を合成する。こうして合
成された画像は記録手段８９によって記録されるか、若
しくは不図示の表示手段に供給される。

【０１１８】ここで、図２０に、視野１の画像と視野２
の画像とを合成処理手段８８によって合成して得られた
画像の例を示す。

【０１１９】本実施形態によれば、撮影者が上記ユニッ
ト８３および導光部材８２を備えたカメラ本体を動かさ
ずにパノラマ撮影などの合成画像を得られる。また、導
光部材８２のみを動かすので、高速で撮影すること可能
である。

【０１２０】なお、導光部材２の可動方法は本実施形態
の可動方法に限定されるわけではなく、回転軸を光軸か
ら離せば同様の効果が得られる。また、この可動方法と
光軸を軸として回転させる可動方法を組み合わせれば、
立体的に視野を変更することができる。つまり、２次元
的に視野を変更した画像を合成することできる。

【０１２１】また、合成処理手段の代わりに、画像分割
処理手段を設け、視野を変えて得た（抽出した）複数の
画像（映像信号）を静止画像として順次表示手段に画面
表示したり、複数に分割した表示手段の画面にこれら複
数の画像を１つの静止画像として同時表示したり記録手
段に記録したりする構成にしてよい。

【０１２２】また、本実施形態では、最も物体側に絞り
を設けた光学系を用いた場合について説明したが、光学
素子と光学素子の間に絞りを設け、この絞りの像が絞り
位置の前方の光学系により負の倍率の結像をする光学系
を用いてもよい。また、導光部材としてプリズムを用い
てもよい。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１から第３
の発明によれば、絞りを光学系のうち最も物体側に設け
る構成としたり、絞りを光学系を構成する光学素子と光
学素子との間に設けるとともに、絞りよりも物体側の光
学系部分を、絞りが導光部材の物体側近傍から上記絞り
までの間又は導光部材の物体側近傍から上記光学系部分
の最も物体側の面の間に負の倍率の結像をするように構
成したりしているので、物体側前面に設けた導光部材の
コンパクト化を図るとともに、導光部材を大きく駆動す
るために必要なスペースを小さくすることができる。こ
のため、光学系と導光部材とを別々に構成する必要はな
く、光学系と導光部材を１つの光学装置として構成する
こともできる。さらに、動かす導光部材が小さくなるた
め、視野変更の高速化と省電力化が図れる。

【０１２４】また、本願第４の発明によれば、上記発明
の効果と相まって撮像装置全体を小型化できるととも
に、例えば撮影者本人を容易に撮影するために、導光部
材を回転させてカメラ等の前後の画像を撮影することが
できる撮像装置を比較的容易に提供することができる。
さらに、３次元画像撮像装置やパノラマ撮像装置などの
撮像装置を比較的容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である光学装置の構成を
示す図。

【図２】従来の視野変更可能な光学系の光路図。

【図３】本発明の第２実施形態である光学装置の構成を
示す図。

【図４】本発明の第３実施形態である光学装置の構成を
示す図。

【図５】上記第３実施形態のＹＺ面内での光学断面図。

【図６】上記第３実施形態の光学系の数値データ図。

【図７】上記第３実施形態の光学系の数値データ図。

【図８】上記第３実施形態の光学系の数値データ図。

【図９】上記第３実施形態の広角端での横収差図。

【図１０】上記第３実施形態の中間位置での横収差図。

【図１１】上記第３実施形態の望遠端での横収差図。

【図１２】本発明の第４実施形態である光学装置の構成
を示す図。

【図１３】本発明の第５実施形態である光学装置の構成
を示す図。

【図１４】本発明の第６実施形態である撮像装置の構成
を示す図。

【図１５】本発明の第７実施形態である撮像装置の構成
を示す図。

【図１６】上記第７実施形態における映像処理手段の動
作を示す図。

【図１７】上記第７実施形態において、導光部材の回転
に伴って画像が回転することを示す図。

【図１８】本発明の第８実施形態である撮像装置の構成
を示す図。

【図１９】本発明の第９実施形態である撮像装置の構成
を示す図。

【図２０】上記第９実施形態における合成処理手段の機
能を示す図。

【図２１】本発明の実施形態における座標系の説明図。

【図２２】従来の視野変更可能な撮像装置の略図。

【図２３】従来の視野変更可能なカメラの図。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１
光学系２，１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２
導光部材５３，６３，７３，８３光学系及び撮像系を含むユニ
ットＰ撮像媒体の最終像面Ｓ絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絞りを含む光学系と、この光学系よりも
物体側に設けられ、物体からの光を前記光学系に導く可
動な導光部材とを有する光学装置において、前記絞りを前記光学系のうち最も物体側に設けたことを
特徴とする光学装置。
【請求項２】前記光学系は、透明体の表面に少なくと
も２つの屈折面と複数の反射面とが形成されたものであ
って、光束が１つの屈折面から透明体内部に入射して前
記複数の反射面で反射を繰り返し、他の屈折面から射出
するように構成された光学素子を少なくとも１つ含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】前記光学系は、反射鏡により形成される複数の反射面を有し、入射した
光束が前記複数の反射面で反射を繰り返して射出するよ
うに構成された光学素子を少なくとも１つ含むことを特
徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】絞りを含む光学系と、この光学系よりも
物体側に設けられ、物体からの光を前記光学系に導く可
動な導光部材とを有する光学装置において、前記絞りを前記光学系を構成する光学素子と光学素子と
の間に設けるとともに、前記絞りよりも物体側の光学系
部分を、前記絞りが前記導光部材の物体側近傍から前記
絞りまでの間に負の倍率の結像をするように構成したこ
とを特徴とする光学装置。
【請求項５】絞りを含む光学系と、この光学系よりも
物体側に設けられ、物体からの光を前記光学系に導く可
動な導光部材とを有する光学装置において、前記絞りを前記光学系を構成する光学素子と光学素子と
の間に設けるとともに、前記絞りよりも物体側の光学系
部分を、前記絞りが前記導光部材の物体側近傍から前記
光学系部分の最も物体側の面の間に負の倍率の結像をす
るように構成したことを特徴とする光学装置。
【請求項６】前記光学系は、透明体の表面に少なくとも２つの屈折面と複数の反射面
とが形成されたものであって、光束が１つの屈折面から
透明体内部に入射して前記複数の反射面で反射を繰り返
し、他の屈折面から射出するように構成された光学素子
を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項４又は５
に記載の光学装置。
【請求項７】前記光学系は、反射鏡により形成される複数の反射面を有し、入射した
光束が前記複数の反射面で反射を繰り返して射出するよ
うに構成された光学素子を少なくとも１つ含むことを特
徴とする請求項４又は５に記載の光学装置。
【請求項８】前記導光部材が、平面ミラーであること
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学装
置。
【請求項９】前記導光部材が、複数の屈折面と少なく
とも１つの反射面とを有することを特徴とする請求項１
から７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１０】前記導光部材の複数の屈折面のうち少
なくとも１つは曲率を有することを特徴とする請求項９
に記載の光学装置。
【請求項１１】前記導光部材の反射面のうち少なくと
も１つは曲率を有することを特徴とする請求項９に記載
の光学装置。
【請求項１２】前記導光部材が、平行移動可能に設け
られていることを特徴とする請求項１から１１のいずれ
かに記載の光学装置。
【請求項１３】前記導光部材が、所定軸に対して回転
可能に設けられていることを特徴とする請求項１から１
１のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１４】前記所定軸が光軸であることを特徴と
する請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１５】前記導光部材が反射面を有しており、前記所定軸が、光軸に直交し、かつ前記導光部材の反射
面と平行な軸であることを特徴とする請求項１３に記載
の光学装置。
【請求項１６】前記導光部材が反射面を有しており、前記導光部材が、光軸に対して回転可能に設けられてい
るとともに、光軸に直交し、かつ前記導光部材の反射面
と平行な軸に対して回転可能に設けられていることを特
徴とする請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１７】前記光学系が複数の前記光学素子を含
み、これら複数の光学素子のうち少なくとも２つの光学
素子の相対的位置を変化させることにより変倍を行うこ
とを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の光
学装置。
【請求項１８】前記光学系が複数の前記光学素子を含
み、これら複数の光学素子のうち少なくとも１つの光学
素子を移動させてフォーカシングを行うことを特徴とす
る請求項１から１７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１９】請求項１から１８のいずれかに記載の
光学装置と、この光学装置を通して撮像媒体の撮像面に
結像した物体からの光を撮像する撮像系とを有すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項２０】前記撮像系は、前記撮像媒体を移動さ
せることによりフォーカシングを行うことを特徴とする
請求項１９に記載の撮像装置。
【請求項２１】使用者操作に応じて前記導光部材を駆
動することにより撮像視野を変更する視野変更手段を有
することを特徴とする請求項１９又は２０のいずれかに
記載の撮像装置。
【請求項２２】被写体の位置情報を得るための位置情
報取得手段と、この位置情報取得手段により得られた位
置情報に基づいて前記導光部材を駆動することにより撮
像視野を変更する視野変更手段とを有することを特徴と
する請求項１９又は２０に記載の撮像装置。
【請求項２３】前記撮像系により得られる映像信号を
解析し、この解析結果に基づいて前記導光部材を駆動す
ることにより撮像視野を変更する視野変更手段を有する
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の撮像装
置。
【請求項２４】前記撮像系により得られた映像信号
を、前記視野変更手段の動作にかかわらず正立画像とな
るように処理する映像処理手段を有することを特徴とす
る請求項２１から２３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項２５】前記撮像媒体を、前記視野変更手段の
動作に応じて回転させる媒体回転手段を有することを特
徴とする請求項２１から２３のいずれかに記載の撮像装
置。
【請求項２６】前記撮像系を複数有しており、これら
撮像系に視差を設けて三次元画像を撮像することを特徴
とする請求項１９から２５のいずれかに記載の撮像装
置。
【請求項２７】前記撮像系により得られる映像信号か
ら前記導光部材の位置変更に応じて複数の静止画像を抽
出し、これら静止画像を１つの静止画像として合成する
合成処理手段を有することを特徴とする請求項１９から
２５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項２８】前記撮像系により得られる映像信号か
ら前記導光部材の位置変更に応じた複数の静止画像を抽
出し、これら静止画像を順次表示する表示手段を有する
ことを特徴とする請求項１９から２５のいずれかに記載
の撮像装置。
【請求項２９】前記撮像系により得られる映像信号か
ら前記導光部材の位置変更に応じた複数の静止画像を抽
出し、これら静止画像を１つの静止画像として記録する
記録手段を有することを特徴とする請求項１９から２５
のいずれかに記載の撮像装置。