JP2006058412A - パノラマアタッチメント光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ３６０°全方位（全周）の画像を得たり、全方位に画像を投影するための小型で解像力の良いパノラマアタッチメント光学系。
【解決手段】 結像レンズ２０の入射側に装着して３６０°全方位の画像を像面３０に結像させるパノラマアタッチメント光学系１０であり、中心軸１の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面１２と少なくとも２面の屈折面１１、１３を持ち、光線の進む順に、入射面１１を経て透明媒体内に入り、内面反射面１２で反射されて射出面１３を経て透明媒体から外に出て、結像レンズ２０を経て像面３０の中心軸から外れた位置に結像し、内面反射面及び屈折面は何れも中心軸の周りで回転対称な形状を有し、遠方から入射する光束２は、中心軸を含む断面内で少なくとも１回結像され、その断面に対して直交し、その光束の中心光線２0 を含む平面内では結像しない。
【選択図】 図１
【解決手段】 結像レンズ２０の入射側に装着して３６０°全方位の画像を像面３０に結像させるパノラマアタッチメント光学系１０であり、中心軸１の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面１２と少なくとも２面の屈折面１１、１３を持ち、光線の進む順に、入射面１１を経て透明媒体内に入り、内面反射面１２で反射されて射出面１３を経て透明媒体から外に出て、結像レンズ２０を経て像面３０の中心軸から外れた位置に結像し、内面反射面及び屈折面は何れも中心軸の周りで回転対称な形状を有し、遠方から入射する光束２は、中心軸を含む断面内で少なくとも１回結像され、その断面に対して直交し、その光束の中心光線２0 を含む平面内では結像しない。
【選択図】 図１
Description
本発明は、パノラマアタッチメント光学系に関し、特に、小型で解像力の良いパノラマアタッチメント光学系に関するものである。
従来、反射光学系を用いた３６０°全方位（全周）の画像を得る光学系としては、反射面を１面用いる特許文献１記載のようなものと、反射面を２面用いる特許文献２、３記載のようなもの、あるいは、商標「カメレオンアイ」（ソニー（株））として知られているものがある。
特許第２９２５５７３号公報
特開平１１−３３１６５４号公報
特開２００３−１６７１９５号公報
しかし、上記従来例何れのものも、撮像面に至るまで、中間像を結像するようには構成されていないため、リング状に結像される３６０°全方位の画像は、特許文献１記載のものの場合、天と地が逆転した鏡像となってしまう。
また、特許文献２、３記載のものにおいては、結像光学系の入射瞳の像も反射光学系中で結像していないため、反射光学系が大型してしまう問題がある。
さらに、「カメレオンアイ」の場合は、垂直な中心軸を挟んで両側に位置する反射面で順に反射させるため、入射側の反射面が画角を制限する作用をするので、垂直方向の画角を広くすることが容易ではなく、結果的に反射光学系が大型してしまう。
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、３６０°全方位（全周）の画像を得たり、３６０°全方位に画像を投影するための小型で解像力の良いパノラマアタッチメント光学系を提供することである。
上記目的を達成する本発明のパノラマアタッチメント光学系は、正パワーを有する結像レンズの入射側又は正パワーを有する投影レンズの射出側に装着して３６０°全方位の画像を像面に結像させるか像面に配置された画像を３６０°全方位に投影するパノラマアタッチメント光学系であって、
中心軸の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面と少なくとも２面の屈折面を持ち、結像光学系の場合は光線の進む順に、投影光学系の場合は光線の進む順とは反対に、入射面の屈折面を経て透明媒体内に入り、内面反射面で順に反射されて射出面の屈折面を経て透明媒体から外に出て、結像レンズ又は投影レンズを経て像面の中心軸から外れた位置に結像し、
前記内面反射面及び前記屈折面は何れも中心軸の周りで回転対称な形状を有し、
かつ、遠方から入射する光束は、中心軸を含む断面内で少なくとも１回結像され、かつ、その断面に対して直交し、その光束の中心光線を含む平面内では結像しないように構成されていることを特徴とするものである。
中心軸の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面と少なくとも２面の屈折面を持ち、結像光学系の場合は光線の進む順に、投影光学系の場合は光線の進む順とは反対に、入射面の屈折面を経て透明媒体内に入り、内面反射面で順に反射されて射出面の屈折面を経て透明媒体から外に出て、結像レンズ又は投影レンズを経て像面の中心軸から外れた位置に結像し、
前記内面反射面及び前記屈折面は何れも中心軸の周りで回転対称な形状を有し、
かつ、遠方から入射する光束は、中心軸を含む断面内で少なくとも１回結像され、かつ、その断面に対して直交し、その光束の中心光線を含む平面内では結像しないように構成されていることを特徴とするものである。
この場合に、遠方から入射する光束は前記透明媒体内で中心軸に対して片側のみに位置する前記内面反射面と前記屈折面を通ることが望ましい。
また、遠方から入射する光束は、中心軸を含む断面内で１回結像され、かつ、１面乃至４面の内面反射面を有することが望ましい。
また、遠方から入射する中心光束の中心光線の前記内面反射面何れへもの入射角が４５°以下であることが望ましい。
また、結像レンズ又は投影レンズと瞳を形成する開口が中心軸と同軸に配置することが望ましい。
また、少なくとも１面の内面反射面として、対称面を持たない任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形成される回転対称な形状を有する面、あるいは、奇数次項を含む任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形成される回転対称な形状を有する面とすることができる。
また、瞳を形成する開口の像である入射瞳位置とその開口の間の光路長をＡ、入射面と入射瞳位置の間の光路長をＢとするとき、
３＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１）
を満足することが望ましい。
３＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１）
を満足することが望ましい。
また、像面において、中心軸と含む面の方向をＹ方向、その面に直交する方向をＸ方向とし、パノラマアタッチメント光学系全系のＸ方向、Ｙ方向の焦点距離をそれぞれＦｘ、Ｆｙとするとき、
０．２＜Ｆｘ／Ｆｙ＜５．０ ・・・（２）
を満足することが望ましい。
０．２＜Ｆｘ／Ｆｙ＜５．０ ・・・（２）
を満足することが望ましい。
以上の本発明によると、小型で解像力の良い３６０°全方位（全周）の画像を得たり、３６０°全方位に画像を投影するためのパノラマアタッチメント光学系を得ることができる。
以下、実施例の基づいて本発明のパノラマアタッチメント光学系について説明する。
図１は、後記する実施例１のパノラマアタッチメント光学系を結像レンズ（理想レンズ）の入射側に装着した状態で中心軸（回転対称軸）に沿ってとった断面図であり、図２はパノラマアタッチメント光学系内の光路を示す平面図である。この図１、図２を用いて本発明のパノラマアタッチメント光学系を説明する。
本発明のパノラマアタッチメント光学系１０は、結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像を像面３０に結像させて撮像するためのものであり、このパノラマアタッチメント光学系１０は、中心軸１の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面１２（図１の場合は１面）と少なくとも２面の屈折面１１、１３を持つものである。そして、中心軸１が垂直方向に向く場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２で順に反射されて（図１の場合は、内面反射面１２が１面であるから１回反射されて）射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。パノラマアタッチメント光学系１０は、中心軸１の周りで回転対称な形状であり、その屈折面１１、１３、内面反射面１２も中心軸１の周りで回転対称な形状をしている。
そして、本発明のパノラマアタッチメント光学系１０は、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌ（光束３Ｕは遠方の空側から入射する光束、３Ｌは遠方の地側から入射する光束）は、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面と屈折面を通る。このように構成すると、パノラマアタッチメント光学系１０内を通る有効光束が特に一部の反射面で干渉されてケラレることを容易に避けることができ、中心軸１方向の観察画角を大きくとることが可能となる。
また、本発明のパノラマアタッチメント光学系１０は、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌを図１の回転対称軸１を含む断面内で少なくとも１回結像し（図１の場合は、透明媒体内の位置４近傍に１回結像し）、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 にを含む平面内（図２）では結像しない構成となっている。これは、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌが中心軸１に対して片側のみに位置する反射面と屈折面を通る構成の結果であが、このように、回転対称軸１を含む断面内で遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは少なくとも１回結像するため、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）も、パノラマアタッチメント光学系１０内あるいはその近傍に結像されることになり（図１の場合は、透明媒体内の位置５近傍に結像されている。）、パノラマアタッチメント光学系１０の回転対称軸１を含む断面内の光束径が絞られるため、パノラマアタッチメント光学系１０の有効径自体を小さくすることが可能となる。
さらに、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）を、パノラマアタッチメント光学系１０の入射面１１近傍に結像することが可能となり、パノラマアタッチメント光学系１０に主として回転対称軸１に沿った方向から入射するフレアーやゴーストを形成する不要光を少なくすることが可能となり、フレアーの少ない映像を観察（撮像）することが可能となる。
そして、本発明のパノラマアタッチメント光学系１０における内面反射面１２は裏面鏡であるため、収差の発生量を少なくすることができる。
なお、内面反射面１２では偏心収差が発生しやいので、各内面反射面１２への入射角は４５°以下となるようにするのが好ましい。
ここで、パノラマアタッチメント光学系１０における反射回数と、回転対称軸１を含む断面内での結像回数と、像面３０に結像される像との関係を説明しておく。図１の実施例のように、回転対称軸１を含む断面内での結像回数が１回又は奇数回の場合であって、反射回数が１回又は奇数回の場合には、像面３０に結像される像は魚眼レンズで撮影した画像と同様に、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になる。結像回数が２回又は偶数回の場合であって、反射回数が１回又は奇数回の場合には、像面３０に結像される像はそれと反対に天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になる。結像回数が２回又は偶数回の場合であって、反射回数が１回又は奇数回の場合には、像面３０に結像される像は天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になる。結像回数が２回又は偶数回の場合であって、反射回数が２回又は偶数回の場合には、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になる。したがって、特に、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になる場合には、その画像を電子的に処理して、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になるように変換しないと、得られる画像は実際の全方位の画像の鏡像の画像となる。
ただし、以上の検討は、像面３０が天頂方向を見上げているときであり、例えば図１９の実施例７のように像面３０が地上を見下ろす配置においては、像面３０の中心に対しての天頂方向と地平線の位置関係は逆になる。像面３０に結像される画像の正像、鏡像については変化はない。
以下に、本発明のパノラマアタッチメント光学系の実施例１〜１４を説明する。これらパノラマアタッチメント光学系の構成パラメータは後記する。これら実施例の構成パラメータは、例えば図１に示すように、無限遠の物体面からパノラマアタッチメント光学系１０と理想レンズからなる結像レンズ２０を経て像面３０に至る順光線追跡の結果に基づくものである。
まず、実施例１〜５については、順光線追跡において、例えば図３に示すように、像面３０の中心を偏心光学系の偏心光学面の原点とし、回転対称軸（中心軸）１の光の進行方向に沿う方向をＺ軸正方向とし、図１の紙面内をＹ−Ｚ平面とする。そして、図１の紙面内の無限遠の物体面から光が進む方向をＹ軸正方向とし、Ｙ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成する軸をＸ軸正方向とする。
偏心面については、その面が定義される座標系の上記光学系の原点の中心からの偏心量（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ）と、光学系の原点に定義される座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれを中心とする各面を定義する座標系の傾き角（それぞれα，β，γ（°））とが与えられている。その場合、αとβの正はそれぞれの軸の正方向に対して反時計回りを、γの正はＺ軸の正方向に対して時計回りを意味する。なお、面の中心軸のα，β，γの回転のさせ方は、各面を定義する座標系を光学系の原点に定義される座標系のまずＸ軸の回りで反時計回りにα回転させ、次に、その回転した新たな座標系のＹ軸の回りで反時計回りにβ回転させ、次いで、その回転した別の新たな座標系のＺ軸の回りで時計回りにγ回転させるものである。
また、各実施例の光学系を構成する光学作用面の中、特定の面とそれに続く面が共軸光学系を構成する場合には面間隔が与えられており、その他、面の曲率半径、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。
なお、後記の構成パラメータ中にデータの記載されていない非球面に関する項は０である。屈折率、アッベ数については、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するものを表記してある。長さの単位はｍｍである。各面の偏心は、上記のように、像面３０からの偏心量で表わす。
なお、非球面は、以下の定義式で与えられる回転対称非球面である。
Ｚ＝（Ｙ2 ／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｙ2 ／Ｒ2 ｝1 /2］
＋ａＹ4 ＋ｂＹ6 ＋ｃＹ8 ＋ｄＹ10＋・・・
・・・（ａ）
ただし、Ｚを光の進行方向を正とした光軸（軸上主光線）とし、Ｙを光軸と垂直な方向にとる。ここで、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、…はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。この定義式のＺ軸が回転対称非球面の軸となる。
＋ａＹ4 ＋ｂＹ6 ＋ｃＹ8 ＋ｄＹ10＋・・・
・・・（ａ）
ただし、Ｚを光の進行方向を正とした光軸（軸上主光線）とし、Ｙを光軸と垂直な方向にとる。ここで、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、…はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。この定義式のＺ軸が回転対称非球面の軸となる。
トーリック面にはＸトーリック面とＹトーリック面があり、それぞれ以下の式により定義する。なお、面形状の原点を通り、光学面に垂直な直線がトーリック面の軸となる。面形状の原点に対してＸＹＺ直交座標系をとると、
Ｘトーリック面は、
Ｆ（Ｘ）＝Ｃｘ・Ｘ2 ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃｘ2 ・Ｘ2 ｝1/2 ］ ＋ａＸ4 ＋ｂＸ6 ＋ｃＸ8 ＋ｄＸ10・・・
Ｚ＝Ｆ（Ｘ）＋（１／２）Ｃｙ｛Ｙ2 ＋Ｚ2 −Ｆ（Ｘ）2 ｝ ・・・（ｂ）
Ｚ軸方向のＹ軸方向曲率Ｃｙの中心を通ってＸ軸に平行な軸の周りで曲線Ｆ（Ｘ）を回転する。その結果、その面はＸ−Ｚ面内で非球面になり、Ｙ−Ｚ面内で円になる。
Ｘトーリック面は、
Ｆ（Ｘ）＝Ｃｘ・Ｘ2 ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃｘ2 ・Ｘ2 ｝1/2 ］ ＋ａＸ4 ＋ｂＸ6 ＋ｃＸ8 ＋ｄＸ10・・・
Ｚ＝Ｆ（Ｘ）＋（１／２）Ｃｙ｛Ｙ2 ＋Ｚ2 −Ｆ（Ｘ）2 ｝ ・・・（ｂ）
Ｚ軸方向のＹ軸方向曲率Ｃｙの中心を通ってＸ軸に平行な軸の周りで曲線Ｆ（Ｘ）を回転する。その結果、その面はＸ−Ｚ面内で非球面になり、Ｙ−Ｚ面内で円になる。
Ｙトーリック面は、
Ｆ（Ｙ）＝Ｃｙ・Ｙ2 ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃｙ2 ・Ｙ2 ｝1/2 ］ ＋ａＹ4 ＋ｂＹ6 ＋ｃＹ8 ＋ｄＹ10・・・
Ｚ＝Ｆ（Ｙ）＋（１／２）Ｃｘ｛Ｘ2 ＋Ｚ2 −Ｆ（Ｙ）2 ｝ ・・・（ｃ）
Ｚ軸方向のＸ軸方向曲率Ｃｘの中心を通ってＹ軸に平行な軸の周りで曲線Ｆ（Ｙ）を回転する。その結果、その面はＹ−Ｚ面内で非球面になり、Ｘ−Ｚ面内で円になる。
Ｆ（Ｙ）＝Ｃｙ・Ｙ2 ／［１＋｛１−（１＋ｋ）Ｃｙ2 ・Ｙ2 ｝1/2 ］ ＋ａＹ4 ＋ｂＹ6 ＋ｃＹ8 ＋ｄＹ10・・・
Ｚ＝Ｆ（Ｙ）＋（１／２）Ｃｘ｛Ｘ2 ＋Ｚ2 −Ｆ（Ｙ）2 ｝ ・・・（ｃ）
Ｚ軸方向のＸ軸方向曲率Ｃｘの中心を通ってＹ軸に平行な軸の周りで曲線Ｆ（Ｙ）を回転する。その結果、その面はＹ−Ｚ面内で非球面になり、Ｘ−Ｚ面内で円になる。
ただし、Ｚは面形状の原点に対する接平面からのズレ量、ＣｘはＸ軸方向曲率、ＣｙはＹ軸方向曲率、ｋは円錐係数、ａ、ｂ、ｃ、ｄは非球面係数である。なお、Ｘ軸方向曲率半径Ｒｘ、Ｙ軸方向曲率半径Ｒｙと曲率Ｃｘ、Ｃｙとの間には、
Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ
の関係にある。
Ｒｘ＝１／Ｃｘ，Ｒｙ＝１／Ｃｙ
の関係にある。
なお、以下の実施例１〜５において、各面を定義する座標系は別に図示して、分かりやすくしてある（図３、図６、図９、図１２、図１５）。なお、これらの図中、遠方の空側から入射する光束３Ｕの中心光線を３Ｕ0 、遠方の地側から入射する光束３Ｌの中心光線を３Ｌ0 としている。
次に、実施例６〜１４中の、実施例６、１１については、順光線追跡において、像面３０の中心を偏心光学系の偏心光学面の原点とし、回転対称軸（中心軸）１の光の進行方向に沿う方向とは反対の方向をＺ軸正方向とし、図１６（実施例６）の紙面内をＹ−Ｚ平面とする。そして、図６の紙面内の無限遠の物体面から光が進む方向と反対の方向をＹ軸正方向とし、Ｙ軸、Ｚ軸と右手直交座標系を構成する軸をＸ軸正方向とする。すなわち、Ｙ軸、Ｚ軸は実施例１〜５の場合とは正負が逆になる。また、実施例７〜１０、１２〜１５については、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は実施例１〜５の場合と同様に定義している。
偏心面については、実施例１〜５の場合と同様に定義している。
また、各実施例の光学系を構成する光学作用面の中、特定の面とそれに続く面が共軸光学系を構成する場合には面間隔が与えられており、その他、面の曲率半径、媒質の屈折率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。
また、後記の構成パラメータ中にデータの記載されていない非球面に関する項は０である。屈折率、アッベ数については、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するものを表記してある。長さの単位はｍｍである。各面の偏心は、上記のように、像面３０からの偏心量で表わす。
なお、非球面は、前記の定義式（ａ）で与えられる回転対称非球面である。
また、次の定義式（ｄ）でＹ回転自由曲面が定義される。
Ｒ（Ｙ）＝Ｃ1 ＋Ｃ2 Ｙ2 ＋Ｃ3 Ｙ2 ＋Ｃ4 Ｙ3 ＋Ｃ5 Ｙ4 ＋Ｃ6 Ｙ5 ＋Ｃ7 Ｙ6
＋・・・・＋Ｃ21Ｙ20＋・・・・＋Ｃn+1 Ｙn ＋・・・・
Ｚ＝±Ｒ（Ｙ）［１−｛Ｘ／Ｒ（Ｙ）｝2 ］1/2 ・・・（ｄ）
このＹ回転自由曲面は、Ｙ軸の周りで曲線Ｒ（Ｙ）を回転してできる回転対称面である。その結果、その面はＹ−Ｚ面内で自由曲面（自由曲線）になり、Ｘ−Ｚ面内で半径｜Ｃ1 ｜の円になる。
＋・・・・＋Ｃ21Ｙ20＋・・・・＋Ｃn+1 Ｙn ＋・・・・
Ｚ＝±Ｒ（Ｙ）［１−｛Ｘ／Ｒ（Ｙ）｝2 ］1/2 ・・・（ｄ）
このＹ回転自由曲面は、Ｙ軸の周りで曲線Ｒ（Ｙ）を回転してできる回転対称面である。その結果、その面はＹ−Ｚ面内で自由曲面（自由曲線）になり、Ｘ−Ｚ面内で半径｜Ｃ1 ｜の円になる。
実施例１のパノラマアタッチメント光学系１０を結像レンズ（理想レンズ）２０の入射側に装着した状態で回転対称軸（中心軸）１を含むＹ−Ｚ断面図を図１に、パノラマアタッチメント光学系１０内の光路を示す平面図を図２に示す。また、面１１、１２、１３を定義する座標系は図３に示してある。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙトーリック面からなる１面の内面反射面１２と、Ｙトーリック面からなる入射面（屈折面）１１と、球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２で１回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図１の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０内の位置５近傍に結像している。
この実施例１の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．１９１ｍｍ
像の大きさ φ２．４２〜φ３．０７ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．１９１ｍｍ
像の大きさ φ２．４２〜φ３．０７ｍｍ
である。
実施例２のパノラマアタッチメント光学系１０の図１、図２、図３と同様の図をそれぞれ図４、図５、図６に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙトーリック面からなる２面の内面反射面１２、１４と、Ｙトーリック面からなる入射面（屈折面）１１と、非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図４の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図８）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０内の位置５近傍に結像している。
この実施例２の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８７ｍｍ
像の大きさ φ１．８５〜φ３．６９ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８７ｍｍ
像の大きさ φ１．８５〜φ３．６９ｍｍ
である。
実施例３のパノラマアタッチメント光学系１０の図１、図２、図３と同様の図をそれぞれ図７、図８、図９に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙトーリック面からなる１面の内面反射面１２とＹトーリック面からなる入射面（屈折面）１１と内面反射面１４とを兼用した面と、非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と屈折面１１が兼ねる内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図７の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図８）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の空中の位置５に結像している。
この実施例３の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５７１ｍｍ
像の大きさ φ０．９５８〜φ２．３３１ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５７１ｍｍ
像の大きさ φ０．９５８〜φ２．３３１ｍｍ
である。
実施例４のパノラマアタッチメント光学系１０の図１、図２、図３と同様の図をそれぞれ図１０、図１１、図１２に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙトーリック面からなる２面の内面反射面１２、１４とＹトーリック面からなる入射面（屈折面）１１と非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図１０の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図１１）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の空中の位置５に結像している。
この実施例４の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６１４ｍｍ
像の大きさ φ１．５８〜φ２．７８ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６１４ｍｍ
像の大きさ φ１．５８〜φ２．７８ｍｍ
である。
実施例５のパノラマアタッチメント光学系１０の図１、図２、図３と同様の図をそれぞれ図１３、図１４、図１５に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙトーリック面からなる３面の内面反射面１２、１４、１５とＹトーリック面からなる入射面（屈折面）１１と球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４と内面反射面１５で順に３回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４、１５と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図１３の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図１４）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の空中の位置５に結像している。
この実施例５の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６２０ｍｍ
像の大きさ φ１．３２〜φ３．４０ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６２０ｍｍ
像の大きさ φ１．３２〜φ３．４０ｍｍ
である。
実施例６のパノラマアタッチメント光学系１０の結像レンズ（理想レンズ）２０の入射側に装着した状態で回転対称軸（中心軸）１を含むＹ−Ｚ断面図を図１６に、パノラマアタッチメント光学系１０内の光路を示す平面図を図１７に示す。また、この実施例の面形状と光路を示す透視斜視図を図１８に示す。なお、図１６のＹ−Ｚ断面図には像面３０に対してとる座標系を記入してある。以下、同じ。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる１面の内面反射面１２とＹ回転自由曲面からなる入射面（屈折面）１１と非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２で１回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図１６の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図１７）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の位置５に結像している。
この実施例６の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．１０〜φ５．２３ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．１０〜φ５．２３ｍｍ
である。
この実施例６は、実施例１と同様に、パノラマアタッチメント光学系１０を構成する面が３面１１、１２、１３なので、加工性が良い。回転対称軸１と直交する方向では、光学系のパワーがないので、回転対称軸１を含む面内でも無限遠の虚像を結像レンズ２０に伝達することが収差補正上好ましい。そこで、パノラマアタッチメント光学系１０の第１面１１は透過面で構成すると同時に、強い正のパワーを有することが好ましい。これにより、パノラマアタッチメント光学系１０内より物体側に、物体の回転対称軸方向の一次像を配置することが可能となり、他の面で無限遠の物体像を伝達することが容易になる。さらに、第２面である反射面１２は瞳をリレーすることが主な目的となり、この面で入射瞳５を第１面１１である透過面近傍に配置することが可能となる。そのためには、比較的強い正のパワーを有することが好ましい。第３面１３はパノラマアタッチメント光学系１０中に形成された物体の一次像をアフォーカル（無限遠像）として結像レンズ２０に伝達するために正のパワーを有する透過面で構成することが、収差補正上好ましい。
実施例７のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図１９、図２０に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、像面３０を地上を見下ろす配置として、天頂方向が画像の中心方向に向き、地平線が外側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる内面反射面１２と、非球面からなる内面反射面１４と、Ｙ回転自由曲面からなるからなる入射面（屈折面）１１と、非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図１９の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２０）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０内の屈折面１１近傍の位置５に結像している。
この実施例７の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５７ｍｍ
像の大きさ φ２．３３〜φ６．２５ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５７ｍｍ
像の大きさ φ２．３３〜φ６．２５ｍｍ
である。
本発明の構成は基本的に実施例６と共通であり、透過面である第１面１１近傍に入射瞳５を配置する構成であり、さらに、第２面１２である反射面１２で光路を約９０°折り曲げることにより、光学系を小型にすることに成功したものである。また、この反射面１２では光路が大きく曲がるために、偏心により発生する瞳収差が発生しやすいために、比較的強い正のパワーを与えることができない。そのため、次の第３面に当たる反射面１４に比較的大きなパワーを与えることが偏心収差を良好に保つために好ましい。その理由は、この第３面１４の反射面は光路の折り曲げ角が比較的小さいために、偏心収差の発生が少ないためである。また、物体の一次像は第１反射面１２近傍に配置することにより、第２反射面１４により無限遠に投影され、結像レンズ２０に伝達することにより良好な収差補正を行うことが可能となる。
実施例８のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図２１、図２２に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、像面３０を天頂を見上げる配置として、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる内面反射面１２と、非球面からなる内面反射面１４と、Ｙ回転自由曲面からなるからなる入射面（屈折面）１１と、非球面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図２１の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２２）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０外の屈折面１１近傍の位置５に結像している。
この実施例８の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．５７〜φ５．９３ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．５７〜φ５．９３ｍｍ
である。
本発明の構成は基本的に実施例６と共通であり、透過面である第１面１１近傍に入射瞳５を配置する構成であり、さらに、第２面１２である反射面１２で光路を約９０°折り曲げることにより、光学系を小型にすることに成功したものである。また、この反射面１２では光路が大きく曲がるために、偏心により発生する瞳収差が発生しやすいために、比較的強い正のパワーを与えることができない。そのため、次の第３面に当たる反射面１４に比較的大きなパワーを与えることが偏心収差を良好に保つために好ましい。その理由は、この第３面１４の反射面は光路の折り曲げ角が比較的小さいために、偏心収差の発生が少ないためである。また、物体の一次像は第１反射面１２近傍に配置することにより、第２反射面１４により無限遠に投影され、結像レンズ２０に伝達することにより良好な収差補正を行うことが可能となる。
実施例９のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図２３、図２４に示す。
この実施例は実施例２に類似したパノラマアタッチメント光学系１０であり、この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる２面の内面反射面１２、１４と、Ｙ回転自由曲面からなるからなる入射面（屈折面）１１と射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図２３の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２４）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０内の反射面１２近傍の位置５に結像している。
この実施例９の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．９８〜φ５．１３ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．９８〜φ５．１３ｍｍ
である。
実施例１０のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図２５、図２６に示す。
この実施例は実施例９に類似したパノラマアタッチメント光学系１０であるが、光路がパノラマアタッチメント光学系１０内で交差しない点で異なっている。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる２面の内面反射面１２、１４と、Ｙ回転自由曲面からなるからなる入射面（屈折面）１１と射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図２５の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２６）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０内の反射面１２近傍の位置５に結像している。
この実施例１０の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．８３〜φ４．６４ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ２．８３〜φ４．６４ｍｍ
である。
実施例１１のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図２７、図２８に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、像面３０を地上を見下ろす配置として、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる２面の内面反射面１２、１４と、非球面からなる内面反射面１５と、Ｙ回転自由曲面からなるからなる入射面（屈折面）１１と、Ｙ回転自由曲面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４と内面反射面１５で順に３回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４、１５と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図２７の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図２８）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の位置５に結像している。
この実施例１１の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６５ｍｍ
像の大きさ φ２．２４〜φ５．９０ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．６５ｍｍ
像の大きさ φ２．２４〜φ５．９０ｍｍ
である。
この実施例１１は、実施例５と同様、３つの反射面１２、１４、１５で構成されているものであり、反射面が多いため収差発生を少なくすることが可能となる。さらに好ましくは、３つの反射面１２、１４、１５は正、負、正の配置をとることにより、一般的なトリプレットの配置をとることになり、像面湾曲（偏心によらない主光線周りの像面湾曲）を少なくすることが可能となる。さらに好ましくは、光路がパノラマアタッチメント光学系１０内で交差しているため、各反射面１２、１４、１５の反射角を略等しくすることにより、偏心収差の発生も少なくすることが可能となる。また、反射面で十分な収差補正が可能となるため、第５面に相当する透過面１２のパワーを小さくすることが可能となる。これは、色収差が発生しやすい透過面に強いパワーを与えることがないので、収差補正上好ましい結果が生ずる。
実施例１２のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図２９、図３０に示す。
この実施例は実施例３に類似したパノラマアタッチメント光学系１０であり、この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる１面の内面反射面１２と、Ｙ回転自由曲面からなる入射面（屈折面）１１と内面反射面１４とを兼用した面と、Ｙ回転自由曲面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と屈折面１１が兼ねる内面反射面１４で順に２回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図２９の回転対称軸１を含む断面図内の屈折面１１近傍の位置４で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図３０）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１より物体側の空中の位置５に結像している。
この実施例１２の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．９４〜φ５．１８ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．９４〜φ５．１８ｍｍ
である。
この実施例１２は、パノラマアタッチメント光学系１０の第１面である透過面１１と第３面である反射面１４を同一形状同一位置に配置した１つの面で兼用するものであり、反射面として作用する場合には臨界角を超えた角度で面に入射するように配置し、全反射作用を利用することにより、反射コーティングすることなく光線を反射するようにすることが可能となる。
実施例１３のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図３１、図３２に示す。
この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる４面の内面反射面１２、１４、１５、１６と、Ｙ回転自由曲面からなる入射面（屈折面）１１と、Ｙ回転自由曲面からなる射出面（屈折面）１３とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、内面反射面１２と内面反射面１４と内面反射面１５と内面反射面１６で順に４回反射されて、射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４、１５、１６と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図３１の回転対称軸１を含む断面図内の位置４近傍で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図３２）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１近傍の位置５に結像している。
この実施例１１の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ３．０７〜φ５．６０ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５９ｍｍ
像の大きさ φ３．０７〜φ５．６０ｍｍ
である。
この実施例１３は４つの反射面１２、１４、１５、１６で構成されている実施例である。本実施例では、物体の一次像は反射面間に配置することにより一次像の形成を反射面で主に行うことが可能となり、第１面である透過面１１のパワーの負担が軽くなり、特に色収差の発生上好ましい。また、特に各反射面を１２、１４、１５、１６を略平行に配置することが可能となり、本パノラマアタッチメント光学系１０を介さずに像面３０の垂線方向（天頂方向）を結像する別光学系を配置する場合に好ましい。
実施例１４のパノラマアタッチメント光学系１０の図１６、図１７と同様の図をそれぞれ図３３、図３４に示す。
この実施例は内面反射面を２面有し、その中の１面が全反射面で透過面との兼用する意味で実施例１２と類似したパノラマアタッチメント光学系１０であり、この実施例のパノラマアタッチメント光学系１０は、理想レンズからなる結像レンズ２０の入射側に装着して、例えば３６０°全方位（全周）の画像であって、天頂方向が中心から離れる方向に向き、地平線が内側の円になるような画像を像面３０に結像させるものであり、中心軸１の周りで回転対称で、Ｙ回転自由曲面からなる射出面（屈折面）１３と内面反射面１２とを兼用した面と、Ｙ回転自由曲面からなる内面反射面１４と、Ｙ回転自由曲面からなる入射面（屈折面）１１とからなる透明媒体からなる。そして、中心軸１が垂直方向に向き、パノラマアタッチメント光学系１０が天頂に向いている場合、水平方向の遠方から入射する中心光束２は入射面の屈折面１１を経てパノラマアタッチメント光学系１０の透明媒体内に入り、屈折面１３が兼ねる内面反射面１２と内面反射面１４で順に２回反射されて、反射面面１２が兼ねる射出面の屈折面１３を経てパノラマアタッチメント光学系１０から外に出て、結像レンズ２０の絞り２１を介して像面３０の中心軸１から外れた半径方向の所定位置に結像する。
そして、この実施例においては、パノラマアタッチメント光学系１０内で、中心軸１に対して片側のみに位置する反射面１２、１４と屈折面１１、１３を通る。また、遠方から入射する光束２、３Ｕ、３Ｌは図３３の回転対称軸１を含む断面図内の位置４で１回結像し、その断面に対して直交し、中心光束２の中心光線２0 を含む平面内（図３４）では結像しない。また、結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）は、パノラマアタッチメント光学系１０の屈折面１１より物体側の空中の位置５に結像している。
この実施例１４の仕様は、
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．６９〜φ６．１２ｍｍ
である。
理想レンズ２０の焦点距離 ３．５ｍｍ
水平画角 ３６０°
垂直画角 ±２０°
入射瞳径 ０．５８ｍｍ
像の大きさ φ２．６９〜φ６．１２ｍｍ
である。
以下に、上記実施例１〜１４の構成パラメータを示す。なお、以下の表中の“ＹＴＲ”はＹトーリック面、“ＡＳＳ”は非球面、“ＹＲＦＳ”はＹ回転自由曲面をそれぞれ示す。また、“ＩＤＬ”は理想レンズを示す。
実施例１
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
1 ∞（物体面） 偏心(1)
2 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＹＴＲ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 12.82 偏心(4)
5 ∞（絞り） 偏心(5)
6 ＩＤＬ 偏心(6)
像 面 ∞
ＹＴＲ[1]
Ｒｘ 19.74
Ｒｙ 163.97
ｋ 0
ＹＴＲ[2]
Ｒｘ 6.66
Ｒｙ -19.44
ｋ -1.0267
ａ -0.3123 ×10-3
ｂ 0.1191 ×10-6
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ -∞ Ｚ -39.11
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -19.74 Ｚ -39.11
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ -6.66 Ｚ -29.91
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -17.71
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.71
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.21
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例２
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
1 ∞（物体面） 偏心(1)
2 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＹＴＲ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＹＴＲ[3] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[1] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＴＲ[1]
Ｒｘ 19.29
Ｒｙ 26.24
ｋ 0
ＹＴＲ[2]
Ｒｘ 5.54
Ｒｙ -119.40
ｋ -4.8596
ａ -0.1128 ×10-4
ＹＴＲ[3]
Ｒｘ 49.04
Ｒｙ 66.93
ｋ -1.1136
ａ 0.8469 ×10-7
ＡＳＳ[1]
Ｒ 0.2074 ×10-5
ｋ -1.7518
ａ -0.7777 ×10-4
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ -∞ Ｚ -41.87
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -19.29 Ｚ -41.87
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ -5.54 Ｚ -56.11
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ -49.04 Ｚ 19.20
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -48.25
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.20
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.70
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例３
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
1 ∞（物体面） 偏心(1)
2 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＹＴＲ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[1] 偏心(4)
6 ∞（絞り） 偏心(5)
7 ＩＤＬ 偏心(6)
像 面 ∞
ＹＴＲ[1]
Ｒｘ 17.32
Ｒｙ 164.11
ｋ -3376.0460
ａ 0.682813 ×10-5
ＹＴＲ[2]
Ｒｘ 8.77
Ｒｙ -14.56
ｋ -1.0539
ａ 0.1483 ×10-3
ＡＳＳ[1]
Ｒ 0.1586 ×10-31
ｋ -1.2235
ａ -0.7285 ×10-3
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ -∞ Ｚ -47.97
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -17.32 Ｚ -24.26
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ -8.77 Ｚ -42.12
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -27.97
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.62
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.12
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例４
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
1 ∞（物体面） 偏心(1)
2 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＹＴＲ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＹＴＲ[3] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[1] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＴＲ[1]
Ｒｘ 17.11
Ｒｙ -34.45
ｋ 0
ＹＴＲ[2]
Ｒｘ 9.40
Ｒｙ -12.21
ｋ -1.3085
ＹＴＲ[3]
Ｒｘ 17.11
Ｒｙ 107.143
ｋ 526.7861
ＡＳＳ[1]
Ｒ 0.2074 ×10-5
ｋ -1.2235
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ -∞ Ｚ -46.63
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -17.11 Ｚ -46.63
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ -9.40 Ｚ -40.07
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ -17.11 Ｚ -38.24
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -26.59
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.68
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.18
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例５
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
1 ∞（物体面） 偏心(1)
2 ＹＴＲ[1] 偏心(2) 1.5163 64.1
3 ＹＴＲ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＹＴＲ[3] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＹＴＲ[4] 偏心(5) 1.5163 64.1
6 -11.93 偏心(6)
7 ∞（絞り） 偏心(7)
8 ＩＤＬ 偏心(8)
像 面 ∞
ＹＴＲ[1]
Ｒｘ 12.57
Ｒｙ -79.55
ｋ 0
ＹＴＲ[2]
Ｒｘ 5.52
Ｒｙ -34.79
ｋ 1.5640
ａ -0.3885 ×10-4
ＹＴＲ[3]
Ｒｘ 15.30
Ｒｙ 0.28
ｋ -3.7837
ａ -0.1149 ×10-3
ＹＴＲ[4]
Ｒｘ 13.74
Ｒｙ 0.28
ｋ -1.8975
ａ -0.1224 ×10-4
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ -∞ Ｚ -31.51
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -12.57 Ｚ -22.59
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ -5.52 Ｚ -20.69
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ -15.30 Ｚ -31.49
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ -13.74 Ｚ -34.40
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -17.47
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.47
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[8]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.97
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例６
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1) 1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＡＳＳ[1] 偏心(5)
5 ∞（絞り） 偏心(6)
6 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -3.5383 ×10 Ｃ2 8.7111 ×10-1 Ｃ3 1.7567 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -1.4169 ×10 Ｃ2 -1.0078 Ｃ3 -1.8279 ×10-2
Ｃ4 -2.8146 ×10-4
ＡＳＳ[1]
Ｒ 0.03
ｋ -1.7097 ×1023
ａ 2.1865 ×10-5
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ 43.60
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ 35.20 Ｚ 43.60
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 43.60
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 37.75
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 27.31
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 7.37
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 3.87
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例７
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＡＳＳ[1] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[2] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -1.2852 ×10 Ｃ3 4.5019 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -6.2300 Ｃ2 -8.6484 ×10-1 Ｃ3 -5.6275 ×10-2
Ｃ4 -4.3710 ×10-3
ＡＳＳ[1]
Ｒ 30.63
ｋ -9.9408 ×10-1
ａ 1.7365 ×10-5
ＡＳＳ[2]
Ｒ 5.64
ｋ 0.0000
ａ 1.0508 ×10-2
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -7.26
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ 11.69 Ｚ -7.26
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.26
α -90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -25.47
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -11.39
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.86
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.36
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例８
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＡＳＳ[1] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[2] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -2.6070 ×10 Ｃ3 1.4404 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -1.2742 ×10 Ｃ2 9.7226 ×10-1 Ｃ3 -1.8719 ×10-2
ＡＳＳ[1]
Ｒ 60.70
ｋ 0.0000
ａ 5.5059 ×10-6
ＡＳＳ[2]
Ｒ 10.59
ｋ 0.0000
ａ -1.6602 ×10-4
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -12.76
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -26.77 Ｚ -12.76
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -12.76
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -32.60
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -19.84
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.32
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.82
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例９
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(3) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[3] 偏心(4) 1.5163 64.1
5 ＹＲＦＳ[4] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -3.0440 ×10 Ｃ2 -5.3356 ×10-16 Ｃ3 1.0000 ×10-2
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -1.3822 ×10 Ｃ2 3.2869 ×10-1 Ｃ3 -5.0144 ×10-2
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -2.7077 ×10 Ｃ2 1.0779 Ｃ3 4.5428 ×10-2
Ｃ4 1.2867 ×10-3
ＹＲＦＳ[4]
Ｃ1 -1.7361 ×10 Ｃ2 1.3428 Ｃ3 -1.2568 ×10-1
Ｃ4 7.1725 ×10-3
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -43.04
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -18.69 Ｚ -43.04
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -43.04
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -52.81
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -37.32
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.02
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.52
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例１０
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[3] 偏心(5) 1.5163 64.1
5 ＹＲＦＳ[4] 偏心(6)
6 ∞（絞り） 偏心(7)
7 ＩＤＬ 偏心(8)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -1.6405 ×10 Ｃ2 6.6473 ×10-1 Ｃ3 2.0000 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -1.1082 ×10 Ｃ2 -3.7446 ×10-1 Ｃ3 -7.7055 ×10-2
Ｃ4 4.7531 ×10-2
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -1.7643 ×10 Ｃ2 2.5415 ×10-2 Ｃ3 1.1674 ×10-2
Ｃ4 2.5568 ×10-4
ＹＲＦＳ[4]
Ｃ1 -1.4545 ×10 Ｃ2 1.1254 Ｃ3 -8.0058 ×10-2
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -47.29
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -12.73 Ｚ -47.29
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -47.29
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -46.14
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -37.34
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -32.71
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.08
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[8]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.58
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例１１
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[3] 偏心(5) 1.5163 64.1
5 ＡＳＳ[1] 偏心(6) 1.5163 64.1
6 ＹＲＦＳ[4] 偏心(7)
7 ∞（絞り） 偏心(8)
8 ＩＤＬ 偏心(9)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -2.3906 ×10 Ｃ2 1.2749 ×10-1 Ｃ3 2.3851 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -2.4035 Ｃ2 4.2282 ×10-1 Ｃ3 -2.1995 ×10-2
Ｃ4 2.6644 ×10-4
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -1.2146 ×10 Ｃ2 2.2395 Ｃ3 -1.5821 ×10-1
Ｃ4 1.1353 ×10-2
ＹＲＦＳ[4]
Ｃ1 -2.6985 Ｃ2 -1.3266 Ｃ3 6.2969 ×10-2
ＡＳＳ[1]
Ｒ 42.83
ｋ -1.0252
ａ 2.1854 ×10-6
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ 17.94
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -23.77 Ｚ 17.94
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 17.94
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 18.88
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 9.68
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 25.32
α -180.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 10.05
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[8]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 5.68
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[9]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ 2.18
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例１２
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
5 ＹＲＦＳ[3] 偏心(5)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -2.0957 ×10 Ｃ2 -1.4367 ×10-1 Ｃ3 -8.4858 ×10-3
Ｃ4 3.1420 ×10-4
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -1.8248 ×10 Ｃ2 -7.4474 ×10-1 Ｃ3 -3.1827 ×10-2
Ｃ4 -5.1999 ×10-4
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -1.6800 ×10 Ｃ2 7.7566 ×10-1 Ｃ3 -7.4491 ×10-2
Ｃ4 6.8835 ×10-3
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -49.80
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -36.45 Ｚ -49.80
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -42.97
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -50.09
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -37.49
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.36
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.86
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
実施例１３
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[3] 偏心(5) 1.5163 64.1
5 ＹＲＦＳ[4] 偏心(6) 1.5163 64.1
6 ＹＲＦＳ[5] 偏心(7) 1.5163 64.1
7 ＹＲＦＳ[6] 偏心(8)
8 ∞（絞り） 偏心(9)
9 ＩＤＬ 偏心(10)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -3.0515 ×10 Ｃ2 1.5355 Ｃ3 2.0000 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -2.5421 ×10 Ｃ2 -1.6454 ×10-1 Ｃ3 -1.6776 ×10-2
Ｃ4 9.4176 ×10-4
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -3.0605 ×10 Ｃ2 -2.1550 ×10-1 Ｃ3 -7.1384 ×10-2
Ｃ4 -7.6576 ×10-3
ＹＲＦＳ[4]
Ｃ1 -2.3115 ×10 Ｃ2 -3.8354 ×10-1 Ｃ3 -1.4435 ×10-2
Ｃ4 -2.2044 ×10-4
ＹＲＦＳ[5]
Ｃ1 -2.9802 ×10 Ｃ2 -1.0856 ×10-1 Ｃ3 3.9619 ×10-3
Ｃ4 8.1575 ×10-5
ＹＲＦＳ[6]
Ｃ1 -2.3262 ×10 Ｃ2 4.6529 ×10-1 Ｃ3 -1.1954 ×10-2
Ｃ7 -2.5168 ×10-8
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -75.86
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -30.46 Ｚ -75.86
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -75.86
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -73.65
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -68.96
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -66.56
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -55.09
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[8]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -47.99
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[9]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.05
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[10]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -3.55
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
実施例１４
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞（物体面） 偏心(1)
1 ∞（入射瞳） 偏心(2)
2 ＹＲＦＳ[1] 偏心(3) 1.5163 64.1
3 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4) 1.5163 64.1
4 ＹＲＦＳ[3] 偏心(5) 1.5163 64.1
5 ＹＲＦＳ[2] 偏心(4)
6 ∞（絞り） 偏心(6)
7 ＩＤＬ 偏心(7)
像 面 ∞
ＹＲＦＳ[1]
Ｃ1 -2.5486 ×10 Ｃ2 2.5415 ×10-1 Ｃ3 1.5770 ×10-1
ＹＲＦＳ[2]
Ｃ1 -9.8843 Ｃ2 1.3864 Ｃ3 -3.8493 ×10-2
Ｃ5 7.5808 ×10-4
ＹＲＦＳ[3]
Ｃ1 -8.4191 Ｃ2 6.0188 Ｃ3 2.0124
Ｃ4 5.2928 ×10-1
偏心[1]
Ｘ 0.00 Ｙ ∞ Ｚ -17.54
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[2]
Ｘ 0.00 Ｙ -28.19 Ｚ -17.54
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[3]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -17.54
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[4]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -16.20
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[5]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -22.32
α 90.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[6]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -7.57
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
偏心[7]
Ｘ 0.00 Ｙ 0.00 Ｚ -4.07
α 0.00 β 0.00 γ 0.00 。
以下に、上記実施例１〜１４の遠方から入射する中心光束２の中心光線２0 の各内面反射面への入射角（°）を示す。
実施例 第１反射面 第２反射面 第３反射面 第４反射面
１ 54.424
２ 13.852 18.151
３ 22.523 47.435
４ 27.240 54.479
５ 27.692 31.127 50.004
６ 60.647
７ 40.855 9.934
８ 44.194 13.766
９ 18.195 10.755
１０ 32.758 54.742
１１ 20.432 22.586 17.606
１２ 32.489 60.989
１３ 32.772 29.955 38.778 53.570
１４ 49.275 22.905
。
１ 54.424
２ 13.852 18.151
３ 22.523 47.435
４ 27.240 54.479
５ 27.692 31.127 50.004
６ 60.647
７ 40.855 9.934
８ 44.194 13.766
９ 18.195 10.755
１０ 32.758 54.742
１１ 20.432 22.586 17.606
１２ 32.489 60.989
１３ 32.772 29.955 38.778 53.570
１４ 49.275 22.905
。
ところで、本発明のパノラマアタッチメント光学系においては、前記したように、Ｙ−Ｚ面内での結像レンズ２０の絞り２１の像（入射瞳）５を、パノラマアタッチメント光学系１０の入射面１１近傍に結像することにより、パノラマアタッチメント光学系１０に主として回転対称軸１に沿った方向から入射するフレアーやゴーストを形成する不要光を少なくすることが可能となり、フレアーの少ない映像を観察（撮像）することが可能となる。
そこで、入射瞳位置５と結像レンズ２０の絞り２１の間の光路長（距離に屈折率を掛けたもの）をＡ、パノラマアタッチメント光学系１０の物体側の入射面（透過面）１１と入射瞳位置５の間の光路長をＢとすると、
３＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１）
の条件式を満足することが望ましい。
３＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１）
の条件式を満足することが望ましい。
この条件式は、パノラマアタッチメント光学系１０の入射面１１の近傍に入射瞳５が配置されている度合いを表すものである。本発明では、Ｙ−Ｚ面内でのみ絞り２１の像である入射瞳５が物体側に投影されており、より光学系の入射面１１近傍に入射瞳５を位置させることにより、ゴースト等を防ぐフレアー絞りを効果的に配置することが可能となる。またさらに、入射面１１を小さくすることが可能となり、面の有効径がとれ、収差補正上好ましい。また、反射面数を増やしたり、Ｙ方向の画角を大きくとることが可能となる。条件式（１）の下限の３を越えると、入射瞳５が光学系第１面１１から離れすぎてしまい、第１面１１の有効系が大きくなり、Ｙ方向の画角を大きくとれなかたり、有害なフレアー光が増えることになる。
さらに好ましくは、
１０＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１−１）
の条件式を満足することが望ましい。
１０＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１−１）
の条件式を満足することが望ましい。
上記実施例１〜１４の｜Ａ／Ｂ｜の値を以下に示す。
実施例 ｜Ａ／Ｂ｜
１ 14.908
２ 76.954
３ 131.418
４ 121.100
５ 16.711
６ 395.776
７ 52.613
８ 119.577
９ 8.606
１０ 16.095
１１ 749.177
１２ 5.398
１３ 2162.878
１４ 20.391
。
１ 14.908
２ 76.954
３ 131.418
４ 121.100
５ 16.711
６ 395.776
７ 52.613
８ 119.577
９ 8.606
１０ 16.095
１１ 749.177
１２ 5.398
１３ 2162.878
１４ 20.391
。
次に、パノラマアタッチメント光学系１０の全系のＸ方向、Ｙ方向の焦点距離をそれぞれＦｘ、Ｆｙとすると、
０．２＜Ｆｘ／Ｆｙ＜５．０ ・・・（２）
の条件式を満足することが望ましい。
０．２＜Ｆｘ／Ｆｙ＜５．０ ・・・（２）
の条件式を満足することが望ましい。
この条件式（２）の下限の０．２を越えても、上限の５．０を越えても、パノラマアタッチメント光学系１０から伝達される物体の虚像の結像レンズ２０に対する位置がサジタル方向とメリジオナル方向で大きく異なり、非点収差が発生してしまう。これを回転対称な結像レンズ２０で補正することは容易ではなく大きな負担となり、好ましくない。
上記実施例６〜１４のＦｘ／Ｆｙの値を以下に示す。
実施例６ 実施例７ 実施例８ 実施例９ 実施例１０
Ｆｘ／Ｆｙ 1.1625 0.6330 0.7273 4.5274 9.0335
実施例１１ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４
Ｆｘ／Ｆｙ 0.5439 3.2733 1.1472 0.6057
。
Ｆｘ／Ｆｙ 1.1625 0.6330 0.7273 4.5274 9.0335
実施例１１ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４
Ｆｘ／Ｆｙ 0.5439 3.2733 1.1472 0.6057
。
ところで、以上の実施例７〜１０、１４のように、Ｙ方向に正のパワーを有する少なくとも２つ反射面を配置することが好ましい。従来の「カメレオンアイ」のように、物体側から順に正負のパワーを反射面に与えると、全体として焦点距離が全長に対して長くなるテレフォトタイプになり、全長を短くできない。これに対して、これら実施例のように、正正の配置にすると、全長の短縮が可能になる。
さらに好ましくは、実施例１１、１２のように、正負正の配置にすることにより、主点間隔を短くすることが可能となり好ましい。
一方、Ｘ方向のパワーは、Ｙ軸に対して回転対称なので、面の配置位置で決まってしまい、自由度が少ない。そのため、さらにＹ方向のパワー配置が重要になってくる。
以下に、実施例６〜１４の第１透過面と各反射面のＹ方向及びＸ方向のパワーを示す。
実施例６ 実施例７ 実施例８ 実施例９ 実施例１０
Ｙ方向パワー
第１透過面 0.241 0.465 0.149 0.010 0.248
第１反射面 0.157 0.451 0.158 0.320 0.499
第２反射面 0.155 0.092 0.405 0.071
Ｘ方向パワー
第１透過面 0.011 0.040 0.020 0.017 0.026
第１反射面 -0.151 -0.368 -0.171 -0.208 -0.256
第２反射面 0.109 0.061 0.076 0.172
実施例１１ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４
Ｙ方向パワー
第１透過面 0.248 -0.002 0.378 0.168
第１反射面 0.145 0.241 0.103 0.399
第２反射面 -2.354 -0.052 -0.443 74.447
第３反射面 0.085 0.094
第４反射面 0.024
Ｘ方向パワー
第１透過面 0.021 0.023 0.009 0.020
第１反射面 -1.162 -0.133 -0.118 -0.179
第２反射面 0.102 0.143 0.097 0.059
第３反射面 0.074 -0.122
第４反射面 0.101
。
Ｙ方向パワー
第１透過面 0.241 0.465 0.149 0.010 0.248
第１反射面 0.157 0.451 0.158 0.320 0.499
第２反射面 0.155 0.092 0.405 0.071
Ｘ方向パワー
第１透過面 0.011 0.040 0.020 0.017 0.026
第１反射面 -0.151 -0.368 -0.171 -0.208 -0.256
第２反射面 0.109 0.061 0.076 0.172
実施例１１ 実施例１２ 実施例１３ 実施例１４
Ｙ方向パワー
第１透過面 0.248 -0.002 0.378 0.168
第１反射面 0.145 0.241 0.103 0.399
第２反射面 -2.354 -0.052 -0.443 74.447
第３反射面 0.085 0.094
第４反射面 0.024
Ｘ方向パワー
第１透過面 0.021 0.023 0.009 0.020
第１反射面 -1.162 -0.133 -0.118 -0.179
第２反射面 0.102 0.143 0.097 0.059
第３反射面 0.074 -0.122
第４反射面 0.101
。
以上、本発明のパノラマアタッチメント光学系を、中心軸（回転対称軸）を垂直方向に向けて３６０°全方位（全周）の画像を得る撮像あるいは観察光学系として説明してきたが、本発明は撮影光学系、観察光学系に限定されず、光路を逆にとって３６０°全方位（全周）に画像を投影する投影光学系として用いることもできる。また、内視鏡は管内観察装置のアタッチメント光学系として用いることもできる。
以下に、本発明のパノラマアタッチメント光学系の適用例として、本発明のパノラマアタッチメント光学系を結像レンズの入射側又は投影レンズの射出側に装着して構成したパノラマ撮影光学系３１又はパノラマ投影光学系３２の使用例を説明する。図３５は、内視鏡先端の撮影光学系として本発明によるパノラマ撮影光学系３１を用いた例を示すための図であり、図３５（ａ）は、硬性内視鏡４１の先端に本発明によるパノラマ撮影光学系３１を取り付けて３６０°全方位の画像を撮像観察する例である。また、図３５（ｂ）は、軟性電子内視鏡４２の先端に本発明によるパノラマ撮影光学系３１を取り付けて、表示装置４３に撮影された画像を画像処理を施して歪みを補正して表示するようにした例である。
図３６は、自動車４８の各コーナや頂部に撮影光学系として本発明によるパノラマ撮影光学系３１を複数取り付けて、車内の表示装置に各パノラマ撮影光学系３１を経て撮影された画像を画像処理を施して歪みを補正して同時に表示するようにした例である。
図３７は、投影装置４４の投影光学系として本発明によるパノラマ投影光学系３２を用い、その像面に配置した表示素子にパノラマ画像を表示し、パノラマ投影光学系３２を通して３６０°全方位に配置したスクリーン４５に３６０°全方位画像を投影表示する例である。
図３８は、建物４７の外部に本発明によるパノラマ撮影光学系３１を用いた撮影装置４９を取り付け、屋内に本発明によるパノラマ投影光学系３２を用いた投影装置４４を配置し、撮影装置４９で撮像された映像を電線４６を介して投影装置４４に送るように接続している。このような配置において、屋外の３６０°全方位の被写体Ｏをパノラマ撮影光学系３１を経て撮影装置４９で撮影し、その映像信号を電線４６を介して投影装置４４に送り、像面に配置した表示素子にその映像を表示して、パノラマ投影光学系３２を通して屋内の壁面等に被写体Ｏの映像Ｏ’を投影表示するようにしている例である。
１…中心軸（回転対称軸）
２…遠方から入射する中心光束
２0 …中心光束の中心光線
３Ｕ…遠方の空側から入射する光束
３Ｕ0 …遠方の空側から入射する光束の中心光線
３Ｌ…遠方の地側から入射する光束
３Ｌ0 …遠方の地側から入射する光束の中心光線
４…光束の結像位置
５…入射瞳の結像位置
１０…パノラマアタッチメント光学系
１１…屈折面（入射面）
１２、１４、１５、１６…内面反射面
１３…屈折面（射出面）
２０…結像レンズ（理想レンズ）
２１…結像レンズの絞り
３０…像面
３１…パノラマ撮影光学系
３２…パノラマ投影光学系
４１…硬性内視鏡
４２…軟性電子内視鏡
４３…表示装置
４４…投影装置
４５…スクリーン
４６…電線
４７…建物
４８…自動車
４９…撮影装置
Ｏ…被写体
Ｏ’…被写体の像
２…遠方から入射する中心光束
２0 …中心光束の中心光線
３Ｕ…遠方の空側から入射する光束
３Ｕ0 …遠方の空側から入射する光束の中心光線
３Ｌ…遠方の地側から入射する光束
３Ｌ0 …遠方の地側から入射する光束の中心光線
４…光束の結像位置
５…入射瞳の結像位置
１０…パノラマアタッチメント光学系
１１…屈折面（入射面）
１２、１４、１５、１６…内面反射面
１３…屈折面（射出面）
２０…結像レンズ（理想レンズ）
２１…結像レンズの絞り
３０…像面
３１…パノラマ撮影光学系
３２…パノラマ投影光学系
４１…硬性内視鏡
４２…軟性電子内視鏡
４３…表示装置
４４…投影装置
４５…スクリーン
４６…電線
４７…建物
４８…自動車
４９…撮影装置
Ｏ…被写体
Ｏ’…被写体の像
Claims (9)
- 正パワーを有する結像レンズの入射側又は正パワーを有する投影レンズの射出側に装着して３６０°全方位の画像を像面に結像させるか像面に配置された画像を３６０°全方位に投影するパノラマアタッチメント光学系であって、
中心軸の周りで回転対称な透明媒体からなり、少なくとも１面の内面反射面と少なくとも２面の屈折面を持ち、結像光学系の場合は光線の進む順に、投影光学系の場合は光線の進む順とは反対に、入射面の屈折面を経て透明媒体内に入り、内面反射面で順に反射されて射出面の屈折面を経て透明媒体から外に出て、結像レンズ又は投影レンズを経て像面の中心軸から外れた位置に結像し、
前記内面反射面及び前記屈折面は何れも中心軸の周りで回転対称な形状を有し、
かつ、遠方から入射する光束は、中心軸を含む断面内で少なくとも１回結像され、かつ、その断面に対して直交し、その光束の中心光線を含む平面内では結像しないように構成されていることを特徴とするパノラマアタッチメント光学系。 - 遠方から入射する光束は前記透明媒体内で中心軸に対して片側のみに位置する前記内面反射面と前記屈折面を通ることを特徴とする請求項１記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 遠方から入射する光束は、中心軸を含む断面内で１回結像され、かつ、１面乃至４面の内面反射面を有することを特徴とする請求項１又は２記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 遠方から入射する中心光束の中心光線の前記内面反射面何れへもの入射角が４５°以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 結像レンズ又は投影レンズと瞳を形成する開口が中心軸と同軸に配置されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 少なくとも１面の内面反射面は対称面を持たない任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形成される回転対称な形状を有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 少なくとも１面の内面反射面は奇数次項を含む任意形状の線分を中心軸の周りで回転させて形成される回転対称な形状を有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。
- 瞳を形成する開口の像である入射瞳位置とその開口の間の光路長をＡ、入射面と入射瞳位置の間の光路長をＢとするとき、
３＜｜Ａ／Ｂ｜ ・・・（１）
を満足することを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。 - 像面において、中心軸と含む面の方向をＹ方向、その面に直交する方向をＸ方向とし、パノラマアタッチメント光学系全系のＸ方向、Ｙ方向の焦点距離をそれぞれＦｘ、Ｆｙとするとき、
０．２＜Ｆｘ／Ｆｙ＜５．０ ・・・（２）
を満足することを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載のパノラマアタッチメント光学系。
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