JP2012093730A - 撮像装置 - Google Patents

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雅和 小織
Koichiro Hayakawa
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Abstract

【課題】矩形の撮像面を有する撮像素子と、撮像面に結像させる結像光学系と、該結像光学系と撮像素子との間に位置して光路を屈曲させるプリズムとを備えた撮像装置において、矩形の撮像面上における短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立たない撮像装置を得る。
【解決手段】撮像素子への入射光束を制限する矩形の開口を有するマスクを設け、このマスクの矩形開口の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ａを、撮像素子の矩形の撮像面の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ｂより大きく設定し、該マスクを、マスク開口の縦横比Ａが撮像面の縦横比Ｂと同一である場合と比較して、撮像素子の矩形撮像面における短辺側と長辺側の周辺光量の差が小さくなる位置に配置した撮像装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、結像光学系による被写体像をプリズムで屈曲させて撮像素子に入射させる撮像装置に関する。
携帯電話等のモバイル機器に搭載される撮像装置の小型化を追求し、各光学要素の径を小さくしていくと、撮像面における周辺光量の低下が問題となる。撮像面は矩形である（正方形でない）ため、短辺側の周辺光量（撮像面の短辺に平行な方向における周辺光量、すなわち撮像面の長辺付近）より長辺側の周辺光量（撮像面の長辺に平行な方向における周辺光量、すなわち撮像面の短辺付近）の低下が目立つ。特に薄型化のために撮像素子の前方にプリズム（屈曲光学系）を配置した撮像装置では、プリズム前方のレンズ径を大きくすることができず、長辺側の周辺光量の低下が一層目立つこととなる。従来、矩形の撮像素子の短辺側と長辺側の周辺光量の差を縮めるには、長辺側の周辺光量を如何にして増やすか、言い換えると周辺部全体（短辺側・長辺側を問わず）の光量を増加させること、に注力されていた。
特開２００８-２４２４４６号公報
本発明は、矩形の撮像面を有する撮像素子と、撮像面に結像させる結像光学系と、該結像光学系と撮像素子との間に位置して光路を屈曲させるプリズムとを備えた撮像装置において、矩形の撮像面上における短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立たない撮像装置を得ることを目的とする。
本発明は、長辺側の周辺光量を如何にして増やすかに注力されていた従来の発想を転換し、短辺側の周辺光量を減らせば、短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立たないという逆転の発想に基づいてなされたものである。
本発明の撮像装置は、撮像素子への入射光束を制限する矩形の開口を有するマスクを設け、このマスクの矩形開口の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ａを、撮像素子の矩形の撮像面の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ｂより大きく設定し、該マスクを、マスク開口の縦横比Ａが撮像面の縦横比Ｂと同一である場合と比較して、撮像素子の矩形撮像面における短辺側と長辺側の周辺光量の差が小さくなる位置に配置したことを特徴としている。マスク開口の形状は、厳密な矩形である必要はなく、コーナ部に曲率を設け、あるいはこの曲率を大きくして楕円状としてもよい。逆に、長辺の中央部を互いに接近させた糸巻き形状としてもよい。
本発明の撮像装置は、次の条件式（１）を満足することが好ましい。
（１）０．５＜Ｂ／Ａ＜０．９
また、マスクは、プリズムよりも物体側に配置するのが実際的である。
より具体的には、マスクは次の条件式（２）を満足する位置に配置することが好ましい。
（２）１．０＜Ｌｍ／Ｖ＜３．０
但し、
Ｌｍ；撮像素子の撮像面からマスク開口迄の距離、
Ｖ；撮像素子の撮像面の短辺の長さ、である。
結像光学系はズーム光学系とすることができる。このとき、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）Ｌｍ・｜（１／Ｄexpｗ）-（１／Ｄexpｔ）｜＜０．３
但し、
Ｄexpｗ；ズーム光学系の短焦点距離端における射出瞳径、
Ｄexpｔ；ズーム光学系の長焦点距離端における射出瞳径、
である。
本発明の撮像装置はまた、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）０．６＜Ｙ／Ｖ＜１．０
但し、
Ｙ；マスク開口の短辺の長さ、
Ｖ；撮像素子の撮像面の短辺の長さ、
である。
結像光学系は、具体的には、物体側から順に、負のパワーを持ち入射側プリズムを含む第１レンズ群、正のパワーを持つ第２レンズ群、及び正のパワーを持つ第３レンズ群から構成し、第１レンズ群は変倍時に固定し、第２レンズ群と第３レンズ群を光軸方向に移動させて変倍することができる。
マスクは、結像光学系と撮像素子との間に位置するプリズムの入射面に設けることが好ましい。
本発明の撮像装置によれば、矩形の撮像面を有する撮像素子と、撮像面に結像させる結像光学系と、該結像光学系と撮像素子との間に位置して光路を屈曲させるプリズムと、撮像素子への入射光束を制限する矩形の開口を有するマスクと、を備えた撮像装置において、矩形の撮像面上における短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立たない撮像装置を得ることができる。
本発明による撮像装置の一実施形態を示す光軸で切断した断面図である。 図１の撮像装置から、マスク、プリズム及び撮像素子を取り出して描いた斜視図である。 本発明によるマスクの遮光効果を示す模式図である。 同じく短辺側と長辺側の光量分布に差がないことを示す等光量線図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、マスク形状の違い（マスクの有無）による短辺側と長辺側の光量分布の差を示す光量分布図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、マスクのマスク形状の変形例を示す正面図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例１の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図７の諸収差図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例１の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図９の諸収差図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例２の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図１１の諸収差図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例２の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図１３の諸収差図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例３の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図１５の諸収差図である。 本発明による撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例３の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。 図１７の諸収差図である。
図１は、本発明による撮像装置（撮像ユニット）２０の断面図である。撮像装置２０は、撮像光学系を構成する第１プリズム（入射側プリズム、入射側光学要素）ＬＰ１と、負のパワーを有する第１変倍レンズ群ＬＧ１と、正のパワーを有する第２変倍レンズ群ＬＧ２と、第２プリズム（出射側プリズム）ＬＰ２がハウジング２１によって保持されている。撮像装置２０に搭載された光学系は、可動の第１変倍レンズ群ＬＧ１と第２変倍レンズ群ＬＧ２（結像光学系）を光軸方向に移動させることで焦点距離を変化させるズーム光学系である。
この撮像装置の光学系は、物体側からの光束は第１プリズムＬＰ１の入射面ＬＰ１‐ｉに入射する。第１プリズムＬＰ１は、その入射光束を反射面ＬＰ１‐ｒで直角に反射させ、反射された光束は入射光軸ＯＰ-１と直交する中間光軸ＯＰ‐Ｃに沿って第１変倍レンズ群ＬＧ１、第２変倍レンズ群ＬＧ２を通って進み、第２プリズムＬＰ２の入射面ＬＰ２‐ｉに入射する。第２プリズムＬＰ２は反射面ＬＰ２‐ｒで光束を略直角に反射し、入射光軸ＯＰ-１と平行な出射光軸ＯＰ‐２に沿って出射面ＬＰ２‐ｏから出射させる。つまり、コ字状に屈曲された入射光軸ＯＰ‐１、中間光軸ＯＰ‐Ｃ、出射光軸ＯＰ‐２を有する光学系となっている。入射光軸ＯＰ‐１、中間光軸ＯＰ‐Ｃ及び出射光軸ＯＰ‐２は、紙面と平行な共通（同一）の平面内に位置される。
出射光軸ＯＰ-２上には、撮像面２３Ｔを該光軸ＯＰ-２に直交させた撮像素子（撮像センサ）２３が位置している。この撮像素子２３は、ハウジング２１の図１の上側の開口を塞ぐカバー基板２４の内面に設けられている。また、第２プリズムＬＰ２の入射面ＬＰ２-ｉの前方（物体側）には、撮像素子２３への入射光束を制限するマスク２５が配置されている。図２は、第２プリズムＬＰ２、撮像素子２３（の撮像面２３Ｔ）及びマスク２５を取り出して描いた図である。撮像素子２３の撮像面２３Ｔは矩形をなし、マスク２５には、撮像面２３Ｔの縦横比とは異なる縦横比の矩形開口２５Ｔが形成されている。
いま、マスク２５の開口２５Ｔの長辺長と短辺長をそれぞれ、ＸとＹとすると、開口２５Ｔの縦横比（アスペクト比）Ａは、Ａ=Ｘ／Ｙで定義される。また、撮像素子２３の撮像面２３Ｔの長辺長と短辺長をそれぞれ、ＨとＶとすると、撮像面２３Ｔの縦横比（アスペクト比）Ｂは、Ｂ=Ｈ／Ｖで定義される。
本実施形態は、開口２５Ｔの縦横比（アスペクト比）Ａを、撮像面２３Ｔの縦横比（アスペクト比）Ａより大きく（Ａ＞Ｂ）と設定した（開口２５Ｔを撮像面２３Ｔより横長にした）上で、マスク２５を、撮像素子２３の像面における短辺側と長辺側の周辺光量差が小さくなる位置に配置したものである。マスク２５を撮像素子２３に接近させすぎると、撮像素子２３の短辺方向周辺部（長辺近傍）への光束の入射が減りすぎる。一方、マスク２５を撮像素子２３から離しすぎると、開口２５Ｔを通過した光束が再び長辺近傍にも回り込むため、長辺近傍への入射光量を減らす効果が期待できない。
図３ないし図５は、本実施形態による短辺方向周辺部への入射光量を減らすことで長辺側との周辺光量の差を減らす作用（効果）を説明する図である。図３は、撮像面２３Ｔの周辺部に収束する有効光束Ｐのうち、撮像面２３Ｔの長辺近傍に収束する有効光束Ｐの一部（外側）が遮光されているのに対し、短辺近傍においては有効光束Ｐが遮光されていないことを示している。光束を示す円形Ｐのうち、塗りつぶされている部分は、撮像面２３Ｔに達しない光束を示している。
このように、矩形マスク開口２５Ｔにより、矩形撮像面２３Ｔの長辺近傍に収束する光束の一部を周辺において遮断（遮光）すると、撮像面２３Ｔの長辺近傍において光量が低下し、その結果、短辺近傍との光量差が減少（消失）する。図４は、撮像面２３Ｔ内に等光量線３０を描いたものである。このように、撮像面２３Ｔ上での等光量線３０の形状が撮像面２３Ｔの形状に近づく（近づけることができる）ので、撮像面２３Ｔの短辺側と長辺側の周辺部での光量差が小さくなり、周辺光量の低下が感じられなくなる。
また、図５は、マスク開口２５Ｔの縦横比が撮像面２３Ｔの縦横比と同じ場合（Ａ）と、マスク開口２５Ｔの縦横比を撮像面２３Ｔの縦横比より適当量大きくした上でマスク２５を最適な場所に設置した場合（Ｂ）の光量分布の例を示している。撮像面２３Ｔの長辺と平行な方向の光量分布３１Ｈは、（Ａ）、（Ｂ）で差がない。これに対し、短辺側の光量分布に着目すると、（Ａ）における短辺と平行な方向の光量分布３１Ｖ１は、長辺近傍で落ちていない（長辺近傍で光量大）であるのに対し、（Ｂ）における短辺と平行な方向の光量分布３１Ｖ２は、長辺近傍でより低下しており（長辺近傍で光量小）、短辺側と長辺側とで周辺光量の差が小さくなっているのが分かる。
条件式（１）は、開口２５Ｔの縦横比Ａと撮像面２３Ｔの縦横比Ｂとの比の好ましい範囲を示している。条件式（１）の下限を超えると、開口２５Ｔが撮像面２３Ｔに比して横長すぎ、その結果、短辺側の周辺光量（短辺と平行な方向の周辺光量）が落ち込み過ぎて短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立つ。条件式（１）の上限を超えると、撮像面２３Ｔの短辺側の周辺光量を十分に減らすことができず、同様に周辺光量の差が目立つ。
条件式（２）は、マスク２５の設置位置を、撮像素子２３からの距離と、撮像素子２３の撮像面２３Ｔの短辺の長さの比によって規定している。条件式（２）の下限を超えると、マスク２５が撮像素子２３に対して近すぎ、その結果、マスクによるケラレにより短辺側の周辺光量が落ち込み過ぎて短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立つ。条件式（２）の上限を超えると、マスク２５が撮像素子２３から離れすぎ、その結果、短辺側の周辺光量を十分に減らすことができず、同様に周辺光量の差が目立つ。
条件式（３）は、結像光学系はズーム光学系としたときの射出瞳距離を規定しており、ズーム全域でマスク効果を良好に得るための条件である。条件式（３）の上限を超えると、ズーム時のテレセン角の変動が大きくなり、ズーム域によってマスク効果が異なるため、好ましくない。
条件式（４）は、マスク２５の開口２５Ｔの短辺の長さと、撮像素子２３の撮像面２３Ｔの短辺の長さの比の好ましい範囲を規定している。条件式（４）の下限を超えると、開口２５Ｔの短辺が撮像面２３Ｔの短辺に比して短くなりすぎ、その結果、短辺側の周辺光量が落ち込み過ぎて短辺側と長辺側の周辺光量の差が目立つ。条件式（４）の上限を超えると、開口２５Ｔの短辺が撮像面２３Ｔの短辺に比して長くなりすぎ、その結果、短辺側の周辺光量を十分に減らすことができず、同様に周辺光量の差が目立つ。より好ましくは、次の条件式（４’）を満足することが望ましい。
（４’）０．６＜Ｙ／Ｖ＜０．９
図６（Ａ）、（Ｂ）は、マスク２５の開口２５Ｔの他の形状例を示している。（Ａ）は、矩形のコーナ部を丸くした（曲率を設けた）開口２５Ｔ’の例、（Ｂ）は、開口の長辺の中央部を互いに接近させて糸巻き形状とした開口２５Ｔ”の例である。
以上の説明から明らかように、本発明は、マスク２５の開口２５Ｔ（２５Ｔ’、２５Ｔ”）、第２プリズムＬＰ２及び撮像素子２３の関係に特徴がある。これらの要素以外の光学要素、つまりマスク２５より物体側の光学要素については、一例を示すに過ぎず、これに限定されない。
次に具体的な数値実施例１ないし３を示す。諸収差図及び表中、球面収差で表される色収差（軸上色収差）図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、C線、Ｆ線、ｅ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、FNO.はＦナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角（゜）、fB はバックフォーカス（最も像側のカバーガラスの像側の面から撮像面２３Ｔまでの距離）、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。FNO.、f、W、fB、及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔の値（ｄ値）は、短焦点距離端-中間焦点距離-長焦点距離端の順に示している。非球面データ中の「E-0a」は、「10-0a」を意味する。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2／[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
［数値実施例１］
図７ないし図１０と表１ないし表５は、本発明の撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例１を示している。図７は短焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図８は図７の諸収差図、図９は長焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図１０は図９の諸収差図、表１及び表２はその数値データである。表１は面データ、表２は各種データ、表３は非球面データ、表４はレンズ群データ、表５は本願発明の条件式に関するデータである。
図７、図９に示すように、この実施形態の撮像装置は、物体側から順に、負のパワーを持ち入射側プリズム（第１プリズムＬＰ１）を含む第１レンズ群Ｇ１（面No.１から８）、絞りＳ（面No.９）、正のパワーを持つ第２レンズ群Ｇ２（面No.１０から１３）、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ３（面No.１４から１５）及び射出側プリズム（第２プリズムＬ２）及び撮像素子２３のカバーガラス２３Ｔを含む第４レンズ群Ｇ４（面No.１６から１９）からなっている。変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動する。マスク２５は、上記射出側プリズム（第２プリズムＬ２）の入射面（面No.１６）上に設けられている。第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３は結像光学系を構成している（第４レンズ群Ｇ４は結像光学系の要素ではない）。
(表１）
面データ
面No. r d N(d) νd
1 -98.451 0.500 1.80420 46.5
2 5.410 0.750
3 ∞ 4.270 1.74400 44.9
4 ∞ 0.100
5* -161.191 0.500 1.54358 55.7
6* 4.317 0.180
7* 4.266 1.170 1.60641 27.2
8* 29.231 d8
9絞 ∞ 0.000
10* 3.644 2.000 1.49710 81.6
11* -4.880 0.680
12* 229.861 0.600 1.60641 27.2
13* 3.973 d13
14* 18.616 1.040 1.54358 55.7
15* -48.041 d15
16 ∞ 4.000 1.74400 44.9
17 ∞ 0.200
18 ∞ 0.445 1.51680 64.2
19 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
各種データ
ズーム比 2.84
広角 中間 望遠
（短焦点距離端） （長焦点距離端）
FNO. 3.6 4.7 6.2
f 3.70 6.20 10.50
W 46.7 26.8 15.5
Y 2.86 2.86 2.86
fB 0.00 0.00 0.00
レンズ全長 29.24 29.24 29.24
d8 7.844 3.882 0.399
d13 1.925 5.235 1.511
d15 3.034 3.686 10.893
（表３）
非球面データ
面No. K A4 A6 A8
5 0.000 -0.1220E-03 0.7494E-03 -0.3556E-04
6 0.000 -0.8900E-02 0.1065E-02 0.1783E-03
7 0.000 -0.8024E-02 -0.5216E-04 0.1562E-03
8 0.000 -0.6410E-03 -0.3196E-03 0.0000E+00
10 0.000 -0.2452E-02 -0.1878E-03 -0.4828E-04
11 0.000 0.6138E-02 -0.9375E-03 0.4318E-04
12 0.000 0.1290E-02 -0.9876E-04 -0.1281E-04
13 0.000 -0.1409E-03 0.1214E-02 -0.9921E-04
14 0.000 -0.1135E-03 -0.1085E-03 0.1058E-04
15 0.000 -0.3201E-03 -0.1047E-03 0.6830E-05
（表４）
ズームレンズ群データ
群 始面No. 焦点距離
G1 1 -6.12
G2 10 7.57
G3 14 24.82
G4 16 ∞
(表５）
A = 1.678321
B = 1.333333
Lm = 4.645
V = 1.71360
H = 2.28
Dexpw = 3.129778
Dexpt = 2.995574
Y = 1.25
X = 1.92
但し、Aはマスク２５の矩形開口（マスク開口２５Ｔ）の縦横比（長辺の長さ/短辺の長さ）、Bは撮像素子２３の矩形の撮像面２３Ｔの縦横比（長辺の長さ/短辺の長さ）、Lmは撮像素子２３の撮像面２３Ｔからマスク開口２５Ｔ迄の距離、Vは撮像素子２３の撮像面２３Ｔの短辺の長さ、Hは撮像素子２３の撮像面２３Ｔの長辺の長さ、Dexpwはズーム光学系の短焦点距離端における射出瞳径、Dexptはズーム光学系の長焦点距離端における射出瞳径、Yはマスク開口２３Ｔの短辺の長さ、Xはマスク開口２３Ｔの長辺の長さである。以下の表１０及び表１５においても同様である。
［数値実施例２］
図１１ないし図１４と表６ないし表１０は、本発明の撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例２を示している。図１１は短焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図１２は図１１の諸収差図、図１３は長焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図１４は図１３の諸収差図、表６は面データ、表７は各種データ、表８は非球面データ、表９はレンズ群データ、表１０は本願発明の条件式に関するデータである。基本的なレンズ構成は、数値実施例１と同様である。表７の像高データYのうち、広角端のそれは、ディストーション補正を考慮して、９割像高としている。
（表６）
面データ
面No. r d N(d) νd
1 ∞ 0.500 1.77250 49.6
2 5.410 0.750
3 ∞ 4.270 1.74400 44.9
4 ∞ 0.100
5* -120.000 0.500 1.54358 55.7
6* 4.100 0.180
7* 3.940 1.150 1.60641 27.2
8* 17.720 d8
9絞 ∞ 0.000
10* 3.620 2.100 1.49710 81.6
11* -4.600 0.670
12* -120.000 0.600 1.60641 27.2
13* 4.160 d13
14* -240.000 1.000 1.54358 55.7
15* -12.280 d15
16 ∞ 3.600 1.74400 44.9
17 ∞ 0.200
18 ∞ 0.445 1.51680 64.2
19 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表７）
各種データ
ズーム比 2.84
広角 中間 望遠
（短焦点距離端） （長焦点距離端）
FNO. 3.5 4.7 6.0
f 3.70 6.20 10.50
W 41.6 26.8 15.5
Y 2.57 2.86 2.86
fB 0.00 0.00 0.00
レンズ全長 28.83 28.83 28.83
d8 7.733 3.917 0.399
d13 2.000 5.428 1.491
d15 3.036 3.425 10.880
（表８）
非球面データ
面No. K A4 A6 A8
5 0.000 0.5741E-03 0.1283E-03 0.6700E-06
6 0.000 -0.9270E-02 0.1614E-02 -0.7900E-04
7 0.000 -0.9480E-02 0.1117E-02 -0.6940E-04
8 0.000 -0.9500E-03 -0.5140E-04 0.0000E+00
10 0.000 -0.2507E-02 -0.1940E-03 -0.1063E-03
11 0.000 0.6909E-02 -0.1657E-02 0.8580E-04
12 0.000 0.1667E-02 -0.2288E-02 0.3980E-03
13 0.000 0.8500E-04 -0.4785E-03 0.3152E-03
14 0.000 -0.1305E-02 -0.3332E-03 0.5710E-05
15 0.000 -0.1460E-02 -0.2502E-03 -0.3000E-05
（表９）
ズームレンズ群データ
群 始面No. 焦点距離
G1 1 -6.09
G2 10 7.27
G3 14 23.77
G4 16 ∞
(表１０）
A = 2.5
B = 1.333139
Lm = 4.245
V = 1.71360
H = 2.28
Dexpw = 3.242148
Dexpt = 3.078254
Y = 1.4
X = 3.5
［数値実施例３］
図１５ないし図１８と表１１ないし表１５は、本発明の撮像装置をズームレンズ系に適用した数値実施例３を示している。図１５は短焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図１６は図１５の諸収差図、図１７は長焦点距離端無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図１８は図１７の諸収差図、表１１は面データ、表１２は各種データ、表１３は非球面データ、表１４はレンズ群データ、表１５は本願発明の条件式に関するデータである。基本的なレンズ構成は、数値実施例１と同様である。表１２の像高データYのうち、広角端のそれは、ディストーション補正を考慮して、９割像高としている。
（表１１）
面データ
面No. r d N(d) νd
1 ∞ 0.500 1.58913 61.2
2* 4.323 1.113
3 ∞ 4.871 1.74400 44.9
4 ∞ 0.192
5* -56.670 0.500 1.54358 55.7
6 4.381 0.125
7 4.534 1.178 1.60641 27.2
8* 17.866 d8
9絞 ∞ 0.000
10* 3.310 2.241 1.49700 81.6
11* -4.727 0.428
12* 21.963 0.629 1.60641 27.2
13* 3.585 d13
14* ∞ 1.045 1.54358 55.7
15* -10.679 d15
16 ∞ 4.423 1.74400 44.9
17 ∞ 0.200
18 ∞ 0.445 1.51680 64.2
19 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１２）
各種データ
ズーム比 2.98
広角 中間 望遠
（短焦点距離端） （長焦点距離端）
FNO. 3.5 4.9 6.1
f 2.87 5.10 8.55
W 48.0 27.7 16.8
Y 2.57 2.57 2.57
fB 0.00 0.00 0.00
レンズ全長 28.15 28.15 28.15
d8 7.219 3.408 0.130
d13 0.840 4.843 2.125
d15 2.195 2.005 8.000
（表１３）
非球面データ
面No. K A4 A6 A8
2 0.000 -0.2718E-02 -0.1390E-04 -0.5571E-05
5 0.000 -0.5773E-02 0.1733E-03 0.0000E+00
8 0.000 -0.3416E-02 0.2289E-03 0.0000E+00
10 0.000 -0.3141E-02 -0.2935E-03 -0.2615E-03
11 0.000 0.7032E-02 -0.4106E-02 0.2001E-03
12 0.000 0.6200E-03 -0.5829E-02 0.3015E-03
13 0.000 0.4550E-03 -0.2585E-02 0.3486E-03
14 0.000 -0.5996E-03 -0.1856E-03 -0.3835E-04
15 0.000 -0.6259E-03 -0.1493E-03 -0.3316E-04
（表１４）
ズームレンズ群データ
群 始面No. 焦点距離
G1 1 -5.29
G2 10 6.55
G3 14 19.65
G4 16 ∞
(表１５）
A = 1.483157
B = 1.333333
Lm = 5.068
V = 1.71360
H = 2.28
Dexpw = 2.670798
Dexpt = 2.820012
Y = 1.29
X = 1.91
表１６は、以上の数値実施例１ないし３について、本発明の条件式（１）ないし（４）の対応数値を計算した一覧表である。
（表１６）
実施例1 実施例2 実施例3
条件式（１） 0.794 0.533 0.899
条件式（２） 2.711 2.477 2.958
条件式（３） 0.066 0.070 0.100
条件式（４） 0.729 0.817 0.753
この表１６から明らかなように、数値実施例１ないし３は、条件式（１）ないし（４）を満足している。
２０ 撮像装置（撮像ユニット）
２１ ハウジング
２３ 撮像素子（撮像センサ）
２３Ｔ 撮像面
２５ マスク
２５Ｔ ２５Ｔ’、２５Ｔ” マスク開口
ＬＰ１ 第１プリズム（入射側プリズム）
ＬＰ２ 第２プリズム（出射側プリズム）
ＯＰ‐１ 入射光軸
ＯＰ‐Ｃ 中間光軸
ＯＰ‐２ 出射光軸
３０ 等光量線
３１Ｈ 長辺側光量分布
３１Ｖ１ ３１Ｖ２ 短辺側光量分布

Claims (8)

  1. 矩形の撮像面を有する撮像素子と、上記撮像面に結像させる結像光学系と、該結像光学系と撮像素子との間に位置して光路を屈曲させるプリズムと、上記撮像素子への入射光束を制限する矩形の開口を有するマスクと、を備えた撮像装置において、
    上記マスクの矩形開口の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ａを、撮像素子の矩形の撮像面の縦横比（長辺の長さ／短辺の長さ）Ｂより大きく設定し、該マスクを、マスク開口の縦横比Ａが撮像面の縦横比Ｂと同一である場合と比較して、撮像素子の矩形撮像面における短辺側と長辺側の周辺光量の差が小さくなる位置に配置したことを特徴とする撮像装置。
  2. 請求項１記載の撮像装置において、次の条件式（１）を満足する撮像装置。
    （１）０．５＜Ｂ／Ａ＜０．９
  3. 請求項１または２記載の撮像装置において、上記マスクは、プリズムよりも物体側に配置されている撮像装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の撮像装置において、次の条件式（２）を満足する撮像装置。
    （２）１．０＜Ｌｍ／Ｖ＜３．０
    但し、
    Ｌｍ；撮像素子の撮像面からマスク開口迄の距離、
    Ｖ；撮像素子の撮像面の短辺の長さ。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の撮像装置において、上記結像光学系はズーム光学系であり、次の条件式（３）を満足する撮像装置。
    （３）Ｌｍ・｜（１／Ｄexpｗ）-（１／Ｄexpｔ）｜＜０．３
    但し、
    Ｄexpｗ；ズーム光学系の短焦点距離端における射出瞳径、
    Ｄexpｔ；ズーム光学系の長焦点距離端における射出瞳径。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載の撮像装置において、次の条件式（４）を満足する撮像装置。
    （４）０．６＜Ｙ／Ｖ＜１．０
    但し、
    Ｙ；マスク開口の短辺の長さ、
    Ｖ；撮像素子の撮像面の短辺の長さ。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載の撮像装置において、上記結像光学系は、物体側から順に、負のパワーを持ち入射側プリズムを含む第１レンズ群、正のパワーを持つ第２レンズ群、及び正のパワーを持つ第３レンズ群からなり、変倍時に、第１レンズ群は固定であり、第２レンズ群と第３レンズ群が光軸方向に移動する撮像装置。
  8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の撮像装置において、上記マスクは、上記結像光学系と撮像素子との間に位置する上記プリズムの入射面に設けられている撮像装置。
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