JP2014026001A - アタッチメント光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】広い画角に対して左右の像のクロストークの発生を抑えつつ、容易に、既成の２次元画像撮影用カメラを３次元画像撮影用カメラにすることのできるアタッチメント光学系を提供する。
【解決手段】第１レンズ群と、第２レンズ群と、第１レンズ群と第２レンズ群の間に設けられた瞳分割部材と、を備え、第２レンズ群は、第１レンズ群からの光を集光して像を形成し、瞳分割部材は第１レンズ群の後側焦点位置に配置され、第１の光軸と第２の光軸が、瞳分割部材によって規定され、第１の光軸と第２の光軸は、共に屈曲しており、屈曲の前後の第１の光軸と、屈曲の前後の第２の光軸は、第１レンズ群の光軸を挟んで互いに対向している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステレオ画像撮影のためのアタッチメント光学系に関する。

従来のステレオ撮影用の撮像装置として、例えば、特許文献１記載の撮像装置が提案されている。この撮像装置においては、単眼の撮影レンズを用いてステレオ撮影が可能である。また、この撮像装置では、左右のそれぞれの像が近接して形成されるので、１つの撮像素子で左右の像が取得可能である。この撮像装置の撮影原理としては、撮影レンズの内部又は近傍に２つのプリズムを配置し、撮影レンズの入射瞳の左側及び右側を通った光束がこれらのプリズムでそれぞれ分割され、１つの撮像素子上に左右それぞれの視差像が結像し、これによってステレオ画像を取得できる。特許文献１に記載の撮像装置を用いると、撮像素子が１つのため、左右２つの撮像素子を用いた場合に発生する、２つの撮像素子間の電気的特性のキャリブレーションという煩雑な校正作業を行なわずにすむ。

特開２０１１−１８２０４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の撮像装置は、レンズの内部に、又は、レンズに非常に近接して、光束分割のためのプリズムが設置されているため、既存の交換レンズにこれを適用して撮影しようとすると、以下のような問題がある。

既成の交換用撮影レンズの多くは、その内部に絞りがある。これに対して、特許文献１に記載の撮像装置では、プリズムを絞りに近接させて配置した場合のみ、全画角でステレオ画像を取得することができる。しかし、既成の交換用撮影レンズの内部にはプリズムを配置することができないため、レンズの外側にプリズムを配置することになる。この場合、画角が広くなると、左右の像のクロストークが大きくなり、結果として画角の中心部しかステレオ画像を取得することができない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、既成の交換用撮影レンズ内にプリズムを配置することなく、広い画角に対して左右の像のクロストークの発生を抑えつつ、容易に、既成の２次元画像撮影用カメラ（２Ｄカメラ）を３次元画像撮影用カメラ（３Ｄカメラ）にすることのできるアタッチメント光学系を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアタッチメント光学系は、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第１レンズ群と第２レンズ群の間に設けられた瞳分割部材と、を備え、第２レンズ群は、第１レンズ群からの光を集光して像を形成し、瞳分割部材は第１レンズ群の後側焦点位置に配置され、第１の光軸と第２の光軸が、瞳分割部材によって規定され、第１の光軸と第２の光軸は、共に屈曲しており、屈曲の前後の第１の光軸と、屈曲の前後の第２の光軸は、第１レンズ群の光軸を挟んで互いに対向していることを特徴としている。

本発明に係るアタッチメント光学系において、第１レンズ群の光軸と、第１の光軸と、第２の光軸と、は同一平面内にあり、第１の光軸と、第２の光軸と、は第１レンズ群の光軸に関して対称であることが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、第２レンズ群は、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、を有し、第１レンズ成分は、屈曲後の第１の光軸に対して共軸となるように配置され、第２レンズ成分は、屈曲後の第２の光軸に対して共軸となるように配置されていることが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、第１レンズ群の光軸に対して、第１の光軸と第２の光軸が、視差方向と垂直な方向に分割されることが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、第１レンズ群の光軸に対して、第１の光軸と第２の光軸が、視差方向に分割されることが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、瞳分割部材は、互いに隣接し、第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１平行平面ガラス板及び第２平行平面ガラス板を有することが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、瞳分割部材は、互いに隣接し、第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１ミラー対及び第２ミラー対を有することが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、瞳分割部材は、互いに隣接し、第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１プリズム及び第２プリズムを有することが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系において、第１レンズ群は、光の入射側から順に、光の入射側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズからなる第１レンズ成分、正の屈折力を有するレンズ群からなる第２レンズ成分、及び、正の屈折力を有するレンズ群からなる第３レンズ成分を備え、第２レンズ群は、正の屈折力を有することが好ましい。

本発明に係るアタッチメント光学系は、既成の交換用撮影レンズ内にプリズムを配置することなく、広い画角に対して左右の像のクロストークの発生を抑えつつ、容易に、既成の２次元画像撮影用カメラを３次元画像撮影用カメラにすることができる、という効果を奏する。

第１実施形態に係るアタッチメント光学系を撮影レンズとカメラに取り付けたときの内部構造を模式的に描いた上面図である。 第１実施形態に係るアタッチメント光学系、撮影レンズ、及びカメラの構造を模式的に描いた分解斜視図である。 第１実施形態に係るアタッチメント光学系の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態における撮像素子の受光領域に結像された物体像の例を示す図である。 第１実施形態における撮影レンズ及び第１レンズ群を通る光束を模式的に示す、第１レンズ群の光軸Ａｘを含む断面図である。 第１実施形態における開口絞りの構成を示す平面図である。 第１実施形態における撮影レンズの絞りの２つの領域を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに直交する断面図である。 第１実施形態に係るアタッチメント光学系の実施例１の無限遠物点合焦時の光学構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに沿う断面図である。 第１実施形態におけるガラス板ユニットの構成を示す断面図である。 第１実施形態の実施例１に係るアタッチメント光学系の無限遠物点合焦時における収差図である。 第１実施形態における第２レンズ群ユニットの構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに直交する断面図である。 第２実施形態に係るアタッチメント光学系の実施例２の無限遠物点合焦時の光学構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに沿う断面図である。 第２実施形態におけるガラス板ユニットの構成を示す断面図である。 第２実施形態の実施例２に係るアタッチメント光学系の無限遠物点合焦時における収差図である。 第３実施形態に係るアタッチメント光学系の構成を示す分解斜視図である。 第３実施形態において撮像素子の受光領域に結像された物体像の例を示す図である。 第３実施形態に係るアタッチメント光学系の実施例３の無限遠物点合焦時の光学構成を示す断面図である。 第３実施形態に係るアタッチメント光学系の実施例３の無限遠物点合焦時の光学構成を示す断面図である。 第３実施形態におけるアタッチメント光学系の構成を示す断面図である。 第３実施形態の実施例３に係るアタッチメント光学系の無限遠物点合焦時における収差図である。 第３実施形態における第２レンズ群ユニットの構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに直交する断面図である。 変形例１における第２レンズ群ユニットの構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに直交する断面図である。 変形例２における第１レンズ群、ミラー群、及び第２レンズ群ユニットの構成を示す断面図である。 変形例３における第１レンズ群、プリズム群、及び第２レンズ群ユニットの構成を示す断面図である。 変形例４に係る回転絞りの構成を示す平面図である。

以下に、本発明に係るアタッチメント光学系の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るアタッチメント光学系１００を撮影レンズ５０とカメラ６０に取り付けたときの内部構造を模式的に描いた上面図である。図２は、アタッチメント光学系１００、撮影レンズ５０、及びカメラ６０の構造を模式的に描いた分解斜視図である。図３は、アタッチメント光学系１００の構成を示す分解斜視図である。

カメラ６０で２次元画像を撮影する場合には、撮影レンズ５０をカメラ６０のマウント６０ｍに直接取り付ける。これに対して、カメラ６０で３次元画像を撮影する場合には、アタッチメント光学系１００をカメラ６０のマウント６０ｍに取り付けるとともに、撮影レンズ５０をアタッチメント光学系１００の取り付け部１００ｍに取り付ける（図２）。これにより、３Ｄ撮影が可能なイメージャを搭載していないカメラに対して、３Ｄ撮影の機能を追加することができ、視差画像の取得が可能となる。ここで、以下の実施形態及び変形例における視差方向はｘ方向である。

アタッチメント光学系１００は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに沿って、物体側から順に、視野絞り１１０と、第１レンズ群１２０と、開口絞り１３０と、ガラス板ユニット１５０と、第２レンズ群ユニット１６０と、を備える。瞳分割部材は開口絞り１３０とガラス板ユニット１５０を備える。
視野絞り１１０は、開口部１１１を備え、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１（予定結像面）（図５）に配置される。視野絞り１１０は、撮影レンズ５０により形成された空間像の広がりを制限する。

第１レンズ群１２０は、光軸Ａｘを有し、撮影レンズ５０により形成された空間像を無限遠に投影する。すなわち、第１レンズ群１２０は、撮影レンズ５０からの入射光をコリメートする。

第１レンズ群１２０から平行光が入射する開口絞り１３０は、円形の２つの開口１３１、１３２がｘ軸方向に並んだ構成を備える。開口１３１、１３２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに関して略対称に配置されている。

ガラス板ユニット１５０は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに関して略対称に配置された、左右の平行平面ガラス板１５１、１５２からなる。別言すると、平行平面ガラス板１５１、１５２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに対して、異なる角度（符号が逆の同一角度）をなすように配置され、光軸Ａｘに沿って互いに接合されている。図１に示すように、ガラス板ユニット１５０は、第１レンズ群１２０の後側焦点位置ＢＦ１に配置されている。
平行平面ガラス板１５１、１５２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘを中心にして、左側と右側の光束が互いにｘ軸方向に離れるように平行移動させる。

開口絞り１３０及び平行平面ガラス板１５１、１５２は、２つの光軸Ａｘ１６１、Ａｘ１６２をそれぞれ規定する。これらの光軸Ａｘ１６１、Ａｘ１６２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘを挟んで互いに対向し、平行平面ガラス板１５１、１５２と外部との境界で屈曲している。屈曲後の光軸Ａｘ１６１、Ａｘ１６２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに平行であり、かつ、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに関して対称である。さらに、屈曲後の光軸Ａｘ１６１、Ａｘ１６２は、第２レンズ群ユニット１６０の左右の第２レンズ群１６１、１６２の光軸とそれぞれ共軸である。

開口絞り１３０とガラス板ユニット１５０の間には、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに沿って遮光板１４０が配置されている。遮光板１４０は、開口１３１及び平行平面ガラス板１５１と、開口１３２及び平行平面ガラス板１５２と、の間の光束の通過を遮る。したがって、開口１３１からの射出光は平行平面ガラス板１５１に入射し、開口１３２からの射出光は平行平面ガラス板１５２に入射する。

第２レンズ群ユニット１６０は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに関して略対称に配置された、左右の第２レンズ群１６１、１６２からなる。第２レンズ群１６１、１６２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに沿って互いに接合されている。ここで、第２レンズ群１６１は第１成分であり、第２レンズ群１６２は第２成分である。

左右の第２レンズ群１６１、１６２は光学諸元の等しい光学系が２つ平行して配置されている。左右の平行平面ガラス板１５１、１５２でそれぞれ平行移動された光束は、対応する第２レンズ群１６１、１６２にそれぞれ入射する。左右それぞれの第２レンズ群１６１、１６２は、その予定焦点位置（不図示）に、それぞれ像を結像する。ここで、３Ｄ画像撮影時には、第２レンズ群ユニット１６０の予定焦点位置（結像面）にカメラ６０のセンサ７０（撮像素子）（図１）が配置される。このとき、センサ７０の中心は第１レンズ群１２０の光軸Ａｘの延長線上に設置されている。

視野絞り１１０の開口部１１１の寸法は、例えば、幅１７．８ｍｍ×高さ１３．３ｍｍである。この場合、撮影レンズ５０で形成された像がアタッチメント光学系１００によりセンサ７０上に結像する倍率は、左右とも−０．４７２倍である。したがって、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１に配置されている視野絞り１１０はセンサ７０上では、幅８．４ｍｍ×高さ６．３ｍｍの大きさとなる。

図４は、センサ７０の受光領域７１に結像された物体像の例を示す図である。
図４に示す像のうち、受光領域７１上の左側の物体像ＯＢ１ａは第２レンズ群１６１によって結像された像であり、受光領域７１上の右側の像ＯＢ１ｂは第２レンズ群１６２によって結像された像である。ここで、左側の物体像ＯＢ１ａの中心ＯＢ１ａｃと右側の物体像ＯＢ１ｂの中心ＯＢ１ｂｃは、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘの延長線からそれぞれｘ軸方向に４．７１ｍｍ離れている。

次に、アタッチメント光学系１００を用いてステレオ撮影が可能となる仕組みを説明する。図５は、撮影レンズ５０と第１レンズ群１２０を通る光束を模式的に示す、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘを含む断面図である。図６は、開口絞り１３０の構成を示す平面図である。図７は、撮影レンズ５０の絞り５１の２つの領域５２、５３を示す、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに直交する断面図である。

物体ＯＢＪから発し、撮影レンズ５０を通った光束は、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１で結像したあと、第１レンズ群１２０に入射する。第１レンズ群１２０を射出した光束は、左右２つの開口１３１、１３２を持つ開口絞り１３０を通る。開口絞り１３０は、撮影レンズ５０の射出瞳と光学的に共役の位置にある。このため、開口絞り１３０の左右２つの開口１３１、１３２が撮影レンズ５０の入射瞳にあるのと等価となる。

図５からわかるように、物体ＯＢＪから発し、撮影レンズ５０の絞り５１の絞り面上の一方の領域５２を通った光束は、開口絞り１３０の開口１３１に達し、開口１３１で制限され、一部の光束が通過する。同様に、撮影レンズ５０の絞り５１の絞り面上の他方の領域５３を通った光束は、開口１３２に達し、開口１３２で制限され、一部の光束が通過する。

開口絞り１３０の開口１３１を通過した光束は、平行平面ガラス板１５１を通り、第２レンズ群１６１に入射する。同様に、開口絞り１３０の開口１３２を通過した光束は、平行平面ガラス板１５２を通り、第２レンズ群１６２に入射する。開口絞り１３０とガラス板ユニット１５０の間には遮光板１４０が設けられているため、第２レンズ群１６１には開口１３１を通った光束のみが入射し、第２レンズ群１６２には開口１３２を通った光束のみが入射する。第２レンズ群１６１は、センサ７０の受光領域７１において左側の物体像ＯＢ１ａを形成し、第２レンズ群１６２は、受光領域７１において右側の物体像ＯＢ１ｂを形成する。

開口絞り１３０は撮影レンズ５０の絞り５１と光学的に共役であることから、開口１３１、１３２により光束が制限されることは、撮影レンズ５０の絞り５１で制限されるのと等価である。すなわち、撮影レンズ５０の絞り５１の絞り面において、内周５４の内側に、開口絞り１３０と相似形の開口として、領域５２、５３を設けたのと同様の効果がある。図７において、領域５２が開口１３１に、領域５３が開口１３２に対応する。したがって、図７において、撮影レンズ５０の正面から見て右側の領域５２と左側の領域５３に物体ＯＢＪから発して入射した光束がそれぞれ別々の像、物体像ＯＢ１ａと物体像ＯＢ１ｂを形成するのと等価である。これら２つの像を合成することにより、ステレオ画像を得ることができる。

ここで、基線長について説明する。
左右別々の撮影レンズを有するステレオ撮影装置では、基線長は左右の撮影レンズ５０の光軸間の距離である。これに対して、撮影レンズが１つである単眼の撮影装置による撮影の場合は、左右それぞれの入射瞳の重心間の距離が基線長となる。

以下、第１実施形態に係るアタッチメント光学系１００に焦点距離２５ｍｍ、開放ＦＮＯ．２の撮影レンズ５０を装着した場合の基線長を算出する。
開口絞り１３０の開口１３１、１３２の重心は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘからそれぞれｘ軸方向に６．５ｍｍ離れている。開口絞り１３０の開口１３１、１３２のそれぞれの重心を通る光線は、第１レンズ群１２０に入射する際の光線の傾きにすると、開口数ＮＡが０．０９のレンズを通った光線に相当する。この開口数は、撮影レンズ５０の像側の開口数０．０９と同じであるから、「光線高さ＝焦点距離×ＮＡ」の式に対応する数値を代入すると、撮影レンズ５０の入射瞳における光線高さは、２５ｍｍ×０．０９＝２．２５から、２．２５ｍｍとなる。さらに、光線高さの２倍が基線長となることから、基線長は２．２５ｍｍ×２＝４．５から、４．５ｍｍとなる。

なお、第１実施形態に係るアタッチメント光学系１００が許容する開口数０．１８より撮影レンズ５０の像側の開口数が大きい場合は、上記の計算にて基線長が求められる。しかし、撮影レンズ５０の像側の開口数が開口数０．１８より小さい場合は、開口１３１、１３２を十分に満たす光束が到達しないため、同じ焦点距離の撮影レンズ５０を用いても基線長が短くなる。

次に、第１実施形態のアタッチメント光学系１００の実施例１について説明する。図８は実施例１に係るアタッチメント光学系１００の無限遠物点合焦時の光学構成を示す、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに沿う断面図である。図８においては、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１（空間像面）から第１８面（ｒ１８）までは、第１レンズ群１２０の光軸を含むｙｚ断面であり、第２１面以降は第２レンズ群１６１の光軸を含むｙｚ断面を描いている。

図９は、ガラス板ユニット１５０の構成を示す断面図である。図９は、第１９面（ｒ１９、ｒ１９’）と第２０面（ｒ２０、ｒ２０’）、すなわち、平行平面ガラス板１５１、１５２の部分のｘｚ断面図を示している。なお、平行平面ガラス板１５２と第２レンズ群１６２の曲率半径番号、面間隔番号には´を付けたが、これらの諸元は、平行平面ガラス板１５１と第２レンズ群１６１の対応する曲率半径番号、面間隔番号の諸元に対応している。

図１０は実施例１に係るアタッチメント光学系１００の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）（図１０（ａ）、単位ｍｍ）、非点収差（ＡＳ）（図１０（ｂ）、単位ｍｍ）、歪曲収差（ＤＴ）（図１０（ｃ）、単位％）を示す図である。また、ＮＡは開口数を、ＦＩＹは像高を、それぞれ示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。図１０は、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１から像面までの収差を示している。図１０（ａ）において、スペクトル線のＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）を示している。図１０（ｂ）において、ｓ、ｍはそれぞれサジタル、メリジオナル方向を表している。これらの表示は後述の実施例についても同様である。
図１１は第２レンズ群ユニット１６０の構成を示す、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに直交する断面図であり、第２レンズ群１６１、１６２を正面から見た図である。第２レンズ群１６１、１６２は、所謂Ｄカット加工されて、ｘ方向に沿って左右に配置されている。

実施例１のアタッチメント光学系１００は、図８に示すように、物体側より順に、第１レンズ群１２０と、明るさ（開口）絞りＳと、平行平面ガラス板１５１、１５２と、第２レンズ群ユニット１６０と、で構成されており、全体で負の屈折力を有する。
なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｉはセンサ７０（電子撮像素子）の撮像面を示している。

第１レンズ群１２０は、物体側より順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、からなる。

平行平面ガラス板１５１は、平行平板Ｌ１０であって、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘにおいて、同一の光学諸元の平行平面ガラス板１５２と接合されている。左右の平行平面ガラス板１５１、１５２は、互いに隣接するとともに、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに対して異なった角度（絶対値が同一で符号が反対の角度）で設定されている。

第２レンズ群１６１は、物体側より順に、両凹負レンズＬ１１と両凸正レンズＬ１２の接合レンズと、両凸正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と、からなる。
第２レンズ群１６２は、第２レンズ群１６１と同一の光学諸元を有し、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘにおいて第２レンズ群１６１と接合されている。

以下に、上記実施例１の数値データを示す。記号は上記の外、ｒ、ｒ’は各レンズ面の曲率半径、ｄ、ｄ’は各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。
なお、数値データにおける記号は、後述の実施例においても共通である。

数値実施例１
単位：ｍｍ

面番号 r(r') d(d') nd νd
空間像面 ∞ 10.00
1 -17.9659 2.50 1.647689 33.8
2 -55.7800 1.86
3 -44.6405 8.38 1.743997 44.8
4 -25.4048 0.20
5 218.3488 10.22 1.743997 44.8
6 -48.2010 0.20
7 95.6110 7.10 1.743997 44.8
8 -174.4421 21.14
9 -57.8301 4.44 1.496999 81.5
10 -24.3971 1.85 1.755199 27.5
11 20.6611 4.45
12 -29.5904 12.50 1.620411 60.3
13 -35.9483 1.43
14 33.1439 12.50 1.755199 27.5
15 31.8428 4.93
16 87.8823 7.36 1.620411 60.3
17 -40.4242 0.75
18(絞り) ∞ 14
19 ∞ 12.3 1.696797 55.5
20 ∞ 10.5
21 -33.6633 2.50 1.698947 30.1
22 80.5044 11.44 1.496999 81.5
23 -34.7100 0.20
24 107.5144 7.87 1.620411 60.3
25 -107.5144 0.20
26 38.8361 8.77 1.620411 60.3
27 145.6891 0.20
28 40.2039 10.00 1.743997 44.8
29 50.0809 22.54
30 ∞ 4.11 1.516330 64.1
31 ∞ 1.55
像面 ∞
(撮像面)

焦点距離：−８４．４ｍｍ
倍率：−０．４７２倍
開口数：０．１８
像高：１１．５ｍｍ
入射瞳位置：−３４７．０ｍｍ
射出瞳位置：８６．５ｍｍ

各群の焦点距離：
第１レンズ群の第１レンズ成分（負メニスカスレンズＬ１）：−４２．０ｍｍ
第１レンズ群の第２レンズ成分（正メニスカスレンズＬ２）：２２．５ｍｍ
第１レンズ群の第３レンズ成分（両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、正メニスカスレンズＬ５と両凹負レンズＬ６の接合レンズ、負メニスカスレンズＬ７、負メニスカスレンズＬ８、及び両凸正レンズＬ９）：１０５０．７ｍｍ
第２レンズ群：３３．３ｍｍ

ここで、第１〜１７面（ｒ１〜ｒ１７）は第１レンズ群１２０に対応する。第１８面は、開口１３１及び開口１３２を有する開口絞り１３０に対応する。開口１３１、１３２の有効半径はそれぞれ６．５ｍｍである。

第１９〜２０面は、平行平面ガラス板１５１、１５２に対応し、平行平面ガラス板１５１、１５２は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに対してｙ軸を中心にそれぞれ４５度傾いている。

このような平行平面ガラス板１５１、１５２の構成により、第１の光軸Ａｘ１６１と第２の光軸Ａｘ１６２が規定される（図１）。第１の光軸Ａｘ１６１と第２の光軸Ａｘ１６２は、ともに屈曲しており、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘを挟んで互いに対向する。また、第１の光軸Ａｘ１６１と第２の光軸Ａｘ１６２は、屈曲後は、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘに対して平行である。したがって、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘは、平行平面ガラス板１５１により、−ｘ方向に４．７１ｍｍ平行移動したことになり、これが屈曲後の第１の光軸Ａｘ１６１となる。
同様に、平行平面ガラス板１５２により、第１レンズ群１２０の光軸Ａｘは＋ｘ方向に４．７１ｍｍ平行移動し、これが屈曲後の第２の光軸Ａｘ１６２となる。

第２１〜３１面は、第２レンズ群１６１に対応する。第２レンズ群１６１、１６２の光学諸元は同じである。

なお、アタッチメント光学系１００と組み合わせて用いる撮影レンズ５０は、射出瞳位置が予定焦点面ＦＰ１から撮影レンズ５０の方向へ向かって３５７ｍｍにあることが望ましい。これは第１実施形態のアタッチメント光学系１００の入射瞳位置がｒ１の頂点から−３４７ｍｍであり、光学系の物体距離が１０ｍｍであることから、
−３４７−１０ｍｍ＝−３５７ｍｍ
だからである。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るアタッチメント光学系２００は、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘに沿って、物体側から順に、視野絞り２１０と、第１レンズ群２２０と、開口絞り２３０と、ガラス板ユニット２５０と、第２レンズ群ユニット２６０と、を備える。第２実施形態の視野絞り２１０、第１レンズ群２２０、開口絞り２３０、ガラス板ユニット２５０、及び第２レンズ群ユニット２６０は、第１実施形態の視野絞り１１０、第１レンズ群１２０、開口絞り１３０、ガラス板ユニット１５０、及び第２レンズ群ユニット１６０にそれぞれ対応する。瞳分割部材は開口絞り２３０とガラス板ユニット２５０を備える。
以下に述べるように、第２実施形態に係るアタッチメント光学系２００は、第１実施形態に係るアタッチメント光学系１００と諸元が異なる。

第２実施形態のアタッチメント光学系２００の実施例２について説明する。図１２は実施例２に係るアタッチメント光学系２００の無限遠物点合焦時の光学構成を示す、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘに沿う断面図である。図１２においては、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ２（空間像面）から第１４面（ｒ１４）までは、第１レンズ群２２０の光軸を含むｙｚ断面であり、第１７面以降は第２レンズ群２６１の光軸を含むｙｚ断面を描いている。

図１３は、ガラス板ユニット２５０の構成を示す断面図である。図１３は、第１５面（ｒ１５、ｒ１５’）と第１６面（ｒ１６、ｒ１６’）、すなわち、平行平面ガラス板２５１、２５２の部分のｘｚ断面図を示している。なお、平行平面ガラス板２５２と第２レンズ群２６２の曲率半径番号、面間隔番号には´を付けたが、これらの諸元は、平行平面ガラス板１５１と第２レンズ群１６１の対応する曲率半径番号、面間隔番号の諸元に対応している。

図１４は実施例２に係るアタッチメント光学系２００の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）（図１４（ａ））、非点収差（ＡＳ）（図１４（ｂ））、歪曲収差（ＤＴ）（図１４（ｃ））を示す図である。

実施例２のアタッチメント光学系２００は、図１２に示すように、物体側より順に、第１レンズ群２２０と、明るさ（開口）絞りＳと、平行平面ガラス板２５１、２５２と、２６０と、で構成されており、全体で負の屈折力を有する。

第１レンズ群２２０は、物体側より順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と両凹負レンズＬ５の接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、からなる。

平行平面ガラス板２５１は、平行平板Ｌ８であって、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘにおいて、同一の光学諸元の平行平面ガラス板２５２と接合されている。平行平面ガラス板２５１と平行平面ガラス板２５２は、互いに隣接するとともに、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘに対して異なった角度（絶対値が同一で符号が反対の角度）で設定されている。
図１３に示すように、ガラス板ユニット２５０は、第１レンズ群２２０の後側焦点位置ＢＦ２に配置されている。

第２レンズ群２６１は、物体側より順に、両凹負レンズＬ９と両凸正レンズＬ１０の接合レンズと、両凸正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、両凸正レンズＬ１３と、からなる。第２レンズ群２６２は、第２レンズ群２６１と同一の光学諸元を有し、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘに沿って第２レンズ群２６１と接合されている。

非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、負メニスカスレンズＬ６の像側の面と、両凸正レンズＬ１３の物体側の面と、の４面に設けられている。

また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式（Ｉ）で表される。
但し、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ_４×Ｙ^４＋Ａ_６×Ｙ^６＋Ａ_８×Ｙ^８＋Ａ_１０×Ｙ^１０＋Ａ_１２×Ｙ^１２ （Ｉ）
ここで、
ｒは近軸曲率半径、
ｋは円錐係数、
Ａ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、Ａ₁₂はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「Ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０^−ｎ」を示している。

以下に、上記実施例２の数値データを示す。
数値実施例２
単位：ｍｍ

面番号 r(r') d(d') nd νd
空間像面 ∞ 8.36
1* -13.8414 4.58 1.487490 70.2
2* -22.1716 6.35
3 211.0923 8.72 1.743997 44.8
4 -37.7063 8.61
5 24.3253 4.74 1.755199 27.5
6 52.2204 0.20
7 18.6174 9.75 1.496999 81.6
8 -53.6956 3.01 1.728250 28.5
9 9.4056 9.77
10 -10.1326 8.78 1.739998 28.3
11* -21.2822 0.37
12 -119.3871 5.55 1.583126 59.4
13 -17.8035 0.50
14(絞り) ∞ 12.00
15 ∞ 12.30 1.696796 55.5
16 ∞ 9.50
17 -37.6983 1.56 1.739998 28.3
18 40.5529 6.56 1.620411 60.3
19 -55.2967 0.28
20 55.9769 9.10 1.620411 60.3
21 -109.1432 1.16
22 28.1795 5.44 1.583126 59.4
23 52.4267 0.60
24* 40.1999 5.35 1.612716 58.7
25 -197.976 19.52
26 ∞ 4.11 1.516330 64.2
27 ∞ 1.55
像面 ∞
(撮像面)

非球面データ
第１面
K=0.
A2=0.00000E+00,A4=-8.27821E-005,A6=2.66667E-006,A8=-2.02493E-008,
A10=6.90339E-011

第2面
K=0.
A2=0.00000E+00,A4=-1.76924E-005,A6=7.77139E-007,A8=-5.71745E-009,
A10=1.93974E-011,A12=-2.53841E-014

第11面
K=0.
A2=0.00000E+00,A4=7.43077E-006,A6=2.66966E-008,A8=1.17633E-010,
A10=6.06412E-014

第24面
K=0.
A2=0.00000E+00,A4=-7.39323E-006,A6=-6.53588E-009,A8=2.25244E-012,
A10=2.23416E-015

焦点距離：−９７．２ｍｍ
倍率：−０．４７２倍
開口数：０．１８
像高：１１．５ｍｍ
入射瞳位置：−０．１１×１０^６ｍｍ
射出瞳位置：３６．０ｍｍ

各群の焦点距離：
第１レンズ群の第１レンズ成分（負メニスカスレンズＬ１）：−９２．２ｍｍ
第１レンズ群の第２レンズ成分（両凸正レンズＬ２）：２５．９ｍｍ
第１レンズ群の第３レンズ成分（正メニスカスレンズＬ３、両凸正レンズＬ４と両凹負レンズＬ５の接合レンズ、負メニスカスレンズＬ６、及び正メニスカスレンズＬ７）：６０．０ｍｍ
第２レンズ群：２６．７ｍｍ

ここで、第１〜１３面（ｒ１〜ｒ１３）は第１レンズ群１２０に対応する。第１４面は、開口１３１及び開口１３２を有する開口絞り１３０に対応する。開口１３１、１３２の有効半径はそれぞれ６．５ｍｍである。

第１５〜１６面は、平行平面ガラス板２５１、２５２に対応し、平行平面ガラス板２５１、２５２は、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘに対してｙ軸を中心に４５度傾いている。

このような平行平面ガラス板２５１、２５２の構成により、第１実施形態の第１の光軸Ａｘ１６１と第２の光軸Ａｘ１６２と同様の第１の光軸及び第２の光軸が規定される。
平行平面ガラス板２５１により、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘは−ｘ方向に４．７１ｍｍ平行移動し、これが第２レンズ群１６１の光軸となる。同様に、平行平面ガラス板２５２により、第１レンズ群２２０の光軸Ａｘは＋ｘ方向に４．７１ｍｍ平行移動し、それが第２レンズ群１６２の光軸となる。

第１７〜２７面は、第２レンズ群２６１に対応する。第２レンズ群２６１、２６２の光学諸元は同じである。

なお、第２実施形態と組み合わせて用いる撮影レンズ５０は、像側テレセンであることが望ましい。これは、第２実施形態の光学系の入射瞳位置が−０．１１１８×１０^６ｍｍであり、ほぼ物体側テレセンであるからである。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係るアタッチメント光学系３００の構成を示す分解斜視図である。第３実施形態に係るアタッチメント光学系３００は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに沿って、物体側から順に、視野絞り３１０と、第１レンズ群３２０と、開口絞り３３０と、遮光板３４０と、ガラス板ユニット３５０と、第２レンズ群ユニット３６０と、を備える。第３実施形態の視野絞り３１０、視野絞り３１０の開口部３１１、第１レンズ群３２０、開口絞り３３０、開口絞り３３０の開口３３１、３３２、及び、遮光板３４０は、第１実施形態の視野絞り１１０、視野絞り１１０の開口部１１１、第１レンズ群１２０、開口絞り１３０、開口絞り１３０の開口１３１、１３２、及び、遮光板１４０にそれぞれ対応する。瞳分割部材は開口絞り３３０とガラス板ユニット３５０を備える。

ガラス板ユニット３５０は、第１レンズ群３２０の後側焦点位置ＢＦ３に配置され、互いに接合された左右の平行平面ガラス板３５１、３５２からなる。これらの平行平面ガラス板３５１、３５２は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに対して、異なる角度（符号が逆の同一角度）をなすように配置され、それぞれｚ方向に傾斜している。これにより、平行平面ガラス板３５１、３５２は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘを中心にして、左側と右側の光束が互いにｙ軸方向に離れるように平行移動させる。

平行平面ガラス板３５１、３５２は、第１実施形態の平行平面ガラス板１５１、１５２と同様に、２つの光軸Ａｘ３６１、Ａｘ３６２を規定する。これらの光軸Ａｘ３６１、Ａｘ３６２は、第１実施形態のＡｘ１６１、Ａｘ１６２と同様に、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘを挟んで互いに対向し、平行平面ガラス板３５１、３５２と外部との境界で屈曲している。屈曲後の光軸Ａｘ３６１、Ａｘ３６２は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに平行であり、かつ、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに関して対称である。さらに、屈曲後の光軸Ａｘ３６１、Ａｘ３６２は、第２レンズ群ユニット３６０の左右の第２レンズ群３６１、３６２の光軸とそれぞれ一致する。

第２レンズ群ユニット３６０は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに関して略対称に配置された、左右の第２レンズ群３６１、３６２からなる。第２レンズ群３６１、３６２は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに沿って互いに接合されている。ここで、第２レンズ群３６１は第１成分であり、第２レンズ群３６２は第２成分である。
左右の第２レンズ群３６１、３６２は光学諸元の等しい光学系が２つ平行して配置されている。左右の平行平面ガラス板３５１、３５２でそれぞれ平行移動された光束は、対応する第２レンズ群３６１、３６２にそれぞれ入射する。左右それぞれの第２レンズ群３６１、３６２は、その予定焦点位置（不図示）に、それぞれ像を結像する。ここで、３Ｄ画像撮影時には、第２レンズ群ユニット３６０の予定焦点位置（結像面）にカメラ６０のセンサ７０（撮像素子）（図１）が配置される。このとき、センサ７０の中心は第１レンズ群３２０の光軸Ａｘの延長線上に設置されている。

視野絞り３０１の開口部の寸法は、例えば、幅１７．８ｍｍ×高さ１３．３ｍｍである。この場合、撮影レンズ５０で形成された像がアタッチメント光学系３００によりセンサ７０上に結像する倍率は、左右とも−０．６倍である。したがって、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ１に配置されている視野絞り３０１はセンサ７０上では、幅１０．７ｍｍ×高さ８．０ｍｍの大きさとなる。

図１６は、センサ７０の受光領域７１に結像された物体像の例を示す図である。
図１６に示す像のうち、受光領域７１上の上側の物体像ＯＢ３ａは第２レンズ群３６１によって結像された像であり、受光領域７１上の下側の像ＯＢ３ｂは第２レンズ群３６２によって結像された像である。ここで、上側の物体像ＯＢ３ａの中心ＯＢ３ａｃと下側の物体像ＯＢ３ｂの中心ＯＢ３ｂｃは、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘの延長線からそれぞれｙ軸方向に３．２ｍｍ離れている。

アタッチメント光学系３００を用いてステレオ撮影が可能となる仕組みは第１実施形態の場合と同様である。第１実施形態のアタッチメント光学系１００と異なるのは、ガラス板ユニット３５０によって開口３３１と開口３３２を通った光束が、それぞれ上下方向（ｙ軸方向）に平行移動することである。

次に、基線長について説明する。第１実施形態の場合と共通する説明は省略する。
第３実施形態に係るアタッチメント光学系３００に焦点距離２５ｍｍ、開放ＦＮＯ．２の撮影レンズ５０を装着した場合の基線長を算出する。
開口絞り３３０の開口３３１、３３２の重心は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘからそれぞれｘ軸方向に６．６６ｍｍ離れている。開口絞り３３０の開口３３１、３３２のそれぞれの重心を通る光線は、第１レンズ群３２０に入射する際の光線の傾きにすると、開口数ＮＡが０．０９のレンズを通った光線に相当する。この開口数は、撮影レンズ５０の像側の開口数０．０９と同じであるから、「光線高さ＝焦点距離×ＮＡ」の式に対応する数値を代入すると、撮影レンズ５０の入射瞳における光線高さは、２５ｍｍ×０．０９＝２．２５から、２．２５ｍｍとなる。さらに、光線高さの２倍が基線長となることから、基線長は２．２５ｍｍ×２＝４．５から、４．５ｍｍとなる。

なお、第３実施形態に係るアタッチメント光学系３００が許容する開口数０．１８より撮影レンズ５０の像側の開口数が大きい場合は、上記の計算にて基線長が求められる。しかし、撮影レンズ５０の像側の開口数が小さくなると、開口３３１、３３２を十分に満たす光束が到達せず、同じ焦点距離の撮影レンズ５０を用いても基線長が短くなる。

第３実施形態のアタッチメント光学系３００の実施例３について説明する。図１７〜図１９は実施例３に係るアタッチメント光学系３００の無限遠物点合焦時の光学構成を示す断面図である。図１７は、平行平面ガラス板３５１及び第２レンズ群３６１側の構成を示し、図１８は、平行平面ガラス板３５２及び第２レンズ群３６２側の構成を示している。図１７及び図１８において、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ３（空間像面）から第１８面（ｒ１８）までは、第１レンズ群３２０の光軸を含むｙｚ断面である。図１７において、第２２面以降は第２レンズ群３６１の光軸を含むｙｚ断面を描いている。図１８において、第２２’面以降は第２レンズ群３６２の光軸を含むｙｚ断面を描いている。図１９においては、撮影レンズ５０の予定焦点面ＦＰ３（空間像面）から第１８面（ｒ１８）までは、第１レンズ群３２０の光軸を含むｚｘ断面であり、第２２面・第２２’面以降は第１レンズ群３２０の光軸Ａｘの延長線を含むｚｘ断面を描いている。

図２０は実施例３に係るアタッチメント光学系３００の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）（図２０（ａ））、非点収差（ＡＳ）（図２０（ｂ））、歪曲収差（ＤＴ）（図２０（ｃ））を示す図である。
図２１は第２レンズ群ユニット３６０の構成を示す、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに直交する断面図であり、第２レンズ群３６１、３６２を正面から見た図である。第２レンズ群３６１、３６２は、所謂Ｄカット加工されて、ｙ方向にずらしてｘ方向に沿って左右に配置されている。

実施例３のアタッチメント光学系３００は、図１７〜図１９に示すように、物体側より順に、第１レンズ群３２０と、明るさ（開口）絞りＳと、平行平面ガラス板３５１、３５２と、第２レンズ群ユニット３６０と、で構成されており、全体で正の屈折力を有する。

第１レンズ群３２０は、物体側より順に、両凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、からなる。

平行平面ガラス板３５１は、平行平板Ｌ１０であって、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘにおいて、同一の光学諸元の平行平面ガラス板３５２と接合されている。平行平面ガラス板３５１、３５２は、互いに隣接するとともに、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに対して異なった角度（絶対値が同一で符号が反対の角度）で設定されている。

第２レンズ群３６１は、物体側より順に、両凸正レンズＬ１１と、両凹負レンズＬ１２と、両凸正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４と、からなる。
第２レンズ群３６２は、第２レンズ群３６１と同一の光学諸元を有し、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに沿って、上下方向（ｙ方向）にずらして、第２レンズ群３６１と接合されている。

次に第３実施形態の光学諸元を示す。
数値実施例３

面番号 r(r') d(d') nd νd
空間像面 ∞ 10.00
1 -20.8920 1.40 1.589130 61.1
2 1701.2844 3.80
3 -45.0000 9.50 1.846660 23.8
4 -35.0000 1.70
5 407.4354 8.00 1.784723 25.7
6 -49.8444 0.10
7 129.1559 5.70 1.784723 25.7
8 -129.1559 37.70
9 -27.1640 1.40 1.784723 25.3
10 39.6622 2.75
11 -83.7393 4.50 1.618000 63.3
12 -21.6066 2.50
13 -16.6973 2.70 1.784723 25.7
14 -148.4451 0.10
15 -202.9499 8.50 1.618000 63.3
16 -24.4700 0.10
17 279.8839 5.30 1.496999 81.5
18 -32.8566 0.75
19(絞り) ∞ 12.00
20 ∞ 8.36 1.696797 55.5
21 ∞ 12.50
22 35.6231 13.00 1.496999 81.5
23 -57.9247 3.50
24 -46.5599 6.50 1.698947 30.1
25 41.3590 7.80
26 83.0830 5.40 1.846660 23.8
27 -123.2387 0.10
28 35.5557 10.20 1.846660 23.8
29 91.2618 22.64
30 ∞ 4.11 1.516330 64.1
31 ∞ 1.55
像面 ∞
(撮像面)

焦点距離：４０５．３ｍｍ
倍率：−０．６倍
開口数：０．１８
像高：６．９ｍｍ
入射瞳位置：３０８．７ｍｍ
射出瞳位置：２１８．４ｍｍ

各群の焦点距離を下に示す。
第１レンズ群３２０の第１レンズ成分（両凹負レンズＬ１）：−３５．０ｍｍ
第１レンズ群３２０の第２レンズ成分（正メニスカスレンズＬ２、両凸正レンズＬ３、及び両凸正レンズＬ４）：２６．２ｍｍ
第１レンズ群３２０の第３レンズ成分（両凹負レンズＬ５、正メニスカスレンズＬ６、負メニスカスレンズＬ７、正メニスカスレンズＬ８、及び両凸正レンズＬ９）：５１０．４ｍｍ
第２レンズ群ユニット３６０：４４．０ｍｍ

ここで、第１〜１８面（ｒ１〜ｒ１８）は第１レンズ群３２０に対応する。第１９面は、開口３３１及び開口３３２を有する開口絞り３３０に対応する。開口３３１、３３２の有効半径はそれぞれ６．６６ｍｍである。

第２０〜２１面は、平行平面ガラス板３５１、３５２に対応し、平行平面ガラス板３５１、３５２は、第１レンズ群３２０の光軸Ａｘに対してｘ軸を中心に４５度傾いている。これにより、以降の光軸Ａｘ３６１、Ａｘ３６２がｙ軸方向に平行移動する。

平行平面ガラス板３５１により、光軸Ａｘ３６１は＋ｙ方向に３．２ｍｍ平行移動し、これが屈曲後の第１の光軸Ａｘ３６１となる。
同様に、平行平面ガラス板３５２により、光軸Ａｘ３６２は−ｙ方向に３．２ｍｍ平行移動し、それが屈曲後の第２の光軸Ａｘ３６２となる。

第２２〜２９面は、第２レンズ群３６１に対応する。第２２’〜２９’面は、第２レンズ群３６２に対応する。

なお、アタッチメント光学系３００と組み合わせて用いる撮影レンズ５０は、像側テレセンであることが望ましい。これは、アタッチメント光学系３００の入射瞳位置が３０８．７ｍｍであり、ほぼ物体側テレセンであるからである。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

（変形例１）
図２２は、変形例１における第２レンズ群ユニット４６０の構成を示す、第１レンズ群の光軸Ａｘに直交する断面図である。
第３実施形態においては、第２レンズ群ユニット３６０を構成する左右の第２レンズ群３６１、３６２を上下方向（ｙ方向）にずらしていたが、図２２に示す第２レンズ群ユニット４６０のように、ｙ方向及びｘ方向に対して４５度傾斜した方向に左右の第２レンズ群４６１、４６２をずらして配置してもよい。この場合、ガラス板ユニット３５０によって規定される光軸は、第１の光軸Ａｘ４６１と第２の光軸Ａｘ４６２となり、この２つの軸はｙ方向に並ぶ。ここで、第２レンズ群４６１は第１成分であり、第２レンズ群４６２は第２成分である。
第２レンズ群４６１、４６２をこのように配置すると、ヴィネッティングを減らし、像に達する光量を増やすことができる。

（変形例２）
図２３は、変形例２における第１レンズ群１２０、ミラー群５５０、及び第２レンズ群ユニット１６０の構成を示す断面図である。
第１〜第３実施形態では、第２レンズ群の光軸を第１レンズ群に対して平行移動するために、平行平面ガラス板を用いていたが、これに代えて複数のミラー５５１、５５２、５５３、５５４からなるミラー群５５０を第１レンズ群の後側焦点位置ＢＦ５に設けても良い。瞳分割部材は開口絞り１３０とミラー群５５０を備える。
図２３に示す例では、物体像がｘ軸方向に２つ並ぶ場合に対応して、それぞれ２枚のミラーの対、すなわち、ミラー５５１、５５２の第１ミラー対と、ミラー５５３、５５４の第２ミラー対と、を用いて光軸をそれぞれｘ方向に平行移動させている。これにより、ミラー群５５０は、第１の光軸Ａｘ５６１と第２の光軸Ａｘ５６２を規定している。

（変形例３）
図２４は、変形例３における第１レンズ群１２０、プリズム群６５０、及び第２レンズ群ユニット１６０の構成を示す断面図である。
第１〜第３実施形態では、第２レンズ群の光軸を第１レンズ群に対して平行移動するために、平行平面ガラス板を用いていたが、これに代えて、複数のプリズム（第１プリズム６５１と第２プリズム６５２）からなるプリズム群６５０を第１レンズ群の後側焦点位置ＢＦ６に設けても良い。瞳分割部材は開口絞り１３０とプリズム群６５０を備える。
図２４に示す例では、物体像がｘ軸方向に２つ並ぶ場合に対応して、それぞれ２つのプリズム６５１、６５２を用いて光軸をそれぞれｘ方向に平行移動させている。これにより、プリズム群６５０は、第１の光軸Ａｘ６６１と第２の光軸Ａｘ６６２を規定している。

（変形例４）
図２５は、変形例４に係る回転絞りの構成を示す平面図である。
図２５に示す開口絞りは、第１実施形態の開口絞り１３０の近傍に２つの回転絞り１７１、１７２を配置している。２つの回転絞り１７１、１７２は、ｚ方向からみて円形であって、その中心１７１ｃ、１７２ｃの回りを回転する。また、２つの回転絞り１７１、１７２は、内径の異なる複数の開口を中心１７１ｃ、１７２ｃの回りに略等角度間隔に配置している。瞳分割部材は開口絞り１３０、回転絞り１７１、１７２、ガラス板ユニット１５０を備える。
回転絞り１７１及び／又は回転絞り１７２を回転し、所望の径の開口部を、開口絞り１３０の開口１３１、開口１３２の位置に合わせることによって、開口絞り１３０及び回転絞り１７１、１７２の全体として、開口の径を小さくすることができる。
これによって、撮影レンズ５０の絞りを使用せず、基線長を変化させずに、絞りを絞った効果が得られる。絞りを絞った効果とは、明るさを暗くすることと、焦点深度を深くすることである。

以上のように、本発明に係るアタッチメント光学系は、既成の２次元画像撮影用カメラを容易に３次元画像撮影用カメラにすることに適している。

５０ 撮影レンズ
５１ 絞り
５２、５３ 領域
６０ カメラ
７０ センサ（撮像素子）
７１ 受光領域
１００ アタッチメント光学系
１１０ 視野絞り
１１１ 開口部
１２０ 第１レンズ群
１３０ 開口絞り（瞳分割部材）
１３１、１３２ 開口
１４０ 遮光板
１５０ ガラス板ユニット（瞳分割部材）
１５１、１５２ 平行平面ガラス板
１６０ 第２レンズ群ユニット
１６１、１６２ 第２レンズ群
１７１、１７２ 回転絞り
２００ アタッチメント光学系
２１０ 視野絞り
２２０ 第１レンズ群
２３０ 開口絞り（瞳分割部材）
２５０ ガラス板ユニット（瞳分割部材）
２５１、２５２ 平行平面ガラス板
２６０ 第２レンズ群ユニット
２６１、２６２ 第２レンズ群
３００ アタッチメント光学系
３１０ 視野絞り
３２０ 第１レンズ群
３３０ 開口絞り（瞳分割部材）
３４０ 遮光板
３５０ ガラス板ユニット（瞳分割部材）
３５１、３５２ 平行平面ガラス板
３６０ 第２レンズ群ユニット
３６１、３６２ 第２レンズ群
４６０ 第２レンズ群ユニット
４６１、４６２ 第２レンズ群
５５０ ミラー群（瞳分割部材）
５５１、５５２、５５３、５５４ ミラー
６５０ プリズム群（瞳分割部材）
６５１ 第１プリズム
６５２ 第２プリズム
Ａｘ１６１、Ａｘ３６１、Ａｘ４６１ 第１の光軸
Ａｘ１６２、Ａｘ３６２、Ａｘ４６２ 第２の光軸

Claims (9)

1. 第１レンズ群と、第２レンズ群と、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間に設けられた瞳分割部材と、を備え、
   前記第２レンズ群は、前記第１レンズ群からの光を集光して像を形成し、
   前記瞳分割部材は前記第１レンズ群の後側焦点位置に配置され、
   第１の光軸と第２の光軸が、前記瞳分割部材によって規定され、
   前記第１の光軸と前記第２の光軸は、共に屈曲しており、
   屈曲の前後の前記第１の光軸と、屈曲の前後の前記第２の光軸は、前記第１レンズ群の光軸を挟んで互いに対向していることを特徴とするアタッチメント光学系。
2. 前記第１レンズ群の光軸と、前記第１の光軸と、前記第２の光軸と、は同一平面内にあり、
   前記第１の光軸と、前記第２の光軸と、は前記第１レンズ群の光軸に関して対称であることを特徴とする請求項１に記載のアタッチメント光学系。
3. 前記第２レンズ群は、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、を有し、
   前記第１レンズ成分は、屈曲後の前記第１の光軸に対して共軸となるように配置され、
   前記第２レンズ成分は、屈曲後の前記第２の光軸に対して共軸となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアタッチメント光学系。
4. 前記第１レンズ群の光軸に対して、前記第１の光軸と前記第２の光軸が、視差方向と垂直な方向に分割されることを特徴とする請求項２に記載のアタッチメント光学系。
5. 前記第１レンズ群の光軸に対して、前記第１の光軸と前記第２の光軸が、視差方向に分割されることを特徴とする請求項２に記載のアタッチメント光学系。
6. 前記瞳分割部材は、互いに隣接し、前記第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１平行平面ガラス板及び第２平行平面ガラス板を有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアタッチメント光学系。
7. 前記瞳分割部材は、互いに隣接し、前記第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１ミラー対及び第２ミラー対を有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアタッチメント光学系。
8. 前記瞳分割部材は、互いに隣接し、前記第１レンズ群の光軸に対して異なった角度で設置された、第１プリズム及び第２プリズムを有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアタッチメント光学系。
9. 前記第１レンズ群は、光の入射側から順に、光の入射側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズからなる第１レンズ成分、正の屈折力を有するレンズ群からなる第２レンズ成分、及び、正の屈折力を有するレンズ群からなる第３レンズ成分を備え、
   前記第２レンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項３に記載のアタッチメント光学系。

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