JP2014174390A - 結像光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 結像光学系は、物体側から像面側へ順に、第1前群中心軸Cf1を中心とする第1前群Gf1及び第1前群中心軸Cf1に並列する第2群中心軸Cf2を中心とする第2前群Gf2を有する前群Gfと、単一の後中心軸Cbを有する後群Gbと、を備え、前群Gfの第1前群Gf1及び第2前群Gb1は、少なくとも、負の前1群Gf11,Gf21と、接合レンズの前2群Gf12,Gf22と、接合レンズの前3群Gf13,Gf23と、開口S1,S2と、からなるアフォーカル系でそれぞれ構成され、第1前群Gf1を通過した第1光束L1及び第2前群Gf2を通過した第2光束L2は、後群Gbを射出後、それぞれ像面Iで交差すると同時に結像することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
物体側から像面側へ順に、
第1前群中心軸を中心とする第1前群及び前記第1前群中心軸に並列する第2群中心軸を中心とする第2前群を有する前群と、
単一の後中心軸を有する後群と、
を備え、
前記前群の前記第1前群及び前記第2前群は、少なくとも、
負の前1群と、
接合レンズの前2群と、
接合レンズの前3群と、
開口と、
からなるアフォーカル系でそれぞれ構成され、
前記第1前群を通過した第1光束及び前記第2前群を通過した第2光束は、前記後群を射出後、それぞれ前記像面で交差すると同時に結像する
ことを特徴とする
前記第1光束と前記第2光束をそれぞれ分離する分離部を備える。
前記結像光学系と、
前記像面に配置され、複数の画素を有する撮像素子と、
を備える
ことを特徴とする。
前記分離部は、前記撮像素子の前記後群側に配置され、前記第1光束と前記第2光束をそれぞれ前記画素ごとに分離する画素分離部を有する。
前記前群と前記後群の間に、少なくとも前記第1前群中心軸及び前記第2前群中心軸を含む視差方向を前記後群の後中心軸周りに回転させる視差方向回転部を備える。
以下の条件式(1)を満足する。
−0.1<LAT/f<0.1 (1)
ただし、
LATは、前記前群の1次倍率色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
以下の条件式(2)を満足する。
−0.01<AX/f<0.02 (2)
ただし、
AXは、前記前群の1次軸上色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
前記後群は、
少なくとも1つの接合レンズからなる後1群と、
少なくとも1つの正レンズからなる後2群と、
を有する。
前記後群は、
少なくとも1つの正レンズからなる後1群と、
反射光学系からなる後2群と、
を有する。
前記分離部は、前記第1光束と前記第2光束を所定時間ごとに通過させる時分割部を有する。
前記分離部は、
前記第1光束に第1偏光成分を与える第1偏光部と、
前記第2光束に前記第1偏光成分とは異なる第2偏光成分を与える第2偏光部と、
前記第1偏光部を通過して前記第1偏光成分が与えられた前記第1光束のみを通過させる第1偏光成分通過部と、
前記第2偏光部を通過して前記第2偏光成分が与えられた前記第2光束のみを通過させる第2偏光成分通過部と、
を有し、
前記第1偏光成分通過部を通過した前記第1光束と前記第2偏光成分通過部を通過した前記第2光束をそれぞれ前記画素ごとに分離して前記撮像素子に入射させる。
前記立体撮像装置を備えることを特徴とする。
1.完全に独立した2つの中心軸からなる光学系。
2.物体側から1つの中心軸の前群と2つの中心軸の後群からなる光学系。
3.物体側から2つの中心軸の前群と1つの中心軸の後群からなる光学系。
4.全体は1つの中心軸で瞳分割により視差を得る光学系。
−0.1<LAT/f<0.1 (1)
ただし、
LATは、前記前群の1次倍率色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
−0.05<LAT/f<0.03 (1’)
−0.05<AX/f<0.02 (2)
ただし、
AXは、前記前群の1次軸上色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
−0.01<AX/f<0.005 (2’)
−0.01<SA/f<0.01 (3)
ただし、
SAは、前記前群の3次球面収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
−0.001<SA/f<0.001 (3’)
−1<PTZ/f<1 (4)
ただし、
PTZは、前記前群の3次のペッツバール和の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。
−0.5<PTZ/f<0.5 (4’)
1.8<n+ (5)
1.8<n− (6)
ただし、
n+は、前群Gfの接合レンズである前2群Gf2の正のレンズの屈折率、
n−は、前群Gfの接合レンズである前2群Gf2の負のレンズの屈折率、
である。
。
A+<20 (7)
35<A− (8)
ただし、
A+は、前群Gfの接合レンズである前2群Gf2の正のレンズのアッベ数、
A−は、前群Gfの接合レンズである前2群Gf2の負のレンズのアッベ数、
である。
図21及び図22は、実施例4の光学系1の横収差図である。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)・(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10…
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 16.000
1 ∞ 0.600 1.8830 40.7
2 1.059 0.334
3 4.643 1.000 1.9229 18.9
4 -1.040 0.400 1.8830 40.7
5 1.290 0.334
6 1.258 0.400 1.9229 18.9
7 0.861 1.000 1.4875 70.2
8 -1.251 0.050
9 絞り面 0.050
10 ∞ 0.000 偏心(1)
11 6.435 1.600 1.7205 34.7
12 -2.545 0.700 1.8467 23.8
13 28.871 1.342
14 43.542 1.400 1.6779 55.3
15 -6.146 0.100
16 3.578 1.400 1.8830 40.7
17 12.495 1.000
18 ∞ 1.000 1.5163 64.1
19 ∞ 0.100
像 面 ∞
偏心[1]
X 1.00 Y 0.00 Z 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
仕様
画角 120°
焦点距離 1.138
絞り径 φ0.900mm
像の大きさ φ2.000
有効Fno 3.803
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 16.000
1 ∞ 0.600 1.8830 40.7
2 1.008 0.303
3 3.819 0.800 1.9229 18.9
4 -1.167 0.400 1.8830 40.7
5 1.465 0.332
6 1.241 0.400 1.9155 20.9
7 0.845 0.800 1.4875 70.4
8 -1.259 0.050
9 絞り面 0.050
10 ∞ 0.000 偏心(1)
11 5.419 1.400 1.7205 34.7
12 -2.888 0.700 1.8467 23.8
13 20.617 1.566
14 20.224 1.200 1.6779 55.3
15 -6.979 0.100
16 3.500 1.200 1.8830 40.7
17 7.515 1.000
18 ∞ 1.000 1.5163 64.1
19 ∞ 0.100
像 面 ∞
偏心[1]
X 1.00 Y 0.00 Z 0.00
仕様
画角 90°
焦点距離 1.403
絞り径 φ1.000mm
像の大きさ φ2.000
有効Fno 3.647
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 16.000
1 ∞ 0.600 1.8830 40.7
2 1.132 0.387
3 -8.550 0.600 1.8830 40.7
4 1.153 1.200 1.9229 18.9
5 13.784 2.300
6 -17.734 0.500 1.8467 23.8
7 3.237 1.000 1.7620 40.1
8 -3.113 0.100
9 絞り面 -0.200
10 ∞ 0.000 偏心(1)
11 6.818 2.000 1.6935 50.8
12 90.629 1.000
13 -8.194 2.113 1.8830 40.7
14 非球面[1] -1.913 1.8830 40.7
15 非球面[2] 2.013 1.8830 40.7
16 -4.631 0.200
17 ∞ 1.000 1.5163 64.1
18 ∞ 0.100
像 面 ∞
非球面[1]
曲率半径 -6.448
k -1.6091e-001
a -2.9685e-006
非球面[2]
曲率半径 -3.472
k 1.6234e+000
a 8.4820e-004
偏心[1]
X 3.000 Y 0.000 Z 0.000
仕様
画角 120°
焦点距離 1.090
絞り径 φ1.500
像の大きさ(直視) φ2.000
有効Fno 4.317
面番号 曲率半径 面間隔 偏心 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ 16.000
1 ∞ 0.600 1.8830 40.7
2 2.098 1.189
3 -8.437 0.600 1.8830 40.7
4 7.098 1.400 1.9229 18.9
5 -7.838 2.738
6 -6.992 0.600 1.9229 18.9
7 3.368 1.000 1.8467 23.8
8 -3.846 0.100
9 プリズム偏心 0.000 偏心(1)
10 ∞ 1.000 1.8830 40.7
11 反射面 2.000 1.8830 40.7
12 反射面 1.000 1.8830 40.7
13 ∞ 0.000
14 絞り面 0.000
15 ∞ 2.000(9面からの面間隔)
16 ∞ 0.000 偏心(2)
17 5.757 1.000 1.9229 18.9
18 -41.868 0.400
19 -5.374 0.600 1.9229 18.9
20 4.912 1.600 1.6935 50.8
21 -4.491 1.873
22 3.666 1.200 1.8830 40.7
23 12.993 1.000
24 ∞ 1.000 1.5163 64.1
25 ∞ 0.100
像 面 ∞
偏心[1]
前群軸Cf1,Cf2周りにそれぞれ60°回転して菱形プリズムを配置
偏心[2]
X 1.73 Y 0.00 Z 0.00
α 0.00 β 0.00 γ 0.00
仕様
画角 120°
焦点距離 1.144
絞り径 φ1.100
像の大きさ φ2.000
有効Fno 3.746
(1)LAT/f -0.0402 -0.0211 -0.0231 -0.0110
(2)AX/f -0.0009 -0.0029 -0.0024 -0.0054
(3)SA/f -0.0006 -0.0003 -0.0003 0.0006
(4)PTZ/f 0.1986 0.1300 0.3574 0.1508
(5)n+ 1.9229 1.9229 1.9229 1.9229
(6)n− 1.8830 1.8830 1.8830 1.8830
(7)A+ 18.9 18.9 18.9 18.9
(8)A− 40.7 40.7 40.7 40.7
Gf…前群
Gb…後群
S1…第1絞り
S2…第2絞り
I…像面
Claims (12)
- 物体側から像面側へ順に、
第1前群中心軸を中心とする第1前群及び前記第1前群中心軸に並列する第2群中心軸を中心とする第2前群を有する前群と、
単一の後中心軸を有する後群と、
を備え、
前記前群の前記第1前群及び前記第2前群は、少なくとも、
負の前1群と、
接合レンズの前2群と、
接合レンズの前3群と、
開口と、
からなるアフォーカル系でそれぞれ構成され、
前記第1前群を通過した第1光束及び前記第2前群を通過した第2光束は、前記後群を射出後、それぞれ前記像面で交差すると同時に結像する
ことを特徴とする結像光学系。 - 前記第1光束と前記第2光束をそれぞれ分離する分離部を備える
請求項1に記載の結像光学系。 - 請求項2に記載の結像光学系と、
前記像面に配置され、複数の画素を有する撮像素子と、
を備える
ことを特徴とする立体撮像装置。 - 前記分離部は、前記撮像素子の前記後群側に配置され、前記第1光束と前記第2光束をそれぞれ前記画素ごとに分離する画素分離部を有する
請求項3に記載の立体撮像装置。 - 前記前群と前記後群の間に、少なくとも前記第1前群中心軸及び前記第2前群中心軸を含む視差方向を前記後群の後中心軸周りに回転させる視差方向回転部を備える
請求項4に記載の立体撮像装置。 - 以下の条件式(1)を満足する
請求項3乃至5のいずれか1つに記載の立体撮像装置。
−0.1<LAT/f<0.1 (1)
ただし、
LATは、前記前群の1次倍率色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満足する
請求項3乃至6のいずれか1つに記載の立体撮像装置。
−0.01<AX/f<0.02 (2)
ただし、
AXは、前記前群の1次軸上色収差係数の合計、
fは、光学系全系の焦点距離、
である。 - 前記後群は、
少なくとも1つの接合レンズからなる後1群と、
少なくとも1つの正レンズからなる後2群と、
を有する
請求項3乃至7のいずれか1つに記載の立体撮像装置。 - 前記後群は、
少なくとも1つの正レンズからなる後1群と、
反射光学系からなる後2群と、
を有する
請求項3乃至8のいずれか1つに記載の立体撮像装置。 - 前記分離部は、前記第1光束と前記第2光束を所定時間ごとに通過させる時分割部を有する
請求項3乃至9のいずれか1つに記載の立体撮像装置。 - 前記分離部は、
前記第1光束に第1偏光成分を与える第1偏光部と、
前記第2光束に前記第1偏光成分とは異なる第2偏光成分を与える第2偏光部と、
前記第1偏光部を通過して前記第1偏光成分が与えられた前記第1光束のみを通過させる第1偏光成分通過部と、
前記第2偏光部を通過して前記第2偏光成分が与えられた前記第2光束のみを通過させる第2偏光成分通過部と、
を有し、
前記第1偏光成分通過部を通過した前記第1光束と前記第2偏光成分通過部を通過した前記第2光束をそれぞれ前記画素ごとに分離して前記撮像素子に入射させる
請求項3乃至10のいずれか1つに記載の立体撮像装置。 - 請求項3乃至11のいずれか1つに記載の立体撮像装置を備えることを特徴とする内視鏡。
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JP2013048039A JP2014174390A (ja) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | 結像光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
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JP2013048039A JP2014174390A (ja) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | 結像光学系、立体撮像装置、及び内視鏡 |
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---|---|
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ID=51695650
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