JP2017040735A - 屈曲撮像装置 - Google Patents
屈曲撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017040735A JP2017040735A JP2015161660A JP2015161660A JP2017040735A JP 2017040735 A JP2017040735 A JP 2017040735A JP 2015161660 A JP2015161660 A JP 2015161660A JP 2015161660 A JP2015161660 A JP 2015161660A JP 2017040735 A JP2017040735 A JP 2017040735A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical axis
- optical path
- deflecting member
- image
- path deflecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
【課題】小型化(薄型化)の要求に応えつつ、様々な用途に適用可能な屈曲撮像装置を得る。
【解決手段】物体側光路偏向部材と像側光路偏向部材と中間光学系とを有し、物体側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸、中間光学系の光軸及び像側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸は、同一の基準平面内に位置する基準光軸を構成し、物体側光路偏向部材、中間光学系及び像側光路偏向部材は、基準光軸に沿って移動することなく、所定の有限距離にある固定被写体面上にある被写体の像を撮像面に形成し、次の条件式(1)を満足する屈曲撮像装置。
(1)0.1<Xm/ODIS(air)<0.8
但し、
Xm:基準光軸上における固定被写体面と物体側光路偏向部材の反射面との間の空気換算距離、
ODIS(air):基準光軸上における固定被写体面と中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離。
【選択図】図3
【解決手段】物体側光路偏向部材と像側光路偏向部材と中間光学系とを有し、物体側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸、中間光学系の光軸及び像側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸は、同一の基準平面内に位置する基準光軸を構成し、物体側光路偏向部材、中間光学系及び像側光路偏向部材は、基準光軸に沿って移動することなく、所定の有限距離にある固定被写体面上にある被写体の像を撮像面に形成し、次の条件式(1)を満足する屈曲撮像装置。
(1)0.1<Xm/ODIS(air)<0.8
但し、
Xm:基準光軸上における固定被写体面と物体側光路偏向部材の反射面との間の空気換算距離、
ODIS(air):基準光軸上における固定被写体面と中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離。
【選択図】図3
Description
本発明は、屈曲撮像装置に関する。
物体側と像面側(撮像素子側)にそれぞれ光路偏向部材(例えばプリズムやミラー)を設けた屈曲撮像装置の開発が進んでいる(特許文献1、2)。
このような屈曲撮像装置は、その搭載機器の小型化(薄型化)の進展に伴い、極限までの小型化(薄型化)が要求されている。
一方、屈曲撮像装置の搭載機器は、その用途が様々な広がりを見せており、将来的にさらなる広がりを見せることが予想される。例えば、バーコードリーダ(スキャナ)、指紋認証システム、薬剤や生体情報の医用検査装置といった用途が考えられるが、従来の屈曲撮像装置は、これらの用途に適用することはできない。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、小型化(薄型化)の要求に応えつつ、様々な用途に適用可能な屈曲撮像装置を得ることを目的とする。
本発明の屈曲撮像装置は、反射面を持ち且つパワーを持たない物体側光路偏向部材と、反射面を持つ像側光路偏向部材と、前記物体側光路偏向部材と前記像側光路偏向部材の間に位置する中間光学系と、を有すること;前記物体側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸、前記中間光学系の光軸、及び、前記像側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸は、同一の基準平面内に位置する基準光軸を構成すること;前記物体側光路偏向部材、前記中間光学系、及び、前記像側光路偏向部材は、前記基準光軸に沿って移動することなく、所定の有限距離にある固定被写体面上にある被写体の像を撮像面に形成すること;及び次の条件式(1)を満足すること;を特徴としている。
(1)0.1<Xm/ODIS(air)<0.8
但し、
Xm:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側光路偏向部材の反射面との間の空気換算距離、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離、
である。
(1)0.1<Xm/ODIS(air)<0.8
但し、
Xm:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側光路偏向部材の反射面との間の空気換算距離、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離、
である。
前記物体側光路偏向部材は、物体側プリズムからなり、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)0.7d<D<1.5d
但し、
d=2・(IH/m−X1tanθ)
tanθ=(IH/m−L1UH)/ODIS(air)
D:前記物体側プリズムの実際の厚み(空気換算距離ではない)、
X1:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側プリズムの入射面との間の距離、
IH:前記基準平面上における最大像高、
m:前記中間光学系の倍率、
L1UH:前記中間光学系の最も物体側に位置するレンズの前記基準平面上における有効径、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離、
である。
(2)0.7d<D<1.5d
但し、
d=2・(IH/m−X1tanθ)
tanθ=(IH/m−L1UH)/ODIS(air)
D:前記物体側プリズムの実際の厚み(空気換算距離ではない)、
X1:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側プリズムの入射面との間の距離、
IH:前記基準平面上における最大像高、
m:前記中間光学系の倍率、
L1UH:前記中間光学系の最も物体側に位置するレンズの前記基準平面上における有効径、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離、
である。
前記像側光路偏向部材は、像側プリズムから構成することができる。
前記物体側光路偏向部材は、物体側ミラーから構成することができる。
前記像側光路偏向部材は、像側ミラーから構成することができる。
前記像側光路偏向部材は、パワーを持たせないことができる。
本発明によれば、小型化(薄型化)の要求に応えつつ、様々な用途に適用可能な屈曲撮像装置が得られる。
≪屈曲撮像装置を搭載した撮像ユニットの構成≫
図1は、本実施形態の屈曲撮像装置を搭載した撮像ユニット10の構成例を示している。この撮像ユニット10は、固定焦点の接写機能(マクロ撮影機能)を持つマクロ撮像ユニットである。
図1は、本実施形態の屈曲撮像装置を搭載した撮像ユニット10の構成例を示している。この撮像ユニット10は、固定焦点の接写機能(マクロ撮影機能)を持つマクロ撮像ユニットである。
マクロ撮像ユニット10の屈曲撮像装置は、物体側(入射側)から像側(出射側、撮像素子側)に向かって順に、パワーを持たない物体側プリズム(物体側光路偏向部材)P1と、第1レンズ群(中間光学系)L1と、フィルタFと、第2レンズ群(中間光学系)L2と、第3レンズ群(中間光学系)L3と、パワーを持たない像側プリズム(像側光路偏向部材)P2とを有している。この屈曲撮像装置は、物体側プリズムP1と像側プリズムP2でそれぞれ略直角に光束を屈曲(反射)させる屈曲撮像装置である。以下の説明における上下左右の各方向は、図1に記載した矢線方向を基準としており、被写体(物体)側が下方となる。厚さ方向は上下方向であり、幅方向は前後方向(図1の紙面直交方向)である。マクロ撮像ユニット10は、前後方向に短く左右方向に長い横長形状を有している。
マクロ撮像ユニット10は、物体側プリズムP1の下方の固定被写体面X(この固定被写体面Xはメカ的に存在する面ではない)に置かれた被写体を撮像するものである。すなわち、下方から上方に向かう第1光軸O1に沿った被写体からの光束は、入射面P1−aを通して物体側プリズムP1に入り、物体側プリズムP1内の反射面P1−cによって第2光軸O2に沿う方向(左方から右方)に反射されて出射面P1−bから出射される。続いて光束は、第2光軸O2上に位置する第1レンズ群L1とフィルタFと第2レンズ群L2と第3レンズ群L3を通り、入射面P2−aを通して像側プリズムP2に入り、像側プリズムP2内の反射面P2−cによって第3光軸O3に沿う方向(上方から下方に向かう方向)に反射されて出射面P2−bから出射され、撮像センサISの撮像面上に結像される。物体側プリズムP1の入射面P1−aには、入射光束を制限するプリズムマスク31が接着され、像側プリズムP2の出射面P2−bには、出射光束を制限するプリズムマスク(図示せず)が接着されている。
物体側プリズムP1の入射光軸と反射光軸、中間光学系(第1レンズ群L1と第2レンズ群L2と第3レンズ群L3)の光軸、及び、像側プリズムP2の入射光軸と反射光軸は、同一の基準平面内に位置する基準光軸を構成している。すなわち、中間光学系(第1レンズ群L1と第2レンズ群L2と第3レンズ群L3)の第2光軸O2を基準としたとき、第2光軸O2を入射側(物体側)に延長して物体側プリズムP1の反射面P1−cで折り返した(屈曲した)ものが第1光軸O1となり、第2光軸O2を出射側(像側)に延長して像側プリズムP2の反射面P2−cで折り返した(屈曲した)ものが第3光軸O3となり、これら第1光軸O1と第2光軸O2と第3光軸O3が上記基準光軸を構成している。第1光軸O1と第3光軸O3は、互いに略平行をなしており、且つ、第2光軸O2に対して略直交している。
物体側プリズムP1、中間光学系(第1レンズ群L1と第2レンズ群L2と第3レンズ群L3)、及び、像側プリズムP2は、上記基準光軸に沿って移動することなく(撮像センサISの撮像面に対して固定された状態で)、所定の有限距離にある固定被写体面X上にある被写体の像を撮像センサISの撮像面に形成する。これにより、様々な用途、例えば、バーコードリーダ(スキャナ)、指紋認証システム、薬剤や生体情報の医用検査装置といった用途に適用可能とするための優れた接写機能(マクロ撮影機能)を実現することができる。
物体側プリズムP1、第1レンズ群L1、フィルタF、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、及び、像側プリズムP2は、第1ハウジング21、第2ハウジング22、第1レンズ枠23、及び、第2レンズ枠24に保持されている。すなわち、物体側プリズムP1は第1ハウジング21に保持され、第3レンズ群L3と像側プリズムP2は第2ハウジング22に保持されている。そして、第1レンズ群L1とフィルタFは第1レンズ枠23に保持され、第2レンズ群L2は第2レンズ枠24に保持されており、この第1レンズ枠23と第2レンズ枠24の結合体が第1ハウジング21と第2ハウジング22の間に光軸方向の位置調節可能に支持されている。
図2は、本実施形態の屈曲撮像装置を搭載したマクロ撮像ユニット10’の別の構成例を示している。このマクロ撮像ユニット10’は、図1のマクロ撮像ユニット10において、物体側プリズム(物体側光路偏向部材)P1に代えて、物体側ミラー(物体側光路偏向部材)M1を設けたものである。また図示は省略しているが、像側プリズム(像側光路偏向部材)P2に代えて、像側ミラー(像側光路偏向部材)を設けることも可能である。
図1のマクロ撮像ユニット10と図2のマクロ撮像ユニット10’は、中間光学系を第1レンズ群L1と第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の三群構成としたものであるが、中間光学系の具体的な構成(例えば、何群構成にするか、各レンズ群の形状や枚数等)に関しては、条件式(1)、(2)を満足する限りにおいて自由度があり、種々の設計変更が可能である。
≪屈曲撮像装置の構成上の優位点および条件式(1)、(2)の説明≫
本実施形態のマクロ撮像ユニットは、物体距離が固定なので、当該ユニットと物体との間隔が固定であることが前提となっている。ユニットと物体との間隔は、ユニットを組み込む装置との関係で規制することが好ましい。例えば、ユニットを組み込む装置に対して物体を固定する、または、当該装置を物体にあてつける(あてつけないとしても装置と物体との距離を近付ける)といった規制構造(規制方法)が採用可能である。これは、装置と物体が離れていると深度内に物体を置くのが難しいためである。
本実施形態のマクロ撮像ユニットは、物体距離が固定なので、当該ユニットと物体との間隔が固定であることが前提となっている。ユニットと物体との間隔は、ユニットを組み込む装置との関係で規制することが好ましい。例えば、ユニットを組み込む装置に対して物体を固定する、または、当該装置を物体にあてつける(あてつけないとしても装置と物体との距離を近付ける)といった規制構造(規制方法)が採用可能である。これは、装置と物体が離れていると深度内に物体を置くのが難しいためである。
しかし、ユニットの物体光入射面と物体との距離が大きいと、ユニットを組み込む装置全体が大型化してしまうので、ユニット自体の小型化とともに物体面をユニットから離さないことが重要な技術課題となる。
そこで、本実施形態では、中間光学系(第1レンズ群)と物体面(固定被写体面)との間に物体側光路偏向部材(物体側プリズム、物体側ミラー)を設けている。これにより、中間光学系(第1レンズ群)から物体面(固定被写体面)までの距離(物体距離)が大きい場合でも、ユニットと物体面との間隔を抑えることができる。また、物体距離に関する制限が緩くなる(物体距離を大きめに設定可能)ので、光学設計上の自由度を上げることができる。
図3(A)、(B)は、本発明の条件式(1)、(2)の各パラメータを説明するための図である。図3(A)は、屈曲撮像装置の全系の構成図であり、図3(B)は、図3(A)の反射面を光学的に展開した図である。図3(A)の構成図は、有効径の外側部分(コバ)まで表示したものとなっており、図3(B)の展開図は、有効径の範囲内のみを表示したものとなっている。
条件式(1)は、基準光軸上における固定被写体面Xと物体側光路偏向部材(物体側プリズムP1または物体側ミラーM1)の反射面との間の空気換算距離Xmと、基準光軸上における固定被写体面Xと中間光学系の最も物体側の面(第1レンズ群L1の物体側の面)との間の空気換算距離ODIS(air)との比を規定している。すなわち条件式(1)は、物体距離と物体側光路偏向部材(反射面)の位置関係を規定している。
条件式(1)を満足することにより、ユニットの長さ(第2光軸O2方向の長さ)と、ユニットと物体の間の距離とのバランスをとることができる。これにより、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置の小型化(薄型化)を図りつつ、優れた接写機能(マクロ撮影機能)を実現することができる。
条件式(1)の上限を上回ると、ユニットの長さは抑えられるが、ユニットと固定被写体面Xとの間隔が大きくなりすぎて、ユニットを組み込んだ装置が大型化してしまう。また接写(マクロ撮影)を行うことができなくなってしまう。
条件式(1)の下限を下回ると、固定被写体面Xがユニットに近づきすぎるので装置の構成が難しくなってしまう。
条件式(1)を満足することにより、ユニットの長さ(第2光軸O2方向の長さ)と、ユニットと物体の間の距離とのバランスをとることができる。これにより、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置の小型化(薄型化)を図りつつ、優れた接写機能(マクロ撮影機能)を実現することができる。
条件式(1)の上限を上回ると、ユニットの長さは抑えられるが、ユニットと固定被写体面Xとの間隔が大きくなりすぎて、ユニットを組み込んだ装置が大型化してしまう。また接写(マクロ撮影)を行うことができなくなってしまう。
条件式(1)の下限を下回ると、固定被写体面Xがユニットに近づきすぎるので装置の構成が難しくなってしまう。
条件式(2)は、物体側光路偏向部材を物体側プリズムにした場合において、物体距離・物体−プリズム距離・プリズムの大きさの好ましい関係を規定するものである。すなわち、物体側プリズムと中間光学系の第1レンズ群との間隔を調整することで、当該プリズムの厚み及び想定される装置の厚みを所望の値(範囲)にコントロールすることが可能になる。
図3(A)、(B)に示した条件式(2)に関連する各パラメータは、次のように定義される。
X1:基準光軸上における固定被写体面Xと物体側プリズムP1の入射面P1−aとの間の距離
IH:基準平面上における最大像高(物体側プリズムP1による屈曲前後の光軸が存在する基準平面内の像高)
m:中間光学系の倍率
L1UH:中間光学系の最も物体側に位置するレンズ(第1レンズ群L1中の最も物体側のレンズ)の基準平面上における有効径
ODIS(air):基準光軸上における固定被写体面Xと中間光学系の最も物体側の面(第1レンズ群L1の物体側の面)との間の空気換算距離
θ:基準平面上における最大像高の上光線が物体側プリズムに入射する角度
X1:基準光軸上における固定被写体面Xと物体側プリズムP1の入射面P1−aとの間の距離
IH:基準平面上における最大像高(物体側プリズムP1による屈曲前後の光軸が存在する基準平面内の像高)
m:中間光学系の倍率
L1UH:中間光学系の最も物体側に位置するレンズ(第1レンズ群L1中の最も物体側のレンズ)の基準平面上における有効径
ODIS(air):基準光軸上における固定被写体面Xと中間光学系の最も物体側の面(第1レンズ群L1の物体側の面)との間の空気換算距離
θ:基準平面上における最大像高の上光線が物体側プリズムに入射する角度
上記定義に基づくと、物体の高さOHは、基準平面上における最大像高IHを中間光学系の倍率mで除したものと略等しくなる(OH≒IH/m)。また、物体側プリズムの有効径H1は、H1=IH/m−X1tanθで表すことができる。さらに、tanθは、tanθ=(IH/m−L1UH)/ODIS(air)で表すことができる。そして、物体側プリズムの計算上(理論上)の厚みdは、d=2・H1=2・(IH/m−X1tanθ)で表すことができる。
このように、物体側プリズムの計算上(理論上)の厚みdと、物体側プリズムの実際の厚み(空気換算距離ではない)Dとの関係は、小型化と光学性能の確保を両立させるための許容量比となっている。
条件式(2)を満足するように物体側プリズムの厚みを設定することにより、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置の小型化を図りつつ、光量を十分に確保した優れた接写機能(マクロ撮影機能)を実現することができる。
条件式(2)の上限を上回ると、物体側プリズムが大きくなりすぎて、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置が大型化してしまう。
条件式(2)の下限を下回ると、物体側プリズムが小さくなりすぎて、当該プリズムの有効径が小さくなりすぎるため、周辺光線の一部がケラれ、光量が不足してしまう。
条件式(2)の上限を上回ると、物体側プリズムが大きくなりすぎて、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置が大型化してしまう。
条件式(2)の下限を下回ると、物体側プリズムが小さくなりすぎて、当該プリズムの有効径が小さくなりすぎるため、周辺光線の一部がケラれ、光量が不足してしまう。
≪屈曲撮像装置の具体的な数値実施例≫
[数値実施例1−数値実施例5]
図4−図8は、数値実施例1−数値実施例5の屈曲撮像装置の構成図である。同図では、対角の最大像高に到達する光束を一点鎖線で描き、条件式(2)のパラメータである「IH:基準平面上における最大像高(短辺)」に到達する光束を破線で描いている。数値実施例1−5において、撮像面は長方形(矩形)であり、基準平面に平行な方向の辺が「短辺」である。
[数値実施例1−数値実施例5]
図4−図8は、数値実施例1−数値実施例5の屈曲撮像装置の構成図である。同図では、対角の最大像高に到達する光束を一点鎖線で描き、条件式(2)のパラメータである「IH:基準平面上における最大像高(短辺)」に到達する光束を破線で描いている。数値実施例1−5において、撮像面は長方形(矩形)であり、基準平面に平行な方向の辺が「短辺」である。
数値実施例1−数値実施例5の屈曲撮像装置は、基本構成が同一であり、物体距離ないし物体側プリズムP1の厚みだけが互いに異なるものである。
数値実施例1−数値実施例5の屈曲撮像装置は、物体側(入射側)から像側(出射側、撮像素子側)に向かって順に、パワーを持たない物体側プリズム(物体側光路偏向部材)P1と、負のパワーの第1レンズ群(中間光学系)L1と、フィルタFと、正のパワーの第2レンズ群(中間光学系)L2と、正のパワーの第3レンズ群(中間光学系)L3と、パワーを持たない像側プリズム(像側光路偏向部材)P2とを有している。第1レンズ群L1は負単レンズからなり、第3レンズ群L3は正単レンズからなり、第2レンズ群L2は負レンズL21と正レンズL22の接合レンズからなる。像側プリズムP2と撮像面との間にはカバーガラスCGが設けられている。
[数値実施例6−数値実施例8]
図9−図11は、数値実施例6−数値実施例8の屈曲撮像装置の構成図である。同図では、対角の最大像高に到達する光束を一点鎖線で描き、条件式(2)のパラメータである「IH:基準平面上における最大像高(短辺)」に到達する光束を破線で描いている。数値実施例6−8において、撮像面は長方形(矩形)であり、基準平面に平行な方向の辺が「短辺」である。
図9−図11は、数値実施例6−数値実施例8の屈曲撮像装置の構成図である。同図では、対角の最大像高に到達する光束を一点鎖線で描き、条件式(2)のパラメータである「IH:基準平面上における最大像高(短辺)」に到達する光束を破線で描いている。数値実施例6−8において、撮像面は長方形(矩形)であり、基準平面に平行な方向の辺が「短辺」である。
数値実施例6−数値実施例8の屈曲撮像装置は、数値実施例1−数値実施例5の屈曲撮像装置の基本構成において、物体側プリズム(物体側光路偏向部材)P1に代えて物体側ミラー(物体側光路偏向部材)M1を設け、且つ、物体距離を互いに異ならせたものである。
各数値実施例の各条件式に対する値を表1に示す。数値実施例6−8については、条件式(2)の前提構成となる物体側プリズムP1を有していないので、条件式(2)の対応数値を計算することができない。
(表1)
数値実施例1 数値実施例2 数値実施例3
Xm 2.56 5.31 10.80
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.18 0.37 0.74
X1 1.00 4.00 10.00
IH 1.77 1.77 1.77
m 0.55 0.55 0.55
L1UH 0.87 0.87 0.87
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
tanθ 0.16 0.16 0.16
d 6.05 5.09 3.18
1.5*d 9.08 7.64 4.77
D 6.24 5.24 3.20
0.7*d 4.24 3.57 2.22
数値実施例4 数値実施例5
Xm 10.62 10.80
ODIS(air) 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.73 0.74
X1 10.00 10.00
IH 1.77 1.77
m 0.55 0.55
L1UH 0.87 0.87
ODIS(air) 14.50 14.50
tanθ 0.16 0.16
d 3.18 3.18
1.5*d 4.77 4.77
D 2.50 4.40
0.7*d 2.22 2.22
数値実施例6 数値実施例7 数値実施例8
Xm 4.12 6.62 10.77
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.28 0.46 0.74
(表1)
数値実施例1 数値実施例2 数値実施例3
Xm 2.56 5.31 10.80
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.18 0.37 0.74
X1 1.00 4.00 10.00
IH 1.77 1.77 1.77
m 0.55 0.55 0.55
L1UH 0.87 0.87 0.87
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
tanθ 0.16 0.16 0.16
d 6.05 5.09 3.18
1.5*d 9.08 7.64 4.77
D 6.24 5.24 3.20
0.7*d 4.24 3.57 2.22
数値実施例4 数値実施例5
Xm 10.62 10.80
ODIS(air) 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.73 0.74
X1 10.00 10.00
IH 1.77 1.77
m 0.55 0.55
L1UH 0.87 0.87
ODIS(air) 14.50 14.50
tanθ 0.16 0.16
d 3.18 3.18
1.5*d 4.77 4.77
D 2.50 4.40
0.7*d 2.22 2.22
数値実施例6 数値実施例7 数値実施例8
Xm 4.12 6.62 10.77
ODIS(air) 14.50 14.50 14.50
Xm/ODIS(air) 0.28 0.46 0.74
表1から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例5は、条件式(1)〜条件式(2)を満足しており、数値実施例6〜数値実施例8は、条件式(1)を満足している。これにより、マクロ撮像ユニットひいてはこれを組み込んだ装置の小型化(薄型化)を図りつつ、優れた接写機能(マクロ撮影機能)を実現することができる。
10 10’ 撮像ユニット(マクロ撮像ユニット)
P1 物体側プリズム(物体側光路偏向部材)
P1−a 入射面
P1−b 出射面
P1−c 反射面
P2 像側プリズム(像側光路偏向部材)
P2−a 入射面
P2−b 出射面
P2−c 反射面
M1 物体側ミラー(物体側光路偏向部材)
L1 第1レンズ群(中間光学系)
L2 第2レンズ群(中間光学系)
L3 第3レンズ群(中間光学系)
O1 第1光軸(基準光軸)
O2 第2光軸(基準光軸)
O3 第3光軸(基準光軸)
X 固定被写体面
P1 物体側プリズム(物体側光路偏向部材)
P1−a 入射面
P1−b 出射面
P1−c 反射面
P2 像側プリズム(像側光路偏向部材)
P2−a 入射面
P2−b 出射面
P2−c 反射面
M1 物体側ミラー(物体側光路偏向部材)
L1 第1レンズ群(中間光学系)
L2 第2レンズ群(中間光学系)
L3 第3レンズ群(中間光学系)
O1 第1光軸(基準光軸)
O2 第2光軸(基準光軸)
O3 第3光軸(基準光軸)
X 固定被写体面
Claims (6)
- 反射面を持ち且つパワーを持たない物体側光路偏向部材と、反射面を持つ像側光路偏向部材と、前記物体側光路偏向部材と前記像側光路偏向部材の間に位置する中間光学系と、を有すること;
前記物体側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸、前記中間光学系の光軸、及び、前記像側光路偏向部材の入射光軸と反射光軸は、同一の基準平面内に位置する基準光軸を構成すること;
前記物体側光路偏向部材、前記中間光学系、及び、前記像側光路偏向部材は、前記基準光軸に沿って移動することなく、所定の有限距離にある固定被写体面上にある被写体の像を撮像面に形成すること;及び
次の条件式(1)を満足すること;
を特徴とする屈曲撮像装置。
(1)0.1<Xm/ODIS(air)<0.8
但し、
Xm:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側光路偏向部材の反射面との間の空気換算距離、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離。 - 請求項1記載の屈曲撮像装置において、
前記物体側光路偏向部材は、物体側プリズムからなり、次の条件式(2)を満足する屈曲撮像装置。
(2)0.7d<D<1.5d
但し、
d=2・(IH/m−X1tanθ)
tanθ=(IH/m−L1UH)/ODIS(air)
D:前記物体側プリズムの実際の厚み、
X1:前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記物体側プリズムの入射面との間の距離、
IH:前記基準平面上における最大像高、
m:前記中間光学系の倍率、
L1UH:前記中間光学系の最も物体側に位置するレンズの前記基準平面上における有効径、
ODIS(air):前記基準光軸上における前記固定被写体面と前記中間光学系の最も物体側の面との間の空気換算距離。 - 請求項1または2記載の屈曲撮像装置において、
前記像側光路偏向部材は、像側プリズムからなる屈曲撮像装置。 - 請求項1記載の屈曲撮像装置において、
前記物体側光路偏向部材は、物体側ミラーからなる屈曲撮像装置。 - 請求項1記載の屈曲撮像装置において、
前記像側光路偏向部材は、像側ミラーからなる屈曲撮像装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の屈曲撮像装置において、
前記像側光路偏向部材は、パワーを持たない屈曲撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015161660A JP2017040735A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 屈曲撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015161660A JP2017040735A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 屈曲撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017040735A true JP2017040735A (ja) | 2017-02-23 |
Family
ID=58206247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015161660A Pending JP2017040735A (ja) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | 屈曲撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017040735A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114326015A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 镜头装置 |
-
2015
- 2015-08-19 JP JP2015161660A patent/JP2017040735A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114326015A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 镜头装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2020510868A (ja) | コンパクト屈曲式カメラ構造 | |
JPWO2011049195A1 (ja) | 立体撮影用対物光学系および内視鏡 | |
US10254522B2 (en) | Ultra-short throw projector | |
CN110869835A (zh) | 投影光学系统和平视显示装置 | |
JP2006215374A (ja) | 結像光学系及びそれを用いた画像読取装置 | |
WO2017174867A1 (en) | Wide angle lens for capturing a panorama image | |
JP2012133175A (ja) | 撮像光学系および撮像装置 | |
JP2017040735A (ja) | 屈曲撮像装置 | |
JP4478408B2 (ja) | 結像光学系、撮像装置、画像読み取り装置および投射型画像表示装置 | |
WO2011077988A1 (ja) | 撮像光学系 | |
JP2004077825A (ja) | 投写光学系およびこれを用いた投写型画像表示装置 | |
TWI553347B (zh) | 成像光學元件、成像光學陣列及圖像讀取裝置 | |
KR20140043636A (ko) | 초광각 투사 광학계 및 이를 구비한 화상 투사 장치 | |
US6758570B2 (en) | Reflective optical element, reflective optical system, image display system, and finder optical system | |
KR102492059B1 (ko) | 초단초점 프로젝터 장치 | |
CN113260893B (zh) | 光学系统 | |
CN107835959B (zh) | 摄像装置、摄像光学系统、摄像装置的制造方法以及摄像方法 | |
WO2019208407A1 (ja) | カメラモジュール、光学機器、及びカメラモジュールの製造方法 | |
JP2018045025A (ja) | 撮像光学系、撮像装置及び投影撮像システム | |
WO2017212616A1 (ja) | 光学装置およびそれを搭載した撮影装置 | |
JP5133769B2 (ja) | 広角光学系及びそれを備えた装置 | |
EP1500964A1 (en) | Scanner enabling different image aspect ratios | |
JP2018007110A (ja) | 表示装置およびスクリーン | |
JP2016192713A (ja) | 画像読取装置 | |
JP2016114615A (ja) | 撮像装置 |