JP2020071399A - レンズ装置およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型でありながら基線長を大きくすることのできる立体撮影可能なレンズ装置を実現することである。【解決手段】 レンズ装置１００は、二つの光学系１０１，１０２を有し、二つの光学系による二つの像を一つの撮像素子上に形成することが可能なように構成されている。二つの光学系１０１，１０２のそれぞれは、中間結像点を有し、中間結像点よりも物体側に配置された光学面から成る部分光学系を第１部分光学系、中間結像点よりも像側に配置された光学面から成る部分光学系を第２部分光学系としたとき、第２部分光学系は光路を折り曲げる少なくとも２面の反射面Ｒ１，Ｒ２を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ装置に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。

バーチャルリアリティー等の臨場感の得られるコンテンツに用いられる映像を撮影するために、広角かつ立体撮影可能な撮像装置が求められている。

特許文献１には一つの撮像素子上に二つの光学系による光学像を形成させることで立体撮影を可能とした構成の撮像装置が記載されている。

特開２０１２−３０２２号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、二つ共軸系の光学系を撮像素子上に並べて配置しているため、二つの光学系の光軸の間隔が小さくなってしまう。より自然な立体画像（映像）を取得するために特許文献１の構成で基線長を大きくしようとすると、装置を撮像素子ごと大型化しなければならなかった。

本発明は、小型でありながら基線長を大きくすることのできる立体撮影可能なレンズ装置を実現することを目的とする。

本発明のレンズ装置は、二つの光学系を有し、前記二つの光学系による二つの像を一つの撮像素子上に形成することが可能なレンズ装置であって、前記二つの光学系のそれぞれは、前記撮像素子よりも物体側において軸上光束が結像する中間結像点を有し、前記中間結像点よりも物体側に配置された光学面から成る部分光学系を第１部分光学系、前記中間結像点よりも像側に配置された光学面から成る部分光学系を第２部分光学系としたとき、前記第２部分光学系は光路を折り曲げる少なくとも２面の反射面を含むことを特徴とする。

本発明によれば、小型でありながら基線長を大きくすることのできる立体撮影可能なレンズ装置を実現することができる。

レンズ装置の要部断面図である。 一つの撮像素子上に二つの光学系によって形成されたイメージサークルを模式的に示した図である。 実施例１の光学系の断面図である。 実施例１の光学系の収差図である。 実施例２の光学系の断面図である。 実施例２の光学系の収差図である。 実施例３の光学系の断面図である。 実施例３の光学系の収差図である。 撮像装置の概略図である。

以下に、本発明のレンズ装置及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。

［実施例１］
図１は、実施例１のレンズ装置の要部断面図である。

図１に示すように、本実施例のレンズ装置１００は二つの光学系１０１、１０２を有する。光学系１０１、１０２は不図示の筐体によって保持されている。本実施例において光学系１０１、１０２は後に述べる反射面の反射方向を除いて同一であるため、以降の説明では代表として光学系１０１について述べる。

光学系１０１は、二つの反射部材１０３、１０５を有する。第１反射部材１０３は光路を折り曲げる反射面Ｒ１を有する。第２反射部材１０５は光路を折り曲げる反射面Ｒ２を有する。

図１において、ＳＰは開口絞りである。また、ＩＰは像面（近軸結像位置）である。像面ＩＰには、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子またはフィルムが配置される。

像面ＩＰには、光学系１０１、１０２によって像（光学像）が形成される。すなわち、本実施例のレンズ装置１００において、二つの光学系による二つの光学像は一つの撮像素子上に形成される。

図２は、像面ＩＰ上に形成される二つのイメージサークル（光学像が形成される領域。有効像円形）ＩＣ１、ＩＣ２を表している。図２に示した矩形領域は撮像素子の撮像有効領域である。ＩＣ１は光学系１０１によって形成されたイメージサークルであり、ＩＣ２は光学系１０２によって形成されたイメージサークルである。このように、本実施例では視差のついた２枚の画像を１枚の撮像素子で取得することができる。

次に、本実施例の光学系１０１について具体的に述べる。

図３は、本実施例の光学系１０１の断面図である。ただし、反射部材１０３、１０５により折り曲げられた光路は展開して示している。

光学系１０１は、物体側から像側へ順に配置された、第１部分光学系１０１ａと、第１部分光学系１０１ａの結像位置Ｑより像側に配置された第２部分光学系１０１ｂから成る。結像位置Ｑは、像面ＩＰより物体側に位置する点であって、第１部分光学系１０１ａによって軸上光束が結像される中間結像点である。

第１部分光学系１０１ａは、中間結像点Ｑよりも物体側に配置された光学面から成る部分光学系であるとも言うことができる。第２部分光学系１０１ｂは、中間結像点Ｑよりも像側に配置された光学面から成る部分光学系であるとも言うことができる。すなわち、中間結像点Ｑはレンズなどの光学部材の内部に存在していても良い。また、周辺光束が結像する位置は、光軸と直交し中間結像点Ｑを通る直線上になくても良い。なお、本願における光学面は屈折面と反射面を含む。

また、第２部分光学系１０１ｂは正の屈折力を有している。

図３に示す符号Ｒ１とＲ２は、反射面Ｒ１と反射面Ｒ２の位置を示している。第１反射Ｒ１と第２反射面Ｒ２は共に第２部分光学系１０１ｂ内に設けられ、共にミラーで構成される。第１反射部材１０３と第２反射部材１０５は共にプリズムであってもよい。反射面やプリズムの光入射面、光出射面は曲面であってもよい。

本実施例の光学系１０１の射影方式は等角射影としている。等角射影は、物体側の単位角度（画角）と撮像面での像の大きさが画面中心と周辺で同等である射影方式である。頭角射影では、撮影範囲全域を同等の解像度で取得することができる。

本実施例の二つの光学系１０１，１０２の水平画角は共に１７５°である。

また、本実施例のレンズ装置１００における基線長（後に述べるＤｉｎ）は４３ｍｍである。

図４は、本実施例の光学系１０１の無限遠合焦時の収差図である。各収差図においてＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（°）である。球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の球面収差を表している。非点収差図において実線（Ｓ）はｄ線におけるサジタル像面、破線（Ｍ）はｄ線におけるメリディオナル像面の非点収差を表している。歪曲収差図はｄ線の歪曲を示している。色収差図はｇ線の色収差を示している。これらは以降の収差図においても同様である。

次に、本実施例の光学系１０１の特徴について述べる。

本実施例のレンズ装置は、視差画像を一つの撮像素子で取得するために、二つの光学系１０１，１０２を有している。また、反射部材により光路を折り曲げる構成とすることで、二つの光学系１０１，１０２の間隔を入射側で広く出射側で狭くしている。これにより、自然な立体視が可能な基線長を確保しつつ一つの撮像素子に二つの光学系による像を撮像させることが可能となる。

このように構成されたレンズ装置では、操作性を保ったまま二つの光学系を配置する必要があるため、光学系の小型化が重要となる。しかしながら、通常、交換レンズに用いられる光学系では、所定のフランジバックが存在しているため、適正な値のバックフォーカスを確保する必要がある。特に広画角な光学系では、バックフォーカスを確保するためにレンズ全長が長くなったり、物体側に配置されるレンズの径が大型化したりしてしまう。物体側に配置されるレンズの径が大きくなりすぎると、二つの光学系を並べて配置することが困難となってしまう。

これに対し、本実施例の光学系１０１は、中間結像点Ｑを有するように構成されている。第１部分光学系１０１ａは結像光学系として機能し、第２部分光学系１０１ｂはリレー光学系として機能する。この構成により、結像光学系として機能する第１部分光学系１０１ａに関してバックフォーカスを確保しなくて良くなるため、結像光学系としての第１部分光学系１０１ａを小型に構成することが可能となる。また、中間結像点Ｑで収差補正をする必要がなくなるため、第１部分光学系１０１ａを小型化できる。

さらに、光路を折り曲げる反射部材はリレー光学系である第２部分光学系１０１ｂ内に配置している。第１部分光学系１０１ａ内に反射部材を配置すると、第１部分光学系１０１ａ内に反射部材を設ける空間を確保する必要が生じる。この場合、第１部分光学系１０１ａの最も物体側のレンズ面または最も像側のレンズ面の径が大きくなり、レンズ装置１００が大型化してしまう。これは、第１部分光学系１０１ａ内での軸外光線の角度が比較的急であるためである。

一方、第１部分光学系１０１ａより像側の第２部分光学系１０１ｂでは、軸外光線の角度が比較的緩やかであるため、本実施例のように、第２部分光学系１０１ｂ内に反射部材を配置することで、レンズ装置１００の径方向の大型化を抑制することができる。

なお、折り曲げ回数が多いほど（反射部材の数が多いほど）、レンズ装置の小型化には不利となるため、折り曲げの回数は２回であることが特に好ましい。すなわち、光学系１０１における反射面は２面であることが好ましい。

以上の構成により、二つの光学系１０１，１０２による像を一つの撮像素子上に結像させるレンズ装置において、装置の小型化と基線長の確保を両立することができる。

次に、本実施例の光学系１０１における好ましい構成について述べる。

第１部分光学系１０１ａは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群ＬＮ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第２レンズ群ＬＰで構成されることが好ましい。このように構成することで、第１部分光学系１０１ａをより小型かつ広画角に構成することが可能となる。また、第２レンズ群ＬＰの屈折力を強め、第１レンズ群ＬＮと第２レンズ群ＬＰの主点間隔を短くすることで、第１部分光学系１０１ａの径をさらに小型化できる。

また、光学系１０１の水平画角は１５０°以上であることが好ましい。水平画角とは、レンズ装置１００において二つの光学系１０１，１０２が並ぶ方向（光学系１０１の第１面に入射する軸上光線と、光学系１０２の第１面に入射する軸上光線に対して共に垂直な方向）での画角を言う。これにより、広範囲の領域を撮影することが可能となり、レンズ装置１００を用いて得た立体画像（映像）をヘッドマウントディスプレイ等で観察する際に、高い臨場感を得ることが可能となる。

また、レンズ装置１００において、二つの光学系１０１，１０２の基線長（後に述べるＤｉｎ）は人間の両目の間隔に近いことが好ましい。基線長が短すぎると、光学系１０１，１０２の間で視差がつかず、立体感が不十分となり得る。基線長が長すぎる場合には、視差がつきすぎて、画像を観察する際に立体感が強調され、観察者に疲労を感じさせる可能性が高くなる。また、基線長と人間の目の間隔とのズレが大きくなるほど、人間の体感、経験に基づく立体感覚からのズレが大きくなり、違和感を生じてしまう。このため、レンズ装置１００において基線長（Ｄｉｎ）は４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、本実施例の光学系１０１において満足されていることが好ましい条件について述べる。以下に述べる条件式（２）、（５）、（６）は、二つの光学系１０１、１０２のうち少なくとも一方が一つ以上満たしていることが好ましいが、両方の光学系が満たしていることがより好ましい。
０．０５＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．５０ （１）
０．４０＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．９０ （２）
１．００＜Ｄａ／Ｄｉｎ＜１．５０ （３）
１．００＜Ｄｂ／Ｄｉｎ＜１．５０ （４）
−１．８０＜β＜−１．００ （５）
０．４０＜Ｌ１／Ｌ２＜０．８０ （６）

ここで、Ｄｏｕｔは二つの光学系１０１，１０２において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。

Ｄｉｎは二つの光学系１０１，１０２において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。

ｆｎは第１レンズ群ＬＮの焦点距離である。

ｆｐは第２レンズ群ＬＰの焦点距離である。

Ｄａは、二つの光学系１０１，１０２の一方の第１部分光学系の最も物体側の面に最大画角の主光線が入射する位置から、他方の第１部分光学系の最も物体側の面に最大画角の主光線が入射する位置までの距離の最大値である。

Ｄｂは、二つの光学系１０１，１０２の一方の第１部分光学系の最も像側の面に最大画角の主光線が入射する位置から、他方の第１部分光学系の最も像側の面に最大画角の主光線が入射する位置までの距離の最大値である。

βは第２部分光学系の横倍率である。

Ｌ１は第１部分光学系の最も物体側の面から開口絞りＳＰまでの距離である。

Ｌ２は開口絞りＳＰから第１部分光学系の最も像側の面までの距離である。

条件式（１）は、二つの光学系１０１，１０２の入射側での間隔と出射側での間隔を規定するものである。条件式（１）を満足することで十分な基線長を確保しつつ装置全体を小型に構成することが可能となる。

条件式（１）の下限値を下回ると、最も像側のレンズ面頂点同士の間隔が小さくなりすぎ、二つの光学系１０１、１０２の第２部分光学系同士が干渉してしまうおそれがある。または、最も物体側のレンズ面の面頂点同士の間隔が大きくなりすぎる。この場合、人間の眼で見て十分自然な立体映像を撮影することが困難となる。

条件式（１）の上限値を超えると、最も物体側のレンズ面の面頂点同士の間隔が小さくなりすぎ、基線長を確保できない。この場合も自然な人間の眼で見て十分自然な立体映像を撮影することが困難となる。または、第２部分光学系同士の間隔が大きくなりすぎ、装置全体を十分小型に構成することが難しくなる。

条件式（２）は、第１部分光学が第１レンズ群ＬＮ、開口絞りＳＰ、第２レンズ群ＬＰで構成されている場合において、第１レンズ群ＬＮの第２レンズ群ＬＰの焦点距離の比を規定するものである。

条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群ＬＮの負の屈折力が強くなりすぎ、特に倍率色収差や歪曲収差を良好に補正することが困難となる。条件式（２）の上限値を超えると、第２レンズ群ＬＰの正の屈折力が強くなりすぎ、特にコマ収差や非点収差を良好に補正することが困難となる。

条件式（３）は、二つの光学系１０１，１０２の第１部分光学系における最大画角の主光線が入射する位置を規定するものであり、第１部分光学系の最も物体側に配置されるレンズの径に関する。

条件式（３）の下限値は第１部分光学系の最も物体側に配置されたレンズの径が０であることに相当し、下限値を下回ることはない。条件式（３）の上限値を超える場合、第１部分光学系の最も物体側に配置されたレンズの径が大きくなりすぎ、レンズ装置１００を十分小型に構成することが困難となる。

条件式（４）は、二つの光学系１０１，１０２の第１部分光学系における最大画角の主光線が出射する位置を規定するものであり、第１部分光学系の最も像側に配置されるレンズの径に関する。

条件式（４）の下限値は第１部分光学系の最も像側に配置されたレンズの径が０であることに相当し、下限値を下回ることはない。条件式（４）の上限値を超える場合、第１部分光学系の最も像側に配置されたレンズの径が大きくなりすぎ、レンズ装置１００を十分小型に構成することが困難となる。

条件式（５）は第２部分光学系の横倍率を規定するものである。

条件式（５）の下限値を下回ると、第２部分光学系の横倍率（拡大率）の絶対値が大きくなりすぎ、特に球面収差やコマ収差を良好に補正することが困難となる。条件式（５）の上限値を超える場合、撮像素子に対する第１部分光学系による中間結像面が大きくなりすぎ、第１部分光学系を十分小型に構成することが困難となる。

条件式（６）は、第１部分光学系における開口絞りＳＰの位置を規定するものである。

条件式（６）の下限値を下回る程にＬ２の値が大きくなると、二つの光学系１０１，１０２の第１部分光学系において、特に最も像側に配置されたレンズの径を十分小型化することが困難となる。条件式（６）の上限値を超えるほどにＬ１の値が大きくなると、二つの光学系１０１，１０２の第１部分光学系において、特に最も物体側に配置されたレンズの径を十分小型化することが困難となる。

条件式（１）から（６）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）から（６ａ）の範囲とすることがより好ましい。
０．１０＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４８ （１ａ）
０．４５＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．８７ （２ａ）
１．０５＜Ｄａ／Ｄｉｎ＜１．４０ （３ａ）
１．０５＜Ｄｂ／Ｄｉｎ＜１．４０ （４ａ）
−１．７０＜β＜−１．１０ （５ａ）
０．５０＜Ｌ１／Ｌ２＜０．７５ （６ａ）

また、条件式（１）から（６）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）から（６ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。
０．１３＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４５ （１ｂ）
０．５＜ ｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．８６ （２ｂ）
１．１０＜Ｄａ／Ｄｉｎ＜１．３０ （３ｂ）
１．０６＜Ｄｂ／Ｄｉｎ＜１．３０ （４ｂ）
−１．６０＜β＜−１．１５ （５ｂ）
０．５５＜Ｌ１／Ｌ２＜０．７１ （６ｂ）

次に、光学系の構成を異ならせた他の実施例について述べる。

図５は実施例２における光学系１０１の断面図である。実施例２の光学系１０１では、反射部材としてプリズムを用いている。図５中のＲ１，Ｒ２は各プリズムにおける反射面の位置を示している。

実施例１や２のように、二つの反射部材を隣接して設けることにより、反射部材の配置工程を簡略化できる結果、製造をより容易にすることができる。

また、実施例２の光学系１０１の射影方式は実施例１と同様に等角射影である。

図６は、実施例２の光学系１０１の無限遠合焦時の収差図である。

図７は、実施例３の光学系１０１の断面図である。実施例２の光学系１０１では、反射部材としてミラーとプリズムを併用している。図５中のＲ１，Ｒ２は反射面の位置を示している。また、二つの反射面Ｒ１、Ｒ２の間にレンズを設けている。これにより、反射面間での光線の発散を抑えることができ、各反射面を小型化することができる。

また、実施例３の光学系１０１の射影方式は実施例１、２と同様に等角射影である。

図８は、実施例３の光学系１０１の無限遠合焦時の収差図である。

次に、実施例１乃至３の光学系に対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例は、無限遠合焦状態を表している。各数値実施例において、面番号は物体側から数えた際の光学面の順序である。ｒは物体側から数えて第ｉ番目（ｉは自然数）の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔である。ｎｄ、νｄは、レンズまたはプリズムのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。

また、各数値実施例において、非球面形状のレンズ面については、面番号の後に＊（アスタリスク）の符号を付加している。また、各非球面係数における「ｅ±Ｐ」は「×１０^±Ｐ」を意味している。

以下に、非球面形状の表現方法について述べる。

光軸方向における面頂点からの変位量をｘ、光軸方向に垂直な方向における光軸からの高さをｈ、近軸曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８とする。このとき、非球面形状は以下の式により表される。
ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ４×ｈ^４＋Ａ６×ｈ^６＋Ａ８×ｈ^８

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 15.271 0.88 2.01000 30.0 16.51
2 4.729 6.05 9.32
3 -13.313 0.47 1.51432 70.2 7.69
4 8.115 1.13 7.00
5 37.231 1.54 1.97388 22.2 6.95
6 -16.083 0.51 6.81
7 6.220 0.40 1.90265 18.6 5.62
8 5.983 1.12 5.31
9(絞り) ∞ 0.57 5.42
10 -68.843 1.53 1.44541 93.7 6.13
11 -6.717 0.20 6.76
12 7.889 2.40 1.56041 68.9 8.71
13 527.149 1.33 8.65
14 96.205 0.35 1.96891 23.2 8.54
15 5.965 4.18 1.43875 94.7 8.37
16 -12.417 2.96 9.59
17 10.206 3.71 1.58313 59.4 15.69
18* 28.162 11.50 15.00
19 ∞ 22.00 20.00
20 ∞ 11.50 20.00
21 30.289 4.18 1.57645 69.7 14.60
22 -35.142 3.80 14.68
23 30.217 2.85 1.59025 67.0 13.63
24 -319.348 2.34 13.04
25 -24.405 2.50 1.80088 29.7 12.22
26 -1074.297 3.69 12.11
27 21.288 2.60 1.44212 94.3 11.80
28 74.109 5.42 11.36
29 15.285 3.31 1.43875 94.9 9.84
30 -24.685 0.42 9.05
31 -30.872 2.50 1.51997 50.7 8.65
32 8.121 9.10 7.28
33 -6.341 3.00 1.43875 94.9 11.00
34 -7.732 0.20 13.72
35 38.138 4.40 1.59742 64.5 17.40
36 -30.341 25.37 17.85
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.04440e-004 A 6=-3.54430e-006 A 8= 9.18211e-009

各種データ
焦点距離 -5.80
Fナンバー 3.50
半画角（°） 87.5
像高 8.75
レンズ全長 150.00
BF 25.37
入射瞳位置 4.64
射出瞳位置 1.80
前側主点位置 -2.59
後側主点位置 31.17

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -7.08
2 3 -9.73
3 5 11.70
4 7 -877.12
5 10 16.59
6 12 14.27
7 14 -6.58
8 15 9.87
9 17 25.51
10 21 28.90
11 23 46.91
12 25 -31.21
13 27 66.55
14 29 22.07
15 31 -12.10
16 33 -234.55
17 35 28.98

中間結像位置（近軸）：面番号1より像側に33.74mm
射影方式：等角射影

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 10.970 0.60 2.01121 30.0 10.89
2 3.181 4.65 6.22
3 -10.199 0.33 1.48013 70.4 4.42
4 5.355 0.77 4.01
5 43.051 1.00 1.97436 22.3 3.91
6 -9.747 0.70 3.78
7(絞り) ∞ 0.72 3.50
8 -18.704 1.19 1.54260 76.3 4.23
9 -4.774 0.14 4.78
10 6.143 2.16 1.57041 68.7 5.76
11 63.373 1.19 5.73
12 150.384 0.24 1.96035 19.2 5.75
13 4.366 2.95 1.43875 94.7 5.73
14 -8.620 1.52 6.69
15 6.441 2.67 1.58313 59.4 10.49
16 10.405 10.35 9.78
17 -10.593 2.73 1.52004 50.0 9.91
18 -7.269 11.49 10.64
19 -6.145 1.03 1.95000 17.0 5.86
20 -7.605 8.46 6.51
21 24.823 2.86 1.52895 78.8 9.84
22 -20.170 0.18 9.97
23 7.877 3.49 1.43875 94.9 9.60
24 -24.292 0.26 8.81
25 -30.880 1.03 1.52000 50.0 8.41
26 5.891 4.65 7.08
27 -4.939 2.07 1.43873 94.9 7.36
28 -6.762 0.54 9.16
29 27.727 3.92 1.43892 94.9 10.91
30 -14.166 0.69 11.51
31 ∞ 12.42 1.48749 70.2 11.54
32 ∞ 0.50 11.67
33 ∞ 12.42 1.48749 70.2 11.68
34 ∞ 10.23 11.82
像面 ∞

各種データ
焦点距離 -4.00
Fナンバー 3.50
半画角（°） 87.3
像高 6.00
レンズ全長 110.16
BF 10.23
入射瞳位置 3.11
射出瞳位置 -2.40
前側主点位置 -2.16
後側主点位置 14.23

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -4.61
2 3 -7.26
3 5 8.23
4 8 11.47
5 10 11.76
6 12 -4.69
7 13 7.10
8 15 23.22
9 17 34.76
10 19 -51.47
11 21 21.51
12 23 14.02
13 25 -9.42
14 27 -63.86
15 29 21.99
16 31 0.00
17 33 0.00

中間結像位置（近軸）：面番号1より像側に23.89mm
射影方式：等角射影

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 6.466 0.30 2.00045 30.9 5.33
2 1.635 2.64 3.13
3 -6.727 0.16 1.58405 67.5 1.91
4 2.079 0.56 1.74
5 5423.713 0.64 1.96599 20.5 1.70
6 -4.063 0.27 1.92
7(絞り) ∞ 0.36 2.06
8 -9.744 0.66 1.49471 84.9 2.16
9 -2.218 0.20 2.28
10 2.982 1.00 1.54218 69.4 2.65
11 26.543 0.67 2.61
12 77.037 0.12 1.94076 19.0 2.58
13 2.075 1.27 1.43875 94.7 2.56
14 -3.519 1.90 2.87
15 3.342 1.59 1.58313 59.4 4.23
16 13.284 3.81 3.91
17 -7.715 1.42 1.48289 66.7 4.02
18 -3.496 3.00 4.26
19 ∞ 3.00 2.80
20 -2.920 0.52 1.95000 17.0 3.35
21 -3.749 0.95 3.78
22 13.862 1.81 1.50036 83.9 4.53
23 -7.081 1.39 4.75
24 5.428 1.64 1.47240 88.9 4.56
25 -18.766 0.35 4.21
26 41.105 0.52 1.52000 50.0 3.88
27 3.018 1.76 3.43
28 -2.556 1.03 1.45350 84.9 3.53
29 -3.439 1.19 4.44
30 10.453 2.03 1.45319 92.3 6.14
31 -8.156 5.00 6.37
32 ∞ 6.00 1.45800 67.7 6.22
33 ∞ 5.54 6.11
像面 ∞

各種データ
焦点距離 -2.00
Fナンバー 3.50
半画角（°） 87.8
像高 3.00
レンズ全長 53.30
BF 5.54
入射瞳位置 1.58
射出瞳位置 -10.07
前側主点位置 -0.68
後側主点位置 7.54

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -2.26
2 3 -2.70
3 5 4.20
4 8 5.64
5 10 6.10
6 12 -2.27
7 13 3.20
8 15 7.23
9 17 11.94
10 20 -19.99
11 22 9.65
12 24 9.11
13 26 -6.29
14 28 -34.58
15 30 10.47
16 32 0.00

中間結像位置（近軸）：面番号1より像側に13.06mm
射影方式：等角射影

以下の表に各実施例における種々の値を示す。

［撮像装置］
次に本発明の撮像装置の実施例について述べる。図９は、本実施例の撮像装置（デジタルスチルカメラ）２００の概略図である。撮像装置２００は、一つの撮像素子２６０を有するカメラ本体２５０と、上述した実施例１乃至４のいずれかと同様である光学系を備えるレンズ装置２１０を備える。レンズ装置２１０は二つの光学系を一体に備えている。カメラ本体２５０は、さらにシャッターボタン２７０を備える。

レンズ装置２１０とカメラ本体２５０は一体に構成されていても良いし、着脱可能に構成されていても良い。

レンズ装置２１０の二つの光学系によるイメージサークルは撮像素子２６０の撮像領域（画素が配置されている領域）内に収まるように設計されている。

本実施例の撮像装置２００は、レンズ装置２１０を有することによって、小型でありながら大きな基線長での立体撮影が可能となっている。

なお、上述した各実施例のレンズ装置は、図９に示したデジタルスチルカメラに限らず、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の種々の撮像装置に適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

１００ レンズ装置
１０１、１０２ 光学系
１０１ａ 第１部分光学系
１０１ｂ 第２部分光学系
Ｑ 中間結像点
Ｒ１、Ｒ２ 反射面

Claims (11)

1. 二つの光学系を有し、前記二つの光学系による二つの像を一つの撮像素子上に形成することが可能なレンズ装置であって、
   前記二つの光学系のそれぞれは、
   前記撮像素子よりも物体側において軸上光束が結像する中間結像点を有し、前記中間結像点よりも物体側に配置された光学面から成る部分光学系を第１部分光学系、前記中間結像点よりも像側に配置された光学面から成る部分光学系を第２部分光学系としたとき、
   前記第２部分光学系は光路を折り曲げる少なくとも２面の反射面を含むことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記二つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｉｎ、前記二つの光学系において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｏｕｔとしたとき、
   ０．０５＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記二つの光学系の少なくとも一方において、前記第１部分光学系は、開口絞りと、前記開口絞りの物体側に配置された光学面から成る負の屈折力の第１レンズ群と、前記開口絞りの像側に配置された光学面から成る第２レンズ群から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆｐとしたとき、
   ０．４０＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．９０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記第１部分光学系の最も物体側の面から前記口絞りまでの距離をＬ１、前記開口絞りから前記第１部分光学系の最も像側の面までの距離をＬ２としたとき、
   ０．４０＜Ｌ１／Ｌ２＜０．８０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項３または４に記載のレンズ装置。
6. 前記二つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｉｎ、前記二つの光学系の一方の前記第１部分光学系の最も物体側の面に最大画角の主光線が入射する位置から、他方の前記第１部分光学系の最も物体側の面に最大画角の主光線が入射する位置までの距離の最大値をＤａとしたとき、
   １．００＜Ｄａ／Ｄｉｎ＜１．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
7. 前記二つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をＤｉｎ、前記二つの光学系の一方の前記第１部分光学系の最も像側の面に最大画角の主光線が入射する位置から、他方の前記第１部分光学系の最も像側の面に最大画角の主光線が入射する位置までの距離の最大値をＤｂとしたとき、
   １．００＜Ｄｂ／Ｄｉｎ＜１．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 前記二つの光学系の少なくとも一方において、前記第２部分光学系の横倍率をβとしたとき、
   −１．８０＜β＜−１．００
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
9. 前記二つの光学系の少なくとも一方において、前記二つの光学系が並ぶ方向の画角である水平画角は１５０°以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
10. 前記二つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔は、４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置と、前記二つの光学系によって形成される光学像を撮像する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。

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