JP7005207B2 - 光学系、それを備える撮像装置及び投影装置 - Google Patents
光学系、それを備える撮像装置及び投影装置 Download PDFInfo
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Description
以下、本発明の実施例1に係る光学系100について説明する。本実施例に係る光学系100は、上述した実施形態に係る光学系100と同様の構成を採っているため、重複する説明を省略する。光学系100の諸元値は、後述する数値実施例1に対応する。
0.3≦Lg/Lm≦0.95・・・(1)
0.32≦Lg/Lm≦0.90・・・(1a)
0.7≦Rp/Rn≦1.3・・・(2)
0.75≦Rp/Rn≦1.2・・・(2a)
2.0≦R1/L1≦5.5・・・(3)
2.5≦R1/L1≦5.0・・・(3a)
以下、本発明の実施例2に係る光学系200について説明する。本実施例に係る光学系200において、上述した実施例1に係る光学系100と同等の構成については説明を省略する。光学系200の諸元値は、後述する数値実施例2に対応する。
以下、本発明の実施例3に係る光学系300について説明する。本実施例に係る光学系300において、上述した実施例1に係る光学系100と同等の構成については説明を省略する。光学系300の諸元値は、後述する数値実施例3に対応する。
以下、本発明の実施例4に係る光学系400について説明する。本実施例に係る光学系400において、上述した実施例1に係る光学系100と同等の構成については説明を省略する。光学系400の諸元値は、後述する数値実施例4に対応する。
以下、上述した実施例1乃至4に係る各光学系に対応する数値実施例1乃至4を示す。
面データ
面番号 r d Nd νd
1 22.61 3.31 1.847 23.8
2* 22.99 3.15
3 37.27 7.97 1.487 70.2
4* 29.37 -7.97 1.487 70.2
5 37.27 -3.15
6* 22.99 3.15
7 37.27 7.97 1.487 70.2
8* 29.37 0.15
9 24.44 9.16 1.642 58.4
10 -43.13 0.89
11 ∞ 1.00 1.516 64.1
12 ∞ 1.00
非球面係数
面番号 K A B C D
2, 6 0.000E+00 2.874E-06 -2.575E-09 5.243E-11 -9.892E-14
4, 8 0.000E+00 1.797E-05 -7.547E-08 6.649E-10 -2.000E-12
各種データ
焦点距離 10.8
Fno(水平方向) 1.2
Fno(垂直方向) 3.0
画角(水平方向) ±25°
画角(垂直方向) ±14.5°
面データ
面番号 r d Nd νd
1* 34.29 4.00 1.847 23.8
2 32.81 3.34
3 57.44 20.37 1.772 49.6
4* 31.10 -20.37 1.772 49.6
5 57.44 -3.34
6 32.81 -4.00 1.847 23.8
7* 34.29 4.00 1.847 23.8
8 32.81 3.34
9 57.44 20.37 1.772 49.6
10* 31.10 5.00 1.487 70.2
11 -91.58 0.09
12 ∞ 1.00 1.517 64.2
13 ∞ 1.00
非球面係数
面番号 K A B C D
1, 7 0.000E+00 4.063E-07 7.541E-10 -2.563E-13 1.379E-15
4, 10 0.000E+00 1.316E-05 1.835E-07 4.693E-11 -4.645E-12
各種データ
焦点距離 10.7
Fno(水平方向) 1.4
Fno(垂直方向) 2.7
画角(水平方向) ±25°
画角(垂直方向) ±14.5°
面データ
面番号 r d Nd νd
1 30.61 3.28 1.847 23.8
2* 27.62 11.54
3 30.12 6.44 1.678 55.3
4 33.56 0.19
5* 34.70 -0.19
6 33.56 -6.44 1.678 55.3
7 30.12 -11.54
8* 27.62 11.54
9 30.12 6.44 1.678 55.3
10 33.56 0.19
11* 34.70 3.57 1.487 70.2
12 1171.67 0.00
13 ∞ 1.00 1.517 64.2
14 ∞ 1.00
非球面係数
面番号 K A B C D
2, 8 0.000E+00 1.166E-06 1.600E-09 2.132E-12 9.631E-15
5, 11 0.000E+00 2.304E-05 -3.509E-07 2.323E-09 -7.688E-12
各種データ
焦点距離 11
Fno(水平方向) 1.4
Fno(垂直方向) 3.1
画角(水平方向) ±25°
画角(垂直方向) ±14.5°
面データ
面番号 r d Nd νd
1 24.35 2.61 1.652 58.6
2* 25.92 4.89
3 46.14 3.00 1.541 47.2
4 18.52 8.64 1.757 47.8
5* 30.72 -8.64 1.757 47.8
6 18.52 -3.00 1.541 47.2
7 46.14 -4.89
8* 25.92 4.89
9 46.14 3.00 1.541 47.2
10 18.52 8.64 1.757 47.8
11* 30.72 0.71
12 36.16 4.50 1.652 58.6
13 -58.25 0.00
14 ∞ 1.00 1.517 64.2
15 ∞ 1.00
非球面係数
面番号 K A B C D
2, 8 0.000E+00 1.936E-06 1.954E-09 1.044E-11 -8.875E-15
5, 11 0.000E+00 1.368E-05 -7.957E-08 6.694E-10 -1.928E-12
各種データ
焦点距離 10.9
Fno(水平方向) 1.5
Fno(垂直方向) 5.3
画角(水平方向) ±25°
画角(垂直方向) ±23°
図10は、本実施形態に係る車載カメラ10及びそれを備える車載カメラシステム(運転支援装置)600の構成図である。車載カメラシステム600は、自動車等の車両に設置され、車載カメラ10により取得した車両の周囲の画像情報に基づいて、車両の運転を支援するための装置である。図11は、車載カメラシステム600を備える車両700の概略図である。図11においては、車載カメラ10の撮像範囲50を車両700の前方に設定した場合を示しているが、撮像範囲50を車両700の後方に設定してもよい。
上述した各実施例に係る光学系を投影光学系として投影装置に適用する場合、光学系の縮小面の位置に液晶パネル(空間変調器)等の表示素子の表示面が配置される。ただし、光学系が投影装置に適用される場合は、物体側と像側とが反転して光路が逆向きになる。すなわち、物体側に配置された表示素子の表示面(縮小面)に表示される画像を、光学系により像側に配置されたスクリーン等の投影面(拡大面)に投影(結像)させる構成を採ることができる。この場合にも、光学系を撮像装置に適用した場合と同様に、各実施例における各条件式を満足することが望ましい。
G1 第1光学素子
G2 第2光学素子
G3 第3光学素子
G1M 第1反射領域
G2M 第2反射領域
G1T、G2T、G3T 屈折領域
Claims (22)
- 拡大側から順に、拡大側に向かって凸形状の第1反射領域を含む第1光学素子と、拡大側に向かって凸形状の縮小側面を有する第2光学素子と、拡大側に向かって凸形状の拡大側面を有する第3光学素子とを備え、
前記第2光学素子の縮小側面又は前記第3光学素子の拡大側面は第2反射領域を含み、
前記第3光学素子は、正のパワーの屈折領域を含み、
拡大側からの光は、前記第1光学素子の屈折領域、前記第2反射領域、前記第1反射領域、前記第2光学素子の屈折領域、及び前記第3光学素子の屈折領域を順に介して縮小側へ向かうことを特徴とする光学系。 - 前記第1反射領域と前記第2反射領域との間に存在する光学素子の厚さの合計
をLg、前記第1反射領域を含む光学面と前記第2反射領域を含む光学面との間隔をLmとするとき、
0.3≦Lg/Lm≦0.95
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 - 前記第1反射領域を含む光学面の曲率半径をRp、前記第2反射領域を含む光学面の曲率半径をRnとするとき、
0.7≦Rp/Rn≦1.3
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。 - 前記第1光学素子よりも縮小側において前記第1光学素子に最も近い屈折面の曲率半径をR1、該屈折面と前記第2反射領域を含む光学面との間隔をL1とするとき、
2.0≦R1/L1≦5.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第1光学素子と前記第2光学素子との間の媒質の屈折率は、前記第2光学素子の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第2反射領域は、前記光の一部を反射する反射部と、前記光の一部を遮光する遮光部とを含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の光学系。
- 光軸に垂直な第1の方向における前記反射部の直径は、光軸及び前記第1の方向に垂直な第2の方向における前記反射部の直径よりも大きく、前記第1反射領域は、前記第2の方向において光軸に対して一方の側にのみ配置されていることを特徴とする請求項6に記載の光学系。
- 前記第1反射領域は、前記第1光学素子の縮小側面に含まれることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1光学素子は、正のパワーの屈折領域を含むことを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1光学素子は、正メニスカスレンズであることを特徴とする請求項9に記載の光学系。
- 前記第2反射領域は、前記第2光学素子の縮小側面に含まれることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第2光学素子は、負のパワーの屈折領域を含むことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第2光学素子の拡大側面は、拡大側に向かって凸形状であることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第3光学素子の縮小側面は、拡大側に向かって凹形状であることを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1光学素子、前記第2光学素子、及び前記第3光学素子の夫々の光学面の曲率中心は、光軸上に存在することを特徴とする請求項1乃至14の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1光学素子、前記第2光学素子、及び前記第3光学素子の夫々の光学面は、光軸に対して回転対称であることを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の光学系。
- 物体を撮像する撮像素子と、該撮像素子の撮像面に前記物体を結像する光学系とを備え、該光学系は請求項1乃至16の何れか1項に記載の光学系であることを特徴とする撮像装置。
- 物体の画像データを取得する撮像装置と、該画像データに基づいて前記物体までの距離情報を取得する距離算出部とを備え、前記撮像装置は請求項17に記載の撮像装置であることを特徴とする測距装置。
- 請求項18に記載の測距装置と、前記距離情報に基づいて自車両と前記物体との衝突可能性を判定する衝突判定部とを備えることを特徴とする車載カメラシステム。
- 前記自車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記自車両の各輪に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を備えることを特徴とする請求項19に記載の車載カメラシステム。
- 前記自車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記自車両の運転者に対して警報を発する警報装置を備えることを特徴とする請求項19又は20に記載の車載カメラシステム。
- 画像を表示する表示素子と、該表示素子の表示面を結像する光学系とを備え、該光学系は請求項1乃至16の何れか1項に記載の光学系であることを特徴とする投影装置。
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