特許 7443582 レンズ装置およびそれを有する撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-26

(45)【発行日】2024-03-05

(54)【発明の名称】レンズ装置およびそれを有する撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20240227BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20240227BHJP

   G03B 19/07 20210101ALI20240227BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240227BHJP

   G03B 35/08 20210101ALI20240227BHJP

   G03B 17/17 20210101ALI20240227BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240227BHJP

【ＦＩ】

G02B13/04

G02B13/18

G03B19/07

G03B15/00 W

G03B15/00 U

G03B35/08

G03B17/17

H04N23/55

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2023003584

(22)【出願日】2023-01-13

(62)【分割の表示】P 2018127360の分割

【原出願日】2018-07-04

(65)【公開番号】P2023052383

(43)【公開日】2023-04-11

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】江部 裕基

【審査官】岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０５３７２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１３３０１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４

Ｇ０３Ｂ ３５／００－３７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二つの光学系を有し、
前記二つの光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の前レンズ群、中間群、後レンズ群から成り、
前記二つの光学系における前記前レンズ群はそれぞれ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有し、
前記二つの光学系における前記中間群はそれぞれ、前記前レンズ群に隣り合う位置に配置された、光路を折り曲げる第１反射部材と、前記後レンズ群に隣り合う位置に配置された、光路を折り曲げる第２反射部材と、を有し、
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レンズ装置。

【請求項2】

前記第１反射部材の反射面と前記第２反射部材の反射面の間の屈折力は正であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。

【請求項3】

前記中間群の焦点距離をｆｍ、前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、
２．００＜ｆｍ／ｆ＜２０．００
なる条件式が満足されていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。

【請求項4】

前記前レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記後レンズ群の焦点距離をｆｐとしたとき、
０．１０＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．５０
なる条件式が満足されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項5】

前記前レンズ群の最も物体側の面から前記第１反射部材の反射面までの光軸上の距離をＬ１、前記前レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、
０．１０＜Ｌ１／Ｌ＜０．６０
なる条件式が満足されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項6】

前記第２反射部材の反射面から前記後レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離をＬ２、前記前レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、
０．１０＜Ｌ２／Ｌ＜０．５０
なる条件式が満足されてい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。

【請求項7】

前記前レンズ群は負レンズを２枚有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。

【請求項8】

前記後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１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項9】

前記後レンズ群は正レンズを２枚、負レンズを１枚有することを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。

【請求項10】

光路の折り曲げ回数は２回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。

【請求項11】

前記後レンズ群は最も物体側に配置された正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項12】

前記二つの光学系の水平画角はそれぞれ、１５０°以上であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項13】

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１２のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項14】

前記二つの光学系は、互いに同一の光学系であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレンズ装置。

【請求項15】

請求項１乃至１４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。

【請求項16】

前記二つの光学系による光学像は、一つの前記撮像素子によって撮像されることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－３０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のレンズ装置は、二つの光学系を有し、前記二つの光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の前レンズ群、中間群、後レンズ群から成り、前記二つの光学系における前記前レンズ群はそれぞれ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有し、前記二つの光学系における前記中間群はそれぞれ、前記前レンズ群に隣り合う位置に配置された、光路を折り曲げる第１反射部材と、前記後レンズ群に隣り合う位置に配置された、光路を折り曲げる第２反射部材と、を有し、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。

【発明の効果】

【0008】

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を目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】レンズ装置の要部断面図である。

【図2】レンズ装置の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。

【図3】実施例１の光学系の断面図である。

【図4】実施例１の光学系の収差図である。

【図5】実施例２の光学系の断面図である。

【図6】実施例２の光学系の収差図である。

【図7】実施例３の光学系の断面図である。

【図8】実施例３の光学系の収差図である。

【図9】実施例４の光学系の断面図である。

【図10】実施例４の光学系の収差図である。

【図11】撮像装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

［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。

【0012】

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は後に述べる反射部材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。以下、本願明細書において光学系１０１、１０２が同一であると言う場合、反射部材の反射方向を除いてレンズ構成等が同一であることを意味する。

【0013】

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。第１反射部材１０３と第２反射部材１０５の間には開口絞りＳＰが設けられている。

【0014】

図１において、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。

【0015】

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。

【0016】

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。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。

【0017】

次に、本実施例の光学系１０１について具体的に述べる。

【0018】

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。

【0019】

光学系１０１は、物体側から像側へ順に、前レンズ群Ｎ、中間群Ｍ、後レンズ群Ｐを有する。

【0020】

前レンズ群Ｎは負の屈折力を有している。中間群Ｍは、前レンズ群Ｎに隣接する位置に配置された第１反射部材１０３と、後レンズ群Ｐに隣接する位置に配置された第２反射部材１０５と、を有して構成されている。本実施例では、第１反射部材１０３と第２反射部材１０５は共にプリズムであるが、単なるミラーであっても良い。反射部材としてプリズムを用いる場合、光の入射面と出射面は平面であっても曲面であっても良い。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

次に、本実施例の光学系１０１の特徴について述べる。

【0024】

臨場感の得られる画像（映像）を撮影するためには、広角なレンズで立体撮影可能な構成とし、さらにその基線長を大きくとることが重要である。

【0025】

本実施例の光学系１０１では、前レンズ群Ｎを負の屈折力としている。これにより、撮影画角を広角化している。

【0026】

また、本実施例の光学系１０１では、反射面を有する中間群Ｍの前後に前レンズ群Ｎと後レンズ群Ｐを設けている。これによって、光学系１０１を小型としつつ高い光学性能を実現している。広角の撮像光学系の場合、光学系１０１において最も物体側の面である第１面における周辺画角の光は急峻なため、第１面に反射面を設けようとすると反射面が大型化してしまう。また、光学系１０１における最も像側の面である最終面に反射面を配置しようとすると場合、反射面を設けるためにバックフォーカスをある程度確保する必要が生じる。その結果、前レンズ群Ｎのパワーを強くする必要が生じ、歪曲収差や倍率色収差を良好に補正することが困難となる。一方、本実施例のように、反射面を光線の高さが比較的低い中間群Ｍに設けることで、装置全体を小型に構成することができる。さらに、光線の高さが比較的高い位置に配置される前レンズ群Ｎと後レンズ群Ｐの構成を適切に設計することで歪曲収差や非点収差を容易に補正することができる。

【0027】

また、本実施例の光学系１０１は、反射部材１０３、１０５による光路の折り曲げにより、以下の条件式を満足するように構成されている。
０．０５＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．５０ （１）

【0028】

ここで、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、Ｄｏｕｔは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。

【0029】

条件式（１）は、二つの光学系１０１、１０２の物体側のレンズ面同士の距離と像側のレンズ面同士の距離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。

【0030】

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の後レンズ群Ｐ同士が干渉してしまう。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、人間の眼で見て自然な立体映像を撮影することが困難となる。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自然な立体映像を撮影することが困難となる。または、後レンズ群Ｐ同士の間隔が大きくなりすぎ、装置全体が大型化してしまう。

【0031】

以上の構成により、本実施例ではレンズ装置１００を小型に構成しつつ基線長を大きくすることができている。

【0032】

なお、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）の範囲とすることが好ましく、（１ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０．０７＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４７ （１ａ）
０．１０＜Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ＜０．４５ （１ｂ）

【0033】

次に、本実施例のレンズ装置１００における好ましい構成について述べる。以下に述べる好ましい構成は、二つの光学系１０１、１０２のうち少なくとも一方が満たしていれば良い。より好ましくは、二つの光学系１０１、１０２を同一の構成とするなどして、二つの光学系１０１、１０２の両方で以下に述べる好ましい構成を満足していると良い。

【0034】

中間群において、第１反射部材１０３の反射面Ｒ１と第２反射部材１０５の反射面Ｒ２の間の屈折力は正であることが好ましい。

【0035】

本実施例の光学系１０１では、中間群Ｍにおいて２回光路を折り曲げているため、中間群Ｍはある程度大きくなる。また、中間群Ｍには、前レンズ群Ｎから発散光が入射する。したがって、中間群Ｍに正の屈折力の成分を設けない場合には、後レンズ群Ｐの物体側のレンズ面の径が大きくなってしまう。これに対して、第１反射部材１０３の反射面Ｒ１と第２反射部材１０５の反射面Ｒ２の間の屈折力を正とすることで、後レンズ群Ｐを小さく構成することが可能となる。本実施例では、第１反射部材１０３と第２反射部材１０５の間に正レンズと負レンズを接合した正の屈折力を有する接合レンズを配置している。これによって、後レンズ群Ｐの径を小さくしつつ、さらに軸上色収差を良好に補正している。

【0036】

なお、第１反射部材１０３、第２反射部材１０５としてプリズムを用いる場合、第１反射部材１０３の光出射側の面および第２反射部材１０５の光入射側の面の屈折力も、反射面Ｒ１と反射面Ｒ２の間の屈折力として寄与するものとする。

【0037】

また、前レンズ群Ｎは正レンズを１枚、負レンズを２枚有することが好ましい。前レンズ群Ｎの負の屈折力を強くすることで光学系１０１を広角化しつつ小型化できる。このとき、負の屈折力を２枚以上の負レンズで分担することにより、歪曲収差や非点収差の発生を抑えることができる。また、正レンズを１枚以上入れることで、倍率色収差を良好に補正することができる。

【0038】

また、後レンズ群Ｐは正の屈折力を有することが好ましい。これによって、光学系１０１の屈折力配置を逆望遠タイプとすることができ、広角化とバックフォーカスの確保を両立することができる。

【0039】

さらに、後レンズ群Ｐが正の屈折力を有する場合、後レンズ群Ｐは正レンズを２枚、負レンズを１枚有することが好ましい。後レンズ群Ｐの正の屈折力を２枚以上の正レンズで分担することにより、コマ収差や非点収差の発生を抑えることができる。また、負レンズを１枚以上入れることで、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが可能となる。

【0040】

さらに、光学系１０１における光路の折り曲げ回数は２回であることが好ましい。光路の折り曲げ回数が多いほど、反射部材を設けるための物理的な空間が拡大してしまう。また、光学系１０１が複雑な構成となってしまう。

【0041】

さらに、後レンズ群Ｐは最も物体側に配置された正レンズを有することが好ましい。後レンズ群Ｐに物体側から入射する軸外光線は発散光であるため、後レンズ群Ｐの最も物体側のレンズに正の屈折力を持たせることで後レンズ群Ｐの最も物体側に配置されるレンズより像側に配置されるレンズの径を小さくすることができる。これによって、二つの光学系１０１、１０２の後レンズ群Ｐ同士が干渉することを防ぐことが容易となる。

【0042】

また、二つの光学系１０１、１０２によって形成される二つの光学像（イメージサークルＩＣ１、ＩＣ２）は、一つの撮像素子で撮像されることが好ましい。これによって、撮像素子を含めた装置全体を小型化することができる。

【0043】

次に、本実施例のレンズ装置１００の光学系１０１が満足することが好ましい条件について述べる。以下に述べる好ましい条件は、二つの光学系１０１、１０２のうち少なくとも一方が満たしていれば良い。より好ましくは、二つの光学系１０１、１０２の両方で以下に述べる好ましい条件を満足していると良い。
２．００＜ｆｍ／ｆ＜２０．００ （２）
０．１０＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．５０ （３）
０．１０＜Ｌ１／Ｌ＜０．６０ （４）
０．１０＜Ｌ２／Ｌ＜０．５０ （５）

【0044】

ここで、ｆｍは中間群Ｍの焦点距離である。ｆは光学系１０１の全系の焦点距離である。ｆｎは前レンズ群Ｎの焦点距離である。ｆｐは後レンズ群Ｐの焦点距離である。Ｌ１は前レンズ群Ｎの最も物体側のレンズ面から第１反射部材１０３の反射面Ｒ１までの光軸上の距離である。Ｌは光学系１０１の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離である。Ｌ２は第２反射部材１０５の反射面Ｒ２から後レンズ群Ｐの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。ここで、「光軸上の距離」とは、反射部材による光路の折り曲げを展開した状態（図３に示す状態）における光軸上の距離を言う。

【0045】

条件式（２）は、中間群Ｍの焦点距離に関して好ましい範囲を規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、中間群Ｍの屈折力が強くなりすぎ、球面収差や軸上色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、中間群Ｍの屈折力が弱くなりすぎて、二つの光学系１０１、１０２の後レンズ群Ｐの径が大きくなってしまう。

【0046】

条件式（２）の数値範囲は、以下の条件式（２ａ）の範囲とすることが好ましく、条件式（２ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
３．００＜ｆｍ／ｆ＜１９．００ （２ａ）
４．００＜ｆｍ／ｆ＜１８．００ （２ｂ）

【0047】

条件式（３）は、後レンズ群Ｐの焦点距離と前レンズ群Ｎの焦点距離の比を規定するものである。条件式（３）の下限値を下回ると、前レンズ群Ｎの負の屈折力が強くなりすぎ、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（３）の上限値を超えると、後レンズ群Ｐの屈折力が強くなりすぎ、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。

【0048】

条件式（３）の数値範囲は、以下の条件式（３ａ）の範囲とすることが好ましく、条件式（３ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０．１２＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．４５ （３ａ）
０．１４＜｜ｆｎ／ｆｐ｜＜０．４０ （３ｂ）

【0049】

条件式（４）は、前レンズ群Ｎにおける最も物体側の面から、反射面Ｒ１までの光軸上の距離について好ましい範囲を規定するものである。条件式（４）の下限値を下回ると、前レンズ群Ｎにおける最も物体側の面から、反射面Ｒ１までの間隔が小さくなりすぎ、前レンズ群Ｎに含まれるレンズに適切な厚みを付与することが困難となる。その結果、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。また条件式（４）の上限値を超えると、前レンズ群Ｎに含まれるレンズの径が大きくなりすぎ、光学系１０１が大型化してしまい好ましくない。

【0050】

条件式（４）の数値範囲は、以下の条件式（４ａ）の範囲とすることが好ましく、条件式（４ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０．２０＜Ｌ１／Ｌ＜０．５０ （４ａ）
０．３０＜Ｌ１／Ｌ＜０．４５ （４ｂ）

【0051】

条件式（５）は、反射面Ｒ２から後レンズ群Ｐにおける最も像側の面までの光軸上の距離について好ましい範囲を規定するものである。条件式（５）の下限値を下回ると、反射面Ｒ２から後レンズ群Ｐにおける最も像側の面までの間隔が小さくなりすぎ、後レンズ群Ｐに含まれるレンズに適切な厚みを付与することが困難となる。その結果、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。また条件式（５）の上限値を超えると、後レンズ群Ｐに含まれるレンズの径が大きくなりすぎ、光学系１０１が大型化してしまい好ましくない。

【0052】

条件式（５）の数値範囲は、以下の条件式（５ａ）の範囲とすることが好ましく、条件式（５ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
０．１５＜Ｌ２／Ｌ＜０．４０ （５ａ）
０．１９＜Ｌ２／Ｌ＜０．３０ （５ｂ）

【0053】

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、光学系１０１の光軸と光学系１０２の光軸を含む面における画角を言う。なお、ここで言う画角とはイメージサークルの最外周に到達する光の画角を言う。光学系１０１の水平画角は１５０°以上とすることで、レンズ装置１００を用いた立体撮影によって得られる画像（映像）の臨場感をより高めることが可能となる。

【0054】

また、光学系１０１と光学系１０２の最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔（物体側の基線長。Ｄｉｎ）は４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下であることが好ましい。これは、人間の眼の基線長が６０ｍｍ程度であるためである。光学系１０１と光学系１０２の物体側の基線長は４０ｍｍ以上６５ｍｍ以下とすることで、自然に立体視可能な画像（映像）を得ることができる。

【0055】

次に、他の実施例について述べる。

【0056】

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では、実施例１と同様に第１反射部材１０３、第２反射部材１０５を共にプリズムで構成している。ただし、実施例２では実施例１と異なり、中間群Ｍの第１反射部材１０３の光出射側の面と、第２反射部材１０５の光入射側の面を曲面とすることで第１反射部材１０３の反射面と第２反射部材１０５の反射面の間の屈折力を正としている。

【0057】

図６は実施例２の光学系１０１における収差図である。

【0058】

図７は実施例３における光学系１０１の断面図である。実施例３の光学系１０１は、前レンズ群Ｎ、中間群Ｍ、後レンズ群Ｐの構成が実施例１、２と異なる。実施例３における中間群Ｍでは、実施例１と同様に、第１反射部材１０３、第２反射部材１０５は共にプリズムとしている。

【0059】

図８は実施例３の光学系１０１における収差図である。

【0060】

図９は実施例４の光学系１０１の断面図である。実施例４の光学系１０１は、第１反射部材１０３、第２反射部材１０５が共にミラーで構成されている点で実施例１、２、３と異なる。

【0061】

図１０は実施例４の光学系１０１の収差図である。

【0062】

次に、各実施例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、レンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。

【0063】

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。光学面の非球面形状は、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、Ａ１０とするとき、以下の式（Ａ）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＋Ａ１０×ｈ^１０ （Ａ）

【0064】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 29.782 1.75 2.00100 29.1 34.32
2 10.263 7.49 20.00
3 14.582 0.95 2.00100 29.1 16.55
4 8.736 4.58 13.86
5 -40.268 1.00 1.77200 50.0 13.42
6 18.947 2.55 12.80
7 19.251 3.23 1.68134 31.9 13.15
8 -25.358 0.50 12.89
9 44.500 0.80 1.43875 94.7 11.52
10 13.913 4.00 10.60
11 ∞ 13.50 1.51633 64.1 10.53（プリズム）
12 ∞ 1.50 9.79
13(絞り) ∞ 0.50 10.22
14 19.580 3.29 1.52310 50.8 10.57
15 -11.282 1.00 1.95375 32.3 10.56
16 -16.753 1.01 10.87
17 ∞ 13.40 1.51633 64.1 10.44（プリズム）
18 ∞ 1.56 11.65
19* 37.785 1.46 1.58313 59.4 12.55
20 101.565 0.10 12.78
21 11.866 4.98 1.43875 94.7 13.56
22 -18.915 0.75 2.00330 28.3 13.27
23 19.599 0.50 13.54
24 19.286 4.78 1.43875 94.7 14.33
25 -16.809 13.50 15.00
像面 ∞

非球面データ
第19面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.90105e-005 A 6=-1.57449e-008 A 8=-1.85511e-009

各種データ
焦点距離 5.57
Fナンバー 2.80
半画角（°） 89.8
像高 8.75
レンズ全長 88.66
BF 13.50

入射瞳位置 10.06
射出瞳位置 -32.81
前側主点位置 14.96
後側主点位置 7.93

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -16.38
2 3 -23.69
3 5 -16.57
4 7 16.55
5 9 -46.51
6 11 0.00
7 14 14.20
8 15 -39.77
9 17 0.00
10 19 102.33
11 21 17.48
12 22 -9.50
13 24 21.33

【0065】

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 24.253 1.75 1.95375 32.3 25.99
2 8.333 7.72 15.80
3 16.867 0.95 1.84100 43.2 11.38
4 6.574 2.66 9.31
5 -63.543 1.00 1.84750 43.0 9.04
6 16.412 0.07 8.71
7 9.874 1.56 1.92286 18.9 8.77
8 14.686 5.29 8.31
9 ∞ 8.00 1.88300 40.8 7.21（プリズム）
10 -33.333 8.26 6.23
11(絞り) ∞ 2.00 6.97
12 20.000 8.00 1.51633 64.1 7.36（プリズム）
13 ∞ 7.90 7.20
14 21.772 2.26 1.43875 94.9 10.00
15 -32.397 1.00 10.19
16 -27.028 2.62 1.45600 90.9 10.25
17 -9.753 0.66 10.51
18 -8.981 1.20 1.96300 24.1 10.30
19 -18.860 0.50 11.26
20 17.051 3.50 1.43875 94.7 12.17
21 -24.348 14.73 12.18
像面 ∞

各種データ
焦点距離 3.25
Fナンバー 2.80
半画角（°） 79.1
像高 4.40
レンズ全長 81.63
BF 14.73

入射瞳位置 8.79
射出瞳位置 1601.83
前側主点位置 12.05
後側主点位置 11.48

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -14.07
2 3 -13.37
3 5 -15.30
4 7 28.27
5 9 37.75
6 12 38.73
7 14 30.06
8 16 31.94
9 18 -18.93
10 20 23.46

【0066】

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 29.003 1.75 2.00100 29.1 33.84
2 10.353 9.81 20.00
3 27.827 0.95 2.00100 29.1 14.10
4 10.911 5.58 12.05
5 -14.687 1.00 1.92250 36.0 9.36
6 20.939 0.65 9.19
7 29.084 2.26 1.89286 20.4 9.34
8 -16.390 3.71 9.33
9 ∞ 8.50 1.88300 40.8 6.72（プリズム）
10 ∞ 2.21 4.85
11(絞り) ∞ 0.60 5.22
12 571.710 1.69 1.52310 50.8 5.32
13 -20.256 2.00 5.47
14 ∞ 8.50 1.88300 40.8 5.51（プリズム）
15 ∞ 1.42 7.87
16* -56.169 1.71 1.43875 94.7 8.60
17 -12.502 0.98 9.25
18 -176.273 2.63 1.43875 94.9 10.13
19 -13.451 0.50 10.70
20 -31.094 1.20 2.00540 27.7 10.86
21 26.939 0.50 11.42
22 25.291 4.73 1.43875 94.9 12.12
23 -9.963 20.00 12.95
像面 ∞

非球面データ
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.70913e-004 A 6=-1.45620e-008 A 8=-7.58114e-008

各種データ
焦点距離 4.40
Fナンバー 4.00
半画角（°） 91.5
像高 7.00
レンズ全長 82.89
BF 20.00

入射瞳位置 10.16
射出瞳位置 -81.55
前側主点位置 14.36
後側主点位置 15.60

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -16.88
2 3 -18.45
3 5 -9.23
4 7 12.02
5 9 0.00
6 12 37.43
7 14 0.00
8 16 36.22
9 18 33.03
10 20 -14.21
11 22 16.99

【0067】

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 27.246 1.75 1.95375 32.3 28.03
2 8.333 9.26 16.01
3* -934.503 0.95 1.95375 32.3 10.73
4 11.819 5.54 9.44
5 -18.679 1.00 1.88067 41.1 7.47
6 13.556 0.65 7.38
7 18.400 1.85 1.89286 20.4 7.61
8 -28.681 17.00 7.63
9 ∞ 8.00 5.40（ミラー）
10(絞り) ∞ 2.18 6.78
11 20.000 1.92 1.51633 64.1 7.22
12 -74.590 6.00 7.20
13 ∞ 6.00 6.78（ミラー）
14* 36.227 1.57 1.43875 94.9 7.09
15 -32.397 1.43 7.26
16 541.636 2.57 1.43875 94.9 7.41
17 -8.431 0.50 7.51
18 -12.760 1.20 1.95375 32.3 7.19
19 79.880 0.50 7.38
20 11.804 2.53 1.43875 94.9 7.69
21* -19.379 13.12 7.67
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.44677e-005 A 6=-5.47254e-006 A 8= 2.43046e-007 A10=-6.92399e-009 A12= 7.73097e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.11886e-004 A 6=-3.26508e-006 A 8=-1.12520e-007

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15426e-007 A 6= 1.95918e-008 A 8= 6.63050e-010

各種データ
焦点距離 1.80
Fナンバー 2.80
半画角（°） 90.2
像高 2.50
レンズ全長 85.52
BF 13.12

入射瞳位置 8.75
射出瞳位置 -1027.09
前側主点位置 10.55
後側主点位置 11.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -13.18
2 3 -12.23
3 5 -8.79
4 7 12.79
5 11 30.76
6 14 39.25
7 16 18.95
8 18 -11.46
9 20 17.14

【0068】

以下の表１、２に各実施例における種々の値を示す。

【0069】

【表1】

【0070】

【表2】

【0071】

［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１１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、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２２０を備えるレンズ装置２１０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。なお、図１１には一つの光学系しか図示していないのは、奥行方向に二つの光学系が並んで配置されているためである。

【0072】

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。

【0073】

なお、上述した各実施例のレンズ装置は、図１１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。

【0074】

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。

【符号の説明】

【0075】

１００ レンズ装置
１０１、１０２ 光学系
Ｎ 前レンズ群
Ｍ 中間群
Ｐ 後レンズ群
１０３ 第１反射部材
１０５ 第２反射部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】