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1. (WO2019064515) STEREOSCOPIC OPTICAL SYSTEM AND IMAGING DEVICE EQUIPPED WITH SAME
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明 細 書

発明の名称 立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005  

先行技術文献

特許文献

0006  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0007   0008   0009  

課題を解決するための手段

0010   0011  

発明の効果

0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287   0288   0289   0290   0291   0292   0293   0294   0295   0296   0297   0298   0299   0300   0301   0302   0303   0304   0305   0306   0307   0308   0309   0310   0311   0312   0313   0314   0315   0316   0317   0318   0319   0320   0321   0322   0323   0324   0325   0326   0327   0328   0329   0330   0331   0332   0333   0334   0335   0336   0337   0338   0339   0340   0341   0342   0343   0344   0345   0346   0347   0348  

産業上の利用可能性

0349  

符号の説明

0350  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73  

明 細 書

発明の名称 : 立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置

技術分野

[0001]
 本発明は、立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置に関し、主に内視鏡分野で用いられる立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置に関する。

背景技術

[0002]
 2つの光学像が結像面の同一領域に形成される光学系が、特許文献1や特許文献2に開示されている。
[0003]
 特許文献1には、ステレオ光学系が開示されている。ステレオ光学系は、2光路形成光学系と、結像光学系と、時分割光路切り替え手段と、を有する。2光路形成光学系は、2つのアフォーカル光学系を有する。一方のアフォーカル光学系と結像光学系によって光学像が形成され、他方のアフォーカル光学系と結像光学系によって光学像が形成される。時分割光路切り替え手段によって、1つのアフォーカル光学系からの光のみが結像光学系に入射する。
[0004]
 特許文献1では、2つの光学像は、結像面の同一領域に形成される。そのため、2つの光学像が並列に形成される場合に比べると、光学像の大きさを大きくすることができる。
[0005]
 特許文献2には、同一の領域に2つの光学像を形成する光学系が、具体的に開示されている。結像光学系は、前群と、後群と、を有する。前群は、第1前群と、第2前群と、を有する。第1前群と第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。

先行技術文献

特許文献

[0006]
特許文献1 : 特許第4750175号公報
特許文献2 : 特開2014-174390号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0007]
 例えば、内視鏡を用いた診断では、診断の精度を向上させるために、画像の高画質化が求められている。一般的に、撮像素子の画素数を増やすことで、高画質化が可能となる。
[0008]
 画素数の増加に応じて撮像面を大型化すると、光学像の像高も高くしなくてはならない。しかしながら、特許文献2に開示されている光学系では、像高を大きくすると光学系が大口径化する。また、光学系の焦点距離が長くなるため、光学系の全長の短縮、軸上収差の補正及び軸外収差の補正を同時に達成することが困難になる。
[0009]
 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、小型でかつ収差が良好に補正された立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010]
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る立体視用光学系は、
 物体側から順に、前群と、後群と、を有し、
 前群と後群は、各々、単レンズ又は接合レンズからなるレンズ成分を有し、
 前群は、第1前群と、第2前群と、を有し、
 第1前群の光軸、第2前群の光軸及び後群の光軸は、同一平面上に位置し、
 後群の光軸は、第1前群の光軸と第2前群の光軸との間に位置し、
 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
 0.15<De/Φ<0.85   (1)
 ここで、
 Φは、結像位置におけるイメージサークル径、
 Deは、第1前群における入射瞳の中心と、第2前群における入射瞳の中心との間隔、
である。
[0011]
 また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る撮像装置は、
 光学系と、
 撮像面を持ち、且つ光学系により撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、
 光学系が、上述の立体視用光学系であることを特徴とする。

発明の効果

[0012]
 本発明によれば、小型でかつ収差が良好に補正された立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 第1の共通の光学系のレンズ断面図である。
[図2] 第2の共通の光学系のレンズ断面図である。
[図3] 実施例1の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図4] 実施例2の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図5] 実施例3の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図6] 実施例4の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図7] 実施例5の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図8] 実施例6の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図9] 実施例7の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図10] 実施例8の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図11] 実施例9の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図12] 実施例10の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図13] 実施例11の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図14] 実施例12の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図15] 実施例13の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図16] 実施例14の立体視用光学系のレンズ断面図である。
[図17] 実施例1の立体視用光学系の収差図である。
[図18] 実施例1の立体視用光学系の収差図である。
[図19] 実施例1の立体視用光学系の収差図である。
[図20] 実施例1の立体視用光学系の収差図である。
[図21] 実施例2の立体視用光学系の収差図である。
[図22] 実施例2の立体視用光学系の収差図である。
[図23] 実施例2の立体視用光学系の収差図である。
[図24] 実施例2の立体視用光学系の収差図である。
[図25] 実施例3の立体視用光学系の収差図である。
[図26] 実施例3の立体視用光学系の収差図である。
[図27] 実施例3の立体視用光学系の収差図である。
[図28] 実施例3の立体視用光学系の収差図である。
[図29] 実施例4の立体視用光学系の収差図である。
[図30] 実施例4の立体視用光学系の収差図である。
[図31] 実施例4の立体視用光学系の収差図である。
[図32] 実施例4の立体視用光学系の収差図である。
[図33] 実施例5の立体視用光学系の収差図である。
[図34] 実施例5の立体視用光学系の収差図である。
[図35] 実施例5の立体視用光学系の収差図である。
[図36] 実施例5の立体視用光学系の収差図である。
[図37] 実施例6の立体視用光学系の収差図である。
[図38] 実施例6の立体視用光学系の収差図である。
[図39] 実施例6の立体視用光学系の収差図である。
[図40] 実施例6の立体視用光学系の収差図である。
[図41] 実施例7の立体視用光学系の収差図である。
[図42] 実施例7の立体視用光学系の収差図である。
[図43] 実施例7の立体視用光学系の収差図である。
[図44] 実施例7の立体視用光学系の収差図である。
[図45] 実施例8の立体視用光学系の収差図である。
[図46] 実施例8の立体視用光学系の収差図である。
[図47] 実施例8の立体視用光学系の収差図である。
[図48] 実施例8の立体視用光学系の収差図である。
[図49] 実施例9の立体視用光学系の収差図である。
[図50] 実施例9の立体視用光学系の収差図である。
[図51] 実施例9の立体視用光学系の収差図である。
[図52] 実施例9の立体視用光学系の収差図である。
[図53] 実施例10の立体視用光学系の収差図である。
[図54] 実施例10の立体視用光学系の収差図である。
[図55] 実施例10の立体視用光学系の収差図である。
[図56] 実施例10の立体視用光学系の収差図である。
[図57] 実施例11の立体視用光学系の収差図である。
[図58] 実施例11の立体視用光学系の収差図である。
[図59] 実施例11の立体視用光学系の収差図である。
[図60] 実施例11の立体視用光学系の収差図である。
[図61] 実施例12の立体視用光学系の収差図である。
[図62] 実施例12の立体視用光学系の収差図である。
[図63] 実施例12の立体視用光学系の収差図である。
[図64] 実施例12の立体視用光学系の収差図である。
[図65] 実施例13の立体視用光学系の収差図である。
[図66] 実施例13の立体視用光学系の収差図である。
[図67] 実施例13の立体視用光学系の収差図である。
[図68] 実施例13の立体視用光学系の収差図である。
[図69] 実施例14の立体視用光学系の収差図である。
[図70] 実施例14の立体視用光学系の収差図である。
[図71] 実施例14の立体視用光学系の収差図である。
[図72] 実施例14の立体視用光学系の収差図である。
[図73] 本実施形態の撮像装置を示す図である。

発明を実施するための形態

[0014]
 実施例の説明に先立ち、本発明のある態様にかかる実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
[0015]
 以下、第1実施形態の立体視用光学系乃至第4実施形態の立体視用光学系について説明する。この説明に先立って、4つの実施形態の立体視用光学系で共通する光学系(以下、「共通の光学系」という)について説明する。
[0016]
 共通の光学系は、物体側から順に、前群と、後群と、を有し、前群と後群は、各々、単レンズ又は接合レンズからなるレンズ成分を有し、前群は、第1前群と、第2前群と、を有し、第1前群の光軸、第2前群の光軸及び後群の光軸は、同一平面上に位置し、後群の光軸は、第1前群の光軸と第2前群の光軸との間に位置し、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
 0.15<De/Φ<0.85   (1)
 ここで、
 Φは、結像位置におけるイメージサークル径、
 Deは、第1前群における入射瞳の中心と、第2前群における入射瞳の中心との間隔、
である。
[0017]
 共通の光学系は、物体側から順に、前群と、後群と、を有する。前群と後群は、各々、単レンズ又は接合レンズからなるレンズ成分を有する。
[0018]
 前群は、第1前群と、第2前群と、を有する。第1前群の光軸、第2前群の光軸及び後群の光軸は、同一平面上に位置し、後群の光軸は、第1前群の光軸と第2前群の光軸との間に位置している。第1前群と第2前群は、後群の光軸を挟んで並列に配置されている。
[0019]
 共通の光学系では、第1前群と後群とで第1光学系が形成され、第2前群と後群とで第2光学系が形成されている。第1光学系では第1光学像が形成され、第2光学系では第2光学像が形成される。
[0020]
 共通の光学系では、第1光学像と第2光学像は、同一の領域に形成される。そのため、2つの光学像が並列に形成される場合に比べると、光学像の大きさを大きくすることができる。このように、共通の光学系では、小型な光学系でありながら、高い像高を確保することができる。
[0021]
 条件式(1)は、イメージサークル径と2つの入射瞳の間隔に関する条件式である。結像位置は像面の位置、イメージサークル径は最大像高を2倍したものである。
[0022]
 条件式(1)の上限値を上回ると、後群のレンズ径が大きくなる。そのため、収差補正が困難になる。特に、球面収差やコマ収差が悪化する。よって、条件式(1)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0023]
 条件式(1)の下限値を下回ると、第1前群と第2前群との間隔が、狭くなりすぎる。この場合、第1前群と第2前群とが物理的に接触しないように、第1前群の有効口径と第2前群の有効口径を、共に制限しなくてはならなくなる。しかしながら、有効口径を制限すると、明るさの確保が困難になる。また、光学像の周辺部において、高い解像度を確保することが難しくなる。よって、条件式(1)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0024]
 上述のように、第1前群と第2前群は、並列に配置されている。そのため、第1光学像と第2光学像との間には、ずれが生じている。よって、この2つの光学像を用いることで、立体視を行うことができる。
[0025]
 第1光学像と第2光学像は、例えば、撮像装置の撮像素子によって撮像される。撮像装置では、撮像で得た2つの光学像の画像は、例えば、3Dモニタに表示される。これにより、物体の像を立体視することができる。
[0026]
 共通の光学系では、第2前群を通過する光を遮光することで第1光学像だけが形成され、第1前群を通過する光を遮光することで第2光学像だけが形成される。このようにすることで、第1光学像と第2光学像の各々を、単独で形成することができる。
[0027]
 立体視を行う場合、第1前群と第2前群は、後群の光軸から第1前群の光軸までの距離と、後群の光軸から第2前群の光軸までの距離と、が等しくなるように配置されていることが好ましい。
[0028]
 第1前群と第2前群は、各々、絞りを有することが好ましい。絞りには、開口部が設けられている。第1前群と第2前群を人間の両眼と見なすと、2つの開口部の間隔、すなわち、2つの絞りの間隔は瞳孔間隔に相当する。
[0029]
 輻輳角は、同一の物点を見た時の、右目の視線と左目の視線とのなす角度である。共通の光学系では、同一の物点から出た光は、第1前群と第2前群に入射する。入射した光のうち、開口部の中心を通過する光線が視線に相当する。第1前群の開口部の中心を通過する光線と第2前群の開口部の中心を通過する光線は、同一の物点の位置で交わる。この2つの交線の交わる角度を内向角とすると、内向角が輻輳角に相当する。
[0030]
 同一の物点に対して瞳孔間隔が変化すると、輻輳角が変化する。輻輳角が変化すると、立体的な見え方(以下、「立体感」という)が変化する。立体視を行う場合、適切な立体感が得られるように、第1前群と第2前群を配置する必要がある。条件式(1)を満足することで、適切な立体感が得ることができる。
[0031]
 条件式(1)の上限値を上回ると、光学像の像高に対して内向角が大きくなりすぎる。この場合、立体像が奥行き方向に伸張されてしまう。特に、光学系の近くに位置する被写体の像が立体像全体の中に映り込んだとき、この被写体の像だけが奥行き方向に大きく伸張されてしまう。そのため、観察者に疲労を与えてしまう。よって、条件式(1)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0032]
 条件式(1)の下限値を下回ると、光学像の像高に対して内向角が小さくなりすぎる。この場合、立体像において、高い奥行き方向の分解能を確保することが困難になる。奥行方向の分解能が低い場合、例えば、観察対象の表面における微小な高さの変化を捉えることが困難になる。このように、奥行方向の認知性が悪化するので、条件式(1)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0033]
 共通の光学系の具体的な構成を示す。共通の光学系に合焦機能を持たせることで、光軸方向の広い範囲で、鮮明な光学像を形成することができる。以下では、合焦機能を備えた共通の光学系について説明を行う。合焦機能を備えた共通の光学系は、より好ましい共通の光学系の例である。よって、共通の光学系は、合焦機能を備えていなくても良い。
[0034]
 図1は、第1の共通の光学系のレンズ断面図である。図1(a)は、遠点合焦時のレンズ断面図を示している。図1(b)は、近点合焦時のレンズ断面図を示している。
[0035]
 近点は、合焦範囲のうち、光学系に対して最も近くに位置する点である。遠点は、合焦範囲のうち、光学系に対して最も遠くに位置する点である。合焦範囲は、物体空間における範囲であって、光学系内のレンズを光軸に沿って移動させたときに、物体の光学像が鮮明に得られる範囲である。
[0036]
 第1の共通の光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、を有する。前群GFと後群GRは、各々、レンズ成分を有する。レンズ成分は、単レンズ、又は接合レンズである。
[0037]
 前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、を有する。第1前群の光軸AX1と第2前群の光軸AX2との間に、後群GRの光軸AXCが位置している。第1前群GF1と第2前群GF2は、光軸AXCを挟んで対称に配置されている。なお、図1(a)、(b)には、光学素子C1、光学素子C2及び光学素子C3も示されている。これらの光学素子は第1の共通光学系の構成要素ではないが、便宜上まとめて説明する。
[0038]
 第1の共通の光学系では、第1前群GF1と第2前群GF2は、同一光学系である。よって、第1前群GF1について説明する。
[0039]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、を有する。
[0040]
 両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0041]
 後群GRは、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、両凹負レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、両凸正レンズL12と、を有する。
[0042]
 両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
[0043]
 絞りSは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。平凹負レンズL1の物体側に、光学素子C1が配置されている。両凸正レンズL12の像側に、光学素子C2と光学素子C3とが配置されている。
[0044]
 光学素子C1は、1枚の平行平板である。光学素子C1は、光軸AX1と光軸AX2の両方と交差するように位置している。光学素子C1は、必ずしも必要ではない。
[0045]
 第1の共通の光学系では、合焦時、両凸正レンズL12が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL12が物体側に移動する。
[0046]
 図2は、第2の共通の光学系のレンズ断面図である。図2(a)は、遠点合焦時のレンズ断面図を示している。図2(b)は、近点合焦時のレンズ断面図を示している。
[0047]
 第2の共通の光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、を有する。前群GFと後群GRは、各々、レンズ成分を有する。レンズ成分は、単レンズ、又は接合レンズである。
[0048]
 前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、を有する。第1前群の光軸AX1と第2前群の光軸AX2との間に、後群GRの光軸AXCが位置している。第1前群GF1と第2前群GF2は、光軸AXCを挟んで対称に配置されている。なお、図2(a)、(b)には、光学素子C1、光学素子C2及び光学素子C3も示されている。これらの光学素子は第2の共通光学系の構成要素ではないが、便宜上まとめて説明する。
[0049]
 第2の共通の光学系では、第1前群GF1と第2前群GF2は、同一光学系である。よって、第1前群GF1について説明する。
[0050]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、を有する。
[0051]
 両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0052]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、を有する。
[0053]
 両凸正レンズL8と両凹負レンズL9とが接合されている。
[0054]
 絞りSは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。平凹負レンズL1の物体側に、光学素子C1が配置されている。正メニスカスレンズL12の像側に、光学素子C2と光学素子C3が配置されている。
[0055]
 光学素子C1は、1枚の平行平板である。光学素子C1は、光軸AX1と光軸AX2の両方と交差するように位置している。光学素子C1は、必ずしも必要ではない。
[0056]
 第2共通の光学系では、合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動する。
[0057]
 共通の光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズを有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置されていることが好ましい。
[0058]
 このようにすることで、光学系の全長を短く維持しつつ、広い画角を確保することができる。
[0059]
 共通の光学系では、前群物体側負レンズの物体側面は、平面であることが好ましい。
[0060]
 このようにすることで、広い画角を確保しながら、レンズ径を小さくすることができる。
[0061]
 共通の光学系では、前群物体側負レンズの像側に正レンズ成分が配置されていることが好ましい。
[0062]
 このようにすることで、前群物体側負レンズで発生するコマ収差を補正することができる。
[0063]
 共通の光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズと、物体側接合レンズと、像側接合レンズと、を有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、物体側接合レンズは、前群物体側負レンズの像側に配置され、像側接合レンズは、物体側接合レンズの像側に配置され、物体側接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとを有し、像側接合レンズは、物体側から順に、負レンズと正レンズとを有することが好ましい。
[0064]
 物体側接合レンズでは、物体側に正レンズが配置されている。このようにすることで、前群物体側負レンズで発生するコマ収差を補正することができる。また、像側接合レンズでは、像側に正レンズが配置されている。このようにすることで、球面収差の発生を抑えることができる。
[0065]
 共通の光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であることが好ましい。
[0066]
 このようにすることで、後群に入射する光線の高さを抑えることができる。
[0067]
 特に、後述の条件式(3)を満足する場合、第1前群に上述の前群像側レンズ成分が配置されていることが好ましい。
[0068]
 このようにすると、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を小さくできるので、後群に入射する光線の高さを抑えることができる。その結果、後群での収差補正、特に、コマ収差の補正がしやすくなる。
[0069]
 第1前群に前群物体側負レンズが配置されている場合、第1前群に上述の前群像側レンズ成分を配置することにより、第1前群を小型化することができる。
[0070]
 共通の光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有することが好ましい。
[0071]
 このようにすることで、後群に入射する光線の高さを抑えることができる。
[0072]
 特に、後述の条件式(3)を満足する場合、第1前群に上述の前群像側レンズ成分が配置されていることが好ましい。
[0073]
 このようにすると、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を小さくできるので、後群に入射する光線の高さを抑えることができる。その結果、後群での収差補正、特に、コマ収差の補正がしやすくなる。
[0074]
 また、第1前群に前群物体側負レンズが配置されている場合、第1前群に上述の前群像側レンズ成分を配置することにより、第1前群を小型化することができる。
[0075]
 前群像側レンズ成分の像側面は、像側に凸形状であることが望ましい。また、後述の条件式(6)を満足することが望ましい。
[0076]
 共通の光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分と、第1の所定のレンズ成分と、を有し、前群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、第1の所定のレンズ成分は、前群像側レンズ成分の物体側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であることが好ましい。
[0077]
 このようにすることで、第1前群から射出された光束の径と第2前群から射出された光束の径を抑えることができる。第1前群から射出された光束と第2前群から射出された光束は、共に後群に入射する。よって、後群に入射する光束の径を抑えることができる。
[0078]
 後述の条件式(6)を満足するか、又は後述の条件式(7)を満足することが好ましい。このようにすることで、球面収差の発生やコマ収差の発生を抑えることができる。
[0079]
 共通の光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分を有し、後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有することが好ましい。
[0080]
 このようにすることで、後群に入射した光線の高さを抑えることができる。更に、主点位置を物体側に近づけることができる。そのため、このようにすることは、光学系の小型化だけでなく、光学系の全長の短縮にも有利となる。
[0081]
 共通の光学系では、後群物体側レンズ成分の物体側面は、物体側に凸形状であることが好ましい。
[0082]
 このようにすることで、球面収差の発生やコマ収差の発生を抑えることができる。
[0083]
 共通の光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に配置されていることが好ましい。
[0084]
 このようにすることで、後群に入射した光線の高さを抑えることができる。更に、主点位置を物体側に近づけることができる。そのため、このようにすることは、光学系の小型化だけでなく、光学系の全長の短縮にも有利となる。
[0085]
 共通の光学系は、後述の条件式(9)を満足することが好ましい。このようにすることで、正の屈折力を分散することができる。その結果、特に、球面収差の発生やコマ収差の発生を抑えることができる。
[0086]
 共通の光学系では、後群は、少なくとも2つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズ成分と、を有し、1つの負レンズ成分は、2つの正レンズの間に配置されていることが好ましい。
[0087]
 このようすることで、特に像面湾曲を補正することができる。
[0088]
 共通の光学系では、後群は、後群像側レンズ成分を有し、後群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有することが好ましい。
[0089]
 このようにすることで、第1光学系から像面へ入射する軸外光線の入射角と、第2光学系から像面へ入射する軸外光線の入射角を、共に小さくすることができる。
[0090]
 共通の光学系は、後群は、後群像側レンズ成分を有し、後群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有し、物体側面は物体側に凸形状であることが好ましい。
[0091]
 このようにすることで、歪曲収差を補正することができる。また、像面湾曲の発生を抑えることができる。
[0092]
 第1実施形態の立体視用光学系は、上述の共通光学系を備えると共に、後群は、合焦レンズ成分を有し、合焦レンズ成分は、合焦時に光軸に沿って移動することが好ましい。
[0093]
 このようにすると、合焦レンズ成分を移動させた場合、第1前群に対する合焦レンズ成分の移動量と、第2前群に対する合焦レンズ成分の移動量は、共に同じになる。そのため、第1光学系の倍率と第2光学系の倍率との差や、第1光学系の焦点位置と第2光学系の焦点位置との差が、合焦レンズ成分の移動に伴って大きく変化することがない。
[0094]
 前群に合焦レンズ成分を配置した場合、後群の横倍率によっては、合焦レンズ成分の移動に伴って収差が拡大される場合がある。後群に合焦レンズ成分を配置すると、合焦レンズ成分の移動に伴う収差の拡大を抑制することができる。
[0095]
 第1実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
 0.3<L0farf1/FLf1<2.0   (2)
 ここで、
 L0farf1は、遠点から第1前群の物体側主点位置までの距離、
 FLf1は、第1前群の焦点距離、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[0096]
 合焦レンズ成分の移動に伴って、後群を通過するマージナル光線の高さが変化する。マージナル光線の高さが変化すると、それに応じて偏心収差も変化する。条件式(2)を満足することで、後群に入射する光束を、平行光束、又は略平行光束にすることができる。そのため、合焦レンズ成分が移動しても、偏心収差の変化量を小さくすることができる。
[0097]
 条件式(2)の上限値を上回ると、後群へ入射する光線が発散光となる。条件式(2)の下限値を下回ると、後群へ入射する光線が収束光となる。いずれの場合も、合焦レンズ成分が移動した際に、後群において発生する偏心収差の量が大きくなる。そのため、条件式(2)の上限値を上回ることや、条件式(2)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0098]
 第1実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
 5.0<FLf1/TTLf1<100   (3)
 ここで、
 FLf1は、第1前群の焦点距離、
 TTLf1は、第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[0099]
 条件式(3)の上限値を上回ると、第1前群の全長に対して第1前群の焦点距離が長くなりすぎる。そのため、光学系の小型化と広い画角の確保の両立が困難になる。
[0100]
 条件式(3)の下限値を下回ると、第1前群の全長に対して第1前群の焦点距離が短くなりすぎる。そのため、球面収差やコマ収差の発生を抑えることが困難になる。
[0101]
 条件式(2)と条件式(3)を満足すると、必要なワーキングディスタンスを確保することができる。
[0102]
 内視鏡の光学系では、広い画角が要求される。第1実施形態の立体視用光学系では、条件式(3)を満足することで、広い画角を確保することができる。よって、第1実施形態の立体視用光学系を内視鏡の光学系に用いる場合、条件式(3)を満足することが望ましい。
[0103]
 第1実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズを有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
 -0.7<FLf1a/TTLf1<-0.2   (4)
 ここで、
 FLf1aは、前群物体側負レンズの焦点距離、
 TTLf1は、第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[0104]
 条件式(4)の上限値を上回ると、光学系の全長を短くしながら、広い画角を確保することが困難になる。また、広い視野を確保しつつ、前群物体側負レンズのレンズ径を小さくすることが困難になる。
[0105]
 条件式(4)の下限値を下回ると、歪曲収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(4)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0106]
 第1実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズと、正レンズ成分と、を有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に配置され、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
 0.3<FLf1b/TTLf1<1.2   (5)
 ここで、
 FLf1bは、第1前群の正レンズ成分の焦点距離、
 TTLf1は、第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[0107]
 条件式(5)の上限値を上回ると、十分な大きさの正の屈折力を正レンズ成分で得ることができない。そのため、前群物体側負レンズで発生するコマ収差を補正することができない。また、軸上光線高が高くなってしまう。そのため、条件式(5)の上限値を上回ることは、光学系の小型化に不利になる。
[0108]
 条件式(5)の下限値を下回ると、正レンズ成分における正の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、高次のコマ収差が発生しやすくなる。よって、条件式(5)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0109]
 第1実施形態の立体視用光学系では、条件式(5)を満足すると共に、前群物体側負レンズの像側に正レンズ成分が配置されていることが望ましい。
[0110]
 第1前群の正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に隣接して配置されていることが好ましい。このように、第1前群の正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に隣接する正レンズ成分であることが好ましい。または、第1前群が複数の正レンズ成分を有する場合は、前群物体側負レンズの近いほうの正レンズ成分が条件式(5)を満足することが好ましい。
[0111]
 第1実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
 -0.55<Rrf1c/FLf1<-0.25   (6)
 ここで、
 Rrf1cは、前群像側レンズ成分の像側面の曲率半径、
 FLf1は、第1前群の焦点距離、
である。
[0112]
 条件式(6)の上限値を上回ると、前群像側レンズ成分における正の屈折力を十分に大きくすることができない。この場合、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を、十分に小さくすることができない。そのため、後群の小型化が困難になる。また、コマ収差などの軸外収差が発生しやすくなる。
[0113]
 条件式(6)の下限値を下回ると、前群像側レンズ成分の像側面で、球面収差やコマ収差が大きく発生する。そのため、条件式(6)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0114]
 第1実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有し、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
 0.5<FLf1c/FLf1<10.0   (7)
 ここで、
 FLf1cは、前群像側レンズ成分の焦点距離、
 FLf1は、第1前群の焦点距離、
である。
[0115]
 条件式(7)の上限値を上回ると、前群像側レンズ成分における正の屈折力を十分に大きくすることができない。この場合、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を、十分に小さくすることができない。そのため、後群の小型化が困難になる。また、コマ収差などの軸外収差が発生しやすくなる。
[0116]
 条件式(7)の下限値を下回ると、前群像側レンズ成分の像側面で、球面収差やコマ収差が大きく発生する。そのため、条件式(7)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0117]
 第1実施形態の立体視用光学系は、条件式(7)満足すると共に、条件式(6)を満足することが望ましい。
[0118]
 第1実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
 0.2<FLr/TTL<0.7   (8)
 ここで、
 FLrは、遠点合焦時の後群の焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[0119]
 条件式(8)の上限値を上回ると、後群の全長に対して後群の焦点距離が長くなりすぎる。そのため、光学系の小型化と広い画角の確保の両立が困難になる。
[0120]
 条件式(8)の下限値を下回ると、後群の全長に対して後群の焦点距離が短くなりすぎる。そのため、軸外収差の補正と軸上収差の補正の両立が困難になる。
[0121]
 第1実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分を有し、後群物体側レンズ成分は、最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
 -3.5<(Rfra+Rrra)/(Rfra-Rrra)<0.5   (9)
 ここで、
 Rfraは、後群物体側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrraは、後群物体側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[0122]
 条件式(9)の上限値を上回ると、後群物体側レンズ成分が必要とする正の屈折力を十分に確保することが困難になる。正の屈折力を十分に確保するためには、物体側面の曲率半径を小さくしなければならなくなる。しかしながら、物体側面の曲率半径を小さくすると、高次の球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。
[0123]
 条件式(9)の下限値を下回ると、物体側面に対して、像側面の正の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、球面収差の補正やコマ収差の補正が困難になる。よって、条件式(9)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0124]
 第1実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に配置され、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
 0.02<Lr1/TTL<0.2   (10)
 ここで、
 Lr1は、後群物体側レンズ成分の物体側面から、第2の所定のレンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0125]
 条件式(10)の上限値を上回ると、後群物体側レンズ成分の物体側面と第2の所定のレンズ成分の物体側面との距離が離れすぎてしまう。この場合、後群物体側レンズ成分の正の屈折力を大きくしなければ、軸外光線高が大きくなってしまうので、光学系の小型化が困難になる。しかしながら、後群物体側レンズ成分の屈折力を大きくすると、球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(10)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0126]
 条件式(10)の下限値を下回ると、後群物体側レンズ成分の肉厚を十分に確保することができない。そのため、後群物体側レンズ成分において、正の屈折力を十分に確保することが困難になる。このような状態で、軸外光線高を小さくして光学系を小型化するためには、結果的に、第2の所定のレンズ成分の屈折力を大きくしなければならない。しかしながら、第2の所定のレンズ成分の屈折力を大きくすると、球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(10)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0127]
 第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に隣接して配置されていることが好ましい。このように、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に隣接するレンズ成分であることが好ましい。または、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の最も近くに位置するレンズ成分であることが好ましい。
[0128]
 第2実施形態の立体視用光学系では、合焦レンズ成分は、後群の最も像側に配置されていることが好ましい。
[0129]
 このようにすることで、合焦レンズ成分の移動に伴う収差の変動、例えば、球面収差の変動、コマ収差の変動及び色収差の変動を抑えることができる。
[0130]
 第2実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
 0.1<1-(βfocus) <0.9   (11)
 ここで、
 βfocusは、遠点合焦時における合焦レンズ成分の横倍率、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[0131]
 条件式(11)は、合焦レンズ成分の移動量を適切にすると共に、良好な結像性能を得るための条件式である。合焦時、合焦レンズ成分は、予め決められた位置で静止する。合焦レンズ成分の静止位置と、予め決められた位置との誤差(以下、「位置誤差」という)は少ない方が好ましい。
[0132]
 条件式(11)の上限値を上回ると、位置誤差による合焦距離の変動が大きくなりすぎる。特に近点観察時には、被写界深度が浅くなるため、位置誤差による影響を大きく受けて結像性能が大きく劣化する。よって、条件式(11)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0133]
 条件式(11)の下限値を下回ると、必要な合焦範囲を確保するためには、合焦レンズ成分の移動量を大きくしなければならなくなる。この場合、後群が大型化する。よって、条件式(11)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0134]
 第3実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群像側レンズ成分を有し、後群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、合焦レンズ成分は、後群像側レンズ成分よりも物体側に配置されていることが好ましい。
[0135]
 このようにすることで、合焦レンズ成分の移動に伴う収差の変動、例えば、像面湾曲の変動や歪曲収差の変動を抑えることができる。
[0136]
 第3実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
 0.7<1-(βfocus) ×βr <1.0   (12)
 ここで、
 βfocusは、遠点合焦時における合焦レンズ成分の横倍率、
 βrは、最遠点合焦時における所定のレンズ群の横倍率、
 所定のレンズ群は、合焦レンズ成分の像側に位置する全てのレンズで構成されたレンズ群、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[0137]
 条件式(12)は、合焦レンズ成分の移動量を適切にすると共に、良好な結像性能を得るための条件式である。
[0138]
 条件式(12)の上限値を上回ると、位置誤差による合焦距離の変動が大きくなりすぎる。特に近点観察時には、被写界深度が浅くなるため、位置誤差による影響を大きく受けて結像性能が大きく劣化する。よって、条件式(12)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0139]
 条件式(12)の下限値を下回ると、必要な合焦範囲を確保するためには、合焦レンズ成分の移動量を大きくしなければならなくなる。この場合、後群が大型化する。よって、条件式(12)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0140]
 第2実施形態の立体視用光学系と第3実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
 0.2<FLfocus/TTL<4.0   (13)
 ここで、
 FLfocusは、合焦レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0141]
 条件式(13)を満足しない場合、合焦レンズ成分の移動に伴う像面湾曲の変動が大きくなる。よって、条件式(13)の上限値を上回ることや、条件式(13)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0142]
 第1実施形態の立体視用光学系、第2実施形態の立体視用光学系及び第3実施形態の立体視用光学系では、第1前群にも合焦レンズ成分が配置されていても良い。この場合、L0farf1、TTLf1は近点合焦時の距離、FLf1は近点合焦時の焦点距離である。
[0143]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、合焦レンズ成分を有し、合焦レンズ成分は、合焦時に光軸に沿って移動することが好ましい。
[0144]
 このようにすることで、偏心収差の発生を抑えることができる。
[0145]
 第4実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(14)、(15)を満足することが好ましい。
 0.1<L0farf1/FLfarf1<5.0   (14)
 0.1<L0nearf1/FLnearf1<4.0   (15)
 ここで、
 L0farf1は、遠点から第1前群の物体側主点位置までの距離、
 L0nearf1は、近点から第1前群の物体側主点位置までの距離、
 FLfarf1は、遠点合焦時における第1前群の焦点距離、
 FLnearf1は、近点合焦時における第1前群の焦点距離、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
 近点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も近くに位置する点、
である。
[0146]
 合焦レンズ成分の移動に伴って、後群を通過するマージナル光線の高さが変化する。マージナル光線の高さが変化すると、それに応じて偏心収差も変化する。条件式(14)、(15)を満足することで、後群に入射する光束を、平行光束、又は略平行光束にすることができる。そのため、合焦レンズ成分が移動しても、偏心収差の変化量を小さくすることができる。
[0147]
 条件式(14)の上限値や条件式(15)の上限値を上回ると、後群へ入射する光線が発散光となる。条件式(14)の下限値や条件式(15)の下限値を下回ると、後群へ入射する光線が収束光となる。いずれの場合も、後群において、マージナル光線の光線高の変化に応じて、偏心収差が発生してしまう。そのため、条件式(14)の上限値や条件式(15)の上限値を上回ることや、条件式(14)の下限値や条件式(15)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0148]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズを有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、後群は、後群物体側レンズ成分を有し、後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置され、以下の条件式(16)を満足することが好ましい。
 3.0<FLfarf1/TTLf1'<70.0   (16)
 ここで、
 FLfarf1は、遠点合焦時における第1前群の焦点距離、
 TTLf1'は、前群物体側負レンズの物体側面から、後群物体側レンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[0149]
 条件式(16)の上限値を上回ると、第1前群の焦点距離が長くなりすぎる。そのため、前群の小型化と広い画角の確保の両立が困難になる。
[0150]
 条件式(16)の下限値を下回ると、第1前群の焦点距離が短くなりすぎる。そのため、球面収差の発生やコマ収差の発生を抑えることが困難になる。
[0151]
 条件式(2)と条件式(16)を満足すると、必要なワーキングディスタンスを確保することができる。
[0152]
 内視鏡の光学系では、広い画角が要求される。第4実施形態の立体視用光学系では、条件式(16)を満足することで、広い画角を確保することができる。よって、第4実施形態の立体視用光学系を内視鏡の光学系に用いる場合、条件式(16)を満足することが望ましい。
[0153]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズを有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、以下の条件式(17)を満足することが好ましい。
 -0.3<FLf1a/TTL<-0.04   (17)
 ここで、
 FLf1aは、前群物体側負レンズの焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0154]
 条件式(17)の上限値を上回ると、光学系の全長を短くしながら、広い画角を確保することが困難になる。また、広い視野を確保しつつ、前群物体側負レンズのレンズ径を小さくすることが困難になる。
[0155]
 条件式(17)の下限値を下回ると、歪曲収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(17)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0156]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズと、正レンズ成分と、を有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に配置され、以下の条件式(18)を満足することが好ましい。
 0.1<FLf1b/TTL<0.4   (18)
 ここで、
 FLf1bは、第1前群の正レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0157]
 条件式(18)の上限値を上回ると、十分な大きさの正の屈折力を正レンズ成分で得ることができない。そのため、前群物体側負レンズで発生するコマ収差を補正することができない。また、軸上光線高が高くなってしまう。そのため、条件式(18)の上限値を上回ることは、光学系の小型化に不利になる。
[0158]
 条件式(18)の下限値を下回ると、正レンズ成分における正の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、高次のコマ収差が発生しやすくなる。よって、条件式(18)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0159]
 第4実施形態の立体視用光学系では、条件式(18)を満足すると共に、条件式(5)を満足することが望ましい。
[0160]
 第1前群の正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に隣接して配置されていることが好ましい。このように、第1前群の正レンズ成分は、前群物体側負レンズの像側に隣接する正レンズ成分であることが好ましい。または、第1前群が複数の正レンズ成分を有する場合は、前群物体側負レンズの近いほうの正レンズ成分が条件式(18)を満足することが好ましい。
[0161]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズと、物体側接合レンズと、像側接合レンズと、を有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、物体側接合レンズは、前群物体側負レンズの像側に配置され、像側接合レンズは、物体側接合レンズの像側に配置され、物体側接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとを有し、像側接合レンズは、物体側から順に、負レンズと正レンズとを有し、像側接合レンズの像側に、合焦レンズ成分が配置されていることが好ましい。
[0162]
 このようにすることで、合焦時、合焦レンズ成分に入射する光線の高さの変化を小さく抑えることができる。よって、このようにすることは、良好な収差補正と光学系の小型化に有利になる。
[0163]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、以下の条件式(19)を満足することが好ましい。
 -0.5<Rrf1c/TTL<-0.1   (19)
 ここで、
 Rrf1cは、前群像側レンズ成分の像側面の曲率半径、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0164]
 条件式(19)の上限値を上回ると、前群像側レンズ成分における正の屈折力を十分に大きくすることができない。この場合、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を、十分に小さくすることができない。そのため、後群の小型化が困難になる。また、コマ収差などの軸外収差が発生しやすくなる。
[0165]
 条件式(19)の下限値を下回ると、前群像側レンズ成分の像側面で、球面収差やコマ収差が大きく発生する。そのため、条件式(19)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0166]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、以下の条件式(20)を満足することが好ましい。
 -2.0<FLf1c/TTL<2.0   (20)
 ここで、
 FLf1cは、前群像側レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0167]
 このようにすることで、後群に入射する光線の高さを抑えることができる。
[0168]
 第1前群に前群物体側負レンズが配置されている場合、前群像側レンズ成分を最も像側に配置すると共に、像側面を像側に凸形状にすることで、第1前群を小型化することができる。
[0169]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第1前群は、前群物体側負レンズと、前群像側レンズ成分と、第1の所定のレンズ成分と、を有し、前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、前群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、第1の所定のレンズ成分は、前群像側レンズ成分の物体側に配置され、以下の条件式(21)を満足することが好ましい。
 0.5<Rrf1d/FLf1a<2.0   (21)
 ここで、
 Rrf1dは、第1の所定のレンズ成分の像側面の曲率半径、
 FLf1aは、前群物体側負レンズの焦点距離、
である。
[0170]
 条件式(21)の上限値を上回ると、第1の所定のレンズ成分における正の屈折力を十分に大きくすることができない。この場合、第1の所定のレンズ成分から射出される光線を十分に収斂できない。また、前群像側レンズ成分から射出される軸外光線と光軸とのなす角を、十分に小さくすることができない。
[0171]
 前群像側レンズ成分に正の屈折力を持たせたとしても、屈折力が大きくないと後群に入射する光束の径を小さくすることが困難になる。また、諸収差が発生する。すなわち、後群の小型化が困難になると共に、コマ収差などの軸外収差も発生しやすくなる。
[0172]
 条件式(21)の下限値を下回ると、前群像側レンズ成分の像側面で、球面収差やコマ収差が大きく発生する。そのため、条件式(21)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0173]
 第1の所定のレンズ成分は、前群像側レンズ成分の物体側に隣接して配置されていることが好ましい。このように、第1の所定のレンズ成分は、前群像側レンズ成分の物体側に隣接するレンズ成分であることが好ましい。または、第1の所定のレンズ成分は、前群像側レンズ成分の最も近くに位置するレンズ成分であることが好ましい。
[0174]
 第4実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(22)を満足することが好ましい。
 0.3<FLr’/TTLr<2.0   (22)
 ここで、
 FLr’は、後群の焦点距離、
 TTLrは、後群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から後群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[0175]
 条件式(22)の上限値を上回ると、後群の全長に対して後群の焦点距離が長くなりすぎる。そのため、光学系の小型化と広い画角の確保の両立が困難になる。
[0176]
 条件式(22)の下限値を下回ると、後群の全長に対して後群の焦点距離が短くなりすぎる。そのため、軸外収差の補正と軸上収差の補正の両立が困難になる。
[0177]
 第4実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分を有し、後群物体側レンズ成分は、最も物体側に配置されると共に、物体側の面が凸面であり、以下の条件式(9’)を満足することが好ましい。
 -2.5<(Rfra+Rrra)/(Rfra-Rrra)<-0.2   (9’)
 ここで、
 Rfraは、後群物体側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrraは、後群物体側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[0178]
 条件式(9’)の上限値を上回ると、後群物体側レンズ成分が必要とする正の屈折力を十分に確保することが困難になる。正の屈折力を十分に確保するためには、物体側面の曲率半径を小さくしなければならなくなる。しかしながら、物体側面の曲率半径を小さくすると、高次の球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。
[0179]
 条件式(9’)の下限値を下回ると、物体側面に対して、像側面の正の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、球面収差の補正やコマ収差の補正が困難になる。よって、条件式(9’)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0180]
 第4実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に配置され、以下の条件式(10’)を満足することが好ましい。
 0.02<Lr1/TTL<0.3   (10’)
 ここで、
 Lr1は、後群物体側レンズ成分の物体側面から、第2の所定のレンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0181]
 条件式(10’)の上限値を上回ると、後群物体側レンズ成分の物体側面と第2の所定のレンズ成分の物体側面との距離が離れすぎてしまう。この場合、後群物体側レンズ成分の正の屈折力を大きくしなければ、軸外光線高が大きくなってしまうので、光学系の小型化が困難になる。しかしながら、後群物体側レンズ成分の屈折力を大きくすると、球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(10’)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0182]
 条件式(10’)の下限値を下回ると、後群物体側レンズ成分の肉厚を十分に確保することができない。そのため、後群物体側レンズ成分において、正の屈折力を十分に確保することが困難になる。このような状態で、軸外光線高を小さくして光学系を小型化するためには、結果的に、第2の所定のレンズ成分の屈折力を大きくしなければならない。しかしながら、第2の所定のレンズ成分の屈折力を大きくすると、球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。そのため、条件式(10’)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0183]
 第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に隣接して配置されていることが好ましい。このように、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の像側に隣接するレンズ成分であることが好ましい。または、第2の所定のレンズ成分は、後群物体側レンズ成分の最も近くに位置するレンズ成分であることが好ましい。
[0184]
 第4実施形態の立体視用光学系では、後群は、後群像側レンズ成分を有し、後群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、以下の条件式(23)を満足することが好ましい。
 -2.5<(Rfrb+Rrrb)/(Rfrb-Rrrb)<-0.1   (23)
 ここで、
 Rfrbは、後群像側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrrbは、後群像側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[0185]
 条件式(23)の上限値を上回ると、後群像側レンズ成分が必要とする正の屈折力を十分に確保することが困難になる。正の屈折力を十分に確保するためには、物体側面の曲率半径を小さくしなければならなくなる。しかしながら、物体側面の曲率半径を小さくすると、高次のコマ収差が発生しやすくなる。
[0186]
 条件式(23)の下限値を下回ると、物体側面に対して、像側面の正の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、コマ収差の補正が困難になる。そのため、条件式(23)の下限値を下回ることは好ましくない。
[0187]
 第4実施形態の立体視用光学系では、合焦レンズ成分が、前群の最も像側に配置されていることが好ましい。
[0188]
 このようにすることで、像面湾曲や非点収差、歪曲収差などの軸外収差の発生を抑えることができる。
[0189]
 第4実施形態の立体視用光学系は、以下の条件式(13’)を満足することが好ましい。
 -2.0<FLfocus/TTL<2.0   (13’)
 ここで、
 FLfocusは、合焦レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[0190]
 条件式(13’)の上限値を上回ると、合焦位置によって球面収差の変動やコマ収差の変動が大きくなる。そのため、条件式(13’)の上限値を上回ることは好ましくない。
[0191]
 条件式(13’)の下限値を下回ると、後群へ入射する軸外光束の光線高が高くなりすぎる。そのため、光学系の小型化が困難になる。
[0192]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第2前群は、合焦レンズ成分を有し、第1前群の合焦レンズ成分と第2前群の合焦レンズ成分とが一緒に移動することが好ましい。
[0193]
 このようにすることで、素早く合焦を行うことができる。
[0194]
 第4実施形態の立体視用光学系では、第2前群は、合焦レンズ成分を有し、第1前群の合焦レンズ成分と第2前群の合焦レンズ成分とが一体になっていることが好ましい。
[0195]
 このようにすると、2つの合焦レンズ成分を移動させた場合、後群に対する第1前群の合焦レンズ成分の移動量と、後群に対する第2前群の合焦レンズ成分の移動量は、共に同じになる。そのため、第1前群の合焦レンズ成分の位置誤差と第2前群の合焦レンズ成分の位置誤差による、フォーカスずれの発生を抑えることができる。
[0196]
 また、第1前群の合焦レンズ成分と第2前群の合焦レンズ成分を1つの枠で保持することができる。そのため、移動機構を簡素化することができる。
[0197]
 以上、本実施形態の立体視用光学系の好ましい構成と、満足すべき条件式について説明した。第1前群に関する説明は第2前群についても当てはまるので、上記の説明では、第2前群についての説明を省略している。第1前群を用いた説明において、第1前群を第2前群に置き換えたものが、第2前群についての好ましい構成、満足すべき条件式及び技術的意義の説明になる。
[0198]
 第1前群に関する条件式については、第2前群も満足することが好ましい。この場合、各条件式について、第1前群に基づく数値と第2前群に基づく数値とが得られる。2つの数値は、共に下限値から上限値までの範囲内に入っていれば良い。よって、2つの数値は、一致していなくても良い。
[0199]
 第1実施形態の立体視用光学系乃至第4実施形態の立体視用光学系(以下、「本実施形態の立体視用光学系」という)では、第1前群と第2前群が同一の光学系であることが好ましい。
[0200]
 このようにすることで、第1光学系の倍率と第2光学系の倍率との差や、第1光学系の焦点位置と第2光学系の焦点位置との差を、小さくすることができる。その結果、第1光学像の大きさと第2光学像の大きさとの差を、小さくすることができる。
[0201]
 第1光学像と第2光学像を撮像素子によって撮像することで、2つの画像が得られる。立体視では、2つの画像のうち、一方の画像は右目用の画像として用いられ、他方の画像は左目用の画像として用いられる。
[0202]
 第1光学像の大きさと第2光学像の大きさとの差が小さいと、右目用の画像の大きさと左目用の画像の大きさとの差も小さくなる。そのため、2つの画像が重なり合っても、違和感のない立体視を行うことができる。
[0203]
 本実施形態の立体視用光学系は、後群よりも物体側に光束選択ユニットを有し、光束選択ユニットは、第1前群を通過する光束と第2前群を通過する光束の一方を遮光することが好ましい。
[0204]
 このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0205]
 本実施形態の立体視用光学系では、第1前群と第2前群は、各々開口絞りを有し、光束選択ユニットは、遮光部を有し、第1の位置では、遮光部は第1前群の光路に位置し、第2の位置では、遮光部は第2前群の光路に位置することが好ましい。
[0206]
 このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0207]
 第1の位置への移動又は第2の位置への移動は、例えば、後群の光軸の周りに、遮光部を回転させれば良い。又は、後群の光軸と直交する面内で、遮光部を移動させれば良い。
[0208]
 本実施形態の立体視用光学系では、光束選択ユニットは、遮光部と開口部を有し、第1の位置では、遮光部は第1前群の光路に位置すると共に、開口部は第2前群の光路に位置し、第2の位置では、遮光部は第2前群の光路に位置すると共に、開口部は第1前群の光路に位置することが好ましい。
[0209]
 このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0210]
 第1の位置への移動又は第2の位置への移動は、例えば、後群の光軸の周りに、遮光部を回転させれば良い。開口部は、後群の光軸と直交する面内において、後群の光軸を挟んで遮光部と対向するように配置されている。よって、第1前群の光路と第2前群の光路のいずれか一方の光路に遮光部を位置させ、他方の光路に開口部を位置させることができる。
[0211]
 本実施形態の立体視用光学系では、光束選択ユニットは、第1偏光素子と、第2偏光素子と、第3偏光素子と、を有し、第1偏光素子は第1前群の光路に配置されると共に、第3偏光素子よりも物体側に位置し、第2偏光素子は第2前群の光路に配置されると共に、第3偏光素子よりも物体側に位置し、第1偏光素子の偏光方向と第2偏光素子の偏光方向は、直交しており、第3偏光素子の偏光方向は、第1偏光素子の偏光方向と一致するか、又は第2偏光素子の偏光方向と一致することが好ましい。
[0212]
 このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0213]
 第3偏光素子の偏光方向の変更は、例えば、後群の光軸の周りに、第3偏光素子を回転させれば良い。
[0214]
 本実施形態の立体視用光学系では、光束選択ユニットは液晶パネルを有することが好ましい。
[0215]
 この場合、例えば第3偏光素子を液晶偏光ローテータなどで構成し、電気的に第3偏光素子を透過する偏光方向を90°変化させて、第1偏光素子からの光を透過する状態と第2偏光素子からの光を透過する状態とを切り替えるようにすれば、第3偏光素子を機械的に回転させる必要はなくなる。
[0216]
 このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0217]
 液晶パネルは、第1前群の光路と第2前群の光路の各々に、1枚配置することができる。この場合、液晶パネルの配置位置を、第1前群と第2前群の各々で、異ならせることができる。第1前群の光学系の構成と第2前群の光学系が異なる場合、液晶パネルの配置が容易に行える。
[0218]
 また、1枚の液晶パネルを、第1前群の光路と第2前群の光路に配置しても良い。この場合、液晶パネルの配置位置を、第1前群と第2前群の各々で、同じにすることができる。第1前群の光学系の構成と第2前群の光学系が同じ場合、液晶パネルの配置が容易に行える。
[0219]
 本実施形態の立体視用光学系では、第1前群の合焦レンズ成分の移動と、第2前群の合焦レンズ成分の移動は、別々に行われることが好ましい。
[0220]
 本実施形態の立体視用光学系は、光学フィルタを有し、光学フィルタは、紫外光、赤外光又は可視光を透過する特性を有することが好ましい。
[0221]
 このようにすることで、様々な波長によって形成された光学像を得ることができる。
[0222]
 紫外光で形成された光学像からは、紫外光画像を取得することができる。赤外光で形成された光学像からは、赤外光画像を取得することができる。可視光で形成された光学像からは、可視光画像を取得することができる。
[0223]
 その結果、紫外光画像を用いた立体視、赤外光画像を用いた立体視及び可視光画像を用いた立体視を行うことができる。また、紫外光画像、赤外光画像及び可視光画像のうちの少なくとも2つの画像を用いて画像合成を行っても良い。このようにすることで、広い波長域での立体視を行うことができる。
[0224]
 本実施形態の撮像装置は、光学系と、撮像面を持ち、且つ光学系により撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、光学系が、上述の立体視用光学系であることを特徴とする。
[0225]
 本実施形態の撮像装置によれば、小型でありながら、物体を立体視したときに適切な立体感が得られる画像を取得することができる。その結果、疲労の少ない立体視を行うことができる。
[0226]
 各条件式について、以下のように下限値、または上限値を変更しても良い、このようにすることで、各条件式の効果を一層確実にできるので好ましい。
条件式(1)については、以下の通りである。
 下限値を、0.20、又は0.25にすることが好ましい。
 上限値を、0.80、又は0.70にすることが好ましい。
条件式(2)については、以下の通りである。
 下限値を、0.40、又は0.45にすることが好ましい。
 上限値を、1.50、又は1.00にすることが好ましい。
条件式(3)については、以下の通りである。
 下限値を、8.00、又は10.00にすることが好ましい。
 上限値を、70.00、又は50.00にすることが好ましい。
条件式(4)については、以下の通りである。
 下限値を、-0.50、又は-0.45にすることが好ましい。
 上限値を、-0.25、又は-0.30にすることが好ましい。
条件式(5)については、以下の通りである。
 下限値を、0.4、又は0.5にすることが好ましい。
 上限値を、1.00、又は0.85にすることが好ましい
条件式(6)については、以下の通りである。
 下限値を、-0.50、又は-0.48にすることが好ましい。
 上限値を、-0.30、又は-0.35にすることが好ましい。
条件式(7)については、以下の通りである。
 下限値を、0.70、又は0.80にすることが好ましい。
 上限値を、8.00、又は6.70にすることが好ましい。
条件式(8)については、以下の通りである。
 下限値を、0.25、又は0.30にすることが好ましい。
 上限値を、0.60、又は0.50にすることが好ましい。
条件式(9)については、以下の通りである。
 下限値を、-3.00、又は-2.50にすることが好ましい。
 上限値を、0.35、又は0.30にすることが好ましい。
条件式(10)については、以下の通りである。
 下限値を、0.03、又は0.04にすることが好ましい。
 上限値を、0.15、又は0.10にすることが好ましい。
条件式(11)については、以下の通りである。
 下限値を、0.15、又は0.20にすることが好ましい。
 上限値を、0.88、又は0.86にすることが好ましい。
条件式(12)については、以下の通りである。
 下限値を、0.75、又は0.80にすることが好ましい。
 上限値を、1.00、又は1.00にすることが好ましい。
条件式(13)については、以下の通りである。
 下限値を、0.25、又は0.30にすることが好ましい。
 上限値を、3.00、又は1.80にすることが好ましい。
条件式(14)については、以下の通りである。
 下限値を、0.20、又は0.30にすることが好ましい。
 上限値を、4.00、又は3.00にすることが好ましい。
条件式(15)については、以下の通りである。
 下限値を、0.20、又は0.25にすることが好ましい。
 上限値を、3.00、又は2.00にすることが好ましい。
条件式(16)については、以下の通りである。
 下限値を、3.50、又は4.00にすることが好ましい。
 上限値を、50.00、又は35.00にすることが好ましい。
条件式(17)については、以下の通りである。
 下限値を、-0.25、又は-0.20にすることが好ましい。
 上限値を、-0.06、又は-0.08にすることが好ましい。
条件式(18)については、以下の通りである。
 下限値を、0.15、又は0.18にすることが好ましい。
 上限値を、0.35、又は0.30にすることが好ましい。
条件式(19)については、以下の通りである。
 下限値を、-0.45、又は-0.40にすることが好ましい。
 上限値を、-0.12、又は-0.15にすることが好ましい。
条件式(20)については、以下の通りである。
 下限値を、-1.50、又は-1.40にすることが好ましい。
 上限値を、1.50、又は1.20にすることが好ましい。
条件式(21)については、以下の通りである。
 下限値を、0.70、又は1.00にすることが好ましい。
 上限値を、1.50、又は1.30にすることが好ましい。
条件式(22)については、以下の通りである。
 下限値を、0.50、又は0.70にすることが好ましい。
 上限値を、1.50、又は1.10にすることが好ましい。
条件式(9’)については、以下の通りである。
 下限値を、-2.00、又は-1.70にすることが好ましい。
 上限値を、-0.50、又は-0.80にすることが好ましい。
条件式(10’)については、以下の通りである。
 下限値を、0.04、又は0.05にすることが好ましい。
 上限値を、0.25、又は0.20にすることが好ましい。
条件式(23)については、以下の通りである。
 下限値を、-2.00、又は-1.80にすることが好ましい。
 上限値を、-0.13、又は-0.15にすることが好ましい。
条件式(13’)については、以下の通りである。
 下限値を、-1.50、又は-1.30にすることが好ましい。
 上限値を、1.50、又は1.20にすることが好ましい。
[0227]
 以下に、立体視用光学系の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
[0228]
 各実施例のレンズ断面図について説明する。各実施例のレンズ断面図は、遠点合焦時のレンズ断面図を示している。各実施例では、第1前群と第2前群は同一である。
[0229]
 各実施例のレンズ断面図について説明する。(a)は非点収差(AS)、(b)は歪曲収差(DT)、(c)乃至(j)は横収差を示している。FIYは像高である。
[0230]
 実施例1~14では、1つの実施例に対して、2つの遠点合焦時の収差図と、2つの近点合焦時の収差図と、がある。実施例1では、図17が第1光学系の遠点合焦時の収差図、図18が第2光学系の遠点合焦時の収差図、図19が第1光学系の近点合焦時の収差図、図20が第2光学系の近点合焦時の収差図である。
[0231]
 横収差において、横軸の最大値は±20μmである。縦軸は、入射瞳径で規格化されている。Taはタンジェンシャル方向、Saはサジタル方向を表している。IH0は軸上、IH0.5は最大像高の0.5倍、IH0.7は最大像高の0.7倍、IH1.0は最大像高の1.0倍を表している。
[0232]
 実施例1の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0233]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0234]
 後群GRは、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、両凹負レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
[0235]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0236]
 合焦時、両凸正レンズL12が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL12が物体側に移動する。
[0237]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凸正レンズL6の物体側面と、両凹負レンズL9の像側面と、両凸正レンズL12の両面と、の合計5面に設けられている。
[0238]
 実施例2の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0239]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0240]
 後群GRは、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凸正レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。
[0241]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL11の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0242]
 合焦時、両凸正レンズL11が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL11が物体側に移動する。
[0243]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凸正レンズL6の物体側面と、両凸正レンズL11の両面と、の合計4面に設けられている。
[0244]
 実施例3の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0245]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0246]
 後群GRは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL7と負メニスカスレンズL8とが接合されている。
[0247]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL11の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0248]
 合焦時、両凸正レンズL11が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL11が物体側に移動する。
[0249]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、正メニスカスレンズL6の物体側面と、両凸正レンズL11の物体側面と、の合計3面に設けられている。
[0250]
 実施例4の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0251]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凹負レンズL2と、両凸正レンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凹負レンズL2と両凸正レンズL3とが接合されている。負メニスカスレンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0252]
 後群GRは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、両凸正レンズL9と、両凸正レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL7と負メニスカスレンズL8とが接合されている。
[0253]
 平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスは配置されていない。両凸正レンズL11の像側に、カバーガラスC1とカバーガラスC2とが配置されている。
[0254]
 合焦時、両凸正レンズL11が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL11が物体側に移動する。
[0255]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、正メニスカスレンズL6の物体側面と、の合計2面に設けられている。
[0256]
 実施例5の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0257]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凹負レンズL2と、両凸正レンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凹負レンズL2と両凸正レンズL3とが接合されている。負メニスカスレンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0258]
 後群GRは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、両凸正レンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL8と負メニスカスレンズL9とが接合されている。
[0259]
 平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスは配置されていない。正メニスカスレンズL12の像側に、カバーガラスC1とカバーガラスC2とが配置されている。
[0260]
 合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が物体側に移動する。
[0261]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、正メニスカスレンズL6の物体側面と、正メニスカスレンズL12の物体側面と、の合計3面に設けられている。
[0262]
 実施例6の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0263]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0264]
 後群GRは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、両凸正レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL7と負メニスカスレンズL8とが接合されている。
[0265]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL11の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0266]
 合焦時、両凹負レンズL10が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凹負レンズL10が像側に移動する。
[0267]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、正メニスカスレンズL6の物体側面と、両凸正レンズL11の物体側面と、の合計3面に設けられている。
[0268]
 実施例6の立体視用光学系では、前群GFと後群GRとの間に、シャッターSHが配置されている。シャッターSHは、光束選択ユニットである。シャッターSHは、開口絞りSの近傍に配置されている。
[0269]
 シャッターSHは、第1前群GF1を通過する光束と第2前群GF2を通過する光束の一方を遮光する。このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0270]
 実施例7の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0271]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。負メニスカスレンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0272]
 後群GRは、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。
[0273]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL11の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0274]
 合焦時、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが物体側に移動する。
[0275]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凸正レンズL6の物体側面と、両凸正レンズL11の物体側面と、の合計3面に設けられている。
[0276]
 実施例8の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0277]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0278]
 後群GRは、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と、両凹負レンズL8と、両凹負レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8とが接合されている。負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
[0279]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。両凸正レンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0280]
 合焦時、負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが物体側に移動する。
[0281]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凸正レンズL6の物体側面と、両凹負レンズL9の像側面と、両凸正レンズL12の両面と、の合計5面に設けられている。
[0282]
 実施例9の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0283]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0284]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9とが接合されている。
[0285]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。正メニスカスレンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0286]
 合焦時、正メニスカスレンズL6と正メニスカスレンズL12とが移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動し、正メニスカスレンズL12が物体側に移動する。
[0287]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、正メニスカスレンズL6の像側面と、両凸正レンズL7の物体側面と、正メニスカスレンズL12の像側面と、の合計4面に設けられている。
[0288]
 実施例10の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0289]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0290]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9とが接合されている。
[0291]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。正メニスカスレンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0292]
 合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動する。
[0293]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凹負レンズL4と両凸正レンズL5との接合面と、正メニスカスレンズL6の像側面と、両凸正レンズL7の物体側面と、の合計4面に設けられている。
[0294]
 実施例11の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GF内に配置されている。
[0295]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0296]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9とが接合されている。
[0297]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。正メニスカスレンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0298]
 合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動する。
[0299]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凹負レンズL4と両凸正レンズL5との接合面と、正メニスカスレンズL6の像側面と、両凸正レンズL7の物体側面と、の合計4面に設けられている。
[0300]
 実施例12の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GFと後群GRとの間に配置されている。
[0301]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。両凹負レンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0302]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と、両凹負レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9とが接合されている。
[0303]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。正メニスカスレンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0304]
 合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動する。
[0305]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凹負レンズL4と両凸正レンズL5との接合面と、正メニスカスレンズL6の像側面と、両凸正レンズL7の物体側面と、の合計4面に設けられている。
[0306]
 実施例12の立体視用光学系では、前群GF中に、シャッターSHが配置されている。シャッターSHは、光束選択ユニットである。
[0307]
 シャッターSHは、第1前群GF1を通過する光束と第2前群GF2を通過する光束の一方を遮光する。このようにすることで、第1光学像と第2光学像を分離して得ることができる。
[0308]
 実施例13の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GF内に配置されている。
[0309]
 第1前群GF1は、両凹負レンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、からなる。ここで、両凸正レンズL2と負メニスカスレンズL3とが接合されている。
[0310]
 後群GRは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と、両凸正レンズL6と、両凹負レンズL7と、両凸正レンズL8と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、で構成されている。ここで、両凸正レンズL6と両凹負レンズL7とが接合されている。両凸正レンズL8と負メニスカスレンズL9とが接合されている。
[0311]
 平凹負レンズL1の物体側に、カバーガラスC1が配置されている。負メニスカスレンズL9の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0312]
 合焦時、負メニスカスレンズL4が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、負メニスカスレンズL4が像側に移動する。
[0313]
 非球面は、両凹負レンズL1の両面と、負メニスカスレンズL4の両面と、の合計4面に設けられている。
[0314]
 実施例14の立体視用光学系は、物体側から順に、前群GFと、後群GRと、で構成されている。前群GFは、第1前群GF1と、第2前群GF2と、で構成されている。開口絞り(絞り)Sは、前群GF内に配置されている。
[0315]
 第1前群GF1は、平凹負レンズL1と、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凸正レンズL5と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、からなる。ここで、両凹負レンズL2と正メニスカスレンズL3とが接合されている。負メニスカスレンズL4と両凸正レンズL5とが接合されている。
[0316]
 後群GRは、両凸正レンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL8と負メニスカスレンズL9とが接合されている。
[0317]
 平凹負レンズL1の物体側には、カバーガラスは配置されていない。両凸正レンズL12の像側に、カバーガラスC2とカバーガラスC3とが配置されている。
[0318]
 合焦時、正メニスカスレンズL6が移動する。より詳しくは、遠点から近点への合焦時、正メニスカスレンズL6が像側に移動する。
[0319]
 非球面は、平凹負レンズL1の像側面と、両凸正レンズL5の像側面と、正メニスカスレンズL6の両面と、両凸正レンズL7の両面と、正メニスカスレンズL8の物体側面と、負メニスカスレンズL9の像側面と、両凸正レンズL12の像側面と、の合計9面に設けられている。
[0320]
 以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、ndは各レンズのd線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数、*印は非球面である。
[0321]
 また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10、A12…としたとき、次の式で表される。
 z=(y 2/r)/[1+{1-(1+k)(y/r) 21/2
    +A4y 4+A6y 6+A8y 8+A10y 10+A12y 12+…
 また、非球面係数において、「e-n」(nは整数)は、「10 -n」を示している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
[0322]
 偏心量は、後群の光軸と第1前群の光軸との間隔、及び後群の光軸と第2前群の光軸との間隔である。単位はmmである。
[0323]
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.40 1.88300 40.77
4* 1.197 0.68
5 2.901 0.89 1.80809 22.76
6 -1.323 0.24 1.88300 40.77
7 -4.585 0.25
8 -8.168 0.16 1.92286 18.90
9 2.954 0.73 1.43875 94.66
10 -1.562 0.32
11(絞り) ∞ 0.32
12* 3.661 0.81 1.43875 94.66
13 -30.817 0.04
14 4.321 1.06 1.88300 40.77
15 -11.682 0.32 1.85025 30.05
16 6.472 0.40
17 -19.460 0.24 1.80610 40.93
18* 2.904 0.40
19 10.693 0.20 1.66680 33.05
20 3.461 1.22 1.75500 52.33
21 -8.186 可変
22* 14.823 1.30 1.88300 40.77
23* -8.888 可変
24 ∞ 0.40 1.51633 64.14
25 ∞ 0.30 1.50697 63.26
26 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.293
A4=3.44195e-03,A6=-8.86999e-04
第12面
k=0.000
A4=-5.33003e-04,A6=-9.17795e-05
第18面
k=0.000
A4=3.13600e-03,A6=-3.57186e-04
第22面
k=0.000
A4=-2.24341e-03,A6=-1.24521e-04
第23面
k=0.000
A4=-1.60118e-04,A6=-2.10235e-04

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 57.0 28.0
d21 0.48 0.29
d23 0.98 1.17

偏心量 0.98
[0324]
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.41 1.88300 40.77
4* 1.161 0.62
5 2.873 1.07 1.80809 22.76
6 -1.366 0.25 1.89190 37.13
7 -6.751 0.08
8 -21.486 0.44 1.92286 18.90
9 3.135 0.74 1.43875 94.66
10 -1.585 -0.08
11(絞り) ∞ 0.66
12* 3.798 0.66 1.43875 94.66
13 -107.573 0.18
14 4.944 1.04 1.89190 37.13
15 -16.472 0.33 1.80809 22.76
16 5.413 0.92
17 -4.454 0.29 1.64250 58.37
18 3.497 0.21
19 4.804 1.07 1.43875 94.66
20 -3.903 可変
21* 7.480 0.53 1.88300 40.77
22* -15.459 可変
23 ∞ 0.35 1.51633 64.14
24 ∞ 0.30 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.339
A4=-2.74523e-03,A6=1.75931e-03
第12面
k=0.000
A4=-6.06008e-04,A6=2.42850e-05
第21面
k=0.000
A4=-2.20652e-04,A6=5.88824e-05
第22面
k=0.000
A4=3.28323e-03,A6=-8.07441e-05

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 58.0 29.0
d20 0.23 0.08
d22 1.75 1.90

偏心量 0.99
[0325]
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.42 1.88300 40.77
4* 1.173 0.56
5 2.840 1.05 1.80809 22.76
6 -1.364 0.33 1.88300 40.77
7 -4.945 0.08
8 -10.425 0.60 1.92286 18.90
9 3.307 0.75 1.43875 94.66
10 -1.645 -0.08
11(絞り) ∞ 0.67
12* 4.899 0.67 1.43875 94.66
13 78.186 0.06
14 5.103 1.10 1.88300 40.77
15 27.356 0.42 1.92286 18.90
16 5.684 0.04
17 2.980 0.73 1.43875 94.66
18 88.050 0.08
19 -37.443 0.21 1.43875 94.66
20 2.175 可変
21* 8.594 0.92 1.88300 40.77
22 -9.298 可変
23 ∞ 0.40 1.51633 64.14
24 ∞ 0.27 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.454
A4=7.89111e-03
第12面
k=0.000
A4=-6.62453e-04
第21面
k=0.000
A4=-3.44876e-03

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 59.0 25.0
d20 1.30 1.11
d22 1.41 1.60

偏心量 1.00
[0326]
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.77
2* 0.621 0.26
3 -2.187 0.19 1.88300 40.77
4 0.569 0.34 1.80809 22.76
5 -3.811 0.05
6 1.571 0.23 1.80809 22.76
7 0.910 0.43 1.43875 94.66
8 -0.710 0.00
9(絞り) ∞ 0.30
10* 2.626 0.43 1.43875 94.66
11 6.625 0.03
12 2.709 1.02 1.88300 40.77
13 3.515 0.19 1.92286 18.90
14 1.936 0.14
15 3.230 0.40 1.43875 94.66
16 -3.428 0.13
17 5.168 0.43 1.49700 81.55
18 -27.961 可変
19 5.555 0.26 1.88300 40.77
20 -49.057 可変
21 ∞ 0.20 1.51633 64.14
22 ∞ 0.15 1.50697 63.26
23 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第2面
k=0.765
第10面
k=0.000
A4=-1.30944e-02

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 15.0 7.0
d18 0.67 0.42
d20 0.29 0.54

偏心量 0.42
[0327]
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.20 1.88300 40.77
2* 0.620 0.26
3 -2.442 0.19 1.88300 40.77
4 0.542 0.33 1.80809 22.76
5 -3.706 0.04
6 1.628 0.28 1.80809 22.76
7 0.899 0.42 1.43875 94.66
8 -0.696 0.00
9(絞り) ∞ 可変
10* 2.453 0.34 1.49700 81.55
11 6.137 可変
12 2.842 0.27 1.88300 40.77
13 5.248 0.08
14 5.239 0.49 1.88300 40.77
15 3.218 0.21 1.92286 18.90
16 1.929 0.23
17 3.591 0.39 1.43875 94.66
18 -7.211 0.04
19 1.858 0.51 1.43875 94.66
20 10.742 0.49
21* 4.236 0.54 1.88300 40.77
22 7.226 0.31
23 ∞ 0.17 1.51633 64.14
24 ∞ 0.17 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第2面
k=0.667
第10面
k=0.000
A4=-4.63216e-03
第21面
k=0.000
A4=-1.60872e-02

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 15.3 5.0
d9 1.12 0.07
d11 0.03 1.08

偏心量 0.43
[0328]
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.40 1.88300 40.77
4* 1.140 0.55
5 2.695 0.94 1.80809 22.76
6 -1.369 0.25 1.88300 40.77
7 -5.055 0.08
8 -11.962 0.67 1.92286 18.90
9 3.053 0.74 1.43875 94.66
10 -1.599 -0.16
11(絞り) ∞ 0.74
12* 4.662 0.66 1.43875 94.66
13 72.593 0.07
14 5.007 1.15 1.88300 40.77
15 23.124 0.41 1.92286 18.90
16 5.369 0.04
17 3.568 0.65 1.43875 94.66
18 -70.565 可変
19 -21.214 0.25 1.59522 67.74
20 2.589 可変
21* 6.280 0.71 1.88300 40.77
22 -7.664 1.63
23 ∞ 0.33 1.51633 64.14
24 ∞ 0.33 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.484
A4=1.12556e-02
第12面
k=0.000
A4=-1.01916e-03
第21面
k=0.000
A4=-2.91406e-03

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 58.0 33.0
d18 0.25 0.31
d20 1.09 1.03

偏心量 1.00
[0329]
数値実施例7
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.41 1.88300 40.77
4* 1.053 0.62
5 2.557 1.06 1.80809 22.76
6 -1.268 0.24 1.89190 37.13
7 -7.864 0.08
8 144.485 0.53 1.92286 18.90
9 2.471 0.81 1.43875 94.66
10 -1.529 -0.08
11(絞り) ∞ 0.65
12* 16.458 0.65 1.43875 94.66
13 -9.822 可変
14 5.640 0.49 1.89190 37.13
15 -25.417 0.24 1.80809 22.76
16 6.854 可変
17 14.908 0.28 1.64250 58.37
18 5.406 0.43
19 -48.644 0.65 1.43875 94.66
20 -3.852 0.21
21* 9.380 0.49 1.88300 40.77
22 -324.542 1.83
23 ∞ 0.35 1.51633 64.14
24 ∞ 0.30 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.440
A4=2.16655e-03
第12面
k=0.000
A4=-1.62381e-03
第21面
k=0.000
A4=-1.86843e-03

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 60.0 24.0
d13 0.46 0.04
d16 2.28 2.70

偏心量 0.98
[0330]
数値実施例8
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.25
3 ∞ 0.41 1.88300 40.77
4* 1.213 0.71
5 2.984 0.91 1.80809 22.76
6 -1.360 0.25 1.88300 40.77
7 -4.647 0.24
8 -8.487 0.17 1.92286 18.90
9 2.992 0.74 1.43875 94.66
10 -1.587 0.33
11(絞り) ∞ 0.33
12* 3.780 0.83 1.43875 94.66
13 -26.874 0.04
14 4.427 1.08 1.88300 40.77
15 -11.933 0.33 1.85025 30.05
16 6.567 0.42
17 -16.045 0.25 1.80610 40.93
18* 3.060 可変
19 10.661 0.21 1.66680 33.05
20 3.461 1.24 1.75500 52.33
21 -8.244 可変
22* 16.104 1.18 1.88300 40.77
23* -8.813 1.14
24 ∞ 0.35 1.51633 64.14
25 ∞ 0.30 1.51009 63.46
26 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.282
A4=2.22837e-03,A6=1.05849e-03
第12面
k=0.000
A4=-4.15106e-04,A6=-8.56740e-05
第18面
k=0.000
A4=2.82331e-03,A6=-4.15369e-04
第22面
k=0.000
A4=-2.49480e-03,A6=-1.71939e-04
第23面
k=0.000
A4=1.90765e-04,A6=-1.58023e-04

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 53.0 32.0
d18 0.59 0.44
d21 0.31 0.46

偏心量 1.00
[0331]
数値実施例9
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.25 1.76823 72.24
2 ∞ 0.20
3 ∞ 0.38 1.88300 40.77
4* 1.232 0.45
5 2.126 1.37 1.80809 22.76
6 -1.283 0.23 1.89190 37.13
7 -8.122 0.09
8 -4.180 0.19 1.92286 18.90
9 4.581 0.73 1.43875 94.66
10 -1.725 可変
11 -16.894 0.38 1.43875 94.66
12* -3.994 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 3.138 0.76 1.43875 94.66
15 -27.271 0.04
16 4.663 0.76 1.88300 40.77
17 -45.015 0.30 1.84666 23.78
18 5.644 0.68
19 -11.783 0.27 1.64250 58.37
20 2.635 0.42
21 7.906 0.76 1.43875 94.66
22 -5.249 可変
23 5.327 0.76 1.88300 40.77
24* 59.414 可変
25 ∞ 0.30 1.51633 64.14
26 ∞ 0.30 1.50697 63.26
27 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.560
A4=1.45910e-02
第12面
k=0.000
A4=-1.68170e-03
第14面
k=0.000
A4=-2.31984e-03,A6=-1.46364e-04
第24面
k=0.000
A4=-2.33049e-04

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 55.0 25.0
d10 0.43 0.83
d12 0.48 0.08
d22 0.23 0.15
d24 1.54 1.62

偏心量 1.10
[0332]
数値実施例10
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.28 1.76823 72.24
2 ∞ 0.28
3 ∞ 0.46 1.88300 40.77
4* 1.539 0.54
5 2.650 1.36 1.80809 22.76
6 -1.478 0.28 1.89190 37.13
7 -9.823 0.18
8 -5.116 0.23 1.92286 18.90
9* 5.598 0.86 1.43875 94.66
10 -2.101 可変
11 -26.150 0.46 1.43875 94.66
12* -4.852 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 3.841 0.83 1.43875 94.66
15 -108.280 0.05
16 5.653 1.04 1.88300 40.77
17 -19.896 0.37 1.84666 23.78
18 6.959 0.83
19 -11.383 0.32 1.64250 58.37
20 3.397 0.51
21 11.317 0.92 1.43875 94.66
22 -5.214 0.05
23 4.887 0.92 1.88300 40.77
24 19.043 1.90
25 ∞ 0.40 1.51633 64.14
26 ∞ 0.35 1.50697 63.26
27 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.496
A4=8.31497e-03
第9面
k=0.000
A4=-5.89735e-03
第12面
k=0.000
A4=-1.76600e-04
第14面
k=0.000
A4=-1.20112e-03,A6=-2.81130e-05

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 65.0 30.0
d10 0.09 0.84
d12 0.84 0.09

偏心量 1.10
[0333]
数値実施例11
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.27 1.76823 72.24
2 ∞ 0.27
3 ∞ 0.46 1.88300 40.77
4* 1.531 0.54
5 2.536 1.62 1.80809 22.76
6 -1.414 0.27 1.89190 37.13
7 -9.585 0.15
8 -4.983 0.23 1.92286 18.90
9* 5.772 0.81 1.43875 94.66
10 -2.116 0.05
11(絞り) ∞ 可変
12 -25.897 0.46 1.43875 94.66
13* -4.860 可変
14* 4.058 1.28 1.43875 94.66
15 -45.636 0.05
16 5.783 0.97 1.88300 40.77
17 -28.155 0.37 1.84666 23.78
18 6.846 0.82
19 -8.926 0.32 1.64250 58.37
20 3.855 0.59
21 9.614 0.91 1.43875 94.66
22 -5.528 0.05
23 4.704 0.91 1.88300 40.77
24 20.245 1.85
25 ∞ 0.40 1.51633 64.14
26 ∞ 0.35 1.50697 63.26
27 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.489
A4=4.63651e-03
第9面
k=0.000
A4=-2.87503e-03
第13面
k=0.000
A4=-6.76425e-05
第14面
k=0.000
A4=-9.30817e-04,A6=-2.57386e-05

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 64.0 29.0
d11 0.19 0.98
d13 0.88 0.09

偏心量 1.10
[0334]
数値実施例12
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.28 1.76823 72.24
2 ∞ 0.28
3 ∞ 0.46 1.88300 40.77
4* 1.559 0.54
5 2.685 1.43 1.80809 22.76
6 -1.494 0.28 1.89190 37.13
7 -9.919 0.18
8 -5.149 0.23 1.92286 18.90
9* 5.638 0.86 1.43875 94.66
10 -2.113 可変
11 -25.487 0.46 1.43875 94.66
12* -4.921 可変
13(絞り) ∞ 0.00
14* 3.873 0.84 1.43875 94.66
15 -109.496 0.05
16 5.701 1.05 1.88300 40.77
17 -19.988 0.37 1.84666 23.78
18 7.039 0.84
19 -12.304 0.32 1.64250 58.37
20 3.360 0.51
21 10.841 0.93 1.43875 94.66
22 -5.498 0.05
23 5.045 0.93 1.88300 40.77
24 19.422 1.94
25 ∞ 0.40
26 ∞ 0.35 1.50697 63.26
27 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第4面
k=-0.522
A4=8.92210e-03
第9面
k=0.000
A4=-5.74838e-03
第12面
k=0.000
A4=-2.08644e-04
第14面
k=0.000
A4=-1.10010e-03,A6=-3.46516e-05

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 65.0 30.0
d10 0.43 1.17
d12 0.93 0.19

偏心量 1.11
[0335]
数値実施例13
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.55 1.76823 72.24
2 ∞ 0.33
3* -18.428 0.38 1.88300 40.77
4* 2.363 0.49
5 17.095 3.68 1.70000 48.08
6 -1.624 0.33 2.00330 28.27
7 -2.396 0.03
8(絞り) ∞ 可変
9* -2.684 0.33 1.49700 81.55
10* -3.828 可変
11 5.641 1.53 1.74400 44.79
12 23.676 0.74
13 5.152 1.86 1.43875 94.95
14 -18.372 0.01 1.56602 60.67
15 -18.372 0.38 1.89286 20.36
16 8.204 0.54
17 4.365 2.74 1.43875 94.95
18 -3.838 0.38 1.72047 34.71
19 -326.434 0.06
20 ∞ 0.44 1.51633 64.14
21 ∞ 0.02 1.51187 64.06
22 ∞ 0.44 1.51009 63.64
23 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第3面
k=0.000
A4=2.43369e-02,A6=-1.34085e-02,A8=3.94655e-03,
A10=-4.86397e-04
第4面
k=-5.822
A4=9.98146e-02,A6=-2.60925e-02,A8=8.90267e-03
第9面
k=0.000
A4=5.16699e-02,A6=-6.21727e-03,A8=8.79883e-04
第10面
k=0.000
A4=4.35782e-02,A6=-4.69431e-03,A8=4.41110e-04

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 76.7 35.1
d8 0.25 1.03
d10 0.92 0.14

偏心量 1.53
[0336]
数値実施例14
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 ∞ 0.34 1.88300 40.77
2* 1.051 0.53
3 -3.095 0.30 1.88300 40.77
4 1.069 0.44 1.80809 22.76
5 28.045 0.07
6 2.574 0.51 1.80809 22.76
7 1.917 0.68 1.49700 81.55
8* -1.502 0.14
9(絞り) ∞ 可変
10* -3.052 0.41 1.43875 94.66
11* -2.091 可変
12* 3.641 0.96 1.60311 60.60
13* -114.201 0.07
14* 7.686 1.43 1.88300 40.77
15 141.743 0.27 1.92286 18.90
16* 8.493 0.63
17 3.494 0.41 1.84666 23.78
18 1.953 0.41
19 4.668 0.99 1.43875 94.95
20 23.859 0.07
21 2.801 1.09 1.43875 94.95
22* -3.870 0.10
23 ∞ 0.30 1.51633 64.14
24 ∞ 0.25 1.50697 63.26
25 ∞ 0
像面 ∞

非球面データ
第2面
k=0.606
A4=1.28623e-02
第8面
k=0.000
A4=-2.91858e-03
第10面
k=0.000
A4=2.02606e-03,A6=-3.59431e-02
第11面
k=0.000
A4=8.54924e-03,A6=-2.38354e-02
第12面
k=0.000
A4=-4.06534e-03,A6=2.93612e-04
第13面
k=0.000
A4=-1.75192e-03,A6=3.25171e-05
第14面
k=0.000
A4=2.78628e-03,A6=-7.16569e-04
第16面
k=0.000
A4=6.35840e-03,A6=-9.53119e-04
第22面
k=0.000
A4=3.93027e-03

各種データ
遠点合焦 近点合焦
物体距離 25.0 11.0
d9 0.14 0.94
d11 1.08 0.27

偏心量 0.61
[0337]
 次に、各実施例における条件式の値を以下に掲げる。-(ハイフン)は該当する構成がないことを表している。
実施例1 実施例2 実施例3
(1)De/Φ 0.55 0.55 0.54
(2)L0farf1/FLf1 0.47 0.50 0.52
(3)FLf1/TTLf1 36.57 33.17 30.54
(4)FLf1a/TTLf1 -0.40 -0.36 -0.35
(5)FLf1b/TTLf1 0.76 0.82 0.69
(6)Rrf1c/FLf1 -0.46 -0.44 -0.43
(7)FLf1c/FLf1 6.65 2.55 3.85
(8)FLr/TTL 0.42 0.44 0.44
(9)(Rfra+Rrra)
/(Rfra-Rrra) -0.79 -0.93 -1.13
(10)Lr1/TTL 0.07 0.07 0.06
(11)1-(βfocus) 2 0.46 0.65 0.65
(12)1-(βfocus) 2×βr 2 - - -
(13)FLfocus/TTL 0.53 0.48 0.43

実施例4 実施例5 実施例6
(1)De/Φ 0.44 0.44 0.55
(2)L0farf1/FLf1 0.72 0.74 0.54
(3)FLf1/TTLf1 12.52 12.31 30.05
(4)FLf1a/TTLf1 -0.41 -0.41 -0.36
(5)FLf1b/TTLf1 - - 0.70
(6)Rrf1c/FLf1 -0.42 -0.40 -0.44
(7)FLf1c/FLf1 0.86 0.86 3.65
(8)FLr/TTL 0.42 0.37 0.44
(9)(Rfra+Rrra)
/(Rfra-Rrra) -2.31 -2.33 -1.14
(10)Lr1/TTL 0.07 0.05 0.06
(11)1-(βfocus) 2 0.21 - -
(12)1-(βfocus) 2×βr 2 - 1.00 -0.36
(13)FLfocus/TTL 0.89 1.12 -0.33

実施例7 実施例8 実施例9
(1)De/Φ 0.55 0.55 0.63
(2)L0farf1/FLf1 0.96 0.68 0.82
(3)FLf1/TTLf1 17.09 23.40 14.74
(4)FLf1a/TTLf1 -0.32 -0.40 -0.30
(5)FLf1b/TTLf1 0.76 0.76 0.53
(6)Rrf1c/FLf1 -0.41 -0.46 -0.86
(7)FLf1c/FLf1 2.08 6.36 2.54
(8)FLr/TTL 0.43 0.42 0.43
(9)(Rfra+Rrra)
/(Rfra-Rrra) 0.25 -0.75 -0.79
(10)Lr1/TTL 0.09 0.07 0.07
(11)1-(βfocus) 2 - 0.86 -
(12)1-(βfocus) 2×βr 2 0.83 - -
(13)FLfocus/TTL 1.52 0.47 0.56

実施例10 実施例11 実施例12
(1)De/Φ 0.57 0.57 0.55
(14)L0farf1/FLfarf1 0.40 0.55 0.42
(15)L0nearf1/FLnearf1 0.43 0.49 0.43
(16)FLfarf1/TTLf1' 31.38 21.27 26.94
(17)FLf1a/TTL -0.13 -0.12 -0.12
(18)FLf1b/TTL 0.22 0.20 0.22
(19)Rrf1c/TTL -0.35 -0.33 -0.34
(20)FLf1c/TTL 0.98 0.93 0.96
(21)Rrf1d/FLf1a 1.21 1.22 1.20
(22)FLr'/TTLr 1.00 0.93 1.02
(9')(Rfra+Rrra)
/(Rfra-Rrra) -0.93 -0.84 -0.93
(10')Lr1/TTL 0.06 0.09 0.06
(23)(Rfrb+Rrrb)
/(Rfrb-Rrrb) -1.69 -1.61 -1.70
(13')FLfocus/TTL 0.98 0.93 0.96

実施例13 実施例14
(1)De/Φ 0.73 0.44
(14)L0farf1/FLfarf1 2.92 0.31
(15)L0nearf1/FLnearf1 1.56 0.30
(16)FLfarf1/TTLf1' 4.13 18.11
(17)FLf1a/TTL -0.15 -0.10
(18)FLf1b/TTL 0.25 -
(19)Rrf1c/TTL -0.25 -0.18
(20)FLf1c/TTL -1.28 1.15
(21)Rrf1d/FLf1a 1.02 1.26
(22)FLr'/TTLr 0.92 0.72
(9')(Rfra+Rrra)
/(Rfra-Rrra) -1.63 -0.94
(10')Lr1/TTL 0.15 0.09
(23)(Rfrb+Rrrb)
/(Rfrb-Rrrb) -0.97 -0.16
(13')FLfocus/TTL -1.28 1.15
[0338]
 図73は、本実施形態の撮像装置を示す図である。本実施形態の撮像装置は、立体視内視鏡である。立体視内視鏡1は、本体部2と、光源装置3と、カメラコントロールユニット4(以下、「CCU4」という)と、スキャンコンバータ5と、モニタ6と、シャッタメガネ7とから構成される。
[0339]
 本体部2は、挿入部8と、把持部9とを有する。挿入部8は、体腔内等に挿入される部分で、硬質の外套管で形成されている。外套管は、円管形状で、ステンレス等の金属等からなる。このように、立体視内視鏡1は、硬性内視鏡である。把持部9は、術者により把持される部分である。
[0340]
 把持部9には、ライトガイド口金10が設けてある。ライトガイド口金10に、ライトガイドケーブル11の一端が接続される。ライトガイドケーブル11の他端には、ライトガイトコネクタ12が設けられている。ライトガイドケーブル11は、把持部9と光源装置3に着脱自在で接続される。
[0341]
 光源装置3は、ランプ13とレンズ14とを有する。ランプ13は、例えば、白色光の照明光を発生する。レンズ14は、照明光を集光する。レンズ14で集光された照明光は、ライトガイドコネクタ12の端面に照射される。端面に照射された照明光は、ライトガイドケーブル11内のライトガイドにより、本体部2に伝送される。
[0342]
 本体部2には、ライトガイド15が設けられている。ライトガイド15は把持部9内で屈曲され、挿入部8内を挿通されている。ライトガイド15は、ライトガイドケーブル11から供給された照明光を、挿入部8の先端部16に固定された先端面に伝送する。これにより、先端面から前方に照明光が射出される。
[0343]
 先端部16内には、本実施形態の立体視用光学系が配置されている。立体視用光学系は、第1前群18aと、第2前群18bと、後群18cと、で構成されている。
[0344]
 物体17は、照明光で照明される。物体17からの光は、第1前群18aと第2前群18bに入射する。第1前群18aから出射した光は後群18cに入射し、これにより、結像位置に第1光学像が形成される。第2前群18bから出射した光は後群18cに入射し、これにより、結像位置に第2光学像が形成される。
[0345]
 第1光学像と第2光学像は、同一の領域に形成される。よって、第1光学像と第2光学像を撮像する場合、1つの撮像素子を用いれば良い。立体視内視鏡1では、結像位置に、撮像素子19が配置されている。また、光束選択ユニットを配置することで、第1光学像と第2光学像を分離して撮像することができる。
[0346]
 出力部20には、信号ケーブル21の一端が接続されている。信号ケーブル21の他端は、CCU4に接続されている。撮像素子19から出力された信号は、信号ケーブル21を経由して、CCU4に入力される。
[0347]
 CCU4では、撮像素子19から出力された信号に対して、信号処理が行われる。CCU4で信号処理された画像信号は、スキャンコンバータ5に入力される。スキャンコンバータ5では、CCU4から出力された信号が映像信号に変換される。
[0348]
 映像信号は、モニタ6に入力される。モニタ6は、入力された映像信号を表示する。モニタ6には、視差のある2つの画像が交互に表示される。シャッタメガネ7は、シャッター機能を有する。シャッタメガネ7を用いることで、モニタ6に表示された画像を、立体的に視認することができる。

産業上の利用可能性

[0349]
 以上のように、本発明は、小型でかつ収差が良好に補正された立体視用光学系及びそれを備えた撮像装置に適している。

符号の説明

[0350]
 GF 前群
 GR 後群
 GF1 第1前群
 GF2 第2前群
 L1~L12 レンズ
 C1、C2、C3 カバーガラス(光学素子)
 S 開口絞り(絞り)
 SH シャッター(光束選択ユニット)
 AX1 第1光学系の光軸
 AX2 第2光学系の光軸
 AXC 中心軸
 1 立体視内視鏡
 2 本体部
 3 光源装置
 4 カメラコントロールユニット(CCU)
 5 スキャンコンバータ
 6 モニタ
 7 シャッタメガネ
 8 挿入部
 9 把持部
 10 ライトガイド口金
 11 ライトガイドケーブル
 12 ライトガイトコネクタ
 13 ランプ
 14 レンズ
 15 ライトガイド
 16 先端部
 17 物体
 18a 第1前群
 18b 第2前群
 18c 後群
 19 撮像素子
 20 出力部
 21 信号ケーブル

請求の範囲

[請求項1]
 物体側から順に、前群と、後群と、を有し、
 前記前群と前記後群は、各々、単レンズ又は接合レンズからなるレンズ成分を有し、
 前記前群は、第1前群と、第2前群と、を有し、
 前記第1前群の光軸、前記第2前群の光軸及び前記後群の光軸は、同一平面上に位置し、
 前記後群の光軸は、前記第1前群の光軸と前記第2前群の光軸との間に位置し、
 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする立体視用光学系。
 0.15<De/Φ<0.85   (1)
 ここで、
 Φは、結像位置におけるイメージサークル径、
 Deは、前記第1前群における入射瞳の中心と、前記第2前群における入射瞳の中心との間隔、
である。
[請求項2]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズを有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項3]
 前記前群物体側負レンズの物体側面は、平面であることを特徴とする請求項2に記載の立体視用光学系。
[請求項4]
 前記前群物体側負レンズの像側に正レンズ成分が配置されていることを特徴とする請求項2に記載の立体視用光学系。
[請求項5]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズと、物体側接合レンズと、像側接合レンズと、を有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記物体側接合レンズは、前記前群物体側負レンズの像側に配置され、
 前記像側接合レンズは、前記物体側接合レンズの像側に配置され、
 前記物体側接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとを有し、
 前記像側接合レンズは、物体側から順に、負レンズと正レンズとを有することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項6]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項7]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項8]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分と、第1の所定のレンズ成分と、を有し、
 前記前群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、
 前記第1の所定のレンズ成分は、前記前群像側レンズ成分の物体側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項9]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項10]
 前記後群物体側レンズ成分の物体側面は、物体側に凸形状であることを特徴とする請求項9に記載の立体視用光学系。
[請求項11]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、
 前記第2の所定のレンズ成分は、前記後群物体側レンズ成分の像側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項12]
 前記後群は、少なくとも2つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズ成分と、を有し、
 前記1つの負レンズ成分は、前記2つの正レンズの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項13]
 前記後群は、後群像側レンズ成分を有し、
 前記後群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項14]
 前記後群は、後群像側レンズ成分を有し、
 前記後群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有し、物体側面は物体側に凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項15]
 前記後群は、合焦レンズ成分を有し、
 前記合焦レンズ成分は、合焦時に光軸に沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項16]
 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 0.3<L0farf1/FLf1<2.0   (2)
 ここで、
 L0farf1は、遠点から前記第1前群の物体側主点位置までの距離、
 FLf1は、前記第1前群の焦点距離、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[請求項17]
 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 5.0<FLf1/TTLf1<100   (3)
 ここで、
 FLf1は、前記第1前群の焦点距離、
 TTLf1は、前記第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、前記第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[請求項18]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズを有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 -0.7<FLf1a/TTLf1<-0.2   (4)
 ここで、
 FLf1aは、前記前群物体側負レンズの焦点距離、
 TTLf1は、前記第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、前記第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[請求項19]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズと、正レンズ成分と、を有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記正レンズ成分は、前記前群物体側負レンズの像側に配置され、
 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 0.3<FLf1b/TTLf1<1.2   (5)
 ここで、
 FLf1bは、前記第1前群の前記正レンズ成分の焦点距離、
 TTLf1は、前記第1前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から、前記第1前群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[請求項20]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、
 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 -0.55<Rrf1c/FLf1<-0.25   (6)
 ここで、
 Rrf1cは、前記前群像側レンズ成分の像側面の曲率半径、
 FLf1は、前記第1前群の焦点距離、
である。
[請求項21]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、正の屈折力を有し、
 以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 0.5<FLf1c/FLf1<10.0   (7)
 ここで、
 FLf1cは、前記前群像側レンズ成分の焦点距離、
 FLf1は、前記第1前群の焦点距離、
である。
[請求項22]
 以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 0.2<FLr/TTL<0.7   (8)
 ここで、
 FLrは、遠点合焦時の前記後群の焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[請求項23]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は、最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、
 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 -3.5<(Rfra+Rrra)/(Rfra-Rrra)<0.5   (9)
 ここで、
 Rfraは、前記後群物体側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrraは、前記後群物体側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[請求項24]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、
 前記第2の所定のレンズ成分は、前記後群物体側レンズ成分の像側に配置され、
 以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
 0.02<Lr1/TTL<0.2   (10)
 ここで、
 Lr1は、前記後群物体側レンズ成分の物体側面から、前記第2の所定のレンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項25]
 前記合焦レンズ成分は、前記後群の最も像側に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
[請求項26]
 以下の条件式(11)を満足することを特徴とする請求項25に記載の立体視用光学系。
 0.1<1-(βfocus) <0.9   (11)
 ここで、
 βfocusは、遠点合焦時における前記合焦レンズ成分の横倍率、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[請求項27]
 前記後群は、後群像側レンズ成分を有し、
 前記後群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、
 前記合焦レンズ成分は、前記後群像側レンズ成分よりも物体側に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の立体視用光学系。
[請求項28]
 以下の条件式(12)を満足することを特徴とする請求項27に記載の立体視用光学系。
 0.7<1-(βfocus) ×βr <1.0   (12)
 ここで、
 βfocusは、遠点合焦時における前記合焦レンズ成分の横倍率、
 βrは、最遠点合焦時における所定のレンズ群の横倍率、
 前記所定のレンズ群は、前記合焦レンズ成分の像側に位置する全てのレンズで構成されたレンズ群、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[請求項29]
 以下の条件式(13)を満足することを特徴とする請求項25または27に記載の立体視用光学系。
 0.2<FLfocus/TTL<4.0   (13)
 ここで、
 FLfocusは、前記合焦レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項30]
 前記第1前群は、合焦レンズ成分を有し、
 前記合焦レンズ成分は、合焦時に光軸に沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項31]
 以下の条件式(14)、(15)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 0.1<L0farf1/FLfarf1<5.0   (14)
 0.1<L0nearf1/FLnearf1<4.0   (15)
 ここで、
 L0farf1は、遠点から前記第1前群の物体側主点位置までの距離、
 L0nearf1は、近点から前記第1前群の物体側主点位置までの距離、
 FLfarf1は、前記遠点合焦時における前記第1前群の焦点距離、
 FLnearf1は、前記近点合焦時における前記第1前群の焦点距離、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
 前記近点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も近くに位置する点、
である。
[請求項32]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズを有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記後群は、後群物体側レンズ成分を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置され、
 以下の条件式(16)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 3.0<FLfarf1/TTLf1'<70.0   (16)
 ここで、
 FLfarf1は、遠点合焦時における前記第1前群の焦点距離、
 TTLf1'は、前記前群物体側負レンズの物体側面から、前記後群物体側レンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 前記遠点は、合焦範囲のうち、立体視用光学系に対して最も遠くに位置する点、
である。
[請求項33]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズを有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 以下の条件式(17)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -0.3<FLf1a/TTL<-0.04   (17)
 ここで、
 FLf1aは、前記前群物体側負レンズの焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項34]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズと、正レンズ成分と、を有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記正レンズ成分は、前記前群物体側負レンズの像側に配置され、
 以下の条件式(18)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 0.1<FLf1b/TTL<0.4   (18)
 ここで、
 FLf1bは、前記第1前群の前記正レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項35]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズと、物体側接合レンズと、像側接合レンズと、を有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記物体側接合レンズは、前記前群物体側負レンズの像側に配置され、
 前記像側接合レンズは、前記物体側接合レンズの像側に配置され、
 前記物体側接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとを有し、
 前記像側接合レンズは、物体側から順に、負レンズと正レンズとを有し、
 前記像側接合レンズの像側に、前記合焦レンズ成分が配置されていることを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
[請求項36]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、
 以下の条件式(19)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -0.5<Rrf1c/TTL<-0.1   (19)
 ここで、
 Rrf1cは、前記前群像側レンズ成分の像側面の曲率半径、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項37]
 前記第1前群は、前群像側レンズ成分を有し、
 前記前群像側レンズ成分は最も像側に配置されると共に、像側面は像側に凸形状であり、
 以下の条件式(20)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -2.0<FLf1c/TTL<2.0   (20)
 ここで、
 FLf1cは、前記前群像側レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項38]
 前記第1前群は、前群物体側負レンズと、前群像側レンズ成分と、第1の所定のレンズ成分と、を有し、
 前記前群物体側負レンズは、最も物体側に配置され、
 前記前群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、
 前記第1の所定のレンズ成分は、前記前群像側レンズ成分の物体側に配置され、
 以下の条件式(21)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 0.5<Rrf1d/FLf1a<2.0   (21)
 ここで、
 Rrf1dは、前記第1の所定のレンズ成分の像側面の曲率半径、
 FLf1aは、前記前群物体側負レンズの焦点距離、
である。
[請求項39]
 以下の条件式(22)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 0.3<FLr’/TTLr<2.0   (22)
 ここで、
 FLr’は、前記後群の焦点距離、
 TTLrは、前記後群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から前記後群の最も像側に配置されるレンズの像側面までの光軸上の距離、
である。
[請求項40]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は、最も物体側に配置されると共に、物体側の面が凸面であり、
 以下の条件式(9’)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -2.5<(Rfra+Rrra)/(Rfra-Rrra)<-0.2   (9’)
 ここで、
 Rfraは、前記後群物体側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrraは、前記後群物体側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[請求項41]
 前記後群は、後群物体側レンズ成分と、第2の所定のレンズ成分と、を有し、
 前記後群物体側レンズ成分は最も物体側に配置されると共に、正の屈折力を有し、
 前記第2の所定のレンズ成分は、前記後群物体側レンズ成分の像側に配置され、
 以下の条件式(10’)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 0.02<Lr1/TTL<0.3   (10’)
 ここで、
 Lr1は、前記後群物体側レンズ成分の物体側面から、前記第2の所定のレンズ成分の物体側面までの光軸上の距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項42]
 前記後群は、後群像側レンズ成分を有し、
 前記後群像側レンズ成分は、最も像側に配置され、
 以下の条件式(23)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -2.5<(Rfrb+Rrrb)/(Rfrb-Rrrb)<-0.1   (23)
 ここで、
 Rfrbは、前記後群像側レンズ成分の物体側面における曲率半径、
 Rrrbは、前記後群像側レンズ成分の像側面における曲率半径、
である。
[請求項43]
 前記合焦レンズ成分が、前記前群の最も像側に配置されていることを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
[請求項44]
 以下の条件式(13’)を満足することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
 -2.0<FLfocus/TTL<2.0   (13’)
 ここで、
 FLfocusは、前記合焦レンズ成分の焦点距離、
 TTLは、前記前群の最も物体側に配置されるレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離、
である。
[請求項45]
 前記第2前群は、合焦レンズ成分を有し、
 前記第1前群の前記合焦レンズ成分と前記第2前群の前記合焦レンズ成分とが一緒に移動することを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
[請求項46]
 前記第2前群は、合焦レンズ成分を有し、
 前記第1前群の前記合焦レンズ成分と前記第2前群の前記合焦レンズ成分とが一体になっていることを特徴とする請求項30に記載の立体視用光学系。
[請求項47]
 前記第1前群と前記第2前群が同一の光学系であることを特徴とする請求項1または45に記載の立体視用光学系。
[請求項48]
 前記後群よりも物体側に光束選択ユニットを有し、
 前記光束選択ユニットは、前記第1前群を通過する光束と前記第2前群を通過する光束の一方を遮光することを特徴とする請求項1に記載の立体視用光学系。
[請求項49]
 前記第1前群と前記第2前群は、各々開口絞りを有し、
 前記光束選択ユニットは、遮光部を有し、
 第1の位置では、前記遮光部は前記第1前群の光路に位置し、
 第2の位置では、前記遮光部は前記第2前群の光路に位置することを特徴とする請求項48に記載の立体視用光学系。
[請求項50]
 光学系と、
 撮像面を持ち、且つ前記光学系により前記撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有し、
 前記光学系が、請求項1から49のいずれか一項に記載の立体視用光学系であることを特徴とする撮像装置。

図面

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