JPH0980344A - Optical system for electronic image pickup device having mirror scan function - Google Patents
Optical system for electronic image pickup device having mirror scan functionInfo
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Landscapes
- Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高精細電子映像入
力機器用の光学系に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical system for a high-definition electronic image input device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子画像は、多種多様な処理が可能であ
り、近年、写真としてばかりではなく、コンピュータの
入力情報としての利用が益々盛んになりつつある。しか
しながら、従来の電子撮像装置により得られる電子画像
は、撮像デバイスの画素数が銀塩写真と比較して非常に
少ないため、文字や細かいパターン等の撮像が不可能で
あった。このため、HDTV規格の撮像デバイスを用い
ることも考えられるが、撮像面積が増加し、それに伴っ
て光学系も大型となるが、画素数がまだ不十分である。
又、ラインセンサによるスキャナでは、取り込み速度が
非常に遅く、而も立体的な物体を撮影することが困難で
ある。2. Description of the Related Art Electronic images can be processed in a wide variety of ways, and in recent years, they have been increasingly used not only as photographs but also as input information for computers. However, an electronic image obtained by the conventional electronic image pickup device has a very small number of pixels in the image pickup device as compared with a silver halide photograph, and thus it is impossible to take an image of a character or a fine pattern. Therefore, it is conceivable to use an HDTV standard image pickup device, but the image pickup area increases and the optical system also increases in size, but the number of pixels is still insufficient.
In addition, a scanner using a line sensor has a very slow capturing speed, and it is difficult to capture a three-dimensional object.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の有する問題点に鑑み、従来のスチルビデオ
カメラ並の小型で安価な高精細電子映像入力機器を得る
ために、従来のNTSC,PAL及びHDTV規格の撮
像デバイスを用いつつも、実質的画素数をHDTV規格
以上で銀塩並みにできる光学系を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems of the prior art, the present invention provides a conventional high-definition electronic image input device as compact and inexpensive as a conventional still video camera. It is an object of the present invention to provide an optical system that can use an image pickup device of NTSC, PAL, and HDTV standards and have a substantial number of pixels equal to or higher than the HDTV standard and equivalent to silver salt.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるミラースキャン機能を有する電子撮像
装置のための光学系は、物体側から順に、負の屈折力を
有し最も物体側に負レンズを含む第1レンズ群と物点か
らの光軸を曲げるための回転可能のミラーと開口絞りと
光軸上を一部又は全体が移動可能な正の屈折力を有する
第2レンズ群とからなる結像光学系と、この結像光学系
を透過した光を受ける電子デバイスと、が配置されて構
成され、以下に示す条件式を同時に満足するようにした
ことを特徴とする。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 2<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<10 但し、dは前記回転可能のミラーの回転中心位置とこの
位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1 は
最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2 は
最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、r1 ,
r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物体側,
像側の曲率半径を夫々示している。In order to achieve the above object, an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to the present invention has a negative refracting power in the order from the object side to the most object side. A first lens group including a negative lens, a rotatable mirror for bending an optical axis from an object point, an aperture stop, and a second lens group having a positive refracting power that is partially or wholly movable on the optical axis. And an electronic device that receives light that has passed through the imaging optical system, and the following conditional expressions are satisfied at the same time. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 2 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <10 where d is the rotation center position of the rotatable mirror. The distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1 is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object, and n 2 is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object. , R 1 ,
r 2 is the object side of the positive lens arranged closest to the object side,
The radius of curvature on the image side is shown respectively.
【0005】又、本発明の光学系は、物体側から順に、
物点からの光軸を曲げるための回転可能のミラーと負の
屈折力を有し最も物体側に正レンズを含む第1レンズ群
と開口絞りと光軸上を一部又は全体が移動可能な正の屈
折力を有する第2レンズ群とからなる結像光学系と、こ
の結像光学系を透過した光を受ける電子デバイスと、が
配置されて構成され、以下に示す条件式を同時に満足す
るようにしても上記目的を達成することができる。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 −3<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 但し、dは前記回転可能のミラーの回転中心位置とこの
位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1 は
最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2 は
最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、r1 ,
r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物体側,
像側の曲率半径を夫々示している。Further, the optical system of the present invention, in order from the object side,
A rotatable mirror for bending the optical axis from the object point, a first lens group having a negative refractive power and having a positive lens closest to the object side, an aperture stop, and a part or the whole of which can be moved on the optical axis. An image forming optical system including a second lens group having a positive refracting power and an electronic device that receives light transmitted through the image forming optical system are arranged and configured, and simultaneously satisfy the following conditional expressions. Even in this case, the above object can be achieved. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 −3 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <1, where d is the rotation center position of the rotatable mirror. And the distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1 is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object, and n 2 is the refraction of the negative lens arranged closest to the object. Rate, r 1 ,
r 2 is the object side of the positive lens arranged closest to the object side,
The radius of curvature on the image side is shown respectively.
【0006】更に、本発明の光学系は、物点からの光軸
を曲げるための回転可能のミラーを含む結像光学系と電
子撮像デバイスとの間に、光軸を折り曲げる方向と素通
し方向とに光を分割する半透鏡を配したミラースキャン
機能を有する電子撮像装置のための光学系において、こ
のミラースキャンを通じ、複数回のショットを行い各画
像を電気的に貼り合わせて1画面を形成する際、ショッ
ト回数が3回以上の場合には、前記電子撮像デバイスの
長辺方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対してほぼ
平行な方向に一致させたうえ、前記半透鏡による光軸の
折り曲げ方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対し垂
直な方向になるように構成される。又、ショット回数が
3回以下の場合には、前記電子撮像デバイスの長辺方向
を前記回転可能のミラーの回転軸に対してほぼ垂直な方
向に一致させたうえ、前記半透鏡による光軸の折り曲げ
方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対し平行な方向
になるように構成される。Further, in the optical system of the present invention, a direction in which the optical axis is bent and a direction in which the optical axis is passed are provided between the electronic imaging device and the imaging optical system including a rotatable mirror for bending the optical axis from the object point. In an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function in which a semi-transparent mirror that divides light into two is provided, a plurality of shots are performed and each image is electrically bonded to form one screen through this mirror scan. At this time, when the number of shots is three or more, the long side direction of the electronic image pickup device is aligned with a direction substantially parallel to the rotation axis of the rotatable mirror, and the optical axis of the semi-transparent mirror is changed. The folding direction is perpendicular to the rotation axis of the rotatable mirror. When the number of shots is 3 or less, the long side direction of the electronic image pickup device is aligned with the direction substantially perpendicular to the rotation axis of the rotatable mirror, and the optical axis of the semi-transparent mirror is changed. The folding direction is parallel to the rotation axis of the rotatable mirror.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明によるミラースキャン機能
を有する電子撮像装置のための光学系では、電子撮像装
置として画素数は少ないが、撮像面積の小さな2次元デ
バイスと、これに性能上適合した結像光学系と、回転ミ
ラーとが組み込まれた撮像系を採用し、見込み角の大き
な1つの物体(被写体)を幾つかの領域に分割し、夫々
に対応して前記回転ミラーを回転しつつ一旦複数の画像
として取り込み、それらを画像処理しつなぎ合わせて1
つの画像を構成するようになっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to the present invention, a two-dimensional device having a small image pickup area but a small number of pixels as an electronic image pickup device and a performance suitable for this device. An imaging system incorporating an imaging optical system and a rotating mirror is adopted, one object (subject) having a large angle of view is divided into several areas, and the rotating mirror is rotated correspondingly. Once captured as multiple images, image processing and stitching them together 1
It is designed to form one image.
【0008】即ち、図1は本発明の光学系の構成を示す
概念図であるが、本発明の光学系は、図示しない物体側
から順に、負の屈折力を有し最も物体側に負レンズを含
む第1レンズ群(図示せず)と物点からの光軸LC を曲
げるための回転ミラー1と開口絞り2と光軸LC 上を一
部又は全体が移動可能な正の屈折力を有する第2レンズ
群3とからなる結像光学系と、結晶の複屈折を利用した
光学的ローパスフィルタ4と、折り曲げ方向と素通し方
向とに光路を分割する半透鏡5と、半透鏡5により分割
された光路上の夫々共役な位置に配置された電子撮像デ
バイス6,7とが配置されて構成されている。尚、図1
は概念を説明するための図であり、図示の制約上、回転
ミラー1への入射光の進行方向は実際とは異なってい
る。That is, FIG. 1 is a conceptual diagram showing the construction of the optical system of the present invention. The optical system of the present invention has a negative refractive power in order from the object side (not shown) and has a negative lens closest to the object side. A first lens group (not shown), a rotating mirror 1 for bending an optical axis L C from an object point, an aperture stop 2, and a positive refracting power that can be partially or wholly moved on the optical axis L C. An image forming optical system including a second lens group 3 having an optical path, an optical low-pass filter 4 utilizing the birefringence of a crystal, a semi-transparent mirror 5 that divides an optical path into a bending direction and a transparent direction, and a semi-transparent mirror 5. Electronic image pickup devices 6 and 7 arranged at conjugate positions on the divided optical path are arranged. FIG.
Is a diagram for explaining the concept, and the traveling direction of the incident light on the rotating mirror 1 is different from the actual direction due to the limitation of illustration.
【0009】従って、本発明による光学系は、安価な撮
像デバイスを用いることができ、更に必要なイメージサ
ークルを小さくできることにより、小型の結像光学系を
実現できる。しかし、本発明の光学系では、画像をつな
ぎ合わせる上で、以下の〜に示すような大きな問題
点を有している。 分割された画像毎に撮影あおり角が異なるため、画像
をつなぎ合わせた後に図形歪みが発生する。又、撮影す
る物体が平面であっても、ミラーの回転と共に微妙に物
体距離がずれ、画面全体に一様にピントを合わせること
ができない。 結像光学系による歪曲が発生すると、画像のつなぎ合
わせが不可能になる。 隣合った画像の互いに接する部分に視差が発生する
と、画像のつなぎ合わせが不可能になる。Therefore, the optical system according to the present invention can use a low-priced image pickup device and further reduce the required image circle, so that a compact image forming optical system can be realized. However, the optical system of the present invention has the following serious problems in joining the images. Since the tilt angle is different for each of the divided images, graphic distortion occurs after the images are joined. Further, even if the object to be photographed is a plane, the object distance is slightly deviated with the rotation of the mirror, and it is impossible to focus uniformly on the entire screen. When distortion occurs due to the imaging optical system, it becomes impossible to join images. If parallax occurs in the portions of adjacent images that are in contact with each other, it becomes impossible to join the images.
【0010】しかし、上記,の歪みの発生の問題
は、画像信号をディジタル化して、座標変換等の処理を
施すことにより補正が可能であり、その補正処理後、各
画像のつなぎ合わせを行うことにより前記問題は解決で
きる。又、あおりによるピントずれのうち、画面全体で
のピントずれに関しては、そのずれが微量であるため焦
点深度内となるように、仕様設定を行うことで対処可能
である。ミラーの回転と共に被写体距離がずれる問題に
関しては、ミラーの回転毎にフォーカス調整を行えばよ
いが、その際フォーカシングにより像の大きさが変化
し、同様に仕様設定の変更による補正が必要になる。
尚、この場合、フォーカス調整量が微量であるために、
像側主光線が光軸に対しほぼ平行となるようにすれば、
補正は事実上不要になる。However, the above-mentioned problem of occurrence of distortion can be corrected by digitizing the image signal and performing processing such as coordinate conversion, and after the correction processing, the images are joined together. The above problem can be solved by Also, of the focus shifts due to tilting, the focus shifts on the entire screen can be dealt with by setting the specifications so that they are within the depth of focus because the shifts are minute. Regarding the problem that the object distance shifts with the rotation of the mirror, focus adjustment may be performed each time the mirror rotates, but at that time, the size of the image changes due to focusing, and similarly correction by changing the specification setting is necessary.
In this case, since the focus adjustment amount is very small,
If the image-side chief ray is almost parallel to the optical axis,
The correction is virtually unnecessary.
【0011】上記の視差の問題に関しては、上記,
の問題とは異なり、電気的補正が不可能であるため、
これについては第一優先で解決されなければならない。
視差が発生する原因は、結像光学系の入射瞳に対しミラ
ーの回転の中心が離れているためである。従って、結像
光学系として通常のレンズ系が用いられている限り、こ
の問題は解決され得ない。そこで、本発明では、撮影す
る物体のスキャンを行うために、図1に示したように、
物点からの光軸を曲げるための回転ミラーに続いて、フ
ロント絞りの光学系、即ち結像光学系よりも物体側に開
口絞りを設けた光学系を配置できるように光学系全体を
構成し、ミラーの回転中心とその光学系の入射瞳とが極
力接近した形に構成できるようにした。これによって、
前記視差を実用上影響のないレベルにまで補正できるよ
うになる。Regarding the above-mentioned problem of parallax,
Unlike the problem of, because electrical correction is impossible,
This must be resolved first.
The cause of the parallax is that the center of rotation of the mirror is far from the entrance pupil of the imaging optical system. Therefore, as long as a normal lens system is used as the imaging optical system, this problem cannot be solved. Therefore, in the present invention, in order to scan an object to be photographed, as shown in FIG.
After the rotating mirror for bending the optical axis from the object point, the entire optical system is configured so that the optical system of the front diaphragm, that is, the optical system with the aperture diaphragm on the object side of the imaging optical system can be arranged. The center of rotation of the mirror and the entrance pupil of the optical system can be configured to be as close to each other as possible. by this,
The parallax can be corrected to a level that has no practical effect.
【0012】一方、結像光学系と電子撮像デバイスとの
間には、各種フィルタ等様々な光学素子が挿入される場
合が多く、且つ、電子撮像デバイスの有効撮像面のサイ
ズが近年徐々に小さくなってきているため、結像光学系
はバックフォーカス長の対焦点距離比の大きいものが求
められている。従って、本発明においては、所謂レトロ
フォーカス型レンズに対しどのように開口絞りと回転ミ
ラーとを配置するかを構成上のポイントとしている。On the other hand, various optical elements such as various filters are often inserted between the imaging optical system and the electronic image pickup device, and the size of the effective image pickup surface of the electronic image pickup device is gradually decreasing in recent years. Therefore, the imaging optical system is required to have a large back focus length to focal length ratio. Therefore, in the present invention, how to arrange the aperture stop and the rotary mirror with respect to the so-called retrofocus type lens is a structural point.
【0013】第1の方式としては、物体側から順に、負
レンズ及び正レンズの2枚のレンズからなり全体として
負の屈折力を有する第1レンズ群と、前記物体のスキャ
ンを行うために物点からの光軸を曲げるための回転可能
のミラーと、開口絞りと、光軸上を一部又は全体が移動
可能な正の屈折力を有する第2レンズ群と、が配置され
てなるミラースキャン機能を有するレトロフォーカス型
の結像光学系を採用した。レトロフォーカス型レンズで
は、フロント絞りにすることは極めて困難であり、よっ
て、通常のレトロフォーカスタイプが、負の屈折力を有
する第1レンズ群と正の屈折力を有する第2レンズ群と
の間隔が広いことを利用して、ここに回転ミラー及び開
口絞りを設けた。このように構成された光学系では、以
下に示す条件式を同時に満足することが好ましい。 7mm<d<25mm ・・・・(1) 0.1<n1 −n2 <0.4 ・・・・(2) 2<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<10 ・・・・(3) 但し、dは前記回転可能のミラーの回転中心位置とこの
位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1 は
最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2 は
最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、r1 ,
r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物体側,
像側の曲率半径を夫々示している(以下、同様)。The first method is, in order from the object side, a first lens group consisting of two lenses, a negative lens and a positive lens, having a negative refracting power as a whole, and an object for scanning the object. A mirror scan in which a rotatable mirror for bending an optical axis from a point, an aperture stop, and a second lens group having a positive refracting power capable of moving partly or wholly along the optical axis are arranged. A retro-focus type imaging optical system with functions was adopted. With a retrofocus type lens, it is extremely difficult to use a front diaphragm. Therefore, in a typical retrofocus type, the distance between the first lens group having a negative refracting power and the second lens group having a positive refracting power is large. The rotating mirror and the aperture stop are provided here by taking advantage of the wide range. In the optical system configured as described above, it is preferable that the following conditional expressions are simultaneously satisfied. 7 mm <d <25 mm (1) 0.1 <n 1 -n 2 <0.4 (2) 2 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 -r 2 ) <10 (3) However, d is the distance between the rotation center position of the rotatable mirror and the pupil position of the image forming optical system viewed from this position, and n 1 is a positive value arranged closest to the object side. The refractive index of the lens, n 2 is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object side, r 1 ,
r 2 is the object side of the positive lens arranged closest to the object side,
The curvature radii on the image side are shown (hereinafter the same).
【0014】更に、上記d,n1 −n2 ,又は(r1 +
r2 )/(r1 −r2 )の値の何れかが以下に示す条件
を満足していればより好ましい。 12mm<d<23mm ・・・・(4) 0.15<n1 −n2 <0.4 ・・・・(5) 3<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<8 ・・・・(6)Further, the above d, n 1 -n 2 or (r 1 +
It is more preferable that any of the values of r 2 ) / (r 1 −r 2 ) satisfy the following conditions. 12 mm <d <23 mm (4) 0.15 <n 1 -n 2 <0.4 (5) 3 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 -r 2 ) <8 ... (6)
【0015】上記条件式(1)は、回転ミラーの回転の
中心位置とその位置から見た結像光学系の瞳像位置との
距離を規定したものであるが、dの値が上記条件式
(1)の取り得る値の範囲の下限を下回ると、回転ミラ
ーが回転するためのスペースが不足し、ミラースキャン
が不可能になる。一方、dの値がその上限を超えた場合
には、貼り合わせて画像を形成する個々の画像が有する
相互視差を許容できなくなる。条件式(2)は最も物体
側に配置されている正レンズと負レンズとの屈折率の差
を規定したものであり、往々にして大きな正のペッツバ
ール和が発生し易い本発明の光学系においては、n1 −
n2 の値が大きくなるように設定することが好ましい。
n1 −n2 の値が条件式(2)の取り得る値の範囲の下
限を下回ると、大きなペッツバール和が発生し易くなり
不適である。一方、n1 −n2 の値の上限値は本発明の
光学系を構成するレンズ材質特有の最大値でよい。条件
式(3)は、最も物体側に配置されている正レンズのシ
ェープファクタを規定したものであり、(r1 +r2 )
/(r1 −r2 )の値が条件式(3)の取り得る値の範
囲の下限を下回ると、歪曲収差の補正が困難となる。一
方、(r1+r2 )/(r1 −r2 )の値がその上限を
超えた場合には、球面収差やコマ収差の補正が困難にな
る。Conditional expression (1) defines the distance between the center of rotation of the rotating mirror and the position of the pupil image of the imaging optical system as seen from that position. When the value goes below the lower limit of the range of possible values in (1), there is insufficient space for the rotating mirror to rotate, and mirror scanning becomes impossible. On the other hand, if the value of d exceeds the upper limit, the mutual parallax of individual images formed by pasting together becomes unacceptable. Conditional expression (2) defines the difference in refractive index between the positive lens and the negative lens arranged closest to the object side, and in the optical system of the present invention, a large positive Petzval sum is likely to occur. Is n 1 −
It is preferable to set the value of n 2 to be large.
If the value of n 1 -n 2 is below the lower limit of the range of values that conditional expression (2) can take, a large Petzval sum is likely to occur, which is not suitable. On the other hand, the upper limit of the value of n 1 -n 2 may be the maximum value peculiar to the lens material forming the optical system of the present invention. Conditional expression (3) defines the shape factor of the positive lens arranged closest to the object side, and is (r 1 + r 2 ).
If the value of / (r 1 −r 2 ) is below the lower limit of the range of values that conditional expression (3) can take, it becomes difficult to correct distortion. On the other hand, if the value of (r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct spherical aberration and coma.
【0016】又、本発明の第2の方式としては、物体側
から順に、負の単レンズを有する第1レンズ群と、物体
のスキャンを行うために物点からの光軸を曲げるための
回転可能のミラーと、正の単レンズを有する第2レンズ
群と、開口絞りと、光軸上を一部又は全体が移動可能な
正の屈折力を有する第3レンズ群と、が配置されてなる
ミラースキャン機能を有するレトロフォーカス型の結像
光学系を採用した。これにより、第1の方式よりも光学
系の全長及び前玉径を小さくすることができる。又、こ
の光学系は以下に示す条件式を同時に満足することが好
ましい。 7mm<d<25mm ・・・・(1) 0.1<n1 −n2 <0.4 ・・・・(2) 1<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<3 ・・・・(7) 更に、上記d,n1 −n2 ,又は(r1 +r2 )/(r
1 −r2 )の値の何れかが以下に示す条件を満足してい
ればより好ましい。 10mm<d<20mm ・・・・(8) 0.2<n1 −n2 <0.4 ・・・・(9) 1.2<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<2 ・・・・(10) 尚、条件式(1),(2)が規定される理由は前述の通
りであり、条件式(7)が規定される理由は条件式
(3)の場合と同様である。As a second method of the present invention, in order from the object side, a first lens group having a negative single lens and a rotation for bending an optical axis from an object point to scan the object. A movable mirror, a second lens group having a positive single lens, an aperture stop, and a third lens group having a positive refracting power that is partially or wholly movable on the optical axis. A retrofocus type imaging optical system with a mirror scan function was adopted. As a result, the total length of the optical system and the front lens diameter can be made smaller than in the first method. Further, it is preferable that this optical system simultaneously satisfies the following conditional expressions. 7 mm <d <25 mm (1) 0.1 <n 1 -n 2 <0.4 (2) 1 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 -r 2 ) <3 ... (7) Furthermore, the d, n 1 -n 2, or (r 1 + r 2) / (r
It is more preferable that any of the values of 1− r 2 ) satisfy the following conditions. 10 mm <d <20 mm ··· (8) 0.2 <n 1 −n 2 <0.4 ··· (9) 1.2 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ). <2 ... (10) The reason why the conditional expressions (1) and (2) are defined is as described above, and the reason why the conditional expression (7) is defined is the case of the conditional expression (3). Is the same as.
【0017】第3の方式としては、物体側から順に、物
体のスキャンを行うために物点からの光軸を曲げるため
の回転可能のミラーと、2枚以下の負レンズと1枚の正
レンズとからなり全体として負の屈折力を有する第1レ
ンズ群と、開口絞りと、光軸上を一部又は全体が移動可
能な正の屈折力を有する第2レンズ群と、が配置されて
なるミラースキャン機能を有するレトロフォーカス型の
結像光学系を採用した。これにより、第2の方式よりも
更に光学系の全長及び前玉径を小さくすることができ
る。又、この光学系は以下に示す条件式を同時に満足す
ることが好ましい。 7mm<d<25mm ・・・・(1) 0.1<n1 −n2 <0.4 ・・・・(2) −1<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 ・・・・(11) 更に、上記d,n1 −n2 ,又は(r1 +r2 )/(r
1 −r2 )の値の何れかが以下に示す条件を満足してい
ればより好ましい。 15mm<d<23mm ・・・・(12) 0.15<n1 −n2 <0.4 ・・・・(5) 0<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 ・・・・(13) 尚、条件式(1),(2)が規定される理由は前述の通
りであり、条件式(11)が規定される理由は条件式
(3)の場合と同様である。The third method is, in order from the object side, a rotatable mirror for bending the optical axis from the object point to scan the object, two or less negative lenses and one positive lens. A first lens group having a negative refracting power as a whole, an aperture stop, and a second lens group having a positive refracting power that is partially or wholly movable along the optical axis. A retrofocus type imaging optical system with a mirror scan function was adopted. As a result, the total length of the optical system and the diameter of the front lens can be made smaller than in the second method. Further, it is preferable that this optical system simultaneously satisfies the following conditional expressions. 7mm <d <25mm ···· (1 ) 0.1 <n 1 -n 2 <0.4 ···· (2) -1 <(r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) < 1 ... (11) Further, the above d, n 1 -n 2 , or (r 1 + r 2 ) / (r
It is more preferable that any of the values of 1− r 2 ) satisfy the following conditions. 15mm <d <23mm ···· (12 ) 0.15 <n 1 -n 2 <0.4 ···· (5) 0 <(r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) <1 (13) The reason why the conditional expressions (1) and (2) are defined is as described above, and the reason why the conditional expression (11) is defined is the same as in the case of the conditional expression (3). Is.
【0018】更に、上記第3の方式において採用した結
像光学系を、物体側から順に、物点からの光軸を曲げる
ための回転可能のミラーと、正レンズと前記物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズとからなり全体として負
の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、負レン
ズと3枚の正レンズとからなり最も物体側に配置された
正レンズが光軸上を移動可能で全体として正の屈折力を
有する第2レンズ群と、を配置して構成すれば、小型で
結像性能も第3の方式に示したものと同様であるうえ、
結像光学系としての機能を備えた部分がよりシンプルな
ものとなる。この光学系は以下に示す条件式を同時に満
足することが好ましい。 7mm<d<25mm ・・・・(1) 0.1<n1 −n2 <0.4 ・・・・(2) −3<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 ・・・・(14) 更に、上記d,n1 −n2 ,又は(r1 +r2 )/(r
1 −r2 )の値の何れかが以下に示す条件を満足してい
ればより好ましい。 12mm<d<20mm ・・・・(15) 0.2<n1 −n2 <0.4 ・・・・(9) −1.5<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<−0.6・・・・(16) 尚、条件式(1),(2)が規定される理由は前述の通
りであり、条件式(14)が規定される理由は条件式
(3)の場合と同様である。Further, in the image forming optical system adopted in the third method, in order from the object side, a rotatable mirror for bending an optical axis from an object point, a positive lens, and a convex surface facing the object side. And a negative meniscus lens having a negative refracting power as a whole, an aperture stop, a negative lens and three positive lenses and a positive lens arranged closest to the object side on the optical axis. If the second lens group that is movable and has a positive refracting power as a whole is disposed, it is compact and the imaging performance is the same as that shown in the third method.
The part having a function as an imaging optical system becomes simpler. It is preferable that this optical system simultaneously satisfies the following conditional expressions. 7mm <d <25mm ···· (1 ) 0.1 <n 1 -n 2 <0.4 ···· (2) -3 <(r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) < 1 ... (14) Further, the above d, n 1 -n 2 , or (r 1 + r 2 ) / (r
It is more preferable that any of the values of 1− r 2 ) satisfy the following conditions. 12mm <d <20mm ···· (15 ) 0.2 <n 1 -n 2 <0.4 ···· (9) -1.5 <(r 1 + r 2) / (r 1 -r 2 ) <-0.6 ... (16) The reason why the conditional expressions (1) and (2) are defined is as described above, and the reason that the conditional expression (14) is defined is the conditional expression ( This is similar to the case of 3).
【0019】尚、本発明のようなミラースキャン機能を
有する光学系においては、視差を発生させないために規
定された条件式(1)が特徴であり、ミラースキャン機
能を採用するのみを目的とすれば、収差補正の完成度を
向上させるという副次的目的を規定した条件式(2),
(3)は特に必要ではない。The optical system having the mirror scan function as in the present invention is characterized by the conditional expression (1) defined so as not to generate parallax, and the purpose is only to adopt the mirror scan function. For example, conditional expression (2) that defines the secondary purpose of improving the perfection of aberration correction,
(3) is not particularly necessary.
【0020】又、本発明によるミラースキャン機能を有
する電子撮像装置のための光学系は、上記のように、回
転ミラーの配置位置とその位置から見た結像光学系の瞳
像位置との差を極力少なくするように構成されている。
従って、前記視差を実用上問題のないレベルにまで抑制
できる。Further, as described above, the optical system for the electronic image pickup apparatus having the mirror scanning function according to the present invention has the difference between the position where the rotary mirror is arranged and the pupil image position of the image forming optical system viewed from that position. Is configured to be as small as possible.
Therefore, the parallax can be suppressed to a level at which there is no practical problem.
【0021】ところで、前記回転ミラーの回転方向が1
方向に限定されている場合、その方向にのみ広画角が得
られるが、その垂直方向に対する画角は狭いままであ
る。従って、前記ミラーの回転方向に対する垂直方向に
は、2枚の電子撮像デバイス(以下、CCDという)を
配設することにより対処している。しかしながら、この
CCDを同一平面上に並べて配設した場合、有効画像を
連結することができない。そこで、本発明では、前記結
像光学系とその結像点との間に、光を分割する半透鏡を
配設し、又、それにより2分割された夫々の光軸上の共
役な位置にCCDを配設し、更に、各々のCCDにより
得られた画像をつなぎ合わせることによって、回転ミラ
ーの回転軸方向に対し平行な方向の画角も確保して、画
像の縦横比のバランスがとれるようしている。即ち、図
2(a)に示すように、CCD6とCCD7とを2つ並
べて配置しても、その受光部7aと7bとが接すること
はできないため、このCCD6とCCD7とを図1に示
したように2つの方向に分割された光軸上の共役な位置
に配設し、CCD6及び7夫々により撮像された画像を
合成することにより、結果として、2つのCCD6,7
の受光部が接するような位置関係を設定している。従っ
て、図2(b)に示すように、合成された縦長の受光部
が形成されるようになっている。By the way, the rotating direction of the rotating mirror is 1
If limited to a direction, a wide angle of view is obtained only in that direction, but the angle of view with respect to the vertical direction remains narrow. Therefore, two electronic image pickup devices (hereinafter referred to as CCDs) are arranged in a direction perpendicular to the rotation direction of the mirrors. However, when the CCDs are arranged side by side on the same plane, the effective images cannot be connected. Therefore, in the present invention, a semi-transparent mirror that divides the light is provided between the image forming optical system and the image forming point, and the semi-transparent mirror is arranged at a conjugate position on each optical axis divided by two. By arranging CCDs and further connecting the images obtained by each CCD, the angle of view in the direction parallel to the rotation axis direction of the rotating mirror is also secured so that the aspect ratio of the images can be balanced. are doing. That is, as shown in FIG. 2A, even if two CCDs 6 and 7 are arranged side by side, the light receiving portions 7a and 7b cannot be in contact with each other. Therefore, the CCD 6 and the CCD 7 are shown in FIG. As described above, the two CCDs 6 and 7 are combined by arranging them at conjugate positions on the optical axis divided in two directions and synthesizing the images captured by the CCDs 6 and 7, respectively.
The positional relationship is set so that the light-receiving parts of are in contact with each other. Therefore, as shown in FIG. 2B, a combined vertically long light receiving portion is formed.
【0022】又、CCDの有効撮像面は通常矩形状であ
るが、ミラースキャンを通じ4ショット(1ショットと
は1回の撮影動作の意味)以上で1画面を形成する場
合、1つのCCDの長辺方向を画面分割数が少なくなる
回転ミラーの回転方向に対して平行な方向に一致させる
のが好ましい。一方、2ショットの場合には、むしろイ
メージサークルを効率よく使用する観点から、CCDの
長辺方向を回転ミラーの回転軸に対しほぼ垂直な方向に
一致させるのがよい。この場合、前記半透鏡による光軸
の折り曲げ方向は、前記ミラーの回転方向を含む平面に
対して平行な方向にする方が、前記半透鏡の厚みが少な
くなるため、効率がよい。尚、3ショットの場合には、
効率的には殆ど差がないので、前記何れでもよい。The effective image pickup surface of the CCD is usually rectangular, but if one screen is formed by four or more shots (one shot means one shooting operation) through mirror scan, the length of one CCD is long. It is preferable to make the side direction coincide with the direction parallel to the rotation direction of the rotating mirror, which reduces the number of screen divisions. On the other hand, in the case of two shots, from the viewpoint of efficiently using the image circle, it is preferable to match the long side direction of the CCD with the direction substantially perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror. In this case, it is more efficient to bend the optical axis by the semi-transparent mirror in a direction parallel to the plane including the rotation direction of the mirror, because the thickness of the semi-transparent mirror is reduced. In the case of 3 shots,
Since there is almost no difference in efficiency, any of the above may be used.
【0023】次に、CCDを使用する以上、折り返し歪
みを防止するためのフィルタが必要であり、通常、結像
光学系とCCDとの間に挿入されるが、その場合、前記
半透鏡よりも物体側に前記フィルタを挿入すれば、フィ
ルタは1セットで済む。又、この場合、前記フィルタ及
び前記半透鏡の有する偏光作用は、半透鏡による光分割
比に影響を及ぼす。従って、前記光学的ローパスフィル
タのうち最も前記半透鏡に近い位置に配置されているも
のの結晶軸の前記結像光学系による結像面への正射影像
の方位角が、前記ミラーの回転軸に対し40乃至50度
になるように前記光学的ローパスフィルタを配設する必
要がある。Next, since the CCD is used, a filter for preventing the aliasing distortion is required, and it is usually inserted between the imaging optical system and the CCD. In that case, the filter is more than the semi-transparent mirror. If the filter is inserted on the object side, only one set of filters is required. Further, in this case, the polarization action of the filter and the semi-transparent mirror affects the light splitting ratio by the semi-transparent mirror. Therefore, the azimuth angle of the orthographic projection image of the crystal axis of the optical low-pass filter, which is arranged at the position closest to the semi-transparent mirror, on the image plane of the imaging optical system is the rotation axis of the mirror. It is necessary to dispose the optical low-pass filter so that it is 40 to 50 degrees.
【0024】前記光学的ローパスフィルタは結晶性物質
から構成されており、本発明では、このローパスフィル
タへの入射光線を互いに垂直に偏光した常光線と異常光
線とに分離することを利用している。一方、前記半透鏡
も偏光作用を有している。従って、前記半透鏡の反射光
のP偏光,S偏光を同量発生させるためには、前記常光
線と異常光線とが前記回転ミラーの回転軸に対し40乃
至50度の角度を有して前記光学的ローパスフィルタか
ら射出されるように設定することが必要である。このよ
うにすることで、前記半透鏡のような偏光作用を有する
光学素子が本発明の光学系の光路中に挿入されても、光
学的ローパスフィルタとして正常に機能するようにな
る。The optical low-pass filter is made of a crystalline material, and in the present invention, it is used to separate an incident ray into the low-pass filter into an ordinary ray and an extraordinary ray which are polarized perpendicularly to each other. . On the other hand, the semi-transparent mirror also has a polarization effect. Therefore, in order to generate the same amount of P-polarized light and S-polarized light of the reflected light of the semi-transparent mirror, the ordinary ray and the extraordinary ray have an angle of 40 to 50 degrees with respect to the rotation axis of the rotating mirror. It is necessary to set it so that it is emitted from the optical low-pass filter. By doing so, even if an optical element having a polarizing action, such as the semi-transparent mirror, is inserted into the optical path of the optical system of the present invention, it can function normally as an optical low-pass filter.
【0025】以下、本発明の基本構成を図3に基づき説
明する。The basic structure of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0026】図3は、本発明によるミラースキャン機能
を有する電子撮像装置のための光学系のレンズ構成図で
あり、(a)は光学系の光軸に沿う断面図,(b)は上
から見た場合の回転ミラーの回転軸を含む断面を示す図
(尚、図示の制約上、ミラー1の方向が実際とは異なっ
ている),(c)は横から見た回転ミラーの回転軸に垂
直な断面を示す図である。図4は、本発明の光学系によ
り形成された物体像のCCDでの撮像状態を説明するた
めの図である。3A and 3B are lens configuration diagrams of an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to the present invention. FIG. 3A is a sectional view taken along the optical axis of the optical system, and FIG. A view showing a cross section including the rotation axis of the rotating mirror when viewed (note that the direction of the mirror 1 is different from the actual direction due to the limitation of the drawing), (c) is the rotation axis of the rotating mirror when viewed from the side. It is a figure which shows a vertical cross section. FIG. 4 is a diagram for explaining an image pickup state of the object image formed by the optical system of the present invention by the CCD.
【0027】図3(a)〜(c)に示すように、本発明
の光学系では、図示しない物体側から順に、負の屈折力
を有し最も物体側に負レンズを含む第1レンズ群(図示
せず),回転ミラー1,開口絞り2,第2レンズ群3,
光学的ローパスフィルタ4及び半透鏡5が配置され、更
に、半透鏡5の射出方向にCCD6,7が設けられてい
る。第2レンズ群3は、前記物体側から順に、正レンズ
と負レンズとの接合負レンズ3aと、負レンズと正レン
ズとの整合正レンズ3bと、正レンズと負レンズとの接
合正レンズ3cとが配置されて構成され、これらのレン
ズの一部又は全体が光軸LC 上を移動してフォーカシン
グが行えるようになっている。又、CCD6,7への入
射光の直角度の制限が厳しい場合や、半透鏡5を第2レ
ンズ群3の像側に挿入し光路を分割する場合には、当該
レンズ群の射出瞳に関して、極力テレセントリックとな
るように、半透鏡5とCCD6との間及び半透鏡5とC
CD7との間には、夫々正の屈折力を有するレンズ8,
9を追加挿入して構成することが好ましい。これによ
り、本発明の光学系からの射出光線が、撮像面に対しほ
ぼ直角に入射するようになるばかりではなく、フォーカ
シングによる像の大きさの変化も抑えることができる。As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), in the optical system of the present invention, the first lens group having negative refracting power and including the negative lens closest to the object side in order from the object side (not shown). (Not shown), rotating mirror 1, aperture stop 2, second lens group 3,
An optical low-pass filter 4 and a semi-transparent mirror 5 are arranged, and CCDs 6 and 7 are provided in the emission direction of the semi-transparent mirror 5. The second lens group 3 includes, in order from the object side, a cemented negative lens 3a composed of a positive lens and a negative lens, a matching positive lens 3b composed of a negative lens and a positive lens, and a cemented positive lens 3c composed of a positive lens and a negative lens. And are arranged so that a part or the whole of these lenses can move on the optical axis L C for focusing. Also, when the squareness of the incident light on the CCDs 6 and 7 is severely restricted, or when the semi-transparent mirror 5 is inserted on the image side of the second lens group 3 to divide the optical path, the exit pupil of the lens group is Between the semitransparent mirror 5 and the CCD 6 and between the semitransparent mirror 5 and the C so as to be telecentric as much as possible.
A lens 8 having a positive refracting power between the CD 7 and
It is preferable that 9 is additionally inserted. As a result, not only the light rays emitted from the optical system of the present invention are made to enter the image pickup surface substantially at right angles, but also changes in image size due to focusing can be suppressed.
【0028】本発明の光学系は、図3(b)に示したよ
うに、半透鏡5により光路がCCD6の方向とCCD7
の方向とに分割される。そして、図4は結像光学系の第
2レンズ群3により形成された物体像を示しているが、
この物体像の上段部Aは半透鏡5を素通りしてCCD6
により撮像され、又、下段部Bは半透鏡5により折り曲
げられてCCD7により撮像されるようになっている。
図中の矢印Cは、回転ミラー1によるスキャンの方向を
示している。In the optical system of the present invention, as shown in FIG. 3B, the semi-transparent mirror 5 causes the optical path to the direction of the CCD 6 and the CCD 7.
The direction is divided into: Then, FIG. 4 shows an object image formed by the second lens group 3 of the imaging optical system,
The upper part A of this object image passes through the semi-transparent mirror 5 and the CCD 6
The lower part B is bent by the semi-transparent mirror 5 and is imaged by the CCD 7.
The arrow C in the figure indicates the direction of scanning by the rotating mirror 1.
【0029】以下、図示した実施例に基づき本発明を具
体的に説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments.
【0030】第1実施例 図5は、本実施例にかかる光学系の回転ミラーの回転軸
に垂直な断面を示す図である。本実施例の光学系では、
まず、図示しない物体側から順に、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズ11aと物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズ11bとからなり全体として負の屈折
力を有する第1レンズ群11,回転ミラー12,開口絞
り13,及び負レンズと正レンズとの接合負レンズ14
aと、負レンズと正レンズとの接合正レンズ14bと、
正レンズ14cと、正レンズと負レンズとの接合正レン
ズ14dとからなり全体として正の屈折力を有する第2
レンズ群14が配置されて結像光学系21が構成されて
いる。又、第2レンズ群14を構成している各レンズ
は、その一部又は全体が光軸LC 上を移動できるように
なっている。更に、第2レンズ群14の射出側には赤外
カットフィルタ若しくはλ/4板15,水晶板等の複屈
折板からなる光学的ローパスフィルタ16,及び半透過
面を含むビームスプリッタからなるプリズム17が配置
されている。プリズム17の射出方向にCCD18,1
9が設けられ、プリズム17とCCD18との間にはカ
バーガラス(若しくは正レンズ)20が配置されている
(尚、図示されていないが、プリズム17とCCD19
との間にも同様のカバーガラス若しくは正レンズが配置
されている)。 First Embodiment FIG. 5 is a view showing a cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror of the optical system according to the present embodiment. In the optical system of this embodiment,
First, a first lens group 11 having a negative refracting power as a whole, composed of a negative meniscus lens 11a having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens 11b having a concave surface facing the object side Mirror 12, aperture stop 13, and cemented negative lens 14 of negative lens and positive lens
a, a cemented positive lens 14b of a negative lens and a positive lens,
A second lens having a positive refractive power as a whole, which is composed of a positive lens 14c and a cemented positive lens 14d composed of a positive lens and a negative lens.
The lens group 14 is arranged to form an imaging optical system 21. Further, each of the lenses constituting the second lens group 14 can be moved partially or entirely on the optical axis L C. Further, on the exit side of the second lens group 14, an infrared cut filter or a λ / 4 plate 15, an optical low-pass filter 16 made of a birefringent plate such as a quartz plate, and a prism 17 made of a beam splitter including a semi-transmissive surface. Are arranged. CCD 18, 1 in the exit direction of the prism 17
9 is provided, and a cover glass (or a positive lens) 20 is arranged between the prism 17 and the CCD 18 (note that although not shown, the prism 17 and the CCD 19).
A similar cover glass or positive lens is placed between and).
【0031】又、回転ミラー12の回転軸は紙面に垂直
な方向にあり、第2レンズ群14の光軸LC の延長線が
ミラー面と交わる位置にある。光学的ローパスフィルタ
16は、1枚若しくは結晶軸方向の異なる複数のフィル
タの貼り合わせからなるが、その最もプリズム17に近
いフィルタの結晶軸はその板面に対しておよそ45度を
なすと共に、図6に示すように、結晶軸の板面への正射
影が回転ミラー12の回転軸に対して実質45度をなし
ており、入射光を常光線と異常光線とに分けてCCD1
8,19上に微小にずれた二重像を形成する作用を有し
ている。The rotation axis of the rotary mirror 12 is in the direction perpendicular to the paper surface, and the extension line of the optical axis L C of the second lens group 14 is at the position intersecting the mirror surface. The optical low-pass filter 16 is composed of one sheet or a plurality of filters having different crystal axis directions bonded together, and the crystal axis of the filter closest to the prism 17 forms about 45 degrees with respect to the plate surface thereof. As shown in FIG. 6, the orthographic projection of the crystal axis on the plate surface is substantially 45 degrees with respect to the rotation axis of the rotating mirror 12, and the incident light is divided into an ordinary ray and an extraordinary ray and the CCD 1
It has a function to form a slightly shifted double image on the surfaces 8 and 19.
【0032】本実施例の光学系は、2ショット(2回の
撮影動作)で物体像全体を撮影するようになっており、
プリズム17を素通りした光が入射するCCD18はそ
の受光面の長辺が回転ミラー12と垂直になるように配
置されており、一方、CCD19はそれに合わせて受光
面の向きが決定される。従って、図7は結像光学系21
により形成された物体像を示しているが、この物体像の
上段部Aはプリズム17を素通りしてCCD18により
撮像されたものであり、又、下段部Bはプリズム17に
より折り曲げられてCCD19により撮像されたもので
ある。図中の矢印Cは、回転ミラー12によるスキャン
の方向を示している。このようにして、本実施例の光学
系では、4つの画面を合成して物体像が再生されること
になる。The optical system of this embodiment is designed to photograph the entire object image in two shots (two photographing operations).
The CCD 18 to which the light passing through the prism 17 is incident is arranged so that the long side of its light-receiving surface is perpendicular to the rotating mirror 12, while the CCD 19 has its light-receiving surface oriented accordingly. Therefore, FIG. 7 shows the imaging optical system 21.
The upper step A of this object image is taken by the CCD 18 without passing through the prism 17, and the lower step B is bent by the prism 17 and taken by the CCD 19. It was done. The arrow C in the figure indicates the direction of scanning by the rotating mirror 12. In this way, in the optical system of this embodiment, the four images are combined to reproduce the object image.
【0033】尚、図5に示した本実施例の光学系におい
て、回転ミラー12は、破線で示されている位置(光軸
LC に対するミラー面の角度が45度となる位置)を標
準状態としており、この状態で光軸LC を90度回転ミ
ラー12の下方へ曲げることができる。又、実線で示し
た位置が回転ミラー12を最大に回転させた状態であ
り、最大像高の主光線が光軸LC となす角度の大きさの
半分だけ回転させた状態である。又、回転ミラー12は
当然図示した方向と反対の方向に回転させることも可能
である。In the optical system of the present embodiment shown in FIG. 5, the rotating mirror 12 is in the standard state at the position indicated by the broken line (the position where the angle of the mirror surface with respect to the optical axis L C is 45 degrees). In this state, the optical axis L C can be bent below the 90-degree rotating mirror 12. Further, the position indicated by the solid line is the state in which the rotating mirror 12 is rotated to the maximum, and is the state in which the chief ray having the maximum image height is rotated by half the size of the angle formed with the optical axis L C. The rotating mirror 12 can of course be rotated in the opposite direction to the illustrated direction.
【0034】以下、本実施例にかかる光学系を構成して
いるレンズ等の光学素子の数値データを示す。 d=15mm,n1 −n2 =0.20207 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=6.375The following are numerical data of optical elements such as lenses constituting the optical system according to this embodiment. d = 15mm, n 1 -n 2 = 0.20207 (r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) = 6.375
【0035】 r1 =42.8695 d1 =1.5000 n1 =1.60311 ν1 =60.70 r2 =19.0755 d2 =10.1431 r3 =-38.0797 d3 =2.1000 n3 =1.80518 ν3 =25.43 r4 =-27.7527 d4 =28.0000 r5(開口絞り13) =∞ d5 =4.5000R 1 = 42.8695 d 1 = 1.5000 n 1 = 1.60311 ν 1 = 60.70 r 2 = 19.0755 d 2 = 10.1431 r 3 = -38.0797 d 3 = 2.1000 n 3 = 1.80518 ν 3 = 25.43 r 4 = -27.7527 d 4 = 28.0000 r 5 (aperture diaphragm 13) = ∞ d 5 = 4.5000
【0036】 r6 =-10.5481 d6 =0.9000 n6 =1.60311 ν6 =60.70 r7 =7.5000 d7 =3.0000 n7 =1.59270 ν7 =35.30 r8 =275.3552 d8 =0.7533 r9 =-124.5995 d9 =1.0000 n9 =1.84666 ν9 =23.78 r10=33.1292 d10=3.1000 n10=1.51633 ν10=64.15R 6 = -10.5481 d 6 = 0.9000 n 6 = 1.60311 ν 6 = 60.70 r 7 = 7.5000 d 7 = 3.0000 n 7 = 1.59270 ν 7 = 35.30 r 8 = 275.3552 d 8 = 0.7533 r 9 = -124.5995 d 9 = 1.0000 n 9 = 1.84666 ν 9 = 23.78 r 10 = 33.1292 d 10 = 3.1000 n 10 = 1.51633 ν 10 = 64.15
【0037】 r11=-14.8105 d11=0.1500 r12=57.3145 d12=2.5000 n12=1.69680 ν12=55.53 r13=-29.3496 d13=0.1500 r14=32.6981 d14=4.2000 n14=1.69680 ν14=55.53 r15=-14.0000 d15=1.2000 n15=1.84666 ν15=23.78R 11 = -14.8105 d 11 = 0.1500 r 12 = 57.3145 d 12 = 2.5000 n 12 = 1.69680 ν 12 = 55.53 r 13 = -29.3496 d 13 = 0.1500 r 14 = 32.6981 d 14 = 4.2000 n 14 = 1.9680 ν 14 = 55.53 r 15 = -14.0000 d 15 = 1.2000 n 15 = 1.84666 ν 15 = 23.78
【0038】 r16=-28.9975 d16=2.0000 r17=∞ d17=5.0000 n17=1.54771 ν17=62.84 r18=∞ d18=2.2400 n18=1.54771 ν18=62.84 r19=∞ d19=10.0000 n19=1.51633 ν19=64.15 r20=∞ d20=3.6100R 16 = -28.9975 d 16 = 2.0000 r 17 = ∞ d 17 = 5.0000 n 17 = 1.54771 ν 17 = 62.84 r 18 = ∞ d 18 = 2.2400 n 18 = 1.54771 ν 18 = 62.84 r 19 = ∞ d 19 = 10.0000 n 19 = 1.51633 ν 19 = 64.15 r 20 = ∞ d 20 = 3.6100
【0039】 r21=∞ d21=0.7500 n21=1.48749 ν21=70.21 r22=∞ d22=1.4000 r23(CCD18,19)=∞R 21 = ∞ d 21 = 0.7500 n 21 = 1.48749 ν 21 = 70.21 r 22 = ∞ d 22 = 1.4000 r 23 (CCD 18, 19) = ∞
【0040】第2実施例 図8は、本実施例にかかる光学系の回転ミラーの回転軸
に垂直な断面を示す図である。本実施例の光学系では、
まず、図示しない物体側から順に、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズからなる第1レンズ群22,回転
ミラー12,正レンズからなる第2レンズ群23,開口
絞り13,及び負レンズと正レンズとの接合負レンズ2
4aと、正レンズ24bと、正レンズと負レンズとの接
合正レンズ24cとからなり全体として正の屈折力を有
する第3レンズ群24が配置されて結像光学系21が構
成されている。又、第3レンズ群24を構成している各
レンズは、その一部又は全体が光軸LC 上を移動できる
ようになっている。更に、第3レンズ群24の射出側に
は赤外カットフィルタ若しくはλ/4板15,水晶板等
の複屈折板からなる光学的ローパスフィルタ16,及び
半透過面を含むビームスプリッタからなるプリズム17
が配置されている。プリズム17の射出方向にCCD1
8,19が設けられ、プリズム17とCCD18との間
にはカバーガラス(若しくは正レンズ)20が配置され
ている(尚、図示されていないが、プリズム17とCC
D19との間にも同様のカバーガラス若しくは正レンズ
が配置されている)。 Second Embodiment FIG. 8 is a view showing a cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror of the optical system according to the present embodiment. In the optical system of this embodiment,
First, in order from the object side (not shown), the first lens group 22 composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, the rotating mirror 12, the second lens group 23 composed of a positive lens, the aperture stop 13, and the negative lens and the positive lens. Negative lens with lens 2
An image forming optical system 21 is configured by arranging a third lens group 24 having a positive refracting power as a whole and including a positive lens 24b, a positive lens 24b, and a positive lens 24c cemented with a positive lens and a negative lens. Further, each of the lenses constituting the third lens group 24 can be partially or wholly moved on the optical axis L C. Further, on the exit side of the third lens group 24, an infrared cut filter or a λ / 4 plate 15, an optical low-pass filter 16 made of a birefringent plate such as a quartz plate, and a prism 17 made of a beam splitter including a semi-transmissive surface.
Is arranged. CCD 1 in the exit direction of prism 17
8 and 19 are provided, and a cover glass (or a positive lens) 20 is disposed between the prism 17 and the CCD 18 (note that the prism 17 and the CC are not shown).
A similar cover glass or positive lens is also arranged between D19).
【0041】又、回転ミラー12の回転軸は紙面に垂直
な方向にあり、第3レンズ群24の光軸LC の延長線が
ミラー面と交わる位置にある。光学的ローパスフィルタ
16は、1枚若しくは結晶軸方向の異なる複数のフィル
タの貼り合わせからなるが、その最もプリズム17に近
いフィルタの結晶軸はその板面に対しておよそ45度を
なすと共に、図9に示すように、結晶軸の板面への正射
影が回転ミラー12の回転軸に対して実質45度をなし
ており、入射光を常光線と異常光線とに分けてCCD1
8,19上に微小にずれた二重像を形成する作用を有し
ている。Further, the rotation axis of the rotary mirror 12 is in the direction perpendicular to the paper surface, and the extension line of the optical axis L C of the third lens group 24 is at the position intersecting the mirror surface. The optical low-pass filter 16 is composed of one sheet or a plurality of filters having different crystal axis directions bonded together, and the crystal axis of the filter closest to the prism 17 forms about 45 degrees with respect to the plate surface thereof. As shown in FIG. 9, the orthographic projection of the crystal axis on the plate surface is substantially 45 degrees with respect to the rotation axis of the rotating mirror 12, and the incident light is divided into an ordinary ray and an extraordinary ray and the CCD 1
It has a function to form a slightly shifted double image on the surfaces 8 and 19.
【0042】本実施例の光学系も、2ショット(2回の
撮影動作)で物体像全体を撮影するようになっており、
プリズム17を素通りした光が入射するCCD18はそ
の受光面の長辺が回転ミラー12と垂直になるように配
置されており、一方、CCD19はそれに合わせて受光
面の向きが決定される。従って、図10は結像光学系2
1により形成された物体像を示しているが、この物体像
の上段部Aはプリズム17を素通りしてCCD18によ
り撮像されたものであり、又、下段部Bはプリズム17
により折り曲げられてCCD19により撮像されたもの
である。又、図中の矢印Cは、回転ミラー12によるス
キャンの方向を示している。このようにして、本実施例
の光学系では、4つの画面を合成して物体像が再生され
ることになる。The optical system of this embodiment is also adapted to photograph the entire object image in two shots (two photographing operations).
The CCD 18 to which the light passing through the prism 17 is incident is arranged so that the long side of its light-receiving surface is perpendicular to the rotating mirror 12, while the CCD 19 has its light-receiving surface oriented accordingly. Therefore, FIG. 10 shows the imaging optical system 2
1 shows the object image formed by No. 1, the upper step A of this object image is taken by the CCD 18 without passing through the prism 17, and the lower step B is the prism 17
It is bent by and is imaged by the CCD 19. The arrow C in the figure indicates the direction of scanning by the rotating mirror 12. In this way, in the optical system of this embodiment, the four images are combined to reproduce the object image.
【0043】尚、本実施例の光学系は、図8に示すよう
に、回転ミラー12は光軸LC に対し45度状態でかか
る光軸を90度回転ミラー12の下方へ曲げることがで
きる。又、回転ミラー12は、第1実施例に示した光学
系と同様に、図示した位置から最大像高の主光線が光軸
LC となす角度の大きさの半分の範囲内を回転すること
ができるようになっている。In the optical system of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the rotary mirror 12 is bent at 45 degrees with respect to the optical axis L C , and the optical axis can be bent below the 90-degree rotary mirror 12. . Further, the rotating mirror 12 should rotate within the range of half the angle formed by the principal ray with the maximum image height with the optical axis L C from the position shown in the figure, as in the optical system shown in the first embodiment. You can do it.
【0044】以下、本実施例にかかる光学系を構成する
レンズ等の光学素子の数値データを示す。 d=12.872mm,n1 −n2 =0.31769 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=1.540The following are numerical data of optical elements such as lenses that constitute the optical system according to the present embodiment. d = 12.872mm, n 1 -n 2 = 0.31769 (r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) = 1.540
【0045】 r1 =58.8822 d1 =1.2000 n1 =1.48749 ν1 =70.21 r2 =12.8873 d2 =20.0000 r3 =-77.2783 d3 =1.9000 n3 =1.80518 ν3 =25.43 r4 =-16.4251 d4 =4.0000 r5(開口絞り13) =∞ d5 =4.5000[0045] r 1 = 58.8822 d 1 = 1.2000 n 1 = 1.48749 ν 1 = 70.21 r 2 = 12.8873 d 2 = 20.0000 r 3 = -77.2783 d 3 = 1.9000 n 3 = 1.80518 ν 3 = 25.43 r 4 = -16.4251 d 4 = 4.0000 r 5 (aperture diaphragm 13) = ∞ d 5 = 4.5000
【0046】 r6 =-4.3475 d6 =1.0000 n6 =1.84666 ν6 =23.78 r7 =66.2120 d7 =4.1982 n7 =1.59270 ν7 =35.30 r8 =-7.2243 d8 =0.1500 r9 =-44.6467 d9 =2.9000 n9 =1.80610 ν9 =40.95 r10=-10.0511 d10=0.1500R 6 = -4.3475 d 6 = 1.0000 n 6 = 1.84666 ν 6 = 23.78 r 7 = 66.2120 d 7 = 4.1982 n 7 = 1.59270 ν 7 = 35.30 r 8 = -7.2243 d 8 = 0.1500 r 9 = -44.6467 d 9 = 2.9000 n 9 = 1.80610 ν 9 = 40.95 r 10 = -10.0511 d 10 = 0.1500
【0047】 r11=29.7815 d11=4.1000 n11=1.48749 ν11=70.21 r12=-9.6246 d12=1.0000 n12=1.80100 ν12=34.97 r13=-33.0347 d13=2.0000 r14=∞ d14=5.0000 n14=1.54771 ν14=62.84 r15=∞ d15=2.2400 n15=1.54771 ν15=62.84[0047] r 11 = 29.7815 d 11 = 4.1000 n 11 = 1.48749 ν 11 = 70.21 r 12 = -9.6246 d 12 = 1.0000 n 12 = 1.80100 ν 12 = 34.97 r 13 = -33.0347 d 13 = 2.0000 r 14 = ∞ d 14 = 5.0000 n 14 = 1.54771 ν 14 = 62.84 r 15 = ∞ d 15 = 2.2400 n 15 = 1.54771 ν 15 = 62.84
【0048】 r16=∞ d16=10.0000 n16=1.51633 ν16=64.15 r17=∞ d17=3.6100 r18=∞ d18=0.7500 n18=1.48749 ν18=70.21 r19=∞ d19=1.3990 r20 (CCD18,19)=∞R 16 = ∞ d 16 = 10.0000 n 16 = 1.51633 ν 16 = 64.15 r 17 = ∞ d 17 = 3.6100 r 18 = ∞ d 18 = 0.7500 n 18 = 1.48749 ν 18 = 70.21 r 19 = ∞ d 19 = 1.3990 r 20 (CCD 18, 19) = ∞
【0049】第3実施例 図11は、本実施例にかかる光学系の回転ミラーの回転
軸に垂直な断面を示す図である。本実施例の光学系で
は、まず、図示しない物体側から順に、回転ミラー1
2,回転ミラー12側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ31aと正レンズ31bと負レンズ31cとからなり
全体として負の屈折力を有する第1レンズ群31,開口
絞り13,及び正レンズと負レンズとの接合負レンズ3
2aと、正レンズ32bと、正レンズと負レンズとの接
合正レンズ32cとからなり全体として正の屈折力を有
する第2レンズ群32が配置されて結像光学系21が構
成されている。又、第2レンズ群32を構成している各
レンズは、その一部又は全体が光軸LC 上を移動できる
ようになっている。更に、第2レンズ群32の射出側に
は赤外カットフィルタ若しくはλ/4板15,水晶板等
の複屈折板からなる光学的ローパスフィルタ16,及び
半透過面を含むビームスプリッタからなるプリズム17
が配置されている。プリズム17の射出方向にCCD1
8,19が設けられ、プリズム17とCCD18との間
にはカバーガラス(若しくは正レンズ)20が配置され
ている(尚、図示されていないが、プリズム17とCC
D19との間にも同様のカバーガラス若しくは正レンズ
が配置されている)。 Third Embodiment FIG. 11 is a diagram showing a cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror of the optical system according to the present embodiment. In the optical system of the present embodiment, first, the rotating mirror 1 is sequentially arranged from the object side (not shown).
2. A first lens group 31, which includes a negative meniscus lens 31a having a convex surface facing the rotating mirror 12, a positive lens 31b, and a negative lens 31c and has a negative refracting power as a whole, an aperture stop 13, and a positive lens and a negative lens. Cemented with negative lens 3
The image forming optical system 21 is configured by arranging the second lens group 32 having a positive refracting power as a whole, which is composed of the positive lens 32a and the positive lens 32b. Further, each of the lenses forming the second lens group 32 can be partially or entirely moved on the optical axis L C. Further, on the exit side of the second lens group 32, an infrared cut filter or a λ / 4 plate 15, an optical low pass filter 16 made of a birefringent plate such as a quartz plate, and a prism 17 made of a beam splitter including a semi-transmissive surface.
Is arranged. CCD 1 in the exit direction of prism 17
8 and 19 are provided, and a cover glass (or a positive lens) 20 is disposed between the prism 17 and the CCD 18 (note that the prism 17 and the CC are not shown).
A similar cover glass or positive lens is also arranged between D19).
【0050】又、回転ミラー12の回転軸は紙面に垂直
な方向にあり、第2レンズ群32の光軸LC の延長線が
ミラー面と交わる位置にある。光学的ローパスフィルタ
16は、1枚若しくは結晶軸方向の異なる複数のフィル
タの貼り合わせからなるが、その最もプリズム17に近
いフィルタの結晶軸はその板面に対しておよそ45度を
なすと共に、図12に示すように、結晶軸の板面への正
射影が回転ミラー12の回転軸に対して実質45度をな
しており、入射光を常光線と異常光線とに分けてCCD
18,19上に微小にずれた二重像を形成する作用を有
している。The rotation axis of the rotary mirror 12 is in the direction perpendicular to the paper surface, and the extension line of the optical axis L C of the second lens group 32 is at the position intersecting the mirror surface. The optical low-pass filter 16 is composed of one sheet or a plurality of filters having different crystal axis directions bonded together, and the crystal axis of the filter closest to the prism 17 forms about 45 degrees with respect to the plate surface thereof. As shown in FIG. 12, the orthographic projection of the crystal axis on the plate surface is substantially 45 degrees with respect to the rotation axis of the rotating mirror 12, and the incident light is divided into an ordinary ray and an extraordinary ray and the CCD
It has a function of forming a slightly shifted double image on the surfaces 18 and 19.
【0051】本実施例の光学系も、2ショット(2回の
撮影動作)で物体像全体を撮影するようになっており、
プリズム17を素通りした光が入射するCCD18はそ
の受光面の長辺が回転ミラー12と垂直になるように配
置されており、一方、CCD19はそれに合わせて受光
面の向きが決定される。従って、図13は結像光学系2
1により形成された物体像を示しているが、この物体像
の上段部Aはプリズム17を素通りしてCCD18によ
り撮像されたものであり、又、下段部Bはプリズム17
により折り曲げられてCCD19により撮像されたもの
である。又、図中の矢印Cは、回転ミラー12によるス
キャンの方向を示している。このようにして、本実施例
の光学系では、4つの画面を合成して物体像が再生され
ることになる。The optical system of this embodiment is also designed to photograph the entire object image with two shots (two photographing operations).
The CCD 18 to which the light passing through the prism 17 is incident is arranged so that the long side of its light-receiving surface is perpendicular to the rotating mirror 12, while the CCD 19 has its light-receiving surface oriented accordingly. Therefore, FIG. 13 shows the imaging optical system 2
1 shows the object image formed by No. 1, the upper step A of this object image is taken by the CCD 18 without passing through the prism 17, and the lower step B is the prism 17
It is bent by and is imaged by the CCD 19. The arrow C in the figure indicates the direction of scanning by the rotating mirror 12. In this way, in the optical system of this embodiment, the four images are combined to reproduce the object image.
【0052】尚、図11に示した本実施例の光学系にお
いて、回転ミラー12は、破線で示す位置が標準状態で
あり、この状態で光軸LC を90度回転ミラー12の下
方へ曲げることができる。又、実線で示した位置が回転
ミラー12を最大に回転した状態を示しており、最大像
高の主光線が光軸LC となす角度の大きさの半分だけ回
転させた状態である。又、回転ミラー12を当然図示し
た方向と反対の方向に回転させることも可能である。In the optical system of this embodiment shown in FIG. 11, the rotary mirror 12 is in the standard state at the position indicated by the broken line, and in this state, the optical axis L C is bent below the 90 ° rotary mirror 12. be able to. Further, the position indicated by the solid line shows the state where the rotating mirror 12 is rotated to the maximum, that is, the state where the chief ray having the maximum image height is rotated by half the angle formed with the optical axis L C. It is also possible to rotate the rotating mirror 12 in the opposite direction to the illustrated direction.
【0053】以下、本実施例にかかる光学系を構成して
いるレンズ等の光学素子の数値データを示す。 d=20.332mm,n1 −n2 =0.18262 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=0.684The following are numerical data of optical elements such as lenses constituting the optical system according to this embodiment. d = 20.332mm, n 1 -n 2 = 0.18262 (r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) = 0.684
【0054】 r1 =19.6266 d1 =0.9000 n1 =1.51633 ν1 =64.15 r2 =7.7614 d2 =1.6100 r3 =115.0208 d3 =2.0000 n3 =1.69895 ν3 =30.12 r4 =-21.5499 d4 =0.6000 r5 =337.7486 d5 =0.8000 n5 =1.51633 ν5 =64.15R 1 = 19.6266 d 1 = 0.9000 n 1 = 1.51633 ν 1 = 64.15 r 2 = 7.7614 d 2 = 1.6100 r 3 = 115.0208 d 3 = 2.0000 n 3 = 1.69895 ν 3 = 30.12 r 4 = -21.5499 d 4 = 0.6000 r 5 = 337.7486 d 5 = 0.8000 n 5 = 1.51633 ν 5 = 64.15
【0055】 r6 =7.1085 d6 =5.000 r7(開口絞り13) =∞ d7 =9.2634 r8 =11.3375 d8 =3.1000 n8 =1.70154 ν8 =41.24 r9 =-16.7193 d9 =0.0300 r10=-15.8998 d10=0.9000 n10=1.80100 ν10=34.97R 6 = 7.1085 d 6 = 5.000 r 7 (aperture diaphragm 13) = ∞ d 7 = 9.2634 r 8 = 11.3375 d 8 = 3.1000 n 8 = 1.70154 ν 8 = 41.24 r 9 = -16.7193 d 9 = 0.0300 r 10 = -15.8998 d 10 = 0.9000 n 10 = 1.80100 ν 10 = 34.97
【0056】 r11=12.8490 d11=0.8900 r12=-137.9874 d12=2.5000 n12=1.65844 ν12=50.86 r13=-11.5502 d13=2.0000 r14=18.9077 d14=4.4000 n14=1.51742 ν14=52.41 r15=-9.8436 d15=1.0000 n15=1.80518 ν15=25.43R 11 = 12.8490 d 11 = 0.8900 r 12 = -137.9874 d 12 = 2.5000 n 12 = 1.65844 v 12 = 50.86 r 13 = -11.5502 d 13 = 2.0000 r 14 = 18.9077 d 14 = 4.4000 n 14 = 1.51742 v 14 = 52.41 r 15 = -9.8436 d 15 = 1.0000 n 15 = 1.80518 ν 15 = 25.43
【0057】 r16=-23.9131 d16=2.0000 r17=∞ d17=5.0000 n17=1.54771 ν17=62.84 r18=∞ d18=2.2400 n18=1.54771 ν18=62.84 r19=∞ d19=10.0000 n19=1.51633 ν19=64.15 r20=∞ d20=3.6100R 16 = -23.9131 d 16 = 2.0000 r 17 = ∞ d 17 = 5.0000 n 17 = 1.54771 ν 17 = 62.84 r 18 = ∞ d 18 = 2.2400 n 18 = 1.54771 ν 18 = 62.84 r 19 = ∞ d 19 = 10.0000 n 19 = 1.51633 ν 19 = 64.15 r 20 = ∞ d 20 = 3.6100
【0058】 r21=∞ d21=0.7500 n21=1.48749 ν21=70.21 r22=∞ d22=1.4055 r23(CCD18,19)=∞R 21 = ∞ d 21 = 0.7500 n 21 = 1.48749 ν 21 = 70.21 r 22 = ∞ d 22 = 1.4055 r 23 (CCD 18, 19) = ∞
【0059】第4実施例 図14は、本実施例にかかる光学系の回転ミラーの光軸
に垂直な断面を示す図である。本実施例の光学系では、
図示しない物体側から順に、回転ミラー12,正レンズ
41aと回転ミラー12側に凸面を向けた負メニスカス
レンズ41bとからなり全体として負の屈折力を有する
第1レンズ群41,開口絞り13,及び負レンズ42a
と、正レンズ42bと、正レンズ42cと、正レンズ4
2dとからなり全体として正の屈折力を有する第2レン
ズ群42が配置されて結像光学系21が構成されてい
る。又、第2レンズ群42を構成しているレンズのう
ち、正レンズ42dは光軸LC 上を移動できるようにな
っている。更に、第2レンズ群42の射出側には赤外カ
ットフィルタ若しくはλ/4板15,水晶板等の複屈折
板からなる光学的ローパスフィルタ16,及び半透過面
を含むビームスプリッタからなるプリズム17が配置さ
れている。プリズム17の射出方向にCCD18,19
が設けられ、プリズム17とCCD18との間にはカバ
ーガラス(若しくは正レンズ)20が配置されている
(尚、図示されていないが、プリズム17とCCD19
との間にも同様のカバーガラス若しくは正レンズが配置
されている)。 Fourth Embodiment FIG. 14 is a diagram showing a cross section perpendicular to the optical axis of the rotating mirror of the optical system according to the present embodiment. In the optical system of this embodiment,
A first lens group 41 having a negative refracting power as a whole, consisting of a rotary mirror 12, a positive lens 41a and a negative meniscus lens 41b having a convex surface facing the rotary mirror 12 side, an aperture stop 13, and Negative lens 42a
, Positive lens 42b, positive lens 42c, and positive lens 4
The image forming optical system 21 is configured by arranging the second lens group 42 composed of 2d and having a positive refracting power as a whole. Further, among the lenses forming the second lens group 42, the positive lens 42d can move on the optical axis L C. Further, on the exit side of the second lens group 42, an infrared cut filter or a λ / 4 plate 15, an optical low-pass filter 16 made of a birefringent plate such as a quartz plate, and a prism 17 made of a beam splitter including a semi-transmissive surface. Are arranged. The CCDs 18, 19 are arranged in the exit direction of the prism 17.
Is provided, and a cover glass (or a positive lens) 20 is arranged between the prism 17 and the CCD 18 (note that although not shown, the prism 17 and the CCD 19).
A similar cover glass or positive lens is placed between and).
【0060】又、回転ミラー12の回転軸は紙面に垂直
な方向にあり、第2レンズ群42の光軸LC の延長線が
ミラー面と交わる位置にある。光学的ローパスフィルタ
16は、1枚若しくは結晶軸方向の異なる複数のフィル
タの貼り合わせからなるが、その最もプリズム17に近
いフィルタの結晶軸はその板面に対しておよそ45度を
なすと共に、図15に示すように、結晶軸の板面への正
射影が回転ミラー12の回転軸に対して実質45度をな
しており、入射光を常光線と異常光線とに分けてCCD
18,19上に微小にずれた二重像を形成する作用を有
している。Further, the rotation axis of the rotary mirror 12 is in the direction perpendicular to the paper surface, and the extension line of the optical axis L C of the second lens group 42 is at the position intersecting the mirror surface. The optical low-pass filter 16 is composed of one sheet or a plurality of filters having different crystal axis directions bonded together, and the crystal axis of the filter closest to the prism 17 forms about 45 degrees with respect to the plate surface thereof. As shown in 15, the orthographic projection of the crystal axis on the plate surface is substantially 45 degrees with respect to the rotation axis of the rotating mirror 12, and the incident light is divided into an ordinary ray and an extraordinary ray and the CCD
It has a function of forming a slightly shifted double image on the surfaces 18 and 19.
【0061】本実施例の光学系も、2ショット(2回の
撮影動作)で物体像全体を撮影するようになっており、
プリズム17を素通りした光が入射するCCD18はそ
の受光面の長辺が回転ミラー12と垂直になるように配
置されており、一方、CCD19はそれに合わせて受光
面の向きが決定される。従って、図16は結像光学系2
1により形成された物体像を示しているが、この物体像
の上段部Aはプリズム17を素通りしてCCD18によ
り撮像されたものであり、又、下段部Bはプリズム17
により折り曲げられてCCD19により撮像されたもの
である。又、図中の矢印Cは、回転ミラー12によるス
キャンの方向を示している。このようにして、本実施例
の光学系では、4つの画面を合成して物体像が再生され
ることになる。The optical system of this embodiment is also designed to photograph the entire object image in two shots (two photographing operations).
The CCD 18 to which the light passing through the prism 17 is incident is arranged so that the long side of its light-receiving surface is perpendicular to the rotating mirror 12, while the CCD 19 has its light-receiving surface oriented accordingly. Therefore, FIG. 16 shows the imaging optical system 2
1 shows the object image formed by No. 1, the upper step A of this object image is taken by the CCD 18 without passing through the prism 17, and the lower step B is the prism 17
It is bent by and is imaged by the CCD 19. The arrow C in the figure indicates the direction of scanning by the rotating mirror 12. In this way, in the optical system of this embodiment, the four images are combined to reproduce the object image.
【0062】尚、図14に示した本実施例の光学系にお
いて、回転ミラー12は、破線で示す位置が標準状態で
あり、この状態で光軸LC を90度回転ミラー12の下
方へ曲げることができる。又、実線で示した位置は回転
ミラー12を最大に回転させた状態を示しており、最大
像高の主光線が光軸LC となす角度の大きさの半分だけ
回転させた状態である。又、回転ミラー12は当然図示
した方向と反対の方向に回転させることも可能である。In the optical system of the present embodiment shown in FIG. 14, the rotary mirror 12 is in the standard state at the position indicated by the broken line, and in this state the optical axis L C is bent below the 90 ° rotary mirror 12. be able to. The position indicated by the solid line shows the state in which the rotating mirror 12 is rotated to the maximum, and is the state in which the chief ray having the maximum image height is rotated by half the angle formed by the optical axis L C. The rotating mirror 12 can of course be rotated in the opposite direction to the illustrated direction.
【0063】以下、本実施例にかかる光学系を構成して
いるレンズ等の光学素子の数値データを示す。 d=14.771mm,n1 −n2 =0.33033 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=−1.142The following are numerical data of optical elements such as lenses constituting the optical system according to the present embodiment. d = 14.771mm, n 1 -n 2 = 0.33033 (r 1 + r 2) / (r 1 -r 2) = - 1.142
【0064】 r1 =19.7495 d1 =2.2000 n1 =1.84666 ν1 =23.78 r2 =298.3938 d2 =0.6000 r3 =47.3674 d3 =0.9000 n3 =1.51633 ν3 =64.15 r4 =4.9415 d4 =4.5000 r5(開口絞り13) =∞ d5 =6.5000R 1 = 19.7495 d 1 = 2.2000 n 1 = 1.84666 v 1 = 23.78 r 2 = 298.3938 d 2 = 0.6000 r 3 = 47.3674 d 3 = 0.9000 n 3 = 1.51633 v 3 = 64.15 r 4 = 4.9415 d 4 = 4.5000 r 5 (aperture stop 13) = ∞ d 5 = 6.5000
【0065】 r6 =-15.1388 d6 =0.9000 n6 =1.84666 ν6 =23.78 r7 =104.4931 d7 =0.2500 r8 =-36.0058 d8 =2.2000 n8 =1.56873 ν8 =63.16 r9 =-10.4558 d9 =0.1500 r10=107.1696 d10=3.1000 n10=1.56873 ν10=63.16R 6 = 15.1388 d 6 = 0.9000 n 6 = 1.84666 ν 6 = 23.78 r 7 = 104.4931 d 7 = 0.2500 r 8 = -36.0058 d 8 = 2.2000 n 8 = 1.56873 ν 8 = 63.16 r 9 = -10.4558 d 9 = 0.1500 r 10 = 107.1696 d 10 = 3.1000 n 10 = 1.56873 ν 10 = 63.16
【0066】 r11=-11.4135 d11=1.6000 r12=30.9530 d12=2.3000 n12=1.51633 ν12=64.15 r13=-44.2824 d13=2.0000 r14=∞ d14=5.0000 n14=1.54771 ν14=62.84 r15=∞ d15=1.6000 n15=1.51633 ν15=64.15R 11 = -11.4135 d 11 = 1.6000 r 12 = 30.9530 d 12 = 2.3000 n 12 = 1.51633 ν 12 = 64.15 r 13 = -44.2824 d 13 = 2.0000 r 14 = ∞ d 14 = 5.0000 n 14 = 1.54771 ν 14 = 62.84 r 15 = ∞ d 15 = 1.6000 n 15 = 1.51633 ν 15 = 64.15
【0067】 r16=∞ d16=2.2400 n16=1.54771 ν16=62.84 r17=∞ d17=13.0000 n17=1.51633 ν17=64.15 r18=∞ d18=1.5000 r19=∞ d19=0.7500 n19=1.48749 ν19=70.21 r20=∞ d20=1.3953 r21(CCD18,19)=∞R 16 = ∞ d 16 = 2.2400 n 16 = 1.54771 ν 16 = 62.84 r 17 = ∞ d 17 = 13.0000 n 17 = 1.51633 ν 17 = 64.15 r 18 = ∞ d 18 = 1.5000 r 19 = ∞ d 19 = 0.7500 n 19 = 1.48749 ν 19 = 70.21 r 20 = ∞ d 20 = 1.3953 r 21 (CCD18,19) = ∞
【0068】但し、上記各実施例において、r1 ,
r2 ,・・・・はレンズ等の光学素子面の曲率半径、d
1 ,d2 ,・・・・は各光学素子の肉厚又は光学素子の
間隔、n 1 ,n2 ,・・・・は各光学素子の屈折率、ν
1 ,ν2 ,・・・・は各光学素子のアッベ数を夫々示し
ている。However, in each of the above embodiments, r1,
r2, ... is the radius of curvature of the optical element surface such as a lens, d
1, D2, ... is the thickness of each optical element or
Interval, n 1, N2, ... is the refractive index of each optical element, ν
1, Ν2, ... Show the Abbe number of each optical element
ing.
【0069】以上説明したように、本発明によるミラー
スキャン機能を有する電子撮像装置のための光学系は、
請求項1乃至4に記載の特徴と合わせ、以下の(1)〜
(9)に示す特徴も備えている。As described above, the optical system for the electronic image pickup device having the mirror scan function according to the present invention is
Combined with the features described in claims 1 to 4, the following (1) to
It also has the features shown in (9).
【0070】(1)物体側から順に、負レンズと正レン
ズとの2枚のレンズからなり全体として負の屈折力を有
する第1レンズ群と物点からの光軸を曲げるための回転
可能のミラーと開口絞りと光軸上を一部又は全体が移動
可能な正の屈折力を有する第2レンズ群とからなる結像
光学系と、この結像光学系を通過した光を受ける電子撮
像デバイスと、が配置されて構成され、以下に示す条件
式を同時に満足するようにしたことを特徴とするミラー
スキャン機能を有する電子撮像装置のための光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 2<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<10 但し、dは前記回転可能のミラーの回転の中心位置とこ
の位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1
は最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2
は最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、
r1 ,r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物
体側,像側の曲率半径を夫々示している。(1) In order from the object side, a first lens unit consisting of two lenses, a negative lens and a positive lens, having a negative refracting power as a whole and a rotatable lens for bending the optical axis from the object point An imaging optical system including a mirror, an aperture stop, and a second lens group having a positive refracting power that can be partially or wholly moved along the optical axis, and an electronic imaging device that receives light that has passed through the imaging optical system. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, characterized in that the following conditional expressions are satisfied at the same time. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 2 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <10 where d is the center position of rotation of the rotatable mirror. And the distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1
Is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object side, n 2
Is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object side,
r 1 and r 2 indicate the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
【0071】(2)物体側から順に、負の屈折力を有す
る第1レンズ群と物点からの光軸を曲げるための回転可
動のミラーと正の屈折力を有する第2レンズ群と開口絞
りと光軸上を一部又は全体が移動可能な正の屈折力を有
する第3レンズ群とからなる結像光学系と、この結像光
学系を通過した光を受ける電子撮像デバイスと、が配置
されて構成され、以下に示す条件式を同時に満足するよ
うにしたことを特徴とするミラースキャン機能を有する
電子撮像装置のための光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 1<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<3 但し、dは前記回転可能のミラーの回転の中心位置とこ
の位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1
は最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2
は最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、
r1 ,r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物
体側,像側の曲率半径を夫々示している。(2) In order from the object side, the first lens group having negative refracting power, the rotatable mirror for bending the optical axis from the object point, the second lens group having positive refracting power, and the aperture stop. An imaging optical system including a third lens group having a positive refracting power that is partially or wholly movable along the optical axis, and an electronic imaging device that receives light that has passed through the imaging optical system. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, characterized in that the following conditional expressions are simultaneously satisfied. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 1 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <3 where d is the center position of rotation of the rotatable mirror. And the distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1
Is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object side, n 2
Is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object side,
r 1 and r 2 indicate the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
【0072】(3)物体側から順に、物点からの光軸を
曲げるための回転可能のミラーと2枚以下の負レンズと
1枚の正レンズとからなり全体として負の屈折力を有す
る第1レンズ群と開口絞りと光軸上を一部又は全体が移
動可能な正の屈折力を有する第2レンズ群とからなる結
像光学系と、この結像光学系を通過した光を受ける電子
撮像デバイスと、が配置されて構成され、以下に示す条
件式を同時に満足するようにしたことを特徴とするミラ
ースキャン機能を有する電子撮像装置のための光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 −1<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 但し、dは前記回転可能のミラーの回転の中心位置とこ
の位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1
は最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2
は最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、
r1 ,r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物
体側,像側の曲率半径を夫々示している。(3) In order from the object side, a rotatable mirror for bending the optical axis from the object point, two or less negative lenses and one positive lens, and having a negative refracting power as a whole. An image-forming optical system including one lens group, an aperture stop, and a second lens group having a positive refracting power capable of moving partly or wholly along the optical axis, and an electron for receiving light passing through this image-forming optical system. An optical system for an electronic image pickup apparatus having a mirror scan function, wherein an image pickup device and an image pickup device are arranged to satisfy the following conditional expressions at the same time. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 −1 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <1, where d is the center of rotation of the rotatable mirror The distance between the position and the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1
Is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object side, n 2
Is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object side,
r 1 and r 2 indicate the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
【0073】(4)物体側から順に、物点からの光軸を
曲げるための回転可能のミラーと正レンズと物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズとからなり全体として負
の屈折力を有する第1レンズ群と開口絞りと負レンズと
3枚の正レンズとからなり最も像側の正レンズが光軸上
を移動可能で全体として正の屈折力を有する第2レンズ
群とからなる結像光学系と、この結像光学系を通過した
光を受ける電子撮像デバイスと、が配置されて構成さ
れ、以下に示す条件式を同時に満足するようにしたこと
を特徴とするミラースキャン機能を有する電子撮像装置
のための光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 −3<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<0 但し、dは前記回転可能のミラーの回転の中心位置とこ
の位置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1
は最も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2
は最も物体側に配置されている負レンズの屈折率、
r1 ,r2 は最も物体側に配置されている正レンズの物
体側,像側の曲率半径を夫々示している。(4) In order from the object side, a rotatable mirror for bending the optical axis from the object point, a positive lens, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side have a negative refracting power as a whole. Image formation including a first lens group, an aperture stop, a negative lens, and three positive lenses, and a positive lens closest to the image side is movable on the optical axis and has a positive refractive power as a whole. An electronic device having a mirror scan function, which is configured by arranging an optical system and an electronic image pickup device that receives light that has passed through the imaging optical system, and simultaneously satisfies the conditional expressions shown below. Optical system for imaging device. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 −3 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <0 where d is the center of rotation of the rotatable mirror The distance between the position and the pupil position of the imaging optical system viewed from this position, n 1
Is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object side, n 2
Is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object side,
r 1 and r 2 indicate the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
【0074】(5)前記結像光学系と前記電子撮像デバ
イスとの間に光軸を折り曲げる方向と素通し方向とに光
を分割する半透鏡が配置されていることを特徴とする請
求項1,2及び上記(1)乃至(4)の何れかに記載の
ミラースキャン機能を有する電子撮像装置のための光学
系。(5) A semi-transparent mirror is provided between the image forming optical system and the electronic image pickup device to divide light into a direction in which an optical axis is bent and a direction in which light passes through. 2 and an optical system for an electronic imaging device having a mirror scan function according to any one of (1) to (4) above.
【0075】(6)前記電子撮像デバイスの長辺方向を
前記回転可能のミラーの回転軸に対しほぼ平行な方向に
一致させ、前記半透鏡による光軸の折り曲げ方向を前記
回転可能のミラーの回転軸に対し垂直になるようにした
ことを特徴とする請求項3に記載のミラースキャン機能
を有する電子撮像装置のための光学系。(6) The long side direction of the electronic image pickup device is aligned substantially parallel to the rotation axis of the rotatable mirror, and the bending direction of the optical axis by the semi-transparent mirror is rotated by the rotatable mirror. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to claim 3, wherein the optical system is perpendicular to the axis.
【0076】(7)前記電子撮像デバイスの長辺方向を
前記回転可能のミラーの回転軸に対しほぼ垂直な方向に
一致させ、前記半透鏡による光軸の折り曲げ方向を前記
回転可能のミラーの回転軸に対し平行な方向になるよう
にしたことを特徴とする請求項4に記載のミラースキャ
ン機能を有する電子撮像装置のための光学系。(7) The long side direction of the electronic image pickup device is aligned with the direction substantially perpendicular to the rotation axis of the rotatable mirror, and the bending direction of the optical axis by the semi-transparent mirror is rotated by the rotatable mirror. The optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to claim 4, wherein the optical system is arranged in a direction parallel to the axis.
【0077】(8)前記結像光学系と前記半透鏡との間
に結晶の複屈折を利用した光学的ローパスフィルタが配
置されていることを特徴とする請求項1乃至4又は上記
(1)乃至(7)の何れかに記載のミラースキャン機能
を有する電子撮像装置のための光学系。(8) An optical low-pass filter utilizing the birefringence of a crystal is arranged between the image-forming optical system and the semi-transparent mirror, or (1) to (4) or (1) above. An optical system for an electronic imaging device having a mirror scan function according to any one of (1) to (7).
【0078】(9)前記光学的ローパスフィルタのうち
最も前記半透鏡に近い位置に配置されたフィルタの結晶
軸の前記結像光学系による結像面への正射影像の方位角
が、前記回転可能のミラーの回転軸に対し40乃至50
度となるようにしたことを特徴とする上記(8)に記載
のミラースキャン機能を有する電子撮像装置のための光
学系。(9) Among the optical low-pass filters, the azimuth of the orthogonal projection image of the crystal axis of the filter arranged at the position closest to the semi-transparent mirror on the image plane of the image-forming optical system is the rotation. 40 to 50 with respect to the possible rotation axis of the mirror
An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function according to the above (8), which is characterized in that
【0079】[0079]
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、安価で
画素数が少なく、又、有効撮像面積の小さな従来のCC
Dと、それに見合った性能であり大きさである安価で小
型の光学系を用いつつも、実質画素数がHDTV規格以
上で銀塩並みの高精細な画像を容易に得ることができ
る。これにより、従来の簡易な電子撮像装置では不可能
であった細かい文字やパターン等の撮像が手軽に行え、
操作性の良好な情報処理システムの画像入力機器を実現
できる。そして、このようなミラースキャン機能を有す
る装置において、従来の結像光学系を用いた場合に生じ
るスキャンニング中の視差を、本発明の光学系を用いる
ことにより解消できる。As described above, according to the present invention, the conventional CC having a small number of pixels and a small effective imaging area is used.
It is possible to easily obtain a high-definition image having a number of pixels equal to or higher than the HDTV standard and a silver salt level while using an inexpensive and small-sized optical system having the performance and size corresponding to D. This makes it possible to easily capture fine characters and patterns, which was not possible with conventional simple electronic imaging devices.
An image input device of an information processing system with good operability can be realized. Then, in the apparatus having such a mirror scan function, the parallax during scanning that occurs when the conventional imaging optical system is used can be eliminated by using the optical system of the present invention.
【図1】本発明によるミラースキャン機能を有する電子
撮像装置のための光学系の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an optical system for an electronic image pickup apparatus having a mirror scan function according to the present invention.
【図2】本発明による光学系において使用されるCCD
の配置構成を説明するための図である。FIG. 2 is a CCD used in the optical system according to the present invention.
3 is a diagram for explaining the arrangement configuration of FIG.
【図3】本発明の光学系のレンズ構成図であり、(a)
は光学系の光軸に沿う断面図,(b)は上から見た回転
ミラーの回転軸を含む面の断面を示す図,(c)は横か
ら見た回転ミラーの回転軸に垂直な断面を示す図てあ
る。FIG. 3 is a lens configuration diagram of an optical system of the present invention, (a)
Is a cross-sectional view taken along the optical axis of the optical system, (b) is a view showing a cross section of a plane including the rotation axis of the rotating mirror seen from above, and (c) is a cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror seen from the side. FIG.
【図4】本発明の光学系により形成される物体像のCC
Dでの撮像状態を説明するための図である。FIG. 4 is a CC of an object image formed by the optical system of the present invention.
It is a figure for demonstrating the imaging state in D.
【図5】本発明の第1実施例にかかる光学系の回転ミラ
ーの回転軸に垂直な断面を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating mirror of the optical system according to the first example of the present invention.
【図6】第1実施例の光学系に用いられる光学的ローパ
スフィルタの結晶軸の板面への正射影と回転ミラーの回
転軸との方位を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the azimuths of the orthogonal projection of the crystal axis of the optical low-pass filter used in the optical system of the first embodiment on the plate surface and the rotation axis of the rotating mirror.
【図7】第1実施例の光学系により形成される物体像の
CCDでの撮像状態を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an image pickup state by a CCD of an object image formed by the optical system of the first embodiment.
【図8】第2実施例にかかる光学系の回転ミラーの回転
軸に垂直な断面を示す図である。FIG. 8 is a view showing a cross section perpendicular to a rotation axis of a rotating mirror of an optical system according to a second example.
【図9】第2実施例の光学系に用いられる光学的ローパ
スフィルタの結晶軸の板面への正射影と回転ミラーの回
転軸との方位を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the azimuths of the orthogonal projection of the crystal axis of the optical low-pass filter used in the optical system of the second embodiment on the plate surface and the rotation axis of the rotating mirror.
【図10】第2実施例の光学系により形成される物体像
のCCDでの撮像状態を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an image pickup state by a CCD of an object image formed by the optical system of the second embodiment.
【図11】第3実施例にかかる光学系の回転ミラーの回
転軸に垂直な断面を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a cross section perpendicular to a rotation axis of a rotating mirror of an optical system according to a third example.
【図12】第3実施例の光学系に用いられる光学的ロー
パスフィルタの結晶軸の板面への正射影と回転ミラーの
回転軸との方位を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the azimuths of the orthogonal projection of the crystal axis of the optical low-pass filter used in the optical system of the third example on the plate surface and the rotation axis of the rotating mirror.
【図13】第3実施例の光学系により形成される物体像
のCCDでの撮像状態を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an image pickup state by a CCD of an object image formed by the optical system of the third example.
【図14】第4実施例にかかる光学系の回転ミラーの回
転軸に垂直な断面を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a cross section perpendicular to a rotation axis of a rotating mirror of an optical system according to a fourth example.
【図15】第4実施例の光学系に用いられる光学的ロー
パスフィルタの結晶軸の板面への正射影と回転ミラーの
回転軸との方位を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the azimuths of the orthogonal projection of the crystal axis of the optical low-pass filter used in the optical system of the fourth example on the plate surface and the rotation axis of the rotating mirror.
【図16】第4実施例の光学系により形成される物体像
のCCDでの撮像状態を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining an image pickup state by a CCD of an object image formed by the optical system of the fourth example.
1,12 回転ミラー 2,13 開口絞り 3,14,23,32,42 第2レンズ群 4,16 光学的ローパスフィル
タ 5,17 半透鏡(プリズム) 6,7,18,19 CCD 8,9,14c,24b,31b,32b,41a,4
2b,42c正レンズ 10,21 結像光学系 11,22,31,41 第1レンズ群 11a,31a,41b 負メニスカスレンズ 11b,31c 正メニスカスレンズ 14a,14b,14d,24c,32c 接合正レン
ズ 24a,32a,42a 接合負レンズ 15 赤外カットフィルタ 20 カバーガラス 24 第3レンズ群1,12 Rotating mirror 2,13 Aperture stop 3,14,23,32,42 Second lens group 4,16 Optical low-pass filter 5,17 Semi-transparent mirror (prism) 6,7,18,19 CCD 8,9, 14c, 24b, 31b, 32b, 41a, 4
2b, 42c Positive lens 10, 21 Imaging optical system 11, 22, 31, 41 First lens group 11a, 31a, 41b Negative meniscus lens 11b, 31c Positive meniscus lens 14a, 14b, 14d, 24c, 32c Bonded positive lens 24a , 32a, 42a cemented negative lens 15 infrared cut filter 20 cover glass 24 third lens group
Claims (4)
ズ群と物点からの光軸を曲げるための回転可能のミラー
と開口絞りと光軸上を一部又は全体が移動可能な正の屈
折力を有する第2レンズ群とからなる結像光学系と、 該結像光学系を透過した光を受ける電子デバイスと、が
配置されて構成され、 以下に示す条件式を同時に満足するようにしたことを特
徴とするミラースキャン機能を有する電子撮像装置のた
めの光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 2<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<10 但し、dは前記回転可能のミラーの回転中心位置と該位
置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1 は最
も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2 は最
も物体側に配置されている負レンズの屈折率、r1 ,r
2 は最も物体側に配置されている正レンズの物体側,像
側の曲率半径を夫々示している。1. A first lens group having a negative refractive power and including a negative lens closest to the object side in order from the object side, a rotatable mirror for bending an optical axis from an object point, an aperture stop, and an optical axis. An imaging optical system including a second lens group having a positive refracting power that can be partially or wholly moved above, and an electronic device that receives light transmitted through the imaging optical system are arranged and configured. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, characterized in that the following conditional expressions are satisfied at the same time. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 2 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <10 where d is the rotation center position of the rotatable mirror. The distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from the position, n 1 is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object, and n 2 is the refractive index of the negative lens arranged closest to the object. , R 1 , r
2 indicates the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
屈折力を有し最も物体側に正レンズを含む第1レンズ群
と開口絞りと光軸上を一部又は全体が移動可能な正の屈
折力を有する第2レンズ群とからなる結像光学系と、 該結像光学系を透過した光を受ける電子デバイスと、が
配置されて構成され、 以下に示す条件式を同時に満足するようにしたことを特
徴とするミラースキャン機能を有する電子撮像装置のた
めの光学系。 7mm<d<25mm 0.1<n1 −n2 <0.4 −3<(r1 +r2 )/(r1 −r2 )<1 但し、dは前記回転可能のミラーの回転中心位置と該位
置から見た前記結像光学系の瞳位置との距離、n1 は最
も物体側に配置されている正レンズの屈折率、n2 は最
も物体側に配置されている負レンズの屈折率、r1 ,r
2 は最も物体側に配置されている正レンズの物体側,像
側の曲率半径を夫々示している。2. A rotatable mirror for bending an optical axis from an object point, a first lens group having negative refractive power and including a positive lens closest to the object side, an aperture stop, and an optical axis in order from the object side. An imaging optical system including a second lens group having a positive refracting power that can be partially or wholly moved above, and an electronic device that receives light transmitted through the imaging optical system are arranged and configured. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, characterized in that the following conditional expressions are satisfied at the same time. 7 mm <d <25 mm 0.1 <n 1 −n 2 <0.4 −3 <(r 1 + r 2 ) / (r 1 −r 2 ) <1, where d is the rotation center position of the rotatable mirror. And the distance from the position to the pupil position of the imaging optical system viewed from that position, n 1 is the refractive index of the positive lens arranged closest to the object, and n 2 is the refraction of the negative lens arranged closest to the object. Rate, r 1 , r
2 indicates the object-side and image-side radii of curvature of the positive lens disposed closest to the object side, respectively.
のミラーを含む結像光学系と電子撮像デバイスとの間
に、光軸を折り曲げる方向と素通し方向とに光を分割す
る半透鏡を配したミラースキャン機能を有する電子撮像
装置のための光学系において、 該ミラースキャンを通じ、複数回のショットを行い各画
像を電気的に貼り合わせて1画面を形成する際、該ショ
ット回数が3回以上の場合には、前記電子撮像デバイス
の長辺方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対してほ
ぼ平行な方向に一致させたうえ、前記半透鏡による光軸
の折り曲げ方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対し
垂直な方向になるようにしたことを特徴とするミラース
キャン機能を有する電子撮像装置のための光学系。3. A semi-transparent mirror that splits light between a direction in which the optical axis is bent and a transparent direction, between an electronic imaging device and an imaging optical system including a rotatable mirror for bending the optical axis from an object point. In an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, the number of shots is 3 when a plurality of shots are performed through the mirror scan and each image is electrically bonded to form one screen. In the case of more than one rotation, the long side direction of the electronic image pickup device is aligned with the direction substantially parallel to the rotation axis of the rotatable mirror, and the bending direction of the optical axis by the semi-transparent mirror can be rotated. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scanning function, characterized in that it is arranged in a direction perpendicular to the rotation axis of the mirror.
のミラーを含む結像光学系と電子撮像デバイスとの間
に、光軸を折り曲げる方向と素通し方向とに光を分割す
る半透鏡を配したミラースキャン機能を有する電子撮像
装置のための光学系において、 該ミラースキャンを通じ、複数回のショットを行い各画
像を電気的に貼り合わせて1画面を形成する際、該ショ
ット回数が3回以下の場合には、前記電子撮像デバイス
の長辺方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対してほ
ぼ垂直な方向に一致させたうえ、前記半透鏡による光軸
の折り曲げ方向を前記回転可能のミラーの回転軸に対し
平行な方向になるようにしたことを特徴とするミラース
キャン機能を有する電子撮像装置のための光学系。4. A semi-transparent mirror that divides light into a direction in which the optical axis is bent and a direction in which the light is passed through, between an electronic imaging device and an imaging optical system that includes a rotatable mirror for bending the optical axis from an object point. In an optical system for an electronic image pickup device having a mirror scan function, the number of shots is 3 when a plurality of shots are performed through the mirror scan and each image is electrically bonded to form one screen. When the number of rotations is less than or equal to the number of rotations, the long side direction of the electronic image pickup device is aligned with the direction substantially perpendicular to the rotation axis of the rotatable mirror, and the bending direction of the optical axis by the semi-transparent mirror can be rotated. An optical system for an electronic image pickup device having a mirror scanning function, wherein the optical system is arranged in a direction parallel to the rotation axis of the mirror.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23392395A JP3752277B2 (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Electronic imaging apparatus having mirror scan function |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP23392395A JP3752277B2 (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Electronic imaging apparatus having mirror scan function |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-09-12 JP JP23392395A patent/JP3752277B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2021166023A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | オリンパス株式会社 | Objective optical system, imaging device, and endoscope |
| US20220365315A1 (en) * | 2020-02-17 | 2022-11-17 | Olympus Corporation | Objective optical system, image pickup apparatus,and endoscope |
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