JP6376857B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
特許文献2には、物体側に凹となるように湾曲させた撮像素子を有する撮像装置について開示されている。
図1(a)は、本実施形態に係る撮像装置100の一例を示す模式図である。本実施形態の撮像装置100は、撮像光学系(結像光学系)2、像面変換素子である光ファイバ束3、撮像素子4を有している。そして、撮像光学系2の像を光ファイバ束3によって撮像素子4に伝送するように、撮像光学系2と光ファイバ束3と撮像素子4が配置されている。光ファイバ束3は、撮像光学系2からの光を撮像素子4へと導く複数の光ファイバにより構成されている。具体的には、各光ファイバが、撮像光学系2を介して撮像光BMを受光し、光ファイバ内を伝搬させて、撮像光BMを撮像素子4の各画素へと導いている。撮像光BMは、絞り20の開口を通り光ファイバに入射しうる光であり、絞り20の開口の中心を通る主光線PRや、絞り20の開口で規定される上側マージナル線NR、下側マージナル線MRが含まれる。
sinθi=Nsinθm ・・・式5
ここで、Nは第1レンズ21の屈折率である。また、第1レンズ21の光入射側は空気であるため屈折率を1とした。
実施形態2の撮像装置200について図2を用いて説明する。本実施形態と実施形態1との相違点は、撮像光学系の構成を変更して広画角とした点である。撮像装置200は撮像光学系5と、光ファイバ束3と、撮像素子4と、を備えている。撮像光学系5が被写体の像を湾曲した光ファイバ束3の光入射面3a上に結像し、光ファイバ束3の光入射面3aから光射出面3bへと画像を伝送し、伝送画像を撮像素子4で受光して撮影する。
実施形態3の撮像装置300について図3を用いて説明する。本実施形態と実施形態1との相違点は、撮像光学系の構成を変更した点と湾曲した撮像面を有する撮像素子を用いた点である。撮像装置300は、撮像光学系6と、湾曲した撮像素子7と、を備えており、実施形態1のような光ファイバ束は備えていない。
2、5、6 撮像光学系
4、7 撮像素子
21、51、62 略平凹レンズ
Claims (14)
- 物体側に向かって凹形状の撮像面に物体像を形成する撮像光学系と、該撮像光学系からの光を受光する撮像素子と、を有する撮像装置であって、
前記撮像光学系は、絞りと、該絞りよりも物体側に配置された前群と、前記絞りよりも像側に配置された後群とで構成され、
前記前群において最もパワーが大きいレンズ面である第1面と、前記後群において最もパワーが大きいレンズ面である第2面とは、中心点に対してコンセントリックであり、
前記前群は、光射出側のレンズ面が像側に向かって凹形状である第1レンズを有し、
前記撮像光学系の全系のパワーをφo、前記第1レンズの光入射側のレンズ面のパワーをφrとするとき、下記の式を満たすことを特徴とする撮像装置。
- 前記中心点に対してコンセントリックであるレンズ面の曲率半径をR、前記中心点に対してコンセントリックであるレンズ面における入射点から、該入射点に入射する軸外光束の主光線の延長線と前記撮像光学系の光軸との交点までの距離をLpとするとき、下記の式を満たすことを特徴する請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズは、前記第1面を有するレンズ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1又は2に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズの屈折率をN1、前記第1面を有するレンズの屈折率をN2としたとき、下記の式を満たすことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
N1<N2 - 前記第1レンズのアッベ数をνdとするとき、下記の式を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズの光射出側のレンズ面は、前記中心点に対してコンセントリックであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像光学系に含まれる空気と接するレンズ面のうちパワーを有するレンズ面は、前記中心点に対してコンセントリックであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記中心点に対してコンセントリックであるレンズ面の曲率半径をR、前記中心点に対してコンセントリックであるレンズ面上の点から前記絞りの中心までの距離をLa、とするとき、下記の式を満たすことを特徴する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像面の曲率半径をRimg、前記撮像面上の点から前記絞りの中心までの距離をLb、とするとき下記の式を満たすことを特徴する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像光学系において、最も物体側のレンズ面と前記撮像光学系の光軸との第1交点から、最も像側のレンズ面と前記光軸との第2交点までの距離をLo、前記第1交点と前記第2交点との間に含まれる空気層の総厚さをDair、としたとき、下記の式を満たすことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 軸外光束の主光線が前記撮像光学系において最も物体側のレンズ面に入射する際の前記撮像光学系の光軸と成す角度をθi、前記軸外光束の主光線が前記撮像光学系から射出され前記撮像面に入射する際の前記光軸と成す角度をθo、前記第1レンズの屈折率をN1、としたとき、下記の式を満たすことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズの光射出側のレンズ面と前記第1面とは互いに異なる面であり、それぞれのパワーの和が正であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像光学系からの光を前記撮像素子に導く複数の光ファイバにより構成される光ファイバ束をさらに有し、該光ファイバ束の光入射面は、前記撮像面であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子の光入射面は、前記撮像面であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。
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