(57)【要約】    【課題】  レンズ群を光軸方向に駆動させることなく、コントラストＡＦ検出方式により光学系のピント位置を精度良く、かつ迅速に検出することができる光学装置を得る。    【解決手段】  偏光選択手段により選択された偏光の振動面と位相子の進相軸の角度を互いに異ならせて取得した複数の画像を用いて光学系のフォーカスを制御する。【選択図】    図１
2016024391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に進相軸を有し、中心から周辺に向かって位相差が変化する位相差特性を有する位相子と、偏光を選択する偏光選択手段と、を含む光学系と、
前記光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、
前記偏光選択手段により選択された偏光の振動面と前記位相子の進相軸の角度を互いに異ならせて取得した複数の画像を用いて前記光学系のフォーカスを制御する制御手段とを有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記光学装置は、撮像光学系と、該撮像光学系によって形成された像を光電変換する撮像素子を有する撮像装置であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光学装置は、投射光学系と、画像表示素子を有し、前記投射光学系によって前記画像表示素子で形成される画像を投射する投射装置であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記偏光選択手段は偏光子よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記偏光選択手段は偏光分離素子よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記偏光選択手段は、旋光性を有する半波長板よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記光学系は開口絞りを有し、前記位相子は、前記開口絞りに隣接して配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記位相子の最大の位相差をＲ、主波長をλとするとき、
０．０＜｜Ｒ／λ｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記偏光選択手段は、前記撮像素子の各画素の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項２の光学装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記撮像光学系のピント位置を検知する際には前記偏光選択手段を光路中に配置し、撮像時には、前記偏光選択手段を光路から退避することを特徴とする請求項２又は９の光学装置。
【請求項１１】
前記光学系は開口絞りを有し、開口絞りから位相子までの光軸方向の距離をｄ、光学全長をＬとするとき、
ｄ／Ｌ＜０．２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系や投射光学系等の光学系のピント位置を容易に変更することができる撮像装置や投射装置等の光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、ビデオカメラ、眼底カメラ等の撮像装置やプロジェクター等の投射装置ではピント調整（合焦動作）が行われる。多くの装置では、ピント調整を自動的に行うオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えている。
【０００３】
撮像装置においては、画像のコントラストを検出して合焦動作を行うコントラスト検出方式が用いられている（特許文献１）。コントラスト検出方式の合焦動作では、フォーカシングレンズ群を光軸方向に高速で振動させて（以下、「ウォブリング」という）合焦状態からのずれ方向を検出する。ウォブリングの後、撮像センサーの出力信号から画像領域の特定の周波数帯の信号成分を検出して、合焦状態となるフォーカシングレンズ群の最適位置を算出する。その後、最適位置にフォーカシングレンズ群を移動させて合焦完了となる。
【０００４】
この他、撮像光学系の瞳の異なる領域を通過する光束によって得られた像の位相差を利用して合焦動作を行う位相差方式が知られている。被写体からの光束を偏光特性が異なる対の光束に分割する瞳分割光学系を用いて、偏光のクロスニコルによる消光特性を利用することによって、隣接画素などへの漏れ光を防止した撮像装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−４２７９２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６２８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、高速かつ高精度に合焦できることが要望されている。コントラスト検出方式によるオートフォーカスにおいて、高速に合焦させるためには、駆動するフォーカシングレンズ群が小型かつ軽量であることが必要である。しかしながらフォーカシングレンズ群の小型化，軽量化のためにフォーカシングレンズ群のレンズ枚数を少なくすると、ウォブリングに際して収差変動が増大し、得られる画像の画質が低下して、合焦精度が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学装置は、所定の方向に進相軸を有し、中心から周辺に向かって位相差が変化する位相差特性を有する位相子と、偏光を選択する偏光選択手段と、を含む光学系と、前記光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、前記偏光選択手段により選択された偏光の振動面と前記位相子の進相軸の角度を互いに異ならせて取得した複数の画像を用いて前記光学系のフォーカスを制御する制御手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高速かつ高精度に合焦することができる光学装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の要部概略図
【図２】実施例１の位相子の特性を説明する図
【図３】実施例１の撮像光学系によるピント変化を説明する図
【図４】実施例２の要部概略図
【図５】実施例２の位相子の特性を説明する図
【図６】実施例２の撮像光学系によるピント変化を説明する図
【図７】実施例３の要部概略図
【図８】実施例３の位相子の特性を説明する図
【図９】実施例３の撮像光学系によるピント変化を説明する図
【図１０】撮像素子の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施例について、図面を参照して説明する。本発明の光学装置は、所定の方向に進相軸を有し、中心から周辺に向かって位相差が変化する位相差特性を有する位相子と、偏光を選択する偏光選択手段と、を含む光学系とを有する。そして光学系により形成される像を撮像する撮像素子と、偏光選択手段により選択された偏光の振動面と位相子の進相軸の角度を互いに異ならせて取得した複数の画像を用いて光学系のフォーカスを制御する制御手段とを有する。
【００１１】
次に本発明に係る位相子について説明する。本発明に係る位相子は、位相差が小さすぎると所望のピント変動量が得られなくなり、位相差が大きすぎると結像性能が低下する。そのため、位相子の最大位相差をＲ、主波長をλとしたとき、
０．０＜｜Ｒ／λ｜＜２．０・・・（１）
なる条件式を満足することが望ましい。
【００１２】
さらに望ましくは、条件式（１）の数値範囲を下記条件式（１ａ）の範囲とすれば、結像性能の劣化の影響がより少ない範囲でピント位置を変化させることができる。
０．１＜｜Ｒ／λ｜＜１．５・・・（１ａ）
また、本発明に係る位相板は光学系の瞳全領域で進相軸方位をそろえることによって、瞳領域を通過する全光束を使ってピント位置の変化を制御している。例えば、この位相子について進相軸方位が放射状に設定されてしまうと、垂直振動面を有する直線偏光を取り出したとしても、瞳の領域ごとに位相が進んだり遅れたりするため、適切にピント位置を変化させることができない。
【００１３】
上記の理由から偏光軸方位が揃った位相子を配置することによって、例えば進相軸方位と同じ振動面（例えば、垂直振動面）をもつ偏光は、遅相軸方位と同じ振動面（例えば、水平振動面）をもつ偏光に対して位相差分だけ位相を進めることができる。この結果、屈折力を有するレンズの効果をもたせることができる。
【００１４】
本発明に係る位相子については、例えば軸方位をそろえた複数の位相差を有するエレメントを領域毎につなぎ合わせて作成する等により得られる。例えばフォトニック結晶などで作成することができる。位相子を開口絞りの近傍に、例えば隣接して配置することにより、軸外光束による結像性能の低下の影響を低減することができ、位相子を小径化することができる。
【００１５】
望ましくは、開口絞りと位相子の距離をｄ、光学全長（第１レンズ面から最終レンズ面までの長さ）をＬとしたとき、以下の条件式を満足するようにしている。
ｄ／Ｌ＜０．２  ・・・（２）
条件式（２）は、光学全長Ｌと、開口絞りと位相子の距離ｄの比に関する。距離ｄの符号は常に正としている。
【００１６】
光学全長Ｌは、図１の実施例１では第１レンズ面（ｒ３）から最終レンズ面（ｒ３２）までの距離（１９８．８７ｍｍ）である。図４の実施例２では広角端における第１レンズ面（ｒ３）から最終レンズ面（ｒ２６）までの距離（１４４．８７ｍｍ）である。図７の実施例３では第１レンズ面（ｒ３）から最終レンズ面（ｒ２０）までの距離（１１６．２ｍｍ）である。
【００１７】
条件式（２）の上限を超えると、位相子が開口絞りから離れて配置される。位相子が開口絞りの像側に配置される場合には、軸上光束径が小さくなって、ピント変化を与えるために位相子の位相差を大きく設定する必要がある。この結果、軸上と軸外における収差変動および光学性能が劣化してくるため好ましくない。位相子が開口絞りの物体側に配置される場合には、軸上光束径が大きくなるため、位相子が大型化するため好ましくない。
【００１８】
条件式（２ａ）を満足すれば、より結像性能の劣化の影響が少ない範囲でピント位置を変化させることができる。
ｄ／Ｌ＜０．０９  ・・・（２ａ）
次に各実施例の光学装置について説明する。
【００１９】
［実施例１］
図１は本発明の光学装置の実施例１の要部概略図である。実施例１は本発明の光学装置をデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に適用した場合である。
【００２０】
図１において１ａは撮像装置であり、撮像光学系１０とカメラ部２を有する。カメラ部２は、撮像素子１４と、観察用の液晶表示部１５とを有する。撮像光学系１０は、撮像レンズ群１０ａと開口絞り１６および合焦部１３とを有し、被写体からの光学像を光電変換する撮像素子１４に集光する。合焦部１３は、撮像光学系１０ａの光軸１０ｂ方向に沿って移動可能なフォーカスレンズ群を有している。撮像光学系１０は、開口絞り１６の像側に位相子１１（平板）と偏光選択手段１２を有している。
【００２１】
図２（Ａ），（Ｂ）は位相子１１の位相差特性の説明図である。図２（Ａ）は位相子１１を撮像光学系１０ａに配置したときの撮像光学系１０ａの瞳上での位相差特性である。最周縁部の最大位相差（主波長での位相差）１３０ｎｍを１００％とし、光軸上の位相差を０％としたときの位相差分布を表している。位相差は、中心（光軸１０ｂ）から周辺に向かうにつれて連続的に大きくなる。実施例１における撮像光学系１０の主波長λを５８７．６ｎｍとすると、条件式（１）の最大位相差Ｒと主波長λの比Ｒ／λは０．２２である。
【００２２】
図２（Ｂ）は位相板１１の進相軸方位の特性の説明図である。図２（Ｂ）に示すように瞳全面垂直方向（図示）としているため、必然的に遅相軸方位は水平方向となる。この図２（Ａ）の瞳全領域で進相軸方位をそろえることによって、瞳領域を通過する全光束を使ってピント位置の変化を制御している。
【００２３】
実施例１においては偏光選択手段１２として直線偏光子を配置している。これは撮像光学系１０から撮像素子１４までの間の光路中なら、どこにおいても同じ効果が得られる。偏光振動面の選択切り替えについては、不図示の制御手段を用いて、直線偏光子を回転させることで偏光振動面を変えることができる。例えば、制御手段は、偏光選択手段１２である直線偏光子を、カメラのＡＦ時には光路中に配置し、撮像動作時には光路から退避させるように、駆動しても良い。この場合、撮像時には偏光選択手段１２が光路中に含まれないため、撮像時における光量ロスを低減することができる。
【００２４】
この偏光選択手段１２については、例えば撮像素子１４の各画素上にフォトニック結晶などで偏光子を構成配置してもよい。この場合、偏光子は配列された画素全面に配置する必要はなく、ＡＦに用いる画像が得られる所望の領域のみとしてもよい。また、偏光選択手段１２は偏光子に限ったものではなく、偏光分離手段などで偏光選択してもよい。
【００２５】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、基準距離撮影時（１５ｍ）について基準状態である自然光もしくは４５°直線偏光に対して、垂直および水平振動もつ直線偏光によってピント面を変更できることを示したものである。図３（Ａ）は、基準状態について横軸はデフォーカス量、縦軸はＭＴＦ値としたとき（以下同じ）、白色ＭＴＦ特性（５０本/ｍｍ評価）を表しており、山のピーク位置がピント位置に相当する。
【００２６】
図３（Ｂ）は、偏光選択手段１２によって垂直振動面をもつ直線偏光を取り出したときのＭＴＦ特性を表し、位相子１１によってＭＴＦ特性ピーク位置（ピント位置）が物体側に５μｍ程度ずれていることがわかる。図３（Ｃ）は、偏光選択手段１２によって水平振動面をもつ直線偏光を取り出したときのＭＴＦ特性を表し、ピント位置が像側に同じ量だけずれていることがわかる。
【００２７】
上記説明した構成によれば、偏光振動面を選択することによってピント位置を変更することができる。不図示の制御手段によって、ピント位置を変更したときのコントラストの変化に基づいてピント位置のズレ方向と量を検知することができ、この検知情報（ピント位置情報）を用いて合焦部１３を駆動する。また、オートフォーカスによる合焦動作に限らず、撮像素子１４上に形成されるマイクロレンズなどの製造誤差によるピント位置の修正に使用しても良い。
【００２８】
なお、偏光選択手段１２を駆動する制御と、ピント位置情報を用いて合焦部を駆動する制御を光学装置に配置された１つの制御手段で行うことができる。また、偏光選択手段１２を駆動する制御を撮像光学系に配置された第１の制御手段で行い、ピント位置情報を用いて合焦部を駆動する制御を第２の制御手段で行う構成としても良い。
【００２９】
［実施例２］
図４は本発明の光学装置の実施例２の要部概略図である。実施例２は本発明の光学装置をプロジェクター（投射装置）に適用した場合である。投射装置１ｂは照明系１０１ａと投影系２０を有する。照明系１０１ａは光源３、フライアイ系４、色分離合成系５を有し、これらの各部材は公知のものを用いている。投影系２０はズームレンズよりなり、図４では望遠端におけるレンズ断面図を示している。光源３からの光束はフライアイ系４を通して、色分離合成系５の中でＲ，Ｇ，Ｂの画像表示素子２５（２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ）を照明している。
【００３０】
投影系２０は、投影レンズ群と合焦部２３を有し、画像表示素子２５上に表示される画像を光学像としてスクリーンＳ（拡大側）（所定面）に投射している。投影系２０には、さらに開口絞り２６に対して拡大側に配置された正レンズ（Ｇ２１）に位相子（２１）の機能をもたせ、開口絞り２６に対して縮小側には偏光選択手段２２を配置している。
【００３１】
図５（Ａ），（Ｂ）は位相子２１の位相差特性の説明図である。位相差特性の見方については、先の実施例１と同じである。図５（Ａ）に示すように、中心（光軸中心）から周辺に向かうにつれて位相差が順次大きくなるような特性となっており、瞳最周縁部では位相差７２４ｎｍとなっている。
【００３２】
実施例２における投射光学系の主波長λを５５０ｎｍとすると、条件式（１）の最大位相差Ｒと主波長λの比Ｒ／λについては１．３２である。進相軸方位特性については図５（Ｂ）に示すように瞳全面垂直方向（図示）としており、そのため必然的に遅相軸方位は水平方向となる。
【００３３】
本実施例では、各色帯域の画像表示素子２５を通して投影系２０に入射する光束はある方位に揃った直線偏光（図４にて紙面に対し垂直方向）としている。そのため、本実施例では偏光選択手段２２として旋光性を有する半波長板を用いることとし、投影系２０の最も縮小側に配置された屈折力を有するレンズと色分離合成系５との間に配置している。不図示の制御手段を用いて、半波長板２２を回転制御することに伴って、半波長板の進相軸方位を回転させることができ、所望の振動面をもった直線偏光光束をとりだしている。半波長板２２は所望の波長帯域について透過率特性の高いものを選ぶとよい。
【００３４】
図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、投影系（望遠端）２０によって画像表示素子２５の画像を６０倍に拡大し、約４２型としてスクリーンＳに投影したときのＭＴＦ特性を表している。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は基準である４５°直線偏光状態に対するピント位置について垂直および水平振動もつ直線偏光によりスクリーン面を約±３０ｍｍ程度変更できることを示している。このときの評価条件は、白色、スクリーン上ＭＴＦ周波数は１本/ｍｍである。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は望遠端を事例について説明したが、広角端およびズーム中間においても同様の効果が期待できる。
【００３５】
上記説明した偏光振動面を選択する手法によって、スクリーンＳ上でのピント位置を変更した画像を得ることができる。投射装置などの場合、不図示の制御手段は、ピント位置を変更させながら、撮像素子を用いて投射画像を撮像し、投射画像のコントラストを検知することにより、ピント位置のズレ方向と量を検知することができる。
【００３６】
投射装置においては、定期的にピント位置を検出することにより、投射時の経時的なピント位置ズレなどを修正することができる。また、色帯域ごとにピント位置を検知してもよいし、一部の色帯域の投射画像のみを用いてピント位置を検知してもよい。その他の構成は、実施例１と同じである。
【００３７】
［実施例３］
図７は本発明の光学装置の実施例３の要部概略図である。実施例３は本発明の光学装置を眼底カメラの撮像装置に適用した場合である。眼底カメラ用の撮像装置１ｃは像形成光学系（撮像光学系）３０、および照明系６を有している。照明系６は公知の構成を用いている。照明系６からの光はハーフミラー３７を介して眼球４０の網膜４１などを照明する。網膜４１からの光束は、対物レンズ３８によって１次結像点３９に集光される。
【００３８】
眼球４０の水晶体の状態によっては、１次結像点（正視状態ピント位置）３９の位置にずれが生じる。さらに、この１次結像点３９からの光束は合焦部３３で一旦アフォーカル光束に変換され、その後、開口絞り３６とリレー部３５を通して撮像素子３４に集光する。
【００３９】
本実施例の撮像装置は、開口絞り３６に対して照明系６側に位相子３１（平板）が配置され、また撮像素子３４の画素上には偏光選択手段３２が配置されている。
【００４０】
図８（Ａ），（Ｂ）は位相子３１の位相差特性の説明図である。中心（光軸中心）（０％）から周辺に向かうにつれて位相差が順次大きくなるような特性となっており、瞳最周縁部（１００％）では位相差５１９ｎｍとなっている。実施例３における像形成光学系３０の主波長λを５５０ｎｍとすると、条件式（１）の最大位相差Ｒと主波長λの比Ｒ／λは０．９４である。進相軸方位特性については図８（Ｂ）に示すように、実施例１，２とは異なり、瞳全面水平方向（図示）としている。このため、必然的に遅相軸方位は垂直方向となる。
【００４１】
なお本実施例では、図１０に示すように、偏光選択手段３２は撮像素子３４の各画素上に構築している。図１０ではＣＣＤ（撮像素子）３４の各画素３４ａ，３４ｂの上に偏光子アレイよりなる偏光選択手段３２を形成し、各ＣＣＤ３４の各画素３４ａ，３４ｂなどに対応した位置に偏光子３２ａ，３２ｂを構築している。
【００４２】
図１０における偏光子３２ａ，３２ｂの矢印は偏光軸方向を示している。偏光子３２ａ，３２ｂは、例えば撮像素子３４の各画素上にフォトニック結晶などで構成し、配置することなどで実現しても良い。この場合、偏光子３２ａ，３２ｂはＣＣＤ画素全面に配置する必要はなく、一部の領域のみとしてもよい。また、偏光選択手段３２は偏光子に限ったものではなく、偏光分離素子などで偏光選択しても良い。
【００４３】
本実施例においては撮像素子３４の光入射側に実施例１と同様の偏光選択手段を配置して、不図示の制御手段を用いて駆動する構成としても良い。
【００４４】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、基準である自然光もしくは４５°直線偏光状態に対して、垂直振動および水平振動もつ直線偏光によってピント面を約±１０μｍ程度変更できることを示したものである。ＭＴＦ評価周波数は３０本/ｍｍである。図９（Ａ）は自然光、図９（Ｂ）は垂直振動の直線偏光、図９（Ｃ）は水平振動の直線偏光を用いたときである。偏光振動面を選択することによってピント位置を変更することができる。不図示の制御手段は、ピント位置を変更したときのコントラストの変化に基づいてピント位置のズレ方向とズレ量を検知することができる。
【００４５】
本実施例によれば、ピント位置が異なる画像を同時に取得可能であるため、ウォブリング（メカ駆動）を行う従来の構成に比べて高速にフォーカシングすることができる。なお、この実施例３の構成の一部（例：合焦部３３など）を使って撮像素子３４で得られた画像をモニターで観察する観察光学系の近視、遠視などの視度調整を行っても良い。その他の構成は、実施例１と同じである。
【００４６】
本発明によれば、以上の構成をとることにより、光学系を構成する一部のレンズ群を光軸方向に駆動しなくとも、光学系のピント位置を変更することができる。ピント位置を変更したときのコントラストの変化に基づいてピント位置のズレ方向と量を検知することができ、高速かつ高精度な合焦が可能となる。
【００４７】
次に、本発明の各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例においてｉは物体面（スクリーン側又は被写体）からの面の順序を示す。ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｄｉ，νｄｉはそれぞれｄ線に対する材料の屈折率および材料のアッベ数を表す。ＢＦはバックフォーカスであり、最終面から像面（画像表示素子面又は撮像面）までの距離で示している。レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。但し、レンズ全長ではガラスブロックはそのままの長さで換算している。
【００４８】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２を各々非球面係数としたとき、
ｘ＝（１／Ｒ）Ｈ2／１＋√（１−（１＋ｋ）（Ｈ／Ｒ）2）
＋Ａ４×Ｈ4＋Ａ６×Ｈ6＋Ａ８×Ｈ8＋Ａ１０×Ｈ１０＋Ａ１２×Ｈ1２
なる式で表している。また［ｅ＋Ｘ］［１０＋X］を意味し、［ｅ−Ｘ］［１０−X］を意味している。非球面は面番号の後に＊を付加して示す。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものである。また前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。
【００４９】
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1          ∞       5.00   1.51633    64.1      102.57
2          ∞       1.00                        102.09
3        130.192   16.49   1.49700    81.5      100.84
4       -351.956   14.08                        100.01
5         96.068   11.00   1.49700    81.5       84.30
6        790.623    4.04                         82.70
7       -312.171    4.00   1.78590    44.2       82.47
8        127.367    0.10                         77.56
9         79.100   13.89   1.43387    95.1       76.81
10       -490.676    0.15                         75.68
11         51.030    5.92   1.48749    70.2       65.47
12         40.090   26.20                         58.56
13       1292.599    5.09   1.80518    25.4       48.35
14       -110.248    2.20   1.83481    42.7       47.52
15         94.123   40.42                         44.89
16(絞り)    ∞       8.43                         35.72
17          ∞       1.50   1.51633    64.1       34.27
18          ∞       0.00                         34.10
19         80.945    1.80   1.84666    23.9       34.19
20         35.931    7.12   1.72000    50.2       33.80
21       -240.324    0.50                         33.75
22        132.186    4.72   1.84666    23.9       33.45
23        -98.166    1.65   1.60311    60.6       33.02
24         37.432    5.24                         31.24
25        -78.633    1.60   1.77250    49.6       31.26
26         64.866    2.60                         32.49
27          ∞       0.10                         33.07
28         80.477    8.94   1.72000    50.2       34.97
29        -40.787    1.80   1.83400    37.2       35.82
30       -168.946    4.57                         37.46
31         78.699    4.72   1.69680    55.5       41.04
32          ∞       8.00                         41.08
33          ∞       2.00   1.51633    64.1       41.33
34          ∞      59.13                         41.37
像面           
【００５０】
各種データ
ズーム比     1.00 
焦点距離     293.46  
Fナンバー      2.93  
半画角（度）   4.22  
像高          21.63  
レンズ全長    274.0  
BF            59.13  
入射瞳位置   445.42  
射出瞳位置   -61.63  
前側主点位置  25.74  
後側主点位置-234.33  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     293.46       214.87        25.74       -234.33
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1      0.00
2       3    193.42
3       5    218.88
4       7   -114.64
5       9    158.17
6      11   -466.24
7      13    126.37
8      14    -60.53
9      17      0.00
10      19    -77.74
11      20     43.89
12      22     67.17
13      23    -44.73
14      25    -45.79
15      28     38.79
16      29    -64.88
17      31    112.94
18      33      0.00
【００５１】
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1          ∞       3.35   1.51633    64.1       50.00
2          ∞       0.00                         50.00
3         40.579    2.20   1.84666    23.8       39.95
4         22.848    6.77                         34.54
5*        98.259    3.15   1.52996    55.8       34.10
6*        31.990   15.00                         31.65
7        -25.884    2.00   1.60311    60.6       30.09
8       1581.262    1.25                         32.68
9       -127.938    3.10   1.83400    37.2       32.77
10        -51.838  (可変)                         33.43
11        190.735    4.60   1.83400    37.2       36.49
12        -71.947  (可変)                         36.62
13         59.420    3.35   1.74400    44.8       32.91
14        589.466   10.16                         32.53
15(絞り)    ∞     (可変)                         28.41
16        -39.458    1.40   1.78472    25.7       24.68
17        -92.638  (可変)                         25.40
18        507.144    1.50   1.83400    37.2       27.21
19         30.469    5.20   1.48749    70.2       27.92
20       1387.659    0.15                         28.84
21         56.563    7.65   1.49700    81.5       30.82
22        -40.417    0.15                         31.68
23*      -103.632    3.30   1.52996    55.8       32.03
24*       -63.527  (可変)                         32.72
25         59.598    3.85   1.48749    70.2       33.30
26       -802.588    5.00                         33.14
27          ∞       0.50   1.51633    64.1       50.00
28          ∞       0.00                         50.00
29          ∞      21.00   1.80518    25.4       50.00
30          ∞       0.00                         50.00
31          ∞      32.76   1.51633    64.1       50.00
32          ∞       5.76                         50.00
像面           
【００５２】
非球面データ
第5面
K =-8.65288e-001  A 4= 1.13168e-005  A 6=-5.27483e-009  A 8=-3.32126e-011  A10= 2.04156e-013  A12=-2.25678e-016  
第6面
K =-4.32910e+000  A 4= 1.83570e-005  A 6=-2.34298e-008  A 8=-9.91232e-011  A10= 5.82376e-013  A12=-8.76520e-016  
第23面
K =-6.58661e+001  A 4=-1.19198e-005  A 6= 3.09957e-009  A 8= 6.27583e-011  A10=-2.90018e-013  A12= 5.41239e-016  
第24面
K =-7.91329e+000  A 4=-6.70934e-006  A 6=-1.29087e-008  A 8= 9.84525e-011  A10=-3.33231e-013  A12= 5.21461e-016  
各種データ
ズーム比      1.66 
広角     中間     望遠
焦点距離      21.70    29.77    35.94  
Fナンバー      1.85     2.27     2.46  
半画角（度）   28.95    21.96    18.46  
像高          12.00    12.00    12.00  
レンズ全長    213.2    213.2    213.2
BF             5.76     5.76     5.76
d10            6.34     2.04     1.44  
d12           36.82    17.36     0.90  
d15           18.97    28.80    31.82  
d17            7.25     2.04     2.67  
d24            0.71    19.85    33.25  
入射瞳位置    32.96    29.98    26.83  
射出瞳位置  -320.03  -1373.05   804.26  
前側主点位置  53.21    59.11    64.38  
後側主点位置 -15.93   -24.01   -30.18  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     -21.98        36.82        12.45        -17.50
2   11      63.14         4.60         1.84         -0.69
3   13      88.58        13.51        -0.21        -12.29
4   16     -88.62         1.40        -0.59         -1.38
5   18      66.57        17.95        12.80          1.56
6   25     113.97        63.11         0.18        -40.98
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1      0.00
2       3    -65.49
3       5    -91.00
4       7    -42.21
5       9    102.59
6      11     63.14
7      13     88.58
8      16    -88.62
9      18    -38.92
10      19     63.82
11      21     48.71
12      23    301.17
13      25    113.97
14      27      0.00
15      29      0.00
16      31      0.00
【００５３】
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1          ∞      10.00   1.51633    64.1        8.30
2          ∞       2.00                          8.62
3*        12.950    1.20   2.00330    28.3        8.75
4         54.281   16.58                          8.55
5          ∞      16.58                          1.06
6*        18.419    4.90   1.49171    57.4        9.43
7       3586.809    6.00                         10.12
8        146.194    1.30   1.80518    25.4       11.57
9         30.001    2.00                         11.74
10         60.678    5.35   1.69680    55.5       12.65
11        -24.840   17.87                         13.51
12          ∞       3.00   1.51633    64.1       12.87
13          ∞       1.00                         12.80
14(絞り)    ∞      20.87                         12.75
15         24.840    5.35   1.69680    55.5       13.34
16        -60.678    2.00                         12.46
17        -30.001    1.30   1.80518    25.4       11.54
18       -146.194    6.00                         11.36
19      -3586.809    4.90   1.49171    57.4        9.87
20*       -18.419   16.30                          9.16
像面          
【００５４】
非球面データ
第3面
K =-4.27780e-001  A 4=-2.49471e-005  A 6= 3.82271e-007  
第6面
K =-4.44427e+000  
第20面
K =-3.40306e+000  
各種データ
ズーム比      1.00 
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     -16.66       128.20       -22.04         32.96
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1      0.00
2       3     16.57
3       6     37.48
4       8    -46.68
5      10     25.85
6      12      0.00
7      15     25.85
8      17    -46.68
9      19     37.48
【００５５】
【表１】
2016024391.tif 000003
【符号の説明】
【００５６】
１ａ，１ｃ：撮像装置      １ｂ：投射装置      ２：カメラ部      １０：撮像光学系
１１，２１，３１  ：位相子      １２，２２，３２  ：偏光選択手段
１３，２３，３３  ：合焦部      １４  、３４：撮像素子      １５  ： 液晶表示部
１６，２６，３６  ： 開口絞り      ２０  ：投影系
【図１】
2016024391.tif 000004
【図２】
2016024391.tif 000005
【図３】
2016024391.tif 000006
【図４】
2016024391.tif 000007
【図５】
2016024391.tif 000008
【図６】
2016024391.tif 000009
【図７】
2016024391.tif 000010
【図８】
2016024391.tif 000011
【図９】
2016024391.tif 000012
【図１０】
2016024391.tif 000013