JP5226888B2 - Bending imaging optical system - Google Patents
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Description
本発明は、折り曲げ結像光学系に関し、カメラ、特にデジタルスチルカメラ及び携帯電話や携帯モバイルパソコン等に備えられている撮像装置に好適なレトロフォーカスタイプの撮影光学系に関するものである。 The present invention relates to a folding imaging optical system, and more particularly to a retrofocus type imaging optical system suitable for a camera, particularly a digital still camera, an imaging device provided in a mobile phone, a portable mobile personal computer, and the like.
CCD等の電子撮像素子を用いた小型カメラや、携帯端末、携帯電話等への内蔵用の結像光学系では、小型化、特に薄型化の要求が強い。 There is a strong demand for miniaturization, particularly thinning, in compact cameras using electronic imaging elements such as CCDs and imaging optical systems built into portable terminals, cellular phones and the like.
このような中、特表2000−515255号において、光学系を折り曲げて薄型化する折り曲げ光学系の例が記載されている。 Under such circumstances, Japanese Patent Publication No. 2000-515255 describes an example of a bending optical system in which the optical system is bent to make it thinner.
また、折り曲げ光学系自体の例としては、特開2000−292692、特開平10−20191号に、折り曲げ時の条件や折り曲げ要素の位置を述べた例がある。さらに、特開平9−211287号、特開平10−239594号には、折り曲げ要素に用いるプリズムにパワー(屈折力、発散力)を与えた例が記載されている。 As examples of the bending optical system itself, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292692 and Japanese Patent Laid-Open No. 10-20191 describe examples of folding conditions and positions of bending elements. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-2111287 and 10-239594 describe examples in which power (refractive power, divergent force) is applied to a prism used for a bending element.
しかしながら、これら先行例には、実際に薄型化するに当たっての条件については十分述べられていない。例えば、折り曲げ要素にパワーを持たせない場合は、光学系の構成要素の数が増えてしまい、光学系が長くなったり大型化してしまう。また、プリズムにパワーを持たせる例でも、光学系の小型化、薄型化の観点からパワーを持たせたものではない。 However, these preceding examples do not sufficiently describe the conditions for actual thinning. For example, when power is not given to the bending element, the number of components of the optical system increases, and the optical system becomes longer or larger. Further, even in the example in which power is given to the prism, power is not given from the viewpoint of miniaturization and thinning of the optical system.
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型デジタルスチルカメラ、携帯端末等に搭載可能な薄型光学系であって、薄型化のため光軸を曲げ、かつ、折り曲げプリズムにパワーを持たせた折り曲げ結像光学系を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation in the prior art, and an object of the present invention is a thin optical system that can be mounted on a small digital still camera, a portable terminal, etc., and the optical axis is bent for thinning. And, it is to provide a folding imaging optical system in which power is given to a bending prism.
上記目的を達成する本発明の折り曲げ結像光学系は、物体側より順に、負のパワーを持つ第1群と、絞りと、正のパワーを持つ第2群とを備えており、前記第1群中にパワーを持たせた光軸折り曲げ部材を有しており、前記光軸折り曲げ部材は、平面の反射面を有すると共に、光軸に回転対称な曲面によって構成される面を入射面、射出面の少なくとも一方に用いているプリズムからなることを特徴とするものである。 The folded imaging optical system of the present invention that achieves the above object comprises, in order from the object side, a first group having a negative power, a stop, and a second group having a positive power. An optical axis bending member having power is provided in the group, and the optical axis bending member has a plane reflecting surface and a surface formed by a rotationally symmetric curved surface with respect to the optical axis. It consists of a prism used for at least one of the surfaces.
以下、本発明において上記構成をとる理由とその作用について説明する。
本発明では、折り曲げ結像光学系として、
丸1.光学系の構成をレトロフォーカスタイプにし、
丸2.折り曲げ要素にパワーを持たせたプリズムを用い、
丸3.プリズムを絞りより前(第1群)に置く、
ことで、結像光学系の小型化、薄型化を実現するものである。
Hereinafter, the reason why the above configuration is adopted in the present invention and the operation thereof will be described.
In the present invention, as the folding imaging optical system,
Thus, the imaging optical system can be reduced in size and thickness.
まず、丸1の光学系の構成を負のパワーを持つ第1群と、絞りと、正のパワーを持つ第2群とを備えたレトロフォーカスタイプにすることにより、広角化が図れ、また、第1群を負にしたことによって入射瞳が第1群近傍になり、そのために第1群の径を小さくでき、また、第2群に入射する軸外光線の光線高を低くでき第2群の径も小さくできる。したがって、結像光学系の径の小型化が可能になる。 First, by making the configuration of the optical system of the circle 1 a retrofocus type including a first group having negative power, a stop, and a second group having positive power, a wide angle can be achieved, By making the first group negative, the entrance pupil becomes close to the first group, so that the diameter of the first group can be reduced, and the height of off-axis rays incident on the second group can be reduced. The diameter of can also be reduced. Therefore, the diameter of the imaging optical system can be reduced.
また、丸2については、光軸折り曲げ部材のプリズムにパワーを持たせることにより、レンズとプリズムを別体のもので構成する場合に比べて、レンズ−プリズム間隔がなくなるので全長が短くでき、プリズムがレンズの代わりにもなっているので、レンズ枚数の削減にもなる。
Further, with respect to the
プリズムにパワーを持たせる方法については、反射面は平面のままにして、光軸に回転対称な曲面によって入射面、射出面の少なくとも一方を構成する。反射面を曲面としてパワーを持たせると、回転非対称な収差が発生するため、製作が容易な回転対称光学系では光学性能を出すことができなくなる。 With respect to the method of giving power to the prism, the reflecting surface remains flat, and at least one of the entrance surface and the exit surface is constituted by a curved surface that is rotationally symmetric with respect to the optical axis. If the reflecting surface is curved and has power, rotationally asymmetric aberrations are generated, so that a rotationally symmetric optical system that is easy to manufacture cannot provide optical performance.
また、丸3については、バックフォーカスを確保し、丸1のように小型化するためにレトロフォーカスタイプとして、光軸折り曲げ部材のプリズムを第1群中に持ってくることで、系全体の薄型化が可能になる。
Also, for the
また、本発明において、第1群を、物体側から順に、少なくとも1枚の負レンズと、正のパワーを持つ光軸折り曲げ部材のプリズムとから構成することができる。 In the present invention, the first group can be composed of at least one negative lens and a prism of an optical axis bending member having positive power in order from the object side.
第1群中のパワー配置として、負レンズと正のパワーを持つプリズムとの負・正とすることにより、諸収差、特に倍率色収差を効果的に補正可能になる。 By setting the power arrangement in the first group to be negative / positive between a negative lens and a prism having a positive power, various aberrations, particularly lateral chromatic aberration, can be effectively corrected.
この場合に、プリズムが次の条件式(1)を満たしていることが望ましい。 In this case, it is desirable that the prism satisfies the following conditional expression (1).
(1) 0.01<f/fprism <3
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、fprism はプリズムの焦点距離である。
(1) 0.01 <f / fprism <3
Here, f is the focal length of the entire lens system, and fprism is the focal length of the prism.
条件(1)の下限値の0.01以下だと、レンズ要素を追加することが必要になり、厚みやレンズ枚数の削減につながらない。逆に、上限値の3以上になると、それに対応して物体側の負レンズのパワーも強くなる。物体側の負レンズは軸外主光線の高さが高いため、そのパワーが強くなるとディストーションが負に傾き、倍率色収差も大きくなるため、補正がし難くなる。この状態でプリズムの寸法を小さくすると、光軸方向の厚みも減るが、ディストーションが負側になるため、小型化に対しても不利となる。 If the lower limit of condition (1) is 0.01 or less, it is necessary to add a lens element, which does not lead to a reduction in thickness or the number of lenses. Conversely, when the upper limit value is 3 or more, the power of the negative lens on the object side also increases correspondingly. Since the negative lens on the object side has a high off-axis principal ray, when the power is increased, the distortion is negatively inclined and the lateral chromatic aberration is also increased, which makes correction difficult. If the size of the prism is reduced in this state, the thickness in the optical axis direction is also reduced, but the distortion is on the negative side, which is disadvantageous for miniaturization.
上記条件は、好ましくは、
(1−1) 0.05<f/fprism <2
さらに好ましくは、
(1−2) 0.1 <f/fprism <1
がより適当である。
The above conditions are preferably
(1-1) 0.05 <f / fprism <2
More preferably,
(1-2) 0.1 <f / fprism <1
Is more appropriate.
また、上記プリズムに負のパワーを持たすことができる。 Further, the prism can have a negative power.
この場合は、第1群の負のパワーをプリズムが担うことができ、第1群の構成枚数を減らすことが可能になる。 In this case, the prism can bear the negative power of the first group, and the number of constituent members of the first group can be reduced.
そして、そのプリズムを最も物体側に位置させることが可能になり、さらには、第1群をそのプリズムのみから構成することが可能になる。 Then, the prism can be positioned closest to the object side, and further, the first group can be constituted by only the prism.
プリズムを負のパワーを持つようにする場合に、プリズムが次の条件式(2)を満たしていることが望ましい。 When the prism has negative power, it is desirable that the prism satisfies the following conditional expression (2).
(2) −3<f/fprism <−0.05
条件(2)の上限値の−0.05以上であると、パワーが弱いためレンズ要素を追加することが必要になり、厚みやレンズ枚数の削減につながらない。逆に、下限値の−3以下では、プリズムの負のパワーが強くなり、前述のようにディストーションが負に傾き、倍率色収差も大きくなるため補正がし難くなる。プリズムの寸法を小さくし難くなるのも、前述の通りである。
(2) -3 <f / fprism <-0.05
If the upper limit value of the condition (2) is −0.05 or more, since the power is weak, it is necessary to add a lens element, which does not reduce the thickness and the number of lenses. On the contrary, when the lower limit value is −3 or less, the negative power of the prism becomes strong, the distortion is negatively inclined and the chromatic aberration of magnification becomes large as described above, so that correction becomes difficult. As described above, it is difficult to reduce the size of the prism.
上記条件は、好ましくは、
(2−1) −2.5<f/fprism <−0.1
さらに好ましくは、
(2−2) −2<f/fprism <−0.2
がより適当である。
The above conditions are preferably
(2-1) −2.5 <f / fprism <−0.1
More preferably,
(2-2) -2 <f / fprism <-0.2
Is more appropriate.
また、本発明において、プリズムが次の条件式(3)を満たしていることが望ましい。
(3) 0.1<Lep/f<1.5
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、Lepは第1群の最も物体側の面からレンズ系全体の入射瞳位置までの距離である。
In the present invention, it is desirable that the prism satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.1 <Lep / f <1.5
Here, f is the focal length of the entire lens system, and Lep is the distance from the most object side surface of the first group to the entrance pupil position of the entire lens system.
第1群による絞りの像位置である入射瞳位置が深いと、それだけ物体側レンズへの入射光線高が高くなると共に、第1群に置いたプリズムへの入射光線高も高くなり、プリズムの寸法を小型化することができなくなる。条件式(3)は、この小型化のための入射瞳位置を規定したものである。その上限値の1.5以上では、入射瞳が深くなってゆくのでプリズムの小型化には向かなくなる。下限値の0.1以下では、入射瞳が浅くなり、小型化にはよいが、そのために物体側の負レンズのパワーを強くして軸外光線を強く折り曲げて実現することになる。第1群のパワーが大きくなると、それと対応して第2群のパワーも強くなるので、絞りを挟んで対称性が崩れて光学性能が出し難くなる。 The deeper the entrance pupil position, which is the image position of the stop by the first group, the higher the incident light height to the object side lens, and the higher the incident light height to the prism placed in the first group. Cannot be downsized. Conditional expression (3) defines the entrance pupil position for miniaturization. If the upper limit is 1.5 or more, the entrance pupil becomes deeper, so it is not suitable for downsizing the prism. If the lower limit is 0.1 or less, the entrance pupil becomes shallow, which is good for downsizing, but for that purpose, the power of the negative lens on the object side is increased and the off-axis rays are bent strongly. When the power of the first group is increased, the power of the second group is correspondingly increased, so that the symmetry is lost across the aperture, making it difficult to obtain optical performance.
上記条件は、好ましくは、
(3−1) 0.2<Lep/f<1.0
さらに好ましくは、
(3−2) 0.4<Lep/f<0.8
がより適当である。
The above conditions are preferably
(3-1) 0.2 <Lep / f <1.0
More preferably,
(3-2) 0.4 <Lep / f <0.8
Is more appropriate.
また、本発明において、プリズムが次の条件式(4)を満たしていることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the prism satisfies the following conditional expression (4).
(4) 0.8<2・Lep/f+1/(FNO・tanω)<3.5
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、Lepは第1群の最も物体側の面からレンズ系全体の入射瞳位置までの距離、ωはレンズ系の半画角、FNOはレンズ系のFナンバーである。
(4) 0.8 <2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) <3.5
Here, f is the focal length of the entire lens system, Lep is the distance from the most object side surface of the first group to the entrance pupil position of the entire lens system, ω is the half angle of view of the lens system, and FNO is the lens system F number.
各種装置に本発明の結像光学系を組み込む場合、物体側のレンズの外径は小さい方が望
ましい。条件式(4)は光学系の仕様から物体側レンズ有効径の大小を推定するパラメータである。上限値の3.5以上では、物体側のレンズへの軸外入射光の光線高が高くなり外径が大きくなる。そのため、同じ第1群に置いたプリズムへの軸外入射光の光線高も同様に大きくなり、プリズム寸法の小型化が難しくなる。下限値の0.8以下では、物体側のレンズの外径が小さくなるが、入射瞳位置の条件(3)で述べたのと同様な理由で、光学性能を出すことが難しくなる。
When incorporating the imaging optical system of the present invention into various apparatuses, it is desirable that the outer diameter of the lens on the object side is small. Conditional expression (4) is a parameter for estimating the size of the object-side lens effective diameter from the specifications of the optical system. If the upper limit value is 3.5 or more, the height of off-axis incident light on the object-side lens increases and the outer diameter increases. For this reason, the height of the off-axis incident light on the prisms placed in the same first group also increases, and it becomes difficult to reduce the prism size. If the lower limit is 0.8 or less, the outer diameter of the lens on the object side is small, but it is difficult to obtain optical performance for the same reason as described in the condition (3) of the entrance pupil position.
上記条件は、好ましくは、
(4−1) 1<2・Lep/f+1/(FNO・tanω)<3
さらに好ましくは、
(4−2) 1.4<2・Lep/f+1/(FNO・tanω)<2.3
がより適当である。
The above conditions are preferably
(4-1) 1 <2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) <3
More preferably,
(4-2) 1.4 <2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) <2.3
Is more appropriate.
また、第1群に少なくとも1面の回転対称非球面を用いることが望ましい。 In addition, it is desirable to use at least one rotationally symmetric aspherical surface for the first group.
その場合に、第1群の負のパワーを持つ素子、プリズムの少なくとも1面に回転対称非球面を用いることが望ましい。その回転対称非球面はプリズムに用いることができる。 In that case, it is desirable to use a rotationally symmetric aspherical surface for at least one surface of the first group of negative power elements and prisms. The rotationally symmetric aspheric surface can be used for a prism.
また、本発明において、次の条件式(5)を満たしていることが望ましい。 In the present invention, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
(5) 0.08<L1/L2<1
ここで、L1は第1群の最も物体側の面からプリズムの反射面までの軸上の距離、L2はプリズムの反射面から像面までの軸上の距離である。
(5) 0.08 <L1 / L2 <1
Here, L1 is the axial distance from the most object-side surface of the first group to the reflecting surface of the prism, and L2 is the axial distance from the reflecting surface of the prism to the image surface.
携帯端末等各種装置に本発明の折り曲げ結像光学系を組み込む場合、厚さ方向の制約がある場合は同様に折り曲げた後の部分の長さや容積も小さくする要求があることが多く、小型モジュール化し難い。折り曲げの縦横比を規定する条件式(5)の上限値の1以上となると、薄型化の意味がなくなる。下限値の0.08以下となると、薄型化は実現できるが、細長くなりすぎ携帯端末等に内蔵するには適さない。 When incorporating the folding imaging optical system of the present invention in various devices such as portable terminals, there are many demands to reduce the length and volume of the part after folding in the same way when there are restrictions in the thickness direction. It's hard to make it. If the upper limit of conditional expression (5) that defines the aspect ratio of bending is 1 or more, the meaning of thinning is lost. If the lower limit value is 0.08 or less, a reduction in thickness can be realized, but it is too thin and unsuitable for incorporation in a portable terminal or the like.
上記条件は、好ましくは、
(5−1) 0.1<L1/L2<0.6
さらに好ましくは、
(5−2) 0.12<L1/L2<0.4
がより適当である。
The above conditions are preferably
(5-1) 0.1 <L1 / L2 <0.6
More preferably,
(5-2) 0.12 <L1 / L2 <0.4
Is more appropriate.
また、以上のような本発明の結像光学系と、その結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、その電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、操作者がその処理手段に入力したい情報信号を入力するための入力部と、その処理手段からの出力を表示する表示素子と、その処理手段からの出力を記録する記録媒体とを含み、その処理手段は、結像光学系によって電子撮像素子に受光された物体像を表示素子に表示するように構成されている情報処理装置を本発明に基づいて構成することができる。 In addition, the imaging optical system of the present invention as described above, an electronic imaging device disposed at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and an electronic signal photoelectrically converted by the electronic imaging device Processing means for processing, an input unit for inputting an information signal that the operator wants to input to the processing means, a display element for displaying the output from the processing means, and a record for recording the output from the processing means And an information processing apparatus configured to display an object image received by the electronic imaging element by the imaging optical system on the display element, based on the present invention. .
この場合に、その入力部がキーボードにて構成され、結像光学系と電子撮像素子とが表示素子の周辺部又はキーボードの周辺部に内蔵されているパソコン装置を本発明に基づいて構成することができる。 In this case, a personal computer device in which the input unit is configured by a keyboard and the imaging optical system and the electronic imaging element are built in the peripheral part of the display element or the peripheral part of the keyboard is configured based on the present invention. Can do.
また、以上のような本発明の結像光学系と、その結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信及び受信するためのアンテ
ナと、電話番号等の信号を入力するための入力部と、その電子撮像素子によって受光された物体像を送信可能な信号に変換する信号処理部とを含んでいる電話装置を本発明に基づいて構成することができる。
In addition, the imaging optical system of the present invention as described above, an electronic imaging device arranged at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and an antenna for transmitting and receiving telephone signals, A telephone apparatus including an input unit for inputting a signal such as a telephone number and a signal processing unit for converting an object image received by the electronic image sensor into a signal that can be transmitted is configured according to the present invention. can do.
また、以上のような本発明の結像光学系と、その結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、その電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、その電子撮像素子で受光された物体像を観察可能に表示する表示素子とを有し、電子撮像素子で受光された物体像の像情報を記録するための記録部材を内蔵又は挿脱するように構成され、その処理手段が、電子撮像素子に受光された物体像を表示素子に表示する表示処理機能と、電子撮像素子に受光された物体像を記録媒体に記録する記録処理機能とを有する電子カメラ装置を本発明に基づいて構成することができる。 In addition, the imaging optical system of the present invention as described above, an electronic imaging device disposed at a position for receiving an object image formed by the imaging optical system, and an electronic signal photoelectrically converted by the electronic imaging device A recording member for recording image information of the object image received by the electronic image pickup device, and a display element for observably displaying the object image received by the electronic image pickup device. A display processing function for displaying the object image received by the electronic image sensor on the display element and the object image received by the electronic image sensor are recorded on the recording medium. An electronic camera device having a recording processing function can be configured based on the present invention.
本発明によると、薄型化のため光軸を曲げ、かつ、折り曲げプリズムにパワーを持たせているので、小型デジタルスチルカメラ、携帯端末等に搭載可能な薄型の折り曲げ結像光学系を提供することができる。 According to the present invention, since the optical axis is bent for thinning and the bending prism is provided with power, a thin bending imaging optical system that can be mounted on a small digital still camera, a portable terminal or the like is provided. Can do.
以下、本発明の折り曲げ結像光学系の実施例1〜7について説明する。なお、実施例1〜4は、本発明の対象から外れるものであって参考例として記載したものである。実施例1〜7のレンズ断面図をそれぞれ図1〜図7に示す。各図中、第1群はGF、絞りはS、第2群はGR、光軸折り曲げプリズムはP、ローパスフィルターはLF、赤外カットフィルターはIF、電子撮像素子であるCCDの像面はIで示してある。 Examples 1 to 7 of the bent imaging optical system of the present invention will be described below. In addition, Examples 1-4 are outside the object of the present invention, and are described as reference examples. Lens sectional views of Examples 1 to 7 are shown in FIGS. In each figure, the first group is GF, the aperture is S, the second group is GR, the optical axis bending prism is P, the low-pass filter is LF, the infrared cut filter is IF, and the image plane of the CCD, which is an electronic image sensor, is I. It is shown by.
何れの実施例においても、光軸の折り曲げ面は撮像素子の撮像面の短辺に平行になるよ
うに光軸を折り曲げている。このように折り曲げると、長辺に平行になるように折り曲げる場合に比べてプリズムPを小型化できる。
In any of the embodiments, the optical axis is bent so that the bent surface of the optical axis is parallel to the short side of the imaging surface of the imaging device. By bending in this way, the prism P can be reduced in size as compared with the case of bending so as to be parallel to the long side.
また、光学系の最も物体側の面(赤外カットフィルター等の平行平面板を除く。)は非球面である。この位置に非球面を配置することにより、軸外光線を比較的大きく折り曲げることで収差発生量を減らすことができる。 Further, the most object side surface of the optical system (excluding a plane parallel plate such as an infrared cut filter) is an aspherical surface. By arranging an aspherical surface at this position, the amount of aberration can be reduced by bending the off-axis light beam relatively large.
以下の実施例1においては、焦点距離f=4.7mm、FナンバーFNO=2.9、画角2ω=61.57°であり、実施例2〜7においては、焦点距離f=4.7mm、FナンバーFNO=2.8、画角2ω=61.57°である。 In Example 1 below, the focal length f = 4.7 mm, the F number F NO = 2.9, and the angle of view 2ω = 61.57 °. In Examples 2 to 7, the focal length f = 4. 7 mm, F-number F NO = 2.8, angle of view 2ω = 61.57 °.
以下の実施例1〜4は、正パワーを持ったプリズムPを使った例である。 Examples 1 to 4 below are examples in which a prism P having positive power is used.
実施例1の折り曲げ結像光学系は、図1に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凹の負メニスカスレンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、像面側に凸の負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、一般的な電子撮像モジュールと同様に、その光学系と像面Iの間に光学的ローパスフィルターLF、赤外カットフィルターIFが配置されている。
As shown in FIG. 1, the folded imaging optical system of
非球面は、第1群GFの物体側の負メニスカスレンズの物体側の面、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの物体側の面、最も像面側の両凸正レンズの像面側の面の3面に用いられている。 The aspherical surfaces are the object side surface of the negative meniscus lens on the object side of the first group GF, the object side surface of the biconvex positive lens on the most object side in the second group GR, and the biconvex positive lens on the most image side. It is used for three surfaces on the image surface side.
なお、以下の実施例2〜7には、光学的ローパスフィルターは配置されていない。これは、撮像素子の画素の大きさが光学系による分解能と同程度若しくはそれ以下にあるため、通常問題になるモアレが生じ難いためである。したがって、これら実施例では、光学的ローパスフィルターの厚み分のスペースを費やさずにすむ。 In Examples 2 to 7 below, no optical low-pass filter is arranged. This is because the size of the pixels of the image sensor is almost equal to or less than the resolution of the optical system, so that moire that is usually a problem hardly occurs. Therefore, in these embodiments, it is not necessary to spend space corresponding to the thickness of the optical low-pass filter.
実施例2の折り曲げ結像光学系は、図2に示すように、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、その光学系と像面Iの間に赤外カットフィルターIFが配置されている。 As shown in FIG. 2, the bent imaging optical system of Example 2 corresponds to a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side, and is a plane arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis. The first lens unit GF having a negative refractive power composed of a prism P having an internal reflection surface, an aperture stop S, a biconvex positive lens, a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens. The second group GR has a positive refractive power, and an infrared cut filter IF is disposed between the optical system and the image plane I.
非球面は、第1群GFの両凹負レンズの物体側の面、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの像面側の面、最も像面側の両凸正レンズの物体側の面の3面に用いられている。 The aspherical surface is the object side surface of the biconcave negative lens of the first group GF, the image side surface of the biconvex positive lens closest to the object side in the second group GR, and the object of the biconvex positive lens closest to the image plane. It is used on three sides.
実施例3の折り曲げ結像光学系は、図3に示すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凹の正メニスカスレンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、その光学系と像面Iの間に赤外カットフィルターIFが配置されている。 The folding imaging optical system of Example 3 corresponds to a negative meniscus lens convex on the object side and a positive meniscus lens concave on the object side, and is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, as shown in FIG. Negative refractive power first group GF composed of a prism P having a flat inner reflection surface, an aperture stop S, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens. An infrared cut filter IF is disposed between the optical system and the image plane I.
非球面は、第1群GFの負メニスカスレンズの物体側の面、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの物体側の面、最も像面側の両凸正レンズの像面側の面の3面に用いられている。 The aspherical surface is the object side surface of the negative meniscus lens of the first group GF, the object side surface of the biconvex positive lens closest to the object side in the second group GR, and the image surface side of the biconvex positive lens closest to the image plane side. It is used for three surfaces.
実施例4の折り曲げ結像光学系は、図4に示すように、両凹負レンズと、両凸正レンズ
に相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、その光学系と像面Iの間に赤外カットフィルターIFが配置されている。
As shown in FIG. 4, the bent imaging optical system of Example 4 includes a biconcave negative lens and a planar inner reflecting surface that corresponds to a biconvex positive lens and is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis. A first group GF having a negative refractive power composed of a prism P having an aperture stop S, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a second group GR having a positive refractive power composed of a biconvex positive lens, An infrared cut filter IF is disposed between the optical system and the image plane I.
非球面は、第1群GFの両凹負レンズの物体側の面、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの物体側の面、最も像面側の両凸正レンズの像面側の面の3面に用いられている。 The aspherical surface is the object side surface of the biconcave negative lens of the first group GF, the object side surface of the biconvex positive lens closest to the object side of the second group GR, and the image surface of the biconvex positive lens closest to the image plane side. It is used on three sides.
以下の実施例5〜7は、負パワーを持ったプリズムPを使った例である。何れの実施例も、プリズムPは最も物体側に配置されている。このような負パワーを持った要素を最も物体側に持ってくることで、軸外主光線の角度を小さくしている。また、プリズムPの物体側に光学要素がないため(赤外カットフィルターIFを除く)、薄型化に適している。なお、プリズムPの物体側の面は非球面である。この面に非球面を配置することにより、軸外光線を比較的大きく折り曲げることで収差発生量を減らすことができる。 Examples 5 to 7 below are examples in which a prism P having negative power is used. In any embodiment, the prism P is disposed on the most object side. By bringing such an element having negative power to the most object side, the angle of the off-axis principal ray is reduced. Further, since there is no optical element on the object side of the prism P (except for the infrared cut filter IF), it is suitable for thinning. Note that the object-side surface of the prism P is an aspherical surface. By arranging an aspherical surface on this surface, the amount of aberration can be reduced by bending the off-axis ray relatively large.
実施例5の折り曲げ結像光学系は、図5に示すように、両凹負レンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、その光学系と像面Iの間に赤外カットフィルターIFが配置されている。
As shown in FIG. 5, the bent imaging optical system of
非球面は、プリズムPの物体側の面(入射面)、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの像面側の面、最も像面側の両凸正レンズの物体側の面の3面に用いられている。 The aspherical surface is the object side surface (incident surface) of the prism P, the image side surface of the biconvex positive lens closest to the object side in the second group GR, and the object side surface of the biconvex positive lens closest to the image plane side. Are used on the three sides.
実施例6の折り曲げ結像光学系は、図6に示すように、両凹負レンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPと、物体側に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなり、その光学系と像面Iの間に赤外カットフィルターIFが配置されている。 As shown in FIG. 6, the folded imaging optical system of Example 6 is equivalent to a biconcave negative lens, and includes a prism P having a planar inner reflection surface disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axis, and an object The first lens unit GF having a negative refractive power composed of a positive meniscus lens convex to the side, an aperture stop S, a biconvex positive lens, a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens The second group GR has a positive refractive power, and an infrared cut filter IF is disposed between the optical system and the image plane I.
非球面は、プリズムPの物体側の面(入射面)、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの像面側の面、最も像面側の両凸正レンズの物体側の面の3面に用いられている。 The aspherical surface is the object side surface (incident surface) of the prism P, the image side surface of the biconvex positive lens closest to the object side in the second group GR, and the object side surface of the biconvex positive lens closest to the image plane side. Are used on the three sides.
実施例7の折り曲げ結像光学系は、図7に示すように、最も物体側に配置された赤外カットフィルターIF、物体側に凹の負メニスカスレンズに相当し光軸に対して45°の角度で配置された平面の内面反射面を有するプリズムPからなる負屈折力の第1群GF、開口絞りS、両凸正レンズと、両凹負レンズと、像面側に凸の正メニスカスレンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなる正屈折力の第2群GRからなる。 As shown in FIG. 7, the folded imaging optical system of Example 7 corresponds to an infrared cut filter IF arranged closest to the object side and a negative meniscus lens concave on the object side, and is 45 ° with respect to the optical axis. A first group GF having a negative refractive power, an aperture stop S, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens convex on the image plane side, each composed of a prism P having a planar inner reflection surface arranged at an angle. And a second group GR having a positive refractive power composed of a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens.
非球面は、プリズムPの物体側の面(入射面)、第2群GRの最も物体側の両凸正レンズの物体側の面、その後の両凹負レンズの物体側の面の3面に用いられている。 The aspherical surfaces are three surfaces: the object-side surface (incident surface) of the prism P, the object-side surface of the biconvex positive lens closest to the object side of the second group GR, and the object-side surface of the subsequent biconcave negative lens. It is used.
この実施例7の第1群GFはプリズムPのみで構成されており、光軸に沿った光学系の全長は短くなり、プリズムPの前に光学要素(赤外カットフィルターIFを除く)がないため、厚みも薄くできる。 The first group GF of the seventh embodiment is composed only of the prism P, the total length of the optical system along the optical axis is shortened, and there is no optical element (except for the infrared cut filter IF) in front of the prism P. Therefore, the thickness can be reduced.
実施例7では、プリズムPにプラスティックを用いている。ガラスを用いたプリズムに比べて成形が容易という利点がある。ただし、プラスティックはガラスに比べて硬度が低く傷つきやすいため、第1群GFの物体側に使用する場合は保護ガラスを使うのが望ましい。実施例7では、一般的には光学系と撮像素子との間に入れる赤外カットフィルターI
Fを保護ガラスとして物体側に入れて保護ガラスとしている。そのため、光学系と撮像系との間に改めて赤外カットフィルターを入れる必要がなくなり、バックフォーカスを十分取らなくてもよくなり、設計上の自由度が増す。
In the seventh embodiment, a plastic is used for the prism P. There is an advantage that molding is easy compared to a prism using glass. However, since plastic has a lower hardness than glass and is easily damaged, it is desirable to use protective glass when used on the object side of the first group GF. In the seventh embodiment, an infrared cut filter I generally inserted between the optical system and the image sensor.
F is used as protective glass by putting it on the object side as protective glass. For this reason, it is not necessary to insert an infrared cut filter between the optical system and the imaging system, and it is not necessary to take sufficient back focus, which increases the degree of freedom in design.
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。また、“RE”は反射面を示す。なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。 Hereinafter, the numerical data of each embodiment described above, symbols described above, r 1, r 2 ... curvature radius of each lens surface, d 1, d 2 ... the spacing between the lens surfaces, n d1 , N d2 ... Is the refractive index of the d-line of each lens, and ν d1 , ν d2 ... Are the Abbe numbers of each lens. “RE” indicates a reflecting surface. The aspherical shape is represented by the following formula, where x is an optical axis with the light traveling direction being positive, and y is a direction orthogonal to the optical axis.
x=(y2 /r)/[1+{1−(K+1)(y/r)2 }1/2 ]
+A4y4 +A6y6 +A8y8 + A10y10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10 はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
x = (y 2 / r) / [1+ {1- (K + 1) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
Here, r is a paraxial radius of curvature, K is a conical coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, respectively.
実施例1
r1 = 14.1235(非球面) d1 = 1.3025 nd1 =1.78800 νd1 =47.37
r2 = 4.1850 d2 = 1.6218
r3 = -4.6583 d3 = 1.8219 nd2 =1.74400 νd2 =44.78
r4 = ∞(RE) d4 = 1.8219 nd3 =1.74400 νd3 =44.78
r5 = -5.3153 d5 = 0.0957
r6 = ∞(絞り) d6 = 1.2447
r7 = 3.6200(非球面) d7 = 2.4696 nd4 =1.61800 νd4 =63.33
r8 = -7.9718 d8 = 0.4792
r9 = -3.6199 d9 = 1.7542 nd5 =1.80100 νd5 =34.97
r10= -5.3463 d10= 0.3614
r11= -3.6174 d11= 1.3849 nd6 =1.69895 νd6 =30.13
r12= 9.3872 d12= 0.0917
r13= 4.6639 d13= 3.1863 nd7 =1.49700 νd7 =81.54
r14= -3.5932(非球面) d14= 0.6274
r15= ∞ d15= 1.5000 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
r16= ∞ d16= 1.5000 nd9 =1.51633 νd9 =64.14
r17= ∞ d17= 0.7500
r18= ∞ d18= 0.6557 nd10=1.48749 νd10=70.23
r19= ∞ d19= 0.2691
r20= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 =-8.5280 ×10-5
A6 =-4.1092 ×10-5
A8 =-2.5648 ×10-6
A10= 0.0000
第7面
K = 0
A4 = 7.1894 ×10-4
A6 = 1.3141 ×10-5
A8 = 3.1251 ×10-5
A10= 0.0000
第14面
K = 0
A4 = 8.8293 ×10-3
A6 = 2.7570 ×10-4
A8 = 1.9523 ×10-5
A10= 0.0000
fprism = 37.1
Lep= 3.24
f/fprism = 0.127
Lep/f= 0.689
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.96
L1/L2= 0.261
Example 1
r 1 = 14.1235 (aspherical surface) d 1 = 1.3025 n d1 = 1.78800 ν d1 = 47.37
r 2 = 4.1850 d 2 = 1.6218
r 3 = -4.6583 d 3 = 1.8219 n d2 = 1.74400 ν d2 = 44.78
r 4 = ∞ (RE) d 4 = 1.8219 n d3 = 1.74400 ν d3 = 44.78
r 5 = -5.3153 d 5 = 0.0957
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 1.2447
r 7 = 3.6200 (aspherical surface) d 7 = 2.4696 n d4 = 1.61800 ν d4 = 63.33
r 8 = -7.9718 d 8 = 0.4792
r 9 = -3.6199 d 9 = 1.7542 n d5 = 1.80100 ν d5 = 34.97
r 10 = -5.3463 d 10 = 0.3614
r 11 = -3.6174 d 11 = 1.3849 n d6 = 1.69895 ν d6 = 30.13
r 12 = 9.3872 d 12 = 0.0917
r 13 = 4.6639 d 13 = 3.1863 n d7 = 1.49700 ν d7 = 81.54
r 14 = -3.5932 (aspherical surface) d 14 = 0.6274
r 15 = ∞ d 15 = 1.5000 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 16 = ∞ d 16 = 1.5000 n d9 = 1.51633 ν d9 = 64.14
r 17 = ∞ d 17 = 0.7500
r 18 = ∞ d 18 = 0.6557 n d10 = 1.48749 ν d10 = 70.23
r 19 = ∞ d 19 = 0.2691
r 20 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = -8.5280 × 10 -5
A 6 = -4.1092 × 10 -5
A 8 = -2.5648 × 10 -6
A 10 = 0.0000
Surface 7 K = 0
A 4 = 7.1894 × 10 -4
A 6 = 1.3141 × 10 -5
A 8 = 3.1251 × 10 -5
A 10 = 0.0000
14th surface K = 0
A 4 = 8.8293 × 10 -3
A 6 = 2.7570 × 10 -4
A 8 = 1.9523 × 10 -5
A 10 = 0.0000
fprism = 37.1
Lep = 3.24
f / fprism = 0.127
Lep / f = 0.689
2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) = 1.96
L1 / L2 = 0.261
実施例2
r1 = -469.3846(非球面) d1 = 1.5928 nd1 =1.73077 νd1 =40.51
r2 = 2.6837 d2 = 1.0663
r3 = 12.3664 d3 = 1.9232 nd2 =1.75520 νd2 =27.51
r4 = ∞(RE) d4 = 1.9232 nd3 =1.75520 νd3 =27.51
r5 = 962.8634 d5 = 0.1837
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.2507
r7 = 4.6905 d7 = 1.9743 nd4 =1.58913 νd4 =61.14
r8 = -4.4742(非球面) d8 = 0.1862
r9 = 4.2657 d9 = 2.0856 nd5 =1.48749 νd5 =70.23
r10= -2.5945 d10= 0.7787 nd6 =1.72047 νd6 =34.70
r11= 3.0499 d11= 2.4619
r12= 12.9918(非球面) d12= 1.6410 nd7 =1.74330 νd7 =49.33
r13= -8.4434 d13= 0.9323
r14= ∞ d14= 0.5000 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
r15= ∞ d15= 0.4091
r16= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = 2.3271 ×10-4
A6 =-5.5712 ×10-6
A8 = 0.0000
A10= 0.0000
第8面
K = 0
A4 = 2.8562 ×10-3
A6 = 1.2861 ×10-4
A8 =-2.2609 ×10-5
A10= 3.6840 ×10-6
第12面
K = 0
A4 =-1.4083 ×10-3
A6 = 1.0300 ×10-4
A8 =-7.5004 ×10-6
A10= 6.1299 ×10-7
fprism = 16.2
Lep= 2.79
f/fprism = 0.290
Lep/f= 0.594
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.79
L1/L2= 0.344
Example 2
r 1 = -469.3846 (aspherical surface) d 1 = 1.5928 n d1 = 1.73077 ν d1 = 40.51
r 2 = 2.6837 d 2 = 1.0663
r 3 = 12.3664 d 3 = 1.9232 n d2 = 1.75520 ν d2 = 27.51
r 4 = ∞ (RE) d 4 = 1.9232 n d3 = 1.75520 ν d3 = 27.51
r 5 = 962.8634 d 5 = 0.1837
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.2507
r 7 = 4.6905 d 7 = 1.9743 n d4 = 1.58913 ν d4 = 61.14
r 8 = -4.4742 (aspherical surface) d 8 = 0.1862
r 9 = 4.2657 d 9 = 2.0856 n d5 = 1.48749 ν d5 = 70.23
r 10 = -2.5945 d 10 = 0.7787 n d6 = 1.72047 ν d6 = 34.70
r 11 = 3.0499 d 11 = 2.4619
r 12 = 12.9918 (aspherical surface) d 12 = 1.6410 n d7 = 1.74330 ν d7 = 49.33
r 13 = -8.4434 d 13 = 0.9323
r 14 = ∞ d 14 = 0.5000 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 15 = ∞ d 15 = 0.4091
r 16 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = 2.3271 × 10 -4
A 6 = -5.5712 × 10 -6
A 8 = 0.0000
A 10 = 0.0000
8th surface K = 0
A 4 = 2.8562 × 10 -3
A 6 = 1.2861 × 10 -4
A 8 = -2.2609 × 10 -5
A 10 = 3.6840 × 10 -6
12th surface K = 0
A 4 = -1.4083 × 10 -3
A 6 = 1.0300 × 10 -4
A 8 = -7.5004 × 10 -6
A 10 = 6.1299 × 10 -7
fprism = 16.2
Lep = 2.79
f / fprism = 0.290
Lep / f = 0.594
2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) = 1.79
L1 / L2 = 0.344
実施例3
r1 = 41.9801(非球面) d1 = 0.8057 nd1 =1.58913 νd1 =61.14
r2 = 3.0670 d2 = 1.0114
r3 = -8.1840 d3 = 1.7936 nd2 =1.80400 νd2 =46.57
r4 = ∞(RE) d4 = 1.7936 nd3 =1.80400 νd3 =46.57
r5 = -5.5602 d5 = 0.1000
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.2831
r7 = 3.5406(非球面) d7 = 2.7004 nd4 =1.58913 νd4 =61.14
r8 = -4.4700 d8 = 0.2848
r9 = -3.5533 d9 = 0.5301 nd5 =1.74950 νd5 =35.28
r10= 3.9501 d10= 0.1865
r11= 3.8927 d11= 4.2843 nd6 =1.49700 νd6 =81.54
r12= -3.9947(非球面) d12= 0.2000
r13= ∞ d13= 0.5000 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
r14= ∞ d14= 3.5315
r15= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 =-1.9851 ×10-6
A6 =-9.8268 ×10-5
A8 =-4.4436 ×10-9
A10= 0.0000
第7面
K = 0
A4 =-4.3718 ×10-8
A6 =-7.3932 ×10-5
A8 = 2.7627 ×10-6
A10= 0.0000
第12面
K = 0
A4 = 6.8010 ×10-3
A6 = 3.4719 ×10-4
A8 = 2.7975 ×10-5
A10= 0.0000
fprism = 13.4
Lep= 2.38
f/fprism = 0.351
Lep/f= 0.506
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.61
L1/L2= 0.251
Example 3
r 1 = 41.9801 (aspherical surface) d 1 = 0.8057 n d1 = 1.58913 ν d1 = 61.14
r 2 = 3.0670 d 2 = 1.0114
r 3 = -8.1840 d 3 = 1.7936 n d2 = 1.80400 ν d2 = 46.57
r 4 = ∞ (RE) d 4 = 1.7936 n d3 = 1.80400 ν d3 = 46.57
r 5 = -5.5602 d 5 = 0.1000
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.2831
r 7 = 3.5406 (aspherical surface) d 7 = 2.7004 n d4 = 1.58913 ν d4 = 61.14
r 8 = -4.4700 d 8 = 0.2848
r 9 = -3.5533 d 9 = 0.5301 n d5 = 1.74950 ν d5 = 35.28
r 10 = 3.9501 d 10 = 0.1865
r 11 = 3.8927 d 11 = 4.2843 n d6 = 1.49700 ν d6 = 81.54
r 12 = -3.9947 (aspherical surface) d 12 = 0.2000
r 13 = ∞ d 13 = 0.5000 n d7 = 1.51633 ν d7 = 64.14
r 14 = ∞ d 14 = 3.5315
r 15 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = -1.9851 × 10 -6
A 6 = -9.8268 × 10 -5
A 8 = -4.4436 × 10 -9
A 10 = 0.0000
Surface 7 K = 0
A 4 = -4.3718 × 10 -8
A 6 = -7.3932 × 10 -5
A 8 = 2.7627 × 10 -6
A 10 = 0.0000
12th surface K = 0
A 4 = 6.8010 × 10 -3
A 6 = 3.4719 × 10 -4
A 8 = 2.7975 × 10 -5
A 10 = 0.0000
fprism = 13.4
Lep = 2.38
f / fprism = 0.351
Lep / f = 0.506
2 ・ Lep / f + 1 / (F NO・ tanω) = 1.61
L1 / L2 = 0.251
実施例4
r1 = -12.8491(非球面) d1 = 1.0966 nd1 =1.58913 νd1 =61.14
r2 = 2.9061 d2 = 0.9212
r3 = 14.2145 d3 = 1.6500 nd2 =1.72000 νd2 =46.02
r4 = ∞(RE) d4 = 1.8500 nd3 =1.72000 νd3 =46.02
r5 = -4.3745 d5 = 0.1000
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.1972
r7 = 3.1844(非球面) d7 = 1.6788 nd4 =1.58913 νd4 =61.14
r8 = -6.0319 d8 = 0.1054
r9 = -5.6855 d9 = 0.4260 nd5 =1.71736 νd5 =29.52
r10= 2.6772 d10= 1.2625
r11= 13.2568 d11= 3.3665 nd6 =1.49700 νd6 =81.54
r12= -3.4757(非球面) d12= 0.2000
r13= ∞ d13= 0.5000 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
r14= ∞ d14= 3.1114
r15= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 =-1.1847 ×10-9
A6 =-9.3657 ×10-5
A8 = 5.6683 ×10-12
A10= 0.0000
第7面
K = 0
A4 = 1.7118 ×10-7
A6 =-8.3170 ×10-5
A8 =-1.3811 ×10-6
A10= 0.0000
第12面
K = 0
A4 = 4.6927 ×10-3
A6 = 6.8020 ×10-13
A8 = 4.4193 ×10-6
A10= 0.0000
fprism = 5.04
Lep= 2.38
f/fprism = 0.933
Lep/f= 0.506
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.61
L1/L2= 0.287
Example 4
r 1 = -12.8491 (aspherical surface) d 1 = 1.0966 n d1 = 1.58913 ν d1 = 61.14
r 2 = 2.9061 d 2 = 0.9212
r 3 = 14.2145 d 3 = 1.6500 n d2 = 1.72000 ν d2 = 46.02
r 4 = ∞ (RE) d 4 = 1.8500 n d3 = 1.72000 ν d3 = 46.02
r 5 = -4.3745 d 5 = 0.1000
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.1972
r 7 = 3.1844 (aspherical surface) d 7 = 1.6788 n d4 = 1.58913 ν d4 = 61.14
r 8 = -6.0319 d 8 = 0.1054
r 9 = -5.6855 d 9 = 0.4260 n d5 = 1.71736 ν d5 = 29.52
r 10 = 2.6772 d 10 = 1.2625
r 11 = 13.2568 d 11 = 3.3665 n d6 = 1.49700 ν d6 = 81.54
r 12 = -3.4757 (aspherical surface) d 12 = 0.2000
r 13 = ∞ d 13 = 0.5000 n d7 = 1.51633 ν d7 = 64.14
r 14 = ∞ d 14 = 3.1114
r 15 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = -1.1847 × 10 -9
A 6 = -9.3657 × 10 -5
A 8 = 5.6683 × 10 -12
A 10 = 0.0000
Surface 7 K = 0
A 4 = 1.7118 × 10 -7
A 6 = -8.3170 × 10 -5
A 8 = -1.3811 × 10 -6
A 10 = 0.0000
12th surface K = 0
A 4 = 4.6927 × 10 -3
A 6 = 6.8020 × 10 -13
A 8 = 4.4193 × 10 -6
A 10 = 0.0000
fprism = 5.04
Lep = 2.38
f / fprism = 0.933
Lep / f = 0.506
2 ・ Lep / f + 1 / (F NO・ tanω) = 1.61
L1 / L2 = 0.287
実施例5
r1 = -503.7096(非球面) d1 = 2.2000 nd1 =1.80610 νd1 =40.92
r2 = ∞(RE) d2 = 1.8000 nd2 =1.80610 νd2 =40.92
r3 = 2.5875 d3 = 0.7726
r4 = 11.3975 d4 = 2.2422 nd3 =1.75520 νd3 =27.51
r5 = 716.4650 d5 = 0.1570
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.1404
r7 = 3.8385 d7 = 2.0425 nd4 =1.58313 νd4 =59.38
r8 = -4.3057(非球面) d8 = 0.1825
r9 = 4.0798 d9 = 2.2511 nd5 =1.48749 νd5 =70.23
r10= -2.0784 d10= 0.8013 nd6 =1.72047 νd6 =34.70
r11= 2.9941 d11= 1.4121
r12= 6.3238(非球面) d12= 2.0007 nd7 =1.74330 νd7 =49.33
r13= -14.7523 d13= 1.0224
r14= ∞ d14= 0.5000 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
r15= ∞ d15= 0.4986
r16= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = 1.0579 ×10-4
A6 =-5.2513 ×10-6
A8 = 0.0000
A10= 0.0000
第8面
K = 0
A4 = 2.9438 ×10-3
A6 = 3.3645 ×10-4
A8 =-1.9952 ×10-5
A10= 3.1965 ×10-6
第12面
K = 0
A4 =-2.0959 ×10-3
A6 = 3.2056 ×10-4
A8 =-1.8141 ×10-5
A10= 5.7982 ×10-7
fprism = -3.18
Lep= 3.55
f/fprism = -1.48
Lep/f= 0.755
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 2.11
L1/L2= 0.139
Example 5
r 1 = -503.7096 (aspherical surface) d 1 = 2.2000 n d1 = 1.80610 ν d1 = 40.92
r 2 = ∞ (RE) d 2 = 1.8000 n d2 = 1.80610 ν d2 = 40.92
r 3 = 2.5875 d 3 = 0.7726
r 4 = 11.3975 d 4 = 2.2422 n d3 = 1.75520 ν d3 = 27.51
r 5 = 716.4650 d 5 = 0.1570
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.1404
r 7 = 3.8385 d 7 = 2.0425 n d4 = 1.58313 ν d4 = 59.38
r 8 = -4.3057 (aspherical surface) d 8 = 0.1825
r 9 = 4.0798 d 9 = 2.2511 n d5 = 1.48749 ν d5 = 70.23
r 10 = -2.0784 d 10 = 0.8013 n d6 = 1.72047 ν d6 = 34.70
r 11 = 2.9941 d 11 = 1.4121
r 12 = 6.3238 (aspherical surface) d 12 = 2.0007 n d7 = 1.74330 ν d7 = 49.33
r 13 = -14.7523 d 13 = 1.0224
r 14 = ∞ d 14 = 0.5000 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 15 = ∞ d 15 = 0.4986
r 16 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = 1.0579 × 10 -4
A 6 = -5.2513 × 10 -6
A 8 = 0.0000
A 10 = 0.0000
8th surface K = 0
A 4 = 2.9438 × 10 -3
A 6 = 3.3645 × 10 -4
A 8 = -1.9952 × 10 -5
A 10 = 3.1965 × 10 -6
12th surface K = 0
A 4 = -2.0959 × 10 -3
A 6 = 3.2056 × 10 -4
A 8 = -1.8141 × 10 -5
A 10 = 5.7982 × 10 -7
fprism = -3.18
Lep = 3.55
f / fprism = -1.48
Lep / f = 0.755
2 ・ Lep / f + 1 / (F NO・ tanω) = 2.11
L1 / L2 = 0.139
実施例6
r1 = -7.9609(非球面) d1 = 2.3938 nd1 =1.74320 νd1 =49.34
r2 = ∞(RE) d2 = 2.3938 nd2 =1.74320 νd2 =49.34
r3 = 3.0660 d3 = 0.5037
r4 = 5.7626 d4 = 2.0377 nd3 =1.80518 νd3 =25.42
r5 = 3381.1342 d5 = 0.0988
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.1000
r7 = 5.4473 d7 = 1.8077 nd4 =1.60300 νd4 =65.44
r8 = -4.7160(非球面) d8 = 0.0989
r9 = 3.6736 d9 = 1.6874 nd5 =1.49700 νd5 =81.54
r10= -2.6495 d10= 1.2048 nd6 =1.67270 νd6 =32.10
r11= 2.5434 d11= 2.7949
r12= 8.5582(非球面) d12= 1.6631 nd7 =1.68893 νd7 =31.07
r13= -6.6319 d13= 0.5000
r14= ∞ d14= 0.5000 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
r15= ∞ d15= 1.2353
r16= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = 1.2978 ×10-3
A6 =-4.2332 ×10-5
A8 =-2.2002 ×10-10
A10= 3.8566 ×10-13
第8面
K = 0
A4 = 3.1026 ×10-4
A6 = 4.0190 ×10-6
A8 =-2.8131 ×10-6
A10= 8.0170 ×10-7
第12面
K = 0
A4 =-3.0590 ×10-3
A6 = 3.3360 ×10-4
A8 =-2.7263 ×10-5
A10= 1.1782 ×10-6
fprism = -2.51
Lep= 2.96
f/fprism = -1.87
Lep/f= 0.630
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.86
L1/L2= 0.144
Example 6
r 1 = -7.9609 (aspherical surface) d 1 = 2.3938 n d1 = 1.74320 ν d1 = 49.34
r 2 = ∞ (RE) d 2 = 2.3938 n d2 = 1.74320 ν d2 = 49.34
r 3 = 3.0660 d 3 = 0.5037
r 4 = 5.7626 d 4 = 2.0377 n d3 = 1.80518 ν d3 = 25.42
r 5 = 3381.1342 d 5 = 0.0988
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.1000
r 7 = 5.4473 d 7 = 1.8077 n d4 = 1.60300 ν d4 = 65.44
r 8 = -4.7160 (aspherical surface) d 8 = 0.0989
r 9 = 3.6736 d 9 = 1.6874 n d5 = 1.49700 ν d5 = 81.54
r 10 = -2.6495 d 10 = 1.2048 n d6 = 1.67270 ν d6 = 32.10
r 11 = 2.5434 d 11 = 2.7949
r 12 = 8.5582 (aspherical surface) d 12 = 1.6631 n d7 = 1.68893 ν d7 = 31.07
r 13 = -6.6319 d 13 = 0.5000
r 14 = ∞ d 14 = 0.5000 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 15 = ∞ d 15 = 1.2353
r 16 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 1st surface K = 0
A 4 = 1.2978 × 10 -3
A 6 = -4.2332 × 10 -5
A 8 = -2.2002 × 10 -10
A 10 = 3.8566 × 10 -13
8th surface K = 0
A 4 = 3.1026 × 10 -4
A 6 = 4.0190 × 10 -6
A 8 = -2.8131 × 10 -6
A 10 = 8.0170 × 10 -7
12th surface K = 0
A 4 = -3.0590 × 10 -3
A 6 = 3.3360 × 10 -4
A 8 = -2.7263 × 10 -5
A 10 = 1.1782 × 10 -6
fprism = -2.51
Lep = 2.96
f / fprism = -1.87
Lep / f = 0.630
2 ・ Lep / f + 1 / (F NO・ tanω) = 1.86
L1 / L2 = 0.144
実施例7
r1 = ∞ d1 = 0.5000 nd1 =1.51633 νd1 =64.14
r2 = ∞ d2 = 0.7000
r3 = -7.0986(非球面) d3 = 1.8957 nd2 =1.52540 νd2 =56.25
r4 = ∞(RE) d4 = 1.8957 nd3 =1.52540 νd3 =56.25
r5 = -1927.2650 d5 = 0.3992
r6 = ∞(絞り) d6 = 0.1098
r7 = 3.2038(非球面) d7 = 1.3254 nd4 =1.80610 νd4 =40.92
r8 = -1919.4577 d8 = 0.4895
r9 = -4.3027(非球面) d9 = 0.4176 nd5 =1.68893 νd5 =31.07
r10= 5.1005 d10= 0.9335
r11= -10.5479 d11= 1.4773 nd6 =1.81600 νd6 =46.62
r12= -3.3973 d12= 0.1139
r13= 7.2945 d13= 2.2316 nd7 =1.69680 νd7 =55.53
r14= -4.6462 d14= 2.3167 nd8 =1.84666 νd8 =23.78
r15= 2566.0139 d15= 2.1185
r16= ∞(像面)
非球面係数
第3面
K = 0
A4 = 3.9326 ×10-3
A6 =-1.3930 ×10-4
A8 =-1.4073 ×10-6
A10= 4.7731 ×10-11
第7面
K = 0
A4 =-5.0917 ×10-4
A6 = 1.0742 ×10-5
A8 =-2.8031 ×10-9
A10= 1.2356 ×10-11
第9面
K = 0
A4 =-1.0984 ×10-2
A6 = 7.1088 ×10-7
A8 = 1.6070 ×10-7
A10= 2.2627 ×10-7
fprism = -13.6
Lep= 2.21
f/fprism = -0.346
Lep/f= 0.470
2・Lep/f+1/(FNO・tanω)= 1.54
L1/L2= 0.137
Example 7
r 1 = ∞ d 1 = 0.5000 n d1 = 1.51633 ν d1 = 64.14
r 2 = ∞ d 2 = 0.7000
r 3 = -7.0986 (aspherical surface) d 3 = 1.8957 n d2 = 1.52540 ν d2 = 56.25
r 4 = ∞ (RE) d 4 = 1.8957 n d3 = 1.52540 ν d3 = 56.25
r 5 = -1927.2650 d 5 = 0.3992
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.1098
r 7 = 3.2038 (aspherical surface) d 7 = 1.3254 n d4 = 1.80610 ν d4 = 40.92
r 8 = -1919.4577 d 8 = 0.4895
r 9 = -4.3027 (aspherical surface) d 9 = 0.4176 n d5 = 1.68893 ν d5 = 31.07
r 10 = 5.1005 d 10 = 0.9335
r 11 = -10.5479 d 11 = 1.4773 n d6 = 1.81600 ν d6 = 46.62
r 12 = -3.3973 d 12 = 0.1139
r 13 = 7.2945 d 13 = 2.2316 n d7 = 1.69680 ν d7 = 55.53
r 14 = -4.6462 d 14 = 2.3167 n d8 = 1.84666 ν d8 = 23.78
r 15 = 2566.0139 d 15 = 2.1185
r 16 = ∞ (image plane)
Aspheric coefficient 3rd surface K = 0
A 4 = 3.9326 × 10 -3
A 6 = -1.3930 × 10 -4
A 8 = -1.4073 × 10 -6
A 10 = 4.7731 × 10 -11
Surface 7 K = 0
A 4 = -5.0917 × 10 -4
A 6 = 1.0742 × 10 -5
A 8 = -2.8031 × 10 -9
A 10 = 1.2356 × 10 -11
9th surface K = 0
A 4 = -1.0984 × 10 -2
A 6 = 7.1088 × 10 -7
A 8 = 1.6070 × 10 -7
A 10 = 2.2627 × 10 -7
fprism = -13.6
Lep = 2.21
f / fprism = -0.346
Lep / f = 0.470
2 ・ Lep / f + 1 / (F NO・ tanω) = 1.54
L1 / L2 = 0.137
以上の実施例1、5、7の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図8、図9、図10に示す。これらの収差図において、SAは球面収差、ASは非点収差、DTは歪曲収差、CCは倍率色収差を示す。図中、“FIY”は像高を表す。 Aberration diagrams at the time of focusing on an object point at infinity in Examples 1, 5, and 7 are shown in FIGS. 8, 9, and 10, respectively. In these aberration diagrams, SA represents spherical aberration, AS represents astigmatism, DT represents distortion, and CC represents lateral chromatic aberration. In the figure, “FIY” represents the image height.
なお、光軸折り曲げプリズムPに負のパワーを持たせる場合、上記実施例とは別に、例えば図11に模式的に示すように、負のパワーを持つ第1群GFを、このプリズムP以外に、2枚以上のレンズを含む構成とすることも可能である。 When giving negative power to the optical axis bending prism P, apart from the above-described embodiment, for example, as schematically shown in FIG. A configuration including two or more lenses is also possible.
さて、以上のような本発明の折り曲げ結像光学系は、結像光学系で物体像を形成しその像をCCDや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。 The folding imaging optical system of the present invention as described above is an imaging apparatus, particularly a digital camera, that forms an object image with the imaging optical system and receives the image on an imaging device such as a CCD or a silver salt film to perform imaging. And a video camera, a personal computer that is an example of an information processing device, a telephone, a mobile phone that is particularly convenient to carry. The embodiment is illustrated below.
図12〜図14は、本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ構成の概念図を示す。図12はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図13は同後方斜視図、図14はデジタルカメラ40の構成を示す断面図である。デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含み、カメラ40の上部に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例5の折り曲げ結像光学系を通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターIFを介してCCD49の撮像面上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、処理手段51を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。また、この処理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段52は処理手段51と別体に設けてもよいし、フロッピ
ーディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
12 to 14 are conceptual diagrams of structures in which the image forming optical system according to the present invention is incorporated in a photographing optical system 41 of a digital camera. 12 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 40, FIG. 13 is a rear perspective view thereof, and FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 40. In this example, the digital camera 40 includes a photographing optical system 41 having a photographing optical path 42, a finder optical system 43 having a finder optical path 44, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. When the shutter 45 disposed in the position is pressed, photographing is performed through the photographing optical system 41, for example, the folding imaging optical system of the fifth embodiment, in conjunction with it. An object image formed by the photographing optical system 41 is formed on the imaging surface of the
さらに、ファインダー用光路44上にはファインダー用対物光学系53が配置してある。このファインダー用対物光学系53によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上に形成される。このポリプリズム55の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が配置されている。なお、撮影光学系41及びファインダー用対物光学系53の入射側、接眼光学系59の射出側にそれぞれカバー部材50が配置されている。 Further, a finder objective optical system 53 is disposed on the finder optical path 44. The object image formed by the finder objective optical system 53 is formed on the field frame 57 of the Porro prism 55 which is an image erecting member. Behind this polyprism 55 is an eyepiece optical system 59 that guides the erect image to the observer eyeball E. Note that cover members 50 are disposed on the incident side of the photographing optical system 41 and the finder objective optical system 53 and on the exit side of the eyepiece optical system 59, respectively.
このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41が広画角であり、収差が良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォーカスの大きな光学系であるので、高性能・低コスト化が実現できる。 The digital camera 40 configured in this manner is an optical system having a wide field angle of the photographing optical system 41, good aberration, bright, and a large back focus in which a filter and the like can be arranged. Can be realized.
なお、図14の例では、カバー部材50として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。 In the example of FIG. 14, a parallel plane plate is disposed as the cover member 50, but a lens having power may be used.
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンが図15〜図17に示される。図15はパソコン300のカバーを開いた前方斜視図、図16はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図17は図15の状態の側面図である。図15〜図17に示されるように、パソコン300は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード301と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター302と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系303とを有している。ここで、モニター302は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、CRTディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。
Next, a personal computer which is an example of an information processing apparatus in which the imaging optical system of the present invention is incorporated as an objective optical system is shown in FIGS. 15 is a front perspective view with the cover of the
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、本発明による例えば実施例5の折り曲げ結像光学系からなる対物レンズ112と、像を受光する撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
The photographic
ここで、撮像素子チップ162上には近赤外カットフィルターIFが付加的に貼り付けられて撮像ユニット160として一体に形成され、対物レンズ112の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ112と撮像素子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠113の先端(図示略)には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。
Here, a near-infrared cut filter IF is additionally attached on the image
撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力され、電子画像としてモニター302に表示される、図15には、その一例として、操作者の撮影された画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。
The object image received by the
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話が図18に示される。図18(a)は携帯電話400の正面図、図18(b)は側面図、図18(c)は撮影光学系405の断面図である。図
18(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、操作者の声を情報として入力するマイク部401と、通話相手の声を出力するスピーカ部402と、操作者が情報を入力する入力ダイアル403と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモニター404と、撮影光学系405と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ406と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段(図示せず)とを有している。ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配置された本発明による例えば実施例5の折り曲げ結像光学系からなる対物レンズ112と、物体像を受光する撮像素子チップ162とを有している。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
Next, FIG. 18 shows a telephone which is an example of an information processing apparatus in which the imaging optical system of the present invention is built in as a photographing optical system, particularly a portable telephone which is convenient to carry. 18A is a front view of the
ここで、撮像素子チップ162上には近赤外カットフィルターIFが付加的に貼り付けられて撮像ユニット160として一体に形成され、対物レンズ112の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ112と撮像素子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠113の先端(図示略)には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。
Here, a near-infrared cut filter IF is additionally attached on the image
撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。
The object image received by the
以上の本発明並びに本発明の参考例の折り曲げ結像光学系は例えば次のように構成することができる。 The bent imaging optical system of the present invention and the reference example of the present invention can be configured as follows, for example.
〔1〕 物体側より順に、負のパワーを持つ第1群と、絞りと、正のパワーを持つ第2群とを備えており、
前記第1群中にパワーを持たせた光軸折り曲げ部材を有しており、
前記光軸折り曲げ部材は、平面の反射面を有すると共に、光軸に回転対称な曲面によって構成される面を入射面、射出面の少なくとも一方に用いているプリズムからなることを特徴とする折り曲げ結像光学系。
[1] In order from the object side, a first group having negative power, an aperture, and a second group having positive power are provided.
An optical axis bending member having power in the first group;
The optical axis bending member includes a prism that has a flat reflecting surface and uses a curved surface that is rotationally symmetric about the optical axis as at least one of the incident surface and the exit surface. Image optics.
〔2〕 前記第1群は、物体側から順に、少なくとも1枚の負レンズと、正のパワーを持つ前記プリズムとからなることを特徴とする上記1記載の折り曲げ結像光学系。 [2] The bent imaging optical system according to [1], wherein the first group includes at least one negative lens and the prism having a positive power in order from the object side.
〔3〕 前記プリズムが次の条件式(1)を満たしていることを特徴とする上記2記載の折り曲げ結像光学系。
(1) 0.01<f/fprism <3
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、fprism はプリズムの焦点距離である。
[3] The bent imaging optical system according to [2], wherein the prism satisfies the following conditional expression (1).
(1) 0.01 <f / fprism <3
Here, f is the focal length of the entire lens system, and fprism is the focal length of the prism.
〔4〕 前記プリズムは負のパワーを持つことを特徴とする上記1記載の折り曲げ結像光学系。 [4] The folded imaging optical system as described in 1 above, wherein the prism has negative power.
〔5〕 前記プリズムは最も物体側に位置することを特徴とする上記4記載の折り曲げ結像光学系。 [5] The folded imaging optical system as described in [4], wherein the prism is located closest to the object side.
〔6〕 前記第1群は前記プリズムのみからなることを特徴とする上記5記載の折り曲げ結像光学系。 [6] The folded imaging optical system as described in [5], wherein the first group is composed of only the prism.
〔7〕 前記プリズムが次の条件式(2)を満たしていることを特徴とする上記4から6の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系。
(2) −3<f/fprism <−0.05
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、fprism はプリズムの焦点距離である。
[7] The folded imaging optical system according to any one of 4 to 6, wherein the prism satisfies the following conditional expression (2).
(2) -3 <f / fprism <-0.05
Here, f is the focal length of the entire lens system, and fprism is the focal length of the prism.
〔8〕 前記プリズムが次の条件式(3)を満たしていることを特徴とする上記1から7の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系。
(3) 0.1<Lep/f<1.5
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、Lepは第1群の最も物体側の面からレンズ系全体の入射瞳位置までの距離である。
[8] The bent imaging optical system according to any one of 1 to 7, wherein the prism satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.1 <Lep / f <1.5
Here, f is the focal length of the entire lens system, and Lep is the distance from the most object side surface of the first group to the entrance pupil position of the entire lens system.
〔9〕 前記プリズムが次の条件式(4)を満たしていることを特徴とする上記1から7の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系。
(4) 0.8<2・Lep/f+1/(FNO・tanω)<3.5
ここで、fは全レンズ系の焦点距離、Lepは第1群の最も物体側の面からレンズ系全体の入射瞳位置までの距離、ωはレンズ系の半画角、FNOはレンズ系のFナンバーである。
[9] The bent imaging optical system according to any one of 1 to 7, wherein the prism satisfies the following conditional expression (4).
(4) 0.8 <2 · Lep / f + 1 / (F NO · tan ω) <3.5
Here, f is the focal length of the entire lens system, Lep is the distance from the most object side surface of the first group to the entrance pupil position of the entire lens system, ω is the half angle of view of the lens system, and FNO is the lens system F number.
〔10〕 前記第1群に少なくとも1面の回転対称非球面を用いていることを特徴とする上記1から7の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系。 [10] The bent imaging optical system as set forth in any one of [1] to [7], wherein at least one rotationally symmetric aspherical surface is used in the first group.
〔11〕 前記第1群の負のパワーを持つ素子の少なくとも1面に回転対称非球面を用いていることを特徴とする上記10記載の折り曲げ結像光学系。 [11] The folded imaging optical system as described in 10 above, wherein a rotationally symmetric aspheric surface is used for at least one surface of the negative power element of the first group.
〔12〕 前記回転対称非球面は前記プリズムに用いられていることを特徴とする上記11記載の折り曲げ結像光学系。 [12] The folded imaging optical system as described in 11 above, wherein the rotationally symmetric aspherical surface is used for the prism.
〔13〕 次の条件式(5)を満たしていることを特徴とする上記1から7の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系。
(5) 0.08<L1/L2<1
ここで、L1は第1群の最も物体側の面からプリズムの反射面までの軸上の距離、L2はプリズムの反射面から像面までの軸上の距離である。
[13] The folded imaging optical system according to any one of 1 to 7, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
(5) 0.08 <L1 / L2 <1
Here, L1 is the axial distance from the most object-side surface of the first group to the reflecting surface of the prism, and L2 is the axial distance from the reflecting surface of the prism to the image surface.
〔14〕 上記1から13の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系と、前記折り曲げ結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、操作者が前記処理手段に入力したい情報信号を入力するための入力部と、前記処理手段からの出力を表示する表示素子と、前記処理手段からの出力を記録する記録媒体とを含み、
前記処理手段は、前記折り曲げ結像光学系によって前記電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子に表示するように構成されていることを特徴とする情報処理装置。
[14] The folded imaging optical system according to any one of 1 to 13, the electronic imaging device disposed at a position for receiving an object image formed by the folded imaging optical system, and the electronic imaging device Processing means for processing the electronic signal photoelectrically converted by the input device, an input unit for inputting an information signal that an operator wants to input to the processing means, a display element for displaying an output from the processing means, and the processing means A recording medium for recording the output from
The information processing apparatus, wherein the processing unit is configured to display an object image received by the electronic imaging element by the bent imaging optical system on the display element.
〔15〕 上記14において、
前記入力部がキーボードにて構成され、前記折り曲げ結像光学系と前記電子撮像素子とが前記表示素子の周辺部又は前記キーボードの周辺部に内蔵されていることを特徴とするパソコン装置。
[15] In the above 14,
The personal computer device, wherein the input unit is configured by a keyboard, and the bent imaging optical system and the electronic imaging device are built in a peripheral portion of the display element or a peripheral portion of the keyboard.
〔16〕 上記1から13の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系と、前記折り曲げ結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、電話信号を送信及び受信するためのアンテナと、電話番号等の信号を入力するための入力部と、前記電子撮像素子によって受光された物体像を送信可能な信号に変換する信号処理部と
を含んでいることを特徴とする電話装置。
[16] The folding imaging optical system according to any one of 1 to 13 above, an electronic imaging device disposed at a position for receiving an object image formed by the folding imaging optical system, and a telephone signal are transmitted. And an antenna for receiving, an input unit for inputting a signal such as a telephone number, and a signal processing unit for converting an object image received by the electronic image sensor into a signal that can be transmitted. Feature telephone equipment.
〔17〕 上記1から13の何れか1項記載の折り曲げ結像光学系と、前記折り曲げ結像光学系によって形成された物体像を受光する位置に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子によって光電変換された電子信号を処理する処理手段と、前記電子撮像素子で受光された物体像を観察可能に表示する表示素子とを有し、前記電子撮像素子で受光された物体像の像情報を記録するための記録部材を内蔵又は挿脱するように構成され、前記処理手段が、前記電子撮像素子に受光された物体像を前記表示素子に表示する表示処理機能と、前記電子撮像素子に受光された物体像を前記記録媒体に記録する記録処理機能とを有することを特徴とする電子カメラ装置。 [17] The folded imaging optical system according to any one of 1 to 13, the electronic imaging device disposed at a position for receiving an object image formed by the folding imaging optical system, and the electronic imaging device Image processing means for processing the electronic signal photoelectrically converted by the image sensor and a display element for observably displaying the object image received by the electronic image sensor, and image information of the object image received by the electronic image sensor A recording member for recording the image, and a display processing function for displaying an object image received by the electronic image sensor on the display element; and An electronic camera apparatus, comprising: a recording processing function for recording a received object image on the recording medium.
GF…第1群
GR…第2群
P…光路折り曲げプリズム
S…開口絞り
IF…赤外カットフィルター
LF…ローパスフィルター
I…像面
E…観察者眼球
40…デジタルカメラ
41…撮影光学系
42…撮影用光路
43…ファインダー光学系
44…ファインダー用光路
45…シャッター
46…フラッシュ
47…液晶表示モニター
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
53…ファインダー用対物光学系
55…ポロプリズム
57…視野枠
59…接眼光学系
112…対物レンズ
113…鏡枠
114…カバーガラス
160…撮像ユニット
162…撮像素子チップ
166…端子
300…パソコン
301…キーボード
302…モニター
303…撮影光学系
304…撮影光路
305…画像
400…携帯電話
401…マイク部
402…スピーカ部
403…入力ダイアル
404…モニター
405…撮影光学系
406…アンテナ
407…撮影光路
GF ... First group GR ... Second group P ... Optical path bending prism S ... Aperture stop IF ... Infrared cut filter LF ... Low pass filter I ... Image plane E ... Observer eyeball 40 ... Digital camera 41 ... Shooting optical system 42 ... Shooting Optical path 43 finder optical system 44 finder optical path 45 shutter 46 flash 47 liquid crystal display monitor 49 CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ...
Claims (4)
前記第1群中にパワーを持たせた光軸折り曲げ部材を有しており、
前記光軸折り曲げ部材は、平面の反射面を有すると共に、光軸に回転対称な曲面によって構成される面を入射面、射出面の少なくとも一方に用いているプリズムからなり、
前記プリズムは、最も物体側に位置し、かつ、最も物体側の面が負のパワーを持つことを特徴とする折り曲げ結像光学系。 In order from the object side, it substantially comprises a first group having negative power, a diaphragm, and a second group having positive power .
An optical axis bending member having power in the first group;
The optical axis bending member comprises a prism that has a flat reflecting surface and uses a surface constituted by a curved surface that is rotationally symmetric with respect to the optical axis as at least one of an entrance surface and an exit surface,
The bent imaging optical system , wherein the prism is located closest to the object side, and the surface closest to the object side has negative power .
(2) −3<f/fprism <−0.05 3. The folded imaging optical system according to claim 2 , wherein the prism satisfies the following conditional expression, where f is the focal length of the entire lens system and fprism is the focal length of the prism.
(2) -3 <f / fprism <-0.05
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