JP2002202455A - 撮影光学系および撮影装置 - Google Patents
撮影光学系および撮影装置Info
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- JP2002202455A JP2002202455A JP2000403224A JP2000403224A JP2002202455A JP 2002202455 A JP2002202455 A JP 2002202455A JP 2000403224 A JP2000403224 A JP 2000403224A JP 2000403224 A JP2000403224 A JP 2000403224A JP 2002202455 A JP2002202455 A JP 2002202455A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 テレセントリック系でない場合に、固体撮像
素子の直前に光学フィルタを設けると、像高による感度
分布にむらが生じてしまう。 【解決手段】 撮影光学系は、絞り２と、この絞りの開
口中心をほぼ曲率中心とする曲面状に形成された干渉型
の光学フィルタ（例えば、赤外カットフィルタ）１３と
を有する。光学フィルタは、レンズ１の表面に形成して
もよい。
素子の直前に光学フィルタを設けると、像高による感度
分布にむらが生じてしまう。 【解決手段】 撮影光学系は、絞り２と、この絞りの開
口中心をほぼ曲率中心とする曲面状に形成された干渉型
の光学フィルタ（例えば、赤外カットフィルタ）１３と
を有する。光学フィルタは、レンズ１の表面に形成して
もよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカ
メラやビデオカメラ等の撮影装置に用いられる撮影光学
系に関するものであり、特に固体撮像素子の感度特性を
補正するための光学フィルタを備えた撮影光学系に関す
るものである。
メラやビデオカメラ等の撮影装置に用いられる撮影光学
系に関するものであり、特に固体撮像素子の感度特性を
補正するための光学フィルタを備えた撮影光学系に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】撮像装置における画像取り込み手段とし
て固体撮像素子を用いる場合、固体撮像素子の特性上、
分光感度特性を補正するための光学フィルタを撮影光学
系内に設けることが多い。
て固体撮像素子を用いる場合、固体撮像素子の特性上、
分光感度特性を補正するための光学フィルタを撮影光学
系内に設けることが多い。
【０００３】例えば、赤外成分をカットするために、固
体撮像素子の直前に誘電体多層膜をガラス基板に蒸着し
た干渉型の赤外カットフィルタ部材を配置する。
体撮像素子の直前に誘電体多層膜をガラス基板に蒸着し
た干渉型の赤外カットフィルタ部材を配置する。
【０００４】ところで、薄膜による光の干渉を利用する
干渉型フィルタの場合、光線の入射角によりその特性が
変化する。例えば、干渉型の赤外カットフィルタの場
合、通常は人間の視感度に固体撮像素子の感度を一致さ
せるために、波長７００ｎｍ程度以上の光を反射するよ
うな設定になっているが、これは設定された光の入射角
に対するもので、入射角が異なると反射する波長が異な
ってくる。
干渉型フィルタの場合、光線の入射角によりその特性が
変化する。例えば、干渉型の赤外カットフィルタの場
合、通常は人間の視感度に固体撮像素子の感度を一致さ
せるために、波長７００ｎｍ程度以上の光を反射するよ
うな設定になっているが、これは設定された光の入射角
に対するもので、入射角が異なると反射する波長が異な
ってくる。
【０００５】そして一般の撮影レンズの構成では、被写
体像高により固体撮像素子への入射角が異なる。したが
って、このような場合、光学フィルタの特性が異なって
しまう。
体像高により固体撮像素子への入射角が異なる。したが
って、このような場合、光学フィルタの特性が異なって
しまう。
【０００６】これを避けるために、従来は、レンズ射出
瞳が無限遠になるように、絞りよりも像面側のレンズ焦
点位置に絞りを配置する、いわゆるテレセントリック系
を構成し、撮像素子の直前に設けられたフィルタに全像
高への光束が垂直に入射するように設定されている。
瞳が無限遠になるように、絞りよりも像面側のレンズ焦
点位置に絞りを配置する、いわゆるテレセントリック系
を構成し、撮像素子の直前に設けられたフィルタに全像
高への光束が垂直に入射するように設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮影装
置のコンパクト化の要求に伴い、撮像レンズの小型化が
進むと、このようなテレセントリック系を構成すること
ができなくなってくる。したがって、従来のように固体
撮像素子の直前に光学フィルタを設けたのでは像高によ
る感度分布にむらが生じてしまう。
置のコンパクト化の要求に伴い、撮像レンズの小型化が
進むと、このようなテレセントリック系を構成すること
ができなくなってくる。したがって、従来のように固体
撮像素子の直前に光学フィルタを設けたのでは像高によ
る感度分布にむらが生じてしまう。
【０００８】また、複数のレンズから構成される撮像レ
ンズの一部に干渉型の光学フィルタを形成した場合、フ
ィルタ部で反射した光束が他のレンズの周辺部やレンズ
鏡筒端部で反射して複雑な光路をとり、遮光しきれない
ゴーストになったり、固体撮像素子の表面の反射光が光
学フィルタで反射し再び固体撮像素子に入射するゴース
ト光となったりするという問題がある。
ンズの一部に干渉型の光学フィルタを形成した場合、フ
ィルタ部で反射した光束が他のレンズの周辺部やレンズ
鏡筒端部で反射して複雑な光路をとり、遮光しきれない
ゴーストになったり、固体撮像素子の表面の反射光が光
学フィルタで反射し再び固体撮像素子に入射するゴース
ト光となったりするという問題がある。
【０００９】そこで、本発明は、単純な構成で、固体撮
像素子の感度特性等を補正することができ、良好な画質
を得ることができる撮影光学系を提供することを目的と
している。
像素子の感度特性等を補正することができ、良好な画質
を得ることができる撮影光学系を提供することを目的と
している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の撮影光学系は、絞りと、この絞りの開口
中心をほぼ曲率中心とする（つまりは絞り開口の中心に
対してほぼコンントリックな）曲面状に形成された光学
フィルタ（例えば、干渉型の赤外カットフィルタ）とを
有する。
めに、本発明の撮影光学系は、絞りと、この絞りの開口
中心をほぼ曲率中心とする（つまりは絞り開口の中心に
対してほぼコンントリックな）曲面状に形成された光学
フィルタ（例えば、干渉型の赤外カットフィルタ）とを
有する。
【００１１】具体的には、例えば、光学フィルタが絞り
よりも像面側に配置されている場合に、光学フィルタを
像面側に凸となる曲面形状に形成したり、光学フィルタ
が絞りよりも物体側に配置されている場合に、光学フィ
ルタを物体側に凸となる曲面形状に形成する。
よりも像面側に配置されている場合に、光学フィルタを
像面側に凸となる曲面形状に形成したり、光学フィルタ
が絞りよりも物体側に配置されている場合に、光学フィ
ルタを物体側に凸となる曲面形状に形成する。
【００１２】これにより、光学系がテレセントリック系
として構成されていなくても、光学フィルタへの光線の
入射角度を像高によらずほぼ同一とすることが可能とな
り、干渉型の光学フィルタの入射角度依存性を低減し
て、良好な撮影画質を得ることが可能となる。
として構成されていなくても、光学フィルタへの光線の
入射角度を像高によらずほぼ同一とすることが可能とな
り、干渉型の光学フィルタの入射角度依存性を低減し
て、良好な撮影画質を得ることが可能となる。
【００１３】また、像面に達した光線が像面に配置され
た固体撮像素子等の表面で光学フィルタ側に反射し、さ
らに光学フィルタで反射する際には、光学フィルタが上
記形状に形成されているため、発散又は収斂作用を受け
ることになり、この反射光線が再び撮像素子に入射する
際には光束が広がっており、撮像性能への影響は少なく
なる。
た固体撮像素子等の表面で光学フィルタ側に反射し、さ
らに光学フィルタで反射する際には、光学フィルタが上
記形状に形成されているため、発散又は収斂作用を受け
ることになり、この反射光線が再び撮像素子に入射する
際には光束が広がっており、撮像性能への影響は少なく
なる。
【００１４】特に、光学フィルタの曲率半径をｒとし、
絞りと光学フィルタとの光軸方向距離をＬとしたとき
に、 ０．７＜ｒ／Ｌ＜１．５ …（１） を満足するように構成することが望ましい。
絞りと光学フィルタとの光軸方向距離をＬとしたとき
に、 ０．７＜ｒ／Ｌ＜１．５ …（１） を満足するように構成することが望ましい。
【００１５】上記式（１）の範囲を逸脱すると、入射角
度によるフィルタ特性が大きく変化し、像高によって画
質や光量の異なる像が形成される。また、フィルタでの
反射光によるゴーストの影響を受ける可能性が高くな
る。
度によるフィルタ特性が大きく変化し、像高によって画
質や光量の異なる像が形成される。また、フィルタでの
反射光によるゴーストの影響を受ける可能性が高くな
る。
【００１６】なお、光学フィルタを、光学系に本来必要
なレンズ（結像レンズ等）の表面上に形成することによ
り、従来の独立した光学フィルタ部材を不要とし、部品
数の増加を防止しつつ上記効果を得ることが可能とな
る。
なレンズ（結像レンズ等）の表面上に形成することによ
り、従来の独立した光学フィルタ部材を不要とし、部品
数の増加を防止しつつ上記効果を得ることが可能とな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態である撮影光学系の構成を示してい
る。なお、この撮影光学系は、デジタルスチルカメラや
ビデオカメラ等の撮影装置に用いられるものであり、撮
影装置本体に一体的に構成されたレンズ鏡筒内に収容さ
れたり、撮影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ内
に収容されたりする。
明の第１実施形態である撮影光学系の構成を示してい
る。なお、この撮影光学系は、デジタルスチルカメラや
ビデオカメラ等の撮影装置に用いられるものであり、撮
影装置本体に一体的に構成されたレンズ鏡筒内に収容さ
れたり、撮影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ内
に収容されたりする。
【００１８】図１において、２は絞りであり、その中央
には撮影光束を通過させるための開口が形成されてい
る。
には撮影光束を通過させるための開口が形成されてい
る。
【００１９】１は結像レンズであり、絞り２よりも像面
側に配置されている。この結像レンズ１の物体側の面は
平面１１として、像面側の面は凸面１２として構成され
ている。３は結像面であり、ここにはＣＣＤ等の固体撮
像素子が配置される。
側に配置されている。この結像レンズ１の物体側の面は
平面１１として、像面側の面は凸面１２として構成され
ている。３は結像面であり、ここにはＣＣＤ等の固体撮
像素子が配置される。
【００２０】結像レンズ１の凸面１２上には、誘電体多
層膜による赤外カットフィルタ（干渉型光学フィルタ）
１３が蒸着により形成されている。この赤外カットフィ
ルタ１３は、波長７００ｎｍ程度以上の光の大部分を反
射する特性を有し、固体撮像素子の波長感度分布を視感
度に合わせる働きを有する。
層膜による赤外カットフィルタ（干渉型光学フィルタ）
１３が蒸着により形成されている。この赤外カットフィ
ルタ１３は、波長７００ｎｍ程度以上の光の大部分を反
射する特性を有し、固体撮像素子の波長感度分布を視感
度に合わせる働きを有する。
【００２１】そして、結像レンズ１の凸面１２の曲率中
心は、絞り２の開口中心とほぼ一致するように設定され
ている。このため、凸面１２上に形成された赤外カット
フィルタ１３の曲率中心も、絞り２の開口中心とほぼ一
致する。
心は、絞り２の開口中心とほぼ一致するように設定され
ている。このため、凸面１２上に形成された赤外カット
フィルタ１３の曲率中心も、絞り２の開口中心とほぼ一
致する。
【００２２】これにより、絞り２の開口中心を通る主光
線（光軸に平行に入射した光線だけでなく光軸に対して
斜めに入射した光を含む）は凸面１２および赤外カット
フィルタ１３にほぼ垂直に入射する。
線（光軸に平行に入射した光線だけでなく光軸に対して
斜めに入射した光を含む）は凸面１２および赤外カット
フィルタ１３にほぼ垂直に入射する。
【００２３】つまり、赤外カットフィルタ１３への光線
の入射角度は、像高によらずほぼ同一となる。これによ
り、赤外カットフィルタ１３への入射角度差によるカッ
ト波長の違いを小さくすることができ、像高による色温
度変化や光量の変化を小さくすることができる。
の入射角度は、像高によらずほぼ同一となる。これによ
り、赤外カットフィルタ１３への入射角度差によるカッ
ト波長の違いを小さくすることができ、像高による色温
度変化や光量の変化を小さくすることができる。
【００２４】図２には、絞り２、結像レンズ１および赤
外カットフィルタ１３を通過して固体撮像素子に入射す
る可視領域の光線とわずかではあるが赤外カットフィル
タ１３を通過した赤外領域の波長を含む光線の軌跡と、
固体撮像素子の表面と赤外カットフィルタ１３（当然に
赤外領域で高い反射率を有する）とで反射した赤外領域
光線の軌跡を示している。
外カットフィルタ１３を通過して固体撮像素子に入射す
る可視領域の光線とわずかではあるが赤外カットフィル
タ１３を通過した赤外領域の波長を含む光線の軌跡と、
固体撮像素子の表面と赤外カットフィルタ１３（当然に
赤外領域で高い反射率を有する）とで反射した赤外領域
光線の軌跡を示している。
【００２５】固体撮像素子で反射した赤外光線は、赤外
カットフィルタ１３で反射し再び撮像素子の方向に向か
う。
カットフィルタ１３で反射し再び撮像素子の方向に向か
う。
【００２６】しかし、本実施形態では、赤外カットフィ
ルタ１３が像面側に凸となっていることによって、赤外
カットフィルタ１３で反射した赤外光線ＲＬは大きな発
散作用を受け、固体撮像素子に再び入射する際には光束
が広がっていることによって撮像性能への影響は軽微な
ものとなる。
ルタ１３が像面側に凸となっていることによって、赤外
カットフィルタ１３で反射した赤外光線ＲＬは大きな発
散作用を受け、固体撮像素子に再び入射する際には光束
が広がっていることによって撮像性能への影響は軽微な
ものとなる。
【００２７】一方、図３には、固体撮像素子の表面と結
像レンズ１の平面１１とで反射する光線の軌跡を示す。
像レンズ１の平面１１とで反射する光線の軌跡を示す。
【００２８】撮像素子表面の点３１で反射して結像レン
ズ１に入射した光線は、凸面１２の作用でほぼ平行光束
となって平面１１で反射する。この反射光線は、再び凸
面１２で集光作用を受けて撮像素子の方向に向かう。こ
の結果、撮像素子表面の点３２には、十分に集光された
光が結像し、本来の結像性能への影響が大きなゴースト
光となってしまう。したがって平面１１には反射によっ
て不要な波長成分をカットするフィルターを設置するこ
とは望ましくない。ここにはむしろ波長全域において反
射率を低減する反射防止フィルターを設置すべきであ
る。
ズ１に入射した光線は、凸面１２の作用でほぼ平行光束
となって平面１１で反射する。この反射光線は、再び凸
面１２で集光作用を受けて撮像素子の方向に向かう。こ
の結果、撮像素子表面の点３２には、十分に集光された
光が結像し、本来の結像性能への影響が大きなゴースト
光となってしまう。したがって平面１１には反射によっ
て不要な波長成分をカットするフィルターを設置するこ
とは望ましくない。ここにはむしろ波長全域において反
射率を低減する反射防止フィルターを設置すべきであ
る。
【００２９】次に、本実施形態の数値実施例について説
明する。撮影光学系の焦点距離を１としたとき、 曲率 間隔 屈折率 ｒ／Ｌ 絞り（２） ∞ 0.1 1（空気） − Ｓ１（平面１１） ∞ 0.3962 1.5247 ∞ Ｓ２（凸面１２） -0.52793 1（空気） 1.06 の関係がある。
明する。撮影光学系の焦点距離を１としたとき、 曲率 間隔 屈折率 ｒ／Ｌ 絞り（２） ∞ 0.1 1（空気） − Ｓ１（平面１１） ∞ 0.3962 1.5247 ∞ Ｓ２（凸面１２） -0.52793 1（空気） 1.06 の関係がある。
【００３０】つまり、本実施形態では、上記式（１）で
ある、 ０．７＜ｒ／Ｌ＝１．０６＜１．５ を満足しており、入射角度によるフィルタ特性の変化を
少なくし、像高によって画質や光量が異なることを防止
している。また、フィルタ１３での反射光によるゴース
トの影響を少なくしている。
ある、 ０．７＜ｒ／Ｌ＝１．０６＜１．５ を満足しており、入射角度によるフィルタ特性の変化を
少なくし、像高によって画質や光量が異なることを防止
している。また、フィルタ１３での反射光によるゴース
トの影響を少なくしている。
【００３１】なお、結象性能改善のため、Ｓ２（凸面１
２）を非球面として形状に若干の変更を加えてもよい。
２）を非球面として形状に若干の変更を加えてもよい。
【００３２】（第２実施形態）図４には、本発明の第２
実施形態である撮影光学系の構成を示している。なお、
この撮影光学系は、デジタルスチルカメラやビデオカメ
ラ等の撮影装置に用いられるものであり、撮影装置本体
に一体的に構成されたレンズ鏡筒内に収容されたり、撮
影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ内に収容され
たりする。
実施形態である撮影光学系の構成を示している。なお、
この撮影光学系は、デジタルスチルカメラやビデオカメ
ラ等の撮影装置に用いられるものであり、撮影装置本体
に一体的に構成されたレンズ鏡筒内に収容されたり、撮
影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ内に収容され
たりする。
【００３３】図４において、２は絞りであり、その中央
には撮影光束を通過させるための開口が形成されてい
る。
には撮影光束を通過させるための開口が形成されてい
る。
【００３４】２０は結像レンズであり、絞り２よりも物
体側に配置されている。この結像レンズ２０の物体側の
面は凸面２１として、像面側の面は凹面２２として構成
されている。３は結像面であり、ここにはＣＣＤ等の固
体撮像素子が配置される。
体側に配置されている。この結像レンズ２０の物体側の
面は凸面２１として、像面側の面は凹面２２として構成
されている。３は結像面であり、ここにはＣＣＤ等の固
体撮像素子が配置される。
【００３５】結像レンズ２０の凸面２１上には、誘電体
多層膜による赤外カットフィルタ（干渉型光学フィル
タ）２３が蒸着により形成されている。この赤外カット
フィルタ２３は、波長７００ｎｍ程度以上の光を反射す
る特性を有し、固体撮像素子の波長感度分布を視感度に
合わせる働きを有する。
多層膜による赤外カットフィルタ（干渉型光学フィル
タ）２３が蒸着により形成されている。この赤外カット
フィルタ２３は、波長７００ｎｍ程度以上の光を反射す
る特性を有し、固体撮像素子の波長感度分布を視感度に
合わせる働きを有する。
【００３６】そして、結像レンズ２０の凸面２１の曲率
中心は、絞り２の開口中心とほぼ一致するように設定さ
れている。このため、凸面２１上に形成された赤外カッ
トフィルタ２３の曲率中心も、絞り２の開口中心とほぼ
一致する。
中心は、絞り２の開口中心とほぼ一致するように設定さ
れている。このため、凸面２１上に形成された赤外カッ
トフィルタ２３の曲率中心も、絞り２の開口中心とほぼ
一致する。
【００３７】これにより、絞り２の開口中心を通る主光
線は凸面２１および赤外カットフィルタ２３にほぼ垂直
に入射する。
線は凸面２１および赤外カットフィルタ２３にほぼ垂直
に入射する。
【００３８】つまり、赤外カットフィルタ２３への光線
の入射角度は、像高によらずほぼ同一となる。これによ
り、赤外カットフィルタ２３への入射角度差によるカッ
ト波長の違いを小さくすることができ、像高による色温
度変化や光量の変化を小さくすることができる。
の入射角度は、像高によらずほぼ同一となる。これによ
り、赤外カットフィルタ２３への入射角度差によるカッ
ト波長の違いを小さくすることができ、像高による色温
度変化や光量の変化を小さくすることができる。
【００３９】図５には、赤外カットフィルタ２３、結像
レンズ２０および絞り２を通過して固体撮像素子に入射
する可視領域の光線とわずかではあるが赤外カットフィ
ルタ２１を通過した赤外領域の波長を含む光線の軌跡
と、固体撮像素子の表面と赤外カットフィルタ２１とで
反射した光線の軌跡を示している。
レンズ２０および絞り２を通過して固体撮像素子に入射
する可視領域の光線とわずかではあるが赤外カットフィ
ルタ２１を通過した赤外領域の波長を含む光線の軌跡
と、固体撮像素子の表面と赤外カットフィルタ２１とで
反射した光線の軌跡を示している。
【００４０】固体撮像素子で反射した光線は、レンズ２
０の凹面２２および凸面２１を透過して赤外カットフィ
ルタ２３で反射し再び撮像素子の方向に向かうしかし、
本実施形態では、赤外カットフィルタ２３が物体側に凸
となっていることによって、赤外カットフィルタ２３で
反射した光線ＲＬは大きな収斂作用を受け、固体撮像素
子に再び入射する際には光束が広がっていることによっ
て撮像性能への影響は軽微なものとなる。
０の凹面２２および凸面２１を透過して赤外カットフィ
ルタ２３で反射し再び撮像素子の方向に向かうしかし、
本実施形態では、赤外カットフィルタ２３が物体側に凸
となっていることによって、赤外カットフィルタ２３で
反射した光線ＲＬは大きな収斂作用を受け、固体撮像素
子に再び入射する際には光束が広がっていることによっ
て撮像性能への影響は軽微なものとなる。
【００４１】一方、図６には、固体撮像素子の表面と結
像レンズ２０の凹面２２とで反射する光線の軌跡を示
す。
像レンズ２０の凹面２２とで反射する光線の軌跡を示
す。
【００４２】撮像素子表面で反射した光線は、凹面２２
での反射により集光作用を受けて撮像素子の方向に向か
う。この結果、撮像素子表面には、十分に集光された光
が結像し、本来の結像性能への影響が大きなゴースト光
となってしまう。したがって凹面２２に反射によって不
要な波長成分をカットするフィルターを設けることは好
ましくない。
での反射により集光作用を受けて撮像素子の方向に向か
う。この結果、撮像素子表面には、十分に集光された光
が結像し、本来の結像性能への影響が大きなゴースト光
となってしまう。したがって凹面２２に反射によって不
要な波長成分をカットするフィルターを設けることは好
ましくない。
【００４３】次に、本実施形態の数値実施例について説
明する。撮影光学系の焦点距離を１としたとき、 曲率 間隔 屈折率 ｒ／Ｌ Ｓ１（凸面２１） 0.36829 0.06425 1.5247 1.44 Ｓ２（凹面２２） 1.14456 0.19202 1（空気） 5.96 絞り（２） ∞ 1（空気） − つまり、本実施形態では、上記式（１）である、 ０．７＜ｒ／Ｌ＝１．４４＜１．５ を満足しており、入射角度によるフィルタ特性の変化を
少なくし、像高によって画質や光量が異なることを防止
している。また、フィルタ２３での反射光によるゴース
トの影響を少なくしている。
明する。撮影光学系の焦点距離を１としたとき、 曲率 間隔 屈折率 ｒ／Ｌ Ｓ１（凸面２１） 0.36829 0.06425 1.5247 1.44 Ｓ２（凹面２２） 1.14456 0.19202 1（空気） 5.96 絞り（２） ∞ 1（空気） − つまり、本実施形態では、上記式（１）である、 ０．７＜ｒ／Ｌ＝１．４４＜１．５ を満足しており、入射角度によるフィルタ特性の変化を
少なくし、像高によって画質や光量が異なることを防止
している。また、フィルタ２３での反射光によるゴース
トの影響を少なくしている。
【００４４】なお、結象性能改善のため、Ｓ１（凸面２
１），Ｓ２（凹面２２）を非球面として形状に若干の変
更を加えてもよい。
１），Ｓ２（凹面２２）を非球面として形状に若干の変
更を加えてもよい。
【００４５】また、上記各実施形態では、結像レンズの
表面上に干渉型赤外カットフィルタを蒸着形成した場合
について説明したが、本発明では、赤外カットフィルタ
以外の光学フィルタを結像レンズの表面上に蒸着以外の
方法で形成してもよいし、絞りの開口中心をほぼ曲率中
心とする曲面形状の透明板上に光学フィルタを形成する
ようにしてもよい。
表面上に干渉型赤外カットフィルタを蒸着形成した場合
について説明したが、本発明では、赤外カットフィルタ
以外の光学フィルタを結像レンズの表面上に蒸着以外の
方法で形成してもよいし、絞りの開口中心をほぼ曲率中
心とする曲面形状の透明板上に光学フィルタを形成する
ようにしてもよい。
【００４６】また、本発明は、干渉型ではない光学フィ
ルタであって、その特性に入射角度依存性のあるものを
用いる場合にも適用することができる。たとえば微細な
凹凸をガラス基板上に形成し光の拡散特性を持たせ撮影
レンズのフィルターなどに利用してソフトフォーカス効
果を得るものは、光の入射角により拡散特性が変わるた
め一定の効果を得ようとすれば本発明の適用が効果的で
ある。
ルタであって、その特性に入射角度依存性のあるものを
用いる場合にも適用することができる。たとえば微細な
凹凸をガラス基板上に形成し光の拡散特性を持たせ撮影
レンズのフィルターなどに利用してソフトフォーカス効
果を得るものは、光の入射角により拡散特性が変わるた
め一定の効果を得ようとすれば本発明の適用が効果的で
ある。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学フィルタを絞りの開口中心をほぼ曲率中心とする曲
面状に形成しているため、光学系がテレセントリック系
として構成されていなくても、光学フィルタへの光線の
入射角度を像高によらずほぼ同一とすることができる。
したがって、干渉型の光学フィルタの入射角度依存性を
低減して、良好な撮影画質を得ることができる。
光学フィルタを絞りの開口中心をほぼ曲率中心とする曲
面状に形成しているため、光学系がテレセントリック系
として構成されていなくても、光学フィルタへの光線の
入射角度を像高によらずほぼ同一とすることができる。
したがって、干渉型の光学フィルタの入射角度依存性を
低減して、良好な撮影画質を得ることができる。
【００４８】また、像面に達した光線が像面に配置され
た固体撮像素子等の表面で光学フィルタ側に反射し、さ
らに光学フィルタで反射する際には、光学フィルタが上
記形状に形成されているために発散又は収斂作用を受け
ることになるので、この反射した光線が再び撮像素子に
入射する際には光束が広がっており、撮像性能への影響
を少なくすることができる。
た固体撮像素子等の表面で光学フィルタ側に反射し、さ
らに光学フィルタで反射する際には、光学フィルタが上
記形状に形成されているために発散又は収斂作用を受け
ることになるので、この反射した光線が再び撮像素子に
入射する際には光束が広がっており、撮像性能への影響
を少なくすることができる。
【００４９】特に、光学フィルタの曲率半径をｒとし、
絞りと光学フィルタとの光軸方向距離をＬとしたとき
に、上記式（１）を満足するように構成すれば、入射角
度によるフィルタ特性の変化を少なくし、像高によって
画質や光量が異なる像が形成されることを防止できる。
また、光学フィルタでの反射光によるゴーストの影響を
少なくすることができる。
絞りと光学フィルタとの光軸方向距離をＬとしたとき
に、上記式（１）を満足するように構成すれば、入射角
度によるフィルタ特性の変化を少なくし、像高によって
画質や光量が異なる像が形成されることを防止できる。
また、光学フィルタでの反射光によるゴーストの影響を
少なくすることができる。
【００５０】なお、光学フィルタを、光学系に本来必要
なレンズ（結像レンズ等）の表面上に形成するようにす
れば、従来の独立した光学フィルタ部材を不要とし、部
品数の増加を防止しつつ上記効果を得ることができる。
なレンズ（結像レンズ等）の表面上に形成するようにす
れば、従来の独立した光学フィルタ部材を不要とし、部
品数の増加を防止しつつ上記効果を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態である撮影光学系の構成
図。
図。
【図２】上記撮影光学系における光線の軌跡を示す図。
【図３】上記撮影光学系における光線の軌跡を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態である撮影光学系の構成
図。
図。
【図５】上記第２実施形態の撮影光学系における光線の
軌跡を示す図。
軌跡を示す図。
【図６】上記第２実施形態の撮影光学系における光線の
軌跡を示す図。
軌跡を示す図。
１，２０ 結像レンズ ２ 絞り ３ 結像面（個体撮像素子の設置面） １３，２３ 赤外カットフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ Ｆターム(参考） 2H048 FA03 FA12 FA24 GA03 GA14 GA19 GA61 2H083 AA04 AA17 AA19 AA27 2H087 KA01 PA01 PA17 PB01 QA01 QA06 QA07 QA12 QA13 QA32 QA33 RA34 RA35 RA43 2K009 BB02 CC00 DD03 EE00 5C022 AA13 AB12 AB13 AC51
Claims (10)
- 【請求項１】 絞りと、この絞りの開口中心をほぼ曲率
中心とする曲面状に形成された光学フィルタとを有する
ことを特徴とする撮影光学系。 - 【請求項２】 前記光学フィルタが干渉型フィルタであ
ることを特徴とする請求項１に記載の撮影光学系。 - 【請求項３】 前記光学フィルタが、前記絞りよりも像
面側に配置され、像面側に凸となる曲面形状を有するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影光学系。 - 【請求項４】 前記光学フィルタが、前記絞りよりも物
体側に配置され、物体側に凸となる曲面形状を有するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影光学系。 - 【請求項５】 前記光学フィルタが、レンズの表面上に
形成されていることを特徴とする請求項１から４のいず
れかに記載の撮影光学系。 - 【請求項６】 前記光学フィルタが、レンズの表面上に
蒸着形成されていることを特徴とする請求項５に記載の
撮影光学系。 - 【請求項７】 前記光学フィルタを通過した光束により
形成される像を撮像する固体撮像素子を有することを特
徴とする請求項１から６のいずれかに記載の撮影光学
系。 - 【請求項８】 前記光学フィルタが、赤外カットフィル
タであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに
記載の撮影光学系。 - 【請求項９】 前記光学フィルタの曲率半径をｒとし、
前記絞りと前記光学フィルタとの光軸方向距離をＬとし
たときに、 ０．７＜ｒ／Ｌ＜１．５ を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか
に記載の撮影光学系。 - 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載の撮
影光学系を備えたことを特徴とする撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000403224A JP2002202455A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 撮影光学系および撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000403224A JP2002202455A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 撮影光学系および撮影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202455A true JP2002202455A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18867388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000403224A Pending JP2002202455A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 撮影光学系および撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002202455A (ja) |
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-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000403224A patent/JP2002202455A/ja active Pending
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