JP2005045609A - Electronic imaging apparatus - Google Patents

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Shinichi Mihara
伸一 三原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small electronic imaging apparatus which, especially, is very thin in its depth. <P>SOLUTION: In a focusing optical system that satisfies the following conditional equation (1) where the reference numeral 19 is a lens closest to an image in the optical system, P is an imaging element surface, and d is a distance between them on an optical axis, a material having a reflectively of 20% or less and 80% or more near the optical axis for wavelengths 500nm and 800nm is comprised at any point on the optical axis as an infrared cut filter, and a double refraction medium F11 which satisfies the following equation (2) is comprised between the lens component 19 which is closest to an image in the focusing optical system and the electronic imaging element surface P. The conditional equation (1) is d≤(0.4p+3.0)/1.5 and the conditional equation (2) is 5<ne no/¾ne<SP>2</SP>- no<SP>2</SP>¾<20 (where, no≤1.7). In the conditional equations (1) and (2), p is horizontal pixel pitch of imaging elements (μm in unit), no is refractive index relative to normal light ray of a double refraction medium, ne is a refractive index relative to the abnormal light ray of the double refraction medium, and d is air-reduced length (mm in unit). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は結像光学系の全長および体積を少なくした電子撮像装置に関する。   The present invention relates to an electronic imaging apparatus in which the overall length and volume of an imaging optical system are reduced.

最近のデジタルカメラをはじめとする電子撮像装置においては、その小型化や薄型化が進展してきている。この小型化や薄型化は、主に電気回路や記録媒体の小型化によるところが大きい。そのため、光学系の撮像装置全体に占める大きさの割合が相対的に増大してきている。そこで、光学系(特にズームレンズ)でも、撮像素子の小型化を通じて小型化が進展してきている。その一例としては、撮影時に光学系がせり出し、携帯時に電子撮像装置筐体内に収納されるいわゆる沈胴式鏡筒がある。このように、光学系の小型化は、沈胴式鏡筒といった機械的手段を用いることによって薄型化に対応してきた。
しかし、小型化が進展するにつれて、光学系を構成するレンズ要素の物理的加工限界やメカ機構の機械的強度限界、そして製作精度の限界が生じてくる。このような限界によって、撮像素子の小型化の進展に比例して光学系全体を小型するのが困難になる。そこで、非球面や高屈折率低分散硝材を使用して、構成要素を極限まで減らすことが行われている。しかしながら、それも基本仕様の確保や収差補正上限界に到達してきている。そのため、光学系の体積や全長の小型化、あるいは前記沈胴時の奥行き方向への薄型化は限界に達している。
そこで、特に奥行き方向への薄型化を実現する方法として、光学系内に光路を折り曲げるための反射面を有したものが提案されている。このような構成は、電子撮像装置筐体の薄型化に大きく貢献している。
一方で、従来の電子撮像装置用光学系においては、光学系の中で光量調節機構、各種フィルターが占有するスペースの割合が比較的大きく無駄が多い。ここで、上記フィルターとしては、赤外カットフィルター、エリアジング防止のための光学的ローパスフィルターがある。
In recent electronic imaging devices such as digital cameras, the miniaturization and thinning have been progressing. This downsizing and thinning are largely due to downsizing of electric circuits and recording media. For this reason, the ratio of the size of the optical system to the entire imaging apparatus has been relatively increased. Therefore, downsizing of the optical system (especially a zoom lens) has also progressed through downsizing of the image sensor. As an example, there is a so-called collapsible lens barrel that protrudes from the optical system at the time of photographing and is housed in an electronic imaging device casing when carried. Thus, the downsizing of the optical system has coped with the reduction in thickness by using mechanical means such as a retractable lens barrel.
However, as miniaturization progresses, the physical processing limit of the lens element constituting the optical system, the mechanical strength limit of the mechanical mechanism, and the limit of manufacturing accuracy are generated. Such a limit makes it difficult to reduce the size of the entire optical system in proportion to the progress of downsizing of the image sensor. Therefore, the number of constituent elements is reduced to the limit by using an aspherical surface and a high refractive index and low dispersion glass material. However, it has also reached the limits of securing basic specifications and correcting aberrations. Therefore, miniaturization of the volume and the total length of the optical system, or thinning in the depth direction at the time of the collapse, has reached its limit.
Thus, as a method for realizing a reduction in thickness particularly in the depth direction, an optical system having a reflecting surface for bending an optical path has been proposed. Such a configuration greatly contributes to reducing the thickness of the electronic imaging device casing.
On the other hand, in the conventional optical system for an electronic imaging device, the ratio of the space occupied by the light amount adjusting mechanism and various filters in the optical system is relatively large and wasteful. Here, examples of the filter include an infrared cut filter and an optical low-pass filter for preventing aliasing.

通常の電子撮像装置においては、結像光学系の最も像側のレンズと電子撮像素子光電変換面までの間には、光学的ローパスフィルターが配置されている。この光学的ローパスフィルターとしては、例えば、特許文献1に示されるように水晶が用いられている。このような場合、例えば撮像素子画素ピッチ3μmの場合、水平方向のエリアジングを防止するだけでも
d=2・ne・no・p/|ne2 −no2|=2・1.553・1.544・3×10-3/(1.5532−1.5442)≒ 0.5mm
の厚さが必要となり、また垂直方向の占有分の約0.5mmと偏光解消板の約0.5mmが加わる。但し、この事例では、結像光学系の光軸と光学的ローパスフィルターの遅相軸とのなす角は45度とし、且つ、ne=1.553、no=1.544、p=3×10-3としている。
さらに、これに約1mm厚の赤外カットフィルターが加わり、結局、約2.5mm以上の余分なスペースを確保しなければならない。
特開平8−122708号公報
In a normal electronic imaging apparatus, an optical low-pass filter is disposed between the lens on the most image side of the imaging optical system and the photoelectric conversion surface of the electronic imaging device. As this optical low-pass filter, for example, crystal is used as shown in Patent Document 1. In such a case, for example, when the pixel pitch of the image sensor is 3 μm, d = 2 · ne · no · p / | ne 2 −no 2 | = 2 · 1.553 · 1.544 · 3 × 10 -3 /(1.553 2 -1.544 2 ) ≒ 0.5mm
In addition, a vertical occupancy of about 0.5 mm and a depolarizing plate of about 0.5 mm are added. However, in this example, the angle formed by the optical axis of the imaging optical system and the slow axis of the optical low-pass filter is 45 degrees, ne = 1.553, no = 1.544, and p = 3 × 10 −3 . .
Furthermore, an infrared cut filter having a thickness of about 1 mm is added to this, so that an extra space of about 2.5 mm or more must be secured.
JP-A-8-122708

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、電子撮像装置の小型化の障害となっている電子撮像装置特有のフィルターの厚みおよび光量調節機構のためのスペースを極力節減して、大きさ、特に奥行き方向が極めて薄い電子撮像装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. The purpose of the electronic imaging device is to reduce the filter thickness and light amount adjustment mechanism unique to the electronic imaging device, which is an obstacle to downsizing the electronic imaging device, and to reduce the size, especially in the depth direction, extremely thin. Is to provide.

本願の発明による電子撮像装置は、光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の光軸上の距離d(空気換算長:単位はmm)が条件式(1)の範囲の結像光学系であって、光軸上のいずれかの位置に赤外カットフィルターとして波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の反射率(光軸近傍)を有する物質を有し、前記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に以下の条件式(2)を満足する複屈折媒質を有することを特徴とする。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
(2) 5 < ne・no/|ne2 −no2| < 20 (但し、no ≦ 1.7)
ここで、pは水平画素ピッチ(単位はμm)、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率である。
In the electronic image pickup apparatus according to the present invention, the distance d (air conversion length: unit: mm) on the optical axis between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the image pickup element is the conditional expression (1). An imaging optical system in the range that has a substance having a reflectance (near the optical axis) of 20% or less and 80% or more at wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, as an infrared cut filter at any position on the optical axis. A birefringent medium satisfying the following conditional expression (2) is provided between the lens component closest to the image side of the imaging optical system and the electronic image pickup element.
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
(2) 5 <ne · no / | ne 2 -no 2 | <20 ( However, no ≦ 1.7)
Here, p is the horizontal pixel pitch (unit: μm), no is the refractive index of the birefringent medium with respect to ordinary rays, and ne is the refractive index of the birefringent medium with respect to extraordinary rays.

また、本願の発明による電子撮像装置は、光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の空気換算長d(光軸上距離:単位はmm)が条件式(1)の範囲の結像光学系であって、光軸上のいずれかの位置に赤外カットフィルターとして波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の反射率(光軸近傍)を有する物質を有し、前記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に以下の条件式(2)を満足する複屈折媒質を有し、且つ、前記電子撮像装置の電源切断時に結像光学系が電子撮像装置に収納されている状態においても、前記光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の光軸上距離である空気換算長dが条件式(1)を満足することすることを特徴とする。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
(2) 5 < ne・no/|ne2 −no2| < 20 (但し、no ≦ 1.7)
pは水平画素ピッチ(単位はμm)、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率である。
In the electronic imaging apparatus according to the invention of the present application, the air conversion length d (distance on the optical axis: unit is mm) between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging element is conditional expression (1). In the imaging optical system in the range, a substance having a reflectance (near the optical axis) of 20% or less and 80% or more at wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, as an infrared cut filter at any position on the optical axis A birefringent medium that satisfies the following conditional expression (2) between the lens component closest to the image side of the imaging optical system and the electronic image pickup device, and when the electronic image pickup device is turned off: Even in a state in which the imaging optical system is housed in the electronic imaging device, the air conversion length d, which is the distance on the optical axis between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging device, is a conditional expression. (1) is satisfied.
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
(2) 5 <ne · no / | ne 2 -no 2 | <20 ( However, no ≦ 1.7)
p is the horizontal pixel pitch (unit: μm), no is the refractive index of the birefringent medium for ordinary rays, and ne is the refractive index of the birefringent medium for extraordinary rays.

また、本願の発明による電子撮像装置は、光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の空気換算長d(光軸上距離:単位はmm)が条件式(1)の範囲の結像光学系であって、光軸上のいずれかの位置に赤外カットフィルターとして波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の反射率(光軸近傍)を有する物質を有し、前記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に以下の条件式(2)を満足する複屈折媒質を有し且つ、前記赤外カットフィルターとしての物質は、光軸近傍において波長680nmでの反射率が65%以上であることを特徴とする。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
(2) 5 < ne・no/|ne2 −no2| < 20 (但し、no ≦ 1.7)
pは水平画素ピッチ(単位はμm)、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率である。
In the electronic imaging apparatus according to the invention of the present application, the air conversion length d (distance on the optical axis: unit is mm) between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging element is conditional expression (1). In the imaging optical system in the range, a substance having a reflectance (near the optical axis) of 20% or less and 80% or more at wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, as an infrared cut filter at any position on the optical axis A birefringent medium that satisfies the following conditional expression (2) between the lens component closest to the image side of the imaging optical system and the electronic image sensor, and the substance as the infrared cut filter is: In the vicinity of the optical axis, the reflectance at a wavelength of 680 nm is 65% or more.
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
(2) 5 <ne · no / | ne 2 -no 2 | <20 ( However, no ≦ 1.7)
p is the horizontal pixel pitch (unit: μm), no is the refractive index of the birefringent medium for ordinary rays, and ne is the refractive index of the birefringent medium for extraordinary rays.

また、本願の発明による電子撮像装置は、光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の空気換算長d(光軸上距離:単位はmm)が条件式(1)の範囲の結像光学系であって、光軸上のいずれかの位置に赤外カットフィルターとして波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の反射率(光軸近傍)を有する物質を有し、前記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に以下の条件式(2)を満足する複屈折媒質を有し、且つ、前記電子撮像装置の電源切断時に結像光学系が電子撮像装置に収納されている状態においても、前記光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の光軸上距離である空気換算長dが条件式(1)を満足し、且つ、前記赤外カットフィルターとしての物質は、光軸近傍において波長680nmでの反射率が65%以上であることを特徴とする。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
(2) 5 < ne・no/|ne2 −no2| < 20 (但し、no ≦ 1.7)
pは水平画素ピッチ(単位はμm)、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率である。
In the electronic imaging apparatus according to the invention of the present application, the air conversion length d (distance on the optical axis: unit is mm) between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging element is conditional expression (1). In the imaging optical system in the range, a substance having a reflectance (near the optical axis) of 20% or less and 80% or more at wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, as an infrared cut filter at any position on the optical axis A birefringent medium that satisfies the following conditional expression (2) between the lens component closest to the image side of the imaging optical system and the electronic image pickup device, and when the electronic image pickup device is turned off: Even in a state in which the imaging optical system is housed in the electronic imaging device, the air conversion length d, which is the distance on the optical axis between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging device, is a conditional expression. (1) is satisfied, and the substance as the infrared cut filter is near the optical axis. The reflectance at a wavelength of 680 nm is 65% or more.
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
(2) 5 <ne · no / | ne 2 -no 2 | <20 ( However, no ≦ 1.7)
p is the horizontal pixel pitch (unit: μm), no is the refractive index of the birefringent medium for ordinary rays, and ne is the refractive index of the birefringent medium for extraordinary rays.

本発明によれば、電子撮像装置を小型化にする場合に障害となっている光学系を小型化・薄型化することができ、小型の、特に奥行き方向が極めて薄い薄型の電子撮像装置を実現することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size and thickness of an optical system that is an obstacle to downsizing an electronic imaging device, and to realize a small electronic imaging device that is particularly thin in the depth direction. It becomes possible to do.

本願発明の実施例の説明に先立ち、本願発明の作用、効果について説明する。
本発明の電子撮像装置では、結像光学系部分の全長を短くするために、バックフォーカス長の短い構成を光学系に採用している。更に、赤外カットフィルターや光学的ローパスフィルターとして、極めて薄いものを採用している。そして、光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の空気換算長d(光軸上の距離で単位はmm)が、以下の条件式を満足する。なお、このdは結像光学系のバックフォーカス長に相当する。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
但し、pは水平画素ピッチ(画素中心間距離で単位はμm)である。
Prior to the description of the embodiments of the present invention, actions and effects of the present invention will be described.
In the electronic image pickup apparatus of the present invention, a configuration with a short back focus length is employed in the optical system in order to shorten the overall length of the imaging optical system portion. Furthermore, extremely thin filters are used as infrared cut filters and optical low-pass filters. The air-converted length d (distance on the optical axis in the unit of mm) between the most image-side lens of the optical system and the photoelectric conversion surface of the image sensor satisfies the following conditional expression. This d corresponds to the back focus length of the imaging optical system.
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
However, p is a horizontal pixel pitch (distance between pixel centers in units of μm).

水晶光学フィルターとしては、1つの点像について水平、垂直方向に約1画素分ずつシフトした4点分離が出来る様に設計された水晶が多く採用されている。この場合、ローパスフィルターとしての厚みは、おおよそ0.4・p(mm)となる。そしてさらに、偏光解消板として0.5mm程度、赤外吸収フィルターとして約1mm程度、電子撮像素子のカバーガラスとして約1mm、その他マージン等で約0.5mmが必要となる。その結果、従来は、結像光学系の最終レンズから結像位置までの間の空気換算距離のうち、(0.4・p+3.0)/1.5〔mm〕をこれらの素子が占有することになる。
これに対して、本発明の電子撮像装置に採用する結像光学系では、バックフォーカスがこれよりも短い光学系を採用している。そして、赤外カットフィルターとして光軸上のいずれかの位置にある光学素子に波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の反射率(光軸近傍)を有する物質を用いている。この物質としては、波長680nmでの反射率が65%以上の物質であることが望ましい。そして、この物質を、蒸着あるいはスパッタすることで、赤外カットフィルターとして代用している。更に、光学的ローパスフィルターとしては、記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に、以下の条件式(2)を満足する複屈折媒質を用いている。このようにすることで、光学的ローパスフィルターとして機能する領域を、極めて薄くすることが出来る。
(2) 5< ne・no/|ne2 −no2| <20 (但し、no ≦ 1.7)
ここで、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率である。
なお、この場合、ローパスフィルターとしての厚みは、おおよそ0.05・p(mm)であり、さらに、偏光解消板として0.05mm程度、赤外吸収フィルターとしての厚みはゼロ、電子撮像素子のカバーガラスとして約1mm又はカバーガラスの代わりに結像光学系の一部分を用いて封止して0mm、その他マージンなどで約0.5mmであるため、dは(0.05・p+0.55)/1.5あるいは(0.05・p+1.55)/1.5 以上あればよい。
As the quartz optical filter, a quartz crystal designed so as to be able to perform four-point separation with one point image shifted by about one pixel in the horizontal and vertical directions is often used. In this case, the thickness of the low-pass filter is approximately 0.4 · p (mm). Furthermore, about 0.5 mm is required as a depolarizing plate, about 1 mm as an infrared absorption filter, about 1 mm as a cover glass of an electronic image sensor, and about 0.5 mm in other margins. As a result, conventionally, these elements occupy (0.4 · p + 3.0) /1.5 [mm] of the air-converted distance from the final lens of the imaging optical system to the imaging position.
On the other hand, the imaging optical system employed in the electronic imaging apparatus of the present invention employs an optical system with a shorter back focus. As an infrared cut filter, a material having a reflectance (near the optical axis) of 20% or less and 80% or more at wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, is used for the optical element at any position on the optical axis. This material is preferably a material having a reflectance of 65% or more at a wavelength of 680 nm. And this substance is substituted as an infrared cut filter by vapor deposition or sputtering. Further, as the optical low-pass filter, a birefringent medium that satisfies the following conditional expression (2) is used between the lens component closest to the image side of the imaging optical system and the electronic image pickup device. By doing in this way, the area | region which functions as an optical low-pass filter can be made very thin.
(2) 5 <ne · no / | ne 2 −no 2 | <20 (where no ≦ 1.7)
Here, no is the refractive index of the birefringent medium for ordinary rays, and ne is the refractive index of the birefringent medium for extraordinary rays.
In this case, the thickness as a low-pass filter is approximately 0.05 · p (mm), and further, it is approximately 0.05 mm as a depolarizing plate, the thickness as an infrared absorption filter is zero, and is approximately as a cover glass for an electronic image sensor. 1 mm or 0 mm sealed by using a part of the imaging optical system instead of the cover glass, and about 0.5 mm with other margins, etc., d is (0.05 · p + 0.55) /1.5 or (0.05 · p + 1. 55) /1.5 or higher.

また、本発明の結像光学系は条件式(1)の代わりに下記の条件式(1')あるいは条件式(1")を満たしても良い。
(1') (0.05・p+0.55)/1.5 ≦ d ≦ 〔(0.4・p+3.0)/1.5 〕− 1.0
(1") (0.05・p+0.55)/1.5 ≦ d ≦ 〔(0.4・p+3.0)/1.5 〕− 1.5
Further, the imaging optical system of the present invention may satisfy the following conditional expression (1 ′) or conditional expression (1 ″) instead of the conditional expression (1).
(1 ′) (0.05 · p + 0.55) /1.5≦d≦ [(0.4 · p + 3.0) /1.5] −1.0
(1 ") (0.05 · p + 0.55) /1.5 ≤ d ≤ [(0.4 · p + 3.0) /1.5]-1.5

上記条件式(2)を満足する複屈折媒質としては、例えば、特開2002-247455号公報に示されている光重合性液晶組成物がある。この光重合性液晶組成物に対してかける磁力線の方向を制御することで、光学的ローパスフィルターとしてふさわしい分子配向(フィルターの平面に対する法線と遅相軸とのなす角)にした状態が得られる。この状態で、光重合反応をさせることで有機物質からなるフィルム状のものが得られる。この有機物質からなるフィルム状のものが、光学的ローパスフィルターとして好ましい。この場合、ne=1.55、no=1.63程度が可能である。   As a birefringent medium that satisfies the conditional expression (2), for example, there is a photopolymerizable liquid crystal composition disclosed in JP-A-2002-247455. By controlling the direction of the lines of magnetic force applied to this photopolymerizable liquid crystal composition, it is possible to obtain a state of molecular orientation suitable for an optical low-pass filter (angle formed between the normal to the filter plane and the slow axis). . In this state, a film-like product made of an organic substance can be obtained by performing a photopolymerization reaction. A film-like material made of an organic material is preferable as an optical low-pass filter. In this case, ne = 1.55 and no = 1.63 are possible.

また、光学的ローパスフィルターとしては、水平方向と垂直方向に点像を4点分離させる必要がある。このことを考慮すると、前記複屈折媒質は、遅相軸の向きが異なる少なくとも2層の接合にて構成するのがより好ましい。なお、前記複屈折媒質は薄いフィルム状のものであるため、支持体が必要となる。支持体を用いるとその分のスペースを占有することとなり、薄い複屈折媒質を使用する意味がなくなる。そこで、前記の薄いフィルム状の複屈折媒質を、既にある結像光学系を構成する光学素子あるいは関連する光学素子に接合する。これにより、支持体を用いる必要はなくなる。例えば、前記結像光学系の最も像側レンズの像側面を平面とし、前記複屈折媒質を前記平面に接合するという方法がよい。しかし、この接合作業をひとつひとつのレンズに対して行うことは効率があまり良くない。そこで、前記結像光学系の最も像側レンズ(一方の面が平面)は、複数個を平面状に一体で成形する(アレイ状にする)。そして、さらにその状態で、平面側に、複数個のレンズに行きわたるように複屈折媒質を接合する。その後、そのレンズがひとつずつになるように、複屈折媒質ごと切断して作成するなどの方法をとると良い。そのためには、前記結像光学系の最も像側レンズの外形を、ほぼ矩形形状にしておくとよい。   As an optical low-pass filter, it is necessary to separate four point images in the horizontal direction and the vertical direction. In consideration of this, it is more preferable that the birefringent medium is composed of at least two layers of junctions having different slow axis directions. Since the birefringent medium is a thin film, a support is required. Use of the support occupies that much space, making it meaningless to use a thin birefringent medium. Therefore, the thin film-like birefringent medium is bonded to an optical element constituting an existing imaging optical system or a related optical element. This eliminates the need to use a support. For example, a method in which the image side surface of the image-side lens of the imaging optical system is a plane and the birefringent medium is bonded to the plane is preferable. However, it is not very efficient to perform this joining operation on each lens. Therefore, a plurality of image-side lenses (one surface is flat) of the image forming optical system are integrally formed in a flat shape (arrayed). Further, in this state, the birefringent medium is joined to the plane side so as to reach the plurality of lenses. After that, it is preferable to cut the birefringent medium so that the lenses are one by one. For this purpose, it is preferable that the outermost image side lens of the imaging optical system has a substantially rectangular shape.

なお、本電子撮像装置においても、沈胴方式を採用することができる。沈胴方式とは、不使用時、すなわち電源切断状態に、結像レンズ系を筐体に収納する構造である。この場合、前記電源切断状態においても、前記電子撮像装置が条件式(1)、あるいは条件式(1')または(1")を満足すればよい。   The retractable method can also be adopted in this electronic imaging apparatus. The collapsible method is a structure in which the imaging lens system is housed in the housing when not in use, that is, in a power-off state. In this case, the electronic imaging device may satisfy the conditional expression (1), or the conditional expression (1 ′) or (1 ″) even in the power-off state.

本発明では、前記結像光学系の開口絞り径を固定して、最も像側の面と撮像素子光電変換面との間に、光量調節機能部材を設けることも可能である。特にエレクトロクロミック素子のように、電気量を制御することにより透過光量を可変に出来る素子が好ましい。あるいは、静電力を使ったフォーカルプレーンシャッターを用いれても良い。このようにすれば、機構はかなり小型化できる。
その場合、開口値を決める光軸上の位置と開口絞り直後のレンズ群の最も物体側面頂との距離が、レンズ系で最も光軸上厚みが最小のレンズ厚さよりも小さい値にするようにしてもよい。もしくは、前記面頂の方が前記開口絞り位置よりも物体側に位置する様な焦点距離状態が存在するようにしてもよい。ここで、開口値を決める光軸上の位置とは、開口が形成されている位置のことである。例えば、開口絞りの厚み(光軸方向)が非常に薄い場合は、開口値を決める光軸上の位置は開口絞り自身の位置になる。また、開口絞りの厚みが大きい場合は、開口値を決める光軸上の位置は実際に光束を制限している開口位置になる。
In the present invention, the aperture stop diameter of the imaging optical system may be fixed, and a light quantity adjustment function member may be provided between the most image-side surface and the image sensor photoelectric conversion surface. In particular, an element such as an electrochromic element that can change the amount of transmitted light by controlling the amount of electricity is preferable. Alternatively, a focal plane shutter using electrostatic force may be used. In this way, the mechanism can be considerably miniaturized.
In that case, the distance between the position on the optical axis that determines the aperture value and the top of the object side of the lens group immediately after the aperture stop should be smaller than the lens thickness with the smallest thickness on the optical axis in the lens system. May be. Alternatively, there may be a focal length state in which the top of the surface is located closer to the object side than the aperture stop position. Here, the position on the optical axis that determines the aperture value is the position where the aperture is formed. For example, when the thickness of the aperture stop (in the optical axis direction) is very thin, the position on the optical axis that determines the aperture value is the position of the aperture stop itself. When the aperture stop is thick, the position on the optical axis that determines the aperture value is the aperture position that actually limits the luminous flux.

また、結像光学系が、例えば次のような構成を備えるズームレンズであったとする。すなわち、正の屈折力を有し、広角端から望遠端に変倍する際、物体側にのみ移動するレンズ群を含み、その直前に軸上光束径を決める開口絞りが配置されているズームレンズであるとする。この場合、一般的に、開口絞りの前後にレンズ群をなるべく接近させることにより、ズーム比の向上や全長短縮に大きな効果をもたらすことが出来る。これは、前記正の屈折力を有するレンズ群の可動距離を大きく取ることと、その正の屈折力を強くすることが可能なためである。ここで、空気間隔を必要としている最大の理由は、絞り値を可変にする諸機構や付随するシャッターのための占有スペースが必要だからである。そこで、絞り値を固定にし、シャッターを撮像面近傍に配置すれば、このスペースはかなり減少させることが出来る。   Further, it is assumed that the imaging optical system is a zoom lens having the following configuration, for example. That is, a zoom lens having a positive refractive power and including a lens group that moves only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and an aperture stop that determines the axial beam diameter is disposed immediately before Suppose that In this case, generally, by bringing the lens unit as close as possible to the front and back of the aperture stop, it is possible to achieve a great effect in improving the zoom ratio and shortening the overall length. This is because it is possible to increase the movable distance of the lens group having the positive refractive power and to increase the positive refractive power. Here, the largest reason why the air space is required is that various mechanisms for making the aperture value variable and an occupied space for the accompanying shutter are necessary. Therefore, if the aperture value is fixed and the shutter is arranged in the vicinity of the imaging surface, this space can be considerably reduced.

一方、シャッターを撮像面近傍に配置すると、その分だけ結像光学系のバックフォーカスを長くすることが必要となる。しかしながら、光学系の短縮化という点では、絞りの内径を固定することによって得られる効果の方が、はるかに大きい。よって、光学全長を短くすることが可能となる。従って、この場合は条件式(1)を必ずしも満足しなくてもよい。この場合は、前記光量調節機能部材を支持体として前記薄い複屈折媒質を接合あるいは接着するとよい。但し、前記光量調節機能部材には透明電極がコーティングされているため、その反対側の面に接合あるいは接着することになる。   On the other hand, when the shutter is disposed in the vicinity of the imaging surface, it is necessary to lengthen the back focus of the imaging optical system correspondingly. However, in terms of shortening the optical system, the effect obtained by fixing the inner diameter of the diaphragm is much greater. Therefore, the optical total length can be shortened. Therefore, in this case, conditional expression (1) may not necessarily be satisfied. In this case, the thin birefringent medium may be bonded or bonded using the light quantity adjusting function member as a support. However, since the light quantity adjusting function member is coated with a transparent electrode, it is bonded or adhered to the opposite surface.

なお、ズームレンズタイプそして電子撮像装置筐体収納法として、以下の(a)、(b)または(c)のいずれかを採用するとよい。
(a)負の屈折力である第1群、開口絞りを有し正の屈折力であり広角端から望遠端に変倍する際物体側にのみ移動する第2群を含む前記沈胴式ズームレンズ。
この場合は特にレンズ群の構成を薄くするために、第1群は負レンズと正レンズの2枚構成、第2群は正レンズ2枚と負レンズ1枚の合計3枚構成とし、このうちの2枚のレンズあるいは3枚のレンズすべてが接合となるようにするかあるいは3枚以下の構成とするのがよい。
(b)物体側から順に光路を折り曲げるための反射光学素子を含む第1群、開口絞り、正の屈折力であり広角端から望遠端に変倍する際物体側にのみ移動するレンズ群を含む光路折り曲げ式ズームレンズ。
この場合、特に、前記第1群は固定とするのがよい。
(c)変倍時、フォーカス時を併せた稼動群数が2つの群以下のズームレンズ。特に、物体側からレンズ群が負・正・負・正の順に並ぶもの、負・正・正・正の順に並ぶもの、正・負・正・正の順に並ぶもの、正・負・正・負の順に並ぶものでその中でも最も物体側のレンズ群が変倍時、フォーカス時ともに位置が固定であるズームレンズ。
この場合、収納は結像光学系と撮像光学系を一直線上に並べて、前記直線の方向を変えることで行なえばよい。
It should be noted that any of the following (a), (b), or (c) may be employed as the zoom lens type and the electronic image pickup device housing method.
(A) The retractable zoom lens including a first lens unit having a negative refractive power and a second lens unit having an aperture stop and having a positive refractive power and moving only to the object side upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end. .
In this case, in order to make the lens group particularly thin, the first group has two negative lenses and a positive lens, and the second group has two positive lenses and one negative lens. These two lenses or all three lenses may be cemented, or it may be configured to have three or fewer lenses.
(B) A first group including a reflective optical element for bending the optical path in order from the object side, an aperture stop, and a lens group that has positive refractive power and moves only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Optical path folding zoom lens.
In this case, in particular, the first group is preferably fixed.
(C) A zoom lens in which the number of operating groups including zooming and focusing is two or less. In particular, the lens groups from the object side are arranged in the order of negative, positive, negative, positive, those in the order of negative, positive, positive, positive, those in the order of positive, negative, positive, positive, positive, negative, positive, A zoom lens that is arranged in negative order, and the lens group on the most object side is fixed at both zooming and focusing.
In this case, the storage may be performed by arranging the imaging optical system and the imaging optical system on a straight line and changing the direction of the straight line.

前記赤外カットコート(赤外反射コート)は、前記薄い光学的ローパスフィルターとその支持体となる光学素子との間に施してもよい。また、前記薄い光学的ローパスフィルターを、結像光学系の最も像側のレンズ成分よりも物体側に配置してもよい。この場合は、前記薄い光学的ローパスフィルターの厚みを、それよりも像側の光学系合成横倍率の逆数倍することが必要になる。また、その倍率が変倍やフォーカスによって、最大時と最小時で2倍を超えるほど大きく変化することは好ましくない。   The infrared cut coat (infrared reflective coat) may be applied between the thin optical low-pass filter and an optical element serving as a support thereof. The thin optical low-pass filter may be disposed closer to the object side than the lens component closest to the image side of the imaging optical system. In this case, it is necessary to make the thickness of the thin optical low-pass filter the reciprocal of the optical system combined lateral magnification on the image side. In addition, it is not preferable that the magnification change greatly as it exceeds 2 times at the maximum and minimum times due to zooming or focusing.

この他、前記薄い光学的ローパスフィルターの支持体として、撮像素子のカバーガラスや撮像素子周りを封止するためのカバーを用いても良い。  In addition, as a support for the thin optical low-pass filter, a cover glass for the image sensor or a cover for sealing the periphery of the image sensor may be used.

本発明の電子撮像装置は小型化が目的であり、かつ、ある程度の画素数を有するものであるため、撮像素子としては以下の条件式を満足するのがよい。
(3) 0.2 ≦ p/L ≦ 0.8 (L ≦ 6mm)
但し、Lは前記撮像素子の有効画面領域の対角長あるいは外接円直径mmである。
The electronic image pickup apparatus of the present invention is intended to be downsized and has a certain number of pixels. Therefore, the image pickup element should satisfy the following conditional expression.
(3) 0.2 ≤ p / L ≤ 0.8 (L ≤ 6 mm)
However, L is the diagonal length or circumscribed circle diameter mm of the effective screen area of the image sensor.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の電子撮像装置の実施例1であって、この電子撮像装置に用いる結像光学系(ズームレンズ)の光軸に沿う断面図である。この図1は、広角端物点合焦時のレンズ配置であって、光路を折り曲げた状態の構成を示している。図2は、実施例1にかかるレンズの物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例1の電子撮像装置は、図2(a)に示すように、物体側から順に、レンズL11〜l9と、電子撮像素子であるCCDを有している。図1において、PはCCDの撮像面である。最も像側に近いレンズL19と撮像面Pとの間には、光学的素子F11および光学素子F12が設けられている。
光学的素子F11は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。後述するように、最も像側に配置されているレンズL19の表面は、平面である。そして、光学的素子F11は、レンズL19の平面に接合されている。また、複屈折媒質は、条件式(2)を満足するものが用いられる。また、複屈折媒質としては、先に述べたような、光重合性液晶組成物を適当な分子配向にした状態で光重合反応をさせて得られる有機物質からなるフィルム状のものが好ましい。また、光学素子F12は、電子撮像素子のカバーガラスである。
また、光学素子F12は、赤外域の光をカットするコーティングを施したものとすることもできる。赤外カット物質は、光軸上で波長500nm、800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の光軸近傍における反射率を有する物質で構成されている。本実施例1に用いられる上記赤外カット物質と複屈折媒質は、他の実施例2乃至5においても同様に適用される。また、赤外カット物質はレンズの空気接触面に設けても良い。また、赤外カット物質は、光学的素子L11のいずれか一方の面に設けても良く、そのようにした方がより好ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the optical axis of an imaging optical system (zoom lens) used in the electronic imaging apparatus according to the first embodiment of the electronic imaging apparatus of the present invention. FIG. 1 shows a lens arrangement at the time of focusing on a wide-angle end object point, and shows a configuration in which the optical path is bent. FIG. 2 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the lens according to Example 1 when focusing on an object point. (A) is a wide-angle end, (b) is an intermediate end, and (c) is a telephoto end. Shows the state.
As illustrated in FIG. 2A, the electronic imaging device according to the first embodiment includes lenses L11 to L9 and a CCD that is an electronic imaging element in order from the object side. In FIG. 1, P is the imaging surface of the CCD. An optical element F11 and an optical element F12 are provided between the lens L19 closest to the image side and the imaging surface P.
The optical element F11 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium. As will be described later, the surface of the lens L19 disposed closest to the image side is a flat surface. The optical element F11 is bonded to the plane of the lens L19. A birefringent medium that satisfies conditional expression (2) is used. Further, the birefringent medium is preferably a film-like material made of an organic material obtained by performing a photopolymerization reaction in a state where the photopolymerizable liquid crystal composition has an appropriate molecular orientation as described above. The optical element F12 is a cover glass for an electronic image sensor.
Further, the optical element F12 may be provided with a coating that cuts off light in the infrared region. The infrared cut material is composed of a material having a reflectance in the vicinity of the optical axis of 20% or less and 80% or more for wavelengths of 500 nm and 800 nm on the optical axis, respectively. The infrared cut material and the birefringent medium used in the first embodiment are similarly applied to the second to fifth embodiments. Moreover, you may provide an infrared cut substance in the air contact surface of a lens. Further, the infrared cut substance may be provided on any one surface of the optical element L11, and it is more preferable to do so.

次に本実施例1における光学系の構成について、図1および図2により説明する。図2(a)に示すように、光学系は物体側から順に、第1レンズ群G11と、第2レンズ群G12と、開口絞りSと、第3レンズ群G13と、第4レンズ群G14を有している。
第1レンズ群G1は、全体で負の屈折力を有している。第1レンズ群G1は、プリズムL11と、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL12とで構成されている。プリズムL11は物体側面が凹面であり、反射光学面R1を有する。プリズムL11は、光路を90°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。
第2レンズ群G12は、物体側から順に、両凹レンズL13と両凸レンズL14で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G13は、両凸レンズL15および両凸レンズL16と、両凹レンズL17とで構成されている。上記レンズL16とL17は接合している。
第4レンズ群G14は、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL18、および像側が平面の正の屈折力のレンズL19とで構成されている。
また、開口絞りSは第2レンズ群G12と第3レンズ群G13の間に設けられている。
そして、前述のように第4レンズ群G14のレンズL19と撮像面Pの間には、物体側から順に平行平面板F11とF12が設けられている。
Next, the configuration of the optical system in Example 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2A, the optical system includes, in order from the object side, a first lens group G11, a second lens group G12, an aperture stop S, a third lens group G13, and a fourth lens group G14. Have.
The first lens group G1 has a negative refractive power as a whole. The first lens group G1 includes a prism L11 and a lens L12 having a positive refractive power and a convex surface facing the object side. The prism L11 has a concave object side surface and a reflective optical surface R1. The prism L11 is configured as a reflecting prism that bends the optical path by 90 °.
The second lens group G12 includes, in order from the object side, a biconcave lens L13 and a biconvex lens L14, and has a positive refractive power as a whole.
The third lens group G13 includes a biconvex lens L15, a biconvex lens L16, and a biconcave lens L17. The lenses L16 and L17 are cemented.
The fourth lens group G14 includes a lens L18 having a positive refractive power whose convex surface faces the object side, and a lens L19 having a positive refractive power whose image side is a plane.
The aperture stop S is provided between the second lens group G12 and the third lens group G13.
As described above, the plane parallel plates F11 and F12 are provided between the lens L19 of the fourth lens group G14 and the imaging surface P in order from the object side.

この光学系は、広角端から望遠端へと変倍する際には、開口絞りS、第1レンズ群G11及び第4レンズ群G14は位置が固定されている。一方、第2レンズ群G12は像側へ移動し、第3レンズ群G13は、第2レンズ群G2との間隔を縮めるようにして物体側へ移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G11中のプリズムL11の物体側の面、第2レンズ群G12中の両凸レンズL12の物体側の面、第2レンズ群G12中のレンズL13の両面および第3レンズ群G13中のレンズL15の両面に設けられている。
In this optical system, the position of the aperture stop S, the first lens group G11, and the fourth lens group G14 is fixed when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. On the other hand, the second lens group G12 moves to the image side, and the third lens group G13 moves to the object side so as to reduce the distance from the second lens group G2.
The aspherical surfaces are the object side surface of the prism L11 in the first lens group G11, the object side surface of the biconvex lens L12 in the second lens group G12, both surfaces of the lens L13 in the second lens group G12, and the third lens. Provided on both surfaces of the lens L15 in the group G13.

ここで、dは最も像側のレンズL19と撮像面Pとの間の空気換算長(光軸上距離:単位はmm)、pは水平画素のピッチ、noは複屈折媒質の常光線に対する屈折率、neは複屈折媒質の異常光線に対する屈折率、Lは撮像素子の有効画面領域の対角長あるいは外接円直径Lとする。
実施例1における、これらの数値および条件式(1)、(2)および(3)で計算した諸元の数値は、次の表1に示すとおりである。
なお、上記記号d、p、no、ne およびLの定義は、他の実施例2乃至5においても同様である。
表1:実施例1の光学素子の諸元データ

Figure 2005045609
Here, d is the air-converted length between the lens L19 closest to the image side and the imaging surface P (distance on the optical axis: unit is mm), p is the pitch of the horizontal pixel, and no is the refraction of the birefringent medium with respect to the ordinary ray. , Ne is the refractive index of the birefringent medium for extraordinary rays, and L is the diagonal length or circumscribed circle diameter L of the effective screen area of the image sensor.
These numerical values and the numerical values of the specifications calculated in the conditional expressions (1), (2) and (3) in Example 1 are as shown in Table 1 below.
The definitions of the symbols d, p, no, ne and L are the same in the other examples 2 to 5.
Table 1: Specification data of optical element of Example 1
Figure 2005045609

次に、実施例1のレンズ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
実施例1の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、D0は物体から第1面までの距離を表している。なお、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2
+A44+A66+A88+A1010
なお、これらの記号は後述の実施例2乃至5の数値データにおいても共通である。
Next, numerical data of optical members constituting the lens optical system of Example 1 are shown.
In the numerical data of the first embodiment, r 1 , r 2 ,... Are the curvature radii of the lens surfaces, d 1 , d 2 ,... Are the thickness or air spacing of each lens, and n d1 , n d2,. , D d , ν d2 ,... Are Abbe numbers of the respective lenses, Fno. Is the F number, f is the total focal length, and D0 is the distance from the object to the first surface. The aspherical shape is expressed by the following equation when the optical axis direction is z, the direction orthogonal to the optical axis is y, the conic coefficient is K, and the aspherical coefficients are A 4 , A 6 , A 8 , A 10. It is represented by
z = (y 2 / r) / [1+ {1− (1 + K) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
These symbols are common to numerical data in Examples 2 to 5 described later.

数値データ1
実施例1:図1〜2
1=−7.3536(非球面)
1=7.7000 nd1=1.84666 νd1=23.78
2=∞
2=0.1500
3=9.1610(非球面)
3=2.5000 nd3=1.81474 νd3=37.03
4=−37.1914
4=0.9988
5=−7.6332(非球面)
5=0.8000 nd5=1.74320 νd5=49.34
6=9.6951 (非球面)
6=0.6000
7=13.1688
7=1.6000 nd7=1.846660 νd7=23.78
8=−102.0557
8=7.1130
9=∞ (S:絞り)
9=6.2732
10=6.6221 (非球面)
10=4.0001 nd10=1.69350 νd10=53.21
11=−10.0634(非球面)
11=0.1500
12=14.1848
12=2.2671 nd12=1.56384 νd12=60.67
13=−9.6597
13=0.7000 nd13=1.84666 νd13=23.78
14=4.5373
14=1.2313
15=7.3234
15=1.8000 nd15=1.48749 νd15=70.23
16=27.3925
16=1.2082
17=12.8288
17=1.6000 nd17=1.68893 νd17=31.07
18=∞
18=0.1500 nd18=1.55000 νd18=55.00
19=∞
19=0.6000
20=∞
20=0.6000 nd20=1.51633 νd20=64.14
21=∞
21=0.9003
P= 撮像面
Numerical data 1
( Example 1: FIGS. 1-2 )
r 1 = -7.3536 (aspherical surface)
d 1 = 7.7000 n d1 = 1.84666 ν d1 = 23.78
r 2 = ∞
d 2 = 0.1500
r 3 = 9.1610 (aspherical surface)
d 3 = 2.5000 n d3 = 1.81474 ν d3 = 37.03
r 4 = −37.1914
d 4 = 0.9988
r 5 = −7.6332 (aspherical surface)
d 5 = 0.8000 n d5 = 1.74320 ν d5 = 49.34
r 6 = 9.6951 (Aspherical surface)
d 6 = 0.6000
r 7 = 13.1688
d 7 = 1.6000 n d7 = 1.846660 ν d7 = 23.78
r 8 = −102.0557
d 8 = 7.1130
r 9 = ∞ (S: Aperture)
d 9 = 6.2732
r 10 = 6.6221 (aspherical surface)
d 10 = 4.0001 n d10 = 1.69350 ν d10 = 53.21
r 11 = −10.0634 (aspherical surface)
d 11 = 0.1500
r 12 = 14.1848
d 12 = 2.2671 n d12 = 1.56384 ν d12 = 60.67
r 13 = −9.6597
d 13 = 0.7000 n d13 = 1.84666 ν d13 = 23.78
r 14 = 4.5373
d 14 = 1.2313
r 15 = 7.3234
d 15 = 1.8000 n d15 = 1.48749 ν d15 = 70.23
r 16 = 27.3925
d 16 = 1.2082
r 17 = 12.8288
d 17 = 1.6000 n d17 = 1.68893 ν d17 = 31.07
r 18 = ∞
d 18 = 0.1500 n d18 = 1.55000 ν d18 = 55.00
r 19 = ∞
d 19 = 0.6000
r 20 = ∞
d 20 = 0.6000 n d20 = 1.51633 ν d20 = 64.14
r 21 = ∞
d 21 = 0.9003
P = Imaging surface

非球面係数
第1面
K=0
A4=1.4132×10-3 A6=−1.9028×10-5
A8=2.9093×10-7
第3面
K=0
A4=−6.1927×10-4 A6=2.755810-6
A8=5.2339×10-9
第5面
K=0
A4=1.9790×10-3 A6=−3.6491×10-5
A8=−2.6053×10-7
第6面
K=0
A4=1.2893×10-3 A6=1.1954×10-5
A8=−3.6742×10-6
第10面
K=0
A4=−5.6290×10-4 A6=−1.9308×10-6
A8=−2.4047×10-7
第11面
K=0
A4=6.1196×10-4 A6=−7.5022×10-6
A8=−1.7398×10-8
Aspheric coefficient
First side K = 0
A 4 = 1.4132 × 10 -3 A 6 = −1.9028 × 10 -5
A 8 = 2.9093 × 10 -7
Third side K = 0
A 4 = −6.1927 × 10 -4 A 6 = 2.755810 -6
A 8 = 5.2339 × 10 -9
5th surface K = 0
A 4 = 1.9790 × 10 -3 A 6 = −3.6491 × 10 -5
A 8 = −2.6053 × 10 -7
6th surface K = 0
A 4 = 1.2893 × 10 -3 A 6 = 1.1954 × 10 -5
A 8 = −3.6742 × 10 -6
10th surface K = 0
A 4 = −5.6290 × 10 -4 A 6 = −1.9308 × 10 -6
A 8 = −2.4047 × 10 -7
11th surface K = 0
A 4 = 6.1196 × 10 -4 A 6 = −7.5022 × 10 -6
A 8 = −1.7398 × 10 -8

ズームデータ(実施例1)
D0(物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f (mm) 4.02138 6.44535 10.82596
Fno. 2.8489 3.5064 4.3811
D0 ∞ ∞ ∞
D4 0.99882 4.56982 6.81192
D8 7.11296 3.53570 1.30000
D9 6.27316 4.52679 1.30000
D14 1.23135 3.01342 6.20989
D16 1.20824 1.19590 1.20267
D21 0.90031 0.87619 0.90023
Zoom data (Example 1)
When D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle Telephoto end
f (mm) 4.02138 6.44535 10.82596
Fno. 2.8489 3.5064 4.3811
D0 ∞ ∞ ∞
D4 0.99882 4.56982 6.81192
D8 7.11296 3.53570 1.30000
D9 6.27316 4.52679 1.30000
D14 1.23135 3.01342 6.20989
D16 1.20824 1.19590 1.20267
D21 0.90031 0.87619 0.90023

図3は本発明の電子撮像装置の実施例2であって、この電子撮像装置に用いる結像光学系(ズームレンズ)の光軸に沿う断面図である。この図3は、広角端物点合焦時のレンズ配置であって、光路を折り曲げた状態の構成を示している。図4は、実施例2にかかるレンズの物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the optical axis of an imaging optical system (zoom lens) used in the electronic imaging apparatus according to the second embodiment of the electronic imaging apparatus of the present invention. FIG. 3 shows a lens arrangement at the time of focusing on a wide-angle end object point, and shows a configuration in which the optical path is bent. FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the lens according to Example 2 when focusing on an object point, where (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate end, and (c) is a telephoto end. Shows the state.

実施例2の電子撮像装置は、図4(a)に示すように、物体側から順に、レンズL21〜L30と、電子撮像素子であるCCDを有している。図4中、PはCCDの撮像面である。最も像側のレンズL30と撮像面Pとの間には、光学的素子F21および光学素子F22が接合して設けられている。
光学的素子F21は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。また、光学素子F22は、電子撮像素子のカバーガラスである。
なお、複屈折媒質については、実施例1において用いられるものと同様である。また、赤外域の光をカットする赤外カット物質も、その特性や配置位置(コーティング位置)は実施例1と同様にすることができる。
As shown in FIG. 4A, the electronic imaging apparatus of the second embodiment includes lenses L21 to L30 and a CCD that is an electronic imaging element in order from the object side. In FIG. 4, P is the imaging surface of the CCD. An optical element F21 and an optical element F22 are joined between the most image side lens L30 and the imaging surface P.
The optical element F21 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium. The optical element F22 is a cover glass for an electronic image sensor.
The birefringent medium is the same as that used in the first embodiment. In addition, the infrared cut substance that cuts off the light in the infrared region can have the same characteristics and arrangement position (coating position) as in the first embodiment.

次に、実施例2における電子撮像装置のレンズ系について説明する。図4(a)においてこの電子撮像装置は、物体側から順に、第1レンズ群G21と、開口絞りSと、第2レンズ群G22と、第3レンズ群G23と、第4レンズ群G24を有している。
図3に示されるように、第1レンズ群G21は、全体で正の屈折力を有している。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負の屈折力のメニスカスレンズL21、プリズムL22、両凹レンズL23及び物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL24で構成されている。プリズムL22は、物体側面及び像側面が平面であり、反射光学面R1を有する。プリズムL22は、光路を90°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。
第2レンズ群G22は、物体側から順に、物体側に凸面の正の屈折力のレンズL25、物体側に凸面の負の屈折力のレンズL26及び両凸レンズL27で構成されている。レンズL25とレンズ26はメニスカスレンズであり、接合されている。
第3レンズ群G23は、物体側が凸面の正の屈折力のレンズL28で構成されている。
第4レンズ群G24は、物体側に凹面を向けた負の屈折力のレンズL29および正の屈折力のレンズL30で構成されている。レンズL29とレンズL30は、接合されている。
また、開口絞りSは第2レンズ群G22の最も物体側のレンズ群L27に近接して設けられている。
第4レンズ群G24の最も像側のレンズL29と撮像面Pの間には、光学素子F22が設けられている。この光学素子F22は、電子撮像素子のカバーガラスである。また、光学素子F22物体側面には、光学的素子F21が設けられている。光学的素子F21は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。
Next, a lens system of the electronic imaging apparatus according to the second embodiment will be described. In FIG. 4A, this electronic imaging apparatus includes a first lens group G21, an aperture stop S, a second lens group G22, a third lens group G23, and a fourth lens group G24 in order from the object side. is doing.
As shown in FIG. 3, the first lens group G21 has a positive refractive power as a whole. The first lens group G1 includes a negative refractive meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a prism L22, a biconcave lens L23, and a positive refractive power lens L24 having a convex surface facing the object side. The prism L22 has a flat object side surface and image side surface, and has a reflective optical surface R1. The prism L22 is configured as a reflecting prism that bends the optical path by 90 °.
The second lens group G22 includes, in order from the object side, a lens L25 having a positive refractive power convex toward the object side, a lens L26 having a negative refractive power convex toward the object side, and a biconvex lens L27. The lens L25 and the lens 26 are meniscus lenses and are joined.
The third lens group G23 includes a lens L28 having a positive refractive power and a convex surface on the object side.
The fourth lens group G24 includes a negative refractive power lens L29 and a positive refractive power lens L30 having a concave surface directed toward the object side. The lens L29 and the lens L30 are cemented.
The aperture stop S is provided in the vicinity of the most object side lens unit L27 of the second lens unit G22.
An optical element F22 is provided between the lens L29 closest to the image side of the fourth lens group G24 and the imaging surface P. This optical element F22 is a cover glass of an electronic image sensor. An optical element F21 is provided on the object side surface of the optical element F22. The optical element F21 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium.

この光学系は、広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G21及び第4レンズ群G24は位置が固定される。そして、開口絞りSと共に第2レンズ群G22は物体側へ移動し、第3レンズ群G23は、第4レンズ群G24との間隔を広げるようにして物体側へ移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G21中のL21の像側の面、第2レンズ群G22中の正レンズL25の物体側の面および第4レンズ群G24中のレンズL30の像側の面に設けられている。
In this optical system, the positions of the first lens group G21 and the fourth lens group G24 are fixed when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The second lens group G22 moves to the object side together with the aperture stop S, and the third lens group G23 moves to the object side so as to widen the distance from the fourth lens group G24.
The aspheric surfaces are provided on the image side surface of L21 in the first lens group G21, the object side surface of the positive lens L25 in the second lens group G22, and the image side surface of the lens L30 in the fourth lens group G24. It has been.

実施例2における、条件式(1)、(2)および(3)に用いられる諸元の数値および条件式で計算した数値は次の表2に示すとおりである。
表2:実施例2の光学素子の諸元データ

Figure 2005045609
The numerical values of the specifications used in the conditional expressions (1), (2) and (3) and the numerical values calculated by the conditional expressions in Example 2 are as shown in Table 2 below.
Table 2: Specification data of optical element of Example 2
Figure 2005045609

次に、実施例2のレンズ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ2
実施例2:図3)
1=24.0832
1=1.1000 nd1=1.74320 νd1=49.34
2=10.9766(非球面)
2=3.0000
3=∞
3=12.5000 nd3=1.80610 νd3=40.92
4=∞
4=0.3000
5=−210.9325
5=0.9000 nd5=1.77250 νd5=49.60
6=9.4845
6=0.8000
7=10.3871
7=1.9000 nd7=1.76182 νd7=26.52
8=28.3371
8=17.3120
9=∞ (S:絞り)
9=−0.3001
10=5.7451 (非球面)
10=2.5317 nd10=1.74320 νd10=49.34
11=13.9263
11=0.7000 nd11=1.84666 νd11=23.78
12=5.6972
12=0.8000
13=36.6052
13=1.5000 nd13=1.72916 νd13=54.68
14=−16.0591
14=1.5216
15=15.8345
15=1.4000 nd15=1.48749 νd15=70.23
16=120.5922
16=8.0278
17=−17.1776
17=0.8000 nd17=1.84666 νd17=23.78
18=433.7543
18=2.1000 nd18=1.74320 νd18=49.34
19=−16.5464(非球面)
19=0.8000
20=∞
20=0.1500 nd20=1.55000 νd20=55.00
21=∞
21=0.6000 nd21=1.51633 νd21=64.14
22=∞
22=1.0002
P= 撮像面
Next, numerical data of optical members constituting the lens optical system of Example 2 are shown.
Numerical data 2
( Example 2: FIG. 3)
r 1 = 24.0832
d 1 = 1.1000 n d1 = 1.74320 ν d1 = 49.34
r 2 = 10.9766 (aspherical surface)
d 2 = 3.0000
r 3 = ∞
d 3 = 12.5000 n d3 = 1.80610 ν d3 = 40.92
r 4 = ∞
d 4 = 0.3000
r 5 = −210.9325
d 5 = 0.9000 n d5 = 1.77250 ν d5 = 49.60
r 6 = 9.4845
d 6 = 0.8000
r 7 = 10.3871
d 7 = 1.9000 n d7 = 1.76182 ν d7 = 26.52
r 8 = 28.3371
d 8 = 17.3120
r 9 = ∞ (S: Aperture)
d 9 = −0.3001
r 10 = 5.7451 (aspherical surface)
d 10 = 2.5317 n d10 = 1.74320 ν d10 = 49.34
r 11 = 13.9263
d 11 = 0.7000 n d11 = 1.84666 ν d11 = 23.78
r 12 = 5.6972
d 12 = 0.8000
r 13 = 36.6052
d 13 = 1.5000 n d13 = 1.72916 ν d13 = 54.68
r 14 = −16.0591
d 14 = 1.5216
r 15 = 15.8345
d 15 = 1.4000 n d15 = 1.48749 ν d15 = 70.23
r 16 = 120.5922
d 16 = 8.0278
r 17 = −17.1776
d 17 = 0.8000 n d17 = 1.84666 ν d17 = 23.78
r 18 = 433.7543
d 18 = 2.1000 n d18 = 1.74320 ν d18 = 49.34
r 19 = −16.5464 (aspherical surface)
d 19 = 0.8000
r 20 = ∞
d 20 = 0.1500 n d20 = 1.55000 ν d20 = 55.00
r 21 = ∞
d 21 = 0.6000 n d21 = 1.51633 ν d21 = 64.14
r 22 = ∞
d 22 = 1.0002
P = Imaging surface

非球面係数
第2面
K=0
A4= −1.5759×10-5 A6= −1.6317×10-6
A8= 4.0962×10-8 A10= −3.3522×10-10
第10面
K=0
A4=−3.2319×10-4 A6=−4.0466× 10-6
A8=−3.2128×10-7
第19面
K=0
A4=4.2974×10-4 A6=5.3757×10-6
A8=−4.2834×10-7
Aspheric coefficient
Second side K = 0
A 4 = −1.5759 × 10 -5 A 6 = −1.6317 × 10 -6
A 8 = 4.0962 × 10 -8 A 10 = −3.3522 × 10 -10
10th surface K = 0
A 4 = −3.2319 × 10 -4 A 6 = −4.0466 × 10 -6
A 8 = −3.2128 × 10 -7
19th side K = 0
A 4 = 4.2974 × 10 -4 A 6 = 5.3757 × 10 -6
A 8 = −4.2834 × 10 -7

ズームデータ(実施例2)
D0 (物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f (mm) 6.02364 10.39706 17.98771
Fno. 2.8375 3.8018 4.7313
D0 ∞ ∞ ∞
D8 17.31198 9.30367 1.49840
D14 1.52165 10.76288 9.44741
D16 8.02782 6.78858 15.91574
D22 1.00023 0.97912 1.00002
Zoom data (Example 2)
When D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle Telephoto end
f (mm) 6.02364 10.39706 17.98771
Fno. 2.8375 3.8018 4.7313
D0 ∞ ∞ ∞
D8 17.31198 9.30367 1.49840
D14 1.52165 10.76288 9.44741
D16 8.02782 6.78858 15.91574
D22 1.00023 0.97912 1.00002

図5は本発明の電子撮像装置の実施例3であって、この電子撮像装置に用いる結像光学系(ズームレンズ)の光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例3の電子撮像装置は、図5(b)に示すように、物体側から順に、レンズ群G31、G32、G33およびG34と、電子撮像素子であるCCDの撮像面Pを有している。そしてレンズ群G34の最も像側のレンズL36と撮像面Pとのとの間には、物体側から順に、光学的素子F31、光学素子F32、F33、F34を有する。また、光学素子F35は、電子撮像素子のカバーガラスである。
ここで、光学的素子F31は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。また、光学素子F32乃至F34は、透過率可変機能、あるいはシャッタ機能を有する物性物質を挟むための平行平面板である。これらの物性物質は、厚さ数μm〜数十μmである。この平行平面板F32、F33、F34またはF35に、赤外域カットコーテイングを施こすこともできる。
なお、複屈折媒質については、実施例1において用いられるものと同様である。また、赤外域の光をカットする赤外カット物質も、その特性や配置位置(コーティング位置)は実施例1と同様にすることができる。
FIG. 5 is a third embodiment of the electronic image pickup apparatus of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the optical axis of an imaging optical system (zoom lens) used in the electronic image pickup apparatus. ) Shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
As shown in FIG. 5B, the electronic image pickup apparatus according to the third embodiment includes lens groups G31, G32, G33, and G34 and an image pickup surface P of a CCD that is an electronic image pickup element in order from the object side. . Between the lens L36 closest to the image side of the lens group G34 and the imaging surface P, there are an optical element F31, optical elements F32, F33, and F34 in order from the object side. The optical element F35 is a cover glass for an electronic image sensor.
Here, the optical element F31 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium. The optical elements F32 to F34 are parallel plane plates for sandwiching a physical substance having a transmittance variable function or a shutter function. These physical substances have a thickness of several μm to several tens of μm. The parallel flat plate F32, F33, F34 or F35 can be subjected to infrared cut coating.
The birefringent medium is the same as that used in the first embodiment. In addition, the infrared cut substance that cuts off the light in the infrared region can have the same characteristics and arrangement position (coating position) as in the first embodiment.

次に本実施例3のレンズ群の構成について説明する。図5に示すようにこの電子撮像装置は、物体側から順に、第1レンズ群G31と、開口絞りSと、第2レンズ群G32と、第3レンズ群G33とを有している。
第1レンズ群G31は、物体側に凹面を向けた負の屈折力のレンズL31と、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL32とで構成されている。第2レンズ群G32は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL33と、負の屈折力のレンズL34および像側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL35で構成されている。ここでレンズL33とL34は接合されている。第3レンズ群G33は、両凸レンズL36で構成されている。
Next, the configuration of the lens group of Example 3 will be described. As shown in FIG. 5, the electronic imaging apparatus includes a first lens group G31, an aperture stop S, a second lens group G32, and a third lens group G33 in order from the object side.
The first lens group G31 includes a negative refractive power lens L31 having a concave surface directed toward the object side and a positive refractive power lens L32 having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G32 includes, in order from the object side, a positive refractive power lens L33 with a convex surface facing the object side, a negative refractive power lens L34, and a positive refractive power lens L35 with a convex surface facing the image side. It consists of Here, the lenses L33 and L34 are cemented. The third lens group G33 is composed of a biconvex lens L36.

物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第3レンズ群G33のみ位置が固定される。一方、広角端から中間点までは第1レンズ群31は像側に移動し、第2レンズ群G32は物体側へ移動する。さらに中間点から望遠端へと変倍するときは、第1レンズ群G31と第2レンズ群G32との間隔を縮めるようにして物体側へ移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G31中のレンズL31の像側の面、第2レンズ群G32中の正レンズL33の物体側の面に設けられている。
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end when the object is in focus, only the position of the third lens group G33 is fixed. On the other hand, from the wide-angle end to the intermediate point, the first lens group 31 moves to the image side, and the second lens group G32 moves to the object side. Further, when zooming from the intermediate point to the telephoto end, the zoom lens moves toward the object side so as to reduce the distance between the first lens group G31 and the second lens group G32.
The aspheric surface is provided on the image side surface of the lens L31 in the first lens group G31 and the object side surface of the positive lens L33 in the second lens group G32.

実施例3における、条件式(1)、(2)および(3)に用いられる諸元の数値および条件式による計算値は次の表3に示すとおりである。
表3:実施例3の光学素子の諸元データ

Figure 2005045609
The numerical values of the specifications used in the conditional expressions (1), (2) and (3) in Example 3 and the calculated values based on the conditional expressions are as shown in Table 3 below.
Table 3: Specification data of optical element of Example 3
Figure 2005045609

次に、実施例3のレンズ系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ3
実施例3:図5)
1=−237.7768
1=1.0000 nd1=1.74320 νd1=49.34
2=4.6140 (非球面)
2=2.2194
3=9.6798
3=1.8000 nd3=1.84666 νd3=23.78
4=27.1249
4=13.2109
5=∞(S:絞り)
5=−0.3000
6=3.8810(非球面)
6=2.0000 nd6=1.74320 νd6=49.34
7=13.5543
7=0.7000 nd7=1.84666 νd7=23.78
8=3.5784
8=0.4000
9=21.5339
9=1.3000 nd9=1.69350 νd9=53.21
10=−9.5160
10=4.2594
11=22.1335
11=1.8000 nd10=1.48749 νd10=70.23
12=−15.8015
12=1.4000
13=∞
13=0.1500 nd13=1.55000 νd13=55.00
14= ∞
14=0.5500 nd14=1.80610 νd14=40.92
15=∞
15=0.5500 nd15=1.80610 νd15=40.92
16=∞
16=0.5500 nd16=1.80610 νd16=40.92
17=∞
17=0.8000
18=∞
18=0.6000 nd18=1.51633 νd18=64.14
19=∞
19=0.9985
P= 撮像面
Next, numerical data of optical members constituting the lens system of Example 3 are shown.
Numerical data 3
( Example 3: FIG. 5)
r 1 = −237.7768
d 1 = 1.0000 n d1 = 1.74320 ν d1 = 49.34
r 2 = 4.6140 (Aspherical surface)
d 2 = 2.2194
r 3 = 9.6798
d 3 = 1.8000 n d3 = 1.84666 ν d3 = 23.78
r 4 = 27.1249
d 4 = 13.2109
r 5 = ∞ (S: Aperture)
d 5 = −0.3000
r 6 = 3.8810 (aspherical surface)
d 6 = 2.0000 n d6 = 1.74320 ν d6 = 49.34
r 7 = 13.5543
d 7 = 0.7000 n d7 = 1.84666 ν d7 = 23.78
r 8 = 3.5784
d 8 = 0.4000
r 9 = 21.5339
d 9 = 1.3000 n d9 = 1.69350 ν d9 = 53.21
r 10 = −9.5160
d 10 = 4.2594
r 11 = 22.1335
d 11 = 1.8000 n d10 = 1.48749 ν d10 = 70.23
r 12 = -15.8015
d 12 = 1.4000
r 13 = ∞
d 13 = 0.1500 n d13 = 1.55000 ν d13 = 55.00
r 14 = ∞
d 14 = 0.5500 n d14 = 1.80610 ν d14 = 40.92
r 15 = ∞
d 15 = 0.5500 n d15 = 1.80610 ν d15 = 40.92
r 16 = ∞
d 16 = 0.5500 n d16 = 1.80610 ν d16 = 40.92
r 17 = ∞
d 17 = 0.8000
r 18 = ∞
d 18 = 0.6000 n d18 = 1.51633 ν d18 = 64.14
r 19 = ∞
d 19 = 0.9985
P = Imaging surface

非球面係数
第2面
K=0
A4=−1.2109E-03×10-3 A6=9.5995×10-6
A8=−3.9173×10-6
第6面
K=0
A4=−1.0331×10-3 A6=−2.2307×10-5
A8=−4.9292×10-6
Aspheric coefficient
Second side K = 0
A 4 = −1.2109E-03 × 10 -3 A 6 = 9.5995 × 10 -6
A 8 = −3.9173 × 10 -6
6th surface K = 0
A 4 = −1.0331 × 10 -3 A 6 = −2.2307 × 10 -5
A 8 = −4.9292 × 10 -6

ズームデータ(実施例3)
D0 (物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f (mm) 4.51553 8.69354 12.90018
Fno. 2.8393 3.8981 4.8344
D0 ∞ ∞ ∞
D4 13.21087 4.80964 1.35092
D10 4.25941 9.84579 14.31454
D12 1.40000 0.89799 1.49086
D19 0.99846 0.99631 0.99819
Zoom data (Example 3)
When D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle Telephoto end
f (mm) 4.51553 8.69354 12.90018
Fno. 2.8393 3.8981 4.8344
D0 ∞ ∞ ∞
D4 13.21087 4.80964 1.35092
D10 4.25941 9.84579 14.31454
D12 1.40000 0.89799 1.49086
D19 0.99846 0.99631 0.99819

図6は本発明の電子撮像装置の実施例4であって、この電子撮像装置に用いる結像光学系(ズームレンズ)の光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例4の電子撮像装置は、図6(b)に示すように、物体側から順に、レンズ群G41、G42およびG43と電子撮像素子であるCCDの撮像面Pとを有している。そしてレンズ群G43のレンズL46と撮像面Pとの間には、光学的素子F41および光学素子F42が接合して設けられている。光学的素子F41は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。また、光学素子F42は電子撮像素子のカバーガラスである。なお、光学素子F42に、赤外域をカットするコーティングを施すこともできる。
なお、複屈折媒質については実施例1において用いられるものと同様である。また、赤外域の光をカットする赤外カット物質も、その特性や配置位置(コーティング位置)は実施例1と同様にすることができる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the electronic image pickup apparatus of the present invention, which is a sectional view taken along the optical axis of an imaging optical system (zoom lens) used in the electronic image pickup apparatus. ) Shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
As shown in FIG. 6B, the electronic image pickup apparatus according to the fourth embodiment includes lens groups G41, G42, and G43 and an image pickup surface P of a CCD that is an electronic image pickup element in order from the object side. An optical element F41 and an optical element F42 are joined between the lens L46 of the lens group G43 and the imaging surface P. The optical element F41 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium. The optical element F42 is a cover glass for an electronic image sensor. In addition, the coating which cuts an infrared region can also be given to the optical element F42.
The birefringent medium is the same as that used in the first embodiment. In addition, the infrared cut substance that cuts off the light in the infrared region can have the same characteristics and arrangement position (coating position) as in the first embodiment.

次に実施例4のレンズ系の説明をする。この電子撮像装置は、物体側から順に、第1レンズ群G41と、開口絞りSと、第2レンズ群G42と、第3レンズ群G43を有している。
第1レンズ群G41は、物体側から順に、物体側に平面を向けた負の屈折力のレンズL41と物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL42とで構成されている。第2レンズ群G42は、物体側から順に、両凸面の正の屈折力のレンズL43と像側に凹面を向けた負の屈折力のレンズL44と正の屈折力のレンズL45で構成されている。第3レンズ群G43は、物体側に凸面の正の屈折力のレンズL46で構成されている。
また、開口絞りSは第1レンズ群G41と第2レンズ群G42との間に設けられている。
Next, the lens system of Example 4 will be described. The electronic imaging apparatus includes a first lens group G41, an aperture stop S, a second lens group G42, and a third lens group G43 in order from the object side.
The first lens group G41 includes, in order from the object side, a negative refractive power lens L41 having a flat surface facing the object side and a positive refractive power lens L42 having a convex surface facing the object side. The second lens group G42 includes, in order from the object side, a lens L43 having a positive refractive power which is a biconvex surface, a lens L44 having a negative refractive power having a concave surface facing the image side, and a lens L45 having a positive refractive power. . The third lens group G43 includes a lens L46 having a positive refractive power and a convex surface on the object side.
The aperture stop S is provided between the first lens group G41 and the second lens group G42.

物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第3レンズ群G43は位置が固定される。一方、広角端から中間点までは、第1レンズ群G41は像側に、開口絞りSと第2レンズ群G42は物体側へと移動する。そして中間点から望遠端へ変倍するときは、第1レンズ群G41と開口絞りSおよび第2レンズ群G42は、第1レンズ群G41と絞りSおよび第2レンズ群G42との間隔を縮めるようにして物体側へ移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G41中のレンズL41の像側の面、第2レンズ群G42中のレンズL43の物体側の面、第3レンズ群G43のレンズL46の物体側の面に設けられている。
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end at the time of focusing on the object point, the position of the third lens group G43 is fixed. On the other hand, from the wide-angle end to the intermediate point, the first lens group G41 moves toward the image side, and the aperture stop S and the second lens group G42 move toward the object side. When zooming from the intermediate point to the telephoto end, the first lens group G41, the aperture stop S, and the second lens group G42 are configured to reduce the distance between the first lens group G41, the stop S, and the second lens group G42. It moves to the object side.
The aspheric surfaces are provided on the image side surface of the lens L41 in the first lens group G41, the object side surface of the lens L43 in the second lens group G42, and the object side surface of the lens L46 in the third lens group G43. ing.

実施例4における条件式(1)、(2)および(3)に用いられる諸元の数値および条件式で計算した数値は次の表4に示すとおりである。
表4:実施例4の光学素子の諸元データ

Figure 2005045609
The numerical values of the specifications used in the conditional expressions (1), (2) and (3) in Example 4 and the numerical values calculated by the conditional expressions are as shown in Table 4 below.
Table 4: Specification data of optical element of Example 4
Figure 2005045609

次に、実施例4のレンズ系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ4
実施例4:図6)
1=∞
1=0.7000 nd1=1.74320 νd1=49.34
2=5.3396(非球面)
2=1.4911
3=8.2804
3=2.0000 nd3=1.84666 νd3=23.78
4=15.3056
4=15.0761
5=∞ (S:絞り)
5=1.2000
6=5.5089(非球面)
6=2.2000 nd6=1.74320 νd6=49.34
7=−21.2357*
7=0.2000
8=15.3280
8=0.7000 nd8=1.84666 νd8=23.78
9=4.4663
9=1.5000
10=11.1733
10=1.2000 nd10= 1.69680 νd10=55.53
11=59.5366
11= 5.9922
12=9.4345(非球面)
12=1.5000 nd12=1.58913 νd12=61.14
13=1432.0920
13=0.7000
14=∞
14=0.1500 nd14=1.55000 νd14=55.00
15=∞
15=0.6000 nd15=1.51633 νd15=64.14
16=∞
16=0.8000
P= 撮像面
Next, numerical data of optical members constituting the lens system of Example 4 are shown.
Numerical data 4
( Example 4: FIG. 6)
r 1 = ∞
d 1 = 0.7000 n d1 = 1.74320 ν d1 = 49.34
r 2 = 5.3396 (aspherical surface)
d 2 = 1.4911
r 3 = 8.2804
d 3 = 2.0000 n d3 = 1.84666 ν d3 = 23.78
r 4 = 15.3056
d 4 = 15.0761
r 5 = ∞ (S: Aperture)
d 5 = 1.2000
r 6 = 5.5089 (aspherical surface)
d 6 = 2.2000 n d6 = 1.74320 ν d6 = 49.34
r 7 = −21.2357 *
d 7 = 0.2000
r 8 = 15.3280
d 8 = 0.7000 n d8 = 1.84666 ν d8 = 23.78
r 9 = 4.4663
d 9 = 1.5000
r 10 = 11.1733
d 10 = 1.2000 n d10 = 1.69680 ν d10 = 55.53
r 11 = 59.5366
d 11 = 5.9922
r 12 = 9.4345 (aspherical surface)
d 12 = 1.5000 n d12 = 1.58913 ν d12 = 61.14
r 13 = 1432.0920
d 13 = 0.7000
r 14 = ∞
d 14 = 0.1500 n d14 = 1.55000 ν d14 = 55.00
r 15 = ∞
d 15 = 0.6000 n d15 = 1.51633 ν d15 = 64.14
r 16 = ∞
d 16 = 0.8000
P = Imaging surface

非球面係数
第2面
K=0
A4=−5.5363×10-4 A6=5.0629×10-6
A8=−1.2187×10-6
第6面
K=0
A4=−8.6371×10-4 A6=4.9477×10-7
A8=−2.7074×10-6
第12面
K=0
A4=06.6468×10-5 A6=−1.8037×10-4
A8=6.7441E-06*×10-6
Aspheric coefficient
Second side K = 0
A 4 = −5.5363 × 10 -4 A 6 = 5.0629 × 10 -6
A 8 = −1.2187 × 10 -6
6th surface K = 0
A 4 = −8.6371 × 10 -4 A 6 = 4.9477 × 10 -7
A 8 = −2.7074 × 10 -6
12th surface K = 0
A 4 = 06.6468 × 10 -5 A 6 = −1.8037 × 10 -4
A 8 = 6.7441E-06 * × 10 -6

ズームデータ(実施例4)
D0 (物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f(mm) 4.51576 8.69042 12.89754
Fno. 2.8489 3.6635 4.4531
D0 ∞ ∞ ∞
D4 15.07610 5.08003 1.50000
D9 1.50000 2.00040 2.70000
D11 5.99216 9.99596 14.21031
D13 0.70000 0.70000 0.70000
D16 0.79996 0.82102 0.79872
Zoom data (Example 4)
When D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle Telephoto end
f (mm) 4.51576 8.69042 12.89754
Fno. 2.8489 3.6635 4.4531
D0 ∞ ∞ ∞
D4 15.07610 5.08003 1.50000
D9 1.50000 2.00040 2.70000
D11 5.99216 9.99596 14.21031
D13 0.70000 0.70000 0.70000
D16 0.79996 0.82102 0.79872

図7は本発明の電子撮像装置の実施例5であって、この電子撮像装置に用いる結像光学系(ズームレンズ)の光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例5の電子撮像装置は、図7(b)に示すように、物体側から順に、レンズ群G51、開口絞りS、G52、G53およびG54と、電子撮像素子であるCCDの撮像面Pを有している。そしてレンズ群G54のレンズL57と撮像面Pとの間の光軸上には、光学的素子F51、光学素子F52、F53、F54を有する。また光学素子F55は、電子撮像素子のカバーガラスである。
ここで、光学的素子F51は、複屈折媒質よりなる光学的ローパスフィルターである。また、光学素子F52乃至F54は、透過率可変機能、あるいはシャッタ機能を有する物性物質を挟むための平行平面板である。これらの物性物質は、厚さ数μm〜数十μmである。この平行平面板F52、F53、F54またはF55に、赤外域カットコーテイングを施こすこともできる。また、光学素子F55は、調光素子を兼ねている。
なお、複屈折媒質については、実施例1において用いられるものと同様である。また、赤外域の光をカットする赤外カット物質も、その特性や配置位置(コーティング位置)は実施例1と同様にすることができる。
FIG. 7 is a fifth embodiment of the electronic imaging apparatus of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the optical axis of an imaging optical system (zoom lens) used in the electronic imaging apparatus. ) Shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
As shown in FIG. 7B, the electronic imaging apparatus of the fifth embodiment includes, in order from the object side, a lens group G51, aperture stops S, G52, G53, and G54, and an imaging surface P of a CCD that is an electronic imaging element. Have. An optical element F51, optical elements F52, F53, and F54 are provided on the optical axis between the lens L57 and the imaging surface P of the lens group G54. The optical element F55 is a cover glass for an electronic image sensor.
Here, the optical element F51 is an optical low-pass filter made of a birefringent medium. The optical elements F52 to F54 are parallel plane plates for sandwiching a physical substance having a transmittance variable function or a shutter function. These physical substances have a thickness of several μm to several tens of μm. This parallel flat plate F52, F53, F54 or F55 can be subjected to infrared cut coating. The optical element F55 also serves as a light control element.
The birefringent medium is the same as that used in the first embodiment. In addition, the infrared cut substance that cuts off the light in the infrared region can have the same characteristics and arrangement position (coating position) as in the first embodiment.

次に実施例5のレンズ系について説明する。この電子撮像装置は、物体側から順に、第1レンズ群G51と、開口絞りSと、第2レンズ群G52と、第3レンズ群G53を有している。
第1レンズ群G51は、物体側に凹面を向けた負の屈折力のレンズL51と、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL52とで構成されている。第2レンズ群G52は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力のレンズL53と正の屈折力のレンズL54および像側に凹面を向けた負の屈折力のレンズL55で構成されている。ここで、レンズL54とL55は接合されている。
第3レンズ群G53は、両凹レンズL56で構成されており、第4レンズ群G54は両凸レンズL57で構成されている。
Next, a lens system according to Example 5 will be described. The electronic imaging apparatus includes a first lens group G51, an aperture stop S, a second lens group G52, and a third lens group G53 in order from the object side.
The first lens group G51 includes a negative refractive power lens L51 having a concave surface facing the object side, and a positive refractive power lens L52 having a convex surface facing the object side. The second lens group G52 includes, in order from the object side, a positive refractive power lens L53 having a convex surface facing the object side, a positive refractive power lens L54, and a negative refractive power lens L55 having a concave surface facing the image side. It is configured. Here, the lenses L54 and L55 are cemented.
The third lens group G53 is composed of a biconcave lens L56, and the fourth lens group G54 is composed of a biconvex lens L57.

物点合焦時において広角端から望遠端へと変倍する際には、第4レンズ群G54のみ位置が固定される。一方、広角端から中間点までは第1レンズ群G51は像側に移動し、第2レンズ群G52は物体側へ移動する。さらに中間点から望遠端へと変倍するときは、第1レンズ群G51と第2レンズ群G52との間隔を縮めるように、かつ、第2レンズ群G52と第3レンズ群G53はその間隔を広げるように物体側へ移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G51中のレンズL51の像側の面、第2レンズ群G52中の正レンズL53の物体側の面および第4レンズ群G54のL57の像側の面に設けられている。
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end when the object is in focus, only the position of the fourth lens group G54 is fixed. On the other hand, from the wide-angle end to the intermediate point, the first lens group G51 moves to the image side, and the second lens group G52 moves to the object side. Further, when zooming from the intermediate point to the telephoto end, the distance between the first lens group G51 and the second lens group G52 is shortened, and the distance between the second lens group G52 and the third lens group G53 is increased. It moves to the object side so as to spread.
The aspheric surface is provided on the image side surface of the lens L51 in the first lens group G51, the object side surface of the positive lens L53 in the second lens group G52, and the image side surface of L57 in the fourth lens group G54. ing.

実施例5における条件式(1)、(2)および(3)に用いる諸元の数値および条件式で計算した数値は次の表5に示すとおりである。
表5:実施例5の光学素子の諸元データ

Figure 2005045609
The numerical values of the specifications used in the conditional expressions (1), (2) and (3) in Example 5 and the numerical values calculated by the conditional expressions are as shown in Table 5 below.
Table 5: Specification data of optical element of Example 5
Figure 2005045609

次に、実施例5のレンズ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ5
実施例5:図7
1=−14.8863
1=0.7000 nd1=1.80610 νd1=40.92
2=5.3084(非球面)
2=1.9998
3=14.2302
3=1.8000 nd3=1.71736 νd3=29.52
4=−21.3860
4=13.6191
5=∞(S:絞り)
5=−0.1500
6=10.5813(非球面)
6=5.0000 nd6=1.69350 νd6=53.21
7=−7.9769
7=0.1500
8=3.6083*
8=1.5000 nd8=1.51633 νd8=64.14
9=20.0000
9=0.7000 nd9=1.84666 νd9=23.78
10=2.7838*
10=1.1998
11=−452.3818
11=0.7000 nd11=1.72916 νd11=54.68
12=12.5029
12=1.5014
13=144.4615
13=1.8000 nd13=1.68893 νd13=31.07
14=−7.9374(非球面)
14=0.8000
15=∞
15=0.1500 nd15=1.55000 νd15=55.00
16=∞
16=0.5500 nd16=1.51633 νd16=64.14
17=∞
17=0.5500 nd17=1.51633 νd17=64.14
18=∞
18=0.5500 nd18=1.51633 νd18=64.14
19=∞
19=0.5500 nd19=1.51633 νd19=64.14
20=∞
20=0.9491
P= 撮像面
Next, numerical data of optical members constituting the lens optical system of Example 5 are shown.
Numerical data 5
( Example 5: FIG. 7 )
r 1 = -14.8863
d 1 = 0.7000 n d1 = 1.80610 ν d1 = 40.92
r 2 = 5.3084 (aspherical surface)
d 2 = 1.9998
r 3 = 14.2302
d 3 = 1.8000 n d3 = 1.71736 ν d3 = 29.52
r 4 = −21.3860
d 4 = 13.6191
r 5 = ∞ (S: Aperture)
d 5 = −0.1500
r 6 = 10.5813 (aspherical surface)
d 6 = 5.0000 n d6 = 1.69350 ν d6 = 53.21
r 7 = −7.9769
d 7 = 0.1500
r 8 = 3.6083 *
d 8 = 1.5000 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 9 = 20.0000
d 9 = 0.7000 n d9 = 1.84666 ν d9 = 23.78
r 10 = 2.7838 *
d 10 = 1.1998
r 11 = −452.3818
d 11 = 0.7000 n d11 = 1.72916 ν d11 = 54.68
r 12 = 12.5029
d 12 = 1.5014
r 13 = 144.4615
d 13 = 1.8000 n d13 = 1.68893 ν d13 = 31.07
r 14 = -7.9374 (aspherical surface)
d 14 = 0.8000
r 15 = ∞
d 15 = 0.1500 n d15 = 1.55000 ν d15 = 55.00
r 16 = ∞
d 16 = 0.5500 n d16 = 1.51633 ν d16 = 64.14
r 17 = ∞
d 17 = 0.5500 n d17 = 1.51633 ν d17 = 64.14
r 18 = ∞
d 18 = 0.5500 n d18 = 1.51633 ν d18 = 64.14
r 19 = ∞
d 19 = 0.5500 n d19 = 1.51633 ν d19 = 64.14
r 20 = ∞
d 20 = 0.9491
P = Imaging surface

非球面係数
第2面
K=0
A4=−1.3562×10-3 A6=−9.1346×10-6
A8= −9.3488×10-7
第6面
K=0
A4=−7.9013×10-4 A6=−1.9664×10-5
A8=7.4124×10-7
第14面
K=0
A4=1.2358×10-3 A6=−1.0460×10-5
A8=−3.5525×10-7
Aspheric coefficient
Second side K = 0
A 4 = −1.3562 × 10 -3 A 6 = −9.1346 × 10 -6
A 8 = −9.3488 × 10 -7
6th surface K = 0
A 4 = −7.9013 × 10 -4 A 6 = −1.9664 × 10 -5
A 8 = 7.4124 × 10 -7
14th surface K = 0
A 4 = 1.2358 × 10 -3 A 6 = −1.0460 × 10 -5
A 8 = −3.5525 × 10 -7

ズームデータ(実施例5)
D0 (物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f(mm) 4.50064 8.69054 12.90039
Fno. 2.8045 3.6955 4.8669
D0 ∞ ∞ ∞
D4 13.61915 3.12109 0.55000
D10 1.19982 4.05832 4.34689*
D12 1.50135 1.49861 4.99523*
D14 0.80000 0.80000 0.80000
D20 0.94906 0.95434 0.95028S
Zoom data (Example 5)
When D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle Telephoto end
f (mm) 4.50064 8.69054 12.90039
Fno. 2.8045 3.6955 4.8669
D0 ∞ ∞ ∞
D4 13.61915 3.12109 0.55000
D10 1.19982 4.05832 4.34689 *
D12 1.50135 1.49861 4.99523 *
D14 0.80000 0.80000 0.80000
D20 0.94906 0.95434 0.95028S

上記実施例において、赤外カットコートを施すのは、各レンズの空気接触面のいずれか1面であればよい。光学的素子や光学素子の面が好ましい。光学的素子や光学素子の場合、必ずしも空気接触面に施す必要はない。また、複屈折物質としては、高分子フィルムであっても良い。
本願の発明は、請求項に記載された発明の他に以下に示す特徴を有している。
(i)前記複屈折媒質は、遅相軸の向きが異なる少なくとも2層の接合からなることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型の電子撮像装置。
(ii)前記結像光学系の最も像側のレンズの像側面は平面であり、前記複屈折媒質は前記平面に接合されていることを特徴とする請求項1乃至3または前項(i)の何れかに記載の小型の電子撮像装置。
(iii) 前記結像光学系の最も像側のレンズ(一方の面が平面)は複数個を平面状に一体で成形し、さらにその状態で平面側に複数個のレンズに行き亘るように複屈折媒質を接合し、そのレンズがひとつずつになるように複屈折媒質ごと切断して作成することを特徴とする前項(ii)に記載の小型の電子撮像装置。
(iv) 前記結像光学系の最も像側のレンズは外形がほぼ矩形形状であることを特徴とする前項(iii)に記載の小型の電子撮像装置。
(v) 前記結像光学系の開口絞り径は固定であることを特徴とする請求項1または2に記載の小型の電子撮像装置。
(vi) 開口値を決める光軸上の位置と開口絞り直後のレンズ群の最も物体側面頂との距離がレンズ系で最も光軸上厚みが最小のレンズ厚さよりも小さい値かもしくは前記面頂の方が前記開口絞り位置よりも物体側に位置する様な焦点距離状態が存在することを特徴とする前項(v)に記載の小型の電子撮像装置。
(vii) 前記結像光学系の最も像側の面と撮像素子光電変換面との間には光量調節機能部材を有することを特徴とする請求項1乃至3または前記(i)乃至(vi)の何れかに記載の小型の電子撮像装置。
(viii) 結像光学系が正の屈折力を有し、広角端から望遠端に変倍する際、物体側にのみ移動するレンズ群を含み、その直前に軸上光束径を決める開口絞りが配置されているレンズであることを特徴とするズームレンズを有する請求項1乃至3または前記(i)乃至(vii)の何れかに記載の小型の電子撮像装置。
(ix) 前記光量調節機能部材は透明電極がコートされた平面状の光学部材を含み、そのうちの1つに以下の条件式を満足する複屈折媒質を接合していることを特徴とする請求項1または2に記載の小型の電子撮像装置。
(2) 5< ne・no/|ne2 −no2|<20
(x) 前記結像光学系の最も物体側のレンズは位置が固定されていることを特徴とする請求項1乃至3または前記(ii)乃至(ix)の何れかに記載の小型の電子撮像装置。
(xi) 前記結像光学系の最も物体側のレンズ群は光路を折り曲げるための反射光学素子を有することを特徴とする前項(x)に記載の小型の電子撮像装置。
(xii) 変倍時には少なくとも2つのレンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至3または前記(i)乃至(xi)の何れかに記載の小型の電子撮像装置
In the above embodiment, the infrared cut coat may be applied to any one of the air contact surfaces of each lens. Optical elements and optical element surfaces are preferred. In the case of an optical element or an optical element, it is not always necessary to apply the air contact surface. The birefringent material may be a polymer film.
The invention of the present application has the following characteristics in addition to the invention described in the claims.
4. The small electronic imaging device according to claim 1, wherein the birefringent medium is composed of at least two layers of junctions having different slow axis directions.
(Ii) The image side surface of the most image-side lens of the imaging optical system is a plane, and the birefringent medium is joined to the plane. A small electronic imaging device according to any one of the above.
(Iii) A plurality of lenses on the most image side (one surface is flat) of the imaging optical system are integrally formed in a flat shape, and in this state, a plurality of lenses are arranged so as to reach the plurality of lenses on the flat side. The small electronic imaging device as described in (ii) above, wherein the birefringent medium is cut and formed so that the refractive media are joined and the lenses are one by one.
(Iv) The compact electronic imaging device according to item (iii), wherein the lens on the most image side of the imaging optical system has a substantially rectangular outer shape.
(V) The small-sized electronic imaging device according to claim 1, wherein an aperture stop diameter of the imaging optical system is fixed.
(Vi) The distance between the position on the optical axis for determining the aperture value and the top of the object side surface of the lens group immediately after the aperture stop is smaller than the lens thickness with the smallest thickness on the optical axis in the lens system or the top of the surface The small electronic imaging device as described in (v) above, wherein there is a focal length state in which is located closer to the object side than the aperture stop position.
(Vii) A light amount adjusting function member is provided between a surface closest to the image side of the imaging optical system and a photoelectric conversion surface of the image sensor, or (i) to (vi) A small electronic imaging device according to any one of the above.
(Viii) The imaging optical system has a positive refractive power, and includes a lens unit that moves only to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The small electronic imaging device according to any one of claims 1 to 3 or (i) to (vii), comprising a zoom lens, wherein the zoom lens is a lens disposed.
(Ix) The light quantity adjusting functional member includes a planar optical member coated with a transparent electrode, and a birefringent medium satisfying the following conditional expression is bonded to one of them. 3. A small electronic imaging apparatus according to 1 or 2.
(2) 5 <ne · no / | ne 2 −no 2 | <20
(X) The compact electronic imaging according to any one of claims 1 to 3 and (ii) to (ix), wherein the position of the lens closest to the object side of the imaging optical system is fixed. apparatus.
(Xi) The compact electronic imaging device as described in (x) above, wherein the lens unit closest to the object side of the imaging optical system has a reflective optical element for bending the optical path.
(Xii) The small electronic imaging device according to any one of claims 1 to 3 or (i) to (xi), wherein at least two lens groups move during zooming.

本発明による電子撮像装置に用いるレンズの実施例1にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。It is sectional drawing which follows the optical axis which shows the optical structure concerning Example 1 of the lens used for the electronic imaging device by this invention, and has shown the state at the time of bending at the time of wide-angle end object point focusing. 実施例1にかかるレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。FIG. 2 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the lens according to Example 1, where (a) shows the state at the wide-angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end. 本発明による電子撮像装置に用いるレンズの実施例2にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、広角端物点合焦時の折り曲げ時における状態を示している。It is sectional drawing which follows the optical axis which shows the optical structure concerning Example 2 of the lens used for the electronic imaging device by this invention, and has shown the state at the time of bending at the time of wide-angle end object point focusing. 実施例2にかかるレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。FIG. 5 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of a lens according to Example 2, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. 実施例3にかかるレンズの合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。FIG. 7 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing of a lens according to Example 3, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. . 実施例4にかかるレンズの合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。FIG. 7 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing of a lens according to Example 4, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. . 実施例5にかかるレンズの合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。FIG. 10 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing of a lens according to Example 5, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. .

符号の説明Explanation of symbols

F11、F21、F31、F41、F51 光学的ローパスフィルタ
F12、F22、F35、F42、F55 カバーガラス
G11、G21、G31、G41、G51 第1レンズ群
G12、G22、G32、G42、G52 第2レンズ群
G13、G23、G33、G43、G53 第3レンズ群
G14、G24、G34、G44、G54 第4レンズ群
Lnn レンズ要素
P 撮像面
R1 反射光学面
S 開口絞り
F11, F21, F31, F41, F51 Optical low-pass filters F12, F22, F35, F42, F55 Cover glasses G11, G21, G31, G41, G51 First lens group G12, G22, G32, G42, G52 Second lens group G13, G23, G33, G43, G53 Third lens group G14, G24, G34, G44, G54 Fourth lens group Lnn Lens element P Imaging surface R1 Reflective optical surface S Aperture stop

Claims (3)

光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の光軸上の距離をdとしたとき、下記の条件式(1)を満足する結像光学系であって、光軸上のいずれかの位置に赤外カットフィルターとして波長500nmおよび800nmについてそれぞれ20%以下、80%以上の光軸近傍における反射率を有する物質を有し、前記結像光学系の最も像側のレンズ成分と電子撮像素子との間に下記の条件式(2)を満足する複屈折媒質を有することを特徴とする電子撮像装置。
(1) d ≦ (0.4・p+3.0)/1.5
(2) 5 < ne・no/|ne2 −no2| < 20 (但し、no ≦ 1.7)
ここで、pは撮像素子の水平画素ピッチ(単位はμm)、no は複屈折媒質の常光線に対する屈折率、ne は複屈折媒質の異常光線に対する屈折率、dは空気換算長(単位はmm)である。
An imaging optical system that satisfies the following conditional expression (1), where d is the distance on the optical axis between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the image sensor, The most image side lens of the imaging optical system having a material having a reflectance in the vicinity of the optical axis of 20% or less and 80% or more for wavelengths of 500 nm and 800 nm, respectively, as an infrared cut filter at any of the above positions An electronic imaging apparatus comprising a birefringent medium that satisfies the following conditional expression (2) between a component and an electronic imaging element:
(1) d ≦ (0.4 ・ p + 3.0) /1.5
(2) 5 <ne · no / | ne 2 -no 2 | <20 ( However, no ≦ 1.7)
Where p is the horizontal pixel pitch of the image sensor (unit: μm), no is the refractive index of the birefringent medium with respect to the ordinary ray, ne is the refractive index of the birefringent medium with respect to the extraordinary ray, and d is the air equivalent length (unit is mm). ).
前記電子撮像装置の電源切断時に結像光学系が電子撮像装置に収納されている状態においても、前記光学系の最も像側のレンズと撮像素子の光電変換面との間の光軸上の距離であるdが前記条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1に記載の電子撮像装置。   Even when the imaging optical system is housed in the electronic imaging device when the electronic imaging device is turned off, the distance on the optical axis between the lens closest to the image side of the optical system and the photoelectric conversion surface of the imaging device The electronic imaging apparatus according to claim 1, wherein d satisfies the conditional expression (1). 前記赤外カットフィルターとしての物質は、光軸近傍において波長680nmでの反射率が65%以上であることを特徴とする請求範囲1または2に記載の電子撮像装置。   The electronic imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein the substance as the infrared cut filter has a reflectance of 65% or more at a wavelength of 680 nm in the vicinity of the optical axis.
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