JP2005321545A

JP2005321545A - 撮像装置

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Publication number: JP2005321545A
Application number: JP2004138872A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Iwazawa; 嘉人岩澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17
Also published as: GB2413913A; CN100354677C; US20050248669A1; DE102005021036A1; GB2413913B; CN1693934A; US7468748B2; GB0509214D0

Abstract

【課題】多画素化と小型化、特に、奥行方向における小型化を達成することを課題とする。
【解決手段】複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ系１と、上記ズームレンズ系からの光束を色分解光学系ＰＲで色分解し、上記分解された色の光学像を電気的な信号に変換する撮像素子３０を複数備え、上記ズームレンズ系が、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材を少なくとも１つ含み、上記色分解光学系が、上記ズームレンズ系に入射する光軸と、上記反射部材で反射された後の光軸とで作られる平面に対して垂直な平面上に色分解する撮像装置。
【選択図】図１

Description

本発明は新規な撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のデジタル入出力機器に関し、多画素数でありながら奥行き方向の薄型化を達成することが出来る撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。

そして、デジタルスチルカメラにあっては、もっぱら静止画の撮影機能のみを備えたものが主流であったが、デジタルスチルカメラの記録媒体に使用されている固体メモリの大容量化が進むのに伴い、大きな記録容量を必要とする動画の記録が可能なものが一般化して来ている。

また、一方で一層の高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラにおいては、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用レンズ、特にズームレンズを備えると共に、小型化、特に奥行方向の小型化が求められている。

静止画の撮影を行うデジタルスチルカメラにあっては、撮影時の手ぶれを押さえるためのホールド性を考慮して前後方向に薄く横又は縦に長い形状が好ましい。そのような形状にあって、前後方向、すなわち、奥行方向の薄型化を図るためには、撮像光学系の薄型化が不可欠である。

例えば、特許文献１に記載の撮像光学系にあっては、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群で構成されるズームレンズにおいて、レンズ間にプリズムを挿入することで光学系を折り曲げ、光軸方向の小型化を図っている。

特開平８−２４８３１８号公報

しかしながら、高画質化のためには多画素化が必須であり、特許文献１に示されたズームレンズを使用して多画素化しようとすれば、撮像素子が大きくならざるを得ず、必然的に、光学系全体が大きくなる。それに伴い、前玉及び反射部材の大型化を招き、小型化の目的を十分に達することが出来ない結果になる。

本発明は、上記した状況に鑑み、多画素化と小型化、特に、奥行方向における小型化を達成することを課題とする。

本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズ系と、上記ズームレンズ系からの光束を色分解する色分解光学系と、上記色分解光学系によって分解された色の光学像を電気的な信号に変換する複数の撮像素子を備え、上記ズームレンズ系が、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材を少なくとも1つ含み、上記色分解光学系が、上記ズームレンズ系に入射する光軸と、上記反射部材で反射された後の光軸とで作られる平面に対して垂直な平面上に色分解する向きに配置されたものである。

従って、本発明撮像装置にあっては、複数の撮像素子を備えながら奥行方向が小型化する。

本発明撮像装置は、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ系と、上記ズームレンズ系からの光束を色分解する色分解光学系と、上記色分解光学系によって分解された色の光学像を電気的な信号に変換する複数の撮像素子を備えた撮像装置であって、上記ズームレンズ系が、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材を少なくとも１つ含み、上記色分解光学系が、上記ズームレンズ系に入射する光軸と、上記反射部材で反射された後の光軸とで作られる平面に対して垂直な平面上に色分解する向きに配置されたことを特徴とする。

従って、本発明撮像装置にあっては、複数の撮像素子を備えることにより、一つ一つの撮像素子を大型化すること無しに多画素化が可能になり、撮像素子の大型化による前玉や反射部材の大型化を回避することが出来る。また、撮像素子を小型化することも可能であり、その場合は、前玉や反射部材を小型化することが出来、これによって、ズームレンズ系の小型化、延いては、撮像装置の小型化が可能である。

また、反射部材により光路を９０度折り曲げることによって奥行方向の小型化が可能になり、さらに、色分解光学系による色分解方向を限定することによってさらなる奥行方向の小型化が可能になる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記ズームレンズ系が正の屈折力を有しズーミング中固定の第１レンズ群を有し、上記第１レンズ群中に上記反射部材が含まれるので、小型化が阻害されることがない。すなわち、ズームレンズ系の第１レンズ群、特に、前玉は、積極的に光束を取り入れるため、大径になり、また、反射部材もズームレンズ系の中では比較的大型の部材である。このような大型化する第１レンズ群を移動させるためには、大型で駆動力の大きな駆動機構を必要とし、そのために、レンズ鏡筒が大型化せざるを得ないからである。

請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、Ｔｐを上記反射部材の厚み、Ｙ’を上記撮像素子の対角長、Ｓを上記撮像装置中に含まれる撮像素子の個数として、上記反射部材が条件式（１）０．２＜Ｔｐ／（Ｙ’ ×Ｓ）＜１．５を満足するので、奥行方向の小型化を達成しながら、必要な入射光量を確保することが出来る。

請求項５乃至請求項８に記載した発明にあっては、Ｔｐを上記反射部材の厚み、Ｔｃｐを上記色分解光学系の光路長として、上記反射部材と色分解光学系が条件式（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５を満足するので、奥行方向の小型化とレンズ系全長の小型化が可能である。

以下に、本発明撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

本発明撮像装置は、複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ系と、上記ズームレンズ系からの光束を色分解する色分解光学系と、上記色分解光学系によって分解された色の光学像を電気的な信号に変換する複数の撮像素子を備え、上記ズームレンズ系が、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材を少なくとも1つ含み、上記色分解光学系が、上記ズームレンズ系に入射する光軸と、上記反射部材で反射された後の光軸とで作られる平面に対して垂直な平面上に色分解する向きに配置されている。

従って、本発明撮像装置にあっては、複数の撮像素子を備えることにより、一つ一つの撮像素子を大型化すること無しに多画素化が可能になり、撮像素子の大型化による光学系全体の大型化、特に、前玉や反射部材の大型化を回避することが出来る。また、画素数が同じか又は画素数が増えてもそれほど多くない場合は、撮像素子を小型化することも可能であり、その場合は、前玉や反射部材を小型化することが出来、これによって、ズームレンズ系の小型化、延いては、撮像装置の小型化が可能である。

また、反射部材により光路を９０度折り曲げることによって奥行方向、すなわち、入射光軸方向の小型化が可能になり、さらに、色分解光学系による色分解方向を限定することによってさらなる奥行方向の小型化が可能になる。

本発明撮像装置にあっては、第１レンズ群を固定とし、該第１レンズ中に反射部材を配置することが好ましい。ズームレンズ系の第１レンズ群、特に、前玉は、積極的に光束を取り入れるために大径になり、また、反射部材もズームレンズ系の中では比較的大型の部材である。このような大型化する第１レンズ群や反射部材を移動させるためには、大型で駆動力の大きな駆動機構を必要とし、そのために、レンズ鏡筒が大型化せざるを得ない。反射部材を含む第１レンズ群を固定とすることによって、ズームレンズ系の大型化を回避することが出来る。

上記反射部材にプリズムを使用する場合は、屈折率が高い硝材を使うこが望ましい。ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率が１．７以上、さらにはｄ線に対する屈折率が１．８以上の硝材から成るプリズムを使用することが望ましい。

ズームレンズ系中の色分解光学系に反射により色分解を行う色分解プリズムを使用する場合は、その反射特性の出しやすさから、ｄ線に対する屈折率は、１．６以下の硝材を使用することが望ましい。

本発明撮像装置にあっては、Ｔｐを上記反射部材の厚み、Ｙ’を上記撮像素子の対角長、Ｓを上記撮像装置中に含まれる撮像素子の個数として、上記反射部材が以下の条件式（１）を満足することが望ましい。

（１）０．２＜Ｔｐ／（Ｙ’ ×Ｓ）＜１．５
条件式（１）は、ズームレンズ系中の反射部材の大きさと、撮像装置中に存在する撮像素子全ての対角長の和、すなわち、撮像装置中に存在する全ての撮像素子全体の大きさを規定する条件式である。ズームレンズ系を薄型化するには反射部材の厚みを小さくすることが好ましいが、条件式（１）の下限を下回ると反射部材が小さくなりすぎて必要な光束を確保することが出来なくなる。すなわち、周辺光量が不足する。条件式（１）の上限を上回ると反射部材の厚みが厚くなり、入射光軸方向の薄型化を達成することが困難になる。

また、本発明撮像装置にあっては、Ｔｐを上記反射部材の厚み、Ｔｃｐを上記色分解光学系の光路長として、上記反射部材と色分解光学系が以下の条件式（２）を満足することが望ましい。

（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５
条件式（２）は、ズームレンズ系中の反射部材の大きさと、色分解素子の大きさを規定する条件式である。条件式（２）の下限を下回ると色分解素子の大きさが大きくなり全長方向の小型化が困難になる。条件式（２）の上限を上回ると反射部材の厚みが厚くなり入射光軸方向の薄型化を達成することが困難になる。

光量調整部材、例えば、絞りや絞りを兼ねたシャッター等にあっては、通過光量を調整するために、絞り羽根やシャッター羽根を可動させる機構が必要になるため、当該光量調整部材の周辺が大型化する。そのような、大型のものをズーミング中可動させることは、そのための可動領域を確保する必要があり、ズームレンズの小型化の障害となる。従って、このような光量調整部材をズーミング中固定とすることによって、ズームレンズの小型化が促進される。

なお、光量の調整のために絞り径を変化させる代わりに、ＮＤフィルターや、液晶調光素子を用いることが小型化のためにはさらに好ましい。

複数個の撮像素子のうち少なくとも1つが基準となる撮像素子に対して、垂直方向及び水平方向にずらして取り付けられていることが望ましい。

また、複数個の撮像素子のうち少なくとも1つが基準となる撮像素子に対して、垂直方向または水平方向にずらして取り付けられていることが望ましい。

以下に、本発明撮像装置におけるズームレンズ系の実施の形態及び実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面を参照して説明する。

図１乃至図４はズームレンズ系の第１の実施の形態及び該第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１を示すものである。

そして、図１は第１の実施の形態にかかるズームレンズ系１のレンズ構成を示すものであり、ズームレンズ系１は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、負の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、正の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５、色分解プリズムＰＲ、フィルタＬＰＦが配列されて成る。第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０゜折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面が非球面で構成された正レンズＧ３と、正レンズＧ４で構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ５と、負レンズＧ６と正レンズＧ７との接合レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面を非球面で構成された正レンズＧ８と、正レンズＧ９と負レンズＧ１０との接合レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２との接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は両面を非球面で構成された正レンズＧ１３で構成される。そして、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１及び第３レンズ群ＧＲ３が固定であり、第２レンズ群ＧＲ２、第４レンズ群ＧＲ４及び第５レンズ群ＧＲ５が移動する。また、開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の物体側近傍に位置し、ズーミング中固定である。

上記ズームレンズ系１に具体的数値を適用した数値実施例１における各数値を表１に示す。なお、表において、「ｓｉ」は物体側からｉ番目の面を、「ｒｉ」は物体側からｉ番面の面の曲率半径を、「ｄｉ」は物体側からｉ番目の面とｉ＋１番面の面との間の面間隔を、「ｎｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線に対する屈折率を、「νｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示すものである。また、「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面であることを示し、「ＡＳＰ］は当該面が非球面であることを示す。

なお、非球面の形状は次の数１式で示されるものとする。

但し、
ｘ：レンズ面頂点からの光軸方向の距離
ｙ：光軸と垂直な方向の高さ
ｃ：レンズ頂点での近軸曲率
ε ：円錐定数
Aⁱ ：第 i 次の非球面係数
である。

ズームレンズ系１において、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ８、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳとの間の面間隔ｄ１３、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１９、第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ２２及び第５レンズ群ＧＲ５と色分解プリズムＰＲとの間の面間隔ｄ２４は可変である。そこで、数値実施例１における上記各面間隔ｄ８、ｄ１３、ｄ１９、ｄ２２及びｄ２４の広角端、中間焦点位置及び望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角「ω（度）」と共に表２に示す。

ズームレンズ系１において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ８の両面ｓ１５、ｓ１６、第５レンズ群ＧＲ５を構成する正レンズＧ１３の両面ｓ２３、ｓ２４は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ１５、ｓ１６、ｓ２３、ｓ２４の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ^４、Ａ^６、Ａ^８、Ａ^１０を円錐定数εと共に表３に示す。なお、非球面係数の「Ｅ＋（又は−）ｉ」は「×１０^ｉ」又は「×１０^−ｉ」を意味する。以下の表において同じ。

図２乃至図４に、数値実施例１における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は%で表わす。

これら各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。

図５乃至図８はズームレンズ系の第２の実施の形態及び該第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２を示すものである。

そして、図５は第２の実施の形態にかかるズームレンズ系２のレンズ構成を示すものであり、ズームレンズ系２は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、負の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４、正の屈折力を有する第５レンズ群ＧＲ５、色分解プリズムＰＲ、フィルタＬＰＦが配列されて成る。第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズＧ１と、光軸を９０゜折り曲げるための直角プリズムＧ２と、両面を非球面で構成された正レンズＧ３で構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、負レンズＧ４と、負レンズＧ５と正レンズＧ６との接合レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面が非球面で構成された正レンズＧ７で構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に非球面を有する正レンズＧ８と負レンズＧ９の接合レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、負レンズＧ１０と正レンズＧ１１との接合レンズで構成される。そして、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３及び第５レンズ群ＧＲ５は固定であり、第２レンズ群ＧＲ２及び第４レンズ群ＧＲ４が移動する。また、開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の像側近傍に配置され、ズーミング中固定である。

上記ズームレンズ系２に具体的数値を適用した数値実施例２における各数値を表４に示す。

ズームレンズ系２において、ズーミング中、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の面間隔ｄ１１、開口絞りＳと第４レンズ群ＧＲ４との間の面間隔ｄ１４及び第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５との間の面間隔ｄ１７は可変である。そこで、数値実施例２における上記各面間隔ｄ６、ｄ１１、ｄ１４及びｄ１７の広角端、中間焦点位置及び望遠端における各値を焦点距離、Ｆナンバー、半画角「ω（度）」と共に表５に示す。

ズームレンズ系２において、第１レンズ群ＧＲ１の正レンズＧ３の両面ｓ５、ｓ６、第３レンズ群ＧＲ３を構成する正レンズＧ７の両面ｓ１２、ｓ１３、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ８の物体側の面ｓ１５は非球面で構成される。そこで、数値実施例２における上記各面ｓ５、ｓ６、ｓ１２、ｓ１３、ｓ１５の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ^４、Ａ^６、Ａ^８、Ａ^１０を円錐定数εと共に表６に示す。

図６乃至図８に、数値実施例２における広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は%で表わす。

表７に上記各条件式（１）、（２）の各数値実施例における対応値を示す。

図９乃至図１２に本発明撮像装置をデジタルスチルカメラに組み込んだ実施の形態を示す。

図９はデジタルスチルカメラ１０の構成ブロック図を示すものである。なお、このデジタルスチルカメラ１０は静止画の外に動画の撮影も可能であり、さらに、撮像素子を３個使用したものである。

デジタルスチルカメラ１０はズームレンズ系２０と３個の撮像素子３０、３０、３０を備えた撮像装置４０が組み込まれて成る。上記撮像素子３０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ系２０には本発明にかかるズームレンズ系を適用することができ、例えば、上記した第１の実施の形態又は第２の実施の形態に示したズームレンズ系１、２を使用することができる。

色分解プリズム２１によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に分解された光を撮像素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｒが各別に受光し、各撮像素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｒはその受光量に応じた電気信号を出力する。そして、各撮像素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｒから出力された電気信号は信号処理回路５０へ送られる。

信号処理回路５０では、先ず、信号分離回路５１によって映像用信号とフォーカス制御用信号に分離され、フォーカス制御用の信号が制御回路６０に送られ、映像用の信号は映像処理回路５２へと送られる。そして、映像処理回路５２へ送られた信号は、その後の処理に適した形態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に供される。

制御回路６０には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、該操作信号に応じて種々の処理が成される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべく、ドライバ回路７０を介して駆動部（例えば、モータ）７１を動作させて、可動レンズ群を所定の位置へと移動させる。各センサ８０によって得られた可動レンズ群の位置情報は制御回路６０に入力されて、ドライバ回路７０へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路６０は上記信号分離回路５１から送られた信号に基づいてフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態が得られるように、例えば、第４レンズ群ＧＲ４をドライバ回路７０を介して制御する。

本発明撮像装置を組み込む製品はデジタルスチルカメラの外、種々の形態を採りうる。例えば、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等々のデジタル入出力機器のカメラ部等に広く使用することができる。

図１０はデジタルスチルカメラ１０の筐体へのズームレンズ系の組み込み構造の一例を示すものである。

デジタルスチルカメラ１０の筐体９０は正面形状で横長の矩形を成し、ズームレンズ系１又は２の第１レンズＧ１は筐体９０の正面に向かって右上の位置で前方を臨んで位置されている。そして、ズームレンズ系１又は２は、第１レンズ群ＧＲ１内に配された第１の反射部材（直角プリズム）Ｐ１によって光路が下方に９０゜折り曲げられる。これによって、筐体９０の厚み、すなわち、ズームレンズ系１又は２への入射光軸方向の大きさ、を小さくすること（薄型化）が出来る。また、ズームレンズ系１又は２は筐体９０の正面に向かって右上から右下方へ延びるように配置され、これによって、筐体９０の正面に向かって左方に広がる大きなな矩形の空間が用意される。そこで、該大きな矩形の空間に、例えば、大きな液晶表示パネル１００を配置することが出来る。さらに、反射部材Ｐ１による光路の折曲を上記したようにすることによって、横長の被写体像を撮像する撮像素子３０の短辺が前後方向に沿う向きとなるので、筐体９０の厚みを薄くしても、大型で高性能（高画素数のもの又は各画素の電気容量が大きくノイズに強く、且つ、ラティチュードが広い等）な撮像素子を使用することが可能になる。なお、図１１に色分解プリズムＰＲ内における色分解の様子を、また、図１２にズームレンズ系１又は２の光軸と色分解プリズムＰＲによる色分解方向との関係の一例を示す。すなわち、ズームレンズ系１又は２にＹ軸方向に入射した光が直角プリズムＰ１でＺ方向に折り曲げられ、色分解プリズムＰＲによってＸ−Ｚ平面上に色分解される。

上記実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色に分解する色分解プリズムを使用した例を示したが、図１３に示す２色に分解する色分解プリズムを使用しても良いことは勿論である。

なお、上記した各実施の形態及び各数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話等、薄型化と高性能を要求される撮像装置に適用して好適である。

図２乃至図４と共に本発明撮像装置におけるズームレンズ系の第１の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。図３及び図４と共に具体的数値を適用した数値実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、本図は広角端におけるこれら収差を示すものである。広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。図６乃至図８と共に本発明撮像装置におけるズームレンズ系の第２の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。図７及び図８と共に具体的数値を適用した数値実施例２の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、本図は広角端におけるこれら収差を示すものである。広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。図１０乃至図１２と共に本発明撮像装置をデジタルスチルカメラに組み込んだ例を示すものであり、本図は構成ブロック図である。筐体内へのズームレンズ系の配置例を示す概略斜視図である。色分解プリズムでの色分解の様子を示す図である。ズームレンズ系の光軸と色分解プリズムによる色分解方向との関係の一例を示す概略斜視図である。別の色分解プリズムによる色分解の様子を示す図である。

符号の説明

１…ズームレンズ系、２…ズームレンズ系、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、ＧＲ５…第５レンズ群、Ｇ２…直角プリズム（反射部材）、ＰＲ…色分解プリズム（色分解光学系）、３０…撮像素子、４０…撮像装置

Claims

複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ系と、上記ズームレンズ系からの光束を色分解する色分解光学系と、上記色分解光学系によって分解された色の光学像を電気的な信号に変換する複数の撮像素子を備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズ系が、光軸を略９０度折り曲げるための反射部材を少なくとも１つ含み、
上記色分解光学系が、上記ズームレンズ系に入射する光軸と、上記反射部材で反射された後の光軸とで作られる平面に対して垂直な平面上に色分解する向きに配置された
ことを特徴とする撮像装置。
上記ズームレンズ系が正の屈折力を有しズーミング中固定の第１レンズ群を有し、
上記第１レンズ群中に上記反射部材が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
上記反射部材が以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
（１）０．２＜Ｔｐ／（Ｙ’ ×Ｓ）＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み
Ｙ’：上記撮像素子の対角長
Ｓ：上記撮像装置中に含まれる撮像素子の個数
とする。
上記反射部材が以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
（１）０．２＜Ｔｐ／（Ｙ’ ×Ｓ）＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み
Ｙ’：上記撮像素子の対角長
Ｓ：上記撮像装置中に含まれる撮像素子の個数
とする。
上記反射部材と色分解光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み
Ｔｃｐ：上記色分解光学系の光路長
とする。
上記反射部材と色分解光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み
Ｔｃｐ：上記色分解光学系の光路長
とする。
上記反射部材と色分解光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み。
Ｔｃｐ：上記色分解光学系の光路長
とする。
上記反射部材と色分解光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
（２）０．６＜Ｔｐ／Ｔｃｐ＜１．５
但し、
Ｔｐ：上記反射部材の厚み。
Ｔｃｐ：上記色分解光学系の光路長
とする。