JP2006003572A - Photographing optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影光学系に関する。 The present invention relates to a photographing optical system.
撮影レンズを介して形成された被写体像を撮像素子により電気信号に変換し、デジタルデータとして撮影画像を記録するデジタルカメラが広く用いられている。 A digital camera that converts a subject image formed through a photographing lens into an electrical signal by an image sensor and records a photographed image as digital data is widely used.
デジタルカメラでは、銀塩カメラと比べ、画質を低下させるフレアースポットが発生し易いという問題がある。フレアースポットとは、撮影レンズに入射した光が結像面で反射し、その反射光がレンズの表面(後面または前面)でさらに反射して結像面の中央部に生じさせるゴーストのことである。デジタルカメラでフレアースポットが発生し易いのは、結像面に配置される撮像素子の表面の反射率が銀塩フィルムの反射率と比べて高いためであると考えられる。 The digital camera has a problem that a flare spot that deteriorates the image quality is likely to occur compared to the silver salt camera. A flare spot is a ghost that is reflected on the imaging surface and incident on the imaging lens, and the reflected light is further reflected on the lens surface (rear surface or front surface) to be generated at the center of the imaging surface. . The reason why the flare spot is likely to occur in the digital camera is considered to be because the reflectance of the surface of the image pickup device arranged on the imaging surface is higher than the reflectance of the silver salt film.
本発明の目的は、画質を低下させるフレアースポットが発生しにくい撮影光学系を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photographing optical system in which a flare spot that degrades image quality is unlikely to occur.
このような目的は、下記(1)〜(4)の本発明により達成される。
(1) 被写体像を形成する、光軸方向に沿って配置された複数のレンズと、
F値を調節する開口絞りと、
前記開口絞りと連動して口径が連続的に変化するように構成され、結像面で反射した光を絞ることによりフレアースポットの発生を抑制する反射光絞りとを有し、
前記反射光絞りは、前記開口絞りより像側に設置されていることを特徴とする撮影光学系。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (4) below.
(1) a plurality of lenses arranged along the optical axis direction for forming a subject image;
An aperture stop to adjust the F value;
The aperture is configured to continuously change in conjunction with the aperture stop, and has a reflected light stop that suppresses the generation of flare spots by restricting the light reflected on the imaging surface,
The photographing optical system according to claim 1, wherein the reflected light stop is disposed on the image side of the aperture stop.
これにより、開口絞りが小絞側のときであっても、画質を低下させるフレアースポットが発生するのを確実に防止することができる。 Thereby, even when the aperture stop is on the small stop side, it is possible to reliably prevent the occurrence of a flare spot that degrades the image quality.
(2) 前記反射光絞りは、フレアースポットの原因となるレンズと、前記結像面との間に設置されている上記(1)に記載の撮影光学系。 (2) The photographing optical system according to (1), wherein the reflected light stop is installed between a lens that causes a flare spot and the imaging plane.
これにより、フレアースポットの原因となるレンズの後面での有害光束の反射領域を小さくすることができるので、画質を低下させるフレアースポットの発生を確実に防止することができる。 Thereby, since the reflection area of the harmful light beam on the rear surface of the lens that causes the flare spot can be reduced, it is possible to reliably prevent the occurrence of the flare spot that deteriorates the image quality.
(3) 前記反射光絞りは、フレアースポットの原因となるレンズの直後に設置されている上記(1)または(2)に記載の撮影光学系。 (3) The photographing optical system according to (1) or (2), wherein the reflected light diaphragm is installed immediately after a lens that causes a flare spot.
これにより、有効光束に対する有害光束(反射光)の比をさらに小さくすることができるので、画質を低下させるフレアースポットの発生をより確実に防止することができる。 Thereby, since the ratio of the harmful light beam (reflected light) to the effective light beam can be further reduced, it is possible to more reliably prevent the occurrence of a flare spot that degrades the image quality.
(4) 前記反射光絞りは、その口径が、前記開口絞りを通過した有効光束を遮光しない範囲で可及的に小さくなるように、前記開口絞りと連動する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の撮影光学系。 (4) The reflected light diaphragm is coupled with the aperture stop so that the aperture is as small as possible within a range in which the effective light beam that has passed through the aperture stop is not shielded. Any one of the photographing optical systems.
これにより、被写体像が暗くなったりケラレを生じたりすることなく、画質を低下させるフレアースポットの発生をより確実に防止することができる。 Accordingly, it is possible to more reliably prevent the occurrence of a flare spot that degrades the image quality without darkening the subject image or causing vignetting.
本発明によれば、開口絞りが小絞側のときであっても、画質を低下させるフレアースポットが発生するのを確実に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent the occurrence of a flare spot that degrades the image quality even when the aperture stop is on the small stop side.
以下、本発明の撮影光学系を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の撮影光学系の実施形態を示す半縦断面図である。なお、以下の説明では、図1中の左側を「物体側」または「前」、右側を「像側」または「後ろ」と言う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a photographing optical system of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a half vertical sectional view showing an embodiment of the photographing optical system of the present invention. In the following description, the left side in FIG. 1 is referred to as “object side” or “front”, and the right side is referred to as “image side” or “rear”.
図1に示す撮影光学系1は、デジタルカメラ用の撮影レンズであり、物体側から順に、物体側に凸面を向けた凹メニスカスの第1レンズ11と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスの第2レンズ12と、像側に凸面を向けた凹メニスカスの第3レンズ13と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスの第4レンズ14と、両凸の第5レンズ15とを有している。
A photographing optical system 1 shown in FIG. 1 is a photographing lens for a digital camera, and in order from the object side, a concave meniscus
これらの第1レンズ11〜第5レンズ15は、複数の円筒状部材を組み合わせてなるレンズ保持体4に保持されている。
These
このような第1レンズ11〜第5レンズ15により、結像面100に被写体像が形成される。結像面100には、例えばCCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等の撮像素子の受光面が配置されており、この撮像素子が被写体像を電気信号に変換する。
A subject image is formed on the
なお、第1レンズ11〜第5レンズ15は、それぞれ、単レンズであっても、複数のレンズを貼り合せてなるものでもよい。
Each of the
第2レンズ12と第3レンズ13との間には、撮影光学系1のF値を調節する開口絞り2が設置されている。この開口絞り2は、環状に配置された複数の薄板状の羽根で囲まれる円形または多角形状の孔の口径を連続的に変化させ得る、いわゆる虹彩絞りで構成されている。
Between the
開口絞り2の駆動リング21の外周部には、光軸Axにほぼ平行に設置された絞り駆動レバー5が連結されている。絞り駆動レバー5を光軸Axを中心に回動させると、これに伴って駆動リング21が回動することにより、開口絞り2の口径を変化させることができる。 A diaphragm drive lever 5 installed substantially parallel to the optical axis Ax is connected to the outer peripheral portion of the drive ring 21 of the aperture stop 2. When the aperture drive lever 5 is rotated about the optical axis Ax, the aperture of the aperture stop 2 can be changed by rotating the drive ring 21 accordingly.
第4レンズ14と第5レンズ15との間には、結像面100で反射した有害光束を絞るための反射光絞り3が設置されている。すなわち、反射光絞り3は、第3レンズ13および第4レンズ14を介して、開口絞り2よりも像側に配置されている。この反射光絞り3は、開口絞り2と同様に、口径を連続的に変化させ得る虹彩絞りで構成されている。
Between the
反射光絞り3の駆動リング31は、前述した絞り駆動レバー5に連結されている。よって、絞り駆動レバー5を光軸Axを中心に回動させると、開口絞り2の口径が変化するのに連動して、反射光絞り3の口径も変化する。
The
後述するように、反射光絞り3は、その口径が、開口絞り2を通過した有効光束を遮光しない範囲で可及的に小さくなるようにして、開口絞り2と連動するように構成されている。よって、反射光絞り3のせいで被写体像が暗くなったりケラレが生じたりすることはない。
As will be described later, the
図2および図3は、有効光束を遮光しない範囲で反射光絞り3の口径をどこまで小さくできるかを説明するための図であり、図2は、開口絞り2の口径が最大となった開放時であり、図3は、開口絞り2の口径が最小となった最小絞時である。なお、図2および図3では、図面の簡単化のため、第5レンズ15の後面以外での光線の屈折を省略して図示している。
2 and 3 are diagrams for explaining how much the aperture of the
開口絞り2の開放時には、図2に示すように、結像面100の最周辺部に到達する有効光束F1は、図示のような幅になるので、反射光絞り3が有効光束F1を遮らないようにするには、反射光絞り3の口径は、同図中の寸法aまでは小さくすることができる。よって、開口絞り2の開放時には、反射光絞り3の口径は、ほぼaとされる。
When the aperture stop 2 is opened, as shown in FIG. 2, the effective light flux F 1 reaching the outermost peripheral portion of the
開口絞り2の最小絞時には、図3に示すように、結像面100の最周辺部に到達する有効光束F2は、図示のような幅になるので、反射光絞り3が有効光束F2を遮らないようにするには、反射光絞り3の口径は、同図中の寸法bまでは小さくすることができる。よって、開口絞り2の最小絞時には、反射光絞り3の口径は、ほぼbとされる。
When the aperture stop 2 is at the minimum stop, as shown in FIG. 3, the effective light beam F 2 reaching the outermost peripheral portion of the
また、開口絞り2が開放状態から最小絞状態へ絞り込まれる際には、反射光絞り3の口径はaからbへと漸減するが、この間の状態においても、反射光絞り3は、有効光束を遮光しないような口径となるようにして、絞り駆動レバー5を介して開口絞り2と連動する。
In addition, when the aperture stop 2 is narrowed from the open state to the minimum stop state, the aperture of the
さて、一般にデジタルカメラでは、銀塩カメラと比べ、画質を低下させるフレアースポットが発生し易いという問題がある。デジタルカメラでフレアースポットが発生し易いのは、結像面100に配置された撮像素子の表面の反射率が銀塩フィルムの反射率と比べて高いためであると考えられる。以下、図5を参照しつつ、フレアースポットについて説明する。
In general, a digital camera has a problem that a flare spot that degrades image quality is likely to occur compared to a silver salt camera. The reason why the flare spot is likely to occur in the digital camera is considered to be because the reflectance of the surface of the image pickup device arranged on the
図5に示す比較例の撮影光学系200は、本発明の撮影光学系1から反射光絞り3を除去したものに相当する。
The imaging
フレアースポットとは、撮影光学系に入射した光が結像面で反射し、その反射光がレンズ後面でさらに反射して結像面の中央部に集まることによって生じるゴーストのことである。図5に示すように、撮影光学系200においては、第4レンズ14がフレアースポットの原因となるレンズであり、同図中の二点鎖線で示すように、結像面100で反射した光は、第4レンズ14の後面の凹面でさらに反射して結像面100の中央部にフレアースポットを生じさせる。比較例の撮影光学系200においては、第4レンズ14の後面のほぼ全範囲(符号cで示す範囲)で反射した光が結像面100の中央部に到達してしまう。
The flare spot is a ghost that is generated when light incident on the imaging optical system is reflected by the imaging surface, and the reflected light is further reflected by the rear surface of the lens and collected at the center of the imaging surface. As shown in FIG. 5, in the photographing
このようなフレアースポットは、開口絞り2の開放側では目立たず、問題となることはないが、開口絞り2の小絞側ではフレアースポットが目立ち、問題となる。これは、小絞側では、有効光束に対する有害光束(反射光)の比が大きくなるからであると考えられる。 Such a flare spot is not noticeable on the open side of the aperture stop 2 and does not cause a problem. However, the flare spot is noticeable on the small stop side of the aperture stop 2 and causes a problem. This is presumably because the ratio of the harmful light beam (reflected light) to the effective light beam becomes large on the small aperture side.
これに対し、本発明の撮影光学系1は、反射光絞り3を設けたことにより、開口絞り2の小絞側においても、フレアースポットの発生を抑制することができ、フレアースポットが問題となるのを防止することができる。この理由について、図4を参照しつつ説明する。
On the other hand, the photographic optical system 1 of the present invention can suppress the occurrence of flare spots even on the small stop side of the aperture stop 2 by providing the
反射光絞り3は、前述したように、有効光束を遮光しない範囲で口径が可及的に小さくなるようにされており、図4に示す開口絞り2の最小絞状態においては、図示の状態まで絞り込まれている。これにより、結像面100で反射した光は、第4レンズ14の後面に到達する前に反射光絞り3によって絞られ、第4レンズ14の後面に到達する光量が少なくなるので、第4レンズ14の中心付近の一部の範囲(符号dで示す範囲)で反射した光しか結像面100の中央部に到達しない。この範囲dは、図5中の範囲cよりも大幅に小さいので、撮影光学系1では、撮影光学系200と比べ、フレアースポットの程度もそれだけ軽減することができ、実際上、フレアースポットが問題となるのを防止することができる。
As described above, the aperture of the reflected
反射光絞り3は、開口絞り2より像側であって、かつフレアースポットの原因となるレンズ(本実施形態では第4レンズ14)と結像面100との間に設置すればよいが、本実施形態のように、フレアースポットの原因となるレンズの直後に設置するのがより好ましい。これにより、有効光束を遮光しないようにしつつ、有害光束(反射光)の比をさらに小さくすることができ、フレアースポットが問題となるのをより確実に防止することができる。
The reflected
なお、開口絞り2の開放側では反射光絞り3の口径も大きくなるが、前述したように、開口絞り2の開放側ではフレアースポットは目立たないので、問題となることはない。
Although the aperture of the reflected
また、図4および図5では、図面の簡単化のため、レンズでの光線の屈折を省略して図示している。 In FIGS. 4 and 5, in order to simplify the drawing, the refraction of the light beam by the lens is omitted.
以上、本発明の撮影光学系を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、撮影光学系を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the photographic optical system of the present invention has been described with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and each part constituting the photographic optical system can have any configuration that can exhibit the same function. Can be substituted. Moreover, arbitrary components may be added.
1 撮影光学系
2 開口絞り
21 駆動リング
3 反射光絞り
4 レンズ保持体
5 絞り駆動レバー
11 第1レンズ
12 第2レンズ
13 第3レンズ
14 第4レンズ
15 第5レンズ
100 結像面
200 撮影光学系
Ax 光軸
F1、F2 有効光束
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shooting optical system 2 Aperture stop 21
Claims (4)
F値を調節する開口絞りと、
前記開口絞りと連動して口径が連続的に変化するように構成され、結像面で反射した光を絞ることによりフレアースポットの発生を抑制する反射光絞りとを有し、
前記反射光絞りは、前記開口絞りより像側に設置されていることを特徴とする撮影光学系。 A plurality of lenses arranged along the optical axis direction to form a subject image;
An aperture stop to adjust the F value;
The aperture is configured to continuously change in conjunction with the aperture stop, and has a reflected light stop that suppresses the generation of flare spots by restricting the light reflected on the imaging surface,
The photographing optical system according to claim 1, wherein the reflected light stop is disposed on the image side of the aperture stop.
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JP2004178944A JP2006003572A (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Photographing optical system |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2007316302A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Olympus Corp | Optical element |
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2004
- 2004-06-16 JP JP2004178944A patent/JP2006003572A/en active Pending
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JP2007316302A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Olympus Corp | Optical element |
JP4694415B2 (en) * | 2006-05-25 | 2011-06-08 | オリンパス株式会社 | Optical element |
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