JP2006293093A - Lens barrel equipped with antireflection structure, imaging apparatus and camera equipped with the lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備える撮像装置ならびにカメラに関し、特定的には反射防止構造体を備えたレンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えた撮像装置ならびにカメラに関する。 The present invention relates to a lens barrel, an imaging device including a lens barrel, and a camera, and more particularly, to a lens barrel including an antireflection structure, an imaging device including a lens barrel, and a camera.
近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ(以下、単にデジタルカメラという)が、急速に普及している。そして、高倍率ズームや高解像度のデジタルカメラが要望される一方、さらにコンパクトなデジタルカメラが要望されている。それに対して、レンズ鏡筒や、デジタルカメラに搭載される種々の光学部品を小型化することにより、さらにコンパクトなデジタルカメラの提供を可能としている。 In recent years, digital still cameras and digital video cameras (hereinafter simply referred to as digital cameras) that can convert an optical image of a subject into an electrical image signal and output the signals are rapidly spreading. While a high-power zoom and a high-resolution digital camera are desired, a more compact digital camera is desired. On the other hand, it is possible to provide a more compact digital camera by miniaturizing the lens barrel and various optical components mounted on the digital camera.
しかしながら、小型化された鏡筒や光学部品を備えるコンパクトカメラにおいて、レンズに入射する光は、鏡筒や構成部品で反射され、反射された光が、結像に関与しない不要光として撮像面に到達することがある。そのため、このような不要光は、フレアやゴーストを生じさせ、画質に悪影響を及ぼしている。 However, in a compact camera equipped with a miniaturized lens barrel and optical components, light incident on the lens is reflected by the lens barrel and components, and the reflected light is reflected on the imaging surface as unnecessary light that does not participate in image formation. May reach. Therefore, such unnecessary light causes flare and ghost, and adversely affects image quality.
これに対して、レンズ面に反射防止膜を形成する技術が知られている。この技術は、多層の反射防止膜をレンズ面に蒸着させることにより、入射光の反射率を低減させるものである。しかしながら、反射防止膜による反射率低減効果は、入射角依存性を有しており、レンズ面の光軸付近の領域と、入射高さの大きなレンズ周辺領域とでは、反射防止の効果に差が生じる。このため、レンズ周辺領域における反射光は、反射率の抑制が不十分となるため、フレアやゴーストなどの画質劣化の要因となるという問題があった。 On the other hand, a technique for forming an antireflection film on the lens surface is known. This technique reduces the reflectance of incident light by depositing a multilayer antireflection film on the lens surface. However, the reflectance reduction effect by the antireflection film has an incident angle dependency, and there is a difference in the antireflection effect between the region near the optical axis of the lens surface and the lens peripheral region where the incident height is large. Arise. For this reason, the reflected light in the lens peripheral area has a problem that image quality deterioration such as flare and ghost is caused because the suppression of reflectance is insufficient.
一方、レンズ鏡筒の内周面に、段差や反射する角度を考慮した傾斜ならびに梨地加工することにより、不要光が撮像面に到達することを防止する技術が知られている。しかしながら、入射光は、鏡筒内の部品により、複雑な方向へ反射されるため、反射を十分に低減させることが困難であった。 On the other hand, there is known a technique for preventing unnecessary light from reaching the imaging surface by subjecting the inner peripheral surface of the lens barrel to an inclination and a satin finish in consideration of a step and a reflection angle. However, since incident light is reflected in a complicated direction by components in the lens barrel, it has been difficult to sufficiently reduce reflection.
これに対して、基材表面に黒色塗料や、つや消し塗料が塗布された光吸収部材が提案されている(特許文献1)。特許文献1は、黒色塗料が塗布された光吸収部材をレンズ鏡筒の内周面に設けることにより、傾斜や梨地が形成されただけのレンズ鏡筒と比較して、入射光の鏡筒内面での反射を抑制することができるとしている。
図9は、特許文献1に記載された光吸収部材を備えたレンズ鏡筒の一例である。レンズ鏡筒500は、第2レンズ群を保持する移動筒510の内周面に、黒色塗料が塗布された光吸収部材が設けられている。しかしながら、レンズ鏡筒500に入射する被写体像の形成に寄与しない軸外光は、光吸収部材において完全には吸収されず、塗装面と空気との界面で反射される。反射された光は、鏡筒内で迷光となり、撮像素子520に到達する。そのため、鏡筒内で反射された不要光は、フレアやゴーストなどを発生させ、画像品質を低下させるという問題があった。また、黒色塗料を塗布する方法は、円筒形状を有する鏡筒内面に塗布する必要があるため、コスト高となる問題があった。
FIG. 9 is an example of a lens barrel provided with the light absorbing member described in
そこで、本発明の目的は、画質劣化の原因となる不要光の反射を防止し、画質の劣化が抑制されたレンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えたカメラを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lens barrel and a camera including the lens barrel that prevent reflection of unnecessary light that causes image quality degradation and suppress degradation of image quality.
本発明は、以下の構成を備えたレンズ鏡筒によって達成される。
複数のレンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミングを行うズームレンズ系を備えるレンズ鏡筒であって、
ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備える。
The present invention is achieved by a lens barrel having the following configuration.
A lens barrel including a zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system is arranged first from the first lens group located closest to the object side, second from the object side, second lens group having a power different from that of the first lens group, and third from the object side. A third lens group,
Antireflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the position on the image side from the first lens group A structure is provided.
この構成により、レンズ鏡筒の内面に形成された反射防止構造体は、レンズ群に入射する軸外光がレンズ鏡筒内で反射することを防止する。したがって、不要光による画質の劣化が抑制されたレンズ鏡筒を提供することができる。 With this configuration, the antireflection structure formed on the inner surface of the lens barrel prevents off-axis light incident on the lens group from being reflected in the lens barrel. Therefore, it is possible to provide a lens barrel in which deterioration of image quality due to unnecessary light is suppressed.
好ましくは、ズームレンズ系は、
物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とを含み、
第2レンズ群に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、反射防止構造体を備える。
Preferably, the zoom lens system is
In order from the object side, a first lens group having a negative power, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power,
An antireflection structure is provided on the inner surface of the lens barrel in a range corresponding to the second lens group.
好ましくは、ズームレンズ系は、
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、後続する後続レンズ群とを含み、
第3レンズ群に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、反射防止構造体を備える。
Preferably, the zoom lens system is
In order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a subsequent subsequent lens group,
An antireflection structure is provided on the inner surface of the lens barrel in a range corresponding to the third lens group.
この構成により、反射防止構造体は、例えば、絞りに隣接して配置され、光束が絞り込まれて集中するレンズ群に対応する範囲の鏡筒内周面に入射する軸外光の反射を防止することができるので、不要光による画質の劣化が抑制されたレンズ鏡筒を提供することができる。 With this configuration, for example, the antireflection structure is disposed adjacent to the stop, and prevents reflection of off-axis light incident on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the lens group in which the light beam is focused and concentrated. Therefore, it is possible to provide a lens barrel in which deterioration of image quality due to unnecessary light is suppressed.
好ましくは、ズームレンズ系は、
物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とを含み、
広角端において、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、反射防止構造体を備える。
Preferably, the zoom lens system is
In order from the object side, a first lens group having a negative power, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power,
An antireflection structure is provided on the inner surface of the lens barrel in a range corresponding to the distance between the first lens group and the second lens group at the wide angle end.
好ましくは、ズームレンズ系は、
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、後続する後続レンズ群とを含み、
広角端において第1レンズ群と前記第3レンズ群との間隔に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、反射防止構造体を備える。
Preferably, the zoom lens system is
In order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a subsequent subsequent lens group,
An antireflection structure is provided on the inner surface of the lens barrel in a range corresponding to the distance between the first lens group and the third lens group at the wide-angle end.
この構成により、反射防止構造体は、広角端において、第1レンズ群と第2レンズ群との有効径の差が大きいために、レンズ鏡筒の内面に入射する軸外光の反射を防止することができる。したがって、不要光による画質の劣化が抑制されたレンズ鏡筒を提供することができる。 With this configuration, the antireflection structure prevents reflection of off-axis light incident on the inner surface of the lens barrel because the effective diameter difference between the first lens group and the second lens group is large at the wide-angle end. be able to. Therefore, it is possible to provide a lens barrel in which deterioration of image quality due to unnecessary light is suppressed.
本発明の目的は、以下の構成を備えた撮像装置によって達成される。
被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換可能な撮像装置であって、
被写体の光学的な像を形成する撮影光学系を含むレンズ鏡筒と、
撮影光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
撮影光学系は、
複数のレンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミングを行うズームレンズ系であって、
ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備える。
The object of the present invention is achieved by an imaging apparatus having the following configuration.
An imaging apparatus capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal,
A lens barrel including a photographing optical system for forming an optical image of the subject;
An image sensor that converts an optical image formed by the imaging optical system into an electrical image signal;
The shooting optical system
A zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system is disposed first from the first lens group located closest to the object side, second from the object side, and second lens group having a different power from the first lens group, and third from the object side. A third lens group,
Antireflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of the lens barrel in a range corresponding to the position on the image side from the first lens group A structure is provided.
この構成により、撮像装置は、レンズ鏡筒内面に反射防止構造体を備えているので、入射する軸外光の反射を防止することができ、画質の劣化が抑制された撮像装置を提供することができる。 With this configuration, since the imaging apparatus includes an antireflection structure on the inner surface of the lens barrel, it is possible to prevent reflection of incident off-axis light and to provide an imaging apparatus in which deterioration in image quality is suppressed. Can do.
本発明の目的は、以下の構成を備えたカメラによって達成される。
被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、画像信号を出力可能なカメラであって、
被写体の光学的な像を形成する撮影光学系を含むレンズ鏡筒と、
撮影光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
撮像素子により出力される画像信号を記録する画像記録手段と、
画像信号に基づいて、撮影画像を表示する画像表示手段とを備え、
撮影光学系は、
複数のレンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミングを行うズームレンズ系であって、
ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備える。
The object of the present invention is achieved by a camera having the following configuration.
A camera capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal and outputting the image signal,
A lens barrel including a photographing optical system for forming an optical image of the subject;
An image sensor that converts an optical image formed by the imaging optical system into an electrical image signal;
Image recording means for recording an image signal output by the image sensor;
Image display means for displaying a captured image based on the image signal,
The shooting optical system
A zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system is arranged first from the first lens group located closest to the object side, second from the object side, second lens group having a power different from that of the first lens group, and third from the object side. A third lens group,
Antireflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the position on the image side from the first lens group A structure is provided.
具体的には、被写体の静止画像を取得可能なデジタルスチルカメラである。 Specifically, it is a digital still camera that can acquire a still image of a subject.
具体的には、被写体の動画像を取得可能なデジタルビデオカメラである。 Specifically, it is a digital video camera capable of acquiring a moving image of a subject.
この構成により、カメラは、入射する軸外光をレンズ鏡筒の内面で反射することを防止する反射防止構造体を備えるので、解像度の高い動画像の画質の劣化を抑制することができる。 With this configuration, the camera includes the antireflection structure that prevents the incident off-axis light from being reflected by the inner surface of the lens barrel, so that it is possible to suppress deterioration in the image quality of a high-resolution moving image.
本発明によれば、画質劣化の原因となる不要光の反射を防止し、画質の劣化が抑制されたレンズ鏡筒およびレンズ鏡筒を備えたカメラを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens barrel and a camera including the lens barrel that prevent unnecessary light from being reflected, which is a cause of image quality deterioration, and suppresses the deterioration of image quality.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るレンズ鏡筒に含まれるズームレンズ系の配置を示す図である。実施の形態1に係るズームレンズ系は、物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、絞りAと、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3とを中心に構成される。本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、光軸に沿って各レンズ群を移動させ、相対的な距離を変化させることにより、変倍を行う。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of a zoom lens system included in a lens barrel according to
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸の負のメニスカスレンズL11と、物体側に凸の正のメニスカスレンズL12とからなる。第2レンズ群G2は、物体側より順に、物体側に凸の正のメニスカスレンズL21と、両凸の正レンズL22と両凹の負レンズL23と像側に凸の負レンズL24との接合レンズとからなる。第2レンズ群G2中、メニスカスレンズL21と、接合レンズとは空気間隔を介して配置される。第3レンズ群G3は、両凸の正レンズL31からなる。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 that is convex toward the object side, and a positive meniscus lens L12 that is convex toward the object side. The second lens group G2 is composed of a positive meniscus lens L21 convex toward the object side, a biconvex positive lens L22, a biconcave negative lens L23, and a negative lens L24 convex toward the image side in order from the object side. It consists of. In the second lens group G2, the meniscus lens L21 and the cemented lens are disposed with an air gap. The third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens L31.
図2は、本実施の形態に係るレンズ鏡筒の第2レンズ群G2の概略拡大図である。上述のように、第2レンズ群G2中、正レンズL21と接合レンズとは、空気間隔を介して配置される。そのため、被写体像の形成に寄与しない軸外光は、第1レンズ群に入射した後、第2レンズ群に空気間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に到達する。そして、軸外光が鏡筒内周面に到達し反射された場合、反射光は、迷光となって撮像面Sに達し、フレアやゴーストを発生させる。そこで、図1および2に示すように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、第2レンズ群に空気間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体1を設けている。
FIG. 2 is a schematic enlarged view of the second lens group G2 of the lens barrel according to the present embodiment. As described above, in the second lens group G2, the positive lens L21 and the cemented lens are arranged with an air gap therebetween. For this reason, off-axis light that does not contribute to the formation of the subject image enters the first lens group and then reaches the second lens group on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the air interval. When off-axis light reaches the inner peripheral surface of the lens barrel and is reflected, the reflected light becomes stray light and reaches the imaging surface S, causing flare and ghost. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, in the lens barrel according to the present embodiment, the
ここで反射防止構造体とは、所定の形状を有する構造単位が、入射光の波長の下限値よりも小さいピッチ、すなわち入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列されたものである。このように所定の形状を有する構造単位を周期的にアレイ状に配列させることによって、入射光に対して、見かけ上屈折率を連続的に変化させ、空気層との界面での透過/反射特性の入射角依存性及び波長依存性が少ない反射防止機能面を形成させることができる。 Here, the antireflection structure is a structure in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the lower limit value of the wavelength of incident light, that is, a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light. Is. By periodically arranging the structural units having a predetermined shape in an array, the apparent refractive index is continuously changed for incident light, and the transmission / reflection characteristics at the interface with the air layer It is possible to form an antireflection functional surface with little incidence angle dependency and wavelength dependency.
また、反射防止構造体とは、反射を低減すべき光の反射を防止するために、表面に微細構造が形成された部材を意味し、反射を低減すべき光を完全に反射させない態様だけではなく、所定波長の反射を低減すべき光の反射を防止する効果を有する態様も含むものである。本実施形態に用いることができる反射防止構造体としては、例えば図3の概略拡大図に示すような、高さHの円錐形状の突起を構造単位とし、これら円錐形状の突起がピッチPで周期的にアレイ状に配列された構造体があげられる。 Further, the antireflection structure means a member having a fine structure formed on the surface in order to prevent reflection of light whose reflection should be reduced, and only in an aspect in which the light whose reflection should be reduced is not completely reflected. In addition, an aspect having an effect of preventing reflection of light whose reflection at a predetermined wavelength should be reduced is also included. As an antireflection structure that can be used in this embodiment, for example, cone-shaped projections having a height H as shown in the schematic enlarged view of FIG. In particular, there are structures arranged in an array.
なおピッチとは、反射防止構造体が多数の微細構造単位の二次元的な配列により構成されている場合には、最も密な配列方向におけるピッチを意味する。 The pitch means the pitch in the densest arrangement direction when the antireflection structure is constituted by a two-dimensional arrangement of a large number of fine structural units.
構造単位のピッチPは、反射防止構造体中、一配列方向において実質上略一定であり、入射光の最短波長よりも小さければよいが、界面での透過/反射特性の入射角依存性及び波長依存性をより一層低減させることができるという点から、かかるピッチPは0.1μmから1μm程度であることが好ましく、より好ましくは、0.15μmから0.5μm程度である。 The pitch P of the structural unit is substantially constant in one arrangement direction in the antireflection structure and may be smaller than the shortest wavelength of incident light, but the incident angle dependence and wavelength of transmission / reflection characteristics at the interface From the viewpoint that the dependency can be further reduced, the pitch P is preferably about 0.1 μm to 1 μm, more preferably about 0.15 μm to 0.5 μm.
また、構造単位の高さHには特に限定がなく、反射防止構造体中、全ての構造単位の高さHが必ずしも一定でなくてもよいが、かかる高さHが高いほど、入射光に対する反射防止機能が向上するという利点がある。したがって高さHは、ピッチPの10倍程度が好ましく、より好ましくは2倍から3倍程度である。 Further, the height H of the structural unit is not particularly limited, and the height H of all the structural units in the antireflection structure may not necessarily be constant. However, the higher the height H, the higher the incident light with respect to incident light. There is an advantage that the antireflection function is improved. Therefore, the height H is preferably about 10 times the pitch P, more preferably about 2 to 3 times.
このような反射防止構造体は、レンズ鏡筒と一体成形されてもよいし、反射防止構造体を有する光吸収部材を鏡筒内周面に設置してもよい。例えば、光吸収部材として、反射防止構造体を有するシートは、以下のようにして製造することができる。すなわち、まず、反射防止構造体と同一の形状に精密加工されたマスター型を用いて、加熱軟化したガラスをプレス成形することにより、ガラスからなる反射防止構造体成形用金型を作製する。さらに、この成形用金型を用いて、樹脂をプレス成形することにより、反射防止構造体を有するシートを製造することができる。一方、反射防止構造体とレンズ鏡筒とを一体成形する場合には、例えば以下のようにして製造することができる。すなわち、反射防止構造体1と同一形状に精密加工された高精度のマスター型あるいは半導体プロセスで加工された金型を用いて、樹脂を射出成形して作製される。これにより、反射防止構造を備えるレンズ鏡筒を安価でかつ大量に製造することができる。この際、光吸収部材またはレンズ鏡筒の材料となる樹脂に、黒色塗料等を含有させることにより、光吸収効果をさらに高めることができる。
Such an antireflection structure may be formed integrally with the lens barrel, or a light absorbing member having the antireflection structure may be installed on the inner peripheral surface of the lens barrel. For example, a sheet having an antireflection structure as a light absorbing member can be manufactured as follows. That is, first, a heat-softened glass is press-molded using a master die that has been precisely processed into the same shape as the antireflection structure, thereby producing an antireflection structure molding die made of glass. Furthermore, the sheet | seat which has an antireflection structure can be manufactured by press-molding resin using this metal mold | die. On the other hand, when the antireflection structure and the lens barrel are integrally formed, for example, they can be manufactured as follows. That is, it is manufactured by injection molding a resin using a high-precision master mold that has been precisely machined into the same shape as the
なお、反射防止構造体として構造単位が円錐形状の構造体を用いたが、必ずしもこのような形状の構造体に限定されるものではない。例えば構造単位が正六角錐形状や、四角錐形状などの角錐形状の構造体であってもよい。また、かかる構造単位の形状は必ずしも錐状に限定されるものでもなく、円柱形状や角柱形状などの柱状であっても、先端が丸くなっている釣鐘状であっても、円錐台形状や角錐台形状などの錐台状であってもよい。また、各構造単位は厳密な幾何学的な形状である必要はなく、実質的に錐状、柱状、釣鐘状、錐台状などであればよい。また反射防止構造体は、少なくとも、入射光の波長よりも小さいピッチで形成されていればよい。 In addition, although the structure body has a conical structure as the antireflection structure, the structure is not necessarily limited to such a structure. For example, the structural unit may be a pyramid-shaped structure such as a regular hexagonal pyramid shape or a quadrangular pyramid shape. In addition, the shape of such a structural unit is not necessarily limited to a cone shape, and may be a columnar shape such as a columnar shape or a prismatic shape, a bell shape with a rounded tip, a truncated cone shape or a pyramid shape. A frustum shape such as a trapezoid may be used. Moreover, each structural unit does not need to be a strict geometric shape, and may be substantially a cone shape, a column shape, a bell shape, a frustum shape, or the like. Moreover, the antireflection structure should just be formed with the pitch smaller than the wavelength of incident light at least.
図4は、実施の形態1に係るレンズ鏡筒に含まれる別のズームレンズ系の配置を示す図である。図4に示すズームレンズ系は、図1のズームレンズ系と異なり、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、絞りAと、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4とを中心に構成される。本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、光軸に沿って各レンズ群を移動させて、相対的な距離を変化させることにより、変倍を行う。 FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement of another zoom lens system included in the lens barrel according to the first embodiment. The zoom lens system shown in FIG. 4 is different from the zoom lens system shown in FIG. 1 in that order from the object side is a first lens group G1 having a positive power, a second lens group G2 having a negative power, and a stop A. The third lens group G3 having positive power and the fourth lens group G4 having positive power are mainly configured. The lens barrel according to the present embodiment performs zooming by moving each lens group along the optical axis and changing the relative distance.
第1レンズ群G1は、物体側より順に、凹のメニスカスレンズL11と凸レンズL12との接合レンズ及び正のメニスカスレンズL13からなる。第2レンズ群G2は、物体側より順に、負のメニスカスレンズL21と、像側に凹面を向けた負レンズL22と、凹のメニスカスレンズL23と、両凸の正レンズと凹のメニスカスレンズとの接合レンズL24とからなる。第3レンズ群G3は、物体側に凸の正レンズL31と、空気間隔を介して、物体側に凸の正レンズと凹メニスカスレンズとの接合レンズL32とからなる。第4レンズ群G4は、物体側より、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズからなる。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a concave meniscus lens L11 and a convex lens L12, and a positive meniscus lens L13. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21, a negative lens L22 having a concave surface facing the image side, a concave meniscus lens L23, a biconvex positive lens, and a concave meniscus lens. It consists of a cemented lens L24. The third lens group G3 includes a positive lens L31 that is convex on the object side, and a cemented lens L32 of a positive lens that is convex on the object side and a concave meniscus lens via an air gap. The fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens, a biconcave lens, and a biconvex lens, from the object side.
図4に示すレンズ鏡筒は、図1のレンズ鏡筒と異なり、第3レンズ群に空気間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に、反射防止構造体1を設けている。反射防止構造体1は、不要光が反射するのを充分に防止し、不要光を吸収することができる。これにより、レンズ群に入射する軸外光が、鏡筒内周面で反射することを防止し、不要光が撮像面に到達することを防止することができる。
The lens barrel shown in FIG. 4 is different from the lens barrel of FIG. 1 in that the
このように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、絞りに隣接して配置されるレンズ群の位置に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体を備える。これにより、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、鏡筒内周面で不要光が反射するのを充分に防止し、かつ入射した不要光を実質的に完全に吸収することが可能である。したがって、光学系により形成される被写体像の画質の劣化を抑制するレンズ鏡筒を提供することができる。 As described above, the lens barrel according to the present embodiment includes the antireflection structure on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the position of the lens group disposed adjacent to the stop. Thereby, the lens barrel according to the present embodiment can sufficiently prevent the unnecessary light from being reflected on the inner peripheral surface of the lens barrel and can substantially completely absorb the incident unnecessary light. . Therefore, it is possible to provide a lens barrel that suppresses deterioration in image quality of a subject image formed by the optical system.
また、レンズ鏡筒と反射防止構造体とは一体成形することができるので、黒色塗料等が塗布された光吸収部材を用いた場合と比べて、低コスト化が可能となり、かつ高い反射防止効果を有するレンズ鏡筒を提供することができる。 In addition, since the lens barrel and the antireflection structure can be integrally formed, the cost can be reduced and a high antireflection effect compared to the case of using a light absorbing member coated with black paint or the like. Can be provided.
なお、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、レンズ群の空気間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体を備えたが、これに限られない。例えば、図5(a)に示すように、軸外光が入射する保持部材に反射防止構造体を形成してもよい。また、(b)に示すように、レンズと保持部材とが接触する部位に反射防止構造体を形成してもよい。 The lens barrel according to the present embodiment includes the antireflection structure on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the air interval of the lens group, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 5A, an antireflection structure may be formed on a holding member on which off-axis light is incident. Moreover, as shown in (b), you may form an antireflection structure in the site | part where a lens and a holding member contact.
(実施の形態2)
図6および図7は、実施の形態2に係るレンズ鏡筒を示す概略図である。本実施の形態に係るレンズ鏡筒のレンズ構成は、実施の形態1とほぼ等しい構成であるが、以下の点で異なる。すなわち、図6に示すレンズ鏡筒は、広角端において第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体が形成される点で異なる。また、図7に示すレンズ鏡筒は第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に、反射防止構造体が形成される。なお、図7には反射防止構造体が形成される箇所を含むレンズ鏡筒の一部を記載している。
(Embodiment 2)
6 and 7 are schematic views showing a lens barrel according to the second embodiment. The lens configuration of the lens barrel according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but differs in the following points. That is, the lens barrel shown in FIG. 6 is different in that an antireflection structure is formed on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 at the wide angle end. . In the lens barrel shown in FIG. 7, an antireflection structure is formed on the inner peripheral surface of the barrel corresponding to the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3. FIG. 7 shows a part of the lens barrel including a portion where the antireflection structure is formed.
図6に示すように、ズームレンズの広角端において、第1レンズ群と第2レンズ群との有効径の差が大きい場合、結像に寄与しない軸外光は、レンズ鏡筒の内周面に到達する。そのため、入射した不要光がレンズ鏡筒の内周面で反射した場合、ゴーストやフレアが発生し、画質を劣化させる。そこで、不要光が入射する第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体を形成することにより、不要光を鏡筒内周面で吸収し、ゴーストやフレアの発生を防止することができる。同様に、図6に示すように、広角端において、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔に対応する範囲の鏡筒内周面に反射防止構造体を形成することにより、不要光を鏡筒内周面で吸収することができる。 As shown in FIG. 6, when the difference in effective diameter between the first lens group and the second lens group is large at the wide angle end of the zoom lens, off-axis light that does not contribute to image formation is reflected on the inner peripheral surface of the lens barrel. To reach. Therefore, when incident unnecessary light is reflected by the inner peripheral surface of the lens barrel, ghosts and flares are generated, and the image quality is deteriorated. Therefore, by forming an antireflection structure on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the interval between the first lens group G1 and the second lens group G2 where unnecessary light enters, the inner peripheral surface of the lens barrel is formed. Can absorb ghosts and prevent ghosts and flares. Similarly, as shown in FIG. 6, at the wide-angle end, it is unnecessary by forming an antireflection structure on the lens barrel inner peripheral surface in a range corresponding to the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3. Light can be absorbed by the inner peripheral surface of the lens barrel.
このように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、鏡筒内周面に反射防止構造体が形成されるので、第1レンズ群と第2レンズ群との有効径の差が大きいために、鏡筒内周面に入射する軸外光の反射を防止することができる。これにより、ズームレンズの広角端においても、不要光が撮像面に到達することを防止することができる。したがって、本実施の形態に係るレンズ鏡筒は、広角端においても、ゴーストやフレアの発生を防止し、形成される被写体像の画質の劣化を防止することができる。 Thus, since the lens barrel according to the present embodiment has the antireflection structure formed on the inner peripheral surface of the lens barrel, the difference in effective diameter between the first lens group and the second lens group is large. The reflection of off-axis light incident on the inner peripheral surface of the lens barrel can be prevented. Thereby, it is possible to prevent unnecessary light from reaching the imaging surface even at the wide-angle end of the zoom lens. Therefore, the lens barrel according to the present embodiment can prevent the occurrence of ghost and flare even at the wide-angle end, and can prevent the deterioration of the image quality of the formed subject image.
(実施の形態3)
図8は、実施の形態2に係るデジタルスチルカメラ50の構成を示す概略図である。デジタルスチルカメラ50は、実施の形態1とほぼ等しい構成からなるレンズ鏡筒と、筐体55と、表示部54とを中心に構成される。実施の形態1と同様に、レンズ鏡筒は、各レンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍を行う。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the digital
レンズ鏡筒は、物体側より順に、第1レンズ群G1と、絞りAと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、撮像素子53とを備える。各レンズ群は、保持部材により保持される。またレンズ鏡筒は、光軸を中心軸として、移動筒57と円筒カム筒58と主筒56とを備える。主筒56は、光軸を中心軸とし、光軸と平行な方向に延びた円筒形状である。円筒カム筒58は、主筒56の内周側に構成され、光軸を中心軸とする円筒形状であり、図示しないカム溝が形成されている。また、円筒カム筒58は、モータの駆動力により回転可能である。移動筒57は、円筒カム筒58の内周側に構成され、光軸を中心軸とする円筒形状である。移動筒57は、円筒カム筒の回転に伴い、光軸方向に移動する。
The lens barrel includes a first lens group G1, a diaphragm A, a second lens group G2, a third lens group G3, and an
撮像素子53は、CCD(Charge Coupled Device)であり、光学系により形成される光学的な像を電気的な信号に変換する。なお、撮像素子53は、MOSイメージセンサでもよい。MOSイメージセンサは、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)を含む。
The
表示部54は、液晶モニタからなり、撮像素子53により変換された画像信号を可視画像として表示する。表示部54は、筐体55の被写体側に設置される。
The
レンズ群に入射する軸外光は、第2レンズ群の空気間隔に対応する範囲の鏡筒内周面で反射される。反射された光は、迷光となって撮像面Sに入射し、フレアやゴーストを発生させる。そのため、表示部54に表示される撮影画像の画質が劣化するおそれがある。そこで、本実施の形態に係るデジタルカメラは、第2レンズ群の空気間隔に対応する範囲の円筒カム筒58の内周面に反射防止構造体60を備えている。反射防止構造体60の構造および作用・効果は、実施の形態1で示したものと同様である。
Off-axis light incident on the lens group is reflected on the inner peripheral surface of the lens barrel in a range corresponding to the air interval of the second lens group. The reflected light becomes stray light and enters the imaging surface S, and flare and ghost are generated. Therefore, the image quality of the captured image displayed on the
このように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、不要光が入射する鏡筒内周面に、反射防止構造体を備えるので、レンズ群の空気間隔での界面で、フレアやゴーストの原因となる不要光が反射するのを充分に防止し、かつ入射した不要光を実質的に完全に吸収することが可能である。したがって、撮影画像の画質の劣化が抑制されたデジタルカメラを提供することができる。 As described above, since the digital camera according to the present embodiment includes the antireflection structure on the inner peripheral surface of the lens barrel on which unnecessary light is incident, flare and ghost are caused at the interface at the air interval of the lens group. It is possible to sufficiently prevent the unnecessary light from being reflected and to absorb the incident unnecessary light substantially completely. Therefore, it is possible to provide a digital camera in which the deterioration of the image quality of the captured image is suppressed.
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラにおけるレンズ鏡筒は、実施の形態1のレンズ鏡筒を用いたが、これに限られない。実施の形態2に記載のレンズ鏡筒を用いても同様の効果を得ることができる。これにより、ズームレンズの広角端においても、撮影画像の画質の劣化が抑制されたデジタルカメラを提供することができる。 Although the lens barrel of the first embodiment is used as the lens barrel in the digital camera according to the present embodiment, the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even if the lens barrel described in the second embodiment is used. Accordingly, it is possible to provide a digital camera in which the deterioration of the image quality of the captured image is suppressed even at the wide angle end of the zoom lens.
なお、本実施の形態に係るカメラは、静止画を対象とするデジタルカメラに用いられたが、これに限られない。カメラは、動画を対象とするデジタルビデオカメラでもよい。これにより、解像度の高い動画に対しても、不要光による画質の劣化を防止することができる。 Although the camera according to the present embodiment is used in a digital camera that targets still images, the present invention is not limited to this. The camera may be a digital video camera for moving images. Thereby, it is possible to prevent deterioration of image quality due to unnecessary light even for a high-resolution moving image.
なお、実施の形態1ないし3に含まれるレンズ鏡筒は、円筒形状としたが、これに限られない。角型やその他の形状を含むレンズ鏡筒に反射防止構造体を備えても同様の効果を得ることができる。 Although the lens barrel included in the first to third embodiments has a cylindrical shape, the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained even if a lens barrel including a square shape and other shapes is provided with an antireflection structure.
本発明のレンズ鏡筒およびデジタルカメラは、PDA(Personal Digital Assistance)、監視カメラやWebカメラ、車載カメラなどに適応することができ、特に高画質の撮影画像が要望されるデジタルビデオカメラ、カメラ機能つきの携帯電話端末に好適である。 The lens barrel and the digital camera of the present invention can be applied to a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera, a Web camera, an in-vehicle camera, and the like. It is suitable for a portable cellular phone terminal.
1 反射防止構造体
50 デジタルスチルカメラ
53 撮像素子
54 表示部
55 筐体
56 主筒
57 移動筒
58 円筒カム筒
60 反射防止構造体
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
A 絞り
S 撮像面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ前記第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
前記第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備えることを特徴とする、レンズ鏡筒。 A lens barrel including a zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system includes a first lens group located closest to the object side, a second lens group disposed from the object side, a second lens group having a different power from the first lens group, and a third lens group disposed from the object side. A third lens group,
Reflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the image side position from the first lens group A lens barrel comprising a prevention structure.
物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とを含み、
前記第2レンズ群に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、前記反射防止構造体を備えることを特徴とする、請求項1に記載のレンズ鏡筒。 The zoom lens system includes:
In order from the object side, a first lens group having a negative power, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power,
The lens barrel according to claim 1, wherein the antireflection structure is provided on an inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the second lens group.
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、後続する後続レンズ群とを含み、
前記第3レンズ群に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、前記反射防止構造体を備えることを特徴とする、請求項1に記載のレンズ鏡筒。 The zoom lens system includes:
In order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a subsequent subsequent lens group,
The lens barrel according to claim 1, wherein the antireflection structure is provided on an inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the third lens group.
物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とを含み、
広角端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、前記反射防止構造体を備えることを特徴とする、請求項1に記載のレンズ鏡筒。 The zoom lens system includes:
In order from the object side, a first lens group having a negative power, a second lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power,
2. The lens according to claim 1, wherein the antireflection structure is provided on an inner surface of a lens barrel in a range corresponding to a distance between the first lens group and the second lens group at a wide angle end. The lens barrel.
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、後続する後続レンズ群とを含み、
広角端において前記第1レンズ群と前記第3レンズ群との間隔に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、前記反射防止構造体を備えることを特徴とする、請求項1に記載のレンズ鏡筒。 The zoom lens system includes:
In order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a subsequent subsequent lens group,
2. The lens mirror according to claim 1, wherein the antireflection structure is provided on an inner surface of a lens barrel in a range corresponding to a distance between the first lens group and the third lens group at a wide-angle end. Tube.
前記被写体の光学的な像を形成する撮影光学系を含むレンズ鏡筒と、
前記撮影光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
前記撮影光学系は、
複数のレンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミングを行うズームレンズ系であって、
前記ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ前記第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
前記第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備えることを特徴とする、撮像装置。 An imaging apparatus capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal,
A lens barrel including a photographing optical system for forming an optical image of the subject;
An image sensor that converts an optical image formed by the imaging optical system into an electrical image signal;
The photographing optical system is
A zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system includes a first lens group located closest to the object side, a second lens group disposed from the object side, a second lens group having a different power from the first lens group, and a third lens group disposed from the object side. A third lens group,
Reflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the image side position from the first lens group An imaging apparatus comprising a prevention structure.
前記被写体の光学的な像を形成する撮影光学系を含むレンズ鏡筒と、
前記撮影光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子により出力される画像信号を記録する画像記録手段と、
前記画像信号に基づいて、撮影画像を表示する画像表示手段とを備え、
前記撮影光学系は、
複数のレンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミングを行うズームレンズ系であって、
前記ズームレンズ系は、最も物体側に位置する第1レンズ群と、物体側から2番目に配置され、かつ前記第1レンズ群とパワーの異なる第2レンズ群と、物体側から3番目に配置される第3レンズ群とを含み、
前記第1レンズ群から像側の位置に対応する範囲のレンズ鏡筒の内面に、所定の形状を有する構造単位が入射光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体を備えることを特徴とする、カメラ。 A camera capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal and outputting the image signal,
A lens barrel including a photographing optical system for forming an optical image of the subject;
An image sensor that converts an optical image formed by the imaging optical system into an electrical image signal;
Image recording means for recording an image signal output by the imaging element;
Image display means for displaying a captured image based on the image signal;
The photographing optical system is
A zoom lens system that performs zooming by moving a plurality of lens groups in the optical axis direction,
The zoom lens system includes a first lens group located closest to the object side, a second lens group disposed from the object side, a second lens group having a different power from the first lens group, and a third lens group disposed from the object side. A third lens group,
Reflection in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of incident light on the inner surface of a lens barrel in a range corresponding to the image side position from the first lens group A camera comprising a prevention structure.
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