JP2007148051A - Photographing lens unit - Google Patents

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Tetsuo Kono
哲生 河野
Genta Yagyu
玄太 柳生
Shinji Yamaguchi
伸二 山口
Yoshito Soma
祥人 相馬
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Konica Minolta Photo Imaging Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photographing lens unit which is made thin while having high optical performance, and also to provide an imaging device having the same. <P>SOLUTION: The photographing lens unit LU has a zoom lens system ZL which forms an optical image of a body and an imaging element SR which converts the optical image into an electric signal. The zoom lens system ZL has a plurality of lenses, an aperture stop ST disposed between the lenses, and a prism PR which bends an optical axis by nearly 90° on an object side of the open aperture ST. The aperture stop ST has an asymmetrical aperture shape about an image-side optical axis AX2 disposed on an image side of the prism PR. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は撮影レンズユニットに関するものであり、例えば、被写体の映像を撮像素子で取り込むデジタルカメラ,画像入力機能付きデジタル機器等の撮像装置と、その薄型化に適した撮影レンズユニットに関するものである。   The present invention relates to a photographic lens unit, for example, an imaging device such as a digital camera that captures an image of a subject with an imaging device, a digital device with an image input function, and a photographic lens unit that is suitable for reducing the thickness thereof.

近年、デジタルカメラの普及はめざましく、銀塩カメラと置き換わった感がある。そして、デジタルカメラの普及に伴い、より小型のデジタルカメラが求められるようになってきており、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要望されている。このような要望に対し、撮影レンズ系中に光路を折り曲げる屈曲手段(例えば、プリズム,ミラー等の反射部材)を用いて、カメラ厚の大幅な薄型化を達成したデジタルカメラが市場化されている。このタイプのデジタルカメラは、その薄型化を図る上で銀塩カメラには無い特長を活かしている。つまり、デジタルカメラは撮像素子(例えば光電変換素子)のカメラ内での配置の自由度が高く、またデジタルカメラであれば撮影レンズ系で反転した画像を電気処理で容易に復元することが可能である。したがって、屈曲手段による光路の折り曲げは、デジタルカメラだから可能なカメラ厚の薄型化手法であると言える。また、屈曲手段を備えたズームレンズ系においてシャッターをズーム位置固定とし開口絞りをズーム移動させることにより、メカ構成を単純化して薄型化を図った撮影レンズユニットも提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−333721号公報
In recent years, the spread of digital cameras has been remarkable, and there is a feeling that they have been replaced with silver halide cameras. Along with the widespread use of digital cameras, smaller digital cameras have been demanded, and further downsizing of the taking lens system has been demanded. In response to such demands, digital cameras that have achieved a significant reduction in camera thickness using bending means (for example, reflecting members such as prisms and mirrors) that bend the optical path in the taking lens system are on the market. . This type of digital camera takes advantage of features not found in silver halide cameras in order to make it thinner. In other words, a digital camera has a high degree of freedom in arrangement of an image sensor (e.g., a photoelectric conversion element) in the camera, and if it is a digital camera, an image reversed by the photographing lens system can be easily restored by electrical processing. is there. Therefore, it can be said that the bending of the optical path by the bending means is a technique for reducing the camera thickness that is possible because of a digital camera. In addition, there has also been proposed a photographing lens unit in which the mechanical configuration is simplified and the thickness is reduced by zooming the aperture stop while the shutter is fixed at a zoom position in a zoom lens system having a bending means (for example, Patent Documents). 1).
JP 2004-333721 A

カメラ厚の薄型化のために屈曲手段を撮影レンズ系に適応させた場合、撮影レンズ系の厚みは、以下のサイズ(i),(ii)のいずれかで決まる(一般的には、サイズ(i)は軸外光で決まり、サイズ(ii)は軸上光,軸外光のいずれかで決まる。)。したがって、撮影レンズ系をより一層薄くするには、サイズ(i)及び(ii)をできるだけ小さくする必要がある。サイズ(i)は、レンズ群のパワーを強くすることにより低減可能である。しかし、このような手法で有効光路径を低減した場合、軸上光の有効光路径は逆に大きくなる、つまりサイズ(ii)が大きくなる傾向にあるため、効果的な薄型化を達成することが困難になる。
(i):屈曲位置より物体側に配置されたレンズの厚みと屈曲手段の厚みとの和。
(ii):屈曲位置より像側に配置されたレンズの有効光路径。
When the bending means is adapted to the photographing lens system in order to reduce the camera thickness, the thickness of the photographing lens system is determined by one of the following sizes (i) and (ii) (in general, the size ( i) is determined by off-axis light, and size (ii) is determined by either on-axis light or off-axis light). Therefore, in order to further reduce the photographing lens system, it is necessary to make the sizes (i) and (ii) as small as possible. The size (i) can be reduced by increasing the power of the lens group. However, when the effective optical path diameter is reduced by such a method, the effective optical path diameter of the on-axis light increases conversely, that is, the size (ii) tends to increase. Becomes difficult.
(i): The sum of the thickness of the lens disposed on the object side from the bending position and the thickness of the bending means.
(ii): Effective optical path diameter of the lens arranged on the image side from the bending position.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い光学性能を保持しつつ薄型化が達成された撮影レンズユニットと、それを備えた撮像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a photographic lens unit that is thinned while maintaining high optical performance, and an imaging device including the photographic lens unit. is there.

上記目的を達成するために、第1の発明の撮影レンズユニットは、物体の光学像を形成する撮影レンズ系と、前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮影レンズ系が、複数のレンズと、レンズ間に位置する開口絞りと、その開口絞りより物体側で光軸を略90°折り曲げる反射部材と、を有する撮影レンズユニットであって、前記反射部材よりも像側に位置する光軸を像側光軸とすると、前記開口絞りが像側光軸に関して非対称な開口形状を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a photographic lens unit according to a first aspect of the present invention includes a photographic lens system that forms an optical image of an object, and an imaging device that converts the optical image into an electrical signal. The lens system includes a plurality of lenses, an aperture stop positioned between the lenses, and a reflecting member that bends the optical axis by approximately 90 ° on the object side of the aperture stop, the lens unit being more than the reflecting member. When the optical axis located on the image side is the image side optical axis, the aperture stop has an asymmetric aperture shape with respect to the image side optical axis.

第2の発明の撮影レンズユニットは、上記第1の発明において、前記開口絞りの開口形状が楕円形状であることを特徴とする。   The photographic lens unit according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the aperture shape of the aperture stop is an elliptical shape.

第3の発明の撮影レンズユニットは、上記第1の発明において、前記開口絞りの開口形状が矩形形状であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the photographing lens unit according to the first aspect, wherein the aperture shape of the aperture stop is a rectangular shape.

第4の発明の撮影レンズユニットは、上記第1の発明において、前記開口絞りの開口形状が小判形状であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the photographic lens unit according to the first aspect, wherein the aperture shape of the aperture stop is an oval shape.

第5の発明の撮影レンズユニットは、上記第1〜第4のいずれか1つの発明において、前記反射部材よりも物体側に位置する光軸を物体側光軸とすると、前記開口絞りの開口面において、物体側光軸に対して垂直方向の開口長さよりも、物体側光軸に対して平行方向の開口長さの方が短いことを特徴とする。   The photographic lens unit according to a fifth aspect of the present invention is the photographic lens unit according to any one of the first to fourth aspects, wherein an optical axis located on the object side relative to the reflecting member is an object side optical axis. The opening length in the direction parallel to the object-side optical axis is shorter than the opening length in the direction perpendicular to the object-side optical axis.

第6の発明の撮影レンズユニットは、上記第1〜第5のいずれか1つの発明において、前記開口絞りが以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
0.5<LA/LB<0.9 …(1)
ただし、
LA:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最短距離、
LB:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最長距離、
である。
The photographic lens unit according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the aperture stop satisfies the following conditional expression (1).
0.5 <LA / LB <0.9 (1)
However,
LA: the shortest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
LB: longest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
It is.

第7の発明の撮影レンズユニットは、上記第5又は第6の発明において、前記複数のレンズのうち前記反射部材よりも像側に位置する少なくとも1枚のレンズが、像側光軸に関して非対称なレンズ形状を有するとともに、そのレンズにおける像側光軸に対して垂直方向のレンズ長さが、物体側光軸に対して垂直方向よりも物体側光軸に対して平行方向に短いことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect, at least one of the plurality of lenses positioned on the image side of the reflecting member is asymmetric with respect to the image-side optical axis. It has a lens shape, and the lens length in the direction perpendicular to the image side optical axis of the lens is shorter in the direction parallel to the object side optical axis than in the direction perpendicular to the object side optical axis. To do.

第8の発明の撮影レンズユニットは、上記第1〜第7のいずれか1つの発明において、前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズが負レンズであることを特徴とする。   The photographic lens unit of an eighth invention is characterized in that, in any one of the first to seventh inventions, a lens located closest to the object side among the plurality of lenses is a negative lens.

第9の発明の撮像装置は、上記第1〜第8のいずれか1つの発明に係る撮影レンズユニットを備えたことを特徴とする。   An image pickup apparatus according to a ninth aspect includes the photographic lens unit according to any one of the first to eighth aspects.

本発明によれば、開口絞りが像側光軸に関して非対称な開口形状を有する構成になっているため、撮影レンズ系において高い光学性能を保持しつつ薄型化を達成することが可能となる。したがって、薄型で高性能の撮影レンズユニットと、それを備えた撮像装置を実現することができる。そして、本発明に係る撮影レンズユニットをデジタルカメラ,携帯情報機器等の撮像装置に用いれば、その薄型・軽量・コンパクト化,低コスト化,高性能化,高機能化等に寄与することができる。   According to the present invention, since the aperture stop has an asymmetric aperture shape with respect to the image-side optical axis, it is possible to achieve a reduction in thickness while maintaining high optical performance in the photographing lens system. Therefore, it is possible to realize a thin and high-performance photographic lens unit and an image pickup apparatus including the same. If the photographic lens unit according to the present invention is used in an imaging device such as a digital camera or a portable information device, it can contribute to its thinness, light weight, compactness, low cost, high performance, high functionality, and the like. .

以下、本発明を実施した撮影レンズユニット,撮像装置等を、図面を参照しつつ説明する。本発明に係る撮影レンズユニットは、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する光学装置であって、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成すものである。そのようなカメラの例としては、デジタルカメラ,ビデオカメラ,監視カメラ,車載カメラ,テレビ電話用カメラ,ドアホーン用カメラ等が挙げられ、また、パーソナルコンピュータ,携帯情報機器(モバイルコンピュータ,携帯電話,携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)等の小型で携帯可能な情報機器端末),これらの周辺機器(マウス,スキャナー,プリンター,メモリー等),その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けされるカメラが挙げられる。これらの例から分かるように、撮影レンズユニットを用いることにより撮像装置としてのカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮影レンズユニットを搭載することによりカメラ機能を付加することも可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を、撮像装置として構成することが可能である。   Hereinafter, an imaging lens unit, an imaging apparatus and the like embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The photographing lens unit according to the present invention is an optical device that optically captures an image of a subject and outputs it as an electrical signal, and constitutes a main component of a camera used for photographing a still image or moving image of the subject. It is. Examples of such cameras include digital cameras, video cameras, surveillance cameras, in-vehicle cameras, video phone cameras, door phone cameras, etc., and personal computers, portable information devices (mobile computers, mobile phones, mobile phones). Cameras that are built in or externally attached to information terminals (PDA: Personal Digital Assistant) and other small and portable information device terminals, peripheral devices (mouse, scanner, printer, memory, etc.), and other digital devices Can be mentioned. As can be seen from these examples, it is possible not only to configure a camera as an imaging device by using a photographing lens unit, but also to add a camera function by mounting the photographing lens unit on various devices. . For example, a digital device with an image input function such as a mobile phone with a camera can be configured as an imaging device.

なお、従来「デジタルカメラ」の語は、専ら光学的な静止画を記録するものを指していたが、静止画と動画を同時に扱えるデジタルスチルカメラや家庭用デジタルムービーカメラも提案されており、現在では特に区別されなくなってきている。したがって「デジタルカメラ」の語は、デジタルスチルカメラ,デジタルムービーカメラ,ウェッブカメラ(オープン型・プライベート型を問わず、ネットワークに接続されて画像の送受信を可能にする機器に接続されるカメラであって、ネットワークに直接接続されるもの、パーソナルコンピュータ等の情報処理機能を有する機器を介して接続されるもの、の両方を含む。)等のように、光学像を形成する撮影レンズ系,その光学像を電気映像信号に変換する撮像素子等を備えた撮影レンズユニットを主たる構成要素とするカメラすべてを含むものとする。   The term “digital camera” used to refer to the one that records optical still images exclusively, but digital still cameras and home digital movie cameras that can handle still images and movies simultaneously have also been proposed. In particular, it has become difficult to distinguish. Therefore, the term “digital camera” means a digital still camera, digital movie camera, or web camera (whether an open type or a private type, a camera that is connected to a network and connected to a device that enables image transmission / reception). , And the like, including those directly connected to a network and those connected via a device having an information processing function such as a personal computer.) All cameras including a photographic lens unit having an image pickup device or the like for converting a video signal into an electric video signal are included.

図8に、撮像装置の一例としてのデジタルカメラCUの外観を示す。図8において、(A)は正面図、(B)は背面図である。デジタルカメラCUの筐体1は平板に近い略直方体状を成しており、図8(A)に示すように、その正面右上部には撮影レンズ窓2、正面中央上部にはファインダー窓3、正面左上部にはフラッシュ4がそれぞれ設けられている。また、図8(B)に示すように、背面中央付近にはLCDモニター11が設けられており、LCDモニター11の上側には撮影/ムービー/再生のモード切り替えレバー8が左右にスライド可能に設けられており、LCDモニター11の下側には各種の操作ボタン10が横一列に並んで配置されている。さらに、背面右上部には略十字形の上下左右レバー9、左上部には光学ファインダー5とインジケーター6、背面右下部には電池室/カードスロット蓋12がそれぞれ設けられており、筐体1の上面にはシャッターボタン7が設けられている。   FIG. 8 shows an appearance of a digital camera CU as an example of an imaging apparatus. 8A is a front view, and FIG. 8B is a rear view. The housing 1 of the digital camera CU has a substantially rectangular parallelepiped shape close to a flat plate. As shown in FIG. 8A, the photographing lens window 2 is located in the upper right part of the front, and the finder window 3 is located in the upper center of the front. A flash 4 is provided in the upper left part of the front. Also, as shown in FIG. 8B, an LCD monitor 11 is provided near the center of the back surface, and a shooting / movie / playback mode switching lever 8 is provided on the upper side of the LCD monitor 11 so as to be slidable to the left and right. Various operation buttons 10 are arranged in a horizontal row below the LCD monitor 11. Further, a substantially cross-shaped up / down / left / right lever 9 is provided at the upper right portion of the back surface, an optical finder 5 and an indicator 6 are provided at the upper left portion, and a battery compartment / card slot cover 12 is provided at the lower right portion of the rear surface. A shutter button 7 is provided on the upper surface.

図9に、デジタルカメラCUの概略光学構成例を模式的断面で示す。デジタルカメラCUに搭載されている撮影レンズユニットLUは、物体(すなわち被写体)側から順に、物体の光学像を変倍可能に形成するズームレンズ系ZL(撮影レンズ系に相当する。PR:プリズム,RL:反射面,ST:開口絞り)と、平行平面板PT(必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター,赤外カットフィルター等の光学フィルター;撮像素子SRのカバーガラス等に相当する。)と、ズームレンズ系ZLにより受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子SRと、を備えている。なお、筐体1内の正面側上部には撮影レンズ窓2(図8(A))を開閉するレンズバリアLBが配置されており、矢印で示すようにレンズバリアLBが上下して撮影レンズ窓2が開閉する構成になっている。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a schematic optical configuration example of the digital camera CU. A photographic lens unit LU mounted on the digital camera CU sequentially corresponds to a zoom lens system ZL (corresponding to a photographic lens system, PR: prism, which forms an optical image of an object so as to be capable of zooming. RL: reflecting surface, ST: aperture stop) and parallel flat plate PT (corresponding to an optical filter such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter arranged as necessary; a cover glass of the image sensor SR, etc.) And an image sensor SR that converts an optical image formed on the light receiving surface by the zoom lens system ZL into an electrical signal. A lens barrier LB for opening and closing the photographic lens window 2 (FIG. 8A) is disposed in the upper part on the front side in the housing 1, and the lens barrier LB is moved up and down as indicated by arrows. 2 is configured to open and close.

このデジタルカメラCUでは、撮影レンズユニットLUがデジタルカメラCUの正面側から見て右側に縦置きされており、プリズムPRは筐体1内の上部、撮像素子SRは筐体1内の下部にそれぞれ位置している。ただし、この撮影レンズユニットLUでカメラ機能を実現する際には、必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、プリズムPRが筐体1内の右側(又は左側)に位置し、撮像素子SRが筐体1内の左側(又は右側)に位置するように、撮影レンズユニットLUをデジタルカメラCUの正面側から見て中央に横置きしてもよい。また、このデジタルカメラCUではカメラボディを構成している筐体1の内部に撮影レンズユニットLUが配置されているが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮影レンズユニットLUをカメラボディに対して着脱自在又は回動自在に構成してもよく、ユニット化した撮影レンズユニットLUを携帯情報機器に対して着脱自在又は回動自在に構成してもよい。   In this digital camera CU, the photographic lens unit LU is vertically placed on the right side when viewed from the front side of the digital camera CU. The prism PR is located in the upper part of the housing 1 and the image sensor SR is located in the lower part of the housing 1 respectively. positioned. However, when realizing the camera function with the photographing lens unit LU, it is possible to adopt a form as necessary. For example, the photographic lens unit LU is placed on the front side of the digital camera CU so that the prism PR is located on the right side (or left side) in the housing 1 and the image sensor SR is located on the left side (or right side) in the housing 1. It may be placed horizontally in the center as seen from the top. Further, in this digital camera CU, the photographing lens unit LU is disposed inside the housing 1 constituting the camera body, but it is possible to adopt a form as necessary when realizing the camera function. It is. For example, the unitized photographing lens unit LU may be configured to be detachable or rotatable with respect to the camera body, and the unitized photographing lens unit LU may be configured to be detachable or rotatable with respect to the portable information device. May be.

図9に示す撮影レンズユニットLUでは、ズームレンズ系ZL内の光路の途中に平面状の反射面RLが配置されており、反射面RLの前側と後側には各々少なくとも1枚のレンズが配置されている。この反射面RLにより、ズームレンズ系ZLを屈曲光学系として使用するための光路の折り曲げが行われ、その際、ズームレンズ系ZLの光軸が略90度(つまり90度又は実質的に90度)折り曲げられるようにして光束が反射される。このようにズームレンズ系ZLの光路中に光軸を折り曲げる(つまり光路を折り曲げる)反射面RLを設ければ、撮影レンズユニットLUの配置の自由度が高まるとともに、撮影レンズユニットLUの厚さ方向のサイズを変化させて、撮影レンズユニットLUの見かけ上の薄型化を達成することが可能となる。特に、図9に示す撮影レンズユニットLUのように、最も物体側に負レンズを1枚配置し、その負レンズの像側に反射面RLを配置した場合には、薄型化の大きな効果を得ることができる。これは瞳を前に出すことにより、反射面を小さくすることができるからである。なお、光路の折り曲げ位置はズームレンズ系ZLの途中だけに限らず、必要に応じて更にズームレンズ系ZLの前側や後ろ側に設定してもよい。光路の適正な折り曲げにより、撮影レンズユニットLUが搭載されるデジタルカメラCUの見かけ上の薄型化やコンパクト化を効果的に達成することが可能となる。   In the photographic lens unit LU shown in FIG. 9, a planar reflecting surface RL is arranged in the middle of the optical path in the zoom lens system ZL, and at least one lens is arranged on each of the front side and the rear side of the reflecting surface RL. Has been. The reflection surface RL bends the optical path for using the zoom lens system ZL as a bending optical system. At this time, the optical axis of the zoom lens system ZL is approximately 90 degrees (that is, 90 degrees or substantially 90 degrees). ) The light beam is reflected as if bent. If the reflection surface RL that bends the optical axis (that is, bends the optical path) is provided in the optical path of the zoom lens system ZL in this way, the degree of freedom of arrangement of the photographic lens unit LU is increased and the thickness direction of the photographic lens unit LU is increased. It is possible to achieve an apparent thinning of the photographic lens unit LU by changing the size of the photographic lens unit LU. In particular, as in the case of the photographic lens unit LU shown in FIG. 9, when one negative lens is disposed closest to the object side and the reflecting surface RL is disposed on the image side of the negative lens, a great effect of thinning is obtained. be able to. This is because the reflecting surface can be reduced by moving the pupil forward. The bending position of the optical path is not limited to the middle of the zoom lens system ZL, and may be further set on the front side or the rear side of the zoom lens system ZL as necessary. Appropriate bending of the optical path makes it possible to effectively reduce the apparent thickness and size of the digital camera CU on which the photographing lens unit LU is mounted.

上記反射面RLは、プリズム類(直角プリズム等),ミラー類(平面ミラー等)等の反射部材により構成される。図9に示す撮影レンズユニットLUでは、光軸を折り曲げる反射部材として、プリズムPRが用いられているが、使用する反射部材はプリズム類に限らない。平面ミラー等のミラー類を反射部材として用いることにより、反射面RLを構成してもよい。また、ズームレンズ系ZLの光軸を略90度折り曲げるように、1つの反射面RLで光束を反射させる構成になっているが、反射部材が有する反射面は2つ以上でもよい。つまり、2つ以上の反射面でズームレンズ系ZLの光軸AXを略90度折り曲げるように光束を反射させる反射部材を用いてもよい。光路を折り曲げるための光学的作用も反射に限らず、反射に屈折又は回折を組み合わせてもよい。つまり、反射面,屈折面,回折面,又はそれらを組み合わせて有する反射部材を用いてもよい。また、図9に示す撮影レンズユニットLUに用いられているプリズムPRは、光学的なパワー(パワー:焦点距離の逆数で定義される量)を有していないが、光路を折り曲げる反射部材に光学的なパワーを持たせてもよい。例えば、プリズムの反射面,光入射側面,光射出側面;ミラーの反射面等に、撮影レンズ系の光学的なパワーを一部負担させれば、レンズ素子のパワー負担を減らして光学性能を向上させることが可能となる。   The reflection surface RL is constituted by a reflection member such as a prism (right angle prism or the like), a mirror (plane mirror or the like). In the photographing lens unit LU shown in FIG. 9, the prism PR is used as a reflecting member that bends the optical axis, but the reflecting member to be used is not limited to prisms. The reflection surface RL may be configured by using a mirror such as a plane mirror as the reflection member. In addition, the light beam is reflected by one reflecting surface RL so that the optical axis of the zoom lens system ZL is bent approximately 90 degrees, but the reflecting member may have two or more reflecting surfaces. That is, a reflecting member that reflects a light beam so that the optical axis AX of the zoom lens system ZL is bent by approximately 90 degrees with two or more reflecting surfaces may be used. The optical action for bending the optical path is not limited to reflection, and refraction or diffraction may be combined with reflection. That is, a reflecting member having a reflecting surface, a refracting surface, a diffractive surface, or a combination thereof may be used. Further, the prism PR used in the photographing lens unit LU shown in FIG. 9 does not have optical power (power: an amount defined by the reciprocal of the focal length), but is optically applied to a reflecting member that bends the optical path. You may give a certain power. For example, if some of the optical power of the taking lens system is borne by the reflecting surface of the prism, the light incident side, the light exit side, the mirror reflecting surface, etc., the optical performance is improved by reducing the power burden of the lens element. It becomes possible to make it.

ズームレンズ系ZLは複数のレンズ群から成っており、複数のレンズ群が光軸に沿って移動し、レンズ群間隔を変化させることにより変倍(すなわちズーミング)を行う構成になっている。ズームレンズ系ZLに含まれている開口絞りSTは、後で詳しく説明するように、開口形状の非対称な特徴的構成要素となっている。また、この撮影レンズユニットLUでは開口絞りSTがシャッター兼用になっているが、開口絞りとシャッターとを独立に配置してもよく、シャッターをズーム位置固定とし開口絞りをズーム移動させる構成としてもよい。なお、撮影レンズユニットLUに使用する撮影レンズ系はズームレンズ系ZLに限らない。ズームレンズ系ZLの代わりに、他のタイプの変倍光学系(例えば、複数焦点距離切り替え型レンズ等の焦点距離可変の結像光学系)や単焦点光学系を撮影レンズ系として用いてもよい。   The zoom lens system ZL includes a plurality of lens groups. The plurality of lens groups move along the optical axis, and the zoom lens system ZL performs zooming by changing the lens group interval. The aperture stop ST included in the zoom lens system ZL is an asymmetric characteristic component of the aperture shape, as will be described in detail later. In this photographing lens unit LU, the aperture stop ST is also used as a shutter. However, the aperture stop and the shutter may be arranged independently, or the shutter may be fixed at the zoom position and the aperture stop may be moved in the zoom. . Note that the photographing lens system used for the photographing lens unit LU is not limited to the zoom lens system ZL. Instead of the zoom lens system ZL, another type of variable power optical system (for example, a variable focal length imaging optical system such as a multiple focal length switching type lens) or a single focus optical system may be used as the photographing lens system. .

ズームレンズ系ZLで形成されるべき光学像は、撮像素子SRの画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的ローパスフィルターを通過することにより、電気的な信号に変換される際に発生するいわゆる折り返しノイズが最小化されるように、空間周波数特性が調整される。これにより、色モアレの発生を抑えることができる。ただし、解像限界周波数周辺の性能を抑えてやれば、光学的ローパスフィルターを用いなくてもノイズの発生を懸念する必要がなく、また、ノイズがあまり目立たない表示系(例えば、携帯電話の液晶画面等)を用いてユーザーが撮影や鑑賞を行う場合には、撮影レンズ系に光学的ローパスフィルターを用いる必要がない。なお、光学的ローパスフィルターとしては、複屈折型ローパスフィルターや位相型ローパスフィルター等が適用可能である。複屈折型ローパスフィルターとしては、結晶軸方向が所定方向に調整された水晶等の複屈折材料から成るもの、偏光面を変化させる波長板等を積層して成るもの等が挙げられる。位相型ローパスフィルターとしては、必要とされる光学的な遮断周波数特性を回折効果により達成するもの等が挙げられる。   When an optical image to be formed by the zoom lens system ZL is converted into an electrical signal by passing through an optical low-pass filter having a predetermined cutoff frequency characteristic determined by the pixel pitch of the image sensor SR. The spatial frequency characteristics are adjusted so that the so-called aliasing noise that occurs is minimized. Thereby, generation | occurrence | production of a color moire can be suppressed. However, if the performance around the resolution limit frequency is suppressed, there is no need to worry about the occurrence of noise without using an optical low-pass filter, and the display system where the noise is not very noticeable (for example, the liquid crystal of a mobile phone) When a user performs shooting or viewing using a screen or the like, it is not necessary to use an optical low-pass filter in the shooting lens system. As the optical low-pass filter, a birefringence low-pass filter, a phase low-pass filter, or the like can be applied. Examples of the birefringent low-pass filter include those made of a birefringent material such as quartz whose crystal axis direction is adjusted to a predetermined direction, and those obtained by laminating wave plates that change the polarization plane. Examples of the phase type low-pass filter include those that achieve the required optical cutoff frequency characteristics by the diffraction effect.

撮像素子SRとしては、例えば複数の画素を有するCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー等の固体撮像素子が用いられる。そして、ズームレンズ系ZLにより(撮像素子SRの受光面上に)形成された光学像は、撮像素子SRにより電気的な信号に変換される。撮像素子SRで生成した信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されてデジタル映像信号としてメモリー(半導体メモリー,光ディスク等)に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号に変換されたりして他の機器に伝送される。また撮像素子SRには、画像処理を行う演算装置CAがフレキシブル基板fで電気的に接続されている。   As the imaging element SR, for example, a solid-state imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor having a plurality of pixels is used. The optical image formed on the zoom lens system ZL (on the light receiving surface of the image sensor SR) is converted into an electrical signal by the image sensor SR. The signal generated by the image sensor SR is subjected to predetermined digital image processing, image compression processing, etc. as necessary, and recorded as a digital video signal in a memory (semiconductor memory, optical disk, etc.), or in some cases via a cable. Or converted into an infrared signal and transmitted to another device. In addition, an arithmetic device CA that performs image processing is electrically connected to the imaging element SR via a flexible substrate f.

上述した撮影レンズユニットLUのように、物体の光学像を形成する撮影レンズ系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えた撮影レンズユニットでは、反射面で光軸を折り曲げる屈曲光学系を撮影レンズ系として用いることにより、その効果的な薄型化を達成することが可能である。しかし、その薄型化には、屈曲光学系を有する撮影レンズユニットに特有の限界がある。つまり、軸外光で決まる有効光路径を小さくするためにレンズ群のパワーを強くすると、傾向として軸上光の有効光路径が大きくなってしまうのである。   As in the above-described photographing lens unit LU, in a photographing lens unit that includes a photographing lens system that forms an optical image of an object and an image sensor that converts the optical image into an electrical signal, the optical axis is set on the reflecting surface. By using a bending optical system for bending as a photographic lens system, it is possible to achieve an effective thinning. However, there is a limit peculiar to a photographing lens unit having a bending optical system in reducing the thickness. That is, if the power of the lens group is increased to reduce the effective optical path diameter determined by off-axis light, the effective optical path diameter of the on-axis light tends to increase.

軸上光で決まる有効光路径を小さくするという観点から、撮影レンズ系が、複数のレンズと、レンズ間に位置する開口絞りと、その開口絞りより物体側で光軸を略90°折り曲げる反射部材と、を有する撮影レンズユニットにおいて、開口絞りが像側光軸(すなわち、反射部材よりも像側に位置する光軸)に関して非対称な開口形状を有する構成とすることが好ましい。この構成によれば、軸上光束で決まる有効光路径を低減する自由度が生じるため、撮影レンズ系において高い光学性能を保持しつつ薄型化を達成することが可能となる。したがって、薄型で高性能の撮影レンズユニットを実現することができ、それをデジタルカメラ,携帯情報機器等の撮像装置に用いることにより、その薄型・軽量・コンパクト化,低コスト化,高性能化,高機能化等に寄与することができる。上記開口絞りの開口形状としては、例えば、楕円形状,矩形形状,小判形状が挙げられる。その中でも小判形状は、光束の有効利用等の観点から好ましい。   From the viewpoint of reducing the effective optical path diameter determined by the on-axis light, the taking lens system includes a plurality of lenses, an aperture stop positioned between the lenses, and a reflecting member that bends the optical axis by approximately 90 ° on the object side from the aperture stop. It is preferable that the photographic lens unit has a configuration in which the aperture stop has an asymmetric aperture shape with respect to the image side optical axis (that is, the optical axis located on the image side relative to the reflecting member). According to this configuration, there is a degree of freedom to reduce the effective optical path diameter determined by the axial light beam, so that it is possible to achieve a reduction in thickness while maintaining high optical performance in the photographing lens system. Therefore, it is possible to realize a thin and high-performance photographic lens unit that can be used in an imaging device such as a digital camera or a portable information device, thereby reducing its thickness, weight, size, cost, and performance. This can contribute to higher functionality. Examples of the aperture shape of the aperture stop include an elliptical shape, a rectangular shape, and an oval shape. Among them, the oval shape is preferable from the viewpoint of effective use of the light beam.

開口絞りの開口面において、物体側光軸(すなわち、反射部材よりも物体側に位置する光軸)に対して垂直方向の開口長さよりも、物体側光軸に対して平行方向の開口長さの方が短いことが好ましい。つまり、開口絞りにおける像側光軸に対して垂直方向の開口長さが、物体側光軸に対して垂直方向よりも物体側光軸に対して平行方向に短いことが好ましい。このような構成にすることにより、軸上光束で決まる有効光路径を低減することが可能となる。この際、開口形状の非対称な開口絞りの開口面積を、本来円となるべき開口形状の開口面積と同じ面積にすることが望ましい。これにより、Fナンバーが同一の撮影レンズユニットと比較して、相対的に薄型化を達成することができる。つまり、撮影レンズユニットの薄型化と明るいFナンバーの達成とを両立させることが可能となる。また、撮影レンズユニットの薄型化の点から言えば、開口絞りの開口面において物体側光軸に対して平行方向の開口長さが最短であることが更に好ましい。つまり、物体側光軸に対して平行方向が撮影レンズ系への光入射方向であるため、この方向に開口長さを最短にすれば、撮影レンズユニットを最も効果的に薄くすることが可能となる。   On the aperture surface of the aperture stop, the aperture length in the direction parallel to the object side optical axis is larger than the aperture length in the direction perpendicular to the object side optical axis (that is, the optical axis located on the object side of the reflecting member). Is preferably shorter. That is, it is preferable that the aperture length of the aperture stop in the direction perpendicular to the image side optical axis is shorter in the direction parallel to the object side optical axis than in the direction perpendicular to the object side optical axis. With this configuration, the effective optical path diameter determined by the axial light beam can be reduced. At this time, it is desirable that the aperture area of the asymmetric aperture stop having the aperture shape is the same as the aperture area of the aperture shape that should be a circle. Accordingly, it is possible to achieve a relatively thin thickness as compared with a photographing lens unit having the same F number. That is, it is possible to achieve both a reduction in the thickness of the photographing lens unit and achievement of a bright F number. In terms of reducing the thickness of the photographing lens unit, it is further preferable that the aperture length in the direction parallel to the object-side optical axis is the shortest on the aperture surface of the aperture stop. In other words, the direction parallel to the object-side optical axis is the direction of light incident on the photographic lens system. If the aperture length is minimized in this direction, the photographic lens unit can be thinned most effectively. Become.

開口絞りが以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
0.5<LA/LB<0.9 …(1)
ただし、
LA:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最短距離、
LB:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最長距離、
である。
It is desirable that the aperture stop satisfies the following conditional expression (1).
0.5 <LA / LB <0.9 (1)
However,
LA: the shortest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
LB: longest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
It is.

条件式(1)の上限を越えると、厚み短縮の効果が得られなくなる。逆に、条件式(1)の下限を越えると、ボケ像の非対称性が目立つことになり、軸上性能の劣化を招くおそれもあるので好ましくない。また、開口絞りの開口形状が、像側光軸を含むとともに物体側光軸に対し垂直な平面に関して面対称であることが好ましく、それとともに条件式(1)を満足することが更に好ましい。上記面対称な開口形状の開口絞りを用いることにより、ボケ像の非対称性をより効果的に改善することができ、更に条件式(1)を満たすことにより、薄型化と光学性能とのバランスがより一層良好になる。   If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the effect of reducing the thickness cannot be obtained. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the asymmetry of the blurred image becomes conspicuous and there is a possibility of deteriorating the on-axis performance, which is not preferable. The aperture shape of the aperture stop is preferably plane-symmetric with respect to a plane that includes the image-side optical axis and is perpendicular to the object-side optical axis, and more preferably satisfies the conditional expression (1). By using an aperture stop having the above-described plane-symmetric opening shape, it is possible to more effectively improve the asymmetry of the blurred image, and further satisfying the conditional expression (1) provides a balance between thinning and optical performance. Even better.

撮影レンズ系を構成する複数のレンズのうち、反射部材よりも像側に位置する少なくとも1枚のレンズが、像側光軸に関して非対称なレンズ形状を有するとともに、そのレンズにおける像側光軸に対して垂直方向のレンズ長さが、物体側光軸に対して垂直方向よりも物体側光軸に対して平行方向に短いことが好ましい。開口絞りの開口長さを前述したように設定すれば、軸上光束で決まる有効光路径を低減することが可能になるので、反射部材よりも像側のレンズ外径の小型化も可能になる。また、撮影レンズユニットの厚さは光路折り曲げ後のレンズの外径に影響されるので、撮像に使用される光束が通過しない領域を積極的に削ってレンズ外径を特定方向に小さくすれば、撮影レンズユニットの更なる薄型化が可能となる。したがって、反射部材よりも像側に位置する少なくとも1枚のレンズを像側光軸に関して非対称なレンズ形状にするとともに、そのレンズにおける像側光軸に対して垂直方向のレンズ長さを、物体側光軸に対して垂直方向よりも物体側光軸に対して平行方向に短くすれば、撮影レンズユニットの薄型化が可能となる。   Of the plurality of lenses constituting the photographing lens system, at least one lens positioned on the image side of the reflecting member has an asymmetric lens shape with respect to the image side optical axis, and the image side optical axis of the lens is The lens length in the vertical direction is preferably shorter in the direction parallel to the object side optical axis than in the direction perpendicular to the object side optical axis. If the aperture length of the aperture stop is set as described above, the effective optical path diameter determined by the axial light beam can be reduced, so that the lens outer diameter on the image side than the reflecting member can be reduced. . Also, since the thickness of the photographic lens unit is affected by the outer diameter of the lens after bending the optical path, if the lens outer diameter is made smaller in a specific direction by actively cutting the area where the light beam used for imaging does not pass, It is possible to further reduce the thickness of the taking lens unit. Therefore, at least one lens positioned on the image side with respect to the reflecting member has a lens shape asymmetric with respect to the image-side optical axis, and the lens length in the direction perpendicular to the image-side optical axis of the lens is set to the object side. If the length is shorter in the direction parallel to the object side optical axis than in the direction perpendicular to the optical axis, the photographing lens unit can be made thinner.

撮影レンズ系を構成する複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズは負レンズであることが好ましい。最も物体側に位置するレンズとして負レンズを用いることは、反射部材の小型化を図る上で有利であり、これが正レンズであれば反射部材の大型化を招くことになる。撮影レンズユニットを薄型化するために、反射面より物体側に配置されたレンズの厚みと反射部材の厚みとの和を小さくするには、例えば、最も物体側に位置するレンズの有効径を小さくするのが効果的である。それには最も物体側に位置するレンズの負パワーを強くする必要があるが、最も物体側に位置するレンズの負パワーを強くすると、その負パワーにより軸上光の有効光路径は大きくなる。つまり、最も物体側に位置するレンズの負パワー強くすることは、前玉径を小さくする上では有効であるが、反射面より像側に配置されたレンズでの軸上光の有効光路径の増大を招く原因ともなる。しかし、像側光軸に関して非対称な開口形状を有する開口絞りを用いれば、前述したように軸上光束で決まる有効光路径を低減することが可能である。したがって、最も物体側に位置するレンズとして負レンズを用いることは、撮影レンズユニットの薄型化に有効である。   Of the plurality of lenses constituting the photographing lens system, the lens located closest to the object side is preferably a negative lens. Using a negative lens as the lens located closest to the object side is advantageous in reducing the size of the reflecting member. If this is a positive lens, the reflecting member will be increased in size. In order to reduce the thickness of the photographing lens unit, in order to reduce the sum of the thickness of the lens arranged on the object side from the reflecting surface and the thickness of the reflecting member, for example, the effective diameter of the lens positioned closest to the object side is reduced. It is effective to do. For this purpose, it is necessary to increase the negative power of the lens positioned closest to the object side. However, if the negative power of the lens positioned closest to the object side is increased, the effective optical path diameter of the on-axis light increases due to the negative power. In other words, increasing the negative power of the lens located closest to the object side is effective in reducing the front lens diameter, but the effective optical path diameter of the on-axis light in the lens arranged on the image side from the reflecting surface is reduced. It also causes an increase. However, if an aperture stop having an asymmetric aperture shape with respect to the image-side optical axis is used, the effective optical path diameter determined by the axial light beam can be reduced as described above. Therefore, using a negative lens as the lens located closest to the object side is effective for reducing the thickness of the photographing lens unit.

図1に、開口絞りSTが像側光軸AX2に関して非対称な開口形状を有する撮影レンズユニットLUの実施の形態を示し、図6に、開口絞りSTが像側光軸AX2に関して対称な開口形状を有する比較例としての撮影レンズユニットLUを示す。図1,図6に示す撮影レンズユニットLUは、いずれも前述した撮影レンズユニットLU(図9)に相当するものであり、ズームレンズ系ZLのレンズ構成のみ異なっている(ただし、最も物体側に負レンズを有する点では同じである。)。また、実施の形態(図1)と比較例(図6)とでは、レンズの外形形状と開口絞りSTの開口形状が異なるほかは、ズームレンズ系ZLのレンズ構成は同一になっている。   FIG. 1 shows an embodiment of a photographic lens unit LU in which the aperture stop ST has an asymmetric aperture shape with respect to the image side optical axis AX2, and FIG. 6 shows an aperture shape in which the aperture stop ST is symmetric with respect to the image side optical axis AX2. An imaging lens unit LU as a comparative example is shown. The imaging lens unit LU shown in FIGS. 1 and 6 corresponds to the above-described imaging lens unit LU (FIG. 9), and only the lens configuration of the zoom lens system ZL is different (however, closest to the object side). It is the same in that it has a negative lens.) In the embodiment (FIG. 1) and the comparative example (FIG. 6), the lens configuration of the zoom lens system ZL is the same except that the outer shape of the lens and the aperture shape of the aperture stop ST are different.

図1,図6において、(A)は撮像素子SRの撮像領域SSの画面短辺に平行であって物体側光軸AX1及び像側光軸AX2を含む平面での光学断面(つまりデジタルカメラCUの側面側から見た断面)を示しており、光束としては、撮像領域SSの画面中心で結像する軸上光束と撮像領域SSの画面短辺方向の端(つまり画面長辺上)で結像する軸外光束とを示している。また、(B)は撮像素子SRの撮像領域SSの長辺に平行(言い換えれば、短辺に垂直)であって像側光軸AX2を含む平面での光学断面(つまりデジタルカメラCUの正面側から見た断面)を示しており、光束としては、撮像領域SSの画面中心で結像する軸上光束と撮像領域SSの画面長辺方向の端(つまり画面短辺上)で結像する軸外光束とを示している。図5に、撮像素子SRの撮像領域SS(像側光軸AX2方向に沿って見たときの形状)を示す。矩形形状を成す撮像領域SSにおいて、軸上光束は点R(すなわち像側光軸AX2が通過する画面中心)で結像し、画面短辺方向の軸外光束は点Sで結像し(図1(A),図6(A))、画面長辺方向の軸外光束は点Tで結像する(図1(B),図6(B))。   1A and 6B, (A) is an optical cross section (that is, a digital camera CU) on a plane that is parallel to the short side of the imaging region SS of the imaging element SR and includes the object side optical axis AX1 and the image side optical axis AX2. The cross section viewed from the side surface of the imaging area SS is shown, and the luminous flux is formed by the axial luminous flux that forms an image at the screen center of the imaging area SS and the end of the imaging area SS in the short side direction (that is, on the long side of the screen). The off-axis light beam to be imaged is shown. (B) is an optical cross section (that is, the front side of the digital camera CU) in a plane parallel to the long side of the imaging region SS of the imaging element SR (in other words, perpendicular to the short side) and including the image side optical axis AX2. A cross section viewed from the above), and the luminous flux includes an axial luminous flux that forms an image at the center of the screen of the imaging region SS and an axis that forms an image at the end in the long side direction of the imaging region SS (that is, on the short side of the screen). The external luminous flux is shown. FIG. 5 shows an imaging region SS (a shape when viewed along the image-side optical axis AX2 direction) of the imaging element SR. In the imaging region SS having a rectangular shape, the axial light beam forms an image at the point R (that is, the center of the screen through which the image-side optical axis AX2 passes), and the off-axis light beam in the short side direction of the screen forms an image at the point S (see FIG. 1 (A), FIG. 6 (A)), the off-axis light beam in the long side direction of the screen forms an image at a point T (FIG. 1 (B), FIG. 6 (B)).

図2〜図4に、撮影レンズユニットLUの実施の形態(図1)に用いられる3つのタイプの開口絞りSTをそれぞれ示し、図7に、撮影レンズユニットLUの比較例(図6)に用いられる開口絞りSTを示す。いずれも像側光軸AX2方向(図1(A),図6(A)中の矢印Z方向)に沿って見たときの外観を示しており、各開口面SAの形状(すなわち開口形状)は、像側光軸AX2を含むとともに物体側光軸AX1に対し垂直な平面に関して面対称になっている。つまり、図2に示す開口絞りSTの開口形状は楕円形状であり、図3に示す開口絞りSTの開口形状は矩形形状であり、図4に示す開口絞りSTの開口形状は小判形状であり、図7に示す開口絞りSTの開口形状は円形状である。   2 to 4 show three types of aperture stops ST used in the embodiment (FIG. 1) of the photographing lens unit LU, respectively. FIG. 7 shows a comparative example (FIG. 6) of the photographing lens unit LU. An aperture stop ST is shown. Both show the appearance when viewed along the image-side optical axis AX2 direction (the arrow Z direction in FIGS. 1A and 6A), and the shape of each aperture SA (that is, the aperture shape). Is plane-symmetric with respect to a plane including the image-side optical axis AX2 and perpendicular to the object-side optical axis AX1. That is, the aperture shape of the aperture stop ST shown in FIG. 2 is an elliptical shape, the aperture shape of the aperture stop ST shown in FIG. 3 is a rectangular shape, and the aperture shape of the aperture stop ST shown in FIG. The aperture shape of the aperture stop ST shown in FIG. 7 is circular.

実施の形態(図1)と比較例(図6)とでFナンバーが同一になるようにするには、開口形状の非対称な開口絞りSTの開口面積を、本来円となるべき開口形状の開口面積と同じ面積にすればよい。図7に示す開口絞りSTは開口形状が円形状になっているため、開口面の直径をDとすると、その開口面積はπ×(D/2)×(D/2)である。図2に示す開口絞りSTは開口形状が楕円形状になっているため、短軸,長軸の長さをそれぞれa,bとすると、その開口面積はπ×(a/2)×(b/2)である。したがって、D×D=a×bの関係が成り立つようにすればよい。図3に示す開口絞りSTは開口形状が矩形形状になっているため、短辺,長辺の長さをそれぞれa’,b’とすると、その開口面積はa’×b’である。したがって、π×(D/2)×(D/2)=a’×b’の関係が成り立つようにすればよい。   In order to make the F number the same in the embodiment (FIG. 1) and the comparative example (FIG. 6), the aperture area of the asymmetric aperture stop ST having the aperture shape is set to the aperture shape which should be essentially a circle. The area may be the same as the area. Since the aperture stop ST shown in FIG. 7 has a circular aperture shape, the aperture area is π × (D / 2) × (D / 2), where D is the diameter of the aperture surface. Since the aperture stop ST shown in FIG. 2 has an elliptical aperture shape, the aperture area is π × (a / 2) × (b / 2). Therefore, the relationship D × D = a × b may be satisfied. Since the aperture stop ST shown in FIG. 3 has a rectangular aperture shape, the aperture area is a ′ × b ′ when the lengths of the short side and the long side are a ′ and b ′, respectively. Therefore, the relationship of π × (D / 2) × (D / 2) = a ′ × b ′ may be satisfied.

図4に示す開口絞りSTは、開口形状が小判形状になっている。直径Dの円の面積をS1とし、小判形状の短軸,長軸の長さをそれぞれa”,b”とし、小判形状の面積をS2とすると、面積S1,S2は以下の式(I),(II)でそれぞれ表される。ここで、θ=sin-1(a/b)[deg]とすると、S1=S2となるためには、a”とb”が以下の式(III)を満たせばよい。そして、設計のFナンバーは直径Dで決めて、その場合と同じFナンバーになるように、薄型化のための開口形状のa”を決めて、絞り径b”まで収差補正を行えばよい。例えば、D=5.608、a”=4.486、b”=6.111とすると、(I):S1=24.701、(II):S2=24.700、(III)の左辺=1.090、(III)の右辺=1.090である。このとき、a”/b”=0.734(=LA/LB)は条件式(1)を満たしている。
S1=π×(D/2)2 …(I)
S2=π×b”2×θ/360+a”×b”×cosθ/2 …(II)
b”/D=1.95×(a”/D)2−3.96×(a”/D)+3.01 …(III)
The aperture stop ST shown in FIG. 4 has an oval shape. Assuming that the area of a circle of diameter D is S1, the short axis and long axis of the oval shape are a ″ and b ″, respectively, and the area of the oval shape is S2, the areas S1 and S2 are expressed by the following formula (I) , (II). Here, when θ = sin −1 (a / b) [deg], in order to satisfy S1 = S2, a ″ and b ″ may satisfy the following formula (III). Then, the F number of the design is determined by the diameter D, and the aperture shape a ″ for thinning is determined so that the same F number as that case is obtained, and aberration correction is performed up to the aperture diameter b ″. For example, if D = 5.508, a ″ = 4.486, b ″ = 6.111, (I): S1 = 24.701, (II): S2 = 24.700, the left side of (III) = 1.090 and the right side of (III) = 1.090. At this time, a ″ / b ″ = 0.734 (= LA / LB) satisfies the conditional expression (1).
S1 = π × (D / 2) 2 (I)
S2 = π × b ″ 2 × θ / 360 + a ″ × b ″ × cos θ / 2 (II)
b ″ /D=1.95×(a ″ / D) 2 −3.96 × (a ″ /D)+3.01 (III)

図1に示す撮影レンズユニットLUでは、物体側光軸AX1に対して平行方向の開口長さが開口面SA(図2〜図4)において最も短くなるように、開口絞りSTが配置されている。さらに、プリズムPRよりも像側に位置する複数のレンズが、像側光軸AX2に関して非対称なレンズ形状を有するとともに、そのレンズにおける像側光軸AX2に対して垂直方向のレンズ長さが、物体側光軸AX1に対して平行方向に最も短くなっている。また、最も物体側に位置するレンズとして負レンズG1を用いている。これらの構成により、図1に示す撮影レンズユニットLUではズームレンズ系ZLにおいて高い光学性能を保持しつつ薄型化を達成している。   In the photographic lens unit LU shown in FIG. 1, the aperture stop ST is arranged so that the aperture length in the direction parallel to the object-side optical axis AX1 is the shortest on the aperture surface SA (FIGS. 2 to 4). . Further, the plurality of lenses positioned on the image side of the prism PR have an asymmetric lens shape with respect to the image-side optical axis AX2, and the lens length in the direction perpendicular to the image-side optical axis AX2 of the lens is It is the shortest in the direction parallel to the side optical axis AX1. Further, the negative lens G1 is used as the lens located closest to the object side. With these configurations, the photographing lens unit LU shown in FIG. 1 achieves thinning while maintaining high optical performance in the zoom lens system ZL.

図1(A)と図6(A)とを比較すると分かるように、像側光軸AX2に関して開口形状の非対称な開口絞りST(図2〜図4)を用いた実施の形態(図1)では、像側光軸AX2に関して開口形状の対称な開口絞りST(図7)を用いた比較例(図6)よりも、デジタルカメラCU(図9)の厚み方向に撮影レンズユニットLUが短縮されている。その一方で、図1(B)と図6(B)とを比較すると分かるように、像側光軸AX2に関して開口形状の非対称な開口絞りST(図2〜図4)を用いた実施の形態(図1)では、像側光軸AX2に関して開口形状の対称な開口絞りST(図7)を用いた比較例(図6)よりも、デジタルカメラCU(図9)の左右方向に開口絞りST近辺のレンズ径が増大している。これは実施の形態(図1)における開口絞りSTの開口面積が比較例(図6)における開口絞りSTの開口面積と同じになるように設定されているためであり、これによってFナンバーを同一に保ちながら撮影レンズユニットLUの薄型化を達成している。   As can be seen by comparing FIG. 1 (A) and FIG. 6 (A), an embodiment using an asymmetric aperture stop ST (FIGS. 2 to 4) having an aperture shape with respect to the image-side optical axis AX2 (FIG. 1). Then, the photographic lens unit LU is shortened in the thickness direction of the digital camera CU (FIG. 9), compared to the comparative example (FIG. 6) using the aperture stop ST (FIG. 7) that is symmetrical with respect to the image side optical axis AX2. ing. On the other hand, as can be seen by comparing FIG. 1B and FIG. 6B, an embodiment using an asymmetric aperture stop ST (FIGS. 2 to 4) having an aperture shape with respect to the image-side optical axis AX2. In FIG. 1, the aperture stop ST in the left-right direction of the digital camera CU (FIG. 9) is larger than in the comparative example (FIG. 6) using the aperture stop ST (FIG. 7) that is symmetrical with respect to the image-side optical axis AX 2. The lens diameter in the vicinity is increasing. This is because the aperture area of the aperture stop ST in the embodiment (FIG. 1) is set to be the same as the aperture area of the aperture stop ST in the comparative example (FIG. 6). The photographic lens unit LU has been made thinner while maintaining the same.

なお、撮影レンズユニットLUをデジタルカメラCUの正面側から見て横置きの状態で配置した場合、被写体に対する撮像領域SSの縦横の向きの関係から、撮像領域SSの画面長辺方向がデジタルカメラCUの厚み方向になるが、その場合でも非対称な開口形状を有する開口絞りSTを用いることにより(例えば、開口絞りSTの開口面SAにおいて、物体側光軸に対して垂直方向の開口長さよりも、物体側光軸に対して平行方向の開口長さの方を短くすることにより)、前述した縦置き配置の場合(図1等)と同様の効果を得ることができる。   Note that when the photographing lens unit LU is arranged horizontally when viewed from the front side of the digital camera CU, due to the relationship between the vertical and horizontal orientations of the imaging area SS relative to the subject, the screen long side direction of the imaging area SS is the digital camera CU. Even in such a case, by using the aperture stop ST having an asymmetric aperture shape (for example, in the aperture surface SA of the aperture stop ST, the aperture length in the direction perpendicular to the object-side optical axis is larger than By shortening the opening length in the direction parallel to the object side optical axis), it is possible to obtain the same effect as in the case of the above-described vertical arrangement (FIG. 1 and the like).

開口絞りが像側光軸に関して非対称な開口形状を有する撮影レンズユニットの実施の形態を示す光路図。FIG. 6 is an optical path diagram showing an embodiment of a photographing lens unit in which an aperture stop has an asymmetric aperture shape with respect to the image side optical axis. 図1の実施の形態に用いられる楕円形状開口の開口絞りを示す平面図。The top view which shows the aperture stop of the elliptical opening used for embodiment of FIG. 図1の実施の形態に用いられる矩形形状開口の開口絞りを示す平面図。The top view which shows the aperture stop of the rectangular-shaped opening used for embodiment of FIG. 図1の実施の形態に用いられる小判形状開口の開口絞りを示す平面図。The top view which shows the aperture stop of the oval shape opening used for embodiment of FIG. 図1の実施の形態及び図6の比較例に用いられる撮像素子の撮像領域を示す平面図。The top view which shows the imaging area of the image pick-up element used for embodiment of FIG. 1 and the comparative example of FIG. 開口絞りが像側光軸に関して対称な開口形状を有する比較例としての撮影レンズユニットを示す光路図。FIG. 6 is an optical path diagram illustrating a photographing lens unit as a comparative example in which the aperture stop has an aperture shape that is symmetric with respect to the image side optical axis. 図6の比較例に用いられる円形状開口の開口絞りを示す平面図。The top view which shows the aperture stop of the circular opening used for the comparative example of FIG. デジタルカメラの正面側及び背面側の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the front side and back side of a digital camera. 撮影レンズユニットを搭載したデジタルカメラの概略光学構成例を模式的断面で示す側面図。The side view which shows the example of a schematic optical structure of the digital camera carrying a photographic lens unit in a typical cross section.

符号の説明Explanation of symbols

CU デジタルカメラ(撮像装置)
LU 撮影レンズユニット
ZL ズームレンズ系(撮影レンズ系)
G1 負レンズ
PR プリズム(反射部材)
RL 反射面
ST 開口絞り
SA 開口面
SR 撮像素子
SS 撮像領域
AX1 物体側光軸
AX2 像側光軸
CU digital camera (imaging device)
LU Shooting lens unit ZL Zoom lens system (shooting lens system)
G1 negative lens PR prism (reflective member)
RL Reflecting surface ST Aperture stop SA Aperture surface SR Image sensor SS Imaging area AX1 Object side optical axis AX2 Image side optical axis

Claims (9)

物体の光学像を形成する撮影レンズ系と、前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮影レンズ系が、複数のレンズと、レンズ間に位置する開口絞りと、その開口絞りより物体側で光軸を略90°折り曲げる反射部材と、を有する撮影レンズユニットであって、
前記反射部材よりも像側に位置する光軸を像側光軸とすると、前記開口絞りが像側光軸に関して非対称な開口形状を有することを特徴とする撮影レンズユニット。
An imaging lens system that forms an optical image of an object; and an imaging device that converts the optical image into an electrical signal, and the imaging lens system includes a plurality of lenses and an aperture stop positioned between the lenses; A photographic lens unit having a reflecting member that bends the optical axis by approximately 90 ° on the object side from the aperture stop,
An imaging lens unit, wherein the aperture stop has an asymmetric aperture shape with respect to the image side optical axis, where an optical axis positioned on the image side of the reflecting member is an image side optical axis.
前記開口絞りの開口形状が楕円形状であることを特徴とする請求項1記載の撮影レンズユニット。   2. The photographing lens unit according to claim 1, wherein the aperture shape of the aperture stop is an elliptical shape. 前記開口絞りの開口形状が矩形形状であることを特徴とする請求項1記載の撮影レンズユニット。   2. The photographing lens unit according to claim 1, wherein the aperture shape of the aperture stop is a rectangular shape. 前記開口絞りの開口形状が小判形状であることを特徴とする請求項1記載の撮影レンズユニット。   2. The photographing lens unit according to claim 1, wherein the aperture shape of the aperture stop is an oval shape. 前記反射部材よりも物体側に位置する光軸を物体側光軸とすると、前記開口絞りの開口面において、物体側光軸に対して垂直方向の開口長さよりも、物体側光軸に対して平行方向の開口長さの方が短いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮影レンズユニット。   Assuming that the optical axis located on the object side of the reflecting member is the object side optical axis, the opening surface of the aperture stop has an opening length in the direction perpendicular to the object side optical axis, with respect to the object side optical axis. The photographic lens unit according to any one of claims 1 to 4, wherein an opening length in a parallel direction is shorter. 前記開口絞りが以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮影レンズユニット;
0.5<LA/LB<0.9 …(1)
ただし、
LA:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最短距離、
LB:開口面における像側光軸から絞り開口の縁までの最長距離、
である。
The photographic lens unit according to claim 1, wherein the aperture stop satisfies the following conditional expression (1):
0.5 <LA / LB <0.9 (1)
However,
LA: the shortest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
LB: longest distance from the image side optical axis on the aperture surface to the edge of the aperture stop,
It is.
前記複数のレンズのうち前記反射部材よりも像側に位置する少なくとも1枚のレンズが、像側光軸に関して非対称なレンズ形状を有するとともに、そのレンズにおける像側光軸に対して垂直方向のレンズ長さが、物体側光軸に対して垂直方向よりも物体側光軸に対して平行方向に短いことを特徴とする請求項5又は6記載の撮影レンズユニット。   Among the plurality of lenses, at least one lens positioned on the image side with respect to the reflecting member has a lens shape asymmetric with respect to the image side optical axis, and a lens perpendicular to the image side optical axis in the lens 7. The taking lens unit according to claim 5, wherein the length is shorter in a direction parallel to the object side optical axis than in a direction perpendicular to the object side optical axis. 前記複数のレンズのうち最も物体側に位置するレンズが負レンズであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮影レンズユニット。   The photographic lens unit according to any one of claims 1 to 7, wherein a lens located closest to the object side among the plurality of lenses is a negative lens. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮影レンズユニットを備えたことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the photographic lens unit according to claim 1.
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