JP2007233130A - Imaging optical system, lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、変倍可能に構成された撮像光学系及びこの撮像光学系に用いられるレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image pickup optical system configured to be variable in magnification, a lens barrel used in the image pickup optical system, and an image pickup apparatus including the lens barrel.
従来より、レンズ群の間隔を変更可能に構成し、焦点距離を変更できるようにした、所謂ズームレンズが知られている。 Conventionally, a so-called zoom lens has been known in which the interval between the lens groups is changeable and the focal length can be changed.
このようなズームレンズにおいて、中間焦点距離及び望遠側で撮影画像に悪影響を与える、結像に寄与しない光線(不要光)をカットするために、鏡胴内に開口径可変の絞り部材(フレアカッター装置)を備え、フォーカスレンズ群と連動して移動させつつ開口径を変化させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載されているフレアカッター装置及び、従来の不要光をカットするための絞り装置は、不要光が結像面以外で反射し、この反射光が結像された画像のコントラスト等に影響を与えるのを防止するためのものであり、撮像光学系の結像性能そのものを向上させるものではなかった。 However, in the flare cutter device described in Patent Document 1 and the conventional diaphragm device for cutting unnecessary light, the unnecessary light is reflected by a portion other than the imaging surface, and the reflected light is imaged. This is for preventing the influence of contrast and the like, and does not improve the imaging performance itself of the imaging optical system.
本発明は、特に広角側の焦点距離における周辺画像のコマ収差を軽減させ、結像性能をより向上させた撮像光学系及びレンズ鏡胴を得て、良好な画像の得られる撮像装置を得ることを目的とするものである。 The present invention obtains an imaging optical system and a lens barrel that can reduce coma aberration of a peripheral image, particularly at a focal length on the wide angle side, and further improve imaging performance, and obtain an imaging device that can obtain a good image. It is intended.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
1.複数のレンズ群で構成され、前記複数のレンズ群のうち少なくとも2つのレンズ群を移動させ変倍するよう構成された撮像光学系において、移動するレンズ群の間に、開口部の形成された絞り部材が配置され、少なくとも前記撮像光学系が広角側の状態のとき、前記撮像光学系の光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、前記絞り部材を位置させたことを特徴とする撮像光学系。 1. In an imaging optical system configured with a plurality of lens groups and configured to move and vary at least two lens groups among the plurality of lens groups, an aperture formed between the moving lens groups When the member is disposed and at least the imaging optical system is in the wide-angle state, the outermost light beam forming the image on the optical axis of the imaging optical system and the maximum image height position of the imaging optical system An imaging optical system, characterized in that the diaphragm member is positioned at an intersection position closer to the diaphragm defining the F number among positions where the outermost rays of the light beams forming the image intersect.
2.前記絞り部材の開口部の形状は、前記撮像光学系の光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置の光軸直交方向の高さに基づいて形成されていることを特徴とする1に記載の撮像光学系。 2. The shape of the aperture of the aperture member is the outermost light beam forming the image on the optical axis of the imaging optical system and the most light beam forming the image at the maximum image height position of the imaging optical system. 2. The imaging optical system according to 1, wherein the imaging optical system is formed on the basis of the height in the direction perpendicular to the optical axis at the intersection position closer to the diaphragm defining the F number among the positions where the outer light rays intersect. .
3.複数のレンズ群で構成され、前記複数のレンズ群のうち少なくとも2つのレンズ群を移動させ変倍するよう構成された撮像光学系と、レンズ群の間を移動可能であって開口部の形成された絞り部材と、前記撮像光学系による被写体光を光電変換する撮像素子と、を有し、少なくとも前記撮像光学系が広角側の状態のとき、前記撮像素子の撮像面中央部の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像素子の撮像面の最も像高の高い位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、前記絞り部材を移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。 3. An imaging optical system configured with a plurality of lens groups and configured to move and vary at least two lens groups among the plurality of lens groups, and is movable between the lens groups, and an opening is formed. A diaphragm member and an image sensor that photoelectrically converts subject light from the imaging optical system, and at least when the imaging optical system is in a wide-angle state, forms an image of the center of the imaging surface of the image sensor Out of the positions where the outermost ray of the luminous flux intersects the outermost ray of the luminous flux forming the image at the highest image height on the imaging surface of the image sensor, it is close to the aperture that defines the F number The lens barrel is characterized in that the diaphragm member is moved to the crossing position.
4.前記絞り部材の開口部の形状は、前記撮像素子の撮像面の中央部の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像素子の撮像面の最も像高の高い位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置の光軸直交方向の高さに基づいて形成されていることを特徴とする3に記載のレンズ鏡胴。 4). The shape of the aperture of the diaphragm member forms the outermost light beam forming the image at the center of the imaging surface of the image sensor and the image at the highest image height on the image sensor surface of the image sensor. 3 of the present invention, which is formed on the basis of the height in the direction perpendicular to the optical axis of the intersection position closer to the stop defining the F number among the positions where the outermost rays intersect. The lens barrel described.
5.前記撮像光学系のうち変倍により移動する少なくとも2つのレンズ群と前記絞り部材とはカム筒に係合して移動させられることを特徴とする3又は4に記載のレンズ鏡胴。 5. 5. The lens barrel according to claim 3, wherein at least two lens groups that are moved by zooming in the imaging optical system and the diaphragm member are moved by engaging with a cam barrel.
6.前記絞り部材は、変倍により移動する1つのレンズ群と係合して移動させられることを特徴とする3又は4に記載のレンズ鏡胴。 6). 5. The lens barrel according to claim 3, wherein the diaphragm member is moved by being engaged with one lens group that is moved by zooming.
7.前記レンズ鏡胴が沈胴可能に構成されていることを特徴とする3〜6のいずれかに記載のレンズ鏡胴。 7). The lens barrel according to any one of 3 to 6, wherein the lens barrel is configured to be retractable.
8.3〜7のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus comprising the lens barrel according to any one of 8.3 to 7.
本発明によれば、像高100%位置での光量の低下をさせることなく、広角側の焦点距離における周辺画像のコマ収差を軽減させ、周辺部の結像性能をより向上させることができる撮像光学系及びレンズ鏡胴を得ることが可能となる、更に、このレンズ鏡胴を備えることにより、良好な画像の得られる撮像装置を得ることが可能となる。 According to the present invention, imaging capable of reducing the coma aberration of the peripheral image at the focal length on the wide angle side and further improving the imaging performance of the peripheral portion without reducing the amount of light at the position where the image height is 100%. An optical system and a lens barrel can be obtained. Further, by providing the lens barrel, an imaging apparatus capable of obtaining a good image can be obtained.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本発明に係るレンズ鏡胴80を搭載した撮像装置の例であるカメラを示す外観図である。図1(a)はカメラ前面の斜視図、図1(b)はカメラ背面の斜視図である。
FIG. 1 is an external view showing a camera which is an example of an imaging apparatus equipped with a
図1(a)において、80は本発明に係る沈胴式のレンズ鏡胴である。82はファインダ窓、83はレリーズ釦、84はフラッシュ発光部、86はマイク、87はストラップ取り付け部、88はUSB端子である。89はレンズカバーであり、非撮影時はレンズ鏡胴80は沈胴する。
In FIG. 1A,
図1(b)において、91はファインダ接眼部、92は赤と緑の表示ランプであり、AFやAEの情報をレリーズ釦83が押圧された時、発光もしくは点滅により撮影者に表示するものである。93はズーム釦であり、ズームアップ、ズームダウンをおこなう釦である。94はスピーカであり、マイク86で録音した音声の再生や、レリーズ音等を発するものである。95はメニュー/セット釦、96は選択釦で4方向スイッチであり、100はモニターLCDで画像やその他文字情報等を表示する。メニュー/セット釦95で、モニターLCD100上に各種のメニューを表示させ、選択釦96で選択し、メニュー/セット釦95で確定させる機能を有している。97は再生釦で、撮影した画像の再生をおこなう釦である。98はディスプレイ釦で、モニターLCD100に表示された画像やその他文字情報の表示や消去を選択する釦である。99は消去釦で、撮影記録した画像の消去をおこなう釦である。101は三脚穴、102は電池/カード蓋である。電池/カード蓋102の内部には、本カメラの電源を供給する電池と、撮影した画像を記録するカード型のリムーバブルメモリが装填されるようになっている。
In FIG. 1B, 91 is a viewfinder eyepiece, 92 is a red and green display lamp, and displays AF and AE information to the photographer by light emission or blinking when the
まず、本発明に係るレンズ鏡胴80の概略構成及び動作について説明する。
First, the schematic configuration and operation of the
図2は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴80の広角端時の状態の概略縦断面図である。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the
同図において、1は第1レンズ群、2は第2レンズ群、3は第3レンズ群であり、本例におけるレンズ鏡胴80に内包された撮像光学系は3群構成である。そして、ズーミングを行うときは第1レンズ群1及び第2レンズ群2を光軸方向に移動させ、第3レンズ群3を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うようになっている。また、4は光学フィルタであり、偽色やモアレを防止するため、被写体光の高周波成分を除去するOLPF(オプチカルローパスフィルタ)や赤外光カットフィルタで構成されている。5は結像した被写体光を光電変換する撮像素子であり、例えばCCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型イメージセンサが用いられる。
In the figure, 1 is a first lens group, 2 is a second lens group, 3 is a third lens group, and the imaging optical system included in the
第1レンズ群1は第1レンズ群鏡枠6によって保持され、第2レンズ群2は第2レンズ群鏡枠7によって保持され、第3レンズ群3は第3レンズ群鏡枠8によって保持されている。
The first lens group 1 is held by a first lens group lens frame 6, the
11は固定胴であり、図示していないカメラ本体に一体的に固定されており、内周にカム溝11aを有している。固定胴11の後部には地板12が固着されている。そして、地板12には光学フィルタ4、撮像素子5が装着されている。撮像素子5はプリント基板13に電気的に接続されている。
14はカム筒であり、外周には固定胴11のカム溝11aと係合するカムピン14aが形成され、且つ後部の一部には部分歯車14bが形成されている。内周にはカム溝が形成されている。
A
15は前筒であり、第1レンズ群鏡枠6を保持している。前筒15の外周には3本の金属製のカムピン16が立設されていて、カム筒14のカム溝と係合している。
なお、図示していないが、第2レンズ群鏡枠7にもカムピンが立設されていて、カム筒14の前筒の係合するカム溝とは異なるカム溝に係合している。
Although not shown, a cam pin is also erected on the second
20は、本発明に係る絞り部材であり、開口部20kが形成され、第1レンズ群1と第2レンズ群2の間に配置されている。絞り部材20にも、カムピンが立設されていて、カム筒14の前筒15、第2レンズ群鏡枠7と係合するカム溝と異なるカム溝に係合している。
カム筒14には、直進移動部材17と直進案内板18とが回転可能でかつカム筒14の光軸方向への移動に伴って移動できるように組み付けられている。直進案内板18は、図示の如く固定胴11に形成された直進案内部11mと係合しており、更に、部分歯車14bと歯合した駆動歯車21が軸支されている。駆動歯車21は、長歯車22と歯合している。長歯車22は不図示のモータ及び減速歯車列により駆動されるようになっている。
The
直進案内板18は、図示の如く、カム筒14の撮像素子5側の環状の面に当接して摺動し、直進移動部材17は、カム筒14の内側の面を摺動するようになっている。また、直進移動部材17には、前筒15と絞り部材20と第2レンズ群鏡枠7に係合し、前筒15と絞り部材20と第2レンズ群鏡枠7を直進案内する直進案内部17tが形成されている。
As shown in the figure, the
33は絞りシャッタユニットであり、第2レンズ群鏡枠7に固着されている。絞りシャッタユニットには、Fナンバを規定する絞りが配置されている。
なお、直進案内部17tで前筒15を直進案内し、直進する前筒15と第2レンズ群枠7を係合させて第2レンズ群枠7を直進案内するよう構成してもよい。
Alternatively, the
41はフォーカスモータであり、送りネジ42が接続されている。送りネジ42には回転規制されたナット43が螺合しており、第3レンズ群鏡枠8の腕部がバネ44によりナット43に押圧されている。これにより、フォーカスモータ41により送りネジ42が回転すると、ナット43が光軸O方向に移動し、これに伴い第3レンズ群鏡枠8が光軸O方向に移動させられ、フォーカシング及び沈胴時の移動が行われる。
図3は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴80の望遠端時の状態の概略縦断面図である。図4は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴80の沈胴時の状態の概略縦断面図である。なお、以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the
図2に示す広角端状態から図3に示す望遠端状態へは、不図示のモータを所定の方向に回転駆動させると、長歯車22、駆動歯車21によりカム筒14が回転させられる。これにより、カム筒14の内周に形成されたそれぞれ異なる3種のカム溝に係合した前筒15、絞り部材20及び第2レンズ群鏡枠7は、直進案内部17tにより直進案内されて、光軸O方向に移動し、ズーミングが行われる。
From the wide-angle end state shown in FIG. 2 to the telephoto end state shown in FIG. 3, when a motor (not shown) is driven to rotate in a predetermined direction, the
一方、図2に示す広角端状態から図4に示す沈胴状態へは、まずフォーカスモータ41を駆動して第3レンズ群鏡枠8を撮像素子5側に移動させた後、不図示のモータを逆方向に回転駆動させ、長歯車22、駆動歯車21によりカム筒14を逆回転させる。これによりカム筒14は固定胴11に形成されたカム溝11aに案内されて撮像素子5側に移動し、カム筒14の内周に形成された異なる3種のカム溝に係合した前筒15、絞り部材20及び第2レンズ群鏡枠7は、直進案内部17tにより直進案内されて、撮像素子5方向に移動し、図示のような沈胴状態となる。このとき、直進移動部材17と直進案内板18とは、カム筒14に伴って直進移動する。
On the other hand, from the wide-angle end state shown in FIG. 2 to the retracted state shown in FIG. 4, first, the
以上が、本実施の形態に係るレンズ鏡胴80の全体の概略構成及び動作概略である。
The above is the overall schematic configuration and operation outline of the
図5は、本実施の形態に係る撮像光学系の広角端時の絞り部材20の開口部20kの位置及び開口径を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the position and opening diameter of the
同図の2つの実線Aは第1レンズ群1と第2レンズ群2の間の、撮像光学系光軸O上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線を示し、2つの実線Bは撮像素子の対角方向の最も像高の高い位置(像高100%の位置)の画像を形成する光束のうち最も外側の光線を示している。また、破線は撮像素子の像高70%の位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線を示している。
Two solid lines A in the figure indicate the outermost rays among the light beams forming the image on the imaging optical system optical axis O between the first lens group 1 and the
同図に示すように、絞り部材20は、第1レンズ群1と第2レンズ群2の間で、実線Aと実線Bの交差する2つの位置のうち、Fナンバを規定する絞り34に近い方の交差位置もしくはその近傍に位置させられる。
As shown in the figure, the
更に、絞り部材20の開口部20kの径は図示の如く、撮像素子中央部の画像を形成する光束(実線A)及び撮像素子の最も像高の高い位置(像高100%の位置)の画像を形成する光束(実線B)の交差する2つの点のうち、Fナンバを規定する絞り34に近い方の交差する点で決められていることが好ましい。
Further, the diameter of the
図6は、図2〜図4に示したレンズ鏡胴80の第1レンズ群1、第2レンズ群2、第3レンズ群3及び絞り部材20の各状態での位置関係を示す移動線図である。
6 is a movement diagram showing the positional relationship of the first lens group 1, the
同図に示すように、絞り部材20は広角端において、第1レンズ群1と第2レンズ群2の間で、実線Aと実線Bの交差する2つの位置のうち、像面側の交差位置もしくはその近傍に位置(図5参照)させられ、広角端から望遠端へはカム筒内周に形成されたカム溝に従って移動する。
As shown in the figure, the
図7は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴80のその他の例の広角端時の状態の概略縦断面図である。同図に示すレンズ鏡胴は、図2に示すレンズ鏡胴とは、絞り部材20の移動のさせ方が異なるものである。
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of another example of the
同図に示す絞り部材20は、直進移動部材17との間で摩擦力で保持されている。また図示の如く、絞り部材20には係合部20hが形成され、第2レンズ群鏡枠7には係合部7hが形成され、絞り部材20と第2レンズ群鏡枠7は、当接するまで接近することが可能で、所定の間隔以上は離間することができないようになっている。
The
このような構成で、広角端時には、第2レンズ群鏡枠7と絞り部材20が最も離間した状態で、絞り部材20が撮像素子中心部の画像を形成する光束と撮像素子の最も像高の高い位置(像高100%の位置)の画像を形成する光束の交差する2つの位置のうち、像面側の交差する位置もしくはその近傍に位置させられるようになっている。
With such a configuration, at the wide angle end, the second lens
この広角端の状態から望遠端への第1レンズ群1及び第2レンズ群2の移動に際しては、第2レンズ群2即ち第2レンズ群鏡枠7は、第1レンズ群1の方向に移動させられ、絞り部材20と当接した後、第2レンズ群鏡枠7と絞り部材20は共に移動するようになっている。一方、第1レンズ群1は第2レンズ群2に接近する方向に移動し、図3に示すような望遠端の状態となる。
When the first lens group 1 and the
図8は、図7に示したレンズ鏡胴80の第1レンズ群1、第2レンズ群2、第3レンズ群3及び絞り部材20の各状態での位置関係を示す移動線図である。
FIG. 8 is a movement diagram showing the positional relationship of the first lens group 1, the
同図に示すように、絞り部材20は広角端において、第1レンズ群1と第2レンズ群2の間で、実線Aと実線Bの交差する2つの位置のうち、像面側の交差位置もしくはその近傍に位置(図5参照)させられる。
As shown in the figure, the
絞り部材20の広角端から望遠端への移動は、図示D1、D2の経路をたどり、望遠端から広角端への移動は、図示D3、D4の経路をたどる。また中間焦点距離からの反転移動ではD1、D2、D3、D4で囲まれた矩形内を図示横方向に移動することになる。
The movement of the
このように、絞り部材20を変倍により移動する一方のレンズ群である第2レンズ群2と係合させて移動するように構成してもよい。
As described above, the
図9は、本実施の形態に係る撮像光学系の別の例の広角端時の絞り部材20の開口部20kの位置及び開口径を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the position and opening diameter of the
同図は、物体側より正のパワーを有する第1レンズ群51、負のパワーを有する第2レンズ群52で構成された撮像光学系を示している。また、第1レンズ群51の像面側には、Fナンバを規定する絞り34が配置されている。
This figure shows an imaging optical system composed of a
2つの実線Aは第1レンズ群51と第2レンズ群52の間の、撮像光学系光軸O上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線を示し、2つの実線Bは対角方向の最も像高の高い位置(像高100%の位置)の画像を形成する光束のうち最も外側の光線を示している。
The two solid lines A indicate the outermost rays among the light beams forming the image on the imaging optical system optical axis O between the
同図に示すような光学系の場合には、絞り部材20は第1レンズ群51と第2レンズ群52の間で、実線Aと実線Bの交差する2つの位置のうち、Fナンバを規定する絞り34に近い方の交差位置もしくはその近傍に位置させられる。
In the case of the optical system as shown in the figure, the
更に、絞り部材20の開口部20kの径は図示の如く、光軸O上の画像を形成する光束(実線A)及び最も像高の高い位置(像高100%の位置)の画像を形成する光束(実線B)の交差する2つの点のうち、Fナンバを規定する絞り34に近い方の交差する点で決められている。
Further, the diameter of the
なお、この撮像光学系は第1レンズ群51と第2レンズ群52が共に、物体側へ移動しつつ間隔を接近させることで望遠側の焦点距離となるものである。
In this imaging optical system, the
即ち、図5及び図9に示したように、広角時、変倍のために移動するレンズ群の間に配置された絞り部材20を、撮像光学系光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、位置させるということである。
That is, as shown in FIGS. 5 and 9, the
以下に、上記の実施の形態に適用される撮像光学系及び本発明の絞り部材の位置の実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記のとおりである。 Examples of the positions of the imaging optical system and the diaphragm member of the present invention applied to the above embodiment will be described below. Symbols used in each example are as follows.
f :撮像レンズ全系の焦点距離
F :Fナンバー
2Y:固体撮像素子の撮像面対角線長
R :曲率半径
D :軸上面間隔
Nd:レンズ材料のd線に対する屈折率
νd:レンズ材料のアッベ数
各実施例において非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の(数1)で表す。
f: Focal length of the entire imaging lens system F: F number 2Y: Diagonal length of the imaging surface of the solid-state imaging device R: Radius of curvature D: Axial distance between top surfaces Nd: Refractive index of lens material with respect to d-line νd: Abbe number of lens material In the embodiment, the shape of the aspherical surface is expressed by the following (Equation 1), where the vertex of the surface is the origin, the X axis is the optical axis direction, and the height in the direction perpendicular to the optical axis is h.
ただし、
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
また、以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10-02)をE(例えば2.5E−02)を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は第1レンズの物体側を1面として順に付与した。
However,
Ai: i-th order aspherical coefficient R: radius of curvature K: conical constant In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −02 ) is changed to E (for example, 2. 5E-02). The surface number of the lens data was given in order with the object side of the first lens as one surface.
実施例の撮像光学系のレンズデータを表1、表2に示す。 Tables 1 and 2 show lens data of the imaging optical system of the example.
なお、面番号5が本発明に係る絞り部材20の位置であり、面番号6が絞りシャッタユニット33に備えられたFナンバを規定する絞りの位置である。
The surface number 5 is the position of the
図10は、実施例に示した撮像光学系の断面図である。同図(a)は広角端を示し、同図(b)は望遠端を示している。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the imaging optical system shown in the embodiment. FIG. 4A shows the wide-angle end, and FIG. 4B shows the telephoto end.
同図に示す第1レンズ群1は表1に示した面番号1〜4に相当し、第2レンズ群2は面番号7〜13に相当し、第3レンズ群3は面番号14、15に相当するものである。4は、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、固体撮像素子のシールガラス等の少なくともいずれか1つを想定した平行平板である。
The first lens group 1 shown in the figure corresponds to surface numbers 1 to 4 shown in Table 1, the
図11は、実施例に示した撮像光学系から絞り部材20を取り除いた場合の、広角端での光線経路を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a light beam path at the wide-angle end when the
即ち、図10(a)に示す光線経路は、図11に示す光線経路から撮像光学系光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、像面側の交差位置の外側(光軸より遠い側)を通過する光束を、絞り部材20によりカットしたものである。
That is, the light beam path shown in FIG. 10A is the outermost light beam among the light beams forming the image on the optical axis of the imaging optical system from the light beam path shown in FIG. 11 and the maximum image height position of the imaging optical system. Out of the positions where the outermost rays intersect among the light beams forming the image, the light beam passing outside the intersection position on the image plane side (the side farther from the optical axis) is cut by the
図12は、実施例に示す撮像光学系の広角端時のメリディオナルコマ収差を示す図である。同図(a)は開口径3.8mmの絞り部材20が配置された場合(図10(a)参照)の像高2.52mmでのメリディオナルコマ収差を示し、同図(b)は開口径3.8mmの絞り部材20が配置された場合の像高3.6mmでのメリディオナルコマ収差を示している。
FIG. 12 is a diagram illustrating meridional coma aberration at the wide-angle end of the imaging optical system shown in the embodiment. FIG. 6A shows the meridional coma aberration at an image height of 2.52 mm when the
また、比較のために、同図(c)に絞り部材20が無い場合(図11参照)の像高2.52mmでのメリディオナルコマ収差を示し、同図(d)に絞り部材20が無い場合の像高3.6mmでのメリディオナルコマ収差を示してある。
For comparison, FIG. 6C shows the meridional coma aberration at the image height of 2.52 mm when the
同図に示したように、絞り部材20を配置することにより、中間像高位置でのコマ収差が軽減されていることが判る。
As shown in the figure, it can be seen that the coma aberration at the intermediate image height position is reduced by arranging the
図13は、実施例に示した撮像光学系の望遠端時のメリディオナルコマ収差を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating meridional coma aberration at the telephoto end of the imaging optical system shown in the embodiment.
図14は、実施例に示した撮像光学系の広角端時の周辺光量比を示す図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a peripheral light amount ratio at the wide-angle end of the imaging optical system shown in the embodiment.
以上説明したように、広角端時に撮像光学系光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、絞り部材を位置させることにより、中心部及び最周辺部の光量を充分に確保できると共に、中間像高部の画像を形成する光束のうち、上記交差位置より外側を通過する光束の一部を絞り部材によりカットすることで、広角時のコマ収差を軽減することができ、結像性能を向上させた撮像光学系及びレンズ鏡胴を得ることが可能となる。 As described above, the outermost light beam among the light beams forming an image on the optical axis of the imaging optical system at the wide-angle end, and the outermost light beam among the light beams forming an image at the maximum image height position of the imaging optical system By positioning the diaphragm member at the intersection position closer to the diaphragm that defines the F number among the positions at which the F number intersects, a sufficient amount of light can be secured in the central portion and the outermost peripheral portion, and an intermediate image height portion image can be secured. Imaging optical system that can reduce coma at wide angle and improve imaging performance by cutting a part of the light beam that passes outside the intersection position with the aperture member. And a lens barrel can be obtained.
なお、上記の説明では、絞り部材の開口部の径を撮像素子中心部の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、撮像素子の最も像高の高い位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線が交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置の、光軸直交方向の高さに基づいて形成した例で説明したが、これに限るものでなく、中間像高部の画像を形成する光束のうち、所望の量だけカットするように形成しても良いのは勿論である。 In the above description, the diameter of the aperture of the aperture member is the outermost light beam among the light beams that form the image at the center of the image sensor and the light beam that forms the image at the highest image height of the image sensor. Although it demonstrated in the example formed based on the height of an optical axis orthogonal direction of the crossing position near the stop which prescribes F number among the positions where the outermost rays intersect, it is not restricted to this, Of course, it may be formed so as to cut a desired amount of the light flux forming the intermediate image height portion.
また、沈胴可能なレンズ鏡胴を例に取り説明したが、沈胴を行わない固定長のレンズ鏡胴にも適用可能である。 Further, the lens barrel that can be retracted has been described as an example, but the present invention can also be applied to a fixed-length lens barrel that does not retract.
1 第1レンズ群
2 第2レンズ群
3 第3レンズ群
4 光学フィルタ
5 撮像素子
6 第1レンズ群鏡枠
7 第2レンズ群鏡枠
8 第3レンズ群鏡枠
11 固定胴
12 地板
13 プリント基板
14 カム筒
15 前筒
17 直進移動部材
18 直進案内板
20 絞り部材
21 駆動歯車
22 長歯車
33 絞りシャッタユニット
41 フォーカスモータ
80 レンズ鏡胴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
移動するレンズ群の間に、開口部の形成された絞り部材が配置され、
少なくとも前記撮像光学系が広角側の状態のとき、前記撮像光学系の光軸上の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像光学系の最大像高位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、前記絞り部材を位置させたことを特徴とする撮像光学系。 In an imaging optical system configured with a plurality of lens groups and configured to move and vary at least two lens groups among the plurality of lens groups,
A diaphragm member having an opening is disposed between the moving lens groups,
When at least the imaging optical system is in the wide-angle state, the outermost light beam forming the image on the optical axis of the imaging optical system and the light beam forming the image at the maximum image height position of the imaging optical system An imaging optical system, wherein the diaphragm member is located at an intersection position closer to the diaphragm that defines the F number among positions where the outermost rays intersect.
少なくとも前記撮像光学系が広角側の状態のとき、前記撮像素子の撮像面中央部の画像を形成する光束のうち最も外側の光線と、前記撮像素子の撮像面の最も像高の高い位置の画像を形成する光束のうち最も外側の光線とが交差する位置のうち、Fナンバを規定する絞りに近い方の交差位置に、前記絞り部材を移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。 An imaging optical system configured with a plurality of lens groups and configured to move and vary at least two lens groups among the plurality of lens groups, and is movable between the lens groups, and an opening is formed. A diaphragm member, and an image sensor that photoelectrically converts subject light by the imaging optical system,
When at least the imaging optical system is in the wide-angle state, the outermost light beam among the light beams forming the image at the center of the imaging surface of the imaging device and the image at the highest image height on the imaging surface of the imaging device The lens barrel is characterized in that the diaphragm member is moved to an intersection position closer to the diaphragm defining the F number among the positions where the outermost rays of the luminous fluxes forming the beam intersect.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012101958A1 (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | Zoom-lens system, imaging device, and camera |
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2006
- 2006-03-02 JP JP2006056028A patent/JP2007233130A/en active Pending
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