JP2008076691A - Optical low-pass filter, imaging apparatus unit, digital camera, and personal digital assistant - Google Patents

Optical low-pass filter, imaging apparatus unit, digital camera, and personal digital assistant Download PDF

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隆夫 齊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical low-pass filter which hardly spoils resolution while completely restraining false color or moire. <P>SOLUTION: The optical low-pass filter P1 having positive power is arranged between an image-formation optical system and an electronic imaging device. The optical low-pass filter P1 satisfies the following condition: 0.9<(M1(u)×M2(u))/(M10(u)×M20(u))<1.3 provided u=1/4p, when it is assumed that the pixel pitch of the electronic imaging device is p, MTF on the optical axis of the image-formation optical system on an e-line at spatial frequency u is M10(u), the MTF at the height of 80% of the maximum image height of the image-formation optical system on the e-line at the spatial frequency u is M1(u), the MTF of the optical low-pass filter on the optical axis at the spatial frequency u is M20(u), and the MTF of the optical low-pass filter at the height that a principal ray is made incident on the optical low-pass filter and is 80% of the maximum image height at the spatial frequency u is M2(u). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学ローパスフィルタに関し、より詳細には、電子撮像素子の素子ピッチと被写体のある特定の空間周波数との干渉による色モアレ(偽色)等のノイズを軽減ないしは除去し得る光学ローパスフィルタおよびこの光学ローパスフィルタを有する撮像装置ユニット、この撮像装置ユニットを有するディジタルカメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。   The present invention relates to an optical low-pass filter, and more specifically, an optical low-pass filter that can reduce or eliminate noise such as color moire (false color) due to interference between an element pitch of an electronic image sensor and a specific spatial frequency of a subject. The present invention also relates to an imaging device unit having the optical low-pass filter, a digital camera having the imaging device unit, and a portable information terminal device.

近年においては、ディジタルカメラまたは電子カメラ等と称され、被写体像を、例えばCCD(電荷結合素子)撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像(スティル画像)または動画像(ムービー画像)の画像データを得て、フラッシュメモリに代表される不揮発性半導体メモリ等にディジタル的に記録するタイプのカメラが、一般化している。このようなディジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ディジタルカメラに対するユーザの要求も広範囲に且つ高度になってきている。特に、広画角化、小型化ならびに低価格化と相俟って、画像の高画質化に対する要求が強い。
ところで、このようなディジタルカメラ等における撮影光学系のように、CCD等の電子撮像素子を受光素子として用いる光学系においては、撮像素子にほぼ垂直に光線を入射させる必要があること、そして光学系と撮像素子との間に光学的ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等のようなフィルタ類を配置する必要がある。
撮像素子にCCDのような電子撮像素子を用いた機器においては、電子撮像素子の素子ピッチと被写体のある特定の空間周波数との干渉による色モアレ等のノイズを防止または軽減するために、結像光学系と電子撮像素子との間に光学ローパスフィルタを配置したものがある。
In recent years, it is called a digital camera or an electronic camera, and a subject image is picked up by a solid-state image pickup device such as a CCD (charge coupled device) image pickup device, and a still image (still image) or a moving image (movie image) of the subject. The type of camera that obtains the image data and digitally records it in a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory has become common. The market for such digital cameras has become very large, and user demands for digital cameras have become widespread and sophisticated. In particular, coupled with wide angle of view, downsizing, and low price, there is a strong demand for higher image quality.
By the way, in an optical system that uses an electronic image sensor such as a CCD as a light receiving element like a photographing optical system in such a digital camera or the like, it is necessary to make light rays incident on the image sensor almost perpendicularly, and the optical system. It is necessary to arrange filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter between the sensor and the image sensor.
In equipment using an electronic image sensor such as a CCD as the image sensor, image formation is performed to prevent or reduce noise such as color moire due to interference between the element pitch of the electronic image sensor and a specific spatial frequency of the subject. Some optical low-pass filters are arranged between an optical system and an electronic image sensor.

しかしながら、光学ローパスフィルタの効果を強めすぎると、色モアレ等のノイズの低減効果は高まるものの、解像力が低下し、細かい(空間周波数の高い)被写体の再現性が悪化するという問題もある。また一般的に、結像光学系は像面中心に比べ、画面周辺での性能が若干低い、すなわち画面中心のMTFより画面周辺のMTFが低い。従って、複屈折材料の平行平板による従来からの光学ローパスフィルタでは、フィルタの周波数特性は一定の厚みで一意的に決定されるため、画面中心部で最適化すると画面周辺部の解像力が低下し、逆に画面周辺部で最適化すると画面中心部ではノイズが発生しやすくなるという問題がある。
ところで、このような問題に着眼してなされた発明として、特許文献1(特開2001−117139号公報)がある。
この特許文献1には、撮像レンズの光軸に対応するフィルタ中心から周部にわたって漸次変化する複数の板厚をもって構成してなる光学ローパスフィルタおよび撮像レンズにより撮像素子上に被写体画像を結像させ、この撮像素子上に結像させた被写体画像を取り込んで、その画像データを記録する撮像装置において、上述したローパスフィルタを上記撮像レンズの光軸上にフィルタの中心を位置させて配設してなる撮像装置が記載されている。
However, if the effect of the optical low-pass filter is increased too much, the effect of reducing noise such as color moiré is increased, but there is also a problem that the resolving power is reduced and the reproducibility of a fine (high spatial frequency) subject is deteriorated. In general, the imaging optical system has a slightly lower performance around the screen than the center of the image plane, that is, the MTF around the screen is lower than the MTF around the screen. Therefore, in the conventional optical low-pass filter using a parallel plate of birefringent material, the frequency characteristic of the filter is uniquely determined with a constant thickness, so when the optimization is performed at the center of the screen, the resolution at the periphery of the screen decreases, Conversely, if optimization is performed at the periphery of the screen, there is a problem that noise tends to occur at the center of the screen.
By the way, as an invention made by paying attention to such a problem, there is Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-117139).
In this Patent Document 1, a subject image is formed on an image sensor by an optical low-pass filter having a plurality of plate thicknesses that gradually change from the filter center corresponding to the optical axis of the image pickup lens to the periphery, and the image pickup lens. In an imaging apparatus that captures a subject image formed on the imaging element and records the image data, the low-pass filter described above is disposed with the center of the filter positioned on the optical axis of the imaging lens. An imaging device is described.

上記特許文献1に記載の光学ローパスフィルタは、フィルタ中心から周部にわたって、段階的に薄くなる板厚を有してなることから、像高が低い撮像レンズ光軸付近における偽解像や偽色を軽減し、且つ像高が高い撮像レンズ周部付近における偽解像や偽色もある程度軽減することができる、とされている。しかしながら、板厚を複数段階に変化させてなるものであるため、肉厚の異なる部分の影が映るおそれがあると共に、具体的解決手段についての記載がなく、周辺部の解像性能の劣化を防ぎ像面全体にわたって良好な像を得ることは困難である。   The optical low-pass filter described in Patent Document 1 has a plate thickness that gradually decreases from the filter center to the periphery, so that false resolution and false color in the vicinity of the optical axis of the imaging lens with a low image height. And false resolution and false color near the periphery of the imaging lens having a high image height can be reduced to some extent. However, because the plate thickness is changed in multiple stages, there is a possibility that shadows of parts with different thicknesses may be reflected, and there is no description of specific solution means, and the resolution performance of the peripheral part is deteriorated. It is difficult to obtain a good image over the entire prevention image plane.

特開2001−117139号公報JP 2001-117139 A

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、請求項1の目的とするところは、偽色やモアレを十分に抑制しつつ、且つ解像度を極力損なわない光学ローパスフィルタを提供することにある。
本発明の請求項2の目的は、簡単な構成で、密閉構造を実現し得る光学ローパスフィルタを提供することにある。
本発明の請求項3の目的は、中心から周辺に向かってのローパスフィルタ効果の変化の具合を、より適切に変化させることが可能な光学ローパスフィルタを提供することにある。
本発明の請求項4の目的は、偽色やモアレを十分に抑制しつつ且つ画面全体にわたって解像度を極力損なわない撮像装置ユニットを提供することにある。
本発明の請求項5の目的は、偽色やモアレを十分に抑制しつつ且つ撮像画面全体にわたって解像度を極力損なわないディジタルカメラを提供することにある。
本発明の請求項6の目的は、偽色やモアレを十分に抑制しつつ且つ撮像画面全体にわたって解像度を極力損なわない携帯情報端末装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical low-pass filter that sufficiently suppresses false colors and moire and does not impair the resolution as much as possible. is there.
An object of claim 2 of the present invention is to provide an optical low-pass filter capable of realizing a sealed structure with a simple configuration.
An object of the third aspect of the present invention is to provide an optical low-pass filter that can change the degree of change of the low-pass filter effect from the center toward the periphery more appropriately.
An object of claim 4 of the present invention is to provide an image pickup apparatus unit that sufficiently suppresses false colors and moire and does not impair the resolution as much as possible over the entire screen.
An object of claim 5 of the present invention is to provide a digital camera that sufficiently suppresses false colors and moire and does not impair the resolution as much as possible over the entire imaging screen.
An object of claim 6 of the present invention is to provide a portable information terminal device that sufficiently suppresses false colors and moire and does not impair the resolution as much as possible over the entire imaging screen.

請求項1に記載したフィルタは、上述した目的を達成するために、結像光学系と電子撮像素子との間に配置される光学ローパスフィルタにおいて、正のパワーを有し、前記電子撮像素子の画素ピッチをpとし、空間周波数uにおけるe線での前記結像光学系の光軸上でのMTFをM10(u)とし、空間周波数uにおけるe線での結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTFをM1(u)とし、空間周波数uにおける光軸上での前記光学ローパスフィルタのMTFをM20(u)とし、空間周波数uにおける最大像高8割の主光線が前記光学ローパスフィルタに入射する高さでの前記光学ローパスフィルタのMTFをM2(u)としたとき、次の条件:
0.9<(M1(u)×M2(u))/(M10(u)×M20(u))<1.3
但し、u=1/4p
を満足することを特徴としている。
請求項2に記載した発明に係る光学ローパスフィルタは、入射側または射出側のいずれか一方の面が平面であることを特徴としている。
請求項3に記載した発明に係る光学ローパスフィルタは、入射側または射出側のいずれか一方の面が非球面で形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, the filter according to claim 1 has a positive power in an optical low-pass filter disposed between the imaging optical system and the electronic image sensor, and the filter of the electronic image sensor. The pixel pitch is p, the MTF on the optical axis of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u is M10 (u), and the maximum image height of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u is The MTF at 80% height is M1 (u), the MTF of the optical low-pass filter on the optical axis at the spatial frequency u is M20 (u), and the principal ray with the maximum image height at the spatial frequency u is 80%. When the MTF of the optical low-pass filter at the height incident on the optical low-pass filter is M2 (u), the following condition:
0.9 <(M1 (u) × M2 (u)) / (M10 (u) × M20 (u)) <1.3
However, u = 1 / 4p
It is characterized by satisfying.
The optical low-pass filter according to the invention described in claim 2 is characterized in that either one of the incident side and the exit side is a flat surface.
The optical low-pass filter according to the invention described in claim 3 is characterized in that either one of the incident side and the exit side is formed of an aspherical surface.

請求項4に記載した発明に係る撮像装置ユニットは、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学ローパスフィルタを有することを特徴としている。
請求項5に記載した発明に係るディジタルカメラは、前記請求項4に記載の前記撮像装置ユニットを有することを特徴としている。
請求項6に記載した発明に係る携帯情報端末装置は、前記請求項4に記載の前記撮像ユニットを有することを特徴としている。
An imaging device unit according to a fourth aspect of the invention includes the optical low-pass filter according to any one of the first to third aspects.
According to a fifth aspect of the present invention, a digital camera includes the imaging device unit according to the fourth aspect.
According to a sixth aspect of the present invention, a portable information terminal device includes the imaging unit according to the fourth aspect.

本発明の請求項1に記載の光学ローパスフィルタによれば、結像光学系と電子撮像素子との間に配置される光学ローパスフィルタにおいて、正のパワーを有し、前記電子撮像素子の画素ピッチをpとし、空間周波数uにおけるe線での前記結像光学系の光軸上でのMTFをM10(u)とし、空間周波数uにおけるe線での結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTFをM1(u)とし、空間周波数uにおける光軸上での前記光学ローパスフィルタのMTFをM20(u)とし、空間周波数uにおける最大像高8割の主光線が前記光学ローパスフィルタに入射する高さでの前記光学ローパスフィルタのMTFをM2(u)としたとき、次の条件:
0.9<(M1(u)×M2(u))/(M10(u)×M20(u))<1.3
但し、u=1/4p
を満足する構成としたので、画面全体にわたって解像力の低下を起こすことなく、モアレや偽色等のノイズを的確に軽減乃至は除去し得る光学ローパスフィルタを提供する。
また、請求項2に記載の光学ローパスフィルタによれば、入射側または射出側のいずれか一方の面を平面に形成したので、電子撮像素子に異物が付着するのを防止する密閉構造を構成する際に簡単な構造で、密閉構造を実現することができる。
According to the optical low-pass filter of the first aspect of the present invention, the optical low-pass filter disposed between the imaging optical system and the electronic image pickup device has a positive power and has a pixel pitch of the electronic image pickup device. P, MTF on the optical axis of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u is M10 (u), and 80% of the maximum image height of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u The MTF of the optical low-pass filter on the optical axis at the spatial frequency u is M20 (u), and the principal ray having a maximum image height of 80% at the spatial frequency u When the MTF of the optical low-pass filter at the height incident on the low-pass filter is M2 (u), the following conditions are satisfied:
0.9 <(M1 (u) × M2 (u)) / (M10 (u) × M20 (u)) <1.3
However, u = 1 / 4p
Therefore, there is provided an optical low-pass filter that can appropriately reduce or eliminate noise such as moire and false color without causing a reduction in resolution over the entire screen.
According to the optical low-pass filter of the second aspect, since either the incident side or the emission side is formed as a flat surface, a sealed structure that prevents foreign matter from adhering to the electronic imaging device is formed. At the same time, a sealed structure can be realized with a simple structure.

また、請求項3に記載の光学ローパスフィルタによれば、入射側または射出側のいずれか一方の面が非球面で形成されているので、単に球面で正のパワーを持たせるものに比べ、中心から周辺に向ってのローパス効果の変化の度合いをより適切に、即ちより細かく、より微妙に変化させることが可能となる。
請求項4に記載の撮像装置ユニットによれば、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学ローパスフィルタを有する構成としたので、画面全体にわたって解像力の低下を起こすことなく、モアレや偽色等のノイズを的確に軽減乃至は除去することができる。
また、請求項5に記載のディジタルカメラによれば、前記請求項4に記載の前記撮像装置ユニットを有する構成としたので、画面全体にわたって解像力の低下を起こすことなく、モアレや偽色等のノイズを的確に軽減乃至は除去することができると共に、さらに、CCD等の撮像素子を用いる撮像装置ユニットにおいては、撮像素子にほぼ垂直に光線を入射させるために、結像光学系の射出瞳位置を撮像素子から遠ざける必要があるが、撮像素子直前に配置される光学ローパスフィルタに正のパワーを持たせることは、射出瞳を遠ざけるとこにも有効となる。
また、請求項6に記載の携帯情報端末装置によれば、前記請求項4に記載の前記撮像ユニットを有する構成としたので、上記請求項5に記載のディジタルカメラの奏する効果と同等の効果を奏することができる。
Further, according to the optical low-pass filter according to claim 3, since either one of the incident side and the emission side is formed of an aspherical surface, the center is compared with a simple spherical surface having positive power. It is possible to change the degree of change of the low-pass effect from to the periphery more appropriately, that is, more finely and more delicately.
According to the imaging device unit of the fourth aspect, since the optical low-pass filter according to any one of the first to third aspects is provided, the moiré or the fake is not caused without causing a reduction in resolution over the entire screen. Noise such as color can be reduced or removed accurately.
Further, according to the digital camera of the fifth aspect, since the image pickup apparatus unit according to the fourth aspect is provided, noise such as moire or false color is generated without causing a reduction in resolution over the entire screen. In an image pickup apparatus unit using an image pickup device such as a CCD, the exit pupil position of the image forming optical system can be set in order to make the light beam enter the image pickup device substantially perpendicularly. Although it is necessary to move away from the image sensor, it is effective to give positive power to the optical low-pass filter disposed immediately before the image sensor even when the exit pupil is moved away.
Further, according to the portable information terminal device of the sixth aspect, since the configuration has the imaging unit according to the fourth aspect, an effect equivalent to the effect produced by the digital camera according to the fifth aspect is obtained. Can play.

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の光学ローパスフィルタ、撮像装置ユニット、ディジタルカメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態であると共に、数値実施例である結像光学系と光学ローパスフィルタの構成を示す断面図である。
本発明に係る結像光学系は、単焦点レンズであって、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第2レンズE2、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる第3レンズE3、像面側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる第4レンズE4、物体側に強い凹面を向けた両凹レンズからなる第5レンズE5、像面側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる第6レンズE6を配置してなる。前記第4レンズE4と第5レンズE5とは、互いに密接して一体に接合してなる接合レンズである。
第1レンズE1と第2レンズE2と第3レンズE3とを一体的に支持することにより前群GFを構成し、前記第4レンズE4と第5レンズE5、第6レンズE6とを、一体に支持することにより、後群GRを構成してなり、後群GRを移動させることによって物体距離、即ち、被写体距離の変化による焦点位置の調整、即ち、ピント合わせを行う。このような構成とすることにより、小型で且つ広画角および大口径を実現して、しかも広画角化した場合のピント合わせ時の像面の平面性の劣化を有効に補償し、被写体距離にかかわらず高性能を得ることが可能となる。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, an optical low-pass filter, an imaging device unit, a digital camera, and a portable information terminal device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an imaging optical system and an optical low-pass filter which are numerical examples as well as the first embodiment of the present invention.
The imaging optical system according to the present invention is a single focus lens, which is a first lens E1 composed of a negative meniscus lens having a convex surface toward the object side in order from the object side to the image surface side, and a convex surface toward the object side. A second lens E2 composed of a negative meniscus lens facing the lens, a third lens E3 composed of a biconvex lens having a strong convex surface facing the object side, a fourth lens E4 composed of a biconvex lens facing a strong convex surface toward the image surface side, and the object side A fifth lens E5 composed of a biconcave lens with a strong concave surface facing the lens, and a sixth lens E6 composed of a biconvex lens with a strong convex surface directed to the image surface side. The fourth lens E4 and the fifth lens E5 are cemented lenses that are in close contact with each other and are integrally joined.
The front lens group GF is configured by integrally supporting the first lens E1, the second lens E2, and the third lens E3, and the fourth lens E4, the fifth lens E5, and the sixth lens E6 are integrally formed. By supporting, the rear group GR is configured, and by moving the rear group GR, the focus position is adjusted by changing the object distance, that is, the subject distance, that is, the focus is adjusted. By adopting such a configuration, it is possible to achieve a small size, a wide angle of view and a large aperture, and to effectively compensate for deterioration of the flatness of the image plane during focusing when the angle of view is widened. Regardless of, high performance can be obtained.

ここで、被写体が無限遠から近距離へ近づくと、周辺像の最良面は、画面中心に対して、光軸方向のプラス側(被写体から像面へ向かう方向をプラスとする)へ変化する。これに対し、前記前群と前記後群の間隔が狭くなるように変化すると、周辺像の最良面は、光軸方向のマイナス側へ変化する。無限遠被写体に合焦している状態から被写体位置が近距離へ変化した場合、ピントを合わせる(合焦させる)ために前記後群を移動させると、前記後群は被写体側へ移動することになる。すなわち、前記前群と前記後群との間隔が狭くなる。したがって、被写体距離の変化による周辺像最良面の変化を、ピント調整操作による前記前群と前記後群との間隔変化による周辺像最良面の移動が相殺することになる。この結果、被写体距離が変化しても周辺像最良面の位置がほぼ一定に保たれ、被写体距離変化による性能劣化を防止することができる。
図1において、前記結像光学系の背後、即ち、最も像面側の正の屈折力を有する第6レンズE6の像側面と像面FSとの間には、1枚の正の屈折力を有する光学ローパスフィルタP1と、平行平面ガラスP2とからなる光学フィルタOFが介挿され、偽解像や偽色を適切に除去する機能を果たす。
尚、光学ローパスフィルタP1については、本発明の実施例の説明において詳細に説明する。
Here, when the subject approaches from infinity to a short distance, the best surface of the peripheral image changes to the plus side of the optical axis direction with respect to the center of the screen (the direction from the subject to the image plane is plus). On the other hand, when the distance between the front group and the rear group is changed to be narrow, the best surface of the peripheral image changes to the minus side in the optical axis direction. When the subject position changes from a state in focus on an infinitely distant subject, if the rear group is moved to focus (focus), the rear group moves to the subject side. Become. That is, the interval between the front group and the rear group is narrowed. Therefore, the change in the best surface of the peripheral image due to the change in the subject distance is offset by the movement of the best surface in the peripheral image due to the change in the distance between the front group and the rear group due to the focus adjustment operation. As a result, the position of the best surface of the peripheral image is kept substantially constant even when the subject distance changes, and performance deterioration due to the subject distance change can be prevented.
In FIG. 1, one positive refractive power is provided behind the imaging optical system, that is, between the image side surface of the sixth lens E6 having the positive refractive power closest to the image plane and the image plane FS. An optical filter OF composed of the optical low-pass filter P1 and the plane parallel glass P2 is inserted, and functions to appropriately remove false resolution and false color.
The optical low-pass filter P1 will be described in detail in the description of the embodiment of the present invention.

次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な数値実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例は、本発明に係る結像光学系の具体的数値例による具体的構成の実施例である。その後に、実施例に示されるような結像光学系を用いた撮像装置ユニット、ディジタルカメラまたは携帯情報端末装置の実施の形態を説明する。
本発明に係る結像光学系を示す実施例においては、結像光学系の構成およびその具体的な数値例を示している。
本発明のように結像光学系を構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な結像性能を確保し得ることは、実施例から明らかとなるであろう。
以下の実施例に関連する説明においては、次のような各種記号を用いている。
光軸からの高さをHとするとき、面頂点から光軸方向の変位量をS、曲率半径をR、そして非球面係数をA2iとして、非球面は、次式(1)で定義される。
Next, specific numerical examples based on the above-described embodiment of the present invention will be described in detail. Examples described below are examples of specific configurations based on specific numerical examples of the imaging optical system according to the present invention. Thereafter, an embodiment of an imaging device unit, a digital camera, or a portable information terminal device using an imaging optical system as shown in the examples will be described.
In the embodiment showing the imaging optical system according to the present invention, the configuration of the imaging optical system and specific numerical examples thereof are shown.
It will be apparent from the Examples that by configuring the imaging optical system as in the present invention, very good imaging performance can be ensured while achieving a sufficiently small size.
In the description related to the following embodiments, the following various symbols are used.
When the height from the optical axis is H, the amount of displacement in the optical axis direction from the surface apex is S, the radius of curvature is R, and the aspheric coefficient is A2i. .

Figure 2008076691

また、fは全系の焦点距離、面間隔はレンズ厚またはレンズ間隔に相当し、Ndはd線の屈折率、そしてνdはd線のアッベ数を示している。さらに、Kは、非球面の円錐定数、A4は、4次の非球面係数、A6は、6次の非球面係数、A8は、8次の非球面係数、A10は、10次の非球面係数とする。
Figure 2008076691

Further, f represents the focal length of the entire system, the surface interval corresponds to the lens thickness or the lens interval, Nd represents the d-line refractive index, and νd represents the d-line Abbe number. K is an aspherical conic constant, A4 is a fourth-order aspheric coefficient, A6 is a sixth-order aspheric coefficient, A8 is an eighth-order aspheric coefficient, and A10 is a tenth-order aspheric coefficient. And

図1は、本発明の実施例に係る結像光学系の構成を示しており、光軸に沿った縦断面を模式的に示している。図1に示す結像光学系は、物体側から像面に向かって、順次、凸面を物体側に向けた負メニスカスタイプの負レンズからなる第1レンズE1、物体側に凸面を向けた負メニスカスタイプの負レンズからなる第2レンズE2、物体側に強い凸面を向けた両凸タイプの正レンズである第3レンズE3、絞りFA、像面側に強い凸面を向けた両凸タイプの正レンズである第4レンズE4と物体側に強い凹面を向けた両凹タイプの負レンズである第5レンズE5とを密接して貼り合わせてなる接合レンズ、像面側に強い凸面を向けた両凸タイプの正レンズである第6レンズE6を配置した構成となっている。第1レンズE1〜第3レンズE3が前群GFを構成し、第4レンズE4〜第6レンズE6が後群GRを構成する。この後群GRを絞りFAと共に繰り出し移動させてピント合わせを行う。   FIG. 1 shows the configuration of an imaging optical system according to an embodiment of the present invention, and schematically shows a longitudinal section along the optical axis. The imaging optical system shown in FIG. 1 includes a first lens E1 composed of a negative meniscus negative lens having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image surface, and a negative meniscus having a convex surface directed toward the object side. A second lens E2 composed of a negative lens of the type, a third lens E3 which is a biconvex positive lens having a strong convex surface facing the object side, an aperture FA, and a biconvex positive lens having a strong convex surface facing the image surface side A cemented lens obtained by closely bonding a fourth lens E4 that is a negative concave lens having a strong concave surface facing the object side and a fifth lens E5 that is a negative lens having a strong concave surface facing the object side; a biconvex lens having a strong convex surface facing the image surface side The sixth lens E6, which is a positive lens of the type, is arranged. The first lens E1 to the third lens E3 constitute the front group GF, and the fourth lens E4 to the sixth lens E6 constitute the rear group GR. Thereafter, the group GR is extended and moved together with the aperture FA to perform focusing.

例えば、ディジタルスティルカメラのようにCCD撮像素子等の固体撮像素子を用いるタイプのカメラの撮影光学系では、第6レンズE6の最終面と像面FSとの間に、本願発明に係る光学ローパスフィルタ、赤外カットフィルタおよびCCD撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス類の少なくともいずれかを構成する、例えば正のパワーを有する光学ローパスフィルタP1および例えば赤外カットフィルタP2が挿入される。したがって、図4および図6に示すMTF特性図は、いずれも結像レンズの最終面13と像面FSとの間に2枚のフィルタP1およびP2が入った状態での特性を示している。なお、図1には、各光学面の面番号も付して示している。
この実施例においては、焦点距離f=5.9mm、Fナンバ=2.4、そして半画角ω=38.6°としている。
各光学系の特性は、次表(表1)の通りである。
For example, in a photographing optical system of a camera using a solid-state image sensor such as a CCD image sensor such as a digital still camera, the optical low-pass filter according to the present invention is provided between the final surface of the sixth lens E6 and the image surface FS. For example, an optical low-pass filter P1 having a positive power and, for example, an infrared cut filter P2, which constitute at least one of an infrared cut filter and a cover glass for protecting the light receiving surface of the CCD image sensor, are inserted. Therefore, the MTF characteristic diagrams shown in FIGS. 4 and 6 show the characteristics in a state where two filters P1 and P2 are inserted between the final surface 13 of the imaging lens and the image plane FS. In FIG. 1, surface numbers of the respective optical surfaces are also given.
In this embodiment, the focal length f = 5.9 mm, the F number = 2.4, and the half angle of view ω = 38.6 °.
The characteristics of each optical system are as shown in the following table (Table 1).

Figure 2008076691
Figure 2008076691

表1において、面番号にアスタリスク「*」を付した第4面、第12面、第13面および第14面の各光学面が非球面であり、各非球面の上記(1)式におけるパラメータは、次表(表2)の通りである。   In Table 1, the optical surfaces of the fourth surface, the twelfth surface, the thirteenth surface, and the fourteenth surface with an asterisk “*” attached to the surface number are aspherical surfaces, and the parameters in the above equation (1) for each aspherical surface Is as shown in the following table (Table 2).

Figure 2008076691
Figure 2008076691

次に、本発明に係る光学ローパスフィルタの実施例について説明する。
本発明に係る光学ローパスフィルタP1の実施例は、焦点距離f=5.9mm、Fナンバ2.4の結像レンズと、画素ピッチp=2.5×10−3mの電子撮像素子を用い、それらの間に被写体側の近軸曲率半径が、47.200mmの非球面であり、像面側の近軸曲率半径が無限大(平面)の水晶でできた光学ローパスフィルタP1を配置したものである(図1参照)。
この実施例においては、光学ローパスフィルタP1は、1枚で、像分離方向は、撮像素子の水平/垂直方向に対して、46°の方向としている。
ここで、本発明の要旨である光学ローパスフィルタの条件について述べる。
光学ローパスフィルタは、正のパワーを有するものであって、物体側の面が非球面とされ、電子撮像素子の画素ピッチをpとし、空間周波数uにおけるe線(546.07mu)での前記結像光学系の光軸上でのMTFをM10(u)とし、空間周波数uにおけるe線での結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTFをM1(u)とし、空間周波数uにおける光軸上での前記光学ローパスフィルタのMTFをM20(u)とし、空間周波数uにおける最大像高8割の主光線が前記光学ローパスフィルタに入射する高さでの前記光学ローパスフィルタのMTFをM2(u)としたとき、次の条件:
0.9<(M1(u)×M2(u))/(M10(u)×M20(u))<1.3 …(2)
但し、u=1/4p
を満足することにより、画面全体にわたって解像力の低下を落とすことなく、偽色や色モアレなどのノイズを軽減ないしは除去することができる。
Next, examples of the optical low-pass filter according to the present invention will be described.
The embodiment of the optical low-pass filter P1 according to the present invention uses an imaging lens having a focal length f = 5.9 mm, an F number 2.4, and an electronic image sensor having a pixel pitch p = 2.5 × 10 −3 m. An optical low-pass filter P1 made of quartz having a paraxial radius of curvature on the subject side of 47.200 mm and an infinite (plane) paraxial radius of curvature on the image plane is disposed between them. (See FIG. 1).
In this embodiment, the number of the optical low-pass filter P1 is one, and the image separation direction is 46 ° with respect to the horizontal / vertical direction of the image sensor.
Here, the conditions of the optical low-pass filter which is the gist of the present invention will be described.
The optical low-pass filter has positive power, the object-side surface is aspherical, the pixel pitch of the electronic image sensor is p, and the above-mentioned connection at the e-line (546.07 mu) at the spatial frequency u. The MTF on the optical axis of the image optical system is M10 (u), and the MTF at 80% of the maximum image height of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u is M1 (u). The MTF of the optical low-pass filter on the optical axis at the frequency u is M20 (u), and the optical low-pass filter has a height at which the principal ray having a maximum image height of 80% at the spatial frequency u is incident on the optical low-pass filter. When MTF is M2 (u), the following conditions:
0.9 <(M1 (u) × M2 (u)) / (M10 (u) × M20 (u)) <1.3 (2)
However, u = 1 / 4p
By satisfying the above, it is possible to reduce or eliminate noise such as false color and color moire without reducing the resolution of the entire screen.

上記(2)式の上限を超えた場合には、高い空間周波数の被写体に対して偽色や色モアレ等のノイズが現われ易くなり、上記(2)式の下限に満たない場合には、解像力の低下が起こり、高い空間周波数の被写体の再現性が悪くなる。
上述の実施例における結像光学系のMTFであるM10(u)、M1(u)と、光学ローパスフィルタ単独のMTFであるM20(u)、M2(u)を求めて演算した結果、
条件式(2)=0.948(T)
条件式(2)=1.017(R)
が得られた。
このとき、空間周波数u=1/4p=100/mm
で計算される。
結像光学系と光学ローパスフィルタとを通した総合のMTFは、軸上(像面中心)で58%であり、像面上の最大像高の8割の位置でのMTFは、タンジェンシャル(T)方向で55%、ラジアル(R)方向で59%である。
従って、条件式(2)の値は、上記したように、T方向で0.948、R方向で1.017となる。
仮に、この結像光学系の実施例において、光学ローパスフィルタとして従来の平板とした場合、その厚みを0.6mmとすれば、軸上のMTFは、上記と同じであるが、像高8割でのMTFは、T方向で46%、R方向で50%となる。
When the upper limit of the above equation (2) is exceeded, noise such as false color and color moire tends to appear on a subject with a high spatial frequency, and when the lower limit of the above equation (2) is not reached, the resolving power Decreases, and the reproducibility of a subject with a high spatial frequency deteriorates.
M10 (u) and M1 (u) that are MTFs of the imaging optical system in the above-described embodiment, and M20 (u) and M2 (u) that are MTFs of the optical low-pass filter alone are calculated and calculated.
Conditional expression (2) = 0.948 (T)
Conditional expression (2) = 1.018 (R)
was gotten.
At this time, spatial frequency u = 1 / 4p = 100 / mm
Calculated by
The total MTF passing through the imaging optical system and the optical low-pass filter is 58% on the axis (center of the image plane), and the MTF at the 80% of the maximum image height on the image plane is tangential ( 55% in the T) direction and 59% in the radial (R) direction.
Therefore, as described above, the value of conditional expression (2) is 0.948 in the T direction and 1.017 in the R direction.
In this embodiment of the imaging optical system, when a conventional flat plate is used as the optical low-pass filter, if the thickness is 0.6 mm, the axial MTF is the same as above, but the image height is 80%. The MTF is 46% in the T direction and 50% in the R direction.

従って、条件式(1)の値は、T方向では0.793、R方向では0.862しかない。
すなわち、T方向でみれば、中心に対して2割以上も結像性能が低下していることが分る。
尚、図2は、本発明に係る光学ローパスフィルタ単独のMTF特性曲線図で、横軸に空間周波数(本/mm)をとり、縦軸にMTF(%)をとっている。MTF(レスポンス)は、空間周波数“200(本/mm)”あたりでほぼ“0”となっている。
図3は、実施例にて説明した結像光学系の軸上のMTF特性曲線である。図4は、本発明に係る光学ローパスフィルタと結像光学系とを組み合わせた状態であって、両者のMTFを乗じた場合のMTF特性曲線図を示すもので、この場合も、空間周波数が200本/mmのときが、ほぼ“0”となる。
図5は、本発明の実施例に係る結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTF特性曲線図である。ここで、実線はラジアル(R)方向、破線はタンジェンシャル(T)方向のMTFである(以下同じ。)。
Therefore, the value of conditional expression (1) is only 0.793 in the T direction and 0.862 in the R direction.
That is, when viewed in the T direction, it can be seen that the imaging performance is reduced by 20% or more with respect to the center.
FIG. 2 is an MTF characteristic curve diagram of the optical low-pass filter according to the present invention. The horizontal axis represents the spatial frequency (lines / mm), and the vertical axis represents MTF (%). The MTF (response) is almost “0” around the spatial frequency “200 (lines / mm)”.
FIG. 3 is an MTF characteristic curve on the axis of the imaging optical system described in the embodiment. FIG. 4 shows a state in which the optical low-pass filter according to the present invention and the imaging optical system are combined, and shows an MTF characteristic curve diagram when the MTFs of the two are multiplied. At the time of book / mm, it is almost “0”.
FIG. 5 is an MTF characteristic curve diagram at 80% of the maximum image height of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention. Here, the solid line is the radial (R) direction and the broken line is the tangential (T) direction MTF (the same applies hereinafter).

図6は、本発明の実施例であるe線での光学ローパスフィルタと、結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTF特性曲線図である。
図7は、光学ローパスフィルタとして従来の平板型の水晶を用いた場合の光学ローパスフィルタのMTF特性と、上述した本発明の実施例に係る結像光学系の像高8割のMTFを乗じたMTF特性曲線図である。
上述したMTF特性曲線のうち、例えば、図4についてみると、この場合、本発明の実施例に係る光学ローパスフィルタのMTFと、上記実施例に係る結像光学系の軸上のMTFを乗じたMTF特性曲線図の空間周波数150本/mmでは、28%程度のMTFとなっている。
これに対し、光学ローパスフィルタとして平板型の従来のローパスフィルタのMTFと上記実施例に係る結像光学系のMTFとを乗じてなるMTF特性曲線図である図7とを対比してみると、MTFは20%程度になり、解像力の低下を招いていることが分る。
しかしながら、図6に示す、本発明に係る光学ローパスフィルタのMTF結像光学系の像高8割のMTFを乗じたMTFにおいては、空間周波数150本/mmでのMTFは、30%程度あり、光軸中心に比べ同等程度の解像力を有していることを確認できた。
FIG. 6 is an MTF characteristic curve diagram at the height of 80% of the maximum image height of the optical low-pass filter at the e line and the imaging optical system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is obtained by multiplying the MTF characteristic of the optical low-pass filter when a conventional flat crystal is used as the optical low-pass filter and the MTF of 80% of the image height of the imaging optical system according to the embodiment of the present invention described above. It is a MTF characteristic curve figure.
Of the above-described MTF characteristic curves, for example, referring to FIG. 4, in this case, the MTF of the optical low-pass filter according to the embodiment of the present invention is multiplied by the MTF on the axis of the imaging optical system according to the embodiment. At a spatial frequency of 150 lines / mm in the MTF characteristic curve diagram, the MTF is about 28%.
On the other hand, when comparing the MTF of the conventional low-pass filter as an optical low-pass filter with the MTF of the imaging optical system according to the above embodiment, FIG. It can be seen that the MTF is about 20%, causing a decrease in resolution.
However, in the MTF obtained by multiplying the MTF of 80% of the image height of the MTF imaging optical system of the optical low-pass filter according to the present invention shown in FIG. 6, the MTF at a spatial frequency of 150 lines / mm is about 30%. It was confirmed that the resolving power was comparable to the optical axis center.

また、空間周波数100本/mmでみると、上記実施例の結像光学系と光学ローパスフィルタとを通した総合のMTFは、図4で分るように、軸上(像面中心)で58%であり、像面上の最大像高8割の位置でのMTFは、図6で分るように、MTFは、タンジェンシャル(T)方向で55%、ラジアル(R)方向で59%である。このときの条件式(2)の値は、T方向で0.948、R方向で1.017であり、条件式(2)の範囲内である。
もし、光学ローパスフィルタを、従来の平板とした場合、その厚みを0.6mm(本実施例の正のパワーを持つ光学ローパスフィルタの軸上の厚みも0.6mmである)とした場合、軸上のMTFは、上記実施例の場合と同じであるが、像高8割でのMTFは、図7から分るように、T方向で46%、R方向で50%と低くなってしまう。この場合の条件式(2)の値を算出してみると、MTFの値は、T方向で0.793、R方向で0.862しかなく、明らかに、上記条件式(2)の範囲から外れている。
Further, when viewed at a spatial frequency of 100 lines / mm, the total MTF that has passed through the imaging optical system and the optical low-pass filter of the above embodiment is 58 on the axis (center of the image plane) as shown in FIG. The MTF at the position where the maximum image height is 80% on the image plane is 55% in the tangential (T) direction and 59% in the radial (R) direction as shown in FIG. is there. The value of conditional expression (2) at this time is 0.948 in the T direction and 1.017 in the R direction, and is within the range of conditional expression (2).
If the optical low-pass filter is a conventional flat plate, the thickness is 0.6 mm (the axial thickness of the optical low-pass filter with positive power in this embodiment is also 0.6 mm), the axis The upper MTF is the same as that in the above embodiment, but the MTF at an image height of 80% is as low as 46% in the T direction and 50% in the R direction, as can be seen from FIG. When the value of conditional expression (2) in this case is calculated, the MTF value is only 0.793 in the T direction and 0.862 in the R direction, and clearly from the range of the conditional expression (2). It is off.

次に、上述した実施例に示されたような本発明に係る結像光学系を用いて構成した撮像装置ユニットを撮影用光学系として採用してカメラを構成した本発明の実施の形態に係るディジタルカメラについて図8を参照して説明する。図8は、撮影者側である背面側から見たディジタルカメラの外観を示す斜視図である。なお、ここでは、カメラについて説明しているが、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが、近年登場している。このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置における撮影用光学系として本発明に係る撮影光学系を採用してもよい。
図8に示すように、ディジタルカメラは、撮像装置ユニット101、レリーズボタン102、光学ファインダ104、液晶表示部105、液晶モニタ106およびメインスイッチ107等を備えている。
ディジタルカメラは、撮像装置ユニット101とCCD(電荷結合素子)撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子(図示していない)を有しており、撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を、撮影光学系である撮像装置ユニット101によって結像して受光素子によって読み取るように構成されている。この撮像装置ユニット101としては、実施例において説明したような本発明に係る結像光学系を用いる。
Next, according to an embodiment of the present invention in which an imaging apparatus unit configured using the imaging optical system according to the present invention as shown in the above-described embodiment is employed as a photographing optical system to configure a camera. A digital camera will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the external appearance of the digital camera as seen from the back side, which is the photographer side. Although a camera is described here, a camera in which a camera function is incorporated in a personal digital assistant such as a so-called PDA (personal data assistant) or a mobile phone has recently appeared. Such a portable information terminal device also includes substantially the same function and configuration as a camera, although the appearance is slightly different. The photographing optical system according to the present invention is used as a photographing optical system in such a portable information terminal device. A system may be adopted.
As shown in FIG. 8, the digital camera includes an imaging device unit 101, a release button 102, an optical viewfinder 104, a liquid crystal display unit 105, a liquid crystal monitor 106, a main switch 107, and the like.
The digital camera has an imaging device unit 101 and a light receiving element (not shown) as an area sensor such as a CCD (charge coupled device) imaging element, and an image of an object to be photographed, that is, a subject, An image is formed by the image pickup apparatus unit 101 that is a photographing optical system and is read by a light receiving element. As the imaging device unit 101, the imaging optical system according to the present invention as described in the embodiment is used.

受光素子の出力は、中央処理装置(CPU)(図示されていない)によって制御される信号処理装置(図示されていない)によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置によって制御される画像処理装置(図示されていない)において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ(図示されていない)に記録される。この場合、半導体メモリは、メモリカードスロット等に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を電子ファインダとして表示することもできるし、半導体メモリに記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリに記録した画像は、通信カードスロット等に装填した通信カード等を介して外部へ送信することも可能である。
撮像装置ユニット101は、カメラの携帯時には沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、ユーザがメインスイッチ107を操作して電源を投入すると、図示のように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出する構成とする。
The output of the light receiving element is processed by a signal processing device (not shown) controlled by a central processing unit (CPU) (not shown) and converted into digital image information. Image information digitized by the signal processing device is subjected to predetermined image processing in an image processing device (not shown) that is also controlled by a central processing unit, and then a semiconductor memory (not shown) such as a nonvolatile memory. Not recorded). In this case, the semiconductor memory may be a memory card loaded in a memory card slot or the like, or may be a semiconductor memory built in the camera body. On the liquid crystal monitor 106, an image being photographed can be displayed as an electronic viewfinder, or an image recorded in a semiconductor memory can be displayed. The image recorded in the semiconductor memory can be transmitted to the outside via a communication card or the like loaded in a communication card slot or the like.
The imaging device unit 101 is in a retracted state when the camera is carried and is buried in the body of the camera. When the user operates the main switch 107 to turn on the power, the lens barrel is extended as shown in FIG. Projecting from the body.

多くの場合、レリーズボタン102の半押し操作により、フォーカシング、つまりピント合わせがなされる。本発明に係る結像光学系におけるフォーカシングは、この場合、後群GR、つまり第4レンズE4〜第6レンズE6、の移動によって行うことができる。レリーズボタン102をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
上述のようなカメラまたは携帯情報端末装置には、既に述べた通り、実施例に示されたような結像光学系を使用することができる。したがって、高画質で小型のカメラまたは携帯情報端末装置を達成することが可能となる。この場合、携帯情報端末装置では、高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信することもできる。
In many cases, focusing, that is, focusing is performed by pressing the release button 102 halfway. In this case, focusing in the imaging optical system according to the present invention can be performed by moving the rear group GR, that is, the fourth lens E4 to the sixth lens E6. When the release button 102 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.
As described above, the imaging optical system as shown in the embodiment can be used for the camera or the portable information terminal device as described above. Therefore, it is possible to achieve a high-quality and small camera or portable information terminal device. In this case, the portable information terminal device can take a high-quality image and transmit the image to the outside.

本発明の実施例に係る結像光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the optical axis which shows the structure of the imaging optical system which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る光学ローパスフィルタのMTF特性曲線図である。It is a MTF characteristic curve figure of the optical low pass filter concerning the example of the present invention. 本発明の実施例に係る結像光学系の軸上のMTF特性曲線図である。It is a MTF characteristic curve figure on the axis | shaft of the imaging optical system which concerns on the Example of this invention. 本発明に係る光学ローパスフィルタのMTFと同実施例に係る結像光学系の軸上のMTFを乗じたMTF特性曲線図である。It is a MTF characteristic curve figure which multiplied MTF on the axis | shaft of the imaging optical system which concerns on MTF of the optical low-pass filter which concerns on this invention, and the Example. 本発明の実施例に係る結像光学系の像高8割のMTF特性曲線図である。It is a MTF characteristic curve figure of 80% of image heights of the image formation optical system concerning the example of the present invention. 本発明の実施例に係る光学ローパスフィルタのMTFと本発明の実施例に係る結像光学系の像高8割のMTFを乗じたMTF特性曲線図である。It is a MTF characteristic curve diagram which multiplied MTF of the optical low-pass filter which concerns on the Example of this invention, and MTF of 80% of image height of the imaging optical system which concerns on the Example of this invention. 従来の水晶の平板を用いた場合の光学ローパスフィルタのMTFと本発明の実施例に係る結像光学系の像高8割のMTFを乗じた総合のMTF特性曲線図である。It is a total MTF characteristic curve figure which multiplied MTF of the optical low-pass filter at the time of using the conventional quartz flat plate, and MTF of 80% of image heights of the image formation optical system concerning the example of the present invention. 本発明の結像光学系を含むディジタルカメラの要部の構成を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of a digital camera including an imaging optical system of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

GF 前群光学系
GR 後群光学系
E1〜E6 第1レンズ〜第6レンズ
FA 絞り
P1 光学ローパスフィルタ
P2 平行平板ガラス(赤外線カットフィルタ、防塵ガラス等)
101 撮像装置ユニット
102 レリーズボタン
104 光学ファインダ
105 液晶表示部
106 液晶モニタ
107 メインスイッチ
GF Front group optical system GR Rear group optical system E1 to E6 First lens to sixth lens FA Aperture P1 Optical low pass filter P2 Parallel flat glass (infrared cut filter, dustproof glass, etc.)
101 Imaging Device Unit 102 Release Button 104 Optical Viewfinder 105 Liquid Crystal Display Unit 106 Liquid Crystal Monitor 107 Main Switch

Claims (6)

結像光学系と電子撮像素子との間に配置される光学ローパスフィルタにおいて、正のパワーを有し、前記電子撮像素子の画素ピッチをpとし、空間周波数uにおけるe線での前記結像光学系の光軸上でのMTFをM10(u)とし、空間周波数uにおけるe線での結像光学系の最大像高の8割の高さでのMTFをM1(u)とし、空間周波数uにおける光軸上での前記光学ローパスフィルタのMTFをM20(u)とし、空間周波数uにおける最大像高8割の主光線が前記光学ローパスフィルタに入射する高さでの前記光学ローパスフィルタのMTFをM2(u)としたとき、次の条件:
0.9<(M1(u)×M2(u))/(M10(u)×M20(u))<1.3
但し、u=1/4p
を満足することを特徴とする光学ローパスフィルタ。
In the optical low-pass filter disposed between the imaging optical system and the electronic image sensor, the imaging optical system has a positive power, the pixel pitch of the electronic image sensor is p, and the imaging optical at the e line at the spatial frequency u The MTF on the optical axis of the system is M10 (u), the MTF at 80% of the maximum image height of the imaging optical system at the e-line at the spatial frequency u is M1 (u), and the spatial frequency u The MTF of the optical low-pass filter on the optical axis at M is M20 (u), and the MTF of the optical low-pass filter at a height at which a principal ray with a maximum image height of 80% at the spatial frequency u enters the optical low-pass filter. When M2 (u), the following conditions:
0.9 <(M1 (u) × M2 (u)) / (M10 (u) × M20 (u)) <1.3
However, u = 1 / 4p
An optical low-pass filter characterized by satisfying
入射側または射出側のいずれか一方の面が平面であることを特徴とする請求項1に記載の光学ローパスフィルタ。 2. The optical low-pass filter according to claim 1, wherein either one of the incident side and the exit side is a flat surface. 入射側または射出側のいずれか一方の面が非球面で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光学ローパスフィルタ。 The optical low-pass filter according to claim 1 or 2, wherein either one of the incident side and the exit side is formed as an aspherical surface. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学ローパスフィルタを有することを特徴とする撮像装置ユニット。 An imaging device unit comprising the optical low-pass filter according to claim 1. 前記請求項4に記載の前記撮像装置ユニットを有することを特徴とするディジタルカメラ。 A digital camera comprising the imaging device unit according to claim 4. 前記請求項4に記載の前記撮像ユニットを有することを特徴とする携帯情報端末装置。 A portable information terminal device comprising the imaging unit according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012220903A (en) * 2011-04-14 2012-11-12 Canon Inc Imaging device
US10129479B2 (en) 2013-12-27 2018-11-13 Ricoh Imaging Company, Ltd. Photographing apparatus and photographing method with optical low-pass filter effect
CN114879347A (en) * 2022-07-01 2022-08-09 江西晶超光学有限公司 Optical system, camera module and electronic equipment

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