JP2008224908A - Image forming optical system, optical equipment and imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられる結像光学系に関する。 The present invention relates to an imaging optical system used in an optical apparatus such as a digital still camera.
近年、光学系内部に光路を折り曲げる光学素子を配置した、固体撮像素子等に好適なズームレンズが一般的になりつつある。また、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の記録媒体として使用されている固体メモリの大容量化に伴い、記録方法が静止画のみだったものが、記憶容量が増大する動画の記録も可能となってきている。それに伴い、撮影時により一層の高画素化が求められている。そこで、ズームレンズからの光を色分解光学素子により色分解し、色分解して得られる複数の色分解像をそれぞれ異なる複数の撮像素子で撮像する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、このような従来の装置では、３つのプリズムを組み合わせて色分解光学素子を構成していたため、入射光を色分解したのち各色の光路長を揃えなければならず、色分解光学素子が大きくなって結果的に光学系の大型化を招いていた。 However, in such a conventional apparatus, the color separation optical element is configured by combining three prisms. Therefore, after the incident light is color-separated, the optical path length of each color must be made uniform, and the color separation optical element is large. As a result, the size of the optical system was increased.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、結像光学系およびこれを備えた光学機器の小型化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to reduce the size of an imaging optical system and an optical apparatus including the imaging optical system.
このような目的達成のため、本発明に係る結像光学系は、複数のレンズ群から構成されるズームレンズと、物体側から前記ズームレンズを透過した光を色分解する色分解光学素子とを備え、前記物体の像を前記色分解により複数の色分解像に分解し、前記複数の色分解像をそれぞれの像面上に分けて結像させる結像光学系において、前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる折り曲げ光学素子を有して構成されており、前記色分解光学素子は、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられる前の光の光軸と、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられた後の光の光軸とを含む平面上に前記色分解を行う色分解面を有して構成されている。 In order to achieve such an object, an imaging optical system according to the present invention includes a zoom lens composed of a plurality of lens groups, and a color separation optical element that separates light transmitted through the zoom lens from the object side. An imaging optical system that separates the image of the object into a plurality of color separation images by the color separation and divides the plurality of color separation images on respective image planes; Among them, the first lens group arranged closest to the object side has a positive refractive power and a bending optical element that bends the optical path, and the color separation optical element is bent before the bending optical element. And a color separation surface for performing the color separation on a plane including the optical axis of the light and the optical axis of the light after being bent by the bending optical element.
また、上述の発明において、前記色分解面は、前記色分解光学素子に入射する光の光軸に対して約４５度傾斜していることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the color separation surface is inclined by about 45 degrees with respect to an optical axis of light incident on the color separation optical element.
また、上述の発明において、前記色分解光学素子は、前記色分解面を少なくとも２面有していることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the color separation optical element has at least two color separation surfaces.
また、上述の発明において、前記第１レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定されていることが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that the first lens group is fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
また、上述の発明において、前記ズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有して構成されることが好ましい。 In the above-described invention, the zoom lens includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It is preferable to include a third lens group having a refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power.
またこのとき、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定され、前記第２レンズ群および前記第４レンズ群は、前記広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動することが好ましい。 At this time, the first lens group and the third lens group are fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group and the fourth lens group are fixed from the wide-angle end to the telephoto end. It is preferable to move along the optical axis during zooming.
さらにこのとき、前記第３レンズ群をシフトレンズ群として光軸に対し略直角な方向にシフトさせることが好ましい。 Further, at this time, it is preferable that the third lens group is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis as a shift lens group.
また、上述の発明において、前記色分解面は、前記色分解光学素子に入射する光の光軸に対して約４５度傾斜しており、前記色分解光学素子は正方形断面を有する直方体形に形成され、前記正方形断面の一方の対角線を含んで前記正方形断面と略直角な方向に延びる平面上に前記色分解面が形成されることが好ましい。 In the above invention, the color separation surface is inclined by about 45 degrees with respect to an optical axis of light incident on the color separation optical element, and the color separation optical element is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section. Preferably, the color separation surface is formed on a plane including one diagonal line of the square section and extending in a direction substantially perpendicular to the square section.
また、上述の発明において、前記色分解面は、前記色分解光学素子に入射する光の光軸に対して約４５度傾斜しており、前記色分解光学素子は正方形断面を有する直方体形に形成され、前記正方形断面の両方の対角線を含んで前記正方形断面と略直角な方向に延びる互いに直交する２つの平面上にそれぞれ前記色分解面が形成されてもよい。 In the above invention, the color separation surface is inclined by about 45 degrees with respect to an optical axis of light incident on the color separation optical element, and the color separation optical element is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section. The color separation surfaces may be respectively formed on two orthogonal planes that include both diagonal lines of the square cross section and extend in a direction substantially perpendicular to the square cross section.
また、上述の発明において、前記折り曲げ光学素子の光路長をＰｄとし、前記色分解光学素子の光路長をＳｄとしたとき、次式
１．０＜Ｐｄ／Ｓｄ＜３．０
の条件を満足することが好ましい。
In the above invention, when the optical path length of the bending optical element is Pd and the optical path length of the color separation optical element is Sd, the following expression 1.0 <Pd / Sd <3.0
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、上述の発明において、前記折り曲げ光学素子はプリズムであり、前記プリズムのｄ線における屈折率をｎｄ１としたとき、次式
１．８＜ｎｄ１
の条件を満足することが好ましい。
In the above invention, the bending optical element is a prism, and when the refractive index at the d-line of the prism is nd1, the following formula 1.8 <nd1
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、上述の発明において、前記色分解光学素子のｄ線における屈折率をｎｄ２としたとき、次式
ｎｄ２＜１．６
の条件を満足することが好ましい。
In the above-described invention, when the refractive index at the d-line of the color separation optical element is nd2, the following formula nd2 <1.6.
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を色分解により複数の色分解像に分解し、前記複数の色分解像をそれぞれの像面上に分けて結像させる結像光学系を備えた光学機器において、前記結像光学系が本発明に係る結像光学系であることを特徴とする。 The optical apparatus according to the present invention further includes an imaging optical system that separates an image of an object into a plurality of color separation images by color separation and forms the plurality of color separation images on respective image planes. In the optical apparatus, the imaging optical system is an imaging optical system according to the present invention.
また、本発明に係る結像方法は、複数のレンズ群から構成されるズームレンズと、物体側から前記ズームレンズを透過した光束を色分解する色分解光学素子とを備えた結像光学系を用いて、前記物体の像を前記色分解により複数の色分解像に分解し、前記複数の色分解像をそれぞれの像面上に分けて結像させる結像方法において、前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる折り曲げ光学素子を有して構成されており、前記色分解光学素子に対し、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられる前の光の光軸と、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられた後の光の光軸とを含む平面上に前記色分解を行う色分解面を形成することを特徴とする。 In addition, an imaging method according to the present invention includes an imaging optical system including a zoom lens including a plurality of lens groups, and a color separation optical element that separates a light beam that has passed through the zoom lens from the object side. In the imaging method, the image of the object is separated into a plurality of color separation images by the color separation, and the plurality of color separation images are divided and formed on respective image planes. Of these, the first lens group arranged closest to the object side has a positive refractive power and a bending optical element that bends the optical path, and is bent by the bending optical element with respect to the color separation optical element. A color separation surface for performing the color separation is formed on a plane including the optical axis of the previous light and the optical axis of the light after being bent by the bending optical element.
本発明によれば、結像光学系の小型化が可能になる。 According to the present invention, the imaging optical system can be reduced in size.
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願発明に係る結像光学系を備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図１に示されている。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、カメラ本体Ｂに内蔵された、物体（被写体）の像を色分解により３つ（複数）の色分解像に分解して当該３つの色分解像をそれぞれの像面Ｉ１〜Ｉ３上に分けて結像させる結像光学系ＳＹＳと、各像面Ｉ１〜Ｉ３にそれぞれ配設された３つの固体撮像素子（図示せず）とを主体に構成される。なお、結像光学系ＳＹＳと各像面Ｉ１〜Ｉ３との間には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されるフィルタ群ＦＬが配設される。 Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. A digital still camera CAM provided with an imaging optical system according to the present invention is shown in FIG. In this digital still camera CAM, an image of an object (subject) incorporated in the camera body B is separated into three (plural) color separation images by color separation, and the three color separation images are respectively displayed on respective image planes I1. Are mainly composed of an imaging optical system SYS that forms an image on -I3 and three solid-state imaging devices (not shown) respectively disposed on the image planes I1 to I3. A filter group FL including a low-pass filter and an infrared cut filter is disposed between the imaging optical system SYS and each of the image planes I1 to I3.
結像光学系ＳＹＳは、複数のレンズ群から構成されるズームレンズＺＬと、物体側からズームレンズＺＬを透過した光を色分解する色分解光学素子Ｐ２とを備えて構成される。ズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有して構成される。また、ズームレンズＺＬは、図２に示すように、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は各像面Ｉ１〜Ｉ３に対して固定されるようになっている。なお、図１に示すように、光路を折り曲げる折り曲げ光学素子Ｐ１が第１レンズ群Ｇ１に配設されている。ここで、折り曲げ光学素子Ｐ１に入射する光の光軸Ｏ１に沿った方向をＸ方向とし、折り曲げ光学素子Ｐ１により折り曲げられた後の光の光軸Ｏ２に沿った方向をＹ方向とする。 The imaging optical system SYS includes a zoom lens ZL composed of a plurality of lens groups, and a color separation optical element P2 that separates light transmitted through the zoom lens ZL from the object side. The zoom lens ZL includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The third lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power. In addition, as shown in FIG. 2, the zoom lens ZL moves along the optical axis during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the fourth lens group G4 moves along the optical axis. The first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed with respect to the image planes I1 to I3. As shown in FIG. 1, a bending optical element P1 that bends the optical path is disposed in the first lens group G1. Here, a direction along the optical axis O1 of light incident on the bending optical element P1 is defined as an X direction, and a direction along the optical axis O2 of light after being bent by the bending optical element P1 is defined as a Y direction.
色分解光学素子Ｐ２は、ガラスや樹脂等の光を透過可能な材料を用いて、ＸＹ平面における断面形状が正方形の断面を有する直方体形に形成され、内部に色分解面である第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２を有している。第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２は、色分解光学素子Ｐ２における正方形の断面の両方の対角線を含んで、正方形の断面と略直角な方向（Ｚ方向）に延びる互いに直交する２つの平面上にそれぞれ形成される。そして、第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２は、色分解光学素子Ｐ２に入射する光の光軸Ｏ２に対して約４５度傾斜しており、第１レンズ群Ｇ１の折り曲げ光学素子Ｐ１により折り曲げられる前の光の光軸Ｏ１と、折り曲げ光学素子Ｐ１により折り曲げられた後の光の光軸Ｏ２とを含むＸＹ平面上に色分解を行うようになっている。このような色分解光学素子の一例としては、４つの三角柱形状のプリズムを貼り合わせて作るクロスダイクロイックプリズム（図３を参照）、ダイクロイックプリズム（図４を参照）、および複数のダイクロイックプリズムの組み合わせ（図５を参照）等が挙げられる。 The color separation optical element P2 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section in the XY plane using a material capable of transmitting light such as glass and resin, and the color separation optical element P2 is a color separation surface inside. Two dichroic mirror surfaces M1 and M2 are provided. The first and second dichroic mirror surfaces M1 and M2 include two diagonal planes that include both diagonal lines of the square cross section of the color separation optical element P2 and extend in a direction substantially perpendicular to the square cross section (Z direction). Each is formed on top. The first and second dichroic mirror surfaces M1, M2 are inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis O2 of the light incident on the color separation optical element P2, and are bent by the bending optical element P1 of the first lens group G1. Color separation is performed on an XY plane including the optical axis O1 of the light before being bent and the optical axis O2 of the light after being bent by the bending optical element P1. As an example of such a color separation optical element, a cross dichroic prism (see FIG. 3) formed by bonding four triangular prisms, a dichroic prism (see FIG. 4), and a combination of a plurality of dichroic prisms (see FIG. 4). For example).
このように構成される結像光学系ＳＹＳにおいて、物体（被写体）からの光がズームレンズＺＬの第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４を順に透過して色分解光学素子Ｐ２に入射する。色分解光学素子Ｐ２に入射した光は、図３に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうち、Ｇ（緑）の光が第１ダイクロイックミラー面Ｍ１で（色分解光学素子Ｐ２に入射する光の光軸Ｏ２に対して略直角な方向のＸ方向の正の向きに）反射し、Ｇ（緑）の光による色分解像が第１像面Ｉ１で結像される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうちＢ（青）の光は、第２ダイクロイックミラー面Ｍ２で（第１ダイクロイックミラー面Ｍ１で反射する方向と反対側であるＸ方向の負の向きに）反射し、Ｂ（青）の光による色分解像が第２像面Ｉ２で結像される。 In the imaging optical system SYS configured in this way, light from an object (subject) passes through the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 of the zoom lens ZL. The light is sequentially transmitted and enters the color separation optical element P2. As shown in FIG. 3, the light incident on the color separation optical element P2 is R (G) light among the R, G, and B (red, green, and blue) light on the first dichroic mirror surface M1 (color separation). The light incident on the optical element P2 is reflected (in the positive direction of the X direction in a direction substantially perpendicular to the optical axis O2), and a color separation image by G (green) light is formed on the first image plane I1. The In addition, among R, G, and B (red, green, and blue), B (blue) light is reflected by the second dichroic mirror surface M2 (in the X direction opposite to the direction reflected by the first dichroic mirror surface M1). A color-separated image reflected by B (blue) light is formed on the second image plane I2 by reflecting in the negative direction.
そして、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうちＲ（赤）の光は、第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２を透過し、Ｒ（赤）の光による色分解像が第３像面Ｉ３で結像される。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）に限らず、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ（シアン、マゼンタ、イエロー）を３色に色分解するようにしてもよい。なおこのとき、例えば、Ｙｅ（イエロー）の光による色分解像が第１像面Ｉ１で結像され、Ｃｙ（シアン）の光による色分解像が第２像面Ｉ２で結像され、Ｍｇ（マゼンタ）の光による色分解像が第３像面Ｉ３で結像される。 The light of R (red) among R, G, B (red, green, blue) is transmitted through the first and second dichroic mirror surfaces M1, M2, and a color separation image by the light of R (red) is obtained. The image is formed on the third image plane I3. Not only R, G, and B (red, green, and blue), but also Cy, Mg, and Ye (cyan, magenta, and yellow) may be separated into three colors. At this time, for example, a color separation image by Ye (yellow) light is formed on the first image plane I1, and a color separation image by Cy (cyan) light is formed on the second image plane I2, and Mg ( A color separation image by magenta light is formed on the third image plane I3.
このように、色分解光学素子Ｐ２は、折り曲げ光学素子Ｐ１により折り曲げられる前の光の光軸Ｏ１と、折り曲げ光学素子Ｐ１により折り曲げられた後の光の光軸Ｏ２とを含むＸＹ平面上に色分解を行う色分解面（第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２）を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、色分解された波長ごとに固体撮像素子を配置することが可能となり、従来と同一サイズ、同一画素数の固体撮像素子を使用した場合、２色分解した場合には２倍の、３色分解した場合には３倍の画素数を得ることが可能となる。これにより、従来、高画素化のために固体撮像素子自体を大型化していたため、光学系自体もそれに合わせて大型化していたことを回避することが可能となる。 As described above, the color separation optical element P2 has a color on the XY plane including the optical axis O1 of the light before being bent by the bending optical element P1 and the optical axis O2 of the light after being bent by the bending optical element P1. It is preferable to have a color separation surface (first and second dichroic mirror surfaces M1, M2) for performing separation. In this way, a solid-state imaging device can be arranged for each color-separated wavelength. When a solid-state imaging device having the same size and the same number of pixels as in the conventional case is used, it is doubled when two colors are separated. In the case of the three-color separation, it is possible to obtain three times the number of pixels. As a result, since the solid-state imaging device itself has conventionally been increased in size to increase the number of pixels, it is possible to avoid that the optical system itself has been increased in size accordingly.
また、同一サイズでの場合、従来、高画素化のために素子サイズを小さくして固体撮像素子の総画素数を上げていたため、受光効率が低下し固体撮像素子の感度が低下してしまうことを回避することが可能になる。また、従来と同一画素数を得る場合、必要な画素数は、２色分解した場合には１／２、３色分解した場合には１／３となり、１つ１つの固体撮像素子の大きさを小さくすることが可能になる。これにより、結像光学系の小型化、延いては光学機器全体の小型化が可能になる。また、ＹＺ平面に色分解光学素子Ｐ２、各像面Ｉ１〜Ｉ３および固体撮像素子が並ぶので、Ｘ方向の寸法を小さくすることができ、光学機器（デジタルスチルカメラＣＡＭ）の薄型化が可能である。 In addition, in the case of the same size, since the total number of pixels of the solid-state image sensor has been increased by reducing the element size in order to increase the number of pixels, the light receiving efficiency is lowered and the sensitivity of the solid-state image sensor is decreased. Can be avoided. Also, when obtaining the same number of pixels as in the prior art, the required number of pixels is 1/2 for two-color separation, and one-third for three-color separation, and the size of each solid-state imaging device. Can be reduced. This makes it possible to reduce the size of the imaging optical system, and thus to reduce the size of the entire optical apparatus. In addition, since the color separation optical element P2, the image planes I1 to I3, and the solid-state imaging element are arranged on the YZ plane, the dimension in the X direction can be reduced, and the optical apparatus (digital still camera CAM) can be thinned. is there.
また、前述のように、色分解光学素子Ｐ２は、色分解面を少なくとも２面（第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２）有していることが好ましい。色分解面を２面有することにより、固体撮像素子に入射する光線を３色に分解することが可能になる。固体撮像素子を使用する場合、固体撮像素子自身には色を認識する能力が無いため、カラー化するために素子上面に３原色の原理から、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）、もしくはＣｙ、Ｍｇ、Ｙｅ（シアン、マゼンタ、イエロー）の３色フィルターを規則的に配置し色を再現している。一般的に、ローパスフィルタを用いてズームレンズからの光を固体撮像素子に入射させる場合、色モアレが必ず発生していた。 Further, as described above, the color separation optical element P2 preferably has at least two color separation surfaces (first and second dichroic mirror surfaces M1 and M2). By having two color separation surfaces, it is possible to separate the light rays incident on the solid-state imaging device into three colors. When a solid-state image sensor is used, the solid-state image sensor itself does not have the ability to recognize colors. Therefore, R, G, B (red, green, blue), Alternatively, three color filters of Cy, Mg, and Ye (cyan, magenta, and yellow) are regularly arranged to reproduce the color. In general, when light from a zoom lens is made incident on a solid-state image sensor using a low-pass filter, color moire always occurs.
これに対し、固体撮像素子に入射する光を３色に分解することにより、各色に対して１つの固体撮像素子を配置することが可能になり、ズームレンズに対して同一位置にある画素情報よりカラー化することができるため、色モアレが発生しなくなる。また、従来、固体撮像素子上に横方向に配置されている３画素を用いて１色を再現していたため、固体撮像素子が有する画素数分の画質を得ることが困難であったが、同一位置にある画素情報よりカラー化することにより、固体撮像素子が有する画素数分の画質を得ることが可能になる。 On the other hand, by separating the light incident on the solid-state image sensor into three colors, one solid-state image sensor can be arranged for each color. From pixel information at the same position with respect to the zoom lens Since it can be colored, color moire does not occur. Conventionally, since one color was reproduced using three pixels arranged in the horizontal direction on the solid-state image sensor, it was difficult to obtain image quality equivalent to the number of pixels of the solid-state image sensor. By performing colorization based on pixel information at a position, it is possible to obtain image quality equivalent to the number of pixels of the solid-state imaging device.
また、前述のように、色分解面である第１および第２ダイクロイックミラー面Ｍ１，Ｍ２は、色分解光学素子Ｐ２に入射する光の光軸Ｏ２に対して約４５度傾斜していることが好ましい。このようにすれば、色分解光学素子Ｐ２の形状を色分解するＸＹ平面上で正方形（すなわち、図３に示すように正方形断面）にすることが可能になる。これにより、各色ごとの光路長を同一にし、かつ大きさを最も小さくすることができる。 Further, as described above, the first and second dichroic mirror surfaces M1 and M2 which are color separation surfaces are inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis O2 of the light incident on the color separation optical element P2. preferable. In this way, the shape of the color separation optical element P2 can be made square (that is, a square cross section as shown in FIG. 3) on the XY plane for color separation. Thereby, the optical path length for each color can be made the same and the size can be minimized.
また、前述のように、第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定されていることが好ましく、このようにすれば、全てのレンズ群の中で一番大きなレンズ群を固定するため、鏡筒構造を単純化することが可能になる。 Further, as described above, the first lens group G1 is preferably fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and in this way, the largest lens among all the lens groups. Since the group is fixed, the lens barrel structure can be simplified.
なお、色分解面は２面以上に限らず、図４に示すように１面を有するだけでも構わない。このようにすれば、２色分解が可能になる。なお、図４に示す色分解光学素子Ｐ２１は、正方形断面を有する直方体形に形成され、正方形断面の一方の対角線を含んで、正方形断面と略直角な方向に延びる平面上に色分解面であるダイクロイックミラー面Ｍ２１が形成される。また、ダイクロイックミラー面Ｍ２１は、色分解光学素子Ｐ２１に入射する光の光軸に対して約４５度傾斜している。 Note that the color separation surface is not limited to two or more, and may have only one surface as shown in FIG. In this way, two-color separation becomes possible. The color separation optical element P21 shown in FIG. 4 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section, and is a color separation surface on a plane including one diagonal line of the square cross section and extending in a direction substantially perpendicular to the square cross section. A dichroic mirror surface M21 is formed. Further, the dichroic mirror surface M21 is inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis of the light incident on the color separation optical element P21.
このような色分解光学素子Ｐ２１に入射した光は、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうち、Ｇ、Ｂ（緑、青）の光がダイクロイックミラー面Ｍ２１で（色分解光学素子Ｐ２１に入射する光の光軸に対して略直角な方向に）反射し、Ｇ、Ｂ（緑、青）の光による色分解像が第１像面Ｉ１１で結像される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうちＲ（赤）の光は、ダイクロイックミラー面Ｍ２１を透過し、Ｒ（赤）の光による色分解像が第２像面Ｉ１２で結像される。 Of the light incident on the color separation optical element P21, the light of G, B (green, blue) out of R, G, B (red, green, blue) is the dichroic mirror surface M21 (color separation optical element Reflected in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the light incident on P21), a color separation image by light of G and B (green and blue) is formed on the first image plane I11. In addition, R (red) light of R, G, B (red, green, blue) is transmitted through the dichroic mirror surface M21, and a color separation image by the R (red) light is formed on the second image plane I12. Imaged.
なお、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）に限らず、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ（シアン、マゼンタ、イエロー）を２色に色分解するようにしてもよい。なおこのとき、例えば、Ｃｙ、Ｙｅ（シアン、イエロー）の光による色分解像が第１像面Ｉ１１で結像され、Ｍｇ（マゼンタ）の光による色分解像が第２像面Ｉ１２で結像される。 Not only R, G, and B (red, green, and blue), but also Cy, Mg, and Ye (cyan, magenta, and yellow) may be separated into two colors. At this time, for example, a color separation image by light of Cy and Ye (cyan, yellow) is formed on the first image plane I11, and a color separation image by light of Mg (magenta) is formed by the second image plane I12. Is done.
さらに、図４に示すような色分解光学素子を２つ組み合わせることにより、図５に示すように３色分解が可能になる。なお、図５の左側に位置する第１の色分解光学素子Ｐ２２は、色分解面である第１のダイクロイックミラー面Ｍ２２を有している。また、第１の色分解光学素子Ｐ２２の右側に隣接する第２の色分解光学素子Ｐ２３は、色分解面である第２のダイクロイックミラー面Ｍ２３を有している。 Further, by combining two color separation optical elements as shown in FIG. 4, three color separation is possible as shown in FIG. The first color separation optical element P22 located on the left side in FIG. 5 has a first dichroic mirror surface M22 that is a color separation surface. The second color separation optical element P23 adjacent to the right side of the first color separation optical element P22 has a second dichroic mirror surface M23 that is a color separation surface.
このような第１の色分解光学素子Ｐ２２に入射した光は、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうち、Ｇ、Ｂ（緑、青）の光が第１のダイクロイックミラー面Ｍ２２を透過し、第２の色分解光学素子Ｐ２３に入射する。一方、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）のうちＲ（赤）の光は、第１のダイクロイックミラー面Ｍ２２で（第１の色分解光学素子Ｐ２２に入射する光の光軸に対して略直角な方向に）反射し、Ｒ（赤）の光による色分解像が第３像面Ｉ２３で結像される。 Of the light incident on the first color separation optical element P22, the light of G and B (green and blue) out of R, G and B (red, green and blue) is the first dichroic mirror surface M22. And enters the second color separation optical element P23. On the other hand, among R, G, and B (red, green, and blue), R (red) light is incident on the first dichroic mirror surface M22 (with respect to the optical axis of the light incident on the first color separation optical element P22). And a color separation image by R (red) light is formed on the third image plane I23.
第２の色分解光学素子Ｐ２３に入射した光は、Ｇ、Ｂ（緑、青）のうち、Ｂ（青）の光が第２のダイクロイックミラー面Ｍ２３を透過し、Ｂ（青）の光による色分解像が第１像面Ｉ２１で結像される。そして、Ｇ、Ｂ（緑、青）のうちＧ（緑）の光は、第２のダイクロイックミラー面Ｍ２３で（第１の色分解光学素子Ｐ２２に入射する光の光軸と同じ方向に）反射し、Ｇ（緑）の光による色分解像が第２像面Ｉ２２で結像される。 Of the light incident on the second color separation optical element P23, the light of B (blue) out of G and B (green, blue) is transmitted through the second dichroic mirror surface M23, and the light of B (blue) A color separation image is formed on the first image plane I21. G (green) light of G and B (green, blue) is reflected by the second dichroic mirror surface M23 (in the same direction as the optical axis of the light incident on the first color separation optical element P22). Then, a color separation image by G (green) light is formed on the second image plane I22.
なお、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）に限らず、Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ（シアン、マゼンタ、イエロー）を３色に色分解するようにしてもよい。なおこのとき、例えば、Ｃｙ（シアン）の光による色分解像が第１像面Ｉ２１で結像され、Ｙｅ（イエロー）の光による色分解像が第２像面Ｉ２２で結像され、Ｍｇ（マゼンタ）の光による色分解像が第３像面Ｉ２３で結像される。 Not only R, G, and B (red, green, and blue), but also Cy, Mg, and Ye (cyan, magenta, and yellow) may be separated into three colors. At this time, for example, a color separation image using Cy (cyan) light is formed on the first image plane I21, and a color separation image using Ye (yellow) light is formed on the second image plane I22, and Mg ( A color separation image by magenta light is formed on the third image plane I23.
また、前述のように、ズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有して構成されることが好ましい。このようにすれば、ズームレンズＺＬを適切に小型化することが可能になる。 In addition, as described above, the zoom lens ZL includes the first lens group G1 having a positive refractive power and the second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable to have a third lens group G3 having a positive refractive power and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. In this way, the zoom lens ZL can be appropriately downsized.
また、前述のように、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定され、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動することが好ましい。このようにすれば、最も物体側の第1レンズ群Ｇ１を広角端から望遠端へのズーミングに際して常に固定とすることにより、折り曲げ光学素子Ｐ１を有する一番大きなレンズ群を移動させる必要が無くなり、構造的に簡素なものにすることができる。 As described above, the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G2 and the fourth lens group G4 are fixed from the wide-angle end. It is preferable to move along the optical axis during zooming to the telephoto end. In this way, the first lens group G1 closest to the object side is always fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, thereby eliminating the need to move the largest lens group having the bending optical element P1. It can be structurally simple.
また、一番大きな第１レンズ群Ｇ１以外のレンズ群（すなわち、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４）によって広角端から望遠端へのズーミングを行うことにより、今まで使用していた駆動系より小さなものを使用することも可能となる。また、第３レンズ群Ｇ３に開口絞りを設けた場合、広角端から望遠端へのズーミングの際に第３レンズ群を固定とすることにより、開口絞りを制御するシャッターユニットを固定させることが可能になり、鏡筒構造を単純化することが可能になる。 In addition, the zoom lens is zoomed from the wide-angle end to the telephoto end by a lens group other than the largest first lens group G1 (that is, the second lens group G2 and the fourth lens group G4). It is also possible to use something smaller than the system. In addition, when an aperture stop is provided in the third lens group G3, it is possible to fix a shutter unit that controls the aperture stop by fixing the third lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Thus, the lens barrel structure can be simplified.
さらにこのとき、第３レンズ群Ｇ３をシフトレンズ群として光軸に対し略直角な方向にシフトさせることが好ましい。このようにすれば、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定される第３レンズ群をシフトさせることで、レンズシフトを行うための駆動ユニット等を固定させることが可能になり、鏡筒構造を単純化することが可能になる。 Further, at this time, it is preferable to shift the third lens group G3 as a shift lens group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. In this way, by shifting the third lens group that is fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it becomes possible to fix the drive unit for performing the lens shift, and so on. It becomes possible to simplify the structure.
また、折り曲げ光学素子Ｐ１の光路長をＰｄとし、色分解光学素子Ｐ２の光路長をＳｄとしたとき、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。 Further, when the optical path length of the bending optical element P1 is Pd and the optical path length of the color separation optical element P2 is Sd, it is preferable that the condition represented by the following conditional expression (1) is satisfied.
１．０＜Ｐｄ／Ｓｄ＜３．０ …（１） 1.0 <Pd / Sd <3.0 (1)
条件式（１）は、光路を（約９０度）折り曲げることを目的とした折り曲げ光学素子Ｐ１の光路長と、色分解を行うための色分解光学素子Ｐ２の光路長との関係を規定したものである。条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、折り曲げ光学素子Ｐ１が大型化し、それに伴いコマ収差が劣化するため好ましくない。また、色分解光学素子Ｐ２の光路長が短くなり、必要な光量を確保することが困難となるため好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、色分解光学素子Ｐ２が大型化し、それに伴い球面収差、歪曲収差が劣化するため好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を２．６にすることがより好ましく、２．２にすることがさらに好ましい。また、条件式（１）の下限値を１．１にすることがより好ましく、１．２にすることがさらに好ましい。 Conditional expression (1) defines the relationship between the optical path length of the bending optical element P1 for the purpose of bending the optical path (about 90 degrees) and the optical path length of the color separation optical element P2 for color separation. It is. When the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (1), the bending optical element P1 becomes larger, and coma aberration deteriorates accordingly, which is not preferable. Further, the optical path length of the color separation optical element P2 is shortened, and it is difficult to secure a necessary light amount, which is not preferable. On the other hand, when the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (1), the color separation optical element P2 is enlarged, and accordingly, spherical aberration and distortion are deteriorated. The upper limit value of conditional expression (1) is more preferably 2.6, and even more preferably 2.2. The lower limit value of conditional expression (1) is more preferably 1.1, and still more preferably 1.2.
また、折り曲げ光学素子Ｐ１がプリズムである場合、折り曲げ光学素子Ｐ１（プリズム）のｄ線における屈折率をｎｄ１としたとき、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
１．８＜ｎｄ１ …（２）
When the bending optical element P1 is a prism, it is preferable that the condition expressed by the following conditional expression (2) is satisfied when the refractive index at the d-line of the bending optical element P1 (prism) is nd1.
1.8 <nd1 (2)
条件式（２）は、光路を折り曲げることを目的とした折り曲げ光学素子Ｐ１（プリズム）の適切な屈折率の範囲を規定した条件式である。条件式（２）の条件を満たさない場合、折り曲げ光学素子Ｐ１の大きさが大きくなり、ズームレンズ（結像光学系）全体が大きくなってしまい好ましくない。結果として、カメラ本体Ｂの厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。また、折り曲げ光学素子Ｐ１の大型化に伴い、コマ収差が劣化するため好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を１．８２にすることがより好ましく、１．８３にすることがさらに好ましく、１．８５にすることがさらに好ましい。 Conditional expression (2) is a conditional expression that defines an appropriate refractive index range of the bending optical element P1 (prism) for the purpose of bending the optical path. If the condition of conditional expression (2) is not satisfied, the size of the bending optical element P1 becomes large, and the entire zoom lens (imaging optical system) becomes large, which is not preferable. As a result, the thickness of the camera body B is also affected, and the size cannot be reduced. Further, the coma aberration deteriorates with the increase in the size of the bending optical element P1, which is not preferable. The lower limit value of conditional expression (2) is more preferably 1.82, more preferably 1.83, and even more preferably 1.85.
また、色分解光学素子Ｐ２のｄ線における屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。 Further, when the refractive index at the d-line of the color separation optical element P2 is nd2, it is preferable that the condition represented by the following conditional expression (3) is satisfied.
ｎｄ２＜１．６ …（３） nd2 <1.6 (3)
条件式（３）は、色分解を行うための色分解光学素子Ｐ２の適切な屈折率の範囲を規定した条件式である。条件式（３）の条件を満たさない場合、色分解面であるダイクロイックミラー面の特性維持が困難となるため好ましくない。なお、条件式（３）の上限値を１．５８にすることがより好ましく、１．５６にすることがさらに好ましく、１．５２にすることがさらに好ましい。 Conditional expression (3) is a conditional expression that defines an appropriate refractive index range of the color separation optical element P2 for performing color separation. If the condition of conditional expression (3) is not satisfied, it is not preferable because it is difficult to maintain the characteristics of the dichroic mirror surface that is the color separation surface. The upper limit value of conditional expression (3) is more preferably 1.58, further preferably 1.56, and further preferably 1.52.
なお、複数の固体撮像素子（像面）のうち、少なくとも１つの固体撮像素子が、基準となる固体撮像素子に対して、（基準となる）固体撮像素子に入射する光の光軸に対し垂直な位置関係となるように取り付けられていることが望ましい（図３〜図５を参照）。 Of the plurality of solid-state image sensors (image planes), at least one solid-state image sensor is perpendicular to the optical axis of light incident on the solid-state image sensor (reference) with respect to the reference solid-state image sensor. It is desirable that they are attached so as to have a proper positional relationship (see FIGS. 3 to 5).
また、複数の固体撮像素子（像面）のうち、少なくとも１つの固体撮像素子が、基準となる固体撮像素子に対して、（基準となる）固体撮像素子に入射する光の光軸に対し垂直および平行な位置関係となるように取り付けられていることが望ましい（図３〜図５を参照）。 In addition, at least one of the plurality of solid-state image sensors (image planes) is perpendicular to the optical axis of light incident on the solid-state image sensor (reference) with respect to the reference solid-state image sensor. It is desirable that they are attached so as to have a parallel positional relationship (see FIGS. 3 to 5).
また、各レンズ群において、任意の面を回折面としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から正の屈折力を持つ複数のレンズ群において、任意のレンズを、屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。 In each lens group, any surface may be a diffractive surface. In addition, in the plurality of lens groups having positive refractive power from the first lens group G1, any lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
以下、本願発明の各実施例を添付図面に基づいて説明する。各実施例に係る結像光学系ＳＹＳは、前述したように、複数のレンズ群から構成されるズームレンズＺＬと、物体側からズームレンズＺＬを透過した光を色分解する色分解光学素子Ｐ２とを備えて構成され、ズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有して構成される。また、色分解光学素子Ｐ２と各像面Ｉ１〜Ｉ３との間には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されるフィルタ群ＦＬが配設される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As described above, the imaging optical system SYS according to each embodiment includes the zoom lens ZL including a plurality of lens groups, and the color separation optical element P2 that performs color separation on the light transmitted through the zoom lens ZL from the object side. The zoom lens ZL includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens The third lens group G3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group G4 having a positive refractive power are configured. A filter group FL composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like is disposed between the color separation optical element P2 and the image planes I1 to I3.
また、図２に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は各像面Ｉ１〜Ｉ３に対して固定されるようになっている。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する。なお、図２は、本発明の各実施例にかかる結像光学系（ズームレンズ）の屈折力配分および、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化（ズーミング）における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 Also, as shown in FIG. 2, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group G2 and the fourth lens group G4 move along the optical axis, and the first lens group G1 and the third lens group G3 is fixed with respect to the image planes I1 to I3. At this time, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The interval between and decreases. FIG. 2 shows the refractive power distribution of the imaging optical system (zoom lens) according to each embodiment of the present invention and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) (zooming). FIG.
以下に、表１〜表５を示すが、これらは第１〜第５実施例における諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表において、ｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率である「1.00000」の記載は省略してある。 Tables 1 to 5 are shown below, and these are the tables listing the values of the specifications in the first to fifth examples. In each table, f is the focal length, and F.I. NO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Further, the surface number indicates the order of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, and the refractive index and the Abbe number indicate values for the d-line (λ = 587.6 nm), respectively. Here, “mm” is generally used for the focal length f, the radius of curvature, the surface interval, and other length units listed in all the following specifications, but the optical system is proportionally enlarged or reduced. However, since the same optical performance can be obtained, it is not limited to this. The curvature radius “0.0000” indicates a plane, and the description of “1.00000”, which is the refractive index of air, is omitted.
また、各表中において＊印が付される非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐定数をΚ、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０）の非球面係数をＣnとしたとき、次の条件式（４）で表される。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ2は０であり、記載を省略している。 In each table, an aspheric surface marked with an asterisk (y) has a height in the direction perpendicular to the optical axis as y, and the optical axis from the tangential plane of each aspheric surface at the height y to each aspheric surface. The distance along the line (sag amount) is S (y), the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature) is r, the conic constant is Κ, and the aspheric coefficient of the nth order (n = 4, 6, 8, 10) is When Cn, it is expressed by the following conditional expression (4). In each embodiment, the secondary aspheric coefficient C2 is 0, and is not shown.
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−Κ×ｙ２／ｒ２）１／２｝
＋Ｃ4×ｙ４＋Ｃ6×ｙ６＋Ｃ8×ｙ８＋Ｃ10×ｙ１０ …（４）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−Κ × y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ C4 × y 4 + C6 ×
また、各表において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ６とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１１とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１７とし、第４レンズ群Ｇ４とフィルタ群ＦＬとの軸上空気間隔をｄ２２とする。これらの軸上空気間隔（ｄ６，ｄ１１，ｄ１７，ｄ２２）は、ズーミングに際して変化する。 In each table, the axial air space between the first lens group G1 and the second lens group G2 is d6, the axial air space between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d11, and the third The axial air space between the lens group G3 and the fourth lens group G4 is d17, and the axial air space between the fourth lens group G4 and the filter group FL is d22. These on-axis air intervals (d6, d11, d17, d22) change during zooming.
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図６〜図１０および表１を用いて説明する。図６は、第１実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。図６のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を約９０度折り曲げることを目的とした直角プリズム等の折り曲げ光学素子Ｐ１と、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に非球面を備えた両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ２２とから構成される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the first example. In the zoom lens ZL of FIG. 6, the first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side and having a convex surface facing the object side, and a right-angle prism intended to bend the optical path by about 90 degrees. It comprises a bending optical element P1 and a biconvex positive lens L12 having an aspheric surface on the object side. The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 having an aspheric surface on the image side, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. It comprises a negative cemented lens L22 made of a combination.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズおよび両凹形状の負レンズの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ３２から構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、像側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズおよび両凹形状の負レンズの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ４２とから構成される。そして、第４レンズ群Ｇ４と各像面Ｉ１〜Ｉ３との間には、前述の色分解光学素子P２およびフィルタ群ＦＬが配設される。 The third lens group G3 is a negative lens formed by bonding a biconvex positive lens L31 having an aspheric surface on the object side, and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens arranged in order from the object side. The cemented lens L32. The fourth lens group G4 is a negative lens composed of a biconvex positive lens L41 having an aspheric surface on the image side and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, which are arranged in order from the object side. The cemented lens L42. The color separation optical element P2 and the filter group FL described above are disposed between the fourth lens group G4 and the image planes I1 to I3.
なお、各像面Ｉ１〜Ｉ３は、不図示の撮像素子上に形成され、当該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている（以降の実施例についても同様である）。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配設され、広角端から望遠端へのズーミングの際、各像面Ｉ１〜Ｉ３に対して固定されるようになっている。なお、図６において、折り曲げ光学素子Ｐ１、色分解光学素子P２、および各像面Ｉ１〜Ｉ３の図示は省略化されている。 Each of the image planes I1 to I3 is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like (the same applies to the following embodiments). The aperture stop S is disposed closest to the object side of the third lens group G3, and is fixed to the image planes I1 to I3 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In FIG. 6, the bending optical element P1, the color separation optical element P2, and the image planes I1 to I3 are not shown.
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における面番号１〜２６は、図６における面１〜２６と対応している。また、第１実施例において、第５面、第８面、第１３面、および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
Table 1 below shows specifications in the first embodiment. The
（表１）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ＝6.49 〜 13.00 〜 18.35
Ｆ．ＮＯ＝3.19 〜 3.82 〜 4.28
２ω＝63.46 〜 31.72 〜 22.52
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 23.8032 0.80 1.92286 18.90
２ 10.1687 2.92
３ 0.0000 8.00 1.83481 42.71
４ 0.0000 0.20
５* 16.6321 2.59 1.77377 47.18
６ −26.9981 （ｄ６）
７ −256.4288 1.00 1.80610 40.88
８* 10.7157 1.42
９ −13.9362 0.70 1.78800 47.37
１０ 9.2393 1.54 1.92286 18.90
１１ 99.8450 （ｄ１１）
１２ 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
１３* 7.8101 1.32 1.69350 53.20
１４ −23.5795 0.20
１５ 15.7473 1.57 1.65160 58.55
１６ −7.0959 0.70 1.83481 42.71
１７ 8.0321 （ｄ１７）
１８ 9.0905 1.55 1.58913 61.16
１９* −12.8068 0.10
２０ 6.0443 2.22 1.48749 70.23
２１ −16.1930 0.75 1.79504 28.54
２２ 5.2100 （ｄ２２）
２３ 0.0000 5.00 1.51633 64.14
２４ 0.0000 0.50
２５ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２６ 0.0000 （Ｂｆ）
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ −1.2278 +3.9468×10-5 -8.6595×10-8 -3.4776×10-10 +2.8995×10-11
８ −12.5336 +1.3645×10-3 -4.5372×10-5 +1.5500×10-6 -5.8194×10-9
１３ ＋0.2218 -3.8936×10-5 +1.1673×10-5 -1.3702×10-6 +9.1073×10-8
１９ ＋4.9294 +6.0202×10-4 +6.1163×10-6 -1.2221×10-8 +1.1463×10-9
［可変間隔］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.4900 13.0000 18.3499
ｄ６ 1.2948 5.2956 7.7475
ｄ１１ 7.0629 2.4321 0.6103
ｄ１７ 5.8385 3.1803 1.7314
ｄ２２ 2.4555 5.1137 6.5626
Ｂｆ 0.6134 0.6134 0.6134
［条件対応値］
Ｐｄ＝8.00
Ｓｄ＝5.00
ｎｄ１＝1.83481
ｎｄ２＝1.51633
条件式（１）Ｐｄ／Ｓｄ＝1.60
条件式（２）ｎｄ１＝1.83481
条件式（３）ｎｄ２＝1.51633
(Table 1)
[Overall specifications]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f = 6.49 〜 13.00 〜 18.35
F. NO = 3.19 to 3.82 to 4.28
2ω = 63.46 to 31.72 to 22.52
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 10.1687 2.92
3 0.0000 8.00 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
5 * 16.6321 2.59 1.77377 47.18
6-26.9981 (d6)
7 -256.4288 1.00 1.80610 40.88
8 * 10.7157 1.42
9 −13.9362 0.70 1.78800 47.37
10 9.2393 1.54 1.92286 18.90
11 99.8450 (d11)
12 0.0000 0.50 (Aperture stop S)
13 * 7.8101 1.32 1.69350 53.20
14 -23.5795 0.20
15 15.7473 1.57 1.65160 58.55
16 -7.0959 0.70 1.83481 42.71
17 8.0321 (d17)
18 9.0905 1.55 1.58913 61.16
19 * −12.8068 0.10
20 6.0443 2.22 1.48749 70.23
21 −16.1930 0.75 1.79504 28.54
22 5.2100 (d22)
23 0.0000 5.00 1.51633 64.14
24 0.0000 0.50
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
[Aspherical data]
Surface number Κ C4 C6 C8 C10
5 -1.2278 + 3.9468 × 10 -5 -8.6595 × 10 -8 -3.4776 × 10 -10 + 2.8995 × 10 -11
8 −12.5336 + 1.3645 × 10 -3 -4.5372 × 10 -5 + 1.5500 × 10 -6 -5.8194 × 10 -9
13 +0.2218 -3.8936 × 10 -5 + 1.1673 × 10 -5 -1.3702 × 10 -6 + 9.1073 × 10 -8
19 +4.9294 + 6.0202 × 10 -4 + 6.1163 × 10 -6 -1.2221 × 10 -8 + 1.1463 × 10 -9
[Variable interval]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 6.4900 13.0000 18.3499
d6 1.2948 5.2956 7.7475
d11 7.0629 2.4321 0.6103
d17 5.8385 3.1803 1.7314
d22 2.4555 5.1137 6.5626
Bf 0.6134 0.6134 0.6134
[Conditional value]
Pd = 8.00
Sd = 5.00
nd1 = 1.83481
nd2 = 1.51633
Conditional expression (1) Pd / Sd = 1.60
Conditional expression (2) nd1 = 1.83481
Conditional expression (3) nd2 = 1.51633
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（３）が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
図７〜図９は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。すなわち、図７は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図８は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図９は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図である。 7 to 9 are graphs showing various aberrations of the first example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). That is, FIG. 7 is a diagram of various aberrations in the infinite focus state in the wide angle end state (f = 6.49 mm), and FIG. 8 is the infinite focus state in the intermediate focal length state (f = 13.000 mm). FIG. 9 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state (f = 18.35 mm).
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは各像高に対する半画角をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。そして、各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。 In each aberration diagram, FNO represents an F number, and A represents a half angle of view with respect to each image height. In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line shows the sagittal image plane, and the broken line shows the meridional image plane. Further, in the aberration diagrams showing the spherical aberration, the solid line shows the spherical aberration, and the broken line shows the sine condition (sine condition). The description of the aberration diagrams is the same in the other examples. As is apparent from the respective aberration diagrams, in the first example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例について図１０〜図１３および表２を用いて説明する。図１０は、第２実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。なお、第２実施例の結像光学系は、第１実施例の結像光学系と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 13 and Table 2. FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the second example. The imaging optical system of the second embodiment has the same configuration as that of the imaging optical system of the first embodiment, and the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to the respective parts, and detailed description thereof is omitted. To do.
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における面番号１〜２６は、図１０における面１〜２６と対応している。また、第２実施例において、第５面、第８面、第１３面、および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
Table 2 below shows specifications in the second embodiment. The
（表２）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ＝6.48 〜 12.99 〜 18.34
Ｆ．ＮＯ＝3.18 〜 3.82 〜 4.32
２ω＝63.52 〜 31.70 〜 22.53
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 28.7613 0.80 1.92286 18.90
２ 10.8266 2.75
３ 0.0000 10.50 1.88300 40.76
４ 0.0000 0.20
５* 17.8735 2.55 1.77377 47.18
６ −24.8390 （ｄ６）
７ −197.9367 1.00 1.80610 40.88
８* 11.3176 1.35
９ −14.1991 0.70 1.77250 49.60
１０ 8.8983 1.40 1.92286 18.90
１１ 60.8921 （ｄ１１）
１２ 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
１３* 8.2404 1.35 1.69350 53.20
１４ −20.7695 0.10
１５ 20.3386 1.55 1.65160 58.55
１６ −6.7114 0.70 1.83481 42.71
１７ 9.2983 （ｄ１７）
１８ 8.8660 2.05 1.58913 61.16
１９* −12.5055 0.10
２０ 6.4239 2.15 1.48749 70.23
２１ −15.2670 0.80 1.79504 28.54
２２ 5.3377 （ｄ２２）
２３ 0.0000 5.00 1.51633 64.14
２４ 0.0000 0.40
２５ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２６ 0.0000 （Ｂｆ）
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ −1.5980 +2.8413×10-5 -2.5496×10-7 +1.4068×10-9 +2.5487×10-11
８ −14.3804 +1.3789×10-3 -6.1729×10-5 +3.4270×10-6 -8.2451×10-8
１３ ＋0.2757 -6.3073×10-5 +1.2749×10-5 -8.6574×10-7 +1.8164×10-8
１９ ＋7.2113 +7.9543×10-4 +1.4782×10-5 -1.2658×10-7 +3.3533×10-8
［可変間隔］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.4849 12.9911 18.3439
ｄ６ 1.3642 5.9178 7.6999
ｄ１１ 6.7886 2.2350 0.4529
ｄ１７ 6.1704 3.3715 1.8250
ｄ２２ 2.9528 5.7516 7.2981
Ｂｆ 0.6957 0.6957 0.6957
［条件対応値］
Ｐｄ＝10.50
Ｓｄ＝5.00
ｎｄ１＝1.88300
ｎｄ２＝1.51633
条件式（１）Ｐｄ／Ｓｄ＝2.10
条件式（２）ｎｄ１＝1.88300
条件式（３）ｎｄ２＝1.51633
(Table 2)
[Overall specifications]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f = 6.48 to 12.99 to 18.34
F. NO = 3.18 to 3.82 to 4.32
2ω = 63.52 to 31.70 to 22.53
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 10.8266 2.75
3 0.0000 10.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.20
5 * 17.8735 2.55 1.77377 47.18
6-24.8390 (d6)
7 -197.9367 1.00 1.80610 40.88
8 * 11.3176 1.35
9 -14.1991 0.70 1.77250 49.60
10 8.8983 1.40 1.92286 18.90
11 60.8921 (d11)
12 0.0000 0.50 (Aperture stop S)
13 * 8.2404 1.35 1.69350 53.20
14 -20.7695 0.10
15 20.3386 1.55 1.65160 58.55
16 -6.7114 0.70 1.83481 42.71
17 9.2983 (d17)
18 8.8660 2.05 1.58913 61.16
19 * -12.5055 0.10
20 6.4239 2.15 1.48749 70.23
21 -15.2670 0.80 1.79504 28.54
22 5.3377 (d22)
23 0.0000 5.00 1.51633 64.14
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
[Aspherical data]
Surface number Κ C4 C6 C8 C10
5 -1.5980 + 2.8413 × 10 -5 -2.5496 × 10 -7 + 1.4068 × 10 -9 + 2.5487 × 10 -11
8 −14.3804 + 1.3789 × 10 -3 -6.1729 × 10 -5 + 3.4270 × 10 -6 -8.2451 × 10 -8
13 +0.2757 -6.3073 × 10 -5 + 1.2749 × 10 -5 -8.6574 × 10 -7 + 1.8164 × 10 -8
19 +7.2113 + 7.9543 × 10 -4 + 1.4782 × 10 -5 -1.2658 × 10 -7 + 3.3533 × 10 -8
[Variable interval]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 6.4849 12.9911 18.3439
d6 1.3642 5.9178 7.6999
d11 6.7886 2.2350 0.4529
d17 6.1704 3.3715 1.8250
d22 2.9528 5.7516 7.2981
Bf 0.6957 0.6957 0.6957
[Conditional value]
Pd = 10.50
Sd = 5.00
nd1 = 1.88300
nd2 = 1.51633
Conditional expression (1) Pd / Sd = 2.10
Conditional expression (2) nd1 = 1.88300
Conditional expression (3) nd2 = 1.51633
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（３）が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
図１１〜図１３は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第２実施例の諸収差図である。すなわち、図１１は広角端状態（ｆ＝６．４８ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１２は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．９９ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１３は望遠端状態（ｆ＝１８．３４ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図である。そして、各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。 11 to 13 are graphs showing various aberrations of the second example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). That is, FIG. 11 is a diagram of various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 6.48 mm), and FIG. 12 is the infinite focus state in the intermediate focal length state (f = 12.99 mm). FIG. 13 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state (f = 18.34 mm). As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第３実施例）
以下、本発明の第３実施例について図１４〜図１７および表３を用いて説明する。図１４は、第３実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。なお、第３実施例の結像光学系は、第１実施例の結像光学系と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 17 and Table 3. FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the third example. The imaging optical system of the third embodiment has the same configuration as that of the imaging optical system of the first embodiment, and the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to the respective parts, and detailed description thereof is omitted. To do.
下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。なお、表３における面番号１〜２６は、図１４における面１〜２６と対応している。また、第３実施例において、第５面、第８面、第１３面、および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
Table 3 below shows specifications in the third embodiment. The
（表３）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ＝6.49 〜 12.42 〜 18.35
Ｆ．ＮＯ＝3.50 〜 4.09 〜 4.47
２ω＝63.42 〜 33.19 〜 22.52
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 22.8698 0.80 1.94595 17.98
２ 10.1149 2.55
３ 0.0000 9.00 1.83481 42.71
４ 0.0000 0.20
５* 14.9240 2.60 1.77377 47.18
６ −24.5139 （ｄ６）
７ −49.3617 0.90 1.82080 42.71
８* 10.3465 1.40
９ −14.6332 0.80 1.81600 46.62
１０ 9.4669 1.35 1.94595 17.98
１１ 90.5393 （ｄ１１）
１２ 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
１３* 7.7413 1.50 1.68863 52.85
１４ −24.6958 0.15
１５ 13.2920 1.90 1.65160 58.55
１６ −5.5359 0.80 1.83481 42.71
１７ 8.0227 （ｄ１７）
１８ 10.0448 2.15 1.58913 61.16
１９* −11.5565 0.10
２０ 6.8999 2.15 1.48749 70.23
２１ −12.3838 0.80 1.79504 28.54
２２ 6.2075 （ｄ２２）
２３ 0.0000 5.00 1.51633 64.14
２４ 0.0000 0.40
２５ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２６ 0.0000 （Ｂｆ）
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ −1.5628 +5.1804×10-5 -3.2498×10-7 -4.7419×10-10 +2.8953×10-11
８ −9.0000 +1.0955×10-3 -2.1785×10-5 -7.9184×10-7 +1.0268×10-7
１３ ＋0.4479 -1.1788×10-5 +1.3575×10-5 -9.7036×10-7 +6.5424×10-8
１９ −9.0000 -4.6975×10-4 +3.0181×10-5 -8.7661×10-7 +3.8806×10-9
［可変間隔］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.4900 12.4198 18.3496
ｄ６ 1.0804 4.9100 6.9551
ｄ１１ 7.3781 3.5485 1.5034
ｄ１７ 4.6048 2.2489 1.0792
ｄ２２ 2.7495 5.1054 6.2752
Ｂｆ 0.7233 0.7233 0.7233
［条件対応値］
Ｐｄ＝9.00
Ｓｄ＝5.00
ｎｄ１＝1.83481
ｎｄ２＝1.51633
条件式（１）Ｐｄ／Ｓｄ＝1.80
条件式（２）ｎｄ１＝1.83481
条件式（３）ｎｄ２＝1.51633
(Table 3)
[Overall specifications]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f = 6.49-12.42-18.35
F. NO = 3.50 to 4.09 to 4.47
2ω = 63.42 to 33.19 to 22.52
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 10.1149 2.55
3 0.0000 9.00 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
5 * 14.9240 2.60 1.77377 47.18
6-24.5139 (d6)
7 −49.3617 0.90 1.82080 42.71
8 * 10.3465 1.40
9 -14.6332 0.80 1.81600 46.62
10 9.4669 1.35 1.94595 17.98
11 90.5393 (d11)
12 0.0000 0.50 (Aperture stop S)
13 * 7.7413 1.50 1.68863 52.85
14 -24.6958 0.15
15 13.2920 1.90 1.65160 58.55
16 -5.5359 0.80 1.83481 42.71
17 8.0227 (d17)
18 10.0448 2.15 1.58913 61.16
19 * −11.5565 0.10
20 6.8999 2.15 1.48749 70.23
21 -12.3838 0.80 1.79504 28.54
22 6.2075 (d22)
23 0.0000 5.00 1.51633 64.14
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
[Aspherical data]
Surface number Κ C4 C6 C8 C10
5 -1.5628 + 5.1804 × 10 -5 -3.2498 × 10 -7 -4.7419 × 10 -10 + 2.8953 × 10 -11
8 -9.0000 + 1.0955 × 10 -3 -2.1785 × 10 -5 -7.9184 × 10 -7 + 1.0268 × 10 -7
13 +0.4479 -1.1788 × 10 -5 + 1.3575 × 10 -5 -9.7036 × 10 -7 + 6.5424 × 10 -8
19 -9.0000 -4.6975 × 10 -4 + 3.0181 × 10 -5 -8.7661 × 10 -7 + 3.8806 × 10 -9
[Variable interval]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 6.4900 12.4198 18.3496
d6 1.0804 4.9100 6.9551
d11 7.3781 3.5485 1.5034
d17 4.6048 2.2489 1.0792
d22 2.7495 5.1054 6.2752
Bf 0.7233 0.7233 0.7233
[Conditional value]
Pd = 9.00
Sd = 5.00
nd1 = 1.83481
nd2 = 1.51633
Conditional expression (1) Pd / Sd = 1.80
Conditional expression (2) nd1 = 1.83481
Conditional expression (3) nd2 = 1.51633
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（３）が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
図１５〜図１７は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第３実施例の諸収差図である。すなわち、図１５は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１６は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１７は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図である。そして、各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
（第４実施例）
以下、本発明の第４実施例について図１８〜図２１および表４を用いて説明する。図１８は、第４実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。なお、第４実施例の結像光学系は、第２レンズ群の構成を除いて第１実施例の結像光学系と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第４実施例の第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けるとともに像側に非球面を備えた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ２２とから構成される。
15 to 17 are graphs showing various aberrations of the third example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). That is, FIG. 15 is a diagram of various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 6.49 mm), and FIG. 16 is the infinite focus state in the intermediate focal length state (f = 12.42 mm). FIG. 17 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state (f = 18.35 mm). As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the fourth example. The imaging optical system of the fourth example has the same configuration as the imaging optical system of the first example except for the configuration of the second lens group, and the same reference numerals are used for the respective parts as in the first example. The detailed description is omitted. The second lens group G2 of the fourth embodiment includes a negative meniscus lens L21 arranged in order from the object side, with a convex surface facing the object side and an aspheric surface on the image side, and a biconcave negative lens and object. And a negative cemented lens L22 formed by bonding a positive meniscus lens having a convex surface on the side.
下の表４に、第４実施例における各諸元を示す。なお、表４における面番号１〜２６は、図１８における面１〜２６と対応している。また、第４実施例において、第５面、第８面、第１３面、および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
Table 4 below shows specifications in the fourth embodiment. The
（表４）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ＝6.49 〜 12.42 〜 18.35
Ｆ．ＮＯ＝3.18 〜 3.72 〜 4.24
２ω＝63.45 〜 33.16 〜 22.52
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 34.4195 0.80 1.92286 18.90
２ 11.4255 2.45
３ 0.0000 9.00 1.80420 46.50
４ 0.0000 0.20
５* 15.6178 2.55 1.77377 47.18
６ −26.3444 （ｄ６）
７ 184.3834 0.85 1.82080 42.71
８* 9.4988 1.50
９ −12.6510 0.70 1.80400 46.57
１０ 9.4767 1.35 1.92286 18.90
１１ 289.9256 （ｄ１１）
１２ 0.0000 0.35 （開口絞りＳ）
１３* 7.7607 1.40 1.69350 53.20
１４ −17.9055 0.15
１５ 25.0061 1.70 1.65160 58.55
１６ −6.0629 0.70 1.83481 42.71
１７ 9.3251 （ｄ１７）
１８ 8.8801 1.85 1.58913 61.16
１９* −13.0476 0.10
２０ 6.1447 2.05 1.49700 81.54
２１ −21.7291 0.80 1.79504 28.54
２２ 5.0836 （ｄ２２）
２３ 0.0000 7.00 1.51633 64.14
２４ 0.0000 0.45
２５ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２６ 0.0000 （Ｂｆ）
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ −0.9695 +2.3014×10-5 -2.1735×10-7 -1.2599×10-9 +6.0695×10-11
８ −13.4799 +2.1217×10-3 -1.1819×10-4 +6.5250×10-6 -1.4665×10-7
１３ ＋0.0822 -3.1794×10-5 +9.6861×10-6 -3.5629×10-7 -1.3209×10-9
１９ −12.1130 -3.0110×10-4 +2.3681×10-5 -5.7351×10-7 -1.7525×10-9
［可変間隔］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.4900 12.4200 18.3499
ｄ６ 1.1252 5.2831 7.3122
ｄ１１ 6.4698 2.3119 0.2828
ｄ１７ 6.3409 3.8126 2.2339
ｄ２２ 1.3426 3.8709 5.4496
Ｂｆ 0.6044 0.6044 0.6044
［条件対応値］
Ｐｄ＝9.00
Ｓｄ＝7.00
ｎｄ１＝1.80420
ｎｄ２＝1.51633
条件式（１）Ｐｄ／Ｓｄ＝1.29
条件式（２）ｎｄ１＝1.80420
条件式（３）ｎｄ２＝1.51633
(Table 4)
[Overall specifications]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f = 6.49-12.42-18.35
F. NO = 3.18 to 3.72 to 4.24
2ω = 63.45 to 33.16 to 22.52
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 11.4255 2.45
3 0.0000 9.00 1.80420 46.50
4 0.0000 0.20
5 * 15.6178 2.55 1.77377 47.18
6-26.3444 (d6)
7 184.3834 0.85 1.82080 42.71
8 * 9.4988 1.50
9 −12.6510 0.70 1.80400 46.57
10 9.4767 1.35 1.92286 18.90
11 289.9256 (d11)
12 0.0000 0.35 (Aperture stop S)
13 * 7.7607 1.40 1.69350 53.20
14 -17.9055 0.15
15 25.0061 1.70 1.65160 58.55
16 -6.0629 0.70 1.83481 42.71
17 9.3251 (d17)
18 8.8801 1.85 1.58913 61.16
19 * −13.0476 0.10
20 6.1447 2.05 1.49700 81.54
21 -21.7291 0.80 1.79504 28.54
22 5.0836 (d22)
23 0.0000 7.00 1.51633 64.14
24 0.0000 0.45
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
[Aspherical data]
Surface number Κ C4 C6 C8 C10
5 -0.9695 + 2.3014 × 10 -5 -2.1735 × 10 -7 -1.2599 × 10 -9 + 6.0695 × 10 -11
8 -13.4799 + 2.1217 × 10 -3 -1.1819 × 10 -4 +6.5 250 × 10 -6 -1.4665 × 10 -7
13 +0.0822 -3.1794 × 10 -5 + 9.6861 × 10 -6 -3.5629 × 10 -7 -1.3209 × 10 -9
19-12.1130 -3.0110 × 10 -4 + 2.3681 × 10 -5 -5.7351 × 10 -7 -1.7525 × 10 -9
[Variable interval]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 6.4900 12.4200 18.3499
d6 1.1252 5.2831 7.3122
d11 6.4698 2.3119 0.2828
d17 6.3409 3.8126 2.2339
d22 1.3426 3.8709 5.4496
Bf 0.6044 0.6044 0.6044
[Conditional value]
Pd = 9.00
Sd = 7.00
nd1 = 1.80420
nd2 = 1.51633
Conditional expression (1) Pd / Sd = 1.29
Conditional expression (2) nd1 = 1.80420
Conditional expression (3) nd2 = 1.51633
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（３）が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
図１９〜図２１は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第４実施例の諸収差図である。すなわち、図１９は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図２０は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図２１は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図である。そして、各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
（第５実施例）
以下、本発明の第５実施例について図２２〜図２５および表５を用いて説明する。図２２は、第５実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。なお、第５実施例の結像光学系は、第１実施例の結像光学系と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
19 to 21 are graphs showing various aberrations of the fourth example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). That is, FIG. 19 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the wide-angle end state (f = 6.49 mm), and FIG. 20 is the infinitely focused state in the intermediate focal length state (f = 12.42 mm). FIG. 21 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state (f = 18.35 mm). As is apparent from the respective aberration diagrams, in the fourth example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
(5th Example)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration of the imaging optical system according to the fifth example. The imaging optical system of the fifth embodiment has the same configuration as that of the imaging optical system of the first embodiment, and the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to the respective parts, and detailed description thereof is omitted. To do.
下の表５に、第５実施例における各諸元を示す。なお、表５における面番号１〜２６は、図２２における面１〜２６と対応している。また、第５実施例において、第５面、第８面、第１３面、および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
Table 5 below shows specifications in the fifth embodiment. The
（表５）
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ＝6.49 〜 12.42 〜 18.35
Ｆ．ＮＯ＝3.18 〜 3.72 〜 4.24
２ω＝63.45 〜 33.16 〜 22.52
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 24.0216 0.80 1.92286 18.90
２ 10.0244 2.95
３ 0.0000 8.50 1.83481 42.71
４ 0.0000 0.20
５* 16.6749 2.65 1.77377 47.18
６ −24.9158 （ｄ６）
７ −352.4620 1.00 1.82080 42.71
８* 10.3675 1.40
９ −13.0140 0.70 1.78800 47.37
１０ 9.9339 1.35 1.92286 18.90
１１ 231.7574 （ｄ１１）
１２ 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
１３* 7.6215 1.40 1.69350 53.20
１４ −21.3940 0.15
１５ 18.5818 1.60 1.65160 58.55
１６ −6.6087 0.70 1.83481 42.71
１７ 8.0936 （ｄ１７）
１８ 9.0491 1.70 1.58913 61.16
１９* −12.3491 0.10
２０ 6.1843 2.20 1.48749 70.23
２１ −15.1618 0.80 1.79504 28.54
２２ 5.3556 （ｄ２２）
２３ 0.0000 5.20 1.51633 64.14
２４ 0.0000 0.40
２５ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２６ 0.0000 （Ｂｆ）
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ −1.3825 +3.7684×10-5 -1.6924×10-7 -1.7809×10-9 +7.8309×10-11
８ −11.1862 +1.3900×10-3 -5.2587×10-5 +2.5568×10-6 -4.7734×10-8
１３ ＋0.1310 -1.5122×10-5 +9.6372×10-6 -4.1801×10-7 -4.2544×10-9
１９ −2.5439 +1.4181×10-4 +2.4273×10-6 +8.9677×10-8 -1.0707×10-8
［可変間隔］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.4900 12.4200 18.3500
ｄ６ 1.2347 5.4772 7.5634
ｄ１１ 6.8119 2.5694 0.4832
ｄ１７ 5.8894 3.4755 1.9641
ｄ２２ 2.6849 5.0988 6.6102
Ｂｆ 0.5915 0.5915 0.5915
［条件対応値］
Ｐｄ＝8.50
Ｓｄ＝5.20
ｎｄ１＝1.83481
ｎｄ２＝1.51633
条件式（１）Ｐｄ／Ｓｄ＝1.63
条件式（２）ｎｄ１＝1.83481
条件式（３）ｎｄ２＝1.51633
(Table 5)
[Overall specifications]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f = 6.49-12.42-18.35
F. NO = 3.18 to 3.72 to 4.24
2ω = 63.45 to 33.16 to 22.52
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 10.0244 2.95
3 0.0000 8.50 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
5 * 16.6749 2.65 1.77377 47.18
6-24.9158 (d6)
7 -352.4620 1.00 1.82080 42.71
8 * 10.3675 1.40
9 −13.0140 0.70 1.78800 47.37
10 9.9339 1.35 1.92286 18.90
11 231.7574 (d11)
12 0.0000 0.50 (Aperture stop S)
13 * 7.6215 1.40 1.69350 53.20
14 -21.3940 0.15
15 18.5818 1.60 1.65160 58.55
16 -6.6087 0.70 1.83481 42.71
17 8.0936 (d17)
18 9.0491 1.70 1.58913 61.16
19 * −12.3491 0.10
20 6.1843 2.20 1.48749 70.23
21 −15.1618 0.80 1.79504 28.54
22 5.3556 (d22)
23 0.0000 5.20 1.51633 64.14
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
[Aspherical data]
Surface number Κ C4 C6 C8 C10
5 -1.3825 + 3.7684 × 10 -5 -1.6924 × 10 -7 -1.7809 × 10 -9 + 7.8309 × 10 -11
8 −11.1862 + 1.3900 × 10 -3 -5.2587 × 10 -5 + 2.5568 × 10 -6 -4.7734 × 10 -8
13 +0.1310 -1.5122 × 10 -5 + 9.6372 × 10 -6 -4.1801 × 10 -7 -4.2544 × 10 -9
19 -2.5439 + 1.4181 × 10 -4 + 2.4273 × 10 -6 + 8.9677 × 10 -8 -1.0707 × 10 -8
[Variable interval]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 6.4900 12.4200 18.3500
d6 1.2347 5.4772 7.5634
d11 6.8119 2.5694 0.4832
d17 5.8894 3.4755 1.9641
d22 2.6849 5.0988 6.6102
Bf 0.5915 0.5915 0.5915
[Conditional value]
Pd = 8.50
Sd = 5.20
nd1 = 1.83481
nd2 = 1.51633
Conditional expression (1) Pd / Sd = 1.63
Conditional expression (2) nd1 = 1.83481
Conditional expression (3) nd2 = 1.51633
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（３）が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
図２３〜図２５は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する第５実施例の諸収差図である。すなわち、図２３は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図２４は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図２５は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図である。そして、各収差図から明らかなように、第５実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。 23 to 25 are graphs showing various aberrations of the fifth example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). That is, FIG. 23 is a diagram of various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 6.49 mm), and FIG. 24 is the infinite focus state in the intermediate focal length state (f = 12.42 mm). FIG. 25 is a diagram of various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state (f = 18.35 mm). As is apparent from the respective aberration diagrams, in the fifth example, it is understood that various aberrations are satisfactorily corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
上述の各実施例において、ズームレンズとして４群構成を示したが、３群、５群等の他の群構成にも適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the four-group configuration is shown as the zoom lens.
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等による）モーター駆動にも適している。特に、第２または第４レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。 In addition, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the second or fourth lens group is preferably a focusing lens group.
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３または第２レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。 Alternatively, the lens group or the partial lens group may be vibrated in a direction perpendicular to the optical axis to correct the image blur caused by camera shake. In particular, the third or second lens group is preferably an anti-vibration lens group.
また、各レンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。 Each lens surface may be an aspherical surface. At this time, any one of an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface in which glass is formed into an aspheric shape by a mold, and a composite aspheric surface in which resin is formed in an aspheric shape on the surface of the glass may be used.
また、開口絞りは、第３レンズ群近傍または、第３レンズ群内に配設されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。 The aperture stop is preferably disposed in the vicinity of the third lens group or in the third lens group. However, the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop. .
また、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高コントラストである高い光学性能を達成できる。 Further, each lens surface is provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range, thereby reducing flare and ghost and achieving high optical performance with high contrast.
なお、本発明を分かりやすく説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。 In addition, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the configuration requirements of the embodiment have been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＳＹＳ 結像光学系 ＺＬ ズームレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｐ１ 折り曲げ光学素子（プリズム） Ｐ２ 色分解光学素子
Ｍ１ 第１ダイクロイックミラー面（色分解面）
Ｍ２ 第２ダイクロイックミラー面（色分解面）
Ｉ１ 第１像面 Ｉ２ 第２像面
Ｉ３ 第３像面
Ｏ１ 光軸 Ｏ２ 光軸
Ｓ 開口絞り
Ｐ２１ 色分解光学素子（第１の変形例）
Ｍ２１ ダイクロイックミラー面（色分解面）
Ｐ２２ 第１の色分解光学素子（第２の変形例）
Ｍ２２ 第１のダイクロイックミラー面（色分解面）
Ｐ２３ 第２の色分解光学素子（第２の変形例）
Ｍ２３ 第２のダイクロイックミラー面（色分解面）
CAM digital still camera (optical equipment)
SYS Imaging optical system ZL Zoom lens G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group P1 Bending optical element (prism) P2 Color separation optical element M1 First dichroic mirror surface (color separation surface) )
M2 Second dichroic mirror surface (color separation surface)
I1 First image plane I2 Second image plane I3 Third image plane O1 Optical axis O2 Optical axis S Aperture stop P21 Color separation optical element (first modification)
M21 Dichroic mirror surface (color separation surface)
P22 First color separation optical element (second modification)
M22 First dichroic mirror surface (color separation surface)
P23 Second color separation optical element (second modification)
M23 Second dichroic mirror surface (color separation surface)
Claims (14)
前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる折り曲げ光学素子を有して構成されており、
前記色分解光学素子は、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられる前の光の光軸と、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられた後の光の光軸とを含む平面上に前記色分解を行う色分解面を有して構成されていることを特徴とする結像光学系。 A zoom lens including a plurality of lens groups; and a color separation optical element for color-separating light transmitted through the zoom lens from the object side. In the imaging optical system that forms the plurality of color separation images separately on the respective image planes,
The first lens group arranged closest to the object side among the plurality of lens groups has a positive refractive power and a bending optical element that bends the optical path.
The color separation optical element performs color separation on a plane including an optical axis of light before being bent by the bending optical element and an optical axis of light after being bent by the bending optical element. An imaging optical system comprising:
前記第２レンズ群および前記第４レンズ群は、前記広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動することを特徴とする請求項５に記載の結像光学系。 The first lens group and the third lens group are fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
6. The imaging optical system according to claim 5, wherein the second lens group and the fourth lens group move along an optical axis during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
前記色分解光学素子は正方形断面を有する直方体形に形成され、前記正方形断面の一方の対角線を含んで前記正方形断面と略直角な方向に延びる平面上に前記色分解面が形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の結像光学系。 The color separation surface is inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis of the light incident on the color separation optical element,
The color separation optical element is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section, and the color separation surface is formed on a plane including one diagonal line of the square cross section and extending in a direction substantially perpendicular to the square cross section. The imaging optical system according to any one of claims 1 to 7.
前記色分解光学素子は正方形断面を有する直方体形に形成され、前記正方形断面の両方の対角線を含んで前記正方形断面と略直角な方向に延びる互いに直交する２つの平面上にそれぞれ前記色分解面が形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の結像光学系。 The color separation surface is inclined by about 45 degrees with respect to the optical axis of the light incident on the color separation optical element,
The color separation optical element is formed in a rectangular parallelepiped shape having a square cross section, and the color separation surfaces are respectively formed on two orthogonal planes extending in a direction substantially perpendicular to the square cross section including both diagonal lines of the square cross section. The imaging optical system according to claim 1, wherein the imaging optical system is formed.
１．０＜Ｐｄ／Ｓｄ＜３．０
の条件を満足することを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の結像光学系。 When the optical path length of the bending optical element is Pd and the optical path length of the color separation optical element is Sd, the following expression 1.0 <Pd / Sd <3.0
The imaging optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
１．８＜ｎｄ１
の条件を満足することを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の結像光学系。 The bending optical element is a prism, and when the refractive index at the d-line of the prism is nd1, the following formula 1.8 <nd1
The imaging optical system according to claim 1, wherein the imaging optical system satisfies the following condition.
ｎｄ２＜１．６
の条件を満足することを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の結像光学系。 When the refractive index at the d-line of the color separation optical element is nd2, the following formula nd2 <1.6
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 11, wherein the following condition is satisfied.
前記結像光学系が請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載の結像光学系であることを特徴とする光学機器。 In an optical apparatus including an imaging optical system that decomposes an object image into a plurality of color separation images by color separation and divides the plurality of color separation images on respective image planes,
An optical apparatus, wherein the imaging optical system is the imaging optical system according to any one of claims 1 to 14.
前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる折り曲げ光学素子を有して構成されており、
前記色分解光学素子に対し、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられる前の光の光軸と、前記折り曲げ光学素子により折り曲げられた後の光の光軸とを含む平面上に前記色分解を行う色分解面を形成することを特徴とする結像方法。 Using an imaging optical system comprising a zoom lens composed of a plurality of lens groups and a color separation optical element for color-separating a light beam transmitted from the object side through the zoom lens, the image of the object is separated into the color In the imaging method in which the image is separated into a plurality of color separation images by dividing the plurality of color separation images on the respective image planes,
The first lens group arranged closest to the object side among the plurality of lens groups has a positive refractive power and a bending optical element that bends the optical path.
Color separation for performing color separation on a plane including the optical axis of light before being bent by the bending optical element and the optical axis of light after being bent by the bending optical element with respect to the color separation optical element An imaging method characterized by forming a surface.
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-
2007
- 2007-03-09 JP JP2007061054A patent/JP2008224908A/en active Pending
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