JP5574218B2 - サブイメージ光学系及びこれを有する光学機器 - Google Patents
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Description
ΔNF < ΔNC …(4)
波長 屈折率(超高屈折率法による)
d線 587.562nm 10001.0000
C線 656.273nm 11170.4255
F線 486.133nm 8274.7311
g線 435.835nm 7418.6853
+C2y2+C4×y4+C6×y6+C8×y8+C10×y10 …(a)
第1実施例について、図2、図3及び表2を用いて説明する。図2は、第1実施例に係るサブイメージ光学系2の概略構成図である(但し、光路に沿った展開図となっている。また、後述する面番号を括弧付けで示している)。図2に示すように、第1実施例に係るサブイメージ光学系2は、(ファインダー光学系1を構成する焦点板14、コンデンサレンズ15、正立光学系(ペンタプリズム)16を経た後に)物体側から順に並んだ、光学プリズム21と、絞りSと、結像レンズ22と、フィルター群FL(例えば、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等)と、撮像素子23とを有して構成される。
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1 0.00000 1.00000 1.516330 1.526210 1.513850 1.521900
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[非球面データ]
第10面 κ=1.0000 C2=0.00000×100 C4=-2.30000×10-3
C6=2.00000×10-4 C8=-5.50000×10-3 C10=-3.00000×10-6
第11面 κ=1.0000 C2=0.00000×100 C4=-3.300000×10-4
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第13面 κ=1.0000 C2=0.00000×100 C4=2.00000×10-4
C6=1.00000×10-4 C8=-8.00000×10-3 C10=1.30000×10-5
[条件対応値]
λd(基準波長)=0.587562(μm)
y=0.77
f=4.79
L=93.665
Eg=0.982
EC=0.982
Ed=1.0
f1=11.046
f2=8.144
Δ(NF−Nc)=-0.0041
r3=-5.8
r4=-5.547
β =-0.07143
(1)y/f=0.161
(2)L/f=19.554
(3)ΔNd=0.0293
(4)ΔNF=0.0259、 ΔNC=0.0305、 ∴ΔNF < ΔNC
(6)f1/f2=1.356
(8)(Eg+EC)/(2×Ed)=0.982
(9)ΔNd/Δ(NF−Nc)=-7.1463
(10)|r3/r4|=1.0456
第2実施例について、図4、図5及び表3を用いて説明する。図4は、第2実施例に係るサブイメージ光学系2の概略構成図である(但し、光路に沿った展開図となっている。また、後述する面番号を括弧付けで示している)。図4に示すように、第2実施例に係るサブイメージ光学系2は、(ファインダー光学系1を構成する焦点板14、コンデンサレンズ15、正立光学系(ペンタプリズム)16を経た後に)物体側から順に並んだ、光学プリズム21と、絞りSと、結像レンズ22と、撮像素子23とを有して構成される。
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[非球面データ]
第12面 κ=1.0000 C2=-6.10000×10-7 C4=1.000000×10-8
C6=0.00000×10-0 C8=0.00000×10-0 C10=0.00000×10-0
第14面 κ=1.0000 C2=0.00000×10-0 C4=-3.30000×10-4
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第16面 κ=1.0000 C2=0.00000×10-0 C4=1.30000×10-3
C6=-7.90000×10-6 C8=1.10000×10-5 C10=1.00000×10-6
[条件対応値]
λd(基準波長)=0.587562(μm)
y=0.845
f=4.83
L=95.63
p=0.029
d=0.1
Eg=0.982
EC=0.982
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f1=10.950
f2=9.176
Δ(NF−Nc)=-0.0041
r3=-5.75000
r4=5.30000
β =-0.07143
(1)y/f=0.175
(2)L/f=19.799
(3)ΔNd=0.0293
(4)ΔNF=0.0259、 ΔNC=0.0305、 ∴ΔNF < ΔNC
(5)p/d=0.29
輪帯数=37
(6)f1/f2=1.193
(7)C2=-6.10000×10-7
(8)(Eg+EC)/(2×Ed)=0.982
(9)ΔNd/Δ(NF−Nc)=-7.1463
(10)|r3/r4|=1.08497
第3実施例について、図6、図7及び表4を用いて説明する。図6は、第3実施例に係るサブイメージ光学系2の概略構成図である(但し、光路に沿った展開図となっている。また、後述する面番号を括弧付けで示している)。図6に示すように、第3実施例に係るサブイメージ光学系2は、(ファインダー光学系1を構成する焦点板14、コンデンサレンズ15、正立光学系(ペンタプリズム)16を経た後に)物体側から順に並んだ、光学プリズム21と、絞りSと、結像レンズ22と、撮像素子23とを有して構成される。
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1 0.00000 1.40000 1.516330 1.521900 1.526210 1.513850
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4 -79.95745 1.60000 1.000000
5 0.00000 95.63500 1.568830 1.581410 1.565770 1.575870
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7 0.00000 1.50000 1.000000
8 0.00000 2.50000 1.000000 (絞りS)
9 -94.62400 1.30000 1.524700 1.536490 1.521960 1.531290
10 -5.16288 0.10000 1.000000
11 5.67744 1.30000 1.524700 1.536490 1.521960 1.531290
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15 0.00000 4.42068 1.000000
[非球面データ]
第9面 κ=0.5000 C2=0.00000×10-0 C4=-1.18030×10-3
C6=7.90940×10-6 C8=2.20840×10-6 C10=-1.64430×10-6
第11面 κ=1.0000 C2=0.00000×10-0 C4=3.30490×10-4
C6=1.45010×10-4 C8=-1.00000×10-5 C10=-8.00000×10-7
第14面 κ=1.0000 C2=-6.00000×10-7 C4=2.36060×10-8
C6=0.00000×10-0 C8=0.00000×10-0 C10=0.00000×10-0
[条件対応値]
λd(基準波長)=0.587562(μm)
y=0.858
f=5.04
L=95.63
p=0.036
d=0.1
Eg=0.982
EC=0.982
Ed=1.0
f1=10.356
f2=10.821
Δ(NF−Nc)=-0.0041
r3=-5.16288
r4=5.67744
β =-0.07262
(1)y/f=0.170
(2)L/f=18.974
(3)ΔNd=0.0293
(4)ΔNF=0.0259 、 ΔNC=0.0305、 ∴ΔNF < ΔNC
(5)p/d=0.36
輪帯数=41
(6)f1/f2=0.957
(7)C2=-6.00000×10-7
(8)(Eg+EC)/(2×Ed)=0.982
(9)ΔNd/Δ(NF−Nc)=-7.1463
(10)|r3/r4|=0.90937
11 対物レンズ
12 ミラー
13 撮影用の撮像素子
14 焦点板
15 コンデンサレンズ
16 ペンタプリズム(正立光学系)
2 サブイメージ光学系
21 光学プリズム
22 結像レンズ
23 撮像素子
S 絞り
I 像面
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学機器)
Claims (15)
- 対物レンズによって所定結像面上に結像された被写体像を正立光学系を介して接眼光学系により観察するファインダー光学系の光軸から偏心させた光軸を持ち、前記被写体像を撮像素子上に縮小投影するサブイメージ光学系であって、
前記サブイメージ光学系は、物体側から順に並んだ、前記正立光学系の射出面側に配置され、前記ファインダー光学系の光軸より光路を分割して屈曲させるプリズムと、絞りと、第2の正レンズと、第1の正レンズとを有し、
前記撮像素子上における前記被写体像の最大像高をyとし、前記サブイメージ光学系全体の焦点距離をfとしたとき、次式
0.03 < y/f < 0.50
の条件を満足し、
前記正立光学系における前記ファインダー光学系の光軸に沿った硝路長をLとしたとき、次式
10.0 < L/f < 35.0
の条件を満足することを特徴とするサブイメージ光学系。 - 前記撮像素子は、横方向に100列以上及び縦方向に100行以上の2次元マトリクス状に配列された複数の画素から構成されていることを特徴とする請求項1に記載のサブイメージ光学系。
- 前記サブイメージ光学系は、
異なる光学材料からなる2つの光学素子要素を接合し、当該接合面に回折格子溝が形成された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
前記2つの光学素子要素における、d線に対する屈折率差をΔNdとし、F線に対する屈折率差をΔNFとし、C線に対する屈折率差をΔNCとしたとき、次式
0.005 < ΔNd < 0.45
ΔNF < ΔNC
の条件を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のサブイメージ光学系。 - 前記回折光学面の回折格子溝の輪帯数は50本以下であり、最小ピッチは15μ以上であることを特徴とする請求項3に記載のサブイメージ光学系。
- 前記回折光学面の回折格子溝の最小ピッチをpとし、前記2つの光学素子要素のうち一方の光軸上の軸上厚さをdとしたとき、次式
p/d > 0.05
の条件を満足することを特徴とする請求項3又は4に記載の光学系。 - 前記第2の正レンズの焦点距離をf1とし、前記第1の正レンズの焦点距離をf2としたとき、
0.4 < f1/f2 < 2.0
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記サブイメージ光学系は、
異なる光学材料からなる2つの光学素子要素を接合し、当該接合面に回折格子溝が形成された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
前記回折光学素子は、前記第1の正レンズの像側レンズ面、及び、前記第2の正レンズの物体側レンズ面のいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記サブイメージ光学系は、
異なる光学材料からなる2つの光学素子要素を接合し、当該接合面に回折格子溝が形成された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
前記回折光学素子の前記回折光学面は、正屈折力であり、
前記回折光学面の位相差を、超高屈折率法を用いて、光軸に垂直な方向の高さをhとし、高さh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(h)とし、基準の曲率半径(頂点曲率半径)をrとし、円錐係数をκとし、n次の非球面係数をCnとしたとき、 S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ・y2/r2)1/2}+C2・y2+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10+・・・ からなる条件式で表す場合、
前記条件式の2次の非球面係数C2は、次式
−1.0×105 < C2 < −1.0×1010
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記サブイメージ光学系は、
異なる光学材料からなる2つの光学素子要素を接合し、当該接合面に回折格子溝が形成された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
前記回折光学面の主波長(d線)の回折効率設計値をEdとし、前記主波長に対する短波長(g線)での回折効率設計値をそれぞれEgとし、前記主波長に対する長波長(C線)での回折効率設計値をECとしたとき、次式
(Eg+EC)/2 > 0.9×Ed
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記サブイメージ光学系を構成するレンズ面のうち、前記絞りに最も近いレンズ面は非球面であり、
前記非球面の形状を、光軸に垂直な方向の高さをhとし、高さh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(h)とし、基準の曲率半径(頂点曲率半径)をrとし、円錐係数をκとし、n次の非球面係数をCnとし、近軸曲率半径をRとしたとき、 S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ・y2/r2)1/2}+C2・y2+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10+・・・ 、及び、 R=1/(1/r+2C2) からなる条件式で表す場合、
前記条件式の近軸曲率半径R及び2次の非球面係数C2は、それぞれ次式
R=∞
C2=0
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のサブイメージ光学系。 - 前記第2の正レンズは、像側に凸面を向けた平凸レンズであり、
前記第1の正レンズは、両凸レンズであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記第2の正レンズは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
前記第1の正レンズは、物体側に凸面を向けた平凸レンズであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 前記撮像素子により撮像された前記被写体像に基づいて、
前記被写体像の測光、前記被写体像の中から人物の顔領域の検出、前記被写体像の中から主被写体の追尾のうち、少なくとも1つを行うことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載のサブイメージ光学系と、前記ファインダー光学系とを有する光学機器。
- 前記サブイメージ光学系により取得された情報に基づいて、
前記ファインダー光学系を構成する前記対物レンズの焦点調整を行うことを特徴とする請求項14に記載の光学機器。
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