JP6478928B2 - レンズ装置及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

レンズ装置及びそれを有する撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6478928B2
JP6478928B2 JP2016007071A JP2016007071A JP6478928B2 JP 6478928 B2 JP6478928 B2 JP 6478928B2 JP 2016007071 A JP2016007071 A JP 2016007071A JP 2016007071 A JP2016007071 A JP 2016007071A JP 6478928 B2 JP6478928 B2 JP 6478928B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
guide member
light guide
lens
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016007071A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017129619A (ja
JP2017129619A5 (ja
Inventor
中原 誠
誠 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016007071A priority Critical patent/JP6478928B2/ja
Priority to US15/392,148 priority patent/US9869923B2/en
Priority to CN201710023074.0A priority patent/CN106980151B/zh
Publication of JP2017129619A publication Critical patent/JP2017129619A/ja
Publication of JP2017129619A5 publication Critical patent/JP2017129619A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6478928B2 publication Critical patent/JP6478928B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0018Redirecting means on the surface of the light guide
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • G03B15/06Special arrangements of screening, diffusing, or reflecting devices, e.g. in studio
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051Diffusing sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/0088Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/105Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • G03B15/03Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02Illuminating scene
    • G03B15/03Combinations of cameras with lighting apparatus; Flash units
    • G03B15/05Combinations of cameras with electronic flash apparatus; Electronic flash units
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0514Separate unit
    • G03B2215/0517Housing
    • G03B2215/0539Ringflash
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0564Combinations of cameras with electronic flash units characterised by the type of light source
    • G03B2215/0575Ring shaped lighting arrangements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0582Reflectors
    • G03B2215/0585Movable reflectors, e.g. change of illumination angle or direction
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2215/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B2215/05Combinations of cameras with electronic flash units
    • G03B2215/0589Diffusors, filters or refraction means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明はビデオカメラ、電子スチルカメラ、TVカメラ等において、等倍程度の近接撮影を行う機能を有する撮像光学系に用いるときに好適なレンズ装置及びそれを有する撮像装置に関するものである。
撮像倍率が等倍程度の近接撮像(マクロ撮像)を主目的とした撮像光学系にマクロレンズがある。一般に、等倍程度の近接撮像においては、被写体から撮像光学系までの距離が近くなる。この結果、撮像光学系や撮像者によって被写体側に影ができてしまう場合がある。このため、マクロ撮影では照明を必要とする場合が多い。従来、撮像用の照明光源として、キセノン管によるフラッシュ発光が用いられているが、キセノン管は瞬時のパルス発光であって、照明された被写体像をファインダー等で視認することができない。
これに対して近年、青色発光ダイオードの使用により可視領域で広い波長を持つ白色発光ダイオードを用いた液晶表示のバックライト照明や懐中電灯等が実用化されている。白色発光ダイオードは白熱電球に比べ電流が少なく発光効率が高いことから白熱電球に代わる光源として注目されている。従来、撮像光学系の最も物体側のレンズを保持する保持枠に発光ダイオードを配置し、被写体側を照明する照明装置が提案されている(特許文献1、2)。
特許文献1では物体側の最先端レンズを保持する保持枠の外周部に環状に複数の白色発光ダイオードを埋設した環状光源を用いたマクロ付き撮影レンズの照明装置を開示している。特許文献2では光が伝搬する光路が環状に形成された導光部(導光部材)を用い、光源の物体側方向の位置を変えることにより、光束が表面側全体から出射する場合と、一部分のみから出射する場合に分けたカメラ用の照明装置を開示している。
特開2006−337422号公報 特開2011−247978号公報
特許文献1に開示された照明装置では、近接撮影において被写体の照明を容易にしているものの、光源が該光源の発行面が光軸と平行な方向となるように配置されている。このため、被写体を均一照射するためには多数の光源が必要となる。
特許文献2に開示された照明装置では、撮像光学系の光軸に垂直な面に環状の導光部を配置して、光源から出された光が導光部を伝搬し、被写体側へ射出することで、少ない数の光源で被写体を照明している。しかしながら、光源が隣り合った近い位置に配置しているため、等倍程度の近接撮影での撮像面に平行な被写体面においては、光源から遠い側は照度が低くなってしまう傾向がある。
本発明は、少ない数の光源で、近接撮影時、被写体面を均一で一定角度分布の光束を照明光として照射することができ、均一な配光分布の照明を容易に得ることができるレンズ装置及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のレンズ装置は、開口絞りを含む撮像光学系と、該撮像光学系を保持する保持枠と、該保持枠に対して設けられ、光を照射する照明装置とを有するレンズ装置であって、前記照明装置は、光源と、物体側に光出射面を有する略環状の導光部材とを有し、前記導光部材は、内面反射させることにより前記光源からの光を前記光出射面に伝搬し、前記光源は、前記光出射面の法線方向が前記導光部材の接線方向となるように配置され、前記保持枠の外径をDB、前記導光部材の外径をOD、前記導光部材の内径をID、前記撮像光学系の最も物体側に配置されたレンズの外径をDL、前記撮像光学系のレンズ全長をTD、前記開口絞りから像面までの距離をDSPとするとき、
0.2<OD/DB<1.0
0.2<DL/ID<1.0
0.65<DSP/TD<0.95なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、少ない数の光源で、近接撮影時、被写体面を均一で一定角度分布の光束を照明光として照射することができ、均一な配光分布の照明を容易に得ることができるレンズ装置が得られる。
撮像光学系を保持する保持枠に照明装置を取り付けた際の本発明のレンズ装置の外観を示す要部斜視図 本発明に係る導光部材の内部の光路の概略を示す正面図 本発明に係る近接撮影可能な撮像光学系のレンズ断面図 実施例1のレンズ装置の要部平面図 実施例2のレンズ装置の要部平面図 実施例3のレンズ装置の要部平面図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。本発明のレンズ装置は、撮像光学系と撮像光学系を保持する保持枠と、保持枠に対して装着され、光を照射する照明装置を有する。図1は撮像光学系51を保持する保持枠51aの外周部の物体側(光入射側)に照明装置10を取り付けた際のレンズ装置の外観を示す要部斜視図である。図1は撮像光学系21を保持する保持枠(保持部材)21aの外周部の物体側(光入射側)に本発明に係る照明装置10を取り付けた際のレンズ装置の外観を示す要部斜視図である。
照明装置10は複数の光源12と光源12からの光を内面反射させることで伝搬する導光部材11を有する。導光部材11は光路を環状に形成され物体側に光を出射する光出射面11bを有する。複数の光源12は導光部材11の環状の一部に外形の接線方向に光源の光出射面の法線が向くように配置している。光源12は例えば白色発光ダイオードから構成されている。照明装置10は撮像光学系51を保持する保持枠(保持手段)51aに取り外し可能(着脱可能)に取付けられている。OAは撮像光学系の光軸である。
図2は図1の導光部材11の環状部分の一部を直線状に展開し、光軸OA方向に沿った断面図である。図2は導光部材11の内部を伝搬する光の光路の概略を示す。図2に示す導光部材11は透明樹脂によって環状に形成されている。裏面(物体側と反対側の一側面)(正面図において下面)は白い塗料や鏡面シートなどによる反射手段11aより構成されている。光源12からの光が導光部材11の内面で全反射及び反射手段11aで反射した後に表面(正面図において上面)(光出射面)11bから物体側へ射出される構造となっている。
反射手段11aは導光部材11の環状のうち、物体側とは反対側の一側面に設けられている。光源12は光出射面12aの法線方向が導光部材11の環状の接線方向11cに向くように配置されている。光源12から出射する光束は導光部材11の光入射面から入射し、導光部材11の環状の内部で全反射し、反射手段11aで拡散反射されて環状の光出射面11bより出射する。光出射面11bから光束を拡散し、出射する拡散板13が設けられている。拡散板13は必要に応じて配置されるものであり、省略しても良い。
光源12の光出射面12aの法線方向が導光部材11の環状の接線方向11cに向かない場合、光源12から射出される光が直接、物体面側に照射される。このため、被写体側を均一で一定角度分布の照明を得るためには数多くの光源が必要となる。
本発明では、複数の光源12を光出射面の法線方向が導光部材11の接線方向に向くように配置している。これにより、少ない数の光源で、近接撮影時、均一で一定角度分布の光束を物体側へ照明光として照射することができ、均一な配光分布の照明を得ている。また、導光部材11より物体側に光を拡散させる拡散板13を設けて、これにより均一な配光分布の照明を得ている。
図3(A),(B)は本発明のレンズ装置が取付け可能なマクロ撮像機能を有する撮像光学系51のレンズ断面図である。レンズ断面図において図3(A)は無限遠の物体の合焦状態、(B)は最至近距離の物体の合焦状態である。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。
またSPは開口絞り、FPは副絞り、FCはフレアカッター、OAは光軸である。IPは像面である。像面IPは、デジタルカメラやビデオカメラ、監視カメラの撮影光学系として使用する際には、CCDセンサやCMOSセンサなどの撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当する。また、銀塩フィルムカメラの撮影光学系として使用する際には、フィルム面に相当する。
次に本発明のレンズ装置の特徴について説明する。本発明に係る照明装置10は光を内面反射を繰り返し伝搬する光路が環状に形成された透明樹脂よりなる導光部材11を有する。更に、光出射面の法線方向が導光部材11の外形の接線方向へ向くように配置され、導光部材11の一端より導光部材11の内部に光を入射させる光源12を複数有している。
各実施例のレンズ装置において、導光部材11は光源12からの光を内面反射させ、導光部材11の環状の一部から物体側へ光を出射する光出射面11bを有している。保持枠51aの外径をDB、導光部材11の外径をOD、導光部材11の内径をID、撮像光学系51の最先端レンズの外径をDLとする。このとき、
0.2<OD/DB<1.0 ・・・(1)
0.2<DL/ID<1.0 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
次に前述の条件式(1)と条件式(2)の技術的意味について説明する。条件式(1)は保持枠51aの外径と導光部材11の外径の比を規定している。ここで、導光部材11は環状であればどのような形状でもよい。例えば、導光部材11の外形は楕円や円弧状又はそれらの一部でもよい。導光部材11の外径は導光部材11の最も外側の面の内接円と外接円の直径の平均と定義する。
条件式(1)の上限を超えると、導光部材11の外径が大きくなりすぎて、照明装置の小型化が困難となる。逆に条件式(1)の下限を超えると保持枠51aの外径が大きくなり、撮像光学系51を含む撮像装置全体の小型化が困難となる。
条件式(2)は撮像光学系51の最先端レンズの外径と導光部材11の内径の比を規定している。導光部材11の内径は導光部材11の最も内側の面の内接円と外接円の直径の平均と定義する。条件式(2)の上限を超えると、撮像光学系51の画角に照明装置が入ってくるため好ましくない。逆に条件式(2)の下限を超えると導光部材11の内径が大きくなり、照明装置の小型化が困難となる。
各実施例では以上のように条件式(1)と条件式(2)を満足することによって、少ない数の光源で、近接撮影時、均一で一定角度分布の光束を照明光として照射することができ、均一な配光分布の照明装置を有する小型なレンズ装置を得ることができる。
本実施例において好ましくは条件式(1)と条件式(2)の数値範囲を以下の範囲とするのが良い。
0.3<OD/DB<0.9 ・・・(1a)
0.3<DL/ID<0.9 ・・・(2a)
更に好ましくは条件式(1a)と条件式(2a)の数値範囲を以下の範囲とするのが良い。
0.4<OD/DB<0.8 ・・・(1b)
0.4<DL/ID<0.8 ・・・(2b)
本発明の撮像装置は、照明装置10を撮像光学系51を保持する保持枠51aの光入射側の外周部に設けたレンズ装置と、レンズ装置によって形成される像を受光する撮像素子を有するカメラ本体とを有する。本発明のレンズ装置において、好ましくは次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
無限遠物体に合焦したときにおける撮像光学系51のバックフォーカスをBF、撮像光学系51の焦点距離をfとする。撮像光学系51は開口絞りSPを有する。撮像光学系51のレンズ全長をTD、開口絞りSPから像面までの距離をDSPとする。撮像光学系51が最至近距離の物体に合焦したときにおける導光部材11から最至近距離の物体までの距離をWDとする。最至近距離の物体に合焦したときにおける撮像光学系51の結像倍率をβとする。このとき次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
0.20<BF/f<1.80 ・・・(3)
0.65<DSP/TD<0.95 ・・・(4)
0.3<ID/WD<6.0 ・・・(5)
0.5≦|β| ・・・(6)
ここでバックフォーカスとは最終レンズ面から像面までの距離である。レンズ全長とは第1レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスBFの値を加えた距離である。また最至近距離とは後述する撮像光学系51の数値データをmm単位であらわしたとき導光部材11から20mmの位置にある物体までの距離をいう。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(3)は無限遠物体の合焦状態におけるバックフォーカスと全系の焦点距離の比に関し、撮像光学系51におけるバックフォーカスの長さを適正化したものである。条件式(3)の上限を超えてバックフォーカスが長くなりすぎると、レンズ全長が長くなり、撮像光学系51の小型化が困難になってしまう。条件式(3)の下限を超えてバックフォーカスが短くなりすぎると、像面への軸外光線の入射角が大きくなり、画面周辺部に到達すべき光束が受光素子(撮像素子)上に達することが少なくなり、シェーディングが多く発生してくるので良くない。
条件式(4)は開口絞りSPから像面までの光軸上の距離と全系のレンズ全長の比に関し、撮像光学系51における開口絞りSPの位置を適正化したものである。ここでレンズ全長とは無限遠物体に合焦時の第1レンズ面から像面までの距離である。撮像光学系51で広画角化を図った際、前玉有効径が増大してくる。条件式(4)を満たすことにより、周辺画角における光束の中心が開口絞りSPの中心近傍を通らない所謂片絞り状態を回避しつつ、前玉有効径の小型化と広画角化を図っている。
条件式(4)の上限を超えると、入射瞳位置が近くなり、フォーカスレンズ群の径方向が大型化してきて、好ましくない。条件式(4)の下限を超えると、近距離物体の合焦時に軸外光束が物体側のレンズ群に入射するとき軸外光束の入射高が高くなり、物体側のレンズ群の有効径が増大してくる。
条件式(5)は導光部材11の内径と撮像光学系51により最至近距離の物体に合焦したときにおける導光部材11から物体面までの光軸上の距離の比を規定している。条件式(5)は照明装置の小型化を図るためのものである。条件式(5)の上限を超えて、導光部材11の内径が大きくなると、照明装置10が大型化してしまう。逆に条件式(5)の下限を超えて導光部材11の内径が小さくなると、導光部材11の内側にレンズ系を装着することが困難となる。
条件式(6)は、最至近距離の物体に合焦したときにおける像倍率(結像倍率)を規定する。この条件式(6)の下限値を下回ると、マクロ撮影用の撮像光学系51としての効果が十分発揮できなくなるため好ましくない。好ましくは条件式(3)乃至(6)の数値範囲を以下の範囲とするのが良い。
0.25<BF/f<1.70 ・・・(3a)
0.70<DSP/TD<0.93 ・・・(4a)
0.35<ID/WD<5.50 ・・・(5a)
0.7≦−β ・・・(6a)
更に好ましくは条件式(3a)乃至(6a)の数値範囲を以下の範囲とするのが良い。
0.30<BF/f<1.60 ・・・(3b)
0.75<DSP/TD<0.90 ・・・(4b)
0.4<ID/WD<5.0 ・・・(5b)
1.0≦−β ・・・(6b)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
図4、図5、図6は本発明のレンズ装置の実施例1、2、3における撮像光学系51、導光部材、光源の配置等を示す平面図である。図4の実施例1においてDBは保持枠51aの外径、DLは撮像光学系51の物体側の最先端レンズの外径、ODは導光部材11の外径、IDは導光部材11の内径である。図4の実施例1において導光部材11は環状の一部分を切り落とした形状(略環状)を構成する2つの環状片(第1の環状片)21、環状片(第2の環状片)22を有している。
そして環状片21の端部21aに環状片21の接線方向21bに光出射面23aの法線が向くように光源(第1光源)23を配置している。同様に環状片22の端部22aに環状片22の接線方向22bに光出射面24aの法線が向くように光源(第2光源)24を設けている。
図5の実施例2においてDBは保持枠51aの外径、DLは撮像光学系51の物体側の最先端レンズの外径、ODは導光部材11の外径、IDは導光部材11の内径である。図5の実施例2において導光部材11は環状の一部を切り落とした1つの環状片31よりなっている。環状片31の両端部31a(31b)に環状片31の接線方向31a1(31b1)に光出射面の法線方向が向くように光源32(33)を配置している。
図6(A)の実施例3においてDBは保持枠51aの外径、DLは撮像光学系51の物体側の最先端レンズの外径、ODは導光部材11の外径、IDは導光部材11の内径である。実施例3においては図6(A)の一部断面図である図6(B)に示すように導光部材41の環状の一部を切り欠いた凹形状の領域に光源42を配置している。このとき導光部材41の切り欠き部の内部に導光部材41の環状の接線方向41aに光出射面42aの法線方向が向くように光源42を配置している。他の光源43、44、45についても光源42と同様である。
図6の実施例3では環状の導光部材41の周辺上に略等間隔に4つの光源42ないし45を設けている。光源の数は等間隔であればいくつ設けてもよい。
次に本発明の撮像光学系を用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例を図7を用いて説明する。
図7において、50はカメラ本体、51は本発明のレンズ装置が取付け可能な撮像光学系である。52はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系51によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)、53は撮像素子52によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。54は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、撮像素子52上に形成された被写体像を観察するためのファインダーである。
以下に、本発明のレンズ装置が取付け可能な撮像光学系の数値データを示す。数値データにおいて、iは物体側からの面の順番を示し、riは第i番目(第i面)の曲率半径である。diは第i面と第i+1面との間の間隔である。ndi、νdiはそれぞれd線を基準とした第i番目の材料の屈折率、アッベ数を示す。*はその面が非球面であることを示す。非球面データには、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。
x=(h/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)1/2+B・h+C・h+D・h+E・h10
但し、xは光軸方向の基準面からの変位量、hは光軸に対して垂直な方向の高さ、Rはベースとなる2次曲面の半径、kは円錐定数、B、C、D、Eはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。尚、「e−Z」の表示は「10−Z」を意味する。又前述の各条件式と実施例における各パラメータの数値との関係を表1に示す。
(数値データ1)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -197.665 0.50 1.58313 59.5
2* 8.009 3.33
3(FC) ∞ -0.30
4 34.792 1.84 1.80518 25.4
5 -34.792 2.55
6 -39.399 1.22 1.77250 49.6
7 -24.094 1.67
8 -23.519 0.60 1.95375 32.3
9 82.440 0.95
10(FP) ∞ 1.90
11(絞り)(SP)∞ 0.61
12 16.940 5.23 1.51823 58.9
13 -16.940 2.75
14 -12.932 0.65 1.90366 31.3
15 -143.739 0.15
16 26.215 4.23 1.49700 81.5
17 -18.292 0.15
18* 64.432 2.97 1.58313 59.5
19* -17.234 0.29
20(FC) ∞ (可変)
21 51.516 1.22 1.95906 17.5
22 332.148 0.45 1.83481 42.7
23 16.990 42.22
像面 ∞
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 B=-1.76791e-004 C=-2.65273e-006 D= 7.81442e-009 E=-6.68614e-010

第18面
K = 0.00000e+000 B =-7.23379e-005 C=-1.23764e-008 D=-2.58452e-009 E= 1.02225e-010

第19面
K = 0.00000e+000 B = 6.10927e-005 C= 1.30720e-007 D=-2.33941e-009 E= 1.12506e-010

各種データ
焦点距離 27.74
Fナンバー 3.61
半画角(度) 26.21
像高 13.66

無限遠 (撮像倍率)×1.00
d20 0.94 8.75
10 照明装置 11 導光部材 12 光源 13 拡散板
50 カメラ本体 51 撮像光学系

Claims (12)

  1. 開口絞りを含む撮像光学系と、該撮像光学系を保持する保持枠と、該保持枠に対して設けられ、光を照射する照明装置とを有するレンズ装置であって、
    前記照明装置は、光源と、物体側に光出射面を有する略環状の導光部材とを有し、
    前記導光部材は、内面反射させることにより前記光源からの光を前記光出射面に伝搬し、
    前記光源は、前記光出射面の法線方向が前記導光部材の接線方向となるように配置され、
    前記保持枠の外径をDB、前記導光部材の外径をOD、前記導光部材の内径をID、前記撮像光学系の最も物体側に配置されたレンズの外径をDL、前記撮像光学系のレンズ全長をTD、前記開口絞りから像面までの距離をDSPとするとき、
    0.2<OD/DB<1.0
    0.2<DL/ID<1.0
    0.65<DSP/TD<0.95
    なる条件式を満足することを特徴とするレンズ装置。
  2. 無限遠物体に合焦したときにおける前記撮像光学系のバックフォーカスをBF、前記撮像光学系の焦点距離をfとするとき、
    0.20<BF/f<1.80
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
  3. 前記導光部材の光出射面の物体側に、前記光出射面より出射した光を拡散させる拡散板を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ装置。
  4. 前記撮像光学系が最至近距離の物体に合焦したときにおける前記導光部材から前記最至近距離の物体までの距離をWDとするとき、
    0.3<ID/WD<6.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  5. 最至近距離の物体に合焦したときにおける前記撮像光学系の結像倍率をβとするとき、
    0.5≦|β|
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  6. 前記照明装置は、前記保持枠に対して取り外し可能であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  7. 前記導光部材は、前記光出射面と反対側の面に配置された、前記導光部材に入射した光を反射させる反射手段を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  8. 前記導光部材の形状は、環状、または、円弧形状であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  9. 前記導光部材の形状円弧形状であり、前記光源は前記導光部材の端部に配置されていることを特徴とする請求項に記載のレンズ装置。
  10. 前記光源は第1の光源であり、さらに前記第1の光源とは異なる位置に配置された第2の光源を有し、
    前記第1の光源前記第2の光源のそれぞれからの光は、前記導光部材の周方向において同じ回転方向に伝搬されることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のレンズ装置。
  11. 前記導光部材は円弧形状の第1の環状片と円弧形状の第2の環状片を有し、前記1の光源が前記第1の環状片の端部に、前記第2の光源が前記第2の環状片の端部に配置されていることを特徴とする請求項10に記載のレンズ装置。
  12. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
JP2016007071A 2016-01-18 2016-01-18 レンズ装置及びそれを有する撮像装置 Active JP6478928B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016007071A JP6478928B2 (ja) 2016-01-18 2016-01-18 レンズ装置及びそれを有する撮像装置
US15/392,148 US9869923B2 (en) 2016-01-18 2016-12-28 Lens apparatus and image pickup apparatus including the same
CN201710023074.0A CN106980151B (zh) 2016-01-18 2017-01-13 透镜装置和包括透镜装置的图像拾取装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016007071A JP6478928B2 (ja) 2016-01-18 2016-01-18 レンズ装置及びそれを有する撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017129619A JP2017129619A (ja) 2017-07-27
JP2017129619A5 JP2017129619A5 (ja) 2018-09-06
JP6478928B2 true JP6478928B2 (ja) 2019-03-06

Family

ID=59314870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016007071A Active JP6478928B2 (ja) 2016-01-18 2016-01-18 レンズ装置及びそれを有する撮像装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9869923B2 (ja)
JP (1) JP6478928B2 (ja)
CN (1) CN106980151B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6478900B2 (ja) * 2015-11-09 2019-03-06 キヤノン株式会社 レンズ装置及びそれを有する撮像装置
JP6478928B2 (ja) * 2016-01-18 2019-03-06 キヤノン株式会社 レンズ装置及びそれを有する撮像装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2682603A (en) * 1952-08-09 1954-06-29 Dine Lester Portable photographic light unit
US3474242A (en) * 1966-10-14 1969-10-21 David W Forrant Photographic ring light
JP3105583U (ja) * 2004-05-31 2004-11-18 光永 張 影無しカメラ
US20060093344A1 (en) * 2004-11-01 2006-05-04 Eastman Kodak Company Ring flash for camera
JP2006337422A (ja) 2005-05-31 2006-12-14 Sigma Corp マクロ付き撮影レンズの照明装置
JP4844680B2 (ja) 2010-05-25 2011-12-28 パナソニック株式会社 照明装置及びカメラ
US8953182B2 (en) * 2011-02-14 2015-02-10 Csr Imaging Us, Lp Font emulation in embedded systems
JP6136117B2 (ja) * 2012-05-29 2017-05-31 富士通株式会社 撮像装置及び電子装置
JP2014013350A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Canon Inc 照明装置
JP6132564B2 (ja) * 2013-01-25 2017-05-24 オリンパス株式会社 リング照明アダプター
JP6478900B2 (ja) * 2015-11-09 2019-03-06 キヤノン株式会社 レンズ装置及びそれを有する撮像装置
JP6478928B2 (ja) * 2016-01-18 2019-03-06 キヤノン株式会社 レンズ装置及びそれを有する撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106980151B (zh) 2020-03-03
US9869923B2 (en) 2018-01-16
JP2017129619A (ja) 2017-07-27
CN106980151A (zh) 2017-07-25
US20170205684A1 (en) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6478900B2 (ja) レンズ装置及びそれを有する撮像装置
WO2019151252A1 (ja) 投射光学系および画像表示装置
JP5097086B2 (ja) 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
JP4837325B2 (ja) 顕微鏡照明装置
JPWO2012169369A1 (ja) 光学ユニットおよび内視鏡
JP2017090610A5 (ja)
JP2021135498A (ja) 光学レンズ
JPWO2014199765A1 (ja) 複眼撮像装置
JP6478928B2 (ja) レンズ装置及びそれを有する撮像装置
JP2002236307A (ja) ズームストロボ装置
JP2006084886A (ja) レンズ装置
JP2002072310A (ja) 照明装置および撮影装置
JP4478408B2 (ja) 結像光学系、撮像装置、画像読み取り装置および投射型画像表示装置
JP6103985B2 (ja) ファインダー光学系及びそれを有する撮像装置
JP2010145780A (ja) インテグレータ、このインテグレータを有する照明装置、及び、この照明装置を有する顕微鏡装置
JP2009237298A (ja) 照明装置及び撮像装置
JP2006301586A (ja) 照明装置
JP2008129059A (ja) ファインダー光学系及びそれを用いた撮像装置
JP2023088412A (ja) 光学系および撮像装置
JP2006139055A (ja) 投写型表示装置
JP2012022107A (ja) ファインダー光学系及びそれを有する撮像装置
US8157390B2 (en) Projecting system and lens combination thereof
JP2005172971A (ja) 屈折反射複合光学系
JP2000098233A (ja) 光学素子及びそれを用いた撮像光学系
JPH1054945A (ja) 内視鏡照明光学系

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180724

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180724

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180724

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20180921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190205

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6478928

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03