[go: up one dir, main page]

JP2004240420A - Electronic imaging apparatus - Google Patents

Electronic imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2004240420A
JP2004240420A JP2004008264A JP2004008264A JP2004240420A JP 2004240420 A JP2004240420 A JP 2004240420A JP 2004008264 A JP2004008264 A JP 2004008264A JP 2004008264 A JP2004008264 A JP 2004008264A JP 2004240420 A JP2004240420 A JP 2004240420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmittance
optical
electronic imaging
optical element
light
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.)
Pending
Application number
JP2004008264A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004240420A5 (en
Inventor
Shinichi Mihara
伸一 三原
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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 Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2004008264A priority Critical patent/JP2004240420A/en
Publication of JP2004240420A publication Critical patent/JP2004240420A/en
Publication of JP2004240420A5 publication Critical patent/JP2004240420A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic imaging apparatus which can adjust a sufficiently wide range of light quantity even by an extremely thin type in a depth direction. <P>SOLUTION: The electronic imaging apparatus is composed by using optical systems G1, G2, G3, G4, and G5 having at least one reflection surface RF for bending an optical path. Also, the electronic imaging apparatus is provided with optical elements which can change the transmittance of light in the optical systems and is so constituted that the optical path passes the optical elements a plurality of times. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学系の内部透過率を変化させる方式により光量調節を行なうようにした電子撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic imaging apparatus that adjusts a light amount by a method of changing an internal transmittance of an optical system.

最近のデジタルカメラをはじめとする電子撮像装置においては、その小型化や薄型化が進展してきている。この小型化や薄型化は、主に電気回路や記録媒体の小型化によるところが大きい。電気回路や記録媒体の小型化が進んだ結果、光学系の撮像装置全体に占める大きさの割合が、相対的に増大してきている。そこで、光学系に関しても、特にズームレンズに関して、撮像素子の小型化を通じて小型化が進んでいる。例えば、沈胴式鏡筒の採用が挙げられる。この沈胴式鏡筒は、撮影時に光学系がせり出し、携帯時に光学系が電子撮像装置筐体内に収納される構造になっている。これにより、小型化あるいは薄型化に対応してきた。
しかし、小型化が進展するにつれて、撮像素子の小型化の進展に比例して光学系全体を小型化することには限界が生じている。これは、光学系を構成するレンズ要素の物理的加工に限界があること、メカ機構の機械的強度に限界があること、及び製作精度に限界があることによる。そこで、非球面や高屈折率低分散硝材を使用して、構成要素を極限まで減らすことが行われている。しかしながら、それも基本仕様の確保や収差補正上限界に到達している。そのため、従来のように光学素子を一直線状に配置する構成では、光学系の体積や全長の小型化、あるいは沈胴時の奥行き方向への薄型化は限界に来ている。
そこで、特に奥行き方向への薄型化を実現する方法として、次のようなものがある。その1つは、光学系内に光路を折り曲げるための反射面を有する構成である。また、別の1つは、光学フィルタやダイクロイックミラーの代わりに、エレクトロクロミック素子を用いる構成である。この構成では、複数の透過光の波長範囲が互いに異なる複数のエレクトロクロミック素子を、組合せているものもある(特許文献1および2参照)。このような構成は、電子撮像装置筐体の薄型化に大きく貢献している。
特公平5−27083号公報 特開平11−160739号公報
In electronic imaging devices such as recent digital cameras, miniaturization and thinning have been progressing. This reduction in size and thickness is largely due to the reduction in size of electric circuits and recording media. As a result of miniaturization of electric circuits and recording media, the ratio of the size of an optical system to the entire image pickup apparatus has been relatively increasing. Therefore, the miniaturization of the optical system, particularly the zoom lens, has been promoted through the miniaturization of the image sensor. For example, the use of a retractable lens barrel can be mentioned. The collapsible lens barrel has a structure in which the optical system protrudes during photographing, and the optical system is housed in the housing of the electronic imaging device when the camera is carried. This has responded to miniaturization or thinning.
However, as miniaturization progresses, there is a limit to miniaturization of the entire optical system in proportion to progress of miniaturization of the imaging device. This is because there is a limit in the physical processing of the lens element constituting the optical system, a limit in the mechanical strength of the mechanical mechanism, and a limit in the manufacturing accuracy. Therefore, the use of an aspherical surface or a high-refractive-index, low-dispersion glass material has reduced the number of components to the limit. However, this also has reached the upper limit of securing the basic specifications and aberration correction. Therefore, in the conventional configuration in which the optical elements are arranged in a straight line, the reduction of the volume and the total length of the optical system, or the reduction in the depth direction at the time of collapsing has reached the limit.
Therefore, there are the following methods for achieving a reduction in thickness particularly in the depth direction. One is a configuration having a reflection surface for bending an optical path in an optical system. Another is a configuration using an electrochromic element instead of an optical filter or a dichroic mirror. In this configuration, there is a configuration in which a plurality of electrochromic elements having different wavelength ranges of a plurality of transmitted lights are combined (see Patent Documents 1 and 2). Such a configuration greatly contributes to a reduction in the thickness of the electronic imaging device housing.
Japanese Patent Publication No. 5-27083 JP-A-11-160739

ところが、これらのものは、電子撮像素子の小型化にともない、回折の問題が無視できなくなってきている。例えば、F/5.6以上絞り込むと画質の劣化が著しくなってくるため、光量の調節範囲が狭くなる等の新たな問題が出てきている。そこで、従来、透過率を下げるために幾つかの光学素子を抜き差し交換する方法や、透過率が可変の光学素子を使用する方法が提案されている。しかしながら、前者は機構が複雑でそのためのスペースが小型化を妨げる要因になる。その点、後者は小型化に適してはいるが、透過率の可変範囲が狭く、広い範囲の光量調節をするには不十分である。   However, in these devices, with the miniaturization of the electronic image pickup device, the problem of diffraction cannot be ignored. For example, when the aperture is stopped down to F / 5.6 or more, the deterioration of the image quality becomes remarkable, so that a new problem such as a narrow adjustment range of the light amount has been emerging. Therefore, conventionally, a method of removing and replacing some optical elements in order to reduce the transmittance, and a method of using an optical element whose transmittance is variable have been proposed. However, in the former case, the mechanism is complicated, and the space therefor is a factor that hinders miniaturization. In this respect, the latter is suitable for miniaturization, but the variable range of the transmittance is narrow, and it is insufficient for adjusting the light amount in a wide range.

本発明は、上記の如き従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、奥行き方向が極めて薄い薄型であっても十分広い範囲の光量調節が行なえる電子撮像装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electronic imaging system capable of adjusting a light amount in a sufficiently wide range even in a very thin depth direction. It is to provide a device.

上記の目的を達成するために、本発明による電子撮像装置は、光路を折り曲げるための反射面を有する光学系を用いた電子撮像装置において、前記光学系に光の透過率を変化させることのできる光学素子を設け、光線が前記光学素子を複数回通過するように構成したことを特徴としている。
また、本発明による電子撮像装置は、光路を折り曲げるための反射面を有する光学系を用いた電子撮像装置において、前記反射面上あるいは前記反射面の直前に光の透過率を変化させることのできる光学素子を設け、光線が前記光学素子を複数回通過するように構成したことを特徴としている。
また、本発明による電子撮像装置は、波長520nmの光が前記光学素子を1回通過する時の透過率τ520が、τmin≦τ520≦τmax全域で以下の条件を満足するように構成されている。
0.70 < τ440/τ520 < 1.20
0.80 < τ600/τ520 < 1.30
但し、τ440は波長440nmの光の透過率、τ600波長600nmの光の透過率である。また、τminは、前記透過率を変化させることのできる光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最小透過率、τmaxは、前記透過率を変化させることのできる光学素子が、最も透明な状態になっている時の最大透過率である。
In order to achieve the above object, an electronic imaging device according to the present invention can change the light transmittance of the optical system in an electronic imaging device using an optical system having a reflection surface for bending an optical path. An optical element is provided, and the light beam passes through the optical element a plurality of times.
In the electronic imaging device according to the present invention, in an electronic imaging device using an optical system having a reflection surface for bending an optical path, light transmittance can be changed on the reflection surface or immediately before the reflection surface. An optical element is provided, and the light beam passes through the optical element a plurality of times.
Further, the electronic imaging device according to the present invention is configured such that the transmittance τ520 when light having a wavelength of 520 nm passes through the optical element once satisfies the following condition in the entire range of τmin ≦ τ520 ≦ τmax.
0.70 <τ440 / τ520 <1.20
0.80 <τ600 / τ520 <1.30
Here, τ440 is the transmittance of light having a wavelength of 440 nm and the transmittance of τ600 is light having a wavelength of 600 nm. Further, τmin is the minimum transmittance when the optical element capable of changing the transmittance is in the most opaque state, and τmax is the optical element capable of changing the transmittance is the most transparent. It is the maximum transmittance at the time of the state.

本発明によれば、透過率を変化させることのできる光学素子を光線が複数回通過するように構成することにより、小型で特に奥行き方向が極めて薄く且つ十分広い範囲の光量調節が行える薄型の電子撮像装置を提供することが出来る。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a small and thin electronic device in which the light intensity can be adjusted in a very thin depth direction and a sufficiently wide range by arranging a light beam to pass through an optical element whose transmittance can be changed a plurality of times. An imaging device can be provided.

以下、本発明の実施の態様を図示した実施例に基づき説明する。説明に先立ち、本発明の作用効果について述べる。
本発明によれば、光学系内にある反射面を利用して、結像光束を、透過率を変化させることのできる光学素子(以下、透過率可変光学素子とする。)を例えば2度通過させるようにすることができる。これにより、透過率可変光学素子の透過率の可変範囲が狭くても、光学系全体の透過率の最大値と最小値の比は概略2乗になり、光量調節範囲を大幅に広げることができる。
なお、結像光束が透過率可変光学素子を2度通過するようにするためには、出来るだけ透過率可変光学素子を反射面の上あるいは直前に配置するのが光学系の小型化には有利である。
さらに、波長520nmの光が透過率可変光学素子を1回通過した時の分光透過率τ520が 、τmin≦τ520≦τmax全域で、以下の条件を同時に満足すると良い。
0.70 < τ440/τ520 < 1.20 (1)
0.80 < τ600/τ520 < 1.30 (2)
但し、τx(xは数字)は波長xnmの光の透過率である。(よって、τ440は波長440nmの光の透過率、τ600波長600nmの光の透過率となる。)また、τminは、透過率可変光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最小透過率、τmaxは、透過率可変光学素子が、最も透明な状態になっている時の最大透過率である。
上記条件のいずれかを外れるとカラーバランスが劣化しやすく好ましくない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. Prior to the description, the operation and effect of the present invention will be described.
According to the present invention, an image forming light beam passes through an optical element capable of changing the transmittance (hereinafter, referred to as a variable transmittance optical element) twice, for example, twice by utilizing a reflection surface in an optical system. You can make it. Thus, even if the variable range of the transmittance of the variable transmittance optical element is narrow, the ratio of the maximum value and the minimum value of the transmittance of the entire optical system becomes approximately the square, and the light amount adjustment range can be greatly expanded. .
In order to allow the imaging light beam to pass through the variable transmittance optical element twice, it is advantageous to arrange the variable transmittance optical element on or immediately before the reflection surface as much as possible in order to reduce the size of the optical system. It is.
Further, it is preferable that the spectral transmittance τ520 when light having a wavelength of 520 nm passes through the transmittance variable optical element once satisfy the following conditions in the entire range of τmin ≦ τ520 ≦ τmax.
0.70 <τ440 / τ520 <1.20 (1)
0.80 <τ600 / τ520 <1.30 (2)
Here, τx (x is a number) is the transmittance of light having a wavelength of xnm. (Thus, τ440 is the transmittance of light with a wavelength of 440 nm and τ600 is the transmittance of light with a wavelength of 600 nm.) Τmin is the minimum transmittance when the transmittance variable optical element is in the most opaque state. , Τmax are the maximum transmittances when the transmittance variable optical element is in the most transparent state.
If any of the above conditions is not satisfied, the color balance tends to deteriorate, which is not preferable.

なお、
0.75 < τ440/τ520 < 1.15 (1')
0.85 < τ600/τ520 < 1.25 (2')
なる条件を満たせば更に良く、
0.80 < τ440/τ520 < 1.10 (1")
0.90 < τ600/τ520 < 1.20 (2")
なる条件を満たせば最良である。
In addition,
0.75 <τ440 / τ520 <1.15 (1 ′)
0.85 <τ600 / τ520 <1.25 (2 ')
Even better if you meet the following conditions,
0.80 <τ440 / τ520 <1.10 (1 ")
0.90 <τ600 / τ520 <1.20 (2 ")
It is best if certain conditions are satisfied.

以上は、透過率可変光学素子を用いる場合に関するが、これに代えて、反射率が可変となる光学素子(以下、反射率可変光学素子とする)を用いても良い。その場合も、波長520nmの光における反射率R520が、Rmin≦R520≦Rmax全域で、以下の条件を満足するのが良い。
0.50 < R440/R520 < 1.40 (3)
0.60 < R600/R520 < 1.70 (4)
但し、Rx(xは数字)は波長xnmの光の反射率である。(よって、R440は波長440nmの光の反射率、R600は波長600nmの光の反射率となる。)また、Rminは、反射率可変光学素子が、最も透明な状態になっている時の最小反射率、Rmaxは、反射率可変光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最大反射率である。
この場合も、条件式(3)及び(4)のいずれかを外れると、カラーバランスが劣化しやすく好ましくない。
Although the above description relates to the case where the variable transmittance optical element is used, an optical element whose reflectance is variable (hereinafter, referred to as a variable reflectance optical element) may be used instead. Also in this case, it is preferable that the reflectance R520 for light having a wavelength of 520 nm satisfy the following condition in the entire range of Rmin ≦ R520 ≦ Rmax.
0.50 <R440 / R520 <1.40 (3)
0.60 <R600 / R520 <1.70 (4)
Here, Rx (x is a number) is the reflectance of light having a wavelength of x nm. (Therefore, R440 is the reflectance of light having a wavelength of 440 nm, and R600 is the reflectance of light having a wavelength of 600 nm.) Rmin is the minimum reflection when the variable reflectance optical element is in the most transparent state. The rate, Rmax, is the maximum reflectance when the variable reflectance optical element is in the most opaque state.
Also in this case, if any of the conditional expressions (3) and (4) is not satisfied, the color balance tends to deteriorate, which is not preferable.

なお、
0.60 < R440/R520 < 1.30 (3')
0.70 < R600/R520 < 1.60 (4')
なる条件を満たせば更に良く、
0.70 < R440/R520 < 1.20 (3")
0.80 < R600/R520 < 1.50 (4")
なる条件を満たせば最良である。
In addition,
0.60 <R440 / R520 <1.30 (3 ')
0.70 <R600 / R520 <1.60 (4 ')
Even better if you meet the following conditions,
0.70 <R440 / R520 <1.20 (3 ")
0.80 <R600 / R520 <1.50 (4 ")
It is best if certain conditions are satisfied.

ここで、τmin、τmaxについて説明する。例えば、エレクトロクロミック素子は、2つの異なる所定の電圧を印加することで、図6に示すように、透過率の高い状態と透過率の低い状態になる。ここで、最も透過率が高い状態では、エレクトロクロミック素子は、最も透明な状態になっている。一方、最も透過率が低い状態では、エレクトロクロミック素子は、最も不透明な状態になっている。
よって、τminは、透過率可変光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最小透過率で、τmaxは、透過率可変光学素子が、最も透明な状態になっている時の最大透過率ということになる。
例えば、τmin≦τ520≦τmaxの場合、τminは、透過率可変光学素子が最も不透明な状態になっている時の、波長520nmにおける最小透過率となる。また、τmaxは、透過率可変光学素子が最も透明な状態になっている時の、波長520nmにおける最大透過率となる。
また、図5に示すように、反射率可変光学素子では、2つの異なる所定の電圧を印加することで、反射率の高い状態と反射率の低い状態になる。ここで、最も反射率が高い状態では、反射率可変光学素子は、最も不透明な状態になっている。ただし、吸収はほとんど生じないので、光は反射される。一方、最も反射率が低い状態では、反射率可変光学素子は、最も透明な状態になっている。
よって、Rminは、反射率可変光学素子が、最も透明な状態になっている時の最小反射率で、Rmaxは、反射率可変光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最大反射率ということになる。
Here, τmin and τmax will be described. For example, when two different predetermined voltages are applied to the electrochromic element, a state of high transmittance and a state of low transmittance are obtained as shown in FIG. Here, in the state where the transmittance is highest, the electrochromic element is the most transparent state. On the other hand, when the transmittance is the lowest, the electrochromic element is the most opaque.
Therefore, τmin is the minimum transmittance when the variable transmittance optical element is in the most opaque state, and τmax is the maximum transmittance when the variable transmittance optical element is in the most transparent state. It turns out that.
For example, when τmin ≦ τ520 ≦ τmax, τmin is the minimum transmittance at a wavelength of 520 nm when the transmittance variable optical element is in the most opaque state. Further, τmax is the maximum transmittance at a wavelength of 520 nm when the transmittance variable optical element is in the most transparent state.
Further, as shown in FIG. 5, in the variable reflectivity optical element, by applying two different predetermined voltages, a state of high reflectivity and a state of low reflectivity are obtained. Here, when the reflectivity is highest, the variable reflectivity optical element is in the most opaque state. However, light is reflected because almost no absorption occurs. On the other hand, in the state where the reflectance is the lowest, the variable reflectance optical element is the most transparent state.
Therefore, Rmin is the minimum reflectance when the variable reflectance optical element is in the most transparent state, and Rmax is the maximum reflectance when the variable reflectance optical element is in the most opaque state. It turns out that.

透過率可変光学素子としては、例えば、エレクトロクロミック素子が好ましい。この素子は、電気的に化学変化を制御することにより、光の透過率あるいは反射率を変化させることの出来る素子である。このような素子を用いることは、サイズ、制御性、応答速度などの点で好ましい。特に、このような素子は、高速追従で安定した透過率を得ることができる。よって、このような素子を光路内に設けるれば、例えば、ある電圧のもとで電気量を制御することにより、高速且つ安定して光量調節を行なうことができる。なお、反射率可変光学素子としては、例えば、マグネシウム、ニッケル系合金薄膜を用いた調光ミラーなどがある。
その場合、出来るだけ光量調節範囲を広くするために、透過率可変光学素子の波長520nmの光の1回の通過における最大透過率τmax(≧0.7)と最小透過率τmin(≦0.3)との比が、少なくとも2.5以上であるのが好ましい。出来れば3.5以上であることが望ましい。反射の場合は、少なくとも4以上、出来れば5.5以上であることが望ましい。
As the variable transmittance optical element, for example, an electrochromic element is preferable. This element can change the transmittance or the reflectance of light by electrically controlling a chemical change. Use of such an element is preferable in terms of size, controllability, response speed, and the like. In particular, such an element can obtain a stable transmittance with high-speed tracking. Therefore, if such an element is provided in the optical path, for example, by controlling the amount of electricity under a certain voltage, the light amount can be rapidly and stably adjusted. The variable reflectance optical element includes, for example, a dimming mirror using a magnesium or nickel alloy thin film.
In this case, in order to widen the light amount adjustment range as much as possible, the ratio between the maximum transmittance τmax (≧ 0.7) and the minimum transmittance τmin (≦ 0.3) of the variable transmittance optical element in one pass of light having a wavelength of 520 nm is used. Is preferably at least 2.5 or more. Preferably, it is 3.5 or more. In the case of reflection, it is desirable that it is at least 4 or more, preferably 5.5 or more.

光学系として次のような結像光学系は、電子撮像装置の奥行き方向を薄くするのに極めて効果的であるため、電子撮像素子が小型になるほど有効性を発揮する。この結像光学系は、反射面と正の屈折力のレンズ群を少なくとも有する。ここで、反射面は光路を折り曲げるために用いられる。また、正の屈折力のレンズ群は、広角端から望遠端に変倍する際に、単調に物体側に移動する。
このような光学系では、開口絞りを例えば常用するF8程度にセットしても回折の影響により画質が劣化するため、開口径を小さく絞り込むわけにはいかない。従って、上述のような透過率可変光学素子と反射面の組合せ、或いは反射率可変光学素子を用いれば、画質を劣化させることなく光量を調節することができる。なお、奥行き方向をより薄くするために、変倍時に可動な全ての群の最も物体側のレンズよりも物体側に、反射面を少なくとも1つ有するように構成するのがよい。
The following imaging optical system as an optical system is extremely effective in reducing the depth direction of an electronic imaging device, and therefore, the smaller the electronic imaging device becomes, the more effective it becomes. This imaging optical system has at least a reflecting surface and a lens group having a positive refractive power. Here, the reflecting surface is used to bend the optical path. Further, the lens unit having a positive refractive power monotonously moves to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
In such an optical system, even if the aperture stop is set to, for example, about F8, which is commonly used, the image quality deteriorates due to the influence of diffraction, so that the aperture diameter cannot be reduced to a small value. Therefore, if the above-described combination of the variable transmittance optical element and the reflective surface or the variable reflectance optical element is used, the light amount can be adjusted without deteriorating the image quality. In order to make the depth direction thinner, it is preferable that at least one reflecting surface be provided on the object side of the most object side lens of all the groups movable during zooming.

或いは、光学系中に少なくとも1つのプリズムを配置する。そして、反射面をプリズムの一面に略平行に配する。更に、プリズムの一面と反射面との間に光の透過率を変化させることの出来る媒質(以下、透過率可変媒質とする)を配置することにより構成しても良い。この場合、プリズム、透過率可変媒質及び反射面が、透過率可変光学素子に該当する。なお、光学系を通過する光路の最も物体側に、プリズムを配置すればなお良い。それは、奥行き方向を屈折力の高い媒質とすることでより長い光路長、つまりより短い実寸にするために有効であるからである。   Alternatively, at least one prism is arranged in the optical system. Then, the reflecting surface is arranged substantially parallel to one surface of the prism. Furthermore, a medium capable of changing the light transmittance (hereinafter, referred to as a variable transmittance medium) may be arranged between one surface of the prism and the reflection surface. In this case, the prism, the variable transmittance medium, and the reflection surface correspond to the variable transmittance optical element. It is more preferable that a prism be arranged closest to the object side of the optical path passing through the optical system. This is because the use of a medium having a high refractive power in the depth direction is effective for achieving a longer optical path length, that is, a shorter actual size.

さらに、プリズムの最も物体側の面(入射面)は、凹面とするのがよい。それは、光学全系の入射面から入射瞳位置までの深さ(距離)を極力浅くすることにより、反射面を物理的に光学全系の入射面により近く配置することができるからである。そして、これによって、奥行きを薄くすることに効果的であるからである。そして、プリズムの屈折率については、1.55以上(1.65以上であればより良く、1.75以上であれば最良)と極力高い方がよい。   Further, the most object side surface (incident surface) of the prism is preferably a concave surface. The reason is that by making the depth (distance) from the entrance surface of the entire optical system to the entrance pupil position as small as possible, the reflecting surface can be physically arranged closer to the entrance surface of the entire optical system. This is effective in reducing the depth. The refractive index of the prism should be as high as 1.55 or more (better if 1.65 or more, best if 1.75 or more).

なお、上記以外にもプリズムの屈折率を高くすると、次のような効果がある。透過率可変媒質あるいは透明電極には、通常の硝子並み以上の極めて高い屈折率を有するものがある。ここで、プリズムと反射面との間に、空気を介さずに、透過率可変媒質を挟んだとする。この場合、プリズムと透過率可変媒質との境界面は、高い反射率を有することになる。その結果、本来反射面で反射すべき結像光束の一部がこの境界面で反射して、ゴースト像を形成してしまう。従って、プリズムと透過率可変媒質との屈折率差を、0.4以下とするのがよい(0.3以下であればより良く、0.2以下であれば最良)。このように、プリズムの屈折率を高くすることで、ゴーストの発生を抑えることができるという効果が得られる。   In addition to the above, increasing the refractive index of the prism has the following effects. Some of the transmittance variable media or the transparent electrodes have an extremely high refractive index higher than that of ordinary glass. Here, it is assumed that a variable transmittance medium is interposed between the prism and the reflection surface without passing through air. In this case, the interface between the prism and the transmittance variable medium has a high reflectance. As a result, a part of the image forming light beam that should be reflected on the reflecting surface is reflected on the boundary surface to form a ghost image. Therefore, the difference in refractive index between the prism and the transmittance variable medium is preferably set to 0.4 or less (better if 0.3 or less, better if 0.2 or less). As described above, by increasing the refractive index of the prism, an effect that ghost can be suppressed can be obtained.

あるいは、プリズムの屈折率を条件としない場合は、波長520nmの光に対する境界面における反射率Rb、反射面における反射率Rm及び両面の間隔dとの関係を、以下の様にすると良い。
0.1<Rb/{(1−Rb)(Rm×τ5202)}<10
d = 画素ピッチ×α/cosθ
0<α<1.0 (α…係数)
20°<θ<70° (θ…反射面の入射光軸に対する角度)
以上の条件は、両面それぞれの反射によって引き起こされる二重像を逆手にとって利用する場合の条件である。すなわち、二重像を、電子撮像素子のナイキスト周波数以上の成分による折り返し歪みを除くために用いるものである。これは、二重像を、光学ローパスフィルター的効果の足しに使用するものである。これらの条件を外すと、解像力が低下しすぎたり、或いはゴーストとして認知させる像が出来たりして好ましくない。
Alternatively, when the refractive index of the prism is not a condition, the relationship between the reflectance Rb at the boundary surface, the reflectance Rm at the reflection surface, and the distance d between both surfaces for light having a wavelength of 520 nm may be as follows.
0.1 <Rb / {(1−Rb) (Rm × τ520 2 )} <10
d = Pixel pitch x α / cos θ
0 <α <1.0 (α ... coefficient)
20 ° <θ <70 ° (θ: angle of the reflecting surface with respect to the incident optical axis)
The above conditions are conditions in a case where a double image caused by reflection on each side is used for a reverse hand. That is, the double image is used to eliminate aliasing distortion due to a component of the electronic imaging element that is higher than the Nyquist frequency. This uses a double image to add the effect of an optical low-pass filter. If these conditions are removed, the resolving power is excessively lowered or an image recognized as a ghost is formed, which is not preferable.

なお、フォーカシング機能は、光学系の出来るだけ像側の方にある光学素子群に具備させるのが良い。本発明の場合には、最も像側の可動群がフォーカシング機能を果たしている。そして、光学系の状態と、電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号及び透過率可変媒質の透過率を、それぞれ電気的に制御する手段を備えた電子撮像装置とするのがよい。   Note that the focusing function is preferably provided in an optical element group as close to the image side of the optical system as possible. In the case of the present invention, the movable group closest to the image fulfills the focusing function. Then, it is preferable that the electronic imaging apparatus includes a means for electrically controlling the state of the optical system, the electric signal related to the image obtained from the electronic imaging element, and the transmittance of the transmittance variable medium.

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、電子撮像装置の実施例1であって、この電子撮像装置に用いられる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。これらの図は、広角端において無限遠物点に合焦している時の状態を、それぞれ示している。なお、この光学系は、折り曲げ光学系である。
図1及び図2中、Iは電子撮像素子であるCCDの撮像面、LPFは光学的ローパスフィルターである。そして、物体側から順に、光学系と、光学的ローパスフィルターLPFと、撮像面Iが配置されている。
光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、開口絞りSと、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5を有している。
第1レンズ群G1は、全体で正の屈折力を有している。この第1レンズ群G1は、物体側から順に、プリズムPと後側副群とで構成されている。プリズムPは、物体側に光路を折り曲げるための反射面RFと光線入射面IFを有する。光線入射面IFは物体側に凹面であり、光軸から離れるに従って発散性が弱まる非球面を持つ。また、後側副群は正の屈折力を有する。
なお、図1に示すプリズムPの反射面RFには、反射率が可変である媒質が密着せしめられている。一方、図2に示す反射面RFとプリズムPの対向面との間には、透過率可変媒質が挟まれていている。そして、これらが反射率可変光学素子あるいは透過率可変光学素子を構成している。図1及び図2の構成とも、光量調節を高速、且つ安定して行える。
なお、図2の構成では、プリズムPに入射した光は、透過率可変媒質を通過して反射面RFに到達する。この光は、反射面RFで反射された後、再び透過率可変媒質を通過してプリズムP内に戻る。すなわち、プリズムPに入射した光は、透過率可変媒質を2回通過することになる。したがって、図2の構成の方が、図1の構成に比べて、光量調節範囲を広くとることができる。
ここで、プリズムPは、光路を90°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。また、後側副群は、両凸正レンズで構成されている。
第2レンズ群G2は、全体で負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は、物体側から順に配置された、両凹負レンズと正メニスカスレンズとで構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に配置された、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負正レンズとの接合レンズで構成されている。
第4レンズ群G4は、正メニスカスレンズで構成されている。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた平凸レンズで構成されている。
なお、本発明の各実施例における有効撮像領域の縦横比は3:4であり、光路折り曲げ方向は横方向である。
1 and 2 are a first embodiment of an electronic imaging apparatus, and are cross-sectional views along an optical axis showing an optical configuration used in the electronic imaging apparatus. These figures respectively show the states when focusing on an object point at infinity at the wide angle end. This optical system is a bending optical system.
1 and 2, I denotes an image pickup surface of a CCD which is an electronic image pickup device, and LPF denotes an optical low-pass filter. The optical system, the optical low-pass filter LPF, and the imaging plane I are arranged in this order from the object side.
The optical system includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, an aperture stop S, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a fifth lens group G5. ing.
The first lens group G1 has a positive refractive power as a whole. The first lens group G1 includes, in order from the object side, a prism P and a rear sub-group. The prism P has a reflecting surface RF for bending the optical path toward the object side and a light incident surface IF. The light incident surface IF has a concave surface on the object side and has an aspheric surface whose divergence decreases as the distance from the optical axis increases. The rear sub-group has a positive refractive power.
In addition, a medium whose reflectivity is variable is adhered to the reflection surface RF of the prism P shown in FIG. On the other hand, a transmittance variable medium is interposed between the reflection surface RF shown in FIG. These constitute a variable reflectance optical element or a variable transmittance optical element. 1 and 2, the light amount can be adjusted at high speed and stably.
In the configuration of FIG. 2, the light incident on the prism P passes through the transmittance variable medium and reaches the reflection surface RF. This light is reflected by the reflection surface RF and then returns to the prism P through the variable transmittance medium again. That is, the light incident on the prism P passes through the variable transmittance medium twice. Therefore, the configuration of FIG. 2 can have a wider light amount adjustment range than the configuration of FIG.
Here, the prism P is configured as a reflection prism that bends the optical path by 90 degrees. In addition, the rear sub-unit includes a biconvex positive lens.
The second lens group G2 has a negative refractive power as a whole. The second lens group G2 is composed of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens arranged in order from the object side.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, and a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative / positive lens.
The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens.
The fifth lens group G5 includes a plano-convex lens having a convex surface facing the object side.
Note that the aspect ratio of the effective imaging area in each embodiment of the present invention is 3: 4, and the optical path bending direction is the horizontal direction.

また、無限遠物点に合焦した状態において広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1及び開口絞りSは位置が固定され、第2レンズ群G2は像側へのみ移動し、第3レンズ群G3は物体側へのみ移動するようになっている。
また、合焦動作時には、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が光軸上を移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G1中のプリズムPの光線入射面IFのほかに、第1レンズ群G1中の両凸レンズの物体側の面、第2レンズ群G2中の両凹レンズの物体側及び像側の面、及び第3レンズ群G3中の両凸正レンズの物体側及び像側の面及び第5レンズ群G5のメニスカスレンズの物体側面に夫々設けられている。
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end in a state in which the zoom lens is focused on an object point at infinity, the positions of the first lens group G1 and the aperture stop S are fixed, and the second lens group G2 is moved toward the image side. Only, and the third lens group G3 moves only to the object side.
During the focusing operation, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 move on the optical axis.
The aspheric surface includes, in addition to the light incident surface IF of the prism P in the first lens group G1, the object side surface of the biconvex lens in the first lens group G1, the object side of the biconcave lens in the second lens group G2, and The image side surface, the object side surface and the image side surface of the biconvex positive lens in the third lens group G3, and the object side surface of the meniscus lens of the fifth lens group G5 are respectively provided.

次に、実施例1で用いられる光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
なお、実施例1で用いられる光学系の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、D0は物体から第1面までの距離を表している。r,d,f,D0の単位はmmである。
なお、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2
+A44+A66+A88+A1010
なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
Next, numerical data of optical members constituting the optical system used in the first embodiment will be described.
In the numerical data of the optical system used in the first embodiment, r 1 , r 2 ,... Indicate the radius of curvature of each lens surface, d 1 , d 2 ,. n d2 ,... are the refractive indices of each lens at the d-line, v d1 , v d2 ,. Represents the F number, f represents the focal length of the entire system, and D0 represents the distance from the object to the first surface. The unit of r, d, f, D0 is mm.
The aspheric surface shape is represented by the following equation, where z is the optical axis direction, y is the direction orthogonal to the optical axis, K is the cone coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 are the aspheric coefficients. Is represented by
z = (y 2 / r) / [1+ {1- (1 + K) (y / r) 2} 1/2]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
These symbols are common to the numerical data of the embodiments described later.

数値データ1
1=-9.4520(非球面)
1=8.2000 nd1=1.80518 νd1=25.42
2=∞
2=0.1500
3=9.6078(非球面)
3=2.3000 nd3=1.78800 νd3=47.37
4=-36.5601
4=D4
5=-12.2968(非球面)
5=0.8000 nd5=1.74320 νd5=49.34
6=5.0653(非球面)
6=0.6000
7=7.3064
7=1.5000 nd7=1.84666 νd7=23.78
8=30.2966
8=D8
9=∞(絞り)
9=D9
10=10.4103(非球面)
10=5.8865 nd10=1.69350 νd10=53.21
11=-6.9390(非球面)
11=0.1500
12=8.4519
12=2.4987 nd12=1.51742 νd12=52.43
13=-10.7434
13=0.7000 nd13=1.84666 νd13=23.78
14=4.1500
14=D14
15=6.0955
15=1.8000 nd15=1.48749 νd15=70.23
16=9.7078
16=D16
17=8.7554(非球面)
17=1.8000 nd17=1.58423 νd17=30.49
18=∞
18=0.7000
19=∞
19=0.6000 nd19=1.51633 νd18=64.14
20=∞
20=D20
21=∞(撮像面)
Numeric data 1
r 1 = -9.4520 (aspherical surface)
d 1 = 8.2000 n d1 = 1.80518 ν d1 = 25.42
r 2 = ∞
d 2 = 0.1500
r 3 = 9.6078 (aspherical surface)
d 3 = 2.3000 n d3 = 1.78800 ν d3 = 47.37
r 4 = -36.5601
d 4 = D4
r 5 = -12.2968 (aspherical surface)
d 5 = 0.8000 n d5 = 1.74320 ν d5 = 49.34
r 6 = 5.0653 (aspherical surface)
d 6 = 0.6000
r 7 = 7.3064
d 7 = 1.5000 n d7 = 1.84666 ν d7 = 23.78
r 8 = 30.2966
d 8 = D8
r 9 = ∞ (aperture)
d 9 = D9
r 10 = 10.4103 (aspherical surface)
d 10 = 5.8865 n d10 = 1.69350 ν d10 = 53.21
r 11 = -6.9390 (aspherical surface)
d 11 = 0.1500
r 12 = 8.4519
d 12 = 2.4987 n d12 = 1.51742 ν d12 = 52.43
r 13 = -10.7434
d 13 = 0.7000 n d13 = 1.84666 ν d13 = 23.78
r 14 = 4.1500
d 14 = D14
r 15 = 6.0955
d 15 = 1.8000 n d15 = 1.48749 ν d15 = 70.23
r 16 = 9.7078
d 16 = D16
r 17 = 8.7554 (aspherical surface)
d 17 = 1.8000 n d17 = 1.58423 ν d17 = 30.49
r 18 = ∞
d 18 = 0.7000
r 19 = ∞
d 19 = 0.6000 n d19 = 1.51633 ν d18 = 64.14
r 20 = ∞
d 20 = D20
r 21 = ∞ (imaging plane)

非球面係数
第1面
K=0
2=0 A4=9.5837×10-46=-1.1998×10-5
8=1.1926×10-7
第3面
K=0
2=0 A4=-5.2184×10-46=1.4369×10-6
8=1.3193×10-8
第5面
K=0
2=0 A4=-8.5131×10-46=1.2914×10-4
8=-5.4974×10-6
第6面
K=0
2=0 A4=-1.8812×10-36=1.7977×10-4
8=-1.1418×10-5
第10面
K=0
2=0 A4=-9.0524×10-46=-1.4899×10-5
8=-2.7354×10-6
第11面
K=0
2=0 A4=2.0252×10-46=-1.5683×10-5
8=-2.5889×10-7
第17面
K=0
2=0 A4=1.3132×10-46=2.2399×10-5
8=-2.5971×10-6
Aspheric coefficient first surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = 9.5837 × 10 -4 A 6 = -1.1998 × 10 -5
A 8 = 1.1926 × 10 -7
Third surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = -5.2184 × 10 -4 A 6 = 1.4369 × 10 -6
A 8 = 1.3193 × 10 -8
Fifth surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = -8.5131 × 10 -4 A 6 = 1.2914 × 10 -4
A 8 = -5.4974 × 10 -6
6th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = -1.8812 × 10 -3 A 6 = 1.7977 × 10 -4
A 8 = -1.1418 × 10 -5
10th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = -9.0524 × 10 -4 A 6 = -1.4899 × 10 -5
A 8 = -2.7354 × 10 -6
11th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = 2.0252 × 10 -4 A 6 = -1.5683 × 10 -5
A 8 = -2.5889 × 10 -7
17th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = 1.3132 × 10 -4 A 6 = 2.2399 × 10 -5
A 8 = -2.5971 × 10 -6

ズームデータ
D0(物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f(mm) 4.60394 7.80037 13.19942
Fno. 2.8634 3.5902 4.5306
D0 ∞ ∞ ∞
D4 0.99877 3.91855 6.57280
D8 6.47386 3.54652 0.89974
D9 5.54148 3.31646 0.99874
D14 1.37738 3.62339 5.91816
D16 1.19791 1.19758 1.19992
D20 0.89970 0.87855 0.89957
When the zoom data D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle telephoto end f (mm) 4.60394 7.80037 13.19942
Fno. 2.8634 3.5902 4.5306
D0 ∞ ∞ ∞
D4 0.99877 3.91855 6.57280
D8 6.47386 3.54652 0.89974
D9 5.54148 3.31646 0.99874
D14 1.37738 3.62339 5.91816
D16 1.19791 1.19758 1.19992
D20 0.89970 0.87855 0.89957

図3及び図4は、電子撮像装置の実施例2であって、この電子撮像装置に用いられる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。これらの図は、広角端において無限遠物点に合焦している時の状態を、それぞれ示している。なお、この光学系も折り曲げ光学系である。
図3及び図4中、Iは電子撮像素子であるCCDの撮像面、LPFは光学的ローパスフィルターである。そして、物体側から順に、光学系と、光学的ローパスフィルターLPFと、撮像面Iが配置されている。
光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、開口絞りSと、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5を有している。
第1レンズ群G1は、全体で負の屈折力を有している。この第1レンズ群G1は、物体側から順に、負メニスカスレンズ、プリズムP及び後側副群とで構成されている。プリズムPは、物体側に光路を折り曲げる反射面RFを有する。また、後側副群は負の屈折力を有する。
なお、図3に示すプリズムPの反射面RFには、反射率が可変である媒質が密着せしめられている。また、図4に示す反射面RFとプリズムPの対向面との間には、透過率可変媒質が挟まれている。そして、これらが反射率可変光学素子あるいは透過率可変光学素子を構成している。
また、プリズムPは、光路を90°折り曲げる反射プリズムとして構成されている。後側副群は、両凹負レンズで構成されている。
第2レンズ群G2は、正メニスカスレンズで構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に配置された、正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを接合してなる接合レンズと、両凸正レンズで構成されている。
第4レンズ群G4は、正メニスカスレンズで構成されている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に配置された、負メニスカスレンズと正メニスカスレンズを接合してなる接合レンズと、平行平面板と、光学的ローパスフィルターLPFで構成されている。
3 and 4 show a second embodiment of the electronic imaging apparatus, and are cross-sectional views along an optical axis showing an optical configuration used in the electronic imaging apparatus. These figures respectively show the states when focusing on an object point at infinity at the wide angle end. This optical system is also a bending optical system.
3 and 4, I denotes an image pickup surface of a CCD which is an electronic image pickup device, and LPF denotes an optical low-pass filter. The optical system, the optical low-pass filter LPF, and the imaging plane I are arranged in this order from the object side.
The optical system includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, an aperture stop S, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a fifth lens group G5. ing.
The first lens group G1 has a negative refractive power as a whole. The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens, a prism P, and a rear sub-group. The prism P has a reflection surface RF that bends the optical path to the object side. The rear subgroup has negative refractive power.
Note that a medium having a variable reflectivity is adhered to the reflection surface RF of the prism P shown in FIG. In addition, a variable transmittance medium is interposed between the reflection surface RF shown in FIG. These constitute a variable reflectance optical element or a variable transmittance optical element.
The prism P is configured as a reflection prism that bends the optical path by 90 degrees. The rear sub-unit includes a biconcave negative lens.
The second lens group G2 includes a positive meniscus lens.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens formed by joining a positive meniscus lens and a negative meniscus lens, and a biconvex positive lens.
The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens.
The fifth lens group G5 includes, in order from the object, a cemented lens formed by joining a negative meniscus lens and a positive meniscus lens, a plane parallel plate, and an optical low-pass filter LPF.

また、無限遠物点に合焦した状態において広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1及び開口絞りSは位置が固定され、第2レンズ群G2は像側へのみ移動するようになっている。
また、合焦動作時には、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が光軸上を移動するようになっている。
非球面は、第1レンズ群G1中の後側副群レンズの入射面及び出射面のほかに、第3レンズ群G3の最も物体側の面、及び第5レンズ群G5中の接合レンズの像側の面に夫々設けられている。
なお、本実施例は、その変形例として、第1レンズ群G1中の最も物体側にある正メニスカスレンズとプリズムPに替えて、実施例1で示した如き入射面が物体側に凹面を向けたプリズムを用いて構成することができる。
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end in a state in which the zoom lens is focused on an object point at infinity, the positions of the first lens group G1 and the aperture stop S are fixed, and the second lens group G2 is moved toward the image side. Only to move.
During the focusing operation, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 move on the optical axis.
The aspheric surface includes, in addition to the entrance surface and the exit surface of the rear sub-group lens in the first lens group G1, the most object side surface of the third lens group G3, and the image of the cemented lens in the fifth lens group G5. Each is provided on the side surface.
In the present embodiment, as a modified example, instead of the positive meniscus lens and the prism P closest to the object side in the first lens group G1, the entrance surface as shown in the first embodiment has the concave surface facing the object side. It can be configured using a prism.

次に、実施例2の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ2
1=18.1242
1=1.1000 nd1=1.77250 νd1=49.60
2=11.0917
2=3.0000
3=∞
3=12.5000 nd3=1.80610 νd3=40.92
4=∞
4=0.3000
5=-189.0024(非球面)
5=0.9000 nd5=1.80610 νd5=40.92
6=7.0839(非球面)
6=0.8000
7=8.8339
7=1.9000 nd7=1.76182 νd7=26.52
8=33.9090
8=D8
9=∞(絞り)
9=1.0000
10=6.5543(非球面)
10=2.5000 nd10=1.74320 νd10=49.34
11=16.5000
11=0.7000 nd11=1.84666 νd11=23.78
12=6.8813
12=0.8000
13=110.5063
13=1.5000 nd13=1.72916 νd13=54.68
14=-13.4784
14=D14
15=17.0895
15=1.4000 nd15=1.48749 νd15=70.23
16=214.7721
16=D16
17=-8.1890
17=0.8000 nd17=1.84666 νd17=23.78
18=-20.0000
18=2.1000 nd18=1.74320 νd18=49.34
19=-7.6979(非球面)
19=0.6600
20=∞
20=1.4400 nd20=1.54771 νd20=62.84
21=∞
21=0.8000
22=∞
22=0.6000 nd22=1.51633 νd22=64.14
23=∞
23=D23
24=∞(撮像面)
Next, numerical data of optical members constituting the optical system according to the second embodiment will be described.
Numeric data 2
r 1 = 18.1242
d 1 = 1.1000 n d1 = 1.77250 ν d1 = 49.60
r 2 = 11.0917
d 2 = 3.0000
r 3 = ∞
d 3 = 12.5000 n d3 = 1.80610 ν d3 = 40.92
r 4 = ∞
d 4 = 0.3000
r 5 = -189.0024 (aspherical surface)
d 5 = 0.9000 n d5 = 1.80610 ν d5 = 40.92
r 6 = 7.0839 (aspheric surface)
d 6 = 0.8000
r 7 = 8.8339
d 7 = 1.9000 n d7 = 1.76182 ν d7 = 26.52
r 8 = 33.9090
d 8 = D8
r 9 = ∞ (aperture)
d 9 = 1.0000
r 10 = 6.5543 (aspherical surface)
d 10 = 2.5000 n d10 = 1.74320 ν d10 = 49.34
r 11 = 16.5 000
d 11 = 0.7000 n d11 = 1.84666 ν d11 = 23.78
r 12 = 6.8813
d 12 = 0.8000
r 13 = 110.5063
d 13 = 1.5000 n d13 = 1.72916 v d13 = 54.68
r 14 = -13.4784
d 14 = D14
r 15 = 17.0895
d 15 = 1.4000 n d15 = 1.48749 ν d15 = 70.23
r 16 = 214.7721
d 16 = D16
r 17 = -8.1890
d 17 = 0.8000 n d17 = 1.84666 ν d17 = 23.78
r 18 = -20.0000
d 18 = 2.1000 n d18 = 1.74320 ν d18 = 49.34
r 19 = -7.6979 (aspherical surface)
d 19 = 0.6600
r 20 = ∞
d 20 = 1.4400 n d20 = 1.54771 ν d20 = 62.84
r 21 = ∞
d 21 = 0.8000
r 22 = ∞
d 22 = 0.6000 n d22 = 1.51633 ν d22 = 64.14
r 23 = ∞
d 23 = D23
r 24 = ∞ (imaging surface)

非球面係数
第5面
K=0
2=0 A4=3.1801×10-46=-7.4933×10-6
8=1.3268×10-7
第6面
K=0
2=0 A4=1.0755×10-46=-2.2069×10-6
8=-4.2215×10-810=1.2946×10-9
第10面
K=0
2=0 A4=-2.8130×10-46=-7.1076×10-7
8=-1.7424×10-7
第19面
K=0
2=0 A4=5.5956×10-46=-1.7107×10-5
8=5.6651×10-7
Aspheric coefficient fifth surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = 3.1801 × 10 -4 A 6 = -7.4933 × 10 -6
A 8 = 1.3268 × 10 -7
6th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = 1.0755 × 10 -4 A 6 = -2.2069 × 10 -6
A 8 = -4.2215 x 10 -8 A 10 = 1.2946 x 10 -9
10th surface K = 0
A 2 = 0 A 4 = -2.8130 × 10 -4 A 6 = -7.1076 × 10 -7
A 8 = -1.7424 × 10 -7
19th page K = 0
A 2 = 0 A 4 = 5.5956 × 10 -4 A 6 = -1.7107 × 10 -5
A 8 = 5.6651 × 10 -7

ズームデータ
D0(物体から第1面までの距離)が∞のとき
広角端 中間 望遠端
f(mm) 6.00227 10.39870 17.99964
Fno. 2.8302 3.7274 4.5463
D0 ∞ ∞ ∞
D8 17.74229 9.38185 1.50012
D14 1.39992 10.71211 9.41560
D16 7.69801 6.74827 15.92451
D23 1.36012 1.35450 1.36012
When the zoom data D0 (distance from the object to the first surface) is ∞
Wide-angle end Middle telephoto end f (mm) 6.00227 10.39870 17.99964
Fno. 2.8302 3.7274 4.5463
D0 ∞ ∞ ∞
D8 17.74229 9.38185 1.50012
D14 1.39992 10.71211 9.41560
D16 7.69801 6.74827 15.92451
D23 1.36012 1.35450 1.36012

上記実施例では、何れも反射面を1面有する光学系を用いているが、かかる反射面は2面以上用いて構成することもできる。   In each of the above embodiments, an optical system having one reflecting surface is used, but it is also possible to use two or more reflecting surfaces.

図5は、反射率可変の媒質として用いられるエレクトロクロミック素子の分光特性を示す線図である。この媒質は、図1及び図3に示したプリズムPの反射面FRに、密着せしめられる媒質(物質)である。また、図6は、透過率可変媒質として用いられるエレクトロクロミック素子(厚さ1mmの2枚の板ガラスで挟んだ場合)の分光特性を示す線図である。この媒質は、図2及び図4に示した反射面FRとプリズムPの対向面との間に挿入される媒質(物質)である。   FIG. 5 is a diagram illustrating spectral characteristics of an electrochromic element used as a medium having a variable reflectance. This medium is a medium (substance) that is brought into close contact with the reflection surface FR of the prism P shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram showing spectral characteristics of an electrochromic element (when sandwiched between two 1 mm-thick plate glasses) used as a transmittance variable medium. This medium is a medium (substance) inserted between the reflection surface FR shown in FIGS. 2 and 4 and the opposing surface of the prism P.

なお、各種条件式、及び各種パラメータの値を、次の表に示す。ここで、透過タイプのエレクトロクロミック素子と反射面との組合せて用いる場合(図2及び図4参照)のエレクトロクロミック素子自身の透過率を、A1(実施例1)及びA2(実施例2)としている。また、反射タイプのエレクトロクロミック素子の場合(図1及び図3参照)のエレクトロクロミック素子自身の透過率を、B1(実施例1)及びB2(実施例2)としている。また、レンズ群G2の焦点距離をfb、広角端での全系の焦点距離をfwとしている。なお、レンズ群G2は正の屈折力を有し、広角端から望遠端に変倍する際に、単調に物体側に移動するレンズ群である。下表では、エレクトロクロミック素子の透過率及び反射率の最大値と最小値のみを示しているが、それらの中間の値を連続的にとることも可能である。
The values of various conditional expressions and various parameters are shown in the following table. Here, the transmissivity of the electrochromic element itself when used in combination with a transmissive electrochromic element and a reflective surface (see FIGS. 2 and 4) is defined as A1 (Example 1) and A2 (Example 2). I have. Further, in the case of a reflection type electrochromic element (see FIGS. 1 and 3), the transmittance of the electrochromic element itself is B1 (Example 1) and B2 (Example 2). The focal length of the lens group G2 is fb, and the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw. The lens group G2 has a positive refractive power, and moves monotonously to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In the table below, only the maximum value and the minimum value of the transmittance and the reflectance of the electrochromic element are shown, but it is also possible to continuously take an intermediate value between them.

図7及び図8は、折り曲げ光学系を撮影光学系41としてデジタルカメラに組み込んだ構成の概念図である。ここで、図7はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図8は同後方斜視図である。なお、図示のデジタルカメラは、撮像光路をデジタルカメラ本体の長辺方向に折り曲げた構成となっている。   7 and 8 are conceptual diagrams of a configuration in which the bending optical system is incorporated in a digital camera as the photographing optical system 41. Here, FIG. 7 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 40, and FIG. 8 is a rear perspective view of the same. The illustrated digital camera has a configuration in which the imaging optical path is bent in the long side direction of the digital camera body.

デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含んでいる。またカメラ40の上部に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば、第1実施例の光路折り曲げ光学系を通して撮影が行われるようになっている。   In this example, the digital camera 40 includes a photographing optical system 41 having a photographing optical path 42, a finder optical system 43 having a finder optical path 44, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. When the shutter 45 disposed above the camera 40 is pressed, the photographing is performed through the photographing optical system 41, for example, the optical path bending optical system of the first embodiment in conjunction therewith.

以上の説明から明らかなように、本発明の電子撮像装置は、特許請求範囲に記載の特徴の他に下記の特徴を有している。
(1)光路を折り曲げるための反射面を少なくとも1面有する光学系を用いた電子撮像装置において、前記反射面は光の反射率を変化させることの出来る光学素子(例えば、エレクトロクロミック素子)を備えており、波長520nmの光の反射率R520がRmin≦R520≦Rmax全域で、分光反射率が以下の条件を満足する光学系を用いた電子撮像装置。
0.50<R440/R520<1.40
0.60<R600/R520<1.70
但し、Rx(xは数字)は波長xnmの反射率である。また、Rminは、反射率可変光学素子が、最も透明な状態になっている時の最小反射率、Rmaxは、反射率可変光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最大反射率である。
(2)前記光学素子は、電気的に化学変化を制御することにより光の透過率を変化させることの出来る媒質からなっている請求項1乃至3の何れか又は上記(1)に記載の電子撮像装置。
(3)前記光学系は、正の屈折力を有し広角端から望遠端に変倍する際に単調に物体側に移動するレンズ群を含んでいる請求項1乃至3の何れか又は上記(1)又は(2)に記載の電子撮像装置。
(4)前記光学系は、変倍時に可動な全てのレンズ群の最も物体側のレンズよりも物体側に、光路を折り曲げるための反射面を少なくとも1つ含んでいる、請求項1乃至3の何れか又は上記(1)乃至(3)の何れかに記載の電子撮像装置。
(5)前記光学系は少なくとも1つのプリズムを含み、前記反射面は前記プリズムの一面に実質上平行に配されていて、前記プリズムの一面と前記反射面との間に光の透過率を変化させることの出来る媒質が介在せしめられている請求項1乃至3の何れか又は上記(1)乃至(4)の何れかに記載の電子撮像装置。
(6)前記プリズムは前記光学系を通過する光路の最も物体側に配されている上記(5)に記載の電子撮像装置。
(7)前記プリズムを通過する光路の最も物体側の面(入射面)は凹面である上記(6)に記載の電子撮像装置。
(8)前記プリズムの屈折率は1.68以上,1.75以上及び1.80以上の何れかであることを特徴とする上記(7)に記載の電子撮像装置。
(9)前記光学系の最も像側の可動レンズ群はフォーカシング機能を有している請求項1乃至3の何れか又は上記(1)乃至(8)の何れかに記載の電子撮像装置。
(10)前記光学系の状態と電子撮像素子から得られる映像に関連した電気信号と前記媒質の透過率をそれぞれ電気的に制御する手段を備えた請求項1乃至3の何れか又は上記(1)乃至(9)の何れかに記載の電子撮像装置。
As is clear from the above description, the electronic imaging device of the present invention has the following features in addition to the features described in the claims.
(1) In an electronic imaging apparatus using an optical system having at least one reflecting surface for bending an optical path, the reflecting surface includes an optical element (for example, an electrochromic element) capable of changing light reflectance. An electronic imaging apparatus using an optical system in which the reflectance R520 of light having a wavelength of 520 nm is Rmin ≦ R520 ≦ Rmax and the spectral reflectance satisfies the following condition.
0.50 <R440 / R520 <1.40
0.60 <R600 / R520 <1.70
Here, Rx (x is a number) is the reflectance at a wavelength of x nm. Rmin is the minimum reflectance when the variable reflectance optical element is in the most transparent state, and Rmax is the maximum reflectance when the reflectance variable optical element is in the most opaque state. is there.
(2) The electron according to any one of (1) to (3) or (1), wherein the optical element is made of a medium capable of changing a light transmittance by controlling a chemical change electrically. Imaging device.
(3) The optical system according to any one of (1) to (3), wherein the optical system includes a lens group having a positive refractive power and monotonously moving to the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The electronic imaging device according to (1) or (2).
(4) The optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical system includes at least one reflecting surface for bending an optical path on the object side of the lens closest to the object in all the lens groups movable during zooming. An electronic imaging apparatus according to any one of the above (1) to (3).
(5) The optical system includes at least one prism, and the reflection surface is disposed substantially parallel to one surface of the prism, and changes light transmittance between one surface of the prism and the reflection surface. The electronic imaging device according to any one of claims 1 to 3, or any of the above (1) to (4), wherein a medium capable of being caused to intervene is interposed.
(6) The electronic imaging device according to (5), wherein the prism is disposed closest to an object in an optical path passing through the optical system.
(7) The electronic imaging device according to (6), wherein a surface (incident surface) closest to the object in an optical path passing through the prism is a concave surface.
(8) The electronic imaging device according to (7), wherein the prism has a refractive index of 1.68 or more, 1.75 or more, and 1.80 or more.
(9) The electronic imaging device according to any one of (1) to (8) or (1) to (8), wherein the movable lens group closest to the image in the optical system has a focusing function.
(10) The electronic device according to any one of (1) to (3) or (1), further comprising means for electrically controlling a state of the optical system, an electric signal related to an image obtained from an electronic image sensor, and a transmittance of the medium. The electronic imaging device according to any one of (1) to (9).

本発明による電子撮像装置の実施例1の反射面に反射率可変の物質が密着せしめられている場合の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when a variable-reflectance substance is adhered to a reflection surface of the electronic imaging device according to the first embodiment of the present invention. 本発明による電子撮像装置の実施例1の反射面とプリズムとの間に透過率可変の物質が挟まれている場合の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when a substance having a variable transmittance is sandwiched between a reflecting surface and a prism according to the first embodiment of the electronic imaging apparatus according to the present invention. 本発明による電子撮像装置の実施例2の反射面に反射率可変の物質が密着せしめられている場合の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when a variable-reflectance substance is adhered to a reflection surface of an electronic imaging device according to a second embodiment of the present invention. 本発明による電子撮像装置の実施例2の反射面とプリズムとの間に透過率可変の物質が挟まれている場合の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when a substance with variable transmittance is sandwiched between a reflecting surface and a prism according to a second embodiment of the electronic imaging apparatus according to the present invention. 反射率可変の物質として用いられるエレクトロクロミック素子の分光特性を示す線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating spectral characteristics of an electrochromic element used as a variable-reflectance substance. 透過率可変の物質として用いられるエレクトロクロミック素子(厚さ1mmの2枚の板ガラスで挟んだ場合)の分光特性を示す線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating spectral characteristics of an electrochromic element (when sandwiched between two sheet glasses having a thickness of 1 mm) used as a substance having a variable transmittance. デジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。FIG. 2 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera. デジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。FIG. 2 is a rear perspective view showing the appearance of the digital camera.

符号の説明Explanation of reference numerals

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
G5 第5レンズ群
P プリズム
IF 光線入射面
RF 反射面
I 撮像面
LPF 光学ローパスフィルター

G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group G5 Fifth lens group P prism IF Light incident surface RF reflecting surface I Imaging surface LPF Optical low-pass filter

Claims (3)

光路を折り曲げるための反射面を有する光学系を用いた電子撮像装置において、前記光学系に光の透過率を変化させることの出来る光学素子を設け、光線が前記光学素子を複数回通過するように構成したことを特徴とする電子撮像装置。   In an electronic imaging apparatus using an optical system having a reflection surface for bending an optical path, an optical element capable of changing light transmittance is provided in the optical system, and a light beam passes through the optical element a plurality of times. An electronic imaging device having a configuration. 光路を折り曲げるための反射面を有する光学系を用いた電子撮像装置において、前記反射面上あるいは前記反射面の直前に光の透過率を変化させることの出来る光学素子を設け、光線が前記光学素子を複数回通過するように構成したことを特徴とする電子撮像装置。   In an electronic imaging apparatus using an optical system having a reflecting surface for bending an optical path, an optical element capable of changing light transmittance is provided on the reflecting surface or immediately before the reflecting surface, and a light beam is emitted from the optical element. An electronic imaging device configured to pass through a plurality of times. 波長520nmの光が前記光学素子を1回通過する時の透過率τ520が、τmin≦τ520≦τmax全域で以下の条件を満足する請求項1又は2に記載の電子撮像装置。
0.70 < τ440/τ520 < 1.20
0.80 < τ600/τ520 < 1.30
但し、τ440は波長440nmの光の透過率、τ600波長600nmの光の透過率である。また、τminは、前記透過率を変化させることのできる光学素子が、最も不透明な状態になっている時の最小透過率、τmaxは、前記透過率を変化させることのできる光学素子が、最も透明な状態になっている時の最大透過率である。
The electronic imaging apparatus according to claim 1, wherein a transmittance τ520 when light having a wavelength of 520 nm passes through the optical element once satisfies the following condition in an entire range of τmin ≦ τ520 ≦ τmax.
0.70 <τ440 / τ520 <1.20
0.80 <τ600 / τ520 <1.30
Here, τ440 is the transmittance of light having a wavelength of 440 nm and the transmittance of τ600 is light having a wavelength of 600 nm. Further, τmin is the minimum transmittance when the optical element capable of changing the transmittance is in the most opaque state, and τmax is the optical element capable of changing the transmittance is the most transparent. It is the maximum transmittance at the time of the state.
JP2004008264A 2003-01-15 2004-01-15 Electronic imaging apparatus Pending JP2004240420A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008264A JP2004240420A (en) 2003-01-15 2004-01-15 Electronic imaging apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003007346 2003-01-15
JP2004008264A JP2004240420A (en) 2003-01-15 2004-01-15 Electronic imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004240420A true JP2004240420A (en) 2004-08-26
JP2004240420A5 JP2004240420A5 (en) 2007-03-01

Family

ID=32964761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004008264A Pending JP2004240420A (en) 2003-01-15 2004-01-15 Electronic imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004240420A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052751A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Imaging device and camera
JP2010181582A (en) * 2009-02-05 2010-08-19 Casio Computer Co Ltd Imaging apparatus
WO2012056978A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 ソニー株式会社 Image pickup device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052751A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Imaging device and camera
US7787193B2 (en) 2005-11-04 2010-08-31 Panasonic Corporation Imaging device and camera
JP4896885B2 (en) * 2005-11-04 2012-03-14 パナソニック株式会社 Imaging device and camera
JP2010181582A (en) * 2009-02-05 2010-08-19 Casio Computer Co Ltd Imaging apparatus
WO2012056978A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 ソニー株式会社 Image pickup device
JP2012098322A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Sony Corp Imaging apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1220002B1 (en) Zoom lens
JP5253051B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP4871712B2 (en) Imaging device
EP2927726A1 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2007219316A (en) Zoom lens and optical apparatus having the same
US7403329B2 (en) Electronic imaging apparatus
JP4817699B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP6628240B2 (en) Zoom lens and imaging device having the same
JP4441189B2 (en) Electronic imaging device
JP4605698B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus equipped with the same
JP4624730B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus equipped with the same
JP4617128B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP5084437B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP4750458B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP5611124B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
US6934095B2 (en) Electronic imaging apparatus
JP2017090686A (en) Optical system and imaging apparatus having the same
CN116209937A (en) Optical system, optical device and method for manufacturing optical system
JP4605699B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus equipped with the same
JP2012247563A (en) Zoom lens and imaging apparatus using the same
JP2004240420A (en) Electronic imaging apparatus
JP2005077825A (en) Image forming optical system for electronic image pickup device
JP5695497B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus using the same
JP2006023530A (en) Zoom lens and imaging apparatus incorporating it
JP6661390B2 (en) Zoom lens and imaging device having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070111

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090428

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090929