JPH04301611A - 電子カメラの光学系 - Google Patents
電子カメラの光学系Info
- Publication number
- JPH04301611A JPH04301611A JP3065834A JP6583491A JPH04301611A JP H04301611 A JPH04301611 A JP H04301611A JP 3065834 A JP3065834 A JP 3065834A JP 6583491 A JP6583491 A JP 6583491A JP H04301611 A JPH04301611 A JP H04301611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- image
- electronic camera
- correction lens
- photographic lens
- 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
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば銀塩用フィルムに
適用される変換レンズを固体撮像素子を有するスティル
ビデオカメラやビデオカメラ等に適用したときに良好な
光学性能を維持したまま使用できる電子カメラの光学系
に関する。
適用される変換レンズを固体撮像素子を有するスティル
ビデオカメラやビデオカメラ等に適用したときに良好な
光学性能を維持したまま使用できる電子カメラの光学系
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像素子を用いた電子カメラ
が普及しつつある。こうした中で例えば従来から銀塩フ
ィルム用の変換レンズをこの電子カメラのレンズとして
適用できることが望ましい。
が普及しつつある。こうした中で例えば従来から銀塩フ
ィルム用の変換レンズをこの電子カメラのレンズとして
適用できることが望ましい。
【０００３】そして例えば特開昭５５−６７７１９号公
報では色分解プリズムを有するカラーテレビカメラに汎
用の撮影レンズを適用する時に色分解プリズムが発生す
る収差を軽減するための、プリズムに装着可能な３枚の
レンズ素子で構成されるプリズム収差補償用のアタッチ
メンズを提供している。この光学系はＦナンバー値、焦
点距離も異なるが、特にテレビカメラ特有の非常に長い
光路のプリズムを配置したことにより生じる諸収差の劣
化を防止しているため光学系が比較的に複雑な構成とな
っている。
報では色分解プリズムを有するカラーテレビカメラに汎
用の撮影レンズを適用する時に色分解プリズムが発生す
る収差を軽減するための、プリズムに装着可能な３枚の
レンズ素子で構成されるプリズム収差補償用のアタッチ
メンズを提供している。この光学系はＦナンバー値、焦
点距離も異なるが、特にテレビカメラ特有の非常に長い
光路のプリズムを配置したことにより生じる諸収差の劣
化を防止しているため光学系が比較的に複雑な構成とな
っている。
【０００４】一方、特開昭６１−２８４７１６号公報で
は、単一の撮像素子を用いた電子カメラで撮像面の前方
に配置すべき保護ガラス、赤外カットフィルター、光学
的ローパスフィルター等の各種フィルター等の光学部材
の厚みが起因して発生する収差、特に球面収差を補正す
るためのアタッチメントレンズを撮影レンズの後方に配
置する技術を提案している。
は、単一の撮像素子を用いた電子カメラで撮像面の前方
に配置すべき保護ガラス、赤外カットフィルター、光学
的ローパスフィルター等の各種フィルター等の光学部材
の厚みが起因して発生する収差、特に球面収差を補正す
るためのアタッチメントレンズを撮影レンズの後方に配
置する技術を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】ところで近年、電
子カメラの解像力を高める為に撮像素子の画素数を多く
する技術的研究が進められている。しかしながら従来と
同一の面積で画素数を多くしようとすると一画素あたり
の面積が小さくなる傾向となり、そしてこの一画素の受
光量が減少してくる。すると、暗い被写体の撮影が困難
になったり、ノイズが多くなったりする不都合が生ずる
ことになる。
子カメラの解像力を高める為に撮像素子の画素数を多く
する技術的研究が進められている。しかしながら従来と
同一の面積で画素数を多くしようとすると一画素あたり
の面積が小さくなる傾向となり、そしてこの一画素の受
光量が減少してくる。すると、暗い被写体の撮影が困難
になったり、ノイズが多くなったりする不都合が生ずる
ことになる。
【０００６】従って高解像力を持った電子カメラを提供
する場合には一画素の面積を変えずに画素数を多くした
固体撮像素子（センサー）を用いることが望ましい。こ
のことはセンサーが大きくなることを意味する。
する場合には一画素の面積を変えずに画素数を多くした
固体撮像素子（センサー）を用いることが望ましい。こ
のことはセンサーが大きくなることを意味する。
【０００７】ここで、銀塩フィルム用カメラの交換レン
ズを流用する事を考えると、最近の交換レンズは小型、
軽量、コンパクト性を重視した設計になっている為、一
部を除くと比較的ＦＮｏが暗くなっているが、こうした
交換レンズは、この大きなセンサーへの使用に好適とい
える。
ズを流用する事を考えると、最近の交換レンズは小型、
軽量、コンパクト性を重視した設計になっている為、一
部を除くと比較的ＦＮｏが暗くなっているが、こうした
交換レンズは、この大きなセンサーへの使用に好適とい
える。
【０００８】しかしながらこの場合、撮像素子の撮像面
に配置されているフェースプレート、保護ガラス、赤外
カットフィルター等の各種フィルターの光学部材の合成
の厚みがある程度厚くなってくるとこの各種フィルター
の影響で前述した通り収差発生の原因となる。Ｆ値が小
さい、即ち明るい撮影レンズでは球面収差が補正過剰の
傾向になるが前述の様に銀塩カメラの交換レンズはＦ値
の大きい、即ち暗いレンズが多く、例えばＦ２．８以上
に暗いレンズでは球面収差変動の影響は比較的に少ない
が大型センサーを使用した場合、像高が高くなるに従っ
て各種フィルターの厚みは像面をオーバー側に倒すよう
な影響を与えて結像性能を悪化させることになる。
に配置されているフェースプレート、保護ガラス、赤外
カットフィルター等の各種フィルターの光学部材の合成
の厚みがある程度厚くなってくるとこの各種フィルター
の影響で前述した通り収差発生の原因となる。Ｆ値が小
さい、即ち明るい撮影レンズでは球面収差が補正過剰の
傾向になるが前述の様に銀塩カメラの交換レンズはＦ値
の大きい、即ち暗いレンズが多く、例えばＦ２．８以上
に暗いレンズでは球面収差変動の影響は比較的に少ない
が大型センサーを使用した場合、像高が高くなるに従っ
て各種フィルターの厚みは像面をオーバー側に倒すよう
な影響を与えて結像性能を悪化させることになる。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みて比較的暗い
従来の撮影レンズを比較的に大きなセンサー面積を有す
る電子カメラに適用した場合でも良好な光学性能、特に
像面湾曲を良好に補正し得る電子カメラを提供すること
にある。
従来の撮影レンズを比較的に大きなセンサー面積を有す
る電子カメラに適用した場合でも良好な光学性能、特に
像面湾曲を良好に補正し得る電子カメラを提供すること
にある。
【００１０】
【問題点を解決するための構成】そして本発明の特徴と
するところは撮影レンズが着脱可能で、前記撮影レンズ
が形成する像を電気的信号に変換する撮像素子を有する
電子カメラにおいて、前記撮像素子の前方に光学性能を
補正する補正レンズを配置するとともに、前記補正レン
ズは前記撮影レンズの焦点距離をｆ、前記撮影レンズと
前記補正レンズとの全系の焦点距離をＦとしたとき０．
９＜ｆ／Ｆ＜１．０ なる条件式を満足すること、あるいは、前記補正レンズ
を物体側に凹のメニスカスレンズで構成することである
。
するところは撮影レンズが着脱可能で、前記撮影レンズ
が形成する像を電気的信号に変換する撮像素子を有する
電子カメラにおいて、前記撮像素子の前方に光学性能を
補正する補正レンズを配置するとともに、前記補正レン
ズは前記撮影レンズの焦点距離をｆ、前記撮影レンズと
前記補正レンズとの全系の焦点距離をＦとしたとき０．
９＜ｆ／Ｆ＜１．０ なる条件式を満足すること、あるいは、前記補正レンズ
を物体側に凹のメニスカスレンズで構成することである
。
【００１１】
【実施例】図２は、本発明に係る補正レンズを配置すべ
く銀塩カメラ等に多用されている代表的な主撮影レンズ
の断面図を示し、図１は本発明に関する撮影系全体の断
面図である。図３は主撮影レンズ単体の物体距離−２．
５ｍに対する諸収差を示す。図４は図２に示す撮影レン
ズの像面側に図１に示す通り屈折率１．５２、厚さ９ｍ
ｍの平行平板３だけを配置した時、又比較的大きくイメ
ージサークルの撮影素子を配置した時の物体距離−２．
５ｍに対する諸収差である。図４に示すように平行平面
ガラス３を光路中に挿入すると球面収差は明るい口径に
なるに従い若干補正過剰になってくるが、ＦＮｏ１．８
程度の暗さでは最良像面位置は多少移動するものの結像
性能にはそれ程影響が少ない。
く銀塩カメラ等に多用されている代表的な主撮影レンズ
の断面図を示し、図１は本発明に関する撮影系全体の断
面図である。図３は主撮影レンズ単体の物体距離−２．
５ｍに対する諸収差を示す。図４は図２に示す撮影レン
ズの像面側に図１に示す通り屈折率１．５２、厚さ９ｍ
ｍの平行平板３だけを配置した時、又比較的大きくイメ
ージサークルの撮影素子を配置した時の物体距離−２．
５ｍに対する諸収差である。図４に示すように平行平面
ガラス３を光路中に挿入すると球面収差は明るい口径に
なるに従い若干補正過剰になってくるが、ＦＮｏ１．８
程度の暗さでは最良像面位置は多少移動するものの結像
性能にはそれ程影響が少ない。
【００１２】しかしながら像面は画角が高くなるに従っ
てオーバー側に倒れ、大型センサーを使用した時には使
用に耐えない。そして本発明では大型センサーを使用す
る電子カメラ等に使用する場合は主に像面の倒れを補正
する為の補正光学系を主撮影レンズ後方の光路内に配置
している。本実施例では図１に示す様に撮像素子４の物
体側に補正光学系２を配置する事により各種フィルター
３による像面の倒れを補正している。そしてこの時補正
レンズ２と主撮影レンズ１の合成焦点距離Ｆ、主撮影レ
ンズ１の焦点距離をｆとする時 ０．９＜ｆ／Ｆ＜１．０…（１） の条件式を満足するよう補正レンズ２の焦点距離を設定
することが好ましい。
てオーバー側に倒れ、大型センサーを使用した時には使
用に耐えない。そして本発明では大型センサーを使用す
る電子カメラ等に使用する場合は主に像面の倒れを補正
する為の補正光学系を主撮影レンズ後方の光路内に配置
している。本実施例では図１に示す様に撮像素子４の物
体側に補正光学系２を配置する事により各種フィルター
３による像面の倒れを補正している。そしてこの時補正
レンズ２と主撮影レンズ１の合成焦点距離Ｆ、主撮影レ
ンズ１の焦点距離をｆとする時 ０．９＜ｆ／Ｆ＜１．０…（１） の条件式を満足するよう補正レンズ２の焦点距離を設定
することが好ましい。
【００１３】条件式の範囲を越えると補正レンズの屈折
力により発生するコマ収差、球面収差等により結像性能
に悪影響を与えてくる。又本実施例においては像高によ
って像面の倒れ量が異なる性能を補正する為に補正レン
ズの少なくとも１つの面に非球面を施す事によってより
良好な光学性能を与えることができる。
力により発生するコマ収差、球面収差等により結像性能
に悪影響を与えてくる。又本実施例においては像高によ
って像面の倒れ量が異なる性能を補正する為に補正レン
ズの少なくとも１つの面に非球面を施す事によってより
良好な光学性能を与えることができる。
【００１４】又、特に補正レンズの物体側と像面側の曲
率半径（非球面の場合は参照曲率半径）をそれぞれｒＡ
，ｒＢとするとき、 −０．１＜（ｒＢ−ｒＡ）／（ｒＢ＋ｒＡ）＜＋０
．０１…（２）なる条件式を満足させることが望ましい
。
率半径（非球面の場合は参照曲率半径）をそれぞれｒＡ
，ｒＢとするとき、 −０．１＜（ｒＢ−ｒＡ）／（ｒＢ＋ｒＡ）＜＋０
．０１…（２）なる条件式を満足させることが望ましい
。
【００１５】条件式（２）の下限値を越えると像面の補
正が過剰傾向となり逆に上限値を越えると像面の補正不
足の傾向となる。
正が過剰傾向となり逆に上限値を越えると像面の補正不
足の傾向となる。
【００１６】次に本発明に関する主撮影レンズのレンズ
データと補正レンズの実施例を以下に示す。図５、６、
７は数値実施例１、２、３の補正レンズを主撮影レンズ
と９ｍｍの厚さの各種フィルターを持つ撮影素子との間
に配置した時の諸収差である。数値例においてはＲｉは
物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径Ｄｉは物
体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔Ｎｉとν
ｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。
データと補正レンズの実施例を以下に示す。図５、６、
７は数値実施例１、２、３の補正レンズを主撮影レンズ
と９ｍｍの厚さの各種フィルターを持つ撮影素子との間
に配置した時の諸収差である。数値例においてはＲｉは
物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径Ｄｉは物
体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔Ｎｉとν
ｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。
【００１７】尚非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂
直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径
、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき
直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径
、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき
【０
０１８】
０１８】
【外１】
なる式で表わしている。
【００１９】又表−１に各数値実施例における各条件式
との関係を示す。
との関係を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】以上説明した通り本発明に従えば従来の撮
影レンズを比較的に大きなイメージサイズを有する撮影
素子に適用する時に、赤外カットフィルターや光学的ロ
ーパスフィルター等の各種フィルターの厚さに起因する
像面の倒れを良好に補正することができる。
影レンズを比較的に大きなイメージサイズを有する撮影
素子に適用する時に、赤外カットフィルターや光学的ロ
ーパスフィルター等の各種フィルターの厚さに起因する
像面の倒れを良好に補正することができる。
【図１】本発明に関する光学系全体の断面図。
【図２】主撮影レンズの断面図。
【図３】主撮影レンズの収差図。
【図４】主撮影レンズと各種フィルターを組み合わせた
時の収差図。
時の収差図。
【図５】本実施例１の補正レンズを光路中に配置した時
の収差図。
の収差図。
【図６】本実施例２の補正レンズを光路中に配置した時
の収差図。
の収差図。
【図７】本実施例３の補正レンズを光路中に配置した時
の収差図。
の収差図。
１ 主撮影レンズ
２ 補正レンズ
３ 各種フィルター
４ 結像面
ｄ ｄ線
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
Claims (5)
- 【請求項１】 撮影レンズが着脱可能で、前記撮影レ
ンズが形成する像を電気的信号に変換する撮像素子を有
する電子カメラにおいて、前記撮像素子の前方に光学性
能を補正する補正レンズを配置するとともに、前記補正
レンズは前記撮影レンズの焦点距離をｆ、前記撮影レン
ズと前記補正レンズと全系の焦点距離をＦとしたとき０
．９＜ｆ／Ｆ＜１．０ なる条件式を満足することを特徴とする電子カメラの光
学系。 - 【請求項２】 前記補正レンズは物体側に凹の単一メ
ニスカスレンズであることを特徴とする請求項１の電子
カメラの光学系。 - 【請求項３】 前記補正レンズの物体側と像面側の曲
率半径（非球面の場合は参照曲率半径）を各々ｒＡ，ｒ
Ｂとするとき、 −０．１＜（ｒＢ−ｒＡ）／（ｒＢ＋ｒＡ）＜＋０．０
１なる条件式を満足することを特徴とする請求項２の電
子カメラの光学系。 - 【請求項４】 撮影レンズが着脱可能で前記撮影レン
ズが形成する像を電気的信号に変換する撮像素子を有す
る電子カメラにおいて、前記撮像素子の前方に物体側に
凹のメニスカスレンズを配置したことを特徴とする電子
カメラ。 - 【請求項５】 前記メニスカスレンズの物体側と像面
側の曲率半径を各々ｒＡ，ｒＢとするとき、−０．１＜
（ｒＢ−ｒＡ）／（ｒＢ＋ｒＡ）＜０．０１なる条件式
を満足することを特徴とする請求項４の電子カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065834A JPH04301611A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 電子カメラの光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065834A JPH04301611A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 電子カメラの光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301611A true JPH04301611A (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=13298444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3065834A Pending JPH04301611A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 電子カメラの光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04301611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101377565B (zh) | 2007-08-30 | 2013-03-06 | 株式会社尼康 | 光学系统和光学设备 |
| JP2020052118A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP2021071684A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社目白６７ | 結像レンズ |
| JP2022162599A (ja) * | 2021-04-13 | 2022-10-25 | 東京晨美光学電子株式会社 | 撮像レンズ |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3065834A patent/JPH04301611A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101377565B (zh) | 2007-08-30 | 2013-03-06 | 株式会社尼康 | 光学系统和光学设备 |
| JP2020052118A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP2021071684A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社目白６７ | 結像レンズ |
| JP2022162599A (ja) * | 2021-04-13 | 2022-10-25 | 東京晨美光学電子株式会社 | 撮像レンズ |
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