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JP2003264845A - Lens system and image pickup apparatus - Google Patents

Lens system and image pickup apparatus

Info

Publication number
JP2003264845A
JP2003264845A JP2002062553A JP2002062553A JP2003264845A JP 2003264845 A JP2003264845 A JP 2003264845A JP 2002062553 A JP2002062553 A JP 2002062553A JP 2002062553 A JP2002062553 A JP 2002062553A JP 2003264845 A JP2003264845 A JP 2003264845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
prism lens
image pickup
light flux
incident
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002062553A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kikuchi
雅仁 菊地
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002062553A priority Critical patent/JP2003264845A/en
Publication of JP2003264845A publication Critical patent/JP2003264845A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To disperse a luminous quantity of a green color band important for a visual sense. <P>SOLUTION: The lens system 2 properly disperses a luminous quantity of a green band, provided with: a first prism lens 11 the first slope S2 of which reflects a luminous quantity made incident from an incident face S1 and a first emission face S3 of which emits the luminous quantity reflected in the first slope S2; a reflection transmission film 12 placed on the first slope S2 of the first prism lens 11 and reflecting or transmitting the luminous quantity of the green band among the luminous quantities made incident from the incident face S1 of the first prism lens 11; and a second prism lens 13 a second slope S4 of which is joined with the first slope S2 of the first prism lens 11 via the reflection transmission film 12 and a second emission face S5 of which emits the luminous quantity transmitted through the reflection transmission film 12. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、視覚的に好適な撮
像画像が得られるレンズ装置及び撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens device and an image pickup device capable of obtaining a visually preferable picked-up image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては、例えばデジタルスチル
カメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ一体型VTR
(video tape recorder)等いった電子機器が普及して
いる。これらの電子機器では、例えば駆動電源であるバ
ッテリー、電子基板、記録媒体である磁気テープ、光デ
ィスク等の高性能化により、小型化が進み携帯が可能に
なってきている。このような技術の進歩に伴い、撮像レ
ンズ系等からなるレンズ系や、画像撮像素子等を有する
撮像部等も小型化が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, digital still cameras, digital video cameras, camera-integrated VTRs, etc.
Electronic devices such as (video tape recorder) have become popular. In these electronic devices, miniaturization has been advanced and it has become possible to carry these devices due to high performance of, for example, a battery which is a driving power source, an electronic substrate, a magnetic tape which is a recording medium, and an optical disk. With such advances in technology, there is a demand for downsizing of a lens system including an image pickup lens system, an image pickup unit having an image pickup device, and the like.

【0003】例えば電子機器における撮像部等を小型化
するには、例えばCCD(charge-coupled device)セ
ンサーやCMOS(complementary mental-oxide semic
onductor device)センサーといった画像撮像素子の受
光面積等を小さくすること、すなわち画像撮像素子の小
型化等が効果的であるとされている。
For example, in order to miniaturize an image pickup section in an electronic device, for example, a CCD (charge-coupled device) sensor or a CMOS (complementary mental-oxide semic) is used.
It is said that it is effective to reduce the light receiving area of an image pickup device such as an onductor device) sensor, that is, to reduce the size of the image pickup device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮像部
では、画像撮像素子の受光面積を小さくした場合、個々
の画素が小さくなり開口効率の低下を招き、受光感度の
低下や、画像にノイズが発生するといった問題を生じて
しまうことがある。
However, in the image pickup section, when the light receiving area of the image pickup device is made small, each pixel becomes small and the aperture efficiency is lowered, so that the light receiving sensitivity is lowered and noise is generated in the image. May cause problems such as.

【0005】また、撮像部においては、例えば一つの画
像撮像素子を用いる場合、画像撮像素子に、撮像レンズ
等から出射された光束を可視光用のカラーフィルタ等を
通して入射させることになる。この場合、色度情報や明
度情報を求める際に、正確な明度が得られないといった
問題や、画素の色が滲む偽色が発生するといった問題が
ある。
Further, in the image pickup section, when one image pickup device is used, for example, the light flux emitted from the image pickup lens or the like is made incident on the image pickup device through a color filter for visible light or the like. In this case, when obtaining the chromaticity information and the lightness information, there are problems that accurate lightness cannot be obtained, and that false colors in which the colors of pixels are blurred occur.

【0006】このような問題を解決するには、例えば三
つの画像撮像素子を用いる方法がある。この場合、撮像
部においては、各画像撮像素子に、撮像レンズ等から出
射された光束をR(red)、G(green)、B
(blue)のカラーフィルタにより三つの光路に分光
してそれぞれ入射されることになる。特に、この撮像部
では、視覚上重要な緑色帯域の光束を一つの画像撮像素
子で受光することから、視覚的に鮮明な画像を得ること
が可能となる。しかしながら、このような構成の撮像部
では、偽色等の発生は抑制されるが、各画像撮像素子に
受光される光束の光量がカラーフィルタにより3分の1
以下のなってしまい、受光感度が低下してしまう。ま
た、光束を三つの光路に分光することで光路が複雑にな
ることや、三つも画像撮像素子を用いることで撮像装置
が大型化するといった問題や、高価な画像撮像素子を三
つも用いることで高価格になってしまうといった問題も
ある。
To solve such a problem, for example, there is a method using three image pickup devices. In this case, in the image pickup unit, the light flux emitted from the image pickup lens or the like is supplied to each image pickup element by R (red), G (green), and B.
The (blue) color filter splits the light into three optical paths and makes them incident respectively. In particular, in this image pickup unit, a light beam in the visually important green band is received by a single image pickup device, so that a visually clear image can be obtained. However, in the image pickup unit having such a configuration, generation of false colors and the like is suppressed, but the light amount of the light flux received by each image pickup device is reduced to one third by the color filter.
The following will occur and the light receiving sensitivity will decrease. Further, the problem that the optical path becomes complicated by splitting the light flux into three optical paths, the image pickup device becomes large by using three image pickup elements, and three expensive image pickup elements are used. There is also a problem that the price becomes high.

【0007】このような三つの画像撮像素子を用いる撮
像部に対して、画像撮像素子を二つ用いた撮像部等も提
案されている。この場合、撮像部では、二つの画像撮像
素子に撮像レンズ等から出射された光束がカラーフィル
タ等により二つの光路に分光されてそれぞれ入射される
ことになる。しかしながら、このような構成の撮像部で
は、画像撮像素子を三つも用いた場合に比べて偽色の発
生を抑えることや鮮明な画像を得ることが困難である。
In contrast to the image pickup section using such three image pickup elements, an image pickup section using two image pickup elements has been proposed. In this case, in the image pickup section, the light flux emitted from the image pickup lens or the like is split into two optical paths by the color filter or the like and is incident on the two image pickup elements, respectively. However, in the image pickup unit having such a configuration, it is more difficult to suppress the occurrence of false colors and obtain a clear image as compared with the case where three image pickup devices are used.

【0008】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、所定の波長帯域の光束
を分光、集光することにより、解像度を大幅に向上させ
ることを可能にしたレンズ装置及び撮像装置を提供する
ことを目的としている。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and it is possible to significantly improve the resolution by dispersing and condensing a light beam in a predetermined wavelength band. It is an object of the present invention to provide a lens device and an image pickup device having the above structure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係るレンズ装置は、被写体側が凸面とされると共に
被写体側から光束を入射させる入射面と、入射面より入
射された光束を側方側へと反射させる第1の斜面と、像
面側が凸面とされると共に第1の斜面で反射された光束
を出射させる第1の出射面とを有する第1のプリズムレ
ンズと、第1のプリズムレンズの第1の斜面に配置さ
れ、第1のプリズムレンズの入射面から入射された光束
のうち、緑色帯域の光束を反射させると共に緑色帯域以
外の光束を透過させる、若しくは緑色帯域の光束を透過
させると共に緑帯域以外の光束を反射させる反射透過膜
と、第1のプリズムレンズの第1の斜面に反射透過膜を
介して接合される第2の斜面と、像面側が凸面とされる
と共に反射透過膜を透過した光束を出射させる第2の出
射面とを有する第2のプリズムレンズとを備えている。
To achieve this object, a lens apparatus according to the present invention has a convex surface on the object side and an incident surface on which a light beam is incident from the object side, and a light beam incident on the incident surface to the side. A first prism lens having a first inclined surface that reflects light toward the side and a first emission surface that has a convex surface on the image surface side and emits the light flux reflected by the first inclined surface; and a first prism Among the light fluxes that are arranged on the first inclined surface of the lens and are incident from the incident surface of the first prism lens, the light fluxes in the green band are reflected and the light fluxes other than the green band are transmitted, or the light fluxes in the green band are transmitted. And a reflection-transmissive film that reflects light beams other than the green band, a second slope that is joined to the first slope of the first prism lens via the reflection-transmission film, and a convex surface on the image side and reflection. Permeable membrane And a second prism lens having a second emission surface for emitting a light beam passed.

【0010】このレンズ装置では、反射透過膜が、入射
された光束のうち、緑色帯域の光束を反射させると共に
緑色帯域以外の光束を透過させる、若しくは緑色帯域の
光束を透過させると共に緑帯域以外の光束を反射させる
ことにより、視覚上重要な緑色帯域の光束だけを分光さ
せることができる。
In this lens device, the reflection / transmission film reflects the light flux in the green band and transmits the light flux other than the green band among the incident light flux, or transmits the light flux in the green band and transmits the light flux other than the green band. By reflecting the light flux, it is possible to disperse only the visually important green light flux.

【0011】また、このレンズ装置では、第1のプリズ
ムレンズの第1の出射面が像面側に凸面とされ、第2の
プリズムレンズの第2の出射面が像面側に凸面をされて
いることから、分光された光束を像面側に集光させた状
態で出射させることができる。したがって、このレンズ
装置では、分光された光束を集光させた状態で出射させ
ることを一体化された組レンズで行うことができ、分光
や集光を行うために複数のレンズを配置する必要がない
ことから小型化できる。
In this lens device, the first exit surface of the first prism lens is convex toward the image plane side, and the second exit surface of the second prism lens is convex toward the image plane side. Therefore, the dispersed light beam can be emitted in a state of being condensed on the image plane side. Therefore, in this lens device, it is possible to emit the dispersed light beam in a condensed state by the integrated lens group, and it is necessary to dispose a plurality of lenses in order to perform the spectral separation and the light collection. It can be miniaturized because it does not exist.

【0012】また、この目的を達成する本発明に係る撮
像装置は、被写体側が凸面とされると共に被写体側から
光束を入射させる入射面と、入射面より入射された光束
を側方側へと反射させる第1の斜面と、像面側が凸面と
されると共に第1の斜面で反射された光束を出射させる
第1の出射面とを有する第1のプリズムレンズと、第1
のプリズムレンズの第1の斜面に配置され、第1のプリ
ズムレンズの入射面から入射された光束のうち、緑色帯
域の光束を反射させると共に緑色帯域以外の光束を透過
させる、若しくは緑色帯域の光束を透過させると共に緑
帯域以外の光束を反射させる反射透過膜と、第1のプリ
ズムレンズの第1の斜面に反射透過膜を介して接合され
る第2の斜面と、像面側が凸面とされると共に反射透過
膜を透過した光束を出射させる第2の出射面とを有する
第2のプリズムレンズとによって構成されるレンズ系
と、第1のプリズムレンズの第1の出射面から出射され
た光束を受光することによって被写体の像を受像する第
1の画像撮像素子と、第2のプリズムレンズの第2の出
射面から出射された光束を受光することによって被写体
の像を受像する第2の画像撮像素子とを有する撮像手段
とを備えている。
Further, in the image pickup apparatus according to the present invention which achieves this object, the object side has a convex surface and the incident surface on which the light beam is incident from the object side, and the light beam incident from the incident surface is reflected to the lateral side. A first prism lens having a first inclined surface for causing the image surface side to be a convex surface and a first emission surface for emitting the light beam reflected by the first inclined surface;
Of the light flux incident on the first inclined surface of the prism lens of the first prism lens, the light flux in the green band is reflected and the light flux other than the green band is transmitted, or the light flux in the green band is transmitted. A reflection-transmissive film that transmits light other than the green band and a second slope that is joined to the first slope of the first prism lens via the reflection-transmission film, and that the image side is convex. And a light beam emitted from the first emission surface of the first prism lens, and a lens system configured by a second prism lens having a second emission surface that emits the light flux that has passed through the reflective / transmissive film. A first image pickup element which receives an image of a subject by receiving light, and a second image receiving element which receives a light beam emitted from the second exit surface of the second prism lens. And an imaging unit having an imaging device.

【0013】この撮像装置は、レンズ系における反射透
過膜が、レンズ系に入射された光束のうち、緑色帯域の
光束を反射させると共に緑色帯域以外の光束を透過させ
る、若しくは緑色帯域の光束を透過させると共に緑帯域
以外の光束を反射させることにより、第1のプリズムレ
ンズの第1の出射面又は第2のプリズムレンズの第2の
出射面より出射した緑色帯域の光束を、撮像手段におけ
る第1の画像撮像素子又は第2の画像撮像素子が受光す
るようにされている。これにより、この撮像装置では、
撮像手段における第1の画像撮像素子又は第2の画像撮
像素子が、視覚上重要な緑色帯域の光束だけを受光する
ことから、どちらか一方の画像撮像素子が視覚上重要な
緑色帯域の光束を受光できる面積を増やすことができる
と共に、解像度で最も重要となる緑色の画素数を増やす
ことができる。
In this image pickup device, the reflection / transmission film in the lens system reflects the light flux in the green band and the light flux other than the green band among the light fluxes incident on the lens system, or transmits the light flux in the green band. And reflecting a light beam outside the green band, the light beam in the green band emitted from the first exit surface of the first prism lens or the second exit surface of the second prism lens is converted into the first light beam in the image pickup means. The image pickup device or the second image pickup device receives light. As a result, in this imaging device,
Since the first image pickup device or the second image pickup device in the image pickup means receives only the light flux in the visually important green band, either one of the image pickup devices receives the light beam in the visually important green band. The area capable of receiving light can be increased, and the number of green pixels, which is most important in resolution, can be increased.

【0014】また、この撮像装置では、レンズ系におけ
る第1のプリズムレンズの第1の出射面が像面側に凸面
とされ、第2のプリズムレンズの第2の出射面が像面側
に凸面をされていることにより、分光された光束を集光
させた状態で撮像手段における第1の画像撮像素子及び
第2の画像撮像素子に受光させることができる。したが
って、この撮像装置では、レンズ系が光束の分光や集光
を一体化された組レンズで行うことから、分光や集光を
行うために複数のレンズを配置する必要がなくレンズ系
と撮像手段との距離を短くして小型化できる。
In this image pickup device, the first exit surface of the first prism lens in the lens system is a convex surface on the image surface side, and the second exit surface of the second prism lens is a convex surface on the image surface side. By doing so, it is possible to make the first image pickup device and the second image pickup device in the image pickup device receive the light in a state where the dispersed light flux is collected. Therefore, in this image pickup apparatus, since the lens system performs the splitting and the focusing of the light flux by the integrated lens group, it is not necessary to dispose a plurality of lenses for performing the splitting and the focusing, and the lens system and the image pickup means. It can be downsized by shortening the distance from.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面や表を参照にして説明する。この撮像装置の一
構成例を図1に示す。この撮像装置1は、レンズ系2
と、レンズ系2により集光された光束を受光して電気信
号に変換させる撮像部3と、撮像部3からの電気信号を
デジタル信号等の画像データに変換する等の処理を行う
信号処理部4と、信号処理部4により処理された画像デ
ータ等を記憶するメモリ部5と、信号処理部4により処
理された画像データ等を表示する表示部6と、信号処理
部4で処理された画像データ等に基づいて撮像部3を駆
動させる駆動部7と、使用者が各種入力する操作部8
と、各部の制御を行う制御部9とを有している。なお、
この撮像装置1においては、レンズ系2が本発明を適用
したレンズ装置である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and tables. FIG. 1 shows a configuration example of this imaging device. The image pickup apparatus 1 includes a lens system 2
An image pickup section 3 for receiving the light flux condensed by the lens system 2 and converting it into an electric signal; and a signal processing section for performing processing such as converting the electric signal from the image pickup section 3 into image data such as a digital signal. 4, a memory unit 5 for storing image data and the like processed by the signal processing unit 4, a display unit 6 for displaying image data and the like processed by the signal processing unit 4, and an image processed by the signal processing unit 4. A drive unit 7 for driving the image pickup unit 3 based on data and the like, and an operation unit 8 for various inputs by the user.
And a control unit 9 that controls each unit. In addition,
In this imaging device 1, the lens system 2 is a lens device to which the present invention is applied.

【0016】レンズ系2について、図2を参照にして説
明する。レンズ系2は、絞り10と、第1のプリズムレ
ンズ11と、反射透過膜12と、第2のプリズムレンズ
13とによって構成されている。
The lens system 2 will be described with reference to FIG. The lens system 2 includes a diaphragm 10, a first prism lens 11, a reflective / transmissive film 12, and a second prism lens 13.

【0017】絞り10は、その厚みが0.2mm程度に
されており、通過する光束の光量を調節したり、レンズ
系2より出射された光束の収差を減らしたり、焦点深度
を増したりするように作用するものである。
The diaphragm 10 has a thickness of about 0.2 mm, and adjusts the amount of light passing therethrough, reduces the aberration of the light emitted from the lens system 2, and increases the depth of focus. To act on.

【0018】第1のプリズムレンズ11は、被写体側が
凸面とされて正のパワーを有すると共に被写体側から光
束を入射させる入射面S1と、入射面S1から入射した
光束を側方側へと反射させると共に光軸に対して斜め4
5度のミラー面にされた第1の斜面S2と、像面側が凸
面とされて正のパワーを有すると共に第1の斜面S2で
反射された光束を出射させる第1の出射面S3とを有し
ている。
The first prism lens 11 has a convex surface on the object side, has positive power, and has an incident surface S1 on which a light beam is incident from the object side, and a light beam incident from the incident surface S1 is reflected to the lateral side. Along with the optical axis 4
It has a first inclined surface S2 which is a mirror surface of 5 degrees and a first emission surface S3 which has a convex surface on the image side and has a positive power and emits the light beam reflected by the first inclined surface S2. is doing.

【0019】反射透過膜12は、第1のプリズムレンズ
11の第1の斜面S2上に成膜されることで配置されて
いる。この反射透過膜12は、第1のプリズムレンズ1
1の入射面S1から入射された光束のうち、緑色帯域の
光束を反射させると共に緑色帯域以外の光束を透過させ
る、若しくは緑色帯域の光束を透過させると共に緑帯域
以外の光束を反射させる、いわゆるダイクロイックミラ
ーである。この反射透過膜12は、第1の斜面S2上
に、例えばめっき処理やスパッタ処理等といった薄膜形
成技術によって厚みが10μm程度に成膜されている。
The reflective / transmissive film 12 is disposed by being formed on the first slope S2 of the first prism lens 11. The reflective / transmissive film 12 is used for the first prism lens 1
Among the light fluxes incident from the first incident surface S1, the light flux in the green band is reflected and the light flux other than the green band is transmitted, or the light flux in the green band is transmitted and the light flux other than the green band is reflected, so-called dichroic. It's a mirror. The reflective / transmissive film 12 is formed on the first slope S2 to have a thickness of about 10 μm by a thin film forming technique such as plating or sputtering.

【0020】この反射透過膜12おいて、反射又は透過
された緑色帯域の光束とは、例えばその波長帯域が50
0nm〜600nm程度の範囲とされるものである。一
方、緑色帯域以外の光束とは、例えば波長帯域が400
nm〜500nm程度の範囲とする青色帯域の光束や、
波長帯域が600nm〜700nm程度の範囲とする赤
色帯域の光束等のことである。
In the reflection / transmission film 12, the reflected or transmitted light flux in the green band has, for example, a wavelength band of 50.
The range is about 0 nm to 600 nm. On the other hand, the light flux other than the green band has a wavelength band of 400
a light flux in the blue band in the range of about nm to 500 nm,
It is a light beam in the red band or the like having a wavelength band in the range of about 600 nm to 700 nm.

【0021】第2のプリズムレンズ13は、第1のプリ
ズムレンズ11の第1の斜面S2に反射透過膜12を介
して接合されると共に光軸に対して斜め45度のミラー
面にされた第2の斜面S4と、像面側が凸面とされ留と
共に反射透過膜12を透過した光束を出射させる第2の
出射面S5とを有している。
The second prism lens 13 is bonded to the first slope S2 of the first prism lens 11 via the reflection / transmission film 12 and is a mirror surface inclined at 45 degrees with respect to the optical axis. It has two inclined surfaces S4 and a second emission surface S5 which is convex on the image side and emits the light flux transmitted through the reflective / transmissive film 12 together with the stay.

【0022】以上のような構成のレンズ系2では、反射
透過膜12が、第1のプリズムレンズ11に入射された
光束のうち、緑色帯域の光束とそれ以外の光束とを分光
させることから、視覚上重要な緑色帯域の光束だけを得
ることでき、緑色帯域の光束の利用効率を向上させるこ
とができる。
In the lens system 2 having the above-described structure, the reflection / transmission film 12 disperses the light beam in the green band and the other light beams among the light beams incident on the first prism lens 11. It is possible to obtain only the luminous flux in the green band that is visually important, and it is possible to improve the utilization efficiency of the luminous flux in the green band.

【0023】また、このレンズ系2では、第1のプリズ
ムレンズ11の第1の出射面S3が正のパワーを有する
凸面にされ、第2のプリズムレンズ13の第2の出射面
S5が正のパワーを有する凸面にされていることから、
反射透過膜12によって分光された光束を集光させた状
態で像面に結像させることができる。これにより、この
レンズ系2では、分光された光束を集光させた状態で出
射させることを一体化された組レンズで行うことから、
分光や集光を行うために複数のレンズを配置する必要が
なく、光束の分光や集光を単玉レンズとほぼ同等の大き
さ実現できて小型化や低コスト化が図れる。
In this lens system 2, the first exit surface S3 of the first prism lens 11 is made a convex surface having a positive power, and the second exit surface S5 of the second prism lens 13 is made positive. Since it is a convex surface with power,
The light flux dispersed by the reflection / transmission film 12 can be focused on the image plane in a condensed state. As a result, in this lens system 2, since the dispersed light flux is emitted in a condensed state by the integrated lens group,
It is not necessary to dispose a plurality of lenses for performing the spectral separation and the condensing, and the spectral distribution and the condensing of the light flux can be realized in a size substantially equal to that of the single lens, and the size and cost can be reduced.

【0024】なお、上述したレンズ系2では、反射透過
膜12を第1のプリズムレンズ11の第1の斜面S2に
成膜させているが、このことに限定されることはなく、
例えば反射透過膜12が第2のプリズムレンズ13の第
2の斜面S4上に成膜されることで配置されても良い。
In the lens system 2 described above, the reflective / transmissive film 12 is formed on the first slope S2 of the first prism lens 11, but the invention is not limited to this.
For example, the reflective / transmissive film 12 may be disposed by being deposited on the second slope S4 of the second prism lens 13.

【0025】ここで、上述したレンズ系2について、具
体的な設計データの数値等を表1に示す。なお、表1に
おいて、Rは曲率半径であり、Dは軸上間隔であり、N
dは屈折率である。
Table 1 shows specific design data of the lens system 2 described above. In Table 1, R is the radius of curvature, D is the axial distance, and N is
d is the refractive index.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】絞り10は、表1に示す面番号1に対応し
た位置に配置されており、第1のプリズムレンズ11と
の光軸上の距離が10.0000mmにされている。
The diaphragm 10 is arranged at a position corresponding to the surface number 1 shown in Table 1, and the distance on the optical axis from the first prism lens 11 is set to 10.0000 mm.

【0028】第1のプリズムレンズ11において、入射
面S1は、表1に示す面番号2に対応しており、この入
射面S1の曲率半径は7.67426mmである。ま
た、この第1のプリズムレンズ11において、第1の斜
面S2は、表1に示す面番号3に対応している。さら
に、この第1のプリズムレンズ11において、第1の出
射面S3は、表1に示す面番号5に対応しており、この
第1の出射面S3の曲率半径は−9.47715mmで
ある。
In the first prism lens 11, the entrance surface S1 corresponds to the surface number 2 shown in Table 1, and the radius of curvature of this entrance surface S1 is 7.67426 mm. Further, in this first prism lens 11, the first slope S2 corresponds to the surface number 3 shown in Table 1. Further, in the first prism lens 11, the first emitting surface S3 corresponds to the surface number 5 shown in Table 1, and the radius of curvature of the first emitting surface S3 is -9.47715 mm.

【0029】第1のプリズムレンズ11において、屈折
率は、1.49150であり、材質は、光学プラスチッ
クである例えばポリメチルメタアクリレート(PMM
A)からなる。この第1のプリズムレンズ11におい
て、入射面S1と第1の斜面S2との光軸上での距離
(厚み)は、7.5000mmにされている。また第1
の斜面S2と第1の出射面S3との光軸上での距離(厚
み)は、5.5000mmにされている。
In the first prism lens 11, the refractive index is 1.49150 and the material is optical plastic such as polymethylmethacrylate (PMM).
It consists of A). In the first prism lens 11, the distance (thickness) between the entrance surface S1 and the first slope S2 on the optical axis is set to 7.5000 mm. Also the first
The distance (thickness) on the optical axis between the slope S2 and the first exit surface S3 is 5.5000 mm.

【0030】そして、この第1のプリズムレンズ11に
おいて、入射面S1及び第1の出射面S3は、非球面と
されている。これらの非球面は、以下に示す公知の非球
面の式(1)により表すことができる。
In the first prism lens 11, the entrance surface S1 and the first exit surface S3 are aspherical surfaces. These aspherical surfaces can be represented by the following known aspherical surface formula (1).

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】なお、この非球面の式(1)において、Z
は非球面と光軸との交点原点とした光軸方向の座標であ
り、Xは原点を通り光軸に直交する方向の座標である。
また、Cは、近軸曲率1/Rである。したがって、非球
面は、光軸近傍の曲率半径Rと、円錐定数αと、4
次、6次、8次、10次の非球面項の非球面係数α
α、α、α10により求めることができる。
In this equation (1) for the aspherical surface, Z
Is the coordinate in the optical axis direction, which is the origin of the intersection of the aspherical surface and the optical axis, and X is the coordinate in the direction passing through the origin and orthogonal to the optical axis.
C is a paraxial curvature 1 / R. Therefore, the aspherical surface has a radius of curvature R near the optical axis, a conic constant α 1 ,
Aspherical coefficient α 4 of the aspherical terms of the 6th, 6th, 8th and 10th orders,
It can be determined by α 6 , α 8 and α 10 .

【0033】この場合、入射面S1及び第1の出射面S
3の円錐定数α、並びに4次、6次、8次、10次の
非球面項の非球面係数α、α、α、α10は、以
下に示す表2の通りである。
In this case, the entrance surface S1 and the first exit surface S
The conical constant α 1 of 3 and the aspherical surface coefficients α 4 , α 6 , α 8 and α 10 of the 4th-order, 6th-order, 8th-order and 10th-order aspherical terms are shown in Table 2 below.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】第2のプリズムレンズ13において、第2
の斜面S4は、表1に示す面番号4に対応している。ま
た、第2のプリズムレンズ13において、第2の出射面
S5は、第1のプリズムレンズ11の第1の出射面S3
と同様に、表1に示す面番号5に対応しており、この第
2の出射面S5の曲率半径も−9.47715mmにさ
れている。第2のプリズムレンズ13の屈折率は、第1
のプリズムレンズ11と同様に、1.49150であ
り、材質は、光学プラスチックである例えばポリメチル
メタアクリレート(PMMA)からなる。この第2のプ
リズムレンズ13において、第2の斜面S4と第2の出
射面S5との光軸上での距離(厚み)は、5.5000
mmにされている。
In the second prism lens 13, the second
The slope S4 corresponds to the surface number 4 shown in Table 1. Further, in the second prism lens 13, the second emission surface S5 is the first emission surface S3 of the first prism lens 11.
Similarly, the surface number 5 shown in Table 1 corresponds, and the radius of curvature of the second exit surface S5 is also set to -9.47715 mm. The refractive index of the second prism lens 13 is the first
Similar to the prism lens 11 of 1., it is 1.49150, and the material thereof is optical plastic such as polymethylmethacrylate (PMMA). In the second prism lens 13, the distance (thickness) between the second slope S4 and the second exit surface S5 on the optical axis is 5.5000.
It is set to mm.

【0036】また、この第2のプリズムレンズ13にお
いて、第2の出射面S5も非球面とされている。この場
合も、第2の出射面S5の円錐定数α、並びに4次、
6次、8次、10次の非球面項の非球面係数α
α、α、α10は、上述した表2に示す通りであ
る。
Further, in the second prism lens 13, the second exit surface S5 is also aspherical. Also in this case, the conical constant α 1 of the second exit surface S5 and the quartic
Aspherical coefficient α 4 of the 6th, 8th and 10th aspherical terms,
α 6 , α 8 and α 10 are as shown in Table 2 above.

【0037】以上のような構成のレンズ系2では、第1
のプリズムレンズ11の入射面S1から入射した光束
が、反射透過膜12で波長帯域が選択された状態で反射
又は透過され、反射された光束が第1のプリズムレンズ
11の第1の出射面S3より出射され、透過された光束
が第2のプリズムレンズ13の第2の出射面S5より出
射されてそれぞれ像面に結像される。このとき、このレ
ンズ系2においては、第1のプリズムレンズ11におけ
る第1の出射面S3と像面との光軸上での距離、及び第
2のプリズムレンズ13における第2の出射面S5と像
面との光軸上での距離はそれぞれ5.0804mmにさ
れている。
In the lens system 2 having the above construction, the first
The light flux incident from the incident surface S1 of the prism lens 11 is reflected or transmitted in the state where the wavelength band is selected by the reflection / transmission film 12, and the reflected light flux is the first emission surface S3 of the first prism lens 11. The light beams emitted and transmitted by the second prism lens 13 are emitted from the second emission surface S5 of the second prism lens 13 and are focused on the image plane. At this time, in this lens system 2, the distance between the first exit surface S3 of the first prism lens 11 and the image plane on the optical axis, and the second exit surface S5 of the second prism lens 13 The distance from the image plane on the optical axis is 5.0804 mm.

【0038】ここで、このような設計データで設計され
たレンズ系2のコマ収差図を図3に示し、スポットダイ
アグラムを図4に示す。図3からわかるように、レンズ
系2は、上述したような設計データによる構成にすれこ
とにより、コマ収差が良好に高次補正されることにな
る。
Here, a coma aberration diagram of the lens system 2 designed with such design data is shown in FIG. 3, and a spot diagram is shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, the lens system 2 is satisfactorily high-order corrected for coma by adopting the configuration based on the design data as described above.

【0039】そして、上述したレンズ系2によって緑色
帯域の光束と緑色帯域以外の光束とに分光された状態で
出射された光束は、撮像部3に受光されることになる。
Then, the luminous flux emitted in the state of being split into the luminous flux in the green band and the luminous flux other than the green band by the lens system 2 is received by the image pickup section 3.

【0040】この撮像部3は、図1に示すように、レン
ズ系2より出射された光束が結像される位置に、レンズ
系2から出射された光束を受光することによって被写体
の像を受像する例えばCCD(charge-coupled devic
e)センサーやCMOS(complementary mental-oxide
semiconductor device)センサー等といった画像撮像素
子14が配置されている。具体的には、表1からわかる
ように、レンズ系2における第1のプリズムレンズ11
における第1の出射面S3から像面側に光軸上での距離
で5.0804mmの位置に第1の画像撮像素子14a
が、第2のプリズムレンズ13における第2の出射面S
5から像面側に光軸上での距離で5.0804mmの位
置に第2の画像撮像素子14bが配置されている。
As shown in FIG. 1, the image pickup unit 3 receives the light flux emitted from the lens system 2 at the position where the light flux emitted from the lens system 2 is imaged, thereby receiving the image of the subject. For example CCD (charge-coupled devic
e) Sensors and CMOS (complementary mental-oxide)
An image pickup device 14 such as a semiconductor device) sensor is arranged. Specifically, as can be seen from Table 1, the first prism lens 11 in the lens system 2
At the position of 5.0804 mm on the optical axis from the first exit surface S3 to the image plane side.
Is the second exit surface S of the second prism lens 13.
The second image pickup device 14b is arranged at a position of 5.0804 mm on the optical axis from 5 to the image plane side.

【0041】この撮像部3において、第1の画像撮像素
子14a及び第2の画像撮像素子14bは、レンズ系2
より出射されて受光した光束を電気信号等に変換させる
光電変換素子であり、光束を受光する撮像領域に複数の
画素を有しており、これら画素毎で受光した光量に応じ
て出力する電気信号のレベルを変化させて、撮像領域に
結像した被写体像を光電変換する。
In this image pickup unit 3, the first image pickup device 14a and the second image pickup device 14b are the lens system 2
A photoelectric conversion element that converts the light beam emitted and received by the device into an electric signal, etc., and has a plurality of pixels in the imaging area that receives the light beam, and an electric signal that is output according to the amount of light received by each of these pixels. And the subject image formed in the imaging region is photoelectrically converted.

【0042】そして、この撮像部3においては、第1の
画像撮像素子14a及び第2の画像撮像素子14bのう
ち、何れか一方がレンズ系2で分光された緑色帯域の光
束を受光し、他方が緑色帯域以外の光束を受光すること
になる。これにより、この撮像部3では、第1の画像撮
像素子14a及び第2の画像撮像素子14bのうちのど
ちらか一方が、単独で視覚上重要な緑色帯域の光束だけ
を受光することから、緑色帯域の光束の利用効率を向上
させることができる。
In the image pickup section 3, one of the first image pickup element 14a and the second image pickup element 14b receives the light flux in the green band split by the lens system 2, and the other. Will receive a light beam outside the green band. As a result, in the image pickup unit 3, since either one of the first image pickup device 14a and the second image pickup device 14b independently receives only the luminous flux in the green band which is visually important, It is possible to improve the utilization efficiency of the luminous flux in the band.

【0043】また、この撮像部3では、第1の画像撮像
素子14a及び第2の画像撮像素子14bのうちの何れ
か一方が、単独で緑色帯域の光束だけを受光することか
ら、視覚上重要な緑色帯域の光束を画素が受光する受光
感度が向上することになる。これにより、この撮像部3
では、第1の画像撮像素子14a及び第2の画像撮像素
子14bのうち、何れか一方が、緑色帯域の光束を電気
信号に変換する際に、緑色に対応した電気信号のレベル
を高めた状態で出力させることになる。
Further, in the image pickup section 3, either one of the first image pickup element 14a and the second image pickup element 14b independently receives only the light flux in the green band, which is visually important. The light receiving sensitivity for the pixel to receive a light flux in the green band is improved. As a result, this imaging unit 3
Then, when one of the first image pickup device 14a and the second image pickup device 14b converts the luminous flux in the green band into an electric signal, a state in which the level of the electric signal corresponding to green is increased. Will be output.

【0044】信号処理部4は、撮像部3から出力された
電気信号を画像データ等のデジタル信号に変換する等の
信号処理を行うDSP(Digital Signal Processor)等
であり、電気信号のレベルに応じたデジタル信号をメモ
リ部5、表示部6、駆動部7、制御部9等に出力する。
The signal processing unit 4 is a DSP (Digital Signal Processor) or the like that performs signal processing such as converting the electric signal output from the image pickup unit 3 into a digital signal such as image data, and the like, depending on the level of the electric signal. The digital signal is output to the memory unit 5, the display unit 6, the drive unit 7, the control unit 9, and the like.

【0045】メモリ部5は、信号処理部4により処理さ
れたデジタル信号を画像データとして記憶する。メモリ
部5としては、例えばDRAM(Dynamic Random Acces
s Memory)やRAM(Random Access Memory)等といっ
た半導体メモリ等を用いる。
The memory section 5 stores the digital signal processed by the signal processing section 4 as image data. As the memory unit 5, for example, a DRAM (Dynamic Random Acces
s Memory) and RAM (Random Access Memory).

【0046】表示部6には、例えばLCD(liquid cry
stal display)等を用いる。このLCDは、光変調を行
う液晶パネルと、この液晶パネルを後背から照明するバ
ックライトとを有し、制御部9からの制御信号等に応じ
てバックライトにより液晶パネルを照明し、信号処理部
4等から出力された画像データに基づくパターンを液晶
パネルに表示し、バックライトからの照明光を液晶パネ
ルが変調することで画像撮像素子14の撮像領域に結像
した被写体像を表示する。
The display unit 6 includes, for example, an LCD (liquid cry
stal display) etc. This LCD has a liquid crystal panel that performs light modulation and a backlight that illuminates the liquid crystal panel from the back, and illuminates the liquid crystal panel with the backlight according to a control signal from the control unit 9 and the signal processing unit. A pattern based on the image data output from the image pickup device 4 or the like is displayed on the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel modulates the illumination light from the backlight to display the subject image formed in the image pickup area of the image pickup device 14.

【0047】駆動部7は、例えばアクチュエータ等の駆
動機構であり、信号処理部4からの画像データや、制御
部9からの制御信号等に基づいて色調等を適切にさせる
ように撮像部3等を駆動させる。
The drive unit 7 is, for example, a drive mechanism such as an actuator, and the image pickup unit 3 and the like for appropriately adjusting the color tone based on the image data from the signal processing unit 4 and the control signal from the control unit 9. Drive.

【0048】操作部8は、使用者が撮像装置1の各種動
作を行うことができるようになっている。
The operation section 8 allows the user to perform various operations of the image pickup apparatus 1.

【0049】制御部9は、例えばCPU(Central Proc
essing Unit)等であり、操作部7からの入力信号に応
じて撮像部3からの画像データをメモリ部5に記録する
ことや、撮像部3からの画像データを表示部6に表示す
ることや、被写体を撮像部3が適切に撮像できるように
させる等、撮像部3、信号処理部4、メモリ部5、表示
部6、駆動部7等を制御する。
The control unit 9 is, for example, a CPU (Central Proc
essing unit) and the like, recording image data from the image pickup unit 3 in the memory unit 5 according to an input signal from the operation unit 7, displaying image data from the image pickup unit 3 on the display unit 6, The imaging unit 3, the signal processing unit 4, the memory unit 5, the display unit 6, the driving unit 7, and the like are controlled so that the imaging unit 3 can appropriately image the subject.

【0050】以上のような構成の撮像装置1は、レンズ
系2における反射透過膜12が、レンズ系2に入射され
た光束のうち、緑色帯域の光束とそれ以外の光束とを分
光させることにより、レンズ系2より出射した緑色帯域
の光束を、撮像部3における第1の画像撮像素子14a
又は第2の画像撮像素子14bのうちの何れか一方が単
独で受光するようにされている。
In the image pickup apparatus 1 having the above-described structure, the reflection / transmission film 12 in the lens system 2 separates the light flux entering the lens system 2 into the light flux in the green band and the other light flux. , The green light flux emitted from the lens system 2 is transferred to the first image pickup device 14a in the image pickup unit 3.
Alternatively, either one of the second image pickup devices 14b is designed to receive light independently.

【0051】これにより、この撮像装置1では、レンズ
系2によって分光された緑色帯域の光束を、撮像部3に
おける第1の画像撮像素子14a又は第2の画像撮像素
子14bのうちの何れか一方が、単独で受光することか
ら、視覚上重要な緑色帯域の光束を受光できる撮像領域
の画素の面積を増加させることが可能となる。
As a result, in the image pickup apparatus 1, the light flux in the green band split by the lens system 2 is supplied to either the first image pickup element 14a or the second image pickup element 14b in the image pickup section 3. However, since the light is received independently, it is possible to increase the area of the pixel in the image pickup region that can receive the light flux of the visually important green band.

【0052】また、この撮像装置1では、撮像部3にお
ける第1の画像撮像素子14a及び第2の画像撮像素子
14bのうちの何れか一方が、単独で緑色帯域の光束を
受光することから視覚上重要な緑色帯域の光束の利用効
率を向上させることができると共に、視覚上重要な緑色
帯域の光束を撮像領域の画素が受光する受光感度を向上
させることができる。
Further, in this image pickup apparatus 1, since either one of the first image pickup device 14a and the second image pickup device 14b in the image pickup unit 3 independently receives the light flux in the green band, the visual sense is achieved. It is possible to improve the utilization efficiency of the light flux of the green band that is important above, and improve the light receiving sensitivity of the pixels in the imaging region to receive the light flux of the green band that is visually important.

【0053】したがって、この撮像装置1では、二つの
画像撮像素子のうちの何れか一方が、緑色に対応した電
気信号のレベルを高めた状態で撮像部3より出力させる
ことから、解像度で最も重要となる緑色の画素数を増や
した被写体像を表示部6により表示させることが可能と
なり、特に緑色の解像度を向上させて視覚的に鮮明な画
像データを得ることが可能となる。
Therefore, in this image pickup apparatus 1, since either one of the two image pickup elements outputs the electric signal corresponding to the green color from the image pickup section 3 in a state of being raised in level, the resolution is the most important. It is possible to display a subject image with an increased number of green pixels, which is represented by the above, on the display unit 6, and it is possible to improve the resolution of green in particular and obtain visually clear image data.

【0054】この撮像装置1では、従来のように三個の
画像撮像素子を用いることなく、視覚上重要な緑色の明
確な明度情報や色度情報が得られ、緑色の偽色等が抑え
られることから、二つの画像撮像素子でも視覚的には鮮
明な画像を得ることが可能となる。
In this image pickup device 1, clear lightness information and chromaticity information of green, which are visually important, are obtained without using three image pickup elements as in the conventional case, and false colors of green are suppressed. Therefore, it is possible to obtain a visually clear image even with the two image pickup elements.

【0055】この撮像装置1では、レンズ系2が光路を
二つに分光するだけなので、三個の画像撮像素子を用い
て三つの光路に分光させる場合に比べて、比較的に簡略
な構造で高品質な画像が得られると共に、レンズ系2及
び撮像部3に使用される部材数も少なくできることから
低コスト化を図れる。
In this image pickup apparatus 1, since the lens system 2 only splits the optical path into two, the structure is relatively simple as compared with the case where three image pickup elements are used to split into three optical paths. A high-quality image can be obtained, and the number of members used for the lens system 2 and the imaging unit 3 can be reduced, so that the cost can be reduced.

【0056】さらに、この撮像装置1では、レンズ系2
における第1のプリズムレンズ11の第1の出射面S3
が正のパワーを有する凸面とされ、第2のプリズムレン
ズ13の第2の出射面S5が正のパワーを有する凸面と
されていることにより、分光された光束を集光させた状
態で撮像部3における第1の画像撮像素子14a及び第
2の画像撮像素子14bに受光させることができる。
Further, in this image pickup apparatus 1, the lens system 2
First exit surface S3 of the first prism lens 11 at
Is a convex surface having a positive power, and the second exit surface S5 of the second prism lens 13 is a convex surface having a positive power, so that the imaging unit in a state where the dispersed light flux is condensed. The first image pickup device 14a and the second image pickup device 14b in No. 3 can receive light.

【0057】したがって、この撮像装置1では、レンズ
系2が光束の分光や集光を一体化された組レンズで行
い、光束の分光や集光を単玉レンズとほぼ同等の大きさ
実現できることから、レンズ系2と撮像部3との距離を
短くして小型化を図れると共に、分光や集光を行うため
に複数のレンズを配置する必要がないことから低コスト
化が図れる。
Therefore, in the image pickup apparatus 1, the lens system 2 performs the light beam splitting and the light focusing by the integrated lens group, and the light beam splitting and the light focusing can be realized in substantially the same size as the single lens. The distance between the lens system 2 and the image pickup unit 3 can be shortened to achieve miniaturization, and the cost can be reduced because it is not necessary to dispose a plurality of lenses for performing the spectrum and the light collection.

【0058】上述した実施の形態においては、被写体と
第1のプリズムレンズ11との間に絞り10を有するレ
ンズ系2を例に挙げて説明したが、本発明はこのことに
限定されるものではなく、図5に示すレンズ系20のよ
うに、その内部に絞りが設けられた構造であっても良
い。なお、レンズ系20については、上述した撮像装置
1におけるレンズ系2と同等な部位で用いられることか
ら、レンズ系20を用いた撮像装置についての説明は省
略する。
In the above-described embodiments, the lens system 2 having the diaphragm 10 between the subject and the first prism lens 11 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Instead, the lens system 20 shown in FIG. 5 may have a structure in which a diaphragm is provided inside. Since the lens system 20 is used in a portion equivalent to the lens system 2 in the above-described image pickup apparatus 1, description of the image pickup apparatus using the lens system 20 will be omitted.

【0059】ここで、レンズ系20について、具体的な
構成や数値等を挙げる。このレンズ系20においては、
以下の例示に必ずしものに必ずしも限定されるものでは
ない。そして、図5に示すレンズ系20の設計データに
ついては以下に示す表3の通りである。なお、表3にお
いて、Rは曲率半径であり、Dは軸上間隔であり、Nd
は屈折率である。
Here, a specific configuration, numerical values, etc. of the lens system 20 will be given. In this lens system 20,
It is not necessarily limited to the following examples. The design data of the lens system 20 shown in FIG. 5 are as shown in Table 3 below. In Table 3, R is the radius of curvature, D is the axial distance, and Nd
Is the refractive index.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】このレンズ系20は、被写体側から順に、
第1のプリズムレンズ21と、絞り22と、反射透過膜
23と、第2のプリズムレンズ24とによって構成され
ている。
This lens system 20 is arranged in order from the subject side.
The first prism lens 21, the diaphragm 22, the reflective / transmissive film 23, and the second prism lens 24 are included.

【0062】第1のプリズムレンズ21は、被写体側が
凸面とされて正のパワーを有すると共に被写体側からの
光束を入射させる入射面T1と、入射面T1から入射さ
れた光束を側方側へ反射させると共に光軸に対して斜め
45度とされた第1の斜面T2と、像面側が凸面とされ
て正のパワーを有すると共に第1の斜面T2で側方側へ
反射された光束を出射させる第1の出射面T3とを有し
ている。
The first prism lens 21 has an incident surface T1 having a convex surface on the object side and having positive power, and a light beam incident from the object side, and a light beam incident from the incident surface T1 reflected to the side. In addition, the first inclined surface T2 is inclined at 45 degrees with respect to the optical axis, and the image surface side is a convex surface to have positive power and emit the light flux reflected to the side by the first inclined surface T2. It has the 1st outgoing radiation surface T3.

【0063】この第1のプリズムレンズ21において、
入射面T1は、表3に示す面番号1に対応しており、こ
の入射面1の曲率半径は13.44617mmにされて
いる。また、この第1のプリズムレンズ21において、
第1の斜面T2は、表3に示す面番号2に対応してい
る。さらに、この第1のプリズムレンズ21において、
第1の出射面T3は、表3に示す面番号4に対応してお
り、この第1の出射面T3の曲率半径は−7.3613
1mmにされている。
In this first prism lens 21,
The incident surface T1 corresponds to the surface number 1 shown in Table 3, and the radius of curvature of this incident surface 1 is set to 13.44617 mm. In addition, in the first prism lens 21,
The first slope T2 corresponds to the surface number 2 shown in Table 3. Furthermore, in this first prism lens 21,
The first exit surface T3 corresponds to the surface number 4 shown in Table 3, and the radius of curvature of the first exit surface T3 is -7.3613.
It is set to 1 mm.

【0064】第1のプリズムレンズ21において、屈折
率は、1.49150であり、材質は、光学プラスチッ
クである例えばポリメチルメタアクリレート(PMM
A)からなる。この第1のプリズムレンズ21におい
て、入射面T1と第1の斜面T2との光軸上での距離
(厚み)は、5.0000mmにされている。また、第
1の斜面T2と第1の出射面T3との光軸上での距離
(厚み)は、5.0000mmにされている。
In the first prism lens 21, the refractive index is 1.49150 and the material is optical plastic such as polymethylmethacrylate (PMM).
It consists of A). In the first prism lens 21, the distance (thickness) on the optical axis between the incident surface T1 and the first inclined surface T2 is set to 5.0000 mm. The distance (thickness) on the optical axis between the first slope T2 and the first exit surface T3 is set to 5.0000 mm.

【0065】そして、この第1のプリズムレンズ21に
おいて、入射面T1及び第1の出射面T3も、レンズ系
2における第1のプリズムレンズ11と同様に、非球面
とされている。これらの非球面も、上述した公知の非球
面の式(1)により表すことができる。
In the first prism lens 21, the entrance surface T1 and the first exit surface T3 are also aspherical surfaces, like the first prism lens 11 in the lens system 2. These aspherical surfaces can also be represented by the above-described known aspherical surface formula (1).

【0066】この第1にプリズムレンズ21における入
射面T1及び第1の出射面T3の円錐定数α、並びに
4次、6次、8次、10次の非球面項の非球面係数
α、α 、α、α10は、以下に示す表4の通りで
ある。
First, the prism lens 21
Conical constant α of the projection surface T1 and the first exit surface T31, And
Aspherical coefficients of 4th, 6th, 8th and 10th aspherical terms
αFour, Α 6, Α8, Α10Is as shown in Table 4 below.
is there.

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】絞り22は、第1のプリズムレンズ21の
第1の斜面T2上に、例えば光量を調節するための開口
部を有する黒色塗膜等として配置され、その厚みが数ミ
クロン程度にされている。これにより、入射面T1より
入射した光束は、光量が調節されたり、レンズ系21よ
り出射された際の収差が減らされることになる。
The diaphragm 22 is arranged on the first slope T2 of the first prism lens 21 as, for example, a black coating film having an opening for adjusting the amount of light and has a thickness of about several microns. There is. As a result, the amount of light flux incident from the incident surface T1 is adjusted, and the aberration when emitted from the lens system 21 is reduced.

【0069】反射透過膜23は、第1のプリズムレンズ
21の第1の斜面T2上に絞り22を介して成膜される
ことで配置されている。この反射透過膜23は、第1の
プリズムレンズ21の入射面T1から入射された光束の
うち、緑色帯域の光束を反射させると共に緑色帯域以外
の光束を透過させる、若しくは緑色帯域の光束を透過さ
せると共に緑帯域以外の光束を反射させる、いわゆるダ
イクロイックミラーである。この反射透過膜23は、第
1の斜面T2上に例えばめっき処理やスパッタ処理等と
いった薄膜形成技術によって厚みが10μm程度に成膜
されている。
The reflective / transmissive film 23 is arranged by being formed on the first slope T2 of the first prism lens 21 through the diaphragm 22. The reflection / transmission film 23 reflects the light flux in the green band and transmits the light flux other than the green band or transmits the light flux in the green band among the light fluxes incident from the incident surface T1 of the first prism lens 21. Together with this, it is a so-called dichroic mirror that reflects light beams other than the green band. The reflective / transmissive film 23 is formed on the first slope T2 to have a thickness of about 10 μm by a thin film forming technique such as plating or sputtering.

【0070】このとき、反射透過膜23によって反射又
は透過された緑色帯域の光束とは、例えばその波長帯域
が500nm〜600nm程度の範囲とされるものであ
る。一方、緑色帯域以外の光束とは、例えば波長帯域が
400nm〜500nm程度の範囲とする青色帯域の光
束や、波長帯域が600nm〜700nm程度の範囲と
する赤色帯域の光束等のことである。
At this time, the light flux in the green band reflected or transmitted by the reflective / transmissive film 23 has a wavelength band in the range of about 500 nm to 600 nm, for example. On the other hand, the light beam other than the green band is, for example, a light beam in the blue band having a wavelength band in the range of about 400 nm to 500 nm, a light beam in the red band having a wavelength band in the range of about 600 nm to 700 nm, and the like.

【0071】第2のプリズムレンズ24は、第1のプリ
ズムレンズ21の第1の斜面T2に絞り22及び反射透
過膜23を介して接合されると共に光軸に対して斜め4
5度のミラー面にされた第2の斜面T4と、像面側が凸
面とされて正のパワーを有すると共に反射透過膜23を
透過した光束を出射させる第2の出射面T5とを有して
いる。
The second prism lens 24 is joined to the first inclined surface T2 of the first prism lens 21 via the diaphragm 22 and the reflective / transmissive film 23, and is oblique to the optical axis.
It has a second inclined surface T4 which is a mirror surface of 5 degrees and a second emission surface T5 which has a convex surface on the image side and has a positive power and which emits the light flux transmitted through the reflection / transmission film 23. There is.

【0072】この第2のプリズムレンズ24において、
第2の斜面T4は、表3に示す面番号3に対応してい
る。また、この第2のプリズムレンズ24において、第
2の出射面T5は、第1のプリズムレンズ21の第3の
出射面T3と同様に、表3に示す面番号4に対応してお
り、この第2の出射面T5の曲率半径は−7.3613
1mmである。第2のプリズムレンズ24の屈折率は、
1.49150であり、材質は、光学プラスチックであ
る例えばポリメチルメタアクリレート(PMMA)から
なる。この第2のプリズムレンズ24において、第1の
斜面T4と第2の出射面T5との光軸上での距離(厚
み)は、5.0000mmにされている。
In this second prism lens 24,
The second slope T4 corresponds to the surface number 3 shown in Table 3. Further, in the second prism lens 24, the second emission surface T5 corresponds to the surface number 4 shown in Table 3 like the third emission surface T3 of the first prism lens 21, and The radius of curvature of the second exit surface T5 is -7.3613.
It is 1 mm. The refractive index of the second prism lens 24 is
1.49150, and the material is optical plastic such as polymethylmethacrylate (PMMA). In the second prism lens 24, the distance (thickness) on the optical axis between the first inclined surface T4 and the second emission surface T5 is set to 5.0000 mm.

【0073】また、この第2のプリズムレンズ24にお
いて、第2の出射T5も、レンズ系2の第2のプリズム
レンズ13の第2の出射面S5と同様に、非球面とされ
ている。この場合も、第2の出射面T5の円錐定数
α、並びに4次、6次、8次、10次の非球面項の非
球面係数α、α、α、α10は、上述した表4に
示す通りである。
Further, in the second prism lens 24, the second emission T5 is also an aspherical surface, like the second emission surface S5 of the second prism lens 13 of the lens system 2. Also in this case, the conical constant α 1 of the second exit surface T5 and the aspherical surface coefficients α 4 , α 6 , α 8 , α 10 of the 4th , 6th , 8th , and 10th aspherical terms are as described above. It is as shown in Table 4.

【0074】以上のような構成のレンズ系20でも、レ
ンズ系2と同様に、第1のプリズムレンズ21の入射面
T1から入射した光束が、絞り22で光量が調節され留
と共に反射透過膜23で光束が波長帯域を選択した状態
で反射又は透過され、反射された光束が第1のプリズム
レンズ21の第1の出射面T3より出射され、透過され
光束が第2のプリズムレンズ24の第2の出射面T5よ
り出射されてそれぞれ像面に結像される。このとき、こ
のレンズ系20においては、第1のプリズムレンズ21
における第1の出射面T3と像面との光軸上での距離、
及び第2のプリズムレンズ24における第2の出射面T
5と像面との光軸上での距離はそれぞれ8.6817m
mにされている。
Also in the lens system 20 having the above-described structure, as in the lens system 2, the luminous flux incident from the incident surface T1 of the first prism lens 21 is adjusted in the diaphragm 22 and the reflection / transmissive film 23 is formed together with the light. In the state where the wavelength band is selected, the light flux is reflected or transmitted, the reflected light flux is emitted from the first exit surface T3 of the first prism lens 21, and the transmitted light flux is transmitted to the second prism lens 24 of the second prism lens 24. Are emitted from the emission surface T5 and are imaged on the image plane. At this time, in this lens system 20, the first prism lens 21
On the optical axis between the first exit surface T3 and the image plane at
And the second exit surface T of the second prism lens 24.
5 and the image plane on the optical axis are each 8.6817 m
It is set to m.

【0075】ここで、レンズ系20でも、レンズ系2と
同様に、コマ収差図を図6に示し、スポットダイアグラ
ムを図7に示す。図6からわかるように、上述した設計
データのような構成にすることによってレンズ系20で
も、コマ収差が良好に高次補正されることになる。
Similar to the lens system 2, the coma aberration diagram of the lens system 20 is shown in FIG. 6 and the spot diagram thereof is shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, even with the lens system 20, coma aberration is favorably corrected to a higher order by adopting the configuration as the design data described above.

【0076】このレンズ系20でも、レンズ系2と同様
に、反射透過膜23が、第1のプリズムレンズ21に入
射された光束のうち、緑色帯域の光束とそれ以外の光束
とを分光させることから、視覚上重要な緑色帯域の光束
だけを得ることでき、緑色帯域の光束の利用効率を向上
させることができる。
Also in this lens system 20, as in the lens system 2, the reflection / transmission film 23 separates the light flux in the green band and the other light flux from the light flux incident on the first prism lens 21. Therefore, only the luminous flux in the green band which is visually important can be obtained, and the utilization efficiency of the luminous flux in the green band can be improved.

【0077】また、このレンズ系20でも、第1のプリ
ズムレンズ21の第1の出斜面T3が正のパワーを有す
る凸面とされ、第2のプリズムレンズ24の第2の出射
面T5が正のパワーを有する凸面とされていることか
ら、反射透過膜23によって分光された光束を集光させ
た状態で像面に結像させることができる。これにより、
このレンズ系20では、分光された光束を集光させた状
態で出射させることを一体化された組レンズで行ってお
り、分光や集光を行うために複数のレンズを配置する必
要がなく、光束の分光や集光を単玉レンズとほぼ同等の
大きさ実現でき、小型化や低コスト化が図れる。
Also in this lens system 20, the first projected surface T3 of the first prism lens 21 is a convex surface having positive power, and the second exit surface T5 of the second prism lens 24 is positive. Since it is a convex surface having power, it is possible to form an image on the image plane in a state in which the light flux dispersed by the reflection / transmission film 23 is condensed. This allows
In this lens system 20, the combined lens is used to emit the dispersed light beam in a condensed state, and it is not necessary to dispose a plurality of lenses for performing the spectrum separation and the light collection. The light beam can be dispersed and condensed in a size almost equal to that of a single lens, and downsizing and cost reduction can be achieved.

【0078】さらに、このレンズ系20では、絞り22
が内部に設けられていることから、被写体と第1のプリ
ズムレンズ21との間に絞りを配置させる必要がなく、
更なる小型化を図ることができる。
Further, in this lens system 20, the diaphragm 22
Since it is provided inside, it is not necessary to dispose a diaphragm between the subject and the first prism lens 21,
Further size reduction can be achieved.

【0079】なお、上述したレンズ系20でも、反射透
過膜23を第1のプリズムレンズ21の第2の斜面T2
に成膜させているが、このことに限定されることはな
く、例えば反射透過膜23が第2のプリズムレンズ24
の第2の斜面T4上に成膜させることで配置されても良
い。
In the lens system 20 described above, the reflective / transmissive film 23 is provided on the second slope T2 of the first prism lens 21.
However, the present invention is not limited to this. For example, the reflective / transmissive film 23 is formed on the second prism lens 24.
It may be arranged by forming a film on the second slope T4.

【0080】また、本発明を適用したレンズ装置は、上
述した実施の形態において、像面での受光を画像撮像素
子14が行う撮像装置1に用いた例を挙げて説明してい
るが、このことに限定されることはなく、例えば像面で
の受光を液晶パネル等で行うことで液晶プロジェクタと
いった投影装置等の色分離等にも適用可能である。
The lens device to which the present invention is applied has been described in the above-mentioned embodiment by taking an example in which the image pickup device 1 in which the image pickup device 14 receives light on the image plane is used. The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, color separation of a projection device such as a liquid crystal projector by performing light reception on the image plane by a liquid crystal panel or the like.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、反射透過膜が緑色帯域の光束だけを選択的に
反射又は透過させて分光させることにより、視覚上重要
な緑色帯域の光束だけを得ることでき、緑色帯域の光束
の利用効率を向上させたレンズ装置や撮像装置が得られ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the reflective / transmissive film selectively reflects or transmits only the light flux in the green band to disperse the light beam, so that the visually important green band It is possible to obtain a lens device and an imaging device in which only the light flux can be obtained and the utilization efficiency of the green light flux is improved.

【0082】また、本発明によれば、分光された光束を
集光させた状態で出射させることを一体化された組レン
ズで行うことから、分光や集光を行うために複数のレン
ズを配置する必要がなく、小型化や低コスト化が図られ
たレンズ装置や撮像装置が得られる。
Further, according to the present invention, since the dispersed light flux is emitted in the condensed state by the integrated lens group, a plurality of lenses are arranged for the spectral separation and the light condensation. Therefore, it is possible to obtain a lens device and an imaging device that are downsized and reduced in cost.

【0083】さらに、本発明によれば、レンズ装置によ
って分光された緑色帯域の光束を、撮像手段における第
1の画像撮像素子又は第2の画像撮像素子のうちの何れ
か一方が単独で受光することから、視覚上重要な緑色帯
域の光束を受光できる面積を増加させることができる。
また、本発明によれば、撮像手段おいて、視覚上重要な
緑色帯域の光束の利用効率を向上できると共に、視覚上
重要な緑色帯域の光束の受光感度を向上できる。したが
って、本発明によれば、解像度で最も重要となる緑色の
画素数を増やした画像情報を表示させることが可能とな
り、特に緑色の解像度を向上させて視覚的に鮮明な画像
を表示できる撮像装置が得られる。
Further, according to the present invention, one of the first image pickup device and the second image pickup device in the image pickup device independently receives the light flux in the green band split by the lens device. Therefore, it is possible to increase the area where the luminous flux of the green band which is visually important can be received.
Further, according to the present invention, it is possible to improve the utilization efficiency of the luminous flux in the green band that is visually important and the light receiving sensitivity of the luminous flux in the green band that is visually important in the imaging unit. Therefore, according to the present invention, it is possible to display image information in which the number of green pixels, which is the most important factor in resolution, is increased, and in particular, an imaging device capable of improving the resolution of green and displaying a visually clear image. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る撮像装置を模式的に示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an image pickup apparatus according to the present invention.

【図2】同レンズ装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing the lens device.

【図3】上記レンズ装置のコマ収差図である。FIG. 3 is a coma aberration diagram of the lens device.

【図4】上記レンズ装置のスポットダイアグラムであ
る。
FIG. 4 is a spot diagram of the lens apparatus.

【図5】本発明に係るレンズ装置の他の例を示す構成図
である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of the lens device according to the present invention.

【図6】上記レンズ装置のコマ収差図である。FIG. 6 is a coma aberration diagram of the lens device.

【図7】上記レンズ装置のスポットダイアグラムであ
る。
FIG. 7 is a spot diagram of the lens apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像装置、2,20 レンズ系、3 撮像部、4
信号処理部、5 メモリ部、6 表示部、7 駆動部、
8 操作部、9 制御部、10 絞り、11第1のプリ
ズムレンズ、12 反射透過膜、13 第2のプリズム
レンズ、14a 第1の画像撮像素子、14b 第2の
画像撮像素子
1 imaging device, 2, 20 lens system, 3 imaging unit, 4
Signal processing unit, 5 memory unit, 6 display unit, 7 drive unit,
8 operation unit, 9 control unit, 10 diaphragm, 11 first prism lens, 12 reflective / transmissive film, 13 second prism lens, 14a first image pickup device, 14b second image pickup device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体側が凸面とされると共に上記被写
体側から光束を入射させる入射面と、上記入射面より入
射された光束を側方側へと反射させる第1の斜面と、像
面側が凸面とされると共に上記第1の斜面で反射された
光束を出射させる第1の出射面とを有する第1のプリズ
ムレンズと、 上記第1のプリズムレンズの第1の斜面に配置され、上
記第1のプリズムレンズの入射面から入射された光束の
うち、緑色帯域の光束を反射させると共に緑色帯域以外
の光束を透過させる、若しくは緑色帯域の光束を透過さ
せると共に緑帯域以外の光束を反射させる反射透過膜
と、 上記第1のプリズムレンズの第1の斜面に上記反射透過
膜を介して接合される第2の斜面と、像面側が凸面とさ
れると共に上記反射透過膜を透過した光束を出射させる
第2の出射面とを有する第2のプリズムレンズとを備え
るレンズ装置。
1. An incident surface having a convex surface on the object side and a light beam incident from the object side, a first inclined surface for reflecting the light beam incident from the incident surface to a lateral side, and an image surface side convex surface. And a first prism lens having a first emission surface that emits the light beam reflected by the first slope, and the first prism lens is disposed on the first slope of the first prism lens. Reflective transmission that reflects the light flux in the green band and transmits the light flux other than the green band, or transmits the light flux in the green band and reflects the light flux other than the green band, out of the light flux incident from the incident surface of the prism lens of A film, a second inclined surface joined to the first inclined surface of the first prism lens via the reflection / transmission film, and a convex surface on the image side, and emits a light flux transmitted through the reflection / transmission film. First Lens system and a second prism lens having a light exit surface.
【請求項2】 上記被写体と上記第1のプリズムレンズ
の入射面との間、及び/又は上記第1のプリズムレンズ
の第1の斜面と上記反射透過膜との間に、絞りが配置さ
れている請求項1記載のレンズ装置。
2. A diaphragm is provided between the subject and the incident surface of the first prism lens, and / or between the first inclined surface of the first prism lens and the reflective / transmissive film. The lens device according to claim 1.
【請求項3】 被写体側が凸面とされると共に上記被写
体側から光束を入射させる入射面と、上記入射面より入
射された光束を側方側へと反射させる第1の斜面と、像
面側が凸面とされると共に上記第1の斜面で反射された
光束を出射させる第1の出射面とを有する第1のプリズ
ムレンズと、上記第1のプリズムレンズの第1の斜面に
配置され、上記第1のプリズムレンズの入射面から入射
された光束のうち、緑色帯域の光束を反射させると共に
緑色帯域以外の光束を透過させる、若しくは緑色帯域の
光束を透過させると共に緑帯域以外の光束を反射させる
反射透過膜と、第1のプリズムレンズの第1の斜面に上
記反射透過膜を介して接合される第2の斜面と、像面側
が凸面とされると共に上記反射透過膜を透過した光束を
出射させる第2の出射面とを有する第2のプリズムレン
ズとによって構成されるレンズ系と、 上記第1のプリズムレンズの第1の出射面から出射され
た光束を受光することによって被写体の像を受像する第
1の画像撮像素子と、上記第2のプリズムレンズの第2
の出射面から出射された光束を受光することによって被
写体の像を受像する第2の画像撮像素子とを有する撮像
手段とを備える撮像装置。
3. An incident surface having a convex surface on the object side and a light beam incident from the object side, a first inclined surface for reflecting the light beam incident from the incident surface to a lateral side, and an image surface side convex surface. And a first prism lens having a first emission surface that emits the light beam reflected by the first slope, and the first prism lens is disposed on the first slope of the first prism lens. Reflective transmission that reflects the light flux in the green band and transmits the light flux other than the green band, or transmits the light flux in the green band and reflects the light flux other than the green band, out of the light flux incident from the incident surface of the prism lens of A film, a second inclined surface joined to the first inclined surface of the first prism lens through the reflection / transmission film, and a convex surface on the image surface side, which emits a light flux transmitted through the reflection / transmission film. 2 out A first prism for receiving an image of a subject by receiving a light beam emitted from a first exit surface of the first prism lens, and a lens system including a second prism lens having a projection surface. The image pickup device and the second prism lens
And an image pickup unit having a second image pickup element for receiving an image of a subject by receiving the light flux emitted from the exit surface of the image pickup device.
【請求項4】 上記レンズ系は、上記被写体と上記第1
のプリズムレンズの入射面との間、及び/又は上記第1
のプリズムレンズの第1の斜面と上記反射透過膜との間
に、絞りが配置されている請求項3記載の撮像装置。
4. The lens system includes the subject and the first lens.
Between the entrance surface of the prism lens and / or the first
The image pickup device according to claim 3, wherein a diaphragm is disposed between the first inclined surface of the prism lens and the reflective / transmissive film.
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