JP2000244018A - Optical functional unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器に組み込
まれた光機能素子に適用される光学系に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical system applied to an optical function element incorporated in an optical apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の発光ダイオード(以下LEDと略
称す)に関する技術としては、例えば特開平9−298
315号公報に教示されたものがあり、この例のLED
は放射面の黄変等の劣化が起こらず長寿命で良好な光学
特性を有している。2. Description of the Related Art Recent technologies relating to light emitting diodes (hereinafter abbreviated as LEDs) include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-298.
No. 315, the LED of this example is disclosed.
Has a long life and good optical characteristics without deterioration such as yellowing of the radiation surface.
【0003】またLEDの利用技術、例えば光源にLE
Dを応用したものには、特開平9−36433号公報に
教示された如くのムラの無い高輝度反射型LEDがあ
り、これはカラー画像を必要とする色調整用の光源にも
利用され得る。このような技術は反射型LEDの構造を
示す基本技術の一例であり、LEDの光学系としては、
従来から用いられてきた樹脂レンズを使用せずに、樹脂
成形した放物面状の反射鏡を用いた反射型LEDであ
る。このように反射鏡を利用することで、光の取り出し
効率を従来よりも向上できると共に、光軸方向の寸法を
従来の樹脂レンズよりも短かくすることができる。[0003] Also, LED utilization technology, for example, LE
As an application of D, there is a non-uniform high-brightness reflective LED as taught in JP-A-9-36433, which can also be used as a light source for color adjustment that requires a color image. . Such a technique is an example of a basic technique showing the structure of a reflection type LED, and as an optical system of the LED,
This is a reflection-type LED using a parabolic reflector formed of resin without using a resin lens conventionally used. By using the reflecting mirror in this way, the light extraction efficiency can be improved as compared with the conventional case, and the dimension in the optical axis direction can be shorter than that of the conventional resin lens.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、LEDの
集光光学系を反射鏡で構成することにより、効率向上と
光学系の薄型化が可能となる。このように、最近の反射
型LEDは従来の樹脂レンズを使うものに比べて光学系
を薄く構成することに成功している。As described above, by forming the condensing optical system of the LED with a reflecting mirror, it is possible to improve the efficiency and make the optical system thinner. Thus, the recent reflection type LED has succeeded in making the optical system thinner than the one using the conventional resin lens.
【0005】しかしながら、LEDを薄型化した結果生
まれるスペース・空間に関する有効活用の方法について
は示されていない。また、光学機器としての例えばカメ
ラをより小型に構成するためには、そのカメラに必要と
される光機能素子(即ち、測光用センサ、アクティブA
F用素子またはリモコン受信素子など)を効率よく限ら
れた空間に組み込むことが求められるが、この必要性が
ら、上述のような光機能素子の1つである薄型のLED
をこの際に有効活用することが考えられる。[0005] However, there is no description of a method of effectively utilizing the space created by reducing the thickness of the LED. In addition, in order to make a camera as an optical device smaller, for example, an optical functional element (that is, a photometric sensor, an active A
F elements or remote control receiving elements) are required to be efficiently incorporated into the limited space. However, this necessity has led to the thin LED, which is one of the optical functional elements described above.
It is conceivable to make effective use of this at this time.
【0006】そこで本発明の目的は、LEDの光学系と
して反射鏡を利用することで生じたスペースを、例えば
カメラの小型化のために効率よく利用するため、反射型
LEDの構造上の利点を生かしつつ複数の光学素子をコ
ンパクトに一体的に配置できる光機能ユニットを提供す
ることにある。Accordingly, an object of the present invention is to utilize the space created by using a reflector as an optical system of an LED efficiently, for example, to reduce the size of a camera. It is an object of the present invention to provide an optical function unit in which a plurality of optical elements can be compactly and integrally arranged while making the best use of them.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するため、本発明では次のような手段を講じてい
る。即ち本発明によれば、第1の波長の光が反射し且つ
この第1の波長とは異なる波長の第2の波長が透過する
ような薄膜を形成したレンズを有する光学系と、このレ
ンズ内に設けられ第1の波長の光が反射する薄膜の反射
面の焦点位置もしくはその近傍に配置された第1の光機
能素子と、このレンズの焦点位置もしくはその近傍に配
置された第2の光機能素子とを備えたような光機能ユニ
ットを提案する。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention takes the following measures. That is, according to the present invention, an optical system having a lens formed with a thin film that reflects light of a first wavelength and transmits a second wavelength different from the first wavelength, A first optical functional element disposed at or near the focal position of the reflecting surface of the thin film that reflects light of the first wavelength, and a second light disposed at or near the focal position of this lens An optical function unit having a functional element is proposed.
【0008】そして上記第1、第2の波長の光は、一方
が赤外光であり、他方が可視光であるものとする光機能
ユニットを提案する。また、上記第1、第2の光機能素
子は、同一光軸上もしくはその近傍に配置されたことを
特徴とする光機能ユニットを提案する。An optical function unit is proposed in which one of the first and second wavelengths is infrared light and the other is visible light. Also, the present invention proposes an optical function unit, wherein the first and second optical function elements are arranged on or near the same optical axis.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下に、実施形態を挙げて本発明
の要旨について詳しく説明する。 (第1実施形態例)図1(a),(b)は本発明の光機
能ユニットの一つの光学系を示し、図1(a)にはこの
ユニットの光学系を正面図で示し、図1(b)にはこの
光学系を側面図で示している。光機能ユニットとしての
ファインダユニット10は、光軸上に第1素子11と第
2素子12とが離れて配列されている。これらの素子の
うち一方の第1素子11は、リードフレーム7aとの接
続関係を保ちながら、僅かに離間したスリットを対峙す
るリードフレーム7bと共に、レンズ1内部に固定的に
貫装されえている。このレンズ1の一面(1a)は平坦
で、他面(1b)は凸状に形成された平凸レンズを成し
ている。この凸状のレンズ面1bには特殊な薄膜がコー
ティングされて、反射面としても機能するように構成さ
れている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The gist of the present invention will be described below in detail with reference to embodiments. (First Embodiment) FIGS. 1A and 1B show one optical system of the optical function unit of the present invention, and FIG. 1A shows the optical system of this unit in a front view. FIG. 1B shows this optical system in a side view. In a finder unit 10 as an optical function unit, a first element 11 and a second element 12 are arranged apart from each other on an optical axis. One of the first elements 11 is fixedly inserted into the lens 1 together with the lead frame 7b facing the slit slightly apart while maintaining the connection relationship with the lead frame 7a. One surface (1a) of the lens 1 is flat, and the other surface (1b) is a plano-convex lens formed in a convex shape. The convex lens surface 1b is coated with a special thin film so as to function as a reflection surface.
【0010】さらに詳しくは、レンズ1は透明な例えば
エポキシ樹脂などで実質的に透明に成形されている。こ
の例の場合、樹脂の屈折率は約1.55程度である。ま
たこのレンズ1の外径は例えば10(mm)、厚さは例えば
6(mm)、そしてレンズ面1bを例えば半径10(mm)の球
面に成形した平凸レンズであるものとする。そしてこの
レンズ面1bにコーティングされている薄膜は、特定の
波長の光を反射し、且つ特定の光を透過する性質を有し
ている膜であり、このような薄膜の形成方法は従来技術
に基づくコーティング技法で行われる。[0010] More specifically, the lens 1 is made of a transparent material such as an epoxy resin to be substantially transparent. In the case of this example, the refractive index of the resin is about 1.55. The lens 1 has an outer diameter of, for example, 10 (mm), a thickness of, for example, 6 (mm), and a plano-convex lens in which the lens surface 1b is formed into a spherical surface with a radius of, for example, 10 (mm). The thin film coated on the lens surface 1b is a film that reflects light of a specific wavelength and has a property of transmitting a specific light. This is done with a coating technique based on:
【0011】レンズ面1bとこの薄膜により形成される
反射鏡(ミラー)の焦点は、近軸領域では、レンズ面1
bの頂点から例えば4(mm)の位置に存在する。この位置
に第1素子11を配置する。この第1素子11は、リー
ドフレーム7a,7bによって樹脂中に保持されると共
に電気的に接続されている。このレンズ1の焦点は、近
軸領域ではレンズ面1bの頂点から例えば18(mm)の位
置に存在する。よってこの頂点から18(mm)離れた光軸
上の位置に第2素子12を配設している。The focal point of the lens surface 1b and the reflecting mirror (mirror) formed by the thin film is the lens surface 1b in the paraxial region.
It exists at a position of, for example, 4 (mm) from the vertex of b. The first element 11 is arranged at this position. The first element 11 is held in the resin by the lead frames 7a and 7b and is electrically connected. The focal point of the lens 1 is, for example, at a position of 18 (mm) from the vertex of the lens surface 1b in the paraxial region. Therefore, the second element 12 is disposed at a position on the optical axis at a distance of 18 (mm) from this vertex.
【0012】つまり、レンズ1の一面に、複数種類の波
長成分の光から所定の波長成分の光を選択的に反射する
ようないわゆる「波長選択ミラー」を薄膜で形成し、第
1の波長の光成分(例えば可視光)で機能する第1素子
11を、このミラーの焦点面に配置し、第2の波長の光
成分(例えば赤外光)で機能する第2素子12をレンズ
1の焦点面に配置している。That is, on one surface of the lens 1, a so-called "wavelength selection mirror" for selectively reflecting light of a predetermined wavelength component from light of a plurality of wavelength components is formed as a thin film, and a light having a first wavelength is formed. A first element 11 that functions with a light component (for example, visible light) is disposed on the focal plane of the mirror, and a second element 12 that functions with a light component of a second wavelength (for example, infrared light) is focused on Placed on the surface.
【0013】このよう配置することによって、第1素子
11から照射された光成分は、この薄膜が形成されてい
る曲面鏡で反射され、光軸方向に沿った平行光線となっ
て被写体方向に向かうことがわかる。With this arrangement, the light component emitted from the first element 11 is reflected by the curved mirror on which the thin film is formed, becomes parallel rays along the optical axis, and travels toward the subject. You can see that.
【0014】この実施形態例に示した薄膜は、図2
(a),(b)にそれぞれグラフで示したような特性を
有するいわゆる「ホットミラー」および「コールドミラ
ー」として働くものである。ホットミラーとは、可視光
を透過し赤外光を反射するようにレンズ面に薄膜を形成
した鏡面で、コールドミラーとは、可視光を反射し赤外
光を透過するようにレンズ面に薄膜を形成した鏡面であ
る。透過光の波長範囲や反射光の波長範囲は、そのミラ
ーを形成する薄膜の積層の仕方によって適宜に調整でき
るものである。The thin film shown in this embodiment is shown in FIG.
(A) and (b) function as so-called "hot mirrors" and "cold mirrors" having the characteristics shown in the graphs, respectively. A hot mirror is a mirror surface with a thin film formed on the lens surface to transmit visible light and reflects infrared light. A cold mirror is a thin film on the lens surface that reflects visible light and transmits infrared light. This is a mirror surface formed with. The wavelength range of the transmitted light and the wavelength range of the reflected light can be appropriately adjusted depending on how the thin films forming the mirror are stacked.
【0015】図2(a)が示す特性をもつホットミラー
としての薄膜をレンズ1の凸表面上にコーティングした
と仮定すると、この場合、この第1素子11としては赤
外線を発光するLEDが配置できる。例えばカメラに使
用されるアクティブ方式の自動焦点調節(AF)では、
このような赤外線を発光するLEDが必要となる。一
方、第2素子12としては例えば、シリコンホトダイオ
ード(以下SPDと略称す)が配置できる。前述同様に
カメラにおいては、被写体の輝度を測定するためにこの
ようなSPDという素子が必要となる。Assuming that a thin film as a hot mirror having the characteristics shown in FIG. 2A is coated on the convex surface of the lens 1, in this case, an LED that emits infrared light can be disposed as the first element 11. . For example, in an active automatic focusing (AF) used for a camera,
An LED that emits such infrared rays is required. On the other hand, as the second element 12, for example, a silicon photodiode (hereinafter abbreviated as SPD) can be arranged. As described above, in a camera, such an element called SPD is required to measure the luminance of a subject.
【0016】この一例の如く、第1素子11としての赤
外線発光ダイオード(LED)と、第2素子12として
のSPDとの組合せによる配置により、カメラ用のファ
インダユニット10の1つの光学系が形成できることが
わかる。As in this example, one optical system of the finder unit 10 for a camera can be formed by the combination of the infrared light emitting diode (LED) as the first element 11 and the SPD as the second element 12. I understand.
【0017】なお、第1素子11および第2素子12と
して利用可能なものは、赤外発光ダイオードとSPD以
外にも種々のものが適用できる。そこで、図5に示す
(表1)には、利用可能な素子とその組合せを一覧表に
して例示している。すなわち、第1素子11として利用
できるものは、赤外線の光に使用する電子素子ならば何
でもよい。また第2素子12として利用できるものは、
可視光の光に作用する電子素子ならば何でもよい。具体
的に(表1)によれば、第1の光機能素子(11)およ
び第2の光機能素子(12)は例えば、これらの一方が
アクティブAF(自動焦点調節)用赤外線発光ダイオー
ドおよびリモコン用赤外線受光ダイオードのうちの何れ
かであり、他方が例えば被写体輝度測定用シリコンフォ
トダイオード、赤目低減用LED、赤目低減用電球、被
写体輝度測定用CdS、被写体距離測定用ラインセン
サ、パッシブAF用の補助光LEDおよびストロボ用キ
セノン(Xe)管のうちの何れかであるような組合せで
あれば、有効に機能するユニットとして利用できる。As the elements that can be used as the first element 11 and the second element 12, various elements other than the infrared light emitting diode and the SPD can be applied. Accordingly, in Table 1 shown in FIG. 5, available elements and combinations thereof are listed and illustrated. That is, what can be used as the first element 11 may be any electronic element used for infrared light. Also, what can be used as the second element 12 is
Any electronic device that acts on visible light can be used. According to Table 1 specifically, the first optical functional element (11) and the second optical functional element (12) are, for example, one of them having an active AF (automatic focus adjustment) infrared light emitting diode and a remote control. For example, a silicon photodiode for measuring subject brightness, an LED for reducing red-eye, a bulb for reducing red-eye, a CdS for measuring subject brightness, a line sensor for measuring subject distance, or a passive AF Any combination of the auxiliary light LED and the xenon (Xe) tube for a strobe can be used as a unit that functions effectively.
【0018】このように、図5の(表1)に例示した第
1素子11と第2素子12との組合せは、図2(a)の
グラフ特性を有する薄膜をレンズ面にコーティングした
際に利用可能なものである。また図2(b)のグラフ特
性を有するコールドミラーとしての薄膜をコーティング
した際は、(表1)の第1素子11と第2素子12との
組合せを逆にすれば、そのまま利用可能であることがわ
かる。As described above, the combination of the first element 11 and the second element 12 exemplified in FIG. 5 (Table 1) is obtained when the thin film having the graph characteristic shown in FIG. What is available. In addition, when a thin film as a cold mirror having the graph characteristic of FIG. 2B is coated, the combination of the first element 11 and the second element 12 in Table 1 can be used as it is. You can see that.
【0019】図3には、光機能ユニットとしてファイン
ダユニット10を有する光学系をカメラに組み込んだ一
例を示している。この例の場合、ファインダユニット1
0は、レンズ1とレンズ2およびレンズ5を前面に配置
して成り、カメラの撮影レンズ鏡筒20の上部で図示の
如くストロボレンズ30に並び、レリーズ釦40の近傍
に設置されている。FIG. 3 shows an example in which an optical system having a finder unit 10 as an optical function unit is incorporated in a camera. In this example, the finder unit 1
Reference numeral 0 designates a lens 1, a lens 2, and a lens 5 arranged on the front surface. The lens 1 is arranged on the strobe lens 30 as shown in FIG.
【0020】このファインダユニット10は、被写体の
観察用のファインダ光学系としての機能のほかに、被写
体の輝度を測定する機能(輝度測定機能)と被写体まで
の距離を測定するための機能(測距機能)を有してい
る。すなわち、図1で示した如く例えばレンズ1を介し
て被写体に向かって照射された光線(赤外光)が、その
被写体で反射されると、レンズ5を介してその内部にあ
るセンサでその反射光が検知され、従来技術の算定手法
に基づき被写体までの距離が計算できる。また、輝度に
係わる所定の波長の反射光は、レンズ1の薄膜を通過し
て直進し、第2素子12で検知できるので、被写体の輝
度を測定することができる。The finder unit 10 has a function of measuring the brightness of the subject (brightness measuring function) and a function of measuring the distance to the subject (distance measurement) in addition to the function as a finder optical system for observing the subject. Function). That is, as shown in FIG. 1, for example, when a light beam (infrared light) emitted toward a subject via the lens 1 is reflected by the subject, the light is reflected by a sensor inside the lens 5 via the lens 5. The light is detected, and the distance to the subject can be calculated based on the calculation method of the related art. Further, the reflected light having a predetermined wavelength related to the luminance passes straight through the thin film of the lens 1 and can be detected by the second element 12, so that the luminance of the subject can be measured.
【0021】さらに具体的に上述したファインダユニッ
ト10内の素子の組合せとその働きについて説明する。
図4には、そのファインダユニット10のA−A断面図
を示している。光軸1z上に配列されたレンズ1は、図
1(a),(b)に例示した特徴的な光学系要素であ
り、この例の場合、第1素子11には、赤外光を発光す
るLEDが採用されている。このLEDの赤外光は、レ
ンズ1の反射面で反射して被写体へ照射される。そして
この赤外光は、被写体で反射した後、レンズ5を通して
第3素子13上へ結像する。この第3素子13は位置検
出センサ(以下PSDと略称す)として機能する。した
がって、このPSD上の被写体からの赤外光の結像位置
を検出することにより、その結像位置とレンズ1および
レンズ5の基線長に基づいて被写体までの距離(被写体
距離)が算出可能であるように構成されていることがわ
かる。More specifically, the combination of the elements in the finder unit 10 and the function thereof will be described.
FIG. 4 is a sectional view of the finder unit 10 taken along the line AA. The lenses 1 arranged on the optical axis 1z are characteristic optical system elements exemplified in FIGS. 1A and 1B. In this example, the first element 11 emits infrared light. LED is adopted. The infrared light of this LED is reflected on the reflection surface of the lens 1 and is irradiated on the subject. After being reflected by the subject, the infrared light forms an image on the third element 13 through the lens 5. The third element 13 functions as a position detection sensor (hereinafter abbreviated as PSD). Therefore, by detecting the image formation position of the infrared light from the object on the PSD, the distance to the object (object distance) can be calculated based on the image formation position and the base line length of the lens 1 and the lens 5. It can be seen that the configuration is as follows.
【0022】つまり、光軸3z上に配列されたレンズ5
の位置は、上記光軸1zから所定の距離(基線長)だけ
離れて設けられ、そのレンズ5の後段に配置された第3
素子13によって入射光を検知するように設計されてい
る。一方、第2素子12はSPDであって、この出力に
基づいて被写体の輝度が測定されるように構成されてい
る。また、光軸2z上に配列されたレンズ2,3,4
は、このカメラの中央に配されたファインダ光学系を形
成する光学系であり、これは被写体観察専用に使用され
る。That is, the lenses 5 arranged on the optical axis 3z
Is provided at a predetermined distance (base line length) from the optical axis 1z, and the third
It is designed to detect incident light by the element 13. On the other hand, the second element 12 is an SPD, and is configured to measure the brightness of the subject based on the output. The lenses 2, 3, and 4 arranged on the optical axis 2z
Is an optical system forming a finder optical system arranged at the center of the camera, and is used exclusively for observing a subject.
【0023】(作用効果1)反射型LEDを利用するこ
とによって生じた空間を有効活用するため、反射型LE
Dの光学系である反射鏡に「周波数選択機能」をもたせ
る。すなわち、反射鏡のコーティングは、LEDの発光
波長に関しては反射膜として作用し、一方、発光波長以
外の光成分は透過するように形成するので、LEDにと
っては「反射型」の光学系が、そのLEDと異なる波長
の光成分に対しては「屈折型」の光学系として作用す
る。(Operation and Effect 1) In order to effectively utilize the space generated by using the reflection type LED, the reflection type LE is used.
The reflecting mirror, which is the optical system of D, has a "frequency selection function". That is, the coating of the reflecting mirror acts as a reflective film with respect to the emission wavelength of the LED, while forming a light component other than the emission wavelength so as to be transmitted. The light component having a wavelength different from that of the LED acts as a “refractive type” optical system.
【0024】反射型LEDの反射鏡を形成する反射膜を
必要な波長以外を透過可能にすることによって、1つの
光学系を反射光学系と屈折光学系の二通りに利用できる
ようになる。このことにより2種類の光機能素子をコン
パクトに配置できるようになる。このように、LEDの
光学系として反射鏡を用いたこのような反射型LEDの
構造上の利点を生かしたことで、その分、従来に比べて
空いたスペースが生じてユニットの小型化ができる。よ
って、複数の光学素子を例示の如く一体的に配置したこ
とで、例えばコンパクトカメラ本体の実現のための小さ
な光機能ユニットを提供することができる。By making the reflection film forming the reflection mirror of the reflection type LED transmit at a wavelength other than the required wavelength, one optical system can be used as a reflection optical system and a refraction optical system. As a result, two types of optical functional elements can be arranged compactly. As described above, by utilizing the structural advantage of such a reflection type LED using a reflection mirror as the optical system of the LED, an empty space is generated as compared with the related art and the unit can be downsized. . Therefore, by arranging a plurality of optical elements integrally as illustrated, for example, a small optical function unit for realizing a compact camera body can be provided.
【0025】(変形例1)上述の第1実施形態例は次の
ように変形実施してもよく、それにより同等またはそれ
以上の効果が期待できる。例えば第1、第2素子の配置
位置においては、必ずしも光学系の焦点位置である必要
はない。また例えば赤外線LEDを第1素子11として
焦点位置に配置すると、この赤外線LEDが発光する赤
外光は光軸に沿って平行光線となり照射されることにな
る。しかし特定の距離においては、LEDの赤外光を集
光したいならば、焦点位置から僅かにずらした位置に配
置する必要がある。つまり採用する素子は、その利用方
法に応じて光学系の焦点位置近傍の適宜な位置に配設す
ればよい。(Modification 1) The above-described first embodiment may be modified as follows, and equivalent or more effects can be expected. For example, the positions of the first and second elements need not necessarily be the focal positions of the optical system. Further, for example, when an infrared LED is disposed at the focal position as the first element 11, the infrared light emitted by the infrared LED becomes a parallel ray along the optical axis and is irradiated. However, at a specific distance, if it is desired to collect the infrared light of the LED, it is necessary to arrange the LED at a position slightly shifted from the focal position. That is, the element to be adopted may be disposed at an appropriate position near the focal position of the optical system according to the method of use.
【0026】図1(a),(b)に例示した光学系は、
平凸レンズの1つの面に薄膜のコーティングを施したも
のであり、この光学系が本発明の最も基本的なものであ
る。しかしこのような光学系では所望の性能が得られな
いこともある。例えば、レンズ面1bは球面である故
に、反射鏡の焦点には「球面収差」が発生する。この球
面収差のために所望の光学的特性が得られない場合に
は、製造方法は難しくなるが、レンズ面1bの形状を放
物面に形成すればよい。The optical system illustrated in FIGS. 1 (a) and 1 (b)
One surface of the plano-convex lens is coated with a thin film, and this optical system is the most basic of the present invention. However, a desired performance may not be obtained with such an optical system. For example, since the lens surface 1b is spherical, "spherical aberration" occurs at the focal point of the reflecting mirror. If the desired optical characteristics cannot be obtained due to the spherical aberration, the manufacturing method becomes difficult, but the shape of the lens surface 1b may be parabolic.
【0027】また、レンズ1の焦点面にも球面収差は発
生する。この球面収差を減らすために、レンズ1と第2
素子12の間に、所望のレンズ要素を挿入してもよい。
またレンズ面1aは平坦な面であるが、球面収差を減少
させるために何らかの適宜な曲面に成形してもよい。な
お、上記球面収差以外の収差に関しても、必要に応じて
光学系に何らかの修正を加えてその収差の程度を補正す
ればよい。Also, spherical aberration occurs on the focal plane of the lens 1. In order to reduce this spherical aberration, the lens 1 and the second
A desired lens element may be inserted between the elements 12.
The lens surface 1a is a flat surface, but may be formed into any appropriate curved surface in order to reduce spherical aberration. Regarding aberrations other than the above-mentioned spherical aberration, the degree of the aberration may be corrected by making some modifications to the optical system as needed.
【0028】また図1(a),(b)に示した光学系
は、カメラ以外の機器にも利用可能である。そして異な
る波長において作用する光素子を複数使用する小型機器
において有益となる。The optical system shown in FIGS. 1A and 1B can be used for equipment other than a camera. This is useful in a small device using a plurality of optical elements operating at different wavelengths.
【0029】(変形例2)さらに次のように変形実施し
てもよく、第1実施形態例と同等な効果が期待できる。
例えば、図2(a),(b)のグラフで示した薄膜は、
波長700(nm)近傍にカットオフポイントが存在するハ
イパス特性とローパス特性のフィルタであるが、その素
子が有する特性に応じてバンドパス特性の薄膜を利用し
てもよい。(Modification 2) Further modifications may be made as follows, and an effect equivalent to that of the first embodiment can be expected.
For example, the thin films shown in the graphs of FIGS.
Although the filter has a high-pass characteristic and a low-pass characteristic having a cutoff point near a wavelength of 700 (nm), a thin film having band-pass characteristics may be used depending on the characteristics of the element.
【0030】(変形例3)また、図1(a),(b)に
おいては、第1、第2素子を光学系の光軸上に配置した
が、必要に応じて素子は光軸から外れた位置に配しても
よい。例えば図6に示す如く配置してもよい。近年、オ
ートフォーカスにおいては、撮影画面の複数のポイント
で測距動作を行うことが多く、この場合は赤外線LED
が複数必要となる。図6に示す一例では、例えば素子1
1a, 11b,11cという3つの赤外線LEDを3箇
所の測距ポイントを想定して配置する。詳しくは素子1
1bが中央部の測距ポイントに対応するもので、素子1
1a,11cは各測距ポイントに応じてそれぞれ両側の
光軸外に配置する。またリードフレーム7a,7b,7
cはそれぞれの素子11a, 11b,11cに電力供給
するために追加される。なおこの例では、第2の素子1
2は1つであるが、撮影画面の複数のポイントで輝度を
測定する必要があるときは、光軸外にも同様な素子を配
置すればよい。これにより上記第1実施形態例と同等以
上の効果が期待できる。(Modification 3) In FIGS. 1 (a) and 1 (b), the first and second elements are arranged on the optical axis of the optical system. May be arranged at different positions. For example, they may be arranged as shown in FIG. In recent years, in auto focus, a distance measurement operation is often performed at a plurality of points on a shooting screen. In this case, an infrared LED is used.
Are required. In the example shown in FIG.
Three infrared LEDs 1a, 11b and 11c are arranged assuming three distance measuring points. Specifically, element 1
1b corresponds to the distance measuring point at the center, and element 1
Reference numerals 1a and 11c are arranged outside the optical axis on both sides in accordance with each distance measuring point. Also, lead frames 7a, 7b, 7
c is added to power each element 11a, 11b, 11c. In this example, the second element 1
2 is one, but when it is necessary to measure the luminance at a plurality of points on the photographing screen, similar elements may be arranged outside the optical axis. As a result, an effect equal to or greater than that of the first embodiment can be expected.
【0031】(その他の変形例)このほかにも、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であ
る。(Other Modifications) In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0032】以上、実施形態例に基づき説明したが、本
明細書中には次の発明が含まれる。例えば、 (1) 第1の波長の光が反射し、且つこの第1の波長
とは異なる波長である第2の波長の光が透過するように
薄膜が形成された透明樹脂から成るレンズを有する光学
系と、上記レンズ外に設けられ、上記レンズの焦点位置
もしくはその近傍に配置された上記第2の波長の光で機
能する第2の光機能素子と、を具備することを特徴とす
る光機能ユニットを提供できる。Although the embodiments have been described above, the present invention includes the following inventions. For example, (1) having a lens made of a transparent resin having a thin film formed so that light of a first wavelength is reflected and light of a second wavelength different from the first wavelength is transmitted. A light comprising: an optical system; and a second optical functional element provided outside the lens and functioning with light of the second wavelength disposed at or near a focal position of the lens. Functional units can be provided.
【0033】(2) 上記薄膜は、赤外光が反射し、可
視光が透過する特性を有することを特徴とする(1)に
記載の光機能ユニットを提供できる。 (3) 上記薄膜は、可視光が反射し、赤外光が透過す
る特性を有することを特徴とする(1)に記載の光機能
ユニットを提供できる。 (4) 上記第1の光機能素子および上記第2の光機能
素子は、同一光軸上に配置されることを特徴とする
(1)〜(3)の何れかに記載の光機能ユニットを提供
できる。(2) The optical function unit according to (1), wherein the thin film has a characteristic of reflecting infrared light and transmitting visible light. (3) The optical function unit according to (1), wherein the thin film has a property of reflecting visible light and transmitting infrared light. (4) The optical function unit according to any one of (1) to (3), wherein the first optical function element and the second optical function element are arranged on the same optical axis. Can be provided.
【0034】(5) 上記第1の光機能素子および上記
第2の光機能素子は、一方がアクティブAF(即ち自動
焦点調節)用赤外線発光ダイオードまたはリモコン用赤
外線受光ダイオードの何れかであり、他方が例えば被写
体輝度測定用シリコンフォトダイオード、赤目低減用L
ED、赤目低減用電球、被写体輝度測定用CdS、被写
体距離測定用ラインセンサ、パッシブAF用の補助光L
EDまたはストロボ用キセノン(Xe)管の何れかであ
ることを特徴とする(1)〜(4)の何れかに記載の光
機能ユニットを提供できる。(5) One of the first optical function element and the second optical function element is either an infrared light emitting diode for active AF (that is, automatic focusing) or an infrared light receiving diode for remote control, and the other. Is, for example, a silicon photodiode for measuring the luminance of a subject, and
ED, red-eye reduction bulb, CdS for measuring subject brightness, line sensor for measuring subject distance, auxiliary light L for passive AF
The optical function unit according to any one of (1) to (4), which is one of an ED and a xenon (Xe) tube for a strobe, can be provided.
【0035】(6) 上記レンズは、平凸レンズである
ことを特徴とする(1)〜(5)に記載の光機能ユニッ
トを提供できる。 (7) 上記薄膜は、上記平凸レンズの球面側に形成さ
れていることを特徴とする(6)に記載の光機能ユニッ
トを提供できる。 (8) 上記第1の波長の光が赤外光である場合に上記
第2の波長の光は可視光であるか、または、上記第1の
波長の光が可視光である場合に上記第2の波長の光は赤
外光であることを特徴とする(1)に記載の光機能ユニ
ットを提供できる。(6) The optical function unit according to (1) to (5), wherein the lens is a plano-convex lens. (7) The optical function unit according to (6), wherein the thin film is formed on the spherical surface side of the plano-convex lens. (8) The light of the second wavelength is visible light when the light of the first wavelength is infrared light, or the light of the second wavelength is light when the light of the first wavelength is visible light. The optical function unit according to (1), wherein the light having the second wavelength is infrared light.
【0036】(9) 複数種類の波長成分の光を透過し
投射する投光レンズと、この投光レンズの一面に形成さ
れ、複数種類の波長成分の光から所定の波長成分の光を
選択的に反射する波長選択ミラーと、第1の波長で機能
する第1素子と、第2の波長で機能する第2素子とを有
し、上記第1素子は、上記波長選択ミラーの焦点面に配
置され、上記第2素子は、上記投光レンズの焦点面に配
置されて成ることを特徴とする光機能ユニットを提供で
きる。(9) A light projecting lens that transmits and projects light of a plurality of wavelength components, and is formed on one surface of the light projecting lens, and selectively emits light of a predetermined wavelength component from the light of the plurality of wavelength components. A first element functioning at a first wavelength, and a second element functioning at a second wavelength, wherein the first element is disposed on a focal plane of the wavelength selection mirror. In addition, an optical function unit can be provided, wherein the second element is arranged on a focal plane of the light projecting lens.
【0037】(10) 上記第1素子は受光機能素子と
して働き、上記第2素子は発光機能素子として働くこと
を特徴とする(9)に記載の光機能ユニットを提供でき
る。 (11) 上記第1素子は発光機能素子として働き、上
記第2素子は受光機能素子として働くことを特徴とする
(9)に記載の光機能ユニットを提供できる。(10) The optical function unit according to (9), wherein the first element functions as a light receiving function element and the second element functions as a light emitting function element. (11) The optical function unit according to (9), wherein the first element functions as a light emitting function element, and the second element functions as a light receiving function element.
【0038】(12) 透明樹脂で形成されたレンズを
含み、このレンズの一面には第1の波長の光が反射し、
第2の波長の光が透過するような薄膜が形成された光学
系と、上記レンズ内に薄膜が形成する反射面の焦点位置
またはその近傍に配置された第1の光機能素子と、上記
レンズ外の焦点位置またはその近傍に配置された第2の
光機能素子と、を有することを特徴とする光機能ユニッ
トを提供できる。(12) Including a lens made of a transparent resin, one surface of the lens reflects light of the first wavelength,
An optical system having a thin film formed thereon for transmitting light of a second wavelength, a first optical functional element disposed at or near a focal position of a reflection surface formed by the thin film in the lens, and the lens And a second optical functional element disposed at or near the outer focal position.
【0039】(13) 上記薄膜は、赤外光を反射し可
視光を透過するが、または赤外光を透過し可視光を反射
することを特徴とする(12)に記載の光機能ユニット
を提供できる。 (14) 上記薄膜は、上記第1の光機能素子および第
2の光機能素子の間の同一光軸上に配置されていること
を特徴とする(12)に記載の光機能ユニットを提供で
きる。(13) The optical function unit according to (12), wherein the thin film reflects infrared light and transmits visible light, or transmits infrared light and reflects visible light. Can be provided. (14) The optical functional unit according to (12), wherein the thin film is disposed on the same optical axis between the first optical functional element and the second optical functional element. .
【0040】[0040]
【発明の効果】以上、本発明によれば、LEDの光学系
として反射鏡を利用することで生じたスペースを光学機
器の小型化のために効率よく利用でき、このような反射
型LEDの構造上の利点を生かしつつ、複数の光学素子
をコンパクトに一体的に配置可能な光機能ユニットを提
供することができる。As described above, according to the present invention, the space generated by using a reflecting mirror as the optical system of the LED can be efficiently used for miniaturizing the optical equipment. It is possible to provide an optical function unit in which a plurality of optical elements can be arranged compactly and integrally while taking advantage of the above advantages.
【図1】 図1(a),(b)は本発明の光機能ユニッ
トの光学系を示し、図1(a)は、この光学系の正面
図、図1(b)は、この光学系の側面図。1 (a) and 1 (b) show an optical system of an optical function unit according to the present invention. FIG. 1 (a) is a front view of the optical system, and FIG. 1 (b) is an optical system. Side view.
【図2】図2(a),(b)は本発明の薄膜の特性を示
し、図2(a)は、ホットミラーとしての薄膜の特性グ
ラフ、図2(b)は、コールドミラーとしての薄膜の特
性グラフ。2 (a) and 2 (b) show characteristics of a thin film of the present invention, FIG. 2 (a) is a characteristic graph of a thin film as a hot mirror, and FIG. 2 (b) is a graph of a thin film as a cold mirror; Characteristic graph of the thin film.
【図3】図3は、図1の光学系を有する光機能ユニット
を組み込んだカメラの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a camera incorporating the optical function unit having the optical system of FIG. 1;
【図4】図4は、図3の光機能ユニットの全体の光学系
の横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the entire optical system of the optical function unit in FIG. 3;
【図5】図5は、本発明に係わる第1素子および第2素
子の適用例を示す一覧表。FIG. 5 is a list showing an application example of a first element and a second element according to the present invention.
【図6】図6は、本発明に係わる光機能ユニットの変形
例を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a modified example of the optical function unit according to the present invention.
1…レンズ、 1a…レンズ面、 1b…レンズ面(反射面)、 2…レンズ(ファインダ光学系)、 3…レンズ(ファインダ光学系)、 4…レンズ(ファインダ光学系)、 5…レンズ、 7a…リードフレームa、 7b…リードフレームb、 10…ファインダユニット、 11…第1素子、 12…第2素子、 13…第3素子、 20…撮影レンズ鏡筒、 30…ストロボ用レンズ、 40…シャッタ釦。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... lens, 1a ... lens surface, 1b ... lens surface (reflection surface), 2 ... lens (finder optical system), 3 ... lens (finder optical system), 4 ... lens (finder optical system), 5 ... lens, 7a .. Lead frame a, 7b Lead frame b, 10 Finder unit, 11 first element, 12 second element, 13 third element, 20 photographing lens barrel, 30 strobe lens, 40 shutter Button.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA02 KA14 LA11 LA21 PA01 PA02 PA17 PB01 PB02 QA01 QA02 QA07 QA13 QA17 QA21 QA33 QA42 RA42 RA44 RA45 5F041 AA37 AA47 DA17 DA43 DA55 EE11 EE23 FF16 5F089 BA02 BB03 BC02 BC07 BC11 BC15 BC23 BC24 CA20 DA05 EA04 9A001 KK16 KK42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H087 KA02 KA14 LA11 LA21 PA01 PA02 PA17 PB01 PB02 QA01 QA02 QA07 QA13 QA17 QA21 QA33 QA42 RA42 RA44 RA45 5F041 AA37 AA47 DA17 DA43 DA55 EE11 EE23 BF16 BC03 BCBC BC24 CA20 DA05 EA04 9A001 KK16 KK42
Claims (3)
の波長とは異なる波長の第2の波長が透過するような薄
膜が形成されたレンズを有する光学系と、 上記レンズ内に設けられ、上記第1の波長の光が反射す
る上記薄膜の反射面の焦点位置もしくはその近傍に配置
された第1の光機能素子と、 上記レンズの焦点位置もしくはその近傍に配置された第
2の光機能素子と、を具備することを特徴とする光機能
ユニット。1. The method of claim 1, wherein light of a first wavelength is reflected, and
An optical system having a lens formed with a thin film that transmits a second wavelength different from the first wavelength, and a reflection surface of the thin film provided in the lens and reflecting light of the first wavelength An optical function unit comprising: a first optical function element disposed at or near the focal position of the lens; and a second optical function element disposed at or near the focal position of the lens.
長の光は、一方が赤外光であり、他方が可視光であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の光機能ユニット。2. The optical function according to claim 1, wherein one of the first wavelength light and the second wavelength light is infrared light, and the other is visible light. unit.
能素子は、同一光軸上もしくはその近傍に配置されるこ
とを特徴とする、請求項1または請求項2の何れかに記
載の光機能ユニット。3. The device according to claim 1, wherein the first optical function element and the second optical function element are arranged on or near the same optical axis. The optical function unit as described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292299A JP2000244018A (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Optical functional unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292299A JP2000244018A (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Optical functional unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000244018A true JP2000244018A (en) | 2000-09-08 |
Family
ID=12649526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292299A Withdrawn JP2000244018A (en) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Optical functional unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000244018A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073691A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Agilent Technol Inc | Light emitting diode and light emission control system using the same |
| JP2007201255A (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Pentax Corp | LED mounting structure and mounting method |
-
1999
- 1999-02-22 JP JP4292299A patent/JP2000244018A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073691A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Agilent Technol Inc | Light emitting diode and light emission control system using the same |
| JP2007201255A (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Pentax Corp | LED mounting structure and mounting method |
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|---|---|---|---|
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