JP2003114386A - 電子撮像装置 - Google Patents
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Abstract
高い結像性能を有するズーム方式を用いてビデオカメラ
やデジタルカメラの徹底的薄型化を図ること。 【解決手段】 ズームレンズと撮像素子を有する電子撮
像装置において、そのズームレンズは、負の第1群G1
と、開口絞りSと、正の第2群G2と、正の第3群G3
とからなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第2
群G2が物体側へのみ移動し、第3群G3が第2群G2
との間隔を変化させつつ移動し、第2群G2は、前群と
後群からなり、前群は、正レンズ、負レンズの2枚接合
レンズからなり、後群は、負レンズ、正レンズの2枚の
レンズからなり、かつ、第2群G2の最も像側の正レン
ズは非球面を有し、第2群G2の後群の各面の曲率に関
する条件(1)、(2)とその焦点距離に関する条件
(3)を満足する。
Description
し、特に、ズームレンズ等の光学系部分の工夫により奥
行き方向の薄型化を実現した、ビデオカメラやデジタル
カメラ等の電子撮像装置に関するものである。また、そ
のズームレンズはリアフォーカスを可能にならしめたも
のに関するものである。
カ版)カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメ
ラ(電子カメラ)が注目されてきている。さらに、それ
は業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで
幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになっ
てきている。
タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥
行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技
術を提供することをねらっている。カメラの奥行き方向
を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学
系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面ま
での厚みである。最近では、撮影時に光学系をカメラボ
ディ内からせり出し携帯時に光学系をカメラボディ内に
収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが主流にな
っている。
ィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。
特にズーム比やF値等、仕様を高く設定するには、最も
物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先行
型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みやデ
ッドースペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄
くならない(特開平11−258507号)。負先行型
で特に2乃至3群構成のズームレンズはその点有利であ
るが、群内構成枚数が多かったり、エレメントの厚みが
大きかったり、最も物体側のレンズが正レンズの場合も
沈胴しても薄くならない(特開平11−52246
号)。現在知られている中で電子撮像素子用に適しかつ
ズーム比、画角、F値等を含めた結像性能が良好で沈胴
厚を最も薄くできる可能性を有するものの例として、特
開平11−287953号、特開2000−26700
9、特開2000−275520等のものがある。
るのがよいが、そのためには第2群の倍率を高くするこ
とになる。一方、そのために第2群の負担が大きくなり
それ自身を薄くすることが困難になるばかりでなく、収
差補正の困難さや製造誤差の効きが増大し好ましくな
い。薄型化、小型化を実施するには、撮像素子を小さく
すればよいが、同じ画素数とするためには画素ピッチを
小さくする必要があり、感度不足を光学系でカバーしな
ければならない。回折の影響も然りである。
めに、合焦時のレンズ移動を前群ではなくいわゆるリア
フォーカスで行うのが駆動系のレイアウト上有効であ
る。すると、リアフォーカスを実施したときの収差変動
が少ない光学系を選択する必要が出てくる。
のような状況に鑑みてなされたものであり、その目的
は、構成枚数が少なく、リアフォーカス方式等機構レイ
アウト上小型で簡素にしやすく、無限遠から近距離まで
安定した高い結像性能を有するズーム方式あるいはズー
ム構成を選択し、さらには、レンズエレメントを薄くし
て各群の総厚を薄くしたり、フィルター類の選択をも考
慮して、ビデオカメラやデジタルカメラの徹底的薄型化
を図ることである。
に、本発明の電子撮像装置は、ズームレンズ及びその像
側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群
と、正の屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠
物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して
前記第2レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レン
ズ群が第2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前
記第2レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2
群前群、第2群後群からなり、前記第2群前群は、物体
側から順に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズから
なり、前記第2群後群は、物体側から順に、負レンズ、
正レンズの2枚のレンズからなり、かつ、第2レンズ群
の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満
足することを特徴とするものである。
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。
ムレンズ及びその像側に配された撮像素子を備えた電子
撮像装置において、前記ズームレンズは、物体側より順
に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を
有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ
群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端から望遠
端への変倍に際して前記第2レンズ群が物体側へのみ移
動し、前記第3レンズ群が第2レンズ群との間隔を変化
させつつ移動し、前記第2レンズ群は、空間を挟んで物
体側から順に、第2群前群、第2群後群からなり、前記
第2群前群は1枚の正レンズからなり、前記第2群後群
は、物体側から順に、負レンズ、正レンズの2枚のレン
ズからなり、かつ、第2レンズ群の最も像側の正レンズ
は非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とす
るものである。
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。
は、ズームレンズ及びその像側に配された撮像素子を備
えた電子撮像装置において、前記ズームレンズは、物体
側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の
屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第
3レンズ群よりなり、無限遠物点合焦時における広角端
から望遠端への変倍に際して前記第2レンズ群が物体側
へのみ移動し、前記第3レンズ群が第2レンズ群との間
隔を変化させつつ移動し、前記第2レンズ群は、空間を
挟んで物体側から順に、第2群前群、第2群後群からな
り、前記第2群前群は、物体側から順に、正レンズ、負
レンズの2枚接合レンズからなり、前記第2群後群は1
枚の正レンズからなり、かつ、第2レンズ群の最も像側
の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足すること
を特徴とするものである。
り、R23F 、R24R は第2群後群の各面の曲率半径であ
り、R23F は第2群後群の入射面、R24R は第2群後群
の射出面の光軸上の曲率半径、Lは撮像素子の有効撮像
領域の対角長、f 2Rは第2群後群の合成焦点距離であ
る。
由と作用を説明する。
びその像側に配された撮像素子を備えた電子撮像装置に
おいて、そのズームレンズは、物体側より順に、負の屈
折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2
レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群よりな
り、無限遠物点合焦時における広角端から望遠端への変
倍に際して第2レンズ群が物体側へのみ移動し、第3レ
ンズ群が第2レンズ群との間隔を変化させつつ移動する
ものであり、第2レンズ群は、空間を挟んで物体側から
順に、第2群前群、第2群後群からなり、その第2群前
群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの2枚接合
レンズからなり、第2群後群が、物体側から順に、負レ
ンズ、正レンズの2枚のレンズからなる第1の場合に
は、第2群前群の正レンズをL21、負レンズをL22
とし、第2群後群の負レンズをL23、正レンズをL2
4とし、その第2群前群が1枚の正レンズからなり、第
2群後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの2
枚のレンズからなる第2の場合には、第2群前群の正レ
ンズをL21とし、第2群後群の負レンズをL23、正
レンズをL24とし、その第2群前群が、物体側から順
に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズからなり、第
2群後群が1枚の正レンズからなる第3の場合には、第
2群前群の正レンズをL21、負レンズをL22とし、
第2群後群の正レンズをL24として説明すると、第2
レンズ群の最も像側の正レンズL24は非球面を有する
構成のズームレンズを採用している。
22、負レンズL23、正レンズL24とするのは、説
明の便宜上のことであり、もちろん、本発明は以下の説
明の内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲や
後記の付記項の範囲内であれば、高性能化、小型化され
たズームレンズを有する電子撮像装置の達成に寄与し得
るものである。また、本発明において、レンズとは、単
一の媒体からなるレンズを1単位とし、接合レンズは複
数のレンズからなるものを意味する。
ズとしてよく使用される負正の2群ズームレンズにおい
て、それを小型化するために各焦点距離における正の後
群(第2レンズ群)の倍率を高くするのがよいが、その
ために、第2レンズ群のさらに像側に1枚の正レンズを
第3レンズ群として加え、広角端から望遠端に変倍する
際に第2レンズ群との間隔を変化させるという方法がよ
く知られている。また、この第3レンズ群はフォーカス
用としても使用できる可能性を有している。
胴収納時のレンズ部総厚を薄くしてなおかつ第3レンズ
群にてフォーカスをする際、非点収差を始めとする軸外
収差変動を抑制するために、第2レンズ群は、物体側か
ら順に、正レンズと負レンズ、あるいは、1枚の正レン
ズに続いてその像側に1枚乃至2枚のレンズを加えて、
合計4枚乃至3枚にて構成するのがよい。
収差変動が問題になるが、第3レンズ群に必要以上の量
の非球面が入ると、その効果を出すために第1レンズ群
・第2レンズ群で残存する非点収差を第3レンズ群にて
補正することになり、ここで第3レンズ群がフォーカス
のために動くと、そのバランスが崩れてしまい好ましく
ない。したがって、第3レンズ群でフォーカスする場合
は、第1レンズ群・第2レンズ群で非点収差をズーム全
域に亘り略取り切らねばならない。
非球面量にて構成し、開口絞りを第2レンズ群の物体側
に配し、第2レンズ群は正レンズ、負レンズ、あるいは
1枚の正レンズからなる前群に続き、負レンズ、正レン
ズの順の2枚又は正レンズ1枚からなる後群を配し、そ
の最終の正レンズの何れか一方の面を非球面とした構成
とするのがよい。
り難いので、開口絞りを第2レンズ群と一体(本発明の
後記の実施例では、第2レンズ群の直前に配置し、第2
レンズ群と一体)とした方が、機構上単純であるばかり
でなく、沈胴時のデッドスペースが発生し難く、広角端
と望遠端のF値差が小さい。また、第2レンズ群の物体
側の正レンズL21と負レンズL22はそれらの相対的
偏心による収差の発生が著しいので、これらは互いに接
合した方がよい。接合する場合は、できるだけ接合レン
ズ内(L21、L22)で収差をキャンセルして偏心敏
感度を小さくするのがよい。負レンズL22がない場合
(第2の場合)は、正レンズL21単独でよい。
構成の場合(第1の場合)、次の条件式を満足すること
が望ましい。
径、R22R は第2群前群の射出面の光軸上曲率半径であ
る。
差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だ
が、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。下限
の1.08を越えると、全系収差の球面収差・コマ収差
・非点収差の補正が困難になりやすい。
に関して以下の条件式を満足するのがよい。
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域(略矩形)の対角長、f2Rは
第2群後群の合成焦点距離である。
(第3の場合)、条件(1)は考慮しない。
(2)の上限値の0.3を越えると、球面収差補正上
で、条件(1)の上限値の0.6と条件(2)の下限値
の−1.2を越えると、非点収差補正上不利になる。条
件(3)の下限値の−0.8を越えると、射出瞳位置が
像面に接近してシェーディングを引き起こしやすく、ま
た、第2群前群の正レンズL21と負レンズL22を接
合とする場合、偏心敏感度は正レンズL21と負レンズ
L22に集中させる方が都合がよいため、その場合はで
きれば正の値になるようにした方がよい。上限値の0.
4を越えると、小型で高いズーム比を確保し難い。
上あるいは全てを以下のようにするとよりよい。
ようにするとさらによい。特に全てを以下のようにする
と最もよい。
収差・非点収差・コマ収差補正のために1面と、第2レ
ンズ群に球面収差補正のために2面の全系で合計3面と
するのがよい。それ以上入れても効果は少なく、コスト
高になるだけである。
1の場合)、軸上色収差や倍率色収差補正についても、
以下の条件を満たすとよい。
群の物体側から順の第1レンズ、第2レンズ、第3レン
ズ、第4レンズにおけるd線基準の媒質のアッベ数であ
る。
上色収差、倍率色収差が補正不足になりやすく、上限値
の55を越えると、これらの収差が補正過剰になりやす
い。
側の面あるいは像側の面の非球面に関し、以下の条件を
満足するとよい。
> 5・|Asp21F| ただし、Asp21Fは第2レンズ群の最も物体側の正レンズ
の物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、
光軸からの高さが0.3Lでの非球面偏倚量、Asp24 は
第2レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上で
の曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが0.
3Lでの非球面偏倚量であり、第2レンズ群の最も物体
側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量As
p21Fを0とする。すなわち、本発明でいう非球面偏倚量
は、図16に示すように、対象とする非球面の光軸上で
の曲率半径rを有する球面(基準球面)に対し、撮像素
子の有効撮像領域の対角長をLとするとき、光軸からの
高さが0.3Lの位置でのその非球面の偏倚量を言うも
のである。
ズ群の最も像側の正レンズL24にある程度の非球面を
導入しないと、球面収差・コマ収差・非点収差が十分に
補正できない。また、正レンズL21より非球面度が少
ないと、コマ収差・非点収差の補正が不十分となりやす
い。この条件の上限値の1.2×10-2・Lを越える
と、正レンズL24の偏心敏感度が大きくなりすぎ、部
品精度や組み立て精度が厳しくなり好ましくない。な
お、正レンズL21は球面にて構成してもよい。
|>4・|Asp21F| さらに、以下のようにすると最もよい。
|>3・|Asp21F| また、条件(1)に対し、以下の条件を満足するとよ
い。
/(R21F +R22R )<0.3 ただし、R21F は第2群前群における入射面、R22R は
第2群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。すなわ
ち、R21F 、R22R はそれぞれ第2レンズ群の正レンズ
L21の物体側の面と負レンズL22の像側の面の光軸
上の曲率半径であり、負レンズL22がない場合は、R
22R の代わりに正レンズL21の像側の面の光軸上の曲
率半径R21R とする。
球面収差が補正不足になりやすく、レンズ厚みが厚くな
りやすい。また、物体側正レンズL21の加工性も悪化
する。上限の0.3を越えると、逆に高次の球面収差が
発生したり負レンズL22側の深い凹面の加工性が悪化
する。
/(R21F +R22R )<0.2 さらに、以下のようにすると最もよい。
/(R21F +R22R )<0.1 また、前記条件(1)系又は(6)系に対し、さらに以
下の条件を満足すると、射出瞳位置つまりシェーディン
グに関して有利である。
レンズ群の焦点距離、d 22は第2群前群の射出面から第
2群後群の入射面までの間隔、Lは撮像素子の有効撮像
領域(略矩形)の対角長である。
広角端における射出瞳位置つまりシェーディングには有
利であるが、望遠端に変倍する際の射出瞳位置の変動量
が大きく、望遠端でのシェーディングにとって不利とな
る。下限値の−2.5を越えると、広角端での射出瞳が
近すぎてシェーディングが発生しやすい点、第3レンズ
群にてフォーカスをする際にその移動量が大きくなりす
ぎてスペース上の不利がある。また、近軸的に軸上光線
高の高い第2レンズ群の像側の正レンズを強くする必要
があるため、第2レンズ群の主点位置が後へ移動し、高
い倍率を得難く第1レンズ群が巨大化しやすい。
非点収差の補正と広角端での射出瞳位置の関係でシェー
ディングが発生しやすい。上限の0.22を越えると、
第2レンズ群の厚みが厚く、沈胴厚の小さくするのに足
枷となる。
レンズL22(負レンズL22がないときは正レンズL
21のみ)をひとまとめした部分群(第2群前群)と負
レンズL23と正レンズL24をひとまとめにした部分
群(第2群後群)との相対位置誤差の性能劣化に対する
効きは小さい(ただし、その場合は正レンズL24の非
球面量は小さめにするのが望ましい)ので、変倍時や撮
像時には、一定の間隔あるいは変化する間隔を大きめに
設け、沈胴時にのみ縮める構造にしてもよい。d22を撮
像時に大きめにすることは、周辺部の性能確保に有利で
ある。
は両方を以下のようにするとよりよい。
下のようにするとさらによい。特に両方を以下のように
すると最もよい。
下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利である。
側面の光軸上曲率半径、f2Fは第2群前群の合成焦点距
離である。
2レンズ群の正レンズL21と負レンズL22すなわち
第2群前群のトータルの厚みを薄くしやすいが、軸上色
収差の補正が困難になる。下限値の−0.3を越える
と、軸上色収差の補正には有利だが、第2群前群のトー
タルの厚みを厚くせざるを得ず、沈胴厚を薄くするのに
足枷となる。
7 さらに、以下のようにすると最もよい。
6 また、条件(1)系又は(6)系又は(9)系に対し、
さらに以下の条件を満足すると、沈胴時の小型化に有利
である。
は第2群後群の合成焦点距離である。
3と正レンズL24との合成焦点距離と第2レンズ群全
体の合成焦点距離の比を規定したものである。上限の
0.3を越えると、第2レンズ群の主点が像側寄りにな
るために第2レンズ群倍率が高くならず、第1レンズ群
の移動量が大きくなったり大型化しやすいか、使用状態
における第2レンズ群後方にデッドスペースができやす
く、全長が長くなり、沈胴厚を薄くするために鏡枠機械
構造が複雑になるか、巨大化する。あるいは、あまり薄
くできない。下限値の−1.5を越えると、非点収差の
補正が困難となる。
した正レンズ1枚がよいが、その際、形状的に以下の条
件を満たすのがよい。
(R31−R32)<1.2 ただし、R31、R32はそれぞれ第3レンズ群の正レンズ
の物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
と、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなり
すぎ、無限遠物点で非点収差を良好に補正し得ても、近
距離物点に対しては非点収差が悪化しやすい。下限値の
−1.0を越えると、リアフォーカスによる非点収差変
動は少ないが、無限遠物点に対する収差補正が困難とな
る。
(R31−R32)<1.2 さらに、以下のようにすると最もよい。
(R31−R32)<1.0 以上、ズームレンズ部について沈胴厚を薄くしつつも結
像性能を良好にする手段を提供した。
含む電子撮像装置を構成する上で有利である。特に、広
角端における対角方向の半画角ωW が以下の条件を満足
する電子撮像装置に用いることが好ましい(後記の各実
施例に記載の広角端半画角はωW に相当する。)。
なると、収差補正上は有利になるが、実用的な広角端で
の画角ではなくなる。一方、上限値の42°を越える
と、歪曲収差、倍率の色収差が発生しやすくなり、レン
ズ枚数が増加する。
言及する。電子撮像装置には、通常、赤外光が撮像面に
入射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルター
を撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みの
ないコーティングに置き換えることを考える。当然その
分薄くなる訳だが、副次的効果がある。ズームレンズ系
後方にある撮像素子よりも物体側に、波長600nmで
の透過率(τ600 )が80%以上、700nmでの透過
率(τ700 )が8%以下の近赤外シャープカットコート
を導入すると、吸収タイプよりも700nm以上の近赤
外領域の透過率が低く、かつ、相対的に赤側の透過率が
高くなり、補色モザイクフィルターを有するCCD等の
固体撮像素子の欠点である青紫側のマゼンタ化傾向がゲ
イン調整により緩和され、原色フィルターを有するCC
D等の固体撮像素子並みの色再現を得ることができる。
nmでの透過率である。
るいは両方を以下のようにするとよりよい。
を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のよ
うにすると最もよい。
の波長550nmに対する感度が人間の眼のそれよりも
かなり高いことである。これも、近紫外域の色収差によ
る画像のエッジ部の色にじみを目立たせている。特に光
学系を小型化すると致命的である。したがって、波長4
00nmでの透過率(τ400 )の550nmでのそれ
(τ550 )に対する比が0.08を下回り、440nm
での透過率(τ440 )の550nmでのそれ(τ550 )
に対する比が0.4を上回るような吸収体あるいは反射
体を光路上に挿入すれば、色再現上必要な波長域を失わ
ず(良好な色再現を保ったまま)、色にじみなどのノイ
ズがかなり軽減される。
るいは両方を以下のようにするとよりよい。
を以下のようにするとさらによい。特に両方を以下のよ
うにすると最もよい。
像素子の間がよい。
エネルギーの高さから、原色フィルター付きCCDと比
べ実質的感度が高く、かつ、解像的にも有利であるた
め、小型CCDを使用したときのメリットが大である。
もう一方のフィルターである光学的ローパスフィルター
についても、その総厚tLPF (mm)が以下の条件を満
たすようにするとよい。
あり、5μm以下である。
ィルターを薄くすることも効果的であるが、一般的には
モアレ抑制効果が減少して好ましくない。一方、画素ピ
ッチが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響に
より、ナイキスト限界以上の周波数成分のコントラスト
は減少し、モアレ抑制効果の現象はある程度許容される
ようになる。例えば、像面上投影時の方位角度が水平
(=0°)と±45°方向にそれぞれ結晶軸を有する3
種類のフィルターを光軸方向に重ねて使用する場合、か
なりモアレ抑制効果があることが知られている。この場
合のフィルターが最も薄くなる仕様としては、水平にa
μm、±45°方向にそれぞれSQRT(1/2)*aμmだけ
ずらせるものが知られている。このときのフィルター厚
は、凡そ[1+2*SQRT(1/2) ]*a/5.88(m
m)となる。ここで、SQRTはスクエアルートであり
平方根を意味する。これは、丁度ナイキスト限界に相当
する周波数においてコントラストをゼロにする仕様であ
る。これよりは数%乃至数十%程度薄くすると、ナイキ
スト限界に相当する周波数のコントラストが少し出てく
るが、上記回折の影響で抑えるることが可能になる。
ねあるいは1枚で実施する場合も含めて、条件(16)
を満足するのがよい。その上限値の0.45を越える
と、光学的ローパスフィルターが厚すぎ薄型化の妨げに
なる。下限値の0.15を越えると、モアレ除去が不十
分になる。ただし、これを実施する場合のaの条件は5
μm以下である。
けやすいので (16)’ 0.13<tLPF /a<0.42 としてもよい。
ィルターの枚数に応じて、以下のようにしてもよい。
る場合、絞り込みによる回折効果の影響で画質が劣化す
る。したがって、開口サイズが固定の複数の開口を有
し、その中の1つを第1レンズ群の最も像側のレンズ面
と第3レンズ群の最も物体側のレンズ面の間の何れかの
光路内に挿入でき、かつ、他の開口と交換可能とするこ
とで像面照度の調節することができる電子撮像装置とし
ておき、その複数の開口の中、一部の開口内に550n
mに対する透過率がそれぞれ異なり、かつ、80%未満
であるような媒体を有するようにして光量調節を行なう
のがよい。あるいは、a(μm)/Fナンバー<0.4
となるようなF値に相当する光量になるように調節を実
施する場合は、開口内に550nmに対する透過率がそ
れぞれ異なりかつ80%未満の媒体を有する電子撮像装
置とするのがよい。例えば、開放値から上記条件の範囲
外ではその媒体なしかあるいは550nmに対する透過
率が91%以上のダミー媒質としておき、範囲内のとき
は回折の影響が出る程に開口絞り径を小さくするのでは
なく、NDフィルターのようなもので光量調節するのが
よい。
に反比例して小さくしたものにして揃えておき、NDフ
ィルターの代わりにそれぞれ周波数特性の異なる光学的
ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。
絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が
小さくなる程光学的ローパスフィルターの周波数特性を
高く設定しておく。
いられるズームレンズの実施例1〜10について説明す
る。実施例1〜10の無限遠物点合焦時の広角端
(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面
図をそれぞれ図1〜図10に示す。各図中、第1レンズ
群はG1、絞りはS、第2レンズ群はG2、第3レンズ
群はG3、赤外カット吸収フィルターはIF、ローパス
フィルターはLF、電子撮像素子であるCCDのカバー
ガラスはCG、CCDの像面はIで示してある。なお、
赤外カット吸収フィルターIFに代えて、透明平板の入
射面に近赤外シャープカットコートとしたものを用いて
もよいし、ローパスフィルターLFに直接近赤外シャー
プカットコートを施してもよい。
うに、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレン
ズとからなる負屈折力の第1レンズ群G1、開口絞り
S、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に
凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が
両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズからな
る正屈折力の第2レンズ群G2、両凸正レンズ1枚から
なる正屈折力の第3レンズ群G3からなり、広角端から
望遠端に変倍する際は、第1レンズ群G1は物体側に凹
の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の
位置になり、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体に物
体側に移動し、第3レンズ群G3は像面側に凸の軌跡を
描いて移動し、望遠端では広角端より物体側の位置にな
る。近距離の被写体にフォーカシングするために、第3
レンズ群G3は物体側に繰り出される。
ズの像面側の面、第2レンズ群G2の接合レンズの物体
側の面、正メニスカスレンズの物体側の面の3面に用い
られている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズ2枚と、物体側
に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レ
ンズ群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニス
カスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レ
ンズからなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メ
ニスカスレンズからなる正屈折力の第2レンズ群G2、
両凸正レンズ1枚からなる正屈折力の第3レンズ群G3
からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第1レン
ズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端で
は広角端より像面側の位置になり、第2レンズ群G2は
開口絞りSと一体に物体側に移動し、第3レンズ群G3
は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端
より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシ
ングするために、第3レンズ群G3は物体側に繰り出さ
れる。
メニスカスレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の接
合レンズの物体側の面、正メニスカスレンズの物体側の
面の3面に用いられている。
うに、両凹負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレン
ズとからなる負屈折力の第1レンズ群G1、開口絞り
S、前群が物体側に凸の正メニスカスレンズと物体側に
凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなり、後群が
両凹負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合
レンズからなる正屈折力の第2レンズ群G2、両凸正レ
ンズ1枚からなる正屈折力の第3レンズ群G3からな
り、広角端から望遠端に変倍する際は、第1レンズ群G
1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角
端より像面側の位置になり、第2レンズ群G2は開口絞
りSと一体に物体側に移動し、第3レンズ群G3は像面
側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端より物
体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシングす
るために、第3レンズ群G3は物体側に繰り出される。
ズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接合レン
ズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の面の3
面に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニスカス
レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズ
からなり、後群が両凹負レンズと物体側に凸の正メニス
カスレンズの接合レンズからなる正屈折力の第2レンズ
群G2、両凸正レンズ1枚からなる正屈折力の第3レン
ズ群G3からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、
第1レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、
望遠端では広角端より像面側の位置になり、第2レンズ
群G2は開口絞りSと一体に物体側に移動し、第3レン
ズ群G3は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端で
は広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフ
ォーカシングするために、第3レンズ群G3は物体側に
繰り出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接
合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の
面の3面に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が凸平正レンズと平凹負レン
ズの接合レンズからなり、後群が両凹負レンズと両凸正
レンズの接合レンズからなる正屈折力の第2レンズ群G
2、両凸正レンズ1枚からなる正屈折力の第3レンズ群
G3からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第1
レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠
端では広角端より像面側の位置になり、第2レンズ群G
2は開口絞りSと一体に物体側に移動し、第3レンズ群
G3は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広
角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォー
カシングするために、第3レンズ群G3は物体側に繰り
出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接
合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の
面の3面に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニスカス
レンズ1枚からなり、後群が両凹負レンズと両凸正レン
ズの接合レンズからなる正屈折力の第2レンズ群G2、
両凸正レンズ1枚からなる正屈折力の第3レンズ群G3
からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、第1レン
ズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端で
は広角端より像面側の位置になり、第2レンズ群G2は
開口絞りSと一体に物体側に移動し、第3レンズ群G3
は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端
より物体側の位置になる。近距離の被写体にフォーカシ
ングするために、第3レンズ群G3は物体側に繰り出さ
れる。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の正メニスカ
スレンズの物体側の面、接合レンズの像面側の面の3面
に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニスカス
レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズ
からなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと両
凸正レンズの接合レンズからなる正屈折力の第2レンズ
群G2、両凸正レンズ1枚からなる正屈折力の第3レン
ズ群G3からなり、広角端から望遠端に変倍する際は、
第1レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、
望遠端では広角端より像面側の位置になり、第2レンズ
群G2は開口絞りSと一体に物体側に移動し、第3レン
ズ群G3は像面側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端で
は広角端より物体側の位置になる。近距離の被写体にフ
ォーカシングするために、第3レンズ群G3は物体側に
繰り出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接
合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の
面の3面に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニスカス
レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズ
からなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物
体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正
屈折力の第2レンズ群G2、両凸正レンズ1枚からなる
正屈折力の第3レンズ群G3からなり、広角端から望遠
端に変倍する際は、第1レンズ群G1は物体側に凹の軌
跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置
になり、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体に物体側
に移動し、第3レンズ群G3は像面側に凸の軌跡を描い
て移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。
近距離の被写体にフォーカシングするために、第3レン
ズ群G3は物体側に繰り出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接
合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の
面の3面に用いられている。
うに、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側に凸
の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レンズ
群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニスカス
レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズ
からなり、後群が物体側に凸の負メニスカスレンズと物
体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズからなる正
屈折力の第2レンズ群G2、両凸正レンズ1枚からなる
正屈折力の第3レンズ群G3からなり、広角端から望遠
端に変倍する際は、第1レンズ群G1は物体側に凹の軌
跡を描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置
になり、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体に物体側
に移動し、第3レンズ群G3は像面側に凸の軌跡を描い
て移動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。
近距離の被写体にフォーカシングするために、第3レン
ズ群G3は物体側に繰り出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の物体側の接
合レンズの物体側の面、像面側の接合レンズの像面側の
面の3面に用いられている。
すように、物体側に凸の負メニスカスレンズと、物体側
に凸の正メニスカスレンズとからなる負屈折力の第1レ
ンズ群G1、開口絞りS、前群が物体側に凸の正メニス
カスレンズと物体側に凸の負メニスカスレンズの接合レ
ンズからなり、後群が両凸正レンズ1枚からなる正屈折
力の第2レンズ群G2、両凸正レンズ1枚からなる正屈
折力の第3レンズ群G3からなり、広角端から望遠端に
変倍する際は、第1レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を
描いて移動し、望遠端では広角端より像面側の位置にな
り、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体に物体側に移
動し、第3レンズ群G3は像面側に凸の軌跡を描いて移
動し、望遠端では広角端より物体側の位置になる。近距
離の被写体にフォーカシングするために、第3レンズ群
G3は物体側に繰り出される。
スレンズの像面側の面、第2レンズ群G2の接合レンズ
の物体側の面、両凸正レンズの像面側の面の3面に用い
られている。
が、記号は上記の外、fは全系焦点距離、ωは半画角、
FNOはFナンバー、WEは広角端、STは中間状態、T
Eは望遠端、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d
1 、d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レ
ンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ
数である。なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正
とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下
記の式にて表される。
1)(y/r)2 }1/2 ]+A4y4 +A6y6 +A8y8 +
A10y10 ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6、
A8、A10 はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面
係数である。
写体距離10cm合焦時の収差図をそれぞれ図11、図
12に示す。また、実施例3、6、10の無限遠物点合
焦時の収差図をそれぞれ図13、図14、図15に示
す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)
は中間状態、(c)は望遠端における球面収差SA、非
点収差AS、歪曲収差DT、倍率色収差CCを示す。図
中、“FIY”は像高を表す。
(1)〜(4)、(6)〜(16)の値、条件(5)に
関するAsp21F、Asp24 及びLの値を示す。 実施例 1 2 3 4 5 (A) 1.62189 1.50643 2.09689 2.69354 8.84130 (1) 0.29541 0.27879 0 0 0 (2) -0.36534 -0.27409 -0.07365 -0.26971 -0.49945 (3) -0.08727 -0.07192 -0.10828 -0.25598 -0.47823 (4) 42.84000 44.93000 42.84000 42.84000 44.93000 (6) -0.23720 -0.20205 -0.35419 -0.45852 -0.79677 (7) -0.23876 -0.17810 -0.33747 -0.75781 -1.48006 (8) 0.13149 0.09036 0.17329 0.07143 0.07143 (9) 0.10600 0.51960 0.09750 0.07902 0 (10) -0.18007 -0.14805 -0.21728 -0.47760 -0.83050 (11) -0.43773 -0.46075 -0.78403 0.53453 0.59998 (12) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 (13) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 (14) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (15) 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 (16) 0.333 0.333 0.333 0.333 0.333 (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) Asp21F 0.00147 0.00182 -0.00150 0.00125 0.00464 Asp24 -0.03979 -0.04360 0.02250 0.04003 0.04394 L 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 。 実施例 6 7 8 9 10 (A) 14.89736 1.09903 1.59992 1.30986 1.20978 (1) 0 0 0 0 0 (2) -0.02202 0.01796 0.00808 0.01294 0.01170 (3) -0.57832 0.32508 0.09006 0.24136 0.25261 (4) − 35.38000 43.80000 43.80000 − (6) -0.87419 -0.04718 -0.23075 -0.13415 -0.09493 (7) -1.71985 0.99073 0.27198 0.72958 0.73584 (8) 0.10714 0.05357 0.04464 0.04464 0.08036 (9) − 0.79698 0.54946 0.69262 0.66881 (10) -1.03983 0.56327 0.15523 0.41614 0.43733 (11) 0.51294 0.59809 0.83771 0.82198 0.98158 (12) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 (13) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 (14) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 (15) 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06 (16) 0.333 0.333 0.333 0.333 0.333 (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) Asp21F 0.00915 -0.00379 -0.00242 -0.00330 -0.00516 Asp24 0.05162 0.02510 0.03851 0.03512 0.04099 L 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 。
ーLFの総厚tLPF は何れも1.500(mm)で3枚
重ねで構成している。もちろん、上述の実施例は、例え
ばローパスフィルターLFを1枚で構成する等、前記し
た構成の範囲内で種々変更可能である。
aについて説明しておく。図17は、撮像素子の画素配
列の1例を示す図であり、画素間隔aでR(赤)、G
(緑)、B(青)の画素あるいはシアン、マゼンダ、イ
エロー、グリーン(緑)の4色の画素(図17)がモザ
イク状に配されている。有効撮像面は撮影した映像の再
生(パソコン上での表示、プリンターによる印刷等)に
用いる撮像素子上の光電変換面内における領域を意味す
る。図中に示す有効撮像面は、光学系の性能(光学系の
性能が確保し得るイメージサークル)に合わせて、撮像
素子の全光電変換面よりも狭い領域に設定されている。
有効撮像面の対角長Lは、この有効撮像面の対角長であ
る。なお、映像の再生に用いる撮像範囲を種々変更可能
としてよいが、そのような機能を有する撮像装置に本発
明のズームレンズを用いる際は、その有効撮像面の対角
長Lが変化する。そのような場合は、本発明における有
効撮像面の対角長Lは、Lのとり得る範囲における最大
値とする。
ット吸収フィルターIFと赤外シャープカットコートと
があり、赤外カット吸収フィルターIFはガラス中に赤
外吸収体が含有される場合で、赤外シャープカットコー
トは吸収でなく反射によるカットである。したがって、
前記したように、この赤外カット吸収フィルターIFを
除去して、ローパスフィルターLFに直接赤外シャープ
カットコートを施してもよいし、ダミー透明平板上に施
してもよい。
は、波長600nmでの透過率が80%以上、波長70
0nmでの透過率が10%以下となるように構成するこ
とが望ましい。具体的には、例えば次のような27層の
層構成からなる多層膜である。ただし、設計波長は78
0nmである。
率特性は図18に示す通りである。
には、図19に示すような短波長域の色の透過を低滅す
る色フィルターを設けるか若しくはコーティングを行う
ことで、より一層電子画像の色再現性を高めている。
ティングにより、波長400nm〜700nmで透過率
が最も高い波長の透過率に対する420nmの波長の透
過率の比が15%以上であり、その最も高い波長の透過
率に対する400nmの波長の透過率の比が6%以下で
あることが好ましい。
と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させる
ことができる。言い換えると、人間の視覚では認識され
難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されること
による画像の劣化を防止することができる。
%を越えると、人間の目では認識され難い単波長城が認
識し得る波長に再生されてしまい、逆に、上記の420
nmの波長の透過率の比が15%よりも小さいと、人間
の認識し得る波長城の再生が低くなり、色のバランスが
悪くなる。
ザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏
するものである。
波長400nmにおける透過率を0%、420nmにお
ける透過率を90%、440nmにて透過率のピーク1
00%となるコーティングとしている。
作用の掛け合わせにより、波長450nmの透過率99
%をピークとして、400nmにおける透過率を0%、
420nmにおける透過率を80%、600nmにおけ
る透過率を82%、700nmにおける透過率を2%と
している。それにより、より忠実な色再現を行ってい
る。
投影時の方位角度が水平(=0°)と±45°方向にそ
れぞれ結晶軸を有する3種類のフィルターを光軸方向に
重ねて使用しており、それぞれについて、水平にaμ
m、±45°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×aだけずらす
ことで、モアレ抑制を行っている。ここで、SQRTは
前記のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン
(緑)の4色の色フィルターを撮像画素に対応してモザ
イク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。
これら4種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数に
なるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィル
ターに対応しないようにモザイク状に配置されている。
それにより、より忠実な色再現が可能となる。
図20に示すように少なくとも4種類の色フィルターか
ら構成され、その4種類の色フィルターの特性は以下の
通りであることが好ましい。
光強度のピークを有し、イエローの色フィルターYe は
波長YP に分光強度のピークを有し、シアンの色フィル
ターCは波長CP に分光強度のピークを有し、マゼンダ
の色フィルターMは波長MP1とMP2にピークを有し、以
下の条件を満足する。
それぞれの分光強度のピークに対して波長530nmで
は80%以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターは
その分光強度のピークに対して波長530nmでは10
%から50%の強度を有することが、色再現性を高める
上でより好ましい。
の一例を図21に示す。グリーンの色フィルターGは5
25nmに分光強度のビークを有している。イエローの
色フィルターYe は555nmに分光強度のピークを有
している。シアンの色フイルターCは510nmに分光
強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターM
は445nmと620nmにピークを有している。ま
た、530nmにおける各色フィルターは、それぞれの
分光強度のピークに対して、Gは99%、Ye は95
%、Cは97%、Mは38%としている。
ないコントローラー(若しくは、デジタルカメラに用い
られるコントローラー)で、電気的に次のような信号処
理を行い、 輝度信号 Y=|G+M+Ye +C|×1/4 色信号 R−Y=|(M+Ye )−(G+C)| B−Y=|(M+C)−(G+Ye )| の信号処理を経てR(赤)、G(緑)、B(青)の信号
に変換される。
コートの配置位置は、光路上のどの位置であってもよ
い。また、ローパスフィルターLFの枚数も前記した通
り2枚でも1枚でも構わない。
は、ズームレンズで物体像を形成しその像をCCD等の
電子撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわ
けデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例で
あるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等
に用いることができる。以下に、その実施形態を例示す
る。
ンズをデジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ構
成の概念図を示す。図22はデジタルカメラ40の外観
を示す前方斜視図、図23は同後方斜視図、図24はデ
ジタルカメラ40の構成を示す断面図である。デジタル
カメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する
撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファ
インダー光学系43、シャッター45、フラッシュ4
6、液晶表示モニター47等を含み、カメラ40の上部
に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動
して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを
通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成さ
れた物体像が、近赤外カットコートをダミー透明平板上
に施してなる赤外カット吸収フィルターIF、光学的ロ
ーパスフィルターLFを介してCCD49の撮像面上に
形成される。このCCD49で受光された物体像は、処
理手段51を介し、電子画像としてカメラ背面に設けら
れた液晶表示モニター47に表示される。また、この処
理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電
子画像を記録することもできる。なお、この記録手段5
2は処理手段51と別体に設けてもよいし、フロッピー
(登録商標)ディスクやメモリーカード、MO等により
電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、
CCD49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメ
ラとして構成してもよい。
ァインダー用対物光学系53が配置してある。このファ
インダー用対物光学系53によって形成された物体像
は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上
に形成される。このポリプリズム55の後方には、正立
正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が
配置されている。なお、撮影光学系41及びファインダ
ー用対物光学系53の入射側、接眼光学系59の射出側
にそれぞれカバー部材50が配置されている。
は、撮影光学系41が広画角で高変倍比であり、収差が
良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォ
ーカスの大きなズームレンズであるので、高性能・低コ
スト化が実現できる。
して平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレン
ズを用いてもよい。
ように構成することができる。
れた撮像素子を備えた電子撮像装置において、前記ズー
ムレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の
屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠物点合焦
時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第2
レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レンズ群が第
2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第2レ
ンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2群前群、
第2群後群からなり、前記第2群前群は、物体側から順
に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズからなり、前
記第2群後群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズ
の2枚のレンズからなり、かつ、第2レンズ群の最も像
側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満足するこ
とを特徴とする電子撮像装置。
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。
れた撮像素子を備えた電子撮像装置において、前記ズー
ムレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の
屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠物点合焦
時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第2
レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レンズ群が第
2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第2レ
ンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2群前群、
第2群後群からなり、前記第2群前群は1枚の正レンズ
からなり、前記第2群後群は、物体側から順に、負レン
ズ、正レンズの2枚のレンズからなり、かつ、第2レン
ズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件
を満足することを特徴とする電子撮像装置。
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。
れた撮像素子を備えた電子撮像装置において、前記ズー
ムレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の
屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠物点合焦
時における広角端から望遠端への変倍に際して前記第2
レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レンズ群が第
2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前記第2レ
ンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2群前群、
第2群後群からなり、前記第2群前群は、物体側から順
に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズからなり、前
記第2群後群は1枚の正レンズからなり、かつ、第2レ
ンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条
件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
り、R23F 、R24R は第2群後群の各面の曲率半径であ
り、R23F は第2群後群の入射面、R24R は第2群後群
の射出面の光軸上の曲率半径、Lは撮像素子の有効撮像
領域の対角長、f 2Rは第2群後群の合成焦点距離であ
る。
以下の条件を満足することを特徴とする上記1記載の電
子撮像装置。
群の物体側から順の第1レンズ、第2レンズ、第3レン
ズ、第4レンズにおけるd線基準の媒質のアッベ数であ
る。
又は4の何れか1項記載の電子撮像装置。
側面の光軸上曲率半径、f2Fは第2群前群の合成焦点距
離である。
レンズにおける非球面形状が以下の条件を満足すること
を特徴とする上記1から5の何れか1項記載の電子撮像
装置。
> 5・|Asp21F| ただし、Asp21Fは第2レンズ群の最も物体側の正レンズ
の物体側面の光軸上での曲率半径を有する球面に対し、
光軸からの高さが0.3Lでの非球面偏倚量、Asp24 は
第2レンズ群の最も像側の正レンズの非球面の光軸上で
の曲率半径を有する球面に対し、光軸からの高さが0.
3Lでの非球面偏倚量であり、第2レンズ群の最も物体
側の正レンズの物体側面が球面の場合は非球面偏倚量As
p21Fを0とする。
像側面のみが非球面であって、第2群後群中に空間を設
けないことを特徴とする上記1から6の何れか1項記載
の電子撮像装置。
7の何れか1項記載の電子撮像装置。
/(R21F +R22R )<0.3 ただし、R21F は第2群前群における入射面、R22R は
第2群前群の射出面の光軸上の曲率半径である。
8の何れか1項記載の電子撮像装置。
レンズ群の焦点距離、d 22は第2群前群の射出面から第
2群後群の入射面までの間隔である。
端から望遠端への変倍に際して、前記第3レンズ群が像
側に凸の軌跡で移動することを特徴とする上記1から9
の何れか1項記載の電子撮像装置。
群との間に絞りを配したことを特徴とする上記1から1
0の何れか1項記載の電子撮像装置。
群と一体で移動することを特徴とする上記11記載の電
子撮像装置。
徴とする上記1から12の何れか1項記載の電子撮像装
置。
径、R22R は第2群前群の射出面の光軸上曲率半径であ
る。
徴とする上記1から13の何れか1項記載の電子撮像装
置。
は第2群後群の合成焦点距離である。
ンズで構成されていることを特徴とする上記1から13
の何れか1項記載の電子撮像装置。
以下の条件を満足することを特徴とする上記15記載の
電子撮像装置。
(R31−R32)<1.2 ただし、R31、R32はそれぞれ第3レンズ群の正レンズ
の物体側面及び像側面の光軸上曲率半径である。
近距離物点への合焦を行うことを特徴とする上記1から
16の何れか1項記載の電子撮像装置。
角ωW が27°から42°の範囲にあることを特徴とす
る上記1から17の何れか1項記載の電子撮像装置。
れ、かつ、高倍率でリアフォーカスにおいても結像性能
の優れたズームレンズを得ることができ、ビデオカメラ
やデジタルカメラの徹底的薄型化を図ることが可能とな
る。
ズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間
状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
ンズ断面図である。
る。
図である。
る。
る。
る。
るための図である。
面の対角長について説明するための図である。
特性を示す図である。
ィルターの一例の透過率特性を示す図である。
を示す図である。
示す図である。
タルカメラの外観を示す前方斜視図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 ズームレンズ及びその像側に配された撮
像素子を備えた電子撮像装置において、 前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群
と、正の屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠
物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して
前記第2レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レン
ズ群が第2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前
記第2レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2
群前群、第2群後群からなり、前記第2群前群は、物体
側から順に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズから
なり、前記第2群後群は、物体側から順に、負レンズ、
正レンズの2枚のレンズからなり、かつ、第2レンズ群
の最も像側の正レンズは非球面を有し、以下の条件を満
足することを特徴とする電子撮像装置。 (1) −0.6<(C24F −C23R )・L<0.6 (2) −1.2<(C23F −C24R )・L<0.3 (3) −0.8<L/f2R<0.4 ただし、C23F =1/R23F 、C23R =1/R23R 、C
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。 - 【請求項2】 ズームレンズ及びその像側に配された撮
像素子を備えた電子撮像装置において、 前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群
と、正の屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠
物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して
前記第2レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レン
ズ群が第2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前
記第2レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2
群前群、第2群後群からなり、前記第2群前群は1枚の
正レンズからなり、前記第2群後群は、物体側から順
に、負レンズ、正レンズの2枚のレンズからなり、か
つ、第2レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有
し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装
置。 (1) −0.6<(C24F −C23R )・L<0.6 (2) −1.2<(C23F −C24R )・L<0.3 (3) −0.8<L/f2R<0.4 ただし、C23F =1/R23F 、C23R =1/R23R 、C
24F =1/R24F 、C24 R =1/R24R であり、
R23F 、R23R 、R24F 、R24R は第2群後群の各面の
曲率半径であり、R23F は第2群後群の入射面、R24R
は第2群後群の射出面の光軸上の曲率半径、R23R は前
記入射面を有する負レンズの像側面、R24F は前記射出
面を有する正レンズの物体側面の光軸上の曲率半径、L
は撮像素子の有効撮像領域の対角長、f2Rは第2群後群
の合成焦点距離である。 - 【請求項3】 ズームレンズ及びその像側に配された撮
像素子を備えた電子撮像装置において、 前記ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群
と、正の屈折力を有する第3レンズ群よりなり、無限遠
物点合焦時における広角端から望遠端への変倍に際して
前記第2レンズ群が物体側へのみ移動し、前記第3レン
ズ群が第2レンズ群との間隔を変化させつつ移動し、前
記第2レンズ群は、空間を挟んで物体側から順に、第2
群前群、第2群後群からなり、前記第2群前群は、物体
側から順に、正レンズ、負レンズの2枚接合レンズから
なり、前記第2群後群は1枚の正レンズからなり、か
つ、第2レンズ群の最も像側の正レンズは非球面を有
し、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装
置。 (2) −1.2<(C23F −C24R )・L<0.3 (3) −0.8<L/f2R<0.4 ただし、C23F =1/R23F 、C24R =1/R24R であ
り、R23F 、R24R は第2群後群の各面の曲率半径であ
り、R23F は第2群後群の入射面、R24R は第2群後群
の射出面の光軸上の曲率半径、Lは撮像素子の有効撮像
領域の対角長、f 2Rは第2群後群の合成焦点距離であ
る。
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