JP2005148430A - 変倍光学系及びそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 正の屈折力を有する第1群G1と、負の屈折力を有する第2群G2と、正の屈折力を有する第3群G3と、正の屈折力を有する第4群G4とから構成された変倍光学系であって、少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、第1の素材と第2の素材とが一体化された一体レンズからなる変倍光学系。
【選択図】 図1
Description
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔(mm)、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
さらに、以下の条件式(1−3)を満たすのがよりこの好ましい。この場合、低コストのまま、光学系をより小型にできる。
本発明の第7の変倍光学系は、第1〜第6の変倍光学系において、前記第2群が少なくとも1枚の正レンズを有することを特徴とするものである。
ただし、HH2:第2群正レンズの主点間隔(mm)、
φ2:第2群正レンズの屈折力、
である。
さらに、以下の条件式(2−3)を満たすのがよりこの好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が、より達成しやすくなる。
本発明の第12の変倍光学系は、第9〜第11の変倍光学系において、前記第2群の少なくとも1枚の前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とするものである。
ただし、HH3:第3群正レンズの主点間隔(mm)、
φ3:第3群正レンズの屈折力、
である。
さらに、以下の条件式(3−3)を満たすのがよりこの好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が、より達成しやすくなる。
本発明の第18の変倍光学系は、第16、第17の変倍光学系において、前記第3群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。
ただし、HH4:第4群正レンズの主点間隔(mm)、
φ4:第4群正レンズの屈折力、
である。
さらに、以下の条件式(4−3)を満たすのがより好ましい。この場合、レンズ全長の短縮、像側テレセントリック性確保及び各レンズの小型化の両立が、より達成しやすくなる。
本発明の第22の変倍光学系は、第19〜第21の変倍光学系において、前記第4群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。
ただし、t:一体レンズの最薄部厚さ、
である。
さらに、以下の条件式(5−3)を満たすのがより好ましい。この場合、光学性能を保ちながら、光学系をより小型化することができる。
本発明の第24の変倍光学系は、第23の変倍光学系において、前記一体レンズが正の屈折力を有することを特徴とするものである。
次に、本発明の変倍光学系(ズームレンズ)の実施例1〜3について、図面を参照して説明する。実施例1〜3の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)の光軸に沿うレンズ断面図をそれぞれ図1〜図3に示す。各図中、G1は第1レンズ群、G2は第2レンズ群、G3は第3レンズ群、G4は第4レンズ群、Sは開口絞り、Fは近赤外カットフィルター、ローパスフィルター、電子撮像素子のカバーガラス等の平行平面板群、Iは像面を示す。また、実施例1〜3の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)の球面収差、非点収差、倍率色(収差)、歪曲収差の収差図をそれぞれ図4〜図6に示す。なお、これら収差図中において、“FIY”は像高を表す。
+A4 y4 +A6 y6 +A8 y8 +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。
実施例1
r1 = 16.444 (非球面) d1 = 1.11 nd1 =1.49700 νd1 =81.54
r2 = -10.268 d2 = (可変)
r3 = -6.588 (非球面) d3 = 0.60 nd2 =1.81600 νd2 =46.62
r4 = 4.660 d4 = 0.81 nd3 =1.84666 νd3 =23.78
r5 = 10.739 d5 = (可変)
r6 = ∞(絞り) d6 = (可変)
r7 = 2.889 (非球面) d7 = 1.73 nd4 =1.72916 νd4 =54.68
r8 = -6.939 d8 = 0.10
r9 = -296.907 d9 = 1.00 nd5 =1.84666 νd5 =23.78
r10= 2.764 (非球面) d10= (可変)
r11= 10.958 (非球面) d11= 0.69 nd6 =1.84666 νd6 =23.78
r12= -38.512 d12= (可変)
r13= ∞ d13= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
r14= ∞
非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-3.90951 ×10-4
A6 =-1.51396 ×10-5
A8 =-1.67063 ×10-7
A10= 0
第3面
K =-8.941
A4 =-2.25798 ×10-3
A6 = 1.84228 ×10-4
A8 =-6.78364 ×10-6
A10= 0
第7面
K = 0.149
A4 =-5.76087 ×10-3
A6 =-3.03438 ×10-4
A8 =-1.86281 ×10-4
A10= 1.78319 ×10-5
第10面
K =-0.789
A4 = 1.46423 ×10-2
A6 = 1.70602 ×10-3
A8 =-1.02432 ×10-4
A10= 0
第11面
K =-1.302
A4 = 1.42750 ×10-3
A6 = 3.40229 ×10-5
A8 =-3.10139 ×10-6
A10= 0
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 7.6 13.2
FNO 2.8 3.3 4.3
ω (°) 33.4 17.9 10.5
d2 0.21 1.63 3.00
d5 4.45 1.68 0.16
d6 1.86 1.55 0.10
d10 0.36 1.53 2.25
d12 3.24 3.73 4.61 。
実施例2
r1 = 12.875 (非球面) d1 = 1.22 nd1 =1.49700 νd1 =81.54
r2 = -11.898 d2 = (可変)
r3 = -6.694 (非球面) d3 = 0.60 nd2 =1.81600 νd2 =46.62
r4 = 4.386 d4 = 0.38
r5 = 5.629 d5 = 0.78 nd3 =1.84666 νd3 =23.78
r6 = 15.581 d6 = (可変)
r7 = ∞(絞り) d7 = (可変)
r8 = 2.890 (非球面) d8 = 2.00 nd4 =1.72916 νd4 =54.68
r9 = -7.475 d9 = 0.10
r10= -40.151 d10= 0.60 nd5 =1.84666 νd5 =23.78
r11= 3.043 (非球面) d11= (可変)
r12= 8.251 (非球面) d12= 0.65 nd6 =1.84666 νd6 =23.78
r13= 110.712 d13= (可変)
r14= ∞ d14= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
r15= ∞
非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-2.87331 ×10-4
A6 =-1.36425 ×10-5
A8 =-2.10759 ×10-7
A10= 0
第3面
K =-6.859
A4 =-6.46103 ×10-4
A6 = 6.43816 ×10-5
A8 =-2.35771 ×10-6
A10= 0
第8面
K = 0.202
A4 =-4.23004 ×10-3
A6 =-5.62239 ×10-4
A8 = 1.16888 ×10-5
A10=-2.46485 ×10-5
第11面
K =-0.930
A4 = 1.38536 ×10-2
A6 = 1.65230 ×10-3
A8 = 1.48060 ×10-4
A10= 0
第12面
K =-4.825
A4 = 1.27515 ×10-3
A6 = 1.23670 ×10-4
A8 =-2.14636 ×10-5
A10= 0
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 7.6 13.2
FNO 2.8 3.5 4.1
ω (°) 33.0 17.9 10.5
d2 0.25 1.67 2.81
d6 5.38 3.17 0.15
d7 1.16 0.15 0.10
d11 0.30 1.42 2.02
d13 3.87 4.53 5.87 。
実施例3
r1 = 11.725 (非球面) d1 = 1.09 nd1 =1.49700 νd1 =81.54
r2 = -16.531 d2 = (可変)
r3 = -8.820 (非球面) d3 = 0.60 nd2 =1.81600 νd2 =46.62
r4 = 4.699 d4 = 0.42
r5 = 5.723 d5 = 0.74 nd3 =1.84666 νd3 =23.78
r6 = 13.620 d6 = (可変)
r7 = ∞(絞り) d7 = (可変)
r8 = 3.020 (非球面) d8 = 1.71 nd4 =1.72916 νd4 =54.68
r9 = -7.650 d9 = 0.10
r10= -55.896 d10= 0.89 nd5 =1.84666 νd5 =23.78
r11= 3.002 (非球面) d11= (可変)
r12= 5.067 (非球面) d12= 0.80 nd6 =1.84666 νd6 =23.78
r13= 12.083 d13= (可変)
r14= ∞ d14= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
r15= ∞
非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-1.66609 ×10-4
A6 =-2.74210 ×10-6
A8 =-1.85730 ×10-7
A10= 0
第3面
K =-12.939
A4 =-1.39316 ×10-3
A6 = 9.75592 ×10-5
A8 =-2.56373 ×10-6
A10= 0
第8面
K =-0.005
A4 =-3.06313 ×10-3
A6 =-2.32293 ×10-4
A8 =-7.53412 ×10-5
A10= 3.30742 ×10-6
第11面
K =-1.189
A4 = 1.28018 ×10-2
A6 = 1.75616 ×10-3
A8 =-7.21525 ×10-5
A10= 0
第12面
K =-4.764
A4 = 3.80909 ×10-3
A6 =-1.52897 ×10-4
A8 = 5.78542 ×10-6
A10= 0
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 7.6 13.2
FNO 2.8 3.4 3.9
ω (°) 34.3 17.9 10.4
d2 0.24 2.31 4.55
d6 4.46 2.39 0.15
d7 2.61 1.19 0.10
d11 0.25 1.54 3.28
d13 3.31 3.45 2.80 。
条件式(1) 4.59 4.96 4.92
条件式(2) 3.62 3.72 3.97
条件式(3) 1.96 2.30 2.06
条件式(4) 3.15 3.12 3.81 。
表1
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬─────┐
│ジルコニ│nd │νd │nC │nF │ng │ 備考 │
│ア含有量│ │ │ │ │ │ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0 │1.49236 │57.85664│1.48981 │1.49832 │1.50309 │アクリル │
│ │ │ │ │ │ │100 % │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.1 │1.579526│54.85037│1.57579 │1.586355│1.59311 │ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.2 │1.662128│53.223 │1.657315│1.669756│1.678308│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.3 │1.740814│52.27971│1.735014│1.749184│1.759385│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.4 │1.816094│51.71726│1.809379│1.825159│1.836887│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.5 │1.888376│51.3837 │1.880807│1.898096│1.911249│ │
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴─────┘
。
表2
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsO3 │ZrOs │nd │νd │nC │nF │ng │ 備考 │
│存在率│存在率│ │ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1 │0.4 │1.831515│53.56672│1.824851│1.840374│1.851956│アクリレ│
│ │ │ │ │ │ │ │ート50%│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │0.3 │1.772832│56.58516│1.767125│1.780783│1.790701│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3 │0.2 │1.712138│60.97687│1.707449│1.719127│1.727275│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4 │0.1 │1.649213│67.85669│1.645609│1.655177│1.661429│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │0.2 │1.695632│58.32581│1.690903│1.702829│1.774891│ │
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
。
表3
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┐
│NbsO5 │AlsO3 │nd │νd │nC │nF │ng │
│含有量│含有量│ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1 │ 0 │1.589861│29.55772│1.584508│1.604464│1.617565│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │ 0 │1.681719│22.6091 │1.673857│1.70401 │1.724457│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3 │ 0 │1.768813│19.52321│1.758673│1.798053│1.8251 │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4 │ 0 │1.851815│17.80818│1.839583│1.887415│1.920475│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.5 │ 0 │1.931253│16.73291│1.91708 │1.972734│2.011334│
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┘
。
表4
┌─────┬──────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsOc(膜)│ジルコニアア│nd │νd │nC │nF │
│含有量 │ルコキシド │ │ │ │ │
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0 │ 0.3 │1.533113│58.39837│1.530205│1.539334│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.1 │ 0.27 │1.54737 │62.10192│1.544525│1.553339│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.2 │ 0.24 │1.561498│66.01481│1.558713│1.567219│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.3 │ 0.21 │1.575498│70.15415│1.572774│1.580977│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.4 │ 0.18 │1.589376│74.53905│1.586709│1.594616│
└─────┴──────┴────┴────┴────┴────┘
。
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
ただし、HH2:第2群正レンズの主点間隔、
φ2:第2群正レンズの屈折力、
である。
ただし、HH3:第3群正レンズの主点間隔、
φ3:第3群正レンズの屈折力、
である。
ただし、HH4:第4群正レンズの主点間隔、
φ4:第4群正レンズの屈折力、
である。
ただし、t:一体レンズの最薄部厚さ、
である。
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G4…第4レンズ群
S…開口絞り
F…平行平面板群
I…像面
E…観察者眼球
10…一体レンズ
10’…アレイ状に形成された一体レンズ
10”…アレイ状に形成された一体レンズ
11…第1の素材
12…第2の素材
13…第2の素材に形成されている穴
14…成形型の下押型
15…成形型の上押型
16…凸形状部
17…凹形状部
40…デジタルカメラ
41…撮影光学系
42…撮影用光路
43…ファインダー光学系
44…ファインダー用光路
45…シャッター
46…フラッシュ
47…液晶表示モニター
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
53…ファインダー用対物光学系
55…ポロプリズム
57…視野枠
59…接眼光学系
112…対物レンズ
113…鏡枠
114…カバーガラス
160…撮像ユニット
162…撮像素子チップ
166…端子
300…パソコン
301…キーボード
302…モニター
303…撮影光学系
304…撮影光路
305…画像
400…携帯電話
401…マイク部
402…スピーカ部
403…入力ダイアル
404…モニター
405…撮影光学系
406…アンテナ
407…撮影光路
Claims (5)
- 物体側から順に、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、正の屈折力を有する第4群とから構成された変倍光学系であって、少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、前記第1の素材と前記第2の素材とが一体化された一体レンズからなることを特徴とする変倍光学系。
- 前記第2の素材が遮光性を有するものであることを特徴とする請求項1記載の変倍光学系。
- 前記第2の素材が、金属、サーメット又はセラミックスであることを特徴とする請求項1又は2記載の変倍光学系。
- 光学系を構成する少なくとも1つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の変倍光学系。
- 請求項1から4の何れか1項記載の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子機器。
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