JP2005266174A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005266174A
JP2005266174A JP2004077212A JP2004077212A JP2005266174A JP 2005266174 A JP2005266174 A JP 2005266174A JP 2004077212 A JP2004077212 A JP 2004077212A JP 2004077212 A JP2004077212 A JP 2004077212A JP 2005266174 A JP2005266174 A JP 2005266174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zoom lens
group
lens
focal length
lens group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004077212A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshito Iwazawa
嘉人 岩澤
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 JP2004077212A priority Critical patent/JP2005266174A/ja
Publication of JP2005266174A publication Critical patent/JP2005266174A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143505—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged --+
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1455—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative
    • G02B15/145529—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being negative arranged --+++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

【課題】 ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ系を提供する。
【解決手段】 物体側から順に、負の屈折力を有しズーミング中固定の第１群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２群ＧＲ２と、正の屈折力を有しズーミング中固定の第３群ＧＲ３とを、少なくとも有して構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮像光学系に用いて好適なコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ及びこれを用いた撮像装置に関する。
近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このようなデジタルスチルカメラの普及に伴いいっそうの高画質化が求められており、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影用、さらには、小型化、低価格化への要求も強く、小型で安価で高性能なズームレンズが求められている。
例えば、特開平８−２４８３１８号公報記載の光学系では、レンズ間にプリズムを挿入することで光学系を折り曲げ、光軸方向の小型化を更に推し進めている。このタイプの光学系では、正負正正のズームタイプ中にプリズムを用いて光軸を折り曲げることで、光軸方向の小型化を図っている（特許文献１）。
しかしながら、このタイプの光学系では、プリズムを用いて光軸を折り曲げることで、光軸方向の小型化を図っているものの、第１レンズ群に正の屈折力を持たせる、いわゆるプラスリードの構成により、前玉及び反射部材が大きく、小型化が十分ではない。また、レンズ枚数も多く、充分なコストダウンが図れてはいない。
特開平８−２４８３１８号公報
本発明の目的は、このような問題に鑑み、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるコンパクトでカメラ奥行き方向の薄型化を達成するズームレンズ系を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有し変倍中固定の第１群と、負の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有し変倍中固定の第３群とを、少なくとも有することを特徴とする。
また、本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、負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、正の屈折力を有し変倍中固定の第３群と、正の屈折力を有する第４群と、正の屈折力を有する第５群から構成されることを特徴とする。
上述したような目的を達成するために提案される本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、このズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であり、この撮像装置に用いるズームレンズとして、上述したようなものを用いたものである。
本発明のズームレンズでは、高画質を保持したまま、入射光軸方向の長さを大幅に短くできるとともに、第１レンズ群及び第２レンズ群に負の屈折力を持たせる、いわゆるマイナスリードの構成により、前玉径、反射部材を小さくすることができる。また、第３群を固定にすることで、この第３群に光量調整部材を含ませた場合に、鏡筒構成をコンパクトにすることができる。
本発明の撮像装置は、結像性能を向上させるとともに、ズームレンズ系の入射光軸方向の長さを縮小し、前玉径、反射部材を小さくすることができ、鏡筒構成をコンパクトにすることができるので、撮像装置のコンパクト化、薄型化を実現できる。
よって、本発明によれば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に用いられるズームレンズの結像性能の向上、小型化を達成することができる。
以下、本発明のズームレンズの第１〜第３の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１〜図３は、これら第１〜第３の実施の形態を構成するズームレンズ系にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、広角端（ａ）、望遠端（ｂ）でのレンズ配置を光学断面で示すものである。各レンズ構成図中の矢印ｍｊ（ｊ＝１，２，・・・）は、広角端（ａ）から望遠端（ｂ）へのズーミングにおける第ｊレンズ群（ＧＲｊ）等の移動をそれぞれ模式的に示している。また、各レンズ構成図中、ｒｉ（ｉ＝１，２，・・・）が付された面は物体面側から数えてｉ番目の面である。また、各レンズ構成図中、Ｉは、撮像素子の像面を示し、ＣＧは、撮像素子のカバーガラスを示し、ＬＰＦは、ローパスフィルタを示すものである。
第１の実施の形態のズームレンズは、図１のレンズ構成図に示すように、物体側より順に、負の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、（開口絞り、）正の第４レンズ群ＧＲ４、正の第５レンズ群ＧＲ５からなっている。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＰＲとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、両面非球面を有するプラスチック負レンズと、正レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有するプラスチック正レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、物体側に非球面を有するプラスチック正レンズで構成される。第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定であり、また、第３レンズ群は像面側に光量調整部材ＳＴとして絞りを含んでいる。
図１（ａ）の広角端から図１（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第４レンズ群ＧＲ４は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第５レンズ群ＧＲ５は若干像面側へ移動する。
また、図１３に第１の実施の形態のズームレンズ系の最短焦点距離状態での実際の配置を示す。図１のレンズ構成図では、反射部材の構成を概略的に平行平板として表しているが、実際の構成としては、図１３に示すように直角プリズムＰＲが配設されている。ここで、図１３において、ＴＬは、ズームレンズ系を示すものであり、ＲＳは、直角プリズムＰＲの反射面を示すものであり、ＳＲは、撮像素子を示すものである。尚、この点については、後述する第２の実施の形態のズームレンズ系においても同様である。さらに、第３の実施の形態のズームレンズ系においても、図１３における直角プリズムＰＲの位置に、反射面ＲＳを有する反射ミラーＭが配置されている。
第２の実施の形態のズームレンズは、図２のレンズ構成図に示すように、物体側より順に、負の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、正の第４レンズ群ＧＲ４、正の第５レンズ群ＧＲ５からなっている。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための直角プリズムＰＲとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、両面非球面を有するプラスチック負レンズと、正レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、正レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、両面非球面を有する正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、正レンズで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、両面非球面を有するプラスチック正レンズで構成される。第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定であり、また、第３レンズ群は像面側に光量調整部材ＳＴとして絞りを含んでいる。
図２（ａ）の広角端から図２（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群ＧＲ２は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第４レンズ群ＧＲ４は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第５レンズ群ＧＲ５は若干像面側へ移動する。
第３の実施の形態のズームレンズは、図３のレンズ構成図に示すように、物体側より順に、負の第１レンズ群ＧＲ１、負の第２レンズ群ＧＲ２、正の第３レンズ群ＧＲ３、正の第４レンズ群ＧＲ４、正の第５レンズ群ＧＲ５からなっている。
第１レンズ群ＧＲ１は、負レンズと、光軸を９０°折り曲げるための反射ミラーＭとで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、両面非球面を有するプラスチック負レンズと、正レンズで構成されている。第３レンズ群ＧＲ３は、両面非球面を有するプラスチック正レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとで構成されている。第５レンズ群ＧＲ５は、両面非球面を有するプラスチック正レンズで構成される。第１レンズ群ＧＲ１、第３レンズ群ＧＲ３及びローパスフィルタＬＰＦは、ズーミングにおいて位置固定であり、また、第３レンズ群は像面側に光量調整部材ＳＴとして絞りを含んでいる。
図３（ａ）の広角端から図３（ｂ）の望遠端に変倍する際は、第２レンズ群ＧＲは固定された第３レンズ群ＧＲ側へ移動し、第４レンズ群ＧＲ４は固定された第３レンズ群ＧＲ３側へ移動し、第５レンズ群ＧＲ５は若干像面側へ移動する。
上述の第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、反射部材により光軸を略９０°折り曲げる構成を採用することにより、入射光軸方向の長さを大幅に短くでき、且つ、反射面近傍では物体光の光路を重ね合わせることができるので空間を有効に使用することができ、小型化を可能とする。上述のズームレンズは、反射部材の位置を最も物体側に配置された第１レンズ群とすることで、ズームレンズを用いた撮像装置の小型化を達成する。
また、第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、負の第１レンズ群から始まるマイナスリードの構成により前玉径及び反射部材を小さくすることが可能となる。
また、第１〜第３の実施の形態のズームレンズでは、いずれも第３レンズ群に含まれた光量調整部材ＳＴを固定としたことにより、複雑な鏡筒構成を必要とせず、コンパクト化及び薄型化を実現できる。
第１〜第２の実施の形態のズームレンズでは、反射部材として直角プリズムＰＲを使用しているので、反射ミラーを使用するときに比べ、プリズムを透過する際の面間隔は、媒質の屈折率に応じて通常の空気間隔よりも物理的な間隔よりも短い換算面間隔になる。このため、光学的に等価な構成を、よりコンパクトなスペースで達成することができる。
次に、第１〜第３の実施の形態のように、負・負・正で始まるズームレンズ系、又は、負・負・正・正・正のズームレンズ系において満たすことが望ましい条件を説明する。
なお、以下に説明する個々の条件をそれぞれ単独に満たせば、それに対応する作用効果を達成することは可能であるが、複数の条件を満たす方が、光学性能、小型化等の観点からより望ましいことはいうまでもない。
以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜４．０・・・（１）
但し、
ｆａ：第１レンズ群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
条件式（１）は、第１レンズ群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離を規定する条件式である。条件式（１）の下限を超えると、反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離が短くなりすぎる為、歪曲収差の補正が困難になる。条件式（１）の上限を超えると、反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離が長くなりすぎ、前玉及び反射部材が大きくなり小型化が困難になる。
また、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１＜｜ｆ１／ｆ２｜＜０．７５・・・（２）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
である。
条件式（２）は、第１レンズ群と第２レンズ群との焦点距離比を規定する条件式である。条件式（２）の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が短くなり、歪曲収差の補正が困難になる。条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が長くなり前玉径の増大をまねき、小型化が困難になると共に、第２レンズ群の焦点距離が短くなり、第２レンズ群の偏芯感度が上がり、高い組み込み精度が要求されることになる。
また、第１、第２の実施の形態の第１群の構成に関して、ズームレンズ系中の光軸を折り曲げるための反射部材にプリズムを使用する場合は、屈折率が高い硝材を使うことが望ましい。望ましくは、１．７以上である。更に望ましくは１．８以上である。
プリズムの屈折率が１．７以下のとき、コンパクト化への寄与が小さくなってしまう。
また、光量調整部材ＳＴ１として、絞り径を変化させるものを使用していたが、ＮＤフィルタや液晶調光素子を用いてもよい。光量調整部材ＳＴ１として、ＮＤフィルタや液晶調光素子を用いた場合はさらに小型化を実現できる。
以下に、本発明を適用した撮像レンズ装置に用いられるズームレンズ系の構成を、数値データ、収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。
ここで例として挙げる実施例１〜３は、前述した第１〜第３の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第３の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図３）は、対応する実施例１〜３のレンズ構成をそれぞれ示している。
各実施例の数値データにおいて、ｒｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔（ｍｍ）を示しており、ｎｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の光学要素のｄ線に対する屈折率、νｄｉ（ｉ＝１，２，・・・）は、物体側から数えてｉ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
また、数値データ中、（可変）が付された軸上面間隔（ｄｉ）は、物体側から数えてｉ番目の軸上面間隔のうち、ズーミングにおいて、広角端（短焦点距離端、Ｗ）〜ミドル（中間焦点距離端、Ｍ）〜望遠端（長焦点距離端、Ｔ）での可変間隔を示すものである。また、数値データにおいて、ＦＮｏ．は、Ｆナンバーを示し、ｆは、焦点距離（ｍｍ）を示し、ωは、半画角（°）を示し、各焦点距離状態（Ｗ），（Ｍ），（Ｔ）に対応した全系における値を示すものである。
また、数値データにおいて、（ＡＳＰ）で示した面は非球面であり、非球面の形状は次式で表される形状である。
Figure 2005266174
但し、この式において、ｘ、ｙ、ｃ、ε及びＡｉは以下のとおりである。
ｘ ： レンズ面頂点からの光軸方向の距離
ｙ ： 光軸と垂直な方向の高さ
ｃ ： レンズ頂点での近軸曲率
ε ： 円錐定数
Ａｉ： 第ｉ次の非球面係数
また、表１に、上述の実施例１〜３に示したズームレンズの条件式（１）及び条件式（２）の条件を求めるための各数値及び各条件式を示す。
図４〜図１２は、実施例１〜３の諸収差（左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差）を示すものである。球面収差では、縦軸に開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線（ｄ）がｄ線での球面収差、破線（ｃ）がｃ線での球面収差、１点鎖線（ｇ）がｇ線での球面収差を表わすものである。非点収差では、縦軸が像高（ｍｍ）、横軸がフォーカスで、実線（ＤＳ）がサジタルの像面、破線（ＤＭ）がメリジオナルの像面を表わすものである。歪曲収差は、縦軸が像高（ｍｍ）、横軸は歪曲％で表わすものである。ここで、ＩＭＧ ＨＴは、像高（ｍｍ）を示している。
実施例1〜３のズームレンズは、上記表１からも明らかなように、条件式（１）及び条件式（２）を満足し、また、図４〜図１２の各収差図に示すように、広角端（Ｗ）、広角端と望遠端との中間焦点距離（Ｍ）及び望遠端（Ｔ）において、各収差ともバランス良く補正されている。
《実施例１》
（Ｗ） 〜 （Ｍ） 〜 （Ｔ）
FNo. = 2.82 〜 4.17 〜 5.05
f = 5.06 〜 7.83 〜 9.60
ω = 38.12 〜 25.90 〜 21.14
d4 = 0.800 〜 4.894 〜 5.619
d8 = 6.219 〜 2.125 〜 1.400
d11 = 10.806 〜 4.713 〜 1.812
d16 = 3.189 〜 10.732 〜 14.028
d18 = 3.200 〜 1.750 〜 1.355

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ1 = 42.889 ｄ1 = 0.900 ｎd1 = 1.83500 νd1 = 42.984
ｒ2 = 9.874 ｄ2 = 2.450
ｒ3 = ∞ ｄ3 = 12.000 ｎd2 = 1.84666 νd2 = 23.785
ｒ4 = ∞ ｄ4 = （可変）
ｒ5 = 43.478 (ASP) ｄ5 = 1.100 ｎd3 = 1.52470 νd3 = 56.236
ｒ6 = 8.713 (ASP) ｄ6 = 1.579
ｒ7 = 12.685 ｄ7 = 1.800 ｎd4 = 1.84666 νd4 = 23.785
ｒ8 = 19.153 ｄ8 = （可変）
ｒ9 = 15.594 (ASP) ｄ9 = 1.193 ｎd5 = 1.52470 νd5 = 56.236
ｒ10 = 37.444 (ASP) ｄ10 = 1.200
ｒ11 = 絞り ｄ11 = （可変）
ｒ12 = 19.970 ｄ12 = 2.241 ｎd6 = 1.83500 νd6 = 42.984
ｒ13 = -27.300 ｄ13 = 0.200
ｒ14 = 8.624 ｄ14 = 3.682 ｎd7 = 1.65844 νd7 = 50.855
ｒ15 = -14.868 ｄ15 = 0.500 ｎd8 = 1.80518 νd8 = 25.456
ｒ16 = 6.309 ｄ16 = （可変）
ｒ17 = 18.779 (ASP) ｄ17 = 2.050 ｎd9 = 1.52470 νd9 = 56.236
ｒ18 = -28.324 ｄ18 = （可変）
ｒ19 = ∞ ｄ19 = 2.000 ｎd10 = 1.51680 νd10 = 64.198
ｒ20 = ∞ ｄ20 = 0.700
ｒ21 = ∞ ｄ21 = 0.800 ｎd11 = 1.51680 νd11 = 64.198
ｒ22 = ∞

[第５面（ｒ5）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.771637×10-3, A6= -0.126212×10-5, A8= -0.161095×10-6, A10= 0.000000×1000
[第６面（ｒ6）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.349076×10-3, A6= 0.572899×10-5, A8= -0.442265×10-6, A10= -0.344395×10-8
[第９面（ｒ9）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.978475×10-3, A6= -0.106554×10-4, A8=0.688039×10-6, A10= -0.138958×10-6
[第１０面（ｒ10）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.737933×10-3, A6= -0.121531×10-4, A8=0.841260×10-6, A10= -0.133762×10-6
[第１７面（ｒ17）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.320382×10-3, A6= -0.134746×10-4, A8=0.829247×10-6, A10= -0.225943×10-7
《実施例２》
（Ｗ） 〜 （Ｍ） 〜 （Ｔ）
FNo. = 2.82 〜 3.95 〜 4.76
f = 5.05 〜 7.83 〜 9.60
ω = 37.35 〜 26.22 〜 21.71
d4 = 0.800 〜 6.304 〜 7.005
d8 = 8.358 〜 2.854 〜 2.153
d11 = 10.705 〜 4.535 〜 1.700
d18 = 1.500 〜 9.886 〜 13.846
d20 = 4.391 〜 2.175 〜 1.050

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ1 = 39.445 ｄ1 = 0.900 ｎd1 = 1.83500 νd1 = 42.984
ｒ2 = 10.385 ｄ2 = 2.640
ｒ3 = ∞ ｄ3 = 12.000 ｎd2 = 1.84666 νd2 = 23.785
ｒ4 = ∞ ｄ4 = （可変）
ｒ5 = 14.286 (ASP) ｄ5 = 1.100 ｎd3 = 1.52470 νd3 = 56.236
ｒ6 = 5.094 (ASP) ｄ6 = 1.947
ｒ7 = 8.542 ｄ7 = 2.400 ｎd4 = 1.84666 νd4 = 23.785
ｒ8 = 10.564 ｄ8 = （可変）
ｒ9 = 13.231 ｄ9 = 1.366 ｎd5 = 1.51742 νd5 = 52.151
ｒ10 = 36.498 ｄ10 = 1.200
ｒ11 = 絞り ｄ11 = （可変）
ｒ12 = 7.966 (ASP) ｄ12 = 2.195 ｎd6 = 1.58313 νd6 = 59.461
ｒ13 = 26.875 (ASP) ｄ13 = 0.242
ｒ14 = 6.807 ｄ14 = 3.020 ｎd7 = 1.48749 νd7 = 40.441
ｒ15 = 9.586 ｄ15 = 0.500 ｎd8 = 1.92286 νd8 = 20.884
ｒ16 = 5.271 ｄ16 = 1.753
ｒ17 = 48.686 ｄ17 = 1.776 ｎd9 = 1.48749 νd9 = 40.441
ｒ18 = -13.776 ｄ18 = （可変）
ｒ19 = 115.750 (ASP) ｄ19 = 2.000 ｎd10 = 1.52470 νd10 = 56.236
ｒ20 = -34.485 (ASP) ｄ20 = （可変）
ｒ21 = ∞ ｄ21 = 2.000 ｎd11 = 1.51680 νd11 = 64.198
ｒ22 = ∞ ｄ22 = 0.700
ｒ23 = ∞ ｄ23 = 0.800 ｎd12 = 1.51680 νd12 = 64.198
ｒ24 = ∞

[第５面（ｒ5）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.101449×10-2, A6= -0.354318×10-4, A8= 0.575424×10-6, A10=0.000000×1000
[第６面（ｒ6）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.406656×10-3, A6= -0.509148×10-4, A8= -0.317852×10-6, A10=-0.110500×10-7
[第１２面（ｒ12）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.167836×10-5, A6= 0.919985×10-5, A8= -0.443562×10-6, A10= 0.198363×10-7
[第１３面（ｒ13）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.287797×10-3, A6= 0.155875×10-4, A8= -0.772891×10-6, A10= 0.355036×10-7
[第１９面（ｒ19）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.259108×10-3, A6= 0.289710×10-5, A8= -0.300505×10-6, A10= 0.165203×10-7
[第２０面（ｒ20）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.169388×10-4, A6= -0.615472×10-5, A8= 0.236879×10-6, A10= 0.000000×1000
《実施例３》
（Ｗ） 〜 （Ｍ） 〜 （Ｔ）
FNo. = 2.82 〜 4.23 〜 5.14
f = 5.06 〜 7.83 〜 9.60
ω = 38.18 〜 25.91 〜 21.13
d4 = 0.700 〜 4.304 〜 5.076
d8 = 6.662 〜 3.058 〜 2.286
d11 = 10.527 〜 4.496 〜 1.500
d16 = 3.087 〜 10.618 〜 13.768
d18 = 3.220 〜 1.720 〜 1.566

[曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数]
ｒ1 = 76.580 ｄ1 = 0.900 ｎd1 = 1.83500 νd1 = 42.984
ｒ2 = 11.916 ｄ2 = 2.300
ｒ3 = ∞ ｄ3 = 10.800
ｒ4 = ∞ ｄ4 = （可変）
ｒ5 = 42.595 (ASP) ｄ5 = 1.100 ｎd2 = 1.52470 νd2 = 56.236
ｒ6 = 9.730 (ASP) ｄ6 = 1.400
ｒ7 = 9.061 ｄ7 = 1.545 ｎd3 = 1.84666 νd3 = 23.785
ｒ8 = 11.917 ｄ8 = （可変）
ｒ9 = 12.346 (ASP) ｄ9 = 1.500 ｎd4 = 1.52470 νd4 = 56.236
ｒ10 = 16.139 (ASP) ｄ10 = 1.200
ｒ11 = 絞り ｄ11 = （可変）
ｒ12 = 18.519 ｄ12 = 2.417 ｎd5 = 1.83500 νd5 = 42.984
ｒ13 = -22.568 ｄ13 = 0.500
ｒ14 = 9.647 ｄ14 = 3.938 ｎd6 = 1.58913 νd6 = 61.253
ｒ15 = -9.622 ｄ15 = 0.650 ｎd7 = 1.78472 νd7 = 25.721
ｒ16 = 6.790 ｄ16 = （可変）
ｒ17 = 15.962 (ASP) ｄ17 = 2.055 ｎd8 = 1.52470 νd8 = 56.236
ｒ18 = -35.130 (ASP) ｄ18 = （可変）
ｒ19 = ∞ ｄ19 = 2.000 ｎd9 = 1.51680 νd9 = 64.198
ｒ20 = ∞ ｄ20 = 0.700
ｒ21 = ∞ ｄ21 = 0.800 ｎd10 = 1.51680 νd10 = 64.198
ｒ22 = ∞

[第５面（ｒ5）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.168244×10-2, A6= -0.507087×10-4, A8= 0.850225×10-6, A10= 0.000000×1000
[第６面（ｒ6）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.135697×10-2, A6= -0.407810×10-4, A8= -0.504262×10-6, A10= 0.504475×10-7
[第９面（ｒ9）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.187677×10-2, A6= -0.500809×10-4, A8=0.271658×10-5, A10= -0.166299×10-6
[第１０面（ｒ10）の非球面データ]
ε=1, A4= -0.160512×10-2, A6= -0.412232×10-4, A8=0.327336×10-5, A10= -0.142491×10-6
[第１７面（ｒ17）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.139219×10-3, A6= -0.344159×10-4, A8= 0.140726×10-5, A10= -0.621230×10-7
[第１８面（ｒ18）の非球面データ]
ε=1, A4= 0.573274×10-3, A6= -0.144671×10-4, A8= -0.686048×10-6, A10= 0.000000×1000
Figure 2005266174
さて、以上のような本発明のズームレンズ系は、このズームレンズで物体像を形成し、その像をＣＣＤや銀塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルスチルカメラやビデオカメラ（、情報処理装置としてパーソナルコンピュータ、電話、携帯電話等）に用いることができる。
以下、本発明を適用した撮像装置について図１４を用いて説明する。
図１４は、本発明を適用した撮像装置を説明するためのブロック図である。この撮像装置は、図１４に示すように、大きく分けると、カメラ部１と、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）２と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）３と、媒体インターフェース（以下、媒体Ｉ／Ｆという。）４と、制御部５と、操作部６と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）コントローラ７と、ＬＣＤ８と、外部インターフェース（以下、外部Ｉ／Ｆという。）９を備えるとともに、記録媒体１０が着脱可能とされている。
記録媒体１０は、半導体メモリーを用いたいわゆるメモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等の光記録媒体、磁気ディスクなどの種々のものを用いるようにすることが考えられるが、この実施の形態においては、記録媒体１０として例えばメモリーカードを用いるものとして説明する。
そして、カメラ部１は、図１４に示すように、光学ブロック１１、撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２、前処理回路１３、光学ブロック用ドライバ１４、ＣＣＤ用ドライバ１５、タイミング生成回路１６とを備えたものである。ここで、光学ブロック１１は、レンズ、フォーカス機構、シャッター機構、絞り（アイリス）機構などを備えたものである。
また、制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）５３、時計回路５４が、システムバス５５を通じて接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、この実施の形態の撮像装置の各部を制御することができるものである。
ここで、ＲＡＭ５２は、処理の途中結果を一時記憶するなど主に作業領域として用いられるものである。また、フラッシュＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５１において実行する種々のプログラムや、処理に必要になるデータなどが記憶されたものである。また、時計回路５４は、現在年月日、現在曜日、現在時刻を提供することができるとともに、撮影日時などを提供するなどのことができるものである。
そして、画像の撮影時においては、光学ブロック用ドライバ１４は、制御部５からの制御に応じて、光学ブロック１１を動作させるようにする駆動信号を形成し、これを光学ブロック１１に供給して、光学ブロック１１を動作させるようにする。光学ブロック１１は、ドライバ１４からの駆動信号に応じて、フォーカス機構、シャッター機構、絞り機構が制御され、被写体の画像を取り込んで、これをＣＣＤ１２に対して提供する。
ＣＣＤ１２は、光学ブロック１１からの画像を光電変換して出力するものであり、ＣＣＤドライバ１５からの駆動信号に応じて動作し、光学ブロック１１からの被写体の画像を取り込むとともに、制御部５によって制御されるタイミング生成回路１６からのタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号として前処理回路１３に供給する。
なお、上述のように、タイミング生成回路１６は、制御部５からの制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を形成するものである。また、ＣＣＤドライバ１５は、タイミング生成回路１６からのタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ１２に供給する駆動信号を形成するものである。
前処理回路１３は、これに供給された電気信号の画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行って、Ｓ／Ｎ比を良好に保つようにするとともに、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行って、利得を制御し、そして、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行って、デジタル信号とされた画像データを形成する。
前処理回路１３からのデジタル信号とされた画像データは、ＤＳＰ２に供給される。ＤＳＰ２は、これに供給された画像データに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）などのカメラ信号処理を施す。このようにして種々の調整がされた画像データは、所定の圧縮方式でデータ圧縮され、システムバス５５、媒体Ｉ／Ｆ４を通じて、この実施の形態の撮像装置に装填された記録媒体１０に供給され、後述するように記録媒体１０にファイルとして記録される。
また、記録媒体１０に記録された画像データは、タッチパネルやコントロールキーなどからなる操作部６を通じて受け付けたユーザーからの操作入力に応じて、目的とする画像データが媒体Ｉ／Ｆ４を通じて記録媒体１０から読み出され、これがＤＳＰ２に供給される。
ＤＳＰ２は、記録媒体１０から読み出され、媒体Ｉ／Ｆ４を通じて供給されたデータ圧縮されている画像データについて、そのデータ圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データをシステムバス５５を通じて、ＬＣＤコントローラ７に供給する。ＬＣＤコントローラ７は、これに供給された画像データからＬＣＤ８に供給する画像信号を形成し、これをＬＣＤ８に供給する。これにより、記録媒体１０に記録されている画像データに応じた画像が、ＬＣＤ８の表示画面に表示される。
なお、画像の表示の形態は、ＲＯＭに記録された表示処理プログラムに従う。つまり、この表示処理プログラムは後述するファイルシステムがどのような仕組みで記録されているのか、どのように画像を再生するのかというプログラムである。
また、この実施の形態の撮像装置には、外部Ｉ／Ｆ９が設けられている。この外部Ｉ／Ｆ９を通じて、例えば外部のパーソナルコンピュータと接続して、パーソナルコンピュータから画像データの供給を受けて、これを自機に装填された記録媒体に記録したり、また、自機に装填された記録媒体に記録されている画像データを外部のパーソナルコンピュータ等に供給したりすることもできるものである。
また、外部Ｉ／Ｆ９に通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネットなどのネットワークに接続して、ネットワークを通じて種々の画像データやその他の情報を取得し、自機に装填された記録媒体に記録したり、あるいは、自機に装填された記録媒体に記録されているデータを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることもできるものである。
また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて取得し、記録媒体に記録した画像データなどの情報についても、上述したように、この実施の形態の撮像装置において読み出して再生し、ＬＣＤ８に表示してユーザーが利用することももちろんできるようにされている。
なお、外部Ｉ／Ｆ９は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線用インターフェースとして設けることも可能であるし、光や電波による無線インターフェースとして設けることも可能である。すなわち、外部Ｉ／Ｆ９は、有線、無線のいずれのインターフェースであってもよい。
このように、この実施の形態の撮像装置は、被写体の画像を撮影して、当該撮像装置に装填された記録媒体に記録することができるとともに、記録媒体に記録された画像データを読み出して、これを再生し、利用することができるものである。また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて、画像データの提供を受けて、これを自機に装填された記録媒体に記録したり、また、読み出して再生したりすることもできるものである。
なお、撮像素子としてＣＣＤを用いたが、ＣＭＯＳセンサー（Complementary Metal-oxide Semiconductor）を用いてもよい。
本発明を適用したズームレンズは、デジタルスチルカメラやビデオカメラに用いられるのみならず、ＣＣＤに換えて銀塩フィルムを配置することで銀塩カメラに用いることができる。さらに、本発明を適用したズームレンズは、パーソナルコンピュータ、電話、携帯電話等に内蔵又は外付けされるカメラに用いることができる。
本発明を適用したズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成図である。 本発明を適用したズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成図である。 本発明を適用したズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例１の短焦点距離端での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例１の中間焦点距離での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例１の長焦点距離端での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例２の短焦点距離端での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例２の中間焦点距離での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例２の長焦点距離端での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例３の短焦点距離端での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例３の中間焦点距離での諸収差図である。 本発明を適用したズームレンズの実施例３の長焦点距離端での諸収差図である。 本発明の概略を示す構成図である。 本発明を適用した撮像装置のブロック図である。
符号の説明
ＴＲ ズームレンズ系、ＳＲ 撮像素子、ＧＲ１ 第１レンズ群、ＧＲ２ 第２レンズ群、ＧＲ３ 第３レンズ群、ＧＲ４ 第４レンズ群、ＧＲ５ 第５レンズ群、ＬＰＦ ローパスフィルタ、ＳＴ 光量調整部材

Claims (13)

  1. 物体側から順に、負の屈折力を有し変倍中固定の第１群と、負の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有し変倍中固定の第３群とを、少なくとも有することを特徴とするズームレンズ。
  2. 上記第１群中に光軸を折り曲げるための反射部材を含むことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
  3. 上記ズームレンズの光量調整部材が変倍中固定であることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。
  4. さらに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。
    ２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜４．０・・・（１）
    但し、
    ｆａ：第１群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
    ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
    とする。
  5. さらに、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。
    ０．１＜｜ｆ１／ｆ２｜＜０．７５・・・（２）
    但し、
    ｆ１：第１群の焦点距離、
    ｆ２：第２群の焦点距離
    である。
  6. 物体側から順に、負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、正の屈折力を有し変倍中固定の第３群と、正の屈折力を有する第４群と、正の屈折力を有する第５群から構成されることを特徴とするズームレンズ。
  7. 上記第１群が変倍中固定であることを特徴とする請求項６記載のズームレンズ。
  8. 上記第１群中に光軸を折り曲げるための反射部材が含まれることを特徴とする請求項７記載のズームレンズ。
  9. 上記ズームレンズの光量調整部材が変倍中固定であることを特徴とする請求項８記載のズームレンズ。
  10. さらに、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項９記載のズームレンズ。
    ２．０＜｜ｆａ／ｆｗ｜＜４．０・・・（３）
    但し、
    ｆａ：第１群中の反射部材より物体側のレンズ群の焦点距離、
    ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
    とする。
  11. さらに、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項９記載のズームレンズ。
    ０．１＜｜ｆ１／ｆ２｜＜０．７５・・・（４）
    但し、
    ｆ１：第１群の焦点距離、
    ｆ２：第２群の焦点距離
    である。
  12. 上記反射部材は、直角プリズムであり、
    上記直角プリズムの屈折率が１．７以上であることを特徴とする請求項４、請求項５、請求項１０及び請求項１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  13. 上記請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズと、
    上記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
JP2004077212A 2004-03-17 2004-03-17 ズームレンズ及び撮像装置 Pending JP2005266174A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004077212A JP2005266174A (ja) 2004-03-17 2004-03-17 ズームレンズ及び撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004077212A JP2005266174A (ja) 2004-03-17 2004-03-17 ズームレンズ及び撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005266174A true JP2005266174A (ja) 2005-09-29

Family

ID=35090805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004077212A Pending JP2005266174A (ja) 2004-03-17 2004-03-17 ズームレンズ及び撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005266174A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013238713A (ja) * 2012-05-15 2013-11-28 Ricoh Co Ltd 投射用ズームレンズおよび画像表示装置
JP2014232294A (ja) * 2012-12-28 2014-12-11 株式会社リコー 投射用ズームレンズ
JP2014232295A (ja) * 2012-12-28 2014-12-11 株式会社リコー 画像表示装置
CN105989321A (zh) * 2015-01-27 2016-10-05 光环科技股份有限公司 一种薄型化生物辨识装置的光学成像模块
US9638903B2 (en) 2012-12-28 2017-05-02 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens
US9664883B2 (en) 2012-12-28 2017-05-30 Ricoh Company, Ltd. Image display device
US9703081B2 (en) 2012-05-15 2017-07-11 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens and projector

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013238713A (ja) * 2012-05-15 2013-11-28 Ricoh Co Ltd 投射用ズームレンズおよび画像表示装置
US9703081B2 (en) 2012-05-15 2017-07-11 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens and projector
US10488636B2 (en) 2012-05-15 2019-11-26 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens and projector
JP2014232294A (ja) * 2012-12-28 2014-12-11 株式会社リコー 投射用ズームレンズ
JP2014232295A (ja) * 2012-12-28 2014-12-11 株式会社リコー 画像表示装置
US9638903B2 (en) 2012-12-28 2017-05-02 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens
US9664883B2 (en) 2012-12-28 2017-05-30 Ricoh Company, Ltd. Image display device
US10234662B2 (en) 2012-12-28 2019-03-19 Ricoh Company, Ltd. Image display device
US10451857B2 (en) 2012-12-28 2019-10-22 Ricoh Company, Ltd. Projection zoom lens
CN105989321A (zh) * 2015-01-27 2016-10-05 光环科技股份有限公司 一种薄型化生物辨识装置的光学成像模块
CN105989321B (zh) * 2015-01-27 2020-07-28 光环科技股份有限公司 一种薄型化生物辨识装置的光学成像模块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7379250B2 (en) Variable magnification optical system and image-taking apparatus
US7573647B2 (en) Optical unit and image capturing apparatus including the same
JP5040408B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4059145B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP4059146B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2005266173A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4103475B2 (ja) 撮像レンズ装置
US7405887B2 (en) Zoom lens and imaging device using zoom lens
US20070058268A1 (en) Variable-magnification optical system and image taking apparatus
JP2006209100A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2004170707A (ja) 撮像レンズ装置およびそれを備えたデジタルカメラ
JP2006071993A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2006284790A (ja) 電子撮像装置
US7433584B2 (en) Variable-magnification optical system and image-taking apparatus therewith
JP5659992B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2009217167A (ja) ズーム光学系及び撮像装置
JP2014066946A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2013238740A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2006350049A (ja) レンズユニット、およびそれを備える撮像装置
CN109597190A (zh) 变倍光学系统和具有该变倍光学系统的摄像装置
JP2013044755A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2014066945A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2007233163A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4821207B2 (ja) 変倍光学系、およびそれを備えた撮像装置
JP4496743B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100309