JP2006308929A - 小型のズーム撮影光学系及びそれを用いた電子撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側から、1枚の負レンズを有する負の第1レンズ群と、少なくとも1枚ずつ正レンズと負レンズとを有する正の第2レンズ群と、負の第3レンズ群とを備え、広角端から望遠端への変倍時、第2レンズ群は第1レンズ群との間隔が減少するように物体側に移動し、第3レンズ群は第2レンズ群との間隔が変化するように移動し、以下の条件式を満足する。
4.0 ≦ W_L/(tanω×FL) ≦ 12.0
1.7 ≦ |ΔD12|/(tanω×FL) ≦ 4.6
52.0 ≦ PAνd
但し、W_L:広角端での光学系の全長。tanω:任意の状態の最大光線入射角度。FL:前記任意の状態の全系の焦点距離。ΔD12:第1レンズ群と第2レンズ群との間隔変化量。PAνd:第2レンズ群の正レンズのアッベ数。
【選択図】 図1
Description
4.0 ≦ W_L/(tanω×FL) ≦ 12.0 ・・・(1)
1.7 ≦ |ΔD12|/(tanω×FL) ≦ 4.6 ・・・(2)
52.0 ≦ PAνd ・・・(3)
ただし、
W_L :広角端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面ま での長さ
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
ΔD12:広角端から望遠端への変倍の際の第1レンズ群と第2レンズ群との 間隔の変化量
PAνd:第2レンズ群における正レンズのアッベ数(複数枚の場合は全ての 正レンズ)
である。
0.45 ≦ D23W/(tanω×FL) ≦3.0 ・・・(4)
ただし、
D23W:広角端における第2レンズ群の最も像側のレンズ面から第3レンズ 群の最も物体側レンズ面までの長さ
である。
0.38 ≦ (f2/fw)×(tanω×FL/fw) ≦ 0.95
・・・(5)
ただし、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
fw :広角端での全系焦点距離
である。
2.7 ≦ W_L/fw ≦ 10.0 ・・・(6)
3.7 ≦ |ΔD12/ΔD23| ・・・(7)
ただし、
ΔD23:広角端から望遠端への変倍の際における第2レンズ群と第3レンズ 群との間隔の変化量
である。
0.6≦ G1Σd/(tanω×FL) ≦ 1.3 ・・・(8)
ただし、
G1Σd:第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面まで の長さ
である。
75.0 ≦ Pνd ・・・(9)
ただし、
Pνd :第2レンズ群内の正レンズのアッベ数(複数枚の場合はいずれか1 枚の正レンズ)
である。
45.0 ≦ Pνd−Nνd ・・・(10)
ただし、
Nνd :第2レンズ群内の負レンズのアッベ数
である。
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ・・・(11−1)
3.5% ≦ |DTW_×0.7| ≦ 15.0% ・・・(11−2)
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ≦ 25.0% ・・・(11−3)
|ΔDTW| ≦15.0% ・・・(11−4)
ただし、
DTW_×0.7:無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×0.7の 位置における長さの歪曲収差の%表示
DTW_×1.0:無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×1.0の 位置における長さの歪曲収差の%表示
ΔDTW :無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×0.7の 位置における長さと×1.0の位置における長さの歪曲収差 の%表示における差
であり、
Y´0 :近軸結像高
Y´ :実際の結像高
とした場合、
歪曲収差量 = (Y´−Y´0)/Y´0×100(%)
である。
0.53 ≦ tanω×FL/fw ・・・(12)
このように構成すると、光学系の全長を短縮しながらも入射光線高を低く抑え、結像面への入射角度を結像面法線に対して小さくし、電子撮像素子を使用する場合の撮像素子によるシェーディングの影響を減少させることができる。また、負のパワーを有する第3レンズ群を、第2レンズ群に対して間隔をあけて配置し、且つ、変倍時に第2レンズ群に対して可動とすることによって、第3レンズ群に変倍作用を持たせることができる。これにより、2.5倍を超える変倍比を確保しても、全系の短縮を図りつつ第1レンズ群の外径を小さく抑えることができ、さらに広角端での半画角を28°以上(つまり、条件式(12)「0.53≦tanω×FL/fw」、ただし、fw:広角端での全系焦点距離)を達成する基本構成をとることができる。
4.0 ≦ W_L/(tanω×FL) ≦ 12.0 ・・・(1)
ただし、
W_L :広角端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面ま での長さ
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
である。
上記条件式(1)は、光学系の全長を短縮し、結像面への光束の射出角度を適切な角度に維持し良好な画像を得る為の条件である。条件式(1)の下限を下回ると、光学系の全長が短くなりすぎるため光学系からの射出された結像面への入射光束の角度を、結像面法線に対して小さく抑えることが困難となり、小型化が達成できてもシェーディングの影響で良好な画像を得ることができない。条件式(1)の上限を上回ると、光学系の全長が長くなりすぎるため小型化が達成できなくなる。
1.7 ≦ |ΔD12|/(tanω×FL) ≦ 4.6 ・・・(2)
ただし、
ΔD12:広角端から望遠端への変倍の際の第1レンズ群と第2レンズ群との 間隔の変化量
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
である。
上記条件式(2)を満足することにより、第1レンズ群と第2レンズ群のパワーを強くしたり第3レンズ群の変倍作用を高めるといった必要が無く、また光学系の全長の短縮の実現を阻害せずに2.5倍を超える変倍比を確保することができ、さらに光学系の全長の短縮を図りながら良好な性能を得ることができる。条件式(2)の下限を下回った状態で2.5倍以上の変倍比を得るためには、第1レンズ群と第2レンズ群のパワーを強くするか、第3レンズ群の変倍作用を高める必要がある。第1レンズ群と第2レンズ群のパワーを強くする場合、要求される変倍比を得るためにはそれらのパワーが強くなりすぎるため、変倍による良好な性能が得られなくなる。第3レンズ群の変倍作用を高める場合、第3レンズ群のレンズ枚数が2枚以下では変倍による収差変動を抑えることができなくなり、その結果、第3レンズ群を構成するレンズの肉厚と該レンズ間の間隔の総和が増加してしまい、光学系全系の全長の短縮や沈胴時における鏡枠の全長の短縮ができなくなる。条件式(2)の上限を上回った場合、高変倍化は得やすくなるが、光学系の全長の短縮が困難になり、さらに例えば第2レンズ群と一体的に移動する絞りを第2レンズ群の物体側に配置した場合などは、入射瞳が第1レンズ群の最も物体側の面から結像面側に入りすぎてしまうこととなる。その結果、軸外光線がその入射瞳の中心を通るために必要とされる第1レンズ群の外径が大きくなり、レンズ径の小型化が達成できなくなる。
52.0 ≦ PAνd ・・・(3)
ただし、
PAνd:第2レンズ群における正レンズのアッベ数(複数枚の場合は全ての 正レンズ)
である。
上記条件式(3)を満足することにより、第2レンズ群の構成枚数が少なくても変倍時の軸上色収差と倍率色収差を効果的に補正することができ、変倍比が2.5倍以上であっても全域で良好な性能が得られる。なお、第2レンズ群に正レンズが複数枚存在する場合には、それらの全てがこの条件式(3)を満たすことが好ましい。
5.5 ≦ W_L/(tanω×FL) ≦ 10.5 ・・・(1’)
2.2 ≦ |ΔD12|/(tanω×FL) ≦4.6 ・・・(2’)
とし、この条件を満足すれば、さらに上記効果を高めることができる。
0.45 ≦ D23W/(tanω×FL) ≦3.0 ・・・(4)
ただし、
D23W:広角端における第2レンズ群の最も像側のレンズ面から第3レンズ 群の最も物体側レンズ面までの長さ
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
である。
上記条件式(4)を満足することにより、第3レンズ群が2枚以下の少ないレンズ枚数であっても、第3レンズ群による良好な収差補正効果と変倍作用を得ることができる。条件式(4)の下限を下回ると、広角端での収差補正が困難になり、広角端での半画角28°以上を確保することが困難になる。また、第3レンズ群の第2レンズ群に対する移動量を確保しにくくなり、中間や望遠端での性能維持が困難になる。条件式(4)の上限を上回ると、シェーディング対策として、第3レンズ群からの射出光束の角度を小さくしようとした場合、第3レンズ群のパワーが弱くなりすぎてしまうため変倍作用が得にくくなり、その結果、光学系の全長の短縮が困難になる。
なお、上記条件式(4)を、
0.7 ≦ D23W/(tanω×FL) ≦ 2.5 ・・・(4’)
とし、この条件式を満足すれば、さらに上記効果を高めることができる
0.38 ≦ (f2/fw)×(tanω×FL/fw) ≦ 0.95
・・・(5)
ただし、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
fw :広角端での全系焦点距離
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
である。
上記条件式(5)を満足することにより、変倍比と広角端での半画角28°以上とを確保しながら小型で良好な性能を得ることができる。条件式(5)の下限を下回ると、変倍領域全域での性能を維持しつつ2.5倍以上の変倍比を確保しようとした場合に、大きな変倍作用を持つ第2レンズ群のパワーをより弱くする必要があるため、広角端での28°以上の半画角と良好な性能とを併せて確保することが困難になる。条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズ群のパワーが弱くなってしまい、変倍領域全域での性能を維持しつつ2.5倍以上の変倍比と広角端での28°以上の半画角とを確保するためには、第2レンズ群の大きく移動させる必要がある。従って、第2レンズ群が移動するためのスペースを大きくとらなければならず、光学系の全長が長くなりやすい。
なお、上記条件式(5)を、
0.45 ≦ (f2/fw)×(tanω×FL/fw) ≦ 0.85
・・・(5’)
とし、この条件式を満足すれば、より性能を良好に保つことができる。
2.7 ≦ W_L/fw ≦ 10.0 ・・・(6)
ただし、
W_L :広角端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面ま での長さ
fw :広角端での全系焦点距離
である。
上記条件式(6)を満足することにより、広画角で、光学系の全長を短縮し、結像面法線に対する結像面への光束の入射角度を、良好な画像を得ることのできる適切な角度に維持することができる。条件式(6)の下限を下回ると、広角端で半画角28°以上を確保しようとした場合に、結像面法線に対する結像面への光束の入射角度が大きくなりすぎるため、シェーディングにより良好な画像が得られない。条件式(6)の上限を上回ると、広角端での半画角28°以上を確保しようとした場合に、広角端における光学系の全長が長くなりすぎるために小型化を達成できない。
3.7 ≦ |ΔD12/ΔD23| ・・・(7)
ただし、
ΔD12:広角端から望遠端への変倍の際の第1レンズ群と第2レンズ群との 間隔の変化量
ΔD23:広角端から望遠端への変倍の際における第2レンズ群と第3レンズ 群との間隔の変化量
である。
上記条件式(7)を満足することにより、第3レンズ群を2枚以下の少ない枚数で構成しても、変倍領域全域で良好な性能を確保することができる。条件式(7)の下限を下回ると、第2レンズ群に対する第3レンズ群の位置変動が大きくなりすぎるために、第3レンズ群が2枚以下では変倍領域全域で収差を良好に保つことが困難になる。また、第3レンズ群を3枚以上とすることによって変倍による性能変動を抑えることもできるが、第3レンズ群の総肉厚が厚くなり、光学系の全長又は鏡枠の沈胴時の全長の短縮が難しくなる。
0.6≦ G1Σd/(tanω×FL) ≦ 1.3 ・・・(8)
ただし、
G1Σd:第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面まで の長さ
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
である。
条件式(8)を満足することにより、光学系の全長の短縮を図りつつ収差変動を良好に確保することができる。条件式(8)の下限を下回ると、収差補正を行うための自由度、すなわち、レンズの肉厚や曲率半径が制限されてしまうため、変倍比が2.5倍を超えた場合に、変倍領域全域で良好な軸外収差を確保することが困難である。条件式(8)の上限を上回ると、光学系の全長または鏡枠の沈胴時の全長の短縮が困難となる。また、第1レンズ群のレンズ外径が大きくなり小型化が達成できない。
75.0 ≦ Pνd ・・・(9)
ただし、
Pνd :第2レンズ群内の正レンズのアッベ数(複数枚の場合はいずれか1 枚の正レンズ)
である。
変倍作用が大きい第2レンズ群をこのように構成することにより、主に変倍による軸上色収差の変動を良好に保つことができる。
45.0 ≦ Pνd−Nνd ・・・(10)
ただし、
Pνd :第2レンズ群内の正レンズのアッベ数(複数枚の場合はいずれか1 枚の正レンズ)
Nνd :第2レンズ群内の負レンズのアッベ数
である。
上記条件式(10)を満足することにより、変倍による軸上色収差の変動を良好に確保することができ、性能をさらに向上させることができる。
このように構成することにより、各レンズ群の総肉厚を薄くすることができ、鏡枠の沈胴時の全長をより短縮しつつ、より良好な性能を確保することができる。また、第2レンズ群は最も物体側の面と最も像側の面を非球面とすることで、物体側より順に正レンズ、負レンズの2枚で構成することも可能であり、この場合、さらに鏡枠の沈胴時の全長をより短縮することができる。また、第3レンズ群より像面側にパワーのあるレンズ群を配置しない構成、すなわち、負のパワーを有する第1レンズ群、正のパワーを有する第2レンズ群、負のパワーを有する第3レンズ群の3群のみで構成とすることによって、光学系の全長または鏡枠の沈胴時の全長をさらに短縮することができる。
このように構成することによって、第1レンズ群から第2レンズ群までの変倍による間隔変化量を大きくとることが可能となり、第1レンズ群と第2レンズ群での収差補正を効率的に行うことが可能となる。すなわち、変倍中間域での像面湾曲補正効果を第1レンズ群に効果的に持たせることができ、その性能上、光学系の全長をさらに短縮することが容易となる。
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ・・・(11−1)
ただし、
DTW_×1.0:無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×1.0の 位置における長さの歪曲収差の%表示
である。
上記条件式(11−1)を満足する、すなわち、ある程度、歪曲収差を発生させる構成にすれば、第1レンズ群の歪曲収差補正に対する負担、特に広角端における負担を軽減することができる。従って、広角端において最も歪曲収差の発生する第1レンズ群内における、収差補正の自由度を大幅に高めることができる。これによって、第1レンズ群の総肉厚を薄くすることが可能となり、光学系の全長または鏡枠の沈胴時の全長をさらに短縮することができる。
3.5% ≦ |DTW_×0.7| ≦ 15.0% ・・・(11−2)
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ≦ 25.0% ・・・(11−3)
|ΔDTW| ≦15.0% ・・・(11−4)
ただし、
DTW_×0.7:無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×0.7の 位置における長さの歪曲収差の%表示
DTW_×1.0:無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×1.0の 位置における長さの歪曲収差の%表示
ΔDTW :無限遠合焦時における、広角端最大撮影像高の×0.7の 位置における長さと×1.0の位置における長さの歪曲収差 の%表示における差
である。
上記条件式(11−2)及び(11−3)において各々の下限を下回る、すなわち、歪曲収差量が少なすぎると、レンズ系の歪曲収差補正に対する負担が大きくなるため、第1レンズ群内での歪曲収差の補正機能を高める必要があり、その結果、第1レンズ群の総肉厚を薄くすることが難しくなる。また、上記条件式(11−2)及び(11−3)において各々の上限を上回って画像の電気的処理による歪曲収差補正を行うと、解像力の低下が著しく、良好な画像が得られなくなる。また、電気的補正による解像力の低下を防ぐには、上記条件式(11−4)を満足することが望ましい。
第3レンズ群は、上記本発明における光学系の構成によって小径化が可能であるため、小型化、軽量化をすることができる。従って、第3レンズ群を移動させることによりフォーカシングを行えば、駆動アクチュエータの小型化も図ることが容易となり鏡枠を小型化することができる。
このような構成を採用することによって、光学系の全長を短くしながらも、フィールドレンズによる結像面への入射角度を適切な角度に設定することが可能となり、シェーディングによる画像の劣化を防ぐことができる。また、CCDなどの撮像素子には一般的にカバーガラスが備えられているものの、結像面に近いため、ゴミが付着した場合には微小なものであっても画像に写りこんでしまう。これを防ぐために、一般的にローパスフィルターで密閉する構造となっている。本発明では、このローパスフィルターをフィールドレンズの効果を持つレンズに置き換えることにより、ゴミの対策を行うことができると共に、有効光束径を小さくする、つまり各レンズ群における有効光束を小さくする事が可能となり、光学系の小型化も可能となる。
0.6 ≦ DL/(tanω×FL) ≦ 1.5 ・・・(13)
ただし、
DL :フィールドレンズの物体側の面から結像面までの距離
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
を満足するように構成すると、小型化を図りつつゴミの写り込みを効果的に排除することができる。
また、上記各非球面形状は、上記各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)2}1/2]
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10
なお、非球面係数中、例えば、実施例1の非球面2におけるA4の値、−4.9566e−4は、−4.9566×10-4とも表示され得るが、本数値データ中では、全て前者の形式で表示してある。
さらに、以下の各実施例における本発明の条件式に係るデータにおいて、tanω×FL=IH(広角端における最大撮影像高)として各データを算出している。
1 227.039 1.000 1.80610 40.92
2 * 4.449 0.983
3 6.357 1.900 1.78470 26.29
4 20.328 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 4.254 2.300 1.49700 81.54
7 -5.098 0.700 1.90366 31.31
8 -9.394 0.255
9 * -4.810 1.636 1.51633 64.14
10 * -4.129 D2
11 * -10.807 1.000 1.69350 53.21
12 49.892 D3
13 ∞ 0.860 1.53996 59.45
14 ∞ 0.270
15 ∞ 0.500 1.51633 64.14
16 ∞ 0.690
17 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
2 4.449 0.0000 -4.9566e-4 -5.5162e-5 2.5320e-6 -2.2245e-7
9 -4.810 0.0000 -9.2682e-4 4.1323e-4 1.6390e-5 0
10 -4.129 0.0000 2.4314e-4 3.1309e-4 2.2427e-5 4.9752e-7
11 -10.807 -0.9470 2.4674e-6 9.4532e-5 1.0943e-5 -5.3118e-7
広角端 中間 望遠端
f 6.421 10.987 18.623
Fno 3.175 4.221 5.877
2ω(°) 62.3 36.6 21.8
D1 9.598 4.011 0.495
D2 4.742 4.168 3.877
D3 2.007 5.736 11.223
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=7.90
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.53
条件式(3) : PAνd=81.54(レンズL21)
PAνd=64.14(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.32
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.64
条件式(6) : W_L/fw=4.43
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=10.58
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.08
条件式(9) : Pνd=81.54(レンズL21)
Pνd=64.14(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=50.23(レンズL21)
Pνd−Nνd=32.83(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=7.25
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=3.81
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=7.25
条件式(11−4) : |ΔDTW|=3.44
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 57.730 0.600 1.83481 42.71
2 4.622 1.111
3 8.641 1.500 1.80518 25.42
4 * 39.110 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 3.458 1.500 1.52249 59.84
7 -8.009 0.550 1.78470 26.29
8 161.908 0.216
9 * -8.729 2.169 1.58313 59.38
10 * -4.823 D2
11 * -7.616 1.500 1.80518 25.42
12 -6.745 0.800 1.71700 47.92
13 29.092 D3
14 ∞ 0.860 1.53996 59.45
15 ∞ 0.270
16 ∞ 0.500 1.51633 64.14
17 ∞ 0.670
18 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 39.110 0.0000 -5.9530e-4 -2.9044e-5 1.3306e-6 -1.3015e-7
9 -8.729 0.0000 -3.3861e-3 3.7892e-4 3.7139e-5 0
10 -4.823 0.0000 2.3875e-3 3.1323e-4 7.1820e-5 -2.8424e-6
11 -7.616 -4.6840 -1.3270e-3 -9.3731e-5 5.0609e-6 0
広角端 中間 望遠端
f 6.319 10.979 18.769
Fno 3.382 4.414 6.386
2ω(°) 62.3 36.2 21.5
D1 9.251 3.116 0.237
D2 3.962 4.130 3.859
D3 1.167 3.494 8.484
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=7.40
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.50
条件式(3) : PAνd=59.84(レンズL21)
PAνd=59.38(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.10
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.60
条件式(6) : W_L/fw=4.21
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=87.51
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=0.89
条件式(9) : Pνd=59.84(レンズL21)
Pνd=59.38(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=33.55(レンズL21)
Pνd−Nνd=33.09(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=5.7
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=3.43
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=5.7
条件式(11−4) : |ΔDTW|=2.27
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.57
である。
1 -1509.343 1.000 1.80610 40.92
2 * 4.505 0.814
3 6.136 1.900 1.75520 27.51
4 23.672 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 * 5.020 2.300 1.49700 81.54
7 -4.305 0.700 1.90366 31.31
8 -6.592 D2
9 * -3.141 1.000 1.69350 53.21
10 -4.676 D3
11 ∞ 0.860 1.53996 59.45
12 ∞ 0.270
13 ∞ 0.500 1.51633 64.14
14 ∞ 0.680
15 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
2 4.505 0.0000 -4.1673e-4 -4.5309e-5 2.0852e-6 -1.9520e-7
6 5.020 0.0000 -7.8656e-4 -9.4142e-5 1.0613e-5 -3.0000e-7
9 -3.141 -0.9738 -4.2198e-3 -1.5162e-4 -6.3744e-5 5.7360e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.464 10.398 18.420
Fno 3.325 4.069 5.623
2ω(°) 63.1 38.7 22.0
D1 11.236 4.782 0.225
D2 5.859 5.907 5.871
D3 2.143 4.576 9.755
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.13
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=3.06
条件式(3) : PAνd=81.54
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.63
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.64
条件式(6) : W_L/fw=4.53
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=1101.00
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.03
条件式(9) : Pνd=81.54
条件式(10) : Pνd−Nνd=50.23
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=9.22
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=4.62
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=9.22
条件式(11−4) : |ΔDTW|=4.6
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 73.661 1.000 1.88300 40.76
2 5.028 1.169
3 11.374 1.900 1.79491 25.63
4 * -150.535 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 4.830 2.300 1.49700 81.54
7 -6.741 0.700 1.90366 31.31
8 -15.751 0.347
9 * -6.192 1.953 1.49700 81.54
10 * -4.358 D2
11 * -17.517 1.000 1.52542 55.78
12 14.588 D3
13 ∞ 0.860 1.53996 59.45
14 ∞ 0.270
15 ∞ 0.500 1.51633 64.14
16 ∞ 0.700
17 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 -150.535 0.0000 -5.3086e-4 -3.2502e-5 2.0814e-6 -1.2613e-7
9 -6.192 0.0000 -1.4389e-3 9.2876e-5 1.9238e-5 0
10 -4.358 0.0000 1.7222e-3 1.0830e-4 1.1592e-5 3.9738e-7
11 -17.517 -3.4344 1.6615e-4 -1.5432e-4 2.3481e-5 -2.2777e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.456 10.964 18.550
Fno 3.164 4.322 5.816
2ω(°) 61.0 36.7 21.9
D1 10.658 5.129 0.441
D2 5.941 4.441 4.483
D3 1.574 6.635 11.599
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.58
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.84
条件式(3) : PAνd=81.54(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.65
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.72
条件式(6) : W_L/fw=4.78
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=7.00
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.13
条件式(9) : Pνd=81.54(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=50.23(レンズL21)
Pνd−Nνd=50.23(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=5.32
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=3.5
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=5.32
条件式(11−4) : |ΔDTW|=1.82
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 77.437 1.000 1.83400 37.16
2 5.478 1.372
3 9.585 1.700 2.00170 20.60
4 * 19.862 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 3.916 2.300 1.49700 81.54
7 -7.139 0.700 1.59270 35.31
8 45.016 0.792
9 * -12.798 1.424 1.49700 81.54
10 * -7.946 D2
11 * -9.048 1.000 1.69350 53.21
12 -16.344 D3
13 ∞ 0.860 1.53996 59.45
14 ∞ 0.270
15 ∞ 0.500 1.51633 64.14
16 ∞ 0.710
17 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 19.862 0.0000 -2.1914e-4 -1.4058e-5 596192e-7 -2.7906e-8
9 -12.798 0.0000 -4.1691e-3 -6.6339e-5 5.1839e-5 0
10 -7.946 0.0000 1.1644e-4 2.1552e-4 2.1585e-5 5.5954e-6
11 -9.048 -25.9881 -4.4825e-3 6.5559e-4 -7.7810e-5 4.9252e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.452 10.915 18.491
Fno 3.377 4.178 5.544
2ω(°) 64.1 37.4 22.1
D1 12.786 5.123 0.583
D2 4.161 4.741 5.582
D3 2.984 5.301 9.240
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=9.04
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=3.39
条件式(3) : PAνd=81.54(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.16
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.74
条件式(6) : W_L/fw=5.05
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=8.59
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.13
条件式(9) : Pνd=81.54(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=46.23(レンズL21)
Pνd−Nνd=46.23(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=10.92
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=5.35
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=10.92
条件式(11−4) : |ΔDTW|=5.57
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 -33.263 1.000 1.88300 40.76
2 5.599 1.045
3 14.498 1.900 1.79491 25.63
4 * -33.379 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 * 4.252 2.300 1.58913 61.14
7 -11.529 0.700 1.90366 31.31
8 19.276 2.400 1.49700 81.54
9 * -17.629 D2
10 * -11.470 1.000 1.69350 53.21
11 -27.549 D3
12 ∞ 0.860 1.53996 59.45
13 ∞ 0.270
14 ∞ 0.500 1.51633 64.14
15 ∞ 0.680
15 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 -33.379 0.0000 -4.9940e-4 -2.5928e-5 1.7005e-6 -1.0924e-7
6 4.252 0.0000 -2.9274e-4 9.8595e-6 5.8581e-7 0
9 -17.629 0.0000 3.4083e-3 3.1904e-4 -3.6228e-5 7.8849e-6
10 -11.470 -9.0000 -8.7688e-4 1.2335e-4 -3.0872e-5 2.5343e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.421 10.981 18.472
Fno 3.069 4.032 5.436
2ω(°) 64.4 37.2 22.1
D1 10.672 4.621 0.610
D2 5.505 5.064 6.622
D3 1.936 5.938 9.405
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.55
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.79
条件式(3) : PAνd=61.14(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.53
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.74
条件式(6) : W_L/fw=4.79
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=9.06
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.10
条件式(9) : Pνd=61.14(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=29.83(レンズL21)
Pνd−Nνd=50.23(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=10.98
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=5.6
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=10.98
条件式(11−4) : |ΔDTW|=5.38
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 40.542 1.000 1.88300 40.76
2 4.735 1.204
3 9.223 1.900 1.79491 25.63
4 * 68.819 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 * 10.713 2.300 1.60738 56.81
7 -18.391 0.700 1.80518 25.42
8 28.012 2.263 1.49700 81.54
9 * -4.673 D2
10 * -5.423 1.000 1.51633 64.14
11 471.117 D3
12 ∞ 0.860 1.53996 59.45
13 ∞ 0.270
14 ∞ 0.500 1.51633 64.14
15 ∞ 0.680
16 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 68.819 0.0000 -6.4913e-4 -1.9359e-5 3.0300e-7 -6.0365e-8
6 10.713 0.0000 -1.8351e-3 -4.6465e-5 -9.0296e-6 0
9 -4.673 0.0000 3.1401e-4 9.6298e-6 -6.4092e-6 4.6545e-7
10 -5.423 -12.3438 -9.5794e-3 1.0572e-3 -1.0738e-4 3.8669e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.378 10.937 18.684
Fno 3.027 4.043 5.885
2ω(°) 61.5 36.5 21.7
D1 9.870 3.902 0.725
D2 7.294 6.919 6.287
D3 0.463 3.559 9.344
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.42
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.54
条件式(3) : PAνd=56.81(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=2.03
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.70
条件式(6) : W_L/fw=4.75
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=9.14
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.14
条件式(9) : Pνd=56.81(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=31.39(レンズL21)
Pνd−Nνd=56.12(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=5.11
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=3.1
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=5.11
条件式(11−4) : |ΔDTW|=2.01
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 -32.124 1.000 1.80610 40.92
2 * 5.093 1.276
3 9.074 1.900 1.80518 25.42
4 101.120 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 * 4.169 2.300 1.58913 61.14
7 -8.891 0.700 1.90366 31.31
8 25.399 2.400 1.49700 81.54
9 * -20.234 D2
10 * -20.714 1.000 1.69350 53.21
11 -128.281 D3
12 ∞ 0.860 1.53996 59.45
13 ∞ 0.270
14 ∞ 0.500 1.51633 64.14
15 ∞ 0.690
16 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
2 5.093 0.0000 -6.9963e-4 -3.8289e-5 1.6845e-6 -9.9045e-8
6 4.169 0.0000 -1.8911e-4 2.5782e-5 -2.6040e-7 0
9 -20.234 0.0000 3.7473e-3 3.9515e-4 -5.7133e-5 1.3231e-5
10 -20.714 -8.6949 -2.3460e-4 7.2885e-5 -1.8393e-5 1.7472e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.421 10.973 18.471
Fno 3.302 4.327 5.852
2ω(°) 63.8 37.0 22.1
D1 10.803 4.592 0.550
D2 5.397 4.411 5.324
D3 1.987 6.555 10.921
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.63
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.85
条件式(3) : PAνd=61.14(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.50
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.76
条件式(6) : W_L/fw=4.84
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=146.43
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.16
条件式(9) : Pνd=61.14(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=29.83(レンズL21)
Pνd−Nνd=50.23(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=10
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=4.59
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=10
条件式(11−4) : |ΔDTW|=5.41
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.56
である。
1 -47.518 1.000 1.88300 40.76
2 5.169 1.376
3 23.251 1.900 1.79491 25.63
4 * -20.455 D1
5(絞り) ∞ 0.000
6 * 4.172 2.300 1.58913 61.14
7 -13.092 0.700 1.90366 31.31
8 13.883 2.400 1.49700 81.54
9 * -17.320 D2
10 * -24.216 1.000 1.69350 53.21
11 26.122 D3
12 20.000 1.200 1.52542 55.78
13 ∞ 0.400
14 ∞ 0.500 1.51633 64.14
15 ∞ 0.690
16 (結像面) ∞
*印:非球面
面 RDY K A4 A6 A8 A10
4 -20.455 0.0000 -5.6343e-4 -3.2087e-5 2.2662e-6 -1.4938e-7
6 4.172 0.0000 -3.0725e-4 5.3126e-6 5.8987e-7 0
9 -17.320 0.0000 3.6809e-3 4.1838e-4 -6.7426e-5 1.2679e-5
10 -24.216 -9.3274 -1.9976e-4 3.4609e-5 -1.4306e-5 1.5505e-6
広角端 中間 望遠端
f 6.388 11.022 18.400
Fno 3.160 4.326 5.800
2ω(°) 63.1 36.5 21.9
D1 10.078 4.714 0.612
D2 5.349 5.022 7.310
D3 1.946 6.164 8.572
条件式(1) : W_L/(tanω×FL)=8.57
条件式(2) : |ΔD12|/(tanω×FL)=2.63
条件式(3) : PAνd=61.14(レンズL21)
PAνd=81.54(レンズL23)
条件式(4) : D23W/(tanω×FL)=1.49
条件式(5) : (f2/fw)×(tanω×FL/fw)=0.78
条件式(6) : W_L/fw=4.90
条件式(7) : |ΔD12/ΔD23|=4.83
条件式(8) : G1Σd/(tanω×FL)=1.19
条件式(9) : Pνd=61.14(レンズL21)
Pνd=81.54(レンズL23)
条件式(10) : Pνd−Nνd=29.83(レンズL21)
Pνd−Nνd=50.23(レンズL23)
条件式(11−1) : |DTW_×1.0|=8.17
条件式(11−2) : |DTW_×0.7|=4.27
条件式(11−3) : |DTW_×1.0|=8.17
条件式(11−4) : |ΔDTW|=3.9
条件式(12) : tanω×FL/fw=0.57
である。
条件式(13) : DL/(tanω×FL)=0.78
である。
広角端から望遠端に変倍する際、前記第2レンズ群は前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少するように物体側に移動し、前記第3レンズ群は前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するように移動し、
前記第1レンズ群を構成するレンズのうち負レンズは1枚のみであり、前記第2レンズ群は少なくとも1枚以上の正レンズと少なくとも1枚以上の負レンズとを有しており、
且つ、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
4.0 ≦ W_L/IH ≦ 12.0
1.7 ≦ |ΔD12|/IH ≦ 4.6
52.0 ≦ PAνd
ただし、
W_L :広角端における光学系の全長
IH :最大撮影像高
ΔD12:広角端から望遠端への変倍の際の第1レンズ群と第2レンズ群との 間隔の変化量
PAνd:第2レンズ群における正レンズのアッベ数(複数枚の場合は全ての 正レンズ)
である。
0.45 ≦ D23W/IH ≦3.0
ただし、
D23W:広角端での第2レンズ群と第3レンズ群との間隔
である。
0.38 ≦ (f2/fw)×(IH/fw) ≦ 0.95
ただし、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
fw :広角端での全系焦点距離
である。
2.7 ≦ W_L/fw ≦ 10.0
ただし、
fw :広角端での全系焦点距離
である。
3.7 ≦ |ΔD12/ΔD23|
ただし、
ΔD23:広角端から望遠端への変倍の際の第2レンズ群と第3レンズ群との 間隔の変化量
である。
0.6≦ G1Σd/IH ≦ 1.3
ただし、
G1Σd:第1レンズ群の総肉厚
である。
75.0 ≦ Pνd
ただし、
Pνd :第2レンズ群内の正レンズのアッベ数(複数枚の場合はいずれか1 枚の正レンズ)
である。
45.0 ≦ Pνd−Nνd
ただし、
Nνd :第2レンズ群内の負レンズのアッベ数
である。
前記第2レンズ群が、物体側より順に正レンズ、負レンズ、正レンズの3枚又は正レンズ、負レンズの2枚、
前記第3レンズ群が、負レンズ1枚、からなることを特徴とする上記(1)乃至(9)の何れかに記載の撮像装置。
7.0% ≦ |DTW_×1.0|
3.5% ≦ |DTW_×0.7| ≦ 15.0%
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ≦ 25.0%
|ΔDTW| ≦15.0%
ただし、
DTW_×0.7:広角端最大撮影像高の×0.7の位置における長さの歪曲 収差の%表示
DTW_×1.0:広角端最大撮影像高の×1.0の位置における長さの歪曲 収差の%表示
ΔDTW :広角端最大撮影像高の×0.7の位置における長さと×1 .0の位置における長さとの歪曲収差の%表示の差
であり、
Y´0 :近軸結像高、
Y´ :実際の結像高
とした場合、
歪曲収差量 = (Y´−Y´0)/Y´0×100(%)
である。
0.53 ≦ IH/fw
ただし、
fw :広角端での全系焦点距離
である。
撮影光学系の像側に配置された撮像素子を備えていて、
前記撮像素子の物体側が、前記第4レンズ群の最も像側の面と、前記撮像装置の鏡枠とにより密閉されていることを特徴とする撮像装置。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 絞り
LPF フィルター
CG カバーガラス
Lc 光軸
1 撮像素子パッケージ
11 支持枠
2 保持部材
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 正立プリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
60 カバー
61 焦点距離変更ボタン
62 設定変更スイッチ
Claims (17)
- 物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、負のパワーを有する第3レンズ群と、を備え、
広角端から望遠端に変倍する際、前記第2レンズ群は前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少するように物体側に移動し、前記第3レンズ群は前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するように移動し、
前記第1レンズ群を構成するレンズのうち負レンズは1枚のみであり、前記第2レンズ群は少なくとも1枚以上の正レンズと少なくとも1枚以上の負レンズとを有しており、
且つ、以下の条件式を満足することを特徴とする撮影光学系。
4.0 ≦ W_L/(tanω×FL) ≦ 12.0
1.7 ≦ |ΔD12|/(tanω×FL) ≦ 4.6
52.0 ≦ PAνd
ただし、
W_L :広角端における光学系の全長
tanω:任意の状態における最大光線入射角度
FL :前記任意の状態における全系の焦点距離
ΔD12:広角端から望遠端への変倍の際の第1レンズ群と第2レンズ群との 間隔の変化量
PAνd:第2レンズ群における正レンズのアッベ数
である。 - 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1に記載の撮影光学系。
0.45 ≦ D23W/(tanω×FL) ≦3.0
ただし、
D23W:広角端での第2レンズ群と第3レンズ群との間隔
である。 - 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影光学系。
0.38 ≦ (f2/fw)×(tanω×FL/fw) ≦ 0.95
ただし、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
fw :広角端の全系焦点距離
である。 - 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮影光学系。
2.7 ≦ W_L/fw ≦ 10.0
ただし、
fw :広角端の全系焦点距離
である。 - 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮影光学系。
3.7 ≦ |ΔD12/ΔD23|
ただし、
ΔD23:広角端から望遠端への変倍の際の第2レンズ群と第3レンズ群との 間隔の変化量
である。 - 前記第1レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとの2枚からなり、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮影光学系。
0.6≦ G1Σd/(tanω×FL) ≦ 1.3
ただし、
G1Σd:第1レンズ群の総肉厚
である。 - 前記第2レンズ群が1枚の負レンズと少なくとも1枚以上の正レンズからなり、該正レンズのうち少なくとも1枚は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の撮影光学系。
75.0 ≦ Pνd
ただし、
Pνd :第2レンズ群内の正レンズのアッベ数
である。 - 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項7に記載の撮影光学系。
45.0 ≦ Pνd−Nνd
ただし、
Nνd :第2レンズ群内の負レンズのアッベ数
である。 - 前記第3レンズ群が、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の撮影光学系。
- 前記第1レンズ群が、物体側より順に負レンズ、正レンズの2枚、
前記第2レンズ群が、物体側より順に正レンズ、負レンズ、正レンズの3枚又は正レンズ、負レンズの2枚、
前記第3レンズ群が、負レンズ1枚、からなることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の撮影光学系。 - 前記第1レンズ群が、変倍時に広角端と望遠端との間において、光学系の全長が最短となるように可動であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の撮影光学系。
- 広角端において、以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載の撮影光学系。
7.0% ≦ |DTW_×1.0|
3.5% ≦ |DTW_×0.7| ≦ 15.0%
7.0% ≦ |DTW_×1.0| ≦ 25.0%
|ΔDTW| ≦15.0%
ただし、
DTW_×0.7:広角端最大撮影像高の×0.7の位置における長さの歪曲 収差の%表示
DTW_×1.0:広角端最大撮影像高の×1.0の位置における長さの歪曲 収差の%表示
ΔDTW :広角端最大撮影像高の×0.7の位置における長さと×1 .0の位置における長さとの歪曲収差の%表示の差
であり、
Y´0 :近軸結像高、
Y´ :実際の結像高
とした場合、
歪曲収差量 = (Y´−Y´0)/Y´0×100(%)
である。 - 前記第3レンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の撮影光学系。
- 以下の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の撮影光学系。
0.53 ≦ tanω×FL/fw
ただし、
fw :広角端の全系焦点距離
である。 - 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群のみからなる請求項1乃至14の何れか1項に記載の撮影光学系。
- 前記第3レンズ群の像側に、正のパワーを有し変倍時にも固定の第4レンズ群が配置されていることを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載の撮影光学系。
- 請求項1乃至16の何れか1項に記載の撮影光学系と、該撮影光学系の像側に配置された撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像装置。
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