JP2006309111A - ズームレンズを用いた電子撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側より順に、正の第1レンズ群G1と、負の第2レンズ群G2と、開口絞りSとを少なくとも有し、第1レンズ群G1が1つの正パワーユニットからなり、第2レンズ群G2内の最も物体側に両面が凹面である負単レンズを、最も像側に正レンズを配置したズーム光学系と、前記ズーム光学系の像側に配された電子撮像素子と、前記電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部とを備えている。
【選択図】図3
Description
本発明において、「正パワーユニット」とは、正の単レンズまたは全体として正の屈折力を持つ一組の接合レンズを意味する。
0.85<|y07/(fw・tanω07w)|<0.95 (1)
0.75<|y10/(fw・tanω10w)|<0.90 (2)
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。
0.05<|y07/(fw・tanω07w)- y10/(fw・tanω10w)|<0.15 (3)
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。
0.5<(R1+R2)/(R1-R2)<0.95 (4)
但し、R1は第2レンズ群における負単レンズの物体側の曲率半径、R2は第2レンズ群における負単レンズの像側の曲率半径である。
ndA>1.70 (5)
但し、ndAは第2レンズ群における負単レンズのd線(587.56nm)に対する屈折率である。
ft/fw>4 (6)
但し、ftは望遠端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。
-0.90<(R3+R4) / (R3-R4)<-0.20 (7)
但し、R3は第2レンズ群における正レンズの最も物体側の面の曲率半径、R4は第2レンズ群における正レンズの最も像側の面の曲率半径である。
0.6<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<1.2 (8)
但し、β2tは望遠端における第2レンズ群の倍率、β2wは広角端における第2レンズ群の倍率、β3tは望遠端における第3レンズ群の倍率、β3wは広角端における第3レンズ群の倍率である。
0.2<(LT-LW)/(DT-DW)<1.1 (9)
但し、LTは望遠端におけるズーム光学系の全長、LWは広角端におけるズーム光学系の全長、DTは望遠端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔、DWは広角端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔である。
一般に、物体側より順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、開口絞りを配置した構成では、第1レンズ群の外径が最も大きくなるので、第1レンズ群内のレンズとレンズとの間に空気間隔を設けるような構成では、厚さ方向にも大きなスペースが必要になり、第1レンズ群全体の厚さを小さくすることができない。レンズとレンズとの間に空気間隔をもたない接合正レンズか正単レンズの構成とすることで、第1レンズ群の外径と全長を小さくすることができる。但し、この構成では、歪曲収差と非点収差・コマ収差の両方を良好に補正するのが困難になる。従来は、この問題点を克服するため、パワー構成を緩めて全長を延ばすか、又は、広角端の画角を狭めて、軸外収差(歪曲収差・非点収差・コマ収差)の影響を小さくすることにより対応していた。
本発明による電子撮像装置は、物体側より順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、開口絞りとを少なくとも有し、前記第1レンズ群が1つの正パワーユニットからなり、前記第2レンズ群内の最も物体側に両面が凹面である負単レンズを、最も像側に正レンズを配置したズーム光学系と、前記ズーム光学系の像側に配置された電子撮像素子と、前記電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、第2レンズ群内のもっとも物体側に両面が凹面である負単レンズを、前記第2レンズ群内のもっとも像側に正レンズをそれぞれ配置し、第1レンズ群とあわせ、非点収差・コマ収差の補正を容易にし、ここで補正するのが難しくなる歪曲収差は、画像処理過程で補正することで全体の画像の質を向上させる構成とした。(画像処理過程では、コマ収差の補正より歪曲収差の補正の方がシステムへの負荷をかけることなくできる。)
0.85<|y07/(fw・tanω07w)|<0.95 (1)
0.75<|y10/(fw・tanω10w)|<0.90 (2)
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。
前記条件式(1)及び(2)の下限を下回ると画像の歪みが大きくなり、電気的画像処理による補正の際に、画面周辺部の像の解像力の劣化が大きくなる。上限を上回ると、第1レンズ群と第2レンズ群の径、厚さが大きくなってしまう。
この場合、下記条件式(1')及び(2')を満足すると、好ましい。
0.85<|y07/(fw・tanω07w)|<0.95 (1')
0.75<|y10/(fw・tanω10w)|<0.88 (2')
0.05<|y07/(fw・tanω07w)- y10/(fw・tanω10w)|<0.15 (3)
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。
前記条件式(3)を満足することで、画像の電気的加工による画質劣化の影響を小さく抑えることと、光学系の小型化との良好なバランスを得ることができる。
前記条件式(3)の下限を下回ると、各レンズ群の径と厚さ方向の大きさが大きくなり、上限を上回ると、画像処理による画像の電気的加工により周辺部の画質の劣化が著しくなる。
この場合、下記条件式(3')を満足すると、好ましい。
0.06<|y07/(fw・tanω07w)-y10/(fw・tanω10w)|<0.12 (3')
0.5<(R1+R2)/(R1-R2)<0.95 (4)
但し、R1は第2レンズ群における負単レンズの物体側の曲率半径、R2は第2レンズ群における負単レンズの像側の曲率半径である。
前記条件式(4)は、前記の負単レンズの形状をあらわしている。
前記条件式(4)の下限を下回ると、R1(第2レンズ群における負単レンズの物体側の曲率半径)のサグ量が大きくなりレンズの厚さが大きくなってしまうか、またはR2(第2レンズ群における負単レンズの像側の曲率半径)のパワーが小さくなり十分な画角を稼ぐことが困難になる。上限を上回ると、R2のサグ量が大きくなり第2レンズ群の厚さが大きくなってしまうか、またはR1のパワーが小さくなり十分な画角を稼ぐことが困難になる。
この場合、下記条件式(4')を満足すると、好ましい。
0.7<(R1+R2)/(R1-R2)<0.90 (4')
ndA>1.70 (5)
但し、ndAは第2レンズ群における負単レンズのd線(587.56nm)に対する屈折率である。
前記条件式(5)は、前記の負単レンズの屈折率を規定している。この条件式(5)を満足することにより、R1およびR2のサグ量をより小さくできるので、小型化に好ましい。特に、コマ収差の補正と前玉径の小型化にも効果がある。
ft/fw>4 (6)
但し、ftは望遠端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。
前記条件式(6)は、ズーム倍率を表している。
前記条件式(6)の下限を下回ると、第1レンズ群の外径、厚さ方向の大きさを小さくするという本発明の効果が小さくなる。逆に、倍率が高いほど歪曲収差の変動を補正するために第1レンズ群の構成が複雑になり小型化が難しくなるので、本発明の効果は高くなるといえる。
-0.90<(R3+R4) / (R3-R4)<-0.20 (7)
但し、R3は第2レンズ群における正レンズの最も物体側の面の曲率半径、R4は第2レンズ群における正レンズの最も像側の面の曲率半径である。
前記条件式(7)は、前記正レンズの形状をあらわしている。
前記条件式(7)の下限を下回ると、前記正レンズの屈折力を確保するために厚さをより薄くしづらくなる。上限を上回ると、R4の面での屈折が大になり、球面収差、コマ収差を良好に補正することが難しくなる。
0.6<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<1.2 (8)
但し、β2tは望遠端における第2レンズ群の倍率、β2wは広角端における第2レンズ群の倍率、β3tは望遠端における第3レンズ群の倍率、β3wは広角端における第3レンズ群の倍率である。
前記条件式(8)は、第2レンズ群と第3レンズ群との変倍作用の比をとったもので、広角端から望遠端への変倍作用をどの程度負担しているかを規定するものである。鏡枠を含めた小型化を考えると、主な変倍作用を第2レンズ群と第3レンズ群とで負担し合うことがカム形状の最適化のために都合が良い。
前記条件式(8)の下限を下回ると、第3レンズ群での負担が大きくなり、変倍時の第3レンズ群の移動量が大きくなって、小型化のためには好ましくない。上限を上回ると、第2レンズ群での負担が大きくなり、変倍時の第2レンズ群の移動量が大きくなって、小型化のためには好ましくない。
この構成において、前記負単レンズのサグ量を小さく抑えコスト面で有利な形状としながら第2レンズ群全体の厚さを小さく抑え、かつ球面収差とコマ収差を良好に補正するために、前記負単レンズと前記正レンズとの間に負レンズを配置することが望ましい。
0.2<(LT-LW)/(DT-DW)<1.1 (9)
但し、LTは望遠端におけるズーム光学系の全長、LWは広角端におけるズーム光学系の全長、DTは望遠端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔、DWは広角端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔である。
前記条件式(9)の下限を下回ると、広角端の全長が長くなるか変倍比が小さくなってしまう。上限を上回ると、鏡枠構造への負荷が大きくなり、鏡枠構造が複雑になったり沈胴長が長くなったりして、好ましくない
この構成によれば、軸外収差を良好に補正できているが、軸上収差や射出瞳を含め更にパフォーマンスの高い高変倍比のズームレンズとするに有利である。
この構成により、軸外収差を良好に補正できているが、更に色収差をも良好に補正できる高変倍比ズームレンズとするのに有利である。
この構成により、簡易な構造で高い変倍比を得ることができる。即ち、第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群の変倍への寄与を適当に分担させ、第4レンズ群で像面位置の調整を行わせるのに適したズーム光学系となる。
この構成により、像面位置の調整機能を主とするレンズ構成が単純となり、好ましい。
例えば、図1に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円周上(像高)での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径r(ω)の円周上(像高)の各点をほぼ放射方向に移動させて、半径r'(ω)となるように同心円状に移動させることで補正する。例えば、図1において、半径Rの円の内側に位置する任意の半径r1(ω)の円周上の点P1は、円の中心に向けて補正すべき半径r1'(ω)の円周上の点P2に移動させる。また、半径Rの円の外側に位置する任意の半径r2(ω)の円周上の点Q1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径r2'(ω)の円周上の点Q2に移動させる。ここで、r'(ω)は次のように表わすことができる。
r'(ω)=αftanω (0≦α≦1)
但し、ωは被写体半画角、fは結像光学系(本発明ではズーム光学系)の焦点距離である。
ここで、前記半径Rの円上(像高)に対応する理想像高をYとすると、
α=R/Y=R/ftanω
となる。
0 ≦ R ≦ 0.6Ls
但し、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
この場合、好ましくは、前記半径Rは、次の条件式を満足するのがよい。
0.3Ls ≦ R ≦ 0.6Ls
更には、前記半径Rは、ほぼ有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径R=0の近傍、即ち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画素数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
r'(ω)=αftanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。但し、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した1つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による即手に基づいて決定しておけば良い。そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍でほぼ
r'(ω)=αftanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
f=y/tanω
が成立する。
但し、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズーム光学系)の焦点距離、ωは前記撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
f>y/tanω
となる。
つまり、結像系の焦点距離fと、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
0.85 < y07/(fw・tanω07w) < 0.97 (1")
但し、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、y07は電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときに0.7y10で表わされる像高、ω07wは広角端における電子撮像素子の有効撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。より詳しくは、図2に示すように、ω07wは、像高y07の位置を通過する主光線と光軸とがなす物体側における角度であって、物体側からズーム光学系の前側主点位置に向かう主光線が光軸となす角度である。
条件式(1")を満足すれば、光学系の大きさを小型に維持しながら広い視野角に亘って像として取り込むことができ、かつ、上述の電子撮像装置に内蔵されている信号処理系等による画像処理で、画角周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなることなく、画像周辺部の鮮鋭度の劣化も目立たせずに、光学系の歪曲収差による画像歪みを補正することができる。
第1実施例
図3は本発明によるズーム光学系の第1実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。図4は第1実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差、を縦のコマ収差、横のコマ収差示し、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、負の第1レンズL11と正の第2レンズL12との接合レンズで構成されている。負の第1レンズL11は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズである。正の第2レンズL12は両凸レンズである。
負の第2レンズ群G2は、物体側より順に、負の第1レンズL21と、負の第2レンズL22と、正の第3レンズL23で構成されている。負の第1レンズL21と負の第2レンズL22はともに両凹レンズであり、正の第3レンズL23は両凸ンズである。
正の第3レンズ群G3は、両側面に非球面を有する両凸レンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズで構成されている。
正の第4レンズ群G4は、両側面に非球面を有する一枚の両凸レンズL41で構成されている。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+K)×(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
なお、例えば、本実施例中の非球面係数A4=-1.08513e-04はA4=-1.08513×10-4とも表示され得るが、本データ中では、非球面係数を前者の形式で表示してある。
これらの記号および表示形式は、後述の各実施例の数値データにおいても共通に用いられている。
面番 R D Nd Vd
1 26.071 1.00 1.90366 31.31
2 17.638 5.45 1.58313 59.38
3 -234.532 D3
4 -131.562 0.90 1.88300 40.76
5 13.766 2.17
6 -36.798 0.85 1.88300 40.76
7 14.357 1.13
8 17.738 2.23 1.92286 20.88
9 -219.112 D9
10 ∞ (絞り) 0.80
11 17.263(非球面) 2.45 1.69350 53.21
12 -23.487(非球面) 0.30
13 6.092 2.87 1.49700 81.54
14 16.537 0.81 1.78472 25.68
15 5.072 D15
16 19.939(非球面) 2.74 1.69350 53.21
17 -67.409(非球面) D17
18 ∞ 0.85 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.59
22 ∞ (像面)
面番 R k
11 17.263 0.519
A4 A6 A8 A10
-1.08513e-04 -2.60333e-06 -6.22120e-08 3.78788e-09
面番 R k
12 -23.487 0.000
A4 A6 A8 A10
4.03645e-08 -3.45387e-06 -2.25268e-09 2.87345e-09
面番 R k
16 19.939 0.000
A4 A6 A8 A10
-4.27706e-04 3.80104e-06 -6.83332e-07 6.53058e-09
面番 R k
17 -67.409 0.000
A4 A6 A8 A10
-5.03999e-04 3.47461e-06 -6.12156e-07 9.23438e-09
広角端 中間 望遠端
焦点距離 6.450 20.097 62.620
FNO. 2.80 3.42 4.00
画角(2ω) 66.02 20.32 6.45
D3 0.80 15.93 26.22
D9 27.16 9.49 1.50
D15 9.40 12.54 26.21
D17 2.58 6.29 3.94
図5は本発明によるズーム光学系の第2実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。図6は第1実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差、縦のコマ収差、横のコマ収差を示し、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、負の第1レンズL11と正の第2レンズL12との接合レンズで構成されている。負の第1レンズL11は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズである。正の第2レンズL12は両凸レンズである。
負の第2レンズ群G2は、物体側より順に、負の第1レンズL21と、負の第2レンズL22と、正の第3レンズL23で構成されている。負の第1レンズL21と負の第2レンズL22はともに両凹レンズであり、正の第3レンズL23は両凸ンズである。
正の第3レンズ群G3は、両側面に非球面を有する両凸レンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズで構成されている。
正の第4レンズ群G4は、両側面に非球面を有し物体側に凸面を向けた一枚の正メニスカスレンズL41で構成されている。
f=6.45〜62.62mm FNO.=2.9〜4.4 2ω=65.05〜6.44°
面番 R D Nd Vd
1 27.043 1.00 1.90366 31.31
2 17.992 5.67 1.58313 59.38
3 -176.534 D3
4 -82.525 0.90 1.88300 40.76
5 9.800 3.00
6 -19.428 0.85 1.88300 40.76
7 153.200 0.28
8 26.911 2.33 1.92286 20.88
9 -46.890 D9
10 ∞ (絞り) 0.80
11 16.716(非球面) 1.97 1.69350 53.21
12 -27.193(非球面) 0.20
13 5.768 3.15 1.49700 81.54
14 14.613 0.81 1.78472 25.68
15 4.564 D15
16 13.750(非球面) 2.37 1.69350 53.21
17 125.603(非球面) D17
18 ∞ 0.85 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.59
22 ∞(像面)
面番 R k
11 16.716 0.318
A4 A6 A8 A10
-2.18412e-05 -1.54029e-05 6.85813e-07 -9.55571e-09
面番 R k
12 -27.193 3.878
A4 A6 A8 A10
1.07421e-04 -1.61112e-05 7.49466e-07 -1.06157e-08
面番 R k
16 13.750 0.274
A4 A6 A8 A10
-1.22020e-04 6.36520e-06 -8.03263e-07 1.80694e-08
面番 R k
17 125.603 -39.653
A4 A6 A8 A10
-1.43419e-04 8.48691e-06 -1.08306e-06 2.65147e-08
広角端 中間 望遠端
焦点距離 6.450 20.097 62.620
FNO. 2.85 3.52 4.40
画角(2ω) 65.05 20.13 6.44
D3 1.10 16.56 26.45
D9 26.52 8.85 1.50
D15 7.46 10.35 26.88
D17 3.84 7.25 3.40
図7は本発明によるズーム光学系の第3実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。図8は第1実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差、縦のコマ収差、横のコマ収差を示し、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端の状態をそれぞれ示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、負の第1レンズL11と正の第2レンズL12との接合レンズで構成されている。負の第1レンズL11は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズである。正の第2レンズL12は両凸レンズである。
負の第2レンズ群G2は、物体側より順に、負の第1レンズL21と、負の第2レンズL22と、正の第3レンズL23で構成されている。負の第1レンズL21と負の第2レンズL22はともに両凹レンズであり、正の第3レンズL23は両凸ンズである。
正の第3レンズ群G3は、両側面に非球面を有する両凸レンズL31と、両凸レンズL32と、物体側に凸面を向け像側面に非球面を有する負メニスカスレンズL33とで構成されている。
正の第4レンズ群G4は、物体側面に非球面を有し物体側に凹面を向けた一枚の正メニスカスレンズL41で構成されている。
f=6.01〜25.31mm FNO.=2.9〜4.8 2ω=85.76〜19.92°
面番 R D Nd Vd
1 34.873 1.00 1.92286 20.88
2 22.864 3.30 1.83481 42.71
3 204.162 D3
4 -125.571 0.90 1.88300 40.76
5 8.609 3.07
6 -16.998 0.85 1.81600 46.62
7 42.304 0.66
8 21.738 2.20 1.84666 23.78
9 -36.445 D9
10 ∞(絞り) 1.00
11 7.447 ASP 2.00 1.58913 61.25
12 -59.575(非球面) 0.20
13 9.611 2.30 1.49700 81.54
14 -103.248 0.21
15 10.479 0.80 1.84666 23.78
16 4.383 D16
17 -59.764(非球面) 2.30 1.58313 59.46
18 -10.909(非球面) D18
19 ∞ 0.95 1.54771 62.84
20 ∞ 0.60
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 1.00
23 ∞ (像面)
面番 R k
11 7.447 -0.035
A4 A6 A8 A10
-2.94197e-04 8.25797e-06 -6.85609e-07 3.41100e-08
面番 R k
12 -59.575 54.981
A4 A6 A8 A10
2.21511e-04 8.90917e-06 -4.52900e-07 3.02400e-08
面番 R k
17 -59.764 0.000
A4 A6 A8
7.26328e-05 -3.17475e-06 -1.22149e-07
面番 R k
18 -10.909 0.000
A4 A6 A8 A10
3.57489e-04 -1.17288e-05 9.02385e-08 -1.65334e-09
広角端 中間 望遠端
焦点距離 6.014 12.255 25.308
FNO. 2.88 3.83 4.77
画角(2ω) 85.76 40.73 19.92
D3 0.80 7.42 16.95
D9 16.72 8.30 2.63
D16 5.98 12.11 17.50
D18 3.04 2.05 2.65
このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41が高性能で小型で沈胴収納が可能であるので、高性能・小型化が実現できる。
上記の一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21は、バス22を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。
画像処理部18は、一時記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
(1)前記ズーム光学系が物体側より順に正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、正の第4レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群が物体側へ移動、前記第2レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動、前記第3レンズ群が物体側に移動、前記第4レンズ群が物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動することを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載の電子撮像装置。
0.85<|y07/(fw・tanω07w)|<0.95
0.75<|y10/(fw・tanω10w)|<0.88
0.06<|y07/(fw・tanω07w)-y10/(fw・tanω10w)|<0.12
0.7<(R1+R2)/(R1-R2)<0.90
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
LPF 光学ローパスフィルター
CG カバーガラス
I 電子撮像素子の撮像面
L11, L12 第1レンズ群の第1レンズ,第2レンズ
L21,L22,L23 第2レンズ群の第1レンズ,第2レンズ,第3レンズ
L31, L32,L33 第3レンズ群の第1レンズ,第2レンズ,第3レンズ
L41 第4レンズ群の第1レンズ
12 操作部
13 制御部
14,15,22 バス
16 撮像駆動回路
17 一時記憶メモリ
18 画像処理部
19 記憶媒体部
20 表示部
21 設定情報記憶メモリ部
24 CDS/ADC部
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 モニター47
44 ファインダー用光路
45 シャッターボタン
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 (14)
- 物体側より順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、開口絞りとを少なくとも有し、前記第1レンズ群が1つの正パワーユニットからなり、前記第2レンズ群内の最も物体側に両面が凹面である負単レンズを、最も像側に正レンズを配置したズーム光学系と、
前記ズーム光学系の像側に配された電子撮像素子と、
前記電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。 - 前記ズーム光学系が略無限遠物点合焦時に次の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の電子撮像装置。
0.85<|y07/(fw・tanω07w)|<0.95
0.75<|y10/(fw・tanω10w)|<0.90
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。 - 前記ズーム光学系が略無限遠物点合焦時に次の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子撮像装置。
0.05<|y07/(fw・tanω07w)- y10/(fw・tanω10w)|<0.15
但し、y10は最大像高、y07は最大像高×0.7で表される像高、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、ω07wは広角端におけるy07の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度、ω10wは広角端におけるy10の位置に結ぶ像点に対応するレンズ系の第1面に入射する光線の光軸に対する角度である。 - 前記ズーム光学系が略無限遠物点合焦時に次の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電子撮像装置。
0.5<(R1+R2)/(R1-R2)<0.95
但し、R1は第2レンズ群における負単レンズの物体側の曲率半径、R2は第2レンズ群における負単レンズの像側の曲率半径である。 - 前記ズーム光学系が略無限遠物点合焦時に次の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電子撮像装置。
ndA>1.70
但し、ndAは第2レンズ群における負単レンズのd線(587.56nm)に対する屈折率である。 - 次の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5何れか1項記載の電子撮像装置。
ft/fw>4
但し、ftは望遠端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。 - 次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項に記載の電子撮像装置。
-0.90<(R3+R4) /(R3-R4)<-0.20
但し、R3は第2レンズ群における正レンズの最も物体側の面の曲率半径、R4は第2レンズ群における正レンズの最も像側の面の曲率半径である。 - 次の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の電子撮像装置。
0.6<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<1.2
但し、β2tは望遠端における第2レンズ群の倍率、β2wは広角端における第2レンズ群の倍率、β3tは望遠端における第3レンズ群の倍率、β3wは広角端における第3レンズ群の倍率である。 - 前記第2レンズ群が、物体側より順に配置された、両面が凹面である負単レンズと、負単レンズと、正レンズを含んでいることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の電子撮像装置。
- 次の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の電子撮像装置。
0.2<(LT-LW)/(DT-DW)<1.1
但し、LTは望遠端におけるズーム光学系の全長、LWは広角端におけるズーム光学系の全長、DTは望遠端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔、DWは広角端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔である。 - 前記ズーム光学系が、物体側より順に正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、開口絞りと、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群からなり、広角域から望遠域への変倍時、少なくとも前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭くなり、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が広がることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の電子撮像装置。
- 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群は正のレンズ成分と負のレンズ成分を有することを特徴とする請求項11に記載の電子撮像装置。
但し、レンズ成分とは、そのレンズの最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面のみが空気と接触しており、且つその間に空気間隔がないものであり、単レンズ又は接合レンズを1単位とする。 - 前記ズーム光学系が、物体側より順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、開口絞りと、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群からなり、広角域から望遠域への変倍時、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭くなり、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が広がり、前記第4レンズ群と電子撮像素子の間隔が変化し、絞りが前記第3群と一体に移動することを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の電子撮像装置。
- 前記第4レンズ群は正の単レンズであることを特徴とする請求項11乃至13の何れか1項に記載の電子撮像装置。
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