JP2006350027A - ズームレンズ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】 物体側より順に、2つのレンズ成分からなる第1レンズ群と、1つのレンズ成分からなる第2レンズ群を少なくとも有し、変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有し、前記第1レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面(非球面A)が、次の条件式を満たすことを特徴とする。
R1/h1<1.35
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点aと光軸との距離である。
【選択図】 図1
Description
R1/h1<1.35
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点(以下、交点aとする)と光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の2つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。
R1/h2<1.2
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点(以下、交点bとする)と光軸との距離である。
0.35<Z1/h1<1.0
1.01<{h1 2+(R1−Z1)2}/R1 2<1.5
但し、Z1は非球面Aの面頂から交点aまでの光軸方向での距離であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点aと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。
0.45<Z2/h2<1.0
1.05<{h2 2+(R1−Z2)2}/R1 2<1.5
但し、Z2は非球面Aの面頂から交点bまでの光軸方向での距離であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点bと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。
2.0<f2/Y<2.5
5.0<LW/Y<9.0
但し、f2は第2レンズ群の焦点距離であり、LWは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Yはズームレンズのイメージサークルの半径である。
R1/h1<1.35 ・・・(1)
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点aと光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の2つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。
R1/h1<1.3 ・・・ (1−1)
0.5<R1/h1<1.35 ・・・ (1−2)
R1/h2<1.2 ・・・(2)
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点bと光軸との距離である。
R1/h2<1.1 ・・・ (2−1)
0.5<R1/h1<1.2 ・・・ (2−2)
0.35<Z1/h1<1.0 ・・・ (3)
1.01<{h1 2+(R1−Z1)2}/R1 2<1.5 ・・・ (4)
但し、Z1は非球面Aの面頂から交点aまでの光軸方向での距離であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点aと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。
0.45<Z2/h2<1.0 ・・・ (5)
1.05<{h2 2+(R1−Z2)2}/R1 2<1.5 ・・・ (6)
但し、Z2は非球面Aの面頂から交点bまでの光軸方向での距離であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点bと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。
2.0<f2/Y<2.5 ・・・ (7)
5.0<LW/Y<9.0 ・・・ (8)
但し、f2は第2レンズ群の焦点距離であり、LWは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Yはズームレンズのイメージサークルの半径である。
つまり、明るさ絞りを第1レンズ群内やそれよりも物体側に配すると、広角側にて第2レンズ群の径が大きくなってしまい、また、第2レンズ群での軸外収差が発生し易くなる。
一方、明るさ絞りを第2レンズ群内やそれよりも像側に配すると、第1レンズ群の径が大きくなってしまい、第1レンズ群での軸外収差が発生し易くなる。
図1は、本発明のズームレンズの第1実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図1において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図2は、第1実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
また、光軸に対して回転対象な非球面形状は、光軸方向をzとし,光軸に直交する方向をyとし、zとyの直交する方向をxとして、円錐係数をk、光軸に対して回転対象な非球面係数をA4、A6、A8、A10とした時、次式で定義される。
z=(y2/r)/〔1+[1−(1+k)(y/r)2]1/2〕+A4y4
+A6y6+A8y8+A10y10
なお、これらの記号は、後述の実施例2の数値データにおいても共通である。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.03mm
焦点距離f:4.8466mm〜14.052mm
Fno.(Fナンバー):3.46〜5.70
r1=200.901 d1=1.05 nd1=1.69350 νd1=53.21
r2=3.918(非球面) d2=1.71
r3=6.920 d3=2.00 nd3=1.75520 νd3=27.51
r4=15.556 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.770(非球面) d6=3.19 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-6.504 d7=1.88 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-50.825(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.51633 νd9=64.14
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.331 1.62770×10-3 2.32516×10-7 9.71956×10-9
6 -0.114 -7.69894×10-5 7.72669×10-7 5.50870×10-6 -4.96447×10-7
8 0.000 3.13161×10-3 3.13219×10-4 -2.35235×10-5 8.20802×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 4.846 10.000 14.052
Fno. 3.46 4.71 5.70
全画角(2ω) 83.41° 42.27° 30.40°
D4 13.31 4.02 1.50
D8 7.40 11.58 14.90
図3は、本発明のズームレンズの第2実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図3において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図4は、第2実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:4.603mm〜13.358mm
Fno.(Fナンバー):3.60〜5.90
r1=66.272 d1=1.05 nd1=1.74320 νd1=49.34
r2=4.042(非球面) d2=2.01
r3=7.392 d3=2.00 nd3=1.84666 νd3=23.78
r4=13.998 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.718(非球面) d6=3.20 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-5.741 d7=1.94 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-36.913(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.51633 νd9=64.14
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.389 1.60987×10-3 3.02423×10-7 7.98708×10-9
6 -0.116 -1.03147×10-4 7.85406×10-7 5.03254×10-6 -4.94245×10-7
8 0.000 3.14971×10-3 3.24044×10-4 -2.52543×10-5 8.18075×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 4.603 10.000 13.358
Fno. 3.60 5.02 5.90
全画角(2ω) 86.11° 42.20° 31.92°
D4 13.25 3.58 1.50
D8 7.14 11.60 14.40
図5は、本発明のズームレンズの第3実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図5において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図6は、第2実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:5.078mm〜14.727mm
Fno.(Fナンバー):3.57〜5.90
r1=63.991 d1=1.05 nd1=1.80610 νd1=40.92
r2=4.206(非球面) d2=1.47
r3=6.891 d3=2.00 nd3=1.84666 νd3=23.78
r4=15.686 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.793(非球面) d6=3.59 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-6.303 d7=1.35 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-47.625(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.51633 νd9=64.14
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.470 1.68103×10-3 3.44796×10-7 3.85208×10-9
6 -0.097 -1.17879×10-4 8.08361×10-7 5.03271×10-6 -4.94250×10-7
8 0.000 3.14651×10-3 3.24179×10-4 -2.52553×10-5 8.18076×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 5.078 10.000 14.727
Fno. 3.57 4.76 5.90
全画角(2ω) 80.75° 42.31° 29.03°
D4 13.22 4.42 1.50
D8 7.44 11.28 14.98
図7は、本発明のズームレンズの第4実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図7において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図8は、第4実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:4.974mm〜14.425mm
Fno.(Fナンバー):3.57〜5.90
r1=60.415 d1=1.05 nd1=1.80610 νd1=40.92
r2=4.190(非球面) d2=1.55
r3=6.958 d3=2.00 nd3=1.80810 νd3=22.76
r4=16.192 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.773(非球面) d6=3.36 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-6.313 d7=1.61 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-46.363(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.51633 νd9=64.14
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.453 1.65375×10-3 3.61571×10-7 4.33113×10-9
6 -0.090 -1.30702×10-4 7.14693×10-7 5.03276×10-6 -4.94251×10-7
8 0.000 3.15231×10-3 3.24186×10-4 -2.52554×10-5 8.18076×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 4.974 10.000 14.425
Fno. 3.57 4.81 5.90
全画角(2ω) 81.90° 42.30° 29.64°
D4 13.09 4.20 1.50
D8 7.44 11.45 15.00
図9は、本発明のズームレンズの第5実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図9において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図10は、第5実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:4.331mm〜12.559mm
Fno.(Fナンバー):3.67〜5.90
r1=34.439 d1=1.05 nd1=1.80610 νd1=40.92
r2=4.134(非球面) d2=2.19
r3=7.484 d3=2.00 nd3=1.92286 νd3=18.90
r4=12.537 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.664(非球面) d6=3.09 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-4.880 d7=2.11 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-25.118(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.51633 νd9=64.14
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.461 1.69886×10-3 1.38587×10-7 7.97660×10-8
6 0.000 -4.06186×10-4 -1.03691×10-6 4.55126×10-6 -9.92644×10-7
8 0.000 3.01522×10-3 3.97987×10-4 -3.18342×10-5 7.23335×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 4.331 10.000 12.559
Fno. 3.67 5.20 5.90
全画角(2ω) 88.76° 42.11° 33.85°
D4 13.55 3.12 1.50
D8 6.78 11.43 13.53
図11は、本発明のズームレンズの第6実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図11において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図12は、第6実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.03mm
焦点距離f:5.765mm〜16.720mm
Fno.(Fナンバー):3.37〜5.80
r1=45490491.794 d1=1.00 nd1=1.88300 νd1=40.76
r2=4.374(非球面) d2=1.19
r3=7.457 d3=2.20 nd3=2.00069 νd3=25.46
r4=21.232 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.857(非球面) d6=3.47 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-6.375 d7= 1.44 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-37.690(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.54771 νd9=62.84
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -1.004 6.73565×10-4 1.98908×10-7 3.09992×10-9
6 -0.045 -2.11882×10-4 1.30949×10-5 5.22912×10-6 -8.08996×10-7
8 0.000 2.93782×10-3 3.09559×10-4 -2.48524×10-5 8.00739×10-6
ズーム状態 角端 中間 望遠端
f 5.765 10.000 16.720
Fno. 3.37 4.31 5.80
全画角(2ω) 73.46° 42.58° 25.70°
D4 10.88 4.43 0.90
D8 8.21 11.62 17.08
図13は、本発明のズームレンズの第7実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図13において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図14は、第7実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL22の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と平行平面板FLの間隔d8が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:5.769mm〜16.729mm
Fno.(Fナンバー):3.46〜5.90
r1=120.174 d1=1.00 nd1=1.80610 νd1=40.92
r2=4.335(非球面) d2=1.37
r3=7.102 d3=2.20 nd3=2.00069 νd3=25.46
r4=14.126 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5=-0.50
r6=3.761(非球面) d6=3.30 nd6=1.49700 νd6=81.61
r7=-6.821 d7=1.30 nd7=1.68893 νd7=31.08
r8=-54.958(非球面) d8=D8(可変)
r9=∞ d9=0.50 nd9=1.54771 νd9=62.84
r10=∞ d10=0.50
r11=∞ d11=0.50 nd11=1.51633 νd11=64.14
r12=∞ d12=0.37
r13=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -0.650 3.26438×10-4 2.45237×10-8 2.38731×10-9
6 0.001 -2.27652×10-4 2.55258×10-6 4.85690×10-6 -6.18093×10-7
8 0.000 3.32294×10-3 3.07299×10-4 -1.36715×10-5 8.96211×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 5.769 10.000 16.729
Fno. 3.46 4.40 5.90
全画角(2ω) 73.37° 42.51° 25.65°
D4 11.20 4.55 0.90
D8 8.04 11.28 16.50
図15は、本発明のズームレンズの第8実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図15において、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。図16は、第8実施例におけるズームレンズの無限遠合焦時での広角端(a)、中間(b)、望遠端(c)の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。
また、図中、Aは非球面Aであり、光線は広角端にて物体側から入射し像面に至る最軸外主光線であり、aは、広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点であり、bは、広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点である。
尚、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズL11の物体側の面は、近軸曲率半径の絶対値が、第1レンズ群中の空気に接するどのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きくなる構成となっている。また、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズL11の像側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて負の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。
尚、両凸正レンズL21の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。また、像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズL23の像側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて負の屈折力が徐々に弱くなっていく構成となっている。
尚、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL31の物体側の面は、レンズ中心部から周辺部にかけて正の屈折力が徐々に弱くなり、光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズL31の像側の面は、光軸中心とその周辺で曲率が異なる構成となっている。
このとき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔d4が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔d9が増大し、第3レンズ群G3と平行平面板FLの間隔d11が増大するように、各レンズ群は移動する。なお、撮像面Iは、CCD若しくはCMOSセンサーの有効撮像対角方向に置かれている。
像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ):4.00mm
焦点距離f:4.90 mm〜14.16mm
Fno.(Fナンバー):3.50〜5.80
r1=60.010 d1=1.00 nd1=1.80610 νd1=40.92
r2=4.112(非球面) d2=1.31
r3=6.467 d3=2.40 nd3=1.80810 νd3=22.76
r4=14.808 d4=D4(可変)
r5=∞(絞り) d5-0.45
r6=3.564(非球面) d6=1.30 nd6=1.74320 νd6=49.34
r7=-1031719.443 d7=0.50 nd7=1.69895 νd7=30.13
r8=3.002 d8=1.30 nd8 =1.51633 νd8=64.14
r9=7.168(非球面) d8=D9(可変)
r10=15.178(非球面) d10=1.00 nd10=1.52511 νd10=56.23
r11=-93.662(非球面) d11= D11(可変)
r12=∞ d12=0.50 nd12=1.51633 νd12=64.14
r13=∞ d13=0.50
r14=∞ d14=0.50 nd14=1.51633 νd14=64.14
r15=∞ d12=0.37
r16=∞(撮像面)
面番号 k A4 A6 A8 A10
2 -0.499 5.91222×10-5 -8.72039×10-7 9.67999×10-9 -2.20434×10-8
6 -0.600 1.74918×10-3 6.12367×10-5 1.39082×10-5 -7.25135×10-8
9 0.000 8.62550×10-3 6.77041×10-4 1.92629×10-4 1.93182×10-5
10 0.000 -6.01806×10-6 2.06640×10-4 1.45236×10-5 2.75747×10-6
11 0.000 1.88770×10-9 1.61596×10-4 4.63746×10-6 4.35434×10-6
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 4.90 9.97 14.16
Fno. 3.50 4.78 5.80
全画角(2ω) 82.78° 42.57° 30.32°
D4 11.52 3.38 0.95
D9 2.37 3.31 3.63
D11 4.36 7.65 10.78
表1
FL 平行平面板
CG カバーがラス
I 撮像面
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L11 像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズ
L12 物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
L21 両凸正レンズ
L22 光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズ
L22’ 両凹負レンズ
L23 像面に凹面を向けた負のメニスカスレンズ
L31 光軸近傍(レンズ中心部)において両凸形状の正レンズ
40 デジタルカメラ
41 撮像光学系
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 シャッター釦
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 カバーガラス
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
52 記録手段
53 ファインダー用対物光学系
54 カバー部材
55 ポロプリズム
56 第1反射面
57 視野枠
58 第2反射面
59 接眼光学系
60 液晶表示素子(LCD)
61 フィルター
62 入射面
63 反射面
64 反射と屈折の兼用面
65 カバー部材
66 カバーガラス
100 対物光学系
101 鏡枠
102 カバーガラス
103 制御系
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
E 観察者眼球
Claims (18)
- 物体側より順に、
2つのレンズ成分からなる第1レンズ群と、
1つのレンズ成分からなる第2レンズ群を少なくとも有し、
変倍時に、少なくとも前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが共に非球面のレンズ面を有し、
前記第1レンズ群の非球面のうちの少なくとも一つの非球面(以下、非球面Aとする)が、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
R1/h1<1.35
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点(以下、交点aとする)と光軸との距離である。レンズ成分は、有効範囲にて空気接触面が入射面と射出面の2つのみでその間に空間を持たないレンズであり、単レンズ又は接合レンズで構成されている。 - 前記非球面Aが、次の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
R1/h2<1.2
但し、R1は非球面Aの近軸曲率半径であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点(以下、交点bとする)と光軸との距離である。 - 前記第1レンズ群中の何れかのレンズ成分が負レンズ成分で構成され、
前記負レンズ成分の像側面が凹面であり、
且つ、前記凹面が、前記非球面Aで構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。 - 前記非球面Aが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする請求項1又は3に記載のズームレンズ。
0.35<Z1/h1<1.0
1.01<{h1 2+(R1−Z1)2}/R1 2<1.5
但し、Z1は非球面Aの面頂から交点aまでの光軸方向での距離であり、h1は広角端にて物体側からの入射角が36度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点aと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。 - 前記非球面Aが、次の条件式を満足する形状であることを特徴とする請求項1又は4に記載のズームレンズ。
0.45<Z2/h2<1.0
1.05<{h2 2+(R1−Z2)2}/R1 2<1.5
但し、Z2は非球面Aの面頂から交点bまでの光軸方向での距離であり、h2は広角端にて物体側からの入射角が40度以上で入射し像面に至る最軸外主光線が前記非球面Aを通過するときの非球面Aとの交点bと光軸との距離であり、R1は非球面Aの近軸曲率半径である。 - 前記第1レンズ群が全体として負の屈折力を有し、
前記第1レンズ群中の物体側のレンズ成分が、像面側に凹面を有する負レンズ成分で構成され、
前期負レンズ成分の凹面の近軸曲率半径の絶対値が、第1レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さく、
前記第1レンズ群中の像面側のレンズ成分が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ成分で構成され、
前記第2レンズ群が全体として正の屈折力を有し、
前記第2レンズ群中のレンズ成分が、物体側に凸面を有し、
前記第2レンズ群のレンズ成分の凸面の近軸曲率半径の絶対値が、第2レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。 - 次の条件式を満足することを特徴とする請求項6に記載のズームレンズ。
2.0<f2/Y<2.5
5.0<LW/Y<9.0
但し、f2は第2レンズ群の焦点距離であり、LWは広角端における最も物体側のレンズ面面頂から結像面までの距離であり、Yはズームレンズのイメージサークルの半径である。 - 前記非球面Aが、前記負レンズ成分の凹面であり、
前記非球面Aの形状が、光軸から離れるに従って負の屈折力が小さくなる形状に形成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群中の物体側のレンズ成分の入射面の近軸曲率半径の絶対値が、第1レンズ群中の空気に接する何れのレンズ面の近軸曲率半径の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載するズームレンズ。
- 前記ズームレンズを2群ズームレンズとしたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載のズームレンズ。
- 1つの正レンズ成分をもつ第3レンズ群を有し、
前記ズームレンズを3群ズームレンズとしたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群中のレンズ成分の入射側面及び射出側面が共に非球面であり、
何れの非球面も光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群のそれぞれのレンズ成分が、単レンズで構成され、
前記第2レンズ群のレンズ成分が、正レンズと負レンズを有する1つの接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群のレンズ成分が、物体側から順に、正レンズと負レンズとで構成した接合レンズで構成され、
前記第2レンズ群のレンズ成分の最物体側面と最像側面が、光軸上にてそれぞれ凸形状であることを特徴とする請求項13に記載のズームレンズ。 - 明るさ絞りが、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間に配置され、
且つ、前記明るさ絞りが、変倍時、像面に対する前記第2レンズ群の移動方向と同じ方向に移動することを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記明るさ絞りが、第2レンズ群の入射面頂よりも像側に位置し、開口サイズが一定であることを特徴とする請求項15に記載のズームレンズ。
- 広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群は、像面と一旦接近し、その後、像面から離れるように移動し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との距離は、近づくように移動することを特徴とする請求項1乃至16の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 請求項1乃至17の何れか1項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより撮像面上に形成される光学像を電気信号に変換する受光面を持つ電子撮像素子とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
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