JP2008257179A5 - - Google Patents

Claims (22)

1. 負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、像側に凸面を向けたレンズを有する第３レンズ群を少なくとも含む結像光学系であって、
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広角端に対し望遠端で小さく、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が広角端に対し望遠端で大きくなるように変倍が行われ、
   前記第１レンズ群は負レンズＡnと正レンズＡpの接合レンズからなり、
   前記正レンズＡpが樹脂レンズであり、
   非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、Ｒを球面成分の光軸上における曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０・・・を非球面係数として、次の式（７）で表した場合、
   ｚ＝ｈ ² ／Ｒ［１＋｛１−（１＋ｋ）ｈ ^２ ／Ｒ ² ｝ ^1/2 ］
   ＋Ａ４ｈ ⁴ ＋Ａ６ｈ ⁶ ＋Ａ８ｈ ⁸ ＋Ａ１０ｈ ¹⁰ ＋ ・・・（７）
   以下の条件式（８）を満足することを特徴とする結像光学系。
   ０．１０≦｜ｚ _AR （ｈ）−ｚ _AC （ｈ）｜／Ａpｄ≦１．０５ ・・・（８）
   ここで、ｚ _AC は前記正レンズＡpにおける接合側の面の形状、ｚ _AR は前記正レンズＡp
   における空気接触側面の形状であって、いずれも上記式（７）に従う形状であり、ｈは広角端における前記結像光学系全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表され、Ａpｄは前記正レンズＡpの光軸上の厚みであり、また、常にｚ（０）＝０である。
2. 前記正レンズＡpの材質はエネルギー硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１に記
   載の結像光学系。
3. 前記負レンズＡnの材質は有機物質を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の
   結像光学系。
4. 横軸をνd、及び縦軸をθgFとする直交座標系において、
   θgF＝αgF×Ａpν＋βgF（但し、αgF＝−０．００１６３）
   で表される直線を設定したときに、前記正レンズＡpが以下の条件式（１）の範囲の下限
   値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式（２）で定まる領域との両方の領域に含まれることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の結像光学系。
   ０．６４００＜βgF＜０．９０００ ・・・（１）
   ３≦Ａpν≦２７ ・・・（２）
   ここで、Ａpνは前記正レンズＡpのｄ線のアッベ数、θgF は前記正レンズＡpの部分分散比（ｎg−ｎF)／（ｎF−ｎC）、ｎgはｇ線の屈折率、ｎFはＦ線の屈折率、ｎCはＣ線の屈折率である。
5. 横軸をνd、及び縦軸をθhgとする直交座標系において、
   θhg＝αhg×Ａpν＋βhg（但し、αhg＝−０．００２２５）
   で表される直線を設定したときに、前記正レンズＡpが以下の条件式（３）の範囲の下限
   値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式（２）で定まる領域との両方の領域に含まれることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の結像光学系。
   ０．５７００＜βhg＜０．９５００ ・・・（３）
   ３≦Ａpν≦２７ ・・・（２）
   ここで、Ａpνは前記正レンズＡpのｄ線のアッベ数、θhg は前記正レンズＡpの部分分散比（ｎh−ｎg)／（ｎF−ｎC）、ｎhはｈ線の屈折率、ｎgはｇ線の屈折率、ｎFはＦ線の屈折率、ｎCはＣ線の屈折率である。
6. 前記負レンズＡnが以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１〜５の何れ
   か１項に記載の結像光学系。
   １．４３≦Ａnn≦２．００ ・・・（４）
   ここで、Ａnnは前記負レンズＡnのｄ線の屈折率である。
7. 前記負レンズＡnが以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜６の何
   れか１項に記載の結像光学系。
   ３０≦Ａnν≦９５ ・・・（５）
   ここで、Ａnνは前記負レンズＡnのｄ線のアッベ数である。
8. 前記正レンズＡpが以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜７の何
   れか１項に記載の結像光学系。
   １．５０≦Ａpn≦１．８５ ・・・（６）
   ここで、Ａpnは前記正レンズＡpのｄ線の屈折率である。
9. 前記第１レンズ群は少なくとも１つ以上の非球面を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の結像光学系。
10. 前記第１レンズ群は両空気接触面ともに非球面を有することを特徴とする請求項９に記載の結像光学系。
11. 前記第１レンズ群の接合面が非球面であることを特徴とする請求項９または１０に記載の結像光学系。
12. 非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、Ｒを球面成分の光軸上における曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０・・・を非球面係数として、次の式（７）で表した場合、
    ｚ＝ｈ ² ／Ｒ［１＋｛１−（１＋ｋ）ｈ ^２ ／Ｒ ² ｝ ^1/2 ］
    ＋Ａ４ｈ ⁴ ＋Ａ６ｈ ⁶ ＋Ａ８ｈ ⁸ ＋Ａ１０ｈ ¹⁰ ＋ ・・・（７）
    以下の条件式（９）、(１０)を満足し、
    −５０≦ｋ _AF ≦１２０ ・・・（９）
    −５０≦ｋ _AR ≦５０ ・・・（１０）
    且つ、下記の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の結像光学系。
    −８≦ｚ _AF （ｈ）／ｚ _AR （ｈ）≦２ ・・・（１１）
    ここで、ｋ _AF は前記第１レンズ群における最も物体側の面に関するｋ値、ｋ _AR は前記
    第１レンズ群における最も像側の面に関するｋ値で、いずれも上記式（７）におけるｋ値であり、ｚ _AF は前記第１レンズ群の最も物体側の面の形状、ｚ _AR は前記第１レンズ群の最も像側の面の形状であり、いずれも上記式（７）に従う形状であり、ｈは広角端における前記結像光学系全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表される。
13. 前記正レンズＡpの光軸上での厚さをＡpｄ、前記負レンズＡnの光軸上での厚さをＡnｄとしたとき、以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の結像光学系。
    Ａpｄ／Ａnｄ≦１ ・・・（１２）
14. 広角端から望遠端まで変倍する際に、前記第１レンズ群が光軸上を最初に像側に移動するような往復運動をすることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の結像光学系。
15. 前記第２レンズ群は、正レンズ成分と負レンズ成分を有し、合計枚数が３枚以下であることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の結像光学系。
16. 前記第２レンズ群は正レンズと負レンズの２枚からなることを特徴とする請求項１５に記載の結像光学系。
17. 前記負レンズ成分が以下の条件式（１３）を満足することを特徴とする請求項１５または１６に記載の結像光学系。
    −０．５＜（Ｒ _2NF ＋Ｒ _2NR ）／（Ｒ _2NF −Ｒ _2NR ）＜４ ・・・（１３）
    ここで、Ｒ _2NF 、Ｒ _2NR はそれぞれ、前記負レンズ成分の最も物体側の面と最も像面側の面の光軸上の曲率半径である。
18. 前記第２レンズ群は、以下の条件式（１４）、（１５）を満足することを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項に記載の結像光学系。
    １．７５≦BｐAVn ・・・（１４）
    Bnν≦３５ ・・・（１５）
    ここで、BｐAVnは前記第２レンズ群のすべての前記正レンズ成分の屈折率の平均値、Bnνは前記第２レンズ群の前記負レンズ成分のアッベ数である。
19. 前記第２レンズ群の群内の空気間隔が、群内の少なくとも１つの前記負レンズ成分の光軸上での厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１〜１８の何れか１項に記載の結像光学系。
20. 前記第３レンズ群は、以下の条件式（１６）、（１７）を満足することを特徴とする請求項１〜１９の何れか１項に記載の結像光学系。
    １．４８≦Cｎ ・・・（１６）
    ６０≧Cν ・・・（１７）
    ここで、Cｎ、Cνはそれぞれ前記第３レンズ群の屈折率とアッベ数である。
21. 前記第３レンズ群は少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１〜２０の何れか１項に記載の結像光学系。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の結像光学系と、
    前記結像光学系の結像位置近傍に設けられた電子撮像素子とを有し、
    前記結像光学系を通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置において、
    前記結像光学系がほぼ無限遠物点合焦時に以下の条件式（１９）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    ０．７＜ｙ ₀₇ ／（ｆｗ・ｔａｎω _07w ）＜０．９８ ・・・（１９）
    ここで、ｙ ₀₇ 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ｙ ₁₀ としたときｙ ₀₇ ＝０．７ｙ ₁₀ で表され、ω _07w は広角端に
    おける撮像面上の中心からｙ ₀₇ 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、ｆｗは広角端における前記結像光学系全系の焦点距離である。