JP2009251362A - Three-group zoom lens and imaging apparatus equipped therewith - Google Patents
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Description
本発明は、物体側から順に負屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群を有する3群ズームレンズに関するものである。さらには、そのような3群ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a three-unit zoom lens including a first lens unit having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power in order from the object side. Furthermore, the present invention relates to an imaging apparatus provided with such a three-group zoom lens.
近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、CCDやCMOSのような撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっている。更にそれは業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
普及タイプのデジタルカメラのユーザーは、いつでもどこでも手軽に幅広いシーンで撮影を楽しみたいという要望をもっている。そのため、小型な商品、特に服やカバンのポケット等への収納性がよく持ち運びが便利な、厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっており、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要望されている。また撮影領域について広角な画角特性が求められており、高変倍比で広角端で広画角であり、光学性能も良好なズームレンズが求められている。
In recent years, digital cameras that shoot a subject using an image sensor such as a CCD or CMOS instead of a silver salt film camera have become mainstream. Furthermore, it has come to have a number of categories in a wide range from high-functional types for business use to compact popular types.
Users of popular digital cameras have a desire to enjoy shooting in a wide range of scenes anytime and anywhere. For this reason, digital cameras with a small size in the thickness direction are favored because they are easy to carry in small products, especially clothes and bag pockets. There is a demand for further miniaturization. In addition, a wide-angle field angle characteristic is demanded for an imaging region, and a zoom lens having a high zoom ratio, a wide angle at the wide-angle end, and a good optical performance is demanded.
レンズを沈胴収納した際に小型であり、変倍比も確保しやすいズームレンズとして、物体側から順に負屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズの3つのレンズ群で構成した3群ズームレンズが知られている。
このような3群ズームレンズのうち、各レンズ群を複数のレンズ成分で構成し、光学性能を良好とした3群ズームレンズが特許文献1、2に開示されている。
As a zoom lens that is compact when the lens is retracted and that can easily secure a zoom ratio, the first lens unit having negative refractive power, the second lens group having positive refractive power, and the third lens having positive refractive power are arranged in order from the object side. A three-group zoom lens composed of three lens groups is known.
Among such a three-group zoom lens,
しかしながら、特許文献1に開示されているズームレンズはレンズ成分の総数が7と多く、変倍比も3未満である。
特許文献2に開示されているズームレンズはレンズ成分の数は少ないもののFナンバーが大きい。
However, the zoom lens disclosed in
Although the zoom lens disclosed in Patent Document 2 has a small number of lens components, it has a large F number.
このような課題に鑑み、本発明は各レンズ群のレンズ成分の数を2ずつとしながらも変倍比や明るさ、光学性能の確保に有利な3群ズームレンズを提供することを目的とするものである。更には、そのような3群ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a three-group zoom lens that is advantageous in securing a zoom ratio, brightness, and optical performance while reducing the number of lens components of each lens group by two. Is. Furthermore, it aims at providing the imaging device provided with such a 3 group zoom lens.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の3群ズームレンズは、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群は移動し、第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は広がり、レンズ成分を光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の2つのみのレンズ体とするとき、
第1レンズ群は物体側から順に、物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
第2レンズ群は物体側から順に、正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
第3レンズ群は物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
明るさ絞りが第1レンズ群よりも像側且つ第2レンズ群中の後側レンズ成分よりも物体側に配置され、且つ明るさ絞りは広角端から望遠端への変倍に際して第2レンズ群と一体で光軸方向に移動するものである。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the three-group zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, The third lens unit has a refractive power, and the second lens unit moves during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the distance between the first lens unit and the second lens unit is narrowed. When the distance between the third lens group is wide and the lens component has only two lens bodies on the optical axis that are in contact with air, the object side surface and the image side surface,
In order from the object side, the first lens group includes two lens components, a lens surface on the object side that is concave on the object side, and a front lens component having negative refractive power and a rear lens component having positive refractive power.
The second lens group, in order from the object side, consists of two lens components, a front lens component of positive refractive power and an image side lens surface concave on the image side, and a rear lens component of negative refractive power,
The third lens group, in order from the object side, consists of two lens components, a front lens component whose object side lens surface is concave on the object side and a rear lens component of positive refractive power,
The aperture stop is disposed on the image side of the first lens unit and on the object side of the rear lens component in the second lens unit, and the aperture stop is used for the second lens unit during zooming from the wide angle end to the telephoto end. And move in the optical axis direction.
本発明における3群ズームレンズは、負・正・正のパワー配置を採用している。このタイプは、広角側での画角の確保と第1レンズ群の径方向のサイズの小型化に有利となり、レンズ群数も少ないことから沈胴時の小型化やレンズ群を駆動する機構の構成の簡略化に有利となる。
そして変倍時の各群との関係を上述のようにすることで、第2レンズ群に主たる変倍作用をもたせている。
The three-group zoom lens according to the present invention employs negative, positive, and positive power arrangement. This type is advantageous for securing the angle of view on the wide-angle side and reducing the size of the first lens group in the radial direction, and since the number of lens groups is small, it is possible to reduce the size when retracted and to construct a mechanism for driving the lens group. This is advantageous for simplification.
By making the relationship with each group during zooming as described above, the second lens group has a main zooming action.
このような基本構成にて、本発明の3群ズームレンズでは、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群をそれぞれ2つのレンズ成分とし、各レンズ群の収差補正と構成の簡素化の両立を図っている。
そして、第1レンズ群の2つのレンズ成分を物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分で構成している。
このように構成することで、第1レンズ群の主点を物体よりし、第1レンズ群の径方向のサイズの小型化に有利となる。また、色収差や像面湾曲などの補正も行いやすくなる。
また、本発明においては第1レンズ群の最も物体側の面が少なくとも光軸付近で凹面としている。
これにより、第1レンズ群の負屈折力をこの凹面でも負担することで特に軸上光束径が大きくなる望遠端付近にて球面収差を低減させやすくなり、明るさの確保、高変倍比化に有利となる。
With such a basic configuration, in the three-group zoom lens of the present invention, each of the first lens group, the second lens group, and the third lens group has two lens components, and aberration correction and configuration of each lens group are simplified. To achieve both.
The two lens components of the first lens group are composed of a front lens component having negative refractive power and a rear lens component having positive refractive power, with the object-side lens surface being concave on the object side.
Such a configuration is advantageous in reducing the size of the first lens group in the radial direction by using the main point of the first lens group as the object. In addition, correction of chromatic aberration, curvature of field, etc. is facilitated.
In the present invention, the most object side surface of the first lens unit is a concave surface at least near the optical axis.
This makes it easier to reduce spherical aberration, especially near the telephoto end where the axial beam diameter increases, by bearing the negative refractive power of the first lens group even on this concave surface, ensuring brightness and increasing the zoom ratio. Is advantageous.
そして、第2レンズ群の2つのレンズ成分を、正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分で構成している。
この構成により、第2レンズ群の主点を物体側よりにしやすくなり、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔変化による変倍機能の確保に有利としている。また、像側レンズ面の凹面は、第2レンズ群で発生する収差の補正に寄与すると同時に、軸外光束を光軸から離れる方向に屈折させる機能により像高の確保と第2レンズ群の径方向の小型化に有利となる。
The two lens components of the second lens group are composed of two lens components, a front lens component having a positive refractive power and an image side lens surface concave on the image side and a rear lens component having a negative refractive power. Yes.
With this configuration, the principal point of the second lens group can be easily set closer to the object side, which is advantageous for securing a zooming function by changing the distance between the first lens group and the second lens group. Further, the concave surface of the image side lens surface contributes to correction of aberrations occurring in the second lens group, and at the same time, the function of refracting the off-axis light beam in the direction away from the optical axis ensures the image height and the diameter of the second lens group. This is advantageous for reducing the direction.
そして、第3レンズ群の2つのレンズ成分を、物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分としている。この構成により、第3レンズ群の正屈折力の確保を行いつつ、第3レンズ群への軸外光束の入射角を小さくでき、軸外収差の低減に有利となる。 The two lens components of the third lens group are the two lens components of the front lens component whose object side lens surface is concave on the object side and the rear lens component of positive refractive power. With this configuration, it is possible to reduce the incident angle of the off-axis light beam to the third lens group while ensuring the positive refractive power of the third lens group, which is advantageous in reducing off-axis aberrations.
特に、変倍比を大きくしようとすると変倍に伴う第3レンズ群へ入射する光束径の変化が大きくなるが、このような形状とすると第3レンズ群へ入射する光線の入射角度の変化を抑えられ、変倍に伴う収差の変動を低減させやすくなる。 In particular, when the zoom ratio is increased, the change in the diameter of the light beam incident on the third lens group due to the zooming increases, but with such a shape, the change in the incident angle of the light beam incident on the third lens group is changed. It is suppressed and it becomes easy to reduce the fluctuation | variation of the aberration accompanying zooming.
また、望遠端付近においては、第1レンズ群と第2レンズ群とが近づくため、この第1レンズ群と第2レンズ群との合成系における球面収差などの低減が明るさ確保や変倍比の確保のためには重要となる。
本発明の3群ズームレンズにおいては、この合成系が物体側から負レンズ成分、正レンズ成分、正レンズ成分、負レンズ成分となり、合成系の物体側と像側のレンズ面のそれぞれが負屈折力の凹面となる。このような対称的な配置とすることで、望遠端における球面収差や像面湾曲などの収差の低減に有利なる。
また、広角端においても、第2レンズ群と第3レンズ群との向かい合うレンズ面のそれぞれが凹面であり、第2、第3レンズ群の合成系中での物体側及び像側レンズ成分がそれぞれ正屈折力となるので、対称的な屈折力配置による像面湾曲等の収差低減に有利となる。
In the vicinity of the telephoto end, the first lens group and the second lens group are close to each other, so that reduction of spherical aberration or the like in the synthesis system of the first lens group and the second lens group can ensure brightness and a zoom ratio. It is important to secure
In the three-group zoom lens of the present invention, this composition system becomes a negative lens component, a positive lens component, a positive lens component, and a negative lens component from the object side, and each of the object-side and image-side lens surfaces of the composition system is negatively refracted. It becomes a concave surface of force. Such a symmetrical arrangement is advantageous for reducing aberrations such as spherical aberration and curvature of field at the telephoto end.
At the wide-angle end, the opposing lens surfaces of the second lens group and the third lens group are concave surfaces, and the object side and image side lens components in the synthesis system of the second and third lens groups are respectively Since it has a positive refractive power, it is advantageous in reducing aberrations such as field curvature due to a symmetrical refractive power arrangement.
明るさ絞りの配置場所は、各レンズ群の光束の通過する箇所を決める上で重要であり、上述の位置に明るさ絞りを配置することで、広角化しても第1レンズ群の径方向のサイズを抑えやすくなり収差補正上も有利となる。
また、明るさ絞りを第2レンズ群と一体で移動させることで、駆動機構を簡略にしやすくなると共に、第2レンズ群の有効径を広角端と望遠端でともに小さくでき、第2レンズ群の小型化、収差の低減に有利となる。
The location of the aperture stop is important in determining the location through which the light flux of each lens group passes. By arranging the aperture stop at the above-mentioned position, the radial direction of the first lens group can be increased even if the angle is widened. The size can be easily reduced, which is advantageous in terms of aberration correction.
In addition, by moving the aperture stop integrally with the second lens group, it becomes easy to simplify the driving mechanism, and the effective diameter of the second lens group can be reduced at both the wide-angle end and the telephoto end. This is advantageous for downsizing and aberration reduction.
上述の本発明において、更には以下の構成の一つもしくは複数を同時に満足することがより好ましい。
第1レンズ群および第2レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
0.1<(R1F+R2R)/(R1F−R2R)<1 ・・・(3)
但し、
R1Fは前記第1レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R2Rは前記第2レンズ群中の最像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。
In the present invention described above, it is more preferable to satisfy one or more of the following configurations at the same time.
It is preferable that the first lens group and the second lens group satisfy the following conditions.
0.1 <(R 1F + R 2R ) / (R 1F −R 2R ) <1 (3)
However,
R 1F is the paraxial radius of curvature of the lens surface closest to the object in the first lens group,
R 2R is the paraxial radius of curvature of the lens surface on the most image side in the second lens group,
It is.
条件式(3)は第1レンズ群の最も物体側のレンズ面と第2レンズ群の最も像側のレンズ面のより好ましい形状を示すものである。
第1レンズ群の物体側のレンズ面の負屈折力を適度に抑えることで広角側でのコマ収差や歪曲収差等の低減に有利となる。
下限を下回らないようにして、最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径を適度に抑えることで広角側での過度な歪曲収差の発生を抑えやすくなる。
上限を上回らないようにして、最も物体側のレンズ面の負屈折力を確保することでペッツバール和、球面収差を低減させやすくなる。
Conditional expression (3) shows more preferable shapes of the lens surface closest to the object side of the first lens group and the lens surface closest to the image side of the second lens group.
By appropriately suppressing the negative refractive power of the lens surface on the object side of the first lens group, it is advantageous for reducing coma and distortion on the wide angle side.
By avoiding falling below the lower limit and appropriately suppressing the paraxial radius of curvature of the lens surface closest to the object, it becomes easy to suppress the occurrence of excessive distortion on the wide angle side.
It is easy to reduce Petzval sum and spherical aberration by ensuring the negative refractive power of the lens surface closest to the object side without exceeding the upper limit.
また、第1レンズ群中の前側レンズ群は以下の条件を満足する両凹レンズ成分である
ことが好ましい。
−0.5<(R1F+R1FR)/(R1F−R1FR)<1.0 ・・・(D)
ただし、
R1Fは第1レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R1FRは第1レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
である。
The front lens group in the first lens group is preferably a biconcave lens component that satisfies the following conditions.
−0.5 <(R 1F + R 1FR ) / (R 1F −R 1FR ) <1.0 (D)
However,
R 1F is the paraxial radius of curvature of the lens surface closest to the object in the first lens group,
R 1FR is the paraxial radius of curvature of the image side lens surface of the front lens component in the first lens group,
It is.
第1レンズ群中の前側レンズ成分を両凹形状とすることで、負の屈折力を複数のレンズ面に分担でき第1レンズ群での球面収差の低減に有利となる。
条件式(D)は軸外収差への影響も考慮した好ましいレンズ成分の形状を特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、このレンズ成分の像側レンズ面の負屈折力を確保し球面収差をおさえやすくなる。また、物体側レンズ面の曲率絶対値を抑えやすくなり広角側でのコマ収差などの補正に有利となる。上限を上回らないようにして物体側レンズ面の負屈折力を確保することで球面収差などの低減に有利となる。
By making the front lens component in the first lens group a biconcave shape, negative refractive power can be shared by a plurality of lens surfaces, which is advantageous for reducing spherical aberration in the first lens group.
Conditional expression (D) specifies a preferable shape of the lens component considering the influence on off-axis aberration.
By making sure that the lower limit is not exceeded, the negative refracting power of this lens component on the image side lens surface is secured, and spherical aberration can be suppressed easily. In addition, the absolute value of curvature of the object side lens surface can be easily suppressed, which is advantageous for correcting coma aberration on the wide angle side. Ensuring the negative refractive power of the object side lens surface without exceeding the upper limit is advantageous in reducing spherical aberration and the like.
また、第1レンズ群中の前側レンズ成分と後側レンズ成分が以下の条件を満足することが好ましい。
−1.8<f1F/fW<−1 ・・・(7)
2<f1R/fW<9 ・・・(8)
ただし、
f1Fは第1レンズ群中の前側レンズ成分の焦点距離、
f1Rは第1レンズ群中の後側レンズ成分の焦点距離、
fWは広角端における3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
Moreover, it is preferable that the front lens component and the rear lens component in the first lens group satisfy the following conditions.
−1.8 <f 1F / f W <−1 (7)
2 <f 1R / f W <9 (8)
However,
f 1F is the focal length of the front lens component in the first lens group,
f 1R is the focal length of the rear lens component in the first lens group,
f W is the focal length of the entire three-group zoom lens system at the wide-angle end,
It is.
条件式(7)、(8)は良好な生産性を確保しつつ、変倍比を4倍程度まで上げても性能を確保するための第1レンズ群を構成する各レンズ成分の最適な焦点距離の関係を示す条件である。
条件式(7)の下限を下回らないようにすることで、高次の球面収差の発生を抑え、全ズーム領域にわたる球面収差の補正を行いやすくなる。また、偏肉を抑えた形状にできレンズの加工が容易となる。
上限を上回らないようにすることで、変倍時の球面収差、像面湾曲の変動を抑えやすくなり全変倍領域にわたる性能確保に有利となる。
条件式(8)の下限を下回らないようにして正屈折力を適度に抑えることで像面湾曲がオーバーになることを防ぎやすくなる。上限を上回らないようにして正屈折力を適度に確保することで、像面湾曲がアンダーになることを防ぎやすくなる。
Conditional expressions (7) and (8) are the optimum focal points of the lens components constituting the first lens group for ensuring the performance even when the zoom ratio is increased to about 4 times while ensuring good productivity. This is a condition indicating the relationship of distance.
By making sure that the lower limit of conditional expression (7) is not exceeded, the occurrence of higher-order spherical aberration is suppressed, and it becomes easier to correct spherical aberration over the entire zoom range. In addition, the shape can be reduced, and the lens can be easily processed.
By not exceeding the upper limit, it is easy to suppress the variation of spherical aberration and field curvature at the time of zooming, which is advantageous in ensuring performance over the entire zooming range.
It becomes easy to prevent the field curvature from being over by appropriately suppressing the positive refractive power so as not to fall below the lower limit of the conditional expression (8). By ensuring the positive refracting power appropriately so as not to exceed the upper limit, it becomes easy to prevent the field curvature from becoming under.
また、第1レンズ群中の前側レンズ成分の物体側レンズ面は光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形状の非球面であることが好ましい。
最も物体側のレンズ面は、望遠端に対する有効径よりも広角端における有効径が大きくなる。そのため、このレンズ面を上述の非球面形状とすることで望遠側での高次の球面収差の低減のみならず広角側でのコマ収差等の軽減にも有利となる。
更には、その非球面を光軸から離れるに従い負屈折力が弱くなり正屈折力に変化する形状とすると、諸軸外収差の補正にいっそう有利となる。
In addition, the object side lens surface of the front lens component in the first lens group is preferably an aspherical surface having a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.
The lens surface closest to the object has a larger effective diameter at the wide-angle end than at the telephoto end. Therefore, the lens surface having the above-mentioned aspherical shape is advantageous not only for reducing higher-order spherical aberration on the telephoto side but also for reducing coma aberration on the wide-angle side.
Furthermore, if the aspherical surface has a shape in which the negative refracting power becomes weaker and changes to the positive refracting power as it moves away from the optical axis, it is more advantageous for correcting off-axis aberrations.
また更には、第1レンズ群中の前側レンズ成分は両凹形状をもち、前記第1レンズ群中の後側レンズ成分は物体側に凸のメニスカス形状をもつことがより好ましい。
負の屈折力を負レンズ成分の両側で分担でき、望遠側での球面収差の低減に有利となる。また、第1レンズ群中の後側レンズ成分の物体側レンズ面、像側レンズ面にて、広角端付近における軸外光束の入射角を小さくでき、広角端付近での諸収差の補正に有利となる。
More preferably, the front lens component in the first lens group has a biconcave shape, and the rear lens component in the first lens group has a convex meniscus shape on the object side.
Negative refractive power can be shared by both sides of the negative lens component, which is advantageous for reducing spherical aberration on the telephoto side. Further, the incident angle of the off-axis light beam near the wide-angle end can be reduced on the object-side lens surface and the image-side lens surface of the rear lens component in the first lens group, which is advantageous for correcting various aberrations near the wide-angle end. It becomes.
更には、第1レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面が非球面の凹面であることがより好ましい。
第1レンズ群中の前側レンズ成分の像側レンズ面は、最も物体側のレンズ面と同様に、望遠端に対する有効径よりも広角端における有効径が大きくなる。そのため、このレンズ面も非球面形状とすることで物体側の非球面と共同して望遠側での高次の球面収差の低減のみならず広角側でのコマ収差等の軽減にも有利となる。
Furthermore, it is more preferable that the image side lens surface of the front lens component in the first lens group is an aspheric concave surface.
The effective diameter at the wide angle end of the image side lens surface of the front lens component in the first lens group is larger than the effective diameter at the telephoto end, as is the case with the most object side lens surface. Therefore, this lens surface also has an aspherical shape, which is advantageous not only for reducing high-order spherical aberration on the telephoto side but also for reducing coma aberration on the wide-angle side in cooperation with the aspherical surface on the object side. .
また、明るさ絞りが第2レンズ群の前側レンズ成分の直前に配置されることが好ましい。これにより、第1レンズ群のサイズをいっそう小さくしやすくなる。また、第2レンズ群の像側のレンズ面による光線を光軸から離れる方向に屈折させる機能を持たせやすくなる。また、像面に対する軸外光束の入射角を小さくしやすくなる。また、望遠端付近における明るさ絞りに対する第1第2レンズ群の合成系の対称性がいっそう良好となり、望遠端付近での倍率色補正など補正に有利となる。 In addition, it is preferable that the aperture stop be disposed immediately before the front lens component of the second lens group. This makes it easier to further reduce the size of the first lens group. In addition, it is easy to provide a function of refracting light rays from the image-side lens surface of the second lens group in a direction away from the optical axis. In addition, it is easy to reduce the incident angle of the off-axis light beam with respect to the image plane. In addition, the symmetry of the composition system of the first and second lens units with respect to the aperture stop near the telephoto end becomes even better, which is advantageous for correction such as magnification color correction near the telephoto end.
また、3群ズームレンズが広角端にて以下の条件を満足することが好ましい。
1<D12/fW<4 …(4)
ただし、
D12は広角端における第1レンズ群の最も像側のレンズ面から第2レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
fWは広角端における前記3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
In addition, it is preferable that the third group zoom lens satisfies the following conditions at the wide-angle end.
1 <D 12 / f W <4 (4)
However,
D 12 is the axial distance from the lens surface on the most image side in the first lens group at the wide-angle end to the most object side lens surface of the second lens group,
f W is the focal length of the entire system of the three-group zoom lens at the wide angle end,
It is.
条件式(4)は、変倍比の確保、光学性能、小型化に有利な好ましい第1、2レンズ群間隔を特定するものである。
条件式(4)の下限を下回らないように第1、2レンズ群間隔を確保することで、各レンズ群の屈折力を抑えながら変倍比を確保することに有利となり、各レンズ群での収差発生量が抑えやすくなるので全変倍領域の光学性能確保に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第1レンズ群が明るさ絞りから離れすぎることを抑え、第1レンズ群の径方向の小型化に有利となる。
Conditional expression (4) specifies the preferable first and second lens group intervals that are advantageous for securing the zoom ratio, optical performance, and miniaturization.
Securing the first and second lens group intervals so as not to fall below the lower limit of conditional expression (4) is advantageous in ensuring a zoom ratio while suppressing the refractive power of each lens group. Since the amount of aberration is easily suppressed, it is advantageous for securing optical performance in the entire zooming region.
By not exceeding the upper limit, it is possible to prevent the first lens group from being too far from the aperture stop, and it is advantageous for downsizing the first lens group in the radial direction.
また、第2レンズ群が以下の条件を満足することが好ましい。
−0.7<T2F/fW<−0.4 …(5)
但し、
T2Fは第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から第2レンズ群の前側主点までの光軸上での距離であり主点が第2レンズ群よりも物体側にある場合は負符号、
fWは広角端における前記3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
In addition, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditions.
−0.7 <T 2F / f W <−0.4 (5)
However,
T 2F is the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group to the front principal point of the second lens group, and is negative when the principal point is on the object side of the second lens group. ,
f W is the focal length of the entire system of the three-group zoom lens at the wide-angle end,
It is.
第2レンズ群の前側主点を第2レンズ群の物体側レンズ面よりも物体側にすることで、高変倍比化に有利となる。条件式(5)は第2レンズ群の好ましい前側主点位置を特定するものである。条件式(5)の下限を下回らないようにすることで第2レンズ群中のレンズ面の曲率の過剰を抑えやすくなり、第2レンズ群での球面収差の低減により変倍時の収差変動を抑えやすくなる。上限を上回らないようにすることで、第1レンズ群の後側主点を物体よりにしやすくなり、第1レンズ群の負レンズを加工しやすい形状で設計できる。また、高変倍比化に有利となる。 By making the front principal point of the second lens group the object side relative to the object side lens surface of the second lens group, it is advantageous for increasing the zoom ratio. Conditional expression (5) specifies a preferable front principal point position of the second lens group. By making sure that the lower limit of conditional expression (5) is not exceeded, it becomes easier to suppress excessive curvature of the lens surface in the second lens group, and by reducing spherical aberration in the second lens group, aberration fluctuations during zooming can be reduced. It becomes easy to suppress. By not exceeding the upper limit, the rear principal point of the first lens group can be made easier than the object, and the negative lens of the first lens group can be designed to be easily processed. Further, it is advantageous for increasing the zoom ratio.
また、3群ズームレンズ中のレンズの総枚数をNtと表すとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
6≦Nt≦8 …(9)
条件式(9)の下限を下回らないようにすることで、ズームレンズの各レンズ群の屈折力の確保、収差の低減を行いやすくなる。上限を上回らないようにし、レンズの構成枚数を少なくすることで、コンパクト化に有利となる。
Also, the total number of lenses in the zoom lens when expressed as N t, it is preferable to satisfy the following condition.
6 ≦ N t ≦ 8 (9)
By making sure that the lower limit of conditional expression (9) is not exceeded, it becomes easy to ensure the refractive power of each lens group of the zoom lens and to reduce aberrations. By avoiding exceeding the upper limit and reducing the number of lenses, it is advantageous for compactness.
また、第1レンズ群は最も物体側に物体側レンズ面と像側レンズ面が共に非球面の負屈折力の前側レンズ成分を有することが好ましい。これにより、球面収差、像面湾曲、ディストーションの発生を抑えることが出来、コンパクトで良好な収差補正のズームレンズを構成する上でより好ましい。 Moreover, it is preferable that the first lens unit has a front lens component having negative refractive power in which both the object side lens surface and the image side lens surface are aspherical surfaces on the most object side. Thereby, the occurrence of spherical aberration, curvature of field, and distortion can be suppressed, which is more preferable in constructing a compact zoom lens with good aberration correction.
また、本発明では、第2レンズ群に含まれるレンズの総枚数が3以下であることが好ましい。これにより、第2レンズ群中のレンズが3枚以下となることでズームレンズのコンパクト化に有利となる。 In the present invention, the total number of lenses included in the second lens group is preferably 3 or less. Accordingly, the number of lenses in the second lens group is three or less, which is advantageous for making the zoom lens compact.
また、第2レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと正レンズと負レンズをもつ接合レンズからなることが好ましい。これにより、高変倍比化、広角化した際の諸収差の補正が容易な構成となる。 The second lens group is preferably composed of a single lens having a positive refractive power, a cemented lens having a positive lens and a negative lens. This makes it easy to correct various aberrations when the zoom ratio is increased and the angle is increased.
また、第2レンズ群は、正屈折力をもつ単レンズと負屈折力を持つ単レンズからなることが好ましい。これにより、収差を抑えながら第2レンズ群の小型化に有利となる。 The second lens group is preferably composed of a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power. This is advantageous in reducing the size of the second lens group while suppressing aberrations.
また、第2レンズ群は正レンズと負レンズを備え、前記第2レンズ群中の全ての負レンズは第2レンズ群中の全ての正レンズよりもアッベ数が小さいことが好ましい。これにより、色収差、像面湾曲の補正を行う上で好ましい構成となる。 The second lens group preferably includes a positive lens and a negative lens, and all the negative lenses in the second lens group preferably have a smaller Abbe number than all the positive lenses in the second lens group. This is a preferable configuration for correcting chromatic aberration and curvature of field.
また、第2レンズ群が、以下の条件を満足することが好ましい。
n2pave≧1.59 …(10)
ν2n≦35 …(11)
ただし、
n2paveは前記第2レンズ群中の全ての正レンズの屈折率の平均値、
ν2nは前記第2レンズ群中の全ての負レンズのアッベ数、
である。
In addition, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditions.
n 2pave ≧ 1.59 (10)
ν 2n ≦ 35 (11)
However,
n 2 pave is the average value of the refractive indexes of all the positive lenses in the second lens group,
ν 2n is the Abbe number of all negative lenses in the second lens group,
It is.
第2レンズ群中の正レンズを条件式(10)を満足する高屈折率材料とすることで非点収差補正が行いやすくなる。
第2レンズ群中の負レンズを条件式(11)を満足する高分散材料とすることで第2レンズ群の正レンズによる色収差をキャンセルさせ色収差の軽減に有利となる。
By making the positive lens in the second lens group a high refractive index material that satisfies the conditional expression (10), astigmatism correction can be easily performed.
By using a high dispersion material that satisfies the conditional expression (11) for the negative lens in the second lens group, the chromatic aberration due to the positive lens in the second lens group is canceled, which is advantageous in reducing chromatic aberration.
また、第2レンズ群中の最も像側のレンズは像側に凹面を向けた負レンズであり、負レンズの光軸上での厚みが前記第2レンズ群の前記前側レンズ成分と前記後側レンズ成分との間の光軸上での間隔よりも大きいことが好ましい。
これにより、第2レンズ群の光軸上での厚みを軽減できる。また、第2レンズ群に負レンズを含めることで第2レンズ群内の収差をキャンセルさせ光学性能の向上に有利となり、且つ、像側に凹面を向けた負レンズの厚みを確保することで非点収差等の補正を行いやすくなる。
The most image-side lens in the second lens group is a negative lens having a concave surface facing the image side, and the thickness of the negative lens on the optical axis is the front lens component and the rear side of the second lens group. It is preferable that the distance between the lens component and the lens component is larger than that on the optical axis.
Thereby, the thickness of the second lens group on the optical axis can be reduced. Including a negative lens in the second lens group is advantageous in improving the optical performance by canceling aberrations in the second lens group, and ensuring the thickness of the negative lens with the concave surface facing the image side is not necessary. It becomes easier to correct point aberrations.
また、第2レンズ群は非球面を持つ正レンズを含むことが好ましい。第2レンズ群中の正レンズは、第2レンズ群の正の屈折力を確保するため強い正屈折力のレンズ面を持つ。そのため、球面収差等の補正のため、非球面を用いることが好ましい。 The second lens group preferably includes a positive lens having an aspheric surface. The positive lens in the second lens group has a lens surface with strong positive refractive power in order to ensure the positive refractive power of the second lens group. Therefore, it is preferable to use an aspherical surface for correcting spherical aberration and the like.
また、第3レンズ群中の全レンズが、以下の条件を満足することが好ましい。
n3ave≧1.4 …(12)
ν3ave≧50 …(13)
ただし、
n3aveは前記第3レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
ν3aveは前記第3レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。
Moreover, it is preferable that all the lenses in the third lens group satisfy the following conditions.
n 3ave ≧ 1.4 (12)
ν 3ave ≧ 50 (13)
However,
n 3ave is the average value of the refractive indexes of all the lenses in the third lens group,
ν 3ave is the average value of the Abbe numbers of all the lenses in the third lens group,
It is.
第3レンズ群中の全レンズを条件式(12)を満足する高屈折率材料とすることで非点収差補正が行いやすくなり、条件式(13)を満足する低分散材料とすることで色収差の軽減に有利となる。 By making all the lenses in the third lens group high refractive index materials satisfying conditional expression (12), it becomes easy to correct astigmatism, and by using low dispersion materials satisfying conditional expression (13), chromatic aberration is achieved. It becomes advantageous for reduction of.
また、第3レンズ群に含まれるレンズの総枚数が2であり、そのうちのいずれかのレンズが非球面を有することが好ましい。これにより、第3レンズ群の小型化、低コスト化に有利となる。非球面を用いることで、至近撮影の際の非点収差補正に有利となる。第3レンズ群の後側レンズ成分の片面又は両面を非球面とし、物体側のレンズ面よりも像側のレンズ面の近軸曲率半径絶対値を小さくすることが光学性能を確保する上で好ましい。 Moreover, it is preferable that the total number of lenses included in the third lens group is 2, and any one of them has an aspherical surface. This is advantageous in reducing the size and cost of the third lens group. The use of an aspheric surface is advantageous for astigmatism correction in close-up photography. In order to secure optical performance, it is preferable to make one or both surfaces of the rear lens component of the third lens group an aspherical surface, and to make the absolute value of the paraxial radius of curvature of the image side lens surface smaller than the object side lens surface. .
また、第3レンズ群は少なくとも1枚の樹脂レンズを有することが好ましい。第3レンズ群は少なくとも1枚の樹脂で構成することにより、コストを抑え、レンズ成型が容易となる。 The third lens group preferably has at least one resin lens. By constituting the third lens group with at least one resin, the cost can be reduced and the lens can be easily molded.
また、第2レンズ群中の前記後側レンズ成分と前記第3レンズ群中の前記前側レンズ成分が共に負屈折力のメニスカス形状であることが好ましい。これにより、各レンズ群の色収差補正等に有利となる。また、第2、第3レンズ群の合成系における対称性がいっそう良好となり広角端付近での収差を抑えやすくなる。 Further, it is preferable that both the rear lens component in the second lens group and the front lens component in the third lens group have a meniscus shape having a negative refractive power. This is advantageous for chromatic aberration correction of each lens group. In addition, the symmetry in the composition system of the second and third lens units becomes even better, and it becomes easier to suppress aberrations near the wide-angle end.
また、第1レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して、先ず像側に移動後物体側に移動方向を反転させ、前記第3レンズ群は広角端での位置に対して望遠端にて像側に位置することが好ましい。これにより使用状態におけるレンズ系の全長を抑えやすくなるので、光軸方向の鏡枠の厚みを軽減しやすくなる。また、第1レンズ群に変倍時の像位置の変動を軽減する機能を持たせられる。第3レンズ群にも変倍機能を持たせられ、変倍比の確保にいっそう有利となる。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group first moves to the image side and then reverses the moving direction to the object side, and the third lens group moves to the telephoto end relative to the position at the wide-angle end. It is preferably located on the image side. This makes it easy to reduce the overall length of the lens system in use, and thus facilitates reducing the thickness of the lens frame in the optical axis direction. In addition, the first lens group can be provided with a function of reducing fluctuations in the image position during zooming. The third lens group is also provided with a zoom function, which is more advantageous for securing a zoom ratio.
また、本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズが上述の3群ズームレンズであることが好ましい。
これにより、コンパクトでありながら変倍比や画角の確保、光学性能の確保に有利なズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
In addition, an imaging apparatus according to the present invention includes a zoom lens and an imaging element that has an imaging surface disposed on the image side thereof and converts an optical image on the imaging surface formed by the zoom lens into an electrical signal. The zoom lens is preferably the above-described three-group zoom lens.
Accordingly, it is possible to provide an imaging apparatus including a zoom lens that is compact and advantageous in securing a zoom ratio, a field angle, and optical performance.
また、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信号処理回路を備え、
前記3群ズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態にて、以下の条件を満足することが好ましい。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<1.0 …(14)
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をy10としたとき、
y07=0.7×y10で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、y10はとり得る値の最大値とし、ω07wは広角端における撮像面上の中心から像高がy07となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。
In addition, a signal processing circuit that outputs image data obtained by processing image data obtained by imaging with an imaging device and changing the shape thereof, is provided.
In the state where the third group zoom lens is focused at the wide-angle end and the farthest distance, it is preferable to satisfy the following conditions.
0.7 <y 07 / (f w · tanω 07w) <1.0 ... (14)
However,
When the distance to the farthest point from the center in the effective image pickup plane of the image pickup device and a y 10,
y 07 = 0.7 × y 10
If effective image pickup area changes at the telephoto end from the wide-angle end, y 10 is the maximum value of the possible values, omega 07w enters the image position where the image height is y 07 from the center of the image pickup surface at the wide angle end This is the angle between the incident ray in the object space of the principal ray and the optical axis.
本発明のように、小型化をした場合、非点収差補正と樽型歪曲補正とがトレードオフの関係になりやすい点に着目して、歪曲収差の発生をある程度許容して、本発明のズーム光学系を用いる電子撮像装置に含まれる画像処理機能によって画像形状の歪みを補正することが出来る。この件について、以下詳述する。 Focusing on the point that astigmatism correction and barrel distortion correction tend to be in a trade-off relationship when the size is reduced as in the present invention, the zoom of the present invention is allowed to some extent to allow distortion to occur. Image shape distortion can be corrected by an image processing function included in an electronic imaging apparatus using an optical system. This will be described in detail below.
ここで、無限遠物体を仮に歪曲収差がない光学系で結像したとする。この場合、結像した像に歪曲がないので、
f=y/tanω …(15)
が成立する。
但し、yは像点の光軸からの高さ、fは結像系の焦点距離、ωは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である。
一方、光学系に広角端近傍の状態のときのみ樽型歪曲収差を許容した場合は、
f>y/tanω …(16)
となる。つまり、ωとyとを一定の値とするならば、広角端の焦点距離fは長くてよいこととなり、その分、収差を抑えた設計を行いやすくなる。また、前記第1レンズ群に相当するレンズ群を通常2つ以上のレンズ成分で構成している理由は、歪曲収差と非点収差を両立させるためである。本発明では、これを行う必要がない。このため、非点収差の補正に有利となる。
Here, it is assumed that an infinite object is imaged by an optical system having no distortion. In this case, since the image formed has no distortion,
f = y / tan ω (15)
Is established.
Where y is the height of the image point from the optical axis, f is the focal length of the imaging system, ω is the angle with respect to the optical axis in the object direction corresponding to the image point connecting from the center on the imaging surface to the y position. is there.
On the other hand, if the barrel distortion is allowed only when the optical system is near the wide-angle end,
f> y / tan ω (16)
It becomes. That is, if ω and y are constant values, the focal length f at the wide-angle end may be long, and accordingly, design with reduced aberrations can be facilitated. The reason why the lens group corresponding to the first lens group is normally composed of two or more lens components is to make both distortion and astigmatism compatible. This need not be done in the present invention. This is advantageous for correcting astigmatism.
そこで、本発明の電子撮像装置では、電子撮像素子にて得られた画像データを、画像処理により加工している。この加工では、樽型の歪曲収差を補正するように、画像データ(画像の形状)を変化させる。このようにすれば、最終的に得られた画像データは、物体とほぼ相似の形状を持つ画像データとなる。よって、この画像データに基づいて、物体の画像をCRTやプリンターに出力すればよい。 Therefore, in the electronic imaging device of the present invention, image data obtained by the electronic imaging element is processed by image processing. In this processing, the image data (image shape) is changed so as to correct the barrel distortion. In this way, the finally obtained image data is image data having a shape substantially similar to the object. Therefore, an object image may be output to a CRT or printer based on the image data.
このような画像データの補正を行う場合、広角端における有効撮像領域は樽型となる。そして樽型の有効撮像領域の画像データを矩形の画像データに変更する。
条件式(14)はズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。条件式(14)を満足することで、無理なく非点収差の補正が可能となる。なお、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換されて、樽型に歪んだ画像データとなる。しかしながら、樽型に歪んだ画像データは、電子撮像装置の信号処理系である画像処理手段にて、電気的に、像の形状変化に相当する加工が施される。このようにすれば、最終的に画像処理手段から出力された画像データを表示装置にて再生したとしても、歪曲が補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。
When such image data correction is performed, the effective imaging area at the wide-angle end has a barrel shape. Then, the image data of the barrel-shaped effective imaging area is changed to rectangular image data.
Conditional expression (14) defines the degree of barrel distortion at the zoom wide-angle end. By satisfying conditional expression (14), astigmatism can be corrected without difficulty. Note that an image distorted in a barrel shape is photoelectrically converted by an image sensor to become image data distorted in a barrel shape. However, the image data distorted into a barrel shape is electrically processed by an image processing means which is a signal processing system of the electronic imaging apparatus, corresponding to a change in the shape of the image. In this way, even if the image data finally output from the image processing means is reproduced on the display device, the distortion is corrected and an image substantially similar to the subject shape is obtained.
ここで、条件式(14)の下限を下回らないようにズームレンズによる歪曲収差の発生を抑えることで、ズームレンズの歪曲収差による画像歪みを信号処理回路で補正した場合に修正後の画像の周辺部の放射方向への引き伸ばし率を抑え、画像周辺部の鮮鋭度の劣化を抑えやすくなる。
また、上限を上回らないようにしてズームレンズの歪曲収差を許容することで、ズームレンズの非点収差の補正に有利となり、ズームレンズの薄型化に有利となる。
なお、歪曲収差を完全に補正するように広角端での有効撮像領域を定めてもよいが、パースペクティブの影響や周辺の画像劣化を考慮して−3%前後、もしくは−5%前後など、適度に樽型の歪曲収差を残して画像データの変更を行ってもよい。
Here, by suppressing the occurrence of distortion by the zoom lens so as not to fall below the lower limit of the conditional expression (14), when the image distortion due to the distortion of the zoom lens is corrected by the signal processing circuit, the periphery of the corrected image Therefore, it is easy to suppress the deterioration of the sharpness of the peripheral portion of the image.
In addition, by allowing distortion of the zoom lens so as not to exceed the upper limit, it is advantageous for correcting astigmatism of the zoom lens, which is advantageous for reducing the thickness of the zoom lens.
Note that the effective imaging area at the wide-angle end may be determined so as to completely correct the distortion, but considering the influence of the perspective and the peripheral image deterioration, it is appropriate to be around -3% or around -5%. Alternatively, the image data may be changed while leaving barrel distortion.
また、以下のように上述もしくは後述する条件式を変更することで、より好ましい構成となる。
0.2<(R1F+R2R)/(R1F−R2R)<0.9 …(3’)
0.25<(R1F+R2R)/(R1F−R2R)<0.8 …(3”)
2.5<D12/fW<3.5 …(4’)
2<D12/fW<3 …(4”)
−0.65<T2F/fW<−0.45 …(5’)
−0.6<T2F/fW<−0.5 …(5”)
−1.7<f1F/fW<−1.2 …(7’)
−1.6<f1F/fW<−1.3 …(7”)
3.0<f1R/fW<7 …(8’)
3.5<f1R/fW<8 …(8”)
n2pave≧1.50 …(10’)
n2pave≧1.52 …(10”)
ν2n≦30 …(11’)
ν2n≦26 …(11”)
n3ave≧1.50 …(12’)
n3ave≧1.52 …(12”)
ν3ave≧58 …(13’)
ν3ave≧80 …(13”)
0.75<y07/(fw・tanω07w)<0.99 …(14’)
0.80<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(14”)
0.5<(R1F+R1FR)/(R1F−R1FR)<0.98 …(D’)
0.6<(R1F+R1FR)/(R1F−R1FR)<0.9 …(D”)
Moreover, it becomes a more preferable structure by changing the conditional expression mentioned above or mentioned later as follows.
0.2 <(R 1F + R 2R ) / (R 1F −R 2R ) <0.9 (3 ′)
0.25 <(R 1F + R 2R ) / (R 1F −R 2R ) <0.8 (3 ″)
2.5 <D 12 / f W <3.5 (4 ′)
2 <D 12 / f W <3 (4 ″)
−0.65 <T 2F / f W <−0.45 (5 ′)
−0.6 <T 2F / f W <−0.5 (5 ″)
−1.7 <f 1F / f W <−1.2 (7 ′)
−1.6 <f 1F / f W <−1.3 (7 ″)
3.0 <f 1R / f W <7 (8 ′)
3.5 <f 1R / f W <8 (8 ″)
n 2pave ≧ 1.50 (10 ′)
n 2pave ≧ 1.52 (10 ″)
ν 2n ≦ 30 (11 ′)
ν 2n ≦ 26 (11 ″)
n 3ave ≧ 1.50 (12 ′)
n 3ave ≧ 1.52 (12 ″)
ν 3ave ≧ 58 (13 ′)
ν 3ave ≧ 80 (13 ″)
0.75 <y 07 / (f w · tanω 07w) <0.99 ... (14 ')
0.80 <y 07 / (f w · tanω 07w) <0.97 ... (14 ")
0.5 <(R 1F + R 1FR ) / (R 1F −R 1FR ) <0.98 (D ′)
0.6 <(R 1F + R 1FR ) / (R 1F −R 1FR ) <0.9 (D ″)
第2レンズ群中の正レンズのコスト低減に有利とするためにn2paveに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
n2pave≦2.2 …(10A)
更には n2pave≦1.8 …(10A’)
を満足することが好ましい。
In order to advantageously reduce the cost of the positive lens in the second lens group, it is more preferable to use a material that sets an upper limit for n 2 pave and satisfies the following conditions.
n 2 pave ≦ 2.2 (10A)
Furthermore, n 2pave ≦ 1.8 (10A ′)
Is preferably satisfied.
第2レンズ群中の負レンズのコスト低減に有利とするためにν2nに下限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ν2n ≧10 …(11A)
更には ν2n≧15 …(11A’)
In order to reduce the cost of the negative lens in the second lens group, it is more preferable to use a material that sets a lower limit for ν 2n and satisfies the following conditions.
ν 2n ≧ 10 (11A)
Furthermore, ν 2n ≧ 15 (11A ′)
第3レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにn3aveに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
n3ave≦2.2 …(12A)
更には n3ave≦1.8 …(12A’)
を満足することが好ましい。
In order to advantageously reduce the cost of each lens in the third lens group, it is more preferable to set an upper limit on n 3ave and use a material that satisfies the following conditions.
n 3ave ≦ 2.2 (12A)
Furthermore, n 3ave ≦ 1.8 (12A ′)
Is preferably satisfied.
第3レンズ群中の各レンズのコスト低減に有利とするためにν3aveに上限を設け、以下の条件を満足する材料を用いることがより好ましい。
ν3ave≦95 …(12A)
更には ν3ave≦82 …(12A’)
更には ν3ave≦58 …(12A”)
を満足することが好ましい。
各条件式の上限値のみ、もしくは下限値のみを新たな上限値、下限値としても良い。
In order to advantageously reduce the cost of each lens in the third lens group, it is more preferable to use a material that sets an upper limit for ν 3ave and satisfies the following conditions.
ν 3ave ≦ 95 (12A)
Furthermore, ν 3ave ≦ 82 (12A ′)
Furthermore, ν 3ave ≦ 58 (12A ″)
Is preferably satisfied.
Only the upper limit value or only the lower limit value of each conditional expression may be used as the new upper limit value and lower limit value.
また、上述もしくは後述の各3群ズームレンズの発明は、フォーカシングの機能を備える場合は、最も遠い物体に合焦した状態での構成とする。
遠距離の物体から近距離への物体へのフォーカシングは、3群ズームレンズ全体の物体側への繰り出し、第1レンズ群のみの物体側への繰り出し、第3レンズ群のみの物体側への繰り出しのいずれかで行うことが好ましい。
In addition, the invention of each of the three-group zoom lenses described above or below will be configured in a state of focusing on the farthest object when having the focusing function.
Focusing from an object at a long distance to an object at a short distance extends the entire third group zoom lens toward the object side, extends only the first lens group toward the object side, and extends only the third lens group toward the object side. It is preferable to carry out either
上述の各発明を、任意に複数を同時に満足することがより好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。また、上述の各構成は、任意に組み合わせて構わない。 It is more preferable that a plurality of the above-described inventions are arbitrarily satisfied at the same time. For each conditional expression, only the upper limit value or lower limit value of the numerical range of the more limited conditional expression may be limited. Further, the above-described configurations may be arbitrarily combined.
本発明によれば、各レンズ群のレンズ成分の数を2ずつとしながらも変倍比や明るさ、光学性能の確保に有利な3群ズームレンズを提供できる。
更には、そのような3群ズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a three-group zoom lens that is advantageous in securing a zoom ratio, brightness, and optical performance while the number of lens components in each lens group is two.
Furthermore, an imaging apparatus including such a three-group zoom lens can be provided.
以下に、本発明に係るズームレンズ、撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a zoom lens and an imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
以下、本発明のズームレンズの実施例1〜7について説明する。実施例1〜7の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間焦点距離状態(b)、望遠端(c)のレンズ断面図をそれぞれ図1〜図7に示す。図1〜図7中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、明るさ絞りはS、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はF、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はC、像面はIで示してある。なお、カバーガラスCの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスCにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。 Examples 1 to 7 of the zoom lens according to the present invention will be described below. FIGS. 1 to 7 show lens cross-sectional views of the wide-angle end (a), the intermediate focal length state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 7, respectively. 1 to 7, the first lens group is G1, the second lens group is G2, the aperture stop is S, the third lens group is G3, the fourth lens group is G4, and the wavelength range is limited to limit infrared light. The parallel flat plate constituting the coated low-pass filter is indicated by F, the parallel flat plate of the cover glass of the electronic image sensor is indicated by C, and the image plane is indicated by I. In addition, you may give the multilayer film for a wavelength range restriction | limiting to the surface of the cover glass C. FIG. Further, the cover glass C may have a low-pass filter action.
また、各実施例において、明るさ絞りSは第3レンズ群G3と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はmm、角度の単位は°(度)である。さらに、ズームデータは広角端(WE)、本発明で定義する中間ズーム状態(ST)、望遠端(TE)での値である。 In each embodiment, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3. All of the numerical data is data in a state where an object at infinity is focused. The unit of length of each numerical value is mm, and the unit of angle is ° (degree). Further, the zoom data are values at the wide-angle end (WE), the intermediate zoom state (ST) defined in the present invention, and the telephoto end (TE).
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は像側にのみ移動する。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves only to the image side. Moving.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸正レンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side and a biconvex positive lens.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側の面との5面に用いている。 The aspherical surface is 5 of the both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, the both surfaces of the biconvex positive lens of the second lens group G2, and the image side surface of the biconvex positive lens of the third lens group G3. Used on the surface.
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 2, the zoom lens according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は物体側に移動後像側に移動し広角端よりも望遠端で像側に位置する。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves to the object side. It moves to the rear image side and is positioned closer to the image side at the telephoto end than at the wide angle end.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との5面に用いている。 An aspherical surface is an image of a positive meniscus lens having a convex surface facing both surfaces of a biconcave negative lens of the first lens group G1, a biconvex positive lens of the second lens group G2, and an image side of the third lens group G3. It is used for 5 surfaces with the side surface.
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 3, the zoom lens of Example 3 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は像側のみに移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves only to the image side. Moving.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた第1の正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた第2の正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a cemented lens including a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. The third lens group G3 includes a first positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a second positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた第1の正メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた第1の正メニスカスレンズの像側の面との6面に用いている。 The aspherical surfaces are the first positive meniscus with the convex surfaces facing both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the biconvex positive lens of the second lens group G2, and the image side of the third lens group G3. It is used for six surfaces, that is, the object side surface of the lens and the image side surface of the first positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 4, the zoom lens of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は物体側に移動後像側に移動し広角端よりも望遠端で像側に位置する。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves to the object side. It moves to the rear image side and is positioned closer to the image side at the telephoto end than at the wide angle end.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの物体側の面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との6面に用いている。 The aspheric surface includes both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, the object side surface of the positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, both surfaces of the biconvex positive lens of the second lens group G2, It is used on six surfaces including the image side surface of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side of the three lens group G3.
実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 5, the zoom lens of Example 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は像側のみに移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves only to the image side. Moving.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの像面側の面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との7面に用いている。 The aspherical surface includes both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the biconvex positive lens of the second lens group G2, and the image side surface of the negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. The three lens groups G3 are used for seven surfaces: an object side surface of a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side, and an image side surface of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 6, the zoom lens of Example 6 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は像側のみに移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves only to the image side. Moving.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との5面に用いている。 An aspherical surface is an image of a positive meniscus lens having a convex surface facing both surfaces of a biconcave negative lens of the first lens group G1, a biconvex positive lens of the second lens group G2, and an image side of the third lens group G3. It is used for 5 surfaces with the side surface.
実施例7のズームレンズは、図7に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とを有している。 As shown in FIG. 7, the zoom lens of Example 7 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and positive refraction. And a third lens group G3 for power.
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動後物体側に移動し、第2レンズ群G2は物体側のみに移動し、第3レンズG3は像側のみに移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side after moving to the image side, the second lens group G2 moves only to the object side, and the third lens G3 moves only to the image side. Moving.
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第2レンズ群G2は、第1の両凸正レンズと、第2の両凸正レンと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。 In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a first biconvex positive lens and a cemented lens of a second biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The third lens group G3 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と両凹負レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの像側の面との7面に用いている。 The aspheric surfaces are both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the biconvex positive lens of the second lens group G2, the image side surface of the biconcave negative lens, and the image side of the third lens group G3. The negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and the positive meniscus lens having a convex surface facing the image side are used for seven surfaces.
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、fは全系焦点距離、BFはバックフォーカス、f1、f2…は各レンズ群の焦点距離、IHは像高、FNOはFナンバー、ωは半画角、WEは広角端、STは中間焦点距離状態、TEは望遠端、r1、r2…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2…は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。BF(バックフォーカス)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。 Below, the numerical data of each said Example are shown. Symbols are the above, f is the focal length of the entire system, BF is the back focus, f1, f2... Are the focal lengths of the lens groups, IH is the image height, FNO is the F number, ω is the half field angle, and WE is the wide angle. ST, intermediate focal length state, TE telephoto end, r1, r2..., Radius of curvature of each lens surface, d1, d2..., Spacing between lens surfaces, nd1, nd2. The ratio, νd1, νd2,... Is the Abbe number of each lens. The total lens length described later is obtained by adding back focus to the distance from the lens front surface to the lens final surface. BF (back focus) represents the distance from the last lens surface to the paraxial image plane in terms of air.
なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。 The aspherical shape is represented by the following formula, where x is an optical axis with the light traveling direction being positive, and y is a direction orthogonal to the optical axis.
x=(y2 /r)/[1+{1−(K+1)(y/r)2 }1/2 ]
+A4 y4 +A6 y6 +A8 y8 +A10y10+A12y12
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4 、A6 、A8 、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
x = (y 2 / r) / [1+ {1- (K + 1) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12
Where r is the paraxial radius of curvature, K is the conic coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , and A 12 are the fourth, sixth, eighth, tenth, and twelfth aspheric coefficients, respectively. . In the aspheric coefficient, “e−n” (n is an integer) indicates “10 −n ”.
数値実施例1
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -75.732 0.80 1.80610 40.92
2* 6.159 2.19
3 8.286 1.26 1.92286 18.90
4 12.932 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.218 1.58 1.58313 59.38
7* -11.614 0.10
8 6.020 1.50 1.92286 18.90
9 2.854 可変
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.633 0.10
12 1570.615 1.68 1.52542 55.78
13* -7.877 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=8.63164e-04,A6=-1.44594e-05,A8=-1.79441e-07,A10=6.44702e-09
第2面
K=0.604,A4=3.55946e-04,A6=8.82553e-06,A8=-1.63344e-06,A10=-4.03670e-08
第6面
K=-2.032,A4=9.55124e-04,A6=-3.47908e-05,A8=-1.61349e-05,A10=-2.39598e-06
第7面
K=0.000,A4=-1.90243e-04,A6=5.16487e-05,A8=-3.86916e-05
第13面
K=-4.289,A4=-3.77823e-04,A6=6.57896e-06,A8=-1.39603e-07
群焦点距離
f1=-11.20 f2=8.59 f3=16.71
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.63 7.32 16.22
FNO. 2.87 3.59 6.01
画角2ω 79.87 52.68 24.66
BF(in air) 4.51 4.35 3.65
全長(in air) 29.73 26.69 29.66
d4 12.70 6.97 1.60
d9 2.50 5.36 14.40
d13 2.86 2.70 2.00
ズームデータ (ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.63 7.32 16.22
FNO. 2.87 3.59 6.01
画角2ω 78.56 52.68 24.66
像高 3.52 3.6 3.6
Numerical example 1
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -75.732 0.80 1.80610 40.92
2 * 6.159 2.19
3 8.286 1.26 1.92286 18.90
4 12.932 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.00
6 * 4.218 1.58 1.58313 59.38
7 * -11.614 0.10
8 6.020 1.50 1.92286 18.90
9 2.854 Variable
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.633 0.10
12 1570.615 1.68 1.52542 55.78
13 * -7.877 Variable
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 8.63164e-04, A6 = -1.44594e-05, A8 = -1.79441e-07, A10 = 6.44702e-09
Second side
K = 0.604, A4 = 3.55946e-04, A6 = 8.82553e-06, A8 = -1.63344e-06, A10 = -4.03670e-08
6th page
K = -2.032, A4 = 9.55124e-04, A6 = -3.47908e-05, A8 = -1.61349e-05, A10 = -2.39598e-06
7th page
K = 0.000, A4 = -1.90243e-04, A6 = 5.16487e-05, A8 = -3.86916e-05
13th page
K = -4.289, A4 = -3.77823e-04, A6 = 6.57896e-06, A8 = -1.39603e-07
Group focal length
f1 = -11.20 f2 = 8.59 f3 = 16.71
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 4.63 7.32 16.22
FNO. 2.87 3.59 6.01
Angle of view 2ω 79.87 52.68 24.66
BF (in air) 4.51 4.35 3.65
Total length (in air) 29.73 26.69 29.66
d4 12.70 6.97 1.60
d9 2.50 5.36 14.40
d13 2.86 2.70 2.00
Zoom data (Distortion correction)
WE ST TE
Focal length 4.63 7.32 16.22
FNO. 2.87 3.59 6.01
Angle of view 2ω 78.56 52.68 24.66
Image height 3.52 3.6 3.6
数値実施例2
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -31.515 0.80 1.80610 40.92
2* 7.000 2.03
3 9.346 1.28 1.92286 18.90
4 16.817 可変
5(絞り) ∞ 0.50
6* 4.597 1.74 1.58313 59.38
7* -10.331 0.10
8 7.257 1.06 1.80400 46.57
9 13.104 0.50 1.80518 25.42
10 3.117 可変
11 -10.000 0.80 1.52542 55.78
12 -15.879 0.10
13 -61.608 1.61 1.52542 55.78
14* -7.052 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=1.28825e-03,A6=-2.87635e-05,A8=1.43822e-08,A10=5.28531e-09
第2面
K=0.968,A4=7.51526e-04,A6=1.29461e-05,A8=-2.77211e-06,A10=-7.88860e-11
第6面
K=-2.315,A4=6.32399e-04,A6=-7.60844e-05,A8=-1.44293e-05,A10=-2.09939e-06
第7面
K=0.000,A4=-3.71450e-04,A6=-1.28789e-05,A8=-3.03992e-05
第14面
K=-3.360,A4=-3.71759e-04,A6=4.76797e-06,A8=-1.08593e-07
群焦点距離
f1=-11.69 f2=9.00 f3=19.40
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.75 7.51 16.62
FNO. 2.88 3.53 5.85
画角2ω 78.82 51.47 23.93
BF(in air) 5.23 5.29 4.15
全長(in air) 31.38 27.60 30.32
d4 13.33 6.87 1.20
d10 2.30 4.92 14.45
d14 3.58 3.64 2.50
ズームデータ(ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.62
FNO. 2.88 3.53 5.85
画角2ω 77.16 51.47 23.93
像高 3.51 3.6 3.6
Numerical example 2
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -31.515 0.80 1.80610 40.92
2 * 7.000 2.03
3 9.346 1.28 1.92286 18.90
4 16.817 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.50
6 * 4.597 1.74 1.58313 59.38
7 * -10.331 0.10
8 7.257 1.06 1.80400 46.57
9 13.104 0.50 1.80518 25.42
10 3.117 Variable
11 -10.000 0.80 1.52542 55.78
12 -15.879 0.10
13 -61.608 1.61 1.52542 55.78
14 * -7.052 variable
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 1.28825e-03, A6 = -2.87635e-05, A8 = 1.43822e-08, A10 = 5.28531e-09
Second side
K = 0.968, A4 = 7.51526e-04, A6 = 1.29461e-05, A8 = -2.77211e-06, A10 = -7.88860e-11
6th page
K = -2.315, A4 = 6.32399e-04, A6 = -7.60844e-05, A8 = -1.44293e-05, A10 = -2.09939e-06
7th page
K = 0.000, A4 = -3.71450e-04, A6 = -1.28789e-05, A8 = -3.03992e-05
14th page
K = -3.360, A4 = -3.71759e-04, A6 = 4.76797e-06, A8 = -1.08593e-07
Group focal length
f1 = -11.69 f2 = 9.00 f3 = 19.40
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 4.75 7.51 16.62
FNO. 2.88 3.53 5.85
Angle of view 2ω 78.82 51.47 23.93
BF (in air) 5.23 5.29 4.15
Total length (in air) 31.38 27.60 30.32
d4 13.33 6.87 1.20
d10 2.30 4.92 14.45
d14 3.58 3.64 2.50
Zoom data (when distortion is corrected electrically)
WE ST TE
Focal length 4.75 7.51 16.62
FNO. 2.88 3.53 5.85
Angle of view 2ω 77.16 51.47 23.93
Image height 3.51 3.6 3.6
数値実施例3
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -28.624 0.80 1.80610 40.92
2* 7.102 1.51
3 8.465 1.25 1.92286 18.90
4 15.000 可変
5(絞り) ∞ 0.50
6* 4.584 1.68 1.58313 59.38
7* -15.102 0.10
8 6.386 1.20 1.80610 40.92
9 22.010 0.50 1.80518 25.42
10 3.040 可変
11* -13.000 0.80 1.52542 55.78
12 -12.693 0.10
13 -23.585 2.02 1.52542 55.78
14* -6.191 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=9.65210e-04,A6=-1.84232e-05,A8=1.54796e-07
第2面
K=0.775,A4=6.83359e-04,A6=-1.28637e-05,A8=2.06468e-07,A10=-3.45662e-08
第6面
K=-1.904,A4=1.02323e-03,A6=5.25597e-07,A8=-4.66818e-06,A10=-7.03594e-08
第7面
K=0.000,A4=2.16799e-04,A6=2.80625e-05,A8=-7.06696e-06
第11面
K=0.000,A4=-1.21144e-03,A6=4.31564e-05
第14面
K=-1.253,A4=-7.50374e-04,A6=2.86564e-05,A8=-3.30381e-09
群焦点距離
f1=-11.75 f2=9.13 f3=14.68
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.69 3.49 6.22
画角2ω 78.29 51.65 21.69
BF(in air) 4.90 4.11 3.97
全長(in air) 30.11 28.53 34.15
d4 12.17 7.34 1.30
d10 2.60 6.63 18.43
d14 3.43 2.64 2.50
ズームデータ (ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.69 3.49 6.22
画角2ω 77.16 51.65 21.69
像高 3.53 3.6 3.6
Numerical Example 3
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -28.624 0.80 1.80610 40.92
2 * 7.102 1.51
3 8.465 1.25 1.92286 18.90
4 15.000 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.50
6 * 4.584 1.68 1.58313 59.38
7 * -15.102 0.10
8 6.386 1.20 1.80610 40.92
9 22.010 0.50 1.80518 25.42
10 3.040 Variable
11 * -13.000 0.80 1.52542 55.78
12 -12.693 0.10
13 -23.585 2.02 1.52542 55.78
14 * -6.191 variable
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 9.65210e-04, A6 = -1.84232e-05, A8 = 1.54796e-07
Second side
K = 0.775, A4 = 6.83359e-04, A6 = -1.28637e-05, A8 = 2.06468e-07, A10 = -3.45662e-08
6th page
K = -1.904, A4 = 1.02323e-03, A6 = 5.25597e-07, A8 = -4.66818e-06, A10 = -7.03594e-08
7th page
K = 0.000, A4 = 2.16799e-04, A6 = 2.80625e-05, A8 = -7.06696e-06
11th page
K = 0.000, A4 = -1.21144e-03, A6 = 4.31564e-05
14th page
K = -1.253, A4 = -7.50374e-04, A6 = 2.86564e-05, A8 = -3.30381e-09
Group focal length
f1 = -11.75 f2 = 9.13 f3 = 14.68
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.69 3.49 6.22
Angle of view 2ω 78.29 51.65 21.69
BF (in air) 4.90 4.11 3.97
Total length (in air) 30.11 28.53 34.15
d4 12.17 7.34 1.30
d10 2.60 6.63 18.43
d14 3.43 2.64 2.50
Zoom data (Distortion correction)
WE ST TE
Focal length 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.69 3.49 6.22
Angle of view 2ω 77.16 51.65 21.69
Image height 3.53 3.6 3.6
数値実施例4
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -57.999 0.80 1.85135 40.10
2* 6.200 2.50
3* 11.815 1.19 2.10225 16.80
4 18.266 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.296 2.27 1.54969 71.75
7* -9.050 0.10
8 5.495 1.35 1.92286 20.88
9 2.856 可変
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -11.124 0.16
12 -15.000 1.68 1.58313 59.38
13* -5.592 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=1.48620e-03,A6=-3.26084e-05,A8=-1.55682e-07,A10=7.46342e-09
第2面
K=0.392,A4=1.55710e-03,A6=1.17426e-05,A8=-2.92298e-07,A10=-1.27276e-07
第3面
K=0.000,A4=2.81277e-04,A6=2.02191e-07,A8=0.000, A10=2.1004e-08, A12=2.0141e-09,
A14=-1.39554e-10
第6面
K=-2.195,A4=1.00603e-03,A6=-1.08685e-04,A8=1.06757e-06,A10=-1.49012e-06
第7面
K=0.000,A4=1.64463e-04,A6=-4.05406e-05,A8=-1.34042e-05
第13面
K=-1.481,A4=1.97334e-04,A6=-1.36749e-05,A8=1.20016e-07
各群焦点距離
f1=-9.27 f2=8.04 f3=14.68
各種データ
WE ST TE
像高 3.85 3.85 3.85
焦点距離 4.07 6.43 14.25
FNO. 2.96 3.68 6.17
画角2ω 87.82 58.31 27.79
BF(in air) 4.39 4.50 4.15
全長(in air) 29.18 26.52 30.31
d4 11.65 6.36 1.60
d9 2.30 4.83 13.74
d13 2.74 2.85 2.49
ズームデータ(ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.07 6.43 14.25
FNO. 2.96 3.68 6.17
画角2ω 85.92 58.31 27.79
像高 3.75 3.85 3.85
Numerical Example 4
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -57.999 0.80 1.85135 40.10
2 * 6.200 2.50
3 * 11.815 1.19 2.10225 16.80
4 18.266 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.00
6 * 4.296 2.27 1.54969 71.75
7 * -9.050 0.10
8 5.495 1.35 1.92286 20.88
9 2.856 Variable
10 -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -11.124 0.16
12 -15.000 1.68 1.58313 59.38
13 * -5.592 variable
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 1.48620e-03, A6 = -3.26084e-05, A8 = -1.55682e-07, A10 = 7.46342e-09
Second side
K = 0.392, A4 = 1.55710e-03, A6 = 1.17426e-05, A8 = -2.92298e-07, A10 = -1.27276e-07
Third side
K = 0.000, A4 = 2.81277e-04, A6 = 2.02191e-07, A8 = 0.000, A10 = 2.1004e-08, A12 = 2.0141e-09,
A14 = -1.39554e-10
6th page
K = -2.195, A4 = 1.00603e-03, A6 = -1.08685e-04, A8 = 1.06757e-06, A10 = -1.49012e-06
7th page
K = 0.000, A4 = 1.64463e-04, A6 = -4.05406e-05, A8 = -1.34042e-05
13th page
K = -1.481, A4 = 1.97334e-04, A6 = -1.36749e-05, A8 = 1.20016e-07
Each group focal length
f1 = -9.27 f2 = 8.04 f3 = 14.68
Various data
WE ST TE
Image height 3.85 3.85 3.85
Focal length 4.07 6.43 14.25
FNO. 2.96 3.68 6.17
Angle of view 2ω 87.82 58.31 27.79
BF (in air) 4.39 4.50 4.15
Total length (in air) 29.18 26.52 30.31
d4 11.65 6.36 1.60
d9 2.30 4.83 13.74
d13 2.74 2.85 2.49
Zoom data (when distortion is corrected electrically)
WE ST TE
Focal length 4.07 6.43 14.25
FNO. 2.96 3.68 6.17
Angle of view 2ω 85.92 58.31 27.79
Image height 3.75 3.85 3.85
数値実施例5
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -40.267 0.75 1.80610 40.92
2* 6.106 1.88
3 8.717 1.35 1.92286 18.90
4 16.000 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 3.893 1.77 1.55606 64.53
7* -21.375 0.10
8 6.044 1.50 2.10225 16.80
9* 3.352 可変
10* -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.572 0.10
12 -34.726 1.57 1.52542 55.78
13* -7.254 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=9.53870e-04A6=-1.82491e-05,A8=9.03444e-09,A10=2.97648e-09
第2面
K=0.480,A4=4.91521e-04,A6=-3.93247e-06,A8=-7.50240e-07,A10=-4.68586e-08
第6面
K=-1.448,A4=1.68446e-03,A6=5.28303e-06,A8=-1.50101e-05,A10=1.40900e-06
第7面
K=0.000,A4=-7.33600e-04,A6=1.21720e-05,A8=1.45238e-06
第9面
K=0.000,A4=3.00679e-03,A6=3.47555e-04
第10面
K=0.000,A4=-3.33530e-04,A6=5.44978e-05
第13面
K=-0.522,A4=8.89558e-05,A6=3.35121e-05,A8=2.97775e-07
群焦点距離
f1=-10.95 f2=8.46 f3=19.53
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
画角2ω 78.16 51.71 24.00
BF(in air) 4.89 4.45 4.15
全長(in air) 29.60 26.79 29.65
d4 12.60 7.11 1.60
d9 2.30 5.41 14.09
d13 3.24 2.80 2.50
ズームデータ(ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
画角2ω 77.17 51.71 24.00
像高 3.54 3.6 3.6
Numerical Example 5
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -40.267 0.75 1.80610 40.92
2 * 6.106 1.88
3 8.717 1.35 1.92286 18.90
4 16.000 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.00
6 * 3.893 1.77 1.55606 64.53
7 * -21.375 0.10
8 6.044 1.50 2.10225 16.80
9 * 3.352 Variable
10 * -10.000 0.80 1.52542 55.78
11 -12.572 0.10
12 -34.726 1.57 1.52542 55.78
13 * -7.254 variable
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 9.53870e-04A6 = -1.82491e-05, A8 = 9.03444e-09, A10 = 2.97648e-09
Second side
K = 0.480, A4 = 4.91521e-04, A6 = -3.93247e-06, A8 = -7.50240e-07, A10 = -4.68586e-08
6th page
K = -1.448, A4 = 1.68446e-03, A6 = 5.28303e-06, A8 = -1.50101e-05, A10 = 1.40900e-06
7th page
K = 0.000, A4 = -7.33600e-04, A6 = 1.21720e-05, A8 = 1.45238e-06
9th page
K = 0.000, A4 = 3.00679e-03, A6 = 3.47555e-04
10th page
K = 0.000, A4 = -3.33530e-04, A6 = 5.44978e-05
13th page
K = -0.522, A4 = 8.89558e-05, A6 = 3.35121e-05, A8 = 2.97775e-07
Group focal length
f1 = -10.95 f2 = 8.46 f3 = 19.53
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
Angle of view 2ω 78.16 51.71 24.00
BF (in air) 4.89 4.45 4.15
Total length (in air) 29.60 26.79 29.65
d4 12.60 7.11 1.60
d9 2.30 5.41 14.09
d13 3.24 2.80 2.50
Zoom data (when distortion is corrected electrically)
WE ST TE
Focal length 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
Angle of view 2ω 77.17 51.71 24.00
Image height 3.54 3.6 3.6
数値実施例6
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -101.960 0.80 1.80610 40.92
2* 6.026 2.24
3 7.927 1.25 1.92286 18.90
4 11.714 可変
5(絞り) ∞ 0.00
6* 4.320 1.61 1.58313 59.38
7* -11.280 0.10
8 5.926 1.50 1.92286 18.90
9 2.876 可変
10 -10.000 0.80 1.49700 81.61
11 -11.321 0.10
12 -44.614 1.56 1.49700 81.61
13* -7.436 可変
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=9.19304e-04,A6=-1.59914e-05,A8=-2.00653e-07,A10=7.26801e-09
第2面
K=0.576,A4=4.20396e-04,A6=1.23717e-05,A8=-1.88963e-06,A10=-4.69727e-08
第6面
K=-2.144,A4=8.73053e-04,A6=-4.28150e-05,A8=-1.50232e-05,A10=-2.57889e-06
第7面
K=0.000,A4=-3.19558e-04,A6=5.83092e-05,A8=-3.97480e-05
第13面
K=-6.150,A4=-1.04910e-03,A6=4.05974e-05,A8=-8.82329e-07
各群焦点距離
f1=-10.90 f2=8.47 f3=18.63
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 4.61 7.29 16.14
FNO. 2.89 3.60 6.01
画角2ω 80.24 52.78 24.62
BF(in air) 4.74 4.74 4.15
全長(in air) 29.73 26.56 29.68
d4 12.71 6.91 1.60
d9 2.30 4.94 13.95
d13 3.09 3.08 2.50
ズームデータ(ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
画角2ω 78.83 51.71 24.00
像高 3.52 3.6 3.6
Numerical Example 6
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -101.960 0.80 1.80610 40.92
2 * 6.026 2.24
3 7.927 1.25 1.92286 18.90
4 11.714 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.00
6 * 4.320 1.61 1.58313 59.38
7 * -11.280 0.10
8 5.926 1.50 1.92286 18.90
9 2.876 Variable
10 -10.000 0.80 1.49700 81.61
11 -11.321 0.10
12 -44.614 1.56 1.49700 81.61
13 * -7.436 variable
14 ∞ 0.50 1.54771 62.84
15 ∞ 0.50
16 ∞ 0.50 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 9.19304e-04, A6 = -1.59914e-05, A8 = -2.00653e-07, A10 = 7.26801e-09
Second side
K = 0.576, A4 = 4.20396e-04, A6 = 1.23717e-05, A8 = -1.88963e-06, A10 = -4.69727e-08
6th page
K = -2.144, A4 = 8.73053e-04, A6 = -4.28150e-05, A8 = -1.50232e-05, A10 = -2.57889e-06
7th page
K = 0.000, A4 = -3.19558e-04, A6 = 5.83092e-05, A8 = -3.97480e-05
13th page
K = -6.150, A4 = -1.04910e-03, A6 = 4.05974e-05, A8 = -8.82329e-07
Each group focal length
f1 = -10.90 f2 = 8.47 f3 = 18.63
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 4.61 7.29 16.14
FNO. 2.89 3.60 6.01
Angle of view 2ω 80.24 52.78 24.62
BF (in air) 4.74 4.74 4.15
Total length (in air) 29.73 26.56 29.68
d4 12.71 6.91 1.60
d9 2.30 4.94 13.95
d13 3.09 3.08 2.50
Zoom data (when distortion is corrected electrically)
WE ST TE
Focal length 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
Angle of view 2ω 78.83 51.71 24.00
Image height 3.52 3.6 3.6
数値実施例7
単位:mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -58.855 0.80 1.80610 40.92
2* 6.277 2.16
3 9.471 1.17 1.92286 18.90
4 17.000 可変
5(絞り) ∞ 0.60
6* 4.351 1.82 1.58313 59.38
7* -20.893 0.10
8 7.239 1.49 1.81600 46.62
9 -9.912 0.51 1.90366 31.31
10* 3.664 可変
11* -13.918 0.80 1.52542 55.78
12 -14.157 0.10
13 -28.285 1.75 1.52542 55.78
14* -7.381 可変
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
像面(撮像面)
非球面データ
第1面
K=0.000,A4=4.44012e-04,A6=-6.81498e-06,A8=5.22166e-08
第2面
K=-1.079,A4=7.59676e-04,A6=3.19513e-06
第6面
K=-1.617,A4=1.55861e-03,A6=-3.53530e-06
第7面
K=0.000,A4=-8.59697e-05,A6=3.53598e-05,A8=-1.81923e-06
第10面
K=0.000,A4=2.43339e-03,A6=9.59757e-05,A8=3.89963e-05
第11面
K=0.000,A4=-4.22139e-04,A6=1.92221e-05
第14面
K=-1.578,A4=-1.73317e-04,A6=8.80572e-06,A8=7.74930e-08
各種データ
WE ST TE
像高 3.6 3.6 3.6
焦点距離 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.71 3.46 6.23
画角2ω 78.36 51.44 21.73
BF(in air) 4.94 4.42 3.97
全長(in air) 31.86 29.41 34.65
d4 13.00 7.46 1.30
d10 2.60 6.23 18.07
d14 3.47 2.94 2.50
群焦点距離
f1=-11.54 f2=9.26 f3=18.09
ズームデータ(ディストーション電気補正時)
WE ST TE
焦点距離 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
画角2ω 77.16 51.71 24.00
像高 3.52 3.6 3.6
Numerical Example 7
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 * -58.855 0.80 1.80610 40.92
2 * 6.277 2.16
3 9.471 1.17 1.92286 18.90
4 17.000 Variable
5 (Aperture) ∞ 0.60
6 * 4.351 1.82 1.58313 59.38
7 * -20.893 0.10
8 7.239 1.49 1.81600 46.62
9 -9.912 0.51 1.90366 31.31
10 * 3.664 variable
11 * -13.918 0.80 1.52542 55.78
12 -14.157 0.10
13 -28.285 1.75 1.52542 55.78
14 * -7.381 Variable
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.32
Image plane (imaging plane)
Aspheric data first surface
K = 0.000, A4 = 4.44012e-04, A6 = -6.81498e-06, A8 = 5.22166e-08
Second side
K = -1.079, A4 = 7.59676e-04, A6 = 3.19513e-06
6th page
K = -1.617, A4 = 1.55861e-03, A6 = -3.53530e-06
7th page
K = 0.000, A4 = -8.59697e-05, A6 = 3.53598e-05, A8 = -1.81923e-06
10th page
K = 0.000, A4 = 2.43339e-03, A6 = 9.59757e-05, A8 = 3.89963e-05
11th page
K = 0.000, A4 = -4.22139e-04, A6 = 1.92221e-05
14th page
K = -1.578, A4 = -1.73317e-04, A6 = 8.80572e-06, A8 = 7.74930e-08
Various data
WE ST TE
Image height 3.6 3.6 3.6
Focal length 5.08 8.03 19.71
FNO. 2.71 3.46 6.23
Angle of view 2ω 78.36 51.44 21.73
BF (in air) 4.94 4.42 3.97
Total length (in air) 31.86 29.41 34.65
d4 13.00 7.46 1.30
d10 2.60 6.23 18.07
d14 3.47 2.94 2.50
Group focal length
f1 = -11.54 f2 = 9.26 f3 = 18.09
Zoom data (when distortion is corrected electrically)
WE ST TE
Focal length 4.75 7.51 16.63
FNO. 2.96 3.72 6.16
Angle of view 2ω 77.16 51.71 24.00
Image height 3.52 3.6 3.6
以上の実施例1〜7の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図8〜図14に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は中間状態、(c)は望遠端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。各図中、“ω”は半画角を示す。 Aberration diagrams at the time of focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 7 are shown in FIGS. In these aberration diagrams, (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate state, (c) is spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and lateral chromatic aberration (CC) at the telephoto end. ). In each figure, “ω” indicates a half angle of view.
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(R1F+R2R)/(R1F-R2R) 0.708286 0.312301 0.304093 0.52098
D12/fW 2.740741 2.49317 2.911911 2.862238
T2F/fW -0.57821 -0.55624 -0.61719 -0.593
f1F/fW -1.51838 -1.48216 -1.37574 -1.60732
f1R/fW 4.77198 4.43364 3.79665 6.80152
Nt 6 7 7 6
n2pave 1.58313 1.693565 1.694615 1.54969
ν2n 18.9 25.42 25.42 20.88
n3ave 1.52542 1.52542 1.52542 1.554275
ν3ave 55.7771 55.7771 55.7771 57.57855
y07/(fw・tanω07w) 0.980239 0.942645 0.930925 0.960465
(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR) 0.849576 0.636506 0.636506 0.80685
変倍比 3.5 3.5 3.88 3.5
ω07w (°) 29.02295 29.37106 29.67779 32.80801
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
(R1F+R2R)/(R1F-R2R) 0.431284 1.014621 0.793904 0.551778
D12/fW 2.652638 2.807932 2.756339 2.908675
T2F/fW -0.581 -0.61533 -0.59716 -0.68372
f1F/fW -1.37477 -1.59581 -1.52561 -1.37751
f1R/fW 4.01257 4.82112 4.97151 4.24424
Nt 6 6 6 7
n2pave 1.55606 1.58313 1.58313 1.699565
ν2n 16.8 18.9 18.9 31.31
n3ave 1.52542 1.52542 1.497 1.52542
ν3ave 55.7771 55.7771 81.61 55.7771
y07/(fw・tanω07w) 0.951067 0.961141 0.954629 0.953373
(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR) 0.73666 1.033541 0.888397 0.807262
変倍比 3.5 3.5 3.5 3.88
ω07w (°) 29.15364 28.91341 29.79002 29.09408
Next, the values of the conditional expressions in each example are listed.
Example 1 Example 2 Example 3 Example 4
(R 1F + R 2R ) / (R 1F -R 2R ) 0.708286 0.312301 0.304093 0.52098
D 12 / f W 2.740741 2.49317 2.911911 2.862238
T 2F / f W -0.57821 -0.55624 -0.61719 -0.593
f 1F / fW -1.51838 -1.48216 -1.37574 -1.60732
f 1R / fW 4.77198 4.43364 3.79665 6.80152
N t 6 7 7 6
n 2pave 1.58313 1.693565 1.694615 1.54969
ν 2n 18.9 25.42 25.42 20.88
n 3ave 1.52542 1.52542 1.52542 1.554275
ν 3ave 55.7771 55.7771 55.7771 57.57855
y 07 / (f w・tanω 07w ) 0.980239 0.942645 0.930925 0.960465
(R 1F + R 1FR) / (R 1F -R 1FR) 0.849576 0.636506 0.636506 0.80685
Scaling ratio 3.5 3.5 3.88 3.5
ω 07w (°) 29.02295 29.37106 29.67779 32.80801
Example 5 Example 6 Example 7 Example 8
(R 1F + R 2R ) / (R 1F -R 2R ) 0.431284 1.014621 0.793904 0.551778
D 12 / f W 2.652638 2.807932 2.756339 2.908675
T 2F / f W -0.581 -0.61533 -0.59716 -0.68372
f 1F / f W -1.37477 -1.59581 -1.52561 -1.37751
f 1R / f W 4.01257 4.82112 4.97151 4.24424
N t 6 6 6 7
n 2pave 1.55606 1.58313 1.58313 1.699565
ν 2n 16.8 18.9 18.9 31.31
n 3ave 1.52542 1.52542 1.497 1.52542
ν 3ave 55.7771 55.7771 81.61 55.7771
y 07 / (f w・tanω 07w ) 0.951067 0.961141 0.954629 0.953373
(R 1F + R 1FR) / (R 1F -R 1FR) 0.73666 1.033541 0.888397 0.807262
Zoom ratio 3.5 3.5 3.5 3.88
ω 07w (°) 29.15364 28.91341 29.79002 29.09408
(歪曲収差の補正)
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
(Correction of distortion)
By the way, when the zoom lens of the present invention is used, image distortion is digitally corrected electrically. The basic concept for digitally correcting image distortion will be described below.
例えば、図15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)の各点を略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。 For example, as shown in FIG. 15, the magnification on the circumference (image height) of the radius R inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface is fixed, and this circumference is The standard for correction. Then, correction is performed by moving each point on the circumference (image height) of any other radius r (ω) in a substantially radial direction and concentrically so as to have the radius r ′ (ω). To do.
例えば、図15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)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)円周上の点Q2に移動させる。 For example, in FIG. 15, a point P 1 on the circumference of an arbitrary radius r 1 (ω) located inside the circle of radius R is a radius r 1 ′ (ω) circle to be corrected toward the center of the circle. Move to point P 2 on the circumference. A point Q 1 on the circumference of an arbitrary radius r 2 (ω) located outside the circle of radius R is a radius r 2 ′ (ω) circumference to be corrected in a direction away from the center of the circle. It is moved to the point Q 2 of the above.
ここで、r'(ω)は次のように表わすことができる。
r'(ω)=α・f・tanω (0≦α≦1)
ただし、
ωは被写体半画角、fは結像光学系(本発明では、ズームレンズ)の焦点距離である。
Here, r ′ (ω) can be expressed as follows.
r ′ (ω) = α · f · tan ω (0 ≦ α ≦ 1)
However,
ω is the subject half angle of view, and f is the focal length of the imaging optical system (in the present invention, the zoom lens).
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/(f・tanω)
となる。
Here, if the ideal image height corresponding to the circle (image height) of the radius R is Y,
α = R / Y = R / (f · tan ω)
It becomes.
光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円の円周上(像高)の倍率を固定して、それ以外の半径r(ω)の円周上(像高)の各点を略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ことができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。 The optical system is ideally rotationally symmetric with respect to the optical axis, that is, distortion is also generated rotationally symmetric with respect to the optical axis. Therefore, as described above, when the optically generated distortion aberration is electrically corrected, the radius inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface on the reproduced image. The magnification on the circumference of the circle of R (image height) is fixed, and the other points on the circumference of the circle (image height) of radius r (ω) are moved in a substantially radial direction to obtain a radius r ′ ( If correction can be performed by moving the concentric circles so that ω), it is considered advantageous in terms of data amount and calculation amount.
ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で(サンプリングのため)連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Rの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。 However, the optical image is no longer a continuous amount (due to sampling) when captured by the electronic image sensor. Therefore, strictly speaking, the circle with the radius R drawn on the optical image is not an accurate circle unless the pixels on the electronic image sensor are arranged radially.
つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素(Xi,Yj)毎に、移動先の座標(Xi',Yj' )を決める方法を用いるのがよい。なお、座標(Xi',Yj')に(Xi,Yj)の2点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標(Xi',Yj')の値を用いて補間すればよい。 That is, in the shape correction of the image data represented for each discrete coordinate point, there is no circle that can fix the magnification. Therefore, it is preferable to use a method of determining the coordinates (Xi ′, Yj ′) of the movement destination for each pixel (Xi, Yj). When two or more points (Xi, Yj) have moved to the coordinates (Xi ′, Yj ′), the average value of the values possessed by each pixel is taken. If there is no moving point, interpolation may be performed using the values of the coordinates (Xi ′, Yj ′) of some surrounding pixels.
このような方法は、特にズームレンズが有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Rの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。 Such a method is particularly distorted with respect to the optical axis due to a manufacturing error of an optical system or an electronic imaging element in an electronic imaging device included in a zoom lens, and the circle with the radius R drawn on the optical image is It is effective for correction when it becomes asymmetric. Further, it is effective for correction when a geometric distortion or the like occurs when a signal is reproduced as an image in an image sensor or various output devices.
本発明の電子撮像装置では、補正量r’(ω)−r(ω)を計算するために、r(ω)すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高rと理想像高r’/αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。 In the electronic imaging apparatus of the present invention, in order to calculate the correction amount r ′ (ω) −r (ω), r (ω), that is, the relationship between the half field angle and the image height, or the real image height r and the ideal image height. The relationship between r ′ / α may be recorded on a recording medium built in the electronic imaging apparatus.
なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Rが、次の条件式を満足するのがよい。 Note that the radius R preferably satisfies the following conditional expression so that the image after distortion correction does not have an extremely short amount of light at both ends in the short side direction.
0≦R≦0.6Ls
ただし、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
0 ≦ R ≦ 0.6Ls
However, Ls is the length of the short side of the effective imaging surface.
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
さらには、半径Rは、略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、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画像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。
Preferably, the radius R satisfies the following conditional expression.
0.3Ls≤R≤0.6Ls
Furthermore, it is most advantageous to make the radius R coincide with the radius of the inscribed circle in the short side direction of the substantially effective imaging surface. In the case of correction in which the magnification is fixed in the vicinity of the radius R = 0, that is, in the vicinity of the axis, there is a slight disadvantage in terms of the actual number of images, but the effect of reducing the size is ensured even if the angle is widened. it can.
なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
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。
The focal length section that needs to be corrected is divided into several focal zones. And approximately near the telephoto end in the divided focal zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
You may correct | amend with the same correction amount as the case where the correction result which satisfies is obtained.
ただし、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測定に基づいて決定しておけばよい。 However, in that case, some barrel distortion remains at the wide-angle end in the divided focal zone. Further, if the number of divided zones is increased, it becomes unnecessary to store extraneous data necessary for correction on the recording medium, which is not preferable. Therefore, one or several coefficients related to each focal length in the divided focal zone are calculated in advance. This coefficient may be determined on the basis of simulation or actual measurement.
そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
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。
And approximately near the telephoto end in the divided zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
It is also possible to calculate a correction amount when a correction result satisfying the above is obtained, and uniformly multiply the correction amount for each focal distance to obtain a final correction amount.
ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
f=y/tanω
が成立する。
ただし、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズームレンズ)の焦点距離、ωは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。
By the way, if there is no distortion in the image obtained by imaging an object at infinity,
f = y / tan ω
Is established.
Where y is the height of the image point from the optical axis (image height), f is the focal length of the imaging system (in the present invention, the zoom lens), and ω is the image point connected from the center on the imaging surface to the y position. It is an angle (subject half field angle) with respect to the optical axis in the corresponding object direction.
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。
If the imaging system has barrel distortion,
f> y / tan ω
It becomes. That is, if the focal length f of the imaging system and the image height y are constant, the value of ω increases.
(デジタルカメラ)
図16〜図18は、以上のようなズームレンズを撮影光学系141に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図16はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図17は同後方正面図、図18はデジタルカメラ140の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図16と図18においては、撮影光学系141の非沈胴時を示している。デジタルカメラ140は、この例の場合、撮影用光路142を有する撮影光学系141、ファインダー用光路144を有するファインダー光学系143、シャッターボタン145、フラッシュ146、液晶表示モニター147、焦点距離変更ボタン161、設定変更スイッチ162等を含み、撮影光学系141の沈胴時には、カバー160をスライドすることにより、撮影光学系141とファインダー光学系143とフラッシュ146はそのカバー160で覆われる。そして、カバー160を開いてカメラ140を撮影状態に設定すると、撮影光学系141は図16の非沈胴状態になり、カメラ140の上部に配置されたシャッターボタン145を押圧すると、それに連動して撮影光学系141、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系141によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタFとカバーガラスCを介してCCD149の撮像面上に形成される。このCCD149で受光された物体像は、処理手段151を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター147に表示される。また、この処理手段151には記録手段152が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段152は処理手段151と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD149に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
(Digital camera)
16 to 18 are conceptual diagrams of the configuration of the digital camera according to the present invention in which the zoom lens as described above is incorporated in the photographing
さらに、ファインダー用光路144上にはファインダー用対物光学系153が配置してある。ファインダー用対物光学系153は、複数のレンズ群(図の場合は3群)と2つのプリズムからなり、撮影光学系141のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系153によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム155の視野枠157上に形成される。この正立プリズム155の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系159が配置されている。なお、接眼光学系159の射出側にカバー部材150が配置されている。
Further, a finder objective
このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。
The
(内部回路構成)
図19は、上記デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部119等からなる。
(Internal circuit configuration)
FIG. 19 is a block diagram showing the internal circuitry of the main part of the
図19に示すように、デジタルカメラ140は、操作部112と、この操作部112に接続された制御部113と、この制御部113の制御信号出力ポートにバス114及び115を介して接続された撮像駆動回路116並びに一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121を備えている。
As shown in FIG. 19, the
上記の一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121は、バス122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116には、CCD149とCDS/ADC部124が接続されている。
The
操作部112は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
The
制御部113は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部112を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ140全体を制御する回路である。
The
CCD149は、本発明による撮影光学系141を介して形成された物体像を受光する。CCD149は、撮像駆動回路116により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部124に出力する撮像素子である。
The
CDS/ADC部124は、CCD149から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ117に出力する回路である。
The CDS /
一時記憶メモリ117は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部124から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部118は、一時記憶メモリ117に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部119に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部113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。
The
記録媒体部119は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ117から転送されるRAWデータや画像処理部118で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
The
表示部120は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部121には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部112の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部121は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
The
このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
In the
以上のように、本発明にかかる3群ズームレンズは、画角や変倍比の確保、光学性能の確保に有利なレンズに適している。 As described above, the three-group zoom lens according to the present invention is suitable for a lens that is advantageous for securing the angle of view, the zoom ratio, and the optical performance.
G1…第1レンズ群
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G4…第4レンズ群
S…明るさ絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
I…像面
112…操作部
113…制御部
114…バス
115…バス
116…撮像駆動回路
117…一時記憶メモリ
118…画像処理部
119…記憶媒体部
120…表示部
121…設定情報記憶メモリ部
122…バス
124…CDS/ADC部
140…デジタルカメラ
141…撮影光学系
142…撮影用光路
143…ファインダー光学系
144…ファインダー用光路
145…シャッターボタン
146…フラッシュ
147…液晶表示モニター
149…CCD
150…カバー部材
151…処理手段
152…記録手段
153…ファインダー用対物光学系
155…正立プリズム
157…視野枠
159…接眼光学系
160…カバー
161…焦点距離変更ボタン
162…設定変更スイッチ
G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G4 ... 4th lens group S ... Brightness stop F ... Low pass filter C ... Cover glass I ...
150:
Claims (27)
負屈折力の第1レンズ群、
正屈折力の第2レンズ群、
正屈折力の第3レンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍に際して、
前記第2レンズ群は移動し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は広がり、
レンズ成分を光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の2つのみのレンズ体とするとき、
前記第1レンズ群は物体側から順に、
物体側のレンズ面が物体側に凹であり且つ負屈折力の前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
前記第2レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の前側レンズ成分と像側レンズ面が像側に凹であり且つ負屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
前記第3レンズ群は物体側から順に、
物体側レンズ面が物体側に凹である前側レンズ成分と正屈折力の後側レンズ成分の2つのレンズ成分からなり、
明るさ絞りが前記第1レンズ群よりも像側且つ前記第2レンズ群中の前記後側レンズ成分よりも物体側に配置され、且つ前記明るさ絞りは前記広角端から望遠端への変倍に際して前記第2レンズ群と一体で光軸方向に移動することを特徴とする3群ズームレンズ。 From the object side to the image side,
A first lens unit having negative refractive power;
A second lens unit having positive refractive power,
It consists of a third lens group with positive refractive power,
When zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
The second lens group moves;
An interval between the first lens group and the second lens group is narrowed,
The distance between the second lens group and the third lens group is widened,
When the lens component has only two lens bodies on the optical axis in contact with air, the object side surface and the image side surface,
The first lens group is sequentially from the object side.
The lens surface on the object side is concave on the object side, and consists of two lens components, a front lens component having negative refractive power and a rear lens component having positive refractive power,
The second lens group is in order from the object side.
The front lens component having a positive refractive power and the image side lens surface are concave on the image side, and are composed of two lens components, a rear lens component having a negative refractive power,
The third lens group is in order from the object side.
It consists of two lens components, a front lens component whose object side lens surface is concave on the object side and a rear lens component of positive refractive power,
An aperture stop is disposed on the image side of the first lens group and on the object side of the rear lens component in the second lens group, and the aperture stop is zoomed from the wide-angle end to the telephoto end. In this case, the three-group zoom lens moves in the optical axis direction integrally with the second lens group.
0.1<(R1F+R2R)/(R1F−R2R)<1.0 ・・・(3)
但し、
R1Fは前記第1レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R2Rは前記第2レンズ群中の最像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。 2. The three-group zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group and the second lens group satisfy the following condition.
0.1 <(R 1F + R 2R ) / (R 1F −R 2R ) <1.0 (3)
However,
R 1F is the paraxial radius of curvature of the lens surface closest to the object in the first lens group,
R 2R is the paraxial radius of curvature of the lens surface on the most image side in the second lens group,
It is.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の3群ズームレンズ。
−0.5<(R1F+R1FR)/(R1F−R1FR)<1.0 ・・・(D)
だだし、
R1Fは前記第1レンズ群中の最物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R1FRは前記第1レンズ群中の前記前側レンズ成分の像側レンズ面の近軸曲率半径、
である。 The three-group zoom lens according to claim 1 or 2, wherein the front lens group in the first lens group is a biconcave lens component that satisfies the following condition.
−0.5 <(R 1F + R 1FR ) / (R 1F −R 1FR ) <1.0 (D)
However,
R 1F is the paraxial radius of curvature of the lens surface closest to the object in the first lens group,
R 1FR is the paraxial radius of curvature of the image side lens surface of the front lens component in the first lens group,
It is.
−1.8<f1F/fW<−1・・・(7)
2<f1R/fW<9・・・(8)
ただし、
f1Fは前記第1レンズ群中の前側レンズ成分の焦点距離、
f1Rは前記第1レンズ群中の後側レンズ成分の焦点距離、
fWは広角端における3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 4. The three-group zoom lens according to claim 1, wherein the front lens component and the rear lens component in the first lens group satisfy the following condition. 5.
−1.8 <f 1F / f W <−1 (7)
2 <f 1R / f W <9 (8)
However,
f 1F is the focal length of the front lens component in the first lens group,
f 1R is the focal length of the rear lens component in the first lens group,
f W is the focal length of the entire three-group zoom lens system at the wide-angle end,
It is.
前記第1レンズ群中の前記後側レンズ成分は物体側に凸のメニスカス形状をもつことを特徴とする請求項5または6に記載の3群ズームレンズ。 The front lens component in the first lens group has a biconcave shape,
7. The three-group zoom lens according to claim 5, wherein the rear lens component in the first lens group has a meniscus shape convex toward the object side.
1<D12/fW<4 …(4)
ただし、
D12は広角端における第1レンズ群の最も像側のレンズ面から第2レンズ群の最も物体側のレンズ面までの軸上距離、
fWは広角端における前記3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 The three-group zoom lens according to claim 1, wherein the three-group zoom lens satisfies the following condition at a wide-angle end.
1 <D 12 / f W <4 (4)
However,
D 12 is the axial distance from the lens surface on the most image side in the first lens group at the wide-angle end to the most object side lens surface of the second lens group,
f W is the focal length of the entire system of the three-group zoom lens at the wide-angle end,
It is.
−0.7<T2F/fW<−0.4 …(5)
但し、
T2Fは第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から第2レンズ群の前側主点までの光軸上での距離であり主点が第2レンズ群よりも物体側にある場合は負符号、
fWは広角端における前記3群ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 11. The three-unit zoom lens according to claim 1, wherein the second lens group satisfies the following condition.
−0.7 <T 2F / f W <−0.4 (5)
However,
T 2F is the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the second lens group to the front principal point of the second lens group, and is negative when the principal point is on the object side of the second lens group. ,
f W is the focal length of the entire system of the three-group zoom lens at the wide-angle end,
It is.
6≦Nt≦8 …(9) 12. The three-unit zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied when the total number of lenses in the three-group zoom lens is expressed as N t : 12.
6 ≦ N t ≦ 8 (9)
n2pave≧1.59 …(10)
ν2n≦35 …(11)
ただし、
n2paveは前記第2レンズ群中の全ての正レンズの屈折率の平均値、
ν2nは前記第2レンズ群中の全ての負レンズのアッベ数、
である。 18. The three-unit zoom lens according to claim 14, wherein the second lens group satisfies the following condition.
n 2pave ≧ 1.59 (10)
ν 2n ≦ 35 (11)
However,
n 2 pave is the average value of the refractive indexes of all the positive lenses in the second lens group,
ν 2n is the Abbe number of all negative lenses in the second lens group,
It is.
前記負レンズの光軸上での厚みが前記第2レンズ群の前記前側レンズ成分と前記後側レンズ成分との間の光軸上での間隔よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至18の少なくともいずれか一項に記載の3群ズームレンズ。 The most image side lens in the second lens group is a negative lens having a concave surface facing the image side,
The thickness of the negative lens on the optical axis is larger than the distance on the optical axis between the front lens component and the rear lens component of the second lens group. The three-group zoom lens according to at least one of the above.
n3ave≧1.4 …(12)
ν3ave≧50 …(13)
ただし、
n3aveは前記第3レンズ群中の全てのレンズの屈折率の平均値、
ν3aveは前記第3レンズ群中の全てのレンズのアッベ数の平均値、
である。 21. The three-group zoom lens according to claim 1, wherein all the lenses in the third lens group satisfy the following condition.
n 3ave ≧ 1.4 (12)
ν 3ave ≧ 50 (13)
However,
n 3ave is the average value of the refractive indexes of all the lenses in the third lens group,
ν 3ave is the average value of the Abbe numbers of all the lenses in the third lens group,
It is.
前記第3レンズ群は広角端での位置に対して望遠端にて像側に位置することを特徴とする請求項1乃至24の少なくともいずれか一項に記載の3群ズームレンズ。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group first moves to the image side and then reverses the moving direction to the object side.
25. The third group zoom lens according to claim 1, wherein the third lens group is positioned on the image side at a telephoto end with respect to a position at a wide angle end.
その像側に配置された撮像面をもち前記ズームレンズにより形成された前記撮像面上の光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズが請求項1乃至25の少なくともいずれか一項に記載の3群ズームレンズであることを特徴とする撮像装置。 A zoom lens,
An imaging device having an imaging surface disposed on the image side and converting an optical image on the imaging surface formed by the zoom lens into an electrical signal;
An image pickup apparatus, wherein the zoom lens is the three-group zoom lens according to at least one of claims 1 to 25.
前記3群ズームレンズが広角端且つ最も遠距離に合焦した状態において、以下の条件を満足することを特徴とする請求項26に記載の撮像装置。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<1.0 …(14)
ただし、
撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離をy10としたとき、
y07=0.7×y10で定義され、
有効撮像領域が広角端から望遠端で変化する場合は、y10はとり得る値の最大値とし、ω07wは広角端における撮像面上の中心から像高がy07となる像位置に入射する主光線の物空間における入射光線と光軸とのなす角である。
A signal processing circuit that processes image data obtained by imaging with the imaging element and outputs the image data as a changed shape;
27. The imaging apparatus according to claim 26, wherein the following condition is satisfied in a state in which the third group zoom lens is focused at the wide-angle end and the farthest distance.
0.7 <y 07 / (f w · tanω 07w) <1.0 ... (14)
However,
When the distance to the farthest point from the center in the effective image pickup plane of the image pickup device and a y 10,
y 07 = 0.7 × y 10
If effective image pickup area changes at the telephoto end from the wide-angle end, y 10 is the maximum value of the possible values, omega 07w enters the image position where the image height is y 07 from the center of the image pickup surface at the wide angle end This is the angle between the incident ray in the object space of the principal ray and the optical axis.
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