JP2010237527A - 撮像装置及び光学調整方法 - Google Patents

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篤 大畑
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大介 黒田
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Abstract

【課題】本発明は、特に広角端状態における撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを向上して光量低下を防止し、高画質化を図るようにする。
【解決手段】光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、3つ以上のレンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群が防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動するとき、以下の条件式(1)を満足する。(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像装置及び光学調整方法し、特に、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の特にズーム機構を有する撮像装置に適用して好適なものである。
従来、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いたデジタルスチルカメラが急速に普及し、一般化してきている。
このようにデジタルスチルカメラが一般的になるにつれ、特にレンズ一体型のデジタルスチルカメラの小型化・広角化・高倍率化に対するユーザのニーズが強くなりつつある。さらに近年、撮像素子の画素数が年々増加傾向にあり、高画質化のニーズも強まっている。
しかし、小型化・広角化の影響により、レンズ設計上での広角端状態における撮像素子の像面4隅の周辺光量が低下することに加えて、製造バラツキによる周辺光量の非対称性(アンバランス)に起因した当該周辺光量の低下が問題となっている。
一方、高画質化のニーズを背景に防振機構の普及が進んでいるが、ズーム位置毎に生じる撮像素子の中心位置とレンズ群の光軸との間に生じるズレを防振レンズ群により補正する制御方法が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2)。
特開2005-49598公報 特開2006-64986公報
ところで上述した特許文献1及び特許文献2に記載された従来の撮像装置では、ズーム位置毎に撮像素子の中心位置とレンズ群の光軸との間に生じるズレを防振レンズ群により補正しているため、防振レンズ群回りの大型化すなわちレンズサイズの大型化を招くという問題があった。
更に上述した特許文献1及び特許文献2に記載された従来の撮像装置では、撮像素子の中心位置とレンズ群の光軸との間に生じるズレを防振レンズ群により補正する際の補正量をズーム位置毎に算出するため、製造工程の長時間化を招いてしまうという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、特に広角端状態における撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを向上して光量低下を防止し、高画質化を図る簡易な構成の撮像装置及び光学調整方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明による撮像装置では、光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、当該3つ以上のレンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群が防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動するとき、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
但し、
Lw:光軸位置補正のための移動量
Bw:広角端状態における防振移動量
Bt:望遠端状態における防振移動量
とする。
この条件式(1)は、広角端状態での垂直方向移動レンズ群を用いた撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整と、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより、小型化及び高性能化を実現するためのものである。
この条件式(1)の下限値を下回ると、本発明の撮像装置では、広角端状態で、十分な防振量と光量バランス調整シフト量が確保出来ず、画質が低下してしまう。
また、この条件式(1)の上限値を上回ると、光量バランス調整を行うための垂直方向移動レンズ群の光量バランス調整シフト量が大き過ぎてしまい、光量バランスは良くなるものの、レンズの大型化(垂直方向移動レンズ群の周辺部や、第1レンズ群の外径の大型化)を招いてしまう。
すなわち撮像装置では、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける垂直方向移動レンズ群の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量<望遠端状態の防振シフト量)を設けるようになされている。
これにより撮像装置は、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現し得るようになされている。
また本発明の撮像装置は、光軸方向へ移動可能な少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、当該レンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、以下の条件式(2)及び(3)を満足するようにする。
(2)0.2<((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)<0.7
(3)((1−βiw)×βrw)>fw×tan0.5
但し、
βiw:広角端状態における垂直方向移動レンズ群の近軸横倍率
βrw:広角端状態における防振レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ郡の近軸
横倍率
βit:望遠端状態における防振レンズ群の近軸横倍率
βrt:望遠端状態における防振レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ郡の近軸
横倍率
fw :広角端状態における焦点距離
とする。
この条件式(2)及び(3)は、小型でかつ、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスが取れた撮像装置を実現するためのものである。
この条件式(2)の下限値を下回った場合、望遠端状態に対して広角端状態での防振感度が低く(垂直方向移動レンズ群を光軸と略垂直方向へ単位長さだけ移動させたときの像面の移動量が小さい)、所定の防振補正効果を得るためには、垂直方向移動レンズ群の防振シフト量を大きくする必要があり、かつ光量バランス調整シフト量を確保すると装置が大型化してしまう。
さらに条件式(2)の上限値を上回った場合、高変倍比で且つ望遠端状態において防振性能を確保するためにメカストローク量を大きく保つ必要があるので、撮像装置全体が大型化してしまう。
つまり撮像装置は、条件式(2)を満足していれば、広角端状態と望遠端状態での防振感度の比を適切に設定できるために、広角端状態での防振シフト量と光量バランス調整シフト量の合計が、望遠端状態での防振シフト量に対して著しく大きくあるいは小さくならないために、高性能かつ小型な撮像装置を実現することが出来る。
すなわち撮像装置は、条件式(2)及び(3)を満足するとき、望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量よりも、広角端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量を少なくすることができるので、当該広角端状態における余剰分のメカストローク量を、光量バランス調整時の光量バランス調整シフト量として有効利用することが可能となる。
さらに撮像装置は、以下の条件式(4)を満足するようにする。
(4)((1−βit)×βrt)/((1−βiw)×βrw)<1.1×(Bt/Bw)
撮像装置は、この条件式(4)を満足し、広角端状態と望遠端状態とにおける防振シフト量の比を適切に設定することにより、効果的な防振補正を実現しつつ、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスも効果的に改善することが可能となる。
この条件式(4)の上限値を超えると、撮像装置は広角端状態における防振補正角が望遠端状態の防振補正角よりも大きくなるが、通常、広角端状態の方が望遠端状態よりも明るくなりシャッタースピードが短く、かつ焦点距離も短いために手振れは発生しにくい。
すなわち一般的な撮影シーンを考えた場合、広角端状態における防振時の設定補正角が大きく、更に十分な光量バランスを考えると、レンズの大型化を免れることが出来ない。
さらに撮像装置は、以下の条件式(5)を満足するようにする。
(5)α×((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)>1.33
但し、
α:ズームレンズ群の変倍比
とする。
撮像装置は、条件式(5)を満足することにより、望遠端状態と広角端状態との両方で十分な防振性能を維持しつつ、広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の低下を防止することが可能となる。
この条件式(5)の下限値を下回ると、広角端状態と望遠端状態とにおける防振補正角を同程度に設定する場合、広角端状態と望遠端状態とにおける防振位置感度の比が小さい為に、広角端状態で十分な防振性能を確保し、かつ十分に光量バランスを調整するための光量バランス調整シフト量を確保すると、望遠端状態での防振シフト量よりも大きくなって大型化してしまう。
また、本発明の光学調整方法においては、光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、3つ以上のレンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群を防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動させる垂直方向移動レンズ群移動ステップとを有し、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
但し、
Lw:光軸位置補正のための移動量
Bw:広角端状態における防振移動量
Bt:望遠端状態における防振移動量
とする。
この条件式(1)は、広角端状態での垂直方向移動レンズ群を用いた撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整と、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより撮像装置の小型化及び高性能化を実現するためのものである。
この条件式(1)の下限値を下回ると、本発明の光学調整方法では、広角端状態での光量バランス調整を行い、更に十分に防振するためには垂直方向移動レンズ群の光軸に対する略垂直方向への防振シフト量を小さくする必要があるが、当該防振シフト量を小さくすると、その分だけ手振れ補正可能角が小さくなるために、手振れ時の画質が低下してしまう。
また、この条件式(1)の上限値を上回ると、光量バランス調整を行うための垂直方向移動レンズ群の光量バランス調整シフト量と広角端状態での防振シフト量の合計が、望遠端状態の防振シフト量に比べて大き過ぎてしまい、光量バランスは良くなるものの、レンズの大型化(垂直方向移動レンズ群の周辺部や、第1レンズ群の外径の大型化)を招いてしまう。
すなわち光学調整方法では、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける垂直方向移動レンズ群の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量<望遠端状態の防振シフト量)を設けるようになされている。
これにより光学調整方法では、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、撮像装置の小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現し得るようになされている。
本発明によれば、光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、当該3つ以上のレンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群が防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動するとき、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
但し、
Lw:光軸位置補正のための移動量
Bw:広角端状態における防振移動量
Bt:望遠端状態における防振移動量
とすることにより、特に広角端状態における撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを向上して光量低下を防止し、高画質化を図る簡易な構成の撮像装置を実現することができる。
また本発明によれば、光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、上記3つ以上のレンズ群のうち上記光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で上記垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ上記略垂直方向へ移動させることにより上記3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群を防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動させる垂直方向移動レンズ群移動ステップとを有し、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
但し、
Lw:光軸位置補正のための移動量
Bw:広角端状態における防振移動量
Bt:望遠端状態における防振移動量
とすることにより、特に広角端状態における撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを向上して光量低下を防止し、高画質化を図る光学調整方法を実現することができる。
光量バランス調整の概念の説明に供する略線図である。 第1数値実施例におけるズームレンズの構成を示す略線的断面図である。 第1数値実施例における手ブレ時の防振シフト量と光量バランス調整シフト量の説明に供する特性曲線図である。 第1数値実施例の広角端状態(ω=30.11度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第1数値実施例の中間焦点距離状態(ω=14.08度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第1数値実施例の望遠端状態(ω=9.82度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第2数値実施例におけるズームレンズの構成を示す略線的断面図である。 第2数値実施例における手ブレ時の防振シフト量と光量バランス調整シフト量の説明に供する特性曲線図である。 第2数値実施例の広角端状態(ω=33.22度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第2数値実施例の中間焦点距離状態(ω=18.66度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第2数値実施例の望遠端状態(ω=9.88度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第3数値実施例におけるズームレンズの構成を示す略線的断面図である。 第3数値実施例における手ブレ時の防振シフト量と光量バランス調整シフト量の説明に供する特性曲線図である。 第3数値実施例の広角端状態(ω=36.36度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第3数値実施例の中間焦点距離状態(ω=15.25度)における諸収差を示す特性曲線図である。 第3数値実施例の望遠端状態(ω=9.29度)における諸収差を示す特性曲線図である。 本発明の撮像装置を搭載したデジタルスチルカメラの構成を示す略線的ブロック図である。
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(撮像装置)
2.数値実施例(第1数値実施例乃至第3数値実施例)
3.デジタルスチルカメラの構成
4.他の実施の形態
<1.実施の形態>
[1−1.撮像装置の構成]
本発明の撮像装置においては、光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、当該3つ以上のレンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正するアクチュエータ等の補正機構とを具え、垂直方向移動レンズ群が防振のために個々のズームポジションで略垂直方向へ移動するとき、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
但し、
Lw:光軸位置補正のための移動量
Bw:広角端状態における防振移動量
Bt:望遠端状態における防振移動量
とする。
この条件式(1)は、広角端状態での垂直方向移動レンズ群を用いた撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整と、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより、小型化及び高性能化を実現するためのものである。
この条件式(1)の下限値を下回ると、本発明の撮像装置では、広角端状態での光量バランス調整を行い、更に十分に防振するためには垂直方向移動レンズ群の光軸に対する略垂直方向への防振シフト量を小さくする必要があるが、当該防振シフト量を小さくすると、手振れ補正可能角が小さくなり、手振れ時の画質が低下してしまう。
また、この条件式(1)の上限値を上回ると、光量バランス調整を行うための垂直方向移動レンズ群の光量バランス調整シフト量と広角端状態での防振シフト量の合計が望遠端状態での防振シフト量に比べて大き過ぎて、レンズの大型化(垂直方向移動レンズ群の周辺部や、第1レンズ群の外径の大型化)を招いてしまう。
すなわち撮像装置では、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群を用いた防振シフト量を適切に設定することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける垂直方向移動レンズ群の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設けるようになされている。
これにより撮像装置は、広角端状態及び望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現し得るようになされている。
また本発明の撮像装置は、光軸方向へ移動可能な少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、当該レンズ群のうち光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ略垂直方向へ移動させることにより3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具え、以下の条件式(2)及び(3)を満足するようにする。
(2)0.2<((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)<0.7
(3)((1−βiw)×βrw)>fw×tan0.5
但し、
βiw:広角端状態における垂直方向移動レンズ群の近軸横倍率
βrw:広角端状態における防振レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ郡の近軸
横倍率
βit:望遠端状態における防振レンズ群の近軸横倍率
βrt:望遠端状態における防振レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ郡の近軸
横倍率
fw :広角端状態における焦点距離
とする。
この条件式(2)及び(3)は、小型でかつ、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスが取れた撮像装置を実現するためのものである。
この条件式(2)の下限値を下回った場合、望遠端状態に対して広角端状態での防振感度が低く(垂直方向移動レンズ群を光軸と略垂直方向へ単位長さだけ移動させたときの像面の移動量が小さい)、所定の防振補正効果を得るためには、垂直方向移動レンズ群の防振シフト量を大きくしなければならない。
そのために、条件式(2)の下限値を下回った場合、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを調整するために垂直方向移動レンズ群を光軸と略垂直方向へ移動させるには垂直方向移動レンズ群のレンズを大型化せざるを得なくなる。
つまり撮像装置は、条件式(2)の下限値を上回っていれば、望遠端状態に比べて広角端状態での防振位置感度を適切に設定できるので、所定の防振補正効果を得るため垂直方向移動レンズ群の防振シフト量を大きくしなくて済み、かつレンズの大型化を招かずに済むことになる。
さらに条件式(2)の上限値を上回った場合、高変倍比で且つ望遠端状態において防振性能を確保するためにメカストローク量を大きく保つ必要があるので、撮像装置全体が大型化してしまう。
一方、条件式(3)の下限値を下回った場合、広角端状態で十分な防振性能を確保しつつ、更に光量バランス調整を行う為に垂直方向移動レンズ群を移動させるとなると、撮像装置全体が大型化してしまう。
すなわち撮像装置は、条件式(2)及び(3)を満足するとき、望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量よりも、広角端状態における垂直方向移動レンズ群の防振シフト量を少なくすることができるので、当該広角端状態における余剰分のメカストロークを、光量バランス調整時の光量バランス調整シフト量として有効利用することが可能となる。
さらに撮像装置は、以下の条件式(4)を満足するようにする。
(4)((1−βit)×βrt)/((1−βiw)×βrw)<1.1×(Bt/Bw)
撮像装置は、この条件式(4)を満足し、広角端状態と望遠端状態とにおける防振シフト量の比を適切に設定することにより、効果的な防振補正を実現しつつ、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスも効果的に改善することが可能となる。
この条件式(4)の上限値を超えると、撮像装置は広角端状態における防振補正角が望遠端状態の防振補正角よりも大きくなるが、通常、広角端状態の方が望遠端状態よりも明るくなりシャッタースピードが短く、かつ焦点距離も短いために手振れは発生しにくい。
すなわち一般的な撮影シーンを考えた場合、広角端状態における防振時の設定補正角が大きく、更に十分な光量バランスを考えると、レンズの大型化を免れることが出来ない。
さらに撮像装置は、以下の条件式(5)を満足するようにする。
(5)α×((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)>1.33
但し、
α:ズームレンズ群の変倍比
とする。
撮像装置は、条件式(5)を満足することにより、望遠端状態と広角端状態との両方で十分な防振性能を維持しつつ、広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の低下を防止することが可能となる。
この条件式(5)の下限値を下回ると、広角端状態と望遠端状態とにおける防振補正角を同程度に設定する場合、広角端状態と望遠端状態とにおける防振位置感度の比が小さい為に、広角端状態で十分な防振性能を確保し、かつ十分に光量バランスを調整するための光量バランス調整シフト量を確保すると、望遠端状態での防振シフト量よりも大きくなって大型化してしまう。
このように本発明の撮像装置では、上述した条件式(1)乃至(5)を満足することにより、図1(A)に示すように、広角端状態でズームレンズZLの垂直方向移動レンズ群VGを補正機構により光軸方向と略垂直方向へ光量バランス調整のためにシフトしたとき、図1(B)に示すように、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを均一化できる。
ここで撮像素子の像面のほぼ中央が像高0%であり、例えば像面の右上隅が像高100%、像面の左下隅が像高−100%であるので、光量バランス調整前は、像高−100%となる象面の左下隅の周辺光量比が低く、像高100%となる象面の右上隅の周辺光量比が高くなっている。
これに対して、光量バランス調整後は、広角端状態で垂直方向移動レンズ群VGが光軸方向へシフトされたことにより、像高−100%となる象面の左下隅の周辺光量比が上げられ、像高100%となる象面の右上隅の周辺光量比が若干下げられ、結果として周辺光量の光量バランスが均一化されることになる。
因みに、本発明の撮像装置は、広角端状態でズームレンズZLの垂直方向移動レンズ群VGを補正機構により垂直方向へシフトし、撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランスを均一化できるので、当該撮像素子のサイズを大きなものに変更したときに広角端状態で周辺光量の低下が生じたときでも柔軟に対応することができる。
<2.数値実施例>
次に、本発明の撮像装置に用いられるズームレンズに対して具体的な数値を適用した数値実施例について、以下、図面及び図表を用いて説明する。ここで、各数値実施例において、非球面は次式の数1で表される。
x=cy/(1+(1−(1+k)c1/2)+Ay+By
……(1)
ここで、yは光軸からの高さ、xはサグ量、cは曲率、kは円錐定数、A,B,……は非球面係数である。
[2−1.第1数値実施例]
図2において、1は全体として第1数値実施例におけるズームレンズを示し、図2(A)は広角端状態におけるレンズ配置であり、図2(B)は望遠端状態におけるレンズ配置である。
このズームレンズ1は、物体側から順に、負屈折力を有する第1レンズ群G1、正屈折力を有する第2レンズ群G2及び正屈折力を有する第3レンズ群G3によって構成されている。
このズームレンズ1の第1レンズ群G1は、ガラスの球面レンズL1と樹脂レンズL2との複合レンズでなる負の第1レンズL12と、メニスカス形状を有する正のガラスレンズでなる第2レンズL3とによって構成され、全体として負の屈折力を有している。
またズームレンズ1において、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する単レンズL4と、正レンズL5及び負レンズL6の接合レンズにより構成されており、第3レンズ群G3は、正の屈折力を有する単レンズL5により構成されている。
なおズームレンズ1は、開口絞りSが第2レンズ群G2の近傍であって、かつ物体側に配置されていると共に、第3レンズ群G3と撮像素子の像面IMGとの間には、カットフィルタCF及び当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
ここで第2レンズ群G2は、アクチュエータ等の補正機構により光軸と略垂直方向へ移動可能な防振レンズ群としての役割を担うと共に、撮像素子の像面IMGにおける周辺光量のバランスを調整して当該周辺光量の低下を防止し得るようになされている。
このようにズームレンズ1では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、高変倍比化及び広角化を実現すると共に、レンズ系の諸収差を良好に補正し得るようになされている。
以下の表1〜表5に、本発明における第1数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第1数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表中で曲率半径INFとは平面を意味する。
Figure 2010237527
Figure 2010237527
なお、第3面、第8面、第9面、第14面及び第15面は非球面形状であり、その非球面係数は表3に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
Figure 2010237527
続いて、ズームレンズ1においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表4に示す。
Figure 2010237527
ここでズームレンズ1は、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の全てが光軸方向へ沿って可動である。
ズームレンズ1では、広角端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を広げ、第2レンズ群G2と像面IMGとの間隔を縮めることにより主点を像面IMGに近づけて短焦点化を実現している。
またズームレンズ1では、望遠端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を縮め、第2レンズ群G2と像面IMGとの間隔を広げることにより主点を像面IMGから遠ざけて長焦点化を実現している。
さらにズームレンズ1は、防振用の第2レンズ群G2を光軸と略垂直方向へ移動して像面IMGの中心位置と当該ズームレンズ1の光軸との間のズレを補正し、各ズームポイントにおける各画角での焦点位置変動を吸収することにより、小型化を維持しながら高性能化を確保するようになされている。
そして、以下の表5に第1数値実施例のズームレンズ1における条件式対応値を示す。
Figure 2010237527
これにより第1数値実施例のズームレンズ1においては、表5の条件式対応値に示したように上述した条件式(1)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設けることができる。
そのためズームレンズ1では、防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
この場合、図3に示すようにズームレンズ1では、望遠端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量(メカストローク量)が約0.18mmであるのに対し、広角端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量が0.09mmであり、約半分で済むことが分かる。
従ってズームレンズ1では、広角端状態における余剰分のメカストローク量である0.09mmを、光量バランス調整シフト量として用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実行することができる。
また第1数値実施例のズームレンズ1においては、表5の条件式対応値に示したように上述した条件式(2)及び(3)を満足することにより、広角端状態及び望遠端状態における第2レンズ群G2を用いた防振位置感度を適切に設定することができる。
これによりズームレンズ1では、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設け、その差分を広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
さらにズームレンズ1では、表5の条件式対応値に示したように上述した条件式(4)を満足し、広角端状態と望遠端状態とにおける防振シフト量の比を適切に設定することにより、レンズを大型化させることなく効果的な防振補正を実現しつつ、撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランスも効果的に改善することができる。
さらにズームレンズ1では、表5の条件式対応値に示したように上述した条件式(5)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける防振補正角を同程度に設定した場合でも、広角端状態と望遠端状態とにおける防振位置感度の比を大きくすることができる。
これによりズームレンズ1は、広角端状態で十分な防振性能を確保し、かつ十分に光量バランスを調整するための光量バランス調整シフト量を確保したときでも、望遠端状態での防振シフト量よりも大きくなることがなく、望遠端状態と広角端状態との両方で十分な防振性能を維持しつつ、広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の低下を防止することができる。
続いて、第1数値実施例のズームレンズ1による無限遠合焦状態での広角端状態(ω=30.11度)における諸収差図を図4に示し、中間焦点距離状態(ω=14.08度)における諸収差図を図5に示し、望遠端状態(ω=9.82度)における諸収差図を図6に示す。なお、諸収差は波長587.56nmのd線に対応するものである。
この図4乃至図6において、球面収差図の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差図中の実線は歪曲収差を示している。この各収差図から、第1数値実施例のズームレンズ1では高変倍比でありながら諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−2.第2数値実施例]
図7において、2は全体として第2数値実施例におけるズームレンズを示し、図7(A)は広角端状態におけるレンズ配置であり、図7(B)は望遠端状態におけるレンズ配置である。
このズームレンズ2は、物体側から順に、負屈折力を有する第1レンズ群G1、正屈折力を有する第2レンズ群G2及び正屈折力を有する第3レンズ群G3によって構成されている。
このズームレンズ2の第1レンズ群G1は、両面が非球面形状でなる負の第1レンズL21と、メニスカス形状を有する正のガラスレンズでなる第2レンズL22とによって構成され、全体として負の屈折力を有している。
またズームレンズ2において、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する単レンズL23と、正レンズL24及び負レンズL25の接合レンズとにより構成されており、第3レンズ群G3は、正の屈折力を有する単レンズL26により構成されている。
なおズームレンズ2は、開口絞りSが第2レンズ群G2の近傍であって、かつ物体側に配置されていると共に、第3レンズ群G3と撮像素子の像面IMGとの間には、カットフィルタCF及び当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
ここで第2レンズ群G2は、アクチュエータ等の補正機構により光軸と略垂直方向へ移動可能な防振レンズ群としての役割を担うと共に、撮像素子の像面IMGにおける周辺光量のバランスを調整して当該周辺光量の低下を防止し得るようになされている。
このようにズームレンズ2では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、高変倍比化及び広角化を実現すると共に、レンズ系の諸収差を良好に補正し得るようになされている。
以下の表6〜表10に、本発明における第2数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第2数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表中で曲率半径INFとは平面を意味する。
Figure 2010237527
Figure 2010237527
なお、第1面、第2面、第7面、第8面、第13面及び第14面は非球面形状であり、その非球面係数は表8に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
Figure 2010237527
続いて、ズームレンズ2においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表9に示す。
Figure 2010237527
ここでズームレンズ2は、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の全てが光軸方向へ沿って可動である。
ズームレンズ2では、広角端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を広げ、第2レンズ群G2と撮像面IMGとの間隔を縮めることにより主点を像面IMGに近づけて短焦点化を実現している。
またズームレンズ2では、望遠端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を縮め、第2レンズ群G2と撮像面IMGとの間隔を広げることにより主点を撮像面IMGから遠ざけて長焦点化を実現している。
さらにズームレンズ2は、防振用の第2レンズ群G2を光軸と略垂直方向へ移動して像面IMGの中心位置と当該ズームレンズ2の光軸との間のズレを補正し、各ズームポイントにおける各画角での焦点位置変動を吸収することにより、小型化を維持しながら高性能化を確保するようになされている。
そして、以下の表10に第2数値実施例のズームレンズ2における条件式対応値を示す。
Figure 2010237527
これにより第2数値実施例のズームレンズ2においては、表10の条件式対応値に示したように上述した条件式(1)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設けることができる。
そのためズームレンズ2では、防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
この場合、図8に示すようにズームレンズ2では、望遠端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量(メカストローク量)が約0.17mmであるのに対し、広角端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量が0.085mmであり、約半分で済むことが分かる。
従ってズームレンズ2では、広角端状態における余剰分のメカストローク量である0.085mmを、光量バランス調整シフト量として用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実行することができる。
また第2数値実施例のズームレンズ2においては、表10の条件式対応値に示したように上述した条件式(2)及び(3)を満足することにより、広角端状態及び望遠端状態における第2レンズ群G2を用いた防振位置感度を適切に設定することができる。
これによりズームレンズ2では、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設け、その差分を広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
さらにズームレンズ2では、表10の条件式対応値に示したように上述した条件式(4)を満足し、広角端状態と望遠端状態とにおける防振シフト量の比を適切に設定することにより、レンズを大型化させることなく効果的な防振補正を実現しつつ、撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランスも効果的に改善することができる。
さらにズームレンズ2では、表10の条件式対応値に示したように上述した条件式(5)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける防振補正角を同程度に設定した場合でも、広角端状態と望遠端状態とにおける防振位置感度の比を大きくすることができる。
これによりズームレンズ2は、広角端状態で十分な防振性能を確保し、かつ十分に光量バランスを調整するための光量バランス調整シフト量を確保したときでも、望遠端状態での防振シフト量よりも大きくなることがなく、望遠端状態と広角端状態との両方で十分な防振性能を維持しつつ、広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の低下を防止することができる。
続いて、第2数値実施例のズームレンズ2による無限遠合焦状態での広角端状態(ω=33.22度)における諸収差図を図9に示し、中間焦点距離状態(ω=18.66度)における諸収差図を図10に示し、望遠端状態(ω=9.88度)における諸収差図を図11に示す。なお、諸収差は波長587.56nmのd線に対応するものである。
この図9乃至図11において、球面収差図の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差図中の実線は歪曲収差を示している。この各収差図から、第2数値実施例のズームレンズ2では高変倍比でありながら諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−3.第3数値実施例]
図12において、3は全体として第3数値実施例におけるズームレンズを示し、図12(A)は広角端状態におけるレンズ配置であり、図12(B)は望遠端状態におけるレンズ配置である。
このズームレンズ3は、物体側から順に、負屈折力を有する第1レンズ群G1、正屈折力を有する第2レンズ群G2及び正屈折力を有する第3レンズ群G3によって構成されている。
このズームレンズ3の第1レンズ群G1は、両面が非球面形状でなる負の第1レンズL31と、メニスカス形状を有する正のガラスレンズでなる第2レンズL32とによって構成され、全体として負の屈折力を有している。
またズームレンズ3において、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する単レンズL33と、正レンズL34及び負レンズL35の接合レンズとにより構成されており、第3レンズ群G3は、正の屈折力を有する単レンズL36により構成されている。
なおズームレンズ3は、開口絞りSが第2レンズ群G2の近傍であって、かつ物体側に配置されていると共に、第3レンズ群G3と撮像素子の像面IMGとの間には、カットフィルタCF及び当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
ここで第2レンズ群G2は、アクチュエータ等の補正機構により光軸と略垂直方向へ移動可能な防振レンズ群としての役割を担うと共に、撮像素子の像面IMGにおける周辺光量のバランスを調整して当該周辺光量の低下を防止し得るようになされている。
このようにズームレンズ3では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、高変倍比化及び広角化を実現すると共に、レンズ系の諸収差を良好に補正し得るようになされている。
以下の表11〜表15に、本発明における第3数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第3数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表中で曲率半径INFとは平面を意味する。
Figure 2010237527
Figure 2010237527
なお、第1面、第2面、第7面、第8面、第13面及び第14面は非球面形状であり、その非球面係数は表13に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
Figure 2010237527
続いて、ズームレンズ3においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表14に示す。
Figure 2010237527
ここでズームレンズ3は、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の全てが光軸方向へ沿って可動である。
ズームレンズ3では、広角端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を広げ、第2レンズ群G2と撮像面IMGとの間隔を縮めることにより主点を像面IMGに近づけて短焦点化を実現している。
またズームレンズ3では、望遠端状態において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を縮め、第2レンズ群G2と撮像面IMGとの間隔を広げることにより主点を撮像面IMGから遠ざけて長焦点化を実現している。
さらにズームレンズ3は、防振用の第2レンズ群G2を光軸と略垂直方向へ移動して像面IMGの中心位置と当該ズームレンズ3の光軸との間のズレを補正し、各ズームポイントにおける各画角での焦点位置変動を吸収することにより、小型化を維持しながら高性能化を確保するようになされている。
そして、以下の表15に第3数値実施例のズームレンズ3における条件式対応値を示す。
Figure 2010237527
これにより第3数値実施例のズームレンズ3においては、表15の条件式対応値に示したように上述した条件式(1)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設けることができる。
そのためズームレンズ3では、防振シフト量の差分を広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
この場合、図13に示すようにズームレンズ3では、望遠端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量(メカストローク量)が約0.17mmであるのに対し、広角端状態における第2レンズ群G2の防振シフト量が0.08mmであり、約半分で済むことが分かる。
従ってズームレンズ3では、広角端状態における余剰分のメカストローク量である0.09mmを、光量バランス調整シフト量として用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実行することができる。
また第3数値実施例のズームレンズ3においては、表15の条件式対応値に示したように上述した条件式(2)及び(3)を満足することにより、広角端状態及び望遠端状態における第2レンズ群G2を用いた防振位置感度を適切に設定することができる。
これによりズームレンズ3では、広角端状態と望遠端状態とにおける第2レンズ群G2の防振シフト量に差分(広角端状態の防振シフト量>望遠端状態の防振シフト量)を設け、その差分を広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランス調整に用いることができるので、小型化を維持しつつ、十分な防振性能と光量バランスの改善を実現することができる。
さらにズームレンズ3では、表15の条件式対応値に示したように上述した条件式(4)を満足し、広角端状態と望遠端状態とにおける防振シフト量の比を適切に設定することにより、レンズを大型化させることなく効果的な防振補正を実現しつつ、撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の光量バランスも効果的に改善することができる。
さらにズームレンズ3では、表15の条件式対応値に示したように上述した条件式(5)を満足することにより、広角端状態と望遠端状態とにおける防振補正角を同程度に設定した場合でも、広角端状態と望遠端状態とにおける防振位置感度の比を大きくすることができる。
これによりズームレンズ3は、広角端状態で十分な防振性能を確保し、かつ十分に光量バランスを調整するための光量バランス調整シフト量を確保したときでも、望遠端状態での防振シフト量よりも大きくなることがなく、望遠端状態と広角端状態との両方で十分な防振性能を維持しつつ、広角端状態での撮像素子の像面IMGの4隅における周辺光量の低下を防止することができる。
続いて、第3数値実施例のズームレンズ3による無限遠合焦状態での広角端状態(ω=36.36度)における諸収差図を図14に示し、中間焦点距離状態(ω=15.25度)における諸収差図を図15に示し、望遠端状態(ω=9.29度)における諸収差図を図16に示す。なお、諸収差は波長587.56nmのd線に対応するものである。
この図14乃至図16において、球面収差図の実線は球面収差を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差図中の実線は歪曲収差を示している。この各収差図から、第3数値実施例のズームレンズ3では高変倍比でありながら諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
<3.デジタルスチルカメラの構成>
図17に示すように、上述したズームレンズ1、2又は3を含む撮像装置を搭載されたデジタルスチルカメラ100は、撮像機能を担うカメラブロック15と、当該カメラブロック15により撮像された画像信号に対してアナログデジタル変換処理等の信号処理を行うカメラ信号処理部20とを有する。
またデジタルスチルカメラ100は、画像信号の記録再生処理等を行う画像処理部30と、撮影された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)40と、メモリーカード51への書込/読出を行うリーダライタ50とを有する。
更に加えてデジタルスチルカメラ100は、当該カメラ全体を制御するCPU(Central Processing Unit)60と、ユーザによる操作入力のための入力部70と、カメラブロック15内のレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部80とを有するようになされている。
カメラブロック15は、ズームレンズ1(又は2、3)を含む光学系と、例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等でなる撮像素子16とが組み合わされた構成を有している。
カメラ信号処理部20は、撮像素子16からの出力信号に対するデジタル信号への変換処理、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換処理等の信号処理を行うようになされている。
画像処理部30は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や、解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになされている。
メモリーカード51は、着脱自在な半導体メモリから構成されている。リーダライタ50は、画像処理部30によって符号化された画像データをメモリーカード51に書き込み、またメモリーカード51に記録された画像データを読み出すようになされている。
CPU60は、デジタルスチルカメラ100内の各回路ブロックを統括的に制御するようになされており、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになされている。
入力部70は、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等により構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をCPU60へ出力する。
レンズ駆動制御部80は、CPU60からの制御信号に基づいて、ズームレンズ1(又は2、3)内のレンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになされている。
次に、デジタルスチルカメラ100の動作を簡単に説明する。デジタルスチルカメラ100では、撮影の待機状態のとき、CPU60による制御の下で、カメラブロック15により撮像された画像信号をカメラ信号処理部20を介してLCD40へ出力し、カメラスルー画像として表示するようになされている。
またデジタルスチルカメラ100は、入力部70からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいてズームレンズ1(又は2、3)内の所定のレンズを移動する。
そしてデジタルスチルカメラ100は、入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック15の図示しないシャッタが切られると、撮像された画像信号をカメラ信号処理部20から画像処理部30へ出力する。
画像処理部30では、カメラ信号処理部20から供給された画像信号に対して所定の圧縮符号化した後、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換し、これをリーダライタ50を介してメモリーカード51に書込むようになされている。
なおフォーカシングは、例えばシャッタレリーズボタンが半押し、或は記録のために全押しされた場合に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80がズームレンズ1(又は2、3)を駆動制御することにより行われる。
またメモリーカード51に記録された画像データを再生する場合、CPU60が入力部70に対する操作に応じてリーダライタ50によりメモリーカード51から画像データを読み出し、画像処理部30により伸張復号化処理した後、これをLCD40へ出力する。
LCD40では、画像処理部30により伸張復号化処理された画像データに基づいて再生画像を表示するようになされている。
因みに、この実施の形態では、本発明の撮像装置をデジタルスチルカメラに適用するようにした場合について説明したが、例えば、デジタルビデオカメラといった他の撮像装置等に適用することも可能である。
<4.他の実施の形態>
その他、上述した実施の形態及び第1数値実施例乃至第3数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
なお上述の実施の形態においては、第1数値実施例乃至第3数値実施例に基づいて表5、表10、表15の具体的な数値を示すようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、条件式(1)乃至(5)を満足する範囲内であれば、その他種々の具体的な形状及び構造並びに数値を用いるようにしても良い。
また上述の第1乃至第3数値実施例においては、第1レンズ群G1乃至第3レンズ群G3によりズームレンズ1乃至3を構成するようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、4群タイプや、5群タイプの複数のレンズ群によりズームレンズ1乃至3を構成するようにしても良い。
さらに上述の第1乃至第3数値実施例においては、光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群として防振レンズ群である第2レンズ群G2を用いるようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、第2レンズ群G2の代わりに、垂直方向移動レンズ群として第1レンズ群G1や第3レンズ群G3を用いて光量バランス調整を行うようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、撮像装置を例えばデジタルスチルカメラ100に搭載する場合を一例として示したが、撮像装置を搭載する対象としては、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ、携帯電話機、カメラが搭載されたパーソナルコンピュータ、カメラが組み込まれたPDA等のその他種々の電子機器に広く適用することができる。
1、2、3……ズームレンズ、G1……第1レンズ群、G2……第2レンズ群、G3……第3レンズ群、12……撮像素子、20……カメラ信号処理部、30……画像処理部、40……LCD、50……リーダライタ、51……メモリーカード、60……CPU、70……入力部、80……レンズ駆動制御部。

Claims (5)

  1. 光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、
    上記3つ以上のレンズ群のうち上記光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、
    広角端状態で上記垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ上記略垂直方向へ移動させることにより上記3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構と
    を具え、
    上記垂直方向移動レンズ群が防振のために個々のズームポジションで上記略垂直方向へ移動するとき、
    以下の条件式(1)を満足する撮像装置。
    (1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
    但し、
    Lw:光軸位置補正のための移動量
    Bw:広角端状態における防振移動量
    Bt:望遠端状態における防振移動量
    とする。
  2. 上記撮像装置において、
    以下の条件式(2)及び(3)を満足する
    請求項1に記載の撮像装置。
    (2)0.2<((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)<0.7
    (3)((1−βiw)×βrw)>fw×tan0.5
    但し、
    βiw:広角端状態における垂直方向移動レンズ群の近軸横倍率
    βrw:広角端状態における垂直方向移動レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ
    郡の近軸横倍率
    βit:望遠端状態における垂直方向移動レンズ群の近軸横倍率
    βrt:望遠端状態における垂直方向移動レンズ群よりも像面側に配置されたレンズ
    郡の近軸横倍率
    fw :広角端状態における焦点距離
    とする。
  3. 上記撮像装置において、
    以下の条件式(4)を満足する
    請求項1又は2に記載の撮像装置。
    (4)((1−βit)×βrt)/((1−βiw)×βrw)<1.1×(Bt/Bw)
  4. 上記撮像装置において、
    以下の条件式(5)を満足する
    請求項1乃至3に記載の撮像装置。
    (5)α×((1−βiw)×βrw)/((1−βit)×βrt)>1.33
    但し、
    α:ズームレンズ群の変倍比
    とする。
  5. 光軸方向へ移動可能なズームレンズを構成する少なくとも3つ以上のレンズ群のうち、少なくとも1つ以上は光軸に略垂直方向へ移動可能な垂直方向移動レンズ群と、上記3つ以上のレンズ群のうち上記光軸方向へ移動可能なズームレンズ群と、広角端状態で上記垂直方向移動レンズ群を所定位置だけ上記略垂直方向へ移動させることにより上記3つ以上のレンズ群による光軸位置を補正する補正機構とを具える撮像装置の光学調整方法であって、
    上記垂直方向移動レンズ群を防振のために個々のズームポジションで上記略垂直方向へ移動させる垂直方向移動レンズ群移動ステップと
    を有し、
    以下の条件式(1)を満足する光学調整方法。
    (1)0.7<(Lw+Bw)/Bt<1.3
    但し、
    Lw:光軸位置補正のための移動量
    Bw:広角端状態における防振移動量
    Bt:望遠端状態における防振移動量
    とする。
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