JP2011065070A - 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 - Google Patents

結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】光学系の小型・薄型化の達成及び色収差を中心とした諸収差の良好な補正状態の達成を両立できるためのレンズ成分とそれを用い結像光学系を得る。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、最終レンズ群GRを含み、また、第1レンズ群G1は正レンズ2枚と負レンズ1枚の3枚が互いに接合された1つのレンズ成分のみからなり、横軸をνd1、及び縦軸をθgF1とする直交座標系において、θgF1=α1×νd1+βgF1で表される直線を設定したときに、所定の条件式の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、別の所定の条件式で定まる領域と、の2つの領域に、前記2枚の正レンズのいずれか一方の正レンズLAのθgF1及びνd1が含まれる。
【選択図】図1

Description

本発明は、結像光学系及びそれを有する電子撮像装置に関する。
特に、ズーム光学系の高変倍率化、薄型化、高性能化を実現できる有効なレンズ構成とその電子撮像装置の薄型化への応用に関するものである。
デジタルカメラは高画素数化(高画質化)や小型薄型化において実用レベルを達成し、機能的にも市場的にも銀塩35mmフィルムカメラにとって代わった。そこで、次なる進化の方向の1つとして、光学仕様の向上とともにさらなる高画素数化が強く求められている。光学仕様の向上とは、そのままの小ささ、薄さで、光学系の高変倍比、広角化、大口径比化を指す。
たとえば、特許文献1に記載された結像光学系は、高変倍率かつ広角でありしかも各々レンズ群の光軸方向の厚みを薄く構成できている。したがって、それを搭載した電子撮像装置は薄型であると同時に高機能である。このような結像光学系では、小ささや薄さをそのままにさらなる光学仕様を向上しようとすると、色収差が問題となる。この問題となりやすい色収差を補正した結像光学系として、特許文献2、3、4に記載された結像光学系がある。これらの結像光学系では、従来のガラスにはない有効な分散特性、あるいは部分分散特性を有する透明媒質を導入している。
また、電子撮像素子を用いた電子撮像装置では、h線(404.66nm)の色収差によるフレアが発生しやすい。このh線の色収差補正の重要性を説いた特許文献として、特許文献5が知られている。
特開2008−112013号公報 特開2006−349947号公報 特開2007−298555号公報 特開2008−139645号公報 特開2001−208964号公報
特許文献1に記載の実施例を見ると、ズーム比が10倍、広角端での画角が80°という仕様でありながら、全長は短くしかも各レンズ群(特に第1レンズ群)の光軸方向の厚みが薄い。しかしながら、望遠端における短波長領域、特にg線やh線の軸上色収差、倍率色収差の補正が十分ではない。そのため、さらに小型化もしくは仕様向上を行なうと、色収差の発生量が許容範囲を超えてしまう。
また、特許文献2、3、4には、従来にはない有効な分散特性や部分分散特性を有する透明物質についての記載がある。このような特性を持つ透明物質を、特許文献1に利用しいてさらに薄型化することが考えられる。しかしながら、このような透明物質を用いた実施例を参照しても、従来設計例に対して薄型化が可能であることが実証できていない。
また、特許文献5には、光学系で色フレアを除去する具体的な有効手段が記載されていない。
ここで、課題となっている色収差について詳述する。
色収差には近軸的な色収差と高次の色収差がある。近軸色収差には焦点位置の色収差と焦点距離の色収差がある。これらの色収差が補正されているとは、通常、ある2波長、たとえばC線(656.27nm)とF線(486.13nm)について、それぞれの波長における焦点位置と焦点距離が一致している状態を指す。そして、この例では、C線とF線の色消しが出来たと称している。これは、光学系に含まれる複数のレンズの光学材料に、それ相当のアッベ数を持つ光学材料選択することで達成できる。しかし、他の波長については一致していない(つまり収差が残存している)場合がほとんどである。この残存色収差を2次スペクトルと称している。その残存量に影響のある光学特性が部分分散比である。
通常の光学材料の場合、低分散(アッベ数が高い)なものは相対的に部分分散比が小さく、高分散(アッベ数が低い)なものは大きい。従って、低分散材料には部分分散比が大きく、高分散材料では部分分散比が小さいものを極力選択することで、2次スペクトルを軽減することが理論的には可能である。しかし、現実にはそうした光学材料が存在しない。
一方、高次の色収差とは、色の球面収差、色コマ、倍率色収差の像高に関する高次成分(色の歪曲収差)に相当する。これらの収差は基準波長(たとえばd線・・・587.56nm)に対する高次収差発生源と光学材料の分散とが複雑に絡んでいる。そのため、一般的に高次の色収差を補正することは、基準波長に対する収差の補正や近軸色収差の補正を犠牲にすることになる。従って、高次の色収差は独立に補正することが望ましい。
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、光学系の小型・薄型化を維持しつつ、色収差を中心とした諸収差が良好に補正された結像光学系、及びそれを用いた電子撮像装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、最終レンズ群GRを含み、前記第1レンズ群G1は正レンズ2枚と負レンズ1枚の3枚が互いに接合された1つのレンズ成分のみからなり、横軸をνd1、及び縦軸をθgF1とする直交座標系において、
θgF1=α1×νd1+βgF1
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(1)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(2)で定まる領域と、の2つの領域に、前記2枚の正レンズのいずれか一方の正レンズLAのθgF1及びνd1が含まれることを特徴としている。
0.7700<βgF1<0.8700 …(1)
10<νd1<27 …(2)
ここで、
α1=−0.00566、
θgF1は前記正レンズLAの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
νd1は前記正レンズLAのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nd1、nC1、nF1、ng1は前記正レンズLAの各々d線、C線、F線、g線の屈折率、
である。
本発明に係る電子撮像装置は、前記結像光学系と、電子撮像素子と、前記結像光学系を通じて結像した像を前記電子撮像素子で撮像することによって得られた画像データを加工して像の形状を変化させた画像データとして出力する画像処理手段とを有し、前記結像光学系が、無限遠物点合焦時に次の条件式(22)を満足することを特徴としている。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(22)
ここで、
07は前記電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときy07=0.7・y10
ω07wは広角端における前記撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
fwは広角端における前記結像光学系の全系の焦点距離である。
本発明にかかる結像光学系は、光学系の小型・薄型化を維持しつつ、色収差を中心とした諸収差が良好に補正された結像光学系、特に高倍率結像光学系を実現できる。また、本発明の結像光学系を用いることにより、高変倍率ながらも極めて薄い電子撮像装置が実現できる。
本発明の実施例1にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例2にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例3にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例4にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例5にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例6にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図である。 デジタルカメラ40の後方斜視図である。 デジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。 本発明のズームレンズが対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図である。 パソコン300の撮影光学系303の断面図である。 パソコン300の側面図である。 本発明のズームレンズが撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、(a)は携帯電話400の正面図、(b)は側面図、(c)は撮影光学系405の断面図である。
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態の結像光学系の作用効果について説明する。
本実施形態の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、最終レンズ群GRを含み、第1レンズ群G1は正レンズ2枚と負レンズ1枚の3枚が互いに接合された1つのレンズ成分のみからなり、横軸をνd1、及び縦軸をθgF1とする直交座標系において、
θgF1=α1×νd1+βgF1
で表される直線を設定したときに、
以下の条件式(1)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(2)で定まる領域と、の2つの領域に、2枚の正レンズのいずれか一方の正レンズLAのθgF1及びνd1が含まれることを特徴とする。
0.7700<βgF1<0.8700 …(1)
10<νd1<27 …(2)
ここで、
α1=−0.00566、
θgF1は正レンズLAの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
νd1は正レンズLAのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nd1、nC1、nF1、ng1は正レンズLAの各々d線、C線、F線、g線の屈折率、
である。
本実施形態の結像光学系は、正の屈折力を有する第1レンズ群G1を、正レンズ2枚と負レンズ1枚の3枚が互いに接合された1つのレンズ成分のみで構成し、いずれか一方の正レンズLAに特殊な分散特性を有する光学媒質を用いる。これにより、薄型化と二次スペクトルによる残存色収差の補正を両立するものである。特に、負レンズLCとの部分分散の差を利用するという手法によるものである。
また、分散の大きく異なる2つの正レンズをその接合面が非球面となるように互いに接合する。これにより、小型化により発生しやすくなる高次の色収差を除去するものでもある。
ところで、通常の非球面(空気接触面)では球面収差、コマ収差、歪曲収差に対する補正効果が大きいが、高次の色収差、つまり色の球面収差、色コマ、倍率色収差の像高に関する高次成分(色の歪曲収差)に対しては、分散の大きく異なる透明材質の界面(本実施形態では光学面Aがこれに相当する)を非球面化すると補正効果は大きい。
条件式(1)はレンズLAの硝材の部分分散比θgF1に関するものである。条件式(1)を満足しない場合(その範囲を外れる硝材をレンズLAに用いた場合)、望遠側における二次スペクトルによる軸上色収差と倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのg線の軸上色収差と倍率色収差の補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側の撮像で得た画像において、画面全体に亘り鮮鋭さを確保しづらい。
条件式(2)はレンズLAの硝材のアッベ数に関するものである。条件式(2)の下限値を下回ると、そもそもF線とC線との色消し自体が困難となり好ましくない。条件式(2)の上限値を上回ると、F線とC線との色消しが出来たとしても、色のザイデル5収差に対する補正効果が少なくなる。
なお、条件式(1)に代えて、次の条件式(1’)を満足すると、より好ましい。
0.7700<βgF1<0.8500 …(1’)
さらに、条件式(1)に代えて、次の条件式(1”)を満足すると、より一層好ましい。
0.7800<βgF1<0.8200 …(1”)
さらに、条件式(1)に代えて、次の条件式(1"’)を満足すると最もよい。
0.7850<βgF1<0.8150 …(1"’)
なお、条件式(2)に代えて、次の条件式(2’)を満足すると、より好ましい。
12.5<νd1<26 …(2’)
さらに、条件式(2)に代えて、次の条件式(2”)を満足すると、より一層好ましい。
15<νd1<25 …(2”)
また、本実施形態の結像光学系は、前記直交座標とは別の、横軸をνd1、及び縦軸をθhg1とする直交座標系において、
θhg1=αhg1×νd1+βhg1
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(3)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(2)で定まる領域と、の2つの領域に、2枚の正レンズのいずれか一方の正レンズLAのθhg1及びνd1が含まれることが好ましい。
0.8000<βhg1<0.9000 …(3)
10<νd1<27 …(2)
ここで、
αhg1=−0.00834、
θhg1は正レンズLAの部分分散比(nh1−ng1)/(nF1−nC1)、
nh1は正レンズLAのh線の屈折率
である。
条件式(3)はレンズLAの硝材の部分分散比θhg1に関するものである。条件式(3)を満足しない場合(その範囲を外れる硝材をレンズLAに用いた場合)、望遠側における二次スペクトルによる軸上色収差と倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのh線の軸上色収差と倍率色収差の補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側の撮像で得た画像において、画面全体に亘り紫の色フレア、色にじみが発生しやすい。
なお、条件式(3)に代えて、次の条件式(3’)を満足すると、より好ましい。
0.8100<βhg1<0.8800 …(3’)
さらに、条件式(3)に代えて、次の条件式(3”)を満足すると、より一層好ましい。
0.8200<βhg1<0.8700 …(3”)
さらに、条件式(3)に代えて、次の条件式(3"’)を満足すると最もよい。
0.8250<βhg1≦0.8650 …(3"’)
また、本実施形態の結像光学系では、正レンズLAはその一方の面を正レンズLBと、他方の面を負レンズLCと接合して構成すると良い。このようにすれば、接合の界面(接合面)における色収差の補正効果が増大する。特に、色の球面収差、色コマ、倍率色収差など、開口比や像高に関する3次以上の高次収差成分についての補正効果が増大する。
そして、本実施形態の結像光学系は、正レンズLAと正レンズLBの接合面Aは非球面であると良い。このようにすれば、色収差について、開口比や像高に関する3次以上の高次収差成分の補正効果が顕著にあらわれる。
さらに、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(4)を満足すると良い。
20<νd2−νd1<90 …(4)
ここで、
νd2は正レンズLBのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
nd2、nC2、nF2は正レンズLBの各々d線、C線、F線の屈折率
である。
条件式(4)は接合される正レンズLAと正レンズLBの硝材のアッベ数差に関するものである。条件式(4)の下限を下回ると、高次の色収差の補正が困難となる。一方、条件式(4)の上限を上回ると、F線とC線との色消し自体が困難となる。
なお、条件式(4)に代えて、次の条件式(4’)を満足すると、より好ましい。
25<νd2−νd1<70 …(4’)
さらに、条件式(4)に代えて、次の条件式(4”)を満足すると、より一層好ましい。
30<νd2−νd1<50 …(4”)
また、本実施形態の結像光学系では、正レンズLAと正レンズLBとは接合面Aを有し、正レンズLBは空気接触面Bを有し、負レンズLCは空気接触面Cを有し、光軸方向をz、光軸に垂直な方向をhとする座標軸とし、Rを球面成分の光軸上における曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10・・・を非球面係数として、非球面の形状を、以下の式(5)で表すと共に、
z=(h2/R)/{1+[1−(1+K)(h/R)21/2
+A44+A66+A88+A1010 …(5)
偏倚量を下記の式(6)で表した場合、
Δz=z−h2/R{1+(1−h2/R21/2} …(6)
以下の条件式(7a)または条件式(7b)を満足するのが好ましい。
A≧0のとき、
-1.0e-3≦{P1−P2}/y10≦1.0e-2 (但し、P2<0) …(7a)
A≦0のとき、
-1.0e-2≦{P1−P2}/y10≦1.0e-3 (但し、P2>0) …(7b)
ここで、
P1は正レンズLAの非球面と分散に関するパラメータであって、以下の式で表され、
P1=(ΔzA(h)−ΔzC(h))/νd1、
P2は正レンズLBの非球面と分散に関するパラメータであって、以下の式で表され、
P2=(ΔzA(h)−ΔzB(h))/νd2、
Aは接合面Aの近軸曲率半径、
10は結像光学系の結像位置近傍に配置された電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)において、中心から最も遠い点までの距離(最大像高)、
Aは接合面Aの形状であって、式(5)に従う形状、
ΔzA(h)は接合面Aの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
Bは空気接触面Bの形状であって、式(5)に従う形状、
ΔzB(h)は空気接触面Bの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
Cは空気接触面Bの形状であって、式(5)に従う形状、
ΔzC(h)は空気接触面Cの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
νd1は正レンズLAのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
νd2は正レンズLBのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
また、
h=3.0aであり、
aは以下の条件式(8)に従う量、
a=(y10)2・log10γ/fw …(8)
ΔzA(h)=0となるhの数が2.0a<h<4.0aの区間に1つ以下であり、
fwは結像光学系の広角端における全系の焦点距離、
γはズーム比(望遠端での全系焦点距離/広角端での全系焦点距離)、
e-nは10のべき乗(-n乗)を示し、
また、各面の面頂を原点とするため、常にz(0)=0である。
条件式(7a)の下限値を下回るか、または、条件式(7b)の上限値を上回ると、特に望遠側において、球面収差やコマ収差を補正しながら、高次の色収差を補正することが困難となる。具体的には、色の球面収差、色コマ、倍率色収差の像高に関する高次成分(色の歪曲収差)を補正することが困難となる。
一方、条件式(7a)の上限値を上回る、または条件式(7b)の下限値を下回ると、これらの高次の色収差の補正が過剰となるか、d線など基準となる波長に対する収差が悪化しやすい。
なお、条件式(7a)に代えて、次の条件式(7a’)を満足すると、より好ましい。
-5.0e-4≦{P1−P2}/y10≦5.0e-3 …(7a’)
ここで、h=3.0a、かつ、P2<0である。
さらに、条件式(7a)に代えて、次の条件式(7a”)を満足すると、より一層好ましい。
-3.0e-4≦{P1−P2}/y10≦2.0e-3 …(7a”)
ここで、h=3.0a、かつ、P2>0である。
あるいは、条件式(7b)に代えて、次の条件式(7b’)を満足すると、より好ましい。
-5.0e-3≦{P1−P2}/y10≦5.0e-4 …(7b’)
ここで、h=3.0a、かつ、P2<0である。
あるいはさらに、条件式(7b)に代えて、次の条件式(7b”)を満足すると、より一層好ましい。
-2.0e-3≦{P1−P2}/y10≦3.0e-4 …(7b”)
ここで、h=3.0a、かつ、P2>0である。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
-1.5e2<(νd1−νd3)/(θgF1−θgF3)<2.5e2 …(9)
ここで、
θgF3は負レンズLCの部分分散比(ng3−nF3)/(nF3−nC3)、
νd3は負レンズLCのアッベ数(nd3−1)/(nF3−nC3)、
nd3、nC3、nF3、ng3は負レンズLCの各々d線、C線、F線、g線の屈折率
であり、
enは10のべき乗(n乗)を示す。
F線とC線の色消しを行なうには、必然的に低分散(アッベ数が高い)材料のレンズと高分散(アッベ数が低い)材料のレンズを組み合わせなくてはならない。一方、自然界に存在する低分散(アッベ数が高い)材料は相対的に部分分散比が小さく、高分散(アッベ数が低い)材料はそれが大きい。そのため、このような材料を用いて収差補正を行っても、二次スペクトルによるg線、h線の収差が著しく残存する。
ところが、高分散側の材料には、同様のアッベ数でありながら部分分散比が若干異なるものが存在する。そこで、これらの材料を組み合わせて二次スペクトルの除去を行なう。このような材料の組み合わせが、本実施形態における正レンズLAと負レンズLCの組み合わせに相当する。そして、さらに低分散の正レンズLBを組み合わせて、F線とC線の色消しを行なう。
条件式(9)は、正レンズLAと負レンズLCの相互の分散特性に関する条件式である。条件式(9)の下限値を下回ると、二次スペクトルによるg線、h線の収差が残存する。一方、条件式(9)の上限値を上回ると、二次スペクトルの補正には有利であるが、やはり自然界に材料が存在し得ない。
なお、条件式(9)に代えて、次の条件式(9’)を満足すると、より好ましい。
-0.8e2<(νd1−νd3)/(θgF1−θgF3)<2.0e2 …(9’)
さらに、条件式(9)に代えて、次の条件式(9”)を満足すると、より一層好ましい。
-0.7e2<(νd1−νd3)/(θgF1−θgF3)<1.5e2 …(9”)
また、条件式(9)を満たすには、正レンズLAの材料としてエネルギー硬化型透明樹脂、負レンズLCの材料として射出成形用透明樹脂(あるいは光学ガラス)を選択すると良い。正レンズLAの材料がエネルギー硬化型樹脂であるということは、正レンズLBあるいは負レンズLCの表面にエネルギー硬化型透明樹脂を正レンズLAとして密着硬化させることができる。この方法は、正レンズLAを薄くするのには極めて有効な方法である。
なお、エネルギー硬化型透明樹脂の例として、紫外線硬化型樹脂がある。また、密着相手のレンズには、正レンズLAを成形する前にあらかじめコーティングなど表面処理がなされていてもかまわない。また、本接合レンズの実現方法によれば、密着相手のレンズの少なくとも接合側の面をあらかじめ非球面にて構成することで、これまで困難であった接合面の非球面化が容易に行なえる。
また、本実施形態の結像光学系では、正レンズLAは正レンズLBと接合されており、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
|ΔnAB|<0.25 …(10)
ここで、
ΔnABは、正レンズLAと正レンズLBそれぞれの媒質の屈折率差である。
正レンズLAと正レンズLBの屈折率差が小さいほうが、高次の色収差補正に有利である。この補正効果は、その接合面を非球面とした場合により高まる。条件式(10)の上限を上回ると、d線など基準となる波長に対する収差と高次の色収差の同時補正が困難となる。
なお、条件式(10)に代えて、次の条件式(10’)を満足すると、より好ましい。
|ΔnAB|<0.18 …(10’)
さらに、条件式(10)に代えて、次の条件式(10”)を満足すると、より一層好ましい。
|ΔnAB|<0.11 …(10”)
また、本実施形態の結像光学系では、正レンズLAは負レンズLCと接合されており、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
|ΔnAC|<0.30 …(11)
ここで、
ΔnACは、正レンズLAと負レンズLCそれぞれの媒質の屈折率差である。
正レンズLAと負レンズLCの屈折率差が小さいほうが、高次の色収差補正に有利である。この補正効果は、その接合面を非球面とした場合により高まる。条件式(11)の上限を上回ると、d線など基準となる波長に対する収差と高次の色収差の同時補正が困難となる。
なお、条件式(11)に代えて、次の条件式(11’)を満足すると、より好ましい。
|ΔnAC|<0.17 …(11’)
さらに、条件式(11)に代えて、次の条件式(11”)を満足すると、より一層好ましい。
|ΔnAC|<0.05 …(11”)
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(12)を満足するのが好ましい。
−0.20<fw/R1r<0 …(12)
ここで、
R1rは第1レンズ群G1の最も像側の面の光軸上での曲率半径、
fwは結像光学系の全系の広角端における合成焦点距離、である。
条件式(12)は、第1レンズ群G1の最も像側の面の光軸上での曲率半径R1rに関する条件式である。条件式(12)の上限を上回ると、光学系の全長が長くなるので、小型化薄型化に支障をきたす。条件式(12)の下限を下回ると、望遠端において球面収差やコマ収差など各収差の補正が困難となる。
なお、条件式(12)に代えて、次の条件式(12’)を満足すると、より好ましい。
−0.15<fw/R1r<−0.01 …(12’)
さらに、条件式(12)に代えて、次の条件式(12”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.10<fw/R1r<−0.02 …(12”)
また、本実施形態の結像光学系は、第2レンズ群G2は物体側から順に、負レンズ成分C21と2つのレンズより構成され、最初の負レンズ成分C21が以下の条件式(13)を満足すると好ましい。
0.5<(R21F+R21R)/(R21F−R21R)<1.2 …(13)
ここで、
21Fは負レンズ成分C21の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
21Rは負レンズ成分C21の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
である。
全長を短くするには、負レンズ成分C21の屈折力を強めるのが効果的である。一方で、負レンズ成分C21の屈折力を強めることは、諸収差悪化の要因ともなる。条件式(13)は負レンズ成分C21の形状を収差補正に適したものとする条件である。
条件式(13)の上限を上回ると、コマ収差や非点収差が悪化しやすい。条件式(13)の下限を下回ると、歪曲収差が悪化しやすい。
なお、条件式(13)に代えて、次の条件式(13’)を満足すると、より好ましい。
0.6<(R21F+R21R)/(R21F−R21R)<1.1 …(13’)
さらに、条件式(13)に代えて、次の条件式(13”)を満足すると、より一層好ましい。
0.7<(R21F+R21R)/(R21F−R21R)<1.0 …(13”)
なお、負レンズ成分C21を単レンズにて構成した場合は、その媒質のd線の屈折率を1.8以上とするのが好ましい。1.8を下回ると、コマ収差、非点収差、歪曲収差の全体レベルが低下しやすい。また、条件式(13’)、(13”)の上限値を上回ると、像面湾曲が悪化しやすい。
また、本実施形態の結像光学系では、第2レンズ群G2は物体側から順に、負レンズ成分C21と、正レンズと負レンズとの接合レンズ成分C2Bと、により構成され、接合レンズ成分C2Bの最も像側の屈折面が非球面であると同時に、以下の条件式(14)を満足するようにしてもよい。
−0.1<fw/R2BR<0.1 …(14)
ここで、
2BRは接合レンズ成分C2Bの像側屈折面の光軸上の曲率半径である。
接合レンズ成分C2Bの形状は、特に広角側の非点収差との関係が深い。条件式(14)の下限値を下回ると、子午像面が負側に湾曲しやすい。条件式(14)の上限値を上回ると、子午像面が正側に湾曲しやすい。
なお、条件式(14)に代えて、次の条件式(14’)を満足すると、より好ましい。
−0.07<fw/R2BR<0.07 …(14')
さらに、条件式(14)に代えて、次の条件式(14”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.05<fw/R2BR<0.05 …(14”)
また、本実施形態の結像光学系では、前記第2レンズ群G2は物体側から順に、負レンズ成分C21と、負レンズ成分C22と、正レンズ成分C23と、の3つのレンズ成分より構成され、以下の条件式(15)、(16)を満足するようにしてもよい。
3<(R22R+R23F)/(R22R−R23F)<80 …(15)
0.4<R23F/R22R<0.98 …(16)
ここで、
22Rは負レンズ成分C22の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
23Fは正レンズ成分C23の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
である。
本実施形態の結像光学系では、負レンズ成分C22と正レンズ成分C23によって空気レンズが形成される。この空気レンズの形状は、特に広角側の非点収差や入射瞳位置(すなわち、第1レンズ群G1の径の大きさや厚み)との関係が深い。
条件式(15)の下限値を下回ると、子午像面が負側に湾曲しやすい。条件式(15)の上限値を上回ると、子午像面が正側に湾曲しやすい。
条件式(16)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1を小型化しやすいが、広角側での非点収差やコマ収差が悪化しやすい。条件式(16)の上限を上回ると、第1レンズ群G1が大型化しやすい。
なお、条件式(15)、(16)に代えて、次の条件式(15’)、(16')を満足すると、より好ましい。
4<(R22R+R23F)/(R22R−R23F)<50 …(15')
0.45<R23F/R22R<0.95…(16')
さらに、条件式(15)、(16)に代えて、次の条件式(15”)、(16”)を満足すると、より一層好ましい。
5<(R22R+R23F)/(R22R−R23F)<30 …(15”)
0.5<R23F/R22R<0.92 …(16”)
また、本実施形態の結像光学系では、第2レンズ群G2は物体側から順に、負レンズ成分C21と、負レンズ成分C22と、正レンズ成分C23と、の3つのレンズ成分より構成され、以下の条件式(17)、(18)を満足するようにしてもよい。
−0.6<(R22F+R22R)/(R22F−R22R)<0.4 …(17)
−0.9<(R23F+R23R)/(R23F−R23R)<0.1 …(18)
ここで、
22Fは負レンズ成分C22の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
22Rは負レンズ成分C22の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
23Fは正レンズ成分C23の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
23Rは正レンズ成分C23の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
である。
負レンズ成分C22と正レンズ成分C23の形状は、特に望遠端の球面収差と広角側の非点収差との関係が深い。条件式(17)、(18)を満足する場合、球面収差を良好に補正でき、しかも子午像面の倒れを抑えることができる。
条件式(17)、(18)の下限値を共に下回ると、球面収差の補正が難しい上、子午像面が負側に倒れる。条件式(17)、(18)の上限値を共に上回ると、球面収差の補正が難しい上、子午像面が正側に倒れる。球面収差の発生傾向と子午像面の倒れの傾向が若干異なるため、条件式(17)、(18)の範囲を外れると両者の補正が困難となる。
なお、条件式(17)、(18)に代えて、次の条件式(17')、(18’)を満足すると、より好ましい。
−0.5<(R22F+R22R)/(R22F−R22R)<0.3 …(17')
−0.8<(R23F+R23R)/(R23F−R23R)<0 …(18')
さらに、条件式(17)、(18)に代えて、次の条件式(17”)、(18”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.4<(R22F+R22R)/(R22F−R22R)<0.2 …(17”)
−0.7<(R23F+R23R)/(R23F−R23R)<−0.1 …(18”)
また、本実施形態の結像光学系では、第3レンズ群G3の負レンズ成分は像側に凹面を向けたメニスカス形状であり、以下の条件式(19)を満足するようにしてもよい。
−0.05<(R3NF−R3NR)/(R3NF+R3NR)<0.95 …(19)
ここで、
3NFは第3レンズ群G3の前記負レンズ成分の最も物体側屈折面の曲率半径、
3NFは第3レンズ群G3の前記負レンズ成分の最も像側屈折面の曲率半径、
である。
条件式(19)の上限を上回ると、コマ収差が悪化しやすい。条件式(19)の下限を下回ると、全長短縮が困難となり薄型化に支障をきたしやすい。
なお、条件式(19)に代えて、次の条件式(19’)を満足すると、より好ましい。
0.10<(R3NF−R3NR)/(R3NF+R3NR)<0.70 …(19’)
さらに、条件式(19)に代えて、次の条件式(19”)を満足すると、より一層好ましい。
0.25<(R3NF−R3NR)/(R3NF+R3NR)<0.45 …(19”)
また、本実施形態の結像光学系では、第3レンズ群G3を正レンズ成分と負レンズ成分とのそれぞれ1つずつにて構成するのが好ましい。
このようにすることで、光学系の薄型化と収差補正を両立させることが可能である。特に、負レンズ成分にアッベ数23以下の媒質(材料)を用いれば、第3レンズ群G3を単レンズにて構成できる。負レンズ成分のアッベ数が23よりも大きい場合には、第3レンズ群G3は正レンズ負レンズの順の接合レンズとすればよい。
また、本実施形態の結像光学系では、最終レンズ群GRは1つの正レンズ成分からなり、以下の条件式(20)を満足することが好ましい。
−0.9<(RRF+RRR)/(RRF−RRR)<1.5 …(20)
ここで、
RFは最終レンズ群GRの最も物体側屈折面の曲率半径、
RRは最終レンズ群GRの最も像側屈折面の曲率半径、
である。
条件式(20)の上限を上回ると、最終レンズ群GRが第3レンズ群G3の負レンズ成分と干渉しやすくなる。その結果、光学系の薄型化に支障をきたす。条件式(20)の下限を下回ると、非点収差が悪化しやすい。
なお、条件式(20)に代えて、次の条件式(20’)を満足すると、より好ましい。
−0.5<(RRF+RRR)/(RRF−RRR)<1.0 …(20’)
さらに、条件式(20)に代えて、次の条件式(20”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.1<(RRF+RRR)/(RRF−RRR)<0.7 …(20”)
また、本実施形態の結像光学系では、最終レンズ群を第4レンズ群G4として構成するのが好ましい。この場合、第4レンズ群G4は、条件式(20)、条件式(20')、又は条件式(20”)を満足することが好ましい。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(21)を満足することが好ましい。
0.05<R3r/R4f<0.5 …(21)
ここで、
R3rは第3レンズ群G3の最も像側の面の光軸上での曲率半径、
R4fは第4レンズ群G4の最も物体側の面の光軸上での曲率半径、
である。
条件式(21)の上限を上回ると、各収差の補正が困難となる。条件式(21)の下限を下回ると、光学系の薄型化に支障をきたす。
なお、条件式(21)に代えて、次の条件式(21’)を満足すると、より好ましい。
0.06<R3r/R4f<0.4 …(21’)
さらに、条件式(21)に代えて、次の条件式(21”)を満足すると、より一層好ましい。
0.07<R3r/R4f<0.3 …(21”)
また、本実施形態の電子撮像装置は、上述した結像光学系を含む電子撮像装置とすることが好ましい。上述した結像光学系は、色収差などを悪化させることなく光学系全長や沈胴厚を薄くすることが可能である。そのため、電子撮像装置にこのような結像光学系を用いると、高画質な画像を得られつつ薄型化された電子撮像装置を得ることができる。
本実施形態の電子撮像装置は、上記の結像光学系と、電子撮像素子と、結像光学系を通じて結像した像を電子撮像素子で撮像することによって得られた画像データを加工して像の形状を変化させた画像データとして出力する画像処理手段とを有し、結像光学系が、無限遠物点合焦時に次の条件式(22)を満足するのが好ましい。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(22)
ここで、
07は電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときy07=0.7・y10
ω07wは広角端における撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
fwは広角端における結像光学系の全系の焦点距離である。
以下に、本発明にかかる結像光学系及び電子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。
次に、本発明の実施例1にかかるズームレンズ(結像光学系)について説明する。図1は本発明の実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図2は実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。また、FIYは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
図3は、実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、LPFはローパスフィルター、CGはカバーガラス、Iは電子撮像素子の撮像面を示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と両凸正レンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1がLC、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、両凸正レンズL3がLBである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と両凹負レンズL6との接合レンズと、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの全4面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズL4の両面及び像側の両凹負レンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の11面に設けられている。
次に、本発明の実施例2にかかるズームレンズについて説明する。図4は本発明の実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図5は実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。図6は、実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例2のズームレンズは、図4に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と両凸正レンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1がLC、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、両凸正レンズL3がLBである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6との接合レンズと、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズL3の両面と、第2レンズ群G2の両凹負レンズL4の両面及び負メニスカスレンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の9面に設けられている。
次に、本発明の実施例3にかかるズームレンズについて説明する。図7は本発明の実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図8は実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。図9は、実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例3のズームレンズは、図7に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と両凸正レンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1がLc、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、両凸正レンズL3がLBである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6との接合レンズと、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズL3の両面と、第2レンズ群G2の両凹負レンズL4の両面及び負メニスカスレンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の9面に設けられている。
次に、本発明の実施例4にかかるズームレンズについて説明する。図10は本発明の実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図11は実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。図12は、実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例4のズームレンズは、図10に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と両凸正レンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1がLC、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、両凸正レンズL3がLBである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの全4面と、第2レンズ群G2の像側の両凹負レンズL5の物体側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の9面に設けられている。
次に、本発明の実施例5にかかるズームレンズについて説明する。図13は本発明の実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図14は実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。図15は、実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例5のズームレンズは、図13に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と両凸正レンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1がLC、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、両凸正レンズL3がLBである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの全4面と、第2レンズ群G2の像側の両凹負レンズL5の物体側の面及び両凸正レンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の10面に設けられている。
次に、本発明の実施例6にかかるズームレンズについて説明する。図16は本発明の実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図17は実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。図18は、実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における、像高比0.7の軸外光束のコマ収差(横収差)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例6のズームレンズは、図16に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。ここで、両凸正レンズL1がLB、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2がLA、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3がLCである。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凹負レンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、両凸正レンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9との接合レンズと、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、物体側より順に、両凸正レンズL10で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。明るさ絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの全4面と、第2レンズ群G2の像側の両凹負レンズL5の物体側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL7の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の両面と、の9面に設けられている。
次に、上記各実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、D0は物体から第1面までの距離をそれぞれ表している。また、*は非球面、STOは絞りをそれぞれ示している。また、ERは有効径である。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式(I)で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 …(I)
また、Eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1* 24.4329 0.9000 1.63259 23.27 9.800
2* 13.5151 0.7000 1.63387 23.38 8.313
3* 15.5349 4.5000 1.53071 55.69 8.196
4* -150.5720 可変 1. 8.850
5* -170.2959 0.8000 1.85075 39.99 6.400
6* 6.6811 3.3800 1. 4.902
7 -360.2772 1.7900 1.94595 17.98 4.900
8 -17.2372 0.7000 1.74250 49.27 4.786
9* 145.3708 可変 1. 4.700
10(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.370
11* 6.1942 3.3200 1.59201 67.02 2.441
12* -14.8470 0.1400 1. 2.334
13 7.0355 1.8800 1.49700 81.54 2.229
14 -8.8009 0.3900 1.61293 37.00 1.990
15 3.7945 可変 1. 1.850
16* 50.7156 2.7200 1.53071 55.69 2.525
17* -14.2696 可変 1. 2.906
18 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.517
19 ∞ 1.1442 1. 3.562
像面 ∞

非球面データ

第1面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.1468E-05,A6=-5.9023E-07,A8=1.1723E-08,A10=-8.4797E-11,
A12=2.4656E-13

第2面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.8642E-05C,A6=-2.6216E-07C,A8=4.6827E-09C,A10=0.0000E+00

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.8642E-05C,A6=-2.6216E-07C,A8=4.6827E-09C,A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.3933E-05,A6=-1.2751E-06,A8=3.1232E-08,A10=-3.0957E-10,
A12=1.1730E-12

第5面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=6.3524E-05,A6=-2.8339E-06,A8=3.6915E-08,A10=-2.8285E-10

第6面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.0301E-04,A6=7.5190E-06,A8=-2.8692E-07,A10=1.5190E-08,
A12=-7.2399E-10

第9面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-2.8238E-04,A6=-5.6848E-06,A8=3.2554E-07,A10=-1.1829E-08,
A12=2.1783E-10

第11面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第16面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00


〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L6 1.742499 1.737973 1.753041 1.761385 1.768341
L4 1.850748 1.844454 1.865725 1.877863 1.888186
L3 1.530710 1.527870 1.537400 1.542740 1.547272
L1 1.632590 1.624940 1.652120 1.669410 1.685501
L5 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
L2 1.633870 1.626381 1.653490 1.671610 1.688826
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842

各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15386 15.63405 49.12846
Fナンバー 3.0785 5.1267 6.0000
半画角(ω°) 40.3 13.6 4.4
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 46.1199 53.4029 65.9798
BF 1.14420 1.09810 1.13247

d4 0.30000 7.94497 22.62801
d9 16.14566 6.88061 1.65262
d15 2.79032 13.10851 16.94715
d17 4.11966 2.75067 1.99955


ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 43.96499
2 5 -7.92989
3 10 10.75267
4 16 21.29271
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1 20.1567 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 14.0746 0.7000 1.63387 23.38 8.628
3* 16.1593 4.5000 1.53071 55.69 8.531
4* -74.0883 可変 1. 8.850
5* -112.6930 0.8000 1.85075 39.99 6.292
6* 6.5111 3.3800 1. 4.756
7 -47.5091 1.7900 1.94595 17.98 4.900
8 -12.9917 0.7000 1.74250 49.27 4.680
9* -242.4453 可変 1. 4.800
10(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.259
11* 6.2004 3.3200 1.59201 67.02 2.321
12* -14.8921 0.1400 1. 2.238
13 7.0766 1.8800 1.49700 81.54 2.171
14 -8.8147 0.3900 1.61293 37.00 1.980
15 3.8261 可変 1. 1.850
16* 30.5136 2.7200 1.53071 55.69 2.463
17* -15.4919 可変 1. 2.832
18 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.507
19 ∞ 1.1418 1. 3.553
像面 ∞

非球面データ

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-1.2843E-06,A6=-7.4535E-08,A8=9.1174E-11,A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=9.2320E-06,A6=2.3782E-10,A8=-8.1435E-11,A10=0.0000E+00

第5面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=6.3524E-05,A6=-2.8339E-06,A8=3.6915E-08,A10=-2.8285E-10

第6面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.0301E-04,A6=7.5190E-06,A8=-2.8692E-07,A10=1.5190E-08,
A12=-7.2399E-10

第9面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-2.8238E-04,A6=-5.6848E-06,A8=3.2554E-07,A10=-1.1829E-08,
A12=2.1783E-10

第11面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第16面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00


〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L6 1.742499 1.737973 1.753041 1.761385 1.768341
L4 1.850748 1.844454 1.865725 1.877863 1.888186
L1 1.922860 1.910380 1.954570 1.982810 2.009196
L3 1.530710 1.527870 1.537400 1.542740 1.547272
L5 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
L2 1.633870 1.626381 1.653490 1.671610 1.688826
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842

各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12663 15.63186 49.12611
Fナンバー 3.1878 5.5733 6.0000
半画角(ω°) 39.9 13.5 4.3
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 44.7537 53.6280 62.9058
BF 1.14179 1.09897 1.13006

d4 0.30000 7.20636 20.16179
d9 14.75902 7.38303 1.65262
d15 2.44072 14.65318 16.34151
d17 4.49214 1.66638 1.99978

ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 38.41042
2 5 -7.28233
3 10 10.74811
4 16 19.76636
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1 20.9546 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 14.4854 0.4000 1.76290 15.80 8.577
3* 15.6035 4.3000 1.58913 61.14 8.509
4* -89.0292 可変 1. 8.850
5* -132.2199 0.8000 1.85075 39.99 6.393
6* 6.5347 3.3800 1. 4.803
7 -52.8735 1.7900 1.94595 17.98 4.900
8 -12.9704 0.7000 1.74250 49.27 4.686
9* -3891.4602 可変 1. 4.600
10(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.178
11* 6.2555 3.3200 1.59201 67.02 2.231
12* -14.4494 0.1400 1. 2.153
13 7.6847 1.8800 1.49700 81.54 2.077
14 -8.5769 0.3900 1.61293 37.00 1.845
15 3.9572 可変 1. 1.750
16* 32.0481 2.7200 1.53071 55.69 2.418
17* -15.6471 可変 1. 2.792
18 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.496
19 ∞ 1.1410 1. 3.543
像面 ∞

非球面データ

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=9.7622E-07,A6=-3.9902E-08,A8=1.1419E-10,A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=9.7366E-06,A6=-1.3569E-09,A8=-7.3058E-11,A10=0.0000E+00

第5面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=6.3524E-05,A6=-2.8339E-06,A8=3.6915E-08,A10=-2.8285E-10

第6面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.0301E-04,A6=7.5190E-06,A8=-2.8692E-07,A10=1.5190E-08,
A12=-7.2399E-10

第9面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-2.8238E-04,A6=-5.6848E-06,A8=3.2554E-07,A10=-1.1829E-08,
A12=2.1783E-10

第11面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第16面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00


〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L6 1.742499 1.737973 1.753041 1.761385 1.768341
L4 1.850748 1.844454 1.865725 1.877863 1.888186
L2 1.762905 1.750038 1.798323 1.832460 1.866689
L1 1.922860 1.910380 1.954570 1.982810 2.009196
L5 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
L3 1.589130 1.586188 1.595824 1.601033 1.605348
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842

各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.09581 15.62943 49.14170
Fナンバー 3.3586 5.7006 6.0000
半画角(ω°) 39.7 13.4 4.3
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 45.7812 53.5091 59.7567
BF 1.14100 1.09669 1.12424

d4 0.30000 6.92749 18.45147
d9 16.05803 7.99379 1.65262
d15 2.58087 14.24523 15.40845
d17 4.58126 2.12588 1.99991

ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 35.17103
2 5 -7.27035
3 10 11.08490
4 16 20.21055
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1* 30.1009 0.9000 1.63259 23.27 9.800
2* 13.6893 0.5000 1.76635 16.01 8.361
3* 15.2103 4.5000 1.53071 55.69 8.294
4* -59.1036 0.3000 1. 8.700
5 -70.3607 0.8000 1.88300 40.76 6.410
6 7.6135 3.0000 1. 5.049
7* -15.6256 0.7000 1.53071 55.69 5.000
8 27.4777 0.1500 1. 5.001
9 19.6295 1.5000 1.92286 20.88 5.044
10 -79.8890 可変 1. 5.000
11(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.399
12* 5.9746 3.3200 1.59201 67.02 2.543
13* -17.2995 0.1400 1. 2.700
14 8.1319 1.8800 1.49700 81.54 2.531
15 -8.6499 0.3900 1.61293 37.00 2.361
16 3.8450 可変 1. 2.199
17* 24.1576 2.7200 1.53071 55.69 2.833
18* -16.6977 可変 1. 3.119
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.551
20 ∞ 1.1413 1. 3.582
像面 ∞

非球面データ

第1面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-9.7030E-06,A6=8.4272E-08,A8=-7.4561E-10,A10=9.8431E-13

第2面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.3628E-06C,A6=-1.8792E-07C,A8=3.5035E-10C,A10=0.0000E+00

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.3628E-06C,A6=-1.8792E-07C,A8=3.5035E-10C,A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-6.7379E-06,A6=2.4935E-07,A8=-2.5725E-09,A10=8.1302E-12

第7面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.0880E-04,A6=-8.0754E-06,A8=3.9399E-07,A10=-4.5731E-09

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第13面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第18面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00

〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L2 1.766350 1.753370 1.801250 1.834520 1.867677
L6 1.922860 1.910380 1.954570 1.982810 2.009196
L3,L5 1.530710 1.527870 1.537400 1.542740 1.547272
L1 1.632590 1.624940 1.652120 1.669410 1.685501
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L4 1.882997 1.876560 1.898221 1.910495 1.920919
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842


各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.08452 15.62671 49.11891
Fナンバー 3.1097 5.1351 6.0000
半画角(ω°) 39.8 13.3 4.3
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 48.2215 55.4532 65.7406
BF 1.14128 1.11049 1.14882

d4 0.30000 8.36476 21.81089
d10 18.67621 8.35963 1.65262
d16 2.87946 13.67354 17.63930
d18 4.32454 3.04471 2.58889


ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 41.86937
2 5 -8.65012
3 11 11.94923
4 17 19.04355
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1* 27.0225 0.9000 1.63259 23.27 9.600
2* 13.5396 0.6000 1.67096 20.10 8.373
3* 15.3860 4.5000 1.53071 55.69 8.294
4* -64.8130 可変 1. 8.850
5 -77.1575 0.8000 1.88300 40.76 6.323
6 7.2016 3.0000 1. 4.932
7* -12.1442 0.7000 1.53071 55.69 5.000
8 23.1060 0.1500 1. 4.947
9 13.0512 2.4000 1.63259 23.27 5.059
10* -28.6151 可変 1. 5.000
11(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.388
12* 5.8787 3.3200 1.59201 67.02 2.527
13* -18.5370 0.1400 1. 2.700
14 8.6061 1.8800 1.49700 81.54 2.491
15 -8.1549 0.3900 1.61293 37.00 2.321
16 3.8550 可変 1. 2.166
17* 25.8862 2.7200 1.53071 55.69 2.803
18* -16.7193 可変 1. 3.090
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.560
20 ∞ 1.1407 1. 3.591
像面 ∞

非球面データ

第1面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-1.0963E-05,A6=4.4607E-09,A8=-3.1488E-10,A10=-1.1206E-12

第2面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-1.0382E-05C,A6=-1.0466E-07C,A8=-1.0219E-09C,
A10=0.0000E+00

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-1.0382E-05C,A6=-1.0466E-07C,A8=-1.0219E-09C,
A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-6.9795E-06,A6=8.6188E-08,A8=-1.1037E-09,A10=2.1199E-12

第7面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=4.2067E-04,A6=-7.6616E-06,A8=3.5343E-07,A10=-4.8820E-09

第10面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=1.8001E-04,A6=-1.7643E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第13面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第18面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00


各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.08343 15.62716 49.12567
Fナンバー 3.2638 5.3648 6.0000
半画角(ω°) 40.1 13.5 4.3
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 49.9358 57.5896 65.7397
BF 1.14068 1.11562 1.14060

d4 0.30000 8.56917 21.46245
d10 18.93540 8.78730 1.65262
d16 2.94224 14.17999 17.04761
d18 4.71747 3.03751 2.53636


〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L2 1.670957 1.661828 1.695207 1.718105 1.740609
L3,L5 1.530710 1.527870 1.537400 1.542740 1.547272
L1,L6 1.632590 1.624940 1.652120 1.669410 1.685501
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L4 1.882997 1.876560 1.898221 1.910495 1.920919
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842

ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 40.18598
2 5 -8.52135
3 11 12.48383
4 17 19.57425
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd ER
物面 ∞ ∞ 1.
1* 42.0598 4.5000 1.62263 58.16 10.500
2* -28.3400 0.7000 1.63387 23.38 9.273
3* -21.2551 0.9000 1.63259 23.27 9.182
4* -62.7493 可変 1. 9.500
5 -304.8193 0.8000 1.88300 40.76 6.441
6 7.8954 3.0000 1. 5.047
7* -12.7827 0.7000 1.53071 55.69 5.000
8 20.9250 0.1500 1. 4.999
9 18.2416 1.5000 1.92286 20.88 5.033
10 -83.3255 可変 1. 5.000
11(絞り) ∞ -0.1000 1. 2.357
12* 5.9884 3.3200 1.59201 67.02 2.496
13* -16.7858 0.1400 1. 2.700
14 8.2521 1.8800 1.49700 81.54 2.509
15 -8.1325 0.3900 1.61293 37.00 2.350
16 3.9285 可変 1. 2.200
17* 18.7406 2.7200 1.53071 55.69 2.889
18* -21.1057 可変 1. 3.146
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 3.557
20 ∞ 1.1410 1. 3.589
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-8.4183E-06,A6=-2.9098E-08,A8=1.1257E-09,A10=-8.1031E-12

第2面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-8.6474E-06C,A6=4.0499E-07C,A8=-2.4882E-09C,A10=0.0000E+00

第3面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-8.6474E-06C,A6=4.0499E-07C,A8=-2.4882E-09C,A10=0.0000E+00

第4面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.3372E-06,A6=2.7560E-08,A8=9.2564E-10,A10=-1.0355E-11

第7面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=1.5270E-04,A6=-1.2247E-05,A8=3.9270E-07,A10=-4.7424E-09

第12面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=-4.8322E-04,A6=-9.7750E-06,A8=9.9438E-07,A10=-1.3067E-07,
A12=4.8714E-09

第13面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=2.7035E-04,A6=-1.0852E-05,A8=2.1330E-06,A10=-2.6027E-07,
A12=1.0872E-08

第17面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=5.5915E-05,A6=-8.5746E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00

第18面
K=0.,A2=0.0000E+00,A4=3.6509E-05,A6=-1.9851E-06,A8=1.1000E-08,A10=0.0000E+00


〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L10 1.530709 1.527832 1.537361 1.542600 1.546957
L6 1.922860 1.910380 1.954570 1.982810 2.009196
L5 1.530710 1.527870 1.537400 1.542740 1.547272
L3 1.632590 1.624940 1.652120 1.669410 1.685501(LC)
L1 1.622630 1.619350 1.630050 1.635825 1.640604(LB)
L7 1.592010 1.589310 1.598140 1.602875 1.606771
L2 1.633870 1.626381 1.653490 1.671610 1.688826(LA)
CG 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L4 1.882997 1.876560 1.898221 1.910495 1.920919
L9 1.612929 1.608062 1.624626 1.634335 1.642842

各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 5.08346 15.62771 49.12252
Fナンバー 3.1288 5.1902 6.0000
半画角(ω°) 39.9 13.3 4.3
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 48.1498 55.4423 65.7382
BF 1.14104 0.99104 1.12559

d4 0.30000 8.25991 21.79488
d10 18.52412 8.40671 1.65262
d16 2.98123 13.84760 17.56595
d18 4.10340 2.83699 2.49911

ズームレンズ群データ

群 始面 焦点距離
1 1 41.65787
2 5 -8.62150
3 11 11.78949
4 17 19.15758

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 実施例5 実施例6
w(広角端) 5.154 5.127 5.096 5.085 5.083 5.083
s(中間) 15.634 15.632 15.629 15.627 15.627 15.628
t(望遠端) 49.129 49.126 49.142 49.119 49.126 49.123
y10 3.84 3.80 3.76 3.76 3.80 3.76
γ 9.532 9.582 9.643 9.660 9.665 9.664
νd1 23.38 23.38 15.80 16.01 20.10 23.38
νd2 55.69 55.69 61.14 55.69 55.69 58.16
νd2−νd1 32.31 32.31 45.34 39.68 35.59 34.78
θgF1 0.6684 0.6684 0.7070 0.6949 0.6860 0.6684
βgF 0.8007 0.8007 0.7964 0.7855 0.7998 0.8007
θhg1 0.6351 0.6351 0.7089 0.6925 0.6742 0.6351
βhg1 0.8301 0.8301 0.8407 0.8260 0.8418 0.8301
a 2.801 2.764 2.730 2.738 2.799 2.740
h(=3.0*a) 8.403 8.292 8.190 8.214 8.397 8.220
RA 15.535 16.159 15.604 15.210 15.386 -28.340
ΔzA(h) 0.16692 -0.02826 -0.00534 -0.03970 -0.11356 0.03359
ΔzB(h) 0.19837 0.04190 0.04192 0.00397 -0.02807 -0.03536
ΔzC(h) 0.12224 0.00000 0.00000 -0.03236 -0.06268 -0.00659
P1 1.911e-3 -1.209e-3 -0.338e-3 -0.458e-3 -2.531e-3 1.719e-3
P2 -0.565e-3 -1.260e-3 -0.773e-3 -0.642e-3 -1.535e-3 1.186e-3
(P-P2)/y10 6.448e-4 0.134e-4 1.157e-4 0.489e-4 -2.621e-4 1.418e-4
νd1−νd3 0.11 2.50 -5.08 -7.26 -3.17 0.11
θgF3 0.6361 0.6389 0.6389 0.6361 0.6361 0.6361
θgF1-θgF3 0.0323 0.0295 0.0681 0.0588 0.0499 0.0323
ΔnAB 0.10316 0.10316 0.17377 0.23564 0.14025 0.01124
ΔnAC 0.00128 -0.28899 -0.15996 0.13376 0.03837 0.00128
fw/R1r -0.03423 -0.06920 -0.05724 -0.08603 -0.07843 -0.08100
(R21F+R21R)/(R21F-R21R) 0.92450 0.89076 0.90581 0.80472 0.82926 0.94950
fw/R2BR 0.03545 -0.02115 -0.00131 -- -- --
(R22R+R23F)/(R22R-R23F) -- -- -- 6.0023 3.5960 14.5959
R23F/R22R -- -- -- 0.71438 0.56484 0.87176
(R22F+R22R)/(R22F-R22R) -- -- -- -0.27497 -0.31097 -0.24156
(R23F+R23R)/(R23F-R23R) -- -- -- -0.60551 -0.37354 -0.64080
(R3NF-R3NR)/(R3NF+R3NR) 0.29926 0.29814 0.32018 0.35793 0.38127 0.35496
(RRF+RRR)/(RRF-RRR) 0.56084 0.32652 0.34387 0.18259 0.21516 -0.05936
R3r/R4f 0.07482 0.12539 0.12348 0.15916 0.14892 0.20963
さて、以上のような本発明のズームレンズは、物体の像をCCDやCMOSなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
図19〜図21に本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ構成の概念図を示す。図19はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図20は同後方斜視図、図21はデジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。
デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含む。そして、撮影者が、カメラ40の上部に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズ48を通して撮影が行われる。
撮影光学系41によって形成された物体像は、CCD49の撮像面上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、画像処理手段51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47に表示される。また、この画像処理手段51にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段51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。
さらに、ファインダー用光路44上には、ファインダー用対物光学系53が配置されている。このファインダー用対物光学系53は、カバーレンズ54、第1プリズム10、開口絞り2、第2プリズム20、フォーカス用レンズ66からなる。このファインダー用対物光学系53によって、結像面67上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上に形成される。このポロプリズム55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59が配置されている。
このように構成されたデジタルカメラ40によれば、撮影光学系41の構成枚数を少なくした小型化・薄型化のズームレンズを有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
次に、本発明のズームレンズが対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図22〜図24に示す。図22はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図23はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図24は図22の側面図である。図22〜図24に示されるように、パソコン300は、キーボード301と、情報処理手段や記録手段と、モニター302と、撮影光学系303とを有している。
ここで、キーボード301は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター302は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系303は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター302は、液晶表示素子やCRTディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、例えば実施例1のズームレンズからなる対物光学系100と、像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される。図22には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
次に、本発明のズームレンズが撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図25に示す。図25(a)は携帯電話400の正面図、図25(b)は側面図、図25(c)は撮影光学系405の断面図である。図25(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、マイク部401と、スピーカ部402と、入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、アンテナ406と、処理手段とを有している。
ここで、マイク部401は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部402は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段(不図示)は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配された対物光学系100と、物体像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。対物光学系100としては、例えば実施例1のズームレンズが用いられる。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
以上のように、本発明に係る結像光学系及びそれを有する電子撮像装置は、結像光学系の高変倍率化、薄型化、及び、高性能化、並びに、電子撮像装置の薄型化に有用である。
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
L1〜L10 各レンズ
LPF ローパスフィルタ
CG カバーガラス
I 撮像面
E 観察者の眼球
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 ファインダー光学系
44 ファインダー用光路
45 シャッター
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 ズームレンズ
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
55 ポロプリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
66 フォーカス用レンズ
67 結像面
100 対物光学系
102 カバーガラス
162 電子撮像素子チップ
166 端子
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路

Claims (18)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、最終レンズ群GRを含み、
    前記第1レンズ群G1は正レンズ2枚と負レンズ1枚の3枚が互いに接合された1つのレンズ成分のみからなり、
    横軸をνd1、及び縦軸をθgF1とする直交座標系において、
    θgF1=α1×νd1+βgF1
    で表される直線を設定したときに、
    以下の条件式(1)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(2)で定まる領域と、の2つの領域に、
    前記2枚の正レンズのいずれか一方の前記正レンズLAのθgF1及びνd1が含まれることを特徴とする結像光学系。
    0.7700<βgF1<0.8700 …(1)
    10<νd1<27 …(2)
    ここで、
    α1=−0.00566、
    θgF1は前記正レンズLAの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
    νd1は前記正レンズLAのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
    nd1、nC1、nF1、ng1は、前記正レンズLAの各々d線、C線、F線、g線の屈折率、
    である。
  2. 前記直交座標とは別の、横軸をνd1、及び縦軸をθhg1とする直交座標系において、
    θhg1=αhg1×νd1+βhg1
    で表される直線を設定したときに、以下の条件式(3)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(2)で定まる領域と、の2つの領域に、
    前記2枚の正レンズのいずれか一方の前記正レンズLAのθhg1及びνd1が含まれることを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
    0.8000<βhg1<0.9000 …(3)
    10<νd1<27 …(2)
    ここで、
    αhg1=−0.00834、
    θhg1は前記正レンズLAの部分分散比(nh1−ng1)/(nF1−nC1)、
    nh1は前記正レンズLAのh線の屈折率、
    である。
  3. 前記正レンズLAの一方の面が正レンズLBと、他方の面が負レンズLCと接合されており、
    前記正レンズLAと前記正レンズLBとは接合面Aは非球面であり、
    以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の結像光学系。
    20<νd2−νd1<90 …(4)
    ここで、
    νd2は前記正レンズLBのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
    nd2、nC2、nF2は前記正レンズLBの各々d線、C線、F線の屈折率、
    である。
  4. 前記正レンズLAと前記正レンズLBとは接合面Aを有し、前記正レンズLBは空気接触面Bを有し、前記負レンズLCは空気接触面Cを有し、
    光軸方向をz、光軸に垂直な方向をhとする座標軸とし、Rを球面成分の光軸上における曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10・・・を非球面係数として、非球面の形状を、以下の式(5)で表すと共に、
    z=(h2/R)/{1+[1−(1+K)(h/R)21/2
    +A44+A66+A88+A1010 …(5)
    偏倚量を下記の式(6)で表した場合、
    Δz=z−h2/R{1+(1−h2/R21/2} …(6)
    以下の条件式(7a)または条件式(7b)を満足することを特徴とする請求項3に記載の結像光学系。
    A≧0のとき、
    -1.0e-3≦{P1−P2}/y10≦1.0e-2 (但し、P2<0) …(7a)
    A≦0のとき、
    -1.0e-2≦{P1−P2}/y10≦1.0e-3 (但し、P2>0) …(7b)
    ここで、
    P1は前記正レンズLAの非球面と分散に関するパラメータであって、以下の式で表され、
    P1=(ΔzA(h)−ΔzC(h))/νd1、
    P2は前記正レンズLBの非球面と分散に関するパラメータであって、以下の式で表され、
    P2=(ΔzA(h)−ΔzB(h))/νd2、
    Aは前記接合面Aの近軸曲率半径、
    10は前記結像光学系の結像位置近傍に配置された電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)において、中心から最も遠い点までの距離(最大像高)、
    Aは前記接合面Aの形状であって、式(5)に従う形状、
    ΔzA(h)は前記接合面Aの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
    Bは前記空気接触面Bの形状であって、式(5)に従う形状、
    ΔzB(h)は前記空気接触面Bの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
    Cは前記空気接触面Bの形状であって、式(5)に従う形状、
    ΔzC(h)は前記空気接触面Cの偏倚量であって、式(6)に従う偏倚量、
    νd1は前記正レンズLAのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
    νd2は前記正レンズLBのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
    また、
    h=3.0aであり、
    aは以下の条件式(8)に従う量、
    a=(y10)2・log10γ/fw …(8)
    ΔzA(h)=0となるhの数が2.0a<h<4.0aの区間に1つ以下であり、
    fwは前記結像光学系の広角端における全系の焦点距離、
    γはズーム比(望遠端での全系焦点距離/広角端での全系焦点距離)、
    e-nは10の−n乗を示し、
    また、各面の面頂を原点とするため、常にz(0)=0、
    である。
  5. 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の結像光学系。
    -1.5e2<(νd1−νd3)/(θgF1−θgF3)<2.5e2 …(9)
    ここで、
    θgF3は前記負レンズLCの部分分散比(ng3−nF3)/(nF3−nC3)、
    νd3は前記負レンズLCのアッベ数(nd3−1)/(nF3−nC3)、
    nd3、nC3、nF3、ng3は前記負レンズLCの各々d線、C線、F線、g線の屈折率、
    であり、
    enは10のn乗を示す。
  6. 前記正レンズLAは前記正レンズLBと接合されており、
    以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の結像光学系。
    |ΔnAB|<0.25 …(10)
    ここで、
    ΔnABは、前記正レンズLAと前記正レンズLBそれぞれの媒質の屈折率差
    である。
  7. 前記正レンズLAは前記負レンズLCと接合されており、
    以下の条件式(11)を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の結像光学系。
    |ΔnAC|<0.30 …(11)
    ここで、
    ΔnACは、前記正レンズLAと前記負レンズLCそれぞれの媒質の屈折率差
    である。
  8. 以下の条件式(12)を満足することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の結像光学系。
    −0.20<fw/R1r<0 …(12)
    ここで、
    R1rは前記第1レンズ群G1の最も像側の面の光軸上での曲率半径、
    fwは前記結像光学系の全系の広角端における合成焦点距離、
    である。
  9. 前記第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ成分C21と2つのレンズより構成され、
    最初の前記負レンズ成分C21が以下の条件式(13)を満足することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の結像光学系。
    0.5<(R21F+R21R)/(R21F−R21R)<1.2 …(13)
    ここで、
    21Fは前記負レンズ成分C21の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
    21Rは前記負レンズ成分C21の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
    である。
  10. 前記第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ成分C21と、正レンズと負レンズとの接合レンズ成分C2Bと、により構成され、
    前記接合レンズ成分C2Bの最も像側の屈折面が非球面であると同時に、
    以下の条件式(14)を満足することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の結像光学系。
    −0.1<fw/R2BR<0.1 …(14)
    ここで、
    2BRは前記接合レンズ成分C2Bの像側屈折面の光軸上の曲率半径
    である。
  11. 前記第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ成分C21と、負レンズ成分C22と、正レンズ成分C23と、の3つのレンズ成分より構成され、
    以下の条件式(15)、(16)を満足することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の結像光学系。
    3<(R22R+R23F)/(R22R−R23F)<80 …(15)
    0.4<R23F/R22R<0.98 …(16)
    ここで、
    22Rは前記負レンズ成分C22の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
    23Fは前記正レンズ成分C23の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
    である。
  12. 前記第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ成分C21と、負レンズ成分C22と、正レンズ成分C23との3つのレンズ成分より構成され、以下の条件式(17)、(18)を満足することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の結像光学系。
    −0.6<(R22F+R22R)/(R22F−R22R)<0.4 …(17)
    −0.9<(R23F+R23R)/(R23F−R23R)<0.1 …(18)
    ここで、
    22Fは前記負レンズ成分C22の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
    22Rは前記負レンズ成分C22の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
    23Fは前記正レンズ成分C23の物体側屈折面の光軸上の曲率半径、
    23Rは前記正レンズ成分C23の像側屈折面の光軸上の曲率半径、
    である。
  13. 前記第3レンズ群G3の負レンズ成分は像側に凹面を向けたメニスカス形状であり、以下の条件式(19)を満足することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の結像光学系。
    −0.05<(R3NF−R3NR)/(R3NF+R3NR)<0.95 …(19)
    ここで、
    3NFは第3レンズ群G3の前記負レンズ成分の最も物体側屈折面の曲率半径、
    3NFは第3レンズ群G3の前記負レンズ成分の最も像側屈折面の曲率半径、
    である。
  14. 前記第3レンズ群G3は正レンズ成分と負レンズ成分とのそれぞれ1つずつからなることを特徴とする請求項13に記載の結像光学系。
  15. 前記最終レンズ群GRは1つの正レンズ成分からなり、以下の条件式(20)を満足することを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の結像光学系。
    −0.9<(RRF+RRR)/(RRF−RRR)<1.5 …(20)
    ここで、
    RFは前記最終レンズ群GRの最も物体側屈折面の曲率半径、
    RRは前記最終レンズ群GRの最も像側屈折面の曲率半径、
    である。
  16. 前記最終レンズ群は第4レンズ群G4であることを特徴とする請求項15に記載の結像光学系。
  17. 以下の条件式(21)を満足することを特徴とする請求項16に記載の結像光学系。
    0.05<R3r/R4f<0.5 …(21)
    ここで、
    R3rは前記第3レンズ群G3の最も像側の面の光軸上での曲率半径、
    R4fは前記第4レンズ群G4の最も物体側の面の光軸上での曲率半径、
    である。
  18. 請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の結像光学系と、電子撮像素子と、前記結像光学系を通じて結像した像を前記電子撮像素子で撮像することによって得られた画像データを加工して像の形状を変化させた画像データとして出力する画像処理手段とを有し、前記結像光学系が、無限遠物点合焦時に次の条件式(22)を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(22)
    ここで、
    07は前記電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときy07=0.7・y10
    ω07wは広角端における前記撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
    fwは広角端における前記結像光学系の全系の焦点距離である。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013088584A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Ricoh Co Ltd ズームレンズ、撮像装置および情報装置
JP2018116095A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 マクセル株式会社 広角撮像レンズ用接合レンズ
JP2021105745A (ja) * 2017-12-15 2021-07-26 株式会社ニコン 光学系および光学機器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111045201B (zh) * 2019-12-31 2022-01-04 东方红卫星移动通信有限公司 一种小型化激光通信系统光学天线

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001042212A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Canon Inc 接合レンズ及びそれを用いた光学系
JP4845502B2 (ja) * 2005-12-15 2011-12-28 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する光学機器
JP4829668B2 (ja) * 2006-04-27 2011-12-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US7580202B2 (en) * 2007-09-05 2009-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens system and image pickup apparatus including the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013088584A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Ricoh Co Ltd ズームレンズ、撮像装置および情報装置
JP2018116095A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 マクセル株式会社 広角撮像レンズ用接合レンズ
JP2021105745A (ja) * 2017-12-15 2021-07-26 株式会社ニコン 光学系および光学機器

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