JP2011247949A5

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Publication number: JP2011247949A5
Application number: JP2010118524A
Authority: JP
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2013-06-20

Description

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、
屈折力が正であり１つの接合レンズ成分のみからなる第１レンズ群Ｇ１と、
屈折力が負であり負レンズ成分およびメニスカス形状の正レンズＬAと負レンズＬBの順の接合からなるレンズ成分との２つのレンズ成分からなる第２レンズ群Ｇ２と、
屈折力が正であり正レンズ成分と負レンズ成分の２つのレンズ成分からなる第３レンズ群Ｇ３と、
１つのレンズ成分からなる第４レンズ群Ｇ４と、を有し、
最大でも５つのレンズ群からなり、
前記第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端まで変倍する際に全系焦点距離が１．２ｆw 以上かつ１．８ｆw 以下のいずれかのときに前記第１レンズ群Ｇ１が広角端のときよりも物体側に位置するように移動する結像光学系であって、
横軸をνd(LA)、及び縦軸をｎd(LA)とする直交座標系において、
ｎd(LA) ＝ａ×νd(LA)＋ｂ(LA)（但し、ａ＝−０．０２６７）
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、前記正レンズＬAのｎd及びνdが含まれることを特徴とする。
２．０＜ｂ(LA)＜２．４（但し、ｎd(LA)＞１．３） …（１）
νd(LA)＜３０ …（２）
ここで、
νd(LA)は正レンズＬAのアッベ数（ｎd(LA)−１）／（ｎF(LA)−ｎC(LA)）、
ｎd(LA)、ｎC(LA)、ｎF(LA)は、それぞれ前記正レンズＬAの各々ｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率を表し、
ｆwは前記結像光学系の広角端における全系の焦点距離である。

Claims

物体側から順に、
屈折力が正であり１つの接合レンズ成分のみからなる第１レンズ群Ｇ１と、
屈折力が負であり負レンズ成分およびメニスカス形状の正レンズＬAと負レンズＬBの順の接合からなるレンズ成分との２つのレンズ成分からなる第２レンズ群Ｇ２と、
屈折力が正であり正レンズ成分と負レンズ成分の２つのレンズ成分からなる第３レンズ群Ｇ３と、
１つのレンズ成分からなる第４レンズ群Ｇ４と、を有し、
最大でも５つのレンズ群からなり、
前記第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端まで変倍する際に全系焦点距離が１．２ｆw 以上かつ１．８ｆw 以下のいずれかのときに前記第１レンズ群Ｇ１が広角端のときよりも物体側に位置するように移動する結像光学系であって、
横軸をνd(LA)、及び縦軸をｎd(LA)とする直交座標系において、
ｎd(LA) ＝ａ×νd(LA)＋ｂ(LA)（但し、ａ＝−０．０２６７）
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、前記正レンズＬAのｎd及びνdが含まれることを特徴とする結像光学系。
２．０＜ｂ(LA)＜２．４（但し、ｎd(LA)＞１．３） …（１）
νd(LA)＜３０ …（２）
ここで、
νd(LA)は正レンズＬAのアッベ数（ｎd(LA)−１）／（ｎF(LA)−ｎC(LA)）、
ｎd(LA)、ｎC(LA)、ｎF(LA)は、それぞれ前記正レンズＬAの各々ｄ線、Ｃ線、Ｆ線の屈折率を表し、
ｆwは前記結像光学系の広角端における全系の焦点距離である。
広角端における光学全長が望遠端の０．７５倍以下となることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
広角端から望遠端に変倍する際の前記第１レンズ群Ｇ１の移動量に対する前記第２レンズ群Ｇ２の移動量の比の絶対値が０．４以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の結像光学系。
前記第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離に対する前記第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離の比の絶対値が０．２５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の結像光学系（ただし、物点が無限遠の場合）。
変倍時には全系の焦点距離ｆが１．２ｆw以上かつ１．８ｆw以下のいずれかのときに、前記第２レンズ群Ｇ２が広角端のときよりも像側に位置するように移動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の結像光学系。
広角端から望遠端に向けて変倍する際に、前記第３レンズ群Ｇ３は物体側のみに移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の結像光学系。
無限遠の被写体に合焦した場合、前記第４レンズ群Ｇ４は、望遠端における位置は、広角端における位置よりも像側に寄っていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の結像光学系。
前記正レンズＬAの形状ファクターが以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の結像光学系。
１．１＜（ｒa＋ｒb）／（ｒa−ｒb）＜６．０・・・（４）
ここで、
ｒaは、前記正レンズＬAの物体側の面の光軸上における曲率半径、
ｒbは、前記正レンズＬAの像側の面（接合面）の光軸上における曲率半径、
である。
前記第２レンズ群Ｇ２の像側のレンズ成分は両空気接触面がそれぞれの光軸上の曲率半径の球面に対してともに物体側へ偏倚する非球面形状であり、
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、Ａ _４，Ａ _６，Ａ _８，Ａ _１０・・・を非球面係数として、非球面の形状を下記の式（５）で表すと共に、
z＝h ² ／R［１＋｛１−（１＋k）h ² ／R ² ｝ ^1/2 ］
＋Ａ ₄ h ⁴ ＋Ａ ₆ h ⁶ ＋Ａ ₈ h ⁸ ＋Ａ ₁₀ h ¹⁰ ＋ …（５）
偏倚量を下記の式（６）で表した場合、
Δz＝ｚ−h ² ／R［１＋｛１−h ² ／R ² ｝ ^1/2 ］ …（６）
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の結像光学系。
Δｚ _A （h）≦０、 Δｚ _B （h）≦０〈但し、ｈ＝0.9a〉、かつ、
-3.0e-4≦｛P(LA)−P(LB)｝／ｙ ₁₀ ≦+２.0e-3 〈但し、ｈ＝0.9a〉・・・（７）
ここで、
ｚ _A は前記正レンズＬAの空気接触面の形状であって、式（５）に従う形状、
ｚ _B は前記負レンズＬBの空気接触面の形状であって、式（５）に従う形状、
ｚ _C は前記正レンズＬAの像側の面（接合面）の形状であって、式（５）に従う形状、
Δｚ _A は前記正レンズＬAの空気接触面の光軸における曲率半径の球面に対する偏倚量であって、式（６）に従う量、
Δｚ _B は前記負レンズＬBの空気接触面の光軸における曲率半径の球面に対する偏倚量であって、式（６）に従う量、
Δｚ _C は前記正レンズＬAの像側の面（接合面）の光軸における曲率半径の球面に対する偏倚量であって、式（６）に従う量、
νd(LB)は前記負レンズＬBのｄ線に対するアッベ数（ｎdB−1)／（ｎFB−ｎCB）、
ｎdB、ｎCB、ｎFBは、各々前記負レンズＬBのｄ線、Ｃ線、Ｆ線に対する屈折率、
を表す。
P(LA)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、
P(LA) ＝（Δｚ _C （h）−Δｚ _A （h））／νd(LA)
P(LB)は前記負レンズ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、
P(LB) ＝（Δｚ _C （h）−Δｚ _B （h））／νd(LB)
aは以下の条件式（８）に従う量、
a＝(ｙ ₁₀ ) ² ・log ₁₀ γ／ｆw ・・・（８）
両空気接触面は球面であってもよく、
ｙ ₁₀ は本発明の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）、
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）、
また、各面の面頂を原点とするため、常にｚ（０）＝０である。
以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の結像光学系。
｜ΔｎAB｜＜０．１８・・・（９）
ここで、
ΔｎABは、前記正レンズＬAと前記負レンズＬBのそれぞれの媒質のｄ線に対する屈折率差である。
前記第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の負レンズ成分Ｌ２１を構成する負レンズの媒質のｄ線の屈折率ｎ２１が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の結像光学系。
ｎ２１＞１．８５・・・（１０）
縦軸をθgF(LA)とする直交座標系において、
θgF(LA)＝αgF×νd(LA)＋βgF(LA) （但し、αgF＝−０．００５６６）
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、前記条件式（１）と（２）で定まる領域との３つの領域に、前記正レンズＬAのθgF及びｎd及びνdが含まれることを特徴とする結像光学系。
０．７７００＜βgF(LA)＜０．８３００ …（３）
ここで、
θgF(LA)は前記正レンズＬAの部分分散比（ｎg−ｎF）／（ｎF−ｎC）、
ｎg(LA)は前記正レンズＬAのｇ線の屈折率、
をそれぞれ表す。
請求項１〜１２のいずれか一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（Ａ）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
０．８５＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９７ …（Ａ）
ここで、
ｙ₀₇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、
ω_07w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、
である。