JP2012159727A - 変倍光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像装置の小型化と、像面湾曲、非点収差を補正して高画質化することを可能にした変倍光学系を提供すること。
【解決手段】三倍程度の変倍光学系において小型化と解像度維持を両立させるために、群のパワー配置と、曲率半径を適切に調整した。物体側から順に負の屈折力をもった第１レンズ群、正の屈折力を持った第２レンズ群で構成される変倍光学系において、第２レンズ群は物体側から正の屈折力をもったレンズ、負の屈折力をもったレンズで構成され、以下の条件を満たすことを特徴とする変倍光学系。−２．３≦ｆ１／ｆＷ≦−１．９、１．９≦（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）≦１０、ｆ1：第１レンズ群の焦点距離、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離、Ｒ２２ａ、Ｒ２２ｂ：第二レンズ群中の負の屈折力を持ったレンズの曲率
【選択図】図１
【解決手段】三倍程度の変倍光学系において小型化と解像度維持を両立させるために、群のパワー配置と、曲率半径を適切に調整した。物体側から順に負の屈折力をもった第１レンズ群、正の屈折力を持った第２レンズ群で構成される変倍光学系において、第２レンズ群は物体側から正の屈折力をもったレンズ、負の屈折力をもったレンズで構成され、以下の条件を満たすことを特徴とする変倍光学系。−２．３≦ｆ１／ｆＷ≦−１．９、１．９≦（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）≦１０、ｆ1：第１レンズ群の焦点距離、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離、Ｒ２２ａ、Ｒ２２ｂ：第二レンズ群中の負の屈折力を持ったレンズの曲率
【選択図】図１
Description
本発明は、変倍光学系に関し、特にネガティブリード型の変倍光学系に関するものである。
近年電子撮像装置は小型化が進んでおり、撮像装置には様々な小型化のための工夫がなされている。
その中でも大きさの最大のネックになっているのが、光学系の大きさである。光学系の大きさによってその周りに付随する制御装置などの大きさが決まる。特にコンパクトタイプの電子撮像装置についてはその傾向が大きい。よって、光学系の大きさを小さくする事が、撮像装置全体を小型化することにつながる。
高倍でないでないズーム比が３倍程度の領域であれば、光学系の大きさを小さくするためにはもっとも物体側のレンズ群が負の屈折力を持つ２ないし３群構成が有利である。負群先行型の２群構成変倍光学系を小型化できる可能性を有するものの例として、現在知られているものは次のようなものがある。
特許文献１では球面収差、コマ収差を補正と小型化のバランスが取れるように２群の屈折力やＧ１の曲率を適切に配分している。また特許文献２でも同様な構成で、小型化を図っている。
しかしながら、上述の特許文献１では、全長が短いが、像面湾曲や非点収差が大きくなってしまい、撮像面からＭＴＦのピークが大きくずれてしまい、撮像面でのＭＴＦが大幅に低下してしまう。また、特許文献２でも同様に像面湾曲が見られる。像面湾曲が残存することでこちらもＭＴＦが低下する。
そこで、本発明の目的は、撮像装置の小型化と、像面湾曲、非点収差を補正して高画質化することを可能にした変倍光学系を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に負の屈折力をもった第１レンズ群、正の屈折力を持った第２レンズ群で構成され、第２レンズ群は物体側から正の屈折力をもったレンズ、負の屈折力をもったレンズで構成されることを特徴とした変倍光学系であって、以下の条件
（１）−２．３≦ｆ１／ｆＷ≦−１．９
（２）１．９≦（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）≦１０
を満たすことを特徴とするものである。
（１）−２．３≦ｆ１／ｆＷ≦−１．９
（２）１．９≦（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）≦１０
を満たすことを特徴とするものである。
ただし、ｆ1は第１レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角端の全系の焦点距離、Ｒ２２ａ、Ｒ２２ｂは第二レンズ群の中の負の屈折力を持ったレンズの曲率である。
以下に本発明において上記構成をとる理由と、作用を説明する。
条件（１）の下限値−２．３を下回ると、第１レンズ群の負の屈折力が小さくなり、それに対応して第２レンズ群の正の屈折力が小さくなる。この結果結像まで距離が必要になり、光路が伸び光学系全体が大型化する。また、上限の−１．９を超えると、負の屈折率が強くなりすぎ、像面湾曲、非点収差が補正できない。
条件（２）の下限値を下回ると、条件１の範囲で小型化したレンズに対して十分な像面湾曲や非点収差の補正を行う事ができず、画像が劣化する。この傾向は特に中間ズームにおいて顕著である。第１レンズ群の周辺部は広角端しか撮像素子に結像する光は通らない。望遠端側にズーミングすると、広角端で像面のバランスをとっても、レンズの周辺部をまた上限の１０を上回ると、第２レンズ群の負レンズの屈折力が低下し、十分な収差補正が出来なくなる。
また条件（１）、（２）を満たし、その結果として、次の条件（３）を満足できればなおよい。
（３）１≦ｆ2／ｆＷ≦１．９
ただし、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離条件である。（３）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、光学系が大型化してしまう。また、１を下回ると、正の屈折力が強くなりすぎてしまい、その結果収差量が増大し、十分な収差補正できず、解像度が低下する。
ただし、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離条件である。（３）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、光学系が大型化してしまう。また、１を下回ると、正の屈折力が強くなりすぎてしまい、その結果収差量が増大し、十分な収差補正できず、解像度が低下する。
また条件（１）、（２）を満たし、その結果として、次の条件（４）を満足できればなおよい。
（４）−１．０≦（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）≦−０．６
ただし、Ｒ２１ａ、Ｒ２１ｂは第二レンズ群の中の正の屈折力を持ったレンズの曲率である。
ただし、Ｒ２１ａ、Ｒ２１ｂは第二レンズ群の中の正の屈折力を持ったレンズの曲率である。
条件（４）の上限値を上回ると、条件１の範囲で小型化したレンズに対して十分な像面湾曲や非点収差の補正を行う事ができず、画像が劣化する。この傾向は特に中間ズームにおいて顕著である。第１レンズ群の周辺部は広角端しか撮像素子に結像する光は通らない。望遠端側にズーミングすると、広角端で像面のバランスをとっても、また下限値を下回ると、第２レンズ群の負レンズの屈折力が低下し、十分な収差補正が出来なくなる。
以上より、本発明によれば光学系の小型化特に前玉が小さく、かつ像面湾曲、非点収差が補正された高画質の光学系を有する撮像装置を提供することができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、変倍光学系について説明する。図１は第１の実施例による変倍光学系である。物体側から負、正のレンズ群Ｇ１、Ｇ２で構成されている。それぞれのレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１は物体側から両凹レンズｇ１１、正のレンズｇ２２で構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から両凸レンズｇ２１、物体側に凸の負メニスカスレンズｇ２２で構成されている。負のメニスカスｇ２２の像面側には、平行平面版として撮像素子を覆うカバーガラスＣＧが設けられている。レンズに入射した光線はレンズとカバーガラスＣＧを透過した後撮像素子面で結像する。
第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。表１に本実施形態の変倍光学系のレンズデータを示し、表２に各ズームステートでのデータを示す。また、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に各ズームステートの諸収差をそれぞれ示す。左から球面収差、像面湾曲・非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示している。
球面収差と倍率色収差の曲線は、実線と破線があり、破線はフラウンホーファー線のｇ線、実線はｄ線を示している。また像面湾曲・非点収差の図で実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示している。更に表１において面番号の左に「＊」を付した面は非球面である。非球面は、その頂点を原点、光軸方向にＸ軸をとった直交座標系において、Ｙを光軸からの高さ、Ｒを頂点の曲率半径、Ｋを円錐形数とし、Ａ４，Ａ６，Ａ８、Ａ１０を非球面径数としたとき下記式で表される。
Ｘ＝（Ｙ２／Ｒ）／（１＋（１−（１＋Ｋ）×Ｙ２／Ｒ２）１／２）＋Ａ４×Ｙ４＋Ａ６×Ｙ６＋Ａ８×Ｙ８＋Ａ１０×Ｙ１０
（×は「かける」の意味）
非球面係数については表３に記載を行う。
（×は「かける」の意味）
非球面係数については表３に記載を行う。
［表 １］
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -61.644 1.00 1.86400 40.6 9.09
2* 6.835 1.98 7.94
3* 12.958 1.29 1.83917 23.9 8.19
4 64.494 (可変) 8.03
5* 3.847 2.00 1.58913 61.2 4.88
6* -24.734 0.10 4.44
7 8.580 0.85 1.84666 23.8 4.06
8* 3.856 (可変) 3.37
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ２］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.49 5.69
画角 27.78 17.93 12.50
d 4 14.44 5.17 1.74
d 8 9.23 13.29 17.35
［表 ３］
非球面データ
第2面
K = 7.06790e-001 A 4=-5.04729e-004 A 6= 8.85945e-006 A 8=-1.10369e-006 A10=-1.77998e-008
第3面
K = 1.61462e+000 A 4=-7.89300e-005 A 6= 1.52920e-005 A 8=-1.04440e-006 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.90007e+000 A 4= 3.36096e-003 A 6=-4.11999e-005 A 8= 5.90776e-006 A10=-1.11591e-006
第6面
K =-7.75523e+000 A 4=-3.89805e-004 A 6= 1.66542e-004 A 8=-3.42500e-005 A10= 1.43944e-006
第8面
K = 2.31976e-001 A 4= 2.55054e-003 A 6= 5.36771e-005 A 8= 6.21499e-005 A10= 1.59825e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．０５
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．６３
ｆ2／ｆＷ＝１．５２
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．７３
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -61.644 1.00 1.86400 40.6 9.09
2* 6.835 1.98 7.94
3* 12.958 1.29 1.83917 23.9 8.19
4 64.494 (可変) 8.03
5* 3.847 2.00 1.58913 61.2 4.88
6* -24.734 0.10 4.44
7 8.580 0.85 1.84666 23.8 4.06
8* 3.856 (可変) 3.37
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ２］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.49 5.69
画角 27.78 17.93 12.50
d 4 14.44 5.17 1.74
d 8 9.23 13.29 17.35
［表 ３］
非球面データ
第2面
K = 7.06790e-001 A 4=-5.04729e-004 A 6= 8.85945e-006 A 8=-1.10369e-006 A10=-1.77998e-008
第3面
K = 1.61462e+000 A 4=-7.89300e-005 A 6= 1.52920e-005 A 8=-1.04440e-006 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.90007e+000 A 4= 3.36096e-003 A 6=-4.11999e-005 A 8= 5.90776e-006 A10=-1.11591e-006
第6面
K =-7.75523e+000 A 4=-3.89805e-004 A 6= 1.66542e-004 A 8=-3.42500e-005 A10= 1.43944e-006
第8面
K = 2.31976e-001 A 4= 2.55054e-003 A 6= 5.36771e-005 A 8= 6.21499e-005 A10= 1.59825e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．０５
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．６３
ｆ2／ｆＷ＝１．５２
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．７３
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
ここ数年電気的に歪曲が補正できるようになり、従来許されなかった程度の歪曲を出す事が許されている。そうすることで、歪曲を犠牲にして、他の収差をよくする傾向がある。しかし、歪曲を電気的に補正を行うと、撮像空間の引き伸ばしを行うため、ＭＴＦが低下する。このため設計段階でのＭＴＦは高く設定しておく必要がある。従来のように像面が曲がると撮像面でのＭＴＦが低下する。歪曲を補正するとさらに低下する。本発明を実施すると、ＭＴＦが向上し、電気歪曲補正にも対応できる。
以下、図３を参照して、本発明の第２の実施例による、変倍光学系について説明する。図３は第２の実施例による変倍光学系である。物体側から負、正のレンズ群Ｇ１、Ｇ２で構成されている。それぞれのレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１は物体側から両凹レンズｇ１１、正のレンズｇ１２で構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から両凸レンズｇ１１、物体側に凸の負メニスカスレンズｇ２２で構成されている。
負のメニスカスｇ２２の像面側には、平行平面版として撮像素子を覆うカバーガラスＣＧが設けられている。レンズに入射した光線はレンズとカバーガラスＣＧを透過した後撮像素子面で結像する。
第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
表４に本実施形態の変倍光学系のレンズデータを示し、表５に各ズームステートでのデータ、表６に非球面係数を示す。また、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に各ズームステートの諸収差をそれぞれ示す。左から球面収差、像面湾曲・非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示している。球面収差と倍率色収差の曲線は、実線と破線があり、破線はフラウンホーファー線のｇ線、実線はｄ線を示している。また像面湾曲・非点収差の図で実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示している。本発明の構成をとることによって、像面形状が補正されている。
［表 ４］
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -32.542 0.75 1.84878 40.0 9.93
2* 6.121 2.07 8.31
3* 13.729 2.00 1.83917 23.9 8.35
4 299.620 (可変) 7.96
5* 3.897 2.28 1.62041 60.3 4.74
6* -20.169 0.17 4.25
7 14.878 0.81 1.84666 23.8 3.92
8* 4.777 (可変) 3.37
9 ∞ 1.00 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ５］
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15 11.30 17.46
Fナンバー 3.03 4.39 5.76
画角 33.43 18.90 12.50
d 4 14.44 3.53 0.32
d 8 9.23 14.09 18.95
d10 -0.00 -0.00 -0.00
［表 ６］
非球面データ
第2面
K =-8.96327e-001 A 4= 2.15762e-004 A 6= 3.03260e-005 A 8=-3.25184e-006 A10= 8.32698e-008
第3面
K = 2.53915e+000 A 4=-1.56651e-005 A 6= 1.49919e-005 A 8=-1.77371e-006 A10= 4.48435e-008
第5面
K =-2.64277e+000 A 4= 4.87221e-003 A 6=-1.79123e-004 A 8= 1.69767e-005 A10=-1.08516e-006
第6面
K = 3.55199e-001 A 4=-1.33239e-003 A 6= 3.49615e-004 A 8=-4.47262e-005 A10= 1.90212e-006
第8面
K = 2.55438e+000 A 4= 2.16200e-003 A 6=-4.66088e-004 A 8= 9.51391e-005 A10=-8.71305e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．２２
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝１．９４
ｆ2／ｆＷ＝１．５２
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．６８
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -32.542 0.75 1.84878 40.0 9.93
2* 6.121 2.07 8.31
3* 13.729 2.00 1.83917 23.9 8.35
4 299.620 (可変) 7.96
5* 3.897 2.28 1.62041 60.3 4.74
6* -20.169 0.17 4.25
7 14.878 0.81 1.84666 23.8 3.92
8* 4.777 (可変) 3.37
9 ∞ 1.00 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ５］
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15 11.30 17.46
Fナンバー 3.03 4.39 5.76
画角 33.43 18.90 12.50
d 4 14.44 3.53 0.32
d 8 9.23 14.09 18.95
d10 -0.00 -0.00 -0.00
［表 ６］
非球面データ
第2面
K =-8.96327e-001 A 4= 2.15762e-004 A 6= 3.03260e-005 A 8=-3.25184e-006 A10= 8.32698e-008
第3面
K = 2.53915e+000 A 4=-1.56651e-005 A 6= 1.49919e-005 A 8=-1.77371e-006 A10= 4.48435e-008
第5面
K =-2.64277e+000 A 4= 4.87221e-003 A 6=-1.79123e-004 A 8= 1.69767e-005 A10=-1.08516e-006
第6面
K = 3.55199e-001 A 4=-1.33239e-003 A 6= 3.49615e-004 A 8=-4.47262e-005 A10= 1.90212e-006
第8面
K = 2.55438e+000 A 4= 2.16200e-003 A 6=-4.66088e-004 A 8= 9.51391e-005 A10=-8.71305e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．２２
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝１．９４
ｆ2／ｆＷ＝１．５２
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．６８
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
以下、図５を参照して、本発明の第５の実施例による、変倍光学系について説明する。図５は第３の実施例による変倍光学系である。物体側から負、正のレンズ群Ｇ１、Ｇ２で構成されている。それぞれのレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１は物体側から両凹レンズｇ１１、正のレンズｇ１２で構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から両凸レンズｇ２１、物体側に凸の負メニスカスレンズｇ２２で構成されている。
負のメニスカスｇ２２の像面側には、平行平面版として撮像素子を覆うカバーガラスＣＧが設けられている。レンズに入射した光線はレンズとカバーガラスＣＧを透過した後撮像素子面で結像する。
第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
表７に本実施形態の変倍光学系のレンズデータを示し、表８に各ズームステートでのデータ、表９に非球面係数を示す。また、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）に各ズームステートの諸収差をそれぞれ示す。左から球面収差、像面湾曲・非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示している。球面収差と倍率色収差の曲線は、実線と破線があり、破線はフラウンホーファー線のｇ線、実線はｄ線を示している。また像面湾曲・非点収差の図で実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示している。本発明の構成をとることによって、像面形状が補正されている。
［表 ７］
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -144.777 1.00 1.86400 40.6 9.48
2* 6.858 2.23 8.25
3* 12.300 2.00 1.83917 23.9 8.46
4 41.461 (可変) 8.09
5* 3.835 2.00 1.58913 61.2 4.78
6* -23.837 0.10 4.33
7 9.529 1.05 1.84666 23.8 3.99
8* 3.911 (可変) 3.21
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ８］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.47 5.65
画角 27.78 17.93 12.50
d 4 14.44 4.66 1.05
d 8 9.23 13.04 16.85
d10 0.30 0.30 0.30
［表 ９］
非球面データ
第2面
K = 6.66236e-001 A 4=-5.10809e-004 A 6= 6.23938e-006 A 8=-1.00408e-006 A10=-9.15779e-009
第3面
K = 1.63051e+000 A 4=-1.36547e-004 A 6= 1.20074e-005 A 8=-9.06822e-007 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.91348e+000 A 4= 3.41969e-003 A 6=-4.40447e-005 A 8= 6.63725e-006 A10=-1.25866e-006
第6面
K =-5.89864e+000 A 4=-3.28870e-004 A 6= 1.63765e-004 A 8=-3.49846e-005 A10= 1.38332e-006
第8面
K = 3.89220e-001 A 4= 2.56025e-003 A 6= 2.03874e-005 A 8= 8.39243e-005 A10=-1.55154e-007
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．１８
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．３９
ｆ2／ｆＷ＝１．５０
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．７２
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -144.777 1.00 1.86400 40.6 9.48
2* 6.858 2.23 8.25
3* 12.300 2.00 1.83917 23.9 8.46
4 41.461 (可変) 8.09
5* 3.835 2.00 1.58913 61.2 4.78
6* -23.837 0.10 4.33
7 9.529 1.05 1.84666 23.8 3.99
8* 3.911 (可変) 3.21
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 ８］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.47 5.65
画角 27.78 17.93 12.50
d 4 14.44 4.66 1.05
d 8 9.23 13.04 16.85
d10 0.30 0.30 0.30
［表 ９］
非球面データ
第2面
K = 6.66236e-001 A 4=-5.10809e-004 A 6= 6.23938e-006 A 8=-1.00408e-006 A10=-9.15779e-009
第3面
K = 1.63051e+000 A 4=-1.36547e-004 A 6= 1.20074e-005 A 8=-9.06822e-007 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.91348e+000 A 4= 3.41969e-003 A 6=-4.40447e-005 A 8= 6.63725e-006 A10=-1.25866e-006
第6面
K =-5.89864e+000 A 4=-3.28870e-004 A 6= 1.63765e-004 A 8=-3.49846e-005 A10= 1.38332e-006
第8面
K = 3.89220e-001 A 4= 2.56025e-003 A 6= 2.03874e-005 A 8= 8.39243e-005 A10=-1.55154e-007
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−２．１８
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．３９
ｆ2／ｆＷ＝１．５０
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０．７２
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
以下、図７を参照して、本発明の第４の実施例による、変倍光学系について説明する。図７は第４の実施例による変倍光学系である。物体側から負、正のレンズ群Ｇ１、Ｇ２で構成されている。それぞれのレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１は物体側から両凹レンズｇ１１、正のレンズｇ１２で構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から両凸レンズｇ２１、物体側に凸の負メニスカスレンズｇ２２で構成されている。
負のメニスカスｇ２２の像面側には、平行平面版として撮像素子を覆うカバーガラスＣＧが設けられている。レンズに入射した光線はレンズとカバーガラスＣＧを透過した後撮像素子面で結像する。
第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
表１０に本実施形態における変倍光学系のレンズデータを示し、表１１に各ズームステートでのデータ、表１２に非球面係数を示す。また、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に各ズームステートの諸収差をそれぞれ示す。左から球面収差、像面湾曲・非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示している。球面収差と倍率色収差の曲線は、実線と破線があり、破線はフラウンホーファー線のｇ線、実線はｄ線を示している。また像面湾曲・非点収差の図で実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示している。本発明の構成をとることによって、像面形状が補正されている。
［表 １０］
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -33.643 1.00 1.86400 40.6 8.82
2* 6.964 1.73 7.79
3* 13.726 1.09 1.83917 23.9 8.06
4 172.025 (可変) 7.97
5* 3.945 2.00 1.58913 61.2 5.00
6* -23.585 0.10 4.57
7 8.865 0.80 1.84666 23.8 4.18
8* 4.046 (可変) 3.52
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 １１］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.52 5.74
画角 27.78 17.94 12.50
d 4 14.44 5.63 2.37
d 8 9.23 13.57 17.90
d10 1.36 1.36 1.36
［表 １２］
非球面データ
第2面
K = 9.11546e-001 A 4=-5.64131e-004 A 6= 1.21162e-005 A 8=-1.40908e-006 A10=-3.06632e-008
第3面
K = 5.77850e-001 A 4= 1.60140e-005 A 6= 1.93510e-005 A 8=-1.24774e-006 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.95387e+000 A 4= 3.26404e-003 A 6=-4.62199e-005 A 8= 7.49383e-006 A10=-8.65309e-007
第6面
K =-9.35861e+000 A 4=-4.51397e-004 A 6= 1.87069e-004 A 8=-2.92342e-005 A10= 1.16485e-006
第8面
K = 2.02748e-001 A 4= 2.52825e-003 A 6=-7.29358e-006 A 8= 5.43375e-005 A10= 1.15706e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−１．９４
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．６７
ｆ2／ｆＷ＝１．５３
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０.７１３
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -33.643 1.00 1.86400 40.6 8.82
2* 6.964 1.73 7.79
3* 13.726 1.09 1.83917 23.9 8.06
4 172.025 (可変) 7.97
5* 3.945 2.00 1.58913 61.2 5.00
6* -23.585 0.10 4.57
7 8.865 0.80 1.84666 23.8 4.18
8* 4.046 (可変) 3.52
9 ∞ 1.94 1.51633 64.1 10.00
10 ∞ (可変) 10.00
像面 ∞
［表 １１］
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45 11.96 17.46
Fナンバー 3.29 4.52 5.74
画角 27.78 17.94 12.50
d 4 14.44 5.63 2.37
d 8 9.23 13.57 17.90
d10 1.36 1.36 1.36
［表 １２］
非球面データ
第2面
K = 9.11546e-001 A 4=-5.64131e-004 A 6= 1.21162e-005 A 8=-1.40908e-006 A10=-3.06632e-008
第3面
K = 5.77850e-001 A 4= 1.60140e-005 A 6= 1.93510e-005 A 8=-1.24774e-006 A10= 1.65360e-008
第5面
K =-1.95387e+000 A 4= 3.26404e-003 A 6=-4.62199e-005 A 8= 7.49383e-006 A10=-8.65309e-007
第6面
K =-9.35861e+000 A 4=-4.51397e-004 A 6= 1.87069e-004 A 8=-2.92342e-005 A10= 1.16485e-006
第8面
K = 2.02748e-001 A 4= 2.52825e-003 A 6=-7.29358e-006 A 8= 5.43375e-005 A10= 1.15706e-006
本実施例の変倍光学系はその特徴値がそれぞれ、
ｆ１／ｆＷ＝−１．９４
（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）＝２．６７
ｆ2／ｆＷ＝１．５３
（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）＝−０.７１３
であり本発明の条件式（１）から（４）を全て満たす。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
ｇ１１ 第１レンズ群物体側レンズ
ｇ１２ 第１レンズ群像側レンズ
ｇ２１ 第２レンズ群物体側レンズ
ｇ２２ 第２レンズ群像側レンズ
Ｒ２１ａ 第２レンズ群物体側レンズ物体側面曲率半径
Ｒ２１ｂ 第２レンズ群物体側レンズ像側面曲率半径
Ｒ２２ａ 第２レンズ群像側側レンズ物体側面曲率半径
Ｒ２２ｂ 第２レンズ群像側レンズ像体側面曲率半径
Ｇ２ 第２レンズ群
ｇ１１ 第１レンズ群物体側レンズ
ｇ１２ 第１レンズ群像側レンズ
ｇ２１ 第２レンズ群物体側レンズ
ｇ２２ 第２レンズ群像側レンズ
Ｒ２１ａ 第２レンズ群物体側レンズ物体側面曲率半径
Ｒ２１ｂ 第２レンズ群物体側レンズ像側面曲率半径
Ｒ２２ａ 第２レンズ群像側側レンズ物体側面曲率半径
Ｒ２２ｂ 第２レンズ群像側レンズ像体側面曲率半径
Claims (4)
- 物体側から順に負の屈折力をもった第１レンズ群、正の屈折力を持った第２レンズ群で構成される変倍光学系において、
第２レンズ群は物体側から正の屈折力をもったレンズ、負の屈折力をもったレンズで構成され、
以下の条件を満たすことを特徴とする変倍光学系。
−２．３≦ｆ１／ｆＷ≦−１．９
１．９≦（Ｒ２２ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２２ｂ）≦１０
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端の全系の焦点距離
Ｒ２２ａ、Ｒ２２ｂ：第二レンズ群中の負の屈折力を持ったレンズの曲率 - 請求項１に記載の変倍光学系で、次の条件を満たす請求項１に記載の変倍光学系。
ｆ2／ｆＷ≦−１．９
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 - 請求項１に記載の変倍光学系で、次の条件を満たす変倍光学系。
−１．０≦（Ｒ２1ａ＋Ｒ２２ｂ）／（Ｒ２1ａ−Ｒ２1ｂ）≦−０．６
Ｒ２１ａ、Ｒ２1ｂ：第二レンズ群の中の最も物体側の正の屈折力を持ったレンズの曲率 - 請求項１に記載の変倍光学系で、光学系によって生じた歪曲収差を補正することを特徴とした変倍光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011019804A JP2012159727A (ja) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | 変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011019804A JP2012159727A (ja) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | 変倍光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012159727A true JP2012159727A (ja) | 2012-08-23 |
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ID=46840290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011019804A Pending JP2012159727A (ja) | 2011-02-01 | 2011-02-01 | 変倍光学系 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012159727A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101725982B1 (ko) * | 2014-11-17 | 2017-05-15 | 주식회사 엠지비엔도스코피 | 내시경용 촬영 렌즈계 |
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| CN110174756A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-27 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种变焦镜头 |
| CN110531494A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-03 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种工业镜头 |
| CN111061051A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-24 | 福建福光天瞳光学有限公司 | 一种短焦距高分辨率视觉镜头及其工作方法 |
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| WO2021185005A1 (zh) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | Oppo广东移动通信有限公司 | 混合变焦镜头和电子装置 |
| CN117148565A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 杭州爱新凯科技有限公司 | 一种可调倍率的前聚焦振镜扫描系统及扫描方法 |
-
2011
- 2011-02-01 JP JP2011019804A patent/JP2012159727A/ja active Pending
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