JP2013210570A - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、を有し、前記正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、正屈折力の第1レンズ成分と、正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、を有し、以下の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
nd3_2p−nd3_2n≧0 …(2)
nd3_2n≧1.8 …(3)
【選択図】図1
Description
そのため、小型な商品、特に服やカバンのポケット等への収納性がよく、持ち運びが便利な、厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっている。そして、撮影レンズ系に対しても、より一層の小型化が要望されている。
このような比較的高変倍比で、Fナンバーが小さいズームレンズを構成した先行技術としては、物体側より正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、正の第4レンズ群を有する、以下のような技術が提案されている。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
nd3_2p−nd3_2n≧0 …(2)
nd3_2n≧1.8 …(3)
但し、
f3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズの焦点距離、
f3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズの焦点距離、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
である。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(2a)、(4)を満足することを特徴とする。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.1 …(2a)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftはズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
前記第3レンズ成分は正レンズと負レンズとの接合レンズを有し、
以下の条件式(2b)、(4)を満足することを特徴とする。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.2 …(2b)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftはズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。
ズームレンズが上述のいずれかのズームレンズであることを特徴とする。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
nd3_2p−nd3_2n≧0 …(2)
nd3_2n≧1.8 …(3)
但し、
f3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズの焦点距離、
f3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズの焦点距離、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
である。
本実施形態は、正先行のズームレンズとすることで、先行するレンズ群の口径を抑えながら、高い変倍比を確保するズームレンズを設計することが可能となる。
条件式(1)の上限を上回ると、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズの屈折力が弱くなる。これにより、第3レンズ群内の第2成分の負の屈折力が相対的に強くなる。この結果、全体として正屈折力の第3レンズ群のパワーが小さくなる。従って、ズームレンズ全系の変倍比などの低下や、ズームレンズ全系の全長が長くなり好ましくない。
条件式(2)の下限を0以上とすることにより、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分内の正屈折力レンズの屈折力を比較的大きく保つことができる。これにより、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分全体を小さい負屈折力とすることが出来る。この結果、第3レンズ群全体に比較的大きい屈折力を持たせやすくなる。従って、ズームレンズ全系の全長を抑制することができ、また、変倍比に対する光学系の設計の自由度を増すことができる。
条件式(3)の下限を下回ると、第2成分中の負レンズの屈折力が小さくなりすぎ、第3レンズ群の主点が後方に移動する。これにより、絞り径が大きくなるため、光束径が大きくなり、球面収差が悪化し、コンパクトな構成に不利となる。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(2a)、(4)を満足することを特徴とする。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.1 …(2a)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftはズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。
なお、第3レンズ成分は、単レンズであることが望ましい。
物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
前記第3レンズ成分は、正レンズと負レンズとの接合レンズを有し、
以下の条件式(2b)、(4)を満足することを特徴とする。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.2 …(2b)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftはズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。
また、条件式(2b)は、上述した条件式(2)と同様に、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分内の正屈折力レンズの屈折力を比較的大きく保つ効果を持ち、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分全体を弱い負屈折力とするための条件を規定している。
0.6<f3_1/f3<1.2 …(5)
但し、
f3_1は第3レンズ群内の、正屈折力の第1レンズ成分の焦点距離、
f3は第3レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(5)の下限を下回ると第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分の屈折力が大きくなりすぎ、球面収差の発生が大きくなり好ましくない。
条件式(5)の上限を上回ると、第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分の屈折力が過剰に小さくなり、第3レンズ群の屈折力も小さくなってしまう。従って、同様の変倍比を確保するために、第3レンズ群の移動量を大きくするなどの必要がある。この結果、全長が大きくなってしまう。
0.7<|f3_2/f3|<3 …(6)
但し、
f3_2は第3レンズ群内の、負屈折力の第2レンズ成分の焦点距離、
f3は第3レンズ群の焦点距離、である。
条件式(6)の上限を上回ると、相対的に第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分の屈折力が過剰に大きくなる。これにより、第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分で発生する球面収差、コマ収差などを補正するのが困難となるため好ましくない。
1<|f3_2/f3_1|<4 …(7)
但し、
f3_1は第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分の焦点距離、
f3_2は第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分の焦点距離、である。
条件式(7)の下限を下回ると、第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分の屈折力が大きくなりすぎ、第3レンズ群全体の屈折力が小さくなり小型化の点で好ましくない。
条件式(7)の上限を上回ると、第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分の屈折力が過剰に大きくなり、第3レンズ群内の正屈折力の第1レンズ成分で発生する球面収差、コマ収差などを補正するのが困難となるため好ましくない。
2<f3/fw<4 …(8)
但し、
f3は第3レンズ群の焦点距離、
fwはズームレンズ全系の広角端における焦点距離、
である。
条件式(8)の下限を下回ると第3レンズ群の屈折力が過剰に大きくなることで、球面収差、コマ収差の発生が大きくなり、補正するのが困難となるため好ましくない。
条件式(8)の上限を上回ると、第3レンズ群の屈折力が小さくなりすぎ、同等の変倍比を確保するためには第3レンズ群の移動量を大きくするなどの措置が必要となり、レンズ全系の全長が長くなり、小型化が困難となる。
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、Σd3Gは第3レンズ群の全長である。
Lt/ft<2.7 …(9)
但し、
Ltはズームレンズ全系の望遠端における全長、
ftはズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。
条件式(9)の上限を上回ると、ズームレンズ全系の望遠端における全長が長くなりすぎ、小型化に向かない。
なお、「全長」とは、最も物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った距離(空気換算する)をいう。
nd3_2p≧1.8 …(10)
但し、
nd3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率である。
nd3_2n≧1.8 …(3)
但し、
nd3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率である。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
但し、
f3_2pは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における正屈折力レンズの焦点距離、
f3_2nは正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の第2レンズ成分における負屈折力レンズの焦点距離、
である。
0.3<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<0.7 ・・・(11)
但し、
β2tは第2レンズ群の望遠端における横倍率、
β2wは第2レンズ群の広角端における横倍率、
β3tは第3レンズ群の望遠端における横倍率、
β3wは第3レンズ群の広角端における横倍率、
である。
条件式(11)の上限を上回ると第2レンズ群の変倍負担が大きくなりすぎ、広角端における像面湾曲、倍率色収差等の発生が大きくなる。このため、これらの補正にレンズ枚数を増やすなどの構成上の負担が大きくなり、小型化に向かない。
条件式(11)の下限を下回ると、第3レンズ群の変倍負担が大きくなりすぎ、球面収差、コマ収差などの発生が大きくなる。また軸上色収差の変動が大きくなり、これらの補正が困難となる。
ズームレンズと、
ズームレンズの像側に配置されズームレンズによって形成される像を受光する撮像面を備えた撮像素子と、を有し、
ズームレンズが上述のズームレンズであることを特徴とする。
条件式(1)について、
下限値を1、更には1.4とすることがより好ましい。
上限値を2.5、更には2.45とすることがより好ましい。
条件式(2)について、
下限値を0.02とすることがより好ましい。
条件式(2a)について、
下限値を−0.05、更には0とすることがより好ましい。
条件式(2b)について、
下限値を−0.1、更には0とすることがより好ましい。
条件式(3)について、
下限値を1.81とすることがより好ましい。
条件式(4)について、
上限値を0.4とすることがより好ましい。
条件式(5)について、
下限値を0.65とすることがより好ましい。
上限値を1.2、更には1.0とすることがより好ましい。
条件式(6)について、
下限値を0.8、更には0.9とすることがより好ましい。
上限値を2.5、更には2とすることがより好ましい。
条件式(7)について、
下限値を1.1、更には1.2とすることがより好ましい。
上限値を3、更には2.5とすることがより好ましい。
条件式(8)について、
下限値を2.1、更には2.2とすることがより好ましい。
上限値を3.7、更には3.5とすることがより好ましい。
条件式(9)について、
上限値を2.6とすることがより好ましい。
条件式(10)について、
下限値を1.82とすることがより好ましい。
条件式(11)について、
下限値を0.35とすることがより好ましい。
上限値を0.65とすることがより好ましい。
また、ズームレンズが5つのレンズ群で構成されている場合、フレア絞りを配置する場所は、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間、第5レンズ群G5と像面Iの間のいずれでも良い。
なお、他のレンズ群でフォーカシングを行っても良い。また、複数のレンズ群を移動して、フォーカシングを行っても良い。また、レンズ系全体を繰り出してフォーカシングを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカシングしても良い。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、両凹負レンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、からなる。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7との接合レンズからなる。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8からなる。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL6と、両凸正レンズL7と両凹負レンズL8との接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、からなる。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10からなる。
第2レンズ群G2は、両凹負レンズL2と、両凹負レンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、からなる。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7との接合レンズと、両凹負レンズL8と両凸正レンズL9との接合レンズと、からなる。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10からなる。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹負レンズL4と、両凸正レンズL5と、からなる。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8との接合レンズと、両凹負レンズL9と両凸正レンズL10との接合レンズと、からなる。
第4レンズ群G4は、両凹負レンズレンズL11からなる。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL12からなる。
ここで、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)2}1/2]+A4×Y4+A6×Y6+A8×Y8+A10×Y10+A12×Y12 (I)
ここで、
rは近軸曲率半径、
Kは円錐係数、
A4、A6、A8、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 32.135 2.00 1.49700 81.54
2 -102.316 可変
3 328.385 0.40 1.88300 40.76
4 7.290 3.10
5 -22.607 0.40 1.88300 40.76
6 833.870 0.20
7 17.699 1.45 1.92286 18.90
8 307.224 可変
9(絞り) ∞ 0.10
10* 6.919 1.99 1.58313 59.38
11* -28.825 0.10
12 7.122 1.70 1.88300 40.76
13 21.541 0.40 1.80810 22.76
14 4.206 可変
15* 10.426 1.60 1.52542 55.78
16 90.000 可変
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.50
像面(撮像面)∞
非球面データ
第10面
K=0.000
A4=-3.56614e-04,A6=-2.66751e-07,A8=-2.38109e-07
第11面
K=0.000
A4=1.04332e-04,A6=1.85779e-06,A8=-1.38006e-07
第15面
K=0.000
A4=-1.67784e-04,A6=7.36083e-07,A8=2.38133e-08
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 5.06 9.82 19.43
FNO. 2.04 2.46 3.06
画角2ω 76.16 43.39 22.23
fb (in air) 4.76 7.15 10.50
全長 (in air) 43.08 40.81 47.33
d2 0.30 5.30 12.29
d8 18.49 7.68 1.44
d14 6.09 7.23 9.66
d16 3.23 5.63 8.97
群焦点距離
f1=49.45 f2=-9.73 f3=11.71 f4=22.29
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 27.270 0.65 1.94595 17.98
2 20.019 2.64 1.83481 42.71
3 203.376 可変
4 73.749 0.40 1.91082 35.25
5 7.249 3.99
6 -21.829 0.40 1.83481 42.71
7 32.903 0.10
8 17.612 1.80 1.92286 18.90
9 -89.189 可変
10(絞り) ∞ 0.10
11* 7.510 2.25 1.74320 49.34
12* -48.545 0.33
13 14.459 1.65 1.83481 42.71
14 -52.242 0.40 1.80518 25.42
15 5.370 1.46
16 -61.650 0.98 1.49700 81.54
17* -12.375 可変
18* 13.813 1.60 1.52542 55.78
19 58.824 可変
20 ∞ 0.30 1.51633 64.14
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.50
像面(撮像面)∞
非球面データ
第11面
K=0.000
A4=-1.92439e-04,A6=-4.01467e-06,A8=-7.06408e-09
第12面
K=0.000
A4=2.80184e-04,A6=-5.94716e-06,A8=1.14233e-07
第17面
K=0.000
A4=-2.95183e-04,A6=2.10662e-06,A8=-7.25857e-07
第18面
K=0.000
A4=-6.51591e-05,A6=8.92210e-07
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 5.03 10.70 24.20
FNO. 1.84 2.23 2.89
画角2ω 75.25 39.93 17.88
fb (in air) 6.28 8.72 10.04
全長 (in air) 49.79 46.41 53.00
d3 0.30 5.65 13.14
d9 20.95 8.52 1.80
d17 3.50 4.77 9.27
d19 4.74 7.17 8.50
群焦点距離
f1=39.50 f2=-9.06 f3=12.62 f4=33.94
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 45.610 1.98 1.43700 95.10
2 -62.539 可変
3 -177.607 0.40 1.88300 40.76
4 8.662 3.16
5 -30.819 0.40 1.72916 54.68
6 106.371 0.19
7 18.181 1.57 1.92286 18.90
8 107.134 可変
9(絞り) ∞ 0.10
10* 8.164 1.80 1.74320 49.29
11* 2266.058 0.10
12 7.396 1.74 1.88300 40.76
13 52.632 0.40 1.84666 23.78
14 4.647 1.70
15 -19.473 0.40 1.60342 38.03
16 20.125 1.15 1.74320 49.29
17* -17.070 可変
18* 10.632 1.38 1.52542 55.78
19 38.861 可変
20 ∞ 0.30 1.51633 64.14
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.50
像面(撮像面)∞
非球面データ
第10面
K=0.000
A4=-1.37600e-04,A6=-2.97778e-06,A8=-3.44388e-08
第11面
K=0.000
A4=7.33111e-05,A6=-2.67414e-06
第17面
K=0.000
A4=8.08396e-05,A6=8.15239e-07
第18面
K=0.000
A4=-9.67408e-05,A6=-7.54455e-07,A8=2.45503e-08
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 5.05 9.50 19.49
FNO. 1.85 2.22 2.82
画角2ω 77.56 45.15 21.99
fb (in air) 5.34 6.84 8.50
全長 (in air) 45.02 41.43 50.20
d2 0.30 4.91 14.26
d8 19.58 7.86 1.15
d17 3.33 5.35 9.82
d19 3.82 5.31 6.97
群焦点距離
f1=60.69 f2=-11.16 f3=12.03 f4=27.40
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 28.889 0.60 1.84666 23.78
2 20.000 2.88 1.72916 54.68
3 208.957 可変
4 77.769 0.70 1.88300 40.76
5 7.884 4.72
6 -19.304 0.60 1.88300 40.76
7 77.522 0.20
8 25.964 1.58 1.92286 18.90
9 -63.164 可変
10(絞り) ∞ 0.10
11* 8.590 2.31 1.80610 40.92
12* -48.184 0.10
13 15.611 1.64 2.00069 25.46
14 47.686 0.40 1.80810 22.76
15 6.466 1.49
16 -67.532 0.40 1.68893 31.07
17 5.514 2.62 1.61800 63.40
18* -11.933 可変
19 -36.251 0.40 1.49700 81.54
20 25.420 可変
21* 13.202 1.90 1.58313 59.38
22 -490.562 4.57
23 ∞ 0.30 1.51633 64.14
24 ∞ 0.50
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞ 0.50
像面(撮像面)∞
非球面データ
第11面
K=0.000
A4=-1.56695e-04,A6=8.23410e-07,A8=-1.98009e-08
第12面
K=0.000
A4=1.89134e-04,A6=3.70857e-07,A8=-1.08528e-08
第18面
K=0.000
A4=-2.99070e-05,A6=1.75807e-06,A8=-1.36656e-08
第21面
K=0.000
A4=-4.43828e-05,A6=1.52765e-07,A8=3.77505e-08
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 5.06 11.08 24.29
FNO. 1.68 2.22 2.97
画角2ω 76.31 39.15 17.81
fb (in air) 6.10 9.33 4.80
全長 (in air) 53.44 50.13 57.73
d3 0.30 6.80 16.00
d9 21.21 7.30 1.45
d18 1.20 1.68 10.85
d20 2.00 2.39 2.00
群焦点距離
f1=49.58 f2=-9.53 f3=11.74 f4=-30.00 f5=22.08
条件式1 |f3_2p/f3_2n | 1.75 2.28 1.58 2.43
条件式2 nd3_2p−nd3_2n 0.07 0.03 0.04 0.19
条件式3 nd3_2n 1.81 1.85 1.81 1.85
条件式4 Σd3G/ft 0.22 0.29 0.37 0.37
条件式5 f3_1/f3 0.83 0.71 0.92 0.78
条件式6 |f3_2/f3| 1.92 0.97 2.15 1.51
条件式7 |f3_1/f3_2| 2.30 1.37 2.35 1.92
条件式8 f3/fw 2.31 2.51 2.38 2.32
条件式9 Lt/ft 2.44 2.19 2.58 2.38
条件式10 nd3_2p 1.88 1.83 1.88 2.00
条件式11 (β2t/β2w)/(β3t/β3w)
0.36 0.61 0.43 0.64
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
r’(ω)=α・f・tanω
ここで、
ωは被写体半画角、
fは結像光学系(本発明では、ズームレンズ)の焦点距離、
αは0以上1以下、
である。
α=R/Y=R/(f・tanω)、
となる。
ここで、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
0.3Ls≦R≦0.6Ls
さらには、半径Rは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径R=0の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、画質の面で若干の不利があるが、広画角化しても小型化にするための効果は確保できる。
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
f=y/tanω
が成立する。
ここで、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズームレンズ)の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
f>y/tanω
となる。つまり、結像光学系の焦点距離fと、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
図10は、本発明のズームレンズを用い、撮像素子として小型のCCD又はCMOSなどを用いた撮像装置としてのコンパクトカメラ1の断面図である。コンパクトカメラ1の鏡筒内には撮像レンズ系2が配置され、ボディには、撮像素子面4、バックモニタ5が配置されている。
ここで、鏡筒にマウント部を設けて、撮像レンズ系2を一眼ミラーレスカメラのボディに対して着脱可能とすることもできる。このマウント部は、例えばスクリュータイプやバヨネットタイプ等のマウントを用いる。
また、コンパクトカメラ1は、フィールドレンズと撮像素子4aを一体に駆動する機構である駆動部6を有する。これにより、ズームレンズ部分の小型化が容易となる。また、ゴーストの影響を低下させることができる。
図13は、デジタルカメラ40の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばCDS/ADC部24、一時記憶メモリ17、画像処理部18等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部等で構成される。
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G4…第4レンズ群
G5…第5レンズ群
S…明るさ(開口)絞り
F…フィルター
C…カバーガラス
I…像面
1…コンパクトカメラ
2…撮像レンズ系
4…撮像素子面
4a…撮像素子
5…バックモニタ
6…駆動部
12…操作部
13…制御部
14、15…バス
16…撮像駆動回路
17…一時記憶メモリ
18…画像処理部
19…記憶媒体部
20…表示部
21…設定情報記憶メモリ部
22…バス
24…CDS/ADC部
40…デジタルカメラ
41…撮影光学系
42…撮影用光路
45…シャッターボタン
47…液晶表示モニター
49…CCD
Claims (14)
- 物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
前記正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とするズームレンズ。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
nd3_2p−nd3_2n≧0 …(2)
nd3_2n≧1.8 …(3)
但し、
f3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における正屈折力レンズの焦点距離、
f3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における負屈折力レンズの焦点距離、
nd3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記負屈折力レンズのd線における屈折率、
である。 - 物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
前記正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
以下の条件式(2a)、(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.1 …(2a)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは前記第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftは前記ズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。 - 物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ群と、
負屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群と、
を有し、
前記正屈折力の第3レンズ群は物体側から順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、
正屈折力のレンズと負屈折力のレンズを接合した負屈折力の第2レンズ成分と、
第3レンズ成分と、
を有し、
前記第3レンズ成分は正レンズと負レンズとの接合レンズを有し、
以下の条件式(2b)、(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
nd3_2p−nd3_2n≧−0.2 …(2b)
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、
nd3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における正屈折力レンズのd線における屈折率、
nd3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における負屈折力レンズのd線における屈折率、
Σd3Gは前記第3レンズ群の全長(絞り含まず)、
ftは前記ズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。 - 以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.6<f3_1/f3<1.2 …(5)
但し、
f3_1は前記第3レンズ群内の、正屈折力の前記第1レンズ成分の焦点距離、
f3は前記第3レンズ群の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.7<|f3_2/f3|<3 …(6)
但し、
f3_2は前記第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分の焦点距離、
f3は前記第3レンズ群の焦点距離、である。 - 以下の条件式(7)を満たすことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
1<|f3_2/f3_1|<4 …(7)
但し、
f3_1は前記第3レンズ群内の正屈折力の前記第1レンズ成分の焦点距離、
f3_2は前記第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(8)を満たすことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
2<f3/fw<4 …(8)
但し、
f3は前記第3レンズ群の焦点距離、
fwは前記ズームレンズ全系の広角端における焦点距離、
である。 - 以下の条件式(4)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
Σd3G/ft<0.42 …(4)
但し、Σd3Gは前記第3レンズ群の全長である。 - 以下の条件式(9)を満たすことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
Lt/ft<2.7 …(9)
但し、
Ltは前記ズームレンズ全系の望遠端における全長、
ftは前記ズームレンズ全系の望遠端における焦点距離、
である。 - 以下の条件式(10)を満たすことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
nd3_2p≧1.8 …(10)
但し、
nd3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記正屈折力レンズのd線における屈折率である。 - 以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項2または3に記載のズームレンズ。
nd3_2n≧1.8 …(3)
但し、
nd3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記負屈折力レンズのd線における屈折率である。 - 以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする請求項2または3に記載のズームレンズ。
1.4<|f3_2p/f3_2n|<2.6 …(1)
但し、
f3_2pは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記正屈折力レンズの焦点距離、
f3_2nは前記正屈折力の第3レンズ群内の負屈折力の前記第2レンズ成分における前記負屈折力レンズの焦点距離、
である。 - 以下の条件式(11)を満たすことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.3<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<0.7 ・・・(11)
但し、
β2tは前記第2レンズ群の望遠端における横倍率、
β2wは前記第2レンズ群の広角端における横倍率、
β3tは前記第3レンズ群の望遠端における横倍率、
β3wは前記第3レンズ群の広角端における横倍率、
である。 - ズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され前記ズームレンズによって形成される像を受光する撮像面を備えた撮像素子と、を有し、
前記ズームレンズが請求項1から13のいずれか1項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
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