JP2014056116A - ズームレンズ及びカメラ及び携帯情報端末装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の第1レンズ群I、負の第2レンズ群II、正の第3レンズ群III、正の第4レンズ群IVを配し、第2レンズ群IIと第3レンズ群IIIの間に開口絞りSを配設してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し、第1レンズ群Iは1枚の正レンズで構成され、第1レンズ群の焦点距離:f1、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(1) 15< f1/fw < 30
を満足することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
大口径化に適したタイプとして、4レンズ群構成で、各レンズ群が以下のごとくに変移して変倍を行うものがある。
(1) 15< f1/fw < 30
を満足することを特徴とする。
繁雑を避けるため、これら図1〜図4において符号を共通化する。
これらの図において、図の左方が物体側で、右方が像側である。
後述する実施例においては「フィルタ等」と表記している。
図1〜図4に示すように、これら実施の形態のズームレンズでは、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIとの間隔が増大する。
また、第2レンズ群IIと第3レンズ群IIIとの間隔は減少し、第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVとの間隔は減少もしくは増大する。
を満足する。
第1レンズ群Iは、第2レンズ群IIの変倍機能を若干助長し、長焦点端におけるFナンバが大きくなりすぎないようにする役割を担っている。
(3) 2.5<f3/fw<4.0
(4) 2.0<D2/fw<3.0
(5) 1.5<D3/fw<3.0
(6) 5< f4/fw <10 。
このようにすると、長焦点端において第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が確保される。従って、この場合、第4レンズ群でフォーカシングを行うのが良い。
(8) 1.45<Nd<1.65 、 50<νd<85
を満足するのが良い。
第1レンズ群を成す1枚の正レンズの材質が条件(8)を満足することにより、十分な収差補正の実現が可能である。
図17に示す携帯情報端末装置の「システム構成」は、図18に示すように、「ズームレンズ」である撮影レンズ1と「固体撮像素子」である受光素子13を有する。
この通信機能を除いた部分は「カメラ」を構成する。
鏡胴が繰り出された状態において、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば短焦点端の配置」となっている。
ズームレバー10を操作することで各群の配置が変化し、長焦点端への変倍を行うことができる。
このとき、ファインダ2も撮影レンズ1の画角の変化に連動して変倍する。
シャッタボタン4をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。
半導体メモリ15および通信カード16等は、それぞれ専用または汎用のスロット9に挿入して使用される。
例えば、第3レンズ群および/または第4レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすることができる。
この場合、第3レンズ群の方が、第4レンズ群よりも光軸方向に厚いので、第3レンズ群を光軸から退避させるほうが、沈胴状態の薄型化により大きく資することができる。
F:Fナンバ
ω:半画角
R :曲率半径
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
H:各レンズ面の半径
φ:各レンズ面の有効径
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
「非球面」は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率):C、光軸からの高さ:H、上記円錐定数:K、非球面係数:A4〜A10を用いて、周知の次式で表される。
+A8・H8+A10・H10 。
実施例1のズームレンズは、図1に示したものである。
実施例1のズームレンズのデータを表1に示す。
可変量のデータを表2に示す。
非球面のデータを表3に示す。非球面は前記データにおいて、「*」印を付した面である。以下の実施例2〜4においても同様である。
各条件のパラメータの値を表4に示す。
実施例2のズームレンズは、図2に示したものである。
実施例2のズームレンズのデータを表5に示す。
可変量のデータを表6に示す。
非球面のデータを表7に示す。
各条件のパラメータの値を表8に示す。
実施例3のズームレンズは、図3に示したものである。
実施例2のズームレンズのデータを表9に示す。
可変量のデータを表10に示す。
非球面のデータを表11に示す。
各条件のパラメータの値を表12に示す。
実施例4のズームレンズは、図4に示したものである。
実施例4のズームレンズのデータを表13に示す。
可変量のデータを表14に示す。
非球面のデータを表15に示す。
各条件のパラメータの値を表16に示す。
また、「d」はd線、「g」はg線に対する収差曲線図であることを示す。
これらの実施例から明らかなように、この発明のズームレンズは、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保できている。
なお、実施例1〜4とも「短焦点端におけるバックフォーカス」は1.0mmである。
そして、短焦点端における有効撮像範囲を画像処理により電子的に画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
この受光面形状Im1に外接する円IC1は、受光面形状Im1をカバーするイメージサークルであり、長焦点端・中間焦点距離における「結像範囲」である。
短焦点端の近傍では「意図的に負の歪曲収差」を許容しているので、像面形状Im2は「樽型形状」となっている。
なお、図19の負の歪曲収差は「やや誇張」して描かれている。
従って、電子的な補正が可能な範囲で、歪曲収差の発生を許容すれば、他の収差の補正の自由度や変倍比に対する条件が緩和され、大きい変倍比の実現が可能になる。
また、上記のように、中間焦点距離・短焦点端におけるイメージサークルを小さくできるため、広角化に大きな効果がある。
II 第2レンズ群
III 第3レンズ群
IV 第4レンズ群
S 開口絞り
Claims (11)
- 物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を配し、第2レンズ群と第3レンズ群の間に開口絞りを配設してなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
第1レンズ群は1枚の正レンズで構成され、
第1レンズ群の焦点距離:f1、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(1) 15< f1/fw < 30
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1記載のズームレンズにおいて、
第2レンズ群の焦点距離:f2、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(2) 2.0< |f2|/fw < 3.0
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1または2記載のズームレンズにおいて、
第3レンズ群の焦点距離:f3、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(3) 2.5< f3/fw < 4.0
を満足することを特徴とするズームレンズ. - 請求項1〜3の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
第2レンズ群の光軸上での厚さ:D2、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(4) 2.0< D2/fw < 3.0
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
第3レンズ群の光軸上での厚さ:D3、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(5) 1.5< D3/fw < 3.0
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
第4レンズ群の焦点距離:f4、短焦点端における全系の焦点距離:fwが、条件:
(6) 5< f4/fw <10
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜6の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、開口絞りが独立して移動することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項7記載のズームレンズにおいて、
短焦点端における開口絞りと第3レンズ群の間隔:TLs3_w、短焦点端における第2レンズ群と絞りの間隔:TL2s_wが、条件:
(7) 0.15<TLs3_w/TL2s_w<0.40
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜8の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
ズームレンズによる像を固体撮像素子により読取る情報装置に用いられ、
その歪曲収差が、上記固体撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲で許容されていることを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜9の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。
- 請求項1〜9の任意の1に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
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