JP4742293B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
最近では、CCDの画素数では、300万画素〜400万画素の高画素数のCCDを採用したDSCが、一般コンシューマ向けとしても常識となっている。VTRに使用されている、35万画素クラスの撮像素子とは、画面寸法が違うため、直接比較することはあまり意味を成さないが、画面寸法を無視すれば、約10倍の差がある事になる。すなわち、撮影レンズに要求される、収差補正レベルも、この差程度の違いがあると考えられる。
CCDの特性として、ダイナミックレンジが小さいので、高品位の画質を維持するためには前項の解像力の他に周辺光量も多く設計する傾向にある。画像処理系との関係があり一概には言えないが、最低でも40〜50%を目標にする場合が多い。
像側のテレセントリック性とは、各像点に対する光線束の主光線が、光学系の最終面を射出した後、光軸とほぼ平行になる、すなわち、像面とはほぼ垂直に交わることを言う。言い換えると、光学系の射出瞳位置が像面から十分離れることである。これは、CCD上の色フィルターが撮像面からやや離れた位置にあるために、光線が、斜めから入射した場合、実質的な開口効率が減少する(シェーディングという)ためであり、特に最近の高感度型のCCDでは、撮像面の直前にマイクロレンズアレーを配しているものが多いが、この場合も同様に、射出瞳が十分離れていないと、周辺で開口効率が低下してしまう。
CCDの構造に起因する保護用のガラス板や、その後の空間はもとより、撮影レンズの光学系とCCDの間には一般的には幾つかの光学素子を挿入する空間が必要とされる。CCDの周期構造に起因して発生するモアレ現象等を防止する目的で挿入されるオプチカルローパスフィルター(以下、OLPF)やCCDの赤外波長域での感度を低下させて人の目の比視感度に近づける目的で、やはり光学系とCCDの間に挿入される赤外吸収フィルターがそれである。
(1) TLw/fw< 2.2
(2) 1.37 ≦fw/|fII|< 1.8 (絶対値はfII<0のため)
ただし、
TLw:広角端における第1レンズの物体側面から像面までの距離
(ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離)
fw:広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離
(3) fw /|f1a|< 0.5 (絶対値はf1a<0の場合を含むため)
(4) 8 <ν1−ν2
(5) 1.0 <fw/r13< 2.0
ただし、
f1a:第1aレンズ群の合成焦点距離
ν1:第1aレンズ群を構成する第1レンズのアッベ数
ν2:第1aレンズ群を構成する第2レンズのアッベ数
r13:第1aレンズ群を構成する第2レンズの物体側の面の曲率半径
(6) 1.0 <fw /f1b< 2.0
(7) 20 <(ν4+ν5)/2−ν3
(8) 1.5 <r15/r19< 4.0
ただし、
f1b:第1bレンズ群の合成焦点距離
ν3:第1bレンズ群を構成する第3レンズのアッベ数
ν4:第1bレンズ群を構成する第4レンズのアッベ数
ν5:第1bレンズ群を構成する第5レンズのアッベ数
r15:第1bレンズ群を構成する第3レンズの物体側の面の曲率半径
r19:第1bレンズ群を構成する第5レンズの像側の面の曲率半径
(9) 0.9 <fw/|f7|< 1.5 (絶対値はf7<0のため)
(10) fw/|f6|< 0.5 (絶対値はf6<0の場合を含むため)
(11) fw/|f8|< 0.5 (絶対値はf8<0の場合を含むため)
(12) 0.7 <fw/|r23|< 2.2 (絶対値はr23<0のため)
(13) 50 <ν7
ただし、
f6:第2レンズ群を構成する第6レンズの焦点距離
f7:第2レンズ群を構成する第7レンズの焦点距離
f8:第2レンズ群を構成する第8レンズの焦点距離
r23:第2レンズ群を構成する第7レンズの物体側の面の曲率半径
ν7:第2レンズ群を構成する第7レンズのアッベ数
さらに、前記第2レンズと前記第3レンズとの間には絞りが設けられていることが好ましい。(請求項8)
Z=(Y2/r)〔1+√{1−(1+K)(Y/r)2}〕
+A・Y4+B・Y6+C・Y8+D・Y10+‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径:r、円錐定数:K、高次の非球面係数:A、B、C、Dを与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Eとそれに続く数字」は「10の累乗」を表している。例えば、「E−4」は10−4を意味し、この数値が直前の数値に掛かるのである。
Claims (9)
- 物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第2レンズ群から構成され、前記第1レンズ群は物体側より順に、第1aレンズ群及び全体で正の屈折力を有する第1bレンズ群から構成され、前記第1aレンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)である第1レンズ及び正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)である第2レンズを配して構成され、前記第1bレンズ群は物体側より順に、負レンズである第3レンズ、前記第3レンズと接合して構成される正レンズである第4レンズ、及び正レンズである第5レンズを配して構成され、前記第2レンズ群は物体側より順に、正または負の屈折力を有するレンズである第6レンズ、負レンズである第7レンズ及び正または負の屈折力を有するレンズである第8レンズを配して構成され、変倍作用に際して、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群の間隔を変化させることにより行うズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式(1)を満足しており、また前記第2レンズ群のパワーに関して下記条件式(2)を満足していることを特徴とするズームレンズ。
(1) TLw/fw< 2.2
(2) 1.37 ≦fw/|fII|< 1.8 (絶対値はfII<0のため)
ただし、
TLw:広角端における第1レンズの物体側面から像面までの距離
(ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離)
fw:広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fII:第2レンズ群の合成焦点距離 - 前記第1レンズ群を構成し、最も物体側に配置される前記第1aレンズ群のパワーに関して下記条件式(3)を満足し、また前記第1aレンズ群を構成する前記第1レンズと前記第2レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(4)を満足し、さらに前記第2レンズの物体側の面の形状に関して下記条件式(5)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(3) fw /|f1a|< 0.5 (絶対値はf1a<0の場合を含むため)
(4) 8 <ν1−ν2
(5) 1.0 <fw/r13< 2.0
ただし、
f1a:第1aレンズ群の合成焦点距離
ν1:第1aレンズ群を構成する第1レンズのアッベ数
ν2:第1aレンズ群を構成する第2レンズのアッベ数
r13:第1aレンズ群を構成する第2レンズの物体側の面の曲率半径 - 前記第1レンズ群を構成し、物体側から順に前記第1aレンズ群の次に配置される前記第1bレンズ群のパワーに関して下記条件式(6)を満足し、また前記第1bレンズ群を構成する前記第3レンズ及び前記第4レンズ及び前記第5レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(7)を満足し、さらに前記第3レンズの物体側の面の形状と前記第5レンズの像側の面の形状に関して下記条件式(8)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(6) 1.0 <fw /f1b< 2.0
(7) 20 <(ν4+ν5)/2−ν3
(8) 1.5 <r15/r19< 4.0
ただし、
f1b:第1bレンズ群の合成焦点距離
ν3:第1bレンズ群を構成する第3レンズのアッベ数
ν4:第1bレンズ群を構成する第4レンズのアッベ数
ν5:第1bレンズ群を構成する第5レンズのアッベ数
r15:第1bレンズ群を構成する第3レンズの物体側の面の曲率半径
r19:第1bレンズ群を構成する第5レンズの像側の面の曲率半径 - 前記第2レンズ群を構成する前記第7レンズのパワーに関して下記条件式(9)を満足し、前記第6レンズ及び前記第8レンズのパワーに関して各々下記条件式(10)及び下記条件式(11)を満足し、また前記第7レンズの形状に関して下記条件式(12)を満足し、さらに前記第7レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式(13)を満足していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(9) 0.9 <fw/|f7|< 1.5 (絶対値はf7<0のため)
(10) fw/|f6|< 0.5 (絶対値はf6<0の場合を含むため)
(11) fw/|f8|< 0.5 (絶対値はf8<0の場合を含むため)
(12) 0.7 <fw/|r23|< 2.2 (絶対値はr23<0のため)
(13) 50 <ν7
ただし、
f6:第2レンズ群を構成する第6レンズの焦点距離
f7:第2レンズ群を構成する第7レンズの焦点距離
f8:第2レンズ群を構成する第8レンズの焦点距離
r23:第2レンズ群を構成する第7レンズの物体側の面の曲率半径
ν7:第2レンズ群を構成する第7レンズのアッベ数 - 前記第1aレンズ群を構成する前記第2レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも1面が非球面形状であることを特徴とする請求項2記載のズームレンズ。
- 前記第1bレンズ群を構成する前記第5レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも1面が非球面形状であることを特徴とする請求項3記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群を構成する前記第6レンズ及び前記第8レンズにおいて、各々物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも1面が非球面形状であり、樹脂材料にて成形製作されることを特徴とする請求項4記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズと前記第3レンズとの間には絞りが設けられていることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
- 前記請求項1から前記請求項8の少なくともいずれかに記載されるズームレンズを有することを特徴としたカメラ。
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