JP4982787B2 - 撮像光学系および撮像装置 - Google Patents
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Description
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、
負のパワーを有する第2レンズ群と、
正のパワーを有する第3レンズ群と、
負のパワーを有する第4レンズ群と、
第5レンズ群とから成り、
広角端から望遠端への変倍において、前記第4レンズ群が像面に対し固定されて各レンズ群の間隔が変化し、
ブレ補正において、前記第4レンズ群が光軸に対して垂直方向に移動するとともに、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、全系の広角端における焦点距離をfw、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、全系の望遠端における焦点距離をftで表すとき、
6<f1/fw<20、
−0.7<f4/ft<−0.2
の関係を満たすことを特徴とする撮像光学系。
非球面の物体側媒質のd線に対する屈折率をN、非球面の像側媒質のd線に対する屈折率をN’、望遠端における軸上マージナル光線の非球面の通過高さをH、非球面の通過高さHでの光軸方向の変位量をX(H)、非球面の基準球面(近軸曲率半径の球面)の通過高さHでの光軸方向の変位量をX0(H)、像面方向の変位量を+で表すとき、
−1×10-2<(N’−N)×{X(H)−X0(H)}/f4<0
の関係を満たすことを特徴とする1に記載の撮像光学系。
−0.9<f3/f4<−0.1
の関係を満たすことを特徴とする1または2に記載の撮像光学系。
6<f1/fw<20 ・・・式1
ただし、f1は第1レンズ群の焦点距離、fwは全系の広角端における焦点距離である。
7<f1/fw<15 ・・・式1’
また、次の式2の関係を満たす構成である。
−0.7<f4/ft<−0.2 ・・・式2
ただし、f4は第4レンズ群の焦点距離、ftは全系の望遠端おける焦点距離である。
−0.6<f4/ft<−0.25 ・・・式2’
また、次の式3の関係を満たす構成である。
−1×10-2<(N’−N)×{X(H)−X0(H)}/f4<0 ・・・式3
ただし、第4レンズ群の非球面を有するレンズにおいて、Nは非球面の物体側媒質のd線に対する屈折率、N’は非球面の像側媒質のd線に対する屈折率、Hは望遠端における軸上マージナル光線の非球面の通過高さ、X(H)は非球面の通過高さHでの光軸方向の変位量、X0(H)は基準球面(近軸曲率半径の球面)の通過高さHでの光軸方向の変位量である。
−1×10-3<(N’−N)×{X(H)−X0(H)}/f4<0 ・・・式3’
また、次の式4の関係を満たす構成である。
−0.9<f3/f4<−0.1 ・・・式4
ただし、f3は第3レンズ群の焦点距離、f4は第4レンズ群の焦点距離である。
−0.7<f3/f4<−0.2 ・・・式4’
また、第3レンズ群が非球面を有する構成であることにより、広角端から望遠端の変倍域おいて良好な収差補正をすることができる。さらに、非球面を有するレンズをプラスチックで構成すると、低コストとなる。さらに、プラスチック非球面レンズが光束幅の比較的小さい第3レンズ群の最像側に配置されると、レンズ面形状の誤差、特に温度によるレンズ面形状の変化に対する結像性能への影響を低くすることができる。
X(H)=C・H2/{1+(1−ε・C2・H2)1/2}+ΣAk・Hk ・・・式5
ここで、Hは光軸に対して垂直な方向の高さ、X(H)は高さHの位置での光軸方向の変位量(面頂点基準)、Cは近軸曲率、εは2次曲面パラメータ、kは非球面の次数、Akはk次の非球面係数、HkはHのk乗である。非球面に関するデータを示す表2、4、6に示す。
<実施例1>
12 撮像光学系
28 撮像素子
G1〜G5 レンズ群
L1〜L11 レンズ
S 絞り
F フィルタ
r1〜r25 面
Claims (6)
- 被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像光学系において、
物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、
負のパワーを有する第2レンズ群と、
正のパワーを有する第3レンズ群と、
負のパワーを有する第4レンズ群と、
第5レンズ群とから成り、
広角端から望遠端への変倍において、前記第4レンズ群が像面に対し固定されて各レンズ群の間隔が変化し、
ブレ補正において、前記第4レンズ群が光軸に対して垂直方向に移動するとともに、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、全系の広角端における焦点距離をfw、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、全系の望遠端における焦点距離をftで表すとき、
6<f1/fw<20、
−0.7<f4/ft<−0.2
の関係を満たすことを特徴とする撮像光学系。 - 前記第4レンズ群は少なくとも1面が非球面である1枚のレンズで構成され、
非球面の物体側媒質のd線に対する屈折率をN、非球面の像側媒質のd線に対する屈折率をN’、望遠端における軸上マージナル光線の非球面の通過高さをH、非球面の通過高さHでの光軸方向の変位量をX(H)、非球面の基準球面(近軸曲率半径の球面)の通過高さHでの光軸方向の変位量をX0(H)、像面方向の変位量を+で表すとき、
−1×10-2<(N’−N)×{X(H)−X0(H)}/f4<0
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。 - 前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記第4レンズ群の焦点距離をf4で表すとき、
−0.9<f3/f4<−0.1
の関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学系。 - 前記第3レンズ群は、複数のレンズで構成され、最も像側のレンズが非球面を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 前記第5レンズ群は、正のパワーを有するとともに非球面を有する1枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像光学系と前記撮像光学系によって導かれた光を受光する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
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