JP5259304B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置に関し、特に小型化を実現した、ビデオカメラやデジタルカメラを始めとする撮像装置に関するものである。
近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、CCDやCMOSのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっている。更にそれは業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
本発明においては、特にコンパクトな普及タイプのカテゴリーに注目している。このような普及タイプのデジタルカメラのユーザーは、いつでもどこでも手軽に幅広いシーンで撮影を楽しみたいという要望をもっている。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おり、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要望されている。
一方、撮像素子の画素数が増加の傾向にあるため、撮像素子の高画素化に対応した高い光学性能が求められている。さらには量産性も確保するために、レンズ加工や組み込み工程での製造誤差に対する光学性能劣化の感度を小さく抑えておく必要がある。また撮影領域を広げるという観点から変倍比が5倍や7倍を超える高変倍ズームも一般化してきており、更なる高変倍化も期待されている一方で、広角化への期待もある。
こういった要求に応えるべく様々なタイプのズームレンズ系が提案されている。比較的高変倍比でコンパクトなズームレンズを構成した先行技術としては、物体側より正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群を有するタイプが知られており、以下のような特許文献1乃至3が開示されている。
特開2006−171055号公報 特開平11−52244号公報 特開平8−271788号公報
しかしながら、特許文献1乃至3で提案されているズームレンズ系において、変倍比を上げつつ、レンズ全長を短くすると、収差特性に対する面精度の効きが大きくなり、レンズの加工が難しくなる、あるいはレンズ製作のコストが上昇するなどの問題が生じてしまう。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、変倍比を上げながらレンズ全長を短くし、それによって生じる面精度の効きを抑え、良好な収差特性が得られる撮像装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明では物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させる
ことで変倍を行い、前記第1レンズ群は物体側から順に1枚の負レンズと1枚の正レンズからなり、以下の条件式を満足する構成とした。
5.0<ft /fw<50.0 ・・・(1)
1.4<Nd1p<1.7 ・・・(2)
ただし、fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離
tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
d1pは前記第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率
である。
以下、このような構成をとった理由と作用を説明する。
本発明では物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行う構成を採用している。このような構成をとることにより、各レンズ群に変倍の負担を効率的に分担させることで、変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、また、各レンズ群の移動量が大きくなることを防ぎ光学系のコンパクト化につながる。また、第1レンズ群に1枚の負レンズと1枚の正レンズを持たせることで、良好な収差補正を行うことができる。
条件式(1)の上限を超えると、本発明の構成では十分な光学性能を確保するのが難しくなる。条件式(1)の下限を超えると、より簡素な構成でも本発明の目的を達成できるため、本構成を採用することによるサイズやコストの面でのメリットが発揮できない。
なお、条件式(1)'を満たすとより好ましい。
8.0<ft /fw<30.0 ・・・(1)’
また、条件式(1)’’を満たすとさらに好ましい。
9.5<ft /fw<20.0 ・・・(1)’’
さらに、小型高変倍で且つ容易に製造可能なズームレンズを開発するために、条件式(2)を満たすように、第1レンズ群の正レンズの材料を選択すると、第1レンズ群のレンズの面形状の製造誤差による性能劣化を小さくすることが可能となる。
条件式(2)の上限内に設定することで、第1レンズ群中の正レンズの面形状による製造誤差を押さえ、製造上好ましい構成となる。また、条件式(2)の下限内に設定することで、硝材の入手が確保され、コストアップを防ぎ、量産し易くなる。
なお、条件式(2)'を満たすとより好ましい。
1.42<Nd1p<1.65 ・・・(2)’
また、条件式(2)’’を満たすとさらに好ましい。
1.45<Nd1p<1.6 ・・・(2)’’
更には、上述の発明にて、以下のいずれかの構成を有することがより好ましい。
第1レンズ群の像面側を非球面とし、その非球面は光軸から遠ざかるにしたがって正のパワーが弱くなるようにすることが好ましい。第1レンズ群で発生する球面収差、コマ収差を小さく押さえることが可能となる。しかし、上記構成とすることで広角端におけるディストーションは大きくなりがちであるが、電子撮像装置としては、ズーム位置ごとにディストーション補正用のデータを記憶しておき、画像処理でディストーションの小さい画像を生成することで、第1レンズ群をこの構成としたときの小型化メリットを生かしやす
くなる。
また、以下の条件式を満たす事が好ましい。
0.8<((Rpr+Rpf)/(Rpr−Rpf)+1)/Nd1p<1.4
・・・(3)
ただし、Rprは前記第1レンズ群の正レンズの像面側の曲率半径、
pfは前記第1レンズ群の正レンズの物体側の曲率半径、
d1pは前記第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率
である。
ズーム時、広角端の像面湾曲や倍率色収差、望遠端のコマ収差をバランス良く補正するためには、第1レンズ群は物体側から負・正の構成とし、上記条件式を満たすようにすると、ズーム全域に渡ってバランス良く軸外諸収差を抑えることができる。特に、第1レンズ群の正レンズを、像面側の曲率半径が大きい両凸形状にするのが良く、上記条件を満たすようにしたとき、ズーム全域にわたってバランス良く軸外諸収差を小さくする上で好ましくなる。
条件式(3)の上限内に設定することで、第1レンズ群の正レンズの像面側のパワーを確保し、大きな変倍比をかせぐことができる。また、条件式(3)の下限内に設定することで、第1レンズ群の正レンズの像面側のパワーを抑え、軸上の像面湾曲、像面色収差を抑えることができる。また、第1レンズ群の正レンズのふち肉の厚みを確保する上で好ましくなる。
なお、条件式(3)'を満たすとより好ましい。
1.0<((Rpr+Rpf)/(Rpr−Rpf)+1)/Nd1p<1.3
・・・(3)’
また、条件式(3)’’を満たすとさらに好ましい。
1.1<((Rpr+Rpf)/(Rpr−Rpf)+1)/Nd1p<1.2
・・・(3)’’
また、第1レンズ群の負レンズと正レンズは接合としても良い。接合レンズとすると、高変倍化による望遠端の長焦点化の際に問題となり易い軸上色収差補正を効果的に行うことができる。さらに、組み立て誤差によるレンズ相対偏心での光学性能の劣化を抑えることができ、歩留まりの向上やコストダウンに貢献する。
また、望遠端の焦点距離を長くしつつ、全長を短く保つには、第1レンズ群は強いパワーを必要とする。正パワーによる収差を補正するためには、負レンズのパワーも比較的大きくする必要がある。そのため負レンズの曲率半径は小さくなりやすい。正のパワーを有する第1レンズ群では、通常、色収差補正の必要から負レンズは高分散側に配置される。
負レンズの曲率半径が小さくなると高次の収差が発生しやすくなるが、特に、この高分散性の影響によって高次の倍率色収差が発生し、正レンズによる色収差発生量を上回るようになり、著しく撮影画像の画質を劣化させてしまう。軸外になればなるほどその量は大きくなり、また、広角端の画角を広角にするほどその影響は大きくなり、望遠端との倍率色収差バランスをとることが難しくなる。
そのため、この第1レンズ群の負レンズの硝材を適切に選択することが非常に重要である。具体的には負レンズの硝材を以下の条件式(4)及び条件式(5)を満たすようにするとよい。
1.92<Nd1n<2.3 ・・・(4)
13.0<νd1n<35.0 ・・・(5)
0.02<d1n/d1p<0.35 ・・・(6)
ただし、Nd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのd線に対する屈折率、
νd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのアッベ数、
1nは前記第1レンズ群内の負レンズの光軸上での厚さ、
1pは前記第1レンズ群内の正レンズの光軸上での厚さ
である。
条件式(4)の上限内に設定することで、硝材の入手が確保され、コストアップを防ぎ、量産し易くなる。条件式(4)の下限内に設定することで、負レンズの曲率半径が小さくなるのを防ぎ、軸外の倍率色収差の発生を抑える上で好ましくなる。また、負パワーが確保されるので、正レンズで発生する球面収差やコマ収差等の諸収差等の補正を行う上で好ましい。
なお、条件式(4)'を満たすとより好ましい。
1.94<Nd1n<2.25 ・・・(4)’
また、条件式(4)’’を満たすとさらに好ましい。
2.04<Nd1n<2.20 ・・・(4)’’
条件式(5)の上限内に設定することで、軸上色収差の補正を行う上で好ましい構成となる。条件式(5)の下限内に設定することで、硝材の部分分散比が大きくなるのを防ぎ、短波長側での色収差発生を抑え、色収差の2次スペクトル補正を行う上で好ましくなる。
なお、条件式(5)'を満たすとより好ましい。
14.0<νd1n<32.0 ・・・(5)’
また、条件式(5)’’を満たすとさらに好ましい。
15.0<νd1n<30.0 ・・・(5)’’
以上のような理由から、条件式(4)及び(5)を満たせば、小型で広角・高変倍で光学性能の良好な光学系を容易に実現することが可能となる。
また、条件式(6)は倍率色収差と望遠端での軸上色収差をバランス良く補正するための条件である。条件式(6)の上限内に設定することで、倍率色収差の過剰補正を抑え、望遠端の軸上色収差の補正を行う上で好ましい構成となる。また、条件式(6)の下限内に設定することで、望遠端での軸上色収差の過剰補正を抑え、倍率色収差の補正を行う上で好ましい構成となる。また、負レンズの強度不足を防ぎ、製造を容易にしている。
なお、条件式(6)'を満たすとより好ましい。
0.03<d1n/d1p<0.30 ・・・(6)’
また、条件式(6)’’を満たすとさらに好ましい。
0.04<d1n/d1p<0.25 ・・・(6)’’
また、第1レンズ群内の負レンズの形状は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすると良い。軸外光線がレンズ面に入射する角度を小さくすることで収差の発生を小さくすることができる。
このとき、条件式(7)を満足するようにすると良い。
−15.0<(Rnr+Rnf)/(Rnr−Rnf)<−1.0・・・(7)
ただし、Rnrは前記第1レンズ群の負レンズの像面側の曲率半径、
nfは前記第1レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径
である。
条件式(7)の上限内に設定することで、負パワー維持のために両レンズ面の曲率半径を極端に小さくする必要が無く、高次の色収差が発生を抑える上で好ましくなる。条件式(7)の下限内に設定することで、負パワーを確保でき、この群の正レンズによる収差を十分に打ち消す上で好ましい構成となる。
なお、条件式(7)'を満たすとより好ましい。
−12.0<(Rnr+Rnf)/(Rnr−Rnf)<−4.0・・・(7)’
また、条件式(7)’’を満たすとさらに好ましい。
−9.3<(Rnr+Rnf)/(Rnr−Rnf)<−7.5 ・・・(7)’’
また、第1レンズ群を2枚からなる構成としたとき、第1レンズ群に比較的強い正パワーを持たせつつ単色の収差と色収差を抑え良好な収差性能を得るためには、負レンズの屈折率をなるべく高くし、負レンズと正レンズのアッベ数差はなるべく大きくするのがよい。そこで、負レンズ、正レンズの硝材について条件式(8)及び条件式(9)を満足するようにすると良い。
0.20<Nd1n−Nd1p<0.70 ・・・(8)
35<νd1p−νd1n<80 ・・・(9)
ただし、Nd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのd線に対する屈折率、
νd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのアッベ数、
d1pは前記第1レンズ群内の正レンズのd線に対する屈折率、
νd1pは前記第1レンズ群内の正レンズのアッベ数、
である。
条件式(8)の上限内に設定することで、正レンズの屈折率が低くなるのを抑え、レンズ面の曲率半径が小さくならないようにすることで、特に望遠端で発生し易いコマ収差の発生を抑える上で好ましい構成となる。条件式(8)の下限内に設定することで、第1レンズ群の正レンズの屈折率が高くなりすぎないようにして、負レンズとのアッベ数差を確保し、十分な色収差補正を行う上で好ましい構成となる。
なお、条件式(8)'を満たすとより好ましい。
0.30<Nd1n−Nd1p<0.65 ・・・(8)’
また、条件式(8)’’を満たすとさらに好ましい。
0.40<Nd1n−Nd1p<0.60 ・・・(8)’’
条件式(9)の上限内に設定することで、正レンズの屈折率が低くなるのを抑え、レンズ面の曲率半径が小さくならないようにすることで、特に望遠端で発生し易いコマ収差の
発生を抑える上で好ましい構成となる。レンズ面の曲率半径が大きくなり、特に望遠端でのコマ収差が過剰に発生してしまう。条件式(9)の下限内に設定することで、第1レンズ群の正レンズの屈折率が高くなりすぎないようにして、負レンズとのアッベ数差を確保し、十分な色収差補正を行う上で好ましい構成となる。
なお、条件式(9)'を満たすとより好ましい。
37<νd1p−νd1n<75 ・・・(9)’
また、条件式(9)’’を満たすとさらに好ましい。
40<νd1p−νd1n<70 ・・・(9)’’
また第1レンズ群のパワーについて、以下の条件式を満たすようにすると良い。
0.2<f1/ft<1.0 ・・・(10)
ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
tは望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式(10)の上限内に設定することで、第1レンズ群のパワーが小さくなるのを抑え、ズームレンズ全系の全長を短くし鏡筒の小型化を達成する上で好ましくなる。条件式(10)の下限内に設定することで、パワーが強くなりすぎるのを抑え、望遠端での球面収差やコマ収差の発生を低減させ、良好な光学性能を確保する上で好ましくなる。
なお、条件式(10)'を満たすとより好ましい。
0.5<f1/ft<0.8 ・・・(10)’
また、条件式(10)’’を満たすとさらに好ましい。
0.6<f1/ft<0.75 ・・・(10)’’
また第2レンズ群の焦点距離について、以下を満足するようにすると良い。
−0.5<f2/ft<−0.05 ・・・(11)
ただし、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
tは望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
これは、小型化と収差性能のバランスに関する条件式である。条件式(11)の上限内に設定することで、第2レンズ群のパワーが強くなり過ぎるのを抑え、広角端の軸外諸収差や望遠端での球面収差の発生を小さくする上で好ましい構成となる。条件式(11)の下限内に設定することで、第2レンズ群のパワー力が弱くなりすぎるのを抑え、レンズ全系を小型化するために好ましい。
なお、条件式(11)'を満たすとより好ましい。
−0.2<f2/ft<−0.10 ・・・(11)’
また、条件式(11)’’を満たすとさらに好ましい。
−0.15<f2/ft<−0.13 ・・・(11)’’
また、本発明のズームレンズは、物体側から順に正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群の4群構成からなる構成としてもよい。第3レンズ群の像面側に正屈折力の第4レンズ群を配置することにより、射出瞳を遠ざけることが容易になり、撮像素子との相性による周辺減光を小さく抑える
ことができる。
4つのレンズ群からなる構成とし、その際、明るさ絞りをズームレンズ光学系に有するときは、広角端から望遠端への変倍時に、第1レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、第2レンズ群は移動し、第3レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、第4レンズ群は移動し、前記明るさ絞りは移動するようにするとよい。その際、第1レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。第2レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。第3レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側に凸の軌跡で移動させてもよい。第4レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動させてもよいし、像側にあるように移動させてもよい。単調に移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。
また、本発明のズームレンズは、物体側から順に正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、負の第4レンズ群、正の第5レンズ群の5群構成からなる構成としてもよい。このとき、明るさ絞りをズームレンズ光学系に有するときは、広角端から望遠端への変倍時に、第1レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、第2レンズ群は移動し、第3レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、第4レンズ群は移動し、第5レンズ群は移動し、前記明るさ絞りは移動するようにするとよい。
その際、第1レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。第2レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。第3レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側に凸の軌跡で移動させてもよい。第4レンズ群は物体側へのみ移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。第5レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動させてもよいし、像側にあるように移動させてもよい。単調に移動させてもよいし、物体側あるいは像側に凸の軌跡で移動させてもよい。
また、明るさ絞り及びシャッターユニットは、第2レンズ群と第3レンズ群の間に配置し、変倍時に第3レンズ群と一体で移動させると良い。入射瞳を物体側からみて近い位置に位置させることができ、射出瞳を像面から遠ざけることができる。また、軸外光線の高さが低くなる場所であるのでシャッターユニットが大型化せずにすみ、明るさ絞り及びシャッターユニットを移動させるときのデッドスペースが小さくてすむ。このようにすべてのレンズ群を移動させることにより、各レンズ群に変倍作用を効果的に与えることが可能になり、広角化・高変倍化しても高性能を達成することができるようになる。また明るさ絞りを移動させることにより、倍率色収差や歪曲収差の効果的補正が可能になって性能面で効果を出せるだけでなく、入射瞳位置、射出瞳位置を適切にコントロールすることが可能となる。すなわち、広角端における軸外光束の光線高と望遠端の軸外光束の光線高のバランスがとれるようになり、第1レンズ群の外径と最も像面側のレンズ群の外径をバランスよくコンパクトに構成することが可能となる。特に広角端での第1レンズ群の外径を小さくすることはレンズの厚み方向の大きさのコンパクト化にも効果的につながる。また変倍の際の射出瞳位置の変動を小さくするようにコントロールすることもできるようになるため、CCDやCMOS等に入射する光線角度を適当な範囲に保ち画面の隅での明るさのかげり(シェーディング)の発生を防ぐことができ、電子撮像素子に好適となる。
また、レンズ枚数は、全部で9枚以下からなる構成とするのが良い。それより枚数が多いとズームレンズ系が大型化したり、コストが高くなる。
また、ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を有することで
、小型化と高変倍比化・広角化に有利であり、撮影画像の画質も良好に維持し易い電子撮像素子装置を提供することができる。
また、本発明のズームレンズは以下の条件式を満足するのが良い。
0.5<Imw/fw<1.0 ・・・(12)
ただし、Imwは広角端での像高、
wは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式(12)の上限を超えると、本発明の構成では十分な光学性能を確保するのが難しくなる。条件式(12)の下限を超えると、より簡単な構成でも本発明の目的を達成できるため、本構成を採用することによるサイズやコストの面でのメリットが発揮できない。
なお、条件式(12)'を満たすとより好ましい。
0.6<Imw/fw<0.95 ・・・(12)’
また、条件式(12)’’を満たすとさらに好ましい。
0.7<Imw/fw<0.8 ・・・(12)’’
また、レンズ全長について、以下の条件式を満足するようにすると良い。
5.0<Lt/Imw<17.5 ・・・(13)
ただし、Ltは望遠端でのズームレンズ全系の全長、
mwは広角端での像高
である。
条件式(13)の上限内に設定することで、レンズ系の全長が長くなるのを抑え、沈胴状態の鏡枠サイズを小型化するのに好ましい構成となる。条件式(13)の下限内に設定することで、各群のパワーが強くなりすぎるのを抑え諸収差の発生量を小さくするのに好ましくなる。
なお、条件式(13)'を満たすとより好ましい。
8.0<Lt/Imw<16.8 ・・・(13)’
また、条件式(13)’’を満たすとさらに好ましい。
14.0<Lt/Imw<16.0 ・・・(13)’’
また、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を画像処理により、ディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズのディストーションを許容することで、ズームレンズのレンズ枚数低減や小型化に一層有利となる。
また、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を画像処理により、各色ごとに補正する値を変えて歪み補正を行うことで、ディストーションと倍率色収差の補正可能な画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズのディストーションや倍率色収差を許容することで、ズームレンズのレンズ枚数低減や小型化に一層有利となる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、変倍比を上げながらレンズ全長を短くし、それによって生じる面精度の効きを抑え、良好な収差特性が得られる撮像装置を提供することが可能である。

以下に示す本発明に基づく実施例では、上述のような工夫を施すことで、カメラの携帯性を損なうことなく従来よりも撮影領域を広げたいというユーザーの要望を満たせるような、カメラの小型化と広角化・高変倍比化を同時に満たしており、撮影画像の画質が良好に維持された、CCDやCMOS等の電子撮像素子に適している、安価なズームレンズ光学系を提供している。
以下に示す各実施例は、撮像装置の立ち上げ時にレンズが繰り出すタイプのズームレンズおよびそれを備えた撮像装置の例である。実施例1乃至20においては、高い光学性能を持ち、かつ、コンパクト性に優れたズームレンズとなっている。実施例1乃至20は全ズーム状態にて有効撮像領域は矩形で一定である。各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。全長は、レンズの入射面から射出面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えたものである。バックフォーカスは、空気換算長で示している。
以下、本発明のズームレンズの実施例1〜10について説明する。実施例1〜10の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図をそれぞれ図1〜図10に示す。各図中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、開口絞りはS、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、第5レンズ群はG5、光学的ローパスフィルターはF、電子撮像素子であるCCDのカバーガラスはC、CCDの像面はIで示してある。なお、近赤外シャープカットコートについては、例えば光学的ローパスフィルターFに直接コートを施こしてもよく、また、別に赤外カット吸収フィルターを配置してもよい。
なお、実施例11〜20に関しては、それぞれ実施例1〜10と同様に構成されているので、図を省略する。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4、負屈折力の第5レンズ群G5から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。ここで、広角端から望遠端までの間で第2レンズ群G2、第3レンズ群G3又は第4レンズ群G4の移動方向の変化する点を中間状態とした。以下、同じ。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より若干像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から望遠端まで、一体に物体側へ移動する。
第4レンズ群G4は、広角端から中間状態まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を狭めながら像側に移動する。中
間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズ1枚からなり、第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ1枚からなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、負メニスカスレンズの像側の面、第5レンズ群G5の負メニスカスレンズの物体側の面の8面に用いている。
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より物体側、中間状態より像側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、負メニスカスレンズの像側の面、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの像側の面の8面に用いている。
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より物体側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの両面の8面に用いている。
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、中間状態の位
置より物体側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの両面の8面に用いている。
実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より物体側、中間状態より若干像側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、負メニスカスレンズの像側の面、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの像側の面の8面
に用いている。
実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より物体側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズの像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの両面の8面に用いている。
実施例7のズームレンズは、図7に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より物体側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹負レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の物体側に位置する両凹負レンズの両面、像側に位置する両凹負レンズの像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの両面の8面に用いている。
実施例8のズームレンズは、図8に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第2レンズ群G2との間隔を狭め、第4レンズ群G4との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より物体側に位置する。
第4レンズ群G4は、広角端から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より若干像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹負レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズの像側の面、第2レンズ群G2の物体側に位置する両凹負レンズの両面、像側に位置する両凹負レンズの像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの両面の8面に用いている。
実施例9のズームレンズは、図9に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から望遠端まで、一体に物体側へ移動する。
第4レンズ群G4は、広角端から中間状態まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズ1枚からなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、負メニスカスレンズの像側の面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの物体側の面の8面に用いている。
実施例10のズームレンズは、図10に示すように、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1、負屈折力の第2レンズ群G2、開口絞りS、正屈折力の第3レンズ群G3、正屈折力の第4レンズ群G4から構成されている。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から望遠端まで、物体側へ移動する。
第2レンズ群G2は、広角端から中間状態まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を広げ、第3レンズ群G3との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より像側に位置し、望遠端では、中間状態の位置より像側に位置
する。
開口絞りSと第3レンズ群G3は、広角端から望遠端まで、一体に物体側へ移動する。
第4レンズ群G4は、広角端から中間状態まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を広げながら物体側に移動し、中間状態から望遠端まで、第3レンズ群G3との間隔を広げ、第5レンズ群G5との間隔を狭めながら像側に移動する。中間状態では、広角端の位置より物体側に位置し、望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第3レンズ群G3は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第4レンズ群G4は、両凸正レンズ1枚からなる。
非球面は、第1レンズ群G1の接合レンズの最も像側の面、第2レンズ群G2の両凹負レンズの両面、接合レンズの最も像側の面、第3レンズ群G3の両凸正レンズの両面、負メニスカスレンズの像側の面、第4レンズ群G4の両凸正レンズの物体側の面の8面に用いている。
以下、各実施例におけるレンズの数値データを示す。
なお、実施例11〜20に関しては、それぞれ実施例1〜10と同様に構成されており、各種データのみを示す。
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズの肉厚または間隔、ndは各レンズのd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10は非球面係数、E±nは×10±nをそ
れぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)21/2]
+A4×Y4+A6×Y6+A8×Y8+A10×Y10
ただし、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。
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 18.671 0.80 1.94595 17.98
2 16.177 3.85 1.49700 81.54
3(非球面) -66.153 可変
4(非球面) -24.070 0.80 1.85135 40.10
5(非球面) 5.779 2.57
6 59.959 1.60 2.00170 20.64
7 -12.272 0.60 1.77250 49.60
8(非球面) 54.857 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 4.180 2.35 1.49700 81.54
11(非球面) -14.626 0.10
12 5.823 0.70 2.00170 20.64
13(非球面) 3.620 可変
14 62.555 1.60 1.76802 49.24
15 -20.469 可変
16(非球面) -46.810 0.40 1.52542 55.78
17 -75.059 0.50
18 ∞ 0.50 1.51633 64.14
19 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=2.04323E-05,A6=-3.00803E-08
第4面
K=0.000,A4=1.18050E-03,A6=-4.90687E-05,A8=9.80445E-07,A10=-8.25305E-09
第5面
K=0.000,A4=1.21707E-03,A6=3.60823E-05,A8=-2.55122E-06,A10=-1.82263E-08
第8面
K=0.000,A4=-4.99108E-04,A6=-1.60668E-05,A8=4.60705E-07,A10=-4.90352E-09
第10面
K=0.000,A4=-1.33737E-03,A6=-2.81594E-05,A8=-3.78589E-06,A10=-7.30724E-08
第11面
K=0.000,A4=9.13071E-04,A6=-6.38110E-05,A8=2.56974E-06,A10=-2.74414E-08
第13面
K=0.000,A4=-2.41554E-05,A6=8.05573E-05
第16面
K=-0.082,A4=3.20633E-05,A6=3.75035E-07

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.11 14.96 47.81
Fナンバー 3.54 5.23 6.00
画角 82.08 28.58 9.08
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 40.02 50.29 57.26
BF 1.19 1.16 1.28

d3 0.30 8.11 18.43
d8 12.41 5.40 1.14
d13 4.28 13.50 17.72
d15 6.16 6.44 3.03

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.87
2 4 -6.53
3 10 11.08
4 14 20.15
5 16 -236.87
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 21.257 0.80 1.94595 17.98
2 18.209 3.85 1.49700 81.54
3(非球面) -66.917 可変
4(非球面) -22.219 0.80 1.76802 49.24
5(非球面) 5.481 1.89
6 74.445 1.60 1.94595 17.98
7 -23.299 0.60 1.76802 49.24
8(非球面) 215.699 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 4.226 2.35 1.49700 81.54
11(非球面) -16.223 0.10
12 5.044 0.70 2.00170 20.64
13(非球面) 3.439 可変
14 -21.102 1.60 1.51825 64.14
15(非球面) -8.879 可変
16 ∞ 0.40 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
18 ∞ 0.50 1.51633 64.14
19 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=1.43757E-05,A6=-1.36130E-08
第4面
K=0.000,A4=1.21703E-03,A6=-5.46492E-05,A8=1.04169E-06,A10=-7.77129E-09
第5面
K=0.000,A4=1.04613E-03,A6=3.25777E-05,A8=-2.65926E-06,A10=-1.84775E-08
第8面
K=0.000,A4=-4.17728E-04,A6=-2.92962E-05,A8=4.40061E-07,A10=-4.99489E-09
第10面
K=0.000,A4=-1.10207E-03,A6=-2.77492E-05,A8=-3.77816E-06,A10=-7.30453E-08
第11面
K=0.000,A4=9.87282E-04,A6=-6.65232E-05,A8=2.56751E-06,A10=-2.74580E-08
第13面
K=0.000,A4=-1.52619E-05,A6=8.16567E-05
第15面
K=-2.836

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.26
Fナンバー 3.35 4.87 5.00
画角 81.14 27.47 8.45
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 39.80 48.84 56.76
BF 7.38 7.17 4.95

d3 0.30 9.12 22.08
d8 13.26 6.10 1.46
d13 4.26 11.86 13.69
d15 5.89 5.69 3.47

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.74
2 4 -6.49
3 10 10.09
4 14 28.20
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 20.909 0.80 2.00170 20.64
2 16.720 3.62 1.61881 63.85
3(非球面) -99.283 可変
4(非球面) -76.528 0.80 1.83481 42.71
5(非球面) 7.133 2.58
6 -206.923 1.63 2.10225 16.79
7 -18.640 0.80 1.83481 42.71
8(非球面) 54.142 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 5.593 2.49 1.69350 53.21
11(非球面) -19.473 0.08
12 5.572 1.46 1.49700 81.54
13 37.089 0.71 2.00330 28.27
14 3.573 可変
15(非球面) 32.825 3.00 1.74330 49.33
16(非球面) -14.479 可変
17 ∞ 0.40 1.54771 62.84
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=1.14689E-05,A6=4.83606E-09,A8=-2.02752E-10,A10=7.85884E-13
第4面
K=9.178,A4=8.86386E-05,A6=-2.97753E-06,A8=4.62415E-08,A10=-3.04205E-10
第5面
K=0.265,A4=1.50448E-04,A6=6.43712E-06,A8=-2.33528E-07,A10=-2.66160E-09
第8面
K=-1.493,A4=-3.07535E-04,A6=-4.47187E-06,A8=2.37774E-07,A10=-5.43727E-09
第10面
K=0.822,A4=-1.07173E-03,A6=-3.12892E-05,A8=-1.48549E-06,A10=-1.40758E-08
第11面
K=-3.282,A4=4.48842E-04,A6=3.09551E-06,A8=-8.51889E-07,A10=1.92356E-07
第15面
K=0.000,A4=3.25911E-05,A6=1.49778E-07
第16面
K=0.000,A4=1.36486E-04,A6=-4.26236E-06,A8=7.39509E-08

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.14 15.85 49.07
Fナンバー 3.22 4.92 6.00
画角 80.40 26.86 9.00
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 42.87 51.96 57.58
BF 5.44 5.15 4.75

d3 0.18 8.37 16.20
d8 16.03 8.55 1.75
d14 2.97 11.62 16.62
d16 3.93 3.71 3.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.05
2 4 -7.25
3 10 10.94
4 15 13.89
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 20.015 0.80 2.00170 20.64
2 16.318 3.62 1.59201 67.02
3(非球面) -95.128 可変
4(非球面) -72.309 0.80 1.83481 42.71
5(非球面) 7.089 2.58
6 -222.779 1.64 2.10225 16.79
7 -18.442 0.80 1.83481 42.71
8(非球面) 56.401 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 5.596 2.49 1.69350 53.21
11(非球面) -19.119 0.08
12 5.586 1.46 1.49700 81.54
13 38.700 0.71 2.00330 28.27
14 3.565 可変
15(非球面) 33.330 3.00 1.74330 49.33
16(非球面) -14.041 可変
17 ∞ 0.40 1.54771 62.84
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=1.25893E-05,A6=5.29224E-09,A8=-2.09551E-10,A10=7.93834E-13
第4面
K=7.869,A4=6.69751E-05,A6=-2.58449E-06,A8=6.22145E-08,A10=-5.23773E-10
第5面
K=0.227,A4=1.07973E-04,A6=6.32093E-06,A8=-5.41685E-07,A10=1.70854E-08
第8面
K=-1.493,A4=-3.10021E-04,A6=5.60758E-07,A8=-8.83358E-08,A10=-2.21573E-09
第10面
K=0.822,A4=-1.11343E-03,A6=-3.05892E-05,A8=-1.85139E-06,A10=-1.78845E-08
第11面
K=-2.814,A4=4.08676E-04,A6=-1.21638E-06,A8=-7.04762E-07,A10=1.50032E-07
第15面
K=0.000,A4=4.74683E-05,A6=-7.77189E-07
第16面
K=0.000,A4=1.67236E-04,A6=-5.05549E-06,A8=6.48089E-08

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.11 15.78 48.99
Fナンバー 3.24 4.95 6.00
画角 80.45 26.99 9.02
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 42.85 51.98 57.55
BF 5.43 5.17 4.72

d3 0.18 8.37 16.20
d8 16.03 8.55 1.74
d13 2.96 11.63 16.63
d15 3.93 3.73 3.25

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.03
2 4 -7.26
3 10 10.97
4 15 13.59
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 21.257 0.80 1.94595 17.98
2 18.209 3.85 1.49700 81.54
3(非球面) -66.917 可変
4(非球面) -22.219 0.80 1.76802 49.24
5(非球面) 5.481 1.89
6 74.445 1.60 1.94595 17.98
7 -23.299 0.60 1.76802 49.24
8(非球面) 215.699 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 4.226 2.35 1.49700 81.54
11(非球面) -16.223 0.10
12 5.044 0.70 2.00170 20.64
13(非球面) 3.439 可変
14 -21.102 1.60 1.51825 64.14
15(非球面) -8.879 可変
16 ∞ 0.40 1.51633 64.14
17 ∞ 0.50
18 ∞ 0.50 1.51633 64.14
19 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=1.43757E-05,A6=-1.36130E-08
第4面
K=0.000,A4=1.21703E-03,A6=-5.46492E-05,A8=1.04169E-06,A10=-7.77129E-09
第5面
K=0.000,A4=1.04613E-03,A6=3.25777E-05,A8=-2.65926E-06,A10=-1.84775E-08
第8面
K=0.000,A4=-4.17728E-04,A6=-2.92962E-05,A8=4.40061E-07,A10=-4.99489E-09
第10面
K=0.000,A4=-1.10207E-03,A6=-2.77492E-05,A8=-3.77816E-06,A10=-7.30453E-08
第11面
K=0.000,A4=9.87282E-04,A6=-6.65232E-05,A8=2.56751E-06,A10=-2.74580E-08
第13面
K=0.000,A4=-1.52619E-05,A6=8.16567E-05
第15面
K=-2.836

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.26
Fナンバー 3.35 4.87 5.00
画角 81.14 27.47 8.45
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 39.80 48.84 56.76
BF 7.38 7.17 4.95

d3 0.30 9.12 22.08
d8 13.26 6.10 1.46
d13 4.26 11.86 13.69
d15 5.89 5.69 3.47

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.74
2 4 -6.49
3 10 10.09
4 14 28.20


数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 20.846 0.80 2.00170 20.64
2 16.766 0.10
3 16.944 3.62 1.61881 63.85
4(非球面) -97.907 可変
5(非球面) -77.096 0.80 1.83481 42.71
6(非球面) 7.139 2.58
7 -210.704 1.63 2.10225 16.79
8 -18.613 0.80 1.83481 42.71
9(非球面) 54.391 可変
10(絞り) ∞ 0.30
11(非球面) 5.591 2.49 1.69350 53.21
12(非球面) -19.444 0.08
13 5.570 1.46 1.49700 81.54
14 36.999 0.71 2.00330 28.27
15 3.573 可変
16(非球面) 32.909 3.00 1.74330 49.33
17(非球面) -14.495 可変
18 ∞ 0.40 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第4面
K=0.000,A4=1.11417E-05,A6=4.77301E-09,A8=-1.76384E-10,A10=5.67505E-13
第5面
K=9.178,A4=8.69795E-05,A6=-1.63148E-06,A8=8.03659E-09,A10=-1.24224E-11
第6面
K=0.265,A4=1.50147E-04,A6=7.13726E-06,A8=-8.18039E-08,A10=-8.56450E-09
第9面
K=-1.493,A4=-3.05420E-04,A6=-3.72321E-06,A8=1.95408E-07,A10=-4.53534E-09
第11面
K=0.822,A4=-1.07795E-03,A6=-3.09591E-05,A8=-1.21284E-06,A10=1.00402E-08
第12面
K=-3.118,A4=4.44583E-04,A6=4.62513E-06,A8=-3.41403E-07,A10=2.10091E-07
第16面
K= 0.000,A4=3.25824E-05,A6=4.25516E-07
第17面
K= 0.000,A4=1.37067E-04,A6=-4.13492E-06,A8=7.46073E-08

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.83 48.93
Fナンバー 3.21 4.92 6.00
画角 79.98 26.88 9.04
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 42.93 51.97 57.60
BF 5.40 5.06 4.68

d4 0.18 8.37 16.20
d9 16.03 8.55 1.75
d15 2.97 11.62 16.62
d17 3.90 3.62 3.22

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.05
2 5 -7.27
3 11 10.91
4 16 13.85
数値実施例7
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 19.302 0.80 2.00170 20.64
2 15.365 3.62 1.58913 61.14
3(非球面) -104.689 可変
4(非球面) -93.884 0.80 1.83481 42.71
5(非球面) 6.716 2.58
6 -700.605 1.68 2.10225 16.79
7 -19.733 0.10
8 -17.664 0.80 1.83481 42.71
9(非球面) 95.016 可変
10(絞り) ∞ 0.30
11(非球面) 5.420 2.49 1.69350 53.21
12(非球面) -19.583 0.08
13 5.498 1.46 1.49700 81.54
14 34.975 0.54 2.00330 28.27
15 3.525 可変
16(非球面) 39.743 3.00 1.74330 49.33
17(非球面) -13.96 可変
18 ∞ 0.40 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=1.23054E-05,A6=2.60212E-09,A8=-3.07823E-10,A10=1.71458E-12
第4面
K=7.869,A4=3.85724E-05,A6=-1.69314E-06,A8=4.09224E-08,A10=-3.42105E-10
第5面
K=0.227,A4=4.89518E-05,A6=5.35203E-06,A8=-5.51299E-07,A10=1.60553E-08
第9面
K=-1.493,A4=-3.26017E-04,A6=9.90185E-07,A8=-1.35284E-07,A10=-1.79042E-09
第11面
K=0.781,A4=-1.18366E-03,A6=-2.67284E-05,A8=-2.83249E-06,A10=2.20918E-08
第12面
K=-2.672,A4=4.44282E-04,A6=1.65015E-05,A8=-3.53535E-06,A10=3.82848E-07
第16面
K= 0.000,A4=5.39933E-05,A6=-2.94851E-06
第17面
K= 0.000,A4=1.52333E-04,A6=-7.37192E-06,A8=8.02981E-08

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.83 49.08
Fナンバー 3.26 4.97 6.00
画角 80.46 27.07 9.06
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 42.91 51.75 57.66
BF 5.49 5.17 4.74

d3 0.18 8.28 16.32
d9 16.03 8.34 1.61
d15 2.98 11.72 16.76
d17 4.00 3.73 3.27

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.45
2 4 -7.30
3 11 10.95
4 16 14.17
数値実施例8
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 19.671 0.80 2.00170 20.64
2 15.603 0.10
3 15.450 3.62 1.58913 61.14
4(非球面) -100.545 可変
5(非球面) -84.986 0.80 1.83481 42.71
6(非球面) 6.782 2.58
7 20800.198 1.65 2.10225 16.79
8 -20.211 0.10
9 -17.058 0.80 1.83481 42.71
10(非球面) 114.384 可変
11(絞り) ∞ 0.30
12(非球面) 5.434 2.49 1.69350 53.21
13(非球面) -19.397 0.08
14 5.474 1.46 1.49700 81.54
15 33.364 0.52 2.00330 28.27
16 3.517 可変
17(非球面) 40.792 2.99 1.74330 49.33
18(非球面) -13.902 可変
19 ∞ 0.40 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第4面
K=0.000,A4=1.29756E-05,A6=6.43761E-09,A8=-3.58863E-10,A10=2.03026E-12
第5面
K=7.869,A4=8.02051E-05,A6=-2.23965E-06,A8=3.94995E-08,A10=-3.00060E-10
第6面
K=0.227,A4=7.38440E-05,A6=6.33121E-06,A8=-4.73985E-07,A10=1.42758E-08
第10面
K=-1.493,A4=-3.07032E-04,A6=-8.00912E-07,A8=-8.47630E-08,A10=-2.11918E-09
第12面
K=0.781,A4=-1.18705E-03,A6=-2.86980E-05,A8=-2.73106E-06,A10=5.40040E-09
第13面
K=-2.671,A4=4.20020E-04,A6=1.36038E-05,A8=-3.42454E-06,A10=3.29100E-07
第17面
K= 0.000,A4=5.57926E-05,A6=-2.76078E-06
第18面
K= 0.000,A4=1.63767E-04,A6=-7.83584E-06,A8=9.06245E-08

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.82 49.12
Fナンバー 3.19 4.91 6.00
画角 80.22 27.08 9.06
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 42.99 51.80 57.66
BF 5.51 5.18 4.72

d4 0.18 8.26 16.33
d10 16.03 8.33 1.58
d16 2.99 11.75 16.76
d18 3.65 3.37 2.88

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.39
2 4 -7.32
3 12 10.96
4 17 14.21
数値実施例9
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 16.961 0.50 2.00330 28.272
2 14.770 4.00 1.43875 94.93
3(非球面) -53.613 可変
4(非球面) -34.831 0.80 1.85135 40.10
5(非球面) 5.706 2.40
6 -100.668 1.60 2.00170 20.64
7 -10.639 0.60 1.77250 49.60
8(非球面) -637.390 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 4.308 2.35 1.49700 81.54
11(非球面) -22.956 0.10
12 4.628 0.70 2.11753 16.79
13(非球面) 3.321 可変
14(非球面) 47.653 1.60 1.76802 49.24
15 -47.407 可変
16 ∞ 0.40 1.51633 64.14
17 ∞ 0.40
18 ∞ 0.40 1.51633 64.14
19 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=2.35896E-05,A6=-2.69490E-08
第4面
K=0.000,A4=1.11996E-03,A6=-5.27085E-05,A8=1.02790E-06,A10=-8.27781E-09
第5面
K=0.000,A4=1.14365E-03,A6=3.28026E-05,A8=-2.56467E-06,A10=-1.82498E-08
第8面
K=0.000,A4=-3.36403E-04,A6=-2.39068E-05,A8=4.13921E-07,A10=-5.00834E-09
第10面
K=0.000,A4=-8.40786E-04,A6=-2.45662E-05,A8=-3.78182E-06,A10=-7.30622E-08
第11面
K=0.000,A4=7.01731E-04,A6=-6.28115E-05,A8=2.56803E-06,A10=-2.74507E-08
第13面
K=0.000,A4=1.25269E-04,A6=8.07357E-05
第14面
K=0.003,A4=-5.52596E-05,A6=4.86922E-06

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.28
Fナンバー 3.99 5.41 6.00
画角 80.86 27.97 8.59
像高 3.80 3.80 3.80
レンズ全長 42.32 48.72 56.76
BF 6.72 9.67 4.79

d3 0.30 8.84 20.09
d8 14.68 5.92 1.47
d13 5.67 9.34 15.46
d15 5.39 8.34 3.48

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 34.37
2 4 -6.52
3 10 10.76
4 14 31.02
数値実施例10
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 16.897 0.20 2.00330 28.27
2 14.779 4.00 1.43875 94.93
3(非球面) -49.691 可変
4(非球面) -31.866 0.80 1.85135 40.10
5(非球面) 5.725 2.40
6 -117.803 1.60 2.00170 20.64
7 -10.489 0.60 1.77250 49.60
8(非球面) -1044.801 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10(非球面) 4.258 2.35 1.43875 94.93
11(非球面) -16.042 0.10
12 4.743 0.70 2.11753 16.79
13(非球面) 3.502 可変
14(非球面) 53.061 1.60 1.76802 49.24
15 -53.202 可変
16 ∞ 0.40 1.51633 64.14
17 ∞ 0.40
18 ∞ 0.40 1.51633 64.14
19 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0.000,A4=2.47118E-05,A6=-3.04634E-08
第4面
K=0.000,A4=1.14452E-03,A6=-5.29437E-05,A8=1.02645E-06,A10=-8.30318E-09
第5面
K=0.000,A4=1.13134E-03,A6=3.28374E-05,A8=-2.56480E-06,A10=-1.82504E-08
第8面
K=0.000,A4=-3.14067E-04,A6=-2.40621E-05,A8=4.11703E-07,A10=-5.01045E-09
第10面
K=0.000,A4=-8.85261E-04,A6=-2.50159E-05,A8=-3.78209E-06,A10=-7.30617E-08
第11面
K=0.000,A4=8.40012E-04,A6=-6.26357E-05,A8=2.56818E-06,A10=-2.74502E-08
第13面
K=0.000,A4=9.93954E-05,A6=8.05403E-05
第14面
K=0.074,A4=-9.22032E-05,A6=5.26721E-06

各種データ
ズーム比 9.35
広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.29
Fナンバー 4.12 5.47 6.00
画角 82.31 28.29 8.71
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 43.17 49.09 56.58
BF 6.76 10.23 4.82

d3 0.30 8.98 20.04
d8 15.23 6.15 1.55
d13 6.24 9.07 15.52
d15 5.43 8.89 3.53

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 33.69
2 4 -6.52
3 10 11.00
4 14 34.65
数値実施例11
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.11 14.96 47.81
Fナンバー 3.54 5.23 6.00
画角 78.15 28.58 9.08
像高 3.66 3.88 3.88
数値実施例12
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.26
Fナンバー 3.35 4.87 5.00
画角 77.31 27.47 8.45
像高 3.69 3.88 3.88
数値実施例13
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.14 15.85 49.07
Fナンバー 3.22 4.92 6.00
画角 77.63 26.86 9.00
像高 3.71 3.88 3.88
数値実施例14
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.11 15.78 48.99
Fナンバー 3.24 4.95 6.00
画角 77.73 26.99 9.02
像高 3.71 3.88 3.88
数値実施例15
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.26
Fナンバー 3.35 4.87 5.00
画角 80.41 28.65 8.84
像高 3.69 3.88 3.88
数値実施例16
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.83 48.93
Fナンバー 3.21 4.92 6.00
画角 77.67 26.88 9.04
像高 3.74 3.88 3.88
数値実施例17
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.83 49.08
Fナンバー 3.26 4.97 6.00
画角 77.63 27.07 9.06
像高 3.71 3.88 3.88
数値実施例18
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.82 49.12
Fナンバー 3.19 4.91 6.00
画角 77.54 27.08 9.06
像高 3.72 3.88 3.88
数値実施例19
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.28
Fナンバー 3.99 5.41 6.00
画角 76.72 27.97 8.59
像高 3.59 3.80 3.80
数値実施例20
単位 mm

広角 中間 望遠
焦点距離 5.10 14.79 49.28
Fナンバー 3.99 5.41 6.00
画角 76.72 27.97 8.59
像高 3.61 3.88 3.88
以上の実施例1〜10の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図11〜図20に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は中間状態、(c)は望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。各図中、“FIY”は半画角を示す。 なお、実施例11〜20に関しては、それぞれ実施例1〜10と同様に構成されているので、収差図を省略する。
次に、上記各実施例における条件式(1)〜(13)の値を示す。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) 9.35 9.66 9.55 9.58 9.66
(2) 1.50 1.50 1.62 1.59 1.50
(3) 1.07 1.05 1.06 1.07 1.05
(4) 1.96 1.96 2.00 2.01 1.96
(5) 17.98 17.98 20.64 20.64 17.98
(6) 0.208 0.208 0.221 0.221 0.208
(7) -13.98 -12.95 -8.98 -9.83 -12.95
(8) 0.46 0.46 0.38 0.42 0.46
(9) 63.56 63.56 43.21 46.38 63.56
(10) 0.688 0.746 0.653 0.654 0.746
(11) -0.137 -0.132 -0.148 -0.148 -0.132
(12) 0.759 0.761 0.755 0.759 0.761
(13) 14.80 14.71 14.92 14.91 14.71
条件式 実施例6 実施例7 実施例8 実施例9 実施例10
(1) 9.55 9.59 9.59 9.66 9.67
(2) 1.62 1.59 1.59 1.44 1.44
(3) 1.05 1.10 1.09 1.09 1.07
(4) 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01
(5) 20.64 20.64 20.64 28.27 28.27
(6) 0.221 0.221 0.221 0.125 0.050
(7) -9.22 -8.81 -8.67 -8.67 -14.96
(8) 0.39 0.42 0.42 0.57 0.57
(9) 43.21 40.50 40.50 66.66 66.66
(10) 0.655 0.661 0.659 0.697 0.683
(11) -0.149 -0.149 -0.149 -0.132 -0.132
(12) 0.757 0.758 0.758 0.745 0.761
(13) 14.93 14.94 14.94 15.01 14.65
条件式 実施例11 実施例12 実施例13 実施例14 実施例15
(1) 9.35 9.66 9.55 9.58 9.66
(2) 1.50 1.50 1.62 1.59 1.50
(3) 1.07 1.05 1.06 1.07 1.05
(4) 1.96 1.96 2.00 2.01 1.96
(5) 17.98 17.98 20.64 20.64 17.98
(6) 0.208 0.208 0.221 0.221 0.208
(7) -13.98 -12.95 -8.98 -9.83 -12.95
(8) 0.46 0.46 0.38 0.42 0.46
(9) 63.56 63.56 43.21 46.38 63.56
(10) 0.688 0.746 0.653 0.654 0.746
(11) -0.137 -0.132 -0.148 -0.148 -0.132
(12) 0.717 0.724 0.723 0.726 0.724
(13) 15.70 15.47 15.59 15.58 15.47
条件式 実施例16 実施例17 実施例18 実施例19 実施例20
(1) 9.55 9.59 9.59 9.66 9.67
(2) 1.62 1.59 1.59 1.44 1.44
(3) 1.05 1.10 1.09 1.09 1.07
(4) 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01
(5) 20.64 20.64 20.64 28.27 28.27
(6) 0.221 0.221 0.221 0.125 0.050
(7) -9.22 -8.81 -8.67 -8.67 -14.96
(8) 0.39 0.42 0.42 0.57 0.57
(9) 43.21 40.50 40.50 66.66 66.66
(10) 0.655 0.661 0.659 0.697 0.683
(11) -0.149 -0.149 -0.149 -0.132 -0.132
(12) 0.729 0.725 0.726 0.703 0.709
(13) 15.50 15.63 15.60 15.91 15.73
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方、中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにすると良い。そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。広角端での像高Imwは、中間焦点距離状態の像高Imsや望遠端での像高Imtよりも小さくなるよう
にしている。
また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。
一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第1原色、第2原色、第3原色の3原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第1原色の光による像を基準にして考えると、第2原色と第3原色の光による像が結像される位置は第1原色の像が結像される位置からずれることになる。電子的に画像の倍率色収差を補正するためには、第1原色に対する第2原色、第3原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして、撮影画像の各画素ごとに、第1原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。
例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Gに対するRとBの結像位置ずれを各画素について求めておき、Gとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にRとBの信号を出力してやればよい。
倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション(ズーム、フォーカス、絞り値)ごとに、この第1原色からの第2原色及び第3原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第1原色信号に対する第2及び第3原色のずれを補正した第2及び第3原色信号とを出力することができる。
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。
第1レンズ群の物体側、第1、2レンズ群間、第2、3レンズ群間、第3、4レンズ群間、第4、5レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
また、ピント調節を行うためのフォーカシングは最も像面側の群が望ましい。最も像面側の群でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。さらに、フォーカシング時に全長が変化しないし、鏡枠内部に駆動モータを配置できるため、鏡枠のコンパクト化に有利である。
上述のように最も像面側の群のフォーカシングが望ましいが、第1、2、3、4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。複数のレンズ群を動かすことで、フォーカシングのよる性能劣化をより効率的に小さくできる。また、レンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、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スしても良い。
また、画像周辺部の明るさのかげり(シェーディング)をCCDのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてCCDのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。
ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。
特に、最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2-27301号、特開2001-324676号、特開2005-92115号、USP7116482等に開示されている。これらの文献では特に正先行ズームレンズの第1レンズ群内の接合レンズ面コートについて述べられており、本発明の正パワーの第1レンズ群内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。
使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa25、TiO2、Nb25、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2
In23、ZnO、Y23などのコート材、比較的低屈折率なMgF2、SiO2、Al2
3などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い
。当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。2層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第1レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
図21〜図23は、以上のようなズームレンズを撮影光学系41に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図21はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図22は同後方正面図、図23はデジタルカメラ40の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図21と図23においては、撮影光学系41の非沈胴時を示している。デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42上に位置する撮影光学系41、ファインダー用光路44上に位置するファインダー光学系43、シャッターボタン45、フラッシュ46、液晶表示モニター47、焦点距離変更ボタン61、設定変更スイッチ62等を含み、撮影光学系41の沈胴時には、カバー60をスライドすることにより、撮影光学系41とファインダー光学系43とフラッシュ46はそのカバー60で覆われる。そして、カバー60を開いてカメラ40を撮影状態に設定すると、撮影光学系41は図18の非沈胴状態になり、カメラ40の上部に配置されたシャッターボタン45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルターFとカバーガラスCを介してCCD49の撮像面(光電変換面)上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、処理手段51を介し、電子画像としてカメラ
背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。また、この処理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる、なお、この記録手段52は処理手段51と別体に設けてもよいし、フロッピーディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
さらに、ファインダー用光路44上にはファインダー用対物光学系53が配置してある。ファインダー用対物光学系53は、複数のレンズ群(図の場合は3群)と正立プリズム55a、55b、55cからなる正立プリズム系55とから構成され、撮影光学系41のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系53によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム系55の視野枠57上に形成される。この正立プリズム系55の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が配置されている。なお、接眼光学系59の射出側にカバー部材50が配置されている。
図24は、上記デジタルカメラ40の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段51は例えばCDS/ADC部24、一次記憶メモリ17、画像処理部18等からなり、記憶手段52は例えば記憶媒体部19等からなる。
図24に示すように、デジタルカメラ40は、操作部12と、この操作部12に接続された制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一次記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。
上記の一次記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21はバス22を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。
操作部12は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部13は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部12を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ40全体を制御する回路である。
CCD49は、本発明による撮影光学系41を介して形成された物体像を受光する。CCD49は、撮影駆動回路16により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部24に出力する撮像素子である。
CDS/ADC部24は、CCD49から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時メモリ17に出力する回路である。
一次記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一次記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
記憶媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記
録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一次記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
表示部20は、液晶表示モニター47を備え、その液晶表示モニター47に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部12の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部21は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。
本発明は、以上のような一般的な被写体を撮影する所謂コンパクトデジタルカメラだけではなく、広い画角が必要な監視カメラや、レンズ交換式のカメラに適用してもよい。
本発明のズームレンズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。 本発明のズームレンズの実施例2の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例3の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例4の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例5の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例6の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例7の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例8の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例9の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例10の図1と同様の図である。 実施例1の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例2の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例3の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例4の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例5の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例6の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例7の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例8の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例9の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例10の無限遠物点合焦時の収差図である。 本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図21のデジタルカメラの後方斜視図である。 図21のデジタルカメラの断面図である。 図21のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
符号の説明
G1…第1レンズ群
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…開口絞り
F…光学的ローパスフィルター
C…カバーガラス
I…像面
E…観察者眼球
12…操作部
13…制御部
14、15…バス
16…撮像駆動回路
17…一次記憶メモリ
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
43…ファインダー光学系
44…ファインダー用光路
45…シャッターボタン
46…フラッシュ
47…液晶表示モニター
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
53…ファインダー用対物光学系
55…正立プリズム系
55a、55b、55c、…正立プリズム
57…視野枠
59…接眼光学系
60…カバー
61…焦点距離変更ボタン
62…設定変更スイッチ

Claims (9)

  1. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群からなる、
    もしくは、
    物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群、負屈折力の第5レンズ群からなり、
    各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、
    前記第1レンズ群は物体側から順に1枚の負レンズと1枚の正レンズからなり、かつ前記1枚の負レンズと1枚の正レンズは接合するズームレンズと、
    前記ズームレンズにより形成した像を電気信号に変換する撮像素子と、
    を有し、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像装置。

    5.0<ft /fw<50.0 ・・・(1)
    1.4<Nd1p<1.7 ・・・(2)
    0.7<I mw /f w <1.0 ・・・(12)
    14.0<L t /I mw <16.0 ・・・(13)
    ただし、fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
    tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
    d1pは前記第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率
    mw は広角端での像高、
    t は望遠端でのズームレンズ全系の全長、
    である。
  2. 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群からなる、
    もしくは、
    物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、正屈折力の第4レンズ群、負屈折力の第5レンズ群からなり、
    各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、
    前記第1レンズ群は物体側から順に1枚の負レンズと1枚の正レンズからなり、かつ前記1枚の負レンズと1枚の正レンズは接合するズームレンズと、
    前記ズームレンズにより形成した像を電気信号に変換する撮像素子と、
    を有し、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像装置。
    0.8<((Rpr+Rpf)/(Rpr−Rpf)+1)/Nd1p<1.4
    ・・・(3)
    5.0<ft /fw<50.0 ・・・(1)
    0.7<I mw /f w <1.0 ・・・(12)
    14.0<L t /I mw <16.0 ・・・(13)
    ただし、Rprは前記第1レンズ群の正レンズの像面側の曲率半径、
    pfは前記第1レンズ群の正レンズの物体側の曲率半径、
    d1pは前記第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率、
    wは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
    tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    mw は広角端での像高、
    t は望遠端でのズームレンズ全系の全長、
    である。
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置
    1.92<Nd1n<2.3 ・・・(4)
    13.0<νd1n<35.0 ・・・(5)
    0.02<d1n/d1p<0.35 ・・・(6)
    ただし、Nd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのd線に対する屈折率、
    νd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのアッベ数、
    1nは前記第1レンズ群内の負レンズの光軸上での厚さ、
    1pは前記第1レンズ群内の正レンズの光軸上での厚さ
    である。
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の撮像装置
    −15.0<(Rnr+Rnf)/(Rnr−Rnf)<−1.0 ・・・(7)
    ただし、Rnrは前記第1レンズ群の負レンズの像面側の曲率半径、
    nfは前記第1レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径
    である。
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の撮像装置
    0.20<Nd1n−Nd1p<0.70 ・・・(8)
    35<νd1p−νd1n<80 ・・・(9)
    0.02<d1n/d1p<0.35 ・・・(6)
    ただし、Nd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのd線に対する屈折率、
    νd1nは前記第1レンズ群内の負レンズのアッベ数、
    d1pは前記第1レンズ群内の正レンズのd線に対する屈折率、
    νd1pは前記第1レンズ群内の正レンズのアッベ数、
    1pは前記第1レンズ群内の正レンズの光軸上での厚さ、
    1nは前記第1レンズ群内の負レンズの光軸上での厚さ
    である。
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の撮像装置
    0.2<f1/ft<1.0 ・・・(10)
    ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
    tは望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離
    である。
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の撮像装置
    −0.5<f2/ft<−0.05 ・・・(11)
    ただし、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
    tは望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離
    である。
  8. 明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、前記第2レンズ群は移動し、前記第3レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側にあるように移動し、前記第4レンズ群は移動し、前記明るさ絞りは移動することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の撮像装置
  9. 全部で9枚以下のレンズ枚数からなることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の撮像装置
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