JP5295715B2 - 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 - Google Patents

結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、結像光学系及びそれを有する電子撮像装置に関するものである。
近年、コンパクトカメラの薄型化がますます進み、薄いカメラ筐体に収めるために光学系に対しても薄型化が求められている。コンパクトカメラでは、使用後には光学系を沈胴させて筐体内に収納する。このため、カメラ筐体が薄くなれば、それに伴い沈胴厚も薄くする必要がある。
光学系を沈胴させるためには、光学系の鏡枠は複数の段に分割して伸び縮みできるようにする。この時、沈胴厚が薄くなると、分割した各鏡枠の長さも短くすることになる。したがって、沈胴させるときの段数が増えてしまう。これにより、光学系を長く伸ばしたときに鏡枠全体が重力で変形しやすくなり、光学系の偏心が起こりやすくなる。そのため、鏡枠の分割する間隔は短くしつつ、分割数も少なくするために、光学系の全長を短縮する必要がある。
このような要求に応える光学系としては、沈胴時の薄型化と全長短縮が特に重要である。薄型化のための構成は、例えば特許文献1、特許文献2に提案されている。
特許文献1実施例4、6、7では、第1レンズ群を単レンズにて構成している。ここで、特に光学系全長を短縮すると、一般的に第1レンズ群のパワーが増大する。このために、軸上の色収差や倍率の色収差などの色収差が大きく発生し、画質の低下を招く。
色収差の発生を抑えるためには、最低2枚のレンズが必要(正レンズと負レンズ)となる。しかしながら、2枚のレンズを使うと、単レンズで構成する場合に比べて光学系の厚みが厚くなってしまう。そこで、極力薄くするために2枚のレンズは接合されることが多い。
このような光学系として、例えば特許文献2に開示された光学系がある。この光学系は、第1レンズ群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズの接合レンズからなっている。この接合レンズは、従来、それぞれのレンズを加工後に接合している。そこで、このような接合レンズでは、加工上、2枚のレンズが共にある程度の厚さを持つ必要がある。このため、接合レンズの厚さ及び沈胴時の光学系の厚さも厚くなる。
また、このような接合レンズでは、重量も大きくなりやすい。全長が可変の光学系では、一般に1つのレンズ群は移動量が多い。その1つのレンズ群が重いと、駆動系(モーターなど)が大きくなってしまい、カメラ全体のサイズも大きくなってしまう。
特開平11-258507号公報 特開2007-72117号公報
また、特許文献2の光学系において、従来の接合レンズを用いると、第1レンズ群の厚みが厚くなる。すると、第2レンズ群のパワーが増大するか、又は第3レンズ群以降の合成レンズ系の変倍負担が増大する。このため、特に変倍時のコマ収差、非点収差が発生しやすくなる。
そして、一般的に低分散材料の部分分散比θgFは小さく、高分散材料のθgFは大きい。このため、C線とF線の2波長間で色収差が補正できても、その他の波長で残存色収差(これを2次スペクトルという。)が大きくなりやすい。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学系の沈胴厚および全長を薄くした場合であっても、諸収差、特に色収差が良好に補正された結像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、実質的に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、からなり、前記第1レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と負レンズ1枚の張り合わせレンズからなり、前記第2レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と負レンズ1枚からなる接合レンズを含み、以下の条件式(1−1)、(2−1)を満足することを特徴とする結像光学系を提供できる。
0.05<T1g/Flt<0.10 …(1−1)
0.50<θgF<0.75 …(2−1)
ここで、
T1gは前記第1レンズ群の光軸上の厚さ、
Fltは望遠端での前記結像光学系全系の焦点距離、
θgFは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
nC1、nF1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記結像光学系は、以下の条件式(3−1)と(4−1)を満足することが望ましい。
1.50<nd1<1.70 …(3−1)
16<νd1<28 …(4−1)
ここで、
nd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのd線の屈折率、
νd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nC1、nF1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記結像光学系は、条件式(3−1)、(5−1)および(6−1)を満足することが望ましい。
1.50<nd1<1.70 …(3−1)
0.54<θgF<0.72 …(5−1)
0.51<θhg<0.68 …(6−1)
ここで、
nd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのd線に対する屈折率、
θgFは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
θhgは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(nh1−ng1)/(nF1−nC1)、
nF1、nC1、nh1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのF線、C線、h線、g線の屈折率を表す。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記結像光学系は、以下の条件式(3−1)、(5−2)および(6−2)を満足することが望ましい。
1.50<nd1 <1.70 …(3−1)
0.645<θgF<0.68 …(5−2)
0.605<θhg<0.645 …(6−2)
また、本発明の好ましい態様によれば、前記結像光学系は、条件式(7)を満足することが望ましい。
1.70<nd2<1.85 …(7)
ここで、
nd2は前記第1レンズ群の前記正レンズのd線に対する屈折率である。
また、本発明の好ましい態様によれば、記第3レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と、正レンズ1枚と負レンズ1枚の接合レンズとからなることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第4レンズ群を光軸方向に動かすことによってフォーカシングすることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第4レンズ群は正レンズ1枚からなることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第4レンズ群は樹脂からなることが望ましい。
また、本発明によれば、上述の結像光学系を含むことを特徴とする撮像装置を提供できる。
本発明によれば、光学系の小型化・薄型化の達成及び色収差を中心とした諸収差の良好な補正の達成を両立できる結像光学系とそれを有する撮像装置を得ることができるという効果を奏する。
実施例の説明に先立ち、本実施形態の結像光学系の作用効果について説明する。なお、以下の説明において、正レンズとは近軸焦点距離が正の値のレンズ、負レンズとは近軸焦点距離が負の値のレンズのことである。
本実施形態の結像光学系は、第1レンズ群のパワー(屈折力)が正、第2レンズ群のパワーが負、負の第2レンズ群よりも像側に配置された像側レンズ群の合成のパワーが正であり、第1レンズ群が物体側から順に正レンズ1枚と負レンズ1枚の張り合わせレンズからなる光学系である。そして、以下の条件式(1−1)、(2−1)を満足することを特徴とする。
0.05<T1g/Flt<0.10 …(1−1)
0.50<θgF<0.75 …(2−1)
ここで、
T1gは第1レンズ群の光軸上の厚さ、
Fltは望遠端での前記結像光学系全系の焦点距離、
θgFは前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
nC1、nF1、ng1は各々、前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
条件式(1−1)を満たすと、第1レンズ群の厚さは望遠端の焦点距離に比べて小さくなる。そのため、光学系を沈胴させたときの厚さも薄くなる。同時に、色収差を含む各収差を良好に補正できるほか、変倍にともなう収差変動を良好に抑えることができる。
条件式(1−1)の上限を上回ると、第1レンズ群の厚さが厚くなるので、沈胴厚を小さくできなくなる。条件式(1−1)の下限を下回ると、第1レンズ群の厚さは非常に薄くなる。しかしながら、その分、正レンズのフチ肉も薄くなり、加工や取り扱いが困難になる。それを防ぐためフチ肉を厚くすると、正レンズと負レンズとの接合面の曲率半径を大きくしなければならず、色収差が悪化する。
また、条件式(2−1)を満たすと、短波長域における2次スペクトルの発生を抑えることができる。ここで、短波長域における2次スペクトル、すなわち、C線とF線の2波長間で色消しをしたときのg線の残存色収差は、画像のコントラストに影響する。そこで、条件式(2−1)を満たすと、コントラストの高い画像を得られる。
条件式(2−1)の上限を上回ると、2次スペクトルの発生が大きくなるので、コントラストの高い画像を得られなくなる。条件式(2−1)の下限を下回ると、正レンズのθgFとの差が大きくなってしまうので、短波長で色収差を良好に補正できなくなってしまう。また、材料の製作が困難になってしまう。
なお、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(1−2)、(2−2)を満足するとさらに望ましい。
0.07<T1g/Flt<0.09 …(1−2)
0.52<θgF<0.73 …(2−2)
条件式(1−2)を満たすと、色収差を抑えつつ、更に第1レンズ群の厚さを薄くできる。また、条件式(2−2)を満たすと、さらに2次スペクトルと短波長での色収差の発生を抑えることができるので、よりコントラストの高い画像が得られる。
以上のように、条件式(1−1)と(2−1)、より好ましくは(1−2)と(2−2)を満たすと、色収差などを悪化させることなく第1レンズ群の厚さや沈胴厚、光学系全長を薄くできる。その結果、高画質な画像を得られる薄型なカメラを得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(3−1)と(4−1)を満足すると好ましい。
1.50<nd1<1.70 …(3−1)
16<νd1<28 …(4−1)
ここで、
nd1は前記負レンズのd線の屈折率、
νd1は前記負レンズのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nC1、nF1、ng1は各々、前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
第1レンズ群は正パワーを有するため、第1レンズ群のペッツバール和は正の値になる。ここで、負レンズの屈折率が低いと、負レンズの部分のペッツバール和は負でかつ絶対値が大きくなる。このため、第1レンズ群としてのペッツバール和はゼロに近づく。そのため、残りのレンズ群も単体でペッツバール和をゼロにしておくか、残りのレンズ群全体でペッツバール和をゼロにしておけば、光学系全体のペッツバール和もゼロに近づく。その結果、像面湾曲の影響を小さく抑えることができる。
第1レンズ群の負レンズの屈折率ndは条件式(3−1)を満たしているので、屈折率が低い。このため、第1レンズ群のペッツバール和、および光学系全体のペッツバール和をゼロに近づけることができる。その結果、像面湾曲の影響を小さく抑えることができる。
条件式(3−1)の上限を上回ると、第1レンズ群のペッツバール和を小さくできなくなるので、像面湾曲の影響が大きくなってしまう。条件式(3−1)の下限を下回ると、負レンズのパワーが小さくなるので、望遠端での球面収差を補正することが困難になってしまう。
また、第1レンズ群の負レンズは条件式(4−1)を満たすので、分散が大きい。このため、第1レンズ群の正レンズとの組み合わせによって貼り合せレンズとした場合、色収差を良好に補正することができる。
条件式(4−1)の上限を上回ると、正レンズとのアッベ数の差が小さくなり、色収差の補正が困難になってしまう。条件式(4−1)の下限を下回ると、材料の製作が困難になってしまう。
なお、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(3−2)と(4−2)を満足すると、より一層好ましい。
1.57<nd1<1.67 …(3−2)
19<νd1<26 …(4−2)
条件式(3−2)を満たすと、よりペッツバール和を小さくすることができるので、像面湾曲の影響を抑えることができる。また、条件式(4−2)を満たすと、より色収差を良好に補正することができる。
以上のように、本実施形態の結像光学系において、条件式(3−1)と(4−1)、より好ましくは(3−2)と(4−2)を満たすと、像面湾曲と色収差をより良好に補正できるので、より高画質な画像を得られる薄型なカメラを得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(3−1)、(5−1)および(6−1)を満足することが好ましい。
1.50<nd1<1.70 …(3−1)
0.54<θgF<0.72 …(5−1)
0.51<θhg<0.68 …(6−1)
nd1は前記負レンズのd線に対する屈折率、
θgFは前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
θhgは前記負レンズの部分分散比(nh1−ng1)/(nF1−nC1)、
nF1、nC1、nh1、ng1は各々、前記負レンズのF線、C線、h線、g線の屈折率を表す。
条件式(3−1)については上記のとおりである。
次に、条件式(5−1)と(6−1)について説明する。短波長域の中でも、C線とF線の2波長間で色消しをしたときのg線の残存色収差、すなわち2次スペクトルは画像のコントラストに影響する。このため、部分分散比θgFが条件式(5−1)を満たすと、コントラストの高い画像を得られる。また、同様にh線の残存色収差は画像のコントラストへの影響は小さくなるものの、色にじみの原因となる。このため、部分分散比θhgが条件式(6−1)を満たすと、色にじみの発生を抑えた画像を得られる。
条件式(5−1)の上限を上回ると、2次スペクトルの影響が大きくなり、コントラストの高い画像を得られなくなる。条件式(6−1)の上限を上回ると、色にじみの発生が大きくなってしまう。また、条件式(5−1)および(6−1)の下限を下回ると、正レンズのθgFとの差が大きくなってしまい、短波長で色収差の影響が大きくなってしまう。また、材料の製作が困難になってしまう。
なお、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(3−1)、(5−2)および(6−2)を満足することが好ましい。
1.50<nd1<1.70 …(3−1)
0.645<θgF<0.68 …(5−2)
0.605<θhg<0.645 …(6−2)
条件式(5−2)を満たすと、さらに2次スペクトルの影響を抑えて、よりコントラストの高い画像が得られるようになる。また、条件式(6−2)を満たすと、さらに色にじみの発生を抑えられる。
以上のように、本実施形態の結像光学系において、第1レンズ群の負レンズが条件式(3−1)と条件式(5−1)と条件式(6−1)、より好ましくは条件式(3−1)と条件式(5−2)と条件式(6−2)を満たすと、像面湾曲やコントラスト、色にじみをより良好に補正できるので、より高画質な画像を得られる薄型なカメラを得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系では、第1レンズ群の正レンズと負レンズの境界面が非球面であることが好ましい。このようにすると、アッベ数νdの差により色収差を補正することができる。
第1レンズ群においては、高い像高に向かう光束が、光線高の高い位置(レンズ面において光軸から離れた位置)に入射する。このため、特に、高い像高に向かう光束に関しては、高次の色収差が発生しやすい。そこで、正レンズと負レンズの境界面を非球面にする。このようにすると、レンズ面のうち、光線高の高い領域の形状自由度が大きくなるので、像高に関する高次色収差、特に倍率の色収差をよく補正できる。このように、第1レンズ群の正レンズと負レンズの境界面を非球面にすると、高い像高においても高次の倍率の色収差を良好に補正できるので、画質の高い画像を得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系では、非球面の形状が、光軸から離れるほど近軸の曲率に比べ曲率が小さくなる形状であることが好ましい。第1レンズ群の正レンズと負レンズの境界面の非球面の形状がこのような形状であると、高い像高に向かう光束は、境界面に入射するときの角度がゆるくなるので、像高に関する高次の倍率の色収差の発生が抑えられる。このように、像高に関する高次の倍率の色収差を良好に補正できるので、画質の高い画像を得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(7)を満たすことが好ましい。
1.70<nd2<1.85 …(7)
ここで、
nd2は第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率である。
条件式(7)を満たすとき、第1レンズ群の正レンズの屈折率は高屈折率となるので、低屈折率の場合に比べて屈折力も高くなる。このため、光線を大きく曲げることができる。これにより、正レンズの曲率半径はより大きくすることができるので、レンズのフチ肉を確保しやすくなる。その結果、レンズの厚さを薄くすることができる。
また、第1レンズ群の正レンズの薄型化により、第1レンズ群全体の厚さはもちろん、光学系全長の厚さを薄くすることができるので、沈胴厚を薄くできる。さらに、光線を大きく曲げることができるため、第1レンズ群の外径を小さくすることもできる。
さらに、正レンズの曲率半径をより大きくすることができると、望遠側における球面収差の発生も少なくできる。
このように、本実施形態の結像光学系では、光学系全体の厚さ、沈胴厚を薄くでき、第1レンズ群の外径を小さくできるため、薄く小型な光学系を得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(8)を満たすことが好ましい。
55<νd2<75 …(8)
ここで、
νd2は第1レンズ群の正レンズのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
nd2、nF2、nC2は各々、前記正レンズのd線、F線、C線の屈折率を表す。
条件式(8)を満たすとき、第1レンズ群の正レンズのアッベ数は大きく、低分散となる。正レンズのフチ肉を確保しつつ第1レンズ群を薄くすると、正レンズと負レンズの境界面の曲率をゆるくする必要がある。すると、色収差の補正が困難になりやすいので、第1レンズ群で発生する色収差が大きくなってしまう。
ここで、第1レンズ群の正レンズが低分散であれば、負レンズとのアッベ数の差を大きくとることができる。これにより、境界面の曲率がゆるくても色収差を良好に補正することができる。その結果、第1レンズ群の厚さを薄くしても、色収差の小さい高画質な画像を得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系では、第1レンズ群の負レンズが樹脂からなることが好ましい。樹脂材料はガラス材料に比較して軽く、また安価である。変倍時に第1レンズ群が移動する光学系においては、一般的に第1レンズ群の移動量は大きい。そのため、第1レンズ群が軽量であると、第1レンズ群を駆動するモーターなどの駆動系を小さくできるので、カメラ全体も小型化することができる。また、消費電力も抑えることができる。
更に、第1レンズ群の負レンズを樹脂とした場合、直接成形によって、正レンズ上に負レンズを形成することができる(このようなレンズは、複合型レンズと呼ばれる)。このとき、直接成形では、負レンズ部分は正レンズ上に液状の樹脂を塗布あるいは吐出した後に硬化させるため、単独で負レンズを製作する場合に比べ負レンズの中肉厚を非常に薄くすることができる。そのため、第1レンズ群の厚さをほぼ正レンズ1枚の厚さ程度まで薄くすることができる。これにより、光学系全長および沈胴厚を特に薄くすることができる。
また、負レンズに用いる樹脂は、エネルギー硬化型樹脂であると好ましい。上記のように、負レンズの形成は、正レンズ上に樹脂を塗布あるいは吐出した後に金型で樹脂を押延し、エネルギーを与えて硬化させる。このような方法の場合、樹脂がエネルギー硬化型樹脂であると、容易に複合型レンズを製作することができる。エネルギー硬化型樹脂としては、例えば熱硬化型や紫外線硬化型の樹脂などがある。
さらに、エネルギー硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂であると好ましい。紫外線硬化型樹脂の場合、加熱することなく樹脂を硬化させられるため、基材となる正レンズにプラスチックなど熱耐久性の低い材料を使用することができる。また、成形装置も小型化できる。
また、本実施形態の結像光学系は、第2レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と負レンズ1枚からなる接合レンズを含むことが好ましい。第2レンズ群にこのような接合レンズを含むと、歪曲収差やコマ収差などの軸外収差を、より良好に補正することができる。その結果、光学系を広画角化した場合であっても、画像周辺まで収差の少ない高画質な画像を得られる。
また、本実施形態の結像光学系は、像側レンズ群が第3レンズ群を有し、第3レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と、正レンズ1枚と負レンズ1枚の接合レンズとからなることが好ましい。第3レンズ群をこのような構成すると、光学系の全長を短くしやすい。これにより、小型な光学系を得られる。
また、本実施形態の結像光学系は、像側レンズ群が最終レンズ群を有し、最終レンズ群のパワー(屈折力)が正であることが好ましい。最終レンズ群が正のパワーであると、像面の近くで像高の高い光線を屈折し、像面にほぼ垂直に近い角度で入射させることができる。そのため、センサーでのシェーディングの影響を抑え、画像周辺まで明るい画像を得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、最終レンズ群を光軸方向に動かすことによってフォーカシングすることが好ましい。第1レンズ群でフォーカシングをすると、フォーカシングの際の繰り出し量が大きくなる。ここで、光線をけることなくフォーカシングするためには、第1レンズ群の外径を大きくする必要がある。このため、第1レンズ群でフォーカシングをすることは、小型化の面で実質的に実現が難しい。
また、第2レンズ群や第3レンズ群は変倍群であるため、フォーカシングのために光軸上を移動すると像の倍率が変わってしまう。また、フォーカスを担うレンズ群の倍率が等倍近傍にある場合はフォーカシングが不可能である。本実施形態の結像光学系(ズームレンズ)の場合、特に、高倍率化すると第2レンズ群あるいは第3レンズ群の倍率が等倍となる焦点距離が存在するため、第2レンズ群あるいは第3レンズ群はフォーカシングには適さなくなる。
一方、最終レンズ群は全ズーム域で等倍になることがない。このため、本実施形態の結像光学系では、最終レンズ群を光軸方向に動かしてフォーカシングすることが可能である。また、最終レンズ群をフォーカスを担うレンズ群とすることで、像の倍率に大きな影響を与えずにフォーカシングすることもできる。
また、本実施形態の結像光学系では、フォーカシング時に移動する最終レンズ群が正レンズ1枚からなることが好ましい。フォーカシングを行うレンズ群は動かす頻度が高い。このため、複数枚のレンズを含むとレンズ群が重くなり、フォーカシングのための駆動系が大きくなる。また、レンズ群を移動させる際の消費電力も大きくなる。そこで、最終レンズ群(フォーカシング群)を正レンズ1枚で構成することで、複数枚のレンズを含む場合に比べレンズ系を軽くできる。加えて、駆動系を小型化できるので、消費電力も抑えることができる。
さらに、最終レンズ群自体の厚さを薄くできるため、沈胴厚を薄くすることができる。このように、最終レンズ群を正レンズ1枚で構成することで、光学系の沈胴厚が薄く、駆動系も小型になることから、小型なカメラを得ることができる。
また、本実施形態の結像光学系は、フォーカシング時に移動する最終レンズ群が樹脂からなることが好ましい。樹脂はガラスに比べて軽いため、最終レンズ群が樹脂からなるものとすると、最終レンズ群をさらに軽くすることができる。これにより、更にフォーカシングのための駆動系を小型化でき、消費電力も抑えられ、より小型なカメラを得ることができる。
また、本実施形態の電子撮像装置は、上述した結像光学系を含む電子撮像装置とすることが好ましい。上述した結像光学系は、色収差などを悪化させることなく光学系全長や沈胴厚を薄くすることが可能である。そのため、電子撮像装置にこのような結像光学系を用いると、高画質な画像を得られつつ薄型化された電子撮像装置を得ることができる。
次に、結像光学系の実施例であるズームレンズについて説明する。まず、実施例1にかかるズームレンズについて説明する。図1は本発明の実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図2は実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。また、FIYは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、LPFはローパスフィルター、CGはカバーガラス、Iは電子撮像素子の撮像面を示している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置から像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は中間位置まで像側へ移動し、中間位置から物体側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の像側の面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計8面に設けられている。
次に、実施例2にかかるズームレンズについて説明する。図3は本発明の実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図4は実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例2のズームレンズは、図3に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は物体側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は中間位置まで像側へ移動し、中間位置から物体側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の両面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計9面に設けられている。
次に、実施例3にかかるズームレンズについて説明する。図5は本発明の実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図6は実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例3のズームレンズは、図5に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動する。第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置から像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は像側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の両面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計9面に設けられている。
次に、実施例4にかかるズームレンズについて説明する。図7は本発明の実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図8は実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例4のズームレンズは、図7に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動する。第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置から像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は像側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の両面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計9面に設けられている。
次に、実施例5にかかるズームレンズについて説明する。図9は本発明の実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図10は実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例5のズームレンズは、図9に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置からは像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は中間位置までは像側へ移動し、中間位置からは物体側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の像側の面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計8面に設けられている。
次に、実施例6にかかるズームレンズについて説明する。図11は本発明の実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図12は実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例6のズームレンズは、図11に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置からは像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は中間位置までは像側へ移動し、中間位置からは物体側へ移動する。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の像側の面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計8面に設けられている。
次に、実施例7にかかるズームレンズについて説明する。図13は本発明の実施例7にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図14は実施例7にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例7のズームレンズは、図13に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動する。第2レンズ群G2は中間位置までは物体側へ移動し、中間位置からは像側へ移動する。開口絞りSは物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動する。第4レンズ群G4は像側へ移動する。なお、第2レンズ群G2における中間位置までの移動量、第4レンズ群G4における中間位置までの移動量はごくわずかであるので、略固定の状態ということもできる。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の像側の面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の像側の面の合計7面に設けられている。
次に、実施例8にかかるズームレンズについて説明する。図15は本発明の実施例8にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図16は実施例8にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例8のズームレンズは、図15に示すように、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正屈折力の第3レンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凸正レンズL1と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
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の接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は像側へ移動し、開口絞りSは物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は像側へ移動する。なお、第2レンズ群G2における中間位置までの移動量はごくわずかであるので、略固定の状態ということもできる。
非球面は、第1レンズ群G1中の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2の両面、第2レンズ群G2中の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凹負レンズL5の像側の面、第3レンズ群G3中の両凸正レンズL6の両面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の両面の合計9面に設けられている。
実施例はいずれも変倍光学系であるが、これに限らず単焦点光学系に適用してもよい。特に、本発明は特に変倍光学系に適用すると、より効果が高く望ましい。
次に、上記各実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。各実施例の数値データにおいて、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズの肉厚または空気間隔、ndは各レンズのd線での屈折率、νdは各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、2ωは全画角、BFはバックフォーカスをそれぞれ表している。また、面番号に付された*は非球面を示している。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、Eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 38.7462 3.8780 1.74320 49.34 8.300
2 -30.5842 0.1001 1.63387 23.38 8.047
3* -167.1523 可変 7.882
4* 331.7471 0.8000 1.85135 40.10 5.961
5* 6.5610 2.7714 4.691
6 -98.0412 1.3706 1.94595 17.98 4.600
7 -14.2755 0.7000 1.74320 49.34 4.586
8* 118.5805 可変 4.502
9(絞り) ∞ 0. 2.238
10* 4.7451 2.3450 1.59201 67.02 2.400
11* -22.1177 0.1010 2.309
12 6.4853 1.6679 1.49700 81.54 2.263
13 -6.8834 0.5720 1.62004 36.26 2.102
14 3.2387 可変 1.900
15* 21.9061 2.9450 1.52542 55.78 5.011
16* -13.2508 可変 5.119
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.312
18 ∞ 0.5000 4.274
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.207
20 ∞ 可変 4.164
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0
A4=7.1261E-06,A6=-9.5994E-11,A8=2.8435E-10,A10=-3.3886E-12
第4面
K=0
A4=-2.2711E-04,A6=1.6054E-05,A8=-7.9231E-07,A10=1.7115E-08,A12=-1.4630E-10
第5面
K=0
A4=7.4976E-06,A6=1.9171E-05,A8=-2.5872E-07,A10=1.4664E-09,A12=-1.1648E-09
第8面
K=0
A4=-3.9092E-04,A6=-4.5615E-06,A8=-1.9641E-07,A10=1.1959E-08,A12=2.3141E-10
第10面
K=0
A4=-3.5333E-04,A6=2.1251E-05,A8=2.3517E-09,A10=7.4353E-07,A12=-1.0754E-08
第11面
K=0
A4=1.0797E-03,A6=6.3243E-05,A8=-1.0480E-07,A10=1.6437E-06,A12=-4.0748E-08
第15面
K=0.1753
A4=2.4585E-04,A6=-4.0236E-06,A8=-1.6021E-07
第16面
K=-12.8225
A4=3.7539E-06,A6=-1.4288E-05,A8=6.8251E-08

ズームデータ
ズーム比 9.6408
広角 中間 望遠
f 5.04205 15.62612 48.60930
Fno. 2.91490 5.05867 6.00000
2ω(°) 80.70 26.92 8.86
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 38.15640 46.99177 57.74277
BF 4.89017 2.89599 4.08258
入射瞳位置 10.44122 23.91418 68.14399
射出瞳位置 -13.28680 -577.87906 82.97440

d3 0.30000 7.89933 19.56758
d8 13.56406 6.42475 0.20022
d14 2.15124 12.52076 16.64146
d16 3.41026 1.38767 2.55974
d20 0.38637 0.41478 0.42930

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 23.5602
2 2 - 3 -59.0721
3 4 - 5 -7.8710
4 6 - 7 17.5237
5 7 - 8 -17.1058
6 10 - 11 6.8209
7 12 - 13 7.0091
8 13 - 14 -3.4769
9 15 - 16 16.1811
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.12656
2 4 -7.75907
3 9 9.78868
4 15 16.18105
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 37.6256 3.8459 1.74320 49.34 8.300
2* -24.3421 0.1175 1.63387 23.38 8.057
3* -160.7510 可変 7.889
4* 443.0467 0.8000 1.85135 40.10 5.976
5* 6.3421 2.9963 4.552
6 -99.7376 1.3794 1.94595 17.98 4.500
7 -13.5019 0.7000 1.74320 49.34 4.506
8* 96.0909 可変 4.462
9(絞り) ∞ 0. 2.534
10* 4.7283 2.4785 1.59201 67.02 2.700
11* -24.4763 0.1010 2.560
12 6.6975 1.7002 1.49700 81.54 2.519
13 -8.0759 0.5676 1.62004 36.26 2.369
14 3.3152 可変 2.137
15* 22.6097 2.8426 1.52542 55.78 5.007
16* -14.3688 可変 5.061
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.349
18 ∞ 0.5000 4.313
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.245
20 ∞ 可変 4.201
像面 ∞

非球面データ
第2面
K=0
A4=2.7132E-05,A6=4.4733E-07,A8=1.5703E-11
第3面
K=0
A4=4.9319E-06,A6=-6.6642E-08,A8=-3.1944E-10,A10=4.7054E-14
第4面
K=0
A4=-1.3518E-04,A6=1.9930E-06,A8=-2.7242E-08,A10=1.0017E-10,A12=-2.6870E-13
第5面
K=0
A4=1.3274E-04,A6=-1.9445E-06,A8=7.4692E-07,A10=-1.8659E-08,A12=-2.6362E-10
第8面
K=0
A4=-4.0904E-04,A6=-1.6552E-06,A8=-3.2443E-07,A10=2.0395E-08,A12=-4.0672E-10
第10面
K=0
A4=-4.0203E-04,A6=8.3604E-05,A8=-3.0703E-06,A10=1.6765E-09,A12=6.5791E-08
第11面
K=0
A4=1.1493E-03,A6=1.6702E-04,A8=1.6150E-07,A10=-1.7725E-06,A12=3.4641E-07
第15面
K=2.2323
A4=1.1897E-04,A6=-1.3050E-06,A8=-6.0952E-08
第16面
K=-1.4366
A4=4.9634E-04,A6=-3.0197E-05,A8=4.7407E-07

ズームデータ
ズーム比 9.6374
広角 中間 望遠
f 5.04248 15.62724 48.59655
Fno. 2.65542 4.67023 6.00000
2ω(°) 80.70 26.96 8.87
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 38.69447 46.78900 57.75537
BF 4.80897 2.53923 2.70786
入射瞳位置 10.34364 22.40600 61.91793
射出瞳位置 -13.73124 -359.52622 72.84104

d3 0.30000 7.09563 17.55550
d8 13.55830 6.45549 0.97647
d14 2.49810 13.16957 18.98645
d16 3.32887 1.02939 1.17246
d20 0.38657 0.41629 0.44186

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 20.4276
2 2 - 3 -45.2703
3 4 - 5 -7.5640
4 6 - 7 16.3808
5 7 - 8 -15.8858
6 10 - 11 6.9119
7 12 - 13 7.6593
8 13 - 14 -3.7197
9 15 - 16 17.1757
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.95496
2 4 -7.41239
3 9 9.71529
4 15 17.17568
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 33.5637 3.8561 1.74320 49.34 8.300
2* -23.6751 0.1010 1.63419 23.39 8.055
3* -177.9248 可変 7.871
4* 351.6671 0.8000 1.85135 40.10 5.888
5* 6.2223 2.8748 4.524
6 -221.5865 1.4049 1.94595 17.98 4.400
7 -14.0404 0.7000 1.74320 49.34 4.378
8* 48.2566 可変 4.275
9(絞り) ∞ 0. 2.336
10* 5.2429 4.1608 1.59201 67.02 2.450
11* -30.5958 0.1010 2.365
12 5.8118 1.2779 1.49700 81.54 2.350
13 -8.8779 0.5434 1.62004 36.26 2.295
14 3.7537 可変 2.165
15* 22.6097 2.6205 1.52542 55.78 5.056
16* -14.3688 可変 5.105
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.350
18 ∞ 0.5000 4.316
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.251
20 ∞ 可変 4.208
像面 ∞

非球面データ
第2面
K=0
A4=2.5867E-05,A6=-1.6267E-07,A8=1.0628E-08
第3面
K=0
A4=6.6904E-06,A6=6.3210E-08,A8=-2.6115E-09
第4面
K=0
A4=-5.2193E-05,A6=-7.4029E-06,A8=1.8920E-07,A10=-1.3669E-09
第5面
K=0
A4=2.1987E-04,A6=-5.5666E-06,A8=-3.3971E-07
第8面
K=0
A4=-4.6053E-04,A6=-3.8234E-06,A8=1.6434E-07
第10面
K=0
A4=-2.5237E-04,A6=-5.6791E-06,A8=1.1821E-06
第11面
K=0
A4=1.1628E-03,A6=1.6702E-04,A8=5.7620E-06
第15面
K=2.2323
A4=1.1897E-04,A6=-1.3050E-06,A8=-6.0952E-08
第16面
K=-1.4366,A4=4.9634E-04,A6=-3.0197E-05,A8=4.7407E-07

ズームデータ
ズーム比 9.6416
広角 中間 望遠
f 5.04220 15.62797 48.61484
Fno. 2.85743 4.81962 5.99414
2ω(°) 80.70 26.79 8.86
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 39.43235 48.80462 57.73602
BF 5.47663 3.56194 3.46182
入射瞳位置 10.36699 24.73984 64.89698
射出瞳位置 -14.38954 -372.75423 78.18348

d3 0.30000 7.54587 16.87792
d8 13.20125 6.59591 0.99905
d14 2.01414 12.66057 17.95691
d16 3.99974 2.06308 1.94683
d20 0.38335 0.40532 0.42145

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 19.2319
2 2 - 3 -43.0721
3 4 - 5 -7.4484
4 6 - 7 15.7949
5 7 - 8 -14.5643
6 10 - 11 7.9017
7 12 - 13 7.2775
8 13 - 14 -4.1860
9 15 - 16 17.1393
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 33.43841
2 4 -7.02584
3 9 9.99048
4 15 17.13925
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 33.4995 3.8549 1.74320 49.34 8.300
2* -24.0415 0.1020 1.63408 23.39 8.054
3* -184.2664 可変 7.870
4* 408.0248 0.8000 1.85135 40.10 5.892
5* 6.2345 2.8693 4.517
6 -226.7782 1.3680 1.94595 17.98 4.400
7 -13.9046 0.7000 1.74320 49.34 4.381
8* 48.7621 可変 4.283
9(絞り) ∞ 0. 2.329
10* 5.2570 4.1685 1.59201 67.02 2.450
11* -31.3921 0.1010 2.366
12 5.7722 1.2811 1.49700 81.54 2.350
13 -8.9679 0.5457 1.62004 36.26 2.295
14 3.7552 可変 2.165
15* 22.6097 2.5873 1.52542 55.78 5.056
16* -14.3688 可変 5.104
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.351
18 ∞ 0.5000 4.317
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.252
20 ∞ 可変 4.210
像面 ∞

非球面データ
第2面
K=0
A4=2.4255E-05,A6=-1.6024E-07,A8=1.0292E-08
第3面
K=0
A4=6.5739E-06,A6=6.4429E-08,A8=-2.5473E-09
第4面
K=0
A4=-4.7468E-05,A6=-7.0879E-06,A8=1.8324E-07,A10=-1.3494E-09
第5面
K=0
A4=2.3209E-04,A6=-5.5503E-06,A8=-2.6484E-07
第8面
K=0
A4=-4.6306E-04,A6=-3.6484E-06,A8=1.3207E-07
第10面
K=0
A4=-2.4582E-04,A6=-4.7771E-06,A8=1.1377E-06
第11面
K=0
A4=1.1581E-03,A6=5.9424E-06,A8=5.6155E-06
第15面
K=2.2323
A4=1.1897E-04,A6=-1.3050E-06,A8=-6.0952E-08
第16面
K=-1.4366
A4=4.9634E-04,A6=-3.0197E-05,A8=4.7407E-07

ズームデータ
ズーム比 9.6421
広角 中間 望遠
f 5.04198 15.62788 48.61538
Fno. 2.86665 4.82620 6.00000
2ω(°) 80.70 26.79 8.86
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 39.46471 48.81193 57.73565
BF 5.45719 3.52427 3.45964
入射瞳位置 10.37149 24.91621 65.14585
射出瞳位置 -14.45593 -364.85480 78.65951

d3 0.30000 7.62161 16.97403
d8 13.26587 6.63986 0.99970
d14 2.06373 12.64827 17.92436
d16 3.98036 2.02562 1.94496
d20 0.38329 0.40510 0.42115

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 19.3867
2 2 - 3 -43.6153
3 4 - 5 -7.4436
4 6 - 7 15.6106
5 7 - 8 -14.4890
6 10 - 11 7.9421
7 12 - 13 7.2760
8 13 - 14 -4.1999
9 15 - 16 17.1338
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 33.59323
2 4 -7.05101
3 9 9.99930
4 15 17.13383
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 38.8392 3.8776 1.74320 49.34 8.300
2 -30.5816 0.1003 1.63399 23.39 8.047
3* -167.1533 可変 7.883
4* 329.0172 0.8000 1.85135 40.10 6.100
5* 6.5764 2.7790 4.810
6 -97.9563 1.3767 1.94595 17.98 4.850
7 -14.3002 0.7000 1.74320 49.34 4.706
8* 118.7316 可変 4.579
9(絞り) ∞ 0. 2.242
10* 4.7460 2.3447 1.59201 67.02 2.350
11* -22.1152 0.1010 2.319
12 6.4846 1.6660 1.49700 81.54 2.302
13 -6.8683 0.5715 1.62004 36.26 2.174
14 3.2402 可変 2.004
15* 21.9160 2.9514 1.52542 55.78 4.994
16* -13.2543 可変 5.113
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.313
18 ∞ 0.5000 4.276
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.210
20 ∞ 可変 4.168
像面 ∞


非球面データ
第2面
K=0
A4=2.4255E-05,A6=-1.6024E-07,A8=1.0292E-08
第3面
K=0
A4=7.0692E-06,A6=-7.0296E-11,A8=2.8247E-10,A10=-3.3634E-12
第4面
K=0
A4=-2.2158E-04,A6=1.5111E-05,A8=-7.2165E-07,A10=1.5107E-08,A12=-1.2600E-10
第5面
K=0
A4=1.7090E-05,A6=1.7653E-05,A8=-1.7011E-07,A10=1.7201E-09,A12=-1.1848E-09
第8面
K=0
A4=-3.9027E-04,A6=-4.2746E-06,A8=-2.0925E-07,A10=1.1892E-08,A12=2.1801E-10
第10面
K=0
A4=-3.4649E-04,A6=2.1064E-05,A8=1.5810E-09,A10=7.0622E-07,A12=-5.8766E-09
第11面
K=0
A4=1.0885E-03,A6=6.2072E-05,A8=-1.0400E-07,A10=1.5818E-06,A12=-2.9358E-08
第15面
K=0.2108
A4=2.3022E-04,A6=-4.0382E-06,A8=-1.7950E-07
第16面
K=-12.6934
A4=4.3373E-06,A6=-1.5709E-05,A8=8.3094E-08

ズームデータ
ズーム比 9.6407
広角 中間 望遠
f 5.04205 15.62604 48.60895
Fno. 2.90925 5.05429 6.00000
2ω(°) 80.70 26.92 8.86
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 38.20171 47.01914 57.74305
BF 4.87698 2.79519 4.00499
入射瞳位置 10.45598 24.01559 68.15408
射出瞳位置 -13.30843 -612.61660 82.58418

d3 0.30000 7.93153 19.58684
d8 13.59226 6.47536 0.21040
d14 2.16430 12.54888 16.67265
d16 3.39705 1.28671 2.48187
d20 0.38638 0.41495 0.42959

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 23.5833
2 2 - 3 -59.0554
3 4 - 5 -7.8912
4 6 - 7 17.5611
5 7 - 8 -17.1347
6 10 - 11 6.8217
7 12 - 13 7.0012
8 13 - 14 -3.4755
9 15 - 16 16.1873
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.19622
2 4 -7.77672
3 9 9.79533
4 15 16.18727
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 40.5092 3.8407 1.78800 47.37 8.300
2 -31.3780 0.0996 1.63387 23.38 7.705
3* -178.3296 可変 7.500
4* 325.4751 0.8000 1.85135 40.10 6.061
5* 6.5718 2.9145 4.719
6 -94.5898 1.4574 1.94595 17.98 4.850
7 -15.2329 0.7000 1.74320 49.34 4.657
8* 118.2346 可変 4.590
9(絞り) ∞ 0. 2.312
10* 4.7528 2.3618 1.59201 67.02 2.556
11* -21.9098 0.1010 2.452
12 6.4631 1.6574 1.49700 81.54 2.394
13 -6.7779 0.5689 1.62004 36.26 2.239
14 3.2368 可変 2.000
15* 20.7709 3.1434 1.52542 55.78 4.794
16* -13.8253 可変 5.000
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.302
18 ∞ 0.5000 4.264
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.209
20 ∞ 可変 4.180
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0
A4=8.3809E-06,A6=1.1954E-08,A8=7.4863E-11,A10=-2.0898E-12
第4面
K=0
A4=-2.8582E-04,A6=1.5960E-05,A8=-5.1652E-07,A10=7.2923E-09,A12=-4.1716E-11
第5面
K=0
A4=-2.6296E-05,A6=3.2055E-06,A8=1.0291E-06,A10=-1.2688E-08,A12=-1.2986E-09
第8面
K=0
A4=-4.0466E-04,A6=3.9510E-06,A8=-8.1664E-07,A10=2.8866E-08,A12=-5.7841E-11
第10面
K=0
A4=-2.7296E-04,A6=1.5915E-05,A8=-7.9974E-08,A10=4.8361E-07,A12=2.0810E-08
第11面
K=0
A4=1.2100E-03,A6=4.9644E-05,A8=-2.6834E-06,A10=1.7408E-06,A12=-5.0032E-10
第15面
K=-1.2413
A4=2.4587E-04,A6=6.1111E-06,A8=-1.0328E-06
第16面
K=-20.6197
A4=-2.7845E-04,A6=-2.6018E-07,A8=-7.4384E-07

ズームデータ
ズーム比 9.6396

広角 中間 望遠
f 5.04213 15.62558 48.60408
Fno. 2.82526 4.97425 6.00000
2ω(°) 80.70 27.16 8.98
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 38.33092 46.66113 56.74668
BF 4.84402 2.53037 3.45519
入射瞳位置 10.41750 22.79674 63.43826
射出瞳位置 -13.19938 -973.79747 76.27427

d3 0.30000 7.27085 18.21919
d8 13.48096 6.43344 0.21034
d14 2.06125 12.78177 17.21727
d16 3.36402 1.02045 1.92846
d20 0.38647 0.41639 0.43319

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 22.9800
2 2 - 3 -60.0882
3 4 - 5 -7.8874
4 6 - 7 19.0246
5 7 - 8 -18.1166
6 10 - 11 6.8219
7 12 - 13 6.9454
8 13 - 14 -3.4579
9 15 - 16 16.3081
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.28457
2 4 -7.66736
3 9 9.81248
4 15 16.30813
数値実施例7
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 27.3932 4.2000 1.58913 61.14 9.541
2 -35.7876 0.1000 1.63387 23.38 9.055
3* -98.3276 可変 8.800
4* 385.0280 0.8000 1.85135 40.10 6.582
5* 6.6547 3.0343 4.938
6 -83.5231 1.7176 1.94595 17.98 4.850
7 -14.0164 0.7000 1.74320 49.34 4.820
8* 68.5938 可変 4.704
9(絞り) ∞ 0. 2.012
10* 4.7393 2.6443 1.59201 67.02 2.117
11* -20.9923 0.1010 2.002
12 7.1479 1.7543 1.49700 81.54 1.950
13 -7.1254 0.4187 1.62004 36.26 1.855
14 3.2804 可変 1.794
15 23.5029 3.5430 1.52542 55.78 4.625
16* -10.9882 可変 4.750
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.268
18 ∞ 0.5000 4.226
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.145
20 ∞ 可変 4.101
像面 ∞

非球面データ
第3面
K=0
A4=6.9253E-06,A6=-1.5952E-08,A8=1.4159E-10,A10=-6.5161E-13
第4面
K=0
A4=-2.1138E-05,A6=2.2478E-09,A8=-2.9813E-08,A10=1.7957E-11,A12=5.5317E-12
第5面
K=0
A4=1.7903E-04,A6=-1.5177E-06,A8=1.1439E-06,A10=-4.2482E-08,A12=-6.0356E-12
第8面
K=0
A4=-3.5628E-04,A6=1.1734E-08,A8=-6.7191E-07,A10=3.2115E-08,A12=-3.0697E-10
第10面
K=0
A4=-4.8237E-04,A6=-1.0718E-07,A8=9.6535E-06,A10=−2.4331E−06,A12=2.5124E−07
第11面
K=0
A4=1.0129E-03,A6=5.9423E-05,A8=1.8540E-06,A10=-3.2889E-07,A12=8.6254E-08
第16面
K=0
A4=-2.4381E-05

ズームデータ
ズーム比 9.6227
広角 中間 望遠
f 5.05229 15.65132 48.61681
Fno. 3.40153 5.28247 6.00000
2ω(°) 80.70 27.42 8.98
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 40.79522 50.78563 58.62998
BF 4.60108 4.60225 3.40430
入射瞳位置 11.23195 30.68142 94.41822
射出瞳位置 -16.62015 -11931.47796 89.32902

d3 0.30000 9.64514 21.08815
d8 14.06974 6.46875 1.26274
d14 2.81117 11.05626 13.86156
d16 3.12073 3.10223 1.89427
d20 0.38681 0.40648 0.41649

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 27.0032
2 2 - 3 -88.8217
3 4 - 5 -7.9619
4 6 - 7 17.5939
5 7 - 8 -15.6033
6 10 - 11 6.7905
7 12 - 13 7.4851
8 13 - 14 -3.5678
9 15 - 16 14.7734
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.87962
2 4 -7.33747
3 9 10.10424
4 15 14.77340
数値実施例8
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効半径
物面 ∞ ∞
1 25.6405 4.2000 1.58913 61.14 9.312
2* -31.4271 0.1000 1.63419 23.39 8.788
3* -121.4819 可変 8.600
4* 466.2770 0.8000 1.85135 40.10 6.641
5* 6.2001 3.1940 4.899
6 -144.1358 1.7176 1.94595 17.98 4.850
7 -13.9448 0.7000 1.74320 49.34 4.844
8* 135.0549 可変 4.772
9(絞り) ∞ 0. 2.065
10* 4.8621 2.6443 1.59201 67.02 2.203
11* -21.2524 0.1010 2.133
12 7.3526 1.7622 1.49700 81.54 2.094
13 -6.1516 0.4187 1.62004 36.26 1.978
14 3.4116 可変 1.889
15* 35.3139 4.0519 1.52542 55.78 5.225
16* -9.9116 可変 5.400
17 ∞ 0.4000 1.51633 64.14 4.257
18 ∞ 0.5000 4.239
19 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.207
20 ∞ 可変 4.185
像面 ∞

非球面データ
第2面
K=0.1816
A4=2.4275E-05,A6=1.5552E-07,A8=-1.2323E-09,A10=-5.5582E-14,A12=-1.5183E-14
第3面
K=0
A4=8.1025E-06,A6=5.0730E-09,A8=-2.1711E-13,A10=-9.2625E-13
第4面
K=0
A4=-9.5505E-05,A6=3.1085E-06,A8=-5.6103E-08,A10=-4.1540E-12,A12=4.9459E-12
第5面
K=0
A4=-1.1430E-05,A6=4.6127E-06,A8=3.1134E-07,A10=9.1662E-09,A12=-9.5412E-10
第8面
K=0
A4=-2.9611E-04,A6=-4.9393E-06,A8=-2.1103E-07,A10=1.0337E-08,A12=-8.2485E-11
第10面
K=0
A4=-4.1069E-04,A6=-4.3482E-06,A8=1.2134E-05,A10=-2.2848E-06,A12=1.8506E-07
第11面
K=0
A4=8.8913E-04,A6=5.0547E-05,A8=3.0961E-06,A10=-1.0022E-07,A12=5.9925E-08
第15面
K=0
A4=-3.7979E-04,A6=8.7055E-06
第16面
K=0
A4=-4.0106E-04,A6=1.1291E-05

ズームデータ
ズーム比 9.6231
広角 中間 望遠
f 5.05222 15.64959 48.61822
Fno. 3.45733 5.46433 6.00000
2ω(°) 80.71 27.48 8.98
像高 3.83000 3.83000 3.83000
レンズ全長 43.13626 51.50150 58.63074
BF 4.47762 4.08351 3.18962
入射瞳位置 11.38354 28.92685 93.04792
射出瞳位置 -18.90604 306.57010 94.53752

d3 0.30000 8.95746 20.83110
d8 15.54135 7.00824 1.14616
d14 3.12752 11.76251 13.77409
d16 2.99646 2.58029 1.67884
d20 0.38762 0.40968 0.41724

単レンズデータ
レンズ レンズ面 f
1 1 - 2 24.6402
2 2 - 3 -66.8771
3 4 - 5 -7.3867
4 6 - 7 16.2166
5 7 - 8 -16.9732
6 10 - 11 6.9453
7 12 - 13 7.0443
8 13 - 14 -3.4810
9 15 - 16 15.1990
10 17 - 18 ∞
11 19 - 20 ∞

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.69836
2 4 -7.63637
3 9 10.59192
4 15 15.19898
以下、各実施例の条件式対応値を掲げる。
ここで、
条件式(1−1)、(1−2)をまとめて条件式(1)とし、
条件式(2−1)、(2−2)をまとめて条件式(2)とし、
条件式(3−1)、(3−2)をまとめて条件式(3)とし、
条件式(4−1)、(4−2)をまとめて条件式(4)とし、
条件式(5−1)、(5−2)をまとめて条件式(5)とし、
条件式(6−1)、(6−2)をまとめて条件式(6)としている。

Tg1/Flt θgF nd1 νd1 θhg nd2 νd2
条件式 (1) (2),(5) (3) (4) (6) (7) (8)
実施例1 0.0818 0.6684 1.63387 23.38 0.6351 1.74320 49.34
実施例2 0.0814 0.6684 1.63387 23.38 0.6351 1.74320 49.34
実施例3 0.0813 0.6103 1.63419 23.39 0.5487 1.74320 49.34
実施例4 0.0813 0.6306 1.63408 23.39 0.5825 1.74320 49.34
実施例5 0.0818 0.6494 1.63399 23.39 0.6153 1.74320 49.34
実施例6 0.081 0.6684 1.63387 23.38 0.6351 1.78800 47.37
実施例7 0.0884 0.6684 1.63387 23.38 0.6349 1.58913 61.14
実施例8 0.0884 0.6103 1.63419 23.39 0.5486 1.58913 61.14
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をCCDやCMOSなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
図17〜図19に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ構成の概念図を示す。図17はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図18は同後方斜視図、図19はデジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。
デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含む。そして、撮影者が、カメラ40の上部に配置されたシャッター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48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は、CCD49の撮像面上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、画像処理手段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、この画像処理手段51にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段51と別体に設けてもよいし、フレキシブル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。
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が配置されている。このファインダー用対物光学系53は、カバーレンズ54、第1プリズム10、開口絞り2、第2プリズム20、フォーカス用レンズ66からなる。このファインダー用対物光学系53によって、結像面67上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上に形成される。このポロプリズム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。
このように構成されたデジタルカメラ40によれば、光学系の小型化・薄型化の達成及び色収差を中心とした諸収差の良好な補正の達成を両立できる撮影光学系41を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図20〜図22に示す。図20はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図21はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図22は図20の側面図である。図20〜図22に示されるように、パソコン300は、キーボード301と、情報処理手段や記録手段と、モニター302と、撮影光学系303とを有している。
ここで、キーボード301は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター302は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系303は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター302は、液晶表示素子やCRTディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、例えば実施例1のズームレンズからなる対物光学系100と、像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される、図20には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図23に示す。図23(a)は携帯電話400の正面図、図23(b)は側面図、図23(c)は撮影光学系405の断面図である。図23(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、マイク部401と、スピーカ部402と、入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、アンテナ406と、処理手段とを有している。
ここで、マイク部401は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部402は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段(不図示)は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配された対物光学系100と、物体像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。対物光学系100としては、例えば実施例1のズームレンズが用いられる。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
本発明の実施例1にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例2にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例3にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例4にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例5にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例6にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例6にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例7にかかるズームレンズの(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例7にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の実施例8にかかるレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例8にかかるレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明によるズーム光学系を組み込んだデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図である。 デジタルカメラ40の後方斜視図である。 デジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。 本発明のズーム光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図である。 パソコン300の撮影光学系303の断面図である。 パソコン300の側面図である。 本発明のズーム光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、(a)は携帯電話400の正面図、(b)は側面図、(c)は撮影光学系405の断面図である。
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
L1〜L18 各レンズ
LPF ローパスフィルタ
CG カバーガラス
I 撮像面
E 観察者の眼球
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
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 ズームレンズ
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
55 ポロプリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
66 フォーカス用レンズ
67 結像面
100 対物光学系
102 カバーガラス
162 電子撮像素子チップ
166 端子
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路

Claims (10)

  1. 実質的に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、からなり
    前記第1レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と負レンズ1枚の張り合わせレンズからなり、
    前記第2レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と負レンズ1枚からなる接合レンズを含み、
    以下の条件式(1−1)、(2−1)を満足することを特徴とする結像光学系。
    0.05<T1g/Flt<0.10 …(1−1)
    0.50<θgF<0.75 …(2−1)
    ここで、
    T1gは前記第1レンズ群の光軸上の厚さ、
    Fltは望遠端での前記結像光学系全系の焦点距離、
    θgFは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
    nC1、nF1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
  2. 以下の条件式(3−1)と(4−1)を満足することを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
    1.50<nd1<1.70 …(3−1)
    16<νd1<28 …(4−1)
    ここで、
    nd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのd線の屈折率、
    νd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
    nC1、nF1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのC線、F線、g線の屈折率を表す。
  3. 以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の結像光学系。
    1.70<nd2<1.85 …(7)
    ここで、
    nd2は前記第1レンズ群の前記正レンズのd線に対する屈折率である。
  4. 条件式(3−1)、(5−1)および(6−1)を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の結像光学系。
    1.50<nd1<1.70 …(3−1)
    0.54<θgF<0.72 …(5−1)
    0.51<θhg<0.68 …(6−1)
    ここで、
    nd1は前記第1レンズ群の前記負レンズのd線に対する屈折率、
    θgFは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(ng1−nF1)/(nF1−nC1)、
    θhgは前記第1レンズ群の前記負レンズの部分分散比(nh1−ng1)/(nF1−nC1)、
    nF1、nC1、nh1、ng1は各々、前記第1レンズ群の前記負レンズのF線、C線、h線、g線の屈折率を表す。
  5. 以下の条件式(3−1)、(5−2)および(6−2)を満足することを特徴とする請求項4に記載の結像光学系。
    1.50<nd1<1.70 …(3−1)
    0.645<θgF<0.68 …(5−2)
    0.605<θhg<0.645 …(6−2)
  6. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正レンズ1枚と、正レンズ1枚と負レンズ1枚の接合レンズとからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の結像光学系。
  7. 前記第4レンズ群を光軸方向に動かすことによってフォーカシングすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の結像光学系。
  8. 前記第4レンズ群は正レンズ1枚からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の結像光学系。
  9. 前記第4レンズ群は樹脂からなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の結像光学系。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の結像光学系を含むことを特徴とする電子撮像装置。
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