JP5319191B2 - 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 - Google Patents
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Description
z=h2/R[1+{1−(1+k)h2/R2 }1/2 ]
+A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10+・・・ …(1)
偏倚量を下記の式(2)で表した場合、
Δz=z−h2/R[1+{1−h2/R2 }1/2 ] …(2)
以下の条件式(3a)または条件式(3b)を満足し、
横軸をνd、及び縦軸をθhgとする直交座標系において、
θhg=αhg×νd+βhg(但し、αhg=−0.00225)
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(7’’’)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、
以下の条件式(6)で定まる領域との両方の領域に、前記正レンズLAのθhg及びνdが含まれることを特徴としている。
RC≧0のとき
ΔzC (h)≦(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(3a)
RC≦0のとき
ΔzC (h)≧(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(3b)
0.6700<βhg<0.9500 …(7’’’)
3<νd<27 …(6)
ここで、
zAは前記正レンズLAの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zBは前記負レンズLBの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zCは前記接合面の形状であって、式(1)に従う形状、
ΔzAは前記正レンズLAの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzBは前記負レンズLBの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzCは前記接合面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
RCは前記接合面の近軸曲率半径、
aは以下の式(4)に従う量、
a=(y10)2・log10γ/fw ・・・(4)
また、式(4)において、
y10は最大像高、
fwは前記結像光学系の広角端における全系の焦点距離
γは前記結像光学系におけるズーム比(望遠端での全系焦点距離/広角端での全系焦点距離)、
また、各面の面頂を原点とするため、常にz(0)=0であり、
θhgは前記正レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、
nhは前記正レンズLAのh線の屈折率、
νdは前記正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
nd、nC、nF、ngは各々、前記正レンズLAのd線、C線、F線、g線の屈折率を表す。
0.70<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(17)
但し、y07は前記電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときy07=0.7y10で表され、ω07wは広角端における前記撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、fwは広角端における前記結像光学系の全系の焦点距離である。
光学系を薄型化するためには、光学全長の短縮が必要である。この光学全長の短縮と高変倍率化を両立しようとした場合、色の球面収差や倍率色収差の像高に関する高次成分が大きくなりやすくなる。従来の光学系では、これらの収差の補正が困難であった。ここで、色の球面収差があると、球面収差が基準波長で良く補正されていても、他の波長において補正不足あるいは補正過剰な状態になっている。
z=h2/R[1+{1−(1+k)h2/R2 }1/2 ]
+A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10+・・・ …(1)
偏倚量を下記の式(2)で表した場合、
Δz=z−h2/R[1+{1−h2/R2 }1/2 ] …(2)
下記の条件式(3a)もしくは条件式(3b)を満足することが好ましい。
RC≧0のとき
ΔzC (h)≦(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉…(3a)
RC≦0のとき
ΔzC (h)≧(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉…(3b)
ここで、
zAは正レンズLAの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zBは負レンズLBの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zCは接合面の形状であって、式(1)に従う形状、
ΔzAは正レンズLAの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzBは負レンズLBの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzCは接合面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
RCは接合面の近軸曲率半径、
aは以下の条件式(4)に従う量、
a=(y10)2・log10γ/fw …(4)
また、式(4)において、
y10は最大像高、
fwは結像光学系の広角端における全系の焦点距離、
γは結像光学系におけるズーム比(望遠端での全系焦点距離/広角端での全系焦点距離)、
また、各面の面頂を原点とするため、常にz(0)=0である。
θgF=α×νd+β(但し、α=−0.00163)
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(5)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(6)で定まる領域との両方の領域に、正レンズLAのθgF及びνdが含まれることを特徴とする。
0.6700<β<0.9000 …(5)
3<νd<27 …(6)
ここで、
θgFは正レンズLAの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、
νdは正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
nd、nC、nF、ngは各々、正レンズLAのd線、C線、F線、g線の屈折率を表す。
0.6850<β<0.8700 …(5’)
さらに、条件式(5)に代えて、次の条件式(5”)を満足すると、より好ましい。
0.7000<β<0.8500 …(5”)
θhg=αhg×νd+βhg(但し、αhg=−0.00225)
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(7)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、以下の条件式(6)で定まる領域との両方の領域に、正レンズLAのθhg及びνdが含まれることを特徴とする。
0.6350<βhg<0.9500 …(7)
3<νd<27 …(6)
ここで、
θhgは正レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、
nhは正レンズLAのh線の屈折率を表す。
0.6700<βhg<0.9200 …(7’)
さらに、条件式(7)に代えて、次の条件式(7”)を満足すると、より好ましい。
0.7000<βhg<0.9000 …(7”)
あるいは、条件式(7’’’)を満足するようにしても良い。
0.6700<βhg<0.9500 …(7’’’)
0.07≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.50 …(8)
ここで、
θgF(LA)は正レンズLAの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、
θgF(LB)は負レンズLBの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)である。
0.10≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.40 …(8’)
さらに、上記の条件式(8)に代えて、条件式(8”)を満足すると最高に良い。
0.12≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.30 …(8”)
0.10≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.60 …(9)
ここで、
θhg(LA)は正レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、
θhg(LB)は負レンズLBの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)である。
0.14≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.55 …(9’)
さらに、上記の条件式(9)に代えて、下記の条件式(9”)を満足すると最高に良い。
0.19≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.50 …(9”)
νd(LA)−νd(LB)≦−10 …(10)
ここで、
νd(LA)は正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
νd(LB)は負レンズLBのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)である。
νd(LA)−νd(LB)≦−14 …(10’)
さらに、上記の条件式(10)に代えて、下記の条件式(10”)を満足すると最高に良い。
νd(LA)−νd(LB)≦−18 …(10”)
1.55≦nd(LA)≦1.90 …(11)
ここで、nd(LA)は正レンズLAのd線に対する屈折率である。
1.58≦nd(LA)≦1.80 …(11’)
さらに、上記の条件式(11)に代えて、下記の条件式(11”)を満足すると最高に良い。
1.60≦nd(LA)≦1.75 …(11”)
1.52≦nd(LB)≦2.40 …(12)
ここで、nd(LB)は負レンズLBのd線に対する屈折率である。
1.58≦nd(LB)≦2.30 …(12’)
さらに、上記の条件式(12)に代えて、下記の条件式(12”)を満足すると最高に良い。
1.67≦nd(LB)≦2.20 …(12”)
0.05≦|zA(h)−zC(h)|/tA≦0.95〈但し、h=2.5a のとき〉 …(13)
ここで、tAは正レンズLAの光軸上の厚みであり、また、常にz(0)=0である。
0.10≦|zA(h)−zC(h)|/tA≦0.90 …(13’)
さらに、上記の条件式(13)に代えて、下記の条件式(13”)を満足すると最高に良い〈但し、h=2.5aのとき〉。
0.15≦|zA(h)−zC(h)|/tA≦0.85 …(13”)
0.3≦tA/tB≦1.2 …(14)
ここで、tBは負レンズLBの光軸上の厚みである。
(A1) レンズ群Aの最も物体側に負の屈折力として配置し、その像側には少なくとも1枚の正レンズを配置する。
(A2) レンズ群Aの最も物体側にまず負の単レンズを配置し、そのすぐ像側に当該レンズ成分を配置する。
(A3) レンズ群Aの最も像側に当該レンズ成分を配置する。
(i)正の屈折力を有するレンズ群G3、正の屈折力を有するレンズ群G4の全部で4つのレンズ群から構成する。
(ii)負の屈折力を有するレンズ群G3、正の屈折力を有するレンズ群G4の全部で4つのレンズ群から構成する。
(iii)正の屈折力を有するレンズ群G3、負の屈折力を有するレンズ群G4の全部で4つのレンズ群から構成する。
(iv)正の屈折力を有するレンズ群G3、正の屈折力を有するレンズ群G4、負の屈折力を有するレンズ群G5の全部で5つのレンズ群から構成する。
(v)正の屈折力を有するレンズ群G3、負の屈折力を有するレンズ群G4、正の屈折力を有するレンズ群G5の全部で5つのレンズ群から構成する。
(vi)正の屈折力を有するレンズ群G3、負の屈折力を有するレンズ群G4、正の屈折力を有するレンズ群G5の全部で5つのレンズ群から構成する。
(vii)正の屈折力を有するレンズ群G3、正の屈折力を有するレンズ群G4、正の屈折力を有するレンズ群G5の全部で5つのレンズ群から構成する。
f=y/tanω …(15)
が成立する。
但し、yは像点の光軸からの高さ、fは結像系の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
f>y/tanω …(16)
となる。つまり、ωとyとを一定の値とするならば、広角端の焦点距離fは長くてよいこととなり、その分収差補正は楽になる。また、前記レンズ群Aに相当するレンズ群を通常2成分以上で構成している理由は歪曲収差と非点収差を両立させるためであるが、それを行う必要がないため、1成分のみで薄く構成することが出来る。
そこで、本発明の電子撮像装置では、電子撮像素子で得られた画像データを、画像処理で加工するようにしている。この加工では、樽型の歪曲収差を補正するように、画像データ(画像の形状)を変化させる。このようにすれば、最終的に得られた画像データは、物体とほぼ相似の形状を持つ画像データとなる。よって、この画像データに基づいて、物体の画像をCRTやプリンターに出力すればよい。
0.70<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(17)
ここで、y07は最大像高をy10としたときy07=0.7y10として表され、ω07wは広角端における撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。なお、本実施形態が電子撮像装置の場合、最大像高は、電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離となる。よって、y10も電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離になる。
0.73<y07/(fw・tanω07w)<0.96 …(17')
さらに、条件式(17)の代わりに、次の条件式(17”)を満足すると、より一層好ましい。
0.76<y07/(fw・tanω07w)<0.95 …(17”)
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)2}1/2]
+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。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 26.4450 0.8000 1.84666 23.78
2 13.8156 2.7000 1.73077 40.51
3* -192.7244 可変
4 43.7694 0.7000 1.69680 55.53
5 10.8906 2.2000
6* -15.3637 1.0000 1.63494 23.22
7* -6.7944 0.9000 1.74320 49.34
8* -208.0010 可変
9(絞り) ∞ 可変
10* 24.1688 1.8000 1.74250 49.20
11* -19.2188 0.1500
12 5.4497 2.7000 1.69680 55.53
13 13.4248 0.6000 1.84666 23.78
14 4.2048 可変
15* 10.9456 2.0000 1.58313 59.46
16 -35.4704 可変
17 ∞ 0.7580 1.54771 62.84
18 ∞ 0.4787
19 ∞ 0.3989 1.51633 64.14
20 ∞ 1.3603
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-0.1059,
A2=0.0000E+00,A4=3.4600E-07,A6=4.6678E-09,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第6面
K=-0.6957,
A2=0.0000E+00,A4=-1.2458E-04 ,A6=3.0542E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=-0.7528,
A2=0.0000E+00,A4=-4.3041E-04,A6=2.1935E-05,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第8面
K=-0.9690,
A2=0.0000E+00,A4=-1.3472E-04,A6=7.2254E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第10面
K=3.7659,
A2=0.0000E+00,A4=-3.8282E-04,A6=1.5704E-05,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第11面
K=-0.9658,
A2=0.0000E+00,A4=-2.2045E-04,A6=1.4126E-05,A8= 0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第15面
K=-0.9236,
A2=0.0000E+00,A4=3.1124E-05,A6=2.9451E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 7.00943 15.64607 35.00249
Fno. 2.8400 2.9504 3.8784
画角 30.3° 12.9° 5.8°
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長 46.9634 45.9916 55.4100
BF 1.36028 1.35268 1.35989
d3 0.65000 8.83784 14.65673
d8 17.19034 6.04002 1.50167
d9 0.80000 0.79787 0.79787
d14 7.65597 6.42400 15.77566
d16 2.12115 5.35351 4.13256
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.57282
2 4 -9.33696
3 10 12.64978
4 15 14.57546
〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L6 1.742499 1.737967 1.753057 1.761415 1.768384
L10 1.547710 1.545046 1.553762 1.558427 1.562262
L4 1.634940 1.627290 1.654640 1.674080 1.693923
L2 1.730770 1.725416 1.743456 1.753787 1.762674
L9 1.583130 1.580140 1.589950 1.595245 1.599635
L11 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L3,L7 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L5 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040
L1,L8 1.846660 1.836488 1.872096 1.894186 1.914294
各面の非球面量
第6面
Y ASP SPH ΔzA(h)
3.228 -0.35033 -0.34294 -0.00739
第8面
Y ASP SPH ΔzB(h)
3.228 -0.03150 -0.02505 -0.00645
第7面
Y ASP SPH ΔzC(h)
3.228 -0.79972 -0.81577 0.01605
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 26.8390 0.6000 1.84666 23.78
2 16.3344 3.8000 1.72000 43.69
3 251.2140 可変
4 79.0802 0.8000 1.88300 38.50
5 10.4013 3.9000
6* -15.6402 0.5000 1.63494 23.22
7* -11.2194 0.8000 1.83481 42.71
8* 2.084E+04 0.2000
9 29.3362 2.0000 1.80810 22.76
10 -42.8587 可変
11(絞り) ∞ 0.4000
12* 12.5777 1.8000 1.69350 51.80
13* -87.4358 0.2000
14 5.3985 2.4000 1.49700 81.54
15 9.5055 0.8000 1.84666 23.78
16 4.5362 可変
17* 14.1406 1.6000 1.69350 53.18
18 39.9405 可変
19 ∞ 0.9010 1.54771 62.84
20 ∞ 0.5300
21 ∞ 0.5300 1.51633 64.14
22 ∞ 1.3601
像面 ∞
非球面データ
第6面
K=-0.0535,
A2=0.0000E+00,A4=3.4485E-05,A6=-3.6491E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=-0.1837,
A2=0.0000E+00,A4=-6.5454E-06,A6=4.1099E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第8面
K=8.5769,
A2=0.0000E+00,A4=6.0909E-05,A6=5.5779E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第12面
K=-0.6890,
A2=0.0000E+00,A4=1.0899E-04,A6=1.6473E-05,A8=3.5467E-07,A10=0.0000E+00
第13面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4=1.9328E-04,A6=1.9010E-05,A8=4.8815E-07,A10=0.0000E+00
第17面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4=-1.2785E-05,A6=6.0991E-07,A8=-2.5404E-09,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 6.99897 19.80013 56.00002
Fno. 3.1000 3.7979 5.0423
画角 31.7° 10.9° 3.8°
像高 3.8 3.8 3.8
レンズ全長 67.2592 58.2183 71.9432
BF 1.36011 1.36035 1.36027
d3 0.59976 10.08933 22.11095
d10 31.33058 8.25005 1.59000
d16 7.69341 5.84941 21.84350
d18 4.51433 10.90817 3.27745
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.20195
2 4 -12.34780
3 12 17.08297
4 17 30.78406
〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L7 1.693499 1.689469 1.702855 1.710240 1.716386
L3 1.882998 1.876228 1.899160 1.912305 1.923515
L11 1.547710 1.545046 1.553762 1.558427 1.562261
L4 1.634940 1.627290 1.654640 1.673656 1.692736
L10 1.693500 1.689551 1.702591 1.709739 1.715701
L12 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L5 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L2 1.720000 1.715105 1.731585 1.740976 1.749012
L6 1.808095 1.798009 1.833513 1.855902 1.876580
L1,L9 1.846660 1.836488 1.872096 1.894186 1.914294
各面の非球面量
第6面
Y ASP SPH ΔzA(h)
4.658 -0.69297 -0.70973 0.01676
第8面
Y ASP SPH ΔzB(h)
4.658 0.03489 0.00052 0.03437
第7面
Y ASP SPH ΔzC(h)
4.658 -0.96468 -1.01264 0.04796
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 16.4189 2.2423 1.49700 81.54
2* -49.9548 可変
3* -40.0473 0.7000 1.52542 50.50
4* 7.1803 1.3239
5* -129.9255 0.5752 1.63494 23.22
6* -19.3026 0.8000 1.58313 59.38
7* 16.3014 可変
8(絞り) ∞ -0.1000
9* 4.4912 1.9000 1.74320 49.34
10* -40.0312 0.1000
11 6.2476 1.1000 1.92286 20.10
12 2.9815 可変
13* 37.0133 2.4341 1.52542 55.78
14 -9.2906 可変
15 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
16 ∞ 1.2014
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=-0.9358,
A2=0.0000E+00,A4=1.7221E-05,A6=-8.4549E-07,A8=2.0978E-08,A10=-3.8409E-11
第2面
K=-1.4315,
A2=0.0000E+00,A4=1.7746E-06,A6=4.2666E-08,A8=1.7609E-08,A10=-1.8044E-10
第3面
K=8.5291,
A2=0.0000E+00,A4=-9.1235E-04,A6=3.3157E-05,A8=-5.2667E-07,A10=4.2126E-09
第4面
K=-1.6973,
A2=0.0000E+00,A4=6.6240E-04,A6=-4.9690E-06,A8=-1.8842E-06,A10=3.4072E-08
第5面
K=122.9470,
A2=0.0000E+00,A4=1.2621E-03,A6=-6.1794E-05,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第6面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4=6.0000E-04,A6=-3.0000E-05,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4= 0.0000E+00,A6=-2.0000E-05,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第9面
K=-0.8591,
A2=0.0000E+00,A4=1.0435E-04,A6=-1.1049E-07,A8=-1.9982E-06,A10=-2.4152E-07
第10面
K=29.2890,
A2=0.0000E+00,A4=4.4251E-04,A6=-4.6420E-05,A8=-4.3674E-07,A10=0.0000E+00
第13面
K=-4.9538,
A2=0.0000E+00,A4=-2.0035E-05,A6=4.9528E-06,A8=-2.3417E-07,A10=3.0514E-09
各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 6.77084 12.45173 25.40909
Fno. 3.6000 4.5950 5.4487
画角 32.8° 17.6° 8.9°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 31.5188 34.7815 38.2644
BF 1.20139 1.20499 1.19426
d2 0.46811 3.55999 6.84730
d7 10.58492 6.65979 0.80013
d12 3.53462 8.16389 11.69102
d14 3.65428 3.11734 5.65619
ズームレンズ群データ
群 始画 焦点距離
1 1 25.14596
2 3 -7.57674
3 9 9.61953
4 13 14.39503
〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L2 1.525419 1.522301 1.532704 1.538508 1.543381
L6 1.922856 1.909932 1.955840 1.984877 2.011316
L3 1.634940 1.627290 1.654640 1.675524 1.697965
L4 1.583126 1.580139 1.589960 1.595296 1.599721
L8 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L1 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L5 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040
L7 1.525420 1.522680 1.532100 1.537050 1.540699
各面の非球面量
第5面
Y ASP SPH ΔzA(h)
3.128 0.02458 -0.03766 0.06224
第7面
Y ASP SPH ΔzB(h)
3.128 0.28419 0.30292 -0.01873
第6面
Y ASP SPH ΔzC(h)
3.128 -0.22579 -0.25513 0.02934
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 16.7505 2.3212 1.49700 81.54
2* -34.9627 可変
3* -22.8401 0.7000 1.52542 55.78
4* 6.4242 1.8740
5* -21.1421 0.8000 1.58313 59.38
6* 17.8005 0.6046 1.63494 19.00
7* 131.5083 可変
8(絞り) ∞ -0.1000
9* 4.3682 1.8843 1.74320 49.34
10* -63.9755 0.1000
11 5.7772 1.1000 1.92286 18.90
12 2.9400 可変
13* -166.6984 2.3259 1.52542 45.00
14 -8.1475 可変
15 ∞ 1.0000 1.51633 64.14
16 ∞ 1.0793
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.2390,
A2=0.0000E+00,A4=-7.2413E-06,A6=-4.0959E-06,A8=6.1260E-11,A10=-2.3019E-09
第2面
K=4.6801,
A2=0.0000E+00,A4=8.0872E-05,A6=-3.3793E-06,A8=-1.8316E-07,A10=2.9694E-09
第3面
K=1.9022,
A2=0.0000E+00,A4=-6.0586E-04,A6=6.1661E-05,A8=-2.1406E-06,A10=2.6928E-08
第4面
K=-0.0906,
A2=0.0000E+00,A4=-6.5916E-04,A6=5.0762E-05,A8=2.5205E-06,A10=-1.1728E-07
第5面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4=3.2402E-04,A6=8.4797E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第6面
K=0,
A2=0.0000E+00,A4=-6.0000E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=7.1865,
A2=0.0000E+00,A4=-1.6000E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第9面
K=-3.0231,
A2=0.0000E+00,A4=3.6716E-03,A6=-1.3025E-04,A8=1.2545E-05,A10=-3.0304E-07
第10面
K=-1.4301,
A2=0.0000E+00,A4=8.5325E-04,A6=2.7829E-05,A8=4.3372E-06,A10=0.0000E+00
第13面
K=9.6449,
A2=0.0000E+00,A4=-3.3648E-04,A6=2.1031E-05,A8=-8.7568E-07,A10=1.2082E-08
各種データ
ズーム比
広角 中間 望遠
焦点距離 6.45208 12.51638 25.49743
Fno. 2.9708 4.1804 5.6000
画角 34.1° 17.5° 8.8°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 30.2791 33.2572 38.7555
BF 1.07930 1.13084 1.06664
d2 0.31924 2.25737 5.02792
d7 9.45827 5.36130 1.34833
d12 2.77791 9.11561 15.30831
d14 4.03440 2.78209 3.39431
ズームレンズ群データ
群 始画 焦点距離
1 1 23.13109
2 3 -7.05803
3 9 8.95029
4 13 16.22159
〔硝材屈折率テーブル〕・・・ 本実施例にて使用した媒質の波長別屈折率一覧
GLA 587.56 656.27 486.13 435.84 404.66
L7 1.525419 1.521949 1.533624 1.540248 1.545870
L4 1.634937 1.625875 1.659289 1.682219 1.704243
L3 1.583126 1.580139 1.589960 1.595296 1.599721
L8 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L1 1.496999 1.495136 1.501231 1.504506 1.507205
L5 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040
L6 1.922860 1.909158 1.957996 1.989713 2.019763
L2 1.525420 1.522680 1.532100 1.537050 1.540699
各面の非球面量
第7面
Y ASP SPH ΔzA(h)
3.410 0.02264 0.04422 -0.02158
第5面
Y ASP SPH ΔzB(h)
3.410 -0.21967 -0.27681 0.05714
第6面
Y ASP SPH ΔzC(h)
3.410 0.24855 0.32968 -0.08113
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
fw 7.009 6.999 6.771 6.452
f2 -9.337 -12.348 -7.577 -7.058
γ 4.994 8.001 3.753 3.952
y10 3.6 3.8 3.84 3.84
a 1.291 1.863 1.251 1.364
h (=2.5a ) 3.228 4.658 3.128 3.410
ΔzA(h) -0.00739 0.01676 0.06224 -0.02158
ΔzB(h) -0.00645 0.03437 -0.01873 0.05714
ΔzC(h) 0.01605 0.04796 0.02934 -0.08113
{ΔzA(h)+ΔzB(h)}/2 -0.00692 0.02557 0.02176 0.01778
RC -6.794 -11.219 -19.303 17.801
θgF(LA) 0.7108 0.6953 0.7636 0.6862
β(LA) 0.7486 0.7331 0.8014 0.7172
θhg(LA) 0.7255 0.6976 0.8205 0.6591
βhg(LA) 0.7777 0.7498 0.8727 0.7019
νd(LA) 23.22 23.22 23.22 19.00
nd(LA) 1.63494 1.63494 1.63494 1.63494
θgF(LB) 0.5528 0.5645 0.5438 0.5433
θhg(LB) 0.4638 0.4790 0.4501 0.4506
νd(LB) 49.34 42.71 59.38 59.38
nd(LB) 1.74320 1.83481 1.58313 1.58313
νd(LA)-νd(LB) -26.12 -19.49 -36.16 -40.38
θgF(LA)-θgF(LB) 0.1580 0.1308 0.2198 0.1429
θhg(LA)-θhg(LB) 0.2617 0.2186 0.3704 0.2086
zA(h) -0.3503 -0.6930 0.0246 0.0226
zC(h) -0.7997 -0.9647 -0.2258 0.2485
|zA(h)-zC(h)|/tA 0.4494 0.5434 0.4353 0.3736
tA 1.0 0.5 0.5752 0.6046
tA/tB 1.111 0.625 0.719 0.756
y07 2.52 2.66 2.69 2.69
tanω07w 0.3819 0.4059 0.4219 0.4412
y07/(fw・tanω07w) 0.9414 0.9363 0.9417 0.9450
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12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。
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。
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〜L10 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 (12)
- 最も物体側にあるレンズ群Iと、
開口絞りと、
前記レンズ群Iと前記開口絞りの間に配置され全体として負の屈折力を有するレンズ群Aを有し、
物体側から順に前記レンズIと、前記レンズ群Aと、レンズ群G3と、レンズ群G4と、の4つのレンズ群からなり、
前記レンズ群Aは、正レンズLAと負レンズLBが接合された接合レンズ成分を含み、
前記レンズ群Iと前記レンズ群Aとの光軸上の距離がズーミングのために変動する結像光学系であり、
前記接合レンズ成分は非球面からなる接合面を有し、
光軸方向をz、光軸に垂直な方向をhとする座標軸とし、Rを球面成分の光軸上における曲率半径、kを円錐定数、A4,A6,A8,A10・・・を非球面係数として、非球面の形状を下記の式(1)で表すと共に、
z=h2/R[1+{1−(1+k)h2/R2 }1/2 ]
+A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10+・・・ …(1)
偏倚量を下記の式(2)で表した場合、
Δz=z−h2/R[1+{1−h2/R2 }1/2 ] …(2)
以下の条件式(3a)または条件式(3b)を満足し、
横軸をνd、及び縦軸をθhgとする直交座標系において、
θhg=αhg×νd+βhg(但し、αhg=−0.00225)
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(7’’’)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、
以下の条件式(6)で定まる領域との両方の領域に、前記正レンズLAのθhg及びνdが含まれることを特徴とする結像光学系。
RC≧0のとき
ΔzC (h)≦(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉…(3a)
RC≦0のとき
ΔzC (h)≧(ΔzA(h)+ΔzB(h))/2〈但し、h=2.5a〉…(3b)
0.6700<βhg<0.9500 …(7’’’)
3<νd<27 …(6)
ここで、
zAは前記正レンズLAの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zBは前記負レンズLBの空気接触面の形状であって、式(1)に従う形状、
zCは前記接合面の形状あって、式(1)に従う形状、
ΔzAは前記正レンズLAの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzBは前記負レンズLBの空気接触面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
ΔzCは前記接合面における偏倚量であって、式(2)に従う量、
RCは前記接合面の近軸曲率半径、
aは以下の式(4)に従う量、
a=(y10)2・log10γ/fw …(4)
また、式(4)において、
y10は最大像高、
fwは前記結像光学系の広角端における全系の焦点距離
γは前記結像光学系におけるズーム比(望遠端での全系焦点距離/広角端での全系焦点距離)、
また、各面の面頂を原点とするため、常にz(0)=0であり、
θhgは前記正レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、
nhは前記正レンズLAのh線の屈折率、
νdは前記正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
nd、nC、nF、ngは各々、前記正レンズLAのd線、C線、F線、g線の屈折率を表す。 - 前記直交座標とは別の、横軸をνd、及び縦軸をθgFとする直交座標系において、
θgF=α×νd+β(但し、α=−0.00163)
で表される直線を設定したときに、以下の条件式(5)の範囲の下限値であるときの直線、及び上限値であるときの直線で定まる領域と、
以下の条件式(6)で定まる領域との両方の領域に、前記正レンズLAのθgF及びνdが含まれることを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
0.6700<β<0.9000 …(5)
3<νd<27 …(6)
ここで、
θgFは前記正レンズLAの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、
νdは前記正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
nd、nC、nF、ngは各々、前記正レンズLAのd線、C線、F線、g線の屈折率を表す。 - 以下の条件式(8)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。
0.07≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.50 …(8)
ここで、
θgF(LA)は前記正レンズLAの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、
θgF(LB)は前記負レンズLBの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)である。 - 以下の条件式(9)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。
0.10≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.60 …(9)
ここで、
θhg(LA)は前記正レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、
θhg(LB)は前記負レンズLBの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)である。 - 以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項3または4に記載の結像光学系。
νd(LA)−νd(LB)≦−10 …(10)
ここで、
νd(LA)は前記正レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、
νd(LB)は前記負レンズLBのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)である。 - 以下の条件式(11)を満足す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。
1.55≦nd(LA)≦1.90 ・・・(11)
ここで、nd(LA)は前記正レンズLAのd線に対する屈折率である。 - 前記正レンズLAの材質はエネルギー硬化型樹脂であり、前記樹脂を前記負レンズLBの光学面へ接触後に硬化して前記レンズLAを形成する方式で前記接合レンズ成分を形成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。
- 前記レンズ群Aの最も物体側には負の単レンズが配置され、
その像側に続いて前記接合レンズ成分を配置した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。 - 前記レンズ群Aの最も像側に負の屈折力からなる前記接合レンズ成分を配置した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。
- 物体側から順に、前記レンズ群I、前記レンズ群Aに続き、正の屈折力を有するレンズ群G3、正の屈折力を有するレンズ群G4の4つのレンズ群からなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の結像光学系。
- 前記レンズ群Iに反射光学素子を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の結像光学系。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の結像光学系と、
電子撮像素子と、
前記結像光学系を通じて結像された像を前記電子撮像素子で撮像することによって得られた画像データを加工して前記像の形状を変化させた画像データとして出力する画像処理手段を有し、
前記結像光学系がズームレンズであり、
該ズームレンズが、無限遠物点合焦時に以下の条件式(17)を満足することを特徴とする電子撮像装置。
0.70<y 07 /(fw・tanω 07w )<0.97 …(17)
但し、y 07 は前記電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy 10 としたときy 07 =0.7y 10 で表され、ω 07w は広角端における前記撮像面上の中心からy 07 の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、fwは広角端における前記結像光学系の全系の焦点距離である。
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