JP5432472B2 - 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、撮像モジュール等に使用される結像光学系(ズーム光学系)及び該結像光学系を有する電子撮像装置に関するものである。
デジタルカメラは高画素数化(高画質化)や小型薄型化において実用レベルを達成し、機能的にも市場的にも銀塩35mmフィルムカメラにとって代わってしまった。そこで、次なる進化の方向の1つとして、そのままの小ささ薄さで高変倍比、広角化とともにさらなる高画素数化が強く求められている。
これまで光学系の薄型化に強いとして用いられてきた結像光学系として、例えば、物体側から最初のレンズ群に光路を折り曲げるための反射光学素子を用いたものがある。このような結像光学系を用いればカメラ筐体の奥行きを極めて薄くすることが可能である(特許文献1、特許文献2)。
特許文献1や特許文献2の光学系では、最初のレンズ群の反射光学素子において、ある程度の画角を持った光束の進路を確実に折り曲げるようにしている。この場合、その画角に必要な広さの反射面を確保するために、第1レンズ群G1の光軸に沿った空気換算厚が必然的に厚くなってしまう。特に広角化すると、この部分の空気換算厚の増大が顕著になる。一方、前記空気換算厚が厚いほど反射面の広さが必要になる。
そこで、これらの光学系では、反射面の直前に負の屈折力、直後に正の屈折力を配して反射面の広さを小さくし、空気換算厚もある程度薄くしている。
特開2003−302576号公報 特開2004−264343号公報
しかしながら、この様な構成をとることにより、第1レンズ群G1は縮小アフォーカルコンバーターを必然的に保有することになる。そして、これにより以降の光学系の合成焦点距離を長くしてしまう。この結果、全体の光学系は、全長の長い結像光学系となる。特に、このことは、高倍率化すると顕著になる。
このような状態で、全長や厚みなどコンパクト化するためには、反射面前後の正の屈折力、負の屈折力ともにパワーを強くせざるを得ない。その結果、二次スペクトルや色の球面収差を著しく発生させてしまう。
本発明では、色収差が良好に補正され、奥行きが薄く全長も短い結像光学系、該結像光学系を搭載した電子撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の結像光学系は、物体側より順に、最も物体側に配置され正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正または負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正または負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、を備える結像光学系であって、広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第1レンズ群G1は固定であり、広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第2レンズ群G2は像側に移動し、広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第3レンズ群G3は物体側に移動するか、又は固定であり、広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第4レンズ群G4は広角端と望遠端の中間位置まで固定であり前記中間位置からは像側に移動するか、前記中間位置までは物体側に移動して前記中間位置からは像側に移動するか、物体側に移動した後像側に移動するか又は物体側に移動し、広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第5レンズ群G5は固定であり、該第1レンズ群G1は反射光学素子と、該反射光学素子の像側に配置され正の屈折力を有するレンズ成分C1pと、前記反射光学素子の物体側に配置された負レンズ成分を有し、該レンズ成分C1pは負レンズLAと正レンズLBとが接合され、その接合面が非球面であり、レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味し、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
0.4<E/f12<2.0 …(1)
ここで、
Eは面頂Ct1と面頂Ct2との間の光軸に沿った空気換算距離、
面頂Ct1は前記反射光学素子の反射面よりも物体側にある屈折面のうちで最も負の屈折力の強い面の面頂、
面頂Ct2は前記レンズ成分C1pの接合面の面頂、
f12は前記第1レンズ群G1を構成するレンズのうち、前記反射光学素子よりも像側にあるすべてのレンズによる合成焦点距離である。ただし、前記反射光学素子が射出面を有し該射出面が屈折力を有する場合は、該射出面を含んだときの合成焦点距離である。
また、本発明の電子撮像装置は、上述の結像光学系と、電子撮像素子と、前記結像光学系を通じて結像し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とを有し、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(26)を満足することを特徴とする。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.96 …(26)
ここで、
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y10としたときy07=0.7y10として表され、
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である。
本発明では、色収差が良好に補正され、奥行きが薄く全長も短い結像光学系、該結像光学系を搭載した電子撮像装置を提供することが可能となる。
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(あるいは正の屈折力の)レンズ、負(あるいは負の屈折力の)レンズとは、それぞれ近軸焦点距離が正の値、負の値のレンズをさす。
本実施形態の結像光学系は、最も物体側に配置され、正の屈折力を有する第1レンズ群G1を有する結像光学系であって、第1レンズ群G1は反射光学素子と、反射光学素子の像側に配置され、正の屈折力を有するレンズ成分C1pを有し、レンズ成分C1pは負レンズLAと正
レンズLBとが接合され、その接合面が非球面である。より詳しくは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正または負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正または負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、を備える。また、広角端から望遠端にかけての変倍時に、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動するか、又は固定であり、第4レンズ群G4は広角端と望遠端の中間位置まで固定であり中間位置からは像側に移動するか、中間位置までは物体側に移動して中間位置からは像側に移動するか、物体側に移動した後像側に移動するか又は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、前記反射光学素子の物体側に配置された負レンズ成分を有する。ここで、レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味する。そして、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
0.40<E/f12<2.0…(1)
ここで、
Eは面頂Ct1と面頂Ct2との間の光軸に沿った空気換算距離、
面頂Ct1は反射光学素子の反射面よりも物体側にある屈折面のうちで最も負の屈折力の強い面の面頂、
面頂Ct2はレンズ成分C1pの接合面の面頂、
f12は第1レンズ群G1を構成するレンズのうち、反射光学素子よりも像側にあるすべてのレンズによる合成焦点距離である。ただし、反射光学素子が射出面を有し該射出面が屈折力を有する場合は、該射出面を含んだときの合成焦点距離である。
条件式(1)の上限を上回ると、結像光学系の薄型化や全長短縮に支障をきたしやすくなる。条件式(1)の下限を下回ると、結像に寄与する光線(光束)にケラレが多く発生するので、画面周辺部に十分な光量が得られない。
また、上記条件式(1)に代えて、(1’) を満足するのがより望ましい。
0.45<E/f12<1.7 …(1’)
さらに、上記条件式(1)に代えて、(1”) を満足すると最も良い。
0.50<E/f12<1.5 …(1”)
また、本実施形態の結像光学系では、負レンズLAの材質はエネルギー硬化型樹脂であることが好ましい。そして、正レンズLB上に負レンズLAを直接成形する方式でレンズ成分C1pを形成することが好ましい。
上述のように、レンズ成分C1pでは接合面が非球面になっている。このようなレンズ成分C1pは、非球面である正レンズLBの表面に樹脂を密着させ、その後にこの樹脂を硬化させることで実現できる。この場合、この樹脂が負レンズLAに相当する。なお、樹脂としては、例えばエネルギー硬化型透明樹脂などを用いれば良い。また、使用する樹脂は、特に高分散な光学特性を有する樹脂が良い。このように、樹脂を密着後に硬化させる方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効である。
なお、エネルギー硬化型透明樹脂の例としては紫外線硬化型樹脂がある。また、正レンズLBの表面には、あらかじめ表面処理(たとえばコーティング、塗布など)を行なっていてもかまわない。表面処理に用いる物質は、正レンズLBを形成する光学材料とは別の物質である。
また、正レンズLBはガラスのような無機材料でもよい。ただし、負レンズLAが樹脂であることから、環境変化に対する光学性能の安定性を考慮すると、負レンズLAと同様に、正レンズLBは樹脂を基本とした材料であるほうがより好ましい。
またレンズ成分C1pの他の構成としては、正レンズLBの表面に樹脂以外の光学材料を密着の後、硬化させてもよい。この場合、この光学材料が負レンズLAに相当する。なお、密着の際、光学材料は転移点以上の温度を有する状態になっている。また、光学材料は、特にガラスなど耐光性、耐薬品性等の耐性の面で有利な材料が良い。また、負レンズLA用材料の特性としては、正レンズLB用材料よりも融点、転移点が低いことが必要である。このように、光学材料を密着後に硬化させる方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効である。
なお、この方法においても、正レンズLBには、あらかじめ表面処理(たとえばコーティング、塗布など)を行なっていてもかまわない。表面処理に用いる物質は、正レンズLBを形成する光学材料とは別の物質である。
また、本実施形態の結像光学系では、反射光学素子に、ミラーあるいはプリズムを用いることができる。ただし、ミラーよりもプリズムの方が光学系の小型化に有利である。よって、反射光学素子としては、プリズムを用いるのが好ましい。また、プリズムは、その媒質の屈折率が高いほど良い。特に、プリズムは、その屈折率が1.8以上であることが好ましい。
また、本実施形態の結像光学系では、下記条件式(2)を満足するのが好ましい。
1.60<nd(LB)<2.4 …(2)
ここで、nd(LB) は正レンズLBのd線に対する屈折率である。
条件式(2)の下限を下回ると、光学系の小型化に支障をきたしやすくなる。また、条件式(2)の上限を上回ると、屈折面における反射防止が困難となる。
なお、上記条件式(2)に代えて、(2’)を満足するのがより望ましい。
1.65<nd(LB)<2.3 …(2’)
さらに、上記条件式(2)に代えて、(2”)を満足すると最も良い。
1.69<nd(LB)<2.2 …(2”)
また、本実施形態の結像光学系では、下記条件式(3)を満足するのが好ましい。
3<νd(LA)<35 …(3)
ここで、νd(LA) は負レンズLAのd線に対するアッベ数である。
条件式(3)の下限を下回ると、面精度誤差や偏心による色収差変動量が無視できなくなる。また、製造が困難になりやすい。また、条件式(3)の上限を上回ると、C線とF線との色消しが困難となる。
また、上記条件式(3)に代えて、(3’)を満足するのがより望ましい。
6<νd(LA)<30 …(3’)
さらに、上記条件式(3)に代えて、(3”)を満足すると最も良い。
10<νd(LA)<25 …(3”)
本実施形態の結像光学系は、最も物体側のレンズ群、すなわち第1レンズ群G1が正の屈折力を有する。このように構成された結像光学系の全長を短縮する場合、第1レンズ群G1の屈折力、特にレンズ成分C1pの屈折力を強める必要がある。レンズ成分C1pの屈折力を強めるには、正レンズLBの屈折力を強めれば良い。そこで、正レンズLBに、条件式(2)、(2’)、(2”)のいずれかを満足するような高屈折率の光学材料を使用するのが好ましい。
ただし、正レンズLBの屈折力を強めると、正レンズLBによる短波長域の軸上色収差、短波長域の球面収差が補正不足になりやすい。そこで、レンズ成分C1pにおいて、条件式(3)、(3’)、(3”)のいずれかを満足する高分散の負レンズLAを用いる。この負レンズLAを正レンズLBに対して接合してレンズ成分C1pを形成し、このレンズ成分C1pによって短波長域の軸上色収差を補正している。
また、本実施形態の結像光学系は、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、A、A、A、A10・・・を非球面係数として、非球面の形状を下記の式(4)で表すと共に、
偏倚量を下記の式(5)で表した場合、
以下の条件式(6a)または(6b)を満足することが望ましい。
C≦0のとき
ΔzC (h)<(ΔzA(h)+Δz(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(6a)
C≧0のとき
ΔzC (h)>(ΔzA(h)+Δz(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(6b)
ここで、
A は負レンズLAの空気接触面の形状であって、式(4)に従う形状、
B は正レンズLBの空気接触面の形状であって、式(4)に従う形状、
Cは接合面の形状であって、式(4)に従う形状、
ΔzAは負レンズLAの空気接触面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
ΔzBは正レンズLBの空気接触面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
ΔzC は接合面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
Cは接合面の近軸曲率半径、
aは以下の(7)式に従う量、
a=(y10)2・log10γ/fw …(7)
また、式(7)において、
10 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。
条件式(6a)又は(6b)を満足しない場合は、短波長域の球面収差の補正が十分に行えない。
さて、軸上色収差と倍率色収差に関しては、C線とF線の色消しを行なうだけでは不十分である。すなわち、g線、h線に対しても色収差の発生を抑えなくてはならない。g線、h線に対して色収差が十分補正できない場合は、画像の鮮鋭性やコントラストを損ねることになる。あるいは、照度差の大きな部位(エッジ部)がある画像では、この部位の近傍に色にじみを発生しやすい。
そこで、本実施形態の結像光学系では、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(8)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、前述の条件式(3)で定まる領域との両方の領域に、レンズ成分C1pを構成する少なくとも一つの負レンズLAのθgF及びνdが含まれるようにすると良い。
0.5000<β<0.7250 …(8)
ここで、θgFは部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、νdはアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、nd、nC、nF、ngは各々d線、C線、F線、g線の屈折率をそれぞれ表す。
条件式(8)の上限値を上回ると、二次スペクトルによる軸上色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのg線の軸上色収差補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側の撮像で得た画像において、画面全体に亘り鮮鋭さを確保しづらい。条件式(8)の下限値を下回ると、二次スペクトルによる倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのg線の倍率色収差補正が十分でなくなる。そのため、撮像で得た画像において、画像周辺部の鮮鋭さを確保しづらい。
なお、条件式(8)に代えて、次の条件式(8’)を満足すると、より好ましい。
0.5900<β<0.6600 …(8’)
さらに、条件式(8)に代えて、次の条件式(8”)を満足すると、より一層好ましい。
0.6100<β<0.6600 …(8”)
また、本実施形態の結像光学系では、上記の直交座標とは別の、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(9)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、前述の条件式(3)で定まる領域との両方の領域に、レンズ成分C1pを構成する少なくとも一つの負レンズLAのθhg及びνdが含まれるようにすると良い。
0.4000<βhg<0.7000 …(9)
ここで、θhgは部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、nhはh線の屈折率をそれぞれ表す。
条件式(9)の上限値を上回ると、二次スペクトルによる軸上色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのh線の軸上色収差補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側の撮像で得た画像において、画面全体に亘り紫の色フレア、色にじみが発生しやすい。条件式(9)の下限値を下回ると、二次スペクトルによる倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのh線の倍率色収差補正が十分でなくなる。そのため、撮像した画像において、画像周辺部に紫の色フレア、色にじみが発生しやすい。
なお、条件式(9)に代えて、次の条件式(9’)を満足すると、より好ましい。
0.4500<βhg<0.6400 …(9’)
さらに、条件式(9)に代えて、次の条件式(9”)を満足すると、より一層好ましい。
0.5200<βhg<0.5850 …(9”)
また、本実施形態の結像光学系では、横軸をνd、及び縦軸をθgFとする上記の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(10)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(11)で定まる領域との両方の領域に、所定のレンズのθgF及びνdが含まれるようにするとよい。
0.6100<β’<0.9000 …(10)
27<νd<65 …(11)
ここで、所定のレンズとは、レンズ成分C1pを構成する少なくとも一つの正レンズLB、又はレンズ群G1の別の正レンズ要素であり、θgFは部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、νdはアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、nd、nC、nF、ngは各々d線、C線、F線、g線の屈折率をそれぞれ表す。
条件式(10)の上限値を上回ると、二次スペクトルによる倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのg線の倍率色収差補正が十分でなくなる。そのため、撮像で得た画像において、画像周辺部の鮮鋭さを確保しづらい。条件式(10)の下限値を下回ると、二次スペクトルによる軸上色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのg線の軸上色収差補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側での撮像で得た画像において、画面全体に亘り鮮鋭さを確保しづらい。
また、条件式(11)の上限値を上回ると、F線とC線との色消しが出来たとしても、ザイデルの5収差に対する補正効果が少なくなる。条件式(11)の下限値を下回ると、F線とC線との色消し自体が困難となる。
なお、条件式(10)に代えて、次の条件式(10’)を満足すると、より好ましい。
0.6200<β<0.8500 …(10’)
さらに、条件式(10)に代えて、次の条件式(10”)を満足すると、より一層好ましい。
0.6250<β<0.8000 …(10”)
なお、条件式(11)に代えて、次の条件式(11’)を満足すると、より好ましい。
30<νd<60…(11’)
さらに、条件式(11)に代えて、次の条件式(11”)を満足すると、より一層好ましい。
35<νd<55…(11”)
また、本実施形態の結像光学系では、横軸をνd、及び縦軸をθhgとする上記の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(12)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(11)で定まる領域との両方の領域に、所定のレンズのθhg及びνdが含まれるようにすると良い。
0.5000<βhg’<0.9000 …(12)
27<νd<65 …(11)
ここで、所定のレンズとは、レンズ成分C1pを構成する少なくとも一つの正レンズLB、又はレンズ群G1の別の正レンズ要素であり、θhgは部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、nhはh線の屈折率をそれぞれ表す。
条件式(12)の上限値を上回ると、二次スペクトルによる倍率色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのh線の倍率色収差補正が十分でなくなる。そのため、撮像で得た画像において、画像周辺部に紫の色フレア、色にじみが発生しやすい。条件式(12)の下限値を下回ると、二次スペクトルによる軸上色収差、つまりF線とC線で色消しをしたときのh線の軸上色収差補正が十分でなくなる。そのため、特に望遠側での撮像で得た画像において、画面全体に亘り紫の色フレア、色にじみが発生しやすい。
なお、条件式(12)に代えて、次の条件式(12’)を満足すると、より好ましい。
0.5500<βhg<0.8700 …(12’)
さらに、条件式(12)に代えて、次の条件式(12”)を満足すると、より一層好ましい。
0.5600<βhg<0.8500 …(12”)
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(13)を満足するのが好ましい。
−0.06≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.18 …(13)
ここで、θgF(LA)は負レンズLAの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)、θgF(LB)は正レンズLBの部分分散比(ng−nF)/(nF−nC)である。
この場合、負レンズ(負レンズLA)と正レンズ(正レンズLB)の組み合わせとなるので、色収差の補正が良好に行える。特に、この組み合わせで上記条件を満足すると、二次スペクトル(色収差)に対する補正効果が大きくなる。その結果、撮像で得た画像において鮮鋭性が増す。
また、上記条件式(13)に代えて、(13’)を満足するのがより望ましい。
−0.03≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.14 …(13’)
さらに、上記条件式(13)に代えて、(13”)を満足すると最も良い。
0.00≦θgF(LA)−θgF(LB)≦0.10 …(13”)
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(14)を満足するのが好ましい。
−0.10≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.24 …(14)
ここで、θhg(LA)は負レンズLAの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)、θhg(LB)は正レンズLBの部分分散比(nh−ng)/(nF−nC)である。
この場合、負レンズ(負レンズLA)と正レンズ(正レンズLB)の組み合わせとなるので、色収差の補正が良好に行える。特に、この組み合わせで上記条件を満足すると、撮像で得た画像において、色フレア、色にじみを軽減できる。
また、上記条件式(14)に代えて、(14’) を満足するのがより望ましい。
−0.05≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.19 …(14’)
さらに、上記条件式(14)に代えて、(14”) を満足すると最も良い。
0.00≦θhg(LA)−θhg(LB)≦0.14 …(14”)
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(15)を満足するのが好ましい。
νd(LA)−νd(LB)≦−5 …(15)
ここで、νd(LA)負レンズLAのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)、νd(LB)は正レンズLBのアッベ数(nd−1)/(nF−nC)である。
この場合、負レンズ(負レンズLA)と正レンズ(正レンズLB)の組み合わせとなるので、色収差の補正が良好に行える。特に、この組み合わせで上記条件を満足すると、軸上色収差、倍率色収差のうちのC線とF線の色消しがしやすい。
また、上記条件式(15)に代えて、(15’) を満足するのがより望ましい。
νd(LA)−νd(LB)≦−10 …(15’)
さらに、上記条件式(15)に代えて、(15”) を満足すると最も良い。
νd(LA)−νd(LB)≦−15 …(15”)
なお、レンズ成分C1pが3枚以上のレンズで構成されている場合は、負レンズのうちθgFの値が最も小さい負レンズをLAとし、正レンズのうちθgFの値が最も大きい正レンズをLBとする。
ここで、硝材とは、ガラス、樹脂等のレンズ材料のことをいう。また、接合レンズ(レンズ成分C1pを含む)には、これらの硝材から適宜選択されたレンズが用いられる。
次に、本実施形態の結像光学系について述べる。
本実施形態の結像光学系は5群構成または6群構成である。また、最も物体側のレンズ群G1が正の屈折力を有する5群構成または6群構成の結像光学系における屈折力配置は、以下の3つである。
正・負・(正)・正・負・正
正・負・(正)・正・正・正
正・負・(正)・正・正・負
なお、(正)のレンズ群がある場合が6群構成であり、ない場合が5群構成である。開口絞りは物体側から2番目のレンズ群の像側より、物体側から4番目のレンズ群の物体側までのいずれかの空間に配置される。また、開口絞りは、レンズ群とは独立である場合もあれば、そうでない場合もある。
本実施形態の結像光学系は、正・負・正・正の屈折力配置、あるいは正・負・正・負の屈折力配置を基本構成としているといえる。例えば、5群構成の結像光学系は、正・負・正・正、あるいは正・負・正・負の4群構成の結像光学系を変形した光学系とみなすことができる。すなわち、正・負・正・正の4群構成の結像光学系の像側に正又は負のレンズ群を、あるいは正・負・正・負の4群構成の結像光学系の像側に正のレンズ群を配置したとみなすこともできる。さらに、6群構成の場合は、5群構成における物体側から最初の負のレンズ群と2番目の正のレンズ群の間に正のレンズ群を配置したとみなすことが出来る。
正・負・正・正の屈折力配置が基本構成の場合、最も物体側に正の屈折力を有する第1レンズ群G1が配置されている。また、この構成では、第1レンズ群G1には、レンズ成分C1pが配置されている。さらに、条件式(1)または(1’)または(1”)を満たす。
また、このレンズ成分C1pには、負レンズLAが用いられている。この負レンズLAは、条件式(8)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、条件式(3)で定まる領域との両方の領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズである。なお、負レンズLAは、条件式(3’)と条件式(8’)もしくは条件式(3”)と条件式(8”)で定まる領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズであっても良い。
また、レンズ成分C1pには、負レンズLAに正レンズLBが接合されている。レンズLBは条件式(2)または(2’)または(2”)を満たすレンズである。
また、レンズ成分C1pは正の屈折力を有しているほうが良い。また、レンズ成分C1pの各面(空気接触面、接合面)は条件式(6a)又は(6b)を満足することが好ましい。
また、レンズ成分C1pの物体側には、結像光学系の光路に沿って、反射光学素子が配置されている。この反射光学素子は、物体側から順に、入射面、反射面、射出面を有するプリズムであるのが好ましい。なお、プリズムの入射面のすぐ物体側に、負の屈折力を有する面が存在すると良い。あるいは、プリズムの入射面自身が負の屈折力を有していても良い。その場合は、プリズムの入射面の物体側に負の屈折力を有する面はなくても良い。また、プリズムの入射面か射出面の少なくとも一方は平面であることが望ましい。
また、本実施形態の結像光学系は、前述のように、負の屈折力を有すると共に変倍時可動の第2レンズ群G2を備え、以下の条件式(16)を満足するのが好ましい。なお、この第2レンズ群G2は、物体側から2番目のレンズ群である。
−1.2<β2w<−0.3 …(16)
但し、β2w は第2レンズ群G2の広角端における結像倍率であって、広角端における結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
条件式(16)の下限を下回ると、第2レンズ群G2以外のレンズ群に変倍を分担させも、変倍効率を上げることが困難になる。その結果、光学系を小型化することが困難となる。条件式(16)の上限を上回ると、第2レンズ群G2自身の移動による変倍効率が悪化する。この場合も、光学系を小型化することが困難となる。なお、変倍効率は、レンズ群の移動量と変倍量の比で表される。例えば、レンズ群の移動量が少なくて変倍が大きい場合、変倍効率が高いということになる。
また、上記条件式(16)に代えて、(16’) を満足するのがより望ましい。
−1.1<β2w<−0.4 …(16’)
さらに、上記条件式(16)に代えて、(16”) を満足すると最も良い。
−1.0<β2w<−0.5 …(16”)
また、本実施形態の結像光学系は、前述のように、第2レンズ群G2に続き、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と正の屈折力を有する第4レンズ群G4を有し、以下の条件式(17)を満たすのが好ましい。
−1.8<β34w<−0.3 …(17)
ここで、β34w は第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の広角端における合成系の結像倍率であって、広角端における結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
5群構成の結像光学系において、第3レンズ群G3は物体側から3番目のレンズ群である。また、第3レンズ群G3は、正のレンズ群としては物体側から2番目のレンズ群となる。一方、第4レンズ群G4は物体側から4番目のレンズ群である。また、第4レンズ群G4は、正のレンズ群としては物体側から3番目となる。
条件式(17)の下限を下回ると、変倍作用をレンズ群G2に分担させたとしても、変倍の効率を上げることが困難になる。その結果、光学系を小型化することが困難となる。条件式(17)の上限を上回ると、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4自身の移動による変倍効率が悪化する。この場合も、光学系を小型化することが困難となる。
また、上記条件式(17)に代えて、(17’) を満足するのがより望ましい。
−1.8<β34w<−0.4 …(17’)
さらに、上記条件式(17)に代えて、(17”) を満足すると最も良い。
−1.8<β34w<−0.5 …(17 ”)
なお、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、正の屈折力を有する別のレンズ群G31を配置しても良い。このようにすることで、6群構成の結像光学系とすることができる。そして、このような構成において、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(17−1)を満足するのが好ましい。
−1.8<β34w’<−0.3 …(17−1)
ここで、β34w ’は別のレンズ群G31、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4の広角端における合成系の結像倍率であって、広角端における結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
また、上記条件式(17−1)に代えて、(17’−1) を満足するのがより望ましい。
−1.8<β34w’<−0.4 …(17’ −1)
さらに、上記条件式(17)に代えて、(17” −2) を満足すると最も良い。
−1.8<β34w’<−0.5 …(17 ” −2)
また、本実施形態の結像光学系は、最も像側に第5レンズ群G5を有している。この第5レンズ群G5は、変倍時に像面からの距離が一定のレンズ成分のみからなる。また、前述のように、変倍時、第5レンズ群G5とこの第5レンズ群G5に隣接するレンズ群との相対的間隔が変化する。
そして、このような構成において、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(18)を満足するのが好ましい。
0.95<β5W<2.5 …(18)
但し、β5Wは第5レンズ群G5の結像倍率であって、広角端における全系の結像倍率の絶
対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
第5レンズ群G5が負の屈折力を有する(レンズ群自身の倍率が大きい)と、光学系を小型化しやすい。一方、第5レンズ群G5が正の屈折力を有する(レンズ群自身の倍率を小さくする)と、収差補正がしやすい。よって、第5レンズ群G5の屈折力は正または負のいずれであっても良い。
条件式(18)の下限を下回ると、高倍率化、広角化、大口径比化と全長短縮との両立が困難である。また、条件式(18)の上限を上回ると、ペッツバール和が負の大きな値になるので、像面の湾曲が著しく発生する。
また、上記条件式(18)に代えて、(18’) を満足するのがより望ましい。
1.00<β5w<2.2 …(18’)
さらに、上記条件式(18)に代えて、(18”) を満足すると最も良い。
1.05<β5w<2.0 …(18 ”)
なお、本実施形態の結像光学系では、第5レンズ群G5が、凸レンズと凹レンズを各1枚ずつ有するようにしても良い。そして、このような構成において、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(19)を満足するとよい。
0.35<N5n−N5p<0.95 …(19)
但し、N5p、N5nは、それぞれ第5レンズ群G5の凸レンズ、凹レンズを形成する媒質のd線に対する屈折率である。
条件式(19)の下限を下回ると、ペッツバール和が負の大きな値になりやすい。この結果、像面湾曲もしくは非点収差の補正が不十分となる。条件式(19)の上限を上回ると、内コマ収差が発生しやすい。
また、上記条件式(19)に代えて、(19’) を満足するのがより望ましい。
0.40<N5n−N5p<0.85 …(19’)
さらに、上記条件式(19)に代えて、(19”) を満足すると最も良い。
0.45<N5n−N5p<0.75 …(19”)
また、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(20)を満足するのが好ましい。
0<ν5n−ν5p<80 …(20)
但し、νRp、νRnは、それぞれ第5レンズ群G5の凸レンズ、凹レンズを形成する媒質のd線に対するアッベ数である。
特に、第1レンズ群G1に光路を折り曲げるための反射光学素子を挿入した場合、倍率色収差が発生しやすい。条件式(20)は、倍率色収差を補正するための条件である。条件式(20)の上限を上回るかあるいは下限を下回ると、倍率色収差の補正が困難となる。
また、上記条件式(20)に代えて、(20’) を満足するのがより望ましい。
5<ν5n−ν5p<70 …(20’)
さらに、上記条件式(20)に代えて、(20”) を満足すると最も良い。
10<ν5n−ν5p<60 …(20 ”)
また、本実施形態の結像光学系では、第5レンズ群G5の凸レンズと凹レンズは互いに接合されている。そして、このような構成において、本実施形態の結像光学系は、以下の条件式(21)、(22)を満足するのが好ましい。
1/RG5F>1/RG5R …(21)
0<(RG5F−RG5R)/(RG5F+RG5R)<5.00 …(22)
但し、RG5F、RG5Rは、それぞれ第5レンズ群G5の最も物体側の面の近軸曲率半径、最も像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(21)を満たさない場合、コマ収差や非点収差が発生しやすい。また、条件式(22)はいわゆるシェープファクターの逆数を表している。条件式(22)の上限を上回ると、変倍時の移動に使えないデッドスペースが多くなるので全長の大型化をまねきやすくなる。また、条件式(22)の下限を下回ると、コマ収差や樽型歪曲収差が発生しやすい。
また、上記条件式(21)、(22)に代えて、(21’)、(22’)を満足するのがより望ましい。
1/RG5F>1/RG5R …(21’)
0<(RG5F−RG5R)/(RG5F+RG5R)<1.50 …(22’)
さらに、上記条件式(21)、(22)に代えて、(21”)、(22”)を満足すると最も良い。
1/RG5F>1/RG5R …(21”)
0<(RG5F−RG5R)/(RG5F+RG5R)<1.00 …(22”)
さて、実施例の結像光学系には、5群構成の結像光学系と6群構成の結像光学系がある。5群構成の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、開口絞り、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4、正又は負の屈折力を有する第5レンズ群G5という5つのレンズ群からなる。
また、6群構成の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G31、正の屈折力を有する第4レンズ群G3、正の屈折力を有する第5レンズ群G4、正又は負の屈折力を有する第6レンズ群G5という6つのレンズ群からなる。なお、第3レンズ群G31は開口絞りと一体に構成することができる。
第1レンズ群G1は、構成要素として、2つ乃至4つのレンズ成分と反射光学素子を有する。これらの構成要素は、物体側から、多くとも1つのレンズ成分、反射光学素子、1つもしくは2つの正のレンズ成分の順に配置されるのが好ましい。1つもしくは2つの正のレンズ成分には、レンズ成分C1pが含まれる。特に、物体側から、像側の面が凹面である負レンズ成分と、反射光学素子と、1つ又は2つの正レンズ成分の順の配置にすると良い。なお、反射光学素子はプリズムであるのが好ましい。
第1レンズ群G1の構成を細部まで規定すると、以下のようになる。
(A)物体側から、像側の面が凹面である負レンズ成分と、反射光学素子と、1つ又は2つの正レンズ成分の順。ここで、反射光学素子は、入射面、反射面、射出面がいずれも平面のプリズムである。
(B)物体側から、反射光学素子と、1つ又は2つの正レンズ成分の順。ここで、反射光学素子は、入射面が凹面でかつ反射面と射出面を有するプリズムである。反射面と射出面はいずれも平面である。
(C)物体側から、像側の面が凹面である負レンズ成分と、反射光学素子と、2つの正レンズ成分の順。ここで、反射光学素子は、入射面が凹面でかつ反射面と射出面を有するプリズムである。反射面と射出面はいずれも平面である。
(D)物体側から、像側の面が凹面である負レンズ成分と、反射光学素子と、正レンズ成分のみの順。ここで、反射光学素子は、入射面と反射面を有し射出面が凸面のプリズムである。入射面と反射面はいずれも平面である。
このように、第1レンズ群G1は、構成要素の配置を上記のいずれかの配置にすると良い。なお、プリズムは光路を屈曲するための反射光学素子である。また、プリズム(反射光学素子)はその媒質の屈折率を1.8以上とすれば、条件式(1)を満足しやすくなり好ましい。
なお、正レンズ成分のうちの1つはレンズ成分C1pである。このレンズ成分C1pには、負レンズLAが用いられている。この負レンズLAは、条件式(8)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、条件式(3)で定まる領域との両方の領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズである。なお、負レンズLAは、条件式(3’)と条件式(8’)もしくは条件式(3”)と条件式(8”)で定まる領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズであっても良い。
また、レンズ成分C1pにおいて、負レンズLAの接合相手は正レンズLBである。この正レンズLBは、条件式(10)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、条件式(11)で定まる領域との両方の領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズである。なお、正レンズLBは、条件式(10’)と条件式(11’)もしくは条件式(10”)と条件式(11”)で定まる領域に、そのθgF及びνdが含まれるレンズであっても良い。
第2レンズ群G2は2つ以上のレンズ成分を有する。そして、いずれか1つのレンズ成分は、正レンズと負レンズからなる接合レンズ成分である。第2レンズ群G2は、この接合レンズ成分の他に、1つ以上の負レンズ成分を備えていても良い。そして、物体側から、負レンズ成分、接合レンズ成分、その他のレンズ成分の順に配置されているのが望ましい。
結像光学系が5群構成の場合、第3レンズ群G3は接合レンズを有する。第3レンズ群G3は、接合レンズ成分の他に、正のレンズ成分を備えていても良い。なお、第3レンズ群G3は、最も像側のレンズを負レンズにするのが好ましい。また、この負レンズは像側の面のほうが強い曲率である。結像光学系が6群構成の場合、第3レンズ群G3は第4レンズ群G3となる。
第4レンズ群G4は、1つのレンズ成分を有する。この第4レンズ群G4は、第3レンズ群G3に続くレンズ群である。第4レンズ群G4の屈折力は、正であっても負であっても構わない。また、このレンズ成分は単レンズでも構わない。なお、第4レンズ群G4は、負の屈折力を有するほうが小型化しやすく、正の屈折力にする方が収差補正はしやすい。結像光学系が6群構成の場合、第4レンズ群G4は第5レンズ群G4となる。
第5レンズ群G5は1つのレンズ成分を有する。このレンズ成分は、単レンズでもかまわない。また、第5レンズ群G5は、屈折力が正であっても負であっても構わない。なお、第5レンズ群G5は、負の屈折力を有するほうが小型化しやすく、正の屈折力にする方が収差補正はしやすい。結像光学系が6群構成の場合、第5レンズ群G5は第6レンズ群G5となる。
結像光学系が6群構成の場合は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、正の屈折力の別のレンズ群G31が配置されている。別のレンズ群G31は単レンズにて構成されており、開口絞りと一体にて構成しても良い。結像光学系が6群構成の場合、別のレンズ群G31は第3レンズ群G31となる。
また、結像光学系で発生した歪曲収差を電子撮像装置の画像処理機能にて補正すれば、さらに他の収差を良好に補正できると同時に、さらに広角化することも可能である。
また、レンズ成分C1pに負レンズLAを用いる場合、負レンズLAは正レンズLBと接合することになる。このとき、負レンズLAの光軸中心厚は、正レンズLBに比べて薄くするのが好ましい。
そして、本実施形態の結像光学系では、負レンズLAの光軸中心厚t1が、次の条件式(23)を満足するとよい。
0.01<t1<0.6 …(23)
なお、条件式(23)に代えて、次の条件式(23’)を満足すると、より好ましい。
0.01<t1<0.4 …(23’)
さらに、条件式(23)に代えて、次の条件式(23”)を満足すると、より一層好ましい。
0.01<t1<0.2 …(23”)
ところで、ここで無限遠物体を歪曲収差がない光学系で結像したとする。この場合、結像した像に歪曲がないので、
f=y/tanω …(24)
が成立する。
ここで、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。
一方、光学系に樽型の歪曲収差がある場合は、
f>y/tanω …(25)
となる。つまり、fとyとを一定の値とするならば、ωは大きな値となる。
そこで、電子撮像装置には、特に広角端近傍の焦点距離において、意図的に大きな樽型の歪曲収差を有した光学系を用いるのが良い。この場合、歪曲収差を補正しなくて済む分だけ、光学系の広画角化が達成できる。
ただし、物体の像は、樽型の歪曲収差を有した状態で電子撮像素子上に結像する。そこで、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。
そこで、本実施形態の電子撮像装置では、電子撮像素子と、結像光学系を通じて結像した像を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とを有し、結像光学系がズームレンズであり、ズームレンズが、ほぼ無限遠物点合焦時に次の条件式(26)を満足することが好ましい。
0.70<y07/(fw・tanω07w)<0.96 …(26)
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。
上記条件式(26)はズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。条件式(26)を満足すれば、光学系を肥大化させずに、広い画角の情報を取り込むことが可能となる。なお、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換されて、樽型に歪んだ画像データとなる。
樽型に歪んだ画像データは、電子撮像装置の信号処理系である画像処理手段にて、電気的に、像の形状変化に相当する加工が施される。このようにすれば、最終的に画像処理手段から出力された画像データを表示装置にて再生したとしても、歪曲が補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。
ここで、条件式(26)の上限値を上回る場合であって、特に、1に近い値をとると、歪曲収差が光学的に良く補正された画像が得られる。そのため、画像処理手段で行う補正が小さくてすむ。しかしながら、光学系の小型化を維持しながら、光学系を広画角することが困難となる。
一方、条件式(26)の下限値を下回ると、光学系の歪曲収差による画像歪みを画像処理手段で補正した場合に、画角周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなりすぎる。その結果、撮像で得た画像において、画像周辺部の鮮鋭度の劣化が目立つようになってしまう。
このように、条件式(26)を満足することにより、光学系の小型化と広角化(歪曲込みの垂直方向の画角を38°以上にする)とが可能となる。
なお、条件式(26)に代えて、次の条件式(26’)を満足すると、より好ましい。
0.75<y07/(fw・tanω07w)<0.955 …(26’)
さらに、条件式(26)に代えて、次の条件式(29”)を満足すると、より一層好ましい。
0.80<y07/(fw・tanω07w)<0.95 …(26”)
また、本実施形態の結像光学系では、負レンズLAは以下の条件式(27)を満足するとよい。
1.58<nd<1.95 …(27)
ここで、ndは負レンズLAの媒質の屈折率である。
条件式(27)を満足すると、球面収差の補正や非点収差の補正が良好に行える。
なお、次の条件式(27')を満足すると、より好ましい。
1.60<nd<1.90 …(27')
さらに、次の条件式(27”)を満足すると、より一層好ましい。
1.62<nd<1.85 …(27”)
本発明の結像光学系は、以上述べた条件式や構成上の特徴を、個々に、満足あるいは備えることにより、結像光学系の小型化・薄型化をともに達成することが可能となると共に、良好な収差補正が実現できる。また、本発明の結像光学系は、上記条件式や構成上の特徴を、組み合わせて備える(満足する)こともできる。この場合、結像光学系のいっそうの小型化・薄型化、あるいは、より良好な収差補正を達成できる。
また、本発明の結像光学系を有する電子撮像装置は、このような結像光学系を備えることにより、撮像された画像において、画像の鮮鋭化、色にじみの防止が図れる。
以下に、本発明に係る結像光学系(以下、適宜「ズームレンズ」という。)、電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、実施例5は参考例である。
次に、本発明の実施例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、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、両凸正レンズL3と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3とレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
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L5と、両凹負レンズL6と両凸正レンズL7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、物体側の両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と両凹負レンズL10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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11で正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL12と両凸正レンズL13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。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は中間位置までほぼ固定、中間位置からは像側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズL3の両面と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4の像側の面と、第2レンズ群G2の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL8の両面と、第4レンズ群G4の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11の物体側の面と、第5レンズ群G5の両凹負レンズL12の物体側の面の合計8面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、両凸正レンズL3と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)と、両凸正レンズL5で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3とレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL6と、両凹負レンズL7と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8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L9と、両凸正レンズL10と両凹負レンズL11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L12で正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL13と両凸正レンズL14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。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は中間位置までほぼ固定、間位置からは像側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズL3の両面と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4の像側の面、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL9の両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL12の物体側の面の合計7面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と正の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面が平面で像側の面が凸のプリズムL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有
している。
また、本実施例では、本実施例では、f12は、レンズL2(レンズL2の像側面)、レンズL3及びレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
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L5と、両凹負レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7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L8と、両凸正レンズL9と両凹負レンズL10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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11で正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL12と両凸正レンズL13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。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は中間位置まで若干物体側に移動し、中間位置からは像側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の両面と両凸正レンズL4の像側の面、第2レンズ群G2の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5の像側の面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズL8の両面と、第4レンズ群G4の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11の物体側の面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズL13の像側の面の合計8面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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5に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面が凹面で像側の面が平面のプリズムL2と、両凸正レンズL3と、両凸正レンズL4と両凹負レンズL5の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3、レンズL4及びレンズL5の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL4とレンズL5)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は、両凹負レンズL6と、両凹負レンズL7と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8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L9と、両凸正レンズL10と両凹負レンズL11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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と両凸正レンズL14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。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は中間位置まで若干物体側に移動し、中間位置からは像側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1の像側の面と両凸正レンズL4の両面と両凹負レンズL5の像側の面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズL6の像側の面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL9の両面と、第4レンズ群G4の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12の物体側の面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズL14の像側の面の合計9面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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5に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
第1レンズ群G1は、物体側の面が凹面で像側の面が平面のプリズムL1と、両凸正レンズL2と両凹負レンズL3の接合レンズ(レンズ成分C1p)と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL2、レンズL3及びレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はプリズムL1の物体側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL2とレンズL3)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL5と、両凹負レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7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L8と、両凸正レンズL9と両凹負レンズL10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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11で正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と両凸正レンズL13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。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は中間位置まで若干物体側に移動し、中間位置からは像側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側の面が凹面で像側の面が平面のプリズムL1の物体側の面と両凸正レンズL2の両面と、第3レンズ群G3の物体側の両凸正レンズL8の両面と、第4レンズ群G4の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11の物体側の面の合計6面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6を配置している。
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L1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)と、両凸正レンズL5で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3、レンズL4及びレンズL5の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL6と、両凹負レンズL7と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8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L9で構成されており、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L10と、両凸正レンズL11と両凹負レンズL12の接合レンズで構成されており、正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL13で構成されており、正の屈折力を有している。
第6レンズ群G6は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15の接合レンズで構成されており、負の屈折力を有している。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は固定であり、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に移動した後、像側に移動し、第6レンズ群G6は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の物体側の面と両凸正レンズL4の両面と、第2レンズ群G2の像側の両凹負レンズL7の両面と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8の像側の面と、第4レンズ群G4の物体側の両凸正レンズL10の両面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズL13の物体側の面の合計9面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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14に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、両凸正レンズL3と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3とレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL5と、両凹負レンズL6と両凸正レンズL7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L8で構成されており、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と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10の接合レンズで構成されており、正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されており、負の屈折力を有している。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は固定であり、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の両凸正レンズL3の両面と、第3レンズ群G3の凸正レンズL8の物体側の面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL9の物体側の面と、第5レンズ群G5の凹負レンズL11の物体側の面と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12の物体側の面の合計6面に設けられている。
次に、本発明の実施例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、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16に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3とレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL5と、両凹負レンズL6と、両凹負レンズL7と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8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L9で構成されており、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L10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11の接合レンズで構成されており、正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL12と、両凸正レンズL13で構成されており、正の屈折力を有している。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は固定であり、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の物体側の面と両凸正レンズL4の両面と、第3レンズ群G3の凸正レンズL9の物体側の面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の物体側の面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズL13の物体側の面の合計6面に設けられている。
次に、本発明の実施例9にかかるズームレンズについて説明する。図17は本発明の実施例9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18は実施例9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)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例9のズームレンズは、図17に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5を配置している。
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L1と、物体側の面と像側の面が共に平面のプリズムL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と両凸正レンズL4の接合レンズ(レンズ成分C1p)で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
また、本実施例では、f12は、レンズL3とレンズL4の合成焦点距離になる。また、面頂Ct1はレンズL1の像側面の面頂、面頂Ct2は接合レンズ(レンズL3とレンズL4)の接合面の面頂になる。
第2レンズ群G2は両凹負レンズL5と、両凹負レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7の接合レンズと、両凹負レンズL8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L9で構成されており、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L10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11の接合レンズで構成されており、正の屈折力を有している。
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13で構成されており、負の屈折力を有している。
広角端から望遠端にかけての変倍時、第1レンズ群G1は固定であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は固定であり、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。また、明るさ絞りSの位置は固定である。また、光量の調整は、明るさ絞りSの開口サイズを変化させて調整する。
非球面は、第1レンズ群G1の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3の物体側の面と両凸正レンズL4の両面と、第3レンズ群G3の凸正レンズL9の物体側の面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズL10の物体側の面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズL13の物体側の面の合計6面に設けられている。
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、fは全系焦点距離、BFはバックフォーカス、fは各レンズ群の焦点距離、IHは像高、FNOはFナンバー、ωは半画角、WEは広角端、STは中間焦点距離状態、TEは望遠端、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、ndは各レンズのd線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。BF(バックフォーカス)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
なお、非球面形状は、zを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
z=h2 /R[1+{1−(K+1)h2 /R21/2
+A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10+A12h12
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4 、A6 、A8 、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 35.6078 1.0000 2.14352 17.77
2 13.3707 2.8000
3 ∞ 10.8000 1.80610 40.92
4 ∞ 0.2000
5* 18.8067 2.8000 1.88300 40.76
6* -17.6140 0.1000 1.63494 23.22
7* -36.1413 可変
8 85.6702 0.5000 1.83481 42.71
9* 10.5788 1.5000
10 -13.5398 0.5000 1.80610 40.92
11 14.0475 1.4000 1.94595 17.98
12 -98.7614 可変
13(STO) ∞ 可変
14* 8.0967 2.5000 1.83481 42.71
15* -33.6397 0.1500
16 9.2703 1.6000 1.69680 55.53
17 -180.4104 0.5000 2.00069 25.46
18 5.4518 可変
19* 9.3913 1.6000 1.52540 56.25
20 36.3345 可変
21* -15.8203 0.6000 2.14352 17.77
22 26.9859 2.2000 1.48749 70.23
23 -7.5455 0.6000
24 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
25 ∞ 0.7999
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=0.0656,
A2=0.0000E+00,A4=-2.0793E-05,A6=-2.2718E-07,A8=-1.4970E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.0281,
A2=0.0000E+00,A4=-1.6543E-05,A6=-1.9504E-06,A8=4.1524E-08,A10=0.0000E+00
第7面
K=-0.0404,
A2=0.0000E+00,A4=3.7765E-05,A6=2.1488E-07,A8=-3.4001E-08,A10=0.0000E+00
第9面
K=-0.9588,
A2=0.0000E+00,A4=1.4918E-04,A6=3.3691E-06,A8=2.7367E-07,A10=0.0000E+00
第14面
K=-0.6078,
A2=0.0000E+00,A4=-7.2844E-05,A6=4.9099E-06,A8=5.9322E-08,A10=0.0000E+00
第15面
K=-0.1929,
A2=0.0000E+00,A4=7.6881E-05,A6=7.5157E-06,A8=-1.3516E-08,A10=0.0000E+00
第19面
K=0.0285,
A2=0.0000E+00,A4=-2.5544E-04,A6=1.4559E-05,A8=-6.7788E-07,A10=0.0000E+00
第21面
K=0.2758,
A2=0.0000E+00,A4=1.6010E-04,A6=-2.5583E-05,A8=9.6944E-07,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.95
広角 中間 望遠
焦点距離 6.05071 13.53489 29.95978
Fナンバー 3.0985 4.1877 5.9000
画角 36.8° 16.0° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 61.0001 61.0005 61.0000
BF 0.79995 0.79995 0.79995

d7 0.59941 5.39336 9.12734
d12 9.92807 5.13508 1.40013
d13 9.23970 5.05720 1.19996
d18 3.05832 7.23901 14.82278
d20 5.22463 5.22595 1.49990
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 16.31490
2 8 -8.97530
3 14 13.65900
4 19 23.62172
5 21 -45.67590
〔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
L4 1.634937 1.627308 1.654649 1.671136 1.685842(LA)
L7 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051060
L1,L12 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273184
L14 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L13 1.487490 1.485344 1.492285 1.495963 1.498983
L2,L6 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781
L5,L8 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L3 1.882997 1.876560 1.898221 1.910495 1.920919(LB)
L9 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L10 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074600
L11 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543548
数値実施例2
単位 mm

面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 157.7080 1.0000 2.00330 28.27
2 13.4226 1.7000
3 ∞ 9.8000 2.14352 17.7
4 ∞ 0.2000
5* 35.3820 2.5000 1.74320 49.34
6* -13.8568 0.1000 1.63494 23.22
7* -24.8919 0.1500
8 18.7117 1.8000 1.81600 46.62
9 -989.9236 可変
10 -35.1124 0.5000 1.83481 42.71
11* 11.2710 1.1000
12 -16.1577 0.5000 1.80610 40.92
13 9.1476 1.3000 1.94595 17.98
14 137.0310 可変
15(STO) ∞ 可変
16* 6.0346 2.5000 1.83481 42.71
17* -20.8366 0.1500
18 13.2227 1.6000 1.69680 55.53
19 -21.0493 0.5000 2.00069 25.46
20 4.2655 可変
21* 10.9804 1.6000 1.52540 56.25
22 -232.4414 可変
23 -362.5642 0.6000 2.04300 39.00
24 14.2643 3.0000 1.51742 52.43
25 -10.6048 0.6000
26 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
27 ∞ 0.7993
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=-0.3278,
A2=0.0000E+00,A4=2.9173E-06,A6=-2.0925E-06,A8=4.2530E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.0479,
A2=0.0000E+00,A4=4.8113E-05,A6=-1.1149E-05,A8=3.7818E-07,A10-=0.0000E+00
第7面
K=-0.0187,
A2=0.0000E+00,A4=-7.3529E-06,A6=-6.6541E-07,A8=-1.3661E-08,A10=0.0000E+00
第11面
K=-0.8871,
A2=0.0000E+00,A4=5.3951E-05,A6=5.7536E-06,A8=6.4825E-09,A10=0.0000E+00
第16面
K=-0.5942,
A2=0.0000E+00,A4=-6.8115E-05,A6=1.0907E-07,A8=7.4120E-08,A10=0.0000E+00
第17面
K=-0.7628,
A2=0.0000E+00,A4=4.5611E-04,A6=-1.0355E-05,A8=3.5572E-07,A10=0.0000E+00
第21面
K=-0.7169,
A2=0.0000E+00,A4=2.7279E-05,A6=-5.1868E-06,A8=1.8491E-08,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.94
広角 中間 望遠
焦点距離 6.06124 13.53624 29.95741
Fナンバー 3.6364 3.9517 5.9000
画角 36.7° 15.5° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 58.0640 58.0714 58.0645
BF 0.79928 0.79928 0.79928

d9 0.59769 5.73203 8.08721
d14 8.88866 3.77014 1.39890
d15 6.82073 5.76455 1.19484
d20 3.98911 4.58771 13.08294
d22 4.96853 5.41533 1.50088
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 12.81116
2 10 -6.90346
3 16 12.76421
4 21 20.00160
5 23 77.44170
〔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
L4 1.634937 1.627308 1.654649 1.672358 1.688773(LA)
L13 2.042998 2.035064 2.061804 2.076930 2.089693
L8 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L2 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273190
L15 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L7 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781
L6,L9 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L5 1.816000 1.810749 1.828252 1.837996 1.846185
L1 2.003300 1.993011 2.028497 2.049714 2.068441
L10 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L3 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040(LB)
L14 1.517417 1.514444 1.524313 1.529804 1.534439
L11 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074603
L12 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543549
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 42.7993 1.0000 2.14352 17.77
2 14.3967 3.0000
3 ∞ 11.5000 1.80610 40.92
4 -33.4852 0.2000
5* 41.1895 0.1000 1.63494 23.22
6* 14.8052 2.8000 2.04300 39.00
7* -77.3252 可変
8 28.7788 0.5000 1.83481 42.71
9* 11.1439 1.5000
10 -13.1774 0.5000 1.80610 40.92
11 7.5542 1.7000 1.94595 17.98
12 29.7930 可変
13(STO) ∞ 可変
14* 7.0815 2.5000 1.83481 42.71
15* -26.0758 0.1500
16 9.8333 1.6000 1.69680 55.53
17 -52.8726 0.5000 2.00069 25.46
18 4.7458 可変
19* 8.0689 1.6000 1.52540 56.25
20 19.5088 可変
21 -21.4768 0.6000 2.14352 17.77
22 29.6499 2.5000 1.48749 70.23
23* -6.3895 0.6000
24 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
25 ∞ 0.7998
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=-0.1513,
A2=0.0000E+00,A4=-3.7050E-05,A6=1.0839E-07,A8=1.1477E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.0263,
A2=0.0000E+00,A4=8.6520E-05,A6=4.5524E-07,A8=-1.3742E-08,A10=0.0000E+00
第7面
K=-0.0789,
A2=0.0000E+00,A4=1.3315E-05,A6=1.7773E-07,A8=1.4417E-09,A10=0.0000E+00
第9面
K=-0.9593,
A2=0.0000E+00,A4=1.3958E-04,A6=3.2451E-06,A8=2.3083E-07,A10=0.0000E+00
第14面
K=-0.6063,
A2=0.0000E+00,A4=-1.1098E-04,A6=3.2759E-06,A8=-2.4822E-07,A10=0.0000E+00
第15面
K=-0.2754,
A2=0.0000E+00,A4-=1.4957E-04,A6=1.3647E-06,A8=-2.3821E-07,A10=0.0000E+00
第19面
K=0.1053,
A2=0.0000E+00,A4=-3.5906E-04,A6=7.5775E-06,A8=-7.2931E-07,A10=0.0000E+00
第23面
K=-0.0104,
A2=0.0000E+00,A4=8.9487E-04,A6=-2.2954E-05,A8=4.3482E-08, A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.20326 13.89999 30.99937
Fナンバー 3.2355 3.8924 5.9000
画角 36.1° 15.4° 7.0°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 60.6722 60.6724 60.6722
BF 0.79981 0.79981 0.79981

d7 0.59924 5.69519 8.45116
d12 9.25207 4.15538 1.40014
d13 8.59216 6.20722 1.19945
d18 2.57430 4.59337 13.17083
d20 5.20465 5.56496 2.00091
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 15.12158
2 8 -7.86841
3 14 12.90647
4 19 24.98639
5 21 87.42192
〔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
L4 2.042998 2.035064 2.061804 2.076930 2.089691(LB)
L3 1.634937 1.627308 1.654649 1.670616 1.684505(LA)
L7 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051060
L1,L12 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273184
L14 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L13 1.487490 1.485344 1.492285 1.495963 1.498983
L2,L6 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781
L5,L8 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L9 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L10 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074600
L11 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543548
数値実施例4
単位 mm

面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 48.8438 1.0000 2.14352 17.77
2* 11.8544 2.8000
3 -29.7268 9.8000 2.14352 17.77
4 ∞ 0.2000
5 17.3005 2.7000 1.75520 27.51
6 -47.1388 0.1500
7* 13.0396 3.0000 1.80610 40.92
8* -36.7988 0.1000 1.67000 19.30
9* 91.5078 可変
10 -78.7741 0.5000 1.83481 42.71
11* 10.2672 1.1000
12 -14.0949 0.5000 1.72916 54.68
13 8.2918 1.3000 1.94595 17.98
14 27.2540 可変
15(STO) ∞ 可変
16* 7.6801 3.9828 1.83481 42.71
17* -64.2740 0.1500
18 8.2756 2.1000 1.69680 55.53
19 -14.4365 0.5000 2.00069 25.46
20 5.9078 可変
21* 8.7416 1.5000 1.52540 56.25
22 24.6527 可変
23 81.0820 0.6000 2.14352 17.77
24 10.8703 3.1000 1.48749 70.23
25* -8.3023 0.6000
26 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
27 ∞ 0.4999
像面 ∞
非球面データ
第2面
K=0.0498,
A2=0.0000E+00,A4=-1.3925E-04,A6=2.8042E-07,A8=-1.1379E-08,A10=0.0000E+00
第7面
K=0.0272,
A2=0.0000E+00,A4=-5.4638E-05,A6=1.9698E-06,A8=-1.6771E-08,A10=0.0000E+00
第8面
K=0.0936,
A2=0.0000E+00,A4=-1.1220E-04,A6=1.6578E-06,A8=8.9828E-08,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.5504,
A2=0.0000E+00,A4=1.1911E-04,A6=4.6910E-06,A8=-9.1582E-08,A10=0.0000E+00
第11面
K=-0.8331,
A2=0.0000E+00,A4=2.2507E-04,A6=-7.1701E-07,A8=1.4359E-06,A10=0.0000E+00
第16面
K=-0.5705,
A2=0.0000E+00,A4=2.6285E-04,A6=1.6592E-05,A8=-1.1215E-07,A10=0.0000E+00
第17面
K=-0.7197,
A2=0.0000E+00,A4=6.4343E-04,A6=2.1920E-05,A8=8.2869E-07,A10=0.0000E+00
第21面
K=-0.7247,
A2=0.0000E+00,A4=-3.4170E-04,A6=1.6958E-05,A8=-1.9597E-06,A10=0.0000E+00
第25面
K=0.0433,
A2=0.0000E+00,A4=-9.4693E-04,A6=9.5646E-05,A8=-4.1316E-06,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.99
広角 中間 望遠
焦点距離 5.00516 11.17413 24.99304
Fナンバー 3.6331 3.9510 5.9000
画角 43.4° 19.0° 8.6°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 59.9108 59.9147 59.9110
BF 0.49986 0.49986 0.49986

d9 0.79553 5.59358 7.88345
d14 8.47749 3.69199 1.38960
d15 6.09817 5.31356 1.19254
d20 3.18290 2.98040 10.95933
d22 4.37407 5.31520 1.50350
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 10.60778
2 10 -6.17835
3 16 11.19498
4 21 24.96809
5 23 55.22906
〔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
L5 1.669997 1.660518 1.695229 1.714216 1.732297(LA)
L8 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L1,L2,L13 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273190
L15 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L14 1.487490 1.485344 1.492285 1.495963 1.498983
L4 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781(LB)
L6,L9 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L10 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L7 1.729157 1.725101 1.738436 1.745696 1.751731
L3 1.755199 1.747295 1.774745 1.791495 1.806556
L11 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074603
L12 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543549
数値実施例5
単位 mm

面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -17.1748 10.3000 2.14352 17.77
2 ∞ 0.200
3* 16.7286 2.3000 1.80610 40.92
4* -53.6680 0.1000 1.63494 23.22
5 3204.9577 0.1500
6 14.7128 1.6000 1.90366 31.32
7 82.2131 可変
8 -1.984E+04 0.5000 1.83481 42.71
9 11.0784 1.6000
10 -9.1210 0.5000 1.72916 54.68
11 13.2632 1.2000 1.94595 17.98
12 281.7281 可変
13(STO) ∞ 可変
14* 5.7953 2.5000 1.83481 42.71
15* -18.0769 0.1500
16 11.1053 1.7000 1.69680 55.53
17 -16.6710 0.5000 2.00069 25.46
18 3.7744 可変
19* 9.8539 1.6000 1.52540 56.25
20 37.3912 可変
21 16.0798 0.6000 2.00330 28.27
22 5.6360 3.0000 1.51633 64.14
23 -10.5926 0.6000
24 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
25 ∞ 0.5016
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=-0.0366,
A2=0.0000E+00,A4=2.3100E-04,A6=-2.3544E-06,A8=2.5544E-08,A10=-1.1763E-10
第3面
K=-0.0300,
A2=0.0000E+00,A4=-2.7534E-04,A6=3.1374E-06,A8=-8.4181E-09,A10=0.0000E+00
第4面
K=0.0011,
A2=0.0000E+00,A4=-4.5516E-04,A6=9.8020E-06,A8=-8.5631E-09,A10=0.0000E+00
第14面
K=-0.5838,
A2=0.0000E+00,A4=-1.2310E-04,A6=-1.3763E-06,A8=2.1745E-07,A10=0.0000E+00
第15面
K=-0.7838,
A2=0.0000E+00,A4=5.7429E-04,A6=-1.3882E-05,A8=4.2336E-07,A10=0.0000E+00
第19面
K=-1.0645,
A2=0.0000E+00,A4=5.9099E-04,A6=-1.7414E-05,A8=3.6786E-07,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.93
広角 中間 望遠
焦点距離 6.07178 13.52809 29.95461
Fナンバー 3.3875 4.0537 5.9000
画角 37.7° 15.5° 7.4°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 52.9041 52.9251 52.9047
BF 0.50159 0.50159 0.50159

d7 0.69477 5.06088 7.57328
d12 8.26624 3.90348 1.38895
d13 7.25378 5.35083 1.19238
d18 2.21643 3.17585 10.84933
d20 4.07132 5.06226 1.49915
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 14.32686
2 8 -6.66166
3 14 11.14998
4 19 24.96668
5 21 36.23308
〔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
L3 1.634937 1.627308 1.654649 1.670616 1.684505(LA)
L7 1.945950 1.931230 1.983830 2.018254 2.051063
L1 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273190
L13,L14 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L2 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781(LB)
L5,L8 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L12 2.003300 1.993011 2.028497 2.049714 2.068441
L9 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L6 1.729157 1.725101 1.738436 1.745696 1.751731
L4 1.903660 1.895260 1.924120 1.941280 1.956428
L10 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074603
L11 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543549
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 26.8861 1.0000 2.14352 17.77
2 10.4019 2.0000
3 ∞ 9.8000 2.14352 17.77
4 ∞ 0.2000
5* 43.1266 0.1000 1.63494 23.22
6* 23.3838 2.4000 1.80610 40.92
7* -29.3975 0.1500
8 19.1461 1.8000 1.80610 40.92
9 -118.3339 可変
10 -33.0995 0.5000 1.81600 46.62
11 11.0007 0.9000
12* -14.1728 0.6000 1.69350 53.21
13* 8.6979 0.5000 1.73000 16.50
14* 41.5907 可変
15(STO) ∞ 0.7000
16 23.2704 1.0000 1.58913 61.14
17 -39.5668 可変
18* 9.3228 2.5000 1.83481 42.71
19* -35.2849 0.1500
20 16.5137 1.6000 1.69680 55.53
21 -18.9795 0.5000 2.00069 25.46
22 7.8715 可変
23* 11.9382 1.6000 1.52540 56.25
24 -81.9589 可変
25 -7.8192 0.6000 2.14352 17.77
26 -15.1015 2.0000 1.51633 64.14
27 -7.1048 0.6000
28 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
29 ∞ 0.8002
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=-0.3198,
A2=0.0000E+00,A4=7.0812E-05,A6=-3.7266E-06,A8=5.5289E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.0895,
A2=0.0000E+00,A4=-1.2037E-04,A6=9.9952E-06,A8=-2.5704E-07,A10=0.0000E+00
第7面
K=-0.0600,A2=0.0000E+00,A4=9.3083E-06,A6=-8.5596E-07,A8=-1.1449E-08,A10=0.0000E+00
第12面
K=-0.3180,
A2=0.0000E+00,A4=1.0698E-03,A6=-1.4595E-04,A8=7.0190E-06,A10=0.0000E+00
第13面
K=-1.0000,
A2=0.0000E+00,A4=2.0000E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第14面
K=2.4959,
A2=0.0000E+00,A4=7.8292E-04,A6=-1.1366E-04,A8=6.5409E-06,A10=0.0000E+00
第18面
K=-0.5894,
A2=0.0000E+00,A4=7.7905E-05,A6=1.1782E-05,A8=-2.0278E-07,A10=0.0000E+00
第19面
K=-0.7348,
A2=0.0000E+00,A4=2.8188E-04,A6=9.8333E-06,A8=-1.0652E-07,A10=0.0000E+00
第23面
K=-0.6984,
A2=0.0000E+00,A4=-1.3174E-05,A6=9.8051E-06,A8=-2.7387E-07,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.95
広角 中間 望遠
焦点距離 6.05277 13.53390 29.95828
Fナンバー 4.0425 4.5176 6.0291
画角 38.4° 16.0° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 58.2782 58.2843 58.2778
BF 0.80017 0.80017 0.80017

d9 0.59649 5.36101 8.15085
d14 8.84912 4.09680 1.29474
d17 7.14286 4.64410 0.69974
d22 3.54736 4.87106 13.83328
d24 5.34215 6.51258 1.49937
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 12.85253
2 10 -5.91408
3 15 25.01936
4 18 21.07605
5 23 19.95023
6 25 -57.17262
〔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
L3 1.634937 1.627308 1.654649 1.672358 1.688773(LA)
L8 1.729996 1.718099 1.762336 1.793147 1.822977
L1,L2,L14 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273190
L9 1.589130 1.586188 1.595824 1.601033 1.605348
L15,L16 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L4,L5 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781(LB)
L10 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L6 1.816000 1.810749 1.828252 1.837996 1.846185
L7 1.693501 1.689548 1.702582 1.709715 1.715662
L11 1.696797 1.692974 1.705522 1.712339 1.718005
L12 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074603
L13 1.525400 1.522460 1.531800 1.537220 1.543549
数値実施例7
単位 mm

面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 26.3279 1.0000 2.14352 17.77
2 14.5172 1.8000
3 ∞ 9.5000 2.14352 17.77
4 ∞ 0.2000
5* 11.2902 3.1000 1.74320 49.34
6* -40.1582 0.1000 1.63494 23.22
7 -55.9920 可変
8 -53.2497 0.5000 1.83481 42.71
9 6.4066 1.0000
10 -8.9690 0.5000 1.80610 40.92
11 5.7354 1.4000 1.80810 22.76
12 -89.8331 可変
13(STO) ∞ 0.8000
14* 9.6873 1.5000 1.51633 64.14
15 -40.2680 可変
16* 22.9449 1.8000 1.74320 49.34
17 -8.4669 0.5000 1.80810 22.76
18 -12.3980 可変
19* -11.2318 0.6000 2.14352 17.77
20 89.5111 5.7315
21* 5.3980 2.2000 1.48749 70.23
22 8.2670 可変
23 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
24 ∞ 0.7994
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=0.0562,
A2=0.0000E+00,A4=-1.0635E-04,A6=-3.3073E-07,A8=-3.5038E-09,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.6015,
A2=0.0000E+00,A4=-3.1085E-04,A6=3.6175E-06,A8=-1.5913E-08,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.0653,
A2=0.0000E+00,A4=-2.9532E-04,A6=-3.6675E-06,A8=2.7757E-07,A10=0.0000E+00
第16面
K=-0.0724,
A2=0.0000E+00,A4=-3.3421E-04,A6=5.5697E-06,A8=-4.4877E-07,A10=0.0000E+00
第19面
K=0.0658,
A2=0.0000E+00,A4=5.3557E-04,A6=-1.9173E-05,A8=1.3380E-06,A10=0.0000E+00
第21面
K=-0.0668,
A2=0.0000E+00,A4=-7.2957E-04,A6=-1.1862E-05,A8=-1.0182E-06,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.95
広角 中間 望遠
焦点距離 6.04854 13.53462 29.95479
Fナンバー 3.9500 4.2520 4.6745
画角 36.8° 16.1° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 56.0119 55.9997 56.0110
BF 0.79942 0.79942 0.79942

d7 0.60676 5.42276 8.83870
d12 9.63307 4.79110 1.40123
d15 5.10636 3.03570 1.28066
d18 4.37904 6.46010 8.20476
d22 2.45578 2.45578 2.45578
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 16.48040
2 8 -4.22240
3 13 15.27984
4 16 11.42447
5 19 -17.00590
〔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
L4 1.634937 1.627308 1.654649 1.670903 1.685230(LA)
L1,L2,L11 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273184
L8,L13 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L12 1.487490 1.485344 1.492285 1.495963 1.498983
L6 1.806098 1.800248 1.819945 1.831173 1.840781
L5 1.834807 1.828975 1.848520 1.859547 1.868911
L3,L9 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040(LB)
L7,L10 1.808095 1.798009 1.833513 1.855902 1.876580
数値実施例8
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 31.5550 1.0000 2.00069 25.46
2 14.3812 1.9000
3 ∞ 9.5000 2.14352 17.77
4 ∞ 0.2000
5* 13.3840 0.1000 1.63494 23.22
6* 9.5949 2.8000 1.74320 49.34
7* -33.9738 可変
8 -110.3976 0.5000 1.80400 46.57
9 13.9738 0.4000
10 -42.2586 0.5000 1.78800 47.37
11 21.6286 0.4000
12 -14.6928 0.5000 1.77250 49.60
13 4.6945 1.0000 1.80810 22.76
14 16.5493 可変
15(STO) ∞ 0.8000
16* 11.7378 1.5000 1.51633 64.14
17 -40.2680 可変
18* 14.7240 2.2000 1.74320 49.34
19 -6.4219 0.5000 1.80810 22.76
20 -12.4275 可変
21 -86.9726 0.6000 2.09500 29.40
22 8.1530 6.9787
23* 7.8706 3.0000 1.52540 56.25
24 -31.6596 可変
25 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.7994
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=0.0342,
A2=0.0000E+00,A4=-5.1096E-05,A6=3.9696E-08,A8=-1.1548E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.2138,
A2=0.0000E+00,A4=-8.0734E-05,A6=-1.9246E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=0.0411,
A2=0.0000E+00,A4=2.5206E-05,A6=-3.6405E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第16面
K=0.1251,
A2=0.0000E+00,A4=-2.2276E-04,A6=-4.1935E-06,A8=1.3656E-07,A10=0.0000E+00
第18面
K=-0.0925,
A2=0.0000E+00,A4=-3.2272E-04,A6=4.4236E-06,A8=-2.4013E-07,A10=0.0000E+00
第23面
K=-0.1594,
A2=0.0000E+00,A4=8.6051E-06,A6=-5.3997E-06,A8=2.9886E-08,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.95
広角 中間 望遠
焦点距離 6.04738 13.53474 29.95923
Fナンバー 3.9288 4.2410 4.8167
画角 36.8° 16.0° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 58.0060 58.0110 58.0044
BF 0.79940 0.79940 0.79940

d7 0.60051 5.39340 8.67990
d14 9.46571 4.67549 1.38634
d17 5.22371 3.31714 1.36251
d20 4.17404 6.08801 8.03548
d24 2.56393 2.56393 2.56393
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 16.49250
2 8 -4.30301
3 15 17.77685
4 18 9.88546
5 21 44.68218
〔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
L13 1.525399 1.522577 1.531916 1.537043 1.541302
L12 2.094997 2.084179 2.121419 2.143451 2.162626
L3 1.634937 1.627308 1.654649 1.670838 1.685096(LA)
L2 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273184
L9,L14 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L6 1.788001 1.782998 1.799634 1.808881 1.816664
L5 1.804000 1.798815 1.816080 1.825698 1.833800
L7 1.772499 1.767798 1.783374 1.791971 1.799174
L4,L10 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040(LB)
L8,L11 1.808095 1.798009 1.833513 1.855902 1.876580
L1 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074600
数値実施例9
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 27.6145 1.0000 2.00069 25.46
2 13.0239 2.1000
3 ∞ 9.5000 2.14352 17.77
4 ∞ 0.2000
5* 13.1656 0.1000 1.63494 23.22
6* 9.5250 2.8000 1.74320 49.34
7* -32.7902 可変
8 -32.8022 0.5000 1.80400 46.57
9 11.6063 0.6000
10 -31.9837 0.5000 1.77250 49.60
11 4.9153 1.0000 1.80810 22.76
12 18.1580 0.4000
13 -25.1963 0.5000 1.78800 47.37
14 36.1464 可変
15(STO) ∞ 0.8000
16* 12.5130 1.5000 1.51633 64.14
17 -43.0156 可変
18* 15.0982 2.2000 1.74320 49.34
19 -6.5686 0.5000 1.80810 22.76
20 -12.4845 可変
21 -60.8709 0.6000 2.09500 29.40
22 10.3767 7.3472
23* 7.4713 2.3000 1.52540 56.25
24 40.1581 可変
25 ∞ 0.8000 1.51633 64.14
26 ∞ 0.8001
像面 ∞
非球面データ
第5面
K=0.0291,
A2=0.0000E+00,A4=-4.4047E-05,A6=1.3091E-07,A8=-1.1089E-08,A10=0.0000E+00
第6面
K=0.1497,
A2=0.0000E+00,A4=-1.2063E-04,A6=-2.7557E-06,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第7面
K=0.0325,
A2=0.0000E+00,A4=2.2798E-05,A6=-3.3627E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第16面
K=0.1348,
A2=0.0000E+00,A4=-1.8990E-04,A6=-6.2525E-06,A8=3.0401E-07,A10=0.0000E+00
第18面
K=-0.1035,
A2=0.0000E+00,A4=-3.0165E-04,A6=4.9551E-06,A8=-2.7005E-07,A10=0.0000E+00
第23面
K=-0.1697,
A2=0.0000E+00,A4=1.7420E-05,A6=-6.7687E-06,A8=7.0760E-08,A10=0.0000E+00
各種データ
ズーム比 4.96
広角 中間 望遠
焦点距離 6.04558 13.53353 29.95661
Fナンバー 3.9288 4.2737 4.8656
画角 36.8° 16.0° 7.2°
像高 3.84 3.84 3.84
レンズ全長 58.0136 58.0246 58.0135
BF 0.80009 0.80009 0.80009

d7 0.60348 5.37422 8.66850
d14 9.44247 4.67824 1.37750
d17 5.11648 3.19734 1.25573
d20 4.13795 6.06764 7.99887
d24 2.66593 2.66593 2.66593
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 16.14071
2 8 -4.35163
3 15 18.94768
4 18 10.00503
5 21 -70.71964
〔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
L13 1.525399 1.522577 1.531916 1.537043 1.541302
L12 2.094997 2.084179 2.121419 2.143451 2.162626
L3 1.634937 1.627308 1.654649 1.670838 1.685096(LA)
L2 2.143520 2.125601 2.189954 2.232324 2.273184
L9,L14 1.516330 1.513855 1.521905 1.526213 1.529768
L8 1.788001 1.782998 1.799634 1.808881 1.816664
L5 1.804000 1.798815 1.816080 1.825698 1.833800
L6 1.772499 1.767798 1.783374 1.791971 1.799174
L4,L10 1.743198 1.738653 1.753716 1.762046 1.769040(LB)
L7,L11 1.808095 1.798009 1.833513 1.855902 1.876580
L1 2.000690 1.989410 2.028720 2.052834 2.074600
次に、各実施例におけるパラメータの値、条件式の値を掲げる。なお、***は条件を満足しないことを示している。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
fw(広角端) 6.051 6.061 6.203 5.005 6.072
ft(望遠端) 29.960 29.957 30.999 24.993 29.955
γ 4.951 4.943 4.997 4.994 4.933
10 3.84 3.84 3.84 3.84 3.84
E 10.466 7.906 9.628 10.921 6.278
f12 13.101 10.432 12.669 8.840 10.123
E/f12 0.799 0.758 0.760 1.235 0.620
nd(LB) 1.88300 1.74320 2.04300 1.80610 1.80610
νd(LA) 23.22 23.22 23.22 19.30 23.22
C −17.614 −13.857 14.805 −36.799 −53.668
ΔzA(h) 0.00988 −0.00742 −0.00952 0.12547 0
ΔzB(h) −0.00910 −0.00692 0.00500 −0.00871 −0.07001
zA(h)+ΔzB(h)}/2 0.00039 −0.00717 −0.00226 0.05838 −0.03501
ΔzC(h) −0.01246 −0.01047 0.02716 −0.00397 −0.08914
h 4.232 4.221 4.152 5.144 4.208
a 1.693 1.688 1.661 2.058 1.683
θgF(LA) 0.6030 0.6477 0.5840 0.5840 0.5840
β(LA) 0.6408 0.6855 0.6218 0.6155 0.6155
θhg(LA) 0.5379 0.6003 0.5080 0.5080 0.5080
βhg(LA) 0.5901 0.6525 0.5602 0.5514 0.5514
νd(LB) 40.76 49.34 39.00 40.92 40.92
θgF(LB) 0.5669 0.5528 0.5657 0.5703 0.5703
β(LB) 0.6333 0.6332 0.6293 0.6370 0.6370
θhg(LB) 0.4811 0.4638 0.4772 0.4881 0.4881
βhg(LB) 0.5728 0.5748 0.5650 0.5802 0.5802
θgF(LA)−θgF(LB) 0.0361 0.0949 0.0183 0.0137 0.0137
θhg(LA)−θhg(LB) 0.0568 0.1365 0.0308 0.0199 0.0199
νd(LA)−νd(LB) −17.54 −26.12 −15.78 −21.62 −17.70
β2w −0.691 −0.685 −0.692 −0.640 −0.680
β34w −0.445 −0.655 −0.529 −0.694 −0.636
β5w 1.206 1.055 1.120 1.062 0.981
5n−N5p 0.65603 0.52558 0.65603 0.65603 0.48697
ν5p−ν5n 52.46 13.43 52.46 52.46 35.87
RG5F −15.820 −362.564 −21.477 81.082 16.080
RG5R −7.546 −10.605 −6.390 −8.302 −10.593
(RG5F+RG5R)/(RG5F-RG5R) 0.3541 0.9434 0.5414 1.229 4.854
t1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
07 2.688 2.688 2.688 2.688 2.688
tanω07w 0.4814 0.4803 0.4632 0.5851 0.4960
07/(fw・tanω07w) 0.9228 0.9234 0.9355 0.9181 0.8925
nd(LA) 1.63494 1.63494 1.63494 1.67000 1.63494
実施例6 実施例7 実施例8 実施例9
fw(広角端) 6.053 6.049 6.047 6.046
ft(望遠端) 29.958 29.955 29.959 29.957
γ 4.949 4.952 4.954 4.955
10 3.84 3.84 3.84 3.84
E 6.835 8.210 6.593 6.793
f12 10.515 12.792 12.749 12.502
E/f12 0.650 0.642 0.517 0.543
nd(LB) 1.80610 1.74320 1.74320 1.74320
νd(LA) 23.22 23.22 23.22 23.22
C 23.384 −40.158 9.595 9.525
ΔzA(h) 0.00683 0 −0.01681 −0.01403
ΔzB(h) −0.00300 −0.03462 0.00598 0.00537
zA(h)+ΔzB(h)}/2 0.00192 −0.01731 −0.00542 −0.00433
ΔzC(h) −0.00734 −0.08108 −0.02479 −0.04604
h 4.230 4.234 4.238 4.238
a 1.692 1.694 1.695 1.695
θgF(LA) 0.6477 0.5945 0.5921 0.5921
β(LA) 0.6855 0.6323 0.6299 0.6299
θhg(LA) 0.6003 0.5240 0.5215 0.5215
βhg(LA) 0.6525 0.5762 0.5737 0.5737
νd(LB) 40.92 49.34 49.34 49.34
θgF(LB) 0.5703 0.5528 0.5528 0.5528
β(LB) 0.6370 0.6332 0.6332 0.6332
θhg(LB) 0.4881 0.4638 0.4638 0.4638
βhg(LB) 0.5802 0.5748 0.5748 0.5748
θgF(LA)−θgF(LB) 0.0774 0.0417 0.0393 0.0393
θhg(LA)−θhg(LB) 0.1122 0.0602 0.0577 0.0577
νd(LA)−νd(LB) −17.70 −26.12 −26.12 −26.12
β2w −0.544 −0.325 −0.323 −0.330
β34w −0.715 −0.608 −0.576 −0.581
β5w 1.211 1.854 1.968 1.957
5n−N5p 0.62720 0.65603 0.56960 0.56960
ν5p−ν5n 46.37 52.46 26.85 26.85
RG5F −7.819 *** *** ***
RG5R −7.105 *** *** ***
(RG5F+RG5R)/(RG5F-RG5R) 0.04784 *** *** ***
t1 0.1 0.1 0.1 0.1
07 2.688 2.688 2.688 2.688
tanω07w 0.4702 0.4882 0.4861 0.4851
07/(fw・tanω07w) 0.9444 0.9102 0.9145 0.9165
nd(LA) 1.63494 1.63494 1.63494 1.63494
(実施例10)
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19〜図21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19はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図20は同後方斜視図、図21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、撮影光学系41の構成枚数を少なくした小型化・薄型化のズームレンズ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22〜図24に示す。図22はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図23はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図24は図14の側面図である。図22〜図24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22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25に示す。図25(a)は携帯電話400の正面図、図25(b)は側面図、図25(c)は撮影光学系405の断面図である。図25(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うためのものである。
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、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9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9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〜L13 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 (11)

  1. 物体側より順に、
    最も物体側に配置され正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、
    負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、
    正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、
    正または負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、
    正または負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、
    を備える結像光学系であって、
    広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第1レンズ群G1は固定であり、
    広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第2レンズ群G2は像側に移動し、
    広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第3レンズ群G3は物体側に移動するか、又は固定であり、
    広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第4レンズ群G4は広角端と望遠端の中間位置まで固定であり前記中間位置からは像側に移動するか、前記中間位置までは物体側に移動して前記中間位置からは像側に移動するか、物体側に移動した後像側に移動するか又は物体側に移動し、
    広角端から望遠端にかけての変倍時に、前記第5レンズ群G5は固定であり、
    該第1レンズ群G1は反射光学素子と、該反射光学素子の像側に配置され正の屈折力を有するレンズ成分C1pと、前記反射光学素子の物体側に配置された負レンズ成分を有し、
    該レンズ成分C1pは負レンズLAと正レンズLBとが接合され、その接合面が非球面であり、
    前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味し、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とする結像光学系。
    0.4<E/f12<2.0 …(1)
    ここで、
    Eは面頂Ct1と面頂Ct2との間の光軸に沿った空気換算距離、
    面頂Ct1は前記反射光学素子の反射面よりも物体側にある屈折面のうちで最も負の屈折力の強い面の面頂、
    面頂Ct2は前記レンズ成分C1pの接合面の面頂、
    f12は前記第1レンズ群G1を構成するレンズのうち、前記反射光学素子よりも像側にあるすべてのレンズによる合成焦点距離である。ただし、前記反射光学素子が射出面を有し該射出面が屈折力を有する場合は、該射出面を含んだときの合成焦点距離である。
  2. 前記負レンズLAの材質はエネルギー硬化型樹脂であり、前記正レンズLB上にて直接成形する方式で前記レンズ成分C1pを形成することを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
  3. 前記反射光学素子はプリズムであり、媒質の屈折率が1.8以上である請求項1〜2のいずれか一項に記載の結像光学系。
  4. 下記条件式(2)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。
    1.60<nd(LB)<2.4 …(2)
    ここで、nd(LB)は前記正レンズLBのd線に対する屈折率である。
  5. 条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の結像光学系。
    3<νd(LA)<35 …(3)
    ここで、νd(LA)は前記負レンズLAのd線に対するアッベ数である。
  6. 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、A,A,A,A10・・・を非球面係数として、非球面の形状を下記の式(4)で表すと共に、
    z=h2/R[1+{1−(1+K)h2/R2 1/2
    +A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10+・・・ …(4)
    偏倚量を下記の式(5)で表した場合、
    Δz=z−h2/R[1+{1−h2/R2 1/2 ]・・・ …(5)
    以下の条件式(6a)または(6b)を満足する請求項1〜5のいずれか一項に記載の結像光学系。
    C≦0のとき
    ΔzC (h)≦(ΔzA(h)+Δz(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(6a)
    C≧0のとき
    ΔzC (h)≧(ΔzA(h)+Δz(h))/2〈但し、h=2.5a〉 …(6b)
    ここで、
    A は前記負レンズLAの空気接触面の形状であって、式(4)に従う形状、
    B は前記正レンズLBの空気接触面の形状であって、式(4)に従う形状、
    Cは前記接合面の形状であって、式(4)に従う形状、
    ΔzAは前記負レンズLAの空気接触面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
    ΔzBは前記正レンズLBの空気接触面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
    ΔzC は前記接合面における偏倚量であって、式(5)に従う量、
    Cは接合面の近軸曲率半径、
    aは以下の(7)式に従う量、
    a=(y10)2・log10γ/fw …(7)
    また、式(7)において、
    10 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である。
  7. 以下の条件を満足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。
    −1.2<β2w<−0.3 …(16)
    ここで、β2wは前記第2レンズ群G2の広角端における結像倍率であって、広角端における前記結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
  8. 以下の条件式(17)を満足することを特徴とする請求項7に記載の結像光学系。
    −1.8<β34w<−0.3 …(17)
    ここで、β34w は前記第3レンズ群G3と前記第4レンズ群G4の広角端における合成系の結像倍率であって、広角端における前記結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
  9. 前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3との間に正の屈折力を有する別のレンズ群G31を有し、
    以下の条件式(17−1)を満足することを特徴とする請求項8に記載の結像光学系。
    −1.8<β34w’<−0.3 …(17−1)
    ここで、β34w ’は前記別のレンズ群G31、前記第3レンズ群G3及び前記第4レンズ群G4の広角端における合成系の結像倍率であって、広角端における前記結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
  10. 以下の条件式(18)を満足す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。
    0.95<β5W<2.5 …(18)
    ここで、β5W は前記第5レンズ群G5の結像倍率であって、広角端における前記結像光学系全系の結像倍率の絶対値が0.01以下となるいずれかの物点に合焦したときの結像倍率である。
  11. 請求項1〜10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し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とを有し、
    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(26)を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.96 …(26)
    ここで、
    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y10としたときy07=0.7y10として表され、
    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である。
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