JP5445097B2 - ズームレンズおよび撮影機能を有する情報装置 - Google Patents

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Description

この発明は、ズームレンズおよび撮影機能を有する情報装置に関する。
近年、普及の著しいデジタルカメラは、さらなる高性能化・小型化が求められ、撮影レンズとして搭載されるズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められている。
ズームレンズは、小型化の面では、まず使用時のレンズ全長(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)を短縮することが必要であり、また各レンズ群の厚みを短縮して収納時の全長を抑えることも小型化を実現する重要な要素である。
ズームレンズの高性能化は、ハイエンドのデジタルカメラへの適用を考えると、少なくとも800万、好ましくは1000万画素を超える撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
さらに、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの広角端の半画角は38度以上であることが望ましい。半画角:38度は、35mm判銀塩カメラ(いわゆるライカ版)換算の焦点距離で28mmに相当する。
また、大きな変倍比に対する要望も強く、8倍程度の変倍比が常識化しつつあり、更なる高変倍比が求められている。
デジタルカメラ用のズームレンズには多くの種類が考えられるが、5群以上の群構成のものは全レンズ系総厚の短小化が難しく小型化には適さない。
高変倍化や大口径化に適したタイプとして良く知られているものに、物体側より順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群、負の焦点距離を持つ第2レンズ群、正の焦点距離を持つ第3レンズ群、正の焦点距離を持つ第4レンズ群を配したものとして、例えば、特許文献1〜5に記載されたものが知られている。
これらの特許文献に記載された正・負・正・正の4群構成のズームレンズのうちに、38度以上の半画角、8倍を超える変倍比、800万画素に対応できる性能を合わせて有するものはない。
例えば、特許文献1に記載されたものは、広角端での半画角:40度と広画角であるが、変倍比は5倍程度であり、特許文献2に記載されたものは広角端での半画角:略40度と広角で、変倍比も9倍程度と大きいが、広角端での歪曲収差が10%以上もあり、性能の面でなお改良の余地なしとしない。
特許文献3は、具体的な実施例として、変倍比:9.5倍程度と高い変倍比のものを開示しているが、広角端での半画角:32度程度である。
特許文献4、5記載のものは、性能は良好であり広角でもあるが、変倍比の面でなお改良の余地なしとしない。
ズームレンズの小型化を図る一般的な方法として、各レンズ群のパワーを強めて「レンズ枚数を削減する」ことが知られている。しかし、この方法を単純に行うと、諸収差の補正が困難になると共に、各構成レンズ群の偏心感度(レンズが偏心することによる結像性能の劣化度)が高くなり、高い光学性能の維持が困難となりやすい。
この方法を実施しつつ、広画角化を実現しようとすると、軸外光線高さの増大や歪曲収差の増大により「レンズ全系のサイズを抑えながら諸収差の補正を図る」ことがさらに困難となる。
この発明は上述した事情に鑑み、小型・高性能のデジタルカメラ用のズームレンズとして特に適し、広角端の半画角:38度以上、9倍を超える変倍比、少なくとも800万画素を超える撮像素子に対応した解像力を実現可能なズームレンズの実現、さらには、このようなズームレンズを用いる撮像装置の実現を課題とする。
この発明のズームレンズは、物体側より像側へ向かって順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を配し、第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを配してなる。
そして、ズーミングは「各レンズ群が独立に移動」して行なわれる。
望遠端における第1レンズ群と第3レンズ群の位置は「広角端における位置よりも物体側」に位置する。
「第1レンズ群」は、物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、物体側に凸面を持つ正レンズの2枚のレンズから成る。
「第2レンズ群」は、物体側より順に、少なくとも一面に非球面を有して物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズの3枚からなる。
「第3レンズ群」は、物体側より順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの3枚を配してなり、これら3枚のレンズのうち、2枚目の正レンズは3枚目の負レンズと「物体側に凹の接合面」により接合されている。
第2レンズ群の広角端における結像倍率:β2w、第2レンズ群の望遠端における結像倍率:β2t、広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftは、条件:
(1) 0.3 <|(β2t/β2w)/(ft/fw)|< 0.8
を満足する(請求項1)。
請求項1記載のズームレンズは、広角端における全系の焦点距離:fw、第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件:
(2) 5.0 <f1/fw< 8.0
を満足することが好ましい(請求項2)。
請求項1または2記載のズームレンズは、第2レンズ群の最も物体側に位置する両凹の負レンズが、両面非球面であることが好ましい(請求項3)。
この請求項3記載のズームレンズにおいては、第2レンズ群の最も像側に位置する正レンズの材質の、d線に対する屈折率:N23と異常分散性:Δθgf23が、条件:
(3) 0.025<Δθgf23
(4) 1.8<N23
を満足することが好ましい(請求項4)。
ここに、硝材の異常分散性:Δθgfは、フラウンホーファ線の、g線に対する屈折率:ng、F線に対する屈折率:nF、C線に対する屈折率:nCにより、次式:
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
により定義される部分分散比:θgFを縦軸、アッベ数:νdを横軸とする直交2軸の2次元座標を考え、この2次元座標上で、基準硝種:K7の座標点(νd=60.49,θgF=0.5436)と基準硝種:F2の座標点(νd=36.26,θgF=0.5828)とを結んだ直線を「標準線」とするとき、硝種の部分分散比:θgFの、2次元座標面上における「標準線からの縦軸方向の離れ量」として定義される。
条件(4)における異常分散性:Δθgf23における「23」は、第2レンズ群の物体側から第3番目のレンズである正レンズを意味する。
なお、異常分散性は、上記2次元座標において、硝材の部分分散比:θgFが基準線より上側(縦軸の+側)にあるときに「正」、基準線より下側にあるとき「負」とする。
請求項1〜4任意の1に記載のズームレンズにおける第4レンズ群は「単一の正レンズであって、少なくとも1面が非球面」であることが好ましい(請求項5)。
請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズは、広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
11 >ft/fw> 9.0
満足することができる(請求項6)。
この発明の「撮影機能を有する情報装置」は、請求項1〜6の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有する情報装置であり(請求項7)、ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像される構成とすることができ(請求項8)、具体的には「携帯情報端末装置」として構成されることができる(請求項9)。
説明を補足すると、ズームレンズの小型化・高変倍化・高性能化を図る際には、各レンズ群に適切な屈折力を設定することや、各レンズ群内のレンズ構成を適切に設定する必要がある。
望遠端において、第1レンズ群の位置が「広角端における位置よりも物体側」に位置することで、第2レンズ群にとっての物体となる第1レンズ群の像を、より第2レンズ群に近づけることができ、変倍比の向上に寄与する。
また、広角端で光学全長を短縮することで「カメラの起動時の鏡胴繰出し時間を短縮」することが可能であり、加えて、望遠端で光学全長を伸ばすことで各レンズ群の偏心による性能劣化を抑制できる。
第1レンズ群と第2レンズ群が前記のように移動し、第4レンズ群の繰出し量を低減させることを考慮すれば、第3レンズ群の望遠端における位置は、広角端における位置よりも物体側に位置するのが良い。
この発明のズームレンズでは、第2レンズ群が「主変倍群」としての機能を担っており、重要なレンズ群である。
条件(1)は、主変倍群としての第2レンズ群の変倍分担、すなわち、条件(1)のパラメータの分母である変倍比:ft/fwに対する、望遠端と広角端における第2レンズ群の結像倍率比:β2t/β2wの割合を表している。
条件(1)のパラメータが小さくなることは、第2レンズ群が分担する変倍機能が小さくなることを意味し、条件(1)の下限を超えて上記変倍分担が小さくなりすぎると、高倍率を得るための「他のレンズ群の移動量」が過大となり、レンズ全長が増大し、ズームレンズの小型化を実現するのが困難になる恐れがある。
逆に、条件(1)の上限を超えて「第2レンズ群の変倍分担」が大きくなりすぎると、第2レンズ群の屈折力が過大となり、組立て精度に対する要求が高くなりすぎる恐れがある。また、変倍に伴う第2レンズ群の移動量が過大となってレンズ全長が増大する恐れがある。
条件(1)のパラメータは、より好ましくは、条件(1)よりも若干狭い、以下の条件(1A)を満足するのが良い。
(1A) 0.35 <|(β2t/β2w)/(ft/fw)|< 0.55 。
条件(2)は、第1レンズ群に関する条件であり、広角端における第1レンズ群の全系に対するパワーのバランスを規定する。
条件(2)のパラメータ:f1/fwが、下限値:5.0より小さくなると、第1レンズ群の正のパワーが、相対的に強くなって収差の発生量が過大となり、特に像面湾曲や歪曲収差が大きく発生して各収差の補正が困難になる恐れがある。
逆に、パラメータ:f1/fwが、上限値:8.0を超えると、第1レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、収差補正上は有利になるが、第1レンズ群の前玉径や「ズームレンズ収納時のサイズ」が大きくなり、コンパクト化が困難となる恐れがある。
請求項3では、第2レンズ群の最も物体側のレンズは「両凹レンズ」であるが、この構成では「全体として負のパワーを持つ第2群の第1面」が物体側に凹面である。
このようにすることで、第2レンズ群内の「高い位置の光線」に対して、より強い負のパワーを作用することが可能となる。
加えて、全体として負のパワーを持つ第2レンズ群中において「各画角の光線が最も分離されている第1面」を物体側に凹面とすることで、第3レンズ群の小径化をより効果的に達することが可能である。
第3レンズ群の小径化が可能となることにより、光学系全体の小容積化や軽量化に直接効果があるのは言うまでも無いが、第3レンズ群を「沈胴収納時に光軸から退避させる群とする場合には、退避先の省スペース化や退避時の低負荷化」にも効果がある。
請求項3ではまた、第2レンズ群の最も物体側に位置する両凹の負レンズが「両面非球面」であるが、このようにすることにより、第2レンズ群内の構成レンズ枚数の削減を可能としている。このように「非球面を1枚のレンズに集約する」ことで、他のレンズに採用する硝種の選択幅が広がり、収差補正上有利となる。
請求項4の構成とすることで、特に、「望遠端で大きくなる倍率色収差と軸上色収差」を良好に補正することが可能となる。
条件(3)および条件(4)の各パラメータが、これらの条件の下限値を超えると、第2レンズ群の最も像側に位置する正レンズの異常分散性が不足気味となり、望遠端における倍率色収差と軸上色収差の補正が困難となる恐れがある。
また、条件(4)の下限値を超えると、当該正レンズの正の屈折力を、レンズ面の曲率半径を小さくして維持しなければならず、その結果、当該レンズの肉厚が増加し、ズームレンズ全系の小型化を阻害する恐れがある。
請求項1のように、第3レンズ群を「物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズによる3枚構成」とすると、広角端から望遠端への変倍比が8倍を超えるような高変倍率のズームレンズにおいても、ズーム全域で色収差等の収差を良好に補正することが容易となる。
この発明のズームレンズでは、変倍に際して、第1〜第4レンズ群がそれぞれ独立に移動するが、最も像側に位置する第4レンズ群を1枚の正レンズとすることにより、第4レンズ群の移動機構が簡素化され、又、移動エネルギも小さくでき、フォーカス群とすることも可能となる。
また、この1枚の正レンズの少なくとも1面を非球面とすることにより、第1〜第3レンズ群で補正しきれない諸収差を、第4レンズ群の非球面で良好に補正することが可能となる。
請求項6の条件(5)は、ズームレンズの変倍比を規定するものであり、変倍比の範囲は「9倍〜11倍」である。
以上に説明したように、この発明によれば「新規なズームレンズと撮像装置」を実現できる。この発明によれば、後述する具体的な実施例のように「小型で、収差が十分に補正され、少なくとも800万画素を超える撮像素子に対応可能なズームレンズ」を実現可能である。従って、このようなズームレンズを用いることにより小型で性能良好な「デジタルカメラ等の撮像装置」を実現可能である。
実施例1のズームレンズのレンズ構成を示す図である。 実施例1のズームレンズの広角端における収差図である。 実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。 実施例1のズームレンズの望遠端における収差図である。 実施例2のズームレンズのレンズ構成を示す図である。 実施例2のズームレンズの広角端における収差図である。 実施例2のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。 実施例2のズームレンズの望遠端における収差図である。 実施例3のズームレンズのレンズ構成を示す図である。 実施例31のズームレンズの広角端における収差図である。 実施例3ズームレンズの中間焦点距離における収差図である。 実施例3のズームレンズの望遠端における収差図である。 実施例4のズームレンズのレンズ構成を示す図である。 実施例4のズームレンズの広角端における収差図である。 実施例4のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。 実施例4のズームレンズの望遠端における収差図である。 撮影機能を有する情報装置の実施の1形態を説明するための図である。 図17の情報装置のシステム構成を説明するための図である。
以下、実施の形態を説明する。
図1、図5、図9、図13にズームレンズの実施の形態を示す。繁雑を避けるため、これらの図において符号を共通化する。
これらの図に示すズームレンズは、図の上記順序に従って、後述する実施例1〜4に対応するものである。
上記各図は、ズームレンズのレンズ及び群構成と、変倍に伴う各レンズ群の移動の様子を示している。各図の上段は「広角端のレンズ群配置」、中段は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」、下段は「望遠端におけるレンズ群配置」であり、矢印は「各レンズ群の変倍に伴う移動の様子」を示している。
上記各図に示されたズームレンズは、物体側(図の左方)より像側(図の右方)へ向かって順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4を配し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配してなり、各レンズ群が独立に移動してズーミングを行う。
広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3とは、光軸上を単調に物体側へ移動する。
従って、望遠端における第1レンズ群G1と第3レンズ群G3の位置(図の最下段)は、広角端(図の最上段)におけるよりも物体側に定められている。
これに対して、第2レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際して「単調に像側へ移動」し、第4レンズ群G4は、広角端からの変倍の当初は物体側へ移動し、中間焦点距離を過ぎてから、像側へ回帰するように移動する。
また、開口絞りSも図示のように、レンズ群とは独立に変位するが、その変位は広角端から望遠端への変倍に際して「単調な物体側への移動」である。
第1レンズ群G1は物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、物体側に凸面を持つ正レンズから成り、第2レンズ群G2は物体側より順に、物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの3枚で構成されるが、像側の正レンズと負レンズは接合レンズである。
この接合レンズの接合面は「物体側に凹」である。
第4レンズ群G4は、単一の正レンズである。
後述する具体的な実施例に示すように、これら図1、図5、図9、図13のズームレンズは、条件(1)〜(5)を満足する。
なお、図1、図5、図9、図13における符号「F」は、第4レンズ群G4の像面側に配設される「各種フィルタ(光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等)」や、CCDセンサ等の撮像素子の「カバーガラス(シールガラス)」をこれらに等価な1枚の透明平行平板として示したものである。
図17は、この発明の「撮影機能を有する情報装置」の実施の1形態を説明するための図である。
図17(A)は、装置の正面側と上部面とを示す図、図17(B)は装置の背面側を示す図である。符号1は撮影レンズを示す。撮影レンズ1はズームレンズである。符号2はファインダ、符号3はストロボ、符号4はシャッタボタン、符号6は電源スイッチ、符号7は液晶モニタをそれぞれ示す。
図18は、情報装置のシステム構成を示す図である。
図18に示す情報装置は、「ズームレンズ」である撮影レンズ1と、「撮像素子」である受光素子13を有し、撮影レンズ1によって形成される撮影対象物の像を受光素子13によって読取るように構成され、受光素子13からの出力を中央演算装置11の制御を受ける信号処理装置14によって処理してデジタル情報に変換する。
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ7に表示され、半導体メモリ15に記憶され、あるいは通信カード16により外部への通信に供される。
以下、ズームレンズの具体的な実施例を挙げる。
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
f:全系の焦点距離
Fno:Fナンバ
R:曲率半径
D:面間隔
Nd:d線における屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
A12:12次の非球面係数
A14:14次の非球面係数 。
非球面は、光軸方向のデプスを「X」、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)を「C」、光軸からの高さを「H」、上記円錐定数、非球面係数を用いて、周知の式:
X = CH2/{1+√(1-(1+K)C2H2)}
+A4・H4 +A6・H6+A8・H8 +A10・H10 +A12・H12+A14・H14+A16・H16+A18・H18
で表される。硝種は、株式会社オハラ、および株式会社住田光学ガラスの光学硝種名である。長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「mm」である。
「実施例1」
実施例1は、図1に示したズームレンズの具体的な実施例である。
焦点距離 広角端:5.04 望遠端:51.99
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.25
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例1のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 29.37 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 21.552 0.1
3* 16.077 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -119.235 可変(A)
5* -52.668 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.4
7 ∞ 0.8 1.72 46.02 S-LAM61
8 11.508 0.79
9 11.756 2.03 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -187.599 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.717 4.44 1.497 81.5 K-PFK80
13* -36.8090.11
14 8.194 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.5 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.509 可変(D)
17* 25.213 2.26 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -13.357 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
なお、上記において「*印」を付した面番号のレンズ面が非球面である。他の実施例においても同様である。
「可変量」
実施例1における可変量のデータを以下に挙げる。
広角端 中間焦点 望遠端
可変(A) 0.5035 9.5547 18.4545
可変(B) 16.1166 8.3662 0.8595
可変(C) 5.5311 0.95 0.8905
可変(D) 3.4181 8.5438 12.607 。
「非球面」
実施例1の非球面のデータを以下に挙げる。
K A4 A6 A8 A10
第3面 -0.22318 -6.02869E-06 -6.35411E-08 8.92694E-10 -1.41736E-11
第4面 0 4.74802E-06 -9.56913E-09 -1.36638E-10 1.64069E-13
第5面 0 1.38189E-05 4.89240E-06 -1.24277E-07 5.86544E-10
第6面 -0.68781 0 6.57098E-07 1.11012E-06 -4.68597E-08
第12面 0.03139 -1.98053E-04 4.40551E-06 -5.84010E-07 5.69118E-08
第13面 -20.89232 1.08768E-03 4.50485E-05 -1.25614E-06 3.57716E-07
第17面 0.62834 -6.35239E-05 1.60147E-05 -1.05906E-06 3.74275E-08
A12 A14
第3面 8.72492E-14 -1.07231E-16
第4面 1.21670E-14 0
第5面 1.60870E-11 -1.84141E-13
第6面 4.25430E-10 4.40887E-12
第12面 -7.81240E-10 0
第13面 -2.91641E-11 0
第17面 -5.48963E-10 7.06060E-14
上記の非球面係数の標記において、例えば「-5.48963E-10」は「-5.48963×10−10」を意味する。以下の各実施例においても同様である。」
「条件式のパラメータの値」
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.45
(2) 6.62
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.31
「実施例2」
実施例2は、図5に示したズームレンズの具体的な実施例である。
焦点距離 広角端:5.05 望遠端:51.95
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.25
Fno. 広角端:3.68 望遠端:5.79
実施例2のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 29.289 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 21.502 0.1
3* 16.003 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -123.048 可変(A)
5* -56.683 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.42
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 11.956 0.82
9 11.987 1.98 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -251.412 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.714 4.43 1.497 81.5 K-PFK80
13* -37.102 0.1
14 8.178 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.487 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.547 可変(D)
17* 26.925 2.28 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -12.702 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
「可変量」
実施例2における可変量のデータを以下に挙げる。
広角端 中間焦点 望遠端
可変(A) 0.5 9.5545 18.440
可変(B) 16.0177 8.3328 0.8004
可変(C) 5.3762 0.95 0.9496
可変(D) 3.4156 8.6822 12.6154 。
「非球面」
実施例2の非球面のデータを以下に挙げる。
K A4 A6 A8 A10
第3面 -0.22167 -5.90530E-06 -6.46727E-08 8.93729E-10 -1.40797E-11
第4面 0 4.85871E-06 -9.30655E-09 -1.34840E-10 3.09988E-13
第5面 0 1.32968E-05 4.71545E-06 -1.24885E-07 6.15346E-10
第6面 -0.65707 0 -8.68916E-09 1.10389E-06 -4.70424E-08
第12面 0.03132 -1.97751E-04 5.10296E-06 -5.70008E-07 5.49994E-08
第13面 -18.1434 1.08465E-03 4.80974E-05 -1.41912E-06 3.46338E-07
第17面 -2.23963 -8.00366E-05 1.66391E-05 -1.06996E-06 3.72144E-08
A12 A14
第3面 8.87033E-14 -8.66730E-17
第4面 1.45501E-14 0
第5面 1.62349E-11 -1.85528E-13
第6面 4.31029E-10 4.30512E-12
第12面 -7.81240E-10 0
第13面 -2.91641E-11 0
第17面 -5.36891E-10 7.06060E-14 。
「条件式のパラメータの値」
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.45
(2) 6.61
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.29 。
「実施例3」
実施例3は、図9に示したズームレンズの具体的な実施例である。
焦点距離 広角端:5.05 望遠端:51.97
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.27
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例3のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 40.056 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 26.967 0.1
3* 16.685 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -90.74 可変(A)
5* -54.859 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.31
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 11.615 0.82
9 11.785 1.98 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -208.09 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.67 4.44 1.497 81.5 K-PFK80
13* -36.234 0.1
14 8.341 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.417 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.558 可変(D)
17* 22.448 2.34 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -13.83 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
「可変量」
実施例3における可変量のデータを以下に示す。
広角端 中間焦点 望遠端
可変(A) 0.5 9.6019 18.5072
可変(B) 15.665 8.0743 0.8
可変(C) 5.574 0.95 0.95
可変(D) 3.4089 8.326 12.5939
「非球面」
実施例3の非球面のデータを以下に挙げる。
K A4 A6 A8 A10
第3面 -0.22864 -6.59143E-06 -5.89327E-08 9.80393E-10 -1.44226E-11
第4面 0 8.39710E-06 -1.96921E-09 -1.74055E-10 -1.83097E-13
第5面 0 4.30032E-05 3.87787E-06 -1.24416E-07 8.68854E-10
第6面 -0.62842 0 3.65072E-06 7.88551E-07 -3.92675E-08
第12面 0.01946 -2.09000E-04 7.24368E-06 -8.97536E-07 6.62496E-08
第13面 -25.29385 1.10597E-03 4.04691E-05 -4.68999E-07 2.60289E-07
第17面 2.74822 -5.55768E-05 1.46355E-05 -1.00375E-06 3.68836E-08
A12 A14
第3面 8.23918E-14 -7.93229E-17
第4面 1.38088E-14 0
第5面 1.57198E-11 -2.32699E-13
第6面 4.62309E-10 8.57255E-13
第12面 -7.81239E-10 0
第13面 -2.91632E-11 0
第17面 -5.58874E-10 7.06167E-14 。
「条件式のパラメータの値」
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.46
(2) 6.56
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.30
「実施例4」
実施例4は、図13に示したズームレンズの具体的な実施例である。
焦点距離 広角端:5.05 望遠端:52.01
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.26
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例4のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 63.133 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 37.761 0.1
3* 18.124 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -88.62 可変(A)
5* -82.841 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.53
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 12.171 0.61
9 11.334 2.01 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -689.212 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.441 4.25 1.497 81.5 K-PFK80
13* -92.387 0.1
14 7.704 2.42 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.212 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.465 可変(D)
17* 24.219 2.33 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -14.042 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
「可変量」
実施例4における可変量のデータを以下に挙げる。
広角端 中間焦点 望遠端
可変(A) 0.5 8.4112 19.4502
可変(B) 16.5072 7.7342 0.8303
可変(C) 5.0668 0.95 0.9197
可変(D) 3.381 9.8796 13.3048 。
「非球面」
実施例4の非球面のデータを以下に挙げる。
K A4 A6 A8 A10
第3面 -0.21365 -6.11068E-06 -5.33907E-08 1.10490E-09 -1.66325E-11
第4面 0 8.18554E-06 1.31400E-08 -3.13919E-10 -2.24157E-12
第5面 0 8.18113E-05 1.55717E-06 -8.66465E-08 6.18775E-10
第6面 -0.38023 0 2.86067E-06 4.59239E-07 -2.83993E-08
第12面 -0.00336 -1.49472E-04 1.86823E-05 -2.34903E-06 1.91551E-07
第13面 -343.4611 1.37315E-03 6.97608E-05 -2.79653E-06 8.06764E-07
第17面 -2.73383 -8.26919E-05 2.77844E-05 -1.87611E-06 5.59135E-08
A12 A14
第3面 6.06793E-14 5.07107E-17
第4面 3.52013E-15 1.33810E-16
第5面 1.49390E-11 -2.00535E-13
第6面 2.57871E-10 3.77490E-12
第12面 -2.77789E-090
第13面 -9.61773E-090
第17面 -2.00526E-10 -1.45775E-11 。
「条件式のパラメータの値」
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.41
(2) 7.01
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.30 。
図2、図3、図4に順次、実施例1のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
図6、図7、図8に順次、実施例2のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
図10、図11、図12に順次、実施例3のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
図14、図15、図16に順次、実施例4のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。
これらの収差図から明らかなように、各実施例とも、広角端の半画角:39度以上、10倍を超える変倍比、少なくとも800万画素を超える撮像素子に対応可能な解像力を有し、発明の課題とするところを達成している。
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
S 開口絞り
特開2008−107559 特開2008−112013 特開2008−185782 特開2008−203453 特開2008−145501

Claims (9)

  1. 物体側より像側へ向かって順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を配し、第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを配してなり、各レンズ群が独立に移動してズーミングを行い、望遠端における第1レンズ群と第3レンズ群の位置が、広角端におけるよりも物体側に定められたズームレンズであって、
    第1レンズ群は物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、物体側に凸面を持つ正レンズから成り、
    第2レンズ群は物体側より順に、少なくとも一面に非球面を有して物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズからなり、
    第3レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記負レンズは、その物体側の正レンズと、物体側に凹の接合面で接合され、
    第2レンズ群の広角端における結像倍率:β2w、第2レンズ群の望遠端における結像倍率:β2t、広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
    (1) 0.3 <|(β2t/β2w)/(ft/fw)|< 0.8
    を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 請求項1記載のズームレンズにおいて、
    広角端における全系の焦点距離:fw、第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件:
    (2) 5.0 <f1/fw< 8.0
    を満足することを特徴とするズームレンズ。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズにおいて、
    第2レンズ群の最も物体側に位置する両凹の負レンズが、両面非球面であることを特徴とするズームレンズ。
  4. 請求項3記載のズームレンズにおいて、
    フラウンホーファ線の、g線に対する屈折率:ng、F線に対する屈折率:nF、C線に対する屈折率:nCにより、次式:
    θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
    により定義される部分分散比:θgFを縦軸、アッベ数:νdを横軸とする直交2軸の2次元座標上で、基準硝種:K7の座標点(νd=60.49,θgF=0.5436)と基準硝種:F2の座標点(νd=36.26,θgF=0.5828)とを結んだ直線を標準線とし、硝種の部分分散比:θgFの、上記2次元座標面上における上記標準線からの上記縦軸方向の離れ量を上記硝種の異常分散性:Δθgfとするとき、
    第2レンズ群の最も像側に位置する正レンズの材質の、d線に対する屈折率:N23と異常分散性:Δθgf23が、条件:
    (3) 0.025<Δθgf23
    (4) 1.8<N23
    を満足することを特徴とするズームレンズ。
  5. 請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
    第4レンズ群が、単一の正レンズであって、少なくとも1面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
  6. 請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
    広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
    (5) 11 >ft/fw> 9.0
    を満足することを特徴とするズームレンズ。
  7. 請求項1〜6の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
  8. 請求項7記載の情報装置において、
    ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
  9. 請求項7または8記載の情報装置において、
    携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
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