JP5726464B2 - 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
結局、前記3群構成がポピュラーなタイプとして落ち着いている。
なお、近年の固体撮像素子の画素サイズは銀塩粒子よりも小さい。このため、135フォーマットやAPS−Cより小さくても十分な画質が得られる。
複数のレンズ群を有し、
前記複数のレンズ群は、
物体側から順に、
負の第1レンズ群と、
正の第2レンズ群と、
負の第3レンズ群と、
正の第4レンズ群とからなり、
変倍時には前記各レンズ群の空気間隔が可変であり、
前記第1レンズ群は正レンズを1つ含み、
前記第2レンズ群は負レンズを1つ含み、
前記第3レンズ群は1又は2つのレンズ成分からなり、
前記第4レンズ群は1つのレンズ成分からなり、
以下の条件式(1)と条件式(2−1)と条件式(21)を満足することを特徴とする。
0<M3/M2<0.55 ・・・(1)
0.7<f4/|f3|<2 ・・・(2−1)
0.4<(R 4F +R 4R )/(R 4F −R 4R )<1.6 ・・・(21)
ここで、
M2は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第2レンズ群の移動量、
M3は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第3レンズ群の移動量であり、
f3は前記第3レンズ群の合成焦点距離、
f4は前記第4レンズ群の合成焦点距離、
R 4F は前記第4レンズ群の物体側の面の光軸上の曲率半径、
R 4R は前記第4レンズ群の像側の面の光軸上の曲率半径であり、
レンズ成分とは、単レンズもしくは接合レンズをいう。
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、無限遠物点合焦時に次の条件式(A)を満足することを特徴とする。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(A)
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=0.7・y10として表される。また、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主光線が物点側で光軸となす角度、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。
すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
まず、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。
変倍時には各レンズ群の空気間隔が可変であり、
第1レンズ群となる負のレンズ群G1は正レンズを1つ含み、
第2レンズ群となる正のレンズ群G2は負レンズを1つ含み、
第3レンズ群となる負のレンズ群G3は1又は2つのレンズ成分からなり、
第4レンズ群となる正のレンズ群G4は1つのレンズ成分からなっている。
これを解消するために、前記広角端から望遠端まで変倍する際の、正の第2レンズ群と負の第3レンズ群との間隔変化、つまり個々の移動量の関係は以下の条件式(1)を満足するのが好ましい。
0<M3/M2<0.55 ・・・(1)
ここで、
M2は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第2レンズ群の移動量、
M3は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第3レンズ群の移動量であり、
レンズ成分とは、単レンズもしくは接合レンズをいう。
一方、条件式(1)の下限値を下回ると、所定のレンズ群移動量制限内にて所望のズーム比を得ることが困難となる。そこで敢えて望遠端での全長を短縮したり、所望のズーム比を得ようとしたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
0.1<M3/M2<0.54 ・・・(1’)
さらに、条件式(1)に代えて、次の条件式(1”)を満足すると、より一層好ましい。
0.2<M3/M2<0.52 ・・・(1”)
0.5<f4/|f3|<2 ・・・(2)
ここで、
f3は前記第3レンズ群の合成焦点距離、
f4は前記第4レンズ群の合成焦点距離、
である。
一方、条件式(2)の下限値を下回ると、所定のレンズ群移動量制限内(あるいは光学全長制限内)にて所望のズーム比を得ることが困難となる。
0.6<f4/|f3|<1.7 ・・・(2’)
さらに、条件式(2)に代えて、次の条件式(2”)を満足すると、より一層好ましい。
0.7<f4/|f3|<1.4 ・・・(2”)
あるいは、条件式(2)に代えて、次の条件式(2−1)を満足しても良い。
0.7<f4/|f3|<2 ・・・(2−1)
−0.9<β234w<−0.4 ・・・(3)
ここで、β234w は広角端における無限遠物点合焦時の前記第2レンズ群から前記第4レンズ群までの合成倍率である。
一方、条件式(3)の上限値を上回ると、ある程度以上のバックフォーカスの確保が困難となる。そこで敢えて望遠端での全長を短縮したり、所望のバックフォーカス長を得ようとしたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
−0.8<β234w <−0.44 ・・・(3’)
さらに、条件式(3)に代えて、次の条件式(3”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.7<β234w<−0.47 ・・・(3”)
−0.8<β2w<−0.407 ・・・(4)
ここで、β2w は広角端無限遠物点合焦時の第2レンズ群の合成倍率である。第2レンズ群の移動量は、これ自身の持つ倍率の絶対値が小さいほど少なくて済む。
条件式(4)の下限値を下回ると第2レンズ群の移動量が大きくなり、全長の制限以内で所望のズーム比を得ることが困難となる。
一方、条件式(4)の上限値を上回ると、ある程度以上のバックフォーカスの確保が困難となる。そこで敢えて望遠端での全長を短縮したり、所望のバックフォーカス長を得ようとしたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
−0.7<β2w<−0.408 ・・・(4’)
さらに、条件式(4)に代えて、次の条件式(4”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.6<β2w<−0.41 ・・・(4”)
0.9<fw/f2<1.6 ・・・(5)
ここで、f2は第2レンズ群の合成焦点距離である。
条件式(5)の下限値を下回ると、第2レンズ群の移動量や光学全長が大きくなる。
一方、条件式(5)の上限値を上回ると、ある程度以上のバックフォーカスの確保が困難となる。同時に各収差補正(特に、コマ収差、非点収差)が困難となる。
1<fw/f2<1.5 ・・・(5’)
さらに、条件式(5)に代えて、次の条件式(5”)を満足すると、より一層好ましい。
1.1<fw/f2<1.4 ・・・(5”)
1<SF111-SF112<2.5 ・・・(6)
ここで、
SF111=(R111F +R111R )/(R111F −R111R ) ・・・(6a)
SF112=(R112F +R112R )/(R112F −R112R ) ・・・(6b)
R111Fは前記第1レンズ群の最初の負レンズL111の物体側面の光軸上の曲率半径、
R111Rは前記第1レンズ群の最初の負レンズL111の像側面の光軸上の曲率半径、
R112Fは前記第1レンズ群の2番目の負レンズL112の物体側面の光軸上の曲率半径、
R112Rは前記第1レンズ群の2番目の負レンズL112の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(6)の上限値を上回ると、負レンズL111と負レンズL112との干渉の関係で両者間の空気間隔が多く必要となり、薄型化に逆行する方向となる。
1<SF111-SF112<2.3 ・・・(6’)
さらに、条件式(6)に代えて、次の条件式(6”)を満足すると、より一層好ましい。
1.1<SF111-SF112<2.1 ・・・(6”)
0.2<R12F /R112R<1 ・・・(7)
ここで、
R112Rは前記第1レンズ群の2番目の前記負レンズL112の像側面の光軸上の曲率半径、
R12Fは前記第1レンズ群の前記正レンズL12の物体側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(7)の上限値を上回ると、負レンズL112と正レンズL12との干渉の関係で両者間の空気間隔が多く必要となり、薄型化に逆行する方向となる。
0.3<R12F /R112R<0.8 ・・・(7’)
さらに、条件式(7)に代えて、次の条件式(7”)を満足すると、より一層好ましい。
0.4<R12F /R112R<0.7 ・・・(7”)
0.001<d12 /fw<0.1 ・・・(8)
ここで、d12 は第1レンズ群の2番目の負レンズL112と正レンズL12との光軸上の空気間隔である。
条件式(8)の上限値を上回ると、第1レンズ群の厚みが増大し、薄型化に逆行する方向となる。
0.005<d12 /fw<0.06 ・・・(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。
0.01<d12 /fw<0.03 ・・・(8”)
0.4<(R11F +R11R )/(R11F −R11R )<1.3 ・・・(9)
ここで、R11Fは第1レンズ群の負レンズL11の物体側面の光軸上の曲率半径、
R11R は第1レンズ群の負レンズL11の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(9)の上限値を上回ると全長の短縮が困難となる。
0.5<(R11F +R11R )/(R11F −R11R )<1.2 ・・・(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。
0.6<(R11F +R11R )/(R11F −R11R )<1.1 ・・・(9”)
−3.5<(R12F +R12R )/(R12F −R12R )<−2.7 ・・・(10)
ここで、
R12Fは前記第1レンズ群の前記正レンズL12の物体側面の光軸上の曲率半径、
R12Rは前記第1レンズ群の前記正レンズL12の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(10)の上限値を上回ると、第1レンズ群にて発生しやすい歪曲収差、非点収差、コマ収差を全体的にバランスよく高いレベルにて補正することが困難となる。
−3.4<(R12F +R12R )/(R12F −R12R )<−2.8 ・・・(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。
−3.3<(R12F +R12R )/(R12F −R12R )<−2.9 ・・・(10”)
0.1<d12 /fw<0.35 ・・・(11)
ここで、d12 は第1レンズ群の負レンズL11と正レンズL12との光軸上の空気間隔である。
条件式(11)の上限値を上回ると、第1レンズ群の厚みが増大し、薄型化に逆行する方向となる。
0.13<d12 /fw<0.32 ・・・(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。
0.16<d12 /fw<0.3 ・・・(11”)
0≦d2pn /fw<1 ・・・(12)
条件式(12)の上限値を上回ると、コマ収差や色収差の補正が困難になりやすい。
0≦d2pn /fw<0.8 ・・・(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≦d2pn /fw<0.2 ・・・(12”)
0.2<(R322F +R322R )/(R322F −R322R )<1.7 ・・・(13)
ここで、
R322Fは前記第2レンズ群の負レンズL22の物体側面の光軸上の曲率半径、
R322Rは前記第2レンズ群の負レンズL22の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(13)の上限値を上回ると、広角端にて第3レンズ群と干渉しやすくなる。そこで敢えて全長を短縮したり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を広げたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
0.3<(R322F +R322R )/(R322F −R322R )<1.6 ・・・(13’)
さらに、条件式(13)に代えて、次の条件式(13”)を満足すると、より一層好ましい。
0.4<(R322F +R322R )/(R322F −R322R )<1.5 ・・・(13”)
0.2<R22R /R21F<1 ・・・(14)
ここで、
R21Fは前記第2レンズ群の前記正レンズL21の物体側面の光軸上の曲率半径、
R22Rは前記第2レンズ群の前記負レンズL22の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(14)の下限値を下回ると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正が困難になりやすい。
0.4<R22R /R21F<0.9 ・・・(14’)
さらに、条件式(14)に代えて、次の条件式(14”)を満足すると、より一層好ましい。
0.6<R22R /R21F<0.8 ・・・(14”)
2.5<(R222F +R222R )/(R222F −R222R )<5 ・・・(16)
ここで、
R222Fは前記第2レンズ群の負レンズL22の物体側面の光軸上の曲率半径、
R222Rは前記第2レンズ群の負レンズL22の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(16)の上限値を上回ると、広角端にて第3レンズ群と干渉しやすくなる。そこで敢えて全長を短縮したり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を広げたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
3<(R222F +R222R )/(R222F −R222R )<4.5 ・・・(16’)
さらに、条件式(16)に代えて、次の条件式(16”)を満足すると、より一層好ましい。
3.5<(R222F +R222R )/(R222F −R222R )<4 ・・・(16”)
0.5<(R3F+R3R)/(R3F−R3R)<2.4 ・・・(17)
ここで、
R3Fは前記第3レンズ群の最も物体側にある負レンズ成分の物体側面の光軸上の曲率半径、
R3Rは前記第3レンズ群の最も物体側にある負レンズ成分の像側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(17)の下限値を下回ると、合焦による球面収差やコマ収差の変動量が大きくなり好ましくない。
条件式(17)の上限値を上回ると、広角端にてより近距離の物体に合焦する際に第4レンズ群と干渉しやすくなる。なお、薄型化の観点で第3レンズ群は1つのレンズ成分で構成するのが良い。
0.6<(R3F+R3R)/(R3F−R3R)<2.2 ・・・(17’)
さらに、条件式(17)に代えて、次の条件式(17”)を満足すると、より一層好ましい。
0.8<(R3F+R3R)/(R3F−R3R)<2 ・・・(17”)
−0.35<(R31R +R32F )/(R31R −R32F )<0 ・・・(18)
ここで、
R31Rは前記第3レンズ群の負レンズL31の像側面の光軸上の曲率半径、
R32Fは前記第3レンズ群の負レンズL32の物体側面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(18)の上限値を上回ると、合焦による球面収差やコマ収差の変動量が大きくなり好ましくない。
−0.3<(R31R +R32F )/(R31R −R32F )<−0.1 ・・・(18’)
さらに、条件式(18)に代えて、次の条件式(18”)を満足すると、より一層好ましい。
−0.25<(R31R +R32F )/(R31R −R32F )<−0.15
・・・(18”)
−0.2<n4−n31<0.6 ・・・(19)
一方、条件式(19)の上限値を上回ると、収差補正上の問題は少ないが、硝材が現実に存在し得ない。
−0.1<n4−n31<0.4 ・・・(19’)
さらに、条件式(19)に代えて、次の条件式(19”)を満足すると、より一層好ましい。
0<n4−n31<0.3 ・・・(19”)
0.2<fw/f4<0.6 ・・・(20)
ここで、fwは広角端における結像光学系の全系の合成焦点距離である。
条件式(20)の下限値を下回ると、第3レンズ群のパワーを緩くせざるを得ず、第3レンズ群を合焦に用いることが出来なくなる。
条件式(20)の上限値を上回ると、変倍による主光線射出角の変動が大きくなり好ましくない。そこで敢えて第3レンズ群にパワーを付与すること、主光線の射出角を適正に維持することを達成しようとすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
0.25<fw/f4<0.55 ・・・(20’)
さらに、条件式(20)に代えて、次の条件式(20”)を満足すると、より一層好ましい。
0.3<fw/f4<0.5 ・・・(20”)
0.4<(R4F+R4R)/(R4F−R4R)<1.6 ・・・(21)
ここで、
R4Fは第4レンズ群の物体側の面の光軸上の曲率半径、
R4Rは第4レンズ群の像側の面の光軸上の曲率半径、
である。
条件式(21)の上限値を上回ると、広角端において、第4レンズ群が第3レンズ群と干渉しやすくなる。そこで敢えて全長を短縮したり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を広げたりすると、特に変倍時におけるコマ収差や非点収差の変動が大きくなりやすい。
0.5<(R4F+R4R)/(R4F−R4R)<1.5 ・・・(21’)
さらに、条件式(21)に代えて、次の条件式(21”)を満足すると、より一層好ましい。
0.6<(R4F+R4R)/(R4F−R4R)<1.4 ・・・(21”)
0.8<fb/fw<1.8 ・・・(22)
ここで、
fwは広角端における結像光学系の全系の合成焦点距離、
fbは第4レンズ群の最終面からガウス像点までの光軸上の距離、
である。
条件式(22)の上限値を上回ると、全長が長くなりやすく、収差補正上は特にコマ収差や歪曲収差に不利となる。
0.9<fb/fw<1.6 ・・・(22’)
さらに、条件式(22)に代えて、次の条件式(22”)を満足すると、より一層好ましい。
1<fb/fw<1.4 ・・・(22”)
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、無限遠物点合焦時に次の条件式(A)を満足することを特徴とする。
0.7<y07/(fw・tanω07w)<0.97 …(A)
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=0.7・y10として表される。また、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主光線が物点側で光軸となす角度、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。
X(H)=(H2/r)/{1+[1−(1+K)・(H2/r2)]1/2}
+A4H4+A6H6+A8H8+A10H10 ・・・(a)
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 40.000 1.00 1.88300 40.76
2 12.208 4.90
3 -64.338 1.00 1.52542 55.78
4* 29.279 0.29
5 20.083 3.03 1.84666 23.78
6 74.737 可変
7(絞り) ∞ 1.18
8 11.101 2.67 1.83400 37.16
9 239.150 2.87 1.78470 26.29
10 8.000 4.76 1.59201 67.02
11* 174.731 可変
12 62.548 1.00 1.52542 55.78
13* 19.677 2.10
14* -29.389 1.00 1.52542 55.78
15 -60.000 可変
16 165.536 4.01 1.52542 55.78
17* -25.234 可変
18 ∞ 2.66 1.51633 64.14
19 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第4面
k=0.000
A4=-3.38982e-06,A6=-8.51671e-08
第11面
k=0.000
A4=2.83295e-04,A6=2.19510e-06,A8=8.22825e-08
第13面
k=0.000
A4=-3.63119e-06
第14面
k=0.000
A4=-3.68022e-05,A6=-5.53193e-08
第17面
k=-0.387
A4=-3.59810e-06
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.47 30.38 41.64
FNO. 3.96 5.68 6.83
画角2ω 83.06 40.15 29.42
BF(in air) 15.43 15.44 15.41
全長(in air) 74.12 69.47 72.60
d6 23.22 5.80 1.23
d11 1.76 9.73 15.69
d15 3.89 8.68 10.45
d17 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-23.32 f2=18.39 f3=-36.55 f4=41.98
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 35.000 1.00 1.83481 42.71
2 13.088 5.18
3 -74.520 1.00 1.52249 59.84
4 27.771 0.30
5 19.145 2.95 1.84666 23.78
6 45.403 可変
7(絞り) ∞ 1.18
8 8.990 2.65 1.80610 40.92
9 214.397 1.88 1.75520 27.51
10 6.938 0.55
11 7.660 3.37 1.52542 55.78
12* 52.825 可変
13 100.508 1.00 1.52542 55.78
14* 19.576 可変
15 886.551 4.61 1.51633 64.14
16 -21.797 可変
17 ∞ 2.66 1.51633 64.14
18 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第12面
k=0.000
A4=3.93771e-04,A6=3.02598e-06,A8=1.91578e-07,A10=-6.16016e-10
第14面
k=2.482
A4=-1.04363e-06,A6=-5.84697e-07
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.28 29.99 41.13
FNO. 3.95 5.67 6.83
画角2ω 83.78 40.53 29.78
BF(in air) 15.39 15.39 15.39
全長(in air) 74.09 69.18 72.72
d6 25.01 6.74 2.00
d12 2.19 10.22 16.17
d14 5.82 11.16 13.48
d16 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-25.57 f2=19.32 f3=-46.47 f4=41.27
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 36.515 1.00 1.83481 42.71
2 12.416 4.38
3 -314.149 1.00 1.69680 55.53
4 25.508 0.30
5 17.363 2.78 1.84666 23.78
6 43.521 可変
7(絞り) ∞ 1.00
8 7.758 2.52 1.80610 40.92
9 33.630 1.08 1.75520 27.51
10 6.041 0.50
11 7.004 3.10 1.51633 64.14
12* 132.249 可変
13 218.112 1.00 1.52542 55.78
14* 15.042 可変
15 109.239 4.92 1.51633 64.14
16 -23.263 可変
17 ∞ 2.66 1.51633 64.14
18 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第12面
k=0.000
A4=4.73945e-04,A6=3.09311e-06,A8=3.90756e-07,A10=-4.01910e-09
第14面
k=0.000
A4=3.31138e-05,A6=-5.71483e-07,A8=3.04170e-09
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.01 29.41 40.32
FNO. 3.99 5.68 6.83
画角2ω 84.89 41.23 30.34
BF(in air) 15.44 15.43 15.42
全長(in air) 70.14 65.84 68.96
d6 23.07 6.35 2.00
d12 1.98 8.46 13.01
d14 6.08 12.03 14.97
d16 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-22.93 f2=16.88 f3=-30.80 f4=37.62
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 35.000 1.00 1.81600 46.62
2 11.697 4.50
3 -43.354 1.00 1.74100 52.64
4 50.433 0.30
5 22.683 2.70 1.84666 23.78
6 134.218 可変
7(絞り) ∞ 1.00
8* 9.305 5.00 1.59201 67.02
9 -36.634 0.30
10 19.483 1.82 2.00178 19.32
11* 11.362 可変
12 -514.099 1.00 1.52542 55.78
13* 19.085 可変
14 -197.750 3.71 1.74320 49.34
15 -26.474 可変
16 ∞ 2.66 1.51633 64.14
17 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第8面
k=-0.642
A4=5.60665e-05
第11面
k=2.252
A4=3.67221e-05,A6=7.06337e-07
第13面
k=0.000
A4=4.98525e-05,A6=-5.04103e-07
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.28 29.99 41.13
FNO. 3.83 5.64 6.83
画角2ω 83.80 40.52 29.78
BF(in air) 15.38 15.39 15.39
全長(in air) 70.96 69.22 72.75
d6 23.09 7.47 3.19
d11 3.22 9.69 14.78
d13 6.94 14.35 17.06
d15 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-22.02 f2=17.45 f3=-35.00 f4=40.75
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 1364.480 1.00 1.74320 49.34
2* 12.109 4.34
3 19.946 2.79 1.80810 22.76
4 40.000 可変
5(絞り) ∞ 1.18
6 9.255 2.90 1.80610 40.92
7 84.927 1.37 1.75520 27.51
8 6.912 0.37
9 7.518 4.39 1.52542 55.78
10* 43.935 可変
11 271.958 1.00 1.52542 55.78
12* 27.270 可変
13 144.460 4.50 1.51633 64.14
14 -27.024 可変
15 ∞ 2.66 1.51633 64.14
16 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第2面
k=-0.447
A4=-8.16356e-06,A6=-1.43419e-08,A8=-3.50802e-10
第10面
k=0.000
A4=3.33768e-04,A6=3.18128e-06,A8=5.43295e-08,A10=2.44257e-09
第12面
k=0.000
A4=4.04315e-05,A6=-2.89519e-07,A8=2.58942e-09
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 15.00 31.50 43.20
FNO. 3.88 5.60 6.83
画角2ω 79.99 38.86 28.70
BF(in air) 15.39 15.40 15.39
全長(in air) 74.09 69.10 74.09
d4 26.33 6.78 2.00
d10 2.38 10.52 15.55
d12 6.14 12.57 17.31
d14 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-28.21 f2=20.92 f3=-57.77 f4=44.49
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -75.501 0.80 1.72903 54.04
2 15.336 2.48
3 19.653 3.02 1.84666 23.78
4 38.000 可変
5(絞り) ∞ 1.00
6* 7.951 3.40 1.59201 67.02
7 -68.007 0.10
8 14.373 1.25 1.84666 23.78
9* 8.170 可変
10 153.275 0.80 1.52542 55.78
11* 15.327 可変
12 -134.602 3.79 1.72916 54.68
13 -21.712 可変
14 ∞ 2.66 1.51633 64.14
15 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.76592e-05,A6=-6.27372e-09
第6面
k=-0.897
A4=1.96475e-04,A6=9.79131e-07,A8=-8.27903e-09
第9面
k=0.000
A4=3.31794e-04,A6=9.99366e-06,A8=-1.78860e-07,A10=1.69952e-08
第11面
k=0.000
A4=4.95674e-05,A6=-1.81708e-06,A8=1.93822e-08
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 30.24 41.47
FNO. 4.12 5.81 6.84
画角2ω 83.39 40.62 29.54
BF(in air) 16.83 16.83 16.84
全長(in air) 74.08 65.46 65.14
d4 31.14 9.64 3.40
d9 3.05 8.70 13.80
d11 6.41 13.65 14.45
d13 14.09 14.09 14.09
各群焦点距離
f1=-29.55 f2=18.62 f3=-32.48 f4=35.01
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 35.000 1.00 1.83481 42.71
2 12.992 5.01
3 -74.501 1.00 1.52249 59.84
4 29.977 0.30
5 19.086 2.78 1.84666 23.78
6 40.000 可変
7(絞り) ∞ 1.18
8 10.197 5.00 1.72342 37.95
9 -20.000 1.39 1.75520 27.51
10 8.061 0.40
11 9.259 3.32 1.74320 49.34
12* 102.147 可変
13 211.860 1.00 1.52542 55.78
14* 17.188 可変
15 159.342 4.85 1.51633 64.14
16 -23.456 可変
17 ∞ 2.66 1.51633 64.14
18 ∞ 1.00
像面(撮像面)∞
非球面データ
第12面
k=0.000
A4=1.96340e-04,A6=4.78249e-07,A8=1.00676e-07,A10=-1.90930e-09
第14面
k=1.379
A4=6.64542e-06,A6=-5.19950e-07
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.28 29.99 41.13
FNO. 3.82 5.48 6.60
画角2ω 83.80 40.52 29.78
BF(in air) 15.39 15.39 15.40
全長(in air) 74.09 70.61 74.10
d6 23.99 6.62 2.00
d12 2.00 8.10 12.60
d14 5.48 13.26 16.87
d16 12.64 12.64 12.64
各群焦点距離
f1=-24.49 f2=18.11 f3=-35.66 f4=39.96
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
fw(広角端) 14.47 14.28 14 14.28
ft(望遠端) 41.64 41.13 40.32 41.13
半画角ωw(広角端) -41.53 -41.89 -42.45 -41.9
半画角ωt(望遠端) -14.71 -14.89 -15.17 -14.89
(1)M3/M2 0.3 0.33 0.42 0.51
(2)f4/|f3| 1.15 0.89 1.22 1.16
(3)β234w -0.62 -0.56 -0.61 -0.65
(4)β2w -0.52 -0.52 -0.49 -0.53
(5)fw/f2 0.79 0.74 0.83 0.82
(6)SF111-SF112 1.5 1.74 1.18 2.08
(7)R12F/R112R 0.69 0.69 0.68 0.45
(8)d12/fw 0.02 0.021 0.021 0.021
(9)(R11F+R11R)/(R11F−R11R) - - - -
(10)(R12F+R12R)/(R12F−R12R) - - - -
(11)d12/fw - - - -
(12)d2pn/fw 0 0 0 0.021
(13)(R322F+R322R)/(R322F−R322R)
1.07 1.07 1.44 -
(14)R22R/R21F 0.72 0.77 0.78 -
(16)(R222F+R222R)/(R222F−R222R)
- - - 3.8
(17)(R3F+R3R)/(R3F−R3R) 1.92 1.48 1.15 0.93
(18)(R31R+R32F)/(R31R−R32F) -0.2 - - -
(19)n4−n31 0 -0.00909 -0.00909 -0.21778
(20)fw/f4 0.34 0.35 0.37 0.35
(21)(R4F+R4R)/(R4F−R4R) 0.74 0.95 0.65 1.31
(22)fb/fw 1.22 1.24 1.26 1.24
実施例5 実施例6 実施例7
fw(広角端) 15 14.4 14.28
ft(望遠端) 43.2 41.47 41.13
半画角ωw(広角端) -39.99 -41.7 -41.9
半画角ωt(望遠端) -14.35 -14.77 -14.89
(1)M3/M2 0.46 0.29 0.52
(2)f4/|f3| 0.77 1.08 1.12
(3)β234w -0.53 -0.49 -0.58
(4)β2w -0.52 -0.41 -0.49
(5)fw/f2 0.72 0.77 0.79
(6)SF111-SF112 - - 1.75
(7)R12F/R112R - - 0.64
(8)d12/fw - - 0.021
(9)(R11F+R11R)/(R11F−R11R) 1.02 0.66 -
(10)(R12F+R12R)/(R12F−R12R) -2.99 -3.14 -
(11)d12/fw 0.29 0.17 -
(12)d2pn/fw 0 0.007 0
(13)(R322F+R322R)/(R322F−R322R) 1.18 - 0.43
(14)R22R/R21F 0.75 - 0.79
(16)(R222F+R222R)/(R222F−R222R) - 3.63 -
(17)(R3F+R3R)/(R3F−R3R) 1.22 1.22 1.18
(18)(R31R+R32F)/(R31R−R32F) - - -
(19)n4−n31 -0.00909 -0.20374 -0.00909
(20)fw/f4 0.34 0.41 0.36
(21)(R4F+R4R)/(R4F−R4R) 0.68 1.38 0.74
(22)fb/fw 1.18 1.33 1.24
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18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〜L9 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 (7)
- 複数のレンズ群を有し、
前記複数のレンズ群は、
物体側から順に、
負の第1レンズ群と、
正の第2レンズ群と、
負の第3レンズ群と、
正の第4レンズ群とからなり、
変倍時には前記各レンズ群の空気間隔が可変であり、
前記第1レンズ群は正レンズを1つ含み、
前記第2レンズ群は負レンズを1つ含み、
前記第3レンズ群は1又は2つのレンズ成分からなり、
前記第4レンズ群は1つのレンズ成分からなり、
以下の条件式(1)と条件式(2−1)と条件式(21)を満足することを特徴とする結像光学系。
0<M3/M2<0.55 ・・・(1)
0.7<f4/|f3|<2 ・・・(2−1)
0.4<(R 4F +R 4R )/(R 4F −R 4R )<1.6 ・・・(21)
ここで、
M2は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第2レンズ群の移動量、
M3は、広角端から望遠端にかけての無限遠物点合焦時における前記第3レンズ群の移動量であり、
f3は前記第3レンズ群の合成焦点距離、
f4は前記第4レンズ群の合成焦点距離、
R 4F は前記第4レンズ群の物体側の面の光軸上の曲率半径、
R 4R は前記第4レンズ群の像側の面の光軸上の曲率半径であり、
前記レンズ成分とは、単レンズもしくは接合レンズをいう。 - 前記第2レンズ群に関し、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
−0.8<β2w<−0.407 ・・・(4)
ここで、β2wは広角端における無限遠物点合焦時の前記第2レンズ群の合成倍率である。 - 前記第2レンズ群から前記第4レンズ群に関し、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の結像光学系。
−0.9<β234w<−0.4 ・・・(3)
ここで、β234wは広角端における無限遠物点合焦時の前記第2レンズ群から前記第4レンズ群までの合成倍率である。 - 前記第4レンズ群は、変倍時に移動しないことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の結像光学系。
- 前記第3レンズ群の最も物体側に負レンズ成分が配置され、
以下の条件式(17)を満足することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の結像光学系。
0.5<(R3F+R3R)/(R3F−R3R)<2.4 ・・・(17)
ここで、
R3Fは前記第3レンズ群の最も物体側にある前記負レンズ成分の物体側面の光軸上の曲率半径、
R3Rは前記第3レンズ群の最も物体側にある前記負レンズ成分の像側面の光軸上の曲率半径、
である。 - 前記第4レンズ群が以下の条件式(20)を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の結像光学系。
0.2<fw/f4<0.6 ・・・(20)
ここで、
f4は前記第4レンズ群の合成焦点距離、
fwは広角端における前記結像光学系の全系の合成焦点距離、
である。 - 請求項1から請求項6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、無限遠物点合焦時に次の条件式(A)を満足することを特徴とする電子撮像装置。
0.7<y 07 /(fw・tanω 07w )<0.97 …(A)
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 =0.7・y 10 として表される。また、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主光線が物点側で光軸となす角度、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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