JP5726464B2 - 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 - Google Patents

結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、結像光学系、特にレンズ交換式カメラ用交換レンズに適した光学系、及びそれを有する電子撮像装置に関するものである。
近年、撮像素子の高画素数化やデジタル画像処理技術の進展により、銀塩35mmフィルムカメラからデジタルカメラにとって代わった。また、ファインダーとして用いられる小型の液晶パネルの画素数も増えてきたため、レンズ交換式カメラもいわゆる一眼レフレックス方式からクイックリターンミラーを廃止した新しいコンセプトのカメラに移行しつつある。
これにより、バックフォーカスのある程度短い小型で高性能な撮像光学系の設計が可能となった。また、得られるファインダー像の大きさがレンズの結像サイズ、すなわちイメージサークル径に依存するといった制約がなくなる。このため、撮像フォーマットサイズが小さくても大きなファインダー像が得られ、加えて小型で高性能な撮像光学系の設計が可能となっている。
一方、バックフォーカスが短く撮像フォーマットの小さなカメラとしてレンズ固定式の小型カメラ、通称コンパクトカメラが普及している。これらのカメラに適したズーム光学系は、たとえば特開2002−48975号公報(特許文献1)、特開2002−365545号公報(特許文献2)、特開2003−140043号公報(特許文献3)などに実施例として記載されている。
これらは、物体側から順に、負レンズ群、正レンズ群、正レンズ群の3つのレンズ群からなる。このズーム構成は、最も基本的なタイプである、いわゆる2群ズームレンズ(負レンズ群、正レンズ群の2つのレンズ群からなるズームレンズ)の像側に正の第3レンズ群を加えることで、全長が長くなりがちな広角端における全長を短くしつつも変倍率を有利にしている。
また、これ以上の群数にしてもその効果は少なく、特開2003−131130号公報(特許文献4)、特開2008−233611号公報(特許文献5)など、物体側から順に、負レンズ群、正レンズ群、負レンズ、正レンズ群の4つのレンズ群からなる通称コンパクトカメラ用のズーム光学系も提案されている。
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。
ここで、レンズ交換式光学系は、光学全長よりもレンズ系総厚が重要であることやカメラ取り付けフランジ面からの突出量の制限などから、ある程度以上のバックフォーカス長が必要である。
一方で、レンズ交換式カメラによる画質は、通称コンパクトカメラのそれよりも高いレベルが要求される。このため、画素数の確保上、ある程度のサイズのフォーマットを用いる必要がある。
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。
特開2002−48975号公報 特開2002−365545号公報 特開2003−140043号公報 特開2003−131130号公報 特開2008−233611号公報
バックフォーカスや撮像素子フォーマットが大きく異なると、光学系の態様も大きく異なってくることが知られている。事実、上述の先行技術文献に開示された光学系を基にしてバックフォーカスを多少長くすることを考えた場合、正の第3レンズ群のパワーが強くなるほど正の第2レンズ群の焦点距離や倍率の絶対値が大きくなる。これにより、変倍による第2レンズ群の移動量が大きくなってしまう。これは、小型化、薄型化に逆行する。したがって、ある程度のバックフォーカス長や撮像素子フォーマットサイズに適した光学系を提供していく必要がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特に画角75°〜28°度で、バックフォーカスが広角端焦点距離程度の高い結像性能を有する小型で薄型の結像光学系及びそれを有する電子撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にしたがう結像光学系は、
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
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、
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。
また、他の側面において本発明にしたがう電子撮像装置は、
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。
本発明によれば、特に画角75°〜28°程度で、バックフォーカスが広角端焦点距離程度の高い結像性能を有する小型で薄型の結像光学系及びそれを有する電子撮像装置を提供することができる。
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。
以下に、本発明にかかる結像光学系をズーム光学系に適用した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。
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。
本実施形態のズームレンズは、複数のレンズ群を有し、複数のレンズ群は、物体側から順に、負のレンズ群G1と、正のレンズ群G2と、負のレンズ群G3と、正のレンズ群G4とからなり、
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。
特に、ある程度のバックフォーカスが必要なズームレンズとして適するように、先行技術文献に提案されている負レンズ群・正レンズ群・正レンズ群の3つの群からなるズームレンズにおいて、2つの正レンズ群の間に負の第3レンズ群を挿入している。これにより、最終の正レンズ群との合成系としてのパワーが小さくなるように構成することができる。この結果、変倍をつかさどる第2レンズ群の移動量を抑制できる。また、同時に、広角端から望遠端まで変倍する際に、正の第2レンズ群と負の第3レンズ群の間隔が大きくなるように移動させることで望遠側での全長増大を抑制している。これらのことが大きな特徴となっている。
つまり、このような負レンズ群・正レンズ群・負レンズ群・正レンズ群の4群構成が、ある程度のバックフォーカス長や撮像素子フォーマットサイズがある場合の光学系として最も適している。なお、第3レンズ群以降の合成系はパワーが小さくても、非点収差の変動など軸外収差補正効果があるという点で重要である。
ところで、上述の先行技術文献の特開2003−131130号公報で提案されている光学系は、物体側から順に負レンズ群、正レンズ群、負レンズ群、正レンズ群の4つのレンズ群からなるものである。この光学系は、元々バックフォーカスの短いコンパクトカメラ向けのズームレンズであるため、前記負の第3レンズ群は正の第4レンズ群のパワーを十分に打ち消す必要はない。また望遠側で全長が増大することもなく、現に考慮されていない。その他の先行技術文献に開示されている光学系も同様である。
一方、本実施形態の場合、ある程度のバックフォーカスを確保しながらも全長短縮や薄型なズームレンズを得ることが目的である。このことから、これによる固有の問題点であるところの望遠側全長増大を抑制することが最大の課題である。
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。
条件式(1)の上限値を上回ると、望遠端における光学全長が増大しやすい。
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。
なお、条件式(1)に代えて、次の条件式(1’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、ある程度のバックフォーカスを確保した際の光学全長短縮とズーム比の確保に関し、前記第3レンズ群と第4レンズ群とのパワーの関係は以下の条件式(2)を満足するのが好ましい。
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。
条件式(2)の上限値を上回ると、全長短縮に伴い変倍時の非点収差の変動など軸外収差が悪化しやすい。
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。
なお、条件式(2)に代えて、次の条件式(2’)を満足すると、より好ましい。
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)
また、バックフォーカス確保と望遠側における全長増大の抑制に関し、第2レンズ群から第4レンズ群について以下の条件式(3)を満足するのが好ましい。
−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。
ある程度のバックフォーカス量を確保しつつ全長短縮を行なうと、第2レンズ群以降の全ての群の合成倍率が高くなる。すると、望遠側での全長が増大しやすく、たとえ負の第3レンズ群を導入して抑制するにしても、ある程度以内に収めた方が良い。
条件式(3)の下限値を下回ると、望遠側での全長が増大しやすくなる。
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。
なお、条件式(3)に代えて、次の条件式(3’)を満足すると、より好ましい。
−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”)
また、第2レンズ群の移動量抑制に関し、第2レンズ群の倍率について以下の条件式(4)を満足するのが好ましい。
−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。
なお、条件式(4)に代えて、次の条件式(4’)を満足すると、より好ましい。
−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”)
また、第4レンズ群は、変倍時に移動しないことが好ましい。これにより、鏡枠の機構を簡易にでき、小型化に優位である。一方、収差補正の面では第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が可変であることには変わりはないので、実用上問題はない。
また、第2レンズ群の移動量抑制に関し、第2レンズ群のパワーについて以下の条件式(5)を満足するのが好ましい。
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。
結像光学系全系の光学全長や第2レンズ群の移動量は第2レンズ群のパワーが大きいほど少なくて済む。
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。
なお、条件式(5)に代えて、次の条件式(5’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、2枚の負レンズL111、L112と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件式(6)を満足するのが好ましい。
1<SF111-SF112<2.5 ・・・(6)
ここで、
SF111=(R111F +R111R )/(R111F −R111R ) ・・・(6a)
SF112=(R112F +R112R )/(R112F −R112R ) ・・・(6b)
111F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、
111R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、
112F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、
112R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)の下限値を下回ると、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。
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。
なお、条件式(6)に代えて、次の条件式(6’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、2枚の負レンズL111、L112と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件式(7)を満足するのが好ましい。
0.2<R12F /R112R<1 ・・・(7)
ここで、
112R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)の下限値を下回ると、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。
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。
なお、条件式(7)に代えて、次の条件式(7’)を満足すると、より好ましい。
0.3<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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、2枚の負レンズL111、L112と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件式(8)を満足するのが好ましい。
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)の下限値を下回ると、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。
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。
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。
0.005<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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、1枚の負レンズL11と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件を満足するのが好ましい。
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、
11R 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)の下限値を下回ると、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。
条件式(9)の上限値を上回ると全長の短縮が困難となる。
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。
0.5<(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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、1枚の負レンズL11と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件を満足するのが好ましい。
−3.5<(R12F +R12R )/(R12F −R12R )<−2.7 ・・・(10)
ここで、
12F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、
12R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)の下限値を下回ると、全長の短縮が困難となる。
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。
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。
−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”)
また、第1レンズ群を物体側から順に、1枚の負レンズL11と1枚の正レンズL12にて構成したとき、以下の条件を満足するのが好ましい。
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)の下限値を下回ると、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。
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。
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。
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”)
また、第2レンズ群は負レンズを1つのみ有し、その直前の正レンズとの光軸上の空気間隔d2pnが以下の条件を満足するのが好ましい。
2pn /fw<1 ・・・(12)
条件式(12)の下限値を下回ると、収差補正上の問題は特にないが、レンズとして物理的に成り立たない。
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。
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。
2pn /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。
2pn /fw<0.2 ・・・(12”)
また、第2レンズ群を物体側から順に、正レンズL21、負レンズL22、正レンズL23にて構成し、前記正レンズL21と負レンズL22を接合したとき、以下の条件式(13)を満足するのが好ましい。
0.2<(R322F +R322R )/(R322F −R322R )<1.7 ・・・(13)
ここで、
322F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、
322R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)の下限値を下回ると全長短縮が困難になりやすい。
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。
なお、条件式(13)に代えて、次の条件式(13’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第2レンズ群は物体側から順に、正レンズL21、負レンズL22、正レンズL23にて構成し、前記正レンズL21と負レンズL22を接合したとき、以下の条件式(14)を満足するのが好ましい。
0.2<R22R /R21F<1 ・・・(14)
ここで、
21F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、
22R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)の上限値を上回ると、全系収差の球面収差・コマ収差・非点収差の補正には有利だが、接合による偏心敏感度の緩和の効果が少ない。
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。
なお、条件式(14)に代えて、次の条件式(14’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第2レンズ群を物体側から順に、正レンズL21、負レンズL22にて構成し、負レンズL22に関して以下の条件式(16)を満足するのが好ましい。
2.5<(R222F +R222R )/(R222F −R222R )<5 ・・・(16)
ここで、
222F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、
222R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)の下限値を下回ると、全長短縮が困難になりやすい。
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。
なお、条件式(16)に代えて、次の条件式(16’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第3レンズ群に関し、以下の条件式(17)を満足するのが好ましい。
0.5<(R3F+R3R)/(R3F−R3R)<2.4 ・・・(17)
ここで、
3F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、
3R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。
第3レンズ群は合焦のために移動しても収差の変動量が少なく、合焦用レンズ群として最適である。
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。
なお、条件式(17)に代えて、次の条件式(17’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第3レンズ群を2つの負レンズ成分L31とL32にて構成したとき、両者で形成する空気凸レンズが以下の条件を満足するのが好ましい。
−0.35<(R31R +R32F )/(R31R −R32F )<0 ・・・(18)
ここで、
31R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、
32F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)の下限値を下回ると、合焦による非点収差の変動量が大きくなり好ましくない。
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。
なお、条件式(18)に代えて、次の条件式(18’)を満足すると、より好ましい。
−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”)
また、第3レンズ群で最も物体側の負レンズを形成する媒質のd線に対する屈折率n31と第4レンズ群の正レンズを形成する媒質のd線に対する屈折率n4の関係が、以下の条件式(19)を満足するのが好ましい。
−0.2<n4−n31<0.6 ・・・(19)
条件式(19)の下限値を下回ると、ペッツバール和が正側に大きくなりやすい。
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。
なお、条件式(19)に代えて、次の条件式(19’)を満足すると、より好ましい。
−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”)
また、第4レンズ群の合成焦点距離f4に関し、以下の条件式(20)を満足するのが好ましい。
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。
なお、条件式(20)に代えて、次の条件式(20’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第4レンズ群の形状に関し、以下の条件式(21)を満足するのが好ましい。
0.4<(R4F+R4R)/(R4F−R4R)<1.6 ・・・(21)
ここで、
4Fは第4レンズ群の物体側の面の光軸上の曲率半径、
4R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)の下限値を下回ると、全長短縮に不利である。
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。
なお、条件式(21)に代えて、次の条件式(21’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、第4レンズ群を変倍時及びフォーカシング時に固定としたとき、以下の条件式(22)を満足するのが好ましい。
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、
b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)の下限値を下回ると、すでに所望のバックフォーカス長でなくなってしまう。
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。
なお、条件式(22)に代えて、次の条件式(22’)を満足すると、より好ましい。
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”)
また、本実施形態の電子撮像装置は、
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。
上述した結像光学系は、色収差などを悪化させることなく光学系全長や沈胴厚を薄くすることが可能である。そのため、電子撮像装置にこのような結像光学系を用いると、高画質な画像を得られつつ薄型化された電子撮像装置を得ることができる。
以下に、本発明にかかる結像光学系及び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。
次に、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、ωは半画角を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、LPFはローパスフィルター、CGはカバーガラス、Iは電子撮像素子の撮像面を示している。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8とで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL9で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第1レンズ群G1中の両凹負レンズL2の物体側の面、第2レンズ群G2中の像面側の正メニスカスレンズL6の像面側の面、第3レンズ群G3中の物体側の負メニスカスレンズL7の像面側の面、像面側の負メニスカスレンズL8の物体側の面、第4レンズ群G4中の両凸正レンズL9の像面側の面、との5面に設けられている。
次に、実施例2にかかるズームレンズについて説明する。図3は実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図4は実施例2にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例2のズームレンズは、図3に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
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、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL8で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第2レンズ群G2中の像面側の正メニスカスレンズL6の像面側の面、第3レンズ群G3中の負メニスカスレンズL7の像面側の面、との2面に設けられている。
次に、実施例3にかかるズームレンズについて説明する。図5は実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図6は実施例3にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例3のズームレンズは、図5に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
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、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6との接合レンズで構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL8で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第2レンズ群G2中の像面側の正メニスカスレンズL6の像面側の面、第3レンズ群G3中の負メニスカスレンズL7の像面側の面、との2面に設けられている。
次に、実施例4にかかるズームレンズについて説明する。図7は実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図8は実施例4にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例4のズームレンズは、図7に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
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、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、両凸正レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、両凹負レンズL6で構成されており、全体で負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L7で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第2レンズ群G2中の両凸正レンズL4の物体側の面、正メニスカスレンズL5の像面側の面、第3レンズ群G3中の両凹負レンズL6の像面側の面、との3面に設けられている。
次に、実施例5にかかるズームレンズについて説明する。図9は実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図10は実施例5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例5のズームレンズは、図9に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL7で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第1レンズ群G1中の負メニスカスレンズL1の像面側の面、第2レンズ群G2中の像面側の正メニスカスレンズL5の像面側の面、第3レンズ群G3中の負メニスカスレンズL6の像面側の面、との3面に設けられている。
次に、実施例6にかかるズームレンズについて説明する。図11は実施例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5にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例6のズームレンズは、図11に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
第1レンズ群G1は、両凹負レンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、両凸正レンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第1レンズ群G1中の両凹負レンズL1の物体側の面、第2レンズ群G2中の両凸正レンズL3の物体側の面、負メニスカスレンズL4の像面側の面、第3レンズ群G3中の負メニスカスレンズL5の像面側の面、との4面に設けられている。
次に、実施例7にかかるズームレンズについて説明する。図13は実施例7にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
図14は実施例7にかかるズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
実施例7のズームレンズは、図13に示すように、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4を有している。
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、両凹負レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、両凸正レンズL4と両凹負レンズL5との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7で構成されており、全体で負の屈折力を有している。
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL8で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は像面側へ移動した後反転し、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は開口絞りSと共に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は固定している。
非球面は、第2レンズ群G2中の正メニスカスレンズL6の像面側の面、第3レンズ群G3中の負メニスカスレンズL7の像面側の面、との2面に設けられている。
次に、上記各実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、D0は物体から第1面までの距離をそれぞれ表している。また、*は非球面を示している。
実施例の説明の諸元表中、(非球面)を付した面は非球面形状の面である。非球面形状を表す式は、光軸に垂直な高さをH,面頂を原点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をX(H),近軸曲率半径をr,円錐係数をK,2次,4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA2,A4,A6,A8,A10としたとき次の(a)式で表される。
X(H)=(H/r)/{1+[1−(1+K)・(H/r)]1/2
+A4H+A6H+A8H+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。
また、全ての数値実施例において、像高、ズーム比は、以下の値である。
数値実施例1
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
数値実施例2
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
数値実施例3
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
数値実施例4
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
数値実施例5
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
数値実施例6
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

数値実施例7
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
各実施例における条件式の値を以下に掲げる。

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
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15〜図17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15はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図16は同後方斜視図、図17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18〜図20に示す。図18はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図19はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図20は図18の側面図である。図18〜図20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。
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21に示す。図21(a)は携帯電話400の正面図、図21(b)は側面図、図21(c)は撮影光学系405の断面図である。図21(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、マイク部401と、スピーカ部402と、入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、アンテナ406と、処理手段とを有している。
ここで、マイク部401は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部402は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段(不図示)は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配された対物光学系100と、物体像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。対物光学系100としては、例えば実施例1のズームレンズが用いられる。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
以上のように、本発明にかかる結像光学系は、画角75°〜28°程度で、バックフォーカスが広角端焦点距離程度の高い結像性能を有する小型で薄型の結像光学系に有用である。
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
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)

  1. 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
    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、
    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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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、
    3F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、
    3R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。
  6. 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。
  7. 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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