JP5778410B2 - 光路折り曲げ部材を有するズームレンズ及びそれを備える撮像装置 - Google Patents

光路折り曲げ部材を有するズームレンズ及びそれを備える撮像装置 Download PDF

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本発明は、光路折り曲げ部材を光路中に有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
従来、光路中に反射部材を配置して光路を折り曲げることにより、光学系の薄型化を図ったズームレンズが知られている。なかでも、ズームレンズのタイプとして、負の屈折力のレンズ群を最も物体側に配置したタイプ(以下、負先行タイプ)で、なお且つ、その負の屈折力のレンズ群中に反射部材を配置さたせたタイプが知られている。一方で、正の屈折力のレンズ群を最も物体側に配置したタイプ(以下、正先行タイプ)のズームレンズも知られている。
負先行タイプのズームレンズは、正先行タイプのズームレンズと比較して、レンズ群数を低減できるというメリットや、レンズ群の偏心による影響、例えば結像性能の劣化を抑えやすくなるといったメリットを持つ。従来の負先行タイプのズームレンズは、変倍比が3倍程度のものが多いが、最近では、特許文献1のように高変倍比のズームレンズが実現されている。
特開2010−160278号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているズームレンズでは、第1レンズ群が、負レンズと、反射部材と、接合レンズで構成されている。ここで、接合レンズは収差補正の面では有効であるが、製造コストの面では不利である(コストの上昇をまねく)。そのため、特許文献1のズームレンズでは、光学性能を維持したままコストを低減する面で不利である。
本発明は、このような課題に鑑み、負先行タイプで、光路中に光路折り曲げ部材を有するズームレンズにおいて、高い光学性能の維持と低コスト化を両立したズームレンズ、及びこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1のズームレンズは、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は変化し、
第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
後側サブレンズ群は、1つの正レンズのみからなり、
以下の条件式(1)〜(5−1)を満足することを特徴とする。
−4<f1G/fT<−0.01 (1)
1.3<|β2T/β2W|<30 (2)
0.1<f1FN/f1G<10 (3)
−16<f1RP/f1G<−1.2 (4)
−1<(r1FNO+r1FNI)/(r1FNO−r1FNI)<0.55−1
ただし、
f1Gは、第1レンズ群の焦点距離、
fTは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
β2Tは、望遠端における第2レンズ群の横倍率、
β2Wは、広角端における第2レンズ群の横倍率、
f1FNは、前側サブレンズ群の両凹単レンズの焦点距離、
f1RPは、後側サブレンズ群の正レンズの焦点距離、
1FNOは、前側サブレンズ群の両凹単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
1FNIは、前側サブレンズ群の両凹単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である
以下の説明において、第2の発明のズームレンズと第3の発明のズームレンズは参考例である。1の発明のズームレンズは負先行タイプのズームレンズであって、光学系の薄型化や小型化に有利な光路折り曲げ部材を光学系中に有している。また、負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群が、変倍機能を担っている。このような構成において高変倍比化を達成しようとすると、第1レンズ群と第2レンズ群による変倍能力を確保しておく必要がある。そのためには、第1レンズ群において、負の屈折力をある程度確保することが好ましい。また、コストの面でも、第1レンズ群において低コスト化を実現することが好ましい。
そこで、第1の発明のズームレンズでは、第1レンズ群を、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群で構成し、さらに前側サブレンズ群を両凹単レンズで構成している。このようにすることで、第1レンズ群における負の屈折力を確保しつつ、望遠端付近における軸上収差の発生を抑えやすくしている。また、前側サブレンズ群のレンズ枚数は1枚なのでコストの低減もできる。
また、第1の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群を1つの単レンズで構成している。そして、その単レンズを正レンズとすることで、第1レンズ群における諸収差の低減を行っている。後側サブレンズ群のレンズを単レンズのみで構成することで、コスト低減を実現している。
また、参考例のズームレンズでは、後側サブレンズ群を1つまたは2つの単レンズで構成している。そして、前者の場合はその単レンズを正レンズとし、後者の場合は2つのうちの一方の単レンズを正レンズとすることで、第1レンズ群における諸収差の低減を行っている。なお、後者の場合に正レンズを残りの単レンズと接合させると、接合のための製造コストがかかる。そこで、後側サブレンズ群のレンズを単レンズのみで構成することで、コスト低減を実現している。
以上のように、第1の発明のズームレンズでは、第1レンズ群のレンズを全て単レンズとしているので、低コスト化の面で有利となる。
なお、第1の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群において正レンズを単レンズとしている。しかしながら、正レンズの屈折力が大きくなりすぎると、この正レンズが偏心した際、この正レンズで偏心収差が発生しやすくなる。そこで、第1の発明のズームレンズでは、条件式(1)を満足するようにしている。
条件式(1)は、第1レンズ群における負の屈折力について、その好ましい範囲を特定するものである。第1レンズ群の負の屈折力を適切に設定することで、結果として、後側サブレンズ群における正レンズの屈折力も適度な屈折力にすることができる。これにより、第1レンズ群における偏心による影響(偏心収差の発生)を低減すると共に、第1レンズ群で必要とされる変倍機能を確保することができる。
条件式(1)の下限を下回らないようにすることで、第1レンズ群の屈折力が不足する(必要以上に小さくなる)ことを防止できる。その結果、画角の確保や第2レンズ群の変倍機能を確保することができる。
また、条件式(1)の上限を上回らないようにすることで、第1レンズ群の屈折力が過剰になる(必要以上に大きくなる)ことを防止できる。その結果、第1レンズ群において発生する諸収差を低減できる。
条件式(2)は、第2レンズ群における変倍量(変倍比)について、その好ましい範囲を特定するものである。第1レンズ群の屈折力が条件式(1)を満足するようにした状態で、第2レンズ群が条件式(2)を満足することが好ましい。
条件式(2)の下限を下回らないようにすることで、第2レンズ群での変倍量が不足することを防止できる。この場合、第2レンズ群が負担すべき変倍量が確保することができるので、他のレンズ群に負担がかからない。よって、他のレンズ群での諸収差の発生を抑えることができる。
また、条件式(2)の上限を上回らないようにすることで、第2レンズ群の変倍量が過剰になることを抑えることができる。これにより、第2レンズ群の移動量を少なくできるので、必要な変倍比を確保した上で光学系の小型化ができる。
条件式(3)は、前側サブレンズ群の両凹単レンズにおける屈折力について、その好ましい範囲を特定するものである。
条件式(3)の下限を下回らないようにすることで、両凹単レンズの屈折力が過剰になることを防止できる。その結果、両凹単レンズにおける諸収差の発生量を少なくすることができる。
また、条件式(3)の上限を上回らないようにすることで、両凹単レンズの屈折力が不足することを防止できる。前側サブレンズ群は第1レンズ群の負の屈折力の多くを担っているため、第1レンズ群における負の屈折力を確保することができる。
条件式(4)は、後側サブレンズ群の正レンズにおける屈折力について、その好ましい範囲を特定するものである。
条件式(4)の下限を下回らないようにすることで、正レンズの屈折力が不足することを防止できる。この場合、第1レンズ群の負レンズで発生する諸収差を正レンズで補正することができるので、第1レンズ群における諸収差の補正を良好に行うことができる。
また、条件式(4)の上限を上回らないようにすることで、正レンズの屈折力が過剰になることを防止できる。これにより、第1レンズ群全体の負の屈折力が小さくなることを防止できるので、第1レンズ群において適切な負の屈折力を確保できる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、前側サブレンズ群の両凹単レンズは両面が非球面であることが好ましい。このようにすると、広角端における軸外収差の発生を抑えやすくなると共に、広角端での高次の像面湾曲を抑えることに有利となる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、前側サブレンズ群の両凹単レンズは以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
−1<(r1FNO+r1FNI)/(r1FNO−r1FNI)<0.7 (5)
ただし、
1FNOは、前側サブレンズ群の両凹単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
1FNIは、前側サブレンズ群の両凹単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
条件式(5)は、両凹単レンズの形状について、その好ましい範囲を特定するものである。条件式(5)を満足することで、光学系の小型化と性能確保ができる。
条件式(5)の下限を下回らないようにするとことで、両凹形状とし、負パワーを確保しやすくなる。加えて、両凹単レンズの物体側面に入射する軸外主光線の入射角度を小さく抑えることができるので、効率よく軸外収差を抑えることができる。
また、条件式(5)の上限を上回らないようにすることで、入射瞳を浅くする(入射瞳を物体側に位置させる)ことができるので光学系の小型化ができる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、前側サブレンズ群の両凹単レンズが以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.03<D1FNon/D1FNoff<0.31 (6)
ただし、
1FNon は、前側サブレンズ群の両凹単レンズの光軸上での厚み、
1FNoff は、前側サブレンズ群の両凹単レンズの最大有効径位置での光軸に沿った方向での厚み、
である。
条件式(6)は、両凹単レンズのレンズ厚について、その好ましい範囲を特定するものである。条件式(6)を満足することで、レンズの強度を確保した上で、必要な曲率半径のレンズを得ることができる。
条件式(6)の下限を下回らないようにすることで、両凹単レンズの光軸上の肉厚が薄くなりすぎることを防止できる。この場合、レンズの強度を確保することができるので、製造が容易となる。
また、条件式(6)の上限を上回らないようにすることで、軸上と周辺におけるレンズの厚みの差を大きく保つことができる。これにより、レンズの曲率半径をより小さくすることができるため、低屈折率の硝材を用いてもレンズの屈折力を十分に確保できる。これは、例えば、低屈折率の硝材をレンズに用いたとしても、光線を大きく曲げることができるので広画角化等に有利となる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、後側サブレンズ群の正レンズは以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
0.02<D1RP/D1G<0.3 (7)
ただし、
1RPは、後側サブレンズ群の正レンズの光軸に沿って計った光軸上の厚み、
1Gは、第1レンズ群の光軸に沿って計った光軸上の厚み、
である。
条件式(7)は、後側サブレンズ群の正レンズの光軸に沿って計った光軸上の厚みについて、その好ましい範囲を特定するものである。条件式(7)を満足することで、広角端および望遠端における倍率色収差を良好に補正することができる。
条件式(7)の下限を下回らないようにすることで、正レンズの光軸上の肉厚が薄くなりすぎることを防止できる。この場合、レンズの強度を確保することができるので、製造が容易となる。また、レンズの肉厚が確保できていることから、レンズ面の形状を曲率半径の小さい形状とすることができるので、屈折力を確保できる。
また、条件式(7)の上限を上回らないようにすることで、正レンズの光軸上の肉厚が厚くなりすぎることを防止できる。その結果、広角端および望遠端における倍率色収差を効率よく補正することができる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズが共にプラスチックで構成されることが好ましい。
前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズの硝材をプラスチックにすることで、コストを低減することができる。なお、プラスチックはコスト低減の点で有利であるが、温度の変化によってレンズの焦点距離が大きく変化するという点で不利である。しかしながら、上記のように2つのレンズをプラスチックレンズにした場合、前側サブレンズ群のレンズは負レンズで、後側サブレンズ群のレンズは正レンズであるため、温度変化による焦点距離の変化をお互いでキャンセルしあうことができる。よって、コスト低減と光学性能の確保を両立することができる。
また、第1の発明のズームレンズでは、前側サブレンズ群の両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の正レンズがプラスチックで構成されている場合、2つのレンズは共に両面非球面レンズであることが好ましい。
前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズを両面非球面レンズとすることで、非球面による収差補正機能を物体側面と像側面の双方に持たせることができる。そのため、前側サブレンズ群については、両凹単レンズの屈折力の確保と光学性能の確保の両立に有利となる。特に、広角端での軸外収差を抑えやすくすると共に、広角端での高次の像面湾曲を抑えることに有利となる。また、両凹単レンズの材質がプラスチックであるため、ガラス非球面レンズと比較して非球面の形成が容易となる。さらに、この2つのレンズはプラスチックで構成されているので、コストを低減することができる。
なお、第1の発明のズームレンズでは、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズをプラスチックで構成せずに、ガラスで構成してもよい。
ガラスレンズは、温度変化による焦点距離の変化が起こり難い。そこで、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズをガラスで構成することで、温度の変化があっても焦点距離が大きく変化することを防ぐことができる。また、材料をガラスとすることで、高屈折率な材料を使うことができる。よって、単色収差や色収差の低減を行うことができる。
また、第1の発明のズームレンズでは、上記の構成において、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズが以下の条件式(8)、(9)を満足することが好ましい。
−0.3<N1FN−N1RP<0.19 (8)
10.5<ν1FN−ν1RP<50 (9)
ただし、
1FNは、前側サブレンズ群の両凹単レンズのd線での屈折率、
1RPは、後側サブレンズ群の正レンズのd線での屈折率、
ν1FNは、前側サブレンズ群の両凹単レンズのアッベ数、
ν1RPは、後側サブレンズ群の正レンズのアッベ数、
である。
条件式(8)は両凹レンズと正レンズの屈折率差について、その好ましい範囲を特定するものである。また、条件式(9)は両凹レンズと正レンズのアッベ数差について、その好ましい範囲を特定するものである。条件式(8)、(9)を満足することで、収差補正、コスト低減、小型化の面で有利となる。
条件式(8)の下限を下回らないようにした状態で、条件式(9)を満たすようにすると、硝材の低コスト化ができる。
また、条件式(8)の上限を上回らないようにすることで、入射瞳位置を浅くすることができるので、光学系の小型化に有利となる。
条件式(9)の下限を下回らないようにすることで、第1レンズ群における色収差の発生を効率よく抑えやすくなる。
また、条件式(9)の上限を上回らないようにすることで、硝材の低コスト化に有利となる。
また、第1の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群は、正レンズのみからなることが好ましい。このようにすると、レンズ枚数を少なくできるので、コスト低減に一層有利となる。
また、参考例の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群は、正レンズと負レンズからなり、負レンズは正レンズの像側に配置されていることが好ましい。このようにすると、単色収差や色収差をより良好に補正することができる。
また、参考例のズームレンズでは、後側サブレンズ群の正レンズと負レンズに挟まれてなる空気層が正の屈折力をもち、後側サブレンズ群の正レンズと負レンズが以下の条件(10)を満足すことが好ましい。
−1<(r1RPI+r1RNO)/(r1RPI−r1RNO)<1 (10)
ただし、
1RPIは、後側サブレンズ群の正レンズの像側面の近軸曲率半径、
1RNOは、後側サブレンズ群の負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
である。
条件式(10)は後側サブレンズ群の正レンズと負レンズの間で形成される空気層の形状について、その好ましい形状ファクターを特定するものである。
条件式(10)の下限を下回らないようにすることで、広角端の像面湾曲を抑えやすくなる。
また、条件式(10)の上限を上回らないようにすることで、望遠端の色収差を抑えやすくなる。
また、参考例の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群の負レンズが以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
0.1<f1RN/f1G<10 (11)
ただし、
f1RNは、後側サブレンズ群の負レンズの焦点距離、
f1Gは、第1レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(11)は、後側サブレンズ群の負レンズにおける屈折力について、その好ましい範囲を特定するものである。上記のように、第1レンズ群は、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズと負レンズを有する。そのため、第1レンズ群の負の屈折力を、2つの負レンズに適宜分散させることができる。条件式(11)を満足することで、後側サブレンズ群の負レンズにて適切な負屈折力を確保することができる。すなわち、前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の負レンズとで、第1レンズ群における負の屈折力をバランス良く負担することができる。その結果、第1レンズ群の負の屈折力の確保した上で、レンズで発生する色収差を、各々のレンズで抑えることができる。
条件式(11)の下限を下回らないようにすることで、後側サブレンズ群の負レンズの屈折力が過剰になることを防止できる。これにより、後側サブレンズ群の負レンズでの収差補正が行い易くなる。
また、条件式(11)の上限を上回らないようにすることで、後側サブレンズ群の負レンズの屈折力が不足することを防止できる。これにより、前側サブレンズ群の両凹単レンズにおいて余計な屈折力の負担をしなくて済むので、前側サブレンズ群での収差の発生を抑えることができる。
また、第2の発明のズームレンズは、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は変化し、
第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群、光路折り曲げ部材、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
後側サブレンズ群は、正レンズと負レンズの2つの単レンズからなることを特徴とする。
第2の発明のズームレンズの大まかなレンズ構成は、第1の発明のズームレンズと類似しているので、第1の発明のズームレンズと同様の効果を奏する。加えて、第2の発明のズームレンズでは、後側サブレンズ群が、正レンズと負レンズの2つの単レンズで構成されているため、より色収差の低減ができる。
また、第3の発明のズームレンズは、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は変化し、
第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
後側サブレンズ群は1つの正レンズを有し、
前側サブレンズ群の両凹単レンズと後側サブレンズ群の正レンズが共にプラスチックにて構成され、
以下の条件式(8)、(9)を満足することを特徴とする。
−0.3<N 1FN −N 1RP <0.19 (8)
10.5<ν 1FN −ν 1RP <50 (9)
ただし、
1FN は、前側サブレンズ群の両凹単レンズのd線での屈折率、
1RP は、後側サブレンズ群の正レンズのd線での屈折率、
ν 1FN は、前側サブレンズ群の両凹単レンズのアッベ数、
ν 1RP は、後側サブレンズ群の正レンズのアッベ数、
である。
第3の発明のズームレンズの大まかなレンズ構成は、第1の発明のズームレンズと類似しているので、第1の発明のズームレンズと同様の効果を奏する。加えて、条件式(8)、(9)を満足するので、低コスト化と色収差低減が両立できる。なお、条件式の具体的な意義については、上述したとおりである。
上記の第1〜第の発明のズームレンズでは、フォーカシングは、第1レンズ群の物体側への繰り出し等で達成できるが、これに限られない。繰り出すレンズ群を、第2レンズ群よりも像側にあるレンズ群のいずれかにしてもよい。特に、第3レンズ群以降のレンズ群は軽量化が可能であるので、これらのレンズ群を繰り出してフォーカシングを行うことが好ましい。もしくは、撮像素子を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うようにしてもよい。
また、広角端から望遠端への変倍は、第1レンズ群と撮像素子を固定した状態で行ってもよい。それ以外の構成としては、第1レンズ群を撮像装置本体に固定し撮像素子が移動する構成、もしくは撮像素子を撮像装置に固定し第1レンズ群が移動する構成としてもよい。つまり、広角端から望遠端への変倍の際にレンズ全長が変化する構成としてもよい。
上述の各構成要件は、複数を同時に満足することがより好ましい。また、第1の発明のズームレンズで説明した条件式は、第2および第3の発明のズームレンズに適用することができる。その際、条件式を、個別または複数を同時に適用してもよい。
また、本発明の撮像装置は、ズームレンズと、ズームレンズの像側に配置された撮像素子と、撮像素子からの信号を処理する画像処理部を有し、ズームレンズが上述のいずれかに記載のズームレンズであることを特徴とする。
第1〜第3の発明のズームレンズでは、たる型のディストーションが広角端付近で発生する。たる型のディストーションは、撮像素子の有効撮像領域内に発生するようにしてある。そのため、撮像素子で撮像した被写体の像には、たる型のディストーションが発生している。そこで、本発明の撮像装置には、たる型のディストーションを補正する画像処理部が設けられている。この画像処理部によって、矩形に補正された被写体の画像が、再生、表示、保存されるようになっている。
なお、画像処理部において、色信号ごとにディストーションを行えば、倍率の色収差を電気的に補正することができる。また、周辺減光の補正、ブレの補正、諸収差の補正を、画像処理部により行っても良い。
また、上述の各条件式については、更に以下のようにすることが好ましい。このようにすることで、各条件式で説明した効果をより有効に得ることができる。
条件式(1)の下限を−3、更には−2、更には−0.9とすることが好ましい。
条件式(1)の上限を−0.2、更には−0.4、更には−0.6とすることが好ましい。
条件式(2)の下限を1.5、更には1.7、更には2とすることが好ましい。
条件式(2)の上限を20、更には10、更には3とすることが好ましい。
条件式(3)の下限を0.3、更には0.41、更には0.5とすることが好ましい。
条件式(3)の上限を5、更には3、更には1、更には0.7とすることが好ましい。
条件式(4)の下限を−10、更には−5、更には−3.5とすることが好ましい。
条件式(4)の上限を−1.5、更には−1.7、更には−1.8、更には−1.9とすることが好ましい。
条件式(5)の下限を−0.7、更には−0.5、更には−0.35とすることが好ましい。
条件式(5)の上限を0.5、更には0.32とすることが好ましい。
条件式(6)の下限を0.06、更には0.1、更には0.15とすることが好ましい。
条件式(6)の上限を0.27、更には0.24、更には0.22とすることが好ましい。
条件式(7)の下限を0.05、更には0.07、更には0.1とすることが好ましい。
条件式(7)の上限を0.25、更には0.19、更には0.15とすることが好ましい。
レンズがプラスチックで構成されている場合、条件式(8)の下限を−0.25、更には−0.2、更には−0.15とすることが好ましい。
レンズがプラスチックで構成されている場合、条件式(8)の上限を0.15、更には0.1、更には0.05、更には−0.05とすることが好ましい。
レンズがガラスで構成されている場合、条件式(8)の下限を−0.28、更には−0.26、更には−0.24とすることが好ましい。
レンズがガラスで構成されている場合、条件式(8)の上限を0.1、更には0.05、更には−0.05、更には−0.1とすることが好ましい。
レンズがプラスチックで構成されている場合、条件式(9)の下限を15、更には20、更には25とすることが好ましい。
レンズがプラスチックで構成されている場合、条件式(9)の上限を45、更には40、更には33とすることが好ましい。
レンズがガラスで構成されている場合、条件式(9)の下限を13、更には15、更には18とすることが好ましい。
レンズがガラスで構成されている場合、条件式(9)の上限を40、更には35、更には30とすることが好ましい。
条件式(10)の下限を−0.9、更には−0.8、更には−0.75とすることが好ましい。
条件式(10)の上限を0.7、更には0.4、更には0、更には−0.3、更には−0.6とすることが好ましい。
条件式(11)の下限を1、更には1.5、更には2、更には2.5とすることが好ましい。
条件式(11)の上限を8、更には6、更には4とすることが好ましい。
なお、以上の説明において、焦点距離は近軸焦点距離のことである。また、以上の説明における光学系の構成や条件式は、フォーカシングが可能なズームレンズでは、特に定義が無い限り、最も遠距離の物体に合焦した状態(無限遠物点合焦時)における構成や条件式である。
本発明によれば、負先行タイプで、光路中に光路折り曲げ部材を有するズームレンズにおいて、高い光学性能の維持と低コスト化を両立したズームレンズ、及びこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
本発明のズームレンズの第1実施例の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間焦点距離状態(b)、広角端(c)でのレンズ断面図である。 本発明のズームレンズの第2実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第3実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第4実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第5実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第6実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第7実施例の図1と同様の図である。 本発明のズームレンズの第8実施例の図1と同様の図である。 実施例1の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例2の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例3の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例4の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例5の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例6の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例7の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例8の無限遠物点合焦時の収差図である。 本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの概観を示す前方斜視図である。 上記デジタルカメラの後方斜視図である。 上記デジタルカメラの断面図である。 上記デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
以下に、本発明にかかるズームレンズ及び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。
以下、本発明のズームレンズの実施例1〜8について説明する。実施例6は参考例である。実施例1〜8の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間焦点距離状態(b)、広角端(c)でのレンズ断面図を図1〜8に示す。図1〜8中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、第5レンズ群はG5、赤外光カットフィルターはF、カバーガラスはC、像面はIで示してある。
ここで、赤外光カットフィルターFは、ローパスフィルタ上に赤外光をカットするコート(多層膜)を施したものであっても良い。また、カバーガラスCは電子撮像素子の平行平板である。なお、カバーガラスCの表面に赤外光をカットするコートを施しても良い。また、そのカバーガラスCにローパスフィルタ作用を持たせるようにしても良い。平行平板Fは、ローバスフィルターの機能を持たないようにしてもよい。
また、各実施例において、明るさ絞りSは第2レンズ群G2と一体で移動する。数値データは、いずれも無限遠の物体(被写体)に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はmm、角度は°(度)である。フォーカシングは、いずれの実施例も最も像側のレンズの移動により行う。さらに、ズームデータは広角端(WE)、中間焦点距離状態(ST)、望遠端(TE)での値である。
フォーカシングは全ての実施例において、第3レンズ群G3の移動により行うことが好ましい。実施例1〜5のズームレンズでは、正の屈折力の第3レンズ群G3を物体側に移動することで遠距離から近距離へのフォーカシングを行っている。実施例6のズームレンズでは、負の屈折力の第3レンズ群G3を像側に移動することで遠距離から近距離へのフォーカシングを行っている。なお、これに限らず、撮像素子を光軸方向に移動させてフォーカシングを行ってもよい。
また、レンズ断面図からわかるように、各レンズ群の動きは撮像面を基準(固定)にして示している。よって、実施例1〜5、7、8のズームレンズでは、変倍時に第1レンズ群G1が移動する様子が描かれている。しかしながら、変倍時に第1レンズ群G1は固定しておいたほうが、撮像装置の機密性を高めることができる。よって、変倍時には、第1レンズ群G1の位置は固定しておき、撮像素子を移動させるのが好ましい。実施例6のズームレンズは、変倍時、第1レンズ群G1と撮像素子が共に固定となっている。
また、各実施例において、反射部材が光路折り曲げ部材に該当する。この反射部材は、具体的にはプリズムである。なお、プリズムに代えてミラーを用いてもよい。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、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とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例1のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、両凸正レンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、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とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例2のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。このように、実施例3のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する3群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面との合計7面に用いている。
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、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とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例4のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、両凸正レンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、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とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例5のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、両凸正レンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は固定である。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は物体側に移動する。第4レンズ群G4は像側に移動する。第5レンズ群G5は固定である。このように、実施例1のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する5群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凹負レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる。第5レンズ群G5は両凸正レンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凹負レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの物体側面と、第5レンズ群G5の両凸正レンズの両面との合計10面に用いている。
実施例7のズームレンズは、図7に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3、負の屈折力の第4レンズ群G4とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例1のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
実施例8のズームレンズは、図8に示すように、物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、明るさ絞りSと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3、負の屈折力の第4レンズ群G4とが配置されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動する。第2レンズ群G2は物体側に移動する。第3レンズ群G3は像側に移動する。第4レンズ群G4は固定である。このように、実施例1のズームレンズは、各レンズ群の間の距離が変化する4群ズームレンズである。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、反射部材と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群G3は両凸正レンズからなる。第4レンズ群G4は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる。
非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの両面と、第3レンズ群G3の両凸正レンズの像側面と、第4レンズ群G4の物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの物体側面との合計8面に用いている。
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、f1、f2…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、x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。
x=(y/r)/[1+{1−(K+1)(y/r)1/2
+A+A+A+A1010+A1212
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A、A、A、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。
また、以下の数値実施例では、広角端での像高が、中間焦点距離状態や望遠端での像高に対して小さくなっている。これは、上述したように、たる型のディストーションが発生しているからである。そして、数値実施例における広角端での全画角(2ω)の値は、たる型の有効撮像領域の像高に対応する画角を表示している。
また、数値実施例において、反射部材(プリズム)の反射面を示す数値はデータから省略しているが、第3面が反射部材の入射面、第4面が反射部材の射出面を示している。よって、反射面は第3面と第4面の間に存在する。
数値実施例1
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -7.487 0.97 1.53110 55.91
2* 12.191 1.79
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* 30.132 1.50 1.63493 23.90
6* -70.000 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.129 2.38 1.49700 81.54
9* -16.278 0.11
10 11.001 3.49 1.76182 26.52
11 -12.852 0.40 1.84666 23.78
12 4.540 可変
13 14.287 2.90 1.53110 55.91
14* -9.746 可変
15* -20.000 0.61 1.53110 55.91
16 -20.000 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=2.08019e-03,A6=-3.26772e-05,A8=3.75554e-07
第2面
k=3.328
A4=6.58910e-04,A6=1.88880e-05,A8=-7.45717e-07
第5面
k=0.000
A4=-6.95567e-04,A6=3.74130e-05,A8=1.19289e-07
第6面
k=0.000
A4=-5.64334e-04,A6=2.76133e-05,A8=3.58379e-07
第8面
k=0.000
A4=-3.97291e-04,A6=9.65125e-07
第9面
k=0.000
A4=4.58180e-04
第14面
k=0.000
A4=4.52981e-04,A6=2.25500e-09
第15面
k=0.000
A4=-9.19140e-04,A6=1.88942e-05
ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.74 4.04 4.04
焦点距離 5.10 8.91 19.16
FNO. 3.51 5.45 6.96
画角2ω 78.75 48.16 22.80

d6 11.09 6.77 0.40
d12 1.22 11.03 24.87
d14 3.49 1.85 0.51

fb(in air) 1.71 1.71 1.71
全長(in air) 39.73 43.51 49.62

群焦点距離
f1=-15.65 f2=13.93 f3=11.39 f4=3550.96
数値実施例2
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -7.729 0.97 1.53110 55.91
2* 12.902 1.85
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* -134.950 1.50 1.63493 23.90
6* -22.715 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.120 2.45 1.58313 59.46
9* -14.173 0.10
10 17.067 3.22 1.67790 55.34
11 -17.947 0.52 1.80000 29.84
12 4.546 可変
13 13.438 3.35 1.51633 64.06
14* -9.462 可変
15* -20.000 0.61 1.53110 55.91
16 -20.000 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=2.04598e-03,A6=-3.13038e-05,A8=3.26785e-07
第2面
k=4.133
A4=8.63342e-04,A6=1.65689e-05,A8=-6.97112e-07
第5面
k=0.000
A4=-8.92289e-04,A6=2.82135e-05
第6面
k=0.000
A4=-7.62040e-04,A6=2.03867e-05
第8面
k=0.000
A4=-5.15115e-04,A6=6.61255e-07
第9面
k=0.000
A4=4.90565e-04
第14面
k=0.000
A4=4.90118e-04,A6=-2.65331e-06
第15面
k=0.000
A4=-4.70846e-04,A6=4.96149e-06

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.66 4.04 4.04
焦点距離 4.93 9.74 18.55
FNO. 3.50 5.70 6.99
画角2ω 81.47 45.58 24.22

d6 11.44 4.77 0.40
d12 1.54 11.94 24.09
d14 2.94 1.65 0.41

fb (in air) 1.73 1.73 1.73
全長 (in air) 40.28 42.67 49.22

群焦点距離
f1=-14.47 f2=13.19 f3=11.32 f4=3550.96
数値実施例3
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -7.723 0.97 1.53110 55.91
2* 13.321 1.80
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* -103.204 1.50 1.63493 23.90
6* -22.075 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.017 2.45 1.58313 59.46
9* -14.331 0.10
10 17.521 3.22 1.67790 55.34
11 -18.644 0.52 1.80000 29.84
12 4.514 可変
13 13.564 3.35 1.51633 64.06
14* -9.459 可変
15 ∞ 0.30 1.51633 64.14
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=2.01100e-03,A6=-3.17633e-05,A8=3.40021e-07
第2面
k=4.850
A4=8.04082e-04,A6=1.24917e-05,A8=-7.81066e-07
第5面
k=0.000
A4=-7.28518e-04,A6=2.32616e-05
第6面
k=0.000
A4=-6.16676e-04,A6=1.63810e-05
第8面
k=0.000
A4=-5.63612e-04,A6=-1.78863e-06
第9面
k=0.000
A4=4.35888e-04
第14面
k=0.000
A4=8.10896e-04,A6=-6.04860e-06

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.65 4.04 4.04
焦点距離 4.93 9.67 18.57
FNO. 3.50 5.80 7.00
画角2ω 81.34 45.46 24.23

d6 11.25 5.38 0.40
d12 1.37 12.01 24.28
d14 3.72 2.11 1.25

fb (in air) 5.15 3.48 2.63
全長 (in air) 39.67 42.78 49.23

群焦点距離
f1=-14.48 f2=13.14 f3=11.36
数値実施例4
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -9.238 0.97 1.57099 50.80
2* 10.198 1.79
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* 27.577 1.65 1.80486 24.74
6* -248.615 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.102 2.35 1.49710 81.56
9* -19.452 0.11
10 11.396 3.49 1.76182 26.52
11 26.986 0.40 1.84666 23.78
12 4.483 可変
13 12.551 2.84 1.49710 81.56
14* -9.264 可変
15* -20.000 0.61 1.53110 55.91
16 -20.000 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.20
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.24123e-03,A6=-1.88658e-05,A8=1.76166e-07
第2面
k=-0.149
A4=3.28576e-04,A6=1.19173e-05,A8=-4.04660e-07
第5面
k=0.000
A4=-1.45448e-04,A6=8.41788e-06,A8=1.74649e-07
第6面
k=0.000
A4=-7.60953e-05,A6=2.36680e-06,A8=4.22615e-07
第8面
k=0.000
A4=-4.94460e-04,A6=-6.93478e-06
第9面
k=0.000
A4=2.28491e-04
第14面
k=0.000
A4=6.95504e-04,A6=-1.77725e-06
第15面
k=0.000
A4=-7.44516e-04,A6=1.84347e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.76 4.04 4.04
焦点距離 5.09 10.70 24.97
FNO. 3.49 6.42 7.17
画角2ω 79.33 39.72 17.72

d6 11.29 6.29 0.32
d12 0.90 15.44 33.67
d14 4.03 1.83 0.08

fb (in air) 1.55 1.55 1.55
全長 (in air) 40.07 47.34 57.86

群焦点距離
f1=-15.75 f2=14.81 f3=11.21 f4=3550.96
数値実施例5
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -18.216 1.07 1.73077 40.51
2* 8.915 1.79
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* 28.919 1.76 1.92286 20.88
6* -513.186 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.418 2.35 1.49710 81.56
9* -40.841 0.11
10 6.321 3.06 1.55332 71.68
11 16.806 0.40 1.80000 29.84
12 3.917 可変
13 12.842 2.84 1.49710 81.56
14* -9.729 可変
15* -20.000 0.61 1.53110 55.91
16 -20.000 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.20
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=-2.63657e-04,A6=1.77497e-05,A8=-1.81542e-07
第2面
k=-1.425
A4=-6.38603e-04,A6=2.69705e-05,A8=1.09615e-07
第5面
k=0.000
A4=-4.86450e-05,A6=1.37828e-05,A8=2.19119e-07
第6面
k=0.000
A4=-1.25722e-05,A6=1.01429e-05,A8=4.24691e-07
第8面
k=0.000
A4=-1.98072e-04,A6=-9.73181e-07
第9面
k=0.000
A4=3.50148e-04
第14面
k=0.000
A4=6.32017e-04,A6=-1.49821e-06
第15面
k=0.000
A4=-7.22139e-04,A6=2.07229e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.76 4.04 4.04
焦点距離 5.08 10.70 24.89
FNO. 3.53 6.52 7.12
画角2ω 79.43 40.06 17.95

d6 11.29 6.49 0.17
d12 0.88 15.36 33.63
d14 4.11 1.66 0.18

fb (in air) 1.53 1.53 1.53
全長 (in air) 39.89 47.03 57.52

群焦点距離
f1=-15.35 f2=14.57 f3=11.62 f4=3550.96
数値実施例6
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -8.064 0.97 1.53110 55.91
2* 7.911 2.31
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* 38.761 1.42 1.63493 23.90
6* -17.817 0.10
7 115.199 0.50 1.73800 32.26
8 19.007 可変
9(絞り) ∞ 0.70
10* 7.442 3.50 1.49700 81.54
11* -16.608 0.10
12 12.189 2.25 1.55880 62.55
13 -38.244 0.50 1.72825 28.46
14 10.486 可変
15 -7.127 0.50 1.48749 70.23
16* 117.173 可変
17 -12.335 0.96 1.53110 55.91
18* -6.212 可変
19* 22.356 2.69 1.53110 55.91
20* -15.107 0.35
21 ∞ 0.30 1.51633 64.14
22 ∞ 0.50
23 ∞ 0.50 1.51633 64.14
24 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.92254e-03,A6=-3.05452e-05,A8=2.95162e-07,A10=-1.96811e-10
第2面
k=0.000
A4=3.00358e-04,A6=5.85037e-05,A8=-2.09886e-06,A10=1.94417e-08
第5面
k=0.000
A4=-7.55038e-04,A6=6.27574e-06
第6面
k=0.000
A4=-5.69667e-04,A6=7.47124e-07
第10面
k=0.000
A4=-1.16640e-04,A6=-5.81051e-06,A8=8.88556e-07,A10=6.10606e-09
第11面
k=0.000
A4=3.62002e-04,A6=-1.98208e-06,A8=6.94737e-07,A10=3.69823e-08
第16面
k=0.000
A4=7.91854e-04,A6=-1.78713e-05,A8=1.37930e-06
第18面
k=0.000
A4=1.35150e-03,A6=5.19416e-05,A8=-1.13501e-06
第19面
k=0.000
A4=-1.99872e-04,A6=8.28693e-06
第20面
k=0.000
A4=-2.69595e-03,A6=7.85161e-05,A8=-5.57333e-07

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.94 3.94 3.94
焦点距離 4.89 10.80 23.40
FNO. 3.50 5.76 6.97
画角2ω 88.08 38.53 18.33

d8 19.30 9.24 0.71
d14 6.18 7.09 14.92
d16 1.16 10.47 13.24
d18 2.54 2.35 0.40

fb (in air) 1.72 1.72 1.72
全長 (in air) 54.73 54.73 54.73

群焦点距離
f1=-10.14 f2=11.75 f3=-13.76 f4=22.34 f5=17.41
数値実施例7
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -7.732 0.97 1.53110 55.91
2* 12.844 1.86
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* -177.135 1.50 1.63493 23.90
6* -23.553 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.100 2.45 1.58313 59.46
9* -13.726 0.10
10 18.057 3.22 1.67790 55.34
11 -17.834 0.52 1.80000 29.84
12 4.573 可変
13 13.533 3.35 1.51633 64.06
14* -9.332 可変
15* -18.206 0.61 1.53110 55.91
16 -18.631 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=2.03975e-03,A6=-3.13927e-05,A8=3.28916e-07
第2面
k=4.165
A4=8.58770e-04,A6=1.54895e-05,A8=-7.16243e-07
第5面
k=0.000
A4=-8.33560e-04,A6=2.40172e-05
第6面
k=0.000
A4=-7.15440e-04,A6=1.68215e-05
第8面
k=0.000
A4=-5.51470e-04,A6=-6.20584e-07
第9面
k=0.000
A4=4.69307e-04
第14面
k=0.000
A4=5.20020e-04,A6=-2.65063e-06
第15面
k=0.000
A4=-4.62715e-04,A6=5.83109e-06

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 4.04 4.04 4.04
焦点距離 4.93 9.99 18.55
FNO. 3.50 5.79 6.99
画角2ω 89.07 44.36 24.21

d6 11.45 4.47 0.40
d12 1.58 12.34 24.08
d14 2.93 1.66 0.42

fb (in air) 1.74 1.74 1.74
全長 (in air) 40.32 42.77 49.22

群焦点距離
f1=-14.46 f2=13.19 f3=11.26 f4=-2999.97
数値実施例8
単位:mm
面データ
面番号 r d nd υd
物面 ∞ ∞
1* -7.831 0.95 1.53110 55.91
2* 12.001 1.92
3 ∞ 7.00 1.88300 40.80
4 ∞ 0.30
5* -287.847 1.51 1.63493 23.90
6* -23.890 可変
7(絞り) ∞ 0.70
8* 6.094 2.45 1.58313 59.46
9* -13.769 0.10
10 18.727 3.22 1.72000 46.02
11 -11.693 0.52 1.80000 29.84
12 4.561 可変
13 13.324 3.33 1.51633 64.06
14* -10.020 可変
15* -12.560 0.60 1.53110 55.91
16 -12.973 0.35
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=2.07313e-03,A6=-3.15508e-05,A8=3.16680e-07
第2面
k=3.578
A4=8.36072e-04,A6=2.19679e-05,A8=-8.04809e-07
第5面
k=0.000
A4=-8.89903e-04,A6=2.56386e-05
第6面
k=0.000
A4=-7.55491e-04,A6=1.73458e-05
第8面
k=0.000
A4=-5.31694e-04,A6=-5.99689e-07
第9面
k=0.000
A4=4.86196e-04
第14面
k=0.000
A4=4.43386e-04,A6=-2.67304e-06
第15面
k=0.000
A4=-3.08363e-04,A6=4.65425e-06

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 4.04 4.04 4.04
焦点距離 4.93 10.45 18.55
FNO. 3.50 5.95 6.99
画角2ω 88.75 42.90 24.41

d6 11.82 4.17 0.40
d12 1.61 13.08 24.07
d14 3.03 1.65 0.42

fb (in air) 1.74 1.74 1.74
全長 (in air) 40.83 43.23 49.22

群焦点距離
f1=-14.46 f2=13.29 f3=11.64 f4=-1499.44
以上の実施例1〜8の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図9〜図16に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。各図中、”FIY”は最大像高を示す。
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。なおハイフン(-)は該当する値がないことを表している。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)f1G/fT -0.817 -0.780 -0.780 -0.631
(2)β2T2W 2.321 2.533 2.548 2.556
(3)f1FN/f1G 0.549 0.619 0.626 0.529
(4)f1RP/f1G -2.133 -2.957 -3.034 -1.963
(5)(r1FNO+r1FNI)/(r1FNO−r1FNI) -0.239 -0.251 -0.266 -0.049
(6)D1FNon/D1FNoff 0.203 0.184 0.202 0.247
(7)D1RP/D1G 0.130 0.129 0.130 0.141
(8)N1FN−N1RP -0.104 -0.104 -0.104 -0.234
(9)ν1FN−ν1RP 32.008 32.008 32.008 26.060
(10)(r1RPI+r1RNO)/(r1RPI−r1RNO) - - - -
(11)f1RN/f1G - - - -
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
(1) f1G/fT -0.617 -0.433 -0.779 -0.779
(2) β2T2W 2.639 3.125 2.533 2.543
(3)f1FN/f1G 0.525 0.726 0.618 0.607
(4)f1RP/f1G -1.936 -1.914 -2.948 -2.832
(5)(r1FNO+r1FNI)/(r1FNO−r1FNI) 0.343 0.010 -0.248 -0.210
(6)D1FNon/D1FNoff 0.308 0.168 0.187 0.178
(7)D1RP/D1G 0.148 0.113 0.129 0.129
(8)N1FN−N1RP -0.192 -0.104 -0.104 -0.104
(9)ν1FN−ν1RP 19.630 32.008 32.008 32.008
(10)(r1RPI+r1RNO)/(r1RPI−r1RNO) - -0.732 - -
(11)f1RN/f1G - 3.048 - -
(デジタルカメラ)
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をCCD等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ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17〜図19は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系141に組み込んだ構成の概念図を示す。図17はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図18は同後方斜視図、図19はデジタルカメラ140の構成を示す断面図である。デジタルカメラ140は、この例の場合、撮影用光路142を有する撮影光学系141、ファインダー用光路144を有するファインダー光学系143、シャッター145、フラッシュ146、液晶表示モニター147等を含み、カメラ140の上部に配置されたシャッター145を押圧すると、それに連動して撮影光学系141、例えば実施例1の光路折り曲げズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系141によって形成された物体像が、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターFを介してCCD149の撮像面上に形成される。このCCD149で受光された物体像は、処理手段151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147に表示される。また、この処理手段151には記録手段152が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段152は処理手段151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。また、CCD149に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
さらに、ファインダー用光路144上にはファインダー用対物光学系153が配置してある。このファインダー用対物光学系153によって形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム155の視野枠157上に形成される。このポリプリズム155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159が配置されている。なお、撮影光学系141及びファインダー用対物光学系153の入射側、接眼光学系159の射出側にそれぞれカバー部材150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140は、撮影光学系141が5倍程度の高変倍比で、高い光学性能を有するズームレンズであるので、高性能で、奥行き方向が極めて薄い安価なデジタルカメラが実現できる。
なお、図19の例では、カバー部材150として平行平面板を配置しているが、省いてもよい。
(内部回路構成)
図20は、上記デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部119等からなる。
図20に示すように、デジタルカメラ140は、操作部112と、この操作部112に接続された制御部113と、この制御部113の制御信号出力ポートにバス114及び115を介して接続された撮像駆動回路116並びに一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121を備えている。
上記の一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121は、バス122を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路116には、CCD149とCDS/ADC部124が接続されている。
操作部112は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
制御部113は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部112を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ140全体を制御する回路である。
CCD149は、本発明による撮影光学系141を介して形成された物体像を受光する。CCD149は、撮像駆動回路116により駆動制御され、その物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部124に出力する撮像素子である。
CDS/ADC部124は、CCD149から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ117に出力する回路である。
一時記憶メモリ117は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部124から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部118は、一時記憶メモリ117に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部119に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部113から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
記録媒体部119は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ117から転送されるRAWデータや画像処理部118で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
表示部120は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部121には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部112の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部121は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
以上のように、本発明にかかるズームレンズは高い光学性能の維持と低コスト化に有用であり、特に、CCDやCMOS等の電子撮像素子を備える撮像装置の光学系に適している。
本発明とは別の発明の例を以下に示す。
(付記項1)
物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は変化し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前記前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
前記後側サブレンズ群は、正レンズのみからなり、
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にプラスチックにて構成され、
以下の条件式(5)、(8)、(9)を満足することを特徴とするズームレンズ。
−1<(r 1FNO +r 1FNI )/(r 1FNO −r 1FNI )<0.7 (5)
−0.3<N 1FN −N 1RP <0.19 (8)
10.5<ν 1FN −ν 1RP <50 (9)
ただし、
1FNO は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
1FNI は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの像側面の近軸曲率半径、
1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのd線での屈折率、
1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのd線での屈折率、
ν 1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのアッベ数、
ν 1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのアッベ数、
である。
(付記項2)
物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は変化し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前記前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
前記後側サブレンズ群は、物体側から順に、前記正レンズと負レンズからなり、
以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
−4<f 1G /f T <−0.01 (1)
1.3<|β 2T /β 2W |<30 (2)
0.1<f 1FN /f 1G <10 (3)
−16<f 1RP /f 1G <−1.2 (4)
ただし、
f 1G は、前記第1レンズ群の焦点距離、
f T は、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
β 2T は、望遠端における前記第2レンズ群の横倍率、
β 2W は、広角端における前記第2レンズ群の横倍率、
f 1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの焦点距離、
f 1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズの焦点距離、
である。
(付記項3)
物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は変化し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
前記前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
前記後側サブレンズ群は物体側から順に、前記正レンズと負レンズからなり、
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にプラスチックにて構成され、
以下の条件式(8)、(9)を満足することを特徴とするズームレンズ。
−0.3<N 1FN −N 1RP <0.19 (8)
10.5<ν 1FN −ν 1RP <50 (9)
ただし、
1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのd線での屈折率、
1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのd線での屈折率、
ν 1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのアッベ数、
ν 1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのアッベ数、
である。
(付記項4)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズは、両面が非球面であることを特徴とする付記項1から付記項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
(付記項5)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズは、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする付記項1から付記項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−1<(r 1FNO +r 1FNI )/(r 1FNO −r 1FNI )<0.7 (5)
ただし、
1FNO は、前側サブレンズ群の両凹単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
1FNI は、前側サブレンズ群の両凹単レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
(付記項6)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズは、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする付記項1から付記項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.03<D 1FNon /D 1FNoff <0.31 (6)
ただし、
1FNon は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの光軸上での厚み、
1FNoff は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの像側面及び物体側面の最大有効径位置での光軸に沿った方向での厚みのうちより大きい厚み、
である。
(付記項7)
前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、以下の条件式(7)を満足することを特徴とする付記項1から付記項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.02<D 1RP /D 1G <0.3 (7)
ただし、
1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズの光軸に沿って計った光軸上の厚み、
1G は、前記第1レンズ群の光軸に沿って計った光軸上の厚み、
である。
(付記項8)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にプラスチックで構成されることを特徴とする付記項1から付記項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
(付記項9)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、両面非球面レンズであることを特徴とする付記項8に記載のズームレンズ。
(付記項10)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にガラスで構成されることを特徴とする付記項1から付記項9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
(付記項11)
前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、以下の条件式(8)、(9)を満足することを特徴とする付記項1から付記項10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−0.3<N 1FN −N 1RP <0.19 (8)
10.5<ν 1FN −ν 1RP <50 (9)
ただし、
1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのd線での屈折率、
1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのd線での屈折率、
ν 1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのアッベ数、
ν 1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのアッベ数、
である。
(付記項12)
前記後側サブレンズ群の前記正レンズと前記負レンズに挟まれてなる空気層が正の屈折力をもち、
前記後側サブレンズ群の前記正レンズと前記負レンズは、以下の条件式(10)を満足することを特徴とする付記項2、3及び付記項2、3に従属する付記項4から11のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−1<(r 1RPI +r 1RNO )/(r 1RPI −r 1RNO )<1 (10)
ただし、
1RPI は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズの像側面の近軸曲率半径、
1RNO は、前記後側サブレンズ群の前記負レンズの物体側面の近軸曲率半径、
である。
(付記項13)
前記後側サブレンズ群の前記負レンズは、以下の条件式(11)を満足することを特徴とする付記項2、3及び付記項2、3に従属する付記項4から11のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.1<f 1RN /f 1G <10 (11)
ただし、
f 1RN は、前記後側サブレンズ群の前記負レンズの焦点距離、
f 1G は、前記第1レンズ群の焦点距離、
である。
(付記項14)
ズームレンズと、
該ズームレンズの像側に配置された撮像素子と、
該撮像素子からの信号を処理する画像処理部を有し、
前記ズームレンズが付記項1から付記項13のいずれか1項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
G1…第1レンズ群
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
S…開口絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
P…プリズム
I…像面
112…操作部
113…制御部
114…バス
115…バス
116…撮像駆動回路
117…一時記憶メモリ
118…画像処理部
119…記憶媒体部
120…表示部
121…設定情報記憶メモリ部
122…バス
124…CDS/ADC部
140…デジタルカメラ
141…撮影光学系
142…撮影用光路
143…ファインダー光学系
144…ファインダー用光路
145…シャッターボタン
146…フラッシュ
147…液晶表示モニター
149…CCD
150…カバー部材
151…処理手段
152…記録手段
153…ファインダー用対物光学系
155…正立プリズム
157…視野枠
159…接眼光学系

Claims (9)

  1. 物体側から像側に順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、レンズを有する第3レンズ群とを少なくとも有し、
    前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は広角端よりも望遠端の方で狭く、
    広角端から望遠端への変倍の際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は変化し、
    前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の前側サブレンズ群と、光路折り曲げ部材と、正の屈折力の後側サブレンズ群からなり、
    前記前側サブレンズ群は1つの両凹単レンズからなり、
    前記後側サブレンズ群は、1つの正レンズのみからなり、
    以下の条件式(1)〜(5−1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    −4<f1G/fT<−0.01 (1)
    1.3<|β2T/β2W|<30 (2)
    0.1<f1FN/f1G<10 (3)
    −16<f1RP/f1G<−1.2 (4)
    −1<(r1FNO+r1FNI)/(r1FNO−r1FNI)<0.55−1
    ただし、
    f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
    fTは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
    β2Tは、望遠端における前記第2レンズ群の横倍率、
    β2Wは、広角端における前記第2レンズ群の横倍率、
    f1FNは、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの焦点距離、
    f1RPは、前記後側サブレンズ群の前記正レンズの焦点距離、
    1FNOは、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの物体側面の近軸曲率半径、
    1FNIは、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの像側面の近軸曲率半径、
    である。
  2. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズは、両面が非球面であることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズは、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
    0.03<D 1FNon /D 1FNoff <0.31 (6)
    ただし、
    1FNon は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの光軸上での厚み、
    1FNoff は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズの像側面及び物体側面の最大有効径位置での光軸に沿った方向での厚みのうちより大きい厚み、
    である。
  4. 前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    0.02<D 1RP /D 1G <0.3 (7)
    ただし、
    1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズの光軸に沿って計った光軸上の厚み、
    1G は、前記第1レンズ群の光軸に沿って計った光軸上の厚み、
    である。
  5. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にプラスチックで構成され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項に記載のズームレンズ。
  6. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、両面非球面レンズであることを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。
  7. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズが共にガラスで構成され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項に記載のズームレンズ。
  8. 前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズと前記後側サブレンズ群の前記正レンズは、以下の条件式(8)、(9)を満足することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −0.3<N 1FN −N 1RP <0.19 (8)
    10.5<ν 1FN −ν 1RP <50 (9)
    ただし、
    1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのd線での屈折率、
    1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのd線での屈折率、
    ν 1FN は、前記前側サブレンズ群の前記両凹単レンズのアッベ数、
    ν 1RP は、前記後側サブレンズ群の前記正レンズのアッベ数、
    である。
  9. ズームレンズと、
    該ズームレンズの像側に配置された撮像素子と、
    該撮像素子からの信号を処理する画像処理部を有し、
    前記ズームレンズが請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
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