JP5796429B2 - ズームレンズおよび情報装置 - Google Patents
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Description
この発明のズームレンズは、銀塩写真カメラやデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影レンズとして実施できる。また、情報装置は各種カメラや、撮像素子により画像を撮像するカメラ機能を有する各種の情報装置、例えば携帯情報端末装置として実施できる。
高性能化という面では、少なくとも1000万〜2000万画素の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。
変倍比については、35mm銀塩カメラ換算の焦点距離で24〜100mm相当程度のズームレンズであれば、一般的な撮影を十分にこなすことが可能であると考えられ、4倍強の変倍比があれば良いと考えられる。
(1) 0.4 < f3/ft < 0.9
を満足する。
図1〜図4に、この発明のズームレンズの実施の形態を4例示す。
これらのズームレンズは、図1〜図4の順に、後述の実施例1〜4に対応する。
これらの図において、図の左方が物体側で、右方が像側である。
また、符号ISは像面であり、これらの実施の形態では固体撮像素子の受光面に相当する。これらズームレンズを銀塩写真カメラ用に用いる場合は、像面ISはフィルム面に合致し、その場合には透明平行平板Fは用いられない。
図1〜図4に示すように、これら実施の形態のズームレンズでは、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIとの間隔が増大し、第2レンズ群IIと第3レンズ群IIIとの間隔が減少し、第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVとの間隔が増大するように、第1ないし第4レンズ群I〜IVが全て移動する。
(1) 0.4 < f3/ft < 0.9
を満足する。
(3) 0.3 < D3/ft < 0.8
(4) 0.0<(r21-r32)/(r21+r32)<0.4
(5) 0.3 < Da/D3 < 0.7
(6) 0.02<D34w/f4<0.15 。
条件(3)において、D3は「第3レンズ群の光軸上の厚さ」、ftは「長焦点端の焦点距離」である。
条件(1)は、ズームレンズ全系のパワーに対して、第3レンズ群のパワーをバランスさせ、第3レンズ群のパワーを適切な範囲にする条件である。
条件(1)の下限を超えると、第3レンズ群の焦点距離が短くなりすぎ、上述した球面収差やコマ収差の「第3レンズ群内での収差補正」が困難になる。
(1A) 0.5< f3/ft <0.8
を満足するのが良い。
条件(3)の下限を超えると、第3レンズ群の厚みが過小となり、第3レンズ群内での収差補正が困難になる。
条件(4)は、第3レンズ群の「第1接合レンズ」の正レンズの材質の屈折率:npが、
(a) 1.80 > np > 1.55
の範囲にあり、第3レンズ群の第1接合レンズの負レンズの材質の屈折率:nnと屈折率:npの差:nn−npが、
(b) -0.2 < nn-np < 0.4
の範囲にあることを前提とする。
条件(4)の下限を超えると、上記(a)、(b)の範囲外の材質では、第1接合レンズの物体側面の曲率半径が過小になり、球面収差・コマ収差が補正不足になる。
条件(5)の上限を超えると、第3レンズ群において、第1接合レンズの像側に配される第2接合レンズの厚さを十分に確保することが困難となり、特に軸外収差の十分な補正が困難になる。
条件(5)の下限を超えると、第3レンズの最も物体側の正レンズの厚さや、第1接合レンズの厚さが過小になり、球面収差やコマ収差の十分な補正が困難になる。
(7) 1.0<f4/ft<4.0
を満足するのが良い。
図17に示す「携帯情報端末装置のシステム構成」は、図18に示すように、「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。
このとき、ファインダ2も撮影レンズ1の画角の変化に連動して変倍する。
この場合、第3レンズ群の方が、第4レンズ群よりも光軸方向の大きさが大きいので、第3レンズ群を光軸から退避させるほうが、沈胴状態の薄型化により大きく資することができる。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバ
ω:半画角
R :曲率半径
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
H:各レンズ面の半径
φ:各レンズ面の有効径
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
「非球面」は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率):C、光軸からの高さ:H、上記円錐定数:K、非球面係数:A4〜A10により、周知の次式で表される。
+A8・H8+A10・H10 。
実施例1のズームレンズは、図1に示したものである。
実施例1のズームレンズのデータを表1に示す。
可変量のデータを表2に示す。
非球面のデータを表3に示す。
条件式の各パラメータの値を表4に示す。
実施例2のズームレンズは、図2に示したものである。
実施例2のズームレンズのデータを表5に示す。
可変量のデータを表6に示す。
非球面のデータを表7に示す。
条件式の各パラメータの値を表8に示す。
実施例3のズームレンズは、図3に示したものである。
実施例3のズームレンズのデータを表9に示す。
可変量のデータを表10に示す。
非球面のデータを表11に示す。
条件式の各パラメータの値を表12に示す。
実施例4のズームレンズは、図4に示したものである。
実施例4のズームレンズのデータを表13に示す。
可変量のデータを表14に示す。
非球面のデータを表15に示す。
条件式の各パラメータの値を表16に示す。
II 第2レンズ群
III 第3レンズ群
IV 第4レンズ群
S 開口絞り
Claims (10)
- 物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を配し、第2レンズ群と第3レンズ群の間に絞りを配してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が増大するように、第1ないし第4レンズ群が全て移動するズームレンズにおいて、
第3レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、物体側面が凸面である正レンズと像側面が凹面である負レンズを接合してなる第1接合レンズと、像側面が凸面である正レンズと像側面が凸面である負レンズを接合してなる第2接合レンズで構成され、
第3レンズ群の焦点距離:f3、長焦点端における全系の焦点距離:ftが、条件:
(1) 0.4 < f3/ft < 0.9
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1記載のズームレンズにおいて、
第3レンズ群の焦点距離:f3、第4レンズ群の焦点距離:f4が、条件:
(2) 0.1< f3/f4 < 0.7
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1または2記載のズームレンズにおいて、
第3レンズ群の光軸上の厚さ:D3、長焦点端の焦点距離:ftが、条件:
(3) 0.3 < D3/ft < 0.8
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜3の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
第3レンズ群の第1接合レンズの正レンズの材質の屈折率:npが、
(a) 1.80 > np > 1.55
の範囲にあり、第3レンズ群の第1接合レンズの負レンズの材質の屈折率:nnと上記屈折率:npの差:nn−npが、
(b) -0.2< nn-np <0.4
の範囲にあり、
第3レンズ群の第1接合レンズの、物体側面の曲率半径:r21、像側面の曲率半径:r32が、条件:
(4) 0.0<(r21-r32)/(r21+r32)<0.4
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 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3レンズ群の、最も物体側に配される正レンズの物体側面から第1接合レンズの像側面までの光軸上の距離:Da、第3レンズ群の光軸上の厚さ:D3が、条件:
(5) 0.3 < Da/D3 < 0.7
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
フォーカシングを、第4レンズ群の光軸上の移動により行なうことを特徴とするズームレンズ。 - 請求項6記載のズームレンズにおいて、
短焦点端で物体距離が無限遠における第3レンズ群と第4レンズ群の光軸上の間隔:D34w、第4レンズ群の焦点距離:f4が、条件:
(6) 0.02<D34w/f4<0.15
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜7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カメラ。
- 請求項1〜7の任意の1に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有し、携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする情報装置。
- 請求項9記載の情報装置において、
ズームレンズによる像を読み取る撮像素子を有し、
上記撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により、上記ズームレンズの歪曲収差を補正することを特徴とする情報装置。
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