JP5884688B2 - 結像レンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
1.レンズの基本構成
2.作用・効果
3.撮像装置への適用例
4.レンズの数値実施例
5.その他の実施の形態
図1は、本開示の一実施の形態に係る結像レンズの第1の構成例を示している。この構成例は、後述の数値実施例1のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の数値実施例2および3のレンズ構成に対応する第2および第3の構成例を、図6および図11に示す。これらの図1等において、符号IMGは像面、Z1は光軸を示す。
以下、本実施の形態に係る結像レンズの構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
次に、本実施の形態に係る結像レンズの作用および効果を説明する。併せて、望ましい構成を説明する。
本実施の形態に係る結像レンズでは、以下の条件式を少なくとも1つ、好ましくは2つ組み合わせて満足するように各レンズの構成の最適化を図ることで、より良好な性能を得ることができる。
0.6<T1/T2<1.5 ……(1)
ただし、
T1:第1の合焦モードM1で無限遠物体合焦時における部分群GR0の光軸上の長さ
T2:第2の合焦モードM2で第2の有限距離物体合焦時における部分群GR0の光軸上の長さ
とする。
なお、条件式(1)については、以下の条件式(1)’の通り、下限値を0.9、上限値を1.1とするとより好ましい。
0.9<T1/T2<1.1 ……(1)’
2.0<TL/Y<3.5 ……(2)
ただし、
TL:無限遠合焦時の全長
Y:像面における最大像高
とする。
なお、条件式(2)については、以下の条件式(2)’の通り、下限値を2.3、上限値を3.2とするとより好ましい。
2.3<TL/Y<3.2 ……(2)’
図16は、本実施の形態に係る結像レンズを適用した撮像装置100の一構成例を示している。この撮像装置100は、例えばデジタルスチルカメラであり、カメラブロック10と、カメラ信号処理部20と、画像処理部30と、LCD(Liquid Crystal Display)40と、R/W(リーダ/ライタ)50と、CPU(Central Processing Unit)60と、入力部70と、レンズ駆動制御部80とを備えている。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて結像レンズ11の所定のレンズが移動する。
次に、本実施の形態に係る結像レンズの具体的な数値実施例について説明する。
なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。「面番号」は、最も物体側の構成要素の面を1番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目の面の番号を示している。「ri」は、i番目の面の近軸の曲率半径の値(mm)を示す。「Di」はi番目の面とi+1番目の面との間の光軸上の間隔の値(mm)を示す。「Ni」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線(波長587.6nm)における屈折率の値を示す。「νi」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線におけるアッベ数の値を示す。「曲率半径」の値が「0」となっている部分は平面、または絞り面を示す。
x=cy2/(1+(1−(1+K)c2y2)1/2)+Ay4+By6+…
以下の各数値実施例に対応する結像レンズ1〜3はいずれも、上記した[1.レンズの基本構成]を満足した構成となっている。また、各数値実施例に対応する結像レンズ1〜3はいずれも、正または負の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、負の屈折力を有する第4レンズ群GR4とが物体側より像側へ順に配置されている。
[表1]〜[表4]は、図1に示した第1の構成例に係る結像レンズ1に対応する具体的な数値実施例を示している。特に[表1]にはその基本的なレンズデータを示し、[表2]には非球面に関するデータを示す。[表3],[表4]にはその他のデータを示す。
[表5]〜[表8]は、図6に示した第2の構成例に係る結像レンズ2に対応する具体的な数値実施例を示している。特に[表5]にはその基本的なレンズデータを示し、[表6]には非球面に関するデータを示す。[表7],[表8]にはその他のデータを示す。
[表9]〜[表12]は、図11に示した第3の構成例に係る結像レンズ3に対応する具体的な数値実施例を示している。特に[表9]にはその基本的なレンズデータを示し、[表10]には非球面に関するデータを示す。[表11],[表12]にはその他のデータを示す。
[表13]には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表13]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
[1]
全体として正の屈折力を有する部分群と、常時固定のレンズ群とを備え、
前記部分群は、第1の合焦範囲内および第2の合焦範囲内での合焦時には固定のレンズ群と、前記第1の合焦範囲内および前記第2の合焦範囲内で合焦を行うための可動のレンズ群とを有し、
前記第1の合焦範囲は、無限遠物体から第1の有限距離物体までの範囲であり、
前記第2の合焦範囲は、前記無限遠物体よりも近距離にある第2の有限距離物体から前記第1の有限距離物体よりも近距離にある第3の有限距離物体までの範囲であり、
前記第1の合焦範囲内で合焦を行う第1の合焦モードから、前記第2の合焦範囲内で合焦を行う第2の合焦モードへの合焦状態の切り替えを、前記部分群を全体として物体方向に移動させることで行う
結像レンズ。
[2]
前記常時固定のレンズ群は、最も像側に配置されている
上記[1]に記載の結像レンズ。
[3]
前記常時固定のレンズ群は、負の屈折力を有する
上記[1]または[2]に記載の結像レンズ。
[4]
前記第1の合焦モードでの合焦と前記第2の合焦モードでの合焦とを、前記可動のレンズ群として同一のレンズ群を光軸方向に移動することにより行う
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
[5]
前記可動のレンズ群は非球面を有する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
[6]
前記可動のレンズ群は2つのレンズ群からなり、
前記第1の合焦モードおよび前記第2の合焦モードでの合焦を、前記2つのレンズ群をそれぞれ独立して物体側へ移動することにより行う
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
[7]
前記第1の合焦モードでの合焦時と前記第2の合焦モードでの合焦時とで、前記可動のレンズ群の移動軌跡が異なる
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
[8]
前記可動のレンズ群は2つのレンズ群からなり、
前記第1の合焦モードでの合焦時と前記第2の合焦モードでの合焦時とで、前記2つのレンズ群のうちの一方のレンズ群に対する、他方のレンズ群の移動量が異なる
上記[7]に記載の結像レンズ。
[9]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[8]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
0.6<T1/T2<1.5 ……(1)
ただし、
T1:前記第1の合焦モードで無限遠物体合焦時における前記部分群の光軸上の長さ
T2:前記第2の合焦モードで前記第2の有限距離物体合焦時における前記部分群の光軸上の長さ
とする。
[10]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[9]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
2.0<TL/Y<3.5 ……(2)
ただし、
TL:無限遠合焦時の全長
Y:像面における最大像高
とする。
[11]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[10]のいずれか1つに記載の結像レンズ。
[12]
結像レンズと、前記結像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記結像レンズは、
全体として正の屈折力を有する部分群と、常時固定のレンズ群とを備え、
前記部分群は、第1の合焦範囲内および第2の合焦範囲内での合焦時には固定のレンズ群と、前記第1の合焦範囲内および前記第2の合焦範囲内での合焦時には可動のレンズ群とを有し、
前記第1の合焦範囲は、無限遠物体から第1の有限距離物体までの範囲であり、
前記第2の合焦範囲は、前記無限遠物体よりも近距離にある第2の有限距離物体から前記第1の有限距離物体よりも近距離にある第3の有限距離物体までの範囲であり、
前記第1の合焦範囲内で合焦を行う第1の合焦モードから、前記第2の合焦範囲内で合焦を行う第2の合焦モードへの合焦状態の切り替えを、前記部分群を全体として物体方向に移動させることで行う
撮像装置。
[13]
前記結像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[12]に記載の撮像装置。
Claims (11)
- 物体側から順に、全体として正の屈折力を有する部分群と、常時固定のレンズ群とから構成され、
前記部分群は、物体側から順に、第1の合焦範囲内および第2の合焦範囲内での合焦時には固定のレンズ群と、前記第1の合焦範囲内および前記第2の合焦範囲内で合焦を行うための可動のレンズ群とを有し、
前記第1の合焦範囲は、無限遠物体から第1の有限距離物体までの範囲であり、
前記第2の合焦範囲は、前記無限遠物体よりも近距離にある第2の有限距離物体から前記第1の有限距離物体よりも近距離にある第3の有限距離物体までの範囲であり、
前記第1の合焦範囲内で合焦を行う第1の合焦モードから、前記第2の合焦範囲内で合焦を行う第2の合焦モードへの合焦状態の切り替えを、前記部分群を全体として物体方向に移動させることで行うようになされ、
前記可動のレンズ群は2つのレンズ群からなり、
前記第1の合焦モードおよび前記第2の合焦モードでの合焦を、前記2つのレンズ群をそれぞれ独立して物体側へ移動することにより行う
結像レンズ。 - 前記常時固定のレンズ群は、負の屈折力を有する
請求項1に記載の結像レンズ。 - 前記第1の合焦モードでの合焦と前記第2の合焦モードでの合焦とを、前記可動のレンズ群として同一のレンズ群を光軸方向に移動することにより行う
請求項1または2に記載の結像レンズ。 - 前記可動のレンズ群は非球面を有する
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の結像レンズ。 - 前記第1の合焦モードでの合焦時と前記第2の合焦モードでの合焦時とで、前記可動のレンズ群の移動軌跡が異なる
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の結像レンズ。 - 前記第1の合焦モードでの合焦時と前記第2の合焦モードでの合焦時とで、前記可動のレンズ群における前記2つのレンズ群のうちの一方のレンズ群に対する、他方のレンズ群の移動量が異なる
請求項5に記載の結像レンズ。 - 以下の条件式を満足する
請求項1ないし6のいずれか1つに記載の結像レンズ。
0.6<T1/T2<1.5 ……(1)
ただし、
T1:前記第1の合焦モードで無限遠物体合焦時における前記部分群の光軸上の長さ
T2:前記第2の合焦モードで前記第2の有限距離物体合焦時における前記部分群の光軸上の長さ
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1ないし7のいずれか1つに記載の結像レンズ。
2.0<TL/Y<3.5 ……(2)
ただし、
TL:無限遠合焦時の全長
Y:像面における最大像高
とする。 - 実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
請求項1ないし8のいずれか1つに記載の結像レンズ。 - 結像レンズと、前記結像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記結像レンズは、
物体側から順に、全体として正の屈折力を有する部分群と、常時固定のレンズ群とから構成され、
前記部分群は、物体側から順に、第1の合焦範囲内および第2の合焦範囲内での合焦時には固定のレンズ群と、前記第1の合焦範囲内および前記第2の合焦範囲内での合焦時には可動のレンズ群とを有し、
前記第1の合焦範囲は、無限遠物体から第1の有限距離物体までの範囲であり、
前記第2の合焦範囲は、前記無限遠物体よりも近距離にある第2の有限距離物体から前記第1の有限距離物体よりも近距離にある第3の有限距離物体までの範囲であり、
前記第1の合焦範囲内で合焦を行う第1の合焦モードから、前記第2の合焦範囲内で合焦を行う第2の合焦モードへの合焦状態の切り替えを、前記部分群を全体として物体方向に移動させることで行うようになされ、
前記可動のレンズ群は2つのレンズ群からなり、
前記第1の合焦モードおよび前記第2の合焦モードでの合焦を、前記2つのレンズ群をそれぞれ独立して物体側へ移動することにより行う
撮像装置。 - 前記結像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
請求項10に記載の撮像装置。
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