JP6258767B2 - 撮像光学系 - Google Patents
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Description
(1)νd>58
(2)f/y>3
但し、
νd:球心揺動レンズ群中の少なくとも1枚のレンズのd線に対するアッベ数、
f:焦点距離が最も長い状態における撮像光学系の焦点距離、
y:像面の最大像高、
である。
(1’)νd>65
(2’)f/y>4
(3)−2<SF<0
但し、
SF=(R2+R1)/(R2−R1)
R1:球心揺動レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
R2:球心揺動レンズ群の最も像面側の面の曲率半径、
である。
(4)−0.3<(SC−R2)/f1<0
但し、
SC:球心揺動レンズ群の最も像面側の面から球心揺動の中心となる特定の点までの距離(球心揺動レンズ群の最も像面側の面の頂点と球心揺動の中心となる特定の点とを結ぶ直線の距離(長さ))、
R2:球心揺動レンズ群の最も像面側の面の曲率半径、
f1:球心揺動レンズ群の焦点距離(合成焦点距離)、
である。
第3レンズ群G3(G3’)は、数値実施例6−8では、短焦点距離端(W)から中間焦点距離(M)を介した長焦点距離端(T)への変倍(ズーミング)に際し、単調に物体側に移動する。
第1レンズ群(前方レンズ群)G1は、数値実施例5、6、8では、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負単レンズ(前方レンズ)11’と、反射プリズム(反射素子)PR1’と、両凹負単レンズ12’と、物体側に凸面を向けた正単レンズ(物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズまたは両凸正単レンズ)13’とからなる。負単レンズ(前方レンズ)11’はその両面が非球面である。
第1レンズ群(前方レンズ群)G1は、数値実施例7では、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負単レンズ(前方レンズ)11”と、反射プリズム(反射素子)PR1”と、物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズ12”とからなる。負単レンズ(前方レンズ)11”はその両面が非球面である。
第2レンズ群G2は、数値実施例8では、物体側から順に、正レンズ21’と、負レンズ22’とからなる。正レンズ21’と負レンズ22’はその両面が非球面である。
第3レンズ群G3は、数値実施例5−7では、負単レンズ31’からなる。
第3レンズ群G3’は、数値実施例8では、物体側から順に、正レンズ31”と、負レンズ32”とからなる。
条件式(2)は、焦点距離が最も長い状態における撮像光学系の焦点距離と、像面Iの最大像高との比を規定しており、焦点距離が最も長い状態における撮像光学系の焦点距離を撮像素子の大きさで規格化したものである。
球心揺動レンズ群(11、11’、11”)を球心揺動させたときに発生する像の色ずれ量は、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)に使用する硝材の分散と撮像光学系の焦点距離とによって決まる。
このため、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)を、条件式(1)を満足するような低分散な硝材(d線に対するアッベ数が大きい硝材)で構成することにより、球心揺動時の色ずれ量の低減を図っている。
一方、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)を球心揺動させた際の色ずれが像性能に及ぼす悪影響が顕著になるのは、撮像光学系の焦点距離が長い場合である。本実施形態のように撮像光学系がズーミング機能を有している場合には長焦点距離端で色ずれ量が最大になる。本実施形態の撮像光学系は、条件式(2)を満足するような長焦点の撮像光学系において、球心揺動時の色ずれの低減効果が認められるものである。すなわち、条件式(1)と条件式(2)を同時に満足することにより、たとえ撮像光学系の焦点距離が長い場合であっても、確実に、球心揺動時の像の色ずれによる解像力の低下を防止して優れた光学性能を達成することができる。なお、条件式(2)を満足しない範囲では、撮像光学系の焦点距離が短いため、球心揺動時の色ずれが像性能に悪影響を及ぼすことは殆ど無い。
条件式(3)の上限を超えると、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)を球心揺動させた際に収差変動が大きく発生して光学性能が劣化してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)の防振感度が小さくなりすぎて、所望の防振角を得ることが困難になる。つまり、所望の防振角を得るためには球心揺動レンズ群(11、11’、11”)のの揺動角度を大きくすることが必要になり、その一方で、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)と反射プリズム(PR1、PR1’、PR1”)の間隔は撮像光学系の薄型化のために広く取れないことから、自ずと防振角が制限されてしまう。
条件式(4)の上限を超えると、揺動中心となる特定の点が球心揺動レンズ群(11、11’、11”)に近くなりすぎて、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)の球心揺動時の像変位が小さくなり、有効な像振れ抑制効果(防振効果)が得られなくなる。
条件式(4)の下限を超えると、球心揺動レンズ群(11、11’、11”)から揺動中心となる特定の点までの距離が大きくなりすぎて、撮像ユニットの薄型化が困難になると共に、収差変動が大きくなってしまう。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
図1と表1〜表5は、本発明による撮像光学系の数値実施例1を示している。図1は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はズームレンズ群データである。表5は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -187.912 0.400 1.49710 81.6
2* 4.834 1.676 1.00000
3 ∞ 4.000 1.91082 35.3
4 ∞ 0.093 1.00000
5 -100.000 0.967 1.94594 18.0
6 -19.840 0.347 1.00000
7* -7.535 0.600 1.72903 54.0
8* -18.248 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.626 1.670 1.59201 67.0
11* -16.413 0.100 1.00000
12 9.186 1.349 1.49700 81.6
13 -22.807 0.904 1.91082 35.3
14 5.366 0.574 1.00000
15 12.436 1.307 1.59349 67.0
16 -9.816 d16 1.00000
17 -10.999 0.649 1.92286 20.9
18 -7.194 0.830 1.00000
19* -8.649 0.500 1.82080 42.7
20* 22.527 d20 1.00000
21* 44.965 1.462 1.54358 55.7
22* -10.407 0.410 1.00000
23 ∞ 4.600 1.69680 55.5
24 ∞ 0.200 1.00000
25 ∞ 0.210 1.51680 64.2
26 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.70
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.15 8.96 19.50
FNO. 2.48 3.96 5.85
W 36.95 19.03 8.91
Y 2.54 2.98 3.08
L 40.00 40.00 40.00
fB 0.370 0.370 0.370
d8 13.682 6.762 0.400
d16 1.598 1.989 10.259
d20 1.500 8.030 6.122
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -5.91655E-04 4.19242E-05 -9.44752E-07
2 -0.7783 1.59951E-04 3.21429E-05 4.33866E-06
7 0.0000 1.49614E-03 -6.16539E-06 1.72731E-06
8 0.0000 9.64306E-04 -2.03742E-05 1.21174E-06
10 -1.6707 6.76523E-04 -1.18495E-07
11 0.0000 6.45073E-04 -8.98571E-06
19 0.0000 -1.68757E-04 -1.54030E-04 -2.92815E-06
20 0.0000 2.10232E-04 -1.12353E-04 -4.61782E-06
21 0.0000 -2.13837E-04
22 0.0000 -7.27547E-05
(表4)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.660
2 10 8.032
3 17 -12.153
4 21 15.693
(表5)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 5.17
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.28
C−g線色ずれ量[μm] 6.45
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.64
図2と表6〜表10は、本発明による撮像光学系の数値実施例2を示している。図2は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表6は面データ、表7は各種データ、表8は非球面データ、表9はズームレンズ群データである。表10は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -1000.000 0.400 1.55332 71.7
2* 5.137 1.900 1.00000
3 ∞ 4.000 2.00100 29.1
4 ∞ 0.104 1.00000
5 -1000.000 1.061 1.94594 18.0
6 -15.488 0.239 1.00000
7* -9.704 0.600 1.88202 37.2
8* -80.929 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.213 1.801 1.55332 71.7
11* -14.818 0.107 1.00000
12 10.730 1.387 1.49700 81.6
13 -60.780 0.539 1.91082 35.3
14 5.019 0.688 1.00000
15 8.705 1.436 1.59349 67.0
16 -11.555 d16 1.00000
17 -14.117 0.644 1.92286 20.9
18 -8.663 0.662 1.00000
19* -10.626 0.500 1.80139 45.5
20* 18.283 d20 1.00000
21* 438.675 1.263 1.54358 55.7
22* -11.447 0.870 1.00000
23 ∞ 4.600 1.77250 49.6
24 ∞ 0.200 1.00000
25 ∞ 0.210 1.51680 64.2
26 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表7)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.78
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.10 8.96 19.60
FNO. 2.48 3.96 5.75
W 37.28 19.03 8.89
Y 2.53 2.97 3.08
L 40.50 40.50 40.50
fB 0.370 0.370 0.370
d8 13.701 6.683 0.245
d16 1.717 2.027 11.897
d20 1.500 8.208 4.777
(表8)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -8.03276E-04 3.39688E-05 -1.33401E-07 -7.65268E-09
2 -0.0817 -9.89902E-04 1.35186E-05 -1.53576E-08 1.26747E-07
7 0.0000 2.97886E-04 -2.58625E-05 7.28337E-07 1.01046E-07
8 0.0000 5.64449E-05 -3.58157E-05 2.73423E-06 -5.07294E-08
10 -3.3293 2.21688E-03 -8.40086E-05 4.02543E-06 -1.18588E-07
11 0.0000 6.61966E-04 -1.65326E-05 1.14260E-06 -6.45036E-08
19 0.0000 -3.23608E-04 -8.26526E-05 2.21271E-05 -1.04279E-06
20 0.0000 -9.14464E-05 -5.08511E-05 1.59273E-05 -4.98904E-07
21 0.0000 1.55851E-03 -4.71717E-04 2.52328E-05 -1.36327E-06
22 0.0000 2.08769E-03 -4.80051E-04 2.06136E-05 -7.82542E-07
(表9)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.261
2 10 8.013
3 17 -13.276
4 21 20.544
(表10)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 5.89
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.45
C−g線色ずれ量[μm] 7.34
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.54
図3と表11〜表15は、本発明による撮像光学系の数値実施例3を示している。図3は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表11は面データ、表12は各種データ、表13は非球面データ、表14はズームレンズ群データである。表15は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1において、負レンズ(前方レンズ、球心揺動レンズ群)11が物体側に凸の負メニスカスレンズからなり、正レンズ12が両凸正レンズからなる。
(2)第4レンズ群G4において、正レンズ41が像面側に凸の正メニスカスレンズからなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* 413.329 0.400 1.61881 63.9
2* 4.998 1.900 1.00000
3 ∞ 4.000 2.00100 29.1
4 ∞ 0.045 1.00000
5 79.636 1.058 1.94594 18.0
6 -20.687 0.298 1.00000
7* -13.296 0.600 1.88202 37.2
8* -3858.572 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.528 1.950 1.55332 71.7
11* -16.564 0.116 1.00000
12 10.067 1.369 1.49700 81.6
13 -78.480 0.800 1.91082 35.3
14 5.098 0.590 1.00000
15 8.443 1.434 1.59349 67.0
16 -12.399 d16 1.00000
17 -11.639 0.637 1.92286 20.9
18 -7.921 0.735 1.00000
19* -10.671 0.500 1.80139 45.5
20* 20.826 d20 1.00000
21* -719.475 1.511 1.54358 55.7
22* -10.717 0.870 1.00000
23 ∞ 4.600 1.77250 49.6
24 ∞ 0.200 1.00000
25 ∞ 0.210 1.51680 64.2
26 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表12)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.78
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.10 8.96 19.60
FNO. 2.48 3.97 5.80
W 37.36 19.07 8.92
Y 2.54 2.97 3.08
L 41.50 41.50 41.50
fB 0.370 0.370 0.370
d8 14.118 6.904 0.330
d16 1.689 1.987 11.792
d20 1.500 8.416 5.185
(表13)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -1.11460E-03 4.88785E-05 -2.35493E-07 -1.14866E-08
2 -0.0743 -1.31304E-03 1.14737E-05 5.73374E-07 1.44426E-07
7 0.0000 8.26077E-05 -1.23182E-05 -2.50536E-07 1.62564E-07
8 0.0000 -1.44275E-04 -1.63341E-05 8.84396E-07 4.82060E-08
10 -3.3388 1.88690E-03 -6.62849E-05 3.56631E-06 -1.31930E-07
11 0.0000 5.35022E-04 -1.21599E-05 1.25626E-06 -8.93156E-08
19 0.0000 -8.50985E-04 -6.11072E-05 2.58907E-05 -2.41679E-06
20 0.0000 -5.52730E-04 -2.87610E-05 1.87358E-05 -1.76234E-06
21 0.0000 5.45326E-04 -3.20044E-04 1.87647E-05 -9.34587E-07
22 0.0000 8.81130E-04 -3.08260E-04 1.47980E-05 -5.40578E-07
(表14)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.315
2 10 8.212
3 17 -13.643
4 21 19.998
(表15)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 6.60
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.63
C−g線色ずれ量[μm] 8.23
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.36
図4と表16〜表20は、本発明による撮像光学系の数値実施例4を示している。図4は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表16は面データ、表17は各種データ、表18は非球面データ、表19はズームレンズ群データである。表20は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1において、負レンズ(前方レンズ、球心揺動レンズ群)11が物体側に凸の負メニスカスレンズからなり、正レンズ12が両凸正レンズからなり、負レンズ13が両凹負レンズからなる。
(2)第4レンズ群G4において、正レンズ41が像面側に凸の正メニスカスレンズからなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* 497.893 0.400 1.62263 58.2
2* 4.978 1.900 1.00000
3 ∞ 4.000 2.00100 29.1
4 ∞ -0.018 1.00000
5 38.486 1.088 1.94594 18.0
6 -25.277 0.350 1.00000
7* -14.534 0.600 1.88202 37.2
8* 95.981 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.567 1.967 1.55332 71.7
11* -16.130 0.167 1.00000
12 9.737 1.359 1.49700 81.6
13 -69.346 0.762 1.91082 35.3
14 5.105 0.618 1.00000
15 8.456 1.428 1.59349 67.0
16 -12.579 d16 1.00000
17 -11.550 0.636 1.92286 20.9
18 -7.904 0.727 1.00000
19* -10.757 0.500 1.80139 45.5
20* 20.576 d20 1.00000
21* -499.340 1.526 1.54358 55.7
22* -10.652 0.870 1.00000
23 ∞ 4.600 1.77250 49.6
24 ∞ 0.200 1.00000
25 ∞ 0.210 1.51680 64.2
26 ∞ -
(表17)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.78
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.10 8.96 19.60
FNO. 2.48 3.96 5.76
W 37.36 19.07 8.91
Y 2.54 2.97 3.08
L 41.50 41.50 41.50
fB 0.370 0.370 0.370
d8 14.081 6.907 0.298
d16 1.659 2.024 12.581
d20 1.500 8.308 4.362
(表18)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.0000 -1.09595E-03 4.96628E-05 -2.57715E-07 -1.19594E-08
2 -0.0698 -1.32086E-03 1.33655E-05 6.99625E-07 1.33896E-07
7 0.0000 9.91934E-05 -1.00020E-05 -3.59431E-07 1.74622E-07
8 0.0000 -1.30697E-04 -1.63717E-05 1.08982E-06 4.39031E-08
10 -3.3623 1.85333E-03 -6.58959E-05 3.52759E-06 -1.25428E-07
11 0.0000 5.28876E-04 -1.27476E-05 1.32819E-06 -8.61335E-08
19 0.0000 -8.65399E-04 -5.80561E-05 2.49987E-05 -2.26402E-06
20 0.0000 -5.54530E-04 -3.31600E-05 2.02614E-05 -1.86428E-06
21 0.0000 5.24430E-04 -3.19902E-04 1.90131E-05 -9.37217E-07
22 0.0000 8.45259E-04 -3.06099E-04 1.49379E-05 -5.42697E-07
(表19)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.240
2 10 8.188
3 17 -13.591
4 21 20.001
(表20)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 7.25
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.80
C−g線色ずれ量[μm] 9.05
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.35
図5と表21〜表25は、本発明による撮像光学系の数値実施例5を示している。図5は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表21は面データ、表22は各種データ、表23は非球面データ、表24はズームレンズ群データである。表25は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、両凹負レンズ(前方レンズ)11’と、反射プリズム(反射素子)PR1’と、両凹負レンズ12’と、物体側に凸の正メニスカスレンズ13’とからなる。両凹負レンズ(前方レンズ)11’はその両面が非球面である。両凹負レンズ(前方レンズ)11’は、撮像光学系に加わる振れに応じて、特定の点を中心として球心揺動することにより、像面I上での像振れを抑制する球心揺動レンズ群を構成する。
(2)第3レンズ群G3が両凹負単レンズ31’からなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -57.878 0.500 1.59201 67.0
2* 5.604 1.583 1.00000
3 ∞ 5.815 1.83481 42.7
4 ∞ 0.647 1.00000
5 -10.678 0.500 1.51680 64.2
6 13.529 0.100 1.00000
7 14.225 1.094 2.00100 29.1
8 2811.388 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 4.996 1.717 1.55332 71.7
11* -12.988 0.705 1.00000
12 12.825 1.404 1.59282 68.6
13 -7.083 0.800 1.83481 42.7
14 3.917 0.353 1.00000
15 4.789 1.618 1.49700 81.6
16 -11.244 d16 1.00000
17 -16.974 0.550 1.43700 95.1
18 9.011 d18 1.00000
19* 12.144 1.588 1.54358 55.7
20* -15.657 0.327 1.00000
21 ∞ 4.935 1.61800 63.4
22 ∞ 0.200 1.00000
23 ∞ 0.210 1.51680 64.2
24 ∞ -
(表22)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.84
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 3.90 8.60 14.94
FNO. 2.75 4.37 5.78
W 37.77 19.17 11.10
Y 2.46 2.85 2.90
L 40.99 40.99 40.99
fB 0.370 0.370 0.370
d8 12.434 5.060 0.511
d16 1.540 3.156 10.282
d18 2.000 7.759 5.181
(表23)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -8.04478E-06 1.10363E-05 -1.70802E-07
2 0.0000 -1.32390E-04 -8.43031E-06 1.45845E-06
10 0.0000 -6.55041E-04 -4.06611E-06
11 0.0000 5.63002E-04 7.62235E-06
19 0.0000 7.17734E-04 -9.99230E-05 2.11002E-06
20 0.0000 9.26918E-04 -1.32116E-04 3.30208E-06
(表24)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.172
2 10 8.303
3 17 -13.383
4 19 12.841
(表25)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 4.80
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.19
C−g線色ずれ量[μm] 5.99
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.06
図6と表26〜表30は、本発明による撮像光学系の数値実施例6を示している。図6は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表26は面データ、表27は各種データ、表28は非球面データ、表29はズームレンズ群データである。表30は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’と、反射プリズム(反射素子)PR1’と、両凹負レンズ12’と、物体側に凸の正メニスカスレンズ13’とからなる。負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’はその両面が非球面である。負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’は、撮像光学系に加わる振れに応じて、特定の点を中心として球心揺動することにより、像面I上での像振れを抑制する球心揺動レンズ群を構成する。
(2)第3レンズ群G3が両凹負単レンズ31’からなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* 49.111 0.500 1.59201 67.0
2* 5.388 1.887 1.00000
3 ∞ 6.591 1.83481 42.7
4 ∞ 0.580 1.00000
5 -11.939 0.500 1.48749 70.4
6 9.540 0.133 1.00000
7 10.290 1.067 2.00100 29.1
8 28.484 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.817 2.355 1.55332 71.7
11* -10.787 0.100 1.00000
12 9.336 1.763 1.59282 68.6
13 -8.353 0.800 1.83481 42.7
14 4.298 0.385 1.00000
15 5.089 2.527 1.43700 95.1
16 -8.547 d16 1.00000
17 -13.301 0.550 1.43700 95.1
18 8.595 d18 1.00000
19* 15.689 1.703 1.54358 55.7
20* -20.320 0.358 1.00000
21 ∞ 5.731 1.61800 63.4
22 ∞ 0.200 1.00000
23 ∞ 0.210 1.51680 64.2
24 ∞ -
(表27)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.37
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.81 8.20 11.40
FNO. 2.44 3.31 3.93
W 38.32 24.69 18.28
Y 3.14 3.55 3.68
L 40.50 40.50 40.50
fB 0.377 0.377 0.377
d8 9.184 4.577 1.965
d16 1.000 2.123 4.295
d18 2.000 5.485 5.924
(表28)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -1.46163E-04 5.99875E-06 -7.07285E-08
2 0.0000 -2.70938E-04 -6.26339E-08 2.12433E-08
10 0.0000 -5.21061E-04 -4.32213E-06 -1.20903E-07
11 0.0000 5.99071E-04 -5.99544E-06 2.12931E-07
19 0.0000 5.08712E-04 -2.32495E-05 6.10136E-07
20 0.0000 5.26876E-04 -2.56073E-05 5.83607E-07
(表29)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -6.964
2 10 7.752
3 17 -11.858
4 19 16.563
(表30)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 3.59
g線結像位置(d線基準)[μm] -0.89
C−g線色ずれ量[μm] 4.48
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.72
図7と表31〜表35は、本発明による撮像光学系の数値実施例7を示している。図7は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表31は面データ、表32は各種データ、表33は非球面データ、表34はズームレンズ群データである。表35は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、両凹負レンズ(前方レンズ)11”と、反射プリズム(反射素子)PR1”と、物体側に凸の正メニスカスレンズ12”とからなる。両凹負レンズ(前方レンズ)11”はその両面が非球面である。両凹負レンズ(前方レンズ)11”は、撮像光学系に加わる振れに応じて、特定の点を中心として球心揺動することにより、像面I上での像振れを抑制する球心揺動レンズ群を構成する。
(2)第2レンズ群G2の正レンズ24が物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
(3)第3レンズ群G3が両凹負単レンズ31’からなる。
(4)第4レンズ群G4の正レンズ41が像面側に凸の正メニスカスレンズからなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -11.305 0.501 1.61881 63.9
2* 6.544 1.138 1.00000
3 ∞ 5.899 1.83481 42.7
4 ∞ 0.300 1.00000
5 23.360 1.052 1.94594 18.0
6 59.916 d6 1.00000
7(絞り) ∞ 0.000 1.00000
8* 4.916 1.543 1.49700 81.6
9* -10.983 0.157 1.00000
10 7.179 1.519 1.61800 63.4
11 -17.067 1.041 1.88300 40.8
12 3.740 0.478 1.00000
13 5.201 1.169 1.49700 81.6
14 1693.892 d14 1.00000
15 -226.424 0.548 1.43500 95.0
16 6.961 d16 1.00000
17* -42.365 1.449 1.52538 56.3
18* -5.144 0.300 1.00000
19 ∞ 3.900 1.51680 64.2
20 ∞ 0.100 1.00000
21 ∞ 0.210 1.51680 64.2
22 ∞ -
(表32)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.85
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 3.88 8.60 14.94
FNO. 2.75 4.55 6.20
W 37.37 17.62 10.17
Y 2.46 2.85 2.94
L 36.55 36.55 36.55
fB 0.370 0.370 0.370
d6 12.233 4.867 0.202
d14 1.586 0.879 4.192
d16 1.059 9.133 10.484
(表33)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -3.07472E-04 3.16503E-05 -4.30001E-07
2 0.0000 -1.26881E-03 3.27667E-05 4.26085E-07
8 0.0000 -8.38272E-04 -1.24613E-05 9.62395E-07
9 0.0000 6.00926E-04 2.94584E-06 1.56968E-06
17 0.0000 3.79177E-04 -5.85431E-05 -7.33881E-06
18 0.0000 3.74928E-03 -1.50964E-04 -2.33233E-06
(表34)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.164
2 8 8.017
3 15 -15.513
4 17 10.996
(表35)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 5.04
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.24
C−g線色ずれ量[μm] 6.28
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 0.93
図8と表36〜表40は、本発明による撮像光学系の数値実施例8を示している。図8は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表36は面データ、表37は各種データ、表38は非球面データ、表39はズームレンズ群データである。表40は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’と、反射プリズム(反射素子)PR1’と、両凹負レンズ12’と、両凸正レンズ13’とからなる。負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’はその両面が非球面である。負メニスカスレンズ(前方レンズ)11’は、撮像光学系に加わる振れに応じて、特定の点を中心として球心揺動することにより、像面I上での像振れを抑制する球心揺動レンズ群を構成する。
(2)第2レンズ群G2が、物体側から順に、両凸正レンズ21’と、物体側に凸の負メニスカスレンズ22’とからなる。両凸正レンズ21’と負メニスカスレンズ22’はその両面が非球面である。
(3)負の屈折力の第3レンズ群(後方レンズ群)G3に代えて正の屈折力の第3レンズ群(後方レンズ群)G3’を有している(負正正正の4群レンズ構成)。この第3レンズ群G3’は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ31”と、物体側に凸の負メニスカスレンズ32”とからなる。
(4)第4レンズ群G4の正レンズ41が像面側に凸の正メニスカスレンズからなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* 12.842 0.500 1.61881 63.9
2* 4.136 2.631 1.00000
3 ∞ 3.900 2.00069 25.5
4 ∞ 0.549 1.00000
5 -8.811 0.500 1.77250 49.6
6 62.280 0.100 1.00000
7 20.044 1.060 1.84666 23.8
8 -33.695 d8 1.00000
9 ∞ 0.000 1.00000
10* 4.222 1.930 1.49710 81.6
11* -14.489 0.420 1.00000
12* 5.618 0.500 1.82115 24.1
13* 3.530 d13 1.00000
14 7.192 1.230 1.43700 95.1
15 176.896 0.100 1.00000
16 5.558 0.510 1.72342 38.0
17 4.574 d17 1.00000
18* -6.184 0.870 1.54358 55.7
19* -5.546 0.900 1.00000
20 ∞ 4.600 1.77250 49.6
21 ∞ 0.100 1.00000
22 ∞ 0.210 1.51680 64.2
23 ∞ -
(表37)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.85
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 3.88 6.60 14.94
FNO. 2.76 3.65 5.76
W 37.17 25.08 11.41
Y 2.56 2.87 2.94
L 38.47 38.47 38.47
fB 0.370 0.370 0.370
d8 11.858 6.338 0.345
d13 3.636 7.797 1.031
d17 2.000 3.359 15.528
(表38)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -6.91367E-04 4.04577E-05 -3.13163E-07
2 0.0000 -1.25896E-03 -1.21355E-05 1.43190E-06
10 0.0000 -9.52037E-04 5.09093E-05 -2.91076E-06
11 0.0000 2.49985E-03 -1.36991E-04 3.13634E-06
12 0.0000 1.64156E-03 -2.49061E-04 -2.09117E-05
13 0.0000 1.02248E-03 -1.17418E-04 -3.78969E-05
19 0.0000 8.11685E-04 -5.17714E-04 1.71643E-05
20 0.0000 7.52873E-04 -3.99873E-04 1.27203E-05
(表39)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.133
2 10 10.466
3 14 24.693
4 18 66.874
(表40)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 7.25
g線結像位置(d線基準)[μm] -1.80
C−g線色ずれ量[μm] 9.05
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.73
図9と表41〜表45は、本発明の比較例による撮像光学系を示している。図9は、短焦点距離端(W)、中間焦点距離(M)、長焦点距離端(T)のそれぞれにおける無限遠合焦時のレンズ構成図である。表41は面データ、表42は各種データ、表43は非球面データ、表44はズームレンズ群データである。表45は、像振れ抑制駆動時の諸収差データであり、防振角1°におけるTele中心像高を示している。
(1)第1レンズ群G1の負レンズ11が物体側に凸の負メニスカスレンズからなり、この負メニスカスレンズ11が本願発明の条件式(1)の下限を超える高分散な硝材から構成されている(d線に対するアッベ数νd=49.5)。
(2)第4レンズ群G4の正レンズ41が像面側に凸の正メニスカスレンズからなる。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* 60.816 0.400 1.77250 49.5
2* 6.329 1.400 1.00000
3 ∞ 4.000 1.91082 35.3
4 ∞ 0.489 1.00000
5 -9.525 1.006 1.94594 18.0
6 -6.754 0.292 1.00000
7* -5.263 0.600 1.77250 49.5
8* -10.151 d8 1.00000
9(絞り) ∞ 0.000 1.00000
10* 5.454 1.929 1.61881 63.9
11* -13.804 0.442 1.00000
12 19.601 1.399 1.49700 81.6
13 -15.449 0.818 1.91082 35.3
14 4.652 0.385 1.00000
15 5.910 1.548 1.59349 67.0
16 -10.691 d16 1.00000
17 -16.746 0.877 1.78472 25.7
18 -6.667 0.414 1.00000
19* -7.634 0.500 1.82080 42.7
20* 17.660 d20 1.00000
21* -22.875 1.395 1.54358 55.7
22* -7.437 0.200 1.00000
23 ∞ 4.000 1.91082 35.3
24 ∞ 0.200 1.00000
25 ∞ 0.210 1.51680 64.2
26 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表42)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.71
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 4.11 8.96 19.37
FNO. 2.48 4.06 6.03
W 37.17 19.21 8.78
Y 2.56 3.08 3.08
L 40.00 40.00 40.00
fB 0.370 0.370 0.370
d8 13.500 6.823 0.500
d16 2.067 1.768 8.758
d20 1.559 8.535 7.868
(表43)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
1 0.0000 -7.61269E-04 3.89686E-05 -5.50013E-07
2 -0.8638 -5.45865E-04 4.18523E-05 6.25047E-07
7 0.0000 8.93254E-04 -1.03024E-05
8 0.0000 5.28302E-04 -2.27196E-05
10 -1.1952 3.85536E-04 6.58467E-06 2.33672E-07
11 0.0000 7.04323E-04 -3.18758E-06
19 0.0000 -1.62345E-03 6.39719E-05
20 0.0000 -1.14420E-03 7.65647E-05
21 0.0000 7.65337E-04 -1.84305E-04 -7.37579E-06
22 0.0000 2.82047E-03 -3.20098E-04 1.46908E-06
(表44)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.315
2 10 8.020
3 17 -12.542
4 21 19.647
(表45)
防振角1°におけるTele中心像高
C線結像位置(d線基準)[μm] 8.59
g線結像位置(d線基準)[μm] -2.05
C−g線色ずれ量[μm] 10.64
単位防振角あたりのL1揺動角[°] 1.24
(表46)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
条件式(1) 81.6 71.7 63.9 58.2 67.0
条件式(2) 6.33 6.36 6.36 6.36 5.15
条件式(3) -0.95 -0.99 -1.02 -1.02 -0.82
条件式(4) -0.102 -0.093 -0.123 -0.127 -0.290
実施例6 実施例7 実施例8 比較例
条件式(1) 67.0 63.9 63.9 49.5
条件式(2) 3.10 5.08 5.08 6.29
条件式(3) -1.25 -0.27 -1.95 -1.23
条件式(4) -0.060 -0.069 -0.185 -0.122
11 11’ 11” 像面側に凹面を向けた負単レンズ(前方レンズ、球心揺動レンズ群)
12 像面側に凸面を向けた正単レンズ
12’ 両凹負単レンズ
12” 物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズ
13 物体側に凹面を向けた負単レンズ
13’ 物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズ
PR1 PR1’ PR1” 反射プリズム(反射素子)
G2 正の屈折力の第2レンズ群(後方レンズ群)
G3 負の屈折力の第3レンズ群(後方レンズ群)
G3’ 正の屈折力の第3レンズ群(後方レンズ群)
G4 正の屈折力の第4レンズ群(後方レンズ群)
I 像面
Claims (11)
- 物体側から順に、少なくとも1枚の前方レンズと、この前方レンズから出射された光束を反射する反射素子とを有する前方レンズ群;及び
上記前方レンズ群よりも像面側に位置する後方レンズ群;
を備える撮像光学系において、
上記前方レンズは、上記撮像光学系に加わる振れに応じて、特定の点を中心として球心揺動することにより、像面上での像振れを抑制する球心揺動レンズ群を構成すること;及び
次の条件式(1)、(2)を満足すること;
を特徴とする撮像光学系。
(1)νd>58
(2)f/y>3
但し、
νd:球心揺動レンズ群中の少なくとも1枚のレンズのd線に対するアッベ数、
f:焦点距離が最も長い状態における撮像光学系の焦点距離、
y:像面の最大像高。 - 請求項1記載の撮像光学系において、次の条件式(3)を満足する撮像光学系。
(3)−2<SF<0
但し、
SF=(R2+R1)/(R2−R1)
R1:球心揺動レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
R2:球心揺動レンズ群の最も像面側の面の曲率半径。 - 請求項1または2記載の撮像光学系において、次の条件式(4)を満足する撮像光学系。
(4)−0.3<(SC−R2)/f1<0
但し、
SC:球心揺動レンズ群の最も像面側の面から球心揺動の中心となる特定の点までの距離、
R2:球心揺動レンズ群の最も像面側の面の曲率半径、
f1:球心揺動レンズ群の焦点距離(合成焦点距離)。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の撮像光学系において、上記球心揺動レンズ群は、単レンズからなる撮像光学系。
- 請求項4記載の撮像光学系において、上記球心揺動レンズ群をなす単レンズは、負の屈折力を有している撮像光学系。
- 請求項5記載の撮像光学系において、上記球心揺動レンズ群をなす負単レンズは、像面側に凹面を向けている撮像光学系。
- 請求項5または6記載の撮像光学系において、上記球心揺動レンズ群をなす負単レンズは、物体側の面が像面側の面よりも小さい屈折力を有している撮像光学系。
- 請求項1ないし7のいずれか1項記載の撮像光学系において、上記特定の点は、上記像振れ抑制を行わない基準状態における上記球心揺動レンズ群の光軸を上記反射素子の反射面の裏側まで延長した軸上に位置している撮像光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の撮像光学系において、上記前方レンズ群は、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負単レンズからなる上記球心揺動レンズ群と、上記反射素子と、像面側に凸面を向けた正単レンズと、物体側に凹面を向けた負単レンズとからなる撮像光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の撮像光学系において、上記前方レンズ群は、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負単レンズからなる上記球心揺動レンズ群と、上記反射素子と、両凹負単レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズとからなる撮像光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の撮像光学系において、上記前方レンズ群は、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負単レンズからなる上記球心揺動レンズ群と、上記反射素子と、物体側に凸面を向けた正メニスカス単レンズとからなる撮像光学系。
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