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JP2009047722A - 変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器 - Google Patents

変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器 Download PDF

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JP2009047722A
JP2009047722A JP2007210805A JP2007210805A JP2009047722A JP 2009047722 A JP2009047722 A JP 2009047722A JP 2007210805 A JP2007210805 A JP 2007210805A JP 2007210805 A JP2007210805 A JP 2007210805A JP 2009047722 A JP2009047722 A JP 2009047722A
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lens
lens group
optical system
variable magnification
image
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JP2007210805A
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Keiji Matsuzaka
慶二 松坂
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Konica Minolta Opto Inc
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

【課題】本発明は、コンパクトでありながら、球面収差、色収差および非点収差の諸収差を背景技術に較べてより補正可能な変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供する。
【解決手段】本発明の変倍光学系1は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群11と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群12と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群13とを含み、広角端から望遠端への変倍において少なくとも第2および第3レンズ群12、13が移動し、第1レンズ群11に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有し、望遠端での第2および第3レンズ群12、13の結像倍率をβ2tおよびβ3tとし、広角端での第2および第3レンズ群12、13の結像倍率をβ2wおよびβ3wとして、β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3wとする場合に、β2/β3<1.0を満足するものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、変倍光学系に関し、特に、小型化の可能な変倍光学系に関する。
近年、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants)等の携帯可能な通信機能を備えた携帯端末の普及が目覚ましく、これらの機器にコンパクトな例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の静止画撮影や動画撮影可能な撮像装置が内蔵されることが多い。これらの機器に搭載される撮像装置は、通常、サイズ(大きさ)やコストの制約が厳しい。このため、単体のいわゆるデジタルカメラに較べて、低画素で小型の撮像素子を用い、2〜4枚程度のプラスチックレンズから構成される単焦点光学系を備えた撮像装置が一般的に採用されている。しかしながら、これらの機器に搭載される撮像装置も高画素化や高機能化が進展してきており、このため、高画素撮像素子に対応可能で、かつ撮影者から離れた被写体も撮影可能であって、これらの機器に搭載することができるコンパクトな変倍光学系が要求されている。
これらの機器に搭載される撮像装置の変倍光学系としては、例えば、特許文献1が挙げられる。特許文献1に開示の変倍光学系は、負正正3成分の変倍光学系であり、第1レンズ群を変倍の際に固定とすることによって簡易な構成としている。
特開2006−338023号公報
しかしながら、この特許文献1に開示の変倍光学系は、変倍比が1.9倍程度と低く、光学全長も大きいため、更なる高変倍化とコンパクト化(小型化)を両立することが困難である。特に、このタイプでは、第2レンズ群が変倍の大部分を担う構成のため、変倍移動量の観点から、小型化には限界がある。
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、2〜3倍程度の変倍比と小型化とを両立しつつ、球面収差、色収差および非点収差等の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、これを備えた撮像装置およびデジタル機器を提供することである。
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
(e)接合レンズを構成している各単レンズにおける光学的パワーの表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
(f)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
本発明の一態様に係る変倍光学系は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍において少なくとも前記第2および第3レンズ群が移動し、前記第1レンズ群に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有し、β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3wとする場合に、下記(1)の条件式を満足することを特徴とする。
β2/β3<1.0 ・・・(1)
ただし、β2tは、前記望遠端での前記第2レンズ群の結像倍率であり、β2wは、前記広角端での前記第2レンズ群の結像倍率であり、β3tは、前記望遠端での前記第3レンズ群の結像倍率であり、そして、β3wは、前記広角端での前記第3レンズ群の結像倍率である。
この構成では、変倍比が約2〜3倍程度のズームレンズにおいて、光学全長、前玉径のサイズおよび誤差感度の点から有利な負リードの光学系である負正正を含む構成とすることによって、変倍移動量の短縮による当該変倍光学系のコンパクト化(小型化)が維持されつつ、球面収差、色収差および非点収差の良好な補正が可能となる。第1レンズ群に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第1レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、変倍時に少なくとも第2および第3レンズ群が所定の変倍負担で移動することによってトータルの変倍移動量を抑えることが可能となる。上記条件式(1)は、その変倍負担を定めたものであり、上記条件式(1)の上限を上回ると第2レンズ群の変倍移動量が大きくなり過ぎるため、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。
また、この上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1レンズ群は、下記(2)の条件式を満足することを特徴とする。
1.0<|f1/fw|<2.0 ・・・(2)
ただし、f1は、前記第1レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(2)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となり、上記条件式(2)の下限を下回ると、第1レンズ群の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、下記(3)の条件式を満たすことを特徴とする。
2.0<f2/fw<4.0 ・・・(3)
ただし、f2は、前記第2レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(3)の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となり、上記条件式(3)の下限を下回ると、第2レンズ群の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、正メニスカスレンズを有することを特徴とする。
この構成によれば、第2レンズ群に正メニスカスレンズを有することによって、特に広角端での非点収差を良好に補正することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、樹脂材料製レンズを有することを特徴とする。
この構成によれば、第2レンズ群に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第2レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(4)および(5)の条件式を満足することを特徴とする。
N2p>1.55 ・・・(4)
v2p<35 ・・・(5)
ただし、N2pは、前記第2レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率であり、v2pは、前記第2レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
この構成によれば、第2レンズ群を1枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、当該レンズを駆動する駆動装置の負荷を軽減することが可能となる。そして、上記条件式(4)を満たすことによって、ペッツバール和を適切に設定することが可能となり、第1レンズ群で発生する非点収差を良好に補正することが可能となる。上記条件式(5)を満たすことによって、第1レンズ群で発生する倍率色収差を良好に補正することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群は、接合レンズを有することを特徴とする。
この構成によれば、第3レンズ群が接合レンズを有することによって、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群は、下記(6)の条件式を満足することを特徴とする。
1.0<f3/fw<2.0 ・・・(6)
ただし、f3は、前記第3レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(6)の上限を上回ると、第3レンズ群の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。上記条件式(6)の下限を下回ると、第3レンズ群内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなり過ぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群の像側に正の光学的パワーを有する第4レンズ群を有することを特徴とする。
この構成によれば、第3レンズ群の像側に正の第4レンズ群を配置することによって、像面へのテレセントリック性を高めることが可能となる。
また、この上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第4レンズ群は、下記(7)の条件式を満足することを特徴とする。
2.0<f4/fw<6.0 ・・・(7)
ただし、f4は、前記第4レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(7)の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化するため好ましくなく、上記条件式(7)の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度低下を招いてしまい、好ましくない。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第4レンズ群は、樹脂材料製レンズを有することを特徴とする。
この構成によれば、第4レンズ群に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第4レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第4レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(8)および(9)の条件式を満足することを特徴とする。
N4p>1.55 ・・・(8)
v4p<35 ・・・(9)
ただし、N4pは、前記第4レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率であり、v4pは、前記第4レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
この構成によれば、第4レンズ群を1枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、レンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、上記条件式(8)の下限を下回ると、低分散の樹脂材料しか存在しなくなり、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなる。上記条件式(9)の上限を上回ると、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第4レンズ群は、前記変倍の場合に固定であることを特徴とする。
この構成によれば、第4レンズ群を変倍の際に固定とすることによって、レンズ外径の大きい第4レンズ群のメカ機構を大幅に簡略化することができ、レンズユニットの断面積を狭小化することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1ないし第4レンズ群の4つのレンズ群のみから構成されることを特徴とする。
この構成によれば、第1ないし第4レンズ群の4つのレンズ群のみで構成することによって、光学全長の短縮とコストダウンとの両立を図ることが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1レンズ群は、前記変倍の場合に固定であることを特徴とする。
この構成によれば、第1レンズ群を固定にすることによって、第1レンズ群のレンズ有効径を抑えることが可能となる。また第1レンズ群が可動の場合には、第1レンズ群の外側に第1レンズ群を駆動する駆動装置を配置しなければならないため、外径方向のサイズアップに繋がるので、固定にすることは外形方向の小型化に対して非常に効果がある。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(10)の条件式を満足することを特徴とする。
v1n>40 ・・・(10)
ただし、v1nは、前記第1レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
この構成によれば、第1レンズ群を1枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第1レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、上記条件式(10)を満たすことによって、倍率色収差の発生を最小限に抑えることができる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群を除くレンズ群は、全て樹脂材料製レンズで構成されることを特徴とする。
本発明にかかる変倍光学系では、第3レンズ群が最も変倍負担が大きいため、第3レンズ群を構成するレンズの光学的パワーも当然大きくなる。このため、第3レンズ群を樹脂材料にて構成すると環境温度が変化した場合にバックフォーカスの変動量が大きくなり、それに伴ってフォーカス群の移動量も増加してしまい光学全長の増加に繋がってしまう。上記構成によれば、環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動量が小さい第3レンズ群以外のレンズ群のレンズを全て樹脂材料にて構成することによって、大幅なコストダウンと小型化との両立が可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記(11)の条件式を満足することを特徴とする。
Y’/TL>0.15 ・・・(11)
ただし、Y’は、最大像高であり、TLは、前記望遠端における最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)である。
この構成において、上記条件式(11)を満たすことにより、変倍光学系は、超コンパクト性が求められる機器へ好適に搭載可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記望遠端において、下記(12)および(13)の条件式を満たすことを特徴とする。
T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(12)
T23/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(13)
ただし、T12は、前記望遠端での前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の光軸上距離であり、T23は、前記望遠端での前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の光軸上距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離であり、ftは、前記望遠端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(12)の上限を上回ると、第2レンズ群の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第2レンズ群の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。上記条件式(13)の上限を上回ると、第3レンズ群の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第3レンズ群の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記(14)の条件式を満たすことを特徴とする。
Lb/fw<1.5 ・・・(14)
ただし、Lbは、前記望遠端でのバックフォーカス(空気換算長)であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
この構成において、上記条件式(14)の上限を上回ると、第1レンズ群における負レンズの光学的パワーが強くなり過ぎ、第1レンズ群で発生する軸外収差を他の群で補正することが困難となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記変倍の場合における可動群は、2つのみであることを特徴とする。
この構成によれば、変倍の場合における可動群を、変倍群とズーミングによる像面補正群との2つに限定することによって、可動群を駆動する駆動装置における占有体積が減少し、またメカ機構も簡略化するため、レンズユニットのサイズを小型化することが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、少なくとも1枚の前記樹脂材料製レンズは、樹脂材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることを特徴とする。
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合すると光の散乱が生じて透過率が低下するため、光学材料として使用することが困難であった。しかしながら、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることによって、散乱が実質的に発生しないように樹脂材料を構成することできる。樹脂材料は、温度の上昇によって屈折率が低下するが、無機粒子は、温度の上昇によって屈折率が上昇する。このため、これらの温度依存性を利用することによって、互いにその温度依存性を打ち消し合うように作用させることによって、屈折率変化がほとんど生じないように樹脂材料を構成することができる。例えば、母材となる樹脂材料に最大長が30ナノメートル以下の無機粒子を分散することによって、屈折率の温度依存性の極めて低い樹脂材料を構成することが可能となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ(Nb)の微粒子を分散させることによって、温度変化による屈折率変化の小さい材料を生成することが可能となる。上記構成によれば、少なくとも1枚のレンズに、このような無機粒子を分散させた樹脂材料を用いることによって、本変倍光学系の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑えることが可能となる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群内または前記第3レンズ群内の樹脂材料製レンズが、前記成形レンズであることを特徴とする。
本発明にかかる変倍光学系では、第3レンズ群が最も変倍負担が大きく、次に第2レンズ群の変倍負担が大きい。この構成によれば、前記成形レンズがこれらの群に用いられることによって、他の群に用いられた場合よりも環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動を抑制する効果が大きくなる。
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、各群に少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする。
この構成によれば、各群に少なくとも1面の非球面を有することによって、球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。
そして、本発明の他の一態様に係る撮像装置は、これら上述の構成のいずれかの変倍光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする。
そして、本発明の他の一態様に係るデジタル機器は、上述の構成の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする。そして、好ましくは、デジタル機器は、携帯端末から成る。
本発明によれば、2〜3倍程度の変倍比と小型化とを両立しつつ、球面収差、色収差および非点収差の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器の提供が可能となる。
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
図1は、実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
図1において、この変倍光学系1は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子16の受光面(像面)上に、物体(被写体)の光学像を形成するものであって、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群11と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群12と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群13とを含み、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも第2および第3レンズ群12、13が移動してなる変倍光学系である。なお、図1で例示した変倍光学系1は、後述する実施例1の変倍光学系1A(図4)と同じ構成である。
図1では、第1レンズ群11は、変倍において固定され、両凹の負レンズ111から構成されて成り、第2レンズ群12は、変倍において移動し、物体側に凸の正メニスカスレンズ121から構成されて成り、第3レンズ群13は、変倍において移動し、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ131と、像側に凸の負メニスカスレンズ132と、図略の光学絞りと、像側に凸の負メニスカスレンズ133とから構成される例を示している。そして、図1に示す変倍光学系1は、変倍において固定され、両凸の正レンズ141から構成されて成る第4レンズ群14をさらに有している。第1レンズ群11の負レンズ111、第2レンズ群12の正メニスカスレンズ121、第3レンズ群13の負メニスカスレンズ133および第4レンズ群14の正レンズ141は、それぞれ、両面が非球面である。第3レンズ群113の正レンズ131は、片面が非球面である。そして、第1レンズ群11の負レンズ111、第2レンズ群12の正メニスカスレンズ121、第3レンズ群13の負メニスカスレンズ133および第4レンズ群14の正レンズ141は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。第3レンズ群13の正レンズ131と負メニスカスレンズ132とは、固定的に一体化された接合レンズである。なお、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で1枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。
このように変倍光学系1は、広角端から望遠端への変倍において少なくとも第2および第3レンズ群12、13が移動し、第1レンズ群11に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有している。なお、上記のように変倍光学系1は、コストや生産性の観点から、2枚以上のレンズが樹脂材料製レンズであってもよい。
さらに、変倍光学系1は、望遠端での第2レンズ群12の結像倍率をβ2tとし、広角端での第2レンズ群12の結像倍率をβ2wとし、望遠端での第3レンズ群13の結像倍率をβ3tとし、広角端での第3レンズ群13の結像倍率をβ3wとし、β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3wとする場合に、下記(1)の条件式を満たすものとされる。
β2/β3<1.0 ・・・(1)
またこの構成の変倍光学系1は、物体側から順に「負・正・正・正」の4成分を有する、いわゆる負リードの光学系である。このため、変倍比が約2〜3倍程度のズームレンズにおいて、光学全長、前玉径のサイズおよび誤差感度の点から有利となる負正正を含む構成とすることによって、変倍移動量の短縮による当該変倍光学系のコンパクト化(小型化)が維持されつつ、球面収差、色収差および非点収差の良好な補正が可能となる。
そして、第1レンズ群11に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズ(図1に示す例では負レンズ111)を有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第1レンズ群11のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。変倍時に少なくとも第2および第3レンズ群12、13が所定の変倍負担で移動することによってトータルの変倍移動量を抑えることが可能となる。上記条件式(1)は、その変倍負担を定めたものであり、上記条件式(1)の上限を上回ると第2レンズ群12の変倍移動量が大きくなり過ぎるため、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。
また、製造工程低減の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(1’)を満たすことがより一層好ましく、下記条件式(1”)を満たすことがさらにより一層好ましくい。
β2/β3<0.7 ・・・(1’)
条件式(1’)の上限を上回ると、第2レンズ群12の偏芯誤差感度が高くなるため、全系状態での第2レンズ群12の位置調整が必要となってしまい好ましくない。
β2/β3<0.7 ・・・(1”)
条件式(1”)を満たすことによって、第2および第3レンズ群12、13の変倍負担が最も適切となる。
さらに、この変倍光学系1の像側には、フィルタ15や撮像素子16が配置される。フィルタ15は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタなどの光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子16は、この変倍光学系1によって結像された被写体の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(不図示)へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体光学像が、変倍光学系1によりその光軸AXに沿って適宜な変倍比で撮像素子16の受光面まで導かれ、撮像素子16によって前記被写体の光学像が撮像される。
また、この変倍光学系1では、第1レンズ群11は、変倍の場合に固定である。このように第1レンズ群11が変倍の際に固定されるので、第1レンズ群11のレンズ有効径を抑えることが可能となる。また第1レンズ群11が可動の場合には、第1レンズ群11の外側に第1レンズ群11を駆動する駆動装置を配置しなければならないため、外径方向のサイズアップに繋がるので、固定にすることは外形方向の小型化に対して非常に効果がある。
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12は、正メニスカスレンズ121を有している。このように第2レンズ群12に正メニスカスレンズ121が配置されているので、特に広角端での非点収差を良好に補正することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12は、樹脂材料製レンズの正メニスカスレンズ121を有している。このように第2レンズ群12に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズが配置されているので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第2レンズ群12のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13は、正レンズ、図1に示す例では正レンズ131に非球面が設けられている。このように第3レンズ群13内の正レンズに非球面が設けられるので、コンパクト化に伴う第3レンズ群13のパワー増大によって発生する球面収差とコマ収差とを良好に補正することができる。
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13の最物体側レンズは、図1に示す例では正レンズ131が両凸形状の正レンズ131である。このように形状に第3レンズ群13の最物体側レンズが両凸の正レンズであるので、両凸の正レンズにおける前後面の相対偏芯により発生する収差を抑えることが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13は、接合レンズ、図1に示す例では正レンズ131と負メニスカスレンズ132とから成る接合レンズを有している。このように第3レンズ群13が接合レンズを有することによって、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。またこのように変倍光学系1は、少なくとも1組の接合レンズを有している。このため、コンパクト化と誤差感度の低減とを両立することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、変倍の場合における可動群が第2および第3レンズ群12、13の2つのみである。このように変倍の際の可動群が変倍群とズーミングによる像面補正群との2つに限定されるので、可動群を駆動する駆動装置における占有体積が減少し、またメカ機構も簡略化するため、レンズユニットのサイズを小型化することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13の像側に正の光学的パワーを有する第4レンズ群14を有している。このように第3レンズ群13の像側に正の第4レンズ群14が配置されるので、像面へのテレセントリック性を高めることが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第4レンズ群14は、樹脂材料製レンズの正レンズ141を有している。このように第4レンズ群14に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズが配置されているので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第4レンズ群14のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第4レンズ群14は、変倍の場合に固定である。このように第4レンズ群14が変倍の際に固定されるので、レンズ外径の大きい第4レンズ群14のメカ機構を大幅に簡略化することができ、レンズユニットの断面積を狭小化することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第1ないし第4レンズ群11〜14の4つのレンズ群のみから構成されている。このように変倍光学系1が第1ないし第4レンズ群11〜14の4つのレンズ群のみで構成されるので、光学全長の短縮とコストダウンとの両立を図ることが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13を除くレンズ群、図1に示す例では第1、第2および第4レンズ群11、12、14は、全て樹脂材料製レンズで構成されている。本実施形態にかかる変倍光学系1では、第3レンズ群13が最も変倍負担が大きいため、第3レンズ群13を構成するレンズの光学的パワーも当然に大きくなる。このため、第3レンズ群13を樹脂材料によって構成すると環境温度が変化した場合にバックフォーカスの変動量が大きくなり、それに伴ってフォーカス群の移動量も増加してしまい光学全長の増加に繋がってしまう。したがって、このような構成の変倍光学系1では、環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動量が小さい第3レンズ群13以外の第1、第2および第4レンズ群11、12、14のレンズ111、121、141を全て樹脂材料によって構成することによって、大幅なコストダウンと小型化との両立が可能となる。
また、この変倍光学系1では、第1ないし第4レンズ群11〜14の各群に少なくとも1面の非球面を有している。このように各群11〜14が少なくとも1面の非球面を有しているので、球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。
また、この変倍光学系1では、第1ないし第4レンズ群11〜14の各群は、3枚以下のレンズで構成されている。このように各群11〜14が3枚以下のレンズで構成されているので、レンズ枚数の削減によるコスト低減を達成することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群11の合成焦点距離をf1とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、第1レンズ群11は、下記(2)の条件式を満足することが好ましい。
1.0<|f1/fw|<2.0 ・・・(2)
この条件式(2)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式(2)の下限を下回ると、第1レンズ群11の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12の合成焦点距離をf2とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、第2レンズ群12は、下記(3)の条件式を満たすことが好ましい。
2.0<f2/fw<4.0 ・・・(3)
この条件式(3)の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式(3)の下限を下回ると、第2レンズ群12の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12は、1枚の樹脂材料製レンズ、図1に示す例では正メニスカスレンズ121から成り、第2レンズ群12における樹脂材料製レンズの屈折率をN2pとし、第2レンズ群12における樹脂材料製レンズのアッベ数をv2pとする場合に、第2レンズ群12は、下記(4)および(5)の条件式を満足することがより一層好ましい。
N2p>1.55 ・・・(4)
v2p<35 ・・・(5)
このように第2レンズ群12が1枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、当該レンズを駆動する駆動装置の負荷を軽減することが可能となる。そして、この条件式(4)を満たすことによって、ペッツバール和を適切に設定することが可能となり、第1レンズ群11で発生する非点収差を良好に補正することが可能となる。この条件式(5)を満たすことによって、第1レンズ群11で発生する倍率色収差を良好に補正することが可能となる。そして、変倍光学系1の第2レンズ群12は、下記(4’)および(5’)の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
N2p>1.6 ・・・(4’)
v2p<30 ・・・(5’)
この条件式(4’)の下限を下回ると、レンズの曲率がきつくなるため、第2レンズ群12の前後における間隔を変倍全域で充分に確保することが困難となって好ましくない。この条件式(5’)を満たすことによって、第1レンズ群11で発生する倍率色収差を最適に補正することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第3レンズ群13の合成焦点距離をf3とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、第3レンズ群13は、下記(6)の条件式を満足することがより好ましい。
1.0<f3/fw<2.0 ・・・(6)
この条件式(6)の上限を上回ると、第3レンズ群13の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となって好ましくない。この条件式(6)の下限を下回ると、第3レンズ群13内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなり過ぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となって好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第4レンズ群14の合成焦点距離をf4とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、第4レンズ群14は、下記(7)の条件式を満足することがより一層好ましい。
2.0<f4/fw<6.0 ・・・(7)
この条件式(7)の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化するため好ましくなく、この条件式(7)の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度の低下を招いてしまい、好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第4レンズ群14は、1枚の樹脂材料製レンズ、図1に示す例では正レンズ141から成り、第4レンズ群14における樹脂材料製レンズの屈折率をN4pとし、第4レンズ群14における樹脂材料製レンズのアッベ数をv4pとする場合に、下記(8)および(9)の条件式を満足することが好ましい。
N4p>1.55 ・・・(8)
v4p<35 ・・・(9)
このように第4レンズ群14が1枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、レンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、この条件式(8)の下限を下回ると、低分散の樹脂材料しか存在しなくなり、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなって好ましくない。この条件式(9)の上限を上回ると、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなって好ましくない。そして、変倍光学系1の第4レンズ群14は、下記(8’)および(9’)の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
N4p>1.6 ・・・(8’)
v4p<30 ・・・(9’)
この条件式(8’)の下限を下回ると、レンズの曲率がきつくなるため、第4レンズ群14の前後における間隔を変倍全域で充分に確保することが困難となって好ましくない。この条件式(9’)を満たすことによって、第4レンズ群14で発生する倍率色収差を最適に補正することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群11における樹脂材料製レンズのアッベ数をv1nとする場合に、第1レンズ群11は、1枚の樹脂材料製レンズ、図1に示す例では負レンズ111から成り、下記(10)の条件式を満足することが好ましい。
v1n>40 ・・・(10)
このように第1レンズ群11が1枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第1レンズ群11のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、この条件式(10)を満たすことによって、倍率色収差の発生を最小限に抑えることができる。
また、このような構成の変倍光学系1において、最大像高をY’とし、望遠端における最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)をTLとする場合に、下記(11)の条件式を満足することがより一層好ましい。
Y’/TL>0.15 ・・・(11)
この条件式(11)を満たすことによって、変倍光学系1は、超コンパクト性が求められる機器へ好適に搭載可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、望遠端での第1レンズ群11と第2レンズ群12との間の光軸上距離をT12とし、望遠端での第2レンズ群12と第3レンズ群13との間の光軸上距離をT23とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、望遠端において、下記(12)および(13)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(12)
T23/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(13)
この条件式(12)の上限を上回ると、第2レンズ群12の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第2レンズ群12の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。この条件式(13)の上限を上回ると、第3レンズ群13の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第3レンズ群13の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。そして、製造工程低減の観点から、そして、変倍光学系1は、望遠端において、下記(12’)および(13’)の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
T12/(fw×ft)1/2<0.18 ・・・(12’)
T23/(fw×ft)1/2<0.18 ・・・(13’)
この条件式(12’)の上限を上回ると、第2レンズ群12における各レンズの光学的パワーが増加するので、偏芯誤差感度が高くなるため、レンズ間の位置調整が必要となってコストがかかってしまい好ましくない。この条件式(13’)の上限を上回ると、第3レンズ群13における各レンズの光学的パワーが増加するので、偏芯誤差感度が高くなるため、レンズ間の位置調整が必要となってコストがかかってしまい好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、望遠端でのバックフォーカス(空気換算長)をLbとし、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、下記(14)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
Lb/fw<1.5 ・・・(14)
この条件式(14)の上限を上回ると、第1レンズ群11における負レンズの光学的パワーが強くなり過ぎ、第1レンズ群11で発生する軸外収差を他の群で補正することが困難となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12内または第3レンズ群13内の樹脂材料製レンズが上述した樹脂材料中にナノ粒子を分散させた素材を用いて成形した成形レンズであることがより一層好ましい。本実施形態の変倍光学系1では、第3レンズ群13が最も変倍負担が大きく、次に第2レンズ群12の変倍負担が大きい。このような構成では、上記成形レンズがこれらの群に用いられることによって、他の群に用いられた場合よりも環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動を抑制する効果が大きくなる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群11の樹脂材料製レンズの屈折率をN1nとする場合に、第1レンズ群11は、1枚の樹脂材料製レンズ、図1に示す例では負レンズ111から成り、下記(15)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
N1n>1.55 ・・・(15)
この条件式(15)を満たすことによって、樹脂材料製レンズの像側面の製造難易度を抑制することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群11の合成焦点距離をf1とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、第1レンズ群11は、下記(16)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
0.4<|f1/ft|<0.6 ・・・(16)
この条件式(16)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式(16)の下限を下回ると、第1レンズ群11の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなってしまい好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12の合成焦点距離をf2とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、第2レンズ群12は、下記(17)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
0.7<|f2/ft|<1.3 ・・・(17)
この条件式(17)の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式(17)の下限を下回ると、第2レンズ群12の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなってしまい好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第3レンズ群13の合成焦点距離をf3とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、第3レンズ群13は、下記(18)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
0.4<|f3/ft|<0.7 ・・・(18)
この条件式(18)の上限を上回ると、第3レンズ群13の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となって好ましくなく、この条件式(18)の下限を下回ると、第3レンズ群13内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなりすぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となって好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、第4レンズ群14の合成焦点距離をf4とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、第4レンズ群14は、下記(19)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
0.9<|f4/ft|<2.0 ・・・(19)
この条件式(19)の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化して好ましくなく、この条件式(19)の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎ、いずれかで周辺照度低下を招いてしまい好ましくない。
また、このような構成の変倍光学系1において、図略の前記光学絞りは、撮像素子16に対して遮光する機能を備えたメカニカルシャッタでもよい。このようなメカニカルシャッタは、例えば、撮像素子16にCCD方式の素子を用いた場合にスミアの防止に効果的である。
また、このような構成の変倍光学系1において、第2および第3レンズ群12、13や図略の前記光学絞り等の駆動には、カムやステッピングモータなどが用いられても良いし、あるいは、圧電アクチュエータが用いられても良い。圧電アクチュエータを用いる場合では、駆動装置の体積および消費電力の増加を抑制することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、物体側から順に、両凹の負レンズまたは物体側に凸の負メニスカスレンズから構成されて成る第1レンズ群と、物体側に凸の正メニスカスレンズから構成されて成る第2レンズ群と、1組の接合レンズを含みかつ両凸の正レンズを有して成る第3レンズ群と、両凸の正レンズまたは像側に凸の正メニスカスレンズから構成されて成る第4レンズ群とを含む構成とすることがより一層好ましい。このように、第1レンズ群が1枚の負レンズで構成されることによって、光学全長を抑えることが可能となる。第2レンズ群が正メニスカスレンズで構成されることによって、倍率色収差および非点収差の補正を充分に行うことが可能となる。第3レンズ群が接合レンズを含むことによって、軸上色収差を抑制し、かつ誤差感度低減を行うことが可能となる。第3レンズ群が両凸のレンズを有することによって、第3レンズ群の光学的パワーを充分に確保することが可能となる。そして、第4レンズ群が1枚の正レンズで構成されることによって、像面に対するテレセン性を確保しつつ、コストダウンを図ることが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、空気と面している全てのレンズ面が非球面であることが好ましい。この構成によってコンパクト化と高画質化との両立が可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ(球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの)であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。
また、このような構成の変倍光学系1において、樹脂材料製レンズを用いる場合では、樹脂材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることがより一層好ましい。
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光が散乱し透過率が低下するので、光学材料として使用することが困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長よりも小さくすることによって、光は、実質的に散乱しない。そして、樹脂材料は、温度上昇に伴って屈折率が低下してしまうが、無機粒子は、逆に、温度上昇に伴って屈折率が上昇する。このため、このような温度依存性を利用して互いに打ち消し合うように作用させることで、温度変化に対して屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。より具体的には、母材となる樹脂材料に最大長で30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることによって、屈折率の温度依存性を低減した樹脂材料となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ(Nb)の微粒子を分散させる。このような構成の変倍光学系1において、少なくとも1枚のレンズに、このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズを用いることによって、変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑えることが可能となる。
このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。
屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化n(T)は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度Tで微分することによって式20で表される。
n(T)=((n2+2)×(n2−1))/6n×(−3α+(1/[R])×(∂[R]/∂T)) ・・・(20)
ただし、αは、線膨張係数であり、[R]は、分子屈折である。
樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式20中の第1項に較べて第2項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、PMMA樹脂の場合では、線膨張係数αは、7×10−5であって、式20に代入すると、n(T)=−1.2×10−4(/℃)となり、実測値と略一致する。
変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑える観点から、屈折率の温度変化n(T)は、絶対値で8×10−5(/℃)未満であることが好ましく、さらに、絶対値で6×10−5(/℃)未満であることが好ましい。屈折率の温度変化n(T)が絶対値で6×10−5(/℃)未満である場合には、変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれ量は、約半分に抑えられる。
よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネイト系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−11×10−5(/℃)となり、ポリカーボネイト系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−14×10−5(/℃)となる。
<変倍光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、上述の変倍光学系1が組み込まれたデジタル機器について説明する。
図2は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器3は、撮像機能のために、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36およびI/F部37を備えて構成される。デジタル機器3としては、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ(モニタカメラ)、携帯電話機や携帯情報端末(PDA)等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器(例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど)を含んでよい。
撮像部30は、撮像装置21と撮像素子16とを備えて構成される。撮像装置21は、図1に示したような変倍光学系1と、光軸方向にレンズを駆動し変倍およびフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。被写体からの光線は、変倍光学系1によって撮像素子16の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
撮像素子16は、上述したように、変倍光学系1により結像された被写体の光学像をR,G,Bの色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子16は、制御部35によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子16における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)などの撮像動作が制御される。
画像生成部31は、撮像素子16からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。
画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるRAM(Random Access Memory)などで構成される。
画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換などの画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部33に、変倍光学系1では補正しきれなかった収差を補正させるように構成することも可能である。
駆動部34は、制御部35から出力される制御信号に基づいて図略の前記レンズ駆動装置を動作させることによって、所望の変倍およびフォーカシングを行わせるように変倍光学系1における1または複数のレンズ群を駆動する。
制御部35は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36およびI/F部37の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部35によって、撮像装置21は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
記憶部36は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)や、RAMなどを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394などの規格に準拠したインターフェースである。
このような構成のデジタル機器3の撮像動作に次について説明する。
静止画を撮影する場合は、制御部35は、撮像装置21に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子16の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン(不図示)が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納され、静止画像が得られる。
この場合において、被写体が撮像装置21から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行う場合には、制御部35は、変倍のためのレンズ駆動を実行し、変倍光学系1に連続的にズーミングを行わせる。これによって、撮影者から離れた被写体であっても拡大率を調節することによって、通常の等倍撮影と同様、主被写体がその画面中の所望の位置に収まるように調整し、拡大された静止画像を得ることができる。
また、動画撮影を行う場合は、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイ(不図示)を参照することで、撮像装置21を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、被写体像の拡大率を調節することができ、前記シャッターボタン(不図示)を押すことによって、動画撮影が開始される。この撮影中において被写体の拡大率を随時変えることも可能である。
動画撮影時、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子16の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン(不図示)を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部36に導かれて格納される。
このような撮像装置21およびデジタル機器3では、コンパクトでありながら、球面収差、色収差および非点収差などの諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系1を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子16を採用することができる。特に、変倍光学系1が小型で高画素撮像素子に適用可能であるので、高画素化や高機能化が進む携帯端末に好適である。その一例として、携帯電話機に撮像装置21を搭載した場合について、以下に説明する。
図3は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図3(A)は、携帯電話機の操作面を示し、図3(B)は、操作面の裏面、つまり背面を示す。
図3において、携帯電話機5には、上部にアンテナ51が備えられ、その操作面には、図3(A)に示すように、長方形のディスプレイ52、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン53、変倍(ズーミング)を制御する変倍ボタン54、シャッタボタン55およびダイヤルボタン56が備えられている。
そして、この携帯電話機5には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35および記憶部36が内蔵されており、撮像部30の撮像装置21が背面に臨んでいる。
画像撮影ボタン53が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。変倍ボタン54は、例えば、2接点式のスイッチ等で構成され、その上端部分に望遠を表す「T」の印字がされ、下端部分に広角を表す「W」の印字がされている。そして、変倍ボタン54の印字位置が押下されることによって、それぞれの変倍動作を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その変倍動作に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン55が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。
<変倍光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示したような変倍光学系1、すなわち図2に示したようなデジタル機器3に搭載される撮像装置21に備えられる変倍光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
図4は、実施例1における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図5は、実施例1の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。Wは、広角端の場合を示し、Mは、中間点の場合を示し、そして、Tは、望遠端の場合を示している。なお、図5は、実施例2ないし実施例9および実施例13ないし実施例15の場合も示している。図26は、実施例1の広角端におけるレンズ群の収差図である。図27は、実施例1の中間点におけるレンズ群の収差図である。図28は、実施例1の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例1の変倍光学系1Aは、図4に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTを含む全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、物体側の面(片面)が非球面である。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。第3レンズ群(Gr3)には、図略の前記光学絞りSTが含まれ、第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されている。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
図4において、各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えた場合のi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、光学絞りST、平行平板FTの両面および撮像素子SRの受光面も1つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例2ないし実施例17についても同様である(図6ないし図14、図16、図18、および、図20ないし図24)。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例1〜17の各図4、6〜14、16、18、20〜24を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号(r1)が付されているが、これらの曲率などが各実施例1〜17を通じて同一であるという意味ではない。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸AXに沿って、順に第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)、第3レンズ群(Gr3)(途中、前記光学絞りSTを含む)、第4レンズ群(Gr4)および平行平板FTを通過し、撮像素子SRの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子SRでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
この実施例1の変倍光学系1Aでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例1の変倍光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -15.692 0.600 1.53048 55.72
2* 4.198 可変
3* 4.971 1.151 1.60700 27.10
4* 10.207 可変
5* 3.557 2.015 1.68966 52.97
6 -5.135 0.939 1.84666 23.78
7(絞り) -147.991 2.749
8* -2.187 0.600 1.53048 55.72
9* -3.886 可変
10* 21.779 1.425 1.60700 27.10
11* -17.813 0.500
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=9.1389e-004,A6=-1.1471e-005,A8=-3.1556e-007,A10=-1.1908e-007
第2面
K=0.0000e+000,A4=-8.7951e-004,A6=2.6615e-005,A8=1.5182e-006,A10=-8.0850e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=3.4114e-004,A6=-6.5084e-006,A8=-4.6724e-006,A10=3.7699e-008
第4面
K=0.0000e+000,A4=1.4053e-003,A6=-1.1503e-004,A8=4.6380e-006,A10=-1.0744e-007
第5面
K=0.0000e+000,A4=-8.3845e-004,A6=-7.8376e-005,A8=-1.5352e-005,A10=4.3093e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.7119e-002,A6=5.8848e-003,A8=-1.2644e-003,A10=1.0955e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=-9.1546e-003,A6=3.8357e-003,A8=-4.4549e-004,A10=4.0317e-005
第10面
K=0.0000e+000,A4=-1.3685e-004,A6=-9.8203e-004,A8=1.2912e-004,A10=-4.6775e-006
第11面
K=0.0000e+000,A4=4.8182e-003,A6=-2.3581e-003,A8=2.5235e-004,A10=-8.1578e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.479 8.563 12.396
Fナンバ 3.426 5.622 7.113
画角 38.789 22.803 16.194
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 1.330 1.330
d2 4.116 1.314 1.289
d4 4.404 3.474 0.960
d9 0.500 4.232 6.770
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.178
2 3 4 14.739
3 5 9 6.847
4 10 11 16.365
上記の面データにおいて、面番号は、図4に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
また、“r”は、各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は、各レンズのd線(波長587.56nm)に対する屈折率、“νd”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、光学絞りST、平行平面板FTの両面、撮像素子SRの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞(無限大)である。
上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の2次曲面パラメータ(円錐係数K)と非球面係数Ai(i=4,6,8,10,12)の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、次式により定義している。
z(h)=ch/[1+√{1−(1+K)c}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h=x+y
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の変倍光学系1Aにおける各収差を図26、図27および図28にそれぞれ示す。図26は、広角端(W)における各収差を表し、図27は、中間点(M)における各収差を表し、図28は、望遠端(T)における各収差を表している。図26(A)、図27(A)および図28(A)の各図において左から順に、球面収差(正弦条件)(LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION)、非点収差(ASTIGMATISM FIELD CURVER)および歪曲収差(DISTORTION)をそれぞれ示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、像高をmm単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合(%)で表しており、縦軸は、その像高をmm単位で表している。また、非点収差の図中、破線は、タンジェンシャル(メリディオナル)面、実線は、サジタル(ラディアル)面における結果をそれぞれ表している。
そして、図26(B)、図27(B)および図28(B)に横収差を示し、左側がタンジェンシャル(TANGENTIAL)(メリディオナル)面の場合を示し、右側がサジタル(SAGITAL)(ラディアル)面の場合を示し、上から順に、最大画角の場合、中間画角の場合および軸上の場合をそれぞれ示す。主光線に対する入射光線高さをmm単位で表しており、その縦軸は、像面での主光線からずれをmm単位で表している。
球面収差および横収差の図には、実線でd線(波長587.56nm)、破線でg線(波長435.84nm)、一点鎖線でC線(波長656.28nm)の3つの光の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記d線(波長587.56nm)を用いた場合の結果である。
以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜17にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図29〜図76においても同様である。
図6は、実施例2における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図29は、実施例2の広角端におけるレンズ群の収差図である。図30は、実施例2の中間点におけるレンズ群の収差図である。図31は、実施例2の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例2の変倍光学系1Bは、図6に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTを含む全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、物体側の面(片面)が非球面である。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。第3レンズ群(Gr3)には、図略の前記光学絞りSTが含まれ、第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されている。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例2の変倍光学系1Bでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例2の変倍光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -15.736 0.600 1.56200 45.00
2* 4.227 可変
3* 4.943 1.281 1.60700 27.10
4* 11.513 可変
5* 3.578 2.531 1.68966 52.97
6 -5.000 0.600 1.84666 23.78
7(絞り) -169.146 2.593
8* -2.243 0.600 1.53048 55.72
9* -3.990 可変
10* 33.750 1.373 1.60700 27.10
11* -15.824 0.500
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=8.3888e-004,A6=-8.7451e-006,A8=-2.8550e-007,A10=-5.5739e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-1.1121e-003,A6=2.6079e-005,A8=1.0053e-006,A10=-7.4012e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=1.5529e-004,A6=-1.4750e-005,A8=-3.9770e-006,A10=8.8426e-008
第4面
K=0.0000e+000,A4=1.3811e-003,A6=-1.1829e-004,A8=5.5867e-006,A10=-7.1832e-008
第5面
K=0.0000e+000,A4=-9.0305e-004,A6=-6.3508e-005,A8=-1.8241e-005,A10=3.5254e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.6749e-002,A6=5.6394e-003,A8=-1.1796e-003,A10=6.1027e-005
第9面
K=0.0000e+000,A4=-8.5099e-003,A6=3.7945e-003,A8=-4.4544e-004,A10=3.7935e-005
第10面
K=0.0000e+000,A4=-1.0569e-003,A6=-9.2783e-004,A8=1.3635e-004,A10=-5.2426e-006
第11面
K=0.0000e+000,A4=3.0612e-003,A6=-2.1684e-003,A8=2.5058e-004,A10=-8.4657e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.524 8.644 12.514
Fナンバ 3.367 5.606 7.115
画角 38.513 22.610 16.049
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.832 1.280 1.235
d4 4.589 3.391 0.905
d9 0.500 4.251 6.782
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -5.865
2 3 4 13.292
3 5 9 6.854
4 10 11 17.935
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の変倍光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図29、図30および図31にそれぞれ示す。図29は、広角端(W)における各収差を表し、図30は、中間点(M)における各収差を表し、図31は、望遠端(T)における各収差を表している。
図7は、実施例3における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図32は、実施例3の広角端におけるレンズ群の収差図である。図33は、実施例3の中間点におけるレンズ群の収差図である。図34は、実施例3の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例3の変倍光学系1Cは、図7に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTを含む全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。第3レンズ群(Gr3)には、図略の前記光学絞りSTが含まれ、第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されている。
第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例3の変倍光学系1Cでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例3の変倍光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -18.663 0.600 1.53048 55.72
2* 4.142 可変
3* 5.135 1.060 1.63219 23.42
4* 11.135 可変
5 3.899 1.388 1.71569 52.97
6 -4.313 1.318 1.89631 25.84
7(絞り) -36.555 2.933
8* -2.226 0.600 1.53048 55.72
9* -3.619 可変
10* 11.659 1.232 1.63219 23.42
11* 45.554 0.607
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=1.1477e-003,A6=-1.7920e-005,A8=-6.1512e-007,A=1.7363e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=-5.7644e-004,A6=5.0570e-005,A8=-3.8873e-006,A10=-4.5793e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=8.7133e-005,A6=-3.8908e-005,A8=-3.2575e-006,A10=1.3750e-007
第4面
K=0.0000e+000,A4=1.1285e-003,A6=-1.6758e-004,A8=1.1108e-005,A10=-3.8656e-007
第8面
K=0.0000e+000,A4=-9.0404e-003,A6=2.2302e-003,A8=1.2713e-003,A10=-3.6164e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=-4.8193e-003,A6=2.3738e-003,A8=9.3974e-005,A10=-3.3523e-005
第10面
K=0.0000e+000,A4=2.7700e-003,A6=-1.5355e-003,A8=1.6588e-004,A10=-5.5918e-006
第11面
K=0.0000e+000,A4=7.9188e-003,A6=-2.9539e-003,A8=2.8872e-004,A10=-9.0032e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.454 8.542 12.392
Fナンバ 3.481 5.629 7.112
画角 38.946 22.853 16.200
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
BF 1.437 1.437 1.437
d2 4.608 1.401 1.173
d4 4.019 3.378 0.951
d9 0.635 4.484 7.139
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.332
2 3 4 14.109
3 5 9 7.337
4 10 11 24.442
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の変倍光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図32、図33および図34にそれぞれ示す。図32は、広角端(W)における各収差を表し、図33は、中間点(M)における各収差を表し、図34は、望遠端(T)における各収差を表している。
図8は、実施例4における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図35は、実施例4の広角端におけるレンズ群の収差図である。図36は、実施例4の中間点におけるレンズ群の収差図である。図37は、実施例4の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例4の変倍光学系1Dは、図8に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTを含む全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、両凹の負レンズ(第4レンズL4)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。第3レンズ群(Gr3)には、図略の前記光学絞りSTが含まれ、第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されている。
第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例4の変倍光学系1Dでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、図略の前記光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例4の変倍光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -35.293 0.600 1.53500 56.00
2* 4.184 可変
3* 5.194 0.947 1.62206 23.93
4* 10.188 可変
5 3.552 1.429 1.75450 51.57
6 -5.332 1.646 1.92677 26.17
7(絞り) 58.925 2.069
8* -1.961 0.920 1.56200 45.00
9* -3.079 可変
10* 10.215 1.503 1.53500 56.00
11* 76.664 0.740
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=6.2778e-004,A6=-1.0141e-006,A8=-1.2777e-006,A10=2.9962e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=-8.3701e-004,A6=4.5830e-005,A8=-6.8115e-006,A10=-2.8402e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-6.9159e-005,A6=-1.0999e-004,A8=5.0801e-006,A10=-2.0538e-007
第4面
K=0.0000e+000,A4=6.9923e-004,A6=-2.3048e-004,A8=2.2631e-005,A10=-9.6492e-007
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.1449e-002,A6=8.0386e-003,A8=-2.6118e-003,A10=4.5063e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=-3.6321e-003,A6=2.6926e-003,A8=-2.2932e-004,A10=2.9553e-005
第10面
K=0.0000e+000,A4=-6.5782e-004,A6=-1.1217e-003,A8=1.3757e-004,A10=-4.9522e-006
第11面
K=0.0000e+000,A4=2.3760e-003,A6=-2.2707e-003,A8=2.3947e-004,A10=-7.6234e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.79
広角 中間 望遠
焦点距離 4.454 8.548 12.403
Fナンバ 3.501 5.635 7.116
画角 38.950 22.839 16.185
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
BF 1.571 1.570 1.570
d2 5.019 1.226 0.950
d4 3.628 3.522 1.090
d9 0.500 4.398 7.106
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.955
2 3 4 15.880
3 5 9 7.466
4 10 11 21.855
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の変倍光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図35、図36および図37にそれぞれ示す。図35は、広角端(W)における各収差を表し、図36は、中間点(M)における各収差を表し、図37は、望遠端(T)における各収差を表している。
図9は、実施例5における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図38は、実施例5の広角端におけるレンズ群の収差図である。図39は、実施例5の中間点におけるレンズ群の収差図である。図40は、実施例5の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例5の変倍光学系1Eは、図9に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例5の変倍光学系1Eは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例5の変倍光学系1Eでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例5の変倍光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -28.397 0.800 1.56200 45.00
2* 4.080 可変
3* 5.487 1.363 1.63219 23.42
4* 13.515 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.493 0.873 1.64982 55.98
7* -15.819 0.100
8 5.138 0.834 2.00240 28.28
9 1.891 0.956 1.75935 50.74
10 2.608 可変
11* 27.147 1.234 1.79850 22.60
12* -17.576 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=4.5445e-004,A6=3.0571e-006,A8=-2.1250e-007,A10=-1.0183e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=-8.4371e-004,A6=8.7075e-005,A8=-1.0617e-005,A10=-1.6578e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-9.2997e-004,A6=4.3916e-005,A8=-4.6851e-005,A10=3.2490e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-1.9674e-004,A6=-2.3798e-004,A8=-3.5194e-006,A10=1.7967e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.2750e-003,A6=-4.2532e-004,A8=1.5998e-004,A10=-4.5548e-005
第7面
K=0.0000e+000,A4=1.1398e-003,A6=-5.1589e-004,A8=3.3494e-004,A10=-9.4742e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=7.6708e-004,A6=-4.8119e-004,A8=5.0498e-005,A10=-1.5608e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=1.6265e-003,A6=-7.2314e-004,A8=7.3299e-005,A10=-2.2196e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.79
広角 中間 望遠
焦点距離 4.756 8.880 13.697
Fナンバ 3.552 5.507 7.098
画角 37.125 22.068 14.726
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.829 19.829 19.829
BF 1.329 1.328 1.327
d2 3.451 0.902 0.927
d4 5.318 4.088 0.987
d10 3.572 7.352 10.427
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.292
2 3 4 13.710
3 5 10 7.018
4 11 12 13.527
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の変倍光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図38、図39および図40にそれぞれ示す。図38は、広角端(W)における各収差を表し、図39は、中間点(M)における各収差を表し、図40は、望遠端(T)における各収差を表している。
図10は、実施例6における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図41は、実施例6の広角端におけるレンズ群の収差図である。図42は、実施例6の中間点におけるレンズ群の収差図である。図43は、実施例6の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例6の変倍光学系1Fは、図10に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例6の変倍光学系1Fは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例6の変倍光学系1Fでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例6の変倍光学系1Fにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例6
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -21.698 0.800 1.56200 45.00
2* 4.088 可変
3* 6.006 1.294 1.78968 26.85
4* 14.620 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.664 1.094 1.64165 56.42
7* -15.586 0.100
8 5.107 0.800 2.00330 28.30
9 1.983 0.948 1.75107 51.68
10 2.709 可変
11* 27.327 1.257 1.69702 26.74
12* -16.072 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=5.7512e-004,A6=2.5756e-006,A8=-3.2671e-007,A10=-8.3058e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-1.0697e-003,A6=1.1491e-004,A8=-1.2523e-005,A10=-1.1449e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-1.0360e-003,A6=4.8358e-005,A8=-4.0550e-005,A10=2.7572e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-4.8068e-004,A6=-1.8178e-004,A8=-7.3923e-006,A10=1.7046e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.1690e-003,A6=-2.2591e-004,A8=3.3589e-005,A10=-9.2453e-006
第7面
K=0.0000e+000,A4=9.7843e-004,A6=-4.1651e-004,A8=2.4911e-004,A10=-6.6099e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=4.7217e-004,A6=-4.7438e-004,A8=5.0892e-005,A10=-1.5944e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=1.2354e-003,A6=-7.0781e-004,A8=7.3472e-005,A10=-2.2484e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.746 8.869 13.687
Fナンバ 3.499 5.480 7.105
画角 37.179 22.092 14.737
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.520 1.032 0.897
d4 5.375 4.052 1.069
d10 3.303 7.113 10.232
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.053
2 3 4 12.106
3 5 10 7.288
4 11 12 14.694
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例6の変倍光学系1Fにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図41、図42および図43にそれぞれ示す。図41は、広角端(W)における各収差を表し、図42は、中間点(M)における各収差を表し、図43は、望遠端(T)における各収差を表している。
図11は、実施例7における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図44は、実施例7の広角端におけるレンズ群の収差図である。図45は、実施例7の中間点におけるレンズ群の収差図である。図46は、実施例7の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例7の変倍光学系1Gは、図11に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例7の変倍光学系1Gは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例7の変倍光学系1Gでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例7の変倍光学系1Gにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例7
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -20.638 0.800 1.56200 45.00
2* 4.069 可変
3* 6.025 1.269 1.84380 26.62
4* 13.451 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.730 1.207 1.65159 55.88
7* -15.083 0.100
8 5.243 0.800 2.00330 28.30
9 1.976 0.960 1.75292 51.62
10 2.780 可変
11* 24.906 1.307 1.62206 23.93
12* -14.893 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=6.8169e-004,A6=9.2223e-007,A8=-4.4900e-007,A10=-5.2971e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-1.0292e-003,A6=1.2968e-004,A8=-1.3710e-005,A10=-1.4939e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-9.4782e-004,A6=4.2602e-005,A8=-4.0174e-005,A10=2.7335e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-3.8376e-004,A6=-1.9506e-004,A8=-7.3268e-006,A10=1.7509e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.1524e-003,A6=-9.2192e-005,A8=-4.2585e-005,A10=8.3128e-006
第7面
K=0.0000e+000,A4=9.0241e-004,A6=-2.1345e-004,A8=1.2276e-004,A10=-3.6650e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=3.6693e-004,A6=-4.5786e-004,A8=4.9952e-005,A10=-1.5761e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=1.1535e-003,A6=-7.0277e-004,A8=7.4100e-005,A10=-2.2865e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.748 8.871 13.690
Fナンバ 3.504 5.488 7.106
画角 37.172 22.089 14.733
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.436 1.024 0.923
d4 5.427 4.034 1.038
d10 3.184 6.989 10.086
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -5.978
2 3 4 11.995
3 5 10 7.196
4 11 12 15.173
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例7の変倍光学系1Gにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図44、図45および図46にそれぞれ示す。図44は、広角端(W)における各収差を表し、図45は、中間点(M)における各収差を表し、図46は、望遠端(T)における各収差を表している。
図12は、実施例8における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図47は、実施例8の広角端におけるレンズ群の収差図である。図48は、実施例8の中間点におけるレンズ群の収差図である。図49は、実施例8の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例8の変倍光学系1Hは、図12に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例8の変倍光学系1Hは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例8の変倍光学系1Hでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例8の変倍光学系1Hにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例8
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -22.193 0.800 1.56200 45.00
2* 4.165 可変
3* 5.583 1.329 1.63219 23.42
4* 14.387 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.524 0.866 1.66731 55.09
7* -15.959 0.100
8 5.289 0.814 2.00330 28.30
9 1.923 1.042 1.75644 51.23
10 2.593 可変
11* 25.019 1.409 1.62206 23.93
12* -11.960 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=7.2947e-004,A6=2.2629e-007,A8=-4.7074e-007,A10=-2.0175e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-5.7871e-004,A6=1.2066e-004,A8=-1.1405e-005,A10=-1.2216e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-8.9895e-004,A6=3.9065e-005,A8=-4.4546e-005,A10=2.9806e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-1.2051e-004,A6=-2.4631e-004,A8=-2.4454e-006,A10=1.5389e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.3484e-003,A6=-2.9348e-004,A8=8.3184e-005,A10=-2.7965e-005
第7面
K=0.0000e+000,A4=9.9152e-004,A6=-3.3774e-004,A8=2.2153e-004,A10=-6.7554e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=5.4287e-004,A6=-4.5740e-004,A8=4.9793e-005,A10=-1.5972e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=1.6929e-003,A6=-7.1668e-004,A8=7.3875e-005,A10=-2.2884e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.751 8.870 13.676
Fナンバ 3.588 5.516 7.094
画角 37.153 22.090 14.748
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.254 0.860 0.940
d4 5.497 4.104 0.959
d10 3.378 7.165 10.230
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.173
2 3 4 13.634
3 5 10 6.948
4 11 12 13.201
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例8の変倍光学系1Hにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図47、図48および図49にそれぞれ示す。図47は、広角端(W)における各収差を表し、図48は、中間点(M)における各収差を表し、図49は、望遠端(T)における各収差を表している。
図13は、実施例9における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図50は、実施例9の広角端におけるレンズ群の収差図である。図51は、実施例9の中間点におけるレンズ群の収差図である。図52は、実施例9の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例9の変倍光学系1Iは、図13に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例9の変倍光学系1Iは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例9の変倍光学系1Iでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例9の変倍光学系1Iにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例9
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -22.214 0.800 1.56200 45.00
2* 4.155 可変
3* 5.903 1.302 1.63219 23.42
4* 16.502 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.361 0.800 1.53048 55.72
7* -10.713 0.100
8 4.827 0.800 1.96100 27.13
9 1.881 1.141 1.78887 46.39
10 2.517 可変
11* 21.509 1.347 1.62206 23.93
12* -14.703 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=8.2318e-004,A6=-1.3616e-006,A8=-4.0366e-007,A10=-6.9672e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-5.1801e-004,A6=1.4854e-004,A8=-1.3227e-005,A10=-1.1573e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-1.1200e-003,A6=2.0824e-005,A8=-5.5172e-005,A10=3.8337e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-4.1291e-004,A6=-3.3622e-004,A8=1.7020e-006,A10=1.5885e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.5825e-003,A6=-7.9069e-004,A8=4.4697e-004,A10=-1.2103e-004
第7面
K=0.0000e+000,A4=1.4718e-003,A6=-7.6658e-004,A8=5.7107e-004,A10=-1.5602e-004
第11面
K=0.0000e+000,A4=7.5836e-004,A6=-4.4780e-004,A8=4.8304e-005,A10=-1.5091e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=2.0933e-003,A6=-7.6979e-004,A8=7.8137e-005,A10=-2.3889e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.749 8.870 13.680
Fナンバ 3.570 5.519 7.097
画角 37.166 22.090 14.744
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.223 0.816 0.921
d4 5.519 4.138 0.967
d10 3.458 7.247 10.312
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.161
2 3 4 13.878
3 5 10 6.922
4 11 12 14.242
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例9の変倍光学系1Iにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図50、図51および図52にそれぞれ示す。図50は、広角端(W)における各収差を表し、図51は、中間点(M)における各収差を表し、図52は、望遠端(T)における各収差を表している。
図14は、実施例10における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図15は、実施例10の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。なお、図15は、実施例16の場合も示している。図53は、実施例10の広角端におけるレンズ群の収差図である。図54は、実施例10の中間点におけるレンズ群の収差図である。図55は、実施例10の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例10の変倍光学系1Jは、図14に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図15に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、第4レンズ群(Gr4)が固定され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例10の変倍光学系1Jは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例10の変倍光学系1Jでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図15に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、像面に対して接離するように曲線的(中間点をピークに像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例10の変倍光学系1Jにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例10
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -23.543 0.800 1.56200 45.00
2* 4.333 可変
3* 5.834 1.281 1.63219 23.42
4* 14.598 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.581 0.926 1.70964 53.21
7* -17.326 0.100
8 5.583 0.842 2.00330 28.30
9 1.890 0.956 1.75450 51.57
10 2.657 可変
11* 27.352 1.366 1.62206 23.93
12* -11.796 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=8.0397e-004,A6=-7.9202e-007,A8=-2.9238e-007,A10=-1.0527e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=-1.0253e-004,A6=1.0917e-004,A8=-7.9442e-006,A10=-1.7950e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-9.1030e-004,A6=1.4886e-007,A8=-5.5620e-005,A10=4.0843e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-3.3234e-004,A6=-3.3707e-004,A8=-1.8032e-006,A10=2.0772e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.2965e-003,A6=-1.8695e-004,A8=4.2233e-005,A10=-2.3538e-005
第7面
K=0.0000e+000,A4=9.5874e-004,A6=-2.1037e-004,A8=1.5668e-004,A10=-5.8480e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=8.1991e-004,A6=-4.4143e-004,A8=4.7456e-005,A10=-1.5284e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=2.5696e-003,A6=-7.7278e-004,A8=7.5362e-005,A10=-2.3086e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.754 8.865 13.681
Fナンバ 3.601 5.434 7.096
画角 37.136 22.103 14.742
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.040 19.416
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.427 1.100 0.958
d4 5.393 3.453 0.809
d10 3.400 6.889 10.050
d14 0.501 0.500 0.500
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.445
2 3 4 14.546
3 5 10 6.940
4 11 12 13.428
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例10の変倍光学系1Jにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図53、図54および図55にそれぞれ示す。図53は、広角端(W)における各収差を表し、図54は、中間点(M)における各収差を表し、図55は、望遠端(T)における各収差を表している。
図16は、実施例11における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図17は、実施例11の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図56は、実施例11の広角端におけるレンズ群の収差図である。図57は、実施例11の中間点におけるレンズ群の収差図である。図58は、実施例11の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例11の変倍光学系1Kは、図16に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTを含む全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図17に示すように、第1レンズ群(Gr1)が固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)と第4レンズ群(Gr4)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例11の変倍光学系1Kは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。第3レンズ群(Gr3)には、図略の前記光学絞りSTが含まれ、第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように第4レンズL4と第5レンズL5との間に配置されている。
第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例11の変倍光学系1Kでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図17に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、第4レンズ群(Gr4)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とは、互いの間隔が狭くなるように、第3レンズ群(Gr3)と第4レンズ群(Gr4)とは、互いの間隔が広くなるように移動する。
実施例11の変倍光学系1Kにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例11
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -17.093 0.600 1.53048 55.72
2* 4.257 可変
3* 5.807 1.053 1.63219 23.42
4* 19.032 可変
5 4.444 1.973 1.64320 56.33
6 -4.117 1.102 1.84412 23.87
7(絞り) -13.205 2.402
8* -3.400 0.600 1.53048 55.72
9* -5.576 可変
10* 7.699 2.506 1.63219 23.42
11* 8.263 可変
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=1.2935e-003,A6=-3.3550e-005,A8=1.3068e-007,A10=1.0676e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-1.5399e-004,A6=-1.4162e-004,A8=9.3343e-006,A10=-7.5239e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=1.8119e-004,A6=-2.2234e-004,A8=2.6788e-005,A10=-1.1071e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=8.3521e-004,A6=-2.1964e-004,A8=3.1288e-005,A10=-1.4433e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.2113e-003,A6=3.4253e-003,A8=-6.7455e-004,A10=8.7810e-005
第9面
K=0.0000e+000,A4=-9.9217e-003,A6=2.9746e-003,A8=-3.5106e-004,A10=5.0516e-005
第10面
K=0.0000e+000,A4=-1.0605e-002,A6=4.5917e-004,A8=-7.9913e-005,A10=9.6833e-006
第11面
K=0.0000e+000,A4=-1.0112e-002,A6=5.1419e-004,A8=-3.4663e-005,A10=1.8936e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 4.467 8.535 12.419
Fナンバ 3.488 5.621 7.130
画角 38.864 22.869 16.165
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 3.404 5.354
d2 4.348 0.940 0.496
d4 3.415 3.095 0.956
d9 0.500 2.154 2.787
d11 0.500 2.574 4.524
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.363
2 3 4 12.823
3 5 9 7.953
4 10 11 65.586
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例11の変倍光学系1Kにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図56、図57および図58にそれぞれ示す。図56は、広角端(W)における各収差を表し、図57は、中間点(M)における各収差を表し、図58は、望遠端(T)における各収差を表している。
図18は、実施例12における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図19は、実施例12の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図59は、実施例12の広角端におけるレンズ群の収差図である。図60は、実施例12の中間点におけるレンズ群の収差図である。図61は、実施例12の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例12の変倍光学系1Lは、図18に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)とからなる負・正・正の3成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図19に示すように、第1レンズ群(Gr1)が固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例12の変倍光学系1Lは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面である。第2レンズL2も両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)から構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)と、両凸の正レンズ(第5レンズL5)と、両凹の負レンズ(第6レンズL6)とから構成されて成る。第4レンズL4は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第5レンズL5と第6レンズL6とは接合レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第3レンズ群(Gr3)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例12の変倍光学系1Lでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図19に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例12の変倍光学系1Lにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例12
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 11.061 0.800 2.00330 28.30
2* 4.590 1.002
3* 5.042 0.942 1.53048 55.72
4* 3.667 可変
5* 4.290 1.412 1.83093 25.19
6* 6.328 可変
7(絞り) ∞ 0.000
8* 3.589 0.935 1.53048 55.72
9* -6.371 0.100
10 4.414 0.800 1.69739 52.28
11 -11.472 0.796 1.93913 31.84
12 2.668 可変
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=6.7096e-004,A6=-1.8221e-006,A8=2.5571e-006,A10=-1.0110e-007
第2面
K=0.0000e+000,A4=2.9996e-003,A6=-6.2926e-006,A8=1.2468e-005,A10=9.6167e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=6.4592e-004,A6=-2.5705e-004,A8=1.8010e-005,A10=-1.8278e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-5.2121e-003,A6=-2.1504e-004,A8=-7.2861e-006,A10=-1.6885e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=7.6853e-005,A6=-1.7847e-004,A8=3.9742e-005,A10=-7.6750e-007
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.7486e-003,A6=-3.5155e-004,A8=1.4226e-004,A10=-4.8161e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.5760e-003,A6=-1.0137e-003,A8=5.8644e-004,A10=-1.2501e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=2.0979e-003,A6=-6.1812e-004,A8=4.5945e-004,A10=-1.0471e-004
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.92
広角 中間 望遠
焦点距離 4.694 8.865 13.693
Fナンバ 3.486 5.452 7.113
画角 37.488 22.102 14.731
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 4.985 8.434 11.296
d4 4.222 1.147 0.834
d6 3.825 3.452 0.903
d12 4.156 7.605 10.466
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 4 -6.127
2 5 6 12.197
3 7 12 6.803
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例12の変倍光学系1Lにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図59、図60および図61にそれぞれ示す。図59は、広角端(W)における各収差を表し、図60は、中間点(M)における各収差を表し、図61は、望遠端(T)における各収差を表している。
図20は、実施例13における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図62は、実施例13の広角端におけるレンズ群の収差図である。図63は、実施例13の中間点におけるレンズ群の収差図である。図64は、実施例13の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例13の変倍光学系1Mは、図20に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例13の変倍光学系1Mは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)とから構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)から構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)とから構成されて成る。第4レンズL4は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第5レンズL5と第6レンズL6とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第7レンズL7)から構成されて成る。第7レンズL7は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例13の変倍光学系1Mでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例13の変倍光学系1Mにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例13
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 1098.977 0.800 1.53048 55.72
2* 27.736 0.270
3* 217.964 0.800 1.84596 40.38
4* 5.878 可変
5* 4.201 1.356 1.70453 26.83
6* 7.192 可変
7(絞り) ∞ 0.000
8* 3.808 0.896 1.53048 55.72
9* -9.048 0.100
10 5.398 0.800 1.90413 26.03
11 1.737 1.243 1.88490 36.17
12 2.531 可変
13* -17.410 1.349 1.62206 23.93
14* -6.043 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=7.8416e-004,A6=1.0889e-005,A8=-1.3183e-006,A10=-1.0977e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=2.3839e-004,A6=1.2737e-005,A8=-1.2643e-006,A10=1.3614e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-2.1206e-004,A6=4.1870e-006,A8=1.8896e-006,A10=2.5958e-008
第4面
K=0.0000e+000,A4=1.5869e-004,A6=1.0712e-004,A8=-1.2427e-005,A10=4.6824e-007
第5面
K=0.0000e+000,A4=-7.6311e-005,A6=1.3754e-004,A8=-5.6011e-005,A10=5.6202e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.8305e-003,A6=-6.7805e-005,A8=-2.2830e-005,A10=8.3847e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.1671e-003,A6=-6.0932e-004,A8=3.2304e-004,A10=-8.6581e-005
第9面
K=0.0000e+000,A4=1.5556e-003,A6=-6.3131e-004,A8=4.3149e-004,A10=-1.1547e-004
第13面
K=0.0000e+000,A4=-4.5932e-003,A6=-1.8094e-004,A8=7.8625e-005,A10=-5.1683e-006
第14面
K=0.0000e+000,A4=-4.9825e-003,A6=2.6431e-004,A8=2.7294e-005,A10=-2.4796e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.89
広角 中間 望遠
焦点距離 4.737 8.867 13.691
Fナンバ 3.509 5.458 7.094
画角 37.235 22.097 14.732
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d4 3.785 1.072 0.867
d6 4.376 3.649 0.999
d12 2.715 6.156 9.011
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 4 -6.240
2 5 6 12.074
3 7 12 6.718
4 13 14 14.231
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例13の変倍光学系1Mにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図62、図63および図64にそれぞれ示す。図62は、広角端(W)における各収差を表し、図63は、中間点(M)における各収差を表し、図64は、望遠端(T)における各収差を表している。
図21は、実施例14における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図65は、実施例14の広角端におけるレンズ群の収差図である。図66は、実施例14の中間点におけるレンズ群の収差図である。図67は、実施例14の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例14の変倍光学系1Nは、図21に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例14の変倍光学系1Nは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)とから構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面である。第2レンズL2も両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)から構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)と、両凸の正レンズ(第5レンズL5)と、両凹の負レンズ(第6レンズL6)とから構成されて成る。第4レンズL4は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第5レンズL5と第6レンズL6とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第7レンズL7)から構成されて成る。第7レンズL7は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例14の変倍光学系1Nでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例14の変倍光学系1Nにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例14
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 20.424 0.800 1.91295 33.73
2* 5.436 0.595
3* 4.785 1.041 1.53048 55.72
4* 3.614 可変
5* 4.482 1.309 1.83107 23.51
6* 6.547 可変
7(絞り) ∞ 0.000
8* 3.595 0.866 1.53048 55.72
9* -6.950 0.100
10 3.741 0.811 1.69067 54.01
11 -12.964 0.926 1.94570 31.41
12 2.372 可変
13* -10.681 1.163 1.62206 23.93
14* -5.046 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=6.3889e-004,A6=7.0022e-007,A8=2.6207e-006,A10=-1.1486e-007
第2面
K=0.0000e+000,A4=3.0631e-003,A6=1.6265e-005,A8=1.3056e-005,A10=8.8978e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=4.4346e-004,A6=-2.1576e-004,A8=1.7617e-005,A10=-1.8181e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-5.0254e-003,A6=-2.4820e-004,A8=-8.2631e-006,A10=-1.8423e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=2.5911e-004,A6=-1.7279e-004,A8=3.4367e-005,A10=-9.7083e-007
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.6031e-003,A6=-4.1557e-004,A8=1.4022e-004,A10=-7.6545e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.0429e-003,A6=-7.7456e-004,A8=4.9846e-004,A10=-1.4046e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=2.0104e-003,A6=-5.9621e-004,A8=4.8558e-004,A10=-1.4101e-004
第13面
K=0.0000e+000,A4=3.5830e-004,A6=-5.8444e-004,A8=9.7617e-005,A10=-5.0657e-006
第14面
K=0.0000e+000,A4=4.5977e-003,A6=-8.8522e-004,A8=1.0354e-004,A10=-4.2523e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.89
広角 中間 望遠
焦点距離 4.726 8.857 13.648
Fナンバ 3.510 5.468 7.092
画角 37.298 22.120 14.776
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d4 3.741 0.936 0.841
d6 4.161 3.592 0.913
d12 2.976 6.350 9.124
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 4 -6.319
2 5 6 13.278
3 7 12 6.443
4 13 14 14.246
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例14の変倍光学系1Nにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図65、図66および図67にそれぞれ示す。図65は、広角端(W)における各収差を表し、図66は、中間点(M)における各収差を表し、図67は、望遠端(T)における各収差を表している。
図22は、実施例15における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図68は、実施例15の広角端におけるレンズ群の収差図である。図69は、実施例15の中間点におけるレンズ群の収差図である。図70は、実施例15の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例15の変倍光学系1Oは、図22に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例15の変倍光学系1Oは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例15の変倍光学系1Oでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例15の変倍光学系1Oにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例15
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -20.948 0.800 1.56200 45.00
2* 4.144 可変
3* 5.896 1.324 1.64000 23.00
4* 17.555 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.363 0.827 1.53048 55.72
7* -10.717 0.100
8 4.900 0.800 1.95563 26.98
9 1.867 1.103 1.79884 45.15
10 2.531 可変
11* 21.970 1.312 1.64000 23.00
12* -15.714 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=8.6052e-004,A6=-2.1187e-006,A8=-4.0405e-007,A10=-6.5316e-009
第2面
K=0.0000e+000,A4=-5.6278e-004,A6=1.4980e-004,A8=-1.4291e-005,A10=-4.7956e-008
第3面
K=0.0000e+000,A4=-1.1366e-003,A6=1.8300e-005,A8=-5.5052e-005,A10=3.8029e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-4.1736e-004,A6=-3.3528e-004,A8=1.5104e-006,A10=1.5527e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.7784e-003,A6=-2.6438e-004,A8=5.4241e-005,A10=-2.3461e-005
第7面
K=0.0000e+000,A4=1.3789e-003,A6=-3.5804e-004,A8=2.4528e-004,A10=-7.2373e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=8.2570e-004,A6=-4.5793e-004,A8=4.8641e-005,A10=-1.5099e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=2.1754e-003,A6=-7.8648e-004,A8=7.8777e-005,A10=-2.3928e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.750 8.872 13.685
Fナンバ 3.553 5.512 7.098
画角 37.160 22.086 14.738
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.222 0.830 0.879
d4 5.536 4.119 0.989
d10 3.466 7.274 10.355
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.086
2 3 4 13.283
3 5 10 7.007
4 11 12 14.512
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例15の変倍光学系1Oにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図68、図69および図70にそれぞれ示す。図68は、広角端(W)における各収差を表し、図69は、中間点(M)における各収差を表し、図70は、望遠端(T)における各収差を表している。
図23は、実施例16における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図71は、実施例16の広角端におけるレンズ群の収差図である。図72は、実施例16の中間点におけるレンズ群の収差図である。図73は、実施例16の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例16の変倍光学系1Pは、図23に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図15に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、第4レンズ群(Gr4)が固定され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例16の変倍光学系1Pは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)から構成されて成る。第1レンズL1は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)から構成されて成る。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)とから構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第4レンズL4と第5レンズL5とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第6レンズL6)から構成されて成る。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例16の変倍光学系1Pでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図23に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、像面に対して接離するように曲線的(中間点をピークに像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例16の変倍光学系1Pにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例16
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -28.507 0.800 1.62206 23.93
2* 4.609 可変
3* 8.864 1.145 1.75000 12.00
4* 35.372 可変
5(絞り) ∞ 0.000
6* 3.465 1.090 1.53048 55.72
7* -9.209 0.100
8 5.217 0.800 1.96063 27.12
9 1.817 1.270 1.80336 44.61
10 2.692 可変
11* 118.794 1.133 1.64000 23.00
12* -10.874 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=8.6930e-004,A6=1.4840e-006,A8=-1.2848e-007,A10=-3.3831e-008
第2面
K=0.0000e+000,A4=3.4737e-004,A6=1.3364e-004,A8=-5.8966e-006,A10=-3.3740e-007
第3面
K=0.0000e+000,A4=-1.8480e-003,A6=-1.1226e-004,A8=-5.4174e-005,A10=4.5449e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-1.7889e-003,A6=-4.1307e-004,A8=1.3300e-005,A10=9.8996e-007
第6面
K=0.0000e+000,A4=-2.8574e-003,A6=-5.7860e-005,A8=-4.6358e-005,A10=-3.1573e-007
第7面
K=0.0000e+000,A4=1.4806e-003,A6=-1.8259e-004,A8=1.3967e-004,A10=-5.0059e-005
第11面
K=0.0000e+000,A4=1.1353e-003,A6=-3.9076e-004,A8=4.8483e-005,A10=-1.7654e-006
第12面
K=0.0000e+000,A4=3.7784e-003,A6=-7.5097e-004,A8=7.5601e-005,A10=-2.5420e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.753 8.870 13.704
Fナンバ 3.655 5.431 7.102
画角 37.142 22.091 14.719
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 18.758 19.212
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.125 1.014 0.907
d4 5.608 3.361 0.820
d10 3.418 6.715 9.816
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -6.320
2 3 4 15.484
3 5 10 6.650
4 11 12 15.619
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例16の変倍光学系1Pにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図71、図72および図73にそれぞれ示す。図71は、広角端(W)における各収差を表し、図72は、中間点(M)における各収差を表し、図73は、望遠端(T)における各収差を表している。
図24は、実施例17における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図25は、実施例17の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図74は、実施例17の広角端におけるレンズ群の収差図である。図75は、実施例17の中間点におけるレンズ群の収差図である。図76は、実施例17の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
実施例17の変倍光学系1Qは、図24に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)からなる負・正・正・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図25に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、第4レンズ群(Gr4)が固定され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動する。
より詳しくは、実施例17の変倍光学系1Qは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)とから構成されて成る。第1レンズL1および第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)から構成されて成る。第3レンズL3は、両面が非球面である。
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)と、両凸の正レンズ(第5レンズL5)と、両凹の負レンズ(第6レンズL6)とから構成されて成る。第4レンズL4は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第5レンズL5は、片面、すなわち物体側の面が非球面であり、片面非球面レンズである。第6レンズL6は、片面、すなわち像側の面が非球面であり、片面非球面レンズである。第5レンズL5と第6レンズL6とは接合レンズである。
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第7レンズL7)から構成されて成る。第7レンズL7は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。
第3レンズ群(Gr3)の物体には、光学絞りSTが第3レンズ群(Gr3)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
この実施例17の変倍光学系1Qでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図25に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、像面に対して接離するように曲線的(中間点をピークに像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第3レンズ群(Gr3)と共に移動し、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)および第3レンズ群(Gr3)のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
実施例17の変倍光学系1Qにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例17
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* 15.797 0.800 1.62206 23.93
2* 6.753 1.733
3* 10.825 0.834 1.53048 55.72
4* 4.136 可変
5* 3.625 1.087 1.98063 27.67
6* 4.718 可変
7(絞り) ∞ 0.000
8* 4.011 0.808 1.53048 55.72
9* -5.026 0.233
10* 5.353 0.821 1.75505 51.47
11 -3.612 0.579 1.87275 32.87
12* 2.431 可変
13* -20.788 1.179 1.62206 23.93
14* -6.409 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.0000e+000,A4=1.6922e-003,A6=2.0174e-005,A8=1.6219e-006,A10=-1.1883e-007
第2面
K=0.0000e+000,A4=3.4257e-003,A6=2.1186e-004,A8=-8.6722e-006,A10=3.0640e-006
第3面
K=0.0000e+000,A4=-3.2194e-003,A6=-8.4961e-006,A8=1.3941e-005,A10=-1.5521e-006
第4面
K=0.0000e+000,A4=-7.2905e-003,A6=-3.7465e-004,A8=1.6014e-005,A10=-7.4805e-007
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.1051e-003,A6=-3.6892e-004,A8=8.1376e-006,A10=-6.8563e-006
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.9998e-004,A6=-4.5458e-004,A8=-1.7020e-005,A10=-8.8147e-006
第8面
K=0.0000e+000,A4=1.9772e-003,A6=2.3611e-003,A8=-2.4920e-003,A10=4.3640e-004
第9面
K=0.0000e+000,A4=3.2406e-002,A6=-1.7456e-002,A8=4.0450e-003,A10=-4.6844e-004
第10面
K=0.0000e+000,A4=1.6768e-002,A6=-1.5568e-002,A8=3.9516e-003,A10=-4.5330e-004
第12面
K=0.0000e+000,A4=-5.9519e-003,A6=-3.2817e-003,A8=-4.7139e-004,A10=1.7196e-004
第13面
K=0.0000e+000,A4=2.6332e-003,A6=-7.5689e-004,A8=8.2756e-005,A10=-2.1848e-006
第14面
K=0.0000e+000,A4=5.6789e-003,A6=-1.1665e-003,A8=9.8895e-005,A10=-1.9143e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.790 8.876 13.684
Fナンバ 3.486 5.205 7.095
画角 36.929 22.076 14.740
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.829 18.495 19.668
BF 1.330 1.330 1.330
d4 5.193 1.968 0.796
d6 2.608 1.603 0.800
d12 2.624 5.520 8.668
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 4 -7.377
2 5 6 10.689
3 7 12 8.894
4 13 14 14.440
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例17の変倍光学系1Qにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図74、図75および図76にそれぞれ示す。図74は、広角端(W)における各収差を表し、図75は、中間点(M)における各収差を表し、図76は、望遠端(T)における各収差を表している。
上記に列挙した実施例1〜17の変倍光学系1A〜1Qに、上述した条件式(1)〜(19)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1および表2に示す。
Figure 2009047722
Figure 2009047722
以上、説明したように、上記実施例1〜17における変倍光学系1A〜1Qは、本発明に係る要件を満足している結果、変倍比が約2〜3倍程度の変倍域全域に亘って諸収差が良好に補正され、そして、デジタル機器に搭載する上で、特に携帯端末に搭載する上で小型化が充分に達成され、また、低廉化が可能である。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。 実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。 デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。 実施例1における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例1の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 実施例2における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例3における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例4における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例5における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例6における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例7における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例8における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例9における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例10における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例10の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 実施例11における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例11の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 実施例12における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例12の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 実施例13における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例14における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例15における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例16における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例17における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例17の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。 実施例1の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例1の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例1の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例2の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例2の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例2の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例3の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例3の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例3の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例4の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例4の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例4の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例5の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例5の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例5の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例6の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例6の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例6の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例7の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例7の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例7の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例8の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例8の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例8の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例9の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例9の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例9の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例10の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例10の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例10の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例11の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例11の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例11の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例12の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例12の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例12の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例13の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例13の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例13の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例14の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例14の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例14の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例15の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例15の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例15の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例16の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例16の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例16の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 実施例17の広角端におけるレンズ群の収差図である。 実施例17の中間点におけるレンズ群の収差図である。 実施例17の望遠端におけるレンズ群の収差図である。
符号の説明
AX 光軸
1、1A〜1Q 変倍光学系
3 デジタル機器
5 携帯電話機
11、Gr1 第1レンズ群
12、Gr2 第2レンズ群
13、Gr3 第3レンズ群
16、SR 撮像素子
21 撮像装置

Claims (27)

  1. 物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群とを含み、
    広角端から望遠端への変倍において少なくとも前記第2および第3レンズ群が移動し、
    前記第1レンズ群に少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを有し、
    β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3wとする場合に、下記(1)の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    β2/β3<1.0 ・・・(1)
    ただし、
    β2t:望遠端での第2レンズ群の結像倍率
    β2w:広角端での第2レンズ群の結像倍率
    β3t:望遠端での第3レンズ群の結像倍率
    β3w:広角端での第3レンズ群の結像倍率
  2. 前記第1レンズ群は、下記(2)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    1.0<|f1/fw|<2.0 ・・・(2)
    ただし、
    f1:第1レンズ群の合成焦点距離
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
  3. 前記第2レンズ群は、下記(3)の条件式を満たすこと
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載の変倍光学系。
    2.0<f2/fw<4.0 ・・・(3)
    ただし、
    f2:第2レンズ群の合成焦点距離
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
  4. 前記第2レンズ群は、正メニスカスレンズを有すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  5. 前記第2レンズ群は、樹脂材料製レンズを有すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  6. 前記第2レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(4)および(5)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    N2p>1.55 ・・・(4)
    v2p<35 ・・・(5)
    ただし、
    N2p:第2レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率
    v2p:第2レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数
  7. 前記第3レンズ群は、接合レンズを有すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  8. 前記第3レンズ群は、下記(6)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    1.0<f3/fw<2.0 ・・・(6)
    ただし、
    f3:第3レンズ群の合成焦点距離
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
  9. 前記第3レンズ群の像側に正の光学的パワーを有する第4レンズ群を有すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  10. 前記第4レンズ群は、下記(7)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項9に記載の変倍光学系。
    2.0<f4/fw<6.0 ・・・(7)
    ただし、
    f4:第4レンズ群の合成焦点距離
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
  11. 前記第4レンズ群は、樹脂材料製レンズを有すること
    を特徴とする請求項9または請求項10に記載の変倍光学系。
  12. 前記第4レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(8)および(9)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    N4p>1.55 ・・・(8)
    v4p<35 ・・・(9)
    ただし、
    N4p:第4レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率
    v4p:第4レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数
  13. 前記第4レンズ群は、前記変倍の場合に固定であること
    を特徴とする請求項9ないし請求項12のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  14. 前記第1ないし第4レンズ群の4つのレンズ群のみから構成されること
    を特徴とする請求項9ないし請求項13のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  15. 前記第1レンズ群は、前記変倍の場合に固定であること
    を特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  16. 前記第1レンズ群は、1枚の樹脂材料製レンズから成り、下記(10)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    v1n>40 ・・・(10)
    ただし、
    v1n:第1レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数
  17. 前記第3レンズ群を除くレンズ群は、全て樹脂材料製レンズで構成されること
    を特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  18. 下記(11)の条件式を満足すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    Y’/TL>0.15 ・・・(11)
    ただし、
    Y’:最大像高
    TL:望遠端における最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)
  19. 前記望遠端において、下記(12)および(13)の条件式を満たすこと
    を特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(12)
    T23/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(13)
    ただし、
    T12:望遠端での第1レンズ群と第2レンズ群との間の光軸上距離
    T23:望遠端での第2レンズ群と第3レンズ群との間の光軸上距離
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
    ft:望遠端での全光学系の合成焦点距離
  20. 下記(14)の条件式を満たすこと
    を特徴とする請求項9ないし請求項19のいずれか1項に記載の変倍光学系。
    Lb/fw<1.5 ・・・(14)
    ただし、
    Lb:望遠端でのバックフォーカス(空気換算長)
    fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
  21. 前記変倍の場合における可動群は、2つのみであること
    を特徴とする請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  22. 少なくとも1枚の前記樹脂材料製レンズは、樹脂材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであること
    を特徴とする請求項1ないし請求項21のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  23. 前記第2レンズ群内または前記第3レンズ群内の樹脂材料製レンズが、前記成形レンズであること
    を特徴とする請求項22に記載の変倍光学系。
  24. 各群に少なくとも1面の非球面を有すること
    を特徴とする請求項1ないし請求項23のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  25. 請求項1ないし請求項24のいずれか1項に記載の変倍光学系と、
    光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていること
    を特徴とする撮像装置。
  26. 請求項25に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
    前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていること
    を特徴とするデジタル機器。
  27. 携帯端末から成ること
    を特徴とする請求項26に記載のデジタル機器。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011209564A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujifilm Corp 投写用レンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP2012037768A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Olympus Corp 内視鏡用撮像光学系及びそれを備えた内視鏡
JP2013088544A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Seiko Epson Corp 投射用ズームレンズ
US8456767B2 (en) 2009-12-11 2013-06-04 Olympus Medical Systems Corp. Objective optical system
WO2013179582A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 富士フイルム株式会社 投写用変倍光学系および投写型表示装置
JP2014102291A (ja) * 2012-11-16 2014-06-05 Ricoh Co Ltd 広角レンズ、撮像レンズユニット、撮像装置および情報装置
WO2014129149A1 (ja) * 2013-02-19 2014-08-28 株式会社ニコン 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
JP2014160106A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Nikon Corp 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
US9110277B2 (en) 2011-10-17 2015-08-18 Seiko Epson Corporation Projection zoom lens
CN105445906A (zh) * 2015-12-24 2016-03-30 福建福光股份有限公司 一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头
CN105988187A (zh) * 2015-07-17 2016-10-05 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN106443969A (zh) * 2016-10-12 2017-02-22 浙江舜宇光学有限公司 超广角摄像镜头

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8456767B2 (en) 2009-12-11 2013-06-04 Olympus Medical Systems Corp. Objective optical system
JP2011209564A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujifilm Corp 投写用レンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP2012037768A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Olympus Corp 内視鏡用撮像光学系及びそれを備えた内視鏡
JP2013088544A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Seiko Epson Corp 投射用ズームレンズ
US9110277B2 (en) 2011-10-17 2015-08-18 Seiko Epson Corporation Projection zoom lens
JP5687392B2 (ja) * 2012-05-30 2015-03-18 富士フイルム株式会社 投写用変倍光学系および投写型表示装置
WO2013179582A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 富士フイルム株式会社 投写用変倍光学系および投写型表示装置
US9261687B2 (en) 2012-05-30 2016-02-16 Fujifilm Corporation Variable magnification optical system for projection and projection-type display apparatus
JP2014102291A (ja) * 2012-11-16 2014-06-05 Ricoh Co Ltd 広角レンズ、撮像レンズユニット、撮像装置および情報装置
WO2014129149A1 (ja) * 2013-02-19 2014-08-28 株式会社ニコン 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
JP2014160106A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Nikon Corp 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
CN104969110A (zh) * 2013-02-19 2015-10-07 株式会社尼康 光学系统、光学装置和制造光学系统的方法
US10481370B2 (en) 2013-02-19 2019-11-19 Nikon Corporation Optical system, optical apparatus, and method for manufacturing the optical system
CN105988187A (zh) * 2015-07-17 2016-10-05 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN105988187B (zh) * 2015-07-17 2018-12-04 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN105445906A (zh) * 2015-12-24 2016-03-30 福建福光股份有限公司 一种4mm焦距广角大通光日夜共焦镜头
CN106443969A (zh) * 2016-10-12 2017-02-22 浙江舜宇光学有限公司 超广角摄像镜头

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