JP2006350050A - 変倍光学系、およびそれを備えた撮像装置 - Google Patents

変倍光学系、およびそれを備えた撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 小型かつ高性能な変倍光学系を提供する。
【解決手段】 物体側から像側に向かって、少なくとも、正のパワーを有する第1レンズ群GR1、負のパワーを有する第2レンズ群GR2、および正のパワーを有する第3レンズ群GR3を有するとともに、第1のレンズ群GR1が、光軸を変更する光学プリズムPRを含み、さらに、以下の条件式(1)を満たす。
0.1<|f2/√(fw×ft)|<0.45
ただし、f2:第2レンズ群の焦点距離、fw:広角端状態での変倍光学系の焦点距離、ft:望遠端状態での変倍光学系の焦点距離、である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、レンズユニット等に用いられる変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた撮像装置に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータ(PC)の普及に伴い、手軽に画像を取り込めるデジタルカメラ(撮像装置)が普及している。そして、このようなデジタルカメラにも、銀塩フィルムを用いたカメラ(銀塩カメラ)同様に、小型化(薄型化)や高性能化(例えば、高い変倍機能や高い収差補正機能)が要望されている。
これらの要望を達するため、物体側に最も近いレンズ群(第1レンズ群)に直角プリズムを備えた変倍光学系(ズームレンズ)を搭載した撮像装置(ビデオカメラ等)が開発されている(例えば特許文献1・2等)。これらの撮像装置は、直角プリズムで光軸を折り曲げることで、第1レンズ群の長さを抑制している(ひいては、ズームレンズの全長を抑制している)。そのため、撮像装置のハウジングの限られたスペース内に、全長の抑制されたズームレンズが適切に配設でき、その結果、ハウジングのサイズ(ひいては撮像装置のサイズ)が小型・薄型になっている。
特開平8−248318号公報(請求項1等参照) 特開平9−146000号公報(図5等参照)
しかしながら、この特許文献1・2の撮像装置は、正・負・正・正のパワー配置になった複数のレンズ群から成る変倍光学系を有している。したがって、変倍(ズーミング)のときには、例えば第2レンズ群が比較的大きく移動しなくてはならない。すると、この第2レンズ群の移動量に起因して変倍光学系(ズームレンズ)の全長が大型化(長大化)するおそれがある。そのため、この特許文献1・2の撮像装置では、小型化等の効果が充分に発揮されているとはいいがたい。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、第1レンズ群〜第3レンズ群(特に第2レンズ群)のパワー(屈折力)を適切に設定することで、変倍での各レンズ群の移動量の調和(バランス)を図り、全長を抑制した変倍光学系等を提供することにある。
本発明の変倍光学系は、物体側からの光線を撮像素子に結像させる複数のレンズ群を備えている。さらに、複数のレンズ群は、物体側から像側に向かって、少なくとも、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、を含んでいる。そして、この変倍光学系では、第1のレンズ群が、光軸を変更する第1光軸変更素子を含み、さらに、以下の条件式(1)を満たすようになっている。
0.1<|f2/√(fw×ft)|<0.45 … 条件式(1)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系の焦点距離
である。
また、本発明の変倍光学系は、以下の条件式(2)を満たすことが好ましい。
0.5<f1/√(fw×ft)<1.4 … 条件式(2)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離
である。
また、本発明の変倍光学系は、以下の条件式(3)を満たすことが好ましい。
0.3<f3/√(fw×ft)<1.0 … 条件式(3)
ただし、
f3:第3レンズ群の焦点距離
である。
これらの条件式(1)〜条件式(3)は、各レンズ群のパワーに関する式である。そして、これらの条件式(1)〜条件式(3)は、各レンズ群のパワーに基づいて、変倍光学系における全長の抑制(コンパクト化)と、種々の収差発生の抑制との調和を図るための範囲を規定している。
そして、条件式(1)〜条件式(3)の上限値を下回る場合、変倍光学系の全長の過度の増大(大型)が抑制される一方、条件式(1)〜条件式(3)の下限値を上回る場合、各レンズ群のパワーに起因する極端な種々の収差発生が抑制される(光学的性能の劣化が抑制される)。そのため、条件式(1)〜条件式(3)の範囲内では、本発明は、コンパクトでありながら、良好な光学的性能を有する変倍光学系になる。
なお、本発明の変倍光学系では、さらなるコンパクト化を図るために、第3レンズ群が、第2光軸変更素子を含んでもよい。かかる場合、第2光軸変更素子が反射等で光軸を屈曲させるので、変倍光学系が一直線ではなく屈曲した状態になる。したがって、本発明は、変倍光学系の一方向(例えば変倍光学系の全長方向)をコンパクト化できる。
また、本発明の変倍光学系では、変倍のために、第1レンズ群と第3レンズ群とが移動するとき、第1レンズ群と第3レンズ群との群間距離が不変になっていてもよい。例えば連結部を介して、第1レンズ群と第3レンズ群とを連結状態にし、変倍のときに同時移動するようにしてもよい。かかる場合、これら両レンズ群の配設のための構成(配設構成)等が簡素化される。すると、両レンズが、例えば同一のレンズ鏡胴内に収納できる。その結果、このレンズ鏡胴のサイズが比較的コンパクトになる。
また、変倍光学系から最終的に射出される光のテレセントリック性を高めるために、本発明の変倍光学系では、第3レンズ群の像側に、正のパワーを有する第4レンズ群が配設されてもよい。
なお、上記したような変倍光学系を含む本発明の撮像装置は、小型かつ高性能な撮像装置になる。
本発明によれば、第1レンズ群〜第3レンズ群のパワーを適切に設定できる。そのため、変倍での各レンズ群の移動量の調和(バランス)を図りつつ、全長を抑制した変倍光学系・撮像装置が実現する。
[実施の形態1]
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
〔1.デジタルカメラについて〕
図5・図6は、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラ29の概略構成図である。図5は、各部の内部ブロックの構成を示すとともに、デジタルカメラ29に内蔵されたレンズユニット1(変倍光学系11と撮像素子SRとを含む構成)を示している。一方、図6は、デジタルカメラ29の側面を示している。特に、この図6は、レンズユニット1を構成する変倍光学系11の一例を示している。
図5に示すように、デジタルカメラ29は、変倍光学系11、光学系駆動部13、撮像素子SR、信号処理部14、表示部15、記録部16、記録媒体17、操作部18、および制御部19を含むようになっている。
変倍光学系11は、撮影対象からの光を撮像素子SRに導くとともに、その光を撮像素子SRの受光面(像面)上に結像させる光学系である。したがって、この変倍光学系11は、結像光学系や撮像光学系と表現してもよい。なお、変倍光学系11の詳細については後述する。
光学系駆動部13は、いくつかの駆動モータ(光学系用駆動モータ)と、その駆動力を変倍光学系11を構成するレンズ群に伝達する伝達機構(光学系用伝達機構)とを有している(なお、駆動モータ・伝達機構は不図示)。そして、光学系駆動部13は、駆動モータ・伝達機構を用いて、変倍光学系11の焦点距離・焦点位置を設定する。具体的には、光学系駆動部13は、制御部19からの指示に応じて、焦点距離・焦点位置を設定する。
撮像素子SRは、例えばCCD(Charge Coupled Device)のエリアセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等であり、変倍光学系11を経た光線を受光し、電気的信号(撮像データ)に変換する。そして、撮像素子SRは、この撮像データを信号処理部14へと出力する。
信号処理部14は、撮像素子SRからの電子データ(撮像データ)を処理することで、撮像データに基づいた撮像画像データを生成する。なお、この信号処理部14は、制御部19の指示に応じて処理動作のONまたはOFFを行う。また、制御部19の指示に応じて、信号処理部14は、撮像画像データを表示部15や記録部16に出力する。
表示部15は、例えば液晶パネルから構成されており、信号処理部14からの撮像画像データ等や、デジタルカメラ29の使用状況等を表示する。
記録部16は、制御部19の指示に応じて、記録媒体17に、信号処理部14の生成した撮像画像データを記録する。また、記録部16は、操作部18等による操作に応じた制御部19の指示に従い、記録媒体17から撮像画像データを読み出す。
記録媒体17は、例えばデジタルカメラ29の内部に組み込まれるようになったものでもよいし、フラッシュメモリ等のように着脱可能なものであってもよい。要は、撮像画像データ等を記録できるような媒体(光ディスクや半導体メモリ等)であればよい。
操作部18は、ユーザー等による各種操作指示を制御部19に出力するものであり、例えばシャッターレリーズボタンや操作ダイヤル等から構成されている。
制御部19は、デジタルカメラ29全体の動作制御等を行う中枢部分となっており、デジタルカメラ29の各部材の駆動を有機的に制御して、動作を統括制御する。
〔2.レンズユニットについて〕
ここで、変倍光学系11と撮像素子SRとから成るレンズユニット1について、図1、図5・図6を用いて説明する。図5・図6にて示されるレンズユニット1の一例は、デジタルカメラ29の内部に収容されている。そして、レンズユニット1は、光学プリズムPRや反射ミラーMRを用いて光線を折り曲げるようになっている。
ただし、レンズユニット1は、このような光線を折り曲げるレンズ系(屈曲光学系)に限定されない(すなわち図5・図6での光学プリズムPR・反射ミラーMRは設けられない場合でもよい)。そこで、図5・図6に示すレンズユニット1を一列状に展開した状態を示す図1(レンズ構成図)では、便宜上、反射ミラーMRを省略する。また、このレンズユニット1における光軸をAX(AX1〜AX3;図5・図6参照)と表記する。
なお、この図1での「GRi」はレンズ群を示し、「Li」はレンズを示す。さらに、「si」は面(透過面等)を示している。そして、「GRi」・「Li」・「si」に付される数字(i)は、物体側から像側に至るまでの順番を示している。また、非球面の面には、「*」(アスタリスク)が付されている。そして、この図1に示される変倍光学系11(ひいてはレンズユニット1)は実施例1と称する。
〈2−1.レンズユニットの構成について(実施例1)〉
レンズユニット1の変倍光学系11は、撮影対象(物体側)から順に、第1レンズ群GR1、第2レンズ群GR2、第3レンズ群GR3、第4レンズ群GR4、および撮像素子ユニットSUを有している。なお、この撮像素子ユニットSUは物体側から順に5番目の位置になっていることから、以下で、SU5と表記する場合がある。
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、この第1レンズ群GR1は、全体として「正」の光学的パワー(屈折力)を有している。なお、パワーは、焦点距離の逆数で定義されている。
第1レンズ(前玉レンズ)L1は、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
光学プリズム(第1光軸変更素子)PRは、物体側からの光線を直角等に折り曲げることのできるプリズムである(例えば直角プリズムである)。なお、光学プリズムPRにおけるs3は光線の入射面、s4は光線の射出面になっている。
第2レンズL2は、両側凸の正レンズ(両凸レンズ)であり、第3レンズL3は、両側凸の正レンズである。
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、この第2レンズ群GR2は、全体として「負」の光学的パワーを有している。
第4レンズL4は、両側凹の負レンズ(両凹レンズ)である。なお、この第4レンズL4のs9(物体側面)は非球面(非球面形状の屈折光学面、非球面と等価な屈折作用を有する面等)になっている。
第5レンズL5は、両側凹の負レンズであり、第6レンズL6は、両側凸の正レンズである。なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。また、接合方法として、接着剤等による接合が挙げられる(なお、後述の接合レンズの接合方法としても、同様に接着剤等の接合が挙げられる)。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、および第10レンズL10を含んでいる。そして、この第3レンズ群GR3は、全体として「正」の光学的パワーを有している。
光学絞りSTは、開口径RSを可変できる絞りである。そして、この光学絞りSTは、第3レンズ群GR3と一体的に構成されている。なお、図1では、この光学絞りST自体を、便宜上、s15と表記している。
第7レンズL7は、両側凸の正レンズである。なお、この第7レンズL7のs16は非球面になっている。第8レンズL8は、物体側凹の負メニスカスレンズである。そして、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成している。
第9レンズL9は、両側凸の正レンズである。なお、この第9レンズL9のs20は非球面になっている。第10レンズL10は、物体側凹の負メニスカスレンズである。そして、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第11レンズL11、および第12レンズL12を含んでいる。そして、この第4レンズ群GR4は、全体として「正」の光学的パワーを有している。
第11レンズL11は、物体側凹の負メニスカスレンズであり、第12レンズL12は、両側凸の正レンズである。なお、この第12レンズL12のs26・s27は非球面になっている。
《撮像素子ユニットについて》
撮像素子ユニットSUは、物体側から順に、2面構成(s28・s29)のカバーガラスCG、および撮像素子SRを含んでいる。具体的には、カバーガラスCGのs29と撮像素子SRの受光面とが、極めて近づくように配設されている。
なお、実施例1のレンズユニット1における撮像素子SRは固定配置されている(つまり、撮像素子ユニットSUは不動になっている)。また、カバーガラスCGが、撮像素子SRの画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的フィルター(例えば赤外線カットフィルター)の役割を果たしてもよい(ただし、カバーガラスCG自体に光学的パワーは備わっていない)。
〈2−2.変倍光学系(実施例1)のコンストラクションデータについて〉
次に、実施例1の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表1・表2を用いて説明する。
Figure 2006350050
この表1での「ri」は、各面(si)における曲率半径[単位:mm]を示している。なお、非球面の面には、アスタリスク(*)が付されている。「di」は、i番目の面(si)と、i+1番目の面(si+1)との間における軸上面間隔[単位:mm]を示している。なお、ズーミングにより軸上面間隔が変化(変動)する場合、広角端状態(W)でのdi・中間焦点距離状態(M)でのdi・望遠端状態(T)でのdiが、この順で表記されている。
また、「Ni」・「υi」は、軸上面間隔(di)での媒質の有する屈折率(Nd)・アッベ数(νd)を示している。なお、屈折率(Nd)・アッベ数(νd)は、d線(波長587.56nm)に対するものである。
また、「焦点距離状態」は、広角端状態(W;最短焦点距離状態)〜中間焦点距離状態(M)〜望遠端状態(T;最長焦点距離状態)を意味している。そして、「f」・「FNO」は、各焦点状態(W)・(M)・(T)に対応する全系の焦点距離[単位:mm]・Fナンバーを示している。
ところで、上記の非球面は、下記の式(定義式1)で定義される。
X(H)=C0・H2/{1+√(1−ε・C0 2・H2)}+ΣAj・Hj…(定義式
1)
ただし、定義式1中、
H :光軸AXに対しての垂直な方向の高さ
X(H):高さHの位置での光軸AX方向(サグ)の変位量
0 :近軸曲率(=1/ri)
ε :2次曲面パラメータ
j :非球面の次数、
Aj :j次の非球面係数
である。
そこで、非球面に関するデータ(非球面データ)を下記の表2に示す。ただし、表記されていない項の係数は「0」(ゼロ)であり、すべてのデータに関して、「E−n」=「×10-n」になっている。
Figure 2006350050
〈2−3.レンズユニットにおける各レンズ群の移動について〉
《ズーミングについて》
ここで、各レンズ群(GR1〜GR4)の移動について、図1を用いて説明する。通常、ズーミング等(変倍等)のとき、レンズユニット1は、各レンズ群の間隔を光軸AXに沿って変化させる。例えば図1のレンズユニット1は、ズーミングの場合、各レンズ群における一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を物体側へ移動させる一方、残りのレンズ群(第4レンズ群GR4)を像側へ移動させている。
かかるようなズーミングのときには、各レンズ群間の距離(群間距離)が変動する。そこで、図1は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d23・d27が図示されている。また、図における矢印「MMi」は、望遠端状態(W)から中間焦点状態(M)、さらには、中間焦点状態(M)から望遠端状態(T)に至るまでの各レンズ群の移動を模式的に表記している。なお、MMiのiは物体側から像側に至るまでの順番を示している。したがって、各レンズ群の順番に対応する。
なお、図2〜図4は、ズーミングにおける変倍光学系11の収差を示している。具体的には、図2(図2A〜図2C)は広角端状態(W)での収差、図3(図3A〜図3C)は中間焦点距離状態(M)での収差、図4(図4A〜図4C)は望遠端状態(T)での収差を示している。
そして、図2A・図3A・図4Aは球面収差(spherical aberration;S.A.)・正弦条件(sine condition;S.C.)を示している。そして、図における線dはd線に対する球面収差[単位:mm]、破線SCは正弦条件不満足量[単位:mm]を示している。なお、これらの図には、FNO(Fナンバー)も表記されている。
図2B・図3B・図4Bは非点収差(astigmatism)を示している。そして、図における破線DMは、メリジオナル面でのd線に対する非点収差[単位:mm]を示している。また、線DSは、サジタル面でのd線に対する非点収差[単位:mm]を示している。なお、これらの図には、撮像素子SRの受光面上での最大像高(光軸AXからの距離)である「Y’」[単位:mm]も表記されている。
図2C・図3C・図4Cは歪曲収差(distortion)を示している。そして、図における実線は、d線に対する歪曲[単位:%]を示している。なお、これらの図にも、「Y’」が表記されている。
〔3.本発明の種々の特徴の一例について〕
以上のように、本発明の変倍光学系11は、物体側から像側に向かって、少なくとも、正のパワーを有する第1レンズ群GR1と、負のパワーを有する第2レンズ群GR2と、正のパワーを有する第3レンズ群GR3と、を有する。さらに、第1のレンズ群GR1が、光軸を変更する光学プリズムPRを含んでいる。
そして、本発明の変倍光学系11は、下記の条件式(A)〜条件式(C)を満たすようになっている。ただし、これらの条件式は、全て満たす必要はない。各々の条件式が満たされるだけでも、対応する作用・効果が本発明の変倍光学系11に奏じる。もちろん、複数の条件式が満たされると、より好ましい作用・効果が本発明の変倍光学系11に奏じることはいうまでもない。
条件式(A)〔条件式(1)〕は、下記のようになっている。
0.1<|f2/√(fw×ft)|<0.45 … 条件式(A)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離[単位:mm]
fw:広角端状態での変倍光学系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系の焦点距離
である。
条件式(B)〔条件式(2)〕は、下記のようになっている。
0.5<f1/√(fw×ft)<1.4 … 条件式(B)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離[単位:mm]
である。
条件式(C)〔条件式(3)〕は、下記のようになっている。
0.3<f3/√(fw×ft)<1.0 … 条件式(C)
ただし、
f3:第3レンズ群の焦点距離[単位:mm]
である。
これらの条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)は、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の焦点距離(f2・f1・f3)、すなわちパワー(屈折力)に関する式である。そして、これらの条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)は、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)のパワーに基づいて、変倍光学系(ひいてはレンズユニット1の全長)における全長の抑制(コンパクト化)と、種々の収差発生の抑制との調和を図るための範囲を規定している。
広角端状態での変倍光学系の焦点距離fwと望遠端状態での変倍光学系の焦点距離ftとの相乗平均である√(fw×ft)に対する各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の焦点距離(f2・f1・f3)の比が、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の上限値を超える(上回る)とき、焦点距離(f2・f1・f3)が比較的長いことになる(すなわちパワーが比較的弱くなっている)。
かかる場合、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)のパワーの低下にともない、ズーミングにおける各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の移動量が長くなってしまう(ひいては、変倍光学系11が大型化してしまう)。しかしながら、一般的に、パワーが弱いと種々の収差(非点収差等)は現れにくいという傾向がある。
そのため、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の上限値を超える場合、変倍光学系11の全長が比較的長くなってしまうものの(レンズユニット1が大型化してしまうものの)、光学的性能劣化(種々の収差)が比較的現れにくくなるといえる。
一方、相乗平均である√(fw×ft)〔中間焦点距離状態(M)での焦点距離〕に対する各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の焦点距離(f2・f1・f3)の比が、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の下限値を超える(下回る)場合、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の焦点距離(f2・f1・f3)が比較的短いことになる(すなわちパワーが比較的強くなっている)。
かかる場合、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)のパワーの増加にともない、ズーミングにおける各レンズ群(GR2・GR1・GR3)の移動量が短くなる(ひいては、変倍光学系11が小型化する)。しかしながら、このような比較的強い負のパワーを有すると、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)では、種々の収差が比較的現れやすくなる(光学的性能が比較的低くなる)。
したがって、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の下限値を超える場合、光学的性能劣化(非点収差等の種々の収差)が比較的現れやすくなるものの、変倍光学系11の全長が比較的コンパクトになるといえる。
以上より、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の上限値を下回る場合、変倍光学系11(ひいてはレンズユニット1)の全長の過度の増大(大型)が抑制される一方、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の下限値を上回る場合、各レンズ群(GR2・GR1・GR3)のパワーに起因する極端な光学的性能の劣化が抑制される。そのため、条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)の範囲内では、本発明は、コンパクトでありながら、光学的性能の劣化を抑制した(良好な光学的性能を有する)変倍光学系11(レンズユニット1)になる。
なお、実施例1の変倍光学系11を条件式(A)・条件式(B)・条件式(C)に対応させてみると、下記のようになっている(後述の図47参照)。
・実施例1の|f2/√(fw×ft)|=0.42
・実施例1のf1/√(fw×ft)=1.29
・実施例1のf3/√(fw×ft)=0.90
ところで、本発明では、さらなる小型化を図るために、反射させることで光軸方向を変更させる反射ミラーMR等(第2光軸変更素子;図5・図6参照)が、第3レンズ群GR3に含まれていてもよい(ただし、上記したように必須の要件ではない)。このような構成であれば、一直線に伸びるような変倍光学系11ではなく(ストレートタイプの変倍光学系11ではなく)、屈曲タイプの変倍光学系11(変倍可能な屈曲光学系)になる。
そのため、変倍光学系11(レンズユニット1)の配設の自由度が増す。つまり、屈曲することで小型になった変倍光学系11(レンズユニット1)が、限られたデジタルカメラ29のハウジング内の適した位置に配置される。その結果、デジタルカメラ29の高さ方向U・水平方向V等が抑制される。なお、第1レンズ群GR1に、光学プリズムPRが含まれていることで、本発明の変倍光学系11を備えるデジタルカメラ29は、奥行き方向Zを抑制している。
また、変倍光学系11は、ズーミングで、第1レンズ群GR1と第3レンズ群GR3とを移動させるとき、両者(第1レンズ群GR1・第3レンズ群GR3)の群間距離を不変にしてもよい。例えば、第1レンズ群GR1および第3レンズ群GR3をレンズ枠(連結部;不図示)を介して一体にさせることで、両者が同時移動してもよい。
このように、第1レンズ群GRと第3レンズ群GRとが連結状態(リンク状態)になっていると、これら両レンズ群GR1・GR3の配設に要する構成(配設構成)が簡素化される。そのため、両レンズ群GR1・GR3が、例えば、同一のレンズ鏡胴内(不図示)に収納可能になる。その結果、レンズ鏡胴が比較的コンパクトになりやすい。
また、第1レンズ群GR1・第3レンズGR3毎に対応する移動用動力源(モータ等)も不要になる〔移動に要する構成(移動構成)が簡素化される〕。つまり、単一の動力源のみで、第1レンズ群GR1・第3レンズGR3の2つのレンズ群を移動させることができる。
以上のような特徴を備えると、種々の収差発生を抑制した上、コンパクト化に優れた変倍光学系11が実現する。また、その上、下記の特徴を備えていると、本発明の変倍光学系11は、種々の収差を効果的に抑制・補正等を行うこともできる。
例えば、上記してきたレンズユニット1は、正・負・正・正のパワー配置になった複数のレンズ群(GR1〜GR4)を含む変倍光学系11を有している。したがって、第2レンズ群GR2は、第1レンズ群GR1の正のパワーによって収斂された直後の光を発散させなくてはならない。すると、第2レンズ群GR2は、比較的に強いパワーを有する必要がある。そのため、この比較的強いパワーに起因して、第2レンズ群GR2内で種々の収差が発生しやすくなっている。
そこで、本発明では、第2レンズ群GR2に含まれる少なくとも1つ以上のレンズ(Li)における屈折率が、下記条件式(D)を満たすようになっている(表1参照)。
2g>1.7 … 条件式(D)
ただし、
2g:第2レンズ群GR2に含まれるレンズ(Li)のd線での屈折率
である。
このように、比較的高い屈折率を有していれば、例えば同じ焦点距離のレンズであっても、相対的に緩い曲率(長い曲率半径)のレンズ面の形成が可能になる。すると、この緩い曲率に起因して、本発明の変倍光学系11は、種々の収差発生を抑制できる。
さらに、種々の収差を効果的に補正すべく、第2レンズ群GR2における少なくとも1つのレンズ(実施例1では第4レンズL4)が、非球面を備えてもよい。かかる場合、非球面のレンズ面が、比較的強い負のパワーを有するために生じ得る(特に広角端状態(W)で生じ得る)歪曲収差等を効果的に補正できる。
なお、撮像素子SRに入射する光をテレセントリック性の高い光にするために、本発明の変倍光学系11は、正・負・正のパワー配置になった第1レンズ群GR1〜第3レンズGR3の次に、正の第4レンズ群GR4を配置(配設)させている。
〔4.他の実施例について〕
ところで、本発明の変倍光学系11は、上記の実施例1の変倍光学系11に限定されない。そこで、説明してきた効果を発揮する他の変倍光学系11(実施例2・3)を具備したレンズユニット1について説明する。なお、下記の実施例2・3での変倍光学系11のレンズ群(GR1〜GR4)も、実施例1同様、撮影対象から順に、第1レンズ群GR1、第2レンズ群GR2、第3レンズ群GR3、第4レンズ群GR4を有し、「正・負・正・正」の光学的パワー配置になっている。さらに、第4レンズ群GR4の像側には、撮像素子ユニットSU5も配設されている。
〈実施例2の変倍光学系について(図7参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:両側凸の正レンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s9(物体側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、および第10レンズL10を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :両側凸の正レンズ(s20は非球面)
・第10レンズL10:物体側凹の負メニスカスレンズ
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、第11レンズL11のみから構成されている。そして、この第11レンズL11は、下記のような特徴を有している。
・第11レンズL11:両側凸の正レンズ(s24・s25は非球面)
《撮像素子ユニットについて》
なお、撮像素子ユニットSU5のカバーガラスCGは、撮像素子SRの受光面を保護する2面(s26・s27)構成のガラスである。
《変倍光学系(実施例2)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例2の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表3・表4を用いて説明する。なお、この表3・表4は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例2の変倍光学系11は、図7に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を物体側へ移動させる一方、残りのレンズ群(第4レンズ群GR4)を像側へ移動させている。そこで、図7は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d23・d25が図示されている。
なお、図8〜図10は、ズーミングにおける実施例2の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図8〜図10は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例3の変倍光学系について(図11参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:両側凸の正レンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s9(物体側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :両側凸の正レンズ(s20は非球面)
・第10レンズL10:両側凸の正レンズ
・第11レンズL11:物体凹の負メニスカスレンズ
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第10レンズL10と第11レンズL11とは、s23・s24を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、第12レンズL12のみから構成されている。そして、この第12レンズL12は、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:物体側凸の正メニスカスレンズ(s26は非球面)
《撮像素子ユニットについて》
なお、撮像素子ユニットSU5のカバーガラスCGは、撮像素子SRの受光面を保護する2面(s28・s29)構成のガラスである。
《変倍光学系(実施例3)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例3の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表5・表6を用いて説明する。なお、この表5・表6は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例3の変倍光学系11は、図11に示すように、ズーミングの場合、全てのレンズ群(第1レンズ群GR1〜第4レンズ群GR4)を物体側へ移動させている(ただし、第4レンズ群GR4は物体側へ進んだ後に像側へUターン移動する)。そこで、図11は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25・d27が図示されている。
なお、図12〜図14は、ズーミングにおける実施例3の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図12〜図14は、図2〜図4と同様の表現になっている。
[実施の形態2]
本発明の実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
実施の形態1でのレンズユニット1では、第2レンズ群GR2における最物体側のレンズ(第4レンズL4)の物体側面(s9)が非球面になっているものを挙げて説明してきた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第2レンズ群GR2における最物体側のレンズ(Li)の像側面(si)が非球面であってもよい。また、撮像素子SR・カバーガラスCGから構成される撮像素子ユニットSUではなく、レンズLi・カバーガラスCG・撮像素子SRから構成されるレンズ群GRiが含まれた変倍光学系11であってもよい。
〔1.種々の変倍光学系を備えるレンズユニットの構成について〕
そこで、以下に、本発明の他の変倍光学系11(実施例4〜11)について説明する。実施例4は、反射ミラーMR(図5・図6参照)ではなく光学プリズム(第2光学プリズム)PR’が第3レンズ群GR3に含まれ、さらに、第2レンズ群GR2における最物体側のレンズ(第4レンズL4)の像側面(s10)が非球面になった変倍光学系11になっている。
また、実施例5〜11は、レンズLi・カバーガラスCG・撮像素子SRから構成されるレンズ群GR4が含まれ、さらに、第2レンズ群GR2における最物体側のレンズ(第4レンズL4)の像側面(s10)が非球面になった変倍光学系11になっている。
なお、下記の実施例4〜11での変倍光学系11のレンズ群(GR1〜GR4)も、実施例1〜3同様、撮影対象から順に、第1レンズ群GR1、第2レンズ群GR2、第3レンズ群GR3、および第4レンズ群GR4を有し、「正・負・正・正」の光学的パワー配置になっている。
〈実施例4の変倍光学系について(図15参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズム(第1光学プリズム)PR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:物体側凸の負メニスカスレンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、光学プリズム(第2光軸変更素子)PR’、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズ(光学プリズムPR’を含む)は、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :物体側凸の平凸レンズ(s16は非球面)
・光学プリズムPR’:例えば第1光学プリズムPRと同様な光学プリズム
・第8レンズL8 :両側凸の正レンズ
・第9レンズL9 :両側凹の負レンズ
・第10レンズL10:両側凹の負レンズ
・第11レンズL11:物体凸の正メニスカスレンズ(s26・s27は非球面)
なお、第7レンズL7と光学プリズムPR’とは、s17・s18を介して接合している。また、第8レンズL8と第9レンズL9とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、第12レンズL12、および第13レンズL13を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ(s28・s29は非球面)
・第13レンズL13:物体側凹の負メニスカスレンズ
《撮像素子ユニットについて》
なお、撮像素子ユニットSU5のカバーガラスCGは、撮像素子SRの受光面を保護する2面(s32・s33)構成のガラスである。また、撮像素子ユニットSU5は、実施例1〜3同様、不動になっている。
《変倍光学系(実施例4)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例4の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表7・表8を用いて説明する。なお、この表7・表8は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例4の変倍光学系11は、図15に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群を移動させている。具体的には、第1レンズ群GR1〜第4レンズ群GR4(すなわち全てのレンズ群)が物体側に移動する(ただし第2レンズ群GR2は物体側へ進んだ後に像側へUターン移動する)。そこで、図15は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d27・d31が図示されている。
なお、図16〜図18は、ズーミングにおける実施例4の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図16〜図18は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例5の変倍光学系について(図19参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、第11レンズL11、および第12レンズL12を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:両側凸の正レンズ
・第11レンズL11:物体側凹の負メニスカスレンズ
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第13レンズL13、第14レンズL14、およびカバーガラスCG(s32・s33を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第13レンズL13:両側凸の正レンズ(s28・s29は非球面)
・第14レンズL14:両側凹の負レンズ
なお、第4レンズ群GR4に含まれるカバーガラスCGは、固定した撮像素子SRに取り付けられている。また、第4レンズ群GR4は不動状態になっている(後述の実施例6〜11も同様な構成である)。
《変倍光学系(実施例5)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例5の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表9・表10を用いて説明する。なお、この表9・表10は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例5の変倍光学系11は、図19に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図19は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d27が図示されている。
なお、図20〜図22は、ズーミングにおける実施例5の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図20〜図22は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例6の変倍光学系について(図23参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:物体側凸の負メニスカスレンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、第11レンズL11、および第12レンズL12を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:両側凸の正レンズ
・第11レンズL11:物体側凹の負メニスカスレンズ
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第13レンズL13、第14レンズL14、およびカバーガラスCG(s32・s33を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第13レンズL13:両側凸の正レンズ(s28・s29は非球面)
・第14レンズL14:両側凹の負レンズ
《変倍光学系(実施例6)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例6の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表11・表12を用いて説明する。なお、この表11・表12は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例6の変倍光学系11は、図23に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図23は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d27が図示されている。
なお、図24〜図26は、ズーミングにおける実施例6の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図24〜図26は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例7の変倍光学系について(図27参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:物体側凸の正メニスカスレンズ
・第11レンズL11:物体側凸の正メニスカスレンズ(s24・s25は非球面)
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成しており、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第12レンズL12、およびカバーガラスCG(s28・s29を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、第12レンズL12は、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:物体側凸の正レンズ(s26・s27は非球面)
《変倍光学系(実施例7)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例7の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表13・表14を用いて説明する。なお、この表13・表14は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例7の変倍光学系11は、図27に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図27は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25が図示されている。
なお、図28〜図30は、ズーミングにおける実施例7の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図28〜図30は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例8の変倍光学系について(図31参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:両側凸の正レンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:物体側凸の正メニスカスレンズ
・第11レンズL11:両側凸の正レンズ(s24・s25は非球面)
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第12レンズL12、第13レンズL13、およびカバーガラスCG(s30・s31を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ(s26・s27は非球面)
・第13レンズL13:両側凹の負レンズ
《変倍光学系(実施例8)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例8の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表15・表16を用いて説明する。なお、この表15・表16は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例8の変倍光学系11は、図31に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図31は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25が図示されている。
なお、図32〜図34は、ズーミングにおける実施例8の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図32〜図34は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例9の変倍光学系について(図35参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:両側凸の正レンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:物体側凸の正メニスカスレンズ
・第11レンズL11:物体側凸の正メニスカスレンズ(s24・s25は非球面)
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第12レンズL12、第13レンズL13、およびカバーガラスCG(s30・s31を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ(s26・s27は非球面)
・第13レンズL13:両側凹の負レンズ
《変倍光学系(実施例9)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例9の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表17・表18を用いて説明する。なお、この表17・表18は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例9の変倍光学系11は、図35に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図35は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25が図示されている。
なお、図36〜図38は、ズーミングにおける実施例9の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図36〜図38は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例10の変倍光学系について(図39参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:物体側凸の負メニスカスレンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :物体側凸の負メニスカスレンズ
・第10レンズL10:物体側凸の正メニスカスレンズ
・第11レンズL11:物体側凸の正メニスカスレンズ(s24・s25は非球面)
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第12レンズL12、第13レンズL13、およびカバーガラスCG(s30・s31を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:両側凸の正レンズ(s26・s27は非球面)
・第13レンズL13:物体側凹の負メニスカスレンズ
《変倍光学系(実施例10)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例10の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表19・表20を用いて説明する。なお、この表19・表20は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例10の変倍光学系11は、図39に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群(第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3)を、物体側へ移動させている。そこで、図39は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25が図示されている。
なお、図40〜図42は、ズーミングにおける実施例10の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図40〜図42は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〈実施例11の変倍光学系について(図43参照)〉
《第1レンズ群について》
第1レンズ群GR1は、物体側から順に、第1レンズL1、光学プリズムPR、第2レンズL2、および第3レンズL3を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第1レンズL1:物体側凸の負メニスカスレンズ
・第2レンズL2:両側凸の正レンズ
・第3レンズL3:物体側凸の正メニスカスレンズ
《第2レンズ群について》
第2レンズ群GR2は、物体側から順に、第4レンズ(最物体側レンズ)L4、第5レンズL5、および第6レンズL6を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第4レンズL4:両側凹の負レンズ〔s10(像側面)は非球面〕
・第5レンズL5:両側凹の負レンズ
・第6レンズL6:両側凸の正レンズ
なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、s12・s13を接合することで接合レンズを構成している。
《第3レンズ群について》
第3レンズ群GR3は、物体側から順に、光学絞りST(s15とも表記、第3レンズ群GR3と一体構成)、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、および第11レンズL11を含んでいる。そして、各レンズは、下記のような特徴を有している。
・第7レンズL7 :両側凸の正レンズ(s16は非球面)
・第8レンズL8 :物体側凹の負メニスカスレンズ
・第9レンズL9 :両側凸の正レンズ
・第10レンズL10:両側凹の負レンズ
・第11レンズL11:物体側凹の負メニスカスレンズ(s24・s25は非球面)
なお、第7レンズL7と第8レンズL8とは、s17・s18を接合することで接合レンズを構成し、第9レンズL9と第10レンズL10とは、s21・s22を接合することで接合レンズを構成している。
《第4レンズ群について》
第4レンズ群GR4は、物体側から順に、第12レンズL12、およびカバーガラスCG(s28・s29を有する2面構成のガラス)を含んでいる。そして、第12レンズL12は、下記のような特徴を有している。
・第12レンズL12:物体側凸の正メニスカスレンズ(s26・s27は非球面)
《変倍光学系(実施例11)のコンストラクションデータについて》
次に、実施例11の変倍光学系11のコンストラクションデータについて、表21・表22を用いて説明する。なお、この表21・表22は、上記の表1・表2と同様の表現になっている。
Figure 2006350050
Figure 2006350050
《レンズユニットにおける各レンズ群の移動について》
《《ズーミングについて》》
実施例11の変倍光学系11は、図43に示すように、ズーミングの場合、各レンズ群における少なくとも一部のレンズ群を移動させている。具体的には、第1レンズ群GR1〜第3レンズ群GR3は物体側に移動する(ただし第2レンズ群GR2は物体側へ進んだ後に像側へUターン移動する)。そこで、図43は、ズーミングに伴って間隔変動の生じる軸上面間隔(di)のみに番号を付している。具体的には、d8・d14・d25が図示されている。
なお、図44〜図46は、ズーミングにおける実施例11の変倍光学系11の収差を示している。そして、この図44〜図46は、図2〜図4と同様の表現になっている。
〔2.本発明の種々の特徴の一例について〕
実施例4〜11の変倍光学系11を備えたレンズユニット1では、第2レンズ群GR2における最物体側レンズ(第4レンズL4)の非球面(s10)が、像側に位置している点以外、実施の形態1と類似した構成といえる。したがって、このようなレンズユニット1が、実施の形態1で説明した作用効果を奏じることはいうまでもない。
また、本発明の変倍光学系11のように、第2レンズ群GR2における最物体側のレンズ(第4レンズL4)の像側面(s10)を非球面にしておくと、パワーを適切に設定できる。例えば、光軸AXから離間するにしたがって曲率を弱くした非球面にしておくと、パワーを適切に設定できる。そのため、本発明の変倍光学系11は、射出する軸外光線(光軸AXから離れた位置の光線)を屈折させるレンズのパワーの過不足に応じて生じる歪曲収差等を、一層効果的に抑制できる。
[その他の実施の形態]
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、本発明の変倍光学系11におけるズーム比(変倍比)は、特に限定されるものではないが、下記の条件式(E)を満たすことが好ましい。
条件式(E)は、下記のようになっている。
4.7<ft/fw
ただし、
ft : 望遠端での変倍光学系全体の焦点距離
fw : 広角端での変倍光学系全体の焦点距離
である。
条件式(E)は、変倍光学系11(ひいてはレンズユニット1)のズーム比を表している。すると、この条件式(E)を満たすことは、従来のデジタルカメラ29のズーム比(例えば3倍程度)に比べて、かなり高いズーム比を有することになる。つまり、本発明は、高いズーム比を備えながら、上記してきた効果を奏じる変倍光学系11になっている。このことにより、本発明の変倍光学系11におけるズーム性能(変倍性能)の有意性が大きくなり、ユーザーベネフィットが達成可能となる。
なお、以上の説明では、条件式(A)〜条件式(E)を説明してきた。そこで、各実施例1〜11に対応させた条件式(A)〜条件式(C)、および条件式(E)の値を図47に示す。なお、条件式(D)については、上記してきた表を参照するものとする。また、条件式(A)〜条件式(C)、および条件式(E)の値を求めるために必要な、f2、f1、f3、√(fw×ft)、ft、fwの値を図48に示す。そして、この図47に示すように、本発明の実施例1〜11の変倍光学系11は、条件式(A)〜条件式(C)、および条件式(E)を満たすようになっている。
ところで、本発明の変倍光学系11は、種々の撮像装置(銀塩写真カメラやデジタルスチルカメラ等)やデジタル入力機器(例えば撮像装置を具備したデジタル機器)に用いられる。したがって、本発明の変倍光学系11を用いた撮像装置等は、コンパクトなものになる。また、撮像装置等における限られたハウジング内の容積に占める変倍光学系11の割合は、比較的小さくなる。そのため、撮像装置等の余裕のあるハウジング内に、種々の部品(電子部品等)が配置できる(ハウジング容積の有効活用が達成できる)。したがって、種々の部品を搭載した高性能な撮像装置が実現できる。
また、図5・図6に示すような撮像装置29は、撮像素子SRを固定し、光軸変更素子(光学プリズムPRまたは反射ミラーMR)を含む第1レンズ群GR1・第3レンズ群GR3を移動させるようにしてズーミング等を行う構成であってもよい。また、撮像装置29が、光軸変更素子を含む第1レンズ群GR1・第3レンズ群GR3を固定し、撮像素子SRを移動させるようにしてズーミング等を行う構成であってもよい。
本発明は、変倍可能な光学系や、その光学系を備えた撮像装置に有用である。
実施例1の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例1)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例1)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例1)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例1)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例1)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例1)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例1)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例1)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例1)の歪曲収差図である。 各実施の形態のデジタルカメラであり、背面からの概略構成図である。 各実施の形態のデジタルカメラであり、側面からの概略構成図である。 実施例2の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例2)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例2)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例2)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例2)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例2)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例2)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例2)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例2)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例2)の歪曲収差図である。 実施例3の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例3)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例3)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例3)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例3)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例3)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例3)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例3)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例3)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例3)の歪曲収差図である。 実施例4の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例4)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例4)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例4)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例4)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例4)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例4)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例4)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例4)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例4)の歪曲収差図である。 実施例5の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例5)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例5)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例5)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例5)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例5)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例5)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例5)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例5)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例5)の歪曲収差図である。 実施例6の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例6)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例6)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例6)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例6)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例6)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例6)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例6)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例6)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例6)の歪曲収差図である。 実施例7の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例7)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例7)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例7)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例7)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例7)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例7)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例7)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例7)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例7)の歪曲収差図である。 実施例8の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例8)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例8)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例8)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例8)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例8)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例8)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例8)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例8)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例8)の歪曲収差図である。 実施例9の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例9)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例9)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例9)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例9)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例9)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例9)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例9)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例9)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例9)の歪曲収差図である。 実施例10の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例10)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例10)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例10)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例10)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例10)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例10)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例10)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例10)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例10)の歪曲収差図である。 実施例11の変倍光学系を備えるレンズユニットのレンズ構成図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例11)の球面収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例11)の非点収差図である。 広角端状態(W)になった変倍光学系(実施例11)の歪曲収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例11)の球面収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例11)の非点収差図である。 中間焦点距離状態(M)になった変倍光学系(実施例11)の歪曲収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例11)の球面収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例11)の非点収差図である。 望遠端状態(T)になった変倍光学系(実施例11)の歪曲収差図である。 実施例1〜11の変倍光学系に対応する条件式(A)〜条件式(C)、および条件式(E)の結果を示す説明図である。 実施例1〜11の変倍光学系に対応する条件式(A)〜条件式(C)、および条件式(E)の値を求めるために必要な、f2、f1、f3、√(fw×ft)、ft、fwの値を示す説明図である。
符号の説明
1 レンズユニット
11 変倍光学系
29 デジタルカメラ(撮像装置)
GRi レンズ群
GR1 第1レンズ群
GR2 第2レンズ群
GR3 第3レンズ群
GR4 第4レンズ群
SU 撮像素子ユニット
Li レンズ
si 面
SR 撮像素子
PR 光学プリズム(第1光軸変更素子)
PR’ 光学プリズム(第2光軸変更素子)
ST 光学絞り
CG カバーガラス
AX 光軸

Claims (8)

  1. 物体側からの光線を撮像素子に結像させる複数のレンズ群を備え、
    上記複数のレンズ群は、物体側から像側に向かって、少なくとも、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    正のパワーを有する第3レンズ群と、
    を含んでおり、
    上記第1レンズ群が、光軸を変更する第1光軸変更素子を含み、
    さらに、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする変倍光学系;
    0.1<|f2/√(fw×ft)|<0.45 … 条件式(1)
    ただし、
    f2:第2レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系の焦点距離
    ft:望遠端状態での変倍光学系の焦点距離
    である。
  2. 以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系;
    0.5<f1/√(fw×ft)<1.4 … 条件式(2)
    ただし、
    f1:第1レンズ群の焦点距離
    である。
  3. 以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系;
    0.3<f3/√(fw×ft)<1.0 … 条件式(3)
    ただし、
    f3:第3レンズ群の焦点距離
    である。
  4. 上記第3レンズ群が、第2光軸変更素子を含んでいることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  5. 変倍のために、上記の第1レンズ群と第3レンズ群とが移動するとき、
    第1レンズ群と第3レンズ群との群間距離が不変になっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  6. 上記の第1レンズ群と第3レンズ群とが、連結状態になっていることを特徴とする請求項5に記載の変倍光学系。
  7. 上記第3レンズ群の像側に、正のパワーを有する第4レンズ群が配設されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の変倍光学系。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の変倍光学系を備えた撮像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8243183B2 (en) 2008-10-28 2012-08-14 Olympus Imaging Corp. Image pickup apparatus

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100468116C (zh) * 2005-09-23 2009-03-11 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 数码相机模组
CN100468117C (zh) * 2005-09-23 2009-03-11 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 数码相机模组
JP4822512B2 (ja) 2006-02-13 2011-11-24 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、レンズ鏡筒、撮像装置及びカメラ
US8983024B2 (en) 2006-04-14 2015-03-17 William Beaumont Hospital Tetrahedron beam computed tomography with multiple detectors and/or source arrays
WO2007129677A1 (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Nikon Corporation ズームレンズとこれを具備する光学装置
KR100900486B1 (ko) * 2006-09-04 2009-06-03 삼성테크윈 주식회사 촬상 장치용 광학 모듈 및 이를 구비한 촬상 장치
WO2009155926A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-30 Hasselblad A/S Tilt and shift adaptor, camera and image correction method
JP2014126851A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Tamron Co Ltd ズームレンズ及び撮像装置
JP6202836B2 (ja) * 2013-03-13 2017-09-27 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
TW202210898A (zh) * 2020-08-31 2022-03-16 佳能企業股份有限公司 光學鏡頭及電子裝置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248318A (ja) 1995-03-08 1996-09-27 Sony Corp ズームレンズ
JP3473232B2 (ja) 1995-11-16 2003-12-02 ソニー株式会社 撮像レンズ系
JP4145066B2 (ja) * 2002-04-09 2008-09-03 オリンパス株式会社 ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置
JP4059145B2 (ja) * 2003-05-30 2008-03-12 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US7075732B2 (en) * 2003-09-22 2006-07-11 Olympus Corporation Zoom optical system, and imaging system incorporating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8243183B2 (en) 2008-10-28 2012-08-14 Olympus Imaging Corp. Image pickup apparatus

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