JP2007086307A5 - - Google Patents

Claims (21)

1. 物体側より順に、
   入射面と反射面と射出面を有し、入射面に負の屈折力、射出面に正の屈折力を持つプリズム成分と、
   変倍時と合焦時のいずれかにおいて可動する少なくとも二つの可動群を有し、全体として正の屈折力を持つレンズ群からなることを特徴とするズーム光学系。
2. 物体側より順に、
   最も物体側に配置された、物体側に凹面を向けた入射面と反射面と射出面とを有するプリズム成分を有し、全体として負の屈折力を有する第１群と、
   実質的に開口絞り機能を有し、全体として正の屈折力を有する第２群と、
   負の屈折力を有する第３群と、
   正の屈折力を有する第４群を有し、
   広角端から望遠端への変倍時に、前記第２群と前記第３群が、それぞれ物体側へ移動して、前記第１群と前記第２群との間隔を狭め、且つ、前記第２群と前記第３群との間隔及び前記第３群と前記第４群との間隔をそれぞれ広げ、
   次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするズーム光学系。
   １．４＜Ｇ２３Ｗ／Ｇ３４Ｗ＜３ ・・・（１）
   ０．４＜Ｇ２３Ｔ／Ｇ３４Ｔ＜１．５ ・・・（２）
   但し、Ｇ２３Ｗは広角端での前記第２群と前記第３群との間隔、Ｇ３４Ｗは広角端での前記第３群と前記第４群との間隔、Ｇ２３Ｔは望遠端での前記第２群と前記第３群との間隔、Ｇ３４Ｔは望遠端での前記第３群と前記第４群との間隔である。
3. 物体側より順に、
   最も物体側に配置された、物体側に凹面を向けた入射面と反射面と射出面とを有するプリズム成分を有する第１群と、
   前記第１群より像側に配置された、変倍時に可動する少なくとも二つのレンズ群と、
   最も像側に配置された、正の屈折力を有する最終レンズ群を有し、
   実質的な開口絞り機能が、前記第１レンズ群と前記最終レンズ群との間に配置され、
   広角端から望遠端への変倍時に、入射瞳が物体側へ移動し、最終レンズ群よりも物体側の光学系において射出瞳が物体側に移動するように構成され、
   前記最終レンズ群において、少なくとも一つのレンズ成分の物体側に非球面ａが配置され、更に前記非球面ａよりも像側に位置し、且つ、該レンズ成分の像側の面に変曲点を有し光軸付近で像側に凸面を向けた非球面ｂが配置され、それぞれの非球面が、次の条件式（３）〜（５）を満足することを特徴とするズーム光学系。
   ０．０８＜（ｈａ１１−ｈａ０７）／Ｉ＜０．３ ・・・（３）
   −０．１＜ｈａ０７／Ｉ＜０．０７ ・・・（４）
   ０．４５＜Ｃｂ／Ｉ＜１ ・・・（５）
   但し、ｈａ０７は非球面ａに関し、非球面ａが配置されているレンズ面の光軸上におけるレンズ面頂の位置を基準として、光軸から撮像素子の有効対角長の３５％の高さでの（物体側から像側を正方向とする）光軸方向の当該レンズ面の位置、ｈａ１１はｈａ０７を算出した面での光軸より撮像素子の有効対角長の５５％の高さでの（物体側から像側を正方向とする）光軸方向の当該レンズ面の位置、Ｉは撮像素子の有効対角長の５０％の長さ、Ｃｂは非球面ｂの変曲点の光軸からの高さである。
4. 物体側より順に、
   最も物体側に配置された、物体側に凹面を向けた入射面と反射面と射出面とを有するプリズム成分を有し、全体として負の屈折力を有する第１群と、実質的な開口絞り機能を有し、全体として正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第２群と前記第３群が、それぞれ物体側へ移動して、前記第１群と前記第２群との間隔を狭め、且つ、前記第２群と前記第３群との間隔及び前記第３群と前記第４群との間隔をそれぞれ広げ、焦点合わせを前記第２群と前記第３群との間隔を変化させることで行い、無限遠での合焦から至近方向での合焦を基準としたとき、前記第２群と前記第３群の移動の割合が、広角側では前記第２群が主となり、望遠側では前記第３群が主となるように構成されていることを特徴とするズーム光学系。
5. 物体側より順に、
   最も物体側に配置された、物体側に凹面を向けた入射面と反射面と射出面とを有するプリズム成分を有し、全体として負の屈折力を有する第１群と、実質的な開口絞り機能を有し、全体として正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第２群と前記第３群が、それぞれ物体側へ移動して、前記第１群と前記第２群との間隔を狭め、且つ、前記第２群と前記第３群との間隔及び前記第３群と前記第４群との間隔をそれぞれ広げ、さらに、光量調整部分を第２群における最も像側のレンズ面と第３群における最も物体側のレンズ面との間に配置していることを特徴とするズーム光学系。
6. 物体側より順に、
   最も物体側に配置された、物体側に凹面を向けた入射面と反射面と射出面を有するプリズム成分を有し、次の条件式（６）〜（８）を満足することを特徴とするズーム光学系。
   −４＜ｒｐ１／Ｉ＜−１．８ ・・・（６）
   ８＜Ｌ／Ｉ＜１２ ・・・（７）
   ２．５＜Ｍ／Ｉ＜７ ・・・（８）
   但し、ｒｐ１はプリズムの入射面の近軸曲率半径、Ｌは光路長、Ｉは撮像素子の有効対角長の５０％の長さ、Ｍは広角域と望遠域での各群の移動量の総和であり、望遠域は広角域の焦点距離の２．３倍以上５倍以下である。
7. 前記プリズム成分が、全体で負の屈折力を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のズーム光学系。
8. 前記プリズム成分の屈折力をφＰ、広角端での焦点距離をｆｗとしたとき、次の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のズーム光学系。
   −０．５５＜φＰ・ｆｗ＜０ ・・・（９）
9. 前記プリズム成分の入射面の近軸曲率半径をｒＰ１、射出面の近軸曲率半径をｒＰ２としたとき、次の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のズーム光学系。
   −１＜（ｒＰ１−ｒＰ２）／（ｒＰ１＋ｒＰ２）＜−０．２ ・・・（１０）
10. 前記プリズム成分の入射面と射出面が、非球面で構成されるとともに、反射面が、実質的に平面で構成され、入射面と射出面の非球面が、それぞれが光軸から離れるにしたがって屈折力が弱くなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のズーム光学系。
11. 物体側より順に、
    最も物体側に配置された、入射面と反射面と射出面を有するプリズム成分を有し、全体として負の屈折力を有する第１群と、実質的な開口絞り機能を有する、全体として正の屈折力を有する第２群と、負の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第２群と前記第３群をそれぞれ物体側へ移動させるとともに、前記第１群と前記第２群との間隔を狭め、前記第３群と前記第４群との間隔を広げるようにしたことを特徴とする請求項１、３、６のいずれかに記載のズーム光学系。
12. 前記第３群が、１枚の負レンズで構成されていることを特徴とする請求項２、４、５、１１のいずれかに記載のズーム光学系。
13. 前記第３群を構成する１枚の負レンズが、プラスチック成形により形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のズーム光学系。
14. 前記第１群が、プリズム成分の像側に負レンズと正レンズを配置して構成されていることを特徴とする請求項２〜４、１１〜１３のいずれかに記載のズーム光学系。
15. 前記負レンズと前記正レンズが、それぞれ屈折率が１．７以上であることを特徴とする請求項１４に記載のズーム光学系。
16. 前記負レンズと正レンズとが、接合されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のズーム光学系。
17. 前記第２群が、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズとで構成されていることを特徴とする請求項２、４、５、１１〜１３の何れかに記載のズーム光学系。
18. 前記第２群における最も物体側のレンズが、プラスチック成形による両面非球面レンズであり、該第２群における最も物体側のレンズよりも像側の正レンズと負レンズが、屈折率１．７以上のレンズであることを特徴とする請求項１７に記載のズーム光学系。
19. 前記第４群が、１枚の正レンズで構成されることを特徴とする請求項２、４、１１〜１３、１７、１８のいずれかに記載のズーム光学系。
20. 前記プリズム成分が、反射面を１つのみ備えることを特徴とする請求項２〜１９のいずれかに記載のズーム光学系。
21. 請求項１〜２０のいずれかに記載のズーム光学系を備えた撮像装置。