JP2009216920A - ズームレンズを備えた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側から順に、開口部を有する開口部材と、複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズームレンズと、撮像素子とを備える撮像装置において、所定の形状の開口部を有するフレア絞りが、前記複数のレンズ群のうち最も物体側にあるレンズ群と一体的に設けられており、前記開口部材の開口部が、広角端のときには有効光束を遮断せず、かつ、望遠端のときには有効光束の一部を遮断し、前記フレア絞りが、広角端のときには前記開口部材の開口部を通過した有効光束を遮断せず、かつ、望遠端のときには前記開口部材の開口部を通過した有効光束のうち前記開口部材の開口部の淵に当たって散乱した光を遮断する。
【選択図】 図1
Description
(XA/YA)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(1)
ただし、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向と直交する方向をY方向とし、XAは前記開口部材の有する開口部のX方向の最大値、YAは前記開口部材の有する開口部のY方向の最大値、XFは前記フレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFは前記フレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である。
(XI/YI)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(2)
ただし、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向と直交する方向をY方向とし、XIは前記撮像素子の有効撮像領域のX方向の最大値、YIは前記撮像素子の有効撮像領域のY方向の最大値、XFは前記フレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFは前記フレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である。
0.5 < fw/D < 1 ・・・(3)
4.5 < ft/fw < 50 ・・・(4)
ただし、fwは前記ズームレンズの広角端での焦点距離、ftは前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、Dは前記固体撮像素子の対角長である。
(XA/YA)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(1)
ただし、撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、撮像素子の有効撮像領域の長手方向と直交する方向をY方向とし、XAは開口部材の有する開口部のX方向の最大値、YAは開口部材の有する開口部のY方向の最大値(図3参照)、XFはフレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFはフレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である(図4参照)。
0.3 < (XA/YA)/(XF/YF) < 1.05 ・・・(1)’
0.6 < (XA/YA)/(XF/YF) < 1.02 ・・・(1)”
また、条件式(1)’の上限値又は下限値を、条件式(1),(1)”の上限値又は下限値としても良いし、条件式(1)”の上限値又は下限値を、条件式(1),(1)’の上限値又は下限値としても良い。
(XI/YI)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(2)
ただし、撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、撮像素子の有効撮像領域の長手方向に直交する方向をY方向とし、XIは撮像素子の有効撮像領域のX方向の最大値、YIは撮像素子の有効撮像領域のY方向の最大値、XFはフレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFはフレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である(図4参照)。
0.3 < (XI/YI)/(XF/YF) < 1.05 ・・・(2)’
0.6 < (XI/YI)/(XF/YF) < 1.03 ・・・(2)”
また、条件式(2)’の上限値又は下限値を、条件式(2),(2)”の上限値又は下限値としても良いし、条件式(2)”の上限値又は下限値を、条件式(2),(2)’の上限値又は下限値としても良い。
0.5 < fw/D < 1 ・・・(3)
4.5 < ft/fw < 50 ・・・(4)
ただし、fwはズームレンズの広角端での焦点距離、ftはズームレンズの望遠端での焦点距離、Dは固体撮像素子の対角長である。
0.3 < fw/D < 0.9 ・・・(3)’
0.6 < fw/D < 0.8 ・・・(3)”
また、条件式(3)’の上限値又は下限値を、条件式(3),(3)”の上限値又は下限値としても良いし、条件式(3)”の上限値又は下限値を、条件式(3),(3)’の上限値又は下限値としても良い。
5.5 < ft/fw < 30 ・・・(4)’
8.5 < ft/fw < 25 ・・・(4)”
また、条件式(4)’の上限値又は下限値を、条件式(4),(4)”の上限値又は下限値としても良いし、条件式(4)”の上限値又は下限値を、条件式(4),(4)’の上限値又は下限値としても良い。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)2}1/2]
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+A12Y12+・・・
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
R D Nd νd
1 (開口部材) ∞ 1.30
2 24.303 0.60 1.94595 17.98
3 20.278 0.01 1.56384 60.67
4 20.278 3.86 1.59201 67.02
5 (非球面) -83.332 0.00
6 (フレア絞り) ∞ D6
7 (非球面) -219.382 0.80 1.85135 40.10
8 (非球面) 7.253 2.75
9 -48.761 1.82 1.94595 17.98
10 -12.340 0.01 1.56384 60.67
11 -12.340 0.70 1.77377 47.17
12 (非球面) 263.939 D12
13 (開口絞り) ∞ 0.00
14 (非球面) 4.672 2.50 1.59201 67.02
15 (非球面) -25.291 0.10
16 8.562 1.70 1.49700 81.54
17 -9.402 0.01 1.56384 60.67
18 -9.402 0.42 1.62004 36.26
19 3.399 D19
20 (非球面) 20.655 2.76 1.58313 59.38
21 (非球面) -14.163 D21
22 ∞ 0.40 1.54771 62.84
23 ∞ 0.50
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 0.37
26 (撮像面) ∞
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
5 -83.332 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.01931e-05 -1.99182e-08 2.10982e-10 -1.07813e-12
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
7 -219.382 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
-7.79808e-05 -9.78436e-07 2.06198e-08 4.17971e-10 -9.04989e-12
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
8 7.253 0.108
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
3.53561e-05 1.81435e-06 -4.09283e-07 1.46449e-08 -4.48012e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
12 263.939 -8.501
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
-2.84161e-04 -3.58819e-06 2.07140e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
14 4.672 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
-4.28460e-04 2.56408e-05 -7.90463e-07 2.10375e-07 2.49609e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
15 -25.291 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.14651e-03 7.78099e-05 -4.88552e-06 1.20734e-06 3.25505e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
20 20.655 2.172
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
8.48827e-06 1.27088e-06 -4.12476e-07 7.62650e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
21 -14.163 -0.705
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
6.34913e-05 -5.55093e-06 -2.18822e-07 5.67198e-09
ズーム比 9.60
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.93 49.16
Fナンバー 3.29 5.49 6.00
画角 79.91 27.16 9.03
像高 3.62 3.87 3.88
レンズ全長 41.84 53.45 58.92
バックフォーカス 6.02 4.25 4.66
D6 0.30 8.86 18.86
D12 15.35 8.83 1.44
D19 2.15 13.51 15.94
D21 4.51 2.83 3.17
群 始面 焦点距離
1 2 35.31
2 7 -7.62
3 14 11.31
4 20 14.84
条件式(1) (XA/YA)/(XF/YF) < 1.10 : 1.01
条件式(2) (XI/YI)/(XF/YF) < 1.10 : 1.00
条件式(3) 0.5 < fw/D < 1 : 0.66
条件式(4) 4.5 < ft/fw < 50 : 9.60
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
R D Nd νd
1 (開口部) ∞ 1.50
2 23.990 0.60 1.94595 17.98
3 20.014 0.01 1.56384 60.67
4 20.014 3.61 1.59201 67.02
5 (非球面) -81.633 -0.28
6 (フレア絞り) ∞ 0.28
7 ∞ D7
8 (非球面) -119.663 0.80 1.85135 40.10
9 (非球面) 7.135 2.77
10 -49.115 1.72 1.94595 17.98
11 -12.221 0.01 1.56384 60.67
12 -12.221 0.70 1.77377 47.17
13 (非球面) 1391.402 D13
14 (開口絞り) ∞ 0.00
15 (非球面) 4.647 2.44 1.59201 67.02
16 (非球面) -25.229 0.10
17 (非球面) 8.387 1.69 1.49700 81.54
18 -9.072 0.01 1.56384 60.67
19 -9.072 0.41 1.62004 36.26
20 3.398 D20
21 (非球面) 17.586 2.64 1.53113 55.80
22 (非球面) -13.846 D23
23 ∞ 0.40 1.54771 62.84
24 ∞ 0.50
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞ 0.37
27 (撮像面) ∞
なお、面番号5に係る面間隔は、第1レンズ群の最も像側のレンズの像側の面である面番号5の面から、フレア絞りである面番号6の面までの距離であり、面番号6に係る面間隔は、フレア絞りである面番号6の面から、第1レンズ群の最も像側のレンズの像側の面である面番号7(面番号5)の面までの距離である。
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
5 -81.633 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.07975e-05 -2.33198e-08 2.23143e-10 -1.11486e-12
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
8 -119.663 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
6.97736e-06 -1.51633e-06 -6.73939e-09 1.12137e-09 -1.53525e-11
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
9 7.135 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.61852e-04 5.23127e-06 -1.40862e-07 4.39299e-09 -4.10602e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
13 1391.402 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
-2.83385e-04 -5.68516e-06 8.44218e-08 1.07571e-08 -2.27133e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
15 4.647 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
-3.57433e-04 1.75624e-05 1.81288e-06 -5.08442e-09 4.08679e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
16 -25.229 0.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.26421e-03 5.98140e-05 3.66397e-06 6.18940e-09 1.23571e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
21 17.586 1.000
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
7.35861e-05 4.19366e-06 -1.25570e-06 6.02317e-08 -9.47479e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
R K
22 -13.846 -0.664
非球面係数
A4 A6 A8 A10 A12
1.69596e-04 -1.68121e-05 2.77678e-07 -2.47101e-09 1.25457e-10
ズーム比 9.61
広角 中間 望遠
焦点距離 5.06 16.07 48.63
Fナンバー 3.27 5.66 6.00
画角 80.14 26.87 9.00
像高 3.56 3.82 3.82
レンズ全長 41.14 52.33 57.90
バックフォーカス 5.87 4.12 4.37
D7 0.30 8.03 18.61
D13 15.14 8.21 1.38
D20 2.33 14.48 16.03
D22 4.36 2.69 2.88
群 始面 焦点距離
1 2 34.77
2 8 -7.53
3 15 11.16
4 21 15.02
条件式(1) (XA/YA)/(XF/YF) < 1.10 : 1.07
条件式(2) (XI/YI)/(XF/YF) < 1.10 : 1.05
条件式(3) 0.5 < fw/D < 1 : 0.65
条件式(4) 4.5 < ft/fw < 50 : 9.61
Aa 開口部材の開口部
CG カバーガラス
F フレア絞り
Fa フレア絞りの開口部
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
IM 撮像面
L11,L12,L21,L22,L23,L31,L32,L33,L34,L4 レンズ
Lc 光軸
LF 光束
LFW 広角端のときの開口部材における有効光束
LFW’ 広角端のときのフレア絞りにおける有効光束
LFT 望遠端のときの開口部材における有効光束
LFT’ 望遠端のときのフレア絞りにおける有効光束
LPF ローパスフィルター
PR 主光線
S 開口絞り
Claims (6)
- 物体側から順に、開口部を有する開口部材と、複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズームレンズと、撮像素子とを備える撮像装置において、
所定の形状の開口部を有するフレア絞りが、前記複数のレンズ群のうち最も物体側にあるレンズ群と一体的に設けられており、
前記開口部材の開口部が、広角端のときには有効光束を遮断せず、かつ、望遠端のときには有効光束の一部を遮断し、
前記フレア絞りが、広角端のときには前記開口部材の開口部を通過した有効光束を遮断せず、かつ、望遠端のときには前記開口部材の開口部を通過した有効光束のうち前記開口部材の開口部の淵に当たって散乱した光を遮断することを特徴とする撮像装置。 - 前記開口部材の開口部、前記フレア絞りの開口部及び前記撮像素子の有効撮像領域が略矩形であり、
次の条件式(1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
(XA/YA)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(1)
ただし、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向と直交する方向をY方向とし、XAは前記開口部材の有する開口部のX方向の最大値、YAは前記開口部材の有する開口部のY方向の最大値、XFは前記フレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFは前記フレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である。 - 前記開口部材の開口部、前記フレア絞りの開口部及び前記撮像素子の有効撮像領域が略矩形であり、
次の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
(XI/YI)/(XF/YF) < 1.10 ・・・(2)
ただし、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向をX方向、前記撮像素子の有効撮像領域の長手方向と直交する方向をY方向とし、XIは前記撮像素子の有効撮像領域のX方向の最大値、YIは前記撮像素子の有効撮像領域のY方向の最大値、XFは前記フレア絞りの有する開口部のX方向の最大値、YFは前記フレア絞りの有する開口部のY方向の最大値である。 - 前記ズームレンズが、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第3レンズ群とを有し、
前記撮像素子が固体撮像素子であって、
変倍の際に前記フレア絞りと前記第1レンズ群とが一体的に移動し、
次の条件式(3)及び(4)を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
0.5 < fw/D < 1 ・・・(3)
4.5 < ft/fw < 50 ・・・(4)
ただし、fwは前記ズームレンズの広角端での焦点距離、ftは前記ズームレンズの望遠端での焦点距離、Dは前記固体撮像素子の対角長である。 - 前記開口部材と前記フレア絞りが、望遠端のとき、有効光束の最大像高の主光線を遮断しないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 歪曲収差を画像処理により補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
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