JP2011095330A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、簡易な構成により小型化及び高性能化を実現し得る製造難易度の低いズームレンズを提供できるようにする。
【解決手段】物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。(1)N1d>1.55、(2)v2d<30、(3)|G1R1/G2R2|<3
【選択図】図1
【解決手段】物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。(1)N1d>1.55、(2)v2d<30、(3)|G1R1/G2R2|<3
【選択図】図1
Description
本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関し、特に、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等(以下、これらをデジタルカメラと呼ぶ。)のズーム機構を有するズームレンズ及び撮像装置に関する。
近年、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を用いたデジタルカメラが急速に普及し、一般化してきている。
このようにデジタルカメラが一般的になるにつれて、特にレンズ一体型のデジタルスチルカメラの低価格化、小型化及び高機能化に対するユーザニーズが強まっている。このようなユーザニーズを背景に、負・正・正の3群構成又は負・正・正・負の4群構成による所謂沈胴レンズで、第1群及び第2群がそれぞれ接合レンズのみから構成されているズームレンズが知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
ところで上述した特許文献1に記載されている光学系においては、第1群の接合レンズを構成している負レンズ及び正レンズの硝材と曲率の設定が小型化・薄型化・高性能化には十分効果的であるとはいえず、小型化・薄型化及び高性能化が十分に達成されているとはいえないという問題があった。
また、この光学系では、第3群及び第4群が硝子レンズで形成されており、コスト面でも不利な構成となっていた。
また上述した特許文献2に記載されているような光学系においては、第1群の最も像面側の面の曲率半径が小さいため製造難易度が高く、また空気に接する面の全てが非球面形状で形成されているためコスト的にも不利な構成となっていた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成により小型化・薄型化及び高性能化を実現し得る製造難易度の低いズームレンズ及び撮像装置を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明のズームレンズにおいては、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
この4群タイプのズームレンズでは、第1群を負のパワーを持つ第1レンズと正のパワーを持つ第2レンズとからなる接合レンズ1枚のみで構成することにより、以下のメリットがある。
第1に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化が発生しないため、組立時におけるレンズ間の調芯が不要となり、当該調芯の製造工程を省略し製造時間を短縮することができる。
すなわち4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群を複数枚構成とするよりも性能の改善とコスト削減及び薄型化が可能となる。
第2に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間隔誤差が0となるため、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合に比べて、ピント位置のずれ量が小さくなる。
これにより4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
第3に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合の像面側に位置する第2レンズが第2群にとって邪魔にならなくなる分だけ、当該第2群の位置を一段と第1群の主点位置へ近付けることができる。
これにより4群タイプのズームレンズでは、第2群によって第1群の主点位置を像面へ近付ける作用を弱めることができる。すなわち4群タイプのズームレンズでは、第2群を正の第3レンズ及び負の第4レンズの接合レンズだけで構成することができ、かくして第2群におけるレンズ偏芯敏感度を抑制し、かつ薄型化、高性能化を実現しながら製造難易度の低下を図ることができる。
第4に、4群タイプのズームレンズでは、第1群だけでなく、第2群についても接合レンズだけで構成することができるので、第2群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化を未然に防止することができる。
このとき4群タイプのズームレンズでは、第2群におけるレンズ間の光軸方向の組立ばらつきも無くなるため、ピント位置ずれ量が小さくなる。これにより4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
ここで、4群タイプのズームレンズにおける条件式(1)乃至(3)は、薄型化、小型化、高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るために規定されたものである。
条件式(1)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率を規定しており、この下限値を下回る場合、第1群の負のパワーを強くして小型化を達成しようとしたとき負の第1レンズの曲率が小さくなって、光軸方向の厚みが増して薄型化に不利となると共に、球面収差、像面湾曲及び歪曲収差の補正も困難になる。
また条件式(1)の下限値を下回る場合、負の第1レンズの曲率が小さくなるので接合レンズを成形する際に正の第2レンズを接合し難くなり、製造難易度が上がってしまう。すなわち4群タイプのズームレンズでは、条件式(1)により薄型化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るようになされている。
条件式(2)は、第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数を規定しており、小型化を維持しつつ、広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正するためのものである。
この条件式(2)の上限値を上回ると、第1群における第1レンズの負のパワーを強めた場合に発生する広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正することができず、広角端状態での撮像素子の周辺部と、望遠端状態での撮像素子の中心部の解像性能が劣化してしまう。
条件式(3)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(3)の上限値を上回った場合、第1群の第1レンズにおける第1面に比べて、第1群の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、第2レンズ単品及び接合レンズの製造難易度が上がって製造コストが高くなる。これに加えて、第1レンズの負のパワーを十分に強くすることができないため、小型化に不利となってしまう。
また、本発明の撮像装置においては、ズームレンズと、ズームレンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを具え、ズームレンズは、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
この撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群を負のパワーを持つ第1レンズと正のパワーを持つ第2レンズとからなる接合レンズ1枚のみで構成することにより、以下のメリットがある。
第1に、撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化が発生しないため、組立時におけるレンズ間の調芯が不要となり、当該調芯の製造工程を省略し製造時間を短縮することができる。
すなわち撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群を複数枚構成とするよりも性能の改善とコスト削減及び薄型化することが可能となる。
第2に、撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間隔誤差が0となるため、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合に比べて、ピント位置のずれ量が小さくなる。
これにより撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
第3に、撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合の像面側に位置する第2レンズが第2群にとって邪魔にならなくなる分だけ、当該第2群の位置を一段と第1群の主点位置へ近付けることができる。
これにより撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第2群によって第1群の主点位置を像面へ近付ける作用を弱めることができる。すなわち撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第2群を正の第3レンズ及び負の第4レンズの接合レンズだけで構成することができ、かくして第2群におけるレンズ偏芯敏感度を抑制し、かつ薄型化、高性能化を実現しながら製造難易度の低下を図ることができる。
第4に、撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群だけでなく、第2群についても接合レンズだけで構成することができるので、第2群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化を未然に防止することができる。
このとき撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第2群におけるレンズ間の光軸方向の組立ばらつきも無くなるため、ピント位置ずれ量が小さくなる。これにより撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
ここで、撮像装置における4群タイプのズームレンズにおける条件式(1)乃至(3)は、薄型化、小型化、高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るために規定されたものである。
条件式(1)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率を規定しており、この下限値を下回る場合、第1群の負のパワーを強くして小型化を達成しようとしたとき負の第1レンズの曲率が小さくなって、光軸方向の厚みが増して薄型化に不利となると共に、球面収差、像面湾曲及び歪曲収差の補正も困難になる。
また条件式(1)の下限値を下回る場合、負の第1レンズの曲率が小さくなるので接合レンズを成形する際に正の第2レンズを接合し難くなり、製造難易度が上がってしまう。すなわち撮像装置における4群タイプのズームレンズでは、条件式(1)により薄型化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るようになされている。
条件式(2)は、第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数を規定しており、小型化を維持しつつ、広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正するためのものである。
この条件式(2)の上限値を上回ると、第1群における第1レンズの負のパワーを強めた場合に発生する広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正することができず、広角端状態での撮像素子の周辺部と、望遠端状態での撮像素子の中心部の解像性能が劣化してしまう。
条件式(3)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(3)の上限値を上回った場合、第1群の第1レンズにおける第1面に比べて、第1群の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、第2レンズ単品及び接合レンズの製造難易度が上がって製造コストが高くなる。これに加えて、第1レンズの負のパワーを十分に強くすることができないため、小型化に不利となってしまう。
本発明のズームレンズによれば、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
これにより本発明のズームレンズによれば、簡易な構成であり、第1群を構成する負の第1レンズ及び正の第2レンズの硝材と曲率とを最適に設定すると共に、第1群乃至第4群のパワー比を最適に設定することにより、小型化及び高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図ることができる。
また、本発明の撮像装置によれば、ズームレンズと、ズームレンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを具え、ズームレンズは、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線の屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線の屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
これにより本発明の撮像装置によれば、ズームレンズが簡易な構成であり、第1群を構成する負の第1レンズ及び正の第2レンズの硝材と曲率とを最適に設定すると共に、第1群乃至第4群のパワー比を最適に設定することにより、小型化及び高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図ることができる。
以下、発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.実施の形態に対応した数値実施例(第1数値実施例乃至第6数値実施例)
3.撮像装置及びデジタルスチルカメラ
4.他の実施の形態
1.実施の形態
2.実施の形態に対応した数値実施例(第1数値実施例乃至第6数値実施例)
3.撮像装置及びデジタルスチルカメラ
4.他の実施の形態
<1.実施の形態>
本発明の実施の形態における4群タイプのズームレンズでは、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
本発明の実施の形態における4群タイプのズームレンズでは、物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
この4群タイプのズームレンズでは、第1群を負のパワーを持つ第1レンズと正のパワーを持つ第2レンズとからなる接合レンズ1枚のみで構成することにより、以下のメリットがある。
第1に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化が発生しないため、組立時におけるレンズ間の調芯が不要となり、当該調芯の製造工程を省略し製造時間を短縮することができる。
すなわち4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群を複数枚構成とするよりも性能の改善とコスト削減及び薄型化が可能となる。
第2に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、第1群におけるレンズ間隔誤差が0となるため、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合に比べて、ピント位置のずれ量が小さくなる。
これにより4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
第3に、4群タイプのズームレンズでは、第1群を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズだけの単一構成とすることにより、従来のように第1群を複数枚のレンズ構成とした場合の像面側に位置する第2レンズが第2群にとって邪魔にならなくなる分だけ、当該第2群の位置を一段と第1群の主点位置へ近付けることができる。
これにより4群タイプのズームレンズでは、第2群によって第1群の主点位置を像面へ近付ける作用を弱めることができる。すなわち4群タイプのズームレンズでは、第2群を正の第3レンズ及び負の第4レンズの接合レンズだけで構成することができ、かくして第2群におけるレンズ偏芯敏感度を抑制し、かつ薄型化、高性能化を実現しながら製造難易度の低下を図ることができる。
第4に、4群タイプのズームレンズでは、第1群だけでなく、第2群についても接合レンズだけで構成することができるので、第2群におけるレンズ間の偏芯による性能劣化を未然に防止することができる。
このとき4群タイプのズームレンズでは、第2群におけるレンズ間の光軸方向の組立ばらつきも無くなるため、ピント位置ずれ量が小さくなる。これにより4群タイプのズームレンズでは、第1群乃至第3群によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
ここで、4群タイプのズームレンズにおける条件式(1)乃至(3)は、薄型化、小型化、高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るために規定されたものである。
条件式(1)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率を規定しており、この下限値を下回る場合、第1群の負のパワーを強くして小型化を達成しようとしたとき負の第1レンズの曲率が小さくなって、光軸方向の厚みが増して薄型化に不利となると共に、球面収差、像面湾曲及び歪曲収差の補正も困難になる。
また条件式(1)の下限値を下回る場合、負の第1レンズの曲率が小さくなるので接合レンズを成形する際に正の第2レンズを接合し難くなり、製造が困難になってしまう。すなわち4群タイプのズームレンズでは、条件式(1)により薄型化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るようになされている。
条件式(2)は、第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数を規定しており、小型化を維持しつつ、広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正するためのものである。
この条件式(2)の上限値を上回ると、第1群における第1レンズの負のパワーを強めた場合に発生する広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正することができず、広角端状態での撮像素子の周辺部と、望遠端状態での撮像素子の中心部の解像性能が劣化してしまう。因みに、条件式(2)では、上限値を27に設定すると、さらに効果が高くなる。
条件式(3)は、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(3)の上限値を上回る場合、第1群の第1レンズにおける第1面に比べて、第1群の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、第2レンズ単品及び接合レンズの製造難易度が上がって製造コストが高くなる。これに加えて、第1レンズの負のパワーを十分に強くすることができないため、小型化に不利となってしまう。因みに、条件式(3)においても、上限値を1.7に設定すると、さらに効果が高くなる。
続いて、本発明の4群タイプのズームレンズでは、第1群の接合レンズにおける最も物体側の面の曲率及び最も像面側の面の曲率や、第1群に対する第3群及び第4群の焦点距離が、以下の条件式 以下の条件式(4)乃至(7)を満足するように構成されている。
(4)G1R1/fw>−4
(5)G2R2/fw>2.3
(6)f3/f1<−0.65
(7)f4/f1>1
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :第1群の焦点距離
f3 :第3群の焦点距離
f4 :第4群の焦点距離
とする。
(4)G1R1/fw>−4
(5)G2R2/fw>2.3
(6)f3/f1<−0.65
(7)f4/f1>1
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :第1群の焦点距離
f3 :第3群の焦点距離
f4 :第4群の焦点距離
とする。
条件式(4)は、第1群の接合レンズにおける第1レンズの最も物体側の面の曲率半径を規定するものである。
この条件式(4)の下限値を下回る場合、広角端状態における焦点距離に対して、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径が大きくなり過ぎるため、第1レンズの負のパワーを維持すべく当該第1レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなる。
その結果、4群タイプのズームレンズでは、第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径も小さくなるため、第2レンズ単品及び接合レンズの製造難易度が上がり、製造コストが増大してしまう。
条件式(5)は、第1群の接合レンズにおける第2レンズの最も像面側の面の曲率半径を規定するものである。
この条件式(5)の下限値を下回る場合、広角端状態の焦点距離に対して、第1群の接合レンズにおける第2レンズの最も像面側の面の曲率半径が小さくなり過ぎて、当該第2レンズ単品及び接合レンズの製造難易度が上がり、製造コストが高くなってしまう。
また、このとき第1群の接合レンズにおける第2レンズの像面側の面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまうことにより、当該第2レンズの像面側の面頂点に対するレンズ端部の光軸方向への出っ張りが大きくなって干渉するため、第1群と第2群との間隔を十分に短くすることが困難となる。
その結果、4群タイプのズームレンズでは、第1群の主点位置を第2群によって像面に近付けることができないため、特に球面収差と像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(6)は、第1群の焦点距離に対する第3群の焦点距離を規定するものであり、この上限値を上回った場合、第3群の第5レンズにおけるレンズ周辺部のコバ厚を確保しつつ、当該第5レンズのパワーを強くするためにレンズ中心厚が増大し、レンズ自体の高コスト化及び大型化を招いてしまう。
条件式(7)は、第1群の焦点距離に対する第4群の焦点距離を規定するものであり、この下限値を下回った場合、第4群の第6レンズにおける負のパワーの増加に伴い、第2群、第3群の正のパワーも強くなってしまい、特に第3群における正の第5レンズの中心厚が増大し、薄型化に不利となる。それだけでなく4群タイプのズームレンズでは、収差補正上も、第3群のパワーを強くしていくと、当該第3群を単レンズだけで構成することが困難となる。
なお、この4群タイプのズームレンズでは、条件式(6)、(7)を満たすようなパワー比を設定することにより、第3群、第4群のパワーを強め過ぎないようにすることができるので、かくして温度変化時における性能劣化を抑制することができる。
また4群タイプのズームレンズでは、第4群に負のパワーの第6レンズを配置した場合、当該第4群の収差補正効果により、負・正・正の3群タイプのズームレンズと比較して、特に望遠端状態における近距離物体の像面湾曲を補正することが可能となる。
なお4群タイプのズームレンズでは、第4群に負のパワーの第6レンズを配置した場合、第4群による収差補正効果により、負・正・正の3群構成と比較して各群のパワーを強くすることができる。特に、4群タイプのズームレンズでは、第1群のパワーを強くできるため、第2群の移動量が少なくなり、広角端状態における全長の短縮化に有利となる。
さらに、本発明の4群タイプのズームレンズでは、第1群の接合レンズが、負の硝子レンズでなる第1レンズと正の樹脂レンズからなる第2レンズとによる複合非球面レンズで構成されていることを特徴としている。
このように4群タイプのズームレンズは、樹脂を用いた成形により第1群の接合レンズを構成しているため、硝子レンズ同士をそれぞれ接合するような場合に比べて、当該樹脂でなる第2レンズの周辺部の厚みを硝子レンズの場合よりも格段に薄くすることができる。
さらに4群タイプのズームレンズでは、第4群が、像を受光する撮像素子と一体となって保護部材の役割を兼ねるようにしたことにより、薄型化及びコストダウンが可能となる。なお4群タイプのズームレンズでは、第4群が撮像素子の保護部材の役割を兼ねる場合、最も像面側の面を平面とすることにより製造難易度を更に低下させることができる。
次に、本発明の4群タイプのズームレンズでは、第1群の最も物体側または最も像面側の少なくとも1面が球面形状であり、以下の条件式(8)を満足するように構成されている。
(8)|G1R1/G2R2|<1.7
(8)|G1R1/G2R2|<1.7
ここで条件式(8)は、上述した条件式(3)と同様、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(8)の上限値を上回る場合、第1群で負のパワーを十分に持とうとすると、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面または正の第2レンズにおける第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまう。
このとき4群タイプのズームレンズでは、広角端状態における歪曲収差、像面湾曲、球面収差、コマ収差等に対する補正が、第1群の最も物体側または最も像面側の少なくとも1面に形成された非球面形状だけでは困難となり、特に広角端状態における周辺部の光学性能の劣化が顕著となる。
なお4群タイプのズームレンズでは、コストダウンのために、第1群の接合レンズを構成している負の第1レンズ及び正の第2レンズのどちらかを球面レンズとする場合、収差補正上は正の第2レンズを球面形状とした方がよい。
その理由としては、物体側にある負の第1レンズよりも像面側にある正の第2レンズの方が、広角端状態における周辺光線の通過位置が光軸に近いこと、正の第2レンズの方が負の第1レンズよりもパワーが弱いために曲率半径も大きいことが挙げられる。
先行文献1と同様に第1レンズの屈折率が低い場合、第1群の負のパワーを強くしようとすると、第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面または正の第2レンズにおける第2面の両面を非球面形状にしなければ広角端状態における歪曲収差や像面湾曲・球面収差・コマ収差等の補正が困難になる。
従って4群タイプのズームレンズでは、第1群の接合レンズを構成している第1レンズ又は第2レンズのどちらか一方を球面形状とすることにより、コストダウンを図るだけでなく、接合要求精度も下がるので接合レンズのコストダウンも可能となる。
さらに、本発明の4群タイプのズームレンズでは、第3群の第5レンズが樹脂レンズで構成されていると共に、像面からの距離が固定された第4群の第6レンズが樹脂レンズで構成されていることにより、温度変化時であってもピント位置変動がキャンセルされて高性能を維持することができる。
さらに、本発明の4群タイプのズームレンズでは、第2群の開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された第4レンズのレンズ面頂点までの距離が、以下の条件式(9)を満足するように構成されている。
(9)L/(fw*ft)1/2<0.35
但し、
ft :望遠端状態の焦点距離
L :第2群に配置された開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された第4レ
ンズのレンズ面頂点までの距離
とする。
(9)L/(fw*ft)1/2<0.35
但し、
ft :望遠端状態の焦点距離
L :第2群に配置された開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された第4レ
ンズのレンズ面頂点までの距離
とする。
この条件式(9)は、開口絞りから第2群の最も像面側に配置された第4レンズのレンズ面頂点までの距離を規定し、この距離があまり長くなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(9)の上限値を上回った場合、特に広角端状態における周辺光線の第2群の最も像面側に配置された第4レンズへの入射角度が大きくなり、コマ収差の発生により解像性能が劣化してしまう。なお、条件式(9)は、上限値を0.25に設定した場合、さらに効果が高くなる。
<2.実施の形態に対応した数値実施例>
次に、本発明の4群タイプのズームレンズに対して具体的な数値を適用した数値実施例について、以下、図面及び図表を用いて説明する。ここで、各数値実施例において、非球面は次式の数1で表される。
次に、本発明の4群タイプのズームレンズに対して具体的な数値を適用した数値実施例について、以下、図面及び図表を用いて説明する。ここで、各数値実施例において、非球面は次式の数1で表される。
x=cy2/(1+(1−(1+k)c2y2)1/2)+Ay4+By6+
……(1)
……(1)
ここで、yは光軸からの高さ、xはサグ量、cは曲率、kは円錐定数、A,B,……は非球面係数である。
[2−1.第1数値実施例]
図1において、1は全体として実施の形態に対応した第1数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群構成により形成されている。
図1において、1は全体として実施の形態に対応した第1数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群構成により形成されている。
また図2においては、第1数値実施例におけるズームレンズ1の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子非球面レンズからなる第1レンズL1と、正の硝子非球面レンズからなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定された負の樹脂レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
なおズームレンズ1は、第4群G4と像面IMGとの間にIRカットフィルタCFと、像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
以下の表1乃至表5に、実施の形態に対応した第1数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第1数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表2中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第1面、第3面、第5面、第7面、第8面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表3に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第1数値実施例のズームレンズ1においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表4に示す。このズームレンズ1では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面IMGからの距離が固定されている。
このズームレンズ1では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ1において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表5に示す。
そして、以下の表6に第1数値実施例のズームレンズ1における条件式対応値を示す。
続いて、図3は、第1数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図3(A)は広角端状態(ω=30.37度)、図3(B)は中間焦点距離状態(ω=19.37度)、図3(C)は望遠端状態(ω=12.90度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図3(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図3(A)乃至(C)における各収差図から、第1数値実施例のズームレンズ1では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−2.第2数値実施例]
図4において、2は全体として実施の形態に対応した第2数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
図4において、2は全体として実施の形態に対応した第2数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
また図5においては、第2数値実施例におけるズームレンズ2の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子非球面レンズからなる第1レンズL1と、正の硝子球面レンズからなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定された負の樹脂レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
なおズームレンズ2は、第4群G4と像面IMGとの間にIRカットフィルタCFと、像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
以下の表7乃至表12に、実施の形態に対応した第2数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第2数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表8中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第1面、第5面、第7面、第8面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表9に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第2数値実施例のズームレンズ2においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表10に示す。このズームレンズ2では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面IMGに対して固定されている。
このズームレンズ2では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ2において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表11に示す。
そして、以下の表12に第2数値実施例のズームレンズ2における条件式対応値を示す。
続いて、図6は、第2数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図6(A)は広角端状態(ω=29.63度)、図6(B)は中間焦点距離状態(ω=18.82度)、図6(C)は望遠端状態(ω=12.53度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図6(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図6(A)乃至(C)における各収差図から、第2数値実施例のズームレンズ2では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−3.第3数値実施例]
図7において、3は全体として実施の形態に対応した第3数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
図7において、3は全体として実施の形態に対応した第3数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
また図8においては、第3数値実施例におけるズームレンズ3の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子球面レンズからなる第1レンズL1と、正の樹脂からなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定された負の樹脂レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
なおズームレンズ3は、第4群G4と像面IMGとの間にIRカットフィルタCFと、像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
以下の表13乃至表18に、実施の形態に対応した第3数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第3数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表14中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第3面、第5面、第7面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表15に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第3数値実施例のズームレンズ3においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表16に示す。このズームレンズ3では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面IMGに対して固定されている。
このズームレンズ3では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ3において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表17に示す。
そして、以下の表18に第3数値実施例のズームレンズ3における条件式対応値を示す。
続いて、図9は、第3数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図9(A)は広角端状態(ω=29.86度)、図9(B)は中間焦点距離状態(ω=19.01度)、図9(C)は望遠端状態(ω=12.65度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図9(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図9(A)乃至(C)における各収差図から、第3数値実施例のズームレンズ3では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−4.第4数値実施例]
図10において、4は全体として実施の形態に対応した第4数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
図10において、4は全体として実施の形態に対応した第4数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
また図11においては、第4数値実施例におけるズームレンズ4の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子球面レンズからなる第1レンズL1と、正の樹脂レンズからなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定された負の樹脂レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
ここで第4群G4の第6レンズL6は、像面IMGに対するシールガラスのような保護部材の役割を兼用しており、これにより更なる薄型化・小型化を実現するようになされている。なお、第4群G4の第6レンズL6は、保護部材の役割だけではなく、IRカットフィルタCFの役割をも兼用するようにしても良い。
以下の表19乃至表24に、実施の形態に対応した第4数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第4数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表20中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第3面、第5面、第7面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表20に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第4数値実施例のズームレンズ4においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表22に示す。このズームレンズ4では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面に対して固定されている。
このズームレンズ4では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ4において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表23に示す。
そして、以下の表24に第4数値実施例のズームレンズ4における条件式対応値を示す。
続いて、図12は、第4数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図12(A)は広角端状態(ω=29.85度)、図12(B)は中間焦点距離状態(ω=19.01度)、図12(C)は望遠端状態(ω=12.64度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図12(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図12(A)乃至(C)における各収差図から、第4数値実施例のズームレンズ4では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−5.第5数値実施例]
図13において、5は全体として実施の形態に対応した第5数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
図13において、5は全体として実施の形態に対応した第5数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
また図14においては、第5数値実施例におけるズームレンズ5の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子球面レンズからなる第1レンズL1と、正の樹脂レンズからなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定され、当該第4群G4の第2面が平面である負の樹脂レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
ここで第4群G4の第6レンズL6は、像面IMGに対するシールガラスのような保護部材の役割を兼用しており、これにより更なる薄型化・小型化を実現するようになされている。なお、第4群G4の第6レンズL6は、保護部材の役割だけではなく、IRカットフィルタCFの役割をも兼用するようにしても良い。
以下の表25乃至表30に、実施の形態に対応した第5数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第5数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表26中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第3面、第5面、第7面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表27に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第5数値実施例のズームレンズ5においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表28に示す。このズームレンズ5では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面に対して固定されている。
このズームレンズ5では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ5において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表29に示す。
そして、以下の表30に第5数値実施例のズームレンズ5における条件式対応値を示す。
続いて、図15は、第5数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図15(A)は広角端状態(ω=29.78度)、図15(B)は中間焦点距離状態(ω=18.96度)、図15(C)は望遠端状態(ω=12.61度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図15(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図15(A)乃至(C)における各収差図から、第5数値実施例のズームレンズ5では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
[2−6.第6数値実施例]
図16において、6は全体として実施の形態に対応した第6数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
図16において、6は全体として実施の形態に対応した第6数値実施例におけるズームレンズを示し、物体側から順に、負の第1群G1、正の第2群G2、正の第3群G3及び負の第4群G4の4群により構成されている。
また図17においては、第6数値実施例におけるズームレンズ6の広角端状態(WIDE)、中間焦点距離状態(MID)及び望遠端状態(TELE)のときのレンズ群配置を示す。
第1群G1は、負の硝子球面レンズからなる第1レンズL1と、正の樹脂レンズからなる第2レンズL2とにより構成された接合レンズL12であり、全体で負のパワーを有している。
第2群G2は、正の非球面レンズでなる第3レンズL3及び負の非球面レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、開口絞りSが第2群の物体側に配置されている。この開口絞りSは、第2群の像面側に配置されていても良い。
第3群G3は、正の樹脂レンズからなる単一の第5レンズL5により構成されており、第4群G4は像面IMGからの距離が固定され、当該第4群G4の第2面が平面である負の硝子球面レンズからなる単一の第6レンズL6により構成されている。
ここで第4群G4の第6レンズL6は、像面IMGに対するシールガラスのような保護部材の役割を兼用しており、これにより更なる薄型化・小型化を実現するようになされている。なお、第4群G4の第6レンズL6は、保護部材の役割だけではなく、IRカットフィルタCFの役割をも兼用するようにしても良い。
以下の表31乃至表36に、実施の形態に対応した第6数値実施例の諸元値を掲げる。ここで第6数値実施例における諸元表中のfは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角を表し、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値である。なお、表32中で曲率半径∞とは平面であることを意味する。
なお、第3面、第5面、第7面、第9面、第10面は非球面形状であり、その非球面係数は表33に示す通りである。なお、例えば0.26029E−05とは、0.26029×10−5を意味する。
続いて、第6数値実施例のズームレンズ6においてレンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下の表34に示す。このズームレンズ5では、第1群G1、第2群G2及び第3群G3の全てが可動であり、第4群G4は像面に対して固定されている。
このズームレンズ6では、主に第1群G1と第2群G2との間隔を変化させることにより変倍を実現し、第3群G3を可動して各画角における焦点位置変動を吸収させることにより小型化を維持しながら高性能を確保し得るようになされている。
次に、ズームレンズ6において第1群G1乃至第4群G4の焦点距離及び群厚を表35に示す。
そして、以下の表36に第6数値実施例のズームレンズ6における条件式対応値を示す。
続いて、図18は、第6数値実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図18(A)は広角端状態(ω=29.88度)、図18(B)は中間焦点距離状態(ω=19.03度)、図18(C)は望遠端状態(ω=12.65度)における諸収差をそれぞれ示す。
この図18(A)乃至(C)において、球面収差は波長656.3nmのC線、波長587.6nmのD線、波長435.8nmのG線に対応し、像面湾曲図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、歪曲収差は波長587.6nmのD線に対応するものである。
この図18(A)乃至(C)における各収差図から、第6数値実施例のズームレンズ6では薄型化・小型化されているにも拘わらず諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
このように実施の形態に対応した第1数値実施例乃至第6数値実施例によれば、ズームレンズ1〜6においては、広角端状態における焦点距離Wfが28mm〜38mm(35mmフィルム換算)で、変倍比が2〜4倍程度、広角端状態のFNOが2.5〜3.5程度、望遠端状態のFNOが5〜6.5程度の低コストで小型化及び高性能化した撮像系を実現し得るようになされている。
<3.撮像装置及びデジタルスチルカメラ>
[3−1.撮像装置の構成]
次に、本発明の撮像装置について説明する。この撮像装置は、実施の形態に対応した数値実施例で示した4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)によって形成された光学像を電気的信号に変換するための例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等でなる撮像素子とを具えている。
[3−1.撮像装置の構成]
次に、本発明の撮像装置について説明する。この撮像装置は、実施の形態に対応した数値実施例で示した4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)によって形成された光学像を電気的信号に変換するための例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等でなる撮像素子とを具えている。
この4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)は、物体側から順に、負・正・正・負の4群により構成され、第1群G1が物体側から負の単レンズでなる第1レンズL1及び正の単レンズでなる第2レンズL2を接合した負の接合レンズL12から成り、第2群G2が物体側から正の単レンズでなる第3レンズL3及び負の単レンズでなる第4レンズL4を接合した接合レンズL34とから成り、第3群G3が正の単レンズでなる第5レンズL5から成り、第4群G4が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズL6から成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、以下の条件式(1)乃至(3)を満足する。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
この4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1を負のパワーを持つ第1レンズL1と正のパワーを持つ第2レンズL2とからなる接合レンズL12の1枚のみで構成することにより、以下のメリットがある。
第1に、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズL12だけの単一構成とすることにより、第1群G1におけるレンズ間の偏芯による性能劣化が発生しないため、組立時におけるレンズ間の調芯が不要となり、当該調芯の製造工程を省略し製造時間を短縮することができる。
すなわち4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズL12だけの単一構成とすることにより、第1群G1を複数枚構成とするよりも性能の改善とコスト削減及び薄型化が可能となる。
第2に、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズL12だけの単一構成とすることにより、第1群G1におけるレンズ間隔誤差が0となるため、従来のように第1群G1を複数枚のレンズ構成とした場合に比べて、ピント位置のずれ量が小さくなる。
これにより4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1乃至第3群G3によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
第3に、4群タイプのズームレンズでは、第1群G1を複数枚のレンズ構成ではなく接合レンズL12だけの単一構成とすることにより、従来のように第1群G1を複数枚のレンズ構成とした場合の像面IMG側に位置する第2レンズL2が第2群G2にとって邪魔にならなくなる分だけ、当該第2群G2の位置を一段と第1群G1の主点位置へ近付けることができる。
これにより4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第2群G2によって第1群G1の主点位置を像面IMGへ近付ける作用を弱めることができる。すなわち4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第2群G2を正の第3レンズL3及び負の第4レンズL4の接合レンズL34だけで構成することができ、かくして第2群G2におけるレンズ偏芯敏感度を抑制し、かつ薄型化、高性能化を実現しながら製造難易度の低下を図ることができる。
第4に、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1だけでなく、第2群G2についても接合レンズL34だけで構成することができるので、第2群G2におけるレンズ間の偏芯による性能劣化を未然に防止することができる。
このとき4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第2群G2におけるレンズ間の光軸方向の組立ばらつきも無くなるため、ピント位置ずれ量が小さくなる。これにより4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1乃至第3群G3によるピント位置調整の為の機械的なハードウェア構成の余裕量を小さくすることができるので、全体を一段と小型化することができる。
ここで、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)における条件式(1)乃至(3)は、薄型化、小型化、高性能化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るために規定されたものである。
条件式(1)は、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1のd線に対する屈折率を規定しており、この下限値を下回る場合、第1群G1の負のパワーを強くして小型化を達成しようとしたとき負の第1レンズL1の曲率が小さくなって、光軸方向の厚みが増して薄型化に不利となると共に、球面収差、像面湾曲及び歪曲収差の補正も困難になる。
また条件式(1)の下限値を下回る場合、負の第1レンズL1の曲率が小さくなるので接合レンズL12を成形する際に正の第2レンズL2を接合し難くなり、製造難易度が上がってしまう。すなわち4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、条件式(1)により薄型化を実現しつつ、製造難易度の低下を図るようになされている。
条件式(2)は、第1群G1の接合レンズL12を構成する正の第2レンズL2のアッベ数を規定しており、小型化を維持しつつ、広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正するためのものである。
この条件式(2)の上限値を上回ると、第1群G1における第1レンズL1の負のパワーを強めた場合に発生する広角端状態の倍率色収差と、望遠端状態の軸上色収差とを補正することができず、広角端状態での撮像素子の周辺部と、望遠端状態での撮像素子の中心部の解像性能が劣化してしまう。因みに、条件式(2)では、上限値を27に設定すると、さらに効果が高くなる。
条件式(3)は、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1における第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズL2における第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(3)の上限値を上回った場合、第1群G1の第1レンズL1における第1面に比べて、第1群G1の第2レンズL2における第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、第2レンズL2単品及び接合レンズL12の製造難易度が上がって製造コストが高くなる。これに加えて、第1レンズL1の負のパワーを十分に強くすることができないため、小型化に不利となってしまう。因みに、条件式(3)においても、上限値を1.7に設定すると、さらに効果が高くなる。
続いて、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の接合レンズL12における最も物体側の面の曲率及び最も像面側の面の曲率や、第1群G1に対する第3群G3及び第4群G4の焦点距離f3、f4が、以下の条件式 以下の条件式(4)乃至(7)を満足するように構成されている。
(4)G1R1/fw>−4
(5)G2R2/fw>2.3
(6)f3/f1<−0.65
(7)f4/f1>1
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :第1群の焦点距離
f3 :第3群の焦点距離
f4 :第4群の焦点距離
とする。
(4)G1R1/fw>−4
(5)G2R2/fw>2.3
(6)f3/f1<−0.65
(7)f4/f1>1
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :第1群の焦点距離
f3 :第3群の焦点距離
f4 :第4群の焦点距離
とする。
条件式(4)は、第1群G1の接合レンズL12における第1レンズL1の最も物体側の面の曲率半径を規定するものである。
この条件式(4)の下限値を下回る場合、広角端状態の焦点距離fwに対して、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1における第1面の曲率半径が大きくなり過ぎるため、第1レンズL1の負のパワーを維持すべく当該第1レンズL1における第2面の曲率半径が小さくなる。
その結果、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の接合レンズL12を構成する正の第2レンズL2における第2面の曲率半径が小さくなるため、第2レンズL2単品及び接合レンズL12の製造難易度が上がり、製造コストが増大してしまう。
条件式(5)は、第1群G1の接合レンズL12における第2レンズL2の最も像面側の面の曲率半径を規定するものである。
この条件式(5)の下限値を下回る場合、広角端状態の焦点距離fwに対して、第1群G1の接合レンズL12における第2レンズL2の最も像面側の面の曲率半径が小さくなり過ぎて、当該第2レンズL2単品及び接合レンズL12の製造難易度が上がり、製造コストが高くなってしまう。
また、このとき第1群G1の接合レンズL12における第2レンズL2の像面IMG側の面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、当該第2レンズL2の像面IMG側の面頂点に対するレンズ端部の光軸方向への出っ張りが大きくなって干渉するため、第1群G1と第2群G2との間隔を十分に短くすることが困難となる。
その結果、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の主点位置を第2群G2によって像面IMGに近付けることができないため、特に球面収差と像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(6)は、第1群G1の焦点距離f1に対する第3群G3の焦点距離f3を規定するものであり、この上限値を上回る場合、第3群G3の第5レンズL5におけるレンズ周辺部のコバ厚を確保しつつ、当該第5レンズL5のパワーを強くするためにレンズ中心厚が増大し、レンズ自体の高コスト化及び大型化を招いてしまう。
条件式(7)は、第1群G1の焦点距離f1に対する第4群G4の焦点距離f4を規定するものであり、この下限値を下回った場合、第4群G4の第6レンズL6における負のパワーの増加に伴い、第2群G2、第3群G3の正のパワーも強くなってしまい、特に第3群G3における正の第5レンズL5の中心厚が増大し、薄型化に不利となる。それだけでなく4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、収差補正上も、第3群G3のパワーを強くしていくと、当該第3群G3を単レンズだけで構成することが困難となる。
なお、この4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、条件式(6)、(7)を満たすようなパワー比を設定することにより、第3群G3、第4群G4のパワーを強め過ぎないようにすることができるので、かくして温度変化時における性能劣化を抑制することができる。
また4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第4群G4に負のパワーの第6レンズL6を配置した場合、当該第4群G4の収差補正効果により、負・正・正の3群タイプのズームレンズと比較して、特に望遠端状態における近距離物体の像面湾曲を補正することが可能となる。
なお4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第4群G4に負のパワーの第6レンズL6を配置した場合、第4群G4による収差補正効果により、負・正・正の3群構成と比較して各群のパワーを強くすることができる。特に、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1のパワーを強くできるため、第2群G2の移動量が少なくなり、広角端状態における全長の短縮化に有利となる。
さらに、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の接合レンズL12が、負の硝子レンズでなる第1レンズL1と正の樹脂レンズからなる第2レンズL2とによる複合非球面レンズで構成されていることを特徴としている。
このように4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)は、樹脂を用いた成形により第1群G1の接合レンズL12を構成しているため、硝子レンズ同士をそれぞれ接合するような場合に比べて、当該樹脂でなる第2レンズL2の周辺部の厚みを硝子レンズの場合よりも格段に薄くすることができる。
さらに4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第4群G4が、像を受光する撮像素子と一体となって保護部材の役割を兼ねるようにしたことにより、薄型化及びコストダウンが可能となる。なお4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第4群G4が撮像素子の保護部材の役割を兼ねる場合、最も像面IMG側の面を平面とすることにより製造難易度を更に低下させることができる。
次に、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の最も物体側または最も像面側の少なくとも1面が球面形状であり、以下の条件式(8)を満足するように構成されている。
(8)|G1R1/G2R2|<1.7
(8)|G1R1/G2R2|<1.7
ここで条件式(8)は、上述した条件式(3)と同様、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1における第1面の曲率半径に比べて、正の第2レンズL2における第2面の曲率半径が小さくなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(8)の上限値を上回る場合、第1群G1で負のパワーを十分に持とうとすると、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1における第1面または正の第2レンズL2における第2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまう。
このとき4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、広角端状態における歪曲収差、像面湾曲、球面収差、コマ収差等に対する補正が、第1群G1の最も物体側または最も像面側の少なくとも1面に形成された非球面形状だけでは困難となり、特に広角端状態における周辺部の光学性能の劣化が顕著となる。
なお4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、コストダウンのために、第1群G1の接合レンズL12を構成している負の第1レンズL1及び正の第2レンズL2のどちらかを球面レンズとする場合、収差補正上は正の第2レンズL2を球面形状とした方がよい。
その理由としては、物体側にある負の第1レンズL1よりも像面側にある正の第2レンズL2の方が、広角端状態における周辺光線の通過位置が光軸に近いこと、正の第2レンズL2の方が負の第1レンズL1よりもパワーが弱いために曲率半径も大きいことが挙げられる。
先行文献1と同様に第1レンズL1の屈折率が低い場合、第1群G1の負のパワーを強くしようとすると、第1群G1の接合レンズL12を構成する負の第1レンズL1における第1面または正の第2レンズL2における第2面の両面を非球面形状にしなければ広角端状態における歪曲収差や像面湾曲・球面収差・コマ収差等の補正が困難になる。
従って4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第1群G1の接合レンズL12を構成している第1レンズL1又は第2レンズL2のどちらか一方を球面形状とすることにより、コストダウンを図るだけでなく、接合要求精度も下がるので接合レンズのコストダウンも可能となる。
さらに、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第3群G3の第5レンズL5が樹脂レンズで構成されていると共に、像面IMGからの距離が固定された第4群G4の第6レンズL6が樹脂レンズで構成されていることにより、温度変化時であってもピント位置変動がキャンセルされて高性能を維持することができる。
さらに、4群タイプのズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)では、第2群G2の開口絞りSから当該第2群G2の最も像面IMG側に配置された第4レンズL4のレンズ面頂点までの距離が、以下の条件式(9)を満足するように構成されている。
(9)L/(fw*ft)1/2<0.35
但し、
ft :望遠端状態の焦点距離
L :第2群に配置された開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された第4レ
ンズのレンズ面頂点までの距離
とする。
(9)L/(fw*ft)1/2<0.35
但し、
ft :望遠端状態の焦点距離
L :第2群に配置された開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された第4レ
ンズのレンズ面頂点までの距離
とする。
この条件式(9)は、開口絞りSから第2群G2の最も像面IMG側に配置された第4レンズL4のレンズ面頂点までの距離を規定し、この距離があまり長くなり過ぎないように規定するものである。
この条件式(9)の上限値を上回る場合、特に広角端状態における周辺光線の第2群G2の最も像面IMG側に配置された第4レンズL4への入射角度が大きくなり、コマ収差の発生により解像性能が劣化してしまう。なお、条件式(9)は、上限値を0.25に設定した場合、さらに効果が高くなる。
[3−2.デジタルスチルカメラの構成]
図19に示すように、上述した撮像装置を搭載するデジタルスチルカメラ100は、撮像装置として撮像機能を担うカメラブロック15と、当該カメラブロック15により撮像された画像信号に対してアナログデジタル変換処理等の信号処理を行うカメラ信号処理部20とを有する。
図19に示すように、上述した撮像装置を搭載するデジタルスチルカメラ100は、撮像装置として撮像機能を担うカメラブロック15と、当該カメラブロック15により撮像された画像信号に対してアナログデジタル変換処理等の信号処理を行うカメラ信号処理部20とを有する。
またデジタルスチルカメラ100は、画像信号の記録再生処理等を行う画像処理部30と、撮影された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)40と、メモリーカード51への書込/読出を行うリーダライタ50とを有する。
更に加えてデジタルスチルカメラ100は、当該カメラ全体を制御するCPU(Central Processing Unit)60と、ユーザによる操作入力のための入力部70と、カメラブロック15内のレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部80とを有するようになされている。
カメラブロック15は、ズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)を含む光学系と、例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等でなる撮像素子16とが組み合わされた構成を有している。
カメラ信号処理部20は、撮像素子16からの出力信号に対するデジタル信号への変換処理、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換処理等の信号処理を行うようになされている。
画像処理部30は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や、解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになされている。
メモリーカード51は、着脱自在な半導体メモリから構成されている。リーダライタ50は、画像処理部30によって符号化された画像データをメモリーカード51に書き込み、またメモリーカード51に記録された画像データを読み出すようになされている。
CPU60は、デジタルスチルカメラ100内の各回路ブロックを統括的に制御するようになされており、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになされている。
入力部70は、例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等により構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をCPU60へ出力する。
レンズ駆動制御部80は、CPU60からの制御信号に基づいて、ズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)内のレンズ群を駆動する図示しないモータ等を制御するようになされている。
次に、デジタルスチルカメラ100の動作を簡単に説明する。デジタルスチルカメラ100では、撮影の待機状態のとき、CPU60による制御の下で、カメラブロック15により撮像された画像信号をカメラ信号処理部20を介してLCD40へ出力し、カメラスルー画像として表示するようになされている。
またデジタルスチルカメラ100は、入力部70からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいてズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)内の所定のレンズ群を移動する。
そしてデジタルスチルカメラ100は、入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック15の図示しないシャッタが切られると、撮像された画像信号をカメラ信号処理部20から画像処理部30へ出力する。
画像処理部30では、カメラ信号処理部20から供給された画像信号に対して所定の圧縮符号化した後、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換し、これをリーダライタ50を介してメモリーカード51に書込むようになされている。
なおフォーカシングは、例えばシャッタレリーズボタンが半押し、或は記録のために全押しされた場合に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80がズームレンズ1(又は2、3、4、5、6)を駆動制御することにより行われる。
またメモリーカード51に記録された画像データを再生する場合、CPU60が入力部70に対する操作に応じてリーダライタ50によりメモリーカード51から画像データを読み出し、画像処理部30により伸張復号化処理した後、これをLCD40へ出力する。
LCD40では、画像処理部30により伸張復号化処理された画像データに基づいて再生画像を表示するようになされている。
因みに、この実施の形態では、本発明の撮像装置をデジタルスチルカメラに適用するようにした場合について説明したが、例えば、デジタルビデオカメラといった他の撮像装置等に適用することも可能である。
<4.他の実施の形態>
その他、上述した実施の形態及び第1数値実施例乃至第6数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
その他、上述した実施の形態及び第1数値実施例乃至第6数値実施例において示した各部の具体的な形状や構造並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
なお上述した実施の形態においては、負のパワーを持つ第4群G4を用いるようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、正のパワーを持つ第4群G4を用いるようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、撮像装置を例えばデジタルスチルカメラ100に搭載する場合を一例として示したが、撮像装置を搭載する対象としては、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ、携帯電話機、カメラが搭載されたパーソナルコンピュータ、カメラが組み込まれたPDA等のその他種々の電子機器に広く適用することができる。
1、2、3、4、5、6……ズームレンズ、15……カメラブロック、16……撮像素子、30……画像処理部、40……LCD、50……リーダライタ、51……メモリーカード、60……CPU、70……入力部、80……レンズ駆動制御部。
Claims (8)
- 物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、
以下の条件式(1)乃至(3)を満足するズームレンズ。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。 - 上記ズームレンズは、
以下の条件式(4)乃至(7)を満足する
請求項1に記載のズームレンズ。
(4)G1R1/fw>−4
(5)G2R2/fw>2.3
(6)f3/f1<−0.65
(7)f4/f1>1
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :第1群の焦点距離
f3 :第3群の焦点距離
f4 :第4群の焦点距離
とする。 - 上記ズームレンズのうち、上記第1群の最も物体側または最も像面側の少なくとも1面が球面形状であり、
以下の条件式(8)を満足する
請求項1乃至2に記載のズームレンズ。
(8)|G1R1/G2R2|<1.4 - 上記ズームレンズは、上記第3群の第5レンズ及び上記第4群の第6レンズがそれぞれ樹脂レンズで構成されている
請求項1乃至3に記載のズームレンズ。 - 上記ズームレンズは、上記第1群の接合レンズが、負の硝子レンズでなる上記第1レンズと正の樹脂レンズからなる上記第2レンズとによる複合非球面レンズで構成されている
請求項1乃至4に記載のズームレンズ。 - 上記ズームレンズは、上記第4群が、像を受光する撮像素子と一体となって保護部材の役割を兼ねる
請求項1乃至5に記載のズームレンズ。 - 上記ズームレンズは、上記第2群の開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された上記第4レンズのレンズ面頂点までの距離が、
以下の条件式(9)を満足する
請求項1乃至6に記載のズームレンズ。
(9)L/(fw*ft)1/2<0.35
但し、
ft :望遠端状態の焦点距離
L :第2群に配置された開口絞りから当該第2群の最も像面側に配置された上記第
4レンズのレンズ面頂点までの距離
とする。 - ズームレンズと、上記ズームレンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを具え、
上記ズームレンズは、
物体側から順に、負・正・正・負又は正の4群により構成され、第1群が物体側から負の単レンズでなる第1レンズ及び正の単レンズでなる第2レンズを接合した負の接合レンズから成り、第2群が物体側から正の単レンズでなる第3レンズ及び負の単レンズでなる第4レンズを接合した接合レンズとから成り、第3群が正の単レンズでなる第5レンズから成り、第4群が撮像面からの距離が固定された単レンズでなる第6レンズから成り、空気に接する面のうち少なくとも1面は球面形状で構成され、
以下の条件式(1)乃至(3)を満足する撮像装置。
(1)N1d>1.55
(2)v2d<30
(3)|G1R1/G2R2|<3
但し、
N1d :第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズのd線に対する屈折率
v2d :第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズのアッベ数
G1R1:第1群の接合レンズを構成する負の第1レンズにおける第1面の曲率半径
G2R2:第1群の接合レンズを構成する正の第2レンズにおける第2面の曲率半径
とする。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009246702A JP2011095330A (ja) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | ズームレンズ及び撮像装置 |
US12/926,066 US8289632B2 (en) | 2009-10-27 | 2010-10-25 | Zoom lens and image pickup device |
CN2010105219394A CN102053350A (zh) | 2009-10-27 | 2010-10-26 | 变焦镜头以及图像拾取器件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009246702A JP2011095330A (ja) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | ズームレンズ及び撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011095330A true JP2011095330A (ja) | 2011-05-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009246702A Pending JP2011095330A (ja) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | ズームレンズ及び撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011095330A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019090989A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-13 | 株式会社タムロン | 撮像レンズ及び撮像装置 |
-
2009
- 2009-10-27 JP JP2009246702A patent/JP2011095330A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019090989A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-13 | 株式会社タムロン | 撮像レンズ及び撮像装置 |
US11579411B2 (en) | 2017-11-17 | 2023-02-14 | Tamron Co., Ltd. | Imaging lens and imaging apparatus |
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