JP2013025147A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側より順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群と、負の第5レンズ群と、正の第6レンズ群を備え、第1、第3、第6レンズ群は固定であり、第2、第4、第5レンズ群は移動し、第1レンズ群は、光路を折り曲げるための反射光学素子を含み、第2レンズ群は、負レンズと、負レンズと正レンズからなる接合レンズよりなり、第3レンズ群は、明るさ絞りを有し、第4レンズ群は、正レンズと負レンズよりなり、第5レンズ群は、負レンズよりなり、式(1)、(2)を満足する。
0.5≦f1/√(fw・ft)≦2.0 …(1)
1.0≦pri/IH≦2.5 …(2)
【選択図】図1
Description
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群、第3レンズ群及び第6レンズ群は固定であり、第2レンズ群、第4レンズ群及び第5レンズ群は移動し、
第1レンズ群は、光路を折り曲げるための反射光学素子を含み、
第2レンズ群は、物体側より順に、負レンズと、負レンズと正レンズからなる接合レンズよりなり、
第3レンズ群は、明るさ絞りを有し、
第4レンズ群は、物体側より順に、正レンズと負レンズよりなり、
第5レンズ群は、負レンズよりなり、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
0.5≦f1/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(1)
1.0≦pri/IH≦2.5 ・・・(2)
但し、
f1は、第1レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
priは、反射光学素子の厚さ、
IHは、像面上での最大像高、
である。
以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
1.0≦f3/√(fw・ft)≦4.0 ・・・(3)
但し、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
0.5≦f4/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(4)
但し、
f4は、第4レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
−2.0≦f4_b/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(5)
但し、
f4_bは、第4レンズ群の負レンズの焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
フォーカスは第5レンズ群のみで行い、
以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
−2≦f5/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(6)
但し、
f5は、第5レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
0.5≦f1/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(1)
1.0≦pri/IH≦2.5 ・・・(2)
但し、
f1は、第1レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
priは、反射光学素子の厚さ、
IHは、像面上での最大像高、
である。
0.7≦f1/√fw・ft≦1.6 ・・・(1’)
また、条件式(1)に代えて、以下の条件式(1”)を満足するのがより好ましい。
1.1≦f1/√fw・ft≦1.3 ・・・(1”)
1.5≦pri/IH≦2.2 ・・・(2’)
また、条件式(2)に代えて、以下の条件式(2”)を満足するのがより好ましい。
1.8≦pri/IH≦2.0 ・・・(2”)
1.0≦f3/√(fw・ft)≦4.0 ・・・(3)
但し、
f3は、第3レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
1.2≦f3/√(fw・ft)≦3.0 ・・・(3’)
また、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3”)を満足するのがより好ましい。
1.4≦f3/√(fw・ft)≦2.6 ・・・(3”)
0.5≦f4/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(4)
但し、
f4は、第4レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
0.7≦f4/√fw・ft≦1.5 ・・・(4’)
また、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4”)を満足するのがより好ましい。
0.8≦f4/√fw・ft≦1.1 ・・・(4”)
−2.0≦f4_b/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(5)
但し、
f4_bは、第4レンズ群の負レンズの焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
−1.5≦f4_b/√(fw・ft)≦−0.3 ・・・(5’)
また、条件式(5)に代えて、以下の条件式(5”)を満足するのがより好ましい。
−1.1≦f4_b/√(fw・ft)≦−0.5 ・・・(5”)
−2≦f5/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(6)
但し、
f5は、第5レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
−1.8≦f5/√(fw・ft)≦−0.5 ・・・(6’)
また、条件式(6)に代えて、以下の条件式(6”)を満足するのがより好ましい。
−1.6≦f5/√(fw・ft)≦−0.6 ・・・(6”)
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.00
2 241.920 0.70 1.94595 17.98
3 11.157 1.20
4 ∞ 7.40 1.90366 31.32
5 ∞ 0.20
6* 11.463 1.74 1.80610 40.88
7* -18.110 可変
8 -23.345 0.50 1.88300 40.76
9 11.119 0.56
10 -22.303 0.50 1.80041 46.56
11 8.361 1.17 1.92286 18.90
12 52.372 可変
13* 8.409 0.97 1.53367 55.82
14 ∞ 0.40
15(絞り) ∞ 可変
16* 5.124 2.27 1.57120 67.93
17* -8.214 0.05
18 7.873 0.69 1.90936 20.78
19 4.000 可変
20 16.931 0.60 1.85596 20.19
21 4.835 可変
22* 36.404 2.11 1.63493 23.90
23* -14.649 0.00
24 ∞ 0.20
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞
像面(撮像面)∞
非球面データ
第6面
K=-0.774
A4=-6.99084e-05,A6=-1.63964e-06
第7面
K=-0.604
A4=1.85716e-05,A6=-1.06515e-06
第13面
K=-1.175
A4=3.45070e-05,A6=-1.39300e-05
第16面
K=-2.714
A4=1.15704e-03,A6=-2.57943e-06
第17面
K=0.000
A4=1.77061e-03,A6=-1.33371e-05
第22面
K=-5.000
A4=-1.33394e-04,A6=1.40162e-05
第23面
K=0.000
A4=-1.06788e-03,A6=2.28369e-05
ズームデータ
WE ST2 TE ST1 ST3
焦点距離 6.29 10.64 18.00 8.18 13.84
FNO. 3.54 4.21 4.52 3.84 4.50
画角2ω 66.13 39.10 23.33 50.31 30.35
fb (in air) 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53
全長 (in air) 37.93 37.93 37.93 37.93 37.93
d7 0.40 2.88 5.68 1.71 4.13
d12 5.68 3.21 0.40 4.37 1.95
d15 3.64 1.87 1.00 2.82 1.12
d19 3.39 3.25 2.89 3.37 3.14
d21 2.24 4.16 5.39 3.07 5.02
群焦点距離
f1=12.12 f2=-6.19 f3=15.69 f4=10.16 f5=-8.00 f6=16.56
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.00
2 103.342 0.70 1.92286 18.90
3 10.488 1.20
4 ∞ 7.30 1.84666 23.78
5 ∞ 0.20
6* 13.136 1.61 1.80610 40.88
7 -17.578 可変
8 -22.899 0.50 1.88300 40.76
9 16.472 0.45
10 -25.339 0.50 1.78800 47.37
11 8.666 1.11 1.92286 18.90
12 29.546 可変
13* 14.923 0.85 1.53071 55.69
14 ∞ 0.40
15(絞り) ∞ 可変
16* 4.400 2.58 1.49700 81.54
17* -8.027 0.68
18 6.921 0.78 1.84666 23.78
19 3.449 可変
20* -20.000 0.60 1.63493 23.90
21 14.353 可変
22 49.709 1.84 1.53071 55.69
23* -11.000 0.00
24 ∞ 0.20
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞
像面(撮像面)∞
非球面データ
第6面
K=-2.954
A4=5.02895e-05,A6=-1.18713e-06
第13面
K=-1.969
A4=1.04106e-04,A6=-1.38113e-05
第16面
K=-2.313
A4=1.74342e-03,A6=-4.00607e-05
第17面
K=0.413
A4=1.62982e-03,A6=-3.16420e-05
第20面
K=5.000
A4=-8.14081e-05,A6=-1.27850e-04
第23面
K=4.067
A4=2.12756e-03,A6=-1.34525e-04,A8=3.63385e-06
ズームデータ
WE ST2 TE ST1 ST3
焦点距離 6.65 11.25 19.02 8.65 14.63
FNO. 3.49 4.44 4.95 3.94 4.90
画角2ω 63.08 37.26 22.05 48.20 28.80
fb (in air) 1.63 1.63 1.63 1.63 1.63
全長 (in air) 39.43 39.43 39.43 39.43 39.43
d7 0.40 2.64 5.59 1.53 3.84
d12 5.59 3.35 0.40 4.45 2.14
d15 4.31 2.08 1.00 3.21 1.12
d19 4.03 3.68 3.80 3.78 3.73
d21 2.18 4.76 5.72 3.53 5.68
群焦点距離
f1=13.64 f2=-6.91 f3=28.00 f4=9.74 f5=-12.94 f6=17.08
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.00
2 70.013 0.70 1.94595 17.98
3 10.002 1.29
4 ∞ 7.30 1.84666 23.78
5 ∞ 0.20
6* 12.935 1.63 1.80610 40.88
7 -17.396 可変
8 -20.526 0.50 1.83481 42.71
9 15.585 0.49
10 -28.995 0.50 1.80400 46.57
11 7.235 1.21 1.92286 18.90
12 24.657 可変
13* 13.935 0.90 1.53367 55.82
14 ∞ 0.40
15(絞り) ∞ 可変
16* 4.565 2.60 1.49700 81.54
17* -7.576 0.72
18 7.336 0.70 1.92286 20.88
19 3.750 可変
20* -20.000 0.60 1.63493 23.90
21* 19.570 可変
22* 12.104 1.09 1.63493 23.90
23 68.084 0.00
24 ∞ 0.20
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞
像面(撮像面)∞
非球面データ
第6面
K=-1.750
A4=-9.00224e-06,A6=-7.85006e-07,A8=-2.35555e-09
第13面
K=-3.586
A4=2.10649e-04,A6=-3.26039e-05,A8=2.19504e-06
第16面
K=-2.046
A4=9.94381e-04,A6=-5.98107e-06,A8=-1.31721e-06
第17面
K=0.334
A4=1.56279e-03,A6=-1.78961e-05,A8=-8.58221e-07
第20面
K=-5.000
A4=5.13699e-04,A6=-1.42025e-04,A8=1.14173e-05
第21面
K=5.000
A4=4.00731e-04,A6=-8.42378e-05,A8=1.07902e-05
第22面
K=4.901
A4=-7.22257e-04,A6=-2.68119e-07
ズームデータ
WE ST2 TE ST1 ST3
焦点距離 6.29 10.64 18.00 8.18 13.84
FNO. 3.52 4.36 4.27 3.89 3.99
画角2ω 66.65 38.54 22.84 50.21 29.71
fb (in air) 1.53 1.53 1.53 1.53 1.53
全長 (in air) 38.93 38.93 38.93 38.93 38.93
d7 0.30 2.66 5.12 1.56 3.75
d12 5.12 2.75 0.30 3.86 1.67
d15 4.41 2.44 0.80 3.49 1.40
d19 4.66 4.49 4.58 4.59 4.49
d21 2.09 4.23 5.78 3.08 5.28
群焦点距離
f1=13.30 f2=-6.68 f3=26.00 f4=9.94 f5=-15.34 f6=22.79
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.00
2 189.831 0.70 1.92286 20.88
3 10.344 1.26
4 ∞ 7.28 1.84666 23.78
5 ∞ 0.20
6* 11.133 1.77 1.77377 47.17
7 -17.292 可変
8 -19.873 0.50 1.88300 40.76
9 14.012 0.51
10 -32.112 0.50 1.80400 46.57
11 8.075 1.16 1.94595 17.98
12 29.464 可変
13* 12.769 0.90 1.55332 71.68
14 ∞ 0.40
15(絞り) ∞ 可変
16* 4.805 2.47 1.61881 63.85
17* -7.750 0.61
18 15.485 0.51 1.84666 23.78
19 3.900 可変
20* 51.356 0.60 1.63493 23.90
21* 7.451 可変
22* 68.320 1.78 1.63493 23.90
23* -8.864 0.00
24 ∞ 0.30
25 ∞ 0.50 1.51633 64.14
26 ∞
像面(撮像面)∞
非球面データ
第6面
K=-1.548
A4=-2.61396e-05,A6=-1.27932e-06,A8=1.94027e-08
第13面
K=0.000
A4=-8.81824e-05,A6=-1.41002e-05
第16面
K=-0.992
A4=-1.17964e-04,A6=3.03532e-05
第17面
K=-5.000
A4=8.05435e-04
第20面
K=0.000
A4=-6.92507e-05
第21面
K=0.000
A4=-1.65965e-04,A6=2.64891e-05,A8=2.17819e-06
第22面
K=0.000
A4=7.75246e-04,A6=3.31851e-05
第23面
K=0.000
A4=2.23602e-03
ズームデータ
WE ST2 TE ST1 ST3
焦点距離 6.29 10.64 18.00 8.18 13.84
FNO. 3.41 4.28 4.62 3.77 4.58
画角2ω 66.63 38.93 22.93 50.33 29.90
fb (in air) 1.42 1.39 1.45 1.41 1.37
全長 (in air) 38.92 38.89 38.95 38.91 38.87
d7 0.30 2.50 5.44 1.52 3.81
d12 5.44 3.25 0.30 4.23 1.93
d15 4.13 2.02 1.20 3.22 1.33
d19 4.38 3.82 3.37 4.22 3.82
d21 2.09 4.76 6.03 3.17 5.45
群焦点距離
f1=12.29 f2=-6.52 f3=23.00 f4=10.49 f5=-13.67 f6=12.35
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)f1/√(fw・ft) 1.14 1.21 1.25 1.15
(2)pri/IH 1.90 1.88 1.88 1.87
(3)f3/√(fw・ft) 1.47 2.49 2.44 2.16
(4)f4/√(fw・ft) 0.95 0.87 0.93 0.99
(5)f4_b/√(fw・ft) -0.91 -0.80 -0.85 -0.58
(6)f5/√(fw・ft) -0.75 -1.15 -1.44 -1.28
また、撮影光学系41に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、ズームレンズによる光学像を電気信号化することがでる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なデジタルカメラ(撮像装置)を提供できる。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される。図12には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
また、対物光学系100(ズームレンズ)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、ズームレンズによる光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン(撮像装置)を提供できる。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
また、対物光学系100(ズームレンズ)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、ズームレンズのよる光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話(撮像装置)を提供できる。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
G6 第6レンズ群
C カバーガラス
I 撮像面
S 開口絞り
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 ファインダー光学系
44 ファインダー用光路
45 シャッター
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 レンズ
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
55 ポロプリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
66 フォーカス用レンズ
67 結像面
100 対物光学系
102 カバーガラス
162 電子撮像素子チップ
166 端子
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路
500 オートフォーカス機構
Claims (6)
- 物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群を備え、
広角端から望遠端への変倍時、前記第1レンズ群、前記第3レンズ群及び前記第6レンズ群は固定であり、前記第2レンズ群、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群は移動し、
前記第1レンズ群は、光路を折り曲げるための反射光学素子を含み、
前記第2レンズ群は、物体側より順に、負レンズと、負レンズと正レンズからなる接合レンズよりなり、
前記第3レンズ群は、明るさ絞りを有し、
前記第4レンズ群は、物体側より順に、正レンズと負レンズよりなり、
前記第5レンズ群は、負レンズよりなり、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.5≦f1/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(1)
1.0≦pri/IH≦2.5 ・・・(2)
但し、
f1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
priは、前記反射光学素子の厚さ、
IHは、像面上での最大像高、
である。 - 前記第3レンズ群は前記明るさ絞りより物体側に位置する正レンズ1枚からなり、
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
1.0≦f3/√(fw・ft)≦4.0 ・・・(3)
但し、
f3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 第4レンズ群の正レンズは両面非球面のレンズであり、
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。
0.5≦f4/√(fw・ft)≦2.0 ・・・(4)
但し、
f4は、前記第4レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−2.0≦f4_b/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(5)
但し、
f4_bは、前記第4レンズ群の前記負レンズの焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 広角端から望遠端への変倍時、前記第5レンズ群は像側から物体側へと移動し、
フォーカスは前記第5レンズ群のみで行い、
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−2≦f5/√(fw・ft)≦−0.1 ・・・(6)
但し、
f5は、前記第5レンズ群の焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズと撮像素子を用いることを特徴とする撮像装置。
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