JP4849514B2 - 変倍光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Description
前記負の第1レンズ群は負レンズ1枚で構成され、
前記正の第2レンズ群は正レンズ1枚で構成され、
前記負の第3レンズ群は負レンズ1枚で構成され、
前記第3レンズ群の負レンズが凹面を像面側に向けた負メニスカス形状であり、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の屈折力が以下の条件式(3)、(3−2)’を満足することを特徴とするものである。
1.8<|f1 |/f2 <6.5 ・・・(3)
1.9<|f1 (t)|/f2 ≦2.37 ・・・(3−2)’
ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、
f2 は第2レンズ群の焦点距離、
f1 (t)は第1レンズ群の望遠端での焦点距離、
である。
1.0<(r6 +r7 )/(r6 −r7 )<2.0 ・・・(1)
ただし、r6 、r7 はそれぞれ第3レンズ群の負レンズの物体側面と像側面の軸上曲率半径である。
また、レンズ全長が以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
ただし、TLw は広角端でのレンズ全長(第1面から像面までの距離)、
fw は広角端における全系焦点距離、
である。
ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、
f2 は第2レンズ群の焦点距離、
である。
ただし、f1 (t)は第1レンズ群の望遠端での焦点距離、
f2 は第2レンズ群の焦点距離、
である。
ただし、r7 は第3レンズ群の負レンズの像側面の軸上曲率半径、
fw は広角端における全系焦点距離、
である。
ただし、Y’は最大像高(有効撮像領域の対角長の半分の長さ)、
G23Lは第2レンズ群と第3レンズ群を構成するレンズの光軸上の厚さの合計、
である。
ただし、φ1 は屈折力可変光学素子の屈折力である。
+A2 y2 +A4 y4 +A6 y6 +A8 y8
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A2 、A4 、A6 、A8 はそれぞれ2次、4次、6次、8次の非球面係数である。
実施例1
r1 = 26.751 (非球面) d1 = 0.50 nd1 =(可変)νd1 =(可変)
r2 = 3.372 (非球面) d2 = (可変)
r3 = ∞(絞り) d3 = 0.29
r4 = 2.017 (非球面) d4 = 0.88 nd2 =1.74716 νd2 =52.76
r5 = -5.122 (非球面) d5 = (可変)
r6 = 9.395 d6 = 0.54 nd3 =1.84700 νd3 =24.00
r7 = 1.928 (非球面) d7 = (可変)
r8 = ∞ d8 = 0.50 nd4 =1.51633 νd4 =64.14
r9 = ∞ d9 = 0.50
r10= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = -3.7730 ×10-3
A6 = 2.3022 ×10-3
A8 = -1.9976 ×10-4
第2面
K = 0
A4 = 5.2428 ×10-4
A6 = 3.6118 ×10-3
A8 = 4.9284 ×10-4
第4面
K = -1.0229
A4 = 6.2154 ×10-3
A6 = -5.1160 ×10-3
A8 = 0.0000
第5面
K = 0
A4 = 4.3196 ×10-3
A6 = -7.9105 ×10-3
A8 = 2.3019 ×10-3
第7面
K = -0.4034
A4 = 3.6964 ×10-2
A6 = 4.3544 ×10-2
A8 = -1.6171 ×10-2
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 3.60 5.10 7.20
FNO 2.80 3.81 4.57
FIY (mm) 2.25 2.25 2.25
d2 3.51 1.98 0.89
d5 0.11 0.20 0.37
d7 2.70 4.14 5.06
n1 1.48000 1.75306 1.82000
ν1 56.5 53.3 52.5
f1 -8.09 -5.17 -4.75
φ1 -0.12 -0.19 -0.21 。
実施例2
r1 = 9.065 (非球面) d1 = 0.50 nd1 =(可変)νd1 =(可変)
r2 = 2.565 (非球面) d2 = (可変)
r3 = ∞(絞り) d3 = 0.23
r4 = 2.009 (非球面) d4 = 0.82 nd2 =1.73792 νd2 =53.77
r5 = -5.289 (非球面) d5 = (可変)
r6 = 27.324 d6 = 0.61 nd3 =1.84700 νd3 =24.00
r7 = 2.261 (非球面) d7 = (可変)
r8 = ∞ d8 = 0.50 nd4 =1.51633 νd4 =64.14
r9 = ∞ d9 = 0.50
r10= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = -1.1146 ×10-2
A6 = 3.4522 ×10-3
A8 = -3.0779 ×10-4
第2面
K = 0
A4 = -1.1417 ×10-2
A6 = 6.1065 ×10-3
A8 = -4.6860 ×10-5
第4面
K = -0.9282
A4 = 7.7959 ×10-3
A6 = -4.9582 ×10-3
A8 = 0.0000
第5面
K = 0
A4 = 6.7293 ×10-3
A6 = -9.2563 ×10-3
A8 = 2.7121 ×10-3
第7面
K = 0.5015
A4 = 3.0181 ×10-2
A6 = 4.3227 ×10-2
A8 = -1.4779 ×10-2
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 3.60 5.10 7.20
FNO 2.80 3.75 4.49
FIY (mm) 2.25 2.25 2.25
d2 3.69 2.24 1.15
d5 0.23 0.30 0.45
d7 2.71 4.10 5.04
n1 1.52000 1.73616 1.78000
ν1 50.5 49.6 49.5
f1 -7.07 -5.02 -4.75
φ1 -0.14 -0.20 -0.21 。
実施例3
r1 = 170.653 (非球面) d1 = 0.50 nd1 =1.52542 νd1 =55.78
r2 = 2.807 (非球面) d2 = (可変)
r3 = ∞(絞り) d3 = 0.00
r4 = 1.898 (非球面) d4 = 1.14 nd2 =1.58313 νd2 =59.38
r5 = -2.872 (非球面) d5 = (可変)
r6 = 32.126 d6 = 0.50 nd3 =1.60687 νd3 =27.03
r7 = 1.973 (非球面) d7 = (可変)
r8 = ∞ d8 = 0.50 nd4 =1.51633 νd4 =64.14
r9 = ∞ d9 = 0.50
r10= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = -4.4751 ×10-2
A6 = 4.4143 ×10-3
A8 = 7.0371 ×10-4
第2面
K = 0
A4 = -5.4025 ×10-2
A6 = 5.0229 ×10-3
A8 = 1.9408 ×10-3
第4面
K = -1.2270
A4 = 9.7027 ×10-3
A6 = 1.4144 ×10-2
A8 = 0.0000
第5面
K = 0
A4 = 6.5584 ×10-2
A6 = -4.0609 ×10-3
A8 = 5.2558 ×10-3
第7面
K = 2.0411
A4 = -8.5633 ×10-2
A6 = 3.0959 ×10-2
A8 = -2.9048 ×10-2
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 3.60 6.22 7.20
FNO 2.80 3.86 4.18
ω(°) 34.80 19.46 17.37
d2 3.17 1.36 0.88
d5 0.21 0.11 0.15
d7 2.98 4.89 5.33 。
実施例4
r1 = 10.687 (非球面) d1 = (可変) nd1 =1.70269 νd1 =49.62
r2 = (可変)(非球面) d2 = (可変)
r3 = ∞(絞り) d3 = 0.26
r4 = 2.058 (非球面) d4 = 0.81 nd2 =1.74100 νd2 =52.64
r5 = -5.559 (非球面) d5 = (可変)
r6 = 11.123 d6 = 0.82 nd3 =1.84666 νd3 =23.78
r7 = 1.942 (非球面) d7 = (可変)
r8 = ∞ d8 = 0.50 nd4 =1.51633 νd4 =64.14
r9 = ∞ d9 = 0.50
r10= ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = -1.4506 ×10-2
A6 = 3.3139 ×10-3
A8 = -2.1979 ×10-4
第2面
K = 0
A4 = (可変)
A6 = (可変)
A8 = (可変)
第4面
K = -1.0654
A4 = 5.6061 ×10-3
A6 = -4.2360 ×10-3
A8 = 0.0000
第5面
K = 0
A4 = 6.5699 ×10-3
A6 = -8.6317 ×10-3
A8 = 2.3784 ×10-3
第7面
K = 0.0590
A4 = 2.6397 ×10-2
A6 = 4.3305 ×10-2
A8 = -1.5416 ×10-2
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 3.60 5.10 7.20
FNO 2.76 4.13 5.05
FIY (mm) 2.25 2.25 2.25
d1 0.76 0.52 0.50
d2 3.73 2.15 1.05
d5 0.15 0.23 0.41
d7 1.98 3.72 4.65
r2 4.503 2.792 2.560
A4 (第2面) -1.6051×10-2 -1.7286×10-2 -1.8638×10-2
A6 (第2面) 5.6250×10-3 5.5014×10-3 7.2142×10-3
A8 (第2面) -2.8595×10-4 -1.8522×10-4 -1.2779×10-3
f1 -11.67 -5.53 -4.92 。
φ1 -0.09 -0.18 -0.20
実施例5
r1 = 11.019 (非球面) d1 = 0.50 nd1 =(可変)νd1 =(可変)
r2 = 2.614 (非球面) d2 = (可変)
r3 = 1.950 (非球面) d3 = 0.85 nd2 =1.76225 νd2 =51.25
(絞り)
r4 = -4.595 (非球面) d4 = (可変)
r5 = 55.017 d5 = 0.50 nd3 =1.84700 νd3 =24.00
r6 = 2.126 (非球面) d6 = (可変)
r7 = ∞ d7 = 0.50 nd4 =1.51633 νd4 =64.14
r8 = ∞ d8 = 0.50
r9 = ∞(像面)
非球面係数
第1面
K = 0
A4 = -1.0007 ×10-2
A6 = 4.2473 ×10-3
A8 = -4.6301 ×10-4
第2面
K = 0
A4 = -6.9714 ×10-3
A6 = 7.8294 ×10-3
A8 = -1.1709 ×10-5
第3面
K = -0.9283
A4 = 7.1066 ×10-3
A6 = -5.2297 ×10-3
A8 = 0.0000
第4面
K = 0
A4 = 6.7535 ×10-3
A6 = -9.2607 ×10-3
A8 = 3.2086 ×10-3
第6面
K = 0.4987
A4 = 3.0255 ×10-2
A6 = 5.5872 ×10-2
A8 = -2.4416 ×10-2
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 3.60 5.10 7.20
FNO 2.80 3.78 4.63
FIY (mm) 2.25 2.25 2.25
d2 3.46 2.12 1.09
d4 0.19 0.26 0.43
d6 2.70 3.97 4.83
n1 1.52000 1.71358 1.78000
ν1 50.5 49.6 49.5
f1 -6.73 -4.92 -4.51
φ1 -0.15 -0.20 -0.22 。
(1) 1.52 1.18 1.13 1.42 1.08
(2) 2.65 2.72 2.64 2.64 2.56
(3)広角端 3.95 3.41 2.35 5.50 3.53
望遠端 2.32 2.29 2.32 2.37
(3−2) 2.32 2.29 2.35 2.32 2.37
(4) 0.54 0.63 0.55 0.54 0.59
(5) 0.63 0.63 0.73 0.72 0.60
(6)広角端 -0.12 -0.14 -0.09 -0.15
望遠端 -0.21 -0.21 -0.20 -0.22
f1 広角端 -8.09 -7.07 -11.67 -6.73
望遠端 -4.75 -4.75 -4.92 -4.51
。
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
S…開口絞り
F…ローパスフィルター等を構成する平行平板
I…像面
E…観察者眼球
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…シャッターボタン
46…フラッシュ
47…液晶表示モニター
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
53…ファインダー用対物光学系
55…正立プリズム
57…視野枠
59…接眼光学系
60…カバー
61…焦点距離変更ボタン
62…設定変更スイッチ
112…対物レンズ
113…鏡枠
114…カバーガラス
160…撮像ユニット
162…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
Claims (10)
- 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群と負の屈折力の第3レンズ群よりなり、少なくとも第2レンズ群と第3レンズ群を移動させて各群間間隔を変えることで変倍を行う変倍光学系であって、
前記負の第1レンズ群は負レンズ1枚で構成され、
前記正の第2レンズ群は正レンズ1枚で構成され、
前記負の第3レンズ群は負レンズ1枚で構成され、
前記第3レンズ群の負レンズが凹面を像面側に向けた負メニスカス形状であり、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の屈折力が以下の条件式(3)、(3−2)’を満足することを特徴とする変倍光学系。
1.8<|f 1 |/f 2 <6.5 ・・・(3)
1.9<|f 1 (t)|/f 2 ≦2.37 ・・・(3−2)’
ただし、f 1 は第1レンズ群の焦点距離、
f 2 は第2レンズ群の焦点距離、
f 1 (t)は第1レンズ群の望遠端での焦点距離、
である。 - 前記第3レンズ群の負レンズのシェイピングファクターが以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の変倍光学系。
1.0<(r6 +r7 )/(r6 −r7 )<2.0 ・・・(1)
ただし、r6 、r7 はそれぞれ第3レンズ群の負レンズの物体側面と像側面の軸上曲率半径である。 - レンズ全長が以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1又は2記載の変倍光学系。
1.9<TLw /fw <3.1 ・・・(2)
ただし、TLw は広角端でのレンズ全長(第1面から像面までの距離)、
fw は広角端における全系焦点距離、
である。 - 前記第3レンズ群を構成する負レンズが以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の変倍光学系。
0.4<r7 /fw <1.0 ・・・(4)
ただし、r7 は第3レンズ群の負レンズの像側面の軸上曲率半径、
fw は広角端における全系焦点距離、
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4の何れか1項記載の変倍光学系。
0.4<(G23L)/Y’<1.1 ・・・(5)
ただし、Y’は最大像高、
G23Lは第2レンズ群と第3レンズ群を構成するレンズの光軸上の厚さの合計、
である。 - 前記第1レンズ群の負レンズが屈折力可変光学素子であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載の変倍光学系。
- 前記屈折力可変光学素子が、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項6記載の変倍光学系。
0.07<|φ1 |<0.27 ・・・(6)
ただし、φ1 は屈折力可変光学素子の屈折力である。 - 前記第1レンズ群の負レンズを移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1から7の何れか1項記載の変倍光学系。
- 前記屈折力可変光学素子の屈折力を変化させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項6又は7記載の変倍光学系。
- 請求項1から9の何れか1項記載の変倍光学系と、前記変倍光学系の像側に配置された撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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