JP5445097B2 - ズームレンズおよび撮影機能を有する情報装置 - Google Patents
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Description
ズームレンズは、小型化の面では、まず使用時のレンズ全長(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)を短縮することが必要であり、また各レンズ群の厚みを短縮して収納時の全長を抑えることも小型化を実現する重要な要素である。
望遠端における第1レンズ群と第3レンズ群の位置は「広角端における位置よりも物体側」に位置する。
「第2レンズ群」は、物体側より順に、少なくとも一面に非球面を有して物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズの3枚からなる。
「第3レンズ群」は、物体側より順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの3枚を配してなり、これら3枚のレンズのうち、2枚目の正レンズは3枚目の負レンズと「物体側に凹の接合面」により接合されている。
(1) 0.3 <|(β2t/β2w)/(ft/fw)|< 0.8
を満足する(請求項1)。
(2) 5.0 <f1/fw< 8.0
を満足することが好ましい(請求項2)。
(3) 0.025<Δθgf23
(4) 1.8<N23
を満足することが好ましい(請求項4)。
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
により定義される部分分散比:θgFを縦軸、アッベ数:νdを横軸とする直交2軸の2次元座標を考え、この2次元座標上で、基準硝種:K7の座標点(νd=60.49,θgF=0.5436)と基準硝種:F2の座標点(νd=36.26,θgF=0.5828)とを結んだ直線を「標準線」とするとき、硝種の部分分散比:θgFの、2次元座標面上における「標準線からの縦軸方向の離れ量」として定義される。
11 >ft/fw> 9.0
を満足することができる(請求項6)。
また、広角端で光学全長を短縮することで「カメラの起動時の鏡胴繰出し時間を短縮」することが可能であり、加えて、望遠端で光学全長を伸ばすことで各レンズ群の偏心による性能劣化を抑制できる。
第1レンズ群と第2レンズ群が前記のように移動し、第4レンズ群の繰出し量を低減させることを考慮すれば、第3レンズ群の望遠端における位置は、広角端における位置よりも物体側に位置するのが良い。
条件(1)のパラメータが小さくなることは、第2レンズ群が分担する変倍機能が小さくなることを意味し、条件(1)の下限を超えて上記変倍分担が小さくなりすぎると、高倍率を得るための「他のレンズ群の移動量」が過大となり、レンズ全長が増大し、ズームレンズの小型化を実現するのが困難になる恐れがある。
逆に、条件(1)の上限を超えて「第2レンズ群の変倍分担」が大きくなりすぎると、第2レンズ群の屈折力が過大となり、組立て精度に対する要求が高くなりすぎる恐れがある。また、変倍に伴う第2レンズ群の移動量が過大となってレンズ全長が増大する恐れがある。
逆に、パラメータ:f1/fwが、上限値:8.0を超えると、第1レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、収差補正上は有利になるが、第1レンズ群の前玉径や「ズームレンズ収納時のサイズ」が大きくなり、コンパクト化が困難となる恐れがある。
条件(3)および条件(4)の各パラメータが、これらの条件の下限値を超えると、第2レンズ群の最も像側に位置する正レンズの異常分散性が不足気味となり、望遠端における倍率色収差と軸上色収差の補正が困難となる恐れがある。
また、条件(4)の下限値を超えると、当該正レンズの正の屈折力を、レンズ面の曲率半径を小さくして維持しなければならず、その結果、当該レンズの肉厚が増加し、ズームレンズ全系の小型化を阻害する恐れがある。
これらの図に示すズームレンズは、図の上記順序に従って、後述する実施例1〜4に対応するものである。
この接合レンズの接合面は「物体側に凹」である。
図17(A)は、装置の正面側と上部面とを示す図、図17(B)は装置の背面側を示す図である。符号1は撮影レンズを示す。撮影レンズ1はズームレンズである。符号2はファインダ、符号3はストロボ、符号4はシャッタボタン、符号6は電源スイッチ、符号7は液晶モニタをそれぞれ示す。
図18は、情報装置のシステム構成を示す図である。
図18に示す情報装置は、「ズームレンズ」である撮影レンズ1と、「撮像素子」である受光素子13を有し、撮影レンズ1によって形成される撮影対象物の像を受光素子13によって読取るように構成され、受光素子13からの出力を中央演算装置11の制御を受ける信号処理装置14によって処理してデジタル情報に変換する。
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
f:全系の焦点距離
Fno:Fナンバ
R:曲率半径
D:面間隔
Nd:d線における屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
A12:12次の非球面係数
A14:14次の非球面係数 。
X = CH2/{1+√(1-(1+K)C2H2)}
+A4・H4 +A6・H6+A8・H8 +A10・H10 +A12・H12+A14・H14+A16・H16+A18・H18
で表される。硝種は、株式会社オハラ、および株式会社住田光学ガラスの光学硝種名である。長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「mm」である。
実施例1は、図1に示したズームレンズの具体的な実施例である。
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.25
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例1のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 29.37 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 21.552 0.1
3* 16.077 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -119.235 可変(A)
5* -52.668 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.4
7 ∞ 0.8 1.72 46.02 S-LAM61
8 11.508 0.79
9 11.756 2.03 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -187.599 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.717 4.44 1.497 81.5 K-PFK80
13* -36.8090.11
14 8.194 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.5 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.509 可変(D)
17* 25.213 2.26 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -13.357 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
実施例1における可変量のデータを以下に挙げる。
可変(A) 0.5035 9.5547 18.4545
可変(B) 16.1166 8.3662 0.8595
可変(C) 5.5311 0.95 0.8905
可変(D) 3.4181 8.5438 12.607 。
実施例1の非球面のデータを以下に挙げる。
第3面 -0.22318 -6.02869E-06 -6.35411E-08 8.92694E-10 -1.41736E-11
第4面 0 4.74802E-06 -9.56913E-09 -1.36638E-10 1.64069E-13
第5面 0 1.38189E-05 4.89240E-06 -1.24277E-07 5.86544E-10
第6面 -0.68781 0 6.57098E-07 1.11012E-06 -4.68597E-08
第12面 0.03139 -1.98053E-04 4.40551E-06 -5.84010E-07 5.69118E-08
第13面 -20.89232 1.08768E-03 4.50485E-05 -1.25614E-06 3.57716E-07
第17面 0.62834 -6.35239E-05 1.60147E-05 -1.05906E-06 3.74275E-08
A12 A14
第3面 8.72492E-14 -1.07231E-16
第4面 1.21670E-14 0
第5面 1.60870E-11 -1.84141E-13
第6面 4.25430E-10 4.40887E-12
第12面 -7.81240E-10 0
第13面 -2.91641E-11 0
第17面 -5.48963E-10 7.06060E-14
上記の非球面係数の標記において、例えば「-5.48963E-10」は「-5.48963×10−10」を意味する。以下の各実施例においても同様である。」
「条件式のパラメータの値」
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
(1) 0.45
(2) 6.62
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.31
「実施例2」
実施例2は、図5に示したズームレンズの具体的な実施例である。
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.25
Fno. 広角端:3.68 望遠端:5.79
実施例2のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 29.289 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 21.502 0.1
3* 16.003 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -123.048 可変(A)
5* -56.683 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.42
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 11.956 0.82
9 11.987 1.98 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -251.412 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.714 4.43 1.497 81.5 K-PFK80
13* -37.102 0.1
14 8.178 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.487 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.547 可変(D)
17* 26.925 2.28 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -12.702 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
実施例2における可変量のデータを以下に挙げる。
可変(A) 0.5 9.5545 18.440
可変(B) 16.0177 8.3328 0.8004
可変(C) 5.3762 0.95 0.9496
可変(D) 3.4156 8.6822 12.6154 。
実施例2の非球面のデータを以下に挙げる。
K A4 A6 A8 A10
第3面 -0.22167 -5.90530E-06 -6.46727E-08 8.93729E-10 -1.40797E-11
第4面 0 4.85871E-06 -9.30655E-09 -1.34840E-10 3.09988E-13
第5面 0 1.32968E-05 4.71545E-06 -1.24885E-07 6.15346E-10
第6面 -0.65707 0 -8.68916E-09 1.10389E-06 -4.70424E-08
第12面 0.03132 -1.97751E-04 5.10296E-06 -5.70008E-07 5.49994E-08
第13面 -18.1434 1.08465E-03 4.80974E-05 -1.41912E-06 3.46338E-07
第17面 -2.23963 -8.00366E-05 1.66391E-05 -1.06996E-06 3.72144E-08
A12 A14
第3面 8.87033E-14 -8.66730E-17
第4面 1.45501E-14 0
第5面 1.62349E-11 -1.85528E-13
第6面 4.31029E-10 4.30512E-12
第12面 -7.81240E-10 0
第13面 -2.91641E-11 0
第17面 -5.36891E-10 7.06060E-14 。
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.45
(2) 6.61
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.29 。
実施例3は、図9に示したズームレンズの具体的な実施例である。
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.27
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例3のデータを以下に示す。
面番号 R D Nd νd 硝種名
1 40.056 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 26.967 0.1
3* 16.685 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -90.74 可変(A)
5* -54.859 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.31
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 11.615 0.82
9 11.785 1.98 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -208.09 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.67 4.44 1.497 81.5 K-PFK80
13* -36.234 0.1
14 8.341 2.45 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.417 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.558 可変(D)
17* 22.448 2.34 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -13.83 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
実施例3における可変量のデータを以下に示す。
可変(A) 0.5 9.6019 18.5072
可変(B) 15.665 8.0743 0.8
可変(C) 5.574 0.95 0.95
可変(D) 3.4089 8.326 12.5939
「非球面」
実施例3の非球面のデータを以下に挙げる。
第3面 -0.22864 -6.59143E-06 -5.89327E-08 9.80393E-10 -1.44226E-11
第4面 0 8.39710E-06 -1.96921E-09 -1.74055E-10 -1.83097E-13
第5面 0 4.30032E-05 3.87787E-06 -1.24416E-07 8.68854E-10
第6面 -0.62842 0 3.65072E-06 7.88551E-07 -3.92675E-08
第12面 0.01946 -2.09000E-04 7.24368E-06 -8.97536E-07 6.62496E-08
第13面 -25.29385 1.10597E-03 4.04691E-05 -4.68999E-07 2.60289E-07
第17面 2.74822 -5.55768E-05 1.46355E-05 -1.00375E-06 3.68836E-08
A12 A14
第3面 8.23918E-14 -7.93229E-17
第4面 1.38088E-14 0
第5面 1.57198E-11 -2.32699E-13
第6面 4.62309E-10 8.57255E-13
第12面 -7.81239E-10 0
第13面 -2.91632E-11 0
第17面 -5.58874E-10 7.06167E-14 。
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.46
(2) 6.56
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.30
「実施例4」
実施例4は、図13に示したズームレンズの具体的な実施例である。
半画角 広角端:39.38 望遠端:4.26
Fno. 広角端:3.67 望遠端:5.79
実施例4のデータを以下に示す。
1 63.133 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2
2 37.761 0.1
3* 18.124 3.95 1.58913 61.15 L-BAL35
4* -88.62 可変(A)
5* -82.841 0.8 1.864 40.58 L-LAH83
6* 6.173 2.53
7 ∞ 0.8 1.7331 48.89 L-LAM72
8 12.171 0.61
9 11.334 2.01 1.80809 22.76 S-NPH1
10 -689.212 可変(B)
11 絞り 可変(C)
12* 4.441 4.25 1.497 81.5 K-PFK80
13* -92.387 0.1
14 7.704 2.42 1.6223 53.17 S-BSM22
15 -3.212 0.8 1.834 37.16 S-LAH60
16 5.465 可変(D)
17* 24.219 2.33 1.51633 64.06 L-BSL7
18 -14.042 1
19 ∞ 0.28 1.5377 66.6 フィルタ
20 ∞ 0.5 1.5 64 フィルタ 。
実施例4における可変量のデータを以下に挙げる。
広角端 中間焦点 望遠端
可変(A) 0.5 8.4112 19.4502
可変(B) 16.5072 7.7342 0.8303
可変(C) 5.0668 0.95 0.9197
可変(D) 3.381 9.8796 13.3048 。
「非球面」
実施例4の非球面のデータを以下に挙げる。
第3面 -0.21365 -6.11068E-06 -5.33907E-08 1.10490E-09 -1.66325E-11
第4面 0 8.18554E-06 1.31400E-08 -3.13919E-10 -2.24157E-12
第5面 0 8.18113E-05 1.55717E-06 -8.66465E-08 6.18775E-10
第6面 -0.38023 0 2.86067E-06 4.59239E-07 -2.83993E-08
第12面 -0.00336 -1.49472E-04 1.86823E-05 -2.34903E-06 1.91551E-07
第13面 -343.4611 1.37315E-03 6.97608E-05 -2.79653E-06 8.06764E-07
第17面 -2.73383 -8.26919E-05 2.77844E-05 -1.87611E-06 5.59135E-08
A12 A14
第3面 6.06793E-14 5.07107E-17
第4面 3.52013E-15 1.33810E-16
第5面 1.49390E-11 -2.00535E-13
第6面 2.57871E-10 3.77490E-12
第12面 -2.77789E-090
第13面 -9.61773E-090
第17面 -2.00526E-10 -1.45775E-11 。
条件式のパラメータの値を以下に挙げる。
条件式 計算結果
(1) 0.41
(2) 7.01
(3) 0.0261
(4) 1.81
(5) 10.30 。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 開口絞り
Claims (9)
- 物体側より像側へ向かって順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を配し、第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを配してなり、各レンズ群が独立に移動してズーミングを行い、望遠端における第1レンズ群と第3レンズ群の位置が、広角端におけるよりも物体側に定められたズームレンズであって、
第1レンズ群は物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、物体側に凸面を持つ正レンズから成り、
第2レンズ群は物体側より順に、少なくとも一面に非球面を有して物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズからなり、
第3レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズを配してなり、上記負レンズは、その物体側の正レンズと、物体側に凹の接合面で接合され、
第2レンズ群の広角端における結像倍率:β2w、第2レンズ群の望遠端における結像倍率:β2t、広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
(1) 0.3 <|(β2t/β2w)/(ft/fw)|< 0.8
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1記載のズームレンズにおいて、
広角端における全系の焦点距離:fw、第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件:
(2) 5.0 <f1/fw< 8.0
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1または2記載のズームレンズにおいて、
第2レンズ群の最も物体側に位置する両凹の負レンズが、両面非球面であることを特徴とするズームレンズ。 - 請求項3記載のズームレンズにおいて、
フラウンホーファ線の、g線に対する屈折率:ng、F線に対する屈折率:nF、C線に対する屈折率:nCにより、次式:
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
により定義される部分分散比:θgFを縦軸、アッベ数:νdを横軸とする直交2軸の2次元座標上で、基準硝種:K7の座標点(νd=60.49,θgF=0.5436)と基準硝種:F2の座標点(νd=36.26,θgF=0.5828)とを結んだ直線を標準線とし、硝種の部分分散比:θgFの、上記2次元座標面上における上記標準線からの上記縦軸方向の離れ量を上記硝種の異常分散性:Δθgfとするとき、
第2レンズ群の最も像側に位置する正レンズの材質の、d線に対する屈折率:N23と異常分散性:Δθgf23が、条件:
(3) 0.025<Δθgf23
(4) 1.8<N23
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
第4レンズ群が、単一の正レンズであって、少なくとも1面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
広角端における全系の焦点距離:fw、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
(5) 11 >ft/fw> 9.0
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項1〜6の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
- 請求項7記載の情報装置において、
ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴とする撮影機能を有する情報装置。 - 請求項7または8記載の情報装置において、
携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする撮影機能を有する情報装置。
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