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JP2002365545A - 電子撮像装置 - Google Patents

電子撮像装置

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Publication number
JP2002365545A
JP2002365545A JP2002058518A JP2002058518A JP2002365545A JP 2002365545 A JP2002365545 A JP 2002365545A JP 2002058518 A JP2002058518 A JP 2002058518A JP 2002058518 A JP2002058518 A JP 2002058518A JP 2002365545 A JP2002365545 A JP 2002365545A
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JP
Japan
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lens
lens group
twenty
image
positive
Prior art date
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Application number
JP2002058518A
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English (en)
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JP4217415B2 (ja
JP2002365545A5 (ja
Inventor
Toru Miyajima
徹 宮島
Toshihide Nozawa
敏秀 野沢
Hisashi Goto
尚志 後藤
Masahito Watanabe
正仁 渡邉
Shinichi Mihara
伸一 三原
Yuji Miyauchi
裕司 宮内
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Priority to US10/114,302 priority patent/US7212242B2/en
Publication of JP2002365545A publication Critical patent/JP2002365545A/ja
Publication of JP2002365545A5 publication Critical patent/JP2002365545A5/ja
Priority to US11/391,212 priority patent/US7289152B2/en
Priority to US11/503,120 priority patent/US7417684B2/en
Priority to US11/503,215 priority patent/US7420611B2/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143507Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -++
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/135Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
    • H04N25/136Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours

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  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適当なズーム方式を選択し、レンズエレメン
トを薄くして各群の総厚を薄くし、徹底的にズームレン
ズの薄型化を図り、電子撮像装置を薄型化する。 【解決手段】 物体側より順に、2枚のレンズからなり
全体として負のパワーを持つ第1レンズ群G1と、2枚
のレンズからなり全体として正のパワーを持つ第2レン
ズ群G2とから構成され、第1レンズ群G1と第2レン
ズ群G2との空気間隔を変えることによって全群の焦点
距離を変化させることができ、条件(a)から(n)ま
での中の1つ以上を満足するズームレンズとその像面側
に配置された電子撮像素子を有する電子撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子撮像装置に関
し、特に、ズームレンズとCCD等の電子撮像素子を備
えた撮像装置、とりわけ電子画像を得ることが可能なデ
ジタルカメラに関するものである。また、ズームレンズ
等光学系部分の工夫により奥行方向の薄型化を実現した
ビデオカメラやデジタルカメラに関するものである。ま
た、そのズームレンズの一部はリアフォーカスをも可能
にならしめたものである。
【0002】
【従来の技術】近年、銀塩35mmフィルム(通称ライ
カ版)カメラに代わる次世代カメラとしてデジタルカメ
ラ(電子カメラ)が注目されてきている。さらに、それ
は業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで
幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになっ
てきている。
【0003】本発明においては、特にポータブルな普及
タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥
行の薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術
を提供することをねらっている。
【0004】カメラの奥行方向を薄くするのに最大のネ
ックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の
最も物体側の面から撮像面までの厚みである。最近で
は、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し、携
帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴
式鏡筒を採用することが主流になっている。
【0005】しかしながら、使用するレンズタイプやフ
ィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。
特に、ズーム比やF値等の仕様を高く設定するには、最
も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先
行型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みや
デッドスペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄
くならない(特開平11−258507号)。
【0006】負先行型で特に2乃至3群構成のズームレ
ンズはその点有利であるが、群内構成枚数が多かった
り、エレメントの厚みが大きかったり、最も物体側のレ
ンズが正レンズの場合も、沈胴しても薄くならない(特
開平11−52246号)。
【0007】現在知られている中で電子撮像素子用に適
しかつズーム比、画角、F値等を含めた結像性能が良好
で沈胴厚を最も薄くできる可能性を有するものの例とし
て、特開平11−194274号、特開平11−287
953号、特開2000−9997等のものがある。
【0008】第1レンズ群を薄くするには入射瞳位置を
浅くするのがよいが、そのためには第2レンズ群の倍率
を高くすることになる。一方、そのために第2レンズ群
の負担が大きくなり、それ自身を薄くすることが困難に
なるばかりでなく収差補正の困難さや製造誤差の効きが
増大し好ましくない。薄型化小型化を実施するには、撮
像素子を小さくすればよいが、同じ画素数とするために
は画素ピッチを小さくする必要があり、感度不足を光学
系でカバーしなければならない。回折の影響も然りであ
る。また、奥行の薄いカメラボディにするために、合焦
時のレンズ移動を前群ではなくいわゆるリアフォーカス
が駆動系のレイアウト上有効である。すると、リアフォ
ーカスを実施したときの収差変動が少ない光学系を選択
する必要が出てくる。
【0009】ところで、従来より、ズームレンズと電子
撮像素子を用いた撮像装置では、ズームレンズを通過す
る光量を調整するため、開口径を変化させるいわゆる可
変絞りを用いることが主流であった。
【0010】一方、画質の向上を目指して、昨今の撮像
素子の高画素化が進んでいる。撮像素子の画素数が多く
なると、光学系に要求される光学性能も高くなる。
【0011】しかしながら、従来の可変絞りを用いる場
合、絞り径を小さくして光量を調整しようとすると、回
折の影響により解像度が低下する問題を有しており、光
量調整と高画質化の両立が困難であった。また、ズーム
レンズの全長を小さくしたい場合であっても、可変絞り
の機械的構成による厚みが光学系全長の短縮化の制限と
なる場合もあった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成
枚数が少なく、機構レイアウト上小型で簡素にしやす
く、無限遠から近距離まで安定した高い結像性能を有す
るズーム方式あるいはズーム構成を選択し、さらには、
レンズエレメントを薄くして各群の総厚を薄くしたり、
フィルター類の選択をも考慮して、徹底的にズームレン
ズの薄型化を図り、電子撮像装置を薄型化することであ
る。
【0013】本発明のもう1つの目的は、回折の影響を
抑えて高画質を保ちつつ光量調整が行え、かつ、ズーム
レンズの全長の短縮化も可能とした電子撮像装置を提供
することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電子撮像装置は、物体側より順に、2枚のレンズか
らなり全体として負のパワーを持つ第1レンズ群と、2
枚のレンズからなり全体として正のパワーを持つ第2レ
ンズ群とから構成され、前記第1レンズ群と第2レンズ
群との空気間隔を変えることによって全群の焦点距離を
変化させることができ、以下の条件(a)から(n)ま
での中の1つ以上を満足するズームレンズ、及び、前記
ズームレンズの像面側に配置された電子撮像素子を有す
ることを特徴とするものである。
【0015】(a) 7<dNP・A<27 (b) 20<t1 ・A<50 (c) 20<D2 ・A<45 (d) 30<(t1 +D2 )・A<90 (e) 30<−f11・A<70 (f) 90<f12・A<250 (g) 20<f21・A<42 (h) 0.6<Φ21/Φw <1.05 (i) 19.5<R21・A<45 (j) 40<−f22・A<140 (k) 0.33<−Φ22/Φw <0.80 (l) −1<(R21+R22)/(R21−R22)<0 (m) 0.25<(R23+R24)/(R23−R24
<3.4 (n) 72<νd21 <100 ただし、A=43.2/L(Lは電子撮像素子の有効撮
像領域の対角長)、t1、D2 はそれぞれ第1レンズ
群、第2レンズ群の光軸上の総厚、dNPは第1レンズ群
の2枚のレンズの光軸上での間隔、f11、f12、f21
22はそれぞれ第1レンズ群の2枚のレンズの中の物体
側のレンズ、像側のレンズ、第2レンズ群の2枚のレン
ズの中の物体側のレンズ、像側のレンズの焦点距離、Φ
21、Φ22、Φ w はそれぞれ第2レンズ群の2枚のレンズ
の中の物体側のレンズ、像側のレンズの、そして広角端
における全系の屈折力、R21、R22、R23、R24は第2
レンズ群を構成する物体側から順の屈折面の曲率半径、
νd21 は第2レンズ群の物体側正レンズの媒質のアッベ
数である。
【0016】本発明のもう1つの電子撮像装置は、物体
側より順に、負レンズ、正レンズの2枚からなり、全体
として負のパワーを持つ第1レンズ群と、物体側より、
開口絞り、正レンズ、負レンズの2枚からなり、全体と
して正のパワーを持つ第2レンズ群から構成され、広角
端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レンズ群と第
2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第1レンズ群は非
球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の面に非球
面を有し、かつ、以下の条件式(1)、(2)を満たす
ズームレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配置
された電子撮像素子を有することを特徴とするものであ
る。
【0017】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
軸上の距離である。
【0018】本発明のもう1つの電子撮像装置は、物体
側より順に、最も物体側が負レンズで最も像側が正レン
ズであり全体として負のパワーを持つ第1レンズ群と、
物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズの2枚から
なり、全体として正のパワーを持つ第2レンズ群と、正
レンズ1枚からなる第3レンズ群とを有し、広角端から
望遠端へ変倍するときに、前記第1レンズ群と第2レン
ズ群の間隔が小さくなり、前記第2レンズ群と前記第3
レンズ群との間隔が大きくなり、前記第1レンズ群は非
球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の面に非球
面を有し、かつ、第2レンズ群の負レンズの形状が、以
下の条件式(1)を満たすズームレンズ、及び、前記ズ
ームレンズの像面側に配置された電子撮像素子を有する
ことを特徴とするものである。
【0019】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径である。
【0020】本発明のさらにもう1つの電子撮像装置
は、物体側より順に、最も物体側が負レンズで最も像側
が正レンズであり全体として負のパワーを持つ第1レン
ズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズの
2枚からなり、全体として正のパワーを持つ第2レンズ
群と、正レンズ1枚からなる第3レンズ群とを有し、広
角端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レンズ群と
第2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第2レンズ群と
前記第3レンズ群との間隔が大きくなり、前記第1レン
ズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の
面に非球面を有し、以下の条件式(2)を満たすズーム
レンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配置された
電子撮像素子を有することを特徴とするものである。
【0021】 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、t2Nは第2レンズ群の正レンズの像側の面から第2
レンズ群の像側の面までの光軸上の距離である。
【0022】本発明のさらに別の電子撮像装置は、物体
側より順に、負レンズ、正レンズの2枚、若しくは、負
レンズ、負レンズ、正レンズの3枚からなり、全体とし
て負のパワーを持つ第1レンズ群と、物体側より、開口
絞り、正レンズ、負レンズからなり、全体として正のパ
ワーを持つ第2レンズ群とを有し、広角端から望遠端へ
変倍するときに、前記第1レンズ群と第2レンズ群の間
隔が小さくなり、前記第1レンズ群は非球面を有し、前
記第2レンズ群は最も物体側の面に非球面を有し、以下
の条件式(1)、(2)を満たすズームレンズ、及び、
前記ズームレンズの像面側に配置された電子撮像素子を
有することを特徴とするものである。
【0023】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
軸上の距離である。
【0024】以下に、本発明において上記構成をとる理
由と作用を説明する。
【0025】本発明の電子撮像装置は、物体側より順
に、2枚のレンズからなり全体として負のパワーを持つ
第1レンズ群と、2枚のレンズからなり全体として正の
パワーを持つ第2レンズ群とから構成され、前記第1レ
ンズ群と第2レンズ群との空気間隔を変えることによっ
て全群の焦点距離を変化させることができるズームレン
ズ、及び、そのズームレンズの像面側に配置された電子
撮像素子を有するものである。
【0026】そして、そのズームレンズは、前記の条件
(a)から(n)までの中の1つ以上を満足するもので
ある。
【0027】沈胴時のレンズ長を短くするには、第1レ
ンズ群内の2枚のレンズエレメントの間隔を薄くすると
効果があるが、条件(a)の下限の7を越えると、2枚
のレンズによる空気レンズの有効光線通過部が物理的に
成り立たなくなる。上限の27を越えると、沈胴時のレ
ンズ長が長くなりレンズ枚数を極限まで減らす意味がな
くなる。
【0028】なお、条件(a)中のAは、銀塩35mm
フィルム1画面の対角長43.2mmに対する電子撮像
素子の有効撮像領域の対角長の比であり、像面サイズ換
算係数を表す。
【0029】別の見方をすれば、第1レンズ群全体の厚
みを薄くすると効果がある。第1レンズ群全体の光軸上
での厚みの条件(b)の下限の20を越えると、レンズ
縁肉、中肉あるいは2枚のレンズによる空気レンズの有
効光線通過部が物理的に成り立たなくなるし、そうでな
い場合でも、歪曲収差やコマ収差が補正しきれなくな
る。上限の50を越えると、厚くなることで沈胴時のレ
ンズ長が長くなるばかりでなく、入射瞳位置が深くなり
レンズ径も大型化し、レンズ枚数を極限まで減らす意味
がなくなる。
【0030】あるいは、第2レンズ群についても、全体
の厚みを薄くしても同様の効果がある。この場合も、条
件(c)の下限の20を越えると、レンズ縁肉、中肉が
物理的に成り立たなくなる。上限の45を越えると、沈
胴時のレンズ長が長くなり、レンズ枚数を極限まで減ら
す意味がなくなる。
【0031】もっと別の見方をすれば、第1レンズ群と
第2レンズ群のそれぞれの群の光軸上での総厚の和が条
件(d)を満たせばよい。この条件の下限の30、上限
の90を超えたときの不具合事項は、以上より自明であ
る。
【0032】レンズエレメントやレンズ群の厚みを薄く
する以外に、沈胴時のレンズ長を短くするにはもっと別
の方法がある。一つは、第1レンズ群の焦点距離を広角
端の全系の焦点距離と望遠端の全系の焦点距離との相乗
平均近傍まで短くするとよい。それは、第1レンズ群と
第2レンズ群の間隔を変倍全域にわたり短くすることが
可能である。すると、鏡枠を短くできることと、第1レ
ンズ群の径を小さくそして薄くしやすいため、沈胴時の
レンズ長を短くしやすい。つまり、第1レンズ群の負レ
ンズの条件(e)の上限の70を越えると、第1レンズ
群の径が大きくなる等沈胴時のレンズ長を短くするには
不利で、下限の30を越えると、歪曲収差やコマ収差、
像面湾曲あるいは色収差等が発生しやすくなる。
【0033】一方、 第1レンズ群の正レンズは色収差の
補正上不可欠であり、条件(f)の上限250を越える
と、色収差の補正ができず、下限の90を越えると、第
1レンズ群のパワーをキャンセルし好ましくない。な
お、画角が狭くズーム比が小さいうちは、第1レンズ群
の正レンズにパワーがなくても色収差の補正は可能なた
め、ズーム比2.5以下でかつ広角端画角が66°以下
の場合は適用しなくても可である。
【0034】また、第2レンズ群の焦点距離もできるだ
け短くするとよい。それは、第2レンズ群の広角端から
望遠端まで変倍時の総移動量が小さくて済むため、鏡枠
を短くできて沈胴時のレンズ長を短くしやすい。つま
り、条件(g)の上限の42を越えると、使用状態全長
が長くなり沈胴時のレンズ長を短くするのに不利で、下
限の20を越えると、球面収差やコマ収差あるいは色収
差等が発生しやすくなる。
【0035】なお、条件(g)はズーム比2.5倍以下
の場合に適用し、ズーム比が2.5倍以上の場合は、第
2レンズ群の正レンズのパワーと広角端における全系の
焦点距離との比を規定した条件(h)を適用した方がよ
い。その条件の下限の0.6を越えると、使用状態全長
が長くなり沈胴時のレンズ長を短くするのに不利で、上
限の1.05を越えると、球面収差やコマ収差あるいは
色収差等が発生しやすくなる。
【0036】もう一つの考え方として、第2レンズ群の
正レンズの物体側の曲率半径を条件(i)の範囲で小さ
くする方法でもよい。その上限の45を越えると、使用
状態全長が長くなり沈胴時のレンズ長を短くするのに不
利で、下限の19.5を越えると、球面収差やコマ収差
あるいは色収差等が発生しやすくなる。
【0037】一方、 第2レンズ群の負レンズは色収差の
補正上不可欠であり、条件(j)の上限の140を越え
ると、色収差の補正ができず、下限の40を越えると、
第2レンズ群のパワーをキャンセルし好ましくない。な
お、ズーム比が2.5倍以下では、範囲から外れても問
題ないため適用しなくても可である。
【0038】あるいは、条件(k)のように第2レンズ
群の負レンズのパワーと広角端における全系の焦点距離
との比を規定してもよい。その条件の下限の0.33を
越えると、色収差の補正ができず、上限の0.80を越
えると、第2レンズ群のパワーをキャンセルし好ましく
ない。なお、ズーム比2.5以下でかつ広角端画角が6
6°以下の場合は、範囲から外れても問題ないため適用
しなくても可である。
【0039】沈胴時のレンズ長を短くするには、各群の
厚みを薄くしたりパワーを強めたりするのが効果的であ
るが、これらを実現しようとすると、一般的傾向として
収差補正が困難になる。逆に言えば、非球面を導入する
等何らかの手段で収差補正ができさえすれば、物理的に
可能な限り短くすることができる。つまり、第2レンズ
群のレンズエレメントの形状を規定するのが効果的であ
る。第2レンズ群正レンズの形状を規定する条件(l)
の上限値の0を越えると、コマ収差がプラス傾向にな
り、球面収差も増大する。下限値の−1を越えると、コ
マ収差がプラス傾向になり、球面収差も増大する。な
お、ズーム比2.5以下の場合は範囲から外れても、球
面収差、コマ収差共に十分補正できるため適用しなくて
も可である。
【0040】第2レンズ群負レンズの形状を規定する条
件(m)の上限値の3.4を越えると、像面がフラット
に保てなくなり、下限の0.25を越えると、高次成分
による球面収差が増大する。
【0041】あと、色収差についても同様に、条件
(n)の下限値の72を越えると、軸上色収差、倍率色
収差の補正が困難である。上限の100を越えると、供
給が非常に困難なレンズ材料しかない。なお、画角が狭
くズーム比が小さい、つまり、ズーム比2.5以下で、
かつ、広角端画角が66°以下の場合は、条件(n)を
外れても、色収差の補正は可能なため適用しなくても可
である。
【0042】以上述べてきた通り、条件(a)から
(n)までの中、満足する条件が多い程、沈胴時のレン
ズ長をより短くすることが可能である。
【0043】なお、各々条件の範囲を個別に又は同時
に、次のようにすれば、沈胴時のレンズ長を短くするの
により有利となる。
【0044】(a)’ 7<dNP・A<24.6 (b)’ 20<t1 ・A<45.2 (c)’ 20<D2 ・A<42.5 (d)’ 30<(t1 +D2 )・A<84 (e)’ 30<−f11・A<66.7 (f)’ 90<f12・A<240 (g)’ 20<f21・A<41 (h)’ 0.6<Φ21/Φw <1.02 (i)’ 19.5<R21・A<40 (j)’ 47<−f22・A<140 (k)’ 0.33<−Φ22/Φw <0.75 (l)’ −1<(R21+R22)/(R21−R22)<−
0.1 (m)’ 0.5<(R23+R24)/(R23−R24)<
3 (n)’ 72<νd21 <96 さらに、各々の条件の範囲を以下のように限定すればな
お好ましい。
【0045】(a)” 7<dNP・A<20 (b)” 20<t1 ・A<40 (c)” 20<D2 ・A<40 (d)” 30<(t1 +D2 )・A<80 (e)” 30<−f11・A<55 (f)” 90<f12・A<110 (g)” 20<f21・A<40 (h)” 0.6<Φ21/Φw <0.8 (i)” 19.5<R21・A<34 (j)” 75<−f22・A<140 (k)” 0.33<−Φ22/Φw <0.49 (l)” −1<(R21+R22)/(R21−R22)<−
0.5 (m)” 0.8<(R23+R24)/(R23−R24)<
2.5 (n)” 72<νd21 <90 次に、本発明において同様な目的の他の電子撮像装置に
ついて述べる。
【0046】本発明のもう1つの電子撮像装置は、物体
側より順に、負レンズ、正レンズの2枚からなり、全体
として負のパワーを持つ第1レンズ群と、物体側より、
開口絞り、正レンズ、負レンズの2枚からなり、全体と
して正のパワーを持つ第2レンズ群から構成され、広角
端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レンズ群と第
2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第1レンズ群は非
球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の面に非球
面を有し、かつ、以下の条件式(1)、(2)を満たす
第1のタイプのズームレンズ、又は、物体側より順に、
最も物体側が負レンズで最も像側が正レンズであり全体
として負のパワーを持つ第1レンズ群と、物体側より、
開口絞り、正レンズ、負レンズの2枚からなり、全体と
して正のパワーを持つ第2レンズ群と、正レンズ1枚か
らなる第3レンズ群とを有し、広角端から望遠端へ変倍
するときに、前記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が
小さくなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との
間隔が大きくなり、前記第1レンズ群は非球面を有し、
前記第2レンズ群は最も物体側の面に非球面を有し、か
つ、第2レンズ群の負レンズの形状が、以下の条件式
(1)を満たす第2のタイプのズームレンズ、又は、物
体側より順に、最も物体側が負レンズで最も像側が正レ
ンズであり全体として負のパワーを持つ第1レンズ群
と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズの2枚
からなり、全体として正のパワーを持つ第2レンズ群
と、正レンズ1枚からなる第3レンズ群とを有し、広角
端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レンズ群と第
2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第2レンズ群と前
記第3レンズ群との間隔が大きくなり、前記第1レンズ
群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の面
に非球面を有し、以下の条件式(2)を満たす第3のタ
イプのズームレンズ、又は、物体側より順に、負レン
ズ、正レンズの2枚、若しくは、負レンズ、負レンズ、
正レンズの3枚からなり、全体として負のパワーを持つ
第1レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負
レンズからなり、全体として正のパワーを持つ第2レン
ズ群とを有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前
記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前
記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最
も物体側の面に非球面を有し、以下の条件式(1)、
(2)を満たす第4のタイプのズームレンズの何れかを
採用した電子撮像装置としている。
【0047】負の第1レンズ群、正の第2レンズ群の構
成にすることで、バックフォーカスを長くすることが容
易となり、結像面の前にローパスフィルター等を配置す
るスペースを取りやすくなる。変倍群である第2レンズ
群の最も物体側に第2レンズ群と共に移動する開口絞り
を設けることで、第2レンズ群の有効径を小さくでき、
それによって第2レンズ群の厚さも小さくできるので、
薄型化が可能となる。第2レンズ群を正・負の2枚で構
成することで色収差が補正でき、かつ、薄型化が可能と
なる。
【0048】さらに、本発明の電子撮像装置に採用した
ズームレンズでは、第1レンズ群は非球面を有し、第2
レンズ群は最も物体側の面に非球面を有している。第1
レンズ群の非球面は歪曲収差、非点収差、コマ収差に効
果があり、第2レンズ群の最も物体側の非球面は球面収
差、コマ収差の補正に効果がある。なお、第2レンズ群
の最も像面側にも非球面を入れると、非点収差の補正に
効果がある。
【0049】以下、条件(1)、(2)について説明す
る。
【0050】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
軸上の距離である。
【0051】第2レンズ群の負レンズが像側に凹面を持
つメニスカス形状をしていることにより、コマ収差を良
好に補正できるが、その凹面の曲率がきつすぎると、光
線の像面への入射角が大きくなり、シェーディングの問
題が起こりやすい。つまり、条件(1)の上限の3.0
を越えると、シェーディングが発生しやすく、下限の
0.6を越えると、コマ収差の補正が不十分になりやす
い。
【0052】なお、次のようにすればより好ましい。
【0053】 (1)’ 0.8<(R23+R24)/(R23−R24)<2.5 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0054】 (1)” 0.9<(R23+R24)/(R23−R24)<2.0 条件(2)は第2レンズ群の正レンズの像側の面から第
2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の距離t
2Nを規定したものである。この部位はある程度厚くしな
いと非点収差が補正しきれないが、光学系の各エレメン
トの厚みを薄くする目的の場合、これが足枷になる。し
たがって、非点収差の補正は、その負レンズの像側の面
に非球面を導入して補正する。それでも、下限値の0.
08を越えると、非点収差は補正しきれなくなる。上限
値の0.28を越えると、レンズ全系の厚さが許容でき
ない。
【0055】なお、次のようにすればより好ましい。
【0056】 (2)’ 0.1<t2N/D2 <0.25 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0057】 (2)” 0.12<t2N/D2 <0.22 また、条件(2)の代わりに若しくは追加して、以下の
条件式(3)、(4)の中少なくとも一方を満たすよう
にしてもよい。
【0058】(3) 0.3<D2 /fW <1.5 (4) 0.24<D2 /L<1.2 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、fW は広角端での全系での焦点距離(無限遠物点合
焦時)、Lは電子撮像素子の有効撮像領域(略矩形)の
対角長である。
【0059】条件(3)、(4)共に下限の0.3乃至
0.24より小さいと、非点収差の補正が困難になる。
縁肉が小さくなるので製造上も困難である。上限の1.
5乃至1.2より大きいと、沈胴したときの厚さが厚く
なる。
【0060】なお、各々個別に又は同時に、次のように
すればより好ましい。
【0061】(3)’ 0.5<D2 /fW <1.4 (4)’ 0.4<D2 /L<1.12 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0062】(3)” 0.7<D2 /fW <1.3 (4)” 0.56<D2 /L<1.04 また、第2レンズ群の正レンズの屈折率n21は、球面収
差、コマ収差、ペッツバール和を良好にしながら小型化
する上では高い方がより好ましい。すなわち、 (5) 1.6<n21<1.9 を満足することが好ましい。
【0063】この条件の下限の1.6を越えると、これ
らの収差が補正不足になりやすく、補正すると小型化が
困難になる。上限の1.9を設定したのは、現実的に使
える硝材がないためである。
【0064】なお、次のようにすればより好ましい。
【0065】(5)’ 1.65<n21<1.9 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0066】(5)” 1.68<n21<1.9 第2レンズ群は何れも空気と接する4つの屈折面からな
る訳だが、ズーム全域にわたり収差変動が少なく、良好
な収差状態を維持するために各屈折面の形状を適切にす
ることが重要である。つまり、物体側から順に、各面の
光軸近傍の曲率半径R21、R22、R23、R24が、以下の
条件を各々個別に又は同時に満足するとよい。
【0067】(6) −1.5<R21/R22<0.2 (7) −1.0<R22/R23<0.5 (8) −0.3<R24/R23<0.5 (9) 0.5<R24/R21<2.0 条件(6)の上限値0.2を越えると、球面収差が発生
しやすく、下限値の−1.5を越えると、コマ収差が発
生しやすい。先述のごとく、第2レンズ群の負レンズが
像側に凹面を持つメニスカス形状をしていることによ
り、コマ収差を良好に補正できる。条件(7)、(8)
のそれぞれ上限値0.5、0.5を越えると、コマ収差
が悪化しやすく、条件(7)の下限値の−1.0を越え
ると、球面収差が発生しやすく、条件(8)の下限値の
−0.3を越えると、光線の像面への入射角が大きくな
り、シェーディングの問題が起こりやすい。第2レンズ
群の基本的パワーはR21とR24とによって概ね決まって
いる。条件(9)の下限値の0.5を越えると、球面収
差やコマ収差等の補正にはよいが、屈折力が弱まり小型
化には好ましくない。上限値の2.0を越えると、球面
収差、コマ収差に加えて色収差の補正も不足する。ま
た、上記4つの条件の何れを外れてもズーム全域での収
差の安定性が良くない。
【0068】なお、各々個別に又は同時に、次のように
すればより好ましい。
【0069】(6)’ −1.2<R21/R22<0 (7)’ −0.7<R22/R23<0.35 (8)’ −0.2<R24/R23<0.3 (9)’ 0.7<R24/R21<1.5 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0070】 (6)” −0.9<R21/R22<−0.2 (7)” −0.5<R22/R23<0.25 (8)” −0.15<R24/R23<0.2 (9)” 0.9<R24/R21<1.2 なお、本発明の電子撮像装置に搭載するズームレンズと
して1枚の正レンズで構成される第3レンズ群を有する
場合(前記2番目と3番目の発明のタイプ)は、以下の
条件を満たすと効果的である。
【0071】1つ目は、第3レンズ群にフォーカス機能
を持たせる場合に限り、各屈折面は球面のみ又は以下に
示す条件を満たす偏奇量の少ない非球面とすることであ
る。
【0072】 (10) |abs (Z)|/L<1.5×10-2 ただし、Lは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ab
s (Z)は光軸からの高さが0.35Lの位置における
第3レンズ群の各屈折面の光軸上の曲率半径を有する球
面から前記屈折面までの光軸方向への偏奇量である。
【0073】この第3レンズ群をフォーカス用として使
用する場合、収差変動が問題になるが、第3レンズ群に
必要以上の量の非球面が入ると、その効果を出すために
第1レンズ群、第2レンズ群で残存する非点収差を第3
レンズ群にて補正することになり、ここで第3レンズ群
がフォーカスのために動くと、そのバランスが崩れてし
まい好ましくない。したがって、第3レンズ群でフォー
カスする場合は、第1レンズ群、第2レンズ群で非点収
差をズーム全域にわたり略取り切らねばならない。その
ため、第3レンズ群は球面系又は少ない非球面量にて構
成し、開口絞りを第2レンズ群の物体側に配し、第2レ
ンズ群の中の特に軸外収差に効果のある最も像側のレン
ズに非球面を施すのがよい。また、このタイプでは、前
玉径が大きくなり難いので、開口絞りを第2レンズ群と
一体(後記の実施例では、第2レンズ群の直前に配置
し、第2レンズ群と一体)とした方が、機構上単純であ
るばかりでなく、沈胴時のデッドスペースが発生し難
く、広角端と望遠端のF値差が小さい。
【0074】条件(10)の上限値の1.5×10-2
越えると、第3レンズ群によりリアフォーカスをすると
非点収差が大きく崩れ好ましくない。
【0075】なお、次のようにすればより好ましい。
【0076】 (10)’|abs (Z)|/L<1.5×10-3 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0077】 (10)”|abs (Z)|/L<1.5×10-4 その他に、光学系を薄くしながらリアフォーカスを導入
してもズーム全域において無限から近距離まで非点収差
や色収差等各収差を安定させることを考えた場合、第3
レンズ群が以下の条件(11)を満たすようにしてもよ
い。
【0078】(11) −2.0<(R31+R32)/
(R31−R32)<1.0 ただし、R31は第3レンズ群の正レンズの物体側面の光
軸上における曲率半径、R32は第3レンズ群の正レンズ
の像側面の光軸上における曲率半径である。
【0079】条件(11)の上限値の1.0を越える
と、リアフォーカスによる非点収差の変動が大きくなり
すぎ、無限物点で非点収差を良好に補正し得ても、近距
離物点に対しては非点収差が悪化しやすい。下限値の−
2.0を越えると、リアフォーカスによる非点収差変動
は少ないが無限物点に対する収差補正が困難となる。
【0080】なお、次のようにすればより好ましい。
【0081】(11)’−1.6<(R31+R32)/
(R31−R32)<0.7 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0082】(11)”−1.2<(R31+R32)/
(R31−R32)<0.4また、広角端から望遠端に変倍
する際、第3レンズ群のズーム時移動量x3 が以下の条
件を満たすようにすれば、ズーム全域での収差の安定性
に優れる。
【0083】 (12) −0.5<x3 /√(fW ・fT )<0.5 条件(12)の上限の0.5を越えると、球面収差、コ
マ収差、非点収差等ズーム全域での収差の安定性が劣化
してくる。下限値の−0.5を越えると、広角端と望遠
端の射出瞳位置の差が大きくなりすぎ、シェーディング
に関しズーム全域において良好に保つことが困難にな
る。
【0084】なお、次のようにすればより好ましい。
【0085】 (12)’−0.4<x3 /√(fW ・fT )<0.4 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0086】 (12)”−0.3<x3 /√(fW ・fT )<0.3 また、物体側より順に、負のパワーを持つ第1レンズ群
と、正のパワーを持つ第2レンズ群とを有し、前記第1
レンズ群が、光軸上の面がそれぞれ物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと正メニスカスレンズを有し、前
記正メニスカスレンズの物体側面は、屈折面有効部の中
の最周辺部が、光軸近傍の曲率中心の存在する方向と反
対側へ凹形状となる非球面であるズームレンズ、及び、
前記ズームレンズの像面側に配された電子撮像素子を有
することを特徴とする電子撮像装置として構成すること
が好ましい。
【0087】前述の非球面を用いることで、広角端での
軸上光束と軸外光束とで収差補正を分担することができ
る。この際に、第1レンズ群中の負レンズと正レンズの
光軸上の面がそれぞれ物体側に凸面を向けることで、軸
上光束に対する光線の曲げ角が小さくできるため、広角
端から望遠端にかけての軸上収差の補正が良好に行え
る。
【0088】また、物体側より順に、負のパワーを持つ
第1レンズ群と、正のパワーを持つ第2レンズ群とを有
し、前記第1レンズ群が、像面側に凹面を向けた負レン
ズと、光軸上の面がそれぞれ物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズを有し、前記正メニスカスレンズの物体
側面は、屈折面有効部の中の最周辺部が、光軸近傍の曲
率中心の存在する方向と反対側へ凹形状となる非球面で
あり、かつ、以下の条件(A)を満足するズームレン
ズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配された電子撮
像素子を有することを特徴とする電子撮像装置として構
成することが好ましい。
【0089】 (A) −5.0<(R13+R14)/(R13−R14)<−1.7 ただし、R13は前記第1レンズ群の正メニスカスレンズ
の物体側面の曲率半径、R14は前記第1レンズ群の正メ
ニスカスレンズの像面側面の曲率半径である。
【0090】前述の非球面を用いることで、広角端での
軸上光束と軸外光束とで収差補正を分担することができ
る。特に、上述の条件(A)を満足することで、広角端
における軸上乃至軸外の収差補正が良好に行える。条件
(A)の上限の−1.7を越えると、正レンズの中心部
分のメニスカス形状が緩くなり、一方、下限の−5.0
を越えると、メニスカス形状が強くなりすぎるため、軸
上乃至軸外にかけての収差補正が難しくなる。さらに
は、条件(A)に代えて、以下の条件(A)’を満足す
る電子撮像装置とすることがより好ましい。
【0091】 (A)’ −5.0<(R13+R14)/(R13−R14)<−2.4 このような光学系であっても、上述の種々の条件や構成
を複数満足することで、より小型化、高性能化、低コス
ト化が行える。
【0092】また、射出瞳位置の変動について、具体的
には以下の条件(13)、つまり、無限遠物点合焦時に
広角端から望遠端に変倍する際、射出瞳位置の逆数の変
化量Δ(1/EXP )[=|(1/EXPT)−(1/EXPW)
|]が、 (13) Δ(1/EXP )・√(fW ・fT )<1 を満足するようにする。ただし、EXPTは望遠端における
射出瞳位置、EXPWは広角端における射出瞳位置である。
【0093】この条件(13)の上限の1を越えると、
シェーディングに関してズーム全域において良好に保つ
ことが困難になる。
【0094】なお、次のようにすればより好ましい。
【0095】 (13)’Δ(1/EXP )・√(fW ・fT )<0.8 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0096】 (13)”Δ(1/EXP )・√(fW ・fT )<0.7 なお、以上の条件(1)〜(13)”は変倍比が2.4
以上若しくは2.8以上のズームレンズを有する電子撮
像装置に用いるのが好ましい。
【0097】また、広角端から望遠端に変倍する際、第
3レンズ群のズーム時移動量x3 が第2レンズ群と第3
レンズ群の空気間隔の変化量x2-3 に対して以下の条件
を満たすようにすることが望ましい。
【0098】 (B) 0.005<|x3 /(γ×x2-3 )|<0.05 ただし、γは広角端から望遠端までのズーム比である。
【0099】この条件(B)の下限の0.005を越え
て第3レンズ群のズーム時の移動量が小さくなると、射
出瞳位置を調整する作用が低減する。一方、上限の0.
05を越えると、第3レンズ群の移動量が大きくなり光
学系全体が大型化する。
【0100】さらには、 (B)’ 0.01<|x3 /(γ×x2-3 )|<0.035 とすると、その効果が増す。
【0101】また、第3レンズ群は、広角端よりも望遠
端で像側に移動することが、光学系を小型に構成するた
めにより好ましい。
【0102】これから述べることは、今まで述べてきた
ズームレンズに対し、条件として追加することによっ
て、さらに収差補正を良好にした構成枚数の少ない小型
なズームレンズにし得るものである。
【0103】1つ、第1レンズ群の最も物体側の面と最
も像側の面に非球面を導入することで、このタイプのズ
ームレンズにありがちな広角側の樽型歪曲収差(特に、
第1レンズ群を1枚にすると、パワーの確保上どうして
も発生する。)を非点収差、コマ収差そして望遠側の球
面収差を悪化させずに補正することができる。特に、両
面非球面とすれば効果が高い。
【0104】1つ、第2レンズ群の最も物体側の面と最
も像側の面に非球面を導入することで球面収差、コマ収
差、非点収差をズーム全域にわたり良好に保つ。さらに
は、フォーカスについても全域で良好に保つために条件
(10)も加えるとよい。
【0105】1つ、第1レンズ群の正レンズの両面に非
球面を導入することで、前記同様このタイプのズームレ
ンズにありがちな広角側の樽型歪曲収差を非点収差、コ
マ収差そして望遠側の球面収差を悪化させずに補正する
ことができる。
【0106】1つ、第1レンズ群及び前記第2レンズ群
の全ての負レンズが物体側に凸面を持つメニスカス形状
とする。第1レンズ群の場合は、広角側の樽型歪曲収
差、非点収差、コマ収差補正と望遠側の球面収差の両立
に有利であり、第2レンズ群の場合は、全ズーム域にわ
たって球面収差とコマ収差、非点収差補正の補正が有利
である。
【0107】1つ、第2レンズ群の正レンズの物体側の
面は強い凸面とする。第2レンズ群の正レンズを物体側
に強い凸面を持つ形状にすることにより、小型化とコマ
収差の補正の両立が容易となる。
【0108】1つ、第1レンズ群の負レンズの物体側の
面の光軸近傍の曲率半径について以下の条件を満足する
ようにすることで、前記同様このタイプのズームレンズ
にありがちな広角側の樽型歪曲収差を非点収差、コマ収
差そして望遠側の球面収差を悪化させずに補正すること
ができる。非球面を導入すればなお一層良くなる。
【0109】(14) −0.3<fW /R11<0.4 ただし、R11は第1レンズ群の物体側から1番目のレン
ズ面の光軸近傍(光軸上)の曲率半径、fW は広角端に
おける全系の焦点距離(無限遠物点合焦時)である。
【0110】この条件(14)の上限の0.4を越える
と、非点収差や望遠側の球面収差の補正が困難で、下限
値の−0.3を越えると、広角端での樽型歪曲収差の補
正が困難になる。また、第1レンズ群に非球面を導入す
ることで歪曲収差を補正し、残る球面成分で非点収差の
補正を行なうのがよい。上限値を越えると、非点収差や
望遠側の球面収差の補正には不利になり、下限値を越え
ると、非球面でも歪曲収差を補正しきれない。
【0111】なお、次のようにすればより好ましい。
【0112】 (14)’−0.2<fW /R11<0.30 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0113】 (14)”−0.15<fW /R11<0.25 1つ、第1レンズ群の正レンズの物体側に接する光軸上
の空気間隔を以下の条件を満足するようにすることで、
第1レンズ群自身を光軸方向に薄くしながらも歪曲収差
や非点収差補正を両立させることが可能である。
【0114】(15) 0.3<dNP/fW <1 ただし、dNPは第1レンズ群の正レンズの物体側に接す
る光軸上の空気間隔である。
【0115】この条件(15)の上限値の1を越える
と、非点収差の補正には有利になるが第1レンズ群の厚
みが増し小型化に反する。下限値の0.3を越えると、
非点収差の補正が困難となる。
【0116】なお、次のようにすればより好ましい。
【0117】(15)’0.4<dNP/fW <0.9 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0118】(15)”0.5<dNP/fW <0.8 又は、dNPを第1レンズ群の焦点距離f1 で規定して、
以下の条件(15)*、(15)**の何れかを満足する
ようにしてもよい。
【0119】(15)* 1<|dNP/f1 |<3 (15)**1.5<|dNP/f1 |<2.5 1つ、第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像
側のレンズ面までの光軸上での厚みを以下の条件を満足
するようにすることで、ズームレンズ系諸仕様、性能を
小型、薄型の上で成立させることが可能である。
【0120】(16) 0.4<t1 /L<2.2 ただし、t1 は第1レンズ群の最も物体側のレンズ面か
ら最も像側のレンズ面までの光軸上の厚み、Lは電子撮
像素子の有効撮像領域(略矩形)の対角長である。
【0121】この条件(16)の上限値の2.2を越え
ると、薄型化の妨げになりやすく、下限値の0.4を越
えると、各レンズ面の曲率半径を緩くせざるを得ず、近
軸関係の成立や諸収差補正が困難になる。
【0122】なお、この条件範囲は縁肉、機械的なスペ
ース確保上、Lの値によって変える必要がある。
【0123】 (16)’0.6<t1 /L<2.2 (ただし、L<6.2mmのとき) 0.5<t1 /L<2.0 (ただし、6.2mm<L<9.2 mmのとき) 0.4<t1 /L<1.8 (ただし、9.2mm<Lのとき) 1つ、第1レンズ群に導入する非球面の中少なくとも1
面は屈折面有効部の中の最周辺部が光軸近傍の曲率中心
の存在する方向と反対側に凹形状となるような形状の面
(つまり、光軸を含む断面においてその断面形状が有効
部中に1次変曲点を持つ面)とすることで、第1レンズ
群の負レンズの構成枚数を1枚にしても、広角側の樽型
歪曲収差を始め、非点収差、コマ収差と望遠側の球面収
差の両立が可能である。さらには、光軸外の有効面中に
面の法線が光軸と平行になる領域を含む面とすることが
より好ましい。
【0124】1つ、第1レンズ群に導入する非球面の中
少なくとも2面は屈折面有効部の中の最周辺部が光軸近
傍の曲率中心の存在する方向と反対側に凹形状となるよ
うな形状の面とすることで、第1レンズ群の負レンズの
構成枚数を1枚にしても、広角側の樽型歪曲収差を始
め、非点収差、コマ収差と望遠側の球面収差の両立がさ
らにやりやすくなる。さらには、その2面が光軸外の有
効面中に面の法線が光軸と平行になる領域を含む面とす
ることがより好ましい。
【0125】1つ、以下の条件を満足するとよい。
【0126】(17) −1<f1 /R11<0.5 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、R11は第1レ
ンズ群の最も物体側の面の光軸近傍(光軸上)の曲率半
径である。
【0127】この条件(17)の上限値の0.5を越え
ると、有効範囲中で光軸上以外に極値を有する屈折面を
導入しても、樽型歪曲にならなくても複雑な形状の歪曲
になったり、その他の軸外収差にかえって悪影響を及ぼ
す。下限の−1を越えると、その導入効果は小さい。
【0128】なお、次のようにすればより好ましい。
【0129】(17)’−0.8<f1 /R11<0.3 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0130】(17)”−0.7<f1 /R11<0.2 1つ、第1レンズ群中の正レンズは、両面共光軸近傍の
曲率半径が正の値でかつそれぞれの面の光学的有効範囲
中の周辺部に物体側が凹形状となるような部分が存在す
るようにすると、第1レンズ群の負レンズの構成枚数を
1枚にしても、広角側の樽型歪曲収差を始め、非点収
差、コマ収差と望遠側の球面収差の両立が可能である。
【0131】さらに、以下の条件を満足するとよい。
【0132】 (18) −2.5<f1 /R13<−0.5 (19) −1.5<f1 /R14<0.5 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、R13は前記第
1レンズ群の正レンズの物体側面の曲率半径、R14は前
記第1レンズ群の正レンズの像面側面の曲率半径であ
る。
【0133】これら条件(18)、(19)の下限値の
それぞれ−2.5、−1.5を越えると、有効範囲中で
光軸上以外に極値を有する屈折面を導入しても、樽型歪
曲にならなくても複雑な形状の歪曲になったり、その他
の軸外収差にかえって悪影響を及ぼす。上限のそれぞれ
−0.5、0.5を越えると、その導入効果は小さい。
【0134】なお、次のようにすればより好ましい。
【0135】 (18)’−2.0<f1 /R13<−0.6 (19)’−1.2<f1 /R14<0.2 さらに、次のようにすればなお好ましい。
【0136】 (18)”−1.7<f1 /R13<−0.7 (19)”−1<f1 /R14<0 なお、以上の本発明のズームレンズの場合、近距離物体
にフォーカシングする場合は、第1レンズ群を光軸に沿
って物体側に繰り出すのがよい。
【0137】以上述べてきたズームレンズを電子撮像装
置用として用いるためには、これから述べる条件を満足
するようにした方が望ましい。
【0138】まず、仕様面であるが、広角端半画角、望
遠端開放F値、ズーム比γの適性範囲を以下の条件に示
してある。
【0139】(20) 28°<ωW <40° (21) 2.7<FT <5 (22) 2<γ<4 ただし、ωW は広角端の半画角。FT は望遠端の開放F
値。γはズーム比である。
【0140】条件(20)は上限の40°を越えると、
軸外収差の補正が困難で、かつ、径や厚みを増大しなく
てはならず、小型化と相反する。下限の28°を越える
と、一般ユースとしての広角端画角としては不足であ
る。本発明では、この範囲の画角に十分対応したもので
ある。
【0141】条件(21)は下限の2.7を越えると、
軸上収差の補正が困難で、かつ、径や厚みを増大しなく
てはならず、小型化と相反する。上限の5を越えると、
一般ユースとしてのF値としては不足である。特に、小
さなイメージャーサイズへの適用を考慮すると、回折や
感度の問題が生じやすい。
【0142】条件(22)は上限の4を越えると、ザイ
デル各収差や色収差補正ができなくなってくる。下限の
2を越えると、高画素数の単焦点レンズでの画像をトリ
ミングする方式の方が安価で高画質にしやすく、意味が
ない。
【0143】次に、フィルター類を薄くする点について
言及する。電子撮像装置には、通常赤外光が撮像面に入
射しないように一定の厚みのある赤外吸収フィルターを
撮像素子よりも物体側に挿入している。これを厚みのな
いコーティングに置き換えることを考える。当然その分
薄くなる訳だが、副次的効果がある。上記のズームレン
ズ系後方にある撮像素子よりも物体側に、600nmで
の透過率が80%以上、700nmでの透過率が10%
以下の近赤外シャープカットコートを導入すると、吸収
タイプよりも相対的に赤側の透過率が高くなり、補色モ
ザイクフィルターを有するCCDの欠点である青紫側の
マゼンタ化傾向がゲイン調整により緩和され、原色フィ
ルターを有するCCD並みの色再現を得ることができ
る。一方、補色フィルターの場合、その透過光エネルギ
ーの高さから原色フィルター付きCCDと比べ、実質的
感度が高く、かつ解像的にも有利であるため、小型CC
Dを使用したときのメリットが大である。もう一方のフ
ィルターである光学的ローパスフィルターについても、
その総厚tLPF が以下の条件を満たすようにするとよ
い。
【0144】 (23) 0.15a<tLPF <0.5a 〔mm〕 ただし、aは電子撮像素子の水平画素ピッチ(単位μ
m)である。
【0145】沈胴厚を薄くするには光学的ローパスフィ
ルターを薄くすることも効果的であるが、一般的にはモ
アレ抑制効果が減少して好ましくない。一方、画素ピッ
チが小さくなるにつれて結像レンズ系の回折の影響によ
り、ナイキスト限界以上の周波数成分のコントラストは
減少し、モアレ抑制効果の減少はある程度許容されるよ
うになる。例えば、像面上投影時の方位角度が水平(=
0°)と±45°方向にそれぞれ結晶軸を有する3種類
のフィルターを光軸方向に重ねて使用する場合、かなり
モアレ抑制効果があることが知られている。この場合の
フィルターが最も薄くなる仕様としては、水平にaμ
m、±45°方向にそれぞれSQRT(1/2) *aμmだけず
らせるものが知られている。ここで、SQRTはスクエ
アルートであり平方根を意味する。このときのフィルタ
ー厚は、およそ[1+2*SQRT(1/2) ]*a/5.88
(mm)となる。
【0146】これは、ちょうどナイキスト限界に相当す
る周波数においてコントラストをゼロにする仕様であ
る。これよりは数%乃至数十%程度薄くすると、ナイキ
スト限界に相当する周波数のコントラストが少し出てく
るが、上記回折の影響で抑えることが可能になる。上記
以外のフィルター仕様、例えは2枚重ねあるいは1枚で
実施する場合も含めて、条件(23)を満足するのがよ
い。上限値の0.5aを越えると、光学的ローパスフィ
ルターが厚すぎ薄型化の妨げになる。下限値の0.15
aを越えると、モアレ除去が不十分になる。ただし、こ
れを実施する場合のaの条件は5μm以下である。
【0147】aが4μm以下なら、より回折の影響を受
けやすいので、 (23)’0.13a<tLPF <0.5a 〔mm〕 としてもよい。また、以下のようにしてもよい。
【0148】(23)” aが4μm以上の場合: 0.3a<tLPF <0.5a 〔mm〕 (ただし、フィルターが3枚重ね、かつ、a<5μmの
とき) 0.2a<tLPF <0.28a 〔mm〕 (ただし、フィルターが2枚重ね、かつ、a<5μmの
とき) 0.1a<tLPF <0.16a 〔mm〕 (ただし、フィルターが1枚、かつ、a<5μmのと
き) aが4μm以下の場合: 0.25a<tLPF <0.5a 〔mm〕 (ただし、フィルターが3枚重ねのとき) 0.16a<tLPF <0.25a〔mm〕 (ただし、フィルターが2枚重ねのとき) 0.08a<tLPF <0.14a〔mm〕 (ただし、フィルターが1枚のとき) 画素ピッチの小さな撮像素子を使用する場合、絞り込み
による回折効果の影響で画質が劣化する。しがって、開
口サイズが固定の複数の開口を有し、その中の1つを第
1レンズ群の最も像側のレンズ面と第3レンズ群の最も
物体側のレンズ面の間の何れかの光路内に挿入でき、か
つ、他のものと交換可能とすることで、像面照度を調節
することができる電子撮像装置としておき、その複数の
開口の中、一部の開口内に550nmに対する透過率が
それぞれ異なり、かつ、80%未満であるような媒体を
有するようにして光量調節を行なうのがよい。あるい
は、a(μm)/Fナンバー<0.4となるようなF値
に相当する光量になるように調節を実施する場合は、開
口内に550nmに対する透過率がそれぞれ異なりかつ
80%未満の媒体を有する電子撮像装置とするのがよ
い。例えば、開放値から上記条件の範囲外ではその媒体
なしかあるいは550nmに対する透過率が91%以上
のダミー媒質としておき、範囲内のときは回折の影響が
出る程に開口絞り径を小さくするのではなく、NDフィ
ルターのようなもので光量調節するのがよい。
【0149】また、その複数の開口をそれぞれ径をF値
に反比例して小さくしたものにして揃えておき、NDフ
ィルターの代わりにそれぞれ周波数特性の異なる光学的
ローパスフィルターを開口内に入れておくのでもよい。
絞り込むにつれて回折劣化が大きくなるので、開口径が
小さくなる程光学的ローパスフィルターの周波数特性を
高く設定しておく。
【0150】さて、前記したように本発明のもう1つの
目的は、回折の影響を抑えて高画質を保ちつつ光量調整
が行え、かつ、ズームレンズの全長の短縮化も可能とし
た電子撮像装置を提供することである。そのための構成
を以下に説明する。
【0151】その第1の構成は、各々の間隔を変化させ
焦点距離を変更させる複数のレンズ群と、光路中に配さ
れかつ少なくとも軸上光束径を制限する開口絞りとを有
するズームレンズ、及び、その像側に配された電子撮像
素子を備えた電子撮像装置において、前記開口絞りは絞
り形状が固定であり、前記開口絞りの配される空間とは
異なる位置の空間の光軸上に透過率変更にて光量調整を
行うフィルターを配したことを特徴とする電子撮像装置
である。
【0152】このような構成によると、光量調整はフィ
ルターの透過率変更により行い、絞り形状を固定とする
ことで、従来絞り径を小さくしたときに生じる回折光に
よる電子画像への劣化を抑えることができる。
【0153】また、従来の絞り位置で光量を調整する機
構では、絞り形状可変とする等の光量調整のための機構
が光学系の配置の自由度を妨げる原因となっていたが、
このような構成では、絞り形状が固定のものを用いてい
るため、絞り機構自体の厚さを薄くできる。したがっ
て、絞りを挟むレンズ間隔を従来よりも短くすることが
でき、レンズ全長の短縮化も可能となる。
【0154】なお、開口絞りは、群の中、つまり、変倍
時に間隔が一定のレンズ間にあってもよい。
【0155】また、開口絞りは必ずしも円形でなくても
構わない。ただし、従前の可変絞りにあっては、常に円
形の絞り形状とするために、多数の絞り板を用いてい
た。本発明において、さらに開口形状を円形絞りとする
ことで、光量調整の状態によらず、非合焦部分の画像の
ムラを抑えたいわゆる綺麗なボケ味を簡易な構成で得る
ことができるのでより好ましい。
【0156】また、開口絞りで決定される軸外光束の主
光線は、他の部位でケラレても構わない。つまり、一般
に開口絞りの面積を小さくするタイプの光量調整手段で
は、絞り込んだときの画面周辺部の光量が極端に低下し
ない位置に配さなければならなかった。しかしながら、
本発明ではその必要がないため、設計における自由度を
高くすることが可能となる。
【0157】また、形状が固定の開口絞りに関して、以
下の形状とすることで解像度の高い電子画像を得ること
ができる。
【0158】すなわち、第2の構成は、第1の構成にお
いて、望遠端における開放FナンバーFが、前記電子撮
像素子の最小画素ピッチa(単位mm)に対し、 1.5×103 ×a/1mm<Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の前記開口絞りの長さ
が、撮像面の対角方向の前記開口絞りの長さに対して長
いか、若しくは、望遠端における開放FナンバーFが、
前記電子撮像素子の最小画素ピッチa(単位mm)に対
し、 1.5×103 ×a/1mm>Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の前記開口絞りの長さ
が、撮像面の対角方向の前記開口絞りの長さに対して短
い、ことを特徴とする電子撮像装置である。
【0159】例えば、画素ピッチの長さが2μm前半に
なると、Fナンバーが5.6程度で回折限界になる。本
発明では、絞りの形状が常に固定であるので、開口形状
を任意に決めることで解像度を高めることが可能とな
る。
【0160】レーレー限界周波数は、使用する撮像レン
ズのFナンバーをF、使用する光の波長をλ(nm)と
すると、おおむね1/(1.22Fλ)で表される。
【0161】一方、複数の画素を有する撮像素子の解像
限界は、1/(2a)(aは画素ピッチ:単位は全てm
m)で表される。
【0162】したがって、レーレー限界周波数が撮像素
子の解像限界を越えて小さくならないようにするために
は、 1.22Fλ<2a つまり、 F<1.64a/λ を満足させることが条件となる。
【0163】ここで、可視光線での撮影を鑑みて使用波
長λ=546(nm)とすると、 F<1.5×103 ×a/1mm がF値の理論限界の条件式となる。
【0164】電子画像は水平・垂直方向の周波数特性を
良くすることが画質向上に効果的であるため、開放F値
が、1.5×103 ×a/1mm<Fのとき、回折の影
響を受け難いように、撮像面の垂直方向又は水平方向の
前記開口絞りの長さが、撮像面の対角方向の前記開口絞
りの長さに対して長い、ことが好ましい。
【0165】一方、開放F値が、 1.5×103 ×a/1mm>Fのとき、 幾何光学収差の影響を受け難いように、撮像面の垂直方
向又は水平方向の前記開口絞りの長さが、撮像面の対角
方向の前記開口絞りの長さに対して短い、ことが好まし
い。
【0166】さらに、従来使用していたローパスフィル
ターのカットオフ周波数を上げる、若しくは、ローパス
フィルターそのものをなくすことも可能となる。
【0167】また、レンズ全長の短縮化のために、第3
の構成は、第1の構成において、前記ズームレンズにお
ける可変の空気間隔の中で最小の空気間隔、又は、一定
の空気間隔の中で最も長い空気間隔中に、前記フィルタ
ーを配したこと特徴とする電子撮像装置である。
【0168】このような構成により、変倍域中常に広い
間隔を確保した箇所にフィルターを配することができ
る。そのため、レンズ全長の短縮化に有利となる。
【0169】後述するように、シャッターを配する場合
でも同様である。
【0170】また、絞り形状は固定であるため、光量の
確保のために絞り形状を大きく設定すると、レンズ鏡筒
等による光束のケラレが生じる。そのため、画像の中心
部と周辺部とで明るさにムラが生じることがある。
【0171】そのため、光量調整を行うフィルターにて
明るさのムラを抑えるために、第4の構成は、第1の構
成において、前記光量調整を行うフィルターは、中心部
の透過率に対して周辺部の透過率を高くした透過面を少
なくとも1つ有することを特徴とする電子撮像装置であ
る。
【0172】このような構成とすることで、明るさムラ
を抑えた撮影が可能となる。
【0173】また、フィルターの反射光によるゴースト
を低減させるために、第5の構成は、第1の構成におい
て、前記光量調整を行うフィルターを光軸に対して傾け
る配置が可能なことを特徴とする電子撮像装置である。
【0174】また、本発明の第6の構成は、第1の構成
において、前記開口絞りは、変倍時若しくは合焦点動作
の際に、可変の空気間隔を挟む前後のレンズ群の間に配
され、前記光量調整を行うフィルターは前記空気間隔と
は異なる位置に配されることを特徴とする電子撮像装置
である。
【0175】このような構成とすることで、変倍時のレ
ンズ群の移動量を大きくできるため、高変倍化が容易と
なる。
【0176】また、本発明の第7の構成は、第1から第
6の構成において、前記開口絞りは、その開口絞りから
光軸に下ろした垂線と光軸との交わる位置が、レンズ群
中のレンズ媒質内に位置することを特徴とする電子撮像
装置である。
【0177】開口絞りはその開口形状が変化しないた
め、このような構成が可能となる。この構成により、よ
り一層の小型化が達成できる。
【0178】また、本発明の第8の構成は、第7の構成
において、前記開口絞りは、前記レンズ群中の何れかの
レンズ面に接して設けられることを特徴とする電子撮像
装置である。
【0179】この構成により、絞り位置調整が不要なた
め精度を高めることが可能となる。特にレンズ面に絞り
を黒塗りした構成とすると、より簡易に構成できる。
【0180】また、本発明の第9の構成は、第1から第
8の構成において、前記開口絞りを、光軸側に開口を設
けた口径板としたことを特徴とする電子撮像装置であ
る。
【0181】このようにすると、絞りの厚さを薄くする
ことができる。
【0182】また、本発明の第10の構成は、第1から
第9の構成において、前記ズームレンズは少なくとも負
の屈折力のレンズ群と、その像側直後に配された正の屈
折力のレンズ群とを有し、広角端よりも望遠端にて前記
負の屈折力のレンズ群と前記正の屈折力のレンズ群との
間隔が減少し、前記開口絞りを前記負の屈折力のレンズ
群の最も像側面から前記正の屈折力のレンズ群の像側面
の間に配し、前記光量調整を行うフィルターを前記開口
絞りよりも像面側に配したことを特徴とする電子撮像装
置である。
【0183】ズームレンズ中に負レンズ群、正レンズ群
の順で配される構成を含む場合、開口絞りを上記の位置
に配する構成とすると、ズームレンズ全体をコンパクト
化し、かつ、広角端での画角が確保しやすくできる。
【0184】また、このような位置に開口絞りを配する
と、それよりも像側の光束の広がりが大きくなりすぎな
いため、上記の位置に光量調整を行うフィルターを配す
ると、フィルター自体をコンパクトに構成できるため、
小型化に有利である。
【0185】より具体的には、本発明の第11の構成
は、第10の構成において、前記負のレンズ群を最も物
体側に配置したことを特徴とする電子撮像装置である。
【0186】このような構成とすると、広画角化、高変
倍比化、全長短縮の少なくとも何れかの効果を奏するこ
とができる。
【0187】さらには、本発明の第12の構成は、第1
0の構成において、前記ズームレンズは、物体側から順
に、前記負の屈折力を有するレンズ群と、前記正の屈折
力を有するレンズ群とを有し、変倍時に可動のレンズ群
は前記負の屈折力を有するレンズ群と前記正の屈折力を
有するレンズ群の2つのレンズ群のみであることを特徴
とする電子撮像装置である。
【0188】このような構成とすると、広画角高変倍比
化、全長短縮の少なくとも何れかの効果を有する。
【0189】さらには、本発明の第13の構成は、第1
0の構成において、前記ズームレンズは、物体側から順
に、前記負の屈折力を有するレンズ群と、前記正の屈折
力を有するレンズ群との2つのレンズ群のみであること
を特徴とする電子撮像装置である。
【0190】このような構成とすることで、さらに構成
を簡単にできる。
【0191】また、本発明の第14の構成は、第10か
ら第13の構成において、前記開口絞りは、前記正の屈
折力のレンズ群直前の空気間隔中に配されことを特徴と
する電子撮像装置である。
【0192】このような構成により、電子撮像素子に入
射する光線を撮像面に対して垂直に近づけることができ
る。
【0193】特に、ズームレンズを、物体側より負レン
ズ群と正レンズ群の順で構成した場合、望遠端で、第1
レンズ群である負のレンズ群を一層第2レンズ群に近づ
けることが可能となる。それにより、第1レンズ群と第
2レンズ群との間隔の減少量以上にズームレンズ全長の
短縮化を行うことができる。
【0194】また、正の屈折力のレンズ群と開口絞りが
一体で移動するようにすると、鏡枠構成を簡単にでき
る。
【0195】また、本発明の第15の構成は、第10か
ら第14の構成において、前記光量調整を行うフィルタ
ーは、前記正の屈折力のレンズ群の直後の空気間隔中に
配することを特徴とする電子撮像装置である。
【0196】このような構成にすると、光線束が余り広
がらない位置にフィルターを配することができ、より好
ましい。特に、負レンズ群と正レンズ群の2群ズームレ
ンズを用いる場合は、その光線束が余り広がらず好まし
い。
【0197】また、本発明の第16の構成は、第1から
第15の構成において、前記開口絞りとそれよりも像側
の前記光量調整を行うフィルターの入射面との光軸上の
距離をα、前記光量調整を行うフィルターの入射面と前
記電子撮像素子における撮像面までの光軸上での距離を
βとしたときに、常に以下の条件を満足することを特徴
とする電子撮像装置である。
【0198】(24) 0.01<α/β<1.0 開口絞りに対しフィルターを近くに配すると、フィルタ
ー自身の大きさを小さく構成できるためより好ましい。
この条件の上限の1.0を越えると、フィルターを小さ
く構成することが難しくなる。一方、この条件の下限の
0.01を越えると、絞りとフィルターが近くなりす
ぎ、ズームレンズ全体をコンパクトに構成することが難
しくなる。
【0199】この条件式において、下限値を0.1、さ
らには0.2とすることがより好ましい。また、上限値
を0.8、さらには0.6、さらには0.4とすること
がより好ましい。
【0200】なお、この条件式は、全変倍域で満足する
ことが望ましい。若しくは、変倍域中で最も像側に絞り
が位置する状態で満たすことが望ましい。
【0201】また、本発明の第17の構成は、第1から
第16の構成において、前記開口絞りの開口の最大開口
径(直径)をφα、前記光量調整を行うフィルターの最
大有効径(対角長)をφβとするときに、以下の条件を
満足することを特徴とする電子撮像装置である。
【0202】(25) 0.5<φβ/φα<1.5 この条件式の下限の0.5を越えると、撮像に用いる光
束のケラレが生じる可能性が大きくなる。一方、上限の
1.5を越えると、フィルターが大きくなってしまう。
【0203】この条件式において、下限値を0.7、さ
らには0.8とすることがより好ましい。また、上限値
を1.2、さらには1.05とすることがより好まし
い。
【0204】この条件式は、全変倍域で満足することが
望ましい。若しくは、変倍域中で最も像側に絞りが位置
する状態で満たすことが望ましい。
【0205】また、本発明の第18の構成は、第1から
第17の構成において、前記開口絞りは可変間隔に配さ
れ、前記開口絞りの直前のレンズ面及び直後のレンズ面
は共に像側に凹面を向け、前記開口絞りの外形が、光軸
から離れる程像側に傾いた漏斗形状であることを特徴と
する電子撮像装置である。
【0206】この構成においては、絞りの外形が前後の
レンズ面の形状に沿っているので、前後のレンズ面を近
づけることがより容易となる。もちろん、レンズ面に絞
り外形を黒塗りしたものもこの概念に含んでいる。
【0207】なお、本発明の第19の構成は、第1から
第18の構成において、前記光量調整を行うフィルター
は、光路中に挿脱可能に構成されていることを特徴とす
る電子撮像装置である。
【0208】また、本発明の第20の構成は、第19の
構成において、前記光量調整を行うフィルターは、光軸
上から退避する際に面が光軸と平行に近づく方向に揺動
することを特徴とする電子撮像装置である。
【0209】このように構成すると、ズームレンズの周
辺のフィルターの退避するスペースを光軸から離れる方
向に大としなくてもよくなり、小型化できる。
【0210】以上、本発明の第1の構成から第20の構
成として、光量調整を行うフィルターを主として説明し
たが、この他にも、従来の可変絞りがシャッターの役割
を持つ場合があった。そのため、フィルターに代えて、
若しくは、これに付加してフィルターの近傍にシャッタ
ーを設けることが好ましい。若しくは、フィルターとそ
のシャッターを少なくとも1つのレンズを挟んで別の空
間の配することも可能である。
【0211】例えば、以下の第21から第34の構成の
ように構成することが可能である。それらの構成の作用
については、上記のフィルターに関して説明したものを
シャッターに置き換えることで理解できる。
【0212】すなわち、本発明の第21の構成は、各々
の間隔を変化させ焦点距離を変更させる複数のレンズ群
と、光路中に配されかつ少なくとも軸上光束径を制限す
る開口絞りとを有するズームレンズ、及び、その像側に
配された電子撮像素子を備えた電子撮像装置において、
前記開口絞りは絞り形状が固定であり、前記開口絞りの
配される空間とは異なる位置の空間の光軸上にシャッタ
ーを配したことを特徴とする電子撮像装置である。
【0213】本発明の第22の構成は、第21の構成に
おいて、前記開口絞りは、変倍時若しくは合焦点動作の
際に、可変の空気間隔を挟む前後のレンズ群の間に配さ
れ、前記シャッターは前記空気間隔とは異なる位置に配
されることを特徴とする電子撮像装置である。
【0214】本発明の第23の構成は、第21又は第2
2の構成において、前記開口絞りは、その開口絞りから
光軸に下ろした垂線と光軸との交わる位置が、レンズ群
中のレンズ媒質内に位置することを特徴とする電子撮像
装置である。
【0215】本発明の第24の構成は、第23の構成に
おいて、前記開口絞りは、前記レンズ群中の何れかのレ
ンズ面に接して設けられることを特徴とする電子撮像装
置である。
【0216】本発明の第25の構成は、第21から第2
4の構成において、前記開口絞りを、光軸側に開口を設
けた口径板としたことを特徴とする電子撮像装置であ
る。
【0217】本発明の第26の構成は、第21から第2
5の構成において、前記ズームレンズは少なくとも負の
屈折力のレンズ群と、その像側直後に配された正の屈折
力のレンズ群とを有し、広角端よりも望遠端にて前記負
の屈折力のレンズ群と前記正の屈折力のレンズ群との間
隔が減少し、前記開口絞りを前記負の屈折力のレンズ群
の最も像側面から前記正の屈折力のレンズ群の像側面の
間に配し、前記シャッターを前記開口絞りよりも像面側
に配したことを特徴とする電子撮像装置である。
【0218】本発明の第27の構成は、第26の構成に
おいて、前記負のレンズ群を最も物体側に配置したこと
を特徴とする電子撮像装置である。
【0219】本発明の第28の構成は、第26の構成に
おいて、前記ズームレンズは、物体側から順に、前記負
の屈折力を有するレンズ群と、前記正の屈折力を有する
レンズ群とを有し、変倍時に可動のレンズ群は前記負の
屈折力を有するレンズ群と前記正の屈折力を有するレン
ズ群の2つのレンズ群のみであることを特徴とする電子
撮像装置である。
【0220】本発明の第29の構成は、第26の構成に
おいて、前記ズームレンズは、物体側から順に、前記負
の屈折力を有するレンズ群と、前記正の屈折力を有する
レンズ群との2つのレンズ群のみであることを特徴とす
る電子撮像装置である。
【0221】本発明の第30の構成は、第26から第2
9の構成において、前記開口絞りは、前記正の屈折力の
レンズ群直前の空気間隔中に配されことを特徴とする電
子撮像装置である。
【0222】本発明の第31の構成は、第26から第3
0の構成において、前記シャッターは、前記正の屈折力
のレンズ群の直後の空気間隔中に配することを特徴とす
る電子撮像装置である。
【0223】本発明の第32の構成は、第21から第3
1の構成において、前記開口絞りとそれよりも像側の前
記シャッターとの光軸上の距離をα’、前記シャッター
と前記電子撮像素子における撮像面までの光軸上での距
離をβ’としたときに、常に以下の条件を満足すること
を特徴とする電子撮像装置である。
【0224】(26) 0.01<α’/β’<1.0 この条件式において、下限値を0.1、さらには0.2
とすることがより好ましい。また、上限値を0.8、さ
らには0.6、さらには0.4とすることがより好まし
い。
【0225】この条件式は、全変倍域で満足することが
望ましい。若しくは、変倍域中で最も像側に絞りが位置
する状態で満たすことが望ましい。
【0226】本発明の第33の構成は、第21から第3
2の構成において、前記開口絞りの開口の最大開口径
(直径)をφα、前記シャッターの最大有効径(対角
長)をφβ’とするときに、以下の条件を満足すること
を特徴とする電子撮像装置である。
【0227】(27) 0.5<φβ’/φα<1.5 この条件式において、下限値を0.7、さらには0.8
とすることがより好ましい。また、上限値を1.2、さ
らには1.05とすることがより好ましい。
【0228】この条件式は、全変倍域で満足することが
望ましい。若しくは、変倍域中で最も像側に絞りが位置
する状態で満たすことが望ましい。
【0229】本発明の第34の構成は、第21から第3
3の構成において、前記開口絞りは可変間隔に配され、
前記開口絞りの直前のレンズ面及び直後のレンズ面は共
に像側に凹面を向け、前記開口絞りの外形が、光軸から
離れる程像側に傾いた漏斗形状であることを特徴とする
電子撮像装置である。
【0230】なお、上記の固定絞りの発明に関する数値
実施例は後記の実施例12が相当する。
【0231】なお、上記の固定絞りの形状については、
実質開放Fナンバーが例えばレーレー限界の4倍の明る
さ以上では、方位角ゼロ近傍のおおむね正方形(一般的
には、おおむね水平あるいは垂直方向寸法が最も短い形
状)、実質開放Fナンバーが例えばレーレー限界の4倍
の明るさ以下では、方位角45°近傍のおおむね正方形
(一般的には、おおむね水平あるいは垂直方向寸法が最
も長い形状)、としてもよい。その理由は、水平垂直方
向の解像度に有利であるからである。
【0232】なお、以上の絞りとフィルターとの条件
式、若しくは、絞りとシャッターとの条件式は、全変倍
域で満足することが望ましい。若しくは、変倍域中で最
も像側に絞りが位置する状態で満たすことが望ましい。
【0233】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子撮像装置に用
いられるズームレンズの実施例1〜12について説明す
る。これらの実施例の無限遠物点合焦時の広角端
(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面
図をそれぞれ図1〜図12に示す。各図中、第1群はG
1、第2群はG2、第3群はG3、3枚重ねの光学的ロ
ーパスフィルターであってその第1面(物体側の表面)
に近赤外カットコートが設けられている光学的ローパス
フィルターをF、電子撮像素子であるCCDのカバーガ
ラスをC、CCDの像面をIで示してあり、物体側から
順に配置された、光学的ローパスフィルターF、カバー
ガラスCは、第2群G2又は第3群G3と像面Iの間に
固定配置されている。
【0234】実施例1のズームレンズは、図1に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2、
正屈折力の第3群G3からなり、無限遠物点合焦時に広
角端から望遠端に変倍する際は、第1群G1は一旦像面
側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端では
中間状態の位置より若干物体側になり、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなり、第3群G3は像面側へ若干移動する。
【0235】実施例1の第1群G1は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズ2枚と、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞り
と、その後に配置された両凸レンズと、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとからなり、第3群G3は物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ1枚からなる。
非球面は、第1群G1の物体側の負メニスカスレンズの
像面側の面、第2群G2の両凸レンズの物体側の面、第
2群G2の負メニスカスレンズの像面側の面の3面に用
いられている。
【0236】実施例2のズームレンズは、図2に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2、
正屈折力の第3群G3からなり、無限遠物点合焦時に広
角端から望遠端に変倍する際は、第1群G1は一旦像面
側へ移動しその後物体側に反転して移動し、望遠端では
中間状態の位置より若干物体側になり、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなり、第3群G3は像面側へ若干移動する。
【0237】実施例2の第1群G1は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞りと、
その後に配置された両凸レンズと、両凹レンズとからな
り、第3群G3は両凸レンズ1枚からなる。非球面は、
第1群G1の負メニスカスレンズの像面側の面、第2群
G2の両凸レンズの物体側の面、第2群G2の両凹レン
ズの像面側の面の3面に用いられている。
【0238】実施例3のズームレンズは、図3に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなる。
【0239】実施例3の第1群G1は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞りと、
その後に配置された両凸レンズと、両凹レンズとからな
る。非球面は、第1群G1の4面全て、第2群G2の両
凸レンズの両面、第2群G2の両凹レンズの像面側の面
の7面に用いられている。
【0240】実施例4のズームレンズは、図4に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなる。ただし、この実施例は、第1群G1を構成する
負メニスカスレンズと正メニスカスレンズの間の間隔を
広角端から望遠端に変倍する際に一端縮小して再度広げ
ている。したがって、この負メニスカスレンズが第1
群、正メニスカスレンズが第2群、そして、第2群G2
が第3群を構成する負・正・正の3群ズームレンズと言
うこともできる。
【0241】この実施例4の第1群G1は、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞り
と、その後に配置された両凸レンズと、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとからなる。非球面は、全て
のレンズ面8面に用いられている。
【0242】実施例5のズームレンズは、図5に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなる。
【0243】実施例5の第1群G1は、両凹レンズと、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、
第2群G2は、絞りと、その後に配置された両凸レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからな
る。非球面は、全てのレンズ面8面に用いられている。
【0244】実施例6のズームレンズは、図6に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなる。
【0245】実施例6の第1群G1は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞りと、
その後に配置された両凸レンズと、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズとからなる。非球面は、全てのレ
ンズ面8面に用いられている。
【0246】実施例7のズームレンズは、図7に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は物体側に凹の軌跡に沿って移動
し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第2群
G2は物体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間
隔が小さくなる。
【0247】実施例7の第1群G1は、両凹レンズと、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、
第2群G2は、絞りと、その後に配置された両凸レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからな
る。非球面は、全てのレンズ面8面に用いられている。
【0248】実施例8のズームレンズは、図8に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は物体側に凹の軌跡に沿って移動
し、望遠端では広角端より像面側の位置になり、第2群
G2は物体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間
隔が小さくなる。
【0249】実施例8の第1群G1は、両凹レンズと、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、
第2群G2は、絞りと、その後に配置された両凸レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからな
る。非球面は、全てのレンズ面8面に用いられている。
【0250】実施例9のズームレンズは、図9に示すよ
うに、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G2か
らなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変倍す
る際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2は物
体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が小さ
くなる。
【0251】実施例9の第1群G1は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズとからなり、第2群G2は、絞りと、
その後に配置された両凸レンズと、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズとからなる。非球面は、全てのレ
ンズ面8面に用いられている。
【0252】実施例10のズームレンズは、図10に示
すように、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G
2からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変
倍する際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2
は物体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が
小さくなる。
【0253】実施例10の第1群G1は、両凹レンズ
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからな
り、第2群G2は、絞りと、その後に配置された両凸レ
ンズと、両凹レンズとからなる。非球面は、全てのレン
ズ面8面に用いられている。
【0254】実施例11のズームレンズは、図11に示
すように、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G
2からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変
倍する際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2
は物体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が
小さくなる。
【0255】実施例11の第1群G1は、両凹レンズ
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからな
り、第2群G2は、絞りと、その後に配置された両凸レ
ンズと、両凹レンズとからなる。非球面は、全てのレン
ズ面8面に用いられている。
【0256】実施例12のズームレンズは、図12に示
すように、負屈折力の第1群G1、正屈折力の第2群G
2からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端に変
倍する際は、第1群G1は像面側に移動し、第2群G2
は物体側に移動して、第1群G1と第2群G2の間隔が
小さくなる。
【0257】実施例12の第1群G1は、両凹レンズ
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからな
り、第2群G2は、開口数が固定の固定絞りS1と、そ
の後に配置された両凸レンズと、両凹レンズと、その後
に配置されたシャッターあるいは光量を調整するフィル
ターS2(後記の数値データではシャッター)とからな
る。非球面は、全てのレンズ面8面に用いられている。
【0258】なお、この実施例の前記条件式(24)の
α/βの値は、α/β=0.395であり、条件式(2
5)のφβ/φαの値は、φβ/φα=0.827であ
る。
【0259】以下に、上記各実施例の数値データを示す
が、記号は上記の外、fは全系焦点距離、FNOはFナン
バー、2ωは画角、WEは広角端、STは中間状態、T
Eは望遠端、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d
1 、d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レ
ンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ
数である。なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正
とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下
記の式にて表される。
【0260】x=(y2 /r)/[1+{1−(K+
1)(y/r)2 1/2 ]+A44 +A66 +A88
A1010 ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6
A8、A10 はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面
係数である。
【0261】 (実施例1) r1 = 26.2927 d1 = 0.8000 nd1 =1.80610 νd1 =40.92 r2 = 9.0883(非球面) d2 = 0.6148 r3 = 14.1944 d3 = 0.8334 nd2 =1.77250 νd2 =49.60 r4 = 6.9111 d4 = 2.8837 r5 = 10.5856 d5 = 1.7959 nd3 =1.84666 νd3 =23.78 r6 = 20.0441 d6 = (可変) r7 = ∞(絞り) d7 = 0.8000 r8 = 5.4545(非球面) d8 = 3.7931 nd4 =1.72916 νd4 =54.68 r9 = -20.9087 d9 = 0.0998 r10= 47.4258 d10= 0.8000 nd5 =1.84666 νd5 =23.78 r11= 6.1276(非球面) d11= (可変) r12= 18.7959 d12= 1.4434 nd6 =1.72916 νd6 =54.68 r13= 551.0655 d13= (可変) r14= ∞ d14= 1.4400 nd7 =1.54771 νd7 =62.84 r15= ∞ d15= 0.8000 r16= ∞ d16= 0.8000 nd8 =1.51633 νd8 =64.14 r17= ∞ d17= 1.0000 r18= ∞(像面) 非球面係数 第2面 K = 0 A4 =-2.0473 ×10-4 A6 =-6.7749 ×10-8 A8 =-7.7201 ×10-8 A10= 3.8688 ×10-10 第8面 K = 0 A4 =-1.6034 ×10-4 A6 =-1.7070 ×10-5 A8 = 8.1032 ×10-7 A10=-7.1759 ×10-8 第11面 K = 0 A4 = 1.9918 ×10-3 A6 = 6.2296 ×10-5 A8 = 1.1863 ×10-5 A10=-1.3691 ×10-7 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.20857 9.31762 16.19691 FNO 2.5577 3.3111 4.5000 2ω (°) 65.03 39.22 23.17 d6 18.99871 7.84626 1.45849 d11 3.77564 8.60826 15.35061 d13 2.44254 1.88102 1.85510 。
【0262】 (実施例2) r1 = 1148.3249 d1 = 1.2000 nd1 =1.80610 νd1 =40.92 r2 = 6.1717(非球面) d2 = 3.7760 r3 = 15.4134 d3 = 1.5933 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 70.9107 d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.8000 r6 = 6.0352(非球面) d6 = 5.2334 nd3 =1.72916 νd3 =54.68 r7 = -13.5021 d7 = 0.1639 r8 = -69.4120 d8 = 0.8000 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 6.8167(非球面) d9 = (可変) r10= 34.9998 d10= 1.5217 nd5 =1.72916 νd5 =54.68 r11= -32.6791 d11= (可変) r12= ∞ d12= 1.4400 nd6 =1.54771 νd6 =62.84 r13= ∞ d13= 0.8000 r14= ∞ d14= 0.8000 nd7 =1.51633 νd7 =64.14 r15= ∞ d15= 1.0000 r16= ∞(像面) 非球面係数 第2面 K = 0 A4 =-5.1669 ×10-4 A6 =-7.7150 ×10-6 A8 = 1.6525 ×10-7 A10=-1.2782 ×10-8 第6面 K = 0 A4 =-2.1967 ×10-4 A6 =-1.5855 ×10-5 A8 = 7.1172 ×10-7 A10=-4.6968 ×10-8 第9面 K = 0 A4 = 1.7941 ×10-3 A6 = 3.4075 ×10-5 A8 = 1.1892 ×10-5 A10=-6.1232 ×10-7 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.23086 9.31792 16.19444 FNO 2.4099 3.2607 4.5000 2ω (°) 64.81 39.22 23.17 d4 18.04672 7.98753 1.45849 d9 2.79240 9.20000 16.71529 d11 3.16900 1.86959 1.81786 。
【0263】 (実施例3) r1 = 76.7196(非球面) d1 = 1.2000 nd1 =1.78800 νd1 =47.37 r2 = 6.6378(非球面) d2 = 3.0972 r3 = 10.9897(非球面) d3 = 1.2062 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 18.4564(非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.8000 r6 = 5.1898(非球面) d6 = 3.8593 nd3 =1.69350 νd3 =53.21 r7 = -9.7019(非球面) d7 = 0.0000 r8 = -1.047×105 8 = 0.8000 nd4 =1.80518 νd4 =25.42 r9 = 5.8643(非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.4400 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.8000 r12= ∞ d12= 0.8000 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.0000 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0 A4 = 4.6231 ×10-4 A6 =-9.3090 ×10-6 A8 = 5.9496 ×10-8 A10= 0 第2面 K = 0 A4 = 2.2771 ×10-4 A6 =-2.1739 ×10-6 A8 =-3.9590 ×10-7 A10= 0 第3面 K = 0 A4 =-7.1846 ×10-4 A6 =-1.2111 ×10-5 A8 =-2.4843 ×10-7 A10= 0 第4面 K = 0 A4 =-7.1646 ×10-4 A6 =-1.4283 ×10-5 A8 =-4.2107 ×10-8 A10= 0 第6面 K = 0 A4 =-6.7488 ×10-4 A6 =-1.4547 ×10-5 A8 =-8.4502 ×10-6 A10= 0 第7面 K = 0 A4 =-1.2345 ×10-3 A6 =-2.0213 ×10-5 A8 =-4.5953 ×10-9 A10= 0 第9面 K = 0 A4 = 3.6259 ×10-3 A6 = 2.3086 ×10-4 A8 = 2.6515 ×10-6 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.41072 7.95613 16.01169 FNO 2.8455 3.2387 4.5000 2ω (°) 63.07 45.30 23.43 d4 19.41025 10.42151 0.80861 d9 6.59089 8.30259 13.69450 。
【0264】 (実施例4) r1 = 31.3163(非球面) d1 = 1.2000 nd1 =1.78800 νd1 =47.37 r2 = 6.3077(非球面) d2 = (可変) r3 = 15.6288(非球面) d3 = 1.6305 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 29.8364(非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.8000 r6 = 6.1475(非球面) d6 = 4.3722 nd3 =1.69350 νd3 =53.21 r7 = -7.5487(非球面) d7 = 0.0000 r8 = 1.278×106 (非球面)d8 = 0.8000 nd4 =1.78472 νd4 =25.68 r9 = 6.1534(非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.4400 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.8000 r12= ∞ d12= 0.8000 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.0000 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0 A4 = 2.1781 ×10-4 A6 =-2.4700 ×10-6 A8 = 6.7661 ×10-9 A10= 0 第2面 K = 0 A4 = 2.9274 ×10-6 A6 = 5.4318 ×10-7 A8 =-2.7932 ×10-7 A10= 0 第3面 K = 0 A4 =-6.8760 ×10-4 A6 =-5.4772 ×10-6 A8 =-2.7113 ×10-7 A10= 0 第4面 K = 0 A4 =-7.6115 ×10-4 A6 =-5.5172 ×10-6 A8 =-1.2101 ×10-7 A10= 0 第6面 K = 0 A4 =-7.9971 ×10-4 A6 =-3.2700 ×10-5 A8 =-5.6059 ×10-6 A10= 0 第7面 K = 0 A4 =-6.4906 ×10-4 A6 =-1.1601 ×10-5 A8 =-1.3240 ×10-7 A10= 0 第8面 K = 0 A4 =-1.3589 ×10-5 A6 = 5.4041 ×10-8 A8 = 2.3274 ×10-6 A10= 0 第9面 K = 0 A4 = 2.3384 ×10-3 A6 = 1.3074 ×10-4 A8 = 3.0058 ×10-9 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.52504 7.90361 15.98209 FNO 2.9283 3.2981 4.5000 2ω (°) 62.00 45.57 23.47 d2 3.15754 2.83342 3.17975 d4 19.07192 10.96142 0.39391 d9 6.86971 8.50151 13.80700 。
【0265】 (実施例5) r1 = -12.193 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.78800 νd1 =47.37 r2 = 10.585 (非球面) d2 = 1.14 r3 = 6.202 (非球面) d3 = 0.84 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 7.845 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 3.456 (非球面) d6 = 3.10 nd3 =1.69350 νd3 =53.21 r7 = -5.866 (非球面) d7 = 0.00 r8 = 59.892 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.80518 νd4 =25.42 r9 = 3.400 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 7.28875×10-3 A6 =-3.16079×10-4 A8 = 5.59240×10-6 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 = 6.08993×10-3 A6 = 7.92220×10-4 A8 =-3.77695×10-5 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-8.25212×10-3 A6 = 1.05654×10-3 A8 =-5.98956×10-5 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-8.12513×10-3 A6 = 7.44821×10-4 A8 =-4.70205×10-5 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-5.56006×10-4 A6 = 3.61032×10-5 A8 =-1.57815×10-5 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 2.56154×10-3 A6 =-5.93015×10-4 A8 = 8.21499×10-5 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 =-1.61498×10-2 A6 = 2.62229×10-4 A8 = 1.11700×10-4 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 =-1.33711×10-2 A6 = 1.83066×10-3 A8 = 1.80922×10-4 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.700 7.600 10.500 FNO 2.84 3.24 3.86 2ω (°) 60.4 46.4 35.0 d4 5.79 3.28 1.20 d9 3.55 4.78 6.67 。
【0266】 (実施例6) r1 = 742.482 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 5.785 (非球面) d2 = 1.66 r3 = 7.599 (非球面) d3 = 1.88 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 16.421 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 4.194 (非球面) d6 = 3.18 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -20.581 (非球面) d7 = 0.00 r8 = 13.506 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 6.472 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 9.25825×10-4 A6 =-2.08555×10-5 A8 = 1.29524×10-7 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-1.75234×10-4 A6 = 6.38980×10-5 A8 =-2.65816×10-6 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.50510×10-3 A6 = 3.91584×10-5 A8 =-3.01945×10-7 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-1.01332×10-3 A6 = 1.61802×10-5 A8 = 1.03000×10-7 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-7.98420×10-4 A6 =-1.86068×10-5 A8 =-2.94687×10-6 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 2.17134×10-3 A6 =-3.36530×10-4 A8 = 2.23456×10-5 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 3.99355×10-3 A6 =-2.87967×10-4 A8 = 1.70044×10-5 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 5.40085×10-3 A6 =-1.35135×10-5 A8 = 3.54182×10-5 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.472 9.450 16.492 FNO 2.84 3.49 4.67 2ω (°) 62.2 38.4 22.8 d4 19.39 9.00 2.90 d9 8.11 11.30 16.96 。
【0267】 (実施例7) r1 = -79.529 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 6.338 (非球面) d2 = 2.02 r3 = 9.087 (非球面) d3 = 2.14 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 25.643 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 4.591 (非球面) d6 = 3.76 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -19.255 (非球面) d7 = 0.00 r8 = 13.328 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 6.340 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 6.90799×10-4 A6 =-1.17782×10-5 A8 = 4.88182×10-8 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-4.06939×10-4 A6 = 4.52557×10-5 A8 =-1.51312×10-6 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.03153×10-3 A6 = 2.22306×10-5 A8 =-2.57487×10-7 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-5.56360×10-4 A6 = 4.49314×10-6 A8 = 1.08906×10-8 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-5.80555×10-4 A6 =-3.39765×10-6 A8 =-2.44132×10-6 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 2.25406×10-3 A6 =-2.80904×10-4 A8 = 1.27498×10-5 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 2.85554×10-3 A6 =-2.15203×10-4 A8 = 8.69324×10-6 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 3.48116×10-3 A6 = 3.63247×10-6 A8 = 1.69137×10-5 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.500 11.000 22.000 FNO 2.84 3.73 5.53 2ω (°) 62.2 33.6 17.2 d4 23.03 8.67 1.49 d9 9.02 13.72 23.11 。
【0268】 (実施例8) r1 = -60.278 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 7.222 (非球面) d2 = 2.07 r3 = 8.952 (非球面) d3 = 2.08 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 22.635 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 4.814 (非球面) d6 = 3.81 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -24.368 (非球面) d7 = 0.00 r8 = 12.210 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 6.177 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 6.00951×10-4 A6 =-8.43631×10-6 A8 = 3.37449×10-8 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-3.72010×10-4 A6 = 2.79016×10-5 A8 =-6.20166×10-7 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.09669×10-3 A6 = 1.28385×10-5 A8 =-4.91592×10-8 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-6.10641×10-4 A6 = 3.03012×10-6 A8 = 3.35101×10-8 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-3.63773×10-4 A6 =-1.22811×10-5 A8 =-8.74615×10-7 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 1.68273×10-3 A6 =-1.42484×10-4 A8 = 6.05817×10-6 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 1.58428×10-3 A6 =-8.00129×10-6 A8 =-1.87986×10-6 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 2.15661×10-3 A6 = 1.52232×10-4 A8 = 2.48220×10-6 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.500 11.870 26.600 FNO 2.84 3.79 6.02 2ω (°) 62.2 30.6 14.2 d4 29.63 10.40 1.20 d9 9.74 15.00 27.15 。
【0269】 (実施例9) r1 = 72.039 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 4.217 (非球面) d2 = 1.62 r3 = 5.885 (非球面) d3 = 1.27 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 9.267 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 3.053 (非球面) d6 = 3.93 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -6.282 (非球面) d7 = 0.00 r8 = 6.618 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 3.348 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 3.17076×10-3 A6 =-1.37514×10-4 A8 = 1.96035×10-6 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 = 3.08247×10-3 A6 = 3.63679×10-4 A8 =-3.34382×10-5 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.89408×10-3 A6 = 2.05447×10-4 A8 =-6.40061×10-6 A10= 0 第4面 A4 =-2.03988×10-3 A6 = 1.30917×10-4 A8 =-2.56924×10-6 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-1.61253×10-3 A6 =-7.47302×10-5 A8 =-2.30842×10-5 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 3.13913×10-3 A6 =-1.53242×10-3 A8 = 1.98597×10-4 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 =-1.43433×10-2 A6 =-2.19219×10-3 A8 = 6.46815×10-5 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 =-1.54578×10-2 A6 =-1.19883×10-3 A8 = 2.38275×10-4 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 4.38 6.08 8.45 FNO 2.84 3.28 3.84 2ω (°) 74.4 57.2 42.8 d4 6.59 3.46 1.42 d9 2.77 4.13 5.86 。
【0270】 (実施例10) r1 = -31.474 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 6.197 (非球面) d2 = 2.48 r3 = 10.479 (非球面) d3 = 2.20 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 47.491 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 3.789 (非球面) d6 = 3.61 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -16.623 (非球面) d7 = 0.00 r8 = -39.726 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 14.332 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 9.59521×10-4 A6 =-1.72098×10-5 A8 = 1.13583×10-7 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-3.60488×10-4 A6 = 3.77368×10-5 A8 =-1.07135×10-6 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.01828×10-3 A6 = 1.27783×10-5 A8 = 1.61699×10-7 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-5.67770×10-4 A6 = 1.51253×10-6 A8 = 1.26398×10-7 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-8.01515×10-4 A6 =-2.76063×10-5 A8 =-3.86277×10-6 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 9.05298×10-3 A8 = 1.48924×10-4 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 9.67002×10-3 A6 =-1.17161×10-3 A8 = 7.64468×10-5 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 7.85242×10-3 A6 = 1.15922×10-4 A8 = 3.78215×10-5 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 4.380 7.516 12.700 FNO 2.84 3.42 4.40 2ω (°) 74.4 48.0 29.4 d4 19.85 8.42 1.91 d9 6.61 9.22 13.52 。
【0271】 (実施例11) r1 = -21.847 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 6.937 (非球面) d2 = 2.47 r3 = 9.213 (非球面) d3 = 2.21 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 32.046 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(絞り) d5 = 0.80 r6 = 3.998 (非球面) d6 = 3.54 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -21.908 (非球面) d7 = 0.00 r8 = -33.149 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 17.323 (非球面) d9 = (可変) r10= ∞ d10= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r11= ∞ d11= 0.80 r12= ∞ d12= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r13= ∞ d13= 1.00 r14= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 9.33410×10-4 A6 =-1.30751×10-5 A8 = 6.70483×10-8 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-6.18417×10-4 A6 = 4.10180×10-5 A8 =-7.84432×10-7 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-1.01784×10-3 A6 = 4.66075×10-6 A8 = 1.15224×10-7 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-3.78733×10-4 A6 =-7.08997×10-6 A8 = 1.63277×10-7 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-8.04530×10-4 A6 =-3.34025×10-5 A8 =-6.46621×10-6 A10= 0 第7面 K = 0.000 A4 = 2.52254×10-3 A6 =-4.58004×10-4 A8 = 3.15723×10-5 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 7.40135×10-3 A6 =-3.03505×10-4 A8 = 1.41481×10-5 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 8.67706×10-3 A6 = 1.94947×10-4 A8 = 2.90374×10-5 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 4.380 8.500 16.900 FNO 2.84 3.57 5.07 2ω (°) 74.4 42.2 22.2 d4 25.20 9.37 1.00 d9 7.72 11.24 18.43 。
【0272】 (実施例12) r1 = -285.835 (非球面) d1 = 1.20 nd1 =1.88300 νd1 =40.76 r2 = 5.867 (非球面) d2 = 1.82 r3 = 8.501 (非球面) d3 = 1.90 nd2 =1.84666 νd2 =23.78 r4 = 22.434 (非球面) d4 = (可変) r5 = ∞(固定絞り) d5 = -0.85 r6 = 4.202 (非球面) d6 = 3.05 nd3 =1.49700 νd3 =81.54 r7 = -16.394 (非球面) d7 = 0.10 r8 = -59.287 (非球面) d8 = 0.80 nd4 =1.84666 νd4 =23.78 r9 = 17.675 (非球面) d9 = 1.20 r10= ∞(シャッター) d10= (可変) r11= ∞ d11= 1.44 nd5 =1.54771 νd5 =62.84 r12= ∞ d12= 0.80 r13= ∞ d13= 0.80 nd6 =1.51633 νd6 =64.14 r14= ∞ d14= 1.00 r15= ∞(像面) 非球面係数 第1面 K = 0.000 A4 = 7.70010×10-4 A6 =-1.56894×10-5 A8 = 9.34888×10-8 A10= 0 第2面 K = 0.000 A4 =-1.15782×10-4 A6 = 5.84590×10-5 A8 =-2.50813×10-6 A10= 0 第3面 K = 0.000 A4 =-9.83337×10-4 A6 = 4.53271×10-5 A8 =-5.50922×10-7 A10= 0 第4面 K = 0.000 A4 =-3.78733×10-4 A6 =-7.08997×10-6 A8 = 1.63277×10-7 A10= 0 第6面 K = 0.000 A4 =-1.13708×10-3 A6 =-3.62429×10-5 A8 =-1.26007×10-5 A10= 0 第7面 A4 = 1.50876×10-3 A6 =-4.75141×10-4 A8 = 2.46413×10-5 A10= 0 第8面 K = 0.000 A4 = 7.86320×10-3 A6 =-4.05987×10-4 A8 = 2.42457×10-5 A10= 0 第9面 K = 0.000 A4 = 9.22752×10-3 A6 = 9.75655×10-5 A8 = 3.39493×10-5 A10= 0 ズームデータ(∞) WE ST TE f (mm) 5.484 9.438 16.500 FNO 2.84 3.53 4.76 2ω (°) 62.4 38.8 22.8 d4 19.39 9.05 2.90 d10 6.84 9.90 15.36 。
【0273】以上の実施例1〜3、5、6、9、12の
無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図13〜図19に
示す。これらの収差図において、(a)は広角端、
(b)は中間状態、(c)は望遠端における球面収差S
A、非点収差AS、歪曲収差DT、倍率色収差CCを示
す。
【0274】次に、上記各実施例における条件式(a)
〜(l)、(n)、(1)〜(23)、(A)、(B)
の値を以下に示す(条件式(m)は条件式(1)と同
じ)。
【0275】 条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 (a) 18.762 24.567 20.150 20.543 (b) 45.072 42.740 35.805 38.958 (c) 30.532 40.320 30.314 33.650 (d) 75.604 83.060 66.119 72.608 (e) 56.340(*) 50.104 60.451 66.624 (f) 158.574 149.371 194.349 239.601 (g) 41.093 41.955 35.486 36.566 (h) 0.825 0.811 1.019 0.983 (i) 35.487 39.265 33.765 39.996 (j) 54.558 47.469 47.382 51.017 (k) 0.621 0.717 0.743 0.704 (l) -0.586 -0.382 -0.303 -0.102 (n) 54.68 54.68 53.21 53.21 (*) は隣り合った2枚の負レンズで構成されているの
で、合成焦点距離を示した。
【0276】 条件式 実施例5 実施例6 実施例7 実施例8 (a) 7.421 10.779 13.164 13.446 (b) 20.694 30.818 34.894 34.786 (c) 25.373 25.894 29.667 29.993 (d) 46.067 56.712 64.561 64.779 (e) 45.737 42.940 42.940 46.843 (f) 184.120 98.892 102.145 106.699 (g) 23.422 47.494 51.398 55.301 (h) 1.583 0.753 0.696 0.647 (i) 22.485 27.290 29.872 31.320 (j) 29.277 100.843 98.241 102.145 (k) 1.267 0.355 0.364 0.350 (l) -0.259 -0.661 -0.615 -0.670 (n) 53.21 81.54 81.54 81.54 。
【0277】 条件式 実施例9 実施例10 実施例11 実施例12 (a) 10.545 16.110 16.091 11.856 (b) 26.615 38.230 38.276 32.004 (c) 30.773 28.692 28.236 25.673 (d) 57.388 66.922 66.512 57.677 (e) 33.181 37.735 37.735 42.275 (f) 105.398 100.843 94.988 99.003 (g) 31.229 42.940 46.193 46.043 (h) 0.913 0.664 0.617 0.775 (i) 19.862 24.649 26.012 27.337 (j) 58.554 80.675 86.530 104.133 (k) 0.487 0.353 0.329 0.343 (l) -0.346 -0.629 -0.691 -0.592 (n) 81.54 81.54 81.54 81.54 。
【0278】 条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 (1) 1.29675 0.82115 1 1 (2) 0.19174 0.15554 0.17170 0.15467 (3) 0.90100 1.18476 0.86112 0.93614 (4) 0.70676 0.93333 0.70170 0.77895 (5) 1.72916 1.72916 1.69350 1.69350 (6) -0.26087 -0.44698 -0.53493 -0.81438 (7) -0.44087 0.19452 0 0 (8) 0.12920 -0.09821 0 0 (9) 1.12340 1.12949 1.12997 1.00096 (10) 0 0 - - (11) -1.07063 0.03429 - - (12) 0.06396 0.14680 - - (13) 0.50299 0.56783 0.30267 0.27301 (14) 0.19810 0.00456 0.07053 0.17643 (15) 0.55365 0.72187 0.57242 0.57149 (16) 1.04334 0.98935 0.82883 0.90181 (17) -0.58847 -0.01314 -0.19617 -0.49095 (18) -1.46166 -0.97864 -1.36946 -0.98374 (19) -0.77192 -0.21272 -0.81544 -0.51530 (20) 32.51 ° 32.40 ° 31.53 ° 31.00 ° (21) 4.50 4.50 4.50 4.50 (22) 3.10967 3.09594 2.95925 2.89267 (23) 1.44 1.44 1.44 1.44 (aはμm) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (A) - - -3.94 (B) -0.0163 -0.031 - 。
【0279】 条件式 実施例5 実施例6 実施例7 実施例8 (1) 1.120 2.840 2.814 3.048 (2) 0.205 0.201 0.175 0.174 (3) 0.684 0.724 0.829 0.838 (4) 0.587 0.599 0.687 0.694 (5) 1.69350 1.49700 1.49700 1.49700 (6) -0.589 -0.204 -0.238 -0.198 (7) -0.098 -1.524 -1.445 -1.996 (8) 0.057 0.479 0.476 0.506 (9) 0.984 1.543 1.381 1.283 (10) *** *** *** *** (11) *** *** *** *** (12) *** *** *** *** (13) 0.219 0.258 0.342 0.391 (14) -0.467 0.007 -0.069 -0.091 (15) 0.200 0.301 0.368 0.376 (16) 0.482 0.713 0.808 0.805 (17) 0.768 -0.017 0.171 0.256 (18) -1.511 -1.705 -1.497 -1.727 (19) -1.194 -0.789 -0.530 -0.683 (20) 30.2° 31.1° 31.1° 31.1° (21) 3.86 4.67 5.53 6.02 (22) 1.842 3.000 4.000 4.836 (23) 1.44 1.44 1.44 1.44 (aはμm) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) 。
【0280】 条件式 実施例9 実施例10 実施例11 実施例12 (1) 3.047 0.470 0.314 0.541 (2) 0.169 0.181 0.184 0.228 (3) 1.080 1.007 0.991 0.720 (4) 0.712 0.664 0.654 0.594 (5) 1.49700 1.49700 1.49700 1.49700 (6) -0.486 -0.228 -0.182 -0.256 (7) -0.949 0.419 0.661 0.277 (8) 0.506 -0.361 -0.523 -0.298 (9) 1.097 3.783 4.333 4.207 (10) *** *** *** *** (11) *** *** *** *** (12) *** *** *** *** (13) 0.170 0.217 0.264 0.291 (14) 0.061 -0.139 -0.200 -0.019 (15) 0.370 0.565 0.565 0.332 (16) 0.616 0.885 0.886 0.741 (17) -0.109 0.382 0.592 0.046 (18) -1.336 -1.147 -1.403 -1.556 (19) -0.848 -0.253 -0.403 -0.590 (20) 37.2° 37.2° 37.2° 31.2° (21) 3.84 4.4 5.86 4.76 (22) 1.929 2.900 3.858 3.000 (23) 1.44 1.44 1.44 1.44 (aはμm) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) (a=3.0) 。
【0281】以上の実施例は、例えば、ローパスフィル
ターを1枚で構成する等、前記に記載した構成の範囲で
種々変更が可能である。
【0282】以上の各実施例において、第3群G3の像
側には、図示のように、入射面側に近赤外シャープカッ
トコートを施したローパスフィルターFを有している。
この近赤外シャープカットコートは、波長600nmで
の透過率が80%以上、波長700nmでの透過率が1
0%以下となるように構成されている。具体的には、例
えば次のような27層の層構成からなる多層膜である。
ただし、設計波長は780nmである。
【0283】 基 板 材質 物理的膜厚(nm) λ/4 ─────────────────────────────── 第1層 Al2 3 58.96 0.50 第2層 TiO2 84.19 1.00 第3層 SiO2 134.14 1.00 第4層 TiO2 84.19 1.00 第5層 SiO2 134.14 1.00 第6層 TiO2 84.19 1.00 第7層 SiO2 134.14 1.00 第8層 TiO2 84.19 1.00 第9層 SiO2 134.14 1.00 第10層 TiO2 84.19 1.00 第11層 SiO2 134.14 1.00 第12層 TiO2 84.19 1.00 第13層 SiO2 134.14 1.00 第14層 TiO2 84.19 1.00 第15層 SiO2 178.41 1.33 第16層 TiO2 101.03 1.21 第17層 SiO2 167.67 1.25 第18層 TiO2 96.82 1.15 第19層 SiO2 147.55 1.05 第20層 TiO2 84.19 1.00 第21層 SiO2 160.97 1.20 第22層 TiO2 84.19 1.00 第23層 SiO2 154.26 1.15 第24層 TiO2 95.13 1.13 第25層 SiO2 160.97 1.20 第26層 TiO2 99.34 1.18 第27層 SiO2 87.19 0.65 ─────────────────────────────── 空 気 。
【0284】上記の近赤外シャープカットコートの透過
率特性は図20に示す通りである。
【0285】また、ローパスフィルターFの射出面側に
は、図21に示すような短波長域の色の透過を低滅する
色フィルターを設けるか若しくはコーティングを行うこ
とで、より一層電子画像の色再現性を高めている。
【0286】具体的には、このフィルター若しくはコー
ティングにより、波長400nm〜700nmで透過率
が最も高い波長の透過率に対する420nmの波長の透
過率の比が15%以上であり、その最も高い波長の透過
率に対する400nmの波長の透過率の比が6%以下で
あることが好ましい。
【0287】それにより、人間の目の色に対する認識
と、撮像及び再生される画像の色とのずれを低減させる
ことができる。言い換えると、人間の視覚では認識され
難い短波長側の色が、人間の目で容易に認識されること
による画像の劣化を防止することができる。
【0288】上記の400nmの波長の透過率の比が6
%を越えると、人間の目では認識され難い単波長城が認
識し得る波長に再生されてしまい、逆に、上記の420
nmの波長の透過率の比が15%よりも小さいと、人間
の認識し得る波長城の再生が低くなり、色のバランスが
悪くなる。
【0289】このような波長を制限する手段は、補色モ
ザイクフィルターを用いた撮像系においてより効果を奏
するものである。
【0290】上記各実施例では、図21に示すように、
波長400nmにおける透過率を0%、420nmにお
ける透過率を90%、440nmにて透過率のピーク1
00%となるコーティングとしている。
【0291】前記した近赤外シャープカットコートとの
作用の掛け合わせにより、波長450nmの透過率99
%をピークとして、400nmにおける透過率を0%、
420nmにおける透過率を80%、600nmにおけ
る透過率を82%、700nmにおける透過率を2%と
している。それにより、より忠実な色再現を行ってい
る。
【0292】また、ローパスフィルターFは、像面上投
影時の方位角度が水平(=0°)と±45°方向にそれ
ぞれ結晶軸を有する3種類のフィルターを光軸方向に重
ねて使用しており、それぞれについて、水平にaμm、
±45°方向にそれぞれSQRT(1/2) ×aだけずらすこと
で、モアレ抑制を行っている。ここで、SQRTは前記
のようにスクエアルートであり平方根を意味する。
【0293】また、CCDの撮像面I上には、図22に
示す通り、シアン、マゼンダ、イエロー、グリーン
(緑)の4色の色フィルターを撮像画素に対応してモザ
イク状に設けた補色モザイクフィルターを設けている。
これら4種類の色フィルターは、それぞれが略同じ数に
なるように、かつ、隣り合う画素が同じ種類の色フィル
ターに対応しないようにモザイク状に配置されている。
それにより、より忠実な色再現が可能となる。
【0294】補色モザイクフィルターは、具体的には、
図22に示すように少なくとも4種類の色フィルターか
ら構成され、その4種類の色フィルターの特性は以下の
通りであることが好ましい。
【0295】グリーンの色フイルターGは波長GP に分
光強度のピークを有し、イエローの色フィルターYe
波長YP に分光強度のピークを有し、シアンの色フィル
ターCは波長CP に分光強度のピークを有し、マゼンダ
の色フィルターMは波長MP1とMP2にピークを有し、以
下の条件を満足する。
【0296】510nm<GP <540nm 5nm<YP −GP <35nm −100nm<CP −GP <−5nm 430nm<MP1<480nm 580nm<MP2<640nm さらに、グリーン、イエロー、シアンの色フィルターは
それぞれの分光強度のピークに対して波長530nmで
は80%以上の強度を有し、マゼンダの色フィルターは
その分光強度のピークに対して波長530nmでは10
%から50%の強度を有することが、色再現性を高める
上でより好ましい。
【0297】上記各実施例におけるそれぞれの波長特性
の一例を図23に示す。グリーンの色フィルターGは5
25nmに分光強度のビークを有している。イエローの
色フィルターYe は555nmに分光強度のピークを有
している。シアンの色フイルターCは510nmに分光
強度のピークを有している。マゼンダの色フィルターM
は445nmと620nmにピークを有している。ま
た、530nmにおける各色フィルターは、それぞれの
分光強度のピークに対して、Gは99%、Ye は95
%、Cは97%、Mは38%としている。
【0298】このような補色フイルターの場合、図示し
ないコントローラー(若しくは、デジタルカメラに用い
られるコントローラー)で、電気的に次のような信号処
理を行い、 輝度信号 Y=|G+M+Ye +C|×1/4 色信号 R−Y=|(M+Ye )−(G+C)| B−Y=|(M+C)−(G+Ye )| の信号処理を経てR(赤)、G(緑)、B(青)の信号
に変換される。
【0299】ところで、上記した近赤外シャープカット
コートの配置位置は、光路上のどの位置であってもよ
い。また、ローパスフィルターFの枚数も前記した通り
2枚でも1枚でも構わない。
【0300】また、各実施例の明るさ絞りの部分につい
ての詳細を図24示す。撮像光学系の第1群G1と第2
群G2との間の光軸上の絞り位置に、0段、−1段、−
2段、−3段、−4段の明るさ調節を可能とするターレ
ット10を配置している。ターレット10には、0段の
調整をする開口形状が直径約4mmの円形で固定の空間
からなる開口1A(波長550nmに対する透過率は1
00%) と、−1段補正するために開口1Aの開口面積
の約半分の開口面積を有する開口形状が固定の透明な平
行平板(波長550nmに対する透過率は99%)から
なる開口1Bと、開口1Bと同じ面積の円形開口部を有
し、−2段、−3段、−4段に補正するため、各々波長
550nmに対する透過率が50%、25%、13%の
NDフィルターが設けられた開口部1C、1D、1Eと
を有している。
【0301】そして、ターレット10の回転軸11の周
りの回動により何れかの開口を絞り位置に配することで
光量調節を行っている。
【0302】また、実効FナンバーFno' がFno' >a
/0.4μmとなるときに、開口内に波長550nmに
対する透過率が80%未満のNDフィルターが配される
構成としている。具体的には、実施例1では、望遠端の
実効F値が上記式を満たすのは、絞り開放時(0段)に
対して−2段とした実行F値が9.0となるときであ
り、そのときに対応する開口は1Cとなる。それによ
り、絞りの回折現象による像の劣化を抑えている。
【0303】また、図24に示すターレット10に代え
て、図25(a)に示すターレット10’を用いた例を
示す。撮像光学系の第1群G1と第2群G2との間の光
軸上の明るさ絞り位置に、0段、−1段、−2段、−3
段、−4段の明るさ調節を可能とするターレット10’
を配置している。ターレット10’には、0段の調整を
する開口形状が直径約4mmの円形で固定の開口1A'
と、−1段補正するために開口1A’の開口面積の約半
分の開口面積を有する開口形状が固定の開口1B' と、
さらに開口面積が順に小さくなり、−2段、−3段、−
4段に補正するための形状が固定の開口部1C' 、1
D' 、1E' とを有している。そして、ターレット1
0’の回転軸11の周りの回動により何れかの開口を絞
り位置に配することで光量調節を行っている。
【0304】また、これら複数の開口の中の1A' から
1D' にそれぞれ空間周波数特性の異なる光学的ローパ
スフィルターを配している。そして、図25(b)に示
すように、開口径が小さくなる程光学フィルターの空間
周波数特性を高く設定しており、それにより絞り込むこ
とによる回折現象による像の劣化を抑えている。なお、
図25(b)の各曲線は、ローパスフィルターのみの空
間周波数特性を示すものであり、各絞りの回折も含めた
特性は何れも等しくなるように設定しているものであ
る。
【0305】次に、本発明の電子撮像装置に用いるズー
ムレンズ中に形状が固定の開口絞り(固定絞り)と光量
調整を行うフィルターあるいはシャッターを配置する場
合の固定絞りの形状について、前記したように、望遠端
における開放FナンバーFが、電子撮像素子の最小画素
ピッチa(単位mm)に対し、 1.5×103 ×a/1mm<Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の開口絞りの長さが、撮
像面の対角方向の開口絞りの長さに対して長いように設
定することが望ましい。
【0306】例えば、図26(a)〜(c)の何れかの
形状を用いることで、回折の影響を小さくすることが可
能となる。例えば、特に水平方向の回折の影響を少なく
したい撮影では、開口絞りに横長の形状を用いることが
好ましい。
【0307】また、 1.5×103 ×a/1mm>Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の開口絞りの長さが、撮
像面の対角方向の開口絞りの長さに対して短いように設
定することが望ましい。
【0308】例えば、図27(a)〜(c)の何れかの
形状を用いることで、幾何光学収差の影響を小さくする
ことが可能となる。例えば、特に水平方向の幾何光学収
差の影響を少なくしたい撮影では、開口絞りに縦長の形
状を用いることが好ましい。
【0309】ところで、前記の実施例12において、固
定絞りS1と次のレンズ面との間隔がマイナスの値(−
0.85)となっているのは、そのレンズ面の位置が固
定絞りS1の位置に対して光軸方向とは逆方向に位置す
ることによる。この数値実施例ではこの固定絞りを平板
としているが、もちろん円形の開口を持ったレンズ面へ
の黒塗り(図31参照)としてもよい。また、図28の
ような漏斗状の絞りを凸のレンズ面の傾きに沿って被せ
るようにしてもよいし、また、レンズを保持する鏡枠に
よって絞りを形成するようにしてもよい。
【0310】また、前記の実施例12においては、フィ
ルターS2は第2レンズ群G2の像側の空気間隔に設け
ている。光量調節に際しては、図29に示したように、
ターレット10”の開口1A”は素通し面又は中空の開
口、開口1B”は透過率1/2のNDフィルター、開口
1C”は透過率1/4のNDフィルター、開口1D”は
透過率1/8のNDフィルター等を設けたターレット状
のものを用いることができる。
【0311】また、フィルターS2として、光量ムラを
抑えるように光量調節が可能なフィルター面を設けても
よい。例えば、暗い被写体に対しては中心部の光量確保
を優先して透過率を均一とし、明るい被写体に対しての
み明るさムラを補うように、図30に示すように、同心
円状に光量が中心程低下するフィルターを配する構成と
してもよい。
【0312】さらに、図31に模式的に示すように、フ
ィルターS2を光路中に揺動にて挿脱する構成としても
よい。特に、この実施例12の場合、第2レンズ群G2
以降にスペースができるため、スペースを節約したこの
揺動構造を用いることができる。
【0313】また、NDフィルターの反射光によるゴー
ストを低減させるために、図32に模式的に示すよう
に、光量を調整するフィルターS2を光軸に対して傾け
るように構成してもよい。このとき、フィルターS2を
揺動構造とすると、揺動時の移動角を鋭角の範囲とでき
るため、撮影動作を速くできる。
【0314】また、光量を調整するフィルターS2を2
枚の偏光フィルターの偏光方向を変えることにより光量
調整を行う構成としてもよい。また、フィルターに代え
てシャッターを設けてもよいし、併設させてもよい。シ
ャッターは像面近傍に配した移動幕によるフォーカルプ
レーンシャッターとしてもよいし、光路途中に設けた2
枚羽のレンズシャッター、フォーカルプレーンシャッタ
ー、液晶シャッター等、種々のもので構わない。
【0315】図33にシャッターの一例を示す。図33
に示すものは、フォーカルプレーンシャッターの1つで
あるロータリーフォーカルプレーンシャッターの例であ
り、図33(a)は裏面側から見た図、図33(b)は
表面側から見た図である。15はシャッター基板であ
り、像面の直前又は任意の光路位置に配される構成とな
っている。基板15には、光学系の有効光束を透過する
開口部16が設けられている。17はロータリーシャッ
ター幕である。18はロータリーシャッター幕17の回
転軸であり、回転軸18は基板15に対して回転し、ロ
ータリーシャッター幕17と一体化されている。回転軸
18は基板15の表面のギヤ19、20と連結されてい
る。このギア19、20は図示しないモーターと連結さ
れている。
【0316】このような構成において、図示しないモー
ターの駆動により、ギア19、20、回転軸18を介し
て、ロータリーシャッター幕17が回転軸18を中心に
回転するように構成されている。
【0317】このロータリーシャッター幕17は略半円
型に構成され、回転により基板15の開口部16の遮蔽
と退避を行い、シャッターの役割を果たしている。シャ
ッタースピードはこのロータリーシャッター幕17の回
転するスピードを変えることで調整される。
【0318】図34(a)〜(d)は、ロータリーシャ
ッター幕17が回転する様子を像面側からみた図であ
る。時間を追って図の(a)、(b)、(c)、
(d)、(a)の順で移動する。
【0319】以上のように、ズームレンズ中の異なる位
置に形状が固定の開口絞りと光量調整を行うフィルター
あるいはシャッターを配置することにより、回折の影響
を抑えて高画質を保ちつつ、フィルターやシャッターに
より光量調整が行え、かつ、ズームレンズの全長の短縮
化も可能とした電子撮像装置を得ることができる。
【0320】さて、以上のような本発明の電子撮像装置
は、ズームレンズで物体像を形成しその像をCCDや銀
塩フィルムといった撮像素子に受光させて撮影を行う撮
影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報
処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便
利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実
施形態を例示する。
【0321】図35〜図37は、本発明によるのズーム
レンズをデジタルカメラの撮影光学系41に組み込んだ
構成の概念図を示す。図35はデジタルカメラ40の外
観を示す前方斜視図、図36は同後方斜視図、図37は
デジタルカメラ40の構成を示す断面図である。デジタ
ルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有す
る撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するフ
ァインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ4
6、液晶表示モニター47等を含み、カメラ40の上部
に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動
して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを
通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成さ
れた物体像が、近赤外カットコートを設けた光学的ロー
パスフィルターFを介してCCD49の撮像面上に形成
される。このCCD49で受光された物体像は、処理手
段51を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた
液晶表示モニター47に表示される。また、この処理手
段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画
像を記録することもできる。なお、この記録手段52は
処理手段51と別体に設けてもよいし、フロッピー(登
録商標)ディスクやメモリーカード、MO等により電子
的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CC
D49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラと
して構成してもよい。
【0322】さらに、ファインダー用光路44上にはフ
ァインダー用対物光学系53が配置してある。このファ
インダー用対物光学系53によって形成された物体像
は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上
に形成される。このポリプリズム55の後方には、正立
正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が
配置されている。なお、撮影光学系41及びファインダ
ー用対物光学系53の入射側、接眼光学系59の射出側
にそれぞれカバー部材50が配置されている。
【0323】このように構成されたデジタルカメラ40
は、撮影光学系41が広画角で高変倍比であり、収差が
良好で、明るく、フィルター等が配置できるバックフォ
ーカスの大きなズームレンズであるので、高性能・低コ
スト化が実現できる。
【0324】なお、図37の例では、カバー部材50と
して平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレン
ズを用いてもよい。
【0325】次に、本発明のズームレンズが対物光学系
として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンが
図38〜図40に示される。図38はパソコン300の
カバーを開いた前方斜視図、図39はパソコン300の
撮影光学系303の断面図、図40は図38の状態の側
面図である。図38〜図40に示されるように、パソコ
ン300は、外部から繰作者が情報を入力するためのキ
ーボード301と、図示を省略した情報処理手段や記録
手段と、情報を操作者に表示するモニター302と、操
作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系303
とを有している。ここで、モニター302は、図示しな
いバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示
素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表
示素子や、CRTディスプレイ等であってよい。また、
図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内
蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の
周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよ
い。
【0326】この撮影光学系303は、撮影光路304
上に、本発明によるズームレンズ(図では略記)からな
る対物レンズ112と、像を受光する撮像素子チップ1
62とを有している。これらはパソコン300に内蔵さ
れている。
【0327】ここで、撮像素子チップ162上には光学
的ローパスフィルターFが付加的に貼り付けられて撮像
ユニット160として一体に形成され、対物レンズ11
2の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り
付け可能になっているため、対物レンズ112と撮像素
子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であ
り、組立が簡単となっている。また、鏡枠113の先端
には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス
114が配置されている。なお、鏡枠113中のズーム
レンズの駆動機構は図示を省いてある。
【0328】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、電子画像としてモニター302に表示され
る、図38には、その一例として、操作者の撮影された
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、インターネットや電話を介して、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。
【0329】次に、本発明のズームレンズが撮影光学系
として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に
持ち運びに便利な携帯電話が図41に示される。図41
(a)は携帯電話400の正面図、図41(b)は側面
図、図41(c)は撮影光学系405の断面図である。
図41(a)〜(c)に示されるように、携帯電話40
0は、操作者の声を情報として入力するマイク部401
と、通話相手の声を出力するスピーカ部402と、操作
者が情報を入力する入力ダイアル403と、操作者自身
や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモ
ニター404と、撮影光学系405と、通信電波の送信
と受信を行うアンテナ406と、画像情報や通信情報、
入力信号等の処理を行う処理手段(図示せず)とを有し
ている。ここで、モニター404は液晶表示素子であ
る。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限
られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上
に配置された本発明によるズームレンズ(図では略記)
からなる対物レンズ112と、物体像を受光する撮像素
子チップ162とを有している。これらは、携帯電話4
00に内蔵されている。
【0330】ここで、撮像素子チップ162上には光学
的ローパスフィルターFが付加的に貼り付けられて撮像
ユニット160として一体に形成され、対物レンズ11
2の鏡枠113の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り
付け可能になっているため、対物レンズ112と撮像素
子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であ
り、組立が簡単となっている。また、鏡枠113の先端
には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス
114が配置されている。なお、鏡枠113中のズーム
レンズの駆動機構は図示を省いてある。
【0331】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、図示していない処理手段に入
力され、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、通
信相手に画像を送信する場合、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
る信号処理機能が処理手段には含まれている。
【0332】以上の本発明の電子撮像装置は例えば次の
ように構成することができる。
【0333】〔1〕 物体側より順に、2枚のレンズか
らなり全体として負のパワーを持つ第1レンズ群と、2
枚のレンズからなり全体として正のパワーを持つ第2レ
ンズ群とから構成され、前記第1レンズ群と第2レンズ
群との空気間隔を変えることによって全群の焦点距離を
変化させることができ、以下の条件(a)から(n)ま
での中の1つ以上を満足するズームレンズ、及び、前記
ズームレンズの像面側に配置された電子撮像素子を有す
ることを特徴とする電子撮像装置。
【0334】(a) 7<dNP・A<27 (b) 20<t1 ・A<50 (c) 20<D2 ・A<45 (d) 30<(t1 +D2 )・A<90 (e) 30<−f11・A<70 (f) 90<f12・A<250 (g) 20<f21・A<42 (h) 0.6<Φ21/Φw <1.05 (i) 19.5<R21・A<45 (j) 40<−f22・A<140 (k) 0.33<−Φ22/Φw <0.80 (l) −1<(R21+R22)/(R21−R22)<0 (m) 0.25<(R23+R24)/(R23−R24
<3.4 (n) 72<νd21 <100 ただし、A=43.2/L(Lは電子撮像素子の有効撮
像領域の対角長)、t1、D2 はそれぞれ第1レンズ
群、第2レンズ群の光軸上の総厚、dNPは第1レンズ群
の2枚のレンズの光軸上での間隔、f11、f12、f21
22はそれぞれ第1レンズ群の2枚のレンズの中の物体
側のレンズ、像側のレンズ、第2レンズ群の2枚のレン
ズの中の物体側のレンズ、像側のレンズの焦点距離、Φ
21、Φ22、Φ w はそれぞれ第2レンズ群の2枚のレンズ
の中の物体側のレンズ、像側のレンズの、そして広角端
における全系の屈折力、R21、R22、R23、R24は第2
レンズ群を構成する物体側から順の屈折面の曲率半径、
νd21 は第2レンズ群の物体側正レンズの媒質のアッベ
数である。
【0335】〔2〕 物体側より順に、負レンズ、正レ
ンズの2枚からなり、全体として負のパワーを持つ第1
レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レン
ズの2枚からなり、全体として正のパワーを持つ第2レ
ンズ群から構成され、広角端から望遠端へ変倍するとき
に、前記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくな
り、前記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ
群は最も物体側の面に非球面を有し、かつ、以下の条件
式(1)、(2)を満たすズームレンズ、及び、前記ズ
ームレンズの像面側に配置された電子撮像素子を有する
ことを特徴とする電子撮像装置。
【0336】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
軸上の距離である。
【0337】〔3〕 物体側より順に、最も物体側が負
レンズで最も像側が正レンズであり全体として負のパワ
ーを持つ第1レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レ
ンズ、負レンズの2枚からなり、全体として正のパワー
を持つ第2レンズ群と、正レンズ1枚からなる第3レン
ズ群とを有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前
記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前
記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が大きくな
り、前記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ
群は最も物体側の面に非球面を有し、かつ、第2レンズ
群の負レンズの形状が、以下の条件式(1)を満たすズ
ームレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配置さ
れた電子撮像素子を有することを特徴とする電子撮像装
置。
【0338】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径である。
【0339】〔4〕 物体側より順に、最も物体側が負
レンズで最も像側が正レンズであり全体として負のパワ
ーを持つ第1レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レ
ンズ、負レンズの2枚からなり、全体として正のパワー
を持つ第2レンズ群と、正レンズ1枚からなる第3レン
ズ群とを有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前
記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前
記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が大きくな
り、前記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ
群は最も物体側の面に非球面を有し、以下の条件式
(2)を満たすズームレンズ、及び、前記ズームレンズ
の像面側に配置された電子撮像素子を有することを特徴
とする電子撮像装置。
【0340】 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、t2Nは第2レンズ群の正レンズの像側の面から第2
レンズ群の像側の面までの光軸上の距離である。
【0341】〔5〕 物体側より順に、負レンズ、正レ
ンズの2枚、若しくは、負レンズ、負レンズ、正レンズ
の3枚からなり、全体として負のパワーを持つ第1レン
ズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズか
らなり、全体として正のパワーを持つ第2レンズ群とを
有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レ
ンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第1レ
ンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側
の面に非球面を有し、以下の条件式(1)、(2)を満
たすズームレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に
配置された電子撮像素子を有することを特徴とする電子
撮像装置。
【0342】 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
軸上の距離である。
【0343】〔6〕 前記第1レンズ群に、屈折面有効
部の中の最周辺部が光軸近傍の曲率中心の存在する方向
と反対側へ凹形状となる面を少なくとも1面含むことを
特徴とする上記1〜5の何れか1項記載の電子撮像装
置。
【0344】〔7〕 前記第1レンズ群に、屈折面有効
部の中の最周辺部が光軸近傍の曲率中心の存在する方向
と反対側が凹形状となる面を少なくとも2面含むことを
特徴とする上記1〜5の何れか1項記載の電子撮像装
置。
【0345】〔8〕 第2レンズ群の最も像側の面が非
球面であることを特徴とする上記1〜5の何れか1項記
載の電子撮像装置。
【0346】
〔9〕 前記条件(1)に代えて以下の条
件(1)' を満足することを特徴とする上記2、3、5
の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0347】 (1)’ 0.8<(R23+R24)/(R23−R24)<2.5 〔10〕 前記条件(1)に代えて以下の条件(1)”
を満足することを特徴とする上記2、3、5の何れか1
項記載の電子撮像装置。
【0348】 (1)” 0.9<(R23+R24)/(R23−R24)<2.0 〔11〕 前記条件(2)に代えて以下の条件(2)’
を満足することを特徴とする上記2、4、5の何れか1
項記載の電子撮像装置。
【0349】(2)’ 0.1<t2N/D2 <0.25 〔12〕 前記条件(2)に代えて以下の条件(2)”
を満足することを特徴とする上記2、4、5の何れか1
項記載の電子撮像装置。
【0350】 (2)” 0.12<t2N/D2 <0.22 〔13〕 前記条件(2)に代えて以下の条件(3)を
満足することを特徴とする上記2、4、5の何れか1項
記載の電子撮像装置。
【0351】(3) 0.3<D2 /fW <1.5 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、fW は広角端での全系での焦点距離(無限遠物点合
焦時)である。
【0352】〔14〕 前記条件(2)に代えて以下の
条件(3)’を満足することを特徴とする上記2、4、
5の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0353】(3)’ 0.5<D2 /fW <1.4 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、fW は広角端での全系での焦点距離(無限遠物点合
焦時)である。
【0354】〔15〕 前記条件(2)に代えて以下の
条件(4)を満足することを特徴とする上記2、4、5
の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0355】(4) 0.24<D2 /L<1.2 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、Lは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【0356】〔16〕 前記条件(2)に代えて以下の
条件(4)’を満足することを特徴とする上記2、4、
5の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0357】(4)’ 0.4<D2 /L<1.12 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、Lは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
【0358】〔17〕 前記条件(2)に代えて以下の
条件(3)、(4)を満足することを特徴とする上記
2、4、5の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0359】(3) 0.3<D2 /fW <1.5 (4) 0.24<D2 /L<1.2 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
さ、fW は広角端での全系での焦点距離(無限遠物点合
焦時)、Lは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長であ
る。
【0360】〔18〕 以下の条件(5)を満足するこ
とを特徴とする上記2〜17の何れか1項記載の電子撮
像装置。
【0361】(5) 1.6<n21<1.9 ただし、n21は第2レンズ群の正レンズの屈折率であ
る。
【0362】〔19〕 以下の条件(6)を満足するこ
とを特徴とする上記2〜18の何れか1項記載の電子撮
像装置。
【0363】(6) −1.5<R21/R22<0.2 ただし、R21は第2レンズ群の正レンズの物体側面の光
軸上における曲率半径、R22は第2レンズ群の正レンズ
の像側面の光軸上における曲率半径である。
【0364】〔20〕 以下の条件(7)を満足するこ
とを特徴とする上記2〜19の何れか1項記載の電子撮
像装置。
【0365】(7) −1.0<R22/R23<0.5 ただし、R22は第2レンズ群の正レンズの像側面の光軸
上における曲率半径、R 23は第2レンズ群の負レンズの
物体側面の光軸上における曲率半径である。
【0366】〔21〕 以下の条件(8)を満足するこ
とを特徴とする上記2〜20の何れか1項記載の電子撮
像装置。
【0367】(8) −0.3<R24/R23<0.5 ただし、R24は第2レンズ群の負レンズの像側面の光軸
上における曲率半径、R 23は第2レンズ群の負レンズの
物体側面の光軸上における曲率半径である。
【0368】〔22〕 以下の条件(9)を満足するこ
とを特徴とする上記2〜20の何れか1項記載の電子撮
像装置。
【0369】(9) 0.5<R24/R21<2.0 ただし、R24は第2レンズ群の負レンズの像側面の光軸
上における曲率半径、R 21は第2レンズ群の正レンズの
物体側面の光軸上における曲率半径である。
【0370】〔23〕 前記第3レンズ群がフォーカシ
ング時に移動する群であり、かつ、第3レンズ群の全て
の屈折面が以下に示す条件(1)を満足する偏奇量の小
さい屈折面であることを特徴とする上記3又は4記載の
電子撮像装置。
【0371】 (10) |abs (Z)|/L<1.5×10-2 ただし、Lは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ab
s (Z)は光軸からの高さが0.35Lの位置における
第3レンズ群の各屈折面の光軸上の曲率半径を有する球
面から前記屈折面までの光軸方向への偏奇量である。
【0372】〔24〕 前記第3レンズ群がフォーカシ
ング時に移動する群であり、かつ、第3レンズ群の全て
の屈折面が球面であることを特徴とする上記3又は4の
電子撮像装置。
【0373】〔25〕 前記第3レンズ群がフォーカシ
ング時に移動する群であり、前記第3レンズ群の正レン
ズが以下の条件(11)を満足することを特徴とする上
記3、4、23又は24の何れか1項記載の電子撮像装
置。
【0374】 (11) −2.0<(R31+R32)/(R31−R32)<1.0 ただし、R31は第3レンズ群の正レンズの物体側面の光
軸上における曲率半径、R32は第3レンズ群の正レンズ
の像側面の光軸上における曲率半径である。
【0375】〔26〕 広角端から望遠端に変倍する
際、前記第3レンズ群の移動量x3が以下の条件(1
2)を満足することを特徴とする上記3、4、23、2
4又は25の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0376】 (12) −0.5<x3 /√(fW ・fT )<0.5 ただし、fW は広角端における全系の焦点距離(無限遠
物点合焦時)、fT は望遠端における全系の焦点距離
(無限遠物点合焦時)である。
【0377】〔27〕 広角端から望遠端に変倍する
際、前記第3レンズ群の移動量x3が前記第2レンズ群
と第3レンズ群の空気間隔の変化量x2-3 に対して以下
の条件(B)を満足することを特徴とする上記3、4、
23、24又は25の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0378】 (B) 0.005 <|x3 /(γ×x2-3 )|<0.05 ただし、γは広角端から望遠端までのズーム比である。
【0379】〔28〕 以下の条件(13)を満足する
ことを特徴とする上記1〜27の何れか1項記載の電子
撮像装置。
【0380】 (13) Δ(1/EXP )・√(fW ・fT )<1 ただし、fW は広角端における全系の焦点距離(無限遠
物点合焦時)、fT は望遠端における全系の焦点距離
(無限遠物点合焦時)であり、Δ(1/EXP )は射出瞳
位置の逆数の変化量であり、以下の式で表される。
【0381】 Δ(1/EXP )=|(1/EXPT)−(1/EXPW)| ただし、EXPTは望遠端における射出瞳位置、EXPWは広角
端における射出瞳位置である。
【0382】〔29〕 前記ズームレンズの変倍比が
2.4以上であることを特徴とする上記1〜28の何れ
か1項記載の電子撮像装置。
【0383】〔30〕 前記ズームレンズの変倍比が
2.8以上であることを特徴とする上記1〜28の何れ
か1項記載の電子撮像装置。
【0384】〔31〕 前記第1レンズ群の最も物体側
の面と最も像側の面が非球面であることを特徴とする上
記1〜30の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0385】〔32〕 前記第2レンズ群の最も物体側
の面と最も像側の面が非球面であることを特徴とする上
記1〜30の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0386】〔33〕 前記第1レンズ群の正レンズの
両面が非球面であることを特徴とする上記1〜30の何
れか1項記載の電子撮像装置。
【0387】〔34〕 前記第1レンズ群及び前記第2
レンズ群に含まれる全ての負レンズが物体側に凸面を向
けたメニスカスレンズであることを特徴とする上記1〜
30の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0388】〔35〕 前記第2レンズ群の前記正レン
ズの物体側の面は像側面よりも強い屈折力を持つ面であ
ることを特徴とする上記1〜30の何れか1項記載の電
子撮像装置。
【0389】〔36〕 前記第1レンズ群の前記負レン
ズが以下の条件(14)を満足することを特徴とする上
記1〜30の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0390】(14) −0.3<fW /R11<0.4 ただし、R11は第1レンズ群の物体側から1番目のレン
ズ面の光軸近傍(光軸上)の曲率半径、fW は広角端に
おける全系の焦点距離(無限遠物点合焦時)である。
【0391】〔37〕 前記第1レンズ群の前記正レン
ズの物体側に接する光軸上の空気間隔が以下の条件(1
5)を満足することを特徴とする上記2〜30の何れか
1項記載の電子撮像装置。
【0392】(15) 0.3<dNP/fW <1 ただし、dNPは前記第1レンズ群の前記正レンズの物体
側に接する光軸上の空気間隔、fW は広角端における全
系の焦点距離(無限遠物点合焦時)である。
【0393】〔38〕 前記第1レンズ群の前記正レン
ズの物体側に接する光軸上の空気間隔が以下の条件(1
5)* を満足することを特徴とする上記2〜30の何れ
か1項記載の電子撮像装置。
【0394】(15)* 1<|dNP/f1 |<3 ただし、dNPは前記第1レンズ群の前記正レンズの物体
側に接する光軸上の空気間隔、f1 は第1レンズ群の焦
点距離である。
【0395】〔39〕 前記第1レンズ群が以下の条件
(16)を満足することを特徴とする上記1〜30の何
れか1項記載の電子撮像装置。
【0396】(16) 0.4<t1 /L<2.2 ただし、t1 は第1レンズ群の最も物体側のレンズ面か
ら最も像側のレンズ面までの光軸上の厚み、Lは電子撮
像素子の有効撮像領域の対角長である。
【0397】〔40〕 物体側より順に、負のパワーを
持つ第1レンズ群と、正のパワーを持つ第2レンズ群と
を有し、前記第1レンズ群が、光軸上の面がそれぞれ物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正メニスカス
レンズを有し、前記正メニスカスレンズの物体側面は、
屈折面有効部の中の最周辺部が、光軸近傍の曲率中心の
存在する方向と反対側へ凹形状となる非球面であるズー
ムレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配された
電子撮像素子を有することを特徴とする電子撮像装置。
【0398】〔41〕 物体側より順に、負のパワーを
持つ第1レンズ群と、正のパワーを持つ第2レンズ群と
を有し、前記第1レンズ群が、像面側に凹面を向けた負
レンズと、光軸上の面がそれぞれ物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズを有し、前記正メニスカスレンズの
物体側面は、屈折面有効部の中の最周辺部が、光軸近傍
の曲率中心の存在する方向と反対側へ凹形状となる非球
面であり、かつ、以下の条件(A)を満足するズームレ
ンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配された電子
撮像素子を有することを特徴とする電子撮像装置。
【0399】 (A) −5.0<(R13+R14)/(R13−R14)<−1.7 ただし、R13は前記第1レンズ群の正メニスカスレンズ
の物体側面の曲率半径、R14は前記第1レンズ群の正メ
ニスカスレンズの像面側面の曲率半径である。
【0400】〔42〕 以下の条件(17)を満足する
ことを特徴とする上記1〜40の何れか1項記載の電子
撮像装置。
【0401】(17) −1<f1 /R11<0.5 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、R11は第1レ
ンズ群の最も物体側の面の光軸近傍(光軸上)の曲率半
径である。
【0402】〔43〕 前記第1レンズ群中の前記正レ
ンズは両面共光軸近傍(光軸上)の曲率半径が正の値の
正メニスカスレンズであり、かつ、それぞれの面の屈折
面有効部の中の最周辺部が、光軸近傍の曲率中心の存在
する方向と反対側へ凹形状となる非球面であり、第1レ
ンズ群中の負レンズを1枚のみとし、前記第1レンズ群
を2枚のレンズで構成したことを特徴とする上記2〜4
2の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0403】〔44〕 以下の条件(18)、(19)
を満足することを特徴とする上記43記載の電子撮像装
置。
【0404】 (18) −2.5<f1 /R13<−0.5 (19) −1.5<f1 /R14<0.5 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、R13は前記第
1レンズ群の正メニスカスレンズの物体側面の曲率半
径、R14は前記第1レンズ群の正メニスカスレンズの像
面側面の曲率半径である。
【0405】〔45〕 前記ズームレンズの広角端にお
ける半画角ωW が以下の条件(20)を満足することを
特徴とする上記1〜44の何れか1項記載の電子撮像装
置。
【0406】(20) 28°<ωW <40° 〔46〕 前記ズームレンズの望遠端における開放F値
T が以下の条件(21)を満足することを特徴とする
上記1〜45の何れか1項記載の電子撮像装置。
【0407】(21) 2.7<FT <5 〔47〕 前記ズームレンズの広角端から望遠端におけ
るズーム比γが以下の条件(22)を満足することを特
徴とする上記1〜46の何れか1項記載の電子撮像装
置。
【0408】(22) 2<γ<4 〔48〕 各々の間隔を変化させ焦点距離を変更させる
複数のレンズ群と、光路中に配されかつ少なくとも軸上
光束径を制限する開口絞りとを有するズームレンズ、及
び、その像側に配された電子撮像素子を備えた電子撮像
装置において、前記開口絞りは絞り形状が固定であり、
前記開口絞りの配される空間とは異なる位置の空間の光
軸上に透過率変更にて光量調整を行うフィルターを配し
たことを特徴とする電子撮像装置。
【0409】〔49〕 上記48において、望遠端にお
ける開放FナンバーFが、前記電子撮像素子の最小画素
ピッチa(単位mm)に対し、 1.5×103 ×a/1mm<Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の前記開口絞りの長さ
が、撮像面の対角方向の前記開口絞りの長さに対して長
いか、若しくは、望遠端における開放FナンバーFが、
前記電子撮像素子の最小画素ピッチa(単位mm)に対
し、 1.5×103 ×a/1mm>Fのとき、 撮像面の垂直方向又は水平方向の前記開口絞りの長さ
が、撮像面の対角方向の前記開口絞りの長さに対して短
い、ことを特徴とする電子撮像装置。
【0410】〔50〕 上記48において、前記ズーム
レンズにおける可変の空気間隔の中で最小の空気間隔、
又は、一定の空気間隔の中で最も長い空気間隔中に、前
記フィルターを配したこと特徴とする電子撮像装置であ
る。
【0411】〔51〕 上記48において、前記光量調
整を行うフィルターは、中心部の透過率に対して周辺部
の透過率を高くした透過面を少なくとも1つ有すること
を特徴とする電子撮像装置。
【0412】〔52〕 上記48において、前記光量調
整を行うフィルターを光軸に対して傾ける配置が可能な
ことを特徴とする電子撮像装置。
【0413】〔53〕 上記48において、前記開口絞
りは、変倍時若しくは合焦点動作の際に、可変の空気間
隔を挟む前後のレンズ群の間に配され、前記光量調整を
行うフィルターは前記空気間隔とは異なる位置に配され
ることを特徴とする電子撮像装置。
【0414】〔54〕 上記48から53の何れか1項
において、前記開口絞りは、その開口絞りから光軸に下
ろした垂線と光軸との交わる位置が、レンズ群中のレン
ズ媒質内に位置することを特徴とする電子撮像装置。
【0415】〔55〕 上記54において、前記開口絞
りは、前記レンズ群中の何れかのレンズ面に接して設け
られることを特徴とする電子撮像装置。
【0416】〔56〕 上記48から55の何れか1項
において、前記開口絞りを、光軸側に開口を設けた口径
板としたことを特徴とする電子撮像装置。
【0417】〔57〕 上記48から56の何れか1項
において、前記ズームレンズは少なくとも負の屈折力の
レンズ群と、その像側直後に配された正の屈折力のレン
ズ群とを有し、広角端よりも望遠端にて前記負の屈折力
のレンズ群と前記正の屈折力のレンズ群との間隔が減少
し、前記開口絞りを前記負の屈折力のレンズ群の最も像
側面から前記正の屈折力のレンズ群の像側面の間に配
し、前記光量調整を行うフィルターを前記開口絞りより
も像面側に配したことを特徴とする電子撮像装置。
【0418】〔58〕 上記57において、前記負のレ
ンズ群を最も物体側に配置したことを特徴とする電子撮
像装置。
【0419】〔59〕 上記57において、前記ズーム
レンズは、物体側から順に、前記負の屈折力を有するレ
ンズ群と、前記正の屈折力を有するレンズ群とを有し、
変倍時に可動のレンズ群は前記負の屈折力を有するレン
ズ群と前記正の屈折力を有するレンズ群の2つのレンズ
群のみであることを特徴とする電子撮像装置。
【0420】〔60〕 上記57において、前記ズーム
レンズは、物体側から順に、前記負の屈折力を有するレ
ンズ群と、前記正の屈折力を有するレンズ群との2つの
レンズ群のみであることを特徴とする電子撮像装置。
【0421】〔61〕 上記57から60の何れか1項
において、前記開口絞りは、前記正の屈折力のレンズ群
直前の空気間隔中に配されことを特徴とする電子撮像装
置。
【0422】〔62〕 上記57から61の何れか1項
において、前記光量調整を行うフィルターは、前記正の
屈折力のレンズ群の直後の空気間隔中に配することを特
徴とする電子撮像装置。
【0423】〔63〕 上記48から62の何れか1項
において、前記開口絞りとそれよりも像側の前記光量調
整を行うフィルターの入射面との光軸上の距離をα、前
記光量調整を行うフィルターの入射面と前記電子撮像素
子における撮像面までの光軸上での距離をβとしたとき
に、常に以下の条件を満足することを特徴とする電子撮
像装置。
【0424】(24) 0.01<α/β<1.0 〔64〕 上記48から63の何れか1項において、前
記開口絞りの開口の最大開口径(直径)をφα、前記光
量調整を行うフィルターの最大有効径(対角長)をφβ
とするときに、以下の条件を満足することを特徴とする
電子撮像装置。
【0425】(25) 0.5<φβ/φα<1.5
〔65〕 上記48から64の何れか1項において、前
記開口絞りは可変間隔に配され、前記開口絞りの直前の
レンズ面及び直後のレンズ面は共に像側に凹面を向け、
前記開口絞りの外形が、光軸から離れる程像側に傾いた
漏斗形状であることを特徴とする電子撮像装置。
【0426】〔66〕 上記48から65の何れか1項
において、前記光量調整を行うフィルターは、光路中に
挿脱可能に構成されていることを特徴とする電子撮像装
置。
【0427】〔67〕 上記66において、前記光量調
整を行うフィルターは、光軸上から退避する際に面が光
軸と平行に近づく方向に揺動することを特徴とする電子
撮像装置。 〔68〕 各々の間隔を変化させ焦点距離を変更させる
複数のレンズ群と、光路中に配されかつ少なくとも軸上
光束径を制限する開口絞りとを有するズームレンズ、及
び、その像側に配された電子撮像素子を備えた電子撮像
装置において、前記開口絞りは絞り形状が固定であり、
前記開口絞りの配される空間とは異なる位置の空間の光
軸上にシャッターを配したことを特徴とする電子撮像装
置。
【0428】〔69〕 上記68において、前記開口絞
りは、変倍時若しくは合焦点動作の際に、可変の空気間
隔を挟む前後のレンズ群の間に配され、前記シャッター
は前記空気間隔とは異なる位置に配されることを特徴と
する電子撮像装置。
【0429】〔70〕 上記68又は69において、前
記開口絞りは、その開口絞りから光軸に下ろした垂線と
光軸との交わる位置が、レンズ群中のレンズ媒質内に位
置することを特徴とする電子撮像装置。
【0430】〔71〕 上記70において、前記開口絞
りは、前記レンズ群中の何れかのレンズ面に接して設け
られることを特徴とする電子撮像装置。
【0431】〔72〕 上記68から71の何れか1項
において、前記開口絞りを、光軸側に開口を設けた口径
板としたことを特徴とする電子撮像装置。
【0432】〔73〕 上記68から72の何れか1項
において、前記ズームレンズは少なくとも負の屈折力の
レンズ群と、その像側直後に配された正の屈折力のレン
ズ群とを有し、広角端よりも望遠端にて前記負の屈折力
のレンズ群と前記正の屈折力のレンズ群との間隔が減少
し、前記開口絞りを前記負の屈折力のレンズ群の最も像
側面から前記正の屈折力のレンズ群の像側面の間に配
し、前記シャッターを前記開口絞りよりも像面側に配し
たことを特徴とする電子撮像装置。
【0433】〔74〕 上記73において、前記負のレ
ンズ群を最も物体側に配置したことを特徴とする電子撮
像装置。
【0434】〔75〕 上記73において、前記ズーム
レンズは、物体側から順に、前記負の屈折力を有するレ
ンズ群と、前記正の屈折力を有するレンズ群とを有し、
変倍時に可動のレンズ群は前記負の屈折力を有するレン
ズ群と前記正の屈折力を有するレンズ群の2つのレンズ
群のみであることを特徴とする電子撮像装置。
【0435】〔76〕 上記73において、前記ズーム
レンズは、物体側から順に、前記負の屈折力を有するレ
ンズ群と、前記正の屈折力を有するレンズ群との2つの
レンズ群のみであることを特徴とする電子撮像装置。
【0436】〔77〕 上記73から76の何れか1項
において、前記開口絞りは、前記正の屈折力のレンズ群
直前の空気間隔中に配されことを特徴とする電子撮像装
置。
【0437】〔78〕 上記73から77の何れか1項
において、前記シャッターは、前記正の屈折力のレンズ
群の直後の空気間隔中に配することを特徴とする電子撮
像装置。
【0438】〔79〕 上記68から78の何れか1項
において、前記開口絞りとそれよりも像側の前記シャッ
ターとの光軸上の距離をα’、前記シャッターと前記電
子撮像素子における撮像面までの光軸上での距離をβ’
としたときに、常に以下の条件を満足することを特徴と
する電子撮像装置。
【0439】(26) 0.01<α’/β’<1.0 〔80〕 上記68から79の何れか1項において、前
記開口絞りの開口の最大開口径(直径)をφα、前記シ
ャッターの最大有効径(対角長)をφβ’とするとき
に、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装
置。
【0440】(27) 0.5<φβ’/φα<1.5 〔81〕 上記68から80の何れか1項において、前
記開口絞りは可変間隔に配され、前記開口絞りの直前の
レンズ面及び直後のレンズ面は共に像側に凹面を向け、
前記開口絞りの外形が、光軸から離れる程像側に傾いた
漏斗形状であることを特徴とする電子撮像装置。
【0441】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
により、沈胴厚が薄く、収納性に優れ、かつ、高倍率で
リアフォーカスにおいても結像性能の優れたズームレン
ズを得ることができ、ビデオカメラやデジタルカメラの
徹底的薄型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子撮像装置に用いられるズームレン
ズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端でのレンズ断
面図である。
【図2】実施例2のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図3】実施例3のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図4】実施例4のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図5】実施例5のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図6】実施例6のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図7】実施例7のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図8】実施例8のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図9】実施例9のズームレンズの図1と同様のレンズ
断面図である。
【図10】実施例10のズームレンズの図1と同様のレ
ンズ断面図である。
【図11】実施例11のズームレンズの図1と同様のレ
ンズ断面図である。
【図12】実施例12のズームレンズの図1と同様のレ
ンズ断面図である。
【図13】実施例1の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図14】実施例2の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図15】実施例3の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図16】実施例5の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図17】実施例6の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図18】実施例9の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図19】実施例12の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図20】近赤外シャープカットコートの一例の透過率
特性を示す図である。
【図21】ローパスフィルターの射出面側に設ける色フ
ィルターの一例の透過率特性を示す図である。
【図22】補色モザイクフィルターの色フィルター配置
を示す図である。
【図23】補色モザイクフィルターの波長特性の一例を
示す図である。
【図24】各実施例の明るさ絞りの部分の一例の詳細を
示す斜視図である。
【図25】各実施例の明るさ絞りの部分の別の例の詳細
を示す図である。
【図26】固定絞りとフィルターあるいはシャッターを
配置する本発明によるズームレンズの固定絞りがF値の
理論限界より大きいときの固定絞りの形状例を示す図で
ある。
【図27】固定絞りとフィルターあるいはシャッターを
配置する本発明によるズームレンズの固定絞りがF値の
理論限界より小さいときの固定絞りの形状例を示す図で
ある。
【図28】漏斗状固定絞りの例を示す図である。
【図29】実施例12においては利用可能なターレット
状の光量調整フィルターを示す図である。
【図30】光量ムラを抑えるフィルターの例を示す図で
ある。
【図31】光路中に揺動にて挿脱するフィルターの例を
示す図である。
【図32】反射光によるゴーストを低減させるフィルタ
ーの揺動挿脱構造を示す図である。
【図33】ロータリーフォーカルプレーンシャッターの
例を示す裏面図と表面図である。
【図34】図33のシャッターのロータリーシャッター
幕が回転する様子を示す図である。
【図35】本発明によるズームレンズを組み込んだデジ
タルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図36】図35のデジタルカメラの後方斜視図であ
る。
【図37】図35のデジタルカメラの断面図である。
【図38】本発明によるズームレンズが対物光学系とし
て組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図であ
る。
【図39】パソコンの撮影光学系の断面図である。
【図40】図38の状態の側面図である。
【図41】本発明によるズームレンズが対物光学系とし
て組み込れた携帯電話の正面図、側面図、その撮影光学
系の断面図である。
【符号の説明】
G1…第1群 G2…第2群 G3…第3群 F…光学的ローパスフィルター C…カバーガラス I…像面 E…観察者眼球 S1…固定絞り S2…シャッター又は光量調整フィルター 1A、1B、1C、1D、1E…開口 1A’、1B’、1C’、1D’、1E’…開口 1A”、1B”、1C”、1D”…開口 10…ターレット 10’…ターレット 10”…ターレット 11…回転軸 15…シャッター基板 16…開口部 17…ロータリーシャッター幕 18…回転軸 19、20…ギヤ 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 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…ポロプリズム 57…視野枠 59…接眼光学系 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
【手続補正書】
【提出日】平成14年3月29日(2002.3.2
9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】沈胴時のレンズ長を短くするには、各群の
厚みを薄くしたりパワーを強めたりするのが効果的であ
るが、これらを実現しようとすると、一般的傾向として
収差補正が困難になる。逆に言えば、非球面を導入する
等何らかの手段で収差補正ができさえすれば、物理的に
可能な限り短くすることができる。つまり、第2レンズ
群のレンズエレメントの形状を規定するのが効果的であ
る。第2レンズ群正レンズの形状を規定する条件(l)
の上限値の0を越えると、第2レンズ群の主点が像面側
に近づくため、倍率が小さくなりやすい。下限値の−1
を越えると、コマ収差がプラス傾向になり、球面収差も
増大する。なお、ズーム比2.5以下の場合は範囲から
外れても、球面収差、コマ収差共に十分補正できるため
適用しなくても可である。 第2レンズ群負レンズの形
状を規定する条件(m)の上限値の3.4を越えると、
像面がフラットに保てなくなり、下限の0.25を越え
ると、高次成分による球面収差が増大する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0082
【補正方法】変更
【補正内容】
【0082】(11)”−1.2<(R31+R32)/
(R31−R32)<0.4 また、広角端から望遠端に変倍する際、第3レンズ群の
ズーム時の物体側への移動量x3 が以下の条件を満たす
ようにすれば、ズーム全域での収差の安定性に優れる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0163
【補正方法】変更
【補正内容】
【0163】ここで、可視光線での撮影を鑑みて使用波
長λ=546(nm)とすると、 F<3.0×103 ×a/1mm がF値の理論限界の条件式となる。一方、実際には、F
がレーレー限界の4倍の明るさとなる、 F<1.5×103 ×a/1mm を実際の限界とした方が好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 尚志 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 渡邉 正仁 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 三原 伸一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 宮内 裕司 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H042 AA06 AA08 AA11 AA22 2H044 EF01 EF03 2H087 KA03 MA14 PA04 PA05 PA06 PA17 PB04 PB05 PB06 QA02 QA03 QA06 QA07 QA17 QA19 QA21 QA22 QA25 QA32 QA34 QA37 QA39 QA41 QA42 QA45 RA05 RA12 RA13 RA36 RA42 RA43 SA07 SA09 SA14 SA16 SA19 SA62 SA63 SA64 SB02 SB03 SB04 SB12 SB13 SB22

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、2枚のレンズからなり
    全体として負のパワーを持つ第1レンズ群と、2枚のレ
    ンズからなり全体として正のパワーを持つ第2レンズ群
    とから構成され、前記第1レンズ群と第2レンズ群との
    空気間隔を変えることによって全群の焦点距離を変化さ
    せることができ、以下の条件(a)から(n)までの中
    の1つ以上を満足するズームレンズ、及び、前記ズーム
    レンズの像面側に配置された電子撮像素子を有すること
    を特徴とする電子撮像装置。 (a) 7<dNP・A<27 (b) 20<t1 ・A<50 (c) 20<D2 ・A<45 (d) 30<(t1 +D2 )・A<90 (e) 30<−f11・A<70 (f) 90<f12・A<250 (g) 20<f21・A<42 (h) 0.6<Φ21/Φw <1.05 (i) 19.5<R21・A<45 (j) 40<−f22・A<140 (k) 0.33<−Φ22/Φw <0.80 (l) −1<(R21+R22)/(R21−R22)<0 (m) 0.25<(R23+R24)/(R23−R24
    <3.4 (n) 72<νd21 <100 ただし、A=43.2/L(Lは電子撮像素子の有効撮
    像領域の対角長)、t1、D2 はそれぞれ第1レンズ
    群、第2レンズ群の光軸上の総厚、dNPは第1レンズ群
    の2枚のレンズの光軸上での間隔、f11、f12、f21
    22はそれぞれ第1レンズ群の2枚のレンズの中の物体
    側のレンズ、像側のレンズ、第2レンズ群の2枚のレン
    ズの中の物体側のレンズ、像側のレンズの焦点距離、Φ
    21、Φ22、Φ w はそれぞれ第2レンズ群の2枚のレンズ
    の中の物体側のレンズ、像側のレンズの、そして広角端
    における全系の屈折力、R21、R22、R23、R24は第2
    レンズ群を構成する物体側から順の屈折面の曲率半径、
    νd21 は第2レンズ群の物体側正レンズの媒質のアッベ
    数である。
  2. 【請求項2】 物体側より順に、負レンズ、正レンズの
    2枚からなり、全体として負のパワーを持つ第1レンズ
    群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズの2
    枚からなり、全体として正のパワーを持つ第2レンズ群
    から構成され、広角端から望遠端へ変倍するときに、前
    記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前
    記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最
    も物体側の面に非球面を有し、かつ、以下の条件式
    (1)、(2)を満たすズームレンズ、及び、前記ズー
    ムレンズの像面側に配置された電子撮像素子を有するこ
    とを特徴とする電子撮像装置。 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
    光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
    像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
    の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
    像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
    レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
    軸上の距離である。
  3. 【請求項3】 物体側より順に、最も物体側が負レンズ
    で最も像側が正レンズであり全体として負のパワーを持
    つ第1レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、
    負レンズの2枚からなり、全体として正のパワーを持つ
    第2レンズ群と、正レンズ1枚からなる第3レンズ群と
    を有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前記第1
    レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第2
    レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が大きくなり、前
    記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最
    も物体側の面に非球面を有し、かつ、第2レンズ群の負
    レンズの形状が、以下の条件式(1)を満たすズームレ
    ンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配置された電
    子撮像素子を有することを特徴とする電子撮像装置。 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
    光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
    像面側の面の光軸近傍の曲率半径である。
  4. 【請求項4】 物体側より順に、最も物体側が負レンズ
    で最も像側が正レンズであり全体として負のパワーを持
    つ第1レンズ群と、物体側より、開口絞り、正レンズ、
    負レンズの2枚からなり、全体として正のパワーを持つ
    第2レンズ群と、正レンズ1枚からなる第3レンズ群と
    を有し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前記第1
    レンズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第2
    レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が大きくなり、前
    記第1レンズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最
    も物体側の面に非球面を有し、以下の条件式(2)を満
    たすズームレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に
    配置された電子撮像素子を有することを特徴とする電子
    撮像装置。 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、D2 は第2レンズ群の正レンズの物体側の面か
    ら第2レンズ群の負レンズの像側の面までの光軸上の厚
    さ、t2Nは第2レンズ群の正レンズの像側の面から第2
    レンズ群の像側の面までの光軸上の距離である。
  5. 【請求項5】 物体側より順に、負レンズ、正レンズの
    2枚、若しくは、負レンズ、負レンズ、正レンズの3枚
    からなり、全体として負のパワーを持つ第1レンズ群
    と、物体側より、開口絞り、正レンズ、負レンズからな
    り、全体として正のパワーを持つ第2レンズ群とを有
    し、広角端から望遠端へ変倍するときに、前記第1レン
    ズ群と第2レンズ群の間隔が小さくなり、前記第1レン
    ズ群は非球面を有し、前記第2レンズ群は最も物体側の
    面に非球面を有し、以下の条件式(1)、(2)を満た
    すズームレンズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配
    置された電子撮像素子を有することを特徴とする電子撮
    像装置。 (1) 0.6<(R23+R24)/(R23−R24)<3.0 (2) 0.08<t2N/D2 <0.28 ただし、R23は第2レンズ群の負レンズの物体側の面の
    光軸近傍の曲率半径、R 24は第2レンズ群の負レンズの
    像面側の面の光軸近傍の曲率半径、D2 は第2レンズ群
    の正レンズの物体側の面から第2レンズ群の負レンズの
    像側の面までの光軸上の厚さ、t2Nは第2レンズ群の正
    レンズの像側の面から第2レンズ群の像側の面までの光
    軸上の距離である。
  6. 【請求項6】 前記第1レンズ群に、屈折面有効部の中
    の最周辺部が光軸近傍の曲率中心の存在する方向と反対
    側へ凹形状となる面を少なくとも1面含むことを特徴と
    する請求項1〜5の何れか1項記載の電子撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記第1レンズ群に、屈折面有効部の中
    の最周辺部が光軸近傍の曲率中心の存在する方向と反対
    側が凹形状となる面を少なくとも2面含むことを特徴と
    する請求項1〜5の何れか1項記載の電子撮像装置。
  8. 【請求項8】 物体側より順に、負のパワーを持つ第1
    レンズ群と、正のパワーを持つ第2レンズ群とを有し、
    前記第1レンズ群が、光軸上の面がそれぞれ物体側に凸
    面を向けた負メニスカスレンズと正メニスカスレンズを
    有し、前記正メニスカスレンズの物体側面は、屈折面有
    効部の中の最周辺部が、光軸近傍の曲率中心の存在する
    方向と反対側へ凹形状となる非球面であるズームレン
    ズ、及び、前記ズームレンズの像面側に配された電子撮
    像素子を有することを特徴とする電子撮像装置。
  9. 【請求項9】 物体側より順に、負のパワーを持つ第1
    レンズ群と、正のパワーを持つ第2レンズ群とを有し、
    前記第1レンズ群が、像面側に凹面を向けた負レンズ
    と、光軸上の面がそれぞれ物体側に凸面を向けた正メニ
    スカスレンズを有し、前記正メニスカスレンズの物体側
    面は、屈折面有効部の中の最周辺部が、光軸近傍の曲率
    中心の存在する方向と反対側へ凹形状となる非球面であ
    り、かつ、以下の条件(A)を満足するズームレンズ、
    及び、前記ズームレンズの像面側に配された電子撮像素
    子を有することを特徴とする電子撮像装置。 (A) −5.0<(R13+R14)/(R13−R14)<−1.7 ただし、R13は前記第1レンズ群の正メニスカスレンズ
    の物体側面の曲率半径、R14は前記第1レンズ群の正メ
    ニスカスレンズの像面側面の曲率半径である。
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