説明

結像光学系及びそれを有する撮像装置

【課題】負・正・負・正の4群構成の結像光学系でありながら、フォーカスレンズ群を軽量化・簡素化・インナーフォーカス化させ、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことの出来るコンパクトな結像光学系を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から順に、負の第1レンズ群、開口絞りを含む正の第2レンズ群、負の第3レンズ群、正の第4レンズ群からなり、第1レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群からなり、第3レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、結像光学系及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年CCD,CMOS等の電子撮像素子を用いた一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式カメラの普及が進んでいる。このレンズ交換式カメラに用いられる交換レンズにおいて、フォーカスレンズ群の軽量化・インナーフォーカス化等が求められている。これは、軽量化、及び交換レンズ繰り出しを減らすためのインナーフォーカス化によって、フォーカス時の静音化が可能となるためである。これにより、例えば、静止画撮影時のフォーカシングの音や、従来のデジタルビデオカメラを越える高精細な動画撮影機能を搭載した、近年のレンズ交換式カメラで動画撮影をする場合などにおいて、動画撮影時の頻繁なフォーカス移動により発生するフォーカシングの音等を減らすことができる。
【0003】
しかしながら、フォーカシングレンズ群を単純に軽量化・簡素化・インナーフォーカス化してしまうと、フォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことが出来ない。例えば、レンズ1枚でフォーカシングを行うと、色収差をはじめとする各収差の変動の抑制が難しい。また、ペッツバール和の改善も難しい。これらの収差の劣化を防ぐためには、従来フォーカシングレンズ群に最低でも凸レンズ、凹レンズがそれぞれ少なくとも1枚ずつの計2枚、もしくは接合レンズ1枚の構成が必要となるため、軽量化に限界があった。
【0004】
従来から、光学全長の短いコンパクトな結像光学系としては以下の特許文献1〜3に示されているような負・正・負・正の4群構成からなる結像光学系が提案されている。しかしながら、下記特許文献の構成では、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化とフォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことの両立をさせることが極めて難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−48524号公報
【特許文献2】特開平10−20194号公報
【特許文献3】特開2008−191385号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1は、フォーカシング群の負の第3レンズ群を負レンズと正レンズの2つのレンズ成分で構成し、フォーカシング群の軽量化を行っている。しかしながら、特許文献1で示されている以上の像高に対して適用すると、レンズの体積が増え、重量が増大してしまう。また、動画撮影をする場合、撮影時に常にピントの合う位置を探しAFを行うため、フォーカシングレンズ群を常に動かす必要がある。このため、この構成で動画撮影を行うと、フォーカシング駆動モーターの電力消費が大きく、音も大きい等の課題があり、動画撮影を行う交換レンズとしては適していない。そして、光学性能を良好に保つには、文献中に示されている構成以上のレンズ枚数が必要となり、結果としてフォーカス群のレンズ枚数が増え、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化を達成するのが極めて難しい。
【0007】
特許文献2は、フォーカシング群の負の第3レンズ群を正レンズと負レンズとの接合レンズ1つで構成し、フォーカシング群の軽量化を行っている。しかしながら、前記接合レンズの形状が両凹レンズの形状になっており、更なるフォーカシング群の軽量化をするにはこの接合レンズ自体の形状をメニスカス形状にすることが望ましい。
【0008】
特許文献3は、フォーカシング群の負の第3レンズ群を正レンズと負レンズとの接合レンズ1つで構成し、なおかつその形状がメニスカス形状である構成を示している。しかしながら、特許文献1で示されている以上の像高で適用すると、広角端でのコマ収差、像面湾曲、色収差等の軸上・軸外収差の補正が効果的に行えず、フォーカシングレンズ群の軽量化・簡素化とフォーカシングによる諸収差の劣化を防ぐことを両立できるとはいえない。
【0009】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、負・正・負・正の4群構成の結像光学系でありながら、フォーカスレンズ群を軽量化・簡素化・インナーフォーカス化させ、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことの出来るコンパクトな結像光学系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る結像光学系は、物体側から順に、負の第1レンズ群、開口絞りを含む正の第2レンズ群、負の第3レンズ群、正の第4レンズ群からなり、第1レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群からなり、第3レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群であることを特徴とする。
【0011】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(1)を満たすことが好ましい。
d3≦−0.03×νd3+2.37 ・・・(1)
ここで、
d3は結像光学系の第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線の屈折率、
νd3は結像光学系の第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線基準のアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nd1、nC1、nF1は第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線、C線、F線の屈折率、
である。
【0012】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(2)を満たすことが好ましい。
3.3≦f1T/F≦5.8 ・・・(2)
ここで、
1Tは結像光学系の第1レンズ群の正の副群の焦点距離、
は結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【0013】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(3)を満たすことが好ましい。
0.375≦d1T/dG1≦0.52 ・・・(3)
ここで、
1Tは結像光学系の第1レンズ群の副群間の光軸上における間隔、
G1は結像光学系の第1レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【0014】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(4)を満たすことが好ましい。
0.91≦(MG×MG1/2≦1.15 ・・・(4)
ここで、
MGは、結像光学系の広角端での第2レンズ群以降の合成倍率、
MGは、結像光学系の望遠端での第2レンズ群以降の合成倍率、
である。
【0015】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(5)を満たすことが好ましい。
−2.5≦(RG3b+RG3a)/(RG3b−RG3a)<−1 ・・・(5)
ここで、
G3aは結像光学系の第3レンズ群の接合レンズの物体側の面の曲率半径、
G3bは結像光学系の第3レンズ群の接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0016】
本発明に係る結像光学系は、下記条件式(6)を満たすことが好ましい。
−1.95≦(RG3ob+RG3oa)/(RG3ob−RG3oa)<−1 ・・・(6)
ここで、
G3oaは結像光学系の第3レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
G3obは結像光学系の第3レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0017】
本発明に係る結像光学系は、第4レンズ群において、下記条件式(7)を満たすレンズ成分が少なくとも1つあることが好ましい。
−4.5≦(RG4b+RG4a)/(RG4b−RG4a)≦−1.2 ・・・(7)
ここで、
G4aは結像光学系の第4レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
G4bは結像光学系の第4レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0018】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第2レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも2つあることが好ましい。
【0019】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第2レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズ同士の間にレンズ成分が1つのみであることが好ましい。
【0020】
本発明に係る結像光学系は、結像光学系の第2レンズ群において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レンズが以下の条件式(8)を満たすことが好ましい。
1.3≦|(RG2mb+RG2ma)/(RG2mb−RG2ma)| ・・・(8)
ここで、
G2maは結像光学系の第2レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
G2mbは結像光学系の第2レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【0021】
本発明に係る結像光学系は、第2レンズ群の最終面よりも物体側に開口絞りがあることが好ましい。
【0022】
本発明に係る結像光学系は、第4レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが好ましい。
【0023】
本発明に係る結像光学系は、第1レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが好ましい。
【0024】
本発明に係る撮像装置は、上述の何れかに記載の結像光学系と、撮像素子と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0025】
本発明にかかる結像光学系及び撮像装置は、負・正・負・正の4群構成の結像光学系でありながら、フォーカスレンズ群を軽量化・簡素化・インナーフォーカス化させ、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施例1における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図2】実施例1における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図3】実施例1における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図4】本発明の実施例2における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図5】実施例2における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図6】実施例2における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図7】本発明の実施例3における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図8】実施例3における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図9】実施例3における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図10】本発明の実施例4における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図11】実施例4における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図12】実施例4における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図13】本発明の実施例5における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図14】実施例5における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図15】実施例5における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図16】本発明の実施例6における結像光学系の(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図17】実施例6における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図18】実施例6における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図19】本発明による結像光学系を組み込んだデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図である。
【図20】デジタルカメラ40の後方斜視図である。
【図21】デジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。
【図22】本発明の結像光学系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300のカバーを開いた状態の前方斜視図である。
【図23】パソコン300の撮影光学系303の断面図である。
【図24】パソコン300の側面図である。
【図25】本発明の結像光学系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携帯電話を示す図であり、(a)は携帯電話400の正面図、(b)は側面図、(c)は撮影光学系405の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態の結像光学系の作用効果について説明する。
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置に用いる結像光学系は、物体側から順に、負の第1レンズ群と、開口絞りを含む正の第2レンズ群と、負の第3レンズ群と、正の第4レンズ群からなり、前記第1レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群からなり、前記第3レンズ群は、物体側から順に凹レンズと凸メニスカスレンズからなる物体側に凸の接合レンズのみで構成されるフォーカス群であることが望ましい。
【0028】
前記第1レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群の構成にすることにより、第2レンズ群への光線高を抑え、軸上・軸外収差(とくに非点収差・色収差)補正、ペッツバール和の改善を効果的に行うことが出来る。
【0029】
前記第3レンズ群を、上述の通り接合レンズのみで構成されたフォーカスレンズ群とすることで簡素化を行う。また、接合レンズ形状を物体側に凸の負メニスカスレンズにすることでレンズの占める体積を両凹負レンズの時よりも減らし、レンズの軽量化を効果的に行うことが出来る。そして、接合レンズ形状を物体側に凸にすることで、無限遠から至近までの像面変動を効果的に抑えることが出来る。
【0030】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(1)を満足することが望ましい。
d3≦−0.03×νd3+2.37 ・・・(1)
ここで、
d3は結像光学系の第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線の屈折率、
νd3は結像光学系の第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線基準のアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nd1、nC1、nF1は第3レンズ群の正メニスカスレンズの硝材のd線、C線、F線の屈折率、
である。
【0031】
上述の条件式(1)は前記結像光学系の第3レンズ群の正メニスカスレンズ硝材の選択の範囲を示している。この条件式(1)を満たす硝材を選択することで無限遠から至近状態での色収差補正・ペッツバール和の改善を効果的に行うことができる。条件式(1)の上限値を上回ると、色収差(特にフォーカスによる変動)あるいはペッツバール和の補正が十分には行えない。
【0032】
ここで硝材とは、ガラス・プラスチック・樹脂等のレンズ材料のことを言う。また、接合レンズには、これらの硝材から適宜選択されたレンズを用いる。
【0033】
また、接合レンズは、複合レンズであることが望ましい。複合レンズは、第一のレンズ表面に第二のレンズとして樹脂を密着硬化させることで実現できる。接合レンズを複合レンズにすることで、製造精度を向上させることが出来る。複合レンズの製造方法としては成型がある。成型では、第一のレンズに対して第二のレンズ材料(例えばエネルギー硬化型透明樹脂など)を接触させて、第二のレンズ材料を第一のレンズ材料にじかに密着させる方法がある。この方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効な方法である。
【0034】
また、接合レンズを複合レンズにする場合、第二のレンズ表面に第一のレンズとして硝子を密着硬化させても良い。ガラスは、樹脂に比べて、耐光性・耐薬品性等の耐性の面で有利である。この場合、第二レンズ材料の特性としては、第一レンズの材料よりも融点、転移点が低いことが必要となる。複合レンズの製造方法としては成型がある。成型では、第一のレンズに対して第二のレンズ材料を接触させて、第二のレンズ材料を第一のレンズ材料にじかに密着させる方法がある。この方法は、レンズ要素を薄くするのに極めて有効な方法である。なお、第一のレンズにはあらかじめコーティングなどの表面処理がなされていてもかまわない。
【0035】
エネルギー硬化型透明樹脂の例として、紫外線硬化型樹脂がある。また、第一のレンズが樹脂の場合とガラスの場合のいずれにおいても、基材となる側のレンズにあらかじめコーティングなどの表面処理がなされていてもかまわない。また、第二のレンズの方が薄い場合には、第一のレンズのほうを第二のレンズに対して密着させてもよい。また、第一のレンズはガラスのような無機材料でも良いが、接合される第二のレンズが樹脂であり環境変化に対する光学性能の安定性を考慮すると、第二レンズ同様、樹脂を基本とした材料であるほうが好ましい。
【0036】
なお、エネルギー硬化型透明樹脂は複合レンズとしてだけではなく、単体で1つのレンズとして扱うこともできる。エネルギー硬化型樹脂は比重が小さいため、単体として扱うことで硝子等よりも軽量化が可能となる。実施例として明示していないが、フォーカス群をエネルギー硬化型樹脂とガラスもしくはプラスチック等の2つのレンズ成分で構成することで複合レンズと同様に小型化が可能となる。
【0037】
フォーカスレンズ群軽量化のため、前記結像光学系の第3レンズ群の硝材はなるべく比重の小さいものを用いるのが好ましい。比重の小さい硝材としては、例として株式会社オハラのS−BSL7、S−FSL5、S−NSL3、S−NSL36等、日本ゼオン株式会社のZEONEX480、ZEONEXE48R等が上げられる。因みに、これらはおおむね屈折率が1.5前後、アッベ数が55前後である。
【0038】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(2)を満足することが望ましい。
3.3≦f1T/F≦5.8 ・・・(2)
ここで、
1Tは結像光学系の第1レンズ群の正の副群の焦点距離、
は結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【0039】
上述の条件式(2)は、前記結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離に対する第1レンズ群の正の副群の焦点距離との比の範囲を示したものである。
【0040】
条件式(2)の上限値5.8を上回ると、前期第1レンズ群の正の副群の屈折力が弱くなりすぎるために第1レンズ群への光線高が大きくなり、軸上・軸外収差(特にコマ収差・非点収差・色収差)補正、ペッツバール和の改善を行うことが出来なくなる。
【0041】
条件式(2)の下限値3.3を下回ると、前期第1レンズ群の正の副群の屈折力が強くなりすぎるため、前記第1レンズ群の負の副群の屈折力も強くなる。このため、第2レンズ群以降のレンズの径が大きくなり、フォーカシングレンズ群の体積増加、つまり重量増加、広角端での軸外収差(特に色収差、コマ収差、非点収差)の補正、光学系の全長を短くすることが効果的に行うことが出来ずコンパクトな結像光学系を得ることが難しい。
【0042】
なお、上記条件式(2)に代えて、以下の条件式(2')を満足することがより好ましい。
3.8≦f1T/F≦5.3 ・・・(2')
さらに、上記条件式(2)に代えて、以下の条件式(2'')を満足することがより一層好ましい。
4.0≦f1T/F≦5.0 ・・・(2'')
【0043】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(3)を満足することが望ましい。
0.375≦d1T/dG1≦0.52 ・・・(3)
ここで、
1Tは結像光学系の第1レンズ群の副群間の光軸上における間隔、
G1は結像光学系の第1レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【0044】
上述の条件式(3)は、前記結像光学系の第1レンズ群の開始面から最終面までの間隔に対する前記結像光学系の第1レンズ群内の副群間の間隔との比を表したものである。
【0045】
条件式(3)の上限値0.52を上回ると、第1レンズ群が厚くなるが、この状態でコンパクト性を維持しようとすると、広角端から中間状態での高次の非点収差、無限遠・至近の全状態での色収差の補正を効果的に行うことが出来ない。
【0046】
条件式(3)の下限値0.375を下回ると、無限遠・至近の全状態での色収差、広角端での軸外収差(特にコマ収差)の補正を効果的に行うことが出来ない。
【0047】
なお、上記条件式(3)に代えて、以下の条件式(3')を満足することが好ましい。
0.375≦d1T/dG1≦0.505 ・・・(3')
さらに、上記条件式(3)に代えて、以下の条件式(3'')を満足することがより一層好ましい。
0.4≦d1T/dG1≦0.49 ・・・(3’’)
【0048】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(4)を満足することが望ましい。
0.91≦(MG×MG1/2≦1.15 ・・・(4)
ここで、
MGは、結像光学系の広角端での第2レンズ群以降の合成倍率、
MGは、結像光学系の望遠端での第2レンズ群以降の合成倍率、
である。
【0049】
上述の条件式(4)は、前記結像光学系の広角端での第2レンズ群以降の合成倍率と望遠端での第2レンズ群以降の合成倍率との積の平方根を取ったもので、これが1に近いほど光学系全長が短縮でき、コンパクトな結像光学系を得ることが出来る。
【0050】
条件式(4)の上限値1.15を上回ると、無限遠から至近での特に球面収差とコマ収差のフォーカス変動が大きくなり、収差補正を効果的に行うことが出来ない。
【0051】
条件式(4)の下限値0.91を下回ると、前記結像光学系の特に第3レンズ群のレンズ径が周辺光量確保のため大きくなる。第3レンズ群はフォーカス群であるため、レンズ径が大きくなることは重量増加を意味し、フォーカス群軽量化の点に関しては適さなくなる。
【0052】
なお、上記条件式(4)に代えて、以下の条件式(4')を満足することが望ましい。
0.92≦(MG×MG1/2≦1.05 ・・・(4')
【0053】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(5)を満足することが望ましい。
−2.5≦(RG3b+RG3a)/(RG3b−RG3a)<−1 ・・・(5)
ここで、
G3aは結像光学系第3レンズ群の接合レンズの物体側の面の曲率半径、
G3bは結像光学系第3レンズ群の接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0054】
上述の条件式(5)は前記結像光学系の第3レンズ群の接合レンズのレンズ形状を数式化したものである。条件式(5)を満足することで、無限遠と至近状態での非点収差の変動を良好に補正することが出来る。
【0055】
条件式(5)の上限値−1を上回ると、接合レンズの形状が両凹レンズの形状になり、接合レンズ全体の体積増加、つまり重量増加につながりフォーカス群の軽量化には適さない。
【0056】
条件式(5)の下限値−2.5を下回ると、無限遠から至近状態へのフォーカシング時に広角端での非点収差の変動が大きく効果的に収差補正が行うことが出来ない。
【0057】
なお、上記条件式(5)に代えて、以下の条件式(5')を満足することが望ましい。
−2.0≦(RG3b+RG3a)/(RG3b−RG3a)<−1 ・・・(5')
さらに、上記条件式(5)に代えて、以下の条件式(5'')を満足することがより一層好ましい。
−1.5≦(RG3b+RG3a)/(RG3b−RG3a)<−1 ・・・(5'')
【0058】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(6)を満たすことが望ましい。
−1.95≦(RG3ob+RG3oa)/(RG3ob−RG3oa)<−1 ・・・(6)
ここで、
G3oaは結像光学系の第3レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径、
G3obは結像光学系の第3レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0059】
上述の条件式(6)は、前記結像光学系の第3レンズ群の負レンズ形状を数式化したものである。条件式(6)を満足することで、無限遠と至近状態での非点収差の変動を良好に補正することが出来る。
【0060】
条件式(6)の上限値−1を上回ると、接合レンズの形状が両凹レンズの形状になり、接合レンズ全体の体積増加、つまり重量増加につながりフォーカス群の軽量化には適さない。
【0061】
条件式(6)の下限値−1.95を下回ると、無限遠から至近状態へのフォーカシング時に広角端での非点収差の変動が大きく効果的に収差補正が行うことが出来ない。
【0062】
なお、上記条件式(6)に代えて、以下の条件式(6')を満足することが望ましい。
−1.55≦(RG3ob+RG3oa)/(RG3ob−RG3oa)<−1 ・・・(6')
さらに、上記条件式(6)に代えて、以下の条件式(6'')を満足することがより一層好ましい。
−1.4≦(RG3ob+RG3oa)/(RG3ob−RG3oa)<−1 ・・・(6'')
【0063】
また、本発明の結像光学系において、下記条件式(7)を満たすレンズ成分が少なくとも第4レンズ群に1つあることが望ましい。
−4.5≦(RG4b+RG4a)/(RG4b−RG4a)≦−1.2 ・・・(7)
ここで、
G4aは結像光学系の第4レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
G4bは結像光学系の第4レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0064】
上述の条件式(7)は前記結像光学系の第4レンズ群内のレンズの形状を数式化したものである。
【0065】
条件式(7)の上限値−1.2を上回ると、前記結像光学系の第3レンズ群のレンズ径が周辺光量確保のため大きくなる。第3レンズ群はフォーカス群であるため、レンズ径が大きくなることは重量増加を意味し、フォーカス群軽量化の点に関しては適さなくなる。
【0066】
条件式(7)の下限値−4.5を下回ると、広角端での球面収差・コマ収差が効果的に補正することが出来ない。
【0067】
なお、上記条件式(7)に代えて、以下の条件式(7')を満足することが望ましい。
−3.5≦(RG4b+RG4a)/(RG4b−RG4a)≦−1.2 ・・・(7')
さらに、上記条件式(7)に代えて、以下の条件式(7'')を満足することがより一層好ましい。
−2.9≦(RG4b+RG4a)/(RG4b−RG4a)≦−1.2 ・・・(7'')
【0068】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第2レンズ群に、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも2つあることが望ましい。
【0069】
また、結像光学系の第2レンズおいて、メニスカス形状の空気レンズ同士の間にレンズ成分が1つのみであることが望ましい。
【0070】
また、結像光学系の第2レンズ群において、群内のメニスカス形状の空気レンズが物体側に凸形状であり、以下の条件式(8)を満たすことが望ましい。
1.3≦|(RG2mb+RG2ma)/(RG2mb−RG2ma)| ・・・(8)
ここで、
G2maは結像光学系の第2レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
G2mbは結像光学系の第2レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【0071】
条件式(8)は前記結像光学系の第2レンズ群内のメニスカス形状の空気レンズの形状を数式化したものである。
【0072】
上述の構成にすることにより、無限遠から至近状態へのフォーカシングの際のコマ収差・像面変動の劣化を効果的に行うことが出来る。
【0073】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第2レンズ群の最終面よりも物体側に開口絞りがあることが望ましい。
【0074】
上述の構成にすることで、前記結像光学系の第2レンズ群の主点位置を物体側にし、第1レンズ群の径を大きくならないように抑え、第2レンズ群の最終面からの主光線の射出角を小さくすることができる。これらの効果により、軸上・軸外収差補正(特にコマ収差・非点収差)を効果的に行い、第2レンズ群以降のレンズ径が大きくなるのを防ぐことが出来る。
【0075】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第4レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが望ましい。
【0076】
また、本発明の結像光学系において、前記結像光学系の第1レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることが望ましい。
【0077】
前記結像光学系の第1レンズ群、第4レンズ群を上述の構成にすることでズーミング時に移動するレンズ群を減らし、鏡筒の構成の簡素化を行うことが出来る。このことにより、交換レンズ全体をよりコンパクトにすることが可能となる。
【0078】
また、本実施形態の電子撮像装置は、上述した結像光学系を含む電子撮像装置とすることが好ましい。上述した結像光学系は、色収差などを悪化させることなく光学系全長や沈胴厚を薄くすることが可能である。そのため、電子撮像装置にこのような結像光学系を用いると、高画質な画像を得られつつ薄型化された電子撮像装置を得ることができる。
【0079】
以上のように本発明によれば、フォーカスレンズ群駆動の静音化のために、その軽量化を行い、なおかつ光学性能を無限遠から至近まで良好に保つことの出来るコンパクトな結像光学系を備えた撮像装置を提供することが可能となる。
【実施例】
【0080】
以下に、本発明にかかる結像光学系及び電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【0081】
次に、本発明の実施例1における結像光学系について説明する。図1は本発明の実施例1における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0082】
図2は実施例1における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。また、FIYは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
図3は、実施例1における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0083】
実施例1の結像光学系は、図1に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、CGはカバーガラス、Iは電子撮像素子の撮像面を示している。
【0084】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0085】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸正レンズL4と、開口絞りSと、両凸正レンズL5と両凹負レンズL6の接合レンズと、両凹負レンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、両凸正レンズL9と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、両凹負レンズL7と正メニスカスレンズL8との間、及び、正メニスカスレンズL8と両凸正レンズL9との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0086】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0087】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0088】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0089】
非球面は、第1レンズ群G1の物体側の正メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの両凸正レンズL5の物体側の面と最も像側の両凸正レンズL9の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL11の像側の面と、の5面に設けられている。
【0090】
次に、本発明の実施例2における結像光学系について説明する。図4は本発明の実施例2における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0091】
図5は実施例2における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
図6は、実施例2における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0092】
実施例2の結像光学系は、図4に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
【0093】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と負メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0094】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸正レンズL4と、開口絞りSと、両凸正レンズL5と両凹負レンズL6の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、両凸正レンズL9と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、負メニスカスレンズL7と正メニスカスレンズL8との間、及び、正メニスカスレンズL8と両凸正レンズL9との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0095】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0096】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0097】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0098】
非球面は、第1レンズ群G1の像側の負メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの両凸正レンズL5の物体側の面と最も像側の両凸正レンズL9の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL11の像側の面と、の5面に設けられている。
【0099】
次に、本発明の実施例3における結像光学系について説明する。図7は本発明の実施例3における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0100】
図8は実施例3における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
図9は、実施例3における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0101】
実施例3の結像光学系は、図7に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
【0102】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と負メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0103】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸正レンズL4と、開口絞りSと、両凸正レンズL5と両凹負レンズL6の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、両凸正レンズL9と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、両凹負レンズL6と負メニスカスレンズL7との間、負メニスカスレンズL7と正メニスカスレンズL8との間、及び、正メニスカスレンズL8と両凸正レンズL9との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0104】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0105】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0106】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0107】
非球面は、第1レンズ群G1の像側の負メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの両凸正レンズL5の物体側の面と最も像側の両凸正レンズL9の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL11の像側の面と、の5面に設けられている。
【0108】
次に、本発明の実施例4における結像光学系について説明する。図10は本発明の実施例4における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0109】
図11は実施例4における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
図12は、実施例4における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0110】
実施例4の結像光学系は、図10に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
【0111】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と負メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0112】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸正レンズL4と、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、負メニスカスレンズL6と負メニスカスレンズL7との間、負メニスカスレンズL7と正メニスカスレンズL8との間、及び、正メニスカスレンズL8と正メニスカスレンズL9との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0113】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0114】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0115】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0116】
非球面は、第1レンズ群G1の像側の負メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの正メニスカスレンズL5の物体側の面と最も像側の正メニスカスレンズL9の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL11の像側の面と、の5面に設けられている。
【0117】
次に、本発明の実施例5における結像光学系について説明する。図13は本発明の実施例5における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0118】
図14は実施例5における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
図15は、実施例5における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0119】
実施例5の結像光学系は、図13に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
【0120】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と負メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0121】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凸正レンズL5と両凹負レンズL6の接合レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、両凸正レンズL8と両凹負レンズL9の接合レンズと、両凸正レンズL10と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、負メニスカスレンズL7と両凸正レンズL8との間、及び、両凹負レンズL9と両凸正レンズL10との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0122】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0123】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0124】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0125】
非球面は、第1レンズ群G1の像側の負メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの最も物体側の両凸正レンズL5の物体側の面と最も像側の両凸正レンズL10の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL12の像側の面と、の5面に設けられている。
【0126】
次に、本発明の実施例6における結像光学系について説明する。図16は本発明の実施例6における結像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での断面図である。
【0127】
図17は実施例6における結像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端での状態を示している。
図18は、実施例6における結像光学系の250mm物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【0128】
実施例6の結像光学系は、図16に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有している。
【0129】
第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されており、全体で負の屈折力を有している。ここで、負メニスカスレンズL1と負メニスカスレンズL2は負の副群であり、正メニスカスレンズL3は正の副群である。
【0130】
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸正レンズL4と、両凸正レンズL5と両凹負レンズL6の接合レンズと、開口絞りSと、両凹負レンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9の接合レンズと、両凸正レンズL10と、で構成されており、全体で正の屈折力を有している。第2レンズ群G2において、両凹負レンズL7と正メニスカスレンズL8との間、及び、両凸正レンズL9と両凸正レンズL10との間に、メニスカス形状の空気レンズがそれぞれ配置されている。
【0131】
第3レンズ群G3は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、の接合レンズで構成されており、全体で負の屈折力を有している。
【0132】
第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【0133】
広角端から望遠端へと変倍する際には、第1レンズ群G1は移動せず固定されている。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら物体側へ移動する。第3レンズ群G3は、広角端から中間状態まで第2レンズ群G2との間隔を狭めながら物体側へ移動し、中間状態から望遠端まで第2レンズ群G2との間隔を広げながらわずかに物体側へ移動する。また、第3レンズ群G3は、無限遠から至近への合焦の際に、第3レンズ群との間隔を広げながら像側へ移動する。第4レンズ群G4は、移動せず固定されている。
【0134】
非球面は、第1レンズ群G1の像側の負メニスカスレンズL2の像側の面と、第2レンズ群G2の結合レンズの物体側から2番目の両凸正レンズL5の物体側の面と最も像側の両凸正レンズL10の両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズL12の像側の面と、の5面に設けられている。
【0135】
次に、上記各実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、D0は物体から第1面までの距離、Rは各レンズ面の曲率半径、Dは各レンズの肉厚または間隔、Ndはd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数をそれぞれ表している。
また、aspは非球面、STOは開口絞りをそれぞれ示している。
【0136】
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式(I)で表される。
z=(y/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)1/2]+A4y+A6y+A8y+A10y10 ・・・(I)
また、eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【0137】
数値実施例1
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 69.314 1.85 1.77250 49.60
2 22.006 3.47
3 95.404 2.00 1.58313 59.38
4* 14.459 8.64
5 27.266 2.50 1.84666 23.78
6 49.210 可変
7 55.298 4.58 1.88300 40.76
8 -61.934 1.60
9(絞り) ∞ 0.90
10* 11.837 4.00 1.49700 81.54
11 -133.102 1.00 1.91082 35.25
12 20.401 3.57
13 -120.123 1.00 1.59270 35.31
14 14.620 0.40
15 10.841 4.00 1.51742 52.43
16 14.806 0.58
17* 14.110 5.66 1.49700 81.61
18* -55.308 可変
19 159.991 1.00 1.83400 37.16
20 24.088 0.80 1.63387 23.38
21* 47.331 可変
22 -199.505 2.90 1.78590 44.20
23 -37.085 10.00
24 ∞ 4.80 1.51633 64.14
25 ∞ 1.60
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.538
A4=-7.10000e-07,A6=-1.78954e-07,A8=2.57361e-09,A10=-1.81715e-11,A12=4.84106e-14
第10面
K=-0.208
A4=2.97944e-05,A6=2.12460e-07,A8=1.03585e-09,A10=5.07425e-11
第17面
K=-2.601
A4=-3.24893e-05,A6=-8.37425e-07,A8=-3.47475e-08,A10=6.59903e-12
第18面
K=9.138
A4=5.12618e-05,A6=2.35069e-07,A8=-3.10870e-08,A10=2.70639e-10
第21面
K=0.000
A4=6.27939e-06

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.30 24.21 41.16
FNO. 3.57 4.59 6.04
画角2ω 78.70 50.60 30.31
無限遠合焦時
d0 ∞ ∞ ∞
d6 30.45 15.30 1.00
d18 2.43 1.74 14.63
d21 4.23 20.15 21.53
IO:250mm合焦時
d0 145.99 146.02 146.00
d6 30.45 15.30 1.00
d18 4.76 5.56 26.76
d21 1.90 16.34 9.41


【0138】
数値実施例2
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 122.544 2.22 1.77250 49.60
2 20.999 3.26
3 87.781 1.64 1.58313 59.38
4* 14.775 8.06
5 27.761 2.25 1.84666 23.78
6 54.710 可変
7 55.298 3.01 1.88300 40.76
8 -72.263 2.61
9(絞り) ∞ 1.88
10* 13.045 4.18 1.49700 81.54
11 -36.446 0.99 1.91082 35.25
12 25.454 3.75
13 73.133 1.41 1.59270 35.31
14 16.254 0.40
15 11.468 3.69 1.51742 52.43
16 16.935 0.48
17* 16.209 5.19 1.49700 81.61
18* -98.578 可変
19 721.350 1.00 1.83400 37.16
20 23.547 0.80 1.63387 23.38
21* 62.069 可変
22 -91.270 4.09 1.78590 44.20
23 -34.762 10.00
24 ∞ 4.80 1.51633 64.14
25 ∞ 1.50
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.615
A4=5.56263e-06,A6=-2.88935e-07,A8=4.47855e-09,A10=-2.99501e-11,A12=7.07912e-14
第10面
K=-0.217
A4=3.97596e-05,A6=1.29567e-07,A8=5.98105e-09,A10=-2.30087e-11
第17面
K=-2.600
A4=-4.12586e-05,A6=-4.64278e-08,A8=-4.14309e-08,A10=2.95789e-10
第18面
K=9.152
A4=6.16742e-05,A6=6.03528e-07,A8=-2.84514e-08,A10=2.78660e-10
第21面
K=0.000
A4=4.38655e-06

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.27 24.11 41.05
FNO. 3.57 4.66 6.32
画角2ω 81.79 51.45 30.56
無限遠合焦時
d0 ∞ ∞ ∞
d6 29.73 15.00 1.01
d18 2.43 2.08 14.75
d21 4.25 19.32 20.60
IO:250mm合焦時
d0 146.07 146.19 146.24
d6 29.73 15.00 1.01
d18 4.33 5.21 24.52
d21 2.36 16.19 10.83


【0139】
数値実施例3
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 343.458 2.70 1.77250 49.60
2 22.253 2.65
3 56.701 2.32 1.58313 59.38
4* 12.937 7.41
5 26.735 2.99 1.84666 23.78
6 55.317 可変
7 55.298 1.80 1.88300 40.76
8 -76.372 3.72
9(絞り) ∞ 1.89
10* 13.655 4.41 1.49700 81.54
11 -25.749 1.07 1.91082 35.25
12 24.162 0.54
13 32.987 1.26 1.59270 35.31
14 16.457 0.40
15 9.944 2.99 1.51742 52.43
16 18.029 3.02
17* 23.400 5.32 1.49700 81.61
18* -70.906 可変
19 715.284 1.00 1.83400 37.16
20 24.005 0.80 1.63400 22.88
21* 56.715 可変
22 -60.709 4.60 1.78590 44.20
23 -31.188 10.00
24 ∞ 4.80 1.51633 64.14
25 ∞ 1.50
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.617
A4=-4.41375e-06,A6=-1.89647e-07,A8=3.00676e-09,A10=-2.64461e-11,A12=8.44972e-14
第10面
K=-0.225
A4=4.72430e-05,A6=4.16369e-07,A8=-9.11347e-10,A10=1.54017e-10
第17面
K=-2.601
A4=-1.86279e-04,A6=-1.12042e-06,A8=-8.77066e-08,A10=6.52665e-10
第18面
K=9.155
A4=-7.64848e-06,A6=-1.76583e-07,A8=-4.93629e-08,A10=7.06373e-10
第21面
K=0.000
A4=1.11691e-05

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.18 24.19 41.19
FNO. 3.57 4.70 6.37
画角2ω 82.58 51.46 30.47
無限遠合焦時
d0 ∞ ∞ ∞
d6 29.33 14.72 1.14
d18 2.32 2.27 14.89
d21 5.00 19.73 20.66
IO:250mm合焦時
d0 145.98 146.07 146.06
d6 29.33 14.72 1.14
d18 3.97 5.05 23.54
d21 3.35 16.95 12.01


【0140】
数値実施例4
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 78.500 1.85 1.77250 49.60
2 23.518 3.43
3 132.555 2.00 1.58313 59.38
4* 15.816 9.06
5 29.353 2.50 1.84666 23.78
6 52.958 可変
7 53.976 3.86 1.88300 40.76
8 -88.146 1.60
9(絞り) ∞ 0.90
10* 11.857 4.00 1.49700 81.54
11 1107.663 1.00 1.91082 35.25
12 19.524 2.62
13 121.265 1.00 1.59270 35.31
14 13.881 0.40
15 10.534 4.00 1.51742 52.43
16 14.494 0.69
17* 13.084 6.32 1.49700 81.61
18* 464.994 可変
19 88.090 1.00 1.83400 37.16
20 26.836 0.40 1.63387 23.38
21* 34.866 可変
22 -211.481 2.90 1.78590 44.20
23 -35.144 10.00
24 ∞ 4.80 1.51633 64.14
25 ∞ 1.50
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.544
A4=1.42195e-07,A6=-1.43353e-07,A8=1.73742e-09,A10=-9.13690e-12,A12=1.69301e-14
第10面
K=-0.209
A4=2.72061e-05,A6=1.27547e-07,A8=2.58868e-09,A10=2.63410e-11
第17面
K=-2.603
A4=7.26890e-06,A6=-1.07693e-06,A8=-3.21463e-08,A10=-3.37906e-11
第18面
K=9.831
A4=7.38728e-05,A6=2.37049e-07,A8=-3.23747e-08,A10=2.78590e-10
第21面
K=0.000
A4=9.75011e-06

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.23 24.18 41.18
FNO. 3.57 4.59 6.14
画角2ω 79.41 50.78 30.21
無限遠合焦時
d0 ∞ ∞ ∞
d6 30.13 15.09 1.00
d18 2.66 1.82 14.92
d21 3.65 19.64 20.56
IO:250mm合焦時
d0 147.58 147.61 147.60
d6 30.13 15.09 1.00
d18 5.20 6.00 28.75
d21 1.11 15.46 6.74


【0141】
数値実施例5
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 274.350 1.85 1.77250 49.60
2 18.714 1.99
3 26.623 2.00 1.58313 59.38
4* 12.602 7.00
5 23.262 3.00 1.84666 23.78
6 39.856 可変
7 -221.014 3.27 1.88300 40.76
8 -44.875 1.04
9* 15.000 3.50 1.49700 81.54
10 -65.546 1.00 1.91082 35.25
11 177.982 1.12
12(絞り) ∞ 4.71
13 79.894 1.00 1.59270 35.31
14 14.622 0.40
15 12.452 4.50 1.51823 58.90
16 -11.106 1.00 1.57099 50.80
17 26.263 2.24
18* 41.644 4.14 1.49700 81.61
19* -35.340 可変
20 300.000 1.00 1.83400 37.16
21 28.527 0.55 1.63400 22.88
22* 45.162 可変
23 -72.152 2.90 1.78590 44.20
24 -33.405 10.00
25 ∞ 4.80 1.51633 64.14
26 ∞ 1.50
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.537
A4=-6.92670e-06,A6=-2.58094e-07,A8=3.82201e-09,A10=-3.19383e-11,A12=9.17709e-14
第9面
K=-0.210
A4=9.75486e-06,A6=2.75955e-07,A8=-7.75648e-09,A10=9.67231e-11
第18面
K=-2.556
A4=-1.37717e-04,A6=-1.26386e-06,A8=-2.07794e-08,A10=1.02702e-10
第19面
K=8.611
A4=-1.77705e-05,A6=-1.04600e-06,A8=2.31812e-10
第22面
K=0.000
A4=9.64550e-06

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.32 24.18 41.13
FNO. 3.41 4.62 6.10
画角2ω 80.98 51.03 30.34
無限遠合焦時
D0 ∞ ∞ ∞
D6 28.46 14.49 1.00
D19 3.02 2.13 13.70
D22 2.85 17.76 19.69
IO:250mm合焦時
D0 151.03 151.11 151.07
D6 28.46 14.49 1.00
D19 4.98 5.20 23.02
D22 0.89 14.68 10.36


【0142】
数値実施例6
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 297.950 1.85 1.77250 45.00
2 19.920 3.29
3 45.013 2.00 1.58313 59.38
4* 16.010 8.29
5 32.171 2.50 1.84666 23.78
6 79.661 可変
7 36.332 2.31 1.88300 40.76
8 -96.327 2.19
9* 13.839 4.00 1.49700 81.54
10 -66.262 1.00 1.91082 35.25
11 25.898 1.43
12(絞り) ∞ 2.67
13 -113.139 1.00 1.59270 35.31
14 12.543 0.49
15 10.536 3.00 1.51633 64.14
16 20.000 1.00 1.53172 48.84
17 15.249 0.67
18* 13.789 6.16 1.49700 81.61
19* -74.236 可変
20 91.350 1.00 1.80100 34.97
21 18.744 1.00 1.63387 23.38
22* 38.251 可変
23 -215.570 3.50 1.75700 47.82
24 -32.474 10.00
25 ∞ 4.80 1.51633 64.14
26 ∞ 1.50
像面(撮像面)∞

非球面データ

第4面
K=-0.538
A4=-1.18539e-05,A6=-2.04484e-07,A8=2.05490e-09,A10=-1.12439e-11,A12=2.24420e-14
第9面
K=-0.210
A4=3.00565e-05,A6=-8.44416e-08,A8=9.19833e-09,A10=-8.10982e-11
第18面
K=-2.600
A4=2.65903e-06,A6=5.41781e-07,A8=-7.03590e-08,A10=6.75942e-10
第19面
K=9.138
A4=5.79735e-05,A6=1.07032e-06,A8=-4.36785e-08,A10=4.75773e-10
第22面
K=0.000
A4=1.02400e-05

各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 14.38 24.25 41.23
FNO. 3.37 4.70 6.41
画角2ω 78.35 50.66 30.25
無限遠合焦時
D0 ∞ ∞ ∞
D6 31.09 15.73 1.00
D19 2.12 1.72 15.40
D22 3.50 19.36 20.40
IO:250mm合焦時
D0 147.44 147.38 147.36
D6 31.09 15.73 1.00
D19 4.65 5.88 28.96
D22 0.96 15.20 6.83

【0143】
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) Nd3 1.63387 1.63387 1.63400 1.63387 1.63400 1.63387
条件式(1) νd3 23.38 23.38 22.88 23.38 22.88 23.38
条件式(2) 4.800 4.480 4.111 5.212 4.254 4.338
条件式(3) 0.468 0.463 0.410 0.481 0.442 0.462
条件式(4) 0.943 1.029 1.088 0.911 1.024 0.910
条件式(5) -1.840 -1.188 -1.172 -2.310 -1.354 -2.441
条件式(6) -1.354 -1.067 -1.069 -1.876 -1.210 -1.516
条件式(7) -1.457 -2.230 -3.113 -1.399 -2.782 -1.354
条件式(8)
空気レンズ1 -6.737 -5.792 6.476 1.352 -12.472 -11.494
空気レンズ2 -41.564 -45.644 -4.062 -7.106 4.415 -19.878
空気レンズ3 - - 7.714 -26.413 - -
ここで、条件式(8)については、物体側から順に空気レンズ1、2、3としている。
【0144】
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をCCDやCMOSなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、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、携帯端末、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。
【0145】
図19〜図21に本発明による結像光学系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19はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図20は同後方斜視図、図21はデジタルカメラ40の光学構成を示す断面図である。
【0146】
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46、液晶表示モニター47等を含む。そして、撮影者が、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の結像光学系48を通して撮影が行われる。
【0147】
撮影光学系41によって形成された物体像は、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、画像処理手段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、この画像処理手段51にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段51と別体に設けてもよいし、フレキシブル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。
【0148】
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が配置されている。このファインダー用対物光学系53は、カバーレンズ54、第1プリズム10、開口絞り2、第2プリズム20、フォーカス用レンズ66からなる。このファインダー用対物光学系53によって、結像面67上に物体像が形成される。この物体像は、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。このポロプリズム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。
【0149】
このように構成されたデジタルカメラ40によれば、撮影光学系41の構成枚数を少なくした小型化・薄型化の結像光学系を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
【0150】
次に、本発明の結像光学系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を図22〜図24に示す。図22はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図23はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図24は図22の側面図である。図22〜図24に示されるように、パソコン300は、キーボード301と、情報処理手段や記録手段と、モニター302と、撮影光学系303とを有している。
【0151】
ここで、キーボード301は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター302は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系303は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター302は、液晶表示素子やCRTディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、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がある。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。
【0152】
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、例えば実施例1の結像光学系からなる対物光学系100と、像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
【0153】
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される。図22には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
【0154】
次に、本発明の結像光学系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を図25に示す。図25(a)は携帯電話400の正面図、図25(b)は側面図、図25(c)は撮影光学系405の断面図である。図25(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、マイク部401と、スピーカ部402と、入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、アンテナ406と、処理手段とを有している。
【0155】
ここで、マイク部401は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部402は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段(不図示)は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
【0156】
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、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上に配された対物光学系100と、物体像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。対物光学系100としては、例えば実施例1の結像光学系が用いられる。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
【0157】
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
【0158】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【符号の説明】
【0159】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
L1〜L13 各レンズ
CG カバーガラス
I 撮像面
E 観察者の眼球
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 ファインダー光学系
44 ファインダー用光路
45 シャッター
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 結像光学系
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
55 ポロプリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
66 フォーカス用レンズ
67 結像面
100 対物光学系
102 カバーガラス
162 電子撮像素子チップ
166 端子
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、負の第1レンズ群、開口絞りを含む正の第2レンズ群、負の第3レンズ群、正の第4レンズ群からなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に負の副群、正の副群からなり、
前記第3レンズ群は、物体側から順に負レンズと正メニスカスレンズからなる物体側に凸面を向けた接合レンズのみで構成されるフォーカス群であることを特徴とする結像光学系。
【請求項2】
下記条件式(1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
d3≦−0.03×νd3+2.37 ・・・(1)
ここで、
d3は前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のd線の屈折率、
νd3は前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のd線基準のアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
nd1、nC1、nF1はそれぞれ前記第3レンズ群の前記正メニスカスレンズの硝材のd線、C線、F線の屈折率、
である。
【請求項3】
下記条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の結像光学系。
3.3≦f1T/F≦5.8 ・・・(2)
ここで、
1Tは前記結像光学系の前記第1レンズ群の正の前記副群の焦点距離、
は前記結像光学系の広角端での光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項4】
下記条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の結像光学系。
0.375≦d1T/dG1≦0.52 ・・・(3)
ここで、
1Tは前記結像光学系の前記第1レンズ群の前記副群間の光軸上における間隔、
G1は前記結像光学系の前記第1レンズ群の開始面から最終面までの光軸上における間隔、
である。
【請求項5】
下記条件式(4)を満たすことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の結像光学系。
0.91≦(MG×MG1/2≦1.15 ・・・(4)
ここで、
MGは、前記結像光学系の広角端での前記第2レンズ群以降の合成倍率、
MGは、前記結像光学系の望遠端での前記第2レンズ群以降の合成倍率、
である。
【請求項6】
下記条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の結像光学系。
−2.5≦(RG3b+RG3a)/(RG3b−RG3a)<−1 ・・・(5)
ここで、
G3aは前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記接合レンズの物体側の面の曲率半径、
G3bは前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記接合レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項7】
下記条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の結像光学系。
−1.95≦(RG3ob+RG3oa)/(RG3ob−RG3oa)<−1 ・・・(6)
ここで、
G3oaは前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記負レンズの物体側の面の曲率半径、
G3obは前記結像光学系の前記第3レンズ群の前記負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項8】
前記第4レンズ群において、下記条件式(7)を満たすレンズ成分が少なくとも1つあることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の結像光学系。
−4.5≦(RG4b+RG4a)/(RG4b−RG4a)≦−1.2 ・・・(7)
ここで、
G4aは前記結像光学系の前記第4レンズ群内のレンズの物体側の面の曲率半径、
G4bは前記結像光学系の前記第4レンズ群内のレンズの像側の面の曲率半径、
である。
【請求項9】
前記結像光学系の前記第2レンズ群において、メニスカス形状の空気レンズが少なくとも2つあることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の結像光学系。
【請求項10】
前記結像光学系の前記第2レンズ群において、前記メニスカス形状の空気レンズ同士の間にレンズ成分が1つのみであることを特徴とする請求項9に記載の結像光学系。
【請求項11】
前記結像光学系の前記第2レンズ群において、物体側に凸面を向けた前記メニスカス形状の空気レンズが以下の条件式(8)を満たすことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の結像光学系。
1.3≦|(RG2mb+RG2ma)/(RG2mb−RG2ma)| ・・・(8)
ここで、
G2maは前記結像光学系の前記第2レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの物体側の面の曲率半径、
G2mbは前記結像光学系の前記第2レンズ群内の前記メニスカス形状の空気レンズの像側の面の曲率半径である。
【請求項12】
前記第2レンズ群の最終面よりも物体側に前記開口絞りがあることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の結像光学系。
【請求項13】
前記第4レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の結像光学系。
【請求項14】
前記第1レンズ群がズーム変動時に位置が固定であることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の結像光学系。
【請求項15】
請求項1から請求項14の何れかに記載の結像光学系と、
撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【公開番号】特開2011−237737(P2011−237737A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−111374(P2010−111374)
【出願日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【出願人】(504371974)オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Fターム(参考)】