JP2002023053A - ズームレンズおよびズームレンズを備えた撮像装置 - Google Patents
ズームレンズおよびズームレンズを備えた撮像装置Info
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Abstract
採用し得る構成で、ズーム全領域および無限遠から近距
離まで安定した結像性能を有し、全体を薄型にする。 【解決手段】 物体側より負の第1レンズ群と正の第
2レンズ群と正の第3レンズ群とよりなり、第2レンズ
群を光軸上を単調に移動させ第3レンズ群を光軸上を移
動させるもので、第2レンズ群を正レンズと正レンズと
負レンズと正レンズまたは負レンズとにて構成し、条件
(1)、(2)を満足するようにした。 (1) 1.3<|β23T|<2.0 (2) 0.25<f2/f3<1.5
Description
ズームレンズおよびこのズームレンズを備えたビデオカ
メラやデジタルカメラ等の撮像装置に関するものであ
る。
イカ版)カメラに代る次世代のカメラとしてデジタルカ
メラ(電子カメラ)が注目されている。
なものからポータブルな普及タイプまで幅広いものが知
られている。
な普及タイプのビデオカメラあるいはデジタルカメラ
で、高画質で奥行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメ
ラを実現するためにネックになっているのは、光学系、
特にズーム光学系の最も物体側の面から撮像面までの厚
さを薄くすることである。
からせり出し、一方携帯時には光学系をカメラボディー
内に収納する沈胴式鏡筒を採用したものが知られてい
る。
フィルターによって光学系を沈銅させた時厚さが大きく
異なる。特にズーム比やFナンバー等の仕様を高く設定
するためには、光学系の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、各レン
ズの肉厚が大であり、デッドスペースが大になり、沈胴
しても厚さをあまり小にすることができない(特開平1
1−258507号公報)。
ムレンズは、沈胴式を採用する場合有利である。
載されているズームレンズは、各群の構成レンズ枚数が
大であり、最も物体側のレンズが正レンズであるため沈
胴させてもカメラの厚さを薄くすることはできない。
像素子を用いるカメラに適していて、かつズーム比、画
角、Fナンバー等の結像性能が良好であって、沈胴厚を
最も薄くし得る光学系の例として特開平11−1942
74号、特開平11−287953号、特開2000−
9997号の各公報に記載されたものがある。
ためには、入射瞳位置を浅くするのがよいが、そのため
には第2群の倍率を高くせざるを得ない。しかし、第2
群の倍率を高くして第2群の負担が大になると、第2群
自身を薄くできなくなり、また収差補正が困難になり、
製造誤差による影響が大になり好ましくない。
は、撮像素子を小さくすればよいが、同じ画素数で撮像
素子を小さく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する必要がある。ま
た回折による影響もでるため好ましくない。
少なく、リアーフォーカスを採用し得る構成で、小型で
簡単でしかもズーム全領域および無限遠から近距離まで
安定した結像性能であり、更に各レンズを薄くして各レ
ンズ群の厚さを薄くしレンズ系全体を薄型にしたズーム
レンズおよびこのズームレンズを備えた奥行きの薄い撮
像装置を提供するものである。
は、物体側より順に負の屈折力を有する第1レンズ群
と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を
有する第3レンズ群とよりなり、広角端から望遠端への
変倍の際、第2レンズ群が光軸上を物体側への単調な移
動を行ない、第3レンズ群が光軸上で移動を行なうもの
で、第2レンズ群が物体側より順に、正レンズと正レン
ズと負レンズと正レンズまたは負レンズにて構成され、
次の条件(1)、(2)を満足することを特徴とする。 (1) 1.3<|β23T|<2.0 (2) 0.25<f2/f3<1.5 ただし、β23Tは望遠端における第2レンズ群と第3
レンズ群の合成倍率、f2,f3は夫々第2レンズ群お
よび第3レンズ群の焦点距離である。
等のように電子撮像素子を備えた電子撮像装置に適した
レンズ系である。
を極力小さくする必要がある。
カメラにおいて用いられるズームレンズである負、正の
2群ズームレンズにおいて、その最も像側の正レンズを
第3レンズ群として射出瞳位置を遠くするようにし、ま
たこの第3レンズ群を独立して移動させるようにした。
ンズは、物体側より順に、負の第1レンズ群と正の第2
レンズ群と正の第3レンズ群とにて構成し、無限遠合焦
時の広角端より望遠端への変倍の際に第1レンズ群を光
軸上を移動させ、また第2レンズ群を物体側への単調な
移動を行うようにし、第3レンズ群を第2レンズ群とは
異なる移動量にて移動させるようにした。
大にしつつレンズ系の外径、全長を小型にしまた薄型に
するために無限遠合焦時の望遠端における第2レンズ群
と第3レンズ群との合成の倍率β23Tを前記条件
(1)を満足するように規定した。
い方が広角端における入射瞳位置を浅く出来るために第
1レンズ群の外径を小さくしやすく、ひいては第1レン
ズ群の厚さを薄くできる。
第1レンズ群の厚さを満足し得る程度に薄くすることが
困難になる。また条件(1)の上限の2.0を超えると
球面収差、コマ収差、非点収差等の収差を補正すること
が困難になる。
めには、条件(1)の代りに下記条件(1−1)を満足
することが好ましい。 (1−1) 1.4<|β23T|<1.9
群の正の屈折力を夫々のレンズ群に適正に配分するため
に定めた条件である。
群の焦点距離が短くなり、第2レンズ群の全長を短くす
るためには有利になる。しかし第2レンズ群の焦点距離
が短くなりすぎて条件(2)の下限値の0.25を超え
ると第2レンズ群が負担する屈折力が大になり収差補正
が困難になる。また第3レンズ群の屈折力が弱くなるた
め、結像光線の撮像面への入射角を小さくするためには
全長を長くしなければならず、レンズ系の全長が大にな
る。
レンズ群の屈折力が強くなり、撮像面への入射角度を小
さくしつつ全長を短くすることが可能である。しかし、
f2/f3の値が上限の1.5を超えると、第2レンズ
群の焦点距離が長くなり、第2レンズ群の全長が長くな
る。また第3レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎるた
め、収差が悪化しこれを補正するためにはレンズの枚数
を多くしなければならず、小型化に反する。
1)を満足すれば望ましい。 (2−1) 0.35<f2/f3<1.0
素になり、そのために撮像レンズ系は高い光学性能が要
求される。そこで、本発明のズームレンズは、第2レン
ズ群を、物体側から順に、正レンズと正レンズと負レン
ズと正レンズまたは負レンズとにて構成した。これによ
り、十分な収差補正を行ない、高い光学性能を得られる
ようにした。
2番目のレンズの正レンズと3番目のレンズの負レンズ
とは、相対的な偏芯したときの収差の発生が大である。
したがって、この正レンズと負レンズを接合すれば、レ
ンズ系の光学性能を確保する上で好ましい。また、これ
ら正レンズと負レンズとを接合して接合レンズにすれば
色収差の補正に有利である。
プのレンズ系は、前玉径が大きくなりにくいので、開口
絞りを第2レンズ群と一体にすれば機構上単純になり、
また沈胴時のデッドスペースが発生しにくく、広角端と
望遠端のFナンバーの差を小さくし得る利点を有する。
レンズ群の最も像側のレンズを次の条件(3)を満足す
る構成にすることが好ましい。 (3) |f24/fw|>3.5 ただし、f24は第2レンズ群の最も像側のレンズの焦
点距離、fwは広角端における全系の焦点距離である。
離が小さくなって条件(3)より外れるとこのレンズの
曲率半径が小になるためにこのレンズの肉厚が大にな
り、レンズ系の全長が長くなる。
1)を満足するようにすればレンズ系の短縮化に一層寄
与する。 (3−1) |f24/fw|>4.0
正とは相反する。レンズ系を薄くした上で収差を良好に
補正するためには、第2レンズ群に非球面を導入するこ
とが好ましい。このように非球面を導入すれば、特に球
面収差の補正にとって効果的であり、その分非点収差や
軸上色収差の補正にとっても有利になる。
球面収差やコマ収差の補正効果が大である物体側の二つ
の正レンズのうちのいずれかの面に非球面を設けるのが
好ましい。また、軸外収差に効果のある最も像側に正レ
ンズに非球面を設ければ、軸外収差を良好に補正する上
で効果的である。あるいは、前述した三つの正レンズの
中で2面以上の非球面を設けても良い。
角端から望遠端までの全域にわたって、収差を良好に補
正するためには、下記条件(4)、(5)を満足するこ
とが望ましい。 (4) 0.25<|R22F|/f2<1.0 (5) 0.30|R23R|/f2<1.2 ただし、R22Fは第2レンズ群の物体側から2番目の
レンズ(正レンズ)の物体側の面の曲率半径、R23R
は第2レンズ群の物体側から3番目のレンズ(負レン
ズ)の像側の面の曲率半径である。
の収差を良好に補正しつつレンズ系を薄く保つためのも
のである。
2に対する第2レンズ群の物体側から2番目のレンズ
(正レンズ)の物体側の面の曲率半径の大きさを規定し
たものであり、条件(5)は、第2レンズ群の焦点距離
f2に対する第2レンズ群の物体側から3番目のレンズ
(負レンズ)の像側の面の曲率半径の大きさを規定した
ものである。
るためには、物体側から3番目のレンズの像側の面の曲
率半径R23Rが小さい方がよい。しかしR23Rが小
さいと負のパワーが強くなり、第2レンズ群の2番目の
レンズの物体側の面の曲率半径|R22F|を小さくし
て正のパワーを補わなければならない。
望遠端においてコマ収差が悪化し、全体の結像性能が落
ちる。また、2番目のレンズの物体側の凸面の曲率半径
を小にしなければならず、それにより2番目のレンズ
(正レンズ)の肉厚が大になったり、レンズの加工性が
悪くなり、部品のコストが高くなる。また条件(4)の
上限の1.0を超えると第2レンズ群の焦点距離が短く
なり、収差補正が困難になる。
第2レンズ群の3番目のレンズの像側の凹面の曲率が強
くなり、有効半径を確保したレンズの加工性が悪くな
り、部品のコストが高くなる。条件(5)において上限
の1.2を超えるとレンズの加工性は良くなるが望遠端
における球面収差の補正上望ましくない。
下記条件(4−1)、(5−1)を満足すれば、収差を
良好に補正でき、加工性の良いレンズで、第2レンズ群
の全長を短くし得るため望ましい。 (4−1) 0.35<|R22F|/f2<0.7 (5−1) 0.35<|R23R|/f2<0.8
るためには、合焦時のレンズ群の移動は、前群ではな
く、後群にて行なういわゆるリアーフォーカスが駆動系
のレイアウト等から望ましい。
て、リアーフォーカスの場合下記条件(6)を満足する
ことが望ましい。 (6) 0.8<f3/fT<2.8 ただし、f3は第3レンズ群の焦点距離、fTは望遠端
におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
まり第3レンズ群によるフォーカシング時の移動量を制
限することによって沈胴厚を薄くするための条件であ
る。
ると広角端におけるフォーカシングの際の第3レンズ群
の移動量が小さすぎるために制御を行ないにくい。
を超えると望遠端での第3レンズ群のフォーカシングの
ための移動量が大になり、レンズ群を移動させるための
機構が大になり、沈胴厚を小さくすることが出来ない
か、径方向が大きくなる。
角端でのフォーカシングの制御をより行ないやすくする
ためには、条件(6)の代りに下記条件(6−1)を満
足することが望ましい。 (6−1) 1.0<f3/fT<2.0
ズ群とする場合、この第3レンズ群を正の単レンズにて
構成すれば、レンズ群の移動機の小型化が可能になる。
ズ群とする場合、フォーカシングに伴う収差変動が生ず
る。そのため、第3レンズ群に非球面を導入することに
よって第1レンズ群と第2レンズ群で残存する非点収差
を補正する構成だと、第3レンズ群をフォーカシングの
ために移動させたときに収差補正のバランスが崩れるこ
とになる。
シングを行なう場合は、第1レンズ群と第2レンズ群で
ズーム全域における非点収差をほぼ良好に補正しておく
のが良い。そして、第3レンズ群を球面系で構成するが
好ましい。
いて、第3レンズ群によりフォーカシングを行なうため
には、第2レンズ群の構成に対して第1レンズ群の構成
を工夫する必要があり、これにより第1レンズ群と第2
レンズ群にてズーミングの全領域にわたり軸外収差の補
正をほぼ完結させておくことが望ましい。
レンズ群の全長を出来る限り短くする必要がある。そこ
で本発明では、第1レンズ群のレンズ枚数を削減して2
枚から4枚のレンズにて構成し、レンズ枚数が減った代
わりに非球面を用いることにより収差補正を行なうよう
にした。
として、2枚以下の負レンズと1枚の正レンズにて構成
するようにした。そして、2枚の負レンズのうちのいず
れか1面を非球面にした。
1レンズ群を、物体側より順に、1枚の正レンズと2枚
以下の負レンズと1枚の正レンズとにて構成した。この
時、正レンズ2枚のうち、屈折力の弱いレンズに非球面
を設けることが望ましい。
レンズ群の第3のタイプは次の通りの構成である。つま
り物体側より順に、1枚の正レンズと2枚の負レンズに
て構成されている。この場合、2枚の負レンズのうちの
一方に非球面を設けることが望ましい。
場合、次の条件(7)を満足することが望ましい。 (7) 0<fw/f1P<0.3 ただし、f1Pは第1レンズ群の2つの正レンズのうち
の屈折力の弱い方のレンズの焦点距離である。
の構成の時の弱い屈折力の正レンズの焦点距離f1Pを
規定するものである。条件(7)の上限の0.3を超え
ると、第1レンズ群内の1枚しかない負レンズのパワー
が強くなりすぎて、歪曲収差が悪化しやすく、また凹面
の曲率半径が小さくなりすぎて加工が困難になる。また
条件(7)の下限の0を超えると負のパワーになり、そ
のため歪曲収差を非球面により補正しなければならず、
この非球面に非点収差の補正作用を持たせることができ
ない。
1)を満足すれば一層好ましい。更に条件(7−2)を
満足すれば最も望ましい。 (7−1) 0<fw/f1P<0.2 (7−2) 0<fw/f1P<0.1
て、隣接する正レンズと負レンズとを接合してもよい。
この正レンズと負レンズを接合すれば各レンズの相対的
偏芯による収差の発生を防ぐことができると共にレンズ
のコバ厚が大になるため偏芯が生じにくくなる。そのた
めに焦点距離の短いレンズを接合すれば効果が大であ
る。
(8)を満足すれば収差を良好に補正できる。 (8) 0.2<|Rn/f1|<1 ただし、Rnは第1レンズ群内の凹面のうち最も小さい
曲率半径である。
収差、非点収差の発生が著しく、広角端から望遠端への
全域にわたって第2レンズ群にて補正することが困難に
なる。また凹面の曲率半径が小になるために加工性が悪
くなる。また条件(8)の上限の1を超えると第1レン
ズ群の負の屈折力が不足し、第1レンズ群の全長が長く
なるとともに光線高が高くなるためにレンズ外径を大に
せざるを得ない。
ら望遠端への変倍に伴い第3レンズ群が像面から離れる
方向に移動する。この第3レンズ群は、次の条件(9)
を満足することが望ましい。 (9) 0.4<|ΔX3|/Y<4 ただし、ΔX3は無限遠合焦時の広角端から望遠端への
変倍における第3レンズ群の像面に対する変位量、Yは
撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
変倍の際の撮像面の有効撮像領域の対角線長に対する第
3レンズ群の像面に対する変位量を規定するものであ
る。
第3レンズ群の変位量が小さく、望遠端において第2レ
ンズ群と第3レンズ群の間隔が大になり、第2レンズ群
と第3レンズ群の合成の焦点距離が大になるため全長が
長くなる。また条件(9)の上限の4を超えると望遠端
において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が小にな
り、近接物体に合焦するための第3レンズ群の物体側へ
の移動量が不足する。
1)を満足すればより好ましい。 (9−1) 0.8<|ΔX3|/Y<3.7
望ましい。 (9−2) 1.2<|ΔX3|/Y<3.4
満足すれば望ましい。 (10) 0<ΔX3/ΔX2<1.5 ただし、ΔX2は無限遠合焦時の広角端から望遠端への
第2レンズ群の像面に対する変位量である。
端から望遠端への変倍における第2レンズ群の変位量に
対する第3レンズ群の変位量を規定するものである。
端において、第3レンズ群と像面との間は、フィルター
類を配置するためのスペース以外は出来るだけ小さくす
ることが望ましい。そのために、第3レンズ群は第2レ
ンズ群と同様に像面との間隔を大きくする方向に移動さ
せて条件(10)が0より大になる。
えると、第3レンズ群が第2レンズ群に近づきすぎるた
めに、望遠端にて近接物体に合焦しようとすると第3レ
ンズ群の移動量が不足する。また第2レンズ群と第3レ
ンズ群が近づきその間隔が小になるために第2レンズ群
と第3レンズ群の合成焦点距離が小になり、変倍比を大
にするためには、第1レンズ群の移動量を大きくする必
要がある。そのために広角端における第1レンズ群と第
2レンズ群の間隔をあらかじめ大きくしておく必要があ
り、レンズ系の全長が長くなる。
−1)を満足すればより望ましい。 (10−1) 0<ΔX3/ΔX2<1.4
も望ましい。 (10−2) 0.4<ΔX3/ΔX2<1.3
に電子撮像素子を配置することにより本発明の撮像装置
を構成し得る。
の形態を、下記データを有する各実施例をもとに説明す
る。
1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚および空気間隔、n
1 ,n2 ,・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ,ν2,・・・
は各レンズのアッベ数である。
やd1 ,d2 ,・・・ その他の長さの単位はmmである。
りの構成であって、負の屈折力を有する第1レンズ群G
1と正の屈折力を有する第2レンズ群G2と正の屈折力
を有する第3レンズ群G3とよりなり、広角端より望遠
端への変倍の際に、第1レンズ群G1が光軸上を移動
し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸上を
物体側へ異なる移動量にて移動する。
ズ群G1が正レンズと、負のメニスカスレンズと、負レ
ンズと、正のメニスカスレンズよりなり、第2レンズ群
が正レンズと、正レンズと負レンズを接合した接合レン
ズと、正レンズとよりなり、第3レンズ群G3が正レン
ズ1枚よりなる。
像側の正レンズの像側の面(r16)が非球面であり、第
3レンズ群G3の正レンズは両面球面である。
(7−2)以外のすべての条件を満足する。
レンズ群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ
群G3とよりなり、広角端より望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1が光軸上を移動し、第2レンズ群G2
と第3レンズ群G3とが光軸上を物体側へ異なる移動量
にて移動する。
ンズの接合レンズと、負レンズとよりなり、第2レンズ
群G2は正レンズと、正レンズと負レンズを接合した接
合レンズと、負レンズとよりなり、第3レンズ群G3は
正レンズ1枚よりなる。
単レンズの物体側の面(r4 )、第2レンズ群G2の最
も像側の負レンズの像側の面(r13)が非球面であり、
第3レンズ群G3の正レンズは両面球面である。また条
件(7)、(7−1)、(7−2)以外のすべての条件
を満足する。
レンズ群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ
群G3とよりなり、広角端から望遠端への変倍の際、第
1レンズ群G1が光軸上を移動し、第2レンズ群G2と
第3レンズ群G3とが物体側へ移動する。
レンズと、正レンズとよりなり、第2レンズ群G2は、
正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、正レ
ンズとよりなり、第3レンズ群は正レンズ1枚よりな
る。この実施例3は、第1レンズ群G1の像側の正レン
ズの物体側の面(r5 )と第2レンズ群G2の最も像側
の正レンズの像側の面(r14)が非球面であり、第3レ
ンズ群の正レンズは両面球面である。この実施例は、す
べての条件を満足する。
レンズ群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ
群G3よりなり、広角端より望遠端への変倍の際、第1
レンズ群G1が光軸上を移動し、第2レンズ群G2と第
3レンズ群G3とが異なる移動量にて物体側へ移動す
る。
負レンズと、負レンズとよりなり、第2レンズ群G2
は、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズと
よりなり、第3レンズ群G3は、正レンズ1枚よりな
る。
像側の負レンズの像側の面(r6)と第2レンズ群G2
の最も像側の正レンズの物体側の面(r14)が非球面で
あり、また第3レンズ群G3の正レンズは両面球面であ
る。また条件(7)、(7−1)、(7−2)を除いた
すべての条件を満足する。
群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ群G3
よりなり、広角端より望遠端への変倍の際、第1レンズ
群G1が光軸上を移動し第2レンズ群G2と第3レンズ
群G3とが異なる移動量にて物体側へ移動する。
レンズと、正レンズとよりなり、第2レンズ群G2は、
正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとより
なり、第3レンズ群G3は正レンズ1枚よりなる。
側から2番目のレンズ(負レンズ)の物体側の面(r
3 )と、第2レンズ群G2の最も像側の正レンズの像側
の面(r15)が非球面であり、第3レンズ群G3の正レ
ンズは両面球面である。この実施例は、条件(7)、
(7−1)、(7−2)以外の条件を満足する。
ズ群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ群G
3とよりなり、広角端より望遠端への変倍に際し、第1
レンズ群G1が光軸上を移動し、第2レンズ群G2と第
3レンズ群G3が異なる移動量にて夫々物体側へ移動す
る。
負レンズと、正レンズよりなり、第2レンズ群G2は、
正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとより
なり、第3レンズ群G3は正レンズよりなる。
目のレンズ(負レンズ)の物体側の面(r3 )と、第2
レンズ群G2の2番目のレンズ(正レンズ)の物体側の
面(r10)と、第2レンズ群G2の最も像側の正レンズ
の像側の面(r15)とが非球面であり、第3レンズ群G
3の正レンズは両面球面である。また、条件(3−
1)、(7)、(7−1)、(7−2)を除いたすべて
の条件を満足する。
群G1と正の第2レンズ群G2と正の第3レンズ群G3
とよりなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第1レ
ンズ群G1が光軸上を移動し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3とが異なる移動量にて物体側へ移動する。
負レンズと、正レンズとよりなり、第2レンズ群G2
は、正レンズと、正レンズと、負レンズと、負レンズと
よりなり、第3レンズ群G3は正レンズよりなる。
物体側の負レンズの物体側の面(r1 )と、第2レンズ
群G2の最も物体側のレンズ(正レンズ)の像側の面
(r 9 )と、第2レンズ群G2の最も像側のレンズ(負
レンズ)の像側の面(r15)とが非球面である。また、
第3レンズ群G3は両面球面である。
(7)、(7−1)、(7−2)のほかのすべての条件
を満足する。
て、負の第1レンズ群G1と正の第2レンズ群G2と正
の第3レンズ群G3とよりなり、広角端から望遠端への
変倍の際に、第1レンズ群G1が光軸上を移動し、第2
レンズ群G2と第3レンズ群G3は異なる移動量にてい
ずれも物体側へ移動する。
正レンズとよりなり、第2レンズ群G2は、正レンズ
と、正レンズと負レンズの接合レンズと、負レンズとよ
りなり、第3レンズ群G3は正レンズ1枚よりなる。
物体側の負レンズの物体側の面(r1 )と、第2レンズ
群G2の最も像側の負レンズの像側の面(r12)が非球
面であり、第3レンズ群G3の正レンズは両面球面であ
る。
(7−2)を除くすべての条件を満足する。
おいて、Sは明るさ絞り、F1、F2、・・・は赤外カ
ットフィルターやローパスフィルター等のフィルター
類、Iは像面である。
れも第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させることに
より合焦を行なう。これら実施例の物点距離100mm
(実施例7では110mm)の物体に合焦した時の間隔
の変化はデータ中に示す通りである。
焦時の広角端、中間焦点距離及び望遠端における収差状
況は、夫々図9、図10、図11に示す通りであり、収
差は良好に補正されている。
況も、実施例1と同様に良好に補正されている。
は、光軸上の光が進む方向をx軸、光軸と直交する方向
をy軸とした時、次の式にて表わされる。
K)(y/r)2}1/2]+A2y2+A4y4+A6y6+A
8y8+・・・ ただし、rは基準球面の曲率半径、Kは円錐係数、
A2、A4、A6、A8、・・・は非球面係数である。
の形態であるデジタルカメラの概念図を示す。図12は
デジタルカメラ10の外観を示す前方斜視図、図13は
同後方斜視図、図14はデジタルカメラ10の構成を示
す断面図である。この図示するデジタルカメラ10は、
撮影用光路12を有する撮影光学系11と、ファインダ
ー用光路14を有するファインダー光学系13と、シャ
ッターボタン15と、フラッシュ16と、液晶表示モニ
ター17を含み、カメラ10の上部に配置されたシャッ
ターボタン15を押圧すると、それに連動して撮影光学
系11、例えば図1に示す本発明の実施例1のズームレ
ンズを通して撮影が行なわれる。撮影光学系11によっ
て形成された物体像が、ローパスフィルター、赤外カッ
トフィルター等のフィルターF1、F2を介して電子撮
像素子(CCD)19の撮像面上に形成される。このC
CD19で受光された物体像は、処理手段21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17に表示される。また、この処理手段21には記録
手段22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22は処理手段21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き込み
を行なうように構成してもよい。また、CCD19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。
インダー用対物光学系23が配置してある。このファイ
ンダー用対物光学系23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25の視野枠27上に形
成される。このポロプリズム25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29が配置
されている。なお、撮影光学系11及びファインダー用
対物光学系23の入射側、接眼光学系29の射出側にそ
れぞれカバー部材20が配置されている。
は、撮影光学系11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。つまり、前述のように図14に示
す撮影光学系は、本発明の実施例1のズームレンズであ
って、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レン
ズ群G3とよりなる。またSは明るさ絞り、F1、F2
はフィルターである。
してデジタルカメラを示したが、その他の例としては本
発明のズームレンズを備えたビデオカメラがある。ま
た、パソコンのような情報処理装置に付属する画像入力
手段や、電話、特に携帯電話のような通信装置に付属す
る画像入力手段として本発明の撮像装置を使用すること
ができる。
するもののほか、次の各項に記載するものも本発明の目
的を達成し得る。
記載するレンズ系で、下記条件(3)を満足することを
特徴とするズームレンズ。 (3) |f24/fw|>3.5
るいは前記の(1)の項に記載するレンズ系で、第2レ
ンズ群が少なくとも一つの非球面を有することを特徴と
するズームレンズ。
系で、第2レンズ群の正レンズに非球面が設けられてい
ることを特徴とするズームレンズ。
系で、第2レンズ群の最も像側のレンズに非球面が設け
られていることを特徴とするズームレンズ。
るいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)の項に
記載するレンズ系で、第3レンズ群を物体側に繰り出す
ことにより近距離の物体に合焦するようにしたことを特
徴とするズームレンズ。
系で、下記条件(6)を満足することを特徴とするズー
ムレンズ。 (6) 0.8<f3/fT<2.8
るいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)
又は(6)の項に記載するレンズ系で、第3レンズ群が
正の単レンズにて構成されることを特徴とするズームレ
ンズ。
項に記載するレンズ系で、第3レンズ群が球面のみにて
構成されることを特徴とするズームレンズ。
るいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)又は(8)の項に記載するレン
ズ系で、第1レンズ群が少なくとも1枚の負レンズと1
枚の正レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
ズ系で、第1レンズ群が物体側から順に、2枚以下の負
レンズと1枚の正レンズとよりなることを特徴とするズ
ームレンズ。
ズ系で、第1レンズ群が物体側から順に、1枚の正レン
ズと2枚以下の負レンズと1枚の正レンズとにて構成さ
れたことを特徴とするズームレンズ。
ズ系で、第1レンズ群が、物体側から順に、1枚の正レ
ンズと2枚の負レンズにより構成されたことを特徴とす
るズームレンズ。
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(11)又
は(12)に記載するレンズ系で、第1レンズ群が非球
面を少なくとも1面有することを特徴とするズームレン
ズ。
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、
(11)又は(12)の項に記載するレンズ系で、広角
端から望遠端への変倍の際に第3レンズ群が像面との間
隔が大になるように移動することを特徴とするズームレ
ンズ。
ンズ系で、下記条件(9)を満足することを特徴とする
ズームレンズ。 (9) 0.4<|ΔX3|/Y<4
ンズ系で、下記条件(10)を満足することを特徴とす
るズームレンズ。 (10) 0<ΔX3/ΔX2<15
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、
(11)、(12)、(13)、(14)、(15)又
は(16)の項に記載するレンズ系で、第3レンズ群を
光軸方向に移動させてフォーカシングを行なうことを特
徴とするズームレンズ。
優れかつ高倍率でリアーフォーカスにおいても高い結像
性能を有するズームレンズを実現し得る。また本発明の
ズームレンズを備えることによりビデオカメラやデジタ
ルカメラの薄型化を図ることが出来る。
収差図
における収差図
る収差図
Claims (3)
- 【請求項1】物体側より順に負の屈折力を有する第1レ
ンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈
折力を有する第3レンズ群とよりなり、広角端から望遠
端への変倍の際、第2レンズ群が光軸上を物体側への単
調な移動を行ない、第3レンズ群が光軸上で移動を行な
うもので、第2レンズ群が物体側より順に、正レンズと
正レンズと負レンズと正レンズまたは負レンズにて構成
され、次の条件(1)、(2)を満足するズームレン
ズ。 (1) 1.3<|β23T|<2.0 (2) 0.25<f2/f3<1.5 ただし、β23Tは望遠端における第2レンズ群と第3
レンズ群の合成倍率、f2,f3は夫々第2レンズ群お
よび第3レンズ群の焦点距離である。 - 【請求項2】第2レンズ群が、物体側から順に、正の単
レンズと正レンズと負レンズとの接合レンズと正の単レ
ンズまたは負の単レンズからなる請求項1のズームレン
ズ。 - 【請求項3】ズームレンズと撮像素子とを備えた撮像装
置で、前記ズームレンズが物体側より順に負の屈折力を
有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ
群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とよりなり、広
角端から望遠端への変倍の際、第2レンズ群が光軸上を
物体側への単調な移動を行ない、第3レンズ群が光軸上
で移動を行なうもので、第2レンズ群が物体側より順
に、正レンズと正レンズと負レンズと正レンズまたは負
レンズにて構成され、次の条件(1)、(2)を満足す
る撮像装置。 (1) 1.3<|β23T|<2.0 (2) 0.25<f2/f3<1.5 ただし、β23Tは望遠端における第2レンズ群と第3
レンズ群の合成倍率、f2,f3は夫々第2レンズ群お
よび第3レンズ群の焦点距離である。
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