JP2002228931A - ズームレンズ及びそれを用いたビデオカメラ - Google Patents
ズームレンズ及びそれを用いたビデオカメラInfo
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Abstract
正を実現することのできるズームレンズを提供する。 【解決手段】 物体側から像面18側に向かって順に配
置された、正の屈折力を有し、変倍時、フォーカス時と
もに像面18に対して固定された第1レンズ群11と、
負の屈折力を有し、光軸上を移動することによって変倍
作用を行う第2レンズ群12と、像面18に対して固定
された絞り13と、正の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることによって変倍作用を行う第3レンズ群14と、正
の屈折力を有し、物体の移動によって変動する像面18
を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する
第4レンズ群15と、正の屈折力を有し、像面18に対
して定された第5レンズ群16とによりズームレンズを
構成する。
Description
に用いられ、小型で高性能なズームレンズ及びそれを用
いたビデオカメラに関する。
DVフォーマットの普及に伴って、小型と高画質とを両
立させることが必須となっている。従って、それに搭載
されるズームレンズも、高画質を有しながら、光学全長
が短いものが強く求められている。
は、小型かつ高画質で、ズーム比が約10倍のズームレ
ンズが開示されている。
ズームレンズは、4群構成で、第1レンズ群と第3レン
ズ群が像面に対して固定であり、広角端と望遠端におけ
る第4レンズ群の使用倍率がほぼ同じである。そのた
め、約10倍のズーム比は第2レンズ群の使用倍率のみ
によって実現されている。
動量が大きく、小型化の実現、及びズーム全域での良好
な収差補正の実現が困難であるという問題があった。
決するためになされたものであり、4群あるいは5群構
成のズームレンズであって、第2レンズ群と第3レンズ
群の両方の使用倍率がともに等倍を含み、かつ、第2レ
ンズ群とともに第3レンズ群にもズーム比を分担させる
ことにより、小型で、かつ、ズーム全域での良好な収差
補正を実現することのできるズームレンズを提供し、併
せて、このズームレンズを用いた小型で高画質のビデオ
カメラを提供することを目的とする。
め、本発明に係るズームレンズの第1の構成は、物体側
から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有
し、像面に対して固定された第1レンズ群と、負の屈折
力を有し、光軸上を移動することによって変倍作用を行
う第2レンズ群と、像面に対して固定された絞りと、正
の屈折力を有し、光軸上を移動することによって変倍作
用を行う第3レンズ群と、負の屈折力を有し、物体の移
動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つ
ように光軸上を移動する第4レンズ群と、正の屈折力を
有し、像面に対して固定された第5レンズ群とを備えた
ズームレンズであって、前記第1レンズ群は、物体側か
ら順に配置された、負レンズと2枚の正レンズとからな
る3枚のレンズによって構成され、前記第2レンズ群
は、物体側から順に配置された、2枚の負レンズと正レ
ンズとからなる3枚のレンズによって構成され、前記第
3レンズ群及び前記第5レンズ群は、少なくとも1枚の
正レンズと少なくとも1枚の負レンズとにより構成さ
れ、かつ、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍を含み、
前記第3レンズ群の使用倍率が等倍のときの前記第2レ
ンズ群の使用倍率が0.8以上1.1以下であることを
特徴とする。
構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、
正の屈折力を有し、像面に対して固定された第1レンズ
群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動することによっ
て変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対して固定さ
れた絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行う第3レンズ群と、負の屈折力を
有し、像面に対して固定された第4レンズ群と、正の屈
折力を有し、物体の移動によって変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する第5レン
ズ群とを備えたズームレンズであって、前記第1レンズ
群は、物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正
レンズとからなる3枚のレンズによって構成され、前記
第2レンズ群は、物体側から順に配置された、2枚の負
レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによって構成
され、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群は、少な
くとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとに
より構成され、かつ、前記第3レンズ群の使用倍率が等
倍を含み、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍のときの
前記第2レンズ群の使用倍率が0.8以上1.1以下で
あることを特徴とする。
構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、
正の屈折力を有し、像面に対して固定された第1レンズ
群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動することによっ
て変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対して固定さ
れた絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行う第3レンズ群と、正の屈折力を
有し、物体の移動によって変動する像面を基準面から一
定の位置に保つように光軸上を移動する第4レンズ群と
を備えたズームレンズであって、前記第1レンズ群は、
物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正レンズ
とからなる3枚のレンズによって構成され、前記第2レ
ンズ群は、物体側から順に配置された、2枚の負レンズ
と正レンズとからなる3枚のレンズによって構成され、
前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群は、少なくとも
1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとにより構
成され、かつ、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍を含
み、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍のときの前記第
2レンズ群の使用倍率が0.8以上1.1以下であるこ
とを特徴とする。
構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、
正の屈折力を有し、物体の移動によって変動する像面を
基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する第
1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動するこ
とによって変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対し
て固定された絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動
することによって変倍作用を行う第3レンズ群と、像面
に対して固定された第4レンズ群とを備えたズームレン
ズであって、前記第1レンズ群は、物体側から順に配置
された、負レンズと2枚の正レンズとからなる3枚のレ
ンズによって構成され、前記第2レンズ群は、物体側か
ら順に配置された、2枚の負レンズと正レンズとからな
る3枚のレンズによって構成され、前記第3レンズ群及
び前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズと少
なくとも1枚の負レンズとにより構成され、かつ、前記
第3レンズ群の使用倍率が等倍を含み、前記第3レンズ
群の使用倍率が等倍のときの前記第2レンズ群の使用倍
率が0.8以上1.1以下であることを特徴とする。
の構成によれば、レンズタイプ、硝材及びレンズ面の形
状を最適化にすることにより、色収差を含む諸収差をズ
ーム全域で良好に補正することができる。また、第3レ
ンズ群の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ群の使用倍
率が等倍のときの第2レンズ群の使用倍率を0.8以上
1.1以下にすることにより、小型化を図ることができ
る。
第4の構成においては、望遠端における前記第3レンズ
群の使用倍率をm3T、広角端における前記第3レンズ
群の使用倍率をm3W、ズーム比をZとしたとき、下記
(数7)の条件が満足されるのが好ましい。 [数7] (m3T/m3W)/Z>0.1 この好ましい例によれば、さらなる小型化を図ることが
できる。
第4の構成においては、前記第3レンズ群の焦点距離を
f3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたと
き、下記(数8)の条件が満足されるのが好ましい。 [数8] 2.5<f3/fw<3.5 この好ましい例によれば、水晶フィルターやIRカット
フィルターなどを挿入することのできるバックフォーカ
スを確保することができ、かつ、小型のズームレンズを
実現することができる。
第4の構成においては、前記第3レンズ群が、2枚の正
レンズと負レンズとにより構成されるのが好ましい。こ
の好ましい例によれば、ズーム全域で、球面収差ととも
に軸上の色収差を良好に補正することができる。
第4の構成においては、前記第3レンズ群が、正レンズ
と負レンズとにより構成され、かつ、少なくとも1面の
非球面を含み、光軸近傍の局所的曲率半径をR30、外
周部の局所的曲率半径をR31としたとき、下記(数
9)の条件が満足されるのが好ましい。 [数9] 1.5<R31/R30<2.5 この好ましい例によれば、球面収差とともに軸上の色収
差を良好に補正することができる。
は第2の構成においては、前記第4レンズ群が1枚の凹
レンズにより構成されるのが好ましい。この好ましい例
によれば、簡単な構成で、収差の大きな乱れを生じさせ
ることなく、長いバックフォーカスを確保することがで
きる。
は第2の構成においては、前記第4レンズ群の焦点距離
をf4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたと
き、下記(数10)の条件が満足される請求項1又は2
に記載のズームレンズ。 [数10] 2.5<|f4|/fw<5.0 この好ましい例によれば、水晶フィルターやIRカット
フィルターなどを挿入することのできるバックフォーカ
スを確保することができ、かつ、高画質のズームレンズ
を実現することができる。
は第2の構成においては、前記第5レンズ群が2枚の正
レンズと負レンズとにより構成されるのが好ましい。こ
の好ましい例によれば、ズーム全域でコマ収差とともに
倍率色収差を良好に補正することができる。
は第2の構成においては、前記第5レンズ群が正レンズ
と負レンズとにより構成され、少なくとも1面の非球面
を含み、光軸近傍の局所的曲率半径をR40、外周部の
局所的曲率半径をR41としたとき、下記(数11)の
条件が満足されるのが好ましい。 [数11] R41/R40<1.0 この好ましい例によれば、軸外光の主光線よりも内側の
光束のコマ収差を良好に補正することができる。
は第4の構成においては、前記第4レンズ群を構成する
最も物体側に位置するレンズが負レンズであり、前記第
4レンズ群を構成する最も物体側に位置する前記負レン
ズの焦点距離をf41、広角端における全系の焦点距離
をfwとしたとき、下記(数12)の条件が満足される
のが好ましい。 [数12] 2.5<|f41|/fw<5.0 この好ましい例によれば、水晶フィルターやIRカット
フィルターなどを挿入することのできるバックフォーカ
スを確保することができ、かつ、高画質のズームレンズ
を実現することができる。
は、ズームレンズを備えたビデオカメラであって、前記
ズームレンズとして前記本発明のズームレンズの第1〜
第4のいずれかの構成を用いることを特徴とする。この
ビデオカメラの構成によれば、小型かつ高画質のビデオ
カメラを実現することができる。
をさらに具体的に説明する。
の実施の形態におけるズームレンズの構成を示す配置図
である。図1に示すように、本実施の形態におけるズー
ムレンズは、物体側(図1では、左側)から像面18側
(図1では、右側)に向かって順に配置された、第1レ
ンズ群11と、第2レンズ群12と、絞り13と、第3
レンズ群14と、第4レンズ群15と、第5レンズ群1
6と、光学ローパスフィルターとCCDのフェースプレ
ートに等価な平板17とにより構成されている。
物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正レンズ
とからなる3枚のレンズによって構成され、変倍時、フ
ォーカス時ともに像面18に対して固定された状態にあ
る。第2レンズ群12は、物体側から順に配置された、
2枚の負レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによ
って構成され、全体として負の屈折力を有し、光軸上を
移動することによって変倍作用を行うレンズ群である。
絞り13は、像面18に対して固定された状態にある。
第3レンズ群14は、物体側から順に配置された、第1
の正レンズと、第2の正レンズと負レンズとの接合レン
ズとからなる3枚のレンズによって構成されており、全
体として正の屈折力を有している。この第3レンズ群1
4は、光軸上を移動することによって変倍作用を行うレ
ンズ群である。第4レンズ群15は、1枚の凹レンズに
よって構成され、光軸上を移動することによってフォー
カス調整を行うレンズ群である。すなわち、第4レンズ
群15は、物体の移動によって変動する像面18を基準
面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。第5
レンズ群16は、物体側から順に配置された、2枚の正
レンズと負レンズとからなる3枚のレンズによって構成
され、全体として正の屈折力を有し、像面18に対して
定された状態にある。
第3レンズ群14の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ
群14の使用倍率が等倍のときの第2レンズ群12の使
用倍率を0.8以上1.1以下とすることにより、小型
化が図られている。
率をm3T、広角端における第3レンズ群14の使用倍
率をm3W、ズーム比をZとしたとき、下記(数13)
の条件が満足されるのが望ましい。 [数13] (m3T/m3W)/Z>0.1 上記(数13)の条件が満足されることにより、さらな
る小型化を図ることができる。
3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
下記(数14)の条件が満足されるのが望ましい。 [数14] 2.5<f3/fw<3.5 上記(数14)は、第3レンズ群14のパワーに関する
条件式である。f3/fwが2.5以下になると、水晶
フィルターやIRカットフィルターなどを挿入すること
のできるバックフォーカスを確保することが困難とな
る。また、f3/fwが3.5以上になると、全長が長
くなり、小型のズームレンズを実現することが困難とな
る。
ズと負レンズとにより構成されており、ズーム全域で、
球面収差とともに軸上の色収差が良好に補正されてい
る。
り構成されており、簡単な構成で、収差の大きな乱れを
生じさせることなく、長いバックフォーカスが確保され
ている。
4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
下記(数15)の条件が満足されるのが望ましい。 [数15] 2.5<|f4|/fw<5.0 上記(数15)は、第4レンズ群15のパワーに関する
条件式である。|f4|/fwが2.5以下になると、
1枚の負レンズでは良好な収差補正を実現することが困
難となる。また、|f4|/fwが5.0以上になる
と、水晶フィルターやIRカットフィルターなどを挿入
することのできるバックフォーカスを確保することが困
難となる。
と負レンズとにより構成されており、ズーム全域でコマ
収差とともに倍率色収差が良好に補正されている。
の実施の形態におけるズームレンズの構成を示す配置図
である。図2に示すように、本実施の形態におけるズー
ムレンズは、物体側(図2では、左側)から像面28側
(図2では、右側)に向かって順に配置された、第1レ
ンズ群21と、第2レンズ群22と、絞り23と、第3
レンズ群24と、第4レンズ群25と、第5レンズ群2
6と、光学ローパスフィルターとCCDのフェースプレ
ートに等価な平板27とにより構成されている。
物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正レンズ
とからなる3枚のレンズによって構成され、変倍時、フ
ォーカス時ともに像面28に対して固定された状態にあ
る。第2レンズ群22は、物体側から順に配置された、
2枚の負レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによ
って構成され、全体として負の屈折力を有し、光軸上を
移動することによって変倍作用を行うレンズ群である。
絞り23は、像面28に対して固定された状態にある。
第3レンズ群24は、物体側から順に配置された、正レ
ンズと負レンズとの接合レンズからなる2枚のレンズよ
って構成されており、全体として正の屈折力を有してい
る。この第3レンズ群24は、光軸上を移動することに
よって変倍作用を行うレンズ群である。第4レンズ群2
5は、1枚の負レンズによって構成され、光軸上を移動
することによってフォーカス調整を行うレンズ群であ
る。すなわち、第4レンズ群25は、物体の移動によっ
て変動する像面28を基準面から一定の位置に保つよう
に光軸上を移動する。第5レンズ群26は、物体側から
順に配置された、2枚の正レンズと負レンズとからなる
3枚のレンズによって構成され、全体として正の屈折力
を有し、像面28に対して定された状態にある。
ズ群24の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ群24の
使用倍率が等倍のときの第2レンズ群22の使用倍率を
0.8以上1.1以下とすることにより、小型化が図ら
れている。
記(数13)〜(数15)の条件式が満足されるのが望
ましい。
面の非球面を含み、光軸近傍の局所的曲率半径をR3
0、外周部の局所的曲率半径をR31としたとき、下記
(数16)の条件が満足されるのが望ましい。 [数16] 1.5<R31/R30<2.5 上記(数16)は、第3レンズ群24を構成する最も物
体側に位置するレンズの物体側の面の非球面に関する条
件式であり、球面収差を良好に補正する範囲を規定する
ものである。R31/R30が1.5以下になると、負
の球面収差が発生し、R31/R30が2.5以上にな
ると、補正過剰となって正の球面収差が発生する。
の実施の形態におけるズームレンズの構成を示す配置図
である。図3に示すように、本実施の形態におけるズー
ムレンズは、物体側(図3では、左側)から像面38側
(図3では、右側)に向かって順に配置された、第1レ
ンズ群31と、第2レンズ群32と、絞り33と、第3
レンズ群34と、第4レンズ群35と、第5レンズ群3
6と、光学ローパスフィルターとCCDのフェースプレ
ートに等価な平板37とにより構成されている。
物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正レンズ
とからなる3枚のレンズによって構成され、変倍時、フ
ォーカス時ともに像面38に対して固定された状態にあ
る。第2レンズ群32は、物体側から順に配置された、
2枚の負レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによ
って構成され、全体として負の屈折力を有し、光軸上を
移動することによって変倍作用を行うレンズ群である。
絞り33は、像面38に対して固定された状態にある。
第3レンズ群34は、物体側から順に配置された、正レ
ンズと負レンズとの接合レンズからなる2枚のレンズに
よって構成されており、全体として正の屈折力を有して
いる。この第3レンズ群34は、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行うレンズ群である。第4レンズ群
35は、1枚の負レンズによって構成され、像面38に
対して固定された状態にある。第5レンズ群36は、物
体側から順に配置された、正レンズと負レンズとからな
る2枚のレンズよって構成されており、全体として正の
屈折力を有し、光軸上を移動することによってフォーカ
ス調整を行うレンズ群である。すなわち、第5レンズ群
36は、物体の移動によって変動する像面38を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
ズ群34の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ群34の
使用倍率が等倍のときの第2レンズ群32の使用倍率を
0.8以上1.1以下とすることにより、小型化が図ら
れている。
記(数13)〜(数16)の条件式が満足されるのが望
ましい。
面の非球面を含み、光軸近傍の局所的曲率半径をR4
0、外周部の局所的曲率半径をR41としたとき、下記
(数17)の条件が満足されるのが望ましい。 [数17] R41/R40<1.0 上記(数17)は、第4レンズ群35の物体側の面の非
球面に関する条件式であり、軸外光の主光線よりも内側
の光束のコマ収差を良好に補正する範囲を規定するもの
である。R41/R40が1.0以上になると、外向き
のコマが発生する。
の実施の形態におけるズームレンズの構成を示す配置図
である。図4に示すように、本実施の形態におけるズー
ムレンズは、物体側(図4では、左側)から像面47側
(図4では、右側)に向かって順に配置された、第1レ
ンズ群41と、第2レンズ群42と、絞り43と、第3
レンズ群44と、第4レンズ群45と、光学ローパスフ
ィルターとCCDのフェースプレートに等価な平板46
とにより構成されている。
力を有し、物体側から順に配置された、負レンズと2枚
の正レンズとからなる3枚のレンズによって構成され、
変倍時、フォーカス時ともに像面47に対して固定され
た状態にある。第2レンズ群42は、物体側から順に配
置された、第1の負レンズと、第2の負レンズと正レン
ズとの接合レンズとからなる3枚のレンズによって構成
され、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動する
ことによって変倍作用を行うレンズ群である。第3レン
ズ群44は、物体側から順に配置された、正レンズと負
レンズとの接合レンズからなる2枚のレンズによって構
成されており、全体として正の屈折力を有している。こ
の第3レンズ群44は、光軸上を移動することによって
変倍作用を行うレンズ群である。第4レンズ群45は、
物体側から順に配置された、第1の負レンズと2枚の正
レンズと第2の負レンズとにより構成され、光軸上を移
動することによって変倍による像の移動とフォーカス調
整とを同時に行うレンズ群である。すなわち、第4レン
ズ群45は、物体の移動によって変動する像面28を基
準面から一定の位置に保つように光軸上を移動し、第2
レンズ群42の移動によって生じる変倍による像の移動
とフォーカス調整とを同時に行う。
ズ群44の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ群44の
使用倍率が等倍のときの第2レンズ群42の使用倍率を
0.8以上1.1以下とすることにより、小型化が図ら
れている。
記(数13)〜(数17)の条件式が満足されるのが望
ましい。
体側に位置する負レンズの焦点距離をf41、広角端に
おける全系の焦点距離をfwとしたとき、下記(数1
8)の条件が満足されるのが望ましい。 [数18] 2.5<|f41|/fw<5.0 |f41|/fwが2.5以下になると、小型のズーム
レンズを実現することが困難となる。また、|f41|
/fwが5.0以上になると、水晶フィルターやIRカ
ットフィルターなどを挿入することのできるバックフォ
ーカスを確保することが困難となる。
の実施の形態におけるズームレンズの構成を示す配置図
である。図5に示すように、本実施の形態におけるズー
ムレンズは、物体側(図5では、左側)から像面57側
(図5では、右側)に向かって順に配置された、第1レ
ンズ群51と、第2レンズ群52と、絞り53と、第3
レンズ群54と、第4レンズ群55と、光学ローパスフ
ィルターとCCDのフェースプレートに等価な平板56
とにより構成されている。
力を有し、物体側から順に配置された、負レンズと2枚
の正レンズとからなる3枚のレンズによって構成され、
物体の移動によって変動する像面57を基準面から一定
の位置に保つように光軸上を移動する。第2レンズ群5
2は、物体側から順に配置された、第1の負レンズと、
第2の負レンズと正レンズとの接合レンズとからなる3
枚のレンズによって構成され、全体として負の屈折力を
有し、光軸上を移動することによって変倍作用を行うレ
ンズ群である。第3レンズ群54は、物体側から順に配
置された、正レンズと負レンズとの接合レンズからなる
2枚のレンズによって構成されており、全体として正の
屈折力を有し、光軸上を移動することによって変倍作用
を行うレンズ群である。第4レンズ群55は、物体側か
ら順に配置された、第1の負レンズと2枚の正レンズと
第2の負レンズとにより構成され、像面57に対して固
定された状態にある。
ズ群54の使用倍率が等倍を含み、第3レンズ群54の
使用倍率が等倍のときの第2レンズ群52の使用倍率を
0.8以上1.1以下とすることにより、小型化が図ら
れている。
記(数13)〜(数18)の条件式が満足されるのが望
ましい。
の実施の形態におけるビデオカメラの構成を示す配置図
である。図6に示すように、本実施の形態におけるビデ
オカメラは、上記第1〜第5の実施の形態におけるズー
ムレンズ61と、撮像素子62と、信号処理回路63と
により構成されている。これにより、小型かつ高画質の
ビデオカメラを実現することができる。
に詳細に説明する。
実施の形態におけるズームレンズの具体的実施例を示
す。
ズの曲率半径、d(mm)はレンズの肉厚又はレンズの
空気間隔、nは各レンズのd線に対する屈折率、νは各
レンズのd線に対するアッベ数をそれぞれ示している
(以下の実施例2〜5についても同様である)。
て可変な空気間隔の実施例として、無限遠に物点がある
場合の値を示す。
ンズ群と第3レンズ群の使用倍率が等倍のときの位置で
ある。また、f、F/NO、ω(゜)は、上記(表1)
に示すズームレンズの広角端、標準位置、望遠端におけ
る焦点距離、Fナンバー、入射半画角を表している(以
下の実施例2〜5についても同様である)。
て可変な空気間隔の実施例として、レンズ先端から測っ
て1.5mの位置に物点がある場合の値を示す。
12は上記(表2)と同じであるため、省略している。
に、近距離物点に対しては、第4レンズ群が第5レンズ
群に接近することにより、フォーカス調整が行われてい
る。
に関係する値を示す。
いては、第3レンズ群の使用倍率が上記(数13)の条
件式を満足し、さらなる小型化が図られている。また、
本実施例においては、第3レンズ群の焦点距離f3が上
記(数14)の条件式を満足しており、水晶フィルター
やIRカットフィルターなどを挿入することのできるバ
ックフォーカスが確保され、かつ、小型のズームレンズ
が実現されている。
が、物体側から順に配置された、第1の正レンズと、第
2の正レンズと負レンズとの接合レンズとからなる3枚
のレンズによって構成されており、小型で、かつ、ズー
ム全域の球面収差と軸上色収差が良好に補正されたズー
ムレンズが実現されている。
が1枚の負レンズにより構成されており、簡単な構成
で、長いバックフォーカスが確保されている。
例においては、第4レンズ群の焦点距離f4が上記(数
15)の条件式を満足し、水晶フィルターやIRカット
フィルターなどを挿入することのできるバックフォーカ
スが確保され、かつ、高画質のズームレンズが実現され
ている。
が、2枚の正レンズと負レンズとにより構成されてお
り、ズーム全域でコマ収差とともに倍率色収差が良好に
補正されている。
ムレンズの広角端、標準位置、望遠端における収差性能
図を示す。尚、上記各図において、(a)はd線に対す
る球面収差の図である。また、(b)は非点収差の図で
あって、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナ
ル像面湾曲を示している。また、(c)は歪曲収差の
図、(d)は軸上色収差の図であって、実線はd線に対
する値、短い破線はF線に対する値、長い破線はC線に
対する値をそれぞれ示している。また、(e)は倍率色
収差の図であって、短い破線はF線に対する値、長い破
線はC線に対する値をそれぞれ示している。以上の
(a)〜(e)の説明は、図10〜図21についても同
様である。
おけるズームレンズは、良好な収差性能を示している。
実施の形態におけるズームレンズの具体的実施例を示
す。
義される(以下の実施例3〜5についても同様であ
る)。
球面頂点からの距離 H:光軸からの高さ R:非球面頂点の曲率半径 K:円錐常数 D、E:非球面係数 下記(表6)に、本実施例におけるズームレンズの非球
面形状を示す。
て可変な空気間隔の実施例として、無限遠に物点がある
場合の値を示す。
て可変な空気間隔の実施例として、レンズ先端から測っ
て1.5mの位置に物点がある場合の値を示す。
12は上記(表7)と同じであるため、省略している。
に、近距離物点に対しては、第4レンズ群が第5レンズ
群に接近することにより、フォーカス調整が行われてい
る。
に関係する値を示す。
いては、上記(数13)、(数14)、(数15)の条
件式を満たしている。
を構成する最も物体側に位置するレンズの物体側の面が
非球面であり、光軸近傍の局所的曲率半径R30と外周
部の局所的曲率半径R31が上記(表9)に示す値を有
し、上記(数16)の条件式を満たし、ズーム全域の球
面収差が良好に補正されている。
ズームレンズの広角端、標準位置、望遠端における収差
性能図を示す。図10〜図12から分かるように、本実
施例におけるズームレンズは、良好な収差性能を示して
いる。
の実施の形態におけるズームレンズの具体的実施例を示
す。
ムレンズの非球面形状を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、無限遠に物点があ
る場合の値を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、レンズ先端から測
って1.5mの位置に物点がある場合の値を示す。
d12、d15は上記(表12)と同じであるため、省
略している。
うに、近距離物点に対しては、第5レンズ群が第4レン
ズ群に接近することにより、フォーカス調整が行われて
いる。
例に関係する値を示す。
おいては、上記(数13)、(数14)、(数15)、
(数16)の条件式を満たしている。
を構成する最も物体側のレンズの物体側の面が非球面で
あり、光軸近傍の局所的曲率半径R40と外周部の局所
的曲率半径R41が上記(表14)に示す値を有し、上
記(数17)の条件式を満たし、ズーム全域のコマ収差
が良好に補正されている。
たズームレンズの広角端、標準位置、望遠端における収
差性能図を示す。図13〜図15から分かるように、本
実施例におけるズームレンズは、良好な収差性能を示し
ている。
の実施の形態におけるズームレンズの具体的実施例を示
す。
ムレンズの非球面形状を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、無限遠に物点があ
る場合の値を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、レンズ先端から測
って1.5mの位置に物点がある場合の値を示す。
d12は上記(表17)と同じであるため、省略してい
る。
うに、近距離物点に対しては、第4レンズ群が第3レン
ズ群に接近することにより、フォーカス調整が行われて
いる。
例に関係する値を示す。
おいては、上記(数13)、(数14)、(数16)の
条件式を満たしている。
を構成する最も物体側に位置する凹レンズの焦点距離f
41が(数18)の条件式を満足し、水晶フィルターや
IRカットフィルターなどを挿入することのできるバッ
クフォーカスが確保され、かつ、小型のズームレンズが
実現されている。
たズームレンズの広角端、標準位置、望遠端における収
差性能図を示す。図16〜図18から分かるように、本
実施例におけるズームレンズは、良好な収差性能を示し
ている。
の実施の形態におけるズームレンズの具体的実施例を示
す。
ムレンズの非球面形状を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、無限遠に物点があ
る場合の値を示す。
って可変な空気間隔の実施例として、レンズ先端から測
って1.5mの位置に物点がある場合の値を示す。
2、d15は上記(表22)と同じであるため、省略し
ている。
うに、近距離物点に対しては、第1レンズ群を物体側に
繰り出すことにより、フォーカス調整が行われている。
例に関係する値を示す。
おいては、上記(数13)、(数14)、(数16)、
(数17)の条件式を満たしている。
たズームレンズの広角端、標準位置、望遠端における収
差性能図を示す。図19〜図21から分かるように、本
実施例におけるズームレンズは、良好な収差性能を示し
ている。
ンズによれば、4群あるいは5群構成のズームレンズに
おいて、第2レンズ群と第3レンズ群の両方の使用倍率
がともに等倍を含み、かつ、第2レンズ群とともに第3
レンズ群にもズーム比を分担させることにより、小型
で、かつ、ズーム全域での良好な収差補正を実現するこ
とができる。
発明のズームレンズを用いているので、小型で高画質の
ビデオカメラを実現することができる。
ズの構成を示す配置図
ズの構成を示す配置図
ズの構成を示す配置図
ズの構成を示す配置図
ズの構成を示す配置図
ラの構成を示す配置図
ける収差性能図
おける収差性能図
ける収差性能図
おける収差性能図
における収差性能図
おける収差性能図
おける収差性能図
における収差性能図
おける収差性能図
おける収差性能図
における収差性能図
おける収差性能図
おける収差性能図
における収差性能図
おける収差性能図
Claims (14)
- 【請求項1】 物体側から像面側に向かって順に配置さ
れた、正の屈折力を有し、像面に対して固定された第1
レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対して
固定された絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることによって変倍作用を行う第3レンズ群と、負の屈
折力を有し、物体の移動によって変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する第4レン
ズ群と、正の屈折力を有し、像面に対して固定された第
5レンズ群とを備えたズームレンズであって、前記第1
レンズ群は、物体側から順に配置された、負レンズと2
枚の正レンズとからなる3枚のレンズによって構成さ
れ、前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、
2枚の負レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによ
って構成され、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群
は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レ
ンズとにより構成され、かつ、前記第3レンズ群の使用
倍率が等倍を含み、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍
のときの前記第2レンズ群の使用倍率が0.8以上1.
1以下であることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項2】 物体側から像面側に向かって順に配置さ
れた、正の屈折力を有し、像面に対して固定された第1
レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対して
固定された絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることによって変倍作用を行う第3レンズ群と、負の屈
折力を有し、像面に対して固定された第4レンズ群と、
正の屈折力を有し、物体の移動によって変動する像面を
基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する第
5レンズ群とを備えたズームレンズであって、前記第1
レンズ群は、物体側から順に配置された、負レンズと2
枚の正レンズとからなる3枚のレンズによって構成さ
れ、前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、
2枚の負レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによ
って構成され、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群
は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レ
ンズとにより構成され、かつ、前記第3レンズ群の使用
倍率が等倍を含み、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍
のときの前記第2レンズ群の使用倍率が0.8以上1.
1以下であることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項3】 物体側から像面側に向かって順に配置さ
れた、正の屈折力を有し、像面に対して固定された第1
レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動すること
によって変倍作用を行う第2レンズ群と、像面に対して
固定された絞りと、正の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることによって変倍作用を行う第3レンズ群と、正の屈
折力を有し、物体の移動によって変動する像面を基準面
から一定の位置に保つように光軸上を移動する第4レン
ズ群とを備えたズームレンズであって、前記第1レンズ
群は、物体側から順に配置された、負レンズと2枚の正
レンズとからなる3枚のレンズによって構成され、前記
第2レンズ群は、物体側から順に配置された、2枚の負
レンズと正レンズとからなる3枚のレンズによって構成
され、前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群は、少な
くとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとに
より構成され、かつ、前記第3レンズ群の使用倍率が等
倍を含み、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍のときの
前記第2レンズ群の使用倍率が0.8以上1.1以下で
あることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項4】 物体側から像面側に向かって順に配置さ
れた、正の屈折力を有し、物体の移動によって変動する
像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動
する第1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸上を移動
することによって変倍作用を行う第2レンズ群と、像面
に対して固定された絞りと、正の屈折力を有し、光軸上
を移動することによって変倍作用を行う第3レンズ群
と、像面に対して固定された第4レンズ群とを備えたズ
ームレンズであって、前記第1レンズ群は、物体側から
順に配置された、負レンズと2枚の正レンズとからなる
3枚のレンズによって構成され、前記第2レンズ群は、
物体側から順に配置された、2枚の負レンズと正レンズ
とからなる3枚のレンズによって構成され、前記第3レ
ンズ群及び前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レ
ンズと少なくとも1枚の負レンズとにより構成され、か
つ、前記第3レンズ群の使用倍率が等倍を含み、前記第
3レンズ群の使用倍率が等倍のときの前記第2レンズ群
の使用倍率が0.8以上1.1以下であることを特徴と
するズームレンズ。 - 【請求項5】 望遠端における前記第3レンズ群の使用
倍率をm3T、広角端における前記第3レンズ群の使用
倍率をm3W、ズーム比をZとしたとき、下記(数1)
の条件が満足される請求項1〜4のいずれかに記載のズ
ームレンズ。 [数1] (m3T/m3W)/Z>0.1 - 【請求項6】 前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広
角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記
(数2)の条件が満足される請求項1〜5のいずれかに
記載のズームレンズ。 [数2] 2.5<f3/fw<3.5 - 【請求項7】 前記第3レンズ群が、2枚の正レンズと
負レンズとにより構成される請求項1〜6のいずれかに
記載のズームレンズ。 - 【請求項8】 前記第3レンズ群が、正レンズと負レン
ズとにより構成され、かつ、少なくとも1面の非球面を
含み、光軸近傍の局所的曲率半径をR30、外周部の局
所的曲率半径をR31としたとき、下記(数3)の条件
が満足される請求項1〜6のいずれかに記載のズームレ
ンズ。 [数3] 1.5<R31/R30<2.5 - 【請求項9】 前記第4レンズ群が1枚の凹レンズによ
り構成される請求項1又は2に記載のズームレンズ。 - 【請求項10】 前記第4レンズ群の焦点距離をf4、
広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記
(数4)の条件が満足される請求項1又は2に記載のズ
ームレンズ。 [数4] 2.5<|f4|/fw<5.0 - 【請求項11】 前記第5レンズ群が2枚の正レンズと
負レンズとにより構成される請求項1又は2に記載のズ
ームレンズ。 - 【請求項12】 前記第5レンズ群が正レンズと負レン
ズとにより構成され、少なくとも1面の非球面を含み、
光軸近傍の局所的曲率半径をR40、外周部の局所的曲
率半径をR41としたとき、下記(数5)の条件が満足
される請求項1又は2に記載のズームレンズ。 [数5] R41/R40<1.0 - 【請求項13】 前記第4レンズ群を構成する最も物体
側に位置するレンズが負レンズであり、前記第4レンズ
群を構成する最も物体側に位置する前記負レンズの焦点
距離をf41、広角端における全系の焦点距離をfwと
したとき、下記(数6)の条件が満足される請求項3又
は4に記載のズームレンズ。 [数6] 2.5<|f41|/fw<5.0 - 【請求項14】 ズームレンズを備えたビデオカメラで
あって、前記ズームレンズとして請求項1〜13のいず
れかに記載のズームレンズを用いることを特徴とするビ
デオカメラ。
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