JP2003295060A - ズームレンズ及びそれを有する光学機器 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを有する光学機器Info
- Publication number
- JP2003295060A JP2003295060A JP2002102765A JP2002102765A JP2003295060A JP 2003295060 A JP2003295060 A JP 2003295060A JP 2002102765 A JP2002102765 A JP 2002102765A JP 2002102765 A JP2002102765 A JP 2002102765A JP 2003295060 A JP2003295060 A JP 2003295060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- positive
- refractive power
- zoom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical 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
- G02B15/144—Optical 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 four groups only
- G02B15/1441—Optical 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 four groups only the first group being positive
- G02B15/144113—Optical 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 four groups only the first group being positive arranged +-++
Abstract
光学的に補正して静止画像を得るようにしたズームレン
ズ及びそれを有する光学機器を得ること。 【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力の第1レン
ズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第
3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群を有し、各レ
ンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、該第3レンズ群
は、正の屈折力の第3aレンズ群と負の屈折力の第3b
レンズ群を有し、該第3bレンズ群を光軸と垂直方向の
成分を持つように移動させることにより結像位置を変位
させており、第3bレンズ群の焦点距離や偏心敏感度等
を適切に設定したこと。
Description
それを有する光学機器に関し、更に詳しくは、光学系の
一部のレンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つよう
に移動させてズームレンズが振動(傾動)したときの画
像ぶれ(像ぶれ)を高い光学性能を有しつつ、良好に補
正した銀塩写真カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメ
ラ、デジタルカメラ等の光学機器に好適なものである。
撮影系(撮影レンズ)に振動が伝わり撮影画像にブレが
生じる。また焦点距離の長い撮影レンズやFナンバー
(FNo)の大きい撮影レンズでの手持ち撮影では手ブ
レにより、撮影画像にブレ(画像ブレ)が生じることが
ある。近年、これらの画像ブレを光学的または電気的に
補正した防振機能を有した銀塩カメラ、ビデオカメラ、
デジタルカメラ等が提案されている。
が、例えば特開平5−232410号公報(従来例
1)、特開平8−136863号公報(従来例2)、特
開平8―106047(従来例3)、特開平9−230
237(従来例4)、特開平11−64728号公報
(従来例5)等で提案されている。
負、正、正の屈折力の4つのレンズ群で構成された望遠
ズームレンズであり、第2レンズ群を光軸と垂直方向に
移動して防振を行っている。従来例2は、物体側より順
に正、負、正、正、負の屈折力の5つのレンズ群より成
るズームレンズであり、第2レンズ群の一部を光軸と垂
直方向に移動して防振を行っている。従来例3は、物体
側より順に正、負、正、正、負の屈折力の5つのレンズ
群より成るズームレンズであり、第4レンズ群の一部を
光軸と垂直方向に移動して防振を行っている。従来例4
は、物体側より順に正、負、正、正の屈折力の4つのレ
ンズ群を有したズームレンズであり、レンズ群内の一部
のレンズ群を光軸と垂直方向に移動して防振を行ってい
る。従来例5は、物体側より順に正、負、正、正、負の
屈折力の5つのレンズ群を有し、第4レンズ群を光軸と
垂直方向に移動させて、防振を行ったズームレンズと、
物体側より順に正、負、正、正の屈折力の4つのレンズ
群を有し、第4レンズ群を正と負の屈折力のレンズ群に
分割し、このうち正の屈折力のレンズ群を光軸と垂直方
向に移動させて防振を行ったズームレンズを開示してい
る。
では物体側より正の屈折力を有する第1レンズ群、負の
屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3
レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、該
第2、第4レンズ群を光軸上移動させて変倍を行い、該
第3レンズ群は第31レンズ群と第32レンズ群とを有
し、該第32レンズ群を光軸に対し垂直方向に移動する
ことにより結像位置の変位を行っているズームレンズを
開示している。
のレンズを光軸に対して垂直方向に平行偏心させて画像
ぶれの補正を行う光学系においては、比較的容易に画像
ぶれを補正することができる利点はあるが、移動させる
レンズの為の駆動手段を必要とし、又防振時における偏
心収差の発生量が多くなってくるという問題点がある。
レンズ構成枚数が多く、高重量であると電気的駆動を行
う際に大きなトルクを必要とする。又、画像ぶれを補正
する為の、補正レンズ群を適切に設定しないと一定量の
画像ぶれの補正効果を得るために補正光学系の移動量を
多くとる必要が生じてしまい、光学系全体が大型化して
くるという問題がある。
効果を強めてしまうと、一定の像ぶれ補正に対する正確
な補正を行うためには、偏心に対して結像変位作用が敏
感になりすぎてくるため正確なレンズ移動制御を行うこ
とが難しくなってくる。
を適切に行うことにより、高画質を維持しつつ補正光学
系の小型化、かつ一定量の像ぶれ補正効果を行うための
補正光学系の移動量のコントロールを容易に行い、補正
光学系の電気的駆動を容易に行うことができるズームレ
ンズ及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
換算で焦点距離28mm程度の広角域から300mm更
には350mm程度の望遠域までをカバーし、防振機能
を有する、コンパクトで、特に防振時の収差も良好に補
正されたズームレンズ及びそれを有する光学機器の提供
を目的とする。
レンズは、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群
と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レ
ンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させてズーミン
グを行うズームレンズに於いて、該第3レンズ群は、正
の屈折力の第3aレンズ群と負の屈折力の第3bレンズ
群を有し、該第3bレンズ群を光軸と垂直方向の成分を
持つように移動させることにより結像位置を変位させて
おり、DiW、DiTを各々広角端と望遠端での第iレ
ンズ群と第(i+1)レンズ群との間隔、fW、fTを
各々広角端と望遠端での全系の焦点距離、f2、f3b
を各々該第2レンズ群と第3bレンズ群の焦点距離、T
S3bTを望遠端において、該第3bレンズ群を光軸と
垂直方向に単位量移動させたときの結像位置の光軸と垂
直方向の変位量とするとき、
る。
て、前記第3レンズ群の像側に、正の屈折力の第4レン
ズ群を有し、f3、f4を該第3レンズ群と第4レンズ
群の焦点距離、LWを広角端における光学全長とすると
き、
る。
て、前記第3bレンズ群は、1枚の正レンズと1枚の負
レンズより成ることを特徴としている。
て、前記第3aレンズ群は2枚の正レンズと1枚の負レ
ンズより成ることを特徴としている。
て、前記第2レンズ群は3枚の負レンズと1枚の正レン
ズを有することを特徴としている。
て、前記第1レンズ群はメニスカス状の負レンズと2枚
の正レンズを有することを特徴としている。
て、前記第4レンズ群は1枚の正レンズと1枚の負レン
ズを有し、レンズ中心からレンズ周辺へ行くに従って正
の屈折力が弱くなる形状の非球面を有することを特徴と
している。
て、前記第2レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカ
シングを行い、β2Tを望遠端において無限遠物体にフ
ォーカスしているときの該第2レンズ群の横倍率とする
とき、 −0.95 < β2T <−0.5 なる条件式を満足することを特徴としている。
て、前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと2枚の正レ
ンズを有し、f1を該第1レンズ群の焦点距離、νdを
該2枚の正レンズのうちの1つの正レンズの材料のアッ
ベ数、θgdを該2枚の正レンズのうちの1つの正レン
ズの材料の部分分数比とするとき、
る。
て、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを前
記第1レンズ群と第2レンズ群を物体側へ一体的に又は
互いに異なった速度で移動させて行うことを特徴として
いる。
側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力
の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の
屈折力の第4レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化
させてズーミングを行うズームレンズに於いて、該第3
レンズ群は、正の屈折力の第3aレンズ群と負の屈折力
の第3bレンズ群を有し、該第3bレンズ群を光軸と垂
直方向の成分を持つように移動させることにより結像位
置の変位を行い、該第2レンズ群を光軸方向に移動させ
てフォーカシングを行い、DiW、DiTを各々広角端
と望遠端での第iレンズ群と第(i+1)レンズ群との
間隔、fW、fTを各々、広角端と望遠端での全系の焦
点距離、fiを第iレンズ群の焦点距離、f3bを該第
3レンズ群の焦点距離、TS3bTを望遠端において、
該第3bレンズ群を光軸と垂直方向に単位量移動させた
ときの結像位置の光軸と垂直方向の変位量、LWを広角
端における光学全長、β2Tを望遠端において無限遠物
体にフォーカスしているときの該第2レンズ群の横倍率
とするとき、
ことを特徴としている。
ずれか1項の発明において、撮像素子上に像を形成する
ための光学系であることを特徴としている。
から11のいずれか1項のズームレンズと、該ズームレ
ンズによって形成された像を受光する撮像素子を有して
いることを特徴としている。
の広角端におけるレンズ断面図、図2、図3は実施形態
1のズームレンズの広角端、望遠端における縦収差図、
図4、図5は実施形態1のズームレンズの広角端、望遠
端における横収差図、図6、図7は実施形態1のズーム
レンズの広角端、望遠端における画角の0.3°分に相
当する像位置を変化させた後での横収差図である。
におけるレンズ断面図、図9、図10は実施形態2のズ
ームレンズの広角端、望遠端における縦収差図、図1
1、図12は実施形態2のズームレンズの広角端、望遠
端における横収差図、図13、図14は実施形態2のズ
ームレンズの広角端、望遠端における画角の0.3°分
に相当する像位置を変化させた後での横収差図である。
端におけるレンズ断面図、図16、図17は実施形態3
のズームレンズの広角端、望遠端における縦収差図、図
18、図19は実施形態3のズームレンズの広角端、望
遠端における横収差図、図20、図21は実施形態3の
ズームレンズの広角端、望遠端における画角の0.3°
分に相当する像位置を変化させた後での横収差図であ
る。
端におけるレンズ断面図、図23、図24は実施形態4
のズームレンズの広角端、望遠端における縦収差図、図
25、図26は実施形態4のズームレンズの広角端、望
遠端における横収差図、図27、図28は実施形態4の
ズームレンズの広角端、望遠端における画角の0.3°
分に相当する像位置を変化させた後での横収差図であ
る。
端におけるレンズ断面図、図30、図31は実施形態5
のズームレンズの広角端、望遠端における縦収差図、図
32、図33は実施形態5のズームレンズの広角端、望
遠端における横収差図、図34、図35は実施形態5の
ズームレンズの広角端、望遠端における画角の0.3°
分に相当する像位置を変化させた後での横収差図であ
る。
の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L
3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第
4レンズ群である。矢印は広角側から望遠側へのズーム
ングを行う際の各レンズ群の移動方向を示す。SPは絞
りで第2レンズ群と第3レンズ群との間に設けている。
IPは像面であり、CCDやMOS等の撮像素子やフィ
ルム等の感光材料が配置されている。FPはフレアーカ
ット絞りである。
ンズ群L3aと防振の為に光軸と垂直方向の成分を持つ
ように移動する負の屈折力の第3bレンズ群L3bを有
している。尚、絞りSPはズーミングに際し、第3aレ
ンズ群L3aと一体となって移動している。
体側より正の屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈
折力を有する第2レンズ群L2、正の屈折力を有する第
3レンズ群L3、正の屈折力を有する第4レンズ群L4
を有し、各レンズ群を光軸上移動を行いつつ各レンズ群
の空気間隔を変化させてズーミングを行い、前記第3レ
ンズ群中の負の屈折力の第3bレンズ群L3bを光軸に
対し垂直方向の成分を有するように移動を行うことによ
り結像位置を変化させている。
2レンズ群L2の空気間隔を変化させることにより主に
第2レンズ群L2で変倍作用を行い、第3レンズ群L3
の移動で主に変倍に伴い変動する像面の補正作用を行う
と同時に第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の空気間
隔を変化させることによりズーミングに伴う軸外収差の
変動を補正している。そして正の屈折力を有する第3レ
ンズ群L3中に負の屈折力の第3bレンズ群L3bを配
置することにより、第3レンズ群L3中の第3bレンズ
群L3b以外のレンズ系のうち正の屈折作用のレンズ群
で発生する諸収差を第3bレンズ群L3bの負の屈折作
用でキャンセルしている。又それと同時に少ない移動量
で大きい像位置の変位作用(防振作用)を行っている。
は第2レンズ群L2又は第1レンズ群L1と第2レンズ
群L2を一体的に又は互いに異なった速度で物体側に移
動することにより行っている。特に第2レンズ群L2を
移動させる方式は第1レンズ群L1のレンズ外径を増大
させないために良い。また第1、第2レンズ群L1、L
2を共に物体側に移動させる方式をとることによってフ
ォーカスの際の収差変動が少なくなるようにしている。
W、DiTを各々広角端と望遠端での第iレンズ群と第
(i+1)レンズ群との間隔、fW、fTを各々、広角
端と望遠端での全系の焦点距離、fiを第iレンズ群の
焦点距離、f3bを該第3bレンズ群の焦点距離、TS
3bTを望遠端において、該第3bレンズ群を光軸と垂
直方向に単位量移動させたときの結像位置の光軸と垂直
方向の変位量、LWを広角端における光学全長とすると
き、
いる。これらの条件式のうち1つでも満足すれば、その
条件式に対応した後述する効果が得られる。
フォーカスしているときの該第2レンズ群の横倍率とす
るとき、 −0.95 < β2T <−0.5 ・・・(11) なる条件式を満足するようにしている。
枚の正レンズを有し、f1を第1レンズ群の焦点距離、
νdを該2枚の正レンズのうちの1つの正レンズの材料
のアッベ数、θgdを該2枚の正レンズのうちの1つの
正レンズの材料の部分分数比とするとき、
は、フラウンフォーファー線のd線、g線、C線、F線
における材料の屈折率を各々、nd、ng、nC、nF
とするとき、 νd=(nd−1)/(nF−nC) θgd=(ng−nd)/(nF−nC) なる式で表される。
説明する。
て、条件式(1)、(2)を満足しつつ第1レンズ群L
1と第2レンズ群L2が物体側へ移動することで、スペ
ース効率よく第2レンズ群L2での変倍を行い、広角端
での光学全長(第1レンズ面から像面までの距離)を短
くしている。また、広角側ではレンズ全系としてレトロ
タイプとすることで、必要な長さのバックフォーカスを
確保し、望遠側ではレンズ全系としてテレフォトタイプ
とすることで、レンズ系のコンパクト化を図っている。
さらに、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4を条件式
(6)を満足しつつ物体側に移動させることで、広角端
から望遠端へのズーミングに伴って第3レンズ群L3と
第4レンズ群L4の合成の主点位置をより物体側へ移動
させることで第3レンズ群L3と第4レンズ群L4での
変倍効果を高めている。
置することで、絞り径を小さく抑え、前玉径すなわち最
も物体側のレンズ径、後玉径すなわち最も像面側のレン
ズ径の大きさを適切な大きさにし、レンズ全系のコンパ
クト化を図っている。また、第2レンズ群L2を3枚の
負レンズと1枚または2枚の正レンズを有するように
し、良好な収差補正を可能としている。
が条件式(3)を満足することでレンズ系全体のコンパ
クト化と高性能を達成している。条件式(3)は、広角
端と望遠端における全系の焦点距離の積の平方根に対す
る第2レンズ群L2の焦点距離の範囲を規定したもので
あり、下限値を超えて第2レンズ群L2の負の屈折力が
弱くなるとレンズ全系が増大してくる。又、上限値を超
えて第2レンズ群L2の負の屈折力が強くなるとレンズ
全系のコンパクト化には有利だが、第2レンズ群L2で
発生する諸収差が増大し、これを他のレンズ群でバラン
ス良く補正することが困難となってくる。
3bレンズ群L3b)を1枚の正レンズと1枚の負レン
ズで構成し、この第3bレンズ群L3bで色消しを行う
ことで、防振時の色収差の発生を少なくしており、二枚
レンズ構成とすることで、防振レンズ群L3bのレンズ
重量を軽くしている。又、条件式(4)、(5)、
(7)を満足することで防振のための防振レンズ群L3
bの変位量を小さくし、該第3bレンズ群L3bの防振
駆動用アクチュエータにかかる負荷を小さく抑え、エネ
ルギーの消費を小さくすることで良好な防振駆動特性を
達成している。
量を小さくするためには、防振レンズ群の変位量に対す
る結像点の変位量、すなわちラジアル敏感度を大きくす
れば良い。ここで、ラジアル敏感度(偏心敏感度)をT
Sとし、防振レンズ群の焦点距離をf、防振のために想
定される手振れ角度をφ、防振のための防振レンズ群の
光軸と直交する方向の変位量をXとするとき、 TS×X=f×tanφ となり、 X=f×tanφ/TS となる。
き、防振レンズ群の変位量Xは、防振レンズ群の焦点距
離に比例し、ラジアル敏感度TSに反比例することがわ
かる。したがって、防振の際の防振レンズの変位量Xを
小さく抑えるには、望遠端の焦点距離が長くなると、そ
れに比例してラジアル敏感度TSを大きくする必要が生
じる。
系の焦点距離fW、fTの積の平方根に対する第3bレ
ンズ群L3bの焦点距離f3bを規定するものであり、
条件式(7)は第3レンズ群L3の焦点距離f3に対す
る第3bレンズ群L3bの焦点距離f3bの比を規定す
るものであり、両条件式とも下限値を超えて第3bレン
ズ群L3bの負の屈折力が弱くなると第3bレンズ群L
3bのラジアル敏感度TS3bTが大きくなり、上限値
を超えて第3bレンズ群L3bの負の屈折力が強くなる
と収差補正が困難となり、特に防振時の光学性能が劣化
してくる。
望遠端でのラジアル敏感度TS3bTを条件式(5)の
範囲とすることで、防振のための第3bレンズ群L3b
の変位量を小さく押さえつつ、良好な光学性能を得てい
る。
系の焦点距離fW,fTの積の平方根に対する第4レン
ズ群L4の焦点距離の比を規定するものであり、条件式
(8)の下限値を越えて第4レンズ群L4の正の屈折力
が強くなるとレンズ全長の短縮には有利だが収差補正が
困難となる。又、条件式(8)の上限値を越えて第4レ
ンズ群L4の正の屈折力が弱くなると収差補正には有利
だが、レンズ系が増大してくる。
距離fTに対する広角端での光学全長(最も物体側のレ
ンズ面から像面までの長さ)の比であり、条件式(9)
の下限値を越えてコンパクト化を図ろうとすると、各レ
ンズ群の屈折力を強くする必要が生じ、この結果光学性
能が劣化してくる。又、条件式(9)の上限値を越える
とレンズ全系コンパクト化を図りつつ、高い光学性能を
得るのが難しくなってくる。
ーミングに際して、第1レンズ群L1と第2レンズ群L
2との間隔変化量と、第2レンズ群L2と第3レンズ群
L3との間隔変化量の比を規定したものであり、第3レ
ンズ群L3の物体側に配置されている絞りSPの径を小
さくし、各レンズ群の径を最適にするためのものであ
る。
ズ群L1と第2レンズ群L2との間隔変化量が第2レン
ズ群L2と第3レンズ群L3との間隔変化量に対し小さ
くなることは、所定の変倍比を得るために第2レンズ群
L2と第3レンズ群L3との間隔変化量が大きくなるこ
とを意味し、広角端における絞りSPと第1レンズ群L
1の間隔が大きくなり画面周辺への光量を確保するため
に第1レンズ群L1の径が増大する。
ズ群L1と第レンズ2群L2との間隔変化量が第2レン
ズ群L2と第3レンズ群L3との間隔変化量に対し大き
くなると今度は望遠側での画面周辺への光量を確保する
ために第1レンズ群L1の径が増大する。
負レンズと2枚の正レンズより構成し、第3aレンズ群
L3aを1枚の負レンズと2枚の正レンズで構成し、第
4レンズ群L4を少なくとも1枚の正レンズと少なくと
も1枚の負レンズより構成し、第4レンズ群L4にレン
ズ中心からレンズ周辺へ行くに従って正の屈折力が弱く
なる形状の非球面を用いることで、レンズ系全体がコン
パクトで良好な光学性能のズームレンズを達成してい
る。
説明する。
は、第1レンズ群L1の移動によるフォーカシング、所
謂前玉フォーカシング方法が適用できる。この方法は、
同一距離物体へのフォーカシングにおけるレンズ群の繰
り出し量が焦点距離によらず一定となる性質があるた
め、鏡筒構造が簡単にできる利点がある。又、広角端の
焦点距離が画面対角線長より短かい高変倍ズームレンズ
では、広角側のズーム位置で近距離物体のとき画面周辺
の光量を十分多く確保しようとすると、第1レンズ群L
1のレンズ外径が極端に増大してくる。
式として、第2レンズ群L2を移動させるフォーカシン
グ方法が適用できる。これは、第1レンズ群L1に比べ
て比較的重量の軽い第2レンズ群L2をもちいるため、
フォーカシングの操作性が良好であり、特に、近年普及
しているオートフォーカスに対しても、フォーカスモー
ターへの負荷を少なくでくるので好ましい。
L2の繰り出し量が広角側に比べ望遠側では増大してく
るが、ズーミングで空いたスペース(レンズ群とレンズ
群との間隔)を利用できるためフォーカシングのための
スペースの確保が容易となり、周辺光量を多く確保する
ために第1レンズ群L1のレンズ外径が増大することが
ない。
から望遠端へのズーミングにおいて第2レンズ群L2の
横倍率が等倍をはさむ傾向がある。この場合、等倍を境
にフォーカシングのための第2レンズ群L2の繰り出し
方向が変化し、また、等倍となる焦点距離では、第2レ
ンズ群L2でのフォーカシングできなくなる。この場合
は、第1レンズ群L1及び第2レンズ群L2を同時に光
軸上を同一又は異なった速度で移動させることでフォー
カシングを行っている。
離物体へのフォーカシングを第2レンズ群L2を物体側
に移動させて行っている。この場合、前述の理由により
条件式(11)を満足するように第2レンズ群L2の横
倍率を設定している。
距離物体へのフォーカシングを第1レンズ群L1と第2
レンズ群L2とを一体で物体側に移動させて行ってい
る。実施形態1、5では、無限遠物体から近距離物体へ
のフォーカシングを第1レンズ群L1と第2レンズ群L
2とを各々1対2の割合で物体側に移動して行ってい
る。
ると、望遠側での色収差が増大してくる。条件式(1
2)〜(14)は望遠側での軸上色収差及び倍率色収差
を良好に補正するための条件式である。条件式(12)
は広角端と望遠端における全系の焦点距離fW,fTの
積の平方根に対する第1レンズ群L1の焦点距離f1の
範囲を規定したものであり、条件式(12)の下限値を
越えて第1レンズ群L1の正の屈折力が強くなると第1
レンズ群L1で発生する諸収差、特に球面収差、色収差
が増大し、条件式(12)の上限値を超えて第1レンズ
群L1の正の屈折力が弱くなるとレンズ系全体のコンパ
クト化が困難となってくる。
する色収差を少なくするためのものであり、条件式(1
4)は撮影波長全域に渡って色収差を小さく抑える、す
なわち、2次スペクトルを小さくするためのものであ
る。この範囲を越えると色収差を良好に補正するのが難
しくなってくる。
式(3)〜(5)、(7)〜(10)、(12)の数値
を次の如く設定するのが良い。
する数値実施例1〜5を示す。各数値実施例においてi
は物体側からの光学面の順序を示し、riは第i番目の
光学面(第i面)の曲率半径、diは第i面と第i+1
面との間の間隔、niとνiはそれぞれd線に対する第
i番目の光学部材の屈折率、アッベ数を示す。fは焦点
距離、FNoはFナンバー、ωは半画角である。Ski
nfはフレアー絞りから像面までの距離である。またk
を離心率、b、c、dを非球面係数、光軸からの高さh
の位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとす
るとき、非球面形状は、 x=(h2/R)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]
+bh4+ch6+dh8 で表示される。但しRは曲率半径である。また、例えば
「e−Z」の表示は「10-Z」を意味する。又、各数値
実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。
レフカメラシステムの実施形態を、図36を用いて説明
する。図36において、10は一眼レフカメラ本体、1
1は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズ、
12は交換レンズ11を通して得られる被写体像を記録
するフィルムや撮像素子などの記録手段、13は交換レ
ンズ11からの被写体像を観察するファインダー光学
系、14は交換レンズ11からの被写体像を記録手段1
2とファインダー光学系13に切り替えて伝送するため
の回動するクイックリターンミラーである。ファインダ
ーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラ
ー14を介してピント板15に結像した被写体像をペン
タプリズム16で正立像としたのち、接眼光学系17で
拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー
14が矢印方向に回動して被写体像は記録手段12に結
像して記録される。18はサブミラー、19は焦点検出
装置である。
フカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することによ
り、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
いSLR(Single lens Reflex)カメラにも同様に適用
することができる。
学系の配置を適切に行うことにより、高画質を維持しつ
つ補正光学系の小型化、かつ一定量の像ぶれ補正効果を
行うための補正光学系の移動量のコントロールを容易に
行い、補正光学系の電気的駆動を容易に行うことができ
るズームレンズ及びそれを有する光学機器を達成するこ
とができる。
カメラ換算で焦点距離28mm程度の広角域から300
mm更には350mm程度の望遠域までをカバーし、防
振機能を有する、コンパクトで、特に防振時の収差も良
好に補正されたズームレンズ及びそれを有する光学機器
を達成することができる。
ける縦収差図
ける縦収差図
ける横収差図
ける横収差図
ぶれの補正の広角端における横収差図
ぶれの補正の望遠端における横収差図
ける縦収差図
おける縦収差図
おける横収差図
おける横収差図
像ぶれの補正の広角端における横収差図
像ぶれの補正の望遠端における横収差図
図
おける縦収差図
おける縦収差図
おける横収差図
おける横収差図
像ぶれの補正の広角端における横収差図
像ぶれの補正の望遠端における横収差図
図
おける縦収差図
おける縦収差図
おける横収差図
おける横収差図
像ぶれの補正の広角端における横収差図
像ぶれの補正の望遠端における横収差図
図
おける縦収差図
おける縦収差図
おける横収差図
おける横収差図
像ぶれの補正の広角端における横収差図
像ぶれの補正の望遠端における横収差図
Claims (13)
- 【請求項1】 物体側より順に、正の屈折力の第1レン
ズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第
3レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させてズー
ミングを行うズームレンズに於いて、該第3レンズ群
は、正の屈折力の第3aレンズ群と負の屈折力の第3b
レンズ群を有し、該第3bレンズ群を光軸と垂直方向の
成分を持つように移動させることにより結像位置を変位
させており、DiW、DiTを各々広角端と望遠端での
第iレンズ群と第(i+1)レンズ群との間隔、fW、
fTを各々広角端と望遠端での全系の焦点距離、f2、
f3bを各々該第2レンズ群と第3bレンズ群の焦点距
離、TS3bTを望遠端において、該第3bレンズ群を
光軸と垂直方向に単位量移動させたときの結像位置の光
軸と垂直方向の変位量とするとき、 【数1】 の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項2】 前記第3レンズ群の像側に、正の屈折力
の第4レンズ群を有し、f3、f4を該第3レンズ群と
第4レンズ群の焦点距離、LWを広角端における光学全
長とするとき、 【数2】 の条件式を満足することを特徴とする請求項1のズーム
レンズ。 - 【請求項3】 前記第3bレンズ群は、1枚の正レンズ
と1枚の負レンズより成ることを特徴とする請求項1の
ズームレンズ。 - 【請求項4】 前記第3aレンズ群は2枚の正レンズと
1枚の負レンズより成ることを特徴とする請求項1のズ
ームレンズ。 - 【請求項5】 前記第2レンズ群は3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請求項1のズー
ムレンズ。 - 【請求項6】 前記第1レンズ群はメニスカス状の負レ
ンズと2枚の正レンズを有することを特徴とする請求項
1のズームレンズ。 - 【請求項7】 前記第4レンズ群は1枚の正レンズと1
枚の負レンズを有し、レンズ中心からレンズ周辺へ行く
に従って正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有するこ
とを特徴とする請求項1のズームレンズ。 - 【請求項8】 前記第2レンズ群を光軸方向に移動させ
てフォーカシングを行い、β2Tを望遠端において無限
遠物体にフォーカスしているときの該第2レンズ群の横
倍率とするとき、 −0.95 < β2T <−0.5 なる条件式を満足することを特徴とする請求項1のズー
ムレンズ。 - 【請求項9】 前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと
2枚の正レンズを有し、f1を該第1レンズ群の焦点距
離、νdを該2枚の正レンズのうちの1つの正レンズの
材料のアッベ数、θgdを該2枚の正レンズのうちの1
つの正レンズの材料の部分分数比とするとき、 【数3】 なる条件式を満足することを特徴とする請求項1のズー
ムレンズ。 - 【請求項10】 無限遠物体から近距離物体へのフォー
カシングを前記第1レンズ群と第2レンズ群を物体側へ
一体的に又は互いに異なった速度で移動させて行うこと
を特徴とする請求項1のズームレンズ。 - 【請求項11】 物体側より順に、正の屈折力の第1レ
ンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の
第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群を有し、各
レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うズームレ
ンズに於いて、該第3レンズ群は、正の屈折力の第3a
レンズ群と負の屈折力の第3bレンズ群を有し、該第3
bレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動さ
せることにより結像位置の変位を行い、該第2レンズ群
を光軸方向に移動させてフォーカシングを行い、Di
W、DiTを各々広角端と望遠端での第iレンズ群と第
(i+1)レンズ群との間隔、fW、fTを各々、広角
端と望遠端での全系の焦点距離、fiを第iレンズ群の
焦点距離、f3bを該第3bレンズ群の焦点距離、TS
3bTを望遠端において、該第3bレンズ群を光軸と垂
直方向に単位量移動させたときの結像位置の光軸と垂直
方向の変位量、LWを広角端における光学全長、β2T
を望遠端において無限遠物体にフォーカスしているとき
の該第2レンズ群の横倍率とするとき、 【数4】 の条件式のうち1以上の条件式を満足することを特徴と
するズームレンズ。 - 【請求項12】 撮像素子上に像を形成するための光学
系であることを特徴とする請求項1から11のいずれか
1項のズームレンズ。 - 【請求項13】 請求項1から11のいずれか1項のズ
ームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を
受光する撮像素子を有していることを特徴とする光学機
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002102765A JP4181790B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002102765A JP4181790B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003295060A true JP2003295060A (ja) | 2003-10-15 |
JP2003295060A5 JP2003295060A5 (ja) | 2007-03-01 |
JP4181790B2 JP4181790B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=29242385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002102765A Expired - Fee Related JP4181790B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4181790B2 (ja) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1643293A1 (en) | 2004-10-01 | 2006-04-05 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
JP2006106191A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Nikon Corp | 防振機能を有するズームレンズ |
JP2007133138A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Tamron Co Ltd | ズームレンズ |
US7283311B2 (en) | 2005-10-19 | 2007-10-16 | Pentax Corporation | Wide-angle zoom lens system |
JP2008003195A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2008026558A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Nikon Corp | ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、ズームレンズの変倍方法 |
EP1965241A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of the teleobjective type having five lens groups and an image stabilisation function |
JP2008304952A (ja) * | 2008-09-22 | 2008-12-18 | Nikon Corp | ズームレンズ |
US7492524B2 (en) | 2006-07-20 | 2009-02-17 | Nikon Corporation | Zoom lens system, imaging apparatus, method for vibration reduction, and method for varying focal length |
JP2009058818A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Sigma Corp | ズームレンズ |
JP2010032700A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Nikon Corp | ズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍方法 |
JP2010044105A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2011186165A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
JP2011186159A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
JP2011248219A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2011248220A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2012159746A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
US8400715B2 (en) | 2008-08-08 | 2013-03-19 | Tamron Co., Ltd. | High variable power zoom lens |
US8736968B2 (en) | 2008-07-28 | 2014-05-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus having same, and method of manufacturing zoom lens |
US8913327B2 (en) | 2010-03-08 | 2014-12-16 | Nikon Corporation | Zoom lens system, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens system |
US9285573B2 (en) | 2010-02-16 | 2016-03-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Zoom lens system, imaging device and camera |
US9557543B2 (en) | 2014-02-14 | 2017-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
US9645370B2 (en) | 2015-05-28 | 2017-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus having the same |
WO2021148161A1 (de) | 2020-01-22 | 2021-07-29 | Carl Zeiss Ag | Kamerazoomobjektiv, optisches abbildungsgerät, steuereinheit, verfahren zum steuern einer aperturblende, computerprogramm und computerlesbarer datenträger |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102765A patent/JP4181790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2325680A2 (en) | 2004-10-01 | 2011-05-25 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
JP2006106191A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Nikon Corp | 防振機能を有するズームレンズ |
US7253965B2 (en) | 2004-10-01 | 2007-08-07 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
EP1643293A1 (en) | 2004-10-01 | 2006-04-05 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
EP3444654A2 (en) | 2004-10-01 | 2019-02-20 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
EP2325688A2 (en) | 2004-10-01 | 2011-05-25 | Nikon Corporation | Zoom lens system with vibration reduction |
US7283311B2 (en) | 2005-10-19 | 2007-10-16 | Pentax Corporation | Wide-angle zoom lens system |
JP2007133138A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Tamron Co Ltd | ズームレンズ |
JP2008003195A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2008026558A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Nikon Corp | ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、ズームレンズの変倍方法 |
US7492524B2 (en) | 2006-07-20 | 2009-02-17 | Nikon Corporation | Zoom lens system, imaging apparatus, method for vibration reduction, and method for varying focal length |
EP1965241A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of the teleobjective type having five lens groups and an image stabilisation function |
US7532412B2 (en) | 2007-03-01 | 2009-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens having image stabilizing function |
JP2009058818A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Sigma Corp | ズームレンズ |
JP2010032700A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Nikon Corp | ズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍方法 |
US8736968B2 (en) | 2008-07-28 | 2014-05-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus having same, and method of manufacturing zoom lens |
US8400715B2 (en) | 2008-08-08 | 2013-03-19 | Tamron Co., Ltd. | High variable power zoom lens |
JP2010044105A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2008304952A (ja) * | 2008-09-22 | 2008-12-18 | Nikon Corp | ズームレンズ |
US9285573B2 (en) | 2010-02-16 | 2016-03-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Zoom lens system, imaging device and camera |
JP2011186165A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
US8913327B2 (en) | 2010-03-08 | 2014-12-16 | Nikon Corporation | Zoom lens system, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens system |
US9513471B2 (en) | 2010-03-08 | 2016-12-06 | Nikon Corporation | Zoom lens system, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens system |
JP2011186159A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
JP2011248220A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2011248219A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Tamron Co Ltd | 高変倍率ズームレンズ |
JP2012159746A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Nikon Corp | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
US9557543B2 (en) | 2014-02-14 | 2017-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
US9645370B2 (en) | 2015-05-28 | 2017-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus having the same |
WO2021148161A1 (de) | 2020-01-22 | 2021-07-29 | Carl Zeiss Ag | Kamerazoomobjektiv, optisches abbildungsgerät, steuereinheit, verfahren zum steuern einer aperturblende, computerprogramm und computerlesbarer datenträger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4181790B2 (ja) | 2008-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5064837B2 (ja) | 防振機能を有するズームレンズ | |
JP4642386B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4585776B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4994796B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4181790B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
JP4677249B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP5901357B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP2002162564A (ja) | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 | |
JP4789530B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4109884B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
JP2003295250A (ja) | 光学系及びそれを有する光学機器 | |
JP5448574B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP2001356381A (ja) | 防振機能を有したズームレンズ及びそれを用いた光学機器 | |
JP2002107625A (ja) | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 | |
JP2005062228A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP2003295057A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
JP4617111B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4383078B2 (ja) | 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 | |
JP4467920B2 (ja) | 撮影レンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4447706B2 (ja) | 防振機能を有する変倍光学系及びそれを備える光学機器 | |
JP4829445B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
JP4717430B2 (ja) | 撮影レンズ及びそれを有する撮像装置 | |
JP4109854B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
JP2003322795A (ja) | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた撮像装置 | |
JP2005148437A (ja) | 変倍光学系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050329 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080520 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080711 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080812 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |