JP2005091465A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側より順に正、負、正、正、負の屈折力をそれぞれ有する第1レンズ群GR1〜第5レンズ群GR5を具備し、第3レンズ群GR3にアイリスIRを配置し、広角端から望遠端へのズーミング時に、第2レンズ群GR2が物体側から像面IMG側に移動するとともに、第4レンズ群GR4がズーミングに伴う像面の移動を補正するように移動する構成とする。また、第1レンズ群GR1が物体側より順に、負の屈折力を有する1つの前側レンズ、光路を折り曲げる光学部材、正の屈折力を有する後側レンズ群を具備し、被写体距離が無限遠での第2レンズ群の結像倍率β2tについて、|β2t|<0.95の条件を満足するように構成する。
【選択図】 図1
Description
1.2<D1/D1A<1.7 ……(1)
このズームレンズでは、第1レンズ群の物体側に負レンズ群を配置することにより全玉径を小型に保ちながら広角化することを可能とし、この結果、負レンズ群と正レンズ群との間にプリズム等を配置して光軸を折り曲げるスペースを確保することを可能としている。
前記第1レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する1つの前側レンズ、光路を折り曲げる光学部材、正の屈折力を有する後側レンズ群を具備し、
被写体距離が無限遠での前記第2レンズ群の結像倍率をβ2tとしたときに、
|β2t|<0.95
の条件を満足することを特徴とするズームレンズが提供される。
図1は、本発明の第1の実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
図1に示すズームレンズでは、物体側から像面IMG側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有する第4レンズ群GR4、負の屈折力を有する第5レンズ群GR5が配置されている。また、第3レンズ群GR3の像面IMG側には、光量を調整するアイリスIRが配置されている。さらに、第5レンズ群GR5のさらに像面IMG側に、赤外カットフィルタといったローパスフィルタ等からなるフィルタFLと、撮像素子のカバーガラスCGとが配置されている。像面IMGは、例えばCCD(Charge Coupled Devices)等の撮像素子の受光面とされる。
本発明のズームレンズは、図1に示すように、物体側より順に、正、負、正、正、負の屈折力をそれぞれ有する第1レンズ群GR1〜第5レンズ群GR5の5群構成で、第3レンズ群GR3がアイリスIRを具備し、広角端から望遠端へのズーミング時には、少なくとも第2レンズ群GR2が物体側から像面IMG側に移動するとともに、第4レンズ群GR4がズーミングに伴う像面の移動を補正するように移動し、さらにこのとき、第1レンズ群GR1、第3レンズ群GR3および第5レンズ群GR5が移動しないように構成される。また、第1レンズ群GR1は、物体側より順に、負の屈折力を有する前側レンズ群と、光路を折り曲げる光学部材と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを具備している。第1レンズ群GR1をこのような構成とすることで、ズーミングやフォーカシング時に移動するレンズの移動方向が、後側レンズ群の光軸方向となるので、レンズ系の奥行きを縮小するとともに、その奥行きをズーミング時、フォーカシング時、あるいは電源のオン/オフに関係なく常に一定とすることができる。
|β2t|<0.95 ……(2)
この式(2)の条件を満足することにより、良好な光学性能を維持しながらも、レンズ系を小型化するとともに、変倍率を高めることが可能となる。
0.8<|f2/fw|<1.5 ……(3)
1.5<|f5/f3|<2.8 ……(4)
0.5<f3/f4<1.2 ……(5)
ただし、広角端でのレンズ系全体の焦点距離をfw、第2レンズ群GR2、第3レンズ群GR3、第4レンズ群GR4および第5レンズ群GR5の焦点距離をそれぞれf2、f3、f4およびf5とする。
表1に、第1の実施例におけるレンズ系の各数値を示す。また、表2に、第1の実施例における各焦点位置での焦点距離f、Fナンバー(FNo.)、半画角ωの値と、各焦点位置でのレンズ間隔を示す。さらに、表3に、第1の実施例において非球面で構成された面の非球面係数を示す。
ここで、各図の(A)は球面収差を示しており、縦軸が開放F値との割合、横軸がフォーカス量を示している。また、各図の(B)は非点収差を示しており、縦軸が像高、横軸がフォーカス量を示し、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面における値を示している。さらに、各図の(C)は歪曲収差を示しており、縦軸が像高、横軸が割合(%)を示している。(なお、後述する図6〜図8でも同様である。)
次に、第2の実施例について説明する。
図9に示すデジタルスチルカメラは、撮像機能を担うカメラブロック10と、撮像された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部20と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部30と、撮像された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)40と、メモリカード51への書き込み/読み出しを行うR/W(リーダ/ライタ)50と、装置全体を制御するCPU60と、ユーザによる操作入力のための入力部70と、カメラブロック10内のレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部80を具備する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮像された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部70からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて、ズームレンズ11内の所定のレンズが移動される。
図10では、図中左側に被写体が存在する場合のデジタルスチルカメラの内部を示している。ズームレンズ11は、カメラ筐体90の内部に収納されており、その下部に撮像素子12が設けられる。また、LCD40は、被写体と対向する側のカメラ筐体90面に設けられ、撮影時に画角を合わせるために使用される。
Claims (6)
- 物体側より順に、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とともに光学絞りが配置された第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、負の屈折力を有する第5レンズ群を具備し、広角端から望遠端へのズーミング時に、前記第2レンズ群が物体側から像面側に移動するとともに、前記第4レンズ群がズーミングに伴う像面の移動を補正するように移動し、さらに前記第1レンズ群、前記第3レンズ群および前記第5レンズ群が移動しないように構成されたズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する1つの前側レンズ、光路を折り曲げる光学部材、正の屈折力を有する後側レンズ群を具備し、
被写体距離が無限遠での前記第2レンズ群の結像倍率をβ2tとしたときに、
|β2t|<0.95
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端でのレンズ全体の焦点距離をfw、第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群および第5レンズ群の焦点距離をそれぞれf2、f3、f4およびf5としたときに、
0.8<|f2/fw|<1.5
1.5<|f5/f3|<2.8
0.5<f3/f4<1.2
の各条件をさらに満足することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の前記後側レンズ群は、物体側から順に、像面側に凸面を向けた凸メニスカスレンズ、および物体側に凸面を向けた凸レンズを具備することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群が具備するレンズのうち少なくとも1つの面は非球面で構成されることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群の前記光学部材はプリズムからなることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
- 物体側より順に、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とともに光学絞りが配置された第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、負の屈折力を有する第5レンズ群を具備し、広角端から望遠端へのズーミング時に、前記第2レンズ群が物体側から像面側に移動するとともに、前記第4レンズ群がズーミングに伴う像面の移動を補正するように移動し、さらに前記第1レンズ群、前記第3レンズ群および前記第5レンズ群が移動しないように構成されたズームレンズを撮像レンズとして用いた撮像装置において、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有する1つの前側レンズ、光路を折り曲げる光学部材、正の屈折力を有する後側レンズ群を具備し、
被写体距離が無限遠での前記第2レンズ群の結像倍率をβ2tとしたときに、
|β2t|<0.95
の条件を満足することを特徴とする撮像装置。
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