JP2007219318A - ズームレンズとこれを具備する光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型で、手ぶれ補正機能を有するズームレンズを提供すること。
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ素子を備え正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4から構成され、広角端状態Wから望遠端状態Tまで焦点距離が変化する際に、前記第2レンズ群G2は像面側に移動し、前記第4レンズ群G4は一旦物体側に移動したのち像面I側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態Wと望遠端状態Tでは前記第4レンズ群G4を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群G2を光軸方向に移動させて行うズームレンズ。
【選択図】図3
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ素子を備え正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4から構成され、広角端状態Wから望遠端状態Tまで焦点距離が変化する際に、前記第2レンズ群G2は像面側に移動し、前記第4レンズ群G4は一旦物体側に移動したのち像面I側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態Wと望遠端状態Tでは前記第4レンズ群G4を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群G2を光軸方向に移動させて行うズームレンズ。
【選択図】図3
Description
本発明は、ズームレンズとこれを有する光学装置に関する。
従来、光学系内部に光路を折り曲げるための直角プリズムを配置し、3〜7倍程度の変倍比を有し、固体撮像素子等を用いたコンパクトなカメラに適した屈曲式ズームレンズ(以後、本明細書中では単にズームレンズと記す)が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005―215165号公報
このような高変倍比のズームレンズを搭載するカメラでは、カメラ全体を小型化するためにより小型化で、高い結像性能を有するズームレンズが望まれている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型で、高い結像性能を有するズームレンズを提供することを目的としている。また、このズームレンズを具備する光学装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行うことを特徴とするズームレンズを提供する。
また、本発明は、前記ズームレンズを具備することを特徴とする光学装置を提供する。
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行うことを特徴とするズームレンズのフォーカシング方法を提供する。
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法を提供する。
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、前記第3レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことを特徴とするズームレンズの手ぶれ補正方法を提供する。
本発明によれば、固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型で、高い結像性能を有するズームレンズを提供することができる。また、このズームレンズを具備する光学装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
図1は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、(a)は正面図を、(b)は背面図をそれぞれ示す。図2は、図1(a)のA−A’線に沿った断面図であり、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
図1、図2において、本発明にかかる電子スチルカメラ1は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズの不図示のシャッタが開放され撮影レンズ2で不図示の被写体からの光が集光され、像面Iに配置された撮像素子Cに結像される。撮像装置Cに結像された被写体像は、電子スチルカメラ1の背後に配置された液晶モニター3に表示される。撮影者は、液晶モニター3を見ながら被写体象の構図を決めた後、レリーズ釦4を押し下げ被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
撮影レンズ2は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ2で構成されており、電子スチルカメラ1の正面から入射した光は、後述するズームレンズ2内のプリズムPで略90度下方(図2の紙面下方)に偏向されるため、電子スチルカメラ1を薄型化することが可能になる。
また、電子スチルカメラ1には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部5、撮影レンズ2であるズームレンズ2を広角端状態(W)から望遠端状態(T)にズーミングする際のワイド(W)ーテレ(T)釦6、および電子スチルカメラ1の種々の条件設定等に使用するファンクション釦7等が配置されている。
このようにして、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ2を内蔵する光学装置である電子スチルカメラ1が構成されている。
次に、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する(ズーミングとも言う)際に、第1レンズ群と第3レンズ群は像面に対して固定され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が減少するように、第2レンズ群は像面側に移動し、第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行う構成である。
このような構成により、固体撮像素子等を用いた小型のビデオカメラや電子スチルカメラ等の光学装置に好適な、超小型で、高い結像性能を有するズームレンズを提供することが可能になる。
また、最も物体側の第1レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングおよびフォーカシングに際して常に固定とすることにより、ズームレンズ中一番大きな第1レンズ群を稼動させる必要が無くなり、駆動系を構造的に簡素なものにすることができる。
また、一番大きなレンズ群である第1レンズ群以外によってズーミングすることにより、今まで使用していた駆動系より小さなものを使用することも可能となる。
また、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、第1レンズ群と第3レンズ群は像面に対して固定され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が減少するように、第2レンズ群は像面側に移動し、第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動するように構成されている。特に、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔は、広角端状態から望遠端状態の間の所定の焦点距離状態までは減少するように第4レンズ群が物体側に移動し、この所定の焦点距離状態から望遠端状態までは増大するよう第4レンズ群が像面側に移動するように構成することにより、望遠端状態でのフォーカシングレンズの移動空間を確保することが可能となる。
また、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて行う構成である。
広角端状態では第1レンズ群と第2レンズ群とが最も接近した状態となり、広角端状態において第2レンズ群をフォーカシング時に物体側へ移動するような構成の場合、第1レンズ群と第2レンズ群との間に第2レンズ群の移動に必要な空気間隔を確保しなければならず、ズームレンズ全系が大きくなってしまう。また、このような構成では、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を広くしなければならず、非点収差やコマ収差の変動が大きくなる。本発明にかかるズームレンズは、広角端状態では物体側に広い空間を有する第4レンズ群を光軸に沿って物体側に移動して遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングを行う構成であり、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を最小のままにできるのでズームレンズ全系を小型化することが可能になる。また、広角端状態において第4レンズ群でフォーカシングするため、非点収差やコマ収差を良好に維持することができる。
望遠端状態では、第2レンズ群および第4レンズ群のどちらも物体側に広い空間を確保できるのでどちらのレンズ群でもフォーカシングは可能であるが、第2レンズ群より第4レンズ群でフォーカシングする方が非点収差やコマ収差の変動を小さくすることができる。
広角端状態と望遠端状態を除く他の焦点距離状態では、第4レンズ群はズーミングの際に第3レンズ側に移動しており第3レンズ群と第4レンズ群との空間が狭まるが、第2レンズ群はズーミングに際して像面側に移動し、第1レンズ群との空間が広がるため、第2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングを行うための間隔をズームレンズ全系を大きくすること無く確保できるので、第2レンズ群でフォーカシングする方がズームレンズ全系の小型化を達成することができる。また、この焦点距離状態では、第2レンズ群でフォーカシングすることにより非点収差やコマ収差の変動を小さくすることができる。
このように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群が光軸に沿って物体側に移動し、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群が光軸に沿って物体側に移動するように焦点距離状態に応じてフォーカシングのレンズ群を切替えることにより、ズームレンズ全系の小型化を達成できると共に、フォーカシング時の非点収差やコマ収差の変動を抑え、高い結像性能を確保することが可能になる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第3レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズから構成されていることが望ましい。
この構成により、第3レンズ群単体での基本的な諸収差を良好に補正することが可能となる。また、後述する第3レンズ群を光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれを補正する場合のコマ収差変動を抑えることが可能となる。一方、第3レンズ群を物体側から順に、正の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと正の屈折力を持つレンズの接合レンズにより構成すると、像ぶれ補正時のコマ収差等の収差を良好に補正することが難しく、防振機能を高性能に維持することが困難となるので好ましくない。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第4レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つレンズから構成されていることが望ましい。
この構成により、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が、広角端状態から望遠端状態の間の所定の焦点距離状態までは減少するように第4レンズ群が物体側に移動し、この所定の焦点距離状態から望遠端状態までは増大するよう第4レンズ群が像面側に移動するようにズーミングさせた際のコマ収差変動を良好に補正することが可能となる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第1レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、負の屈折力を持つレンズと、光路折り曲げ素子と、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズから構成されていることが望ましい。
この構成により、第1レンズ群で発生する非点収差やコマ収差を良好に補正することが可能となる。また第3レンズ群で像ぶれを補正する場合のコマ収差変動を抑えることが可能となる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第1レンズ群から第4レンズ群の各レンズ群に1枚以上の非球面レンズを有することが望ましい。各レンズ群に非球面レンズを1枚ずつ配置し、各レンズ群にて発生する諸収差を補正することにより、ズーミングやフォーカシングによる諸収差の変動を低減することが可能となる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズでは、光路折り曲げ手段は、直角プリズムを用いることが望ましい。直角プリズムは全反射で光路を偏向でき光量ロスを低減することができると共に、光学系をコンパクトな構成にする事ができる。なお、折り曲げ手段には、直角プリズム以外にもミラーや光ファイバー等を用いることも可能である。
また、本実施の形態のかかるズームレンズでは、第3レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことが望ましい。
第3レンズ群をズーミング中固定とし、第3レンズ群を光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれを補正する構成である。光学系中の最も有効径が小さい第3レンズ群を、光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせる構造を採用することにより、第3レンズ群をシフトさせた時の結像性能の劣化を最低限に抑えることが可能となる。また、極めてトルクの小さい駆動系で第3レンズ群をシフトさせることが可能となり、カメラ全体の小型化が可能となる。また、第3レンズ群がシフトした際の像面上における像の移動量が大きい為、像ぶれを補正する際の第3レンズ群のシフト量を小さくすることが可能となる。
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズのフォーカシング方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群と第3レンズ群は像面に対して固定され、第2レンズ群は像面側に移動し、第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群を光軸方向に移動させて行うことが望ましい。
このように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング方法に、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群が光軸に沿って物体側に移動し、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群が光軸に沿って物体側に移動するように焦点距離状態に応じてフォーカシングのレンズ群を切替える方法を採用することによりことにより、ズームレンズ全系の小型化を達成できると共に、フォーカシング時の非点収差やコマ収差の変動を抑え、高い結像性能を確保することが可能になる。
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの変倍方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、第2レンズ群は像面側に移動し、第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動することが望ましい。
このような変倍方法を採用することにより、望遠端状態でのフォーカシングレンズの移動空間を確保することが可能となる。また、ズーミングの際の非点収差やコマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明の実施の形態に係るズームレンズの手ぶれ補正方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群と第3レンズ群は像面に対して固定され、第2レンズ群は像面側に移動し、第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、第3レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことが望ましい。
このように、光学系中の最も有効径が小さい第3レンズ群を、光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせる手ぶれ補正方法を採用することにより、第3レンズ群をシフトさせた時の結像性能の劣化を最低限に抑えることが可能となる。また、極めてトルクの小さい駆動系で第3レンズ群をシフトさせることが可能となり、カメラ全体の小型化が可能となる。また、第3レンズ群がシフトした際の像面上における像の移動量が大きい為、像ぶれを補正する際の第3レンズ群のシフト量を小さくすることが可能となる。
なお、各レンズ群の少なくとも1つのレンズにプラスチックレンズを用いることが可能である。このようにプラスチックレンズを用いることによりより一層の低価格化および軽量化を実現することが可能になる。また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、カメラ以外の光学測定装置や内視鏡等の光学装置の光学系として用いることが可能である。
(実施例)
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの各実施例を添付図面に基づいて説明する。
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの各実施例を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図3は、本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第1実施例にかかるズームレンズは、図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図3ではこれを展開して示している。
図3は、本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第1実施例にかかるズームレンズは、図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図3ではこれを展開して示している。
図3において、本第1実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPを備え正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4から構成され、広角端状態Wから望遠端状態Tまで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は像面Iに対して固定され、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、第2レンズ群G2は像面I側に移動し、第4レンズ群G4は一旦物体側に移動したのち像面I側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態Wと望遠端状態Tでは第4レンズ群G4を光軸に沿って物体側に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側に移動させて行う構成である。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPと、両凸形状の正レンズL12と、両凸形状の正レンズL13から構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズから構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズから構成され、第3レンズ群G3を光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面I上の像ぶれを補正する構成である。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と両凹形状の負レンズL43との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Wから望遠端状態Tへのズーミングに際して固定されている。
第4レンズ群G4と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLFと、固体撮像素子を保護するカバーガラスCGとを有する。
以下の表1に、本第1実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。表1において、[全体諸元]中、fは焦点距離、Bfはバックフォーカス、FNoはFナンバー、ωは半画角(単位:度)をそれぞれ表している。[レンズ諸元]中、面番号は物体側からのレンズ面の番号、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、νdはd線(波長λ=587.56nm)に対するアッベ数、ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率をそれぞれ表わしている。なお、r=∞は平面を表している。また、直角プリズムPに相当する面番号3)から6)において、面番号3)は入射面、面番号6)は射出面、面番号4)と5)は反射面に相当する仮想面を表している。[非球面データ]には、次式で非球面を表現した時の円錐定数kとi次の非球面係数Ciをそれぞれ示している。
X(y)=y2/[r×{1+(1−k×y2/r2)1/2}]
+C4×y4 +C6×y6 +C8×y8 +C10×y10
ここで、X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)、kは円錐定数、Ciは第i次の非球面係数をそれぞれ示している。[ズーミングデータ]には、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態における焦点距離、可変間隔の値をそれぞれ示す。〔フォーカシングデータ〕には、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態における撮影距離D0と、可変間隔の値をそれぞれ示す。
X(y)=y2/[r×{1+(1−k×y2/r2)1/2}]
+C4×y4 +C6×y6 +C8×y8 +C10×y10
ここで、X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)、kは円錐定数、Ciは第i次の非球面係数をそれぞれ示している。[ズーミングデータ]には、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態における焦点距離、可変間隔の値をそれぞれ示す。〔フォーカシングデータ〕には、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態における撮影距離D0と、可変間隔の値をそれぞれ示す。
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔dその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
(表1)
[全体諸元]
f=6.51〜18.81〜30.72
Bf=0.70
FNo=3.67〜4.68〜4.55
ω=31.67〜11.11〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 34.0078 1.0000 23.78 1.846660
2) 11.9200 3.0000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 172.9183 2.1000 58.19 1.622630
8) -21.5758 0.2000 1.000000 非球面
9) 16.2691 2.2000 82.56 1.497820
10) -78.0069 (D1) 1.000000
11) -29.6692 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.2335 1.1500 1.000000 非球面
13) -9.3606 0.8000 52.32 1.754998
14) 10.5270 1.8000 23.78 1.846660
15) -21.0946 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.5249 2.2000 58.19 1.622630
18) -33.6584 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.1581 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.4228 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.4883 (D3) 1.000000
22) 7.4598 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.5058 0.2000 1.000000 非球面
24) 10.6948 2.8000 82.56 1.497820
25) -7.0556 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.1661 0.9000 1.000000
27) 8.2394 1.8000 70.23 1.487490
28) 541.6317 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +2.9632
c4= +1.55230E-05
c6= -6.51240E-09
c8= +2.18230E-09
c10= -3.24580E-11
12面
k= -2.1186
c4= +4.03570E-04
c6= -1.33380E-06
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-12.3215
c4= +5.92900E-05
c6= -7.12220E-07
c8= -8.69530E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-69.5236
c4= -1.02210E-03
c6= +7.43260E-05
c8= -3.61680E-06
c10= +7.49980E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 18.81000 30.71656
D1 1.19992 8.62300 12.28629
D2 12.28640 4.86332 1.19995
D3 8.98717 3.47774 3.98915
D4 2.98109 8.49052 7.97915
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.19992 8.31873 12.28629
D2 12.28640 5.16759 1.19995
D3 8.95866 3.47774 3.32419
D4 3.00960 8.49052 8.64411
[全体諸元]
f=6.51〜18.81〜30.72
Bf=0.70
FNo=3.67〜4.68〜4.55
ω=31.67〜11.11〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 34.0078 1.0000 23.78 1.846660
2) 11.9200 3.0000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 172.9183 2.1000 58.19 1.622630
8) -21.5758 0.2000 1.000000 非球面
9) 16.2691 2.2000 82.56 1.497820
10) -78.0069 (D1) 1.000000
11) -29.6692 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.2335 1.1500 1.000000 非球面
13) -9.3606 0.8000 52.32 1.754998
14) 10.5270 1.8000 23.78 1.846660
15) -21.0946 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.5249 2.2000 58.19 1.622630
18) -33.6584 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.1581 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.4228 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.4883 (D3) 1.000000
22) 7.4598 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.5058 0.2000 1.000000 非球面
24) 10.6948 2.8000 82.56 1.497820
25) -7.0556 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.1661 0.9000 1.000000
27) 8.2394 1.8000 70.23 1.487490
28) 541.6317 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +2.9632
c4= +1.55230E-05
c6= -6.51240E-09
c8= +2.18230E-09
c10= -3.24580E-11
12面
k= -2.1186
c4= +4.03570E-04
c6= -1.33380E-06
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-12.3215
c4= +5.92900E-05
c6= -7.12220E-07
c8= -8.69530E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-69.5236
c4= -1.02210E-03
c6= +7.43260E-05
c8= -3.61680E-06
c10= +7.49980E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 18.81000 30.71656
D1 1.19992 8.62300 12.28629
D2 12.28640 4.86332 1.19995
D3 8.98717 3.47774 3.98915
D4 2.98109 8.49052 7.97915
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.19992 8.31873 12.28629
D2 12.28640 5.16759 1.19995
D3 8.95866 3.47774 3.32419
D4 3.00960 8.49052 8.64411
図4は、本第1実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図5は、本第1実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図6は、本第1実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図7は、本第1実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図8は、本第1実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図9は、本第1実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。なお、全ての収差図は、d線(λ=587.6nm)に対して示されている。また、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
各収差図から、本第1実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
(第2実施例)
図10は、本発明の第2実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第2実施例にかかるズームレンズは図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図10ではこれを展開して示している。
図10は、本発明の第2実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第2実施例にかかるズームレンズは図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図10ではこれを展開して示している。
図10において、本第2実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPを備え正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4から構成され、広角端状態Wから望遠端状態Tまで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は像面Iに対して固定され、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、第2レンズ群G2は像面I側に移動し、第4レンズ群G4は一旦物体側に移動した後像面I側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態Wと望遠端状態Tでは第4レンズ群G4を光軸に沿って物体側に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側に移動させて行う構成である。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPと、両凸形状の正レンズL12と、両凸形状の正レンズL13から構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズから構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズから構成され、第3レンズ群G3を光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面I上の像ぶれを補正する構成である。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と両凹形状の負レンズL43との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Wから望遠端状態Tへのズーミングに際して固定されている。
第4レンズ群G4と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLFと、固体撮像素子を保護するカバーガラスCGとを有する。
以下の表2に、本第2実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
(表2)
[全体諸元]
f=6.51〜17.75〜30.72
Bf=0.70
FNo=3.60〜4.53〜4.47
ω=31.67〜11.76〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 31.1465 1.0000 23.78 1.846660
2) 11.5504 3.0000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 264.1434 2.1000 58.19 1.622630
8) -20.7136 0.2000 1.000000 非球面
9) 16.0315 2.2000 82.56 1.497820
10) -85.2611 (D1) 1.000000
11) -25.3286 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.4152 1.1000 1.000000 非球面
13) -9.9778 0.8000 52.32 1.754998
14) 10.3391 1.8000 23.78 1.846660
15) -22.0842 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.5735 2.2000 58.19 1.622630
18) -33.3358 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.1359 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.5676 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.4802 (D3) 1.000000
22) 7.4365 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.2699 0.2000 1.000000 非球面
24) 11.1202 2.8000 82.56 1.497820
25) -6.9958 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.4978 0.9000 1.000000
27) 8.6160 1.8000 70.23 1.487490
28) 466.7448 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +3.5552
c4= +2.46240E-05
c6= +1.15750E-07
c8= +9.22190E-10
c10= -5.36320E-12
12面
k= -1.9594
c4= +3.27520E-04
c6= 0.00000E+00
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-12.3650
c4= +6.27710E-05
c6= -1.84810E-06
c8= -1.93740E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-69.5093
c4= -1.04130E-03
c6= +7.50630E-05
c8= -3.53900E-06
c10= +7.10820E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 17.75126 30.71656
D1 1.20070 8.28330 12.28707
D2 12.28671 5.20438 1.20026
D3 8.98726 3.72651 3.98924
D4 2.99322 8.25388 7.99128
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.20070 8.02471 12.28707
D2 12.28671 5.46297 1.20026
D3 8.95875 3.72651 3.32429
D4 3.02173 8.25388 8.65623
(表2)
[全体諸元]
f=6.51〜17.75〜30.72
Bf=0.70
FNo=3.60〜4.53〜4.47
ω=31.67〜11.76〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 31.1465 1.0000 23.78 1.846660
2) 11.5504 3.0000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 264.1434 2.1000 58.19 1.622630
8) -20.7136 0.2000 1.000000 非球面
9) 16.0315 2.2000 82.56 1.497820
10) -85.2611 (D1) 1.000000
11) -25.3286 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.4152 1.1000 1.000000 非球面
13) -9.9778 0.8000 52.32 1.754998
14) 10.3391 1.8000 23.78 1.846660
15) -22.0842 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.5735 2.2000 58.19 1.622630
18) -33.3358 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.1359 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.5676 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.4802 (D3) 1.000000
22) 7.4365 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.2699 0.2000 1.000000 非球面
24) 11.1202 2.8000 82.56 1.497820
25) -6.9958 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.4978 0.9000 1.000000
27) 8.6160 1.8000 70.23 1.487490
28) 466.7448 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +3.5552
c4= +2.46240E-05
c6= +1.15750E-07
c8= +9.22190E-10
c10= -5.36320E-12
12面
k= -1.9594
c4= +3.27520E-04
c6= 0.00000E+00
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-12.3650
c4= +6.27710E-05
c6= -1.84810E-06
c8= -1.93740E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-69.5093
c4= -1.04130E-03
c6= +7.50630E-05
c8= -3.53900E-06
c10= +7.10820E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 17.75126 30.71656
D1 1.20070 8.28330 12.28707
D2 12.28671 5.20438 1.20026
D3 8.98726 3.72651 3.98924
D4 2.99322 8.25388 7.99128
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.20070 8.02471 12.28707
D2 12.28671 5.46297 1.20026
D3 8.95875 3.72651 3.32429
D4 3.02173 8.25388 8.65623
図11は、本第2実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図12は、本第2実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図13は、本第2実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図14は、本第2実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図15は、本第2実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図16は、本第2実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第2実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
(第3実施例)
図17は、本発明の第3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第3実施例にかかるズームレンズは図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図17ではこれを展開して示している。
図17は、本発明の第3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図を示す。なお、本第3実施例にかかるズームレンズは図2に示すように光路を90度偏向するものであるが、図17ではこれを展開して示している。
図17において、本第3実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPを備え正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4から構成され、広角端状態Wから望遠端状態Tまで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は像面Iに対して固定され、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、第2レンズ群G2は像面I側に移動し、第4レンズ群G4は一旦物体側に移動したのち像面I側に移動し、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態Wと望遠端状態Tでは第4レンズ群G4を光軸に沿って物体側に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側に移動させて行う構成である。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、光路を90度折り曲げるための直角プリズムPと、両凸形状の正レンズL12と、両凸形状の正レンズL13から構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズから構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズから構成され、第3レンズ群G3を光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面I上の像ぶれを補正する構成である。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と両凹形状の負レンズL43との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Wから望遠端状態Tへのズーミングに際して固定されている。
第4レンズ群G4と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLFと、固体撮像素子を保護するカバーガラスCGとを有する。
以下の表3に、本第3実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
(表3)
[全体諸元]
f=6.51〜17.75〜30.716
Bf=0.70
FNo=3.61〜4.55〜4.49
ω=31.67〜11.76〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 27.0714 1.0000 23.78 1.846660
2) 10.8124 3.1000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 88.3161 2.1000 58.19 1.622630
8) -20.7757 0.2000 1.000000 非球面
9) 17.3587 2.2000 82.56 1.497820
10) -121.5800 (D1) 1.000000
11) -21.8799 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.5495 1.1000 1.000000 非球面
13) -10.0479 0.8000 52.32 1.754998
14) 11.2226 1.8000 23.78 1.846660
15) -20.5128 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.4197 2.2000 58.19 1.622630
18) -32.4532 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.3179 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.1840 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.5046 (D3) 1.000000
22) 7.3400 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.6770 0.2000 1.000000 非球面
24) 11.5934 2.8000 82.56 1.497820
25) -7.3626 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.6006 0.9000 1.000000
27) 8.9259 1.8000 70.23 1.487490
28) 362.0690 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +3.6749
c4= +2.02720E-05
c6= +1.39580E-07
c8= +1.76940E-11
c10= +8.15890E-12
12面
k= -1.9761
c4= +2.69980E-04
c6= 0.00000E+00
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-15.8053
c4= +6.81820E-05
c6= -2.95960E-06
c8= +2.07110E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-61.0236
c4= -8.23580E-04
c6= +5.93180E-05
c8= -2.54540E-06
c10= +4.50460E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 17.75126 30.71656
D1 1.19950 8.28210 12.28587
D2 12.28609 5.20376 1.19964
D3 8.98739 3.72664 3.98937
D4 2.97987 8.24053 7.97793
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.19950 8.02351 12.28587
D2 12.28609 5.46235 1.19964
D3 8.95888 3.72664 3.32442
D4 3.00838 8.24053 8.64288
(表3)
[全体諸元]
f=6.51〜17.75〜30.716
Bf=0.70
FNo=3.61〜4.55〜4.49
ω=31.67〜11.76〜6.83
[レンズ諸元]
面番号 r d νd nd
1) 27.0714 1.0000 23.78 1.846660
2) 10.8124 3.1000 1.000000
3) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
4) ∞ 0.0000 46.57 1.804000
5) ∞ 6.0000 46.57 1.804000
6) ∞ 0.2000 1.000000
7) 88.3161 2.1000 58.19 1.622630
8) -20.7757 0.2000 1.000000 非球面
9) 17.3587 2.2000 82.56 1.497820
10) -121.5800 (D1) 1.000000
11) -21.8799 0.8000 42.71 1.820800
12) 9.5495 1.1000 1.000000 非球面
13) -10.0479 0.8000 52.32 1.754998
14) 11.2226 1.8000 23.78 1.846660
15) -20.5128 (D2) 1.000000
16> ∞ 0.2000 1.000000 開口絞りS
17) 7.4197 2.2000 58.19 1.622630
18) -32.4532 0.2000 1.000000 非球面
19) 7.3179 2.3000 65.44 1.603001
20) -8.1840 0.8000 40.76 1.882997
21) 5.5046 (D3) 1.000000
22) 7.3400 2.7000 64.06 1.516330
23) -19.6770 0.2000 1.000000 非球面
24) 11.5934 2.8000 82.56 1.497820
25) -7.3626 0.8000 40.76 1.882997
26) 7.6006 0.9000 1.000000
27) 8.9259 1.8000 70.23 1.487490
28) 362.0690 (D4) 1.000000
29) ∞ 1.6500 70.51 1.544370
30) ∞ 0.5000 1.000000
31) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
32) ∞ (Bf) 1.000000
[非球面データ]
8面
k= +3.6749
c4= +2.02720E-05
c6= +1.39580E-07
c8= +1.76940E-11
c10= +8.15890E-12
12面
k= -1.9761
c4= +2.69980E-04
c6= 0.00000E+00
c8= 0.00000E+00
c10= 0.00000E+00
18面
k=-15.8053
c4= +6.81820E-05
c6= -2.95960E-06
c8= +2.07110E-08
c10= 0.00000E+00
23面
k=-61.0236
c4= -8.23580E-04
c6= +5.93180E-05
c8= -2.54540E-06
c10= +4.50460E-08
[ズーミングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.51005 17.75126 30.71656
D1 1.19950 8.28210 12.28587
D2 12.28609 5.20376 1.19964
D3 8.98739 3.72664 3.98937
D4 2.97987 8.24053 7.97793
[フォーカシングデータ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
D0 1500.00000 1500.00000 1500.00000
D1 1.19950 8.02351 12.28587
D2 12.28609 5.46235 1.19964
D3 8.95888 3.72664 3.32442
D4 3.00838 8.24053 8.64288
図18は、本第3実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図19は、本第3実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図20は、本第3実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影距離における諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図21は、本第3実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は広角端状態での諸収差図を、(b)は広角端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図22は、本第3実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は中間焦点距離状態での諸収差図を、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。図23は、本第3実施例にかかるズームレンズの撮影距離1500mmにおける諸収差図を示し、(a)は望遠端状態での諸収差図を、(b)は望遠端状態におけるレンズシフト状態でのコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第3実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
なお、全ての実施例において、正の屈折力を持つレンズの少なくとも1面を回折面としてもよい。また、正の屈折力を持つレンズの少なくとも1つを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、全ての実施例において、フォーカスレンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。
また、全ての実施例における非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
また、全ての実施例における各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施されていても良い。反射防止膜を施すことによって、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。
また、本発明の実施例として、4群構成のレンズ系を示したが、該4群を含む5群およびそれ以上の群構成のレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
本発明によれば、ズーム比が4.5倍程度以上、超小型、高性能、およびカメラのぶれ等による像面上の像ぶれ補正機能を有し、固体撮像素子等を用い、ズームレンズを配置する場所が限られている小型のビデオカメラや電子スチルカメラ等の光学装置に好適なズームレンズを提供することができる。また、このズームレンズを具備する光学装置を提供することができる。
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
1 電子スチルカメラ(光学装置)
2 撮影レンズ(ズームレンズ)
3 液晶モニター
4 レリーズ釦
5 補助光発光部
6 ワイドーテレ釦
7 ファンクション釦
C 撮像素子
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
P 直角プリズム
S 開口絞り
LF ローパスフィルタ
CG カバーガラス
I 像面
2 撮影レンズ(ズームレンズ)
3 液晶モニター
4 レリーズ釦
5 補助光発光部
6 ワイドーテレ釦
7 ファンクション釦
C 撮像素子
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
P 直角プリズム
S 開口絞り
LF ローパスフィルタ
CG カバーガラス
I 像面
Claims (11)
- 光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、
遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行うことを特徴とするズームレンズ。 - 前記第3レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つレンズから構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群が、光軸に沿って物体側より順に、負の屈折力を持つレンズと、前記光路折り曲げ手段と、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズから構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群から前記第4レンズ群の各レンズ群に1枚以上の非球面レンズを有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記光路折り曲げ手段は、直角プリズムからなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載のズームレンズを具備することを特徴とする光学装置。
- 光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、
遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行うことを特徴とするズームレンズのフォーカシング方法。 - 光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、
遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法。 - 光軸に沿って物体側より順に、光路を略90度折り曲げるための光路折り曲げ手段を備え正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は像面側に移動し、前記第4レンズ群は一旦物体側に移動したのち像面側に移動し、
遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、広角端状態と望遠端状態では前記第4レンズ群を光軸方向に移動させて行い、それ以外の焦点距離状態では前記第2レンズ群を光軸方向に移動させて行い、
前記第3レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれ補正を行うことを特徴とするズームレンズの手ぶれ補正方法。
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