JP2008158321A - 防振機能を有する変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、負の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、正の屈折力を持つ第4レンズ群G4を有し、広角端から望遠端まで変倍を行う際に、前記第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、前記第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、前記第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群として光軸と直交する方向にシフトさせることによって画像ブレ発生時の像面補正を行い、前記防振レンズ群は少なくとも1つ以上の非球面を有し、さらに所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
Description
(1)1.20 < f2/fw < 2.50
(2)−2.10 < f3/fw <−0.80
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態での全系の焦点距離
広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、前記第3レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも1つ以上の非球面を有し、下記の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系の変倍方法を提供する。
(1) 1.20 < f2/fw < 2.50
(2) −2.10 < f3/fw <−0.80
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端での焦点距離
(1) 1.20 < f2/fw < 2.50
(2) −2.10 < f3/fw <−0.80
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における全系の焦点距離
条件式(1)は、第2レンズ群の屈折力を規定したものであり、これによって、所定の変倍比を効果的に確保し、良好な光学性能を確保しながら、防振時にも良好な光学性能を実現している。
(3) 0.00001<|ASPd0.5|/(H/2)<0.01
(4) 0.0001<|ASPd1.0|/(H/2)<0.01
(5) |ASPd0.5|/|ASPd1.0|<1
ただし、Hは非球面レンズの有効径、ASPd0.5は非球面有効径の5割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量、ASPd1.0は非球面有効径の10割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量を示す。
図1は、第1実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
[全体諸元]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態を表す。[レンズデータ]において、第1列Nは物体側から数えたレンズ面の順番、第2列rはレンズ面の曲率半径、第3列dはレンズ面の間隔、第4列νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数、第5列ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を表す。また、r=0.000は平面を表し、Bfはバックフォーカスを示し、空気の屈折率nd=1.0000は、その記載を省略する。
[非球面データ]には、面番号N、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数、円錐定数を表す。
x=(h2/r)/[1+{1−κ(h/r)2}1/2]+C4h4+C6h6+C8h8+C10h10+C12h12
[全体諸元]
W T
f= 18.7 53.3
FNO= 3.70 5.88
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 109.000 1.90 64.12 1.5168
2) 15.000 0.17 38.09 1.5539
3) 12.800 10.40
4) -95.070 1.70 61.18 1.5891
5) 36.608 0.40
6) 28.725 3.40 27.51 1.7552
7) 100.883 D7
8) 31.555 1.10 23.78 1.8467
9) 17.803 4.30 59.4 1.5400
10) -35.066 0.10
11) 23.456 2.30 70.45 1.4875
12) 56.371 D12
13) 0.000 2.60 開口絞りSP
14) -46.798 3.00 32.35 1.8503
15) -11.046 0.90 46.63 1.8160
16) 69.497 D16
17) 2543.571 3.20 64.12 1.5168
18) -25.206 0.10
19) 188.439 5.00 70.45 1.4875
20) -16.411 1.40 32.35 1.8503
21) -39.355 Bf
[非球面データ]
N= 3面
κ= 0
C4= 3.0295E-05
C6= 4.4581E-08
C8= 3.8221E-10
C10= -1.7489E-12
C12= 6.8147E-15
N= 14面
有効径H= 6.00
κ= 13.8934
C4= -2.9312E-05
C6= 2.4670E-08
C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
C12= 0.0000E+00
N= 16面
有効径H= 6.49
κ= 12.5281
C4= -6.1184E-06
C6= -3.5034E-08
C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
C12= 0.0000E+00
[可変間隔データ]
W M T
D7 31.87 9.65 2.18
D12 2.60 7.96 12.19
D16 16.54 11.18 6.95
Bf 37.67 54.02 72.46
[条件式対応値]
(1):f2/fW= 1.49
(2):f3/fW= -1.60
(3):|ASPd0.5|/(H/2)= 0.000307 (14面)
= 0.000391(16面)
(4):|ASPd1.0|/(H/2)= 0.00527 (14面)
= 0.00677 (16面)
(5):|ASPd0.5|/|ASPd1.0|= 0.058
図5は、第2実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
(表2)
[全体諸元]
W T
f= 19.0 54.0
FNO= 3.65 5.88
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 110.000 1.70 64.12 1.5168
2) 17.200 0.10 38.09 1.5539
3) 14.913 9.50
4) -97.315 1.00 64.12 1.5168
5) 36.219 1.00
6) 33.516 2.90 27.51 1.7552
7) 114.806 D7
8) 35.379 3.00 64.12 1.5168
9) -40.809 0.10
10) 25.811 3.50 64.12 1.5168
11) -29.800 1.00 35.04 1.7495
12) 82.862 D12
13) 0.000 1.78 開口絞りSP
14) -46.332 2.00 32.35 1.8503
15) -14.027 1.00 46.58 1.8040
16) 62.280 D16
17) 69.419 0.07 38.09 1.5539
18) 69.419 5.50 65.47 1.6030
19) -14.809 1.50 25.43 1.8052
20) -22.287 Bf
[非球面データ]
N= 3面
κ= 0
C4= 1.6377E-05
C6= 2.4342E-08
C8= -1.5364E-11
C10= 2.1684E-13
N= 16面
有効径H= 5.56
κ= 17.882
C4= -1.1191E-05
C6= 0.0000E+00
C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
N= 17面
κ= 32.566
C4= -3.2797E-05
C6= -6.0249E-08
C8= 9.8569E-10
C10= -1.0180E-11
[可変間隔データ]
W M T
D7 28.74 9.04 1.72
D12 3.64 9.50 15.34
D16 12.59 6.73 0.89
Bf 39.37 51.65 68.44
[条件式対応値]
(1):f2/fW= 1.52
(2):f3/fW= -1.88
(3):|ASPd0.5|/(H/2)= 0.0000492
(4):|ASPd1.0|/(H/2)= 0.000604
(5):|ASPd0.5|/|ASPd1.0|= 0.081
図9は、第3実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態におけるレンズ構成を示す断面図である。
(表3)
[全体諸元]
W T
f= 18.5 53.5
FNO= 3.6 5.8
[レンズデータ]
N r d νd nd
1) 116.280 1.9 58.9 1.51823
2) 16.299 0.2 38.09 1.55389
3) 13.699 10.0
4) -713.443 1.3 64.12 1.51680
5) 32.842 1.2
6) 26.928 2.9 27.51 1.75520
7) 55.608 D7
8) 26.524 1.0 27.51 1.75520
9) 15.327 4.1 64.12 1.51680
10) -59.620 0.1
11) 25.800 2.2 64.12 1.51680
12) 82.059 D12
13> 0.000 2.6 開口絞りSP
14) -38.072 2.1 28.69 1.79504
15) -13.274 1.4 50.24 1.71999
16) 63.523 D16
18) 253.480 3.0 64.12 1.51680
19) -22.683 0.2
20) 135.687 3.7 64.12 1.51680
21) -18.552 1.0 28.69 1.79504
22) -70.947 Bf
[非球面データ]
N= 3面
κ= 0
C4= 2.3519E-05
C6= 4.6561E-08
C8= -1.0850E-10
C10= 6.4207E-13
N= 14面
有効径H= 6.11
κ= 0
C4= -9.0304E-07
C6= -6.8311E-09
C8= 0.00E+00
C10= 0.00E+00
N= 18面
κ= 1
C4= -9.1652E-06
C6= -3.3073E-08
C8= 2.4437E-10
C10= 1.3217E-13
[可変間隔データ]
W M T
D7 32.98 20.45 1.20
D12 1.89 3.84 10.08
D16 12.20 10.26 4.01
Bf 37.79 42.86 69.35
[条件式対応値]
(1):f2/fW= 1.55
(2):f3/fW= -2.04
(3):|ASPd0.5|/(H/2)= 0.0000373
(4):|ASPd1.0|/(H/2)= 0.000517
(5):|ASPd0.5|/|ASPd1.0|= 0.072
11: 防振機能を有する変倍光学系(ズームレンズ)
12: クイックリターンミラー
13: 焦点板
14: ペンタプリズム
15: 接眼レンズ
16: 撮像素子
17: センサー(角度センサー)
18: CPU
19: レンズ駆動手段
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
SP: 開口絞り
I: 像面
Claims (11)
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群と、負の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、前記第3レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも1つ以上の非球面を有し、下記の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系。
1.20 < f2/fw < 2.50
−2.10 < f3/fw <−0.80
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端での焦点距離 - 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 前記第3レンズ群中の少なくとも1つの非球面は近軸曲率半径を有する球面に比べて光軸から周辺に向かって正の屈折率が強くなるか、あるいは負の屈折力が弱くなるように形成された形状をもち、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2記載の防振機能を有する変倍光学系。
0.00001<|ASPd0.5|/(H/2)<0.01
0.0001<|ASPd1.0|/(H/2)<0.01
|ASPd0.5|/|ASPd1.0|<1
ただし、Hは非球面レンズの有効径、ASPd0.5は非球面有効径の5割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量、ASPd1.0は非球面有効径の10割の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差量を示す。 - 前記第3レンズ群は、接合レンズを有することを特徴とした請求項1から3のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 前記第1レンズ群は、3枚以下のレンズで構成され、少なくとも1つ以上の非球面を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは、像側面に非球面を配した負レンズで構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 前記第4レンズ群は、3枚以下のレンズで構成され、少なくとも1つの非球面を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 前記第2レンズ群から前記第4レンズ群の各群は、少なくとも1つの接合レンズを有することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 最も像面側のレンズ面は、像面に向かって凸面であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の防振機能を有する変倍光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群と、負の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群を含む防振機能を有する変倍光学系の変倍方法において、
広角端状態から望遠端状態まで変倍を行う際に、前記第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が変化するようにレンズ群が移動し、
前記第3レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交方向にシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群とし、前記防振レンズ群は少なくとも1つ以上の非球面を有し、下記の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する変倍光学系の変倍方法。
1.20 < f2/fw < 2.50
−2.10 < f3/fw <−0.80
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端での焦点距離
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