JP2011075985A - Variable focal length lens system and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変焦点距離レンズ系及び撮像装置に関する。詳しくは、特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に用いられ、広角端状態における画角が74度を超え、変倍比が30倍を超える可変焦点距離レンズ系及び撮像装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a variable focal length lens system and an imaging apparatus. More specifically, the present invention relates to a technical field of a variable focal length lens system and an imaging apparatus that are used in a video camera, a digital still camera, and the like, have an angle of view in a wide-angle end state exceeding 74 degrees, and a zoom ratio exceeding 30 times.
従来より、カメラにおける記録手段として、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して記録する方法が知られている。 Conventionally, as a recording means in a camera, a subject image formed on the surface of an image sensor is photoelectrically converted by an image sensor using a photoelectric converter such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). A method is known in which the light amount of a subject image is converted into an electrical output by an element and recorded.
近年の微細加工技術の進歩に伴い、中央演算処理装置(CPU)の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、これまでには取り扱えなかったような大容量の画像データーが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化によってより高い空間周波数の記録が可能となり、小型化によってカメラ全体の小型化を図ることができるようになった。 With recent advances in microfabrication technology, the central processing unit (CPU) has been increased in speed and the storage medium has been highly integrated so that large-capacity image data that could not be handled before can be processed at high speed. It has become. In addition, the light receiving element is also highly integrated and miniaturized, and higher integration enables recording at a higher spatial frequency, and the miniaturization allows the entire camera to be miniaturized.
但し、上記した高集積化や小型化により、個々の光電変換素子(受光素子)の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなると言う問題があった。そこで、このようなノイズの影響を軽減するために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させるようにしたものがある。また、受光素子の直前にマイクロレンズアレイと称される微小なレンズ素子を配置したものがある。 However, there has been a problem that due to the high integration and miniaturization described above, the light receiving area of each photoelectric conversion element (light receiving element) is narrowed, and the influence of noise increases with a decrease in electrical output. Therefore, in order to reduce the influence of such noise, there is one in which the amount of light reaching the light receiving element is increased by increasing the aperture ratio of the optical system. In addition, there is a type in which a minute lens element called a microlens array is disposed immediately before a light receiving element.
マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を受光素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与えていた。レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近付くと、受光素子に到達する主光線の光軸と為す角度が大きくなるため、画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度を為し、その結果、受光素子に必要な光量が到達せず、光量不足を招いてしまうからである。 The microlens array restricts the exit pupil position of the lens system instead of guiding the light beam reaching between adjacent elements onto the light receiving element. As the exit pupil position of the lens system approaches the light receiving element, the angle formed with the optical axis of the chief ray that reaches the light receiving element increases, so the off-axis light flux toward the screen periphery forms a large angle with respect to the optical axis. As a result, the necessary amount of light does not reach the light receiving element, resulting in insufficient light amount.
近年、デジタルカメラが普及するに従ってユーザーのニーズが多様化してきた。 In recent years, user needs have been diversified as digital cameras have become popular.
特に、小型でありながら、変倍比が高いズームレンズ(可変焦点距離レンズ系)を搭載したカメラが望まれている。 In particular, a camera equipped with a zoom lens (variable focal length lens system) that is small but has a high zoom ratio is desired.
変倍比が高い可変焦点距離レンズ系の構成を表すタイプとして、従来から正負正正の4群構成が使用されてきた。 As a type representing a configuration of a variable focal length lens system having a high zoom ratio, a four-group configuration of positive, negative, positive and positive has been conventionally used.
正負正正の4群構成の可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。 A variable focal length lens system having positive, negative, positive and positive four-group configuration includes a first lens group having positive refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a third lens group having positive refractive power. The fourth lens group having positive refractive power is arranged in order from the object side to the image side.
このような正負正正の4群構成の可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献1に記載された可変焦点距離レンズ系が知られている。
For example, a variable focal length lens system described in
一般に、可動レンズ群の数が増えるに従って広角端状態から望遠端状態まで各レンズ群がズーミング時に移動する軌跡に選択の自由度が増えるため、高変倍化を実現した上で高性能化を実現できることが知られている。 In general, as the number of movable lens groups increases, the degree of freedom in selecting the trajectory for each lens group to move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state increases. It is known that it can be done.
このような高変倍化と高性能化を実現した可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献2及び特許文献3に記載された可変焦点距離レンズ系が知られている。
As variable focal length lens systems that realize such high zooming and high performance, for example, variable focal length lens systems described in
特許文献2及び特許文献3に記載された可変焦点距離レンズ系は、正負正正の4群構成の可変焦点距離レンズ系の像側に、光軸方向に固定された第5レンズ群が配置された構成とされている。
In the variable focal length lens systems described in
また、別の5群構成の可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献4に記載された正負正負正の5群構成の可変焦点距離レンズ系が知られている。 As another variable focal length lens system having a five-group configuration, for example, a variable focal length lens system having a positive / negative / positive / negative five-group configuration described in Patent Document 4 is known.
正負正負正の5群構成の可変焦点距離レンズ系は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。 A variable focal length lens system having a positive, negative, positive and negative five-group configuration includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. The fourth lens group having negative refractive power and the fifth lens group having positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side.
特許文献4に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動し、第2レンズ群が一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第4レンズ群が光軸方向に固定され、第5レンズ群が光軸方向へ移動する。 In the variable focal length lens system described in Patent Document 4, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the third lens group move to the object side. The second lens group once moves to the image side and then moves to the object side, the fourth lens group is fixed in the optical axis direction, and the fifth lens group moves in the optical axis direction.
ところが、特許文献1に記載されたような正負正正の4群構成の可変焦点距離レンズ系において、20倍を超える変倍比を確保しようとすると、十分な小型化を図ることが困難である。
However, in a variable focal length lens system having a positive, negative, positive, positive four-group configuration as described in
即ち、可変焦点距離レンズ系においては、各レンズ群の屈折力を強めることにより光学全長を長くすることなく変倍比を高くすることが可能であるが、各レンズ群の屈折力を強めると、焦点距離が変化する際に生じる諸収差の変動を補正することができなくなってしまう。従って、各レンズ群の屈折力を強めることにより高い変倍比を確保しようとすると所定の光学性能が得られなくなるため、結果的に、高い変倍比を確保した上で所定の光学性能を得るために、大型化を回避することが困難となってしまう。 That is, in the variable focal length lens system, it is possible to increase the zoom ratio without increasing the total optical length by increasing the refractive power of each lens group, but if the refractive power of each lens group is increased, Variations in various aberrations that occur when the focal length changes cannot be corrected. Accordingly, if a high zoom ratio is secured by increasing the refractive power of each lens group, a predetermined optical performance cannot be obtained. As a result, a predetermined optical performance is obtained while ensuring a high zoom ratio. For this reason, it becomes difficult to avoid an increase in size.
一方、可変焦点距離レンズ系を5群構成として可動レンズ群を増やした場合には、ズーミング時における各レンズ群の軌跡に選択の自由度が増えるため、焦点距離が変化する際に生じる諸収差の変動を良好に補正することができ、高変倍化かつ小型化を図ることが可能となる。 On the other hand, when the variable focal length lens system is composed of five groups and the number of movable lens groups is increased, the degree of freedom of selection increases in the locus of each lens group during zooming. The fluctuation can be corrected satisfactorily, and high zooming and miniaturization can be achieved.
しかしながら、特許文献2及び特許文献3に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、正負正正の4群構成の像側に固定群として第5レンズ群が配置されており、4群構成に対して可動レンズ群を増やした構成ではないため、一層の高変倍化と小型化の両立が困難である。
However, in the variable focal length lens systems described in
また、特許文献4に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、望遠端状態におけるレンズ全長の十分な短縮化が図られておらず、変倍比を高めようとすると、十分な小型化を図ることが困難となってしまう。 Further, in the variable focal length lens system described in Patent Document 4, the total lens length in the telephoto end state is not sufficiently shortened. It becomes difficult to plan.
そこで、本発明可変焦点距離レンズ系及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型化を確保した上で高変倍化を図ることを課題とする。 Accordingly, an object of the variable focal length lens system and the imaging apparatus of the present invention is to overcome the above-described problems and to achieve high zooming while ensuring miniaturization.
可変焦点距離レンズ系は、上記した課題を解決するために、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するようにしたものである。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
In order to solve the above-described problem, the variable focal length lens system includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative lens group. A fourth lens group having a refractive power of 5 and a fifth lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side, and the position of the lens changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. Further, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, and the third lens group and the fourth lens group are And the first lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group move in the optical axis direction so that the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes. , The second lens group moves to the image side, the third lens group moves to the object side, The first lens group is located closer to the object side in the telephoto end state than in the wide-angle end state, and the aperture stop moves integrally with the third lens group, and satisfies the following conditional expressions (1) and (2) It is what you do.
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
従って、可変焦点距離レンズ系にあっては、第1レンズ群の適正な屈折力が確保されると共に第1レンズ群の移動量が小さくなる。 Therefore, in the variable focal length lens system, the appropriate refractive power of the first lens group is ensured and the amount of movement of the first lens group is reduced.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)0.8<Lt/ft<1.1
但し、
Lt:望遠端状態における全長
とする。
In the variable focal length lens system described above, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0.8 <Lt / ft <1.1
However,
Lt: The total length in the telephoto end state.
可変焦点距離レンズ系が条件式(3)を満足することにより、各群の広角端から望遠端までの適正な移動距離が確保されて収差の発生が抑制される。 When the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (3), an appropriate moving distance from the wide-angle end to the telephoto end of each group is ensured, and the occurrence of aberration is suppressed.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)−2.5<f4/(fw・ft)1/2<−1.3
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
In the variable focal length lens system described above, it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied.
(4) −2.5 <f4 / (fw · ft) 1/2 <−1.3
However,
f4: focal length of the fourth lens group fw: the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state.
可変焦点距離レンズ系が条件式(4)を満足することにより、第4レンズ群の適正な屈折力が確保され軸外収差の良好な補正が可能となる。 When the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (4), it is possible to secure an appropriate refractive power of the fourth lens group and to correct the off-axis aberration satisfactorily.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第1レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system described above, the first lens group is positioned on the image side of the cemented lens formed by cementing a negative lens positioned on the object side and a positive lens positioned on the image side. It is desirable that the lens is composed of a positive lens.
第1レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差と色収差の発生が抑制される。 By configuring the first lens group as described above, generation of spherical aberration and chromatic aberration is suppressed.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第2レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system described above, the second lens group includes a cemented lens formed by cementing a biconcave negative lens located on the object side and a biconvex positive lens located on the image side; It is desirable that the lens is composed of a meniscus negative lens located on the object side of the cemented lens and having a concave surface facing the image side.
第2レンズ群を上記のように構成することにより、軸外収差の発生が抑制される。 By configuring the second lens group as described above, occurrence of off-axis aberration is suppressed.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第3レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system described above, the third lens group includes a cemented lens formed by cementing a biconvex positive lens located on the object side and a biconcave negative lens located on the image side; It is desirable that the lens is constituted by a positive lens located on the image side of the cemented lens.
第3レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差の変動が抑制される。 By configuring the third lens group as described above, fluctuations in spherical aberration are suppressed.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第4レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成することが望ましい。 In the above-mentioned variable focal length lens system, it is desirable that the fourth lens group is composed of a biconcave negative lens.
第4レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差の変動が抑制される。 By configuring the fourth lens group as described above, fluctuations in spherical aberration are suppressed.
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第5レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system described above, the fifth lens group includes a biconvex positive lens located on the object side and a meniscus negative lens located on the image side and having a concave surface facing the object side. It is desirable that the lens is constituted by a cemented lens.
第5レンズ群を上記のように構成することにより、撮影距離によって発生する収差変動が抑制される。 By configuring the fifth lens group as described above, aberration variations caused by the shooting distance are suppressed.
撮像装置は、上記した課題を解決するために、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するようにしたものである。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
In order to solve the above-described problem, the imaging apparatus includes a variable focal length lens system and an imaging element that converts an optical image formed by the variable focal length lens system into an electrical signal, and the variable focal length lens system Are a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. Are arranged in order from the object side to the image side, and when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the second lens group The distance between the second lens group and the third lens group decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the fourth lens group and the fourth lens group increase. The first lens so that the distance from the five lens groups changes. And the fourth lens group and the fifth lens group move in the optical axis direction, the second lens group moves to the image side, the third lens group moves to the object side, and the first lens group It is located on the object side in the telephoto end state compared to the wide-angle end state, and the aperture stop moves integrally with the third lens group so that the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied. is there.
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
従って、撮像装置にあっては、第1レンズ群の適正な屈折力が確保されると共に第1レンズ群の移動量が小さくなる。 Therefore, in the imaging apparatus, an appropriate refractive power of the first lens group is ensured and the movement amount of the first lens group is reduced.
本発明可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
The variable focal length lens system of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a negative refractive power. The first lens group is formed when a lens group and a fifth lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side, and the position of the lens changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. And the second lens group increases, the distance between the second lens group and the third lens group decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, The first lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group move in the optical axis direction so that the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes, and the second lens group The third lens group moves to the object side, and the first lens group moves to the wide-angle end. Located closer to the object side at the telephoto end state as compared to the state, the aperture stop moves together with the third lens group satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。 Therefore, high zooming can be achieved while ensuring miniaturization.
請求項2に記載した発明にあっては、以下の条件式(3)を満足する。
(3)0.8<Lt/ft<1.1
但し、
Lt:望遠端状態における全長
とする。
In the invention described in
(3) 0.8 <Lt / ft <1.1
However,
Lt: The total length in the telephoto end state.
従って、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Accordingly, it is possible to achieve high zooming and miniaturization, and it is possible to improve performance by suppressing the occurrence of aberration.
請求項3に記載した発明にあっては、以下の条件式(4)を満足する。
(4)−2.5<f4/(fw・ft)1/2<−1.3
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
In the invention described in claim 3, the following conditional expression (4) is satisfied.
(4) −2.5 <f4 / (fw · ft) 1/2 <−1.3
However,
f4: focal length of the fourth lens group fw: the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state.
従って、軸外収差の良好な補正による高性能化及び小型化を図ることができる。 Therefore, high performance and downsizing can be achieved by good correction of off-axis aberrations.
請求項4に記載した発明にあっては、前記第1レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成している。 In the invention described in claim 4, the first lens group includes a cemented lens formed by cementing a negative lens positioned on the object side and a positive lens positioned on the image side, and an image side of the cemented lens. And a positive lens located at the center.
従って、高変倍化を図る際の球面収差と色収差の発生を抑制することができる。 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of spherical aberration and chromatic aberration when high zooming is achieved.
請求項5に記載した発明にあっては、前記第2レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成している。 In the invention described in claim 5, the second lens group is a cemented lens formed by cementing a biconcave negative lens located on the object side and a biconvex positive lens located on the image side. And a meniscus negative lens located on the object side of the cemented lens and having a concave surface facing the image side.
従って、ズーミング時に発生する軸外収差を低減することができる。 Therefore, off-axis aberrations that occur during zooming can be reduced.
請求項6に記載した発明にあっては、前記第3レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成している。 In the invention described in claim 6, the third lens group is a cemented lens formed by cementing a biconvex positive lens positioned on the object side and a biconcave negative lens positioned on the image side. And a positive lens located on the image side of the cemented lens.
従って、ズーミング時に発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。 Therefore, it is possible to satisfactorily correct the variation in spherical aberration that occurs during zooming.
請求項7に記載した発明にあっては、前記第4レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成している。 In the invention described in claim 7, the fourth lens group is constituted by a biconcave negative lens.
従って、ズーミング時に発生する球面収差の変動を低減することができる。 Accordingly, it is possible to reduce the variation in spherical aberration that occurs during zooming.
請求項8に記載した発明にあっては、前記第5レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成している。 In the invention described in claim 8, the fifth lens group includes a biconvex positive lens located on the object side and a meniscus negative lens located on the image side and having a concave surface facing the object side. It is constituted by a cemented lens formed by cementing.
従って、撮影距離によって発生する収差変動を抑制することができる。 Accordingly, it is possible to suppress aberration fluctuations caused by the shooting distance.
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
The imaging apparatus of the present invention includes a variable focal length lens system and an imaging element that converts an optical image formed by the variable focal length lens system into an electrical signal, and the variable focal length lens system has a positive refractive power. A first lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power; Are arranged in order from the object side to the image side, and when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, The distance between the second lens group and the third lens group decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group increases. The first lens group and the fourth lens group and the front The fifth lens group moves in the optical axis direction, the second lens group moves to the image side, the third lens group moves to the object side, and the first lens group is at the telephoto end compared to the wide-angle end state. In the state, it is located on the object side, the aperture stop moves integrally with the third lens group, and the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。 Therefore, high zooming can be achieved while ensuring miniaturization.
以下に、本発明可変焦点距離レンズ系及び撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the variable focal length lens system and the imaging apparatus of the present invention will be described below.
[可変焦点距離レンズ系の構成]
本発明可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
[Configuration of variable focal length lens system]
The variable focal length lens system of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a negative refractive power. A lens group and a fifth lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side.
また、本発明可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化する。 In the variable focal length lens system of the present invention, when the position of the lens changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the second The distance between the lens group and the third lens group decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes. .
さらに、本発明可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動する。 Furthermore, in the variable focal length lens system of the present invention, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group are in the optical axis direction. The second lens group moves to the image side, and the third lens group moves to the object side.
さらにまた、本発明可変焦点距離レンズ系は、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動する。 Furthermore, in the variable focal length lens system according to the present invention, the first lens group is positioned closer to the object side in the telephoto end state than in the wide-angle end state, and the aperture stop moves integrally with the third lens group.
加えて、本発明可変焦点距離レンズ系は、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
In addition, the variable focal length lens system of the present invention satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
条件式(1)は、望遠端状態における第1レンズ群の焦点距離を規定する式である。 Conditional expression (1) defines the focal length of the first lens group in the telephoto end state.
条件式(1)の上限を上回った場合には、第1レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、高変倍比を得るために広角端から望遠端までの移動距離を長くする必要があり小型化が困難となってしまう。 If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens group becomes too weak, and it is necessary to increase the moving distance from the wide-angle end to the telephoto end in order to obtain a high zoom ratio. Miniaturization becomes difficult.
逆に、条件式(1)の下限を下回った場合には、第1レンズ群の屈折力が強くなり過ぎるため、小型化を図ることは可能であるが、第1レンズ群において収差が発生し易くなり、第1レンズ群において発生する収差の第2レンズ群以降での補正が困難になってしまう。 Conversely, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the first lens group becomes too strong, so that it is possible to reduce the size, but aberration occurs in the first lens group. This makes it easier to correct aberrations occurring in the first lens group after the second lens group.
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(1)を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に第1レンズ群における収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (1), it is possible to achieve high zooming and miniaturization, and to suppress the occurrence of aberrations in the first lens group, thereby achieving high performance. Can do.
条件式(2)は、広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量を規定する式である。 Conditional expression (2) defines the amount of movement of the first lens unit from the wide-angle end state to the telephoto end state.
条件式(2)の上限を上回った場合には、第1レンズ群の移動量が大きくなってレンズ系全体の移動量が大きくなってしまい小型化が困難となってしまう。 If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of movement of the first lens group becomes large and the amount of movement of the entire lens system becomes large, making it difficult to reduce the size.
逆に、条件式(2)の下限を下回った場合には、高変倍化を図るために第1レンズ群の屈折力を強めたときに収差が発生し易くなり、特性が悪化してしまう。 On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, aberrations are likely to occur when the refractive power of the first lens unit is increased in order to achieve high zooming, and the characteristics deteriorate. .
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(2)を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (2), it is possible to achieve a high zoom ratio and a small size, and to suppress the occurrence of aberrations and to improve performance.
尚、本発明可変焦点距離レンズ系にあっては、第5レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、開口絞りが第3レンズ群の近傍に配置されている。 In the variable focal length lens system according to the present invention, the fifth lens group moves so as to compensate for the variation of the image plane position accompanying the movement of each lens group, and the aperture stop is disposed in the vicinity of the third lens group. Has been.
本発明可変焦点距離レンズ系は、上記のように構成されることにより、広角端状態における画角が75度から95度、変倍比が30倍から40倍、広角端状態におけるFナンバーが2.8程度の値を確保することができる。 Since the variable focal length lens system of the present invention is configured as described above, the angle of view in the wide-angle end state is 75 to 95 degrees, the zoom ratio is 30 to 40 times, and the F-number in the wide-angle end state is 2. A value of about .8 can be secured.
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。また、鏡筒構造の簡素化を図ることができる。 Therefore, high zooming can be achieved while ensuring miniaturization. In addition, the lens barrel structure can be simplified.
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)0.8<Lt/ft<1.1
但し、
Lt:望遠端状態における全長
とする。
In the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0.8 <Lt / ft <1.1
However,
Lt: The total length in the telephoto end state.
条件式(3)は、望遠端状態における全長と焦点距離の関係を規定する式である。 Conditional expression (3) defines the relationship between the total length and the focal length in the telephoto end state.
条件式(3)の上限を上回った場合には、全長が長くなってしまい小型化を図ることができなくなってしまう。 If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the overall length becomes long and it becomes impossible to reduce the size.
逆に、条件式(3)の下限を下回った場合には、各群の広角端から望遠端までの移動距離が小さくなり過ぎるため、高変倍化を図るために各群の屈折力を強める必要があり、その結果、収差が発生し易くなってしまう。 On the contrary, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the moving distance from the wide-angle end to the telephoto end of each group becomes too small, so that the refractive power of each group is strengthened in order to achieve high zooming. As a result, aberrations are likely to occur.
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(3)を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (3), it is possible to achieve high zooming and miniaturization, and to suppress the generation of aberrations, thereby achieving high performance.
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)−2.5<f4/(fw・ft)1/2<−1.3
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
In the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
(4) −2.5 <f4 / (fw · ft) 1/2 <−1.3
However,
f4: focal length of the fourth lens group fw: the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state.
条件式(4)は、第4レンズ群の焦点距離を規定する式である。 Conditional expression (4) defines the focal length of the fourth lens group.
条件式(4)の上限を上回った場合には、第4レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎて軸外収差の補正が困難となり、また、光学系が大型化してしまう。 If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes too weak, making it difficult to correct off-axis aberrations, and increasing the size of the optical system.
逆に、条件式(4)の下限を下回った場合には、第4レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、他のレンズ群で発生した軸外収差とのバランスを図ることが難しくなってしまう。 Conversely, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the fourth lens group becomes too strong, making it difficult to balance off-axis aberrations generated in other lens groups. .
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(4)を満足することにより、軸外収差の良好な補正による高性能化及び小型化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (4), high performance and small size can be achieved by good correction of off-axis aberrations.
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第1レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, the first lens group includes a cemented lens formed by cementing a negative lens positioned on the object side and a positive lens positioned on the image side, and the cemented lens. It is desirable that the lens is constituted by a positive lens located on the image side of the lens.
第1レンズ群を上記のように構成することにより、高変倍化を図る際の球面収差と色収差の発生を抑制することができる。 By configuring the first lens group as described above, it is possible to suppress the occurrence of spherical aberration and chromatic aberration when high zooming is achieved.
また、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第2レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成することが望ましい。 In the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, the second lens group includes a biconcave negative lens located on the object side and a biconvex positive lens located on the image side. It is desirable that the lens is composed of a cemented lens that is cemented and a meniscus negative lens that is located on the object side of the cemented lens and has a concave surface facing the image side.
第2レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する軸外収差を低減することができる。 By configuring the second lens group as described above, off-axis aberrations that occur during zooming can be reduced.
さらに、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第3レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成し、最も物体側の面を非球面に形成することが望ましい。 Furthermore, in the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, the third lens group includes a biconvex positive lens located on the object side and a biconcave negative lens located on the image side. It is desirable that the cemented lens is formed by a cemented lens and a positive lens positioned on the image side of the cemented lens, and the most object-side surface is formed as an aspherical surface.
第3レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。 By configuring the third lens group as described above, it is possible to satisfactorily correct the variation in spherical aberration that occurs during zooming.
さらにまた、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第4レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成し、物体側の面を非球面に形成することが望ましい。 Furthermore, in the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, it is desirable that the fourth lens group is constituted by a biconcave negative lens and the object side surface is formed as an aspherical surface.
第4レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する球面収差の変動を低減することができる。 By configuring the fourth lens group as described above, it is possible to reduce the variation in spherical aberration that occurs during zooming.
加えて、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第5レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成することが望ましい。 In addition, in the variable focal length lens system according to an embodiment of the present invention, the fifth lens group is a biconvex positive lens positioned on the object side and a concave surface facing the object side positioned on the image side. It is desirable to form a cemented lens formed by cementing a meniscus negative lens.
第5レンズ群を上記のように構成し光軸方向へ移動させることにより、撮影距離によって発生する収差変動を抑制することができる。 By configuring the fifth lens group as described above and moving it in the optical axis direction, it is possible to suppress aberration fluctuations that occur due to the shooting distance.
尚、本発明可変焦点距離レンズ系においては、第1レンズ群乃至第5レンズ群のうち、一つのレンズ群又は一つのレンズ群の一部を光軸に略垂直な方向へ移動(シフト)させることにより、像をシフトさせることが可能である。このようにレンズ群又はその一部を光軸に略垂直な方向へ移動させ、像ブレを検出する検出系、各レンズ群をシフトさせる駆動系及び検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系と組み合わせることにより、可変焦点距離レンズ系を防振光学系としても機能させることが可能である。 In the variable focal length lens system of the present invention, one lens group or a part of one lens group out of the first lens group to the fifth lens group is moved (shifted) in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Thus, it is possible to shift the image. In this way, the lens group or a part of the lens group is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis to detect image blur, the drive system that shifts each lens group, and the shift amount to the drive system based on the output of the detection system. In combination with a control system that provides the variable focal length lens system, the variable focal length lens system can also function as an anti-vibration optical system.
また、第3レンズ群の近傍に開口絞りを配置することにより、軸外光束が光軸付近を通過するため、第3レンズ群を光軸に略垂直な方向へシフトさせた際に生じる軸外収差の変動を抑制することが可能である。 In addition, by arranging an aperture stop in the vicinity of the third lens group, the off-axis light beam passes in the vicinity of the optical axis, so that the off-axis generated when the third lens group is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis. It is possible to suppress fluctuations in aberration.
さらに、本発明可変焦点距離レンズ系にあっては、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外線吸収フィルターを配置することも可能である。 Furthermore, in the variable focal length lens system of the present invention, a low-pass filter for preventing the generation of moire fringes is arranged on the image side of the lens system, or an infrared absorption filter is arranged according to the spectral sensitivity characteristics of the light receiving element. It is also possible.
加えて、可変焦点距離レンズ系の光学系に複数の非球面を形成することにより、より高い光学性能を確保することができる。 In addition, higher optical performance can be ensured by forming a plurality of aspheric surfaces in the optical system of the variable focal length lens system.
[可変焦点距離レンズ系の数値実施例]
以下に、本発明可変焦点距離レンズ系の具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
[Numerical Examples of Variable Focal Length Lens System]
Hereinafter, specific embodiments of the variable focal length lens system of the present invention and numerical examples in which specific numerical values are applied to the embodiments will be described with reference to the drawings and tables.
尚、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。 The meanings of symbols shown in the following tables and explanations are as shown below.
面番号(r)に関し「ASP」は当該面が非球面であることを示す。「BF」はバックフォーカスを示す。「K」は円錐定数(コーニック定数)、「A4」、「A6」、「A8」及び「A10」はそれぞれ4次、6次、8次及び10次の非球面係数を示す。 “ASP” for the surface number (r) indicates that the surface is aspherical. “BF” indicates back focus. “K” represents a conic constant (conic constant), and “A4”, “A6”, “A8”, and “A10” represent fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, respectively.
また、屈折率はd線(λ=587.6nm)に対する値であり、曲率半径が「∞」とあるのは当該面が平面であることを示す。 The refractive index is a value with respect to the d-line (λ = 587.6 nm), and the curvature radius of “∞” indicates that the surface is a plane.
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「x」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離(サグ量)、「y」を光軸に垂直な方向における高さ(像高)、「c」をレンズの頂点における近軸曲率(曲率半径の逆数)、「K」を円錐定数(コーニック定数)、「A4」、「A6」、「A8」、「A10」をそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数とすると、以下の数式1によって定義される。
Some lenses used in each numerical example have an aspheric lens surface. In the aspherical shape, “x” is the distance (sag amount) from the apex of the lens surface in the optical axis direction, “y” is the height (image height) in the direction perpendicular to the optical axis, and “c” is the apex of the lens. , Paraxial curvature (reciprocal of radius of curvature), “K” for conic constant (conic constant), “A4”, “A6”, “A8”, “A10” for 4th, 6th, 8th, 10th respectively. Is defined by
図1は、本発明可変焦点距離レンズ系の各実施例における屈折力配分を示している。 FIG. 1 shows refractive power distribution in each embodiment of the variable focal length lens system of the present invention.
可変焦点距離レンズ系は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とが物体側より像側へ順に配置されて成る。 The variable focal length lens system includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a negative refractive power. And a fifth lens group G5 having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side.
可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が変化する。このとき、第1レンズ群G1は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第2レンズ群G2は像側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側へ移動し、第4レンズ群G4は光軸方向に移動し、第5レンズ群G5は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動する。第5レンズ群G5は各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動すると共に近距離合焦時に物体側へ移動する。開口絞りは第3レンズ群G3の物体側における近傍に配置され、第3レンズ群G3と一体に移動する。 In the variable focal length lens system, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, and the second lens group G2 and the third lens group G3. The distance between the lens group G3 decreases, the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases, and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 changes. At this time, the first lens group G1 once moves to the image side and then to the object side, the second lens group G2 moves to the image side, the third lens group G3 moves to the object side, and the fourth lens group. G4 moves in the optical axis direction, and the fifth lens group G5 once moves to the object side and then moves to the image side. The fifth lens group G5 moves so as to correct the fluctuation of the image plane position accompanying the movement of each lens group, and moves toward the object side when focusing on a short distance. The aperture stop is disposed in the vicinity of the third lens group G3 on the object side and moves integrally with the third lens group G3.
<第1の実施の形態>
図2は、本発明の第1の実施の形態における可変焦点距離レンズ系1のレンズ構成を示しており、該可変焦点距離レンズ系1は12枚のレンズを有している。
<First Embodiment>
FIG. 2 shows a lens configuration of the variable focal
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と両凸形状の正レンズL2とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL3とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。 The first lens group G1 includes a cemented lens formed by cementing a meniscus negative lens L1 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L2, and a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side. L3 is arranged in order from the object side to the image side.
第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負レンズL4と、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6と接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。 The second lens group G2 includes a negative lens L4 having a concave surface directed toward the image side, and a cemented lens formed by cementing a biconcave negative lens L5 and a biconvex positive lens L6 in order from the object side to the image side. Arranged and configured.
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL8とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズL9とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。 The third lens group G3 includes a cemented lens formed by cementing a meniscus positive lens L7 having a convex surface toward the object side and a meniscus negative lens L8 having a concave surface toward the image side, and a biconvex positive lens. L9 is arranged in order from the object side to the image side.
第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL10によって構成されている。 The fourth lens group G4 includes a biconcave negative lens L10.
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL11と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL12とが接合されて成る接合レンズによって構成されている。 The fifth lens group G5 includes a cemented lens in which a biconvex positive lens L11 and a meniscus negative lens L12 having a concave surface directed toward the object side are cemented.
開口絞りSは、第3レンズ群の物体側に配置され、第3レンズ群と一体に移動する。 The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group and moves integrally with the third lens group.
第5レンズ群G5と像面IMGの間にはフィルターFLが配置されている。 A filter FL is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane IMG.
表1に、第1の実施の形態における可変焦点距離レンズ系1に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデーターを示す。
Table 1 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the variable focal
可変焦点距離レンズ系1において、第2レンズ群G2の負レンズL4の両面(面番号6、面番号7)、第2レンズ群G2の正レンズL6の像側の面(面番号10)、第3レンズ群G3の正レンズL7の物体側の面(面番号12)、第4レンズ群G4の負レンズL10の物体側の面(面番号17)及び第5レンズ群G5の正レンズL11の物体側の面(面番号19)は非球面に形成されている。数値実施例1における非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10を円錐定数Kと共に表2に示す。
In the variable focal
尚、表2及び後述する非球面係数を示す各表において、「E−i」は10を底とする指数表現、即ち、「10−i」を表しており、例えば、「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。 In Table 2 and each table showing an aspherical coefficient, which will be described later, “E-i” represents an exponential expression having a base of 10, that is, “10 −i ”. For example, “0.12345E-05” “Represents“ 0.12345 × 10 −5 ”.
可変焦点距離レンズ系1において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間の面間隔D5、第2レンズ群G2と開口絞りSの間の面間隔D10、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間の面間隔D16、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間の面間隔D18及び第5レンズ群G5とフィルターFLの間の面間隔D21が変化する。数値実施例1における各面間隔及びバックフォーカスの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を、Fナンバー、画角、像高及びレンズ全長と共に表3に示す。
In the variable focal
数値実施例1における各群の始面と焦点距離を表4に示す。 Table 4 shows the start surface and focal length of each group in Numerical Example 1.
図3乃至図8に数値実施例1の無限遠合焦状態での収差図を示し、図3及び図4は広角端状態、図5及び図6は中間焦点距離状態、図7及び図8は望遠端状態における収差図を示す。 FIGS. 3 to 8 show aberration diagrams of the numerical example 1 in the infinitely focused state, in which FIGS. 3 and 4 are in a wide-angle end state, FIGS. 5 and 6 are in an intermediate focal length state, and FIGS. The aberration diagram in a telephoto end state is shown.
図3乃至図8には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示し、横収差図においてAは画角、yは像高を示す。 3 to 8, in the astigmatism diagrams, the solid line indicates the value on the sagittal image plane, the broken line indicates the value on the meridional image plane, and in the lateral aberration diagrams, A indicates the angle of view and y indicates the image height.
各収差図から、数値実施例1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。 From each aberration diagram, it is clear that Numerical Example 1 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.
<第2の実施の形態>
図9は、本発明の第2の実施の形態における可変焦点距離レンズ系2のレンズ構成を示しており、該可変焦点距離レンズ系2は13枚のレンズを有している。 第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と両凸形状の正レンズL2とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL3とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
<Second Embodiment>
FIG. 9 shows a lens configuration of the variable focal
第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負レンズL4と、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6とが接合されて成る接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。 The second lens group G2 includes a negative lens L4 having a concave surface facing the image side, a cemented lens formed by cementing a biconcave negative lens L5 and a biconvex positive lens L6, and a convex surface facing the image side. The positive meniscus lens L7 is arranged in order from the object side to the image side.
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL8と両凹形状の負レンズL9とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズL10とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。 In the third lens group G3, a cemented lens in which a biconvex positive lens L8 and a biconcave negative lens L9 are cemented, and a biconvex positive lens L10 are sequentially arranged from the object side to the image side. Configured.
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL11によって構成されている。 The fourth lens group G4 includes a meniscus negative lens L11 having a concave surface directed toward the object side.
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL12と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL13とが接合されて成る接合レンズによって構成されている。 The fifth lens group G5 includes a cemented lens in which a biconvex positive lens L12 and a meniscus negative lens L13 having a concave surface directed toward the object side are cemented.
開口絞りSは、第3レンズ群の物体側に配置され、第3レンズ群と一体に移動する。 The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group and moves integrally with the third lens group.
第5レンズ群G5と像面IMGの間にはフィルターFLが配置されている。 A filter FL is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane IMG.
表5に、第2の実施の形態における可変焦点距離レンズ系2に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデーターを示す。
Table 5 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the variable focal
可変焦点距離レンズ系2において、第2レンズ群G2の負レンズL4の両面(面番号6、面番号7)、第2レンズ群G2の正レンズL7の像側の面(面番号12)、第3レンズ群G3の正レンズL8の物体側の面(面番号14)、第4レンズ群G4の負レンズL11の物体側の面(面番号19)及び第5レンズ群G5の正レンズL12の物体側の面(面番号21)は非球面に形成されている。数値実施例2における非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10を円錐定数Kと共に表6に示す。
In the variable focal
可変焦点距離レンズ系2において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間の面間隔D5、第2レンズ群G2と開口絞りSの間の面間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間の面間隔D18、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間の面間隔D20及び第5レンズ群G5とフィルターFLの間の面間隔D23が変化する。数値実施例2における各面間隔及びバックフォーカスの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を、Fナンバー、画角、像高及びレンズ全長と共に表7に示す。
In the variable focal
数値実施例2における各群の始面と焦点距離を表8に示す。 Table 8 shows the start surface and focal length of each group in Numerical Example 2.
図10乃至図15に数値実施例2の無限遠合焦状態での収差図を示し、図10及び図11は広角端状態、図12及び図13は中間焦点距離状態、図14及び図15は望遠端状態における収差図を示す。 FIGS. 10 to 15 show aberration diagrams of the numerical example 2 in the infinite focus state. FIGS. 10 and 11 are the wide-angle end state, FIGS. 12 and 13 are the intermediate focal length states, and FIGS. The aberration diagram in a telephoto end state is shown.
図10乃至図15には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示し、横収差図においてAは画角、yは像高を示す。 10 to 15, in the astigmatism diagrams, the solid line indicates the value on the sagittal image plane, the broken line indicates the value on the meridional image plane, and in the lateral aberration diagrams, A indicates the angle of view and y indicates the image height.
各収差図から、数値実施例2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。 From each aberration diagram, it is clear that Numerical Example 2 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.
[可変焦点距離レンズ系の条件式の各値]
表9に可変焦点距離レンズ系1及び可変焦点距離レンズ系2における上記条件式(1)乃至条件式(4)の各値を示す。
[Values of conditional expression for variable focal length lens system]
Table 9 shows values of the conditional expressions (1) to (4) in the variable focal
表9から明らかなように、可変焦点距離レンズ系1及び可変焦点距離レンズ系2は条件式(1)乃至条件式(4)を満足するようにされている。
As can be seen from Table 9, the variable focal
[可変焦点距離レンズ系を備えた撮像装置の構成]
以下に、可変焦点距離レンズ系を備えた本発明撮像装置について説明する。
[Configuration of imaging apparatus equipped with variable focal length lens system]
Hereinafter, an imaging apparatus of the present invention provided with a variable focal length lens system will be described.
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた装置である。 The imaging apparatus of the present invention is an apparatus that includes a variable focal length lens system and an imaging element that converts an optical image formed by the variable focal length lens system into an electrical signal.
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。 In the imaging apparatus of the present invention, the variable focal length lens system includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. And a fifth lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side.
また、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化する。 In the imaging apparatus of the present invention, when the variable focal length lens system changes the position of the lens from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases. , The distance between the second lens group and the third lens group decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the fourth lens group and the fifth lens group The interval changes.
さらに、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動する。 Further, according to the imaging apparatus of the present invention, the first lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group are changed when the variable focal length lens system changes the lens position state from the wide-angle end state to the telephoto end state. Moves in the optical axis direction, the second lens group moves toward the image side, and the third lens group moves toward the object side.
さらにまた、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第3レンズ群と一体に移動する。 Furthermore, in the imaging apparatus of the present invention, the variable focal length lens system is such that the first lens group is positioned on the object side in the telephoto end state compared to the wide-angle end state, and the aperture stop moves integrally with the third lens group. .
加えて、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。
In addition, in the imaging apparatus of the present invention, the variable focal length lens system satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
条件式(1)は、望遠端状態における第1レンズ群の焦点距離を規定する式である。 Conditional expression (1) defines the focal length of the first lens group in the telephoto end state.
条件式(1)の上限を上回った場合には、第1レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、高変倍比を得るために広角端から望遠端までの移動距離を長くする必要があり小型化が困難となってしまう。 If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens group becomes too weak, and it is necessary to increase the moving distance from the wide-angle end to the telephoto end in order to obtain a high zoom ratio. Miniaturization becomes difficult.
逆に、条件式(1)の下限を下回った場合には、第1レンズ群の屈折力が強くなり過ぎるため、小型化を図ることは可能であるが、第1レンズ群において収差が発生し易くなり、第1レンズ群において発生する収差の第2レンズ群以降での補正が困難になってしまう。 Conversely, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the first lens group becomes too strong, so that it is possible to reduce the size, but aberration occurs in the first lens group. This makes it easier to correct aberrations occurring in the first lens group after the second lens group.
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(1)を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に第1レンズ群における収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (1), it is possible to achieve high zooming and miniaturization, and to suppress the occurrence of aberrations in the first lens group, thereby achieving high performance. Can do.
条件式(2)は、広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量を規定する式である。 Conditional expression (2) defines the amount of movement of the first lens unit from the wide-angle end state to the telephoto end state.
条件式(2)の上限を上回った場合には、第1レンズ群の移動量が大きくなってレンズ系全体の移動量が大きくなってしまい小型化が困難となってしまう。 If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of movement of the first lens group becomes large and the amount of movement of the entire lens system becomes large, making it difficult to reduce the size.
逆に、条件式(2)の下限を下回った場合には、高変倍化を図るために第1レンズ群の屈折力を強めたときに収差が発生し易くなり、特性が悪化してしまう。 On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, aberrations are likely to occur when the refractive power of the first lens unit is increased in order to achieve high zooming, and the characteristics deteriorate. .
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式(2)を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。 Therefore, when the variable focal length lens system satisfies the conditional expression (2), it is possible to achieve a high zoom ratio and a small size, and to suppress the occurrence of aberrations and to improve performance.
尚、本発明撮像装置にあっては、可変焦点距離レンズ系において、第5レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、開口絞りが第3レンズ群の近傍に配置されている。 In the imaging apparatus of the present invention, in the variable focal length lens system, the fifth lens group moves so as to compensate for the variation of the image plane position accompanying the movement of each lens group, and the aperture stop is the third lens group. It is arranged in the vicinity.
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、上記のように構成されることにより、広角端状態における画角が75度から95度、変倍比が30倍から40倍、広角端状態におけるFナンバーが2.8程度の値を確保することができる。 In the imaging apparatus of the present invention, the variable focal length lens system is configured as described above, so that the angle of view in the wide-angle end state is 75 degrees to 95 degrees, the zoom ratio is 30 to 40 times, and in the wide-angle end state. An F number of about 2.8 can be secured.
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。また、鏡筒構造の簡素化を図ることができる。 Therefore, high zooming can be achieved while ensuring miniaturization. In addition, the lens barrel structure can be simplified.
[撮像装置の一実施形態]
図16に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
[One Embodiment of Imaging Device]
FIG. 16 is a block diagram of a digital still camera according to an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
撮像装置(デジタルスチルカメラ)100は、撮像機能を担うカメラブロック10と、撮影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とを有している。また、撮像装置100は、撮影された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)40と、メモリーカード1000への画像信号の書込及び読出を行うR/W(リーダ/ライタ)50と、撮像装置の全体を制御するCPU(Central Processing Unit)60とを有している。さらに、撮像装置100は、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部70と、カメラブロック10に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部80とを備えている。
An imaging apparatus (digital still camera) 100 performs a
カメラブロック10は、可変焦点距離レンズ系11(本発明が適用される可変焦点距離レンズ系1、2)を含む光学系や、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子12等とによって構成されている。
The
カメラ信号処理部20は、撮像素子12からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
The camera
画像処理部30は、所定の画像データーフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデーター仕様の変換処理等を行う。
The
LCD40はユーザーの入力部70に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデーターを表示する機能を有している。
The
R/W50は、画像処理部30によって符号化された画像データーのメモリーカード1000への書込及びメモリーカード1000に記録された画像データーの読出を行う。
The R /
CPU60は、撮像装置100に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
The
入力部70は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をCPU60に対して出力する。
The
レンズ駆動制御部80は、CPU60からの制御信号に基づいて可変焦点距離レンズ系11の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
The lens
メモリーカード1000は、例えば、R/W50に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
The
以下に、撮像装置100における動作を説明する。
Hereinafter, an operation in the
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において撮影された画像信号が、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の制御に基づいて可変焦点距離レンズ系11の所定のレンズが移動される。
In a shooting standby state, under the control of the
入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック10の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部20から画像処理部30に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデーターフォーマットのデジタルデーターに変換される。変換されたデーターはR/W50に出力され、メモリーカード1000に書き込まれる。
When a shutter (not shown) of the
尚、フォーカシングは、例えば、入力部50のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録(撮影)のために全押しされた場合等に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80が可変焦点距離レンズ系11の所定のレンズを移動させることにより行われる。
The focusing is performed by the lens
メモリーカード1000に記録された画像データーを再生する場合には、入力部70に対する操作に応じて、R/W50によってメモリーカード1000から所定の画像データーが読み出され、画像処理部30によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がLCD40に出力されて再生画像が表示される。
When reproducing the image data recorded on the
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたPDA(Personal Digital Assistant)等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the imaging device is applied to a digital still camera has been shown. However, the application range of the imaging device is not limited to a digital still camera, and a digital video camera and a camera are incorporated. It can be widely applied as a camera unit of a digital input / output device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) incorporating a camera.
上記した各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The shapes and numerical values of the respective parts shown in the above-described embodiments are merely examples of embodiments for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is interpreted in a limited manner by these. There should be no.
1…可変焦点距離レンズ系、2…可変焦点距離レンズ系、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、G5…第5レンズ群、100…撮像装置、11…可変焦点距離レンズ系、12…撮像素子
DESCRIPTION OF
Claims (9)
広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、
開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、
以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する
可変焦点距離レンズ系。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power The fifth lens group is arranged in order from the object side to the image side,
When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group. Decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes. 4 lens group and the fifth lens group move in the optical axis direction, the second lens group moves to the image side, the third lens group moves to the object side,
The first lens group is located closer to the object side in the telephoto end state than in the wide-angle end state,
The aperture stop moves together with the third lens group,
A variable focal length lens system that satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。
(3)0.8<Lt/ft<1.1
但し、
Lt:望遠端状態における全長
とする。 The variable focal length lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0.8 <Lt / ft <1.1
However,
Lt: The total length in the telephoto end state.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。
(4)−2.5<f4/(fw・ft)1/2<−1.3
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。 The variable focal length lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
(4) −2.5 <f4 / (fw · ft) 1/2 <−1.3
However,
f4: focal length of the fourth lens group fw: the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。 The first lens group includes a cemented lens formed by cementing a negative lens positioned on the object side and a positive lens positioned on the image side, and a positive lens positioned on the image side of the cemented lens. The variable focal length lens system described in 1.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。 The second lens group includes a cemented lens formed by cementing a biconcave negative lens positioned on the object side and a biconvex positive lens positioned on the image side, and an image positioned on the object side of the cemented lens. The variable focal length lens system according to claim 1, comprising: a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the side.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。 The third lens group includes a cemented lens formed by cementing a biconvex positive lens positioned on the object side and a biconcave negative lens positioned on the image side, and a positive lens positioned on the image side of the cemented lens. The variable focal length lens system according to claim 1, comprising a lens.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。 The variable focal length lens system according to claim 1, wherein the fourth lens group is configured by a biconcave negative lens.
請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系。 The fifth lens group includes a cemented lens formed by cementing a biconvex positive lens located on the object side and a meniscus negative lens located on the image side and having a concave surface facing the object side. The variable focal length lens system described in 1.
前記可変焦点距離レンズ系は、
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レンズ群と負の屈折力を有する第4レンズ群と正の屈折力を有する第5レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群と前記第4レンズ群と前記第5レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第2レンズ群が像側へ移動し、前記第3レンズ群が物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、
開口絞りが第3レンズ群と一体に移動し、
以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する
撮像装置。
(1)0.4<f1/ft<0.6
(2)0.15<Δ1/ft<0.45
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ1:広角端状態から望遠端状態までの第1レンズ群の移動量
とする。 A variable focal length lens system and an image sensor that converts an optical image formed by the variable focal length lens system into an electrical signal;
The variable focal length lens system includes:
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power The fifth lens group is arranged in order from the object side to the image side,
When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group. Decreases, the distance between the third lens group and the fourth lens group increases, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes. 4 lens group and the fifth lens group move in the optical axis direction, the second lens group moves to the image side, the third lens group moves to the object side,
The first lens group is located closer to the object side in the telephoto end state than in the wide-angle end state,
The aperture stop moves together with the third lens group,
An imaging device that satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.4 <f1 / ft <0.6
(2) 0.15 <Δ1 / ft <0.45
However,
f1: Focal length ft of the first lens group ft: focal length Δ1 of the entire lens system in the telephoto end state Δ1: a moving amount of the first lens group from the wide-angle end state to the telephoto end state.
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011081113A (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
JP2011133740A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011133738A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2012098699A (en) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device with the same |
JP2013029851A (en) * | 2012-09-21 | 2013-02-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2013061683A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-04 | Canon Inc | Zoom lens, and imaging device including the same |
JP2013088737A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device having the same |
JP2013101316A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-23 | Panasonic Corp | Zoom lens system, interchangeable lens device, and camera system |
JP2014035418A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2014085489A (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Nikon Corp | Variable magnification optical system, optical device, and manufacturing method for variable magnification optical system |
JP2014134824A (en) * | 2014-04-23 | 2014-07-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
CN103969813A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 株式会社腾龙 | Zoom lens |
JP2015004989A (en) * | 2014-09-22 | 2015-01-08 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and image capturing device having the same |
US9154705B2 (en) | 2013-06-13 | 2015-10-06 | Olympus Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus using the same |
JP2016156902A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device, and method for manufacturing zoom lens |
CN107076972A (en) * | 2014-09-24 | 2017-08-18 | 株式会社尼康 | Zoom lens, optical apparatus, and method of manufacturing zoom lens |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05119260A (en) * | 1991-10-30 | 1993-05-18 | Canon Inc | High-power zoom lens |
JPH09184983A (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Canon Inc | Zoom lens |
JP2001242380A (en) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | Photographing lens and zoom lens having image blurring correcting function |
JP2001249276A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Olympus Optical Co Ltd | Photographic lens with image blurring correcting function |
JP2001330777A (en) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens |
JP2002098895A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens having image blur correcting function |
JP2009251280A (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2009282398A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
JP2011033867A (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
-
2009
- 2009-10-01 JP JP2009229578A patent/JP2011075985A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05119260A (en) * | 1991-10-30 | 1993-05-18 | Canon Inc | High-power zoom lens |
JPH09184983A (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Canon Inc | Zoom lens |
JP2001242380A (en) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Olympus Optical Co Ltd | Photographing lens and zoom lens having image blurring correcting function |
JP2001249276A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Olympus Optical Co Ltd | Photographic lens with image blurring correcting function |
JP2001330777A (en) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens |
JP2002098895A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens having image blur correcting function |
JP2009251280A (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2009282398A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
JP2011033867A (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011081113A (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Canon Inc | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
JP2011133740A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011133738A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2012098699A (en) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device with the same |
JP2013101316A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-23 | Panasonic Corp | Zoom lens system, interchangeable lens device, and camera system |
JP2013088737A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device having the same |
US8792181B2 (en) | 2011-10-21 | 2014-07-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
JP2014035418A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2013029851A (en) * | 2012-09-21 | 2013-02-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2014085489A (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Nikon Corp | Variable magnification optical system, optical device, and manufacturing method for variable magnification optical system |
JP2013061683A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-04 | Canon Inc | Zoom lens, and imaging device including the same |
JP2014153436A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Tamron Co Ltd | Zoom lens |
CN103969813A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 株式会社腾龙 | Zoom lens |
US9154705B2 (en) | 2013-06-13 | 2015-10-06 | Olympus Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus using the same |
US9383558B2 (en) | 2013-06-13 | 2016-07-05 | Olympus Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus using the same |
JP2014134824A (en) * | 2014-04-23 | 2014-07-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2015004989A (en) * | 2014-09-22 | 2015-01-08 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and image capturing device having the same |
CN107076972A (en) * | 2014-09-24 | 2017-08-18 | 株式会社尼康 | Zoom lens, optical apparatus, and method of manufacturing zoom lens |
US10816781B2 (en) | 2014-09-24 | 2020-10-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens |
US11914125B2 (en) | 2014-09-24 | 2024-02-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens |
JP2016156902A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device, and method for manufacturing zoom lens |
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