JP2012042807A5

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Publication number: JP2012042807A5
Application number: JP2010185184A
Authority: JP
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2030-08-20

Description

まず、本発明の実施例の基本構成について、図１２を用いて説明する。図１２のズームレンズ（レンズ装置）は、光軸方向における物体側（図の左側）から像側（同右側）に配置された複数のレンズ群と、絞りＳＰとを有する。図１２のズームレンズでは、これら複数のレンズ群のうち、絞りＳＰよりも物体側順（他方の側）に配置され、絞りＳＰに最も近いレンズ群をＡレンズ群とし、絞りＳＰよりも像側順（一方の側）に配置され、絞りＳＰに最も近いレンズ群をＢレンズ群とする。図１２のズームレンズでは、Ａレンズ群は第２レンズに相当し、Ｂレンズ群は第１レンズに相当する。

絞りＳＰは、その絞り開口径が可変である可変絞り（虹彩絞り）である。図１２の例では、望遠端での絞り開口径が広角端での絞り開口径よりも小さくなる。この場合、絞りＳＰは、望遠端において、絞り開口を形成する絞り羽根とＢレンズ群の物体側レンズ面ＲＢとが近接または軽く接触する絞り開口までしか絞り込まれない。言い換えれば、望遠端での絞り開口径が、絞りＳＰの最小絞り開口径（例えば、Ｆナンバー１１）となり、この最小絞り開口径にて絞り羽根とＢレンズ群の物体側レンズ面ＲＢとが近接または軽く接触するように距離ＤＴが設定される。

次に、本発明の実施例の別の基本構成について、図１３を用いて説明する。図１３のズームレンズ（レンズ装置）は、光軸方向における物体側（図の左側）から像側（同右側）に配置された複数のレンズ群と、絞りＳＰとを有する。図１３のズームレンズでは、これら複数のレンズ群のうち、絞りＳＰよりも物体側順（一方の側）に配置され、絞りＳＰに最も近いレンズ群をＡレンズ群とし、絞りＳＰよりも像側順（他方の側）に配置され、絞りＳＰに最も近いレンズ群をＢレンズ群とする。図１３のズームレンズでは、Ａレンズ群は第１レンズに相当し、Ｂレンズ群は第２レンズに相当する。

絞りＳＰは、その絞り開口径が可変である可変絞り（虹彩絞り）である。図１３の例では、望遠端での絞り開口径が広角端での絞り開口径よりも小さくなる。この場合、絞りＳＰは、望遠端において、絞り開口を形成する絞り羽根とＡレンズ群の像側レンズ面ＲＡとが近接または軽く接触する絞り開口までしか絞り込まれない。言い換えれば、望遠端での絞り開口径が、絞りＳＰの最小絞り開口径（例えば、Ｆナンバー１１）となり、この最小絞り開口径にて絞り羽根とＡレンズ群の像側レンズ面ＲＡとが近接または軽く接触するように距離ＤＴが設定される。

このように、絞りＳＰが可変絞りである場合は、その絞り開口を変化させる機構として光軸方向にてある程度の厚みを持つ開閉機構を有し、Ｂレンズ群と絞りＳＰとが最も接近する望遠端においてこれらの間に開閉機構を配置するスペースを設ける必要がある。このため、Ｂレンズ群と絞りＳＰとを十分に接近させることができない。しかし、図１３に示すように、望遠端において、Ａレンズ群が、その像側レンズ面ＲＡの少なくとも一部が絞りＳＰ（Ｃ面）よりも像側に突出する位置まで絞りＳＰに接近する。これにより、絞りＳＰを挟んだ両側に配置されたＢレンズ群の物体側レンズ面ＲＢとＡレンズ群の像側レンズ面ＲＡとの光軸上での間隔ＤＤＴを十分に狭めることができる。このため、望遠端での長焦点距離化（高ズーム倍率化）やレンズ全長の短縮化の効果を得ることができる。

ここで、望遠端におけるＡレンズ群と絞りＳＰとの光軸方向での位置関係を、図１５を用いてより詳細に説明する。望遠端では、絞りＳＰ（Ｃ面）は、Ａレンズ群に含まれる複数のレンズ面のうち最も像側のレンズ面（絞り側レンズ面：以下、像側レンズ面という）ａ２の頂点ａ１の光軸方向位置と、像側レンズ面ａ２の外縁部ａ３の光軸方向位置との間に位置する。外縁部ａ３は、像側レンズ面ａ２とコバ部ａ４とが交わる位置である。

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
本実施形態は最も物体側のレンズ群が負レンズ群の所謂ネガティブリードのズームレンズと、最も物体側のレンズ群が正レンズ群の所謂ポジティブリードのズームレンズの２タイプがあり、それぞれについて説明する。

図１には、本発明の実施例１であるズームレンズの構成を示す。このズームレンズは、ネガティブリードタイプのズームレンズである。

図３には、本発明の実施例２であるズームレンズの構成を示す。このズームレンズは、ポジティブリードタイプのズームレンズである。

広角端から望遠端へのズーミングに際して、レンズ群Ｌ１ｐおよび絞りＳＰはそれぞれ像側に凸の軌跡で移動し、レンズ群Ｌ２ｐは物体側に移動する。レンズ群Ｌ３ｐは物体側に移動し、レンズ群Ｌ４ｐは物体側に移動する。レンズ群Ｌ５ｐは物体側に凸の軌跡で移動する。なお、レンズ群Ｌ１ｐは、ズーミングに際して固定されてもよい。

実施例２，３のズームレンズは、レンズ群Ｌ５ｐを光軸方向に移動させてフォーカシングを行うリアフォーカスタイプのズームレンズである。
図中のレンズ群Ｌ5pに付された実曲線5ａと点曲線5ｂはそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときに変倍に伴う像面変位を補正するための該レンズ群Ｌ5pの移動軌跡である。
また、望遠端において、無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う場合には、矢印5ｃに示すようにレンズ群Ｌ３ｎを物体側に移動させる。

また、第１レンズの絞り側レンズ面の外縁部（図１４中のｂ３，図１５中のａ３）と第１レンズの絞り側レンズ面の頂点との光軸方向での距離をＬとする。また、第１の状態（図１２および図１３に示す広角状態）における第１レンズの絞り側レンズ面の頂点とＣ面との光軸方向での距離をＤＷとし、第２の状態における第１レンズの絞り側レンズ面の頂点とＣ面との光軸方向での距離をＤＴとする。ただし、ＤＷおよびＤＴの符号は、光軸方向における第１レンズ側（一方の側）から第２レンズ側（他方の側）に向かう方向を正とする。

φＷ／φＴの値が条件（３）の上限値を超えると、広角端での開口径が大きくなり、第２レンズに入射する軸上光線が多くなり、球面収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、該球面収差を補正するために、レンズ枚数を増加させる必要があり、ズームレンズの大型化を招く。さらに、望遠端にて開口径が小さくなるため、第１レンズの絞り側レンズ面のうち絞り開口に入り込む量が少なくなる。このため、第１レンズと第２レンズとの間隔を狭めることが困難となり、好ましくない。φＷ／φＴの値が条件（３）の下限値を下回ると、望遠端にて軸上光線が多く入射しすぎ、球面収差の補正が困難となる。また、絞りよりも像側のレンズ径が大きくなりすぎるため、小型化が困難となり、好ましくない。さらに、広角端にて開口径が小さくなりすぎ、大口径化を実現できない。

図１１において、１２０はデジタルカメラ本体であり、１２１は各実施例のズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２２は撮影光学系１２１によって形成された被写体像を光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１２３は撮像素子１２２からの出力信号に基づいて生成された画像データを記録する記録媒体である。１２４は不図示の表示素子に表示された画像を観察するための電子ビューファインダである。