JP2016090591A5 - - Google Patents
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Description
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングのために、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、無限遠から至近へのフォーカス調整のために、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとし、ズーム比をＺとし、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズーム位置での前記ズームレンズの焦点距離をｆｚとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４として、
ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5
４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００
０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０
なる条件式を満たすことを特徴としている。
ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5
４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００
０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０
なる条件式を満たすことを特徴としている。
本発明のズームレンズにおいては、４群ズームレンズに対して、ズーム位置ｆＭにおける第２レンズ群Ｕ２の移動量が減少し、第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大している。
本発明の更なる実施態様として、条件式（６）及び（７）により第１レンズ群の正レンズのパワーの和φ１ｐ及び第１レンズ群の負レンズの平均パワーφ１ｎを規定している。
１．００＜φ１ｐ×ｆ１＜２．００ ・・・（６）
−０．９０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．２０ ・・・（７）
１．００＜φ１ｐ×ｆ１＜２．００ ・・・（６）
−０．９０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．２０ ・・・（７）
ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｕ１、変倍群ＬＺ、焦点距離変換光学系ＦＤＣ、第５レンズ群Ｕ５を有している。変倍群ＬＺは焦点調節用レンズ群が含まれている。変倍群ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する群が含まれている。変倍群ＬＺと第５レンズ群Ｕ５の間に開口絞りＳＰを有している。第５レンズ群Ｕ５はズーミングのためには移動しない第５１レンズ群Ｕ５１、焦点距離変換光学系ＦＤＣ及び第５２レンズ群Ｕ５２が含まれている。
１１５は変倍群ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。１１６、１１７は駆動機構１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１８、１１９は変倍群ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ１２３において、１０９はカメラ１２３内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２０はカメラ１２３及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
図７は本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
図１０に、数値実施例５に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離３３．３９ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図１０に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
Claims (10)
- 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端へのズーミングのために、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、無限遠から至近へのフォーカス調整のために、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、
広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとし、ズーム比をＺとし、前記第３レンズ群が最も物体側に位置する場合の前記ズームレンズの焦点距離をｆｚとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４として、
ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5
４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００
０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。 - 無限遠に合焦している場合の前記第２レンズ群の広角端及びｆｚでの結像倍率をそれぞれβ２ｗ及びβ２ｚとして、
０．０３＜β２ｚ／β２ｗ／Ｚ＜０．１５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の全ての正レンズのパワーの和をφ１ｐ、前記第１レンズ群の全ての負レンズの平均パワーをφ１ｎとして、
１．００＜φ１ｐ×ｆ１＜２．００
−０．９０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．２０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群が４枚又は５枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 開口絞り及び前記開口絞りより像側のレンズ群がズーミングのためには移動しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記開口絞りが前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間に位置することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
- 前記第５レンズ群は、前記ズームレンズの光軸上において前記第５レンズ群内で最も大きい空気間隔で隔てられる、正の屈折力の第５１レンズ群及び正の屈折力の第５２レンズ群と、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の光路中に挿脱可能な焦点距離変換光学系とを有し、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の空気間隔を通過する軸上光線が広角端において前記光軸に対してなす傾角をθとして、
−３．０°＜θ＜＋３．０°
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第５１レンズ群の最終レンズ面の光線有効径をＥＡとし、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の前記光軸上の空気間隔の長さをＤとして、
０．５０＜Ｄ／ＥＡ＜３．００
なる条件式を満足することを特徴とする７に記載のズームレンズ。 - 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成した像を受ける撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。
- 前記撮像素子のイメージサイズの対角長をφとして、
０．４５＜ｆｗ／φ
７．００＜Ｚ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
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