JP2023125437A - ズームレンズおよびそれを有する撮像装置、撮像システム - Google Patents
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Abstract
【課題】全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と小型軽量化の両立が可能なズームレンズを提供する。【解決手段】ズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5を有する。広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群は物体側へ移動し、フォーカシングに際して第5レンズ群が移動し、第5レンズ群の焦点距離f5、ズームレンズを構成するレンズのうち開口絞りより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離frw、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第1および第3レンズ群の移動量M1,M3、望遠端におけるズームレンズのレンズ全長TTLt、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ftは所定の条件を満足する。【選択図】図1
Description
本発明は、ズームレンズに関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。
撮像装置に用いられるズームレンズは、全ズーム範囲おいて高い光学性能を有し、十分なズーム比を確保し、小型軽量であることが求められている。これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第1乃至第5レンズ群を有するズームレンズが知られている。
そのようなズームレンズとして、特許文献1(実施例3)には、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第1乃至第5レンズ群を有し、第4レンズ群によって無限遠から至近へのフォーカシングを行うズームレンズが開示されている。また、特許文献2(実施例3)には、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第1乃至第5レンズ群を有し、第5レンズ群によって無限遠から至近へのフォーカシングを行うズームレンズが開示されている。
しかしながら、特許文献1のズームレンズでは、第4レンズ群をフォーカスレンズ群としているため、第5レンズ群に強い屈折力を分配しにくい構成となっており、テレフォトタイプのパワー配置を強めにくくなっている。また、特許文献1のズームレンズでは、ズーミングに際しての第3レンズ群の移動量が大き過ぎるため、ズーミングに際しての収差変動を抑制するために第3レンズ群のレンズ枚数が多くなっている。よって、特許文献1のズームレンズでは、ズームレンズの小型軽量化が困難となっている。
また、特許文献2に記載のズームレンズでは、ズーミングに際しての第1レンズ群の移動量が小さ過ぎるため、広角端におけるズームレンズのレンズ全長の短縮が困難であり、ズームレンズの小型化が困難となっている。
一般に、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第1乃至第5レンズ群を有するズームレンズにおいて、レンズ全長を短縮するためには、第5レンズ群の屈折力を強くし、テレフォトタイプのパワー配置を強めることが好ましい。特に、第5レンズ群をフォーカスレンズ群とすることで、十分なフォーカス敏感度(フォーカス群の単位移動量あたりの、像面位置でのピント移動量)を確保しつつ、全長短縮を図ることが容易となる。しかしながら、更なる全長短縮を図るために第5レンズ群の屈折力を更に強めると、フォーカス敏感度が高くなり過ぎるため、従来のアクチュエータでは制御が困難となる。よって、第5レンズ群以外のレンズ群をフォーカスレンズ群として採用せざるを得ず、更なる小型軽量化が困難となる。
また、一般的に、ズームレンズにおいて十分なズーム比を確保しつつレンズ全長の短縮を図るためには、広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群を物体側へ移動させることが好ましい。しかし、ズーミングに際しての第1レンズ群の移動量及び第3レンズ群の移動量が適切に設定されていないと、広角端におけるレンズ全長の短縮とズーミングに際しての収差変動の抑制の両立が困難となる。
よって、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第1乃至第5レンズ群を有するズームレンズでは、フォーカスレンズ群の配置及び屈折力と、ズーミングに際しての第1レンズ群と第3レンズ群の移動量を最適化することが重要である。
本発明は、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と小型軽量化の両立が可能なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムを提供する。
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群は物体側へ移動し、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第5レンズ群が移動し、前記第5レンズ群の焦点距離をf5、前記ズームレンズを構成するレンズのうち開口絞りより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離をfrw、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第1レンズ群の移動量をM1、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第3レンズ群の移動量をM3、望遠端における前記ズームレンズのレンズ全長をTTLt、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとするとき、
-1.6<f5/frw<-0.7
2.2<M1/M3<6.0
0.30<TTLt/ft<0.77
なる条件式を満足することを特徴とする。
-1.6<f5/frw<-0.7
2.2<M1/M3<6.0
0.30<TTLt/ft<0.77
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と小型軽量化の両立が可能なズームレンズを提供することができる。
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムの実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
図1(A)、図4(A)、図7(A)、図10(A)、図13(A)は、それぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端における断面図である。図1(B)、図4(B)、図7(B)、図10(B)、図13(B)は、それぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端における断面図である。各実施例のズームレンズL0は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる。
各レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズL0は複数のレンズ群を有して構成されている。各実施例においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動する又は不動のレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズL0では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていても良いし、複数のレンズから成っていても良い。また、レンズ群は開口絞りを含んでいても良い。
各レンズ断面図において、LiはズームレンズL0に含まれるレンズ群のうち物体側から数えてi番目(iは自然数)のレンズ群を表している。
また、SPは開口絞りである。IPは像面であり、各実施例のズームレンズL0をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズL0を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
各実施例のズームレンズL0では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各断面図に実線矢印で示すように各レンズ群を移動させる。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、各断面図に点線矢印で示すように各レンズ群を移動させる。
図2(A)、図5(A)、図8(A)、図11(A)、図14(A)は、それぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端での縦収差図である。図2(B)、図5(B)、図8(B)、図11(B)、図14(B)は、それぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端での縦収差図である。
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.56nm)、g線(波長435.835nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはサジタル像面における非点収差量、Mはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における倍率色収差量を示している。ωは近軸計算による撮像半画角(°)である。
図3(A)、図6(A)、図9(A)、図12(A)、図15(A)はそれぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端での横収差図である。図3(B)、図6(B)、図9(B)、図12(B)、図15(B)は、それぞれ実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端での横収差図である。各図において、上から順に、像高の10割、像高の8割、像高の7割、像高の5割、中心におけるd線、g線の収差図を示す。破線S(d)はd線のサジタル像面、実線M(d)はd線のメリディオナル像面、二点鎖線M(g)はg線のメリディオナル像面を表している。
次に、各実施例のズームレンズL0における特徴的な構成について述べる。
各実施例のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5を有する。各実施例のズームレンズL0では、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。このような構成とすることで、ズームレンズL0の小型化が容易になる。なお、第5レンズ群L5の像側に1つまたは複数のレンズ群を配置しても同様の効果が得られる。
さらに、各実施例のズームレンズL0では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群L1は物体側へ移動する。これにより、広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長が短縮され小型化が容易になる。
また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第5レンズ群L5が光軸に沿って移動する。すなわち、無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第5レンズ群L5によって行われる。開口絞りSPより像側に配置されたレンズ群では光束の有効径が小さくなり易い。このため、開口絞りSPより像側に配置されたレンズ群をフォーカスレンズ群とすると、その保持機構および駆動機構を簡素化することができるとともに全系のレンズ有効径を小さくすることができ、ズームレンズL0の軽量化が容易になる。また、開口絞りSPより像側では比較的変倍作用が小さくなるため、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像倍率変化を小さくできる。この点は、フォーカスレンズ群を無限遠から至近距離へ移動させた際の画角変化、所謂ブリージングを小さくすることができるため、動画撮影時において最適となる。特に、第5レンズ群をフォーカスレンズ群とすることで、フォーカス敏感度を十分に確保しつつ、テレフォトタイプのパワー配置を強めることが容易になるため、ズームレンズL0の小型化が容易になる。
さらに、各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(1)を満足する。
-1.6<f5/frw<-0.7 ・・・(1)
ここで、f5は第5レンズ群L5の焦点距離であり、frwはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離である。
ここで、f5は第5レンズ群L5の焦点距離であり、frwはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離である。
条件式(1)は、第5レンズ群L5の焦点距離f5とズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離frwの比を規定している。焦点距離f5を合成焦点距離frwに対して適切に設定することで、ズームレンズL0の小型化が容易になる。
条件式(1)の下限値を下回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が長くなり過ぎると、テレフォトタイプのパワー配置を強めることができず、小型化が困難になる。また、条件式(1)の下限値を下回って合成焦点距離frwが短くなり過ぎると、開口絞りSPより像側に配置された正レンズ群の屈折力が強くなり過ぎてしまい、ズーミングに際しての収差変動が大きくなる。よって、ズーミングに際しての収差変動を抑制するために開口絞りSPより像側に配置された正レンズ群のレンズ枚数を増やす必要があり、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。また、条件式(1)の上限値を上回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が短くなり過ぎると、ズーミング及びフォーカシングに際しての収差変動が大きくなる。よって、この収差変動を抑制するために第5レンズ群L5のレンズ枚数を増やす必要があり、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。また、条件式(1)の上限値を上回って合成焦点距離frwが長くなり過ぎると、広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長が長くなり、ズームレンズL0の小型化が困難になる。
さらに、各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(2)を満足する。
2.2<M1/M3<6.0 ・・・(2)
ここで、M1は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量である。M3は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第3レンズ群L3の移動量である。なお、移動量M1,M3は、それぞれ広角端における第1レンズ群L1、第3レンズ群L3の最も物体側の面頂点位置を基準としている。移動量M1の符号は第1レンズ群L1が該基準に対して物体側にあるときを負とし、移動量M3の符号は第3レンズ群L3が該基準に対して物体側にあるときを負とする。
ここで、M1は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量である。M3は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第3レンズ群L3の移動量である。なお、移動量M1,M3は、それぞれ広角端における第1レンズ群L1、第3レンズ群L3の最も物体側の面頂点位置を基準としている。移動量M1の符号は第1レンズ群L1が該基準に対して物体側にあるときを負とし、移動量M3の符号は第3レンズ群L3が該基準に対して物体側にあるときを負とする。
条件式(2)は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての、第1レンズ群L1の移動量M1と第3レンズ群L3の移動量M3の比を規定している。移動量M1に対して移動量M3を適切に設定することで、ズーミングに際しての収差変動抑制と広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長の小型軽量化を両立することが容易になる。
条件式(2)の下限値を下回ってズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量M1の値が大き過ぎる、つまり移動量M1の絶対値が小さ過ぎると、広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長が長くなる。また、条件式(2)の下限値を下回ってズーミングに際しての第3レンズ群L3の移動量M3の値が小さ過ぎる、つまり移動量M3の絶対値が大き過ぎると、ズーミングに際しての収差変動が大きくなる。よって、これを抑制するために第3レンズ群L3のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。また、条件式(2)の上限値を上回ってズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量M1の値が小さ過ぎる、つまり移動量M1の絶対値が大き過ぎると、ズーミングに際しての収差変動が大きくなる。よって、これを抑制するために第1レンズ群L1のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。また、条件式(2)の上限値を上回ってズーミングに際しての第3レンズ群L3の移動量M3の値が大き過ぎる、つまり移動量M3の絶対値が小さ過ぎると、所望のズーム比を確保することが困難になる。
さらに、各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(3)を満足する。
0.30<TTLt/ft<0.77 ・・・(3)
ここで、TTLtは望遠端におけるズームレンズL0の最も物体側の面から像面IPまでの光軸上の距離(レンズ全長)である。ftは望遠端におけるズームレンズL0の焦点距離である。
ここで、TTLtは望遠端におけるズームレンズL0の最も物体側の面から像面IPまでの光軸上の距離(レンズ全長)である。ftは望遠端におけるズームレンズL0の焦点距離である。
条件式(3)は、望遠端におけるズームレンズL0のレンズ全長TTLtと望遠端におけるズームレンズL0の焦点距離ftの比を規定している。レンズ全長TTLtに対して焦点距離ftを適切に設定することで、ズームレンズL0の小型軽量化が容易になる。
条件式(3)の上限値を上回って望遠端におけるレンズ全長TTLtが長過ぎると、望遠端において第1レンズ群L1の径が大きくなり、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。また、広角端におけるレンズ全長が長くなってしまう。また、条件式(3)の下限値を下回って望遠端におけるレンズ全長TTLtが短過ぎると、各レンズ群の屈折力が強くなり、レンズ群内の収差補正が困難になる。よって、この収差を補正するために各レンズ群のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズL0の軽量化が困難になる。
さらに、条件式(1)、(2)、(3)の数値範囲を以下の条件式(1a)、(2a)、(3a)の範囲とすることが好ましい。
-1.3<f5/frw<-0.75 ・・・(1a)
2.4<M1/M3<5.0 ・・・(2a)
0.500<TTLt/ft<0.765 ・・・(3a)
また、条件式(1)、(2)、(3)の数値範囲は、以下の条件式(1b)、(2b)、(3b)の範囲とすることが更に好ましい。
2.4<M1/M3<5.0 ・・・(2a)
0.500<TTLt/ft<0.765 ・・・(3a)
また、条件式(1)、(2)、(3)の数値範囲は、以下の条件式(1b)、(2b)、(3b)の範囲とすることが更に好ましい。
-1.22<f5/frw<-0.80 ・・・(1b)
2.55<M1/M3<4.70 ・・・(2b)
0.70<TTLt/ft<0.76 ・・・(3b)
以上のように構成することで、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と小型軽量化の両立が可能なズームレンズを実現することができる。
2.55<M1/M3<4.70 ・・・(2b)
0.70<TTLt/ft<0.76 ・・・(3b)
以上のように構成することで、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と小型軽量化の両立が可能なズームレンズを実現することができる。
次に、各実施例のズームレンズL0において、満足することが好ましい構成について述べる。
第1レンズ群L1の最も像側には、正の屈折力を有する光学素子が配置されていることが好ましい。これにより、全系の小型化かつ軽量化が容易となり、色収差をはじめ諸収差が良好に補正されたズームレンズを容易に実現することができる。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間隔が狭まることが好ましい。これにより、十分なズーム比の確保と望遠端におけるフォーカスストロークの確保を両立することが容易になる。
第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5のうち、少なくとも一つのレンズ群は、2枚以下のレンズで構成されることが好ましい。これにより、ズームレンズL0の軽量化を図ることが容易となる。
第3レンズ群L3および第4レンズ群L4のレンズ面のうち、少なくとも一つのレンズ面は非球面であることが好ましい。これにより、第3レンズ群L3または第4レンズ群L4を少枚数化することができ、ズームレンズL0の軽量化を図りつつ、ズーミングに際しての収差変動を抑制することができる。
開口絞りSPは、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に配置されることが好ましい。これにより、開口絞りSPより像側に配置されたレンズ群の有効径を小さく抑えることができるため、ズームレンズL0の軽量化が容易になる。
いずれかのレンズ群全体又はその一部を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に駆動させることで像振れ(手振れ)による画質劣化を低減させる効果を得ることができる。特に、像振れ補正に際して第2レンズ群L2を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に駆動させることが好ましい。第2レンズ群L2を像振れ補正レンズ群とすることで、像振れ補正機構の簡素化を図りつつ、像振れ補正時のレンズ群の移動量を小さくすることができ、ズームレンズL0の小型化が容易になるため好ましい。なお、第2レンズ群L2は光軸に対して垂直方向に移動する成分を含むことで像振れ補正を行うため、ある点を中心とした回転成分による像振れ補正、すなわち回動による像振れ補正をおこなった場合でも同様の効果が得られる。
次に、各実施例のズームレンズL0が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(4)から(10)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
0.5<f1/fw<3.0 ・・・(4)
0.1<f4/fw<1.0 ・・・(5)
-2.0<f5/fw<-0.1 ・・・(6)
-1.0<f5/frt<-0.3 ・・・(7)
-1.4<ffw/fw<-0.3 ・・・(8)
0.1<Dsp5w/TTLw<0.6 ・・・(9)
0.05<Dsp5t/TTLt<0.40 ・・・(10)
ここで、f1は第1レンズ群L1の焦点距離である。fwは広角端におけるズームレンズL0の焦点距離である。f4は第4レンズ群L4の焦点距離である。frtはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの望遠端における合成焦点距離である。ffwはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより物体側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離である。Dsp5wは広角端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。TTLwは広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長である。Dsp5tは望遠端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。
0.1<f4/fw<1.0 ・・・(5)
-2.0<f5/fw<-0.1 ・・・(6)
-1.0<f5/frt<-0.3 ・・・(7)
-1.4<ffw/fw<-0.3 ・・・(8)
0.1<Dsp5w/TTLw<0.6 ・・・(9)
0.05<Dsp5t/TTLt<0.40 ・・・(10)
ここで、f1は第1レンズ群L1の焦点距離である。fwは広角端におけるズームレンズL0の焦点距離である。f4は第4レンズ群L4の焦点距離である。frtはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの望遠端における合成焦点距離である。ffwはズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより物体側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離である。Dsp5wは広角端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。TTLwは広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長である。Dsp5tは望遠端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。
条件式(4)は、第1レンズ群L1の焦点距離f1と広角端におけるズームレンズL0の焦点距離fwの比を規定した式である。第1レンズ群L1の焦点距離f1を適切に設定することでズームレンズL0の小型軽量化が容易になる。条件式(4)の下限値を下回って第1レンズ群L1の焦点距離f1が短くなり過ぎると、第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎてしまい、球面収差等の諸収差を補正するために第1レンズ群L1のレンズ枚数が多くなり軽量化が困難になり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回って第1レンズ群L1の焦点距離f1が長くなり過ぎると、レンズ全長が長くなり、ズームレンズL0の小型化が困難になり好ましくない。
条件式(5)は、第4レンズ群L4の焦点距離f4と広角端におけるズームレンズL0の焦点距離fwの比を規定した式である。第4レンズ群L4の焦点距離f4を適切に設定することでズームレンズL0の小型軽量化が容易になる。条件式(5)の下限値を下回って第4レンズ群L4の焦点距離f4が短くなり過ぎると、第4レンズ群L4の屈折力が強くなり過ぎてしまい、ズーミングに際しての収差変動の抑制が困難になる。よって、これを補正するために第4レンズ群L4のレンズ枚数が増大しズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。条件式(5)の上限値を上回って第4レンズ群L4の焦点距離f4が長くなり過ぎると、ズームレンズL0のレンズ全長が長くなり、ズームレンズL0の小型化が困難になり好ましくない。
条件式(6)は、第5レンズ群L5の焦点距離f5と広角端におけるズームレンズL0の焦点距離fwの比を規定した式である。第5レンズ群L5の焦点距離f5を適切に設定することでズームレンズL0の小型軽量化が容易になる。条件式(6)の下限値を下回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が長くなり過ぎると、テレフォトタイプのパワー配置を強めることができず、ズームレンズL0の小型化が困難となり好ましくない。条件式(6)の上限値を上回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が短くなり過ぎると、ズーミング及びフォーカシングに際しての収差変動が大きくなる。よって、この収差変動を抑制するために第5レンズ群L5のレンズ枚数を増やす必要があり、ズームレンズL0の軽量化が困難となり好ましくない。
条件式(7)は、第5レンズ群L5の焦点距離f5とズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより像側に配置されたレンズの望遠端における合成焦点距離frtの比を規定している。焦点距離f5を合成焦点距離frtに対して適切に設定することで、ズームレンズL0の小型化を達成することが容易となる。条件式(1)に加えて条件式(7)を満足することで、広角端だけでなく望遠端においてもズームレンズL0のレンズ全長の短縮を図ることが容易となる。
条件式(7)の下限値を下回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が長くなり過ぎると、テレフォトタイプのパワー配置を強めることができず、ズームレンズL0の小型化が困難となり好ましくない。また、条件式(7)の下限値を下回って合成焦点距離frtが短くなり過ぎると、開口絞りSPより像側に配置された正レンズ群の屈折力が強くなり過ぎてしまい、ズーミングに際しての収差変動が大きくなる。よって、ズーミングに際しての収差変動を抑制するために、開口絞りSPより像側に配置された正レンズ群のレンズ枚数を増やす必要があり、ズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。また、条件式(7)の上限値を上回って第5レンズ群L5の焦点距離f5が短くなり過ぎると、ズーミング及びフォーカシングに際しての収差変動が大きくなる。よって、この収差変動を抑制するために第5レンズ群L5のレンズ枚数を増やす必要があり、ズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。また、条件式(7)の上限値を上回って合成焦点距離frtが長くなり過ぎると、望遠端におけるズームレンズL0のレンズ全長が長くなり、ズームレンズL0を小型化しにくくなるため好ましくない。
条件式(8)は、ズームレンズL0を構成するレンズのうち開口絞りSPより物体側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離ffwと広角端におけるズームレンズL0の焦点距離fwの比を規定した式である。広角端における焦点距離fwに対して合成焦点距離ffwを適切に設定することで、開口絞りSPより物体側に配置されたレンズのパワー配分が適切に設定され、広角端における高い光学性能とズームレンズL0の小型軽量化の両立が容易になる。
条件式(8)の下限値を下回って合成焦点距離ffwが長くなり過ぎると、第2レンズ群L2に対して第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎてしまい球面収差等の収差補正が困難になる。よって、これを補正するために第1レンズ群L1のレンズ枚数が増大し、ズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。また、条件式(8)の下限値を下回って合成焦点距離ffwが長くなり過ぎると、第1レンズ群L1に対して第2レンズ群L2の屈折力が弱くなり過ぎてしまい、ズームレンズL0の小型化が困難になり好ましくない。条件式(8)の上限値を上回って合成焦点距離ffwが短くなり過ぎると、第2レンズ群L2に対して第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり過ぎてしまい、第1レンズ群L1の移動による十分なズーム比の確保が困難となり好ましくない。また、条件式(8)の上限値を上回って合成焦点距離ffwが短くなり過ぎると、第1レンズ群L1に対して第2レンズ群L2の屈折力が強くなり過ぎてしまう。よって、開口絞りSPより像側に配置されたレンズ群の有効径が大きくなり、ズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。
条件式(9)は、広角端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離Dsp5wと、広角端におけるズームレンズL0のレンズ全長TTLwの比を規定した式である。広角端におけるレンズ全長TTLwに対して距離Dsp5wを適切に設定することで、ズーミング及びフォーカシングに際しての像面湾曲等の収差の変動の抑制と第5レンズ群L5の軽量化の両立が容易になる。
条件式(9)の下限値を下回って広角端におけるレンズ全長TTLwに対して距離Dsp5wが短くなり過ぎると、第5レンズ群L5が開口絞りSPに近過ぎるために、第5レンズ群L5に入射する軸外光線の高さが低くなり過ぎる。よって、ズーミング及びフォーカシングに際しての像面湾曲等の収差の変動の抑制がしにくくなり好ましくない。条件式(9)の上限値を上回って広角端におけるレンズ全長TTLwに対して距離Dsp5wが長くなり過ぎると、第5レンズ群L5の有効径が大きくなり過ぎてしまい、フォーカスレンズ群及びズームレンズL0の軽量化が困難になり好ましくない。
条件式(10)は、望遠端における開口絞りSPから第5レンズ群L5の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離Dsp5tと、望遠端におけるズームレンズL0のレンズ全長TTLtの比を規定した式である。望遠端におけるレンズ全長TTLtに対して距離Dsp5tを適切に設定することで、ズーミング及びフォーカシングに際しての像面湾曲等の収差の変動の抑制と第5レンズ群L5の軽量化の両立が容易になる。
条件式(10)の下限値を下回って望遠端におけるレンズ全長TTLtに対して距離Dsp5tが短くなり過ぎると、第5レンズ群L5が開口絞りSPに近過ぎるために、第5レンズ群L5に入射する軸外光線の高さが低くなり過ぎる。よって、ズーミング及びフォーカシングに際しての像面湾曲等の収差の変動の抑制がしにくくなり好ましくない。条件式(10)の上限値を上回って望遠端におけるレンズ全長TTLtに対して距離Dsp5tが長くなり過ぎると、ズーミングに際しての第5レンズ群L5の移動量が短くなり、十分なズーム比を確保しにくくなるため好ましくない。
なお、条件式(4)乃至(10)の数値範囲は、以下の条件式(4a)乃至(10a)の範囲とすることがより好ましい。
1.0<f1/fw<2.5 ・・・(4a)
0.2<f4/fw<0.8 ・・・(5a)
-1.5<f5/fw<-0.25 ・・・(6a)
-0.9<f5/frt<-0.35 ・・・(7a)
-1.2<ffw/fw<-0.6 ・・・(8a)
0.2<Dsp5w/TTLw<0.5 ・・・(9a)
0.08<Dsp5t/TTLt<0.30 ・・・(10a)
また、条件式(4)乃至(10)の数値範囲は、以下の条件式(4b)乃至(10b)の範囲とすることがさらに好ましい。
0.2<f4/fw<0.8 ・・・(5a)
-1.5<f5/fw<-0.25 ・・・(6a)
-0.9<f5/frt<-0.35 ・・・(7a)
-1.2<ffw/fw<-0.6 ・・・(8a)
0.2<Dsp5w/TTLw<0.5 ・・・(9a)
0.08<Dsp5t/TTLt<0.30 ・・・(10a)
また、条件式(4)乃至(10)の数値範囲は、以下の条件式(4b)乃至(10b)の範囲とすることがさらに好ましい。
1.3<f1/fw<2.1 ・・・(4b)
0.4<f4/fw<0.7 ・・・(5b)
-0.7<f5/fw<-0.3 ・・・(6b)
-0.84<f5/frt<-0.40 ・・・(7b)
-1.1<ffw/fw<-0.7 ・・・(8b)
0.26<Dsp5w/TTLw<0.42 ・・・(9b)
0.10<Dsp5t/TTLt<0.25 ・・・(10b)
次に、各実施例のズームレンズL0について詳細に述べる。
0.4<f4/fw<0.7 ・・・(5b)
-0.7<f5/fw<-0.3 ・・・(6b)
-0.84<f5/frt<-0.40 ・・・(7b)
-1.1<ffw/fw<-0.7 ・・・(8b)
0.26<Dsp5w/TTLw<0.42 ・・・(9b)
0.10<Dsp5t/TTLt<0.25 ・・・(10b)
次に、各実施例のズームレンズL0について詳細に述べる。
実施例1乃至3のズームレンズL0のレンズ構成について説明する。図1、図4、図7は、それぞれ実施例1乃至3のズームレンズL0のレンズ断面である。実施例1乃至3のズームレンズL0は第1乃至第5レンズ群からなる。L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群、L5は負の屈折力の第5レンズ群である。また、第5レンズ群L5を像側に移動させることで無限遠から至近距離へのフォーカシングを行うこともができる。また、第2レンズ群L2を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に駆動させることで像振れ(手振れ)による画質劣化を低減させる効果を得ることができる。
実施例4のズームレンズL0のレンズ構成について説明する。図10は、実施例4のズームレンズL0のレンズ断面である。実施例4のズームレンズL0は第1乃至第6レンズ群からなる。L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群、L5は負の屈折力の第5レンズ群、L6は負の屈折力の第6レンズ群である。また、第5レンズ群L5を像側に移動させることで無限遠から至近距離へのフォーカシングを行うことができる。また、第2レンズ群L2を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に駆動させることで像振れ(手振れ)による画質劣化を低減させる効果を得ることができる。
実施例5のズームレンズL0のレンズ構成について説明する。図13は、実施例5のズームレンズL0のレンズ断面である。実施例5のズームレンズL0は第1乃至第6レンズ群からなる。L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群、L5は負の屈折力の第5レンズ群、L6は正の屈折力の第6レンズ群である。また、第5レンズ群L5を像側に移動させることで無限遠から至近距離へのフォーカシングを行うことができる。また、第2レンズ群L2を光軸に垂直な方向の成分を含む方向に駆動させることで像振れ(手振れ)による画質劣化を低減させる効果を得ることができる。
以下に、実施例1乃至5にそれぞれ対応する数値実施例1乃至5を示す。
各数値実施例の面データにおいて、r(mm)は各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.56nm)、F線(486.13nm)、C線(656.27nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
なお、各数値実施例において、d(mm)、焦点距離(mm)、Fナンバー、近軸計算による半画角(°)は全て各実施例のズームレンズL0が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカスBFは、最終レンズ面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。レンズ全長は、第1レンズ面(最も物体側のレンズ面)から最終レンズ面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。レンズ群は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4、A6、A8、A10、A12を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h/R)2}1/2]+A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10+A12×h12
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
x=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h/R)2}1/2]+A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10+A12×h12
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 45.825 1.50 1.91082 35.2
2 33.201 5.15 1.49700 81.5
3 -334.892 (可変)
4 -49.993 0.80 1.77250 49.6
5 14.423 2.23 2.05090 26.9
6 27.415 (可変)
7(絞り) ∞ 0.38
8 20.369 3.30 1.48749 70.2
9 -47.315 4.76
10 -17.892 1.00 1.84666 23.9
11 -33.732 (可変)
12 32.322 3.39 1.49700 81.5
13 -19.312 0.82
14 -26.496 1.90 1.53110 55.9
15* -34.445 (可変)
16 -218.570 1.50 1.89286 20.4
17 -34.943 0.70 1.77250 49.6
18 23.223 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 5.54876e-05 A 6= 1.06102e-07 A 8=-1.28230e-09
A10= 2.87863e-11 A12=-3.23250e-14
各種データ
ズーム比 3.64
広角 中間 望遠
焦点距離 55.72 131.14 202.99
Fナンバー 5.19 6.53 7.28
半画角(°) 13.77 5.95 3.85
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 110.95 140.56 154.01
BF 33.31 50.77 60.84
d 3 14.77 44.38 57.83
d 6 21.16 10.97 4.47
d11 4.61 1.01 1.00
d15 9.68 6.01 2.44
d18 33.31 50.77 60.84
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 110.76
2 4 -29.03
3 7 61.52
4 12 28.18
5 16 -29.40
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 45.074 1.50 1.91082 35.2
2 32.641 5.15 1.49700 81.5
3 -351.240 (可変)
4 -53.705 0.80 1.77250 49.6
5 14.335 2.23 2.05090 26.9
6 26.671 (可変)
7(絞り) ∞ 0.38
8 19.635 3.30 1.48749 70.2
9 -50.541 4.64
10 -18.077 1.00 1.84666 23.9
11 -32.995 (可変)
12 31.696 3.39 1.49700 81.5
13 -19.369 1.48
14 -22.335 1.90 1.53110 55.9
15* -33.575 (可変)
16 -330.708 1.50 1.89286 20.4
17 -38.145 0.70 1.77250 49.6
18 23.365 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 5.53275e-05 A 6= 1.06103e-07 A 8=-1.75628e-09
A10= 6.81662e-11 A12=-6.92463e-13
各種データ
ズーム比 3.66
広角 中間 望遠
焦点距離 55.70 91.33 203.70
Fナンバー 5.10 6.02 7.23
半画角(°) 13.78 8.51 3.84
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 110.02 126.38 152.17
BF 29.95 40.80 59.65
d 3 15.63 31.98 57.77
d 6 20.65 14.83 4.20
d11 5.52 2.76 1.00
d15 10.30 8.04 1.57
d18 29.95 40.80 59.65
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 110.07
2 4 -29.18
3 7 57.77
4 12 30.44
5 16 -30.61
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.338 1.50 1.91082 35.2
2 31.036 5.15 1.49700 81.5
3 -595.180 (可変)
4 -56.186 0.80 1.77250 49.6
5 14.653 2.23 2.05090 26.9
6 27.057 (可変)
7(絞り) ∞ 0.38
8 20.275 3.30 1.48749 70.2
9 -45.436 4.15
10 -18.288 1.00 1.84666 23.9
11 -31.009 (可変)
12 46.663 3.39 1.49700 81.5
13 -16.932 1.10
14 -17.295 1.90 1.53110 55.9
15* -27.902 (可変)
16 -147.758 1.50 1.89286 20.4
17 -36.076 0.70 1.77250 49.6
18 28.186 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.01898e-05 A 6= 4.91117e-08 A 8= 3.96996e-10
A10=-1.48899e-11 A12= 3.33901e-13
各種データ
ズーム比 3.64
広角 中間 望遠
焦点距離 54.89 87.59 200.00
Fナンバー 5.10 7.24 7.24
半画角(°) 13.98 8.86 3.91
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 108.96 124.56 151.10
BF 27.30 38.69 60.24
d 3 13.37 28.97 55.51
d 6 20.95 15.67 4.53
d11 7.10 3.86 1.10
d15 13.15 10.28 2.64
d18 27.30 38.69 60.24
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 108.68
2 4 -29.86
3 7 52.74
4 12 35.52
5 16 -33.05
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.776 1.50 1.91082 35.2
2 34.078 5.15 1.49700 81.5
3 -267.314 (可変)
4 -57.632 0.80 1.77250 49.6
5 16.707 2.23 2.05090 26.9
6 32.547 (可変)
7(絞り) ∞ 0.38
8 23.804 3.30 1.48749 70.2
9 -43.441 4.33
10 -19.752 1.00 1.84666 23.9
11 -35.737 (可変)
12 46.955 3.39 1.49700 81.5
13 -21.158 0.75
14 -31.292 1.90 1.53110 55.9
15* -42.950 (可変)
16 -369.529 1.50 1.89286 20.4
17 -43.870 0.70 1.77250 49.6
18 27.033 (可変)
19 -26.644 2.00 1.56170 72.1
20 -32.277 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.34970e-05 A 6= 1.15606e-07 A 8=-4.99524e-09
A10= 1.31838e-10 A12=-1.13505e-12
各種データ
ズーム比 3.71
広角 中間 望遠
焦点距離 55.18 124.82 204.62
Fナンバー 5.10 6.41 7.24
半画角(°) 13.90 6.25 3.82
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 108.14 141.24 154.55
BF 16.00 15.34 21.59
d 3 7.06 40.16 53.47
d 6 22.08 13.97 4.02
d11 8.58 2.89 1.00
d15 14.33 7.15 2.69
d18 11.16 32.80 42.85
d20 16.00 15.34 21.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 112.50
2 4 -34.48
3 7 64.39
4 12 34.64
5 16 -35.34
6 19 -311.63
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.040 1.50 1.91082 35.2
2 31.787 5.15 1.49700 81.5
3 -1047.252 (可変)
4 -63.750 0.80 1.77250 49.6
5 17.147 2.23 2.05090 26.9
6 31.895 (可変)
7(絞り) ∞ 0.38
8 21.661 3.30 1.48749 70.2
9 193.803 4.39
10 -95.765 1.00 1.84666 23.9
11* 114.696 (可変)
12 31.188 3.39 1.49700 81.5
13 -66.960 8.80
14 112.908 1.90 1.53110 55.9
15* -67.803 (可変)
16 -41.087 1.50 1.89286 20.4
17 -22.468 0.70 1.77250 49.6
18 33.266 (可変)
19 404.041 2.39 1.60242 59.4
20 -70.641 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.14137e-05 A 6= 1.16150e-08 A 8=-6.54735e-11
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.49810e-05 A 6=-4.23287e-10 A 8=-2.30923e-10
A10= 2.00248e-11 A12=-1.81820e-13
各種データ
ズーム比 2.60
広角 中間 望遠
焦点距離 77.07 100.59 200.02
Fナンバー 5.10 6.05 7.24
半画角(°) 10.05 7.73 3.91
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 106.73 115.75 151.10
BF 22.70 12.03 10.35
d 3 2.00 11.02 46.37
d 6 13.67 10.26 4.03
d11 1.02 0.64 2.95
d15 20.31 20.78 10.65
d18 9.60 23.59 39.32
d20 22.70 12.03 10.35
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 107.29
2 4 -34.76
3 7 161.67
4 12 30.90
5 16 -24.97
6 19 100.00
各数値実施例における種々の値を、以下の表1および表2にまとめて示す。
[撮像装置]
次に、本発明のズームレンズL0を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)10の実施例について、図16を用いて説明する。図16において、13はカメラ本体、11は実施例1乃至5で説明したいずれかのズームレンズL0によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体13に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体13はクイックリターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックリターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
次に、本発明のズームレンズL0を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)10の実施例について、図16を用いて説明する。図16において、13はカメラ本体、11は実施例1乃至5で説明したいずれかのズームレンズL0によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体13に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体13はクイックリターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックリターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
このように本発明のズームレンズL0をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
[撮像システム]
なお、各実施例のズームレンズL0と、ズームレンズL0を制御する制御部とを含めた撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像振れ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズL0と一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズL0とは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズL0の各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、ズームレンズL0を制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズL0を遠隔操作することができる。
なお、各実施例のズームレンズL0と、ズームレンズL0を制御する制御部とを含めた撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像振れ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズL0と一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズL0とは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズL0の各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、ズームレンズL0を制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズL0を遠隔操作することができる。
また、ズームレンズL0を遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設ける。そして、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズL0の駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
また、撮像システムは、ズームレンズL0のズームに関する情報(移動状態)を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズL0のズームに関する情報とは、例えばズーム倍率(ズーム状態)や各レンズ群の移動量(移動状態)である。この場合、表示部に示されるズームレンズL0のズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズL0を遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
L0 ズームレンズ
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
Claims (23)
- 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群は物体側へ移動し、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第5レンズ群が移動し、
前記第5レンズ群の焦点距離をf5、前記ズームレンズを構成するレンズのうち開口絞りより像側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離をfrw、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第1レンズ群の移動量をM1、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第3レンズ群の移動量をM3、望遠端における前記ズームレンズのレンズ全長をTTLt、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとするとき、
-1.6<f5/frw<-0.7
2.2<M1/M3<6.0
0.30<TTLt/ft<0.77
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
0.5<f1/fw<3.0
なる条件式を満足す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レンズ群の焦点距離をf4、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
0.1<f4/fw<1.0
なる条件式を満足す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。 - 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
-2.0<f5/fw<-0.1
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記ズームレンズを構成するレンズのうち前記開口絞りより像側に配置されたレンズの望遠端における合成焦点距離をfrtとするとき、
-1.0<f5/frt<-0.3
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記ズームレンズを構成するレンズのうち前記開口絞りより物体側に配置されたレンズの広角端における合成焦点距離をffw、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
-1.4<ffw/fw<-0.3
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 広角端における前記開口絞りから前記第5レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDsp5w、広角端における前記ズームレンズのレンズ全長をTTLwとするとき、
0.1<Dsp5w/TTLw<0.6
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のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記開口絞りから前記第5レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDsp5tとするとき、
0.05<Dsp5t/TTLt<0.40
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の最も像側には、正の屈折力を有する光学素子が配置されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔は狭まることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群は、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群は、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第5レンズ群は、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群および前記第4レンズ群のレンズ面のうち、少なくとも一つのレンズ面は非球面であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記開口絞りは、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 像振れ補正に際して、前記第2レンズ群が光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群、前記第5レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群、前記第5レンズ群、第6レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至18のいずれか一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される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
- 請求項1乃至18のいずれか一項に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
- 前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項20に記載の撮像システム。
- 前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項20または21に記載の撮像システム。
- 前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項20乃至22の何れか一項に記載の撮像システム。
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---|---|---|---|
JP2022029523A JP2023125437A (ja) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | ズームレンズおよびそれを有する撮像装置、撮像システム |
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---|---|
JP2023125437A true JP2023125437A (ja) | 2023-09-07 |
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JP2022029523A Pending JP2023125437A (ja) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | ズームレンズおよびそれを有する撮像装置、撮像システム |
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