JP4888029B2 - ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法 - Google Patents
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Description
光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は常に固定であり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群は像側から物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は、光路を90度折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子を有しており、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズとから構成されており、
前記第5レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成されており、
前記第3レンズ群を光軸に対して垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることを特徴とするズームレンズを提供する。
光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群とからなるズームレンズの変倍方法において、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は常に固定であり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群は像側から物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は、光路を90度折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子を有しており、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズとから構成されており、
前記第5レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成されており、
前記第3レンズ群を光軸に対して垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることを特徴とするズームレンズの変倍方法を提供する。
本ズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は常に固定であり、前記第3レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせる構成である。
これにより、当該ズームレンズ中で最も大きなレンズ群を移動させる必要がなくなるため、構造を簡素化することができる。また本ズームレンズは、最も大きなレンズ群である第1レンズ群以外のレンズ群によってズーミングを行うことで、従来使用していた駆動系よりも小さな駆動系を使用することが可能となる。
このため、レンズ群を移動させた際の像のシフト量が大きく、レンズ群の移動量を小さくすることができる。したがって、像をシフトさせた際のコマ収差の変動及び非点収差の変動を小さくすることが可能となる。また、レンズ群の移動量が小さいため、該レンズ群を移動させるための機構を小さくすることが可能となり、装置全体の小型化を図ることができる。
このため、第3レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させるための機構をズーミングに際して移動させる必要がない。したがって、構造を簡単にすることが可能となり、装置全体の小型化を図ることができる。
この構成により、ズーミングによる像面位置の補正を行いながら、ズーミングによる非点収差の変動及びコマ収差の変動を良好に抑えることができる。また、第2レンズ群、第4レンズ群、及び第5レンズ群は、単一方向へ移動するのみであるため、つまり光軸に垂直な方向へ移動させることがなくズーミングに際して光軸方向へ移動させるのみであるため、各レンズ群の駆動方法を簡素化することが可能となる。
この構成により、レンズ群単体で発生する収差を良好に補正することが可能となる。このため、第3レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせた場合に生じる収差の変動を抑えることが可能となる。
この構成により、第3レンズ群中の最も物体側のレンズの径をレンズ系全体を通して一番小さくすることができる。これにより、像をシフトさせるために移動する第3レンズ群は、レンズ系を通して一番小さなレンズ群となるため、当該レンズ群を移動させるための機構を最も簡単にすることが可能となる。
このように、光路を折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子をズーミングに際して常に固定の第1レンズ群に配置することで、装置全体の厚みを小さくすることが可能となり、また、ズーミングしても装置全体の厚みが変化することがない。
この構成により、第1レンズ群で発生する軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することが可能となる。このため、第3レンズ群によって像をシフトさせた際のコマ収差の変動及び倍率色収差の変動を抑えることが可能となる。
これにより、第4レンズ群を保持するための機構を簡単にすることができる。また、ズーミングに際して極めて少ないトルクでも第4レンズ群を駆動することが可能となるため、駆動系を極めて小さくすることができる。また、ズーミング中の軸上色収差の変動を小さくすることができる。
この構成により、ズーミングによる倍率色収差の変動を良好に抑えることが可能となる。また、第5レンズ群を保持する機構を簡単にすることが可能となる。また、ズーミングに際して少ないトルクでも第5レンズ群を駆動することが可能となるため、駆動系を小さくすることができる。
これにより、各レンズ群のレンズ枚数を少なくすることができる。また、ズーミングによるコマ収差の変動及び非点収差の変動を良好に抑えることもできる。
これにより、超小型で高画質であり、像シフト可能な撮像装置を実現することができる。
(第1実施例)
図1は、第1実施例に係るズームレンズのレンズ構成とズーム軌道を示す図である。
図1に示すように本実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズとから構成されている。
ここで、開口絞りSは、第3レンズ群G3中の最も物体側に配置されており、その位置は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定である。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズのみで構成されている。
なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLPFと、前記固体撮像素子を保護するためのカバーガラスCGとを備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第3レンズ群G3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることができる。これにより、手ぶれ等によって生じる被写体像のぶれを補正することができる。
[全体諸元]において、fは焦点距離、Bfはバックフォーカス、FNOはFナンバー、ωは半画角(最大入射角、単位は「°」)をそれぞれ示す。
[レンズデータ]において、面番号は物体側からの光学面の順序、rは光学面の曲率半径、dは光学面の間隔をそれぞれ示す。また、nd,νdはそれぞれd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率,アッベ数を示す。なお、曲率半径「∞」は平面又は開口を示し、空気の屈折率1.000000は記載を省略している。
X(y)=y2/[r×{1+(1−κ×y2/r2)1/2}]
+C4×y4+C6×y6+・・・・+C10×y10
ここで、X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)、κは円錐定数、Ci(i:整数)は第i次の非球面係数をそれぞれ示している。また、「E-n」(n:整数)は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。
ここで、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、その他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「mm」に限られるものではない。なお、以下の各実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.45811 12.40462 18.24576
Bf = 0.59981 0.59981 0.59981
FNO= 3.71022 4.23666 4.81352
ω = 31.62644 16.85181 11.53095
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
1) 25.1267 0.8000 25.46 2.000690
2) 8.1650 1.9000
3) ∞ 7.0000 23.78 1.846660
4) ∞ 0.2000
5) 10.7599 2.6000 63.86 1.618810 (非球面)
6) -13.9351 (D1)
7) -15.7591 0.7500 40.10 1.851350
8) 6.4417 0.7000 (非球面)
9) -21.5186 0.7500 52.32 1.755000
10) 6.2604 1.4500 25.46 2.000690
11) -56.4090 (D2)
12) ∞ 0.2000 (開口絞り)
13) 8.2830 1.9000 53.22 1.693500 (非球面)
14) -21.1389 0.2000
15) 9.9873 2.2500 43.69 1.720000
16) -4.9995 0.7500 31.31 1.903660
17) 8.0342 (D3)
18) 9.0631 2.3500 64.06 1.516330
19) -21.2827 (D4) (非球面)
20) 13.7555 2.6000 82.56 1.497820
21) -4.9035 0.7500 40.80 1.883000
22) 39.5983 (D5)
23) ∞ 0.6500 64.14 1.516329
24) ∞ 1.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ C4 C6 C8 C10
5) -0.0961 -7.04120E-05 -1.28960E-06 1.74260E-08 0.00000E+00
8) -4.6871 2.27450E-03 -1.14560E-04 5.60840E-06 0.00000E+00
13) 3.3167 -5.57300E-04 -1.18240E-05 -5.76730E-07 0.00000E+00
19) 33.3898 4.18630E-04 1.03760E-05 -1.09280E-06 2.29950E-07
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.45811 12.40462 18.24576
D0 ∞ ∞ ∞
D1 1.29998 5.45972 7.41383
D2 7.31383 3.15416 1.20001
D3 6.31233 3.05150 1.20002
D4 1.19998 1.76376 1.61568
D5 2.16121 4.85825 6.85787
図3(a)、及び図3(b)はそれぞれ、第1実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
図4(a)、及び図4(b)はそれぞれ、第1実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、像シフト後にも優れた光学性能を有していることがわかる。
図5は、第2実施例に係るズームレンズのレンズ構成とズーム軌道を示す図である。
図5に示すように本実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズとから構成されている。
ここで、開口絞りSは、第3レンズ群G3中の最も物体側に配置されており、その位置は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定である。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズのみで構成されている。
なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLPFと、前記固体撮像素子を保護するためのカバーガラスCGとを備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第3レンズ群G3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることができる。これにより、手ぶれ等によって生じる被写体像のぶれを補正することができる。
以下の表2に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.45811 12.40462 18.24576
Bf = 0.59981 0.59981 0.59981
FNO= 3.70367 4.22685 4.80365
ω = 31.62606 16.85178 11.53118
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
1) 26.2255 0.8000 25.46 2.000690
2) 8.2715 1.9000
3) ∞ 7.0000 23.78 1.846660
4) ∞ 0.2000
5) 10.7176 2.6000 63.86 1.618810 (非球面)
6) -14.0008 (D1)
7) -15.9056 0.7500 40.10 1.851350
8) 6.3573 0.7000 (非球面)
9) -25.1382 0.7500 52.32 1.755000
10) 6.0612 1.4500 25.46 2.000690
11) -74.7924 (D2)
12) ∞ 0.2000 (開口絞り)
13) 8.2636 1.9000 53.22 1.693500 (非球面)
14) -21.0361 0.2000
15) 10.1814 2.2500 43.69 1.720000
16) -4.9908 0.7500 31.31 1.903660
17) 8.1712 (D3)
18) 9.1774 2.3500 64.06 1.516330
19) -20.6458 (D4) (非球面)
20) 13.6709 2.6000 82.56 1.497820
21) -4.9340 0.7500 40.80 1.883000
22) 38.2894 (D5)
23) ∞ 0.6500 64.14 1.516329
24) ∞ 1.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ C4 C6 C8 C10
5) -0.1175 -6.90620E-05 -1.41080E-06 2.01590E-08 0.00000E+00
8) -4.8653 2.46100E-03 -1.30260E-04 6.30270E-06 0.00000E+00
13) 3.4217 -5.87290E-04 -1.34700E-05 -6.66410E-07 0.00000E+00
19) 32.0473 4.33350E-04 1.74690E-05 -1.97340E-06 2.96040E-07
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.45811 12.40462 18.24576
D0 ∞ ∞ ∞
D1 1.29998 5.45972 7.41383
D2 7.31384 3.15417 1.20002
D3 6.31236 3.05153 1.20005
D4 1.19998 1.76376 1.61568
D5 2.17267 4.86971 6.86933
図7(a)、及び図7(b)はそれぞれ、第2実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
図8(a)、及び図8(b)はそれぞれ、第2実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、像シフト後にも優れた光学性能を有していることがわかる。
図9は、第3実施例に係るズームレンズのレンズ構成とズーム軌道を示す図である。
図9に示すように本実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズとから構成されている。
ここで、開口絞りSは、第3レンズ群G3中の最も物体側に配置されており、その位置は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定である。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズのみで構成されている。
なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLPFと、前記固体撮像素子を保護するためのカバーガラスCGとを備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第3レンズ群G3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることができる。これにより、手ぶれ等によって生じる被写体像のぶれを補正することができる。
以下の表3に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.47747 12.38973 18.17282
Bf = 0.59998 0.59998 0.59998
FNO= 3.70468 4.22370 4.79764
ω = 31.54898 16.87005 11.57496
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
1) 26.6327 0.8000 25.46 2.000690
2) 8.3017 1.9000
3) ∞ 7.0000 23.78 1.846660
4) ∞ 0.2000
5) 10.7611 2.6000 63.86 1.618810 (非球面)
6) -14.0008 (D1)
7) -16.3416 0.7500 40.10 1.851350
8) 6.4371 0.7000 (非球面)
9) -23.8529 0.7500 52.32 1.755000
10) 6.0789 1.4500 25.46 2.000690
11) -74.7924 (D2)
12) ∞ 0.2000 (開口絞り)
13) 8.3418 1.9000 53.22 1.693500 (非球面)
14) -21.0289 0.2000
15) 10.0658 2.2500 43.69 1.720000
16) -5.0006 0.7500 31.31 1.903660
17) 8.1712 (D3)
18) 9.3077 2.3500 64.06 1.516330
19) -20.6458 (D4) (非球面)
20) 13.4071 2.6000 82.56 1.497820
21) -4.9331 0.7500 40.80 1.883000
22) 38.2894 (D5)
23) ∞ 0.6500 64.14 1.516329
24) ∞ 1.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ C4 C6 C8 C10
5) -0.2022 -6.05850E-05 -1.38160E-06 1.86490E-08 0.00000E+00
8) -3.3389 1.70670E-03 -6.52030E-05 3.47180E-06 0.00000E+00
13) 3.1249 -5.01420E-04 -9.25730E-06 -4.27560E-07 0.00000E+00
19) 31.7260 4.24060E-04 1.11420E-05 -1.05420E-06 2.41360E-07
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.47747 12.38973 18.17282
D0 ∞ ∞ ∞
D1 1.29998 5.45972 7.41383
D2 7.31384 3.15417 1.20002
D3 6.31236 3.05153 1.20005
D4 1.19998 1.76376 1.61568
D5 2.17267 4.86971 6.86933
図11(a)、及び図11(b)はそれぞれ、第3実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
図12(a)、及び図12(b)はそれぞれ、第3実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、像シフト後にも優れた光学性能を有していることがわかる。
図13は、第4実施例に係るズームレンズのレンズ構成とズーム軌道を示す図である。
図13に示すように本実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズとから構成されている。
ここで、開口絞りSは、第3レンズ群G3中の最も物体側に配置されており、その位置は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定である。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズのみで構成されている。
なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLPFと、前記固体撮像素子を保護するためのカバーガラスCGとを備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第3レンズ群G3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることができる。これにより、手ぶれ等によって生じる被写体像のぶれを補正することができる。
以下の表4に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.87693 12.81115 18.43993
Bf = 0.60004 0.60004 0.60004
FNO= 3.78890 4.29327 4.86453
ω = 30.02858 16.34701 11.41301
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
1) 25.9389 0.8000 25.46 2.000690
2) 8.6145 1.9000 (非球面)
3) ∞ 7.0000 23.78 1.846660
4) ∞ 0.2000
5) 11.5668 2.6000 63.86 1.618810 (非球面)
6) -14.0008 (D1)
7) -14.4972 0.7500 40.10 1.851350
8) 6.7868 0.7000 (非球面)
9) -32.4741 0.7500 52.32 1.755000
10) 6.3717 1.4500 25.46 2.000690
11) -74.7924 (D2)
12) ∞ 0.2000 (開口絞りS)
13) 8.5367 1.9000 53.22 1.693500 (非球面)
14) -20.8409 0.2000
15) 9.8839 2.2500 43.69 1.720000
16) -5.0799 0.7500 31.31 1.903660
17) 8.1712 (D3)
18) 9.9559 2.3500 64.06 1.516330
19) -20.6458 (D4) (非球面)
20) 13.7035 2.6000 82.56 1.497820
21) -4.9715 0.7500 40.80 1.883000
22) 38.2894 (D5)
23) ∞ 0.6500 64.14 1.516329
24) ∞ 1.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ C4 C6 C8 C10
2) 0.9285 5.04190E-05 1.47590E-07 3.33310E-09 0.00000E+00
5) -0.1397 -4.27700E-05 -1.60770E-06 2.23710E-08 0.00000E+00
8) -1.0282 4.18670E-04 -1.22060E-05 1.46530E-06 0.00000E+00
13) 1.5563 -1.50910E-04 4.72540E-06 -1.43540E-07 0.00000E+00
19) 30.5745 4.07010E-04 -3.92360E-06 8.97070E-07 1.24630E-07
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.87693 12.81115 18.43993
D0 ∞ ∞ ∞
D1 1.29998 5.45972 7.41383
D2 7.31384 3.15417 1.20002
D3 6.31236 3.05153 1.20005
D4 1.19998 1.76376 1.61568
D5 2.17267 4.86971 6.86933
図15(a)、及び図15(b)はそれぞれ、第4実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
図16(a)、及び図16(b)はそれぞれ、第4実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、像シフト後にも優れた光学性能を有していることがわかる。
図17は、参考例に係るズームレンズのレンズ構成とズーム軌道を示す図である。
図17に示すように本実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23との接合レンズとから構成されている。
ここで、開口絞りSは、第3レンズ群G3中の最も物体側に配置されており、その位置は広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定である。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズのみで構成されている。
なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタLPFと、前記固体撮像素子を保護するためのカバーガラスCGとを備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第3レンズ群G3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることができる。これにより、手ぶれ等によって生じる被写体像のぶれを補正することができる。
以下の表5に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.53567 14.69100 21.82798
Bf = 0.59992 0.59992 0.59992
FNO= 3.66144 4.19048 4.76435
ω = 20.44017 10.50414 7.08889
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
1) -118.1696 0.8000 25.46 2.000690
2) 10.0927 1.4000
3) 47.3900 1.4000 23.78 1.846660
4) -84.6850 0.2000
5) 9.6824 2.6000 63.86 1.618810 (非球面)
6) -14.0008 (D1)
7) -19.1608 0.7500 40.10 1.851350
8) 6.2730 0.7000 (非球面)
9) -18.4491 0.7500 52.32 1.755000
10) 5.9433 1.4500 25.46 2.000690
11) -74.7924 (D2)
12) ∞ 0.2000 (開口絞りS)
13) 8.3965 1.9000 53.22 1.693500 (非球面)
14) -22.5669 0.2000
15) 9.6272 2.2500 43.69 1.720000
16) -4.9870 0.7500 31.31 1.903660
17) 8.1712 (D3)
18) 8.8082 2.3500 64.06 1.516330
19) -20.6458 (D4) (非球面)
20) 14.2971 2.6000 82.56 1.497820
21) -4.9594 0.7500 40.80 1.883000
22) 38.2894 (D5)
23) ∞ 0.6500 64.14 1.516329
24) ∞ 1.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ C4 C6 C8 C10
5) -0.1202 -1.64800E-05 -9.23450E-07 5.88760E-09 0.00000E+00
8) -2.7862 1.70700E-03 -6.07750E-05 4.43160E-06 0.00000E+00
13) 3.2486 -4.70030E-04 -1.55540E-05 0.00000E+00 0.00000E+00
19) 32.2540 5.20020E-04 1.75440E-05 -2.07080E-06 3.07140E-07
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.53567 14.69100 21.82798
D0 ∞ ∞ ∞
D1 1.29998 5.45972 7.41383
D2 7.31384 3.15417 1.20002
D3 6.31236 3.05153 1.20005
D4 1.19998 1.76376 1.61568
D5 2.17267 4.86971 6.86933
図19(a)、及び図19(b)はそれぞれ、参考例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
図20(a)、及び図20(b)はそれぞれ、参考例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠撮影時の諸収差図、及び像シフト後のコマ収差図である。
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、像シフト後にも優れた光学性能を有していることがわかる。
本ズームレンズの数値実施例として5群構成のものを示したが、本ズームレンズの群構成はこれに限られず、他の群構成のズームレンズを構成することもできる。
また、本ズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
図21は、本ズームレンズを備えたカメラの正面図(a)及び背面図(b)である。図22は、図21(a)のA−A’線に沿った断面図である。
本カメラ1は、図21及び図22に示すように撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えた電子スチルカメラである。
なお、上記第2乃至第5実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても上記カメラ1と同様の効果を勿論奏することができる。
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
P1 光路折り曲げ光学素子
S 開口絞り
I 像面
LPS ローパスフィルタ
W 広角端状態
T 望遠端状態
Claims (7)
- 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は常に固定であり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群は像側から物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は、光路を90度折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子を有しており、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズとから構成されており、
前記第5レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成されており、
前記第3レンズ群を光軸に対して垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることを特徴とするズームレンズ。 - 前記第3レンズ群中の最も物体側に、Fナンバーを決定する開口絞りを有しており、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記開口絞りは、常に固定であ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1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負レンズと、前記光路折り曲げ光学素子と、正レンズとから構成されてい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。
- 前記第4レンズ群は、単レンズで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3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、第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、及び前記第5レンズ群は、少なくとも1つの非球面レンズをそれぞれ有していることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズを搭載していることを特徴とする撮像装置。
- 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群とからなるズームレンズの変倍方法において、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は常に固定であり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群は像側から物体側へ移動し、
前記第1レンズ群は、光路を90度折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子を有しており、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズとから構成されており、
前記第5レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成されており、
前記第3レンズ群を光軸に対して垂直な方向へ移動させることによって像をシフトさせることを特徴とするズームレンズの変倍方法。
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