JP4928165B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズに関し、特にビデオカメラ、銀塩写真用カメラ、デジタルカメラ
などの撮影光学系として好適なものである。
などの撮影光学系として好適なものである。
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系としてコンパクトで高解像の光学性能を有したズームレンズが要望されている。
更に、これらのズームレンズには、被写体を撮影するとき、ズームレンズに振動が生じると、撮影画像にぶれが生じるため、撮影画像のぶれを防止する防振機能を有していることが要望されている。
これらの要望に答えるズームレンズとして、物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群構成のズームレンズがある。この４群ズームレンズにおいて、ズーミングに際して第２、第４レンズ群が移動し、又一部のレンズ群を変位させて画像ぶれを補正したものが知られている。このうち第３レンズ群を負の屈折力のレンズ群と正の屈折力のレンズ群に分割し、該正の屈折力のレンズ群を光軸と垂直方向に振動させて静止画像を得るズームレンズが知られている（例えば特許文献１〜４）。
特開平７−１２８６１９号公報
特開平１１−２３７５５０号公報
特開２００２−２４４０３７号公報
特開２００３−３２２７９５号公報
一般に、ズームレンズの各レンズ群の屈折力を強めると、ズーミングに際する各レンズ群の移動量が少なくなるためにレンズ系全体を小型化することができる。しかしながらズーミングや合焦（フォーカシング）の際の収差変動量が大きくなるために高い光学性能を得るのが困難になる。
特に、高ズーム比化を達成しようとすると、第１レンズ群の有効径が大きくなり、又レンズ全長も長くなりレンズ系全体が大型化してくる。
一方防振のために、ズームレンズの一部のレンズ群を、光軸に対して垂直方向に平行偏心させる方法は、防振のために特別に余分な光学系を必要としないという利点がある。
しかしながら移動させるレンズ群のための空間を光路中に必要とし、また防振時における偏心収差が発生してくるという問題点がある。
特にレンズ群を光軸に垂直方向に偏心させて防振を行うズームレンズにおいて、防振敏感度を高くし、かつズーム比を大きくしていくと、偏心収差が多く発生し、光学性能が大きく低下してくる。
この為、防振機構を有するズームレンズは、画像ぶれの補正時に光学的な性能劣化が少なく、同時に適切な防振敏感度を有することが重要となっている。
本発明は、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
この他本発明は、光学系全体が小型化で、かつ振動補償時に良好な画像を維持することができる防振機能を有したズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸上を移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズと３枚以下の正レンズより構成され、前記第２レンズ群は、負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有し、前記第３レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第３ａレンズ群と、正の屈折力の第３ｂレンズ群から成り、該第３ｂレンズ群は、像を変位させるために光軸と垂直方向の成分を持つように移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸方向の長さを各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺ、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐとするとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
なる条件を満足することを特徴としている。
この他本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸上を移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３、正レンズＧ１４より成り、前記第２レンズ群は、負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸方向の長さを各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺ、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐ、前記正レンズＧ１２と前記正レンズＧ１３の材料のアッベ数を各々νｄＧ１２、νｄＧ１３、前記正レンズＧ１４の材料の屈折率をＮｄＧ１４とするとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
７５＜νｄＧ１２
６５＜νｄＧ１３
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１
なる条件を満足することを特徴としている。
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
なる条件を満足することを特徴としている。
この他本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸上を移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３、正レンズＧ１４より成り、前記第２レンズ群は、負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸方向の長さを各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺ、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐ、前記正レンズＧ１２と前記正レンズＧ１３の材料のアッベ数を各々νｄＧ１２、νｄＧ１３、前記正レンズＧ１４の材料の屈折率をＮｄＧ１４とするとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
７５＜νｄＧ１２
６５＜νｄＧ１３
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるコンパクトなズームレンズが得られる。
この他、本発明によれば、光学系全体の小型化を図りつつ、防振用のレンズ群を偏心させた時の偏心収差が少なく、高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
以下、図面を用いて本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
図１は実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４は実施例１のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図５は実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図６、図７、図８は実施例２のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図９は実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２は実施例３のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図１３は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
図１、図５、図９のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）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レンズ群である。
第３レンズ群Ｌ３は負の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａと防振のため（画像の変位を調整するため）に光軸と垂直方向の成分を持つように移動する正の屈折力の第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを有している。なお、防振のための移動としては光軸上のある点を回転中心とした揺動（回転移動）でも良い。光軸と垂直方向の成分を持つように防振用の第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを移動させれば、像の面内での移動が可能となる。
Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像が形成される像面であり、ビデオカメラやデジタルスチル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、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。ＳＰは開口絞りであり、第３ａレンズ群Ｌ３ａの物体側に設けている。
収差図において、ｄはｄ線、ｇはｇ線、Ｍはメリディオナル像面、Ｓはサジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角である。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端のズーム位置とは変倍用のレンズ群（各実施例では第２レンズ群Ｌ２）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。
各実施例では、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させて補正している。
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス方式を採用している。第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングの際の像面変動を補正するための移動軌跡である。
このように第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。なお、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３はズーミング及びフォーカスのためには不動である。
各実施例において、例えば望遠端のズーム位置において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。
各実施例においては、第３ｂレンズ群（防振レンズ群）Ｌ３ｂを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて光学系全体が振動したときの像ぶれを補正するようにしている。
即ち防振を行っている。これにより、可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行うようにし、光学系全体が大型化するのを防止している。
各実施例において第１レンズ群Ｌ１は物体側より像側へ順に、負レンズと３枚以下の正レンズより成っている。
具体的には、第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１、両凸形状の正レンズＧ１２、物体側が凸面の正レンズＧ１３、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズＧ１４より成っている。
負レンズＧ１１と正レンズＧ１２は接合されている。
第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凹面の負レンズ、両凸形状の正レンズ、負レンズより成っている。
第２レンズ群Ｌ２は、このようなレンズ構成によって、ズーミングに際して、収差変動を少なくしている。
第３レンズ群Ｌ３は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａと正の屈折力の第３ｂレンズ群Ｌ３ｂにより構成している。
これによって十分な長さのバックフォーカスを確保している。
第３ａレンズ群Ｌ３ａは、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズの接合レンズより成っている。
第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは、非球面形状のレンズ面を含む正レンズと、負レンズと、正レンズより成っている。
特に各実施例では第３ｂレンズ群Ｌ３ｂに少なくとも１つの非球面形状を有する正レンズを導入して防振時に発生する偏心コマ収差等の偏心収差を低減している。
また防振時の偏心倍率色収差を補正するために、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂに少なくとも１枚の負レンズを設けている。
又、このとき第３レンズ群Ｌ３全体の色収差補正のバランスを保つために、第３ａレンズ群Ｌ３ａに少なくとも１枚の正レンズを設けている。
又、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを前述の如く構成することにより、ぶれ補正のための防振レンズ群の構成を最小限として防振レンズ群の小型化及び軽量化を図っている。
又これにより防振レンズ群を駆動するためのアクチュエータを小型化できるため装置全体の小型化が実現できるとともに、駆動の際の省電力化を図っている。
第４レンズ群Ｌ４は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズと、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと、物体側が凸面の正レンズより成っている。
これによってフォーカスの際の収差変動が少なくなるようにしている。
各実施例においては、次の条件の１以上を満足するようにしている。これによって各条件に相当する効果を得ている。
第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の長さ（各レンズ群中の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの長さ）を各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺとする。ここでズーム比Ｚは前述した定義に基づく広角端と望遠端における焦点距離をｆｗ、ｆＴとするとき、
Ｚ＝ｆＴ／ｆｗ
である。
Ｚ＝ｆＴ／ｆｗ
である。
第１レンズ群Ｌ１中の正レンズＧ１２、正レンズＧ１３の材料のアッベ数を各々νｄＧ１２、νｄＧ１３、正レンズＧ１４の材料の屈折率をＮｄＧ１４とする。第２レンズ群Ｌ２は負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有しており、この正レンズＧ２Ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐとする。このとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ・・・（１）
７５＜νｄＧ１２・・・（２）
６５＜νｄＧ１３・・・（３）
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１・・・（４）
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０・・・（５）
なる条件を１以上満足するようにしている。
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ・・・（１）
７５＜νｄＧ１２・・・（２）
６５＜νｄＧ１３・・・（３）
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１・・・（４）
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０・・・（５）
なる条件を１以上満足するようにしている。
次に各条件式の技術的意味について説明をする。
条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の長さとズーム比に関するものである。条件式（１）の下限を超えるのは第１レンズ群Ｌ１の長さが相対的に短くなるか又は第２レンズ群Ｌ２の長さが相対的に長くなる場合である。第１レンズ群Ｌ１の長さが短くなって条件式（１）の下限値を超えると第１レンズ群Ｌ１に強い正の屈折力を持たせるのが困難になる。この結果第２レンズ群Ｌ２がズーミングに際して、大きく移動しても高いズーム比を得るのが難しくなる。
また、第２レンズ群Ｌ２が長くなって条件式（１）の下限値を超えると第２レンズ群Ｌ２より物体側の第１レンズ群Ｌ１のレンズ径が大型化してくる。望ましくは条件式（１）の下限値を３２．１さらに望ましくは４０．１にするのが良い。
条件式（１）の上限を超えるのは第１レンズ群Ｌ１の長さが相当に長い場合である。条件式（１）の上限値を超えるとレンズ全長が長くなり、レンズ系全体が大型となり好ましくない。好ましくは、条件式（１）の上限値を３．３×Ｚさらに好ましくは２．６×Ｚにすると良い。
ここで各実施例のズーム比Ｚはいずれも
Ｚ＝１９．８
である。
Ｚ＝１９．８
である。
条件式（２）、（３）、（４）は第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズＧ１２と、正レンズＧ１３の材料のアッベ数と正レンズＧ１４の材料の屈折率に関するものである。
条件式（２）、（３）の下限値を超えると望遠端において軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することが困難になる。
条件式（４）の下限値を超えて屈折率が低くなると所定の屈折力を持たせるためにレンズ面の曲率がきつくなり、この結果球面収差の補正が困難になる。条件式（４）の上限値を超えて屈折率が高くなると低分散の材料を用いることができなくなり、色収差を良好にすることが困難になってくる。
条件式（５）は第２レンズ群Ｌ２中の負レンズの像側の少なくとも１つの正レンズＧ２Ｐの材料のアッベ数に関する。条件式（５）の上限値を超えて分散が小さくなると、第２レンズ群Ｌ２ｐのレンズ面の物体側の負レンズと色消しをするためにこの正レンズＧ２ｐのレンズ面の曲率をきつくして屈折力を強くする必要がある。そうすると正レンズＧ２ｐが厚くなり、そのため第１レンズ群Ｌ１のレンズ径が増大してくるので良くない。
なお、条件式（５）を満足する第２レンズ群Ｌ２中の正レンズＧ２ｐは負レンズと接合するのが望ましい。なぜなら、この正レンズＧ２ｐの材料は非常に分散が大きいので、負レンズと接合すると微妙な色消しが実現できるからである。
上記の条件式（１）から（４）に関しては、以下の条件式（１ａ）から（４ａ）のようにすると尚好ましい。
４０．０（又は２．０×Ｚ）＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜３．０×Ｚ・・・（１a）
８０＜νｄＧ１２＜９０・・・（２a）
９０＜νｄＧ１３＜１００・・・（３a）
１．６５０＜ＮｄＧ１４＜１．７５０・・・（４a）
また、ズーム比は、本実施例においては、１９．８倍としているが、これは１５倍以上３０倍以下、より好ましくは１８倍以上２２倍以下であっても構わない。
８０＜νｄＧ１２＜９０・・・（２a）
９０＜νｄＧ１３＜１００・・・（３a）
１．６５０＜ＮｄＧ１４＜１．７５０・・・（４a）
また、ズーム比は、本実施例においては、１９．８倍としているが、これは１５倍以上３０倍以下、より好ましくは１８倍以上２２倍以下であっても構わない。
尚、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の物体側や第４レンズ群Ｌ４の像側に屈折力の小さなレンズ群を付加しても良い。
又、テレコンバーターレンズやワイドコンバーターレンズ等を物体側や像側に配置しても良い。
以上のように各実施例によれば２０倍程度の高ズーム比で、レンズ系全体が小型で高い光学性能を有したズームレンズが得られる。
又、各実施例によれば、各レンズ群の屈折力配置や各レンズ群のレンズ構成を適切に設定するとともに光学系の一部を構成する比較的小型軽量の第３ｂレンズ群を防振レンズ群としている。そしてこの第３ｂレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動（傾動）したときの画像のぶれを補正している。これにより、光学系全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図りつつ該レンズ群を偏心させた時の偏心収差を良好に補正したズームレンズを得ている。
特に各実施例によれば、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に好適な、ズーム比が２０倍と高変倍比でありながら、良好なる防振機能を有したズームレンズが得られる。
以下に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面＋１面との間の間隔、ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線を基準とした第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。
また、数値実施例１〜３では最も像側の３つの面は光学ブロックに相当する平面である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、
で表される。
但しＲは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは非球面係数である。
又、「ｅ−Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。
又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表―１に示す。
数値実施例１
f= 4.63〜 91.65 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.8°〜 3.7°
r 1= 672.113 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 61.176 d 2= 10.43 n 2=1.49700 ν2=81.5
r 3= -183.319 d 3= 0.28
r 4= 66.731 d 4= 6.57 n 3=1.43387 ν3=95.1
r 5= -1249.964 d 5= 0.20
r 6= 44.394 d 6= 4.76 n 4=1.71300 ν4=53.9
r 7= 120.560 d 7= 可変
r 8= 76.331 d 8= 1.05 n 5=1.88300 ν5=40.8
r 9= 9.558 d 9= 5.01
r10= -29.553 d10= 0.95 n 6=1.83481 ν6=42.7
r11= 43.079 d11= 0.20
r12= 21.720 d12= 2.70 n 7=1.92286 ν7=18.9
r13= -209.781 d13= 0.85 n 8=1.88300 ν8=40.8
r14= 209.781 d14= 可変
r15= ∞ (絞り) d15= 7.17
r16= -26.670 d16= 0.80 n 9=1.83481 ν 9=42.7
r17= 40.786 d17= 2.55 n10=1.80518 ν10=25.4
r18= -40.786 d18= 0.51
r19= 18.678(非球面)d19= 4.48 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -30.308 d20= 0.85 n12=1.76200 ν12=40.1
r21= 30.308 d21= 1.09
r22= 341.832 d22= 2.12 n13=1.62299 ν13=58.2
r23= -31.170 d23= 可変
r24= 58.593 d24= 2.10 n14=1.69680 ν14=55.5
r25= -58.593 d25= 0.20
r26= 25.889 d26= 0.85 n15=1.84666 ν15=23.9
r27= 11.721 d27= 4.46 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 124.588 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.63 26.86 91.65
可変間隔＼
d 7 0.77 32.85 43.55
d14 45.65 13.56 2.87
d23 9.97 6.19 12.12
d28 4.05 7.83 1.90
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.3294e+00 5.7322e-07 3.9077e-08 -2.3492e-10 1.0376e-12 5.2479e-15
数値実施例２
f= 4.63〜 91.59 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.9°〜 3.8°
r 1= 419.561 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 60.863 d 2= 10.10 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 3= -227.873 d 3= 0.28
r 4= 68.223 d 4= 6.30 n 3=1.43387 ν 3=95.1
r 5= -1387.644 d 5= 0.20
r 6= 44.899 d 6= 4.75 n 4=1.69680 ν 4=55.5
r 7= 124.718 d 7= 可変
r 8= 74.848 d 8= 1.05 n 5=1.88300 ν 5=40.8
r 9= 9.648 d 9= 4.99
r10= -28.759 d10= 0.95 n 6=1.88300 ν 6=40.8
r11= 46.134 d11= 0.20
r12= 23.285 d12= 2.75 n 7=1.92286 ν 7=18.9
r13= -108.773 d13= 0.85 n 8=1.88300 ν 8=40.8
r14= 49764.000 d14= 可変
r15= ∞ (絞り) d15= 7.10
r16= -27.953 d16= 0.80 n 9=1.83481 ν 9=42.7
r17= 43.930 d17= 2.55 n10=1.80518 ν10=25.4
r18= -43.930 d18= 0.46
r19= 18.287(非球面)d19= 4.55 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -30.708 d20= 0.85 n12=1.80610 ν12=40.9
r21= 30.708 d21= 1.10
r22= 657.550 d22= 2.10 n13=1.69680 ν13=55.5
r23= -31.453 d23= 可変
r24= 57.206 d24= 2.20 n14=1.69680 ν14=55.5
r25= -57.207 d25= 0.20
r26= 24.648 d26= 0.85 n15=1.84666 ν15=23.9
r27= 11.500 d27= 4.45 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 90.246 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.63 27.04 91.59
可変間隔＼
d 7 0.75 33.54 44.47
d14 46.32 13.54 2.61
d23 10.04 6.19 11.93
d28 4.00 7.85 2.11
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.4009e+00 4.3572e-06 3.5048e-08 -2.7743e-10 3.2092e-12 -1.1219e-14
数値実施例３
f= 4.64〜 91.66 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.8°〜 3.7°
r 1= 418.218 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 61.070 d 2= 10.14 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 3= -211.101 d 3= 0.28
r 4= 66.978 d 4= 6.33 n 3=1.43387 ν 3=95.1
r 5= -1942.773 d 5= 0.20
r 6= 43.959 d 6= 4.74 n 4=1.71300 ν 4=53.9
r 7= 116.327 d 7= 可変
r 8= 61.873 d 8= 1.05 n 5=2.00330 ν 5=28.3
r 9= 9.922 d 9= 4.96
r10= -24.612 d10= 0.95 n 6=1.88300 ν 6=40.8
r11= 75.967 d11= 0.20
r12= 27.315 d12= 3.28 n 7=1.92286 ν 7=18.9
r13= -34.100 d13= 0.85 n 8=1.71300 ν 8=53.9
r14= -552.544 d14= 可変
r15= ∞(絞り) d15= 7.11
r16= -26.123 d16= 0.80 n 9=1.77250 ν 9=49.6
r17= 26.123 d17= 2.99 n10=1.76182 ν10=26.5
r18= -47.331 d18= 0.50
r19= 22.268(非球面)d19= 4.50 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -24.734 d20= 0.85 n12=1.74950 ν12=35.3
r21= 39.354 d21= 0.91
r22= 63530.076 d22= 1.90 n13=1.80400 ν13=46.6
r23= -35.821 d23= 可変
r24= 72.458 d24= 1.81 n14=1.83481 ν14=42.7
r25= -72.458 d25= 0.20
r26= 25.017 d26= 0.85 n15=1.92286 ν15=18.9
r27= 13.117 d27= 3.89 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 162.330 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.64 26.40 91.66
可変間隔＼
d 7 0.75 32.74 43.40
d14 45.29 13.31 2.65
d23 10.18 6.94 13.07
d28 4.34 7.58 1.45
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.6545e+00 -5.2826e-07 2.6618e-08 -2.2849e-10 1.7396e-12 5.6431e-16
数値実施例１
f= 4.63〜 91.65 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.8°〜 3.7°
r 1= 672.113 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 61.176 d 2= 10.43 n 2=1.49700 ν2=81.5
r 3= -183.319 d 3= 0.28
r 4= 66.731 d 4= 6.57 n 3=1.43387 ν3=95.1
r 5= -1249.964 d 5= 0.20
r 6= 44.394 d 6= 4.76 n 4=1.71300 ν4=53.9
r 7= 120.560 d 7= 可変
r 8= 76.331 d 8= 1.05 n 5=1.88300 ν5=40.8
r 9= 9.558 d 9= 5.01
r10= -29.553 d10= 0.95 n 6=1.83481 ν6=42.7
r11= 43.079 d11= 0.20
r12= 21.720 d12= 2.70 n 7=1.92286 ν7=18.9
r13= -209.781 d13= 0.85 n 8=1.88300 ν8=40.8
r14= 209.781 d14= 可変
r15= ∞ (絞り) d15= 7.17
r16= -26.670 d16= 0.80 n 9=1.83481 ν 9=42.7
r17= 40.786 d17= 2.55 n10=1.80518 ν10=25.4
r18= -40.786 d18= 0.51
r19= 18.678(非球面)d19= 4.48 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -30.308 d20= 0.85 n12=1.76200 ν12=40.1
r21= 30.308 d21= 1.09
r22= 341.832 d22= 2.12 n13=1.62299 ν13=58.2
r23= -31.170 d23= 可変
r24= 58.593 d24= 2.10 n14=1.69680 ν14=55.5
r25= -58.593 d25= 0.20
r26= 25.889 d26= 0.85 n15=1.84666 ν15=23.9
r27= 11.721 d27= 4.46 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 124.588 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.63 26.86 91.65
可変間隔＼
d 7 0.77 32.85 43.55
d14 45.65 13.56 2.87
d23 9.97 6.19 12.12
d28 4.05 7.83 1.90
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.3294e+00 5.7322e-07 3.9077e-08 -2.3492e-10 1.0376e-12 5.2479e-15
数値実施例２
f= 4.63〜 91.59 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.9°〜 3.8°
r 1= 419.561 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 60.863 d 2= 10.10 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 3= -227.873 d 3= 0.28
r 4= 68.223 d 4= 6.30 n 3=1.43387 ν 3=95.1
r 5= -1387.644 d 5= 0.20
r 6= 44.899 d 6= 4.75 n 4=1.69680 ν 4=55.5
r 7= 124.718 d 7= 可変
r 8= 74.848 d 8= 1.05 n 5=1.88300 ν 5=40.8
r 9= 9.648 d 9= 4.99
r10= -28.759 d10= 0.95 n 6=1.88300 ν 6=40.8
r11= 46.134 d11= 0.20
r12= 23.285 d12= 2.75 n 7=1.92286 ν 7=18.9
r13= -108.773 d13= 0.85 n 8=1.88300 ν 8=40.8
r14= 49764.000 d14= 可変
r15= ∞ (絞り) d15= 7.10
r16= -27.953 d16= 0.80 n 9=1.83481 ν 9=42.7
r17= 43.930 d17= 2.55 n10=1.80518 ν10=25.4
r18= -43.930 d18= 0.46
r19= 18.287(非球面)d19= 4.55 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -30.708 d20= 0.85 n12=1.80610 ν12=40.9
r21= 30.708 d21= 1.10
r22= 657.550 d22= 2.10 n13=1.69680 ν13=55.5
r23= -31.453 d23= 可変
r24= 57.206 d24= 2.20 n14=1.69680 ν14=55.5
r25= -57.207 d25= 0.20
r26= 24.648 d26= 0.85 n15=1.84666 ν15=23.9
r27= 11.500 d27= 4.45 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 90.246 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.63 27.04 91.59
可変間隔＼
d 7 0.75 33.54 44.47
d14 46.32 13.54 2.61
d23 10.04 6.19 11.93
d28 4.00 7.85 2.11
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.4009e+00 4.3572e-06 3.5048e-08 -2.7743e-10 3.2092e-12 -1.1219e-14
数値実施例３
f= 4.64〜 91.66 FNo=1: 1.66〜 3.50 2ω=65.8°〜 3.7°
r 1= 418.218 d 1= 2.75 n 1=1.80610 ν 1=33.3
r 2= 61.070 d 2= 10.14 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 3= -211.101 d 3= 0.28
r 4= 66.978 d 4= 6.33 n 3=1.43387 ν 3=95.1
r 5= -1942.773 d 5= 0.20
r 6= 43.959 d 6= 4.74 n 4=1.71300 ν 4=53.9
r 7= 116.327 d 7= 可変
r 8= 61.873 d 8= 1.05 n 5=2.00330 ν 5=28.3
r 9= 9.922 d 9= 4.96
r10= -24.612 d10= 0.95 n 6=1.88300 ν 6=40.8
r11= 75.967 d11= 0.20
r12= 27.315 d12= 3.28 n 7=1.92286 ν 7=18.9
r13= -34.100 d13= 0.85 n 8=1.71300 ν 8=53.9
r14= -552.544 d14= 可変
r15= ∞(絞り) d15= 7.11
r16= -26.123 d16= 0.80 n 9=1.77250 ν 9=49.6
r17= 26.123 d17= 2.99 n10=1.76182 ν10=26.5
r18= -47.331 d18= 0.50
r19= 22.268(非球面)d19= 4.50 n11=1.58313 ν11=59.4
r20= -24.734 d20= 0.85 n12=1.74950 ν12=35.3
r21= 39.354 d21= 0.91
r22= 63530.076 d22= 1.90 n13=1.80400 ν13=46.6
r23= -35.821 d23= 可変
r24= 72.458 d24= 1.81 n14=1.83481 ν14=42.7
r25= -72.458 d25= 0.20
r26= 25.017 d26= 0.85 n15=1.92286 ν15=18.9
r27= 13.117 d27= 3.89 n16=1.69680 ν16=55.5
r28= 162.330 d28= 可変
r29= ∞ d29= 20.00 n17=1.58913 ν17=61.1
r30= ∞ d30= 3.75 n18=1.51633 ν18=64.1
r31= ∞
＼焦点距離 4.64 26.40 91.66
可変間隔＼
d 7 0.75 32.74 43.40
d14 45.29 13.31 2.65
d23 10.18 6.94 13.07
d28 4.34 7.58 1.45
非球面係数
第19面 K B C D E F
-1.6545e+00 -5.2826e-07 2.6618e-08 -2.2849e-10 1.7396e-12 5.6431e-16
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施例を図１３を用いて説明する。
図１３において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光する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。１３は撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。
このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
尚、本発明のズームレンズはデジタルスチルカメラにも同様に適用することができる。
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
ＳＰ 開口絞り
Ｇ ガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ＳＰ 開口絞り
Ｇ ガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
Claims (7)
- 物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸上を移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズと３枚以下の正レンズより構成され、前記第２レンズ群は、負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有し、前記第３レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第３ａレンズ群と、正の屈折力の第３ｂレンズ群から成り、該第３ｂレンズ群は、像を変位させるために光軸と垂直方向の成分を持つように移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸方向の長さを各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺ、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐとするとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第３ｂレンズ群は、物体側から像側へ順に、非球面形状の面を含む正レンズ、負レンズ、正レンズより成ることを特徴とする請求項１のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３、正レンズＧ１４より成り、前記正レンズＧ１２と前記正レンズＧ１３の材料のアッベ数を各々νｄＧ１２、νｄＧ１３、前記正レンズＧ１４の材料の屈折率をＮｄＧ１４とするとき、
７５＜νｄＧ１２
６５＜νｄＧ１３
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２のズームレンズ。 - 物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸上を移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３、正レンズＧ１４より成り、前記第２レンズ群は、負レンズと、その像側に少なくとも１つの正レンズＧ２ｐを有し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸方向の長さを各々ＢＤ１、ＢＤ２、ズーム比をＺ、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄＧ２ｐ、前記正レンズＧ１２と前記正レンズＧ１３の材料のアッベ数を各々νｄＧ１２、νｄＧ１３、前記正レンズＧ１４の材料の屈折率をＮｄＧ１４とするとき、
２５．１＜Ｚ×ＢＤ１／ＢＤ２＜４．１×Ｚ
１７．５＜νｄＧ２ｐ＜２１．０
７５＜νｄＧ１２
６５＜νｄＧ１３
１．６０１＜ＮｄＧ１４＜１．８１１
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記正レンズＧ２ｐは、負レンズと接合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のズームレンズ。
- 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
- 請求項１から６のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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