WO2004066011A1 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004066011A1
WO2004066011A1 PCT/JP2003/015942 JP0315942W WO2004066011A1 WO 2004066011 A1 WO2004066011 A1 WO 2004066011A1 JP 0315942 W JP0315942 W JP 0315942W WO 2004066011 A1 WO2004066011 A1 WO 2004066011A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
convex
concave
group
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/015942
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yusuke Nanjo
Shinichi Arita
Original Assignee
Sony Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corporation filed Critical Sony Corporation
Priority to EP03778869A priority Critical patent/EP1584962A4/en
Priority to US10/542,087 priority patent/US7463427B2/en
Publication of WO2004066011A1 publication Critical patent/WO2004066011A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0087Simple or compound lenses with index gradient
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093Simple or compound lenses characterised by the shape

Description

明細 : ズームレンズ及び撮像装置 技術分野
本発明は新規なズームレンズ、 特に、 ビデオカメラ用又はデジタルス チルカメラ用として好適なズームレンズ及びそれを用いる撮像装置に関 する。 詳しくは、 広角ズームレンズを得るに当たり、 従来技術によるズ ームレンズの物体側に極めて簡単な構成のレンズを付加的に追加して、 全系として収差補正のバランスを取ることによって、 歪曲収差以外の諸 収差が良好に補正されて、 しかも、 前玉径が極めて小型なズームレンズ を提供すると共に、 撮像素子から得られた映像信号を処理することによ つて、 上記ズームレンズによる歪曲収差を補正して良好な画像を得る撮 像装置を提供する技術に関する。 背景技術
主に民生用のビデオカメラに使用されるズームレンズは、 物体側より 順に、 正、 負、 正、 正の屈折力配置の 4群構成で、 第 1 レンズ群と第 3 レンズ群が固定で、 第 2レンズ群を光軸方向に移動させて主に変倍を行 い、 第 4レンズ群を光軸方向に移動させて像位置の変動の補正と合焦を 行うようにした、 いわゆる 4群ィンナーフォーカスズーム方式が主流と なっている。 この方式に関するズームレンズの構成には、 特開平 3— 3 3 7 1 0号公報、 特開平 4一 1 5 3 6 1 5号公報に記載されたものなど 種々の種類のものが提案されている。
これらのレンズ構成では、 第 1レンズ群と第 2レンズ群のレンズ構成 がよく似たレンズタイプをとるため、 広角端における画面対角線の画角 はせいぜい 6 0度程度であった。 例えば、 特開 2 0 0 0— 2 8 9 2 2号 公報に記載されたものは、 第 1レンズ群の像側主点を第 1レンズ群の最 も像側の面に寄せることで、 前玉径の小型化を試みているが、 広角端の 画角を 6 0度以上に広角化することは達成できずに、 広角化と前玉径の 小型化は両立できていなかった。
十分な広角化を試みた例として、 特開平 3 - 3 3 7 1 0号公報をもと にして、 第 1レンズ群を 3枚構成から 5枚構成に発展させた特開平 5— 7 2 4 7 5号公報に記載されたものが知られている。
また、 ズーミング (変倍) によって変動する歪曲収差を、 撮像装置側 で電気的な信号処理技術によって補正することが提案されていて、 特開 平 6— 1 6 5 0 2 4号公報などが知られている。
特開平 5 - 7 2 4 7 5号公報に記載されたズームレンズにあっては、 特開平 3 - 3 3 7 1 0号公報に示されたレンズタイプを基本にして、 そ の 3枚構成の第 1レンズ群の物体側に凹レンズと凸レンズを大きな空気 間隔を空けて配置することで、 ワイドコンバージョンレンズのようなァ フォーカル系に近い構成を付加することで、 第 1レンズ群の第 3レンズ 以降への主光線の傾きを小さくして、 諸収差の補正を可能にしている。
しかし、 付加した 2枚のレンズは、 広角化で増大しやすい広角端の歪 曲収差とメリディォナル像面湾曲をバランス良く補正するため、 大きな 空気間隔を空けて配置する必要があり、 前玉径が大きくなることを避け られない。 また、 特開平 3— 3 3 7 1 0号公報のレンズ構成を広角化す るだけの目的で為された発明であるため、 第 1 レンズ群乃至第 4レンズ 群のレンズ構成を厳密に規制することで成り立つていて、 ズーム比、 F ナンパ一などの仕様や、 前玉径、 全長、 バックフォーカスなどに関し、 使用目的に対して、 常に最適なレンズ構成が得られるとは限らない。 本発明は、 いわゆる 4群ィンナ一フォ一カス方式ズームレンズの、 種々のバリエーションに対して、 第 1レンズ群を特開平 5— 7 2 4 7 5 号公報とは異なる 5枚構成とすることで、 広角端の画角が 6 0度以上の 広角化が可能になると共に、 前玉径の増大を極力抑えて、 広角化と小型 化を両立させ、 第 3レンズ群及び第 4レンズ群に従来タイプの種々のバ リエーションを適用することで、 様々な仕様に最適な広角ズームレンズ を提供することを課題とする。
また、 広角化と前玉径の小型化を両立させることによって、 必然的に 補正が困難になる歪曲収差を、 映像信号処理によって補正すると共に、 歪曲収差補正後の画面から得られる広角端と望遠端の画角の比をズーム 比と定義し直すことで、 近軸焦点距離比 (ズーム比の一般的な定義) を 小さくして、 さらなる小型化が可能になる。 本発明は、 広角端で負の歪 曲収差、 望遠端で正の歪曲収差を積極的に大きく発生させることにより, 歪曲収差補正後の画角変化を、 近軸焦点距離の変化に対して十分に大き くして、 必要なズーム比に対して小型化が可能な撮像装置を提供するこ とを課題とする。 発明の開示
本発明ズームレンズは、 上記した課題を解決するために、 物体側より 順に配列された、 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レンズ群とから成り、 第 1 レンズ群と第 3レンズ群は固定 で、 第 2レンズ群を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、 第 4レンズ 群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行 うズームレンズにおいて、 上記第 1レンズ群は物体側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強 い凸面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズ との接合レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで 構成され、
f 1 :第 1レンズ群の焦点距離
h 1 - i :第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射させたと きの、 物体側から第 i面における近軸光線高
d 1— i :第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔 n 1— i :第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率 H I ' :第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1レンズ群 の像側の主点までの間隔 (一は物体側、 +は像側) として、
( 1) 1. 2 5く h 1— 1 Zh 1— 4く 1. 5 5
(2) d l - 2/d l - 3<0. 4
(3) 1. 6 5 <n 1 - 2
(4) 0. 1く H 1 ' / ί 1 < 0. 6
上記の各条件式 (1) 、 (2) 、 (3) および (4) を満足するよう にしたものである。
従って、 本発明ズームレンズにあっては、 諸収差の補正が可能になる と共に.. 広角 ίヒと前玉径の小型化が両立する。
また、 本発明撮像装置は、 ズームレンズと、 該ズームレンズによって 取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、 画像制御手 段とを備え、 上記画像制御手段は、 上記ズームレンズによる変倍率に応 じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、 上記撮像手段に よって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて 座標変換した新たな画像信号を形成し、 該新たな画像信号を出力するよ うに構成され、 上記ズームレンズは、 物体側より順に配列された、 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 とから成り、 第 1レンズ群と第 3レンズ群は固定で、 第 2レンズ群を光 軸方向に移動させて主に変倍を行い、 第 4レンズ群を光軸方向に移動さ せることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、 上 記第 1レンズ群は物体側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強い凸 面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの 接合レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで構成 され、 f 1:第 1レンズ群の焦点距離、 hl_i :第 1レンズ群に光軸に 平行な近軸光線を入射させたときの物体側から第 i面における近軸光線 高、 dl- i:第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔、 n 1 - i:第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率、 HI' : 第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1レンズ群の像側までの主点 の間隔 (一は物体側、 +は像側) として、 (1) 1. 25<hl-lZh ト 4く 1. 55、 (2) d l-2/d 1-3< 0. 4、 (3) 1. 65 <n 1-2、 (4) 0. 1 <ΗΓ / f 1< 0. 6の各条件式を満足するように したものである。
従って、 本発明撮像装置にあっては、 広角端で負の歪曲収差、 望遠端 で正の歪曲収差を積極的に大きく発生させることにより、 歪曲収差補正 後の画角変化を、 近軸焦点距離の変化に対して十分に大きくして 必要 なズーム比に対して小型化が可能になる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 第 2図乃至第 4図と共に本発明ズームレンズの第 1の実施 の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図である。 第 2図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す図 である。
第 3図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、 非点 収差及び歪曲収差を示す図である。
第 4図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す図 である。
第 5図は、 第 6図乃至第 8図と共に本発明ズ一ムレンズの第 2の実施 の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図である。 第 6図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す図 である。
第 7図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、 非点 収差及び歪曲収差を示す図である。
第 8図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す図 である。
第 9図は、 第 1 0図乃至第 1 2図と共に本発明ズームレンズの第 3の 実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図である。 第 1 0図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す 図である。
第 1 1図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、 非 点収差及ぴ歪曲収差を示す図である。
第 1 2図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す 図である。
第 1 3図は、 第 1 4図乃至第 1 6図と共に本発明ズームレンズの第 4 の実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図である 第 1 4図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す 図である。 第 1 5図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、 非 点収差及び歪曲収差を示す図である。
第 1 6図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す 図である。
第 1 7図は、 本発明撮像装置の実施の形態の構成を示すブロック図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明ズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を添付図面を 参照して説明する。 なお、 第 1図乃至第 4図は第 1の実施の形態を示し、 第 5図乃至第 8図は第 2の実施の形態を示し、 第 9図乃至第 1 2図は第 3の実施の形態を示し、 第 1 3図乃至第 1 6図は第 4の実施の形態を示 すものである。
第 1乃至第 4の実施の形態に係るズームレンズ 1、 2、 3、 4は、 第 1図、 第 5図、 第 9図、 第 1 3図に示すように、 物体側より順に配列さ れた、 正の屈折力を有する第 1レンズ群 G r 1と、 負の屈折力を有し、 主としてズーミング (変倍) を行うために光軸方向に移動可能とされた 第 2レンズ群 G r 2と、 正の屈折力を有する第 3レンズ群 G r 3と、 正 の屈折力を有し、 ズーミング中における焦点位置の変動を補正すると共 に焦点合わせを行うために光軸方向に移動可能とされた第 4レンズ群 G r 4とから成る光学系を有する。
上記各ズームレンズ 1、 2、 3、 4は、 第 3レンズ群 G 1- 3と第 4群 レンズ G r の構成に関する条件が異なり、 第 1レンズ群 G r 1と第 2 レンズ群 G r 2に関する条件は共通している。
ズームレンズ 1、 2、 3、 4において、 第 1レンズ群 G r 1は物体側 より順に配列された、 凹レンズ L l、 像側に強い凸面を向けた凸レンズ L 2 ' 像側に強い凹面を向けた凹レンズ L 3と凸レンズ L 4との接合レ ンズ, 物体側に強い凸面を向けた凸レンズ L 5の 5枚のレンズで構成さ れ、
f 1 第 1レンズ群の焦点距離
1 第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射させたと きの、 物体側から第 i面における近軸光線高
d 1 第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔 n 1 第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率 H 1 第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1 レンズ群 の像側の主点までの間隔 (一は物体側、 +は像側) として、
( 1 ) 1. 2 5<h l - l /h l - 4< l . 5 5
(2) d 1 - 2/d 1 - 3 < 0. 4
(3) 1. 6 5 <n 1 - 2
(4) 0. 1く H 1 ' / f 1 < 0. 6
の各条件式 ( 1) 、 (2) 、 (3) および (4) を満足するものである, 条件式 ( 1 ) は、 凹レンズ L 1と凸レンズ L 2によりァフォーカルに 近い構成を成して、 凹レンズ L 3に入射する主光線の傾角を小さくして. 凹レンズ L.3以降のレンズ構成に従来例に近い構成を適用しても、 十分 な収差補正を可能にするための条件を示すもので. 下限を越えると凹レ ンズ L 3に入射する主光線の傾角を十分に小さくすることが困難となり また、 上限を超えると凹レンズ L 1から凸レンズ L 2までの合成厚が厚 くなって前玉径の大型化を招き、 本発明の目的である前玉径の小型化を 達成することが困難となる。
条件式 (2) は、 条件式 ( 1) を満足しながら従来例よりも前玉径を 小型化するための条件を示すもので、 凹レンズし 1と凸レンズ L 2の間 の空気間隔における主光線の傾角と、 凸レンズ L 2の中での主光線の傾 角を比べると、 凸レンズ L 2の中を進むときの主光線の傾角の方が小さ いので、 条件式 ( 1 ) で同じ結果を得るためには、 上記空気間隔を狭く して、 凸レンズ L 2を厚くすることが、 前玉径の小型化にとって有利と なる。 従って、 上記空気間隔より凸レンズ L 2の厚みを厚くすることが、 本発明の目的を達成するための必要条件となる。 この条件式の下限は、 凹レンズ L 1の最周辺を通る軸外光束から決まる有効径で、 凹レンズ L 1と凸レンズ L 2が接するように構成できる値となる。
条件式 (3 ) は、 凸レンズ L 2の中の主光線の傾角をさらに小さくし て、 前玉径を小型化するための条件を示すもので、 下限を越えると条件 式 ( 1 ) を満足するための凸レンズ L 2の厚みが厚くなつて、 その結果 前玉径が大型化してしまう。
条件式 ( 4 ) は、 凹レンズ L 1と凸レンズ L 2によるほぼァフォ一力 ルな構成を生かして、 第 1レンズ群 G r 1に広角化と前玉径の小型化を 両立させるのに適した構成を与えるための条件を示すもので、 第 1 レン ズ群 G r 1の像側主点が、 第 1レンズ群 G r 1の最も像側の面より十分 像側に生じるように各レンズの屈折力配置を規定することで、 広角化と 前玉径の小型化を両立させながら、 十分な高変倍比を得ることが可能と なる。
ズームレンズ 1 、 2、 3、 において第 2レンズ群 G r 2は 物体側 より順に配列された、 像側に強い凹面を向けた凹メニスカスレンズ L 6 . 両凹レンズ L 7と凸レンズ L 8との接合レンズの 3枚のレンズで構成さ れ、
n 2 - 1 :第 2レンズ群の凹メニスカスレンズの d線における屈 折率
n 2 - 2 :第 2レンズ群の両凹レンズの d線における屈折率 として、
( 5 ) 1 . 8く (n 2 - 1 + n 2 - 2 ) Z 2
の条件式 (5 ) を満足するものである。
条件式 (5 ) は、 像面湾曲の補正に必要なペッツバール和が小さくな りすぎるの防ぐためのものである。 第 1レンズ群 G r 1の構成は像側主 点が像側に飛び出したいわゆるレトロフォーカスタイプのような構成に なって、 第 1レンズ群 G r 1固有のペッツバ一ル和がプラスで小さな値 となり、 それが全系のペッツバール和を小さくし過ぎる原因となるが、 それは必然性のあることで避けることができない。 全系のペッツバール 和を適当な値にするには、 第 2レンズ群 G r 2の屈折力を弱くするか、 又は、 第 2レンズ群 G r 2の凹レンズの屈折力を高くするという手段が 考えられるが、 第 2レンズ群 G r 2の屈折力を弱くすると変倍に必要な 第 2レンズ群 G r 2の移動量が増加して大型化を招くため、 第 2レンズ 群 G r 2の凹メニスカスレンズ L 6と両凹レンズ L 7の屈折力の平均値 を条件式 (5 ) の範囲内のものにして、 像面湾曲の補正を容易にする必 要がある。
ズームレンズ 1、 2、 3、 4は、 第 3レンズ群 G r 3と第 4群レンズ
G r 4の構成に関する条件をそれぞれ異にする。
第 3レンズ群と第 4レンズ群の構成に関し、 第 1の実施の形態にかか るズームレンズ 1は次のような構成を有する。
第 1図から分かるように、 第 3レンズ群 G r 3は凸単レンズ L 9から 成り少なくとも 1の面が非球面で構成され、 第 4レンズ群 G r 4は物体 側より順に配列された、 像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ L 1 0 と像側の面が非球面である両凸レンズ L 1 1との接合レンズから成り、 f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離 r 3 - 2 :第 3レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 r 4 - 1 :第 4レンズ群の凹メニスカスレンズの物体側の面の曲 率半径
r 4 - 2 :第 4レンズ群の接合面の曲率半径
r 4 - 3 :第 4レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 として、
(6) 一 0 . 4 < f 3/ r 3 - 2 < 0. 4
(7) - 1 . 2 5 < r 4— 1 Z r 4— 3 <— 0. 8
(8) 0. 3< r 4 - 2/ f 4<0. 6
の各条件式 (6) 、 (7) 及び (8) を満足するものである。
条件式 (6) は第 3レンズ群 G r 3の非球面凸単レンズ L 9の形状を 規定するもので、 非球面成形時の偏心や第 3レンズ群 G r 3と第 4レン ズ群 G r 4との間の相対的な偏心に関する敏感度に関する条件を規定す るものである。 非球面レンズの両面の心ずれ精度は、 モールド型の心ず れ精度で決まってしまうが、 例えば、 ガラスモールド型では 1 0 m程 度の心ずれが生じることがあり得る。 また、 レンズ鏡筒に組み立てたと きに、 第 3レンズ群 G r 3と第 4レンズ群 G r との間の相対的な偏心 が 2 0 a m程度生じることがあり得る。 そのような誤差があつたときで も、 製品の画質が設計性能を十分に再現できるようにするために、 各面 間の偏心が画質に及ぼす敏感度を緩くするように設計することが求めら れる。 上限を超えると、 各面間の偏心が画質に及ぼす敏感度が高くなつ て、 成形や組立に要求される精度が工程能力を超えてしまい、 安定した 性能で量産することが困難となる。 下限を越えると、 球面収差と像面湾 曲をバランス良く補正することが困難となる。
条件式 (7) は、 第 4レンズ群 G r 4の偏心敏感度に関するもので、 下限を越えると第 4レンズ群 G r 4の正の屈折力が凹メニスカスレンズ L 1 0の物体側の面 (曲率半径は r 4- 1 ) に集中して、 この面の偏心及 び倒れによる収差の劣化が顕著になって、 量産において設計性能を安定 して再現することが困難になる。 第 4レンズ群 G r 4に偏心及び倒れの 誤差が生じても、 第 4レンズ群 G r 4の正の屈折力を凹メニスカスレン ズ L 1 0の物体側の面と両凸レンズ 1 1の像側の面 (曲率半径は r 4- 3) とに適度に分散させることで、 収差を劣化させる敏感度も分散させ ることが可能となる。 しかし、 上限を越えると、 両凸レンズ L 1 1の像 側の面から発生する球面収差が大きくなつて補正が困難になる。
条件式 (8 ) は、 コマ収差と像面湾曲の補正に関するもので、 負の屈 折力を持つ凹メニスカスレンズ L 1 0と両凸レンズ L 1 1との接合面の 曲率半径 r 4- 2が条件式 ( 7 ) を満足したした状態で、 凹メニスカスレ ンズ L 1 0と両凸レンズ L 1 1の硝材を決めようとすると、 色収差補正 の条件から、 あまり大きな設計の自由度は得られないが、 上記接合面の 形状がコマ収差と像面湾曲の補正に関して支配的な働きをするので、 条 件式 (7 ) と (8 ) を満たすように硝材を選択することが必要となる。 上限を越えると、 凹メニスカスレンズ L 1 0と両凸レンズ L I 1の屈折 率の差を大きく取っても、 両レンズ (凹メニスカスレンズ L 1 0、 両凸 レンズ L 1 1 ) の接合面の負の屈折力が小さくなりすぎて、 内向きのコ マ収差とアンダー側に倒れる像面湾曲の補正が困難となる。 下限を越え ると、 軸外光束の上光線側で g線が外側に跳ね上げられる色のコマ収差 が顕著になって補正が困難になる。
第 3レンズ群と第 4レンズ群の構成に関し、 第 2の実施の形態にかか るズームレンズ 2は次のような構成を有する。
第 5図から分かるように ズームレンズ 2において、 第 3レンズ群 G r 3は物体側より順に配列された、 凸レンズ G 9、 物体側に強い凸面を 向けた凸レンズ G 1 0と像側に強い凹面を向けた凹レンズ G 1 1との接 合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ 群 G r 4は凸単レンズ G 1 2から成り少なくとも 1の面が非球面であり、 h 3 - i :広角端において第 1レンズ群 G r 1に光軸に平行な近 軸光線を入射させたときの、 第 3レンズ群 G r 3の物 体側から i番目の面における近軸光線高
f 3 第 3レンズ群 G r 3の焦点距離
f 3 - 1 第 3レンズ群 G r 3の凸単レンズの焦点距離
として、
( 9) 0. 4<h 3 - 5/h 3 - l < 0. 7
( 1 0) 0. 7 5 < f 3/ f 3 - l < l
の各条件式 ( 9) 及び ( 1 0) を満足するものである。
条件式 (9) は、 第 4レンズ群 G r 4の焦点距離を短縮することによ つて全長を短縮するための条件を示すものであり、 上限を越えると十分 な全長の短縮効果が得られない。 下限を越えるとペッツバール和が小さ くなりすぎて像面湾曲の補正が困難になる。
条件式 ( 1 0) は、 第 3レンズ群 G r 3の第 1レンズである凸レンズ G 9の偏心敏感度に関するものであり、 条件式 (9) を満足するように 第 3レンズ群 G r 3の各面の屈折力配置を決めるとき、 正の屈折力が凸 レンズ G 9に集中しすぎると、 凸レンズ G 9に偏心又は倒れの誤差が生 じたとき、 収差劣化が顕著になって、 量産における安定した性能維持が 困難となるので、 上限を越えないようにして正の屈折力を第 3レンズ群 G r 3の第 2レンズである凸レンズ G' 1 0にも分担させることが重要で ある。 下限を越えると、 条件式 ( 9) を満たすためには第 3レンズ群 G r 3の接合レンズを構成している凸レンズ G 1 0と凹レンズ G 1 1の合 成厚を厚くする必要が生じ、 バックフォーカスを短縮できても、 全長の 短縮にはならなくなって、 本発明の目的である小型化を達成することが できない。
第 3レンズ群 G r 3と第 4レンズ群 G r 4の構成に関し、 第 3の実施 の形態にかかるズームレンズ 3は次のような構成を有する。
第 9図で分かるように、 第 3レンズ群 G r 3は凸単レンズ L 9から成 り少なくとも 1の面が非球面で構成され、 第 4レンズ群 G r 4は、 物体 側より順に配列された、 物体側に凸面を向けた凸レンズ L 1 0と凹レン ズ L 1 1と凸レンズ L 1 2との接合レンズで構成され、 さらに少なくと も最も物体側の面を非球面とし、
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離として、
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 2) 0. K f 3/ f 4<0. 7
の各条件式 ( 1 1 ) 、 ( 1 2) を満足するものである。
上記条件式 ( 1 1 ) は、 第 4レンズ群 G r 4の凹レンズ L 1 1の硝材 を規定するもので、 屈折率を高くすることで、 凸レンズ L 1 0、 凸レン ズ L 1 2との接合面の曲率を緩くして、 第 4レンズ群 G r 4が移動する ことによる色収差及び球面収差の色による曲がりの変動を抑えると共に, ペッツバール和をプラス側に補正する働きがあり、 像面湾曲の補正に有 利となる。
条件式 (1 2) は、 第 3レンズ群 G r 3と第 4レンズ群 G r 4の焦点 距離に関するものであり、 下限を越えると球面収差の変動を抑えること が困難になったり、 第 4レンズ群 G r 4の移動量が大きくなつて全長が 大きくなつたりする。 上限を超えると第 4レンズ群 G r 4の製造誤差に よる収差の劣化が大きくなり、 好ましくない。 第 3レンズ群 G r 3と第 4レンズ群 G r 4の構成に関し、 第 4の実施 の形態にかかるズームレンズ 4は次のような構成を有する。
第 1 3図から分かるように、 ズームレンズ 4において、 第 3レンズ群 G r 3は物体側より順に配列された、 凸レンズ L 9、 物体側に強い凸面 を向けた凸レンズ L 1 0と像側に強い凹面を向けた凹レンズ L 1 1との 接合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レン ズ群 G r 4は両凸レンズ L 1 2と像側に凸面を向けた凹レンズ L 1 3と の接合レンズによって構成され、 少なくとも 1の面が非球面であり、 h 3 - i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線 を入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目 の面における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3 - 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率として、 (9) 0. 4<h 3 - 5/h 3 - l <0. 7
( 1 1) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 3) 0. 7 5< f 3/ f 3 - l < l . 3
の各条件式 (9) 、 ( 1 1) 、 ( 1 3) を満足するものである。
上記条件式 (9) は、 第 4レンズ群 G r 4の焦点距離を短縮すること によつて全長を短縮するための条件を示すものであり、 上限を超えると 十分な全長の短縮効果が得られない。 下限を越えるとぺッツバ一ル和が 小さくなりすぎて像面湾曲の補正が困難になる。
条件式 ( 1 1) は、 第 4レンズ群 G r 4の凹レンズ L 1 3の硝材を規 定するもので、 屈折率を高くすることで両凸レンズ L 1 2との接合面の 曲率を緩くして、 第 4レンズ群 G r 4が移動することによる色収差及び 球面収差の色による曲がりの変動を抑えると共に、 ペッツバール和をプ ラス側に補正する働きがあり、 像面湾曲の補正に有利となる。
条件式 ( 1 3 ) は、 第 3レンズ群 G r 3の第 1レンズである凸レンズ L 9の偏心敏感度に関するものであり、 条件式 (9 ) を満足するように 第 3レンズ群 G r 3の各面の屈折力配置を決めるとき、 正の屈折力が凸 レンズ L 9に集中しすぎると、 凸レンズ L 9に偏心又は軸倒れ等の誤差 が生じたとき、 収差の劣化が顕著になって、 量産における安定した性能 の維持が困難となるので、 上限を越えないようにして正の屈折力を第 3 レンズ群 G r 3の第 2レンズである凸レンズ L 1 0にも分担させること が重要である。 下限を越えると、 条件式 (9 ) を満たすためには第 3レ ンズ群 G r 3の接合レンズを構成している凸レンズ L 1 0と凹レンズ L 1 1の合成厚を厚くする必要が生じ、 バックフォーカスを短縮できても, 全長の短縮にはならなくなって、 本発明の目的である小型化を達成する ことが出来ない。
第 1 7図は本発明にかかる撮像装置 1 0 0の構成例を示すブロック図 である。 第 1 7図において、 1 0 1はフォーカスレンズ 1 0 1 aやバリ エータレンズ 1 0 1 bを備えたズーミング可能な撮影レンズ、 1 0 2は C C Dなどの撮像素子、 1 0 3は画像の歪曲を補正するなど各種動作の 制御を行う画像制御回路、 1 0 4は撮像素子 1 0 2から得られる画像デ —夕を記憶する第 1の画像メモリ、 1 0 5は歪曲を補正した画像デ一夕 を記憶する第 2の画像メモリである。 1 0 6は撮影レンズ 1 0 1の歪曲 収差情報を記憶するデータテーブル、 1 0 7は撮影者のズーミングの指 示を電気信号に変換するズームスィツチである。
なお、 上記撮影レンズ 1 0 1に、 例えば、 上記各実施の形態にかかる ズームレンズ 1、 2、 3又は 4を適用した場合、 フォーカスレンズ 1 0 1 aは第 4レンズ群 G r 4に相当し、 パリエー夕レンズ 1 0 1 bは第 2 レンズ群 G r 2に相当する。
撮影レンズ 1 0 1の歪曲収差に関し、 第 2図乃至第 4図、 第 6図乃至 第 8図、 第 1 0図乃至第 1 2図及び第 1 4図乃至第 1 6図に示すとおり、 ズーミングによって歪曲収差曲線が変化する。 従って、 歪曲収差の変化 はバリエ一夕レンズ 1 0 1 bの位置に依存する。 そこで、 データテープ ル 1 0 6には、 ノ リエー夕レンズ 1 0 1 bのある位置における第 1の画 像メモリ 1 0 4と第 2の画像メモリ 1 0 5の二次元的な位置情報を関連 づける変換座標係数が記憶されており、 また、 バリエ一夕レンズ 1 0 1 bの位置は広角端から望遠端まで多くの位置に区切られて、 各々の位置 に対応した変換座標係数がデータテーブル 1 0 6に記憶されている。 撮影者がズ一ムスィツチ 1 0 7を操作して、 ノ リエ一夕レンズ 1 0 1 bの位置を移動させると、 画像制御回路 1 0 3は、 フォーカスレンズ 1 0 1 aを移動させてフォーカスがボケないように制御すると共に、 バリ エー夕レンズ 1 0 1 bの位置に対応する変換座標係数をデ一夕テーブル 1 0 6から受け取る。 なお、 バリエ一タレンズ 1 0 1 b位置が予め区切 られたいずれかの位置に一致していないときは、 その近傍の位置の変換 座標係数から補間などの処理により、 適切な変換座標係数を得る。 変換 座標係数は二次元的に離散的に配置された画像上の点の位置を移動させ るための係数であるが、 離散的に配置された点と点との間の画像に関し ては、 補間などの処理によって移動するべき位置を求める。 画像制御回 路 1 0 3は、 撮像素子 1 0 2から得られた第 1の画像メモリ 1 0 4の情 報を、 この変換座標係数に基づいて垂直及び水平の画像移動処理を行う ことによって歪曲を補正し、 該歪曲を補正した画像情報を第 2の画像メ モリ 1 0 5に作成し、 該第 2の画像メモリ 1 0 5に作成された画像情報 に基づく信号を映像信号として出力する。 次に、 上記各実施の形態にかかるズームレンズ 1、 2、 3及び 4の数 値実施例について説明する。
なお、 上記ズームレンズ 1、 2及び 4において、 第 3レンズ群 G r 3 の直前に固定された絞り I Rが位置され、 また、 第 4レンズ群 G r 4と 像面 I MGとの間にフィルタ FLが介挿されている。 ズームレンズ 3に あっては、 第 3レンズ群 G r 3の直後に固定された絞り I Rが位置され、 第 4レンズ群 G r 4と像面 I MGとの間にフィルタ F Lが介揷されてい る。
以下の説明において、 「 s i」 は物体側から数えて i番目の面を、 「 r i」 は物体側から数えて i番目の面 「 s i」 の曲率半径を、 「d i」 は物体側から数えて i番目の面 「 s i」 と i + 1番目の面 「 s i + 1」 との軸上間隔を、 「n i」 は第 i レンズ 「; L i」 又は 「G i」 を構 成する材質の d線 (波長 5 8 7. 6 nm) における屈折率を、 「v i」 は第 i レンズ 「L i」 又は 「G i」 を構成する材質の d線におけるアツ ベ数を、 「n F L」 はフィル夕 Fを構成する材質の d線における屈折率 を、 「v FL」 はフィル夕 FLを構成する材質の d線におけるアッベ数 を、 「F n o」 は開放 F値 (Fナンバー) を、 「ω」 は半画角を、 それ ぞれ示す。
また、 非球面形状は、 「x i」 を非球面の深さ、 「H」 を光軸からの 高さとすると、 次式 (数 1 ) によって定義されるものとする。
(数 1)
Figure imgf000020_0001
表 1に第 1の実施の形態にかかるズー Γ1の数値実施例におけ る各値を示す。
表 1
Figure imgf000021_0001
第 3レンズ群 G r 3の凸単レンズ L 9の両面 s 1 6、 s 1 7及び第 4 レンズ群 G r 4の両凸レンズ L 1 1の像側の面 s 2 0は非球面に形成さ れている。 そこで、 表 2に上記各面 s 1 6、 s 1 7及び s 2 0の 4次、 6次、 8次の非球面係数 A 4、 A6、 A 8を示す。
表 2 ο
O O C
Figure imgf000022_0001
ズームレンズ 1において軸上間隔 d 9、 d l 4、 d l 7、 d 2 0はズ 一ミングによって変化する。 そこで、 広角端、 中間焦点位置及び望遠端 における焦点距離、 Fナンパ一 F n o、 画角 (2 ω) 、 軸上間隔 d 9、 d 1 4、 d 1 7、 d 2 0を表 3に示す。
35ζ 3 広角端 中間焦点位置
焦点距離 1,00 3.42 5.40
F η ο 1 , 85 0 2.54
画角(2 ω) 14.28
d 9 0.156 2.677
d 14 2.780 0.829 0.260
d 17 0.5S7 0.898
d 20 2.231 2.884 ♦ 8リ 第 2図乃至第 4図に上記数値実施例におけるズームレンズ 1の球面収 差、 歪曲収差及び非点収差を示す。 なお、 球面収差図において、 実線は e線、 破線は g線 (波長 4 3 5. 8 nm) 、 一点鎖線は C線 (波長 6 5 6. 3 nm) の値をそれぞれ示すものであり、 非点収差図において、 実 線はサジタル像面歪曲、 破線はメリディォナル像面歪曲の値をそれぞれ 示すものである。
次に、 ズームレンズ 1の上記数値実施例における各条件式 ( 1 ) 乃至 (8) の値を以下に示す。
( 1 ) h i— l Zh 1— 4= 1. 34 8 5
(2) d l— 2Zd l - 3 = 0. 2 2 8
( 3) n 1 - 2 = 1. 8 3 4 8 1
(4) H I ' / f 1 = 0. 2 4 7 7、 f 1 = 3. 9 5 3
( 5 ) (n 2 - 1 + n 2 - 2 ) / 2 = 1. 8 8 3 0 0
( 6 ) f 3 / r 3 - 2 =- 0. 2 2 1、 f 3 = 4. 7 9 4
( 7) r 4 + 1 / r 4 _ 3 =— 0. 9 0 7 6
( 8 ) r 4 - 2/ f 4 = 0. 4 1 5 1、 f 4 = 4. 0 9 1
表 4に第 2の実施の形態にかかるズームレンズ 2の数値実施例におけ る各値を示す。
s i II r i d i n i v i O C
s 1 r 1=-14.698 n 1=1.88300 v 1 = 40.8 s 2 r 2 = 6.801 d 2=0.561
s 3 r 3=∞ d 3 = 3.149 n 2=1.85000 v2 = 43.0 a.
s 4 r 4=-6.319 d 4=0.078
s 5 r 5= -71.436 d 5 = 0 p.254 n 3=1.92286 v 3 = 20.9
bo
CO
s 6 r 6 = 8.047 d 6 = 0.781 n 4=1.69680 v 4= 55.5 s 7 r 7=— 11.279 d 7 = 0.078
s 8 r 8=3.875 d 8 = 0.679 n 5=1.77250 v5 = 49.6 s 9 r 9=18.782 d 9 = variable
s 10 d 10=10.076 d 10=0.176 n 6=1.88300 v 6=40.8 s 11 r 11=1.918 d 11 = 0.500
s 12 r 12=— 2.091 d 12 = 0.156 n 7= 1.88300 v 7=40.8 s 13 r 13 = 1.666 d 13 = 0.490 n 8 = 1.92286 v8=20.9 s 14 r 14= -12.657 d 14= variable
s 15 r 15=∞(絞り) d 15 = 0.589
s 16 d 16 = 0.693 n 9=1.77310 v9=47.2 s 17 r 17= -9.413 d 17=0.078
s 18 r 18=2.116 d 18=1.747 n 10— 1.51680 v 10=64.2 s 19 r 19= -3.404 d 19 = 0.157 n 11 = 1.92286 v 11 = 20.9 s 20 r 20=2.019 d 20= variable
s 21 R21=1.829 d 21 = 0,753 n 12=1.58313 v 12=59.5 s 22 r 22= -4.055 d 22 = v&rial le
s 23 r 23=∞ (フィルタ) d 23 = 0.810 nFL==l.51680 vFL = 64.2 s 24 r 24=∞ (フィルタ) d 24 = 0.313
(Back Focus) 第 3レンズ群 G r 3の凸レンズ G 9の物体側の面 s 1 6、 第 4レンズ 群 G r 4の凸単レンズ G 1 2の両面 s 2 1、 s 2 2は非球面に形成され ている。 そこで、 表 5に上記各面 s 1 6、 s 2 1及び s 2 2の 4次、 6 次、 8次の非球面係数 A 4、 A 6、 A 8を示す。
表 5
Figure imgf000025_0001
ズームレンズ 2において軸上間隔 d 9、 d l 4、 d 2 0、 d 2 2はズ 一ミングによって変化する。 そこで、 広角端、 中間焦点位置及び望遠端 における焦点距離、 Fナンバー F n o、 画角 (2 ω) 、 軸上間隔 d 9、 d l 4、 d 2 0、 d 2 2を表 6に示す。
表 6 広角端 中間焦点位 g 望遠端
焦点距離 1.00 2.89 5.82
F n o 1.85 2.70
画角(2 ω) 78.4 26.4 14.12
d 9 0.176 丄♦ ΰ 2.745
d 14 2.899 1.107 0.330
d 20 0.840 0.350 0.841
d 22 0.634 1.124 0.634 第 6図乃至第 8図に上記数値実施例におけるズームレンズ 2の球面収 差、 歪曲収差及び非点収差を示す。 なお、 球面収差図において、 実線は e線、 破線は g線 (波長 43 5. 8 nm) 、 一点鎖線は C線 (波長 6 5 6. 3 nm) の値をそれぞれ示すものであり、 非点収差図において、 実 線はサジタル像面歪曲、 破線はメリディォナル像面歪曲の値をそれぞれ 示すものである。
次に、 ズームレンズ 2の上記数値実施例における各条件式 ( 1) 乃至 ( 5) 、 (9) および ( 1 0) の値を以下に示す。
( 1 ) h l - l/h l -4= l . 446 1
(2) d l - 2/d l - 3 = 0. 1 7 8
(3) n 1 - 2 = 1. 8 3 50 0
(4) H l ' / f l = 0. 348 8、 f 1 = 3. 7 0 5
(5) (n 2— 1 + n 2— 2 ) Z 2 = 1. 8 8 3 0 0
(9) h 3 - 5/h 3 - l = 0. 5 3 3
( 1 0) f 3/ f 3— 1 = 0. 843、 f 3 = 2. 9 8 1
表 7に第 3の実施の形態にかかるズームレンズ 3の数値実施例におけ る各値を示す。
表 7
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0002
第 1レンズ群 G r 1の凸レンズ L 5の物体側の面 s 8、 第 3 レンズ群 G r 3の凸単レンズ L 9の物体側の面 s 1 5及び第 4レンズ群 G r 4の 凸レンズ L 1 0の物体側の面 s 1 8は非球面に形成されている。 そこで、 表 8に上記各面 s 8、 s i 5及び s i 8の 4次、 6次、 8次、 1 0次の 非球面係数 A 4、 A 6、 A 8、 A 1 0を示す。
表 8
Figure imgf000028_0001
ズームレンズ 3において軸上間隔 d 9、 d l 4、 d l 7、 d 2 1はズ —ミングによって変化する。 そこで、 広角端、 中間焦点位置及び望遠端 における焦点距離、 Fナンバー F n o、 画角 (2 ω) 、 軸上間隔 d 9、 d l 4、 d l 7、 d 2 1を表 9に示す。
表 9
Figure imgf000028_0002
第 1 0図乃至第 1 2図に上記数値実施例におけるズームレンズ 3の球 面収差、 歪曲収差及び非点収差を示す。 なお、 球面収差図において、 実 線は e線、 破線は g線 (波長 43 5. 8 nm) 、 一点鎖線は C線 (波長 6 5 6. 3 nm) の値をそれぞれ示すものであり、 非点収差図において, 実線はサジタル像面歪曲、 破線はメリディォナル像面歪曲の値をそれぞ れ示すものである。
次に、 ズームレンズ 3の上記数値実施例における各条件式 (1 ) 乃至 ( 5) 、 (1 1 ) 及び ( 1 2) の値を以下に示す。
( I ) h l - 1 /h 1 - 4= 1. 4 0 0
( 2 ) d 1— 2 / ά 1 - 3 = 0. 2 2 8
( 3) η 1 - 2 = 1. 8 3 5
(4) Η 1 ' / f 1 = 0. 2 6 5
( 5) (n 2 - l + n 2 - 2) / 2 = 1 8 2 8
( I I) n 4 - 2 = 1. 847
( 1 2) f 3 / f 4 = 0. 6 5
表 1 0に第 4の実施の形態にかかるズー, Γ4の数値実施例にお ける各値を示す。
表 1 0
Figure imgf000030_0001
第 3レンズ群 G r 3の凸レンズ L 9の像側の面 s 1 7、 第 4レンズ群 G r 4の両凸レンズ L 1 2の物体側の面 s 2 1は非球面に形成されてい る。 そこで、 表 1 1に上記各面 s 1 7及び s 2 1の 4次、 6次、 8次, 1 0次の非球面係数 A 4、 A 6、 A8、 A 1 0を示す。
表 1 1
Figure imgf000031_0001
ズームレンズ 4において、 軸上間隔 d 9、 d l 4、 d 2 0、 d 2 3は ズーミングによって変化する。 そこで、 広角端、 中間焦点位置及び望遠 端における焦点距離、 Fナンバー F n o、 画角 (2 ω) 、 軸上間隔 d 9, d l 4、 d 2 0、 d 2 3を表 1 2に示す。
表 1 2
Figure imgf000031_0002
第 1 4図乃至第 1 6図に上記数値実施例におけるズームレンズ 4の球 面収差、 歪曲収差及び非点収差を示す。 なお、 球面収差図において、 実 線は e線、 破線は g線 (波長 43 5. 8 nm) 、 一点鎖線は C線 (波長 6 5 6. 3 nm) の値をそれぞれ示すものであり、 非点収差図において, 実線はサジタル像面歪曲、 破線はメリディォナル像面歪曲の値をそれぞ れ示すものである。
次に、 ズームレンズ 4の上記数値実施例における各条件式 ( 1 ) 乃至 ( 5) 、 (9) 、 ( 1 1 ) 及び (1 3) の値を以下に示す。
( 1 ) h i-l/h 1-4= 1. 4 0 0
(2) dl-2/d 1-3= 0. 3 9 3
( 3 ) n 1-2= 1. 8 3 5
(4) ΗΓ / f 1= 0. 2 7 7
( 5 ) (η2-1+ η 2-2) / 2 = 1. 8 0 3
( 9) h3-5/h3-l= 0. 7 7 1
( 1 1 ) η4-2= 1. 8 0 5
( 1 3) f 3/ f 3-1= 1. 2 6 1
なお、 上記した実施の形態において示した各部の形状及び数値は、 何 れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに 過ぎず、 これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること があってはならないものである。
以上に記載したところから明らかなように、 本発明 ( 1 ) のズ一ムレ ンズは、 物体側より順に配列された、 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レンズ群とから成り、 第 1 レンズ群と 第 3レンズ群は固定で、. 第 2 レンズ群を光軸方向に移動させて主に変倍 を行い、 第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変 動の補正と合焦を行うズームレンズにおいて、 上記第 1レンズ群は物体 側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強い凸面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ、 物体側に 強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで構成され、 f 1 :第 1レン ズ群の焦点距離、 hi- i :第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射 させたときの物体側から第 i面における近軸光線高、 dl- i :第 1.レン ズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔、 nl- i :第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率、 HI ' :第 1レンズ群の最も像 側の面の頂点から第 1レンズ群の像側の主点までの間隔 (一は物体側、 +は像側) として、 ( 1) 1. 2 5 <h l-1/h 1-4< 1. 5 5、
(2) d l-2/d 1-3< 0. 4、 ( 3) 1. 6 5く n卜 2、 (4) 0. 1 <Η ん f 1 < 0. 6の各条件式を満足するようにしたことを特徴と する。
従って、 本発明ズームレンズにあっては、 諸収差の補正が可能になる と共に、 広角化と前玉径の小型化を両立させることができる。 例えば、 ズーム比がほぼ 1 0倍で、 広角端の画角が 7 6度を超え、 広角端の Fナ ンバーが F l . 7〜F 1. 8程度の性能において、 前玉径が対角線寸法 の 5倍〜 7倍程度と極めて小型にすることが可能である。
本発明 (2) にあっては、 第 2レンズ群は物体側より順に配列された, 像側に強い凹面を向けた凹メニスカスレンズ、 両凹レンズと凸レンズと の接合レンズの 3枚のレンズで構成され、 n2- 1 :第 2レンズ群の凹メ ニスカスレンズの d線における屈折率、 n2-2:第 2レンズ群の両凹レ ンズの d線における屈折率として、 ( 5) 1 · 8く (n 2-1 + n 2-2) / 2の条件式を満足するように構成されたので、 ペッツバール和が小さ くなりすぎるのを防ぐことでペッツバール和を最適化することが出来て, 像面湾曲の補正が容易になり、 良好な画像を得ることが出来る。
本発明 (3 ) 及び (4) にあっては、 第 3レンズ群は凸単レンズから 成り少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に 配列された、 像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズと像側の面が非球 面である両凸レンズとの接合レンズから成り、 f 3:第 3レンズ群の焦 点距離、 f 4:第 4レンズ群の焦点距離、 r 3-2:第 3レンズ群の凸レ ンズの像側の面の曲率半径、 r 4- 1 :第 4レンズ群の凹メニスカスレン ズの物体側の面の曲率半径、 r 4_2: 第 4レンズ群の接合面の曲率半径、 r 4-3:第 4'レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径として、 ( 6 ) — 0. 4< f 3/ r 3 - 2く 0. 4、 ( 7) 一 1. 2 5 < r 4-1/ r 4-3く _ 0. 8、 (8) 0. 3く r 4-2/ f 4く 0. 6の各条件式を満足する ようにしたので、 コマ収差や球面収差及び像面湾曲がバランス良く補正 され、 さらに、 第 3レンズ群や第 4レンズ群における各レンズ間及びレ ンズ群間の偏心が画質に影響する敏感度を緩やかにして、 安定した性能 での量産が可能になる。
本発明 (5) 及び (6) にあっては、 第 3レンズ群は物体側より順に 配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズと像側に強 い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも 1の 面が非球面であり、 第 4レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1の 面が非球面であり、 h3-i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行 な近軸光線を入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目の面に おける近軸光線高、 f 3:第 3レンズ群の焦点距離、 f 3- 1 :第 3レン ズ群の凸単レンズの焦点距離として、 ( 9) 0. 4<h3-5/h3-l< 0. 7、 ( 1 0) 0. 7 5 < f 3../ f 3-1< 1の各条件式を満足するよ うにしたので、 各種収差を良好に補正しながら、 全長を短縮化して小型 化に寄与する。
本発明 (7 ) 及び (8 ) にあっては、 第 3レンズ群は凸単レンズから 成り少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に 配列された、 物体側に凸面を向けた凸レンズと凹レンズと凸レンズとの 接合レンズから成ると共に少なくとも最も物体側の面が非球面とされ、 n -2 を第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率、 f 3を第 3レ ンズ群の焦点距離、 f 4 を第 4レンズ群の焦点距離として、 (1 1) n4-2> 1. 8、 ( 1 2) 0. 1 < f 3/ f 4< 0. 7の各条件式を満足 するようにしたので、 第 4レンズ群が移動することによる色収差及び球 面収差の色による曲がりの変動を抑え、 ペッツバール和をプラス側に補 正することで像面湾曲の効果的な補正が可能になると共に、 球面収差の 変動を抑え、 性能の劣化を招くこと無しにズームレンズ全系の小型化を することが出来、 加えて、 第 4レンズ群の製造公差による性能の劣化を 緩和することが出来る。
本発明 (9) 及び ( 1 0) にあっては、 第 3レンズ群は物体側より順 に配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズと像側に 強い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると共に 1の面が非球 面であり、 第 4レンズ群は両凸レンズと像側に凸面を有する凹レンズと の接合レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 h3-i を広角 端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目の面における近軸光線高、 : f 3を第 3レ ンズ群の焦点距離、 f 3-1 を第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離、 n 4-2 を第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率として、 (9) 0. 4<h3-5/h3-l< 0. 7、 ( 1 1) n4-2> 1. 8、 ( 1 3) 0 · 7 5< f 3/ f 3-1< 1. 3の各条件式を満足するようにしたので、 各種 収差を良好に補正しながら、 全長を短縮化して小型化することが出来る ( 本発明 ( 1 1) の撮像装置は、 ズームレンズと、 該ズームレンズによ つて取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換する撮像手段と、 画像制 御手段とを備え、 上記画像制御手段は、 上記ズームレンズによる変倍率 に応じて予め用意されている変換座標係数を参照しながら、 上記撮像手 段によって形成された画像信号によって規定される画像上の点を移動さ せて座標変換した新たな画像信号を形成し、 該新たな画像信号を出力す るように構成され、 上記ズームレンズは、 物体側より順に配列された、 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 ズ群とから成り、 第 1レンズ群と第 3レンズ群は固定で、 第 2レンズ群 を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、 第 4レンズ群を光軸方向に移 動させることによって像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、 上記第 1レンズ群は物体側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強い 凸面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズと の接合レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで構 成され、 f 1 :第 1レンズ群の焦点距離、 hi- i :第 1レンズ群に光軸 に平行な近軸光線を入射させたときの物体側から第 i面における近軸光 線高、 d l_i :第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔、 nl- i :第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率、 H
Γ :第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1 レンズ群の像側の主 点までの間隔 (一は物体側、 +は像側) として、 ( 1 ) 1. 2 5<h l-1/h 1-4< 1. 5 5、 (2) d l-2/d 1-3< 0. 4、 (3) 1. 6 5 <n 1- 2、 (4) 0. 1 <H1 ' / f 1< 0. 6の各条件式を満足する ようにしたことを特徴とする。
従って、 本発明 ( 1 1 ) の撮像装置にあっては、 広角端で負の歪曲収 差、 望遠端で正の歪曲収差を積極的に大きく発生させることにより、 歪 曲収差補正後の画角変化を、 近軸焦点距離の変化に対して十分に大きく して-. 必要なズーム比に対して小型化が可能になる。
本発明 ( 1 2) にあっては、 本発明 (2) のズームレンズを使用する ことによって、 ぺッッバール和が小さくなりすぎるのを防ぐことができ , 像面湾曲の補正が容易になる。 本発明 ( 1 3) 及び ( 1 4) にあっては、 本発明 (3) 及び (4) の ズームレンズを使用することによって、 コマ収差や球面収差及び像面湾 曲がバランス良く補正され、 さらに、 第 3レンズ群や第 4レンズ群にお ける各レンズ間及びレンズ群間の偏心が画質に影響する敏感度を緩やか にして、 安定した性能での量産が可能になる。
本発明 ( 1 5) 及び ( 1 6) にあっては、 本発明 (5) 及び (6) の ズームレンズを使用することによって、 各種収差を良好に補正しながら, 全長を短縮化して小型化に寄与する。
本発明 ( 1 7) 及び ( 1 8) にあっては、 本発明 (7) 及び (8) の ズームレンズを使用することによって、 第 4レンズ群が移動することに よる色収差及び球面収差の色による曲がりの変動を抑え、 ペッツバール 和をプラス側に補正することで像面湾曲の効果的な補正が可能になると 共に、 球面収差の変動を抑え、 性能の劣化を招くこと無しにズームレン ズ全系の小型化をすることが出来、 加えて、 第 4レンズ群の製造公差に よる性能の劣化を緩和することが出来る。
本発明 (1 9) 及び (2 0) にあっては、 本発明 (9) 及び ( 1 0) のズームレンズを使用することによって、 各種収差を良好に補正しなが ら、 全長を短縮化して小型化をすることが出来る。

Claims

請求の範囲
1. 物体側より順に配列された、 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レンズ群とから成り、 第 1レンズ群と第 3 レンズ群は固定で、 第 2レンズ群を光軸方向に移動させて主に変倍を行 い、 第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによって像位置の変動の 補正と合焦を行うズームレンズにおいて、
上記第 1レンズ群は物体側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強 い凸面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズ との接合レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで 構成され、 以下の各条件式 ( 1) 、 (2) 、 (3) および (4) を満足 することを特徴とするズームレンズ。
( 1) 1. 2 5<h l - l/h l - 4< l . 5 5
(2) d l— 2/d l - 3く 0. 4
(3) 1. 6 5 <n 1 - 2
(4) 0. 1 <H 1 ' / f 1 < 0. 6
但し、
f 1 第 1レンズ群の焦点距離
h 1 - 第 1 レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射させたと きの、 物体側から第 i面における近軸光線高
d 1— 第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔 n 1 - 第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率 H 1 ' 第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1レンズ群 の像側の主点までの間隔 (一は物体側、 +は像側)
2. 請求の範囲第 1項に記載のズームレンズにおいて、 第 2レンズ群 は物体側より順に配列された、 像側に強い凹面を向けた凹メニスカスレ ンズ、 両凹レンズと凸レンズとの接合レンズの 3枚のレンズで構成され, 以下の条件式 (5) を満足することを特徴とするズームレンズ。
(5) 1 · 8 < (n 2 - l + n 2 - 2) / 2
但し、
n 2— 1 :第 2レンズ群の凹メニスカスレンズの d線における屈折率 n 2 - 2 :第 2レンズ群の両凹レンズの d線における屈折率
3. 請求の範囲第 1項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群 は物体側より順に配列された、 像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ と像側の面が非球面である両凸レンズとの接合レンズから成り、 以下の 各条件式 (6) 、 (7) 及び (8) を満足することを特徴とするズーム レンズ。
(6) 一 0. 4< f 3/ r 3 - 2 < 0. 4
(7) - 1. 2 5 < r 4 - 1ノ r 4一 3く— 0. 8
(8) 0. 3< r 4 - 2/ f 4< 0. 6
但し、
f 3 第 3レンズ群の焦点距離
f 4 第 4レンズ群の焦点距離
r 3 2 第 3レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径
r 4 1 第 4レンズ群の凹メニスカスレンズの物体側の面の曲 率半径
r 4 - 2 第 4レンズ群の接合面の曲率半径
r 4 - 3 第 4レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径
4. 請求の範囲第 2項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群 は物体側より順に配列された、 像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズ と像側の面が非球面である両凸レンズとの接合レンズから成り、 以下の 各条件式 (6) 、 ( 7) 及び (8) を満足することを特徴とするズーム レンズ。
(6) — 0. 4 < f 3/ r 3 - 2 < 0. 4
( 7) - 1. 2 5く r 4 _ 1 / r 4一 3く一 0. 8
( 8) 0. 3 < r 4 - 2/ f 4<0. 6
但し、
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離
r 3— 2 :第 3レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 r 4 - 1 : 第 4レンズ群の凹メニスカスレンズの物体側の面の曲 率半径
r 4 - 2 :第 4レンズ群の接合面の曲率半径
r 4一 3 :第 4レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 5. 請求の範囲第 1項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は物体側より順に配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸 レンズと像側に強い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると共 に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は凸単レンズから成 り少なくとも 1の面が非球面であり 以下の各条件式 (9) 及び ( 1 0) を満足することを特徴とするズームレンズ。
( 9) 0. 4<h 3 - 5/h 3 - l <0. 7
( 1 0) 0. 7 5 < f 3/ f 3 - l < l
但し、 h 3 - i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線 を入射させたときの、 第 3レンズ群の物体側から i番 目の面における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3— 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
6. 請求の範囲第 2項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は物体側より順に配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸 レンズと像側に強い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると共 に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は凸単レンズから成 り少なくとも 1の面が非球面であり、 以下の各条件式 (9) 及び ( 1 0) を満足することを特徴とするズームレンズ。
(9) 0. 4<h 3 - 5/h 3 - l <0. 7
( 1 0) 0. 7 5< f 3/ f 3 - l < l
但し、
h 3 - i :広角端において第 1 レンズ群に光軸に平行な近軸光線 を入射させたときの、 第 3レンズ群の物体側から i番 目の面における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3 - 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
7. 請求の範囲第 1項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり -. 第 4レンズ群 は物体側より順に配列された、 物体側に凸面を向けた凸レンズと凹レン ズと凸レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも最も物体側の面 が非球面とされ、 以下の各条件式 ( 1 1) 及び ( 1 2) を満足すること を特徴とするズームレンズ。
( 1 1) n 4 - 2 > 1. 8 ( 1 2) 0. 1 < f 3 / f 4< 0. 7
但し、
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率 f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離
8. 請求の範囲第 2項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群 は物体側より順に配列された、 物体側に凸面を向けた凸レンズと凹レン ズと凸レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも最も物体側の面 が非球面とされ、 以下の各条件式 ( 1 1 ) 及び ( 1 2) を満足すること を特徴とするズームレンズ。
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 2) 0. K f 3/ f 4< 0. 7
但し、
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率 f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離
9. 請求の範囲第 1項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ群 は物体側より順に配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸 レンズと像側に強い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると共 に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は両凸レンズと像側 に凸面を有する凹レンズとの接合レンズから成り少なくとも 1の面が非 球面であり、 以下の各条件式 ( 9) 、 ( 1 1 ) 及び ( 1 3) を満足する ことを特徴とするズームレンズ。
(9) 0. 4<h 3— 5Zh 3— 1く 0. 7
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8 ( 1 3) 0 7 5< f 3/ f 3 - l < l . 3
但し、
3 - i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を 入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目の面 における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3 - 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率 1 0. 請求の範囲第 2項に記載のズームレンズにおいて、 第 3レンズ 群は物体側より順に配列された、 凸レンズ、 物体側に強い凸面を向けた 凸レンズと像側に強い凹面を向けた凹レンズとの接合レンズから成ると 共に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は両凸レンズと像 側に凸面を有する凹レンズとの接合レンズから成り少なくとも 1の面が 非球面であり、 以下の各条件式 (9) 、 ( 1 1) 及び ( 1 3) を満足す ることを特徴とするズームレンズ。
( 9) 0. 4< 3 - 5 h 3 - l <0. 7
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 3) 0. 7 5 < f 3 / f 3 - l < l . 3
但し、
h 3 - i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線 を入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目 の面における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3 - 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
n 4— 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率
1 1. ズームレンズと、 該ズームレンズによって取り込んだ画像を電 気的な画像信号に変換する撮像手段と、 画像制御手段とを備え、 上記画像制御手段は、 上記ズームレンズによる変倍率に応じて予め用 意されている変換座標係数を参照しながら、 上記撮像手段によって形成 された画像信号によって規定される画像上の点を移動させて座標変換し た新たな画像信号を形成し、 該新たな画像信号を出力するように構成さ れ、
上記ズームレンズは、 物体側より順に配列された、 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レンズ群とから成り、 第 1レンズ群と第 3レンズ群は固定で、 第 2レンズ群を光軸方向に移動 させて主に変倍を行い、 第 4レンズ群を光軸方向に移動させることによ つて像位置の変動の補正と合焦を行うように構成され、
上記第 1レンズ群は物体側より順に配列された、 凹レンズ、 像側に強 い凸面を向けた凸レンズ、 像側に強い凹面を向けた凹レンズと凸レンズ との接合レンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズの 5枚のレンズで 構成され、 以下の各条件式 ( 1) 、 (2) 、 (3) および (4) を満足 することを特徴とする撮像装置。
( 1 ) 1. 2 5<h l - l/h l - 4< l 5 5
(2) d 1一 2,'d 1 - 3 < 0. 4
(3) 1. 6 5 <n 1 - 2
(4) 0. 1く H I ' / ί 1 < 0. 6
但し、
f 1 :第 1レンズ群の焦点距離
h 1— i :第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を入射させたと きの、 物体側から第 i面における近軸光線高 d 1 - i :第 1レンズ群の第 i面から第 i + 1面までの軸上間隔 n 1— i :第 1レンズ群の i番面のレンズの d線における屈折率 H I ' :第 1レンズ群の最も像側の面の頂点から第 1レンズ群 の像側までの主点の間隔 (一は物体側、 +は像側) 1 2. 請求の範囲第 1 1項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 2レンズ群は物体側より順に配列された、 像側 に強い凹面を向けた凹メニスカスレンズ、 両凹レンズと凸レンズとの接 合レンズの 3枚のレンズで構成され、 以下の条件式 ( 5) を満足するこ とを特徴とする撮像装置。
(5) 1. 8 < (n 2 - l + n 2 - 2) / 2
但し、
n 2 - 1 :第 2レンズ群の凹メニスカスレンズの d線における屈 折率
n 2 - 2 :第 2レンズ群の両凹レンズの d線における屈折率
1 3. 請求の範囲第 1 1項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1 の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に配列された、 像側 に凹面を向けた凹メニスカスレンズと像側の面が非球面である両凸レン ズとの接合レンズから成り、 以下の各条件式 ( 6) 、 (7) 及び (8) を満足することを特徵とする撮像装置。
(6) — 0. 4 < f 3 / r 3 - 2 < 0. 4
(7) 一 1. 2 5< r - l / r 4 - 3<- 0. 8
(8) 0. 3< r 4 - 2/ f 4<0. 6
但し、
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離 r 3— 2 :第 3レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 r 4 - 1 :第 4レンズ群の凹メニスカスレンズの物体側の面の曲 率半径
r 4一 2 :第 4レンズ群の接合面の曲率半径
r 4 - 3 :第 4レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径
1 4. 請求の範囲第 1 2項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1 の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に配列された、 像側 に凹面を向けた凹メニスカスレンズと像側の面が非球面である両凸レン ズとの接合レンズから成り、 以下の各条件式 (6) 、 ( 7) 及び (8) を満足することを特徴とする撮像装置。
( 6) — 0. 4< f 3/ r 3 - 2 <0. 4
( 7 ) — 1. 2 5 < r 4 _ 1 / r 4 _ 3く _ 0. 8
( 8) 0. 3 < r 4 - 2/ f 4<0. 6
但し、
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 4 :第 4レンズ群の焦点距離
r 3 - 2 :第 3レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径 r 4 - 1 :第 4レンズ群の凹メニスカスレンズの物体側の面の曲 率半径
1- 4 - 2 :第 4レンズ群の接合面の曲率半径
r 4 - 3 :第 4レンズ群の凸レンズの像側の面の曲率半径
1 5. 請求の範囲第 1 1項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は物体側より順に配列された、 凸レ ンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズと像側に強い凹面を向けた凹 レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり、 第 4レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 以下の各条件式 (9) 及び ( 1 0) を満足することを特徴とする撮像装
( 9 ) 0 4<h 3 - 5/h 3 - l <0. 7
(1 0) 0 7 5< f 3/ f 3 - l < l
但し、
3 - i 広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を 入射させたときの、 第 3レンズ群の物体側から i番目の 面における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3 - 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
1 6. 請求の範囲第 1 2項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は物体側より順に配列された、 凸レ ンズ、 物体側に強い ώ面を向けた凸レンズと像側に強い凹面を向けた凹 レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり ' 第 4レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 以下の各条件式 (9) 及び ( 1 0) を満足することを特徴とする撮像装
( 9 ) 0 4 <h 3 - 5 3 - 1 < 0 7
( 1 0) 0 7 5 < f 3 / 3 - 1 < 1
但し、
h 3 - i 広角端において第 1 レンズ群に光軸に平行な近軸光線を 入射させたときの、 第 3レンズ群の物体側から i番目の 面における近軸光線高
f 3 第 3レンズ群の焦点距離
f 3 第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
1 7. 請求の範囲第 1 1項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1 の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に配列された、 物体 側に凸面を向けた凸レンズと凹レンズと凸レンズとの接合レンズから成 ると共に少なくとも最も物体側の面が非球面とされ、 以下の各条件式 ( 1 1 ) 及び ( 1 2) を満足することを特徴とする撮像装置。
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 2) 0. 1 < f 3 / f 4 < 0. 7
但し、
n 4 2 第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率 f 3 第 3レンズ群の焦点距離
f 4 第 4レンズ群の焦点距離
1 8. 請求の範囲第 1 2項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は凸単レンズから成り少なくとも 1 の面が非球面であり、 第 4レンズ群は物体側より順に配列された、 物体 側に凸面を向けた凸レンズと凹レンズと凸レンズとの接合レンズから成 ると共に少なくとも最も物体側の面が非球面とされ、 以下の各条件式 ( 1 1 ) 及び ( 1 2 ) を満足することを特徴とする撮像装置。
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 2) 0. 1 < f 3 / f 4 < 0. 7
但し
n 4一 2 第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率 f 3 第 3レンズ群の焦点距離
f 4 第 4レンズ群の焦点距離
1 9. 請求の範囲第 1 1項に記載の撮像装置において、 上記ズームレンズの第 3レンズ群は物体側より順に配列された、 凸レ ンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズと像側に強い凹面を向けた凹 レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり- 第 4レンズ群は両凸レンズと像側に凸面を有する凹レンズとの接合レン ズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 以下の各条件式 (9) 、 (1 1) 及び ( 1 3) を満足することを特徴とする撮像装置。
(9) 0. 4<h 3 - 5 /h 3— 1く 0. 7
( 1 1 ) n 4 - 2 > 1. 8
( 1 3) 0. 7 5< f 3/ f 3 - l < l . 3
伹し、
h 3 - i :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を 入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目の面 における近軸光線高
f 3 :第 3レンズ群の焦点距離
f 3— 1 :第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
n 4 - 2 :第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率
20. 請求の範囲第 1 2項に記載の撮像装置において、
上記ズームレンズの第 3レンズ群は物体側より順に配列された、 凸レ ンズ、 物体側に強い凸面を向けた凸レンズと像側に強い凹面を向けた凹 レンズとの接合レンズから成ると共に少なくとも 1の面が非球面であり . 第 4レンズ群は両凸レンズと像側に凸面を有する凹レンズとの接合レン ズから成り少なくとも 1の面が非球面であり、 以下の各条件式 (9) 、 ( 1 1) 及び ( 1 3) を満足することを特徴とする撮像装置。
(9) 0. 4<1ι 3 - 5/1ι 3 - 1 <0. 7
( 1 1) η 4 - 2> 1. 8
( 1 3) 0. 7 5く f 3/ f 3— 1く 1. 3 但し、
h 3 :広角端において第 1レンズ群に光軸に平行な近軸光線を 入射させたときの第 3レンズ群の物体側から i番目の面 における近軸光線高
f 3 第 3レンズ群の焦点距離
f 3 第 3レンズ群の凸単レンズの焦点距離
n 4 - 2 第 4レンズ群の凹レンズの d線における屈折率
PCT/JP2003/015942 2003-01-17 2003-12-12 ズームレンズ及び撮像装置 WO2004066011A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03778869A EP1584962A4 (en) 2003-01-17 2003-12-12 ZOOMOBJEKTIV AND IMAGE RECORDING DEVICE
US10/542,087 US7463427B2 (en) 2003-01-17 2003-12-12 Zoom lens and image pickup apparatus

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003009719 2003-01-17
JP2003-9719 2003-01-17
JP2003160877A JP4007258B2 (ja) 2003-01-17 2003-06-05 ズームレンズ及び撮像装置
JP2003-160877 2003-06-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004066011A1 true WO2004066011A1 (ja) 2004-08-05

Family

ID=32775149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/015942 WO2004066011A1 (ja) 2003-01-17 2003-12-12 ズームレンズ及び撮像装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7463427B2 (ja)
EP (1) EP1584962A4 (ja)
JP (1) JP4007258B2 (ja)
KR (1) KR20050092118A (ja)
WO (1) WO2004066011A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102466873A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 佳能株式会社 变焦透镜和配备变焦透镜的图像拾取装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4257600B2 (ja) * 2004-06-14 2009-04-22 ソニー株式会社 撮像装置及びズームレンズ
JP4717480B2 (ja) * 2005-03-25 2011-07-06 富士フイルム株式会社 ズームレンズ
JP5006076B2 (ja) * 2007-03-26 2012-08-22 富士フイルム株式会社 高倍率ズームレンズおよび撮像装置
JP5159203B2 (ja) 2007-08-03 2013-03-06 株式会社エルモ社 ズームレンズ
JP5070982B2 (ja) * 2007-08-09 2012-11-14 ソニー株式会社 撮像装置及び変倍レンズ
CN102016685B (zh) 2008-04-30 2013-07-31 奥林巴斯株式会社 成像光学系统以及具有该成像光学系统的电子摄像装置
US8320051B2 (en) 2009-10-13 2012-11-27 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
JP5387392B2 (ja) 2009-12-25 2014-01-15 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP5623305B2 (ja) 2011-02-07 2014-11-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013148780A (ja) 2012-01-20 2013-08-01 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756608A (en) * 1985-09-26 1988-07-12 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha High zoom-ratio finite-distance zoom lens
JPH02287414A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Konica Corp 有限距離用高変倍ズームレンズ
JPH06181530A (ja) * 1992-12-11 1994-06-28 Canon Inc 固体撮像カメラ
JPH08201694A (ja) * 1995-01-30 1996-08-09 Sony Corp 像ブレ補正変倍光学系
EP0752605A2 (en) * 1995-06-22 1997-01-08 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens device with inner focusing method
EP0773460A2 (en) * 1995-11-10 1997-05-14 Sony Corporation Image pickup lens system for a video camera
JPH09243909A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Sony Corp 手振れ補正光学系

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3033276B2 (ja) 1991-09-18 2000-04-17 松下電器産業株式会社 広角非球面ズームレンズ
JPH06138389A (ja) 1992-10-26 1994-05-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワイドコンバージョンレンズとそれを用いたズームレンズ
US6751028B1 (en) * 1998-03-10 2004-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and optical apparatus using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756608A (en) * 1985-09-26 1988-07-12 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha High zoom-ratio finite-distance zoom lens
JPH02287414A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Konica Corp 有限距離用高変倍ズームレンズ
JPH06181530A (ja) * 1992-12-11 1994-06-28 Canon Inc 固体撮像カメラ
JPH08201694A (ja) * 1995-01-30 1996-08-09 Sony Corp 像ブレ補正変倍光学系
EP0752605A2 (en) * 1995-06-22 1997-01-08 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens device with inner focusing method
EP0773460A2 (en) * 1995-11-10 1997-05-14 Sony Corporation Image pickup lens system for a video camera
JPH09243909A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Sony Corp 手振れ補正光学系

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1584962A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102466873A (zh) * 2010-11-10 2012-05-23 佳能株式会社 变焦透镜和配备变焦透镜的图像拾取装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7463427B2 (en) 2008-12-09
EP1584962A4 (en) 2007-06-27
JP2004272187A (ja) 2004-09-30
EP1584962A1 (en) 2005-10-12
US20060055815A1 (en) 2006-03-16
KR20050092118A (ko) 2005-09-20
JP4007258B2 (ja) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3570253B2 (ja) ズームレンズ
US20050270661A1 (en) Zoom lens system and image pickup apparatus having the same
JP5931117B2 (ja) 撮像装置
JP6685944B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
US6751030B2 (en) Zoom lens and image-taking apparatus
JP2007171456A (ja) 屈曲ズームレンズ
JP4497514B2 (ja) 広角ズームレンズ
JP5939788B2 (ja) ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
JP2012022080A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2016164629A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
WO2014041786A1 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2012063442A (ja) 高変倍ズームレンズ系及びこれを用いた電子撮像装置
JP6745430B2 (ja) ズームレンズ系、撮像装置
WO2004066011A1 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP5905883B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2019008088A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN218383455U (zh) 相机模组以及拍摄装置
JP2014119741A (ja) ズームレンズ
JP2018077267A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5143532B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
CN100368857C (zh) 变焦镜头和图像拾取设备
JP2011186047A (ja) 高変倍ズームレンズ系
JP2017161566A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013054191A (ja) ズームレンズ
JP2006171039A (ja) ズームレンズ

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006055815

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10542087

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003778869

Country of ref document: EP

Ref document number: 1020057013201

Country of ref document: KR

Ref document number: 20038A88467

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020057013201

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003778869

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10542087

Country of ref document: US