WO2004111698A1 - ズームレンズ、撮像装置及び撮像装置を備えるカメラ - Google Patents

ズームレンズ、撮像装置及び撮像装置を備えるカメラ Download PDF

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WO2004111698A1
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lens group
zoom
zoom lens
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PCT/JP2004/008058
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French (fr)
Inventor
Keiki Yoshitsugu
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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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 +-++

Definitions

  • the present invention relates to a high-quality zoom lens and an optical device equipped with the same, such as a digital still camera or a digital video camera.
  • the zoom lens suitable for the compact type includes, in order from the object side, a first lens group having negative power and a second lens group having positive power.
  • a three-group zoom lens composed of a group and a third lens group having positive power. If these three-unit zoom lenses have a zoom ratio of about three times, it is possible to compose a zoom lens with a wide angle of view at the wide-angle end with a compact size.
  • the F-number at the telephoto end is larger than the F-number at the wide-angle end, it is impossible to obtain a high-power zoom lens.
  • a zoom lens that can obtain a relatively high magnification without increasing the F-number at the telephoto end compared to the F-number at the wide-angle end, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1-13341 Japanese Patent Publication Nos. JP-A-2001-42215, JP-A-2002-72087, JP-A2002-1966241.
  • a first lens group having a positive refractive index, a second lens group having a negative refractive index, and a positive refractive index There have been many proposals for a four-group zoom lens composed of a third lens group and a fourth lens group having a zoom lens. Disclosure of invention
  • the zoom lens described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131341 can obtain a zoom ratio of about 6 times, but has a large number of lenses. For this reason, it was difficult to store in a compact when not in use.
  • the zoom lens described in Japanese Patent Publication No. JP-A-2001-424215 has a small number of lenses, and can be stored in a compact when not in use.
  • the zoom ratio was as small as about three times.
  • the zoom lenses described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-72087 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-196421 each have a zoom ratio of about three times. It was a thing.
  • the purpose of the present invention is to provide an angle of view at the wide-angle end of 60 ° to 70 °, a zoom ratio of about 5 to 6 times, a small number of lenses, and a non-use lens when not in use.
  • the zoom lens can be stored in a ⁇ ° box, has a high resolution, and is suitable for combination with the vibration compensation function of the zoom lens.
  • An object of the present invention is to provide an imaging device such as a digital still camera, a video camera, and the like mounted thereon. The above objectives are achieved by the following zoom lenses. From the object side, in order from the object side, a first lens group of positive power, a second lens group of negative power, a third lens group of positive power, and a fourth lens group of positive power.
  • a zoom lens with a lens group and a zoom lens When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group and the second lens group move along a locus convex toward the image side. However, the third lens group and the fourth lens group are characterized in that they move monotonously to the object side.
  • the first lens group consists of one positive lens element or a set of negative lens elements and a junction lens of a positive lens element.
  • the focal length of the entire lens system at the wide-angle end is f w
  • the focal length of the first lens group is f G 1
  • the change between the wide-angle end and the telephoto end is
  • the ratio is Z
  • the zoom ratio between the wide-angle end and the telephoto end is Z
  • the thickness of the ith lens group (i is an integer) is di
  • the thickness of each lens group is di.
  • one positive power lens element of the fourth lens group consists of a biconvex lens.
  • the lens element closest to the object side of the third lens group consists of a positive power lens
  • the image side surface of the lens consists of a flat or concave surface.
  • the third lens group includes a set of junction lens elements.
  • the movement of the image due to the vibration of the zoom lens can be corrected by moving the third lens group vertically with respect to the optical axis.
  • An imaging device that can convert an optical image of a subject into an electrical image signal and output it.
  • An image sensor that converts an optical image of a subject formed by the camera into an electric signal is provided.
  • the zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group of positive power, A zoom lens having a second lens group of negative power, a third lens group of positive power, and a fourth lens group of positive power, and has a wide angle. During zooming from the end to the telephoto end, the first lens group and the second lens group move along a convex locus on the image side, and the third lens group and the fourth lens group are monotonous. It is characterized by moving to the object side.
  • the first lens group consists of one positive lens element or a set of negative lens elements and a junction lens of the positive lens element.
  • the focal length of the entire lens system at the wide-angle end is ⁇ w
  • the focal length of the first lens group is f el
  • the zoom ratio between the wide-angle end and the telephoto end is Z.
  • the focal length of the entire lens system at the wide-angle end is f w
  • the focal length of the fourth lens group is f G4
  • the zoom ratio between the wide-angle end and the telephoto end is Z.
  • the zoom ratio between the wide-angle end and the telephoto end is Z
  • the thickness of the ith lens group (i is an integer) is di
  • the total thickness of each lens group is d si
  • one positive power lens element of the fourth lens group consists of a biconvex lens.
  • the lens element closest to the object in the third lens group is a positive power lens, and the image side surface of the lens is a flat or concave surface.
  • the third lens group includes a set of junction lens elements.
  • the movement of the image due to the vibration of the zoom lens can be corrected by moving the third lens group vertically with respect to the optical axis.
  • the camera is a camera capable of shooting an object and outputting the image as an electric image signal, and forming an optical image of the object so as to be variable in magnification.
  • An imaging device that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens into an electrical signal, and a zoom lens.
  • a zoom lens having a first lens group, a second lens group with negative power, a third lens group with positive power, and a fourth lens group with positive power. Therefore, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group and the second lens group move along a locus convex toward the image side, and the third lens group and the fourth lens group move.
  • the lens group is characterized in that it moves monotonously to the object side.
  • the camera is a digital still camera capable of acquiring a still image of a subject.
  • the camera is a digital video camera capable of acquiring a moving image of a subject.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 shows a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing aberration.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating aberrations of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating aberrations of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating aberrations of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention in the basic state at the telephoto end and in the vibration correction state of the zoom lens.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating aberrations of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention in the basic state at the telephoto end and in the vibration correction state of the zoom lens.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating aberrations in the basic state of the telephoto end of the zoom lens and the vibration correction state of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a digital still camera according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a digital still camera when the zoom lens is retracted according to the embodiment of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and tables.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention. Each figure shows a zoom lens that is in focus at infinity.
  • the zoom lens according to each embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 of positive power, a second lens group G2 of negative power, and a positive power. And a fourth lens group G4 of positive power.
  • the zoom lens according to each of the embodiments has a configuration in which the first lens group G1 and the second lens group G2 have a locus convex toward the image side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. While drawing, move the U-turn while enlarging the distance between each other, and in response, squeeze the third lens group G3 and the fourth lens group G4 to A and It is moved monotonically to the object side.
  • the straight line on the leftmost side of the figures represents the position of the image plane S, and the object side has an optical low-pass filer and the face of the image sensor.
  • a flat plate P equivalent to a plate etc. is provided.
  • the first lens group G1 includes one positive lens element.
  • the first lens group G 1 comprises a positive meniscus lens element L1 with the convex surface facing the object side.
  • the first lens group G1 is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side in order from the object side. It is composed of one bonded lens element formed by bonding the element L1 and a positive meniscus lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens element L2 (convex surface) having a convex surface facing the object side.
  • L 3 negative meniscus lens element
  • L 4 biconcave lens element
  • L 5 positive meniscus lens element
  • the third lens group G 3 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens element L 5 (a convex surface facing the object side).
  • L 6 is joined to a bi-convex lens element L 6 (L 7 in the third embodiment) and a bi-concave lens element L 7 (L 8 in the third embodiment). It is composed of a junction lens element.
  • the fourth lens group G4 includes one bi-convex lens element L8 (L9 in the third embodiment).
  • the first lens group G1 is composed of one positive power lens element L1. ing .
  • the first lens group G1 is constituted by one junction lens element.
  • the fourth lens group G4 includes one bi-convex positive power lens element (L8 and L9). By adopting this configuration, it is possible to reduce the size during collapse.
  • the zoom lens according to each of the embodiments includes a cemented lens element in the third lens group G3.
  • the three lenses constituting the third lens group G3 have high sensitivity to eccentricity and generate a large amount of aberration during eccentricity. Good. Therefore, the third lens group, G3, requires alignment when assembling the lens group.
  • the zoom lens according to each embodiment has a concave surface on the image side of the lens L5 of the positive power closest to the object side of the third lens group G3. Therefore, the aligning work can be easily performed.
  • the zoom lens in each embodiment has a third lens group G3 including one set of a junction lens element. The group can be easily adjusted.
  • a first lens group of positive power In order from the object side, a first lens group of positive power, a second lens group of negative power, a third lens group of positive power, and a fourth lens group of positive power
  • the fourth lens group is a zoom lens that moves monotonously to the object side (hereinafter referred to as “configuration A”), and sets the focal length of the entire lens system at the wide-angle end in infinity focusing.
  • configuration A the focal length of the first lens group G 1 is f (;
  • Conditional expression (1) relates to the focal length of the first lens group G1.
  • the value exceeds the upper limit of the conditional expression (1) the power of the first lens group G1 becomes tight and the diameter of the front lens becomes large.
  • the value goes below the lower limit of conditional expression (1) the first lens group G 1 becomes loose, and the entire lens diameter becomes longer, which makes downsizing difficult. .
  • the above expression (1) can further enhance the above-mentioned effects by further defining the following range.
  • Conditional expression (2) relates to the focal length of the fourth lens group G4. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the fourth lens group G4 will become tighter, making it difficult to correct for coma and astigmatism. On the other hand, when the value goes below the lower limit of the conditional expression (2), the power of the fourth lens group G4 becomes loose, and the angle of incidence on the image pickup surface becomes large, so that the telecentric slit becomes large. Worsens the workability.
  • the above-mentioned expression (2) can further enhance the above-mentioned effects by further defining the following range.
  • the zoom ratio between the wide-angle end and the telephoto end in the infinity in-focus state is Z
  • the thickness of the i-th lens group (i is an integer) is di.
  • conditional expression (3) relates to the thickness of each lens group. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it will be difficult to reduce the size of the entire lens system, and in particular, it will not be possible to shorten the total optical length when retracted. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, it becomes difficult to correct aberrations over the entire zoom range. Note that the above expression (3) can further enhance the above effects by further defining the following range.
  • the zoom lens according to each embodiment is generated by moving the third lens group G3 in a direction perpendicular to the optical axis, and is caused by camera shake of the photographer and the like. It is possible to correct the image inferiority due to the vibration of the zoom lens.
  • the zoom lens having the above-described configuration A the third lens group is moved in a direction perpendicular to the optical axis to vibrate.
  • the magnification of the i-th lens group at the telephoto end in the infinity in-focus state (i is an integer) is m (;; ⁇ ),
  • conditional expression (4) relates to vibration correction
  • the upper limit of this conditional expression is exceeded, the amount of eccentricity of the third lens group required to decenter the image by a predetermined amount will be too small. For this reason, it is difficult to translate the third lens group with high accuracy. As a result, pixel shifts due to vibrations due to camera shake during shooting cannot be reduced sufficiently, making it difficult to improve imaging characteristics during vibration correction. Become .
  • the lower limit is exceeded, the amount of eccentricity of the third lens group required to decenter the image by a predetermined amount becomes excessively large. The change in the difference increases, and the imaging characteristics at the periphery of the image deteriorate. Let's do it.
  • the image side of lens L 6 may be flat. When the surface is a flat surface, the centering work can be easily performed when alignment is required at the time of assembling the lens group, similarly to the concave surface.
  • each lens group constituting each embodiment is a refraction lens that deflects incident light rays by refraction (that is, deflection is performed at an interface between media having different refractive indexes).
  • Type lens a diffractive lens that deflects an incident light beam by diffraction
  • a refraction / diffraction hybrid lens that deflects an incident light beam by a combination of diffraction and refraction effects
  • Each lens group may be composed of a refractive index distribution type lens or the like which deflects the refractive index distribution.
  • the optical path may be bent before, after, or in the middle of the zoom lens system.
  • the bending position may be set as needed, and the camera can be made apparently thin by appropriate bending of the optical path.
  • the configuration is shown in which a flat plate including an optical aperture filter disposed between the final surface of the zoom lens system and the imaging element S is arranged.
  • low-pass filters include a birefringent low-pass filter made of quartz or the like whose crystal axis direction is adjusted, and the required light.
  • a phase-type single-pass filter that achieves the mechanical cutoff frequency characteristics by the diffraction effect is applicable.
  • the unit of the length in the table is mm.
  • r is the radius of curvature
  • d is the surface spacing
  • n d and d are the refractive index and Abbe number at the d-line, respectively.
  • the surface marked with * is an aspheric surface, and the aspheric shape is defined by the following equation (AS).
  • Z is the surface shape with the optical axis as the origin, h is the distance from the optical axis, r is the radius of curvature, ⁇ is the conic constant, D, E, F,
  • G is the fourth, sixth, eighth, and tenth order aspheric coefficients, respectively.
  • FIG. 2 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention in a state where the zoom lens is focused on infinity.
  • FIG. 4 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens according to Example 2 of the present invention in an infinity in-focus condition.
  • FIG. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention in an infinity in-focus condition.
  • each longitudinal aberration diagram shows the aberration at the wide-angle end, (b) shows the intermediate position, and (c) shows the aberrations at the telephoto end.
  • Each aberration diagram shows, in order from the left, spherical aberration, astigmatism, and distortion.
  • the vertical axis represents the F number
  • the solid line is the d-line
  • the short dashed line is the F-line
  • the long dashed line is the characteristic of the C-line.
  • the vertical axis indicates the half angle of view
  • the solid line indicates the sagittal plane
  • Lines are a characteristic of the median plane.
  • the vertical axis represents the half angle of view.
  • FIG. 7 shows a case where the third lens group in the infinity in-focus state of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention is shifted in a direction perpendicular to the optical axis.
  • FIG. 6 is a lateral aberration diagram for comparison.
  • FIG. 8 compares a case where the third lens group in the infinity in-focus state of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention is shifted in a direction perpendicular to the optical axis. It is a lateral aberration diagram for the purpose.
  • FIG. 9 compares a case where the third lens group in the infinity in-focus state of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention is shifted in a direction perpendicular to the optical axis.
  • FIG. Each lateral aberration diagram shows the lateral aberration at the telephoto end when the aperture is fully opened.
  • the case where the translation amount of the third lens group G 3 is 0 is defined as “basic state”, and the case where the third lens group G 3 translates is defined as “vibration correction state”.
  • (a), (b), and (c) represent the image point of 75% of the maximum image height (+ 75% image point), the axial image point, It shows the lateral aberration at the image point of 1 75% of the maximum image height (175% image point).
  • (d), (e), and (f) represent the + 75% image point, the on-axis image point, and the -175% image in the vibration correction state, respectively.
  • the lateral aberration at the point is shown.
  • the solid line corresponds to the d-line
  • the short dashed line corresponds to the F-line
  • the long dashed line corresponds to the C-line.
  • Example 1 corresponds to Embodiment 1 described above.
  • Table 1 shows the focal length of the zoom lens of Example 1 and
  • Table 2 shows the aspherical surface and the focal length of the zoom lens in the infinity in-focus state.
  • Table 3 shows the data of the number, the angle of view, the total optical length, and the variable surface distance. ⁇
  • the third lens group G3 is 0.14 mm in a direction perpendicular to the optical axis. Is only translated. In this case, the eccentricity is 0 at the telephoto end in the infinity in-focus condition.
  • the symmetry of the transverse aberration at the on-axis image point is good.
  • the curvature is small and the slope of the aberration curve is small. It can be seen that the decentering coma and the decentering astigmatism are small because of the fact that they are almost equal. This means that sufficient imaging performance is obtained even in the eccentricity correction state.
  • Embodiment 2 corresponds to Embodiment 2 described above.
  • Example 1
  • Table 4 shows the lens data of the zoom lens No. 2 and Table 5 shows the aspheric surface. In the case of focusing on infinity, the focal length, F-number, angle of view, total optical length, and to ⁇
  • the third lens group G3 is parallel to the optical axis by 0.119 mm in a direction perpendicular to the optical axis. It is moving.
  • the amount of eccentricity is equal to the amount of image eccentricity when the zoom lens is tilted by 0.3 ° at the telephoto end in the infinity in-focus state.
  • the zoom lens of the second embodiment can obtain sufficient imaging performance even in the eccentricity correction state.
  • Example 3 corresponds to Embodiment 3 described above.
  • Table 7 shows the lens data of the zoom lens of Example 3
  • Table 8 shows the aspherical data.
  • Table 9 shows the focal length, F-number, angle of view, total optical length, and variable surface distance data in the infinity in-focus condition.
  • the aberration of the zoom lens according to the third embodiment shown in Tables 7, 8, and 9 is also shown in FIG. 6, which shows that the aberrations are well corrected even when the zoom position is changed. I understand that.
  • the third lens group G 3 is connected to the third lens group G 3 in the vibration correction state. It has been translated 0.13 1 mm in the direction perpendicular to.
  • the amount of eccentricity is equal to the amount of image eccentricity when the zoom lens is tilted by 0.3 ° in the desired is in a state of focusing on infinity.
  • the zoom lens of the third embodiment can obtain sufficient imaging performance even in the eccentricity correction state.
  • Table 10 shows the numerical values of the above-mentioned conditional expressions (1) to (4) for the zoom lens in each embodiment.
  • the zoom lens according to each embodiment has an angle of view at the wide-angle end of 65 °, a zoom ratio of about 5 to 6 times, high resolution, and high resolution.
  • the small number of lenses makes it possible to obtain a zoom lens that can be reduced in size when not in use.
  • the zoom lens according to each embodiment can easily add a vibration correction function. (Embodiment 7)
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a digital still camera at the time of photographing according to the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a digital still camera at the time of collapse of the zoom lens. It is a schematic block diagram.
  • the digital still camera includes an imaging device including a zoom lens 1 and a solid-state imaging device 2 that is a CCD, a liquid crystal monitor 3, a housing 4, and the like.
  • 1 is a zoom lens
  • 2 is a solid-state image sensor
  • 3 is a liquid crystal monitor.
  • the zoom lens 1 the zoom lens shown in Fig. 1 is used, G1 is the first lens group, G2 is the second lens group, A is the aperture, and G3 is the aperture. It is composed of a third lens group.
  • a zoom lens 1 is disposed on the front side of the housing 4, and a solid-state imaging device 2, which is a CCD, is disposed on the rear side of the zoom lens 1.
  • the LCD monitor 3 is located behind the housing 4. An optical image of the subject by the zoom lens 1 is formed on the imaging surface S.
  • the lens barrel comprises a main lens barrel 5, a movable lens barrel 6, and a cylindrical cam 7.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 are moved to predetermined positions with respect to the solid-state imaging device 14. It can move and change the magnification from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the third lens group frame G3 can be moved in the optical axis direction by a focus adjustment motor.
  • the total optical length when the zoom lens is not used can be greatly reduced.
  • the zoom lens according to the first embodiment is used. Therefore, a digital still camera with a zoom ratio of about 3 times, an angle of view at the wide-angle end of about 65 °, a high resolution, and a small depth when not in use is provided. You can do it.
  • the zoom lens of any one of Embodiments 2 to 4 is used instead of the zoom lens of Embodiment 1. It may be.
  • the optical system of the electronic digital still camera shown in FIGS. 10 and 11 can be used for a video camera for moving images. In this case, not only moving images but also high-resolution still images can be taken.
  • an imaging device composed of the zoom lens of each of the embodiments described above and a solid-state imaging device such as a CCD is used for a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), and a monitoring system. It may be applied to surveillance cameras, web cameras, in-vehicle cameras, etc. in system.
  • the zoom ratio is about 5 to 6 times, and the angle of view at the wide-angle end is 60 ° to 70 °.
  • a high zoom lens can be obtained.
  • the zoom lens according to each embodiment has a small number of lens elements, the total optical length can be shortened when not in use. Further, the zoom lens according to each embodiment can easily add a function of correcting vibration of the zoom lens.
  • the zoom lens according to each embodiment the resolution is high, the depth when not in use is thin, and furthermore, the zoom lens is used.
  • Digital camera with vibration compensation function An optical device such as a Lucera can be provided.
  • the zoom lens according to the present invention includes a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone, a PDA (Persona 1 Digital Assistance), a monitoring camera in a monitoring system, Applicable to digital input devices such as Web cameras and in-vehicle cameras, and is particularly suitable for shooting optical systems that require high image quality, such as digital still cameras and digital video cameras. It is.

Abstract

広角端の画角が60°~70°で、変倍比が5~6倍程度、またレンズの構成枚数が少なく、非使用時にコンパクトに収納することが可能であり、しかも解像度が高く、さらにズームレンズの振動補正機能との組合わせに適したズームレンズである。物体側から順に、正パワーの第1レンズ群(G1)と、負パワーの第2レンズ群(G2)と、正パワーの第3レンズ群(G3)と、正パワーの第4レンズ群(G4)とを備える。広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群(G1)と第2レンズ群(G2)は像側に凸の軌跡を描き移動し、第3レンズ群と第4レンズ群(G4)は単調に物体側に移動するようにしたことを特徴とする。

Description

明細書 ズーム レ ンズ、 撮像装置及び撮像装置 を備 え る カ メ ラ 技術分野
本発明 は高画質 のズーム レ ン ズ、 及び こ れを搭載 し た特 にデジ 夕 ルス チルカ メ ラ 、 デジ タ ル ビデオカ メ ラ 等の光学 装置に 関す る 。 背景技術
従来、 例 え ばデジ夕 ルス チルカ メ ラ に は多 く の形態があ る が、 そ の 1 つ の形態 と し て コ ンパ ク ト タ イ プがあ り 、 そ のズーム レ ンズ と し て よ り 高倍率、 よ り 高結像性能の も の が求め ら れてき て い る 。
コ ンパ ク ト タ イ プに適 し たズーム レ ンズ と し て は、 物体 側か ら 順に 、 負パ ワ ー を有する 第 1 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー を有す る 第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー を有する第 3 レ ンズ群 で構成 し た 3 群ズーム レ ンズが数多 く 提案 さ れて い る 。 こ れ ら の 3 群ズーム レ ンズは、 3 倍程度の変倍比で あれば、 コ ンパ ク ト で広角端の画角 の広 いズーム レ ンズを構成す る こ と が可能であ る 。 し か し なが ら 、 望遠端の F ナ ンバーが 広角端の F ナ ンバー に 比べて大 き く な る ため 、 高倍率のズ — ム レ ンズを得る こ と はでき な い も のであ っ た。
そ こ で、 望遠端の F ナ ンバーが広角端の F ナ ンバー に 比 ベて あ ま り 大き く な ら ずに、 比較的高倍率が得 ら れる ズー ム レ ンズ と し て、 例 え ば特開 2 0 0 1 — 1 3 4 1 1 号公報 、 特開 2 0 0 1 — 4 2 2 1 5 号公報、 特開 2 0 0 2 — 7 2 0 8 7 号公報、 特開 2 0 0 2 — 1 9 6 2 4 1 号公報の各公 報に記載 さ れて い る よ う に 、 物体側か ら 順 に 、 正の屈折率 を有す る 第 1 レ ンズ群 と 、 負 の屈折率 を有する 第 2 レ ンズ 群 と 、 正の屈折率 を有す る第 3 レ ンズ群お よ び第 4 レ ンズ 群よ り 構成 さ れた 4 群ズーム レ ンズが数多 く 提案 さ れて い る 。 発明 の 開示
しカゝ し なが ら 、 特開 2 0 0 1 — 1 3 4 1 1 号公報 に記載 のズーム レ ンズは、 変倍比は 6 倍程度得 ら れる が、 レ ンズ の構成枚数が多 い ため 、 非使用 時 に コ ンパ ク ト に収納する こ と が困難であ っ た。 ま た特開 2 0 0 1 — 4 2 2 1 5 号公 報に記載のズーム レ ンズは、 レ ンズの構成枚数は少な く 、 し たがっ て非使用 時に コ ンパ ク ト に収納可能で あ る が、 変 倍比が 3 倍程度 と 小さ い も ので あ っ た。 さ ら に特開 2 0 0 2 — 7 2 0 8 7 号公報及び特開 2 0 0 2 — 1 9 6 2 4 1 号 公報 にそれぞれ記載のズーム レ ンズは、 変倍比が 3 倍程度 の も ので あ っ た。
本発明 の 目 的 は、 広角端の画角 が 6 0 ° 〜 7 0 ° で、 変 倍比が 5 〜 6 倍程度、 ま た レ ンズの構成枚数が少な く 、 非 使用 時 に コ ン ノ \° ク 卜 に収納する こ と が可能であ り 、 し 力 も 解像度が高 く 、 さ ら に ズーム レ ンズの振動補正機能 と の組 合わせ に適 し た ズーム レ ンズ及びそのズーム レ ンズを搭載 し たデジ タ ルス チルカ メ ラ 、 ビデオカ メ ラ 等の撮像装置 を 提供する こ と で あ る 。 上記 目 的は、 以下のズー ム レ ンズに よ り 達成 さ れる 。 物 体側か ら 順 に 、 正パ ワ ー の第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ワ ー の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 と を備えたズーム レ ンズで あ っ て 、 広角端か ら 望遠端への変倍に 際 し 、 第 1 レ ンズ群 と 第 2 レ ンズ群は像 側 に凸 の軌跡を描き移動 し 、 第 3 レ ンズ群 と 第 4 レ ンズ群 は単調 に物体側に移動する よ う に し た こ と を特徴 とする 。
好ま し く は、 第 3 レ ンズ群の物体側 に絞 り を備え る 。 好ま し く は、 第 1 レ ンズ群は、 1 枚の正 レ ンズ素子 も し く は 1 組の負 レ ンズ素子 と正 レ ンズ素子の接合 レ ンズの い ずれかか ら な る 。
好ま し く は、 無限遠合焦状態 にお いて、 広角端にお ける レ ンズ系全体の焦点距離を f w、 第 1 レ ンズ群の焦点距離 を f G 1 , 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と し た時、
0 . 1 < f ノ f G 1 < 0 . 3
(ただ し 、 Z 〉 4 . 5 ) ( 1 )
の条件 を満足する 。
好ま し く は、 無限遠合焦状態 にお い て、 広角端にお け る レ ンズ系全体の焦点距離 を f w、 第 4 レ ンズ群の焦点距離 を f G 4 , 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と し た時、
0 . 2 5 < f ノ f G 4 < 0 . 3 5
(ただ し 、 Z > 4 . 5 ) ( 2 )
の条件 を満足する 。
好ま し く は、 無限遠合焦状態 にお いて、 広角端 と 望遠端 の変倍比 を Z 、 第 i レ ンズ群 ( i は整数) の厚み を d i と し 、 各 レ ンズ群の厚みの総和 を d s i と し た時、 3 < d 5 j / Z < 5
(ただ し 、 Z > 4 . 5 ) ( 3 )
の条件 を満足する 。
好 ま し く は、 第 4 レ ンズ群の 1 枚の正パ ワ ー の レ ン ズ素 子は、 両凸 レ ン ズか ら な る 。
好 ま し く は、 第 3 レ ンズ群の最 も物体側 の レ ンズ素子は 正パ ワ ー の レ ン ズか ら な り 、 その レ ンズの像側面は平面 も し く は凹面か ら な る 。
好 ま し く は、 第 3 レ ンズ群に 1 組の接合 レ ンズ素子 を含 む。
好 ま し く は、 第 3 レ ンズ群を光軸に対 し て垂直方向 に移 動 さ せる こ と に よ り 、 ズーム レ ンズの振動 に よ る 像の移動 を補正可能であ る 。
ま た、 上記 目 的は、 以下の撮像装置 に よ り 達成 さ れる 。 被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換 し て出力 可 能な撮像装置であ っ て、 被写体の光学的な像を変倍可能に 形成す る ズーム レ ンズ と 、 ズー ム レ ンズが形成 し た被写体 の光学的な像 を 、 電気的な信号に変換す る 撮像素子 と を備 え 、 ズーム レ ンズは、 物体側か ら 順に 、 正パ ワ ー の第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ワ ー の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 3 レ ン ズ群 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 と を備えたズー ム レ ン ズで あ っ て、 広角端か ら 望遠端への変倍に 際 し 、 第 1 レ ン ズ群 と第 2 レ ンズ群は像側 に 凸の軌跡を描き移動 し 、 第 3 レ ンズ群 と第 4 レ ンズ群は単調 に物体側 に移動す る よ う に し た こ と を特徴 と す る 。
好 ま し く は、 第 3 レ ンズ群の物体側に絞 り を備え る 。 好ま し く は、 第 1 レ ンズ群は、 1 枚の正 レ ンズ素子 も し く は 1 組の負 レ ンズ素子 と正 レ ンズ素子の接合 レ ンズの い ずれかか ら なる。
好ま し く は、 無限遠合焦状態において、 広角端における レ ンズ系全体の焦点距離を ί w、 第 1 レ ンズ群の焦点距離を f el、 広角端と望遠端の変倍比を Z と し た時、
0 . 1 く " Z f G1< 0 . 3
(ただし、 Z 〉 4 . 5 ) ( 1 )
の条件を満足する。
好ま し く は、 無限遠合焦状態において、 広角端における レ ンズ系全体の焦点距離を f w、 第 4 レ ンズ群の焦点距離を f G4, 広角端と望遠端の変倍比を Z と した時、
0 . 2 5 < f w f G4< 0 . 3 5
(ただ し、 Z 〉 4 . 5 ) ( 2 )
の条件を満足する。
好ま し く は、 無限遠合焦状態において、 広角端と望遠端 の変倍比を Z 、 第 i レ ンズ群 ( i は整数) の厚みを d i と し 、 各 レ ンズ群の厚みの総和を d s i と した時、
3 < d ノ Z < 5
(ただ し 、 Z > 4 . 5 ) ( 3 )
の条件を満足する 。
好ま し く は、 第 4 レ ンズ群の 1 枚の正パ ワーの レ ンズ素 子は、 両凸 レ ンズか ら なる。
好ま し く は、 第 3 レ ンズ群の最 も物体側の レ ンズ素子は 正パ ワーの レ ンズか ら な り 、 その レ ンズの像側面は平面も し く は凹面か ら な る。 好ま し く は、 第 3 レ ンズ群に 1 組の接合 レ ンズ素子 を含 む。
好 ま し く は、 第 3 レ ンズ群を光軸に対 し て垂直方向 に移 動 さ せる こ と に よ り 、 ズーム レ ンズの振動 に よ る 像の移動 を補正可能であ る 。
上記 目 的は、 以下のカ メ ラ に よ り 達成さ れる 。 好ま し く は、 被写体 を撮影 して、 電気的な画像信号 と し て 出 力 可能 なカ メ ラ で あ っ て、 被写体の光学的な像を変倍可能に形成 す る ズー ム レ ンズ と 、 ズー ム レ ンズが形成 し た被写体の光 学的な像を、 電気的な信号に変換する 撮像素子 と を含む撮 像装置 を備え、 ズーム レ ンズは、 物体側か ら 順 に 、 正パ ヮ 一 の第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ワーの第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ヮ 一 の第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ワーの第 4 レ ンズ群 と を備えた ズーム レ ンズであ っ て、 広角端か ら 望遠端への変倍に 際 し 、 第 1 レ ンズ群 と第 2 レ ンズ群は像側 に凸の軌跡を描き移 動 し 、 第 3 レ ンズ群 と第 4 レ ンズ群は単調 に物体側 に移動 する よ う に し た こ と を特徴 と する 。
好 ま し く は、 カ メ ラ は、 被写体の静止画像を 取得可能な デジ夕 ルス チルカ メ ラ で あ る 。
好 ま し く は、 カ メ ラ は、 被写体 の動画像 を取得可能なデ ジ タ ル ビデオカ メ ラ であ る 。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明 の実施の形態 1 にお け る ズーム レ ンズの 構成図であ る 。
図 2 は、 本発明 の実施の形態 1 にお け る ズー ム レ ンズの 収差 を示す図で あ る 。
図 3 は、 本発明 の実施の形態 2 にお け る ズーム レ ンズの 構成図であ る 。
図 4 は、 本発明 の実施の形態 2 にお け る ズーム レ ンズの 収差を示す図で あ る 。
図 5 は、 本発明 の実施の形態 3 にお け る ズー ム レ ンズの 構成図であ る。
図 6 は、 本発明 の実施の形態 3 にお け る ズーム レ ンズの 収差を示す図で あ る 。
図 7 は、 本発明 の実施の形態 1 にお け る ズーム レ ンズの 望遠端の基本状態 と ズーム レ ンズの振動補正状態の収差 を 示す図であ る。
図 8 は、 本発明 の実施の形態 2 にお け る ズーム レ ンズの 望遠端の基本状態 と ズーム レ ンズの振動補正状態の収差を 示す図であ る。
図 9 は、 本発明 の実施の形態 3 にお け る ズーム レ ンズの 望遠端の基本状態 と ズー ム レ ンズの振動補正状態の収差 を 示す図で あ る。
図 1 0 は、 本発明の実施の形態 にお け る デジタ ルス チル カ メ ラ の概略構成図であ る 。
図 1 1 は、 本発明 の実施の形態 にお け る ズーム レ ンズの 沈胴時のデジタ ルス チルカ メ ラ の概略構成図で あ る 。 発明 を実施する ため の最良 の形態 以下、 本発明 の実施の形態に つ いて、 図面及び表を参照 し なが ら 説明す る 。 図 1 は、 本発明 の実施の形態 1 に係 る ズーム レ ンズの構 成図で あ る 。 図 3 は、 本発明の実施の形態 2 に係 る ズーム レ ンズの構成図で あ る 。 図 5 は、 本発明 の実施の形態 3 に 係 る ズーム レ ンズの構成図であ る 。 各図 は、 いずれ も 無限 遠合焦状態 に あ る ズーム レ ンズを表 し て い る 。
各図 にお いて 、 ( a ) は、 広角端 (最短焦点距離状態 : 焦点距離 f w ) の レ ンズ構成、 ( b ) は中 間位置 ( 中 間焦 点距離状態 : 焦点距離 f M = ( f w * f τ ) ) 、 ( c ) は 望遠端 (最長焦点距離状態 : 焦点距離 f T ) をそれぞれ表 し て い る 。
各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズは、 物体側か ら 順に 、 正パ ワ ー の第 1 レ ンズ群 G 1 と 、 負パ ワ ー の第 2 レ ンズ群 G 2 と 、 正パ ワ ー の第 3 レ ンズ群 G 3 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 G 4 と を備え る 。 各実施の形態 に係る ズーム レ ン ズは、 広角端か ら 望遠端への変倍に際 し 、 第 1 レ ンズ群 G 1 と第 2 レ ンズ群 G 2 と を像側 に 凸の軌跡 を描き なが ら 互 い の間隔 を拡大 さ せなが ら U タ ー ン移動 さ せ、 こ れに対 し て前記第 3 レ ンズ群 G 3 と第 4 レ ンズ群 G 4 を絞 り A と と も に単調 に物体側 に移動 さ せる 。
なお 、 各図 にお いて、 図 中最 も 左側 に記載さ れた直線は 、 像面 S の位置 を表 し 、 その物体側に は光学的 ロ ーパス フ イ リレ夕 ゃ撮像素子の フ ェ ース プ レー 卜 等 と 等価な平板 P を 設 けて い る 。
各実施の形態の ズー ム レ ンズにお いて、 第 1 レ ンズ群 G 1 は、 1 枚の正 レ ンズ素子か ら な る 。 実施の形態 1 及び実 施の形態 2 に係 る ズー ム レ ンズにお いて、 第 1 レ ンズ群 G 1 は、 物体側 に 凸面 を 向 けた正 メ ニス カ ス 形状の レ ンズ素 子 L 1 か ら な る 。 ま た 、 実施の形態 3 に係 る ズー ム レ ンズ にお い て、 第 1 レ ンズ群 G 1 は、 物体側か ら 順 に物体側 に 凸面 を 向 けた負 メ ニス カ ス形状の レ ンズ素子 L 1 と 、 物体 側 に凸面 を 向 けた正 メ ニス カ ス 形状の レ ンズ素子 L 2 と を 接合 し てな る接合 レ ンズ素子 1 枚か ら な る 。
各実施の形態のズー ム レ ンズにお いて 、 第 2 レ ンズ群 G 2 は、 物体側か ら 順に 、 物体側 に 凸面 を 向 けた負 メ ニス カ ス 形状の レ ンズ素子 L 2 (実施の形態 3 で は L 3 ) と 、 両 凹形状の レ ンズ素子 L 3 (実施の形態 3 で は L 4 ) と 、 物 体側に 凸面 を向 けた正 メ ニス カ ス 形状の レ ンズ素子 L 4 ( 実施の形態 3 では L 5 ) と カゝ ら な る 。
各実施の形態 1 のズーム レ ンズにお い て、 第 3 レ ンズ群 G 3 は、 物体側か ら 順 に、 物体側 に 凸面 を 向 けた正 メ ニス カ ス形状の レ ンズ素子 L 5 (実施の形態 3 では L 6 ) と 、 両凸形状の レ ンズ素子 L 6 (実施の形態 3 では L 7 ) 及び 両凹形状の レ ンズ素子 L 7 (実施の形態 3 では L 8 ) と を 接合 し てな る接合 レ ン ズ素子 と か ら な る 。
各実施の形態のズーム レ ンズにお いて、 第 4 レ ンズ群 G 4 は、 両凸形状の レ ンズ素子 L 8 (実施の形態 3 では L 9 ) 1 枚力 ら な る 。
以上の よ う に 、 実施の形態 1 及び実施の形態 2 に係 る ズ ー ム レ ンズは、 第 1 レ ンズ群 G 1 を 1 枚の正パ ワ ー の レ ン ズ素子 L 1 で構成 し て い る 。 こ の構成 を採用す る こ と に よ り 、 望遠端で F ナ ンバー を大き く する こ と な く 、 レ ン ズ系 全体の小型化 を可能 に し て い る 。 実施の形態 3 に係る ズー ム レ ンズは、 第 1 レ ンズ群 G 1 を 1 枚の接合 レ ンズ素子で構成 し て い る 。 こ の構成を採用 す る こ と に よ り 、 実施の形態 1 及び実施の形態 2 の よ う に 小型化の効果に加 えて、 望遠端にお け る 色収差の改善 を奏 功する 。
各実施の形態 に係る ズーム レ ンズは、 第 4 レ ンズ群 G 4 が、 両凸形状の正パ ワ ー の レ ンズ素子 1 枚 ( L 8 及び L 9 ) で構成 さ れて い る 。 こ の構成を採用 する こ と に よ り 、 沈 胴時の小型化 を可能 に し て い る 。
各実施の形態に係る ズーム レ ンズは、 第 3 レ ンズ群 G 3 中 に接合 レ ンズ素子を含んで い る 。 各実施の形態 に係 る ズ ーム レ ンズにお いて、 第 3 レ ンズ群 G 3 を構成 し て い る 3 枚の レ ンズは偏心敏感度が高 く 、 偏心時の収差発生量が大 き い。 し たがっ て 、 第 3 レ ンズ群 G 3 は、 レ ンズ群の組み 立て る 際 に調心が必要 と な る 。 調心を行 う 場合、 各実施の 形態に係 る ズーム レ ンズは、 第 3 レ ン ズ群 G 3 の最 も 物体 側の正パ ワ ーの レ ンズ L 5 の像側面が凹面形状で あ る た め 、 調心作業を容易 に行 う こ と ができ る 。 ま た、 各実施の形 態のズー ム レ ンズは、 第 3 レ ンズ群 G 3 に 1 組の接合 レ ン ズ素子を含むので、 接合面の偏心敏感度が低 く な り 、 レ ン ズ群の組み立て調整が容易 にな る 。
以下、 各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズが満足すべき 条 件 を説明する 。 なお 、 各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズに お いて、 複数の満足すべ き条件が規定 さ れる が、 各条件 を すべて を満足す る ズー ム レ ンズの構成が最 も望 ま し い。 し か し なが ら 、 個別 の条件 を満足す る こ と に よ り 、 それぞれ 対応する効果を奏する ズーム レ ンズを得 る こ と も 可能で あ る 。
物体側か ら 順 に 、 正パ ワ ーの第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ヮ一 の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ーの第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 と を備え 、 広角端か ら 望遠端への変倍 に際 し 、 第 1 レ ンズ群 と第 2 レ ンズ群は像側 に 凸の軌跡を描き 移動 し 、 第 3 レ ンズ群 と第 4 レ ンズ群は単調 に物体側 に移 動する ズーム レ ンズ (以下、 構成 A と い う ) にお いて、 無 限遠合焦状態で広角端 にお ける レ ンズ系全体の焦点距離を f w、 第 1 レ ンズ群 G 1 の焦点距離 を f (;い 変倍比 を Z と し た時、
0 . 1 < f ノ f G1< 0 . 3 ( 1 )
(ただ し 、 Z 〉 4 . 5 )
の条件式 を満足す る よ う に構成する と よ い 。
条件式 ( 1 ) は、 第 1 レ ンズ群 G 1 の焦点距離に関する も ので あ る 。 条件式 ( 1 ) の上限を超え る と 、 第 1 レ ンズ 群 G 1 のパ ワ ーがきつ く な つ て前玉径が大き く な る 。 一方 、 条件式 ( 1 ) の下限を超え る と 、 第 1 レ ンズ群 G 1 のパ ヮ 一がゆ る く な り 、 レ ンズ径全体が長 く な つ て小型化が困 難 と な る 。
なお 、 上記 ( 1 ) 式は、 さ ら に以下の範囲 を規定す る こ と に よ り 、 上記効果を一層高め る こ と がで き る 。
0 . 1 < f w/ f C1 · · · ( 1 ) '
f w/ f C1 < 0 . 2 · · · ( 1 ) ' '
構成 A を備え る ズーム レ ンズに お いて 、 無限遠合焦状態で 広角端 にお け る レ ンズ系全体の焦点距離を f w、 第 4 レ ンズ 群 G 4 の焦点距離 を f G4、 変倍比 を Z と し た時、
0 . 2 5 < f ノ f G4< 0 · 3 5 ( 2 )
(ただ し 、 Z > 4 . 5 )
の条件式 満足す る よ う に構成す る と よ い。
条件式 ( 2 ) は、 第 4 レ ンズ群 G 4 の焦点距離に関す る も のであ る 。 条件式 ( 2 ) の上限 を超え る と第 4 レ ンズ群 G 4 のパ ヮ一がき つ く な り 、 コ マ収差、 非点収差の補正が 困難 と な る 。 一方、 条件式 ( 2 ) の下限 を超え る と 、 第 4 レ ンズ群 G 4 のパ ワ ーがゆ る く な り 、 撮像面への入射角 が 大き く な っ てテ レセ ン ト リ ッ ク 性 を悪化 さ せる 。
なお、 上記 ( 2 ) 式は、 さ ら に以下の範囲 を規定す る こ と に よ り 、 上記効果 を一層高め る こ と ができ る 。
0 . 2 8 < f G 4 • · ( 2 ) '
f W /ノ f 1 G ' < 0 . 3 4 · - · ( 2 ) ' '
構成 A を備え る ズーム レ ンズにお いて 、 無限遠合焦状態 での広角端 と望遠端の変倍比を Z 、 第 i レ ンズ群 ( i は整 数) の厚みを d i と し 、 各 レ ンズ群の厚みの総和 を d s i と し た時
3 < d si/ Z < 5 ( 3 )
(ただ し 、 Z > 4 . 5 )
を満足する よ う に構成す る と よ い。
上記条件式 ( 3 ) は、 各 レ ンズ群の厚み に 関す る も ので あ る 。 条件式 ( 3 ) の上限 を超え る と 、 レ ンズ系全体の小 型化が困難 と な っ て特 に沈胴時の光学全長 を短 く する こ と ができ な い。 一方、 条件式 ( 3 ) の下限 を超え る と 、 ズ一 ム全域での収差補正が困難 と な る 。 なお 、 上記 ( 3 ) 式は、 さ ら に以下の範囲 を規定す る こ と に よ り 、 上記効果を一層高め る こ と ができ る 。
3 . 5 < d sノ Z ( 3 ) ,
d s i / Z < 4 . 5 ( 3 ) , ,
ま た、 各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズは、 第 3 レ ンズ 群 G 3 を光軸 に垂直な方向 に移動さ せ る こ と に よ り 、 撮影 者の手振れその他 に よ り 発生する ズー ム レ ンズの振動 に よ る 像の劣ィ匕 を補正する こ と ができ る 。
各実施の形態 に係る ズ —ム レ ンズの よ う に、 前述 し た構 成 A を備え る ズーム レ ンズにお いて、 第 3 レ ンズ群を光軸 に垂直な方向 に移動 さ せて振動補正 を行 う 場合、 無限遠合 焦状態で望遠端 にお ける レ ンズ第 i レ ンズ群の倍率 ( i は 整数) を m (;; τ と し た時、
1 < 一 ( 1 一 m G 2 T ) m G 3 T m < 2 0
( 4 ) の条件式を満足 ^— る よ つ に構成する と よ い。
条件式 ( 4 ) は振動補正に関する も ので、 こ の条件式で 上限を超え る と 、 像を所定の量だけ偏心さ せる の に必要な 第 3 レ ンズ群の偏心量が過小 と な る た め に 、 第 3 レ ンズ群 を精度良 く 平行移動 さ せ る こ と が困難 と な る 。 その結果、 撮影中 の手振れ等 に よ る 振動 に起因 し た画素ずれ を十分に 小 さ く する こ と ができ な い た め 、 振動補正時の結像特性 を 良好 にする こ と が困難 と な る 。 一方、 下限 を超え る と 、 像 を所定の量だけ偏心 さ せ る の に必要な第 3 レ ンズ群の偏心 量が過大 と な る ため に 、 第 3 レ ンズ群の平行移動 に よ る 収 差の変化が大き く な り 、 画像周辺部の結像特性が劣化 し て し ま う 。
なお、 各実施の形態にお いて、 第 3 レ ンズ群 G 3 の最 も 物体側の正パ ワーの レ ンズ、 すなわち実施の形態 1 と 2 で は レ ンズ L 5 、 実施の形態 3 では レ ンズ L 6 の像側面は平 面であ っ てよ い。 当該面を平面 とする と 、 凹面 と 同様に レ ンズ群の組み立て時に調心を必要 とする場合その調心作業 が容易 に行 う こ と ができ る。
なお、 各実施の形態を構成 してい る各 レ ンズ群は、 入射 光線を屈折によ り 偏向させる屈折型 レ ンズ(つ ま り 、 異な る屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われる タ イ プ の レ ンズ)のみで構成されてい るが、 これに限 ら ない。 例 えば、 回折によ り 入射光線を偏向 させる 回折型 レ ンズ, 回 折作用 と屈折作用 と の組み合わせで入射光線を偏向さ せる 屈折 · 回折ハイ ブ リ ッ ド型 レ ンズ, 入射光線を媒質内の屈 折率分布によ り 偏向させる屈折率分布型 レ ンズ等で、 各 レ ンズ群を構成 して も よ い。
また各実施の形態において、 反射面を光路中 に配置する こ と によ り 、 ズーム レ ンズ系の前, 後又は途中で光路を折 り 曲げて も よ い。 折 り 曲げ位置は必要に応 じて設定すれば よ く 、 光路の適正な折 り 曲げによ り 、 カ メ ラ の見かけ上の 薄型化を達成する こ とが可能であ る。
さ ら に各実施の形態では、 ズーム レ ンズ系の最終面 と撮 像素子 S と の間に配置さ れる光学的 口 一パス フ ィ ルタ ー を 含む平板を配置する構成を示 したが、 こ の ロ ーパス フ ィ ル ター と しては、 所定の結晶軸方向が調整さ れた水晶等を材 料 とする複屈折型 ロ ーパス フ ィ ルターや、 必要と さ れる光 学的な遮断周波数の特性 を 回折効果 に よ り 達成す る位相型 口 一パス フ ィ ルタ ー等が適用可能であ る 。
以下、 各実施の形態 に係る ズーム レ ンズを具体化 し た数 値実施例 を示す。 なお 、 各数値実施例 にお いて 、 表中 の長 さ の単位 はすべて m mで あ る 。 ま た、 表 1 、 4 、 7 にお い て、 r は曲率半径、 d は面間隔、 n d , レ d はそれぞれ d 線にお け る屈折率、 ア ッ ベ数で あ る 。 ま た、 表 1 、 4 、 7 にお いて、 * 印 を付 し た面は非球面で あ り 、 こ の非球面 形状は次式 ( A S ) で定義 して い る 。
Z + Dh4 + Eh6 + Fh8 + Gh10 (AS)
こ こ で、 Z は光軸 を原点 と し た場合の面形状、 h は光軸 か ら の距離、 r は曲率半径、 κ は円錐定数、 D , E , F ,
G はそれぞれ 4 次、 6 次、 8 次、 1 0 次の非球面係数であ る 。
ま た 、 図 2 は、 本発明 の実施例 1 に係 る ズーム レ ンズの 無限遠合焦状態 にお け る縦収差図であ る 。 図 4 は、 本発明 の実施例 2 に係 る ズー ム レ ンズの無限遠合焦状態 にお け る 縦収差図であ る 。 図 6 は、 本発明 の実施例 3 に係 る ズーム レ ンズの無限遠合焦状態 にお け る縦収差図 であ る 。
各縦収差図 にお いて、 ( a ) は広角端、 ( b ) は中 間位 置、 ( c ) は望遠端にお け る各収差を表す。 各収差図 は、 左側か ら 順に 、 球面収差、 非点収差、 歪曲収差 を示す。 球 面収差図 にお いて 、 縦軸は F ナ ンバー を表 し 、 実線は d 線 、 短破線は F 線、 長破線は C 線の特性で あ る 。 非点収差図 に お いて 、 縦軸は半画角 を表 し 、 実線はサ ジタ ル平面、 破 線はメ リ ディ ォナル平面の特性で あ る 。 歪曲収差図 にお い て、 縦軸は半画角 を表す。
ま た、 図 7 は、 本発明 の実施例 1 に係 る ズーム レ ンズの 無限遠合焦状態 にお け る 第 3 レ ンズ群 を光軸 に垂直な方向 に シ フ ト さ せた場合 を 比較する た め の横収差図であ る 。 図 8 は、 本発明 の実施例 2 に係 る ズーム レ ンズの無限遠合焦 状態 にお け る第 3 レ ンズ群を光軸 に垂直な方向 に シ フ 卜 さ せた場合 を 比較す る た め の横収差図で あ る 。 図 9 は、 本発 明 の実施例 3 に係 る ズーム レ ンズの無限遠合焦状態にお け る第 3 レ ンズ群を光軸 に垂直な方向 に シ フ ト さ せた場合 を 比較する た め の横収差図であ る 。 なお 、 各横収差図 は、 絞 り 開放状態で望遠端にお ける横収差 を示 して い る 。
第 3 レ ンズ群 G 3 の平行移動量が 0 の場合 を 『基本状態 』 、 第 3 レ ンズ群 G 3 が平行移動 し た場合 を 『振動補正状 態』 と 定義する 。 各横収差図 にお いて、 ( a ) 、 ( b ) 、 ( c ) は、 それぞれ基本状態での最大像高の 7 5 % の像点 ( + 7 5 % 像点) 、 軸上像点、 最大像高 の 一 7 5 % の像点 ( 一 7 5 % 像点) にお け る横収差 を示す。 ま た、 各横収差 図 にお いて、 ( d ) 、 ( e ) 、 ( f ) は、 それぞれ振動補 正状態 にお け る + 7 5 % 像点、 軸上像点、 一 7 5 %像点 に お け る横収差 を示す。 各横収差図 中 、 実線は d 線、 短破線 は F 線、 長破線は C 線の特性 に対応す る 。
(実施例 1 )
実施例 1 は、 上述 し た実施の形態 1 に対応す る 。 実施例 1 のズーム レ ンズの レ ンズデ一 夕 を表 1 に示 し 、 非球面デ — 夕 を表 2 に示 し 、 無限遠合焦状態の場合の焦点距離、 F ナ ンバー 、 画角 、 光学全長及び可変面間隔デー タ を表 3 に 示す。·
00/l700Zdf/X3d 869ΪΪΪ請 OAV 上記表 1 、 2 、 3 に示 し たズーム レ ンズはその収差 を示 し た 図 2 か ら 、 ズーム位置が変化 し た場合で も諸収差が良 好 に補正 さ れて い る こ と がわか る 。
実施例 1 に係 る ズーム レ ンズの振動補正状態の シ ミ ュ レ ― シ ヨ ン にお い て、 第 3 レ ンズ群 G 3 は、 光軸 と 垂直な方 向 に 0 . 1 1 4 m mだけ平行移動 し て い る 。 こ の場合、 偏 心量は無限遠合焦状態で望遠端にお いてズーム レ ンズが 0
. 3 ° だけ傾い た場合の像偏心量に等 し い。
図 7 か ら 明 ら かなよ う に 、 軸上像点 にお け る横収差の対 称性は良好であ る こ と がわか る 。 ま た 、 + 7 5 % 像点 にお け る横収差 と 一 7 5 % 像点にお け る横収差 と を基本状態 と 比較する と 、 いずれも湾曲度が小 さ く 、 収差曲線の傾斜が ほ ぼ等 し い こ と 力ゝ ら 、 偏心コ マ収差、 偏心非点収差が小 さ レ こ と がわか る 。 こ の こ と は、 偏心補正状態であ っ て も十 分な結像性能が得 ら れて い る こ と を意味 し て い る 。
ま た、 ズーム レ ンズの振動補正角が同 じ場合に は、 レ ン ズ系全体の焦点距離が短 く な る につれて、 振動補正 に必要 な平行移動量が減少する 。 従っ て、 いずれのズーム位置で め つ て も 、 0 . 3 ° ま での振動補正角 に対 し て、 結像特性 を低下さ せ る こ と な く 十分な振動補正 を行 う こ と が可能で あ る
(実施例 2 )
施例 2 は、 上述 し た実施の形態 2 に対応する 。 実施例
2 のズーム レ ンズの レ ンズデー タ を表 4 に示 し 、 非球面テ を表 5 に示す。 ま た無限遠合焦状態の場合の 、 焦点距 離、 F ナ ンバー 、 画角 、 光学全長及び可変面間隔デ一 夕 を to 〇
上記表 4 、 5 、 6 に示 し たズ一ム レ ンズはそ の収差 を示 し た 図 4 か ら 、 ズーム位置が変化 し た場合で も 諸収差が良 好に補正 さ れて い る こ と がわか る 。
実施例 2 に係る ズーム レ ンズの振動補正状態の シ ミ ュ レ ー シ ヨ ン にお いて、 第 3 レ ンズ群 G 3 は、 光軸 と垂直な方 向 に 0 . 1 1 9 m mだけ平行移動 し て い る 。 こ の場合、 偏 心量は無限遠合焦状態で望遠端 にお い てズーム レ ンズが 0 . 3 ° だけ傾いた場合の像偏心量に等 し い。
図 8 カゝ ら 明 ら かなよ う に、 実施例 2 のズーム レ ンズは、 偏心補正状態であ っ て も十分な結像性能が得 ら れる こ と が ゎカゝ る 。
(実施例 3 )
実施例 3 は、 上述 し た実施の形態 3 に対応す る 。 実施例 3 のズーム レ ンズの レ ンズデー タ を表 7 に示 し 、 ま た非球 面デー タ を表 8 に示す。 ま た無限遠合焦状態の場合の 、 焦 点距離、 F ナ ンバー、 画角 、 光学全長及び可変面間隔デー 夕 を表 9 に示す。
/ OヨAV
上記表 7 、 8 、 9 に示 し た実施の形態 3 のズーム レ ンズ もその収差 を示 し た 図 6 か ら 、 ズーム位置が変化 し た場合 で も諸収差が良好に補正 さ れて い る こ と がわか る 。
実施例 3 に係 る ズーム レ ンズの振動補正状態の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン にお いて、 第 3 レ ンズ群 G 3 は、 振動補正状態で は第 3 レ ンズ群 G 3 を光軸 と垂直な方向 に 0 . 1 3 1 m m だけ平行移動 し て い る 。 こ の場合、 偏心量は無限遠合焦状 態で望 is にお いてズーム レ ンズが 0 . 3 ° だけ傾い た場 合の像偏心量に等 し い。
図 9 か ら 明 ら かな よ う に 、 実施例 3 のズーム レ ンズは、 偏心補正状態であ つ て も十分な結像性能が得 ら れる こ と が わカゝ る
なお 、 各実施例お け る ズーム レ ンズに 関 して、 前述の条 件式 ( 1 ) 〜 ( 4 ) の数値を表 1 0 に示す。
以上説明 し た よ う に 、 各実施例 に係 る ズーム レ ンズは、 広角端 に お け る 画角 が 6 5 ° で、 変倍比が 5 〜 6 倍程度、 解像度が高 く 、 ま た レ ンズの構成枚数が少な い た め に 非使 用 時 に小型化が可能なズー ム レ ンズを得 る こ と ができ る 。
ま た 、 各実施例 に係 る ズーム レ ンズは、 さ ら に振動補正 機能の付加 も容易 であ る 。 (実施の形態 7 )
図 1 0 は本発明 の実施の形態 7 にお け る 撮影時のデジ 夕 ルス チルカ メ ラ の概略構成図で あ り 、 図 1 1 はズーム レ ン ズの沈胴時のデジタ ルス チルカ メ ラ の概略構成図であ る 。
デジ夕 ルス チルカ メ ラ は、 ズーム レ ンズ 1 と 、 C C D で あ る 固体撮像素子 2 と を含む撮像装置 と 、 液晶モ ニタ 3 と 、 筐体 4 等か ら 構成さ れる 。 1 はズーム レ ンズ、 2 は固体 撮像素子、 3 は液晶モニ タ であ る 。 ズーム レ ンズ 1 と し て 、 図 1 に示 し たズーム レ ンズが用 い ら れ、 G 1 は第 1 レ ン ズ群、 G 2 は第 2 レ ンズ群、 A は絞 り 、 G 3 は第 3 レ ンズ 群で構成 さ れて い る 。 筐体 4 の前側にズーム レ ンズ 1 が配 置 さ れ、 ズーム レ ンズ 1 の後側 に は、 C C D であ る 固体撮 像素子 2 が配置 さ れて い る 。 筐体 4 の後側 に液晶モニタ 3 が配置さ れて い る 。 ズーム レ ンズ 1 に よ る 被写体の光学的 な像が撮像面 S に形成 さ れる 。
鏡筒は、 主鏡筒 5 、 移動鏡筒 6 、 円筒カ ム 7 で構成 さ れ て い る 。 円筒カ ム 7 を 回転 さ せ る と 、 第 1 レ ンズ群 G 1 と 第 2 レ ン ズ群 G 2 と第 3 レ ンズ群 G 3 と が固体撮像素子 1 4 を基準 に した所定の位置に移動 し 、 広角端か ら 望遠端 ま での変倍 を行 う こ と がで き る 。 第 3 レ ンズ群枠 G 3 は フ ォ 一カ ス調整用 モー タ に よ り 光軸方向 に移動可能で あ る 。
非使用 時 に第 1 レ ンズ群 G l 、 第 2 レ ンズ群 G 2 、 第 3 レ ンズ群 G 3 、 第 4 レ ンズ群 G 4 をすベて固体撮像素子 2 側 に寄せれば、 沈胴式 と な り 、 ズー ム レ ンズの非使用 時の 光学全長 を 非常 に短 く す る こ と ができ る 。
こ う し て 、 実施の形態 1 のズー ム レ ンズを用 い る こ と に よ り 、 変倍比が 3 倍程度、 かつ広角端に お け る 画角 が 6 5 ° 程度で、 解像度が高 く 、 非使用 時の奥行が薄 いデジ タ ル ス チルカ メ ラ を提供す る こ と ができ る 。
なお 、 図 1 0 及び図 1 1 に示 し た電子デジタ ルス チルカ メ ラ に は、 実施例 1 の ズー ム レ ンズの代わ り に実施例 2 〜 実施例 4 の いずれかのズーム レ ンズを用 いて も よ い。 ま た 、 図 1 0 及び図 1 1 に示 し た電子デジ夕 ルス チルカ メ ラ の 光学系 は、 動画 を対象 と する ビデオカ メ ラ に用 い る こ と も で き る 。 こ の場合、 動画だけでな く 、 解像度の高 い静止画 を撮影す る こ と ができ る 。
ま た 、 以上説明 し た各実施の形態のズーム レ ンズ と 、 C C D等の固体撮像素子 と か ら 構成 さ れる 撮像装置 を 、 携帯 電話機器、 P D A ( P e r s o n a l D i g i t a 1 A s s i s t a n c e ) 、 監視 シス テム にお け る 監視カ メ ラ 、 W e b カ メ ラ 、 車載カ メ ラ 等に適用 し て も よ い。
以上の よ う に各実施の形態に係 る ズーム レ ンズに よ れば 、 変倍比が 5 倍〜 6 倍程度、 広角端にお け る画角 が 6 0 ° 〜 7 0 ° の解像度の高 い ズーム レ ンズが得 ら れる 。 し か も 各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズは、 レ ンズ素子の構成枚 数が少な いた め非使用 時 に は光学全長 を短 く す る こ と がで き る も ので あ る 。 さ ら に各実施の形態 に係 る ズーム レ ンズ は、 ズー ム レ ンズの振動補正機能を付加す る こ と も容易 で あ る 。
従 っ て、 各実施の形態 に係 る のズー ム レ ンズ を用 い る こ と に よ り 、 解像度が高 く 、 かつ非使用時の奥行が薄 く 、 さ ら に はズー ム レ ンズの振動補正機能 を有する デジタ ルス チ ルカ メ ラ 等の光学装置 を提供す る こ と がで き る 。
産業上の利用 可能性
本発明 に係る ズーム レ ンズは、 デジ タ ルス チルカ メ ラ 、 デジタ ル ビデオカ メ ラ 、 携帯電話機器、 P D A ( P e r s o n a 1 D i g i t a l A s s i s t a n c e ) 、 監 視 シス テム にお け る監視カ メ ラ 、 W e b カ メ ラ 、 車載カ メ ラ 等のデジタ ル入力装置に適用 可能であ り 、 特 にデジタ ル ス チルカ メ ラ 、 デジタ ル ビデオカ メ ラ 等の高画質が要求 さ れる 撮影光学系 に好適で あ る 。

Claims

請求の範囲
1 . 物体側か ら 順に 、 正パ ワ ー の第 1 レ ン ズ群 と 、 負パ ヮ 一 の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ヮ 一 の第 4 レ ンズ群 と を備えたズーム レ ン ズであ っ て、
広角端か ら望遠端への変倍に際 し 、 前記第 1 レ ンズ群 と 前記第 2 レ ンズ群は像側 に 凸の軌跡を描き移動 し 、 前記第
3 レ ンズ群 と第 4 レ ンズ群は単調 に物体側 に移動する よ う に し た こ と を特徴 とす る 、 'ズーム レ ンズ。
2 . 前記第 3 レ ンズ群の物体側 に絞 り を備え る 、 請求項 1 に記載の ズーム レ ンズ。
3 . 前記第 1 レ ンズ群は、 1 枚の正 レ ンズ素子 も し く は 1 組の負 レ ンズ素子 と正 レ ンズ素子の接合 レ ンズの いずれか か ら な る 、 請求項 1 に記載のズーム レ ンズ。
4 . 無限遠合焦状態 にお いて、 広角端 に お ける レ ンズ系全 体の焦点距離を f w、 前記第 1 レ ンズ群の焦点距離 を f eい 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と し た時、
0 . 1 < f WZ f G l < 0 . 3
(た だ し 、 Z 〉 4 . 5 ) ( 1 )
の条件 を満足する 、 請求項 1 に記載のズーム レ ンズ。
5 . 無限遠合焦状態 にお いて、 広角端にお ける レ ンズ系全 体の焦点距離 を f w、 前記第 4 レ ンズ群の焦点距離 を f e 4、 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と し た時、
0 . 2 5 < f w / f G , < 0 . 3 5
(ただ し 、 Z > 4 . 5 ) ( 2 )
の条件を満足する 、 請求項 1 に記載の ズ — ム レ ンズ
6 . 無限遠合焦状態にお いて、 広角端 と望遠端の変倍比 を Z 、 第 i レ ンズ群 ( i は整数) の厚み を d i と し 、 各 レ ン ズ群の厚みの総和 を d s i と し た時、
3 < d sノ Z < 5
(ただ し 、 Z 〉 4 . 5 ) ( 3 )
の条件 を満足する 、 請求項 1 に記載の ズーム レ ンズ。
7 . 前記第 4 レ ンズ群の 1 枚の正パ ワ ー の レ ンズ素子は、 両凸 レ ンズか ら な る 、 請求項 1 に記載のズーム レ ンズ。
8 . 前記第 3 レ ンズ群の最 も物体側の レ ンズ素子は正パ ヮ 一の レ ンズか ら な り 、 その レ ンズの像側面 は平面 も し く は 凹面か ら な る 、 請求項 1 に記載のズーム レ ンズ。
9 . 前記第 3 レ ンズ群 に 1 組の接合 レ ンズ素子 を含む、 請 求項 1 に記載のズーム レ ンズ。
1 0 . 前記第 3 レ ンズ群を光軸 に対 し て垂直方向 に移動 さ せ る こ と に よ り 、 ズー ム レ ンズの振動 に よ る 像の移動 を補 正可能であ る 、 請求項 1 に記載のズー ム レ ンズ。
1 1 . 被写体の光学的な像 を電気的な画像信号 に変換 し て 出 力可能な撮像装置で あ っ て、
前記被写体の光学的な像 を変倍可能 に 形成す る ズー ム レ ンズ と 、
前記ズー ム レ ン ズが形成 し た前記被写体の光学的な像 を 、 前記電気的な信号に変換する 撮像素子 と を備え 、
前記ズーム レ ンズは、 物体側か ら 順 に 、 正パ ワ ーの第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ワ ー の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ーの第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 と を備えたズーム レ ンズで あ っ て、
広角 端か ら 望遠端への変倍に 際 し 、 前記第 1 レ ンズ群 と 前記第 2 レ ンズ群は像側 に 凸の軌跡 を描き移動 し 、 前記第 3 レ ン ズ群 と 第 4 レ ン ズ群は単調 に物体側 に移動す る よ う に し た こ と を特徴 とする 、 撮像装置。
1 2 . 前記第 3 レ ンズ群の物体側 に絞 り を備え る 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 3 . 前記第 1 レ ンズ群は、 1 枚の正 レ ンズ素子 も し く は 1 組の負 レ ンズ素子 と 正 レ ンズ素子の接合 レ ンズの いずれ かか ら な る 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 4 . 無限遠合焦状態 にお いて 、 広角端に お け る レ ンズ系 全体の焦点距離 を f w、 前記第 1 レ ンズ群の焦点距離を f C l 、 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と し た時、
0 . 1 < f ノ f G l < 0 . 3 (ただ し 、 Z > 4 . 5 ) ( 1 )
の条件を満足する 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 5 . 無限遠合焦状態 にお いて、 広角端 にお け る レ ンズ系 全体の焦点距離 を f ff、 前記第 4 レ ンズ群の焦点距離を f e 4 、 広角端 と望遠端の変倍比 を Z と した時、
0 . 2 5 < f ノ f G 4 < 0 . 3 5
(ただ し 、 Z 〉 4 . 5 ) ( 2 )
の条件 を満足する 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 6 . 無限遠合焦状態 に お いて、 広角端 と 望遠端の変倍比 を Z 、 第 i レ ンズ群 ( i は整数) の厚み を d i と し 、 各 レ ンズ群の厚みの総和 を d s i と し た時、
3 < d s i / Z < 5
(ただ し 、 Z 〉 4 . 5 ) ( 3 )
の条件 を満足する 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 7 . 前記第 4 レ ンズ群の 1 枚の正パ ワ ー の レ ンズ素子は 、 両凸 レ ンズか ら な る 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 8 . 前記第 3 レ ンズ群の最 も物体側の レ ンズ素子は正パ ヮ 一の レ ンズか ら な り 、 その レ ンズの像側面は平面 も し く は凹面か ら な る 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
1 9 . 前記第 3 レ ンズ群に 1 組の接合 レ ンズ素子 を含む、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
2 0 . 前記第 3 レ ンズ群を光軸 に対 し て垂直方向 に移動 さ せ る こ と に よ り 、 ズー ム レ ンズの振動 に よ る 像の移動 を補 正可能で あ る 、 請求項 1 1 に記載の撮像装置。
2 1 . 被写体 を撮影 し て 、 電気的な画像信号 と し て 出 力 可 能なカ メ ラ であ っ て、
前記被写体の光学的な像を変倍可能 に形成す る ズー ム レ ン ズ と 、 前記ズー ム レ ンズが形成 し た 前記被写体の光学的 な像 を 、 前記電気的な信号に変換す る 撮像素子 と を含む撮 像装置を備え、
前記ズーム レ ンズは、 物体側か ら 順に、 正パ ワ ーの第 1 レ ンズ群 と 、 負パ ワ ー の第 2 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ーの第 3 レ ンズ群 と 、 正パ ワ ー の第 4 レ ンズ群 と を備えたズーム レ ンズであ っ て、
広角端か ら 望遠端への変倍 に 際 し 、 前記第 1 レ ンズ群 と 前記第 2 レ ンズ群は像側 に 凸 の軌跡 を 描 き移動 し 、 前記第 3 レ ンズ群 と第 4 レ ン ズ群は単調 に物体側 に移動す る よ う に し た こ と を特徴 とす る 、 カ メ ラ 。
2 2 . 前記カ メ ラ は、 被写体の静止画像 を取得可能な デ ジ 夕 ルス チルカ メ ラ で あ る 、 請求項 2 1 に記載のカ メ ラ 。
2 3 . 前記カ メ ラ は、 被写体の動画像 を取得可能なデジ タ ル ビデオカ メ ラ であ る 、 請求項 2 1 に記載のカ メ ラ 。
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