JP2009133993A - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、正第1レンズ群G1と、負第2レンズ群G2と、少なくとも一つのレンズ群からなり正屈折力をもつ後群、とからなり、後群中最も物体側のレンズ群が正第3レンズ群G3であり、第2レンズ群G2よりも像側且つ第3レンズ群G3の最も像側のレンズ面よりも物体側に明るさ絞りSを備え、所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
Description
このような、デジタルカメラは、持ち運びが便利なように厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっている。
一方、コンパクトなデジタルカメラに用いられるズームレンズの変倍比は3倍程度が一般的であるが、最近は一層高変倍比のズームレンズが求められている。
例えば、約4.5倍の変倍比をもつズームレンズとして以下のものが知られている。
広角端に対して望遠端にて、第1レンズ群、第3レンズ群を物体側に移動させ、第2レンズ群を固定もしくは像側に移動させている。
正屈折力をもつ第1レンズ群と、
負屈折力をもつ第2レンズ群と、
少なくとも一つのレンズ群からなり正屈折力をもつ後群、とからなり、
後群中最も物体側のレンズ群が正屈折力をもつ第3レンズ群であり、
第2レンズ群よりも像側且つ第3レンズ群の最も像側のレンズ面よりも物体側に明るさ絞りを備え、
最も遠距離の被写体に合焦した状態における広角端から望遠端への変倍にて、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が広角端よりも望遠端にて広がり、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が広角端よりも望遠端にて狭まり、
第1レンズ群は広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に広角端から望遠端への変倍途中から物体側への移動を始め、その後に像側に移動方向を反転するように移動し、
明るさ絞りは広角端よりも望遠端で物体側に位置し、
第3レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側に位置するものである。
第1レンズは広角端での位置に対して望遠端にて物体側に位置することで第2レンズ群との間隔変化による変倍機能の確保に有利となる。
このとき、広角端から望遠端への変倍にて、第2レンズ群が変倍途中から物体側への移動を始める。つまり、広角端付近で第2レンズ群は位置が固定もしくは像側へ移動する。それにより、広角側での変倍における第3レンズ群の移動量を抑えながら変倍機能を上げることができる。
第2レンズ群が物体側への移動を始めるズーム状態を第1の中間ズーム状態と定義し、
第2レンズ群が物体側への移動から像側への移動に移動方向を反転させる位置に位置するズーム状態を第2の中間ズーム状態と定義したとき、
以下の条件式を満足することが好ましい。
1.0≦S2w/S2m1<1.1 ・・・(1)
0.5<S2t/S2m2<0.99 ・・・(2)
1.0<S1t/ft<1.4 ・・・(3)
ただし、
ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
S1tは望遠端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S2wは広角端における第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S2tは望遠端における第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
S2bは第1の中間ズーム状態での第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
S2fは第2の中間ズーム状態での第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
である。
条件式(1)の下限を下回ることはなく、広角端付近での第3レンズ群の移動による変倍機能の確保が行いやすくなる。
条件式(1)の上限を上回らないようにして第2レンズ群の像側への移動を適度に制限することで、広角端付近での第1、第2レンズ群の小型化を行いやすくなる。
条件式(2)の下限を下回らないようにして望遠端付近での第2レンズ群の移動量を適度に制限することで第2レンズ群の変倍負担を軽減できる。
条件式(2)の上限を上回らないようにすることで第2レンズの望遠端付近での移動量を確保することで、望遠端付近でのズームレンズ全長を小さくしやすくなる。
条件式(3)の下限を下回らないようにすることで各レンズ群の屈折力が大きくなることを防ぎ、諸収差の低減に有利となる。
条件式(3)の上限を上回らないようにして望遠端での全長を抑えることで鏡枠の厚さ方向の小型化に有利となる。
8.0<ft/fw<25.0 ・・・(4)
ただし、
ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(4)の下限を下回らないようにして変倍比を確保することで本発明の小型高変倍比化のメリットを発揮できる。
条件式(4)の上限を上回らないようにすることで各レンズ群の屈折力が大きくなりすぎることを抑え、収差補正のために各レンズ群の厚さが大きくなることを抑え、沈胴時の小型化に有利となる。
0.5<(S1m2−S1w)/(S1t−S1w)<1.02 ・・・(5)
ただし、
S1wは広角端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S1m2は第2の中間ズーム状態における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S1tは望遠端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
である。
条件式(5)の下限を下回らないようにすることで、第2の中間ズーム状態付近で第1レンズ群が像側よりになることを抑え、望遠側での第3レンズ群の変倍負担を軽減でき、第3レンズ軍の移動量を小さくしやすくなる。
条件式(5)の上限を上回らないようにすることで、望遠端にて第1レンズ群が像側よりになることを抑え、望遠側の第2レンズ群の変倍負担を軽減でき、ズームレンズの最大全長を小さく保ちつつ変倍比を確保するのに有利となる。
1.02<fm1/fw<2.0 ・・・(6)
3.0<fm2/fw<9.0 ・・・(7)
ただし、
fm1は第1のズーム状態におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fm2は第2のズーム状態におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(6)の下限を下回らないようにすることで、広角端付近での第3レンズ群の移動量を低減しやすく高変倍比化に有利となる。
条件式(6)の上限を上回らないようにすることで、広角端での第1、第2レンズ群の径方向のサイズを抑えやすくなる。
条件式(7)の下限を下回らないようにすることで、変倍比の確保に有利となる。
条件式(7)の上限を上回らないようにすることで、全長の短縮化に有利となる。
第4レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に第3レンズ群との間隔を変化させながら移動し、広角端に対して望遠端で像側に位置することが好ましい。これにより、第4レンズ群にも増倍の機能を担わせることができ、第1、第2、第3レンズ群の移動量を低減でき、沈胴時の小型化や高変倍比化に一層有利となる。
また、上述の各条件式は、ズームレンズがフォーカシング機能を持つ場合は、もっとも遠距離に合焦した状態での構成とする。
条件式(1)について
下限値を1.01とすることが好ましい。これにより、広角端付近での第3レンズ群の移動による変倍機能の確保が行いやすくなる。
上限値を1.07とすることが好ましい。
条件式(2)について
下限値を0.7とすることが好ましい。
上限値を0.96とすることが好ましい。
条件式(3)について
下限値を1.05とすることが好ましい。
上限値を1.35とすることが好ましい。
条件式(4)について
下限値を9とすることが好ましい。
条件式(5)について
下限値を0.6とすることが好ましい。
上限値を1.0とすることが好ましい。
条件式(6)について
下限値を1.05とすることが好ましい。
上限値を1.6とすることが好ましい。
条件式(7)について
下限値を5.0とすることが好ましい。
上限値を7.0とすることが好ましい。
また、後述する収差図は、広角端、中間焦点距離状態、望遠端での3状態を掲げる。
第1レンズ群G1は広角端よりも望遠端にて物体側に位置する。
第2レンズ群G2は広角端から望遠端への変倍の際に、広角端から望遠端への変倍途中から物体側への移動を始め、その後に像側に移動方向を反転するように移動する。
明るさ絞りSは広角端よりも望遠端で物体側に位置する。
第3レンズ群G3は広角端よりも望遠端で物体側に位置する。さらに、第4レンズ群G4は、広角端に対し望遠端にて像側に位置する。
第1レンズ群G1は広角端よりも望遠端にて物体側に位置する。
第2レンズ群G2は広角端から望遠端への変倍の際に、広角端から望遠端への変倍途中から物体側への移動を始め、その後に像側に移動方向を反転するように移動する。
明るさ絞りは広角端よりも望遠端で物体側に位置する。
第3レンズ群G3は広角端よりも望遠端で物体側に位置する。さらに、第4レンズ群G4は、広角端に対し望遠端にて像側に位置する。第5レンズ群G5は、固定している。
第1レンズ群G1は広角端よりも望遠端にて物体側に位置する。
第2レンズ群G2は広角端から望遠端への変倍の際に、広角端から望遠端への変倍途中から物体側への移動を始め、その後に像側に移動方向を反転するように移動する。
明るさ絞りSは広角端よりも望遠端で物体側に位置する。
第3レンズ群G3は広角端よりも望遠端で物体側に位置する。さらに、第4レンズ群G4は、広角端に対し望遠端にて像側に位置する。
歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにする等、有効撮像領域を変化させてもよい。
そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
広角端での最大像高IHwは、中間焦点距離状態の最大像高IHsや望遠端での最大像高IHtよりも小さくなるようにしている。
例えば、広角端にて光電変換面の短辺方向の長さが有効撮像領域の短辺方向の長さと同じになるようにし、画像処理後の歪曲収差が−3%程残るように有効撮像領域を定めるようにしてもよい。もちろん、それよりも小さい樽型の領域を有効撮像領域として矩形に変換した画像を記録・再生するようにしてもよい。
+A4 y4 +A6 y6 +A8 y8 +A10y10+A12y12
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4 、A6 、A8 、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 21.641 0.80 1.92286 18.90
2 16.511 0.71
3 17.370 2.50 1.77250 49.60
4 112.371 可変
5* -79.898 0.80 1.88300 40.76
6* 7.108 2.17
7 84.762 1.96 1.94595 17.98
8 -15.078 0.70 1.88300 40.76
9* 97.091 可変
10(絞り) ∞ 0.30
11* 6.103 2.21 1.58313 59.38
12* -20.000 0.10
13 5.254 1.45 1.77250 49.60
14 11.559 0.45 2.00068 25.47
15 3.571 可変
16 242.641 2.32 1.74330 49.33
17* -12.988 0.00
18(∞フレア絞り) 可変
19 ∞ 0.40 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.37
像面(受光面)
非球面データ
第5面
k=0.000,A4=-3.49085e-04,A6=2.48124e-05,A8=-5.03579e-07,A10=3.54445e-09
第6面
k=0.000,A4=-1.31642e-04,A6=1.82019e-05,A8=6.59813e-07,A10=7.20635e-09
第9面
k=0.000,A4=-3.59447e-04,A6=3.22167e-06,A8=-3.61826e-07,A10=-5.40868e-10
第11面
k=0.000,A4=-4.78685e-04,A6=9.56255e-07,A8=-1.07325e-06,A10=-6.93724e-08
第12面
k=0.000,A4=3.11129e-04,A6=-4.51312e-06,A8=-1.17499e-06,A10=-3.41016e-08
第17面
k=0.000,A4=4.00000e-05
各種データ
WE ST1 ST2 ST3 TE
焦点距離 5.04 7.97 16.99 35.01 48.30
FNO. 3.50 3.55 5.16 6.43 6.00
画角2ω 85.95 55.53 26.24 13.06 9.31
d4 0.60 0.19 6.57 14.04 19.35
d9 15.10 9.74 6.17 2.84 1.44
d15 3.56 8.51 17.50 24.97 22.06
d18 4.54 4.49 3.31 4.18 3.43
各レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
焦点距離 第1レンズ群 第2レンズ群 第3レンズ群 第4レンズ群
5.04 42.03 37.43 16.40 8.63
7.97 41.16 36.96 21.30 8.58
10.98 45.64 38.29 24.22 8.11
14.01 48.97 40.06 26.61 6.75
16.99 51.78 41.21 29.11 7.40
19.99 54.57 42.46 31.32 7.87
22.99 57.06 43.39 32.87 8.02
25.99 59.17 44.11 34.07 8.06
28.99 60.96 44.66 35.05 8.05
31.99 62.46 45.08 35.83 8.01
35.01 64.27 46.22 37.45 8.27
37.99 64.37 44.55 36.06 8.09
40.99 64.68 43.62 35.51 8.08
43.99 64.65 42.47 34.70 7.96
46.99 64.61 41.61 34.11 7.64
48.3 64.52 41.17 33.80 7.52
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.384 0.80 1.94595 17.98
2 15.200 3.85 1.49700 81.54
3* -87.716 可変
4* -23.736 0.80 1.83481 42.71
5* 5.792 1.77
6 68.588 1.60 1.94595 17.98
7 -14.185 0.60 1.77250 49.60
8* 85.921 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10* 4.180 2.35 1.49700 81.54
11* -14.786 0.10
12 5.675 0.70 2.00170 20.64
13* 3.607 可変
14 37.999 1.60 1.74320 49.34
15 -19.254 0.00
16(∞フレア絞り) 可変
17* -55.020 0.40 1.52542 55.78
18 -59.976 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(受光面)
非球面データ
第3面
k=0.000,A4=1.98648e-05,A6=-2.06809e-08
第4面
k=0.000,A4=1.19346e-03,A6=-4.90496e-05,A8=9.82160e-07,A10=-8.23181e-09
第5面
k=0.000,A4=1.22557e-03,A6=3.60513e-05,A8=-2.55133e-06,A10=-1.82267e-08
第8面
k=0.000,A4=-5.35762e-04,A6=-1.58676e-05,A8=4.60963e-07,A10=-4.90426e-09
第10面
k=0.000,A4=-1.28368e-03,A6=-2.82048e-05,A8=-3.78597e-06,A10=-7.30725e-08
第11面
k=0.000,A4=9.33519e-04,A6=-6.37821e-05,A8=2.56978e-06,A10=-2.74414e-08
第13面
k=0.000,A4=-2.32547e-05,A6=8.05407e-05
第17面
k=0.009,A4=-4.23673e-07,A6=4.42225e-09
各種データ
WE ST1 ST2 ST3 TE
焦点距離 5.10 7.89 17.01 26.01 49.10
FNO. 3.38 3.69 5.10 5.51 6.00
画角2ω 81.73 52.18 25.55 16.87 8.93
d3 0.30 4.45 9.47 13.73 18.10
d8 11.25 7.78 4.56 3.69 1.34
d13 3.42 4.11 13.82 16.40 18.37
d16 6.14 7.22 7.00 5.70 3.07
各レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
焦点距離 第1レンズ群 第2レンズ群 第3レンズ群 第4レンズ群
5.1 37.36 32.41 16.09 9.51
7.89 39.80 30.70 17.85 10.59
11.01 43.79 35.13 24.56 10.98
14.01 48.05 36.23 26.22 10.75
17.01 51.09 36.96 27.34 10.37
20.01 53.19 37.25 27.90 9.88
23.01 54.66 37.27 28.12 9.31
26.01 55.75 37.38 28.62 9.07
29 56.40 37.03 28.43 8.46
32 56.61 36.29 27.81 7.76
34.97 56.69 35.65 27.45 7.36
37.99 56.23 34.35 26.42 6.93
40.99 56.09 33.74 26.31 6.87
44 56.03 33.35 26.42 6.84
46.99 56.05 33.11 26.66 6.78
49.1 57.12 34.37 27.96 6.44
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 21.257 0.80 1.94595 17.98
2 18.209 3.85 1.49700 81.54
3* -66.917 可変
4* -22.219 0.80 1.76802 49.24
5* 5.481 1.89
6 74.445 1.60 1.94595 17.98
7 -23.299 0.60 1.76802 49.24
8* 215.699 可変
9(絞り) ∞ 0.30
10* 4.226 2.35 1.49700 81.54
11* -16.223 0.10
12 5.044 0.70 2.00170 20.64
13* 3.439 可変
14 -21.102 1.60 1.51825 64.14
15* -8.879 0.00
16(∞フレア絞り) 可変
17 ∞ 0.40 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(受光面)
非球面データ
第3面
k=0.000,A4=1.43757e-05,A6=-1.36130e-08
第4面
k=0.000,A4=1.21703e-03,A6=-5.46492e-05,A8=1.04169e-06,A10=-7.77129e-09
第5面
k=0.000,A4=1.04613e-03,A6=3.25777e-05,A8=-2.65926e-06,A10=-1.84775e-08
第8面
k=0.000,A4=-4.17728e-04,A6=-2.92962e-05,A8=4.40061e-07,A10=-4.99489e-09
第10面
k=0.000,A4=-1.10207e-03 ,A6=-2.77492e-05 ,A8=-3.77816e-06 ,A10=-7.30453e-08
第11面
k=0.000,A4=9.87282e-04,A6=-6.65232e-05,A8=2.56751e-06,A10=-2.74580e-08
第13面
k=0.000,A4=-1.52619e-05,A6=8.16567e-05
第15面
k=-2.836
各種データ
WE ST1 ST2 ST3 TE
焦点距離 5.10 7.86 17.01 17.01 49.26
FNO. 3.35 3.79 5.23 5.23 5.00
画角2ω 81.14 49.90 24.07 24.07 8.45
d3 0.30 4.74 9.73 9.73 22.08
d8 13.26 9.88 5.41 5.41 1.46
d13 4.26 6.23 13.75 13.75 13.69
d16 5.89 6.11 5.45 5.45 3.47
各レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
焦点距離 第1レンズ群 第2レンズ群 第3レンズ群 第4レンズ群
5.1 40.08 35.13 16.67 9.26
7.86 43.32 33.92 18.85 9.48
10.99 46.66 34.07 20.92 9.26
14.14 48.49 35.40 23.95 8.98
17.01 50.70 36.31 25.72 8.82
20.01 53.06 35.50 25.16 8.65
22.99 54.56 35.35 25.45 8.49
25.99 55.60 34.54 24.96 8.39
28.99 56.32 34.08 24.89 8.27
31.99 56.83 33.63 24.83 8.15
34.98 57.02 32.88 24.53 8.28
37.99 57.33 32.62 24.61 7.90
41.01 57.32 31.94 24.33 7.77
44.01 57.17 31.17 23.96 7.64
47.01 56.88 30.31 23.52 7.51
49.26 57.04 30.32 23.67 6.84
実施例1 実施例2 実施例3
f1 39.46 32.54 36.74
f2 -7.77 -6.30 -6.49
f3 10.79 10.73 10.09
f4 16.57 17.32 28.20
f5 -- -1297.83 --
変倍比 9.59 9.62 9.66
像高 3.84 3.88 3.88
BF(in air)WIDE 6.01 1.26 7.38
BF (in air)STND 4.66 1.21 6.92
BF (in air)TELE 4.90 1.25 4.95
全長(in air)WIDE 41.74 37.24 39.80
全長(in air)STND 51.37 50.92 50.40
全長(in air)TELE 64.22 57.00 56.76
実施例1 実施例2 実施例3
S2w 37.43 32.41 35.13
S1t 64.52 57.12 57.04
S2t 41.17 34.37 30.32
S2m1 36.96 30.70 33.92
S2m2 46.22 37.38 36.31
S1w 42.03 37.36 40.08
S1m2 64.27 55.75 50.70
fm1 7.97 7.89 7.86
fm2 35.01 26.01 17.01
実施例1 実施例2 実施例3
(1)S2w/S2m1 1.013 1.055 1.035
(2)S2t/S2m2 0.891 0.920 0.835
(3)S1t/ft 1.336 1.163 1.158
(4)ft/fw 9.586 9.623 9.657
(5)(S1m2-S1w)/(S1t-S1w) 0.989 0.931 0.626
(6)fm1/fw 1.582 1.546 1.541
(7)fm2/fw 6.949 5.097 3.335
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
r'(ω)=α・f・tanω (0≦α≦1)
ただし、
ωは被写体半画角、fは結像光学系(本発明では、ズームレンズ)の焦点距離である。
α=R/Y=R/(f・tanω)
となる。
ただし、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
0.3Ls≦R≦0.6Ls
さらには、半径Rは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径R=0の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、実質画像数の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
f=y/tanω
が成立する。
ただし、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズームレンズ)の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
f>y/tanω
となる。つまり、結像系の焦点距離fと、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
図11〜図13は、以上のようなズームレンズを撮影光学系141に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図11はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図12は同後方正面図、図13はデジタルカメラ140の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図11と図13においては、撮影光学系141の非沈胴時を示している。デジタルカメラ140は、この例の場合、撮影用光路142を有する撮影光学系141、ファインダー用光路144を有するファインダー光学系143、シャッターボタン145、フラッシュ146、液晶表示モニター147、焦点距離変更ボタン161、設定変更スイッチ162等を含み、撮影光学系141の沈胴時には、カバー160をスライドすることにより、撮影光学系141とファインダー光学系143とフラッシュ146はそのカバー160で覆われる。そして、カバー160を開いてカメラ140を撮影状態に設定すると、撮影光学系141は図13の非沈胴状態になり、カメラ140の上部に配置されたシャッターボタン145を押圧すると、それに連動して撮影光学系141、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系141によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタFとカバーガラスCを介してCCD149の撮像面上に形成される。このCCD149で受光された物体像は、処理手段151を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター147に表示される。また、この処理手段151には記録手段152が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段152は処理手段151と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD149に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
図14は、上記デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部119等からなる。
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G4…第4レンズ群
G5…第5レンズ群
S…明るさ絞り
FS…フレア絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
I…像面
112…操作部
113…制御部
114…バス
115…バス
116…撮像駆動回路
117…一時記憶メモリ
118…画像処理部
119…記憶媒体部
120…表示部
121…設定情報記憶メモリ部
122…バス
124…CDS/ADC部
140…デジタルカメラ
141…撮影光学系
142…撮影用光路
143…ファインダー光学系
144…ファインダー用光路
145…シャッターボタン
146…フラッシュ
147…液晶表示モニター
149…CCD
150…カバー部材
151…処理手段
152…記録手段
153…ファインダー用対物光学系
155…正立プリズム
157…視野枠
159…接眼光学系
160…カバー
161…焦点距離変更ボタン
162…設定変更スイッチ
Claims (11)
- 物体側から順に、
正屈折力をもつ第1レンズ群と、
負屈折力をもつ第2レンズ群と、
少なくとも一つのレンズ群からなり正屈折力をもつ後群、とからなり、
前記後群中最も物体側のレンズ群が正屈折力をもつ第3レンズ群であり、
前記第2レンズ群よりも像側且つ前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面よりも物体側に明るさ絞りを備え、
最も遠距離の被写体に合焦した状態における広角端から望遠端への変倍にて、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が広角端よりも望遠端にて広がり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が広角端よりも望遠端にて狭まり、
前記第1レンズ群は広角端よりも望遠端にて物体側に位置し、
前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に広角端から望遠端への変倍途中から物体側への移動を始め、その後に像側に移動方向を反転するように移動し、
前記明るさ絞りは広角端よりも望遠端で物体側に位置し、
前記第3レンズ群は広角端よりも望遠端で物体側に位置し、
前記第2レンズ群が物体側への移動を始めるズーム状態を第1の中間ズーム状態と定義し、
前記第2レンズ群が物体側への移動から像側への移動に移動方向を反転させる位置に位置するズーム状態を第2の中間ズーム状態と定義したとき、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
1.0≦S2w/S2m1<1.1 ・・・(1)
0.5<S2t/S2m2<0.99 ・・・(2)
1.0<S1t/ft<1.4 ・・・(3)
ただし、
ftは望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
S1tは望遠端における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S2wは広角端における前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S2tは望遠端における前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
S2m1は第1の中間ズーム状態での前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
S2m2は第2の中間ズーム状態での前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの実距離、
である。 - 前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際してまず像側に移動することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズが以下の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
8.0<ft/fw<25.0 ・・・(4)
ただし、
ftは望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
fwは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 前記第1レンズ群が広角端から望遠端への変倍の際にまず物体側に移動することを特徴とする請求項1乃至3の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群が以下の条件を満足して移動することを特徴とする請求項1乃至4の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
0.5<(S1m2−S1w)/(S1t−S1w)<1.02 ・・・(5)
ただし、
S1wは広角端における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S1m2は第2の中間ズーム状態における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
S1tは望遠端における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の実距離、
である。 - 前記第2レンズ群が以下の条件を満足して移動することを特徴とする請求項1乃至5の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。
1.02<fm1/fw<2.0 ・・・(6)
5.0<fm2/fw<9.0 ・・・(7)
ただし、
fm1は第1のズーム状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
fm2は第2のズーム状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
fwは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 前記後群が前記第3レンズ群の像側に配置された正屈折力をもつ第4レンズ群を有し、
前記第4レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に前記第3レンズ群との間隔を変化させながら移動し、広角端に対して望遠端で像側に位置することを特徴とする請求項1乃至6の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズ。 - 前記後群が前記第4レンズ群の像面側に、広角端から望遠端への変倍時に固定の第5レンズ群を有することを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。
- 前記第5レンズ群が非球面をもつ1枚の非球面レンズからなることを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
- ズームレンズと、その像側に配置され且つ前記ズームレンズにより形成される像を電気信号に変換する撮像素子を有し、
前記ズームレンズが請求項1乃至9の少なくとも何れか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。 - 前記電気信号に含まれる収差を補正する信号処理を行う画像処理部を有することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
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