JP2010191413A5 - - Google Patents

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１．撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるためのズームレンズであって、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、及び前記第５レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を有する反射光学素子と、正レンズと、負レンズとから構成され、前記第５レンズ群は、負レンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｎ１ｎ＞１．９０ （１）
ν１ｎ＜２５ （２）
｜ｆ Ｗ ／ｆ ５ ｜＜０．５ （１６）
但し、
ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離
ｆ ５ ：前記第５レンズ群の焦点距離
２．前記第１レンズ群の負レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１に記載のズームレンズ。
ｎ１ｎ＞１．９３ （３）
ν１ｎ＜２０ （４）
但し、
ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
正負正正４群構成からなるズームレンズは正レンズ群先行の代表的なレンズタイプであるが、このタイプのズームレンズでは第２レンズ群の移動のみで変倍を行う場合が多い。この方式では単一群のみに変倍負荷がかかり、ズームレンズをコンパクトにしようとすると変倍群のパワーが増大する傾向がある。これにより、ズームレンズの光学性能劣化や誤差感度増加が起こる恐れがある。この光学性能劣化や誤差感度増加を避ける為に、変倍時のレンズ群の移動量を増加させると、今度はズームレンズのコンパクト性が失われてしまう虞がある。
３＜ｄＬ１ＰＲ／（２Ｙ／ｆＷ）＜７ （５）
但し、
ｄＬ１ＰＲ：前記第１レンズ群の負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の反射面までの光軸上の距離
２Ｙ：前記撮像素子の対角長
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
４．前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１又は２に記載のズームレンズ。
４＜ｄＬ１ＰＲ／（２Ｙ／ｆＷ）＜６ （６）
但し、
ｄＬ１ＰＲ：前記第１レンズ群の負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の反射面までの光軸上の距離
２Ｙ：前記撮像素子の対角長
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
上記３、４の構成のように反射光学素子より物体側に負レンズを配置することにより、軸外光線角度を小さくすることができるので、反射光学素子の口径を小さくすることができ、カメラの厚みを薄くすることが可能である。
ｎ２ｐ＞１．９０ （７）
ν２ｐ＜２５ （８）
但し、
ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
上記５．の構成のように、第２レンズ群内に負レンズと正レンズを配置し、正レンズに光屈折率高分散硝材を用いることで、このレンズ群で発生する非点収差や倍率色収差等を小さく抑えることが可能である。特に、正レンズに関しては条件式（７），（８）を満たすことが望ましい。このように正レンズに屈折率の高い硝材を使用することにより、正のペッツバール和が小さくなり、像面湾曲を抑えることも可能である。
６．撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるためのズームレンズであって、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、及び前記第５レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を有する反射光学素子を有し、
前記第２レンズ群は、正レンズと、少なくとも１枚の負レンズとを有し、前記第５レンズ群は、負のレンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｎ２ｐ＞１．９０ （７）
ν２ｐ＜２５ （８）
０．５＜｜ｆ ２ ／ｆ Ｗ ｜＜０．９ （１２）
｜ｆ Ｗ ／ｆ ５ ｜＜０．５ （１６）
但し、
ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
ｆ ２ ：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離
ｆ ５ ：前記第５レンズ群の焦点距離
７．前記第２レンズ群の正レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記６に記載のズームレンズ。
ｎ２ｐ＞１．９３ （９）
ν２ｐ＜２０ （１０）
但し、
ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
前記６．の構成のように、２つ以上のレンズ群の移動による変倍を行えば、それぞれのレンズ群に変倍機能を分担させることができるので、レンズ群のパワーが大きくなり過ぎたり、変倍時のレンズ群の移動量が多くなり過ぎたりせず、コンパクト性と良好な光学特性を両立させることが可能である。また、第２レンズ群と第４レンズ群の移動によって変倍時に生じるピント移動を、他のレンズ群の移動で補正させることができ、コンパクト且つ良好な光学特性を備えたズームレンズが達成できる。
ｎ１ｎ＞１．９０ （１）
ν１ｎ＜２５ （２）
但し、
ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
上記８．の構成のように、第１レンズ群内に負レンズと正レンズを配置することで、第１レンズ群で発生する非点収差や倍率色収差などを小さく押さえることが可能である。
９．前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のズームレンズ。
０．４＜｜ｆ２／ｆＷ｜＜１．０ （１１）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
１０．前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のズームレンズ。
１７．前記第５レンズ群は、負のプラスチックレンズ１枚から構成されていることを特徴とする前記１〜１６の何れか１項に記載のズームレンズ。
上記１７の構成では、第５レンズ群が１枚の負レンズのみから構成されており、駆動機構への負荷を最小限に抑えることができる。
１８．前記ズームレンズは、前記第５レンズ群の像側に正の屈折力を有する第６レンズ群が配置されて構成され、前記第６レンズ群は、正のプラスチックレンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１〜１７の何れか１項に記載のズームレンズ。
ｆＷ／ｆ６＜０．１５ （１７）
但し、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
１９．前記ズームレンズは、前記第５レンズ群の像側に正の屈折力を有する第６レンズ群が配置されて構成され、前記第６レンズ群は、正のプラスチックレンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする前記１〜１７の何れか１項に記載のズームレンズ。
ｆＷ／ｆ６＜０．１０ （１８）
但し、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
上記１８、１９の構成においては、正の第６レンズ群の収斂作用によりズームレンズのテレセントリック性が良好に保てるという利点がある。
２０．前記１〜１９の何れか１項に記載のズームレンズと、撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
上記構成によれば、上記１〜１９に記載のズームレンズと同様の効果を得ることができる。

Claims (20)

  1. 撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるためのズームレンズであって、
    物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、及び前記第５レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
    前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を有する反射光学素子と、正レンズと、負レンズとから構成され、
    前記第５レンズ群は、負レンズ１枚から構成され、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ｎ１ｎ＞１．９０
    ν１ｎ＜２５
    ｜ｆ Ｗ ／ｆ ５ ｜＜０．５
    但し、
    ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
    ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
    ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離
    ｆ ５ ：前記第５レンズ群の焦点距離
  2. 前記第１レンズ群の負レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    ｎ１ｎ＞１．９３
    ν１ｎ＜２０
    但し、
    ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
    ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
  3. 前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
    ３＜ｄＬ１ＰＲ／（２Ｙ／ｆＷ）＜７
    但し、
    ｄＬ１ＰＲ：前記第１レンズ群の負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の反射面までの光軸上の距離
    ２Ｙ：前記撮像素子の対角長
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  4. 前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
    ４＜ｄＬ１ＰＲ／（２Ｙ／ｆＷ）＜６
    但し、
    ｄＬ１ＰＲ：前記第１レンズ群の負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の反射面までの光軸上の距離
    ２Ｙ：前記撮像素子の対角長
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  5. 前記第２レンズ群は、以下の条件式を満足する正レンズと、負レンズとを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のズームレンズ。
    ｎ２ｐ＞１．９０
    ν２ｐ＜２５
    但し、
    ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
    ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
  6. 撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるためのズームレンズであって、
    物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、及び前記第５レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
    前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を有する反射光学素子を有し、
    前記第２レンズ群は、正レンズと、少なくとも１枚の負レンズとを有し、
    前記第５レンズ群は、負のレンズ１枚から構成され、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ｎ２ｐ＞１．９０
    ν２ｐ＜２５
    ０．５＜｜ｆ ２ ／ｆ Ｗ ｜＜０．９
    ｜ｆ Ｗ ／ｆ ５ ｜＜０．５
    但し、
    ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
    ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
    ｆ ２ ：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ Ｗ ：広角端における全系の焦点距離
    ｆ ５ ：前記第５レンズ群の焦点距離
  7. 前記第２レンズ群の正レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
    ｎ２ｐ＞１．９３
    ν２ｐ＜２０
    但し、
    ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率
    ν２ｐ：前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数
  8. 前記第１レンズ群は正レンズと以下の条件式を満足する負レンズとを有することを特徴とする請求項６又は７に記載のズームレンズ。
    ｎ１ｎ＞１．９０
    ν１ｎ＜２５
    但し、
    ｎ１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのｄ線における屈折率
    ν１ｎ：前記第１レンズ群の負レンズのアッベ数
  9. 前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のズームレンズ。
    ０．４＜｜ｆ２／ｆＷ｜＜１．０
    但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  10. 前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のズームレンズ。
    ０．５＜｜ｆ２／ｆＷ｜＜０．９
    但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  11. 前記第３レンズ群は、その近傍に開口絞りが配置され、少なくとも１面に非球面を有し、変倍に際し固定されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第３レンズ群は、正レンズ１枚から構成されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のズームレンズ。
  13. 前記第４レンズ群の最も物体側に位置するレンズは、少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載のズームレンズ。
  14. 前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のズームレンズ。
    １．０＜ｆ４／ｆＷ＜２．０
    但し、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  15. 前記ズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のズームレンズ。
    １．２＜ｆ４／ｆＷ＜１．８
    但し、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
  16. 前記ズームレンズは、前記第５レンズ群を移動させて無限遠から有限距離への合焦を行うことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載のズームレンズ。
  17. 前記第５レンズ群は、負のプラスチックレンズ１枚から構成されていることを特徴とする請求項１〜１６の何れか１項に記載のズームレンズ。
  18. 前記ズームレンズは、前記第５レンズ群の像側に正の屈折力を有する第６レンズ群が配置されて構成され、前記第６レンズ群は、正のプラスチックレンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のズームレンズ。
    ｆＷ／ｆ６＜０．１５
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
  19. 前記ズームレンズは、前記第５レンズ群の像側に正の屈折力を有する第６レンズ群が配置されて構成され、前記第６レンズ群は、正のプラスチックレンズ１枚から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のズームレンズ。
    ｆＷ／ｆ６＜０．１０
    但し、
    ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
  20. 請求項１〜１９の何れか１項に記載のズームレンズと、撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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