JP2011075985A - 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置 - Google Patents

可変焦点距離レンズ系及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011075985A
JP2011075985A JP2009229578A JP2009229578A JP2011075985A JP 2011075985 A JP2011075985 A JP 2011075985A JP 2009229578 A JP2009229578 A JP 2009229578A JP 2009229578 A JP2009229578 A JP 2009229578A JP 2011075985 A JP2011075985 A JP 2011075985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
focal length
end state
variable focal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2009229578A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuo Kikuchi
敦雄 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2009229578A priority Critical patent/JP2011075985A/ja
Priority to CN2010102992770A priority patent/CN102033306B/zh
Priority to US12/923,549 priority patent/US8228620B2/en
Publication of JP2011075985A publication Critical patent/JP2011075985A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

【課題】 小型化を確保した上で高変倍化を図る。
【解決手段】 正負正負正の５群構成とされ、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５が光軸方向へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動し、第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りＳが第３レンズ群と一体に移動し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は可変焦点距離レンズ系及び撮像装置に関する。詳しくは、特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に用いられ、広角端状態における画角が７４度を超え、変倍比が３０倍を超える可変焦点距離レンズ系及び撮像装置の技術分野に関する。
従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して記録する方法が知られている。
近年の微細加工技術の進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、これまでには取り扱えなかったような大容量の画像データーが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化によってより高い空間周波数の記録が可能となり、小型化によってカメラ全体の小型化を図ることができるようになった。
但し、上記した高集積化や小型化により、個々の光電変換素子（受光素子）の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなると言う問題があった。そこで、このようなノイズの影響を軽減するために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させるようにしたものがある。また、受光素子の直前にマイクロレンズアレイと称される微小なレンズ素子を配置したものがある。
マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を受光素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与えていた。レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近付くと、受光素子に到達する主光線の光軸と為す角度が大きくなるため、画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度を為し、その結果、受光素子に必要な光量が到達せず、光量不足を招いてしまうからである。
近年、デジタルカメラが普及するに従ってユーザーのニーズが多様化してきた。
特に、小型でありながら、変倍比が高いズームレンズ（可変焦点距離レンズ系）を搭載したカメラが望まれている。
変倍比が高い可変焦点距離レンズ系の構成を表すタイプとして、従来から正負正正の４群構成が使用されてきた。
正負正正の４群構成の可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。
このような正負正正の４群構成の可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献１に記載された可変焦点距離レンズ系が知られている。
一般に、可動レンズ群の数が増えるに従って広角端状態から望遠端状態まで各レンズ群がズーミング時に移動する軌跡に選択の自由度が増えるため、高変倍化を実現した上で高性能化を実現できることが知られている。
このような高変倍化と高性能化を実現した可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献２及び特許文献３に記載された可変焦点距離レンズ系が知られている。
特許文献２及び特許文献３に記載された可変焦点距離レンズ系は、正負正正の４群構成の可変焦点距離レンズ系の像側に、光軸方向に固定された第５レンズ群が配置された構成とされている。
また、別の５群構成の可変焦点距離レンズ系として、例えば、特許文献４に記載された正負正負正の５群構成の可変焦点距離レンズ系が知られている。
正負正負正の５群構成の可変焦点距離レンズ系は、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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて構成されている。
特許文献４に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群が物体側へ移動し、第２レンズ群が一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第４レンズ群が光軸方向に固定され、第５レンズ群が光軸方向へ移動する。
特開２００６−１８９５９８号公報 特開２００７−７９１９４号公報 特開２００７−２９２９９４号公報 特開２００７−２６４１７４号公報
ところが、特許文献１に記載されたような正負正正の４群構成の可変焦点距離レンズ系において、２０倍を超える変倍比を確保しようとすると、十分な小型化を図ることが困難である。
即ち、可変焦点距離レンズ系においては、各レンズ群の屈折力を強めることにより光学全長を長くすることなく変倍比を高くすることが可能であるが、各レンズ群の屈折力を強めると、焦点距離が変化する際に生じる諸収差の変動を補正することができなくなってしまう。従って、各レンズ群の屈折力を強めることにより高い変倍比を確保しようとすると所定の光学性能が得られなくなるため、結果的に、高い変倍比を確保した上で所定の光学性能を得るために、大型化を回避することが困難となってしまう。
一方、可変焦点距離レンズ系を５群構成として可動レンズ群を増やした場合には、ズーミング時における各レンズ群の軌跡に選択の自由度が増えるため、焦点距離が変化する際に生じる諸収差の変動を良好に補正することができ、高変倍化かつ小型化を図ることが可能となる。
しかしながら、特許文献２及び特許文献３に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、正負正正の４群構成の像側に固定群として第５レンズ群が配置されており、４群構成に対して可動レンズ群を増やした構成ではないため、一層の高変倍化と小型化の両立が困難である。
また、特許文献４に記載された可変焦点距離レンズ系にあっては、望遠端状態におけるレンズ全長の十分な短縮化が図られておらず、変倍比を高めようとすると、十分な小型化を図ることが困難となってしまう。
そこで、本発明可変焦点距離レンズ系及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型化を確保した上で高変倍化を図ることを課題とする。
可変焦点距離レンズ系は、上記した課題を解決するために、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにしたものである。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
従って、可変焦点距離レンズ系にあっては、第１レンズ群の適正な屈折力が確保されると共に第１レンズ群の移動量が小さくなる。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．８＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．１
但し、
Ｌｔ：望遠端状態における全長
とする。
可変焦点距離レンズ系が条件式（３）を満足することにより、各群の広角端から望遠端までの適正な移動距離が確保されて収差の発生が抑制される。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−２．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜−１．３
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
可変焦点距離レンズ系が条件式（４）を満足することにより、第４レンズ群の適正な屈折力が確保され軸外収差の良好な補正が可能となる。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第１レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。
第１レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差と色収差の発生が抑制される。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第２レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成することが望ましい。
第２レンズ群を上記のように構成することにより、軸外収差の発生が抑制される。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第３レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。
第３レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差の変動が抑制される。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第４レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成することが望ましい。
第４レンズ群を上記のように構成することにより、球面収差の変動が抑制される。
上記した可変焦点距離レンズ系においては、前記第５レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成することが望ましい。
第５レンズ群を上記のように構成することにより、撮影距離によって発生する収差変動が抑制される。
撮像装置は、上記した課題を解決するために、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにしたものである。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
従って、撮像装置にあっては、第１レンズ群の適正な屈折力が確保されると共に第１レンズ群の移動量が小さくなる。
本発明可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。
請求項２に記載した発明にあっては、以下の条件式（３）を満足する。
（３）０．８＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．１
但し、
Ｌｔ：望遠端状態における全長
とする。
従って、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
請求項３に記載した発明にあっては、以下の条件式（４）を満足する。
（４）−２．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜−１．３
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
従って、軸外収差の良好な補正による高性能化及び小型化を図ることができる。
請求項４に記載した発明にあっては、前記第１レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成している。
従って、高変倍化を図る際の球面収差と色収差の発生を抑制することができる。
請求項５に記載した発明にあっては、前記第２レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成している。
従って、ズーミング時に発生する軸外収差を低減することができる。
請求項６に記載した発明にあっては、前記第３レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成している。
従って、ズーミング時に発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。
請求項７に記載した発明にあっては、前記第４レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成している。
従って、ズーミング時に発生する球面収差の変動を低減することができる。
請求項８に記載した発明にあっては、前記第５レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成している。
従って、撮影距離によって発生する収差変動を抑制することができる。
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。
以下に、本発明可変焦点距離レンズ系及び撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。
［可変焦点距離レンズ系の構成］
本発明可変焦点距離レンズ系は、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
また、本発明可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化する。
さらに、本発明可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動する。
さらにまた、本発明可変焦点距離レンズ系は、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動する。
加えて、本発明可変焦点距離レンズ系は、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
条件式（１）は、望遠端状態における第１レンズ群の焦点距離を規定する式である。
条件式（１）の上限を上回った場合には、第１レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、高変倍比を得るために広角端から望遠端までの移動距離を長くする必要があり小型化が困難となってしまう。
逆に、条件式（１）の下限を下回った場合には、第１レンズ群の屈折力が強くなり過ぎるため、小型化を図ることは可能であるが、第１レンズ群において収差が発生し易くなり、第１レンズ群において発生する収差の第２レンズ群以降での補正が困難になってしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（１）を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に第１レンズ群における収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
条件式（２）は、広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量を規定する式である。
条件式（２）の上限を上回った場合には、第１レンズ群の移動量が大きくなってレンズ系全体の移動量が大きくなってしまい小型化が困難となってしまう。
逆に、条件式（２）の下限を下回った場合には、高変倍化を図るために第１レンズ群の屈折力を強めたときに収差が発生し易くなり、特性が悪化してしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（２）を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
尚、本発明可変焦点距離レンズ系にあっては、第５レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、開口絞りが第３レンズ群の近傍に配置されている。
本発明可変焦点距離レンズ系は、上記のように構成されることにより、広角端状態における画角が７５度から９５度、変倍比が３０倍から４０倍、広角端状態におけるＦナンバーが２．８程度の値を確保することができる。
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。また、鏡筒構造の簡素化を図ることができる。
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．８＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．１
但し、
Ｌｔ：望遠端状態における全長
とする。
条件式（３）は、望遠端状態における全長と焦点距離の関係を規定する式である。
条件式（３）の上限を上回った場合には、全長が長くなってしまい小型化を図ることができなくなってしまう。
逆に、条件式（３）の下限を下回った場合には、各群の広角端から望遠端までの移動距離が小さくなり過ぎるため、高変倍化を図るために各群の屈折力を強める必要があり、その結果、収差が発生し易くなってしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（３）を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−２．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜−１．３
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
条件式（４）は、第４レンズ群の焦点距離を規定する式である。
条件式（４）の上限を上回った場合には、第４レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎて軸外収差の補正が困難となり、また、光学系が大型化してしまう。
逆に、条件式（４）の下限を下回った場合には、第４レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、他のレンズ群で発生した軸外収差とのバランスを図ることが難しくなってしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（４）を満足することにより、軸外収差の良好な補正による高性能化及び小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第１レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成することが望ましい。
第１レンズ群を上記のように構成することにより、高変倍化を図る際の球面収差と色収差の発生を抑制することができる。
また、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第２レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成することが望ましい。
第２レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する軸外収差を低減することができる。
さらに、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第３レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成し、最も物体側の面を非球面に形成することが望ましい。
第３レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。
さらにまた、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第４レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成し、物体側の面を非球面に形成することが望ましい。
第４レンズ群を上記のように構成することにより、ズーミング時に発生する球面収差の変動を低減することができる。
加えて、本発明の一実施形態の可変焦点距離レンズ系にあっては、第５レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成することが望ましい。
第５レンズ群を上記のように構成し光軸方向へ移動させることにより、撮影距離によって発生する収差変動を抑制することができる。
尚、本発明可変焦点距離レンズ系においては、第１レンズ群乃至第５レンズ群のうち、一つのレンズ群又は一つのレンズ群の一部を光軸に略垂直な方向へ移動（シフト）させることにより、像をシフトさせることが可能である。このようにレンズ群又はその一部を光軸に略垂直な方向へ移動させ、像ブレを検出する検出系、各レンズ群をシフトさせる駆動系及び検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系と組み合わせることにより、可変焦点距離レンズ系を防振光学系としても機能させることが可能である。
また、第３レンズ群の近傍に開口絞りを配置することにより、軸外光束が光軸付近を通過するため、第３レンズ群を光軸に略垂直な方向へシフトさせた際に生じる軸外収差の変動を抑制することが可能である。
さらに、本発明可変焦点距離レンズ系にあっては、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルターを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外線吸収フィルターを配置することも可能である。
加えて、可変焦点距離レンズ系の光学系に複数の非球面を形成することにより、より高い光学性能を確保することができる。
［可変焦点距離レンズ系の数値実施例］
以下に、本発明可変焦点距離レンズ系の具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
尚、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
面番号（ｒ）に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示す。「ＢＦ」はバックフォーカスを示す。「Ｋ」は円錐定数（コーニック定数）、「Ａ４」、「Ａ６」、「Ａ８」及び「Ａ１０」はそれぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数を示す。
また、屈折率はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値であり、曲率半径が「∞」とあるのは当該面が平面であることを示す。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「ｘ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離（サグ量）、「ｙ」を光軸に垂直な方向における高さ（像高）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「Ｋ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａ４」、「Ａ６」、「Ａ８」、「Ａ１０」をそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数とすると、以下の数式１によって定義される。
Figure 2011075985
図１は、本発明可変焦点距離レンズ系の各実施例における屈折力配分を示している。
可変焦点距離レンズ系は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
可変焦点距離レンズ系は、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔が変化する。このとき、第１レンズ群Ｇ１は一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は光軸方向に移動し、第５レンズ群Ｇ５は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動すると共に近距離合焦時に物体側へ移動する。開口絞りは第３レンズ群Ｇ３の物体側における近傍に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する。
＜第１の実施の形態＞
図２は、本発明の第１の実施の形態における可変焦点距離レンズ系１のレンズ構成を示しており、該可変焦点距離レンズ系１は１２枚のレンズを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けた負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と両凸形状の正レンズＬ６と接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ８とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ９とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ１０によって構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ１１と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１２とが接合されて成る接合レンズによって構成されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群の物体側に配置され、第３レンズ群と一体に移動する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬが配置されている。
表１に、第１の実施の形態における可変焦点距離レンズ系１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデーターを示す。
Figure 2011075985
可変焦点距離レンズ系１において、第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ４の両面（面番号６、面番号７）、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ６の像側の面（面番号１０）、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ７の物体側の面（面番号１２）、第４レンズ群Ｇ４の負レンズＬ１０の物体側の面（面番号１７）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１１の物体側の面（面番号１９）は非球面に形成されている。数値実施例１における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を円錐定数Ｋと共に表２に示す。
尚、表２及び後述する非球面係数を示す各表において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０−５」を表している。
Figure 2011075985
可変焦点距離レンズ系１において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔Ｄ１８及び第５レンズ群Ｇ５とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ２１が変化する。数値実施例１における各面間隔及びバックフォーカスの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を、Ｆナンバー、画角、像高及びレンズ全長と共に表３に示す。
Figure 2011075985
数値実施例１における各群の始面と焦点距離を表４に示す。
Figure 2011075985
図３乃至図８に数値実施例１の無限遠合焦状態での収差図を示し、図３及び図４は広角端状態、図５及び図６は中間焦点距離状態、図７及び図８は望遠端状態における収差図を示す。
図３乃至図８には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示し、横収差図においてＡは画角、ｙは像高を示す。
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
＜第２の実施の形態＞
図９は、本発明の第２の実施の形態における可変焦点距離レンズ系２のレンズ構成を示しており、該可変焦点距離レンズ系２は１３枚のレンズを有している。 第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けた負レンズＬ４と、両凹形状の負レンズＬ５と両凸形状の正レンズＬ６とが接合されて成る接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ８と両凹形状の負レンズＬ９とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ１０とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１によって構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ１２と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１３とが接合されて成る接合レンズによって構成されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群の物体側に配置され、第３レンズ群と一体に移動する。
第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬが配置されている。
表５に、第２の実施の形態における可変焦点距離レンズ系２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデーターを示す。
Figure 2011075985
可変焦点距離レンズ系２において、第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ４の両面（面番号６、面番号７）、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ７の像側の面（面番号１２）、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ８の物体側の面（面番号１４）、第４レンズ群Ｇ４の負レンズＬ１１の物体側の面（面番号１９）及び第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１２の物体側の面（面番号２１）は非球面に形成されている。数値実施例２における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を円錐定数Ｋと共に表６に示す。
Figure 2011075985
可変焦点距離レンズ系２において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１８、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間の面間隔Ｄ２０及び第５レンズ群Ｇ５とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ２３が変化する。数値実施例２における各面間隔及びバックフォーカスの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を、Ｆナンバー、画角、像高及びレンズ全長と共に表７に示す。
Figure 2011075985
数値実施例２における各群の始面と焦点距離を表８に示す。
Figure 2011075985
図１０乃至図１５に数値実施例２の無限遠合焦状態での収差図を示し、図１０及び図１１は広角端状態、図１２及び図１３は中間焦点距離状態、図１４及び図１５は望遠端状態における収差図を示す。
図１０乃至図１５には、非点収差図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示し、横収差図においてＡは画角、ｙは像高を示す。
各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
［可変焦点距離レンズ系の条件式の各値］
表９に可変焦点距離レンズ系１及び可変焦点距離レンズ系２における上記条件式（１）乃至条件式（４）の各値を示す。
Figure 2011075985
表９から明らかなように、可変焦点距離レンズ系１及び可変焦点距離レンズ系２は条件式（１）乃至条件式（４）を満足するようにされている。
［可変焦点距離レンズ系を備えた撮像装置の構成］
以下に、可変焦点距離レンズ系を備えた本発明撮像装置について説明する。
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた装置である。
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
また、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化する。
さらに、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動する。
さらにまた、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、開口絞りが第３レンズ群と一体に移動する。
加えて、本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
（１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
（２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
とする。
条件式（１）は、望遠端状態における第１レンズ群の焦点距離を規定する式である。
条件式（１）の上限を上回った場合には、第１レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、高変倍比を得るために広角端から望遠端までの移動距離を長くする必要があり小型化が困難となってしまう。
逆に、条件式（１）の下限を下回った場合には、第１レンズ群の屈折力が強くなり過ぎるため、小型化を図ることは可能であるが、第１レンズ群において収差が発生し易くなり、第１レンズ群において発生する収差の第２レンズ群以降での補正が困難になってしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（１）を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に第１レンズ群における収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
条件式（２）は、広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量を規定する式である。
条件式（２）の上限を上回った場合には、第１レンズ群の移動量が大きくなってレンズ系全体の移動量が大きくなってしまい小型化が困難となってしまう。
逆に、条件式（２）の下限を下回った場合には、高変倍化を図るために第１レンズ群の屈折力を強めたときに収差が発生し易くなり、特性が悪化してしまう。
従って、可変焦点距離レンズ系が条件式（２）を満足することにより、高変倍化及び小型化を図ることができると共に収差の発生を抑制して高性能化を図ることができる。
尚、本発明撮像装置にあっては、可変焦点距離レンズ系において、第５レンズ群が各レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、開口絞りが第３レンズ群の近傍に配置されている。
本発明撮像装置は、可変焦点距離レンズ系が、上記のように構成されることにより、広角端状態における画角が７５度から９５度、変倍比が３０倍から４０倍、広角端状態におけるＦナンバーが２．８程度の値を確保することができる。
従って、小型化を確保した上で高変倍化を図ることができる。また、鏡筒構造の簡素化を図ることができる。
［撮像装置の一実施形態］
図１６に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
撮像装置（デジタルスチルカメラ）１００は、撮像機能を担うカメラブロック１０と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部２０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部３０とを有している。また、撮像装置１００は、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、メモリーカード１０００への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、撮像装置の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０とを有している。さらに、撮像装置１００は、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部７０と、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８０とを備えている。
カメラブロック１０は、可変焦点距離レンズ系１１（本発明が適用される可変焦点距離レンズ系１、２）を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２等とによって構成されている。
カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
画像処理部３０は、所定の画像データーフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデーター仕様の変換処理等を行う。
ＬＣＤ４０はユーザーの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデーターを表示する機能を有している。
Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データーのメモリーカード１０００への書込及びメモリーカード１０００に記録された画像データーの読出を行う。
ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
入力部７０は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力する。
レンズ駆動制御部８０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて可変焦点距離レンズ系１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
メモリーカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいて可変焦点距離レンズ系１１の所定のレンズが移動される。
入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデーターフォーマットのデジタルデーターに変換される。変換されたデーターはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリーカード１０００に書き込まれる。
尚、フォーカシングは、例えば、入力部５０のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０が可変焦点距離レンズ系１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。
メモリーカード１０００に記録された画像データーを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリーカード１０００から所定の画像データーが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。
上記した各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ための具体化のほんの一例に過ぎず、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。
本発明可変焦点距離レンズ系の各実施の形態における屈折力配分を示す図である。 本発明可変焦点距離レンズ系の第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図４乃至図８と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端状態における横収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明可変焦点距離レンズ系の第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１１乃至図１５と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端状態における横収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における横収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における横収差を示す図である。 本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。
１…可変焦点距離レンズ系、２…可変焦点距離レンズ系、Ｇ１…第１レンズ群、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、１００…撮像装置、１１…可変焦点距離レンズ系、１２…撮像素子

Claims (9)

  1. 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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、
    前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、
    開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、
    以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する
    可変焦点距離レンズ系。
    （１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
    （２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
    但し、
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
    Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
    とする。
  2. 以下の条件式（３）を満足する
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
    （３）０．８＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．１
    但し、
    Ｌｔ：望遠端状態における全長
    とする。
  3. 以下の条件式（４）を満足する
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
    （４）−２．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜−１．３
    但し、
    ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
    とする。
  4. 前記第１レンズ群を、物体側に位置する負レンズと像側に位置する正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成した
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
  5. 前記第２レンズ群を、物体側に位置する両凹形状の負レンズと像側に位置する両凸形状の正レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの物体側に位置し像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとによって構成した
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
  6. 前記第３レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置する両凹形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズと、該接合レンズの像側に位置する正レンズとによって構成した
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
  7. 前記第４レンズ群を、両凹形状の負レンズによって構成した
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
  8. 前記第５レンズ群を、物体側に位置する両凸形状の正レンズと像側に位置し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとが接合されて成る接合レンズによって構成した
    請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系。
  9. 可変焦点距離レンズ系と該可変焦点距離レンズ系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記可変焦点距離レンズ系は、
    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レンズ群と負の屈折力を有する第４レンズ群と正の屈折力を有する第５レンズ群とが物体側より像側へ順に配置されて成り、
    広角端状態から望遠端状態までレンズの位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が光軸方向へ移動し、前記第２レンズ群が像側へ移動し、前記第３レンズ群が物体側へ移動し、
    前記第１レンズ群は広角端状態に比べて望遠端状態において物体側に位置し、
    開口絞りが第３レンズ群と一体に移動し、
    以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足する
    撮像装置。
    （１）０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
    （２）０．１５＜Δ１／ｆｔ＜０．４５
    但し、
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
    Δ１：広角端状態から望遠端状態までの第１レンズ群の移動量
    とする。
JP2009229578A 2009-10-01 2009-10-01 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置 Pending JP2011075985A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009229578A JP2011075985A (ja) 2009-10-01 2009-10-01 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
CN2010102992770A CN102033306B (zh) 2009-10-01 2010-09-27 可变焦距镜头***和图像拾取设备
US12/923,549 US8228620B2 (en) 2009-10-01 2010-09-28 Variable focal length lens system and image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009229578A JP2011075985A (ja) 2009-10-01 2009-10-01 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011075985A true JP2011075985A (ja) 2011-04-14

Family

ID=44020014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009229578A Pending JP2011075985A (ja) 2009-10-01 2009-10-01 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011075985A (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081113A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011133738A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011133740A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2012098699A (ja) * 2010-10-07 2012-05-24 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013029851A (ja) * 2012-09-21 2013-02-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013061683A (ja) * 2012-12-21 2013-04-04 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013088737A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013101316A (ja) * 2011-10-17 2013-05-23 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2014035418A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Canon Inc ズ−ムレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014085489A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Nikon Corp 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2014134824A (ja) * 2014-04-23 2014-07-24 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN103969813A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 株式会社腾龙 变焦透镜
JP2015004989A (ja) * 2014-09-22 2015-01-08 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
US9154705B2 (en) 2013-06-13 2015-10-06 Olympus Corporation Zoom lens and image pickup apparatus using the same
JP2016156902A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
CN107076972A (zh) * 2014-09-24 2017-08-18 株式会社尼康 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05119260A (ja) * 1991-10-30 1993-05-18 Canon Inc 高変倍ズームレンズ
JPH09184983A (ja) * 1996-01-05 1997-07-15 Canon Inc ズームレンズ
JP2001242380A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有する撮影レンズ及びズームレンズ
JP2001249276A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有する撮影レンズ
JP2001330777A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2002098895A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有するズームレンズ
JP2009251280A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2009282398A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011033867A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05119260A (ja) * 1991-10-30 1993-05-18 Canon Inc 高変倍ズームレンズ
JPH09184983A (ja) * 1996-01-05 1997-07-15 Canon Inc ズームレンズ
JP2001242380A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有する撮影レンズ及びズームレンズ
JP2001249276A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有する撮影レンズ
JP2001330777A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2002098895A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有するズームレンズ
JP2009251280A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2009282398A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011033867A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081113A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011133738A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011133740A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2012098699A (ja) * 2010-10-07 2012-05-24 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013101316A (ja) * 2011-10-17 2013-05-23 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2013088737A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US8792181B2 (en) 2011-10-21 2014-07-29 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2014035418A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Canon Inc ズ−ムレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013029851A (ja) * 2012-09-21 2013-02-07 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014085489A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Nikon Corp 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2013061683A (ja) * 2012-12-21 2013-04-04 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014153436A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Tamron Co Ltd ズームレンズ
CN103969813A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 株式会社腾龙 变焦透镜
US9154705B2 (en) 2013-06-13 2015-10-06 Olympus Corporation Zoom lens and image pickup apparatus using the same
US9383558B2 (en) 2013-06-13 2016-07-05 Olympus Corporation Zoom lens and image pickup apparatus using the same
JP2014134824A (ja) * 2014-04-23 2014-07-24 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2015004989A (ja) * 2014-09-22 2015-01-08 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
CN107076972A (zh) * 2014-09-24 2017-08-18 株式会社尼康 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法
US10816781B2 (en) 2014-09-24 2020-10-27 Nikon Corporation Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens
US11914125B2 (en) 2014-09-24 2024-02-27 Nikon Corporation Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens
JP2016156902A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5163007B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP5387392B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP5880365B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP4770945B2 (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
JP2011075985A (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
JP4706940B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP5915437B2 (ja) 可変焦点距離レンズ系および撮像装置
JP4692857B2 (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
JP2013182259A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
US20110194015A1 (en) Zoom lens and imaging apparatus
JP2011128445A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2011209347A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2011237588A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2013061476A (ja) レンズ光学系及び撮像装置
JP2004354871A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
WO2018139160A1 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP5891860B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2015064492A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4737570B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2011095505A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4678555B2 (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
JP2010122457A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2009282466A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP2013190575A (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
JP2011095504A (ja) ズームレンズ及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120813

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140107