JP2014066944A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ズームレンズは、光軸方向に独立して移動可能な第1および第2のレンズ群を光学系内に有する。最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、第1および第2のレンズ群のうちフォーカシングを担うレンズ群が変わり、または、第1および第2のレンズ群間の相対位置が変わる。
【選択図】図1
Description
条件式(a): 0.01 < |Dmacro_w|/fw < 0.1
条件式(b): 0.02 < |Dmacro_t|/ft < 0.2
但し、
Dmacro_w:広角端におけるマクロ撮影モード選択時のシフトレンズ移動量
Dmacro_t:望遠端におけるマクロ撮影モード選択時のシフトレンズ移動量
fw:広角端における光学全系の焦点距離
ft:望遠端における光学全系の焦点距離
とする。
1.第1の実施の形態(移動形態例1)
2.第2の実施の形態(移動形態例2)
3.第3の実施の形態(移動形態例3)
4.第4の実施の形態(移動形態例4)
5.第5の実施の形態(移動形態例5)
6.第6の実施の形態(移動形態例6)
7.第7の実施の形態(移動形態例7)
8.第8の実施の形態(数値実施例1)
9.第9の実施の形態(数値実施例2)
10.第10の実施の形態(数値実施例3)
11.第11の実施の形態(数値実施例4)
12.第12の実施の形態(数値実施例5)
13.適用例(撮像装置)
[レンズ構成]
図1は、本技術の第1の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、遠景から近距離物体まで合焦可能な通常撮影モードと、通常撮影モードよりも最短撮影可能距離を短縮するためのマクロ撮影モードとを有する。同図において、左側が通常撮影モードにおける移動形態を示し、右側がマクロ撮影モードにおける移動形態を示す。また、最上側が広角端におけるレンズの配置状態を示し、最下側が望遠端におけるレンズの配置状態を示し、その間の3つが広角端から望遠端まで遷移する様子を示している。以下の第2乃至第7の実施の形態についても同様である。
この第1の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図2は、本技術の第2の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第2の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図3は、本技術の第3の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第3の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図4は、本技術の第4の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第4の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図5は、本技術の第5の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第5の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図6は、本技術の第6の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第6の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
[レンズ構成]
図7は、本技術の第7の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。このズームレンズは、基本的なレンズ構成については上述の第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
この第7の実施の形態におけるズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1ズームレンズ群GR1が第2ズームレンズ群GR2との間隔を広げるように物体側へ移動する。また、その際、第3ズームレンズ群GR3が第2ズームレンズ群GR2との間隔を縮めるように物体側へ移動する。第2ズームレンズ群GR2は、広角端と望遠端の間のズーミングに際し、像側へ移動した後に物体側へ移動するよう遷移する。また、第4ズームレンズ群GR4は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側へ移動した後に像側へ移動するよう遷移する。
x=cy2/(1+(1−(1+к)c2y2)1/2)
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
によって定義されるものとする。なお、A4、A6、A8およびA10は、それぞれ第4次、第6次、第8次および第10次の非球面係数である。
[レンズ構成]
図8は、本技術の第8の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第8の実施の形態におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1ズームレンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群GR4とから構成される。
[レンズ構成]
図9は、本技術の第9の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第9の実施の形態におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1ズームレンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群GR4とから構成される。
[レンズ構成]
図10は、本技術の第10の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第10の実施の形態におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1ズームレンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群GR4とから構成される。
[レンズ構成]
図11は、本技術の第11の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第11の実施の形態におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1ズームレンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群GR3と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群GR4とから構成される。
[レンズ構成]
図12は、本技術の第12の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第12の実施の形態におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1ズームレンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群GR3と、負の屈折力を有する第4ズームレンズ群GR4と、正の屈折力を有する第5ズームレンズ群GR5とから構成される。
表31に第8乃至第12の実施の形態の数値実施例1乃至5における各値を示す。この図において、シフトレンズ群とは、通常撮影モードとマクロ撮影モードの切替えの際に移動(シフト)するレンズ群であり、数値実施例1乃至5においては何れもフォーカスレンズ群Bがその役割を担っている。この値からも明らかなように、条件式(a)および(b)を満足することがわかる。
[撮像装置の構成]
図13は、本技術の第1乃至12の実施の形態によるズームレンズを撮像装置100に適用した例を示す図である。この撮像装置100は、カメラブロック110と、カメラ信号処理部120と、画像処理部130と、表示部140と、リーダライタ150と、プロセッサ160と、操作受付部170と、レンズ駆動制御部180とを備えている。
(1)光軸方向に独立して移動可能な第1および第2のレンズ群を光学系内に有し、最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記第1および第2のレンズ群のうちフォーカシングを担うレンズ群が変わり、または、前記第1および第2のレンズ群間の相対位置が変わるズームレンズ。
(2)前記2つのモードのうち最短撮影可能距離が短いモードにおいて、前記第1および第2のレンズ群の何れか一方をズームポジション毎に一定量シフトさせることにより撮影可能距離範囲を近距離側に変化させる前記(1)に記載のズームレンズ。
(3)前記第1および第2のレンズ群のうち少なくとも一方がズーミングの際に独立して移動する前記(1)または(2)に記載のズームレンズ。
(4)前記第1および第2のレンズ群の双方がフォーカシングの際に移動量を連動させて移動する前記(1)から(3)のいずれかに記載のズームレンズ。
(5)前記第1および第2のレンズ群が光学系の最も像側に順に並んで配置される前記(1)から(4)のいずれかに記載のズームレンズ。
(6)前記第1および第2のレンズ群がそれぞれ1枚のレンズで構成される前記(1)から(5)のいずれかに記載のズームレンズ。
(7)前記第1および第2のレンズ群のうち少なくとも一方が1枚のプラスティックレンズにより構成される前記(1)から(6)のいずれかに記載のズームレンズ。
(8)実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記(1)から(7)のいずれかに記載のズームレンズ。
(9)正の屈折力を有する第1ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群とを物体側から順に配置することにより構成され、
前記第3レンズ群の最も像側に配置された負レンズと前記第4ズームレンズ群を構成する正レンズとが光軸方向に独立して移動可能であり、
最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記負レンズと前記正レンズのうちフォーカシングを担うレンズが変わり、または、前記前記負レンズと前記正レンズと間の相対位置が変わるズームレンズ。
(10)実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記(9)に記載のズームレンズ。
(11)正の屈折力を有する第1ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第4ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第5ズームレンズ群とを物体側から順に配置することにより構成され、
前記第4ズームレンズ群を構成する負レンズと前記第5ズームレンズ群を構成する正レンズとが光軸方向に独立して移動可能であり、
最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記負レンズと前記正レンズのうちフォーカシングを担うレンズが変わり、または、前記前記負レンズと前記正レンズと間の相対位置が変わるズームレンズ。
(12)実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記(11)に記載のズームレンズ。
(13)光軸方向に独立して移動可能な第1および第2のレンズ群を光学系内に有し、最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記第1および第2のレンズ群のうちフォーカシングを担うレンズ群が変わり、または、前記第1および第2のレンズ群間の相対位置が変わるズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と
を具備する撮像装置。
(14)前記2つのモードのうちの一方を選択するための選択部をさらに具備する前記(13)に記載の撮像装置。
(15)前記ズームレンズにおいて実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記(14)に記載の撮像装置。
110 カメラブロック
111 ズームレンズ
112 撮像素子
120 カメラ信号処理部
130 画像処理部
140 表示部
150 リーダライタ
160 プロセッサ
170 操作受付部
180 レンズ駆動制御部
190 メモリカード
Claims (11)
- 光軸方向に独立して移動可能な第1および第2のレンズ群を光学系内に有し、最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記第1および第2のレンズ群のうちフォーカシングを担うレンズ群が変わり、または、前記第1および第2のレンズ群間の相対位置が変わるズームレンズ。
- 前記2つのモードのうち最短撮影可能距離が短いモードにおいて、前記第1および第2のレンズ群の何れか一方をズームポジション毎に一定量シフトさせることにより撮影可能距離範囲を近距離側に変化させる請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1および第2のレンズ群のうち少なくとも一方がズーミングの際に独立して移動する請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1および第2のレンズ群の双方がフォーカシングの際に移動量を連動させて移動する請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1および第2のレンズ群が光学系の最も像側に順に並んで配置される請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1および第2のレンズ群がそれぞれ1枚のレンズで構成される請求項1記載のズームレンズ。
- 前記第1および第2のレンズ群のうち少なくとも一方が1枚のプラスティックレンズにより構成される請求項1記載のズームレンズ。
- 正の屈折力を有する第1ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第4ズームレンズ群とを物体側から順に配置することにより構成され、
前記第3レンズ群の最も像側に配置された負レンズと前記第4ズームレンズ群を構成する正レンズとが光軸方向に独立して移動可能であり、
最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記負レンズと前記正レンズのうちフォーカシングを担うレンズが変わり、または、前記前記負レンズと前記正レンズと間の相対位置が変わるズームレンズ。 - 正の屈折力を有する第1ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第2ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第3ズームレンズ群と、負の屈折力を有する第4ズームレンズ群と、正の屈折力を有する第5ズームレンズ群とを物体側から順に配置することにより構成され、
前記第4ズームレンズ群を構成する負レンズと前記第5ズームレンズ群を構成する正レンズとが光軸方向に独立して移動可能であり、
最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記負レンズと前記正レンズのうちフォーカシングを担うレンズが変わり、または、前記前記負レンズと前記正レンズと間の相対位置が変わるズームレンズ。 - 光軸方向に独立して移動可能な第1および第2のレンズ群を光学系内に有し、最短撮影可能距離の異なる2つのモードの切替えの前後において、前記第1および第2のレンズ群のうちフォーカシングを担うレンズ群が変わり、または、前記第1および第2のレンズ群間の相対位置が変わるズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と
を具備する撮像装置。 - 前記2つのモードのうちの一方を選択するための選択部をさらに具備する請求項10記載の撮像装置。
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