JP4315450B2 - ズームレンズ系及び撮像装置 - Google Patents
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Description
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
(2)DW(2-3) >DT(2-3)
(3)DW(3-4) >DT(3-4)
(4)DW(4-5) <DT(4-5)
(5)DW(5-6) <DT(5-6)
かつ、上記第4レンズ群GR4が光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われ、
上記第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔が広角端から中間焦点距離までは減少し、中間焦点距離から望遠端までは増大し、
無限遠撮影時の望遠端における第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔をDT(4-5) 、
第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4としたとき、以下の条件式(11)を満足することを特徴とする。
(11)3<|fg4/DT(4-5) |<6
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
(2)DW(2-3) >DT(2-3)
(3)DW(3-4) >DT(3-4)
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かつ、上記第4レンズ群GR4が光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われ、
上記第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔が広角端から中間焦点距離までは減少し、中間焦点距離から望遠端までは増大し、
無限遠撮影時の望遠端における第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔をDT(4-5) 、
第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4としたとき、以下の条件式(11)を満足することを特徴とする。
(11)3<|fg4/DT(4-5) |<6
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
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(4)DW(4-5) <DT(4-5)
(5)DW(5-6) <DT(5-6)
上記したように、正負正負正負の6個のレンズ群を設け、変倍時に各レンズ群間隔を変化させることにより、レンズ全系の移動量が比較的少ないコンパクトでかつ高倍率なズームレンズ系を達成することができる。また、第4レンズ群GR4をフォーカス群とすることによって、従来の第1レンズ群や第2レンズ群をフォーカス群とする場合に比較してフォーカス群を小型に構成することができるため、駆動機構を小型化することが可能になり、高速AF(オートフォーカス)も可能になる。さらに、最終群に負群を配し、像を一気に拡大することで、最至近撮影距離を短くすることができ、かつ、撮影距離によらず、高い結像性能を達成することができる。
そして、さらに、広角端から望遠端への変倍に際し、上記第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔が広角端から中間焦点距離までは減少し、中間焦点距離から望遠端までは増大し、無限遠撮影時の望遠端における第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔をDT(4-5) とし、第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4としたとき、以下の条件式(11)を満足する。
(11)3<|fg4/DT(4-5) |<6
そのため、第4レンズ群GR4であるフォーカス群が第3、5レンズ群GR3、GR5の間に位置することで変倍・合焦時の収差補正を行っているが、特に、第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔を上記のごとく変化させることによって、ズーム・フォーカス全域での収差変動を抑えて高い結像性能を保ちながら、大型撮像素子においても至近距離までも合焦させることが可能となる。
(6)1.5 < |fg4/fw| < 3.5
(7)1.8 < Ndg4
(8)25 < Vdg4
フォーカス群である第4レンズ群GR4を1つの負レンズによって構成することにより、フォーカス群を軽量化することができ、これによって駆動機構の小型化が可能になり、ひいてはAF速度の向上にも寄与することができる。
(9)0.2 < Twbf/fw < 1.2
上記条件式(9)は広角端におけるBF(バックフォーカス)長と、広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比率を規定するものである。Twbf/fwの値が0.2を下回ると、LPF(ローパスフィルタ)やIR(赤外線カット)ガラスが撮像素子面に非常に近くなり、最小絞り時にLPFやIRガラスに付着したゴミやLPFやIRガラスの欠陥が目立ちやすくなる。また、Twbf/fwの値が1.2を上回ると、レンズ前玉径が大きくなり、小型化が困難になるだけでなく、広角化が困難になる。特に、Twbf/fwの値が0.3から0.8の範囲にあることがさらに望ましい。
(10)1.1 <βtg6 < 2.0
物体側から順に少なくとも負の屈折力を有する負レンズと正の屈折力を有する正レンズとを1つずつ有することによって、負レンズで周辺光線を跳ね上げ、正レンズで抑えてあげることで、歪曲収差を抑えつつ、広角化が容易になり、撮像素子への入射角度も緩やかにすることができる。また、倍率色収差も効果的に補正することができる。
y:光軸と垂直な方向の高さ
x:レンズ面頂点からの光軸方向の距離
c:レンズ頂点での近軸曲率
K:コーニック定数
Ai:第i次の非球面係数
である。
Claims (14)
- 物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、負の屈折力を有する第4レンズ群GR4と、正の屈折力を有する第5レンズ群GR5と、負の屈折力を有する第6レンズ群GR6とから成り、
上記レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
無限遠撮影時の広角端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔をDW(i-j) 、
無限遠撮影時の望遠端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔をDT(i-j) としたとき、以下の条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)を満足し、
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
(2)DW(2-3) >DT(2-3)
(3)DW(3-4) >DT(3-4)
(4)DW(4-5) <DT(4-5)
(5)DW(5-6) <DT(5-6)
かつ、上記第4レンズ群GR4が光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われ、
上記第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔が広角端から中間焦点距離までは減少し、中間焦点距離から望遠端までは増大し、
無限遠撮影時の望遠端における第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔をDT(4-5) 、
第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4としたとき、以下の条件式(11)を満足するズームレンズ系。
(11)3<|fg4/DT(4-5) |<6 - 上記第4レンズ群GR4は1つの負レンズで構成され、第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4、全系の広角端での焦点距離をfw、第4群レンズGR4のd線での屈折率をNdg4、第4レンズGR4のd線でのアッベ数をVdg4としたとき、以下の条件式(6)、(7)、(8)を満足する請求項1に記載のズームレンズ系。
(6)1.5 < |fg4/fw| < 3.5
(7)1.8 < Ndg4
(8)25 < Vdg4 - 変倍に際し上記第3レンズ群GR3と第5レンズ群GR5が光軸上に沿って、一体的に移動する請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ系。
- 上記ズームレンズ系の広角端におけるバックフォーカス(空気換算長)をTwbfとし、全系の広角端での焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式(9)を満足する請求項1、請求項2又は請求項3に記載のズームレンズ系。
(9)0.2 < Twbf/fw < 1.2 - 上記第6レンズ群GR6は、少なくとも物体側から順に配列された負の屈折力を有する負レンズと正の屈折力を有する正レンズとを1つずつ有し、第6レンズ群GR6の望遠端における横倍率をβtg6としたとき、以下の条件式(10)を満足する請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載のズームレンズ系。
(10)1.1 <βtg6 < 2.0 - 上記第5レンズ群GR5を構成するレンズの各面のうち、少なくとも1の面を非球面によって構成した請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載のズームレンズ系。
- 広角端から望遠端への変倍に際し、上記第1レンズ群GR1は一度像面側に移動した後、物体側へ移動する請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6に記載のズームレンズ系。
- 複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ系と、上記ズームレンズ系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズ系は、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3と、負の屈折力を有する第4レンズ群GR4と、正の屈折力を有する第5レンズ群GR5と、負の屈折力を有する第6レンズ群GR6とから成り、
上記レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
無限遠撮影時の広角端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔をDW(i-j) 、
無限遠撮影時の望遠端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔をDT(i-j) としたとき、以下の条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)を満足し、
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
(2)DW(2-3) >DT(2-3)
(3)DW(3-4) >DT(3-4)
(4)DW(4-5) <DT(4-5)
(5)DW(5-6) <DT(5-6)
かつ、上記第4レンズ群GR4が光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われ、
上記第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔が広角端から中間焦点距離までは減少し、中間焦点距離から望遠端までは増大し、
無限遠撮影時の望遠端における第4レンズ群GR4と第5レンズ群GR5との間の間隔をDT(4-5) 、
第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4としたとき、以下の条件式(11)を満足する撮像装置。
(11)3<|fg4/DT(4-5) |<6 - 上記第4レンズ群GR4は1つの負レンズで構成され、第4レンズ群GR4の焦点距離をfg4、全系の広角端での焦点距離をfw、第4群レンズGR4のd線での屈折率をNdg4、第4レンズGR4のd線でのアッベ数をVdg4としたとき、以下の条件式(6)、(7)、(8)を満足する請求項8に記載の撮像装置。
(6)1.5 < |fg4/fw| < 3.5
(7)1.8 < Ndg4
(8)25 < Vdg4 - 変倍に際し上記第3レンズ群GR3と第5レンズ群GR5が光軸上に沿って、一体的に移動する請求項8又は請求項9に記載の撮像装置。
- 上記ズームレンズ系の広角端におけるバックフォーカス(空気換算長)をTwbfとし、全系の広角端での焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式(9)を満足する請求項8、請求項9又は請求項10に記載の撮像装置。
(9)0.2 < Twbf/fw < 1.2 - 上記第6レンズ群GR6は、少なくとも物体側から順に配列された負の屈折力を有する負レンズと正の屈折力を有する正レンズとを1つずつ有し、第6レンズ群GR6の望遠端における横倍率をβtg6としたとき、以下の条件式(10)を満足する請求項8、請求項9、請求項10又は請求項11に記載の撮像装置。
(10)1.1 <βtg6 < 2.0 - 上記第5レンズ群GR5を構成するレンズの各面のうち、少なくとも1の面を非球面によって構成した請求項8、請求項9、請求項10、請求項11又は請求項12に記載の撮像装置。
- 広角端から望遠端への変倍に際し、上記第1レンズ群GR1は一度像面側に移動した後、物体側へ移動する請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12又は請求項13に記載の撮像装置。
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