JP4630578B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関し、特にビデオカメラ、銀塩写真用カメラ、デジタルカメラなどの撮影光学系として好適なものである。
進行中の車や航空機等の移動物体上から被写体を撮影しようとすると、撮影系に振動が伝わり、手振れとなるので撮影画像にぶれが生じる。このため、撮影画像のぶれを防止する防振機能を有した防振光学系が種々提案されている。
例えば光学装置に振動状態を検知する検知手段を設け、該検知手段からの出力信号に応じて、光学系の一部の光学部材を振動による画像ぶれの振動的変位を相殺する方向に移動させることにより画像ぶれを補正し、画像の安定化を図っている。又、最も物体側に可変頂角プリズムを配置した撮影系において、撮影系の振動に対応させて該可変頂角プリズムのプリズム頂角を変化させて画像ぶれを補正し、画像の安定化を図っている。又、加速度センサ等の検知手段を利用して撮影系の振動を検出し、この時得られる信号に応じ、撮影系の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に振動されることにより静止画像を得ている(特許文献1,2)。
一方、撮影系としてズームレンズにおいて一部のレンズ群を変位させて画像ぶれを補正したものが多く知られている。
物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて、第3レンズ群全体を光軸と垂直方向に振動させて静止画像を得るズームレンズが知られている(特許文献3)。
本出願人は正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成り、第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを有した4群構成のズームレンズにおいて、第3レンズ群を負の屈折力のレンズ群と正の屈折力のレンズ群に分割し、該正の屈折力のレンズ群を光軸と垂直方向に振動させて静止画像を得るズームレンズを提案している(例えば特許文献4〜6)。
また、本出願人は正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成る4群構成のズームレンズにて第3レンズ群を二つの正のレンズ群に分割しいずれか一方を光軸と垂直方向に振動させて静止画像を得るズームレンズを提案している(例えば特許文献7)。
特開平1−116619号公報 特開平2−124521号公報 特開平7−199124号公報 特開平7−128619号公報 特開平11−237550号公報 特開2002−244037号公報 特開2001−66500号公報
一般に撮影系の一部のレンズ群を、光軸に対して垂直方向に平行偏心させて防振を行う撮影系においては、防振のために特別に余分な光学系を必要としないという利点はあるが、移動させるレンズ群のための空間を光路中に必要とし、また防振時における偏心収差が発生してくるという問題点があった。
また、近年、民生用のビデオカメラにおいても高画質化のために、3CCD方式が一部のカメラでは採用されている。3CCD対応のズームレンズとして、物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて、ズームレンズの一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて、該ズームレンズが振動(傾動)したときの画像のぶれを補正することが行われている。
この方式では、装置全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図りつつ、該レンズ群を偏心させた時の偏心収差を良好に補正すると共に、偏心レンズ群の防振のための敏感度を大きくして光学系全体の小型化を図った防振機能を有したズームレンズが容易に得られる。
一方、CCDの高密度化とともにそれを用いる撮影系には高い解像周波数が求められている。一般に求められる解像周波数が高くなると、絞り径を小さくしたとき、或いは絞り径が真円形からかけ離れた形状の絞り開口状態になったとき、回折による影響で画像劣化が生じ、それが無視できなくなってくる。
これを解決する方法として、虹彩絞りの採用やNDフィルタを光路内に挿入して、回折による影響を最小限に抑制する方法が採られている。この場合、絞り機構やNDフィルターを光路中への挿入に要するための広い軸上間隔が必要であるが、単純に絞り空間を開くと光学系が大型化しやすくなる。
また、近年民生用のビデオカメラ等では静止画記録を行うことが可能な撮影装置が要望されており、そのためCCDへの光量制御としてメカニカルなシャッター機能を持つ撮影系が要求されている。
本発明は、光学系が振動したときに生ずる画像の変位を調整するレンズ群の小型,軽量化を図りつつ、光路中にNDフィルター,虹彩絞り,メカニカルシャッター等を挿入するための空間を十分確保し、かつ機構上の簡素化を図ったズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うズームレンズにおいて、 前記第3レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第3aレンズ群、開口絞り、正の屈折力の第3bレンズ群からなり、前記第3aレンズ群は、物体側と像側の面が凹形状の負レンズと物体側と像側の面が凸形状の正レンズを接合した接合レンズより構成され、前記第3bレンズ群は、物体側より像側へ順に、像側の面が凹形状でメニスカス形状の負レンズと2つの正レンズより構成され、前記第3aレンズ群と前記第3bレンズ群の間隔は、前記第3レンズ群中で最も広く、 前記第3bレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて像を変位させることができ、前記第3aレンズ群と前記第3bレンズ群との空気間隔をDL、広角端における全系の焦点距離をfW、前記第3レンズ群の全長をDTとするとき、
1.1×fW < DL < 2.5×fW
0.34 <DL/DT < 0.43
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、光学系が振動したときに生ずる画像の変位を調整するレンズ群の小型,軽量化を図りつつ、光路中にNDフィルター,虹彩絞り,メカニカルシャッター等を挿入するための空間を十分確保し、かつ機構上の簡素化を図ったズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
以下、図面を用いて本発明のズームレンズ及び撮像装置の実施例について説明する。
図1は実施例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図2、図3、図4は実施例1のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図5は実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図6、図7、図8は実施例2のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図9は実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図10、図11、図12は実施例3のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図13は本発明の参考例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図14、図15、図16は参考例1のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図17は実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図18、図19、図20は実施例のズームレンズの無限遠物体にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図21は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ(撮像装置)の要部概略図である。
図1、図5、図9、図13、図17のレンズ断面図において、L1は正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群である。
第3レンズ群L3は負の屈折力の第3aレンズ群L3aと防振のため(画像の変位を調整するため)に光軸と垂直方向の成分を持つように移動する正の屈折力の第3bレンズ群L3bを有している。なお、防振のための移動としては光軸上のある点を回転中心とした揺動(回転移動)でも良い。すなわち光軸と垂直方向の成分を持つように防振用の第3bレンズ群L3bを移動させれば、像の面内での移動が可能となる。
Gは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。SPは開口絞りであり、第3aレンズ群L3aと第3bレンズ群L3bとの間に設けている。
収差図において、dはd線、gはg線、Mはメリディオナル像面、Sはサジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端のズーム位置とは変倍用のレンズ群(各実施例では第2レンズ群L2)が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
各実施例では、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第2レンズ群L2を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第4レンズ群L4を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させて補正している。
また、第4レンズ群L4を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス方式を採用している。第4レンズ群L4の実線の曲線4aと点線の曲線4bは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングの際の像面変動を補正するための移動軌跡である。
このように第4レンズ群L4を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。なお、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3はズーミング及びフォーカスのためには不動である。
各実施例において、例えば望遠端のズーム位置において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印4cに示すように第4レンズ群L4を前方に繰り出すことで行っている。尚、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3はズーミングのためには移動しない。
各実施例においては、第3bレンズ群(補正レンズ群)L3bを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて光学系全体が振動したときの像ぶれを補正するようにしている。これにより、可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行うようにし、光学系全体が大型化するのを防止している。
また、第3bレンズ群L3bは負レンズと正レンズを接合した1組の接合レンズと1つの正レンズより構成し、ぶれ補正のための補正レンズ群の構成を最小限として補正レンズ群の小型化及び軽量化を図っている。これにより補正レンズを駆動するためのアクチュエータを小型化できるため装置全体の小型化が実現できるとともに、駆動の際の省電力化を図っている。
各実施例におけるズームレンズは、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の合成系で形成した物体の虚像を、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4で感光面上(撮像手段面上)IPに結像するズーム方式をとっている。
各実施例では第1レンズ群を繰り出してフォーカスを行うズームレンズに比べて、前述のようなリアフォーカス方式を採ることにより、第1レンズ群L1のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。
また開口絞りSPを第3レンズ群L3のレンズ群中の最も広い空気間隔の光路中に配置することにより、可動レンズ群(第2,第4レンズ群)による収差変動を少なくし、第1レンズ群L1と開口絞りSPとの間隔を短くすることにより前玉レンズ径(第1レンズ群の有効系)の縮小化を容易にしている。
又3−CCD対応のビデオカメラ用の撮影レンズとして用いるときには、像面側に色分解のための色分解プリズムを配置するための空間が必要となり、通常の単板式のCCD対応のビデオカメラ用の撮影レンズに比べて長いバックフォーカスが必要となる。
このため第3レンズ群L3の正の屈折力が第4レンズ群L4に対して弱くなり、第3レンズ群L3の光軸に垂直方向の偏心敏感度が小さくなる。従って第3レンズ群L3全体を光軸方向に対して垂直方向に移動させて防振を行おうとすると第3レンズ群L3の移動量が大きくなり過ぎてしまう。
そこで各実施例では、正の屈折力の第3レンズ群L3を負の屈折力の第3aレンズ群L3aと正の屈折力の第3bレンズ群L3bに分割し、負の屈折力の第3aレンズ群L3aを用いた分だけ、第3bレンズ群L3bの正の屈折力を大きくしている。これにより第3bレンズ群L3bの偏心敏感度を大きくして、3−CCD対応のビデオカメラに用いるときでも光学系全体がコンパクトとなる防振光学系を達成している。
一般に高画質を目的とした撮影系では、多数枚の絞り羽を有する虹彩絞りを採用することで、ボケ味の改善を可能としている。またCCD等の撮像素子への入射光量を一時的にカットするためのシャッター機構なども静止画像を取り込む時には必要とされる。
具体的には第3aレンズ群L3aと第3bレンズ群Lbの間の光軸間距離をDL、広角端のズーム位置における全系の焦点距離をfWとするとき
1.1×fW < DL < 2.5×fW ‥‥‥(1)
なる条件式を満足している。
この条件式(1)を満足することにより、各実施例では第3レンズ群L3のレンズ間(第3aレンズ群L3aと第3bレンズ群L3bの間)をそのための空間として利用し、その空間内に絞りSP、シャッター、ND挿脱機構等を第3レンズ群L3内に収納することにより鏡筒構造を簡素化させている。
更に好ましくは条件式(1)の数値範囲を
1.4×fW < DL < 2.2×fW ‥‥‥(1a)
を満足させるのが良い。
又、前記第3aレンズ群と第3bレンズ群との空気間隔をDL、前記第3レンズ群の全長をDTとするとき
0.34 <DL/DT < 0.43 ‥‥‥(2)
なる条件を満足するようにしている。
これによって、第3レンズ群L3中のレンズ構成を適切に設定することができ、更に絞り等の光学部材の配置を容易にしている。
更に好ましくは条件式(2)の数値範囲を
0.36 <DL/DT < 0.41 ‥‥‥(2a)
とするのが良い。
そして絞りSP前後の間隔を十分長く確保した上で、高い光学性能を実現する為に第3aレンズ群L3aを物体側の面が凹形状又は物体側と像側の面が凹形状の負レンズと物体側と像側の面が凸形状の正レンズを接合した接合レンズ又は独立の2つのレンズより構成し、第3bレンズL3b群を物体側より像側へ順に、像面側の面が凹でメニスカス形状の負レンズと2枚の正レンズで構成している。
これにより第3aレンズ群L3aからの発散光束を略アフォーカルとする際、絞りSP空間を広く取りながらも良好な光学性能を保ちかつ、防振時の偏心収差の変動も良好に補正している。
第3aレンズ群L3aと第3bレンズ群L3bの各々の1以上の面を非球面形状としている。
これによれば各レンズ群内で発生する諸収差を小さくし、防振時の光学性能の劣化を抑制するのが容易となる。
特に第3aレンズ群L3aの最も像側のレンズ面、第3bレンズ群L3bの凸状のレンズ面を非球面形状とするのが良く、これによれば各レンズ群内で発生する球面収差、コマ収差を小さくし、防振時に発生する偏心収差、特に偏心コマ収差を良好に補正するのが容易となる。
尚、非球形状の面の位置は、前述した位置と異なっていてもよい。
防振用のレンズ群である正の屈折力の第3bレンズ群L3bは1以上の負レンズを有するのが良い。
第3bレンズ群L3bを防振の為に偏心させたときの倍率色収差や偏心させたことによる像面湾曲を補正するためには、第3bレンズ群L3b単独で出来るだけ色収差が補正されており、かつペッツバール和が小さくなっていることが望ましい。従って第3bレンズ群L3bには少なくとも1枚の負レンズを含むように構成するのが、色収差の補正やペッツバール和を小さくするのに効果的である。さらにペッツバール和を小さくするためには該負レンズの材料の屈折率を1.8以上とすることが好ましい。
またこのとき、全系の色収差を良好に保つためには、第3bレンズ群L3b以外の第3aレンズ群L3a内に少なくとも1枚の正レンズを有するようにするのが良い。
第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、像側の面が凹でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凹形状の負レンズ、物体側と像側の面が凸形状の正レンズ、物体側と像側の面が凹形状の負レンズで構成するのが良い。
これによれば全変倍範囲にわたり、倍率色収差を良好に補正するのが容易となる。
第4レンズ群L4は1枚以上の負レンズと2枚の正レンズで構成し、かつ1つ以上の面を非球面形状とするのが望ましい。
これによれば3CCD対応のカメラに適用する為に、バックフォーカスを伸ばしたとき、第4レンズ群L4の屈折力が強くなると共に、軸上光線が第4レンズ群L4を通る高さが高くなって球面収差が発生するのを良好に補正することが容易となる。
第4レンズ群L4は物体側と像側の面が凸形状の正レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側と像側の面が凸形状の正レンズより構成するのが収差補正の為に良い。
各実施例では、以上のように、各要素を設定することによって、ズームレンズの一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群L3bを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、該ズームレンズが振動したときの画像のぶれを補正(調整)することができる防振機能を有しながらも、光量制御のためのNDフィルター、虹彩絞り、メカニカルシャッター等を光路内に挿入するための空間を十分多く確保し、且つ機構上の簡素化を図っている。又、第3レンズ群L3を適切なパワー配置とすることで射出瞳位置も100mm以上の長さを確保でき、CCDを用いた撮像装置に十分対応できるズームレンズを達成している。
次に、実施例1〜3、参考例1、実施例4に各々対応する数値実施例1〜5の数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側からの光学面の順序を示し、Riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径、Diは第i面と第(i+1)面との間の間隔、Niとνiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の屈折率、アッベ数を示す。fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角である。
また、各数値実施例1,5において最も像側の7つの面、数値実施例2において最も像側の5つの面、数値実施例3,4において最も像側の6つの面は、色分解プリズム、フェースプレート、各種フィルター等に相当するガラスブロックGを構成する面である。
またkを円錐定数、B、C、D、Eをそれぞれ非球面係数、光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてXとするとき、非球面形状は
Figure 0004630578
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。また、例えば「e−Z」の表示は「10-Z」を意味する。又、各数値実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。

数値実施例 1

f=4.51〜 50.48 Fno= 1.65 〜 1.95 2ω=70.7゜ 〜 7.2゜
R 1 = 822.890 D 1 = 3.00 N 1 = 1.65844 ν 1 = 50.9
R 2 = 57.792 D 2 = 20.35
R 3 = 93.476 D 3 = 8.18 N 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
R 4 = -139.363 D 4 = 1.50
R 5 = 69.540 D 5 = 1.76 N 3 = 1.84666 ν 3 = 23.9
R 6 = 39.272 D 6 = 10.02 N 4 = 1.48749 ν 4 = 70.2
R 7 = -438.344 D 7 = 0.25
R 8 = 37.114 D 8 = 7.22 N 5 = 1.69680 ν 5 = 55.5
R 9 = 209.209 D 9 = 可変
R10 = 200.560 D10 = 1.00 N 6 = 1.88300 ν 6 = 40.8
R11 = 8.991 D11 = 3.63
R12 = -42.912 D12 = 0.90 N 7 = 1.88300 ν 7 = 40.8
R13 = 67.644 D13 = 0.44
R14 = 16.001 D14 = 3.90 N 8 = 1.84666 ν 8 = 23.9
R15 = -41.123 D15 = 0.90 N 9 = 1.77250 ν 9 = 49.6
R16 = 28.679 D16 = 可変
R17 = -14.783 D17 = 0.90 N10 = 1.77250 ν10 = 49.6
R18 = 30.123 D18 = 4.50 N11 = 1.69895 ν11 = 30.1
R19 = -21.243 D19 = 7.00
R20 = 絞り D20 = 1.50
R21 = 110.389 D21 = 1.20 N12 = 1.80518 ν12 = 25.4
R22 = 37.919 D22 = 3.75 N13 = 1.58313 ν13 = 59.4
*R23 = -44.470 D23 = 0.15
R24 = 103.541 D24 = 2.40 N14 = 1.48749 ν14 = 70.2
R25 = -113.482 D25 = 可変
*R26 = 27.502 D26 = 3.80 N15 = 1.58313 ν15 = 59.4
R27 = -59.571 D27 = 0.20
R28 = 83.356 D28 = 0.90 N16 = 1.84666 ν16 = 23.9
R29 = 21.414 D29 = 4.70 N17 = 1.48749 ν17 = 70.2
R30 = -57.843 D30 = 4.14
R31 = ∞ D31 = 1.00 N18 = 1.52000 ν18 = 64.0
R32 = ∞ D32 = 0.00
R33 = ∞ D33 = 1.36 N19 = 1.55000 ν19 = 64.0
R34 = ∞ D34 = 0.50
R35 = ∞ D35 = 21.00 N20 = 1.52000 ν20 = 64.0
R36 = ∞ D36 = 0.70 N21 = 1.55000 ν21 = 60.0
R37 = ∞

\焦点距離 4.51 13.12 50.48
可変間隔\
D 9 1.22 18.44 29.92
D16 33.60 16.38 4.90
D25 12.14 9.85 12.75

*印は非球面を表し、非球面係数は
R23 k=-4.9040 B=-5.44038e-04 C= 3.71831e-05 D= 0.0 E=0.0
R26 k=-2.9022 B= 2.34392e-04 C=-2.04772e-05 D= 2.25500e-06 E=-1.16811e-07

数値実施例 2
f=5.07〜 100.98 Fno= 1.65 〜 1.97 2ω=64.5゜ 〜 3.6゜
R 1 = 88.779 D 1 = 2.80 N 1 = 1.84666 ν 1 = 23.9
R 2 = 54.271 D 2 = 2.80
R 3 = 81.181 D 3 = 9.50 N 2 = 1.43387 ν 2 = 95.1
R 4 = -175.805 D 4 = 0.25
R 5 = 41.749 D 5 = 8.80 N 3 = 1.60311 ν 3 = 60.6
R 6 = 255.887 D 6 = 可変
R 7 = 71.606 D 7 = 1.10 N 4 = 1.88300 ν 4 = 40.8
R 8 = 9.706 D 8 = 4.80
R 9 = -33.980 D 9 = 1.00 N 5 = 1.88300 ν 5 = 40.8
R10 = 108.117 D10 = 0.70
R11 = 20.608 D11 = 4.20 N 6 = 1.84666 ν 6 = 23.9
R12 = -52.272 D12 = 0.90 N 7 = 1.77250 ν 7 = 49.6
R13 = 50.374 D13 = 可変
R14 = -27.907 D14 = 0.90 N 8 = 1.77250 ν 8 = 49.6
R15 = 29.634 D15 = 4.00 N 9 = 1.69895 ν 9 = 30.1
R16 = -41.906 D16 = 7.00
R17 = 絞り D17 = 1.98
R18 = 81.781 D18 = 1.20 N10 = 1.80518 ν10 = 25.4
R19 = 27.378 D19 = 5.50 N11 = 1.58313 ν11 = 59.4
*R20 = -68.445 D20 = 0.15
R21 = 66.065 D21 = 3.50 N12 = 1.48749 ν12 = 70.2
R22 = -81.266 D22 = 可変
*R23 = 35.362 D23 = 3.70 N13 = 1.58313 ν13 = 59.4
R24 = -87.646 D24 = 1.35
R25 = 56.308 D25 = 1.10 N14 = 1.84666 ν14 = 23.9
R26 = 24.220 D26 = 4.50 N15 = 1.51633 ν15 = 64.1
R27 = -187.715 D27 = 4.00
R28 = ∞ D28 = 1.30 N16 = 1.55000 ν16 = 60.0
R29 = ∞ D29 = 2.00 N17 = 1.52000 ν17 = 69.0
R30 = ∞ D30 = 20.00 N18 = 1.58913 ν18 = 61.0
R31 = ∞ D31 = 1.00 N19 = 1.52000 ν19 = 64.0
R32 = ∞

\焦点距離 5.07 17.09 100.98
可変間隔\
D 6 1.14 29.70 48.74
D13 52.88 24.32 5.28
D22 19.03 15.41 19.84

*印は非球面を表し、非球面係数は
R20 k= 1.3831 B=1.85431e-04 C=-1.22227e-05 D=0.0 E=0.0
R23 k=-1.7894 B=-8.81701e-05 C=-8.32135e-06 D=0.0 E=0.0

数値実施例 3
f=4.15〜 47.99 Fno= 1.65 〜 1.95 2ω=75.3゜ 〜 7.6゜
R 1 = 822.890 D 1 = 3.00 N 1 = 1.65844 ν 1 = 50.9
R 2 = 59.873 D 2 = 23.23
R 3 = 98.566 D 3 = 8.07 N 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
R 4 = -152.955 D 4 = 1.50
R 5 = 61.578 D 5 = 1.76 N 3 = 1.84666 ν 3 = 23.9
R 6 = 36.004 D 6 = 9.25 N 4 = 1.48749 ν 4 = 70.2
R 7 = -903.961 D 7 = 0.25
R 8 = 35.597 D 8 = 6.20 N 5 = 1.69680 ν 5 = 55.5
R 9 = 188.576 D 9 = 可変
R10 = 128.267 D10 = 1.00 N 6 = 1.88300 ν 6 = 40.8
R11 = 8.759 D11 = 4.09
R12 = -33.581 D12 = 0.90 N 7 = 1.88300 ν 7 = 40.8
R13 = 74.512 D13 = 0.44
R14 = 18.309 D14 = 3.90 N 8 = 1.84666 ν 8 = 23.9
R15 = -27.722 D15 = 0.90 N 9 = 1.77250 ν 9 = 49.6
R16 = 47.644 D16 = 可変
R17 = -18.306 D17 = 0.90 N10 = 1.77250 ν10 = 49.6
R18 = 22.108 D18 = 4.50 N11 = 1.69895 ν11 = 30.1
R19 = -26.555 D19 = 1.00
R20 = 絞り D20 = 7.20
R21 = 102.153 D21 = 1.20 N12 = 1.80518 ν12 = 25.4
R22 = 32.290 D22 = 4.50 N13 = 1.58313 ν13 = 59.4
*R23 = -53.663 D23 = 0.15
R24 = 82.507 D24 = 3.00 N14 = 1.48749 ν14 = 70.2
R25 = -82.507 D25 = 可変
*R26 = 25.947 D26 = 3.50 N15 = 1.58313 ν15 = 59.4
R27 = -110.664 D27 = 0.20
R28 = 35.366 D28 = 0.90 N16 = 1.84666 ν16 = 23.9
R29 = 16.126 D29 = 4.70 N17 = 1.48749 ν17 = 70.2
R30 = -78.072 D30 = 3.95
R31 = ∞ D31 = 0.43 N18 = 1.52000 ν18 = 64.0
R32 = ∞ D32 = 1.86 N19 = 1.55000 ν19 = 63.0
R33 = ∞ D33 = 1.00
R34 = ∞ D34 = 21.00 N20 = 1.52000 ν20 = 64.0
R35 = ∞ D35 = 0.70 N21 = 1.55000 ν21 = 59.0
R36 = ∞

\焦点距離 4.15 12.24 47.99
可変間隔\
D 9 1.06 18.32 29.82
D16 32.55 15.29 3.78
D25 11.91 10.04 13.15

*印は非球面を表し、非球面係数は
R23 k=-3.5400 B=-9.76098e-05 C= 8.21658e-07 D= 0.0 E= 0.0
R26 k=-0.1069 B=-6.07681e-04 C=-2.06091e-05 D= 2.27537e-06 E=-1.18169e-07

数値実施例 4
f=4.15〜 48.89 Fno= 1.67 〜 1.95 2ω=75.3゜ 〜 7.5゜
R 1 = 633.105 D 1 = 3.00 N 1 = 1.65844 ν 1 = 50.9
R 2 = 58.632 D 2 = 19.90
R 3 = 118.507 D 3 = 6.80 N 2 = 1.51633 ν 2 = 64.1
R 4 = -130.457 D 4 = 1.50
R 5 = 55.362 D 5 = 1.76 N 3 = 1.84666 ν 3 = 23.9
R 6 = 33.744 D 6 = 8.50 N 4 = 1.48749 ν 4 = 70.2
R 7 = 1148.002 D 7 = 0.25
R 8 = 35.332 D 8 = 6.30 N 5 = 1.69680 ν 5 = 55.5
R 9 = 237.585 D 9 = 可変
R10 = 70.424 D10 = 1.00 N 6 = 1.88300 ν 6 = 40.8
R11 = 7.870 D11 = 3.90
R12 = -25.097 D12 = 0.90 N 7 = 1.88300 ν 7 = 40.8
R13 = 63.711 D13 = 0.44
R14 = 18.279 D14 = 3.90 N 8 = 1.84666 ν 8 = 23.9
R15 = -27.134 D15 = 0.90 N 9 = 1.77250 ν 9 = 49.6
R16 = 148.026 D16 = 可変
R17 = -26.420 D17 = 0.90 N10 = 1.69680 ν10 = 55.5
R18 = 16.735 D18 = 3.10 N11 = 1.68893 ν11 = 31.1
*R19 = -43.070 D19 = 1.00
R20 = 絞り D20 = 7.20
*R21 = 20.090 D21 = 3.50 N12 = 1.58913 ν12 = 61.3
R22 = 105.342 D22 = 1.00 N13 = 1.80518 ν13 = 25.4
R23 = 25.853 D23 = 2.00
R24 = -78.674 D24 = 3.50 N14 = 1.48749 ν14 = 70.2
R25 = -28.185 D25 = 可変
*R26 = 23.688 D26 = 3.50 N15 = 1.58313 ν15 = 59.4
R27 = -66.288 D27 = 0.20
R28 = 28.300 D28 = 0.90 N16 = 1.84666 ν16 = 23.9
R29 = 15.107 D29 = 4.70 N17 = 1.48749 ν17 = 70.2
R30 = -78.353 D30 = 3.95
R31 = ∞ D31 = 0.43 N18 = 1.51633 ν18 = 64.2
R32 = ∞ D32 = 1.36 N19 = 1.55232 ν19 = 63.4
R33 = ∞ D33 = 1.00
R34 = ∞ D34 = 21.00 N20 = 1.51633 ν20 = 64.2
R35 = ∞ D35 = 0.70 N21 = 1.55671 ν21 = 58.6
R36 = ∞

\焦点距離 4.15 12.54 48.89
可変間隔\
D 9 1.06 18.32 29.82
D16 32.27 15.01 3.50
D25 7.61 5.62 8.93

*印は非球面を表し、非球面係数は
R19 k=-83.0533 B=-9.29815e-03 C= 3.10399e-03 D=-4.86106e-04 E= 0.0
R21 k=-0.9806 B=-4.84116e-04 C= 3.81514e-04 D=-4.94727e-05 E= 0.0
R26 k=-0.4882 B=-6.57830e-04 C=-4.80325e-05 D=7.43907e-06 E=-5.41951e-07


数値実施例 5
f=4.43〜 48.49 Fno= 1.65 〜 1.95 2ω=71.7゜ 〜 7.5゜
R 1 =-1074.538 D 1 = 2.00 N 1 = 1.84666 ν 1 = 23.9
R 2 = 76.294 D 2 = 14.37 N 2 = 1.63854 ν 2 = 55.4
R 3 = -157.324 D 3 = 0.30
R 4 = 97.509 D 4 = 5.67 N 3 = 1.63854 ν 3 = 55.4
R 5 = 484.397 D 5 = 0.20
R 6 = 46.928 D 6 = 7.64 N 4 = 1.77250 ν 4 = 49.6
R 7 = 124.924 D 7 = 可変
R 8 = 119.991 D 8 = 1.00 N 5 = 1.88300 ν 5 = 40.8
R 9 = 10.524 D 9 = 6.48
R10 = -27.999 D10 = 0.90 N 6 = 1.88300 ν 6 = 40.8
R11 = -158.469 D11 = 0.44
R12 = 20.700 D12 = 6.60 N 7 = 1.84666 ν 7 = 23.9
R13 = -18.931 D13 = 0.90 N 8 = 1.77250 ν 8 = 49.6
R14 = 25.201 D14 = 可変
R15 = -15.072 D15 = 0.90 N 9 = 1.77250 ν 9 = 49.6
R16 = 20.781 D16 = 4.50 N10 = 1.69895 ν10 = 30.1
R17 = -21.216 D17 = 7.00
R18 = 絞り D18 = 1.50
R19 = 291.276 D19 = 1.20 N11 = 1.80518 ν11 = 25.4
R20 = 29.390 D20 = 3.75 N12 = 1.58313 ν12 = 59.4
*R21 = -48.998 D21 = 0.15
R22 = 93.796 D22 = 2.40 N13 = 1.48749 ν13 = 70.2
R23 = -60.653 D23 = 可変
*R24 = 31.483 D24 = 3.80 N14 = 1.58313 ν14 = 59.4
R25 = -56.156 D25 = 0.20
R26 = 72.538 D26 = 0.90 N15 = 1.84666 ν15 = 23.9
R27 = 24.839 D27 = 4.70 N16 = 1.48749 ν16 = 70.2
R28 = -62.010 D28 = 3.70
R29 = ∞ D29 = 1.00 N17 = 1.52000 ν17 = 64.0
R30 = ∞ D30 = 1.00
R31 = ∞ D31 = 1.36 N18 = 1.55000 ν18 = 63.0
R32 = ∞ D32 = 0.50
R33 = ∞ D33 = 21.00 N19 = 1.52000 ν19 = 64.0
R34 = ∞ D34 = 0.70 N20 = 1.55000 ν20 = 58.0
R35 = ∞

\焦点距離 4.43 12.87 48.49
可変間隔\
D 7 1.17 22.17 36.17
D14 42.67 22.67 7.67
D23 12.72 10.63 11.07

*印は非球面を表し、非球面係数は
R21 k=-5.0131 B=-5.77223e-04 C= 6.07070e-06 D= 0.0 E= 0.0
R24 k=-2.9167 B=-2.87701e-05 C=-1.07167e-05 D= 9.10871e-07 E=-3.64174e-08

Figure 0004630578
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態を図21を用いて説明する。
図21において、10はビデオカメラ本体、11は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、12は撮影光学系11によって被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)、13は撮像素子12が受光した被写体像を記録するメモリ、14は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子12上に形成された被写体像が表示される。
このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、ゴーストやフレアーの少ない、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
実施形態1のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態1のズームレンズの広角端における収差図 実施形態1のズームレンズの中間ズーム位置における収差図 実施形態1のズームレンズの望遠端における収差図 実施形態2のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態2のズームレンズの広角端における収差図 実施形態2のズームレンズの中間ズーム位置における収差図 実施形態2のズームレンズの望遠端における収差図 実施形態3のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態3のズームレンズの広角端における収差図 実施形態3のズームレンズの中間ズーム位置における収差図 実施形態3のズームレンズの望遠端における収差図 参考例1のズームレンズの広角端のレンズ断面図 参考例1のズームレンズの広角端における収差図 参考例1のズームレンズの中間ズーム位置における収差図 参考例1のズームレンズの望遠端における収差図 実施形態のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態のズームレンズの広角端における収差図 実施形態のズームレンズの中間ズーム位置における収差図 実施形態のズームレンズの望遠端における収差図 ビデオカメラの要部概略図
符号の説明
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L3a 第3aレンズ群
L3b 第3bレンズ群
L4 第4レンズ群
d d線
g g線
M メリディオナル像面
S サジタル像面
SP 絞り
IP 結像面
G ガラスブロック
ω 半画角
fno Fナンバー

Claims (3)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うズームレンズにおいて、 前記第3レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第3aレンズ群、開口絞り、正の屈折力の第3bレンズ群からなり、前記第3aレンズ群は、物体側と像側の面が凹形状の負レンズと物体側と像側の面が凸形状の正レンズを接合した接合レンズより構成され、前記第3bレンズ群は、物体側より像側へ順に、像側の面が凹形状でメニスカス形状の負レンズと2つの正レンズより構成され、前記第3aレンズ群と前記第3bレンズ群の間隔は、前記第3レンズ群中で最も広く、 前記第3bレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて像を変位させることができ、前記第3aレンズ群と前記第3bレンズ群との空気間隔をDL、広角端における全系の焦点距離をfW、前記第3レンズ群の全長をDTとするとき、
    1.1×fW < DL < 2.5×fW
    0.34 <DL/DT < 0.43
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項のズームレンズ。
  3. 請求項1または2のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133582A (ja) 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP4900657B2 (ja) * 2006-02-10 2012-03-21 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP4944499B2 (ja) 2006-05-31 2012-05-30 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
JP5035898B2 (ja) 2007-10-09 2012-09-26 富士フイルム株式会社 リアフォーカス式ズームレンズおよび撮像装置
US8238039B2 (en) 2008-05-11 2012-08-07 Nikon Corporation Variable power optical system, optical apparatus equipped with the variable power optical system, and method for manufacturing variable power optical system
JP5540515B2 (ja) * 2009-01-30 2014-07-02 株式会社ニコン 変倍光学系、及び、この変倍光学系を有する光学機器
JP5325021B2 (ja) * 2009-05-20 2013-10-23 Hoya株式会社 ズームレンズ系
JP6153310B2 (ja) * 2012-10-30 2017-06-28 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
CN104991330B (zh) * 2015-07-13 2017-10-20 安徽长庚光学科技有限公司 一种新型摄影镜头
JP6698339B2 (ja) * 2015-12-25 2020-05-27 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置
CN105785555B (zh) * 2016-03-28 2018-04-03 中山联合光电科技股份有限公司 一种大像面、高倍率、高分辨率的光学***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11237550A (ja) * 1998-02-19 1999-08-31 Canon Inc 防振機能を有した変倍光学系
JPH11287954A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH11344669A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd ズームレンズ及びこれを用いたビデオカメラ
JP2002072086A (ja) * 2000-08-23 2002-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非球面ズームレンズ及びこれを用いたビデオカメラ
JP2003322795A (ja) * 2002-05-01 2003-11-14 Canon Inc 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11237550A (ja) * 1998-02-19 1999-08-31 Canon Inc 防振機能を有した変倍光学系
JPH11287954A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH11344669A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd ズームレンズ及びこれを用いたビデオカメラ
JP2002072086A (ja) * 2000-08-23 2002-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非球面ズームレンズ及びこれを用いたビデオカメラ
JP2003322795A (ja) * 2002-05-01 2003-11-14 Canon Inc 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた撮像装置

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