JP4817699B2 - 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
本発明はビデオカメラ、銀塩写真用カメラ、放送用カメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関する。
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置の高機能化及び小型化にともない、それに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクトでしかも高解像力のズームレンズが要求されている。
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側の第１レンズ群以外のレンズ群を移動させてフォ−カスを行う、所謂リヤ−フォ−カス式のズ−ムレンズが知られている（特許文献１、２）。
又、４群構成のズームレンズにおいて、３つ又は４つのレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズが知られている（特許文献３、４）。
一般にリヤ−フォ−カス式のズ−ムレンズは第１レンズ群を移動させてフォ−カスを行うズ−ムレンズに比べて第１レンズ群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易になり、また近接撮影、特に極至近撮影が容易となり、さらに小型軽量のレンズ群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて済み迅速な焦点合わせが出来る等の特徴がある。
特許文献１では、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レンズ群の４つのレンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群を移動させて変倍に伴う像面変動とフォ−カスを行っている。
一般にカメラの非使用時（非撮影時）に収納性を高めるにはレンズを沈胴させるのが効果的であるが第２レンズ群が変倍機能を有する上記のようなズームレンズでは第1レンズ群、第2レンズ群の偏心に対する敏感度が大きすぎて沈胴には適さない。
これに対して特許文献２では、ズーム比３倍程度のズームレンズにおいて、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レンズ群の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群を単レンズで構成すると共に、第２、第３、第４レンズ群を移動させてズーミングを行い、第４レンズ群を移動させフォーカスを行う構成により光学系全体を簡素化して沈胴構造にも適したズームレンズを開示している。
また特許文献３ではズーム比３程度のズームレンズにおいて、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レンズ群の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群を単レンズで構成すると共に第１、第２、第３、第４レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズを開示している。
一方、特許文献４では、物体側より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、の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群を単レンズまたは正レンズと負レンズの２枚構成で構成すると共に第１、第２、第３レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズを開示している。
特開平６−３４８８２号公報
特開平１０−６２６８７号公報
特開２００１−１９４５８６号公報
特開２００３−３１５６７６号公報
近年、カメラのコンパクト化とズームレンズの高ズーム比化の双方を両立する為に、非使用時に各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔まで縮小し、カメラ本体からのレンズの突出量を少なくした所謂沈胴式のズームレンズが広く用いられている。
一般に、光学系を小型化するためにレンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減しようとするとレンズ肉厚が増してしまい短縮効果が不十分になると同時に諸収差の補正が困難になってくる。
また非使用時にレンズ系を沈胴して収納しようとするとメカ構造的にどうしても各レンズの倒れなどの誤差が大きくなり、レンズ群の敏感度が大きいと光学性能の劣化やズーミング時に像ゆれが生じてしまうので、レンズ群の敏感度はなるべく小さくなるようにするのが望ましい。
前述した４群ズームレンズにおいては、第２レンズ群と、第４レンズ群だけを移動してズーミングを行おうとすると、殆どの変倍作用を第２レンズ群で行わなければならなくなり、どうしても第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力を大きくせざるを得なくなる。
これに対して特許文献２で示されたズームレンズは比較的第１レンズ群や第２レンズ群の敏感度が小さくなるので沈胴構造には適している。しかしながら第１レンズ群がズーミング時固定なので広角端でのレンズ全長の短縮や前玉径の小型化が難しい。
また特許文献３で示されたズームレンズは第１レンズ群をズーミング時に移動させることで小型、大口径かつ高性能を達成している。
また特許文献４で示されたズームレンズでは第２，第３レンズ群間に開口絞りを配置しているために望遠端におけるレンズ間隔を十分に短くすることが難しい。
一般に、ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ枚数が多いと、各レンズ群の光軸上の長さが長くなり、又、各レンズ群のズーミング及びフォーカシングにおける移動量が大きいとレンズ全長が長くなり、所望の沈胴長が達成出来なくなり、沈胴式のズームレンズに用いるのが難しくなる。
本発明は、コンパクトで、高ズーム比で優れた光学性能を有する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、ズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側の面が凸形状であり、前記３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側頂点と、該レンズの物体側の面と外周部との交点との間に、開放Ｆナンバーの光束を決定するＦナンバー決定部材を有し、前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面頂点と前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面頂点の望遠端における間隔をＤ２３Ｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の物体側への移動量をＭ１とするとき、
４．５＜ １００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ ＜ １０
１．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．０
０．４７２≦Ｍ１／ｆｗ＜３．０
なる条件を満足することを特徴としている。
４．５＜ １００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ ＜ １０
１．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．０
０．４７２≦Ｍ１／ｆｗ＜３．０
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、コンパクトで、高ズーム比で、かつ優れた光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図、図２、図３、図４はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比４．７５、開口比２．８８〜４．７６程度のズームレンズである。
図５、図６、図７はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比５．５９、開口比２．８８〜４．９０程度のズームレンズである。
図８、図９、図１０はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比４．７２、開口比２．８８〜４．８９程度のズームレンズである。
図１１は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１２、図１３、図１４はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比１１．５９、開口比２．８８〜３．８５程度のズームレンズである。
図１５は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラの要部概略図である。
図１６は、図１の一部分の拡大説明図である。図１７は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１８は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。
図１、図１１、図１７、図１８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のレンズ群、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、ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束（軸上のＦナンバー光束）を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「Ｆｎｏ決定部材」ともいう。）である。
ＦＰはフレアー絞りである。
Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター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）の撮像面に銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。
ωは撮影画角（半画角）である。
ＦｎｏはＦナンバーである。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は第２、第３レンズ群が機構上、光軸上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へのズーミングに際して矢印のように第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像側へ凸状の軌跡で移動、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させ、第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡で移動させて変倍に伴う像面変動を補正している。
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォ−カシングを行うリヤ−フォ−カス式を採用している。
望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォ−カスを行う場合には矢印４ｃに示すように第４レンズ群を前方に繰り出すことによって行っている。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−カスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。各実施例では、軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォ−カスの為に移動することで迅速な
フォーカスを容易にしている。
フォーカスを容易にしている。
ズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置し、第２レンズ群Ｌ２が像面側に位置する様に移動させることでレンズ全長を小型に維持しつつ、大きなズーム比が得られるようにしている。
Ｆｎｏ決定部材ＳＰは、図１６に示すように第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に配置された物体側の面が凸形状のレンズＧ３１の物体側頂点Ｇ３１ａと該レンズＧ３１の物体側の面Ｒ１０と外周部（コバ部）との交点Ｇ３１ｂとの間に配置している。
このように、Ｆｎｏ決定部材ＳＰを第３レンズ群Ｌ３中に置き、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と共に移動させて広角側においての入射瞳と第１レンズ群Ｌ１との距離を縮めている。これにより第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズの外径（有効径）が増大しないようにしている。
Ｆｎｏ決定部材ＳＰを第３レンズ群Ｌ３の物体側頂点Ｇ３１ａよりも像側に配置することで、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の望遠端におけるレンズ間隔を小さくして、レンズ全長を短縮している。また第３レンズ群Ｌ３を通過する軸上光線の高さを低くすることが出来これにより球面収差やコマ収差の補正を容易にしている。
各実施例においては、Ｆｎｏ決定部材ＳＰを、前述の如く配置することで、所謂レンズ沈胴長の短縮化を図っている。
次に各実施例の前述した特徴以外の特徴について説明する。
以下で説明する各実施例の特徴は、本発明のズームレンズにおいて好ましい要件である。
◎望遠端において第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面頂点と第３レンズ群の最も物体側のレンズ面頂点の間隔をＤ２３Ｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、とするとき、
４．５＜１００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ＜１０・・・・（１）
なる条件を満足している。
４．５＜１００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ＜１０・・・・（１）
なる条件を満足している。
条件式（１）の下限値を超えると第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さすぎて誤差要因で機械的に干渉してしまう可能性があるので良くない。逆に上限値を超えると第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が長くなりすぎて、レンズ系全体の小型化が難しくなる。
更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を
５．０＜１００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ＜９・・・（１ａ）
とするのが良い。
５．０＜１００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ＜９・・・（１ａ）
とするのが良い。
◎第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズの物体側の面頂点Ｇ３１ａとＦｎｏ決定部材ＳＰの光軸上の距離をＤＳとするとき
４．５＜１００・ＤＳ／ｆｗ＜１０・・・・（２）
なる条件を満足する位置にＦｎｏ決定部材ＳＰを設けている。
４．５＜１００・ＤＳ／ｆｗ＜１０・・・・（２）
なる条件を満足する位置にＦｎｏ決定部材ＳＰを設けている。
条件式（２）の下限値を超えると第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を短くするのが困難になる。逆に上限値を超えると第３レンズ群Ｌ３の物体側の面頂点Ｇ３１ａとＦｎｏ決定部材が近づきすぎて干渉する可能性が大きくなるので良くない。
更に好ましくは、条件式（２）の数値範囲を
５＜１００・ＤＳ／ｆｗ＜９・・・・（２ａ）
とするのが良い。
５＜１００・ＤＳ／ｆｗ＜９・・・・（２ａ）
とするのが良い。
◎レンズ性能を良好に維持しつつ、レンズ全長の短縮を達成するために、全系の広角端と、望遠端における全系の焦点距離、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を順にｆｗ、ｆｔ、ｆ２とするとき
なる条件を満足している。
条件式（３）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、すなわち屈折力が強くなりすぎると、ズーミング時の非点収差の補正が困難になるので良くない。逆に上限値を超えて焦点距離が長くなると、すなわち屈折力が弱くなりすぎるとレンズ全長の小型化が難しくなる。
更に好ましくは条件式（３）の数値範囲を
とするのが良い。
◎ズーミングに伴う色収差の変動を抑えるために第２レンズ群Ｌ２に少なくとも１枚の正レンズを設けている。また望遠端において球面収差を良好に補正するためにこの正レンズの物体側の面を凸形状にしている。
レンズ全長を短くし、前玉径を小型にするために第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の物体側への移動量をＭ１（正符号）とするとき、
１．５ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ５．０・・・・（４）
０．４７２≦／ｆｗ ＜ ３．０・・・・（５）
なる条件を満足している。
１．５ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ５．０・・・・（４）
０．４７２≦／ｆｗ ＜ ３．０・・・・（５）
なる条件を満足している。
条件式（４）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎると広角端において球面収差やコマ収差の補正が困難になる。逆に上限値を超えるとズーミングに必用な第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなってレンズ全長の短縮が困難になるので良くない。
条件式（５）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さいと第１レンズ群Ｌ１の変倍への寄与が小さくなり、広角端でのレンズ全長の短縮が難しくなり、又第１レンズ群Ｌ１の径が大きくなってしまうので良くない。上限値を超えるとカムの構成がメカ的に難しくなるので良くない。
更に好ましくは条件式（４）、（５）の数値範囲を
１．７＜ｆ３／ｆｗ＜４．５・・・・（４ａ）
０．４７２≦Ｍ１／ｆｗ＜２．５・・・・（５ａ）
とするのが良い。
１．７＜ｆ３／ｆｗ＜４．５・・・・（４ａ）
０．４７２≦Ｍ１／ｆｗ＜２．５・・・・（５ａ）
とするのが良い。
◎第１レンズ群Ｌ１を単一の正レンズで構成しても良いが、５倍以上のズーム比を得るには第１レンズ群Ｌ１に少なくとも１枚の負レンズを設けることが望ましい。これによって色収差の補正が容易になり、レンズ系全体の小型化が容易となる。
◎広角端での球面収差を良好に補正するためには、第３レンズ群Ｌ３の少なくとも１面を非球面形状とするのが良い。また第４レンズ群Ｌ４に非球面を設けるのが良く、これによればフォーカスの際の収差変動を低減することが容易となる。
◎第３レンズ群Ｌ３は、少なくとも１つの像側の面が凹形状の負レンズを有している。これによってズーミングにおける収差変動が少なくなるようにしている。
実施例１〜３のズームレンズは、物体側より像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸面でメニスカス形状の負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズより成っている。
第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、物体側の面が凸面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、物体側の面が凸形状の正レンズより成っている。
第３レンズ群Ｌ３は、物体側と像側の面が凸形状の正レンズと、物体側の面が凸面でメニスカス形状の正レンズと負レンズより成っている。
第４レンズ群Ｌ４は単一の正レンズより成っている。
実施例４のズームレンズは、物体側より像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸面でメニスカス形状の負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズ、物体側の面が凸面でメニスカス形状の正レンズより成っている。
第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、物体側の面が凸面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、物体側の面が凸形状の正レンズより成っている。
第３レンズ群Ｌ３は、物体側と像側の面が凸形状の正レンズと、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負レンズと、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより成っている。
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と、像側の面が凸面でメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズより成っている。
各実施例では、以上のように構成することによってレンズ全長の小型化を達成すると共に、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズを得ている。
次に、本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、Ｒｉはｉ番目のレンズ面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間のレンズ肉厚及び空気間隔、Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。
また、数値実施例１〜３では、最も像側の４つの面、数値実施例４では、最も像側の２つの面はフェースプレート等のガラス材である。非球面形状は光軸からの高さ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、
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／[１＋{１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２}１／２]
＋Ｂｈ４＋Ｃｈ６＋Ｄｈ８＋Ｅｈ１０
で表される。但し、ｋは円錐定数、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは非球面係数、Ｒは近軸曲率半径である。
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／[１＋{１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２}１／２]
＋Ｂｈ４＋Ｃｈ６＋Ｄｈ８＋Ｅｈ１０
で表される。但し、ｋは円錐定数、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは非球面係数、Ｒは近軸曲率半径である。
又「ｅ−０Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。又前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。
数値実施例１〜３においてＤ１０の値、数値実施例４ではＤ１２が負となっているが、これは物体側から順に、Ｆナンバー決定部材、第３レンズＬ３のレンズＧ３１と数えた為である。具体的な構成としては図１６に示すように、Ｆナンバー決定部材（開口絞り）ＳＰが第３レンズ群Ｌ３の物体側のレンズＧ３１のレンズ面の物体側頂点Ｇ３１ａよりも絶対値Ｄ１０又はＤ１２だけ像側に位置していることを示している。
数値実施例 1
ｆ＝ 5.80 〜27.56 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.76 ２ω＝62.4゜〜 14.8゜
R 1 = 28.791 D 1 = 0.80 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 21.383 D 2 = 3.00 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 =−655.389 D 3 = 可変
R 4 = 53.140 D 4 = 0.65 N 3 = 1.882997 ν 3 = 40.8
R 5 = 6.495 D 5 = 2.62
R 6 = −22.629 D 6 = 0.60 N 4 =1.696797 ν 4 = 55.5
R 7 = 26.474 D 7 = 0.60
R 8 = 14.047 D 8 = 1.70 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 7035.019 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = −0.50
R11 = 7.423（非球面） D11= 2.30 N 6 = 1.589130ν 6 = 61.1
R12 =−18.799（非球面） D12 = 0.10
R13 = 4.623 D13 = 1.70 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = 11.276 D14 = 1.10 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 3.468 D15 = 可変
R16 = 10.807（非球面） D16 2.00 N 9 = 1.743300 ν 9 = 49.3
R17 = 103.972 D17 1.38
R18 = ∞ D18= 0.36 N10 =1.516330 ν10 =64.1
R19 = ∞ D19= 0.36
R20 = ∞ D20 = 0.58 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.80 20.97 27.56
可変間隔＼
D 3 0.40 13.37 14.90
D 9 15.19 2.03 0.90
D15 5.99 10.44 14.52
非球面係数
R11 ｋ=3.21855e−1 Ｂ=−1.91029e−4 Ｃ=−3.94650e−6 Ｄ=7.12847e−7
Ｅ=6.63382e−8
R12 ｋ=0.0 Ｂ=4.52627e−4 Ｃ=9.42567e−7 Ｄ=1.67443e−6 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=1.12490e−5 Ｃ=5.92620e−7 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 2
ｆ＝ 5.80 〜32.40 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.90 ２ω＝63.2゜〜 12.6゜
R 1 = 25.537 D 1 = 0.80 N 1 =1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 18.301 D 2 = 3.00 N 2 =1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = 73177.959（非球面） D 3 = 可変
R 4 = 39.338 D 4 = 0.65 N 3 =1.882997 ν 3 = 40.8
R 5 = 6.395 D 5 = 2.80
R 6 = −17.350 D 6 = 0.60 N 4 =1.487490 ν 4 = 70.2
R 7 = 17.191 D 7 = 0.60
R 8 = 12.713 D 8 = 1.70 N 5 =1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 78.231 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = −0.40
R11 = 7.233（非球面） D11= 2.30 N 6 = 1.589130 ν 6 = 61.1
R12 = −18.161（非球面） D12 = 0.10
R13 = 4.880 D13 = 1.70 N 7 =1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = 11.832 D14 = 1.10 N 8 =1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 3.525 D15 = 可変
R16 =10.580（非球面） D16 = 2.00 N 9 = 1.743300 ν 9 = 49.3
R17 = 72.110 D17 = 1.38
R18 = ∞ D18 = 0.36 N10 = 1.516330 ν10 = 64.1
R19 = ∞ D19 = 0.36
R20 = ∞ D20 = 0.58 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.80 22.55 32.40
可変間隔＼
D 3 0.40 13.90 16.09
D 9 15.35 2.35 0.89
D15 5.48 10.18 14.87
非球面係数
R3 ｋ=1.59724e+6 Ｂ=1.42828e−6 Ｃ=−1.81062e−9 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
R11 ｋ=−7.44163e−1 Ｂ=−7.95191e−5 Ｃ=−1.11603e−6 Ｄ=1.05448e−6
Ｅ=−5.43135e−8
R12 ｋ=0.0 Ｂ=1.67249e−4 Ｃ=1.30557e−5 Ｄ=−6.14383e−7 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=4.36404e−5 Ｃ=2.71512e−7 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 3
ｆ＝ 5.60 〜26.45 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.89 ２ω＝65.0゜〜 15.4゜
R 1 = 30.161 D 1 = 0.80 N 1=1.846660 ν 1 =23.9
R 2 = 22.737 D 2 = 2.80 N 2=1.696797 ν 2 =55.5
R 3 =−249.556 D 3 = 可変
R 4 = 51.379 D 4 = 0.65 N 3=1.882997 ν 3 =40.8
R 5 = 6.277 D 5 = 2.56
R 6 = −37.365 D 6 = 0.60 N 4=1.701536 ν 4 =41.2
R 7 = 28.813 D 7 = 0.60
R 8 = 11.843 D 8 = 1.70 N 5=1.922860 ν 5 =18.9
R 9 = 30.792 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 =−0.30
R11 = 7.584（非球面）D11= 2.30 N 6=1.583126 ν 6 =59.4
R12 =−16.263（非球面）D12 = 0.10
R13 = 4.396 D13 = 1.70 N 7 =1.487490 ν 7 =70.2
R14 = 11.882 D14 = 1.10 N 8=1.846660 ν 8 =23.9
R15 = 3.381 D15 = 可変
R16 = 10.627（非球面） D16 = 2.00 N 9 =1.743300 ν 9 =49.3
R17 = 277.104 D17 = 1.38
R18 = ∞ D18 =0.36 N10=1.516330 ν10 =64.1
R19 = ∞ D19 = 0.36
R20 = ∞ D20 =0.58 N11=1.516330 ν11 =64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.60 20.46 26.45
可変間隔＼
D 3 0.40 12.58 14.18
D 9 13.70 1.48 0.60
D15 5.04 9.83 13.92
非球面係数
R11 ｋ=4.03720e−1 Ｂ=−2.68674e−4 Ｃ=−4.63426e−6 Ｄ=1.69402e−7
Ｅ=1.36982e−7
R12 ｋ=0.0 Ｂ=4.31807e−4 Ｃ=−4.69007e−6 Ｄ=2.12783e−6 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=3.12388e−6 Ｃ=9.58565e−8 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 4
ｆ＝ 6.28 〜72.79 Ｆｎｏ＝2.88 〜 3.85 ２ω＝59.2゜〜 5.6゜
R 1 = 62.183 D 1 =1.40 N 1=1.846660 ν 1 =23.9
R 2 = 33.825 D 2 =4.20 N 2=1.487490 ν 2 =70.2
R 3 = -951.487 D 3 =0.20
R 4 = 32.903 D 4 =3.00 N 3=1.772499 ν 3 =49.6
R 5 = 104.356 D 5 =可変
R 6 = 39.682 D 6 =0.90 N 4=1.834000 ν 4 =37.2
R 7 = 7.807 D 7 =3.78
R 8 = -24.361 D 8 =0.65 N 5=1.772499 ν 5 =49.6
R 9 = 34.126 D 9 =0.80
R10 = 18.397 D10 =2.00 N 6=1.922860 ν 6 =18.9
R11 = 107.902 D11 =可変
R12 = 絞り D12 =-0.50
R13 = 11.401（非球面） D13 =2.70 N 7=1.583126 ν 7 =59.4
R14 = -62.098 D14 =2.30
R15 = 14.467 D15 =0.70 N 8=1.834000 ν 8 =37.2
R16 = 8.896 D16 =0.80
R17 = 40.017 D17 =2.50 N 9 =1.496999 ν 9 =81.5
R18 = -12.790 D18 =0.60 N10=1.567322 ν10 =42.8
R19 = 175.614 D19 =1.18
R20 = フレアー絞り D20 =可変
R21 = 23.932（非球面） D21=2.40 N11 =1.696797 ν11 =55.5
R22 =-12.873 D22 =0.60 N12 =1.846660 ν12 =23.9
R23 =-27.745 D23 =2.30
R24 = ∞ D24 =2.20 N13=1.516330 ν13 =64.1
R25 = ∞
＼焦点距離 6.28 35.04 72.79
可変間隔＼
D 5 0.80 25.25 32.80
D11 33.12 6.71 0.90
D20 6.82 4.39 9.30
非球面係数
R13 ｋ=5.66835e-1 Ｂ=2.85720e-5 Ｃ=2.60049e-5 Ｄ=3.03277e-7
Ｅ=-1.98977e-9
R21 ｋ=-3.88911 Ｂ=2.88744e-5 Ｃ=-2.79289e-7 Ｄ=4.37256e-9
数値実施例 1
ｆ＝ 5.80 〜27.56 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.76 ２ω＝62.4゜〜 14.8゜
R 1 = 28.791 D 1 = 0.80 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 21.383 D 2 = 3.00 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 =−655.389 D 3 = 可変
R 4 = 53.140 D 4 = 0.65 N 3 = 1.882997 ν 3 = 40.8
R 5 = 6.495 D 5 = 2.62
R 6 = −22.629 D 6 = 0.60 N 4 =1.696797 ν 4 = 55.5
R 7 = 26.474 D 7 = 0.60
R 8 = 14.047 D 8 = 1.70 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 7035.019 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = −0.50
R11 = 7.423（非球面） D11= 2.30 N 6 = 1.589130ν 6 = 61.1
R12 =−18.799（非球面） D12 = 0.10
R13 = 4.623 D13 = 1.70 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = 11.276 D14 = 1.10 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 3.468 D15 = 可変
R16 = 10.807（非球面） D16 2.00 N 9 = 1.743300 ν 9 = 49.3
R17 = 103.972 D17 1.38
R18 = ∞ D18= 0.36 N10 =1.516330 ν10 =64.1
R19 = ∞ D19= 0.36
R20 = ∞ D20 = 0.58 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.80 20.97 27.56
可変間隔＼
D 3 0.40 13.37 14.90
D 9 15.19 2.03 0.90
D15 5.99 10.44 14.52
非球面係数
R11 ｋ=3.21855e−1 Ｂ=−1.91029e−4 Ｃ=−3.94650e−6 Ｄ=7.12847e−7
Ｅ=6.63382e−8
R12 ｋ=0.0 Ｂ=4.52627e−4 Ｃ=9.42567e−7 Ｄ=1.67443e−6 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=1.12490e−5 Ｃ=5.92620e−7 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 2
ｆ＝ 5.80 〜32.40 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.90 ２ω＝63.2゜〜 12.6゜
R 1 = 25.537 D 1 = 0.80 N 1 =1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 18.301 D 2 = 3.00 N 2 =1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = 73177.959（非球面） D 3 = 可変
R 4 = 39.338 D 4 = 0.65 N 3 =1.882997 ν 3 = 40.8
R 5 = 6.395 D 5 = 2.80
R 6 = −17.350 D 6 = 0.60 N 4 =1.487490 ν 4 = 70.2
R 7 = 17.191 D 7 = 0.60
R 8 = 12.713 D 8 = 1.70 N 5 =1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 78.231 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = −0.40
R11 = 7.233（非球面） D11= 2.30 N 6 = 1.589130 ν 6 = 61.1
R12 = −18.161（非球面） D12 = 0.10
R13 = 4.880 D13 = 1.70 N 7 =1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = 11.832 D14 = 1.10 N 8 =1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 3.525 D15 = 可変
R16 =10.580（非球面） D16 = 2.00 N 9 = 1.743300 ν 9 = 49.3
R17 = 72.110 D17 = 1.38
R18 = ∞ D18 = 0.36 N10 = 1.516330 ν10 = 64.1
R19 = ∞ D19 = 0.36
R20 = ∞ D20 = 0.58 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.80 22.55 32.40
可変間隔＼
D 3 0.40 13.90 16.09
D 9 15.35 2.35 0.89
D15 5.48 10.18 14.87
非球面係数
R3 ｋ=1.59724e+6 Ｂ=1.42828e−6 Ｃ=−1.81062e−9 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
R11 ｋ=−7.44163e−1 Ｂ=−7.95191e−5 Ｃ=−1.11603e−6 Ｄ=1.05448e−6
Ｅ=−5.43135e−8
R12 ｋ=0.0 Ｂ=1.67249e−4 Ｃ=1.30557e−5 Ｄ=−6.14383e−7 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=4.36404e−5 Ｃ=2.71512e−7 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 3
ｆ＝ 5.60 〜26.45 Ｆｎｏ＝2.88 〜 4.89 ２ω＝65.0゜〜 15.4゜
R 1 = 30.161 D 1 = 0.80 N 1=1.846660 ν 1 =23.9
R 2 = 22.737 D 2 = 2.80 N 2=1.696797 ν 2 =55.5
R 3 =−249.556 D 3 = 可変
R 4 = 51.379 D 4 = 0.65 N 3=1.882997 ν 3 =40.8
R 5 = 6.277 D 5 = 2.56
R 6 = −37.365 D 6 = 0.60 N 4=1.701536 ν 4 =41.2
R 7 = 28.813 D 7 = 0.60
R 8 = 11.843 D 8 = 1.70 N 5=1.922860 ν 5 =18.9
R 9 = 30.792 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 =−0.30
R11 = 7.584（非球面）D11= 2.30 N 6=1.583126 ν 6 =59.4
R12 =−16.263（非球面）D12 = 0.10
R13 = 4.396 D13 = 1.70 N 7 =1.487490 ν 7 =70.2
R14 = 11.882 D14 = 1.10 N 8=1.846660 ν 8 =23.9
R15 = 3.381 D15 = 可変
R16 = 10.627（非球面） D16 = 2.00 N 9 =1.743300 ν 9 =49.3
R17 = 277.104 D17 = 1.38
R18 = ∞ D18 =0.36 N10=1.516330 ν10 =64.1
R19 = ∞ D19 = 0.36
R20 = ∞ D20 =0.58 N11=1.516330 ν11 =64.1
R21 = ∞
＼焦点距離 5.60 20.46 26.45
可変間隔＼
D 3 0.40 12.58 14.18
D 9 13.70 1.48 0.60
D15 5.04 9.83 13.92
非球面係数
R11 ｋ=4.03720e−1 Ｂ=−2.68674e−4 Ｃ=−4.63426e−6 Ｄ=1.69402e−7
Ｅ=1.36982e−7
R12 ｋ=0.0 Ｂ=4.31807e−4 Ｃ=−4.69007e−6 Ｄ=2.12783e−6 Ｅ=0.0
R16 ｋ=0.0 Ｂ=3.12388e−6 Ｃ=9.58565e−8 Ｄ=0.0 Ｅ=0.0
数値実施例 4
ｆ＝ 6.28 〜72.79 Ｆｎｏ＝2.88 〜 3.85 ２ω＝59.2゜〜 5.6゜
R 1 = 62.183 D 1 =1.40 N 1=1.846660 ν 1 =23.9
R 2 = 33.825 D 2 =4.20 N 2=1.487490 ν 2 =70.2
R 3 = -951.487 D 3 =0.20
R 4 = 32.903 D 4 =3.00 N 3=1.772499 ν 3 =49.6
R 5 = 104.356 D 5 =可変
R 6 = 39.682 D 6 =0.90 N 4=1.834000 ν 4 =37.2
R 7 = 7.807 D 7 =3.78
R 8 = -24.361 D 8 =0.65 N 5=1.772499 ν 5 =49.6
R 9 = 34.126 D 9 =0.80
R10 = 18.397 D10 =2.00 N 6=1.922860 ν 6 =18.9
R11 = 107.902 D11 =可変
R12 = 絞り D12 =-0.50
R13 = 11.401（非球面） D13 =2.70 N 7=1.583126 ν 7 =59.4
R14 = -62.098 D14 =2.30
R15 = 14.467 D15 =0.70 N 8=1.834000 ν 8 =37.2
R16 = 8.896 D16 =0.80
R17 = 40.017 D17 =2.50 N 9 =1.496999 ν 9 =81.5
R18 = -12.790 D18 =0.60 N10=1.567322 ν10 =42.8
R19 = 175.614 D19 =1.18
R20 = フレアー絞り D20 =可変
R21 = 23.932（非球面） D21=2.40 N11 =1.696797 ν11 =55.5
R22 =-12.873 D22 =0.60 N12 =1.846660 ν12 =23.9
R23 =-27.745 D23 =2.30
R24 = ∞ D24 =2.20 N13=1.516330 ν13 =64.1
R25 = ∞
＼焦点距離 6.28 35.04 72.79
可変間隔＼
D 5 0.80 25.25 32.80
D11 33.12 6.71 0.90
D20 6.82 4.39 9.30
非球面係数
R13 ｋ=5.66835e-1 Ｂ=2.85720e-5 Ｃ=2.60049e-5 Ｄ=3.03277e-7
Ｅ=-1.98977e-9
R21 ｋ=-3.88911 Ｂ=2.88744e-5 Ｃ=-2.79289e-7 Ｄ=4.37256e-9
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例を図１５を用いて説明する。
図１５において、２０はカメラ本体、２１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、２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された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）、２３は撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ、２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダーである。
このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ＳＰ Ｆナンバー決定部材（開口絞り）
ＩＰ 像面
Ｇ ガラスブロック
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ＳＰ Ｆナンバー決定部材（開口絞り）
ＩＰ 像面
Ｇ ガラスブロック
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
Claims (7)
- 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、ズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側の面が凸形状であり、前記３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側頂点と、該レンズの物体側の面と外周部との交点との間に、開放Ｆナンバーの光束を決定するＦナンバー決定部材を有し、前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面頂点と前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面頂点の望遠端における間隔をＤ２３Ｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の物体側への移動量をＭ１とするとき、
４．５＜ １００・Ｄ２３Ｔ／ｆｗ ＜ １０
１．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．０
０．４７２≦Ｍ１／ｆｗ＜３．０
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面頂点と前記Ｆナンバー決定部材との間隔をＤＳとするとき、
４．５＜ １００・ＤＳ／ｆｗ ＜ １０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズ−ムレンズ。 - 前記第２レンズ群の最も像側のレンズは、物体側の面が凸形状の正レンズであることを特徴とする請求項１または２に記載のズ−ムレンズ。
- 前記第３レンズ群は、像側の面が凹形状の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズ−ムレンズ。
- 望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、０．３＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜０．９
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズと、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を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005106351A JP4817699B2 (ja) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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| CNB2006100710434A CN100437193C (zh) | 2005-04-01 | 2006-03-31 | 变焦透镜***和包括该变焦透镜***的图像拾取设备 |
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|---|---|---|---|
| JP2005106351A JP4817699B2 (ja) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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|---|---|
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