JP5713786B2 - ズームレンズおよびそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズおよびそれを有する撮像装置に関する。
従来、小型で高変倍を達成するズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ群を配したズームレンズが知られている。例えば、特許文献１は、物体側より順に正、負、正、正の４群を有するズームレンズを提案している。また、特許文献２は、光学ズームに伴い電子ズームを行なうことで被写体像を高変倍比で観測できる撮像装置を提案している。
特許文献１などの、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ群を配したズームレンズの多くはズームレンズの光軸上の広角端と望遠端を除いた位置（中間焦点距離）の軸外光線によって前玉径が決定される。このため、中間焦点距離で使用可能な撮像素子の範囲を広角端から望遠端まで用いることが一般的である。
撮像素子の使用範囲を大きくしながらも前玉径を小型化するには、中間焦点距離での光量を必要最低限にすることが有効であるが、そのようにしても、広角なズームレンズでは前玉径が大きくなるという問題があった。特許文献１でも、第１レンズ群の枚数を４枚のみとし、広角化による前玉径の増加を抑制しているが、これだけでは更に前玉径を小型化することは困難である。また、特許文献２などの従来の電子ズーム技術は、撮像装置に搭載するズームレンズを限定するものではなく、広角なズームレンズの前玉径を小型化する手段を提案していない。
そこで、本発明は、広角かつ高変倍で前玉径の小型化を可能にしたズームレンズおよびそれを有する撮像装置を提供することを例示的な目的とする。
本発明のズームレンズは、最も物体側に正の屈折力を有する第１レンズ群が配置されているズームレンズであって、広角端において周辺光量比が０．３となる像高をＹｗ３０、広角端と望遠端を除いた変倍位置において周辺光量比が０．０５となる像高をＹｍ５とするとき、０．５０＜Ｙｍ５／Ｙｗ３０＜０．９５なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、広角かつ高変倍で前玉径の小型化を可能にしたズームレンズおよびそれを有する撮像装置を提供することができる。
本実施形態のズームレンズは、最も物体側に正の屈折力を有する第１レンズ群を配置して高変倍を達成し、更に、以下の条件式を満足することによって小型化を達成している。
但し、Ｙｗ３０は広角端において周辺光量比が０．３となる像高である。Ｙｍ５はズームレンズの光軸上の広角端と望遠端を除いた変倍位置（中間焦点距離）で周辺光量比が０．０５となる像高である。本実施例は条件式（１）を満足するＹｍ５を与える変倍位置（中間焦点距離）が存在することを求めるものである。
なお、軸上の入射瞳面積に対する軸外の入射瞳面積の比率を開口比率と呼ぶ。周辺光量比（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）は、開口比率にＣＯＳ４乗則と歪曲収差成分を積算して求めた照度比をいう。コサイン４乗則は、レンズに入射する光の入射角が光軸に対してθの場合、入射後の光の照度Ｉは入射前の光の照度Ｉ０に対して以下の関係になることをいう。
Ｉ＝Ｉ０ｃｏｓ４θ
周辺光量比は結像面における中心の明るさに対する所定像高での明るさを比で表したものであり、中心と同じ明るさであれば１となる。
周辺光量比は結像面における中心の明るさに対する所定像高での明るさを比で表したものであり、中心と同じ明るさであれば１となる。
条件式（１）は広角端と中間焦点距離の結像面に到達する光の範囲を規定する式である。一般的に画像周辺の陰りを避けるために周辺光量は０．３程度必要とされているため、従来は、広角端で周辺光量が０．３となる像高ではズーム全域周辺光量が０．３程度は確保されていた。また、同ズーム位置では周辺光量が０．３となる像高よりも周辺光量が０．０５となる像高の方が大きい。そのため、従来は数式１の上限値を超えていた。
本実施例では、前玉径が決定される中間焦点距離で結像面に到達する光の範囲を小さくすることで前玉径を小さくしているため、条件式（１）の上限値を下回っている。この際、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた撮像装置では中間焦点距離では広角端より使用画素数を減らすことになる。しかしながら、広角端より撮影範囲が狭くなる方向であるために出力像の変倍には問題なく、近年の固体撮像素子は高画素数となっているために高画質な出力像を得ることもできる。
但し、条件式（１）の下限値を超える程中間焦点距離で結像面に到達する光の範囲を小さくしても、広角端や望遠端で前玉径が決定されるため、前玉径の小型化に大きく寄与できない。
条件式（１）は以下の条件式１ａに置換されることが更に望ましい。
０．７０＜Ｙｍ５／Ｙｗ３０＜０．９５ …（１ａ）
また、条件式（１）は広角端で周辺光量が０．３となる像高を基準としているが、基準となる焦点距離や周辺光量が一定範囲内でずれても本実施形態の効果は得られる。
また、条件式（１）は広角端で周辺光量が０．３となる像高を基準としているが、基準となる焦点距離や周辺光量が一定範囲内でずれても本実施形態の効果は得られる。
そのため、本実施形態では、絞りより物体側に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２のレンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大することで変倍をさせ、更に以下の条件式を満足している。
ここで、Ｓ１を第１の変倍位置と第１の像高での第１の周辺光量比、Ｓ２を第２の変倍位置と前記第１の像高での第２の周辺光量比とする。本実施形態によれば、条件式（２）、（３）を満足するように、第１の変倍位置が第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広角端から望遠端までの変化量の０から１割だけ変化する区間に存在する。また、条件式（２）、（３）を満足するように、第２の変倍位置が第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広角端から望遠端までの変化量の３割から８割だけ変化する区間に存在する。
条件式（２）はＳ２を求める像高を規定する式である。条件式（２）の上限値を超える程周辺光量が多いと、広角端と中間焦点距離の周辺光量の比率は近くなり本実施形態の効果を示す像高を規定できない。但し、撮像装置として周辺光量が上限値を上回ることを禁止している訳ではない。条件式（２）の下限値を超える程周辺光量が少ない像高は、撮像装置で使用するに好ましくない。
なお、条件式（２）は以下の条件式（２ａ）に置換されることが更に望ましい。
０．３０＜Ｓ１＜０．５０ …（２ａ）
条件式（３）は条件式（２）で定めた像高において、広角端と中間焦点距離との周辺光量の比を規定した式である。条件式（３）の上限値を超えた場合、中間焦点距離の周辺光量を多く取り込むために前玉径が大きくなり、好ましくない。条件式（３）の下限値は、中間焦点距離の周辺光量が無くなることを意味するので超えることはない。
条件式（３）は条件式（２）で定めた像高において、広角端と中間焦点距離との周辺光量の比を規定した式である。条件式（３）の上限値を超えた場合、中間焦点距離の周辺光量を多く取り込むために前玉径が大きくなり、好ましくない。条件式（３）の下限値は、中間焦点距離の周辺光量が無くなることを意味するので超えることはない。
ここまで述べたズームレンズを有する撮像装置として、本実施形態は、最も物体側に正の屈折力を有する第１レンズ群を有し、更に以下の式を満足している。
ここで、Ｓｗは広角端の最大像高における広角端の周辺光量比である。本実施形態は、条件式（４）を満足するズームレンズの光軸上の広角端と望遠端を除いた変倍位置（中間焦点距離）が存在することを規定している。なお、Ｓｍは広角端の最大像高における前記中間焦点距離の周辺光量比である。
なお、広角端の最大像高とは、出力画像形成に用いている撮像素子の使用範囲であり、使用範囲をオフセットさせて手振れ補正を行なう撮像装置の場合は、手振れ補正無しの状態での使用範囲を指すものとする。
条件式（４）は広角端と中間焦点距離との周辺光量の比を撮像装置で使用する像高において規定した式である。条件式（４）を満たさない場合、中間焦点距離の周辺光量を多く取り込むために前玉径が大きくなり、好ましくない。
また、広角端と中間焦点距離共に周辺光量が多くなる場合にも条件式（４）を満たさなくなるが、この場合、最大像高を大きくすることで広角端の画角を更に広くできることになり、搭載するズームレンズを十分に活用していないため、好ましくない。
本実施形態は以下の条件式を更に満足することが望ましい。
但し、ｆｗは広角端の全系の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
条件式（５）は広角端の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（５）の上限値を超えた場合、広角端の像面湾曲の補正が困難となる、もしくは、所望の変倍比を得るために第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を変化させる量が増え、その結果、全長が増加するため、好ましくない。条件式（５）の下限値を超えた場合、広角端の画角が狭くなり本実施形態の効果が十分に得られない。
なお、条件式（５）は以下の条件式（５ａ）に置換されることが更に望ましい。
−０．７５＜ｆｗ／ｆ２＜−０．４２ …（５ａ）
また、本実施形態は以下の条件式を更に満足することが望ましい。
また、本実施形態は以下の条件式を更に満足することが望ましい。
但し、ｆｗは広角端の全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離である。
条件式（６）は広角端の焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（６）の上限値を超えた場合、広角端の画角が狭くなり本発明の効果が十分に得られない。もしくは、望遠端での球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。
条件式（６）の下限値を超えた場合、広角端の像面湾曲の補正が困難となる、もしくは、所望の変倍比を得るために第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を変化させる量が増え、その結果、全長が増加するため、好ましくない。
なお、条件式（６）は以下の条件式（６ａ）に置換されることが更に望ましい。
０．０６＜ｆｗ／ｆ１＜０．１２ …（６ａ）
また、本実施形態は以下の条件式を更に満足することが望ましい。
また、本実施形態は以下の条件式を更に満足することが望ましい。
但し、Ｙｗは広角端の最大像高、ｆｗは広角端の焦点距離である。なお、広角端の最大像高とは、前述と同じく出力画像形成に用いている撮像素子の使用範囲であり、使用範囲をオフセットさせて手振れ補正を行なう撮像装置の場合は、手振れ補正無しの状態での使用範囲を指すものとする。
条件式（７）は広角端の画角を規定した式である。条件式（７）の上限値を超えた場合、広角端の像面湾曲及び倍率色収差を良好に補正するために第１レンズ群の枚数増加が望ましくなり、小型化と広角化を達成することが困難になる。条件式（７）の下限値を超えた場合、広角端の画角が狭くなり本実施形態の効果が十分に得られない。
なお、条件式（７）は以下の条件式（７ａ）に置換されることが更に望ましい。
３３°＜ｔａｎ−１（Ｙｗ／ｆｗ）＜４１° …（７ａ）
また、本実施形態は、変倍時に光軸方向に可動するレンズ群は３つ以下であり、絞りＳＰは変倍時に光軸方向に固定であるのが望ましい。
また、本実施形態は、変倍時に光軸方向に可動するレンズ群は３つ以下であり、絞りＳＰは変倍時に光軸方向に固定であるのが望ましい。
変倍時に光軸方向に可動するレンズ群が３つ以上となる場合、各レンズ群の移動軌跡により広角ながらも前玉径の小型化を図る解は存在するが、可動群が増加することで鏡筒機構の大型化を招きレンズユニット全体の小型化は困難となる。
また、レンズ群を可動させる機構が増加してコストアップし、好ましくない。特に絞りを可動させることは、通電のためのＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）が長くなってコストアップするため、好ましくない。
ズームレンズは、第２レンズ群よりも光路に沿って像側に配置され、正または負の屈折力を有する第３レンズ群を更に有してもよい。この場合、第１レンズ群と第３レンズ群が変倍時に光軸方向に固定であるのが望ましい。
第１レンズ群を可動群にした場合、撮影中に前玉の汚れを拭き取る際に加わる圧力に不利であることや、第１レンズ群の駆動中にレンズ群の倒れ等が生じることで撮影する像が揺れること等が好ましくない。
第３レンズ群は絞りに近いレンズ群のため、Ｆ値が明るいレンズでは径が大きくなる。そのため、Ｆ値の明るいレンズで第３レンズ群を可動させると可動範囲全体で鏡筒外径が太くなり好ましくない。
絞りＳＰよりも物体側にあるレンズ枚数が９枚以下であるのが望ましい。絞りより物体側のレンズ枚数を増やせば、広角端の入射瞳位置を物体側へ移動させることが可能となり、広角ながらも前玉径の小型化を図ることは可能となるが、レンズ枚数増加により、全長が長くなることや、重くなることが好ましくない。
図１、図２、図３、図４は、それぞれ後述する数値実施例１〜４のレンズ断面図である。図５（ａ）〜８（ｃ）はそれぞれ各数値実施例の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の収差図である。図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）は広角端における収差図、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）は中間焦点距離における収差図、図５（ｃ）、図６（ｃ）、図７（ｃ）、図８（ｃ）は望遠端における収差図である。球面収差図において実線はｄ線、二点鎖線はｇ線、非点収差図において実線はサジタル断面ΔＳ、破線はメリジオナル断面ΔＭ、歪曲収差図において実線はｄ線、倍率色収差図において二点鎖線はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバーを表している。
図１〜４において、Ｌ１〜Ｌ５はそれぞれ第１〜５レンズ群、ＳＰは絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック、Ｉは像面である。絞りＳＰは正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２よりも光路に沿って像側に配置されている。換言すれば、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は絞りＳＰよりも物体側にあり、物体側から光路に沿って順に並んでいる。
本実施形態においては、広角端から望遠端への変倍に際して、図１〜４の矢印のように各群を移動させている。また、フォーカスは第４レンズ群で行なっている。
数値実施例において、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、Ｎｉとνｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１としたとき、次式で表される。
また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。
（数値実施例１）
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -63.208 1.50 1.84666 23.9 27.03
2 51.331 1.73 26.51
3 1468.263 3.18 1.60311 60.6 26.53
4 -55.161 0.16 27.01
5 43.320 4.51 1.80400 46.6 27.97
6 -87.750 0.14 27.78
7 27.022 2.64 1.77250 49.6 25.10
8 60.837 (可変) 24.51
9 105.593 0.80 1.83481 42.7 12.10
10 6.455 2.77 9.29
11 -36.862 0.70 1.83481 42.7 9.07
12 71.649 0.80 8.94
13 -19.965 0.60 1.80400 46.6 8.92
14 41.334 0.47 9.12
15 21.352 1.79 1.92286 18.9 9.46
16 -42.672 (可変) 9.46
17(絞り) ∞ (可変) 8.87
18* 10.555 2.81 1.58313 59.4 9.70
19 -80.035 5.19 9.39
20 -85.967 0.70 1.76182 26.5 8.13
21 12.102 0.26 8.13
22* 16.137 2.33 1.58313 59.4 8.17
23 -23.033 (可変) 8.43
24 11.593 2.98 1.60311 60.6 9.30
25 -18.419 0.70 1.92286 18.9 9.00
26 -61.971 (可変) 8.91
27 ∞ 2.16 1.51633 64.1 20.00
28 ∞ 1.00 20.00
像面 ∞
非球面データ
第18面
K =-9.17104e-001 A 4= 4.19710e-006 A 6= 1.71587e-007 A 8=-1.29887e-009
第22面
K =-1.08261e+000 A 4=-7.66519e-005
各種データ
ズーム比 9.69
広角 中間 望遠
焦点距離 3.81 5.91 36.88
Ｆナンバー 1.85 2.16 2.88
画角 34.67 22.93 4.70
像高 2.63 2.50 3.03
レンズ全長 76.10 76.10 76.10
BF 7.61 9.14 9.55
d8 0.89 7.24 22.08
d16 22.96 16.60 1.76
d17 2.44 2.44 2.44
d23 5.45 3.91 3.50
d26 5.19 6.72 7.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 30.97
2 9 -6.92
3 17 ∞
4 18 18.54
5 24 20.16
6 27 ∞
（数値実施例２）
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -117.473 1.50 1.84666 23.9 27.88
2 33.394 2.52 25.00
3 1145.825 2.56 1.60311 60.6 24.94
4 -76.822 0.16 24.58
5 37.601 3.23 1.80400 46.6 23.29
6 -159.216 0.14 22.95
7 32.254 2.53 1.77250 49.6 21.17
8 439.187 (可変) 20.56
9 219.534 0.80 1.83481 42.7 12.43
10 6.785 2.23 9.48
11 103.316 0.70 1.83400 37.2 9.26
12 13.379 1.93 8.81
13 -12.907 0.60 1.83400 37.2 8.79
14 -228.826 0.30 9.18
15 30.515 2.01 1.92286 18.9 9.56
16 -21.407 (可変) 9.68
17(絞り) ∞ (可変) 8.85
18* 9.904 2.85 1.58313 59.4 9.64
19 -114.140 5.02 9.27
20 -45.962 0.70 1.76182 26.5 7.29
21 11.565 0.19 7.31
22* 14.042 2.27 1.58313 59.4 7.34
23 -20.617 (可変) 7.58
24 10.108 2.97 1.51742 52.4 8.05
25 -13.034 0.70 1.92286 18.9 7.70
26 -29.799 (可変) 7.66
27 ∞ 2.16 1.51633 64.1 20.00
28 ∞ 1.00 20.00
像面 ∞
非球面データ
第18面
K =-8.70480e-001 A 4= 2.14356e-005 A 6= 3.89318e-007 A 8=-5.07624e-009
第22面
K =-2.32538e-001 A 4=-1.48468e-004
各種データ
ズーム比 9.69
広角 中間 望遠
焦点距離 3.30 8.17 31.94
Ｆナンバー 1.85 2.19 2.47
画角 38.62 14.09 3.23
像高 2.63 2.05 1.80
レンズ全長 75.84 75.84 75.84
BF 7.04 9.86 9.79
d8 0.70 13.05 23.16
d16 24.24 11.88 1.77
d17 2.44 2.44 2.44
d23 5.54 2.72 2.78
d26 4.61 7.43 7.37
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 30.86
2 9 -6.90
3 17 ∞
4 18 18.44
5 24 19.68
6 27 ∞
（数値実施例３）
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 46.043 1.00 1.84666 23.9 20.00
2 20.457 0.00 17.91
3 20.457 3.40 1.60311 60.6 17.91
4 -408.794 0.20 17.41
5 20.317 1.85 1.80400 46.6 16.18
6 62.895 (可変) 15.70
7 121.383 0.50 1.88300 40.8 9.32
8 4.776 2.30 6.96
9 -14.967 0.50 1.80400 46.6 6.71
10 10.483 0.46 6.54
11 9.625 1.42 1.92286 18.9 6.72
12 104.343 (可変) 6.56
13(絞り) ∞ 1.00 5.79
14* 10.660 1.70 1.58313 59.4 6.06
15 44.597 (可変) 5.95
16* 8.646 1.98 1.58313 59.4 5.69
17* -43.414 0.22 5.51
18 16.689 0.50 1.80518 25.4 5.39
19 4.515 2.67 1.51742 52.4 5.10
20 -18.901 (可変) 4.95
21 ∞ 1.30 1.51633 64.1 10.80
22 ∞ 1.00 10.80
像面 ∞
非球面データ
第14面
K =-5.11436e+000 A 4= 2.92010e-004 A 6=-4.95346e-006 A 8=-4.82938e-008
第16面
K =-4.64721e-001 A 4= 1.40584e-004 A 6=-1.28735e-005 A 8= 2.44096e-006 A10=-1.10622e-007
第17面
K =-1.46136e+001 A 4= 2.72469e-004
各種データ
ズーム比 19.24
広角 中間 望遠
焦点距離 2.15 4.14 41.33
Ｆナンバー 1.85 2.39 3.40
画角 35.81 17.18 1.59
像高 1.55 1.28 1.15
レンズ全長 54.14 54.14 54.14
BF 7.18 8.22 8.32
d6 0.65 7.51 20.24
d12 21.29 14.44 1.70
d15 5.32 4.28 4.17
d20 5.32 6.36 6.47
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 28.77
2 7 -4.46
3 13 23.59
4 16 11.31
5 21 ∞
（数値実施例４）
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 37.272 1.19 1.92286 18.9 24.40
2 21.883 3.17 1.71300 53.9 21.96
3 74.166 0.17 21.24
4 25.034 2.23 1.88300 40.8 19.94
5 69.463 (可変) 19.22
6 489.519 0.68 2.00100 29.1 13.56
7 8.354 2.88 10.85
8 -36.020 0.56 1.70154 41.2 10.63
9 9.759 2.38 1.94595 18.0 10.31
10 49.874 (可変) 10.01
11 8.153 0.68 1.84666 23.9 4.01
12 7.260 1.79 3.89
13(絞り) ∞ (可変) 4.15
14* 6.907 4.82 1.76802 49.2 4.72
15* -14.216 (可変) 4.38
16* -48.237 0.67 1.82115 24.1 4.14
17* 5.665 1.42 4.08
18 11.711 1.95 1.74400 44.8 4.81
19 -7.564 0.55 1.94595 18.0 4.96
20 -14.906 (可変) 5.10
21 ∞ 2.00 1.51633 64.1 10.00
22 ∞ 1.00 10.00
像面 ∞
非球面データ
第14面
K = 4.96355e-001 A 4=-4.23131e-004 A 6= 3.95210e-007 A 8=-1.99880e-007
第15面
K =-9.13571e+000 A 4= 4.03772e-004 A 6= 6.01677e-006 A 8= 8.53314e-007
第16面
K = 2.48490e+002 A 4= 1.83299e-004 A 6=-2.27922e-005 A 8= 1.20584e-005
第17面
K =-4.19812e-001 A 4=-2.15403e-004 A 6= 6.62333e-006 A 8= 7.81993e-006
各種データ
ズーム比 6.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.02 8.06 27.19
Ｆナンバー 2.88 3.04 3.18
画角 33.24 16.25 3.79
像高 2.63 2.35 1.80
レンズ全長 55.61 55.61 55.61
BF 6.80 6.80 6.80
d5 1.07 9.02 18.73
d10 18.41 10.46 0.75
d13 3.00 2.49 2.06
d15 1.21 1.72 2.15
d20 4.48 4.48 4.48
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.37
2 6 -7.25
3 11 -119.84
4 14 6.72
5 16 -30.16
6 21 ∞
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
なお、表１中の（１）は数値実施例で中間ズーム位置で計算した。（２）は第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広角端から望遠端までの変化量の０．５割変化した変倍位置で計算した。（３）は実施例で数値記載の中間ズーム位置で計算した。
以上説明した様に、各数値実施例によれば、前玉径の小型化ながらも良好な光学性能を持つ、広角かつ高変倍なズームレンズを実現することができる。
図９は、数値実施例１、２を従来例と比較したグラフであり、広角端で周辺光量比が３０％になる像高Ｙｗ３０と変倍位置で周辺光量比が５％になる像高Ｙｍ５の関係を示している。横軸はズームレンズの変倍レンズ群の移動量を総移動量で割って規格化している。縦軸は、広角端で周辺光量比が３０％となる像高で規格化している。
図９に示すように、従来例はいずれもＹｍ５／Ｙｗ３０が１を超えていることが分かる。数値実施例１、２によれば、条件式（１）を満足する像高Ｙｍ５の変倍位置が存在することが分かる。
次に、本実施形態のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置（光学機器）の実施形態を、図１０を用いて説明する。
図１０において、１０はビデオカメラ本体、１１は変倍時に光軸方向に移動する本実施形態のズームレンズ（変倍レンズ）を有する撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子である。
１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、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。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。
本実施形態の撮像装置をビデオカメラ等の光学機器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できる。なお、撮像素子にＣＣＤ等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をすることで出力画像を更に高画質化することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
ズームレンズは撮像装置に適用することができる。
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
Ｌ５…第５レンズ群
ＳＰ…絞り
Ｐ…フィルター類
Ｉ…像面
Ｌ２…第２レンズ群
Ｌ３…第３レンズ群
Ｌ４…第４レンズ群
Ｌ５…第５レンズ群
ＳＰ…絞り
Ｐ…フィルター類
Ｉ…像面
Claims (5)
- 最も物体側に正の屈折力を有する第１レンズ群が配置されているズームレンズであって、広角端において周辺光量比が０．３となる像高をＹｗ３０、広角端と望遠端を除いた変倍位置において周辺光量比が０．０５となる像高をＹｍ５とするとき、
０．５０＜Ｙｍ５／Ｙｗ３０＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の像側に負の屈折力を有する第２レンズ群が配置されており、変倍に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が変化し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−０．８＜ｆｗ／ｆ２＜−０．４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群の像側に正または負の屈折力を有する第３レンズ群が配置されており、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群が変倍時に移動しないことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の像側に絞りが配置されており、変倍時に光軸方向に移動するレンズ群は３つ以下であり、前記絞りは変倍時に光軸方向に移動しないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズを有することを特徴とする撮像装置。
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