(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024090359
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム
(51)【国際特許分類】
G02B 15/167 20060101AFI20240627BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240627BHJP
【FI】
G02B15/167
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022206220
(22)【出願日】2022-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110412
【弁理士】
【氏名又は名称】藤元 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100104628
【弁理士】
【氏名又は名称】水本 敦也
(74)【代理人】
【識別番号】100121614
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 倫也
(72)【発明者】
【氏名】水間 章
(72)【発明者】
【氏名】岩本 俊二
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA14
2H087NA02
2H087NA07
2H087NA14
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA17
2H087PA18
2H087PB10
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA34
2H087QA42
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA44
2H087SA24
2H087SA26
2H087SA30
2H087SA32
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA72
2H087SA75
2H087SB04
2H087SB15
2H087SB22
2H087SB33
(57)【要約】
【課題】防振レンズ群を有しつつ、ズーム全域で光学性能が良好に抑えられた、小型・軽量かつ動画撮影に好適なズームレンズを提供すること。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負、正の屈折力の第1及び第2群、第3及び第4群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであり、第1及び第4群はズーミングとフォーカシングに際して像面に対して固定され、第4群は物体側から像側へ順に配置された、負、正の屈折力の第1及び第2部分群からなり、第1部分群は像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動し、第4群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離、第1部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離、広角端におけるズームレンズの焦点距離とバックフォーカスを各々適切に設定すること。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群からなる複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第1レンズ群と前記第4レンズ群は、ズーミングとフォーカシングに際して、像面に対して固定され、
前記第4レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1部分群、正の屈折力の第2部分群からなり、
前記第1部分群は、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動し、
前記第4レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDT、前記第1部分群の最も物体側のレンズ面から前記第1部分群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDis、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfw、広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをskwとするとき、
0.0<Dis/DT<0.3
0.0<skw/fw<1.5
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項2】
前記第3レンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項3】
前記第4レンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項4】
前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
2.5<f4/fw<7.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項5】
前記第1部分群の焦点距離をf4n、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
0.5<-f4n/f4<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項6】
前記第1部分群の最も像側のレンズ面から前記第2部分群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDisaとするとき、
0.25<Disa/DT<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項7】
前記第1部分群は、1枚のレンズにより構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項8】
前記4レンズ群において最も物体側の空気間隔をDaとするとき、
0.25<Da/DT<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項9】
前記第4レンズ群は、2枚のレンズにより構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項10】
望遠端における前記第1部分群の横倍率をβis、望遠端における前記第1部分群よりも像側に配置された全てのレンズの合成の横倍率をβrとするとき、
0.2<|(1-βis)・βr|<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
0.2<-f2/f3<0.8
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項12】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
0.9<-f1/fw<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項13】
前記第3レンズ群は、フォーカシングに際して移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項14】
前記第3レンズ群は、1枚のレンズにより構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項15】
前記第3レンズ群は、像側のレンズ面が、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面であるレンズを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項16】
前記第2レンズ群は、開口絞りを含み、
前記第2レンズ群と前記開口絞りは、ズーミングに際して、一体的に移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項17】
前記第1レンズ群は、光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含まないことを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
【請求項18】
請求項1又は2に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項19】
請求項1又は2に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部とを有することを特徴とする撮像システム。
【請求項20】
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項19に記載の撮像システム。
【請求項21】
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項19に記載の撮像システム。
【請求項22】
前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項19に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズに関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【0002】
従来、防振レンズ群を光軸に略垂直な方向へ移動させて防振を行う防振機構を有し、変倍時に高速なズーム操作が可能なズームレンズが提案されている。特許文献1には、物体側より像側へ順に配置された、負、正、負、正の第1乃至第4レンズ群からなり、軽量な第2レンズ群及び第3レンズ群を移動させることで変倍を行い、第4レンズ群を防振レンズ群として機能させるズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電動ズーム機能を搭載したズームレンズにおいて、駆動レンズ群の質量が大きい場合、レンズ群駆動用のアクチュエーターへの負荷が大きくなるため、静音かつ迅速にズーミングやフォーカシングを行うことが困難となる。また、メカ機構を含む防振レンズ群も質量が大きくなりやすい。そのため、ズーミングやフォーカシング時の静音性を確保しつつ、全ズーム領域において高い光学性能を得るためには、各レンズ群及び防振レンズ群の構成、屈折力、及び配置を適切に設定する必要がある。
【0005】
しかしながら、特許文献1のズームレンズでは、変倍時に移動するレンズ群を小型化することはできるが、固定の防振レンズ群は大型化する傾向にある。防振レンズ群の質量が
大きくなると、移動させるために電力が必要となり、結果として、防振機構が大型化し、ズームレンズも大型化してしまう。
【0006】
本発明は、防振レンズ群を有しつつ、ズーム全域で光学性能が良好に抑えられた、小型・軽量かつ動画撮影に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群からなる複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、第1レンズ群と第4レンズ群は、ズーミングとフォーカシングに際して、像面に対して固定され、第4レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1部分群、正の屈折力の第2部分群からなり、第1部分群は、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動し、第4レンズ群の最も物体側のレンズ面から第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDT、第1部分群の最も物体側のレンズ面から第1部分群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDis、広角端におけるズームレンズの焦点距離をfw、広角端におけるズームレンズのバックフォーカスをskwとするとき、
0.0<Dis/DT<0.3
0.0<skw/fw<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、防振レンズ群を有しつつ、ズーム全域で光学性能が良好に抑えられた、小型・軽量かつ動画撮影に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦状態での断面図である。
【
図2】(A),(B)実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【
図3】(A),(B)実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
【
図4】(A),(B)実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
【
図5】実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦状態での断面図である。
【
図6】(A),(B)実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【
図7】(A),(B)実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
【
図8】(A),(B)実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
【
図9】実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦状態での断面図である。
【
図10】(A),(B)実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【
図11】(A),(B)実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
【
図12】(A),(B)実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
【
図13】実施例4のズームレンズの広角端における無限遠合焦状態での断面図である。
【
図14】(A),(B)実施例4のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【
図15】(A),(B)実施例4のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
【
図16】(A),(B)実施例4のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
【
図17】実施例5のズームレンズの広角端における無限遠合焦状態での断面図である。
【
図18】(A),(B)実施例5のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【
図19】(A),(B)実施例5のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
【
図20】(A),(B)実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【0011】
図1、
図5、
図9、
図13、
図17はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズ(光学系)L0の広角端における無限遠に合焦した状態(無限遠合焦状態)での断面図である。各実施例のズームレンズL0は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置や交換レンズを含む光学機器に用いられる。
【0012】
各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズL0は、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズL0では、ズーミングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていてもよいし、複数枚のレンズから構成されていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。
【0013】
また、SPは、開口絞りであり、開放Fナンバー(Fno)の光束を決定(制限)する。IPは、像面であり、各実施例のズームレンズL0をデジタルスチルカメラやデジタルビデオ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)の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズL0を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、像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
【0014】
各実施例のズームレンズL0では、広角端から望遠端までのズーミングに際して、各レンズ群を実線矢印方向へ移動させる。広角端と望遠端は、ズーミングに際して移動するレンズ群が、機構上、光軸に沿った方向(光軸方向)へ移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム状態である。また、各実施例のズームレンズL0では、無限遠物体から最至近距離物体までのフォーカシングに際して、フォーカスレンズ群を点線矢印方向へ移動させる。
【0015】
図2(A)、
図6(A)、
図10(A)、
図14(A)、
図18(A)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
図2(B)、
図6(B)、
図10(B)、
図14(B)、
図18(B)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端における無限遠合焦状態での縦収差図である。
【0016】
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてΔSはサジタル像面における非点収差量、ΔMはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。
【0017】
図3(A)、
図7(A)、
図11(A)、
図15(A)、
図19(A)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
図3(B)、
図7(B)、
図11(B)、
図15(B)、
図19(B)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端における無限遠合焦状態での非像振れ補正時の横収差図である。
図4(A)、
図8(A)、
図12(A)、
図16(A)、
図20(A)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の広角端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。
図4(B)、
図8(B)、
図12(B)、
図16(B)、
図20(B)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズL0の望遠端における無限遠合焦状態での0.5度の像振れ補正時の横収差図である。各横収差図において、実線はd線(波長587.6nm)のメリディオナル方向、破線はd線(波長587.6nm)のサジタル方向、二点鎖線はg線(波長435.8nm)のメリディオナル方向を表している。なお、像振れ補正に際して後述する第1部分群L41の光軸に垂直な方向への偏芯は微少量であり、縦収差にはあまり影響しないため、像振れ補正時の縦収差図は省略されている。
【0018】
次に、各実施例のズームレンズL0における特徴的な構成について述べる。
【0019】
小型で、動画撮影時において、高速なズーム操作と良好な像振れ補正が可能なズームレンズL0を実現するためには、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動するレンズ要素の配置や屈折力の符号が重要となる。
【0020】
各実施例のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4からなる複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。各実施例のズームレンズL0では、第1レンズ群L1の負の屈折力を比較的強く設定することができるため、第1レンズ群L1のレンズ径を小型化可能である。また、各レンズ群の屈折力を比較的強く設定することができるため、ズーミングにおける各レンズ群の移動量を小さくすることができ、ズームレンズL0を小型化可能である。
【0021】
第1レンズ群L1と第4レンズ群L4は、ズーミングに際して、像面IPに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、レンズ径が大きくなる、最も物体側に配置された第1レンズ群L1と最も像側に配置された第4レンズ群L4が像面IPに対して固定され、レンズ径が比較的小さい、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3が移動する。これにより、高速なズーム操作を実現するズームレンズL0を得ることが容易となる。
【0022】
第1レンズ群L1と第4レンズ群L4は、フォーカシングに際して、像面IPに対して固定されている。フォーカシングに際して、レンズ径が大きくなる、最も物体側に配置された第1レンズ群L1と最も像側に配置された第4レンズ群L4を像面IPに対して固定することにより、駆動機構を簡素化し、ズームレンズL0の小型化が容易となる。
【0023】
無限遠合焦時の広角端から望遠端までのズーミングに際して、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3は物体側に移動する。これにより、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3のレンズ径を抑制することができ、ズームレンズL0の小型軽量化が容易となる。
【0024】
第4レンズ群L4は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1部分群L41、正の屈折力の第2部分群L42からなる。第1部分群L41は、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動する。すなわち、第1部分群L41は、防振レンズ群として機能する。第1部分群L41は、レンズ径が比較的小さいため、防振時に高速で移動可能である。
【0025】
各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(1),(2)を満足する。
【0026】
0.0<Dis/DT<0.3 ・・・(1)
0.0<skw/fw<1.5 ・・・(2)
ここで、DTは、第4レンズ群L4の最も物体側のレンズ面から第4レンズ群L4の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。Disは、第1部分群L41の最も物体側のレンズ面から第1部分群L41の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。fwは、広角端におけるズームレンズL0の焦点距離である。skwは、広角端におけるズームレンズL0のバックフォーカスである。なお、バックフォーカスは、ズームレンズL0の最終面(最も像側のレンズ面)から像面IPまでの光軸上の距離を空気換算長により表記した長さである。
【0027】
条件式(1)は、第1部分群L41の全長と第4レンズ群L4の全長との関係を規定している。条件式(1)の下限値を下回る位置に第1部分群L41を配置することはできない。条件式(1)の上限値を上回って第1部分群L41の全長が大きくなると、第4レンズ群L4が大型化するため好ましくない。
【0028】
条件式(2)は、広角端におけるズームレンズL0のバックフォーカスを規定している。条件式(2)の下限値を下回る位置にズームレンズL0の最終面を配置することは物理的に困難である。条件式(2)の上限値を上回ってバックフォーカスが大きくなると、レンズ全長(ズームレンズL0の最前面(最も物体側の面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さ)が長くなり、ズームレンズL0が大型化するため好ましくない。
【0029】
上述した構成を有することで、防振レンズ群を有しつつ、ズーム全域で光学性能が良好に抑えられた、小型・軽量かつ動画撮影に好適なズームレンズL0を実現することができる。
【0030】
なお、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1a)及び(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0031】
0.03<Dis/DT<0.20 ・・・(1a)
0.5<skw/fw<1.3 ・・・(2a)
また、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)及び(2b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0032】
0.05<Dis/DT<0.15 ・・・(1b)
0.8<skw/fw<1.2 ・・・(2b)
次に、各実施例のズームレンズL0において、満足することが好ましい構成について述べる。
【0033】
第3レンズ群L3は負の屈折力を有し、第4レンズ群L4は正の屈折力を有することが好ましい。これにより、第3レンズ群L3が光軸方向へ移動する際にも効果的に変倍作用を付与することができ、ズームレンズL0を更に小型化することができる。
【0034】
第1部分群L41は、1枚のレンズにより構成されることが好ましい。これにより、第1部分群L41を軽量化することができる。第1部分群L41を1枚のレンズにより構成する場合に防振収差を抑制するためには、第1部分群L41の屈折力を適切に設定することが重要である。第1部分群L41の屈折力を適切に設定することで、防振収差の抑制と適度な防振敏感度のバランスが図られる。また、第1部分群L41の硝材を適切に選定することで防振時の色収差を抑制することができる。また、第1部分群L41のレンズ面の曲率を適切に設定することで防振時の像面特性を良好にすることができる。
【0035】
第4レンズ群L4は、2枚のレンズにより構成されることが好ましい。これにより、第4レンズ群L4を軽量化することができる。第1部分群L41と第2部分群L41をそれぞれ1枚のレンズにより構成し、第1部分群L41と第2部分群L42の屈折力を適切に設定することで、防振収差の抑制と適度な防振敏感度のバランスが効果的に図られる。
【0036】
第3レンズ群L3は、像側のレンズ面が、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面であるレンズを含むことが好ましい。これにより、諸収差の補正、特に広角端における歪曲収差の補正が容易となり、高画質化を実現することができる。
【0037】
第3レンズ群L3は、無限遠物体から最至近距離物体までのフォーカシングに際して、像側に移動することが好ましい。レンズ径が比較的小さく、軽量な第3レンズ群L3をフォーカシング時に移動させることで駆動機構を簡素化し、ズームレンズL0の小型化が容易となる。
【0038】
第3レンズ群L3は、1枚のレンズにより構成されることが好ましい。これにより、第3レンズ群L3を軽量化することができる。この場合、物体距離変動に伴う収差変動を抑制するためには、第3レンズ群L3の屈折力を適切に設定することが重要である。第3レンズ群L3の屈折力を適切に設定することで、物体距離変動に伴う収差変動の抑制と適度なフォーカス敏感度のバランスが図られる。また、第3レンズ群L3の硝材を適切に選定することで物体距離変動に伴う色収差の変動を抑制することができる。また、第3レンズ群L3のレンズ面の曲率を適切に設定することで至近時の像面特性を良好にすることができる。なお、フォーカシングに際して、第2レンズ群L2を像面に対して固定することがより好ましい。
【0039】
第2レンズ群L2は開口絞りSPを含み、第2レンズ群L2と開口絞りSPはズーミングに際して一体的に移動することが好ましい。これにより、第2レンズ群L2の小型化と開口絞りSP前後の収差補正のバランスを適正化することが容易となり、高画質化を実現することができる。
【0040】
第1レンズ群L1は、光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含まないことが好ましい。第1レンズ群L1は、光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含むと、大型化すると共に、偏芯敏感度が大きく、製造が困難となる。
【0041】
次に、各実施例のズームレンズL0が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例のズームレンズL0は、以下の条件式(3)乃至(9)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
【0042】
2.5<f4/fw<7.5 ・・・(3)
0.5<-f4n/f4<2.5 ・・・(4)
0.25<Disa/DT<1.00 ・・・(5)
0.25<Da/DT<1.00 ・・・(6)
0.2<|(1-βis)・βr|<1.0 ・・・(7)
0.2<-f2/f3<0.8 ・・・(8)
0.9<-f1/fw<2.0 ・・・(9)
ここで、f1は、第1レンズ群L1の焦点距離である。f2は、第2レンズ群L2の焦点距離である。f3は、第3レンズ群L3の焦点距離である。f4は、第1レンズ群L4の焦点距離である。f4nは、第1部分群L41の焦点距離である。Disaは、第1部分群L41の最も像側のレンズ面から第2部分群L42の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。Daは、第4レンズ群L4において最も物体側の空気間隔である。βisは、望遠端における第1部分群L41の横倍率である。βrは、望遠端における第1部分群L41よりも像側に配置された全てのレンズの合成の横倍率である。
【0043】
条件式(3)は、第4レンズ群L4の焦点距離と広角端におけるズームレンズL0の焦点距離との関係を規定している。条件式(3)の下限値を下回って第4レンズ群L4の焦点距離の絶対値が小さくなると、第4レンズ群L4の屈折力が強くなる。像面IPに近い側では軸上光束と軸外光束とが光軸に垂直な方向へ分散しているため、第4レンズ群L4は軸外光束のみを大きく屈折させてしまう。これにより、特に像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、第4レンズ群L4の屈折力が弱くなり、像側にテレセントリック性が維持できなくなる。その場合、撮像素子等に影響して画像が劣化しやすくなるため好ましくない。例えば像側のテレセントリック性が良好に確保できなくなると、撮像素子の周辺部への主光線の入射角度が大きくなるため、シェーディングや周辺光量不足等の課題が発生し、得られる画像の画質が低下する。
【0044】
条件式(4)は、第1部分群L41の焦点距離と第4レンズ群L4の焦点距離との関係を規定している。条件式(4)の下限値を下回って第1部分群L41の焦点距離の絶対値が小さくなると、第1部分群L41の焦点距離の屈折力が強くなる。その場合、第1部分群L41の移動による像振れ補正に際して、第1部分群L41に入射する光線の入射角変動が大きくなりやすくなる。これにより、特に軸外のコマ収差の変動及び非点収差が大きくなり、像振れ補正において高い光学性能を得ることが困難になるため好ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、一定の像振れ補正量を得るための第1部分群L41の移動量が大きくなり、第1部分群L41の駆動機構が大型化する。これにより、ズームレンズL0小型化が困難になるため好ましくない。
【0045】
条件式(5)は、第1部分群L41と第2部分群L42の空気間隔と第4レンズ群L4の全長との関係を規定している。条件式(5)の下限値を下回って第1部分群L41と第2部分群L42の空気間隔が小さくなると、第1部分群L41のレンズ径が大きくなり、第1部分群L41の駆動機構が大型化する。これにより、ズームレンズL0の小型化が困難になるため好ましくない。条件式(5)の上限値を上回る位置に第1部分群L41を配置することは物理的に困難である。
【0046】
条件式(6)は、第4レンズ群L4において最も物体側の空気間隔と第4レンズ群L4の全長との関係を規定している。条件式(6)の下限値を下回って第4レンズ群L4における最も物体側の空気間隔が小さくなると、第4レンズ群L4の最も物体側に配置されたレンズのレンズ径が大きくなり、第1部分群L41の駆動機構が大型化する。これにより、ズームレンズL0の小型化が困難になるため好ましくない。条件式(6)の上限値を上回る位置に第4レンズ群L4に含まれるレンズを配置することは物理的に困難である。
【0047】
条件式(7)は、第1部分群L41の防振敏感度を規定している。条件式(7)の下限値を下回ると、一定の像振れ補正量を得るための第1部分群L41の移動量が大きくなり、第1部分群L41の駆動機構が大型化する。これにより、ズームレンズL0の小型化が困難になるため好ましくない。条件式(7)の上限値を上回ると、一定の像振れ補正量を得るための第1部分群L41の移動量が小さくなりすぎ、第1部分群L41の移動を電気的又は機械的に精度良く行うことが困難となる。これにより、良好に像振れ補正を行うことが困難となるため好ましくない。
【0048】
条件式(8)は、第2レンズ群L2の焦点距離と第3レンズ群L3の焦点距離との関係を規定している。条件式(8)の下限値を下回って第2レンズ群L2の焦点距離の絶対値が小さくなると、第2レンズ群L2の焦点距離の屈折力が強くなる。その場合、第2レンズ群L2で発生する収差の補正(特に球面収差と非点収差の補正)が困難となり、高い光学性能を得ることが困難になるため好ましくない。条件式(8)の上限値を上回ると、ペッツバール和の補正が困難となって像面湾曲が大きくなり、高い光学性能を得ることが困難になるため好ましくない。
【0049】
条件式(9)は、第1レンズ群L1の焦点距離と広角端におけるズームレンズL0の焦点距離との関係を規定している。条件式(9)の下限値を下回って第1レンズ群L1の焦点距離の絶対値が小さくなると、第1レンズ群L1の焦点距離の屈折力が強くなる。その場合、第1レンズ群L1で発生する収差の補正(特に像面湾曲の補正)が困難となり、高い光学性能を得ることが困難になるため好ましくない。条件式(9)の上限値を上回って第1レンズ群L1の焦点距離の絶対値が大きくなると、第1レンズ群L1の焦点距離の屈折力が弱くなる。その場合、広角端におけるレンズ全長が増大し、強いては第1レンズ群L1のレンズ径も増大するので好ましくない。
【0050】
なお、条件式(3)乃至(9)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(9a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0051】
3.0<f4/fw<6.0 ・・・(3a)
0.6<-f4n/f4<2.0 ・・・(4a)
0.28<Disa/DT<0.80 ・・・(5a)
0.28<Da/DT<0.80 ・・・(6a)
0.21<|(1-βis)・βr|<0.70 ・・・(7a)
0.22<-f2/f3<0.65 ・・・(8a)
1.0<-f1/fw<1.8 ・・・(9a)
また、条件式(3)乃至(9)の数値範囲を以下の条件式(3b)乃至(9b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0052】
3.3<f4/fw<5.4 ・・・(3b)
0.65<-f4n/f4<1.80 ・・・(4b)
0.30<Disa/DT<0.70 ・・・(5b)
0.30<Da/DT<0.70 ・・・(6b)
0.21<|(1-βis)・βr|<0.50 ・・・(7b)
0.24<-f2/f3<0.55 ・・・(8b)
1.1<-f1/fw<1.6 ・・・(9b)
次に、各実施例のズームレンズL0について詳細に述べる。
【0053】
実施例1乃至5のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、負、正、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第4レンズ群L4からなる複数のレンズ群を有する。第1レンズ群L1と第4レンズ群L4は、ズーミングとフォーカシングに際して、像面に対して固定される。第2レンズ群L2と第3レンズ群L3は、広角端から望遠端までのズーミングに際して、物体側に移動する。第3レンズ群L3は、無限遠物体から最至近距離物体までのフォーカシングに際して、像側に移動する。
【0054】
実施例1乃至3のズームレンズL0では、第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズにより構成される。
【0055】
実施例4,5のズームレンズL0では、第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レンズ形状の非球面レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズにより構成される。
【0056】
実施例1,3のズームレンズL0では、第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に配置された、両凸レンズ、開口絞りSP、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レンズにより構成される。
【0057】
実施例2,4のズームレンズL0では、第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に配置された、両凸レンズ、開口絞りSP、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズにより構成される。
【0058】
実施例5のズームレンズL0では、第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に配置された、両凸レンズ、開口絞りSP、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、両凸レンズにより構成される。
【0059】
実施例1乃至5のズームレンズL0では、第3レンズ群L3は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズにより構成される。第3レンズ群L3に含まれる非球面レンズは、両面が非球面である。物体側のレンズ面は中心部に比べて周辺部で正の屈折力が強くなる非球面であり、像側のレンズ面は中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面である。
【0060】
実施例1乃至4のズームレンズL0では、第4レンズ群L4は、物体側から像側へ順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レンズにより構成される。負メニスカスレンズは、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動する。
【0061】
実施例5のズームレンズL0では、第4レンズ群L4は、物体側から像側へ順に配置された、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レンズにより構成される。負メニスカスレンズは、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動する。
【0062】
以下に、実施例1乃至5にそれぞれ対応する数値実施例1乃至5を示す。
【0063】
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd,NF,NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
【0064】
なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(°)は全て各実施例のズームレンズL0が無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。BFは、バックフォーカスである。
【0065】
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10を各次数の非球面係数とするとき、
【0066】
【0067】
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 116.872 1.00 1.77250 49.6
2 11.486 5.61
3* 48.073 2.50 1.53110 55.9
4* 22.366 1.04
5 36.562 2.41 1.84666 23.8
6 470.173 (可変)
7 23.810 2.15 1.77250 49.6
8 -110.290 3.11
9(絞り) ∞ 0.96
10 12.377 2.84 1.62041 60.3
11 45.807 0.36
12 -40.571 1.05 1.71736 29.5
13 11.234 0.46
14 22.951 2.45 1.61800 63.3
15 -19.088 (可変)
16* -22.357 2.00 1.53110 55.9
17* -55.075 (可変)
18 208.869 1.00 1.61772 49.8
19 39.159 6.09
20 61.184 5.93 1.71300 53.9
21 -42.482 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.83850e-05 A 6= 6.64857e-07 A 8=-3.23332e-09
A10= 0.00e-00
第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.46559e-04 A 6= 6.18110e-07 A 8=-5.13146e-09
A10= 0.00e-00
第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.39867e-04 A 6= 1.88373e-06 A 8=-6.01089e-08
A10= 0.00e-00
第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.46351e-04 A 6= 1.27713e-06 A 8=-4.48900e-08
A10= 0.00e-00
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.09 29.10
Fナンバー 4.10 5.05 6.35
半画角(°) 43.49 34.21 25.15
レンズ全長 72.59 72.59 72.59
BF 12.86 12.86 12.86
d 6 15.20 7.99 0.79
d15 1.73 1.06 5.76
d17 1.84 9.71 12.21
d21 12.86 12.86 12.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -21.11
2 7 18.52
3 16 -72.39
4 18 56.10
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 71.093 1.00 1.77250 49.6
2 10.968 5.32
3* 32.401 2.50 1.53110 55.9
4* 16.080 1.87
5 31.381 2.35 1.85896 22.7
6 133.459 (可変)
7 20.415 2.14 1.88100 40.1
8 -2684.955 3.67
9(絞り) ∞ 0.20
10 12.900 1.96 1.49700 81.5
11 -110.260 0.36
12 -28.890 1.05 1.71736 29.5
13 11.072 0.46
14 19.495 3.22 1.64000 60.1
15 -20.627 (可変)
16* -30.604 2.00 1.53110 55.9
17* -2307.926 (可変)
18 371.177 1.00 1.83481 42.7
19 62.921 9.29
20 69.312 4.05 1.88300 40.8
21 -70.074 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.33226e-04 A 6= 9.25343e-07 A 8=-3.77676e-09
A10= 0.00e-00
第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.22042e-04 A 6= 9.53686e-07 A 8=-7.22192e-09
A10= 0.00e-00
第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.28788e-04 A 6= 1.66062e-06 A 8=-6.71325e-08
A10= 0.00e-00
第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.59842e-04 A 6= 7.64055e-07 A 8=-4.53797e-08
A10= 0.00e-00
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.09 29.10
Fナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角(°) 43.49 34.21 25.15
レンズ全長 72.60 72.60 72.60
BF 12.94 12.94 12.94
d 6 14.59 7.69 0.79
d15 1.00 0.96 5.34
d17 1.61 8.56 11.07
d21 12.94 12.94 12.94
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.48
2 7 17.62
3 16 -58.42
4 18 59.47
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 108.398 1.00 1.77250 49.6
2 11.617 5.14
3* 38.467 2.50 1.53110 55.9
4* 17.893 1.68
5 32.420 2.70 1.85478 24.8
6 221.600 (可変)
7 18.673 2.00 1.79952 42.2
8 -188.366 2.92
9(絞り) ∞ 0.30
10 13.547 1.84 1.59282 68.6
11 317.004 0.36
12 -30.389 1.05 1.71736 29.5
13 11.175 0.46
14 25.408 3.30 1.59282 68.6
15 -18.563 (可変)
16* -22.283 2.00 1.53110 55.9
17* -93.473 (可変)
18 299.779 1.00 1.57135 53.0
19 35.230 3.84
20 47.073 7.16 1.69680 55.5
21 -39.912 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.05509e-04 A 6= 7.41914e-07 A 8=-3.26453e-09
A10= 0.00e-00
第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.77894e-04 A 6= 7.26765e-07 A 8=-5.40376e-09
A10= 0.00e-00
第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.16476e-04 A 6= 1.35855e-06 A 8=-8.58200e-08
A10= 0.00e-00
第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.31974e-04 A 6= 4.57286e-07 A 8=-5.15980e-08
A10=0.00e-00
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.07 29.10
Fナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角(°) 43.49 34.24 25.15
レンズ全長 72.60 72.60 72.60
BF 12.86 12.86 12.86
d 6 15.00 7.90 0.79
d15 1.05 1.30 5.71
d17 4.45 11.29 13.99
d21 12.86 12.86 12.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -20.78
2 7 17.93
3 16 -55.63
4 18 51.01
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 50.016 1.50 1.77250 49.6
2 10.636 7.12
3* -47.113 2.50 1.53110 55.9
4* 55.925 1.00
5 32.664 2.41 1.77830 23.9
6 267.205 (可変)
7 19.620 1.95 1.72916 54.7
8 -114.431 1.71
9(絞り) ∞ 3.51
10 13.875 1.85 1.69680 55.5
11 -92.564 0.36
12 -21.453 1.05 1.72047 34.7
13 11.036 0.46
14 17.022 2.48 1.49700 81.5
15 -14.670 (可変)
16* -15.525 2.00 1.53110 55.9
17* -107.581 (可変)
18 186.093 1.20 1.83400 37.2
19 45.847 3.98
20 56.274 6.21 1.75500 52.3
21 -35.619 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.10417e-04 A 6=-1.22009e-06 A 8= 1.16222e-08
A10=-4.63939e-11
第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 6.31423e-05 A 6=-1.48531e-06 A 8= 1.39393e-08
A10=-8.22598e-11
第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 6.64343e-04 A 6=-4.57372e-06 A 8=-6.78325e-09
A10= 0.00e-00
第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 6.51787e-04 A 6=-3.80752e-06 A 8=-1.76054e-08
A10= 0.00e-00
各種データ
ズーム比 2.22
広角 中間 望遠
焦点距離 12.33 18.01 27.40
Fナンバー 4.10 5.06 6.40
半画角(°) 47.94 37.18 26.50
レンズ全長 74.60 74.60 74.60
BF 12.86 12.86 12.86
d 6 16.91 8.85 0.79
d15 1.00 1.27 4.61
d17 2.52 10.31 15.03
d21 12.86 12.86 12.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.84
2 7 16.72
3 16 -34.42
4 18 44.05
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 45.804 1.80 1.76385 48.5
2 15.126 9.30
3* -144.223 3.00 1.53110 55.9
4* 15.857 2.65
5 23.193 4.78 1.73800 32.3
6 159.987 (可変)
7 27.368 5.11 1.69680 55.5
8 -79.845 4.55
9(絞り) ∞ 1.50
10 18.183 4.78 1.49700 81.5
11 -14.237 1.50 1.78590 44.2
12 13.304 0.50
13 15.934 4.81 1.59522 67.7
14 -17.836 (可変)
15* -15.642 2.50 1.53110 55.9
16* -50.496 (可変)
17 -32.593 1.50 1.62004 36.3
18 -109.233 5.32
19 352.724 5.78 1.83481 42.7
20 -46.567 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.10701e-05 A 6=-6.30971e-08 A 8= 4.27282e-10
A10=-1.02747e-12
第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.72213e-05 A 6=-1.77448e-07 A 8= 8.71960e-10
A10=-5.10040e-12
第15面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.82445e-04 A 6=-1.42728e-06 A 8=-7.68427e-09
A10= 2.49670e-10
第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.44344e-04 A 6=-1.23443e-06 A 8=-5.25122e-09
A10= 1.24759e-10
各種データ
ズーム比 1.88
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 27.97 38.80
Fナンバー 4.10 5.01 6.18
半画角(°) 46.40 37.72 29.14
レンズ全長 105.05 105.05 105.05
BF 22.05 22.05 22.05
d 6 17.98 9.49 1.00
d14 1.50 1.95 4.90
d16 4.13 12.17 17.71
d20 22.05 22.05 22.05
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -24.58
2 7 22.45
3 15 -43.76
4 17 105.96
各数値実施例における種々の値を、以下の表1にまとめて示す。
【0068】
【0069】
[撮像装置]
次に、各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例について、
図21を用いて説明する。
図21において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至5で説明したいずれかのズームレンズL0によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体10に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体10はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。
【0070】
このように各実施例のズームレンズL0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、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
[撮像システム]
なお、各実施例のズームレンズL0と、該ズームレンズL0を制御する制御部とを含めた撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズL0を制御することができる。このとき、制御部がズームレンズL0と一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズL0とは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズL0の各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、ズームレンズL0を制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズL0を遠隔操作することができる。
【0071】
また、ズームレンズL0を遠隔操作するためのコントローラーやボタン等の操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズL0を制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設けてもよい。この場合、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズL0の倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズL0の倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズL0の駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
【0072】
また、撮像システムは、ズームレンズL0のズームに関する情報(移動状態)を表示する液晶パネル等の表示部を有していてもよい。ズームレンズL0のズームに関する情報とは、例えばズーム倍率(ズーム状態)や各レンズ群の移動量(移動状態)である。この場合、表示部に示されるズームレンズL0のズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズL0を遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネル等を採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。
【0073】
本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
【0074】
(構成1)
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群からなる複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第1レンズ群と前記第4レンズ群は、ズーミングとフォーカシングに際して、像面に対して固定され、
前記第4レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1部分群、正の屈折力の第2部分群からなり、
前記第1部分群は、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動し、
前記第4レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDT、前記第1部分群の最も物体側のレンズ面から前記第1部分群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDis、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfw、広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをskwとするとき、
0.0<Dis/DT<0.3
0.0<skw/fw<1.5
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
(構成2)
前記第3レンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする構成1に記載のズームレンズ。
(構成3)
前記第4レンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする構成1又は2に記載のズームレンズ。
(構成4)
前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
2.5<f4/fw<7.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成5)
前記第1部分群の焦点距離をf4n、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
0.5<-f4n/f4<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至4の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成6)
前記第1部分群の最も像側のレンズ面から前記第2部分群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDisaとするとき、
0.25<Disa/DT<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至5の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成7)
前記第1部分群は、1枚のレンズにより構成されることを特徴とする構成1乃至6の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成8)
前記4レンズ群において最も物体側の空気間隔をDaとするとき、
0.25<Da/DT<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至7の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成9)
前記第4レンズ群は、2枚のレンズにより構成されることを特徴とする構成1乃至8の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成10)
望遠端における前記第1部分群の横倍率をβis、望遠端における前記第1部分群よりも像側に配置された全てのレンズの合成の横倍率をβrとするとき、
0.2<|(1-βis)・βr|<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至9の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成11)
前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
0.2<-f2/f3<0.8
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至10の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成12)
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
0.9<-f1/fw<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至11の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成13)
前記第3レンズ群は、フォーカシングに際して移動することを特徴とする構成1乃至12の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成14)
前記第3レンズ群は、1枚のレンズにより構成されることを特徴とする構成1乃至13の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成15)
前記第3レンズ群は、像側のレンズ面が、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面であるレンズを含むことを特徴とする構成1乃至14の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成16)
前記第2レンズ群は、開口絞りを含み、
前記第2レンズ群と前記開口絞りは、ズーミングに際して、一体的に移動することを特徴とする構成1乃至15の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成17)
前記第1レンズ群は、光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含まないことを特徴とする構成1乃至16の何れか一つの構成に記載のズームレンズ。
(構成18)
構成1乃至17の何れか一つの構成に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
(構成19)
構成1乃至17の何れか一つの構成に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部とを有することを特徴とする撮像システム。
(構成20)
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする構成19に記載の撮像システム。
(構成21)
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする構成19に記載の撮像システム。
(構成22)
前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする構成19に記載の撮像システム。
【0075】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0076】
L0 ズームレンズ
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
L41 第1部分群
L42 第2部分群