(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】
(45)【発行日】
(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】
【FI】
(21)【出願番号】
(22)【出願日】
【審査請求日】
(73)【特許権者】
【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
【氏名又は名称】藤元 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100104628
【氏名又は名称】水本 敦也
(74)【代理人】
【識別番号】100121614
【氏名又は名称】平山 倫也
(72)【発明者】
【氏名】篠原 健志
【審査官】殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-179550(JP,A)
【文献】特開2013-218255(JP,A)
【文献】国際公開第2008/075539(WO,A1)
【文献】特開2002-023053(JP,A)
【文献】特開2012-226019(JP,A)
【文献】特開2012-198505(JP,A)
【文献】特開2012-022106(JP,A)
【文献】特開2014-142461(JP,A)
【文献】特開2021-156963(JP,A)
【文献】特開2019-095625(JP,A)
【文献】特開2008-233499(JP,A)
【文献】特開2011-081185(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、少なくとも1つの正の屈折力のレンズ群と、少なくとも1つの負の屈折力のレンズ群を有し、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimg
、前記負レンズと前記正レンズの平均屈折率をNdaveとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
1.60<Ndave<1.81
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】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、少なくとも1つの正の屈折力のレンズ群と、少なくとも1つの負の屈折力のレンズ群を有し、
前記後続群において最も像側に配置されたレンズ群は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimgとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
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】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
-2.0<f1/f2<-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】
前記負レンズの物体側のレンズ面から前記正レンズの像側のレンズ面までの光軸上の距離をD1、広角端での前記負レンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTLとするとき、
0.05<D1/TL<0.30
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】
前記負レンズのアッベ数をνd1n、前記正レンズのアッベ数をνd1pとするとき、
25.0<νd1n-νd1p<40.0
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】
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からな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】
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からな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】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimgとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
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】
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からな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】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimgとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
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】
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群からな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】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群からなり、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimgとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
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】
前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR1r、前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2fとするとき、
-25.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-5.0
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】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記後続群は、少なくとも1つの正の屈折力のレンズ群と、少なくとも1つの負の屈折力のレンズ群を有し、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimg、前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR1r、前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2fとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
-25.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-5.0
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】
前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を含む方向へ移動させることで、被写体像の像面移動を補正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】
前記負レンズの物体側のレンズ面と像側のレンズ面は凹面であり、
前記正レンズは、正メニスカスレンズであ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】
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る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】
広角側での有効像円径が望遠端での有効像円径よりも小さいことを特徴とする請求項1
7に記載の撮像装置。
【請求項】
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】
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】
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】
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】
【】
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】
【】
従来、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レンズ群を有し、標準域の焦点距離を含むズームレンズが知られている(特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【】
【文献】特開2013-178300号公報
【文献】特開平10-133110号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【】
しかしながら、特許文献1のズームレンズでは、レンズ系全体が大きく、十分な高画質化を実現できていない。また、特許文献2のズームレンズでは、球面収差やコマ収差等の諸収差が十分補正されていない。
【】
本発明は、ズーム全域で光学性能が良好なズームレンズ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】
【】
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、後続群からなり、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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、後続群は、少なくとも1つの正の屈折力のレンズ群と、少なくとも1つの負の屈折力のレンズ群を有し、負レンズの焦点距離をf11、正レンズの焦点距離をf12、負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2r、第1レンズ群の焦点距離をf1、後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimg、負レンズと正レンズの平均屈折率をNdaveとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
-0.55<f1/fimg<-0.05
1.60<Ndave<1.81
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【】
本発明によれば、ズーム全域で光学性能が良好なズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【】
【図】実施例1のズームレンズの広角端での断面図である。
【図】(A),(B),(C)実施例1のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端での収差図である。
【図】実施例2のズームレンズの広角端での断面図である。
【図】(A),(B),(C)実施例2のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端での収差図である。
【図】実施例3のズームレンズの広角端での断面図である。
【図】(A),(B),(C)実施例3のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端での収差図である。
【図】実施例4のズームレンズの広角端での断面図である。
【図】(A),(B),(C)実施例4のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端での収差図である。
【図】実施例5のズームレンズの広角端での断面図である。
【図】(A),(B),(C)実施例5のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端での収差図である。
【図】撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【】
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。
【】
図1,3,5,7,9はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズの広角端での断面図である。各実施例のズームレンズは、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に用いられるや交換レンズを含む光学機器に用いられる。
【】
なお、本実施形態では、広角端と望遠端は、変倍レンズ群の光軸上の移動可能範囲の両端位置である。
【】
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。各断面図に示した矢印はズーミングに際してのレンズ群の移動方向を表している。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、複数のレンズから成っていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。
【】
各実施例のズームレンズは、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L1、正の屈折力の第2レンズ群L2を有する。各実施例のズームレンズは、標準域のレンズであり、広角から標準までをカバーする必要があるため、第1レンズ群を負群としたネガティブリードの構成を取る。また、各実施例のズームレンズでは、ショートバックに適したパワー配置が採用される。
【】
各断面図において、Liはズームレンズに含まれるレンズ群のうち物体側から数えてi番目(iは自然数)のレンズ群を表している。
【】
また、SPは開口絞りであり、GBはガラスブロックである。IPは像面であり、各実施例のズームレンズ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。
【】
図2(A),4(A),6(A),8(A),10(A)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズの広角端での収差図である。
図2(B),4(B),6(B),8(B),10(B)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズの中間位置での収差図である。
図2(C),4(C),6(C),8(C),10(C)はそれぞれ、実施例1乃至5のズームレンズの望遠端での収差図である。
【】
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(度)である。
【】
次に、各実施例のズームレンズにおける特徴的な構成について述べる。
【】
第1レンズ群L1は、像側のレンズ面が凹面の負レンズL11、及び負レンズL11の像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズL12からなる。第1レンズ群L1を2枚構成とすることで、ゴーストの発生要因となるレンズ面を少なくすることができる。また、負レンズL11の像側のレンズ面を凹面、正レンズL12の物体側のレンズ面を凸面とし、負レンズL11のパワー配置を強めている。これにより、歪曲収差を許容し、像面湾曲を含む諸収差を良好に補正することが可能である。
【】
各実施例のズームレンズは、以下の条件式(1),(2)を満足する。
【】
-7.00<f12/f11<-3.70 (1)
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00 (2)
ここで、f11は、負レンズL11の焦点距離である。f12は、正レンズL12の焦点距離である。R1fは、負レンズL11の物体側のレンズ面の曲率半径である。R2rは、正レンズL12の像側のレンズ面の曲率半径である。
【】
条件式(1)は、第1レンズ群L1を構成する負レンズL11及び正レンズL12のパワー配置を規定している。条件式(1)の下限値を下回ると、正レンズL12のパワーが弱まり、第1レンズ群L1で発生する軸上色収差及び倍率色収差を補正することが困難となる。また、第1レンズ群L1で発生する歪曲収差が大きくなり、補正することが困難となる。条件式(1)の上限値を上回ると、負レンズL11のパワーが弱まり、像面湾を補正する上で有利となるが、広角端の画角を確保することが困難となる。
【】
条件式(2)は、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面(負レンズL11の物体側のレンズ面)及び第1レンズ群L1の最も像側のレンズ面(正レンズL12の像側のレンズ面)の曲率半径で決まる形状を規定している。条件式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面の曲率が物体側凹に強まるため、歪曲収差及び像面湾曲を補正することが困難となる。条件式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群L1の最も像側のレンズ面の曲率が像側凹に強まるため、コマ収差を補正することが困難となる。
【】
上述した構成を有することで、ズーム全域で光学性能が良好なズームレンズを実現することができる。
【】
なお、条件式(1),(2)の数値範囲を以下の条件式(1a),(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
【】
-6.80<f12/f11<-3.70 (1a)
0.42<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<0.95 (2a)
また、条件式(1),(2)の数値範囲を以下の条件式(1b),(2b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【】
-6.50<f12/f11<-3.75 (1b)
0.45<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<0.90 (2b)
次に、各実施例のズームレンズ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は、以下の条件式(3)乃至(8)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
【】
1.60<Ndave<1.81 (3)
-2.0<f1/f2<-1.0 (4)
0.05<D1/TL<0.30 (5)
25.0<νd1n-νd1p<40.0 (6)
-0.55<f1/fimg<-0.05 (7)
-25.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-5.0 (8)
ここで、Ndaveは、負レンズL11と正レンズL12の平均屈折率である。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。D1は、負レンズL11の物体側のレンズ面から正レンズL12の像側のレンズ面までの光軸上の距離である。TLは、広角端での負レンズL11の物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離(光学全長)である。νd1nは、負レンズL11のアッベ数である。νd1pは、正レンズL12のアッベ数である。fimgは、第2レンズ群L2の像側に配置された、1つ以上のレンズ群を含む後続群の最も像側のレンズ群の焦点距離である。R1rは、負レンズL11の像側のレンズ面の曲率半径である。R2fは、正レンズL12の物体側のレンズ面の曲率半径である。
【】
条件式(3)は、第1レンズ群L1を構成するレンズの硝材を規定している。条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1を構成するレンズの屈折率が低くなるため、各レンズの曲率が強まり、像面湾曲などの諸収差を補正することが困難となる。条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群L1を構成するレンズの屈折率が高くなるため、各レンズの曲率が弱まり、諸収差を補正する上で有利となるが、短波長側の透過率が悪くなり、カラーバランスの偏りからレンズの色再現が悪化するため好ましくない。
【】
条件式(4)は、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2のパワー配置を規定している。条件式(4)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1のパワーに対して第2レンズ群L2のパワーが強まるため、変倍時のコマ収差変動が大きくなり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、第2レンズ群L2のパワーに対して第1レンズ群L1のパワーが強まるため、変倍時の像面湾曲変動が大きくなり好ましくない。
【】
条件式(5)は、広角端での光学全長に対する第1レンズ群L1の光軸上の距離を規定している。条件式(5)の下限値を下回ると、光学全長に対する第1レンズ群L1の光軸上の距離が短くなる。これにより、第1レンズ群L1を構成する負レンズL11と正レンズL12との間の空気間隔が狭まるため、特に広角側の倍率色収差と望遠側の球面収差を補正することが困難となる。条件式(5)の上限値を上回ると、光学全長に対する第1レンズ群L1の光軸上の距離が長くなり、負レンズL11と正レンズL12との間の空気間隔が広がるため、歪曲収差を補正することが困難となる。
【】
条件式(6)は、第1レンズ群L1を構成するガラスのアッベ数を規定している。条件式(6)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1を構成する負レンズL11と正レンズL12のアッベ数差が小さくなり、軸上色収差と倍率色収差を補正することが困難となる。条件式(6)の上限値を上回ると、第1レンズ群L1を構成する負レンズL11と正レンズL12のアッベ数差が大きくなり、色収差を補正する上で有利となるが、特に正レンズL12のパワーが弱まり歪曲収差を補正することが困難となる。
【】
条件式(7)は、第1レンズ群L1の焦点距離と第2レンズ群L2の像側に配置された後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離との比を規定している。条件式(7)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1に対して後続群の最も像側に配置されたレンズ群のパワーが弱まり歪曲収差を補正する上で有利となるが、ズーム全域の倍率色収差を補正することが困難となる。また、軸外光線の撮像素子に入射する際の角度が大きくなり、色シェーディング等を起こすため好ましくない。条件式(7)の上限値を上回ると、第1レンズ群L1のパワーに対して後続群の最も像側に配置されたレンズ群のパワーが強まり、倍率色収差の補正や色シェーディングに対して有利であるが、歪曲収差を補正することが困難となる。
【】
条件式(8)は、第1レンズ群L1の負レンズL11の像側のレンズ面の曲率半径及び正レンズL12の物体側のレンズ面の曲率半径で決まる空気レンズの形状を規定している。条件式(8)の下限値を下回ると、負レンズL11の像側のレンズ面の曲率が弱まり、面反射ゴーストの発生頻度に対して有利となるが、歪曲収差を補正することが困難となる。条件式(8)の上限値を上回ると、正レンズL12の物体側のレンズ面の曲率が弱まるため、像面湾曲を補正することが困難となる。
【】
なお、条件式(3)乃至(8)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(8a)の数値範囲とすることが好ましい。
【】
1.62<Ndave<1.81 (3a)
-1.9<f1/f2<-1.1 (4a)
0.07<D1/TL<0.28 (5a)
27.0<νd1n-νd1p<40.0 (6a)
-0.53<f1/fimg<-0.05 (7a)
-23.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-6.0 (8a)
また、条件式(3)乃至(8)の数値範囲を以下の条件式(3b)乃至(8b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【】
1.650<Ndave<1.805 (3b)
-1.8<f1/f2<-1.2 (4b)
0.10<D1/TL<0.25 (5b)
30.0<νd1n-νd1p<40.0 (6b)
-0.50<f1/fimg<-0.05 (7b)
-20.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-8.0 (8b)
次に、各実施例のズームレンズについて詳細に述べる。
【】
実施例1,3のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負、正、負、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第5レンズ群L5からなる。開口絞りSPは、第2レンズ群L2内に配置され、ズーミングに際して第2レンズ群L2と一体的に移動する。
【】
実施例1,3のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2乃至第4レンズ群L4を物体側に移動させることで変倍を行う。また、第1レンズ群L1を像側に移動させた後、物体側に移動させる(像側凸の軌跡で移動させる)ことで変倍に伴う像面変動を補正する。第5レンズ群L5は、像面に対して固定である。
【】
実施例1,3のズームレンズは、第3レンズ群L3を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用している。実線3aと点線3bはそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている場合の変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。第3レンズ群L3を物体側に移動させることで第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、光学全長の短縮化を実現することができる。
【】
また、望遠端において無限遠物体から近距離物体にフォーカシングを行う際、矢印3cで示されるように第3レンズ群L3を後方に繰り込む。なお、第1レンズ群L1は、フォーカシングに際して固定であるが、収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【】
実施例2のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、負、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第6レンズ群L6からなる。開口絞りSPは、第2レンズ群L2内に配置され、ズーミングに際して第2レンズ群L2と一体的に移動する。
【】
実施例2のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2乃至第5レンズ群L5を物体側に移動させることで変倍を行う。また、第1レンズ群L1を像側に移動させた後、物体側に移動させる(像側凸の軌跡で移動させる)ことで変倍に伴う像面変動を補正する。第6レンズ群L6は、像面に対して固定である。
【】
実施例2のズームレンズは、第3レンズ群L3を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用している。実線3aと点線3bはそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている場合の変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。第3レンズ群L3を物体側に移動させることで第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、光学全長の短縮化を実現することができる。
【】
また、望遠端において無限遠物体から近距離物体にフォーカシングを行う際、矢印3cで示されるように第3レンズ群L3を前方に繰り出す。なお、第1レンズ群L1は、フォーカシングに際して固定であるが、収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【】
実施例4のズームレンズは、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。
【】
実施例4のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2乃至第4レンズ群L4を物体側に移動させることで変倍を行う。また、第1レンズ群L1を像側に移動させた後、物体側に移動させる(像側凸の軌跡で移動させる)ことで変倍に伴う像面変動を補正する。
【】
実施例4のズームレンズは、第3レンズ群L3を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用している。実線3aと点線3bはそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている場合の変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。第3レンズ群L3を物体側に移動させることで第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、光学全長の短縮化を実現することができる。
【】
また、望遠端において無限遠物体から近距離物体にフォーカシングを行う際、矢印3cで示されるように第3レンズ群L3を後方に繰り込む。なお、第1レンズ群L1は、フォーカシングに際して固定であるが、収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【】
実施例5のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第5レンズ群L5からなる。
【】
実施例5のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2乃至第4レンズ群L4を物体側に移動させることで変倍を行う。また、第1レンズ群L1を像側に移動させた後、物体側に移動させる(像側凸の軌跡で移動させる)ことで変倍に伴う像面変動を補正する。第5レンズ群L5は、像面に対して固定である。
【】
実施例5のズームレンズは、第3レンズ群L3を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用している。実線3aと点線3bはそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている場合の変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。第3レンズ群L3を物体側に移動させることで第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、光学全長の短縮化を実現することができる。
【】
また、望遠端において無限遠物体から近距離物体にフォーカシングを行う際、矢印3cで示されるように第3レンズ群L3を後方に繰り込む。なお、第1レンズ群L1は、フォーカシングに際して固定であるが、収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【】
各実施例では、開口絞りSPは、第2レンズ群L2内に配置され、ズーミングに際して第2レンズ群L2と一体的に移動する。
【】
各実施例では、撮影時において、第2レンズ群L2の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を含む方向へ移動させることで、光軸と直交する方向へ像を変移させる。これにより、ズームレンズ全体が振動した際の撮影画像のブレ(被写体像の像面移動)を補正することができる。
【】
なお、各実施例では、諸収差のうち歪曲収差の補正を電気的な画像処理によって補正してもよい。特に広角側での撮像素子の有効撮像範囲(有効像円径)を望遠端での有効撮像範囲より小さくし、歪曲収差の補正を行うことで、前玉径を小型化することができる。
【】
各実施例では、第1レンズ群L1は、両側(物体側及び像側)のレンズ面が凹面の負レンズと物体側のレンズ面が凸面の正メニスカスレンズからなる。各実施例のズームレンズでは、小型化のために、第1レンズ群L1の屈折力を適切な範囲で強めている。屈折力を強めた際、第1レンズ群L1内で発生する諸収差、特に広角端において歪曲収差と像面湾曲が多く発生する。そこで、特に歪曲収差は、電子歪曲補正を適用することで像面湾曲を良好に補正する。
【】
実施例1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、両側のレンズ面が凸面の正レンズ、物体側のレンズ面が凸面の正レンズと像側のレンズ面が凹面の負レンズとを接合した接合レンズ、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなる。実施例1のズームレンズでは、変倍比を大きくするために第2レンズ群L2の屈折力を適切な範囲で強めている。屈折力を強めた際、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に球面収差と軸上色収差が多く発生する。実施例1では、第2レンズ群L2の正の屈折力を2枚の正レンズと接合レンズで分担し、球面収差の発生を低減する。また、正レンズに異常分散性のあるガラスを使用し、接合レンズを配置することによって軸上色収差を抑制する。
【】
実施例2,5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、両側のレンズ面が凸面の正レンズ、物体側のレンズ面が凸面の正レンズと物体側のレンズ面が凹面の負レンズとを接合した接合レンズからなる。実施例2,5のズームレンズでは、変倍比を大きくするために第2レンズ群L2の屈折力を適切な範囲で強めている。屈折力を強めた際、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に球面収差と軸上色収差が多く発生する。実施例2,5では、第2レンズ群L2の正の屈折力を正レンズと接合レンズで分担し、球面収差の発生を低減する。また、正レンズに異常分散性のあるガラスを使用し、接合レンズを配置することによって軸上色収差を抑制する。
【】
実施例3,4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、両側のレンズ面が凸面の正レンズ、物体側のレンズ面が凸面の正レンズ、両側のレンズ面が凸面の正レンズからなる。実施例3,4のズームレンズでは、変倍比を大きくするために第2レンズ群L2の屈折力を適切な範囲で強めている。屈折力を強めた際、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に球面収差と軸上色収差が多く発生する。実施例3,4では、第2レンズ群L2の正の屈折力を3枚の正レンズで分担し、球面収差の発生を低減する。また、正レンズに異常分散性のあるガラスを使用し、接合レンズを配置することによって軸上色収差を抑制する。
【】
実施例1では、第3レンズ群L3は、物体側のレンズ面が凸面の負レンズからなる。これにより、ズームレンズを軽量化することができる。
【】
実施例2,5では、第3レンズ群L3は、物体側のレンズ面が凹面の正メニスカスレンズからなる。フォーカシングに際して第3レンズ群により諸収差、特に色収差と像面湾曲が多く発生する。正レンズの物体側のレンズ面を凹面とすることでフォーカシング時の特に広角側での像面湾曲の変化を抑制する。また、低分散材を使用することで、フォーカシングに際しての軸上色収差及び倍率色収差の変動を抑制する。
【】
実施例3,4では、第3レンズ群L3は、物体側のレンズ面が凹面の負レンズからなる。これにより、ズームレンズを軽量化することができる。フォーカシングに際して第3レンズ群により諸収差、特に色収差と像面湾曲が多く発生する。負レンズの物体側のレンズ面を凹面とすることでフォーカシング時の特に広角側での像面湾曲の変化を抑制する。また、高分散材を十分に使用しないことで、フォーカシングに際しての軸上色収差及び倍率色収差の変動を抑制する。
【】
実施例1,2,3,5では、第4レンズ群L4は、物体側のレンズ面が凹面の負レンズからなる。これにより、ズームレンズを軽量化することができる。物体側のレンズ面を凹面とすることで、像面湾曲の発生を抑制する。
【】
実施例4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、物体側のレンズ面が凹面の負レンズ、像側のレンズ面が凸面の正レンズからなる。負レンズの物体側のレンズ面を凹面とすることで像面湾曲の発生を抑制し、正レンズの像側のレンズ面を凸面とすることで像面湾曲の補正及び撮像素子に入射する光線角度を抑制する。また、ズーム全域の倍率色収差を補正する。
【】
実施例1,3,5では、第5レンズ群L5は、像側のレンズ面が凸面の正レンズからなる。これにより、ズームレンズを薄型化及び軽量化することができる。像側が凸のメニス形状とすることで、像面湾曲の補正及び撮像素子に入射する光線角度を抑制する。また、ズーム全域の倍率色収差を補正する。
【】
実施例2では、第5レンズ群L5は、物体側のレンズ面が凹面の負レンズからなる。これにより、ズームレンズを軽量化することができる。また、物体側のレンズ面を凹面とすることで、像面湾曲の発生を抑制する。
【】
実施例2では、第6レンズ群L6は、像側のレンズ面が凸面の正レンズからなる。これにより、ズームレンズを薄型化及び軽量化することができる。像側が凸のメニス形状とすることで、像面湾曲の補正及び撮像素子に入射する光線角度を抑制する。また、ズーム全域の倍率色収差を補正する。
【】
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。
【】
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。
【】
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(度)は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面(最も物体側のレンズ面)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である。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。
【】
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,A12を各次数の非球面係数とするとき、
X=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h/R)2}1/2 +A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10+A12×h12
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 -221.703 1.50 1.72916 54.7
2 16.954 6.40
3 19.000 2.25 1.86966 20.0
4 23.218 (可変)
5 81.919 1.76 1.48749 70.2
6 -38.105 0.80
7 14.108 2.23 1.77250 49.6
8 -2156.210 0.80 1.84666 23.9
9 26.439 2.79
10(絞り) ∞ 1.58
11* 18.076 1.51 1.52996 55.8
12 46.213 (可変)
13 118.680 0.69 1.63980 34.5
14 23.627 (可変)
15* -59.048 1.80 1.52996 55.8
16* 531.466 (可変)
17 -49.248 3.24 1.63854 55.4
18 -24.671 9.14
19 ∞ 1.24 1.51633 64.1
20 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.60955e-005 A 6= 9.84373e-009 A 8=-4.92746e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.27348e-004 A 6= 3.81277e-006 A 8=-1.90156e-007
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.32281e-004 A 6= 5.39691e-006 A 8=-1.06321e-007
A10= 5.46165e-010 A12= 2.87290e-012
各種データ
ズーム比 2.81
広角 中間 望遠
焦点距離 15.36 29.82 43.10
Fナンバー 3.60 5.10 6.44
半画角(度) 35.76 23.75 17.59
レンズ全長 76.36 68.85 73.51
BF 10.45 10.45 10.45
d 4 27.55 8.81 2.88
d12 1.00 2.08 2.50
d14 8.81 7.73 7.31
d16 1.20 12.44 23.02
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 -28.56 10.15
2 5 17.46 11.46
3 13 -46.24 0.69
4 15 -100.17 1.80
5 17 73.64 3.24
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -341.387 1.50 1.72916 54.7
2 16.611 7.01
3 20.001 2.36 1.86966 20.0
4 25.742 (可変)
5 91.610 2.86 1.48749 70.2
6 -37.884 0.80
7 12.397 3.07 1.49700 81.5
8 -29.591 0.80 1.84666 23.9
9 -101.644 2.19
10(絞り) ∞ (可変)
11 -9.274 2.67 1.52996 55.8
12* -7.981 (可変)
13 -20.001 0.50 1.53172 48.8
14 73.408 (可変)
15* -49.333 1.80 1.52996 55.8
16* -722.713 (可変)
17 -65.372 3.34 1.63854 55.4
18 -27.178 8.97
19 ∞ 1.24 1.51633 64.1
20 ∞ 0.40
像面 ∞
非球面データ
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.82762e-004 A 6= 1.07093e-006 A 8= 2.26228e-008
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.40887e-004 A 6= 5.52694e-006 A 8=-2.71953e-007
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.80450e-004 A 6= 6.84480e-006 A 8=-1.58780e-007
A10= 8.96963e-010 A12= 3.78436e-012
各種データ
ズーム比 2.80
広角 中間 望遠
焦点距離 15.37 29.58 43.10
Fナンバー 3.60 5.10 6.44
半画角(度) 35.41 24.79 17.59
レンズ全長 79.34 71.19 76.32
BF 10.18 10.18 10.18
d 4 28.75 9.05 2.85
d10 5.04 4.05 4.20
d12 2.16 3.14 2.99
d14 3.13 2.98 3.08
d16 1.20 12.90 24.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 -30.51 10.86
2 5 18.52 9.72
3 11 63.00 2.67
4 13 -29.51 0.50
5 15 -100.00 1.80
6 17 70.45 3.34
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -150.623 1.50 1.69680 55.5
2 16.269 6.20
3 20.011 1.73 1.86966 20.0
4 23.350 (可変)
5 70.536 1.88 1.49700 81.5
6 -49.791 0.80
7 12.726 3.00 1.43875 94.7
8 -287.059 3.11
9(絞り) ∞ 2.03
10* 60.291 1.46 1.52996 55.8
11 -69.115 (可変)
12 -40.276 0.69 1.84666 23.8
13 57.069 (可変)
14* -92.031 1.80 1.52996 55.8
15* 125.793 (可変)
16 -49.501 2.20 2.00100 29.1
17 -30.472 14.74
18 ∞ 1.24 1.51633 64.1
19 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.01966e-005 A 6=-3.91592e-007 A 8=-1.70536e-009
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.53655e-004 A 6=-8.28544e-007 A 8=-1.38307e-008
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.34108e-005 A 6=-6.49568e-007 A 8= 2.61485e-009
A10=-1.05673e-011 A12=-9.76960e-014
各種データ
ズーム比 2.34
焦点距離 18.45 27.50 43.10
Fナンバー 3.60 5.10 6.44
半画角(度) 33.38 26.42 17.59
レンズ全長 76.53 74.08 79.82
BF 16.35 16.35 16.35
d 4 23.51 13.20 5.60
d11 1.00 1.89 2.97
d13 8.07 7.18 6.10
d15 1.20 9.06 22.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 -25.48 9.43
2 5 16.26 12.29
3 12 -27.80 0.69
4 14 -100.00 1.80
5 16 74.87 2.20
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -252.461 1.50 1.72916 54.1
2 15.797 5.90
3 18.000 1.77 1.86966 20.0
4 20.885 (可変)
5 89.653 2.50 1.53775 74.7
6 -45.386 0.93
7 15.971 1.78 1.49700 81.5
8 47.272 4.06
9(絞り) ∞ 3.42
10* 21.807 1.96 1.61881 63.9
11 -69.019 (可変)
12 -46.391 0.69 1.84666 23.8
13 40.560 (可変)
14* -62.649 1.80 1.52996 55.8
15* 347.360 1.60
16 -984.110 1.85 1.84666 23.8
17 -64.571 (可変)
18 ∞ 1.24 1.51633 64.1
19 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.42933e-006 A 6= 2.07057e-008 A 8=-3.39997e-009
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.60602e-004 A 6= 2.48288e-006 A 8=-4.37242e-008
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.60981e-004 A 6= 3.46057e-006 A 8=-3.85721e-008
A10= 1.88701e-010 A12=-7.21451e-014
各種データ
ズーム比 2.34
広角 中間 望遠
焦点距離 18.45 28.83 43.10
Fナンバー 4.10 5.10 6.44
半画角(度) 31.58 24.27 17.59
レンズ全長 80.15 75.55 79.38
BF 13.47 22.09 33.69
d 4 23.85 10.62 2.85
d11 1.10 1.74 2.42
d13 11.98 11.34 10.66
d17 11.85 20.48 32.07
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 -24.99 9.17
2 5 16.31 14.65
3 12 -25.47 0.69
4 14 368.65 5.25
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -77.809 1.50 1.72916 54.7
2 17.097 5.16
3 20.021 3.05 1.86966 20.0
4 27.367 (可変)
5 55.630 2.98 1.56883 56.4
6 -51.682 2.20
7 19.665 4.35 1.74400 44.8
8 -25.430 0.80 1.85478 24.8
9 43.298 2.67
10(絞り) ∞ (可変)
11 -11.905 2.80 1.52996 55.8
12* -9.550 (可変)
13* -44.138 1.80 1.52996 55.8
14* -267.817 (可変)
15 -53.904 2.68 1.76385 48.5
16 -40.703 9.31
17 ∞ 1.24 1.51633 64.1
18 ∞ 0.75
像面 ∞
非球面データ
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.41225e-004 A 6= 3.07007e-008 A 8= 9.90101e-009
第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.61841e-004 A 6=-2.52945e-006
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.11078e-004 A 6=-1.23425e-006 A 8= 1.66060e-010
A10= 4.99808e-011
各種データ
ズーム比 2.66
広角 中間 望遠
焦点距離 16.23 34.90 43.10
Fナンバー 3.61 5.10 6.44
半画角(度) 32.27 20.40 17.59
レンズ全長 88.10 84.74 88.68
BF 10.87 10.87 10.87
d 4 28.75 6.96 3.20
d10 5.45 6.50 6.50
d12 6.44 6.85 7.57
d14 6.58 23.57 30.55
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 -26.81 9.71
2 5 26.53 13.00
3 11 64.54 2.80
4 13 -100.00 1.80
5 15 200.00 2.68
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。
【】
【】
[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11を用いて説明する。
図11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によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、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。
【】
このように各実施例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、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と、ズームレンズ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とは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズ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、ズームレンズを遠隔操作することができる。
【】
また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなど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の倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
【】
また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報(移動状態)を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズ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など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。
【】
本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(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レンズ群は、像側のレンズ面が凹面の負レンズ、及び前記負レンズの像側に空気間隔を介して配置され、物体側のレンズ面が凸面の正レンズからなり、
前記負レンズの焦点距離をf11、前記正レンズの焦点距離をf12、前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR1f、前記正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2rとするとき、
-7.00<f12/f11<-3.70
0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00
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)
前記負レンズと前記正レンズの平均屈折率をNdaveとするとき、
1.60<Ndave<1.81
なる条件式を満足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1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
-2.0<f1/f2<-1.0
なる条件式を満足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)
前記負レンズの物体側のレンズ面から前記正レンズの像側のレンズ面までの光軸上の距離をD1、広角端での前記負レンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTLとするとき、
0.05<D1/TL<0.30
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)
前記負レンズのアッベ数をνd1n、前記正レンズのアッベ数をνd1pとするとき、
25.0<νd1n-νd1p<40.0
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2レンズ群の像側に配置された、1つ以上のレンズ群を含む後続群を更に有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記後続群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfimgとするとき、
-0.55<f1/fimg<-0.05
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)
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からなることを特徴とする構成6に記載のズームレンズ。
(構成8)
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする構成6に記載のズームレンズ。
(構成9)
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする構成6に記載のズームレンズ。
(構成10)
前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群からなることを特徴とする構成6に記載のズームレンズ。
(構成11)
前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR1r、前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2fとするとき、
-25.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-5.0
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2レンズ群の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を含む方向へ移動させることで、被写体像の像面移動を補正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)
前記負レンズの物体側のレンズ面と像側のレンズ面は凸面であり、
前記正レンズは、正メニスカスレンズであ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)
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と、
該ズームレンズによって形成される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15)
広角側での有効像円径が望遠端での有効像円径よりも小さいことを特徴とする構成14に記載の撮像装置。
(構成16)
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17)
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16に記載の撮像システム。
(構成18)
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16又は17に記載の撮像システム。
(構成19)
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16乃至18の何れか一つの構成に記載の撮像システム。
【】
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】
【】
L1 第1レンズ群
L11 負レンズ
L12 正レンズ
L2 第2レンズ群
【図】
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【図】
【図】
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【図】
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【図】
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