JP2007033643A - ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】 高い光学性能を有するズームレンズを提供する。
【解決手段】 物体側から順に正の第1群、負の第2群、正の第3群、正の第4群を有し、広角端から望遠端への変倍において、第1、3、4群が物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSKw、広角端における全系の焦点距離をFw第3群の焦点距離をF3としたとき、
0.2 < Fw/skw < 0.6
0 < Fw/F3 < 0.4
を満足する構成とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は銀塩フィルムカメラ、電子記録方式のデジタルカメラやビデオカメラ等に最適なズームレンズに関し、イメージサークルに対して比較的バックフォーカスが長いカメラに最適な屈折力配置や構成を設定することにより、高い光学性能と小型化が図られたズームレンズに関するものである。
近年、一眼レフカメラやレンズシャッターカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の小型化に伴い、これらに使用される撮影レンズとしてレンズ全長が短くコンパクトなズームレンズが要望されている。また、デジタル一眼レフカメラが普及するに伴い、焦点距離に比してバックフォーカスの長い光学系が求められている。
物体側より順に正、負、正、そして正の屈折力のレンズ群の4つのレンズ群より成り、各レンズ群を少枚数のレンズで構成する一方第3レンズ群以降に2面以上の非球面を配置することなどにより、コンパクトで広画角のズーム比3倍以上のズームレンズが知られている(例えば、特許文献1)。
また、物体側より順に正、負、正、そして正の屈折力のレンズ群の4つのレンズ群より成り、各レンズ群の構成枚数を限定して、且つ屈折力配分も規定することなどにより、コンパクトで広画角のズーム比3.5倍程度までのズームレンズが知られている(例えば特許文献2、特許文献3)。
また、物体側より順に正、負、正、そして正の屈折力のレンズ群の4つのレンズ群より成り、第3群を正レンズ1枚で構成した高変倍率のズームレンズが知られている(例えば特許文献4、特許文献5、特許文献6)。
特開平8−220439号公報 特開平9−184982号公報 特開2004−333770号公報 特開平8−327873号公報 特開平9−127417号公報 特開2004−240151号公報
一般にズームレンズにおいて、レンズ系全体の小型化を図りつつ、所定の変倍比を有しつつ、全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るには、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定する必要がある。ズームレンズにおいて、各レンズ群の屈折力を強めれば変倍における各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ全長の短縮化が可能となる。しかしながら、各レンズ群の屈折力を単に強めると変倍に伴う収差変動が大きくなり、これを良好に補正するのが難しくなってくるという問題点が生じてくる。
前記特許文献1で開示されているズームレンズでは、4つあるレンズ群の全てが3枚以下のレンズで構成されていて全体のレンズ枚数も少なくコンパクトではあるが、その一方で、屈折力の強い非球面レンズを比較的製造の難しいガラス材質で形成したものを2枚以上は使用している。この為、製造が難しくなる傾向があった。
前記特許文献2に開示されているズームレンズは、少枚数構成で4群ズームレンズを達成しているが、変倍比が3倍を超えるような場合はやはり非球面レンズを2枚使用する必要がある。この為、製造が難しくなる傾向にあった。また、光学系の中で最も大きな口径を有している第1レンズ群が、比較的強い正の屈折力を持っているために曲率の強いレンズ形状を有しており、そのためにレンズの加工が難しくなる傾向があった。特に正、負、正そして正の屈折力のレンズ群の4つのレンズ群より成る4群ズームレンズにおいて、高変倍率でレンズ枚数が少ない小型のレンズ系を達成するにはズーミングに伴う各レンズ群の移動条件や各レンズ群の屈折力等を適切に設定する必要がある。これらが満足されないと諸収差の発生が増大し、全変倍範囲にわたり良好なる画質の映像を得るのが難しくなってくる。
前記特許文献3に開示されているズームレンズは、少枚数構成で4群ズームレンズを達成している。しかしながら、焦点距離に比してバックフォーカスが短いので良くない。
前記特許文献4に開示されているズームレンズは、少枚数構成で4群ズームレンズを達成している。第3群を正レンズ1枚で構成しており、焦点距離に比してバックフォーカスも十分確保されているものの、光学全長が長いため小型化においては達成できていなかった。
前記特許文献5に開示されているズームレンズは、少枚数構成で4群ズームレンズを達成している。第3群を正レンズ1枚で構成しており、焦点距離に比してバックフォーカスも十分確保されているものの、光学全長が長いため小型化においては達成できていなかった。
前記特許文献6に開示されているズームレンズは、少枚数構成で4群ズームレンズを達成している。第3群を正レンズ1枚で構成しており、また、最終レンズにプラスチック非球面レンズを用いて高画質化が図られ、焦点距離に比してバックフォーカスも十分確保されているものの、光学全長が長いため小型化においては達成できていなかった。
本発明は、ズーミングに伴う各レンズ群の屈折力等を適切に設定することにより比較的バックフォーカスの長い高変倍比で全変倍範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
(第1の発明)
物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、第3群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.2 < fw/Skw < 0.6 (1)
0.01 < fw/f3 < 0.4 (2)
なる条件を満足すること。
(第2の発明)
物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、絞りからレンズ最終面までの距離をDpw、広角端におけるレンズ第1面からレンズ最終面までの距離をTDw、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.4 < fw/Skw < 0.6 (1)
0.2 < fw/Dpw < 0.4 (3)
0.4 < Skw/TDw < 0.8 (4)
なる条件を満足すること。
(第3の発明)
物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、広角端から望遠端への変倍における第4群の移動量をm4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.5 < fw/Skw < 0.6 (1)
−3.0 < m4/fw < −0.4 (5)
なる条件を満足すること。
(第4の発明)
物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、第3群は1枚の正レンズから成り、広角端におけるバックフォーカスをSkw、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.2 < fw/Skw < 0.6 (1)
なる条件を満足すること。
全変倍範囲において高い光学性能を有した比較的バックフォーカスが長く、光学全長の短いズームレンズが実現可能である。
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する光学機器の実施形態について説明する。
図1は実施形態1のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図2、図3は実施形態1のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図4は実施形態2のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図5、図6は実施形態2のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図7は実施形態3のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図8、図9は実施形態3のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図10は実施形態4のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図11、図12は実施形態4のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図13は実施形態5のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図14、図15は実施形態5のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図16は実施形態6のズームレンズの広角端のレンズ断面図、図17、図18は実施形態6のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
図1、図4、図7、図10、図13、図16のレンズ断面図において、L1は正の屈折力の第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は負の屈折力の第4レンズ群である。広角端に対して望遠端での、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔(軸上空気間隔)が大きく、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔が小さく、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔が小さくなるようにレンズ群を矢印の如く物体側へ移動させてズーミングを行っている。
具体的には、第1、第3、第4レンズ群L1、L3、L4を物体側へ、第2レンズ群L2を像面側に凸状の軌跡の一部に沿って移動させている。
SPは絞りである。FSはフレアーカット絞りであり、本実施例においては変倍の際、固定であるが、変倍で移動させても良い。IPは像面であり、デジタルカメラのときは固体撮像素子がフィルム用カメラのときはフィルムが位置している。
フォーカスは第2レンズ群L2を光軸に沿って移動させて行っている。
尚、各実施形態において、広角端と望遠端とは変倍用のレンズ群が機構上、移動可能な光軸上、一端から他端まで移動するときの両端のズーム位置をいう。
収差図において、dはd線、gはg線、S.Cは正弦条件、ΔMはメリディオナル像面、ΔSはサジタル像面、倍率色収差はg線によって表わしている。また、FnoはFナンバー、Yは像高である。
次に、実施形態1〜6のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。
実施形態1〜6に係るズームレンズは、正の屈折力を有する4つのレンズ群を全て移動させてズーミング及び変倍に伴う像面変動の補正を行うことにより、屈折力の効率的な分配を行い、全体としてコンパクトな光学系ながらも高い変倍比と良好な光学性能を得ている。
第1群は正レンズ1枚と負レンズ1枚で構成とすることで色収差を補正すると共に特に望遠端における球面収差を補正することが出来る。2枚構成とすることで第1群を薄くできるのでメカ構成においても有利であり小型化に寄与する。
第2群は負レンズ2枚と正レンズ1枚で構成している。第2群は、最も変倍分担が大きく、また、フォーカス群であるため第2群単独である程度の収差補正がなされていなければならない。第2群は負の屈折力が強いので負レンズ1枚、正レンズ1枚では収差補正が十分にできない為、負レンズを2枚に分けることで実現している。また、第2群の最も物体側のレンズを物体側へ凸の負メニスカスレンズとすることで特に広角端における歪曲収差を補正している。
第3群は正レンズ1枚と負レンズ1枚、又は、正レンズ1枚のみで構成している。第3群の正の屈折力は第4群の正の屈折力より弱くなるような屈折力配置を設定しており、第3群は比較的少枚数で構成できる。正レンズ1枚構成とすることで第2群、第4群で発生する変倍における球面収差変動を補正することができるので好ましい。変倍率が高くなり変倍による軸上色収差変動が大きくなってきたり、更なる高性能化を図るためには正レンズと負レンズの2枚構成にすることが好ましい。
第4群は正レンズと負レンズとプラスチック非球面レンズで構成している。第4群は広角端から望遠端への変倍において物体側へ大きく移動しており、軸外光束の4群通過位置が広角端と望遠端で比較的異なっているので、第4群の中でも、より像面側の位置に非球面を配置することで全変倍範囲にわたり高い光学性能が実現できる。プラスチックはガラスと比べて温度による膨張収縮や屈折率変化が大きいので、プラスチック非球面レンズの屈折力を弱く設定することが好ましい。
(第1発明)
第1発明においては前述のような構成をとると共に、かつ、条件式(1)(2)を同時に満足するようにしている。
(第2発明)
第2発明においては前述のような構成をとると共に、かつ、条件式(1)(3)(4)を同時に満足するようにしている。
(第3発明)
第2発明においては前述のような構成をとると共に、かつ、条件式(1)(5)を同時に満足するようにしている。
(第4発明)
第2発明においては前述のような構成を採用し、かつ、条件式(1)を同時に満足するようにしている。
次に上述の条件式の技術的な意味について説明する。
条件式(1)は広角端におけるバックフォーカスと広角端における全系の焦点距離の比に関し、小型化と適切なバックフォーカスを設定するためのものである。但し、バックフォーカスとは最も像面側のレンズ面の面頂点から無限物点に対する近軸像面までの距離である。
条件式(1)の下限値を超えると、焦点距離に対してバックフォーカスが長くなり過ぎて、全系の全長が長くなり、前玉径も増大傾向があるので小型化を図る上で良くない。条件式(1)の上限値を超えると、バックフォーカスが短くなり過ぎて一眼レフのミラー等と干渉するなど、メカ構成上良くない。更に好ましくは、条件式(1)の下限値を0.42とすることが望ましい。
条件式(2)は第3群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比であり、第3群の焦点距離を適切に設定することで第3群の少枚数化を達成しつつ高い光学性能を得ることができる。
条件式(2)の下限値を超えると第3群の屈折力が弱くなり過ぎて第2群または第4群で発生する変倍における球面収差変動を抑制することが困難となり、補正しようとすると第3群の移動量が増大してレンズ系全体が大型化するので良くない。また、上限値を超えて第3群の屈折力が強くなり過ぎると、広角端において全系の像側主点位置が物体側へ位置するようになりバックフォーカスを確保することが困難となるので良くない。また、バックフォーカスを確保しようとして第4群の屈折力を弱くすると第3群の変倍分担が大きくなり、第3群を少枚数で構成することが困難となるため良くない。
更に好ましくは条件式(2)の下限値を0.06とすることが望ましい。また、上限値を0.29とすることが望ましい。
条件式(3)は開放絞りと最も像面側のレンズ面頂点との距離と広角端における全系の焦点距離の比に関し、小型化と色収差を良好に補正するためのものである。条件式(3)の下限値を超えると射出瞳位置が物体側に寄り過ぎて後玉径が増大すると共に広角端における倍率色収差の補正が困難となるので良くない。また、上限を超えると入射瞳位置が像面側に寄り過ぎて前玉径が増大すると共に望遠端における倍率色収差の補正が困難となるので良くない。
更に好ましくは条件式(3)の下限値を0.5にすることが望ましい。また、上限値を0.7にすることが望ましい。
条件式(4)は、広角端におけるバックフォーカスと広角端におけるレンズ第1面から最終レンズ面までの距離との比に関し、小型化と諸収差のバランスを図るためのものである。
条件式(4)の下限値を超えるとレンズ全長が長くなり、レンズ径も増大するので良くない。また、上限値を超えると各群の屈折力が強くなる傾向にあり、少枚数なレンズ構成では諸収差を補正することが困難となるので良くない。
更に好ましくは、条件式(4)の上限値を0.6とすることが望ましい。
条件式(5)は、前記第4群の広角端から望遠端への変倍における移動量と広角端における全系の焦点距離との比に関し、主に変倍における収差変動を補正するためのものである。
条件式(5)の下限値を超えると前記第4群の移動量が大きくなり過ぎて望遠端における光学全長が増大するので良くない。また、上限値を超えると第4群の変倍作用が減少して変倍比を確保することが困難となり、また、第4群を通過する軸外光束の光軸からの距離が広角端と望遠端とで差が小さくなるので、変倍における軸外の収差補正に不利となり、変倍における収差変動が悪化するので良くない。
更に好ましくは、条件式(5)の下限値を−2.0とするころが望ましい。また、上限値を−1.1とすることが望ましい。
以上の如く構成することにより本発明の目的は達成可能である。
更に、第1、2、3,4発明において好ましくは、以下の(A)〜(F)の内少なくとも一つを満足させることが望ましい。
(A)
前記第2群を光軸方向に移動させることにより無限遠から至近までのフォーカシングを行い、前記第2群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
−1.0 < f2/fw < −0.5 (6)
なる条件を満足することを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
(B)
前記第4群の焦点距離をf4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
1.3 < f4/fw < 3.0 (7)
なる条件を満足することを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
(C)
前記第1群の焦点距離をf1、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.1 < fw/f1 < 0.3 (8)
なる条件を満足することを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
(D)
前記第4群の最も像側にプラスチック非球面レンズを有し、該プラスチック非球面レンズの材質のアッベ数をVdとしたとき、
Vd > 50 (9)
なる条件を満足することを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
(E)
前記第4群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、プラスチックレンズを有することを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
(F)
前記第1群は正レンズ1枚、負レンズ1枚から成ることを特徴とした特許請求の範囲第1、2、3,4項記載のズームレンズ。
次に上述した(A)〜(f)の技術的意味について説明する。
(A)
比較的強い負の屈折力を有する第2群を無限遠から至近の被写体に対して物体側へ繰出すことにより合焦させるようにしている。屈折力が比較的強いので繰出量が少なくて済むのでメカ機構上好ましく、また、フォーカシングによる収差変動を抑えることが出来るので好ましい。更に条件式(6)を満足するようにしている。
条件式(6)は、第2群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比に関し、小型化と高性能化とのバランスが図られた第2群の屈折力を規定するものである。
条件式(6)の下限値を超えると、第2群の屈折力が弱くなり過ぎてフォーカシングによる第2群の繰出量が増大し、第1群のレンズ径が大型化し、また、広角端においてバックフォーカスの確保が困難となるので好ましくない。また、上限値を超えると第2群の屈折力が強くなり過ぎてフォーカシングによる球面収差変動が大きくなり、また、特に広角端における歪曲収差を補正することが困難となるので好ましくない。
更に好ましくは、条件式(6)の上限値を−0.75とすることが望ましい。
(B)
条件式(7)を満足するようにしている。
条件式(7)は第4群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比に関し、広角端においてバックフォーカスを確保しつつ高性能化を図るためのものである。
条件式(7)の下限値を超えると第4群の屈折力が強くなり過ぎると特に広角端において像面湾曲が増大し、また、望遠端において球面収差を補正することが困難となるので好ましくない。また、上限値を超えると第4群の屈折力が弱くなり過ぎて、特に広角端においてレトロフォーカスタイプが弱くなり、バックフォーカスの確保が困難となるので好ましくない。
更に好ましくは条件式(7)の下限値を−1.9とすることが望ましい。また、上限値を−1.1とすることが望ましい。
(C)
条件式(8)を満足するようにしている。
条件式(8)は、第1群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比に関し、小型化と光学性能のバランスを図るためのものである。
条件式(8)の下限値を越えて第1群の屈折力が強くなると、変倍時に発生する収差の補正が困難となるので好ましくない。また、上限値を越えて第1群の屈折力が弱くなると、変倍に際し第1レンズ群の移動量が大きく必要となり光学系の小型化が困難となるので好ましくない。
更に好ましくは、条件式(8)の下限値を0.15とすることが望ましい。また、上限値を0.25とすることが望ましい。
(D)
前記第4群の最も像側にプラスチック非球面レンズを配置している。最も像面側に中心から周辺にかけて正の屈折力が弱くなる非球面を配置することで特に広角端における歪曲収差とコマ収差を良好に補正できる。プラスチックとは有機材料であり、ガラス非球面レンズと比べ低価格であるので好ましい。
更に条件式(9)を満足するようにしている。
条件式(9)は前記第4群の最も像側にプラスチック非球面レンズの材質のアッベ数を規定したものであり、特に広角端における軸外の諸収差を良好に補正するためのものである。
条件式(9)の下限値を超えてプラスチックの材質の分散が強くなると特に広角端において色のコマ収差が発生し光学性能が悪化するので好ましくない。
(F)
前記第1群を正レンズ1枚、負レンズ1枚の2枚構成にすることで第1群が薄くできるので光学系の小型化が図られるので好ましい。光学系の中で第1群はレンズ径が最も大きく、第1群が厚くなるとメカ機構で使える空間がなくなり、その為、広角端における光学全長を大きくしなければならず、小型化において不利になる。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Diはそれぞれ第i番目のレンズ厚または空気間隔、NiとViは第i番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。また、非球面形状はレンズ面の中心部の曲率半径をRとし、光軸方向2をX軸とし、光軸と垂直方向をY軸とし、A,B,C、D,E、Fをそれぞれ非球面係数としたとき、
Figure 2007033643
表1には本発明の上述した条件式と数値実施例の関係を示す。
数値実施例 1
f= 17.55〜 63.09 Fno= 3.49 〜 5.85 2ω=75.7 〜 24.4
R 1 = 54.758 D 1 = 7.02 N 1 = 1.712995 ν 1 = 53.9
R 2 = -200.914 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 523.721 D 3 = 可変
R 4 = 79.514 D 4 = 1.40 N 3 = 1.810890 ν 3 = 46.1
R 5 = 11.529 D 5 = 5.89
R 6 = -57.038 D 6 = 1.10 N 4 = 1.803567 ν 4 = 46.3
R 7 = 22.885 D 7 = 0.12
R 8 = 18.886 D 8 = 3.80 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 14237.822 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 2.17
R11 = 87.751 D11 = 1.83 N 6 = 1.514397 ν 6 = 54.7
R12 = -50.265 D12 = 0.10
R13 = -41.544 D13 = 1.00 N 7 = 1.779728 ν 7 = 28.7
R14 = -71.511 D14 = 可変
R15 = 13.281 D15 = 4.43 N 8 = 1.490409 ν 8 = 68.0
R16 = -54.778 D16 = 1.00 N 9 = 1.816219 ν 9 = 25.1
R17 = 96.026 D17 = 6.26
R18 = 77.246 D18 = 1.70 N10 = 1.491710 ν10 = 57.4
* R19 = -107.661 D19 = 可変
R20 = ∞
非球面係数
19面 : k=0.00000e+00 A=0 B=9.28474e-05 C=3.48870e-07
D=2.69552e-09 E=2.97320e-11 F=0.00000e+00
\焦点距離 17.55 31.50 63.09
可変間隔\
D 3 2.54 15.14 26.44
D 9 17.79 10.29 3.32
D14 11.13 4.49 0.59
D19 0.75 9.83 26.99
数値実施例 2
f= 17.55〜 63.10 Fno= 3.55 〜 5.85 2ω=75.7 〜 24.4
R 1 = 52.091 D 1 = 1.80 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 36.478 D 2 = 7.00 N 2 = 1.712995 ν 2 = 53.9
R 3 = 391.270 D 3 = 可変
R 4 = 78.974 D 4 = 1.40 N 3 = 1.804000 ν 3 = 46.6
R 5 = 11.397 D 5 = 5.86
R 6 = -64.049 D 6 = 1.10 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 22.061 D 7 = 0.12
R 8 = 18.264 D 8 = 3.70 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 275.874 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 3.95
R11 = 47.074 D11 = 1.88 N 6 = 1.516330 ν 6 = 64.1
R12 = -36.496 D12 = 0.32
R13 = -33.907 D13 = 1.00 N 7 = 1.834000 ν 7 = 37.2
R14 = -178.862 D14 = 可変
R15 = 13.805 D15 = 4.48 N 8 = 1.487490 ν 8 = 70.2
R16 = -42.980 D16 = 1.00 N 9 = 1.846660 ν 9 = 23.9
R17 = -238.566 D17 = 5.94
R18 = 499.134 D18 = 1.70 N10 = 1.491710 ν10 = 57.4
* R19 = -102.686 D19 = 可変
R20 = ∞
非球面係数
19面 : k=0.00000e+00 A=0 B=1.06618e-04 C=1.74946e-07
D=1.00252e-08 E=-3.70645e-11 F=0.00000e+00
\焦点距離 17.55 32.65 63.10
可変間隔\
D 3 2.60 13.08 25.52
D 9 17.85 8.52 2.31
D14 7.35 3.09 0.60
D19 0.69 12.20 28.06
数値実施例 3
f= 18.55〜 63.78 Fno= 3.83 〜 5.85 2ω=72.6 〜 24.1
R 1 = 71.459 D 1 = 6.89 N 1 = 1.696797 ν 1 = 55.5
R 2 = -125.465 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = -878.861 D 3 = 可変
R 4 = 124.555 D 4 = 1.40 N 3 = 1.712995 ν 3 = 53.9
R 5 = 12.183 D 5 = 6.20
R 6 = -72.585 D 6 = 1.10 N 4 = 1.712995 ν 4 = 53.9
R 7 = 24.427 D 7 = 0.12
R 8 = 19.400 D 8 = 3.70 N 5 = 1.805181 ν 5 = 25.4
R 9 = 151.868 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 4.43
R11 = 38.666 D11 = 1.55 N 6 = 1.487490 ν 6 = 70.2
R12 = -227.781 D12 = 0.30
R13 = -96.461 D13 = 1.00 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R14 = -676.468 D14 = 可変
R15 = 13.420 D15 = 5.03 N 8 = 1.487490 ν 8 = 70.2
R16 = -47.196 D16 = 1.00 N 9 = 1.846660 ν 9 = 23.9
R17 = -332.590 D17 = 5.70
R18 = -107.598 D18 = 1.50 N10 = 1.491710 ν10 = 57.4
* R19 = -117.977 D19 = 可変
R20 = ∞
非球面係数
19面 : k=0.00000e+00 A=0 B=1.20151e-04 C=3.89639e-07
D=6.75416e-09 E=8.91048e-12 F=0.00000e+00
\焦点距離 18.55 31.47 63.78
可変間隔\
D 3 2.99 15.69 30.86
D 9 20.72 11.28 2.61
D14 7.23 3.99 1.42
D19 0.49 8.88 24.55
数値実施例 4
f= 17.57〜 63.10 Fno= 3.47 〜 5.85 2ω=75.6 〜 24.4
R 1 = 60.219 D 1 = 6.97 N 1 = 1.696797 ν 1 = 55.5
R 2 = -175.009 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 1970.686 D 3 = 可変
R 4 = 85.053 D 4 = 1.40 N 3 = 1.804000 ν 3 = 46.6
R 5 = 11.644 D 5 = 6.16
R 6 = -56.088 D 6 = 1.10 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 24.731 D 7 = 0.12
R 8 = 19.514 D 8 = 3.50 N 5 = 1.805181 ν 5 = 25.4
R 9 = 2320.747 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 0.80
R11 = 103.870 D11 = 1.74 N 6 = 1.487490 ν 6 = 70.2
R12 = -150.610 D12 = 可変
R13 = 13.378 D13 = 5.26 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = -40.270 D14 = 1.00 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 433.972 D15 = 5.94
R16 = 156.798 D16 = 1.70 N 9 = 1.491710 ν 9 = 57.4
* R17 = -111.139 D17 = 可変
R18 = ∞
非球面係数
17面 : k=0.00000e+00 A=0 B=9.94868e-05 C=1.49969e-07
D=1.02746e-08 E=-3.81624e-11 F=0.00000e+00
\焦点距離 17.57 31.00 63.10
可変間隔\
D 3 2.55 15.08 26.60
D 9 18.37 11.28 5.28
D12 13.51 6.68 0.82
D17 0.47 9.72 28.38 数値実施例 5
f= 18.55〜 63.09 Fno= 3.53 〜 5.85 2ω=72.6 〜 24.4
R 1 = 58.655 D 1 = 6.80 N 1 = 1.696797 ν 1 = 55.5
R 2 = -173.610 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 1129.100 D 3 = 可変
R 4 = 91.613 D 4 = 1.40 N 3 = 1.670029 ν 3 = 47.2
R 5 = 11.308 D 5 = 6.38
R 6 = -67.146 D 6 = 1.10 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 23.445 D 7 = 0.12
R 8 = 18.790 D 8 = 3.60 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 108.872 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 2.73
R11 = 53.514 D11 = 2.00 N 6 = 1.487490 ν 6 = 70.2
R12 = 348.077 D12 = 可変
R13 = 13.877 D13 = 5.67 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = -43.755 D14 = 1.00 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 193.468 D15 = 5.37
R16 = 96.043 D16 = 1.90 N 9 = 1.491710 ν 9 = 57.4
* R17 = -72.083 D17 = 可変
R18 = ∞
非球面係数
17面 : k=0.00000e+00 A=0 B=8.58802e-05 C=2.76497e-07
D=2.61371e-09 E=1.55605e-11 F=0.00000e+00
\焦点距離 18.55 28.22 63.09
可変間隔\
D 3 2.82 11.55 26.05
D 9 16.86 10.62 2.75
D12 10.86 6.60 1.03
D17 0.85 7.62 26.56
数値実施例 6
f= 20.00〜 78.02 Fno= 3.47 〜 5.85 2ω=68.5 〜 19.8
R 1 = 58.092 D 1 = 6.50 N 1 = 1.712995 ν 1 = 53.9
R 2 = -195.337 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 613.798 D 3 = 可変
R 4 = 128.035 D 4 = 1.50 N 3 = 1.670029 ν 3 = 47.2
R 5 = 12.300 D 5 = 5.97
R 6 = -74.458 D 6 = 1.00 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 25.250 D 7 = 0.12 R 8 = 19.883 D 8 = 3.20 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R 9 = 77.032 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 1.15
* R11 = 35.937 D11 = 2.20 N 6 = 1.491710 ν 6 = 57.4
R12 = 558.742 D12 = 可変
R13 = 14.402 D13 = 5.28 N 7 = 1.487490 ν 7 = 70.2
R14 = -45.390 D14 = 1.00 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R15 = 215.130 D15 = 6.01
R16 = 256.239 D16 = 2.30 N 9 = 1.524700 ν 9 = 56.2
* R17 = -78.926 D17 = 可変
R18 = ∞
非球面係数
11面 : A=0.00000e+00 B=-2.19327e-06 C=1.39344e-08
D=0.00000e+00 E=0.00000e+00 F=0.00000e+00
17面 : k=0.00000e+00 A=0 B=7.69941e-05 C=8.46426e-08
D=7.32963e-09 E=-4.13547e-11 F=0.00000e+00
\焦点距離 20.00 31.30 78.02
可変間隔\
D 3 3.22 13.34 31.01
D 9 17.79 11.26 2.77
D12 12.63 7.68 1.16
D17 0.00 7.23 27.99
Figure 2007033643
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、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態1のズームレンズの広角端、望遠端の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、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態2のズームレンズの広角端、望遠端の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、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態3のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態4のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態4のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態4のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態5のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態5のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態5のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態6のズームレンズの広角端のレンズ断面図 実施形態6のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図 実施形態6のズームレンズの広角端、望遠端のズーム位置における収差図
符号の説明
ΔS サジタル
ΔM メリジオナル
IP 像面
SP 絞り
FS フレアーカット絞り
L1 第1群
L2 第2群
L3 第3群
L4 第4群

Claims (10)

  1. 物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、第3群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    0.2 < fw/Skw < 0.6
    0.01 < fw/f3 < 0.4
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、絞りからレンズ最終面までの距離をDpw、広角端におけるレンズ第1面からレンズ最終面までの距離をTDw、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    0.2 < fw/Skw < 0.6
    0.2 < fw/Dpw < 0.4
    0.4 < Skw/TDw < 0.8
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  3. 物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、広角端におけるバックフォーカスをSkw、広角端から望遠端への変倍における第4群の移動量をm4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    0.3 < fw/Skw < 0.6
    −3.0 < m4/fw < −0.4
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  4. 物体側から順に正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正の屈折力を有する第4群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1群と第2群の空気間隔が大きくなるように、第2群と第3群の空気間隔が小さくなるように、第3群と第4群の空気間隔が小さくなるように、第1群、第3群、第4群が共に物体側へ移動し、第3群は1枚の正レンズから成り、広角端におけるバックフォーカスをSkw、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    0.2 < fw/Skw < 0.6
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  5. 前記第2群を光軸方向に移動させることにより無限遠から至近までのフォーカシングを行い、前記第2群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    −1.0 < f2/fw < −0.5
    なる条件を満足することを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
  6. 前記第4群の焦点距離をf4、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    1.3 < f4/fw < 3.0
    なる条件を満足することを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
  7. 前記第1群の焦点距離をf1、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
    0.1 < fw/f1 < 0.3
    なる条件を満足することを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
  8. 前記第4群の最も像側にプラスチック非球面レンズを有し、該プラスチック非球面レンズの材質のアッベ数をVdとしたとき、
    Vd > 50
    なる条件を満足することを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
  9. 前記第4群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、プラスチックレンズを有することを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
  10. 前記第1群は正レンズ1枚、負レンズ1枚から成ることを特徴とした請求項1〜請求項4のいずれかに記載のズームレンズ。
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