JP2010176099A - ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るズームレンズ系は、開口絞りAと、負のパワーを有し、最も物体側に配置される第1レンズ群G1と、開口絞りAの物体側に隣接する第3レンズ群G3と、開口絞りAの像側に隣接する第4レンズ群G4を備える。ズーミングに際して、開口絞りAと、開口絞りAの物体側に隣接する第3レンズ群G3と、開口絞りAの像側に隣接する第4レンズ群G4が光軸に沿って移動し、開口絞りA及びその物体側に隣接する第3レンズ群G3の間隔と、開口絞りA及びその像側に隣接する第4レンズ群G4の間隔とが変化する。
【選択図】図1
Description
(b)図は、中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))のレンズ構
成、(c)図は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)のレンズ構成をそれぞれ表し
ている。また各図において、(a)図と(b)図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。更に各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示し
ている。
実施の形態1に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4と、負のパワーを有する第5レンズ群G5とを備える。
より望遠端で長く、開口絞りAとその像側に隣接する第4レンズ群G4との空気間隔が広角端より望遠端で短くなるように、開口絞りAは光軸に沿って物体側に移動する。
実施の形態2に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4とを備える。
実施の形態3に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、負のパワーを有する第4レンズ群G4とを備える。
−0.65<fW/f1<−0.45 ・・・(1)
ここで、
f1:最も物体側に配置されるレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。
0.1<fW/fOb<0.3 ・・・(2)
ここで、
fOb:開口絞りの物体側に隣接するレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。
0.25<fW/fIm<0.5 ・・・(3)
ここで、
fIm:開口絞りの像側に隣接するレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。
DISW<−8 ・・・(4)
ここで、
DISW:広角端の最大像高での歪曲収差(%)、
である。
歪曲収差DISWは、次式により求められる。
DISW=(Y'−Y)/Y×100 (単位%)
(ただし、Y':実像高 Y:理想像高)
2.3<(R11+R12)/(R11―R12)<10 ・・・(5)
ここで、
R11:第1レンズ群内で最も物体側のレンズ素子の物体側曲率半径、
R12:第1レンズ群内で最も物体側のレンズ素子の像側曲率半径、
である。
2.3<(R21+R22)/(R21―R22)<10 ・・・(6)
ここで、
R21:第1レンズ群内で物体側から2番目のレンズ素子の物体側曲率半径、
R22:第1レンズ群内で物体側から2番目のレンズ素子の像側曲率半径、
である。
2.3<(R31+R32)/(R31―R32)<10 ・・・(7)
ここで、
R31:第1レンズ群内で物体側から3番目のレンズ素子の物体側曲率半径、
R32:第1レンズ群内で物体側から3番目のレンズ素子の像側曲率半径、
である。
1.4<DL/YM<2.5 ・・・(8)
(ただし、100<2ωW<140)
ここで、
DL:最も像側のレンズ面の有効径、
YM:広角端での最大像高、
ωW:広角端での半画角(°)、
である。
1.2<BFW/YM<1.6 ・・・(9)
ここで、
BFW:広角端でのバックフォーカス、
YM:広角端での最大像高、
ωW:広角端での半画角(°)、
である。
図7は、実施の形態4に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
h:光軸からの高さ
r:頂点曲率半径
κ:円錐定数
An:n次の非球面係数
数値実施例1のズームレンズ系は、図1に示した実施の形態1に対応する。数値実施例1のズームレンズ系の面データを表1に、非球面データを表2に、各種データを表3に、単レンズデータを表4に、ズームレンズ群データを表5に、ズームレンズ群倍率を表6に示す。
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 28.38150 2.00000 1.80420 46.5
2 18.00000 5.60380
3 27.51950 2.00000 1.80470 41.0
4 15.77880 4.78150
5 38.01350 1.20000 1.80420 46.5
6 16.27640 可変
7 -164.64340 1.20000 1.54811 63.4
8 28.24320 0.20000
9 17.98730 2.43420 1.84666 23.8
10 26.46060 可変
11* 62.30670 2.19420 1.64437 40.0
12 -11.80840 1.02500 1.70580 38.8
13 -25.93510 可変
14(絞り) ∞ 可変
15 79.20530 0.70000 1.84666 23.8
16 17.23340 3.31960 1.54985 46.2
17 -18.01460 1.60060
18 -9.00930 0.80000 1.50808 68.3
19 229.74730 3.41470 1.49700 81.6
20 -10.96340 0.20000
21 64.98170 2.61550 1.49700 81.6
22 -30.52050 可変
23 49.06890 2.16150 1.49700 81.6
24 -93.05230 1.00000 1.79424 35.1
25 15.67520 1.61430
26 30.40630 3.54680 1.52500 70.3
27* -27.75500 BF
像面 ∞
第11面
K= 0.00000E+00, A4=-2.20089E-05, A6= 3.94487E-07, A8=-1.20833E-08
A10= 0.00000E+00
第27面
K= 0.00000E+00, A4= 2.10214E-05, A6= 3.03842E-07, A8=-5.10020E-09
A10= 3.03510E-11
ズーム比 1.88901
広角 中間 望遠
焦点距離 7.2035 9.9014 13.6074
Fナンバー 4.05159 4.05132 4.05095
画角 66.3562 52.1030 39.3434
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 98.5591 89.9089 86.3880
BF 15.37896 15.38038 15.38118
d6 4.6119 5.0002 5.1228
d10 22.8402 11.3397 3.8203
d13 4.1081 4.5451 4.5451
d14 6.5730 4.3410 2.9031
d22 1.4352 5.6908 11.0038
入射瞳位置 19.4875 18.7345 17.8951
射出瞳位置 -51.8100 -43.0467 -42.0570
前側主点位置 25.9186 26.9580 28.2788
後側主点位置 91.3556 80.0074 72.7805
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -66.9386
2 3 -49.7387
3 5 -36.2870
4 7 -43.8863
5 9 58.6228
6 11 15.5866
7 12 -31.6659
8 15 -26.1502
9 16 16.5721
10 18 -17.0439
11 19 21.1542
12 21 42.1679
13 23 64.9709
14 24 -16.8222
15 26 28.2307
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -13.97867 15.58530 9.41462 12.52518
2 7 -152.27086 3.83420 6.26891 7.68897
3 11 31.28470 3.21920 1.43403 2.68951
4 14 ∞ 0.00000 0.00000 0.00000
5 15 23.85453 12.65040 8.90700 12.84879
6 23 -273.37279 8.32260 -20.98184 -21.12964
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 0.84506 0.84324 0.84267
3 11 -2.45788 -20.79345 5.27768
4 14 1.00000 1.00000 1.00000
5 15 0.21315 0.03471 -0.18804
6 23 1.16399 1.16400 1.16400
数値実施例2のズームレンズ系は、図3に示した実施の形態2に対応する。数値実施例2のズームレンズ系の面データを表7に、非球面データを表8に、各種データを表9に、単レンズデータを表10に、ズームレンズ群データを表11に、ズームレンズ群倍率を表12に示す。
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 32.40990 2.00000 1.80420 46.5
2 20.25070 8.72330
3* 36.67520 2.00000 1.80470 41.0
4 17.61820 3.96540
5 26.40450 1.00000 1.77250 49.6
6 11.56040 7.13050
7 -173.56910 1.50000 1.60602 57.4
8* 28.93190 1.07760
9 40.14290 2.51660 1.92286 20.9
10 -795.09540 可変
11* 32.69750 1.76550 1.75026 31.2
12 -33.17290 0.70000 1.84666 23.8
13 -2661.05840 可変
14(絞り) ∞ 可変
15 19.68780 2.91740 1.59983 61.5
16 -14.73320 0.70000 1.82805 29.5
17 10.85890 3.69880 1.84666 23.8
18 -30.09070 0.56030
19 44.13140 2.27710 1.49700 81.6
20 -19.65080 0.70000 1.81693 33.0
21 11.96140 4.21980 1.49700 81.6
22 -29.46250 0.20000
23 373.48610 1.82890 1.61293 37.0
24 -60.42880 可変
25 -19.48100 0.80000 1.70386 29.3
26 -23.30840 2.47450 1.48749 70.4
27 -14.25100 0.20000
28 -22.99140 1.20000 1.80470 41.0
29* -30.66820 BF
像面 ∞
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 2.99685E-05, A6=-3.78763E-08, A8= 9.24137E-11
A10=-1.31809E-14, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4=-1.75600E-05, A6=-3.38870E-07, A8= 2.41772E-09
A10=-5.36007E-11, A12= 5.04722E-13, A14=-2.09740E-15
第11面
K= 0.00000E+00, A4=-2.19421E-06, A6=-2.76971E-07, A8= 6.79542E-09
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第29面
K= 0.00000E+00, A4= 5.20090E-05, A6= 4.94497E-07, A8=-1.29592E-08
A10= 1.89500E-10, A12=-9.82156E-13, A14= 0.00000E+00
ズーム比 1.94367
広角 中間 望遠
焦点距離 7.1001 9.7001 13.8002
Fナンバー 3.60033 3.97447 4.76205
画角 59.1986 49.1415 37.5444
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 100.5687 94.2155 92.5555
BF 15.27022 17.50109 18.06926
d10 20.3390 10.3051 2.2445
d13 2.6476 3.1012 6.3193
d14 6.0820 4.8930 1.5000
d24 2.0742 4.2594 10.2667
入射瞳位置 20.2085 19.5592 19.2050
射出瞳位置 -35.9606 -34.8164 -33.8067
前側主点位置 26.3246 27.4608 29.3340
後側主点位置 93.4687 84.5154 78.7553
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -72.4299
2 3 -44.2038
3 5 -27.4246
4 7 -40.8059
5 9 41.4677
6 11 22.2031
7 12 -39.6802
8 15 14.5099
9 16 -7.4572
10 17 9.8316
11 19 27.6855
12 20 -9.0120
13 21 17.7169
14 23 84.9961
15 25 -184.4817
16 26 69.0474
17 28 -122.6920
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -12.12230 29.91340 10.94942 15.46912
2 11 48.98322 2.46550 -0.12194 0.95843
3 14 ∞ 0.00000 0.00000 0.00000
4 15 25.45122 17.10230 4.24028 9.16102
5 25 1229.08729 4.67450 91.38071 100.17790
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 11 22.26929 4.00403 2.41367
3 14 1.00000 1.00000 1.00000
4 15 -0.02469 -0.18792 -0.44370
5 25 1.06528 1.06346 1.06300
数値実施例3のズームレンズ系は、図5に示した実施の形態3に対応する。数値実施例3のズームレンズ系の面データを表13に、非球面データを表14に、各種データを表15に、単レンズデータを表16に、ズームレンズ群データを表17に、ズームレンズ群倍率を表18に示す。
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 29.10270 2.00000 1.80420 46.5
2 18.72460 6.62810
3* 33.72350 2.00000 1.80470 41.0
4 17.75510 3.07920
5 21.49760 1.00000 1.77250 49.6
6 11.94000 7.66960
7 -70.22520 1.50000 1.72916 54.7
8* 19.86550 1.88030
9 39.80180 3.11820 1.81888 28.9
10 -65.71620 可変
11 31.28040 1.54900 1.73511 53.9
12 -97.31430 可変
13(絞り) ∞ 可変
14 63.36590 2.39990 1.61763 60.5
15 -11.47250 0.70000 1.81825 30.9
16 9.35680 2.99550 1.84666 23.8
17 -25.28810 0.20000
18 31.67860 3.20330 1.50775 68.3
19 -8.83220 0.70000 1.81167 33.2
20 21.36660 0.58580
21 27.31390 3.73050 1.56303 53.5
22 -10.93190 可変
23 -24.80480 0.80000 1.71690 35.7
24 64.14710 0.83320
25 59.64490 1.00000 1.80550 40.2
26 13.80710 4.95450 1.68606 48.2
27 -14.14800 0.20000
28 -16.27970 1.20000 1.80470 41.0
29* -41.40740 BF
像面 ∞
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 2.98677E-05, A6=-6.40986E-08, A8= 1.57357E-10
A10=-5.26237E-14, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第8面
K= 1.84727E+00, A4=-4.99906E-05, A6=-5.14602E-07, A8=-1.15207E-09
A10= 3.85257E-11, A12=-3.69515E-13, A14= 4.16094E-16
第29面
K= 0.00000E+00, A4= 6.21262E-05, A6= 2.57957E-07, A8=-3.31437E-09
A10= 3.05951E-11, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
ズーム比 1.94463
広角 中間 望遠
焦点距離 7.0965 9.7000 13.8000
Fナンバー 3.57987 3.85571 4.38377
画角 59.2169 48.8961 37.7541
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 100.5819 92.8113 88.5682
BF 16.06284 19.49086 23.39216
d10 22.4000 11.2000 2.2000
d12 2.7400 4.1149 4.2556
d13 4.9520 2.7031 1.5000
d22 0.5000 1.3753 3.2933
入射瞳位置 19.3061 18.7180 17.8855
射出瞳位置 -33.7708 -27.9554 -26.4836
前側主点位置 25.3920 26.4349 27.8672
後側主点位置 93.4855 83.1113 74.7681
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -71.4283
2 3 -49.3535
3 5 -36.4264
4 7 -21.0888
5 9 30.6791
6 11 32.3664
7 14 15.9224
8 15 -6.2045
9 16 8.3996
10 18 13.9744
11 19 -7.6199
12 21 14.3714
13 23 -24.8581
14 25 -22.5233
15 26 10.9769
16 28 -34.0632
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -12.24192 28.87540 9.84700 13.70499
2 11 32.36640 1.54900 0.21827 0.86995
3 13 ∞ 0.00000 0.00000 0.00000
4 14 22.08394 14.51500 7.95657 12.40059
5 23 -76.17919 8.98770 -7.13515 -5.09571
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 11 -1.83232 -5.00702 12.76379
3 13 1.00000 1.00000 1.00000
4 14 0.22667 0.10984 -0.05920
5 23 1.39573 1.44073 1.49194
101 カメラ本体
102 撮像素子
104 カメラマウント部
201 交換レンズ装置
202 ズームレンズ系
Claims (9)
- 開口絞りと、
負のパワーを有し、最も物体側に配置されるレンズ群と、
前記開口絞りの物体側に隣接するレンズ群と、
前記開口絞りの像側に隣接するレンズ群とを備え、
ズーミングに際して、前記開口絞りと、前記開口絞りの物体側に隣接するレンズ群と、前記開口絞りの像側に隣接するレンズ群が光軸に沿って移動し、前記開口絞り及びその物体側に隣接するレンズ群の間隔と、前記開口絞り及びその像側に隣接するレンズ群の間隔とが変化する、ズームレンズ系。 - フォーカシングに際して、前記開口絞りの物体側に隣接するレンズ群または前記開口絞りの像側に隣接するレンズ群が光軸に沿った方向に移動する、請求項1に記載のズームレンズ系。
- 前記開口絞りの物体側に隣接するレンズ群は、正のパワーを有し、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して、光軸に沿って像側に移動する、請求項1に記載のズームレンズ系。
- 以下の条件を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
−0.65<fW/f1<−0.45 ・・・(1)
ここで、
f1:最も物体側に配置されるレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
0.1<fW/fOb<0.3 ・・・(2)
ここで、
fOb:開口絞りの物体側に隣接するレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
0.25<fW/fIm<0.5 ・・・(3)
ここで、
fIm:開口絞りの像側に隣接するレンズ群の焦点距離、
fW:広角端における全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
DISW<−8 ・・・(4)
ここで、
DISW:広角端の最大像高での歪曲収差(%)、
である。 - 請求項1に記載のズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサとを含むカメラ本体と接続されるカメラマウント部とを備える、交換レンズ装置。 - 請求項1に記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体とを備える、カメラシステム。
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