JP2010250233A - 撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】径方向の大型化を抑えやすく画角の確保に有利な撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2とからなり、広角端から望遠端への変倍に際し、その第1レンズ群とその第2レンズ群との間隔は狭まり、その第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
【解決手段】撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2とからなり、広角端から望遠端への変倍に際し、その第1レンズ群とその第2レンズ群との間隔は狭まり、その第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
従来より、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レンズ群からなる2群ズームレンズが知られている。(特許文献1、2)
このような構成とすることで、ズーミングを行うための最少のレンズ群数で構成でき、駆動機構を簡易にできる。
特に広角端での画角の大きい広角ズームレンズや超広角ズームレンズでは、バックフォーカスの確保に有利なこのタイプの構成が用いられることが多い。
このような構成とすることで、ズーミングを行うための最少のレンズ群数で構成でき、駆動機構を簡易にできる。
特に広角端での画角の大きい広角ズームレンズや超広角ズームレンズでは、バックフォーカスの確保に有利なこのタイプの構成が用いられることが多い。
しかしながら、広角ズームレンズは広い画角を確保するために、物体側に配置された第1レンズ群が径方向へ大きくなり易い。高性能化のためには、第1レンズ群の構成が複雑化しやすくなるが、これに従って第1レンズ群の小型化にも不利となる。
また、撮像素子の技術的進歩に伴い、デジタルカメラに用いる撮影用ズームレンズの光学性能への要求も日々高まっている。
また、撮像素子の技術的進歩に伴い、デジタルカメラに用いる撮影用ズームレンズの光学性能への要求も日々高まっている。
特許文献1に記載の2群ズームレンズは、簡易な構成により小型な広角ズームレンズを実現しているが、対角画角が83度程度しかなく更なる広画角化が求められる。加えて、光学性能も低く高画質とは言い難い。
特許文献2に記載の2群ズームレンズは、対角画角100度を越える超広角ズームレンズを実現しているが、第1レンズ群の構成が、3枚の負レンズと1枚の正レンズからなり、径方向への大型化が避けられない。
特許文献2に記載の2群ズームレンズは、対角画角100度を越える超広角ズームレンズを実現しているが、第1レンズ群の構成が、3枚の負レンズと1枚の正レンズからなり、径方向への大型化が避けられない。
このような課題に鑑み、本発明は、径方向の大型化を抑えやすく画角の確保に有利な撮影用2群ズームレンズの提供を目的とするものである。
更には、そのような2群ズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
更には、そのような2群ズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
本発明(第1の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(1)、(2−2)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
2.1 < f2 / IH (2−2)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(1)、(2−2)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
2.1 < f2 / IH (2−2)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
本発明(第2の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、前記第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有し、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、前記第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有し、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
本発明(第3の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
4.0 < fl_g2a / IH (3)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
4.0 < fl_g2a / IH (3)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
本発明(第3の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(2−4)、(A)を満足することを特徴とする。
2.1 < f2 / IH < 2.45 (2−4)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(2−4)、(A)を満足することを特徴とする。
2.1 < f2 / IH < 2.45 (2−4)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
本発明(第4の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
以下の条件式(2−5)、(A)を満足することを特徴とする。
1.83 < f2 / IH < 2.45 (2−5)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
以下の条件式(2−5)、(A)を満足することを特徴とする。
1.83 < f2 / IH < 2.45 (2−5)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
本発明(第5の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3−2)、(A)を満足することを特徴とする。
5.0 < fl_g2a / IH (3−2)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3−2)、(A)を満足することを特徴とする。
5.0 < fl_g2a / IH (3−2)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
本発明(第6の側面)の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3)、(A)を満足することを特徴とする。
4.0 < fl_g2a / IH (3)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3)、(A)を満足することを特徴とする。
4.0 < fl_g2a / IH (3)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
本発明の撮像装置は、上述のいずれかのズームレンズと、その像側に配置された前記撮像面を有する撮像素子を有することを特徴とする。
本発明によれば、径方向の大型化を抑えやすく画角の確保に有利な撮影用2群ズームレンズを提供することができる。
更には、そのような2群ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
更には、そのような2群ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
発明を実施するための形態の説明に先立ち、本発明の撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置について説明する。
本発明の2群ズームレンズは、撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍に際し、その第1レンズ群とその第2レンズ群との間隔は狭まり、その第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなる構成を共通に有している。
広角ズームレンズにおいて、バックフォーカスの確保の為、レトロフォーカスタイプとなるように、このような負・正タイプの2群ズームレンズを用いている。
加えて、CCDやC−MOSセンサーといった撮像素子を用いたデジタルカメラへ使用する場合、撮像素子の持つシェーディング等の特性から、ズームレンズが像側にテレセントリックに近いことが好ましく、像側に正レンズ群を配置することはテレセントリック性を確保する上でも有利となる。
加えて、ズームレンズの構成として最も簡易なタイプの2群ズームレンズとなり、小型化や、メカ機構の簡略化を行う上でも有利となる。
加えて、CCDやC−MOSセンサーといった撮像素子を用いたデジタルカメラへ使用する場合、撮像素子の持つシェーディング等の特性から、ズームレンズが像側にテレセントリックに近いことが好ましく、像側に正レンズ群を配置することはテレセントリック性を確保する上でも有利となる。
加えて、ズームレンズの構成として最も簡易なタイプの2群ズームレンズとなり、小型化や、メカ機構の簡略化を行う上でも有利となる。
そして、第1レンズ群を上述の構成とすることで、画角の確保と径方向の小型化、光学性能の確保に有利となる。
広角ズームレンズや超広角ズームレンズにおいて、第1レンズ群の最大径(フィルターの装着が可能な場合は第1レンズ群の物体側のフィルター径)はその鏡枠の外径寸法に影響を与える。
また第1レンズ群の最大径は、入射瞳位置(第1レンズ群の物体側面から入射瞳までの距離)と最大画角の2つの光学要素の影響が大きく、一方、所謂画面サイズやFナンバーといった光学仕様は副次的な要素となる。
最大画角は設計仕様に関する要素であるので、径寸法の小型化のためには入射瞳位置を短くすることが効果的である。そのため、上述の第1レンズ群の構成としている。
第1レンズ群の構成レンズ枚数が4枚以上の場合、収差補正の観点では有利であるが入射瞳位置が長くなってしまい大型化につながる。
加えて、画角を確保した際の非点収差等の収差補正の観点で、2群ズームレンズにおいては各レンズ群内で良好な収差補正を行っておくことが好ましい。特に色収差補正を考慮すれば第1レンズ群内に負レンズと正レンズが少なくとも1枚以上は必要である。加えて、第1レンズ群は強い負の屈折力を必要とする。この負の屈折力を1枚の負レンズで補おうとすると非点収差等が発生する。そのため、良好な収差補正のための最小数のレンズ構成として、負レンズ2枚、正レンズ1枚の構成とし、入射瞳位置を短くするべく第3レンズを正レンズとしている。
広角ズームレンズや超広角ズームレンズにおいて、第1レンズ群の最大径(フィルターの装着が可能な場合は第1レンズ群の物体側のフィルター径)はその鏡枠の外径寸法に影響を与える。
また第1レンズ群の最大径は、入射瞳位置(第1レンズ群の物体側面から入射瞳までの距離)と最大画角の2つの光学要素の影響が大きく、一方、所謂画面サイズやFナンバーといった光学仕様は副次的な要素となる。
最大画角は設計仕様に関する要素であるので、径寸法の小型化のためには入射瞳位置を短くすることが効果的である。そのため、上述の第1レンズ群の構成としている。
第1レンズ群の構成レンズ枚数が4枚以上の場合、収差補正の観点では有利であるが入射瞳位置が長くなってしまい大型化につながる。
加えて、画角を確保した際の非点収差等の収差補正の観点で、2群ズームレンズにおいては各レンズ群内で良好な収差補正を行っておくことが好ましい。特に色収差補正を考慮すれば第1レンズ群内に負レンズと正レンズが少なくとも1枚以上は必要である。加えて、第1レンズ群は強い負の屈折力を必要とする。この負の屈折力を1枚の負レンズで補おうとすると非点収差等が発生する。そのため、良好な収差補正のための最小数のレンズ構成として、負レンズ2枚、正レンズ1枚の構成とし、入射瞳位置を短くするべく第3レンズを正レンズとしている。
このような構成において、以下の構成のいずれかを満足することが好ましい。
上述の2群ズームレンズにて、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
なお、アスペクト比の電気的な変更や光学系で発生する歪曲収差を画像信号の処理に補正する場合などには、有効撮像領域が変化するが、IHはとり得る範囲での最大値とする。
負正タイプの2群ズームレンズでは、第2レンズ群の横倍率が−1倍(等倍) となる時、光学系全長(ズームレンズの物体側面から像までの光軸上での距離)が最短となる。加えて、そのときの光学系全系の焦点距離は第1レンズ群の焦点距離の絶対値と等しくなる。
第2レンズ群の等倍位置を基準に考えれば、等倍から離れるほど変倍量に対しての全長の変化が大きくなっていく。このような観点から条件式(1)を満足することが好ましい。
下限を下回らないように第1レンズ群の屈折力を適度に抑えることで、収差補正に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、広画角化した際の全長の小型化に有利となる。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
なお、アスペクト比の電気的な変更や光学系で発生する歪曲収差を画像信号の処理に補正する場合などには、有効撮像領域が変化するが、IHはとり得る範囲での最大値とする。
負正タイプの2群ズームレンズでは、第2レンズ群の横倍率が−1倍(等倍) となる時、光学系全長(ズームレンズの物体側面から像までの光軸上での距離)が最短となる。加えて、そのときの光学系全系の焦点距離は第1レンズ群の焦点距離の絶対値と等しくなる。
第2レンズ群の等倍位置を基準に考えれば、等倍から離れるほど変倍量に対しての全長の変化が大きくなっていく。このような観点から条件式(1)を満足することが好ましい。
下限を下回らないように第1レンズ群の屈折力を適度に抑えることで、収差補正に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、広画角化した際の全長の小型化に有利となる。
上述の2群ズームレンズにて、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
1.83 < f2 / IH (2)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離
である。
条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
下限を下回らないようにして第2レンズ群の屈折力を抑えることで収差補正に有利となる。加えて、バックフォーカスの確保や望遠端における第1、第2レンズ群間隔の確保に有利となる。
条件式(2)と条件式(1)を同時に満足することで、光学性能の確保や小型化等に有利となる。
1.83 < f2 / IH (2)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離
である。
条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
下限を下回らないようにして第2レンズ群の屈折力を抑えることで収差補正に有利となる。加えて、バックフォーカスの確保や望遠端における第1、第2レンズ群間隔の確保に有利となる。
条件式(2)と条件式(1)を同時に満足することで、光学性能の確保や小型化等に有利となる。
条件式(2)にて上限値2.5を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。
1.85 < f2 / IH < 2.5 (2−1)
前述したように、光学系全長を短くする上では変倍中のいずれかで第2レンズ群の横倍率を等倍付近となるようにすることが好ましい。第2レンズ群の横倍率が等倍となる時、近軸的には第2レンズ群に対する物点から像点までの距離が第2レンズ群の焦点距離の4倍となる。そのため、光学系全長が最短となるときの光学系全長は第2レンズ群の焦点距離が影響する。このような観点から条件式(2−1)を満足することが好ましい。
条件式(2−1)の上限を上回らないようにして第2レンズ群の屈折力を確保することで、光学系全長の小型化に有利となる。
1.85 < f2 / IH < 2.5 (2−1)
前述したように、光学系全長を短くする上では変倍中のいずれかで第2レンズ群の横倍率を等倍付近となるようにすることが好ましい。第2レンズ群の横倍率が等倍となる時、近軸的には第2レンズ群に対する物点から像点までの距離が第2レンズ群の焦点距離の4倍となる。そのため、光学系全長が最短となるときの光学系全長は第2レンズ群の焦点距離が影響する。このような観点から条件式(2−1)を満足することが好ましい。
条件式(2−1)の上限を上回らないようにして第2レンズ群の屈折力を確保することで、光学系全長の小型化に有利となる。
条件式(2)や(2−1)にて、下限値を2.1とすると、第2レンズ群での収差の低減やバックフォーカスの確保にいっそう有利となる。
条件式(2−1)にて、上限値を2.45とすると、光学系全長の小型化にいっそう有利となる。
例えば、以下の条件のいずれかを満足することがより好ましい。
2.1 < f2 / IH (2−2)
2.1 < f2 / IH < 2.5 (2−3)
2.1 < f2 / IH < 2.45 (2−4)
1.83 < f2 / IH < 2.45 (2−5)
条件式(2−1)にて、上限値を2.45とすると、光学系全長の小型化にいっそう有利となる。
例えば、以下の条件のいずれかを満足することがより好ましい。
2.1 < f2 / IH (2−2)
2.1 < f2 / IH < 2.5 (2−3)
2.1 < f2 / IH < 2.45 (2−4)
1.83 < f2 / IH < 2.45 (2−5)
上述の2群ズームレンズにて、第2レンズ群は、その第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有することが好ましい。
負正タイプの2群ズームレンズの場合、各レンズ群で良好に収差補正することが好ましい。第2レンズ群中に非球面レンズを配置することで、収差補正上有利となる。また、第1レンズ群に比べて径が小さく、非球面の製造が容易となり、コスト上有利となる。加えて、広角ズームレンズにおいては、軸外収差の非点収差やコマ収差が発生しやすくなるが、第2レンズ群中において中心光束と周辺光束の分離量が最も大きくなる最も像側のレンズを前述の非球面レンズとすることで、軸外収差と軸上収差の双方の補正に有利となる。
負正タイプの2群ズームレンズの場合、各レンズ群で良好に収差補正することが好ましい。第2レンズ群中に非球面レンズを配置することで、収差補正上有利となる。また、第1レンズ群に比べて径が小さく、非球面の製造が容易となり、コスト上有利となる。加えて、広角ズームレンズにおいては、軸外収差の非点収差やコマ収差が発生しやすくなるが、第2レンズ群中において中心光束と周辺光束の分離量が最も大きくなる最も像側のレンズを前述の非球面レンズとすることで、軸外収差と軸上収差の双方の補正に有利となる。
上述の2群ズームレンズにて、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りが物体側副レンズ群と像側副レンズ群との間に配置され、その明るさ絞りとその第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動することが好ましい。
第2レンズ群の物体側副レンズ群と像側副レンズ群との間に明るさ絞りを配置し、変倍時に第2レンズ群と共に移動させることで、明るさ絞りを移動させない2群ズームレンズと比較して、変倍の際の軸上収差(主に球面収差)の変動を抑えやすくなる。加えて、第2レンズ群中の2つのレンズの間に明るさ絞りを配置することで第2レンズ群の径方向の小型化にも有利となる。
第2レンズ群の物体側副レンズ群と像側副レンズ群との間に明るさ絞りを配置し、変倍時に第2レンズ群と共に移動させることで、明るさ絞りを移動させない2群ズームレンズと比較して、変倍の際の軸上収差(主に球面収差)の変動を抑えやすくなる。加えて、第2レンズ群中の2つのレンズの間に明るさ絞りを配置することで第2レンズ群の径方向の小型化にも有利となる。
上述の2群ズームレンズにて、明るさ絞りが第2レンズ群中の2つのレンズの間に配置される場合、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
4.0 < fl_g2a / IH (3)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(3)は物体側副レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
下限を下回らないようにして物体側副レンズ群の正の屈折力を抑えることで、像側副レンズ群との偏心による性能劣化を軽減しやすくなる。
4.0 < fl_g2a / IH (3)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(3)は物体側副レンズ群の焦点距離と撮像面における有効撮像領域の最大像高の好ましい比を特定するものである。
下限を下回らないようにして物体側副レンズ群の正の屈折力を抑えることで、像側副レンズ群との偏心による性能劣化を軽減しやすくなる。
条件式(3)に上限値7.0を設け、これを上回らないようにすることが好ましい。
4.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−1)
条件式(3−1)の上限を上回らないようにして、物体側副レンズ群の正の屈折力を確保することで、明るさ絞りの前後の正屈折力配置による収差補正に有利となる。
4.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−1)
条件式(3−1)の上限を上回らないようにして、物体側副レンズ群の正の屈折力を確保することで、明るさ絞りの前後の正屈折力配置による収差補正に有利となる。
条件式(3)や(3−1)にて、下限値を5.0とすると、物体側副レンズ群の偏心による性能劣化の軽減にいっそう有利となる。
例えば、以下の条件のいずれかを満足することがより好ましい。
5.0 < fl_g2a / IH (3−2)
5.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−3)
例えば、以下の条件のいずれかを満足することがより好ましい。
5.0 < fl_g2a / IH (3−2)
5.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−3)
上述の2群ズームレンズにて、以下の条件式(A)を満足することが好ましい。
2ω>85° (A)
ただし、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
条件式(A)は、広角端における好ましい全画角(半画角ωの2倍)を特定するものである。
本発明の2群ズームレンズは画角の確保に有利であり、条件式(A)の下限値を下回らない画角を確保することで遠近感を強調した表現や深い被写界深度を生かした撮影が可能となる。
2ω>85° (A)
ただし、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。
条件式(A)は、広角端における好ましい全画角(半画角ωの2倍)を特定するものである。
本発明の2群ズームレンズは画角の確保に有利であり、条件式(A)の下限値を下回らない画角を確保することで遠近感を強調した表現や深い被写界深度を生かした撮影が可能となる。
上述の2群ズームレンズにて、前述の第1レンズ、前述の第2レンズ、前述の第3レンズの各々は単レンズであることが好ましい。
本発明における2群ズームレンズにおいて、第1レンズ群における構成は収差補正上、最小限の3枚としている。そのため、それぞれのレンズを単レンズとすることで、第1レンズ群の屈折面を6つに分担でき、レンズ同士を接合した場合に比較して、設計自由度を確保でき、収差補正を行いやすくなる。加えて、それぞれのレンズを接合した場合と比較して、第1レンズの径方向の増大化を抑えやすく構成できる。
本発明における2群ズームレンズにおいて、第1レンズ群における構成は収差補正上、最小限の3枚としている。そのため、それぞれのレンズを単レンズとすることで、第1レンズ群の屈折面を6つに分担でき、レンズ同士を接合した場合に比較して、設計自由度を確保でき、収差補正を行いやすくなる。加えて、それぞれのレンズを接合した場合と比較して、第1レンズの径方向の増大化を抑えやすく構成できる。
上述の各構成は、複数を同時に満足することが好ましい。
例えば、条件式(1)と(2−2)を同時に満足することが好ましい。
更には条件式(2−3)を満足することが好ましい。
もしくは、第2レンズ群は、その第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有し、条件式(1)を満足することが好ましい。
もしくは、前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(1)、(3)を満足することが好ましい。
更には、条件式(3−1)を満足することが好ましい。
もしくは、条件式(2−4)、(A)を満足することが好ましい。
もしくは、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズの各々は単レンズであり、条件式(2−5)、(A)を満足することが好ましい。
もしくは、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りがその物体側副レンズ群とその像側副レンズ群との間に配置され、その明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(3−2)、(A)を満足することが好ましい。
更には条件式(3−3)を満足することが好ましい。
もしくは、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズの各々は単レンズであり、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りが物体側副レンズ群と像側副レンズ群との間に配置され、その明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(3)、(A)を満足することが好ましい。
更には、条件式(3−1)を満足することが好ましい。
例えば、条件式(1)と(2−2)を同時に満足することが好ましい。
更には条件式(2−3)を満足することが好ましい。
もしくは、第2レンズ群は、その第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有し、条件式(1)を満足することが好ましい。
もしくは、前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(1)、(3)を満足することが好ましい。
更には、条件式(3−1)を満足することが好ましい。
もしくは、条件式(2−4)、(A)を満足することが好ましい。
もしくは、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズの各々は単レンズであり、条件式(2−5)、(A)を満足することが好ましい。
もしくは、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りがその物体側副レンズ群とその像側副レンズ群との間に配置され、その明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(3−2)、(A)を満足することが好ましい。
更には条件式(3−3)を満足することが好ましい。
もしくは、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズの各々は単レンズであり、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、明るさ絞りが物体側副レンズ群と像側副レンズ群との間に配置され、その明るさ絞りと第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、条件式(3)、(A)を満足することが好ましい。
更には、条件式(3−1)を満足することが好ましい。
また、更なる光学性能の向上等のために、以下のいずれか1つ、更には複数の構成を満足することが好ましい。
第1レンズ群中の第1レンズは非球面の物体側面と非球面の像側面をもち像側に凹の負メニスカスレンズであり、その第1レンズの物体側面は中心よりも周辺にて正の屈折力が大きく、第1レンズの像側面は中心よりも周辺にて負の屈折力が小さいことが好ましい。
入射瞳位置を小さくするためには、最も物体側の屈折面が負の屈折力を持つ凹面である方が近軸的には有利である。一方、最も物体側の屈折面を負の屈折力の凹面とすると、過剰な歪曲収差が発生しやすくなる。画像処理により歪曲収差を補正することも可能であるが、補正量が過剰に大きくなると、画面の周辺部の画像が放射状に引き伸ばされるために、周辺部での画質の低下も起こりやすくなる。
また、従来技術として、負レンズの前に正レンズを配置して歪曲収差を補正することが知られている。しかしながら、画角の広い光学系においては、この様な構成とした場合にこの正レンズの径が著しく大きくなってしまい小型化に反する。
従って、小型化と歪曲収差低減とをバランスよく行うためには第1レンズは像面側に凹の負メニスカスレンズとすることが好ましい。
このとき、負メニスカスレンズの物体側面の正の屈折力を大きくすると、相対的に像側面の負の屈折力も大きくなる。構成レンズ枚数を増加させることなく収差補正を行うために、この第1レンズの物体側面と像側面を非球面とし、その形状について、物体側面は中心よりも周辺にて正の屈折力が大きく、像側面は中心よりも周辺にて負の屈折力が小さい形状とすることが好ましい。
なお、負の屈折力が小さいとは、中心部分の局所的な負の屈折力に対して周辺部の局所的な屈折力が0に近い、もしくは、正であることを意味する。
また副次的な効果として、負メニスカスレンズの像側面の非球面化により第1レンズと第2レンズの間の空気間隔を小さくすることが可能となり第1レンズ群の薄型化にもつながる。これにより入射瞳位置も小さくなり小型化に有利となる。
また、従来技術として、負レンズの前に正レンズを配置して歪曲収差を補正することが知られている。しかしながら、画角の広い光学系においては、この様な構成とした場合にこの正レンズの径が著しく大きくなってしまい小型化に反する。
従って、小型化と歪曲収差低減とをバランスよく行うためには第1レンズは像面側に凹の負メニスカスレンズとすることが好ましい。
このとき、負メニスカスレンズの物体側面の正の屈折力を大きくすると、相対的に像側面の負の屈折力も大きくなる。構成レンズ枚数を増加させることなく収差補正を行うために、この第1レンズの物体側面と像側面を非球面とし、その形状について、物体側面は中心よりも周辺にて正の屈折力が大きく、像側面は中心よりも周辺にて負の屈折力が小さい形状とすることが好ましい。
なお、負の屈折力が小さいとは、中心部分の局所的な負の屈折力に対して周辺部の局所的な屈折力が0に近い、もしくは、正であることを意味する。
また副次的な効果として、負メニスカスレンズの像側面の非球面化により第1レンズと第2レンズの間の空気間隔を小さくすることが可能となり第1レンズ群の薄型化にもつながる。これにより入射瞳位置も小さくなり小型化に有利となる。
第1レンズ群中の第1レンズは像側に凹の負メニスカスレンズであり、第2レンズは両凹負レンズであり、第3レンズは物体側に凸の正レンズであることが好ましい。
これは第1レンズ群のより好ましいレンズ構成を特定するものである。
第1レンズをメニスカスレンズとし、物体側を凸面とすることによりこの面に入射する光線を緩やかに屈折させることが可能となり、主に歪曲収差の補正に効果的である。そして第2レンズを両凹レンズとすることで両側のレンズ面に負の屈折力を分担し、諸収差の発生を抑えやすくなる。加えて、第2レンズの像側の凹面に向き合う第3レンズの物体側を凸面とすることで、色収差の低減に有利となる。
これは第1レンズ群のより好ましいレンズ構成を特定するものである。
第1レンズをメニスカスレンズとし、物体側を凸面とすることによりこの面に入射する光線を緩やかに屈折させることが可能となり、主に歪曲収差の補正に効果的である。そして第2レンズを両凹レンズとすることで両側のレンズ面に負の屈折力を分担し、諸収差の発生を抑えやすくなる。加えて、第2レンズの像側の凹面に向き合う第3レンズの物体側を凸面とすることで、色収差の低減に有利となる。
第2レンズ群を物体側副レンズ群と像側副レンズ群にて構成し、無限遠距離合焦から至近距離合焦へのフォーカシングに際し、第2レンズ群中の物体側副レンズ群が第1レンズ群及び像側副レンズ群とは独立して移動することが好ましい。
軸外光束の分離量が大きい第1レンズ群内のレンズのみを移動させてファーカシングを行う場合と比較し、物体側副レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことにより、広角端付近における像面湾曲の変動を小さく抑えることが可能となる。
軸外光束の分離量が大きい第1レンズ群内のレンズのみを移動させてファーカシングを行う場合と比較し、物体側副レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことにより、広角端付近における像面湾曲の変動を小さく抑えることが可能となる。
更には、この物体側副レンズ群のみの移動でフォーカシングを行うことがより好ましい。
これにより複雑なフローティング機構を設けること無く、無限遠から至近距離への撮影が可能となる。加えて、第1レンズ群と比較して物体側副レンズ群は小型であるので、フォーカシングの為の駆動機構も簡素化でき好ましい。
これにより複雑なフローティング機構を設けること無く、無限遠から至近距離への撮影が可能となる。加えて、第1レンズ群と比較して物体側副レンズ群は小型であるので、フォーカシングの為の駆動機構も簡素化でき好ましい。
第2レンズ群中の物体側副レンズ群は正屈折力の単レンズからなることが好ましい。
第1レンズ群からの発散する軸上光束を屈折させ、第2レンズ群の径方向のサイズを小さくしやすくなる。
加えて、この物体側副レンズ群をフォーカシング時に移動させる場合、この副レンズ群を正屈折力の単レンズとすることで機構をより軽量化することが可能となり、駆動機構を簡素化し、高速かつ安定した動作を行う上で有利となる。
第1レンズ群からの発散する軸上光束を屈折させ、第2レンズ群の径方向のサイズを小さくしやすくなる。
加えて、この物体側副レンズ群をフォーカシング時に移動させる場合、この副レンズ群を正屈折力の単レンズとすることで機構をより軽量化することが可能となり、駆動機構を簡素化し、高速かつ安定した動作を行う上で有利となる。
第2レンズ群は、第2レンズ群中の最も像側に配置された像側に凸の非球面正レンズを有することが好ましい。
第2レンズ群内において、軸上光束と軸外光束が最も分離している最も像側のレンズを非球面レンズとすることで軸外収差の補正に有利となる。
更には、このレンズを像面側に凸の正レンズとすることでズームレンズのテレセントリック性の確保に有利となる。
第2レンズ群内において、軸上光束と軸外光束が最も分離している最も像側のレンズを非球面レンズとすることで軸外収差の補正に有利となる。
更には、このレンズを像面側に凸の正レンズとすることでズームレンズのテレセントリック性の確保に有利となる。
以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
0.7< fl_L01/f1 <1.0 (4)
ただし、
fl_L01は前記第1レンズ群中の前記第1レンズの焦点距離、
である。
0.7< fl_L01/f1 <1.0 (4)
ただし、
fl_L01は前記第1レンズ群中の前記第1レンズの焦点距離、
である。
条件式(4)は第1レンズ群中の第1レンズの好ましい屈折力を特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、軸外収差の発生を抑えやすくなる。
上限を上回らないようにすることで、入射瞳位置を小さくしやすくなり、径方向の小型化に有利となる。
下限を下回らないようにすることで、軸外収差の発生を抑えやすくなる。
上限を上回らないようにすることで、入射瞳位置を小さくしやすくなり、径方向の小型化に有利となる。
以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.7< f2/Σ2G <1.0 (5)
ただし、
Σ2Gは無限遠距離合焦時における前記第2レンズ群の光軸上での厚み
である。
0.7< f2/Σ2G <1.0 (5)
ただし、
Σ2Gは無限遠距離合焦時における前記第2レンズ群の光軸上での厚み
である。
条件式(5)は第2レンズ群における好ましい光軸上の厚みを特定するものである。
上述したとおり広角端から望遠端への変倍の際の光学系全長が最も短くなるときの全長は第2レンズ群の焦点距離の影響が大きい。そのため、要求仕様により、第2レンズ群の焦点距離がほぼ定まる。
条件式(5)の下限を下回らないようにして第2レンズ群の光軸上での厚みを抑えることで、変倍時の移動空間を確保しやすくなる。
上限を上回らないようにして第2レンズ群の光軸上の厚みを確保することで、第2レンズ群を構成するレンズ枚数を十分に確保でき、良好な収差補正に有利となる。
上述したとおり広角端から望遠端への変倍の際の光学系全長が最も短くなるときの全長は第2レンズ群の焦点距離の影響が大きい。そのため、要求仕様により、第2レンズ群の焦点距離がほぼ定まる。
条件式(5)の下限を下回らないようにして第2レンズ群の光軸上での厚みを抑えることで、変倍時の移動空間を確保しやすくなる。
上限を上回らないようにして第2レンズ群の光軸上の厚みを確保することで、第2レンズ群を構成するレンズ枚数を十分に確保でき、良好な収差補正に有利となる。
ズームレンズの光路中にて空間に接する物体側面と像側面をもち、それら物体側面と像側面の間に空間が無いレンズ体をレンズ成分とする。このとき、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、正屈折力の第1レンズ成分と、正屈折力の第2レンズ成分と、第3レンズ成分と、負屈折力の第4レンズ成分と、正屈折力の第5レンズ成分からなり、明るさ絞りが第1レンズ成分と第2レンズ成分との間に配置されることが好ましい。
これは第2レンズ群内の最適なレンズ構成を特定したものである。明るさ絞りより物体側に正屈折力の第1レンズ成分を配置し、明るさ絞りの像側に配置された第2レンズ成分から第5レンズ成分を配置することによって諸収差の補正を行いやすくなる。
第2レンズ群中の像側よりに位置する第4レンズ成分を負の屈折力とし、第5レンズ成分を正の屈折力とすることで、収差の低減とともに、第2レンズ群の後側主点位置を像側よりにできるので、広角端におけるバックフォーカスの確保にも有利となる。
第2レンズ群中の像側よりに位置する第4レンズ成分を負の屈折力とし、第5レンズ成分を正の屈折力とすることで、収差の低減とともに、第2レンズ群の後側主点位置を像側よりにできるので、広角端におけるバックフォーカスの確保にも有利となる。
更には、第3レンズ成分は、物体側から像側に順に、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる接合レンズ成分であることがより好ましい。
球面収差と色収差(特に軸上色収差)を同時に補正することに有利となる。
球面収差と色収差(特に軸上色収差)を同時に補正することに有利となる。
また更には、第4レンズ成分は複数のレンズを含む接合レンズ成分であることが好ましい。
第2レンズ群中で負の屈折力が強くなる第4レンズ成分を接合レンズ成分とすることで、色収差、特に倍率の色収差の補正に有利となる。
第2レンズ群中で負の屈折力が強くなる第4レンズ成分を接合レンズ成分とすることで、色収差、特に倍率の色収差の補正に有利となる。
また更には、第5レンズ成分は単レンズであることが好ましい。
第2レンズ群の光軸上での厚さを抑えやすくなり、径方向のサイズの小型化にも有利となる。
第2レンズ群の光軸上での厚さを抑えやすくなり、径方向のサイズの小型化にも有利となる。
第1レンズ群中の前記第1レンズが以下の条件式(6)を満足するメニスカスレンズであることが好ましい。
−1.15<(R_im+R_ob)/(R_im−R_ob)< −1 (6)
ただし、
R_obは前記第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R_imは前記第1レンズの像側面の近軸曲率半径
である。
−1.15<(R_im+R_ob)/(R_im−R_ob)< −1 (6)
ただし、
R_obは前記第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R_imは前記第1レンズの像側面の近軸曲率半径
である。
条件式(6)は第1レンズ群中の第1レンズの好ましいシェープファクターを特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、入射瞳位置を小さくしやすくなり、第1レンズの径の小型化に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第1レンズの物体側面を凸とし、歪曲収差の過剰な発生を抑えやすくなる。
加えて、第1レンズ面を非球面化した場合でも、変曲点を持たない断面形状にできるので、製造上、収差補正上ともに好ましい。
下限を下回らないようにすることで、入射瞳位置を小さくしやすくなり、第1レンズの径の小型化に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第1レンズの物体側面を凸とし、歪曲収差の過剰な発生を抑えやすくなる。
加えて、第1レンズ面を非球面化した場合でも、変曲点を持たない断面形状にできるので、製造上、収差補正上ともに好ましい。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群は先ず像側に移動し、その後物体側へ移動し、第2レンズ群は物体側に移動することが好ましい。
変倍比の確保と全変倍域における光学系全長の短縮化の両立に有利となる。
変倍比の確保と全変倍域における光学系全長の短縮化の両立に有利となる。
ズームレンズと、その像側に配置された撮像面を有する撮像素子を有する撮像装置にて、上述のいずれかのズームレンズを用いることが好ましい。
上述のズームレンズはテレセントリック性が良好であるので撮像面への光線の斜入射による影響を抑えられ、高画質の画像を得られる。
上述のズームレンズはテレセントリック性が良好であるので撮像面への光線の斜入射による影響を抑えられ、高画質の画像を得られる。
上述の各構成は複数を同時に満足することがより好ましい。また、各条件式について、以下のようにすることでその効果をより確実にでき好ましい。
条件式(1)について、
下限値を1.35、さらには1.40とすることがより好ましい。
上限値を1.65、さらには1.60とすることがより好ましい。
条件式(2)、(2−1)について、
下限値を2.1、さらには2.2とすることがより好ましい。
上限値を2.45、さらには2.40とすることがより好ましい。
条件式(3)、(3−1)について、
下限値を5.0、さらには5.3とすることがより好ましい。
上限値を6.5、さらには6.0とすることがより好ましい。
条件式(4)について、
下限値を0.71とすることがより好ましい。
上限値を0.95とすることがより好ましい。
条件式(5)について、
下限値を0.75、さらには0.8とすることがより好ましい。
上限値を0.95とすることがより好ましい。
条件式(6)について、
下限値を−1.1とすることがより好ましい。
上限値を−1.05とすることがより好ましい。
条件式(A)について、
下限値を90°とすることがより好ましい。
上限値を設け、120°さらには115°を上回らないようにすると、第1レンズの径サイズの小型化に有利となる。
なお、2群ズームレンズがフォーカシング可能な場合、各条件式は最も遠距離に合焦した状態での値とする。
条件式(1)について、
下限値を1.35、さらには1.40とすることがより好ましい。
上限値を1.65、さらには1.60とすることがより好ましい。
条件式(2)、(2−1)について、
下限値を2.1、さらには2.2とすることがより好ましい。
上限値を2.45、さらには2.40とすることがより好ましい。
条件式(3)、(3−1)について、
下限値を5.0、さらには5.3とすることがより好ましい。
上限値を6.5、さらには6.0とすることがより好ましい。
条件式(4)について、
下限値を0.71とすることがより好ましい。
上限値を0.95とすることがより好ましい。
条件式(5)について、
下限値を0.75、さらには0.8とすることがより好ましい。
上限値を0.95とすることがより好ましい。
条件式(6)について、
下限値を−1.1とすることがより好ましい。
上限値を−1.05とすることがより好ましい。
条件式(A)について、
下限値を90°とすることがより好ましい。
上限値を設け、120°さらには115°を上回らないようにすると、第1レンズの径サイズの小型化に有利となる。
なお、2群ズームレンズがフォーカシング可能な場合、各条件式は最も遠距離に合焦した状態での値とする。
以下に本発明に基づく実施の形態について説明する。いずれの実施形態も、上述のような工夫を施すことで、広い広角端画角をもち、径方向も小型で、光学性能も良好な撮影用2群ズームレンズを提供している。
また、各実施例のズームレンズは、コンパクトなデジタルカメラやレンズ交換式のデジタルカメラの撮影レンズに用いると、広画角で径方向が小さく、尚且つ光学性能の優れたデジタルカメラを構成できる。
以下に示す各実施例は、レンズ交換式、もしくはレンズ一体型のデジタルカメラのズームレンズおよびそれを備えた撮像装置の例である。実施例1〜5においては、高い光学性能を持ち、かつ、コンパクト性に優れた広角ズームレンズとなっている。実施例1〜5は全変倍域にて有効撮像領域は矩形で一定である。各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。全長は、レンズの入射面から射出面までの光軸上の距離にバックフォーカスBFを加えたものである。バックフォーカスBFは、空気換算長で示している。
次に、各実施例の広角端から望遠端への移動方式を示す。第1レンズ群G1は、像側に移動後物体側に移動する。第2レンズ群G2は、物体側にのみ移動する。第2レンズ群G2の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)を像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
以下、本発明の2群ズームレンズの実施例1〜5について説明する。実施例1〜5の(a)無限遠物点合焦時の広角端、(b)望遠端でのレンズ断面図をそれぞれ図1〜図5に示す。
各図中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、明るさ絞りはS、撮像素子としてのCCD(あるいはCMOS等)の撮像面はIで示してある。明るさ絞りは開口サイズが可変の開口部をもち、Fナンバーを変更可能としている。(後述する数値実施例のFナンバーは変更可能の範囲での最小Fナンバーを示している。)CCDのカバーガラスは図1から5及び後述する数値データでは省略し、後述する図16の説明にて図示する。ローパスフィルターや赤外カット吸収フィルターをバックフォーカス中に配置してもよい。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G2から構成されている。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズからなり、明るさ絞りSが第2レンズ群G2の1番目と2番目のレンズの間の間隔に配置される。
非球面は、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズの両面、両凹負レンズの像側面、第2レンズ群G2の最も像側の両凸正レンズの両面の5面に用いている。
第2レンズ群G2の最も物体側の両凸正レンズを像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G2から構成されている。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと、両凹負レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズからなり、明るさ絞りSが第2レンズ群G2の1番目と2番目のレンズの間の間隔に配置される。
非球面は、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズの両面、第2レンズ群G2の最も像側の両凸正レンズの両面の4面に用いている。
第2レンズ群G2の最も物体側の両凸正レンズを像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G2から構成されている。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向け正メニスカスレンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズからなり、明るさ絞りSが第2レンズ群G2の1番目と2番目のレンズの間の間隔に配置される。
非球面は、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズの両面、両凹負レンズの両面、第2レンズ群G2の最も像側の両凸正レンズの両面の6面に用いている。
第2レンズ群G2の最も物体側の両凸正レンズを像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G2から構成されている。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向け正メニスカスレンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズからなり、明るさ絞りSが第2レンズ群G2の1番目と2番目のレンズの間の間隔に配置される。
非球面は、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズの両面、両凹負レンズの像側面、第2レンズ群G2の最も像側の両凸正レンズの両面の5面に用いている。
第2レンズ群G2の最も物体側の両凸正レンズを像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G2から構成されている。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
そして、明るさ絞りSが第2レンズ群G2中の最も物体側のレンズ成分(物体側副レンズ群SG2a)と物体側から2番目のレンズ成分の間に配置されている。物体側から2番目のレンズ成分から像側のレンズ成分が像側副レンズ群SG2bを構成する。
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
第1レンズ群G1は、広角端から変倍途中の状態まで像側へ移動し、その状態から望遠端まで物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より像側に位置する。
第2レンズ群G2と明るさ絞りSは、広角端から望遠端まで、第1レンズ群G1との間隔を狭めながら、一体に物体側へ移動する。
物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向け正メニスカスレンズとからなり、第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズからなり、明るさ絞りSが第2レンズ群G2の1番目と2番目のレンズの間の間隔に配置される。
非球面は、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズの両面、両凹負レンズの両面、第2レンズ群G2の最も像側の両凸正レンズの両面の6面に用いている。
第2レンズ群G2の最も物体側の両凸正レンズを像側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
以下、各実施例におけるレンズの数値データを示す。
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズの肉厚または間隔、ndは各レンズのd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12は非球面係数、E±Nは×10±Nをそれぞれ示している。
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズの肉厚または間隔、ndは各レンズのd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12は非球面係数、E±Nは×10±Nをそれぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)2}1/2]
+A4×Y4+A6×Y6+A8×Y8+A10×Y10+A12×Y12
ただし、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)2}1/2]
+A4×Y4+A6×Y6+A8×Y8+A10×Y10+A12×Y12
ただし、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 285.432 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.344 6.995
3 -30.289 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 146.911 1.000
5 21.720 3.405 1.8052 25.42
6 198.439 可変
7 223.185 1.940 1.5500 50.00
8 -40.508 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 15.538 2.186 1.7787 41.84
11 1391.478 0.200
12 149.497 4.062 1.4875 70.23
13 -29.117 0.900 1.9037 31.32
14 14.259 5.564 1.4970 81.54
15 -21.672 0.200
16 -69.876 3.536 1.6129 37.00
17 -10.084 1.100 1.8830 40.76
18 25.640 0.364
19(非球面) 21.011 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -14.814 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=328.22,A4=3.896E-05,A6=-2.457E-07,A8=8.354E-10,A10=-1.221E-12
第2面
K=-0.690,A4=-3.169E-05,A6=1.950E-07,A8=-1.062E-08,A10=7.114E-11,A12=-3.377E-13
第4面
K=0.000,A4=8.043E-05,A6=3.713E-07,A8=-4.692E-10,A10=2.478E-11
第19面
K=0.000,A4=-8.389E-05,A6=4.703E-07,A8=-3.630E-09,A10=1.783E-11
第20面
K=-0.863,A4=-1.149E-05,A6=-1.448E-07,A8=3.639E-09,A10=-2.567E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 10.20 19.60
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 99.9° 58.5°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 20.494 1.500
d8 3.764 3.764
d20 21.136 34.866
BF 21.136 34.866
レンズ全長 87.45 82.18
至近距離合焦時
物体から第1面 161.195 166.429
d6 22.088 3.386
d8 2.169 1.877
d20 21.136 34.866
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.63
2 7 24.29
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 285.432 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.344 6.995
3 -30.289 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 146.911 1.000
5 21.720 3.405 1.8052 25.42
6 198.439 可変
7 223.185 1.940 1.5500 50.00
8 -40.508 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 15.538 2.186 1.7787 41.84
11 1391.478 0.200
12 149.497 4.062 1.4875 70.23
13 -29.117 0.900 1.9037 31.32
14 14.259 5.564 1.4970 81.54
15 -21.672 0.200
16 -69.876 3.536 1.6129 37.00
17 -10.084 1.100 1.8830 40.76
18 25.640 0.364
19(非球面) 21.011 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -14.814 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=328.22,A4=3.896E-05,A6=-2.457E-07,A8=8.354E-10,A10=-1.221E-12
第2面
K=-0.690,A4=-3.169E-05,A6=1.950E-07,A8=-1.062E-08,A10=7.114E-11,A12=-3.377E-13
第4面
K=0.000,A4=8.043E-05,A6=3.713E-07,A8=-4.692E-10,A10=2.478E-11
第19面
K=0.000,A4=-8.389E-05,A6=4.703E-07,A8=-3.630E-09,A10=1.783E-11
第20面
K=-0.863,A4=-1.149E-05,A6=-1.448E-07,A8=3.639E-09,A10=-2.567E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 10.20 19.60
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 99.9° 58.5°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 20.494 1.500
d8 3.764 3.764
d20 21.136 34.866
BF 21.136 34.866
レンズ全長 87.45 82.18
至近距離合焦時
物体から第1面 161.195 166.429
d6 22.088 3.386
d8 2.169 1.877
d20 21.136 34.866
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.63
2 7 24.29
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 259.881 2.862 1.8061 40.92
2(非球面) 12.090 6.660
3 -129.165 1.514 1.7200 46.02
4 16.241 3.975
5 26.845 4.244 1.7552 27.51
6 -84.436 可変
7 200.319 1.488 1.7200 43.69
8 -52.917 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.019
10 11.325 1.699 1.7170 47.92
11 16.811 2.012
12 15.960 3.119 1.4970 81.54
13 -24.642 0.215
14 -27.181 2.085 1.8830 40.76
15 8.486 4.355 1.4875 70.23
16 485.707 0.200
17 16.881 7.652 1.4875 70.23
18 -10.733 1.000 1.8061 40.92
19 289.247 2.011
20(非球面) 35.050 5.388 1.7432 49.34
21(非球面) -42.199 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=224.787,A4=5.577E-05,A6=-2.794E-07,A8=6.255E-10,A10=-6.712E-13
第2面
K=-0.319,A4=1.256E-05,A6=2.775E-07,A8=-5.365E-09,A10=-1.023E-11,A12=8.892E-14
第20面
K=1.671,A4=-9.687E-06,A6=6.555E-07,A8=-5.731E-10,A10=4.395E-12
第21面
K=-4.8048,A4=4.627E-05,A6=3.683E-07,A8=3.160E-09,A10=3.753E-12
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 9.18 17.64
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 105.9° 64.1°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 23.825 1.526
d8 3.145 3.145
d21 14.981 28.099
BF 14.981 28.099
レンズ全長 93.49 84.19
至近距離合焦時
物体から第1面 155.108 164.047
d6 25.581 3.176
d8 1.383 1.500
d21 14.981 28.099
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.67
2 7 25.61
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 259.881 2.862 1.8061 40.92
2(非球面) 12.090 6.660
3 -129.165 1.514 1.7200 46.02
4 16.241 3.975
5 26.845 4.244 1.7552 27.51
6 -84.436 可変
7 200.319 1.488 1.7200 43.69
8 -52.917 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.019
10 11.325 1.699 1.7170 47.92
11 16.811 2.012
12 15.960 3.119 1.4970 81.54
13 -24.642 0.215
14 -27.181 2.085 1.8830 40.76
15 8.486 4.355 1.4875 70.23
16 485.707 0.200
17 16.881 7.652 1.4875 70.23
18 -10.733 1.000 1.8061 40.92
19 289.247 2.011
20(非球面) 35.050 5.388 1.7432 49.34
21(非球面) -42.199 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=224.787,A4=5.577E-05,A6=-2.794E-07,A8=6.255E-10,A10=-6.712E-13
第2面
K=-0.319,A4=1.256E-05,A6=2.775E-07,A8=-5.365E-09,A10=-1.023E-11,A12=8.892E-14
第20面
K=1.671,A4=-9.687E-06,A6=6.555E-07,A8=-5.731E-10,A10=4.395E-12
第21面
K=-4.8048,A4=4.627E-05,A6=3.683E-07,A8=3.160E-09,A10=3.753E-12
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 9.18 17.64
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 105.9° 64.1°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 23.825 1.526
d8 3.145 3.145
d21 14.981 28.099
BF 14.981 28.099
レンズ全長 93.49 84.19
至近距離合焦時
物体から第1面 155.108 164.047
d6 25.581 3.176
d8 1.383 1.500
d21 14.981 28.099
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.67
2 7 25.61
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 270.000 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.581 7.868
3(非球面) -29.530 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 131.709 1.679
5 23.237 3.550 1.8052 25.42
6 199.460 可変
7 91.294 1.940 1.5508 50.02
8 -54.840 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 16.352 3.235 1.6983 45.38
11 -502.856 0.200
12 95.470 5.375 1.4875 70.23
13 -22.204 0.900 1.9037 31.32
14 14.744 5.608 1.4970 81.54
15 -25.369 0.200
16 882.016 3.758 1.6129 37.00
17 -11.915 1.100 1.8830 40.76
18 29.134 0.350
19(非球面) 21.255 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -17.042 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=207.60,A4=2.493E-05,A6=-1.316E-07,A8=4.345E-10,A10=-5.985E-13
第2面
K=-0.859,A4=-4.460E-05,A6=1.766E-07,A8=-5.948E-09,A10=3.483E-11,A12=-7.197E-14
第3面
K=-0.1445,A4=-3.773E-06,A6=1.829E-07,A8=2.361E-10,A10=-1.848E-12
第4面
K=0.000,A4=8.459E-05,A6=4.913E-07,A8=6.382E-10,A10=-3.051E-12
第19面
K=0.000,A4=-5.724E-05,A6=3.097E-07,A8=-1.306E-09,A10=1.094E-11
第20面
K=-1.277,A4=4.148E-06,A6=4.384E-08,A8=2.274E-09,A10=2.946E-12
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 9.18 17.64
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 105.7° 63.5°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 22.709 1.500
d8 3.883 3.883
d20 18.279 31.037
BF 18.279 31.037
レンズ全長 91.23 82.78
至近距離合焦時
物体から第1面 157.295 165.800
d6 24.277 3.297
d8 2.316 2.087
d20 18.279 31.037
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.41
2 7 24.74
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 270.000 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.581 7.868
3(非球面) -29.530 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 131.709 1.679
5 23.237 3.550 1.8052 25.42
6 199.460 可変
7 91.294 1.940 1.5508 50.02
8 -54.840 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 16.352 3.235 1.6983 45.38
11 -502.856 0.200
12 95.470 5.375 1.4875 70.23
13 -22.204 0.900 1.9037 31.32
14 14.744 5.608 1.4970 81.54
15 -25.369 0.200
16 882.016 3.758 1.6129 37.00
17 -11.915 1.100 1.8830 40.76
18 29.134 0.350
19(非球面) 21.255 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -17.042 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=207.60,A4=2.493E-05,A6=-1.316E-07,A8=4.345E-10,A10=-5.985E-13
第2面
K=-0.859,A4=-4.460E-05,A6=1.766E-07,A8=-5.948E-09,A10=3.483E-11,A12=-7.197E-14
第3面
K=-0.1445,A4=-3.773E-06,A6=1.829E-07,A8=2.361E-10,A10=-1.848E-12
第4面
K=0.000,A4=8.459E-05,A6=4.913E-07,A8=6.382E-10,A10=-3.051E-12
第19面
K=0.000,A4=-5.724E-05,A6=3.097E-07,A8=-1.306E-09,A10=1.094E-11
第20面
K=-1.277,A4=4.148E-06,A6=4.384E-08,A8=2.274E-09,A10=2.946E-12
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 9.18 17.64
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 105.7° 63.5°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 22.709 1.500
d8 3.883 3.883
d20 18.279 31.037
BF 18.279 31.037
レンズ全長 91.23 82.78
至近距離合焦時
物体から第1面 157.295 165.800
d6 24.277 3.297
d8 2.316 2.087
d20 18.279 31.037
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.41
2 7 24.74
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 338.104 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.461 6.184
3 -28.653 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 189.462 1.000
5 21.356 3.192 1.8052 25.42
6 198.383 可変
7 379.117 1.940 1.5532 52.41
8 -37.974 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 15.170 2.291 1.7863 41.57
11 378.434 0.200
12 147.910 3.435 1.4875 70.23
13 -32.720 0.900 1.9037 31.32
14 14.723 5.985 1.4970 81.54
15 -23.347 0.200
16 -204.418 3.726 1.6129 37.00
17 -9.998 1.100 1.8830 40.76
18 20.819 0.486
19(非球面) 19.506 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -15.903 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=563.78,A4=5.709E-05,A6=-3.634E-07,A8=1.208E-09,A10=-1.767E-12
第2面
K=-0.435,A4=-4.103E-05,A6=7.551E-08,A8=-1.168E-08,A10=3.840E-11,A12=-3.730E-13
第4面
K=0.000,A4=8.548E-05,A6=3.413E-07,A8=-1.992E-10,A10=4.110E-11
第19面
K=0.000,A4=-7.166E-05,A6=3.633E-07,A8=-2.984E-09,A10=2.245E-11
第20面
K=-0.779,A4=-1.003E-05,A6=-1.344E-07,A8=2.677E-09,A10=-1.595E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 11.22 21.56
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 93.4° 53.9°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 19.666 2.232
d8 3.350 3.350
d20 22.091 36.962
BF 22.091 36.962
レンズ全長 86.35 83.78
至近距離合焦時
物体から第1面 162.227 164.800
d6 21.304 4.185
d8 1.713 1.396
d20 22.091 36.962
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.84
2 7 24.22
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 338.104 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.461 6.184
3 -28.653 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 189.462 1.000
5 21.356 3.192 1.8052 25.42
6 198.383 可変
7 379.117 1.940 1.5532 52.41
8 -37.974 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 15.170 2.291 1.7863 41.57
11 378.434 0.200
12 147.910 3.435 1.4875 70.23
13 -32.720 0.900 1.9037 31.32
14 14.723 5.985 1.4970 81.54
15 -23.347 0.200
16 -204.418 3.726 1.6129 37.00
17 -9.998 1.100 1.8830 40.76
18 20.819 0.486
19(非球面) 19.506 5.200 1.5825 59.32
20(非球面) -15.903 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=563.78,A4=5.709E-05,A6=-3.634E-07,A8=1.208E-09,A10=-1.767E-12
第2面
K=-0.435,A4=-4.103E-05,A6=7.551E-08,A8=-1.168E-08,A10=3.840E-11,A12=-3.730E-13
第4面
K=0.000,A4=8.548E-05,A6=3.413E-07,A8=-1.992E-10,A10=4.110E-11
第19面
K=0.000,A4=-7.166E-05,A6=3.633E-07,A8=-2.984E-09,A10=2.245E-11
第20面
K=-0.779,A4=-1.003E-05,A6=-1.344E-07,A8=2.677E-09,A10=-1.595E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 11.22 21.56
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 93.4° 53.9°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 19.666 2.232
d8 3.350 3.350
d20 22.091 36.962
BF 22.091 36.962
レンズ全長 86.35 83.78
至近距離合焦時
物体から第1面 162.227 164.800
d6 21.304 4.185
d8 1.713 1.396
d20 22.091 36.962
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -16.84
2 7 24.22
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 269.996 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.731 8.809
3(非球面) -30.470 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 62.995 2.657
5 24.490 3.807 1.8052 25.42
6 226.586 可変
7 55.084 1.940 1.5629 50.41
8 -96.146 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 18.267 2.365 1.6580 47.78
11 18.806 2.281 1.6386 33.83
12 349.721 1.551
13 21.858 2.397 1.4875 70.23
14 -35.685 0.900 1.9037 31.32
15 12.087 7.638 1.4970 81.54
16 -16.936 0.200
17 -32.946 2.921 1.6129 37.00
18 -11.868 1.000 1.8830 40.76
19 54.435 0.350
20(非球面) 22.777 5.755 1.5825 59.32
21(非球面) -21.280 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=187.82,A4=1.683E-05,A6=-1.173E-07,A8=4.407E-10,A10=-5.779E-13
第2面
K=-0.988,A4=-6.429E-05,A6=6.826E-08,A8=-4.804E-09,A10=4.020E-11,A12=-7.592E-14
第3面
K=-0.6094,A4=4.891E-06,A6=1.699E-07,A8=-2.416E-10,A10=5.664E-13
第4面
K=0.000,A4=1.132E-04,A6=4.594E-07,A8=-3.550E-10,A10=-8.878E-12
第20面
K=0.000,A4=-1.530E-05,A6=7.722E-07,A8=2.270E-10,A10=1.883E-11
第21面
K=-3.326,A4=2.344E-05,A6=8.464E-07,A8=-2.149E-09,A10=9.076E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 8.16 15.68
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 111.9° 69.2°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 24.031 1.500
d8 3.921 3.921
d21 17.323 29.738
BF 17.323 29.738
レンズ全長 95.24 85.13
至近距離合焦時
物体から第1面 153.388 163.479
d6 25.416 3.062
d8 2.536 2.358
d21 17.323 29.738
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -15.24
2 7 25.16
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(非球面) 269.996 2.500 1.8061 40.92
2(非球面) 9.731 8.809
3(非球面) -30.470 1.900 1.5831 59.38
4(非球面) 62.995 2.657
5 24.490 3.807 1.8052 25.42
6 226.586 可変
7 55.084 1.940 1.5629 50.41
8 -96.146 可変
9(明るさ絞り) ∞ 1.000
10 18.267 2.365 1.6580 47.78
11 18.806 2.281 1.6386 33.83
12 349.721 1.551
13 21.858 2.397 1.4875 70.23
14 -35.685 0.900 1.9037 31.32
15 12.087 7.638 1.4970 81.54
16 -16.936 0.200
17 -32.946 2.921 1.6129 37.00
18 -11.868 1.000 1.8830 40.76
19 54.435 0.350
20(非球面) 22.777 5.755 1.5825 59.32
21(非球面) -21.280 可変
像面(撮像面) ∞
非球面データ
第1面
K=187.82,A4=1.683E-05,A6=-1.173E-07,A8=4.407E-10,A10=-5.779E-13
第2面
K=-0.988,A4=-6.429E-05,A6=6.826E-08,A8=-4.804E-09,A10=4.020E-11,A12=-7.592E-14
第3面
K=-0.6094,A4=4.891E-06,A6=1.699E-07,A8=-2.416E-10,A10=5.664E-13
第4面
K=0.000,A4=1.132E-04,A6=4.594E-07,A8=-3.550E-10,A10=-8.878E-12
第20面
K=0.000,A4=-1.530E-05,A6=7.722E-07,A8=2.270E-10,A10=1.883E-11
第21面
K=-3.326,A4=2.344E-05,A6=8.464E-07,A8=-2.149E-09,A10=9.076E-11
ズームデータ
広角 望遠
焦点距離 8.16 15.68
Fナンバー 4.08 5.77
画角(2ω) 111.9° 69.2°
像高(IH) 10.82 10.82
無限遠距離合焦時
物体から第1面 ∞ ∞
d6 24.031 1.500
d8 3.921 3.921
d21 17.323 29.738
BF 17.323 29.738
レンズ全長 95.24 85.13
至近距離合焦時
物体から第1面 153.388 163.479
d6 25.416 3.062
d8 2.536 2.358
d21 17.323 29.738
ズームレンズ群データ(無限遠距離合焦時)
群 始面 焦点距離
1 1 -15.24
2 7 25.16
以上の実施例1〜5の無限遠距離合焦時の収差図をそれぞれ図6、図8、図10、図12、図14に示す。実施例1から5の至近距離合焦時の収差図をそれぞれ図7、図9、図11、図13、図15に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は望遠端における球面収差SA、非点収差AS、歪曲収差DT、倍率色収差CCを示す。なお、各収差図中、“FIY”は像高を表す。
次に、上記各実施例における条件式(1)〜(A)の対応値を示す。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) 1.537 1.541 1.517 1.557 1.408
(2) 2.246 2.368 2.287 2.239 2.326
(3) 5.778 5.388 5.778 5.778 5.778
(4) 0.724 0.949 0.754 0.719 0.825
(5) 0.944 0.808 0.871 0.937 0.841
(6) -1.068 -1.098 -1.074 -1.058 -1.075
(A) 99.9° 105.9° 105.7° 93.4° 111.9°
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) 1.537 1.541 1.517 1.557 1.408
(2) 2.246 2.368 2.287 2.239 2.326
(3) 5.778 5.388 5.778 5.778 5.778
(4) 0.724 0.949 0.754 0.719 0.825
(5) 0.944 0.808 0.871 0.937 0.841
(6) -1.068 -1.098 -1.074 -1.058 -1.075
(A) 99.9° 105.9° 105.7° 93.4° 111.9°
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
上述の各実施例のズームレンズは矩形の光電変換面(撮像面)上に広角端では樽型の歪曲収差が発生した像が形成される。一方、中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。広角端付近で発生する歪曲収差を画像処理で補正するために、有効撮像領域を、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしてもよい。その場合、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。そのため、広角端での像高IHwは、中間焦点距離状態の像高IHsや望遠端での像高IHtよりも小さくなる。
また、このような構成とすれば、第1レンズ群の有効径がいっそう小さくなるので、小径化に有利となる。
また、このような構成とすれば、第1レンズ群の有効径がいっそう小さくなるので、小径化に有利となる。
また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。
倍率色収差はズーム状態、フォーカス状態、絞り値によって変化するが、各レンズポジション(ズーム状態、フォーカス状態、絞り値)ごとに、第1原色からの第2原色及び第3原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第1原色信号に対する第2及び第3原色のずれを補正した第2及び第3原色信号を出力することができる。
倍率色収差はズーム状態、フォーカス状態、絞り値によって変化するが、各レンズポジション(ズーム状態、フォーカス状態、絞り値)ごとに、第1原色からの第2原色及び第3原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第1原色信号に対する第2及び第3原色のずれを補正した第2及び第3原色信号を出力することができる。
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを任意に配置してもよい。
第1レンズ群の物体側、第1、2レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。
枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また不要光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
第1レンズ群の物体側、第1、2レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。
枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また不要光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
また、各レンズの空気接触面や接合面に反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。2層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
図16は、本発明の撮影用2群ズームレンズを用い、撮像素子として小型のCCD又はC−MOSセンサー等を用いたレンズ交換式一眼レフレックスカメラの断面図である。図16において、1は一眼レフレックスカメラ、2は変倍機構と合焦機構を備えた鏡筒内に配置された本発明に基づく撮影レンズ系、3は撮影レンズ系2を一眼レフレックスカメラ1に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。
また、4は撮像素子面(撮像面)、5は撮影レンズ系2の光路6上のレンズ系と撮像素子面4との間に配置されたクイックリターンミラー、7はクイックリターンミラー5より反射された光路に配置されたファインダースクリーン、8はペンタプリズム、9はファインダー、Eは観察者の眼(アイポイント)である。クイックリターンミラー5と撮像素子面4との間には、振動により埃を振り払う防塵フィルター、赤外カットフィルター、ローパスフィルターなどのフィルター類、撮像面を保護するカバーガラスが配置される。
また、4は撮像素子面(撮像面)、5は撮影レンズ系2の光路6上のレンズ系と撮像素子面4との間に配置されたクイックリターンミラー、7はクイックリターンミラー5より反射された光路に配置されたファインダースクリーン、8はペンタプリズム、9はファインダー、Eは観察者の眼(アイポイント)である。クイックリターンミラー5と撮像素子面4との間には、振動により埃を振り払う防塵フィルター、赤外カットフィルター、ローパスフィルターなどのフィルター類、撮像面を保護するカバーガラスが配置される。
このような構成の一眼レフレックスカメラ1の撮影レンズ系2として、例えば上記実施例1に示した本発明の撮影用2群ズームレンズが用いられる。
また、本発明は、クイックリターンミラーを持たないレンズ交換式デジタルカメラの交換レンズとすることもできる。広い画角が必要な監視カメラや、レンズ交換式ではない所謂コンパクトデジタルカメラに適用してもよい。
G1…第1レンズ群
G2…第2レンズ群
S…明るさ絞り
SG2a…物体側副レンズ群
SG2b…像側副レンズ群
I…像面(撮像面)
E…観察者の眼(アイポイント)
1…一眼レフレックスカメラ
2…撮影レンズ系
3…マウント部
4…撮像素子面
5…クイックリターンミラー
6…光路
7…ファインダースクリーン
8…ペンタプリズム
9…ファインダー
G2…第2レンズ群
S…明るさ絞り
SG2a…物体側副レンズ群
SG2b…像側副レンズ群
I…像面(撮像面)
E…観察者の眼(アイポイント)
1…一眼レフレックスカメラ
2…撮影レンズ系
3…マウント部
4…撮像素子面
5…クイックリターンミラー
6…光路
7…ファインダースクリーン
8…ペンタプリズム
9…ファインダー
Claims (25)
- 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(1)、(2−2)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
2.1 < f2 / IH (2−2)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。 - 以下の条件式(2−3)を満足する
ことを特徴とする請求項1記載の撮影用2群ズームレンズ。
2.1 < f2 / IH < 2.5 (2−3) - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、前記第2レンズ群中の最も像側に配置された非球面レンズを有し、
以下の条件式(1)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。 - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、
物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(1)、(3)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
1.28 < |f1|/ IH < 1.72 (1)
4.0 < fl_g2a / IH (3)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高
である。 - 以下の条件式(3−1)を満足する
ことを特徴とする請求項4記載の撮影用2群ズームレンズ。
4.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−1) - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
以下の条件式(2−4)、(A)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
2.1 < f2 / IH < 2.45 (2−4)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。 - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
以下の条件式(2−5)、(A)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
1.83 < f2 / IH < 2.45 (2−5)
2ω > 85° (A)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。 - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、
物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3−2)、(A)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
5.0 < fl_g2a / IH (3−2)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。 - 以下の条件式(3−3)を満足する
ことを特徴とする請求項8記載の撮影用2群ズームレンズ。
5.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−3) - 撮像面上に像を形成する撮影用2群ズームレンズであって、
物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と からなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、
負屈折力の第1レンズ、負屈折力の第2レンズ、正屈折力の第3レンズからなり、
且つ、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズの各々は単レンズであり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、
物体側副レンズ群、像側副レンズ群からなり、
明るさ絞りが前記物体側副レンズ群と前記像側副レンズ群との間に配置され、
前記明るさ絞りと前記第2レンズ群は広角端から望遠端への変倍の際に物体側に移動し、
以下の条件式(3)、(A)を満足する
ことを特徴とする撮影用2群ズームレンズ。
4.0 < fl_g2a / IH (3)
2ω > 85° (A)
ただし、
fl_g2aは前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群の焦点距離、
IHは前記撮像面における有効撮像領域の最大像高、
ωは広角端における最大撮影半画角
である。 - 以下の条件式(3−1)を満足する
ことを特徴とする請求項10記載の撮影用2群ズームレンズ。
4.0 < fl_g2a / IH < 7.0 (3−1) - 前記第1レンズ群中の前記第1レンズは非球面の物体側面と非球面の像側面をもち像側に凹の負メニスカスレンズであり、
前記第1レンズの物体側面は中心よりも周辺にて正の屈折力が大きく、
前記第1レンズの像側面は中心よりも周辺にて負の屈折力が小さい
ことを特徴とする請求項1から11のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第1レンズ群中の前記第1レンズは像側に凹の負メニスカスレンズであり、
前記第2レンズは両凹負レンズであり、
前記第3レンズは物体側に凸の正レンズである
ことを特徴とする請求項1から12のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。 - 無限遠距離合焦から至近距離合焦へのフォーカシングに際し、前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群が前記第1レンズ群及び前記像側副レンズ群とは独立して移動する
ことを特徴とする請求項4,5,8から11のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第2レンズ群中の前記物体側副レンズ群は正屈折力の単レンズからなる
ことを特徴とする請求項4,5,8から11、14のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第2レンズ群は、前記第2レンズ群中の最も像側に配置された像側に凸の非球面正レンズを有する
ことを特徴とする請求項1から15のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。 - 以下の条件式(4)を満足する
ことを特徴とする請求項1から16のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。
0.7< fl_L01/f1 <1.0 (4)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
fl_L01は前記第1レンズ群中の前記第1レンズの焦点距離
である。 - 以下の条件式(5)を満足する
ことを特徴とする請求項1から17のいずれかの撮影用2群ズームレンズ。
0.7< f2/Σ2G <1.0 (5)
ただし、
f2は前記第2レンズ群の焦点距離、
Σ2Gは無限遠距離合焦時における前記第2レンズ群の光軸上での厚み
である。 - 前記ズームレンズの光路中にて空間に接する物体側面と像側面をもち、それら物体側面と像側面の間に空間が無いレンズ体をレンズ成分とするとき、
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、
正屈折力の第1レンズ成分と、正屈折力の第2レンズ成分と、第3レンズ成分と、負屈折力の第4レンズ成分と、正屈折力の第5レンズ成分からなり、
明るさ絞りが前記第1レンズ成分と前記第2レンズ成分との間に配置される
ことを特徴とする請求項1から18のいずれかに記載の撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第3レンズ成分は、物体側から像側に順に、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる接合レンズ成分である
ことを特徴とする請求項19に記載の撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第4レンズ成分は複数のレンズを含む接合レンズ成分である
ことを特徴とする請求項19または20に記載の撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第5レンズ成分は単レンズである
ことを特徴とする請求項19から21のいずれかに記載の撮影用2群ズームレンズ。 - 前記第1レンズ群中の前記第1レンズが以下の条件式(6)を満足するメニスカスレンズである
ことを特徴とする請求項1から18のいずれかに記載の撮影用2群ズームレンズ。
−1.15<(R_im+R_ob)/(R_im−R_ob)<−1 (6)
ただし、
R_obは前記第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
R_imは前記第1レンズの像側面の近軸曲率半径
である。 - 広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第1レンズ群は先ず像側に移動し、その後物体側へ移動し、
前記第2レンズ群は物体側に移動する
ことを特徴とする請求項1から23のいずれかに記載の撮影用2群ズームレンズ。 - 請求項1から24のいずれかのズームレンズと、
その像側に配置された前記撮像面を有する撮像素子を有する
ことを特徴とする撮像装置。
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---|---|---|---|
JP2009102109A JP2010250233A (ja) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | 撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009102109A JP2010250233A (ja) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | 撮影用2群ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
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---|---|
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2010
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