JP2011017848A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群を有し、ズーミングに際して各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2枚のレンズからなり、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面と、最も像側のレンズ面の曲率半径R1f、R2r、前記第1レンズ群の焦点距離f1、望遠端における全系の焦点距離ftを各々適切に設定すること。
【選択図】 図1
Description
ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、および正の屈折力の第3レンズ群より成る3群ズームレンズが知られている。このタイプの3群ズームレンズにおいて負の屈折力の第1レンズ群を負レンズと正レンズの2つのレンズより構成した小型のズームレンズが知られている(特許文献1〜3)。
−0.62<f1/ft<−0.20
−0.39<(R2r−R1f)/(R2r+R1f)<0.36
なる条件を満足することを特徴としている。
−0.62<f1/ft<−0.20 ‥‥‥(1)
−0.39<(R2r−R1f)/(R2r+R1f)<0.36 ‥‥‥(2)
なる条件を満足するようにしている。
−0.60<f1/ft<−0.50 ‥‥‥(1a)
−0.30<(R2r−R1f)/(R2r+R1f)<0.00 ‥‥‥(2a)
とするのが良い。各実施例では以上のように各レンズ群を構成することによって、レンズ系全体を小型化し、簡易なレンズ構成にもかかわらず、広画角,高ズーム比で高い光学性能を得ている。尚、各実施例のズームレンズにおいて、更に良好なる光学性能を得るため、又はレンズ系全体の小型化を図るために、次の構成のうちの1つを満足するのが良い。これによれば各構成に相当する効果を得ることができる。
−2.8<fG2/fG1<−2.4 ‥‥‥(3)
−0.33<(R2f−R1r)/(R2f+R1r)<0.33 ‥‥‥(4)
1.880<(Nd1+Nd2)/2<2.500 ‥‥‥(5)
なる条件のうち1以上を満足している。
−2.7<fG2/fG1<−2.6 ‥‥‥(3a)
とするのが良い。
0.00<(R2f−R1r)/(R2f+R1r)<0.23 ‥‥‥(4a)
とするのが良い。
各実施例によれば、以上のように構成することによって、広画角かつ3.5倍以上の高ズーム比を有する3群ズームレンズを、少ないレンズ枚数でも良好な光学性能を有するように構成することができる。各実施例において更に好ましくは、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ中心部からレンズ周辺部にかけて正の屈折力が弱まる非球面形状であるのが好ましい。これによれば像高の高い位置で正の像面湾曲を効果的に抑制できる。第2レンズ群L2は3枚のレンズから構成するのが良い。これによれば、高い変倍比(ズーム比)を実現するために第2レンズ群L2の正の焦点距離が短くなったり、ズーミングに伴う移動量が増えた場合にも、軸上色収差をズーム全域で良好に補正することが容易になる。4枚以上のレンズで構成するとレンズ全長が増大するので良くない。
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)2}1/2]+A4・h4+A6・h6+A8・h8+A10・h10
で表される。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 18.709 1.10 1.84954 40.1
2* 4.538 1.77
3 7.172 1.90 1.92286 18.9
4 10.392 (可変)
5(絞り) ∞ -0.30
6* 4.015 1.70 1.84954 40.1
7 14.802 0.50 1.80809 22.8
8 3.345 0.68
9 9.704 1.05 1.77250 49.6
10 -25.626 0.10
11 ∞ (可変)
12 36.473 1.40 1.60311 60.6
13 -24.994 (可変)
14 ∞ 1.00 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-6.25496e+001 A 4=-3.26330e-004 A 6= 1.21318e-005 A 8=-1.15618e-007 A10= 2.90934e-010
第2面
K =-2.98511e+000 A 4= 1.55377e-003 A 6=-1.45275e-005 A 8= 4.52973e-007 A10= 1.66565e-008
第6面
K =-8.99768e-001 A 4= 1.19553e-003 A 6= 1.35242e-005 A 8= 4.22012e-006 A10=-1.90053e-007
各種データ
ズーム比 3.90
焦点距離 5.19 12.73 20.28 8.96 16.51
Fナンバー 2.88 4.47 6.10 3.67 5.29
画角 33.21 16.92 10.82 21.33 13.21
像高 3.40 3.88 3.88 3.50 3.88
レンズ全長 32.62 29.99 34.85 29.19 32.13
BF 4.13 4.13 4.13 4.13 4.13
d 4 13.24 3.17 0.59 6.09 1.58
d11 5.34 12.79 20.23 9.06 16.51
d13 2.97 2.97 2.97 2.97 2.97
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.55
2 5 9.34
3 12 24.80
4 14 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 18.824 1.00 1.84954 40.1
2* 4.576 1.67
3 7.068 2.00 1.92286 18.9
4 10.170 (可変)
5(絞り) ∞ -0.30
6* 4.010 1.70 1.84954 40.1
7 14.951 0.50 1.80809 22.8
8 3.353 0.68
9 9.515 1.00 1.77250 49.6
10 -28.740 0.10
11 ∞ (可変)
12 35.056 1.30 1.60311 60.6
13 -26.345 (可変)
14 ∞ 1.00 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-6.25496e+001 A 4=-3.26308e-004 A 6= 1.21319e-005 A 8=-1.15617e-007 A10= 2.90934e-010
第2面
K =-2.98511e+000 A 4= 1.55377e-003 A 6=-1.45275e-005 A 8= 4.52972e-007 A10= 1.66565e-008
第6面
K =-8.99768e-001 A 4= 1.19555e-003 A 6= 1.35242e-005 A 8= 4.22012e-006 A10=-1.90053e-007
各種データ
ズーム比 3.91
焦点距離 5.13 12.58 20.04 8.86 16.31
Fナンバー 2.88 4.48 6.07 3.68 5.27
画角 33.54 17.11 10.94 21.56 13.36
像高 3.40 3.88 3.88 3.50 3.88
レンズ全長 31.97 29.73 34.84 28.77 32.00
BF 5.02 5.01 5.01 5.01 5.01
d 4 13.10 3.21 0.68 6.08 1.66
d11 4.21 11.86 19.50 8.03 15.68
d13 3.86 3.85 3.85 3.85 3.85
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.62
2 5 9.36
3 12 25.14
4 14 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 14.025 1.00 1.84954 40.1
2* 4.307 1.50
3 8.432 1.65 1.92286 18.9
4 13.747 (可変)
5(絞り) ∞ -0.30
6* 4.094 1.70 1.84954 40.1
7 14.360 0.50 1.80809 22.8
8 3.553 0.80
9 12.687 1.10 1.77250 49.6
10 -22.698 0.10
11 ∞ (可変)
12 25.054 1.30 1.60311 60.6
13 166.191 (可変)
14 ∞ 1.00 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-3.96866e+001 A 4=-8.54999e-004 A 6= 1.02162e-005 A 8=-6.66055e-008 A10= 2.90934e-010
第2面
K =-3.56714e+000 A 4= 1.18808e-003 A 6=-5.20546e-005 A 8= 5.33892e-007 A10= 1.66565e-008
第6面
K =-9.55343e-001 A 4= 1.14490e-003 A 6= 1.05381e-005 A 8= 3.96259e-006 A10=-1.90053e-007
各種データ
ズーム比 3.93
焦点距離 6.05 15.12 23.79 10.63 19.50
Fナンバー 2.88 4.52 6.17 3.69 5.35
画角 29.42 14.38 9.25 18.22 11.24
像高 3.40 3.88 3.88 3.50 3.88
レンズ全長 33.43 31.12 36.88 29.95 33.70
BF 5.46 6.52 7.58 5.99 7.05
d 4 13.70 3.04 0.44 6.04 1.44
d11 4.93 12.22 19.51 8.57 15.86
d13 4.30 5.36 6.42 4.83 5.89
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.32
2 5 9.88
3 12 48.75
4 14 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 25.057 1.25 1.84954 40.1
2* 4.772 1.63
3 7.282 1.90 1.92286 18.9
4 11.104 (可変)
5(絞り) ∞ -0.50
6* 4.009 1.70 1.84954 40.1
7 15.418 0.50 1.80809 22.8
8 3.345 0.68
9 9.832 1.05 1.77250 49.6
10 -25.356 0.15
11 ∞ (可変)
12 40.803 1.40 1.60311 60.6
13 -23.082 (可変)
14 ∞ 1.00 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-1.00455e+002 A 4=-2.87034e-004 A 6= 1.09221e-005 A 8=-1.09330e-007 A10= 2.18836e-010
第2面
K =-2.90456e+000 A 4= 1.50884e-003 A 6=-1.55942e-005 A 8= 7.48056e-007 A10= 3.24702e-009
第6面
K =-8.99595e-001 A 4= 1.17592e-003 A 6= 1.59749e-005 A 8= 4.25349e-006 A10=-2.13506e-007
各種データ
ズーム比 3.83
焦点距離 5.14 12.42 19.70 8.79 16.06
Fナンバー 2.87 4.45 6.10 3.67 5.25
画角 33.29 17.32 11.13 23.79 13.56
像高 3.37 3.88 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 32.09 29.83 34.57 29.07 31.90
BF 4.80 4.51 4.55 4.50 4.52
d 4 13.14 3.47 0.88 6.37 1.88
d11 4.38 12.09 19.38 8.45 15.74
d13 3.64 3.35 3.39 3.34 3.36
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.57
2 5 9.35
3 12 24.65
4 14 ∞
Claims (9)
- 物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群を有し、ズーミングに際して各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2枚のレンズからなり、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面と、最も像側のレンズ面の曲率半径を各々R1f、R2r、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
−0.62<f1/ft<−0.20
−0.39<(R2r−R1f)/(R2r+R1f)<0.36
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の物体側と像側のレンズの焦点距離を各々fG1、fG2とするとき、
−2.8<fG2/fG1<−2.4
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径をR1r、前記第1レンズ群の像側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2fとするとき、
−0.33<(R2f−R1r)/(R2f+R1r)<0.33
なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の物体側と像側のレンズの材料のd線に対する屈折率を各々Nd1、Nd2とするとき、
1.880<(Nd1+Nd2)/2<2.500
なる条件を満足することを特徴とする、請求項1、2又は3に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面は、レンズ中心部からレンズ周辺部へいくにしたがって正の屈折力が弱まる非球面形状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群は、3枚のレンズからなることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群を、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、被写体像を光軸と垂直方向に変位させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
- 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8に記載の撮像装置。
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