JP2011033867A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して該第2レンズ群と第3レンズ群が移動するズームレンズであって、該第2レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率β2w、β2t、第3レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率β3w、β3t、該第3レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量M3、望遠端におけるレンズ全長Ltを各々適切に設定したこと。
【選択図】 図1
Description
3.00 < (β2t *β3w) /(β2w *β3t) < 5.85
−0.50 < M3 / Lt < −0.10
なる条件を満足することを特徴としている。
3.00 < (β2t *β3w) /(β2w *β3t) < 5.85
‥‥‥(1)
−0.50 < M3 / Lt < −0.10 ‥‥‥(2)
なる条件を満足している。ここで、レンズ全長とはレンズ最前面からレンズ最終面までの距離に、レンズ最終面から像面までの間に光学ブロックがあるときはそれを空気換算したバックフォーカスの長さを加えたものである。また、移動量M3の符号は第3レンズ群L3が広角端に比べて望遠端で物体側に位置する場合が負である。また像側に位置する場合が正である。これは他のレンズ群の移動量においても同様である。
‥‥‥(1a)
−0.20 < M3 / Lt < −0.11 ‥‥‥(2a)
以上の如く各レンズ群を構成することにより、良好なる光学性能を有した高ズーム比のズームレンズが得られるが、更に好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。第1レンズ群L1の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をM1、広角端における全長をLwとする。広角端における全系の焦点距離をfwとする。このとき、
−0.3 < M1 / Lw < −0.05 ‥‥‥(3)
7.0 < Lw / fw < 14.0 ‥‥‥(4)
なる条件のうち1以上を満足するのが良い。条件式(3)の下限を超えて第1レンズ群L1の物体側へ移動量が多くなると、望遠端においてレンズ全長が伸びてきて、沈胴厚が増えてしまうので良くない。また、条件式(3)の上限を超えて第1レンズ群L1の物体側へ移動量が少なくなると、広角側においてレンズ全長が長くなってきて、前玉有効径が大きくなってくるので良くない。各実施例においてさらに好ましくは、条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
とするのが良い。条件式(4)の下限を超えると、広角端における焦点距離に対するレンズ全長が短くなりすぎ、収差補正に必要な複数のレンズを配置するのが難しくなり、十分な光学性能を維持するのが困難になる。また、上限を超えると、広角端においてレンズ全長が長くなりすぎ、前玉有効径も大きくなってくるため、全系の小型化が困難になってくる。各実施例においてさらに好ましくは、条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
とするのが良い。この他、各実施例において好ましくは、第3レンズ群L3の最も物体側に配置されたレンズG31は、物体側のレンズ面が凸形状であるのが良い。そして、該レンズG31の物体側頂点と、該レンズG31の物体側のレンズ面と外周部との交点との間に、開放Fナンバーの光束を決定するFナンバー決定絞りを配置するのが良い。これによれば、第3レンズ群L3とは別に絞り部材を配置しないで済むので、望遠端において第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3の間隔を狭くすることが容易となり、ズーミングに際して第3レンズ群L3の移動量を増やすことができる。この結果、条件式(2)を満たすことが容易になる。
x=(h2/R)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]
+Bh4+Ch6+Dh8+Eh10
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。また例えば「E−Z」の表示は「10−Z」を意味する。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 58.439 1.20 1.84666 23.9
2 32.907 4.00 1.51633 64.2
3 -167.445 0.20
4 27.301 2.70 1.58313 59.4
5 100.035 (可変)
6 256.527 1.00 1.88300 40.8
7 7.841 3.00
8 -623.051 0.50 1.71300 53.9
9 21.770 0.30
10 11.119 1.70 1.92286 18.9
11 19.586 (可変)
12(絞り) ∞ -0.30
13* 8.112 2.30 1.58313 59.4
14 -38.762 3.00
15 14.902 0.50 1.84666 23.9
16 6.729 0.90
17 23.425 1.30 1.51633 64.1
18 566.319 1.00
19 ∞ (可変)
20 14.190 2.20 1.48749 70.2
21 -116.898 (可変)
22 ∞ 1.00 1.49831 65.1
23 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-9.09166E-001 B=-4.31754E-005 C= 3.48961E-007 D= 1.04721E-008
各種データ
ズーム比 11.99
焦点距離 6.00 23.98 71.98 44.18 12.04
Fナンバー 3.60 4.42 4.94 4.65 3.99
画角 31.02 9.18 3.08 5.01 17.84
像高 3.61 3.88 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 68.75 68.89 75.26 72.37 66.75
BF 8.29 15.01 9.14 15.33 11.72
d 5 0.60 15.79 25.62 21.74 8.59
d11 29.74 8.98 1.04 3.84 17.00
d19 4.62 3.62 13.95 5.95 3.94
d21 7.12 13.84 7.97 14.16 10.55
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.44
2 6 -9.42
3 12 17.43
4 20 26.10
5 22 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 39.323 1.20 1.84666 23.9
2 22.950 4.50 1.69680 55.5
3 166.497 0.20
4 31.714 2.50 1.71300 53.9
5 93.247 (可変)
6 -559.441 1.00 1.83400 37.2
7 6.763 2.90
8 -24.286 0.60 1.77250 49.6
9 19.578 0.20
10 12.694 1.90 1.92286 18.9
11 79.126 (可変)
12(絞り) ∞ 1.75
13* 8.842 1.90 1.58313 59.4
14 -48.359 4.00
15 28.901 0.50 1.84666 23.9
16 8.059 0.30
17 16.070 1.40 1.51633 64.1
18 -35.157 1.00
19 ∞ (可変)
20 -64.639 0.55 1.48749 70.2
21 -247.351 (可変)
22 13.891 2.00 1.60311 60.6
23 -1228.224 (可変)
24 ∞ 1.00 1.49831 65.1
25 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-8.24140E-001 B=-4.18452E-005 C=-3.86514E-007 D= 2.43674E-008
各種データ
ズーム比 12.51
焦点距離 5.52 21.79 69.10 39.94 11.27
Fナンバー 3.60 4.39 4.66 4.48 4.06
画角 32.36 10.08 3.21 5.54 18.98
像高 3.50 3.88 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 65.46 70.42 76.89 74.15 67.00
BF 9.53 15.87 9.60 15.67 12.86
d 5 0.60 14.78 23.86 20.28 8.10
d11 22.86 7.16 2.00 3.74 12.95
d19 1.84 2.13 2.82 2.50 1.90
d21 2.23 2.09 10.22 3.56 2.80
d23 8.36 14.70 8.43 14.50 11.69
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.22
2 6 -7.34
3 12 16.77
4 20 -179.68
5 22 22.79
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 84.274 2.00 1.80610 33.3
2 32.475 6.20 1.49700 81.5
3 -431.509 0.20
4 33.415 3.60 1.69680 55.5
5 180.027 (可変)
6 64.172 1.00 1.88300 40.8
7 11.733 1.90
8 29.308 0.85 1.83481 42.7
9 9.447 3.30
10 -36.240 0.80 1.83400 37.2
11 57.884 0.20
12 19.186 2.25 1.92286 18.9
13 -416.054 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 12.148 3.00 1.69350 53.2
16 847.526 3.00
17 63.798 0.90 1.64769 33.8
18 14.183 0.50
19 27.624 0.70 2.00330 28.3
20 8.242 2.40 1.74400 44.8
21 -47.263 (可変)
22 20.094 2.70 1.77250 49.6
23 -15.105 0.60 1.80610 33.3
24 286.339 (可変)
25 ∞ 1.00 1.51633 64.1
26 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第15面
K = 1.62671E+000 B=-1.65451E-004 C=-1.30791E-006 D=-2.64512E-008 E=-5.84379E-010
各種データ
ズーム比 19.04
焦点距離 5.15 20.12 98.07 7.10 40.03
Fナンバー 2.87 4.33 5.63 3.19 4.74
画角 36.89 10.87 2.26 28.58 5.51
像高 3.88 3.88 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 89.11 96.12 110.38 85.99 104.08
BF 10.82 16.84 8.24 11.75 18.46
d 5 0.90 18.38 36.34 2.98 28.34
d13 24.19 8.52 1.70 17.48 4.76
d14 11.10 2.55 0.90 8.92 0.90
d21 6.00 13.74 27.11 8.75 15.53
d24 9.66 15.68 7.08 10.59 17.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 54.78
2 6 -9.63
3 14 ∞
4 15 21.96
5 22 29.64
6 25 ∞
次に各実施例に示したズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図7を用いて説明する。図7において、20はカメラ本体、21は実施例1〜3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。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光する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。23は固体撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明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、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
Claims (13)
- 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して該第2レンズ群と第3レンズ群が移動するズームレンズであって、該第2レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β2w、β2t、第3レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β3w、β3t、該第3レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をM3、望遠端におけるレンズ全長をLtとするとき、
3.00 < (β2t *β3w) /(β2w *β3t) < 5.85
−0.50 < M3 / Lt < −0.10
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レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をM1、広角端における全長をLwとするとき、
−0.3 < M1 / Lw < −0.05
なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。 - 広角端における全系の焦点距離をfw、広角端におけるレンズ全長をLwとするとき、
7.0 < Lw / fw < 14.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。 - 前記第3レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側のレンズ面が凸形状であり、該レンズの物体側頂点と、該レンズの物体側のレンズ面と外周部との交点との間に、開放Fナンバーの光束を決定するFナンバー決定絞りを有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記第1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乃至4のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群に含まれるレンズ面は、全て球面形状であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群は1以上の非球面形状のレンズ面を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群は、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して、結像位置を変位させるレンズ群であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記後群は、正の屈折力の第4レンズ群から成り、ズーミングに際して各レンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記後群は、物体側より像側へ順に、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、ズーミングに際して各レンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズ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は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12の撮像装置。
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