JP2014142403A - 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
【課題】 レンズ系全体がコンパクトで、また大口径比で、しかも全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズを得ること。
【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、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して両レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第２レンズ群は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有し、第１レンズ群と、第２レンズ群の間に、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有し、広角端における全系の最も物体側のレンズ頂点から開口絞りまでの距離Ｄｓｗ、広角端における全系の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の最も物体側のレンズ頂点までの距離Ｄ２ｗを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
【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、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して両レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第２レンズ群は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有し、第１レンズ群と、第２レンズ群の間に、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有し、広角端における全系の最も物体側のレンズ頂点から開口絞りまでの距離Ｄｓｗ、広角端における全系の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の最も物体側のレンズ頂点までの距離Ｄ２ｗを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
Description
本発明はズームレンズに関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置（カメラ）は、小型化及び高機能化されている。そして撮像装置の小型化及び高機能化にともない、それに用いる撮像光学系には広い画角（撮影画角）を包含し、大口径比で高い光学性能を有した小型のズームレンズであることが求められている。全系が小型で広画角、大口径比のズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ネガティブリード型のズームレンズが知られている（特許文献１，２）。
特許文献１では、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなり、各レンズ群の間隔を変えてズーミングを行う３群ズームレンズを開示している。特許文献１は比較的コンパクトでありながら、広角端におけるＦナンバーを２．３程度と、従来一般的だったＦナンバー２．８程度に対して大口径化したズームレンズを開示している。
特許文献２では、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レンズ群よりなり、双方のレンズ群間隔を変えてズーミングを行う２群ズームレンズを開示している。特許文献２では、広角端におけるＦナンバーを１．４程度と、大口径比化を実現したズームレンズを開示している。
近年、撮像装置に用いるズームレンズには、大口径比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有することが強く要望されている。
前述したネガティブリード型のズームレンズは広画角化及び全系の小型化が比較的、容易である。しかしながら開口絞りに対し、レンズ系全体が非対称となるため、大口径比を図るとズーミングに伴う諸収差の変動が大きく全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しい。前述したネガティブリード型の２群ズームレンズや３群ズームレンズにおいて全系の小型化及び大口径比を図るにはズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ構成や光路中に配置する開口絞りの位置等を適切に設定することが重要になってくる。
例えば、第２レンズ群のレンズ構成や開口絞りをズーミングに伴って適切に移動すること等が重要となり、これらの構成が不適切であると全系の小型化及び大口径比化を図りつつ、高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
特許文献１に開示された３群ズームレンズは、広角端におけるＦナンバーが２．３程度で、大口径比化が必ずしも十分でない。一方、特許文献２に開示された２群ズームレンズは、広角端におけるＦナンバーが１．４程度と大口径だが、第１レンズ群が４つのレンズよりなっており、小型化が必ずしも十分ではない。
本発明は、レンズ系全体がコンパクトで、また大口径比で、しかも全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、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レンズ群を有し、ズーミングに際して両レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有し、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群の間に、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有し、広角端における全系の最も物体側のレンズ頂点から前記開口絞りまでの距離をＤｓｗ、広角端における全系の最も物体側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ頂点までの距離をＤ２ｗとするとき、
０．４０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴としている。
０．４０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、レンズ系全体がコンパクトで、また大口径比で、しかも全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、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レンズ群を有し、ズーミングに際して両レンズ群の間隔が変化する。第１レンズ群と第２レンズ群の間にズーミングに際して他のレンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有する。第２レンズ群の像側にズームレンズに際して移動する正の屈折力の第３レンズ群を有する場合もある。
図１は、実施例１のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比３．６２、開口比１．９１〜５．８５、広角端における撮影半画角３３．７３度のズームレンズである。
図３は、実施例２のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４．５０、開口比１．８６〜６．０７、広角端における撮影半画角３３．３９度のズームレンズである。
図５は、実施例３のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比２．５６、開口比１．８７〜３．８０、広角端における撮影半画角３２．６７度のズームレンズである。
図７は本発明の撮像装置の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
ＳＰはＦナンバー光束を制限する開口絞りである。Ｐは通過光束を制限するフレアカット絞りである。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。
収差図において、球面収差図はｄ線、ｇ線について示している。非点収差図においてΔＭ、ΔＳは各々メリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する。そしてズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。
第２レンズ群Ｌ２は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有している。そして第１レンズ群Ｌ１と、第２レンズ群Ｌ２の間に、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２とは異なる軌跡で移動する開口絞りＳＰを有している。これらの構成により少ないレンズ枚数でも光学性能を良好に保ちつつ大口径比化を容易にしている。
各実施例において、広角端における全系の最も物体側のレンズ頂点から開口絞りＳＰまでの距離をＤｓｗ、広角端における全系の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ頂点までの距離をＤ２ｗとする。このとき、
０．４０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０ ・・・（１）
なる条件式を満足している。
０．４０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０ ・・・（１）
なる条件式を満足している。
各実施例のズームレンズでは、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）を短くし、前玉径を小型化するために、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群を有する構成をとっている。そして第２レンズ群Ｌ２は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有する構成とすることで、大口径化に伴う軸上収差および色収差を良好に補正している。
条件式（１）は、広角端における開口絞りＳＰの配置を規定している。条件式（１）の下限値を下回ると、開口絞りＳＰが正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２から離れすぎてしまい、周辺光量が不足してくる。条件式（１）の上限値を上回ると、開口絞りＳＰが負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１から離れすぎてしまい、Ｆナンバーを明るくするためには絞り径をより大きくすることが必要になる。
その結果、軸外光束の下線がレンズの周縁部へきつい角度で入射してフレアが増大してくる。このため、良好な画質を維持するためには第１レンズ群Ｌ１のレンズ枚数を増やすことが必要になり、レンズ系が大型化してくるのでよくない。
また、開口絞りＳＰをズーミングに際して各レンズ群とは異なる軌跡で移動させることで、中間のズーム位置において光軸方向で適切な位置に配置している。さらに、望遠側において各レンズ群と干渉しないように移動することができるので、主に変倍を受け持つ第２レンズ群Ｌ２の移動を開口絞りＳＰが妨げず、同倍率であればレンズ全長を小型化するのを容易にしている。各実施例において、更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．４１＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０ ・・・（１ａ）
条件式（１ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式（１ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
０．５０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０ ・・・（１ｂ）
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第２レンズ群Ｌ２の像側にフレアカット絞りＦＳを有する。広角端における開口絞りＳＰから、フレアカット絞りＦＳまでの距離をＤｓｓ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第２レンズ群Ｌ２の像側にフレアカット絞りＦＳを有する。広角端における開口絞りＳＰから、フレアカット絞りＦＳまでの距離をＤｓｓ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。
広角端における開口絞りＳＰの開口径をφｆｗ、広角端におけるフレアカット絞りＦＳの開口径をφｂｗとする。光軸上で無限遠位置にある点光源から発する光束が、広角端において、最も物体側のレンズ面に入射する際の光束の径をφＤｗとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
−１．２０＜ｆ２／ｆ１＜−０．７０ ・・・（２）
２．５０＜Ｄｓｓ／ｆｗ＜４．５０ ・・・（３）
０．８００＜φｆｗ／φｂｗ＜１．４００ ・・・（４）
０．５００＜φＤｗ／ｆｗ＜１．０００ ・・・（５）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
２．５０＜Ｄｓｓ／ｆｗ＜４．５０ ・・・（３）
０．８００＜φｆｗ／φｂｗ＜１．４００ ・・・（４）
０．５００＜φＤｗ／ｆｗ＜１．０００ ・・・（５）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の好ましい比率を規定する。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が小さくなりすぎて第２レンズ群Ｌ２内より、球面収差やコマ収差等が多く発生してくるので良くない。条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎるために、レンズを追加せずに第１レンズ群Ｌ１で発生する像面湾曲等の補正が難しくなってくるので良くない。さらに好ましくは、条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−１．１０＜ｆ２／ｆ１＜−０．７０ ・・・（２ａ）
条件式（２ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式（２ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
−１．１０＜ｆ２／ｆ１＜−１．００ ・・・（２ｂ）
条件式（３）は、フレアカット絞りＦＳの、光軸方向の好ましい配置を規定する。条件式（３）の下限値を下回るとフレアカット絞りＦＳが開口絞りＳＰに近接しすぎるため、大口径化により低下し易い軸外光束の上線フレアを効果的に抑制することが困難となる。条件式（３）の上限値を上回ると、周辺光量の急峻な減少が起こってくるので良くない。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。
条件式（３）は、フレアカット絞りＦＳの、光軸方向の好ましい配置を規定する。条件式（３）の下限値を下回るとフレアカット絞りＦＳが開口絞りＳＰに近接しすぎるため、大口径化により低下し易い軸外光束の上線フレアを効果的に抑制することが困難となる。条件式（３）の上限値を上回ると、周辺光量の急峻な減少が起こってくるので良くない。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。
２．９０＜Ｄｓｓ／ｆｗ＜４．１０ ・・・（３ａ）
条件式（４）は、広角端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に配置した開口絞りＳＰの開口径と、広角端における第２レンズ群Ｌ２の像側に配置したフレアカット絞りＦＳの開口径の好ましい比率を規定している。条件式（４）の下限値を下回ると、フレアカット絞りＦＳの開口径が大きすぎて十分に軸外光の上線フレアを抑制するのが難しくなる。
条件式（４）は、広角端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に配置した開口絞りＳＰの開口径と、広角端における第２レンズ群Ｌ２の像側に配置したフレアカット絞りＦＳの開口径の好ましい比率を規定している。条件式（４）の下限値を下回ると、フレアカット絞りＦＳの開口径が大きすぎて十分に軸外光の上線フレアを抑制するのが難しくなる。
このため、第２レンズ群Ｌ２や、その像側にレンズを追加せずにフレアを補正するのが難しくなる。条件式（４）の上限値を上回ると、開口絞りＳＰの絞り径が大きくなりすぎるため、下線フレアを十分に抑制するのが難しくなる。このため、第２レンズ群Ｌ２や、その物体側にレンズを追加せずにフレアを補正するのが難しくなる。
条件式（５）は、広角端における全系の焦点距離に対する、好ましい軸上光束の径を規定している。条件式（５）の下限値を下回ると、光学性能上は有利だが、軸上光束の径が小さすぎるため得られる光量が少なくなり、大口径比化が困難になる。条件式（５）の上限値を上回ると、軸上光束の径が大きくなりすぎ、レンズ枚数を増やさずに、光束の全域に渡って良好な結像性能を得ることが難しくなる。さらに好ましくは、条件式（４），（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．９００＜φｆｗ／φｂｗ＜１．２５０ ・・・（４ａ）
０．５００＜φＤｗ／ｆｗ＜０．６００ ・・・（５ａ）
以上のように各実施例によれば、少ないレンズ枚数で全系がコンパクトでありながら、従来一般的だったＦナンバー２．８程度に対して約1段明るく、大口径化の効果を十分に得られる、Ｆナンバー２．０以下の大口径化のズームレンズが容易に得られる。
０．５００＜φＤｗ／ｆｗ＜０．６００ ・・・（５ａ）
以上のように各実施例によれば、少ないレンズ枚数で全系がコンパクトでありながら、従来一般的だったＦナンバー２．８程度に対して約1段明るく、大口径化の効果を十分に得られる、Ｆナンバー２．０以下の大口径化のズームレンズが容易に得られる。
次に各実施例における好ましいレンズ構成について説明する。広角端から望遠端へズーミングする際に、開口絞りＳＰが、像側に凸状の軌跡で移動すると良い。これにより、広角端においてＦナンバーを大口径化した場合でも、中間のズーム位置において、周辺光量を維持したまま、中間像高の光束の下線フレアを効果的に抑制が容易になる。
第２レンズ群Ｌ２の、最も物体側のレンズ面は非球面形状とすると、軸上光束の光軸からの高さが比較的高い位置において、大口径化した際に低下しやすい球面収差やコマ収差を効果的に補正できるので良い。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、負レンズ、正レンズで構成すると、倍率色収差や、像面湾曲を効果的に補正できるので、レンズ構成の簡素化および小型化を図ることができて良い。
第２レンズ群Ｌ２を、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、光軸に対し垂直方向に結像位置を変移させるのが良い。これによれば防振を効果的に行うことが容易になる。
次に各実施例のレンズ構成について説明する。実施例１，２のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３の３つのレンズ群から構成される３群ズームレンズである。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際してはレンズ断面図の矢印で示す如く、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡で移動、第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動し、第３レンズ群Ｌ３が移動している。
開口絞りＳＰは他のレンズ群とは異なった軌跡で物体側へ移動する。実施例１，２のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１の像側に凸状の軌跡の移動によって変倍に伴う像面の移動を補正している。また、特に固体撮像素子等を用いた撮影装置に必要な像側のテレセントリックな結像を第３レンズ群Ｌ３にフィールドレンズの役割を持たせる事で達成している。また、第２レンズ群Ｌ２の像側にはフレアカット絞りＦＳを配置している。
実施例３のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２の２つのレンズ群から構成される２群ズームレンズである。そして広角端から望遠端へのズーミングに際してはレンズ断面図の矢印で示す如く、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡で移動、第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動する。開口絞りＳＰは他のレンズ群とは異なった軌跡で物体側へ移動する。
実施例３のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１の像側に凸状の軌跡の移動によって変倍に伴う像面の移動を補正している。また、第２レンズ群Ｌ２の像側にはフレアカット絞りＦＳを配置している。このフレアカット絞りＦＳは光学性能を劣化させる有害な光線（フレアー光）をカットしている。
各実施例においては、負の屈折力の第1レンズ群Ｌ１を物体側から像側へ順に、負レンズＧ１１と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１２の２枚のレンズで構成している。また、第1レンズ群の負レンズＧ１１は物体側のレンズ面と、像側のレンズ面をともに非球面形状としている。このレンズ構成により、最小のレンズ枚数で倍率色収差や、像面湾曲等を良好に補正している。
第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正レンズＧ２１と、物体側に凸面を向けた正レンズＧ２２と像面側に凹面を向けた負レンズＧ２３とを接合した接合レンズと、正レンズＧ２４とで構成している。最も物体側に配置された正レンズＧ２１に、非球面形状のレンズ面を用いることにより球面収差とコマ収差を良好に補正している。このレンズ構成により、少ないレンズ枚数で大口径化により増大する、球面収差やコマ収差等を良好に補正している。
実施例１，２において、第３レンズ群Ｌ３は、１枚の正レンズで構成している。これによりレンズ全系の薄型化を実現すると共に、小型で軽量な第３レンズ群を光軸方向に移動して迅速なるフォーカシングを容易にしている。後述する各実施例の数値実施例は、無限遠物体にフォーカシングした際のものである。各レンズ群には、軸外光線の収差をより良好に抑制するため、さらに１枚以上の非球面レンズを追加しても良い。
開口絞りＳＰの開口部の開口面積は可変でも不変でも良い。開口面積を不変とする場合でも、ズーミングに際しての移動を適切に行うことで、広角端以外でも所望のＦナンバーを得ることができる。本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置としてのデジタルスチルカメラの実施例を図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乃至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。
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。尚、各実施例のズームレンズはデジタルビデオカメラや投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。
次に、本発明の実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例において、ｉは物体からの面の順番を示す。ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面を示す。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線を基準とした第ｉ番目の光学部材の屈折率と、アッベ数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、
Ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／[１+{１−(１+ｋ)(ｈ/Ｒ)2}]1/2＋A4ｈ4＋A6ｈ6＋A8ｈ8＋A10ｈ10＋A12ｈ12
で表される。
Ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／[１+{１−(１+ｋ)(ｈ/Ｒ)2}]1/2＋A4ｈ4＋A6ｈ6＋A8ｈ8＋A10ｈ10＋A12ｈ12
で表される。
但し、kは円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12は、4次，6次，8次，10次，12次の非球面係数、Ｒは近軸曲率半径である。又、「ｅ−Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。
数値実施例３の中間のズーム位置と望遠端において間隔ｄ５の値が負となっているのは開口絞りＳＰ、第２レンズ群Ｌ２の順に数えたためである。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの、空気換算長を示す。また、長さに関する値の単位は、特に記載がない場合には、ｍｍである。
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -89882.247 1.10 1.84954 40.1
2* 5.480 2.21
3 10.461 1.60 1.94595 18.0
4 21.049 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 6.649 2.30 1.74330 49.3
7* 195.770 0.17
8 5.668 1.65 1.51633 64.1
9 40.094 0.50 1.80518 25.4
10 3.904 2.64
11 12.109 1.40 1.72000 50.2
12 397.545 0.29
13 FS ∞ (可変)
14 13.220 1.70 1.48749 70.2
15 -333.999 (可変)
16 ∞ 0.84 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
像面 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -89882.247 1.10 1.84954 40.1
2* 5.480 2.21
3 10.461 1.60 1.94595 18.0
4 21.049 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 6.649 2.30 1.74330 49.3
7* 195.770 0.17
8 5.668 1.65 1.51633 64.1
9 40.094 0.50 1.80518 25.4
10 3.904 2.64
11 12.109 1.40 1.72000 50.2
12 397.545 0.29
13 FS ∞ (可変)
14 13.220 1.70 1.48749 70.2
15 -333.999 (可変)
16 ∞ 0.84 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-2.24468e-004 A 6= 6.41337e-006
A 8=-5.15297e-008 A10=-2.13056e-010
第2面
K =-2.26664e+000 A 4= 9.33605e-004 A 6=-2.01163e-005
A 8= 9.37294e-007 A10=-1.63131e-008
第6面
K =-1.20723e-001 A 4=-1.07870e-004 A 6= 1.70602e-006
A 8= 7.62863e-008 A10= 1.71340e-008
第7面
K = 2.32795e+003 A 4= 1.21576e-004 A 6= 2.00095e-006
A 8= 6.73308e-007 A10=-1.26149e-008
各種データ
ズーム比 3.62
焦点距離 5.05 10.29 18.25
Fナンバー 1.91 4.09 5.85
半画角（度） 33.73 20.63 11.99
像高 3.37 3.88 3.88
レンズ全長 38.51 35.93 42.02
BF 3.95 3.85 3.70
d 4 3.50 5.28 1.42
d 5 11.50 0.50 0.50
d13 3.34 10.13 20.32
d15 2.90 2.80 2.65
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.50
2 6 10.82
3 14 26.13
絞り径データ
面 径
5 4.750
13 5.022
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-2.24468e-004 A 6= 6.41337e-006
A 8=-5.15297e-008 A10=-2.13056e-010
第2面
K =-2.26664e+000 A 4= 9.33605e-004 A 6=-2.01163e-005
A 8= 9.37294e-007 A10=-1.63131e-008
第6面
K =-1.20723e-001 A 4=-1.07870e-004 A 6= 1.70602e-006
A 8= 7.62863e-008 A10= 1.71340e-008
第7面
K = 2.32795e+003 A 4= 1.21576e-004 A 6= 2.00095e-006
A 8= 6.73308e-007 A10=-1.26149e-008
各種データ
ズーム比 3.62
焦点距離 5.05 10.29 18.25
Fナンバー 1.91 4.09 5.85
半画角（度） 33.73 20.63 11.99
像高 3.37 3.88 3.88
レンズ全長 38.51 35.93 42.02
BF 3.95 3.85 3.70
d 4 3.50 5.28 1.42
d 5 11.50 0.50 0.50
d13 3.34 10.13 20.32
d15 2.90 2.80 2.65
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.50
2 6 10.82
3 14 26.13
絞り径データ
面 径
5 4.750
13 5.022
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -18269.953 1.40 1.84954 40.1
2* 6.572 2.63
3 12.205 1.90 1.94595 18.0
4 23.900 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 7.891 2.53 1.74330 49.3
7* -7208.564 0.20
8 7.614 2.08 1.51633 64.1
9 66.773 0.60 1.80518 25.4
10 4.878 3.34
11* 13.082 1.37 1.72903 54.0
12* 97.028 0.65
13 FS ∞ (可変)
14 15.814 2.00 1.48749 70.2
15 -389.408 (可変)
16 ∞ 1.00 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
像面 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -18269.953 1.40 1.84954 40.1
2* 6.572 2.63
3 12.205 1.90 1.94595 18.0
4 23.900 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 7.891 2.53 1.74330 49.3
7* -7208.564 0.20
8 7.614 2.08 1.51633 64.1
9 66.773 0.60 1.80518 25.4
10 4.878 3.34
11* 13.082 1.37 1.72903 54.0
12* 97.028 0.65
13 FS ∞ (可変)
14 15.814 2.00 1.48749 70.2
15 -389.408 (可変)
16 ∞ 1.00 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-1.20558e-004 A 6= 2.58721e-006
A 8=-1.74608e-008 A10=-3.44159e-011 A12= 2.21099e-013
第2面
K =-2.20089e+000 A 4= 5.40013e-004 A 6=-7.50127e-006
A 8= 2.50859e-007 A10=-3.14999e-009 A12=-1.11406e-012
第7面
K =-1.58177e-001 A 4=-7.62268e-005 A 6= 6.05648e-007
A 8= 2.00021e-008 A10=-2.05644e-011 A12= 6.78844e-011
第8面
K =-8.54977e+004 A 4= 8.43187e-005 A 6= 1.02155e-006
A 8= 1.40331e-007 A10=-4.26243e-009 A12= 9.55445e-011
第12面
K = 1.33928e+000 A 4= 1.25785e-004 A 6= 2.13654e-007
A 8=-1.00957e-006 A10= 3.50066e-007 A12=-3.05955e-008
第13面
K =-6.16286e+002 A 4= 3.17627e-004 A 6= 5.27720e-006
A 8=-9.40691e-007 A10= 1.90350e-007 A12=-1.75687e-008
各種データ
ズーム比 4.50
広角 中間 望遠
焦点距離 6.18 12.53 27.80
Fナンバー 1.86 3.71 6.07
半画角（度） 33.39 20.27 9.45
像高 4.07 4.63 4.63
レンズ全長 45.65 42.78 60.52
BF 4.74 3.82 7.48
d 4 7.93 7.01 0.34
d 5 9.50 0.50 0.50
d13 3.99 12.91 31.22
d15 3.58 2.66 6.32
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.58
2 6 12.97
3 14 31.22
絞り径データ
面 径
5 6.700
13 5.500
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-1.20558e-004 A 6= 2.58721e-006
A 8=-1.74608e-008 A10=-3.44159e-011 A12= 2.21099e-013
第2面
K =-2.20089e+000 A 4= 5.40013e-004 A 6=-7.50127e-006
A 8= 2.50859e-007 A10=-3.14999e-009 A12=-1.11406e-012
第7面
K =-1.58177e-001 A 4=-7.62268e-005 A 6= 6.05648e-007
A 8= 2.00021e-008 A10=-2.05644e-011 A12= 6.78844e-011
第8面
K =-8.54977e+004 A 4= 8.43187e-005 A 6= 1.02155e-006
A 8= 1.40331e-007 A10=-4.26243e-009 A12= 9.55445e-011
第12面
K = 1.33928e+000 A 4= 1.25785e-004 A 6= 2.13654e-007
A 8=-1.00957e-006 A10= 3.50066e-007 A12=-3.05955e-008
第13面
K =-6.16286e+002 A 4= 3.17627e-004 A 6= 5.27720e-006
A 8=-9.40691e-007 A10= 1.90350e-007 A12=-1.75687e-008
各種データ
ズーム比 4.50
広角 中間 望遠
焦点距離 6.18 12.53 27.80
Fナンバー 1.86 3.71 6.07
半画角（度） 33.39 20.27 9.45
像高 4.07 4.63 4.63
レンズ全長 45.65 42.78 60.52
BF 4.74 3.82 7.48
d 4 7.93 7.01 0.34
d 5 9.50 0.50 0.50
d13 3.99 12.91 31.22
d15 3.58 2.66 6.32
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.58
2 6 12.97
3 14 31.22
絞り径データ
面 径
5 6.700
13 5.500
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -3205.929 1.10 1.84954 40.1
2* 5.987 1.70
3 9.716 1.60 1.92286 18.9
4 20.076 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 6.047 2.30 1.74330 49.3
7* 146.498 0.15
8 5.899 1.65 1.51633 64.1
9 -34.497 0.50 1.80518 25.4
10 3.904 1.50
11 11.336 1.50 1.77250 49.6
12 -19.834 0.29
13 FS ∞ (可変)
14 ∞ 0.84 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-3.33905e-004 A 6= 8.22959e-006
A 8=-5.13009e-008 A10=-2.13056e-010
第2面
K =-2.57568e+000 A 4= 9.05690e-004 A 6=-1.99981e-005
A 8= 9.37294e-007 A10=-1.63131e-008
第7面
K =-1.93219e-001 A 4=-2.75397e-004 A 6= 4.99940e-006
A 8=-2.07666e-007 A10=-1.57616e-008 A12= 7.43750e-009
第8面
K = 1.19672e+003 A 4= 1.58244e-007 A 6=-1.07394e-005
A 8= 1.35072e-006 A10= 9.21810e-008 A12= 3.27632e-009
各種データ
ズーム比 2.56
広角 中間 望遠
焦点距離 5.26 9.94 13.45
Fナンバー 1.87 3.28 3.80
半画角（度） 32.67 21.30 16.07
像高 3.37 3.88 3.88
レンズ全長 31.48 25.36 25.10
BF 6.69 10.03 12.54
d 4 5.00 3.53 0.76
d 5 7.50 -0.50 -0.50
d13 5.64 8.98 11.49
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.16
2 6 8.68
絞り径データ
面 径
5 4.750
13 5.000
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -3205.929 1.10 1.84954 40.1
2* 5.987 1.70
3 9.716 1.60 1.92286 18.9
4 20.076 (可変)
5 SP ∞ (可変)
6* 6.047 2.30 1.74330 49.3
7* 146.498 0.15
8 5.899 1.65 1.51633 64.1
9 -34.497 0.50 1.80518 25.4
10 3.904 1.50
11 11.336 1.50 1.77250 49.6
12 -19.834 0.29
13 FS ∞ (可変)
14 ∞ 0.84 1.51633 64.1
15 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-3.33905e-004 A 6= 8.22959e-006
A 8=-5.13009e-008 A10=-2.13056e-010
第2面
K =-2.57568e+000 A 4= 9.05690e-004 A 6=-1.99981e-005
A 8= 9.37294e-007 A10=-1.63131e-008
第7面
K =-1.93219e-001 A 4=-2.75397e-004 A 6= 4.99940e-006
A 8=-2.07666e-007 A10=-1.57616e-008 A12= 7.43750e-009
第8面
K = 1.19672e+003 A 4= 1.58244e-007 A 6=-1.07394e-005
A 8= 1.35072e-006 A10= 9.21810e-008 A12= 3.27632e-009
各種データ
ズーム比 2.56
広角 中間 望遠
焦点距離 5.26 9.94 13.45
Fナンバー 1.87 3.28 3.80
半画角（度） 32.67 21.30 16.07
像高 3.37 3.88 3.88
レンズ全長 31.48 25.36 25.10
BF 6.69 10.03 12.54
d 4 5.00 3.53 0.76
d 5 7.50 -0.50 -0.50
d13 5.64 8.98 11.49
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.16
2 6 8.68
絞り径データ
面 径
5 4.750
13 5.000
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
ＳＰ 開口絞り ＦＳ フレアカット絞り
ＳＰ 開口絞り ＦＳ フレアカット絞り
Claims (10)
- 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レンズ群を有し、ズーミングに際して両レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群は少なくとも一つの正レンズと少なくとも一つの負レンズを有し、
前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群の間に、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有し、
広角端における全系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をＤｓｗ、広角端における全系の最も物体側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ２ｗとするとき、
０．４０＜Ｄｓｗ／Ｄ２ｗ＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端から望遠端へズーミングに際して、前記開口絞りは像側に凸状の軌跡で移動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レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−１．２０＜ｆ２／ｆ１＜−０．７０
なる条件式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２レンズ群の像側にフレアカット絞りを有し、広角端における前記開口絞りから前記フレアカット絞りまでの光軸上の距離をＤｓｓ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
２．５０＜Ｄｓｓ／ｆｗ＜４．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群の像側にフレアカット絞りを有し、広角端における前記開口絞りの開口径をφｆｗ、広角端における前記フレアカット絞りの開口径をφｂｗ、光軸上で無限遠位置にある点光源から発する光束が広角端において最も物体側のレンズ面に入射する際の光束の径をφＤｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．８００＜φｆｗ／φｂｗ＜１．４００
０．５００＜φＤｗ／ｆｗ＜１．０００
なる条件式を満足す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１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至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、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群の像側に、ズーミングに際して移動する正の屈折力の第３レンズ群を有す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。
- 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８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至９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る像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013009114A JP6071578B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US14/147,653 US9201225B2 (en) | 2013-01-22 | 2014-01-06 | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013009114A JP6071578B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP6071578B2 JP6071578B2 (ja) | 2017-02-01 |
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ID=51207402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013009114A Active JP6071578B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9201225B2 (ja) |
| JP (1) | JP6071578B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027243A (ja) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド | 撮像光学レンズ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3343261B1 (en) | 2016-12-27 | 2022-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup optical system, image pickup apparatus having the image pickup optical system, lens apparatus having the image pickup optical system, and image pickup system having the image pickup optical system |
Citations (5)
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