JP2015040982A - 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、正の屈折力のレンズ群より構成され、ズーミングに際して第1レンズ群および第2レンズ群が互いに異なった軌跡で移動するズームレンズであり、第2レンズ群は1以上の正レンズを有し、1以上の正レンズのうち少なくとも1つの正レンズは広角端において軸上光束のマージナル光線が通過する入射高さhw、広角端における全系の焦点距離fw、材料のd線でのアッベ数νd、材料のC線、t線での部分分散比θCtを各々適切に設定すること。
【選択図】 図1
Description
1.3<hw/fw<3.0
85.0<νd
−0.25<θCt−(0.0047・νd+0.546)<−0.10
θCt=(nC−nt)/(nF−nC)
なる条件式を満足することを特徴としている。
85.0<νd ・・・(2)
−0.25<θCt−(0.0047・νd+0.546)<−0.10 ・・・(3)
θCt=(nC−nt)/(nF−nC) ・・・(A)
そのためアッベ数νdを基準にレンズ材料を選択することで、可視光域で色収差の補正が容易となる。しかしながらアッベ数νdは、近赤外域の特性を規定するものではないので、アッベ数νdの値のみでレンズ材料を選定しても、波長が900nm以上の近赤外域に対しては必ずしも色収差を良好に補正することができない。
88<νd ・・・(2a)
−0.22<θCt−(0.0047・νd+0.546)<−0.11・・・(3a)
1.5<hw/fw<2.4 ・・・(1b)
90<νd ・・・(2b)
−0.20<θCt−(0.0047・νd+0.546)<−0.12
・・・(3b)
1.2<f2/ft<2.0 ・・・(5)
0.016<1/νdp−1/νdn<0.060 ・・・(6)
1.2<f2c/f2<4.0 ・・・(7)
0.9<|f1|/ft<1.8 ・・・(8)
2.5<f2/fw<4.0 ・・・(9)
0.8<f21/f22<1.5 ・・・(10)
5.1<TLw/f2<7.0 ・・・(11)
0.10<−f1a/f1b<0.22 ・・・(12)
次に前述した条件式の技術的意味について説明する。
1.25<f2/ft<1.8 ・・・(5a)
0.024<1/νdp−1/νdn<0.050 ・・・(6a)
1.4<f2c/f2<3.0 ・・・(7a)
1.0<|f1|/ft<1.6 ・・・(8a)
2.75<f2/fw<3.9 ・・・(9a)
0.9<f21/f22<1.4 ・・・(10a)
5.2<TLw/f2<6.5 ・・・(11a)
0.12<−f1a/f1b<0.21 ・・・(12a)
1.3<f2/ft<1.7 ・・・(5b)
0.030<1/νdp−1/νdn<0.042 ・・・(6b)
1.6<f2c/f2<2.5 ・・・(7b)
1.1<|f1|/ft<1.5 ・・・(8b)
3.00<f2/fw<3.85 ・・・(9b)
0.95<f21/f22<1.35 ・・・(10b)
5.3<TLw/f2<6.0 ・・・(11b)
0.14<−f1a/f1b<0.20 ・・・(12b)
・ズーミングに際して開口絞りSPを移動させる構成とすること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面形状のレンズ面上に樹脂材料で非球面形状を形成した(非球面成分を乗せた)ハイブリッドタイプの非球面レンズや、プラスチック材料より成る非球面レンズを用いること。
・一部のレンズおよび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、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・固体撮像素子を有する撮像装置に用いるときには、歪曲収差や色収差を電気的な画像処理による補正手段により、補正すること。
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12で表される。但しRは近軸曲率半径である。ω(半画角)に関しては、歪曲量を考慮した撮影可能画角に関する数値である。また各数値実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt hw
1 17.569 0.90 2.00100 29.1 0.684 -
2 7.348 7.15 -
3 -21.372 0.60 1.83481 42.7 0.756 -
4 201.467 0.15 -
5 38.561 0.60 1.71300 53.9 0.819 -
6 14.235 2.70 1.94595 18.0 0.632 -
7 72.218 (可変) -
8(絞り) ∞ (可変) -
9* 11.292 2.50 1.58313 59.4 0.827 4.670
10* -46.529 0.15 4.624
11 12.168 4.10 1.45600 90.3 0.843 4.655
12 -9.110 0.15 4.436
13 12.888 0.60 1.80809 22.8 0.660 -
14 4.905 1.34 -
15* 8.576 3.12 1.85135 40.1 0.736 2.870
16 -6.839 0.70 1.67270 32.1 0.705 2.302
17 9.737 (可変) -
18 ∞ 2.00 1.52000 61.4 0.833 -
19 ∞ 0.50 -
像面 ∞
第9面
K = 6.86073e-001 A 4=-3.04750e-004 A 6=-1.59282e-006 A 8= 2.20598e-007 A10=-1.37235e-008
第10面
K =-1.14143e+002 A 4= 2.71603e-004 A 6= 9.84372e-006 A 8= 7.07373e-008 A10=-6.77491e-009
第15面
K = 1.61114e+000 A 4=-3.13703e-004 A 6= 5.60899e-007 A 8=-5.19513e-007 A10= 2.40838e-008
各種データ
ズーム比 2.30
広角 中間 望遠
焦点距離 2.84 4.32 6.54
Fナンバー 1.24 1.46 1.79
半画角(度) 46.57 34.78 24.65
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 49.52 41.15 36.89
BF 4.49 5.91 8.02
d 7 16.60 8.22 3.97
d 8 3.68 2.27 0.15
d17 2.68 4.09 6.21
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.22
2 9 8.80
諸数値
f2c = 14.93, f21 = 15.84, f22 = 12.16, TLw = 49.52, f1a = -7.07, f1b = 44.71
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt hw
1 24.997 1.00 2.00100 29.1 0.684 -
2 7.524 6.23 -
3 -21.024 0.70 1.69680 55.5 0.833 -
4 35.907 1.23 -
5 33.508 0.70 1.83481 42.7 0.756 -
6 19.300 2.70 1.94595 18.0 0.632 -
7 -577.343 (可変) -
8(絞り) ∞ (可変) -
9* 9.887 2.82 1.55332 71.7 0.816 4.884
10* -57.903 0.15 4.834
11 12.063 4.30 1.43387 95.1 0.809 4.779
12 -9.369 0.15 4.431
13 42.105 0.60 1.80518 25.4 0.668 -
14 7.286 0.85 -
15* 9.899 3.20 1.85135 40.1 0.736 2.992
16 -6.282 0.70 1.71736 29.5 0.691 2.403
17 11.959 (可変) -
18 ∞ 2.00 1.52000 61.4 0.833 -
19 ∞ 0.50 -
像面 ∞
第9面
K = 8.26660e-001 A 4=-3.71954e-004 A 6=-5.91269e-006 A 8= 2.16802e-007 A10=-1.31069e-008
第10面
K =-6.70555e+001 A 4= 1.07505e-004 A 6= 4.77452e-006 A 8=-2.35776e-008 A10=-2.80096e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.49192e-004 A 6=-1.19662e-005 A 8= 5.93493e-009 A10=-1.15904e-008
各種データ
ズーム比 2.32
広角 中間 望遠
焦点距離 2.64 4.04 6.13
Fナンバー 1.24 1.44 1.79
半画角(度) 48.65 36.62 26.08
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 51.30 42.16 37.50
BF 4.74 6.19 8.36
d 7 17.45 8.31 3.65
d 8 3.77 2.32 0.15
d17 2.93 4.37 6.55
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -8.82
2 9 9.15
諸数値
f2c = 17.97, f21 = 15.49, f22 = 12.94, TLw = 51.30, f1a = -5.80, f1b = 31.08
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt hw
1 21.593 1.00 2.00100 29.1 0.684 -
2 7.052 7.65 -
3 -19.072 0.75 1.65160 58.5 0.827 -
4 26.591 0.57 -
5 30.135 0.70 1.60311 60.6 0.832 -
6 14.131 1.99 1.94595 18.0 0.632 -
7 60.753 (可変) -
8(絞り) ∞ (可変) -
9* 11.625 2.80 1.55332 71.7 0.816 5.087
10* -36.871 0.15 5.039
11 14.886 4.50 1.43875 94.9 0.838 5.076
12 -9.332 0.15 4.886
13 14.679 0.60 1.90366 31.3 0.696 -
14 5.065 1.68 1.60311 60.6 0.832 3.317
15 6.777 1.35 2.962
16 9.963 2.73 1.83481 42.7 0.756 2.731
17 -6.576 0.75 1.75520 27.5 0.680 2.243
18 19.244 (可変) -
19 ∞ 2.00 1.52000 61.4 0.833 -
20 ∞ 0.45 -
像面 ∞
第9面
K = 9.98229e-001 A 4=-2.24918e-004 A 6= 1.13961e-006 A 8= 1.08949e-007 A10=-8.62967e-009 A12= 1.56632e-023
第10面
K =-7.72107e+001 A 4= 2.36680e-004 A 6= 1.04466e-005 A 8= 4.78774e-008 A10=-6.14514e-009
各種データ
ズーム比 2.31
広角 中間 望遠
焦点距離 2.65 4.04 6.12
Fナンバー 1.24 1.46 1.90
半画角(度) 48.53 36.60 26.11
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 49.80 43.04 40.19
BF 4.50 6.31 9.02
d 7 13.26 6.50 3.65
d 8 4.67 2.86 0.15
d18 2.73 4.54 7.26
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.12
2 9 9.28
諸数値
f2c = 16.23, f21 = 16.31, f22 = 13.86, TLw = 49.80, f1a = -5.19, f1b = 34.09
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt hw
1 24.341 1.05 2.00100 29.1 0.684 -
2 7.350 7.01 -
3 -24.345 0.70 1.77250 49.6 0.796 -
4 23.447 0.71 -
5 24.178 0.65 1.77250 49.6 0.796 -
6 13.991 2.24 1.94595 18.0 0.632 -
7 123.813 (可変) -
8(絞り) ∞ (可変) -
9* 10.671 2.86 1.55332 71.7 0.816 5.242
10* -34.862 0.15 5.171
11 15.038 4.26 1.43875 94.9 0.838 5.115
12 -10.644 0.15 4.801
13 21.294 0.55 1.80518 25.4 0.668 -
14 6.546 1.18 -
15* 12.081 3.48 1.76802 49.2 0.788 3.340
16 -6.369 0.60 1.64769 33.8 0.712 2.807
17 27.848 (可変) -
18 ∞ 2.00 1.52000 61.4 0.833 -
19 ∞ 0.50 -
像面 ∞
第9面
K = 8.26660e-001 A 4=-2.67156e-004 A 6=-2.86003e-006 A 8= 1.26883e-007 A10=-5.69068e-009
第10面
K =-6.70555e+001 A 4= 1.33759e-004 A 6= 5.71826e-006 A 8= 2.57656e-008 A10=-3.10014e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.49330e-005 A 6= 2.86890e-008 A 8=-2.73099e-007 A10= 1.14677e-008
各種データ
ズーム比 2.30
広角 中間 望遠
焦点距離 2.59 3.93 5.94
Fナンバー 1.25 1.46 1.82
半画角(度) 49.61 37.73 27.09
像高 3.04 3.04 3.04
レンズ全長 52.50 44.48 40.73
BF 5.70 7.45 10.08
d 7 16.27 8.26 4.51
d 8 4.94 3.18 0.55
d17 3.88 5.64 8.27
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.52
2 9 9.83
諸数値
f2c = 16.55, f21 = 15.10, f22 = 14.96, TLw = 52.50, f1a = -5.02, f1b = 27.00
Claims (15)
- 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レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、前記第2レンズ群は1以上の正レンズを有し、該1以上の正レンズのうち少なくとも1つの正レンズは、広角端において軸上光束のマージナル光線が通過する入射高さをhw、広角端における全系の焦点距離をfw、材料のd線でのアッベ数をνd、材料のC線、t線、F線での屈折率をそれぞれnC、nt、nFとするとき、
1.3<hw/fw<3.0
85.0<νd
−0.25<θCt−(0.0047・νd+0.546)<−0.10
θCt=(nC−nt)/(nF−nC)
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第2レンズ群に含まれる正レンズのうち、
1.3<hw/fw<3.0
なる条件式を満足する全ての正レンズの材料のd線でのアッベ数の平均値をνdaveとするとき、
74.0<νdave
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2レンズ群の焦点距離をf2、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
1.2<f2/ft<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズが接合された全体として正の屈折力を有する接合レンズを有し、前記接合レンズの正レンズの材料のアッベ数をνdp、前記接合レンズの負レンズの材料のアッベ数をνdnとするとき、
0.016<1/νdp−1/νdn<0.060
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。 - 正レンズと負レンズが接合された接合レンズG2cが前記第2レンズ群の最も像側に配置されており、前記接合レンズG2cは、物体側に前記正レンズが配置され、像側に前記負レンズが配置されてい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レンズ群の焦点距離をf2、前記接合レンズG2cの焦点距離をf2cとするとき、
1.2<f2c/f2<4.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。 - 望遠端における全系の焦点距離をft、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
0.9<|f1|/ft<1.8
なる条件式を満足す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。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
2.5<f2/fw<4.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7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、物体側から像側へ順に、正レンズG21と正レンズG22を有し、前記正レンズG21の焦点距離をf21、前記正レンズG22の焦点距離をf22とするとき、
0.8<f21/f22<1.5
なる条件式を満足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。 - 単一のレンズまたは複数のレンズを接合した接合レンズをレンズ成分とするとき、前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ成分、正レンズと負レンズを接合した接合レンズG2cから構成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端におけるレンズ全長をTLwとするとき、
5.1<TLw/f2<7.0
なる条件式を満足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。 - 前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズG11、両凹形状の負レンズG12、負レンズG13と正レンズG14が接合された全体として正の屈折力を有する接合レンズG1bから構成され、前記負レンズG11と前記負レンズG12の合成系G1aの焦点距離をf1a、前記接合レンズG1bの焦点距離をf1bとするとき、
0.10<−f1a/f1b<0.22
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至11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12のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至13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。
- 前記ズームレンズの収差を画像処理によって補正する補正手段を有することを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。
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