JP2016156940A - ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 - Google Patents
ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4および第5レンズ群G5を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行い、次の条件式(1)を満足する。2.30<f5/d4w<3.60…(1)
【選択図】図1
Description
提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
における光のケラレ、いわゆるシェーディングを引き起こすおそれがあった。
ら順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と
、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力
を有する第5レンズ群とを有し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第
2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔
、および前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レン
ズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群、および前記第5レンズ
群を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行い、次
の条件式を満足する。
但し、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離、
d4w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔。
折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する
第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群
とを有するズームレンズの製造方法であって、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との
間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レン
ズ群との間隔、および前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群、および前
記第5レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変
倍を行い、次の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
但し、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離、
d4w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔。
ズZLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する
第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3
レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レン
ズ群G5とを有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と
第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔、および第4
レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第2レ
ンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、および第5レンズ群G5を光軸に沿
って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行い、次の条件式(1
)を満足する。
但し、
f5:第5レンズ群G5の焦点距離、
d4w:広角端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔。
い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
対する、第5レンズ群G5の焦点距離を規定するものである。本実施形態のズームレンズ
ZLは、条件式(1)を満足することにより、広角端状態における射出瞳位置を像面から
十分遠くにすることができる。
ぎてしまい、像面における光のケラレ、いわゆるシェーディングを引き起こしてしまうた
め、好ましくない。条件式(1)の対応値が上限状態で、広角端状態における射出瞳位置
を像面から十分遠くにすると、ズーム全域で像面湾曲がプラスに大きく発生する。
ことが好ましい。
ぎてしまうため、好ましくない。条件式(1)の対応値が下限状態で、望遠端状態におけ
る射出瞳位置を像面から十分遠くにすると、ズーム全域で像面湾曲がマイナスに大きく発
生する。
ことが好ましい。
但し、
TLt:望遠端状態における全系の全長、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
係を規定するものである。本実施形態のズームレンズZLは、条件式(2)を満足するこ
とにより、望遠端状態における全系の全長を短くすることができる。
め、好ましくない。
ることが好ましい。
ため、好ましくない。
ることが好ましい。
移動させることにより、無限遠から近距離物体への合焦を行い、次の条件式(3)を満足
することが好ましい。
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離、
d3t:望遠端状態における第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔。
3と第4レンズ群G4との間隔を規定するものである。本実施形態のズームレンズZLは
、条件式(3)を満足することにより、第4レンズ群G4の像面移動係数(合焦レンズ群
の移動量に対する像面の移動量の比率)を適切に設定することができる。
するため、好ましくない。
ることが好ましい。
り、ズームレンズ全長が大きくなるため、好ましくない。
ることが好ましい。
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。
式(4)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正
することができる。
ることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(4)の上
限値を6.00°とすることが好ましい。
ることが好ましい。
但し、
ωw:広角端状態における半画角。
式(5)を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等
の諸収差を良好に補正することができる。
することが好ましい。
することが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(5)の
下限値を34.00°とすることが好ましい。
がら、射出瞳位置が像面から十分に遠く、高い光学性能を有するズームレンズを実現する
ことができる。
カメラCAM(光学機器)の構成を示す。このデジタルスチルカメラCAMは、不図示の
電源釦を押すと、撮影レンズ(ズームレンズZL)の不図示のシャッタが開放されて、ズ
ームレンズZLで被写体(物体)からの光が集光され、像面I(図1参照)に配置された
撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写
体像は、デジタルスチルカメラCAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。
撮影者は、液晶モニターMを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し
下げて被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。このようにし
て、撮影者はカメラCAMによる被写体の撮影を行うことができる。
スチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンB2等も配置さ
れている。
カメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズZLを有するレンズ鏡筒とカメラ
ボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。
上述のズームレンズZLを搭載することにより、小型でありながら、射出瞳位置が像面か
ら十分に遠く、高い光学性能を有するカメラを実現することができる。
。まず、鏡筒内に、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ
群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G
3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と
を有するように、各レンズを配置する(ステップST10)。第1レンズ群G1と第2レ
ンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3
と第4レンズ群G4との間隔、および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変
化するように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群
G4、および第5レンズ群G5を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望
遠端状態への変倍を行うように、各レンズを配置する(ステップST20)。次の条件式
(1)を満足するように、各レンズを配置する(ステップST30)
但し、
f5:第5レンズ群G5の焦点距離、
d4w:広角端状態における第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔。
体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸レンズL12との接
合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを配置して第1レンズ群
G1とし、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹レンズL22と、両凸
レンズL23とを配置して第2レンズ群G2とし、両凸レンズL31と、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズL32と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33との接
合レンズと、両凸レンズL34とを配置して第3レンズ群G3とし、像側に凹面を向けた
負メニスカスレンズL41を配置して第4レンズ群G4とし、両凸レンズL51を配置し
て第5レンズ群G5とする。このように準備した各レンズ群を、上述の手順で配置してズ
ームレンズZLを製造する。
面から十分に遠く、高い光学性能を有するズームレンズZLを製造することができる。
図5、図7は、各実施例に係るズームレンズZL(ZL1〜ZL4)の構成及び屈折力配
分を示す断面図である。各断面図には、広角端状態(W)から中間焦点距離状態(M)を
経て望遠端状態(T)に変倍する際の、各レンズ群の位置が記載されている。
の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図
面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではな
い。
表である。
を選んでいる。
学面の順序、Rは各光学面の曲率半径、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの
光軸上の距離である面間隔、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数、ndは
光学部材の材質のd線に対する屈折率を示す。また、Diは第i面と第(i+1)面との
面間隔、曲率半径の「0.0000」は開口又は平面、(絞りS)は開口絞りS、Bfはバック
フォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離)を示す。空気の屈折率「
1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径
Rの欄には近軸曲率半径を示す。
式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の
位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは
円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例え
ば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、記載を省
略する。
8×y8 …(a)
におけるデータを示す。なお、fはレンズ全系の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半
画角(単位:°)、Diは第i面と第(i+1)面の面間隔、Bfは光軸上でのレンズ最
終面から近軸像面までの距離、TLはレンズ全長(光軸上でのレンズ最前面からレンズ最
終面までの距離にBfを加えたもの)を示す。また、射出瞳位置(像面からの距離)と、
撮影距離無限遠における第4レンズ群G4の像面移動係数の値も示す。
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
第1実施例について、図1、図2及び表1を用いて説明する。第1実施例に係るズーム
レンズZL(ZL1)は、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折
力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を
有する第5レンズ群G5とから構成される。
スカスレンズL11と両凸レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL13とから構成される。
スカスレンズL21と、両凹レンズL22と、両凸レンズL23とから構成される。負メ
ニスカスレンズL21の像側面は、非球面である。
側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
33との接合レンズと、両凸レンズL34とから構成される。両凸レンズL31の両側面
は、非球面である。
負メニスカスレンズL41の像側面は、非球面である。
は、非球面である。
れている。
Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするための
ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
を行う。具体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1を
物体側へ移動させ、第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移
動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させる。
開口絞りSは、第3レンズ群G3と一体的に、物体側へ移動させる。
、図1に示すm1〜m27の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D νd nd
1 80.5818 2.0000 33.34 1.806100
2 35.3732 5.8000 81.73 1.497000
3 -310.9288 0.2000
4 32.6650 3.8000 65.44 1.603000
5 172.0246 (D5=可変)
6 395.3632 1.2000 47.18 1.773770
*7 8.8758 4.1783
8 -14.9127 1.0000 47.35 1.788000
9 84.6771 0.2000
10 29.3689 2.4000 17.98 1.945950
11 -97.0100 (D11=可変)
12 0.0000 1.0000 (開口絞りS)
*13 10.6750 3.4000 63.86 1.618810
*14 -37.8678 0.2000
15 14.7458 2.7000 61.22 1.589130
16 247.2379 0.8000 31.27 1.903660
17 8.2544 0.7000
18 14.1122 2.5000 63.34 1.618000
19 -48.5262 (D19=可変)
20 93.6140 0.7000 81.49 1.497100
*21 13.9237 (D21=可変)
*22 47.3733 3.6000 63.86 1.618810
23 -28.0497 (D23=可変)
24 0.0000 0.4700 63.88 1.516800
25 0.0000 0.1500
26 0.0000 0.7000 63.88 1.516800
27 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
第7面
κ = 1.2984
A4 = -6.14616E-05
A6 = -8.09197E-07
A8 = 0.00000E+00
第13面
κ = 0.3130
A4 = -1.02252E-05
A6 = 2.40979E-07
A8 = -1.38343E-09
第14面
κ = 1.0000
A4 = 5.84552E-05
A6 = -3.91089E-08
A8 = 0.00000E+00
第21面
κ = 1.0000
A4 = 2.76226E-05
A6 = -3.81969E-07
A8 = 0.00000E+00
第22面
κ = 1.0000
A4 = -4.54093E-05
A6 = 2.41061E-07
A8 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 11.90
広角 中間 望遠
f 9.05000 31.22000 107.62999
FNO 2.83 4.79 5.63
ω 42.25 13.99 4.16
D5 0.99990 16.26217 33.03140
D11 20.95447 7.95083 0.99914
D19 1.00045 6.84062 6.00045
D21 11.50000 17.92550 24.98447
D23 4.36297 2.40885 1.00573
Bf 1.28000 1.28000 1.28000
TL 77.79608 90.36626 104.99947
射出瞳位置 -72.66071 1357.75462 140.36196
G4像面移動係数 -1.03009 -1.44686 -2.04673
(無限遠合焦時)
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 56.14511
G2 6 -9.37374
G3 13 14.04617
G4 20 -33.00000
G5 22 29.00000
[条件式対応値]
条件式(1) f5/d4w = 2.522
条件式(2) TLt×f3/(ft×ft) = 0.127
条件式(3) ft×ft/{(−f4)×d3t} = 58.502
条件式(4) ωt = 4.16
条件式(5) ωw = 42.25
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
はd線、gはg線における収差を示す。また、これらの記載がないものは、d線における
収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示
す。倍率色収差図は、d線を基準として示している。なお、後述する各実施例の収差図に
おいても、本実施例と同様の符号を用いる。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第2実施例について、図3、図4及び表2を用いて説明する。第2実施例に係るズーム
レンズZL(ZL2)は、図3に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折
力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を
有する第5レンズ群G5とから構成される。
スカスレンズL11と両凸レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL13とから構成される。
レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とから構成される。両
凹レンズL21の像側面は、非球面である。
レンズL32と両凹レンズL33との接合レンズと、両凸レンズL34とから構成される
。両凸レンズL31の両側面は、非球面である。
負メニスカスレンズL41の像側面は、非球面である。
レンズL52とから構成される。両凸レンズL51の物体側面は、非球面である。
れている。
Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするための
ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
を行う。具体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1を
物体側へ移動させ、第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移
動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させる。
開口絞りSは、第3レンズ群G3と一体的に、物体側へ移動させる。
、図3に示すm1〜m29の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D νd nd
1 76.2344 2.0000 32.35 1.850260
2 35.7754 5.8000 81.73 1.497000
3 -251.4384 0.2000
4 32.4653 4.2000 63.34 1.618000
5 162.8377 (D5=可変)
6 -498.3647 1.2000 42.71 1.820800
*7 8.9882 3.8302
8 -14.5008 1.0000 63.34 1.618000
9 40.7175 0.2000
10 23.0595 2.4000 17.98 1.945950
11 371.2358 (D11=可変)
12 0.0000 1.0000 (開口絞りS)
*13 10.7088 3.4000 63.86 1.618810
*14 -32.1510 0.2000
15 22.6681 2.7000 81.73 1.497000
16 -286.2185 0.8000 35.73 1.902650
17 8.8334 0.5000
18 10.4942 3.0000 70.31 1.487490
19 -17.3199 (D19=可変)
20 80.0181 0.7000 81.49 1.497100
*21 13.1218 (D21=可変)
*22 36.0879 4.0000 55.48 1.696800
23 -17.6361 0.2000
24 -73.2519 0.7000 25.64 1.784720
25 53.4182 (D25=可変)
26 0.0000 0.4700 63.88 1.516800
27 0.0000 0.1500
28 0.0000 0.7000 63.88 1.516800
29 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
第7面
κ = 1.2687
A4 = -5.90233E-05
A6 = -7.28217E-07
A8 = 0.00000E+00
第13面
κ = 1.6811
A4 = -1.43502E-04
A6 = -4.95404E-07
A8 = -1.90765E-08
第14面
κ = 1.0000
A4 = 1.11413E-04
A6 = 9.30435E-08
A8 = 0.00000E+00
第21面
κ = 1.0000
A4 = 1.75131E-05
A6 = 6.80438E-07
A8 = 0.00000E+00
第22面
κ = 1.0000
A4 = -8.71678E-05
A6 = 8.78795E-08
A8 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 11.90
広角 中間 望遠
f 9.05000 31.22000 107.62999
FNO 2.84 4.34 5.05
ω 42.13 13.73 4.16
D5 0.99994 18.84504 32.91964
D11 19.61599 8.15978 1.22688
D19 1.50025 7.72395 6.80025
D21 11.90013 15.39404 22.42393
D25 4.52290 2.74031 0.99909
Bf 1.28000 1.28000 1.28000
TL 79.16940 93.49332 104.99999
射出瞳位置 -76.83374 -305.41689 255.51496
G4像面移動係数 -1.09833 -1.30211 -1.84275
(無限遠合焦時)
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 53.99261
G2 6 -8.61000
G3 13 14.19468
G4 20 -31.68441
G5 22 30.00000
[条件式対応値]
条件式(1) f5/d4w = 2.521
条件式(2) TLt×f3/(ft×ft) = 0.129
条件式(3) ft×ft/{(−f4)×d3t} = 53.765
条件式(4) ωt = 4.16
条件式(5) ωw = 42.13
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第3実施例について、図5、図6及び表3を用いて説明する。第3実施例に係るズーム
レンズZL(ZL3)は、図5に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折
力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を
有する第5レンズ群G5とから構成される。
スカスレンズL11と両凸レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL13とから構成される。
スカスレンズL21と、両凹レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
L23とから構成される。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面である。
レンズL32と両凹レンズL33との接合レンズと、両凸レンズL34とから構成される
。両凸レンズL31の両側面は、非球面である。
負メニスカスレンズL41の像側面は、非球面である。
ニスカスレンズL51と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52とから構成され
る。負メニスカスレンズL51の物体側面は、非球面である。
れている。
Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするための
ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
を行う。具体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1を
物体側へ移動させ、第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移
動させ、第4レンズ群G4を一旦物体側に移動させ、その後像側へ移動させ、第5レンズ
群G5を像側へ移動させる。開口絞りSは、第3レンズ群G3と一体的に、物体側へ移動
させる。
、図5に示すm1〜m29の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D νd nd
1 103.1998 2.0000 32.35 1.850260
2 42.2142 5.8000 81.73 1.497000
3 -144.7935 0.2000
4 35.2068 3.8000 65.44 1.603000
5 156.5989 (D5=可変)
6 8344.1451 1.2000 42.71 1.820800
*7 9.9754 3.8697
8 -14.8375 1.0000 63.34 1.618000
9 34.6118 0.2000
10 24.3454 2.4000 17.98 1.945950
11 3333.2226 (D11=可変)
12 0.0000 1.0000
*13 11.0527 3.2000 63.86 1.618810
*14 -41.7350 0.2000
15 15.7222 2.7000 81.73 1.497000
16 -1000.0000 0.8000 35.25 1.910820
17 8.9784 0.5000
18 11.4409 2.8000 70.31 1.487490
19 -17.8506 (D19=可変)
20 39.0430 0.7000 81.49 1.497100
*21 10.7269 (D21=可変)
*22 -14.9604 0.7000 24.06 1.821150
23 -21.9912 0.2000
24 -206.5968 3.8000 52.34 1.755000
25 -14.6758 (D25=可変)
26 0.0000 0.4700 63.88 1.516800
27 0.0000 0.1500
28 0.0000 0.7000 63.88 1.516800
29 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
第7面
κ = 1.4093
A4 = -5.27382E-05
A6 = -7.28271E-07
A8 = 0.00000E+00
第13面
κ = 0.4203
A4 = -7.50100E-06
A6 = 3.99816E-07
A8 = 1.35754E-09
第14面
κ = 1.0000
A4 = 9.24271E-05
A6 = 9.04859E-08
A8 = 0.00000E+00
第21面
κ = 1.0000
A4 = 3.92026E-05
A6 = -2.03642E-07
A8 = 0.00000E+00
第22面
κ = 1.0000
A4 = 6.47188E-05
A6 = 0.00000E+00
A8 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 11.90
広角 中間 望遠
f 9.05000 31.22000 107.63000
FNO 2.85 4.41 5.05
ω 42.13 14.06 4.16
D5 0.99975 18.25533 35.86199
D11 20.19099 8.81696 0.97403
D19 1.51084 6.17130 9.31125
D21 8.20011 17.35028 18.17086
D25 7.76782 3.56874 0.99666
Bf 1.28000 1.28000 1.28000
TL 78.33927 93.83236 104.98453
射出瞳位置 -76.93680 323.54769 198.91556
G4像面移動係数 -1.14189 -1.87267 -2.02072
(無限遠合焦時)
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 59.93130
G2 6 -9.36319
G3 13 13.93321
G4 20 -30.00000
G5 22 29.00000
[条件式対応値]
条件式(1) f5/d4w = 3.537
条件式(2) TLt×f3/(ft×ft) = 0.126
条件式(3) ft×ft/{(−f4)×d3t} = 41.517
条件式(4) ωt = 4.16
条件式(5) ωw = 42.13
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第4実施例について、図7、図8及び表4を用いて説明する。第4実施例に係るズーム
レンズZL(ZL4)は、図7に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折
力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を
有する第5レンズ群G5とから構成される。
スカスレンズL11と両凸レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL13とから構成される。
レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とから構成される。両
凹レンズL21の像側面は、非球面である。
レンズL32と両凹レンズL33との接合レンズと、両凸レンズL34とから構成される
。両凸レンズL31の両側面は、非球面である。
負メニスカスレンズL41の像側面は、非球面である。
は、非球面である。
れている。
Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするための
ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
を行う。具体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1を
物体側へ移動させ、第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移
動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させる。
開口絞りSは、第3レンズ群G3と一体的に、物体側へ移動させる。
、図7に示すm1〜m27の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D νd nd
1 79.8804 2.0000 35.73 1.902650
2 35.0803 5.8000 81.73 1.497000
3 -301.4041 0.2000
4 32.5517 4.5000 65.44 1.603000
5 205.2803 (D5=可変)
6 -954.8817 1.2000 45.46 1.801390
*7 8.5747 4.1517
8 -14.5792 1.0000 65.44 1.603000
9 100.0656 0.2000
10 25.8431 2.2000 17.98 1.945950
11 669.0937 (D11=可変)
12 0.0000 1.0000
*13 8.8052 2.7000 55.48 1.696800
*14 -35.0925 0.2000
15 21.5007 2.2000 81.73 1.497000
16 -39.3286 0.8000 35.25 1.910820
17 6.9715 0.5000
18 9.0203 2.4000 70.31 1.487490
19 -20.8115 (D19=可変)
20 109.9034 0.7000 81.49 1.497100
*21 13.1034 (D21=可変)
*22 66.8446 3.3000 63.86 1.618810
23 -22.9208 (D23=可変)
24 0.0000 0.4700 63.88 1.516800
25 0.0000 0.1500
26 0.0000 0.7000 63.88 1.516800
27 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
第7面
κ = 1.1062
A4 = -5.47187E-05
A6 = -2.04034E-07
A8 = 0.00000E+00
第13面
κ = 1.4224
A4 = -1.69472E-04
A6 = -1.46252E-06
A8 = -1.40635E-08
第14面
κ = 1.0000
A4 = 1.30671E-04
A6 = -4.78933E-07
A8 = 3.42870E-08
第21面
κ = 1.0000
A4 = 2.58575E-05
A6 = 6.46545E-07
A8 = -4.56018E-08
第22面
κ = 1.0000
A4 = -4.97075E-05
A6 = 2.11919E-07
A8 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 11.90
広角 中間 望遠
f 9.05000 31.22000 107.63000
FNO 3.59 5.19 5.74
ω 42.13 13.87 4.15
D5 1.00020 17.94742 36.02206
D11 21.86565 8.23890 1.46641
D19 1.50034 8.23008 7.62385
D21 12.07988 15.43330 19.58032
D23 4.18090 2.97206 1.00695
Bf 1.28000 1.28000 1.28000
TL 78.27867 90.47346 103.35129
射出瞳位置 -82.58509 -973.07845 277.08493
G4像面移動係数 -1.18488 -1.42536 -1.80649
(無限遠合焦時)
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 58.57487
G2 6 -9.29335
G3 13 13.91463
G4 20 -30.00000
G5 22 27.97540
[条件式対応値]
条件式(1) f5/d4w = 2.316
条件式(2) TLt×f3/(ft×ft) = 0.124
条件式(3) ft×ft/{(−f4)×d3t} = 50.649
条件式(4) ωt = 4.15
条件式(5) ωw = 42.13
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
、高い光学性能を有するズームレンズを提供することができる。
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下の内容は、本願のズ
ームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
これに限定されず、他の群構成(例えば、6群等)にも適用可能である。具体的には、最
も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を
追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時または合焦時に変化する空気間
隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
めに、第1レンズ群G1〜第5レンズ群G5のレンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或
いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として、光軸方向へ移動させる構成としてもよい。こ
の合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の(
超音波モーター等を用いた)モーター駆動にも適している。特に、第4レンズ群G4を合
焦レンズ群とすることが好ましい。また、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5とを同時
に光軸方向へ移動させることにより合焦を行うことも可能である。また、ズームレンズZ
L全体を光軸方向へ移動させることにより合焦を行うことも可能である。
いずれかのレンズ群全体、またはレンズ群中の一部を、光軸に垂直な方向の成分を持つよ
うに移動させるか、或いは光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレ等によ
って生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。
ても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工お
よび組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるの
で好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ
面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成し
たガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のい
ずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布
型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割
を代用してもよい。
し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反
射防止膜を施してもよい。
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
S 開口絞り
FL フィルタ
I 像面
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
Claims (7)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力
を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4
レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群
との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、および前記第4レンズ群と前
記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記
第3レンズ群、前記第4レンズ群、および前記第5レンズ群を光軸に沿って移動させるこ
とにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2.30 < f5/d4w < 3.60
但し、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離、
d4w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔。 - 以下の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。
0.110<TLt×f3/(ft×ft)<0.134
但し、
TLt:望遠端状態における全系の全長、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。 - 前記第4レンズ群を合焦レンズ群として像側に移動させることにより、無限遠から近距
離物体への合焦を行い、
以下の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。
32.96 < ft×ft/{(−f4)×d3t} < 59.21
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
d3t:望遠端状態における前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
1.00° < ωt < 7.50°
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
32.00° < ωw < 47.00°
但し、
ωw:広角端状態における半画角。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機
器。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力
を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4
レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であっ
て、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群
との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、および前記第4レンズ群と前
記第5レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記
第3レンズ群、前記第4レンズ群、および前記第5レンズ群を光軸に沿って移動させるこ
とにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行い、
以下の条件式を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とするズームレンズの製造方法。
2.30 < f5/d4w < 3.60
但し、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離、
d4w:広角端状態における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔。
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