JP2016157076A - 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
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Abstract
Description
の移動量を長くしたり、構成枚数を増やしたりしなければ、性能を確保できないという課
題があった。
り順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と
、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、
前記第2レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズとから構成され、前
記第4レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定され、次の
条件式を満足する。
但し、
Ymax:最大像高、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第
4レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズの製造方法
であって、前記第2レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズとから構
成され、前記第4レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定
され、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、
Ymax:最大像高、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
ズZLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、負の屈折力を有する
第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第
4レンズ群G4とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第2レンズ群G2
は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズとから構成され、第4レンズ群G4は
、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定される。
できる。また、第2レンズ群G2の構成を工夫することにより、小型で、簡素な構成を達
成することができる。
。
但し、
Ymax:最大像高(イメージサークルの半分)、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
したものである。条件式(1)を満足することにより、小型で、広い画角を有しつつ、コ
マ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
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(1)の上限
値を4.00とすることが好ましい。
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(1)の下限
値を0.65とすることが好ましい。
但し、
h2:第2レンズ群G2の最も物体側に配置されたレンズの物体側面の有効径、
h1:第1レンズ群G1の最も物体側に配置されたレンズの物体側面の有効径。
ンズ群G1の最も物体側レンズの物体側面の有効径との適切な比を規定したものである。
条件式(2)を満足することにより、入射瞳位置を適正な位置に置くことができ、第1レ
ンズ群G1と第2レンズ群G2との径差を小さくし、鏡筒の小型化と硝材費のコストダウ
ンとを図ることができる。
群G1の焦点距離が短くなりすぎ、像面湾曲が補正困難となる。
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(2)の上限
値を0.53とすることが好ましい。
型化が達成しづらく、光路長が短くなりすぎるため、製造上の敏感度が上がる。また、近
軸光線と近軸瞳光線が離れるため、像面湾曲、コマ収差等をはじめとする補正が困難とな
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(2)の下限
値を0.46とすることが好ましい。
れたレンズ成分は、単レンズであることが好ましい。
光線を取り込んだ第1レンズ群G1から射出される光線を、第2レンズ群G2の最も物体
側に位置する正のレンズ成分で受け止めることにより、球面収差等の補正が可能になる。
但し、
n21:第2レンズ群G2の最も物体側に配置された前記単レンズの硝材のd線の屈折率
、
ν21:第2レンズ群G2の最も物体側に配置された前記単レンズの硝材のd線のアッベ
数。
線の屈折率とd線のアッベ数との適切な比を規定したものである。条件式(3)を満足す
ることにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
ることが好ましい。
但し、
f2fr1:第2レンズ群G2の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径
、
f2fr2:第2レンズ群G2の最も物体側に配置されたレンズ成分の像側面の曲率半径。
ェープファクターを規定したものである。レンズのシェープファクターを変えることは、
発生する収差が大きく変化することを意味する。
ズ成分の物体側面の曲率が厳しくなり、球面収差の補正が難しい。
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1.60とすることが好ましい。
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)の下
限値を−0.10とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なものとするた
めに、条件式(4)の下限値を0.50とすることが好ましい。
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離。
で規定したものである。
差、コマ収差の補正が難しくなる。
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)の上限
値を0.85とすることが好ましい。
て、広角端状態における歪曲収差の補正が難しくなる。
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0.51と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、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離。
折力を規定したものである。
ム全域で球面収差やコマ収差を補正することが難しくなる。
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(6)の上限
値を2.50とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために
、条件式(6)の上限値を2.30とすることが好ましい。
後のレンズ群と干渉するおそれがある。また、変倍によるコマ収差等の収差変動が大きく
なるため、好ましくない。
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(6)の下限
値を1.85と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、
TLmax:無限遠における最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面から像面まで
の光軸上の最大距離。
ものである。
必要があるため、球面収差、コマ収差等、ズーム全域での収差補正が難しくなる。
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(7)の上限
値を4.00とすることが好ましい。
レンズの径が増大し、軸外収差の補正が困難となる。
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(7)の下限
値を3.40とすることが好ましい。
単レンズで構成することが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。
また、簡素な構成であるため、組立調整が容易となり、組立調整の誤差による光学性能の
劣化防ぐことができる。
単レンズで構成することが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。
また、簡素な構成であるため、組立調整が容易となり、組立調整の誤差による光学性能の
劣化防ぐことができる。
但し、
d12w:広角端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との光軸上の間隔
、
d12t:望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との光軸上の間隔
、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離。
第2レンズ群G2との光軸上の間隔変化量と、第1レンズ群G1の屈折力との適切な比を
規定したものである。条件式(8)を満足することにより、入射瞳位置を適正な位置に置
くことができ、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との径差を小さくし、鏡筒の小型化
と硝材費のコストダウンとを図ることができる。
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(8)の下限
値を0.80とすることが好ましい。
型化が達成しづらく、光路長が短くなりすぎるため、製造上の敏感度が上がる。また、近
軸光線と近軸瞳光線が離れるため、像面湾曲、コマ収差等をはじめとする補正が困難とな
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(8)の上限
値を1.20とすることが好ましい。
但し、
ωw:広角端状態における半画角。
)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、像面湾曲を良好に
補正することができる。
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(9)の
上限値を75.00°と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(9)の
下限値を27.00°とすることが好ましい。
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。
(10)を満足することにより、所望の画角が得られるとともに、コマ収差、歪曲収差、
像面湾曲を良好に補正することができる。
と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(10
)の上限値を18.00°とすることが好ましい。
と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(10
)の下限値を14.00°とすることが好ましい。
な構成でありながら、良好な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。
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。
プの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、簡素な構成でありながら、良好
な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、負の屈折力を有する第1レンズ群
G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G
4とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うように、各レンズを配置する(ス
テップST10)。第2レンズ群G2は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズ
とから構成されるように、各レンズを配置する(ステップST20)。第4レンズ群G4
は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定されるように、各レンズを
配置する(ステップST30)。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ST40)。
但し、
Ymax:最大像高(イメージサークルの半分)、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
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、両凹レンズL12と、
両凸レンズL13とを配置して第1レンズ群G1とし、両凸レンズL21と、両凸レンズ
L22と両凹レンズL23との接合レンズとを配置して第2レンズ群G2とし、両凸レン
ズL31を配置して第3レンズ群G3とし、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
41を配置して第4レンズ群G4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。
良好な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は、各実施例に係るズームレンズZL(ZL1〜ZL3)の構成及び屈折力配分を示
す断面図である。また、各断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に
変倍する際の各レンズ群の移動方向を矢印で示す。
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、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部
材の材質のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。また、(Di)は第i面と第(i
+1)面との面間隔、(Bf)はバックフォーカス、曲率半径の「0.0000」は平面、(絞
りS)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.00000」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+A10×y10 …(a)
は画角(単位:°)、Yは像高、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)、Bf(空気)は光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長
により表記したもの、TL(空気)は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(空気)を加えたものである。
面間隔の値Diを示す。なお、Diは第i面と第(i+1)面の面間隔、fはレンズ全系
の焦点距離を示す。
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、負の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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とから構成される
。
スカスレンズL11と、両凹レンズL12と、両凸レンズL13とから構成される。なお
、負メニスカスレンズL11の像側面は、非球面である。
レンズL22と両凹レンズL23との接合レンズとからなる。なお、両凸レンズL21の
物体側面は、非球面である。
、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。
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時に、第1レンズ群G1を物体
側へ移動させ、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動
させる。第4レンズ群G4は、像面に対して固定する。開口絞りSは、第2レンズ群G2
と一体的に、物体側へ移動させる。
、図1に示すm1〜m18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 77.6847 1.0000 44.80 1.74400
*2 8.4579 2.9231
3 -89.7881 1.0000 58.57 1.65160
4 20.9596 1.0000
5 17.4056 2.8000 29.57 1.71736
6 -145.5529 (D6)
7 (絞りS) 0.0000
*8 11.8703 2.4000 56.00 1.56883
9 -43.3110 0.9673
10 11.0636 3.0000 69.89 1.51860
11 -13.2941 1.0000 34.92 1.80100
12 13.3284 (D12)
13 37.9722 2.0000 70.31 1.48749
*14 -35.0443 (D14)
*15 -49.8025 2.0000 69.89 1.51860
16 -55.0000 (D16)
17 0.0000 2.7900 63.88 1.51680
18 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 1.0000 -1.21030E-04 -3.08890E-07 -1.60860E-08 -3.21350E-10
8 1.0000 -2.34830E-05 1.64860E-06 -9.20260E-08 2.06000E-09
14 1.0000 1.64310E-04 5.44800E-06 -1.83910E-07 4.51530E-09
15 1.0000 -7.67810E-05 7.35090E-07 -8.18350E-09 4.44780E-11
[全体諸元]
ズーム比 2.83
広角端 中間焦点 望遠端
f 10.30 17.50 29.10
FNo 3.56 4.45 5.95
2ω 79.8 50.1 30.7
Y 8.19 8.19 8.19
Bf 2.11 2.11 2.11
TL 61.1658 55.7488 60.2904
Bf(空気) 1.1594 1.1594 1.1594
TL(空気) 60.2152 54.7982 59.3398
[可変間隔データ]
f 10.3000 17.4989 29.0957
D6 19.5639 7.5286 1.0000
D12 6.2115 4.7942 4.0000
D14 1.1000 9.1356 21.0000
D16 9.3000 9.3000 9.3000
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -16.3401
G2 8 20.3075
G3 13 37.7236
G4 15 -1169.9570
[条件式]
条件式(1) Ymax/fw = 0.795
条件式(2) h2/h1 = 0.494
条件式(3) n21+0.007 * ν21 =1.961
条件式(4) (f2fr2+f2fr1)/(f2fr2−f2fr1) = 0.570
条件式(5) fw/(−f1) = 0.630
条件式(6) ft/f2 = 1.433
条件式(7) Ymax * ft/TLmax = 3.896
条件式(8) (d12w−d12t)/(−f1)=1.136
条件式(9) ωw = 39.90
条件式(10) ωt = 15.35
ることが分かる。
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。
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。球面収差図におい
て、FNOは最大口径に対応するFナンバーを示す。非点収差図、歪曲収差図において、
Yは像高の最大値を示す。コマ収差図において、Yは各像高の値を示す。非点収差図にお
いて、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示す。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、負の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折
力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される
。
スカスレンズL11と、両凹レンズL12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。なお、負メニスカスレンズL11の像側面は、非球面である。
両凹レンズL12の像側面は、非球面である。
ニスカスレンズL21と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸レンズL
23との接合レンズとからなる。なお、両凸レンズL21の物体側面は、非球面である。
、非球面である。
正メニスカスレンズL41の像側面は、非球面である。
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時に、第1レンズ群G1を物体
側へ移動させ、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動
させる。第4レンズ群G4は、像面に対して固定する。開口絞りSは、第2レンズ群G2
と一体的に、物体側へ移動させる。
、図3に示すm1〜m18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 49.7181 1.0000 47.86 1.75700
*2 7.8286 3.3424
3 -60.9451 0.7000 60.19 1.64000
*4 11.1278 0.1442
5 10.4521 2.8000 32.35 1.85026
6 75.8399 (D6)
*7 12.7357 2.0000 47.01 1.62374
8 69.1921 3.0586
9 18.2177 0.8000 25.45 1.80518
10 7.6900 1.9654 60.71 1.56384
11 -20.4462 2.0000
12 (絞りS) (D12)
13 -67.3742 2.0000 63.73 1.61875
*14 31.0162 (D14)
15 -22.4187 3.0000 60.69 1.60311
*16 -11.0318 (D16)
17 0.0000 2.7900 63.88 1.51680
18 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 0.4438 -1.02344E-05 -3.99711E-07 5.46210E-09 -4.06344E-10
4 0.7693 1.19123E-04 5.24490E-07 3.34097E-08 -2.30927E-10
7 0.7440 -5.69655E-05 -4.82552E-07 1.01759E-08 2.32295E-11
14 -1.3309 1.99958E-04 5.46648E-07 -7.69239E-09 0.00000E+00
16 0.8954 7.55579E-05 -2.23161E-07 3.99524E-09 0.00000E+00
[全体諸元]
ズーム比 2.83
広角端 中間焦点 望遠端
f 10.29 17.84 29.11
FNo 3.61 4.61 6.28
2ω 80.50 47.45 30.12
Y 8.19 8.19 8.19
Bf 2.11 2.11 2.11
TL 55.2421 56.0299 64.8702
Bf(空気) 1.1594 1.1595 1.1595
TL(空気) 54.2915 55.0793 63.9196
[可変間隔データ]
f 10.2863 17.8372 29.1098
D6 12.5200 4.7940 0.9938
D12 4.1528 9.3762 14.8134
D14 3.2165 6.5068 13.7100
D16 8.9422 8.9422 8.9422
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -13.0244
G2 7 13.9312
G3 13 -34.0607
G4 15 32.7652
[条件式]
条件式(1) Ymax/fw = 0.796
条件式(2) h2/h1 = 0.473
条件式(3) n21+0.007 * ν21 =1.953
条件式(4) (f2fr2+f2fr1)/(f2fr2−f2fr1) = 1.451
条件式(5) fw/(−f1) = 0.790
条件式(6) ft/f2 = 2.090
条件式(7) Ymax * ft/TLmax = 3.896
条件式(8) (d12w−d12t)/(−f1)=0.885
条件式(9) ωw = 40.25
条件式(10) ωt = 15.06
ることが分かる。
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、負の
屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される
。
スカスレンズL11と、両凹レンズL12と、両凸レンズL13とから構成される。なお
、負メニスカスレンズL11の像側面は、非球面である。
レンズL22と両凹レンズL23との接合レンズとからなる。なお、両凸レンズL21の
物体側面は、非球面である。
、非球面である。
正メニスカスレンズL41の物体側面は、非球面である。
ている。
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時に、第1レンズ群G1を物体
側へ移動させ、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動
させる。第4レンズ群G4は、像面に対して固定する。開口絞りSは、第2レンズ群G2
と一体的に、物体側へ移動させる。
、図5に示すm1〜m18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 82.4965 1.0000 44.80 1.74400
*2 9.1343 3.7199
3 -39.5009 1.0000 58.57 1.65160
4 43.7979 1.0000
5 22.9541 2.8000 29.57 1.71736
6 -84.9497 (D6)
7 (絞りS) 0.0000
*8 11.3366 2.4000 56.00 1.56883
9 -44.1843 1.3529
10 11.7077 3.0000 69.89 1.51860
11 -14.1363 1.0000 34.92 1.80100
12 11.5253 (D12)
13 37.2056 2.0000 70.32 1.48749
*14 -35.1365 (D14)
*15 -72.2321 2.0000 69.89 1.51860
16 -55.0000 (D16)
17 0.0000 2.7900 63.88 1.51680
18 0.0000 (Bf)
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 1.0000 -8.74564E-05 -1.12557E-07 -1.01656E-08 -1.54140E-10
8 1.0000 -4.34167E-05 1.01078E-06 -6.61925E-08 1.53674E-09
14 1.0000 1.29551E-04 3.96147E-06 -1.34343E-07 3.29600E-09
15 1.0000 -6.11162E-05 8.46799E-07 -1.05823E-08 5.71818E-11
[全体諸元]
ズーム比 2.83
広角端 中間焦点 望遠端
f 10.3 17.5 29.1
FNo 3.61 4.50 6.01
2ω 76.9 47.6 29.1
Y 7.66 7.66 7.66
Bf 2.11 2.11 2.11
TL 64.7141 57.6921 61.4708
Bf(空気) 1.1594 1.1594 1.1594
TL(空気) 63.7635 56.7415 60.5202
[可変間隔データ]
f 10.3000 17.4990 29.1005
D6 22.2029 8.4819 0.9981
D12 5.9385 4.6580 4.0000
D14 1.1000 9.0795 21.0000
D16 9.3000 9.3000 9.3000
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -18.2784
G2 8 22.2131
G3 13 37.4079
G4 15 427.6037
[条件式]
条件式(1) Ymax/fw = 0.744
条件式(2) h2/h1 = 0.506
条件式(3) n21+0.007 * ν21 =1.961
条件式(4) (f2fr2+f2fr1)/(f2fr2−f2fr1) = 0.592
条件式(5) fw/(−f1) = 0.564
条件式(6) ft/f2 = 1.310
条件式(7) Ymax * ft/TLmax = 3.447
条件式(8) (d12w−d12t)/(−f1)=1.160
条件式(9) ωw = 38.45
条件式(10) ωt = 14.55
ることが分かる。
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。
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、5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、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2レンズ群G2の少なくとも一部を合焦レンズ群とすること
が好ましい。
ズ群を、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。特に、第2レンズ群G2の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい
。
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。
又は第2レンズ群G2中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
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 (15)
- 光軸に沿って物体側より順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力
を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を
変化させて変倍を行い、
前記第2レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズとから構成され、
前記第4レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定され、
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。
0.55 < Ymax/fw < 5.50
但し、
Ymax:最大像高、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。 - 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。
0.42 < h2/h1 < 0.58
但し、
h2:前記第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側面の有効径、
h1:前記第1レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側面の有効径。 - 前記第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分は、単レンズであることを特徴
とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
1.95 < n21+0.007 * ν21
但し、
n21:前記第2レンズ群の最も物体側に配置された単レンズの硝材のd線の屈折率、
ν21:前記第2レンズ群の最も物体側に配置された単レンズの硝材のd線のアッベ数。 - 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。
−1.10 < (f2fr2+f2fr1)/(f2fr2−f2fr1) < 2.00
但し、
f2fr1:前記第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径
、
f2fr2:前記第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の像側面の曲率半径。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
0.41 < fw/(−f1) < 1.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
1.50 < ft/f2 < 3.00
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
3.00 < Ymax * ft/TLmax < 5.00
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
TLmax:無限遠における最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面から像面まで
の光軸上の最大距離。 - 前記第3レンズ群は、1枚または2枚の単レンズで構成することを特徴とする請求項1
〜8のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第4レンズ群は、1枚または2枚の単レンズで構成することを特徴とする請求項1
〜9のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のズー
ムレンズ。
0.700 < (d12w−d12t)/(−f1) < 1.300
但し、
d12w:広角端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との光軸上の間隔
、
d12t:望遠端状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との光軸上の間隔
、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の変倍
光学系。
25.00° <ωw< 90.00°
但し、
ωw:広角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1〜12のいずれか一項に記載の変倍
光学系。
12.00° <ωt< 20.00°
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。 - 請求項1〜13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より順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力
を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を
変化させて変倍を行うズームレンズの製造方法であって、
前記第2レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分と、接合レンズとから構成され、
前記第4レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面に対して固定され、
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。
0.55 < Ymax/fw < 5.50
但し、
Ymax:最大像高、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
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