JP2021103208A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−1.40<Dpow/f2<−0.27 … (2)
ここで、LDtは、ズームレンズの望遠端における光学全長、ftはズームレンズの望遠端における焦点距離、Dpowは単レンズGpmiの広角端において隣接する物体側の空気間隔、f2は第2レンズ群の焦点距離である。光学全長は、ズームレンズの全長にバックフォーカスを加えたものである。バックフォーカス中にガラスブロックなどが存在する場合、ガラスブロックなどで伸びたバックフォーカスも加算する。
ここでDpotは、望遠端における、中間レンズ群の最も像側に配置された正の単レンズGpmiに隣接する物体側の空気間隔である。条件式(3)は、単レンズGpmiの望遠端において隣接する物体側の空気間隔と単レンズGpmiの広角端において隣接する物体側の空気間隔との比を規定する。条件式(3)上限値を超えた場合、効率良く変倍比を稼ぐことが困難となる。
ここで、M2は広角端から望遠端までの第2レンズ群の移動量である。移動量M2は、広角端でよりも望遠端で第2レンズ群が像側に位置する場合に正の符号とする。条件式(4)は、広角端から望遠端までの第2レンズ群の移動量と望遠端の光学全長との比を規定する。条件式(4)の上限値を超えた場合、前玉径が大きくなり好ましくない。一方、条件式(4)の下限値を超えた場合、全長が長くなり好ましくない。
条件式(5)は、広角端から望遠端までの第2レンズ群の移動量と望遠端の焦点距離との比を規定する。条件式(5)の上限値を超えた場合、前玉径が大きくなり好ましくない。一方、条件式(5)の下限値を超えた場合、ズーミングに際する像面湾曲の変動の補正が困難となる。
ここでf3は、一つまたは二つの中間レンズ群のうち物体側の中間レンズ群(第3レンズ群)の焦点距離である。条件式(6)は、中間レンズ群の最も像側に配置された正の単レンズGpmiの望遠端において隣接する物体側の空気間隔と第3レンズ群の焦点距離との比を規定する。条件式(6)の上限値を超えた場合、広角端の非点隔差や歪曲収差の補正が困難になる。一方、条件式(6)の下限値を超えた場合、波長毎の球面収差の差を補正するのが困難となる。
ここでM3は、一つまたは二つの中間レンズ群のうち物体側の中間レンズ群(第3レンズ群)の広角端から望遠端までの移動量である。移動量M3は、広角端でよりも望遠端で第3レンズ群が像側に位置する場合に正の符号とする。条件式(7)は、広角端から望遠端までの第3レンズ群の移動量M3と広角端から望遠端までの第2レンズ群の移動量M2との比を規定する。条件式(7)の上限値を超えた場合、前玉径が大きくなり好ましくない。一方、条件式(7)の下限値を超えた場合、効率良く変倍比を稼ぐことが困難となる。
−1.25<Dpow/f2<−0.27 … (2a)
−12.00<Dpot−Dpow≦0.00 … (3a)
0.24<M2/LDt<0.42 … (4a)
0.23<M2/ft<0.33 … (5a)
0.07<Dpow/f3<0.40 … (6a)
−0.37<M3/M2<−0.22 … (7a)
より好ましくは、条件式(1a)〜(7a)の数値範囲の少なくとも一つは、以下の条件式(1b)〜(7b)のようにそれぞれ設定される。
−1.11<Dpow/f2<−0.27 … (2b)
−10.52<Dpot−Dpow≦0.00 … (3b)
0.24<M2/LDt<0.41 … (4b)
0.23<M2/ft<0.32 … (5b)
0.07<Dpow/f3<0.34 … (6b)
−0.36<M3/M2<−0.22 … (7b)
次に、図1乃至図20を参照して、各実施例のズームレンズについて説明する。図1、図5、図9、図13、図17は、実施例1乃至5のそれぞれのズームレンズ(光学系)1a〜1eの断面図である。図2、図6、図10、図14、図18は、実施例1乃至5のそれぞれのズームレンズの広角端での収差図である。図3、図7、図11、図15、図19は、実施例1乃至5のそれぞれのズームレンズの中間焦点距離での収差図である。図4、図8、図12、図16、図20は、実施例1乃至5のそれぞれのズームレンズの望遠端での収差図である。各収差図において、d、gはそれぞれd線およびg線、M、Sはそれぞれメリジオナル像面、サジタル像面を示す。倍率色収差は、g線によって示している。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
で表される。
(数値実施例1)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 55.076 1.43 1.90366 31.3
2 37.549 6.55 1.49700 81.5
3 -427.274 0.17
4 37.663 3.51 1.49700 81.5
5 139.590 (可変)
6 217.940 0.90 1.90366 31.3
7 11.630 5.91
8 -32.878 2.92 1.96300 24.1
9 -14.758 0.74 1.80400 46.5
10 31.381 0.17
11 23.136 2.59 1.96300 24.1
12 149.908 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 11.990 5.13 1.58313 59.4
15* -96.919 4.22
16 55.161 0.84 1.91650 31.6
17 10.258 4.57
18 18.012 2.35 1.49700 81.5
19 -44.048 (可変)
20 28.314 1.98 1.60342 38.0
21 -53.097 0.73
22 -18.201 0.60 1.59551 39.2
23 15.391 0.64
24 17.012 4.31 1.48749 70.2
25 -15.207 (可変)
26 ∞ 0.92 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第14面
K =-3.46301e-001 A 4=-1.45222e-005
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.23251e-005
各種データ
ズーム比 19.55
広角 中間 望遠
焦点距離 6.69 43.97 130.75
Fナンバー 2.06 3.60 4.12
半画角 36.10 5.86 1.97
像高 4.52 4.52 4.52
レンズ全長 124.77 124.77 124.77
BF 16.12 25.54 11.74
d 5 0.97 30.22 39.96
d12 40.40 11.15 1.41
d13 14.69 1.34 1.34
d19 2.34 6.26 20.07
d25 14.52 23.94 10.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 61.50
2 6 -12.18
3 14 31.48
4 20 41.16
5 26 ∞
(数値実施例2)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 111.275 1.53 1.89190 37.1
2 49.992 5.53 1.49700 81.5
3 -14027.800 0.17
4 53.558 3.62 1.49700 81.5
5 211.028 0.17
6 59.823 3.51 1.49700 81.5
7 407.517 (可変)
8 -456.451 0.83 1.83481 42.7
9 12.920 6.06
10 -26.535 2.11 1.96300 24.1
11 -16.317 0.71 1.80400 46.5
12 81.362 0.17
13 31.966 2.26 1.96300 24.1
14 418.296 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 11.038 4.59 1.55332 71.7
17* -112.788 2.55
18 27.415 1.17 1.89190 37.1
19 9.856 (可変)
20 25.742 1.33 1.48749 70.2
21 349.321 (可変)
22 21.615 1.96 1.69680 55.5
23 -129.475 0.61
24 -27.326 0.60 1.60342 38.0
25 18.051 1.49
26 20.275 3.38 1.48749 70.2
27 -21.505 (可変)
28 ∞ 0.92 1.51633 64.1
29 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第16面
K =-5.16072e-001 A 4=-9.09293e-006
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.27349e-005
各種データ
ズーム比 29.55
広角 中間 望遠
焦点距離 6.18 40.49 182.67
Fナンバー 2.06 3.86 4.64
半画角 36.10 6.40 1.40
像高 3.93 4.52 4.52
レンズ全長 138.78 138.78 138.78
BF 15.76 25.23 7.71
d 7 1.14 34.89 49.35
d14 49.71 15.97 1.50
d15 17.35 1.49 1.50
d19 7.42 4.35 1.98
d21 3.07 12.52 32.42
d27 14.15 23.63 6.10
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 71.21
2 8 -13.52
3 16 57.88
4 20 56.93
5 22 33.73
6 28 ∞
(数値実施例3)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 149.713 1.27 1.89190 37.1
2 74.283 8.05 1.43875 94.9
3 -613.897 0.17
4 76.249 5.48 1.43875 94.9
5 604.530 0.17
6 60.064 6.04 1.43875 94.9
7 303.867 (可変)
8 -190.063 0.73 1.83481 42.7
9 14.774 5.66
10 -38.001 2.07 1.96300 24.1
11 -20.784 0.73 1.80400 46.5
12 44.104 0.55
13 29.629 2.51 1.96300 24.1
14 216.592 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 10.649 3.11 1.55332 71.7
17* -232.295 1.97
18 17.694 1.15 1.89190 37.1
19 9.263 0.89
20 26.124 1.79 1.65100 56.2
21 19.188 (可変)
22 21.571 2.12 1.48749 70.2
23 26.476 (可変)
24 24.332 1.32 1.69680 55.5
25 114.197 1.21
26 -18.585 0.59 1.60342 38.0
27 30.130 0.17
28 30.969 2.69 1.48749 70.2
29 -21.930 0.17
30 53.662 1.83 1.59522 67.7
31 -38.222 (可変)
32 ∞ 0.92 1.51633 64.1
33 ∞ 1.69
像面 ∞
非球面データ
第16面
K =-5.26702e-001 A 4=-6.72646e-006
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.13258e-006
各種データ
ズーム比 42.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.19 42.07 259.96
Fナンバー 2.88 4.11 4.63
半画角 36.10 6.16 0.98
像高 3.93 4.52 4.52
レンズ全長 160.07 160.07 160.07
BF 17.99 28.43 6.91
d 7 1.45 45.06 63.74
d14 63.79 20.18 1.49
d15 16.04 1.50 1.50
d21 3.99 1.36 0.76
d23 4.39 11.13 33.24
d31 15.70 26.14 4.61
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 87.77
2 8 -14.68
3 16 54.18
4 22 209.23
5 24 28.32
6 32 ∞
(数値実施例4)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 62.049 1.41 1.90366 31.3
2 38.941 6.12 1.49700 81.5
3 -295.843 0.17
4 36.416 3.83 1.49700 81.5
5 189.824 (可変)
6 -242.316 0.76 1.83481 42.7
7 11.487 5.22
8 -24.260 2.23 1.96300 24.1
9 -13.676 0.62 1.80400 46.5
10 66.385 0.17
11 27.280 1.85 1.96300 24.1
12 123.907 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 11.895 5.80 1.55332 71.7
15* -64.584 1.51
16 23.255 1.17 1.69895 30.1
17 9.934 (可変)
18 23.741 1.35 1.48749 70.2
19 208.387 (可変)
20 20.064 1.77 1.60311 60.6
21 -834.502 0.39
22 -45.052 0.60 1.60342 38.0
23 16.327 1.93
24 17.162 2.96 1.48749 70.2
25 -30.770 (可変)
26 ∞ 0.92 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第14面
K =-4.74092e-001 A 4=-1.81897e-005
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.30026e-005
各種データ
ズーム比 19.68
広角 中間 望遠
焦点距離 6.18 36.34 121.64
Fナンバー 2.06 3.50 4.12
半画角 36.10 7.11 2.10
像高 3.93 4.52 4.52
レンズ全長 118.73 118.73 118.73
BF 12.26 19.42 9.90
d 5 1.33 27.47 38.67
d12 38.93 12.80 1.60
d13 12.92 1.40 1.40
d17 11.86 4.22 1.84
d19 1.56 13.55 25.46
d25 10.65 17.82 8.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.87
2 6 -11.21
3 14 36.72
4 18 54.83
5 20 38.47
6 26 ∞
(数値実施例5)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 67.766 1.18 1.90366 31.3
2 44.141 4.36 1.49700 81.5
3 -281.156 0.17
4 38.910 2.93 1.49700 81.5
5 114.261 (可変)
6 -1090.414 0.69 1.90366 31.3
7 10.714 4.46
8 -28.296 2.05 1.96300 24.1
9 -14.209 0.60 1.80400 46.5
10 30.405 0.17
11 21.655 2.43 1.96300 24.1
12 -2310.216 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 9.876 3.84 1.58313 59.4
15* -215.273 2.90
16 32.417 0.60 1.91650 31.6
17 8.960 3.19
18 16.739 2.17 1.49700 81.5
19 -43.497 (可変)
20 25.111 1.73 1.60342 38.0
21 -74.016 1.00
22 -18.806 0.60 1.59551 39.2
23 14.015 0.17
24 14.143 4.01 1.48749 70.2
25 -15.505 (可変)
26 ∞ 0.92 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第14面
K =-4.38342e-001 A 4=-1.90277e-005
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.61436e-005
各種データ
ズーム比 19.71
広角 中間 望遠
焦点距離 6.09 40.53 119.98
Fナンバー 2.06 3.60 4.12
半画角 36.60 6.36 2.14
像高 3.93 4.52 4.52
レンズ全長 99.75 109.75 118.47
BF 14.21 26.82 10.14
d 5 1.24 33.78 50.00
d12 32.66 2.13 1.60
d13 10.87 4.44 1.40
d19 1.52 3.34 16.08
d25 12.60 25.21 8.53
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 69.79
2 6 -11.73
3 14 26.14
4 20 39.93
5 26 ∞
表1は、前述の各条件式と各数値実施例における諸数値との関係を示す。
Gpmi 単レンズ
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群(中間レンズ群)
L4 第4レンズ群(中間レンズ群、最終レンズ群)
L5 第5レンズ群(最終レンズ群)
Claims (9)
- 物体側から像側へ順に、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、一つまたは二つの正の屈折力を有する中間レンズ群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなるズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングのために、隣り合うレンズ群の各組の間隔は変化し、
前記一つまたは二つの中間レンズ群は、3枚または4枚のレンズからなり、
前記一つまたは二つの中間レンズ群の最も像側には、正の屈折力を有する単レンズが配置され、
前記最終レンズ群は、3枚または4枚のレンズからなり、
望遠端での前記ズームレンズの光学全長をLDtとし、望遠端での前記ズームレンズの焦点距離をftとし、広角端での前記単レンズに隣接する物体側の空気間隔をDpowとし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2として、
0.50<LDt/ft<1.00
−1.40<Dpow/f2<−0.27
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 望遠端での前記単レンズに隣接する物体側の空気間隔をDpotとして、
Dpot−Dpow≦0.00
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。 - 少なくとも前記第2レンズ群および前記最終レンズ群は、ズーミングのために移動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。
- 広角端から望遠端までの前記第2レンズ群の移動量をM2とし、移動量M2は、広角端でよりも望遠端で前記第2レンズ群が像側に位置する場合に正の符号として、
0.23<M2/LDt<0.43
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のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 0.22<M2/ft<0.34
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のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記一つまたは二つの中間レンズ群のうち物体側の中間レンズ群の焦点距離をf3として、
0.06<Dpow/f3<0.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記一つまたは二つの中間レンズ群のうち物体側の中間レンズ群の広角端から望遠端までの移動量をM3とし、移動量M3は、広角端でよりも望遠端で前記物体側の中間レンズ群が像側に位置する場合に正の符号として、
−0.38<M3/M2<−0.21
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のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は、ズーミングのためには移動しないことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された像を撮る撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
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