JP5344605B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
近年テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。高ズーム比のズームレンズとして、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、像面変動補正用の負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より成る４群ズームレンズが知られている。この４群ズームレンズにおいて、異常分散性を有する光学材料を用い、色収差を良好に補正し、高い光学性能を有した高ズーム比の４群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
前述した構成の４群ズームレンズは、高ズーム比化が比較的容易であるが、この４群ズームレンズで高い光学性能を得るには、望遠端における軸上色収差を良好に補正することが重要である。異常分散性を有する光学材料を使用すれば、軸上色収差を良好に補正するのが容易になる。しかしながら単に異常分散性の光学材料より成るレンズを用いても色収差を良好に補正することは難しい。前述した４群ズームレンズにおいて全ズーム範囲にわたり、高い光学性能を得るには、ズーミングに際して不動の第１レンズ群のレンズ構成及び第１レンズ群に含まれる各レンズの材料を適切に設定することが重要になっている。このうち望遠側において軸上色収差を良好に補正するには、第１レンズ群中の正レンズと負レンズの材料の分散の差を適切に設定することが重要である。これらの設定が不適切であると、望遠端において軸上色収差を良好に補正することが困難となる。
本発明は高ズーム比が容易で、しかも望遠側において軸上色収差を良好に補正しつつ、小型軽量化が容易なズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第３レンズ群と、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズにおいて、
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、正レンズ、正レンズで構成されており、
前記第１レンズ群の負レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θを各々νｎ、θｎ、前記第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々νｐａ、θｐａ、前記第１レンズ群の負レンズの屈折力をφ ｎ 、前記第１レンズ群の屈折力をφ １ としたとき、
−１．７５×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ）
９．１×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φ ｎ ｜
０．６８＜｜φ ｎ ／φ １ ｜＜０．８０
なる条件を満足することを特徴としている。
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、正レンズ、正レンズで構成されており、
前記第１レンズ群の負レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θを各々νｎ、θｎ、前記第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々νｐａ、θｐａ、前記第１レンズ群の負レンズの屈折力をφ ｎ 、前記第１レンズ群の屈折力をφ １ としたとき、
−１．７５×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ）
９．１×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φ ｎ ｜
０．６８＜｜φ ｎ ／φ １ ｜＜０．８０
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比が容易で、しかも望遠側において軸上色収差を良好に補正しつつ、小型軽量化が容易なズームレンズが得られる。
以下には、本発明の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には、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍のために移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、を有する。更に変倍に伴う像面の変動を補正するために移動する負の屈折力を有する第３レンズ群と、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第４レンズ群を有する。ここでレンズ群がズーミングのためには不動というのは、レンズ群がズーミングを行う目的で駆動されることは無いが、ズーミングと合焦とを同時に行う場合があれば、レンズ群が合焦のために移動する場合はあり得ることである。
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝４．６ｍｍ）（短焦点距離端）で無限遠物体の合焦状態におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は数値実施例１の広角端、中間のズーム位置（焦点距離）ｆ＝２３ｍｍ、望遠端（長焦点距離端）ｆ＝６４．４ｍｍにおける無限遠物体に合焦時の収差図である。但し、焦点距離、物体距離は数値実施例の値をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において全て同じである。図３は本発明の実施例２（数値実施例２）のズームレンズの広角端（ｆ＝４．２ｍｍ）、無限遠物体の合焦状態におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は数値実施例２の広角端、中間のズーム位置（焦点距離）ｆ＝１８．９ｍｍ、望遠端ｆ＝５０．４ｍｍにおける無限遠物体に合焦時の収差図である。図５は本発明の実施例３（数値実施例３）のズームレンズの広角端（ｆ＝４．６ｍｍ）、無限遠物体の合焦状態におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は数値実施例３の広角端、中間のズーム位置（焦点距離）ｆ＝２０．７ｍｍ、望遠端ｆ＝５５．２ｍｍにおける無限遠物体に合焦時の収差図である。
各レンズ断面図において、左方が被写体（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、Ｆはズーミングのためには不動の第１レンズ群としての正の屈折力を有する前玉レンズ群である。Ｆａは第１レンズ群Ｆ中のフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して物体側へ移動する。Ｖは変倍用の第２レンズ群としての負の屈折力を有するバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｃは第３レンズ群としての正の屈折力を有するコンペンセータであり、広角端から望遠端への変倍に際して変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ非直線的に移動している。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り（開口絞り）である。Ｒは第４レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力を有する固定のリレーレンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
収差図において、ｅ，ｇ，Ｃは各々ｅ線，ｄ線，Ｃ線である。Ｍ，Ｓはメリディオナル像面，サジタル像面、倍率色収差はｇ線，Ｃ線によって表している。ωは半画角、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において、第１レンズ群Ｆは物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。第１レンズ群Ｆの負レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θを各々νｎ、θｎとする。第１レンズ群Ｆの正レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々νｐａ、θｐａとする。第１レンズ群Ｆの負レンズの屈折力をφｎとする。このとき、
−１．７５×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ） ‥‥‥（１）
９．１×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φｎ｜ ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。
−１．７５×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ） ‥‥‥（１）
９．１×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φｎ｜ ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。
各実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｆのレンズ構成や各レンズの材料の分散特性の条件を適切に規定することを特徴としている。ここで条件式（１）は、望遠側において軸上色収差の二次スペクトルを適切に補正するための条件である。各実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｆのレンズ構成やレンズの材料の分散特性が望遠端において軸上色収差の二次スペクトルを良好に補正するために重要な要素となっている。条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群Ｆにおいて軸上色収差の二次スペクトルの残存量を増大させ、これにより望遠端において軸上色収差の二次スペクトルを軽減している。
図７は正の屈折力のレンズ群ＬＰによる２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図である。図８は現存する光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図である。ここでアッベ数νおよび部分分散比θは、ｇ線における屈折率をＮｇ、Ｆ線における屈折率をＮＦ、ｄ線における屈折率をＮｄ、Ｃ線における屈折率をＮＣとしたとき、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ） ‥‥‥（ア）
θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ‥‥‥（イ）
である。図８に示すように、現存する光学材料はアッベ数νに対し部分分散比θが狭い範囲に分布しており、アッベ数νが小さいほど部分分散比θが大きい傾向を持っている。屈折力がφ１、φ２、材料のアッベ数がν１、ν２の２枚のレンズＧ１、Ｇ２で構成される薄肉系（合成の屈折力φ）の色収差の補正条件は、
φ１／ν１＋φ２／ν２＝Ｅ ‥‥‥（ウ）
であらわされる。ここで、
φ＝φ１＋φ２ ‥‥‥（エ）
である。（ウ）式において、Ｅ＝０とするとＣ線−Ｆ線の結像位置が合致する。
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ） ‥‥‥（ア）
θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ‥‥‥（イ）
である。図８に示すように、現存する光学材料はアッベ数νに対し部分分散比θが狭い範囲に分布しており、アッベ数νが小さいほど部分分散比θが大きい傾向を持っている。屈折力がφ１、φ２、材料のアッベ数がν１、ν２の２枚のレンズＧ１、Ｇ２で構成される薄肉系（合成の屈折力φ）の色収差の補正条件は、
φ１／ν１＋φ２／ν２＝Ｅ ‥‥‥（ウ）
であらわされる。ここで、
φ＝φ１＋φ２ ‥‥‥（エ）
である。（ウ）式において、Ｅ＝０とするとＣ線−Ｆ線の結像位置が合致する。
図７において、正の屈折力のレンズ群ＬＰの色消しでは正レンズＧ１としてアッベ数ν１の大きな材料、負レンズＧ２としてアッベ数ν２の小さな材料を用いる。したがって図８より正レンズＧ１は部分分散比θ１が小さく、負レンズは部分分散比θ２が大きくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正するとｇ線の結像点が像側にずれる。このずれ量を二次スペクトル量Δとして定義すると、
Δ＝−（１／φ）・（θ１−θ２）／（ν１−ν２） ‥‥‥（７）
であらわされる。つまり屈折力の小さいところでは、二次スペクトル量Δが大きい。また、軸上色収差は軸上マージナル光線の高さの二乗に比例し増大するため、一般的に軸上マージナル光線の高いところでは、二次スペクトルの残存量が大きい。
Δ＝−（１／φ）・（θ１−θ２）／（ν１−ν２） ‥‥‥（７）
であらわされる。つまり屈折力の小さいところでは、二次スペクトル量Δが大きい。また、軸上色収差は軸上マージナル光線の高さの二乗に比例し増大するため、一般的に軸上マージナル光線の高いところでは、二次スペクトルの残存量が大きい。
よって、二次スペクトル量Δは屈折力が小さく、望遠側で軸上マージナル光線が高い位置を通る第１レンズ群Ｌ１で顕著に発生する。よって、条件式（１）の下限を越えると、望遠側において第１レンズ群Ｆで発生する二次スペクトル量が大きくなり、軸上色収差を良好に補正することが困難となってくる。特に、条件式（１）でも−１．３０×１０−３ を越える（より大きい）範囲では、特に軸上色収差の補正効果が高いため望ましい。好ましくは条件式（１）を次の如く設定するのが良い。
−１．７４７×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ）＜−１．２２０×１０−３
‥‥‥（１ａ）
条件式（２）は、第１レンズ群Ｆを構成する負レンズの屈折力を規定することで、第１レンズ群Ｆの小型化と全系の広画角化を容易にしている。条件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群Ｆのレンズ群内の屈折力が小さくなり、第１レンズ群Ｆ全体の屈折力も大きくすることが難しくなる。よって、レンズ全体の有効径が大きくなってしまい、結果的にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）も伸びてしまう。また、第１レンズ群Ｆの像側主点をより像側に位置することが難しくなり、広画角化が困難になる。更に好ましくは条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
−１．７４７×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ）＜−１．２２０×１０−３
‥‥‥（１ａ）
条件式（２）は、第１レンズ群Ｆを構成する負レンズの屈折力を規定することで、第１レンズ群Ｆの小型化と全系の広画角化を容易にしている。条件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群Ｆのレンズ群内の屈折力が小さくなり、第１レンズ群Ｆ全体の屈折力も大きくすることが難しくなる。よって、レンズ全体の有効径が大きくなってしまい、結果的にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）も伸びてしまう。また、第１レンズ群Ｆの像側主点をより像側に位置することが難しくなり、広画角化が困難になる。更に好ましくは条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
１０．０×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φｎ｜＜１４．０×１０−３（１／ｍｍ）
‥‥‥（２ａ）
以上のように各要素を設定することにより、各実施例によれば広角端の画角が６６°を超え、１０倍以上のズーム比を達成しつつ、望遠側において軸上色収差の補正が良好で小型、軽量なズームレンズを得ることができる。各実施例において、更に好ましくは第１レンズ群Ｆの焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｖの焦点距離をｆ２とする。このとき、
｜ｆ１／ｆ２｜＜４．７ ‥‥‥（３）
なる条件を満足するのが良い。条件式（３）は第１レンズ群Ｆの焦点距離と、第２レンズ群Ｖの焦点距離との比を規定している。条件式（３）の上限を越えると、第１レンズ群Ｆの屈折力が小さくなりすぎて、広画角化をすることが困難となる。また、第２レンズ群Ｖの屈折力が大きくなりすぎて、変倍時の収差変動が増大するので良くない。更に好ましくは条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
‥‥‥（２ａ）
以上のように各要素を設定することにより、各実施例によれば広角端の画角が６６°を超え、１０倍以上のズーム比を達成しつつ、望遠側において軸上色収差の補正が良好で小型、軽量なズームレンズを得ることができる。各実施例において、更に好ましくは第１レンズ群Ｆの焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｖの焦点距離をｆ２とする。このとき、
｜ｆ１／ｆ２｜＜４．７ ‥‥‥（３）
なる条件を満足するのが良い。条件式（３）は第１レンズ群Ｆの焦点距離と、第２レンズ群Ｖの焦点距離との比を規定している。条件式（３）の上限を越えると、第１レンズ群Ｆの屈折力が小さくなりすぎて、広画角化をすることが困難となる。また、第２レンズ群Ｖの屈折力が大きくなりすぎて、変倍時の収差変動が増大するので良くない。更に好ましくは条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
３．５０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜４．９ ‥‥‥（３ａ）
第１レンズ群Ｆのパワーをφ１とするとき
第１レンズ群Ｆのパワーをφ１とするとき
０．６８＜｜φｎ／φ１｜＜０．８０ ・・・（５）
なる条件を満足するのが良い。 条件式（５）の上限値を越えて負レンズのパワーが大きくなりすぎると、それに伴い第１レンズ群Ｆ内の各レンズのパワーが大きくなり、収差補正が困難となる。また、条件式（５）の下限値を越えて負レンズのパワーが小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｆの像側主点をより像側に位置することが難しくなり、広画角化が困難となる。更に好ましくは条件式（５）を次の如く設定するのが良い。
本発明のズームレンズをＣＣＤ等の光電変換素子を有する撮像装置に用いたとき、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、光電変換素子の有効面の対角線長をＩＳとする。このとき、
｜ｆｗ／ＩＳ｜＜０．７７ ‥‥‥（４）
なる条件を満足するのが良い。条件式（４）は広角端における焦点距離と、撮像面（光電変換素子）のイメージサイズ（有効面の対角線長）の比を規定している。条件式（４）を満たす範囲で条件式（１）、（２）及び条件式（３）を満たすと、望遠側において軸上色収差を良好に補正し、全系の小型化と広画角化を容易に達成することができる。更に好ましくは条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
｜ｆｗ／ＩＳ｜＜０．７７ ‥‥‥（４）
なる条件を満足するのが良い。条件式（４）は広角端における焦点距離と、撮像面（光電変換素子）のイメージサイズ（有効面の対角線長）の比を規定している。条件式（４）を満たす範囲で条件式（１）、（２）及び条件式（３）を満たすと、望遠側において軸上色収差を良好に補正し、全系の小型化と広画角化を容易に達成することができる。更に好ましくは条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
０．６５０＜｜ｆｗ／ＩＳ｜＜０．７６８ ‥‥‥（４ａ）
次に各実施例の前述した以外の特徴について説明する。まず実施例１における第１レンズ群Ｆのレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｆは数値実施例において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する。第１レンズ群Ｆは物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。Ｆａはフォーカスレンズ群である。数値実施例１は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。実施例１は１４倍の高倍率（ズーム比）で広角端における撮影画角（画角）６６．２°と広角化を達成している。そして望遠側において軸上色収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
次に各実施例の前述した以外の特徴について説明する。まず実施例１における第１レンズ群Ｆのレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｆは数値実施例において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する。第１レンズ群Ｆは物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。Ｆａはフォーカスレンズ群である。数値実施例１は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。実施例１は１４倍の高倍率（ズーム比）で広角端における撮影画角（画角）６６．２°と広角化を達成している。そして望遠側において軸上色収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
実施例２における第１レンズ群Ｆのレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｆは数値実施例において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する。第１レンズ群Ｆは物体側より像側へ順に負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例２は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。実施例２は１２倍の高倍率（ズーム比）で広角端における撮影画角（画角）７１．１°と広画角化を達成している。そして、望遠側において軸上色収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
実施例３における第１レンズ群Ｆのレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｆは数値実施例において第１レンズ面〜第８レンズ面に対応する。第１レンズ群Ｆは物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。Ｆａはフォーカスレンズ群である。数値実施例３は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。実施例３は１２倍の高倍率（ズーム比）で広角端における撮影画角（画角）６６．２°と広画角化を達成している。そして、望遠側において軸上色収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
図９は実施例１〜３のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の要部概略図である。図９において１０１は実施例１〜３のいずれか１つのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用の第４レンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｆは合焦用レンズ群Ｆａが含まれている。変倍部ＬＺは変倍のために光軸上を移動する第２レンズ群Ｖと、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する第３レンズ群Ｃが含まれている。
ＳＰは開口絞りである。第４レンズ群Ｒは光路中より挿抜可能なレンズユニット（変倍光学系）ＩＥを有している。レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンションメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。
カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１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。また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下に本発明の実施例１〜３に対する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ，νｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。最後の３つの面はフィルタ等のガラスブロックである。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。
数値実施例１ 単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 -280.52378 2.20000 1.846660 23.78 0.6034 62.669 -83.243
2 95.72186 5.37139 1.000000 0.00 0.0000 60.316 0.000
3 129.29033 10.08155 1.487490 70.23 0.5300 60.866 133.873
4 -129.29033 6.06658 1.000000 0.00 0.0000 60.666 0.000
5 136.82598 8.38271 1.651597 58.55 0.5426 58.434 119.324
6 -177.38635 0.20000 1.000000 0.00 0.0000 57.558 0.000
7 49.19551 5.38151 1.772499 49.60 0.5521 50.575 106.956
8 114.97449 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 49.600 0.000
9 84.41111 0.80000 1.882997 40.76 0.5667 20.604 -14.817
10 11.33433 5.21397 1.000000 0.00 0.0000 16.668 0.000
11 -43.13950 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 16.483 -27.110
12 54.90768 1.41261 1.000000 0.00 0.0000 16.604 0.000
13 25.48191 3.88495 1.846660 23.78 0.6205 17.520 19.746
14 -46.51763 0.19984 1.000000 0.00 0.0000 17.314 0.000
15 -86.13469 0.70000 1.834807 42.72 0.5636 16.946 -47.500
16 74.51812 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 16.584 0.000
17 -24.76433 0.60000 1.834000 37.16 0.5775 13.159 -18.529
18 42.27023 1.80160 1.922860 18.90 0.6495 13.823 40.043
19 -318.79066 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 14.156 0.000
20 0.00000 3.09512 1.000000 0.00 0.0000 14.112 0.000
21 6259.58361 3.60207 1.698947 30.13 0.6029 15.754 30.765
22 -21.74167 1.51333 1.000000 0.00 0.0000 16.359 0.000
23 -169.04300 5.21654 1.548141 45.79 0.5685 16.224 24.833
24 -12.79678 0.75000 1.882997 40.76 0.5667 16.234 -14.569
25 -1196.00951 3.50013 1.000000 0.00 0.0000 17.259 0.000
26 25.88573 5.40539 1.518229 58.90 0.5456 20.247 35.989
27 -62.86568 17.47813 1.000000 0.00 0.0000 20.321 0.000
28 120.46200 0.52500 1.846660 23.78 0.6205 17.972 -25.050
29 18.14901 1.38902 1.000000 0.00 0.0000 17.633 0.000
30 22.95995 4.83560 1.518229 58.90 0.5456 18.528 27.038
31 -33.70951 0.19994 1.000000 0.00 0.0000 18.790 0.000
32 19.28181 5.23666 1.487490 70.23 0.5300 18.637 34.734
33 -130.19637 4.72500 1.000000 0.00 0.0000 18.018 0.000
34 0.00000 21.00000 1.701536 41.24 0.5766 30.000 0.000
35 0.00000 6.75000 1.516330 64.14 0.5352 30.000 0.000
36 0.00000 0.00000 1.000000 0.00 0.0000 30.000 0.000
<符号の説明>
ｒ：曲率
ｄ：間隔
ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：ｄ線におけるアッベ数
θｇＦ：ｇ線、Ｆ線における部分分散比
各種データ
ズーム比 14.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.60 23.00 64.40
Fナンバー 1.60 1.60 1.60
画角 33.11 7.43 2.67
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 193.63 193.63 193.63
BF 5.70 5.70 5.70
<符号の説明>
ＢＦ：バックフォーカス
d 8 0.98 36.39 46.42
d16 47.04 7.92 3.50
d19 1.68 5.39 -0.22
d36 5.70 5.70 5.70
入射瞳位置 37.21 164.19 331.98
射出瞳位置 58.24 58.24 58.24
前側主点位置 42.22 197.26 475.32
後側主点位置 1.10 -17.30 -58.70
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 60.00 37.68 26.66 3.75
2 9 -14.20 12.91 0.27 -10.12
3 17 -35.00 2.40 -0.15 -1.42
4 20 34.04 85.22 48.43 -56.34
数値実施例２ 単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 -661.56817 2.20000 1.846660 23.78 0.6034 76.290 -95.804
2 93.63791 6.25604 1.000000 0.00 0.0000 72.506 0.000
3 131.92925 11.98501 1.433870 95.10 0.5373 73.004 153.774
4 -131.92925 6.46370 1.000000 0.00 0.0000 72.859 0.000
5 137.77074 7.17227 1.592400 68.30 0.5456 69.394 177.675
6 -443.82912 0.20000 1.000000 0.00 0.0000 68.902 0.000
7 60.64315 7.76509 1.816000 46.62 0.5568 62.334 96.868
8 241.42781 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 61.362 0.000
9 163.80936 0.80000 1.882997 40.76 0.5667 22.657 -14.782
10 12.12689 5.63939 1.000000 0.00 0.0000 18.082 0.000
11 -47.68675 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 17.937 -28.989
12 56.34539 1.58223 1.000000 0.00 0.0000 18.115 0.000
13 27.31755 4.57329 1.846660 23.78 0.6205 19.304 18.753
14 -35.82783 0.19979 1.000000 0.00 0.0000 19.126 0.000
15 -79.93199 0.70000 1.834000 37.16 0.5775 18.367 -37.834
16 52.89552 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 17.798 0.000
17 -24.65293 0.60000 1.834000 37.16 0.5775 12.325 -18.844
18 44.61161 1.68242 1.922860 18.90 0.6495 12.912 41.525
19 -292.19370 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 13.237 0.000
20 0.00000 3.09507 1.000000 0.00 0.0000 14.161 0.000
21 6256.61087 3.59432 1.698947 30.13 0.6029 15.776 30.962
22 -21.88155 1.50922 1.000000 0.00 0.0000 16.372 0.000
23 -155.27028 5.17840 1.548141 45.79 0.5685 16.224 25.133
24 -12.86446 0.75000 1.882997 40.76 0.5667 16.234 -14.734
25 -780.13607 3.50009 1.000000 0.00 0.0000 17.241 0.000
26 26.08531 5.34296 1.518229 58.90 0.5456 20.149 36.363
27 -64.05592 18.36906 1.000000 0.00 0.0000 20.219 0.000
28 113.65935 0.52500 1.846660 23.78 0.6205 17.781 -25.405
29 18.19822 1.37301 1.000000 0.00 0.0000 17.446 0.000
30 23.06662 4.70900 1.518229 58.90 0.5456 18.284 27.290
31 -34.35748 0.19995 1.000000 0.00 0.0000 18.531 0.000
32 18.89124 5.27642 1.487490 70.23 0.5300 18.659 34.433
33 -141.08187 4.72500 1.000000 0.00 0.0000 18.019 0.000
34 0.00000 21.00000 1.701536 41.24 0.5766 30.000 0.000
35 0.00000 6.75000 1.516330 64.14 0.5352 30.000 0.000
36 0.00000 0.00000 1.000000 0.00 0.0000 30.000 0.000
<符号の説明>
ｒ：曲率
ｄ：間隔
ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：ｄ線におけるアッベ数
θｇＦ：ｇ線、Ｆ線における部分分散比
各種データ
ズーム比 12.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.20 18.90 50.40
Fナンバー 1.60 1.60 1.59
画角 35.54 9.02 3.41
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 204.90 204.90 204.90
BF 5.24 5.24 5.24
<符号の説明>
ＢＦ：バックフォーカス
d 8 1.07 38.68 50.49
d16 52.48 10.53 1.19
d19 1.70 6.04 3.56
d36 5.24 5.24 5.24
入射瞳位置 40.46 164.12 333.06
射出瞳位置 55.68 55.68 55.68
前側主点位置 45.00 190.10 433.82
後側主点位置 1.04 -13.66 -45.16
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 66.50 42.04 29.79 3.82
2 9 -14.20 14.19 0.26 -11.07
3 17 -35.00 2.28 -0.16 -1.36
4 20 34.69 85.90 50.02 -57.54
面データ
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 -661.56817 2.20000 1.846660 23.78 0.6034 76.290 -95.804
2 93.63791 6.25604 1.000000 0.00 0.0000 72.506 0.000
3 131.92925 11.98501 1.433870 95.10 0.5373 73.004 153.774
4 -131.92925 6.46370 1.000000 0.00 0.0000 72.859 0.000
5 137.77074 7.17227 1.592400 68.30 0.5456 69.394 177.675
6 -443.82912 0.20000 1.000000 0.00 0.0000 68.902 0.000
7 60.64315 7.76509 1.816000 46.62 0.5568 62.334 96.868
8 241.42781 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 61.362 0.000
9 163.80936 0.80000 1.882997 40.76 0.5667 22.657 -14.782
10 12.12689 5.63939 1.000000 0.00 0.0000 18.082 0.000
11 -47.68675 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 17.937 -28.989
12 56.34539 1.58223 1.000000 0.00 0.0000 18.115 0.000
13 27.31755 4.57329 1.846660 23.78 0.6205 19.304 18.753
14 -35.82783 0.19979 1.000000 0.00 0.0000 19.126 0.000
15 -79.93199 0.70000 1.834000 37.16 0.5775 18.367 -37.834
16 52.89552 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 17.798 0.000
17 -24.65293 0.60000 1.834000 37.16 0.5775 12.325 -18.844
18 44.61161 1.68242 1.922860 18.90 0.6495 12.912 41.525
19 -292.19370 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 13.237 0.000
20 0.00000 3.09507 1.000000 0.00 0.0000 14.161 0.000
21 6256.61087 3.59432 1.698947 30.13 0.6029 15.776 30.962
22 -21.88155 1.50922 1.000000 0.00 0.0000 16.372 0.000
23 -155.27028 5.17840 1.548141 45.79 0.5685 16.224 25.133
24 -12.86446 0.75000 1.882997 40.76 0.5667 16.234 -14.734
25 -780.13607 3.50009 1.000000 0.00 0.0000 17.241 0.000
26 26.08531 5.34296 1.518229 58.90 0.5456 20.149 36.363
27 -64.05592 18.36906 1.000000 0.00 0.0000 20.219 0.000
28 113.65935 0.52500 1.846660 23.78 0.6205 17.781 -25.405
29 18.19822 1.37301 1.000000 0.00 0.0000 17.446 0.000
30 23.06662 4.70900 1.518229 58.90 0.5456 18.284 27.290
31 -34.35748 0.19995 1.000000 0.00 0.0000 18.531 0.000
32 18.89124 5.27642 1.487490 70.23 0.5300 18.659 34.433
33 -141.08187 4.72500 1.000000 0.00 0.0000 18.019 0.000
34 0.00000 21.00000 1.701536 41.24 0.5766 30.000 0.000
35 0.00000 6.75000 1.516330 64.14 0.5352 30.000 0.000
36 0.00000 0.00000 1.000000 0.00 0.0000 30.000 0.000
<符号の説明>
ｒ：曲率
ｄ：間隔
ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：ｄ線におけるアッベ数
θｇＦ：ｇ線、Ｆ線における部分分散比
各種データ
ズーム比 12.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.20 18.90 50.40
Fナンバー 1.60 1.60 1.59
画角 35.54 9.02 3.41
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 204.90 204.90 204.90
BF 5.24 5.24 5.24
<符号の説明>
ＢＦ：バックフォーカス
d 8 1.07 38.68 50.49
d16 52.48 10.53 1.19
d19 1.70 6.04 3.56
d36 5.24 5.24 5.24
入射瞳位置 40.46 164.12 333.06
射出瞳位置 55.68 55.68 55.68
前側主点位置 45.00 190.10 433.82
後側主点位置 1.04 -13.66 -45.16
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 66.50 42.04 29.79 3.82
2 9 -14.20 14.19 0.26 -11.07
3 17 -35.00 2.28 -0.16 -1.36
4 20 34.69 85.90 50.02 -57.54
数値実施例３ 単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 -268.40590 2.20000 1.846660 23.78 0.6034 61.346 -77.364
2 88.11764 5.50060 1.000000 0.00 0.0000 58.803 0.000
3 122.36676 10.11266 1.487490 70.23 0.5300 59.234 126.803
4 -122.36676 5.30445 1.000000 0.00 0.0000 59.077 0.000
5 124.89086 8.22957 1.651597 58.55 0.5426 56.572 114.999
6 -184.31418 0.20000 1.000000 0.00 0.0000 55.566 0.000
7 48.81520 5.56542 1.772499 49.60 0.5521 48.875 94.917
8 137.46010 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 47.862 0.000
9 99.81395 0.80000 1.882997 40.76 0.5667 21.709 -15.065
10 11.75361 5.38628 1.000000 0.00 0.0000 17.451 0.000
11 -50.63760 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 17.270 -27.346
12 46.97551 0.64658 1.000000 0.00 0.0000 17.359 0.000
13 23.69249 3.95382 1.846660 23.78 0.6205 18.051 20.428
14 -61.35410 0.19958 1.000000 0.00 0.0000 17.804 0.000
15 -89.45295 0.70000 1.834807 42.72 0.5636 17.560 -63.581
16 132.80376 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 17.259 0.000
17 -25.12196 0.60000 1.834000 37.16 0.5775 12.046 -18.672
18 42.11771 1.65428 1.922860 18.90 0.6495 12.542 40.646
19 -378.78520 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 12.820 0.000
20 0.00000 3.09583 1.000000 0.00 0.0000 13.389 0.000
21 6262.05135 3.56174 1.698947 30.13 0.6029 14.794 27.750
22 -19.60454 1.53496 1.000000 0.00 0.0000 15.315 0.000
23 650.40562 5.19222 1.548141 45.79 0.5685 14.864 21.243
24 -11.53040 0.75000 1.882997 40.76 0.5667 14.637 -11.265
25 77.96311 3.50037 1.000000 0.00 0.0000 15.444 0.000
26 24.91902 5.08856 1.518229 58.90 0.5456 18.445 34.125
27 -57.45277 25.77382 1.000000 0.00 0.0000 18.678 0.000
28 164.72122 0.52500 1.846660 23.78 0.6205 18.339 -27.884
29 20.79669 1.45689 1.000000 0.00 0.0000 18.449 0.000
30 27.27005 5.37944 1.518229 58.90 0.5456 20.007 27.828
31 -28.78730 0.19981 1.000000 0.00 0.0000 20.609 0.000
32 19.52332 6.26139 1.487490 70.23 0.5300 21.643 34.789
33 -118.59879 4.72500 1.000000 0.00 0.0000 20.881 0.000
34 0.00000 21.00000 1.701536 41.24 0.5766 30.000 0.000
35 0.00000 6.75000 1.516330 64.14 0.5352 30.000 0.000
36 0.00000 0.00000 1.000000 0.00 0.0000 30.000 0.000
<符号の説明>
ｒ：曲率
ｄ：間隔
ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：ｄ線におけるアッベ数
θｇＦ：ｇ線、Ｆ線における部分分散比
各種データ
ズーム比 12.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.60 20.70 55.20
Fナンバー 1.60 1.60 1.60
画角 33.11 8.25 3.11
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 198.38 198.38 198.38
BF 5.46 5.46 5.46
<符号の説明>
ＢＦ：バックフォーカス
d 8 0.98 31.88 41.17
d16 40.21 6.64 4.09
d19 5.18 7.85 1.10
d36 5.46 5.46 5.46
入射瞳位置 37.07 143.85 284.41
射出瞳位置 33.11 33.11 33.11
前側主点位置 42.44 180.05 449.80
後側主点位置 0.86 -15.24 -49.74
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 55.00 37.11 25.90 3.76
2 9 -15.00 12.39 0.29 -9.41
3 17 -35.00 2.25 -0.13 -1.31
4 20 46.23 94.80 81.59 -73.57
面データ
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 -268.40590 2.20000 1.846660 23.78 0.6034 61.346 -77.364
2 88.11764 5.50060 1.000000 0.00 0.0000 58.803 0.000
3 122.36676 10.11266 1.487490 70.23 0.5300 59.234 126.803
4 -122.36676 5.30445 1.000000 0.00 0.0000 59.077 0.000
5 124.89086 8.22957 1.651597 58.55 0.5426 56.572 114.999
6 -184.31418 0.20000 1.000000 0.00 0.0000 55.566 0.000
7 48.81520 5.56542 1.772499 49.60 0.5521 48.875 94.917
8 137.46010 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 47.862 0.000
9 99.81395 0.80000 1.882997 40.76 0.5667 21.709 -15.065
10 11.75361 5.38628 1.000000 0.00 0.0000 17.451 0.000
11 -50.63760 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 17.270 -27.346
12 46.97551 0.64658 1.000000 0.00 0.0000 17.359 0.000
13 23.69249 3.95382 1.846660 23.78 0.6205 18.051 20.428
14 -61.35410 0.19958 1.000000 0.00 0.0000 17.804 0.000
15 -89.45295 0.70000 1.834807 42.72 0.5636 17.560 -63.581
16 132.80376 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 17.259 0.000
17 -25.12196 0.60000 1.834000 37.16 0.5775 12.046 -18.672
18 42.11771 1.65428 1.922860 18.90 0.6495 12.542 40.646
19 -378.78520 (可変) 1.000000 0.00 0.0000 12.820 0.000
20 0.00000 3.09583 1.000000 0.00 0.0000 13.389 0.000
21 6262.05135 3.56174 1.698947 30.13 0.6029 14.794 27.750
22 -19.60454 1.53496 1.000000 0.00 0.0000 15.315 0.000
23 650.40562 5.19222 1.548141 45.79 0.5685 14.864 21.243
24 -11.53040 0.75000 1.882997 40.76 0.5667 14.637 -11.265
25 77.96311 3.50037 1.000000 0.00 0.0000 15.444 0.000
26 24.91902 5.08856 1.518229 58.90 0.5456 18.445 34.125
27 -57.45277 25.77382 1.000000 0.00 0.0000 18.678 0.000
28 164.72122 0.52500 1.846660 23.78 0.6205 18.339 -27.884
29 20.79669 1.45689 1.000000 0.00 0.0000 18.449 0.000
30 27.27005 5.37944 1.518229 58.90 0.5456 20.007 27.828
31 -28.78730 0.19981 1.000000 0.00 0.0000 20.609 0.000
32 19.52332 6.26139 1.487490 70.23 0.5300 21.643 34.789
33 -118.59879 4.72500 1.000000 0.00 0.0000 20.881 0.000
34 0.00000 21.00000 1.701536 41.24 0.5766 30.000 0.000
35 0.00000 6.75000 1.516330 64.14 0.5352 30.000 0.000
36 0.00000 0.00000 1.000000 0.00 0.0000 30.000 0.000
<符号の説明>
ｒ：曲率
ｄ：間隔
ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：ｄ線におけるアッベ数
θｇＦ：ｇ線、Ｆ線における部分分散比
各種データ
ズーム比 12.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.60 20.70 55.20
Fナンバー 1.60 1.60 1.60
画角 33.11 8.25 3.11
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 198.38 198.38 198.38
BF 5.46 5.46 5.46
<符号の説明>
ＢＦ：バックフォーカス
d 8 0.98 31.88 41.17
d16 40.21 6.64 4.09
d19 5.18 7.85 1.10
d36 5.46 5.46 5.46
入射瞳位置 37.07 143.85 284.41
射出瞳位置 33.11 33.11 33.11
前側主点位置 42.44 180.05 449.80
後側主点位置 0.86 -15.24 -49.74
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 55.00 37.11 25.90 3.76
2 9 -15.00 12.39 0.29 -9.41
3 17 -35.00 2.25 -0.13 -1.31
4 20 46.23 94.80 81.59 -73.57
Ｆは第１レンズ群、Ｖは第２レンズ群、Ｃは第３レンズ群、Ｒは第４レンズ群、Ｐはプリズム部材、Ｉは像面
Claims (4)
- 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第３レンズ群と、ズーミングのためには不動の正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズにおいて、
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、正レンズ、正レンズで構成されており、
前記第１レンズ群の負レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θを各々νｎ、θｎ、前記第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々νｐａ、θｐａ、前記第１レンズ群の負レンズの屈折力をφ ｎ 、前記第１レンズ群の屈折力をφ １ としたとき、
−１．７５×１０−３＜（θｐａ−θｎ）／（νｐａ−νｎ）
９．１×１０−３（１／ｍｍ）＜｜φ ｎ ｜
０．６８＜｜φ ｎ ／φ １ ｜＜０．８０
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 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、
｜ｆ１／ｆ２｜＜４．７
なる条件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。 - 請求項１又は２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し、これを光電変換する光電変換素子とを有することを特徴とする撮像装置。 - 広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記光電変換素子の有効面の対角線長をＩＳとするとき、
｜ｆｗ／ＩＳ｜＜ ０．７７
なる条件を満足することを特徴とする請求項３の撮像装置。
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- 2010-07-28 US US12/845,304 patent/US7982971B2/en not_active Expired - Fee Related
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