JP5413578B2 - 広角ズームレンズ - Google Patents
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Description
2.9<bfw/fw<5.0
3.1<f4/fw<4.5
0.1<fw/f2<0.42
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1は、広角端の画角が105.8°程度、ズーム比1.95〜2.36程度が開示されている。
本発明は前記従来例を鑑みなされたもので、広角端の画角が110°を超えるズームレンズにおいて、2倍以上のズーム比を実現すると共に、第1群を小型化した広角ズームレンズを提供することを目的とする。
物体から順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、各レンズ群を移動させて変倍を行い、前記第1レンズ群は、負の屈折力の第1レンズ群の前群レンズ群、負の屈折力の第1レンズ群の後群レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離へのフォーカシングを第1レンズ群の後群レンズ群を物体側へ移動させて行い、第1レンズ群の最も物体側のレンズを像側へ凹面を向けた負メニスカスレンズとし、このレンズに両面非球面を設け、第1レンズ群の前群レンズ群と後群レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満たすようにしたことを特徴とする広角ズームレンズ。
条件式(1)3.5 ≦ |f1b/f1a| ≦ 6.0
但し、
f1a:第1レンズ群の前群レンズ群の焦点距離
f1b:第1レンズ群の後群レンズ群の焦点距離
条件式(2)3.5 ≦ θ25 ≦ 6.5
条件式(3)4.5 ≦ θ100/θ25 ≦ 7.0
但し、
θ25:第1レンズの物体側の非球面有効径の2.5割の高さにおける面の法線角度
θ100:第1レンズの物体側の非球面有効径の10割の高さにおける面の法線角度。
条件式(5)0.7 ≦ G1R2/F1 ≦ 0.9
但し、
G1R2:第1レンズの像面側の面の曲率半径
F1:第1レンズ群の焦点距離
である。
さらに、条件式(4) Ymax/Fw ≧ 1.3
を満たすようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の広角ズームレンズ。
但し、
Ymax: 最大像高(実像高)
Fw : 全系の広角端での焦点距離
広角端で110°以上の画角を確保し、第1群の有効径を小型化するため、条件式(1)を規定した。
条件式(1)の下限を超えると、第1レンズ群の前群レンズ群のパワーが(パワー=焦点距離の逆数)弱くなって、広角端の画角が110°を実現することが困難になる。条件式(1)の下限を超えると、さらに、第1群の有効径小型化が困難となり、また非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群の後群レンズ群のパワーが弱くなって、フォーカス移動量が大きくなる。条件式(1)の上限を超えると、さらに、第1レンズ群の前群レンズ群とフォーカス群が干渉しがちになり、また球面収差、色収差等が発生する。
条件式(1)を、4.0 ≦ |f1b/f1a| ≦ 5.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第1レンズのパワーが弱くなって、広角端で110°の画角を確保することが困難となる。条件式(2)の上限を超えると、さらに、球面収差、歪曲収差等が発生する。
条件式(2)を、3.8 ≦ θ25 ≦ 5.2
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式(3)の上限を超えると、第1負のメニスカス非球面ガラスモルトは、加工することが困難となる。条件式(3)の上限を超えると、さらに、非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式(3)を、5.3 ≦ θ100/θ25 ≦ 7.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式(4)を、1.35 ≦ Ymax/Fw ≦ 1.45
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式(5)の上限を超えると、第1レンズは強いパワーを持つため、第1面の曲率半径が大きくなり、広角端の110°の画角を実現するため、第1面の法線角度は光軸から周辺まで、増加スピードが緩く、3割前後から面の法線角度の増加スピードが急に大きくなる。その結果、広角端の中間像高の像面湾曲と非点収差を補正することが困難となる。
条件式(5)を、0.835 ≦ G1R2/F1 ≦ 0.9
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
(第1実施形態)
第1実施形態にかかる広角ズームレンズは、図1に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D(mm)、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
FNO:3.6〜4.15〜4.6
2ω:111.4〜85.4〜62.6
S R D Nd ABV
1 ASPH 90.9531 3.0000 1.74690 49.22
2 ASPH 13.3000 17.4155
3 -347.3422 1.1000 1.83944 42.72
4 27.7720 0.2500 1.51700 49.96
5 ASPH 32.9778 0.8225
6 20.1105 4.8835 1.70444 30.05
7 45.1356 D7
絞り 0.0000 1.6767
9 -70.4744 2.4522 1.69416 31.16
10 -14.1708 0.8000 1.88815 40.80
11 -37.7808 0.1500
12 33.1737 3.7557 1.59142 61.25
13 -14.2611 0.8000 1.81184 33.27
14 -28.6675 D14
15 -29.8948 0.8000 1.80831 46.50
16 23.7239 2.5836 1.93325 20.88
17 240.6296 D17
18 40.3874 4.8044 1.49845 81.61
19 -35.6422 0.1500
20 49.4590 0.8000 1.91048 31.31
21 17.3129 11.6398 1.49845 81.61
22 -14.5130 0.8000 1.91048 31.31
23 -20.5428 0.2000
24 ASPH -34.8009 0.2000 1.51700 49.96
25 -31.4677 1.3000 1.83930 37.34
26 -38.5550
可変間隔
D7 21.974 11.228 4.641
D14 1.000 7.723 14.519
D17 10.742 5.812 0.900
面1
K : -21.703831
A :0.137414E-04 B :-.284986E-07 C :0.473022E-10 D :-.418229E-13
E :0.157785E-16
面2
K : -0.864034
A :0.743621E-06 B :0.628016E-07 C :-.187456E-09 D :0.315824E-12
E :0.773230E-15
面5
K : 1.512115
A :0.292118E-04 B :-.127860E-06 C :0.842074E-09 D :-.326732E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.150085
A :-.101962E-04 B :0.106224E-07 C :0.235188E-10 D :0.177170E-12
群の焦点距離
第1群: -15.253
第2群: 32.183
第3群: -38.7101
第4群: 32.558
Gr1a: -21.94
Gr1b: -104.94
第2,3群合成焦点距離: 148.639
第2,3,4群合成焦点距離:31.483
第1,2,3群合成群焦点距離:-23.355
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔:83.074
レンズ全長:94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離:56.887
条件式(1) |f1b/f1a|=4.783
条件式(2) θ25=4.22
条件式(3) θ100/θ25=6.142
条件式(4) Ymax/Fw=1.409
条件式(5) G1R2/F1=0.872
第2実施形態の広角ズームレンズは、図4に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D(mm)、各レンズのd線における、屈折率Nd及びアッベ数ABVは、以下のとおりである。
FNO:3.6〜4.15〜4.6
2ω:111.36〜85.71〜62.88
S R D Nd ABV
1 ASPH 98.2835 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.0621
3 -375.8017 1.1000 1.83481 42.72
4 26.2992 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.3128 0.8586
6 19.4744 4.2180 1.69895 30.05
7 44.8215 D7
8 0.0000 1.6811
9 -69.6742 2.4945 1.68893 31.16
10 -13.8558 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.5514 0.1500
12 33.6029 3.7863 1.58913 61.25
13 -14.1772 0.8000 1.80610 33.27
14 -28.4616 D14
15 -31.0253 0.8000 1.80420 46.50
16 23.9527 2.5703 1.92286 20.88
17 237.9034 D17
18 41.0664 4.5125 1.49700 81.61
19 -35.8367 0.1500
20 49.9837 0.9000 1.90366 31.31
21 17.1665 11.7603 1.49700 81.61
22 -14.5000 1.1000 1.90366 31.31
23 -21.0822 0.2000
24 ASPH -50.4122 0.2000 1.51460 49.96
25 -44.1195 1.8000 1.83400 37.34
26 -53.8351
可変間隔
D7 22.0922 11.2672 4.7266
D14 0.9588 7.5245 14.2504
D17 10.8553 5.8392 0.800
面1
K : -30.868200
A :0.147706E-04 B :-.260370E-07 C :0.377473E-10 D :-.300023E-13
E :0.107463E-16
面2
K : -1.240297
A :0.207897E-04 B :0.298769E-07 C :0.267684E-09 D :-.163367E-11
E :0.372598E-14
面5
K : 2.187192
A :0.313924E-04 B :-.202309E-06 C :0.158321E-08 D :-.733956E-11
E :0.139279E-13
面24
K : -0.780042
A :-.942956E-05 B :0.141825E-07 C :0.244817E-10 D :0.194500E-12
群の焦点距離
第1群: -15.085
第2群: 32.5574
第3群: -40.0929
第4群: 33.0051
Gr1a: -21.0097
Gr1b: -102.427
第2,3群合成焦点距離: 140.206
第2,3,4群合成焦点距離:31.626
第1,2,3群合成群焦点距離:-24.033
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔:86.032
レンズ全長:94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離:57.754
条件式(1) |f1b/f1a|=4.875
条件式(2) θ25=3.978
条件式(3) θ100/θ25=6.769
条件式(4) Ymax/Fw=1.409
条件式(5) G1R2/F1=0.882
第1実施形態にかかる広角ズームレンズは、図7に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D(mm)、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
FNO:3.6〜4.15〜4.6
2ω:111.38〜85.4〜62.63
S R D Nd ABV
1 ASPH 91.2892 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.1746
3 -550.1946 1.1000 1.83481 42.72
4 26.8414 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.7796 0.8380
6 19.6685 4.8948 1.69895 30.05
7 43.3886 D7
8 0.0000 1.6759
9 -70.7449 2.4534 1.68893 31.16
10 -14.1775 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.9248 0.1500
12 33.1085 3.7574 1.58913 61.25
13 -14.2673 0.7937 1.80610 33.27
14 -28.7457 D14
15 -29.9856 0.8000 1.80420 46.50
16 23.8293 2.5887 1.92286 20.88
17 241.4124 D17
18 40.5319 4.7504 1.49700 81.61
19 -35.4136 0.1500
20 49.8255 0.9000 1.90366 31.31
21 17.3000 11.4746 1.49700 81.61
22 -14.5000 0.9000 1.90366 31.31
23 -20.5448 0.2000
24 ASPH -34.3632 0.2000 1.51460 49.96
25 -31.0708 1.3000 1.83400 37.34
26 -37.8865
可変間隔
D7 22.252 11.5339 4.8871
D14 1.000 7.8478 14.5915
D17 10.6954 5.7013 0.800
面1
K : -23.358778
A :0.138306E-04 B :-.284728E-07 C :0.473046E-10 D :-.418342E-13
E :0.157340E-16
面2
K : -0.865462
A :0.617175E-06 B :0.624054E-07 C :-.184300E-09 D :0.328276E-12
E :0.773908E-15
面5
K : 1.536049
A :0.293177E-04 B :-.126814E-06 C :0.844851E-09 D :-.324948E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.133768 KC : 100
A :-.102523E-04 B :0.105589E-07 C :0.225709E-10 D :0.159981E-12
群の焦点距離
第1群: -15.297
第2群: 32.268
第3群: -38.818
第4群: 32.560
Gr1a: -21.294
Gr1b: -106.239
第2,3群合成焦点距離: 148.971
第2,3,4群合成焦点距離:31.486
第1,2,3群合成群焦点距離:-23.429
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔:83.241
レンズ全長:94.0988
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離:56.936
条件式(1) |f1b/f1a|=4.989
条件式(2) θ25=4.203
条件式(3) θ100/θ25=6.179
条件式(4) Ymax/Fw=1.409
条件式(5) G1R2/F1=0.869
第4実施形態にかかる広角ズームレンズは、図10に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D(mm)、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
FNO:3.6〜4.15〜4.6
2ω:111.42〜85.5〜62.84
S R D Nd ABV
1 ASPH 72.8710 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 12.9000 16.2015
3 770.1839 1.1000 1.88300 40.80
4 26.0522 0.3000 1.53610 41.21
5 ASPH 30.6791 1.1966
6 20.4544 4.7353 1.69895 30.05
7 43.9685 D7
8 0.0000 1.5074
9 -68.4574 2.5124 1.68893 31.16
10 -12.6110 1.7924 1.88300 40.80
11 -37.3079 0.1500
12 34.8661 3.7882 1.58913 61.25
13 -13.8945 0.8000 1.80610 33.27
14 -26.8129 D14
15 -30.4122 0.8000 1.77250 49.62
16 20.1071 2.8524 1.84666 23.78
17 292.4999 D17
18 45.2832 4.3580 1.49700 81.61
19 -36.2850 0.1500
20 48.9769 0.9000 1.90366 31.31
21 17.4000 12.2843 1.49700 81.61
22 -14.3000 1.1000 1.90366 31.31
23 -20.2760 0.2000
24 ASPH -37.3436 0.3500 1.51460 49.96
25 -32.4182 1.5000 1.58144 40.89
26 -44.7821
可変間隔
D7 21.1006 10.4692 3.7599
D14 0.8270 7.7520 14.2056
D17 11.0939 5.8381 0.800
面1
K : -4.855874
A :0.147578E-04 B :-.354016E-07 C :0.454072E-10 D :-.116025E-13
E :0.227158E-16 F :-.308920E-19 G :-.677424E-22 H :-.335578E-25
J :0.137873E-27
面2
K : -1.110553
A :0.277891E-04 B :0.404370E-07 C :0.612679E-10 D :0.362235E-12
E :-.110342E-13 F :0.528104E-17 G :0.320816E-18 H :0.145731E-21
J :-.347259E-23
面5
K : 0.335030
A :0.226449E-04 B :-.966072E-07 C :0.176373E-09 D :0.114032E-12
E :0.138279E-14
面24
K : -0.608663
A :-.983362E-05 B :0.214587E-07 C :-.114789E-09 D :0.130510E-11
E :-.267583E-14
群の焦点距離
第1群: -15.199
第2群: 32.3369
第3群: -40.4942
第4群: 33.2409
Gr1a: -21.5478
Gr1b: -95.6574
第2,3群合成焦点距離: 143.052
第2,3,4群合成焦点距離:31.312
第1,2,3群合成群焦点距離:-24.561
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔:87.987
レンズ全長:94.6
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離:58.115
条件式(1) |f1b/f1a|=4.439
条件式(2) θ25=5.077
条件式(3) θ100/θ25=5.448
条件式(4) Ymax/Fw=1.409
条件式(5) G1R2/F1=0.849
条件式(1) |f1b/f1a|=1.349
条件式(2) θ25=2.853
条件式(3) θ100/θ25=9.742
条件式(4) Ymax/Fw=1.254
条件式(5) G1R2/F1=1.250
条件式(1) |f1b/f1a|=1.707
条件式(2) θ25=1.146
条件式(3) θ100/θ25=25.204
条件式(4) Ymax/Fw=1.2708
条件式(5) G1R2/F1=1.280
条件式(1) |f1b/f1a|=3.042
条件式(2) θ25=0.252
条件式(3) θ100/θ25=75.963
条件式(4) Ymax/Fw=1.256
条件式(5) G1R2/F1=1.104
条件式(1) |f1b/f1a|=1.449
条件式(2) θ25=0.845
条件式(3) θ100/θ25=29.206
条件式(4) Ymax/Fw=1.261
条件式(5) G1R2/F1=1.155
条件式(1) |f1b/f1a|=1.443
条件式(2) θ25=0.837
条件式(3) θ100/θ25=27.419
条件式(4) Ymax/Fw=1.288
条件式(5) G1R2/F1=1.146
条件式(1) |f1b/f1a|=2.195
条件式(2) θ25=0.851
条件式(3) θ100/θ25=26.901
条件式(4) Ymax/Fw=1.258
条件式(5) G1R2/F1=1.176
。
Gr1B 第1レンズ群の後群
Claims (2)
- 物体から順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、各レンズ群を移動させて変倍を行い、前記第1レンズ群は、負の屈折力の第1レンズ群の前群レンズ群、負の屈折力の第1レンズ群の後群レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離へのフォーカシングを第1レンズ群の後群レンズ群を物体側へ移動させて行い、第1レンズ群の最も物体側のレンズを像側へ凹面を向けた負メニスカスレンズとし、このレンズに両面非球面を設け、第1レンズ群の前群レンズ群と後群レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満たすようにしたことを特徴とする広角ズームレンズ。
条件式(1)3.5 ≦ |f1b/f1a| ≦ 6.0
但し、
f1a:第1レンズ群の前群レンズ群の焦点距離
f1b:第1レンズ群の後群レンズ群の焦点距離
条件式(2)3.5 ≦ θ25 ≦ 6.5
条件式(3)4.5 ≦ θ100/θ25 ≦ 7.0
但し、
θ25:第1レンズの物体側の非球面有効径の2.5割の高さにおける面の法線角度
θ100:第1レンズの物体側の非球面有効径の10割の高さにおける面の法線角度
条件式(5)0.7 ≦ G1R2/F1 ≦ 0.9
但し、
G1R2:第1レンズの像面側の面の曲率半径
F1:第1レンズ群の焦点距離 - さらに、条件式(4) Ymax/Fw ≧ 1.3
を満たすようにしたことを特徴とする請求項1に記載の広角ズームレンズ。
但し、
Ymax: 最大像高(実像高)
Fw : 全光学系の広角端での焦点距離
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