JP5665489B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
- G02B15/144105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-+-
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Description
−5.0<H12/fw<−0.2
1.5<f1/f3<4.0
2.0<T1/fw<10.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
−5.0<H12/fw<−0.2 ・・・(1)
1.5<f1/f3<4.0 ・・・(2)
2.0<T1/fw<10.0 ・・・(3)
なる条件式を満足している。
条件式(1a)の範囲に設定することで、広角端における第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の主点間隔をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、望遠端における軸上色収差やズーム全域における像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。また条件式(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(2a)の範囲に設定することで、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3の焦点距離の比をより適切に設定することが出来る為、全長や前玉有効径が大型化するのを、抑制することが容易になる。また、ズーム全域における非点収差やコマ収差及び像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。また条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(3a)の範囲に設定することで、第1レンズ群L1の光軸上の厚みと広角端における全系の焦点距離の比をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易となる。また、コバの厚みを確保するのが容易になり、製造することが容易となる。これにより各実施例においては、小型で広画角、高ズーム比としつつもズーム全域で諸収差が良好に補正されたズームレンズを得るのが容易となる。
0.5<BFw/fw<10.0 ・・・(4)
15.0<TD/fw<40.0 ・・・(5)
0.0≦|M3/M2|<1.5 ・・・(6)
0.0≦|M3|/fw<10.0 ・・・(7)
5.0<f1/fw<15.0 ・・・(8)
1.0<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<5.0 ・・・(9)
2.0<|M2/f2|<3.5 ・・・(10)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
条件式(4a)の範囲に設定することで、広角端のバックフォーカスと広角端における全系の焦点距離の比をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、光学フィルター等の光学部材を配置することが容易となる。また、条件式(5)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(5a)の範囲に設定することで、物体側の第1レンズ面から像面迄の長さと広角端における全系の焦点距離の比をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易となる。また、望遠端における軸上色収差やコマ収差及びズーム全域における像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。また条件式(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(6a)の範囲に設定することで、第3レンズ群L3のズーミングに際しての移動量に対し、第2レンズ群L2のズーミングに際しての移動量をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、ズーム全域における非点収差やコマ収差及び像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。また、条件式(7)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(7a)の範囲に設定することで広角端から望遠端へのズーミングにおける第3レンズ群L3の最大移動距離と、広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群L2の移動距離の比をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、ズーム全域における非点収差やコマ収差及び像面湾曲の変動を抑えることが容易となる。また、条件式(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(8a)の範囲に設定することで、第1レンズ群L1の焦点距離をより適切に設定出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、望遠端において、球面収差や軸上色収差やコマ収差の補正をより良好に補正することが容易になる。また、条件式(9)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(9a)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の変倍分担をより適切に設定することが出来る。この為、ズーム全域における非点収差やコマ収差及び像面湾曲の変動をより良好に補正することが容易になる。また、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。また、条件式(10)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(10a)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の移動距離をより適切に設定することが出来る。この為、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制し、ズーム全域における非点収差やコマ収差及び像面湾曲の変動をより良好に補正することが容易になる。また、全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが容易になる。各実施例において、収差補正上更に好ましくは、絞りより像側の第3、第4レンズ群L3、L4の全体としてのレンズ枚数を5以上とするのがよい。
数値実施例1
面データ
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -380.702 1.35 1.90366 31.3
2 38.575 3.15
3 115.168 3.13 1.72916 54.7
4 -188.992 0.18
5 78.282 1.35 1.72825 28.5
6 31.108 5.13 1.83481 42.7
7 -601.451 0.18
8 30.855 4.04 1.72916 54.7
9 -1814.505 (可変)
10 211.256 0.70 1.90366 31.3
11 6.994 2.38
12 -356.214 0.60 1.92286 18.9
13 29.264 1.63
14 -12.821 0.60 1.88300 40.8
15 3087.761 0.20
16 33.849 2.40 1.92286 18.9
17 -16.448 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19* 10.785 2.82 1.58313 59.4
20 -1000.000 6.35
21 31.263 0.60 1.84666 23.9
22 9.920 0.60
23* 19.406 2.05 1.58313 59.4
24 -101.225 (可変)
25 10.346 3.50 1.51633 64.1
26 -11.860 0.89 1.84666 23.9
27 -27.227 (可変)
28 ∞ 0.50 1.54400 60.0
29 ∞ 2.87
像面 ∞
非球面データ
第19面
K =-6.89675e-001 A 4=-7.92673e-006 A 6= 1.10342e-007 A 8=-1.26501e-009
第23面
K =-1.03383e+000 A 4=-2.31662e-005
各種データ
ズーム比 9.85
広角 中間 望遠
焦点距離 3.52 15.88 34.66
Fナンバー 1.85 2.61 2.88
半画角(度) 38.18 10.68 4.93
レンズ全長 90.32 90.32 90.32
d 9 0.59 18.44 24.80
d17 26.53 8.68 2.32
d18 8.09 2.25 2.03
d24 2.00 3.82 4.50
d27 5.91 9.93 9.46
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.52
2 10 -8.42
3 19 23.58
4 25 19.08
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -99.101 1.35 1.90721 27.9
2 37.844 1.82
3 42.833 3.36 1.48749 70.4
4 530.218 0.18
5 126.072 0.55 1.90942 25.4
6 63.150 4.15 1.88300 40.8
7 -62.932 0.18
8 39.838 3.57 1.88300 40.8
9 343.830 (可変)
10 68.427 0.70 1.91316 23.6
11 7.135 2.50
12 -42.334 0.60 1.90253 31.7
13 22.079 1.77
14 -12.259 1.44 1.88294 40.8
15 -30.772 0.10
16 53.054 2.28 1.92286 18.9
17 -16.860 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19* 10.555 3.12 1.58313 59.4
20* -64.128 6.34
21 59.706 1.00 1.79088 23.2
22 7.065 1.10
23* 8.610 4.43 1.58313 59.4
24 -500.000 (可変)
25 9.655 3.31 1.48749 70.4
26 -14.871 1.10 1.92286 18.9
27 -30.439 (可変)
28 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 1.47680e-001 A 4=-7.21471e-005 A 6= 4.71537e-009 A 8=-2.68497e-009
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.26534e-005 A 6= 4.87450e-007
第23面
K =-2.55240e-001 A 4=-5.41365e-006
各種データ
ズーム比 11.40
広角 中間 望遠
焦点距離 3.35 16.31 38.20
Fナンバー 1.85 3.07 3.50
半画角(度) 42.11 10.52 4.53
像高 3.03 3.03 3.03
レンズ全長 98.42 98.42 98.42
d 9 0.50 23.04 31.08
d17 32.88 10.34 2.30
d18 10.19 2.28 2.17
d24 5.90 10.22 10.50
d27 3.52 7.10 6.93
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.98
2 10 -9.40
3 19 20.49
4 25 19.61
単位 mm
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -994.625 1.35 1.85997 32.6
2 33.776 3.53
3 191.930 2.56 1.81382 45.4
4 -361.868 0.18
5 36.909 1.35 1.90824 26.3
6 30.666 4.21 1.55001 64.1
7 -127.659 0.18
8 42.705 3.08 1.74733 52.2
9 -182.732 (可変)
10 349.261 0.70 1.88299 40.8
11 7.885 3.23
12 -26.984 0.60 1.92286 18.9
13 -110.745 1.16
14 -16.571 0.60 1.88227 40.8
15 -1925.456 0.23
16 36.337 2.04 1.92286 18.9
17 -22.749 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19* 12.991 3.57 1.58313 59.4
20 -700.184 5.32
21 27.478 0.60 1.84666 23.9
22 11.227 0.66
23* 17.366 2.37 1.58313 59.4
24 -500.000 (可変)
25 13.925 3.30 1.48749 70.4
26 -22.518 1.10 1.84666 23.9
27 -62.367 (可変)
28 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 6.09674e-001 A 4=-7.30919e-005 A 6=-3.98760e-007 A 8=-4.94478e-009
第23面
K = 1.60236e+000 A 4=-6.13804e-005
各種データ
ズーム比 19.53
焦点距離 3.47 25.36 67.78 41.98 11.96
Fナンバー 1.85 3.07 3.50 3.33 2.49
半画角(度) 41.12 6.81 2.56 4.13 14.22
像高 3.03 3.03 3.03 3.03 3.03
レンズ全長 113.62 113.62 113.62 113.62 113.62
d 9 0.50 23.11 31.17 28.02 12.35
d17 33.15 4.73 2.48 2.87 14.20
d18 20.88 8.30 2.35 5.40 10.92
d24 7.65 18.73 22.70 18.42 23.91
d27 9.00 16.31 12.48 16.47 9.82
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.50
2 10 -9.34
4 19 25.27
5 25 30.62
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -72.176 1.35 1.76700 30.6
2 49.925 3.17
3 533.858 3.27 1.71756 55.1
4 -74.913 0.18
5 49.996 1.35 1.54745 43.1
6 29.995 5.94 1.48749 70.4
7 -112.011 0.18
8 32.296 4.02 1.72916 54.7
9 714.717 (可変)
10 41.271 0.70 1.71142 55.3
11 6.512 3.07
12 -122.871 0.60 1.92286 18.9
13 -55.400 0.60
14 -23.643 0.60 1.72916 54.7
15 17.051 0.54
16 11.776 1.69 1.92286 18.9
17 23.221 (可変)
18(絞り) ∞ 2.15
19* 11.229 2.80 1.58313 59.4
20 -1000.000 2.62
21 24.582 0.60 1.84666 23.9
22 12.000 0.60
23* 22.519 2.01 1.58313 59.4
24 -500.000 (可変)
25 14.491 3.23 1.51633 64.1
26 -10.716 0.60 1.84666 23.9
27 -20.786 (可変)
28 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
非球面データ
第19面
K =-1.14265e-001 A 4=-4.17527e-005 A 6=-1.37092e-007 A 8=-4.85474e-009
第23面
K =-9.76842e-001 A 4=-6.57267e-005
各種データ
ズーム比 9.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.22 17.48 41.24
Fナンバー 1.85 3.07 3.50
半画角(度) 35.66 9.83 4.20
像高 3.03 3.03 3.03
レンズ全長 90.99 90.99 90.99
d 9 0.50 20.07 27.04
d17 29.36 9.79 2.82
d24 9.13 3.68 4.08
d27 9.64 15.08 14.69
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.80
2 10 -8.00
3 19 21.69
4 25 22.38
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -45.656 0.90 2.00060 25.5
2 45.594 1.13
3 50.301 4.21 1.52679 75.0
4 -47.611 0.18
5 2172.727 0.55 1.85258 22.8
6 90.235 3.55 1.99334 26.0
7 -76.694 0.18
8 52.391 2.87 1.88300 40.8
9 -147.508 (可変)
10 228.099 0.70 1.91554 28.7
11 7.638 3.75
12* -11.760 1.00 1.88300 40.8
13* -66.035 0.86
14 -39.761 0.60 1.57730 40.1
15 -195.558 1.03
16 2922.226 2.01 2.00060 25.5
17 -15.808 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19* 11.037 3.89 1.55332 71.7
20* -32.257 8.55
21 -495.353 0.23 1.79143 21.6
22 6.397 0.95
23* 9.687 3.45 1.72685 54.8
24* -100.000 (可変)
25* -66.101 3.89 1.80205 46.4
26 -5.051 1.10 1.77529 22.2
27 -7.710 (可変)
28 ∞ 0.50 1.51680 64.2
像面
非球面データ
第12面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.81331e-005 A 6=-3.65398e-007 A 8= 1.91682e-008
第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.39610e-004
第19面
K = 1.15570e-002 A 4=-6.40872e-005 A 6=-6.72903e-008 A 8=-2.87431e-009
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.35012e-005 A 6=-3.75867e-008
第23面
K = 7.74399e-001 A 4= 4.93278e-005
第24面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.22558e-005 A 6=-5.51779e-007
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.01364e-003 A 6=-1.09648e-005 A 8=-2.42048e-007
各種データ
ズーム比 11.31
広角 中間 望遠
焦点距離 3.35 20.17 37.88
Fナンバー 1.85 3.07 3.50
半画角(度) 42.12 8.54 4.57
像高 3.03 3.03 3.03
レンズ全長 96.73 96.73 96.73
d 9 0.50 22.47 30.32
d17 32.10 10.13 2.28
d18 11.77 2.62 4.88
d24 2.32 13.35 11.93
d27 3.97 2.10 1.25
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.76
2 10 -12.77
3 19 20.38
4 25 10.32
SP:絞り G:ガラスブロック IP:像面 d:d線 g:g線
Fno:Fナンバー ω:半画角
DS:サジタル像面 DM:メリジオナル像面
Claims (12)
- 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群は不動であり、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2、第4レンズ群が移動す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、負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、前記第3、第4レンズ群は2つ以上のレンズからなり、前記第1、第3レンズ群の焦点距離を各々f1、f3、広角端における全系の焦点距離をfw、前記第1レンズ群の光軸上の厚さをT1、広角端における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の主点間隔をH12とするとき、
−5.0<H12/fw<−0.2
1.5<f1/f3<4.0
2.0<T1/fw<10.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端における空気換算でのバックフォーカスをBFwとするとき、
0.5<BFw/fw<10.0
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。 - 全系のレンズ全長をTDとするとき、
15.0<TD/fw<40.0
なる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。 - 前記第2レンズ群の広角端と望遠端の光軸上での位置の差をM2、前記第3レンズ群の広角端と望遠端の光軸上の位置の差をM3とするとき、
0.0≦|M3/M2|<1.5
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。 - 前記第3レンズ群の広角端と望遠端の光軸上の位置の差をM3とするとき、
0.0≦|M3|/fw<10.0
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。 -
5.0<f1/fw<15.0
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。 - 広角端と望遠端における前記第2レンズ群の横倍率を各々β2w、β2t、広角端と望遠端における前記第3レンズ群の横倍率を各々β3w、β3tとするとき、
1.0<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<5.0
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2レンズ群の広角端と望遠端の光軸上での位置の差をM2、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
2.0<|M2/f2|<3.5
なる条件式を満足する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。 - 前記第3レンズ群の全部又は一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、撮影画像を光軸に対して垂直方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記開口絞りがズーミングに際して移動することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズより成ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至11のいずれか一項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する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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