JP5692530B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Description
前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズで構成されており、
変倍時に、前記第1レンズ群から前記第4レンズ群までの各々のレンズ群が移動するようになっており、前記第5レンズ群は変倍時、合焦時ともに移動しないレンズ群であり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
6.5 < |f1/f2| < 15.0 (1)
ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
前記第2レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズから構成される。正レンズより物体側に、像側に凹面を向けた負レンズを2枚並べることによって、径の大きな前記第1レンズ群から大きな角度で入射する光線をいち早く緩めるとともに、像面湾曲と歪曲を効果的に補正することが出来る。さらに、物体側に凸面を向けた前記正レンズを、2枚の負レンズより像側に配置することで、広角端での倍率色収差と望遠端での軸上色収差を効果的に補正することが出来る。尚、前記第2レンズ群における前記負レンズと前記正レンズの間の空気間隔は極めて狭くなることが多く、レンズの製造誤差による光学性能への影響を受けやすいことから、接合することが望ましい。
6.5 < |f1/f2| < 10.0 (1)’
3.0 < f5/fW < 6.5 (2)
ただし、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
fW:広角端における全系の焦点距離
3.5 < f5/fW < 6.5 (2)’
2.5 < (1−m3T)・m45T < 4.5 (3)
ただし、
m3T:前記第3レンズ群の望遠端における横倍率
m45T:前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の望遠端における合成横倍率
0.3 < nN1 − nP2 < 0.6 (4)
ただし、
nN1:前記N1レンズのd線に対する屈折率
nP2:前記P2レンズのd線に対する屈折率
0.3 < n1N − n1P < 0.6 (5)
ただし、
n1N:前記第1レンズ群の接合レンズにおける負レンズのd線に対する屈折率
n1P:前記第1レンズ群の接合レンズにおける正レンズのd線に対する屈折率
3.0 < (D1 + D2) / fW < 6.0 (6)
ただし、
D1:前記第1レンズ群の光軸上の厚さ
D2:前記第2レンズ群の光軸上の厚さ
fW:広角端における全系の焦点距離
請求項12に記載の撮像装置は、請求項1から11のいずれかに記載のズームレンズと、前記ズームレンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする。
6.5 < |f1/f2| < 15.0 (1)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。
f :ズームレンズ全系の焦点距離
Fno:Fナンバー
2Y:固体撮像素子の撮像面対角線長
R :曲率半径
D :軸上面間隔
Nd:レンズ材料のd線に対する屈折率
νd:レンズ材料のアッベ数
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
実施例1のレンズデータを表1に示す。なお、これ以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(たとえば2.5×10-02)を、E(たとえば2.5E−02)を用いて表すものとする。図3は、実施例1のズームレンズの断面図であり、(a)は広角端の状態を示し、(b)は中間の状態を示し、(c)は望遠端の状態を示す。図中Gr1は正の屈折力を有する第1レンズ群であり、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3とからなる。1枚の負レンズである第1レンズL1と、1枚の正レンズである第2レンズL2は接合されており、接合面は物体側に凸である。又、Gr2は負の屈折力を有する第2レンズ群であり、像側に凹面を向けた負レンズである第4レンズL4と、像側に凹面を向けた負レンズである第5レンズL5と、物体側に凸面を向けた正レンズである第6レンズL6とからなる。第5レンズL5と第6レンズL6は接合されており、接合面は物体側に凸である。更に、Gr3は正の屈折力を有する第3レンズ群であり、第7レンズL7(正のP1レンズ)と第8レンズL8(正のP2レンズ)と第9レンズL9(負のN1レンズ)と第10レンズL10(正のP3レンズ)とからなる。第8レンズL8と第9レンズL9は接合されており、接合面は像側に凸である。又、Gr4は負の屈折力を有する第4レンズ群であり、第11レンズL11のみからなる。更に、Gr5は正の屈折力を有する第5レンズ群であり、第12レンズL12のみからなる。Sは第7レンズL7の物体側に設けられた開口絞り、Iは撮像面を示す。また、F1、F2は光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例1
f = 4.12 - 21.15 - 109.59
Fno = 3.13 - 4.92 - 6.08
ズーム比 = 26.60
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 52.962 1.500 1.90370 31.3 15.76
2 33.783 4.660 1.48750 70.4 15.02
3 277.200 0.200 14.75
4 38.131 3.650 1.48750 70.4 14.15
5 405.000 d1 13.95
6 2670.000 0.800 1.91080 35.3 8.31
7 8.945 5.010 6.42
8 -18.905 0.710 1.48750 70.4 6.17
9 12.787 2.310 1.92290 20.9 6.14
10 54.300 d2 6.00
11(絞り) ∞ 0.620 3.24
12* 17.308 2.620 1.69350 53.2 3.42
13* -24.699 0.380 3.50
14 11.681 3.010 1.48750 70.4 3.45
15 -27.710 2.500 1.90370 31.3 3.16
16 10.822 0.740 2.94
17 24.500 1.650 1.49700 81.6 3.01
18 -13.511 d3 3.05
19* 5576.445 1.100 1.54470 56.2 2.95
20* 9.522 d4 2.90
21* 61.735 3.500 1.54470 56.2 4.70
22* -10.581 1.057 4.69
23 ∞ 0.300 1.52310 54.5 4.50
24 ∞ 3.830 4.47
25 ∞ 0.500 1.51680 64.2 4.06
26 ∞ 0.370 4.03
非球面係数
第12面 第20面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=-0.56600E-04 A4=-0.23368E-03
A6=-0.31016E-04 A6=0.22004E-03
A8=0.49703E-05 A8=-0.30770E-04
A10=-0.38910E-06 A10=0.16520E-05
A12=0.11034E-07
第13面 第21面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=0.22903E-04 A4=0.30477E-03
A6=-0.33741E-04 A6=0.10647E-04
A8=0.53349E-05 A8=-0.11281E-06
A10=-0.41097E-06 A10=0.10753E-08
A12=0.11520E-07
第19面 第22面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=-0.39392E-03 A4=0.55143E-03
A6=0.15875E-03 A6=-0.36835E-06
A8=-0.21849E-04 A8=0.29881E-06
A10=0.11547E-05 A10=-0.35562E-08
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(゜)、撮像面対角線長、群間距離
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4
4.12 3.13 86.6 6.453 0.788 38.373 2.103 2.935
21.15 4.92 20.8 7.98 24.438 12.528 6.708 8.963
109.59 6.08 4.1 7.957 45.936 1.107 11.046 10.584
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 69.03
2 6 -8.68
3 11 13.43
4 19 -17.51
5 21 16.87
実施例2のレンズデータを表2に示す。図5は、実施例2のズームレンズの断面図であり、(a)は広角端の状態を示し、(b)は中間の状態を示し、(c)は望遠端の状態を示す。図中Gr1は正の屈折力を有する第1レンズ群であり、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3とからなる。1枚の負レンズである第1レンズL1と、1枚の正レンズである第2レンズL2は接合されており、接合面は物体側に凸である。又、Gr2は負の屈折力を有する第2レンズ群であり、像側に凹面を向けた負レンズである第4レンズL4と、像側に凹面を向けた負レンズである第5レンズL5と、物体側に凸面を向けた正レンズである第6レンズL6とからなる。第5レンズL5と第6レンズL6は接合されており、接合面は物体側に凸である。更に、Gr3は正の屈折力を有する第3レンズ群であり、第7レンズL7(正のP1レンズ)と第8レンズL8(正のP2レンズ)と第9レンズL9(負のN1レンズ)と第10レンズL10(正のP3レンズ)とからなる。第8レンズL8と第9レンズL9は接合されており、接合面は像側に凸である。又、Gr4は負の屈折力を有する第4レンズ群であり、第11レンズL11のみからなる。更に、Gr5は正の屈折力を有する第5レンズ群であり、第12レンズL12のみからなる。Sは第7レンズL7と第8レンズL8の間に設けられた開口絞り、Iは撮像面を示す。また、F1、F2は光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例2
f = 4.42 - 20.02 - 91.49
Fno = 2.98 - 4.70 - 5.90
ズーム比 = 20.68
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 66.346 1.500 1.84670 23.8 17.03
2 36.513 5.475 1.48750 70.4 15.52
3 -1712.538 0.200 14.42
4 31.663 3.286 1.72920 54.7 14.10
5 88.075 d1 13.83
6 109.014 0.800 1.83480 42.7 8.76
7 8.130 4.997 6.42
8 -15.470 0.710 1.51740 52.2 6.27
9 14.184 2.279 1.92290 20.9 6.22
10 81.744 d2 6.10
11 14.851 1.913 1.53170 48.8 3.71
12 -32.613 0.792 3.55
13(絞り) ∞ -0.150 3.29
14 10.354 2.510 1.48750 70.4 3.28
15 -14.193 2.000 1.83400 37.4 3.10
16 15.229 0.615 2.97
17* 25.131 2.500 1.58310 59.5 3.01
18 -14.290 d3 3.05
19* 25.569 1.009 1.60700 27.0 2.89
20* 7.318 d4 2.81
21* -818.962 3.000 1.53050 55.7 4.42
22* -11.123 1.409 4.48
23 ∞ 0.500 1.52310 54.5 4.27
24 ∞ 3.630 4.24
25 ∞ 0.500 1.51680 64.2 3.90
26 ∞ 0.380 3.87
非球面係数
第17面 第21面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=-0.13295E-03 A4=0.25995E-03
A6=-0.27921E-05 A6=0.22159E-04
A8=0.51186E-06 A8=-0.44387E-06
A10=-0.25239E-07 A10=0.24853E-08
第19面 第22面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=-0.52548E-03 A4=0.11650E-03
A6=0.63402E-04 A6=0.15982E-04
A8=-0.13611E-04 A8=0.43958E-07
A10=0.82709E-06 A10=-0.54674E-08
第20面
K=0.00000E+00
A4=-0.19220E-03
A6=0.70141E-04
A8=-0.15100E-04
A10=0.93019E-06
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(゜)、撮像面対角線長、群間距離
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4
4.42 2.98 82.9 6.7 0.991 37.000 2.925 3.027
20.02 4.70 22.1 7.666 17.370 12.838 5.823 10.027
91.49 5.90 4.9 7.663 33.305 0.870 9.725 11.855
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 55.14
2 6 -8.43
3 11 12.91
4 19 -17.25
5 21 21.23
実施例3のレンズデータを表3に示す。図7は、実施例3のズームレンズの断面図であり、(a)は広角端の状態を示し、(b)は中間の状態を示し、(c)は望遠端の状態を示す。図中Gr1は正の屈折力を有する第1レンズ群であり、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3とからなる。1枚の負レンズである第1レンズL1と、1枚の正レンズである第2レンズL2は接合されており、接合面は物体側に凸である。又、Gr2は負の屈折力を有する第2レンズ群であり、像側に凹面を向けた負レンズである第4レンズL4と、像側に凹面を向けた負レンズである第5レンズL5と、物体側に凸面を向けた正レンズである第6レンズL6とからなる。第5レンズL5と第6レンズL6は接合されており、接合面は物体側に凸である。更に、Gr3は正の屈折力を有する第3レンズ群であり、第7レンズL7(正のP1レンズ)と第8レンズL8(正のP2レンズ)と第9レンズL9(負のN1レンズ)と第10レンズL10(正のP3レンズ)とからなる。第8レンズL8と第9レンズL9は接合されており、接合面は像側に凸である。又、Gr4は負の屈折力を有する第4レンズ群であり、第11レンズL11のみからなる。更に、Gr5は正の屈折力を有する第5レンズ群であり、第12レンズL12のみからなる。Sは第7レンズL7の物体側に設けられた開口絞り、Iは撮像面を示す。また、F1、F2は光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例3
f = 4.16 - 26.19 - 166.30
Fno = 2.86 - 5.33 - 6.50
ズーム比 = 40.00
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 75.269 1.556 1.91080 35.3 17.82
2 39.509 5.384 1.49700 81.6 16.21
3 -252.462 0.689 15.37
4 34.030 3.592 1.49700 81.6 14.00
5 163.590 d1 13.79
6 90.402 0.800 1.88300 40.8 7.79
7 8.456 5.240 5.89
8 -10.504 0.700 1.77250 49.6 5.23
9 42.609 1.562 1.94590 18.0 5.35
10 -33.322 d2 5.00
11(絞り) ∞ 0.280 3.62
12* 8.860 2.100 1.59200 67.0 3.96
13* -32.501 0.300 3.93
14 10.890 1.901 1.56880 56.0 3.83
15 -26.210 1.445 1.88300 40.8 3.65
16 7.245 0.729 3.32
17 10.287 2.074 1.54070 47.2 3.44
18 -25.035 d3 3.50
19* -13.619 1.087 2.00180 19.3 3.06
20* -49.482 d4 3.02
21* 100.000 3.500 1.54470 56.2 4.80
22* -15.787 4.225 4.70
23 ∞ 0.500 1.52310 54.5 4.19
24 ∞ 2.000 4.16
非球面係数
第12面 第20面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=-0.39993E-04 A4=0.24984E-02
A6=-0.23314E-04 A6=0.18627E-04
A8=0.34989E-05 A8=-0.50743E-05
A10=-0.21587E-06 A10=0.11704E-06
A12=0.51476E-08
第13面 第21面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=0.14737E-03 A4=0.73781E-04
A6=-0.22655E-04 A6=0.32694E-04
A8=0.37143E-05 A8=-0.77209E-06
A10=-0.23856E-06 A10=0.77872E-08
A12=0.59113E-08
第19面 第22面
K=0.00000E+00 K=0.00000E+00
A4=0.24426E-02 A4=-0.13247E-03
A6=-0.16710E-04 A6=0.27583E-04
A8=-0.46194E-05 A8=-0.18995E-06
A10=0.16976E-06 A10=-0.24753E-08
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(゜)、撮像面対角線長、群間距離
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4
4.16 2.86 88.2 6.577 0.598 29.142 2.102 2.803
26.19 5.33 17.5 7.834 27.181 11.052 4.938 15.365
166.30 6.50 2.8 7.919 47.243 0.920 10.593 14.784
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 66.01
2 6 -6.74
3 11 11.62
4 19 -19.05
5 21 25.30
72 カード蓋
80 レンズ鏡胴
81 カメラボディ
82 ファインダ窓
83 レリーズ釦
84 フラッシュ発光部
87 ストラップ取り付け部
88 USB端子
89 レンズカバー
91 ファインダ接眼部
92 表示ランプ
93 ズーム釦
95 セット釦
96 4方向スイッチ
96 選択釦
97 再生釦
98 ディスプレイ釦
99 消去釦
100 撮像装置
101 ズームレンズ
102 固体撮像素子
103 変換部
104 制御部
105 光学系駆動部
106 タイミング発生部
107 撮像素子駆動部
108 画像メモリ
109 画像処理部
110 画像圧縮部
111 画像記録部
112 モニターLCD
113 操作部
DC デジタルカメラ
Gr1〜Gr5 レンズ群
L1〜L12 レンズ
S 開口絞り
I 撮像面
F1,F2 平行平板
Claims (12)
- 物体側より順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群から構成され、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズで構成されており、
変倍時に、前記第1レンズ群から前記第4レンズ群までの各々のレンズ群が移動するようになっており、前記第5レンズ群は変倍時、合焦時ともに移動しないレンズ群であり、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。
6.5 < |f1/f2| < 15.0 (1)
ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
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に記載のズームレンズ。
3.0 < f5/fW < 6.5 (2)
ただし、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
fW:広角端における全系の焦点距離 - 前記第3レンズ群を光軸と直交する方向に移動させることによって、像面上の結像のブレの補正を行うようになっており、以下の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。
2.5 < (1−m3T)・m45T < 4.5 (3)
ただし、
m3T:前記第3レンズ群の望遠端における横倍率
m45T:前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の望遠端における合成横倍率 - 前記第3レンズ群は、物体側より順に、正のP1レンズ、正のP2レンズ、負のN1レンズ、正のP3レンズから構成され、このうち前記P2レンズと前記N1レンズは接合されており、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.3 < nN1 − nP2 < 0.6 (4)
ただし、
nN1:前記N1レンズのd線に対する屈折率
nP2:前記P2レンズのd線に対する屈折率 - 前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと1枚の正レンズから成る接合レンズを有し、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.3 < n1N − n1P < 0.6 (5)
ただし、
n1N:前記第1レンズ群の接合レンズにおける負レンズのd線に対する屈折率
n1P:前記第1レンズ群の接合レンズにおける正レンズのd線に対する屈折率 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
3.0 < (D1 + D2) / fW < 6.0 (6)
ただし、
D1:前記第1レンズ群の光軸上の厚さ
D2:前記第2レンズ群の光軸上の厚さ
fW:広角端における全系の焦点距離 - 前記第5レンズ群は、単レンズであることを特徴とする請求項1から6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、単レンズであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、前記第4レンズ群を移動させることにより、合焦を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 実質的に屈折力を有しないレンズを有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、20倍以上の変倍比を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項1から11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撮像面に形成された画像を光電変換す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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