JP6906999B2 - 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
前記第1レンズ群は回折光学素子を有し、
前記ズームレンズは、前記第2レンズ群よりも像側に配置され、ズーミングに際して光軸方向に移動する開口絞りを有し、
広角端における前記開口絞りから像面までの距離をSIw、望遠端における前記開口絞りから像面までの距離をSItとしたとき、
1.05<SIw/SIt<2.50
なる条件を満足することを特徴としている。
1.05<SIw/SIt<2.50 ・・・(1)
なる条件を満足する。
ψ(h,m)={2π/(m×λ0)}(C1×h2+C2×h4+C3×h6+…)・・(1X)
ここで、h:光軸に対して垂直方向の高さ
m:回折光の回折次数
λ0 :設計波長
Ci:位相係数(i=1,2,3,…)
である。
ワーφ(λ、m)は、位相係数C1を用いて次のように表すことができる。
φ(λ、m)=−2×C1×m×λ/λ0 ・・・(2X)
fdoe=−1/(2×C1)(λ/λ0) ・・・(3X)
で与えられる。
0.4<LDt/ft<2.0 ・・・(2)
20.0<fdoe/f1<500.0 ・・・(3)
−12.0<f1/f2<−4.0 ・・・(4)
−3.0<f2/fw<−0.4 ・・・(5)
0.1<f1/ft<1.5 ・・・(6)
1.1<SIw/SIt<2.0 ・・・(1a)
0.5<LDt/ft<1.5 ・・・(2a)
40.0<fdoe/f1<300.0 ・・・(3a)
−10.0<f1/f2<−4.5 ・・・(4a)
−2.5<f2/fw<−0.6 ・・・(5a)
0.2<f1/ft<1.2 ・・・(6a)
1.15<SIw/SIt<1.50 ・・・(1b)
0.55<LDt/ft<1.2 ・・・(2b)
60.0<fdoe/f1<150.0 ・・・(3b)
−8.0<f1/f2<−5.0 ・・・(4b)
−2.0<f2/fw<−0.8 ・・・(5b)
0.25<f1/ft<0.90 ・・・(6b)
[実施例1]
実施例1のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
実施例2のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
実施例3のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
実施例4のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
実施例5のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
実施例6のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。回折光学素子Ldoeを備えた正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5で構成されている。後群LRは第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5より構成されている。
θCtdoe=(λC−λt)/(λF−λC)
これよりアッベ数νddoe及び部分分散比θCtdoeは各々−3.45、2.10となる。回折面のアッベ数は負の値であり、一般的な光学材料とは逆の作用をする。非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正としRを近軸
曲率半径、Kを円錐定数、A4、A6、A8、A10を各々非球面係数としたとき、
単位 mm
面データ
面番号 ri di ndi νdi
1 162.733 1.50 1.85478 24.8
2(回折) 42.441 4.82 1.77250 49.6
3 -176.784 0.15
4 31.030 2.73 1.80400 46.6
5 62.130 (可変)
6 53.030 0.65 1.88300 40.8
7 10.663 3.04
8* -39.841 0.80 1.77250 49.6
9* 131.643 1.99
10 -12.769 0.50 1.69680 55.5
11 58.578 0.49
12 44.559 1.55 1.95906 17.5
13 -47.716 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 14.492 2.23 1.88202 37.2
16* 35.170 0.17
17 17.497 2.32 1.48749 70.2
18 176.882 0.31
19 14.780 1.66 1.49700 81.5
20 30.162 0.50 2.00069 25.5
21 9.317 0.50
22* 10.296 3.87 1.49700 81.5
23* -24.797 (可変)
24 69.016 0.45 1.88300 40.8
25 9.819 1.05 1.89286 20.4
26 12.189 (可変)
27 12.093 4.28 1.49700 81.5
28 -67.237 2.48
29 ∞ 1.70 1.51633 64.1
30 ∞ 2.09
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-1.63156e-004 A 4= 7.33797e-008 A 6=-1.13068e-010 A 8=-9.63136e-014
A10= 9.97824e-016
第8面
K =-4.47637e+000
A 5= 1.46851e-005 A 7= 7.39012e-008 A 9=-4.58297e-009
第9面
K =-1.97936e+000 A 4= 5.13211e-005 A 6= 5.02218e-006 A 8=-6.95625e-008
第15面
K =-2.55124e-002 A 4= 3.49920e-006
第16面
K =-1.93738e+000 A 4= 4.32679e-005
第22面
K = 8.18784e-001 A 4=-1.39872e-004 A 6=-4.46451e-007 A 8=-3.37644e-008
第23面
K =-3.48068e+001 A 4=-1.83963e-004 A 6= 8.18669e-006 A 8=-1.80381e-007 A10= 2.33486e-009
各種データ
ズーム比 19.09
広角 中間 望遠
焦点距離 6.40 47.97 122.14
Fナンバー 2.06 3.58 4.12
半画角(度) 41.00 6.42 2.54
像高 4.67 5.50 5.50
レンズ全長 89.99 89.09 89.99
BF 5.69 5.69 5.69
d 5 0.60 25.24 31.94
d13 17.47 0.85 0.80
d14 17.63 6.84 0.60
d23 2.00 10.98 2.00
d26 10.47 3.36 12.83
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.77
2 6 -8.10
3 15 14.44
4 24 -17.04
5 27 21.00
単位 mm
面データ
面番号 ri di ndi νdi
1 123.509 1.50 1.85478 24.8
2(回折) 53.554 6.69 1.77250 49.6
3 -13941.303 0.15
4 50.190 3.50 1.77250 49.6
5 112.028 (可変)
6 -209.460 0.65 2.00100 29.1
7 12.300 2.75
8 225.243 0.80 2.00100 29.1
9 27.073 2.73
10 -19.607 0.50 1.59522 67.7
11 109.604 0.10
12 36.882 2.48 1.95906 17.5
13 -42.738 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15 25.788 2.72 1.91082 35.3
16 55.574 5.00
17 19.146 3.75 1.48749 70.2
18 110.997 0.15
19 20.626 3.31 1.49700 81.5
20 -4103.359 0.50 2.00100 29.1
21 16.182 2.08
22* 14.933 4.21 1.49700 81.5
23* -38.933 (可変)
24 197.279 0.50 1.91082 35.3
25 17.950 1.09 1.95906 17.5
26 23.759 (可変)
27 14.423 4.10 1.59522 67.7
28 -544.070 2.43
29 ∞ 1.72 1.51633 64.1
30 ∞ 2.07
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-1.09192e-004
第22面
K =-3.40940e-001 A 4=-2.84570e-005
第23面
K =-5.83413e-001 A 4= 3.95747e-005
各種データ
ズーム比 30.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.98 29.90 209.46
Fナンバー 1.90 3.80 4.90
半画角(度) 43.10 10.30 1.48
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 139.40 139.40 139.40
BF 5.64 5.64 5.64
d 5 2.65 31.75 52.93
d13 29.46 13.10 1.19
d14 27.86 9.60 0.60
d23 2.00 12.56 5.60
d26 22.55 17.51 24.21
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 70.39
2 6 -10.00
3 15 23.11
4 24 -30.44
5 27 23.67
単位 mm
面データ
面番号 ri di ndi νdi
1 69.602 1.50 1.85478 24.8
2(回折) 40.415 5.75 1.59522 67.7
3 10804.335 0.15
4 39.064 3.69 1.77250 49.6
5 106.867 (可変)
6 178.012 0.65 2.00100 29.1
7 9.122 3.59
8* -32.588 0.80 1.77250 49.6
9* 256.508 0.89
10 -24.180 0.50 1.77250 49.6
11 41.725 0.27
12 25.647 2.07 1.95906 17.5
13 -48.769 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 15.618 2.13 1.88202 37.2
16* 30.764 0.36
17 17.831 2.20 1.48749 70.2
18 95.246 1.46
19 12.595 1.75 1.49700 81.5
20 24.374 0.50 2.00069 25.5
21 9.079 0.50
22* 9.807 3.69 1.49700 81.5
23* -25.497 (可変)
24 83.715 0.45 1.88300 40.8
25 9.362 1.00 1.89286 20.4
26 11.586 (可変)
27 12.019 4.42 1.49700 81.5
28 -45.752 2.20
29 ∞ 2.00 1.51633 64.1
30 ∞ 1.89
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-1.14561e-004 A 4= 2.27130e-008 A 6=-1.40452e-012 A 8=-6.27990e-014
A10= 1.29981e-016
第8面
K = 1.35569e+001 A 4= 1.59876e-005
第9面
K = 2.01446e+000 A 4=-1.85010e-005
第15面
K = 3.28120e-001 A 4= 2.24614e-005
第16面
K =-1.20517e+000 A 4= 7.48060e-005
第22面
K = 6.77110e-001 A 4=-9.70170e-005 A 6=-8.09418e-007 A 8=-2.96278e-008
第23面
K =-3.85767e+001 A 4=-1.74290e-004 A 6= 8.18809e-006 A 8=-1.80674e-007 A10= 2.44688e-009
各種データ
ズーム比 26.00
広角 中間 望遠
焦点距離 5.86 29.97 152.27
Fナンバー 2.06 3.70 4.30
半画角(度) 43.50 10.20 2.05
像高 4.67 5.50 5.50
レンズ全長 95.31 96.56 99.37
BF 5.40 5.40 5.40
d 5 0.89 24.05 38.98
d13 21.19 1.79 0.80
d14 17.65 10.40 0.60
d23 3.19 10.95 2.00
d26 8.69 5.65 13.29
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 53.74
2 6 -8.22
3 15 15.29
4 24 -15.43
5 27 19.65
単位 mm
面データ
面番号 ri di ndi νdi
1 77.574 1.50 1.85478 24.8
2(回折) 48.137 4.78 1.59522 67.7
3 431.208 0.15
4 48.093 3.21 1.77250 49.6
5 119.907 (可変)
6 159.136 0.65 2.00100 29.1
7 10.946 2.25
8 44.401 0.80 1.77250 49.6
9 18.458 3.88
10 -17.839 0.50 1.77250 49.6
11 -94.997 0.10
12 43.351 1.78 1.95906 17.5
13 -50.805 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 12.645 1.99 1.88202 37.2
16* 20.357 2.02
17 54.706 2.42 1.48749 70.2
18 -29.461 0.15
19 10.449 2.52 1.49700 81.5
20 19.961 0.50 2.00069 25.5
21 8.439 1.28
22* 10.034 4.23 1.49700 81.5
23* -28.501 (可変)
24 -755.256 0.45 1.88300 40.8
25 10.876 0.80 1.89286 20.4
26 11.360 (可変)
27 16.328 3.60 1.49700 81.5
28 -21.418 5.30
29 ∞ 1.60 1.51633 64.1
30 ∞ 2.15
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-1.02797e-004 A 4= 6.87918e-009 A 6=-7.28161e-011 A 8= 1.01565e-013
A10=-1.20942e-017
第15面
K =-8.43993e-002 A 4= 1.73342e-005
第16面
K = 1.78949e+000 A 4= 4.92149e-005
第22面
K =-1.01903e+000 A 4= 7.26716e-005
第23面
K = 1.11468e+001 A 4= 1.18134e-004 A 6=-1.81710e-008
各種データ
ズーム比 15.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.01 19.98 90.14
Fナンバー 2.06 3.70 4.30
半画角(度) 42.8 15.40 3.43
像高 4.67 5.50 5.50
レンズ全長 89.41 96.26 109.40
BF 8.51 8.51 8.51
d 5 0.70 21.24 48.04
d13 18.15 9.46 0.80
d14 17.34 4.02 0.60
d23 2.00 5.74 7.03
d26 3.15 7.73 4.87
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 70.78
2 6 -10.00
3 15 14.87
4 24 -12.68
5 27 19.25
単位 mm
面データ
面番号 ri di ndi νdi
1 101.105 1.40 1.85478 24.8
2(回折) 39.748 4.39 1.77250 49.6
3 373.218 0.10
4 43.986 2.87 1.80400 46.6
5 134.628 (可変)
6 80.200 0.60 1.95375 32.3
7 11.725 4.00
8 -15.863 0.50 1.91082 35.3
9 -45.173 0.52
10 48.517 2.46 1.95906 17.5
11 -20.568 0.50 1.91082 35.3
12 134.452 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 18.757 2.41 1.88202 37.2
15* 63.541 2.99
16 31.215 2.86 1.49700 81.5
17 -55.325 0.49
18 234.430 1.50 1.49700 81.5
19 -56.339 0.73
20 -25.680 0.50 1.85478 24.8
21 25.560 1.50 1.49700 81.5
22 50.425 (可変)
23* 15.146 6.16 1.49710 81.6
24* -17.991 (可変)
25 42.605 0.40 1.91082 35.3
26 12.502 1.50 1.92286 18.9
27 18.141 (可変)
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 1.72
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-8.20414e-005 A 4= 1.03793e-008 A 6= 1.59187e-010 A 8=-6.90357e-013
A10= 1.02016e-015
第14面
K = 3.75447e-001 A 4=-1.57840e-005 A 6=-9.61556e-008 A 8= 9.10079e-010 A10=-4.95250e-012
第15面
K =-4.03335e+000 A 4= 5.03624e-007
第23面
K =-2.63168e+000 A 4= 8.14549e-006
第24面
K =-1.19506e-001 A 4= 7.10288e-005
各種データ
ズーム比 17.49
広角 中間 望遠
焦点距離 7.32 49.12 128.13
Fナンバー 2.40 4.00 4.90
半画角(度) 38.30 6.32 2.41
像高 4.90 5.50 5.50
レンズ全長 96.60 105.21 108.87
BF 7.88 13.97 24.29
d 5 0.60 31.46 40.00
d12 18.99 2.80 0.93
d13 15.64 5.92 0.60
d22 8.46 3.37 3.68
d24 6.65 9.33 1.00
d27 4.84 10.93 21.26
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.62
2 6 -10.48
3 14 37.69
4 23 17.63
5 25 -36.47
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 59.852 1.50 1.85478 24.8
2(回折) 27.983 5.24 1.77250 49.6
3 268.704 0.15
4 29.819 3.43 1.77250 49.6
5 82.932 (可変)
6 55.366 0.65 1.88300 40.8
7 9.071 3.63
8* -39.841 0.80 1.77250 49.6
9* 27.440 1.49
10 -19.872 0.50 1.69680 55.5
11 58.663 0.15
12 22.019 1.54 1.95906 17.5
13 -289.561 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 15.138 1.99 1.88202 37.2
16* 28.169 0.15
17 15.558 2.92 1.48749 70.2
18 306.569 0.14
19 17.001 1.50 1.49700 81.5
20 30.311 0.50 2.00069 25.5
21 10.427 0.50
22* 11.222 4.30 1.49700 81.5
23* -20.573 (可変)
24 75.073 0.45 1.88300 40.8
25 8.478 1.18 1.89286 20.4
26 10.562 (可変)
27 12.017 4.83 1.49700 81.5
28 -32.234 1.00
29 ∞ 1.72 1.51633 64.1
30 ∞ 2.07
像面 ∞
第2面(回折面)
A 2=-1.84525e-004 A 4= 5.32083e-008 A 6= 2.23509e-010 A 8=-1.41399e-012
A10= 2.92039e-015
第8面
K = 1.98933e+001 A 4=-4.81993e-005
第9面
K =-2.06983e+001 A 4= 1.33845e-004
第15面
K = 1.79500e-001 A 4= 2.05089e-005
第16面
K =-1.21136e+000 A 4= 7.63723e-005
第22面
K = 5.91566e-001 A 4=-1.04855e-004 A 6=-2.47074e-007 A 8=-1.83333e-008
第23面
K =-1.40289e+001 A 4=-1.09200e-004 A 6= 3.84256e-006 A 8=-6.61160e-008 A10= 6.78061e-010
各種データ
ズーム比 18.01
広角 中間 望遠
焦点距離 8.02 21.98 144.47
Fナンバー 2.20 3.80 4.60
半画角(度) 37.30 13.80 2.16
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 86.41 86.41 86.41
BF 4.21 4.21 4.21
d 5 0.93 12.25 25.10
d13 13.35 2.23 0.79
d14 15.92 13.36 0.59
d23 5.16 9.69 1.99
d26 9.31 7.13 16.20
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.36
2 6 -7.16
3 15 14.59
4 24 -14.15
5 27 18.28
L4:第4レンズ群 L5:第5レンズ群 LR:後群
SP:開口絞り
Claims (10)
- 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、3つのレンズ群より構成された後群からなり、ズーミングに際して前記第2レンズ群と、前記後群に含まれる少なくとも2つのレンズ群とが光軸方向に移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第1レンズ群は回折光学素子を有し、
前記ズームレンズは、前記第2レンズ群よりも像側に配置され、ズーミングに際して光軸方向に移動する開口絞りを有し、
広角端における前記開口絞りから像面までの距離をSIw、望遠端における前記開口絞りから像面までの距離をSItとしたとき、
1.05<SIw/SIt<2.50
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 望遠端におけるレンズ全長をLDt、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとするとき、
0.4<LDt/ft<2.0
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。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記回折光学素子の回折面の焦点距離をfdoeとするとき、
20.0<fdoe/f1<500.0
なる条件を満足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。 - 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、
−12.0<f1/f2<−4.0
なる条件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1項に記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
−3.0<f2/fw<−0.4
なる条件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1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとするとき、
0.1<f1/ft<1.5
なる条件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1項に記載のズームレンズ。 - 前記後群は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、フォーカシング及び変倍に伴う像面位置の補正のために、前記第4レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記後群は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群より構成され、フォーカシング及び変倍に伴う像面位置の補正のために、前記第5レンズ群が光軸方向に移動することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
- 収差を電気的に補正する補正手段を有することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
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