JP2006126806A - 共通ズーム光学系、ズームレンズ、及びレンズシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のズームレンズに構成要素として略共通に用いられる共通ズーム光学系であって、該共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズの広角端状態から望遠端状態への変倍に際する前記共通ズーム光学系の移動軌跡は、前記ズームレンズ毎に異なる。
【選択図】図2
Description
ここで、製品系列の充実化を図るために、或る一つの光学系を共通レンズ部品として他のズームレンズに採用することによって製品系列毎に複数のズームレンズを開発することも可能である。しかしながらこのようなズームレンズは、焦点距離、Fナンバー、及び変倍比等の仕様が同じようなものとなり、結果として似た仕様のカメラが増えることとなってしまう。
また、撮影レンズと変換レンズ群とを備え、撮影レンズの光路中に変換レンズ群を装着することによって、画角を変化させることなく画面寸法の変換を行う構成のズームレンズも知られている(例えば、特許文献2を参照。)。
複数のズームレンズに構成要素として略共通に用いられる共通ズーム光学系であって、
該共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズの広角端状態から望遠端状態への変倍に際する前記共通ズーム光学系の移動軌跡は、前記ズームレンズ毎に異なることを特徴とする共通ズーム光学系を提供する。
前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることが望ましい。
少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第1のズームレンズと、
少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなり前記第1のズームレンズと異なる第2のズームレンズとに用いられることが望ましい。
前記共通ズーム光学系中の最も物体側のレンズ群は負の屈折力を有し、
前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることが望ましい。
また、本発明の共通ズーム光学系は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とを有し、
前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることが望ましい。
複数のレンズ群を有し、
次の条件式を満足することが望ましい。
0.90 < fan/fbn < 1.10
ただし、
fan:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける前記共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離
fbn:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける前記共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離
前記共通ズーム光学系を構成するレンズどうしの空気間隔が、前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズにおいて同じであることが望ましい。
少なくとも1つの非球面レンズを備えていることが望ましい。
フィルター群と撮像素子とを備えていることが望ましい。
開口絞りを有し、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.95 < Sa/Sb < 1.05
ただし、
Sa:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける前記開口絞りの最大径
Sb:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける前記開口絞りの最大径
前記共通ズーム光学系内の最も像側のレンズ群は、少なくとも1つの非球面レンズを備えていることが望ましい。
また本発明のズームレンズは、
上述の共通ズーム光学系を有することが望ましい。
また本発明のレンズシステムは、
上述の共通ズーム光学系を有する複数のズームレンズで構築されていることが望ましい。
製造の面においては、部品の検査工程を1ヶ所で行うことができるため、似たような部品を混入してしまう等のトラブルも未然に防止することができる。また組み立て工程等では、作業者は同様の部材を大量に組み立てることによって熟練度が向上し、組み立ての安定性を確保することもできる。またコストの面においては、同じ部品を大量に生産することによって大幅なコストダウンを図ることができる。
以上のように既存の共通部品を使用することによって、開発人員や生産設備の増強を最小限に抑えながら異なる仕様の複数の製品を展開することが可能となる。
本発明の共通ズーム光学系は、第1のズームレンズを構成するレンズ部品を第2のズームレンズに用いてレンズ部品の共通化を図ることができ、少ない部品数のレンズ部品を追加することで変倍比等の仕様が異なる複数のズームレンズを容易に開発できるというメリットがある。なお、上述のように複数のズームレンズにおいてより多くのレンズ群及びレンズ部品が共通である方が、開発負荷、コスト、及び生産性等のメリットが多く好ましい。また、既に存在する第2のズームレンズ中の最も物体側のレンズ群を省略することによって第1のズームレンズに発展させた場合にも、上記同様のメリットがある。
(1) 0.90 < fan/fbn < 1.10
ただし、
fan:共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離
fbn:共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離
条件式(1)の上限値又は下限値を越えると、本発明の共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズにおいて、各レンズ群のレンズ部品及び該レンズ部品を支持する鏡筒内の鏡筒部品等を共通化することができなくなってしまうおそれがある。したがって本発明の目的に反することとなってしまう。
本発明の共通ズーム光学系は上記条件式(1)を満足することにより、レンズ部品及び鏡筒部品等を複数のズームレンズで共通化することができ、部品の共通化とコストダウンとの両立を図ることができる。尚、本発明の共通ズーム光学系が条件式(1)の下限値を0.95、上限値を1.05として満足することで、前述の効果を最大限に発揮することができる。
(2) 0.95 < Sa/Sb < 1.05
ただし、
Sa:共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける開口絞りの最大径
Sb:共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける開口絞りの最大径
条件式(2)の上限値又は下限値を越えると、共通ズーム光学系を用いて構成された複数のズームレンズにおいて開口絞りの直径が異なることとなってしまう。この結果、開口絞りを有したシャッターユニット等を共通に用いることができなくなり、本発明の目的に反することとなってしまう。
本発明の共通ズーム光学系は上記条件式(2)を満足することにより、シャッターユニット等を共通化することができ、更なる部品の共通化とコストダウンとの両立を図ることができる。
まず第1のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とで構成する。そして、焦点距離が最も短い状態である広角端状態から焦点距離が最も長い状態である望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が増大するように、第1レンズ群及び第2レンズ群が移動し、第3レンズ群が焦点調節するように構成する。
第2レンズ群は、物体側から順に、開口絞りと、少なくとも片面が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズとで構成する。
第3レンズ群は、少なくとも片面が非球面であり像側に凸面を向けた正レンズで構成する。
第1レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズとで構成する。
第2レンズ群は、物体側から順に、開口絞りと、少なくとも片面が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズとで構成する。
第3レンズ群は、少なくとも片面が非球面であり像側に凸面を向けた正レンズで構成する。
以上のように、第1のズームレンズ全体を共通ズーム光学系として第2のズームレンズに用いることによって2つのズームレンズを実現することができる。
第1のズームレンズの第1レンズ群は、変倍に伴う像面の変動を補正する作用をなす。
第1のズームレンズの第2レンズ群は、被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に第1レンズ群との間隔を変化させることによって拡大率を高め、焦点距離を変化させる。
第1のズームレンズの第3レンズ群は、第1レンズ群及び第2レンズ群で形成される被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行う。
第2のズームレンズの第1レンズ群は、正レンズ群によって形成された被写体像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、正レンズ群との間隔を広げることによって拡大率を高め、焦点距離を変化させる。
第2のズームレンズの第2レンズ群は、第1レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなす。なお、高性能化を達成するためには、この第1レンズ群を複数のレンズ群で構成することが望ましい。
第2のズームレンズの第3レンズ群は、正レンズ群、第1レンズ群、及び第2レンズ群で形成された被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行う。
以上のように、本発明の共通ズーム光学系を用いることで複数のズームレンズを実現することができる。
また、後述する本発明の各実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズは、3つ又は4つの可動レンズ群で構成されているが、他の新たなレンズ群を各レンズ群の間や、ズームレンズの像側又は物体側に隣接させて付加することも可能である。
また、本発明の共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズは、ズーム軌道を部分的に共有する構成とすることによって、異なる像高の撮像素子等に対応させることも可能である。
図1は、本発明の各実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズA,Bの屈折力配分、及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)へ焦点距離状態が変化する際の各レンズ群の移動軌跡を示す図である。なお、各実施例における共通ズーム光学系は、ズームレンズAそのものであるため、以下ズームレンズAとしてその構成を説明する。
上記構成の下、ズームレンズAにおける共通ズーム光学系、即ちズームレンズA全体を構成する各レンズ群の広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際する移動軌跡と、ズームレンズBにおける共通ズーム光学系を構成する各レンズ群の広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際する移動軌跡とはそれぞれ異なる。
図2、図3は、本発明の第1実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズA、ズームレンズBの構成を示す図である。
図2に示すズームレンズAにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、開口絞りS1と、両凸形状の正レンズL21と、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との貼り合わせからなる負の接合レンズと、フレアー絞りS2とから構成されている。
第3レンズ群G3は、単一の両凸形状の正レンズL31で構成されている。
フィルター群FLは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている(以降の実施例についても同様である。)。
また、開口絞りS1及びフレアー絞りS2は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、第2レンズ群G2を構成する各レンズと一体的に移動する。
また、正レンズ群G以外の各レンズ群及びフィルター群FL、像面I、撮像素子は、ズームレンズAと同様の構成であるため、説明を省略する。
S(y)=(y2/R)/{1+(1−κ×y2/R2)1/2}
+C4×y4+C6×y6+C8×y8+C10×y10
なお、各実施例において2次の非球面係数C2は0であるためその記載を省略している。また、近軸曲率半径Rと基準球面の曲率半径rとは一致している。さらに、各ズームレンズにおける非球面は、(レンズデータ)中の面番号の左側に*印を付している。
なお、以上の説明は後述の第2実施例においても同様である。
(ズームレンズAの全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 5.85 〜 7.91 〜 16.65
FNO= 2.77 〜 3.21 〜 5.10
2ω = 65.72 〜 48.24 〜 23.15
(ズームレンズAのレンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 71.9205 1.95 1.83400 37.16
2 10.8299 2.00
3 -83.3957 0.90 1.62041 60.29
4 9.7238 0.98
5 10.9720 2.39 1.75519 27.51
6 70.2969 (d6)
7 0.0000 0.40 (開口絞りS1)
*8 20.0828 3.00 1.60602 57.44
9 -14.8754 0.10
10 5.8436 2.50 1.72000 46.02
11 -25.0045 1.50 1.75519 27.51
12 3.8920 1.14
13 0.0000 (d13) (フレアー絞りS2)
14 100.0000 2.50 1.58913 61.25
*15 -8.6501 (d15)
16 0.0000 2.30 1.54437 70.51
17 0.0000 0.33
18 0.0000 0.60 1.51633 64.14
19 0.0000 (Bf)
(ズームレンズAの非球面データ)
ズームレンズAにおいて、第8,15レンズ面は非球面である。以下に非球面のデータ、即ち近軸曲率半径R、円錐定数κ、及び各非球面定数C4〜C10の値を示す。
〔第8面〕
R κ C4 C6 C8 C10
20.0828 -5.1687 -4.6911×10-5 -1.8646×10-6 +6.1417×10-8-6.2733×10-10
〔第15面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-8.6501 +2.0692 +1.0096×10-3 -8.0882×10-6 +1.5737×10-7+6.9232×10-9
(ズームレンズAの可変間隔データ)
ズームレンズAにおいて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d6、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3とローパスフィルター等FLとの軸上空気間隔d15、及びバックフォーカスBfは、ズーミングに際して変化する。以下に広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における可変間隔を示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.8500 7.9060 16.6500
d6 16.2664 11.2138 3.6659
d13 4.5682 7.1568 18.1686
d15 1.0000 1.0000 1.0000
Bf 0.9999 0.9905 0.9901
(ズームレンズBの全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 5.95 〜 17.00 〜 29.55
FNO= 2.53 〜 3.79 〜 4.72
2ω = 62.75 〜 22.23 〜 12.94
(ズームレンズBのレンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 48.1503 1.20 1.846660 23.78
2 33.9292 2.68 1.754998 52.32
3 148.4214 (d3)
4 71.9205 1.95 1.834000 37.16
5 10.8299 2.00
6 -83.3957 0.90 1.620411 60.29
7 9.7238 0.98
8 10.9720 2.39 1.755199 27.51
9 70.2969 (d9)
10 0.0000 0.40 (開口絞りS1)
*11 20.0828 3.00 1.606020 57.44
12 -14.8754 0.10
13 5.8436 2.50 1.720001 46.02
14 -25.0045 1.50 1.755199 27.51
15 3.8920 1.14
16 0.0000 (d16) (フレアー絞りS2)
17 100.0000 2.50 1.589130 61.25
*18 -8.6501 (d18)
19 0.0000 2.30 1.544370 70.51
20 0.0000 0.33
21 0.0000 0.60 1.516330 64.14
22 0.0000 (Bf)
(ズームレンズBの非球面係数)
ズームレンズBでは、ズームレンズAの非球面(第8,15レンズ面)に対応する第11,18レンズ面が同じ形状の非球面である。以下に非球面のデータ、即ち近軸曲率半径R、円錐定数κ、及び各非球面定数C4〜C10の値を示す。
〔第11面〕
R κ C4 C6 C8 C10
20.0828 -5.1687 -4.6911×10-5 -1.8646×10-6 +6.1417×10-8-6.2733×10-10
〔第18面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-8.6501 +2.0692 +1.0096×10-3 -8.0882×10-6 +1.5737×10-7+6.9232×10-9
(ズームレンズBの可変間隔データ)
ズームレンズBにおいて、正レンズ群Gと第1レンズ群G1との軸上空気間隔d3、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d16、第3レンズ群G3とローパスフィルター等FLとの軸上空気間隔d18、及びバックフォーカスBfは、ズーミングに際して変化する。なお、軸上空気間隔d9,16,18は、ズームレンズAにおける軸上空気間隔d6,13,15にそれぞれ対応している。以下に広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における可変間隔を示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.9500 17.0000 29.5500
d3 2.1500 19.3696 31.4000
d9 18.4008 4.4516 0.6318
d16 3.1657 10.5563 15.9387
d18 1.0000 1.0000 1.0000
Bf 0.9900 0.9901 0.9901
(条件式対応値)
以下に本発明の第1実施例に係る共通ズーム光学系の各条件式対応値を示す。
fa1=-13.917
fa2= 11.963
fa3= 13.630
fb1=-13.917
fb2= 11.963
fb3= 13.630
Sa=5.40
Sb=5.40
(1)fa1/fb1=1.00
fa2/fb2=1.00
fa3/fb3=1.00
(2)Sa/Sb=1.00
図7,8,9は、本発明の第1実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズBのd線(λ=587.6nm)に対する諸収差図であって、それぞれ広角端状態(f=5.95mm),中間焦点距離状態(f=17.00mm),望遠端状態(f=29.55mm)における無限遠合焦時の諸収差図である。
また、球面収差図において、実線は球面収差、破線はサインコンディション(正弦条件)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
なお、以下に示す実施例の諸収差図においても本実施例と同様の符号を用いる。
図10、図11は、本発明の第2実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズA、ズームレンズBの構成を示す図である。
図10に示すズームレンズAにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、両凸形状の正レンズL13とから構成されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、開口絞りS1と、両凸形状の正レンズL21と、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との貼り合わせからなる負の接合レンズと、フレアー絞りS2とから構成されている。
第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた単一の正メニスカスレンズL31で構成されている。
フィルター群FLは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
また、開口絞りS1及びフレアー絞りS2は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、第2レンズ群G2を構成する各レンズと一体的に移動する。
また、正レンズ群G以外の各レンズ群及びフィルター群FL、像面I、撮像素子は、ズームレンズAと同様の構成であるため、説明を省略する。
次の表4,5に、本発明の第2実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズA,Bの諸元の値を掲げる。
(ズームレンズAの全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 5.85 〜 7.51 〜 16.50
FNO= 2.72 〜 3.09 〜 5.05
2ω = 65.86 〜 51.08 〜 23.49
(ズームレンズAのレンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 51.5415 1.59 1.83400 37.16
2 9.1437 2.00
3 -34.7858 1.09 1.80400 46.57
4 12.9922 1.00
5 14.2095 2.50 1.80518 25.42
6 -65.2003 (d6)
7 0.0000 0.40 (開口絞りS1)
*8 11.1099 3.00 1.58913 61.25
9 -18.5397 0.10
10 7.2938 2.50 1.74399 44.79
11 -9.1514 1.50 1.72150 29.23
12 4.0867 1.14
13 0.0000 (d13) (フレアー絞りS2)
14 900.2833 2.50 1.58913 61.25
*15 -8.8221 (d15)
16 0.0000 2.30 1.54437 70.51
17 0.0000 0.33
18 0.0000 0.60 1.51633 64.14
19 0.0000 (Bf)
(ズームレンズAの非球面データ)
ズームレンズAにおいて、第8,15レンズ面は非球面である。以下に非球面のデータ、即ち近軸曲率半径R、円錐定数κ、及び各非球面定数C4〜C10の値を示す。
〔第8面〕
R κ C4 C6 C8 C10
11.1099 -0.6716 -4.7220×10-5 -5.3446×10-6 +3.4442×10-7-7.9591×10-9
〔第15面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-8.8221 +0.0000 -7.4874×10-4 +1.8052×10-5 -9.0479×10-7+1.8043×10-8
(ズームレンズAの可変間隔データ)
ズームレンズAにおいて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d6、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3とローパスフィルター等FLとの軸上空気間隔d15、及びバックフォーカスBfは、ズーミングに際して変化する。以下に広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における可変間隔を示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.8496 7.5115 16.4986
d6 14.5460 10.6063 2.8148
d13 4.6306 6.7634 17.6289
d15 0.6000 0.6000 0.6000
Bf 1.1673 1.0641 0.9008
(ズームレンズBの全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 5.99 〜 9.01 〜 29.50
FNO= 2.46 〜 2.90 〜 4.39
2ω = 62.88 〜 42.03 〜 13.05
(ズームレンズBのレンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 32.8882 1.20 1.84666 23.78
2 24.5638 2.30 1.75500 52.32
3 65.7202 (d3)
4 51.5415 1.59 1.83400 37.16
5 9.1437 2.00
6 -34.7858 1.09 1.80400 46.57
7 12.9922 1.00
8 14.2095 2.50 1.80518 25.42
9 -65.2003 (d9)
10 0.0000 0.40 (開口絞りS1)
*11 11.1099 3.00 1.58913 61.25
12 -18.5397 0.10
13 7.2938 2.50 1.74400 44.79
14 -9.1514 1.50 1.72151 29.23
15 4.0867 1.14
16 0.0000 (d16) (フレアー絞りS2)
17 900.2833 2.50 1.58913 61.25
*18 -8.8221 (d18)
19 0.0000 2.30 1.54437 70.51
20 0.0000 0.33
21 0.0000 0.60 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
(ズームレンズBの非球面係数)
ズームレンズBでは、ズームレンズAの非球面(第8,15レンズ面)に対応する第11,18レンズ面が同じ形状の非球面である。以下に非球面のデータ、即ち近軸曲率半径R、円錐定数κ、及び各非球面定数C4〜C10の値を示す。
〔第11面〕
R κ C4 C6 C8 C10
11.1099 -0.6716 -4.7220×10-5 -5.3446×10-6 +3.4442×10-7-7.9591×10-9
〔第18面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-8.8221 +0.0000 -7.4874×10-4 +1.8052×10-5 -9.0479×10-7 +1.8043×10-8
(ズームレンズBの可変間隔データ)
ズームレンズBにおいて、正レンズ群Gと第1レンズ群G1との軸上空気間隔d3、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d16、第3レンズ群G3とローパスフィルター等FLとの軸上空気間隔d18、及びバックフォーカスBfは、ズーミングに際して変化する。なお、軸上空気間隔d9,16,18は、ズームレンズAにおける軸上空気間隔d6,13,15にそれぞれ対応している。以下に広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における可変間隔を示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.9895 9.0093 29.4965
d3 2.1500 6.9089 31.4000
d9 16.4040 10.0990 0.1000
d16 3.0614 5.6832 14.1156
d18 0.6000 0.6000 0.6000
Bf 1.2931 1.0534 1.1148
(条件式対応値)
以下に本発明の第2実施例に係る共通ズーム光学系の各条件式対応値を示す。
fa1=-12.855
fa2= 11.468
fa3= 14.845
fb1=-12.855
fb2= 11.468
fb3= 14.845
Sa=5.68
Sb=5.68
(1)fa1/fb1=1.00
fa2/fb2=1.00
fa3/fb3=1.00
(2)Sa/Sb=1.00
図15,16,17は、本発明の第2実施例に係る共通ズーム光学系を用いて構成したズームレンズBのd線(λ=587.6nm)に対する諸収差図であって、それぞれ広角端状態(f=5.99mm),中間焦点距離状態(f=9.01mm),望遠端状態(f=29.50mm)における無限遠合焦時の諸収差図である。
製造の面においては、部品の検査工程を1ヶ所で行うことができるため、似たような部品を混入してしまう等のトラブルも未然に防止することができる。また組み立て工程等では、作業者は同様の部材を大量に組み立てることによって熟練度が向上し、組み立ての安定性を確保することもできる。またコストの面においては、同じ部品を大量に生産することによって大幅なコストダウンを図ることができる。
以上のように既存の共通部品を使用することによって、開発人員や生産設備の増強を最小限に抑えながら異なる仕様の複数の製品を展開することが可能となる。
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
FL フィルター群
S1 開口絞り
S2 フレアー絞り
I 像面
W 広角端状態
T 望遠端状態
Claims (13)
- 複数のズームレンズに構成要素として略共通に用いられる共通ズーム光学系であって、
該共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズの広角端状態から望遠端状態への変倍に際する前記共通ズーム光学系の移動軌跡は、前記ズームレンズ毎に異なることを特徴とする共通ズーム光学系。 - 前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることを特徴とする請求項1に記載の共通ズーム光学系。 - 少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第1のズームレンズと、
少なくとも1つのレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなり前記第1のズームレンズと異なる第2のズームレンズとに用いられることを特徴とする請求項1に記載の共通ズーム光学系。 - 前記共通ズーム光学系中の最も物体側のレンズ群は負の屈折力を有し、
前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることを特徴とする請求項1に記載の共通ズーム光学系。 - 前記共通ズーム光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とを有し、
前記共通ズーム光学系のみからなる第1のズームレンズと、
最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ群と前記共通ズーム光学系とからなる第2のズームレンズとに用いられることを特徴とする請求項1に記載の共通ズーム光学系。 - 複数のレンズ群を有し、
次の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系。
0.90 < fan/fbn< 1.10
ただし、
fan:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける前記共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離(nは整数)
fbn:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける前記共通ズーム光学系内の第n番目のレンズ群の焦点距離(nは整数) - 前記共通ズーム光学系を構成するレンズどうしの空気間隔が、前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズにおいて同じであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のズーム光学系。
- 少なくとも1つの非球面レンズを備えていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系。
- フィルター群と撮像素子とを備えていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系。
- 開口絞りを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系。
0.95 < Sa/Sb < 1.05
ただし、
Sa:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、任意のズームレンズにおける前記開口絞りの最大径
Sb:前記共通ズーム光学系を用いて構成された前記複数のズームレンズのうち、前記任意のズームレンズ以外のズームレンズにおける前記開口絞りの最大径 - 前記共通ズーム光学系内の最も像側のレンズ群は、少なくとも1つの非球面レンズを備えていることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系を有することを特徴とするズームレンズ。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の共通ズーム光学系を有する複数のズームレンズで構築されたことを特徴とするレンズシステム。
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