JP2008257022A - ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】光軸方向の厚みが薄く、広画角、高変倍比を有し、更に諸収差が良好に補正されたズームレンズ。
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び正若しくは負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、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レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、以下の条件式を満足すること。
１．９０＜ｎ2n
３５＜ν2n
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率、ν2n：前記負レンズのアッベ数
【選択図】図１
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び正若しくは負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、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レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、以下の条件式を満足すること。
１．９０＜ｎ2n
３５＜ν2n
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率、ν2n：前記負レンズのアッベ数
【選択図】図１
Description
本発明はズームレンズに関し、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）を用いたデジタルカメラやビデオカメラ等に好適であり、変倍比が３〜７程度で広角端の画角が６０°以上であって、カメラの厚み寸法を薄くすることが可能なズームレンズに関する。
ＣＣＤやＣＭＯＳを用いたデジタルカメラやビデオカメラにおいては、特にカメラの厚みが薄くできるタイプのレンズの需要が高まっている。このタイプのカメラに用いられている光学系として、プリズム等の反射光学素子を用いて光軸を９０度折り曲げる屈曲光学系が特許公報に開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００６−１１３５６５号公報
特開２００３−２０２５００号公報
しかし、上記の特許文献では、球面レンズは従来の研磨ガラス用硝材を使用しており、その限られた屈折率、色分散の範囲内では、レンズの小型化・高性能化に限界があった。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、屈折率が高く色分散の小さい透光性セラミックスの如き光学材料を使用することにより、光軸方向の厚みが薄く、広画角、高変倍比を有し、更に諸収差が良好に補正されたズームレンズを提案することを目的とする。
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び正若しくは負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、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レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、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。
１．物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び正若しくは負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、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レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、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。
１．９０＜ｎ2n （１）
３５＜ν2n （２）
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数
２．前記負レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする１に記載のズームレンズ。
３５＜ν2n （２）
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数
２．前記負レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする１に記載のズームレンズ。
２．０＜ｎ2n （３）
４０≦ν2n （４）
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数
３．前記負レンズは、透光性セラミックスを使用していることを特徴とする１又は２に記載のズームレンズ。
４．前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含むことを特徴とする１〜３の何れか１項に記載のズームレンズ。
５．前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする４に記載のズームレンズ。
４０≦ν2n （４）
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数
３．前記負レンズは、透光性セラミックスを使用していることを特徴とする１又は２に記載のズームレンズ。
４．前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含むことを特徴とする１〜３の何れか１項に記載のズームレンズ。
５．前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする４に記載のズームレンズ。
ｎpr＞１．８０ （５）
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率
６．前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする４に記載のズームレンズ。
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率
６．前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする４に記載のズームレンズ。
ｎpr＞１．８５ （６）
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率
７．前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率
７．前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
９＜ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW）＜１５ （７）
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
ｆW：広角端における全系の焦点距離
２Ｙ：撮像素子の対角長
８．前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
２Ｙ：撮像素子の対角長
８．前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
１１＜ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW）＜１４ （８）
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
ｆW：広角端における全系の焦点距離
２Ｙ：撮像素子の対角長
９．以下の条件式を満足することを特徴とする１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
２Ｙ：撮像素子の対角長
９．以下の条件式を満足することを特徴とする１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
−１．１＜ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2＜−０．１ （９）
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離
１０．以下の条件式を満足することを特徴とする１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離
１０．以下の条件式を満足することを特徴とする１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
−０．９＜ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2＜−０．３ （１０）
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離
１１．最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離
１１．最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
｜ｆW／ｆPL｜＜０．６ （１１）
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離
１２．最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離
１２．最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
｜ｆW／ｆPL｜＜０．４ （１２）
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離
１３．広角端から望遠端への変倍に際し、前記第２レンズ群を像側に前記第４レンズ群を物体側に移動させることを特徴とする１〜１２の何れか１項に記載のズームレンズ。
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離
１３．広角端から望遠端への変倍に際し、前記第２レンズ群を像側に前記第４レンズ群を物体側に移動させることを特徴とする１〜１２の何れか１項に記載のズームレンズ。
本発明のズームレンズは、物体側より順に正負正正正のレンズ群若しくは正負正正負のレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う。
一方、従来の正負正正４群構成からなるズームレンズでは、第２レンズ群の移動のみで変倍を行う場合が多い。この方式では単一群のみに変倍負荷がかかり、コンパクトにしようとすると変倍群のパワー増大による光学性能劣化及び誤差感度増加を招き、それを避けようとすると変倍移動量増加によりコンパクト性が失われてしまう傾向がある。
本発明のように、第２レンズ群を像側に第４レンズ群を物体側に移動させて２つ以上のレンズ群による変倍を行えば、それぞれの群に変倍機能を分担出来るので、群パワーが大きくなり過ぎたり、変倍移動量が多くなり過ぎたりせず、コンパクト性と良好な光学特性を両立することが可能である。特に、第２群の移動量が抑えられることで、第１レンズ群から絞り間距離が小さくなり、前玉径、ひいてはプリズム径も小さくすることが出来、カメラの厚みを薄くすることが可能となる。
本発明には屈折率が高く色分散の低い透光性セラミックスの如き光学材料を用いる。この光学材料を、負の屈折力を持つ第２レンズ群では負レンズに適用することが好ましい。このレンズとアッベ数の小さい正レンズを組み合わせることで良好な色収差補正を実現することができる。また、屈折率が高いため、レンズに同じ屈折力を持たせても、曲率半径を大きくすることができるため、レンズ面で発生する諸収差を抑制することができる。
条件式（１），（２）は、前述の高屈折率低分散光学材料を第２レンズ群内の負レンズに適用したときの屈折率と色分散とを規定したものである。この値が下限値以上であれば、充分に屈折率が高く、色分散が小さいので、この群で発生する諸収差が小さくなり、その結果、特に広角端での歪曲収差、非点収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（３），（４）を満たすと、より高屈折率、低分散となるので好ましい。
第１レンズ群において、本発明では光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子としてプリズムを用いているが、これに限定されるものではなく、例えばミラーであってもよい。反射光学素子をプリズムにより構成することで、反射光学系内を通過する光束径が小さくなり、よってプリズムを小型にでき、カメラの厚みを薄くすることができる。また、条件式（５）を満たすように、プリズムの屈折率を高くすることにより、プリズムを通過する光線高さを低く抑えることができ、やはりカメラの厚みを薄くすることができる。更に、条件式（６）を満たすと前記効果がより高まる。また、プリズムの前方に負レンズを配置することにより、軸外光線角度を小さくすることができるので、プリズム径を更に小さくすることができ、カメラの厚みも更に薄くすることが可能である。
条件式（７）は、第１レンズ群において、反射光学素子より前に位置するレンズの物体側面から反射光学素子の像側面までの距離と、撮像素子の対角長と、広角端におけるレンズ全系の焦点距離との関係を規定したものである。条件式の下限値以上であれば、広角端の画角に対して、反射光学素子より前に位置するレンズの物体側面から反射光学素子の像側面までの距離が小さ過ぎないので、広角端の前玉径を小さくするために軸外収差補正に無理が生じず、良好な光学性能を保つことができる。条件式の上限値以下であれば、カメラの厚み寸法が大きくなり過ぎることによってコンパクト性を損なうことがない。更に、条件式（８）を満たすと前記効果がより高まる。
第２レンズ群の焦点距離を、条件式（９）を満たすようにすることで、次のような利点が得られる。即ち、条件式の下限値を上回ることで、適度に第２レンズ群の負の屈折力を維持することができ、所望のズーム比を得る上で、第２レンズ群の移動量を小さくすることができるので、ズームレンズの全長を短くすることができる。また、条件式の上限値を下回ることで、第２レンズ群の負の屈折力が大きくなりすぎず、第２レンズ群での収差の発生や偏芯・形状誤差による収差変動を抑えることができる。更に、条件式（１０）を満たすと前記効果がより高まる。
第３レンズ群は他のレンズ群に比べパワーが弱く、１枚の正レンズのみという簡素な構成でも色収差等を良好に補正し得る。従って、第３レンズ群の占める体積が小さくて済み、第２レンズ群、第４レンズ群の変倍時の可動領域を確保し易い。また、開口絞りを本ズームレンズのほぼ中央部にあたる第３レンズ群近辺に設けることによって、軸外収差をバランスよく補正できたり、前玉径・後玉径に大きな差が生じ難くなるため、カメラ厚み方向のレンズユニット形状を平坦にし易く、カメラのレイアウトをし易くしたりする等の利点がある。更に、第３レンズ群付近は撮像素子から充分離れた所にも位置しているので、ＣＣＤ光学系やＣＭＯＳ光学系で要求されるテレセントリック性も充分確保し易い。本発明ではこのレンズ群が最も絞りに近いため、非球面を用いることにより球面収差やコマ収差等を良好に補正することができる。また、ここを通過する光束は軸上・軸外とも比較的太いため、本ズームレンズ中、レンズ面形状誤差の影響を受け易い箇所となっており、モールド非球面レンズで発生し易い面のうねり誤差（非球面誤差）を充分に小さく抑えておくことが好ましい。第３レンズ群を変倍時固定とすることで、駆動機構の簡略化が可能となる。
本発明の実施例２においては、第４レンズ群を正負正の３枚接合レンズのみから構成することで、群構造を単純化し、生産性を向上させることができる。即ち、第４レンズ群を３枚のレンズで構成する場合、３枚接合を使用せずに構成しようとすると、２つ以上のレンズ要素に分解されてしまい、レンズ偏芯、レンズ間隔変化等の誤差要因が増えてしまう。特にコンパクト性を追及して第４レンズ群が薄肉化された場合、各レンズ要素の偏芯誤差感度、面形状誤差感度、厚み・間隔誤差感度等が大きくなり、各レンズの軸出し精度や、光軸方向位置出し精度を非常に高める必要が生じ、生産性が悪くなってしまう。３枚接合レンズを用いれば、実質的に１つのレンズ要素を管理すればよく、比較的生産性を向上させ易い。本発明では、３枚接合レンズに物体側から順に、正、正、負、正という面パワーを持たせることによって、負パワー面を通過する軸上光線高さを比較的低くすることができるため、ペッツバール和を小さくすることができ、像面湾曲を抑えることが可能となる。
本発明では最終レンズ群が１枚の正レンズから構成されているが、このレンズタイプでは最終レンズ群以降にパワーを持った光学素子が存在しないので、最終レンズ群で発生する収差はその後の光線経路においては拡大されず目立ち難い。そのため、この群で必ずしも正負２枚以上のレンズで色消し等を行わなくとも全系の光学性能へ与える影響が小さく、正レンズ１枚という簡素な構成でも良くなる。最終レンズ群をプラスチックレンズとすることで、非球面付加を比較的容易にし、レンズのコストダウンが可能となる。非球面レンズを用いることで歪曲収差を良好に補正したり、レンズからの射出角度を制御したりできる。この群の倍率が比較的小さく、ここを通過する軸上光線高さが低く軸外光線太さは細いため、温度変化によるレンズ形状変化や屈折率変化が生じても、ピント移動量は比較的小さく、光学性能の劣化も小さくて済む。条件式（１１）を満たせばプラスチックレンズのパワーが大きくなり過ぎないので、温度変化時のピント変動や収差変動は小さく抑えられる。更に、条件式（１２）を満たすと前記効果がより高まる。なお、最終レンズ群にガラスモールド非球面や複合（ハイブリッド）非球面を使用しても良好な光学性能を保つことができる。最終レンズ群を固定群とすることで、撮像素子近辺の密閉性を高め、ゴミ・埃等の進入を防ぐ効果が期待できる。
赤外カットフィルターを、ローパスフィルター表面にコート処理を施した反射型とすれば、吸収型の赤外カットフィルターガラスを別途挿入する必要がないので、光軸方向の厚みを薄くすることができ、コンパクト性に有利な構成とすることが可能となる。
本発明のズームレンズによれば、光軸方向の厚みが薄くなり、広画角で高変倍比を達成でき、しかも諸収差を良好に補正することができる。
以下に本発明のズームレンズに関する実施例を示す。
なお、以下に示す符号は下記の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバー
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
ｄ：レンズ間隔
ｎd：ｄ線に対する屈折率
νd：アッベ数
＊：非球面
また、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸を取り、光軸と垂直方向の高さをｈとして、以下の数１で表す。
Ｆ：Ｆナンバー
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
ｄ：レンズ間隔
ｎd：ｄ線に対する屈折率
νd：アッベ数
＊：非球面
また、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸を取り、光軸と垂直方向の高さをｈとして、以下の数１で表す。
但し、
Ａi：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
また、各実施例におけるレンズ構成図において、レンズ最終面の後方に位置する部材は前方から順にローパスフィルターとカバーガラスである。
（実施例１）
面データを以下に示す。
Ａi：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
また、各実施例におけるレンズ構成図において、レンズ最終面の後方に位置する部材は前方から順にローパスフィルターとカバーガラスである。
（実施例１）
面データを以下に示す。
面番号 Ｒ（ｍｍ） ｄ（ｍｍ） ｎd νd
1 25.196 0.60 1.84666 23.8
2 9.465 2.43
3 ∞ 9.57 1.90366 31.3
4 ∞ 0.20
5 23.503 1.87 1.77250 49.6
6 -20.590 ｄ１（可変）
7 -32.320 0.50 2.04000 40.0
8 15.176 0.58
9 -40.223 0.50 1.69680 55.5
10 10.666 1.05 1.92286 20.9
11 103.165 ｄ２（可変）
12（絞り） ∞ 0.65
13* 9.106 1.26 1.58913 61.3
14 27.316 ｄ３（可変）
15 12.267 1.51 1.69680 55.5
16 -115.927 0.26
17 7.542 2.13 1.48749 70.4
18 -36.395 0.77 1.84666 23.8
19 8.793 1.80
20* 8.158 1.75 1.52500 56.0
21* 8.877 ｄ４（可変）
22* -16.948 3.35 1.52500 56.0
23* -20.534 0.20
24 ∞ 1.48 1.51633 64.2
25 ∞ 0.60
26 ∞ 0.50 1.51633 64.2
27 ∞
但し、第４レンズは透光性セラミックレンズであり、第１０レンズ及び第１１レンズはプラスチック非球面レンズである。
1 25.196 0.60 1.84666 23.8
2 9.465 2.43
3 ∞ 9.57 1.90366 31.3
4 ∞ 0.20
5 23.503 1.87 1.77250 49.6
6 -20.590 ｄ１（可変）
7 -32.320 0.50 2.04000 40.0
8 15.176 0.58
9 -40.223 0.50 1.69680 55.5
10 10.666 1.05 1.92286 20.9
11 103.165 ｄ２（可変）
12（絞り） ∞ 0.65
13* 9.106 1.26 1.58913 61.3
14 27.316 ｄ３（可変）
15 12.267 1.51 1.69680 55.5
16 -115.927 0.26
17 7.542 2.13 1.48749 70.4
18 -36.395 0.77 1.84666 23.8
19 8.793 1.80
20* 8.158 1.75 1.52500 56.0
21* 8.877 ｄ４（可変）
22* -16.948 3.35 1.52500 56.0
23* -20.534 0.20
24 ∞ 1.48 1.51633 64.2
25 ∞ 0.60
26 ∞ 0.50 1.51633 64.2
27 ∞
但し、第４レンズは透光性セラミックレンズであり、第１０レンズ及び第１１レンズはプラスチック非球面レンズである。
また、第２レンズ群は像側へ、第４レンズ群は物体側に移動する。
非球面データを以下に示す。
第１３面
K=0.0000,A4=-1.37604E-04,A6=-3.58572E-07,A8=-1.74583E-08,A10=-1.92976E-09
第２０面
K=0.0000,A4=1.50326E-04,A6=-9.25645E-06,A8=7.08575E-07,A10=-2.29333E-08
第２１面
K=0.0000,A4=1.46667E-03,A6=1.52734E-05,A8=1.73964E-06,A10=-8.19222E-08,
A12=1.33180E-08
第２２面
K=0.0000,A4=-1.04289E-03,A6=7.67956E-06,A8=-3.26799E-06,A10=-1.33899E-08,
A12=1.10480E-08
第２３面
K=0.0000,A4=-1.09291E-03,A6=2.37475E-05,A8=-3.60613E-06,A10=1.31745E-07,
A12=-6.63597E-10
変倍時の各種データを以下に示す。
第１３面
K=0.0000,A4=-1.37604E-04,A6=-3.58572E-07,A8=-1.74583E-08,A10=-1.92976E-09
第２０面
K=0.0000,A4=1.50326E-04,A6=-9.25645E-06,A8=7.08575E-07,A10=-2.29333E-08
第２１面
K=0.0000,A4=1.46667E-03,A6=1.52734E-05,A8=1.73964E-06,A10=-8.19222E-08,
A12=1.33180E-08
第２２面
K=0.0000,A4=-1.04289E-03,A6=7.67956E-06,A8=-3.26799E-06,A10=-1.33899E-08,
A12=1.10480E-08
第２３面
K=0.0000,A4=-1.09291E-03,A6=2.37475E-05,A8=-3.60613E-06,A10=1.31745E-07,
A12=-6.63597E-10
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 2.85
広角 中間 望遠
焦点距離 6.49 10.90 18.50
Ｆナンバー 3.44 3.79 4.20
画角 31.4 18.6 11.1
像高 3.75 3.75 3.75
レンズ全長 54.03 54.02 54.05
バックフォーカス 2.70 2.69 2.72
ｄ１ 0.500 5.537 9.830
ｄ２ 11.030 5.992 1.700
ｄ３ 5.838 3.929 1.963
ｄ４ 3.170 5.079 7.044
ズームレンズ群データを以下に示す。
広角 中間 望遠
焦点距離 6.49 10.90 18.50
Ｆナンバー 3.44 3.79 4.20
画角 31.4 18.6 11.1
像高 3.75 3.75 3.75
レンズ全長 54.03 54.02 54.05
バックフォーカス 2.70 2.69 2.72
ｄ１ 0.500 5.537 9.830
ｄ２ 11.030 5.992 1.700
ｄ３ 5.838 3.929 1.963
ｄ４ 3.170 5.079 7.044
ズームレンズ群データを以下に示す。
群 始面 焦点距離
1 1 22.39
2 7 -9.37
3 13 22.60
4 15 17.77
5 22 -272.50
プラスチックレンズの温度変化によるピント移動量を以下に示す。
1 1 22.39
2 7 -9.37
3 13 22.60
4 15 17.77
5 22 -272.50
プラスチックレンズの温度変化によるピント移動量を以下に示す。
ｆ 6.49 10.90 18.50
ピント移動量 0.002 0.007 0.013
なお、図１は広角端におけるレンズ構成図、図２は広角端における収差図、図３は中間焦点距離における収差図、図４は望遠端における収差図である。
（実施例２）
面データを以下に示す。
ピント移動量 0.002 0.007 0.013
なお、図１は広角端におけるレンズ構成図、図２は広角端における収差図、図３は中間焦点距離における収差図、図４は望遠端における収差図である。
（実施例２）
面データを以下に示す。
面番号 Ｒ（ｍｍ） ｄ（ｍｍ） ｎd νd
1 74.921 0.60 1.84666 23.8
2 17.151 2.06
3 ∞ 11.84 1.84666 23.8
4 ∞ 0.20
5 42.458 1.88 1.49700 81.6
6 -25.952 0.20
7 19.518 1.73 1.72916 54.7
8 -457.233 ｄ１（可変）
9 -50.210 0.50 2.04000 40.0
10 10.674 0.98
11 -15.513 0.50 1.72916 54.7
12 9.470 1.24 1.92286 20.9
13 569.048 ｄ２（可変）
14（絞り） ∞ 1.90
15* 13.966 1.48 1.58313 59.4
16 61.962 ｄ３（可変）
17 9.256 1.68 1.48749 70.2
18 16.716 4.49 1.84666 23.8
19 6.600 3.94 1.58913 61.2
20* -43.396 ｄ４（可変）
21* 13.442 2.50 1.60700 27.0
22* 7.031 ｄ５（可変）
23* 18.303 1.82 1.52500 56.0
24* -51.892 0.70
25 ∞ 0.50 1.54880 67.0
26 ∞ 1.30
27 ∞ 0.50 1.51633 64.1
28 ∞
但し、第４レンズは透光性セラミックレンズであり、第１１レンズ及び第１２レンズはプラスチック非球面レンズである。
1 74.921 0.60 1.84666 23.8
2 17.151 2.06
3 ∞ 11.84 1.84666 23.8
4 ∞ 0.20
5 42.458 1.88 1.49700 81.6
6 -25.952 0.20
7 19.518 1.73 1.72916 54.7
8 -457.233 ｄ１（可変）
9 -50.210 0.50 2.04000 40.0
10 10.674 0.98
11 -15.513 0.50 1.72916 54.7
12 9.470 1.24 1.92286 20.9
13 569.048 ｄ２（可変）
14（絞り） ∞ 1.90
15* 13.966 1.48 1.58313 59.4
16 61.962 ｄ３（可変）
17 9.256 1.68 1.48749 70.2
18 16.716 4.49 1.84666 23.8
19 6.600 3.94 1.58913 61.2
20* -43.396 ｄ４（可変）
21* 13.442 2.50 1.60700 27.0
22* 7.031 ｄ５（可変）
23* 18.303 1.82 1.52500 56.0
24* -51.892 0.70
25 ∞ 0.50 1.54880 67.0
26 ∞ 1.30
27 ∞ 0.50 1.51633 64.1
28 ∞
但し、第４レンズは透光性セラミックレンズであり、第１１レンズ及び第１２レンズはプラスチック非球面レンズである。
また、第２レンズ群は像側へ、第４レンズ群は物体側に移動する。
非球面データを以下に示す。
第１５面
K=0.0000,A4=-7.16709E-05,A6=-6.80137E-07,A8=9.66865E-08,A10=-3.88666E-09
第２０面
K=0.0000,A4=3.65406E-04,A6=4.08000E-06,A8=-3.87346E-08,A10=5.56923E-09
第２１面
K=0.0000,A4=-1.58880E-04,A6=-1.64502E-05,A8=1.06307E-06,A10=-9.72919E-09
第２２面
K=0.0000,A4=-3.13164E-04,A6=-3.25125E-05,A8=2.15562E-06,A10=-1.29870E-08
第２３面
K=0.0000,A4=-4.46771E-04,A6=9.14567E-05,A8=-6.57590E-06,A10=2.38687E-07,
A12=-5.33377E-09
第２４面
K=0.0000,A4=-7.97699E-04,A6=1.38685E-04,A8=-7.62666E-06,A10=1.44716E-07,
A12=-1.90946E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
第１５面
K=0.0000,A4=-7.16709E-05,A6=-6.80137E-07,A8=9.66865E-08,A10=-3.88666E-09
第２０面
K=0.0000,A4=3.65406E-04,A6=4.08000E-06,A8=-3.87346E-08,A10=5.56923E-09
第２１面
K=0.0000,A4=-1.58880E-04,A6=-1.64502E-05,A8=1.06307E-06,A10=-9.72919E-09
第２２面
K=0.0000,A4=-3.13164E-04,A6=-3.25125E-05,A8=2.15562E-06,A10=-1.29870E-08
第２３面
K=0.0000,A4=-4.46771E-04,A6=9.14567E-05,A8=-6.57590E-06,A10=2.38687E-07,
A12=-5.33377E-09
第２４面
K=0.0000,A4=-7.97699E-04,A6=1.38685E-04,A8=-7.62666E-06,A10=1.44716E-07,
A12=-1.90946E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 6.65
広角 中間 望遠
焦点距離 6.49 16.80 43.16
Ｆナンバー 3.60 4.52 5.50
画角 31.7 12.5 5.1
像高 3.78 3.84 3.98
レンズ全長 73.27 73.26 73.26
バックフォーカス 3.27 3.26 3.26
ｄ１ 0.700 7.081 12.442
ｄ２ 12.942 6.561 1.200
ｄ３ 7.479 2.567 0.700
ｄ４ 5.251 8.083 2.500
ｄ５ 4.085 6.165 13.615
ズームレンズ群データを以下に示す。
広角 中間 望遠
焦点距離 6.49 16.80 43.16
Ｆナンバー 3.60 4.52 5.50
画角 31.7 12.5 5.1
像高 3.78 3.84 3.98
レンズ全長 73.27 73.26 73.26
バックフォーカス 3.27 3.26 3.26
ｄ１ 0.700 7.081 12.442
ｄ２ 12.942 6.561 1.200
ｄ３ 7.479 2.567 0.700
ｄ４ 5.251 8.083 2.500
ｄ５ 4.085 6.165 13.615
ズームレンズ群データを以下に示す。
群 始面 焦点距離
1 1 17.82
2 9 -6.69
3 15 30.57
4 17 19.23
5 21 -28.48
6 23 26.01
プラスチックレンズの温度変化によるピント移動量を以下に示す。
1 1 17.82
2 9 -6.69
3 15 30.57
4 17 19.23
5 21 -28.48
6 23 26.01
プラスチックレンズの温度変化によるピント移動量を以下に示す。
ｆ 6.49 16.80 43.16
ピント移動量 -0.012 -0.018 -0.053
なお、図５は広角端におけるレンズ構成図、図６は広角端における収差図、図７は中間焦点距離における収差図、図８は望遠端における収差図である。
ピント移動量 -0.012 -0.018 -0.053
なお、図５は広角端におけるレンズ構成図、図６は広角端における収差図、図７は中間焦点距離における収差図、図８は望遠端における収差図である。
最後に、実施例１〜２における前述の条件式（１）〜（１２）に対応する値を以下に示す。
実施例１ 実施例２
ｎ2n 2.04000 2.04000
ν2n 40 40
ｎpr 1.90366 1.84666
ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW） 11.4 13.1
ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2 -0.86 -0.40
｜ｆW／ｆPL｜ 0.02 0.25
ｎ2n 2.04000 2.04000
ν2n 40 40
ｎpr 1.90366 1.84666
ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW） 11.4 13.1
ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2 -0.86 -0.40
｜ｆW／ｆPL｜ 0.02 0.25
Claims (13)
- 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、及び正若しくは負の屈折力を有する第５レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、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レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズを有し、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。
１．９０＜ｎ2n
３５＜ν2n
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数 - 前記負レンズは、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。
２．０＜ｎ2n
４０≦ν2n
但し、ｎ2n：前記負レンズの屈折率
ν2n：前記負レンズのアッベ数 - 前記負レンズは、透光性セラミックスを使用していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は、光線を反射させることで光路を折り曲げる作用を持つ反射光学素子を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のズームレンズ。
- 前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
ｎpr＞１．８０
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率 - 前記反射光学素子はプリズムであり、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
ｎpr＞１．８５
但し、ｎpr：プリズムのｄ線における屈折率 - 前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
９＜ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW）＜１５
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
ｆW：広角端における全系の焦点距離
２Ｙ：撮像素子の対角長 - 前記第１レンズ群は、前記反射光学素子より物体側に負レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のズームレンズ。
１１＜ｄL1PR／（２Ｙ／ｆW）＜１４
但し、ｄL1PR：前記負レンズの物体側の頂点から前記反射光学素子の最も像側の部位までの距離。
ｆW：広角端における全系の焦点距離
２Ｙ：撮像素子の対角長 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
−１．１＜ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2＜−０．１
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のズームレンズ。
−０．９＜ｆ2／（ｆW×ｆT）1/2＜−０．３
但し、ｆ2：第２レンズ群の焦点距離
ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆT：望遠端における全系の焦点距離 - 最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
｜ｆW／ｆPL｜＜０．６
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離 - 最終レンズ群にプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のズームレンズ。
｜ｆW／ｆPL｜＜０．４
但し、ｆW：広角端における全系の焦点距離
ｆPL：前記プラスチック非球面レンズの焦点距離 - 広角端から望遠端への変倍に際し、前記第２レンズ群を像側に前記第４レンズ群を物体側に移動させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載のズームレンズ。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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