JP2009031636A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JP2009031636A
JP2009031636A JP2007197234A JP2007197234A JP2009031636A JP 2009031636 A JP2009031636 A JP 2009031636A JP 2007197234 A JP2007197234 A JP 2007197234A JP 2007197234 A JP2007197234 A JP 2007197234A JP 2009031636 A JP2009031636 A JP 2009031636A
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Atsushi Yamashita
敦司 山下
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

【課題】コンパクトで広画角、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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足すること。
1.80<n1p
50<ν1p
但し、n1p:前記正レンズの屈折率
ν1p:前記正レンズのアッベ数
【選択図】図1

Description

本発明は、5〜30倍程度の高い変倍比を有し、広角端の画角が60°程度であって、コンパクトであり、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なズームレンズに関する。
CCDやCMOSを用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラにおいては、コンパクト且つ高変倍なズームレンズの需要が高くなっている。比較的変倍比の高いズームレンズとして、物体側から順に正負正正の4つのレンズ群を有するズームレンズが特許公報に開示されている(例えば、特許文献1,2)。
特開2006−171615号公報 特開2000−035538号公報
しかし、上記の特許文献においては、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、コンパクトで広画角、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発明の目的とする。
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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、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。
1.80<n1p ・・・(1)
50<ν1p ・・・(2)
但し、n1p:前記正レンズの屈折率
ν1p:前記正レンズのアッベ数
2.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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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。
1.80<n2n ・・・(3)
50<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.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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、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。
1.80<n4p ・・・(5)
35<ν4p ・・・(6)
但し、n4p:前記正レンズの屈折率
ν4p:前記正レンズのアッベ数
4.前記正レンズは以下の条件式を満足することを特徴とする3に記載のズームレンズ。
50<ν4p ・・・(7)
但し、ν4p:前記正レンズのアッベ数
5.前記正レンズ若しくは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1〜4の何れか1項に記載のズームレンズ。
6.以下の条件式を満足することを特徴とする1〜5の何れか1項に記載のズームレンズ。
−0.5<f2/(fW×fT1/2<−0.1 ・・・(8)
但し、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
W:広角端における全系の焦点距離
T:望遠端における全系の焦点距離
7.以下の条件式を満足することを特徴とする1〜5の何れか1項に記載のズームレンズ。
−0.4<f2/(fW×fT1/2<−0.2 ・・・(9)
但し、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
W:広角端における全系の焦点距離
T:望遠端における全系の焦点距離
8.前記第1レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする1〜7の何れか1項に記載のズームレンズ。
νd1>70 ・・・(10)
但し、νd1:前記正レンズのアッベ数
9.前記第1レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする1〜7の何れか1項に記載のズームレンズ。
νd1>80 ・・・(11)
但し、νd1:前記正レンズのアッベ数
10.前記第4レンズ群は1枚のプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
|fW/fPL|<0.2 ・・・(12)
但し、fw:広角端における全系の焦点距離
PL:前記プラスチックレンズの焦点距離
11.前記第4レンズ群は1枚のプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
|fW/fPL|<0.1 ・・・(13)
但し、fw:広角端における全系の焦点距離
PL:前記プラスチックレンズの焦点距離
12.前記第4レンズ群は正の屈折力を持つプラスチックレンズと負の屈折力を持つプラスチックレンズとを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
|fW/f4P|<0.1 ・・・(14)
但し、fw:広角端における全系の焦点距離
4P:前記第4レンズ群における正と負のプラスチックレンズの合成焦点距離
13.前記第2レンズ群は正の屈折力を持つプラスチックレンズと負の屈折力を持つプラスチックレンズとを有し、以下の条件式を満足す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。
|fW/f2P|<0.1 ・・・(15)
但し、fw:広角端における全系の焦点距離
2P:前記第2レンズ群における正と負のプラスチックレンズの合成焦点距離
14.前記第4レンズ群を移動させて無限遠から有限距離への合焦を行うことを特徴とする1〜13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によれば、コンパクトで広画角、高変倍比を有し、更に諸収差が良好に補正されるという効果を奏する。
本発明のズームレンズは、正負正正の4つの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。
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。この光学材料を正の屈折力を持つ第1レンズ群及び第4レンズ群では正レンズに、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。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。
また、これらのレンズと、第1レンズ群及び第4レンズ群ではアッベ数の小さい負レンズを、第2レンズ群では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。
条件式(1),(2)は、前述の高屈折率低分散材料を、第1レンズ群内の正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、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、特に望遠側の球面収差や軸上色収差等の発生を小さく抑えることができる。
条件式(3),(4)は、前述の高屈折率低分散材料を、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(5),(6)は、前述の高屈折率低分散材料を、第4レンズ群内の正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、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、ズーム全域の特に歪曲収差、非点収差及び倍率色収差等の発生を小さく抑えることができる。
更に、第2レンズ群を光軸方向に移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群を移動させることにより変倍時における像面の位置変化を補正する働きを行う。
条件式(7)を満たせば特に色収差の発生を抑える効果が高まる。第2レンズ群の焦点距離を、条件式(8)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過ぎず、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(9)を満たすと前記効果がより高まる。第2レンズ群内の正レンズと負レンズそれぞれをプラスチックレンズとすることで、収差補正に効果的な非球面付加が容易となり、ズーミング時に可動である第2レンズ群を軽量化できるので、駆動機構への負荷を小さく抑えることができる。また、プラスチックレンズは射出成形による大量生産が可能であり、コストダウンにも寄与する。プラスチックレンズは温度変化により屈折率や形状が変化するが、条件式(15)を満たすように正負合成屈折力を抑えれば、屈折率や形状変化による光学性能の変化を小さくすることが可能である。
第1レンズ群は比較的レンズ径が大きく重いため、変倍中固定できれば、第1レンズ群を移動させるために駆動機構の負荷が大きくなることがなく、カメラの省電力化が図れ、構造も簡略化できる。本発明のような高変倍レンズにおいては、望遠端の焦点距離が比較的長いため、2次スペクトルによる色収差が大きく、目立ち易くなる。そのため条件式(10)を満たすような色分散の小さい硝材を第1レンズ群の正レンズに用いることにより、色収差を低減させることができる。条件式(11)を満たすような、いわゆる異常分散ガラスを用いれば、更に良好な色収差補正が可能となる。
開口絞りを本ズームレンズの略中央部にあたる第3レンズ群近辺に設けることによって、諸収差の良好な補正と、CCD光学系やCMOS光学系で要求されるテレセントリック性の確保との両立を図ることが可能となる。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。
本ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際、第4レンズ群を物体側へ移動させる、いわゆるリアフォーカスを採用している。第1レンズ群でフォーカシングしようとすると、この群はレンズ径が大きく重いため、駆動機構への負荷が大きくなってしまったり、至近距離でレンズ群を繰り出すため周辺光量比を確保するのに前玉径が大きくなってしまったりするが、第4群によるフォーカシングではそのようなことがないので、電力消費が少なく、簡略な構造でコンパクト性に優れたレンズを実現することができる。第4レンズ群内のレンズを、プラスチックレンズとすることで、収差補正に効果的な非球面付加が容易となり、ズーミング時またはフォーカシング時に移動する第4レンズ群を軽量化できるので、駆動機構への負荷を小さく抑えることができる。また、プラスチックレンズは射出成形による大量生産が可能であり、コストダウンにも寄与する。プラスチックレンズは温度変化により屈折率・形状が変化するが、プラスチックレンズの屈折力を抑えれば、屈折率や形状変化による光学性能の変化を小さくすることが可能である。本発明においては、第4レンズ群に、弱い屈折力を有する1枚のプラスチックレンズを配した場合と、正の屈折力と負の屈折力を持つ2枚のプラスチックレンズを配した場合を実施しており、前者の場合は条件式(12)を、後者の場合は条件式(14)を満たすように屈折力を抑えることで、温度変化による光学性能変化を小さくすることが可能である。前者の場合、条件式(13)を満たすことで、この効果が更に高まる。
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。
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
d: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。
Figure 2009031636
但し、
i: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 84.208 1.00 1.84666 23.8
2 22.171 3.70 1.71300 53.9
3 85.130 0.20
4 15.328 2.56 1.83218 52.6
5 37.555 d1(可変)
6 42.960 0.50 1.88300 40.8
7 6.133 3.72
8(*) -7.956 0.05 1.50700 53.5
9 -8.053 0.50 1.69680 55.5
10 10.233 1.49 1.84666 23.8
11 34.084 d2(可変)
12(絞り) ∞ 1.00
13(*) 10.776 0.05 1.50700 53.5
14 10.810 1.35 1.48749 70.4
15 62.212 d3(可変)
16(*) 12.792 0.05 1.50700 53.5
17 10.989 2.08 1.58313 59.5
18 13.230 1.13
19 58.142 0.95 1.84666 23.8
20 9.603 0.47
21 19.757 1.40 1.69680 55.5
22 22.638 d4(可変)
23 ∞ 1.34 1.54880 67.0
24 ∞ 0.50
25 ∞ 1.00 1.51633 64.1
26 ∞
但し、第3レンズは透光性セラミックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=1.11016E-04,A6=-2.39452E-06,A8=2.89180E-08,A10=-7.13433E-09
第13面
K=0,A4=-1.74051E-04,A6=-2.14042E-05,A8=4.67375E-06,A10=-6.01587E-07
A12=3.06480E-08
第16面
K=0,A4=-4.07871E-04,A6=1.03370E-05,A8=-1.36182E-06,A10=9.86006E-08
A12=-2.79844E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 6.55 14.50 30.88
Fナンバー 3.42 3.68 3.50
半画角 30.9 14.1 6.6
像高 3.73 3.73 3.73
レンズ全長 49.20 49.19 49.20
バックフォーカス 10.84 12.94 11.79
d1 0.580 5.842 10.012
d2 10.327 5.065 0.895
d3 5.245 3.136 4.296
d4 8.000 10.109 8.949
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 21.77
2 6 -5.42
3 13 18.96
4 16 17.55
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 67.318 1.00 1.84666 23.8
2 21.303 4.20 1.71300 53.9
3 75.807 0.20
4 13.977 2.84 1.69680 55.5
5 34.851 d1(可変)
6 44.712 0.50 1.88300 40.8
7 6.497 3.44
8(*) -7.028 0.05 1.50700 53.5
9 -7.346 0.50 1.83218 52.6
10 12.222 1.52 1.84666 23.8
11 17.597 d2(可変)
12(絞り) ∞ 1.00
13(*) 10.885 0.05 1.50700 53.5
14 10.916 1.30 1.48749 70.4
15 88.913 d3(可変)
16(*) 13.756 0.05 1.50700 53.5
17 11.504 2.02 1.58313 59.5
18 13.293 1.44
19 80.524 0.78 1.84666 23.8
20 9.364 0.39
21 14.499 1.50 1.69680 55.5
22 25.984 d4(可変)
23 ∞ 1.34 1.54880 67.0
24 ∞ 0.50
25 ∞ 1.00 1.51633 64.1
26 ∞
但し、第5レンズは透光性セラミックレンズと非球面樹脂層からなる複合非球面レンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=2.49500E-04,A6=-1.01569E-07,A8=1.93118E-07,A10=-1.47774E-08
第13面
K=0,A4=-2.04949E-04,A6=-2.14174E-05,A8=4.78802E-06,A10=-6.12108E-07
A12=3.06480E-08
第16面
K=0,A4=-3.59851E-04,A6=9.48548E-06,A8=-1.22637E-06,A10=9.34921E-08
A12=-2.81515E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 6.55 14.50 30.88
Fナンバー 3.42 3.68 3.50
半画角 30.9 14.1 6.6
像高 3.73 3.73 3.73
レンズ全長 49.20 49.20 49.21
バックフォーカス 10.84 12.87 11.71
d1 0.580 5.537 9.517
d2 9.832 4.875 0.895
d3 5.168 3.137 4.303
d4 8.000 10.031 8.865
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 21.37
2 6 -5.15
3 13 19.98
4 16 15.93
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。
(実施例3)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 63.414 1.00 1.84666 23.8
2 21.104 4.07 1.71300 53.9
3 -83.857 0.22
4 14.214 2.80 1.69680 55.5
5 36.461 d1(可変)
6 62.534 0.50 1.88300 40.8
7 6.146 3.36
8(*) -8.041 0.05 1.50700 53.5
9 -8.165 0.50 1.69680 55.5
10 9.079 1.54 1.84666 23.8
11 -39.763 d2(可変)
12(絞り) ∞ 1.00
13(*) 11.098 0.05 1.50700 53.5
14 11.084 1.35 1.48749 70.4
15 -44.446 d3(可変)
16(*) 12.193 0.05 1.50700 53.5
17 10.515 2.75 1.58313 59.5
18 -12.789 0.34
19 -434.321 0.99 1.84666 23.8
20 8.882 0.50
21 18.294 1.20 1.83218 52.6
22 -57.962 d4(可変)
23 ∞ 1.34 1.54880 67.0
24 ∞ 0.50
25 ∞ 1.00 1.51633 64.1
26 ∞
但し、第10レンズは透光性セラミックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=5.53010E-05,A6=3.14619E-06,A8=-8.29348E-07,A10=2.53969E-08
第13面
K=0,A4=-1.36345E-04,A6=-3.47580E-05,A8=7.38177E-06,A10=-8.00420E-07
A12=3.06480E-08
第16面
K=0,A4=-4.29822E-04,A6=1.07366E-05,A8=-1.42932E-06,A10=9.99799E-08
A12=-2.79007E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 6.55 14.50 30.88
Fナンバー 3.42 3.68 3.50
半画角 30.9 14.1 6.6
像高 3.73 3.73 3.73
レンズ全長 49.20 49.19 49.20
バックフォーカス 11.13 13.22 12.09
d1 0.597 5.673 9.690
d2 9.988 4.912 0.895
d3 5.230 3.139 4.271
d4 8.292 10.383 9.251
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 21.53
2 6 -5.22
3 13 18.37
4 16 17.12
なお、図9は広角端におけるレンズ構成図、図10は広角端における収差図、図11は中間焦点距離における収差図、図12は望遠端における収差図である。
(実施例4)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 45.926 1.10 1.84666 23.8
2 25.354 4.71 1.49700 81.6
3 -260.343 0.20
4 21.814 2.91 1.83218 52.6
5 58.446 d1(可変)
6 23.884 0.80 1.88300 40.8
7 6.074 0.05 1.51313 53.9
8(*) 6.255 3.39
9 -13.607 0.50 1.72916 54.7
10 18.854 0.20
11 12.262 1.98 1.84666 23.8
12 -27.077 0.60 1.74400 44.8
13 48.514 d2(可変)
14(絞り) ∞ 0.60
15(*) 7.825 2.10 1.58913 61.3
16(*) -27.171 0.85
17 7.314 2.07 1.51823 59.0
18 28.440 0.50 1.80518 25.4
19 5.240 d3(可変)
20(*) 14.845 1.05 1.52500 56.0
21(*) 10.909 0.20
22 7.636 1.89 1.48749 70.2
23 65.959 d4(可変)
24 ∞ 1.24
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ 0.00
27 ∞ 1.48 1.54880 67.0
28 ∞
但し、第3レンズは透光性セラミックレンズであり、第11レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=1.46198E-04,A6=5.77126E-06,A8=-1.08092E-07,A10=2.63549E-08
第15面
K=0,A4=-2.82824E-05,A6=2.93545E-05,A8=-2.18766E-06,A10=1.80021E-07
第16面
K=0,A4=3.69259E-04,A6=3.90796E-05,A8=-3.26090E-06,A10=2.71407E-07
第20面
K=0,A4=1.01187E-03,A6=-2.76935E-05,A8=-5.98561E-08,A10=2.73897E-08
第21面
K=0,A4=1.18044E-03,A6=-1.96408E-05,A8=-6.28440E-07,A10=4.41316E-08
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 9.42
広角 中間 望遠
焦点距離 6.51 25.10 61.34
Fナンバー 3.64 3.80 3.63
半画角 30.3 8.1 3.3
像高 3.60 3.60 3.60
レンズ全長 60.80 60.80 60.82
バックフォーカス 5.45 12.34 5.55
d1 0.500 13.438 18.959
d2 19.766 6.828 1.308
d3 9.390 2.500 9.313
d4 1.429 8.318 1.506
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 32.36
2 6 -6.72
3 15 13.85
4 20 23.09
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 6.51 25.10 61.34
ピント移動量 -0.004 -0.015 -0.004
なお、図13は広角端におけるレンズ構成図、図14は広角端における収差図、図15は中間焦点距離における収差図、図16は望遠端における収差図である。
(実施例5)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 40.714 1.10 1.84666 23.8
2 24.412 4.97 1.49700 81.6
3 -333.624 0.20
4 21.180 3.08 1.72916 54.7
5 60.584 d1(可変)
6 28.062 0.84 1.88300 40.8
7 6.118 0.05 1.51313 53.9
8(*) 6.371 3.23
9 -17.596 0.50 1.83218 52.6
10 19.207 0.20
11 11.719 2.07 1.84666 23.8
12 -26.288 0.60 1.74400 44.8
13 43.444 d2(可変)
14(絞り) ∞ 0.60
15(*) 7.934 2.07 1.58913 61.3
16(*) -25.925 0.60
17 7.176 2.09 1.51823 59.0
18 26.881 0.56 1.80518 25.4
19 5.218 d3(可変)
20(*) 15.010 1.00 1.52500 56.0
21(*) 10.907 0.20
22 7.633 1.87 1.48749 70.2
23 55.537 d4(可変)
24 ∞ 1.24
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ 0.00
27 ∞ 1.48 1.54880 67.0
28 ∞
但し、第5レンズは透光性セラミックレンズであり、第11レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=2.03667E-04,A6=4.67631E-06,A8=9.05033E-08,A10=2.01777E-08
第15面
K=0,A4=-3.53815E-05,A6-2.89449E-05,A8=-2.21633E-06,A10=1.78483E-07
第16面
K=0,A4-3.44377E-04,A6=4.03570E-05,A8=-3.57009E-06,A10=2.81347E-07
第20面
K=0,A4=1.04412E-03,A6=-1.98305E-05,A8=-6.83962E-07,A10=3.82466E-08
第21面
K=0,A4=1.21586E-03,A6=-1.31943E-05,A8=-1.01997E-06,A10=4.43878E-08
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 9.42
広角 中間 望遠
焦点距離 6.51 25.00 61.34
Fナンバー 3.64 3.80 3.63
半画角 30.3 8.2 3.3
像高 3.60 3.60 3.60
レンズ全長 60.81 60.81 60.83
バックフォーカス 5.32 12.22 5.42
d1 0.500 13.403 18.950
d2 19.758 6.855 1.308
d3 9.393 2.500 9.314
d4 1.298 8.191 1.377
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 32.73
2 6 -6.71
3 15 13.69
4 20 23.55
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 6.51 25.00 61.34
ピント移動量 -0.003 -0.014 -0.004
なお、図17は広角端におけるレンズ構成図、図18は広角端における収差図、図19は中間焦点距離における収差図、図20は望遠端における収差図である。
(実施例6)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 42.627 1.10 1.84666 23.8
2 25.091 5.00 1.49700 81.6
3 -237.483 0.20
4 21.217 3.05 1.72916 54.7
5 59.408 d1(可変)
6 27.513 0.80 1.88300 40.8
7 6.260 0.05 1.51313 53.9
8(*) 6.442 3.35
9 -14.553 0.50 1.72916 54.7
10 21.405 0.20
11 12.722 1.58 1.84666 23.8
12 -294.322 0.60 1.83218 52.6
13 39.637 d2(可変)
14(絞り) ∞ 0.60
15(*) 7.873 1.99 1.58913 61.3
16(*) -25.887 0.99
17 7.871 2.07 1.51823 59.0
18 35.843 0.50 1.80518 25.4
19 5.547 d3(可変)
20(*) 13.140 1.00 1.52500 56.0
21(*) 10.266 0.20
22 7.850 1.87 1.48749 70.2
23 92.866 d4(可変)
24 ∞ 1.24
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ 0.00
27 ∞ 1.48 1.54880 67.0
28 ∞
但し、第7レンズは透光性セラミックレンズであり、第11レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=1.58463E-04,A6=3.33062E-06,A8=8.14063E-08,A10=1.62736E-08
第15面
K=0,A4=-2.50480E-05,A6=2.90339E-05,A8=-2.03647E-06,A10=1.92579E-07
第16面
K=0,A4=3.75695E-04,A6=3.81085E-05,A8=-3.02251E-06,A10=2.82620E-07
第20面
K=0,A4=1.03105E-03,A6=-3.78932E-05,A8=7.28758E-07,A10=-3.97371E-09
第21面
K=0,A4=1.19763E-03,A6=-3.08059E-05,A8=2.40215E-07,A10=8.16898E-09
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 9.42
広角 中間 望遠
焦点距離 6.51 25.00 61.34
Fナンバー 3.64 3.80 3.63
半画角 30.3 8.2 3.3
像高 3.60 3.60 3.60
レンズ全長 60.81 60.81 60.83
バックフォーカス 5.68 12.16 5.76
d1 0.500 13.482 19.105
d2 19.913 6.930 1.308
d3 9.053 2.573 8.996
d4 1.652 8.132 1.709
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 32.94
2 6 -6.77
3 15 13.95
4 20 21.76
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 6.51 25.00 61.34
ピント移動量 -0.003 -0.011 -0.003
なお、図21は広角端におけるレンズ構成図、図22は広角端における収差図、図23は中間焦点距離における収差図、図24は望遠端における収差図である。
(実施例7)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 33.445 0.80 1.84666 23.8
2 19.237 3.54 1.49700 81.6
3 -162.261 0.20
4 18.715 2.15 1.83218 52.6
5 51.936 d1(可変)
6 76.414 0.55 1.88300 40.8
7 3.592 1.97
8(*) -6.788 1.00 1.49700 56.0
9 3.810 2.48 1.60700 27.0
10(*) -45.556 d2(可変)
11(絞り) ∞ 1.00
12 21.152 1.43 1.58913 61.3
13 -38.692 d3(可変)
14(*) 6.689 2.98 1.49700 56.0
15 -37.487 1.11 1.60700 27.0
16(*) 6.118 0.45
17 11.395 2.36 1.48749 70.4
18 -8.126 d4(可変)
19 ∞ 1.00
20 ∞ 1.20 1.51400 73.0
21 ∞ 0.38 1.54880 67.0
22 ∞ 0.50 1.51633 64.2
23 ∞
但し、第3レンズは透光性セラミックレンズであり、第5,6,8,9レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第8面
K=0,A4=1.00685E-03,A6=3.66131E-04,A8=-8.44165E-05,A10=5.92166E-06
第10面
K=0,A4=2.97495E-04,A6=6.82860E-05,A8=-1.31677E-05,A10=9.66840E-07
第14面
K=0,A4=-3.77734E-04,A6=-6.69775E-06,A8=-1.72931E-06,A10=6.57050E-08
第16面
K-0,A4=1.02584E-04,A6=-1.10187E-05,A8--4.57574E-06,A10=2.53743E-07
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 32.24
広角 中間 望遠
焦点距離 2.36 13.40 76.09
Fナンバー 2.10 2.78 4.58
半画角 33.0 6.4 1.3
像高 1.44 1.53 1.74
レンズ全長 57.32 57.31 57.41
バックフォーカス 8.90 12.85 5.51
d1 0.600 13.222 18.916
d2 19.366 6.744 1.050
d3 6.418 2.457 9.912
d4 5.256 9.217 1.763
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 25.71
2 6 -3.80
3 12 23.42
4 14 13.80
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 2.36 13.40 76.09
ピント移動量 0.007 -0.007 -0.025
なお、図25は広角端におけるレンズ構成図、図26は広角端における収差図、図27は中間焦点距離における収差図、図28は望遠端における収差図である。
(実施例8)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 33.118 1.18 1.92286 20.9
2 21.066 4.06 1.49700 81.6
3 -127.878 0.20
4 18.965 2.22 1.83218 52.6
5 46.965 d1(可変)
6 75.103 0.50 1.88300 40.8
7 4.454 1.72
8 -8.539 0.45 1.69680 55.5
9 4.967 1.79 1.84666 23.8
10 2576.611 d2(可変)
11(絞り) ∞ 0.60
12(*) 10.532 1.65 1.58313 59.4
13 34.220 d3(可変)
14 7.828 0.54 1.84666 23.8
15 4.921 3.65 1.51633 64.2
16 -12.700 0.50
17(*) -10.605 0.89 1.52500 56.0
18(*) -9.880 d4(可変)
19 ∞ 1.20 1.51400 73.0
20 ∞ 0.50 1.51633 64.2
21 ∞
但し、第3レンズは透光性セラミックレンズであり、第10レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第12面
K=0,A4=-1.54267E-04,A6=-6.40552E-07,A8=-1.68413E-07,A10=8.22924E-09
第17面
K=0,A4=-1.06151E-03,A6=6.44373E-05,A8=1.45733E-06,A10=-1.34751E-07
第18面
K=0,A4=-6.53990E-04,A6=3.70197E-05,A8=2.27065E-06,A10=-1.61563E-07
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 31.80
広角 中間 望遠
焦点距離 2.60 14.60 82.68
Fナンバー 1.88 2.56 4.69
半画角 29.7 6.4 1.1
像高 1.41 1.66 1.66
レンズ全長 57.44 57.46 57.59
バックフォーカス 9.51 13.47 5.13
d1 0.620 13.001 18.759
d2 19.589 7.208 1.450
d3 7.774 3.828 12.300
d4 6.770 10.716 2.244
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 26.33
2 6 -3.97
3 12 23.91
4 14 12.48
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 2.60 14.60 82.68
ピント移動量 -0.005 -0.006 -0.004
なお、図29は広角端におけるレンズ構成図、図30は広角端における収差図、図31は中間焦点距離における収差図、図32は望遠端における収差図である。
(実施例9)
面データを以下に示す。
面番号 R(mm) d(mm) nd νd
1 36.170 0.90 1.92286 20.9
2 21.459 4.56 1.49700 81.6
3 -107.426 0.20
4 18.850 2.52 1.80400 46.6
5 49.686 d1(可変)
6 14.178 0.50 1.88300 40.8
7 4.646 1.89
8 -6.583 0.45 1.83218 52.6
9 6.297 1.53 1.84666 23.8
10 -1107.576 d2(可変)
11(絞り) ∞ 0.60
12(*) 10.532 1.72 1.58313 59.4
13 34.220 d3(可変)
14 7.828 0.65 1.84666 23.8
15 4.921 3.54 1.51633 64.2
16 -12.700 0.51
17(*) -10.605 0.95 1.52500 56.0
18(*) -9.880 d4(可変)
19 ∞ 1.20 1.51400 73.0
20 ∞ 0.50 1.51633 64.2
21 ∞
但し、第5レンズは透光性セラミックレンズであり、第10レンズはプラスチックレンズである。
非球面データを以下に示す。
第12面
K=0,A4=-1.60753E-04,A6=-3.12134E-07,A8=-9.14717E-08,A10=5.07129E-09
第17面
K=0,A4=-1.45124E-03,A6=3.97920E-05,A8=1.41995E-07,A10=-1.03744E-07
第18面
K=0,A4=-9.67307E-04,A6=2.73545E-05,A8=2.52135E-08,A10=-7.08705E-08
変倍時の各種データを以下に示す。
ズーム比 31.80
広角 中間 望遠
焦点距離 2.60 14.60 82.68
Fナンバー 1.88 2.56 4.69
半画角 29.8 6.4 1.1
像高 1.41 1.66 1.66
レンズ全長 57.44 57.45 57.59
バックフォーカス 8.88 13.02 5.13
d1 0.620 12.996 18.811
d2 19.641 7.265 1.450
d3 7.769 3.638 11.667
d4 6.142 10.273 2.244
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 26.89
2 6 -3.86
3 12 21.17
4 14 12.50
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 2.60 14.60 82.68
ピント移動量 -0.002 0.001 -0.002
なお、図33は広角端におけるレンズ構成図、図34は広角端における収差図、図35は中間焦点距離における収差図、図36は望遠端における収差図である。
最後に、実施例1〜9における前述の条件式(1)〜(15)に対応する値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
1p 1.83218 1.69680 1.69680 1.83218 1.72916
ν1p 52.6 55.5 55.5 52.6 54.7
2n 1.69680 1.83218 1.69680 1.72916 1.83218
ν2n 55.5 52.6 55.5 54.7 52.6
4p 1.69680 1.69680 1.83218 1.48749 1.48749
ν4p 55.5 55.5 52.6 70.2 70.2
2/(fW×fT)1/2 -0.38 -0.36 -0.37 -0.34 -0.34
νd1 55.5 55.5 55.5 81.6 81.6
|fW/fPL| − − − -0.08 -0.08
|fW/f2P| − − − − −
|fW/f4P| − − − − −
実施例6 実施例7 実施例8 実施例9
1p 1.72916 1.83218 1.83218 1.80400
ν1p 54.7 52.6 52.6 46.6
2n 1.83218 1.88300 1.69680 1.83218
ν2n 52.6 40.8 55.5 52.6
4p 1.48749 1.48749 1.51633 1.51633
ν4p 70.2 70.4 64.2 64.2
2/(fW×fT)1/2 -0.34 -0.28 -0.27 -0.26
νd1 81.6 81.6 81.6 81.6
|fW/fPL| -0.06 − 0.00 0.01
|fW/f2P| − -0.07 − −
|fW/f4P| − -0.02 − −
実施例1の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例1の広角端における収差図である。 実施例1の中間焦点距離における収差図である。 実施例1の望遠端における収差図である。 実施例2の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例2の広角端における収差図である。 実施例2の中間焦点距離における収差図である。 実施例2の望遠端における収差図である。 実施例3の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例3の広角端における収差図である。 実施例3の中間焦点距離における収差図である。 実施例3の望遠端における収差図である。 実施例4の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例4の広角端における収差図である。 実施例4の中間焦点距離における収差図である。 実施例4の望遠端における収差図である。 実施例5の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例5の広角端における収差図である。 実施例5の中間焦点距離における収差図である。 実施例5の望遠端における収差図である。 実施例6の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例6の広角端における収差図である。 実施例6の中間焦点距離における収差図である。 実施例6の望遠端における収差図である。 実施例7の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例7の広角端における収差図である。 実施例7の中間焦点距離における収差図である。 実施例7の望遠端における収差図である。 実施例8の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例8の広角端における収差図である。 実施例8の中間焦点距離における収差図である。 実施例8の望遠端における収差図である。 実施例9の広角端におけるレンズ構成図である。 実施例9の広角端における収差図である。 実施例9の中間焦点距離における収差図である。 実施例9の望遠端における収差図である。

Claims (14)

  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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、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。
    1.80<n1p
    50<ν1p
    但し、n1p:前記正レンズの屈折率
    ν1p:前記正レンズのアッベ数
  2. 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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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。
    1.80<n2n
    50<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
  3. 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、及び正の屈折力を有する第4レンズ群を有し、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4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、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。
    1.80<n4p
    35<ν4p
    但し、n4p:前記正レンズの屈折率
    ν4p:前記正レンズのアッベ数
  4. 前記正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3に記載のズームレンズ。
    50<ν4p
    但し、ν4p:前記正レンズのアッベ数
  5. 前記正レンズ若しくは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1〜4の何れか1項に記載のズームレンズ。
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のズームレンズ。
    −0.5<f2/(fW×fT1/2<−0.1
    但し、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    W:広角端における全系の焦点距離
    T:望遠端における全系の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のズームレンズ。
    −0.4<f2/(fW×fT1/2<−0.2
    但し、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    W:広角端における全系の焦点距離
    T:望遠端における全系の焦点距離
  8. 前記第1レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のズームレンズ。
    νd1>70
    但し、νd1:前記正レンズのアッベ数
  9. 前記第1レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のズームレンズ。
    νd1>80
    但し、νd1:前記正レンズのアッベ数
  10. 前記第4レンズ群は1枚のプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
    |fW/fPL|<0.2
    但し、fw:広角端における全系の焦点距離
    PL:前記プラスチックレンズの焦点距離
  11. 前記第4レンズ群は1枚のプラスチックレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
    |fW/fPL|<0.1
    但し、fw:広角端における全系の焦点距離
    PL:前記プラスチックレンズの焦点距離
  12. 前記第4レンズ群は正の屈折力を持つプラスチックレンズと負の屈折力を持つプラスチックレンズとを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載のズームレンズ。
    |fW/f4P|<0.1
    但し、fw:広角端における全系の焦点距離
    4P:前記第4レンズ群における正と負のプラスチックレンズの合成焦点距離
  13. 前記第2レンズ群は正の屈折力を持つプラスチックレンズと負の屈折力を持つプラスチックレンズとを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載のズームレンズ。
    |fW/f2P|<0.1
    但し、fw:広角端における全系の焦点距離
    2P:前記第2レンズ群における正と負のプラスチックレンズの合成焦点距離
  14. 前記第4レンズ群を移動させて無限遠から有限距離への合焦を行うことを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載のズームレンズ。
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