JP2011039091A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDFInfo
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- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
- G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
- G02B15/145121—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-+-+
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
Abstract
【解決手段】物体側より像側へ順に、正屈折力の第1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群、負屈折力の第4レンズ群、正屈折力の第5レンズ群より構成され、広角端に対して望遠端で第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し、第4レンズ群と第5レンズ群の間隔が増大し、第1レンズ群と第4レンズ群の焦点距離f1、f4、広角端における全系の焦点距離fw、第1レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動量(符号は像側に移動する場合を正とする)M1、広角端における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの距離TDwを各々適切に設定する。
【選択図】図1
Description
広角端に対して望遠端で該第1レンズ群と該第2レンズ群の間隔が増大し、該第2レンズ群と該第3レンズ群の間隔が減少し、該第3レンズ群と該第4レンズ群の間隔が変化し、該第4レンズ群と該第5レンズ群の間隔が増大し、
該第1レンズ群と該第4レンズ群の焦点距離を各々f1、f4、広角端における全系の焦点距離をfw、該第1レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動量(符号は像側に移動する場合を正とする)をM1、広角端における該第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの距離をTDwとするとき、
4.0<f1/fw<15.0
−1.00<M1/TDw<−0.46
2.0<|f4|/fw<6.0
なる条件式を満足している。
4.0<f1/fw<15.0 ‥‥‥(1)
−1.00<M1/TDw<−0.46 ‥‥‥(2)
2.0<|f4|/fw<6.0 ‥‥‥(3)
なる条件式を満足するようにしている。
−0.90<M1/TDw<−0.46 ‥‥‥(2a)
3.0<|f4|/fw<5.6 ‥‥‥(3a)
以上のように各実施例によればポジティブリード型のズームレンズにおいて、レンズ全長が短く前玉有効径が小型で、さらに高ズーム比としながらズーム領域全域に渡り諸収差が良好に補正され、高い光学性能が得られる。各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうちの1以上を満足するのが良い。
1.0<f3/fw<3.0 ‥‥‥(5)
3.0<f5/fw<7.0 ‥‥‥(6)
0.03<DL1/ft<0.15 ‥‥‥(7)
0.03<DL2/ft<0.15 ‥‥‥(8)
−2.0<(R1a+R1b)/(R1a−R1b)<−0.7 ‥‥‥(9)
0.5<(R2a+R2b)/(R2a−R2b)<1.2 ‥‥‥(10)
−0.7<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.2 ‥‥‥(11)
1.5<(D45t−D45w)/fw<4.3 ‥‥‥(12)
条件式(4)は第2レンズ群L2の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて屈折力が弱すぎると第2レンズ群L2の変倍作用が薄れ所望のズーム比が得られなくなってくる。また下限を超えて屈折力が強すぎると第2レンズ群L2より広角側において像面彎曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。
1.3<f3/fw<2.5 ‥‥‥(5a)
3.5<f5/fw<6.5 ‥‥‥(6a)
0.05<DL1/ft<0.13 ‥‥‥(7a)
0.05<DL2/ft<0.13 ‥‥‥(8a)
−1.5<(R1a+R1b)/(R1a−R1b)<−0.80 ‥‥‥(9a)
0.6<(R2a+R2b)/(R2a−R2b)<1.1 ‥‥‥(10a)
−0.6<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.1 ‥‥‥(11a)
1.7<(D45t−D45w)/fw<4.0 ‥‥‥(12a)
以上のように各実施例によれば、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、レンズ全長が短く前玉有効径が小型で、さらに高ズーム比としながらズーム領域全域に渡り諸収差が良好に補正されたズームレンズが得られる。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.198 0.90 1.84666 23.9
2 28.488 2.50 1.49700 81.5
3 539.546 0.20
4 27.858 1.95 1.69680 55.5
5 130.634 (可変)
6 -142.993 1.03 1.85135 40.1
7* 5.724 2.27
8 -32.718 0.60 1.80400 46.6
9 20.754 0.20
10 10.630 1.40 1.94595 18.0
11 41.156 (可変)
12* 7.790 1.40 1.58313 59.4
13* -42.498 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 14.621 0.60 1.94595 18.0
16 7.752 0.51
17 38.232 1.45 1.60311 60.6
18 -10.112 (可変)
19 -22.588 0.50 1.48749 70.2
20 23.874 (可変)
21 15.072 2.00 1.69680 55.5
22 -42.895 0.60 1.72825 28.5
23 240.459 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.12918e+000 A 4= 7.09263e-004 A 6= 1.64697e-005 A 8=-3.81294e-007 A10= 1.79401e-008
第12面
K =-1.22101e+000 A 4= 4.95648e-005 A 6= 7.55352e-006 A 8= 3.03893e-006 A10=-1.83896e-007
第13面
K =-1.36363e+002 A 4= 9.00236e-007 A 6= 2.00697e-005 A 8= 2.20070e-006 A10=-1.36759e-007
各種データ
ズーム比 13.32
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 17.53 68.25
Fナンバー 3.21 4.62 6.08
画角 37.59 12.51 3.20
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 48.61 56.13 75.70
BF 6.95 13.90 7.26
d 5 0.95 11.54 25.33
d11 15.79 4.21 0.71
d18 1.90 2.57 3.04
d20 2.51 3.39 18.85
d23 5.52 12.48 5.84
d25 0.90 0.90 0.90
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.07
2 6 -6.74
3 12 10.27
4 19 -23.73
5 21 23.41
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.105 0.90 1.84666 23.9
2 28.149 2.50 1.49700 81.5
3 -896.593 0.20
4 29.174 1.95 1.69680 55.5
5 133.477 (可変)
6 -107.677 1.03 1.85135 40.1
7* 5.781 2.23
8 -25.388 0.60 1.80400 46.6
9 19.958 0.20
10 10.787 1.40 1.94595 18.0
11 48.530 (可変)
12* 8.020 1.40 1.58313 59.4
13* -43.077 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 14.032 0.60 1.94595 18.0
16 7.726 0.37
17 28.459 1.45 1.60311 60.6
18 -11.506 (可変)
19 -21.561 0.50 1.48749 70.2
20 34.086 (可変)
21 16.262 2.00 1.69680 55.5
22 -35.941 0.60 1.72825 28.5
23 -616.530 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.09648e+000 A 4= 7.01327e-004 A 6= 1.67084e-005 A 8=-4.05009e-007 A10= 2.30460e-008
第12面
K =-1.13386e+000 A 4= 5.16885e-005 A 6=-3.63367e-006 A 8= 3.63312e-006 A10=-1.67540e-007
第13面
K =-1.42198e+002 A 4=-3.07739e-005 A 6= 8.68663e-006 A 8= 2.96062e-006 A10=-1.33285e-007
各種データ
ズーム比 13.32
広角 中間 望遠
焦点距離 5.13 14.29 68.26
Fナンバー 3.55 4.56 6.09
画角 37.53 15.37 3.21
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 51.12 56.53 75.12
BF 5.21 12.85 8.17
d 5 0.97 8.78 24.55
d11 16.79 5.54 0.52
d18 1.90 2.05 4.62
d20 5.93 6.98 16.94
d23 4.28 11.92 7.24
d25 0.40 0.40 0.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.90
2 6 -6.36
3 12 10.36
4 19 -27.01
5 21 23.19
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 41.718 1.00 1.84666 23.9
2 28.350 3.00 1.49700 81.5
3 270.615 0.10
4 37.070 2.00 1.69680 55.5
5 198.718 (可変)
6 -19399.678 1.03 1.85135 40.1
7* 5.891 2.84
8 -35.292 0.60 1.80400 46.6
9 19.252 0.20
10 10.873 1.40 1.94595 18.0
11 38.100 (可変)
12* 7.535 1.40 1.58313 59.4
13* -39.703 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 16.098 0.60 1.94595 18.0
16 7.574 0.29
17 29.633 1.45 1.60311 60.6
18 -9.543 (可変)
19 -25.546 0.50 1.48749 70.2
20 21.446 (可変)
21 13.911 1.60 1.69680 55.5
22 63.769 (可変)
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.10287e+000 A 4= 6.93044e-004 A 6= 1.62873e-005 A 8=-3.39845e-007 A10= 1.85149e-008
第12面
K =-1.40191e+000 A 4= 6.64943e-005 A 6= 3.39935e-006 A 8= 3.85620e-007 A10= 2.94359e-008
第13面
K =-1.23906e+002 A 4=-4.48665e-005 A 6= 1.24540e-005 A 8= 6.51078e-008 A10= 4.76659e-008
各種データ
ズーム比 11.53
広角 中間 望遠
焦点距離 4.40 14.86 50.75
Fナンバー 3.58 5.03 6.09
画角 43.44 14.53 4.30
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 48.63 54.86 72.66
BF 8.14 13.00 9.57
d 5 0.70 12.08 27.83
d11 17.29 4.88 1.02
d18 1.00 2.36 4.21
d20 1.09 2.13 9.62
d22 7.21 12.07 8.64
d24 0.40 0.40 0.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.00
2 6 -6.87
3 12 9.96
4 19 -23.83
5 21 25.20
6 23 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 45.137 0.80 1.84666 23.9
2 26.751 2.00 1.49700 81.5
3 316.073 0.20
4 25.509 1.80 1.69680 55.5
5 138.290 (可変)
6 -45.848 0.90 1.85135 40.1
7* 6.967 1.51
8 -26.682 0.60 1.80400 46.6
9 19.054 0.20
10 10.997 1.20 1.94595 18.0
11 64.566 (可変)
12* 7.931 1.40 1.58313 59.4
13* -49.743 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 15.005 0.60 1.94595 18.0
16 7.889 0.42
17 28.965 1.45 1.60311 60.6
18 -11.148 (可変)
19 -18.255 0.50 1.48749 70.2
20 31.033 (可変)
21 14.715 1.80 1.69680 55.5
22 95.464 (可変)
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.69260e+000 A 4= 7.35961e-004 A 6= 4.02138e-006 A 8= 4.27135e-007 A10=-1.82160e-008
第12面
K =-1.35343e+000 A 4= 5.70480e-005 A 6= 3.68881e-006 A 8= 3.75286e-006 A10=-2.39096e-007
第13面
K =-1.55159e+002 A 4=-4.68124e-005 A 6= 1.55281e-005 A 8= 2.92922e-006 A10=-2.03532e-007
各種データ
ズーム比 12.71
広角 中間 望遠
焦点距離 6.29 25.29 80.00
Fナンバー 3.48 4.85 6.09
画角 32.02 8.73 2.72
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 48.34 55.92 71.61
BF 9.25 17.42 6.13
d 5 1.14 13.69 23.74
d11 15.48 3.43 0.50
d18 1.00 2.11 1.82
d20 3.69 1.50 21.63
d22 8.32 16.49 5.21
d24 0.40 0.40 0.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.00
2 6 -7.19
3 12 10.52
4 19 -23.50
5 21 24.74
6 23 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.956 0.90 1.84666 23.9
2 28.657 2.40 1.49700 81.5
3 383.163 0.20
4 28.893 1.95 1.69680 55.5
5 126.728 (可変)
6 -112.475 0.95 1.85135 40.1
7* 5.364 2.13
8 -34.451 0.60 1.80400 46.6
9 19.993 0.20
10 10.523 1.30 1.92286 18.9
11 59.521 (可変)
12* 7.637 1.40 1.58313 59.4
13* -48.324 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 13.710 0.60 1.94595 18.0
16 7.544 0.48
17 60.712 1.45 1.60311 60.6
18 -9.339 (可変)
19 -15.865 0.50 1.48749 70.2
20 45.081 (可変)
21 17.556 2.20 1.69680 55.5
22 -32.092 0.60 1.92286 18.9
23 -67.453 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.08028e+000 A 4= 7.05087e-004 A 6= 2.09739e-005 A 8=-7.34249e-007 A10= 2.84558e-008
第12面
K =-1.42301e+000 A 4= 8.27856e-005 A 6= 1.64853e-005 A 8= 2.43605e-006 A10=-2.21873e-007
第13面
K =-1.65690e+002 A 4= 1.77865e-005 A 6= 2.70905e-005 A 8= 1.92902e-006 A10=-2.07273e-007
各種データ
ズーム比 13.61
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 16.66 68.25
Fナンバー 3.08 4.34 6.08
画角 38.19 13.13 3.22
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 46.71 55.70 80.72
BF 7.63 14.77 8.37
d 5 0.69 11.39 26.74
d11 14.63 3.75 0.69
d18 1.90 2.45 3.59
d20 1.60 3.07 21.07
d23 6.70 13.85 7.44
d25 0.40 0.40 0.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.29
2 6 -6.64
3 12 10.25
4 19 -24.01
5 21 21.81
6 24 ∞
前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表1に示す
Claims (11)
- 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、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、広角端に対して望遠端で該第1レンズ群と該第2レンズ群の間隔が増大し、該第2レンズ群と該第3レンズ群の間隔が減少し、該第3レンズ群と該第4レンズ群の間隔が変化し、該第4レンズ群と該第5レンズ群の間隔が増大し、該第1レンズ群と該第4レンズ群の焦点距離を各々f1、f4、広角端における全系の焦点距離をfw、該第1レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動量(符号は像側に移動する場合を正とする)をM1、広角端における該第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの距離をTDwとするとき、
4.0<f1/fw<15.0
−1.00<M1/TDw<−0.46
2.0<|f4|/fw<6.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.5<|f2|/fw<2.5
なる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。 - 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
1.0<f3/fw<3.0
なる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。 - 前記第5レンズ群の焦点距離をf5とするとき、
3.0<f5/fw<7.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1、2又は3に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から該第1レンズ群の最も像側のレンズ面までの距離をDL1、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
0.03<DL1/ft<0.15
なる条件式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2レンズ群の最も物体側のレンズ面から第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの距離をDL2、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
0.03<DL2/ft<0.15
なる条件式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。 - 前記第1レンズ群は最も物体側に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズを有し、該接合レンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1a、該接合レンズの最も像側のレンズ面の曲率半径をR1bとするとき、
−2.0<(R1a+R1b)/(R1a−R1b)<−0.7
なる条件式を満足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。 - 前記第2レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、該負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2a、該負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR2bとするとき、
0.5<(R2a+R2b)/(R2a−R2b)<1.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第4レンズ群は1枚の負レンズより構成され、該負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR4a、該負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をR4bとするとき、
−0.7<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端における前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔をD45w、望遠端における該第4レンズ群と該第5レンズ群の間隔をD45tとするとき、
1.5<(D45t−D45w)/fw<4.3
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズと、該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を有していることを特徴とする撮像装置。
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