JP2011075975A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
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- 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 +-+-+
Abstract
【解決手段】 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において該第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するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、該第2レンズ群の焦点距離f2、広角端における全系の焦点距離fw、該第4レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量M4、広角端および望遠端における該第3レンズ群と該第4レンズ群の間隔D34w、D34tを各々適切に設定すること。
【選択図】 図1
Description
広角端に対して望遠端において該第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するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
該第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfw、該第4レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量(符号は像側に移動する場合を正)をM4、広角端および望遠端における該第3レンズ群と該第4レンズ群の間隔を各々D34w、D34tとするとき、
0.5<|f2|/fw<2.0
−6.0<M4/fw<−2.9
0.01<(D34t−D34w)/fw<1.50
なる条件を満足することを特徴としている。
0.5<|f2|/fw<2.0 ‥‥‥(1)
−6.0<M4/fw<−2.9 ‥‥‥(2)
0.01<(D34t−D34w)/fw<1.50 ‥‥‥(3)
なる条件を満足している。
−5.5<M4/fw<−2.9 ‥‥‥(2a)
0.02<(D34t−D34w)/fw<1.20 ‥‥‥(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)
2.0<|f4|/fw<6.0 ‥‥‥(6)
3.0<f5/fw<7.0 ‥‥‥(7)
−0.7<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.9 ‥‥‥(8)
65<ν4 ‥‥‥(9)
1.5<(D45t−D45w)/fw<6.0 ‥‥‥(10)
条件式(4)は第1レンズ群L1の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて第1レンズ群L1の屈折力が弱すぎると変倍作用が弱まる。そこでズーミングに際して第1レンズ群L1の移動量を増やして変倍作用を補おうとすると望遠端において全長が増大してくるので良くない。また第3レンズ群L3の屈折力を強めて変倍作用を補おうとすると球面収差、コマ収差、軸上色収差等の諸収差が多く発生してくる。収差補正のためにレンズ枚数を増加するとレンズ群の厚みが増大し全系の小型化が困難になる。条件式(4)の下限を超えて第1レンズ群L1の屈折力が強すぎると望遠側において第1レンズ群L1より球面収差が多く発生してくる。収差補正のためにレンズ枚数を増加すると第1レンズ群L1が大型化し前玉有効径が増大してくるので好ましくない。
1.3<f3/fw<2.7 ‥‥‥(5a)
3.0<|f4|/fw<5.9 ‥‥‥(6a)
3.4<f5/fw<6.7 ‥‥‥(7a)
−0.5<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.7 ‥‥‥(8a)
67<ν4 ‥‥‥(9a)
2.0<(D45t−D45w)/fw<5.5 ‥‥‥(10a)
以上のように各実施例によれば、レンズ全長が短く前玉有効径が小型で、さらにズーム比12以上の高ズーム比の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 ∞ 0.90
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 6.85 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
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 54.074 1.00 1.84666 23.9
2 32.302 3.20 1.49700 81.5
3 360.632 0.20
4 30.037 2.60 1.69680 55.5
5 117.051 (可変)
6 -208.724 1.03 1.85135 40.1
7* 5.185 3.33
8 -99.402 0.60 1.80400 46.6
9 27.189 0.20
10 11.929 1.40 1.94595 18.0
11 39.178 (可変)
12* 7.196 1.30 1.58313 59.4
13* -29.560 1.00
14(絞り) ∞ 1.00
15 14.252 0.60 1.92286 18.9
16 7.037 0.40
17 411.445 1.20 1.60311 60.6
18 -7.895 (可変)
19 -38.702 0.50 1.48749 70.2
20 16.344 (可変)
21 14.606 2.00 1.69680 55.5
22 -27.378 0.60 1.84666 23.9
23 186.352 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 0.40
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.20106e+000 A 4= 6.85364e-004 A 6= 7.17245e-006 A 8=-4.36880e-008 A10= 1.09840e-009
第12面
K =-9.75517e-001 A 4= 3.91334e-005 A 6= 3.84575e-006 A 8= 2.18563e-008 A10= 2.82694e-007
第13面
K =-1.08163e+002 A 4=-5.59344e-005 A 6= 3.70488e-005 A 8=-2.66289e-006 A10= 4.33412e-007
各種データ
ズーム比 12.00
広角 中間 望遠
焦点距離 4.10 13.85 49.20
Fナンバー 3.32 4.64 6.09
画角 44.06 15.48 4.44
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 49.90 55.28 77.13
BF 6.78 11.14 8.40
d 5 0.70 12.38 28.41
d11 17.68 4.21 0.50
d18 0.50 1.06 0.70
d20 2.08 4.34 16.95
d23 5.85 10.21 7.48
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 48.27
2 6 -7.20
3 12 9.50
4 19 -23.50
5 21 26.10
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.512 0.90 1.80518 25.4
2 28.470 2.50 1.43875 95.0
3 -103.246 0.20
4 24.516 1.95 1.60311 60.6
5 105.244 (可変)
6 -54.280 0.90 1.85135 40.1
7* 6.396 1.55
8 -15.150 0.60 1.80400 46.6
9 18.473 0.20
10 11.244 1.30 1.94595 18.0
11 156.095 (可変)
12* 7.541 1.40 1.58313 59.4
13* -40.115 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 15.516 0.60 1.92286 18.9
16 7.666 0.38
17 24.239 1.45 1.60311 60.6
18 -10.876 (可変)
19 -19.865 0.50 1.48749 70.2
20 28.946 (可変)
21 16.674 2.00 1.69680 55.5
22 -105.806 0.60 1.72825 28.5
23 -1363.916 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 0.40
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.10035e+000 A 4= 6.44761e-004 A 6= 2.11764e-005 A 8=-6.91246e-007 A10= 6.04302e-008
第12面
K =-1.59948e+000 A 4= 1.53111e-004 A 6= 1.87543e-005 A 8= 2.79099e-006 A10=-8.81726e-008
第13面
K =-1.28089e+002 A 4=-3.14007e-005 A 6= 2.72446e-005 A 8= 3.04532e-006 A10=-1.02041e-007
各種データ
ズーム比 14.03
広角 中間 望遠
焦点距離 5.99 19.31 84.00
Fナンバー 3.43 4.58 6.09
画角 33.74 11.37 2.60
像高 3.41 3.88 3.88
レンズ全長 48.06 56.23 75.83
BF 5.99 16.88 7.88
d 5 1.00 10.70 23.32
d11 13.79 4.01 0.32
d18 1.90 1.71 3.07
d20 5.96 3.50 21.82
d23 5.06 15.95 6.95
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.85
2 6 -6.00
3 12 9.87
4 19 -24.08
5 21 23.81
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.583 0.90 1.84666 23.9
2 28.322 2.50 1.49700 81.5
3 729.820 0.20
4 26.701 1.95 1.69680 55.5
5 146.721 (可変)
6 -467.408 1.03 1.85135 40.1
7* 5.837 2.39
8 -28.474 0.60 1.80400 46.6
9 18.155 0.20
10 10.617 1.40 1.94595 18.0
11 44.585 (可変)
12* 7.918 1.40 1.58313 59.4
13* -77.474 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 14.846 0.60 1.94595 18.0
16 7.926 0.44
17 31.075 1.45 1.60311 60.6
18 -9.535 (可変)
19 -20.110 0.50 1.49700 81.5
20 31.122 (可変)
21 17.648 2.00 1.69680 55.5
22 -45.634 0.60 1.72825 28.5
23 468.233 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 0.40
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.02378e+000 A 4= 6.84596e-004 A 6= 1.55860e-005 A 8=-2.66856e-007 A10= 2.37450e-008
第12面
K =-2.08649e+000 A 4= 2.15383e-004 A 6=-6.03047e-006 A 8= 2.35290e-006 A10=-1.40192e-007
第13面
K = 1.10745e+002 A 4= 1.77179e-004 A 6=-2.72390e-006 A 8= 2.26783e-006 A10=-1.31392e-007
各種データ
ズーム比 13.43
広角 中間 望遠
焦点距離 5.08 23.62 68.26
Fナンバー 2.94 5.00 6.09
画角 37.80 9.28 3.22
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 48.48 57.37 80.71
BF 9.37 20.87 9.95
d 5 0.88 10.88 22.39
d11 15.81 2.19 0.72
d18 0.90 1.55 2.01
d20 0.97 1.31 25.09
d23 8.44 19.95 9.02
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.47
2 6 -6.62
3 12 10.28
4 19 -24.50
5 21 26.76
6 24 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.098 0.90 1.84666 23.9
2 28.596 2.50 1.49700 81.5
3 863.149 0.20
4 29.894 1.95 1.69680 55.5
5 179.501 (可変)
6 657.168 1.00 1.85135 40.1
7* 5.851 2.49
8 -24.233 0.60 1.80400 46.6
9 18.877 0.20
10 10.867 1.40 1.94595 18.0
11 47.319 (可変)
12* 8.081 1.40 1.58313 59.4
13* -64.258 0.92
14(絞り) ∞ 1.48
15 14.608 0.60 1.94595 18.0
16 7.956 0.47
17 32.856 1.45 1.60311 60.6
18 -10.086 (可変)
19 -25.588 0.50 1.59240 68.3
20 33.781 (可変)
21 17.340 2.00 1.69680 55.5
22 -56.560 0.60 1.76182 26.5
23 -385.476 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 0.40
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.05658e+000 A 4= 7.06913e-004 A 6= 2.39770e-005 A 8=-8.48244e-007 A10= 4.56287e-008
第12面
K =-2.03441e+000 A 4= 1.33420e-004 A 6=-6.93158e-006 A 8= 2.29951e-006 A10=-1.67742e-007
第13面
K = 1.07246e+002 A 4= 1.35840e-004 A 6=-4.17686e-006 A 8= 2.16787e-006 A10=-1.60151e-007
各種データ
ズーム比 13.66
広角 中間 望遠
焦点距離 5.00 19.47 68.25
Fナンバー 2.81 4.43 6.09
画角 38.44 11.27 3.22
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 48.63 58.39 81.70
BF 9.58 17.09 9.77
d 5 0.77 10.33 23.12
d11 15.75 3.45 0.67
d18 0.90 3.05 5.01
d20 0.97 3.81 22.48
d23 8.66 16.16 8.85
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.26
2 6 -6.54
3 12 10.49
4 19 -24.50
5 21 24.42
6 24 ∞
Claims (9)
- 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において該第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するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
該第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfw、該第4レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量をM4、広角端および望遠端における該第3レンズ群と該第4レンズ群の間隔を各々D34w、D34tとするとき、
0.5<|f2|/fw<2.0
−6.0<M4/fw<−2.9
0.01<(D34t−D34w)/fw<1.50
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
4.0<f1/fw<15.0
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4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
2.0<|f4|/fw<6.0
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と像側のレンズ面の曲率半径を各々R4a、R4bとするとき、
−0.7<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<0.9
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、該負レンズの材料のアッベ数をν4とするとき、
65<ν4
なる条件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4レンズ群と前記第5レンズ群との広角端と望遠端における間隔を各々D45w、D45tとするとき、
1.5<(D45t−D45w)/fw<6.0
なる条件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。 - 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、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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