JP2011180218A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 N(Nは5以上の整数)以上のレンズ群を有し、物体側から数えて第(N−1)レンズ群が正の屈折力、第Nレンズ群が負の屈折力であり、ズーミングに際して該第(N−1)レンズ群以外の複数のレンズ群が移動し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際し、少なくとも該第Nレンズ群が像側へ移動し、該第Nレンズ群の焦点距離をfN、全系の望遠端における焦点距離をfTとするとき、
0.1<|fN/fT|<1.0
なる条件を満足すること。
【選択図】 図1
Description
0.1<|fN/fT|<1.0
なる条件を満足することを特徴としている。
0.1<|fN/fT|<1.0 ・・・(1)
なる条件を満足している。条件式(1)はフォーカシングによる球面収差の変動を軽減しつつ、第Nレンズ群のフォーカシング移動量を小さくし、全系をコンパクトにするためのものである。条件式(1)の上限を逸脱した場合、第Nレンズ群の屈折力が緩くなり過ぎ、フォーカシング移動量が増加して全系が大型化してくるので良くない。また、条件式(1)の下限を逸脱した場合、第Nレンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、フォーカシングに際して球面収差の変動が大きくなってくる。より好ましくは条件式(1)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
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、高ズーム比としながらズーム全域及び物体距離全般にわたり諸収差が良好に補正され、高い光学性能が得られる。
第Nレンズ群の物体側の面頂点から第Nレンズ群の前側主点位置までの距離をo1N、第Nレンズ群の光軸上の長さをbkNとする。このとき、
−0.50<o1N/bkN<0.22 ・・・(2)
なる条件式を満たすのが良い。条件式(2)は第Nレンズ群のフォーカシング移動量を小さくし、全系をコンパクトにするためのものである。条件式(2)の上限値を逸脱した場合、第Nレンズ群における軸上光線高hが大きくなり、球面収差の変動が大きくなってくる。条件式(2)の下限値を逸脱した場合、フォーカス敏感度が小さくなり過ぎ、第Nレンズ群のフォーカシング移動量が増加して、全系が大型化してくるので良くない。より好ましくは条件式(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
各実施例のズームレンズは、物体側から数えて第(N−2)レンズ群は負の屈折力であり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、像側に移動する。それにより、広角端から望遠端へのズーミングに際し、全系の後側主点位置を効率的に物体側に移動させている。また、実施例2及び実施例3のズームレンズは、フォーカシングの際、第Nレンズ群と、物体側から数えて第3レンズ群から第(N−1)レンズ群のうちの少なくとも1つのレンズ群が移動する。また第Nレンズ群は、物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成されている。
実施例1は、物体側より像側へ順に正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5、負の屈折力の第6レンズ群L6より構成されている。実施例1は、ズーム比4.0の6群ズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第2レンズ群L2と第5レンズ群L5が固定(不動)で、第1レンズ群L1、第3レンズ群L3、第6レンズ群L6が物体側に、第4レンズ群L4が像側に移動している。ズーミングに際し、第5レンズ群L5を固定とすることで、第6レンズ群L6の物体側への移動を規制している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第4レンズ群L4が像側に移動しており、それにより全系の後側主点位置を効率的に物体側に移動させている。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際しては、第6レンズ群L6が像側に移動することで行っている。この時、第6レンズ群L6の焦点距離が条件式(1)を満たしており、それによりフォーカシングによる望遠端における球面収差の変動を軽減しつつ、フォーカシング移動量を小さくし、全系のコンパクト化を達成している。また、第6レンズ群L6の主点位置と光軸上の長さの関係が、条件式(2)を満たしており、それにより第6レンズ群L6のフォーカシング移動量を小さくし、全系をコンパクトにしている。また、第6レンズ群L6のレンズ構成は、条件式(1)及び(2)を同時に満たし易くするべく、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
実施例2は、実施例1のズームタイプと同じ6群構成のズーム比3.8の6群ズームレンズである。各レンズ群のズーミングにおける移動条件は実施例1と同様である。また、実施例2では、フォーカシングによる広角端における像面湾曲の変動をより良好に補正するべく、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して第6レンズ群L6が像側に移動する。そして同時に第4レンズ群L4が物体側に移動するフローティングを採用している。
実施例3は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5より構成されている。実施例3はズーム比2.9の5群ズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第4レンズ群L4が固定、第2レンズ群L2は像側に凸状の軌跡で移動し、第1レンズ群L1、第5レンズ群L5が物体側に、第3レンズ群L3が像側に移動している。ズーミングに際し、第4レンズ群L4を固定とすることで、第5レンズ群L5の物体側への移動を規制した。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第3レンズ群L3が像側に移動しており、それにより全系の後側主点位置を効率的に物体側に移動させている。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際しては、第5レンズ群L5が像側に移動すると同時に、第3レンズ群L3が物体側に移動している。この時、第5レンズ群L5の焦点距離が条件式(1)を満たしており、それによりフォーカシングによる望遠端における球面収差の変動を軽減しつつ、フォーカシング移動量を小さくし、全系のコンパクト化を達成している。また、第5レンズ群L5の主点位置と光軸上の長さの関係が、条件式(2)を満たしており、それにより第5レンズ群L5のフォーカシング移動量を小さくし、全系をコンパクトにしている。また、第5レンズ群L5のレンズ構成は、条件式(1)及び(2)を同時に満たし易くするべく、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。また、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシング際し、第5レンズ群L5と同時に第3レンズ群L3が物体側に移動するフローティングを採用することで、広角端における像面湾曲の変動をより良好に補正している。
実施例4は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5を有する。更に正の屈折力の第6レンズ群L6、負の屈折力の第7レンズ群L7より構成されている。実施例4は、ズーム比4.0の7群ズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第2レンズ群L2と第6レンズ群L6が固定、第3レンズ群L3が像側に凸状の軌跡で移動し、第1レンズ群L1、第4レンズ群L4、第7レンズ群L7が物体側に、第5レンズ群L5が像側に移動している。ズーミングに際し、第6レンズ群L6を固定とすることで、第7レンズ群L7の物体側への移動を規制している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第5レンズ群L5が像側に移動しており、それにより全系の後側主点位置を効率的に物体側に移動させている。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際しては、第7レンズ群L7が像側に移動することで行っている。この時、第7レンズ群L7の焦点距離が条件式(1)を満たしており、それによりフォーカシングによる球面収差の変動を軽減しつつ、フォーカシング移動量を小さくし、全系のコンパクト化を達成している。また、第7レンズ群L7の主点位置と光軸上の長さの関係が、条件式(2)を満たしており、それによりフォーカシング移動量を小さくし、全系をコンパクトにしている。また、第7レンズ群L7のレンズ構成は、条件式(1)及び(2)を同時に満たし易くするべく、物体側から、像側へ順に物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
次に実施例1〜4に示したズームレンズを有する撮像装置を説明する。図14は一眼レフカメラの要部概略図である。図14において10は実施例1〜4のズームレンズ1を有する撮影レンズである。ズームレンズ1は保持部材である鏡筒2に保持されている。20はカメラ本体であり、撮影レンズ10からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー3、撮影レンズ10の像形成位置に配置された焦点板4を有する。更に焦点板4に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム5、その正立像を観察するための接眼レンズ6等によって構成されている。7は感光面であり、像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)や銀塩フィルムが配置される。撮影時には、クイックリターンミラー3が光路から退避して、感光面7上に撮影レンズ10によって像が形成される。実施例1〜4にて説明した利益は本実施例に開示したような撮像装置において効果的に享受される。 本発明のズームレンズは、上述のような光学系を有する光学機器(例えば撮像装置、画像投影装置やその他の光学機器)に、種々適用可能である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 92.444 6.50 1.48749 70.2 57.00
2 54691.362 0.15 56.40
3 97.867 2.40 1.61340 44.3 54.82
4 43.715 9.82 1.49700 81.5 51.65
5 337.720 (可変) 50.75
6 -358.052 1.30 1.83481 42.7 24.41
7 48.879 3.36 23.70
8 -47.573 1.20 1.63854 55.4 23.70
9 57.047 2.90 1.84666 23.8 24.52
10 -351.696 (可変) 24.70
11 119.293 4.28 1.49700 81.5 26.13
12 -55.282 0.15 26.12
13 79.913 4.69 1.60311 60.6 25.43
14 -46.795 1.30 1.85026 32.3 24.87
15 -361.577 1.00 24.42
16(絞り) ∞ (可変) 24.40
17 -40.084 1.20 1.70154 41.2 22.83
18 37.914 3.81 1.80518 25.4 23.47
19 -151.434 (可変) 23.63
20 -236.025 2.90 1.69680 55.5 25.23
21 -45.412 0.15 25.61
22 91.423 4.77 1.60311 60.6 25.80
23 -33.874 1.20 1.84666 23.8 25.72
24 -204.484 0.15 25.90
25 56.181 2.32 1.77250 49.6 25.89
26 166.987 (可変) 25.62
27 105.084 1.20 1.88300 40.8 24.65
28 30.346 4.69 23.94
29 -141.521 2.99 1.80518 25.4 24.46
30 -35.789 3.64 24.79
31 -31.158 1.20 1.88300 40.8 24.30
32 177.055 2.14 25.60
33 62.632 3.42 1.69895 30.1 28.29
34 -205.770 28.63
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.00 290.00
Fナンバー 4.20 4.67 5.86
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 185.20 214.53 239.20
BF 46.74 47.82 57.41
d 5 2.78 32.18 56.78
d10 26.47 14.15 1.28
d16 6.01 24.56 44.99
d19 16.39 10.16 2.60
d26 11.97 10.82 1.30
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 112.245 8.24 1.48749 70.2 78.98
2 818.546 8.56 78.35
3 112.240 2.40 1.65412 39.7 72.52
4 57.000 12.49 1.49700 81.5 68.44
5 460.632 (可変) 67.49
6 -134.957 1.30 1.83481 42.7 34.25
7 73.912 3.44 33.62
8 -169.877 1.20 1.63854 55.4 33.75
9 49.778 4.29 1.84666 23.8 34.87
10 384.898 (可変) 35.03
11 94.644 5.25 1.49700 81.5 36.17
12 -65.896 1.39 36.18
13 142.384 4.98 1.60311 60.6 34.81
14 -49.084 1.30 1.85026 32.3 34.63
15 -219.291 1.00 34.28
16(絞り) ∞ (可変) 33.76
17 -56.853 1.20 1.70154 41.2 28.44
18 42.487 3.72 1.80518 25.4 28.95
19 2312.557 (可変) 29.05
20 -237.307 3.24 1.69680 55.5 32.30
21 -56.242 0.15 32.54
22 93.548 5.62 1.60311 60.6 32.13
23 -48.146 1.20 1.84666 23.8 31.91
24 -267.638 0.15 31.83
25 54.136 2.69 1.77250 49.6 31.44
26 111.893 (可変) 31.03
27 69.759 1.20 1.88300 40.8 27.18
28 27.923 3.63 25.84
29 -812.233 3.73 1.80518 25.4 25.86
30 -35.322 0.15 25.92
31 -33.777 1.20 1.88300 40.8 25.90
32 84.416 3.29 26.36
33 52.523 4.16 1.69895 30.1 28.97
34 347.061 29.29
各種データ
ズーム比 3.82
広角 中間 望遠
焦点距離 102.20 200.00 390.01
Fナンバー 4.10 4.55 5.90
画角 11.95 6.17 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 228.18 258.83 288.12
BF 51.23 54.42 69.84
d 5 4.30 35.00 64.30
d10 28.74 9.52 1.28
d16 6.73 33.56 50.14
d19 26.03 18.42 10.08
d26 19.98 16.74 1.30
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 95.496 6.70 1.48749 70.2 58.65
2 823.107 0.15 57.73
3 104.333 2.10 1.60342 38.0 56.00
4 45.584 12.45 1.49700 81.5 53.17
5 2476.741 (可変) 51.80
6 -74.235 1.20 1.69680 55.5 25.20
7 57.796 3.77 24.79
8 -114.016 1.20 1.60311 60.6 24.98
9 40.616 4.23 1.84666 23.8 25.59
10 -386.063 10.42 25.68
11 199.906 4.71 1.48749 70.2 26.00
12 -40.624 0.15 25.95
13 2283.546 4.55 1.48749 70.2 25.10
14 -30.332 1.20 1.74000 28.3 24.65
15 -162.189 0.15 24.44
16(絞り) ∞ (可変) 24.30
17 -38.745 1.20 1.71736 29.5 23.00
18 41.791 5.26 1.78472 25.7 24.38
19 -76.602 (可変) 25.00
20 -113.722 3.25 1.60311 60.6 26.00
21 -40.475 0.15 26.37
22 145.568 5.04 1.60311 60.6 26.15
23 -33.189 1.25 1.85026 32.3 25.94
24 -279.079 0.15 26.00
25 52.896 2.70 1.77250 49.6 25.89
26 598.874 (可変) 25.60
27 73.360 1.20 1.88300 40.8 24.74
28 25.080 3.73 23.71
29 -97.424 2.98 1.78472 25.7 23.72
30 -28.961 1.58 24.04
31 -27.340 1.25 1.88300 40.8 23.76
32 130.731 0.51 25.34
33 51.947 3.29 1.74077 27.8 26.84
34 -177.909 27.07
各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 100.20 135.10 290.19
Fナンバー 4.36 4.47 5.81
画角 12.18 9.10 4.26
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 184.66 198.82 244.82
BF 42.53 46.68 63.07
d 5 3.28 25.90 53.72
d16 10.39 8.33 35.71
d19 19.79 13.49 3.99
d26 22.14 17.90 1.80
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 87.985 6.37 1.48749 70.2 55.99
2 ∞ 0.15 55.47
3 95.177 2.10 1.61340 44.3 53.79
4 41.892 9.50 1.49700 81.5 50.70
5 313.910 (可変) 49.96
6 -147.328 1.20 1.83481 42.7 25.17
7 51.179 (可変) 24.25
8 -67.939 1.20 1.63854 55.4 24.04
9 42.820 3.05 1.84666 23.8 24.44
10 603.503 (可変) 24.61
11 102.548 4.38 1.49700 81.5 25.52
12 -54.153 0.15 25.51
13 84.047 4.33 1.58913 61.1 25.02
14 -46.193 1.20 1.85026 32.3 24.72
15 -328.192 1.00 24.53
16(絞り) ∞ (可変) 24.30
17 -40.141 1.20 1.70154 41.2 22.75
18 38.237 3.99 1.80518 25.4 23.52
19 -144.512 (可変) 23.80
20 -162.648 2.65 1.69680 55.5 25.14
21 -44.184 0.15 25.49
22 104.363 5.23 1.60311 60.6 25.68
23 -32.455 1.25 1.84666 23.8 25.59
24 -161.413 0.15 25.83
25 54.431 2.32 1.77250 49.6 25.86
26 159.429 (可変) 25.60
27 74.249 1.20 1.88300 40.8 25.04
28 29.242 3.31 24.25
29 -226.427 2.88 1.80518 25.4 24.34
30 -39.996 3.28 24.59
31 -34.868 1.25 1.88300 40.8 24.07
32 133.414 5.14 25.08
33 59.157 3.65 1.69895 30.1 29.63
34 -11653.868 29.98
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.10 290.00
Fナンバー 4.21 4.58 5.66
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 184.65 215.85 238.64
BF 44.95 47.04 56.54
d 5 3.28 34.48 57.28
d 7 4.03 4.55 3.88
d10 24.10 14.27 1.15
d16 6.05 21.98 42.30
d19 16.55 9.94 3.40
d26 13.40 11.30 1.80
L4 第4レンズ群 L5 第5レンズ群 L6 第6レンズ群
L7 第7レンズ群 SP 絞り SP2 副絞り IP 像面
Y 像高 d d線 g g線 C C線 F F線
M メリディオナル像面 S サジタル像面
Claims (9)
- N(Nは5以上の整数)以上のレンズ群を有し、物体側から数えて第(N−1)レンズ群が正の屈折力、第Nレンズ群が負の屈折力であり、ズーミングに際して該第(N−1)レンズ群以外の複数のレンズ群が移動し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際し、少なくとも該第Nレンズ群が像側へ移動し、該第Nレンズ群の焦点距離をfN、全系の望遠端における焦点距離をfTとするとき、
0.1<|fN/fT|<1.0
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Nレンズ群の物体側の面頂点から該第Nレンズ群の前側主点位置までの距離をo1N、該第Nレンズ群の光軸上の長さをbkNとするとき、
−0.5<o1N/bkN<0.22
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 - 物体側から数えて第(N−2)レンズ群は負の屈折力であり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、像側に移動することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
- フォーカシングの際、前記第Nレンズ群と、物体側から数えて第3レンズ群から第(N−1)レンズ群のうちの少なくとも1つのレンズ群が移動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Nレンズ群は、物体側より像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成されてい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。
- 前記ズームレンズは、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、負の屈折力の第6レンズ群より構成され、ズーミングのためには第2、第5レンズ群は不動であり、ズーミングに際して該第1、第3、第4、第6レンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、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、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群より構成され、ズーミングのためには該第4レンズ群は不動であり、ズーミングに際し、第1、第2、第3、第5レンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、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、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群、負の屈折力の第7レンズ群より構成され、ズーミングのためには該第2、第6レンズ群は不動であり、ズーミングに際して該第1、第3、第4、第5、第7レンズ群が移動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
- 請求項1から8のいずれか1項のズームレンズと、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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