JP2012027084A - 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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Abstract
【解決手段】物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈折力を有する第2レンズ群L2、光路を折り曲げるためのプリズムPR、複数のレンズ群を含む後群より構成され、広角端に比べ望遠端で撮像面に対して該第1レンズ群は物体側へ、該第2レンズ群は像側へ移動するズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングにおける該第1、第2レンズ群の像面に対する移動量M1、M2、該第2レンズ群の焦点距離f2、望遠端における全系の焦点距離ftを各々適切に設定する。
【選択図】図11
Description
0.1<|M1/M2|<20.0
0.050<|f2/ft|<0.175
なる条件式を満足することを特徴としている。
0.1<|M1/M2|<20.0 ・・・(1)
0.050<|f2/ft|<0.175 ・・・(2)
なる条件式を満足することを特徴としている。ここで相対的移動量M1,M2は広角端に比べ望遠端での光軸方向の像面に対する各レンズ群の変位量(位置の差)であり、符号は物体側を負、像側を正とする。
0.2<|M1/M2|<15.0 ・・・(1a)
0.100<|f2/ft|<0.175 ・・・(2a)
更に好ましくは条件式(1a)、(2a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.36<|M1/M2|<12.00 ・・・(1b)
0.120<|f2/ft|<0.170 ・・・(2b)
以上の如く構成することにより、広画角かつ高ズーム比でズーム全域にわたり高い光学性能を有した小型なズームレンズを得ることができる。
第2レンズ群L2と、ズーミングに際して移動する、物体側から数えて第3番目のレンズ群との望遠端における間隔をDM23tとする。ズーミングに際して移動する、物体側から数えて第3番目のレンズ群の焦点距離をfM3とする。
4.5<f1/fw<10.0 ・・・(3)
3.0<β2t/β2w<6.0 ・・・(4)
0.02<M2/ft<0.20 ・・・(5)
1.0<DM23t/fw<10.0 ・・・(6)
0.1<|f2/fM3|<0.6 ・・・(7)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
3.0<β2t/β2w<5.0 ・・・(4a)
0.04<M2/ft<0.18 ・・・(5a)
1.5<DM23t/fw<6.0 ・・・(6a)
0.20<|f2/fM3|<0.55 ・・・(7a)
各実施例では第1レンズ群L1の有効レンズ径を小型にするために、第1レンズ群L1を構成するレンズの数がなるべく少なくなるようにしている。各実施例では、第1レンズ群L1を物体側から像側へ順に、負、正、正レンズの3枚のレンズより構成している。
x=(h2/R)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6
+A8h8
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。また例えば「E−Z」の表示は「10−Z」を意味する。数値実施例において最後の2つの面は、フィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。各実施例において、バックフォーカス(BF)はレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。レンズ全長は最も物体側の面から最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.069 1.00 1.84666 23.9
2 19.659 4.00 1.60311 60.6
3 120.229 0.10
4 20.434 2.50 1.69680 55.5
5 73.395 (可変)
6 327.566 0.80 1.84954 40.1
7* 5.888 4.00
8 -12.349 0.60 1.88300 40.8
9 45.742 0.10
10 22.231 2.10 1.94595 18.0
11 -23.709 (可変)
12 ∞ 8.50 1.83400 37.2
13 ∞ 0.80
14 -16.680 0.60 1.80518 25.4
15 -23.146 (可変)
16* 9.602 2.30 1.55332 71.7
17* -39.480 1.00
18(絞り) ∞ 1.00
19 11.792 0.70 1.84666 23.9
20 7.863 0.70
21* 28.350 2.00 1.55332 71.7
22 -7.457 0.60 1.77250 49.6
23 -16.922 0.35
24(フレアー絞り)∞ (可変)
25 -23.266 0.70 1.48749 70.2
26 57.732 (可変)
27 15.839 2.60 1.48749 70.2
28 -30.026 (可変)
29 ∞ 1.00 1.51633 64.1
30 ∞ 1.0
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.71269e-001 A 4=-2.50781e-005
第16面
K =-1.71698e+000 A 4= 9.69184e-005 A 6=-1.01040e-006 A 8= 1.76003e-008
第17面
K = 1.79790e+001 A 4= 5.87754e-006
第21面
K = 6.18823e+000 A 4=-7.36522e-005
各種データ
ズーム比 9.50
焦点距離 5.13 11.50 48.74 36.04 5.83
Fナンバー 3.40 4.69 5.74 5.27 3.62
画角 33.31 18.62 4.55 6.14 30.90
像高 3.37 3.88 3.88 3.88 3.49
レンズ全長 75.53 76.63 85.46 84.11 75.33
BF 9.56 7.44 6.87 9.90 8.81
d 5 0.60 4.17 15.48 13.88 0.89
d11 6.02 3.54 1.06 1.31 5.52
d15 13.66 6.22 0.30 0.65 12.36
d24 1.48 8.92 14.84 14.49 2.78
d26 7.17 9.28 9.85 6.83 7.92
d28 7.90 5.78 5.21 8.24 7.15
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.36
2 6 -7.25
3 12 -77.36
4 16 14.15
5 25 -33.92
6 27 21.67
7 29 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 37.973 1.20 1.84666 23.9
2 21.912 3.75 1.48749 70.2
3 50000.000 0.10
4 21.042 2.30 1.69680 55.5
5 97.541 (可変)
6 569.747 1.05 1.85135 40.1
7* 7.490 3.88
8 -15.594 0.60 1.71300 53.9
9 39.087 0.10
10 20.359 1.85 1.94595 18.0
11 -86.093 (可変)
12 ∞ 8.50 1.83400 37.2
13 ∞ 1.40
14 -11.967 0.60 1.51633 64.1
15 -18.110 (可変)
16* 9.944 2.50 1.55332 71.7
17* -36.069 1.50
18(絞り) ∞ 1.00
19 12.222 0.60 1.84666 23.9
20 7.719 1.3
21 18.265 2.10 1.48749 70.2
22 -12.411 0.60 1.77250 49.6
23 -25.912 0.3
24(フレアー絞り)∞ (可変)
25 -32.690 0.70 1.48749 70.2
26 32.690 (可変)
27 16.906 2.00 1.48749 70.2
28 -38.134 (可変)
29 ∞ 1.00 1.51633 64.1
30 ∞ 1.0
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.28711e-001 A 4=-1.40311e-005 A 6=-4.83079e-007
第16面
K =-6.09172e-001 A 4=-3.96922e-005 A 6= 2.92135e-008 A 8=-1.13412e-009
第17面
K =-6.89933e-001 A 4= 2.56587e-005
各種データ
ズーム比 9.48
焦点距離 6.48 21.19 61.49 55.37 8.68
Fナンバー 3.48 4.99 5.74 5.51 4.06
画角 29.07 10.36 3.61 4.00 24.05
像高 3.60 3.88 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 83.54 84.88 88.07 87.88 83.30
BF 10.46 12.29 7.90 9.80 8.49
d 5 0.75 7.57 15.31 14.87 1.54
d11 10.82 5.34 0.79 1.04 9.79
d15 13.46 2.63 0.44 0.43 10.33
d24 2.52 13.34 15.54 15.55 5.65
d26 7.59 5.77 10.16 8.26 9.57
d28 8.80 10.63 6.24 8.14 6.83
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.57
2 6 -8.59
3 12 -70.68
4 16 22.65
5 21 30.09
6 24 ∞
7 25 -33.41
8 27 24.32
9 29 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 45.965 1.10 1.84666 23.9
2 20.646 4.50 1.59282 68.6
3 148.532 0.10
4 23.640 2.70 1.88300 40.8
5 97.500 (可変)
6 121.445 1.00 1.84954 40.1
7* 5.321 3.40
8 -10.529 0.60 1.88300 40.8
9 63.694 0.10
10 20.440 1.60 1.94595 18.0
11 -25.819 (可変)
12 ∞ 8.00 1.83400 37.2
13 ∞ 0.70
14 -17.119 0.50 1.48749 70.2
15 -32.274 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 6.917 2.80 1.55332 71.7
18* -39.185 0.94
19 16.248 0.56 1.83400 37.2
20 6.106 1.08
21 8.956 3.10 1.48749 70.2
22 -8.123 0.60 1.83481 42.7
23 -16.065 0.40
24(フレアー絞り)∞ (可変)
25 43.211 0.60 1.48749 70.2
26 9.520 (可変)
27 10.837 3.90 1.48749 70.2
28 -11.910 0.50 1.83400 37.2
29 -18.581 (可変)
30 ∞ 1.00 1.51633 64.1
31 ∞ 1.0
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-6.21150e-002 A 4=-1.25254e-004 A 6=-3.37844e-006 A 8=-8.30551e-008
第17面
K =-5.18633e-001 A 4=-4.18160e-005 A 6= 3.45532e-007 A 8= 7.52442e-009
第18面
K =-4.99082e+000 A 4= 8.48305e-005
各種データ
ズーム比 9.49
焦点距離 4.07 9.04 38.60 26.76 4.66
Fナンバー 3.60 4.50 5.74 5.00 3.80
画角 37.36 21.56 5.28 7.60 34.57
像高 3.11 3.57 3.57 3.57 3.21
レンズ全長 73.92 74.49 88.44 86.00 73.71
BF 8.17 5.31 5.92 8.45 7.27
d 5 0.40 1.98 16.93 14.39 0.40
d11 3.00 2.00 0.99 1.09 2.80
d15 8.55 4.56 1.45 1.54 7.99
d16 8.29 3.75 1.46 1.54 7.27
d24 0.58 9.11 14.51 14.33 2.16
d26 6.15 9.01 8.41 5.88 7.06
d29 6.51 3.65 4.26 6.79 5.61
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.94
2 6 -6.29
3 12 -75.60
4 16 ∞
5 17 13.51
6 25 -25.19
7 27 17.04
8 30 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 40.213 1.00 1.84666 23.9
2 20.408 4.20 1.60311 60.6
3 218.636 0.10
4 20.336 3.00 1.77250 49.6
5 75.668 (可変)
6 5123.699 0.80 1.84954 40.1
7* 5.900 3.60
8 -11.868 0.60 1.88300 40.8
9 44.417 0.10
10 22.111 1.80 1.94595 18.0
11 -29.636 (可変)
12 ∞ 8.80 1.83400 37.2
13 ∞ (可変)
14* 9.888 2.30 1.55332 71.7
15* -82.783 1.00
16(絞り) ∞ 1.00
17 11.031 0.70 1.84666 23.9
18 7.420 0.70
19* 28.087 2.00 1.55332 71.7
20 -7.278 0.60 1.77250 49.6
21 -17.809 0.35
22(フレアー絞り)∞ (可変)
23 12.719 2.20 1.77250 49.6
24 69.647 0.70 1.94595 18.0
25 29.795 (可変)
26 ∞ 1.00 1.51633 64.1
27 ∞ 1.0
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-1.65329e-001 A 4=-1.83577e-005
第14面
K =-2.27427e+000 A 4= 1.12081e-004 A 6=-9.48568e-007 A 8=-6.99943e-008
第15面
K = 4.80045e+001 A 4=-4.22357e-005
第19面
K = 2.82756e+001 A 4=-2.53664e-005
各種データ
ズーム比 9.50
焦点距離 5.13 8.34 48.74 32.24 5.38
Fナンバー 3.60 4.30 5.45 5.04 3.70
画角 33.31 24.92 4.55 6.85 32.96
像高 3.37 3.88 3.88 3.88 3.49
レンズ全長 72.16 71.67 82.16 80.41 71.53
BF 6.79 8.24 6.65 10.95 6.86
d 5 0.60 2.52 15.42 13.43 0.45
d11 5.23 2.82 0.41 0.65 4.75
d13 13.56 8.04 0.19 0.96 12.86
d22 10.43 14.50 23.94 18.88 11.06
d25 5.13 6.58 4.99 9.29 5.20
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.31
2 6 -6.23
3 12 ∞
4 14 16.62
5 23 29.07
6 26 ∞
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.478 1.00 1.84666 23.9
2 19.812 4.00 1.60311 60.6
3 134.710 0.10
4 20.564 2.50 1.69680 55.5
5 83.141 (可変)
6 289.256 0.80 1.84954 40.1
7* 5.736 3.80
8 -11.857 0.60 1.88300 40.8
9 38.221 0.10
10 18.923 1.80 1.94595 18.0
11 -33.260 (可変)
12 ∞ 8.30 1.83400 37.2
13 ∞ (可変)
14* 9.420 2.30 1.55332 71.7
15* -49.606 1.00
16(絞り) ∞ 1.00
17 12.186 0.70 1.84666 23.9
18 7.627 0.70
19* 23.586 2.00 1.55332 71.7
20 -7.223 0.60 1.77250 49.6
21 -16.344 0.35
22(フレアー絞り)∞ (可変)
23 -22.182 0.70 1.48749 70.2
24 69.843 (可変)
25 15.144 2.60 1.48749 70.2
26 -28.336 (可変)
27 ∞ 1.00 1.51633 64.1
28 ∞ 0.5
像面 ∞
非球面データ
第7面
K =-2.56130e-002 A 4=-4.70562e-005
第14面
K =-1.56620e+000 A 4= 1.20103e-004 A 6=-1.26808e-006 A 8= 5.13438e-008
第15面
K = 2.00477e+001 A 4= 4.31458e-005
第19面
K = 1.11736e+001 A 4=-6.85687e-005
各種データ
ズーム比 9.50
焦点距離 5.13 11.92 48.74 36.08 5.87
Fナンバー 3.31 4.77 5.74 5.24 3.56
画角 33.32 18.01 4.55 6.13 30.73
像高 3.37 3.88 3.88 3.88 3.49
レンズ全長 73.14 73.96 82.27 80.99 72.89
BF 8.75 5.95 6.20 9.10 7.90
d 5 0.60 3.91 14.73 13.20 0.85
d11 6.01 3.51 1.01 1.26 5.51
d13 14.35 6.45 0.18 0.56 12.93
d22 2.33 10.24 16.50 16.13 3.75
d24 6.15 8.95 8.70 5.80 7.00
d26 7.59 4.79 5.04 7.95 6.74
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 30.30
2 6 -6.17
3 12 ∞
4 14 14.66
5 23 -34.45
6 25 20.65
7 27 ∞
L4 第4レンズ群 L5 第5レンズ群 L6 第6レンズ群
LR 後群 d d線 g g線 ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面 PR プリズム(反射部材) SP 絞り
FP フレアーカット絞り ω 半画角 Fno Fナンバー
G CCDのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
Claims (16)
- 物体側より像側へ順に、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、光路を折り曲げるためのプリズム、複数のレンズ群を含む後群より構成され、広角端に比べ望遠端で撮像面に対して該第1レンズ群は物体側へ、該第2レンズ群は像側へ移動するズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングにおける該第1、第2レンズ群の像面に対する移動量を各々M1、M2、該第2レンズ群の焦点距離をf2、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
0.1<|M1/M2|<20.0
0.050<|f2/ft|<0.175
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1レンズ群の焦点距離をf1、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
4.5<f1/fw<10.0
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。 - 広角端と望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をそれぞれβ2w、β2tとするとき、
3.0<β2t/β2w<6.0
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。 - 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量M2は
0.02<M2/ft<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3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群と、ズーミングに際して移動する、物体側から数えて第3番目のレンズ群との望遠端における間隔をDM23t、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.0<DM23t/fw<10.0
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。 - ズーミングに際して移動する、物体側から数えて第3番目のレンズ群の焦点距離をfM3とするとき
0.1<|f2/fM3|<0.6
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。 - 前記後群は、物体側より像側へ順に負の屈折力の第3レンズ群、正の第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レンズ群より構成され、ズーミングのためには該第3、第5レンズ群は不動であり、ズーミングに際して該第4、第6レンズ群は移動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3レンズ群は1つの負レンズより構成されていることを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。
- 前記第5レンズ群は1つの負レンズより構成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群を、光軸方向と垂直方向の成分を持つように移動させて、前記ズームレンズが振動したときの撮影画像のぶれを補正することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記後群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、ズーミングに際して該第3、第4レンズ群は移動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。
- 前記後群は物体側より像側へ順に、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、ズーミングのためには該第4レンズ群は不動であり、ズーミングに際して該第3、第5レンズ群は移動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レンズ群は1つの負レンズより構成されていることを特徴とする請求項12に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群を、光軸方向と垂直方向の成分を持つように移動させて、前記ズームレンズが振動したときの撮影画像のぶれを補正することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至15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る像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
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