JP2013134304A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、最も像側に配置された正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを有し、変倍比が7以上のズームレンズZLであって、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4がそれぞれ回折光学面を有し、当該回折光学面は、屈折率差が0.45以下の界面に形成されている。
【選択図】図1
Description
但し、
C1:前記第1レンズ群における前記回折光学面の有効径、
CL:前記最終レンズ群における前記回折光学面の有効径、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離。
る。
但し、
C1:第1レンズ群G1における回折光学面の有効径、
CL:最終レンズ群における回折光学面の有効径、
fw:ズームレンズZLの広角端状態における焦点距離。
但し、
Lt:ズームレンズZLの望遠端状態における全長。
但し、
p1:第1レンズ群G1における回折光学面の最小ピッチ、
pL:最終レンズ群における回折光学面の最小ピッチ。
チの和を、ズームレンズZLの広角端状態における焦点距離で規格化して、その適正な範囲を規定したものである。条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、最小ピッチの和が大きくなりすぎるので、回折光学面による色消し作用が十分でなくなり、良い結像性能が得られなくなる。一方、条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、最小ピッチが小さくなりすぎるので、作り難くなるだけでなく、回折フレアが発生しやすくなって、良い画質が得られなくなる。
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
fL:最終レンズ群の焦点距離。
但し、
y:最大像高、
Z:変倍比、
Lt:ズームレンズZLの望遠端状態における全長。
い結像性能が得られなくなる。
但し、
PR1:第1レンズ群G1における回折光学面の屈折力を、第1レンズ群G1の屈折力で割った数値、
PRL:最終レンズ群における回折光学面の屈折力を、最終レンズ群の屈折力で割った数値。
但し、
p1:第1レンズ群G1における回折光学面の最小ピッチ、
hd:回折光学面の格子高さ。
但し、
ΔN:第1レンズ群G1における張り合わせレンズの屈折率差。
但し、
d1:第1レンズ群G1における密着複層型素子の低屈折率側材料の光軸上の厚さ。
を成形し難くなる。
る。これにより、撮影者は、接眼レンズEを介して物体(被写体)の像を正立像として観察することができる。
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第1実施例について図1〜図6および表1を用いて説明する。なお、図1は第1実施例に係るズームレンズZL(ZL1)の広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図であり、図2は第1実施例に係るズームレンズZL(ZL1)の望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第1実施例に係るズームレンズZL1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第1実施例に係るズームレンズZL1において、最も像側に配置される最終レンズ群は第4レンズ群G4である。
L35とから構成される。第3レンズ群G3の接合負レンズL35における物体側のレンズ面に、非球面(第26面)が形成される。第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の接合正レンズL41と、物体側に凸面を向けた第1の正メニスカスレンズL42と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL43との張り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた第2の正メニスカスレンズL44とから構成される。第4レンズ群G4の接合正レンズL41における物体側のレンズ面に、非球面(第30面)が形成され、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズL43における像面側Iのレンズ面に、回折光学面(第36面)が形成される。
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 …(a)
S(x,y)=ΣCj×xm×yn …(b)
(但し、j=2,4,6,8,10)
φ(h)=(2π/λ)×ψ(h) …(d)
(光路差関数式)
ψ(h)=C2×h2+C4×h4+C6×h6+C8×h8+C10×h10 …(e)
h=√(x2+y2) …(f)
n」は「×10-n」を示す。
d線 587.562
g線 435.835
C線 656.273
F線 486.133
[レンズ諸元]
N R D nC nd nF ng
物体面 ∞ ∞
1 102.3346 1.0000 1.83649 1.84666 1.8721 1.89419
2 71.1956 9.0000 1.49514 1.497 1.50123 1.50451
3 -353.1978 0.1000
4 65.1129 4.8500 1.61504 1.618 1.62479 1.6301
5 124.0808 0.2000 1.5233 1.5278 1.5391 1.5491
6** 124.0808 0.2000 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
7 121.7572 (D7)
8* 118.1529 0.2000 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
9 83.2686 1.0000 1.79882 1.804 1.81608 1.82569
10 16.7583 8.7217
11 -39.8074 1.0000 1.79882 1.804 1.81608 1.82569
12 42.9160 0.1000
13 33.1535 5.3000 1.83649 1.84666 1.8721 1.89419
14 -24.3571 0.1738
15 -22.7051 1.0000 1.87656 1.883 1.89822 1.9105
16 148.0818 (D16)
17 ∞ 1.0063 (開口絞りS)
18 26.6145 0.0000
19 29.4675 3.7000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
20 -237.9309 0.1000
21 36.0251 2.8000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
22 119.5595 0.1000
23 22.7076 5.3000 1.49514 1.497 1.50123 1.50451
24 -45.0316 1.0000 1.82738 1.834 1.84982 1.86278
25 79.7006 1.9000
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28 ∞ 0.0000 1.7678 1.7725 1.78337 1.79197
29 64.7918 (D29)
30* 44.4399 1.2000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
31 ∞ 3.8000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
32 -24.4749 0.1000
33 39.7765 2.2500 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
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37 30.5100 1.1500
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39 61.8148 (BF)
像面 ∞ 0.0000
[非球面データ]
第8面
κ=-1.300910780158308
A4=0.3474318028296278E-5
A6=-0.7943461468710651E-9
A8=-0.20745880341211E-10
A10=0.6678339621431103E-13
第26面
κ=-1.848278803382846
A4=0.8290335964147937E-5
A6=-0.7700241803188065E-8
A8=0.1933525797659676E-9
A10=-0.9187642743401549E-12
第30面
κ=-7.007942584925146
A4=-0.403517605031337E-4
A6=-0.1277509665115196E-7
A8=-0.1195176970779431E-9
A10=0.964351667418942E-12
[回折光学面データ]
第6面
C2=-0.163619322814288E-4
C4=0.101873102883396E-8
C6=0.282604675094399E-10
C8=-0.4365903845627951E-13
C10=0.237279434308552E-16
第36面
C2=-0.59394589717945E-4
C4=0.200753386668359E-5
C6=-0.234486562858558E-7
C8=0.8805868156283849E-10
C10=0.5376448265974231E-12
[可変間隔データ]
広角端 望遠端
f=18.500 288.000
D7=0.80000 64.14343
D16=27.59403 1.00000
D29=5.80415 1.00000
BF=38.00006 106.92207
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 107.203
G2 8 -13.602
G3 19 50.143
G4 30 37.268
次に、本願の第2実施例について図7〜図12および表2を用いて説明する。なお、図7は第2実施例に係るズームレンズZL(ZL2)の広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図であり、図8は第2実施例に係るズームレンズZL(ZL2)の望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第2実施例に係るズームレンズZL2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。第2実施例に係るズームレンズZL2において、最も像側に配置される最終レンズ群は第5レンズ群G5である。
を有しており、第1レンズ群G1および第5レンズ群G5(最終レンズ群)の回折光学面は、密着複層型の回折光学素子における屈折率差が0.45以下の界面にそれぞれ形成されている。
[レンズ諸元]
N R D nC nd nF ng
物体面 ∞ ∞
1 112.2139 2.1909 1.84666 1.89419 1.83649 1.8721
2 77.2119 9.0000 1.49782 1.50526 1.49598 1.50201
3 -430.1991 0.1500
4 66.5449 5.9000 1.593189 1.604034 1.590539 1.599279
5 172.8593 0.2000 1.5278 1.5491 1.5233 1.5391
6** 169.8693 0.2000 1.5571 1.5713 1.5538 1.565
7 166.9747 (D7)
8* 123.6263 0.1000 1.55389 1.57284 1.54968 1.56422
9 72.2944 1.2000 1.76684 1.78746 1.76192 1.77831
10 16.9117 6.2589
11 -38.9754 1.2000 1.804 1.8257 1.79882 1.81608
12 55.7998 0.2000
13 37.0975 4.1000 1.80809 1.85576 1.797996 1.83346
14 -44.9444 1.2000
15 -23.6768 1.2000 1.804 1.8257 1.79882 1.81608
16 -63.9397 (D16)
17 ∞ 0.5000 (開口絞りS)
18 41.6427 2.9000 1.755 1.77296 1.75062 1.76506
19 -174.4771 0.1000
20 26.5732 5.2000 1.49782 1.50526 1.49598 1.50201
21 -84.9850 1.2000 1.84666 1.89419 1.83649 1.8721
22 192.1345 0.1000
23 41.4925 1.2000 1.83481 1.85953 1.82897 1.84851
24 14.0249 5.0000 1.51823 1.52915 1.51555 1.52435
25 55.8886 (D25)
26 -119.5895 1.2000 1.7725 1.79197 1.7678 1.78337
27 39.0655 2.4000 1.85026 1.8845 1.842588 1.86888
28 -99.5460 1.7788
29 ∞ 1.8553
30* -23.2473 0.2000 1.55389 1.57284 1.54968 1.56422
31 -24.4180 1.2000 1.72916 1.7457 1.7251 1.73844
32 -54.7175 (D32)
33 46.2207 5.0000 1.51823 1.52915 1.51555 1.52435
34 -32.1748 0.1000
35 45.9978 5.2000 1.51742 1.52983 1.51444 1.52433
36 -42.8722 1.2000 1.90366 1.94134 1.89525 1.92415
37 -109.3669 0.7479
38* -83.1124 1.2000 1.8208 1.84517 1.81506 1.83431
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41 81.8421 (BF)
像面 ∞ 0.0000
[非球面データ]
第8面
κ=3.766655656584851
A4=0.5693103970365781E-5
A6=-0.3454278342709255E-8
A8=-0.3215108468949865E-10
A10=0.1642947435970673E-12
A12=0.6145600000000001E-16
第30面
κ=0.1089358940381225
A4=0.1303723767773823E-4
A6=0.3212762801800071E-7
A8=0.2770314401882783E-10
A10=0.4666443088834457E-13
第38面
κ=1.193568249491222
A4=-0.1409912055980126E-4
A6=-0.2506261173660796E-7
A8=0.1714697415630599E-9
A10=-0.383046862397599E-12
[回折光学面データ]
第6面
C2=-0.00003
C4=0.111527786298072E-7
C6=0.216068817353999E-11
C8=-0.801818010846745E-14
C10=0.4455923956056731E-17
第40面
C2=-0.0001
C4=0.165040914528812E-5
C6=-0.216122250166198E-7
C8=0.117690363978525E-9
C10=-0.220082967025765E-12
[可変間隔データ]
広角端 望遠端
f=28.800 288.000
D7=1.54938 58.15003
D16=29.68319 1.50000
D25=2.19987 6.90876
D32=7.44513 1.50000
BF=44.85387 96.27356
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 103.636
G2 8 -17.184
G3 18 38.222
G4 26 -57.563
G5 33 46.877
第1実施例 第2実施例
C1 51.349 54.938
CL 19.984 24.568
fw 18.500 28.800
Lt 235.867 236.114
p1 0.12401 0.65994
pL 1.60453 0.58338
f1 107.203 103.636
fL 37.2683 46.8772
Z 15.568 10.000
y 14.5 21.6
PR1 1.00328 1.00578
PRL 1.00389 1.03563
hd 0.0200533 0.0200533
d1 0.2 0.2
第1実施例 第2実施例
条件式(1) (C1+CL)/fw= 3.8558 2.7606
条件式(2) Lt/fw= 12.750 8.1984
条件式(3) (p1+pL)/fw= 0.09343 0.04051
条件式(4) fL/f1= 0.34764 0.45233
条件式(5) Lt/(y×Z)= 1.04488 1.09812
条件式(6) (PR1−1)/(PRL−1)= 0.84319 0.16222
条件式(7) C1/CL= 2.56878 2.23606
条件式(8) hd/p1= 0.16171 0.03039
条件式(9) ΔN= 0.34966 0.34884
条件式(10) d1/fw= 0.01081 0.00694
ZL ズームレンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
S 開口絞り I 像面
Claims (10)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、最も像側に配置された正の屈折力を有する最終レンズ群とを有するズームレンズであって、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群が物体側へ移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、
前記第1レンズ群および前記最終レンズ群がそれぞれ回折光学面を有し、
前記回折光学面は、屈折率差が0.45以下の界面に形成され、
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。
0.5<(C1+CL)/fw<10.0
但し、
C1:前記第1レンズ群における前記回折光学面の有効径、
CL:前記最終レンズ群における前記回折光学面の有効径、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離。 - 前記回折光学面は、密着複層型の回折光学面であり、
以下の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。
1.0<Lt/fw<30.0
但し、
Lt:前記ズームレンズの望遠端状態における全長。 - 以下の条件式を満足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。
0.02<(p1+pL)/fw<4.0
但し、
p1:前記第1レンズ群における前記回折光学面の最小ピッチ、
pL:前記最終レンズ群における前記回折光学面の最小ピッチ。 - 前記変倍比が9以上であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.1<fL/f1<5.0
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
fL:前記最終レンズ群の焦点距離。 - 前記変倍比が15以上であり、
前記最終レンズ群は、負レンズと、正レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.2<Lt/(y×Z)<8.0
但し、
y:最大像高、
Z:前記変倍比、
Lt:前記ズームレンズの望遠端状態における全長。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.07<(PR1−1)/(PRL−1)<3.0
但し、
PR1:前記第1レンズ群における前記回折光学面の屈折力を、前記第1レンズ群の屈折力で割った数値、
PRL:前記最終レンズ群における前記回折光学面の屈折力を、前記最終レンズ群の屈折力で割った数値。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.5<C1/CL<5.0 - 前記最終レンズ群は、前記第3レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第4レンズ群であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群の像側に配置された負の屈折力を有する第4レンズ群をさらに有し、
前記最終レンズ群は、前記第4レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第5レンズ群であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズが請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。
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