JP2014137524A - ズームレンズ系 - Google Patents

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JP2014137524A JP2013006964A JP2013006964A JP2014137524A JP 2014137524 A JP2014137524 A JP 2014137524A JP 2013006964 A JP2013006964 A JP 2013006964A JP 2013006964 A JP2013006964 A JP 2013006964A JP 2014137524 A JP2014137524 A JP 2014137524A
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Abstract

【課題】広角化高変倍化を達成しながら、レンズ全系が小型化で、収納時に薄型であり、優れた光学性能を有するズームレンズ系を提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、及び正の第4レンズ群G4からなり、ワイド端からテレ端への変倍に際し、第1レンズ群ないし第4レンズ群の全てのレンズ群が移動し、次の条件式(1)及び(2)を満足する。(1)0.75<ft/f1<1.17、(2)1.7<m2t/m2w<3.2、ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、f1:第1レンズ群の焦点距離、m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率。
【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ系に関する。
特許文献1−4には、半画角35度以上の広角化と10倍程度の高変倍化を狙ったズームレンズ系として、物体側から順に、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、及び正の屈折力の第4レンズ群からなる4群構成のものが開示されている。
特許文献1、2のズームレンズ系は、特に長焦点距離端でのレンズ全長を抑えるために第1レンズ群のパワーを比較的強く設定し、それにより生じる色収差を補正するために第1レンズ群を3枚のレンズで構成している。しかし、比較的大きな第1レンズ群のレンズ枚数が増えることで、第1レンズ群自体が大きくなって特に収納時の薄型化が難しくなり、コストアップも避けられない。
特許文献3のズームレンズ系は、第1レンズ群のパワーを比較的強くしつつ、かつ2枚のレンズで構成することで薄型化を実現しているが、色収差やコマ収差等の諸収差を適切に補正できず、光学性能の点で不十分である。
特許文献4のズームレンズ系は、コストダウンを実現するために第2レンズ群と第3レンズ群に各1枚のプラスチックレンズを含ませて、これらプラスチックレンズのパワーを適切に設定することで、温度変化時のピントずれを抑えている。しかし、第1レンズ群の変倍移動量が大きすぎて、第1レンズ群ひいてはレンズ全系が大型化してしまう。
そして特許文献1−4のいずれのズームレンズ系も、長焦点距離端における全系の焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離(パワーバランス)が不適切であるため、色収差が過剰補正となって光学性能が劣化し、第1レンズ群ひいてはレンズ全系が大型化してしまう。また、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群の横倍率の変化、すなわち第2レンズ群が受け持つ変倍負担が大きすぎるため、コマ収差が補正困難となって光学性能が劣化してしまう。
特開2011−102894号公報 特開2012−63586号公報 特開2012−113296号公報 特開2012−220873号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、第1レンズ群ひいてはレンズ全系を小型化することで収納時の薄型化とコストダウンを図るとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができるズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、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、及び正の屈折力の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群ないし第4レンズ群の全てのレンズ群が移動するズームレンズ系において、次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴としている。
(1)0.75<ft/f1<1.17
(2)1.7<m2t/m2w<3.2
但し、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)−6.0<f1/f2<−4.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)−3.4<f2/{(D12t−D12w)/(ft/fw)}<−2.8
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
D12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔、
D12w:短焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群を、物体側から順に、負レンズ及び正レンズから構成し、次の条件式(5)及び(6)を満足することが好ましい。
(5)n12>1.55
(6)30<ν12−ν11<50
但し、
n12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対する屈折率、
ν12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
ν11:第1レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
第1レンズ群中の正レンズは、少なくとも一方の面を非球面とすることが好ましい。
本発明のズームレンズ系は、第3レンズ群を、物体側から順に、少なくとも一方の面が非球面からなる正レンズ、及び少なくとも一方の面が非球面からなる負レンズから構成し、次の条件式(7)及び(8)を満足することが好ましい。
(7)2.8<m3t/m3w<3.5
(8)ν31−ν32>47
但し、
m3t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
m3w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
ν31:第3レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
ν32:第3レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群を、物体側から順に、負レンズ、負レンズ及び正レンズから構成し、第2レンズ群中の正レンズ及び第3レンズ群中の負レンズをプラスチックレンズから構成し、次の条件式(9)を満足することが好ましい。
(9)−1.2<f2p/f3p<−0.8
但し、
f2p:第2レンズ群中の正プラスチックレンズの焦点距離、
f3p:第3レンズ群中の負プラスチックレンズの焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、第4レンズ群を正単レンズから構成し、この正単レンズをフォーカシング時に移動するフォーカシングレンズとすることが好ましい。
本発明によれば、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、第1レンズ群ひいてはレンズ全系を小型化することで収納時の薄型化とコストダウンを図るとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができるズームレンズ系が得られる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1の構成における諸収差図である。 同数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図3の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図5の構成における諸収差図である。 同数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図7の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図9の構成における諸収差図である。 同数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図11の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13の構成における諸収差図である。 同数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図15の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図17の構成における諸収差図である。 同数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図19の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−5を通じて、図21の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、及び正の屈折力の第4レンズ群G4からなる。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りSは、第3レンズ群G3と一体に移動する。Iは像面である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−5を通じて、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が増大するように、第1レンズ群G1ないし第4レンズ群G4の全てのレンズ群が移動する。
より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1は単調に物体側に移動し、第2レンズ群G2は一旦像側に移動してから若干量だけ物体側に戻る(Uターンする)ようにして結果的に像側に移動し、第3レンズ群G3は単調に物体側に移動し、第4レンズ群G4は一旦物体側に移動してから像側に戻る(Uターンする)。第4レンズ群G4は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、結果的に像側に移動する態様(数値実施例1−3、5)と、結果的に物体側に移動する態様(数値実施例4)が可能である。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、負レンズ11及び正レンズ12からなる。正レンズ12は、数値実施例1、4ではその両面が非球面からなり、数値実施例2、3、5ではその両面が球面からなる(非球面ではない)。但し、正レンズ12の物体側と像側のいずれか一方の面のみを非球面とする態様も可能である。
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、負レンズ21、負レンズ22、及び正レンズ23からなる。正レンズ23はその両面が非球面のプラスチックレンズからなる。但し、正プラスチックレンズ23の物体側と像側のいずれか一方の面のみを非球面とする態様も可能である。
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、正レンズ31及び負レンズ32からなる。正レンズ31はその両面が非球面からなり、負レンズ32はその両面が非球面のプラスチックレンズからなる。但し、正レンズ31と負プラスチックレンズ32の物体側と像側のいずれか一方の面のみを非球面とする態様も可能である。
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−5を通じて、その両面が非球面の正単レンズ41からなる。正単レンズ41はフォーカシング時に移動するフォーカシングレンズである。但し、正単レンズ41の物体側と像側のいずれか一方の面のみを非球面とする態様も可能である。
本実施形態のズームレンズ系は、正負正正の4群構成を必須とした上で、長焦点距離端における全系の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離(パワーバランス)を適切に設定することで、特に長焦点距離端における色収差を良好に補正して優れた光学性能を得るとともに、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系を小型化して収納時の薄型化とコストダウンを図っている。また、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群G2の横倍率の変化、すなわち第2レンズ群G2が受け持つ変倍負担を適切に設定することで、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、コマ収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。さらに、第1レンズ群G1を物体側から順に位置する負レンズ11と正レンズ12の2枚構成とし、この2枚の負レンズ11と正レンズ12として適切な硝材(d線に対する屈折率、d線に対するアッベ数)を選択することによっても、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系を小型化して収納時の薄型化とコストダウンを図っている。またフォーカスレンズ群である第4レンズ群G4を正単レンズ41で構成することで、迅速なフォーカシングを図るとともに、フォーカス駆動系の負担を軽減することができる。
条件式(1)は、長焦点距離端における全系の焦点距離と、第1レンズ群G1の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、特に長焦点距離端でのレンズ全長を短縮化するとともに、色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが強くなりすぎて、特に色収差が過剰補正となって光学性能が劣化してしまい、また第1レンズ群G1の小型化が難しくなってしまう。
条件式(1)の下限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが弱くなりすぎて、特に長焦点距離端でのレンズ全長が増大してしまう。
条件式(2)は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群G2の横倍率の変化、すなわち第2レンズ群G2が受け持つ変倍負担を規定している。条件式(2)を満足することで、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、コマ収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群G2が受け持つ変倍負担が大きくなりすぎて、特にコマ収差が補正困難となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(2)の下限を超えると、第2レンズ群G2が受け持つ変倍負担が小さくなりすぎて、高い変倍比が得られなくなる。
条件式(3)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(3)の上限を超えると、第1レンズ群G1のパワーに対する第2レンズ群G2のパワーが弱くなりすぎて、半画角35度以上の広角化を達成するのが難しくなる。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群G1のパワーに対する第2レンズ群G2のパワーが強くなりすぎて、変倍比を確保するのに有利な反面、収差補正が困難になって光学性能が劣化してしまう。
条件式(4)は、第2レンズ群G2のパワーおよび変倍時における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔変化を規定している。条件式(4)を満足することで、変倍時における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔変化を抑えてレンズ全長を短縮化するとともに、コマ収差や倍率色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(4)の上限を超えると、第2レンズ群G2のパワーが強くなり特にコマ収差や倍率色収差の補正が不十分となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(4)の下限を超えると、変倍時における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔変化が大きくなって、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系が大型化してしまう。
上述したように、第1レンズ群G1は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、負レンズ11及び正レンズ12の2枚のレンズからなる。また数値実施例1、4のように、正レンズ12の少なくとも一方の面を非球面とすることで、第1レンズ群G1のより一層の小型化(薄型化)を図ることができる。
条件式(5)は、第1レンズ群G1を上記のように構成した上で、第1レンズ群G1中の正レンズ12のd線に対する屈折率を規定している。条件式(5)を満足することで、正レンズ12を薄くして第1レンズ群G1を小型化(薄型化)することができる。条件式(5)の下限を超えると、正レンズ12が厚くなって第1レンズ群G1が大型化してしまう。
条件式(6)は、第1レンズ群G1を上記のように構成した上で、第1レンズ群G1中の正レンズ12のd線に対するアッベ数と、第1レンズ群G1中の負レンズ11のd線に対するアッベ数との差を規定している。条件式(6)を満足することで、特に長焦点距離端で色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(6)の上限を超えると、特に長焦点距離端での色収差が過剰補正となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(6)の下限を超えると、特に長焦点距離端での色収差が補正不足となって光学性能が劣化してしまう。
上述したように、第3レンズ群G3は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、少なくとも一方の面が非球面からなる正レンズ31、及び少なくとも一方の面が非球面からなる負レンズ32からなる。これにより、第3レンズ群G3の小型化(薄型化)を図ることができる。
条件式(7)は、第3レンズ群G3を上記のように構成した上で、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第3レンズ群G3の横倍率の変化、すなわち第3レンズ群G3が受け持つ変倍負担を規定している。条件式(7)を満足することで、半画角35度以上の広角化と7〜10倍程度の高変倍化を達成しながら、コマ収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(7)の上限を超えると、第3レンズ群G3が受け持つ変倍負担が大きくなりすぎて、特にコマ収差が補正困難となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(7)の下限を超えると、第3レンズ群G3が受け持つ変倍負担が小さくなりすぎて、高い変倍化が得られなくなる。
条件式(8)は、第3レンズ群G3を上記のように構成した上で、第3レンズ群G3中の正レンズ31のd線に対するアッベ数と、第3レンズ群G3中の負レンズ32のd線に対するアッベ数との差を規定している。条件式(8)を満足することで、色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。条件式(8)の下限を超えると、色収差が補正不足となって光学性能が劣化してしまう。
上述したように、第2レンズ群G2中の正レンズ23と第3レンズ群G3中の負レンズ32は、全数値実施例1−5を通じて、プラスチックレンズからなる。
条件式(9)はこの構成において、第2レンズ群G2中の正プラスチックレンズ23の焦点距離と、第3レンズ群G3中の負プラスチックレンズ32の焦点距離との比を規定している。条件式(9)を満足することで、温度変化時に正プラスチックレンズ23と負プラスチックレンズ32で発生した収差を相殺してピントずれを防止することができる。
条件式(9)の上限と下限のいずれを超えても、温度変化時に正プラスチックレンズ23と負プラスチックレンズ32で発生した収差を相殺するのが難しくなってピントずれが生じてしまう。
次に具体的な数値実施例1−5を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」を示す。長さの単位は[mm]である。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
[数値実施例1]
図1〜図4と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図であり、図3は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図4はその諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、及び正の屈折力の第4レンズ群G4からなる。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りSは、第3レンズ群G3と一体に移動する。第4レンズ群G4と像面Iとの間には、光学フィルタOPが配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11及び物体側に凸の正メニスカスレンズ12からなる。正メニスカスレンズ12はその両面が非球面からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21、物体側に凸の負メニスカスレンズ22、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ23からなる。正メニスカスレンズ23はその両面が非球面のプラスチックレンズからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズ31及び物体側に凸の負メニスカスレンズ32からなる。両凸正レンズ31はその両面が非球面からなる。負メニスカスレンズ32はその両面が非球面のプラスチックレンズからなる。
第4レンズ群G4は、その両面が非球面の両凸正単レンズ41からなる。両凸正単レンズ41はフォーカシング時に移動するフォーカシングレンズである。
(表1)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 22.723 0.780 1.84666 23.8
2 16.852 0.310
3* 15.651 2.480 1.61800 63.4
4* 269.053 d4
5 22.441 0.470 1.83481 42.7
6 4.132 2.020
7 14.411 0.470 1.61800 63.4
8 6.117 0.050
9* 6.476 1.700 1.63548 23.9
10* 26.820 d10
11絞 ∞ 0.200
12* 4.003 1.620 1.49710 81.6
13* -12.736 0.050
14* 6.984 1.700 1.63548 23.9
15* 3.214 d15
16* 26.666 1.300 1.54358 55.7
17* -29.879 d17
18 ∞ 0.800 1.51680 64.2
19 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 9.62
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.4 4.8 6.7
f 4.60 16.08 44.27
W 37.2 13.3 5.0
Y 3.37 3.88 3.88
fB 1.65 1.65 1.65
L 34.72 42.28 55.00
d4 0.300 11.719 21.144
d10 12.455 2.940 0.100
d15 3.400 5.056 15.678
d17 2.965 6.970 2.476
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.1750E-04 -0.1237E-06 -0.2301E-08
4 0.000 -0.1401E-04 -0.1709E-06 0.1606E-08
9 0.000 0.2249E-03 -0.1111E-03 0.1460E-04
10 0.000 -0.8637E-03 -0.9834E-04 0.1277E-04
12 -1.000 -0.3418E-03 0.3990E-03 -0.1998E-03
13 0.000 -0.1579E-02 -0.7945E-03 0.1327E-03
14 0.000 -0.5273E-03 -0.1631E-02 0.4786E-03
15 0.000 0.2303E-02 -0.1294E-02 0.5303E-03
16 0.000 -0.1432E-03 -0.1051E-03 0.8066E-05
17 0.000 -0.1263E-03 -0.1151E-03 0.7676E-05
面番号 A10 A12
3 0.5245E-10
4 0.2222E-10
9 -0.5240E-06
10 -0.6455E-06
12 0.2107E-04
13
14 -0.5838E-04 0.4479E-05
15 -0.8508E-04 0.5920E-05
16 -0.2855E-06
17 -0.2431E-06
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.57
2 5 -6.94
3 12 8.70
4 16 26.13
[数値実施例2]
図5〜図8と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図5は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図6はその諸収差図であり、図7は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12がその両面が球面の(非球面ではない)両凸正レンズからなる。
(2)第2レンズ群G2の負レンズ21が両凹負レンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズからなる。
(表5)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 17.299 0.800 1.92286 20.9
2 13.713 0.260
3 14.627 2.280 1.61800 63.4
4 -423.462 d4
5 -164.230 0.500 1.83481 42.7
6 4.611 1.630
7 29.888 0.500 1.61800 63.4
8 6.700 0.050
9* 6.257 1.800 1.63548 23.9
10* 85.303 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.180 1.660 1.49710 81.6
13* -8.496 0.330
14* 8.480 1.430 1.63548 23.9
15* 3.417 d15
16* 12.507 1.310 1.54358 55.7
17* 85.772 d17
18 ∞ 0.800 1.51680 64.2
19 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 6.76
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.4 4.6 6.5
f 4.80 12.50 32.45
W 39.5 17.0 6.6
Y 3.37 3.88 3.88
fB 1.65 1.65 1.65
L 32.73 36.88 48.20
d4 0.350 6.918 14.189
d10 10.315 3.231 0.400
d15 3.400 5.292 15.446
d17 3.060 5.836 2.564
(表7)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
9 0.000 -0.2859E-03 -0.3778E-04 0.3012E-05
10 0.000 -0.8776E-03 -0.9115E-05 -0.3947E-06
12 -1.000 -0.4533E-03 -0.7159E-04 -0.5794E-05
13 0.000 0.2146E-02 -0.8127E-03 -0.3373E-04
14 0.000 0.2123E-02 -0.1133E-02 0.1103E-03
15 0.000 0.2058E-02 -0.1289E-02 0.5296E-03
16 0.000 0.1854E-03 -0.5284E-04 0.6119E-06
17 0.000 0.1612E-03 -0.5340E-04 -0.2284E-06
面番号 A10 A12
9 -0.1630E-06
10 -0.9183E-07
12 -0.1429E-04
13
14 -0.2289E-04 0.3372E-05
15 -0.1302E-03 0.1245E-04
16 -0.4949E-07
17 -0.9607E-08
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.93
2 5 -6.38
3 12 8.54
4 16 26.77
[数値実施例3]
図9〜図12と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図9は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図10はその諸収差図であり、図11は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図12はその諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の正メニスカスレンズ12の両面が球面である(非球面ではない)。
(2)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズからなる。
(表9)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 18.664 0.800 1.84666 23.8
2 14.094 0.220
3 14.592 2.810 1.61800 63.4
4 507.399 d4
5 121.641 0.500 1.83481 42.7
6 4.663 1.760
7 21.221 0.500 1.61800 63.4
8 5.843 0.050
9* 5.359 1.880 1.63548 23.9
10* 22.372 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.283 1.730 1.49710 81.6
13* -8.369 0.070
14* 8.070 1.520 1.63548 23.9
15* 3.499 d15
16* 12.568 1.310 1.54358 55.7
17* 52.182 d17
18 ∞ 0.800 1.51680 64.2
19 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 7.70
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.6 6.0
f 4.60 16.00 35.40
W 40.9 13.3 6.1
Y 3.37 3.88 3.88
fB 1.65 1.65 1.65
L 33.78 41.25 51.35
d4 0.355 11.265 17.590
d10 10.841 2.415 0.400
d15 3.400 4.273 14.415
d17 2.981 7.099 2.741
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
9 0.000 -0.5665E-03 -0.1612E-04 0.1215E-05
10 0.000 -0.9788E-03 0.2425E-04 -0.3068E-05
12 -1.000 -0.5079E-03 -0.3683E-03 0.9995E-06
13 0.000 0.5211E-03 -0.1227E-02 0.4434E-04
14 0.000 0.8153E-03 -0.9962E-03 0.8682E-04
15 0.000 0.2352E-02 -0.1476E-02 0.8419E-03
16 0.000 -0.6896E-04 -0.1973E-04 -0.2364E-05
17 0.000 -0.4013E-04 -0.2177E-04 -0.3151E-05
面番号 A10 A12
9 -0.1553E-06
10 -0.2241E-07
12 -0.1331E-04
13
14 -0.6532E-05 0.2334E-05
15 -0.2392E-03 0.2685E-04
16 0.5700E-07
17 0.9404E-07
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.07
2 5 -6.35
3 12 8.39
4 16 30.11
[数値実施例4]
図13〜図16と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図13は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図であり、図15は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図16はその諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズからなる。
(表13)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 18.975 0.800 1.94594 18.0
2 14.969 0.250
3* 16.017 1.960 1.69680 55.5
4* 148.464 d4
5 113.636 0.500 1.80420 46.5
6 4.612 1.610
7 15.594 0.500 1.59349 67.0
8 5.689 0.050
9* 5.182 1.750 1.63548 23.9
10* 15.385 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 3.887 1.750 1.49710 81.6
13* -8.022 0.130
14* 9.177 1.290 1.60641 27.2
15* 3.409 d15
16* 12.330 1.290 1.52538 56.3
17* 26.637 d17
18 ∞ 0.800 1.51680 64.2
19 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 6.79
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 5.1 6.7
f 4.80 16.00 32.59
W 39.5 13.3 6.7
Y 3.37 3.88 3.88
fB 1.65 1.65 1.65
L 32.44 39.27 49.00
d4 0.350 10.234 15.724
d10 10.863 2.555 0.400
d15 3.100 3.855 13.175
d17 3.196 7.700 4.771
(表15)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.5444E-05 0.6039E-07
4 0.000 -0.1142E-04 0.9888E-07
9 0.000 -0.7496E-03 -0.3708E-04 0.3947E-05
10 0.000 -0.1205E-02 0.6898E-05 -0.3910E-07
12 -1.000 -0.4739E-03 -0.5626E-04 -0.9074E-06
13 0.000 0.1750E-02 -0.8290E-03 -0.2484E-04
14 0.000 0.1598E-02 -0.1091E-02 0.1137E-03
15 0.000 0.2161E-02 -0.1135E-02 0.5605E-03
16 0.000 -0.5789E-04 -0.4503E-04 0.6533E-06
17 0.000 -0.1668E-04 -0.4709E-04 -0.3431E-06
面番号 A10 A12
3
4
9 -0.2769E-06
10 -0.1818E-06
12 -0.1562E-04
13
14 -0.2193E-04 0.3496E-05
15 -0.1304E-03 0.1227E-04
16 0.3344E-07
17 0.7715E-07
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.09
2 5 -6.59
3 12 8.22
4 16 42.38
[数値実施例5]
図17〜図20と表17〜表20は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図17は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図18はその諸収差図であり、図19は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20はその諸収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12がその両面が球面の(非球面ではない)両凸正レンズからなる。
(2)第2レンズ群G2の負レンズ21が像側に凹の平凹負レンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズからなる。
(表17)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 22.512 0.780 1.84666 23.8
2 16.744 0.320
3 18.588 2.530 1.61800 63.4
4 -137.504 d4
5 ∞ 0.480 1.77250 49.6
6 4.854 2.000
7 263.570 0.470 1.61800 63.4
8 8.868 0.050
9* 6.725 1.740 1.63548 23.9
10* 34.579 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.076 1.700 1.55332 71.7
13* -23.116 0.050
14* 23.074 1.700 1.63548 23.9
15* 5.448 d15
16* 12.100 1.400 1.54358 55.7
17* 150.781 d17
18 ∞ 0.800 1.51680 64.2
19 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 10.00
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.3 4.8 6.6
f 4.60 16.08 46.00
W 40.3 13.2 4.7
Y 3.37 3.88 3.88
fB 1.65 1.65 1.65
L 36.40 46.99 61.40
d4 0.350 11.854 21.523
d10 12.247 3.401 0.550
d15 3.400 8.498 19.952
d17 4.134 6.970 3.104
(表19)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
9 0.000 -0.5210E-04 -0.6492E-05 -0.3322E-06
10 0.000 -0.2898E-03 0.1777E-04 -0.2402E-05
12 -1.000 -0.1451E-03 0.3147E-04 -0.4416E-04
13 0.000 0.1757E-03 -0.8547E-03 0.7099E-04
14 0.000 0.4071E-02 -0.1264E-02 0.2214E-03
15 0.000 0.7434E-02 -0.6030E-03 0.1923E-03
16 0.000 0.4920E-03 -0.1124E-03 0.6095E-05
17 0.000 0.5280E-03 -0.1193E-03 0.5790E-05
面番号 A10 A12
9 0.7420E-07
10 0.1443E-06
12 0.3448E-06
13
14 -0.1812E-04 0.1387E-05
15 0.2940E-05 -0.2938E-05
16 -0.1564E-06
17 -0.1371E-06
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.01
2 5 -6.73
3 12 9.74
4 16 24.12
各数値実施例の各条件式に対する値を表21に示す。
(表21)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
条件式(1) 1.09 0.99 0.96 0.86 1.15
条件式(2) 3.07 2.33 2.66 2.15 3.18
条件式(3) -5.84 -5.16 -5.83 -5.78 -5.95
条件式(4) -3.21 -3.12 -2.84 -2.91 -3.18
条件式(5) 1.62 1.62 1.62 1.70 1.62
条件式(6) 39.61 42.51 39.61 37.48 39.61
条件式(7) 3.06 2.83 2.86 3.30 2.97
条件式(8) 57.66 57.66 57.66 54.36 47.78
条件式(9) -1.15 -1.04 -0.95 -1.18 -1.10
以上の説明および諸収差図から明らかなように、数値実施例1〜5では諸収差が比較的よく補正されている。
G1 正の屈折力の第1レンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
G2 負の屈折力の第2レンズ群
21 負レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ(正プラスチックレンズ)
G3 正の屈折力の第3レンズ群
31 正レンズ
32 負レンズ(負プラスチックレンズ)
G4 正の屈折力の第4レンズ群
41 正単レンズ
S 絞り
OP 光学フィルタ
I 像面

Claims (8)

  1. 物体側から順に、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、及び正の屈折力の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群ないし第4レンズ群の全てのレンズ群が移動するズームレンズ系において、次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
    (1)0.75<ft/f1<1.17
    (2)1.7<m2t/m2w<3.2
    但し、
    ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
    m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率。
  2. 請求項1記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
    (3)−6.0<f1/f2<−4.0
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f2:第2レンズ群の焦点距離。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズ系において、次の条件式(4)を満足するズームレンズ系。
    (4)−3.4<f2/{(D12t−D12w)/(ft/fw)}<−2.8
    但し、
    f2:第2レンズ群の焦点距離、
    D12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔、
    D12w:短焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔、
    ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
    fw:短焦点距離端における全系の焦点距離。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズ及び正レンズからなり、次の条件式(5)及び(6)を満足するズームレンズ系。
    (5)n12>1.55
    (6)30<ν12−ν11<50
    但し、
    n12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対する屈折率、
    ν12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
    ν11:第1レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数。
  5. 請求項4記載のズームレンズ系において、第1レンズ群中の正レンズは少なくとも一方の面が非球面からなるズームレンズ系。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第3レンズ群は、物体側から順に、少なくとも一方の面が非球面からなる正レンズ、及び少なくとも一方の面が非球面からなる負レンズからなり、次の条件式(7)及び(8)を満足するズームレンズ系。
    (7)2.8<m3t/m3w<3.5
    (8)ν31−ν32>47
    但し、
    m3t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
    m3w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
    ν31:第3レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
    ν32:第3レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数。
  7. 請求項6記載のズームレンズ系において、第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ及び正レンズからなり、第2レンズ群中の正レンズ及び第3レンズ群中の負レンズはプラスチックレンズからなり、次の条件式(9)を満足するズームレンズ系。
    (9)−1.2<f2p/f3p<−0.8
    但し、
    f2p:第2レンズ群中の正プラスチックレンズの焦点距離、
    f3p:第3レンズ群中の負プラスチックレンズの焦点距離。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第4レンズ群は正単レンズからなり、この正単レンズはフォーカシング時に移動するフォーカシングレンズであるズームレンズ系。
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