JP2016156942A - ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 - 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、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とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第5レンズ群G5は像側へ移動し、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第4レンズ群G4の焦点距離をf4とし、ズームレンズZLの広角端状態における焦点距離をfwとし、ズームレンズZLの望遠端状態における焦点距離ftとしたとき、条件式(1)、(2)1.96<f1/(fw×ft)1/2<2.80…(1)、0.67<f4/(fw×ft)1/2<2.10…(2)を満足する。
【選択図】図1
Description
折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正
の屈折力の第5レンズ群とからなり、各レンズ群を移動させて変倍を行う、ズームレンズ
が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力
を有する第5レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第5レ
ンズ群は像側へ移動し、次の条件式を満足する。
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群
とを有するズームレンズの製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し
、前記第5レンズ群は像側へ移動し、次の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レ
ンズを配置する。
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
ズZLは、図1に示すように、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、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とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第5レンズ群G5は像側
へ移動する。
(2)を満足する。
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10 …(2)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離、
fw:ズームレンズZLの広角端状態における焦点距離、
ft:ズームレンズZLの望遠端状態における焦点距離。
満足することにより、球面収差や変倍による収差変動を抑えることができる。
レンズ移動量が大きくなり、全長が増大する。また、他のレンズ群の屈折力を大きくする
ことで、望遠端状態における像面湾曲等の諸収差の補正が困難となる。
ことが好ましい。
態における球面収差、像面湾曲等の諸収差の補正が困難となる。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
レンズ群の間隔が変化することが好ましい。
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少することが好ましい。
1レンズ群G1は移動することが好ましい。
但し、
Dm5:第5レンズ群G5の広角端状態と望遠端状態とにおける光軸上の位置の差(像
側への変位を正とする)。
困難となる。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離。
Lの焦点距離との関係を規定したものである。条件式(4)を満足することにより、球面
収差や、変倍による収差変動を抑えることができる。
い、他のレンズ群の屈折力を大きくすることにより、球面収差、像面湾曲等の諸収差の補
正が困難となる。また、第2レンズ群G2の移動量が大きくなり、光学全長が伸び、前玉
径も大きくなるので、小型化の達成が困難となる。
ことが好ましい。
い、非点収差、像面湾曲等の諸収差の補正が困難となる。
ことが好ましい。
但し、
D5:第5レンズ群G5の光軸上の厚さ。
ズZLの焦点距離との関係を規定したものである。
、群間隔を維持しようとすると、コマ収差等の諸収差の補正が困難となる。
ることが好ましい。
ンズ群G5の屈折力が小さくなることにより、像面湾曲等の諸収差の補正が困難となる。
ることが好ましい。
但し、
Dm4:第4レンズ群G4の広角端状態と望遠端状態とにおける光軸上の位置の差(像
側への変位を正とする)。
きくすると、像面湾曲、倍率色収差等の諸収差の補正が困難となる。
ることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(6)の上
限値を0.070とすることが好ましい。
る。
ることが好ましい。
レンズを有することが好ましい。
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。
式(7)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正
することができる。
ることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(7)の上
限値を6.00°とすることが好ましい。
ることが好ましい。
但し、
ωw:広角端状態における半画角。
式(8)を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等
の諸収差を良好に補正することができる。
することが好ましい。
することが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(8)の
下限値を34.00°とすることが好ましい。
ながら、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
カメラCAM(光学機器)の構成を示す。このデジタルスチルカメラCAMは、不図示の
電源釦を押すと、撮影レンズ(ズームレンズZL)の不図示のシャッタが開放されて、ズ
ームレンズZLで被写体(物体)からの光が集光され、像面I(図1参照)に配置された
撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写
体像は、デジタルスチルカメラCAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。
撮影者は、液晶モニターMを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し
下げて被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。このようにし
て、撮影者はカメラCAMによる被写体の撮影を行うことができる。
スチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンB2等も配置さ
れている。
カメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズZLを有するレンズ鏡筒とカメラ
ボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。
上述のズームレンズZLを搭載することにより、高変倍でありながら、良好な光学性能を
有するカメラを実現することができる。
。まず、鏡筒内に、光軸に沿って物体側より順に並んだ、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G
3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
を有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うように、各レンズを配置する(ステッ
プST10)。広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第5レンズ群G5は像側へ移
動するように、各レンズを配置する(ステップST20)。次の条件式(1)、(2)を
満足するように、各レンズを配置する(ステップST30)。
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10 …(2)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離、
fw:ズームレンズZLの広角端状態における焦点距離、
ft:ズームレンズZLの望遠端状態における焦点距離。
体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL1
2との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを配置して第1
レンズ群G1とし、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とを配置して第2レンズ群G2とし、両凸形状
の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と像側に凹面を向
けた負メニスカスレンズL33との接合レンズと、両凸形状の正レンズL34とを配置し
て第3レンズ群G3とし、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41を配置して第4
レンズ群G4とし、両凸形状の正レンズL51を配置して第5レンズ群G5とする。この
ように準備した各レンズ群を、上述の手順で配置してズームレンズZLを製造する。
能を有するズームレンズZLを製造することができる。
図5、図7は、各実施例に係るズームレンズZL(ZL1〜ZL4)の構成及び屈折力配
分を示す断面図である。各断面図には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍す
る際の、各レンズ群の位置が記載されている。
の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図
面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではな
い。
表である。
、C線(波長656.3nm)、F線(波長486.1nm)を選んでいる。
学面の順序、Rは各光学面の曲率半径、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの
光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部
材の材質のd線を基準とするアッベ数を示す。また、物面は物体面、Diは面間隔(第i
面と第(i+1)面との面間隔)、(絞りS)は開口絞りS、Bfはバックフォーカス(
光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離)、像面は像面Iを示す。曲率半径の「
∞」及び「0.00000」は平面又は開口を示す。空気の屈折率「1.000000」は省略する。光
学面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を
示す。
式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の
位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは
円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例え
ば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、記載を省
略する。
8×y8+A10×y10 …(a)
半画角(単位:°)、TLは光学全長(光軸上でのレンズ最前面から近軸像面までの距離
)、Bfはバックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離)を示す
。
る面間隔Diを示す。なお、Diは、第i面と第(i+1)面の面間隔を示す。
面番号、群焦点距離は各群の焦点距離、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から
最も像側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
第1実施例について、図1、図2及び表1を用いて説明する。第1実施例に係るズーム
レンズZL(ZL1)は、図1に示すように、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、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。
スカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL13とから構成される。
と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とか
ら構成される。両凹形状の負レンズL21は、像側の面が非球面である。
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズL33との接合レンズと、両凸形状の正レンズL34とから構成される。両凸形状
の正レンズL31は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。
負メニスカスレンズL41は、像側の面が非球面である。
L51は、物体側の面が非球面である。
Lは、像面Iに配設されるCCD等の、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカッ
トするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックで構成されてい
る。
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レ
ンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増加するように、5つのレンズ群G1〜G5を
全て移動させる。具体的には、変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側へ移動させ、第2
レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4レンズ群G
4を一旦像側に移動させ、その後物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させ
る。開口絞りSは、変倍に際し、第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動させる。
、図1に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 8.89769 0.13208 1.795040 28.69
2 4.70388 0.42925 1.497000 81.73
3 -31.96674 0.00943
4 5.03309 0.31132 1.603000 65.44
5 30.43269 D5(可変)
6 -18.42636 0.11321 1.772500 49.49
*7 1.22318 0.42925
8 -2.05202 0.09434 1.622990 58.12
9 10.31827 0.01887
10 3.18337 0.18396 1.945950 17.98
11 66.33739 D11(可変)
12 ∞ 0.09434 (絞りS)
*13 1.32166 0.33019 1.693500 53.22
*14 -12.40396 0.07547
15 1.89257 0.25943 1.497000 81.73
16 5.87646 0.06604 1.784720 25.64
17 1.05410 0.10377
18 2.05301 0.25943 1.487490 70.31
19 -2.27354 D19(可変)
20 7.30761 0.09434 1.553320 71.67
*21 1.13060 D21(可変)
*22 2.51284 0.40566 1.618810 63.86
23 -4.69410 D23(可変)
24 0.00000 0.11038 1.516800 63.88
25 0.00000 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第7面
κ= 0.0000,A4=-1.49952E-02,A6=-3.16087E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第13面
κ= 0.0000,A4=-3.17644E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第14面
κ= 0.0000,A4= 5.13219E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第21面
κ= 0.0000,A4= 0.00000E+00,A6=-1.62856E-02,A8=-1.21206E-02,A10= 0.00000E+00
第22面
κ= 0.0000,A4=-2.28761E-04,A6= 1.25152E-02,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
[全体諸元]
ズーム比 10.015094
広角端 中間 望遠端
f 1.00000 3.18605 10.015094
FNo 2.88705 3.87123 4.09587
ω 37.97787 13.00106 4.15018
TL 8.81848 8.92665 11.21378
Bf 0.13487 0.13487 0.13488
[ズーミングデータ]
広角端 中間 望遠端
D5 0.11164 1.71345 4.15984
D11 3.02327 0.79251 0.22933
D19 0.20518 1.23512 0.85812
D21 0.97206 0.86800 1.99592
D23 0.85069 0.66195 0.31493
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
G1 1 7.09770 0.88208
G2 6 -1.31403 0.83962
G3 13 1.66449 1.09434
G4 20 -2.43052 0.09434
G5 22 2.70306 0.40566
[条件式]
条件式(1) f1/(fw×ft)1/2 = 2.228
条件式(2) f4/(fw×ft)1/2 = 0.763
条件式(3) Dm5/(fw×ft)1/2 = 0.168
条件式(4) −f2/ft = 0.129
条件式(5) D5/ft = 0.040
条件式(6) (−Dm4)/ft = 0.048
条件式(7) ωt = 4.15018
条件式(8) ωw = 37.97787
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
線、CはC線、FはF線における収差を示す。また、これらの記載がないものは、d線に
おける収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。非
点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差図に
おいて、実線はメリジオナルコマを示す。倍率色収差図は、d線を基準としている。なお
、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第2実施例について、図3、図4及び表2を用いて説明する。第2実施例に係るズーム
レンズZL(ZL2)は、図3に示すように、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、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。
スカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL13とから構成される。
スカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23とから
構成される。両凹形状の負レンズL22は、物体側の面、像側の面がともに非球面である
。
と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズと、両凸形状
の正レンズL34とから構成される。両凸形状の正レンズL31は、物体側の面、像側の
面がともに非球面である。
負メニスカスレンズL41は、像側の面が非球面である。
L51は、物体側の面が非球面である。
Lは、像面Iに配設されるCCD等の、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカッ
トするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックで構成されてい
る。
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レ
ンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増加するように、5つのレンズ群G1〜G5を
全て移動させる。具体的には、変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側へ移動させ、第2
レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4レンズ群G
4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させる。開口絞りSは、変倍に際
し、第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動させる。
、図3に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 10.48948 0.13208 1.850260 32.35
2 4.77283 0.45755 1.497000 81.73
3 -44.21095 0.00943
4 4.32871 0.34906 1.603000 65.44
5 22.14886 D5(可変)
6 33.20405 0.11321 1.799520 42.09
7 1.18686 0.40094
*8 -1.72595 0.09434 1.768020 49.23
*9 17.68559 0.01887
10 3.43418 0.18868 1.945944 17.98
11 -11.82097 D11(可変)
12 ∞ 0.09434 (絞りS)
*13 1.35910 0.33019 1.693500 53.22
*14 -14.77673 0.05660
15 1.71011 0.25943 1.497000 81.73
16 -6.50727 0.06604 1.688930 31.16
17 1.00973 0.11792
18 2.11806 0.27358 1.603000 65.44
19 -2.81605 D19(可変)
20 5.46298 0.09434 1.583130 59.44
*21 1.10425 D21(可変)
*22 6.14744 0.37736 1.592010 67.05
23 -2.14882 D23(可変)
24 0.00000 0.11038 1.516800 63.88
25 0.00000 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第8面
κ= 0.0000,A4= 2.50272E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第9面
κ= 0.0000,A4= 2.45863E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第13面
κ= 0.0000,A4=-2.18620E-02,A6= 8.87111E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第14面
κ= 0.0000,A4= 4.76381E-02,A6= 2.17581E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第21面
κ= 0.0000,A4= 0.00000E+00,A6= 7.51204E-03,A8=-2.45863E-01,A10= 0.00000E+00
第22面
κ= 0.0000,A4=-2.78834E-02,A6= 6.18823E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
[全体諸元]
ズーム比 10.015094
広角端 中間 望遠端
f 1.00000 3.18605 10.015094
FNo 3.95801 4.42171 4.50956
ω 37.57318 12.98250 4.19937
TL 8.62204 9.69400 11.31174
Bf 0.13481 0.13481 0.13470
[ズーミングデータ]
広角端 中間 望遠端
D5 0.15727 2.17201 4.29591
D11 2.84103 1.07226 0.22574
D19 0.31295 0.94759 1.16038
D21 0.85974 1.37340 1.99514
D23 0.77190 0.44960 0.09024
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
G1 1 7.65078 0.88208
G2 6 -1.28158 0.83962
G3 13 1.61492 1.09434
G4 20 -2.39248 0.09434
G5 22 2.73585 0.40566
[条件式]
条件式(1) f1/(fw×ft)1/2 = 2.401
条件式(2) f4/(fw×ft)1/2 = 0.751
条件式(3) Dm5/(fw×ft)1/2 = 0.214
条件式(4) −f2/ft = 0.126
条件式(5) D5/ft = 0.037
条件式(6) (−Dm4)/ft = 0.045
条件式(7) ωt = 4.19937
条件式(8) ωw = 37.57318
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第3実施例について、図5、図6及び表3を用いて説明する。第3実施例に係るズーム
レンズZL(ZL3)は、図5に示すように、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、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。
スカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL13とから構成される。
スカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成される。負メニスカスレンズL
21は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズL33との接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34と両凸形
状の正レンズL35との接合レンズとから構成される。両凸形状の正レンズL31は、物
体側の面、像側の面がともに非球面である。
負メニスカスレンズL41は、像側の面が非球面である。
L51は、物体側の面が非球面である。
Lは、像面Iに配設されるCCD等の、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカッ
トするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックで構成されてい
る。
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レ
ンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増加するように、5つのレンズ群G1〜G5を
全て移動させる。具体的には、変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側へ移動させ、第2
レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4レンズ群G
4を一旦像側に移動させ、その後物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させ
る。開口絞りSは、変倍に際し、第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動させる。
、図5に示すm1〜m28の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 12.44522 0.15453 1.910820 35.25
2 4.86090 0.68433 1.497000 81.73
3 -17.94869 0.01104
4 4.01822 0.50773 1.603000 65.44
5 17.63829 D5(可変)
*6 13.14355 0.11038 1.851350 40.10
*7 1.27623 0.44150
8 -2.13976 0.09934 1.834810 42.73
9 4.65876 0.02208
10 3.43355 0.25386 1.945950 17.98
11 -5.09851 0.16004
12 -1.40459 0.08830 1.603000 65.44
13 -2.14672 D13(可変)
14 ∞ 0.11038 (絞りS)
*15 1.68325 0.36424 1.618810 63.86
*16 -5.55328 0.01104
17 2.14052 0.28698 1.603000 65.44
18 8.13453 0.07726 1.581440 40.98
19 1.31536 0.22075
20 6.12841 0.07726 1.755200 27.57
21 1.76906 0.35320 1.497000 81.73
22 -1.96153 D22(可変)
23 11.43749 0.09934 1.592010 67.05
*24 2.60133 D24(可変)
*25 5.14219 0.33113 1.592010 67.05
26 -4.33506 D26(可変)
27 0.00000 0.12914 1.516800 63.88
28 0.00000 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ= 0.0000,A4= 1.23964E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第7面
κ= 0.0000,A4= 5.79301E-03,A6= 1.11989E-02,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第15面
κ= 0.0000,A4=-2.11270E-02,A6= 3.00468E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第16面
κ= 0.0000,A4= 4.55787E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第24面
κ= 0.0000,A4= 3.72669E-03,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第25面
κ= 0.0000,A4=-2.03605E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
[全体諸元]
ズーム比 11.87638
広角端 中間 望遠端
f 1.00000 3.44621 11.87638
FNo 2.06367 3.24469 4.16656
ω 42.03372 13.97794 4.15396
TL 9.60800 11.33008 13.45283
Bf 0.15781 0.15781 0.15753
[ズーミングデータ]
広角端 中間 望遠端
D5 0.08358 2.34920 4.43766
D13 2.47156 0.83323 0.09697
D22 0.18188 1.90634 1.97053
D24 1.19277 1.01980 2.08540
D26 0.92658 0.46989 0.11091
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
G1 1 7.47345 1.35762
G2 6 -1.11498 1.17550
G3 15 1.91694 1.50110
G4 23 -5.71153 0.09934
G5 25 4.02542 0.33113
[条件式]
条件式(1) f1/(fw×ft)1/2 = 2.169
条件式(2) f4/(fw×ft)1/2 = 1.657
条件式(3) Dm5/(fw×ft)1/2 = 0.237
条件式(4) −f2/ft = 0.094
条件式(5) D5/ft = 0.028
条件式(6) (−Dm4)/ft = 0.069
条件式(7) ωt = 4.15396
条件式(8) ωw = 42.03372
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
第4実施例について、図7、図8及び表4を用いて説明する。第4実施例に係るズーム
レンズZL(ZL4)は、図7に示すように、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、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、負の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成される。
スカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL13とから構成される。
と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とか
ら構成される。両凹形状の負レンズL21は、像側の面が非球面である。
と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズと、両凸形状
の正レンズL34とから構成される。両凸形状の正レンズL31は、物体側の面、像側の
面がともに非球面である。
負メニスカスレンズL41は、像側の面が非球面である。
L51は、物体側の面が非球面である。
Lは、像面Iに配設されるCCD等の、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカッ
トするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックで構成されてい
る。
1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レ
ンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増加し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6
との間隔が変化するように、5つのレンズ群G1〜G5を移動させ、第6レンズ群G6を
固定する。具体的には、変倍に際して、第1レンズ群G1を物体側へ移動させ、第2レン
ズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4レンズ群G4を
一旦像側に移動させ、その後物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を像側へ移動させ、第
6レンズ群G6を像面Iに対して固定する。開口絞りSは、変倍に際し、第3レンズ群G
3と一体的に物体側へ移動させる。
、図7に示すm1〜m27の各光学面に対応している。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 8.89085 0.13208 1.795040 28.69
2 4.46088 0.43868 1.497000 81.73
3 -31.62016 0.00943
4 3.84519 0.34906 1.603000 65.44
5 14.60955 D5(可変)
6 -15.52439 0.11321 1.772502 49.50
*7 1.10451 0.41981
8 -1.86882 0.09434 1.603000 65.44
9 9.45792 0.01887
10 2.97124 0.18396 1.945944 17.98
11 53.16567 D11(可変)
12 ∞ 0.09434 (絞りS)
*13 1.38124 0.33019 1.693500 53.20
*14 -6.87672 0.07547
15 2.27290 0.25943 1.497000 81.73
16 -10.35192 0.06604 1.728250 28.38
17 1.14816 0.09434
18 3.10652 0.25943 1.487490 70.32
19 -2.26350 D19(可変)
20 7.07547 0.09434 1.553319 71.68
*21 2.12367 D21(可変)
*22 3.49230 0.34906 1.618806 63.85
23 -3.13357 D23(可変)
24 -6.15520 0.08491 1.516800 63.88
25 94.33962 0.05660
26 0.00000 0.11038 1.516800 63.88
27 0.00000 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第7面
κ= 0.0000,A4=-1.62825E-02,A6=-9.14805E-03,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第13面
κ= 0.0000,A4=-3.43965E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第14面
κ= 0.0000,A4= 3.97330E-02,A6= 0.00000E+00,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
第21面
κ= 0.0000,A4= 0.00000E+00,A6= 4.43810E-02,A8=-5.14186E-02,A10= 0.00000E+00
第22面
κ= 0.0000,A4=-3.86599E-02,A6= 1.45631E-02,A8= 0.00000E+00,A10= 0.00000E+00
[全体諸元]
ズーム比 10.015094
広角端 中間 望遠端
f 1.00000 2.17925 10.015094
FNo 2.78608 3.41054 3.83859
ω 37.99043 18.94664 4.14745
TL 8.44916 8.89612 11.03760
Bf 0.13481 0.13481 0.13458
[ズーミングデータ]
広角端 中間 望遠端
D5 0.10879 1.28574 3.89850
D11 2.54544 1.27004 0.22170
D19 0.17547 1.16496 0.84167
D21 1.31096 0.97360 2.20341
D23 0.53972 0.43300 0.10377
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
G1 1 6.48269 0.92925
G2 6 -1.18711 0.83019
G3 13 1.80063 1.08491
G4 20 -5.52154 0.09434
G5 22 2.72388 0.34906
G6 24 -11.17751 0.25189
[条件式]
条件式(1) f1/(fw×ft)1/2 = 2.033
条件式(2) f4/(fw×ft)1/2 = 1.731
条件式(3) Dm5/(fw×ft)1/2 = 0.137
条件式(4) −f2/ft = 0.117
条件式(5) D5/ft = 0.0343
条件式(6) Dm4/ft = 0.045
条件式(7) ωt = 4.14745
条件式(8) ωw = 37.99043
ことが分かる。
図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状
態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有すること
が分かる。
レンズを提供することができる。
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下の内容は、本願のズ
ームレンズZLの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
たが、これに限定されず、他の群構成(例えば、7群等)にも適用可能である。具体的に
は、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレン
ズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時または合焦時に変化する
空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
めに、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群とし
て、光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに
も適用することができ、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆
動にも適している。特に、第4レンズ群G4の少なくとも一部を合焦レンズ群とすること
が好ましい。
ズ群を、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させるか、或いは光軸を含む面内方向
に回転移動(揺動)させて、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する防振レンズ群とし
てもよい。特に、第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい
。
ても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工お
よび組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるの
で好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ
面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成し
たガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のい
ずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布
型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割
を代用してもよい。
し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反
射防止膜を施してもよい。
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
G6 第6レンズ群
S 開口絞り
FL フィルタ
I 像面
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
Claims (13)
- 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、負の屈折力を有する第4
レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第5レンズ群は像側へ移動し、
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。
1.96 < f1/(fw×ft)1/2 < 2.80
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化することを特徴と
する請求項1に記載のズームレンズ。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との
間隔が増加し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少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。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群は移動することを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
0.120 < Dm5/(fw×ft)1/2 < 0.270
但し、
Dm5:前記第5レンズ群の広角端状態と望遠端状態とにおける光軸上の位置の差(像
側への変位を正とする)。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
0.052 < (−f2)/ft < 0.150
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
0.020 < D5/ft < 0.050
但し、
D5:前記第5レンズ群の光軸上の厚さ。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
0.005 < (−Dm4)/ft < 0.080
但し、
Dm4:前記第4レンズ群の広角端状態と望遠端状態とにおける光軸上の位置の差(像
側への変位を正とする)。 - 前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の非球面レンズを有することを特徴とする請求項
1〜8のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のズーム
レンズ。
1.00° < ωt < 7.50°
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のズー
ムレンズ。
32.00° < ωw < 47.00°
但し、
ωw:広角端状態における半画角。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学
機器。 - 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、負の屈折力を有する第4
レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であっ
て、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第5レンズ群は像側へ移動し、
以下の条件式を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とするズームレンズの製造方法。
1.96 < f1/(fw×ft)1/2 < 2.80
0.67 < f4/(fw×ft)1/2 < 2.10
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離。
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