JP2018189766A - 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
Description
−5.0<f1/fw<−1.5
0.10<BF/d<0.45
なる条件式を満たすことを特徴とする。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。本発明のズームレンズは、広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成するために、第1レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比、開口絞りから最終レンズ群の最終面までの距離とバックフォーカスの比を規定することを特徴とする。
−5.0<f1/fw<−1.5 ・・・(1)
0.10<BF/d<0.45 ・・・(2)
を満たしている。
−4.0<f1/fw<−1.7 ・・・(1a)
0.15<BF/d<0.42 ・・・(2a)
−1.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.3 ・・・(3)
を満たしている。(3)式の(f2×f3)/(f2+f3)は、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離に相当する数値であり、(3)式は、第1レンズ群の焦点距離と、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離との比を規定している。(3)式を満たすことで、ズームレンズの収差変動の補正を達成している。(3)式の上限の条件が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が強くなり、変倍に伴う収差変動や合焦に伴う収差変動の補正が困難となる。(3)式の下限の条件が満たされないと、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離が短くなるため、変倍に伴う収差変動の補正が困難となる。更に好ましくは、(3)式は次の如く設定するのが良い。
−0.9<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.4 ・・・(3a)
0.4<f2/f3<2.0 ・・・(4)
を満たしている。(4)式を満たすことで、変倍による球面収差やコマ収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。(4)式の上限が満たされないと、第2レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第3レンズ群に入射する光線高が高くなることで、変倍による球面収差の変動を抑制することが困難となる。(4)式の下限が満たされないと、第3レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第2レンズ群との間隔を変化させることによる球面収差や像面湾曲の変動を補正する効果が小さくなるため、変倍による収差変動を抑制することが困難となる。更に好ましくは、(4)式は次の如く設定するのが良い。
0.5<f2/f3<1.5 ・・・(4a)
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -1131.690 2.70 1.59522 67.7 85.90
2 31.420 20.29 56.68
3* 1551.909 2.00 1.76385 48.5 54.58
4* 33.027 13.21 47.57
5 -78.000 1.50 1.43875 94.7 47.61
6 92.253 0.25 49.67
7 83.942 8.99 1.72047 34.7 50.10
8 -101.185 1.44 50.25
9 -277.435 4.82 1.49700 81.5 49.36
10 -78.762 (可変) 49.15
11 53.661 1.80 1.83481 42.7 47.72
12 42.337 2.42 46.96
13 48.693 10.05 1.49700 81.5 48.50
14 -184.474 (可変) 48.66
15 130.661 1.00 2.00069 25.5 48.54
16 49.810 12.72 1.59522 67.7 47.63
17 -69.113 (可変) 47.71
18(絞り) ∞ (可変) 40.56
19 -50.774 1.00 1.83481 42.7 34.79
20 154.583 5.16 1.85478 24.8 35.38
21 -144.528 0.20 35.72
22 40.497 3.50 1.72047 34.7 35.69
23 53.317 (可変) 34.77
24 37.240 5.58 1.69680 55.5 32.19
25 7770.823 0.18 32.09
26 40.086 1.00 2.00100 29.1 31.77
27 26.081 5.68 1.49700 81.5 30.53
28 96.751 8.23 30.20
29 190.651 6.31 1.43875 94.7 29.49
30 -30.564 1.00 2.00330 28.3 29.27
31* -106.779 16.44 30.30
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.68409e-006 A 6=-4.26817e-009 A 8= 2.69205e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.32989e-006 A 6=-1.65965e-009 A 8= 1.45223e-012
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.23324e-007 A 6=-9.73277e-009 A 8= 4.16561e-012
第31面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.48109e-005 A 6= 1.39561e-008
ズーム比 1.50
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 17.16 20.99
Fナンバー 1.40 1.40 1.40
半画角 57.09 51.58 45.87
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 205.52 205.52 205.52
BF 16.44 16.44 16.44
d10 40.40 22.76 5.82
d14 1.44 13.41 24.34
d17 1.72 7.39 13.40
d18 7.29 11.86 23.31
d23 17.20 12.63 1.19
入射瞳位置 28.84 29.51 30.81
射出瞳位置 -54.94 -54.19 -50.81
前側主点位置 40.09 42.50 45.24
後側主点位置 2.44 -0.72 -4.54
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -39.89 55.20 -1.78 -66.41
2 11 112.78 14.27 4.85 -5.43
3 15 123.11 13.72 8.53 0.04
4 19 -189.00 9.86 -1.83 -7.27
5 24 61.00 27.97 -10.66 -27.09
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -1519.138 2.70 1.59522 67.7 85.17
2 29.226 22.06 54.65
3* -272.380 2.00 1.76385 48.5 53.21
4* 46.303 9.80 47.62
5 -98.698 1.50 1.43875 94.7 47.61
6 97.105 6.72 48.55
7 140.761 8.80 1.83481 42.7 51.11
8 -75.299 (可変) 51.22
9 48.243 1.80 1.83400 37.2 41.21
10 40.448 1.44 40.54
11 49.044 8.74 1.49700 81.5 40.78
12 -164.027 (可変) 40.85
13 248.623 1.00 2.00069 25.5 37.65
14 46.595 9.40 1.59522 67.7 37.15
15 -55.776 (可変) 37.32
16(絞り) ∞ (可変) 31.42
17 -42.090 1.00 1.77250 49.6 27.85
18 50.150 4.39 1.85478 24.8 28.55
19 -289.985 0.20 28.74
20 37.692 3.00 1.58913 61.1 29.05
21 80.145 (可変) 28.71
22 45.538 4.63 1.58913 61.1 26.15
23 -198.459 3.06 25.99
24 47.509 5.32 1.49700 81.5 26.77
25 -86.918 1.00 2.00100 29.1 26.53
26 425.166 10.04 26.55
27* 162.269 1.00 2.00330 28.3 27.26
28 35.142 6.39 1.43875 94.7 27.84
29 -102.051 17.11 29.35
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.99331e-006 A 6=-4.25857e-009 A 8= 2.67299e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.60309e-006 A 6= 2.72952e-009 A 8=-8.82936e-013
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.04462e-007 A 6=-1.84398e-009 A 8= 1.73204e-012
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.50000e-005 A 6=-1.61834e-008
ズーム比 1.71
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 18.34 23.98
Fナンバー 1.80 1.80 1.80
半画角 57.09 49.71 42.06
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 206.22 206.22 206.22
BF 17.11 17.11 17.11
d 8 50.13 25.53 2.83
d12 1.29 22.66 34.86
d15 1.52 4.75 15.26
d16 5.87 11.32 19.11
d21 14.29 8.84 1.05
入射瞳位置 28.85 29.93 32.42
射出瞳位置 -54.97 -54.59 -53.24
前側主点位置 40.13 43.58 48.23
後側主点位置 3.11 -1.23 -6.87
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -45.00 53.59 -5.68 -78.48
2 9 100.90 11.98 3.00 -5.42
3 13 160.96 10.40 10.34 4.20
4 17 -209.08 8.59 -4.70 -9.81
5 22 66.74 31.43 -6.80 -29.45
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* ∞ 2.70 1.59522 67.7 86.33
2 30.535 18.11 55.60
3* 289.493 2.00 1.76385 48.5 53.94
4 33.429 8.71 45.46
5 326.427 2.00 1.49700 81.5 45.37
6* 39.271 5.92 44.35
7 62.343 1.80 1.76385 48.5 44.83
8 42.242 3.48 43.82
9 54.974 6.88 1.72047 34.7 44.86
10 -2125.730 2.60 44.63
11 -195.368 4.73 1.49700 81.5 44.32
12 -63.133 (可変) 44.18
13 43.554 1.80 1.80100 35.0 40.86
14 28.955 10.75 1.48749 70.2 38.65
15 -132.276 (可変) 38.04
16 136.928 1.00 1.85026 32.3 31.74
17 35.842 7.85 1.51633 64.1 31.22
18 -68.653 0.46 31.32
19 -90.895 2.71 1.58913 61.1 31.15
20 -58.589 (可変) 31.17
21(絞り) ∞ (可変) 27.96
22 -45.429 1.00 1.75500 52.3 23.31
23 41.503 4.81 1.85478 24.8 24.72
24 262.380 0.20 26.27
25 42.999 3.00 1.58913 61.1 28.84
26 138.452 (可変) 29.21
27 27.988 5.65 1.69680 55.5 32.60
28 85.233 0.39 32.08
29 30.380 1.00 2.00100 29.1 31.46
30 18.798 7.73 1.49700 81.5 29.09
31 93.752 7.33 28.72
32 207.470 7.40 1.43875 94.7 27.85
33 -21.995 1.00 2.00330 28.3 27.58
34* -55.431 14.09 29.35
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.43555e-006 A 6=-4.14303e-009 A 8= 2.67173e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.53414e-006 A 6=-6.01425e-009 A 8= 2.93270e-012
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.64829e-007 A 6=-1.62389e-008 A 8= 6.70235e-012
第34面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.33583e-005 A 6= 1.33381e-008
ズーム比 1.67
広角 中間 望遠
焦点距離 12.00 15.48 19.98
Fナンバー 2.00 2.00 2.00
半画角 60.98 54.41 47.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 208.36 208.36 208.36
BF 14.09 14.09 14.09
d12 43.96 23.68 4.20
d15 1.43 21.74 34.85
d20 1.74 1.71 8.08
d21 5.25 13.32 23.15
d26 18.89 10.83 1.00
入射瞳位置 27.40 28.19 29.81
射出瞳位置 -54.98 -53.31 -49.44
前側主点位置 37.31 40.11 43.51
後側主点位置 2.09 -1.39 -5.90
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -32.93 58.92 0.90 -67.94
2 13 89.42 12.55 1.77 -6.66
3 16 122.57 12.02 9.51 1.76
4 22 -130.43 9.01 -1.97 -7.24
5 27 59.42 30.49 -11.31 -29.11
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 108.830 2.50 1.59522 67.7 69.92
2 26.510 14.65 49.40
3* 74.806 2.00 1.76385 48.5 47.83
4 28.523 11.06 40.28
5 -95.259 1.20 1.59522 67.7 39.99
6 92.755 0.16 39.31
7 47.277 4.59 1.65412 39.7 39.45
8 118.076 4.83 38.84
9 -104.459 3.97 1.49700 81.5 38.38
10 -50.015 (可変) 38.22
11 109.552 1.44 1.80610 40.9 27.60
12 30.550 6.35 1.49700 81.5 28.01
13 -130.887 0.20 28.79
14 55.530 3.60 1.59522 67.7 30.11
15 352.983 (可変) 30.19
16 -155.430 4.33 1.59522 67.7 32.61
17 -43.811 (可変) 32.91
18(絞り) ∞ (可変) 29.25
19 -43.825 0.80 1.83481 42.7 23.66
20 66.625 3.41 1.85478 24.8 24.11
21 -190.845 (可変) 24.34
22 42.020 7.16 1.69680 55.5 35.37
23 -121.749 0.16 35.39
24 46.253 8.36 1.43875 94.7 34.44
25 -49.942 1.00 2.00100 29.1 33.64
26 -93.675 8.70 33.51
27* -417.142 1.00 2.00330 28.3 28.78
28 28.690 7.90 1.43875 94.7 28.49
29 -167.074 (可変) 29.91
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.12668e-006 A 6=-1.28702e-009 A 8= 6.90662e-013
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.66548e-006 A 6= 9.84939e-011 A 8= 8.87587e-013
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.17463e-005 A 6=-5.95569e-009 A 8= 1.32060e-011
ズーム比 2.00
広角 中間 望遠
焦点距離 16.00 22.64 32.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80
半画角 53.52 43.70 34.07
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 194.29 194.29 194.29
BF 25.08 26.32 30.92
d10 32.93 17.21 5.01
d15 3.25 13.61 20.81
d17 1.73 7.09 12.09
d18 2.95 13.71 24.97
d21 28.97 16.96 1.10
d29 25.08 26.32 30.92
入射瞳位置 28.74 29.29 30.21
射出瞳位置 -66.57 -57.96 -41.41
前側主点位置 41.95 45.85 48.06
後側主点位置 9.08 3.69 -1.07
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -30.04 44.96 6.60 -35.02
2 11 97.76 11.59 5.41 -2.07
3 16 100.67 4.33 3.72 1.05
4 19 -71.00 4.21 -0.74 -3.04
5 22 47.97 34.28 -13.79 -31.20
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -257.940 2.70 1.59522 67.7 87.83
2 32.767 17.94 57.97
3* 70.169 2.00 1.76385 48.5 54.82
4* 29.249 8.90 46.49
5 158.026 1.50 1.43875 94.7 46.05
6 51.762 3.27 44.81
7 40.163 4.92 1.72047 34.7 45.07
8 53.298 9.62 43.69
9 -70.798 4.87 1.48749 70.2 43.30
10 -40.500 (可変) 43.40
11 55.407 1.80 1.69680 55.5 34.69
12 38.375 4.07 34.49
13 46.990 5.44 1.51742 52.4 37.09
14 115.547 1.44 37.42
15 45.756 1.00 2.00100 29.1 38.85
16 34.088 11.37 1.49700 81.5 38.09
17 -76.244 (可変) 38.20
18(絞り) ∞ (可変) 32.79
19 -45.719 1.00 1.77250 49.6 27.80
20 -494.807 2.91 1.85478 24.8 28.28
21 -84.749 (可変) 28.58
22 36.673 6.41 1.69680 55.5 32.48
23 -1075.313 0.21 32.45
24 36.050 1.00 2.00100 29.1 32.27
25 21.831 8.25 1.49700 81.5 30.53
26 -3033.122 10.02 30.38
27 -110.408 7.07 1.43875 94.7 29.31
28 -20.770 1.00 2.00330 28.3 29.32
29* -47.424 18.49 31.82
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.51538e-006 A 6=-4.46467e-009 A 8= 2.75219e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.43243e-005 A 6= 1.00026e-008 A 8=-2.38817e-012
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.29775e-005 A 6= 6.43493e-009 A 8=-1.36678e-013
第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.04130e-005 A 6=-9.06947e-009
ズーム比 1.49
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 17.13 20.89
Fナンバー 1.80 1.80 1.80
半画角 57.09 51.63 46.01
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 194.38 194.38 194.38
BF 18.49 18.49 18.49
d10 27.71 16.27 6.92
d17 2.30 13.73 23.08
d18 6.08 12.59 25.47
d21 21.10 14.59 1.71
入射瞳位置 28.08 28.47 29.15
射出瞳位置 -60.91 -59.65 -54.24
前側主点位置 39.61 41.85 44.03
後側主点位置 4.49 1.36 -2.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -34.38 55.72 2.12 -56.10
2 11 69.24 25.13 12.45 -6.25
3 19 -151.45 3.91 -3.26 -5.50
4 22 50.35 33.95 -10.22 -30.00
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -297.926 2.70 1.59522 67.7 86.45
2 30.973 20.02 56.74
3* 132.571 2.00 1.76385 48.5 54.64
4* 31.946 12.28 47.59
5 -96.653 1.50 1.43875 94.7 47.60
6 59.355 2.90 49.30
7 70.403 8.94 1.72047 34.7 51.05
8 -152.535 2.07 51.15
9 -119.266 4.30 1.49700 81.5 50.91
10 -66.451 (可変) 50.99
11 58.644 1.80 1.83481 42.7 45.96
12 41.485 1.27 44.46
13 45.734 9.97 1.49700 81.5 44.64
14 -115.188 (可変) 44.26
15 108.417 1.00 2.00069 25.5 38.68
16 46.131 10.29 1.49700 81.5 38.05
17 -51.211 (可変) 38.18
18 -49.483 1.00 1.72916 54.7 29.42
19 63.632 3.95 1.85478 24.8 29.80
20 -505.507 (可変) 29.88
21(絞り) ∞ 1.50 29.90
22 40.039 4.56 1.76385 48.5 29.98
23 328.677 13.69 29.32
24 39.317 1.00 2.00100 29.1 21.44
25 17.864 4.82 1.49700 81.5 20.02
26 211.556 15.04 19.43
27 49.278 7.37 1.51633 64.1 33.14
28 -121.221 1.00 1.88300 40.8 33.82
29* 7541.940 20.15 34.34
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.58174e-006 A 6=-4.45074e-009 A 8= 2.73176e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.75163e-006 A 6= 6.98782e-009 A 8=-1.80467e-012
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.13193e-006 A 6= 4.21547e-009 A 8=-1.47372e-012
第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.50393e-006 A 6=-8.96863e-009
ズーム比 1.50
広角 中間 望遠
焦点距離 16.00 19.59 23.99
Fナンバー 2.00 2.00 2.00
半画角 53.52 47.84 42.04
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 209.14 209.14 209.14
BF 20.15 20.15 20.15
d10 35.82 21.07 6.85
d14 1.45 16.98 21.39
d17 4.50 12.39 24.60
d20 12.27 3.60 1.19
入射瞳位置 28.97 29.98 31.76
射出瞳位置 -49.98 -49.98 -49.98
前側主点位置 41.32 44.10 47.54
後側主点位置 4.15 0.55 -3.85
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -37.14 56.71 -0.94 -65.69
2 11 107.11 13.04 4.66 -4.43
3 15 123.73 11.29 8.23 0.89
4 18 -91.22 4.95 -0.53 -3.24
5 21 57.58 48.97 10.10 -37.73
L2:第2レンズ群
L3:第3レンズ群(後群)
L4:第4レンズ群(後群)
L5:第5レンズ群(後群)
Claims (7)
- 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない負の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して移動するレンズ群を含む2群以上のレンズ群を含む後群を有し、変倍に際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記後群を構成するレンズ群、のうち隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されたズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、前記第1レンズ群は正レンズ及び2枚以上の負レンズを有し、前記後群の中で最も像側に配置された最終レンズ群は正レンズ及び負レンズを有し、
前記第2レンズ群より像側に開口絞りを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をfw、広角端における前記開口絞りから前記最終レンズ群の最も像側の面までの距離をd、広角端における前記最終レンズ群の最も像側の面から像面までの距離をBFとしたとき、
−5.0<f1/fw<−1.5
0.10<BF/d<0.45
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は、フォーカシングに際して移動するレンズ群を含むことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記後群の最も物体側のレンズ群である第3レンズ群は正の屈折力のレンズ群であり、前記第3レンズ群は変倍に際して移動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。
- 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2、f3とするとき、
−1.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.3
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群、前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf2、f3とするとき、
0.4<f2/f3<2.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項3又は4に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群は物体側から像側へ順に、第1の負レンズ、第2の負レンズを有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。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズと、前記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することを特徴とする撮像装置。
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