JP4511581B2 - ズームレンズ - Google Patents
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(4) (βR(W)−βR(T))(φV(W)−φV(T))<0
ただし、βR(W)、βR(T)は夫々広角端および望遠端におけるフォーカシング群より像側のレンズ群の倍率、φV(W)、φV(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群の焦点距離の逆数でディメンジョンはmm -1 である。
本発明のズームレンズは、少なくとも二つのレンズ群よりなり、各レンズ群が異なる軌跡にて移動することにより変倍を行なうレンズ系であって、各レンズ群に屈折力可変光学素子を設けたことを特徴とするレンズ系である。
ただし、φV(T)は屈折力可変光学素子を有するレンズ群の望遠端における屈折力(焦点距離の逆数)、φV(W)は屈折力可変光学素子を有するレンズ群の広角端における屈折力(焦点距離の逆数)である。尚φVのディメンジョンはmm-1である。
ただし、DF(W)、DF(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群とその物体側に位置するレンズ群との間の間隔、HF(W)、HF(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群の前側主点位置である。
ただし、βR(W)、βR(T)は夫々広角端あるいは望遠端におけるフォーカシング群よりも像側のレンズ群の倍率である。
ただし、DR(W)、DR(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群とその像側のレンズ群との間隔、HR(W)、HR(T)は、夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群の後側主点位置である。
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =30.0 HF1(W)=4 HR1(W)=-4 D1(W)=14.65
第2群(G2) f2(W) =-32.2 HF2(W)=4 HR2(W)=-4 D2(W)=5.52
全系 f(W)=38.9 L(W)=36.17
(第1の望遠端T1)
第1群(G1) f1(T1)=33.3 HF1(T1)=4 HR1(T1)=-4 D1(T1)=5.23
第2群(G2) f2(T1)=-29 HF2(T1)=4 HR2(T1)=-4 D2(T1)=61.5
全系 f(T1) =108.6 L(T1) =82.83
(第2の望遠端T2)
第1群(G1) f1(T2)=33.3 HF1(T2)=4 HR1(T2)=-4 D1(T2)=1
第2群(G2) f2(T2)=-29 HF2(T2)=4 HR2(T2)=-4 D2(T2)=147.2
全系 f(T2) =207.1 L(T2)=164.2
φV(W)=−0.03106、φV(T1)=−0.0345
φV(T2)=−0.0345
φV(T1)<φV(W)
φV(T2)<φV(W)
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =30 HF1(W)=4 HR1(W)=-4 D1(W)=14.65
第2群(G2) f2(W) =-29 HF2(W)=4 HR2(W)=-4 D2(W)=5.85
全系 f(W)=40.2 L(W)=36.5 フォーカシング感度=0.79
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =33.3 HF1(T)=4 HR1(T)=-4 D1(T)=5.23
第2群(G2) f2(T) =-29 HF2(T)=4 HR2(T)=-4 D2(T)=61.5
全系 f(T)=108.8 L(T)=82.8 フォーカシング感度=9.63
φV(W)=0.0333、φV(T)=0.0300
φV(T)<φV(W)
βR(W)=1.34、βR(T)=3.267267
φV(W)=0.0333、φV(T)=0.0300
βR(W)−βR(T)=−1.927267
φR(W)−φR(T)=0.0033
(βR(W)−βR(T))(φR(W)−φR(T))
=−0.0063599<0
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =63 HF1(W)=5 HR1(W)=-5 D1(W)=3.48
第2群(G2) f2(W) =29.3 HF2(W)=10 HR2(W)=-3 D2(W)=12.32
第3群(G3) f3(W) =-20.2 HF3(W)=-5 HR3(W)=-8 D3(W)=3.56
全系 f(W)=39.3 L(W)=45.36 フォーカシング感度=2.08
(第1の望遠端T1)
第1群(G1) f1(T1)=63 HF1(T1)=5 HR1(T1)=-5 D1(T1)=12.49
第2群(G2) f2(T1)=32.6 HF2(T1)=10 HR2(T1)=-3 D2(T1)=3.31
第3群(G3) f3(T1)=-20.2 HF3(T1)=-5 HR3(T1)=-8 D3(T1)=62.17
全系 f(T1) =134.9 L(T1) =103.97 フォーカシング感度=15.43
(第2の望遠端T2)
第1群(G1) f1(T2)=63 HF1(T2)=5 HR1(T2)=-5 D1(T2)=13.86
第2群(G2) f2(T2)=32.6 HF2(T2)=10 HR2(T2)=-3 D2(T2)=1.94
第3群(G3) f3(T2)=-20.2 HF3(T2)=-5 HR3(T2)=-8 D3(T2)=89.67
全系 f(T2) =179.58 L(T2)=131.47
φV(W)=0.0341、φV(T1)=0.0307
φV(T2)=0.0307
φV(T1)<φV(W)
φV(T2)<φV(W)
βR(W)=1.571659、βR(T1)=4.473678
φV(W)=0.0341、φV(T1)=0.0307
βR(W)−βR(T1)=−2.902019
φR(W)−φV(T1)=0.0034
(βR(W)−βR(T1))(φR(W)−φR(T1))
=−0.0098668<0
βR(T2)=7.181643、φV(T2)=0.0307
βR(W)−βR(T2)=−5.609984
φR(W)−φV(T2)=0.0034
(βR(W)−βR(T2))(φR(W)−φR(T2))
=−0.0190739<0
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =63 HF1(W)=5 HR1(W)=-5 D1(W)=3.48
第2群(G2) f2(W) =29.3 HF2(W)=9 HR2(W)=-4 D2(W)=12.32
第3群(G3) f3(W) =-20.2 HF3(W)=-5 HR3(W)=-8 D3(W)=1.6
全系 f(W)=36.4 L(W)=43.4
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =63 HF1(T)=5 HR1(T)=-5 D1(T)=13.86
第2群(G2) f2(T) =29.3 HF2(T)=11 HR2(T)=-2 D2(T)=1.94
第3群(G3) f3(T) =-20.2 HF3(T)=-5 HR3(T)=-8 D3(T)=85.92
全系 f(T)=167.2 L(T)=127.7
φV(W)=0.0341、φV(T)=0.0341
φV(W)=φV(T)
DF(W)=3.48、DF(T)=13.86
HF(W)=9、HF(T)=11
DF(W)−DF(T)=−10.38
HF(W)−HF(T)=−2
(DF(W)−DF(T))/(HF(W)−HF(T))
=5.19>0
DR(W)=12.32、DR(T)=1.94
HR(W)=−4、HR(T)=−2
DR(W)−DR(T)=10.38
HR(W)−HR(T)=−2
(DR(W)−DR(T))/(HR(W)−HR(T))=−5.19<0
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =63 HF1(W)=5 HR1(W)=-5 D1(W)=3.48
第2群(G2) f2(W) =29.3 HF2(W)=9 HR2(W)=-4 D2(W)=12.32
第3群(G3) f3(W) =-20.2 HF3(W)=-5 HR3(W)=-8 D3(W)=1.6
全系 f(W)=36.4 L(W)=43.4
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =63 HF1(T)=5 HR1(T)=-5 D1(T)=13.86
第2群(G2) f2(T) =32.6 HF2(T)=11 HR2(T)=-2 D2(T)=1.94
第3群(G3) f3(T) =-20.2 HF3(T)=-5 HR3(T)=-8 D3(T)=122.79
全系 f(T)=233.6 L(T)=164.6
φV(W)=0.0341、φV(T)=0.0307
φV(T)<φV(W)
DF(W)=3.48、DF(T)=13.86
HF(W)=9、HF(T)=11
DF(W)−DF(T)=−10.38
HF(W)−HF(T)=−2
(DF(W)−DF(T))/(HF(W)−HF(T))
=5.19>0
DR(W)=12.32、DR(T)=1.94
HR(W)=−4、HR(T)=−2
DR(W)−DR(T)=10.38
HR(W)−HR(T)=−2
(DR(W)−DR(T))/(HR(W)−HR(T))=−5.19<0
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =63 HF1(W)=6 HR1(W)=-4 D1(W)=3.48
第2群(G2) f2(W) =29.3 HF2(W)=10 HR2(W)=-3 D2(W)=13.32
第3群(G3) f3(W) =-22.4 HF3(W)=-5 HR3(W)=-8 D3(W)=1.17
全系 f(W)=34.8 L(W)=44
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =70 HF1(T)=5 HR1(T)=-5 D1(T)=13.86
第2群(G2) f2(T) =29.3 HF2(T)=10 HR2(T)=-3 D2(T)=1.94
第3群(G3) f3(T) =-20.2 HF3(T)=-6 HR3(T)=-9 D3(T)=173.67
全系 f(T)=292.7 L(T)=215.5
(第1群)
φV(W)=0.0159、φV(T)=0.0143
φV(T)<φV(W)
DR(W)=3.48、DR(T)=13.86
HR(W)=−4、HR(T)=−5
DR(W)−DR(T)=−10.38
HR(W)−HR(T)=1
(DR(W)−DR(T))/(HR(W)−HR(T))=−10.38<0(第3群)
φV(W)=−0.0446、φV(T)=−0.0495
φV(T)<φV(W)
DF(W)=13.32、DF(T)=1.94
HF(W)=−5、HF(T)=−6
DF(W)−DF(T)=11.38
HF(W)−HF(T)=1
(DF(W)−DF(T))/(HF(W)−HF(T))
=11.38>0
DR(W)=1.17、DR(T)=173.67
HR(W)=−8、HR(T)=−9
DR(W)−DR(T)=−172.50
HR(W)−HR(T)=1
(DR(W)−DR(T))/(HR(W)−HR(T))
=−172.50<0
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =30 HF1(W)=4 HR1(W)=-4 D1(W)=14.65
第2群(G2) f2(W) =-29 HF2(W)=4 HR2(W)=-4 D2(W)=5.85
全系 f(W)=40.2 L(W)=36.5 フォーカシング感度=0.79
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =30.0 HF1(T)=4 HR1(T)=-4 D1(T)=1
第2群(G2) f2(T) =-29.0 HF2(T)=4 HR2(T)=-4 D2(T)=72.13
全系 f(T)=108.8 L(T)=89.1 フォーカシング感度=12.12
(広角端W)
第1群(G1) f1(W) =63 HF1(W)=5 HR1(W)=-5 D1(W)=3.48
第2群(G2) f2(W) =29.3 HF2(W)=10 HR2(W)=-3 D2(W)=12.32
第3群(G3) f3(W) =-20.2 HF3(W)=-5 HR3(W)=-8 D2(W)=3.56
全系 f(W)=39.3 L(W)=45.36 フォーカシング感度=2.08
(望遠端T)
第1群(G1) f1(T) =63 HF1(T)=5 HR1(T)=-5 D1(T)=13.86
第2群(G2) f2(T) =29.3 HF2(T)=10 HR2(T)=-3 D2(T)=1.94
第3群(G2) f3(T) =-20.2 HF3(T)=-5 HR3(T)=-8 D3(T)=65.39
全系 f(T)=134.9 L(T)=107.2 フォーカシング感度=16.88
上記表において、f1(W)、f1(T1)、f1(T2)は第1群G1の夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における焦点距離、HF1(W)、HF1(T1)、HF1(T2)は第1群G1の夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における前側主点位置、HR1(W)、HR1(T1)、HR1(T2)は第1群G1の夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における後側主点位置、D1(W)、D1(T1)、D1(T2)は夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端の第1群G1と第2群G2の群間隔、D2(W)、D2(T1)、D2(T2)は夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における第2群G2と第3群G3の群間隔、または2群構成の場合は第2群G2と像面の間隔、D3(W)、D3(T1)、D3(T2)は夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における第3群G3と像面との間隔、f(W)、f(T1)、f(T2)は夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における全系の焦点距離、L(W)、L(T1)、L(T2)は夫々広角端、第1の望遠端、第2の望遠端における全長(第1群G1の最も物体側の面から像面Iまでの長さ)であって、これらの単位はいずれもmmである。またフォーカシング感度はフォーカシング群を0.01mm動かした時の像面の移動量を100倍した値である。
第4の実施の形態のズームレンズは、第2群G2中に屈折力可変光学素子を設けたものである。このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、第1群G1と第2群G2は間隔を広げながら物体側に移動し、第2群G2と、第2群G2と第3群G3は、間隔を狭めながら物体側へ移動させる。
以上の主点間隔の変化により変倍比が従来例2の約3.4から約4.6へと大になる。
図8は、(A)に示す形状の変化前の凸レンズが変形後に(B)に破線にて示すように変化することを示している。この例の場合変形後左側の面の曲率は緩くなり、右側の面の曲率が強くなり、これにより主点位置を変化させている。またこの例では変形後も屈折力は変化しない。
Claims (2)
- 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レンズ群からなり、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔を狭めながら両レンズ群を物体側へ移動して広角端から望遠端への変倍を行ない、前記第1レンズ群がフォーカシングレンズ群であり、前記フォーカシングレンズ群中に少なくとも一つの屈折力可変光学素子を有し、(βR(W)−βR(T))と(φV(W)−φV(T))の積が負であり、つまり下記条件(4)を満足するズームレンズ。
(4) (βR(W)−βR(T))(φV(W)−φV(T))<0
ただし、βR(W)、βR(T)は夫々広角端および望遠端におけるフォーカシング群より像側の前記第2レンズ群の倍率、φV(W)、φV(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有する前記第1レンズ群の焦点距離の逆数でディメンジョンはmm-1である。 - 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群からなり、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが一体に物体側に移動しかつ前記第2レンズ群が異なる軌跡で物体側に移動して、もしくは、すべてのレンズ群が異なる軌跡で物体側に移動して広角端から望遠端への変倍を行ない、前記第2レンズ群がフォーカシングレンズ群であり、前記フォーカシングレンズ群中に少なくとも一つの屈折力可変光学素子を有し、(βR(W)−βR(T))と(φV(W)−φV(T))の積が負であり、つまり下記条件(4)を満足するズームレンズ。
(4) (βR(W)−βR(T))(φV(W)−φV(T))<0
ただし、βR(W)、βR(T)は夫々広角端および望遠端におけるフォーカシング群より像側のレンズ群の倍率、φV(W)、φV(T)は夫々広角端および望遠端における屈折力可変光学素子を有するレンズ群の焦点距離の逆数でディメンジョンはmm-1である。
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