JP4687194B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
1.58<f1/fw<2.80
65<(ν2+ν3)/2<83
の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
また、本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
0.01 <|X2/X1|<0.1
の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
0.021<Z/TL<0.050 (単位:〔1/mm〕)
の条件を満足する構成が好ましい。
3.0<|X3/Z|<9.5 (単位:〔mm〕)
の条件を満足する構成が好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、前記正屈折力を有する単一の正レンズの物体側面の曲率半径をr1、像側面の曲率半径をr2としたとき、
2.0<(r2+r1)/(r2−r1)<5.0
の条件を満足する構成が好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、前記第3レンズ群は開口絞りを有することが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、全てのレンズ面は球面であることが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、
0.00 <|X2/X1|<0.15
の条件を満足する構成が好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第2レンズ群は、光軸上を一旦像面方向に移動した後に物体方向に移動することが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、前記第2レンズ群は、像面側により強い凸面を向けた正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズと、負レンズと、からなることが好ましい。
また、本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、前記接合レンズ成分の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν2、前記単一の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν3とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
65<(ν2+ν3)/2<83
の条件を満足するズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動するズームレンズの変倍方法を提供する。
また、本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
0.01 <|X2/X1|<0.1
の条件を満足するズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動するズームレンズの変倍方法を提供する。
(1) 1.58<f1/fw<2.80
条件式(1)はズームレンズの全長の小型化に関し、第1レンズ群の焦点距離f1の適切な範囲を定めたものである。条件式(1)の上限値を越えると、第1レンズ群の焦点距離が長くなり、ズームレンズの全長が長くなり本発明の目的に反し好ましくない。条件式(1)の下限値を越えると、第1レンズ群の焦点距離が短くなり、それに伴い第1レンズ群単体によるバックフォーカスが短くなり、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の取り得る範囲が狭くなり、高変倍比を得るのが困難になる。さらに球面収差、非点収差等の諸収差をバランスよく補正するのが困難になる。なお、本発明の効果をより確実にする為に条件式(1)の上限値を2.3にすることが好ましい。また、本発明の効果をより確実にする為に条件式(1)の下限値を1.6にすることが好ましい。
(2) 0.00<|X2/X1|<0.15
ここで、ズーミング移動量X1は、広角端状態と望遠端状態における第1レンズ群の光軸上の位置の差を表し、符号は、広角端状態における第1レンズ群の光軸上の位置を原点とし、望遠端状態における第1レンズ群の光軸上の位置が原点より物体側にある場合を正、像面側にある場合を負とする。また、ズーミング移動量X2は、広角端状態と望遠端状態における第2レンズ群の光軸上の位置の差を表し、符号は、ズーミング移動量X1の場合と同様である。
(3) 0.021<Z/TL<0.050
条件式(3)は光学系の全長と変倍比との関係を規定したものである。条件式(3)の上限値を超えると全長が短くなりすぎ収差をまとめることが困難になり好ましくない。条件式(3)の下限値を超えると全長の大型化を招くと共に、変倍比が約4倍程度であって小型でコンパクトなズームレンズを達成することが出来ない。なお、本発明の効果をより確実にする為に条件式(3)の上限値を0.035にすることが好ましい。また、本発明の効果をより確実にする為に条件式(3)の下限値を0.025にすることが好ましい。
(4) 3.0<|X3/Z|<9.5
ここで、ズーミング移動量X3は、広角端状態と望遠端状態における第3レンズ群の光軸上の位置の差を表し、符号は、ズーミング移動量X1の場合と同様である。
(5) 65<(ν2+ν3)/2<83
条件式(5)は、第1レンズ群中の正レンズのアッベ数の平均値を規定したものである。小型化を目的とした光学系では望遠側の倍率色収差が大きくなりやすいため、条件式(5)を満足する硝子の選択により倍率色収差を良好に補正することが可能になる。また、第1レンズ群中の2枚の正レンズ、即ち接合レンズ成分中の正レンズと単一の正レンズとのうち、少なくとも一方のレンズを異常分散性の硝子にすることが好ましい。なお、本発明の効果をより確実にする為に条件式(5)の上限値を80にすることが好ましい。また、本発明の効果をより確実にする為に条件式(5)の下限値を70にすることが好ましい。
(6) 2.0<(r2+r1)/(r2-r1)<5.0
条件式(6)は、第1レンズ群中の正屈折力を有する単一の正レンズのメニスカス形状を規定したものである。条件式(6)の上限値及び下限値を超えると望遠側の球面収差、非点収差等の諸収差をバランスよく補正するのが困難になる。なお、本発明の効果をより確実にする為に条件式(6)の上限値を3.9にすることが好ましい。また、本発明の効果をより確実にする為に条件式(6)の下限値を2.5にすることが好ましい。
以下,本発明にかかるズームレンズの各実施例について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図である。
「全体諸元」
f=52.43〜194.00
F=4.40〜6.07
2ω=32.7〜8.66°
「レンズデータ」
r d νd nd
1) 111.02 1.0 37.2 1.8340
2) 49.68 4.3 81.6 1.4970
3) 5398.88 0.1 1.0000
4) 65.08 4.1 70.2 1.4875
5) -207.98 (d5) 1.0000
6) -273.31 2.9 27.5 1.7552
7) -25.11 1.0 60.3 1.6204
8) 40.08 2.7 1.0000
9) -26.53 1.0 56.2 1.6510
10) -1937.26 (d10) 1.0000
11> ∞ 1.5 1.0000 開口絞りS
12) 54.70 4.7 64.2 1.5163
13) -20.93 1.0 27.5 1.7552
14) -54.03 0.1 1.0000
15) 23.26 3.9 70.2 1.4875
16) 1935.87 20.8 1.0000
17) 52.21 1.0 56.2 1.6510
18) 13.64 3.7 40.8 1.5814
19) -92.49 1.6 1.0000
20) -16.20 1.5 44.8 1.7440
21) -41.82 (Bf) 1.0000
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 52.43 134.90 194.00
d5 1.5 32.1 37.4
d10 24.2 7.7 0.1
Bf 40.7 52.5 62.5
T.L. 123.5 149.3 157.0
「条件式対応値」
(1) f1/fw = 1.84
(2) |X2/X1| = 0.07
(3) Z/TL = 0.03
(4) |X3/Z| = 5.88
(5) (ν2+ν3)/2 = 75.89
図3は、本発明の第2実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図である。
「全体諸元」
f=49.90〜194.00
F=4.3〜6.22
2ω=34.5〜8.69°
「レンズデータ」
r d νd nd
1) 103.57 1.0 37.2 1.8340
2) 48.61 4.3 81.6 1.4970
3) 1418.47 0.1 1.0000
4) 65.58 4.0 70.2 1.4875
5) -207.26 (d5) 1.0000
6) -229.99 1.0 56.2 1.6510
7) 31.58 3.2 1.0000
8) -26.72 1.0 60.3 1.6204
9) 34.92 2.9 27.5 1.7552
10) -138.55 (d10) 1.0000
11> ∞ 1.5 1.0000 開口絞りS
12) 60.75 4.5 64.2 1.5163
13) -21.28 1.0 27.5 1.7552
14) -49.38 0.1 1.0000
15) 24.43 3.6 70.2 1.4875
16) 441.10 24.6 1.0000
17) 51.30 1.0 56.2 1.6510
18) 19.42 3.0 40.8 1.5814
19) -95.28 1.5 1.0000
20) -17.40 1.5 44.8 1.7440
21) -61.72 (Bf) 1.0000
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 49.90 134.90 194.00
d5 0.5 32.1 37.5
d10 24.5 7.3 0.1
Bf 39.0 54.0 65.1
T.L. 123.8 153.1 162.5
「条件式対応値」
(1) f1/fw = 1.92
(2) |X2/X1| = 0.04
(3) Z/TL = 0.0314
(4) |X3/Z| = 6.71
(5) (ν2+ν3)/2 = 75.89
図5は、本発明の第3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図である。
「全体諸元」
f=51.24〜194.00
F=4.48〜6.14
2ω=33.8〜8.7°
「レンズデータ」
r d νd nd
1) 98.49 1.0 37.2 1.8340
2) 47.31 4.4 81.6 1.4970
3) 688.58 0.1 1.0000
4) 67.55 4.3 70.2 1.4875
5) -180.79 (d5) 1.0000
6) -2143.83 1.0 56.2 1.6510
7) 52.85 2.6 1.0000
8) -32.61 1.0 60.3 1.6204
9) 20.23 2.9 27.5 1.7552
10) 60.22 (d10) 1.0000
11> ∞ 1.5 1.0000 開口絞りS
12) 90.67 2.8 70.2 1.4875
13) -52.05 0.1 1.0000
14) 23.77 4.8 64.2 1.5163
15) -40.47 1.0 27.5 1.7552
16) 873.28 27.0 1.0000
17) 45.80 1.0 56.2 1.6510
18) 20.63 2.9 40.8 1.5814
19) -116.29 1.3 1.0000
20) -20.08 1.5 44.8 1.7440
21) -61.40 (Bf) 1.0000
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 51.24 134.90 194.00
d5 0.1 32.4 37.4
d10 23.7 7.9 0.9
Bf 38.5 51.4 63.0
T.L. 123.5 152.8 162.5
「条件式対応値」
(1) f1/fw = 1.87
(2) |X2/X1| = 0.04
(3) Z/TL = 0.0307
(4) |X3/Z| = 6.46
(5) (ν2+ν3)/2 = 75.89
図7は、本発明の第4実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図である。
「全体諸元」
f=50.18〜193.99
F=4.5〜6.18
2ω=34〜8.6°
「レンズデータ」
r d νd nd
1) 150.40 1.0 37.2 1.8340
2) 57.65 6.3 81.6 1.4970
3) -88.00 0.1 1.0000
4) 46.35 2.9 70.2 1.4875
5) 92.70 (d5) 1.0000
6) -4016.78 1.0 70.2 1.4875
7) 29.09 3.5 1.0000
8) -26.18 1.0 60.3 1.6204
9) 24.23 2.9 27.5 1.7552
10) 149.49 (d10) 1.0000
11> ∞ 1.5 1.0000 開口絞りS
12) 48.83 3.0 60.3 1.6204
13) -63.62 0.1 1.0000
14) 31.49 4.2 60.7 1.5638
15) -35.71 1.0 27.5 1.7552
16) 164.88 24.9 1.0000
17) 40.25 1.0 44.8 1.7440
18) 14.07 3.8 41.5 1.5750
19) -60.17 1.6 1.0000
20) -24.08 1.5 50.7 1.6779
21) -164.62 (Bf) 1.0000
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 50.18 134.90 193.99
d5 1.6 32.7 37.9
d10 22.0 7.0 0.5
Bf 38.5 52.0 62.8
T.L. 123.5 153.1 162.5
「条件式対応値」
(1) f1/fw = 1.85
(2) |X2/X1| = 0.07
(3) Z/TL = 0.0313
(4) |X3/Z| = 6.28
(5) (ν2+ν3)/2 = 75.89
(6) (r2+r1)/(r2-r1) = 3.0
図9は、本発明の第5実施例にかかるズームレンズのレンズ構成図である。
「全体諸元」
f=56.60〜194.00
F=4.12〜5.77
2ω=28.9〜8.32°
「レンズデータ」
r d νd nd
1) 141.00 1.8 37.2 1.8340
2) 53.01 6.5 82.6 1.4978
3) -86.08 0.1 1.0000
4) 42.91 2.7 64.1 1.5168
5) 75.73 (d5) 1.0000
6) -162.22 3.0 23.8 1.8467
7) -25.30 1.0 58.5 1.6516
8) 42.35 3.0 1.0000
9) -26.08 1.0 49.6 1.7725
10) 946.20 (d10) 1.0000
11> ∞ 1.5 1.0000 開口絞りS
12) 111.82 3.0 82.6 1.4978
13) -53.55 0.1 1.0000
14) 38.45 5.7 65.5 1.6030
15) -25.72 1.3 33.9 1.8038
16) 82.45 0.1 1.0000
17) 25.08 4.0 63.4 1.6180
18) 438.55 16.5 1.0000
19) 27.83 1.0 42.7 1.8348
20) 12.93 4.5 36.2 1.6200
21) -42.56 2.5 1.0000
22) -18.17 1.0 47.4 1.7880
23) 394.32 (bf) 1.0000
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 56.60 134.90 194.00
d5 3.6 33.0 38.3
d10 18.0 7.1 1.5
Bf 41.04 49.60 58.88
T.L. 122.9 150.0 159.0
「条件式対応値」
(1) f1/fw = 1.63
(2) |X2/X1| = 0.04
(3) Z/TL = 0.0279
(4) |X3/Z| = 5.21
(5) (ν2+ν3)/2 = 73.37
(6) (r2+r1)/(r2-r1) = 3.62
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
S 開口絞り
I 像面
Claims (15)
- 物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、前記接合レンズ成分の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν2、前記単一の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν3とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
65<(ν2+ν3)/2<83
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、以下の条件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。
0.00 <|X2/X1|<0.15 - 物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
0.01 <|X2/X1|<0.1
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 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レンズ群の空気間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の空気間隔は減少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。
- 広角端状態における最物体側のレンズ面から像面までの距離をTL、変倍比をZとするとき、次の条件を満足する請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.021<Z/TL<0.050 (単位:〔1/mm〕) - 無限遠距離から近距離の物体に対して、前記第1レンズ群が光軸上を物体方向に移動してフォーカシングを行う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。
- 前記第3レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX3とするとき、次の条件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。
3.0<|X3/Z|<9.5 (単位:〔mm〕) - 前記正屈折力を有する単一の正レンズがメニスカス形状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。
- 前記正屈折力を有する単一の正レンズの物体側面の曲率半径をr1、像側面の曲率半径をr2としたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
2.0<(r2+r1)/(r2−r1)<5.0 - 前記第3レンズ群は開口絞りを有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 全てのレンズ面は球面であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項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2レンズ群は、光軸上を一旦像面方向に移動した後に物体方向に移動することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群は、像面側により強い凸面を向けた正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズと、負レンズと、からなることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、前記接合レンズ成分の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν2、前記単一の正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をν3とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
65<(ν2+ν3)/2<83
の条件を満足するズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法。 - 物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと正レンズとの正屈折力を有する接合レンズ成分と、正屈折力を有する単一の正レンズとからなり、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端状態での全系の焦点距離をfw、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX1、前記第2レンズ群の広角端状態から望遠端状態までのズーミング移動量をX2とするとき、
1.58<f1/fw<2.80
0.01 <|X2/X1|<0.1
の条件を満足するズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸上を物体方向に移動することを特徴とするズームレンズの変倍方法。
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