JP5082486B2 - ズームレンズと、これを有する光学装置 - Google Patents
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Description
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負屈折力の第1レンズと、正屈折力の第2レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側より順に、正屈折力の第3レンズと、負屈折力の第4レンズと、正屈折力の第5レンズからなり、以下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。
0.76 < S2 / fw <1.30
2.30 < Z×S1/S2 < 5.00
1.81 < L1n
但し、
S2 :前記第2レンズ群の総厚
fw :広角端状態の焦点距離
S1 :前記第1レンズ群の総厚
Z :前記ズームレンズの変倍比
L1n :前記第1レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率
また、本発明は、
物体側より順に、負屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負屈折力の第1レンズと、正屈折力の第2レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側より順に、正屈折力の第3レンズと、負屈折力の第4レンズと、正屈折力の第5レンズからなり、以下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。
0.76 < S2 / fw <1.30
1.05 < FNw × fw / (−f1) < 1.40
2.30 < Z×S1/S2 < 5.00
但し、
S2 :前記第2レンズ群の総厚
fw :広角端状態の焦点距離
FNw :広角端状態のFナンバー
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
S1 :前記第1レンズ群の総厚
Z :前記ズームレンズの変倍比
図1は、後述する実施の形態にかかるズームレンズを搭載する電子スチルカメラを示し、(a)は正面図を、(b)は背面図をそれぞれ示す。図2は、図1(a)のA−A’線に沿った断面図を示している。
実施の形態にかかるズームレンズは、物体側より順に、負屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が狭まり、第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負屈折力の第1レンズと、正屈折力の第2レンズからなり、第2レンズ群は、物体側より順に、正屈折力の第3レンズと、負屈折力の第4レンズと、正屈折力の第5レンズからなる構成である。
0.76 < S2 / fw <1.30 (1)
0.10 < Δsag / fw < 0.50 (2)
但し、以下の球面式XS(y)、非球面式X(y)において、y=h=0.85rの時のサグ量XS(h)、X(h)とするときの、Δsag=XS(h)−X(h)である。
XS(y)=y2/[r・{1+(1−y2/r2)1/2}]
X(y)=y2/[r・{1+(1−K・y2/r2)1/2}]
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をX(y)、高さyにおける基準球面の頂点の接平面から基準球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をXS(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐定数をK、n次の非球面係数をCnとする。また、X(y)、XS(y)は像面側方向を正とする。
1.05 < FNw × fw / (−f1) < 1.85 (3)
1.85 < Z×S1/S2 < 5.00 (4)
−2.50 < G2β < −1.10 (5)
TLw / f34 < 2.90 (6)
但し、TLwは広角端状態でのズームレンズ全長、f34は以下の式で定義される第3レンズの像側面から第4レンズの物体側面迄の空気間隔の焦点距離である。
(1/f34)=((1−n3)/r3R)+((n4−1)/r4F)
+d34×((1−n3)/r3R)×((n4−1)/r4F)
ここで、r3Rは第3レンズの像側面の曲率半径、r4Fは第4レンズの物体側面の曲率半径、n3は第3レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率、n4は第4レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率、d34は第3レンズの像側面と第4レンズの物体側面との空気間隔をそれぞれ示す。
−1.10 < fw / f45 (7)
但し、fwは広角端状態の焦点距離、f45は以下の式で定義される第4レンズの像側面から第5レンズの物体側面迄の空気間隔の焦点距離である。
(1/f45)=((1−n4)/r4R)+((n5−1)/r5F)
+d45×((1−n4)/r4R)×((n5−1)/r5F)
ここで、r4Rは第4レンズの像側面の曲率半径、r5Fは第5レンズの物体側面の曲率半径、n4は第4レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率、n5は第5レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率、d45は第4レンズの像側面と第5レンズの物体側面との空気間隔をそれぞれ示す。
1.81 < L1n (8)
が少ない複数レンズをまとめてシフトできるので、一部のレンズ群をシフトする場合に比べ偏芯時の性能劣化を抑えながら防振効果を得ることができる。
以下に、実施形態にかかるズームレンズの各実施例について説明する。なお、以下の実施例、および図面の簡単な説明における、第2実施例、第3実施例、および第6実施例は、それぞれ参考例と読替えるものとする。
図3は、第1実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。なお、以下の説明に使用するレンズを示す符号は広角端状態Wにのみ記載し、他の状態については記載を省略する。他の実施例についても同様とする。
X(y)=y2/[r・{1+(1−K・y2/r2)1/2}]
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10
(全体諸元)
f =5.5〜9.5〜16.0
Bf=1.4329(一定)
FNO=2.92〜3.67〜4.78
2ω=67.8〜54.6〜53.05°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) 38.5603 1.0000 40.43 1.836100
2) 4.7895 1.5652 1
3) 7.6599 1.6000 23.78 1.846660
4) 17.6635 D4 1
5) 4.3651 1.8000 52.32 1.755000
6) 90.0000 0.1175 1
7) -30.7854 1.0000 24.06 1.821140
8) 8.0018 0.5302 1
9) 20.7522 1.1000 58.19 1.622630
10) -21.2884 D10 1
11) 0.0000 0.6000 64.20 1.516800
12) 0.0000 0.4000 1
13) 0.0000 0.5000 64.20 1.516800
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 0.2995 2.79880E-04 4.52510E-07 1.20380E-07 -2.64930E-09
7 70.0000 3.31030E-04 6.81250E-05 9.41930E-07 -2.76200E-08
10 -92.7552 2.06340E-03 4.21370E-04 -1.51580E-05 6.90940E-06
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.50000 9.50000 16.00000
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 15.33691 5.97220 0.74113
D10 6.92749 9.66744 14.11985
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 0.827
(2)Δsag / fw = 0.208
(3)FNw × fw / (−f1) = 1.201
(4)Z×S1/S2 = 2.664
(5)G2β = −1.197
(6)TLw/f34 = −1.190
(7)fw/f45 = −0.390
(8)L1n = 1.8361
図5は、第2実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。
(表2)
(全体諸元)
f =6.4〜11〜18.2
Bf=0.91466(一定)
FNO=3.1〜4〜5.42
2ω=64.3〜38.3〜23.4°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) -469.4821 1.0000 40.94 1.806100
2) 4.8392 1.8000 1
3) 8.9995 1.6000 22.76 1.808090
4) 27.5683 D4 1
5) 4.0126 2.0000 53.22 1.693500
6) -12.4122 0.1000 1
7) 20.7298 0.8000 28.27 2.003300
8) 3.6444 0.8000 1
9) -21.3325 1.2000 59.10 1.583320
10) -6.1453 D10 1
11) 0.0000 0.7600 64.20 1.516800
12) 0.0000 0.5000 1
13) 0.0000 0.5000 64.20 1.516800
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 1.0434 -8.12290E-04 -3.18460E-05 5.48330E-07 -9.95350E-08
5 0.3781 5.44620E-05 2.75390E-05 0.00000E+00 0.00000E+00
6 1.0000 2.94430E-03 -1.14100E-04 3.23020E-06 0.00000E+00
10 3.5947 -1.40950E-04 9.75960E-05 1.00000E-14 1.00000E-16
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.40000 11.00000 18.20000
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 10.79155 4.10717 0.42805
D10 8.52883 12.41792 18.50519
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 0.766
(2)Δsag / fw = 0.193
(3)FNw × fw / (−f1) = 1.802
(4)Z×S1/S2 = 2.554
(5)G2β = −1.655
(6)TLw/f34 = 3.255
(7)fw/f45 = −1.975
(8)L1n = 1.8061
図7は、第3実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。
(表3)
(全体諸元)
f =6.5〜11.0〜21.0
Bf=1.77954(一定)
FNO=3.37〜4.44〜6.84
2ω=63.6〜38.5〜20.37°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) -112.3306 0.8000 40.94 1.806100
2) 4.2371 1.7000 1
3) 8.5683 1.6000 22.76 1.808090
4) 28.7483 D4 1
5) 5.3890 1.8000 57.79 1.609700
6) 19.7297 1.2458 1
7) 13.9576 1.0000 23.78 1.846660
8) 5.4653 0.2400 1
9) 10.3653 2.4000 63.38 1.618000
10) -10.7596 D10 1
11) 0.0000 0.4000 64.14 1.516330
12) 0.0000 0.4000 1
13) 0.0000 0.5000 64.14 1.516330
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 0.1801 1.75500E-05 -3.23480E-06 -3.83910E-07 2.26310E-08
5 0.2254 -3.03930E-06 1.40380E-06 -7.32240E-08 1.00000E-16
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.5000 11.0000 21.0000
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 9.84520 4.18087 0.28477
D10 10.35216 15.35216 26.46327
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 1.029
(2)Δsag / fw = 0.174
(3)FNw × fw / (−f1) = 2.480
(4)Z×S1/S2 = 1.981
(5)G2β = −2.360
(6)TLw/f34 = 1.093
(7)fw/f45 = −0.605
(8)L1n = 1.80610
図9は、第4実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。
(表4)
(全体諸元)
f =3.5〜7.7〜12.7
Bf=0.05297(一定)
FNO=3.11〜4.17〜5.45
2ω=85.9〜43.0〜26.7°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) 101.1102 0.9120 40.10 1.851350
2) 4.2784 2.1120 1
3) 9.4772 2.0000 22.76 1.808095
4) 49.5757 D4 1.000000
5) 3.4894 1.8000 61.18 1.589130
6) -32.6621 0.3000 1
7) 8.7985 0.8400 23.78 1.846660
8) 2.9115 0.5000 1
9) 7.9621 1.1000 45.79 1.548141
10) -22.8424 D10 1
11) 0.0000 0.4000 70.51 1.544370
12) 0.0000 0.3650 1
13) 0.0000 0.4000 64.14 1.516330
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 0.0900 2.65640E-04 -2.38170E-06 -1.06040E-07 1.83270E-09
5 -1.2552 4.33080E-03 -1.13180E-04 3.99280E-06 4.22200E-08
6 7.0620 -3.31720E-05 8.47890E-05 1.77340E-06 -1.89990E-06
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 3.50000 7.70000 12.70000
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 17.60255 4.39471 0.06142
D10 5.91156 9.10356 12.90356
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 1.297
(2)Δsag / fw = 0.321
(3)FNw × fw / (−f1) = 1.030
(4)Z×S1/S2 = 4.015
(5)G2β = −1.203
(6)TLw/f34 = 4.036
(7)fw/f45 = −0.742
(8)L1n = 1.85135
図11は、第5実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。
(表5)
(全体諸元)
f =5.87〜9.0〜16.6
Bf=0.37(一定)
FNO=2.92〜3.44〜4.84
2ω=68.7〜46.0〜25.5°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) 37.0598 1.0000 40.10 1.851350
2) 4.9359 1.7500 1.000000
3) 7.8587 1.6000 23.78 1.846660
4) 16.5416 D4 1.000000
5) 4.6342 1.9000 53.31 1.693500
6)-6517.4350 0.5500 1.000000
7) -70.0933 1.1000 23.78 1.846660
8) 5.8445 0.3182 1.000000
9) 19.5418 1.1500 40.42 1.727600
10) -11.2979 D10 1.000000
11) 0.0000 0.6000 64.20 1.516800
12) 0.0000 0.4000 1.000000
13) 0.0000 0.5000 64.20 1.516800
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 0.1766 4.21260E-04 1.29760E-06 1.88970E-07 -2.86990E-09
6 1.0000 1.01780E-03 1.11190E-05 -9.61610E-06 5.59730E-07
10 12.2503 1.80220E-03 6.44670E-05 3.26320E-05 2.75600E-08
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.87000 9.00000 16.60000
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 13.72252 6.61470 0.51181
D10 8.37518 10.63169 16.11076
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 0.855
(2)Δsag / fw = 0.198
(3)FNw × fw / (−f1) = 1.328
(4)Z×S1/S2 = 2.451
(5)G2β = −1.287
(6)TLw/f34 = −0.399
(7)fw/f45 = −0.622
(8)L1n = 1.85135
図13は、第6実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Wは広角端状態を、Mは中間焦点距離状態を、Tは望遠端状態をそれぞれ示している。
(表6)
(全体諸元)
f =5.3〜9〜15
Bf=1.30828(一定)
FNO=3.60〜4.58〜6.17
2ω=74.5〜46.4〜28.3°
(レンズ諸元)
面 r d νd nd
1) 17.4449 1.0000 45.60 1.755120
2) 3.2739 1.8966 1
3) 5.7432 1.6000 24.06 1.821140
4) 7.9300 D4 1
5) 3.5757 1.4700 63.86 1.618810
6) 13.2237 0.3136 1
7) 9.4181 1.0000 25.43 1.805180
8) 3.3532 0.5410 1
9) 6.4560 1.4000 50.80 1.570990
10) -10.2969 D10 1
11) 0.0000 0.7840 70.51 1.544370
12) 0.0000 0.4000 1
13) 0.0000 0.4000 64.14 1.516330
14) 0.0000 Bf
(非球面データ)
面 K C 4 C 6 C 8 C10
2 0.3700 1.20240E-03 2.48260E-05 4.89150E-07 1.54250E-07
3 1.3230 1.10360E-04 1.00000E-12 1.49790E-07 1.00000E-16
6 1.0927 -4.46250E-04 -1.14510E-04 4.66280E-06 -2.38850E-06
7 -1.0000 2.15350E-03 -1.59980E-05 -8.91310E-07 8.93630E-16
(ズーミングデータ)
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 5.30000 9.00001 14.99999
D 0 ∞ ∞ ∞
D 4 8.28586 3.59545 0.90798
D10 7.40617 11.12892 17.16581
(条件式対応値)
(1)S2 /fw = 0.891
(2)Δsag / fw = 0.137
(3)FNw × fw / (−f1) = 2.464
(4)Z×S1/S2 = 2.694
(5)G2β = −1.935
(6)TLw/f34 = 1.123
(7)fw/f45 = −0.743
(8)L1n = 1.75512
2 撮像レンズ(ズームレンズ)
3 液晶モニター
4 レリーズ釦
5 補助光発行部
6 ワイド(W)−テレ(T)釦
7 ファンクション釦
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
P1 ローパスフィルタ
P2 カバー硝子
S 開口絞り
I 像面
Claims (12)
- 物体側より順に、負屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負屈折力の第1レンズと、正屈折力の第2レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側より順に、正屈折力の第3レンズと、負屈折力の第4レンズと、正屈折力の第5レンズからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.76 < S2 / fw <1.30
2.30 < Z×S1/S2 < 5.00
1.81 < L1n
但し、
S2 :前記第2レンズ群の総厚
fw :広角端状態の焦点距離
S1 :前記第1レンズ群の総厚
Z :前記ズームレンズの変倍比
L1n :前記第1レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率 - 物体側より順に、負屈折力の第1レンズ群と正屈折力の第2レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が狭まり、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負屈折力の第1レンズと、正屈折力の第2レンズからなり、
前記第2レンズ群は、物体側より順に、正屈折力の第3レンズと、負屈折力の第4レンズと、正屈折力の第5レンズからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.76 < S2 / fw <1.30
1.05 < FNw × fw / (−f1) < 1.40
2.30 < Z×S1/S2 < 5.00
但し、
S2 :前記第2レンズ群の総厚
fw :広角端状態の焦点距離
FNw :広角端状態のFナンバー
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
S1 :前記第1レンズ群の総厚
Z :前記ズームレンズの変倍比 - 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。
1.05 < FNw × fw / (−f1) < 1.85
但し、
FNw :広角端状態のFナンバー
fw :広角端状態の焦点距離
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
1.81 < L1n
但し、
L1n :前記第1レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率 - 前記非球面は、前記第1レンズの少なくとも像側面に配設されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズと、前記第4レンズと、前記第5レンズは、それぞれ空気を介して配設されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記非球面は、以下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1項に記載のズームレンズ。
0.10 < Δsag / fw < 0.50
但し、
以下の球面式XS(y)、非球面式X(y)において、y=h=0.85rの時のサグ量XS(h)、X(h)とするときの、Δsag=XS(h)−X(h)である。
XS(y)=y2/[r・{1+(1−y2/r2)1/2}]
X(y)=y2/[r・{1+(1−K・y2/r2)1/2}]
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をX(y)、高さyにおける基準球面の頂点の接平面から基準球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をXS(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐定数をK、n次の非球面係数をCnとする。また、X(y)、XS(y)は像面側方向を正とする。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−2.50 < G2β < −1.10
但し、
G2β :望遠端状態での前記第2レンズ群の倍率 - 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1項に記載のズームレンズ。
TLw / f34 < 2.90
但し、
TLw:広角端状態での前記ズームレンズ全長
f34:以下の式で定義される前記第3レンズの像側面から前記第4レンズの物体側面迄の空気間隔の焦点距離
(1/f34)=((1−n3)/r3R)+((n4−1)/r4F)
+d34×((1−n3)/r3R)×((n4−1)/r4F)
ここで、
r3R:前記第3レンズの像側面の曲率半径
r4F:前記第4レンズの物体側面の曲率半径
n3 :前記第3レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率
n4 :前記第4レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率
d34:前記第3レンズの像側面と前記第4レンズの物体側面との空気間隔 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−1.10 < fw / f45
但し、
fw :広角端状態の焦点距離
f45:以下の式で定義される前記第4レンズの像側面から前記第5レンズの物体側面迄の空気間隔の焦点距離
(1/f45)=((1−n4)/r4R)+((n5−1)/r5F)
+d45×((1−n4)/r4R)×((n5−1)/r5F)
r4R:前記第4レンズの像側面の曲率半径
r5F:前記第5レンズの物体側面の曲率半径
n4 :前記第4レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率
n5 :前記第5レンズのd線(λ=587.6nm)の屈折率
d45:前記第4レンズの像側面と第5レンズの物体側面との空気間隔 - 前記第3レンズは、非球面を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学装置。
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