JP5159203B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
適用例1のズームレンズは、ズームレンズであって、最も物体側に配置され、少なくとも非球面を1面含む複数のレンズから構成された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、前記第1レンズ群の像面側に配置され、負の屈折力を有する第2レンズ群と、前記第2レンズ群の像面側に配置され、正の屈折力を有する第3レンズ群と、最も像面側に配置され、正の屈折力を有するフォーカシング用の第4レンズ群と、を備え、前記第1レンズ群は、前記物体側から前記像面側に対して順に配置された、前記像面側に対して凹面を向けた凹レンズである第1レンズと、少なくとも1面が非球面に形成され、メニスカス状に形成されたメニスカスレンズである第2レンズと、複数のレンズから構成される。
(1)0.55<d/d0<1.1
(2)11<|f2/fG1|
(3)−16.8<f1/fw<−11.5
(4)−2.5<f1/fG1<−1.45
(5)0.13<H1'/fG1<0.2
ここで、d0は、第2レンズの光軸上の厚みであり、dは第2レンズの像面側の面の有効半径内における光軸からの任意の高さでの法線方向における第2レンズの厚みであり、fiは、物体側から見て第i番目のレンズの焦点距離であり、fwは、全系の広角端での焦点距離であり、fG1は第1レンズ群の焦点距離であり、H1'は、第1レンズ群の最終面の頂点から第1レンズ群の後側主点までの距離である。
Aー1.ズームレンズの構成:
図1は、第1実施例における撮像装置10の要部を示す説明図である。図示するように、撮像装置10は、ズームレンズ100と、ズームレンズ100によって取り込んだ画像を電気的な画像信号に変換するCCD(電荷結合素子)などの固体撮像素子20と、ズームレンズ100と固体撮像素子20との間に設けられた光学要素30とを備えている。光学要素30は、例えば、光学フィルタや固体撮像素子のカバーガラスなどを含んでいる。固体撮像素子20は、像面(撮像面)ISを有している。
(2)11<|f2/fG1|
(3)ー16.8<f1/fw<ー11.5
(4)ー2.5<f1/fG1<ー1.45
(5)0.13<H1'/fG1<0.2
(1)d/d0=0.758
(2)|f2/fG1|=18.6620
(3)f1/fw=−15.8368
(4)f1/fG1=−1.9374
(5)H1'/fG1=0.1864
図2は、第1実施例におけるズームレンズ100を構成する各レンズの面データを示す説明図である。面番号iは、ズームレンズ100を構成する各レンズの面(レンズ面)の番号を示している。ただし、面番号27,28は光学要素30を示す。曲率半径Riは、面Siの曲率半径(mm)を示している。物体側に凸の面の曲率半径は正の値で表されており、物体側に凹の面の曲率半径は負の値で表されている。
以上のように構成された第1実施例のズームレンズ100の収差特性を図6ないし図8に示した。図6は、第1実施例における広角端のときの収差特性を示す。図7は、第1実施例における広角端と望遠端との中間のときの収差特性を示す。図8は、第1実施例における望遠端のときの収差特性を示す。図9は、第1実施例における広角端のときの横収差を示す説明図である。図10は、第1実施例における広角端と望遠端との中間のときの横収差を示す説明図である。図11は、第1実施例における望遠端のときの横収差を示す説明図である。横収差は、像面状の収差であり、コマ収差、倍率色収差などを含む。
B1.ズームレンズの構成:
図12は、第2実施例における撮像装置10Bの要部を示す説明図である。撮像装置10Bは、ズームレンズ100Bの構成以外は、第1実施例の撮像装置10とほぼ同一の構成を有する。
(1)d/d0=0.765
(2)|f2/fG1|=40.4168
(3)f1/fw1=−12.1795
(4)f1/fG1=−1.4837
(5)H1'/fG1=0.1923
図13は、第2実施例におけるズームレンズ100Bを構成する各レンズの面データを示す説明図である。図13は、第1実施例において説明した図2に対応する。第2実施例では、第1実施例と同様に、第2レンズL2の物体側の面S3と像側の面S4と、第10レンズL10の物体側の面S18と像側の面S19とが非球面形状に形成されている。図14は、第2実施例における面S3,S4、S18、S19の非球面係数を示している。図14は、第1実施例において説明した図3に対応している。図15は、第2実施例における広角端から望遠端まで変倍をおこなったときの移動する面(面番号11,16,21,26の各面)についての面間隔D11,D16,D21,D26の各値を示す説明図である。図15は、第1実施例において説明した図4に対応している。
図17ないし図22は、ズームレンズ100Bの収差特性を示す説明図である。図17は、第2実施例における広角端のときの収差特性を示す。図18は、第2実施例における広角端と望遠端との中間のときの収差特性を示す。図19は、第2実施例における望遠端のときの収差特性を示す。図20は、第2実施例における広角端のときの横収差を示す説明図である。図21は、第2実施例における広角端と望遠端との中間のときの横収差を示す説明図である。図22は、第2実施例における望遠端のときの横収差を示す説明図である。図17〜図22は、それぞれ第1実施例において説明した図6〜図11に対応する。
C1.ズームレンズの構成:
図23は、第3実施例における撮像装置10Cの要部を示す説明図である。撮像装置10Cは、ズームレンズ100Cの構成以外、第1実施例の撮像装置10とほぼ同一の構成を有する。
(1)d/d0=0.835
(2)|f2/fG1|=35.9611
(3)f1/fw=−15.8336
(4)f1/fG1=−1.9493
(5)H1'/fG1=0.1787
図24は、第3実施例におけるズームレンズ100Cを構成する各レンズの面データを示す説明図である。図24は、第1実施例において説明した図2に対応する。第3実施例では、第2レンズL32の物体側の面S3と像側の面S4と、第10レンズL10の物体側の面S19と像側の面S20とが非球面形状に形成されている。図25は、第3実施例における面S3,S4、S19、S20の非球面係数を示している。図25は、第1実施例において説明した図3に対応している。図26は、第3実施例における広角端から望遠端まで変倍をおこなったときの移動する面(面番号12,17,22,27の各面)についての面間隔D12,D17,D22,D27の各値を示す説明図である。図26は、第1実施例において説明した図4に対応している。
図28ないし図33は、ズームレンズ100Cの収差特性を示す説明図である。図28は、第3実施例における広角端のときの収差特性を示す。図29は、第3実施例における広角端と望遠端との中間のときの収差特性を示す。図30は、第3実施例における望遠端のときの収差特性を示す。図31は、第3実施例における広角端のときの横収差を示す説明図である。図32は、第3実施例における広角端と望遠端との中間のときの横収差を示す説明図である。図33は、第3実施例における望遠端のときの横収差を示す説明図である。図28〜図33は、それぞれ第1実施例において説明した図6〜図11に対応する。
(1)上記各実施例では、ズームレンズは、書画カメラ、監視カメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用されているが、これに代えて、プロジェクタなどの投影装置に適用されてもよい。
10B...撮像装置
10C...撮像装置
20...固体撮像素子
30...光学要素
110...第1レンズ群
110B...第1レンズ群
110C...第1レンズ群
120...第2レンズ群
120B...第2レンズ群
120C...第2レンズ群
130...第3レンズ群
130B...第3レンズ群
130C...第3レンズ群
140...第4レンズ群
140B...第4レンズ群
140C...第4レンズ群
150...絞り
Claims (5)
- ズームレンズであって、
最も物体側に配置され、少なくとも非球面を1面含む複数のレンズから構成された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、
前記第1レンズ群の像面側に配置され、負の屈折力を有する第2レンズ群と、
前記第2レンズ群の像面側に配置され、正の屈折力を有する第3レンズ群と、
最も像面側に配置され、正の屈折力を有するフォーカシング用の第4レンズ群と、から構成され、
前記第1レンズ群は、前記物体側から前記像面側に対して順に配置された、前記像面側に対して凹面を向けた凹レンズである第1レンズと、少なくとも1面が非球面に形成され、メニスカス状に形成されたメニスカスレンズである第2レンズと、複数のレンズから構成されているとともに、
0.55<d/d0<1.1
11<|f2/fG1|
−16.8<f1/fw<−11.5
−2.5<f1/fG1<−1.45
0.13<H1'/fG1<0.2
を満足する、ズームレンズ。
ここで、d0は、第2レンズの光軸上の厚みであり、dは第2レンズの像面側の面の有効半径内における光軸からの任意の高さでの法線方向における第2レンズの厚みであり、fiは、物体側から見て第i番目のレンズの焦点距離であり、fwは、全系の広角端での焦点距離であり、fG1は第1レンズ群の焦点距離であり、H1'は、第1レンズ群の最終面の頂点から第1レンズ群の後側主点までの距離である。 - 請求項1記載のズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、
前記第1レンズと、
前記第2レンズと、
前記物体側に凸面を向けた凸レンズである第3レンズと、
前記像面側に凹面を向けた凹レンズである第4レンズと、
前記物体側に凸面を向けた凸レンズである第5レンズと、
前記物体側に凸面を向けた凸レンズである第6レンズと、により構成されている、ズームレンズ。 - 請求項2記載のズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、前記第4レンズと前記第5レンズとが接合された5群6枚のレンズ構成を有する、ズームレンズ。 - 請求項1ないし請求項3いずれか記載のズームレンズであって、
前記第2レンズは、樹脂材料により形成されている、ズームレンズ。 - 請求項1ないし請求項4いずれか記載のズームレンズであって、
前記第3レンズ群は、少なくとも非球面を1面含む、ズームレンズ。
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