JP5273184B2 - ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法 - Google Patents
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Description
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズ、光学装置、及びズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含み、
前記第2負メニスカスレンズと前記正レンズとが接合されており、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含み、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−1.50<(R22+R21)/(R22−R21)≦−1.02
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
前記ズームレンズを備えたことを特徴とする光学装置を提供する。
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなるズームレンズの製造方法であって、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含むようにし、前記第2負メニスカスレンズと前記正レンズとを接合し、
前記第1レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法を提供する。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
本願のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含み、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行い、以下の条件式(1),(2)を満足することを特徴とする。
(1) −3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
(2) −2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、第1負メニスカスレンズの屈折力が大きくなる。このため、本願のズームレンズは特に像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差を良好に補正することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を−1.60とすることがより好ましい。
一方、本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、第1負メニスカスレンズの屈折力が小さくなり過ぎる。このため、本願のズームレンズは特に像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差を良好に補正することができなくなってしまう。また、本願のズームレンズは大画角化を実現することが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を−2.50とすることがより好ましい。
本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、当該負レンズの屈折力が大きくなる。このため、本願のズームレンズは特に像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差を良好に補正することができなくなってしまう。
一方、本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、当該負レンズの屈折力が小さくなり過ぎる。このため、本願のズームレンズは特に像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差を良好に補正することができなくなってしまう。また、本願のズームレンズは大画角化を実現することが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を−2.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を−1.50とすることがより好ましい。
以上の構成により、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
また本願のズームレンズは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.00<(−fa)/fb
ただし、
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
fb:前記第2負メニスカスレンズ及び前記正レンズの合成焦点距離
本願のズームレンズの条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第2負メニスカスレンズ及び正レンズの合成の屈折力が負となる。このため、本願のズームレンズは特に広角側の像面湾曲、コマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。
(4) 0.40<fw/(−fa)<0.70
ただし、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、本願のズームレンズ全系の焦点距離に対して、第1負メニスカスレンズ、負レンズ、第2負メニスカスレンズ、及び正レンズの合成の屈折力が相対的に強くなる。このため、軸外光線が補正過剰になり、特にコマ収差、サジタルコマ、及び像面湾曲が悪化してしまうため好ましくない。
一方、本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、本願のズームレンズ全系の焦点距離に対して、第1負メニスカスレンズ、負レンズ、第2負メニスカスレンズ、及び正レンズの合成の屈折力が相対的に弱くなる。このため、軸外光線が補正不足になり、特にサジタルコマが悪化してしまう。また、屈折力の不足を第2レンズ群で無理に補うために球面収差も悪化してしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.50とすることがより好ましい。
(3) 0.00<(−fa)/fb
ただし、
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
fb:前記第2負メニスカスレンズ及び前記正レンズの合成焦点距離
以上の構成により、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
また本願のズームレンズは、前記第2レンズ群中の少なくとも1つのレンズを移動させることによって合焦を行うことが望ましい。これにより、本願のズームレンズは近距離撮影に際しても良好な像を得ることができる。
また本願のズームレンズは、前記第2レンズ群中の少なくとも1つのレンズを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることが望ましい。これにより、本願のズームレンズは手ブレ等によって発生する像ブレを良好に補正することができる。
(5) 0.10<f2/fvr<2.00
ただし、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
fvr:前記偏芯レンズ群の焦点距離
条件式(5)は、第2レンズ群と偏芯レンズ群の最適な焦点距離の関係式である。本願のズームレンズは、条件式(5)を満足することにより、コマ収差、偏芯コマ収差、及び像面湾曲を良好に補正し、小型軽量化を図ることができる。
本願のズームレンズの条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、相対的に偏芯レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、コマ収差及び偏芯コマ収差を良好に補正することができなくなってしまう。また、偏芯レンズ群の位置制御が困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を1.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.70とすることがより好ましい。
以上の構成により、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなるズームレンズの製造方法であって、前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含むようにし、前記第1レンズ群が以下の条件式(1),(2)を満足するようにし、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とする。これにより、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
(1) −3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
(2) −2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
(3) 0.00<(−fa)/fb
ただし、
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
fb:前記第2負メニスカスレンズ及び前記正レンズの合成焦点距離
(5) 0.10<f2/fvr<2.00
ただし、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
fvr:前記偏芯レンズ群の焦点距離
(第1実施例)
図1は本願の第1実施例に係るズームレンズの構成と各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL24と両凸形状の正レンズL25との接合レンズと、両凸形状の正レンズL26と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL27との接合レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズは、第2レンズ群G2中の正メニスカスレンズL21のみを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、本実施例に係るズームレンズは、撮影距離200mmまで合焦が可能である。
また、本実施例に係るズームレンズは、手ブレ等の発生時に、第2レンズ群G2中の負メニスカスレンズL24と正レンズL25との接合レンズのみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像ブレの補正(防振)を行う。
表1において、fは焦点距離、BFはバックフォーカスを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは光軸上の面間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、(絞りS)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。また、非球面には面番号に*を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。
S(y)=(y2/R)/[1+(1−κ・y2/R2)1/2]
+A4・y4+A6・y6+A8・y8+A10・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方向に沿った距離(サグ量)をS(y)、基準の曲率半径(近軸曲率半径)をR、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。なお、「E−n」(n:整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。また、2次の非球面係数A2は0である。
ここで、表1に掲載されている焦点距離fや曲率半径r、及びその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 28.0000 1.6000 1.693501 53.20
*2 8.7212 8.5000 1.000000
3 200.0000 1.0000 1.773770 47.26
*4 15.2455 4.9250 1.000000
5 55.1429 1.0000 1.497820 82.51
6 12.5779 3.2623 1.834000 37.16
7 52.4625 可変 1.000000
8 24.6817 1.2000 1.581440 40.95
9 440.2055 可変 1.000000
10(絞りS) ∞ 1.0000 1.000000
11 11.2454 2.0000 1.497820 82.56
12 -21.2724 0.8000 1.744000 44.82
13 24.8416 1.5000 1.000000
14 15.1047 0.8000 1.719995 50.23
15 8.4328 2.3031 1.497820 82.56
16 -56.9377 5.3000 1.000000
17 34.2651 4.0000 1.497820 82.56
18 -8.6697 1.0000 1.773770 47.26
*19 -28.5871 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 -0.6939 1.87450E-04 -7.97892E-07 8.73931E-09 -4.94201E-11
4 -6.8231 3.35058E-04 -2.39539E-06 2.38579E-08 -4.33031E-11
19 -6.8154 4.24510E-05 -4.63286E-07 1.76308E-08 -1.79833E-10
[各種データ]
変倍比 1.83
W M T
f 6.9 9.5 12.6
FNO 3.6 4.5 5.8
2ω 100.5゜ 79.9゜ 64.3゜
Y 7.95 7.95 7.95
TL 84.18 70.5 77.69
BF 13.75 17.72 22.37
<無限遠物体合焦時の間隔データ>
W M T
f 6.9 9.5 12.6
d0 ∞ ∞ ∞
d7 17.61 8.39 2.50
d9 4.21 4.21 4.21
BF 13.75 17.72 22.37
<撮影倍率-0.01倍時の間隔データ>
W M T
β -0.01 -0.01 -0.01
d0 668.25 932.28 1240.60
d7 17.83 8.56 2.64
d9 3.99 4.04 4.07
BF 13.75 17.72 22.37
<撮影距離200mm時の間隔データ>
W M T
R 200 200 200
d0 115.82 121.07 122.31
d7 18.72 9.51 3.70
d9 3.10 3.09 3.01
BF 13.77 17.76 22.42
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 -12.35
2 8 18.60
[条件式対応値]
(1) (R12+R11)/(R12−R11) = -1.90
(2) (R22+R21)/(R22−R21) = -1.17
(3) (−fa)/fb = 0.26
(4) fw/(−fa) = 0.56
(5) f2/fvr = 0.56
図3(a)、及び図3(b)はそれぞれ、本願の第1実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、及び防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
図4は本願の第2実施例に係るズームレンズの構成と各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL22と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズと、両凸形状の正レンズL24と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL25との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL26と両凸形状の正レンズL27との接合レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズは、第2レンズ群G2中の正メニスカスレンズL21のみを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、本実施例に係るズームレンズは、撮影距離200mmまで合焦が可能である。
また、本実施例に係るズームレンズは、手ブレ等の発生時に、第2レンズ群G2中の正レンズL24と負メニスカスレンズL25との接合レンズのみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表2に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 28.0000 1.6000 1.693501 53.20
*2 8.6657 8.5000 1.000000
3 200.0000 1.0000 1.773770 47.26
*4 15.4086 5.3617 1.000000
5 50.2686 1.0000 1.497820 82.51
6 12.9745 3.1234 1.834000 37.16
7 48.8592 可変 1.000000
8 10.7432 1.2000 1.581440 40.95
9 18.1159 可変 1.000000
10(絞りS) ∞ 1.0000 1.000000
11 19.2017 2.0000 1.497820 82.56
12 -12.7503 0.8000 1.744000 44.82
13 -115.2978 1.5000 1.000000
14 17.2461 2.3597 1.497820 82.56
15 -9.1207 0.8000 1.719995 50.23
16 -32.7902 5.2972 1.000000
*17 80.8914 1.0000 1.773770 47.26
18 11.5205 4.0000 1.497820 82.56
19 -26.9694 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 -0.4266 1.40036E-04 -4.94433E-07 6.70780E-09 -4.23849E-11
4 -7.0504 3.33815E-04 -2.30596E-06 2.32236E-08 -4.68219E-11
17 -188.40 -7.11673E-05 7.32974E-07 -4.46117E-08 7.00463E-10
[各種データ]
変倍比 1.83
W M T
f 6.9 9.5 12.6
FNO 3.6 4.5 5.8
2ω 100.3゜ 79.6゜ 64.0゜
Y 7.95 7.95 7.95
TL 84.55 71.00 78.31
BF 13.75 17.87 22.67
<無限遠物体合焦時の間隔データ>
W M T
f 6.9 9.5 12.6
d0 ∞ ∞ ∞
d7 17.66 8.41 2.50
d9 4.18 4.18 4.18
BF 13.75 17.87 22.67
<撮影倍率-0.01倍時の間隔データ>
W M T
β -0.01 -0.01 -0.01
d0 668.33 932.40 1240.64
d7 17.87 8.57 2.63
d9 3.96 4.02 4.05
BF 13.75 17.87 22.67
<撮影距離200mm時の間隔データ>
W M T
R 200 200 200
d0 115.45 120.58 121.69
d7 18.74 9.49 3.66
d9 3.10 3.10 3.02
BF 13.77 17.90 22.73
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 -12.16
2 8 18.95
[条件式対応値]
(1) (R12+R11)/(R12−R11) = -1.90
(2) (R22+R21)/(R22−R21) = -1.17
(3) (−fa)/fb = 0.24
(4) fw/(−fa) = 0.57
(5) f2/fvr = 0.50
図6(a)、及び図6(b)はそれぞれ、本願の第2実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、及び防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
図7は本願の第3実施例に係るズームレンズの構成と各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL24と両凸形状の正レンズL25との接合レンズと、両凸形状の正レンズL26と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL27との接合レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズは、第2レンズ群G2中の正メニスカスレンズL21のみを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、本実施例に係るズームレンズは、撮影距離200mmまで合焦が可能である。
また、本実施例に係るズームレンズは、手ブレ等の発生時に、第2レンズ群G2中の負メニスカスレンズL24と正レンズL25との接合レンズのみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表3に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 28.000 1.60 1.69350 53.20
*2 8.495 9.76 1.00000
3 200.000 1.00 1.77377 47.26
*4 15.838 2.07 1.00000
5 100.000 1.00 1.49782 82.51
6 14.186 1.00 1.00000
7 14.374 3.07 1.83400 37.16
8 89.287 可変 1.00000
9 17.626 1.20 1.58144 40.95
10 62.264 可変 1.00000
11(絞りS) ∞ 1.57 1.00000
12 13.076 2.00 1.49782 82.56
13 -16.252 0.80 1.74400 44.82
14 38.478 1.50 1.00000
15 14.779 0.80 1.72000 50.23
16 8.396 2.24 1.49782 82.56
17 -70.521 5.34 1.00000
18 51.335 4.00 1.49782 82.56
19 -8.041 1.00 1.77377 47.26
*20 -21.845 BF 1.00000
像面 ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 -0.4129 1.44101E-04 -6.12435E-08 8.13617E-09 -6.44294E-11
4 -7.0711 3.13414E-04 -3.21846E-06 4.49062E-08 -1.40653E-10
20 -3.7168 1.95185E-05 -1.47476E-06 5.16110E-08 -7.20439E-10
[各種データ]
変倍比 1.83
W M T
f 6.9 9.5 12.6
FNO 3.6 4.5 5.8
2ω 100.5゜ 80.32゜ 64.4゜
Y 7.95 7.95 7.95
TL 84.94 70.39 77.69
BF 9.80 13.89 18.67
<無限遠物体合焦時の間隔データ>
W M T
f 6.9 9.5 12.6
d0 ∞ ∞ ∞
d8 17.63 8.40 2.50
d10 4.20 4.20 4.20
BF 9.80 13.89 18.67
<撮影倍率-0.01倍時の間隔データ>
W M T
β -0.01 -0.01 -0.01
d0 668.22 932.37 1240.63
d8 17.84 8.56 2.63
d10 3.98 4.04 4.07
BF 9.80 13.89 18.67
<撮影距離200mm時の間隔データ>
W M T
R 200 200 200
d0 116.06 121.19 122.31
d8 18.71 9.47 3.65
d10 3.12 3.13 3.05
BF 9.82 13.92 18.72
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 -12.18
2 8 18.88
[条件式対応値]
(1) (R12+R11)/(R12−R11) = -1.87
(2) (R22+R21)/(R22−R21) = -1.17
(3) (−fa)/fb = 0.25
(4) fw/(−fa) = 0.57
(5) f2/fvr = 0.56
図9(a)、及び図9(b)はそれぞれ、本願の第3実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、及び防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
図10は本願の第4実施例に係るズームレンズの構成と各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL24と両凸形状の正レンズL25との接合レンズと、両凸形状の正レンズL26と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL27との接合レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズは、第2レンズ群G2中の正メニスカスレンズL21のみを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、本実施例に係るズームレンズは、撮影距離200mmまで合焦が可能である。
また、本実施例に係るズームレンズは、手ブレ等の発生時に、第2レンズ群G2中の負メニスカスレンズL24と正レンズL25との接合レンズのみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表4に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 27.218 1.60 1.69350 53.20
*2 8.486 8.88 1.00000
3 -85.938 1.00 1.77377 47.26
*4 16.755 4.18 1.00000
5 34.143 1.00 1.49782 82.51
6 12.785 3.21 1.83400 37.16
7 55.130 可変 1.00000
8 17.155 1.20 1.58144 40.95
9 126.426 可変 1.00000
10(絞りS) ∞ 1.00 1.00000
11 14.464 2.00 1.49782 82.56
12 -15.477 0.80 1.74400 44.82
13 32.383 1.50 1.00000
14 16.210 0.80 1.85026 32.35
15 9.933 2.37 1.51680 64.11
16 -49.763 5.30 1.00000
17 31.652 4.00 1.49782 82.56
18 -10.419 1.00 1.77377 47.26
*19 -32.091 BF 1.00000
像面 ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 -0.7308 2.0690E-04 -1.1693E-06 1.0071E-08 -6.6985E-11
4 -8.0763 3.2203E-04 -1.6297E-06 1.3613E-08 4.4349E-11
19 0.8174 7.6664E-05 -9.8983E-08 4.4188E-10 3.8090E-11
[各種データ]
変倍比 1.83
W M T
f 6.9 9.5 12.6
FNO 3.6 4.5 5.7
2ω 100.6゜ 80.1゜ 64.4゜
Y 7.95 7.95 7.95
TL 83.50 70.27 77.75
BF 13.75 17.84 22.77
<無限遠物体合焦時の間隔データ>
W M T
f 6.9 9.5 12.6
d0 ∞ ∞ ∞
d7 17.27 8.36 2.50
d9 4.23 4.23 4.23
BF 13.75 17.84 22.77
<撮影倍率-0.01倍時の間隔データ>
W M T
β -0.01 -0.01 -0.01
d0 667.21 340.62 501.56
d7 17.49 8.75 2.78
d9 4.00 3.83 3.95
BF 13.75 17.85 22.77
<撮影距離200mm時の間隔データ>
W M T
R 200 200 200
d0 116.50 99.74 121.73
d7 18.39 9.54 3.52
d9 3.10 3.05 3.21
BF 13.77 17.89 22.82
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 -11.93
2 8 18.81
[条件式対応値]
(1) (R12+R11)/(R12−R11) = -1.91
(2) (R22+R21)/(R22−R21) = -0.67
(3) (−fa)/fb = 0.32
(4) fw/(−fa) = 0.58
(5) f2/fvr = 0.55
図12(a)、及び図12(b)はそれぞれ、本願の第4実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、及び防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
図13は本願の第5実施例に係るズームレンズの構成と各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL22と両凹形状の負レンズL23との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL24と両凸形状の正レンズL25との接合レンズと、両凸形状の正レンズL26と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL27との接合レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズは、第2レンズ群G2中の正レンズL21のみを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。なお、本実施例に係るズームレンズは、撮影距離200mmまで合焦が可能である。
また、本実施例に係るズームレンズは、手ブレ等の発生時に、第2レンズ群G2中の負メニスカスレンズL24と正レンズL25との接合レンズのみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
以下の表5に、本実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 25.4963 1.6000 1.693501 53.20
*2 8.7016 8.3378 1.000000
3 1761.2505 1.0000 1.773770 47.26
*4 16.2941 3.8243 1.000000
5 320.1643 1.0000 1.497820 82.51
6 15.1875 2.5797 1.834000 37.16
7 65.6207 1.2850 1.000000
8 17.5960 1.0216 1.756920 31.59
9 22.0706 可変 1.000000
10 34.9822 3.0305 1.581440 40.95
11 -131.0907 可変 1.000000
12(絞りS) ∞ 0.1000 1.000000
13 10.5784 2.0000 1.497820 82.56
14 -25.3658 0.8000 1.744000 44.82
15 24.7717 1.7950 1.000000
16 15.4535 0.8000 1.719995 50.23
17 8.7427 6.6128 1.497820 82.56
18 -79.6252 1.5000 1.000000
19 31.6386 4.0000 1.497820 82.56
20 -8.8693 1.0000 1.773770 47.26
*21 -31.4776 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2 -1.6202 1.77950E-04 -8.50902E-07 8.80151E-09 -4.92063E-11
4 -8.6801 3.34768E-04 -2.31450E-06 2.38667E-08 -6.62720E-11
21 -9.9668 5.14793E-05 -1.99076E-07 1.90083E-08 -3.13156E-10
[各種データ]
変倍比 1.78
W M T
f 6.81 9.29 12.12
FNO 4.00 4.58 5.82
2ω 101.75゜ 81.36゜ 66.18゜
Y 7.95 7.95 7.95
TL 86.46 80.84 79.04
BF 13.94 17.53 21.62
<無限遠物体合焦時の間隔データ>
W M T
f 6.81 9.29 12.12
d0 ∞ ∞ ∞
d9 17.61 8.39 2.50
d11 4.21 4.21 4.21
BF 13.94 17.53 21.62
<撮影倍率-0.01倍時の間隔データ>
W M T
β -0.01 -0.01 -0.01
d0 658.85 907.83 1190.73
d9 17.85 8.58 2.66
d11 3.97 4.02 4.05
BF 13.94 17.53 21.62
<撮影距離200mm時の間隔データ>
W M T
R 191.60 191.61 191.63
d0 113.54 119.16 120.96
d9 18.80 9.61 3.80
d11 3.01 2.99 2.91
BF 13.95 17.56 21.67
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 -12.73
2 10 18.44
[条件式対応値]
(1) (R12+R11)/(R12−R11) = -2.04
(2) (R22+R21)/(R22−R21) = -1.02
(3) (−fa)/fb = 0.12
(4) fw/(−fa) = 0.66
(5) f2/fvr = 0.50
図15(a)、及び図15(b)はそれぞれ、本願の第5実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、及び防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
以下の内容は、本願のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本願のズームレンズの数値実施例として2群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、3群や4群等)のズームレンズを構成することもできる。具体的には、本願のズームレンズの最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された少なくとも1つのレンズを有する部分をいう。
また、本願のズームレンズにおいて、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に垂直な成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることで、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願のズームレンズでは第2レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本願のズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
また、本願のズームレンズは、変倍比が1.5〜5倍程度である。
図16は、本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係るズームレンズは、上述のように小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有している。これにより本カメラ1は、小型軽量化及び高解像化を図りながら、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第2〜第5実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラー3を有しない構成のカメラに上記各実施例に係るズームレンズを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
図17に示す本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなるズームレンズの製造方法であって、以下のステップS1〜S3を含むものである。
ステップS1:前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含むようにする。
(1) −3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
(2) −2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
ステップS1:前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含むようにする。
ステップS2:前記第2負メニスカスレンズと前記正レンズとを接合する。
(3) 0.00<(−fa)/fb
ただし、
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
fb:前記第2負メニスカスレンズ及び前記正レンズの合成焦点距離
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
ステップS1:公知の移動機構を設ける等することで、前記第2レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する偏芯レンズ群を有するようにする。
ステップS2:前記第2レンズ群が以下の条件式(5)を満足するようにし、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(5) 0.10<f2/fvr<2.00
ただし、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
fvr:前記偏芯レンズ群の焦点距離
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、小型軽量かつ高解像で、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
G2 第2レンズ群
S 開口絞り
I 像面
W 広角端状態
T 望遠端状態
Claims (10)
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含み、
前記第2負メニスカスレンズと前記正レンズとが接合されており、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径 - 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含み、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−1.50<(R22+R21)/(R22−R21)≦−1.02
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
0.00<(−fa)/fb
ただし、
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離
fb:前記第2負メニスカスレンズ及び前記正レンズの合成焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.40<fw/(−fa)<0.70
ただし、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
fa:前記第1負メニスカスレンズ、前記負レンズ、前記第2負メニスカスレンズ、及び前記正レンズの合成焦点距離 - 前記第1レンズ群が少なくとも1つの非球面レンズを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群中の少なくとも1つのレンズを移動させることによって合焦を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群中の少なくとも1つのレンズを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることを特徴とする請求項1から請求項6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、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する偏芯レンズ群を有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.10<f2/fvr<2.00
ただし、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
fvr:前記偏芯レンズ群の焦点距離 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする光学装置。
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより、実質的に2個のレンズ群からなるズームレンズの製造方法であって、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、負レンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズと、正レンズとを含むようにし、前記第2負メニスカスレンズと前記正レンズとを接合し、
前記第1レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法。
−3.00<(R12+R11)/(R12−R11)<−1.50
−2.50<(R22+R21)/(R22−R21)<0.00
ただし、
R11:前記第1負メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記第1負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径
R21:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
R22:前記負レンズの像側のレンズ面の曲率半径
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