JP5488000B2 - 高変倍ズームレンズ系 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/146—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having more than five groups
- G02B15/1461—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having more than five groups the first group being positive
Description
(1)5.0<f1/|f2|<9.0(f2<0)
(2)4.1<f1/f5<6.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離;
f2:第2レンズ群の焦点距離;及び
f5:第5レンズ群の焦点距離;
である。
(1)5.0<f1/|f2|<9.0(f2<0)
(2)4.1<f1/f5<6.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離;
f2:第2レンズ群の焦点距離;及び
f5:第5レンズ群の焦点距離、
である。
(3)V5p>60
但し、
V5p:第5レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数、
である。
(4) Vd>80
(5) Pg,F >0.535
但し、
Vd:少なくとも1枚以上の正レンズのアッベ数;及び
Pg,F :少なくとも1枚以上の正レンズの部分分散比
(5') Pg,F >0.540
但し、
Vd:少なくとも1枚以上の正レンズのアッベ数;及び
P g,F :少なくとも1枚以上の正レンズの部分分散比、
である。
条件式(1)の下限を超えると、第2レンズ群20の負のパワーが弱く、短焦点距離端においてバックフォーカスの確保に不利となる。これを解決するために仮に、第2レンズ群20と第3レンズ群30の間隔を大きくすると、第1レンズ群10及び第2レンズ群20のレンズ径が大きくなり、非点収差及び像面湾曲の補正が困難となる。また、第1レンズ群の正のパワーが強く長焦点距離端において、球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。
A)短焦点距離端において、非点収差の補正とバックフォーカスの確保がし易くなる。
B)長焦点距離端において、球面収差及びコマ収差の補正がし易くなる。
C)第1レンズ群10及び第2レンズ群20のレンズ径が大きくなることによる非点収差及び像面湾曲の補正の困難性が解消する。
条件式(2)の下限を超えて第5レンズ群50の正のパワーが弱くなると、短焦点距離端において、バックフォーカスfBの確保に不利となる。これを解決するためには、第2レンズ群20以降のレンズ群の正のパワーを弱くする、ないし負のパワーを強くする必要があるが、その結果第2レンズ群20以降のレンズ群の相対的なパワーバランスが負に偏るので、球面収差が補正過剰となる。
A)短焦点距離端において、歪曲収差を良好に補正できるとともに、ズームによる球面収差及びコマ収差の変動を小さく抑えることができる。
B)短焦点距離端において、バックフォーカスfBが確保し易くなるとともに、球面収差の補正過剰を抑制することができる(球面収差の補正量を好適に維持)。
この正レンズのアッベ数及び部分分散比が条件式(4)及び(5)を満たすことにより、軸上収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。
さらに、第1レンズ群10に、条件式(5')を満足する、より異常分散性の高い硝材を使用すると、軸上収差の2次スペクトルをより良好に補正することができる。
図1〜図6と表1〜表3は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例1を示している。図1は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図、図3は横収差図であり、図4は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図5はその諸収差図、図6は横収差図である。表1はズームレンズ系の面データ、表2はその各種データ、表3はそのズームレンズ群データである。
第2レンズ群20は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ22と物体側に凸の正メニスカスレンズ23の接合レンズ24、及び物体側から順に位置する両凹負レンズ25と両凸正レンズ26の接合レンズ27からなる。
第3レンズ群30は、物体側から順に、両凸正レンズ31、及び物体側から順に位置する両凸正レンズ32と像側に凸の負メニスカスレンズ33の接合レンズ34からなる。
第4レンズ群40は、物体側から順に位置する両凹負レンズ41と物体側に凸の正メニスカスレンズ42の接合レンズ43からなる。
第5レンズ群50は、物体側から順に、両凸正レンズ51、両凸正レンズ52、及び物体側から順に位置する両凸正レンズ53と両凹負レンズ54の接合レンズ55からなる。
第6レンズ群60は、物体側から順に、両凹負レンズ61、両凹負レンズ62、及び両凸正レンズ63からなる。非球面は用いていない。
実施例1では、第1レンズ群10に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚、及び、第5レンズ群50に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚備えている。
(表1)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 191.245 2.800 1.83400 37.2
2 73.266 10.188 1.43875 95.0 0.535
3 -395.356 0.150
4 70.272 8.500 1.58913 61.2
5 602.678 d 5
6 36.640 1.300 1.83400 37.2
7 20.782 5.646
8 213.262 1.300 1.80610 40.9
9 16.561 6.137 1.78472 25.7
10 65.171 5.258
11 -25.036 1.100 1.77250 49.6
12 47.441 2.787 1.80518 25.4
13 -99.062 d13
14絞 INFINITY 1.000
15 31.169 3.348 1.62299 58.2
16 -100.241 0.100
17 45.700 3.942 1.48749 70.2
18 -30.485 1.100 1.80518 25.4
19 -121.511 d19
20 -33.827 1.200 1.74320 49.3
21 21.750 2.522 1.80518 25.
22 56.053 d22
23 145.032 4.243 1.48749 70.2
24 -23.598 0.100
25 66.781 2.977 1.61800 63.4
26 -87.412 0.100
27 27.342 5.486 1.49700 81.6 0.537
28 -25.521 1.200 1.80100 35.0
29 138.304 d29
30 -130.507 1.200 1.80500 34.6
31 34.173 1.606
32 -148.058 1.200 1.77250 49.6
33 31.301 0.100
34 28.304 3.520 1.74077 27.8
35 -71.573 -
(表2)
各種データ
ズーム比 13.23
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 4.9 5.8
焦点距離 25.70 100.00 340.00
半画角 30.3 8.0 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 41.16 57.39 72.49
L 168.30 216.98 249.98
d 5 2.100 50.788 83.781
d13 32.218 12.069 2.000
d19 2.239 5.569 7.834
d22 7.676 4.345 2.081
d29 2.795 6.716 1.680
(表3)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 132.18
2 6 -18.26
3 15 30.51
4 20 -29.38
5 23 22.83
6 30 -46.21
図7〜図12と表4〜表6は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例2を示している。図7は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図、図9は横収差図であり、図10は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図11はその諸収差図、図12は横収差図である。表4はズームレンズ系の面データ、表5はその各種データ、表6はそのズームレンズ群データである。
実施例2では、第1レンズ群10に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚、及び、第5レンズ群50に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚備えている。
(表4)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 174.827 2.800 1.83400 37.2
2 71.176 10.147 1.43875 95.0 0.535
3 -489.941 0.150
4 69.379 8.500 1.60311 60.7
5 554.596 d 5
6 41.357 1.300 1.83499 40.7
7 20.955 6.088
8 151.746 1.300 1.80999 45.3
9 25.428 3.826 1.78472 25.7
10 63.835 5.945
11 -24.253 1.100 1.77250 49.6
12 40.038 3.181 1.80518 25.4
13 -84.137 d13
14絞 INFINITY 1.000
15 35.724 3.931 1.62299 58.2
16 -64.205 0.100
17 47.229 4.361 1.48749 70.2
18 -28.415 1.100 1.80518 25.4
19 -116.590 d19
20 -39.397 1.200 1.71300 53.9
21 22.236 2.607 1.78472 25.7
22 71.484 d22
23 548.548 3.691 1.48749 70.2
24 -24.766 0.100
25 77.236 2.640 1.61800 63.4
26 -103.670 0.100
27 30.289 5.060 1.49700 81.6 0.537
28 -24.046 1.200 1.80100 35.0
29 96.090 d29
30 -159.931 1.200 1.80610 33.3
31 34.628 3.647
32 -7992.498 1.200 1.77250 49.6
33 34.567 0.100
34 30.391 3.317 1.74077 27.8
35 -95.101 -
(表5)
各種データ
ズーム比 13.32
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 5.2 5.8
焦点距離 25.52 100.00 339.95
半画角 30.4 8.0 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 39.00 57.05 75.08
L 172.15 215.27 249.99
d 5 2.100 45.222 79.946
d13 36.781 12.580 2.000
d19 2.127 5.678 8.294
d22 8.346 4.795 2.180
d29 2.910 9.052 1.600
(表6)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 128.34
2 6 -18.23
3 15 30.44
4 20 -38.19
5 23 29.78
6 30 -59.21
図13〜図18と表7〜表9は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例3を示している。図13は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図、図15は横収差図であり、図16は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図17はその諸収差図、図18は横収差図である。表7はズームレンズ系の面データ、表8はその各種データ、表9はそのズームレンズ群データである。
実施例3では、第1レンズ群10に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚、及び、第5レンズ群50に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚備えている。
(表7)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 189.013 2.800 1.83400 37.2
2 69.063 11.200 1.43875 95.0 0.535
3 -315.746 0.150
4 66.883 8.923 1.60311 60.7
5 820.261 d 5
6 38.940 1.300 1.83500 41.2
7 21.527 5.111
8 190.368 1.300 1.80717 44.4
9 21.947 4.500 1.78472 25.7
10 61.726 5.401
11 -24.456 1.100 1.77250 49.6
12 50.434 3.150 1.80518 25.4
13 -82.146 d13
14絞 INFINITY 1.000
15 32.588 4.091 1.62299 58.2
16 -77.064 0.100
17 52.177 4.548 1.48749 70.2
18 -28.113 1.100 1.80518 25.4
19 -131.356 d19
20 -36.235 1.200 1.71300 53.9
21 20.709 3.116 1.78472 25.7
22 61.774 d22
23 293.391 3.949 1.48749 70.2
24 -23.986 0.100
25 74.402 2.770 1.61800 63.4
26 -95.932 0.100
27 30.415 5.102 1.49700 81.6 0.537
28 -25.537 1.200 1.80100 35.0
29 103.525 d29
30 -168.810 1.200 1.80610 33.3
31 36.377 1.374
32 -339.625 1.200 1.77250 49.6
33 32.830 0.100
34 30.130 8.299 1.74077 27.8
35 -81.090 -
(表8)
各種データ
ズーム比 13.23
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 5.4 5.8
焦点距離 25.70 100.00 339.88
半画角 30.3 7.9 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 39.00 61.04 80.49
L 180.00 217.53 249.19
d 5 2.100 39.636 71.304
d13 41.822 13.892 2.000
d19 2.284 3.398 6.057
d22 6.028 4.913 2.254
d29 3.281 9.162 1.600
(表9)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 118.10
2 6 -19.03
3 15 32.01
4 20 -34.01
5 23 27.18
6 30 -58.28
図19〜図24と表10〜表12は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例4を示している。図19は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20はその諸収差図、図21は横収差図であり、図22は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図23はその諸収差図、図24は横収差図である。表10はズームレンズ系の面データ、表11はその各種データ、表12はそのズームレンズ群データである。
実施例4では、第1レンズ群10に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚、及び、第5レンズ群50に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚備えている。
(表10)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 171.091 2.800 1.83400 37.2
2 71.027 10.168 1.43875 95.0 0.535
3 -484.257 0.150
4 69.258 8.500 1.58000 64.2
5 597.496 d 5
6 38.302 1.300 1.84922 42.5
7 20.733 7.720
8 201.247 1.300 1.80797 46.3
9 16.200 6.010 1.78472 25.7
10 62.149 4.057
11 -22.871 1.100 1.77482 45.1
12 47.198 2.929 1.80518 25.4
13 -91.298 d13
14絞 INFINITY 1.000
15 34.399 3.823 1.62088 63.0
16 -70.934 0.100
17 48.537 4.371 1.49309 69.6
18 -29.641 1.100 1.80518 25.4
19 -100.204 d19
20 -35.014 1.200 1.71778 50.7
21 22.992 2.523 1.80518 25.4
22 55.474 d22
23 221.055 4.213 1.48749 70.2
24 -24.900 0.100
25 70.726 2.994 1.61800 63.4
26 -95.494 0.100
27 28.930 5.658 1.49700 81.6 0.537
28 -26.709 1.200 1.79577 37.0
29 108.263 d29
30 -157.099 1.200 1.81287 33.7
31 36.935 1.848
32 -308.629 1.200 1.77250 49.6
33 32.760 0.100
34 29.507 4.312 1.74077 27.8
35 -87.532 -
(表11)
各種データ
ズーム比 13.23
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 4.9 5.8
焦点距離 25.70 100.00 340.03
半画角 30.3 8.0 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 45.91 59.78 70.70
L 175.89 224.80 254.42
d 5 2.100 51.019 80.638
d13 33.170 12.890 2.000
d19 2.247 4.934 7.818
d22 7.885 5.199 2.315
d29 1.500 7.902 7.876
(表12)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 130.18
2 6 -16.48
3 15 29.52
4 20 -31.54
5 23 25.64
6 30 -54.37
図25〜図30と表13〜表15は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例5を示している。図25は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図26はその諸収差図、図27は横収差図であり、図28は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図29はその諸収差図、図30は横収差図である。表13はズームレンズ系の面データ、表14はその各種データ、表15はそのズームレンズ群データである。
実施例5では、第1レンズ群10に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚、及び、第5レンズ群50に異常分散性のある硝材からなる正レンズを1枚備えている。
(表13)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 189.695 2.800 1.83400 37.2
2 72.783 10.172 1.43875 95.0 0.535
3 -417.015 0.150
4 70.342 8.500 1.60311 60.7
5 581.514 d 5
6 37.734 1.300 1.83400 37.2
7 21.038 5.760
8 180.879 1.300 1.80610 40.9
9 16.218 5.666 1.78472 25.7
10 59.117 5.345
11 -24.171 1.100 1.77250 49.6
12 59.022 2.758 1.80518 25.4
13 -81.361 d13
14絞 INFINITY 1.000
15 33.430 3.595 1.62299 58.2
16 -69.681 0.100
17 48.820 4.076 1.48749 70.2
18 -28.680 1.100 1.80518 25.4
19 -117.135 d19
20 -35.610 1.200 1.71300 53.9
21 22.013 2.531 1.78472 25.7
22 61.547 d22
23 292.354 3.881 1.48749 70.2
24 -24.161 0.128
25 71.587 2.777 1.61800 63.4
26 -97.019 0.241
27 29.206 5.216 1.49700 81.6 0.537
28 -25.222 1.200 1.80100 35.0
29 102.342 d29
30 -162.180 1.200 1.80610 33.3
31 37.125 3.022
32 -304.686 1.200 1.77250 49.6
33 32.428 0.100
34 29.709 3.457 1.74077 27.8
35 -82.392 -
(表14)
各種データ
ズーム比 13.32
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 5.1 5.8
焦点距離 25.56 100.08 340.48
半画角 30.4 8.0 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 38.91 55.51 73.16
L 169.87 215.37 250.29
d 5 2.100 47.600 82.540
d13 34.279 11.900 2.000
d19 1.979 5.518 7.868
d22 8.341 4.802 2.453
d29 3.378 9.165 1.387
(表15)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 130.86
2 6 -18.26
3 15 30.26
4 20 -33.39
5 23 26.67
6 30 -56.63
図31〜図36と表16〜表18は、本発明による高変倍ズームレンズ系の実施例6を示している。図31は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図32はその諸収差図、図33は横収差図であり、図34は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図35はその諸収差図、図36は横収差図である。表16はズームレンズ系の面データ、表17はその各種データ、表18はそのズームレンズ群データである。
(表16)
面データ
No. R d Nd Vd Pg,F
1 189.894 2.500 1.83400 37.3
2 72.940 0.000
3 72.940 10.200 1.43775 94.8 0.543
4 -406.625 0.150
5 70.308 8.500 1.60311 60.7
6 573.023 d 6
7 37.658 1.300 1.83400 37.3
8 20.990 6.680
9 202.948 1.300 1.80610 40.7
10 18.409 4.860 1.78472 25.7
11 62.423 5.060
12 -24.503 1.100 1.77250 49.6
13 45.211 2.910 1.80518 25.5
14 -88.641 d14
15絞 INFINITY 1.000
16 34.144 3.490 1.62041 60.3
17 -74.900 0.100
18 47.719 4.090 1.48749 70.4
19 -28.748 1.100 1.80518 25.5
20 -107.421 d20
21 -35.280 1.200 1.71300 53.9
22 20.846 2.700 1.78472 25.7
23 61.066 d23
24 269.415 3.920 1.48749 70.4
25 -24.422 0.120
26 71.902 2.840 1.61800 63.4
27 -91.600 0.750
28 29.644 5.220 1.49700 81.6 0.537
29 -25.090 1.200 1.80610 33.3
30 110.292 d30
31 -165.614 1.200 1.80610 33.3
32 38.079 3.190
33 -322.381 1.200 1.77250 49.6
34 32.457 0.100
35 29.793 3.390 1.74077 27.8
36 -89.105 -
(表17)
各種データ
ズーム比 13.28
短焦点距離 中間焦点距離 長焦点距離
Fナンバー 3.5 5.0 5.8
焦点距離 25.68 99.89 340.96
半画角 30.3 8.0 2.4
像高 14.24 14.24 14.24
BF 39.01 55.48 73.25
レンズ全長 169.82 216.55 250.58
d6 2.000 48.676 82.082
d14 34.121 12.526 2.000
d20 2.185 5.629 8.103
d23 8.092 4.648 2.174
d30 3.042 8.222 1.600
(表18)
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 130.68
2 7 -18.24
3 16 30.54
4 21 -33.25
5 24 26.53
6 31 -56.46
(表19)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 7.24 7.04 6.21 7.90 7.16 7.16
条件式(2) 5.79 4.31 4.34 5.08 4.91 4.93
条件式(3) 63.4 63.4 63.4 63.4 63.4 63.4
10 正の第1レンズ群
20 負の第2レンズ群
30 正の第3レンズ群
40 負の第4レンズ群
50 正の第5レンズ群
60 負の第6レンズ群
S 絞り
I 像面
Claims (6)
- 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、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群、及び負の屈折力の第6レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群のレンズ群間隔が増加し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
前記第2レンズ群は、変倍中、像面に対して固定されており、
次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
(1)5.0<f1/|f2|<9.0(f2<0)
(2)4.1<f1/f5<6.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離;
f2:第2レンズ群の焦点距離;及び
f5:第5レンズ群の焦点距離。 - 請求項1記載の高変倍ズームレンズ系において、
前記第6レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ及び正レンズから構成される高変倍ズームレンズ系。 - 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、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群、及び負の屈折力の第6レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群のレンズ群間隔が増加し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群のレンズ群間隔が減少する高変倍ズームレンズ系において、
前記第6レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ及び正レンズから構成され、
次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする高変倍ズームレンズ系。
(1)5.0<f1/|f2|<9.0(f2<0)
(2)4.1<f1/f5<6.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離;
f2:第2レンズ群の焦点距離;及び
f5:第5レンズ群の焦点距離。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の高変倍ズームレンズ系において、
前記第5レンズ群は、3枚以上の正レンズを含み、そのうち少なくとも3枚が、次の条件式(3)を満足する高変倍ズームレンズ系。
(3)V5p>60
但し、
V5p:第5レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高変倍ズームレンズ系において、
第1レンズ群及び第5レンズ群は、それぞれが異常分散性のある硝材からなる少なくとも1枚以上の正レンズを備え、次の条件式(4)及び(5)を満足する高変倍ズームレンズ系。
(4) Vd>80
(5) Pg,F >0.535
但し、
Vd:少なくとも1枚以上の正レンズのアッベ数;及び
Pg,F :少なくとも1枚以上の正レンズの部分分散比。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高変倍ズームレンズ系において、
前記第1レンズ群は、異常分散性のある硝材からなる少なくとも1枚以上の正レンズを備え、次の条件式(5')を満足する高変倍ズームレンズ系。
(5') Pg,F >0.540
但し、
Vd:少なくとも1枚以上の正レンズのアッベ数;及び
P g,F :少なくとも1枚以上の正レンズの部分分散比。
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