JP5528157B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- 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
- G02B15/144—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 four groups only
- G02B15/1441—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 four groups only the first group being positive
- G02B15/144113—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 four groups only the first group being positive arranged +-++
Description
0.01<|f2/√(fw*ft)|<0.35
0.070<D2/TL<0.105
5.0 < |f1 / f2| < 7.0
3.0 < f22 / f21 < 8.0
1.5 < f22 / f23 < 2.5
なる条件式を満足することを特徴としている。
0.01<|f2/√(fw*ft)|<0.35 −(1)
0.070<D2/TL<0.105 −(2)
なる条件式を満足している。
各実施例において更に好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次の如く設定するの
が良い。
0.100<|f2/√(fw*ft)|<0.345 −(1a)
条件式(1a)により、更に像面湾曲の変化を軽減するのが容易になる。
0.075<D2/TL<0.102 −(2a)
条件式(2a)により、更に全系の小型化が容易になる。更に好ましくは条件式(1a)、(2a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.15<|f2/√(fw*ft)|<0.34 −(1b)
条件式(1b)により、更に像面湾曲の変化を軽減するのが容易になる。
0.080<D2/TL<0.100 −(2b)
条件式(2b)により、更に全系の小型化が容易になる。
5.0 < |f1 / f2| < 7.0 −(3)
3.0 < f22 / f21 < 8.0 −(4)
1.5 < f22 / f23 < 2.5 −(5)
0.7 < D21 / D22 < 1.4 −(6)
0.12 < Np24 − Nn2 < 0.16 −(7)
Np24 > 1.9 −(8)
3.8 < f3 / fw < 5.2 −(9)
2.0 < |f4 / f2| < 4.0 −(10)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
5.3 < |f1 / f2| < 6.5 −(3a)
条件式(3a)により、更にズーミングの際の像面湾曲の変動と望遠端において球面収差及び軸上色収差の補正が容易になる。
3.3 < f22 / f21 < 7.0 −(4a)
条件式(4a)により、更にズーミングの際の球面収差とコマ収差の変動を軽減するのが容易になる。
1.55 < f22 / f23 < 2.4 −(5a)
条件式(5a)により、更に望遠側において球面収差の補正が容易になる。
0.8 < D21 / D22 < 1.3 −(6a)
条件式(6a)により、更にズーミングの際の球面収差の変動の軽減と広角端において非点収差の補正が容易になる。
0.122 < Np24 − Nn2 < 0.155 −(7a)
条件式(7a)により、更に全系の小型化が容易になる。
Np24 > 1.92 −(8a)
条件式(8a)により、更に全系の小型化が容易になる。
4.0 < f3 / fw < 5.1 −(9a)
条件式(9a)により、更に広角端において倍率色収差の補正が容易になる。
2.5 < |f4 / f2| < 3.8 −(10a)
条件式(10a)により、更にバックフォーカスの短縮と前玉有効径の小型化が容易になる。
5.5 < |f1 / f2| < 6.0 −(3b)
条件式(3b)により、更にズーミングの際の像面湾曲の変動と望遠端において球面収差及び軸上色収差の補正が容易になる。
3.6 < f22 / f21 < 6.0 −(4b)
条件式(4b)により、更にズーミングの際の球面収差とコマ収差の変動を軽減するのが容易になる。
1.6 < f22 / f23 < 2.3 −(5b)
条件式(5b)により、更に望遠側において球面収差の補正が容易になる。
0.9 < D21 / D22 < 1.2 −(6b)
条件式(6b)により、更にズーミングの際の球面収差の変動の軽減と広角端において非点収差の補正が容易になる。
0.125 < Np24 − Nn2 < 0.150 −(7b)
条件式(7b)により、更に全系の小型化が容易になる。
Np24 > 1.94 −(8b)
条件式(8b)により、更に全系の小型化が容易になる。
4.2 < f3 / fw < 5.0 −(9b)
条件式(9b)により、更に広角端において倍率色収差の補正が容易になる。
2.7 < |f4 / f2| < 3.6 −(10b)
条件式(10b)により、更にバックフォーカスの短縮と前玉有効径の小型化が容易になる。
第1レンズ群L1は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負の屈折力の第11レンズG11、物体側の面が凸形状の正の屈折力の第12レンズG12、物体側の面が凸でメニスカス形状の正の屈折力の第13レンズG13より成っている。第11レンズG11と第12レンズG12は接合されている。これにより、第11レンズG11で発生する諸収差を第12レンズG12、および第13レンズG13で補正している。
各レンズ群のレンズ構成は実施例1と同じである。
各レンズ群のレンズ構成は実施例1と同じである。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4のレンズ構成は、実施例1と同じである。第3レンズ群L3は物体側の面が凸でメニスカス形状の正の屈折力の第31レンズG31、両凹形状の負の屈折力の第32レンズG32、両凸形状の正の屈折力の第33レンズG33より成っている。
第1レンズ群L1、第4レンズ群L4のレンズ構成は実施例1と同じである。第2レンズ群L2は、2つの物体側の面が凸でメニスカス形状の負の屈折力の第21レンズG21、第22レンズG22、両凹形状の負の屈折力の第23レンズG23、両凸形状の正の屈折力の第24レンズG24により成っている。第23レンズG23と第24レンズG24は接合されている。第3レンズ群L3は物体側の面が凸でメニスカス形状の正の屈折力の第31レンズG31、両凹形状の負の屈折力の第32レンズG32、両凸形状の正の屈折力の第33レンズG33より成っている。
なる式で表している。なお、各実施例においてA3〜A12のうち記載が無い項は0であることを示す。*は非球面形状を有する面を意味している。「e−x」は10−xを意味している。BFはバックフォーカスである。又、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表1に示す。
数値実施例1
面データ
面番号 r d nd νd
1 65.534 1.60 1.84666 23.9
2 27.639 6.70 1.69680 55.5
3 ∞ 0.17
4 26.864 3.40 1.80400 46.6
5 66.684 (可変)
6 77.463 0.70 1.88300 40.8
7 6.760 1.95
8 20.424 0.60 1.77250 49.6
9 12.026 1.84
10 -22.172 0.60 1.77250 49.6
11 40.052 0.30
12 16.128 1.70 1.94595 18.0
13 217.453 (可変)
14(絞り) ∞ 1.20
15* 10.543 4.50 1.58313 59.4
16* -22.615 0.50
17 26.128 0.80 1.80518 25.4
18 10.802 (可変)
19 18.581 3.50 1.51823 58.9
20 -8.372 0.60 1.80518 25.4
21 -14.422 (可変)
22 ∞ 2.25 1.51633 64.1
23 ∞ 3.38
像面 ∞
非球面データ
第15面
K =-9.71802e-001
A 3=-1.41237e-005 A 5= 1.68899e-006 A 7= 1.13104e-008 A 9=-3.93385e-010
第16面
K =-1.13015e+001
A 3=-1.30222e-006 A 5= 4.58682e-006 A 7=-4.97281e-008
各種データ
ズーム比 19.79
広角 中間 望遠
焦点距離 4.80 28.91 95.00
Fナンバー 1.65 3.06 3.50
半画角(度) 33.7 5.9 1.8
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 79.88 79.88 79.88
BF 11.36 17.01 6.96
d 5 0.80 20.27 26.42
d13 27.17 7.70 1.55
d18 9.89 4.24 14.30
d21 6.50 12.15 2.09
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.22
2 6 -6.82
3 14 22.10
4 19 20.77
面データ
面番号 r d nd νd
1 65.056 1.60 1.84666 23.9
2 27.426 6.97 1.69680 55.5
3 14215.813 0.17
4 26.685 3.36 1.80400 46.6
5 65.550 (可変)
6 67.371 0.60 1.88300 40.8
7 6.752 1.89
8 17.676 0.50 1.77250 49.6
9 10.227 1.99
10 -23.921 0.50 1.80400 46.6
11 47.138 0.31
12 15.385 1.74 1.94595 18.0
13 155.525 (可変)
14(絞り) ∞ 1.30
15* 10.789 4.29 1.58313 59.4
16* -30.027 0.50
17 16.148 0.80 1.84666 23.9
18 9.383 (可変)
19 18.143 3.31 1.51633 64.1
20 -8.905 0.60 1.84666 23.9
21 -14.452 (可変)
22 ∞ 2.25 1.51633 64.1
23 ∞ 3.38
像面 ∞
非球面データ
第15面
K =-9.06891e-001
A 3=-1.03530e-005 A 5= 3.25109e-006 A 7=-2.60610e-008 A 9=-9.36882e-010
第16面
K =-1.93183e+001
A 3=-7.69346e-006 A 5= 6.25992e-006 A 7=-1.26916e-007
各種データ
ズーム比 19.73
広角 中間 望遠
焦点距離 4.79 28.80 94.51
Fナンバー 1.65 3.06 3.50
半画角(度) 33.7 6.0 1.8
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 79.84 79.84 79.84
BF 11.71 17.06 7.00
d 5 0.75 20.29 26.46
d13 27.16 7.62 1.45
d18 9.79 4.44 14.50
d21 6.84 12.20 2.13
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.25
2 6 -6.93
3 14 22.66
4 19 20.52
面データ
面番号 r d nd νd
1 63.263 1.60 1.84666 23.9
2 27.111 6.29 1.69680 55.5
3 1525.195 0.17
4 26.708 3.23 1.80400 46.6
5 64.501 (可変)
6 56.421 0.20 1.88300 40.8
7 6.623 1.93
8 17.756 0.20 1.77250 49.6
9 10.773 1.91
10 -24.802 0.20 1.80400 46.6
11 51.245 0.49
12 15.233 1.73 1.94595 18.0
13 107.928 (可変)
14(絞り) ∞ 1.30
15* 11.183 4.20 1.58313 59.4
16* -32.677 0.50
17 16.253 0.80 1.84666 23.9
18 9.646 (可変)
19 19.178 3.25 1.51633 64.1
20 -9.105 0.60 1.84666 23.9
21 -14.556 (可変)
22 ∞ 2.25 1.51633 64.1
23 ∞ 3.79
像面 ∞
非球面データ
第15面
K =-8.60027e-001
A 3= 2.12921e-006 A 5= 2.72892e-006 A 7= 4.57890e-009 A 9=-5.94387e-010
第16面
K =-2.15573e+001
A 3= 1.46828e-005 A 5= 6.62351e-006 A 7=-8.38539e-008
各種データ
ズーム比 19.66
広角 中間 望遠
焦点距離 4.80 28.88 94.39
Fナンバー 1.65 3.06 3.50
半画角(度) 33.7 5.9 1.8
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 79.63 79.63 79.63
BF 12.37 17.53 7.27
d 5 0.72 20.81 27.15
d13 28.36 8.27 1.92
d18 9.60 4.43 14.69
d21 7.10 12.26 2.00
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.71
2 6 -7.20
3 14 23.70
4 19 20.97
面データ
面番号 r d nd νd
1 56.792 1.60 1.84666 23.9
2 25.828 7.13 1.60311 60.6
3 -899.450 0.20
4 25.404 3.62 1.80400 46.6
5 75.745 (可変)
6 64.274 0.70 1.88300 40.8
7 6.355 1.87
8 17.714 0.60 1.77250 49.6
9 11.146 1.70
10 -25.447 0.60 1.77250 49.6
11 30.421 0.30
12 13.847 1.66 1.94595 18.0
13 78.491 (可変)
14(絞り) ∞ 1.30
15* 10.133 3.36 1.58313 59.4
16 86.836 2.44
17 -74.636 0.65 1.84666 23.9
18 36.631 0.58
19* 57.105 1.56 1.58313 59.4
20 -42.525 (可変)
21 17.183 3.58 1.51633 64.1
22 -9.574 0.60 1.84666 23.9
23 -15.670 (可変)
24 ∞ 2.25 1.51633 64.1
25 ∞ 4.02
像面 ∞
非球面データ
第15面
K =-9.50879e-001 A 4= 1.22186e-004 A 6= 1.18292e-006 A 8=-1.85370e-009 A10=
3.29077e-010
第19面
K = 3.62611e+001 A 4=-3.00814e-004 A 6=-1.55891e-006 A 8=-6.72189e-008
各種データ
ズーム比 19.71
広角 中間 望遠
焦点距離 4.79 35.47 94.49
Fナンバー 1.65 3.17 3.50
半画角(度) 33.5 4.8 1.8
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 79.81 79.81 79.81
BF 12.34 17.19 6.91
d 5 0.67 20.22 24.51
d13 25.24 5.70 1.40
d20 7.51 2.66 12.94
d23 6.84 11.69 1.41
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.71
2 6 -6.58
3 14 23.31
4 21 20.74
面データ
面番号 r d nd νd
1 52.945 1.60 1.84666 23.9
2 26.184 6.74 1.69680 55.5
3 301.666 0.17
4 29.474 3.24 1.80400 46.6
5 79.520 (可変)
6 93.731 0.60 2.00069 25.5
7 7.457 1.86
8 24.500 0.80 1.91082 35.3
9 13.000 2.05
10 -27.000 0.50 1.48749 70.2
11 9.922 2.25 1.94595 18.0
12 61.575 (可変)
13(絞り) ∞ 1.30
14* 11.189 3.23 1.58313 59.4
15 46.818 3.79
16 -29.890 0.65 1.84666 23.9
17 132.096 0.20
18 37.682 1.73 1.58313 59.4
19* -24.558 (可変)
20 16.048 4.84 1.48749 70.2
21 -9.798 0.60 1.76182 26.5
22 -18.668 (可変)
23 ∞ 2.25 1.51633 64.1
24 ∞ 3.64
像面 ∞
非球面データ
第14面
K =-5.80665e-001 A 4= 2.34574e-005 A 6= 2.03502e-006 A 8=-7.19435e-008 A10=
1.49915e-009 A12=-9.47487e-012
第19面
K =-8.80881e-001 A 4= 1.43040e-004 A 6= 6.06800e-007 A 8= 5.63717e-008 A10=
-2.96243e-009 A12= 4.88851e-011
各種データ
ズーム比 19.85
広角 中間 望遠
焦点距離 4.76 27.77 94.40
Fナンバー 1.65 3.06 3.50
半画角(度) 34.1 6.2 1.8
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 83.88 83.88 83.88
BF 11.28 16.91 7.13
d 5 0.77 20.61 26.87
d12 27.56 7.72 1.46
d19 8.12 2.49 12.27
d22 6.15 11.79 2.01
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.03
2 6 -6.88
3 13 23.12
4 20 23.90
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施例を図11を用いて説明する。図11において、10はビデオカメラ本体、11は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系である。12は撮影光学系11によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。13は撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、14は不図示の表示素子によって表示された被写体像を観察するためのファインダーである。このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。尚、本発明のズームレンズはデジタルスチルカメラにも同様に適用することができる。
Claims (8)
- 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折率の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第1レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群及び前記第4レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第21レンズ、負の屈折力の第22レンズ、負の屈折力の第23レンズ、正の屈折力の第24レンズから成り、広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第21レンズの焦点距離をf21、前記第22レンズの焦点距離をf22、前記第23レンズの焦点距離をf23、最も像側のレンズ面から像面までの距離を空気換算した際の、広角端における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTL、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をD2とするとき、
0.01<|f2/√(fw*ft)|<0.35
0.070<D2/TL<0.105
5.0 < |f1 / f2| < 7.0
3.0 < f22 / f21 < 8.0
1.5 < f22 / f23 < 2.5
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第21レンズと前記第22レンズの空気間隔をD21、該第22レンズと前記第23レンズとの空気間隔をD22とするとき、
0.7 < D21 / D22 < 1.4
なる条件式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。 - 前記第21レンズ、第22レンズ、第23レンズの材料の平均屈折率をNn2、前記第24レンズの材料の屈折率をNp24とするとき、
0.12 < Np24 − Nn2 < 0.16
Np24 > 1.9
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。 - 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
3.8 < f3 / fw < 5.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
2.0 < |f4 / f2| < 4.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第21レンズは像側が凹でメニスカス形状であり、前記第22レンズは像側が凹形状であり、前記第23レンズは両凹形状であり、前記第24レンズは物体側が凸形状であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に、ズーミングに際して固定の開口絞りを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴とする撮像装置。
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