JP5542639B2 - ズームレンズ系 - Google Patents
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Description
(1)−1.5<F2/F2B<−0.7
但し、
F2:第2レンズ群の焦点距離[mm]、
F2B:第2Bレンズ群の焦点距離[mm]、
である。
(1)−1.5<F2/F2B<−0.7
但し、
F2:第2レンズ群の焦点距離[mm]、
F2B:第2Bレンズ群の焦点距離[mm]、
である。
(2)0<(RA+RB)/(RA−RB)<3
但し、
RA:第2Bレンズ群を構成する負単レンズの物体側の面の曲率半径[mm]、
RB:第2Bレンズ群を構成する負単レンズの像側の面の曲率半径[mm]、
である。
(3)ν2B>45
但し、
ν2B:第2Bレンズ群を構成する負単レンズのd線に対するアッベ数、
である。
(4)T2B/T2<0.1
但し、
T2B:第2Bレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離(第2Bレンズ群の光軸上の厚み)[mm]、
T2:第2レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離(第2レンズ群の光軸上の厚み)[mm]、
である。
(5)1.05<M3T/M3W<1.35
但し、
M3T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率(結像倍率)、
M3W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率(結像倍率)、
である。
短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2のレンズ群間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3のレンズ群間隔が増加するように、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3の全てのレンズ群が光軸方向に移動する。
より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1は一旦像側に移動してから物体側に移動し、第2レンズ群G2は単調に物体側に移動し、第3レンズ群G3は単調に像側に移動する。
短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2のレンズ群間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3のレンズ群間隔が増加し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のレンズ群間隔が減少するように、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3が光軸方向に移動する。
より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1は一旦像側に移動してから物体側に移動し、第2レンズ群G2は単調に物体側に移動し、第3レンズ群G3は単調に像側に移動し、第4レンズ群G4は光軸方向に移動しない(像面Iとの距離が固定である)。
第2Aレンズ群G2Aは、物体側から順に、正レンズ21、物体側から順に位置する正レンズ22と負レンズ23の接合レンズ、及び正レンズ24の4枚のレンズで構成されている。正レンズ21は、その両面が非球面である。
第2Bレンズ群G2Bは、1枚の負レンズ25で構成されている。第2Bレンズ群G2B(負単レンズ25)は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である(無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し第2Bレンズ群G2B(負単レンズ25)を像側に移動させてフォーカシングを行う)。
条件式(1)の上限を超えると、フォーカスレンズ群である第2Bレンズ群G2Bの屈折力が弱くなりすぎて、第2Bレンズ群G2Bのフォーカシング移動量が大きくなり、フォーカス機構系を含む光学系が大型化する。
条件式(1)の下限を超えると、フォーカスレンズ群である第2Bレンズ群G2Bの屈折力が強くなりすぎて、第2Bレンズ群G2Bのフォーカシング移動量は小さくできるが、無限遠物体から有限距離物体へ合焦した場合の性能変動が大きくなる。
条件式(2)の上限を超えると、フォーカスレンズである負レンズ25の物体側の面と像側の面の曲率が近くなって屈折力が弱くなる結果、フォーカシング移動量が大きくなる。
条件式(2)の下限を超えると、フォーカスレンズである負レンズ25の物体側の面の曲率がきつくなりすぎて、被写体距離による収差変動が大きくなる。
条件式(3)の下限を超えると、合焦時の倍率色収差の変動が大きくなる。
条件式(4)の上限を超えると、フォーカスレンズ群である第2Bレンズ群G2Bの軽量化が十分でなく、フォーカス機構系の負担が大きくなる。
条件式(5)の上限を超えると、高変倍化には有利となるが、変倍時のレンズ射出角の変動が大きくなる。
条件式(5)の下限を超えると、第3レンズ群G3の変倍作用が少なくなるため、第2レンズ群G2の変倍負担が増えて、レンズ系を小型化することができない。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
図1〜図4と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図2、図3、図4はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
第2Aレンズ群G2Aは、物体側から順に、両凸正レンズ21、物体側から順に位置する両凸正レンズ22と両凹負レンズ23の接合レンズ、及び像側に凸の正メニスカスレンズ24で構成されている。両凸正レンズ21は、その両面が非球面である。
第2Bレンズ群G2Bは、1枚の両凹負レンズ25で構成されている。第2Bレンズ群G2B(両凹負レンズ25)は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である(無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し第2Bレンズ群G2B(両凹負レンズ25)を像側に移動させてフォーカシングを行う)。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に位置する絞りS(面番号7)は、第2レンズ群G2と一体に移動する。
第3レンズ群G3(両凸正レンズ31)の後方(像面Iとの間)に配置された光学フィルタOP(面番号19から20)は、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタなどのフィルタ類と、イメージセンサーのカバーガラスとを光学的に等価な1枚の平行平面板に置き換えたものである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 225.037 1.200 1.80420 46.5
2 15.089 4.540
3* 35.777 1.400 1.54358 55.7
4* 25.707 0.100
5 23.830 2.897 1.84666 23.8
6 56.890 d6
7絞 ∞ 0.200
8* 14.282 3.400 1.69350 53.2
9* -36.678 0.100
10 23.448 3.400 1.61800 63.4
11 -23.448 0.800 1.67270 32.2
12 10.398 1.732
13 -65.570 1.516 1.72916 54.7
14 -17.504 0.867
15 -113.940 0.800 1.69680 55.5
16 20.598 d16
17* 104.882 5.377 1.54358 55.7
18* -38.373 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.30
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 5.1 5.8
f 16.22 28.95 53.51
W 47.1 26.7 15.0
Y 14.20 14.20 14.20
fB 4.181 4.181 4.181
L 73.23 72.49 86.00
d6 24.748 10.693 3.022
d16 6.268 21.174 47.468
d18 7.703 6.114 1.000
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.6506E-04 0.2633E-06 -0.6673E-09
4 0.000 -0.8622E-04 0.3361E-06 -0.1316E-08
8 -1.654 0.2252E-04 0.7673E-07
9 0.000 0.5473E-04 -0.5955E-07
17 0.000 0.1953E-04 -0.5202E-07 0.7721E-10
18 0.000 0.3153E-04 -0.1037E-06 0.1448E-09
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.43
2 8 23.87
(2A 8 16.372)
(2B 15 -24.974)
3 17 52.38
図5〜図8と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図5は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図6、図7、図8はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 500.000 1.200 1.80420 46.5
2 15.720 4.371
3* 32.168 1.400 1.54358 55.7
4* 24.400 0.100
5 24.846 2.908 1.84666 23.8
6 62.170 d6
7絞 ∞ 0.200
8* 14.679 3.400 1.69350 53.2
9* -39.498 0.100
10 23.683 3.400 1.61800 63.4
11 -30.733 0.800 1.68893 31.2
12 11.070 1.604
13 -131.215 1.618 1.72916 54.7
14 -17.776 1.065
15 -87.264 0.800 1.69680 55.5
16 19.468 d16
17* 178.487 5.357 1.54358 55.7
18* -30.729 d18
19 -42.495 1.600 1.54358 55.7
20* -53.879 0.200
21 ∞ 2.000 1.51680 64.2
22 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.30
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 5.0 5.8
f 16.22 28.69 53.51
W 47.1 26.4 14.8
Y 14.20 14.20 14.20
fB 3.182 3.182 3.182
L 74.42 72.89 86.00
d6 25.520 11.262 2.949
d16 6.112 20.345 45.748
d18 7.483 5.977 2.000
(表7)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.8077E-04 0.2678E-06 -0.6677E-09
4 0.000 -0.1013E-03 0.3274E-06 -0.1139E-08
8 -1.495 0.1843E-04 0.1034E-06
9 0.000 0.5859E-04 -0.4389E-07
17 0.000 0.1899E-04 -0.9932E-07 0.2394E-09
18 0.000 0.3258E-04 -0.1799E-06 0.4226E-09
20 0.000 0.8034E-06 0.1338E-06 -0.4239E-09
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.84
2 8 23.92
(2A 8 15.905)
(2B 15 -22.773)
3 17 48.67
4 19 -389.27
図9〜図12と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図9は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図10、図11、図12はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 441.134 1.200 1.80420 46.5
2 15.334 4.334
3* 36.506 1.400 1.54358 55.7
4* 26.035 0.100
5 24.777 2.877 1.84666 23.8
6 66.693 d6
7絞 ∞ 0.200
8* 13.665 3.378 1.69350 53.2
9* -34.783 0.100
10 24.201 2.662 1.61800 63.4
11 -26.411 0.800 1.67270 32.2
12 10.345 2.500
13 -42.413 1.569 1.72916 54.7
14 -16.112 1.266
15 -331.190 0.800 1.69680 55.5
16 19.092 d16
17* 184.462 5.243 1.54358 55.7
18* -33.706 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.30
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 5.2 5.8
f 16.22 30.00 53.51
W 46.7 25.7 15.2
Y 14.20 14.20 14.20
fB 4.182 4.182 4.182
L 71.60 72.26 85.00
d6 23.826 9.882 2.812
d16 4.338 21.630 46.579
d18 8.823 6.135 1.000
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.8166E-04 0.4355E-06 -0.1322E-08
4 0.000 -0.1025E-03 0.4827E-06 -0.1870E-08
8 -2.446 0.7078E-04 -0.1802E-06
9 0.000 0.7306E-04 -0.2240E-06
17 0.000 0.5793E-05 -0.9687E-09 0.1855E-10
18 0.000 0.1584E-04 -0.4002E-07 0.7153E-10
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.39
2 8 23.80
(2A 8 16.789)
(2B 15 -25.882)
3 17 52.87
図13〜図16と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図13は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図14、図15、図16はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 232.866 1.200 1.80420 46.5
2 15.783 5.522
3* 55.984 1.400 1.54358 55.7
4* 31.854 0.109
5 37.066 2.557 1.84666 23.8
6 241.925 d6
7絞 ∞ 0.200
8* 14.361 3.458 1.69350 53.2
9* -31.575 0.100
10 28.472 2.793 1.48749 70.4
11 -42.946 2.000 1.69895 30.0
12 11.207 2.353
13 -55.437 1.614 1.69680 55.5
14 -15.296 1.164
15 -263.247 0.800 1.72916 54.7
16 23.246 d16
17* -283.576 4.922 1.54358 55.7
18* -28.643 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.30
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 5.2 5.8
f 16.22 29.74 53.51
W 46.0 25.4 14.9
Y 14.20 14.20 14.20
fB 3.181 3.181 3.181
L 73.96 73.72 85.00
d6 24.001 9.960 2.082
d16 4.388 22.117 46.545
d18 10.202 6.266 1.000
(表15)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.1252E-03 0.4141E-06 -0.1069E-08
4 0.000 -0.1457E-03 0.4617E-06 -0.1260E-08
8 -1.456 0.2128E-04 0.7923E-07
9 0.000 0.6995E-04 -0.1187E-06
17 0.000 0.1646E-05 -0.5232E-07 0.4156E-10
18 0.000 0.2021E-04 -0.8821E-07 0.8400E-10
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.03
2 8 24.01
(2A 8 17.744)
(2B 15 -29.260)
3 17 58.22
図17〜図20と表17〜表20は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図17は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図18、図19、図20はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 500.000 1.200 1.80420 46.5
2 15.945 5.228
3* 42.360 1.400 1.54358 55.7
4* 27.963 0.105
5 30.983 2.617 1.84666 23.8
6 98.717 d6
7絞 ∞ 0.200
8* 13.791 3.542 1.69350 53.2
9* -36.511 0.100
10 27.027 3.180 1.61800 63.4
11 -29.985 1.200 1.67270 32.2
12 10.191 1.994
13 -37.815 1.477 1.72916 54.7
14 -16.106 2.299
15 -503.778 0.800 1.77250 49.6
16 24.493 d16
17* 335.379 5.187 1.54358 55.7
18* -28.721 d18
19 ∞ 2.000 1.51680 64.2
20 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.30
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 4.1 5.7
f 16.22 29.34 53.51
W 47.1 25.9 15.0
Y 14.20 14.20 14.20
fB 3.182 3.182 3.182
L 72.89 72.25 85.00
d6 23.448 9.930 2.514
d16 7.235 21.860 45.775
d18 6.500 4.746 1.000
(表19)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 -0.1206E-03 0.3393E-06 -0.7784E-09
4 0.000 -0.1400E-03 0.4050E-06 -0.1029E-08
8 -1.042 0.2580E-05 0.1078E-06
9 0.000 0.6311E-04 -0.9766E-07
17 0.000 -0.2043E-05 0.3878E-07 -0.1706E-09
18 0.000 0.1416E-04 0.1754E-07 -0.1572E-09
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -29.65
2 8 22.80
(2A 8 17.657)
(2B 15 -30.216)
3 17 48.91
(表21)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) -0.956 -1.051 -0.920
条件式(2) 0.694 1.313 0.891
条件式(3) 55.46 55.46 55.46
条件式(4) 0.063 0.063 0.061
条件式(5) 1.175 1.155 1.206
実施例4 実施例5
条件式(1) -0.821 -0.755
条件式(2) 0.838 0.907
条件式(3) 54.67 49.6
条件式(4) 0.056 0.055
条件式(5) 1.210 1.145
11 負レンズ
12 負レンズ
13 正レンズ
G2 正の屈折力を持つ第2レンズ群
G2A 正の屈折力を持つ第2Aレンズ群
G2B 負の屈折力を持つ第2Bレンズ群
21 正レンズ
22 正レンズ
23 負レンズ
24 正レンズ
25 負レンズ
G3 正の屈折力を持つ第3レンズ群
31 正レンズ
G4 負の屈折力を持つ第4レンズ群
41 負レンズ
OP 光学フィルタ
S 絞り
I 像面
Claims (10)
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群、正の屈折力を持つ第2レンズ群、及び正の屈折力を持つ第3レンズ群で構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ群間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群のレンズ群間隔が増加するズームレンズ系において、
第2レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第2Aレンズ群、及び負の屈折力を持つ第2Bレンズ群で構成されていること、
第2Aレンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの4枚のレンズで構成されていること、
第2Bレンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群であること、及び
次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)−1.5<F2/F2B<−0.7
但し、
F2:第2レンズ群の焦点距離、
F2B:第2Bレンズ群の焦点距離。 - 物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群、正の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、及び負の屈折力を持つ第4レンズ群で構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ群間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群のレンズ群間隔が増加するズームレンズ系において、
第4レンズ群は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、光軸方向の位置が固定された1枚の負レンズからなること、
第2レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第2Aレンズ群、及び負の屈折力を持つ第2Bレンズ群で構成されていること、
第2Bレンズ群は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群であること、及び
次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)−1.5<F2/F2B<−0.7
但し、
F2:第2レンズ群の焦点距離、
F2B:第2Bレンズ群の焦点距離。 - 請求項2記載のズームレンズ系において、第2Aレンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ、及び正レンズの4枚のレンズで構成されているズームレンズ系。
- 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2Bレンズ群は、1枚の負レンズで構成されているズームレンズ系。
- 請求項4記載のズームレンズ系において、次の条件式(2)を満足するズームレンズ系。
(2)0<(RA+RB)/(RA−RB)<3
但し、
RA:第2Bレンズ群を構成する負単レンズの物体側の面の曲率半径、
RB:第2Bレンズ群を構成する負単レンズの像側の面の曲率半径。 - 請求項4または5記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
(3)ν2B>45
但し、
ν2B:第2Bレンズ群を構成する負単レンズのd線に対するアッベ数。 - 請求項1ないし6のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(4)を満足するズームレンズ系。
(4)T2B/T2<0.1
但し、
T2B:第2Bレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離、
T2:第2レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離。 - 請求項1ないし7のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
(5)1.05<M3T/M3W<1.35
但し、
M3T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
M3W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率。 - 請求項1ないし8のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2Bレンズ群は、光軸直交方向に移動して結像位置を変位させることにより像ぶれを補正する像ぶれ補正レンズ群であるズームレンズ系。
- 請求項1ないし9のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、少なくとも1面が非球面である負レンズ、及び正レンズの3枚のレンズで構成されているズームレンズ系。
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