JP5551055B2 - ズームレンズ系 - Google Patents
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Description
(1)P2νd<32
但し、
P2νd:第4レンズ群を構成する反射プリズムのd線に対するアッベ数、
である。
(2)2.5<P2R1/fw<6.8
(3)2.0<P2R2/fw<4.3
但し、
P2R1:第4レンズ群を構成する反射プリズムの物体側の面(入射面)の曲率半径[mm]、
P2R2:第4レンズ群を構成する反射プリズムの像側の面(出射面)の曲率半径[mm]、
fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
(4)P1νd<28
但し、
P1νd:第1レンズ群中の反射プリズムのd線に対するアッベ数、
である。
(5)1.1<ft/f2<1.5
但し、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
f2:第2レンズ群の焦点距離[mm]、
である。
より具体的には、図31の簡易移動図に示すように、全数値実施例1−5を通じて、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は光軸方向の位置(像面Iとの距離)が固定されており、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は一旦像側に移動した後に全体として物体側に移動し、反射プリズムPR2は光軸方向の位置(像面Iとの距離)が固定されている。
反射プリズムPR1は、入射面PR1−iから入射する光束を、反射面PR1−rによって出射面PR1−oに向けて略直角に反射させる。反射プリズムPR2は、入射面PR2−iから入射する光束を、反射面PR2−rによって出射面PR2−oに向けて略直角に反射して撮像センサ102に入射させる。このように本実施形態のズームレンズ系は、撮影対象(物体)に臨む入射側と撮像センサ101に臨む出射側にそれぞれ反射プリズムPR1と反射プリズムPR2を配置して光路を屈曲させることにより、薄型化を実現した屈曲光学系である。
条件式(1)の上限を超えると、特に短焦点距離端における色収差を良好に補正することができない。
条件式(2)はこの構成において、反射プリズムPR2の物体側の面(入射面)の曲率半径と、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、テレセン性と良好な色収差補正を両立させることができる。
条件式(2)の上限を超えると、反射プリズムPR2の物体側の面のパワーが弱くなりすぎて、第3レンズ群G3の最終面から出射した発散光を収束させるパワーが弱まるので、テレセン性が悪くなる。
条件式(2)の下限を超えると、反射プリズムPR2の物体側の面のパワーが強くなりすぎて、反射プリズムPR2全体としての負のパワーが弱まるので、特に短焦点距離端における倍率色収差補正が困難になる。
条件式(3)はこの構成において、反射プリズムPR2の像側の面(出射面)の曲率半径と、短焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、コンパクト性と良好な色収差補正を両立させることができる。
条件式(3)の上限を超えると、反射プリズムPR2全体としての負のパワーが弱くなりすぎて、特に短焦点距離端における倍率色収差の補正が困難になる。また、後側主点位置が像側へ移動するため、レンズ系のコンパクト化に不利になる。
条件式(3)の下限を超えると、反射プリズムPR2の物体側の面(入射面)よりも光線高が高い像側の面(出射面)のパワーが強くなりすぎて、軸外収差の補正が困難になる。
条件式(4)はこの構成において、第1レンズ群G1中の反射プリズムPR1のd線に対するアッベ数を規定している。条件式(4)を満足することで、変倍全域に亘って色収差を良好に補正することができる。つまり、条件式(4)を満足するような高分散な反射プリズムPR1を使用することで、第1レンズ群G1内において、負レンズ11で発生した色収差を反射プリズムPR1で打ち消して、変倍時の色収差の変動を小さくすることができる。
条件式(4)の上限を超えると、短焦点距離端における倍率色収差及び長焦点距離端における軸上色収差が補正不足となり好ましくない。
条件式(5)の上限を超えると、第2レンズ群G2のパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になるため高性能化に不利になる。
条件式(5)の下限を超えると、第2レンズ群G2のパワーが弱くなりすぎて、高変倍化が難しくなるとともに、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群G2の移動量が増加し、小型化(薄型化)において不利である。
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6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はその諸収差図であり、図3は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図4はその諸収差図であり、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、図6はその諸収差図である。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。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 -144.433 0.500 1.69680 55.5
2 3.085 0.928
3* 7.992 4.226 1.63548 23.9
4* 42.998 d4
5絞 ∞ 0.000
6* 4.010 1.438 1.59201 67.0
7* -7.647 0.400
8 9.822 0.688 1.60641 27.2
9 3.194 d9
10* ∞ 0.986 1.54358 55.7
11* -12.900 d11
12 19.458 4.423 1.60641 27.2
13 15.000 -
*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) 2.85
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.3 6.0
f 3.61 5.21 10.27
W 36.8 25.4 12.8
Y 2.30 2.30 2.30
fB 1.03 1.03 1.03
L 26.00 26.00 26.01
d4 7.413 4.686 0.300
d9 2.000 4.683 1.151
d11 1.974 2.015 9.939
(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 A10
3 0.000 0.1819E-02 0.2222E-03 -0.1626E-04 0.4628E-05
4 0.000 -0.7711E-03 -0.1197E-03 0.8581E-04 -0.1169E-04
6 0.000 -0.2333E-02
7 0.000 0.1971E-02
10 0.000 -0.1211E-02 -0.1135E-03 0.3216E-04
11 0.000 -0.1423E-02 -0.7063E-04 0.2382E-04
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1(第1レンズ群G1) 1 -6.35
2(第2レンズ群G2) 6 7.35
3(第3レンズ群G3) 10 23.73
4(反射プリズムPR2) 12 -172.62
図7〜図12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はその諸収差図であり、図9は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図10はその諸収差図であり、図11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12はその諸収差図である。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 -516.136 0.500 1.69680 55.5
2 2.884 1.112
3* 10.314 4.347 1.63548 23.9
4* 84.904 d4
5絞 ∞ 0.000
6* 4.821 2.744 1.55332 71.7
7* -4.935 0.400
8 10.113 0.672 1.60641 27.2
9 3.454 d9
10* ∞ 0.996 1.54358 55.7
11* -15.651 d11
12 12.565 4.423 1.60641 27.2
13 10.000 -
*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) 2.87
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.6 5.9
f 3.01 5.06 8.63
W 42.7 26.2 15.4
Y 2.30 2.30 2.30
fB 1.00 1.00 1.01
L 27.03 27.03 27.00
d4 7.562 3.793 0.300
d9 2.000 5.888 1.000
d11 1.273 1.157 9.496
(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 A10
3 0.000 0.2390E-02 0.4593E-03 -0.5055E-04 0.9365E-05
4 0.000 -0.8829E-03 0.1191E-03 0.4734E-04 -0.7808E-05
6 0.000 -0.3801E-02
7 0.000 0.1078E-02
10 0.000 -0.5986E-02 0.1289E-02 -0.3152E-04
11 0.000 -0.6037E-02 0.8594E-03 0.1647E-04
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1(第1レンズ群G1) 1 -5.63
2(第2レンズ群G2) 6 7.16
3(第3レンズ群G3) 10 28.79
4(反射プリズムPR2) 12 -231.37
図13〜図18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はその諸収差図であり、図15は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図16はその諸収差図であり、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、図18はその諸収差図である。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 -34.299 0.500 1.69680 55.5
2 3.100 0.874
3* 8.140 4.299 1.63548 23.9
4* 36.158 d4
5絞 ∞ 0.000
6* 4.583 2.165 1.55332 71.7
7* -5.406 0.400
8 9.827 0.722 1.60641 27.2
9 3.673 d9
10* ∞ 0.975 1.54358 55.7
11* -14.410 d11
12* 15.170 4.423 1.68893 31.2
13* 11.000 -
*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) 2.93
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.6 5.9
f 3.00 5.10 8.80
W 42.2 24.3 14.0
Y 2.30 2.30 2.30
fB 1.00 1.00 0.99
L 25.90 25.89 25.89
d4 7.330 3.679 0.319
d9 2.000 5.715 1.125
d11 1.213 1.139 9.094
(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 A10
3 0.000 0.2232E-02 0.2431E-03 -0.1565E-04 0.4676E-05
4 0.000 -0.7383E-03 -0.8727E-04 0.1192E-03 -0.1908E-04
6 0.000 -0.3563E-02
7 0.000 0.1085E-02
10 0.000 -0.4295E-02 0.6693E-03 -0.1776E-04
11 0.000 -0.4405E-02 0.4353E-03 0.9364E-05
12 0.000 0.5154E-03 -0.2002E-03 0.1794E-04
13 0.000 0.9468E-02 -0.2045E-02 0.3651E-03
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1(第1レンズ群G1) 1 -5.57
2(第2レンズ群G2) 6 6.80
3(第3レンズ群G3) 10 26.51
4(反射プリズムPR2) 12 -102.40
図19〜図24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はその諸収差図であり、図21は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図22はその諸収差図であり、図23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24はその諸収差図である。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 -21.004 0.500 1.69680 55.5
2 4.728 1.673
3 5.979 5.069 1.63548 23.9
4 10.551 d4
5絞 ∞ 0.000
6* 4.815 1.168 1.59201 67.0
7* -7.943 0.400
8 28.696 0.705 1.60641 27.2
9 4.875 d9
10* ∞ 0.952 1.54358 55.7
11* -15.092 d11
12* 10.239 4.423 1.60641 27.2
13* 8.500 -
*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) 2.85
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.0 5.9
f 4.00 5.05 11.40
W 34.7 25.9 10.8
Y 2.30 2.30 2.30
fB 1.00 1.00 1.00
L 29.63 29.63 29.64
d4 8.378 6.362 0.300
d9 2.197 4.352 1.227
d11 3.164 3.023 12.220
(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 A10
6 0.000 -0.1415E-02
7 0.000 0.1446E-02
10 0.000 0.5525E-03 -0.1559E-03 0.9051E-05
11 0.000 0.2841E-03 -0.4881E-04 0.2409E-05
12 0.000 0.1304E-03 0.4471E-03 -0.7823E-04 0.4892E-05
13 0.000 -0.5800E-02 0.5656E-02 -0.1023E-02 0.1286E-03
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1(第1レンズ群G1) 1 -7.73
2(第2レンズ群G2) 6 8.62
3(第3レンズ群G3) 10 27.76
4(反射プリズムPR2) 12 -2075.26
図25〜図30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はその諸収差図であり、図27は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図28はその諸収差図であり、図29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30はその諸収差図である。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 -856.554 0.500 1.69680 55.5
2 2.730 1.168
3* 10.312 4.185 1.63548 23.9
4* 70.508 d4
5絞 ∞ 0.000
6* 4.768 2.927 1.55332 71.7
7* -4.932 0.400
8 9.711 0.679 1.60641 27.2
9 3.505 d9
10* ∞ 0.998 1.54358 55.7
11* -14.442 d11
12 20.000 4.423 1.60641 27.2
13 10.000 -
*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) 2.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.6 5.8
f 3.00 5.05 8.65
W 43.8 26.4 15.3
Y 2.30 2.30 2.30
fB 1.00 1.00 1.00
L 26.90 26.90 26.86
d4 7.372 3.737 0.300
d9 2.000 5.727 1.047
d11 1.243 1.156 9.237
(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 A10
3 0.000 0.2925E-02 0.4620E-03 -0.4634E-04 0.1103E-04
4 0.000 -0.7561E-03 0.9446E-04 0.5113E-04 -0.1032E-04
6 0.000 -0.3573E-02
7 0.000 0.1447E-02
10 0.000 -0.4796E-02 0.9873E-03 -0.3682E-04
11 0.000 -0.5094E-02 0.7086E-03 -0.5571E-05
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1(第1レンズ群G1) 1 -5.21
2(第2レンズ群G2) 6 6.92
3(第3レンズ群G3) 10 26.57
4(反射プリズムPR2) 12 -39.59
(表21)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 27.2 27.2 31.2
条件式(2) 5.4 4.2 5.0
条件式(3) 4.2 3.3 3.7
条件式(4) 23.9 23.9 23.9
条件式(5) 1.4 1.2 1.3
実施例4 実施例5
条件式(1) 27.2 27.2
条件式(2) 2.6 6.7
条件式(3) 2.1 3.3
条件式(4) 23.9 23.9
条件式(5) 1.3 1.2
G2 正の屈折力を持つ第2レンズ群
G3 正の屈折力を持つ第3レンズ群
G4 負の屈折力を持つ第4レンズ群
11 負レンズ
21 正レンズ
22 負レンズ
31 正レンズ
PR1 正の屈折力を持つ反射プリズム
PR2 負の屈折力を持つ反射プリズム
S 絞り
I 像面
Claims (6)
- 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レンズ群から構成され、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減少する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、及びその物体側の面が物体側に凸であり正の屈折力を持つ反射プリズムから構成されており、
第4レンズ群は、負の屈折力を持つ反射プリズムから構成されており、
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)P2νd<32
但し、
P2νd:第4レンズ群を構成する反射プリズムのd線に対するアッベ数。 - 請求項1記載のズームレンズ系において、第4レンズ群を構成する反射プリズムは、その物体側の面が物体側に凸であり、その像側の面が像側に凹であり、次の条件式(2)及び(3)を満足するズームレンズ系。
(2)2.5<P2R1/fw<6.8
(3)2.0<P2R2/fw<4.3
但し、
P2R1:第4レンズ群を構成する反射プリズムの物体側の面の曲率半径、
P2R2:第4レンズ群を構成する反射プリズムの像側の面の曲率半径、
fw:短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項1または2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)P1νd<28
但し、
P1νd:第1レンズ群中の反射プリズムのd線に対するアッベ数。 - 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、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
(5)1.1<ft/f2<1.5
但し、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第4レンズ群を構成する反射プリズムは、その物体側の面と像側の面の少なくとも一面が非球面であるズームレンズ系。
- 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群中の反射プリズムは、その物体側の面と像側の面の少なくとも一面が非球面であるズームレンズ系。
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