JP5668409B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Description
2.70<TLt/(fw×ft)1/2<3.70
0.05<D1/ft<0.29
0.13<f3/ft<0.23
但し、TLt: 前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
fw : 前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft : 前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
D1 : 前記第1レンズ群の光軸上の厚さ、
f3 : 前記第3レンズ群の焦点距離。
1.00<D1/fw<1.50
2.20<TLw/(fw×ft)1/2<2.50
但し、TLw: 前記ズームレンズの広角端状態における全長。
0.50<R71/R81<2.00
但し、R71: 前記第3レンズ群における前記第1の正レンズの物体側曲率半径、
R81: 前記第3レンズ群における前記第2の正レンズの物体側曲率半径。
0.10<(−f2)/f1<0.25
但し、f2: 前記第2レンズ群の焦点距離、
f1: 前記第1レンズ群の焦点距離。
2.00<f4/fw<4.00
但し、f4: 前記第4レンズ群の焦点距離。
0.50<f3a/(−f3b)<1.00
但し、f3a: 前記前群の焦点距離、
f3b: 前記後群の焦点距離。
ンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを有して構成される。また、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、第1〜第4レンズ群G1〜G4がそれぞれ光軸に沿って移動することで(例えば、図1を参照)、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化するとともに、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、このとき第4レンズ群G4が一旦物体側へ移動した後に像側へ移動するようになっている。なお、ズームレンズZLと像面Iとの間には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されるフィルタ群FLが配設される。
0.05<D1/ft<0.29 …(2)
1.00<D1/fw<1.50 ・・・ (3)
の関係を規定している。条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、第1レンズ群G1の厚みが厚くなり、沈胴時にコンパクト化できず、また、非点収差や像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、沈胴厚は薄くなるが、広角端での非点収差、像面湾曲、倍率色収差の補正が困難となる。
る。条件式(9)の上限値を上回る条件である場合、第3レンズ群G3の後群のパワーが小さくなり、球面収差、色収差の補正が困難となる。一方、条件式(9)の下限値を下回る条件である場合、前群のパワーが小さくなり、球面収差の補正が困難となる。また、後群のパワーが大きくなり、コマ収差の補正が困難となる。
2.70<TLt/(fw×ft)1/2<3.70 …(1)
0.05<D1/ft<0.29 …(2)
但し、TLt: 前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
fw : 前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft : 前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
D1 : 前記第1レンズ群の光軸上の厚さ。
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第1実施例について図1〜図2および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係るズームレンズの構成およびズーム軌道を示す図である。第1実施例に係るズームレンズZLは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。
の記載は省略し、曲率半径「∞」は平面を示している。
で表される。なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略し
ている。また、[非球面データ]において、「E-n」は「×10-n」を示す。
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(10)
[全体諸元]
ズーム比=9.45
広角 中間 望遠
f=5.55 27.07 52.43
FNO=3.58 4.89 5.98
ω=37.72 8.55 4.35
Y=4.05
Bf=4.82718 10.17393 4.63761
TL=40.40998 53.63453 61.25781
TL´=40.65174 53.87630 61.49957
[レンズ諸元]
N R D nd νd
1 52.8697 0.9000 1.922860 20.88
2 32.5290 2.9000 1.497820 82.56
3 -188.7111 0.1000
4 21.4921 2.4500 1.729157 54.68
5 55.4898 (d5)
6* 62.3072 0.9000 1.851350 40.04
7* 5.2329 2.5500
8 -20.6162 0.6000 1.816000 46.62
9 15.8728 0.4000
10 10.5118 1.2500 1.945950 17.98
11 54.1423 (d11)
12 ∞ 0.4500 絞りS
13* 6.0329 2.2000 1.592520 67.87
14* -11.9281 0.6000
15 6.1080 1.7000 1.696797 55.53
16 -19.4100 0.4000 1.903660 31.27
17 3.8342 (d17)
18 9.8693 2.7000 1.487490 70.45
19 -45.6869 (d19)
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.3900
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞
[非球面データ]
第6面
κ=1.0000,A4=2.54930E-04,A6=-3.02400E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=0.7429,A4=6.20780E-04,A6=3.03310E-05,A8=6.46920E-08,A10=7.44860E-08
第13面
κ=0.1382,A4=-3.24370E-04,A6=-1.44810E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第14面
κ=1.0000,A4=1.39690E-04,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
f=5.5544 27.0715 52.4279
d5=0.9000 15.8980 20.3998
d11=10.4500 1.5465 0.7501
d17=4.1328 5.9161 15.3703
d19=3.5490 8.9022 3.3954
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 35.38253
G2 6 -6.04666
G3 12 9.44052
G4 18 16.91819
[条件対応値]
条件式(1)TLt/(fw×ft)1/2=3.6039
条件式(2)D1/ft=0.1211
条件式(3)D1/fw=1.1432
条件式(4)TLw/(fw×ft)1/2=2.3822
条件式(5)f3/ft=0.1801
条件式(6)R71/R81=0.9877
条件式(7)(−f2)/f1=0.1709
条件式(8)f4/fw=3.0459
条件式(9)f3a/(−f3b)=0.7008
35.8nm)、CはC線(λ=656.3nm)、FはF線(λ=486.1nm)における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
以下、本願の第2実施例について図3〜図4および表2を用いて説明する。図3は、第2実施例に係るズームレンズの構成およびズーム軌道を示す図である。なお、第2実施例のズームレンズは、非球面の位置を除いて第1実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第2実施例において、第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21における両側のレンズ面が非球面となっており、第3レンズ群G3の第1の正レンズL31における物体側のレンズ面が非球面となっている。
[全体諸元]
ズーム比=9.46
広角 中間 望遠
f=5.55 25.43 52.48
FNO=3.58 4.79 5.86
ω=37.60 9.05 4.35
Y=4.05
Bf=4.86977 10.50448 4.70677
TL=40.76977 52.99243 61.40422
TL´=41.01168 53.23434 61.64613
[レンズ諸元]
N R D nd νd
1 49.2257 0.9000 1.922860 20.88
2 31.1379 2.8000 1.497820 82.56
3 -241.9161 0.1000
4 21.8050 2.4000 1.729157 54.68
5 57.9550 (d5)
6* 66.9983 0.9000 1.851350 40.04
7* 5.4606 2.6500
8 -21.0780 0.6000 1.816000 46.62
9 13.1978 0.4000
10 10.1022 1.2500 1.945950 17.98
11 54.7575 (d11)
12 ∞ 0.5000 絞りS
13* 6.1623 2.2000 1.592520 67.87
14 -12.3085 0.5500
15 6.6513 1.7000 1.729157 54.68
16 -9.9468 0.4500 1.850260 32.35
17 3.8922 (d17)
18 10.2562 2.8000 1.487490 70.45
19 -39.5485 (d19)
20 ∞ 0.2100 1.516800 64.12
21 ∞ 0.3900
22 ∞ 0.5000 1.516800 64.12
23 ∞
[非球面データ]
第6面
κ=1.0000,A4=3.38150E-04,A6=-3.98190E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=0.8569,A4=5.90850E-04,A6=3.65740E-05,A8=-3.23810E-07,A10=7.98740E-08
第13面
κ=0.3200,A4=-5.13470E-04,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
f=5.5501 25.4311 52.4838
d5=0.9000 15.2594 20.3998
d11=10.4000 1.6003 0.7001
d17=4.4000 5.4283 15.3976
d19=3.5281 9.2214 3.2690
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 35.22017
G2 6 -5.97699
G3 12 9.55574
G4 18 17.01991
[条件対応値]
条件式(1)TLt/(fw×ft)1/2=3.6120
条件式(2)D1/ft=0.1181
条件式(3)D1/fw=1.1171
条件式(4)TLw/(fw×ft)1/2=2.4030
条件式(5)f3/ft=0.1821
条件式(6)R71/R81=0.9265
条件式(7)(−f2)/f1=0.1697
条件式(8)f4/fw=3.0666
条件式(9)f3a/(−f3b)=0.6592
わかる。その結果、第2実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタルスチルカメラ1においても、優れた光学性能を確保することができる。
以下、本発明の第3実施例について図5〜図6および表3を用いて説明する。図5は、第3実施例に係るズームレンズの構成およびズーム軌道を示す図である。なお、第3実施例のズームレンズは、非球面の位置を除いて第1実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第3実施例において、第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21における両側のレンズ面が非球面となっており、第3レンズ群G3の第1の正レンズL31における物体側のレンズ面が非球面となっている。
ズーム比=9.61
広角 中間 望遠
f=5.46 20.47 52.49
FNO=3.65 4.80 5.79
ω=38.24 11.16 4.35
Y=4.05
Bf=5.12260 11.20722 4.57834
TL=40.99720 50.15359 61.47834
TL´=41.23896 50.39536 61.72010
[レンズ諸元]
N R D nd νd
1 45.3182 0.9000 1.922860 20.88
2 29.7434 2.9000 1.497820 82.56
3 -450.1867 0.1000
4 21.8357 2.3000 1.729157 54.68
5 54.6834 (d5)
6* 50.1160 0.9000 1.851350 40.04
7* 5.3592 2.800
8 -16.5814 0.7000 1.816000 46.62
9 15.7831 0.4000
10 11.4902 1.3000 1.945950 17.98
11 141.4044 (d11)
12 ∞ 0.5000 絞りS
13* 6.0688 2.3000 1.592520 67.87
14 -11.6511 0.6000
15 6.7947 1.6000 1.696797 55.53
16 -10.0461 0.5000 1.850260 32.35
17 3.9754 (d17)
18 9.8672 2.3000 1.487490 70.45
19 -36.4960 (d19)
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.3900
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞
[非球面データ]
第6面
κ=1.0000,A4=2.56400E-04,A6=-2.53200E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=0.6617,A4=6.09560E-04,A6=4.51350E-05,A8=-1.27940E-06,A10=1.24520E-07
第13面
κ=0.1498,A4=-4.34260E-04,A6=-2.92700E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
f=5.4578 20.4725 52.4869
d5=0.9500 13.2396 21.5000
d11=10.4246 1.7876 0.7000
d17=4.4000 3.8191 14.6000
d19=3.6741 9.6765 3.1145
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 36.21604
G2 6 -6.03394
G3 12 9.68525
G4 18 16.19640
[条件対応値]
条件式(1)TLt/(fw×ft)1/2=3.6466
条件式(2)D1/ft=0.1181
条件式(3)D1/fw=1.1360
条件式(4)TLw/(fw×ft)1/2=2.4365
条件式(5)f3/ft=0.1845
条件式(6)R71/R81=0.8932
条件式(7)(−f2)/f1=0.1666
条件式(8)f4/fw=2.9676
条件式(9)f3a/(−f3b)=0.7028
宜採用可能である。
ZL ズームレンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
S 絞り I 像面
L11 負メニスカスレンズ(負レンズ) L12 正レンズ
L13 正メニスカスレンズ(正レンズ)
L21 負メニスカスレンズ L22 負レンズ
L23 正メニスカスレンズ
L31 第1の正レンズ L32 第2の正レンズ
L33 負レンズ
L41 正レンズ
Claims (11)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4つのレンズ群からなるズームレンズであって、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するように、前記第1レンズ群および前記第3レンズ群が単調に物体側へ移動し、前記第2レンズ群が一旦像側へ移動した後に物体側へ移動し、前記第4レンズ群が一旦物体側へ移動した後に像側へ移動し、
前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと正レンズの接合レンズと、正レンズとからなり、
前記第2レンズ群は、3枚のレンズからなり、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1の正レンズと、第2の正レンズと、負レンズとからなり、次式の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2.70<TLt/(fw×ft)1/2<3.70
0.05<D1/ft<0.29
0.13<f3/ft<0.23
但し、TLt: 前記ズームレンズの望遠端状態における全長、
fw : 前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
ft : 前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
D1 : 前記第1レンズ群の光軸上の厚さ、
f3 : 前記第3レンズ群の焦点距離。 - 次式の条件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。
1.00<D1/fw<1.50 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1もしくは2に記載のズームレンズ。
2.20<TLw/(fw×ft)1/2<2.50
但し、TLw: 前記ズームレンズの広角端状態における全長。 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50<R71/R81<2.00
但し、R71: 前記第3レンズ群における前記第1の正レンズの物体側曲率半径、
R81: 前記第3レンズ群における前記第2の正レンズの物体側曲率半径。 - 前記第2レンズ群における最も物体側の負レンズが非球面レンズであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.10<(−f2)/f1<0.25
但し、f2: 前記第2レンズ群の焦点距離、
f1: 前記第1レンズ群の焦点距離。 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
2.00<f4/fw<4.00
但し、f4: 前記第4レンズ群の焦点距離。 - 前記第3レンズ群は、前記第1の正レンズを正のパワーの前群とし、前記第2の正レンズおよび前記負レンズを負のパワーの後群としており、
次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50<f3a/(−f3b)<1.00
但し、f3a: 前記前群の焦点距離、
f3b: 前記後群の焦点距離。 - 前記第3レンズ群が非球面を有していることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加するとともに、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、
前記ズームレンズが請求項1から10のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする光学機器。
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