JP5907226B2 - ズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置 - Google Patents
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Description
(2')νd1a<22.85
但し、
νd1a:第1aレンズ群中の最も物体側に位置する負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
(4)−0.3<f2/ft<−0.18
(5)4.5<TL/ST2<5.5
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
TL:長焦点距離端におけるレンズ全長(第1レンズ群の最も物体側の面と像面との間の距離)、
ST2:短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群の移動量、
である。
(6)0.15<D4/LD4<0.35
D4:第4aレンズ群と第4bレンズ群の空気間隔(第4aレンズ群の最も像側の面と第4bレンズ群の最も物体側の面との間の距離)、
LD4:第4レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面との間の距離、
である。
(7)SG1b<2.8
但し、
SG1b:第1bレンズ群の正単レンズの比重、
である。
(1)60<νd1b<75
(2)νd1a<24
但し、
νd1b:第1bレンズ群の正単レンズのd線に対するアッベ数、
νd1a:第1aレンズ群中の少なくとも1枚の負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
(1')68<νd1b<75
(3)1.0<SP1b<1.8
但し、
SP1b:第1bレンズ群の正単レンズのシェーピングファクター、
SP1b=(R2+R1)/(R2−R1)
R1:第1bレンズ群の正単レンズの物体側の面の曲率半径、
R2:第1bレンズ群の正単レンズの像側の面の曲率半径、
である。
(3')1.15<SP1b<1.55
第2レンズ群G2は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、単調に像側に移動する。
第3レンズ群G3は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、一旦像側に移動してから若干量だけ物体側に戻る(結果として短焦点距離端に対して像側に移動する)態様と、単調に像側に移動する態様があり得る。
条件式(1)の上限を超えると、色収差の補正には有利だが、比重の大きな硝材しか存在しないため、正単レンズ13を構成する硝材の比重が大きくなりすぎて(大きくせざるを得ず)、フォーカスレンズ群が大型化及び重量化する結果、迅速で静穏なフォーカシングが困難となる。
条件式(1)の下限を超えると、特に長焦点距離端において、軸上色収差や倍率色収差などの諸収差の補正が困難となり、光学性能が劣化してしまう。
この構成において条件式(2)及び条件式(2')は、第1aレンズ群G1a中の負レンズ11のd線に対するアッベ数を規定している。条件式(2)及び条件式(2')を満足することで、特に長焦点距離端において、軸上色収差や倍率色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(2)及び条件式(2')の上限を超えると、特に長焦点距離端において、軸上色収差や倍率色収差などの諸収差の補正が困難となり、光学性能が劣化してしまう。
条件式(3)の上限を超えると、第1bレンズ群G1bの正単レンズ13の曲率が大きくなりすぎる結果、高次の収差が発生して光学性能が劣化してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、非点収差が発生しやすくなり光学性能が劣化してしまう。
条件式(4)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る結果、ズーミング時の収差変動が大きくなって光学性能が劣化してしまう。
条件式(4)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る結果、ズーミング時の第2レンズ群G2の移動量が大きくなってレンズ系が大型化してしまう。
条件式(5)の上限を超えると、ズーミング時の第2レンズ群G2の移動量が小さくなりすぎて、誤差感度が大きくなって製造誤差による光学性能の悪化が発生しやすくなってしまう。
条件式(5)の下限を超えると、ズーミング時の第2レンズ群G2の移動量が大きくなりすぎて、レンズ系が大型化してしまう。
条件式(6)の上限を超えると、球面収差とコマ収差の補正が困難となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(6)の下限を超えると、画角ごとの光束の重複度が大きく、像面湾曲の補正が困難となって光学性能が劣化してしまう。
条件式(7)の上限を超えると、フォーカスレンズ群が大型化及び重量化する結果、迅速で静穏なフォーカシングが困難となる。条件式(7)の上限を超えた状態で、無理に迅速で静穏なフォーカシングを行うためには、よりパワーの大きいフォーカス駆動系を用いなければならず、レンズ系を含む光学ユニットの全体の大型化及び重量化が避けられない。
図1〜図6と表1〜表3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、図3はその横収差図であり、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はその横収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3はレンズ群データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 45.554 1.20 1.80810 22.8
2 31.451 4.30 1.49700 81.6
3 -2061.947 4.80
4 31.427 3.30 1.48749 70.2
5 390.000 d5
6 -273.977 1.00 1.72916 54.7
7 25.016 1.00
8 -24.825 1.00 1.72916 54.7
9 14.042 1.00
10 13.805 2.30 1.84666 23.8
11 106.188 1.00 1.77250 49.6
12 20.854 d12
13絞 ∞ 0.90
14 60.940 2.60 1.69680 55.5
15 -10.246 1.00 1.85026 32.3
16 -23.254 d16
17 19.427 2.20 1.69680 55.5
18 85.000 0.30
19 9.058 3.00 1.49700 81.6
20 74.966 1.00 1.72342 38.0
21 8.918 5.20
22 20.735 2.30 1.60300 65.5
23 -31.228 2.50
24 -9.860 1.00 1.56732 42.8
25 -16.841 9.28
26 ∞ 1.05 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.84
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.50 21.49 44.04
W 17.6 12.5 6.0
Y 4.70 4.70 4.70
fB 0.56 0.55 0.53
L 75.58 75.57 75.55
d5 1.65 9.04 18.89
d12 9.67 8.00 1.69
d16 10.48 4.76 1.22
(表3)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.59
2 6 -10.78
3 14 30.57
4 17 24.72
図7〜図12と表4〜表6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、図9はその横収差図であり、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はその横収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6はレンズ群データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 45.470 1.20 1.80810 22.8
2 31.462 4.30 1.49700 81.6
3 -1288.781 4.80
4 31.049 3.30 1.48749 70.2
5 300.000 d5
6 -271.357 1.00 1.72916 54.7
7 24.869 1.00
8 -24.895 1.00 1.72916 54.7
9 14.025 1.00
10 13.811 2.30 1.84666 23.8
11 106.194 1.00 1.77250 49.6
12 20.845 d12
13絞 ∞ 0.90
14 61.019 2.60 1.69680 55.5
15 -10.237 1.00 1.85026 32.3
16 -23.289 d16
17 19.488 2.20 1.69680 55.5
18 90.000 0.30
19 9.058 3.00 1.49700 81.6
20 77.335 1.00 1.72342 38.0
21 8.914 5.20
22 20.839 2.30 1.60300 65.5
23 -31.652 2.50
24 -9.926 1.00 1.56732 42.8
25 -16.919 9.28
26 ∞ 1.05 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表5)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.51 21.53 44.28
W 17.6 12.5 6.0
Y 4.70 4.70 4.70
fB 0.56 0.55 0.52
L 75.58 75.57 75.54
d5 1.65 9.04 18.89
d12 9.66 8.00 1.67
d16 10.48 4.76 1.24
(表6)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.56
2 6 -10.75
3 14 30.65
4 17 24.66
図13〜図18と表7〜表9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、図15はその横収差図であり、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はその横収差図である。表7は面データ、表8は各種データ、表9はレンズ群データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 45.454 1.20 1.80810 22.8
2 31.513 4.30 1.49700 81.6
3 -1136.453 4.80
4 31.062 3.30 1.48749 70.2
5 290.000 d5
6 -268.049 1.00 1.72916 54.7
7 24.813 1.00
8 -24.908 1.00 1.72916 54.7
9 14.015 1.00
10 13.803 2.30 1.84666 23.8
11 102.117 1.00 1.77250 49.6
12 20.825 d12
13絞 ∞ 0.90
14 60.625 2.60 1.69680 55.5
15 -10.254 1.00 1.85026 32.3
16 -23.233 d16
17 19.445 2.20 1.69680 55.5
18 85.000 0.30
19 9.052 3.00 1.49700 81.6
20 75.329 1.00 1.72342 38.0
21 8.916 5.20
22 20.759 2.30 1.60300 65.5
23 -31.716 2.50
24 -9.887 1.00 1.56732 42.8
25 -16.626 9.28
26 ∞ 1.05 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表8)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.49 21.50 44.26
W 17.7 12.5 6.0
Y 4.70 4.70 4.70
fB 0.56 0.55 0.52
L 75.58 75.57 75.54
d5 1.65 9.04 18.89
d12 9.66 8.00 1.67
d16 10.48 4.75 1.24
(表9)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.54
2 6 -10.73
3 14 30.48
4 17 24.70
図19〜図24と表10〜表12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、図21はその横収差図であり、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はその横収差図である。表10は面データ、表11は各種データ、表12はレンズ群データである。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12が物体側に凸の正メニスカスレンズである。
(2)第4レンズ群G4において、正レンズ41が両凸正レンズであり、正レンズ42が両凸正レンズであり、負レンズ43が両凹負レンズである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 35.763 1.20 1.80810 22.8
2 25.198 4.20 1.49700 81.6
3 353.696 4.01
4 24.078 3.30 1.48749 70.2
5 228.251 d5
6 -135.163 0.90 1.72916 54.7
7 17.044 1.05
8 -22.735 1.00 1.72916 54.7
9 12.022 0.99
10 12.871 2.20 1.84666 23.8
11 72.878 0.90 1.72916 54.7
12 22.207 d12
13絞 ∞ 1.00
14 44.133 2.50 1.60311 60.7
15 -9.565 0.90 1.85026 32.3
16 -18.402 d16
17 9.641 2.10 1.61800 63.4
18 -131.855 0.10
19 16.114 3.11 1.43875 95.0
20 -16.498 1.00 1.81600 46.6
21 10.994 3.41
22 17.765 3.50 1.69680 55.5
23 -21.194 0.99
24 -8.164 0.95 1.83400 37.2
25 -16.837 7.57
26 ∞ 1.20 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表11)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.83
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.45 26.00 43.65
W 17.7 10.4 6.1
Y 4.70 4.70 4.70
fB 2.75 2.75 2.75
L 69.25 69.25 69.25
d5 2.50 10.57 15.57
d12 8.22 5.81 1.60
d16 7.69 2.03 1.25
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.65
2 6 -8.80
3 14 29.53
4 17 22.99
図25〜図30と表13〜表15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、図27はその横収差図であり、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はその横収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15はレンズ群データである。
(1)第2レンズ群G2の負レンズ22が像側に凸の負メニスカスレンズである。
(2)第4レンズ群G4において、正レンズ42が両凸正レンズであり、負レンズ43が両凹負レンズである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 65.158 1.20 1.80810 22.8
2 38.658 3.70 1.49700 81.6
3 -222.787 4.41
4 22.703 3.30 1.48749 70.2
5 111.448 d5
6 -51.534 0.90 1.75500 52.3
7 10.958 1.40
8 -18.976 1.00 1.72916 54.7
9 -43.739 0.10
10 16.919 2.00 1.84666 23.8
11 500.000 0.90 1.72916 54.7
12 26.515 d12
13絞 ∞ 1.00
14 62.812 2.40 1.60311 60.7
15 -11.557 0.90 1.85026 32.3
16 -26.419 d16
17 10.989 2.10 1.61800 63.4
18 413.942 0.10
19 12.126 2.98 1.43875 95.0
20 -39.367 1.00 1.74320 49.3
21 10.186 3.08
22 20.988 4.09 1.80400 46.6
23 -27.625 1.41
24 -8.539 0.95 1.80000 29.9
25 -22.601 5.00
26 ∞ 1.20 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.83
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.29 26.00 43.20
W 17.9 10.4 6.1
Y 4.70 4.70 4.70
fB 5.50 5.50 5.50
L 72.08 72.08 72.08
d5 2.50 11.73 17.40
d12 12.56 8.72 1.60
d16 6.40 1.00 2.46
(表15)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.21
2 6 -12.13
3 14 48.96
4 17 21.71
図31〜図36と表16〜表18は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例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はその横収差図であり、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はその横収差図である。表16は面データ、表17は各種データ、表18はレンズ群データである。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12が物体側に凸の平凸正レンズである。
(2)第2レンズ群G2の負レンズ22が像側に凸の負メニスカスレンズである。
(3)第4レンズ群G4において、正レンズ41が両凸正レンズであり、正レンズ42が両凸正レンズであり、負レンズ43が両凹負レンズである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 53.022 1.20 1.80810 22.8
2 33.737 3.70 1.49700 81.6
3 ∞ 4.58
4 24.408 3.30 1.48749 70.2
5 160.088 d5
6 -39.224 0.90 1.75500 52.3
7 11.146 1.28
8 -23.058 1.00 1.72916 54.7
9 -86.125 0.10
10 15.389 2.00 1.84666 23.8
11 500.000 0.90 1.72916 54.7
12 21.977 d12
13絞 ∞ 1.00
14 61.966 2.40 1.60311 60.7
15 -11.543 0.90 1.85026 32.3
16 -23.543 d16
17 11.096 2.10 1.61800 63.4
18 -132.586 0.10
19 12.995 3.26 1.43875 95.0
20 -19.170 1.00 1.74400 44.8
21 11.064 3.92
22 21.949 3.99 1.80610 33.3
23 -31.758 1.32
24 -8.960 0.95 1.80810 22.8
25 -21.977 9.16
26 ∞ 1.20 1.51633 64.1
27 ∞ -
(表17)
各種データ
ズーム比(変倍比) 2.83
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 15.48 26.00 43.72
W 17.7 10.4 6.1
Y 4.70 4.70 4.70
fB 0.68 0.68 0.68
L 72.39 72.39 72.39
d5 2.50 12.22 18.57
d12 9.46 6.84 1.60
d16 9.49 2.40 1.28
(表18)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.82
2 6 -11.17
3 14 40.95
4 17 21.45
(表19)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 70.2 70.2 70.2
条件式(2) 22.76 22.76 22.76
条件式(3) 1.18 1.23 1.24
条件式(4) -0.245 -0.243 -0.242
条件式(5) 4.88 4.88 4.88
条件式(6) 0.297 0.297 0.297
条件式(7) 2.46 2.46 2.46
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 70.2 70.2 70.2
条件式(2) 22.76 22.76 22.76
条件式(3) 1.24 1.51 1.36
条件式(4) -0.202 -0.281 -0.256
条件式(5) 5.30 4.84 4.50
条件式(6) 0.225 0.196 0.236
条件式(7) 2.46 2.46 2.46
G1a 正の屈折力の第1aレンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
G1b 正の屈折力の第1bレンズ群
13 正単レンズ
G2 負の屈折力の第2レンズ群
21 負レンズ(像側に凹面を向けた負レンズ)
22 負レンズ(像側に凹面を向けた負レンズ)
23 正レンズ
24 負レンズ
G3 正の屈折力の第3レンズ群
31 正レンズ
32 負レンズ
G4 正の屈折力の第4レンズ群
G4a 正の屈折力の第4aレンズ群
41 正レンズ
42 正レンズ
43 負レンズ
G4b 正の屈折力の第4bレンズ群
44 正レンズ
45 負レンズ
S 絞り
OP 光学フィルタ
I 像面
Claims (6)
- 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも第2レンズ群と第3レンズ群が移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化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、少なくとも1枚の負レンズを有する正の屈折力の第1aレンズ群と、正単レンズからなる正の屈折力の第1bレンズ群とからなること、
第2レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、及び正レンズと負レンズの接合レンズからなること、及び
次の条件式(2')を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(2')νd1a<22.85
但し、
νd1a:第1aレンズ群中の最も物体側に位置する負レンズの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2レンズ群の接合レンズをなす正レンズと負レンズはともに、その物体側の面が物体側に凸面、その像側の面が像側に凹面を向けているズームレンズ系。
- 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)及び(5)を満足するズームレンズ系。
(4)−0.3<f2/ft<−0.18
(5)4.5<TL/ST2<5.5
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
TL:長焦点距離端におけるレンズ全長、
ST2:短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群の移動量。 - 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4レンズ群は、物体側から順に、少なくとも1枚の正レンズと負レンズを有する第4aレンズ群と、少なくとも1枚の正レンズと負レンズを有する第4bレンズ群とからなり、次の条件式(6)を満足するズームレンズ系。
(6)0.15<D4/LD4<0.35
D4:第4aレンズ群と第4bレンズ群の空気間隔、
LD4:第4レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面との間の距離。 - 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、次の条件式(7)を満足するズームレンズ系。
(7)SG1b<2.8
但し、
SG1b:第1bレンズ群の正単レンズの比重。 - 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と、このズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
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