JP5921220B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Description
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が大きくなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が小さくなるように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記第3レンズ群は、それぞれ1枚の正レンズと1枚の負レンズより構成され、前記第4レンズ群は1枚の正レンズより構成され、広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれfw、ft、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2とするとき、
6.0<f1/fw<20.0
0.05<|f2|/ft<0.40
なる条件式を満足することを特徴としている。
6.0<f1/fw<20.0 ・・・(1)
0.05<|f2|/ft<0.40 ・・・(2)
なる条件を満足している。
0.09<|f2|/ft<0.35 ・・・(2a)
これによれば、より高ズーム比化を図るのが容易となり、さらにズーム全域にわたり諸収差の補正が容易となる。また、さらに好ましくは各条件式(1a)、(2a)の数値範囲を次のごとく設定すると、先に述べた条件式が意味する効果を最大限に得られる。
0.12<|f2|/ft<0.30 ・・・(2b)
以上のように各実施例によれば、全系が小型で高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズが得られる。
0.3<|f3p/f3n|<0.9 ・・・(4)
0.2<f4/ft<0.7 ・・・(5)
0.1<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<2.5 ・・・(6)
0.05<(m1×m2)/(f1×f2)<0.60 ・・・(7)
1.6<f3/fw<4.0 ・・・(8)
0.1<D2/|m2|<3.0 ・・・(9)
0.05<(D2+D3)/(|m2|+|m3|)<0.90・・・(10)
1.8<β2t/β2w<7.0 ・・・(11)
0.35<f3/f4<0.80 ・・・(12)
1.7<N1n<2.6 ・・・(13)
0.005<D3/Lt<0.090 ・・・(14)
1.0<(1−β3t)×β4t<2.5 ・・・(15)
次に前述した条件式の技術的意味について説明する。
0.4<|f3p/f3n|<0.8 ・・・(4a)
0.25<f4/ft<0.60 ・・・(5a)
0.2<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<2.0 ・・・(6a)
0.1<(m1×m2)/(f1×f2)<0.5 ・・・(7a)
1.8<f3/fw<3.5 ・・・(8a)
0.2<D2/|m2|<2.0 ・・・(9a)
0.1<(D2+D3)/(|m2|+|m3|)<0.7 ・・・(10a)
2.1<β2t/β2w<6.0 ・・・(11a)
0.4<f3/f4<0.7 ・・・(12a)
1.75<N1n<2.40 ・・・(13a)
0.010<D3/Lt<0.075 ・・・(14a)
1.3<(1−β3t)×β4t<2.2 ・・・(15a)
また、さらに好ましくは各条件式の数値範囲を次のごとく設定すると、先に述べた各条件式が意味する効果を最大限に得られる。
0.5<|f3p/f3n|<0.7 ・・・(4b)
0.30<f4/ft<0.55 ・・・(5b)
0.3<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<1.7 ・・・(6b)
0.15<(m1×m2)/(f1×f2)<0.40 ・・・(7b)
2.0<f3/fw<3.0 ・・・(8b)
0.25<D2/|m2|<1.30 ・・・(9b)
0.15<(D2+D3)/(|m2|+|m3|)<0.50・・・(10b)
2.3<β2t/β2w<5.0 ・・・(11b)
0.45<f3/f4<0.60 ・・・(12b)
1.8<N1n<2.3 ・・・(13b)
0.02<D3/Lt<0.06 ・・・(14b)
1.5<(1−β3t)×β4t<2.0 ・・・(15b)
各実施例によれば以上のように各構成要件を設定することにより、高ズーム比でズーム範囲全体にわたり諸収差が良好に補正され、レンズ全長がコンパクトなズームレンズが得られる。
各数値実施例において面番号は物体側からの光学面の順序を示し、rは光学面の曲率半径、dは面間隔、ndとνdはそれぞれd線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。最終の2つのレンズ面はガラスブロックである。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 26.848 0.70 2.00069 25.5
2 16.823 3.04 1.80400 46.6
3 169.010 (可変)
4* -45.145 0.70 1.86400 40.6
5* 5.600 1.52
6 8.492 1.60 1.95906 17.5
7 15.319 (可変)
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9* -34.905 0.40
10 5.297 0.68 1.94595 18.0
11 3.479 0.70
12(絞り) ∞ (可変)
13* 16.046 1.26 1.69350 53.2
14* 393.282 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 1.06383e-006 A 8=-1.45930e-008 A10= 7.14729e-011
第5面
K =-4.95506e-001 A 4= 1.72153e-004 A 6= 1.19940e-005 A 8= 7.82138e-008
A10=-1.05403e-008 A12= 1.66656e-010
A 3=-1.76485e-004 A 5=-7.91343e-005
第8面
K =-9.80727e-001 A 4= 1.86868e-006 A 6=-1.03744e-005 A 8=-4.85111e-007
A10=-1.92301e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.94322e-004 A 6= 4.63543e-005 A 8=-2.12448e-005
第13面
K =-2.81797e+000 A 4=-9.02156e-005 A 6= 2.46070e-008 A 8=-2.68077e-008
A 3=-2.20563e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.27433e-004
各種データ
ズーム比 9.63
焦点距離 5.13 8.56 21.78 49.41
Fナンバー 3.56 4.05 4.96 5.77
半画角 33.01 24.35 10.09 4.48
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 45.37 41.67 50.05 61.16
BF 5.31 7.59 11.40 7.81
d 3 1.33 4.29 15.78 25.75
d 7 20.52 11.42 3.63 0.40
d12 6.32 6.50 7.37 15.33
d14 4.29 6.56 10.38 6.78
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.07
2 4 -8.92
3 8 11.62
4 13 24.09
面データ
面番号 r d nd νd
1 30.563 3.31 1.77250 49.6
2 -46.732 0.70 2.00069 25.5
3 -693.658 (可変)
4* -47.006 1.20 1.85135 40.1
5* 5.122 1.70
6 8.701 1.87 2.14352 17.8
7 14.029 (可変)
8* 5.530 1.89 1.58313 59.4
9* -16.775 0.85
10 6.260 0.85 2.10205 16.8
11 3.998 0.60
12(絞り) ∞ (可変)
13* 14.900 1.40 1.69350 53.2
14* -451.928 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.51
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 6.26238e-008 A 8=-1.22122e-008 A10= 1.79060e-010
第5面
K =-5.01501e-001 A 4= 1.35924e-004 A 6= 1.49130e-005 A 8= 1.00441e-007
A10=-2.64612e-008 A12= 4.87087e-010
A 3=-2.42927e-004 A 5=-1.15312e-004
第8面
K =-8.14626e-001 A 4=-3.88658e-004 A 6=-2.01115e-005 A 8= 2.06505e-006
A10=-1.22850e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.58286e-005 A 6= 1.56860e-005 A 8=-1.20840e-005
第13面
K =-5.86588e+000 A 4=-2.92829e-005 A 6= 5.70356e-007 A 8=-5.02333e-008
A 3=-2.02877e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.17846e-004
各種データ
ズーム比 9.96
焦点距離 4.87 7.34 22.20 48.50
Fナンバー 3.55 3.87 5.02 5.79
半画角 34.39 27.83 9.90 4.57
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 46.13 41.44 51.99 62.46
BF 4.26 6.68 10.75 6.81
d 3 1.33 3.01 16.23 25.34
d 7 20.02 11.90 3.32 0.95
d12 6.14 5.47 7.32 14.98
d14 3.22 5.64 9.71 5.78
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 45.48
2 4 -8.28
3 8 11.07
4 13 20.82
面データ
面番号 r d nd νd
1 25.101 0.30 2.04632 24.6
2 17.257 0.08
3 17.677 1.85 1.82103 51.1
4 218.206 (可変)
5* -45.880 0.25 2.04923 39.2
6* 5.373 0.58
7 7.324 1.29 2.18622 20.7
8 17.667 (可変)
9* 3.616 0.87 1.74782 62.9
10* 22.735 0.15
11 4.382 0.35 2.00069 25.5
12 2.762 0.80
13(絞り) ∞ (可変)
14* 22.197 0.75 1.75501 51.2
15* -78.832 (可変)
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1
17 ∞ 0.51
像面 ∞
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 6= 3.43665e-007 A 8=-6.54976e-008 A10= 1.23544e-009
第6面
K =-6.59011e-001 A 4= 3.54302e-004 A 6= 4.63082e-005 A 8= 4.99993e-007
A10=-2.85268e-008 A12= 6.48616e-010
A 3=-1.96290e-004 A 5=-1.40048e-004 A 7=-6.26649e-006
第9面
K =-4.69289e-001 A 4= 4.80005e-004 A 6= 2.84921e-005 A 8= 4.53903e-006
A10= 3.26745e-006
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.42311e-004 A 6=-4.24644e-005 A 8= 2.98591e-005
第14面
K = 1.14452e+001 A 4=-1.55084e-005 A 6= 8.79116e-006 A 8=-6.71301e-007
A10= 1.50625e-008
A 3=-2.36926e-004
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.64915e-005 A 6= 1.85921e-006
各種データ
ズーム比 10.10
焦点距離 5.50 8.30 25.74 55.50
Fナンバー 3.55 4.00 5.01 5.77
半画角 31.23 25.03 8.56 3.99
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 37.77 35.59 46.55 54.76
BF 7.95 9.64 12.69 6.34
d 4 0.86 3.03 16.83 24.72
d 8 17.55 11.23 3.20 0.20
d13 4.14 4.41 6.56 16.23
d15 6.91 8.61 11.65 5.30
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.64
2 5 -8.85
3 9 11.84
4 14 23.01
面データ
面番号 r d nd νd
1 30.468 0.40 2.04821 21.4
2 19.463 2.96 1.88300 40.8
3 124.274 (可変)
4* -40.878 0.30 1.72903 54.0
5* 5.355 1.88
6 7.935 1.52 2.00178 19.3
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像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 1.93402e-006 A 8=-2.15151e-008 A10= 7.90288e-011
第5面
K =-6.12339e-001 A 4= 5.54156e-004 A 6= 5.81813e-006 A 8= 1.42003e-007
A10=-2.59431e-009 A12= 9.25837e-011
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第7面
K = 5.09956e-001 A 4=-1.43755e-004 A 6= 8.99152e-006 A 8=-1.48617e-007
第8面
K =-9.46213e-001 A 4=-7.91132e-005 A 6=-2.68622e-005 A 8=-3.83810e-006
A10=-2.25872e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.11085e-004 A 6= 2.69388e-005 A 8=-2.71779e-005
第13面
K =-3.56709e+000 A 4= 2.25243e-004 A 6=-2.32025e-006 A 8= 3.13733e-008
A 3=-1.30860e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.47252e-005
各種データ
ズーム比 14.49
焦点距離 4.52 7.64 32.11 65.50
Fナンバー 3.18 3.70 5.09 6.17
半画角 35.75 26.90 6.88 3.39
像高 3.25 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 46.85 44.48 60.02 71.36
BF 6.62 7.86 13.37 6.47
d 3 1.21 5.01 23.37 31.51
d 7 22.93 13.82 1.81 0.45
d12 4.62 6.32 9.99 21.46
d14 5.76 7.00 12.52 5.61
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 52.07
2 4 -9.12
3 8 12.68
4 13 21.46
面データ
面番号 r d nd νd
1 23.389 0.70 2.16434 24.1
2 16.101 3.26 1.80400 46.6
3 124.243 (可変)
4* -50.894 0.70 1.86400 40.6
5* 4.542 1.76
6 8.348 1.51 1.95906 17.5
7 16.651 (可変)
8* 4.707 1.59 1.62263 58.2
9* -12.958 0.60
10 5.434 0.75 1.94595 18.0
11* 3.135 0.70
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.686 1.97 1.49710 81.6
14* -45.782 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 2.57466e-007 A 8=-1.68159e-008 A10= 2.84318e-010
第5面
K =-5.81193e-001 A 4= 1.90222e-005 A 6= 2.26531e-005 A 8=-4.57466e-007
A10=-2.81239e-008 A12= 8.37155e-010
A 3=-2.37232e-004 A 5=-9.25797e-005
第8面
K =-1.44022e+000 A 4=-2.99313e-004 A 6=-1.75512e-004 A 8= 7.18376e-007
A10=-4.35454e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.77281e-004 A 6=-1.85557e-004 A 8=-1.97197e-005
第11面
K = 1.20325e-002 A 4=-1.50930e-004 A 6= 4.17933e-005
第13面
K =-2.66156e-001 A 4= 5.49882e-004 A 6=-1.15577e-005 A 8= 2.64659e-007
A 3=-1.52365e-003
第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.79508e-005
各種データ
ズーム比 7.58
焦点距離 4.16 6.69 16.19 31.55
Fナンバー 3.26 3.72 4.81 5.77
半画角 38.69 30.06 13.46 7.00
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 37.33 33.25 43.30 53.92
BF 2.83 4.56 6.56 4.73
d 3 1.33 2.60 12.74 21.54
d 7 15.16 7.73 2.22 0.70
d12 4.47 4.83 8.25 13.42
d14 1.80 3.53 5.53 3.70
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.04
2 4 -7.57
3 8 8.92
4 13 16.27
面データ
面番号 r d nd νd
1 28.262 0.70 1.84666 23.9
2 16.844 3.06 1.80400 46.6
3* 150.087 (可変)
4* -40.484 0.70 1.86400 40.6
5* 5.803 1.83
6 9.178 1.31 2.10205 16.8
7* 14.454 (可変)
8* 5.513 1.16 1.67790 54.9
9* -46.360 0.60
10(絞り) ∞ 0.60
11 5.534 0.50 2.10205 16.8
12 3.764 (可変)
13* 15.809 1.35 1.69350 53.2
14* -422.956 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.51
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 5.45871e+000 A 4= 6.38273e-007 A 6= 1.74801e-009
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 1.35140e-006 A 8= 8.36127e-010 A10=-2.32185e-010
第5面
K =-5.05470e-001 A 4=-7.27741e-005 A 6= 3.73182e-006 A 8=-2.45799e-007
A10= 1.76529e-008 A12=-3.51746e-010
A 3=-3.87527e-005 A 5=-2.11132e-007
第7面
K =-4.69102e-002 A 4= 1.74746e-005 A 6=-5.42923e-009 A 8=-1.60151e-008
第8面
K =-1.18954e+000 A 4=-7.91658e-006 A 6= 6.32232e-006 A 8= 8.48089e-009
A10=-1.47795e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.93614e-004 A 6= 5.36578e-005 A 8=-1.59915e-005
第13面
K = 7.18687e-001 A 4=-2.42564e-004 A 6= 1.56748e-005 A 8=-1.10692e-006
A10= 6.15634e-008 A12=-1.35784e-009
A 3=-8.55082e-005
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.29158e-004 A 6= 5.37351e-006
各種データ
ズーム比 9.64
焦点距離 5.13 8.90 26.79 49.41
Fナンバー 3.50 4.01 5.09 5.70
半画角 37.76 24.58 8.25 4.46
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 44.47 40.59 50.85 59.58
BF 5.52 8.11 12.08 7.09
d 3 1.34 4.48 17.49 24.62
d 7 19.84 10.32 2.03 0.40
d12 5.96 5.86 7.44 15.66
d14 4.48 7.07 11.04 6.05
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.63
2 4 -8.77
3 8 11.64
4 13 22.00
L4 第4レンズ群
Claims (16)
- 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第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レンズ群から構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が大きくなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が小さくなるように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記第3レンズ群は、それぞれ1枚の正レンズと1枚の負レンズより構成され、前記第4レンズ群は1枚の正レンズより構成され、広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれfw、ft、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2とするとき、
6.0<f1/fw<20.0
0.05<|f2|/ft<0.40
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3レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνd3p、前記第3レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数をνd3nとするとき、
20<νd3p−νd3n<70
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3レンズ群に含まれる正レンズの焦点距離をf3p、前記第3レンズ群に含まれる負レンズの焦点距離をf3nとするとき、
0.3<|f3p/f3n|<0.9
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2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、
0.2<f4/ft<0.7
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。 - 広角端と望遠端における前記第2レンズ群の横倍率を各々β2w、β2t、広角端と望遠端における前記第3レンズ群の横倍率を各々β3w、β3tとするとき、
0.1<(β3t/β3w)/(β2t/β2w)<2.5
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。 - 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の移動量を各々m1、m2とするとき、
0.05<(m1×m2)/(f1×f2)<0.60
なる条件式を満足す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3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
1.6<f3/fw<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6のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、前記第2レンズ群の光軸上の厚みをD2とするとき、
0.1<D2/|m2|<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7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レンズ群の光軸上の厚みを各々D2、D3、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の移動量を各々m2、m3とするとき、
0.05<(D2+D3)/(|m2|+|m3|)<0.90
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端と望遠端における前記第2レンズ群の横倍率を各々β2w、β2tとするとき、
1.8<β2t/β2w<7.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の焦点距離を各々f3、f4とするとき、
0.35<f3/f4<0.80
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群に含まれる負レンズの材料の屈折率をN1nとするとき、
1.7<N1n<2.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第3レンズ群の光軸上の厚さをD3、望遠端におけるレンズ全長をLtとするとき、
0.005<D3/Lt<0.090
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の横倍率を各々β3t、β4tとするとき、
1.0<(1−β3t)×β4t<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至15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る像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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