JP6202836B2 - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
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Description
第1正レンズ群、第1負レンズ群及び第2正レンズ群は、それぞれレンズ成分を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、各レンズ群の間の間隔は変化し、
第1正レンズ群は静止し、
第1負レンズ群は像側に移動して絞りに近づき、
第2正レンズ群は物体側に移動して絞りに近づき、
合焦時、第1正レンズ群は静止し、
第1正レンズ群は、光路を折り曲げる反射面を有する反射部材と、第1正レンズ群物体側系と、第1正レンズ群像側系と、を備え、
第1正レンズ群物体側系は、反射面よりも物体側に位置すると共に、負屈折力を有し、
第1正レンズ群像側系は、反射面よりも像側に位置すると共に、正屈折力を有し、
以下の条件式(1)、(2)、(3)及び(7’)を満足することを特徴とする。
3.7<ft/fw (1)
1.55<|D1N/D2P|<2.5 (2)
1.75<|f2P/D2P|<2.5 (3)
4.5≦|f 1Po |×f 1Pi /IH t 2 ≦7.1 (7’)
ただし、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
ft、fwは、いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D1N=D1NIt−D1NIw、D2P=D2PIt−D2PIwであり、
D1NItは、望遠端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D1NIwは、広角端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D2PItは、望遠端における第2正レンズ群と像面との間の距離、
D2PIwは、広角端における第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
D1NIt、D1NIw、D2PIt、D2PIwは、いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f2Pは、第2正レンズ群の焦点距離、
f 1Po は、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
f 1Pi は、第1正レンズ群像側系の焦点距離、
IH t は、望遠端における無限遠物体に合焦した時の最大像高、
レンズ成分は、空気と接する屈折面として物体側面と像側面の2面を有している、
である。
また、他の側面に従う本発明に係るズームレンズは、物体側から像側に順に、正屈折力の第1正レンズ群と、負屈折力の第1負レンズ群と、絞りと、正屈折力の第2正レンズ群と、負屈折力の第2負レンズ群と、正屈折力の第3正レンズ群と、からなり、
第1正レンズ群、第1負レンズ群及び第2正レンズ群は、それぞれレンズ成分を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、各レンズ群の間の間隔は変化し、
第1正レンズ群は静止し、
第1負レンズ群は像側に移動して絞りに近づき、
第2正レンズ群は物体側に移動して絞りに近づき、
合焦時、第1正レンズ群は静止し、
第1正レンズ群は、光路を折り曲げる反射面を有する反射部材と、第1正レンズ群物体側系と、第1正レンズ群像側系と、を備え、
第1正レンズ群物体側系は、反射面よりも物体側に位置すると共に、負屈折力を有し、
第1正レンズ群像側系は、反射面よりも像側に位置すると共に、正屈折力を有し、
第1負レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズ成分と、最も像側に配置された正レンズ成分と、を有し、
第1負レンズ群の最も物体側に配置された負レンズ成分では、物体側面の形状と像側面の形状が、共に凹形状であり、
第1負レンズ群の最も像側に配置された正レンズ成分が接合レンズであり、
接合レンズは、物体側から順に、両凸正レンズと、メニスカス負レンズと、を有し、
以下の条件式(1)、(2)及び(3)を満足することを特徴とするズームレンズ。
3.7<f t /f w (1)
1.55<|D 1N /D 2P |<2.5 (2)
1.75<|f 2P /D 2P |<2.5 (3)
ただし、
f t は、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
f w は、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
f t 、f w は、いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D 1N =D 1NIt −D 1NIw 、D 2P =D 2PIt −D 2PIw であり、
D 1NIt は、望遠端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D 1NIw は、広角端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D 2PIt は、望遠端における第2正レンズ群と像面との間の距離、
D 2PIw は、広角端における第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
D 1NIt 、D 1NIw 、D 2PIt 、D 2PIw は、いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f 2P は、第2正レンズ群の焦点距離、
レンズ成分は、空気と接する屈折面として物体側面と像側面の2面を有している、
である。
3.7<ft/fw (1)
1.55<|D1N/D2P|<2.5 (2)
1.75<|f2P/D2P|<2.5 (3)
ただし、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D1N=D1NIt−D1NIw、D2P=D2PIt−D2PIwであり、
D1NItは、望遠端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D1NIwは、広角端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D2PItは、望遠端における第2正レンズ群と像面との間の距離、
D2PIwは、広角端における第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f2Pは、第2正レンズ群の焦点距離、
レンズ成分は、空気と接する屈折面として物体側面と像側面の2面を有している、
である。
3.7<ft/fw (1)
1.55<|D1N/D2P|<2.5 (2)
1.75<|f2P/D2P|<2.5 (3)
ただし、
ftは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
fwは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離であって、
いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D1N=D1NIt−D1NIw、D2P=D2PIt−D2PIwであり、
D1NItは、望遠端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D1NIwは、広角端における第1負レンズ群と像面との間の距離、
D2PItは、望遠端における第2正レンズ群と像面との間の距離、
D2PIwは、広角端における第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f2Pは、第2正レンズ群の焦点距離、
である。
1.55<|D1NS/D2PS|<2.5 (4)
ただし、
D1NS=D1NSt−D1NSw、D2PS=D2PSt−D2PSwであり、
D1NStは、望遠端における第1負レンズ群と絞りとの間の距離、
D1NSwは、広角端における第1負レンズ群と絞りとの間の距離、
D2PStは、望遠端における第2正レンズ群と絞りとの間の距離、
D2PSwは、広角端における第2正レンズ群と絞りとの間の距離であって、
いずれも、無限遠物体に合焦した時の距離、
である。
0.5<D1PN1PP/f1P<1.0 (5)
ただし、
D1PN1PPは、第1正レンズ群の負レンズ成分と第1正レンズ群の正レンズ成分との間の光軸に沿った距離、
f1Pは、第1正レンズ群の焦点距離、
である。
ν1NP<29 (6)
ただし、
ν1NPは単レンズのd線におけるアッベ数、
である。
4.5≦|f1Po|×f1Pi/IHt 2≦7.5 (7)
ただし、
f1Poは、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
f1Piは、第1正レンズ群像側系の焦点距離、
IHtは、望遠端における無限遠物体に合焦した時の最大像高、
である。
0.7≦tanωw−(Lpri/Lw)≦1.3 (8)
3.5≦DT/(f1Po/IHt)≦16 (9)
ただし、
ωwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
Lpriは、プリズムの光軸に沿った全長であって、全長は、プリズムを構成する光学面のうちの、反射面よりも物体側にある光学面から反射面よりも像側にある光学面までの距離、
Lwは、ズームレンズ全系の光軸に沿った全長に、空気換算したバックフォーカス長を加えた距離であって、この距離は、広角端において無限遠物体に合焦した時の距離であり、全長は、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離、
DT=(IHw−fw×tanωw)/(fw×tanωw)×100であり、単位は%であり、
f1Poは、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IHtは、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
IHwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
fwは、広角端において無限遠物体に合焦した時のズームレンズ全系の焦点距離、
である。
4.2≦|(f1Po/IHt)×(f1P/IHt)/tanωw|≦11.6 (10)
5.6≦|(f1Po/fw)×(f1P/fw)|≦11.5 (11)
ただし、
f1Poは、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
f1Pは、第1正レンズ群の焦点距離、
IHtは、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
ωwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
fwは、広角端において無限遠物体に合焦した時のズームレンズ全系の焦点距離、
である。
1.0≦|(f1Po/IHt)/(tanωw)2|≦3.7 (12)
ただし、
f1Poは、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IHtは、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
ωwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。
1.5≦(Lpri/IHt)×(fw/IHt)/tanωw≦2.8 (13)
ただし、
Lpriは、プリズムの光軸に沿った全長であって、全長は、プリズムを構成する光学面のうちの、反射面よりも物体側にある光学面から反射面よりも像側にある光学面までの距離、
IHtは、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
fwは、広角端において無限遠物体に合焦した時のズームレンズ全系の焦点距離、
ωwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。
1.2≦|f1Po/IHt|≦3.6 (14)
ただし、
f1Poは、第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IHtは、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
である。
ωw≧42° (15)
ただし、
ωwは、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。
条件式(1)について、
下限値を4.1、更には4.7とすることが好ましい。
上限値を設け、20とすることが好ましい。上限値を上回らないようにすることで、ズーム全域での収差を低減しやすくなる。更には上限値を10、更には7とすることが好ましい。このようにすることは、ズームレンズの小型化と高性能化の両立に有利とる。
条件式(2)について、
下限値を1.65、更には1.69とすることが好ましい。
上限値を2.4、更には2.3とすることが好ましい。
条件式(3)について、
下限値を1.8とすることが好ましい。
上限値を2.3、更には2.2とすることが好ましい。
条件式(4)について、
下限値を1.65、更には1.69とすることが好ましい。
上限値を2.4、更には2.3とすることが好ましい。
条件式(5)について、
下限値を0.66、更には0.76とすることが好ましい。
上限値を0.92、更には0.86とすることが好ましい。
条件式(6)について、
上限値を27、更には25とすることが好ましい。
条件式(7)について、
下限値を5.3、更には5.8とすることが好ましい。
上限値を7.1、更には6.8とすることが好ましい。
条件式(8)について、
下限値を0.78、更には0.83とすることが好ましい。
上限値を1.1、更には0.88とすることが好ましい。
条件式(9)について、
下限値を5.5、更には6.0とすることが好ましい。
上限値を10.0、更には7.0とすることが好ましい。
条件式(10)について、
下限値を5.4、更には7.4とすることが好ましい。
上限値を10.0、更には9.2とすることが好ましい。
条件式(11)について、
下限値を6.6、更には7.6とすることが好ましい。
上限値を10.0、更には9.0とすることが好ましい。
条件式(12)について、
下限値を1.9、更には2.3とすることが好ましい。
上限値を3.2、更には2.7とすることが好ましい。
条件式(13)について、
下限値を1.8、更には2.0とすることが好ましい。
上限値を2.4、更には2.2とすることが好ましい。
条件式(14)について、
下限値を1.8、更には2.4とすることが好ましい。
上限値を3.0、更には2.7とすることが好ましい。
条件式(15)について、
下限値を44°とすることが好ましい。
上限値を設け、60°とすることが好ましい。上限値を上回らないようにすることは、ディストーションの低減、周辺光量の確保に有利となる。更には、上限値を50°とすることが好ましい。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は固定(静止)であり、第2レンズ群G2は像側に移動し、開口絞りSは固定(静止)であり、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動した後、像側に移動し、第5レンズ群G5は固定(静止)である。なお、第4レンズ群G4が像側へ移動する量はわずかである。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+k)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 5868.194 0.50 2.00100 29.13
2 9.944 2.15
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.15
5* 11.221 2.85 1.61881 63.85
6* -11.727 (可変)
7* -29.210 0.50 1.77030 47.40
8* 4.583 1.25
9 -40.857 0.60 1.69680 55.53
10 11.727 0.20
11* 7.066 1.38 1.80486 24.74
12* 224.805 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 5.477 2.81 1.61881 63.85
15* -13.884 1.98
16 13.769 0.40 2.00100 29.13
17 3.058 2.95 1.50670 70.48
18* -27.236 (可変)
19* -19.053 0.60 1.53071 55.69
20* 5.481 (可変)
21* 12.240 2.90 1.53071 55.69
22* -9.810 0.60
23 ∞ 0.80 1.51633 64.14
24 ∞ 2.17
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.33845e-04,A6=-4.38033e-06,A8=1.74779e-07,A10=-3.45325e-09
第6面
k=0.000
A4=1.78647e-04,A6=-3.90166e-06,A8=1.64975e-07,A10=-3.15774e-09
第7面
k=0.000
A4=9.30133e-04,A6=-7.55140e-05,A8=-8.82412e-07,A10=9.03479e-08
第8面
k=0.000
A4=-9.10768e-04,A6=5.68096e-05,A8=-6.37103e-06,A10=-5.42047e-07
第11面
k=0.000
A4=-2.15456e-03,A6=7.25939e-05,A8=9.43097e-06,A10=-3.99105e-07
第12面
k=0.000
A4=-1.12076e-03,A6=7.36307e-06,A8=7.46212e-06
第14面
k=0.000
A4=-5.52046e-04,A6=-1.13281e-05
第15面
k=0.000
A4=8.27756e-04,A6=-1.59393e-05,A8=7.53204e-07
第18面
k=0.000
A4=-1.13944e-03,A6=5.39936e-05,A8=-1.12183e-05
第19面
k=0.000
A4=-2.80342e-03,A6=2.05341e-04
第20面
k=0.000
A4=-2.22654e-03,A6=1.32701e-04
第21面
k=0.000
A4=-6.73442e-05
第22面
k=0.000
A4=-1.11186e-05
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.91 8.54 18.80
FNO. 4.01 5.09 5.85
2ω 89.57 47.44 22.08
IH 3.25 3.86 3.86
FB(in air) 3.30 3.30 3.30
全長(in air) 51.26 51.26 51.26
d6 0.50 4.11 8.76
d12 9.26 5.65 1.00
d13 5.76 2.26 0.90
d18 1.68 3.14 4.36
d20 1.44 3.48 3.62
群焦点距離
f1=12.67 f2=-6.98 f3=8.75 f4=-7.95 f5=10.75
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 6181.608 0.50 2.00100 29.13
2 9.966 2.15
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.15
5* 12.086 2.84 1.61881 63.85
6* -11.596 (可変)
7* -15.573 0.49 1.74320 49.29
8* 5.199 1.10
9 -75.708 0.50 1.69680 55.53
10 19.492 0.20
11* 9.192 1.19 1.82115 24.06
12* 296.829 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 6.476 2.60 1.61881 63.85
15* -13.494 2.36
16 10.901 0.40 2.00100 29.13
17 3.587 2.77 1.49710 81.56
18* -44.262 (可変)
19 -27.230 0.40 1.78590 44.20
20 7.207 (可変)
21* 16.474 2.98 1.53071 55.69
22* -7.572 2.18
23 ∞ 0.80 1.51633 64.14
24 ∞ 0.94
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.89595e-04,A6=1.80336e-06,A8=-6.11145e-08,A10=5.37248e-10
第6面
k=0.000
A4=8.72575e-05,A6=2.26896e-06,A8=-7.32667e-08,A10=8.18844e-10
第7面
k=0.000
A4=1.12197e-03,A6=-5.10784e-05,A8=-2.79168e-06,A10=1.16978e-07
第8面
k=0.000
A4=-2.58679e-04,A6=8.28937e-05,A8=7.25167e-06,A10=-1.50418e-06
第11面
k=0.000
A4=-1.50684e-03,A6=3.27739e-05,A8=2.14545e-05,A10=-7.98449e-07
第12面
k=0.000
A4=-1.00574e-03,A6=-2.22312e-05,A8=1.39239e-05
第14面
k=0.000
A4=-5.89917e-04,A6=-7.24150e-06
第15面
k=0.000
A4=3.19972e-04,A6=-7.84875e-06,A8=2.86898e-07
第18面
k=0.000
A4=-1.33060e-04,A6=7.97010e-06,A8=-5.84876e-06
第21面
k=0.000
A4=5.82829e-04
第22面
k=0.000
A4=1.65960e-03
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.91 8.54 18.80
FNO. 4.03 5.08 5.43
2ω 89.35 45.25 20.82
IH 3.25 3.86 3.86
FB(in air) 3.65 3.65 3.65
全長(in air) 51.49 51.49 51.49
d6 0.50 4.44 9.93
d12 10.33 6.39 0.90
d13 5.13 1.62 0.90
d18 1.51 2.70 3.26
d20 1.64 3.96 4.12
群焦点距離
f1=13.51 f2=-7.44 f3=8.55 f4=-7.21 f5=10.21
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.50 2.00100 29.13
2 9.680 1.97
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.15
5* 11.430 2.83 1.61881 63.85
6* -11.133 (可変)
7* -24.279 0.50 1.85370 40.58
8* 4.179 1.26
9* 14.302 1.78 2.10300 18.05
10* 4710.816 (可変)
11(絞り) ∞ (可変)
12* 6.409 2.44 1.61881 63.85
13* -13.508 2.39
14 29.992 0.40 2.00100 29.13
15 4.349 2.39 1.48749 70.23
16 -8.597 (可変)
17 -20.612 0.40 1.78590 44.20
18 7.299 (可変)
19* 11.030 3.09 1.53071 55.69
20* -9.161 2.00
21 ∞ 0.80 1.51633 64.14
22 ∞ 0.94
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.79432e-04,A6=-4.29538e-07,A8=1.90394e-08,A10=-4.62468e-10
第6面
k=0.000
A4=1.46758e-04,A6=1.73874e-07
第7面
k=0.000
A4=-1.45072e-04,A6=-4.84437e-05,A8=-2.95716e-08,A10=4.62249e-08
第8面
k=0.000
A4=-1.78443e-03,A6=2.94906e-05,A8=-1.40099e-05,A10=2.03050e-09
第9面
k=0.000
A4=-9.30675e-04,A6=7.17812e-05,A8=8.73913e-07,A10=-2.09447e-07
第10面
k=0.000
A4=-1.09602e-03,A6=3.04657e-05,A8=-1.22498e-07
第12面
k=0.000
A4=-4.30124e-04,A6=2.72025e-06
第13面
k=0.000
A4=6.52400e-04,A6=-3.16143e-06,A8=3.85219e-07
第19面
k=0.000
A4=1.58687e-04,A6=7.76641e-06,A8=-1.05484e-07
第20面
k=0.000
A4=1.20347e-03,A6=-4.02664e-06,A8=1.03124e-07
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.82 8.37 18.35
FNO. 3.86 4.91 5.49
2ω 90.43 46.27 21.49
IH 3.24 3.86 3.86
FB(in air) 3.47 3.47 3.47
全長(in air) 51.25 51.25 51.25
d6 0.50 4.00 8.99
d10 9.39 5.89 0.90
d11 5.84 1.93 0.90
d16 2.40 3.59 4.20
d18 1.45 4.17 4.59
群焦点距離
f1=12.58 f2=-7.12 f3=8.76 f4=-6.82 f5=9.96
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.50 2.00100 29.13
2 9.311 2.03
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.15
5* 11.656 2.85 1.61881 63.85
6* -10.536 (可変)
7* -31.340 0.50 1.85075 40.16
8* 4.033 1.25
9* 15.621 1.14 2.10300 18.05
10* -299.752 (可変)
11(絞り) ∞ (可変)
12* 6.392 3.09 1.61881 63.85
13* -12.550 2.31
14 64.852 0.40 2.00100 29.13
15 4.550 3.43 1.48749 70.23
16 -7.461 (可変)
17 -12.468 0.40 1.78590 44.20
18 8.860 (可変)
19* 10.575 3.00 1.53071 55.69
20* -8.065 1.98
21 ∞ 0.80 1.51633 64.14
22 ∞ 0.92
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.50197e-04,A6=-8.51991e-07,A8=1.09609e-08,A10=-3.86917e-10
第6面
k=0.000
A4=1.98782e-04,A6=-4.19557e-07
第7面
k=0.000
A4=-1.83870e-03,A6=9.71472e-05,A8=-7.12997e-06,A10=2.11448e-07
第8面
k=0.000
A4=-3.21370e-03,A6=3.11120e-05,A8=-1.24058e-05,A10=-1.65452e-08
第9面
k=0.000
A4=-7.98548e-04,A6=6.00564e-06,A8=3.50746e-07,A10=-7.70670e-08
第10面
k=0.000
A4=-1.26595e-03,A6=9.71283e-08,A8=-9.28803e-09
第12面
k=0.000
A4=-3.65084e-04,A6=4.50026e-06
第13面
k=0.000
A4=8.45812e-04,A6=-2.79446e-06,A8=5.95940e-07
第19面
k=0.000
A4=8.47209e-04,A6=-2.16855e-05,A8=-1.20990e-07
第20面
k=0.000
A4=2.82969e-03,A6=-6.11240e-05,A8=1.16675e-07
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.82 8.37 18.35
FNO. 3.95 5.09 5.57
2ω 90.17 45.66 21.19
IH 3.24 3.86 3.86
FB(in air) 3.43 3.43 3.43
全長(in air) 51.34 51.34 51.34
d6 0.50 4.33 9.29
d10 9.69 5.86 0.90
d11 5.23 1.75 0.90
d16 2.36 3.76 3.95
d18 0.98 3.06 3.72
群焦点距離
f1=12.05 f2=-7.03 f3=9.21 f4=-6.54 f5=9.13
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 -99567.235 0.50 2.00100 29.13
2 9.312 2.04
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.20
5* 12.455 2.85 1.61881 63.85
6* -10.274 (可変)
7* -71.265 0.50 1.85075 40.16
8* 4.512 1.11
9 24.488 1.90 1.84666 23.78
10 -6.924 0.50 1.80610 40.88
11* -1027.764 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 6.161 2.20 1.61881 63.85
14* -14.534 2.33
15 24.464 0.50 2.00100 29.13
16 4.100 3.10 1.51633 64.14
17 -9.936 (可変)
18 -16.401 0.40 1.80610 40.92
19 7.156 (可変)
20* 10.527 3.00 1.53071 55.69
21* -8.654 1.98
22 ∞ 0.80 1.51633 64.14
23 ∞ 0.91
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.14157e-04,A6=-1.06973e-06,A8=3.48137e-08,A10=-4.73170e-10
第6面
k=0.000
A4=2.14980e-04,A6=-5.81892e-07,A8=1.89136e-08
第7面
k=0.000
A4=-1.37355e-03,A6=3.80725e-05,A8=-3.71709e-06,A10=1.23109e-07
第8面
k=0.000
A4=-1.39480e-03,A6=1.07385e-05,A8=-1.04870e-05,A10=2.59529e-07
第11面
k=0.000
A4=-9.67484e-04,A6=-8.06696e-06
第13面
k=0.000
A4=-4.08137e-04,A6=3.32884e-06
第14面
k=0.000
A4=6.61170e-04,A6=4.54484e-06
第20面
k=0.000
A4=7.76209e-04,A6=-1.13820e-05,A8=8.78426e-08
第21面
k=0.000
A4=2.36390e-03,A6=-3.72524e-05,A8=2.91395e-07
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.82 8.37 18.34
FNO. 3.95 5.30 5.81
2ω 90.42 45.68 21.16
IH 3.24 3.86 3.86
FB(in air) 3.42 3.42 3.42
全長(in air) 51.87 51.87 51.87
d6 0.45 4.21 9.17
d11 9.62 5.86 0.90
d12 5.16 1.71 0.90
d17 2.36 3.86 4.89
d19 1.63 3.58 3.36
群焦点距離
f1=12.33 f2=-6.69 f3=8.66 f4=-6.13 f5=9.46
単位mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ 0.50 2.00100 29.13
2 10.044 2.01
3 ∞ 8.10 1.92286 20.88
4 ∞ 0.20
5* 12.083 2.79 1.61881 63.85
6* -10.867 (可変)
7* -20.570 0.50 1.85075 40.16
8* 4.688 1.20
9 23.358 1.77 1.84666 23.78
10 -7.982 0.50 1.80610 40.88
11* -49.610 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 6.353 2.25 1.61881 63.85
14* -14.273 2.60
15 27.579 0.50 2.00100 29.13
16 4.100 3.17 1.51633 64.14
17 -9.550 (可変)
18 -12.193 0.40 1.80610 40.92
19 7.703 (可変)
20* 10.352 3.00 1.53071 55.69
21* -7.215 1.98
22 ∞ 0.80 1.51633 64.14
23 ∞ 0.93
像面(撮像面)∞
非球面データ
第5面
k=0.000
A4=-1.17729e-04,A6=-7.82163e-07,A8=1.72488e-08,A10=-5.79768e-10
第6面
k=0.000
A4=2.00799e-04,A6=-4.57801e-07,A8=2.98894e-11
第7面
k=0.000
A4=-2.47459e-04,A6=-8.37207e-06,A8=-1.84912e-06,A10=8.11537e-08
第8面
k=0.000
A4=-7.21815e-04,A6=2.51719e-05,A8=-1.13482e-05,A10=3.43610e-07
第11面
k=0.000
A4=-6.72712e-04,A6=-2.17526e-05
第13面
k=0.000
A4=-4.25770e-04,A6=-4.46440e-06
第14面
k=0.000
A4=5.47621e-04,A6=-3.96883e-06
第20面
k=0.000
A4=5.43640e-04,A6=-2.02382e-05,A8=5.45259e-07
第21面
k=0.000
A4=2.36390e-03,A6=-5.96731e-05,A8=1.32792e-06
ズームデータ
広角 中間 望遠
f 3.82 8.37 18.35
FNO. 3.64 5.33 5.83
2ω 90.34 45.71 21.15
IH 3.24 3.86 3.86
FB(in air) 3.44 3.44 3.44
全長(in air) 51.85 51.85 51.85
d6 0.45 4.04 9.07
d11 9.52 5.93 0.90
d12 5.50 1.73 0.90
d17 2.40 3.89 4.80
d19 1.05 3.33 3.25
群焦点距離
f1=12.62 f2=-6.82 f3=8.93 f4=-5.80 f5=8.52
実施例1 実施例2 実施例3
(1) ft/fw 4.81 4.81 4.8
(2) |D1N/D2P| 1.7 2.231 1.718
(3) |f2P/D2P| 1.801 2.022 1.773
(4) |D1NS/D2PS| 1.7 2.231 1.718
(5) D1PN1PP/f1P 0.821 0.769 0.813
(6) ν1NP 24.74 24.06 18.05
(7) |f1Po|×f1Pi/IHt 2 6.497 6.708 6.214
(8) tanωw-(Lpri/Lw) 0.834 0.832 0.85
(9) DT/(f1Po/IHt) 6.253 6.147 6.31
(10)|(f1Po/IHt)×(f1P/IHt)/tanωw| 8.532 9.143 8.096
(11)|(f1Po/fw)×(f1P/fw)| 8.25 8.816 8.334
(12)|(f1Po/IHt)/(tanωw)2| 2.619 2.64 2.465
(13)(Lpri/IHt)×(fw/IHt)/tanωw 2.142 2.149 2.06
(14)|f1Po/IHt| 2.578 2.584 2.505
(15)ωw 44.775 44.693 45.233
実施例4 実施例5 実施例6
(1) ft/fw 4.8 4.8 4.8
(2) |D1N/D2P| 2.03 2.048 1.873
(3) |f2P/D2P| 2.127 2.035 1.94
(4) |D1NS/D2PS| 2.03 2.048 1.873
(5) D1PN1PP/f1P 0.85 0.839 0.817
(6) ν1NP 18.05 - -
(7) |f1Po|×f1Pi/IHt 2 5.871 5.966 6.53
(8) tanωw-(Lpri/Lw) 0.844 0.85 0.85
(9) DT/(f1Po/IHt) 6.344 6.495 6.009
(10)|(f1Po/IHt)×(f1P/IHt)/tanωw| 7.505 7.647 8.4465
(11)|(f1Po/fw)×(f1P/fw)| 7.679 7.858 8.675
(12)|(f1Po/IHt)/(tanωw)2| 2.4 2.38 2.569
(13)(Lpri/IHt)×(fw/IHt)/tanωw 2.073 2.064 2.064
(14)|f1Po/IHt| 2.41 2.41 2.599
(15)ωw 45.057 45.18 45.169
さて、以上のような本発明のズームレンズは、このズームレンズで形成した像をCCD等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
図16は、デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、記憶媒体部119で構成される。
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G4…第4レンズ群
G5…第5レンズ群
S…明るさ(開口)絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
P…プリズム
I…像面
112…操作部
113…制御部
114…バス
115…バス
116…撮像駆動回路
117…一時記憶メモリ
118…画像処理部
119…記憶媒体部
120…表示部
121…設定情報記憶メモリ部
122…バス
124…CDS/ADC部
140…デジタルカメラ
141…撮影光学系
142…撮影用光路
143…ファインダー光学系
144…ファインダー用光路
145…シャッターボタン
146…フラッシュ
147…液晶表示モニター
149…CCD
150…カバー部材
151…処理手段
152…記録手段
153…ファインダー用対物光学系
155…正立プリズム
157…視野枠
159…接眼光学系
Claims (25)
- 物体側から像側に順に、正屈折力の第1正レンズ群と、負屈折力の第1負レンズ群と、絞りと、正屈折力の第2正レンズ群と、負屈折力の第2負レンズ群と、正屈折力の第3正レンズ群と、からなり、
前記第1正レンズ群、前記第1負レンズ群及び前記第2正レンズ群は、それぞれレンズ成分を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、各レンズ群の間の間隔は変化し、
前記第1正レンズ群は静止し、
前記第1負レンズ群は像側に移動して前記絞りに近づき、
前記第2正レンズ群は物体側に移動して前記絞りに近づき、
合焦時、前記第1正レンズ群は静止し、
前記第1正レンズ群は、光路を折り曲げる反射面を有する反射部材と、第1正レンズ群物体側系と、第1正レンズ群像側系と、を備え、
前記第1正レンズ群物体側系は、前記反射面よりも物体側に位置すると共に、負屈折力を有し、
前記第1正レンズ群像側系は、前記反射面よりも像側に位置すると共に、正屈折力を有し、
以下の条件式(1)、(2)、(3)及び(7’)を満足することを特徴とするズームレンズ。
3.7<ft/fw (1)
1.55<|D1N/D2P|<2.5 (2)
1.75<|f2P/D2P|<2.5 (3)
4.5≦|f 1Po |×f 1Pi /IH t 2 ≦7.1 (7’)
ただし、
ftは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
fwは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、
ft、fwは、いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D1N=D1NIt−D1NIw、D2P=D2PIt−D2PIwであり、
D1NItは、望遠端における前記第1負レンズ群と像面との間の距離、
D1NIwは、広角端における前記第1負レンズ群と像面との間の距離、
D2PItは、望遠端における前記第2正レンズ群と像面との間の距離、
D2PIwは、広角端における前記第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
D1NIt、D1NIw、D2PIt、D2PIwは、いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f2Pは、前記第2正レンズ群の焦点距離、
f 1Po は、前記第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
f 1Pi は、前記第1正レンズ群像側系の焦点距離、
IH t は、望遠端における無限遠物体に合焦した時の最大像高、
前記レンズ成分は、空気と接する屈折面として物体側面と像側面の2面を有している、
である。 - 物体側から像側に順に、正屈折力の第1正レンズ群と、負屈折力の第1負レンズ群と、絞りと、正屈折力の第2正レンズ群と、負屈折力の第2負レンズ群と、正屈折力の第3正レンズ群と、からなり、
前記第1正レンズ群、前記第1負レンズ群及び前記第2正レンズ群は、それぞれレンズ成分を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、各レンズ群の間の間隔は変化し、
前記第1正レンズ群は静止し、
前記第1負レンズ群は像側に移動して前記絞りに近づき、
前記第2正レンズ群は物体側に移動して前記絞りに近づき、
合焦時、前記第1正レンズ群は静止し、
前記第1正レンズ群は、光路を折り曲げる反射面を有する反射部材と、第1正レンズ群物体側系と、第1正レンズ群像側系と、を備え、
前記第1正レンズ群物体側系は、前記反射面よりも物体側に位置すると共に、負屈折力を有し、
前記第1正レンズ群像側系は、前記反射面よりも像側に位置すると共に、正屈折力を有し、
前記第1負レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズ成分と、最も像側に配置された正レンズ成分と、を有し、
前記第1負レンズ群の前記最も物体側に配置された負レンズ成分では、前記物体側面の形状と前記像側面の形状が、共に凹形状であり、
前記第1負レンズ群の前記最も像側に配置された正レンズ成分が接合レンズであり、
前記接合レンズは、物体側から順に、両凸正レンズと、メニスカス負レンズと、を有し、
以下の条件式(1)、(2)及び(3)を満足することを特徴とするズームレンズ。
3.7<f t /f w (1)
1.55<|D 1N /D 2P |<2.5 (2)
1.75<|f 2P /D 2P |<2.5 (3)
ただし、
f t は、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
f w は、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離であって、
f t 、f w は、いずれも無限遠物体に合焦したときの焦点距離、
D 1N =D 1NIt −D 1NIw 、D 2P =D 2PIt −D 2PIw であり、
D 1NIt は、望遠端における前記第1負レンズ群と像面との間の距離、
D 1NIw は、広角端における前記第1負レンズ群と像面との間の距離、
D 2PIt は、望遠端における前記第2正レンズ群と像面との間の距離、
D 2PIw は、広角端における前記第2正レンズ群と像面との間の距離であって、
D 1NIt 、D 1NIw 、D 2PIt 、D 2PIw は、いずれも無限遠物体に合焦したときの距離、
f 2P は、前記第2正レンズ群の焦点距離、
前記レンズ成分は、空気と接する屈折面として物体側面と像側面の2面を有している、
である。 - 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
1.55<|D 1NS /D 2PS |<2.5 (4)
ただし、
D 1NS =D 1NSt −D 1NSw 、D 2PS =D 2PSt −D 2PSw であり、
D 1NSt は、望遠端における前記第1負レンズ群と前記絞りとの間の距離、
D 1NSw は、広角端における前記第1負レンズ群と前記絞りとの間の距離、
D 2PSt は、望遠端における前記第2正レンズ群と前記絞りとの間の距離、
D 2PSw は、広角端における前記第2正レンズ群と前記絞りとの間の距離であって、
D 1NSt 、D 1NSw 、D 2PSt 、D 2PSw は、いずれも、無限遠物体に合焦した時の距離、
である。 - 前記絞りは、広角端から望遠端への変倍時に位置が固定であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2負レンズ群は、合焦時に移動することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のズームレンズ。
- 望遠端における前記第2負レンズ群の位置は、広角端における位置よりも前記第2正レンズ群側であり、
前記第3正レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に静止していることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1正レンズ群は、物体側から順に、負レンズ成分と、前記反射部材と、正レンズ成分と、からなり、
前記負レンズ成分は前記第1正レンズ群物体側系であり、
前記負レンズ成分では、前記像側面の形状が凹形状であり、
前記正レンズ成分は前記第1正レンズ群像側系であり、
前記正レンズ成分では、前記物体側面の形状と前記像側面の形状が、共に凸形状であり、
前記反射部材は、プリズムからなることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1正レンズ群は以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。
0.5<D 1PN1PP /f 1P <1.0 (5)
ただし、
D 1PN1PP は、前記第1正レンズ群の前記負レンズ成分と前記第1正レンズ群の前記正レンズ成分との間の光軸に沿った距離、
f 1P は、前記第1正レンズ群の焦点距離、
である。 - 前記第1正レンズ群の前記正レンズ成分の前記物体側面と前記像側面が、共に非球面であることを特徴とする請求項7または8に記載のズームレンズ。
- 前記第1負レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズ成分と、最も像側に配置された正レンズ成分と、を有し、
前記第1負レンズ群の前記最も物体側に配置された負レンズ成分では、前記物体側面の形状と前記像側面の形状が、共に凹形状であることを特徴とする請求項1、または請求項1に従属する請求項3から9の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1負レンズ群の前記最も物体側に配置された負レンズ成分の前記物体側面と前記像側面が、共に非球面であり、
前記第1負レンズ群の前記最も像側に配置された正レンズ成分の前記像側面が非球面であることを特徴とする請求項2または請求項10に記載のズームレンズ。 - 前記第1負レンズ群の前記最も像側に配置された正レンズ成分が単レンズであり、
前記単レンズは以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項10、または請求項10に従属する請求項11に記載のズームレンズ。
ν 1NP <29 (6)
ただし、
ν 1NP は前記単レンズのd線におけるアッベ数、
である。 - 前記第1負レンズ群の前記最も像側に配置された正レンズ成分が接合レンズであり、
前記接合レンズは、物体側から順に、両凸正レンズと、メニスカス負レンズと、を有することを特徴とする請求項10または請求項10に従属する請求項11に記載のズームレンズ。 - 前記第2正レンズ群は、物体側から順に、正レンズ成分と、接合レンズと、からなり、
前記第2正レンズ群の前記正レンズ成分では、前記物体側面の形状と前記像側面の形状が、共に凸形状であり、
前記第2正レンズ群の前記接合レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、両凸正レンズと、からなることを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第2正レンズ群の前記正レンズ成分の前記物体側面と前記像側面が、共に非球面であることを特徴とする請求項14に記載のズームレンズ。
- 前記第2負レンズ群は、1つの負レンズ成分からなり、
前記第2負レンズ群の前記負レンズ成分では、前記像側面の形状が凹形状であることを特徴とする請求項1から15の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第3正レンズ群は、1つの正レンズ成分からなり、
前記第3正レンズ群の前記正レンズ成分では、前記物体側面の形状と前記像側面の形状が、共に凸形状であることを特徴とする請求項1から16の何れか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第3正レンズ群の前記正レンズ成分の前記物体側面と前記像側面が、共に非球面であることを特徴とする請求項17に記載のズームレンズ。
- 前記反射部材はプリズムであり、
以下の条件式(8)、(9)を満足することを特徴とする請求項1から18の何れか1項に記載のズームレンズ。
0.7≦tanω w −(L pri /L w )≦1.3 (8)
3.5≦DT/(f 1Po /IH t )≦16 (9)
ただし、
ω w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
L pri は、前記プリズムの光軸に沿った全長であって、該全長は、前記プリズムを構成する光学面のうちの、前記反射面よりも物体側にある光学面から前記反射面よりも像側にある光学面までの距離、
L w は、前記ズームレンズ全系の光軸に沿った全長に、空気換算したバックフォーカス長を加えた距離であって、該距離は、広角端において無限遠物体に合焦した時の距離であり、前記全長は、前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離、
DT=(IH w −f w ×tanω w )/(f w ×tanω w )×100であり、単位は%であり、
f 1Po は、前記第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IH t は、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
IH w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
f w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(10)、(11)を満足することを特徴とする請求項1から19の何れか1項に記載のズームレンズ。
4.2≦|(f 1Po /IH t )×(f 1P /IH t )/tanω w |≦11.6 (10)
5.6≦|(f 1Po /f w )×(f 1P /f w )|≦11.5 (11)
ただし、
f 1Po は、前記第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
f 1P は、前記第1正レンズ群の焦点距離、
IH t は、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
ω w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
f w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - 以下の条件式(12)を満足することを特徴とする請求項1から20の何れか1項に記載のズームレンズ。
1.0≦|(f 1Po /IH t )/(tanω w )2|≦3.7 (12)
ただし、
f 1Po は、前記第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IH t は、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
ω w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。 - 前記反射部材はプリズムであり、
以下の条件式(13)を満足することを特徴とする請求項1から21の何れか1項に記載のズームレンズ。
1.5≦(L pri /IH t )×(f w /IH t )/tanω w ≦2.8 (13)
ただし、
L pri は、前記プリズムの光軸に沿った全長であって、該全長は、前記プリズムを構成する光学面のうちの、前記反射面よりも物体側にある光学面から前記反射面よりも像側にある光学面までの距離、
IH t は、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
f w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ω w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。 - 以下の条件式(14)を満足することを特徴とする請求項1から22の何れか1項に記載のズームレンズ。
1.2≦|f 1Po /IH t |≦3.6 (14)
ただし、
f 1Po は、前記第1正レンズ群物体側系の焦点距離、
IH t は、望遠端において無限遠物体に合焦した時の最大像高、
である。 - 以下の条件式(15)を満足することを特徴とする請求項1から23の何れか1項に記載のズームレンズ。
ω w ≧42° (15)
ただし、
ω w は、広角端において無限遠物体に合焦した時の最大半画角、
である。 - 請求項1から24の何れか1項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。
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