JP6289219B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
Description
広角端における前記前群の合成焦点距離は負であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群Lpは物体側に移動し、
第1ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記レンズ群Lnは像側へ移動し、
前記第1ズーム位置よりも望遠側の第2ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記レンズ群Lpは像側へ移動し、前記レンズ群Lnは物体側へ移動することを特徴としている。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。レンズ断面図において、iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Liは第iレンズ群である。LFは1以上のレンズ群を有する前群である。LRは1以上のレンズ群を有する後群である。
また、レンズ群Lpの像側への移動により生じる像面湾曲の変動についても、レンズ群Lnを像側に移動することで補正している。
第2ズーム領域:f>0.2×fw+0.8×ft ・・・(a2)
第1ズーム領域においては、レンズ群Lnで主にフォーカシングを行っている。第1ズーム領域と第2ズーム領域との間の第3ズーム領域においては、フォーカシングに際してレンズ群Lpとレンズ群Lnの移動及び移動方向に関しては設計上、任意に設定される。
−3.0<βpw<−0.5 ・・・(2)
|βnw|>3.0 ・・・(3)
|βpt|>2.0 ・・・(4)
−3.0<βnt<−0.2 ・・・(5)
0.0≦DLpw/DLnw<1.2 ・・・(6)
0.1<−DLnt/DLpt<1.0 ・・・(7)
1.50<fLp/fw<4.00 ・・・(8)
2.50<−fLn/fw<10.00 ・・・(9)
0.70<−fFw/fw<2.50 ・・・(10)
1.50<fRw/fw<5.00 ・・・(11)
条件式(2),(3)は、広角端において、レンズ群Lpよりもレンズ群Lnにフォーカシング敏感度を大きく持たせ、レンズ群Lpを収差補償のためにレンズ群Lnと同方向に動かしても、フォーカシング効果を十分に得ることができるためのものである。条件式(2),(3)のいずれかが、上限値または下限値を逸脱しても、レンズ群Lnでのフォーカシング効果をレンズ群Lpが打ち消してしまい、フォーカシングの際の駆動量が大きくなるため好ましくない。条件式(2),(3)は、より好ましくは、次の数値範囲とするのが良い。
|βnw|>5.0 ・・・(3a)
条件式(4)は、望遠端においてレンズ群Lpで、ある程度のフォーカシング敏感度を得るためのものである。条件式(4)の下限値を逸脱すると、フォーカシングに際して球面収差の変動は小さくなるが、フォーカシング敏感度が小さくなり、フォーカシングに際しての駆動量が増えるため、全系が大型化してくる。
−2.0<βnt<−0.3 ・・・(5a)
条件式(7)は、第2ズーム位置において、レンズ群Lpとレンズ群Lnのフォーカシングに際してのフォーカシング駆動の関係を規定する。条件式(7)は、レンズ群Lnとレンズ群Lpのフォーカス敏感度を十分に得つつ、フォーカシングによる球面収差の変動を軽減するためのものである。条件式(7)の上限値を逸脱すると、レンズ群Lpに比べてフォーカス敏感度の低いレンズ群Lnの駆動量が増え過ぎ、フォーカシングに際しての駆動量が増加して全系が大型化してくる。
条件式(8)乃至(11)は、いずれもズーミングに際しての収差変動の軽減と全系の小型化を図るためのものである。条件式(8)乃至(11)の上限値を逸脱すると、全系が大型化してくる。また条件式(8)乃至(11)の下限値を逸脱すると、各レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて、ズーミングに際して収差変動が大きくなってくる。条件式(8)乃至(11)は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
3.50<−fLn/fw<8.00 ・・・(9a)
0.90<−fFw/fw<2.00 ・・・(10a)
2.00<fRw/fw<4.00 ・・・(11a)
fa1≦0.8×fw+0.2×ft
fa2>0.2×fw+0.8×ft
を満足する。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* ∞ 2.80 1.77250 49.6 53.32
2* 21.059 9.38 39.26
3* 96.241 2.50 1.85135 40.1 38.70
4* 52.918 5.38 32.56
5 -79.038 1.65 1.77250 49.6 32.46
6 62.488 0.15 32.09
7 39.659 8.00 1.85478 24.8 32.56
8 -53.120 1.60 1.80809 22.8 32.04
9 57.610 1.02 30.33
10 66.115 4.29 1.78472 25.7 30.28
11 -190.786 (可変) 29.81
12 ∞ (可変) (可変)
13 37.610 1.45 2.00100 29.1 28.07
14 19.696 8.96 1.77250 49.6 27.27
15 -96.698 (可変) 27.38
16(絞り) ∞ (可変) 25.05
17 -57.672 1.20 1.83400 37.2 24.07
18 32.004 4.04 1.84666 23.8 24.63
19 -1024.351 (可変) 24.79
20 ∞ (可変) (可変)
21 23.655 8.54 1.43875 94.9 26.26
22 -41.410 0.15 26.43
23* 139.298 1.80 1.85400 40.4 25.93
24 19.116 9.25 1.49700 81.5 25.52
25 -85.368 26.80
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.76615e-005 A 6=-5.96795e-008 A 8= 8.61814e-011 A10=-7.14028e-014 A12= 3.16309e-017
第2面
K =-6.08504e-001 A 4= 9.34901e-006 A 6= 1.09006e-008 A 8=-7.02459e-011 A10=-7.34466e-013 A12= 1.50058e-015
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.32091e-005 A 6= 5.92819e-008 A 8=-7.57591e-012 A10=-3.00165e-014
第4面
K = 1.09844e+000 A 4=-1.37506e-005 A 6= 5.53268e-008 A 8= 1.10142e-010 A10= 2.17466e-013 A12=-1.09413e-016
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.20323e-005 A 6=-9.76527e-011 A 8=-1.38295e-010 A10= 5.30718e-013 A12=-1.00957e-015
ズーム比 2.06
広角 中間 望遠
焦点距離 16.48 23.60 33.95
Fナンバー 2.90 2.90 2.90
半画角(度) 52.70 42.51 32.51
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 158.16 152.35 155.13
BF 38.00 45.31 58.31
d11 15.84 9.07 1.00
d12 10.74 2.33 0.00
d15 4.00 12.42 14.74
d16 2.50 2.87 7.92
d19 8.42 8.05 3.00
d20 6.50 0.15 -2.00
ea12 21.60 20.76 26.71
ea20 17.30 20.10 25.33
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -25.03 36.77 1.15 -28.43
2 12 ∞ 0.00 0.00 -0.00
3 13 44.53 10.41 1.70 -4.29
4 16 ∞ 0.00 0.00 -0.00
5 17 -75.75 5.24 -0.20 -3.05
6 20 ∞ 0.00 0.00 -0.00
7 21 45.85 19.74 2.19 -11.68
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* ∞ 2.80 1.77250 49.6 50.16
2* 25.165 8.10 39.15
3* 54.316 2.50 1.85135 40.1 36.62
4* 30.201 13.01 29.70
5 -109.175 1.65 1.77250 49.6 23.46
6 29.164 0.52 22.21
7 28.996 6.11 1.85478 24.8 22.79
8 -30.539 1.60 1.80809 22.8 22.79
9 189.958 0.55 23.25
10 -336.413 1.94 1.78472 25.7 23.25
11 -162.622 (可変) 23.84
12 ∞ (可変) (可変)
13 29.625 1.45 2.00100 29.1 21.40
14 15.790 7.07 1.77250 49.6 20.82
15 -83.679 (可変) 20.89
16(絞り) ∞ (可変) 18.99
17 -48.181 1.20 1.83400 37.2 18.36
18 34.198 2.95 1.84666 23.8 18.68
19 -299.149 (可変) 19.00
20 ∞ (可変) (可変)
21 21.548 7.68 1.43875 94.9 22.23
22 -29.701 0.17 22.47
23* 3219.871 1.80 1.85400 40.4 22.01
24 18.891 6.59 1.49700 81.5 22.10
25 -154.636 23.12
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.62294e-005 A 6=-6.85134e-008 A 8= 8.57765e-011 A10=-5.88630e-014 A12= 2.49028e-017
第2面
K =-3.57439e-001 A 4= 1.60329e-005 A 6= 3.48480e-008 A 8=-1.17970e-010 A10=-7.46775e-013 A12= 1.34123e-015
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.69161e-005 A 6= 5.09934e-008 A 8=-2.38432e-011 A10= 2.21018e-014
第4面
K = 1.96159e+000 A 4=-2.30345e-005 A 6=-4.71465e-009 A 8= 1.65301e-010 A10= 6.77252e-014 A12= 5.77216e-016
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.08913e-005 A 6=-9.74997e-009 A 8=-4.25856e-010 A10= 2.82264e-012 A12=-7.93916e-015
ズーム比 2.09
広角 中間 望遠
焦点距離 16.48 23.60 34.51
Fナンバー 4.10 4.10 4.10
半画角(度) 52.70 42.51 32.08
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 144.00 142.35 150.39
BF 38.00 47.76 63.65
d11 11.76 5.90 1.00
d12 7.94 2.63 0.00
d15 4.00 9.30 11.94
d16 2.50 2.50 5.11
d19 5.61 5.61 3.00
d20 6.50 0.96 -2.00
ea12 11.84 15.27 20.49
ea20 14.41 17.37 22.66
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -18.98 38.78 5.35 -24.75
2 12 ∞ 0.00 0.00 -0.00
3 13 35.77 8.52 1.20 -3.68
4 16 ∞ 0.00 0.00 -0.00
5 17 -71.45 4.15 -0.47 -2.74
6 20 ∞ 0.00 0.00 -0.00
7 21 49.66 16.23 -0.25 -11.16
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* ∞ 2.80 1.77250 49.6 55.30
2* 21.077 8.19 41.18
3* 51.580 2.50 1.85135 40.1 40.70
4* 41.368 5.96 34.67
5 -93.331 1.70 1.77250 49.6 34.55
6 32.677 8.29 1.69895 30.1 33.18
7 -82.039 0.15 32.90
8 -79.439 1.60 1.80809 22.8 32.85
9 69.257 0.15 32.36
10 50.910 5.51 1.85478 24.8 32.57
11 -125.535 (可変) 32.22
12 ∞ (可変) (可変)
13 39.614 1.50 2.00100 29.1 27.95
14 20.601 8.46 1.77250 49.6 27.26
15 -115.972 (可変) 27.35
16(絞り) ∞ 2.50 24.83
17 -65.765 1.20 1.83400 37.2 24.67
18 34.565 3.96 1.84666 23.8 25.18
19 -900.265 (可変) 25.33
20 ∞ (可変) (可変)
21 22.662 10.27 1.43875 94.9 27.22
22 -44.647 0.15 26.88
23* 123.096 1.80 1.85400 40.4 26.04
24 18.275 9.32 1.49700 81.5 25.36
25 -106.518 26.60
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.94672e-005 A 6=-3.46698e-008 A 8= 4.15678e-011 A10=-2.73544e-014 A12= 9.90183e-018
第2面
K =-6.59006e-001 A 4= 4.00733e-007 A 6= 1.49583e-009 A 8= 6.24651e-011 A10=-8.32596e-013 A12= 1.27080e-015
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.29448e-005 A 6= 3.03288e-008 A 8= 2.98388e-011 A10=-2.72836e-014
第4面
K =-3.90494e+000 A 4=-9.99213e-006 A 6= 3.65799e-008 A 8=-3.03851e-011 A10= 6.88577e-013 A12=-8.74357e-016
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.24403e-005 A 6= 3.26448e-009 A 8=-2.41595e-010 A10= 1.12183e-012 A12=-2.26589e-015
ズーム比 2.06
広角 中間 望遠
焦点距離 16.48 23.60 33.95
Fナンバー 2.90 2.90 2.90
半画角(度) 52.70 42.51 32.51
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 161.87 155.25 155.40
BF 38.00 44.41 57.43
d11 24.21 9.57 0.00
d12 4.00 3.00 1.00
d15 1.50 12.96 19.95
d19 11.14 8.28 2.50
d20 7.00 1.00 -1.50
ea12 17.50 20.76 26.34
ea20 17.95 20.45 25.76
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -26.77 36.85 0.20 -30.61
2 12 ∞ 0.00 0.00 -0.00
3 13 48.87 9.96 1.40 -4.28
4 16 -88.19 7.66 2.25 -3.06
5 20 ∞ 0.00 0.00 -0.00
6 21 47.61 21.54 1.42 -13.58
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 99.412 4.29 1.48749 70.2 55.68
2 306.022 (可変) 53.52
3* ∞ 2.80 1.77250 49.6 45.14
4* 22.030 5.74 33.92
5* 49.619 2.50 1.85135 40.1 33.42
6* 27.377 7.93 28.19
7 -48.894 1.65 1.83400 37.2 27.23
8 -282.058 0.15 27.28
9 121.293 2.82 1.85478 24.8 27.24
10 -360.481 0.50 27.06
11 -164.204 1.60 1.49700 81.5 27.01
12 25.459 6.54 1.61340 44.3 26.34
13 -108.288 (可変) 25.94
14 36.284 1.45 2.00100 29.1 23.77
15 18.806 6.94 1.77250 49.6 22.72
16* -102.681 (可変) 22.62
17(絞り) ∞ (可変) 21.09
18 -73.296 1.20 1.83400 37.2 21.14
19 31.835 3.31 1.84666 23.8 21.44
20 1421.200 (可変) 21.59
21 22.919 8.93 1.43875 94.9 25.10
22 -39.831 0.80 25.19
23* 180.502 1.80 1.85400 40.4 24.43
24 19.161 7.08 1.49700 81.5 24.00
25 -308.852 24.82
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.65010e-005 A 6=-6.12679e-008 A 8= 9.25737e-011 A10=-7.20070e-014 A12= 2.32701e-017
第4面
K =-6.07409e-001 A 4= 1.04548e-005 A 6= 1.26526e-008 A 8=-1.46916e-010 A10=-7.15214e-013 A12= 1.62205e-015
第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.66238e-005 A 6= 5.69195e-008 A 8=-2.99343e-011 A10=-6.07436e-015
第6面
K =-3.59648e-001 A 4=-1.48481e-005 A 6= 5.32691e-008 A 8= 1.76146e-010 A10= 3.32879e-013 A12= 2.00467e-016
第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.85148e-007 A 6=-1.92465e-009 A 8=-2.80537e-012
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.35230e-005 A 6=-1.80732e-008 A 8=-3.53819e-011
ズーム比 2.25
広角 中間 望遠
焦点距離 20.00 23.60 45.00
Fナンバー 2.75 2.90 4.16
半画角(度) 47.25 42.51 25.68
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 158.28 156.32 173.36
BF 42.05 46.10 73.14
d 2 0.80 1.68 12.83
d13 25.50 18.60 1.00
d16 4.00 6.94 12.07
d17 2.50 2.50 2.50
d20 15.40 12.47 3.80
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 300.01 4.29 -1.38 -4.24
2 3 -22.96 32.23 1.32 -26.17
3 14 44.26 8.39 1.17 -3.60
4 17 ∞ 0.00 0.00 -0.00
5 18 -86.28 4.51 0.10 -2.34
6 21 53.44 18.60 -1.28 -13.71
L4 第4レンズ群 L5 第5レンズ群 Lp レンズ群Lp
Ln レンズ群Ln
Claims (18)
- 1以上のレンズ群を含む前群、該前群の像側に配置された正の屈折力のレンズ群Lp、該レンズ群Lpの像側に配置された負の屈折力のレンズ群Lnを有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
広角端における前記前群の合成焦点距離は負であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群Lpは物体側に移動し、
第1ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記レンズ群Lnは像側へ移動し、
前記第1ズーム位置よりも望遠側の第2ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記レンズ群Lpは像側へ移動し、前記レンズ群Lnは物体側へ移動することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1ズーム位置における無限遠から近距離のフォーカシングに際して、前記レンズ群Lpは像側に移動することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記レンズ群Lpの焦点距離をfLp、前記レンズ群Lnの焦点距離をfLnとするとき、
0.3<−fLp/fLn<0.8
なる条件式を満たす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。 - 前記レンズ群Lpの広角端における横倍率をβpw、前記レンズ群Lnの広角端における横倍率をβnwとするとき、
−3.0<βpw<−0.5
|βnw|>3.0
なる条件式を満たす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。 - 前記レンズ群Lpの望遠端における横倍率をβpt、前記レンズ群Lnの望遠端における横倍率をβntとするとき、
|βpt|>2.0
−3.0<βnt<−0.2
なる条件式を満たす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。 - 前記第1ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、レンズ群Lpは像側へ移動し、前記第1ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての前記レンズ群Lpの移動量をDLpw、前記第1ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての前記レンズ群Lnの移動量をDLnwとするとき、
0.0≦DLpw/DLnw<1.2
なる条件式を満たす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2ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての前記レンズ群Lpの移動量をDLpt、前記第2ズーム位置における無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての前記レンズ群Lnの移動量をDLntとするとき、
0.1<−DLnt/DLpt<1.0
なる条件式を満たす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。 - 前記レンズ群Lnは2枚以下のレンズより構成され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。
- 前記レンズ群Lpは2枚以下のレンズより構成され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。
- 物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群から構成され、前記第2レンズ群が前記レンズ群Lpであり、前記第3レンズ群が前記レンズ群Lnであ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。
- 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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から構成され、前記第3レンズ群が前記レンズ群Lpであり、前記第4レンズ群が前記レンズ群Lnであ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。
- 前記レンズ群Lpの焦点距離をfLp、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.50<fLp/fw<4.00
なる条件式を満たす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。 - 前記レンズ群Lnの焦点距離をfLn、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
2.50<−fLn/fw<10.00
なる条件式を満たす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。 - 広角端における前記前群の合成焦点距離をfFw、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
0.70<−fFw/fw<2.50
なる条件式を満たす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。 - 前記レンズ群Lnより像側に配置され、1以上のレンズ群を含む後群をさらに有し、広角端における前記後群の合成焦点距離をfRw、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.50<fRw/fw<5.00
なる条件式を満たす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。 - 広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、前記第1ズーム位置における全系の焦点距離をfa1、前記第2ズーム位置における全系の焦点距離をfa2とするとき、
fa1≦0.8×fw+0.2×ft
fa2>0.2×fw+0.8×ft
を満足することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 全ズーム範囲において前記前群の合成焦点距離は負であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1乃至17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た像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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