JP7654378B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関する。
近年、モニタの高精細化が進み、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラに搭載するズームレンズの高画質化が進んできた。高画質化の手段として非球面レンズが知られているが、色収差の補正に非球面レンズは有効ではなく、色収差の補正には材料の選定とレンズの構成が重要となる。
従来から、小型で変倍比を効率良く確保出来るズームレンズとして、物体側より順に正、負、正の屈折力を有するレンズ群を有するズームレンズが知られている。
特許文献１では、物体側より順に正、負、正、正、負の屈折力を有するレンズ群を配し、変倍時に全てのレンズ群が移動し、変倍比が５倍程度のズームレンズが開示されている。特許文献２では物体側より順に正、負、正、正、正の屈折力を有するレンズ群を配し、変倍時に第１レンズ群と第３レンズ群と第５レンズ群が固定で変倍比が３６倍程度のズームレンズが開示されている。
特許文献１は、変倍比が小さい望遠ズームであるため、第１レンズ群と第２レンズ群が簡素な構成ながらも良好な光学性能を得てはいるが、広角化や高倍化を図る際に課題があった。
特許文献２は、変倍比が大きいズームレンズで望遠端の軸上色収差を良好に補正しているが、倍率色収差の補正に課題があった。
そこで、本発明は、色収差が良好に補正された、小型で高倍なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供する事を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、少なくとも一つの後続レンズ群とを有するズームレンズであって、互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化し、前記第２レンズ群は２枚の正レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる負レンズを構成する材料の最小アッベ数をν１ｎｍｉｎ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズを構成する材料の最小アッベ数をν２ｐｍｉｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をｆｗとするとき、
３４＜ν１ｎｍｉｎ
３０＜ν２ｐｍｉｎ
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０
－４．０＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０
なる条件式を満足することを特徴とする。
３４＜ν１ｎｍｉｎ
３０＜ν２ｐｍｉｎ
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０
－４．０＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、色収差が良好に補正された、小型で高倍なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することができる。
前記発明の効果を得るために、本発明では、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、少なくとも一つの後続レンズ群を有し、高倍ズームに適した構成としている。互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化する。
負の屈折力を有する前記第２レンズ群では、負レンズで発生する色収差を正レンズで補正している。アッベ数が近い材料同士は屈折率比がどの波長でも近いことが多いため、短波長から長波長まで色収差を良好に補正し易い。しかしながら、アッベ数が近い材料同士で色収差を補正するとレンズの屈折力が強くなるため、高次の諸収差が発生し易い。負の屈折力を有するレンズ群では色収差補正のための正レンズを１枚のみとする場合が多いが、正レンズ１枚のみではレンズの屈折力が強くなった場合に高次の諸収差の補正が困難となる。そこで、本発明では負の屈折力を有する前記第２レンズ群は２枚の正レンズを有する構成とし、アッベ数が近い材料同士で色収差を補正した際にも高次の諸収差の補正を可能としている。
更に、以下の条件式を満足している。
３４＜ν１ｎｍｉｎ…（１）
３０＜ν２ｐｍｉｎ…（２）
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０ …（３）
但し、ν１ｎｍｉｎを前記第１レンズ群中の負レンズの最小アッベ数、ν２ｐｍｉｎを前記第２レンズ群中の正レンズの最小アッベ数、ｆ１を前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２を前記第２レンズ群の焦点距離とする。
なお、本発明で示す屈折率やアッベ数はd線を基準とした値である。
更に、以下の条件式を満足している。
３４＜ν１ｎｍｉｎ…（１）
３０＜ν２ｐｍｉｎ…（２）
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０ …（３）
但し、ν１ｎｍｉｎを前記第１レンズ群中の負レンズの最小アッベ数、ν２ｐｍｉｎを前記第２レンズ群中の正レンズの最小アッベ数、ｆ１を前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２を前記第２レンズ群の焦点距離とする。
なお、本発明で示す屈折率やアッベ数はd線を基準とした値である。
条件式（１）は前記第１レンズ群中の負レンズの最小アッベ数を規定した式である。条件式（１）の下限値を超えた場合、望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。
条件式（２）は前記第２レンズ群中の正レンズの最小アッベ数を規定した式である。条件式（２）の下限値を超えた場合、変倍に際する倍率色収差の変動の補正が困難となる。
条件式（３）は前記第１レンズ群の焦点距離と前記第２レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（３）の上限値を超えた場合、所望の変倍比を稼ぎ難くなる。逆に条件式（３）の下限値を超えた場合、変倍に際する像面湾曲の変動の補正が困難となる。
以上で本発明の目的は達成されるが、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
－４．０＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０ …（４）
但し、ｆｗを広角端の焦点距離とする。
－４．０＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０ …（４）
但し、ｆｗを広角端の焦点距離とする。
条件式（４）は前記第２レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定した式である。条件式（４）の上限値を超えた場合、変倍に際する像面湾曲の変動の補正が困難となる。逆に条件式（４）の下限値を超えた場合、所望の変倍比を満たすには全長が長くなり好ましくない。
また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
６．５＜ｚ＜１００．０ …（５）
但し、ｚを変倍比とする。
また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
６．５＜ｚ＜１００．０ …（５）
但し、ｚを変倍比とする。
条件式（５）は変倍比を規定した式である。条件式（５）の上限値を超えた場合、望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。逆に条件式（５）の下限値を超えた場合、本発明の効果が目立ち難くなる。
また、本発明は、前記第１レンズ群中の負レンズは１枚のみであるのが望ましい。
また、本発明は、前記第１レンズ群中の負レンズは１枚のみであるのが望ましい。
前記第1レンズ群は径が大きく、特に、レンズ周辺で厚くなる負レンズは質量への影響が大きい。質量を抑えるためには前記第１レンズ群の負レンズは最低限の１枚とするのが望ましい。
また、本発明は、前記第２レンズ群中の最も物体側にある正レンズは物体側が凹面であるのが望ましい。
また、本発明は、前記第２レンズ群中の最も物体側にある正レンズは物体側が凹面であるのが望ましい。
前記第２レンズ群中の最も物体側にある正レンズは物体側が凸面になると、望遠端で球面収差やコマ収差を短波長から長波長まで良好に補正するのが困難となる。
また、本発明は、前記第２レンズ群よりも像側に配されたレンズ群に以下の条件式を満足する正レンズを少なくとも１枚以上有するのが望ましい。
１．９＜ｎ …（６）
ν＜３３ …（７）
但し、ｎを屈折率、νをアッベ数とする。
１．９＜ｎ …（６）
ν＜３３ …（７）
但し、ｎを屈折率、νをアッベ数とする。
条件式（６）は前記第２レンズ群よりも像側に配されたレンズ群中の少なくとも１枚の正レンズの屈折率を規定した式である。条件式（６）の下限値を超えると、変倍に際するコマ収差の変動の補正が困難となる。
条件式（７）は前記第２レンズ群よりも像側に配されたレンズ群中の少なくとも１枚の正レンズのアッベ数を規定した式である。条件式（７）の上限値を超えると、望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。
また、本発明は、変倍に際して、少なくとも前記第１レンズ群が固定であるのが望ましい。
前記第１レンズ群は質量が大きく、移動させるには大きな推力を要するため好ましくない。
前記第１レンズ群は質量が大きく、移動させるには大きな推力を要するため好ましくない。
また、本発明は、変倍に際して、少なくとも三つ以上のレンズ群が移動するのが望ましい。
変倍に際して移動するレンズ群は二つ以下では、広角化した際の前玉径が大きくなり好ましくない。
変倍に際して移動するレンズ群は二つ以下では、広角化した際の前玉径が大きくなり好ましくない。
また、本発明は、前記第２レンズ群は像側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズを有するのが望ましい。
前記第２レンズ群の最も像側に正レンズを配することで前記第２レンズ群の主点位置を物体側に寄せ、前玉径の小型化を図っている。また、２枚の正レンズの間に負レンズを配することで、２枚の正レンズに通過する光線高さに差ができるため、球面収差やコマ収差を短波長から長波長まで補正すると共に倍率色収差を補正するのを可能にしている。開示した実施例では、第２レンズ群が２枚の正レンズを有する構成としたが、本発明はこれに限定されることはない。第２レンズ群が２枚の正レンズを有することで本発明の効果を享受することはできるが、第２レンズ群が３枚以上の正レンズを有する構成としても本発明の効果享受することができる。また、本発明は、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、負レンズを有するのが望ましい。
前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、負レンズとすると、前記第２レンズ群の主点位置が物体側に寄るため、広角化した際に前玉径の大型化を抑制出来る。
また、本発明は、前記第２レンズ群は少なくとも５枚のレンズを有するのが望ましい。
また、本発明は、前記第２レンズ群は少なくとも５枚のレンズを有するのが望ましい。
負の屈折力を有する前記第２レンズ群に正レンズを２枚配しているため、正レンズより負レンズの枚数が多い方が諸収差の補正は容易となる。
なお、条件式（１）～（７）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
３４＜ν１ｎｍｉｎ＜６０ …（１ａ）
３０＜ν２ｐｍｉｎ＜６０ …（２ａ）
－５．７＜ｆ１／ｆ２＜－３．０５ …（３ａ）
－３．５＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０５ …（４ａ）
６．６＜ｚ＜５０．０ …（５ａ）
１．９＜ｎ＜２．２ …（６ａ）
１５＜ν＜３３ …（７ａ）
なお、条件式（１）～（７）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
３４＜ν１ｎｍｉｎ＜６０ …（１ａ）
３０＜ν２ｐｍｉｎ＜６０ …（２ａ）
－５．７＜ｆ１／ｆ２＜－３．０５ …（３ａ）
－３．５＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０５ …（４ａ）
６．６＜ｚ＜５０．０ …（５ａ）
１．９＜ｎ＜２．２ …（６ａ）
１５＜ν＜３３ …（７ａ）
条件式（１ａ）の上限値を超えた場合、望遠端の軸上色収差の補正が困難となるため、条件式（１ａ）のような上限値を設定してもよい。
条件式（２ａ）の上限値を超えた場合、望遠端の軸上色収差の補正が困難となるため、条件式（２ａ）のような上限値を設定してもよい。
条件式（６ａ）の上限値を超えると、透過率の高い硝材の製造が困難となるため、条件式（６ａ）のような上限値を設定してもよい。
条件式（７ａ）の下限値を超えると、透過率の高い硝材の製造が困難となるため、条件式（７ａ）のような下限値を設定してもよい。
条件式（２ａ）の上限値を超えた場合、望遠端の軸上色収差の補正が困難となるため、条件式（２ａ）のような上限値を設定してもよい。
条件式（６ａ）の上限値を超えると、透過率の高い硝材の製造が困難となるため、条件式（６ａ）のような上限値を設定してもよい。
条件式（７ａ）の下限値を超えると、透過率の高い硝材の製造が困難となるため、条件式（７ａ）のような下限値を設定してもよい。
なお、条件式（１ａ）～（７ａ）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
３４．５＜ν１ｎｍｉｎ＜５３ …（１ｂ）
３０．５＜ν２ｐｍｉｎ＜５１ …（２ｂ）
－５．５＜ｆ１／ｆ２＜－３．１ …（３ｂ）
－３．２＜ｆ２／ｆｗ＜－１．１ …（４ｂ）
６．７＜ｚ＜３０．０ …（５ｂ）
１．９＜ｎ＜２．１ …（６ｂ）
１６＜ν＜３２ …（７ｂ）
３４．５＜ν１ｎｍｉｎ＜５３ …（１ｂ）
３０．５＜ν２ｐｍｉｎ＜５１ …（２ｂ）
－５．５＜ｆ１／ｆ２＜－３．１ …（３ｂ）
－３．２＜ｆ２／ｆｗ＜－１．１ …（４ｂ）
６．７＜ｚ＜３０．０ …（５ｂ）
１．９＜ｎ＜２．１ …（６ｂ）
１６＜ν＜３２ …（７ｂ）
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１、５、９、１３は、後述する数値実施例１～４のレンズ断面図、図２～４、６～８、１０～１２、１４～１６はそれぞれ各数値実施例の収差図である。図２～４、６～８、１０～１２、１４～１６において、図２、６、１０、１４は広角端における収差図、図３、７、１１、１５は中間焦点距離における収差図、図４、８、１２、１６は望遠端における収差図である。収差図において、ｄ、ｇはそれぞれｄ線及びｇ線、Ｍ、Ｓはそれぞれメリジオナル像面、サジタル像面を示す。倍率色収差はｇ線によって表している。
図１、５、９、１３は、後述する数値実施例１～４のレンズ断面図、図２～４、６～８、１０～１２、１４～１６はそれぞれ各数値実施例の収差図である。図２～４、６～８、１０～１２、１４～１６において、図２、６、１０、１４は広角端における収差図、図３、７、１１、１５は中間焦点距離における収差図、図４、８、１２、１６は望遠端における収差図である。収差図において、ｄ、ｇはそれぞれｄ線及びｇ線、Ｍ、Ｓはそれぞれメリジオナル像面、サジタル像面を示す。倍率色収差はｇ線によって表している。
図１、５、９、１３のレンズ断面図において、Ｌ１～Ｌ５はそれぞれ第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群を示し、ＳＰは絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック、Ｉは像面を示す。本実施形態においては、広角端から望遠端への変倍に際して、図１、５、９、１３の矢印のように各群を移動させている。実線と点線の矢印は、それぞれ無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている時の移動軌跡である。
以下に本発明の数値実施例を記載する。
数値実施例において、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ第ｉ面と第ｉ＋１面の間の媒体（光学物質）の屈折率とアッベ数である。面番号の右に付した＊印はその面が非球面であることを表す。
数値実施例において、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ第ｉ面と第ｉ＋１面の間の媒体（光学物質）の屈折率とアッベ数である。面番号の右に付した＊印はその面が非球面であることを表す。
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８を非球面係数としたとき、
なる式で表している。数値実施例に記載されていない係数はゼロである。
また、「ｅ－Ｚ」の表示は「×１０－Ｚ」を意味する。
半画角は光線追跡で求めた値である。ＢＦはバックフォーカスである。バックフォーカスはガラスブロックを含まない場合の値である。
また、「ｅ－Ｚ」の表示は「×１０－Ｚ」を意味する。
半画角は光線追跡で求めた値である。ＢＦはバックフォーカスである。バックフォーカスはガラスブロックを含まない場合の値である。
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 160.188 1.60 1.83481 42.7
2 43.002 6.36 1.49700 81.5
3 -1052.033 0.17
4 46.280 3.90 1.49700 81.5
5 226.727 0.17
6 48.944 3.38 1.49700 81.5
7 438.851 (可変)
8 -466.054 0.88 1.77250 49.6
9 14.076 3.89
10 1412.073 0.70 1.60311 60.6
11 27.979 4.19
12 -17.687 1.39 1.90366 31.3
13 -15.206 0.70 1.48749 70.2
14 -301.949 0.43
15 52.960 2.12 1.90366 31.3
16 -106.588 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18* 15.733 5.36 1.55332 71.7
19* -100.082 3.99
20 17.643 0.60 1.91650 31.6
21 12.241 5.06
22 26.441 3.10 1.62299 58.2
23 -16.246 0.60 1.85478 24.8
24 -35.572 (可変)
25 127.000 1.77 1.95906 17.5
26 -21.895 0.60 2.00100 29.1
27 22.288 (可変)
28 -16.858 0.66 1.96300 24.1
29 -27.974 0.17
30 -120.284 3.83 1.49700 81.5
31 -16.799 0.92
32 21.006 2.99 1.59522 67.7
33 77.417 (可変)
34 ∞ 0.66 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第18面
K =-6.60943e-001 A 4= 5.94018e-007 A 6= 3.05523e-008 A 8= 1.65647e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.44837e-005
各種データ
ズーム比 9.75
広角 中間 望遠
焦点距離 9.89 46.56 96.41
Fナンバー 2.88 3.75 4.12
半画角 36.80 9.31 4.43
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.24 139.24 139.24
BF 14.09 18.13 14.02
d 7 1.13 24.67 34.72
d16 34.87 11.33 1.28
d17 19.66 1.34 1.34
d24 2.22 7.04 8.96
d27 7.72 17.19 19.38
d33 12.65 16.69 12.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 64.79
2 8 -14.85
3 18 23.11
4 25 -25.72
5 28 34.58
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 160.188 1.60 1.83481 42.7
2 43.002 6.36 1.49700 81.5
3 -1052.033 0.17
4 46.280 3.90 1.49700 81.5
5 226.727 0.17
6 48.944 3.38 1.49700 81.5
7 438.851 (可変)
8 -466.054 0.88 1.77250 49.6
9 14.076 3.89
10 1412.073 0.70 1.60311 60.6
11 27.979 4.19
12 -17.687 1.39 1.90366 31.3
13 -15.206 0.70 1.48749 70.2
14 -301.949 0.43
15 52.960 2.12 1.90366 31.3
16 -106.588 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18* 15.733 5.36 1.55332 71.7
19* -100.082 3.99
20 17.643 0.60 1.91650 31.6
21 12.241 5.06
22 26.441 3.10 1.62299 58.2
23 -16.246 0.60 1.85478 24.8
24 -35.572 (可変)
25 127.000 1.77 1.95906 17.5
26 -21.895 0.60 2.00100 29.1
27 22.288 (可変)
28 -16.858 0.66 1.96300 24.1
29 -27.974 0.17
30 -120.284 3.83 1.49700 81.5
31 -16.799 0.92
32 21.006 2.99 1.59522 67.7
33 77.417 (可変)
34 ∞ 0.66 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第18面
K =-6.60943e-001 A 4= 5.94018e-007 A 6= 3.05523e-008 A 8= 1.65647e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.44837e-005
各種データ
ズーム比 9.75
広角 中間 望遠
焦点距離 9.89 46.56 96.41
Fナンバー 2.88 3.75 4.12
半画角 36.80 9.31 4.43
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.24 139.24 139.24
BF 14.09 18.13 14.02
d 7 1.13 24.67 34.72
d16 34.87 11.33 1.28
d17 19.66 1.34 1.34
d24 2.22 7.04 8.96
d27 7.72 17.19 19.38
d33 12.65 16.69 12.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 64.79
2 8 -14.85
3 18 23.11
4 25 -25.72
5 28 34.58
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 -204.968 4.15 1.80400 46.5
2 177.947 10.71 1.49700 81.5
3 -244.936 0.17
4 312.263 8.62 1.43875 94.9
5 -157.827 0.17
6 135.300 4.67 1.49700 81.5
7 614.853 0.17
8 89.751 4.94 1.49700 81.5
9 227.532 (可変)
10 642.099 1.31 1.75500 52.3
11 20.804 7.39
12 -140.145 1.08 1.69680 55.5
13 80.309 3.01
14 -69.270 8.74 1.51742 52.4
15 -17.297 1.14 1.49700 81.5
16 37.244 4.94 1.83481 42.7
17 -413.494 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19 -27.814 1.01 1.96300 24.1
20 -32.615 0.17
21 75.553 3.13 1.67270 32.1
22 -119.096 18.99
23 66.057 3.20 1.95906 17.5
24 -176.186 1.84 1.96300 24.1
25 27.464 4.62 1.49700 81.5
26 -103.901 (可変)
27 -25.233 0.88 1.96300 24.1
28 -35.047 0.97
29 -334.625 3.20 1.49700 81.5
30 -30.861 0.17
31 68.338 2.31 1.49700 81.5
32 -162.032 (可変)
33 ∞ 33.00 1.60859 46.4
34 ∞ 13.20 1.51633 64.1
35 ∞ 7.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 19.55
広角 中間 望遠
焦点距離 8.24 54.69 161.14
Fナンバー 1.85 2.70 2.99
半画角 37.50 5.75 1.96
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 278.06 278.06 278.06
BF 40.67 53.49 47.73
d 9 1.30 75.64 100.46
d17 100.87 26.53 1.71
d18 27.59 3.74 3.74
d26 5.94 16.97 22.74
d32 4.45 17.27 11.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 132.79
2 10 -24.79
3 19 79.07
4 27 62.46
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 -204.968 4.15 1.80400 46.5
2 177.947 10.71 1.49700 81.5
3 -244.936 0.17
4 312.263 8.62 1.43875 94.9
5 -157.827 0.17
6 135.300 4.67 1.49700 81.5
7 614.853 0.17
8 89.751 4.94 1.49700 81.5
9 227.532 (可変)
10 642.099 1.31 1.75500 52.3
11 20.804 7.39
12 -140.145 1.08 1.69680 55.5
13 80.309 3.01
14 -69.270 8.74 1.51742 52.4
15 -17.297 1.14 1.49700 81.5
16 37.244 4.94 1.83481 42.7
17 -413.494 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19 -27.814 1.01 1.96300 24.1
20 -32.615 0.17
21 75.553 3.13 1.67270 32.1
22 -119.096 18.99
23 66.057 3.20 1.95906 17.5
24 -176.186 1.84 1.96300 24.1
25 27.464 4.62 1.49700 81.5
26 -103.901 (可変)
27 -25.233 0.88 1.96300 24.1
28 -35.047 0.97
29 -334.625 3.20 1.49700 81.5
30 -30.861 0.17
31 68.338 2.31 1.49700 81.5
32 -162.032 (可変)
33 ∞ 33.00 1.60859 46.4
34 ∞ 13.20 1.51633 64.1
35 ∞ 7.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 19.55
広角 中間 望遠
焦点距離 8.24 54.69 161.14
Fナンバー 1.85 2.70 2.99
半画角 37.50 5.75 1.96
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 278.06 278.06 278.06
BF 40.67 53.49 47.73
d 9 1.30 75.64 100.46
d17 100.87 26.53 1.71
d18 27.59 3.74 3.74
d26 5.94 16.97 22.74
d32 4.45 17.27 11.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 132.79
2 10 -24.79
3 19 79.07
4 27 62.46
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 62.778 1.59 1.91082 35.3
2 40.453 7.12 1.43875 94.9
3 -552.783 0.17
4 40.669 4.67 1.49700 81.5
5 538.415 (可変)
6 -239.200 0.89 1.77250 49.6
7 15.440 3.57
8 514.203 0.72 1.60311 60.6
9 44.747 3.14
10 -22.620 0.87 1.90366 31.3
11 -20.381 0.69 1.48749 70.2
12 25.772 0.17
13 26.706 2.72 1.90366 31.3
14 -294.397 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 14.986 4.78 1.69350 53.2
17* 77.242 2.93
18 39.701 6.67 1.49700 81.5
19 -10.101 0.60 1.88300 40.8
20 19.240 0.55
21 25.133 6.56 1.49700 81.5
22 -10.522 0.62 1.56732 42.8
23 -17.622 0.17
24 26.207 2.41 1.76200 40.1
25 -894.382 (可変)
26 -42.065 1.83 1.95906 17.5
27 -19.555 0.62 1.67300 38.3
28 18.862 (可変)
29 26.190 6.12 1.77250 49.6
30 -25.691 1.55 1.92286 18.9
31 -63.070 (可変)
32 ∞ 2.15 1.51633 64.1
33 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第16面
K = 5.74864e-001 A 4=-9.23993e-006 A 6=-3.28590e-008 A 8=-1.66866e-010
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.73435e-005
各種データ
ズーム比 9.75
広角 中間 望遠
焦点距離 9.89 48.76 96.42
Fナンバー 2.88 3.75 4.12
半画角 36.80 8.70 4.41
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.16 139.16 139.16
BF 14.22 14.22 14.22
d 5 1.27 26.03 36.65
d14 27.11 3.61 1.27
d15 27.25 8.78 1.03
d25 2.98 11.84 11.09
d28 4.62 12.96 13.19
d31 11.80 11.80 11.80
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 67.64
2 6 -15.05
3 16 25.56
4 26 -22.52
5 29 26.96
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 62.778 1.59 1.91082 35.3
2 40.453 7.12 1.43875 94.9
3 -552.783 0.17
4 40.669 4.67 1.49700 81.5
5 538.415 (可変)
6 -239.200 0.89 1.77250 49.6
7 15.440 3.57
8 514.203 0.72 1.60311 60.6
9 44.747 3.14
10 -22.620 0.87 1.90366 31.3
11 -20.381 0.69 1.48749 70.2
12 25.772 0.17
13 26.706 2.72 1.90366 31.3
14 -294.397 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 14.986 4.78 1.69350 53.2
17* 77.242 2.93
18 39.701 6.67 1.49700 81.5
19 -10.101 0.60 1.88300 40.8
20 19.240 0.55
21 25.133 6.56 1.49700 81.5
22 -10.522 0.62 1.56732 42.8
23 -17.622 0.17
24 26.207 2.41 1.76200 40.1
25 -894.382 (可変)
26 -42.065 1.83 1.95906 17.5
27 -19.555 0.62 1.67300 38.3
28 18.862 (可変)
29 26.190 6.12 1.77250 49.6
30 -25.691 1.55 1.92286 18.9
31 -63.070 (可変)
32 ∞ 2.15 1.51633 64.1
33 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第16面
K = 5.74864e-001 A 4=-9.23993e-006 A 6=-3.28590e-008 A 8=-1.66866e-010
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.73435e-005
各種データ
ズーム比 9.75
広角 中間 望遠
焦点距離 9.89 48.76 96.42
Fナンバー 2.88 3.75 4.12
半画角 36.80 8.70 4.41
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.16 139.16 139.16
BF 14.22 14.22 14.22
d 5 1.27 26.03 36.65
d14 27.11 3.61 1.27
d15 27.25 8.78 1.03
d25 2.98 11.84 11.09
d28 4.62 12.96 13.19
d31 11.80 11.80 11.80
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 67.64
2 6 -15.05
3 16 25.56
4 26 -22.52
5 29 26.96
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 77.583 1.87 1.90525 35.0
2 43.532 9.16 1.49700 81.5
3 -740.409 0.17
4 40.763 5.76 1.59522 67.7
5 284.606 (可変)
6 458.138 1.10 1.90366 31.3
7 16.199 8.09
8 -31.733 3.49 1.90366 31.3
9 -21.797 0.88 1.60311 60.6
10 23.356 4.52 1.90366 31.3
11 -505.085 (可変)
12 29.922 1.80 1.90366 31.3
13 87.160 4.83
14(絞り) ∞ (可変)
15 26.579 4.70 1.48749 70.2
16 -51.678 1.46 1.76182 26.5
17 22.753 1.73
18 70.681 2.18 1.74400 44.8
19 -83.367 (可変)
20 -16.706 1.06 1.67270 32.1
21 -30.478 0.17
22 -180.188 4.72 1.48749 70.2
23 -23.841 0.17
24 44.776 4.31 1.48749 70.2
25 -102.730 (可変)
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 6.85
広角 中間 望遠
焦点距離 17.51 68.37 119.94
Fナンバー 2.47 3.71 4.12
半画角 34.40 9.05 5.04
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 149.37 149.37 149.37
BF 31.80 36.83 18.29
d 5 0.97 25.71 33.96
d11 42.60 3.96 0.50
d14 4.12 5.70 0.96
d19 7.73 15.01 33.51
d25 29.48 34.51 15.97
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 65.11
2 6 -20.81
3 12 49.68
4 15 1037.88
5 20 53.08
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表－１に示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 77.583 1.87 1.90525 35.0
2 43.532 9.16 1.49700 81.5
3 -740.409 0.17
4 40.763 5.76 1.59522 67.7
5 284.606 (可変)
6 458.138 1.10 1.90366 31.3
7 16.199 8.09
8 -31.733 3.49 1.90366 31.3
9 -21.797 0.88 1.60311 60.6
10 23.356 4.52 1.90366 31.3
11 -505.085 (可変)
12 29.922 1.80 1.90366 31.3
13 87.160 4.83
14(絞り) ∞ (可変)
15 26.579 4.70 1.48749 70.2
16 -51.678 1.46 1.76182 26.5
17 22.753 1.73
18 70.681 2.18 1.74400 44.8
19 -83.367 (可変)
20 -16.706 1.06 1.67270 32.1
21 -30.478 0.17
22 -180.188 4.72 1.48749 70.2
23 -23.841 0.17
24 44.776 4.31 1.48749 70.2
25 -102.730 (可変)
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 6.85
広角 中間 望遠
焦点距離 17.51 68.37 119.94
Fナンバー 2.47 3.71 4.12
半画角 34.40 9.05 5.04
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 149.37 149.37 149.37
BF 31.80 36.83 18.29
d 5 0.97 25.71 33.96
d11 42.60 3.96 0.50
d14 4.12 5.70 0.96
d19 7.73 15.01 33.51
d25 29.48 34.51 15.97
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 65.11
2 6 -20.81
3 12 49.68
4 15 1037.88
5 20 53.08
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表－１に示す。
以上説明した様に、各実施例によれば、色収差が良好に補正された、小型で高倍なズームレンズを実現する事ができる。
実施例では、全体として４群構成、５群構成のズームレンズを例示したが、本発明はこれに限定されることはない。第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の構成が上述した本発明の条件を満たしていれば、第４レンズ群以降のレンズ構成に関わらず本発明の効果を享受できることに留意されたい。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態について図１７を用いて説明する。
図１７において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
この様に本発明の撮像装置をビデオカメラ等の光学機器に適用する事により、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
なお、撮像素子にＣＣＤ等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をする事で出力画像を更に高画質化する事ができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｐ フィルター類
Ｉ 像面
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｐ フィルター類
Ｉ 像面
Claims (15)
- 物体側から像側へ順に、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、少なくとも一つの後続レンズ群とを有するズームレンズであって、
互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化し、
前記第２レンズ群は２枚の正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν１ｎｍｉｎ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν２ｐｍｉｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をｆｗとするとき、
３４＜ν１ｎｍｉｎ
３０＜ν２ｐｍｉｎ
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０
－４．０＜ｆ２／ｆｗ＜－１．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - ｚを変倍比とするとき、
６．５＜ｚ＜１００．０
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１レンズ群に含まれる負レンズは１枚であ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。
- 前記第２レンズ群の最も物体側に配された正レンズは物体側が凹面であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- ｎを屈折率、νをアッベ数とするとき、前記第２レンズ群よりも像側に配されたレンズ群は、
１．９＜ｎ
ν＜３３
なる条件式を満足する正レンズを１枚以上有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群は変倍のためには移動しないことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 変倍に際して３つ以上のレンズ群が移動することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は像側から物体側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズを有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズを有する請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は５枚のレンズを有することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成されることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成されることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 物体側から像側へ順に、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、少なくとも一つの後続レンズ群とを有し、
互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化し、
前記第２レンズ群は像側から物体側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν１ｎｍｉｎ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν２ｐｍｉｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
３４＜ν１ｎｍｉｎ
３０＜ν２ｐｍｉｎ
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側から像側へ順に、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、第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成され、
互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化し、
前記第２レンズ群は２枚の正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν１ｎｍｉｎ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズを構成する材料の最小のアッベ数をν２ｐｍｉｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
３４＜ν１ｎｍｉｎ
３０＜ν２ｐｍｉｎ
－６．０＜ｆ１／ｆ２＜－３．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 請求項１から１４までのいずれか一項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された像を受ける撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
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