JP5871630B2 - 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
前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズを含み、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々fw、ft、前記第1レンズ群と前記最終レンズ群の焦点距離を各々f1、fr、前記第1レンズ群に含まれる負レンズの材料の中でアッベ数が最も大きい材料のアッベ数をν1n_max、前記第1レンズ群に含まれる正レンズの材料の中でアッベ数が最も小さい材料のアッベ数をν1p_min、前記最終レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνdrpとするとき、
−1.7<f1/√(fw×ft)<−1.1
−2.5<fr/f1<−1.4
3.8<fr/fw<5.5
38<|ν1n_max−ν1p_min|<73
67.8≦νdrp
なる条件式を満足することを特徴としている。
−1.7<f1/√(fw・ft)<−1.1 ・・・(1)
−2.5<fr/f1<−1.4 ・・・(2)
3.8<fr/fw<5.5 ・・・(3)
38<|ν1n_max−ν1p_min|<73 ・・・(4)
なる条件式を満足している。
−2.3<fr/f1<−1.5 ・・・(2a)
4.0<fr/fw<5.2 ・・・(3a)
40<|ν1n_max−ν1p_min|<68 ・・・(4a)
以上のような構成をとることにより、各実施例においては、全系が小型でありながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能であり、広画角で明るいズームレンズが得られる。
67.8≦νdrp ・・・(6)
1.8<M1/√(fw・ft)<4.7 ・・・(7)
1.4<Mr/√(fw・ft)<2.5 ・・・(8)
2.0<d1G/√(fw・ft)<3.2 ・・・(9)
2.5<drG/√(fw・ft)<3.7 ・・・(10)
次に各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(6)は最も像側の最終レンズ群Lr内の正レンズの材料の平均アッベ数に関し、主に色収差の補正を容易にするための硝材選択の条件である。全系の小型化のために各レンズ群のパワーを強めた際、広角端において倍率色収差、望遠端において軸上色収差が増加する。条件式(6)はこれらの収差を補正するためのものである。条件式(6)の下限を超えると、色収差が補正不足となり高精細な撮像素子を用いることに対応できなくなってくる。
条件式(8)は、広角端と望遠端の焦点距離に対する変倍用の最終レンズ群Lrのズーミングに際して移動量を適切に設定したものである。条件式(8)の上限を超えて、最終レンズ群Lrの移動量が大きくなると、レンズ全長が増大し、全系の小型化が困難になる。また条件式(8)の下限を超えて、最終レンズ群Lrの移動量が不足すると、所定のズーム比を確保するために最終レンズ群Lrのパワーを強くする必要が生じ諸収差が増加してくるので良くない。更に好ましくは、条件式(8)を以下の如く設定するのが良い。
条件式(9)は、第1レンズ群L1の長さ(レンズ構成長)を適切に設定したものである。条件式(9)の上限を超えて、第1レンズ群L1の長さが大きくなりすぎると、全系の小型化が困難になる。また条件式(9)の下限を超えて、第1レンズ群L1の長さが小さくなりすぎると、第1レンズ群L1を構成するレンズ枚数を減らす必要が生じる。そうすると第1レンズ群L1中の各レンズのパワーを強くしなければならず、諸収差の補正が困難になる。
2.6<drG/√(fw・ft)<3.3 ・・・(10a)
以上のように各実施例によれば全系が小型でありながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能で、広画角で明るいズームレンズが得られる。
5.2<|fm/f1|<7.5 ・・・(11)
なる条件式を満足するのが良い。
図5、図7のレンズ断面図において、第1レンズ群L1のレンズ構成は、次のとおりである。
・実施例に示したガラスの形状、枚数に限定されるものではなく、適宜変更すること。
・開口絞りSPをズーミングに際して移動させる構成とすること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面レンズ面上に樹脂材料で非球面を形成した(非球面成分を乗せた)ハイブリッドタイプの非球面レンズや、プラスチック材料より成る非球面レンズを用いること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・歪曲収差や色収差の電気的な補正手段により、収差を補正すること。
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)2}1/2]+A4・h4+A6・h6+A8・h8+A10・h10+A12・h12
で表される。但しRは近軸曲率半径である。尚、バックフォーカスBFは最も像側の面(ガラス面)からの距離で示している。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表1に示す。
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.925 0.85 2.00100 29.1
2 4.927 4.01
3 -15.82 0.75 1.88300 40.8
4 122.685 0.56
5 34.875 0.55 1.59282 68.6
6 9.649 1.75 1.95906 17.5
7 34.52 (可変)
8(絞り)∞ (可変)
9* 7.977 3.29 1.69350 53.2
10* -24.953 0.23
11 15.857 2.85 1.49700 81.5
12 -14.302 0.15
13 56.67 0.55 1.84666 23.8
14 5.003 0.79
15 6.392 2.6 1.49700 81.5
16 -18.531 (可変)
17 ∞ 1.8 1.52000 61.4
18 ∞
非球面データ
第9面
K =-1.71748e+000 A 4= 1.52449e-004 A 6= 1.97190e-006
A 8= 8.90800e-009 A10=-1.37595e-009
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.60199e-004 A 6= 2.52328e-006
A 8=-5.88033e-008
各種データ
ズーム比 2.9
広角 中間 望遠
焦点距離 2.03 3.59 5.92
Fナンバー 1.24 1.49 2.23
画角 69.5 36.7 21.8
像高 2.25 2.25 2.25
レンズ全長 42.3 35.7 34.8
BF 1.31 1.31 1.31
間隔 広角 中間 望遠
d 7 8.99 2.4 1.5
d 8 8.66 6.11 2.3
d16 2.63 5.18 8.99
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.665 0.85 2.00100 29.1
2 4.924 4.06
3 -15.1 0.75 1.88300 40.8
4 -271.281 0.47
5 44.263 0.46 1.60311 60.6
6 8.577 1.8 1.95906 17.5
7 26.471 (可変)
8(絞り) ∞ (可変)
9* 8.903 3.21 1.69350 53.2
10* -26.972 0.23
11 15.466 3.1 1.49700 81.5
12 -13.754 0.15
13 63.652 0.55 1.84666 23.8
14 5.637 1.09
15 7.531 2.41 1.49700 81.5
16 -14.501 (可変)
17 ∞ 1.8 1.52000 61.4
18 ∞
非球面データ
第9面
K =-1.67762e+000 A 4= 9.44739e-005 A 6= 3.63742e-006
A 8=-6.76029e-008 A10=-9.43091e-010
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.27226e-004 A 6= 4.65800e-006
A 8=-1.27153e-007
各種データ
ズーム比 2.9
広角 中間 望遠
焦点距離 2.04 3.6 5.93
Fナンバー 1.23 1.47 2.18
画角 69.4 36.7 21.8
像高 2.25 2.25 2.25
レンズ全長 43.3 36.7 35.9
BF 3.24 3.24 3.24
間隔 広角 中間 望遠
d 7 8.85 2.2 1.41
d 8 9.11 6.42 2.4
d16 1.2 3.89 7.91
面データ
面番号 r d nd νd
1 29.905 0.85 2.00100 29.1
2 5.512 3.46
3 -62.468 0.75 1.88300 40.8
4 47.371 0.69
5 8.690E+05 0.55 1.62041 60.3
6 7.14 1.92 1.95906 17.5
7 15.555 (可変)
8(絞り) ∞ 1
9 22.151 0.98 1.59282 68.6
10 -81.709 (可変)
11* 9.269 2.5 1.69350 53.2
12* 18454.709 0.2
13 11.041 3.15 1.49700 81.5
14 -12.008 0.15
15 56.647 0.55 1.84666 23.8
16 5.481 1.02
17 10.297 2.23 1.59282 68.6
18 -20.329 (可変)
19 ∞ 1.8 1.52000 61.4
20 ∞
非球面データ
第11面
K =-1.71748e+000 A 4= 1.86389e-004 A 6= 2.36656e-006
A 8=-1.10704e-007 A10=-9.82607e-009 A12=-1.04024e-022
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.59728e-004 A 6= 1.01979e-005
A 8=-5.81129e-007
各種データ
ズーム比 2.9
広角 中間 望遠
焦点距離 2.04 3.42 5.92
Fナンバー 1.25 1.55 2.04
画角 69.6 38.4 21.9
像高 2.25 2.25 2.25
レンズ全長 44.9 37.8 35.2
BF 1.69 1.69 1.69
間隔 広角 中間 望遠
d 7 11.92 4.79 2.2
d10 7.42 4.71 0.65
d18 2.11 4.82 8.88
面データ
面番号 r d nd νd
1 39.836 0.85 2.00100 29.1
2 6.941 3.7
3 -93.658 0.75 1.49700 81.5
4 13.963 1.38
5 -7.655E+06 0.55 1.65160 58.5
6 9.278 2.05 1.95906 17.5
7 27.014 (可変)
8(絞り) ∞ 1.65
9 19.979 0.55 1.92286 18.9
10 12.434 1.74 1.88300 40.8
11 70.866 (可変)
12* 11.314 2.7 1.69350 53.2
13* 545.719 0.2
14 12.539 3.55 1.49700 81.5
15 -14.134 0.15
16 17.766 0.55 1.84666 23.8
17 5.863 1.2
18 11.952 2.13 1.49700 81.5
19 -17.87 (可変)
20 ∞ 1.8 1.52000 61.4
21 ∞
非球面データ
第12面
K =-1.69551e+000 A 4=-1.20077e-006 A 6=-2.06098e-006
A 8=-1.68609e-007 A10=-6.05696e-010 A12=-1.99995e-011
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.71722e-004 A 6=-9.58467e-007
A 8=-2.92132e-007 A10= 2.43773e-009
各種データ
ズーム比 2.9
広角 中間 望遠
焦点距離 2.04 3.44 5.92
Fナンバー 1.06 1.35 1.84
画角 69.6 38.2 21.8
像高 2.25 2.25 2.25
レンズ全長 51.9 41.8 37.5
BF 0.99 0.99 0.99
間隔 広角 中間 望遠
d 7 16 5.84 1.55
d11 6.8 4.28 0.5
d19 2.63 5.15 8.92
前述の各条件式と各数値実施例との関係を示す。
Lr 最終レンズ群
Claims (9)
- 最も物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群、最も像側に配置された正の屈折力の最終レンズ群を有し、ズーミングに際して前記第1レンズ群および前記最終レンズ群が互いに異なる軌跡で移動し、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であって、
前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズを含み、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々fw、ft、前記第1レンズ群と前記最終レンズ群の焦点距離を各々f1、fr、前記第1レンズ群に含まれる負レンズの材料の中でアッベ数が最も大きい材料のアッベ数をν1n_max、前記第1レンズ群に含まれる正レンズの材料の中でアッベ数が最も小さい材料のアッベ数をν1p_min、前記最終レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνdrpとするとき、
−1.7<f1/√(fw×ft)<−1.1
−2.5<fr/f1<−1.4
3.8<fr/fw<5.5
38<|ν1n_max−ν1p_min|<73
67.8≦νdrp
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1レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズは負レンズであり、該負レンズの焦点距離をfG1とするとき、
−4.7<fG1/fw<−2.7
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。 - 広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第1レンズ群の移動量の絶対値をM1とするとき、
1.8<M1/√(fw×ft)<4.7
なる条件式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。 - 広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記最終レンズ群の移動量の絶対値をMrとするとき、
1.4<Mr/√(fw×ft)<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3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第1レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さをd1G、前記最終レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記最終レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さをdrGとするとき、
2.0<d1G/√(fw×ft)<3.2
2.5<drG/√(fw×ft)<3.7
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4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、前記第1レンズ群、前記最終レンズ群から構成される請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズであって、
前記第1レンズ群と前記最終レンズ群の間に、ズーミングに際して不動の開口絞りを有し、フォーカシングに際して、前記第1レンズ群が移動することを特徴とするズームレンズ。 - 物体側より像側へ順に配置された、前記第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、前記最終レンズ群から構成される請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第1レンズ群と前記最終レンズ群の間に、ズーミングに際して不動の開口絞りを有し、フォーカシングに際して、前記第1レンズ群もしくは前記第2レンズ群が移動することを特徴とするズームレンズ。
- 前記第2レンズ群の焦点距離をfmとするとき、
5.2<|fm/f1|<7.5
なる条件式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。 - 請求項1乃至8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固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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