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JP2003215454A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

Info

Publication number
JP2003215454A
JP2003215454A JP2002016454A JP2002016454A JP2003215454A JP 2003215454 A JP2003215454 A JP 2003215454A JP 2002016454 A JP2002016454 A JP 2002016454A JP 2002016454 A JP2002016454 A JP 2002016454A JP 2003215454 A JP2003215454 A JP 2003215454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
refractive power
numerical example
positive refractive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002016454A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoki Kono
朋来 幸野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sigma Corp
Original Assignee
Sigma Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sigma Corp filed Critical Sigma Corp
Priority to JP2002016454A priority Critical patent/JP2003215454A/ja
Publication of JP2003215454A publication Critical patent/JP2003215454A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多画素の撮像素子を搭載したデジタルカメラ
やビデオカメラ、フイルムカメラなどに最適な変倍比が
５倍程度のズームレンズを提供する。 【構成】 物体側より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、正の屈折力を有する第４レンズ
群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、第２レン
ズ群、第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによっ
てズーミングを行なうズームレンズで構成し、一定の条
件を満足させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ、
ビデオカメラ、フイルムカメラなどに用いられる変倍比
が５倍程度のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、多画素の撮像素子に対応した
高性能ズームレンズとして、物体側から順に負、正の屈
折力で構成されたズームレンズや、特開平１１−２３９
６７号公報に開示されている物体側から順に負、正、正
の屈折力で構成されたズームレンズなどが知られてい
る。また、高変倍率のズームレンズとして、特許第２８
０７９０９号公報に開示されている物体側より順に正、
負、正、正、正の屈折力で構成されたズームレンズなど
も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、物体側から順
に負、正の屈折力の順で構成されたズームレンズにおい
ては、多画素の撮像素子に対応できるレンズではあるが
変倍比を３倍以上にすることは困難であった。また、物
体側から順に正、負、正、正、正の屈折力で構成された
ズームレンズにおいては、変倍比を３倍以上にすること
はさほど困難ではないが多画素の撮像素子に対応した光
学性能であるとは言い難いものであった。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、多画素の撮像素子を搭載したデジタルカ
メラやビデオカメラ、フイルムカメラなどに最適な変倍
比が５倍程度のズームレンズを提供することを目的とす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、物体側より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、正の屈折力を有する第４レン
ズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、第２レ
ンズ群、第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによ
ってズーミングを行なうズームレンズで、以下の条件式
（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とするも
のである。 （１） ０.３＜ｆ４／ｆ５＜０.４ （２） ０.０１＜｜β４ｗ｜＜０.３８ （３） １.３５＜ｆ１／ｆｔ＜１.５５ ただし、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆ４：第４レンズ群の焦点距離 ｆ５：第５レンズ群の焦点距離 ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離 β４ｗ：広角端における第４レンズ群の結像倍率 である。
【０００６】
【発明の実施の形態】条件式（１）は、第４レンズ群と
第５レンズ群の焦点距離の比率を与える条件式である。
条件式（１）の上限値を越えると第４レンズ群の焦点距
離が長くなり、ズームおよびフォーカス時に第４レンズ
群の移動量が大きくなり、レンズ全体の大型化を招いて
しまう。一方、下限値を越えると球面収差を良好に補正
することが困難となり、さらにバックフォーカスを充分
に確保することが困難となる。
【０００７】条件式（２）は、広角端における第４レン
ズ群の結像倍率を規定する条件式である。条件式（２）
の上限値を越えると非点収差が、広角側ではプラス方向
に倒れ、望遠側ではマイナス方向に倒れてしまい光学性
能を満足することができない。一方、下限値を越える
と、非点収差が、広角側ではマイナス方向に倒れ、望遠
側ではプラス方向に倒れてしまい光学性能を満足するこ
とができない。
【０００８】条件式（３）は、第１レンズ群と望遠端に
おける全系の焦点距離の適切な比率を与える条件式であ
る。条件式（３）の上限値を越えると第１レンズ群の屈
折力が緩くなり、第１レンズ群のレンズ径が増大し、小
型軽量化が困難となる。一方、下限値を越えると第１レ
ンズ群の屈折力が強くなるため、球面収差の補正が困難
となる。
【０００９】また、第４レンズ群を物体側へ移動させる
ことにより、無限遠から有限物体へのフォーカシングを
行なうことができる。広角側においては、第４レンズ群
を物体側へ移動させることによってフォーカシングを行
ない、望遠側においては、より近接撮影を可能にするた
めに第３レンズ群に干渉しない程度まで第４レンズ群を
物体側へ移動させてフォーカシングを行ない、さらに近
距離物体へのフォーカシングについては、第２レンズ群
のみを体側へ移動させることによって行なうことで、ズ
ーミングによる第１レンズ群と第２レンズ群の間隔およ
び第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を有効に利用する
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明のズームレンズの数値実施例
１、数値実施例２および数値実施例３を示す。各実施例
において、全体諸元中のｆは焦点距離、Ｂｆはバックフ
ォーカス、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは画角を示し、レ
ンズ諸元中の番号は物体側から順にレンズの面番号、ｒ
はレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎはｄ線の
屈折率、νはアッベ数を示す。
【００１１】図１は数値実施例１のレンズ断面図、図２
は数値実施例２のレンズ断面図、図３は数値実施例２の
広角端のレンズ断面図、図４は数値実施例２の望遠端の
レンズ断面図、図５は数値実施例３のレンズ断面図であ
る。図６乃至図８は、本発明の数値実施例１の無限遠撮
影時の広角端、中間焦点距離、望遠端における光線収差
を示す。図９乃至図１１は、本発明の数値実施例１の撮
影距離２００ｍｍ時の広角端、中間焦点距離、望遠端に
おける光線収差を示す。図１２乃至図１４は、本発明の
数値実施例２の無限遠撮影時の広角端、中間焦点距離、
望遠端における光線収差を示す。図１５乃至図１７は、
本発明の数値実施例２の撮影距離３００ｍｍ時の広角
端、中間焦点距離、望遠端における光線収差を示す。図
１８乃至図２０は、本発明の数値実施例２の撮影距離１
００ｍｍ時の広角端、中間焦点距離、望遠端における光
線収差を示す。図２１乃至図２３は、本発明の数値実施
例３の無限遠撮影時の広角端、中間焦点距離、望遠端に
おける光線収差を示す。図２４、図２５は、本発明の数
値実施例３の撮影距離２７０ｍｍ時の広角端、中間焦点
距離における光線収差、図２６は撮影距離４００ｍｍ時
の望遠端における光線収差を示す。
【００１２】また、各実施例中の＊印を付した面番号は
非球面で構成された面であることを示しており、非球面
の形状は以下の式により定義される。ただし、レンズ面
の曲率半径をｒ、光軸方向をＸ軸、光軸と垂直方向をＹ
軸、Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４を非球面係数とする。
【００１３】
【数１】
【００１４】数値実施例１ 全体諸元 ｆ＝５.６８〜２６.８ｍｍ Ｆｎｏ＝２.８２〜２.９７ ２ω＝６３.３°〜１４.９°
【００１５】 レンズ諸元 番号 ｒ ｄ ｎ ν [ 1] ６２.４９０１ １.１０００ １.８０５１８ ２５.４ [ 2] ２５.８０６０ ６.２３０２ １.６９６８０ ５５.６ [ 3] ４７４.６７２５ ０.１０００ [ 4] ２４.０８４２ ３.９７９０ １.７７２５０ ４９.７ [ 5] ５９.７０７７ ｄ５ [ 6] ３９.８０２８ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 7] ６.１６４９ ３.６６８４ [ 8] −３０.７８０９ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 9] １７.４１０１ ０.１０２５ [10] １１.２３８７ ３.３８４２ １.８０５１８ ２５.４ [11] −６４.４６８４ ０.８０００ １.６９６８０ ５５.６ [12] ４３.４８５５ ｄ１２ [13] 絞 り １.５１９７ [14] −８１.０９３１ ２.８９６５ １.４９７００ ７９.３ [15] −５.７９５８ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [16] −９.６２２６ ｄ１６ [17] １６.９７０９ １.５７８３ １.７７２５０ ４９.７ [18] ４２.４３８４ ０.１０００ [19] １４.９７０９ １.５７８３ １.７７２５０ ４９.７ [20] −６１.３８９２ ０.８０００ １.８０５１８ ２５.４ [21] １１.１６２５ ０.８８９９ [22] ７４.５３２７ １.８４８４ １.７８５９０ ４４.１ [23] −２７.４６４２ ｄ２３ [24]＊ −６６.９５１１ １.３８５４ １.５８９１３ ６１.４ [25] −２２.７４０８
【００１６】第２４面の非球面係数 Ａ１＝−０.１２０１１２９４×１０−３ Ａ２＝ ０.４１０３４３９２×１０−６ Ａ３＝−０.１９７８９１４４×１０−７ Ａ４＝ ０.０
【００１７】 無限遠撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６８ １２.０７ ２６.８４ ｄ５ １.２５３０ ９.９２６１ １６.８４７３ ｄ１２ １７.０６９７ ８.３６３９ １.５５３２ ｄ１６ ９.６５７２ ７.５０１５ ６.７０４５ ｄ２３ １.２９６４ ３.４２３６ ４.２５４４ Ｂｆ ９.９９ １０.０２ ９.９７
【００１８】 有限距離撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６８ １２.０７ ２６.８４ 撮影距離 ２００.０ ２００.０ ２００.０ ｄ５ １.２５３０ ９.９２６１ １６.８４７３ ｄ１２ １７.０６９７ ８.３６３９ １.５５３２ ｄ１６ ９.３４０３ ６.２６０１ ０.６４９９ ｄ２３ １.６１３３ ４.６６５０ １０.３０９０ Ｂｆ ９.９９ １０.０２ ９.９７
【００１９】条件値 （１） ｆ４／ｆ５＝０.３５ （２） ｜β４ｗ｜＝０.０６ （３） ｆ１／ｆｔ＝１.３９
【００２０】数値実施例２ 全体諸元 ｆ＝５.６８〜２６.６ｍｍ Ｆｎｏ＝２.８７〜３.０５ ２ω＝６３.３°〜１５.０°
【００２１】 レンズ諸元 番号 ｒ ｄ ｎ ν [ 1] ６４.６７５５ １.１０００ １.８０５１８ ２５.４ [ 2] ２５.７３８３ ６.３３４２ １.６９６８０ ５５.６ [ 3] ４４６.３２５１ ０.１０００ [ 4] ２３.９８８７ ４.１０９７ １.７７２５０ ４９.７ [ 5] ６１.９０４８ ｄ５ [ 6] ４３.０８１８ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 7] ６.１６４９ ３.６１３４ [ 8] −３０.９３５４ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 9] １６.６３１６ ０.１０００ [10] １０.９８８７ ３.４４９５ １.８０５１８ ２５.４ [11] −６１.５０２１ ０.８０００ １.６９６８０ ５５.６ [12] ４３.８０１２ ｄ１２ [13] 絞 り １.５０８５ [14] −３７５.６１５４ ２.８７４０ １.４９７００ ７９.３ [15] −６.０９１１ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [16] −１０.４１３２ ｄ１６ [17] ２４.９７２４ １.８３４３ １.７７２５０ ４９.７ [18] −１６０.７５９６ ０.１０００ [19] １５.４９７８ ２.５４５２ １.７７２５０ ４９.７ [20] −４８.７５８７ ０.８０００ １.８０５１８ ２５.４ [21] １２.４７１４ ０.９９６７ [22] −８９.７４３５ １.４９００ １.７８５９０ ４４.１ [23] −２４.７１７８ ｄ２３ [24] −９５１.２２０５ １.４０３０ １.５８９１３ ６１.４ [25]＊ −３０.３５１５
【００２２】第２５の非球面係数 Ａ１＝ ０.１０４７２６４５×１０−３ Ａ２＝ ０.６３８８８１６２×１０−６ Ａ３＝−０.１７８６９７８６×１０−７ Ａ４＝ ０.０
【００２３】 無限遠撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６８ １１.６９ ２６.５５ ｄ５ １.２９５８ ９.５５０５ １６.７１９５ ｄ１２ １７.３４８４ ８.９２２９ ２.０７１９ ｄ１６ １０.４６９３ ８.２０７９ ７.０５７６ ｄ２３ １.１３６２ ３.４９３６ ４.５１５５ Ｂｆ １０.００ ９.９９ ９.９７
【００２４】 有限距離撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６８ １１.６９ ２６.５５ 撮影距離 ３００.０ ３００.０ ３００.０ ｄ５ １.２９５８ ９.５５０５ １６.７１９５ ｄ１２ １７.３４８４ ８.９２２９ ２.０７１９ ｄ１６ １０.２６９６ ７.４２９７ ３.１３９０ ｄ２３ １.３３５９ ４.２７１８ ８.４３４１ Ｂｆ １０.００ ９.９９ ９.９７
【００２５】 至近距離撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６８ １１.６９ ２６.５５ 撮影距離 １００.０ １００.０ １００.０ ｄ５ １.２９５８ ９.５５０５ １１.６０６８ ｄ１２ １７.３４８４ ８.９２２９ ７.１８４６ ｄ１６ ９.３９４３ ５.０３６０ ３.１３９０ ｄ２３ ２.２１１２ ６.６６５５ ８.４３４１ Ｂｆ １０.００ ９.９９ ９.９７
【００２６】条件値 （１） ｆ４／ｆ５＝０.３９ （２） ｜β４ｗ｜＝０.０７ （３） ｆ１／ｆｔ＝１.４０
【００２７】数値実施例３ 全体諸元 ｆ＝５.６９〜２６.４ｍｍ Ｆｎｏ＝２.８７〜３.２４ ２ω＝６３.２°〜１５.１°
【００２８】 レンズ諸元 番号 ｒ ｄ ｎ ν [ 1] ５０.２０２６ １.１０００ １.８０５１８ ２５.４ [ 2] ２６.５４０８ ６.０５９２ １.６２０４１ ６０.４ [ 3] ６９５.８８３８ ０.１０００ [ 4] ２３.４０５９ ４.０４４４ １.６２０４１ ６０.４ [ 5] ６３.０１５５ ｄ５ [ 6] ６４.６６１４ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 7] ５.９５００ ３.３５４２ [ 8] −２１.９６０１ ０.８０００ １.７７２５０ ４９.７ [ 9] ２１.９６０１ ０.１１９８ [10] １２.１９４７ ３.１２３４ １.８０５１８ ２５.４ [11] −４４.２３９２ ０.８０００ １.６９６８０ ５５.６ [12] ８８.４３４６ ｄ１２ [13] 絞 り １.５０００ [14] ５６.４３７８ ２.７１８７ １.５８９１３ ６１.２ [15] −６.６２５８ ０.８０００ １.７２３４２ ３８.０ [16] −１５.０４８５ ｄ１６ [17] １９.０４１５ ２.０７４１ １.７７２５０ ４９.７ [18] −６０.４５９１ ０.１０００ [19] １３.１０６６ ２.８４６５ １.６４７６９ ３３.８ [20] −２１.４２８６ ０.８０００ １.８０５１８ ２５.４ [21] ８.９４１５ １.５２２３ [22] ２７.３４０８ １.６５４４ １.４８７４９ ７０.２ [23] −６６.４９２７ ｄ２３ [24] ３８.４４７５ １.４７１３ １.４８７４９ ７０.２ [25] −１００.００００
【００２９】 無限遠撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６９ １１.２０ ２６.４５ ｄ５ １.５０９９ ９.７１６２ １７.２２１５ ｄ１２ １７.７５３６ ９.５４７２ ２.０４２０ ｄ１６ １０.３５２８ ７.７８８７ ４.９９７１ ｄ２３ １.１８０６ ３.７４４８ ６.５３６３ Ｂｆ ６.４５ ６.４５ ６.４５
【００３０】 有限距離撮影時の変倍における可変間隔 ｆ ５.６９ １１.２０ ２６.４５ 撮影距離 ２７０.０ ２７０.０ ４００.０ ｄ５ １.５０９９ ９.７１６２ １７.２２１５ ｄ１２ １７.７５３６ ９.５４７２ ２.０４２０ ｄ１６ １０.１４８９ ７.０９２６ ２.５６７６ ｄ２３ １.３８４５ ４.４４０９ ８.９６５８ Ｂｆ ６.４５ ６.４５ ６.４５
【００３１】条件値 （１） ｆ４／ｆ５＝０.３９ （２） ｜β４ｗ｜＝０.２１ （３） ｆ１／ｆｔ＝１.５１
【００３２】
【発明の効果】以上の数値実施例１乃至数値実施例３が
示すように、本発明は、５倍程度の変倍比を持ち、光学
性能が良好な小型軽量のズームレンズを実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】数値実施例１のレンズ断面図である。
【図２】数値実施例２のレンズ断面図である。
【図３】数値実施例２の広角端のレンズ断面図である。
【図４】数値実施例２の望遠端のレンズ断面図である。
【図５】数値実施例３のレンズ断面図である。
【図６】数値実施例１の無限遠撮影時の広角端の収差図
である。
【図７】数値実施例１の無限遠撮影時の中間焦点距離の
収差図である。
【図８】数値実施例１の無限遠撮影時の望遠端の収差図
である。
【図９】数値実施例１の撮影距離２００ｍｍ時の広角端
の収差図である。
【図１０】数値実施例１の撮影距離２００ｍｍ時の中間
焦点距離の収差図である。
【図１１】数値実施例１の撮影距離２００ｍｍ時の望遠
端の収差図である。
【図１２】数値実施例２の無限遠撮影時の広角端の収差
図である。
【図１３】数値実施例２の無限遠撮影時の中間焦点距離
の収差図である。
【図１４】数値実施例２の無限遠撮影時の望遠端の収差
図である。
【図１５】数値実施例２の撮影距離３００ｍｍ時の広角
端の収差図である。
【図１６】数値実施例２の撮影距離３００ｍｍ時の中間
焦点距離の収差図である。
【図１７】数値実施例２の撮影距離３００ｍｍ時の望遠
端の収差図である。
【図１８】数値実施例２の撮影距離１００ｍｍ時の広角
端の収差図である。
【図１９】数値実施例２の撮影距離１００ｍｍ時の中間
焦点距離の収差図である。
【図２０】数値実施例２の撮影距離１００ｍｍ時の望遠
端の収差図である。
【図２１】数値実施例３の無限遠撮影時の広角端の収差
図である。
【図２２】数値実施例３の無限遠撮影時の中間焦点距離
の収差図である。
【図２３】数値実施例３の無限遠撮影時の望遠端の収差
図である。
【図２４】数値実施例３の撮影距離２７０ｍｍ時の広角
端の収差図である。
【図２５】数値実施例３の撮影距離２７０ｍｍ時の中間
焦点距離の収差図である。
【図２６】数値実施例３の撮影距離４００ｍｍ時の望遠
端の収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体側より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、正の屈折力を有する第４レン
    ズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、第２レ
    ンズ群、第４レンズ群を光軸方向へ移動させることによ
    ってズーミングを行ない、以下の条件を満足する事を特
    徴とするズームレンズ。 （１） ０.３＜ｆ４／ｆ５＜０.４ （２） ０.０１＜｜β４ｗ｜＜０.３８ （３） １.３５＜ｆ１／ｆｔ＜１.５５ ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆ４：第４レンズ群の焦点距離 ｆ５：第５レンズ群の焦点距離 ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離 β４ｗ：広角端における第４レンズ群の結像倍率
  2. 【請求項２】 第４レンズ群を光軸方向へ移動させるこ
    とにより、有限物体へのフォーカシングを行なうことを
    特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
  3. 【請求項３】 広角側では第４レンズ群を光軸方向に移
    動させることによりフォーカシングを行ない、望遠側で
    は第２レンズ群および第４レンズ群を光軸方向に移動さ
    せることによりフォーカシングを行なうことを特徴とす
    る請求項１記載のズームレンズ。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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