特開2016-224210(P2016-224210A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特開2016-224210ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-224210(P2016-224210A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20161205BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20161205BHJP
   G03B 17/14 20060101ALI20161205BHJP
   G03B 17/02 20060101ALI20161205BHJP
   H04N 5/232 20060101ALI20161205BHJP
   H04N 5/225 20060101ALI20161205BHJP
【FI】
   G02B15/20
   G02B13/18
   G03B17/14
   G03B17/02
   H04N5/232 Z
   H04N5/232 A
   H04N5/225 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】45
【出願形態】OL
【全頁数】45
(21)【出願番号】特願2015-109484(P2015-109484)
(22)【出願日】2015年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123962
【弁理士】
【氏名又は名称】斎藤 圭介
(74)【代理人】
【識別番号】100120204
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 巌
(72)【発明者】
【氏名】河村 一輝
(72)【発明者】
【氏名】山田 康晴
【テーマコード(参考)】
2H087
2H100
2H101
5C122
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA13
2H087MA15
2H087MA18
2H087NA07
2H087NA14
2H087PA12
2H087PA14
2H087PA16
2H087PA20
2H087PB15
2H087PB17
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA42
2H087RA43
2H087SA23
2H087SA27
2H087SA29
2H087SA32
2H087SA43
2H087SA47
2H087SA49
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA75
2H087SA76
2H087SB04
2H087SB15
2H087SB25
2H087SB33
2H087SB35
2H087SB41
2H087SB45
2H087UA06
2H100CC07
2H101EE08
5C122DA04
5C122EA06
5C122EA41
5C122FB02
5C122FB03
5C122FB23
5C122FE02
5C122GE05
5C122GE11
5C122HB06
5C122HB09
5C122HB10
(57)【要約】
【課題】広い画角と高い変倍比を持ちながらも、諸収差が良好に補正され、なお且つ、手ブレの軽減と手ブレ補正の精度向上が図れたズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供すること。
【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群と、変倍時に固定の所定のレンズ群と、を有し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、所定のレンズ群の第1のレンズ成分は光軸に対して垂直に移動し、第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、第2のレンズ成分の屈折力の符号は、第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、以下の条件式(1)を満足する。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
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、
前記第3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、前記所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、前記第2レンズ群より像側に配置され、
前記所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
前記第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
前記第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
前記第2のレンズ成分の屈折力の符号は、前記第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
ここで、
1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項2】
物体側から順に、
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、
前記第3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、前記所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、前記第2レンズ群より像側に配置され、
前記所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
前記第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
前記第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
前記第2のレンズ成分の屈折力の符号は、前記第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
前記第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、
前記第3レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、物体側に向かって単調に移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項3】
物体側から順に、
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、
前記第3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、前記所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、前記第2レンズ群より像側に配置され、
前記所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
前記第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
前記第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
前記第2のレンズ成分の屈折力の符号は、前記第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
前記第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、
前記第2のレンズ成分は、前記所定のレンズ群に配置され、
以下の条件式(2)、(3)を満足することを特徴とするズームレンズ。
5.3≦|f1/f2t|≦20 (2)
0.3≦|fIS/fGSb|≦4.7 (3)
ここで、
1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
2tは、前記第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
ISは、前記第1のレンズ成分の焦点距離、
GSbは、前記第2のレンズ成分の焦点距離、
である。
【請求項4】
以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項2又は3に記載のズームレンズ。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
ここで、
1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項5】
前記第3レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、物体側に向かって単調に移動することを特徴とする請求項1又は3に記載のズームレンズ。
【請求項6】
以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
5.3≦|f1/f2t|≦20 (2)
ここで、
1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
2tは、前記第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
である。
【請求項7】
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
0.3≦|fIS/fGSb|≦4.7 (3)
ここで、
ISは、前記第1のレンズ成分の焦点距離、
GSbは、前記第2のレンズ成分の焦点距離、
である。
【請求項8】
前記第1レンズ群は、広角端より望遠端で物体側に位置することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項9】
前記第3レンズ群と前記所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有するレンズ群が配置され、
前記負の屈折力を有するレンズ群の像側に、正のレンズ成分が配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記第3レンズ群と前記所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有するレンズ群が配置され、
前記負の屈折力を有するレンズ群が、フォーカスレンズ群を有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第3レンズ群と前記所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有する第4レンズ群が配置され、
前記第4レンズ群は、負レンズと正レンズとを有し、
前記所定のレンズ群は、正の屈折力を有する第5レンズ群であり、
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
6.0≦νd4G_max_n−νd4G_min_p≦45 (4)
ここで、
νd4G_max_nは、前記第4レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd4G_min_pは、前記第4レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
【請求項12】
前記第2レンズ群は、物体側から像側に、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項13】
前記第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
前記第2副群が、フォーカスレンズ群を有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項14】
前記第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、
前記第1副群は、物体側から像側に、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、を有することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項15】
前記第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、
前記最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.78≦nd2G_n1≦2.3 (5)
ここで、
nd2G_n1は、前記第2レンズ群の最も物体側の負レンズの屈折率、
である。
【請求項16】
前記第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、
変倍時に、前記第1副群と前記第2副群との間隔が変化することを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項17】
前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと2枚の正レンズとを、少なくとも有することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項18】
前記第1レンズ群は、少なくとも負レンズと正レンズとを有し、
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載のズームレンズ。
70.5≦νd1G_max_p (6)
ここで、
νd1G_max_pは、前記第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【請求項19】
前記第3レンズ群は、少なくとも負レンズと正レンズとを有し、
以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載のズームレンズ。
70.5≦νd3G_max_p (7)
ここで、
νd3G_max_pは、前記第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【請求項20】
前記第1のレンズ成分は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項1から19のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項21】
前記所定のレンズ群は、最も像側に配置されていることを特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項22】
前記第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有することを特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項23】
以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1から22のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.03≦dIS/IHt (8)
ここで、
ISは、前記第1のレンズ成分の最も像側面と前記第2のレンズ成分の最も物体側面との光軸上の距離、
IHtは、望遠端における像高、
である。
【請求項24】
前記開口絞りは、前記所定のレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴とする請求項1から23のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項25】
前記第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有することを特徴とする請求項1から24のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項26】
以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1から25のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−2.5≦ft/expt≦0.3 (9)
ここで、
tは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
exptは、近軸結像面から望遠端における前記ズームレンズの射出瞳までの距離、
である。
【請求項27】
前記第2レンズ群は正レンズを有し、
以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項1から26のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−0.015≦Tp2G_min_p≦0.015 (10)
ここで、
Tp2G_min_p=θgF2G_p−(−0.0016×νd2G_p+0.6415)、
θgF2G_p=(ng2G_p−nF2G_p)/(nF2G_p−nC2G_p)、
νd2G_pは、前記第2レンズ群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2G_p、nF2G_p、nC2G_pは、前記第2レンズ群の前記所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
前記第2レンズ群の前記所定の正レンズは、前記第2レンズ群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
である。
【請求項28】
前記第2レンズ群は負レンズを有し、
以下の条件式(11)を満足することを特徴とする請求項1から27のいずれか一項に記載のズームレンズ。
−0.012≦Tp2G_max_n≦0.06 (11)
ここで、
Tp2G_max_n=θgF2G_n−(−0.0016×νd2G_n+0.6415)、
θgF2G_n=(ng2G_n−nF2G_n)/(nF2G_n−nC2G_n)、
νd2G_nは、前記第2レンズ群の所定の負レンズのアッベ数、
ng2G_n、nF2G_n、nC2G_nは前記第2レンズ群の前記所定の負レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
前記第2レンズ群の前記所定の負レンズは、前記第2レンズ群の負レンズのうちでアッベ数が最も大きい負レンズ、
である。
【請求項29】
前記第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
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28のいずれか一項に記載のズームレンズ。
55≦νd2G_max_n (12)
ここで、
νd2G_max_nは、前記第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【請求項30】
前記第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
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29のいずれか一項に記載のズームレンズ。
15≦νdG2_min_p≦32 (13)
ここで、
νdG2_min_pは、前記第2レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
【請求項31】
前記第3レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
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30のいずれか一項に記載のズームレンズ。
70.5≦νd3G_max_p (14)
ここで、
νd3G_max_pは、前記第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【請求項32】
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31のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.05≦|Φmaxt/f2t|≦3.0 (15)
ここで、
Φmaxtは、望遠端における入射瞳の最大直径であって、Φmaxt=ft/Fnotで表され、
tは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
Fnotは、望遠端における最小Fナンバー、
2tは、前記第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
である。
【請求項33】
前記第1のレンズ成分は負の屈折力を有し、
前記第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、変倍時に固定の正の屈折力を有するレンズ成分が配置されていることを特徴とする請求項1から32のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項34】
前記第1のレンズ成分は負の屈折力を有し、
前記第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、正の屈折力を有するレンズ群が配置されていることを特徴とする請求項1から33のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項35】
第4レンズ群を有し、
以下の条件式(16)を満足することを特徴とする請求項1から34のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.00<|f3/f4|<2.00 (16)
ここで、
3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
4は、前記第4レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項36】
第4レンズ群を有し、
前記所定のレンズ群は、第5レンズ群であり、
以下の条件式(17)を満足することを特徴とする請求項1から35のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.00<|f4/f5|<2.00 (17)
ここで、
4は、前記第4レンズ群の焦点距離、
5は、前記第5レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項37】
前記第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、
以下の条件式(18)を満足することを特徴とする請求項1から36のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.00<|f2a/f2b|<2.00 (18)
ここで、
2aは、前記第1副群の焦点距離、
2bは、前記第2副群の焦点距離、
である。
【請求項38】
前記第1レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、を有することを特徴とする請求項1から37のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項39】
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、を有することを特徴とする請求項1から38のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項40】
前記第2レンズ群の最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズが配置されていることを特徴とする請求項1から39のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項41】
前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズと、物体側面が物体側に凹面を向けた負レンズと、を有することを特徴とする請求項1から40のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項42】
前記第3レンズ群は、物体側から像側に順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズと、を有することを特徴とする請求項1から41のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項43】
前記第3レンズ群の最も物体側に配置されたレンズと、前記第3レンズ群の最も像側に配置されたレンズは、共に両凸正レンズであることを特徴とする請求項1から42のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項44】
前記第3レンズ群は、物体側から像側に順に、両凸正レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、両凸正レンズと、を有することを特徴とする請求項1から43のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項45】
請求項1から44のいずれか一項に記載のズームレンズと、
撮像面を有する撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ブレ補正機能を有するズームレンズとして、特許文献1に記載されたズームレンズがある。特許文献1では、光学系内に光軸と垂直方向に動くレンズユニット(以下、「ブレ補正ユニット」という)を配置する。そして、手ブレによる像の移動を打ち消す方向にブレ補正ユニットを動かすことで、手ブレによる像の劣化を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012−141555号公報(第1実施例)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1のズームレンズでは、変倍時に移動するレンズ群に手ブレ補正ユニットが配置されている。ズームレンズでは、移動部材にレンズ群を保持し、移動部材を固定部材に対して移動させている。このとき、レンズ群を光軸方向に沿って滑らかに移動させるために、移動部材と固定部材との間に若干の隙間が設けられる。そのため、変倍時に移動するレンズ群に手ブレ補正ユニットを配置した場合は、手ブレ補正ユニットの移動量(以下、「補正量」という)を算出する際に、この隙間が原因で誤差が生じる恐れがある。その結果、補正量を正確に算出できなくなる。この誤差は、変倍比が大きくなるほど大きくなる。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、諸収差が良好に補正され、なお且つ、手ブレの軽減と手ブレ補正の精度向上が図られたズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、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3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、第2レンズ群より像側に配置され、
所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
第2のレンズ成分の屈折力の符号は、第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0007】
また、本発明の別のズームレンズは、
物体側から順に、
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3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、第2レンズ群より像側に配置され、
所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
第2のレンズ成分の屈折力の符号は、第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、
第3レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、物体側に向かって単調に移動することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の別のズームレンズは、
物体側から順に、
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3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
変倍時に、所定のレンズ群は固定であり、
開口絞りが、第2レンズ群より像側に配置され、
所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、
第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、
第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、
第2のレンズ成分の屈折力の符号は、第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なり、
第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、
第2のレンズ成分は、所定のレンズ群に配置され、
以下の条件式(2)、(3)を満足することを特徴とする。
5.3≦|f1/f2t|≦20 (2)
0.3≦|fIS/fGSb|≦4.7 (3)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
2tは、第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
ISは、第1のレンズ成分の焦点距離、
GSbは、第2のレンズ成分の焦点距離、
である。
【0009】
また、本発明の撮像装置は、
上記のズームレンズと、
撮像面を有する撮像素子を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、諸収差が良好に補正され、なお且つ、手ブレの軽減と手ブレ補正の精度向上が図られたズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】実施例1に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。
図2】実施例2に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。
図3】実施例3に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。
図4】実施例4に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。
図5】実施例1にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。
図6】実施例2にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。
図7】実施例3にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。
図8】実施例4にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。
図9】撮像装置の断面図である。
図10】撮像装置の概観を示す前方斜視図である。
図11】撮像装置の後方斜視図である。
図12】撮像装置の主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施例の説明に先立ち、本発明のある態様にかかる実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
【0013】
本実施形態のズームレンズが備える基本構成について説明する。基本構成では、ズームレンズは、物体側から順に、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3レンズ群より像側に配置された所定のレンズ群と、を有し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、変倍時に、所定のレンズ群は固定であり、開口絞りが、第2レンズ群より像側に配置され、所定のレンズ群は、第1のレンズ成分を有し、第1のレンズ成分は、ブレを補正するために光軸に対して垂直に移動し、第1のレンズ成分の像側に、第2のレンズ成分が空気間隔を置いて配置され、第2のレンズ成分の屈折力の符号は、第1のレンズ成分の屈折力の符号と異なる。
【0014】
ズームレンズは、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有することが好ましい。広い画角とは、例えば、半画角で38度、更には40度を越える画角である。このような広い画角は、超広角と呼ばれることもある。また、高い変倍比とは、例えば、6倍を超える変倍比である。ただし、画角の値や変倍比の値は、これらの値に限定されない。
【0015】
本実施形態の基本構成では、最も物体側に、正の屈折力を有する第1レンズ群を配置し、更に、第2レンズ群と第3レンズを配置している。そして、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化する。このようにすることが、広い画角と高い変倍比を得るうえで有効である。
【0016】
また、このような構成により、望遠側での光学系の全長短縮と、高い変倍比の確保とを、容易に行うことができる。加えて、開口絞りの径を小さくできるので、第3レンズ群のレンズの径と、第3レンズ群よりも像側に位置するレンズの径とを、共に小さくすることができる。
【0017】
また、変倍時に固定である所定のレンズ群に第1のレンズ成分を配置し、手ブレ発生時に、第1のレンズ成分を光軸に対して垂直に移動させている。これにより、手ブレによる像の劣化を軽減できる。ここで、レンズ成分は、単レンズまたは接合レンズであって、軸上の空気接触面を2面有する。
【0018】
第1のレンズ成分は、変倍時に固定のレンズ群に配置されているので、本実施形態のズームレンズでは、変倍時に固定のレンズ群に手ブレ補正ユニットが配置されていることになる。
【0019】
上述のように、変倍時に移動するレンズ群は移動部材で保持されている。これに対して、変倍時に固定のレンズ群では、移動部材に対応する部材がない。そのため、変倍時に移動するレンズ群のように、移動部材と固定部材との間の隙間は存在しない。すなわち、補正量を算出する際の誤差の原因の1つである隙間が、本実施形態のズームレンズには存在しない。
【0020】
このように、本実施形態のズームレンズでは、誤差の原因の1つである隙間が存在しない箇所に手ブレ補正ユニットを配置している。そのため、補正量の算出時に誤差の発生を無くすことができる。その結果、精度の高い手ブレ制御が可能になる。
【0021】
また、第1レンズ群、第2レンズ群及び第3レンズ群とは別のレンズ群に第1のレンズ成分を配置することで、第1レンズ群から第3レンズ群までを、変倍作用を高めると共に光学系を小型化する目的に特化したレンズ群として使用することができる。これにより、手ブレ補正ユニットを備えているにもかかわらず、光学系の小型化がより容易になる。
【0022】
また、第1のレンズ成分の像側に、第1のレンズ成分の屈折力とは異符号の屈折力を有する第2のレンズ成分を有する構成としている。このようにすることで、像面シフトの感度(IS感度)を高めることができるので、補正量を減らすことができ、これにより駆動アクチュエータの小型化と高感度化を図ることができる。像面シフトの感度とは、第1のレンズ成分を単位量だけ光軸に対して垂直に移動させた時の像面の移動量のことである。
【0023】
この場合、像面シフトの感度を高めると共に、第1のレンズ成分の移動を容易にするためには、第1のレンズ成分と第2のレンズ成分との間には、ある程度の空気間隔が必要である。この空気間隔は、例えば、0.3mm以上であることが望ましい。空気間隔は、2つのレンズ成分の中心から周辺までのいずれかの位置での間隔である。
【0024】
第1実施形態のズームレンズから第3実施形態のズームレンズについて説明する。
【0025】
第1実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0026】
基本構成では、主に、第1レンズ群と第3レンズ群が変倍作用を担っている。このようなことから、変倍比を高めると共に光学系の全長を短縮するためには、第1レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。
【0027】
しかしながら、第1レンズ群の屈折力を大きくすると、第1レンズ群に対する入射瞳の位置が更に像側に移動して、第1レンズ群から離れるので、第1レンズ群の径が増大する。よって、光学系の全長を短縮すると共に、光学系を小径化するには、第1レンズ群の屈折力と第3レンズ群の屈折力を、共に大きくしながらも、両者の屈折力のバランスをとることが好ましい。そこで、条件式(1)を満足することが好ましい。
【0028】
条件式(1)の下限値を下回らないようにすることで、光学系の小径化が容易になるか、又は、光学系の全長の短縮が容易になる。また、第1レンズ群で発生する球面収差のうち、望遠端付近における球面収差の発生量の増大を防止できる。よって、良好な結像性能が得られる。
【0029】
条件式(1)の上限値を上回らないようにすることで、光学系の全長の短縮が容易になるか、又は、適切なバックフォーカスの確保が容易になる。また、第3レンズ群における球面収差の発生量の増大を防止できる。よって、良好な結像性能が得られる。
【0030】
第2実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、第3レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、物体側に向かって単調に移動することを特徴とする。
【0031】
上述のように、第1のレンズ成分を光軸に対して垂直に移動させることで、手ブレによる像の劣化を軽減できる。第1のレンズ成分の移動量、すなわち、補正量は、できるだけ大きくしておくことが好ましい。このようにすることで、手ブレ量が大きい場合であっても像ブレの補正が可能になる。
【0032】
しかしながら、第1のレンズ成分を光軸に対して垂直に移動させると、第1のレンズ成分での色の分離が発生する。色の分離量は、補正量が大きくなるほど増加する。この場合、補正量を増やすと、手ブレ補正時の結像性能の劣化が増加する。このため、第1のレンズ成分では、色収差の補正が重要となる。そこで、第1のレンズ成分の構成を、少なくとも正レンズと負レンズとを有する構成とすることで、色の分離量をより少なくすることができる。
【0033】
また、広角端から望遠端への変倍時に、第3レンズ群が物体側に向かって単調に移動する。このような構成を採用することで、第3レンズ群の変倍作用を高めることができる。その結果、高変倍化が容易となる。
【0034】
第3実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、第2のレンズ成分は、所定のレンズ群に配置され、以下の条件式(2)、(3)を満足することを特徴とする。
5.3≦|f1/f2t|≦20 (2)
0.3≦|fIS/fGSb|≦4.7 (3)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
2tは、第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
ISは、第1のレンズ成分の焦点距離、
GSbは、第2のレンズ成分の焦点距離、
である。
【0035】
第3実施形態のズームレンズでは、第2実施形態のズームレンズと同様に、第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有する。この構成の作用効果については、既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【0036】
第1のレンズ成分の像側に、第1のレンズ成分の屈折力とは異符号の屈折力を有する第2のレンズ成分を有している。このようにすることで、像面シフトの感度(IS感度)を高めることができるので、補正量を減らすことができ、これにより駆動アクチュエータの小型化と高感度化を図ることができる。
【0037】
このとき、第2のレンズ成分を、所定のレンズ群に配置することが好ましい。このようにすることで、所定のレンズ群に、第1のレンズ成分と第2のレンズ成分とが配置されることになる。よって、像面シフトの感度を高めた場合であっても、手ブレ補正ユニットをより安定して保持できる。その結果、精度の高い手ブレ制御が容易に行える。
【0038】
光学系の全長を短縮するには、テレフォト構成を含むように光学系を構成すると共に、テレフォト構成によってもたらされる作用を強めれば良い。望遠端での光学系の全長を短縮すると共に、光学系を小径化するためには、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離とをバランスさせることは重要となる。このようなことから、条件式(2)を満足することが好ましい。
【0039】
条件式(2)の下限値を下回らないようにすることで、第2レンズ群の屈折力が小さくなりすぎない。そのため、光学系の全長の短縮が容易になる。又は、第1レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。この場合、第1レンズ群の大径化を防止できるので、光学系の小型化が図れる。また、正の歪曲収差の増加を防止できるので、主に望遠端付近での歪曲収差の増加を防止できる。
【0040】
条件式(2)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。この場合、第2レンズ群の入射側面における屈折が大きくならないので、第1レンズ群の大径化を防止できる。又は、光学系の全長の短縮が容易になる。また、負の歪曲収差が増加を防止できるので、主に広角端付近での歪曲収差の増加を防止できる。
【0041】
条件式(2)の下限値を下回らないようにするか、又は条件式(2)の上限値を上回らないようにすることで、像面シフトの感度を高めることができる。この場合、駆動アクチュエータの大型化を防止できるので、光学系の小型化が図れる。また、手ブレ補正時の非点収差の変動の増大を防止できるので、良好な結像性能が得られる。
【0042】
条件式(3)の下限値を下回らないようにするか、又は条件式(3)の上限値を上回らないようにすることで、像面シフトの感度を高めることができる。その結果、駆動アクチュエータの大型化を防ぐことができるので、光学系を小型化することができる。また、手ブレ補正時の非点収差の変動の増大を防止できるので、良好な結像性能を得ることができる。
【0043】
第2実施形態のズームレンズと第3実施形態のズームレンズは、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
3.4≦|f1/f3|≦9 (1)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0044】
条件式(1)の技術的意義は既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【0045】
第1実施形態のズームレンズと第3実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、物体側に向かって単調に移動することが好ましい。
【0046】
このようにすることで、第3レンズ群の変倍作用を高めることができる。その結果、高変倍化が容易となる。
【0047】
第1実施形態のズームレンズと第2実施形態のズームレンズは、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
5.3≦|f1/f2t|≦20 (2)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
2tは、第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
である。
【0048】
条件式(2)の技術的意義は既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【0049】
第1実施形態のズームレンズと第2実施形態のズームレンズは、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
0.3≦|fIS/fGSb|≦4.7 (3)
ここで、
ISは、第1のレンズ成分の焦点距離、
GSbは、第2のレンズ成分の焦点距離、
である。
【0050】
条件式(3)の技術的意義は既に説明したので、ここでの説明は省略する。
【0051】
第1実施形態のズームレンズ、第2実施形態のズームレンズ及び第3実施形態のズームレンズ(以下、「本実施形態のズームレンズ」という)では、第1レンズ群は、広角端より望遠端で物体側に位置することが好ましい。
【0052】
第1レンズ群をこのように移動させると、第1レンズ群は、望遠端で、広角端よりも物体側に繰り出された状態になる。そのため、第1レンズ群と第2レンズ群とによる変倍作用を高めることができる。その結果、高変倍化が容易となる。
【0053】
また、第1レンズ群が広角端より望遠端で物体側に位置することで、第1レンズ群よりも像側に広いスペースが形成される。そのため、広角端から望遠端までの間で、レンズ群を移動させるためのスペースの確保が容易となる。その結果、広角端付近における光学系の全長を短縮することが可能になる。
【0054】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群と所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有するレンズ群が配置され、負の屈折力を有するレンズ群の像側に、正のレンズ成分が配置されていることが好ましい。
【0055】
本実施形態のズームレンズでは、各レンズ群のなかで第1レンズ群の径が最大になる。そこで、上述のようにすることで、負の屈折力を有するレンズ群と正のレンズ成分とで拡大光学系を構成することができる。そのため、第1レンズ群におけるレンズ径の小径化が可能になる。
【0056】
このように、本実施形態のズームレンズでは、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有するズームレンズにおいて、光学系を小型化でき、また、良好な結像性能を確保することができる。
【0057】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群と所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有するレンズ群が配置され、負の屈折力を有するレンズ群がフォーカスレンズ群を有することが好ましい。
【0058】
負の屈折力を有するレンズ群に入射する光束径は、第3レンズ群の正の屈折力によって小さくなっている。そのため、負の屈折力を有するレンズ群は小型で軽量にすることができる。そこで、負の屈折力を有するレンズ群がフォーカスレンズ群を有すると、レンズ群を高速で移動させることができるので、高速でフォーカスができる。
【0059】
また、正の屈折力を有する第3レンズ群の像側に負の屈折力を有するレンズ群を配置することで、負の屈折力を有するレンズ群におけるフォーカスレンズ群のフォーカス感度を高めることができ、なお且つ、負の屈折力を有するレンズ群を小径化することができる。その結果、小型で軽量なフォーカスユニットを実現できる。
【0060】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群と所定のレンズ群との間に、負の屈折力を有する第4レンズ群が配置され、第4レンズ群は、負レンズと正レンズとを有し、所定のレンズ群は、正の屈折力を有する第5レンズ群であり、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
6.0≦νd4G_max_n−νd4G_min_p≦45 (4)
ここで、
νd4G_max_nは、第4レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd4G_min_pは、第4レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
【0061】
負の屈折力を有する第4レンズ群では、正の屈折力を有する第5レンズ群との組合せによって、主に、像面湾曲を補正する作用を強めることができる。これにより、変倍域の全域で、良好な結像性能を確保することが可能になる。
【0062】
一方、第4レンズ群の結像倍率が大きくなることで、主に、軸上色収差や球面収差の発生量が大きくなる場合がある。変倍域の全域で良好な結像性能を確保するためには、これらの収差の補正をすることが好ましい。そこで、条件式(4)を満足することが好ましい。
【0063】
条件式(4)の下限値を下回らないようにすることで、軸上色収差を補正することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。条件式(4)の上限値を上回らないようにすることで、色収差の補正と球面収差の補正を両立させることが容易になる。その結果、変倍域の全域で良好な結像性能が得られる。
【0064】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、物体側から像側に、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、を有することが好ましい。
【0065】
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図るには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力の増大は、変倍時に第2レンズ群で収差が変動する原因になる。具体的には、広角端から望遠端までの間で、主に、像面湾曲と球面収差が変動する。
【0066】
そこで、第2レンズ群を上述の構成にすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを防止できる。その結果、変倍域の全域で、像面湾曲と球面収差が共に良好に補正された状態を保つことができる。
【0067】
このように、本実施形態のズームレンズによれば、良好な結像性能を維持しつつ、変倍域の全域でFナンバーを小さくすると共に、高変倍化を行うことができる。小さいFナンバーとは、例えば、5.0以下のFナンバーである。
【0068】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、第2副群がフォーカスレンズ群を有することが好ましい。
【0069】
第2副群は開口絞りの近くに位置するので、レンズの径が小さい。そこで、第2副群がフォーカスレンズ群を備えることで、フォーカスレンズ群を小径化することができる。この場合、フォーカスユニットの軽量化ができるので、高速AFが可能になる。これにより、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有するズームレンズにおいて、小型でありながら良好な結像性能が確保され、しかもAFの高速化ができる。
【0070】
開口絞りでは、光漏れを防ぐため、開口部以外の遮光部面積を大きく取ることが好ましい。そのため、開口絞りの周囲にはある程度の広さの空間が生じる。ここで、第2副群は開口絞りの近くに位置する。そこで、第2副群がフォーカスレンズ群を備えると、開口絞りの近傍に、フォーカス用のアクチュエータが設けられることになる。
【0071】
その結果、2つのアクチュエータは開口絞りの近傍に配置されることになるので、アクチュエータを配置するスペースを効率よく確保することができる。また、アクチュエータを配置するスペースを最小にすることができる。
【0072】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、第1副群は、物体側から像側に、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、を有することが好ましい。
【0073】
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図るには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力の増大は、変倍時に第2レンズ群で収差が変動する原因になり得る。具体的には、広角端から望遠端までの間で、主に、像面湾曲と球面収差が変動し得る。
【0074】
第1副群では、望遠端と比べると広角端で周辺光線の高さが高くなる。そこで、第1副群を上述の構成にすることで、変倍時に第1副群で光線の屈折角が急激に変化することを防止できる。その結果、変倍域の全域で、像面湾曲と球面収差が共に良好に補正された状態を保つことができる。
【0075】
このように、本実施形態のズームレンズによれば、良好な結像性能を維持しつつ、変倍域の全域でFナンバーを小さくすると共に、高変倍化を行うことができる。
【0076】
また、第1副群で像面湾曲と球面収差が共に良好に補正されることから、第2副群を1枚の負レンズで構成した場合や、1枚の負レンズと1枚の正レンズとで構成した場合でも、第2副群での収差発生を少なくできる。これにより、第2副群がフォーカスレンズ群を備えても、収差変動が少なく、高速なフォーカスを実現できる。
【0077】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
1.78≦nd2G_n1≦2.3 (5)
ここで、
nd2G_n1は、第2レンズ群の最も物体側の負レンズの屈折率、
である。
【0078】
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図るには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の最も物体側では、変倍時の光線高の変化が大きくなる場合がある。光線高の変化が大きいと、最も物体側のレンズにおける光線の屈折角の変化も急激になる。そのため、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、これにより主に、変倍時の像面湾曲の変動が大きくなる。
【0079】
そこで、第2レンズ群の最も物体側に、像側に凹面を向けた負レンズを配置することが好ましい。そして、この負レンズの像側面の曲率半径の絶対値を、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さくすることが好ましい。このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができる。
【0080】
そして、条件式(5)を満足することで、変倍時の像面湾曲の変動を更に少なくすることができる。その結果、良好な結像性能を維持しつつ、変倍域の全域でFナンバーを小さくすると共に、高変倍化を行うことができる。
【0081】
条件式(5)の下限値を下回らないようにすることで、像面湾曲の補正効果を得ることができる。条件式(5)の上限値を上回らないようにすることで、像面が全体的にマイナス側に傾いてしまう傾向を小さくできる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
【0082】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、変倍時に、第1副群と第2副群との間隔が変化することが好ましい。
【0083】
変倍比を高めるには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、変倍時の像面湾曲の変化が増大する傾向が強まる。そこで、第2レンズ群を第1副群と第2副群とで構成し、第1副群と第2副群との間隔を可変にする。このようにすることで、像面湾曲の変動の増大を抑えつつ、高変倍化を行うことが容易となる。
【0084】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、1枚の負レンズと2枚の正レンズとを、少なくとも有することが好ましい。
【0085】
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図ると、第1レンズ群の径が大きくなり、また、屈折力も大きくなる。第1レンズ群の径や屈折力が大きくなると、第1レンズ群では、主に、望遠端付近で球面収差が発生する。そこで、第1レンズ群の径や屈折力が大きくなっても、この球面収差を良好に補正した状態を保つことが好ましい。
【0086】
そのためには、第1レンズ群において、正の屈折力を少なくとも2枚の正レンズに分担させることが好ましい。分担させる正レンズの数は2枚が好ましい。
【0087】
更に、第1レンズ群に、負レンズを配置することが好ましい。このようにすることで、色収差を良好に補正することができる。
【0088】
また、負レンズのアッベ数を、正レンズのアッベ数より小さくすることが好ましい。このような負レンズを第1レンズ群に配置することで、主に、広角端付近での倍率色収差と望遠端付近での軸上色収差が、共に良好に補正されるので、第1レンズ群における色収差の発生を少なくすることができる。その結果、変倍域の全域で、良好な結像性能が得られる。
【0089】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、少なくとも負レンズと正レンズとを有し、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
70.5≦νd1G_max_p (6)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【0090】
上述のように、ズームレンズは、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有することが好ましい。特に、変倍比が大きいズームレンズにおいては、主に、広角端での倍率色収差の発生量と望遠端での軸上色収差の発生量が、共に増大する場合がある。第1レンズ群の望遠端付近で発生する色収差は、第1レンズ群よりも像側に位置するレンズ群で大きく拡大されることになる。そこで、条件式(6)を満足することで、色収差の発生を抑制することができる。
【0091】
条件式(6)の下限値を下回らないようにすることで、第1レンズ群内で軸上色収差の補正が不足することを防止できる。そのため、望遠端付近での軸上色収差の発生の増大を抑えることができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
【0092】
ここで、第1レンズ群を、1枚の負レンズと2枚の正レンズとで構成しても良い。このようにすることで、少ないレンズ枚数で高変倍化が可能になる。
【0093】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、少なくとも負レンズと正レンズとを有し、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
70.5≦νd3G_max_p (7)
ここで、
νd3G_max_pは、第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【0094】
光学系の全長を短縮するためには、第3レンズ群では屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、望遠端付近で軸上色収差が発生する場合がある。正の屈折力を有する第3レンズ群の色収差を補正するためには、第3レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数を低分散側にすると共に、負レンズのアッベ数を高分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(7)を満足することが好ましい。
【0095】
条件式(7)の下限値を下回らないようにすることで、望遠端付近での軸上色収差を補正することができる。その結果、良好な性能を得ることができる。又は、第3レンズ群の屈折力が小さくなりすぎないので、光学系の全長の短縮が容易になる。
【0096】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1のレンズ成分は、負の屈折力を有することが好ましい。
【0097】
この場合、負の屈折力を有する第1のレンズ成分の物体側には、正の屈折力を有する第3レンズ群が配置され、更に、像側には、第1のレンズ成分とは屈折力の符号が逆の正の屈折力を有する第2のレンズ成分が配置される構成となる。これにより、像面シフトの感度を容易に高められるので、手ブレ補正ユニットの小型化と高感度化を容易に図ることができる。
【0098】
また、本実施形態のズームレンズでは、所定のレンズ群は、最も像側に配置されていることが好ましい。
【0099】
所定のレンズ群を最も像側に配置することで、変倍作用を持つレンズ群が第1のレンズ成分より像側に存在しない構成になる。その結果、広角端から望遠端までの間で、像面シフトの感度を一定にすることができる。これにより、手ブレ補正時の電気的な制御がより容易にできる。また、像側にレンズを駆動する手段を配置する必要がない構成になるので、手ブレ補正のための駆動機構のスペースを得やすくなる。その結果、光学系の小型化が容易となる。
【0100】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1のレンズ成分は、正レンズと負レンズとを少なくとも有することが好ましい。
【0101】
このようにすることで、第1のレンズ成分における色の分離量を、より少なくすることができる。その結果、手ブレ補正時の結像性能の劣化を防止できる。
【0102】
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
0.03≦dIS/IHt (8)
ここで、
ISは、第1のレンズ成分の最も像側面と第2のレンズ成分の最も物体側面との光軸上の距離、
IHtは、望遠端における像高、
である。
【0103】
上述のように、像面シフトの感度を高めると共に、第1のレンズ成分の移動を容易にするためには、第1のレンズ成分と第2のレンズ成分との間には、ある程度の空気間隔が必要である。そこで、条件式(8)を満足することが好ましい。
【0104】
条件式(8)の下限値を上回ることで、手ブレ補正ユニットの駆動が容易になる。
【0105】
また、本実施形態のズームレンズでは、開口絞りは、所定のレンズ群よりも物体側に配置されていることが好ましい。
【0106】
これにより、第3レンズ群のレンズ径と所定のレンズ群のレンズ径とを、共に小径化できる。さらに、開口絞りは、第2レンズ群と第3レンズ群との間に配置することが好ましい。これにより、第1レンズ群の小型化と第2レンズ群の小径化が容易となる。
【0107】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有することが好ましい。
【0108】
第3レンズ群の屈折力を大きくすることで、第3レンズ群における変倍作用を高めることができる。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、これにより第3レンズ群で球面収差が発生する場合がある。そこで、第3レンズ群において、正の屈折力を、複数の正の屈折力を有するレンズ成分に分担させることで、これらの球面収差の発生量を減らすことができる。
【0109】
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
−2.5≦ft/expt≦0.3 (9)
ここで、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
exptは、近軸結像面から望遠端におけるズームレンズの射出瞳までの距離、
である。
【0110】
条件式(9)の下限値を下回らないようにすることで、望遠端付近での正の歪曲収差の増大を抑えることができる。条件式(9)の上限値を上回らないようにすることで、最終レンズ群におけるレンズ径の増大を抑えることができる。その結果、光学系の小型化が容易になる。
【0111】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は正レンズを有し、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
−0.015≦Tp2G_min_p≦0.015 (10)
ここで、
Tp2G_min_p=θgF2G_p−(−0.0016×νd2G_p+0.6415)、
θgF2G_p=(ng2G_p−nF2G_p)/(nF2G_p−nC2G_p)、
νd2G_pは、第2レンズ群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2G_p、nF2G_p、nC2G_pは、第2レンズ群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第2レンズ群の所定の正レンズは、第2レンズ群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
である。
【0112】
第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生する。負の屈折力を有する第2レンズ群の色収差を補正するには、第2レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数をなるべく高分散側にすることが好ましい。アッベ数を高分散側にするとは、アッベ数を小さくする、又は、分散を大きくするということである。
【0113】
しかしながら、正レンズのアッベ数を高分散側にした状態で第2レンズ群の屈折力を大きくすると、それにより2次スペクトルが大きく発生する場合がある。そこで、変倍域の全域で色収差を良好に抑えた状態を保つには、第2レンズ群内の正レンズに、2次スペクトルの発生を軽減できる特性を持つ硝材を使うことが有効となる。
【0114】
このようなことから、所定のレンズが条件式(10)を満足するようにしている。所定のレンズが条件式(10)を満足することで、第2レンズ群の屈折力を大きくしても、2次スペクトルの増大を抑えることができる。
【0115】
条件式(10)の下限値を下回らないようにすることで、第2レンズ群内で発生する2次スペクトルを補正できる。この場合、軸上色収差や倍率色収差の発生の増大を抑制できるので、良好な結像性能が得られる。条件式(10)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群内での2次スペクトルの補正が過剰になる傾向を弱めることができるので、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正することができる。
【0116】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は負レンズを有し、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
−0.012≦Tp2G_max_n≦0.06 (11)
ここで、
Tp2G_max_n=θgF2G_n−(−0.0016×νd2G_n+0.6415)、
θgF2G_n=(ng2G_n−nF2G_n)/(nF2G_n−nC2G_n)、
νd2G_nは、第2レンズ群の所定の負レンズのアッベ数、
ng2G_n、nF2G_n、nC2G_nは第2レンズ群の所定の負レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第2レンズ群の所定の負レンズは、第2レンズ群の負レンズのうちでアッベ数が最も大きい負レンズ、
である。
【0117】
第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生する場合がある。負の屈折力を有する第2レンズ群の色収差の発生を抑えるには、第2レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数をなるべく高分散側にすることが好ましい。
【0118】
しかしながら、正レンズのアッベ数を高分散側にした状態で第2レンズ群の屈折力を大きくすると、それにより2次スペクトルが大きく発生する傾向が強まる。そのため、変倍域の全域で色収差を良好に抑えた状態を保つには、第2レンズ群内の負レンズに、2次スペクトルを補正できる特性を持つ硝材を使うことが有効となる。そこで、条件式(11)を満足することが好ましい。
【0119】
条件式(11)の下限値を下回らないようにすることで、第2レンズ群内で発生する2次スペクトルを補正できる。この場合、軸上色収差や倍率色収差の発生の増大を抑制できるので、良好な結像性能が得られる。条件式(11)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群内での2次スペクトルの補正が過剰になるという傾向を弱めることができるので、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正することができる。
【0120】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
55≦νd2G_max_n (12)
ここで、
νd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【0121】
上述のように、光学系の全長を短縮するためには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生する場合がある。負の屈折力を有する第2レンズ群の色収差を補正するためには、第2レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数を高分散側にすると共に、負レンズのアッベ数を低分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(12)を満足することが好ましい。
【0122】
条件式(12)の下限値を下回らないようにすることで、広角端付近での倍率色収差と望遠端付近での軸上色収差を、共に十分に補正することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
【0123】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
15≦νdG2_min_p≦32 (13)
ここで、
νdG2_min_pは、第2レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
【0124】
第2レンズ群の負の屈折力を大きくすることで、変倍比を高めることができる。また、これにより、光学系の全長の短縮と第2レンズ群の径の小径化ができるので、光学系を小型化することができる。
【0125】
ただし、第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生する場合がある。第2レンズ群では、望遠端に比べて、広角端で周辺光線の高さが高くなる。このようなことから、広角端と望遠端の各々で、これらの色収差を良好に補正するには、第2レンズ群内の正レンズのアッベ数を、なるべく高分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(13)を満足することが好ましい。
【0126】
条件式(13)の下限値を下回らないようにすることで、色収差の補正が過剰になることを抑えることができる。条件式(13)の上限値を上回らないようにすることで、色収差の補正が不足することを防止することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
【0127】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(14)を満足することが好ましい。
70.5≦νd3G_max_p (14)
ここで、
νd3G_max_pは、第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
【0128】
光学系の全長を短縮するためには、第3レンズ群では屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、望遠端付近で軸上色収差が発生する場合がある。正の屈折力を有する第3レンズ群の色収差を補正するためには、第3レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数を低分散側にすると共に、負レンズのアッベ数を高分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(14)を満足することが好ましい。
【0129】
条件式(14)の下限値を下回らないようにすることで、望遠端付近での軸上色収差を補正することができる。その結果、良好な性能を得ることができる。又は、第3レンズ群の屈折力が小さくなりすぎないので、光学系の全長の短縮が容易になる。
【0130】
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(15)を満足することが好ましい。
1.05≦|Φmaxt/f2t|≦3.0 (15)
ここで、
Φmaxtは、望遠端における入射瞳の最大直径であって、Φmaxt=ft/Fnotで表され、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
Fnotは、望遠端における最小Fナンバー、
2tは、第2レンズ群の望遠端における焦点距離、
である。
【0131】
上述のように、光学系の小型化のためには、第2レンズ群の屈折力を大きくする必要がある。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、球面収差、像面湾曲、倍率色収差及び軸上色収差の発生量が大きくなる。そこで、これらの収差の発生を抑えて、Fナンバーを小さくするためには、条件式(15)を満足することが好ましい。条件式(15)を満足することで、Fナンバーが小さい光学系を実現することができる。
【0132】
条件式(15)の下限値を下回らないようにすることで、光学系の全長の短縮が容易になる。条件式(15)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群における収差の増大、主に、球面収差、像面湾曲、倍率色収差及び軸上色収差の発生量の増大を抑えることができる。この場合、第2レンズ群において、収差補正のためにレンズを増やす必要がないので、光学系の小型化が図れる。
【0133】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1のレンズ成分は負の屈折力を有し、第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、変倍時に固定の正の屈折力を有するレンズ成分が配置されていることが好ましい。
【0134】
第1のレンズ成分の像側には、正の屈折力を有する第2のレンズ成分が配置されている。そこで、第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、正の屈折力を有するレンズ成分が配置されることで、第1のレンズ成分の像側の屈折力が正の屈折力になるだけでなく、物体側の屈折力も正の屈折力になる。このようにすることで、第1のレンズ成分の直前における光束の収斂作用が強められるので、第1のレンズ成分を小型にできると共に、像面シフトの感度を高めることができる。これに伴い、手ブレ補正ユニットの小径化が容易になると共に、像面シフトの感度を高めることができる。
【0135】
また、手ブレ補正ユニットが変倍時に固定のレンズ群中に配置されているので、像面シフトの感度の誤差を減らすことができる。その結果、より高精度な手ブレ補正が可能となる。
【0136】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1のレンズ成分は負の屈折力を有し、第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、正の屈折力を有するレンズ群が配置されていることが好ましい。
【0137】
第1のレンズ成分の像側には、正の屈折力を有する第2のレンズ成分が配置されている。そこで、第1のレンズ成分の物体側の最も近い位置に、正の屈折力を有するレンズ群が配置されることで、第1のレンズ成分の像側の屈折力が正の屈折力になるだけでなく、物体側の屈折力も正の屈折力になる。このようにすることで、第1のレンズ成分の直前における光束の収斂作用が強められるので、第1のレンズ成分を小型にできると共に、像面シフトの感度を高めることができる。これに伴い、手ブレ補正ユニットの小径化が容易になると共に、像面シフトの感度を高めることができる。
【0138】
また、本実施形態のズームレンズは、第4レンズ群を有し、以下の条件式(16)を満足することが好ましい。
0.00<|f3/f4|<2.00 (16)
ここで、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
4は、第4レンズ群の焦点距離、
である。
【0139】
条件式(16)の下限値を下回らないようにすることで、主に、第3レンズ群での球面収差の増大やコマ収差の増大を抑えることができる。条件式(16)の上限値を上回らないようにすることで、主に、第4レンズ群での球面収差の増大やコマ収差の増大を抑えることができる。その結果、特に、望遠端付近での結像性能を確保することが容易になる。
【0140】
また、本実施形態のズームレンズは、第4レンズ群を有し、所定のレンズ群は、第5レンズ群であり、以下の条件式(17)を満足することが好ましい。
0.00<|f4/f5|<2.00 (17)
ここで、
4は、第4レンズ群の焦点距離、
5は、第5レンズ群の焦点距離、
である。
【0141】
条件式(17)の下限値を下回らないようにすることで、第5レンズ群での負の歪曲収差の増大を抑えることができる。条件式(17)の上限値を上回らないようにすることで、第4レンズ群よりも像側で光線の高さの増加を抑えることができる。その結果、光学系の小径化が容易になる。
【0142】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、第1副群と、第2副群と、で構成され、以下の条件式(18)を満足することが好ましい。
0.00<|f2a/f2b|<2.00 (18)
ここで、
2aは、第1副群の焦点距離、
2bは、第2副群の焦点距離、
である。
【0143】
条件式(18)の下限値を下回らないようにすることで、第2副群の屈折力が小さくなりすぎない。その結果、フォーカス感度の低下が抑えられるので、合焦範囲が狭くならない。条件式(18)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群の大径化を押さえることができる。その結果、光学系の小型化が容易になる。
【0144】
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、を有することが好ましい。
【0145】
このようにすることで、第1レンズ群内を通過する周辺光線の急激な屈曲、特に、広角端付近での周辺光線の急激な屈曲を防ぐことができる。その結果、非点収差を良好に補正できる。また、望遠端付近での第1レンズ群内の球面収差を良好に補正できる。
【0146】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、を有することが好ましい。
【0147】
上述のように、第2レンズ群の最も物体側では、変倍時の光線高の変化が大きくなる。光線高の変化が大きいと、最も物体側のレンズにおける光線の屈折角の変化も急激になる。そこで、第2レンズ群の最も物体側に、2枚の負レンズを配置する。このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができると共に、第2レンズ群全体の負屈折力を大きくすることができる。
【0148】
また、2枚の負レンズの像側に、正レンズと負レンズとを配置する。この正レンズの物体側に位置する2枚の負レンズでは、球面収差や像面湾曲が発生し易い。そこで、この正レンズと負レンズとで、2枚の負レンズで発生する球面収差や像面湾曲を良好に補正できる。
【0149】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群の最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズが配置されていることが好ましい。
【0150】
このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができる。
【0151】
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズと、物体側面が物体側に凹面を向けた負レンズと、を有することが好ましい。
【0152】
上述のように、第2レンズ群の最も物体側では、変倍時の光線高の変化が大きくなる。光線高の変化が大きいと、最も物体側のレンズにおける光線の屈折角の変化も急激になる。そこで、第2レンズ群の最も物体側に、像側に凹面を向けた負レンズを配置する。このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができる。
【0153】
また、最も物体側の負レンズの像側に、物体側に凹面を向けた負レンズを配置することで、第2レンズ群全体の負屈折力を大きくすることができる。
【0154】
また、この負レンズの像側に、像側に凸面を向けた正レンズを配置する。この正レンズの物体側に位置する2枚の負レンズでは、球面収差や像面湾曲が発生し易い。そこで、この正レンズで、2枚の負レンズで発生する球面収差や像面湾曲を良好に補正できる。また、色収差を良好に補正できる。
【0155】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、物体側から像側に順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズと、を有することが好ましい。
【0156】
第3レンズ群の正の屈折力を複数の正レンズで分担することで、第3レンズ群の屈折力を大きくすると共に、色収差の補正効果を高めることができる。これにより、第3レンズ群の屈折力を大きくしても、球面収差やコマ収差の発生量を減らすことができる。その結果、変倍域の全域で良好な結像性能が得られる。
【0157】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群の最も物体側に配置されたレンズと、第3レンズ群の最も像側に配置されたレンズは、共に両凸正レンズであることが好ましい。
【0158】
第3レンズ群内では、変倍時の光線高の変化が大きくなる。光線高の変化が大きいと、光線の屈折角の変化も急激になる。そこで、このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、主に球面収差の発生を抑えながら第3レンズ群の屈折力を大きくすることができる。
【0159】
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、物体側から像側に順に、両凸正レンズと、像側面が像側に凸面を向けた正レンズと、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、両凸正レンズと、を有することが好ましい。
【0160】
第3レンズ群の正の屈折力を複数の正レンズで分担することで、第3レンズ群の屈折力を大きくすると共に、色収差の補正効果を高めることができる。これにより、第3レンズ群の屈折力を大きくしても、球面収差やコマ収差の発生量を減らすことができる。その結果、変倍域の全域で良好な結像性能が得られる。
【0161】
また、本実施形態の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、撮像面を有する撮像素子を備えることを特徴とする。
【0162】
このようにすることで、広角側の画角や撮影可能な画角範囲が広く、像ブレの少ない画像が得られる撮像装置を提供できる。
【0163】
なお、各条件式について、下限値、上限値の何れか又は双方を限定することで、その機能をより確実にできるので好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。
【0164】
条件式(1)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:3.5、3.7、3.9、4.2
上限値:8.4、8.5、7.7、7.5、7.1
条件式(2)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:5.5、6.0、6.8、7.5
上限値:17.4、15.0、14.7、13.0、12.1、12.0
条件式(3)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.4、0.5、0.6
上限値:3.7、2.8、1.8、1.7、1.2
条件式(4)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:8、9、12、15
上限値:43、38、32、25
条件式(5)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.79、1.80、1.81、1.83、1.85、1.86
上限値:2.20、2.09、1.99、
条件式(6)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:71.6、72.6、73.7
上限値:93.9、89.8、85.7
条件式(7)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:71.6、72.6、73.7
上限値:93.9、89.8、85.7
条件式(8)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.06、0.08、0.11
上限値:1.43、1.35、1.28
条件式(9)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:−2.0、−1.7、−1.5、−1.0、−0.7
上限値:0.2、0.1、0.0、−0.1、−0.3
条件式(10)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:−0.010、−0.005
上限値:0.014、0.013
条件式(11)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:−0.011、−0.010
上限値:0.055、0.052、0.050、0.044、0.036
条件式(12)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:58.0、60.0、70.5、76.0、80.0
上限値:93.9、89.8、85.7、81.5
条件式(13)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:16、17、20、22、
上限値:31、30、29、27
条件式(14)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:71.6、72.6、73.7、74.0、80.0
上限値:93.9、89.8、85.7、
条件式(15)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.2、1.3、1.4
上限値:2.8、2.7、2.6、2.5、2.2
条件式(16)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.02、0.04、0.07
上限値:1.69、1.38、1.07
条件式(17)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.14、0.28、0.42
上限値:1.64、1.28、0.93
条件式(18)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.23、0.46、0.69
上限値:1.74、1.47、1.21
【0165】
以下に、本発明のある態様に係るズームレンズの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、屈折力の正、負は近軸曲率半径に基づく。
【0166】
以下、ズームレンズの実施例1〜4について説明する。実施例1〜4のレンズ断面図を、それぞれ図1図4に示す。図中、(a)は、広角端におけるレンズ断面図、(b)は、中間焦点距離状態におけるレンズ断面図、(c)は、望遠端におけるレンズ断面図である。なお、(a)〜(c)は、いずれも、無限遠物体合焦時のレンズ断面図である。
【0167】
また、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、第5レンズ群はG5、開口絞り(明るさ絞り)はS、像面(撮像面)はIで示してある。また、フォーカスの際に移動するレンズ群を横方向の矢印、手ブレ補正の際に移動するレンズを縦方向の矢印で示している。
【0168】
なお、最も像側に位置するレンズ群と像面Iとの間に、ローパスフィルタを構成する平行平板や、電子撮像素子のカバーガラスを配置しても良い。この場合、平行平板の表面に、赤外光を制限する波長域制限コートを施しても良い。また、カバーガラスの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
【0169】
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
【0170】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
【0171】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。
【0172】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
【0173】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL12と正メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0174】
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL14と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16と、両凸正レンズL17と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL15と正メニスカスレンズL16とが接合されている。
【0175】
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は像側に移動した後、物体側に移動し、第2レンズ群G2は像側に移動した後、物体側に移動し、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、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
【0176】
合焦時、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第4レンズ群G4が像側に移動する。また、手ブレ補正時、第5レンズ群G5の負メニスカスレンズL15と正メニスカスレンズL16とが光軸と直交する方向に移動する。
【0177】
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL12の物体側面と、負メニスカスレンズL15の物体側面との、合計6面に設けられている。
【0178】
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
【0179】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
【0180】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL5と両凸正レンズL6とが接合されている。
【0181】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
【0182】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL12と正メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0183】
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL14と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、両凹負レンズL16と、両凹負レンズL17と、両凸正レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19と、両凸正レンズL20と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL15と両凹負レンズL16とが接合されている。また、負メニスカスレンズL19と両凸正レンズL20とが接合されている。
【0184】
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2は像側に移動した後、物体側に移動し、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、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、第3レンズ群G3と共に移動する。
【0185】
合焦時、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第4レンズ群G4が像側に移動する。また、手ブレ補正時、第5レンズ群G5の正メニスカスレンズL15、両凹負レンズL16及び両凹負レンズL17が光軸と直交する方向に移動する。
【0186】
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL12の物体側面との、合計5面に設けられている。
【0187】
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
【0188】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
【0189】
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、両凹負レンズ7で構成されている。
【0190】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
【0191】
第4レンズ群G4は、両凹負レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、両凸正レンズ14と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL12と正メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0192】
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
【0193】
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bは物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第4レンズ群G4の両凹負レンズL12と正メニスカスレンズL13とが光軸と直交する方向に移動する。
【0194】
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凹負レンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凹負レンズL12の物体側面と、両凸正レンズL14の両面との、合計9面に設けられている。
【0195】
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
【0196】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
【0197】
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、両凹負レンズ7で構成されている。
【0198】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、両凹負レンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
【0199】
第4レンズ群G4は、両凹負レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、両凸正レンズ14と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL12と正メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0200】
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
【0201】
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bは物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第4レンズ群G4の両凹負レンズL12と正メニスカスレンズL13とが光軸と直交する方向に移動する。
【0202】
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凹負レンズ7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凸正レンズL11の像側面と、両凹負レンズL12の物体側面と、両凸正レンズL14の両面との、合計10面に設けられている。
【0203】
次に、上記各実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚又は空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッベ数、*印は非球面である。また、ズームデータにおいて、中間は中間焦点距離状態、fはズームレンズ全系の焦点距離、FNO.はFナンバー、ωは半画角、IHは像高、FBはバックフォーカス、f1、f2…は各レンズ群の焦点距離である。なお、全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。バックフォーカスは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。また、数値データは無限遠物体合焦時のデータである。
【0204】
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10、A12としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+k)(y/r)21/2
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12
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。
【0205】
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.910 2.250 1.85478 24.80
2 84.831 6.888 1.49700 81.54
3 1062.746 0.150
4 81.135 4.788 1.49700 81.54
5 191.519 可変
6* 459.062 1.500 1.88202 37.22
7* 17.961 7.677
8 -29.044 1.000 1.70154 41.24
9 26.622 6.689 2.00069 25.46
10 -36.383 1.886
11 -21.481 1.000 1.88300 40.76
12 -55.189 可変
13(絞り) ∞ 1.000
14* 26.975 3.790 1.58313 59.38
15* -2309.789 5.234
16 -424.469 3.909 1.49700 81.54
17 -27.528 0.200
18 57.112 1.000 1.74077 27.79
19 18.222 7.206 1.49700 81.54
20 -41.721 可変
21* 189.338 0.900 1.80610 40.92
22 13.844 2.196 1.80810 22.76
23 22.154 可変
24 52.938 4.732 1.49700 81.54
25 -37.941 2.395
26* 338.438 0.900 1.80610 40.92
27 20.646 1.960 1.80810 22.76
28 24.756 1.595
29 27.418 5.491 1.48749 70.23
30 -65.872

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=3.7729e-006,A6=8.2311e-008,A8=-4.0100e-010,A10=6.4707e-013,A12=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-9.0338e-006,A6=4.8510e-008,A8=4.9964e-010,A10=-4.6700e-012,A12=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=5.8905e-006,A6=1.3995e-008,A8=-1.5510e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=3.9440e-005,A6=2.4403e-008,A8=-6.7933e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第21面
k=0.0000
A4=-2.0409e-006,A6=7.5819e-010,A8=2.9761e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第26面
k=0.0000
A4=-1.8749e-006,A6=6.5424e-009,A8=-7.2311e-012,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.283 34.650 98.501
FNO. 4.080 4.080 4.078
2ω 83.2 33.7 12.1
IH 9.77 10.77 10.76
FB 16.324 16.324 16.324
全長 140.682 140.476 203.362
d5 0.600 15.147 69.590
d12 42.474 9.145 1.094
d20 1.984 14.012 19.446
d23 2.963 9.511 20.570

各群焦点距離
f1=153.415 f2=-16.545 f3=23.885 f4=-31.445 f5=56.580
fIS=-33.291 fGSb=40.495
【0206】
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 81.604 2.250 1.85478 24.80
2 62.092 8.144 1.49700 81.54
3 701.981 0.150
4 55.484 5.211 1.49700 81.54
5 113.234 可変
6* 135.727 1.500 1.88202 37.22
7* 14.056 6.845
8 -22.420 1.000 1.69680 55.53
9 19.210 5.822 2.00100 29.13
10 -27.768 0.729
11 -19.052 1.000 1.88300 40.76
12 -136.592 可変
13(絞り) ∞ 1.000
14* 27.524 2.702 1.58313 59.38
15* -157.735 2.481
16 1402.695 3.837 1.49700 81.54
17 -23.561 0.200
18 728.744 1.000 1.74077 27.79
19 23.023 6.953 1.49700 81.54
20 -22.280 可変
21* 238.879 0.900 1.80610 40.92
22 12.341 2.157 1.80810 22.76
23 21.212 可変
24 39.813 3.913 1.49700 81.54
25 -34.521 1.293
26 -100.711 2.029 1.80810 22.76
27 -33.629 0.900 1.59282 68.62
28 35.675 1.833
29 -121.577 0.900 1.77250 49.60
30 36.543 1.417
31 30.913 4.964 1.49700 81.54
32 -48.312 0.200
33 37.497 1.300 1.92119 23.96
34 19.614 6.886 1.48749 70.23
35 -53.176

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=1.2988e-005,A6=1.2693e-007,A8=-1.0541e-009,A10=2.7053e-012,A12=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=1.9823e-006,A6=1.4018e-007,A8=2.0016e-009,A10=-2.1018e-011,A12=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=2.6492e-005,A6=1.2050e-007,A8=1.0185e-009,A10=-4.2548e-013,A12=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=8.7485e-005,A6=1.8179e-007,A8=8.6259e-010,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第21面
k=0.0000
A4=-6.5574e-006,A6=2.1171e-008,A8=2.1192e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.371 34.618 98.421
FNO. 4.080 4.082 4.077
2ω 83.0 33.8 12.1
IH 9.73 10.77 10.76
FB 14.673 14.673 14.673
全長 129.710 146.007 180.969
d5 0.600 24.757 54.714
d12 30.615 9.961 1.430
d20 1.732 11.180 20.258
d23 2.573 5.919 10.376

各群焦点距離
f1=115.101 f2=-12.120 f3=20.248 f4=-29.125 f5=51.180
fIS=-21.140 fGSb=27.807
【0207】
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 69.248 1.800 2.00100 29.13
2 52.789 7.500 1.49700 81.61
3 328.330 0.100
4 57.884 5.214 1.49700 81.61
5 198.567 可変
6* 119.294 1.400 1.88202 37.22
7* 12.115 8.000
8 -29.183 1.100 1.59282 68.63
9 461.667 0.100
10 43.964 3.909 1.85478 24.80
11 -38.517 可変
12* -19.860 0.900 1.49700 81.54
13* 436.011 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 21.125 6.196 1.61881 63.85
16* -34.217 0.100
17 122.976 6.064 1.49700 81.61
18 -42.576 0.100
19 -80.617 0.800 1.91082 35.25
20 16.371 8.248 1.49700 81.54
21 -25.567 可変
22* -303.081 0.800 1.76802 49.24
23 15.847 2.100 1.80810 22.76
24 26.006 13.081
25* 22.916 9.800 1.49700 81.54
26* -22.681 0.701
27 -32.933 1.523 1.91082 35.25
28 -107.492

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-7.0773e-006,A6=7.8081e-009,A8=1.9471e-010,A10=-1.2393e-012,A12=2.4350e-015
第7面
k=0.0000
A4=-4.3159e-005,A6=-2.2982e-008,A8=-4.7731e-009,A10=5.0846e-011,A12=-2.9867e-013
第12面
k=0.0000
A4=1.2716e-005,A6=1.0413e-007,A8=3.1045e-010,A10=-1.6671e-011,A12=1.4128e-013
第13面
k=0.0000
A4=1.1189e-006,A6=1.0070e-007,A8=-6.7178e-010,A10=-4.0044e-012,A12=5.8055e-014
第15面
k=0.0000
A4=-2.2215e-005,A6=4.1983e-008,A8=-2.1886e-010,A10=6.5686e-013,A12=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=2.5070e-005,A6=-3.9727e-010,A8=9.4425e-012,A10=1.7328e-013,A12=0.0000e+000
第22面
k=0.0000
A4=2.9759e-006,A6=2.0483e-009,A8=4.8773e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=3.9357e-006,A6=-4.0017e-009,A8=3.9089e-012,A10=4.0839e-013,A12=1.8703e-015
第26面
k=0.0000
A4=3.8081e-005,A6=-4.7568e-008,A8=3.6695e-011,A10=1.1185e-012,A12=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.240 33.982 97.938
FNO. 4.080 4.077 4.074
2ω 83.0 34.4 12.3
IH 9.80 10.82 10.82
FB 15.363 15.363 15.363
全長 138.219 150.439 183.459
d5 0.700 22.674 48.654
d11 3.974 4.357 6.163
d13 21.681 9.403 2.333
d14 15.967 5.000 1.300
d21 0.900 14.007 30.011

各群焦点距離
f1=104.955 f2=-12.754 f3=23.821 f4=267.102
f2a=-35.138 f2b=-38.194
fIS=-32.142 fGSb=40.890
【0208】
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 69.248 1.800 2.00330 28.27
2 52.789 7.500 1.53775 74.70
3 200.000 0.100
4 57.884 5.214 1.53775 74.70
5 170.000 可変
6* 119.294 1.400 1.88202 37.22
7* 12.115 8.000
8 -29.183 1.100 1.59282 68.63
9 461.667 0.100
10 43.964 3.909 1.85478 24.80
11 -38.517 可変
12* -21.000 0.900 1.53775 74.70
13* 436.011 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 20.000 6.196 1.59201 67.02
16* -34.217 0.100
17 122.976 6.064 1.53775 74.70
18 -42.576 0.100
19 -80.617 0.800 1.91082 35.25
20 16.371 8.248 1.48749 70.23
21* -24.000 可変
22* -303.081 0.800 1.76802 49.24
23 15.847 2.100 1.80810 22.76
24 26.006 13.081
25* 22.916 9.800 1.49700 81.54
26* -22.681 0.701
27 -32.933 1.523 1.91082 35.25
28 -107.492

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-7.0773e-006,A6=7.8081e-009,A8=1.9471e-010,A10=-1.2393e-012,A12=2.4350e-015
第7面
k=0.0000
A4=-4.3159e-005,A6=-2.2982e-008,A8=-4.7731e-009,A10=5.0846e-011,A12=-2.9867e-013
第12面
k=0.0000
A4=1.2716e-005,A6=1.0413e-007,A8=3.1045e-010,A10=-1.6671e-011,A12=1.4128e-013
第13面
k=0.0000
A4=1.1189e-006,A6=1.0070e-007,A8=-6.7178e-010,A10=-4.0044e-012,A12=5.8055e-014
第15面
k=0.0000
A4=-2.7500e-005,A6=4.1983e-008,A8=-2.3500e-010,A10=6.5686e-013,A12=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=2.5070e-005,A6=-3.9727e-010,A8=9.4425e-012,A10=1.7328e-013,A12=0.0000e+000
第21面
k=0.0000
A4=3.0000e-006,A6=0.0000e+000,A8=0.0000e+000,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第22面
k=0.0000
A4=2.9759e-006,A6=2.0483e-009,A8=4.8773e-011,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=3.9357e-006,A6=-4.0017e-009,A8=3.9089e-012,A10=4.0839e-013,A12=1.8703e-015
第26面
k=0.0000
A4=3.8081e-005,A6=-4.7568e-008,A8=3.6695e-011,A10=1.1185e-012,A12=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 11.865 32.579 92.797
FNO. 4.100 4.100 4.100
2ω 86.0 36.1 13.0
IH 9.80 10.82 10.82
FB 14.623 14.623 14.623
全長 137.480 149.465 183.361
d5 0.700 22.674 48.654
d11 3.974 4.357 6.163
d13 21.681 9.403 2.333
d14 15.967 5.000 1.300
d21 0.900 13.772 30.652

各群焦点距離
f1=108.594 f2=-12.548 f3=23.547 f4=267.102
f2a=-35.138 f2b=-37.232
fIS=-32.142 fGSb=40.890
【0209】
以上の実施例1〜4の収差図を、それぞれ図5図8に示す。各図中、”FIY”は最大像高を示す。
【0210】
これらの収差図において、(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、広角端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
【0211】
また、(e)、(f)、(g)、(h)は、それぞれ、中間焦点距離状態における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
【0212】
また、(i)、(j)、(k)、(l)は、それぞれ、望遠端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
【0213】
次に、各実施例における条件式(1)〜(18)の値を掲げる。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)|f1/f3| 6.42 5.69 4.41 4.61
(2)|f1/f2t| 9.27 9.50 8.23 8.66
(3)|fIS/fGSb| 0.822 0.760 0.786 0.786
(4)νd4G_max_n-νd4G_min_p 18.16 18.16 - -
(5)nd2G_n1 1.88202 1.88202 1.88202 1.88202
(6)νd1G_max_p 81.54 81.54 81.61 74.7
(7)νd3G_max_p 81.54 81.54 81.61 74.7
(8)dIS/IHt 0.15 0.13 1.21 1.21
(9)ft/expt -0.462 -0.538 -0.482 -0.4487
(10)Tp2G_min_p 0.012736 0.004508 0.01038 0.01038
(11)Tp2G_max_n 0.000984 -0.009252 0.027876 0.01722
(12)νd2G_max_n 41.24 55.53 81.54 74.7
(13)νdG2_min_p 25.46 29.13 24.8 24.8
(14)νd3G_max_p 81.54 81.54 81.61 74.7
(15)|Φmaxt/f2t| 1.46 1.99 1.88 1.8037
(16)|f3/f4| 0.76 0.70 0.09 0.09
(17)|f4/f5| 0.56 0.57 - -
(18)|f2a/f2b| - - 0.92 0.94
【0214】
図9は、電子撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図9において、一眼ミラーレスカメラ1の鏡筒内には撮影光学系2が配置される。マウント部3は、撮影光学系2を一眼ミラーレスカメラ1のボディに着脱可能とする。マウント部3としては、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、一眼ミラーレスカメラ1のボディには、撮像素子面4、バックモニタ5が配置されている。なお、撮像素子としては、小型のCCD又はCMOS等が用いられている。
【0215】
そして、一眼ミラーレスカメラ1の撮影光学系2として、例えば上記実施例1〜4に示したズームレンズが用いられる。
【0216】
図10図11は、実施例1〜4に示したズームレンズを有する撮像装置の構成の概念図を示す。図10は撮像装置としてのデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図11は同後方斜視図である。このデジタルカメラ40の撮影光学系41に、本実施例のズームレンズが用いられている。
【0217】
この実施形態のデジタルカメラ40は、撮影用光路42上に位置する撮影光学系41、シャッターボタン45、液晶表示モニター47等を含み、デジタルカメラ40の上部に配置されたシャッターボタン45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、結像面近傍に設けられた撮像素子(光電変換面)上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。また、撮影された電子画像は記録手段に記録することができる。
【0218】
図12は、デジタルカメラ40の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばCDS/ADC部24、一時記憶メモリ17、画像処理部18等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部19等で構成される。
【0219】
図12に示すように、デジタルカメラ40は、操作部12と、この操作部12に接続された制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。
【0220】
上記の一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21は、バス22を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。
【0221】
操作部12は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部13に通知する。制御部13は、例えばCPUなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、デジタルカメラ40全体を制御する。
【0222】
CCD49は、撮像駆動回路16により駆動制御され、撮影光学系41を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、CDS/ADC部24に出力する撮像素子である。
【0223】
CDS/ADC部24は、CCD49から入力する電気信号を増幅し、かつ、アナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ17に出力する回路である。
【0224】
一時記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力されるRAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一時記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
【0225】
記憶媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する。
【0226】
表示部20は、液晶表示モニター47などにて構成され、撮影したRAWデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、操作部12の入力操作によってROM部から読み出された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。
【0227】
このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41として本実施例のズームレンズを採用することで、広角側の画角や撮影可能な画角範囲が広く、ノイズの少ない画像を得ることが可能となる。
【0228】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。また、上記各実施例により示された形状枚数には必ずしも限定されない。また、各レンズ群内又は各レンズ群外に、上記各実施例に図示されていないレンズであって実質的に屈折力を有さないレンズを配置してもよい。上記各実施例は、実質的に4つ又は5つのレンズ群からなるズームレンズということもできる。
【産業上の利用可能性】
【0229】
以上のように、広い画角と高い変倍比を持ちながらも、諸収差が良好に補正され、なお且つ、手ブレの軽減と手ブレ補正の精度向上が図れ、撮影時及び携帯時に機動性が損なわれないズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に適している。
【符号の説明】
【0230】
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
G2a 第1副群
G2b 第2副群
S 明るさ(開口)絞り
C 平行平板
I 像面
1 一眼ミラーレスカメラ
2 撮影光学系
3 マウント部
4 撮像素子面
5 バックモニタ
12 操作部
13 制御部
14、15 バス
16 撮像駆動回路
17 一時記憶メモリ
18 画像処理部
19 記憶媒体部
20 表示部
21 設定情報記憶メモリ部
22 バス
24 CDS/ADC部
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
45 シャッターボタン
47 液晶表示モニター
49 CCD
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12