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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】P2022126058
(43)【公開日】2022-08-30
(54)【発明の名称】ズームレンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20220823BHJP
   G02B 13/18 20060101ALN20220823BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021023909
(22)【出願日】2021-02-18
(71)【出願人】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】落合 裕道
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA14
2H087PA13
2H087PA14
2H087PA16
2H087PA20
2H087PB16
2H087PB17
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA44
2H087SA44
2H087SA46
2H087SA50
2H087SA52
2H087SA56
2H087SA57
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SB05
2H087SB12
2H087SB22
2H087SB23
2H087SB31
2H087SB34
2H087SB37
2H087SB45
(57)【要約】      (修正有)
【課題】小型化された光学系で、高速AF制御が可能で、フォーカシング時の収差変動が抑制され、ラージフォーマットのカメラに対応可能な大口径広角ズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、3または4のレンズ群で構成され全体で正の屈折力の中間レンズ群GMと、負の屈折力の後側レンズ群GRより構成され、中間レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4を少なくとも有し、開口絞りSは第4レンズ群の内部または像側に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔は減少し、中間レンズ群と後側レンズ群はそれぞれ異なる軌跡で物体側へ移動し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第3レンズ群が物体側へ移動し、特定の条件式を満たす。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と3または4のレンズ群で構成されて全体で正の屈折力の中間レンズ群GMと、負の屈折力の後側レンズ群GRより構成され、
前記中間レンズ群GMは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4を少なくとも有し、開口絞りSは前記第4レンズ群G4の内部または像側に配置され、
広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は減少し、前記中間レンズ群GMと前記後側レンズ群GRはそれぞれ異なる軌跡で物体側へ移動し、
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とするズームレンズ。
(1) 2.8<|f3|/√(fw×ft)<6.5
ただし、
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
とする。
【請求項2】
以下の条件式(2)、(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(2) HIM/fw>1.0
(3) 0.9<|f1|/√(fw×ft)<2.0
ただし、
HIM:最大像高
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群G1の焦点距離
とする。
【請求項3】
以下の条件式(4)を満たす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。
(4) 1.15<βRw<2.00
ただし、
βRw:広角端、無限遠合焦状態における前記後側レンズ群GRの結像倍率
とする。
【請求項4】
以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のズームレンズ。
(5) 0.10<EXPt/LTt<0.55
ただし、
EXPt:望遠端、無限遠合焦状態における像面から射出瞳までの長さ
LTt:望遠端、無限遠合焦状態における光学系の最も物体側の面から像面までの長さ
とする。
【請求項5】
前記第1レンズ群G1は広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動して望遠端において広角端よりも像側に位置し、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のズームレンズ。
(6) βGMt>-0.87
ただし、
βGMt:望遠端、無限遠合焦状態における前記中間レンズ群GMの結像倍率
とする。
【請求項6】
前記第3レンズ群G3は、2枚以下のレンズで構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項7】
広角端から望遠端への変倍に際して前記第2レンズ群G2と前記第4レンズ群G4は同じ軌跡で移動することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
フォーカスレンズ群が軽く高速AF制御が可能で、フォーカシング時の収差変動が抑制され、ラージフォーマットのカメラに対応可能な大口径広角ズームレンズを提供する。
【背景技術】
【0002】
近年、レンズ交換式カメラを用いた動画撮影が一般的になってきている。動画撮影時のオートフォーカスではフォーカスレンズ群を微小駆動させてコントラストのピークを検出する、所謂コントラストAFを採用する場合が多い。そのため、高速なコントラストAFを実現するためにもフォーカスレンズ群を十分に軽くすることが求められている。
【0003】
一眼カメラ用交換レンズとして、開放F値が明るく、広画角な大口径広角ズームレンズはズームレンズの便利さと明るい開放F値という特徴を併せ持ち、かつ広い画角を写し込めることで人気がある。また、近年はセンサーサイズが大きく画質に優れるラージフォーマットのカメラが人気であり、ラージフォーマットのカメラに対応した大口径広角ズームレンズが望まれている。
【0004】
広画角のズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が最も物体側に位置する負先行型のズームレンズが知られている。負先行型でフォーカスレンズを軽量化したズームレンズを開示している先行技術文献として、例えば以下の特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009-251112号公報
【特許文献2】特開2019-174714号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載のズームレンズは、比較的径の小さい第2レンズ群をフォーカスレンズ群とし、1枚のレンズで構成することでフォーカス群の軽量化を達成している。しかし開放F値が暗く、また軸上色収差や像面湾曲などの諸収差の補正が不十分であるため大口径ズームレンズへの適用は困難である。
【0007】
特許文献2に記載のズームレンズは、比較的径の小さい第2レンズ群をフォーカスレンズ群とし、1枚のレンズで構成することでフォーカス群の軽量化を達成するとともに、特許文献1と比べて軸上色収差や像面湾曲を改善している。しかし光学全長が長いため大口径化や、より最大像高の大きいラージフォーマットのカメラに対応させようとすると光学系が非常に大きくなってしまい現実的でない。
【0008】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、全長を短縮し、外径も縮小することで小型化された光学系であり、フォーカスレンズ群が軽く高速AF制御が可能で、フォーカシング時の収差変動が抑制され、ラージフォーマットのカメラに対応可能でありながら高い光学性能を有する大口径広角ズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するための手段である本発明を実施のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と3または4のレンズ群で構成されて全体で正の屈折力の中間レンズ群GMと、負の屈折力の後側レンズ群GRより構成され、前記中間レンズ群GMは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4を少なくとも有し、開口絞りSは前記第4レンズ群G4の内部または像側に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は減少し、前記中間レンズ群GMと前記後側レンズ群GRはそれぞれ異なる軌跡で物体側へ移動し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする。
(1) 2.8<|f3|/√(fw×ft)<6.5
ただし、
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
とする。
【0010】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに以下の条件式(2)、(3)を満たすことを特徴とする。
(2) HIM/fw>1.0
(3) 0.9<|f1|/√(fw×ft)<2.0
ただし、
HIM:最大像高
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群G1の焦点距離
とする。
【0011】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに以下の条件式(4)を満たすことを特徴とする。
(4) 1.15<βRw<2.0
ただし、
βRw:広角端、無限遠合焦状態における前記後側レンズ群GRの結像倍率
とする。
【0012】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする。
(5) 0.10<EXPt/LTt<0.55
ただし、
EXPt:望遠端、無限遠合焦状態における像面から射出瞳までの長さ
LTt:望遠端、無限遠合焦状態における光学系の最も物体側の面から像面までの長さ
とする。
【0013】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに前記第1レンズ群G1は広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動して望遠端において広角端よりも像側に位置し、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする。
(6) βGMt>-0.87
ただし、
βGMt:望遠端、無限遠合焦状態における前記中間レンズ群GMの結像倍率
とする。
【0014】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに前記第3レンズ群G3は、2枚以下のレンズで構成されていることを特徴とする。
【0015】
また、本発明を実施のズームレンズは、さらに広角端から望遠端への変倍に際して前記第2レンズ群G2と前記第4レンズ群G4は同じ軌跡で移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、全長を短縮し、外径も縮小することで小型化された光学系であり、フォーカスレンズ群が軽く高速AF制御が可能で、フォーカシング時の収差変動が抑制され、ラージフォーマットのカメラに対応可能でありながら高い光学性能を有する大口径広角ズームレンズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明のズームレンズの実施例1に係るレンズ構成図である。
図2】実施例1のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図3】実施例1のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図4】実施例1のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図5】実施例1のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図6】実施例1のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図7】実施例1のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図8】本発明のズームレンズの実施例2に係るレンズ構成図である。
図9】実施例2のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図10】実施例2のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図11】実施例2のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図12】実施例2のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図13】実施例2のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図14】実施例2のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図15】本発明のズームレンズの実施例3に係るレンズ構成図である。
図16】実施例3のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図17】実施例3のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図18】実施例3のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図19】実施例3のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図20】実施例3のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図21】実施例3のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図22】本発明のズームレンズの実施例4に係るレンズ構成図である。
図23】実施例4のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図24】実施例4のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図25】実施例4のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図26】実施例4のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図27】実施例4のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図28】実施例4のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図29】本発明のズームレンズの実施例5に係るレンズ構成図である。
図30】実施例5のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図31】実施例5のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図32】実施例5のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図33】実施例5のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図34】実施例5のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図35】実施例5のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図36】本発明のズームレンズの実施例6に係るレンズ構成図である。
図37】実施例6のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図38】実施例6のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図39】実施例6のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図40】実施例6のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図41】実施例6のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図42】実施例6のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
図43】本発明のズームレンズの実施例7に係るレンズ構成図である。
図44】実施例7のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図45】実施例7のズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。
図46】実施例7のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の縦収差図である。
図47】実施例7のズームレンズの中間焦点距離、無限遠合焦時の横収差図である。
図48】実施例7のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。
図49】実施例7のズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態に係るズームレンズについて説明する。なお、以下の実施例の説明は本発明の光学系の一例を説明したものであり、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において本実施例に限定されるものではない。
【0019】
本発明のズームレンズは、図1図8図15図22図29図36図43に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、三つまたは四つのレンズ群で構成されて全体で正の屈折力の中間レンズ群GMと、負の屈折力の後側レンズ群GRより構成され、前記中間レンズ群GMは正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4を少なくとも有し、開口絞りSは前記第4レンズ群G4の内部または像側に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は減少し、前記中間レンズ群GMと前記後側レンズ群GRはそれぞれ異なる軌跡で物体側へ移動し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。
【0020】
広角系のズームレンズとして、負の屈折力の第1レンズ群G1と、その像側に正の屈折力のレンズ群を配置し、その間隔を広角端より望遠端で短くすることにより変倍効果を得る2群ズーム形式が用いられてきた。しかし光学系を大口径化しようとすると、収差の悪化と光学系の巨大化という問題が発生し、2群ズーム形式では自由度が不足しておりズーム全域での高性能の実現が困難である。
【0021】
そこで本発明では、負の屈折力の第1レンズ群G1の像側に正の屈折力の中間レンズ群GMと負の屈折力の後側レンズ群GRを配置する構成とし、広角端から望遠端への変倍に際して中間レンズ群GMと後側レンズ群GRがそれぞれ異なる軌跡で物体側へ移動するようにして大口径化を可能にした。主な変倍作用は中間レンズ群GMが担い、後側レンズ群GRが変倍を補助することでズーム全域での高性能の実現に有利となる。また、後側レンズ群GRの変倍補助作用により、変倍時の第1レンズ群G1の移動量を減らすことができ、第1レンズ群G1のカムが短くなってカム機構の自由度が高まる。特に広画角なレンズの場合、第1レンズ群G1は周辺画角の光線の通過位置が高いため外径が大きく重くなり、ここの移動量を減らせると変倍時の重量バランスの変化が少なくなって操作性も向上する。
【0022】
ここで後側レンズ群GRの屈折力を負としたことには3つの利点がある。まず第1に、負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の中間レンズ群GM、負の屈折力の後側レンズ群GRという順に配置することで屈折力配置が負、正、負の対称形になり、歪曲収差や倍率色収差の抑制に効果的である。第2に、後側レンズ群GRが拡大系であるため、光学系全長の短縮や第1レンズ群G1の外径の縮小が可能で小型化に有利である。第3に、後側レンズ群GRで光線を跳ね上げる構成とすることで、射出瞳から像面までの長さが短くなって大口径化により周辺光束が太くなってもマウント付近の光線高を抑えることができ、マウント付近で光線がケラレにくくなる。
【0023】
さらに本発明では中間レンズ群GMを、物体側から順に正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4を少なくとも有し、開口絞りSは前記第4レンズ群G4の内部または像側に配置され、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する構成とした。高速なAFを実現するにはフォーカスレンズ群を軽くする必要があり、そのためには光学系の中でレンズ径を小さくできる箇所にフォーカスレンズ群を配置することが好ましい。第1レンズ群G1は周辺画角の光線が高い位置を通っており、一方で中間レンズ群GMのうち開口絞りSに近い第4レンズ群G4は第1レンズ群G1で発散された軸上光束が太くなっており、いずれもレンズ径が大きくなってしまうためフォーカスレンズ群としては不適である。第1レンズ群G1と第4レンズ群G4の間であれば、周辺光線の高さは第1レンズ群G1よりも低く、また軸上マージナル光線も第4レンズ群G4より低く、レンズ径を抑えることができるため、ここにフォーカスレンズ群を配置すれば軽量なフォーカスレンズ群による高速AFを実現するのに有利である。また、負の屈折力の第1レンズ群G1により発散された軸上光束は正の屈折力の第2レンズ群G2により発散が弱められ、第3レンズ群G3に入射する軸上マージナル光線が光軸に平行に近くなる。これによって第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させたときの軸上マージナル光線高の変化が少なくなり、フォーカシング時の球面収差変動を抑えやすくなる。特に光学系を大口径化すると収差が発生しやすくなるため、フォーカシング時の収差変動を抑えやすい構成にすることが重要である。
【0024】
また、開口絞りSは第4レンズ群G4の内部または像側に配置することが望ましい。開口絞りSの物体側に正の屈折力の第4レンズ群G4の全体または一部が配置されることで、負の屈折力の第3レンズ群G3により発散された軸上光束を収斂させ、開口絞りSの径を下げることができる。これにより製品外径の縮小に有利となる。
【0025】
上記構成において高性能なズームレンズを実現するためには以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 2.8<|f3|/√(fw×ft)<6.5
ただし、
f3:前記第3レンズ群G3の焦点距離
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
とする。
【0026】
条件式(1)は、フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3の屈折力について好ましい範囲を規定するものである。条件式(1)を満たすことにより、光学系の大型化を抑えつつフォーカシング時の移動量や収差変動を抑制することができる。
【0027】
条件式(1)の上限を超え、第3レンズ群G3の屈折力が弱まると、無限遠から近距離への合焦時の第3レンズ群G3の移動量が増え、光学系全長の短縮が難しくなる。一方、条件式(1)の下限を超え、第3レンズ群G3の屈折力が強まると、無限遠から近距離への合焦の際の収差変動が大きくなる。また、製造誤差敏感度も悪化する。特に光学系を大口径化すると収差変動が悪化しやすいため、収差変動を抑制できるように適切な屈折力配置に設定することが重要である。
【0028】
また、上述した条件式(1)について、その下限値を2.9に、また、上限値を6.0に限定することで、前述の効果をより確実にできるため好ましい。
【0029】
さらに本発明のズームレンズでは、以下に示す条件式(2)、(3)を満たすことが望ましい。
(2) HIM/fw>1.0
(3) 0.9<|f1|/√(fw×ft)<2.0
ただし、
HIM:最大像高
fw:広角端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ft:望遠端、無限遠合焦状態における全系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群G1の焦点距離
とする。
【0030】
条件式(2)は、本発明のズームレンズが広角端において一定以上の広画角であることを規定し、後述する条件式(3)を満たすことにより実現可能となるものである。
【0031】
条件式(3)は第1レンズ群G1の屈折力に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(3)を満たすことにより、光学全長や諸収差を抑制しつつ光学系の大口径化及び広画角化が可能となる。
【0032】
条件式(3)の上限を超え、第1レンズ群G1の屈折力が弱まると、広画角化が困難になる。第1レンズ群G1の屈折力が弱い状態で広画角化するには第2レンズ群G2以降の合成系の結像倍率の絶対値を小さくしなければならず、そのためには第1レンズ群G1と第2レンズ群G2以降の合成系の間隔を広げる方法と第2レンズ群G2以降の合成系の正の屈折力を強くする方法が考えられる。しかし前者は光学系全長の短縮が困難になり、後者は倍率色収差が悪化し高結像性能の実現が困難になる。また、バックフォーカスの確保も難しくなる。一方、条件式(3)の下限を超え、第1レンズ群G1の屈折力が強まると、第1レンズ群G1による軸上光束の発散作用が強まり、特に望遠端において第2レンズ群G2以降の群の径が高くなって製品外径の肥大化を招いてしまう。また、フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3の径も大きくなることでフォーカスレンズ群が重くなり、高速AFの実現に不利になってしまい好ましくない。更に、第2レンズ群G2以降の合成系の倍率負担も大きくなるので、第1レンズ群G1の残存収差が拡大されて全系の収差補正が加速度的に困難になる。
【0033】
また、上述した条件式(3)について、その下限値を1.0に、また、上限値を1.8に限定することで、前述の効果をより確実にできるため好ましい。
【0034】
さらに本発明のズームレンズでは、以下に示す条件式(4)を満たすことが望ましい。
(4) 1.15<βRw<2.00
ただし、
βRw:広角端、無限遠合焦状態における後側レンズ群GRの結像倍率
とする。
【0035】
条件式(4)は広角端、無限遠合焦状態における後側レンズ群GRの結像倍率に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(4)を満たすことにより、高結像性能かつ高速AFを実現可能となるほか、バックフォーカスを確保しやすくなる。また、後側レンズ群GRは拡大系であるため、全系の小型化を実現することが可能となる。
【0036】
条件式(4)の上限を超え、広角端、無限遠合焦状態における後側レンズ群GRの結像倍率が大きくなると、広角端においてフォーカシングの際に第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させたときの収差変動が後側レンズ群GRでより大きく拡大されてしまい好ましくない。特に高速AFを実現するためにフォーカスレンズ群の枚数を減らすとフォーカスレンズ群を光軸に沿って動かしたときの収差変動が大きくなるため、無限遠から近距離までのフォーカス全域にわたって高結像性能を実現するためには後側レンズ群GRの倍率を小さくする必要がある。一方、条件式(4)の下限を超え、広角端、無限遠合焦状態における後側レンズ群GRの結像倍率が小さくなると、バックフォーカスの確保が困難になる。また、後側レンズ群GRの拡大系の効果が弱まって全系の小型化が難しくなる。
【0037】
また、上述した条件式(4)について、その下限値を1.20に、また、上限値を1.80に限定することで、前述の効果をより確実にできるため好ましい。
【0038】
さらに本発明のズームレンズでは、以下に示す条件式(5)を満たすことが望ましい。
(5) 0.10<EXPt/LTt<0.55
ただし、
EXPt:望遠端、無限遠合焦状態における像面から射出瞳までの長さ
LTt:望遠端、無限遠合焦状態における光学系の最も物体側の面から像面までの長さ
とする。
【0039】
条件式(5)は望遠端、無限遠合焦状態における像面から射出瞳までの長さと光学系全長の比に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(5)を満たすことにより、カメラのマウント付近や撮像素子の受光部などで光線がケラレにくくなる。特に大口径化すると光束が太くなって光線がケラレやすくなるため像面から射出瞳までの長さを適切に設定することが重要である。
【0040】
条件式(5)の上限を超え、像面から射出瞳までの長さが長くなると、周辺画角の光線の像面への入射角が小さくなることでマウント付近での光線通過高さが高くなるためマウント付近で光線がケラレやすくなり、周辺光量の確保が困難になる。一方、条件式(5)の下限を超え、像面から射出瞳までの長さが短くなると、周辺画角の光線の像面への入射角が大きくなることで撮像素子の受光部で光線がケラレやすくなる。また、絞りより物体側の面において主光線通過位置が高くなることで下光線が通りにくくなって周辺光量低下が大きくなり、口径食も悪化する。
【0041】
また、上述した条件式(5)について、その下限値を0.20に、また、上限値を0.50に限定することで、前述の効果をより確実にできるため好ましい。
【0042】
さらに本発明のズームレンズでは、第1レンズ群G1は広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動して望遠端において広角端よりも像側に位置し、以下の条件式(6)を満たすことが望ましい。
(6) βGMt>-0.87
ただし、
βGMt:望遠端、無限遠合焦状態における前記中間レンズ群GMの結像倍率
とする。
【0043】
条件式(6)は望遠端、無限遠合焦状態における中間レンズ群GMの結像倍率に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(6)を満たすことにより、製品外径を抑えつつ高性能化、大口径化が可能となる。
【0044】
ここで、物体側から順に負正2群ズームは、像側の正屈折力の群(正群)の結像倍率が等倍になるときに物体側の負の屈折力の群(負群)が最も像面に近づき、正群が等倍になる位置を境に変倍時の負群の軌跡はUターンする。一方で正群は広角端から望遠端への変倍時に物体側へ単調に移動する。
【0045】
そこで、本発明のズームレンズは、全体として正の屈折力である中間レンズ群GMが広角端から望遠端への変倍に際して第1レンズ群G1に接近することで主な変倍作用を担い、その像面側のレンズ群が変倍を補助する構成となっている。主たる変倍作用のみに着目すれば、第1レンズ群G1と中間レンズ群GMの負正2群ズーム形式と見なすことができる。
【0046】
条件式(6)の下限を超え、望遠端、無限遠合焦状態における中間レンズ群GMの結像倍率が等倍に近づく、さらには等倍を超えると、中間レンズ群GMの変倍時の移動量が大きく、また望遠端での軸上光束が太くなり、製品外径の肥大化を招く。また第1レンズ群G1の残存収差を打ち消すための中間レンズ群GMの収差補正量が増え、さらに中間レンズ群GMの見掛けのF値が小さくなることによる中間レンズ群GM自身の残存収差の補正が困難になるため、レンズ枚数を増やさなければ全系の収差補正が困難になる。これらより、望遠端における中間レンズ群GMの結像倍率が等倍に近づかないようにし、望遠端において第1レンズ群G1を広角端よりも像側に位置させることで、製品外径の縮小、高性能化、大口径化に有利となる。
【0047】
また、上述した条件式(6)について、その下限値を-0.83に限定することで、前述の効果をより確実にできるため好ましい。
【0048】
さらに本発明のズームレンズでは、第3レンズ群G3は2枚以下のレンズで構成されていることが望ましい。
【0049】
フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3の枚数を2枚以下に抑制することには2つの効果がある。第1の効果として、レンズ枚数の抑制によりフォーカスレンズ群を軽量化でき、高速AFに有利となる。第2の効果として、構成枚数が減ることでフォーカスレンズ群の光軸方向の厚みが抑制され、無限遠から近距離にかけてフォーカスレンズ群が移動する空間を広く確保することができる。これによりフォーカスレンズ群の屈折力を弱めることができ、製造誤差敏感度の抑えられたフォーカスレンズ群を実現できる。
【0050】
さらに本発明のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して第2レンズ群G2と第4レンズ群G4が同じ軌跡で移動することが望ましい。これによりカム機構を単純化し、フォーカシング時に第3レンズ群G3を駆動するためのフォーカスモーターを配置しやすくなる。
【0051】
また、フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3が凹レンズ1枚で構成される場合、そのどちらかの面に回折光学素子を設けてもよい。これによりフォーカシング時の軸上色収差の変動を抑制することができ、無限遠から近距離までのフォーカス全域にわたって軸上色収差が良好に補正されたズームレンズを実現できる。
【0052】
次に、本発明のズームレンズに係る実施例のレンズ構成について説明する。
なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【0053】
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りSの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数を示す。またBFはバックフォーカスを表す。
【0054】
面番号に付した*(アスタリスク)は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、BFはバックフォーカス、物面の距離は被写体からレンズ第1面までの距離を示している。
【0055】
面番号に付した(絞り)は、その位置に開口絞りSが位置していることを示している。平面又は開口絞りSに対する曲率半径には∞(無限大)を記入している。
【0056】
[非球面データ]には、[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、下記の式で表される。以下の式において、光軸に直交する方向への光軸からの変位をy、非球面との光軸の交点から光軸方向への変位(ザグ量)をz、基準球面の曲率半径をr、コーニック係数をKで表している。また、4、6、8、10、12次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8、A10、A12で表している。
【0057】
[各種データ]には、各撮影距離合焦状態における焦点距離等の値を示している。
【0058】
[可変間隔データ]には、各種撮影距離合焦状態における可変間隔およびBFの値を示している。
【0059】
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号および群全体の合成焦点距離を示している。
【0060】
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、ΔS、ΔMはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。なお、以下のすべての諸元の値において、記載している焦点距離f,曲率半径r,レンズ面間隔d,その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小においても同様の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【実施例0061】
図1は、本発明の実施例1のズームレンズのレンズ構成図である。
【0062】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第5レンズ群G5の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の内部に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3と第4レンズ群G4より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第5レンズ群G5に相当する。
【0063】
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負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0064】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0065】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6より構成される。
【0066】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10と、両凸レンズL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。両凸レンズL7の両面は所定の非球面形状となっている。
【0067】
第5レンズ群G5は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0068】
以下に実施例1に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 92.0992 3.1050 1.69350 53.20
2* 22.3758 13.8514
3* 299.9924 2.2000 1.59201 67.02
4* 43.3959 6.5227
5 1825.8707 1.8000 1.55032 75.50
6 58.9545 0.1500
7 42.5765 3.6727 1.92119 23.96
8 83.9076 (d8)
9 51.5699 2.4585 1.80610 33.27
10 121.1049 (d10)
11 -55.5797 1.0000 1.61340 44.27
12 754.1173 (d12)
13* 58.9921 7.1591 1.85135 40.10
14* -66.7258 0.1500
15 3281.8786 1.0000 1.90043 37.37
16 31.2398 8.1721 1.59282 68.62
17 -137.9176 1.9336
18(絞り) ∞ 5.2862
19 56.0400 3.7771 1.49700 81.61
20 298.4343 0.1500
21 61.2506 7.8942 1.43700 95.10
22 -44.1222 0.1500
23 -156.3931 5.6847 1.55032 75.50
24 -28.1588 1.0000 1.90366 31.32
25 -50.9023 (d25)
26 -54.2581 1.0000 1.80809 22.76
27 25.7530 6.6926 1.55032 75.50
28 69.5100 0.1500
29 38.8898 5.3376 1.92286 20.88
30 -41.2205 0.1500
31* -297.0541 1.2000 1.80610 40.73
32* 32.1116 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.54499 0.00000 0.00000
A4 4.60815E-06 4.74173E-06 -7.22015E-09 5.93522E-06
A6 -6.70234E-09 6.01116E-10 1.22804E-09 2.37475E-09
A8 5.32648E-12 -8.20569E-12 -2.23572E-12 1.55708E-11
A10 -2.25277E-15 -1.49623E-14 0.00000E+00 1.66882E-14
A12 4.42797E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

13面 14面 31面 32面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -4.93542E-06 1.59431E-07 -7.83067E-06 1.33688E-05
A6 -1.41023E-09 -1.70059E-09 -5.35569E-08 -2.85627E-08
A8 -1.48656E-12 -2.33061E-13 5.33567E-11 1.52788E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.54
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 21.66 27.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 105.33 89.54 74.48
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 158.61 150.53 144.72

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 27.3380 14.7730 3.5000
d10 10.3161 10.4491 10.4396
d12 2.6330 2.5000 2.5095
d25 1.9333 3.5713 6.1219
BF 24.7396 27.5879 30.5018

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -27.54
G2 9 109.69
G3 11 -84.35
G4 13 28.74
G5 26 -76.45
【実施例0069】
図8は、本発明の実施例2のズームレンズのレンズ構成図である。
【0070】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第5レンズ群G5の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の内部に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3と第4レンズ群G4より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第5レンズ群G5に相当する。
【0071】
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負メニスカスレンズL2と、両凹レンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の物体側の面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0072】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0073】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6より構成される。
【0074】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSと、両凸レンズL10と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL11と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12からなる接合レンズより構成される。両凸レンズL7の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
第5レンズ群G5は、両凹レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14からなる接合レンズと、両凸レンズL15と、両凹レンズL16より構成される。両凹レンズL16の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
【0075】
以下に実施例2に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 168.1495 3.0000 1.69350 53.20
2 29.1665 11.7695
3* 299.9377 2.2000 1.59201 67.02
4* 66.9508 9.2576
5 -203.4913 1.8000 1.49700 81.61
6 39.1299 2.3128
7 42.4581 6.1370 1.92119 23.96
8 74.1579 (d8)
9 51.6106 2.4325 1.88100 40.14
10 117.1827 (d10)
11 -69.7409 1.0000 1.51742 52.15
12 246.1079 (d12)
13* 57.0892 7.0345 1.77250 49.50
14 -73.1526 0.9767
15 723.1876 1.0000 1.83481 42.72
16 34.0584 7.3544 1.55032 75.50
17 -180.5853 2.1833
18(絞り) ∞ 5.1902
19 46.1467 8.3418 1.59282 68.62
20 -53.0782 0.2769
21 -91.7121 6.0156 1.59282 68.62
22 -26.0835 1.0000 1.90366 31.32
23 -43.8119 (d23)
24 -50.9921 1.0000 1.84666 23.78
25 24.1630 5.4231 1.49700 81.61
26 8927.7118 0.1500
27 41.0753 7.4166 1.92286 20.88
28 -41.8104 0.8289
29* -224.2850 1.5439 1.85135 40.10
30 32.0432 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 3面 4面 13面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 6.57875E-06 9.16085E-06 1.98014E-05 -5.12878E-06
A6 -5.40017E-09 -1.13050E-09 -2.32973E-10 -3.54934E-10
A8 4.70474E-12 -4.81725E-12 1.34633E-11 -1.41294E-12
A10 -2.59476E-15 0.00000E+00 -1.56358E-14 0.00000E+00
A12 7.35683E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

29面
K 0.00000
A4 -1.65473E-05
A6 -6.46502E-09
A8 1.36824E-11
A10 0.00000E+00
A12 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.54
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 22.26 27.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 105.60 88.75 75.76
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 163.09 154.94 150.62

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 26.4289 12.8964 3.5003
d10 11.1138 11.6472 12.1920
d12 3.5843 3.0509 2.5061
d23 1.5569 3.0622 5.0660
BF 24.7564 28.6414 31.7088

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -27.36
G2 9 102.90
G3 11 -104.91
G4 13 29.23
G5 24 -68.20
【実施例0076】
図15は、本発明の実施例3のズームレンズのレンズ構成図である。
【0077】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、正の屈折力の第5レンズ群G5、負の屈折力の第6レンズ群G6より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第6レンズ群G6の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の像側に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3第4レンズ群G4と第5レンズ群G5より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第6レンズ群G6に相当する。
【0078】
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負メニスカスレンズL2と、両凹レンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0079】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0080】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6より構成される。
【0081】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、両凹レンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSより構成される。両凸レンズL7の両面は所定の非球面形状となっている。
【0082】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10と、両凸レンズL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。
【0083】
第6レンズ群G6は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0084】
以下に実施例3に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 134.8389 3.1000 1.69350 53.20
2* 22.1464 13.4651
3* 265.9762 2.2000 1.59201 67.02
4* 45.3047 6.6212
5 -488.8883 1.8000 1.59282 68.62
6 87.5493 0.1500
7 49.3267 3.8985 2.00069 25.46
8 125.2152 (d8)
9 55.3291 2.4421 1.80610 33.27
10 139.1267 (d10)
11 -58.5799 1.0000 1.61340 44.27
12 296.1265 (d12)
13* 51.3730 7.5407 1.85135 40.10
14* -73.4860 0.1657
15 -458.3968 1.0000 1.90043 37.37
16 32.7554 8.3534 1.59282 68.62
17 -103.5478 1.5570
18(絞り) ∞ (d18)
19 59.2886 2.9506 1.45860 90.19
20 133.6891 0.1502
21 44.9845 8.9688 1.43700 95.10
22 -41.9307 0.1500
23 -133.4212 5.3438 1.55032 75.50
24 -27.2786 1.0000 1.90366 31.32
25 -64.9399 (d25)
26 -67.9520 1.0000 1.80809 22.76
27 25.1108 5.7949 1.55032 75.50
28 74.2878 0.1500
29 38.5090 5.4334 1.92286 20.88
30 -40.2597 0.1982
31* -218.7266 1.5452 1.80610 40.73
32* 33.2825 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.54040 0.00000 0.00000
A4 4.81079E-06 3.82164E-06 -1.92457E-07 4.76009E-06
A6 -6.72593E-09 1.43875E-09 9.24850E-10 7.74193E-10
A8 5.28292E-12 -8.71470E-12 -2.49473E-12 1.08151E-11
A10 -2.26092E-15 -1.51091E-14 0.00000E+00 1.15569E-14
A12 4.64427E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

13面 14面 31面 32面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -4.62956E-06 2.52116E-07 -8.93323E-06 1.37447E-05
A6 -1.62073E-09 -2.04282E-09 -5.25953E-08 -2.73022E-08
A8 -6.17231E-12 -3.86617E-12 5.11973E-11 1.21459E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.54
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 21.70 27.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 105.33 89.42 74.48
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 158.09 149.59 143.10

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 27.8609 14.8073 3.5000
d10 9.6611 9.9704 10.2780
d12 3.1169 2.8076 2.5000
d18 4.8105 4.9456 4.0805
d25 2.0488 3.9469 6.6429
BF 24.6163 27.1344 30.1179

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -29.70
G2 9 112.49
G3 11 -79.64
G4 13 46.10
G5 19 49.25
G6 26 -109.77
【実施例0085】
図22は、本発明の実施例4のズームレンズのレンズ構成図である。
【0086】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、正の屈折力の第5レンズ群G5、負の屈折力の第6レンズ群G6より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第6レンズ群G6の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の像側に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第6レンズ群G6に相当する。
【0087】
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負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4からなる接合レンズより構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0088】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0089】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6より構成される。
【0090】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSより構成される。両凸レンズL7の両面は所定の非球面形状となっている。
【0091】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10と、両凸レンズL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。
【0092】
第6レンズ群G6は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0093】
以下に実施例4に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 115.4505 3.1000 1.69350 53.20
2* 22.7962 13.2894
3* 283.4476 2.2000 1.59201 67.02
4* 61.9236 4.9919
5 903.7388 1.8000 1.49700 81.61
6 33.4533 4.4583 2.00069 25.46
7 59.2015 (d7)
8 50.0000 2.7168 1.80610 33.27
9 136.6602 (d9)
10 -47.2556 1.0000 1.61340 44.27
11 9697.8135 (d11)
12* 55.7489 7.4269 1.85135 40.10
13* -70.6578 0.1500
14 324.3863 1.0000 1.90043 37.37
15 26.3740 9.7363 1.59282 68.62
16 -156.3806 2.0288
17(絞り) ∞ (d17)
18 66.4973 3.7053 1.49700 81.61
19 496.9484 0.1500
20 67.5699 8.8340 1.43700 95.10
21 -40.0308 0.1500
22 -171.5372 5.1209 1.55032 75.50
23 -32.4905 1.0000 1.90366 31.32
24 -61.5676 (d24)
25 -57.1750 1.0000 1.80809 22.76
26 26.9347 8.6684 1.55032 75.50
27 72.8337 0.1500
28 40.2286 6.1503 1.92286 20.88
29 -39.4909 0.1500
30* -116.8249 1.2000 1.80610 40.73
31* 39.6011 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.50229 0.00000 0.00000
A4 4.40308E-06 4.23172E-06 5.76747E-07 3.75975E-06
A6 -6.84244E-09 -4.04124E-11 1.87219E-09 2.36457E-09
A8 5.38453E-12 -7.80132E-12 -3.02800E-12 4.78466E-12
A10 -2.19363E-15 -1.28101E-14 0.00000E+00 1.36785E-14
A12 4.17014E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

12面 13面 30面 31面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -5.20368E-06 -4.07430E-08 -8.06419E-06 1.19055E-05
A6 -3.52695E-10 -1.32456E-09 -5.11998E-08 -3.12562E-08
A8 -3.02194E-12 -1.41928E-12 5.72402E-11 2.13454E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.57
広角 中間 望遠
焦点距離 18.50 23.38 29.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 102.72 85.20 70.59
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 161.98 154.83 150.90

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d7 27.8313 13.9706 3.5000
d9 10.5999 10.3077 10.6046
d11 2.5047 2.7969 2.5000
d17 3.8789 5.6029 6.2823
d24 2.1498 4.7512 8.3912
BF 24.8386 27.2225 29.4450

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -27.36
G2 8 96.46
G3 10 -76.66
G4 12 46.49
G5 18 43.71
G6 25 -96.32
【実施例0094】
図29は、本発明の実施例5のズームレンズのレンズ構成図である。
【0095】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第5レンズ群G5の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の内部に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第5レンズ群G5に相当する。
【0096】
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負メニスカスレンズL2と、両凹レンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0097】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0098】
第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL6より構成される。
【0099】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、両凹レンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSと、両凸レンズL10と、両凸レンズL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。両凸レンズL7の両面は所定の非球面形状となっている。
【0100】
第5レンズ群G5は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0101】
以下に実施例5に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 116.6695 3.1000 1.69350 53.20
2* 22.0820 15.4105
3* 300.0000 2.2099 1.59201 67.02
4* 41.0218 7.1811
5 -1872.8071 2.2789 1.59282 68.62
6 65.8998 0.5181
7 42.4140 4.3964 1.84666 23.78
8 101.1766 (d8)
9 69.3123 2.4131 1.80610 33.27
10 462.9826 (d10)
11 -48.9554 1.0000 1.61340 44.27
12 -982740.8846 (d12)
13* 58.7023 7.0032 1.85135 40.10
14* -59.8298 0.6178
15 -233.1476 1.0000 1.90043 37.37
16 36.2437 6.8067 1.59282 68.62
17 -111.6018 1.8278
18(絞り) ∞ 4.6911
19 53.0293 4.0664 1.43700 95.10
20 -2776.8615 0.1511
21 67.2348 7.0469 1.43700 95.10
22 -39.8224 0.1500
23 -102.8999 4.8926 1.55032 75.50
24 -26.0971 1.0000 1.90366 31.32
25 -58.5239 (d25)
26 -72.5504 1.0000 1.80809 22.76
27 24.4292 7.1206 1.55032 75.50
28 82.3672 0.1500
29 40.3623 5.6308 1.92286 20.88
30 -38.5931 0.1500
31* -300.0000 1.2000 1.80610 40.73
32* 32.0132 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.53917 0.00000 0.00000
A4 4.71965E-06 4.16844E-06 -1.08139E-06 4.13080E-06
A6 -6.64937E-09 9.27224E-10 9.11992E-10 3.57252E-09
A8 5.30960E-12 -9.13174E-12 -1.92506E-12 9.51914E-12
A10 -2.26489E-15 -1.48597E-14 0.00000E+00 2.79950E-14
A12 4.57456E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

13面 14面 31面 32面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -4.70135E-06 8.91019E-07 -9.34043E-06 1.39134E-05
A6 -1.82262E-09 -2.61692E-09 -7.05202E-08 -4.32403E-08
A8 -3.07129E-12 3.19347E-13 9.67449E-11 5.72301E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.51
広角 中間 望遠
焦点距離 15.45 18.97 23.30
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 113.38 97.73 83.24
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 159.50 151.34 144.76

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 27.1693 14.9012 3.5004
d10 10.0434 10.5717 9.5934
d12 3.0282 2.5000 3.4783
d25 2.0892 4.4499 7.0750
BF 24.1610 25.9040 28.1030

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -25.81
G2 9 100.85
G3 11 -79.81
G4 13 29.21
G5 26 -128.90
【実施例0102】
図36は、本発明の実施例6のズームレンズのレンズ構成図である。
【0103】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第5レンズ群G5の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の内部に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第5レンズ群G5に相当する。
【0104】
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負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0105】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0106】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズより構成される。
【0107】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と両凸レンズL10からなる接合レンズと、開口絞りSと、両凸レンズL11と、両凸レンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。両凸レンズL8の両面は所定の非球面形状となっている。
【0108】
第5レンズ群G5は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0109】
以下に実施例6に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 110.6337 3.1000 1.69350 53.20
2* 22.8459 13.3933
3* 299.9998 2.2000 1.59201 67.02
4* 41.0934 6.2009
5 294.3902 1.8000 1.59282 68.62
6 51.3138 0.1500
7 39.6012 4.5168 1.84666 23.78
8 92.5829 (d8)
9 56.6381 2.7512 1.78590 43.94
10 225.0143 (d10)
11 -60.4060 1.0000 1.61997 63.88
12 63.3240 2.7964 1.58144 40.89
13 289.9910 (d13)
14* 53.9400 7.3806 1.85135 40.10
15* -73.1462 0.1500
16 639.8986 1.0000 1.90366 31.32
17 28.7936 8.9349 1.59282 68.62
18 -130.7737 1.8689
19(絞り) ∞ 7.3919
20 42.9711 9.2614 1.43700 95.10
21 -46.2652 0.1500
22 313.2339 5.7431 1.55032 75.50
23 -35.2144 1.0000 1.90366 31.32
24 -73.5466 (d24)
25 -73.9028 1.0000 1.84666 23.78
26 26.3510 5.4147 1.49700 81.61
27 80.6911 0.1500
28 39.6498 5.4450 1.92286 20.88
29 -40.3941 0.1500
30* -196.1666 1.2000 1.80610 40.73
31* 32.0000 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.49490 0.00000 0.00000
A4 4.47779E-06 4.43542E-06 4.77024E-07 4.15155E-06
A6 -6.78600E-09 2.25161E-10 2.09483E-09 3.89340E-09
A8 5.31922E-12 -9.29055E-12 -2.16305E-12 8.18814E-12
A10 -2.25307E-15 -1.18955E-14 0.00000E+00 1.49032E-14
A12 4.02202E-19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

14面 15面 30面 31面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -4.48844E-06 7.27005E-07 -8.26771E-06 1.29857E-05
A6 -1.56250E-09 -2.23592E-09 -6.11400E-08 -3.88053E-08
A8 -7.96852E-13 5.02688E-13 6.08894E-11 1.83629E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.54
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 21.42 27.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 105.33 90.39 74.48
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 162.00 153.86 147.36

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 28.1863 15.8227 3.5000
d10 9.4442 9.7042 9.7043
d13 2.7601 2.5001 2.5000
d24 2.0815 4.0488 7.1822
BF 25.3738 27.6326 30.3206

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -27.42
G2 9 95.62
G3 11 -77.33
G4 14 29.93
G5 25 -78.04
【実施例0110】
図43は、本発明の実施例7のズームレンズのレンズ構成図である。
【0111】
負の屈折力の第1レンズ群G1、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、正の屈折力の第5レンズ群G5、負の屈折力の第6レンズ群G6より構成され、広角端から望遠端への変倍に際して各群の間隔が変化し、第1レンズ群G1は像側へ移動し、第2レンズ群G2から第6レンズ群G6の各群はいずれも物体側へ移動する構成となっている。開口絞りSは第4レンズ群G4の像側に備えられ、変倍の際には第4レンズ群G4と一体で移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側へ移動する。本実施例において、正の屈折力の中間レンズ群GMは第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5より構成され、負の屈折力の後側レンズ群GRは第6レンズ群G6に相当する。
【0112】
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負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4より構成される。負メニスカスレンズL1の両面と、負メニスカスレンズL2の両面は所定の非球面形状となっている。
【0113】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5より構成される。
【0114】
第3レンズ群G3は、両凹レンズL6より構成される。
【0115】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と両凸レンズL9からなる接合レンズと、開口絞りSより構成される。両凸レンズL7の両面は所定の非球面形状となっている。
【0116】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10と、両凸レンズL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13からなる接合レンズより構成される。
【0117】
第6レンズ群G6は、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、両凸レンズL16と、両凹レンズL17より構成される。両凹レンズL17の両面は所定の非球面形状となっている。
【0118】
以下に実施例7に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例7
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1* 113.7839 3.1000 1.69350 53.20
2* 22.7511 14.0672
3* 297.3702 2.2000 1.59201 67.02
4* 44.4642 5.7998
5 252.5784 1.8000 1.59282 68.62
6 46.6209 0.1500
7 39.2377 3.9488 1.86966 20.02
8 74.2698 (d8)
9 52.2870 2.7867 1.77250 49.63
10 181.2553 (d10)
11 -56.5372 1.0000 1.61340 44.27
12 497.5389 (d12)
13* 52.1472 7.4650 1.85135 40.10
14* -77.5663 0.1500
15 357.4138 1.0000 1.91082 35.25
16 27.6271 8.4405 1.59282 68.62
17 -296.8704 2.5096
18(絞り) ∞ (d18)
19 46.6338 4.6056 1.45860 90.19
20 387.6855 0.1500
21 54.1825 7.7070 1.43700 95.10
22 -53.9145 0.1500
23 -236.1813 5.1173 1.55032 75.50
24 -33.0436 1.0000 1.90366 31.32
25 -64.6844 (d25)
26 -52.4700 1.0000 1.84666 23.78
27 30.9804 3.0598 1.55032 75.50
28 117.4594 0.1500
29 44.2453 5.2547 1.92286 20.88
30 -39.2230 0.1500
31* -289.3303 1.2000 1.80610 40.73
32* 33.0261 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
1面 2面 3面 4面
K 0.00000 -0.50269 0.00000 0.00000
A4 4.45258E-06 4.77889E-06 3.30700E-07 3.65022E-06
A6 -6.70629E-09 3.99937E-10 1.79544E-09 3.85637E-09
A8 5.31656E-12 -8.98783E-12 -2.09301E-12 8.32822E-12
A10 -2.25898E-15 -1.42622E-14 -7.00827E-16 1.69535E-14
A12 4.56752E-19 4.46314E-20 -9.03600E-19 6.80569E-18

13面 14面 31面 32面
K 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -4.03138E-06 2.78087E-07 -1.02086E-05 1.30304E-05
A6 -1.03260E-09 -1.60676E-09 -6.33936E-08 -3.58110E-08
A8 8.08733E-13 1.84742E-12 7.55080E-11 4.33151E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 1.64
広角 中間 望遠
焦点距離 16.50 21.11 27.10
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
全画角2ω 109.30 91.25 74.48
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 161.94 152.71 146.76

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d8 30.1232 14.9859 3.5000
d10 10.0906 9.6402 10.0901
d12 2.4995 2.9499 2.5000
d18 8.9443 9.1784 7.5414
d25 2.3043 4.8605 8.3947
BF 24.0120 27.1366 30.7767

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -25.10
G2 9 94.24
G3 11 -82.71
G4 13 49.88
G5 19 41.46
G6 26 -81.69
【0119】
以下に上記の各実施例に対応する条件式対応値を示す。
[条件式対応値]
条件式/実施例 1 2 3 4 5 6 7
(1)2.8<|f3|/√(fw×ft)<6.5 3.9 4.8 3.7 3.3 4.2 3.5 3.9
(2) HIM/fw>1.0 1.2 1.2 1.2 1.2 1.4 1.2 1.3
(3)0.9<|f1|/√(fw×ft)<2.0 1.3 1.3 1.4 1.2 1.4 1.3 1.2
(4) 1.15<βRw<2.00 1.45 1.48 1.31 1.41 1.29 1.43 1.37
(5) 0.1<EXPt/LTt<0.55 0.42 0.39 0.41 0.44 0.42 0.41 0.42
(6) βGMt>-0.87 -0.64 -0.62 -0.67 -0.73 -0.68 -0.66 -0.74
【符号の説明】
【0120】
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
G6 第6レンズ群
GM 中間レンズ群GM
GR 後側レンズ群GR
S 開口絞り
I イメージャ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42
図43
図44
図45
図46
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図49