(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】P2023005568
(43)【公開日】2023-01-18
(54)【発明の名称】ズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/16 20060101AFI20230111BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20230111BHJP
【FI】
G02B15/16
G02B13/18
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021107570
(22)【出願日】2021-06-29
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-08-15
(71)【出願人】
【識別番号】321001056
【氏名又は名称】OMデジタルソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002907
【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今 豊紀
(72)【発明者】
【氏名】山田 康晴
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA15
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA16
2H087PB14
2H087PB15
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
2H087SA43
2H087SA47
2H087SA49
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA57
2H087SA63
2H087SA65
2H087SA66
2H087SA72
2H087SA74
2H087SA76
2H087SB04
2H087SB15
2H087SB25
2H087SB26
2H087SB33
2H087SB42
2H087SB43
(57)【要約】
【課題】諸収差が良好に補正され望遠側開放F値を小さく設定した高性能で小型化を実現したズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群G5とを有し、第1レンズ群は最も物体側から順に負レンズ、正レンズとなる配置を有し、広角端から望遠端への変倍の際に第1レンズ群と第3レンズ群は固定され、第2レンズ群は変倍の際に物体側から像側へ移動し、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、
負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、
開口絞りを含み、正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、
負の焦点距離を持つ第4レンズ群と、
後側レンズ群とを有し、
前記第1レンズ群は、最も物体側から順に負レンズ、正レンズとなる配置を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は固定され、前記第2レンズ群は変倍の際に物体側から像側へ移動し、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
ただし、
F1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
Fwは、前記ズームレンズの広角端の無限遠での焦点距離、
F2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項2】
前記第4レンズ群は、フォーカシング時に移動し、正レンズと負レンズがそれぞれ1枚以上含まれていることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項3】
前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズが正レンズであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。
【請求項4】
前記第2レンズ群は、物体側から正レンズ、負レンズ、正レンズの順に接合された3枚接合レンズ群を含むことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項5】
前記第3レンズ群は、最も物体側に配置されるレンズが正レンズであり、
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
vdG3F ≧ 45 … (3)
ただし、
vdG3Fは、前記第3レンズ群の最も物体側に配置された正レンズのd線でのアッベ数である。
【請求項6】
前記第3レンズ群は、最も像側に配置されるレンズが正レンズであり、
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
vdG3R ≧ 60 … (4)
ただし、
vdG3Rは、前記第3レンズ群の最も像側に配置された正レンズのd線でのアッベ数である。
【請求項7】
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-5 ≦ (1-(β4W)2)×(βRW)2 ≦ -3 … (5)
ただし、
β4Wは、前期第4レンズ群の広角端での横倍率、
βRWは、前記後側レンズ群の広角端での横倍率、
である。
【請求項8】
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-2.0 ≦ F4RW/FW ≦ -0.8 … (6)
ただし、
F4RWは、前記第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端の合成焦点距離、
FWは、前記ズームレンズの広角端の焦点距離、
である。
【請求項9】
請求項1~請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより撮像面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、 を備える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】
この発明は、ズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、所望の対象物(被写体)の光学像を結像させる撮像レンズを備え、この撮像レンズによって結像された当該対象物の光学像を電子的な画像データとして取得し記録する機能を備えたいわゆるデジタルカメラ等の撮像装置が一般に広く普及している。
【0003】
この種の撮像装置は、使用者が主に手に持って使用し、あるいは手荷物として持ち運ばれる状況が多くある。そのために、この種の撮像装置は、使用時や携帯時の取り扱いの簡便さや機動性及び携帯性等を考慮して、常に小型化及び軽量化が望まれている。
【0004】
また、この種の従来の撮像装置においては、撮像レンズを装置本体に対して着脱自在に構成したいわゆるレンズ交換式の撮像装置が一般に広く普及している。このような形態のレンズ交換式撮像装置を使用する場合には、使用者は、例えば複数本の撮像レンズを携帯して移動し、実際に撮像装置を使用する現場においては、携帯している複数本の撮像レンズのうちから、使用目的に合致する所望の撮像レンズを選択して装置本体に装着して使用し、かつ適宜、撮像レンズを交換しながら撮像動作を繰り返すといった使い方が一般に実施されている。このようなことから、従来のこの種の撮像レンズ及び撮像装置は、上述したような主な使用形態における利便性を考慮して、小型化及び軽量化が常に望まれている。
【0005】
一般に、撮像レンズの小型化及び軽量化を実現するためには、例えば撮像レンズを構成する光学系の小型化が必要であることは、よく知られている。また、例えば、より遠くの被写体をより大きく撮像したいという要望を満たすことを考慮した場合、撮像レンズの光学系は、大型化してしまう傾向があることも周知である。
【0006】
一方、近年、焦点距離が所定の範囲内で連続的に自在に変更し得るように構成された撮像光学系を有する撮像レンズ(いわゆるズームレンズ)は、使用時の利便性が着目されて、一般に広く普及している。しかしながら、一般的に、ズームレンズは、高変倍率化や高速化等による高機能化を進めるほど、大型化及び重量が増大化する傾向がある。
【0007】
具体的には、例えば、いわゆる標準的な画角を有する撮像レンズ(いわゆる標準レンズ)よりも長い焦点距離領域における所定の範囲内で焦点距離を自在に変更し得るいわゆる望遠ズームレンズにおいては、高速化するほど(即ち、明るい仕様とするほど、あるいは開放F値を小さい値にするほど)、撮像光学系を構成する複数の要素レンズの最大直径(有効口径)が大きくなってしまうと共に、ズームレンズを構成する要素レンズの構成枚数が増加する傾向がある。その結果、ズームレンズとしての全体的なサイズ(口径及び全長等)が大型化すると共に、重量が増大化してしまう傾向がある。このように、従来の望遠ズームレンズにおいては、高機能化を進めるほど、携帯性や機動性が劣化してしまうという傾向がある。
【0008】
例えば、特開2016-80717号公報等によって開示されているズームレンズは、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、負の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、長焦点側(望遠側)の開放F値を2.9又は4.1程度と小さい値に設定することで、ズーム全域に亘って高速化することによって高機能化を実現している。
【0009】
しかしながら、上記特開2016-80717号公報等によって開示されているズームレンズは、構成要素レンズの枚数が多く、大型でかつ重くなってしまっている。その結果、使用時及び携帯時の取り扱いが困難になってしまうという問題点がある。
【0010】
そこで、従来の望遠ズームレンズにおいて、高変倍率による高機能化と小型化を実現する一手段としては、例えば、長焦点側(望遠側)の開放F値を大きな値(例えばF5.6以上等)に設定することで、明るさを多少犠牲にして細径化を実現するという手段が周知である。この構成の場合には、細径化によって得られる小型化及び携帯性の向上効果や性能の余力を光学系の全長の短縮化に振り分けることができる。
【0011】
例えば、国際公開WO2018/066648号公報等によって開示されているズームレンズは、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、負の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、長焦点側(望遠側)の開放F値を6.35程度とすることで、小型でありながら高変倍率のズームレンズを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2016-80717号公報
【特許文献2】国際公開WO2018/066648号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
ところが、上記国際公開WO2018/066648号公報等によって開示されているズームレンズでは、望遠ズームレンズにおいて長焦点側(望遠側)の開放F値を大きく設定していることから、例えば、適正露出を得られるシャッター速度が低下してしまうという問題点がある。例えば、使用時に設定し得るシャッター速度が低くなると、いわゆる手ぶれ若しくは被写体ぶれ等が発生し易くなる。そのために、使用者の意図した撮像結果を得ることが困難になったり、いわゆるシャッターチャンスを逃してしまう等の問題点が発生し得る。
【0014】
また、上記国際公開WO2018/066648号公報等によって開示されているズームレンズは、使用時において、例えばズーミング操作を行うと複数のレンズ群が全て被写体側へ移動して、ズームレンズの重心位置が変化する構成となっている。このために、使用者は、ズーミング操作を行う都度、変化する重心位置に応じて、当該ズームレンズを装着した撮像装置の保持に気を使う必要が生じ、常に安定してズームレンズ及び撮像装置を保持し続けることが困難であるという問題点が生じる。
【0015】
このように、従来の望遠ズームレンズにおいて、ズーミング操作を行うと全長が変化する形態のものでは、ズーミング操作の都度、重心位置が変化する。このことから、使用者が撮像操作に集中できなくなるなど、使用感を阻害してしまう可能性がある。したがって、特に、望遠ズームレンズにおいては、例えば、ズーミング操作等を行った場合であっても、全長が変化しない形態であるのが望ましい。
【0016】
本発明は、焦点距離を自在に変更し得るズーム機能を有し、ズーミング操作によって全長が変化しない望遠系のズーム光学系を備え、小型化を実現しながら、諸収差が良好に補正され、かつ特に長焦点側(望遠側)の開放F値を小さく設定した明るく高性能なズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置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】
【0017】
上記目的を達成するために、本発明の一態様のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、開口絞りを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群と、後側レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、最も物体側から順に負レンズ、正レンズとなる配置を有し、広角端から望遠端への変倍の際に前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は固定され、前記第2レンズ群は変倍の際に物体側から像側へ移動し、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
ただし、
F1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
Fwは、前記ズームレンズの広角端の無限遠での焦点距離、
F2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0018】
本発明の一態様の撮像装置は、前記ズームレンズと、前記ズームレンズにより撮像面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、焦点距離を自在に変更し得るズーム機能を有し、ズーミング操作によって全長が変化しない望遠系のズーム光学系を備え、小型化を実現しながら、諸収差が良好に補正され、かつ特に長焦点側(望遠側)の開放F値を小さく設定した明るく高性能なズームレンズ及びこのズームレンズ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】
【0020】
【
図10】実施例2のズームレンズの光学系の収差図、
【
図11】実施例3のズームレンズの光学系の収差図、
【
図12】実施例4のズームレンズの光学系の収差図、
【
図13】実施例5のズームレンズの光学系の収差図、
【
図14】実施例6のズームレンズの光学系の収差図、
【
図15】実施例7のズームレンズの光学系の収差図、
【
図16】実施例8のズームレンズの光学系の収差図、
【
図17】本発明の一実施形態の撮像装置の概略構成を示す概念図、
【
図18】本発明の一実施形態の撮像装置の主に前面側を示す概略斜視図、
【
図19】本発明の一実施形態の撮像装置の主に背面側を示す概略斜視図、
【
図20】本発明の一実施形態の撮像装置の内部構成のうち主に電気的な構成を示すブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
本発明の各実施例を説明するのに先立って、本発明の態様を備える一実施形態の作用効果を説明する。なお、本発明の一実施形態の作用効果を具体的に説明するのに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する各実施例の場合と同様に、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ないものであり、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、本発明の態様は、以下に例示される態様に限定されるものではない。
【0022】
まず、本発明の一実施形態のズームレンズの基本構成について説明する。
本実施形態のズームレンズの基本構成は、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、開口絞りを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群と、後側レンズ群とを有している。
【0023】
物体側から正の焦点距離を持つレンズ群、負の焦点距離を持つレンズ群の順に、各レンズ群を配置することによって、いわゆるテレフォトタイプの光学系を構成している。このテレフォトタイプの光学系の特徴としては、主点が物体側の正レンズ群よりも物体側に設定される。これにより、テレフォトタイプの光学系は、ズームレンズの全長を実際の焦点距離よりも短くすることができるという利点を有する。したがって、本実施形態のズームレンズでは、テレフォトタイプの光学系を採用することによって、レンズ全長を短縮することができるという効果を得ている。
【0024】
さらに、この構成の光学系(物体側の2つの正,負レンズ群)の像側に、同様のテレフォトタイプの光学系、即ち物体側から正の焦点距離を持つレンズ群、負の焦点距離を持つレンズ群を順に配置する光学系を設けることで、さらなる全長の短縮化を実現することができる。
【0025】
本実施形態のズームレンズにおいて、第1レンズ群は、最も物体側から順に負レンズ、正レンズを配置して構成している。この第1レンズ群は、ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ群である。したがって、第1レンズ群においては、特に色収差を極小にしておく必要がある。第1レンズ群で発生した色収差は、これより像側のレンズ群によって拡大されるためである。ズームレンズ全体として、良好な結像性能を得るためには、第1レンズ群において色収差を極小にすることのできる硝材を選択する必要が望まれている。
【0026】
一般に、正の焦点距離を持つレンズ群では、凸レンズはアッベ数の大きい硝材を、凹レンズはアッベ数の小さい硝材を、それぞれ用いることによって色収差を少なくすることができる。ただし、アッベ数の大きい硝材は傷付き易いことが知られている。このことから、凸レンズを最も物体側に配置する構成とした場合、傷付きやすいレンズの外面が外部に対して露呈することになる。このことから、使用時における取り扱い性(ハンドリング)が低下しがちになることがわかっている。そのために、最も物体側に配置される凸レンズに採用する硝材としては、アッベ数が比較的小さいものが選ばれる傾向にある。その結果、色収差が大きくなってしまうという問題が生じている。
そこで、本実施形態のズームレンズにおいては、最も物体側に配置するレンズをアッベ数の小さい硝材を用いることのできる凹レンズとし、この凹レンズよりも像側にアッベ数の大きい硝材を用いる凸レンズを配置する構成を採用している。この構成を採用することにより、本実施形態のズームレンズは、使用時の取り扱い性が良好で、かつ色収差を抑えることを実現している。
【0027】
また、本実施形態のズームレンズは、設定し得る最も広角端(以下、単に広角端という)から設定し得る最も望遠端(以下、単に望遠端という)へのズーミングの際に、第1レンズ群と第3レンズ群は固定され、第2レンズ群は同ズーミングの際に物体側から像側へ移動する構成としている。
【0028】
第1レンズ群は、本実施形態のズームレンズを構成する撮像光学系のうち直径が最も大きく、かつ重いレンズ群となる。この第1レンズ群を、ズーミング時に固定とすることで、ズーミング時の重心変化を少なくすることができる。したがって、これにより、使用者の操作感を阻害することなく、好適な使用環境を提供することができる。
【0029】
さらに、第1レンズ群を固定とする構成を採用することにより、ズームレンズの筐体部材としてのレンズ鏡筒内に外部からの塵埃や水滴などの侵入を抑制することが容易な構成とすることができる。
【0030】
また、第3レンズ群は、ズーミング時に固定されており、第2レンズ群を移動レンズとして集約する構成としている。この構成によって、レンズ鏡筒内に設けられる駆動機構等(不図示)を簡略化することができる。したがって、これにより、ズームレンズ全体としての小型化及び軽量化に寄与することができる。この場合において、第2レンズ群は、物体側から像側へと移動することによって、ズームレンズ群として機能する。
【0031】
後側レンズ群のうち最も像側に配置されるレンズ群は、ズーミング時に固定されているのが望ましい。このような構成とすることで、第1レンズ群を固定することにより得られる効果と全く同様に、外部からレンズ鏡筒内に進入する塵埃や水滴等を抑制することが容易な構成とすることができる。
【0032】
また、後側レンズ群の最も像側のレンズ群を固定とする構成は、上述したように、略密閉構造のレンズ鏡筒を構成するのに有利な形態である。このような密閉構造のレンズ鏡筒とすれば、例えば、フォーカシング動作時等、当該ズームレンズを動作させる際にレンズ鏡筒内部で発生する各種の作動音等の雑音を抑制することができる。このことは、例えば、映像の取得と同時に環境音を同時記録するいわゆる音声付き動画撮影等を行う際には、映像品質の向上に寄与することができる。
【0033】
なお、本実施形態のズームレンズは、携帯時や保管時等、使用しないときには沈胴する形態であることが望ましい。沈胴タイプであれば、携帯時や保管時等、ズームレンズを使用しないときには、特にレンズ全長方向の小型化を実現することができるので、利便性の向上に寄与することができる。また特に、本実施形態のズームレンズの構成では、第1レンズ群と第3レンズ群とを固定とする構成としている。そのために、第1レンズ群から第3レンズ群までの空間を沈胴させる構成とすることは、簡易な機構のみで、レンズ鏡筒の径を維持したまま実現することができる。
【0034】
さらに、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(1),(2)を満足する。即ち、
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
ただし、
F1は、第1レンズ群の焦点距離、
Fwは、ズームレンズの広角端の無限遠での焦点距離、
F2は、第2レンズ群の焦点距離、
F3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0035】
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離をズームレンズの広角端での焦点距離によって規格化したものである。この条件式(1)を満たすことによって、小型で、かつ高性能なズームレンズを構成することができる。
【0036】
条件式(1)において上限値を超えると、第1レンズ群の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。第1レンズ群の焦点距離は、ズームレンズの全長に大きな影響を及ぼす。したがって、第1レンズ群の焦点距離が長くなってしまうと、ズームレンズの小型化を阻害してしまうことになる。
【0037】
条件式(1)において下限値を下回ると、第1レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎてしまう。その結果、第1レンズ群において発生する諸収差(特に色収差)を良好に補正することができなくなる。そのために、ズームレンズの高性能化を阻害してしまう。
【0038】
ここで、条件式(1)の下限値は、2.15とするのが好ましい。また、当該下限値を2.2とすることが、さらに好ましい。
【0039】
また、条件式(1)の上限値は、2.9とするのが好ましい。また、当該上限値を2.7とすることが、さらに好ましい。
【0040】
条件式(2)は、第3レンズ群と第2レンズ群との焦点距離の比を表しているものである。この条件式(2)を満たすことによって、小型で、かつ高性能なズームレンズを構成することができる。
【0041】
条件式(2)において上限値を超えると、第2レンズ群の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。そのために、所定のズーム比に設定したズームレンズを構成しようとする場合、ズームレンズの全長が長くなってしまう。これにより、ズームレンズの小型化を阻害する。
【0042】
条件式(2)において下限値を下回ると、第2レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎてしまう。そのために、第2レンズ群で発生する諸収差を良好に補正することができなくなる。したがって、ズームレンズの高性能化を阻害してしまう。
【0043】
条件式(2)の下限値は、-1.15とするのが好ましい。また、当該下限値を-1.1とすることが、さらに好ましい。
【0044】
条件式(2)において上限値は、-0.85とするのが好ましい。また、当該上限値は、-0.9とすることが、さらに好ましい。
【0045】
本実施形態のズームレンズにおいては、さらに、第4レンズ群はフォーカシング時に移動し、正レンズと負レンズがそれぞれ1枚以上含まれている。
【0046】
第4レンズ群は、物体側から順に、正レンズ,負レンズからなるレンズ構成としている。この構成によって、第4レンズ群は、他のレンズ群よりも有効径を小さくすることができる。したがって、第4レンズ群の軽量化に寄与することができる。
【0047】
また、第4レンズ群は、軸上収差の発生を抑えることができる。そのため、第4レンズ群をフォーカシングレンズ群として使用することにより、至近距離まで高性能化を確保することができる。さらに、本発明の光学系の中で第4レンズ群は、フォーカス感度(即ち、あるレンズ群が光軸に沿う方向に移動した際の合焦位置の変化量)を高く設定することができる。したがって、第4レンズ群を、このような構成とすることで、無限遠から至近距離へのフォーカシング時、また至近距離から無限遠へのフォーカシング時のそれぞれの移動量を少なくすることができる。
【0048】
第4レンズ群は、ウォブリング群とすることが望ましい。負の焦点距離を持つ第4レンズ群の像側に後側レンズ群が配置されていることによって、フォーカシング動作を行った際には、軸外光線の主光線の入射高の変化を少なくすることができる。そのため、フォーカシング動作による倍率変動を抑えることができる。このことは、例えば、動画撮影時において倍率変動の少ない高品位な動画像を取得することができる。
【0049】
第4レンズ群は、少なくとも正レンズと負レンズ各1枚で構成することで、第4レンズ群で発生する色収差を極小にすることが出来、各ズーム状態での無限から至近状態の軸上色収差の変動を少なくすることができる。なお、負レンズと正レンズとは1枚の接合レンズとして構成することがより望ましい。
【0050】
本実施形態のズームレンズにおいては、さらに、第2レンズ群は最も物体側のレンズが正レンズである。
【0051】
第2レンズ群は、本実施形態のズームレンズにおいてズーム群として作用するレンズ群である。ズーム群としてのレンズ群は、有効径が小さいほど機構を簡易化することができる。したがって、ズーム群の小径化は、レンズ鏡筒の径を抑制することができ、よってズームレンズ自体の小型化に寄与することができる。
【0052】
第2レンズ群の最も物体側に正レンズを配置することによって、当該正レンズよりも像側に配置されるレンズ群の径を小さくすることができる。したがって、第2レンズ群の径を抑えることができる。さらに、第2レンズ群の径を抑えることにより、第3レンズ群の径も小さくすることができる。この第3レンズ群は開口絞りを含むレンズ群である。したがって、第2レンズ群を小型化することは、所定のF値を設定するための開口径の小径化にもつながる。開口径を小さくすることによって、絞りユニットの小型化を実現することができる。このことは、ズームレンズ全体の小型化に寄与することができ、よってレンズ鏡筒の小型化をも実現することができる。
【0053】
本実施形態のズームレンズにおいては、さらに、第2レンズ群は物体側から正レンズ,負レンズ,正レンズの順に接合された3枚接合レンズを含んで構成されている。
【0054】
第2レンズ群において、物体側から正レンズ,負レンズ,正レンズの順に接合された3枚接合レンズを含むことによって、第2レンズ群の小型化を実現することができる。そして、小型化されたレンズ鏡筒とすることができるので、特に望遠端におけるコマ収差や色収差が良好に補正されたズームレンズを構成することができる。
【0055】
さらに、第2レンズ群において、最も物体側の正レンズを、像側の負レンズと接合する理由は、以下の通りである。第2レンズ群の最も物体側に正レンズを配置することによって、当該正レンズよりも像側に配置されるレンズ群の径を小さくすることができる。したがって、第2レンズ群の径を抑えることができる。さらに、第2レンズ群の径を抑えることにより、第3レンズ群の径も小さくすることができる。そして、これらのレンズを接合することによって、色収差を良好に補正することができる。
【0056】
本実施形態のズームレンズにおける第2レンズ群においては、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズの像側に、さらに正レンズを接合することによって、より良好に色収差を補正することができる構成となっている。第2レンズ群は負レンズ群である。そのため、より物体側に負レンズを配置することによって、主点位置を物体側に配置することができる。このことは、所定のズーム比に設定したズームレンズにおいては、より小型化を実現できることにつながる。このため、物体側から順に負レンズ、正レンズと配置したほうが小型化のためには好ましい。この場合において、最も像側に正レンズを接合する構成としたことは、物体側の接合面で発生する望遠端での色毎に分かれたコマ収差を抑制することができる。
【0057】
以上述べた通り、本実施形態のズームレンズにおいては、第2レンズ群は、物体側から正レンズ,負レンズ,正レンズの順に接合した3枚接合レンズを含めた構成としたので、第2レンズ群の小型化を実現し、よってレンズ鏡筒の小型化を実現することができると同時に、特に望遠端におけるコマ収差や色収差が良好に補正されたズームレンズとすることができる。
【0058】
本実施形態のズームレンズにおいて、第3レンズ群は、最も物体側に配置されるレンズが正レンズであり、以下の条件式(3)を満足する。即ち、
vdG3F ≧ 45 … (3)
ただし、vdG3Fは、前記第3レンズ群の最も物体側に配置された正レンズのd線におけるアッベ数である。
【0059】
第3レンズ群は、最も物体側に正レンズを配置したことによって、所定のズーム比に設定されたズームレンズの小型化に寄与することができる。
【0060】
また、第3レンズ群は、正の焦点距離を持つレンズ群である。この第3レンズ群の物体側に正レンズを配置することにより、主点位置を物体側へ配置することができる。このように、主点位置を物体側へ配置することによって、効率的なズーミングを行うことができるので、所定のズーム比に設定したズームレンズの小型化に寄与することができる。
【0061】
条件式(3)は、第3レンズ群の最も物体側に配置される正レンズのd線におけるアッベ数の範囲を表している。ズームレンズの全長を短縮するためには、第3レンズ群の焦点距離を短く設定する必要がある。しかし、レンズ群の焦点距離を短く設定すると、望遠端側における軸上色収差が発生するという問題がある。また、正レンズは、アッベ数の大きい硝材を使用することによって、色収差を良好に補正することができる。そこで、本実施形態のズームレンズにおいて、第3レンズ群の最も物体側に配置される正レンズを、条件式(3)を満たすように設定することにより、良好な色収差を補正することができると共に、ズームレンズの小型化に寄与することができる。
【0062】
条件式(3)において、下限値を下回ると、軸上色収差を良好に補正できなくなってしまう。したがって、その場合には、高性能なズームレンズを得ることが困難になる。
【0063】
なお、第3レンズ群において、最も物体側に配置される正レンズは、非球面レンズを採用することが望ましい。当該正レンズに非球面レンズを採用することによって、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。したがって、さらに高性能なズームレンズを構成することができる。
【0064】
条件式(3)において、下限値を48とするのが好ましい。また、下限値を55とするのが、さらに好ましい。
【0065】
本実施形態のズームレンズにおいて、第3レンズ群は、最も像側に配置されるレンズが正レンズであり、以下の条件式(4)を満足する。即ち、
vdG3R ≧ 60 … (4)
ただし、vdG3Rは、第3レンズ群の最も像側に配置される正レンズのd線におけるアッベ数である。
【0066】
条件式(4)は、第3レンズ群の最も像側に配置される正レンズのd線におけるアッベ数の範囲を表している。
【0067】
上述したように、ズームレンズの全長を短縮するためには、第3レンズ群の焦点距離を短く設定する必要がある。しかし、レンズ群の焦点距離を短く設定すると、望遠端側における軸上色収差が発生するという問題がある。また、正レンズは、アッベ数の大きい硝材を使用することによって、色収差を良好に補正することができる。そこで、本実施形態のズームレンズにおいては、第3レンズ群の最も像側に配置される正レンズを、条件式(4)を満たすように設定することにより、良好な色収差を補正することができると共に、ズームレンズの小型化に寄与することができる。
【0068】
条件式(4)において、下限値を下回ると、軸上色収差を良好に補正できなくなってしまう。したがって、その場合には、高性能なズームレンズを得ることが困難になる。
【0069】
条件式(4)において、下限値は63とするのが好ましい。また、下限値を66とするのが、さらに好ましい。
【0070】
本実施形態のズームレンズは、さらに、以下の条件式(5)を満足する。即ち、
-5 ≦ (1-(β4W)2)×(βRW)2 ≦ -3 … (5)
ただし、
β4Wは、前期第4レンズ群の広角端での横倍率、
βRWは、前記後側レンズ群の広角端での横倍率、
である。
【0071】
条件式(5)は、当該ズームレンズの広角端において、第4レンズ群のフォーカス感度(光軸上を移動した際の合焦位置の変化量)を表している。
【0072】
第4レンズ群は、上述したように、フォーカシングレンズ群として最適なレンズ群である。したがって、第4レンズ群は、条件式(5)を満たすことによってフォーカシング制御が容易になると共に、軽量かつ短い全長とし、所定の至近距離での撮影倍率を得ることのできるズームレンズを、より安価に構成することができる。
【0073】
条件式(5)において、上限値を超えることは、フォーカス感度が低くなることを意味する。ここで、フォーカス感度が低くなると、無限遠から至近距離端までのフォーカシングの際に合焦距離が長くなってしまう。このことは、ズームレンズ全体の全長が長くなってしまうことにつながる。したがって、ズームレンズの小型化が困難になってしまう。
【0074】
条件式(5)において、下限値を下回ることは、フォーカス感度が高くなることを意味する。フォーカス感度が高くなると、フォーカシング時の停止精度が問題になる。撮像レンズにおいて、フォーカシング時の停止精度を向上させるためには、例えば、ボイスコイルモータ;Voice Coil Motor;以下、VCMと略記する)を用いてフォーカシング駆動を行うのが望ましい。
【0075】
しかしながら、VCMを採用した場合、フォーカシング制御が複雑化すると共に、重量が増加することに加えて、部品価格が高価であるという問題がある。特に、撮像レンズの高価格化は、使用者の要望に合致しないことは周知である。
【0076】
そこで、条件式(5)を満たす範囲内において第4レンズ群を構成することによって、より制御がし易く、かつ軽量で安価な駆動源(例えばステッピングモーター(Stepping Motor;以下、STMと略記する)等)を採用することができる。したがって、これにより、フォーカシング制御がし易く、かつ軽量で安価なズームレンズを構成することができる。
【0077】
条件式(5)において、上限値は-3.3とするのが好ましい。また、上限値は-3.4とするのが、さらに好ましい。
【0078】
また、条件式(5)において、下限値は-4.8とするのが好ましい。また、下限値は-4.6とするのが、さらに好ましい。
【0079】
本実施形態のズームレンズは、さらに、以下の条件式(6)を満足する。即ち、
-2.0 ≦ F4RW/FW ≦ -0.8 … (6)
ただし、
F4RWは、前記第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端の合成焦点距離、
FWは、前記ズームレンズの広角端の焦点距離、
である。
【0080】
条件式(6)は、第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端における合成焦点距離を、当該ズームレンズの広角端の焦点距離(無限遠合焦時)によって規格化したものである。
【0081】
本実施形態のズームレンズにおいては、上述したように、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群,負の焦点距離を持つ第2レンズ群,正の焦点距離を持つ第3レンズ群,負の焦点距離を持つ第4レンズ群を配置することによって、望遠系のズームレンズの小型化を実現している。そして、第4レンズ群の像側には、後側レンズ群を配置している。本実施形態のズームレンズの構成、即ち、物体側から正・負・正・負の順にレンズ群を配置する構成によって得られる作用効果を最大限に生かすためには、例えば、第4レンズ群から像側のレンズ群のレンズ群の合成焦点距離も負の焦点距離を持つように構成する必要がある。
【0082】
そこで、条件式(6)を満たす設定とすることによって、小型化を実現すると共に、各種の収差(特に像面湾曲)が良好に補正された望遠系のズームレンズを構成することができる。
【0083】
条件式(6)において、上限値を超えると、第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端の合成焦点距離が短くなってしまう。そうすると、各種の収差(特に像面湾曲)を良好に補正することができなくなってしまう。したがって、これにより、ズームレンズの高性能化が困難になってしまう。
【0084】
条件式(6)において、下限値を下回ると、第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端の合成焦点距離が長くなってしまう。そうすると、本実施形態のズームレンズの基本構成、即ち物体側から順に正・負・正・負のレンズ群を配置する構成によって得られる作用効果が薄くなってしまう。したがって、これにより、ズームレンズの小型化が困難になってしまう。
【0085】
条件式(6)において、上限値は-0.83とするのが好ましい。また、上限値は-0.88とするのが、さらに好ましい。
【0086】
また、条件式(6)において、下限値は-1.8とするのが好ましい。また、下限値は-1.6とするのが、さらに好ましい。
【0087】
本実施形態の撮像装置は、ズームレンズを構成するズーム光学系と、結像面に配置される撮像素子とを有する。この撮像素子は、結像面に平行な撮像面を有し、かつズーム光学系によって撮像面上に形成された被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換素子である。そして、撮像装置のズーム光学系として、本実施形態のズームレンズが採用されている。このような構成により、本実施形態の撮像装置は、高画質な画像を取得することができる。
【0088】
以上説明したように上記一実施形態のズームレンズによれば、使用時や携帯時の取り扱いの簡便さや機動性及び携帯性を損なうことなく、かつ光学的な性能をも損なわずに、小型化を実現することができる。
【0089】
また、上記一実施形態のズームレンズを備えることによって、上記一実施形態の撮像装置は、同様に、使用時や携帯時の取り扱いの簡便さや機動性及び携帯性を損なうことなく、かつ高画質な画像を取得することができ、さらに小型化を実現することができる。
【0090】
上述の一実施形態のズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置は、複数の構成を同時に満足してもよい。そのようにすることが、良好なズーム光学系や撮像装置を得る上で好ましい。また、好ましい構成の組み合わせは任意である。各条件式については、より限定した条件式の数値範囲とする場合、上限値又は下限値のみを限定してもよい。
【0091】
次に、本発明のズームレンズについての複数の実施例を、図面に基づいて、以下に詳細に説明する。なお、これらの実施例によって、本発明が限定されるものではない。
【0092】
図1~
図8は、本発明の第1~第8実施例のズームレンズの光学系の断面図である。
図1~
図8において、(A)は広角端における光学系の断面図を、(B)は中間焦点距離位置における光学系の断面図を、(C)は望遠端における光学系の断面図を、それぞれ示している。
【0093】
図9~
図16は、本発明の第1~第9実施例のズームレンズの光学系の収差図である。
図9~
図16において、(A)は広角端における球面収差(SA)を、(B)は広角端における非点収差(AS)を、(C)は広角端における歪曲収差(DT)を、(D)は広角端における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。(E)は中間焦点距離状態における球面収差(SA)を、(F)は中間焦点距離状態における非点収差(AS)を、(G)は中間焦点距離状態における歪曲収差(DT)を、(H)は中間焦点距離状態における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。(I)は望遠端における球面収差(SA)を、(J)は望遠端における非点収差(AS)を、(K)は望遠端における歪曲収差(DT)を、(L)は望遠端における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。また、各収差図において、横軸は収差量を示している。ここで、球面収差,非点収差,倍率色収差の収差量の単位はmmである。歪曲収差の収差量の単位は%である。収差曲線は、g線(波長435.8nm)を一点鎖線で示し、C線(波長656.3nm)を点線で示し、d線(波長587.6nm)を実線で示している。なお、各波長の単位はnmである。そして、各図中において、「FNO.」はFナンバーを、「FIY」は半画角を示している。
【0094】
図1~
図8の断面図は、各実施例のズームレンズが無限遠物体に対して合焦状態にある時の各レンズ群の配置を示している。
図9~
図16の収差図は、各実施例のズームレンズが無限遠物体に対して合焦状態にある時に発生する各種収差を示している。
【0095】
各実施例のズームレンズにおいて、符号G1は第1レンズ群を、符号G2は第2レンズ群を、符号G3は第3レンズ群を、符号G4は第4レンズ群を、符号G5は後側レンズ群(以下、第5レンズ群という)を、符号Sは開口絞りを、符号Iは像面を、それぞれ示している。また、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、カバーガラスCが配置されている。
【0096】
なお、
図1~
図8においては、図面の繁雑化を避けるために、各光学系における全ての面番号を付しておらず、各レンズ群における最も物体側のレンズ面の面番号のみを付し、その他の面番号の記載は省略している。
【0097】
また、
図1~
図8において、符号dはレンズ面の間の間隔を示すものであるが、これについても図面の繁雑化を避けるために、所定のレンズ群が光軸方向に移動するときに面間隔が変化する箇所(可変箇所)のみに符号を付して示している。
【0098】
そして、
図1~
図8においては図示していないが、第5レンズ群G5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を配置して構成してもよい。この場合において、平行平板の表面に、赤外光の透過を制限する波長域制限コーティングを施して構成してもよい。また、カバーガラスCの表面に、所定の波長領域の光の透過を制限する波長域制限用多層膜コーティングを施す構成としてもよい。さらに、カバーガラスCにローパスフィルタ作用を持たせる構成としてもよい。
【0099】
実施例1のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0100】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0101】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0102】
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とを有する。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。
【0103】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13とを有する。正メニスカスレンズL12と負メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0104】
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL14と、両凸正レンズL15とを有する。両凹負レンズL14と両凸正レンズL15とが接合されている。
【0105】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0106】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL13の像側面の合計3面に設けられている。
【0107】
実施例2のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0108】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0109】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0110】
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とを有する。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。
【0111】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13とを有する。正メニスカスレンズL12と負メニスカスレンズL13とが接合されている。
【0112】
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL14と、両凸正レンズL15とを有する。両凹負レンズL14と両凸正レンズL15とが接合されている。
【0113】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0114】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL13の像側面の合計3面に設けられている。
【0115】
実施例3のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0116】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0117】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0118】
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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12とを有する。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。
【0119】
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L13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とを有する。負メニスカスレンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
【0120】
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L15を有する。
【0121】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0122】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL13の物体側面の合計3面に設けられている。
【0123】
実施例4のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0124】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0125】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0126】
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、両凸正レンズL12とを有する。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。
【0127】
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL13と、両凹負レンズL14とを有する。負メニスカスレンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
【0128】
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L15を有する。
【0129】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0130】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL14の像側面の合計3面に設けられている。
【0131】
実施例5のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0132】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0133】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、両凹負レンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0134】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、両凸正レンズL10と、両凸正レンズL11とを有する。負メニスカスレンズL9と両凸正レンズL10とが接合されている。
【0135】
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL12と、両凹負レンズL13とを有する。両凸レンズL12と両凹負レンズL13とが接合されている。
【0136】
第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14を有する。
【0137】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0138】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、両凹負レンズL13の像側面と、正メニスカスレンズL14の両面の合計5面に設けられている。
【0139】
実施例6のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0140】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0141】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0142】
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と、両凸正レンズL10と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11とを有する。負メニスカスレンズL9と両凸正レンズL10とが接合されている。
【0143】
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL12と、両凹負レンズL13とを有する。両凸レンズL12と両凹負レンズL13とが接合されている。
【0144】
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL14と、両凸正レンズL15とを有する。
【0145】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0146】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、両凹負レンズL13の像側面の合計3面に設けられている。
【0147】
実施例7のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0148】
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平凸正レンズL3とを有する。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。
【0149】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0150】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ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とを有する。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。
【0151】
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL12と、両凹負レンズL13とを有する。両凸レンズL12と両凹負レンズL13とが接合されている。
【0152】
第5レンズ群G5は、両凹負レンズL14と、両凸正レンズL15とを有する。
【0153】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第5レンズ群G5とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。
【0154】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、両凹負レンズL13の像側面の合計3面に設けられている。
【0155】
実施例8のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と、開口絞りSを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群G4と、後側レンズ群である第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6を有する。なお、開口絞りSは、第2レンズ群G2よりも像側にあり、かつ第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。
【0156】
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、両凸正レンズL2と、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL3とを有する。負メニスカスレンズL1と両凸正レンズL2とが接合されている。
【0157】
第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、両凹負レンズL7とを有する。正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。
【0158】
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とを有する。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。
【0159】
第4レンズ群G4は、両凸正レンズL12と、両凹負レンズL13とを有する。両凸レンズL12と両凹負レンズL13とが接合されている。
【0160】
第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14を有する。第6レンズ群G6は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15を有する。
【0161】
広角端から望遠端への変倍動作時(ズーミング時)には、第1レンズ群G1と、開口絞りSを含む第3レンズ群G3と、第6レンズ群G6とは固定されている。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ移動する。第4レンズ群G4は、像側に移動した後、物体側に移動する。第5レンズ群は物体側に移動した後、像側へ移動する。
【0162】
非球面は、両凸正レンズL8の両面と、両凹負レンズL13の像側面の合計3面に設けられている。
【0163】
以下に、各実施例の数値データを示す。面データにおいて、符号rは各レンズ面の曲率半径(mm)を、符号dは各レンズ面間の間隔(mm)を、符号ndは各レンズのd線における屈折率を、符号vdは各レンズのd線におけるアッベ数を、それぞれ示している。なお、面番号の項において、「*」は非球面であることを示している。
【0164】
ズームデータにおいて、「広角」は広角端を、「中間」は広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態を、「望遠」は望遠端を、それぞれ示している。広角端から望遠端へズーミングするとき、広角端,中間焦点距離状態,望遠端の順に、ズーミングが行われる。
【0165】
また、ズームデータにおいて、「焦点距離」はズームレンズ全体の焦点距離を、符号FNO.はFナンバーを、符号2ωは画角を、符号BFはバックフォーカスを、「全長」は光学系の全長を、それぞれ示している。なお、バックフォーカスBFは、最も像側のレンズ面から近軸像面までの距離を空気換算して示している。また、光学系の全長は、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離にバックフォーカスBFを加えた距離を示している。
【0166】
各群焦点距離において、f1,f2,f3,f4,f5は、各レンズ群の焦点距離を示している。
【0167】
また、非球面形状は、光軸に沿う方向をZとし、光軸に直交する方向をYとしたとき、次式によって表される。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+k)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+…
ただし、符号zは光軸に沿う方向(Z方向)の非球面のサグ量を、符号yは光軸に直交する方向(Y方向)の高さ寸法を、符号kは円錐係数(コーニック係数)を、それぞれ示す。
【0168】
また、非球面データにおいて、符号A4,A6,A8,A10…は非球面係数を、それぞれ示す。なお、非球面係数において、「e-n」(nは整数)とする表記は、「10のマイナス(-)n乗」を示す。これらの諸元値についての符号は、後述する実施例の数値データにおいても共通である。
【0169】
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 70.041 2.00 1.80000 29.84
2 46.975 6.90 1.49700 81.54
3 -315.584 0.15
4 83.054 3.00 1.43875 94.66
5 274.320 可変
6 -347.954 3.30 1.80810 22.76
7 -44.207 1.40 1.48749 70.23
8 22.630 2.10 1.80000 29.84
9 26.046 5.53
10 -30.946 1.00 1.85150 40.78
11 -1250.140 可変
12(絞り) ∞ 1.00
13* 34.063 3.30 1.58313 59.38
14* -1201.005 6.59
15 28.050 4.60 1.48749 70.23
16 -47.935 0.15
17 45.152 1.00 1.91082 35.25
18 15.131 5.50 1.49700 81.54
19 -45.996 可変
20 43.494 1.70 1.92286 20.88
21 121.614 1.10 1.80610 40.92
22* 15.400 可変
23 -17.949 1.20 1.51823 58.90
24 33.945 6.60 1.59270 35.31
25 -22.333 11.83
26 ∞ 4.00 1.51633 64.10
27 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-8.93208e-06, A6=-2.37994e-08, A8=-4.33328e-10
第14面
k=0.000
A4=1.38499e-05, A6=-1.63147e-08, A8=-4.08002e-10
第22面
k=-1.383
A4=4.67270e-05, A6=1.02479e-07, A8=-3.43262e-10
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.71 77.42 146.90
FNO. 4.07 4.08 4.08
画角2ω 30.04 15.54 8.18
d5 5.64 25.36 41.77
d11 39.53 19.81 3.40
d19 3.05 5.81 5.03
d22 20.87 18.21 18.99
BF 15.25 15.27 15.25
全長 142.46 142.58 142.56
各群焦点距離
f1=98.45 f2=-25.54 f3=23.98 f4=-32.85 f5=290.25
【0170】
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 68.995 2.00 1.80000 29.84
2 46.430 6.90 1.49700 81.54
3 -336.918 0.15
4 84.102 3.00 1.43875 94.66
5 286.533 可変
6 -446.859 3.30 1.80810 22.76
7 -43.564 1.40 1.48749 70.23
8 22.908 2.10 1.80000 29.84
9 25.932 5.10
10 -30.383 1.00 1.85150 40.78
11 -5804.316 可変
12(絞り) ∞ 1.00
13* 34.143 3.30 1.58313 59.38
14* -9333.798 6.27
15 27.209 4.60 1.48749 70.23
16 -46.118 0.15
17 44.157 1.00 1.91082 35.25
18 14.827 5.50 1.49700 81.54
19 -45.178 可変
20 41.490 1.70 1.92286 20.88
21 125.885 1.10 1.80610 40.92
22* 14.885 可変
23 -17.327 1.20 1.51633 64.14
24 73.286 6.40 1.59270 35.31
25 -20.485 11.82
26 ∞ 4.00 1.51633 64.10
27 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-1.07375e-05, A6=-3.33866e-08, A8=-4.79463e-10
第14面
k=0.000
A4=1.35017e-05, A6=-2.56501e-08, A8=-4.30753e-10
第22面
k=-1.386
A4=5.30403e-05, A6=6.44974e-08, A8=3.99085e-10
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.76 77.41 146.89
FNO. 4.07 4.08 4.08
画角2ω 29.96 15.52 8.16
d5 6.60 26.09 42.30
d11 39.10 19.62 3.40
d19 3.02 5.78 5.05
d22 20.91 18.15 18.89
BF 15.23 15.25 15.24
全長 142.05 142.06 142.05
各群焦点距離
f1=98.44 f2=-25.22 f3=23.63 f4=-32.20 f5=236.72
【0171】
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 112.443 2.00 1.80000 29.84
2 61.170 6.30 1.49700 81.54
3 -151.780 0.15
4 56.194 3.70 1.43875 94.66
5 182.314 可変
6 -160.096 2.80 1.80810 22.76
7 -47.292 1.40 1.48749 70.23
8 18.747 2.30 1.78880 28.43
9 24.087 8.05
10 -33.168 1.00 1.85150 40.78
11 -432.238 可変
12(絞り) ∞ 1.40
13* 24.228 4.10 1.58313 59.38
14* -393.030 0.50
15 40.020 2.80 1.48749 70.23
16 -1155.397 0.15
17 38.213 1.00 1.90366 31.32
18 14.528 3.70 1.49700 81.54
19 33.599 6.89
20 46.660 3.50 1.51633 64.14
21 -33.733 可変
22* 70.103 1.10 1.74320 49.34
23 12.129 2.00 1.92286 20.88
24 14.692 可変
25 22.254 3.00 1.48749 70.23
26 39.154 19.83
27 ∞ 4.00 1.51633 64.10
28 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-6.25413e-06, A6=1.92611e-08, A8=1.20552e-11
第14面
k=0.000
A4=1.30311e-05, A6=2.19261e-08
第22面
k=0.000
A4=2.57603e-06, A6=2.41298e-08, A8=7.83280e-11
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.80 77.47 146.98
FNO. 4.08 4.08 4.08
画角2ω 30.22 15.60 8.22
d5 3.47 22.41 38.34
d11 36.88 17.94 2.00
d21 4.39 7.58 6.28
d24 16.27 13.08 14.38
BF 23.27 23.26 23.25
全長 142.11 142.11 142.09
各群焦点距離
f1=92.56 f2=-24.87 f3=26.69 f4=-28.23 f5=99.95
【0172】
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 96.654 2.00 1.80000 29.84
2 57.150 6.65 1.49700 81.54
3 -166.039 0.15
4 61.504 3.50 1.43875 94.66
5 175.467 可変
6 -197.690 2.90 1.80810 22.76
7 -42.491 1.40 1.48749 70.23
8 20.889 2.00 1.78880 28.43
9 25.535 5.02
10 -32.486 1.00 1.85150 40.78
11 -1881.450 可変
12(絞り) ∞ 1.00
13* 29.818 3.90 1.58313 59.38
14* -168.092 3.37
15 66.894 2.50 1.48749 70.23
16 -155.372 0.15
17 82.860 1.00 1.90366 31.32
18 20.003 4.10 1.49700 81.54
19 -165.395 7.27
20 80.340 3.00 1.59282 68.63
21 -42.744 可変
22 69.168 1.90 1.92286 20.88
23 -184.698 1.10 1.74320 49.34
24* 15.512 可変
25 22.647 2.50 1.54814 45.79
26 29.143 19.59
27 ∞ 4.00 1.51633 64.10
28 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-6.48758e-06, A6=2.60574e-09, A8=-8.95283e-12
第14面
k=0.000
A4=9.17859e-06, A6=-1.41660e-09
第24面
k=0.000
A4=-3.35886e-06, A6=-2.58014e-08, A8=-2.40561e-10
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.80 77.44 146.87
FNO. 4.08 4.08 4.08
画角2ω 29.96 15.50 8.16
d5 4.52 24.08 40.37
d11 37.86 18.29 2.00
d21 3.25 6.49 5.39
d24 16.97 13.74 14.83
BF 23.04 23.02 23.02
全長 142.06 142.04 142.04
各群焦点距離
f1=94.77 f2=-25.44 f3=26.77 f4=-30.73 f5=163.12
【0173】
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 94.948 2.00 1.77047 29.74
2 56.677 6.05 1.49700 81.61
3 -175.526 0.15
4 64.693 3.42 1.43875 94.66
5 186.554 可変
6 -191.109 2.12 1.80810 22.76
7 -41.867 1.60 1.48749 70.23
8 23.244 1.48 1.80000 29.84
9 28.426 2.95
10 -35.641 1.50 1.83481 42.72
11 360.413 可変
12(絞り) ∞ 1.80
13* 31.392 5.07 1.49650 81.53
14* -67.174 3.52
15 404.572 1.10 1.84666 23.78
16 44.822 3.58 1.59282 68.63
17 -51.680 0.15
18 1722.574 6.51 1.49700 81.54
19 -29.524 可変
20 200.241 1.75 1.92286 18.90
21 -107.294 1.00 1.74320 49.34
22* 20.918 可変
23* -109.096 3.81 1.74320 49.29
24* -78.960 16.85
25 ∞ 4.00 1.51633 64.10
26 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-1.24904e-05, A6=-1.33128e-09, A8=-4.31640e-10
第14面
k=0.000
A4=1.77832e-05, A6=-3.93057e-10, A8=-3.94137e-10
第22面
k=-0.357
A4=6.08713e-08, A6=4.14745e-08, A8=-8.20627e-10, A10=8.55838e-12
第23面
k=-1.001
A4=-7.24982e-05, A6=-1.51347e-07, A8=-5.90661e-10
第24面
k=-1.068
A4=-6.81745e-05, A6=-8.61172e-08, A8=-1.10539e-10
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.67 77.55 147.65
FNO. 4.08 4.08 4.08
画角2ω 30.60 15.72 8.22
d5 3.71 24.10 41.33
d11 39.47 19.13 1.73
d19 3.67 6.15 4.91
d22 26.23 23.70 25.14
BF 20.31 20.30 20.28
全長 142.96 142.96 142.96
各群焦点距離
f1=95.25 f2=-26.91 f3=24.60 f4=-34.51 f5=364.93
【0174】
数値実施例6
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 97.693 2.00 1.77047 29.74
2 57.408 6.99 1.49700 81.61
3 -166.046 0.15
4 60.998 3.66 1.43875 94.66
5 173.930 可変
6 -152.231 2.40 1.80810 22.76
7 -43.392 1.40 1.48749 70.23
8 22.635 1.45 1.78880 28.43
9 27.866 4.95
10 -36.047 1.20 1.83481 42.72
11 -2675.482 可変
12(絞り) ∞ 1.80
13* 26.015 5.48 1.49700 81.61
14* -48.863 2.94
15 127.861 1.10 1.91650 31.60
16 30.483 9.55 1.49700 81.54
17 -23.638 0.20
18 -65.461 1.89 1.59282 68.63
19 -49.936 可変
20 72.298 1.75 1.80810 22.76
21 -321.249 1.00 1.74320 49.29
22* 18.695 可変
23 -22.519 1.20 1.48749 70.23
24 159.963 2.55
25 34.053 3.79 1.72916 54.68
26 -142.838 11.36
27 ∞ 4.00 1.51633 64.10
28 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-1.01975e-05 A6=1.25246e-08 A8=-1.82139e-10
第14面
k=0.000
A4=2.85553e-05 A6=1.36215e-08 A8=-1.28554e-10
第22面
k=-0.289
A4=1.86700e-06 A6=2.74311e-08 A8=-2.48026e-10 A10=2.96428e-12
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.62 77.43 147.38
FNO. 4.08 4.08 4.08
画角2ω 30.78 15.82 8.28
d5 3.53 23.85 40.64
d11 39.61 19.41 2.24
d19 4.87 7.18 4.30
d22 21.76 19.34 22.59
BF 14.82 14.81 14.80
全長 142.05 142.05 142.02
各群焦点距離
f1=93.22 f2=-27.27 f3=25.67 f4=-36.12 f5=254.96
【0175】
数値実施例7
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 64.777 2.00 1.80000 29.84
2 43.412 6.10 1.49700 81.54
3 4413.275 0.15
4 75.924 3.60 1.43875 94.66
5 ∞ 可変
6 -1059.701 2.90 1.85478 24.80
7 -49.612 1.40 1.48749 70.23
8 18.924 2.10 1.64769 33.79
9 24.587 7.16
10 -28.740 1.00 1.83481 42.74
11 -601.939 可変
12(絞り) ∞ 1.40
13* 40.098 3.60 1.58313 59.38
14* 33180.233 6.12
15 33.598 4.00 1.48749 70.23
16 -40.233 0.15
17 55.217 1.00 1.91082 35.25
18 17.190 5.50 1.49700 81.54
19 -41.416 可変
20 40.546 2.20 1.80000 29.84
21 -67.070 1.10 1.80610 40.92
22* 17.435 可変
23 -28.082 1.10 1.48749 70.23
24 23.285 5.00 1.62004 36.26
25 -59.913 17.36
26 ∞ 4.00 1.51633 64.10
27 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-2.61836e-05 A6=-1.69086e-07 A8=-3.28652e-10
第14面
k=0.000
A4=-3.09016e-06 A6=-1.68861e-07 A8=-1.06327e-10
第22面
k=0.000
A4=-2.07584e-06 A6=4.47149e-08 A8=-4.49686e-10 A10=-3.08108e-12
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.79 77.44 147.04
FNO. 4.06 4.08 4.07
画角2ω 30.51 16.02 8.43
d5 2.50 21.37 37.20
d11 38.35 19.48 3.65
d19 3.31 6.09 3.73
d22 19.50 16.73 19.08
BF 20.83 20.82 20.84
全長 142.07 142.05 142.08
各群焦点距離
f1=91.54 f2=-25.16 f3=25.33 f4=-40.12 f5=-1348.10
【0176】
数値実施例8
単位 mm
面データ
面番 r d nd vd
1 84.072 2.00 1.80000 29.84
2 52.375 6.00 1.49700 81.54
3 -509.455 0.15
4 70.476 3.70 1.43875 94.66
5 ∞ 可変
6 -220.628 3.00 1.85478 24.80
7 -41.331 1.40 1.48749 70.23
8 22.309 2.10 1.80810 22.76
9 25.398 4.48
10 -29.642 1.00 1.83481 42.74
11 1596.456 可変
12(絞り) ∞ 1.00
13* 42.247 3.30 1.58313 59.38
14* -800.000 6.42
15 29.243 4.60 1.48749 70.23
16 -46.756 0.15
17 42.343 1.00 1.91082 35.25
18 15.398 5.50 1.49700 81.54
19 -38.536 可変
20 35.684 2.50 1.80000 29.84
21 -41.951 1.10 1.80610 40.92
22* 14.558 可変
23 -16.950 1.20 1.48749 70.23
24 -89.857 可変
25 -159.663 5.00 1.59270 35.31
26 -20.946 11.82
27 ∞ 4.00 1.51633 64.10
28 ∞ 0.80
像面 ∞
非球面データ
第13面
k=0.000
A4=-2.56397e-05 A6=-7.50240e-08 A8=-9.92669e-10
第14面
k=0.000
A4=-1.75687e-06 A6=-7.46278e-08 A8=-7.67338e-10
第22面
k=0.000
A4=-1.57401e-06 A6=9.63445e-09 A8=-6.33975e-10 A10=2.40565e-12
ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 40.78 77.43 146.94
FNO. 4.08 4.08 4.09
画角2ω 30.54 15.97 8.40
d5 6.77 25.38 40.82
d11 37.48 18.87 3.42
d19 3.26 6.02 4.82
d22 20.76 17.79 19.12
d24 2.47 2.67 2.53
BF 15.25 15.26 15.26
全長 141.57 141.58 141.58
各群焦点距離
f1=92.57 f2=-24.23 f3=23.78 f4=-32.66 f5=-43.08 f6=40.14
【0177】
次に、各実施例における条件式の値を以下に掲げる。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) 2.4185 2.41496 2.26867 2.32268
条件式(2) -0.93886 -0.93699 -1.07338 -1.05243
条件式(3) 59.38 59.38 59.38 59.38
条件式(4) 81.54 81.54 64.14 68.63
条件式(5) -4.06 -4.11 -3.61 -3.65
条件式(6) -1.17663 -1.23399 -1.17422 -1.01478
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
条件式(1) 2.34227 2.29515 2.24453 2.27006
条件式(2) -0.91409 -0.94151 -1.00706 -0.98174
条件式(3) 81.53 81.61 59.38 59.38
条件式(4) 81.54 68.63 81.54 81.54
条件式(5) -4.46 -3.55 -3.423 -4.114
条件式(6) -1.04296 -1.31084 -0.98420 -1.52237
【0178】
次に、本発明の一実施形態の撮像装置の概略的な構成を、
図17~
図20を用いて、以下に簡単に説明する。
図17~
図20は、本発明の一実施形態の撮像装置の概略構成を示す図である。このうち、
図17は、本発明の一実施形態の撮像装置の概略構成を示す概念図である。
図18は、同撮像装置の主に前面側を示す概略斜視図である。
図19は、同撮像装置の主に背面側を示す概略斜視図である。
図20は、同撮像装置の内部構成のうち主に電気的な構成を示すブロック構成図である。
【0179】
本実施形態の撮像装置10は、
図17等に示すように、撮像レンズ20と、装置本体30等とによって主に構成されている。撮像レンズ20は、装置本体30の前面に着脱自在に配設されている。そのために、撮像レンズ20の後端部分には、レンズ側マウント部材23が設けられている。また、これに対応させて、装置本体30の前面の略中央部分には、上記レンズ側マウント部材23(
図17にのみ図示)が係合する被係合部を備えたボディ側マウント部材31(
図17にのみ図示)が設けられている。なお、レンズ側マウント部材23及びボディ側マウント部材31によって構成されるレンズ着脱機構は、例えば、ねじ込み式(スクリュータイプ)やバヨネットタイプ等、周知の各種マウント機構が適用される。このような構成からなる、本実施形態の撮像装置10は、装置本体30に対して撮像レンズ20を着脱自在に構成したいわゆるレンズ交換式撮像装置として例示している。
【0180】
撮像レンズ20は、レンズ鏡筒21と、撮像光学系22等によって主に構成されている。このうち、撮像光学系22は、本実施形態のズームレンズを構成するズーム光学系が適用されている。
【0181】
レンズ鏡筒21は、撮像光学系22を収容する筐体部材である。なお、このレンズ鏡筒21の内部には、撮像光学系22のほかにも、図示を省略しているが、例えば撮像光学系22の所定のレンズ群を光軸Oに沿う方向に移動させて、変倍動作(ズーミング)や合焦動作(フォーカシング)等を実行するための駆動源及びレンズ駆動回路等を含む各種の機構ユニットが設けられている。
【0182】
装置本体30は、上述のボディ側マウント部材31のほかに、撮像素子32と、制御ユニット40と、第1表示装置である背面表示装置33と、第2表示装置であるファインダ表示装置34と、複数の操作部材35等を有して構成されている。
【0183】
撮像素子32は、撮像光学系22によって結像された光学像を電気信号に変換し、所定の形態のデジタル画像データとして出力する光電変換素子である。撮像素子32によって生成されたデジタル画像データは、装置本体30内の制御ユニット40へと出力される(詳細後述)。撮像素子32は、撮像光学系22の結像面に配置される。この場合において、撮像素子32は、撮像レンズ20の後方において、当該撮像レンズ20の光軸O上に配置される。このとき、撮像素子32の撮像面は、光軸Oに対して直交する面に平行に配設される。
【0184】
撮像素子32としては、例えばCCD(Charge Coupled Device;電荷結合素子)型イメージセンサーやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;相補性金属酸化膜半導体)型イメージセンサー等が適用される。
【0185】
制御ユニット40は、撮像素子32から出力されたデジタル画像データを受信して一時的に記録すると共に、各種の画像処理を適宜実行して、記録装置や表示装置等へ出力する。これと同時に、制御ユニット40は、当該撮像装置10全体を統括的に制御する(詳細後述)。
【0186】
背面表示装置33及びファインダ表示装置34は、取得した画像データに基づく画像を表示したり、当該撮像装置10の各種の設定等を行う際の設定メニュー等を表示させる構成ユニットである。背面表示装置33は、例えば装置本体30の背面側において、表示面を外部に露呈する形態で配設され、使用者が裸眼によって表示面を観察し得るように構成された第1表示装置である。ファインダ表示装置34は、装置本体30の内部に設けられ、ファインダ光学系(不図示)によって拡大された表示面を、使用者が覗き込む形態で使用される第2表示装置である。これら2つの表示装置(33,34)は、撮像装置10の使用者が、使用用途や使用状況、使用者の嗜好等に応じて、適宜、切り換えて使用される。
【0187】
なお、撮像装置10において、背面表示装置33及びファインダ表示装置34は、必ずしも両方を具備している必要はなく、少なくともいずれか一方のみが具備されていればよい。背面表示装置33及びファインダ表示装置34としては、例えば、液晶表示装置(Liquid Crystal Display)や有機エレクトロルミネッセンス(Organic Electro-Luminescence;OLE)等が適用される。
【0188】
また、装置本体30の外面上には、複数の操作部材35が配設されている。この複数の操作部材35としては、例えばシャッターリリースボタンや撮影モード選択ダイヤル等のほか、各種様々な設定を行ったり、動作モードを切り換える等、各種の作用指令を発生させて、上記制御ユニット40に対して、使用者の意志を伝達するためのスイッチ部材を含む操作部材である。これら複数の操作部材35は、例えば、押しボタンタイプ,スライドレバータイプ,回転レバータイプ,回転ダイヤルタイプ,四点或いは二点の接点を選択し得形態のるシーソータイプ,ジョイスティックタイプ等、各種の形態の操作部材を適用し得る。なお、操作部材35には、背面表示装置33の表示面上に配設され、当該背面表示装置33の表示面の表示に連動するタッチパネル35a等も含まれる。
【0189】
次に、撮像装置10の電気的な内部構成について、主に
図20を用いて以下に簡単に説明する。撮像装置10の装置本体30は、上述した撮像素子32,背面表示装置33(第1表示装置),ファインダ表示装置34(第2表示装置),タッチパネル35aを含む複数の操作部材35,制御ユニット40等のほかにも、
図20に示すように、例えば内部記録部36と、記録装置37と、通信装置38等を有している。
【0190】
内部記録部36は、装置本体30の内部の電気基板上等に固定されており、内部メモリ36a及びその駆動回路等を含む構成ユニットである。この内部メモリ36aとしては、例えば不揮発性メモリ等が適用される。
【0191】
記録装置37は、装置本体30の内部に固定され、記録媒体37aを着脱自在に収納するカードスロット機構部及び当該カードスロット機構部に装着された記録媒体37aを駆動する駆動回路等を含む構成ユニットである。記録媒体37aとしては、例えば薄型カード形状等からなる筐体内部に不揮発性メモリ等を備えたカードメモリ等が適用される。この記録媒体37aは、装置本体30に対して着脱自在に設けられる。
【0192】
内部メモリ36a及び記録媒体37aには、撮像素子32を用いて取得された画像データ及び当該画像データに付随する各種の情報のほか、当該撮像装置10における各種の設定情報等を含むデータファイルを記録することができる。なお、内部メモリ36aと記録媒体37aとは、適宜、切り換えて使用することができる。
【0193】
通信装置38は、本撮像装置10と不図示の外部機器(例えば、外部画像表示装置,外部記録装置,情報処理装置等)との間で無線或いは有線を用いて各種の情報データの送受信を行う構成ユニットである。
【0194】
制御ユニット40は、上述したように、当該撮像装置10全体を統括的に制御するプロセッサである。また、これと同時に、制御ユニット40は、撮像素子32によって取得された画像データに関する各種のデータ処理を行って、各種の機能を実現する。そのために、制御ユニット40は、例えば、撮像制御部41と、一時メモリ42と、画像処理部43と、表示制御部44と、記録制御部45と、操作判定部46と、情報記憶部(ROM)47等を有している。
【0195】
撮像制御部41は、撮像素子32及び撮像レンズ20を駆動制御する駆動回路等からなる。一時メモリ42は、撮像素子32によって取得された画像データを一時的に記憶すると共に、後述する各種の画像信号処理を行う際の一時作業領域として利用されるメモリ回路等からなる。
【0196】
画像処理部43は、撮像素子32によって取得され、一時メモリ42に一時的に記憶された画像データについて、各種所定の画像信号処理等を施す処理回路等からなる。この画像処理部43は、電気回路によって構成されてもよいし。所定の機能(例えば、画像処理等)に特化したハードウエアによって構成されていてもよい。
【0197】
表示制御部44は、背面表示装置33及びファインダ表示装置34を駆動制御する駆動回路等からなる。記録制御部45は、内部記録部36及び記録装置37を駆動制御する駆動回路等からなる。操作判定部46は、タッチパネル35aを含む複数の操作部材35からの入力信号を受信し、受信された入力信号についての判定を行って、適宜対応する構成ユニット等へ指示信号等の伝達を行う信号処理回路等からなる。
【0198】
情報記憶部(ROM)47は、例えば、記録,表示,設定等に関する各種の機能を実現するためのソフトウエアプログラムや、各種の設定メニュー等、予め撮像装置10のために用意されている各種情報等を記録した半導体メモリ等からなる。
【0199】
制御ユニット40は、例えば、中央処理装置(Central Processing Unit;以下、CPUという),ROM(Read only Memory),RAM(Randam Access Memory),不揮発性メモリ(Non-volatile memory)、不揮発性記憶装置(Non-volatile storage)等のほか、非一過性の記録媒体(non-transitory computer readable medium)等を具備する周知の構成及びその周辺機器等によって構成されるプロセッサを適用することができる。この場合において、CPUは、ROM等に記録された各種機能のソフトウエアプログラムを読み出して実行する。これによって、当該プロセッサは、各種の機能(記録,表示,設定等)を実現する。
【0200】
当該プロセッサは、例えば、各種の機能を個別のハードウエアによって実現される形態であってもよいし、或いは各機能部の一部を一体としたハードウエアで実現される形態であってもよい。例えば、プロセッサは、ハードウエアを含み、そのハードウエアは、デジタル信号を処理する信号処理回路及びアナログ信号を処理する信号処理回路の少なくとも一方を含む。プロセッサは、CPU以外に、DSP(Digital Signal Processor)等の各種のプロセッサを用いることが可能である。また、プロセッサは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)又はFPGA(Field Programmable Gate Array)等によるハードウエア回路で構成されていてもよい。
【0201】
本発明は上述した一実施形態及び各実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施することができることは勿論である。さらに、上記一実施形態及び各実施例には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態又は各実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態又は実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。
【符号の説明】
【0202】
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…後側レンズ群(第5レンズ群)
G6…後側レンズ群(第6レンズ群)
S…開口絞り
C…カバーガラス
I…像面
O…光軸
10…撮像装置
20…撮像レンズ(ズームレンズ)
21…レンズ鏡筒
22…撮像光学系
23…レンズ側マウント部材
30…装置本体
31…ボディ側マウント部材
32…撮像素子
33…背面表示装置(第1表示装置)
34…ファインダ表示装置(第2表示装置)
35…操作部材
35a…タッチパネル
36…内部記録部
36a…内部メモリ
37…記録装置
37a…記録媒体
40…制御ユニット
41…撮像制御部
42…一時メモリ
43…画像処理部
44…表示制御部
45…記録制御部
46…操作判定部
【手続補正書】
【提出日】2022-06-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0017】
上記目的を達成するために、本発明の一態様のズームレンズは、物体側から順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、開口絞りを含み正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、負の焦点距離を持つ第4レンズ群と、後側レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、最も物体側から順に負レンズ、正レンズとなる配置を有し、広角端から望遠端への変倍の際に前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は固定され、前記第2レンズ群は変倍の際に物体側から像側へ移動し、前記第4レンズ群は、フォーカシング時に移動し、以下の条件式(1)、(2)、(5)を満足する。
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
-5 ≦ (1-(β4W)
2
)×(βRW)
2
≦ -3 … (5)
ただし、
F1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
Fwは、前記ズームレンズの広角端の無限遠での焦点距離、
F2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
β4Wは、前記第4レンズ群の広角端での横倍率、
βRWは、前記後側レンズ群の広角端での横倍率、
である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0093
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0093】
図9~
図16は、本発明の第1~
第8実施例のズームレンズの光学系の収差図である。
図9~
図16において、(A)は広角端における球面収差(SA)を、(B)は広角端における非点収差(AS)を、(C)は広角端における歪曲収差(DT)を、(D)は広角端における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。(E)は中間焦点距離状態における球面収差(SA)を、(F)は中間焦点距離状態における非点収差(AS)を、(G)は中間焦点距離状態における歪曲収差(DT)を、(H)は中間焦点距離状態における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。(I)は望遠端における球面収差(SA)を、(J)は望遠端における非点収差(AS)を、(K)は望遠端における歪曲収差(DT)を、(L)は望遠端における倍率色収差(CC)を、それぞれ示している。また、各収差図において、横軸は収差量を示している。ここで、球面収差,非点収差,倍率色収差の収差量の単位はmmである。歪曲収差の収差量の単位は%である。収差曲線は、g線(波長435.8nm)を一点鎖線で示し、C線(波長656.3nm)を点線で示し、d線(波長587.6nm)を実線で示している。なお、各波長の単位はnmである。そして、各図中において、「FNO.」はFナンバーを、「FIY」は半画角を示している。
【手続補正3】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、
負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、
開口絞りを含み、正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、
負の焦点距離を持つ第4レンズ群と、
後側レンズ群とを有し、
前記第1レンズ群は、最も物体側から順に負レンズ、正レンズとなる配置を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は固定され、前記第2レンズ群は変倍の際に物体側から像側へ移動し、
前記第4レンズ群は、フォーカシング時に移動し、
以下の条件式(1)、(2)、(5)を満足することを特徴とするズームレンズ。
2.1 ≦ F1/Fw ≦ 3.0 … (1)
-1.2 ≦ F3/F2 ≦ -0.8 … (2)
-5 ≦ (1-(β4W)
2
)×(βRW)
2
≦ -3 … (5)
ただし、
F1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
Fwは、前記ズームレンズの広角端の無限遠での焦点距離、
F2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
β4Wは、前記第4レンズ群の広角端での横倍率、
βRWは、前記後側レンズ群の広角端での横倍率、
である。
【請求項2】
前記第4レンズ群は、正レンズと負レンズがそれぞれ1枚以上含まれていることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項3】
前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズが正レンズであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。
【請求項4】
前記第2レンズ群は、物体側から正レンズ、負レンズ、正レンズの順に接合された3枚接合レンズ群を含むことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項5】
前記第3レンズ群は、最も物体側に配置されるレンズが正レンズであり、
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
vdG3F ≧ 45 … (3)
ただし、
vdG3Fは、前記第3レンズ群の最も物体側に配置された正レンズのd線でのアッベ数である。
【請求項6】
前記第3レンズ群は、最も像側に配置されるレンズが正レンズであり、
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
vdG3R ≧ 60 … (4)
ただし、
vdG3Rは、前記第3レンズ群の最も像側に配置された正レンズのd線でのアッベ数である。
【請求項7】
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-2.0 ≦ F4RW/FW ≦ -0.8 … (6)
ただし、
F4RWは、前記第4レンズ群から像側のレンズ群の広角端の合成焦点距離、
FWは、前記ズームレンズの広角端の焦点距離、
である。
【請求項8】
請求項1~請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより撮像面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子と、 を備えることを特徴とする撮像装置。