(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】P2024076400
(43)【公開日】2024-06-06
(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/16 20060101AFI20240530BHJP
G02B 15/167 20060101ALI20240530BHJP
G02B 15/20 20060101ALI20240530BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20240530BHJP
【FI】
G02B15/16
G02B15/167
G02B15/20
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】30
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022187859
(22)【出願日】2022-11-25
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100223941
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 佳子
(74)【代理人】
【識別番号】100159695
【弁理士】
【氏名又は名称】中辻 七朗
(74)【代理人】
【識別番号】100172476
【弁理士】
【氏名又は名称】冨田 一史
(74)【代理人】
【識別番号】100126974
【弁理士】
【氏名又は名称】大朋 靖尚
(72)【発明者】
【氏名】新里 悠希
(72)【発明者】
【氏名】岩本 俊二
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA14
2H087NA02
2H087NA07
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA18
2H087PA19
2H087PB10
2H087PB11
2H087PB12
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA44
2H087SA14
2H087SA16
2H087SA20
2H087SA24
2H087SA26
2H087SA30
2H087SA32
2H087SA44
2H087SA46
2H087SA50
2H087SA52
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA72
2H087SA75
2H087SA76
2H087SB03
2H087SB04
2H087SB16
2H087SB17
2H087SB22
2H087SB23
2H087SB32
2H087SB42
(57)【要約】
【課題】 高い光学性能を有しながら、小型かつ広画角なズームレンズを提供すること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1つ以上のレンズ群を含む後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、ズーミングに際して第1レンズ群は不動であり、第2レンズ群は移動し、第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力の部分群L2a、部分群L2bから構成され、部分群L2aは、像振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を含むように移動し、後群はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群を有し、部分群L2aの最も物体側のレンズ面の曲率半径R1、部分群L2aの最も像側のレンズ面の曲率半径R2、第1レンズ群の焦点距離f1、第2レンズ群の焦点距離f2を各々適切に設定する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1つ以上のレンズ群を含む後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
ズーミングに際して前記第1レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群は移動し、
前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力の部分群L2a、部分群L2bから構成され、
前記部分群L2aは、像振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を含むように移動し、
前記後群はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群を有し、
前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1、前記部分群L2aの最も像側のレンズ面の曲率半径をR2、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、
0.21<(R1+R2)/(R1-R2)<5.00
0.1<|f1|/f2<3.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項2】
前記部分群L2aは1つのレンズ要素から構成され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】
前記部分群L2aの焦点距離をf2aとしたとき、
2.2<f2a/f2<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項4】
前記部分群L2aの焦点距離をf2a、望遠端における全系の焦点距離をftとしたとき、
1.2<f2a/ft<4.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項5】
前記部分群L2aの焦点距離をf2a、前記部分群L2bの焦点距離をf2bとしたとき、
1.6<f2a/f2b<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項6】
望遠端における前記部分群L2aの横倍率をβt2a、前記部分群L2aの像側に配置された全てのレンズの望遠端における合成横倍率をβtrとしたとき、
0.4<(1-βt2a)×βtr<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項7】
前記フォーカスレンズ群は、前記後群の中で最も物体側に配置されたレンズ群であ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8】
前記部分群L2bは開口絞りを有し、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をX2asp、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.035<X2asp/TTL<0.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項9】
前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離をX2a3、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.25<X2a3/TTL<0.46
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記部分群L2bは開口絞りを有し、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をX2asp、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離をX2a3としたとき、
0.09<X2asp/(X2asp+X2a3)<0.4
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第2レンズ群及び前記フォーカスレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に移動す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12】
前記フォーカスレンズ群は負の屈折力を有し、無限遠から至近へのフォーカシングに際して像側に移動す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13】
広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.1<|f1|/fw<3.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項14】
前記後群の最も物体側には前記フォーカスレンズ群としての第3レンズ群が配置され、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
1.2<|f3|/fw<5.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項15】
前記第1レンズ群は2枚以上のレンズを有す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16】
前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズを有することを特徴とする請求項15に記載のズームレンズ。
【請求項17】
前記第1レンズ群のレンズ全長をTL1、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.05<TL1/TTL<0.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項18】
広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをBFwとしたとき、
0.4<BFw/f2<1.2
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項19】
前記後群の最も像側には、正の屈折力の最終レンズ群が配置され、ズーミングに際して前記最終レンズ群は不動であ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20】
前記後群の最も像側には、正の屈折力の最終レンズ群が配置され、前記最終レンズ群は1つのレンズ要素からな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21】
前記後群の最も像側には、像側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素が配置され、当該レンズ要素は正の屈折力を有す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22】
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からな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23】
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からな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24】
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からな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25】
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群からな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26】
前記部分群L2aは1つのレンズ要素から構成されることを特徴とする請求項3乃至25のいずれか1項に記載のズームレンズ。
【請求項27】
前記部分群L2aの焦点距離をf2aとしたとき、
2.2<f2a/f2<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項4乃至25のいずれか1項に記載のズームレンズ。
【請求項28】
前記部分群L2aは1つのレンズ要素から構成され、
前記部分群L2aの焦点距離をf2aとしたとき、
2.2<f2a/f2<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項4乃至25のいずれか1項に記載のズームレンズ。
【請求項29】
請求項1乃至25のいずれか1項に記載のズームレンズを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項30】
前記ズームレンズにより形成される光学像を光電変換する撮像素子をさらに有することを特徴とする請求項29に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズに関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【0002】
近年、動画撮影等のために振れ補正機能を有する広角ズームレンズが広く用いられている。このような広角ズームレンズとして、高い光学性能を有し、小型化と広画角化が両立された光学系が求められている。
【0003】
特許文献1は、第2レンズ群を防振群として構成したネガティブリードタイプのズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般的に振れ補正のために移動するレンズの枚数が多くなるにつれて、それらのレンズを駆動させるためのアクチュエータが大型化しやすい。ズームレンズの小型化を実現するためには、振れ補正のために移動する防振群をできる限り少ない枚数のレンズで構成することが求められる。
【0006】
特許文献1のズームレンズでは、第2レンズ群の全体を防振群としているため、ズームレンズの十分な小型化を実現することが困難である。
【0007】
本発明は、高い光学性能を有しながら、小型かつ広画角な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】
【0008】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1つ以上のレンズ群を含む後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、ズーミングに際して前記第1レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群は移動し、前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力の部分群L2a、部分群L2bから構成され、前記部分群L2aは、像振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を含むように移動し、前記後群はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群を有し、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1、前記部分群L2aの最も像側のレンズ面の曲率半径をR2、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、
0.21<(R1+R2)/(R1-R2)<5.00
0.1<|f1|/f2<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高い光学性能を有しながら、小型かつ広画角なズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】実施例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図2】(A)、(B)、(C)実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図3】実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図4】(A)、(B)、(C)実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図5】実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図6】(A)、(B)、(C)実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図7】実施例4のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図8】(A)、(B)、(C)実施例4のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図9】実施例5のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図10】(A)、(B)、(C)実施例5のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図11】実施例6のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図12】(A)、(B)、(C)実施例6のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図13】実施例7のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図14】(A)、(B)、(C)実施例7のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図15】実施例8のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図16】(A)、(B)、(C)実施例8のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図17】実施例9のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【
図18】(A)、(B)、(C)実施例9のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【
図19】本発明の撮像装置を示す要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【0012】
図1、
図3、
図5、
図7、
図9、
図11、
図13、
図15および
図17はそれぞれ、実施例1から9のズームレンズの断面図である。各実施例のズームレンズはデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等の撮像装置に用いられるズームレンズである。
【0013】
各レンズ断面図において左側が物体側で、右側が像側である。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左側がスクリーン側、右側が被投射画像側となる。
【0014】
各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、1つ以上のレンズ群を含む後群から構成される。そして、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。各レンズ群は1枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから構成されていてもよい。また、レンズ群は、開口絞りを含んでいてもよい。
【0015】
各レンズ断面図に示した矢印(実線)は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を表している。また、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して矢印で示すようにレンズ群が移動する。
【0016】
各レンズ断面図において、SPは開口絞りである。各実施例のズームレンズにおいて、開口絞りSPは第2レンズ群L2に含まれる。IPは像面であり、各実施例のズームレンズをデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズを銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
【0017】
【0018】
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはサジタル像面における収差量、Mはメリディオナル像面における収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における倍率色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。
【0019】
次に、各実施例のズームレンズにおける特徴的な構成について述べる。
【0020】
各実施例のズームレンズにおいて、ズーミングに際して第1レンズ群L1は像面IPに対して不動である。第1レンズ群L1に含まれるレンズは外径が大きくなるため、高重量化しやすい。ズーミングに際して第1レンズ群L1を不動とすることで迅速かつ静音なズーミングを実現することができる。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2は物体側へ移動し、第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げるように物体側へ移動する。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。第3レンズ群はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群である。
【0021】
ズーミングに際して移動する第2レンズ群L2や第3レンズ群L3を開口絞りSPの近傍に配置することで、これらのレンズ群の小型化及び軽量化を実現することができる。これにより、レンズ群を移動させるためのアクチュエータの負荷を低減しつつ、ズーム全域において良好な収差補正を実現している。
【0022】
また、各実施例のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1に少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズを含む2枚以上のレンズを配置することで良好な収差補正を行っている。ズーミングに際して不動の第1レンズ群L1において発生する色収差や像面湾曲等の軸外収差を良好に補正することで、ズーミングに際して移動する第2レンズ群L2や第3レンズ群L3における収差補正に必要なレンズ枚数を低減している。結果として、ズーミングに際して移動するレンズ群の小型化及び軽量化に寄与している。
【0023】
第2レンズ群L2は、物体側から順に配置された、正の屈折力の部分群L2a、部分群L2bから構成される。各実施例において、振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を含むように部分群L2aが移動することで、撮影画像の振れが低減される。部分群L2aは1つのレンズ要素から構成される。これにより、振れ補正のために移動する防振群を軽量化することが可能となる。なお、レンズ要素とは、1枚のレンズまたは複数枚のレンズの接合レンズからなるものをいう。また、部分群L2aを構成するレンズ要素の像側のレンズ面は凸形状である。これにより、像振れ補正時に偏心コマ収差等の発生を抑制することができる。
【0024】
部分群L2aと部分群L2bとの間、または部分群L2bに開口絞りSPが配置されている。これにより、1つのレンズ要素から構成される部分群L2aを開口絞りSPの物体側の近傍に配置することができ、部分群L2aを構成するレンズ要素を小型化することできる。結果として、像ぶれ補正時に部分群L2aを移動させる駆動機構を小型化することができ、第2レンズ群L2の大型化を抑制することができる。
【0025】
また、各実施例のズームレンズにおいて、後群の最も物体側に配置された負の屈折力のレンズ群L3をフォーカスレンズ群としている。開口絞りSPに対して像側の近傍にフォーカスレンズ群を配置することで、フォーカスレンズ群の小型化及び軽量化が実現される。さらに、後群に含まれる複数のレンズ面のうち、少なくとも1面以上は非球面形状である。これにより、無限遠から至近距離までの各物体距離に合焦した際に高い光学性能が得られる。
【0026】
実施例1から3、5から9のズームレンズにおいて、最も像側にはズーミングに際して不動の最終レンズ群が配置されている。当該最終レンズ群は正の屈折力を有し、像側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素から構成される。これにより、軸外収差である像面湾曲を補正しつつ、像面への入射角を小さくして所望のテレセン性を確保することができる。結果として、像面に配置された撮像素子等に光線が入射する際のシェーディングを低減することができる。
【0027】
各実施例のズームレンズは以下の条件式を満足するように構成している。
0.21<(R1+R2)/(R1-R2)<5.00 (1)
0.1<|f1|/f2<3.0 (2)
【0028】
ここで、部分群L2aの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1、部分群L2aの最も像側のレンズ面の曲率半径をR2、第1レンズ群L1の焦点距離をf1、第2レンズ群L2の焦点距離をf2とする。
【0029】
条件式(1)は、部分群L2aの形状を規定した条件式である。条件式(1)の上限値を超えると、部分群L2aの屈折力が強くなり過ぎて振れ補正時の光学性能の低下を招くため好ましくない。条件式(1)の下限値を下回ると、部分群L2aの屈折力が弱くなり過ぎて部分群L2aの偏心敏感度が小さくなり、振れ補正時の部分群L2aの移動量が増大する。結果として振れ補正ユニットの大型化を招くため好ましくない。
【0030】
条件式(2)は、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の焦点距離の比を規定した条件式である。条件式(2)の上限値を超えると、第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり過ぎて、最も物体側に配置されるレンズの径が大型化するため好ましくない。また、第2レンズ群L2の屈折力が強くなり過ぎて、良好な収差補正を行うことが困難となるため好ましくない。条件式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎて、良好な収差補正を行うことが困難となるため好ましくない。また、第2レンズ群L2の屈折力が弱くなり過ぎて、ズームレンズの光学倍率を高めることが困難となるため好ましくない。
【0031】
以上の構成により、高い光学性能を有しながら、小型かつ広画角なズームレンズを実現することが可能となる。
【0032】
なお、各実施例において、好ましくは条件式(1)及び(2)の数値範囲を次のように設定するのが良い。
0.25<(R1+R2)/(R1-R2)<3.00 (1a)
0.4<|f1|/f2<2.3 (2a)
【0033】
また、さらに好ましくは、条件式(1)及び(2)の数値範囲を次のように設定するのが良い。
0.30<(R1+R2)/(R1-R2)<2.00 (1b)
0.7<|f1|/f2<2.0 (2b)
【0034】
さらに、各実施例のズームレンズは、以下の条件式のうちの1つ以上を満足することが好ましい。
2.2<f2a/f2<6.0 (3)
1.2<f2a/ft<4.5 (4)
1.6<f2a/f2b<5.0 (5)
0.4<(1-βt2a)×βtr<1.5 (6)
0.035<X2asp/TTL<0.2 (7)
0.25<X2a3/TTL<0.46 (8)
0.09<X2asp/(X2asp+X2a3)<0.4 (9)
0.1<|f1|/fw<3.5 (10)
1.2<|f3|/fw<5.6 (11)
0.05<TL1/TTL<0.2 (12)
0.4<BFw/f2<1.2 (13)
【0035】
ここで、部分群L2aの焦点距離をf2a、部分群L2bの焦点距離をf2b、広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、第3レンズ群L3の焦点距離をf3、広角端におけるズームレンズのバックフォーカスをBFwとする。
望遠端における部分群L2aの横倍率をβt2a、部分群L2aの像側に配置された全てのレンズの望遠端における合成横倍率をβtr、第1レンズ群L1のレンズ全長をTL1、ズームレンズの光学全長をTTLとする。部分群L2aの最も物体側のレンズ面から開口絞りSPまでの光軸上の距離をX2asp、部分群L2aの最も物体側のレンズ面からフォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離をX2a3とする。なお、ズームレンズの光学全長は、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から像面IPまでの光軸上の距離を示す。第1レンズ群L1のレンズ全長は、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面から第1レンズ群L1の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を示す。
【0036】
以下に、各条件式の技術的意味について説明する。条件式(3)は、部分群L2aの焦点距離f2aと第2レンズ群L2の焦点距離f2の比を規定した条件式である。条件式(3)の上限値を超えると、部分群L2aの屈折力が弱くなり過ぎて部分群L2aの偏心敏感度が小さくなり、振れ補正時の部分群L2aの移動量が増大する。結果として振れ補正ユニットの大型化を招くため好ましくない。条件式(3)の下限値を下回ると、部分群L2aの屈折力が強くなり過ぎて振れ補正時の光学性能の低下を招くため好ましくない。
【0037】
条件式(4)は、部分群L2aの焦点距離f2aと望遠端における全系の焦点距離ftの比を規定した条件式である。条件式(4)の上限値を超えると、部分群L2aの屈折力が弱くなり過ぎて部分群L2aの偏心敏感度が小さくなり、振れ補正時の部分群L2aの移動量が増大する。結果として振れ補正ユニットの大型化を招くため好ましくない。条件式(4)の下限値を下回ると、部分群L2aの屈折力が強くなり過ぎて振れ補正時の光学性能の低下を招くため好ましくない。
【0038】
条件式(5)は、部分群L2aの焦点距離f2aと部分群L2bの焦点距離f2bの比を規定した条件式である。条件式(5)の上限値を超えると、部分群L2aの屈折力が弱くなり過ぎて部分群L2aの偏心敏感度が小さくなり、振れ補正時の部分群L2aの移動量が増大する。結果として振れ補正ユニットの大型化を招くため好ましくない。条件式(5)の下限値を下回ると、部分群L2aの屈折力が強くなり過ぎて振れ補正時の光学性能の低下を招くため好ましくない。
【0039】
条件式(6)は、部分群L2aの偏心敏感度を規定した条件式である。条件式(6)の上限値を超えると、部分群L2aの偏心敏感度が高くなり過ぎて、振れ補正時の光学性能の低下を招くため好ましくない。条件式(6)の下限値を下回ると、部分群L2aの偏心敏感度が低くなり過ぎて、振れ補正時の部分群L2aの移動量が増大する。結果として振れ補正ユニットの大型化を招くため好ましくない。
【0040】
条件式(7)は、ズームレンズの光学全長TTLと、部分群L2aの最も物体側のレンズ面から開口絞りSPまでの光軸上の距離X2aspの比を規定した条件式である。条件式(7)の上限値を超えると、第2レンズ群L2が大型化するため好ましくない。条件式(7)の下限値を下回ると、部分群L2aを含む振れ補正ユニットと開口絞りSPとの間隔が短くなり過ぎて、両者が干渉するリスクが生じるため好ましくない。
【0041】
条件式(8)は、ズームレンズの光学全長TTLと、部分群L2aの最も物体側のレンズ面からフォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離X2a3の比を規定した条件式である。条件式(8)の上限値を超えると、第2レンズ群L2が大型化するため好ましくない。条件式(8)の下限値を下回ると、部分群L2aを含む振れ補正ユニットと開口絞りSPとの間隔、開口絞りSPとフォーカスレンズ群を含むフォーカスユニットとの間隔が短くなり過ぎる。結果として、これらのユニット同士が干渉するリスクが生じるため好ましくない。
【0042】
条件式(9)は、部分群L2aの最も物体側のレンズ面から開口絞りSPまでの光軸上の距離X2aspと、部分群L2aの最も物体側のレンズ面からフォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離X2a3との関係を規定している。条件式(9)の上限値を超えると、開口絞りSPとフォーカスレンズ群である第3レンズ群L3との間隔が広がり、第3レンズ群L3が大型化するため好ましくない。条件式(9)の下限値を下回ると、開口絞りSPと部分群L2aとの間隔が広がり、部分群L2aが大型化するため好ましくない。
【0043】
条件式(10)は、広角端における全系の焦点距離fwと第1レンズ群L1の焦点距離f1の比を規定した条件式である。条件式(10)の上限値を超えて第1レンズ群L1の焦点距離f1が長くなると、第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり過ぎる。その結果、広角化のためには第1レンズ群L1の最も物体側に配置されたレンズの径を大きくする必要が生じ、ズームレンズ全体の大型化を招くため好ましくない。条件式(10)の下限値を下回って第1レンズ群L1の焦点距離f1が短くなると、第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎる。結果として、像面湾曲等の軸外収差を良好に補正することが困難となるため好ましくない。
【0044】
条件式(11)は、広角端における全系の焦点距離fwと第3レンズ群L3の焦点距離f3の比を規定した条件式である。条件式(11)の上限値を超えて第3レンズ群L3の焦点距離f3が長くなると、第3レンズ群L3の屈折力が弱くなり過ぎる。その結果、フォーカシングに際しての第3レンズ群L3の移動量が増大し、ズームレンズの大型化を招くため好ましくない。条件式(11)の下限値を下回って第3レンズ群L3の焦点距離f3が短くなると、第3レンズ群L3の屈折力が強くなり過ぎる。結果として、フォーカシングに際しての収差変動を十分に低減することが困難となるため好ましくない。
【0045】
条件式(12)は、第1レンズ群L1のレンズ全長TL1と、ズームレンズの光学全長TTLの比を規定した条件式である。条件式(12)の上限値を超えると、レンズ全長に対して第1レンズ群L1が大型化し、ズーミングに際して移動する第2レンズ群L2の移動量を十分に確保することが困難となる。結果として、ズームレンズとして十分な変倍比を得ることが困難になるため好ましくない。条件式(12)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1に配置されるレンズの枚数が少なくなり、第1レンズ群L1の中で収差補正を良好に行うことが困難となるため、好ましくない。
【0046】
条件式(13)は、第2レンズ群L2の焦点距離f2と、広角端におけるズームレンズのバックフォーカスBFwの比を規定した条件式である。条件式(13)の上限値を超えると、第2レンズ群L2の屈折力が強くなり過ぎて、球面収差やコマ収差等を良好に補正することが困難となるため好ましくない。条件式(13)の下限値を下回ると、フランジバックが短くなり、シャッター部材等を配置するスペースを確保することが困難となるため、好ましくない。
【0047】
好ましくは、条件式(3)~(13)の数値範囲を次のように設定するのが良い。
2.4<f2a/f2<5.5 (3a)
1.3<f2a/ft<4.2 (4a)
1.8<f2a/f2b<4.7 (5a)
0.45<(1-βt2a)×βtr<1.2 (6a)
0.042<X2asp/TTL<0.18 (7a)
0.28<X2a3/TTL<0.45 (8a)
0.10<X2asp/(X2asp+X2a3)<0.35 (9a)
0.5<|f1|/fw<2.5 (10a)
1.4<|f3|/fw<4.0 (11a)
0.07<TL1/TTL<0.19 (12a)
0.45<BFw/f2<1.0 (13a)
【0048】
なお、さらに好ましくは、条件式(3)~(13)の数値範囲を次のように設定するのが良い。
2.5<f2a/f2<5.2 (3b)
1.4<f2a/ft<3.9 (4b)
1.9<f2a/f2b<4.5 (5b)
0.48<(1-βt2a)×βtr<1.1 (6b)
0.045<X2asp/TTL<0.17 (7b)
0.30<X2a3/TTL<0.44 (8b)
0.11<X2asp/(X2asp+X2a3)<0.32 (9b)
0.8<|f1|/fw<1.9 (10b)
1.45<|f3|/fw<3.5 (11b)
0.08<TL1/TTL<0.185 (12b)
0.5<BFw/f2<0.9 (13b)
【0049】
次に、各実施例のズームレンズの詳細な構成について説明する。
【0050】
実施例1、2、3、6、7のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズL4から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2は物体側に移動し、第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げながら物体側に移動し、第1レンズ群L1及び第4レンズ群L4は、像面IPに対して不動である。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。
【0051】
実施例4のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2は物体側に単調に移動する。広角端から中間のズーム位置までズーミングに際して第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を狭めながら物体側に移動する。中間のズーム位置から望遠端までのズーミングに際して第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げながら物体側に移動する。ズーミングに際して、第1レンズ群L1は像面IPに対して不動である。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。
【0052】
実施例5のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2は物体側に単調に移動し、第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げながら物体側に単調に移動する。広角端から中間のズーム位置までズーミングに際して第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を広げながら物体側に移動する。中間のズーム位置から望遠端までのズーミングに際して第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を狭めながら物体側に移動する。ズーミングに際して、第1レンズ群L1及び第5レンズ群L5は像面IPに対して不動である。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。
【0053】
実施例8のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2は物体側に単調に移動。広角端から中間のズーム位置までズーミングに際して第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を狭めながら物体側に移動する。中間のズーム位置から望遠端までのズーミングに際して第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げながら物体側に移動する。ズーミングに際して、第1レンズ群L1及び第4レンズ群L4は像面IPに対して不動である。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。
【0054】
実施例9のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群L2及び第2レンズ群L4は物体側に同一の軌跡で単調に移動し、第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を広げながら物体側に単調に移動する。ズーミングに際して、第1レンズ群L1及び第5レンズ群L5は像面IPに対して不動である。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群L3は像側へ移動する。
【0055】
各実施例において第1レンズ群L1をズーミングに際して不動とすることで、ズーミングに際して発生する第1レンズ群L1の倒れを抑制し、光学性能を向上している。
【0056】
以下に、実施例1から9にそれぞれ対応する数値実施例1~9を示す。
【0057】
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)、g線(波長435.8nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
【0058】
焦点距離(mm)、Fナンバーおよび半画角(°)はズームレンズが無限遠物体に合焦した状態での値である。レンズ全長は、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から最終面(最も像側のレンズ面)までの光軸上の距離にバックフォーカスBFを加えた長さである。バックフォーカスBFは、ズームレンズの最終面から像面までの距離である。
【0059】
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4、A6、A8・・・を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2]+A4×h4+A6×h6+A8×h8
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
【0060】
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 235.833 1.00 1.77250 49.6
2 10.085 4.16
3* -895.559 2.50 1.53110 55.9
4* 44.647 1.74
5 64.099 1.78 2.05090 26.9
6 -162.178 (可変)
7 -459.615 2.29 1.48749 70.2
8 -33.943 4.00
9 18.560 3.57 1.69680 55.5
10 -16.150 1.00 1.90043 37.4
11 -62.644 1.84
12(絞り) ∞ 4.68
13 25.922 1.00 1.83481 42.7
14 8.456 4.21 1.49700 81.5
15 -26.343 (可変)
16 -34.878 0.80 1.61772 49.8
17 139.823 4.14
18* -9.417 2.00 1.53110 55.9
19* -12.991 (可変)
20 -120.000 4.63 1.63854 55.4
21 -24.348 11.50
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A4=-8.12193e-05 A6= 8.99724e-07 A8=-1.19209e-08
第4面
K = 0.00000e+00 A4=-1.28410e-04 A6= 3.69150e-07 A8=-1.09948e-08
第18面
K = 0.00000e+00 A4= 2.77887e-04 A6= 6.15575e-06 A8=-2.56537e-08
第19面
K = 0.00000e+00 A4= 2.14784e-04 A6= 3.85389e-06 A8=-2.47687e-08
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.23 29.10
Fナンバー 4.10 5.04 6.40
半画角 43.34 33.98 25.11
像高 11.42 12.56 13.22
光学全長 78.52 78.52 78.52
BF 11.50 11.50 11.50
d 6 16.23 8.82 1.41
d15 1.45 2.48 6.02
d19 3.98 10.37 14.24
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.40
2 7 18.55
3 16 -28.78
4 20 46.95
【0061】
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.396 1.00 1.77250 49.6
2 13.292 5.69
3 -323.606 1.00 1.59282 68.6
4 16.748 2.92
5 20.652 2.29 1.84666 23.8
6 36.566 (可変)
7 -301.068 3.73 1.48749 70.2
8 -30.039 4.78
9(絞り) ∞ 0.50
10 19.485 3.34 1.83481 42.7
11 -14.251 1.90 1.90366 31.3
12 ∞ 4.14
13 25.728 1.00 1.83481 42.7
14 9.171 3.79 1.49700 81.5
15 -26.368 (可変)
16 -23.072 0.80 1.51742 52.4
17 82.694 2.02
18* -15.829 2.00 1.53110 55.9
19* -21.570 (可変)
20 -120.000 4.42 1.77250 49.6
21 -27.671 12.13
像面 ∞
非球面データ
第18面
K = 0.00000e+00 A4= 3.32711e-04 A6= 1.73403e-06 A8=-1.45204e-08
第19面
K = 0.00000e+00 A4= 3.39522e-04 A6= 1.63472e-06 A8=-1.61755e-08
各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 12.40 18.66 29.10
Fナンバー 4.10 5.10 6.40
半画角 47.91 36.37 25.20
像高 11.38 12.87 13.66
光学全長 83.44 83.44 83.44
BF 12.13 12.13 12.13
d 6 19.82 10.85 1.88
d15 1.77 2.36 6.01
d19 4.41 12.78 18.10
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.26
2 7 17.57
3 16 -27.60
4 20 45.60
【0062】
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 35.706 1.00 1.77250 49.6
2 14.414 5.20
3 -441.444 1.00 1.59282 68.6
4 16.131 3.30
5 21.292 3.27 1.84666 23.8
6 38.733 (可変)
7 -260.840 2.46 1.48749 70.2
8 -33.213 2.00
9(絞り) ∞ 2.00
10 20.926 4.64 1.85150 40.8
11 -18.671 0.22
12 -17.428 0.80 1.85478 24.8
13 218.347 4.07
14 28.492 1.00 1.72916 54.7
15 9.356 5.18 1.49700 81.5
16 -24.952 (可変)
17 -22.720 0.80 1.57099 50.8
18 148.402 1.72
19* -23.196 2.00 1.53110 55.9
20* -30.564 (可変)
21 -120.000 4.34 1.77250 49.6
22 -27.692 12.79
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 0.00000e+00 A4= 2.94393e-04 A6= 7.13003e-07 A8=-1.72892e-08
第20面
K = 0.00000e+00 A4= 3.24911e-04 A6= 1.01599e-06 A8=-1.72183e-08
各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 12.40 18.69 29.10
Fナンバー 4.10 4.10 4.10
半画角 47.91 36.15 25.02
像高 11.38 12.87 13.66
光学全長 82.02 82.02 82.02
BF 12.79 12.79 12.79
d 6 19.99 10.92 1.84
d16 1.66 2.03 5.63
d20 2.58 11.29 16.76
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.53
2 7 17.94
3 17 -29.69
4 21 45.67
【0063】
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 82.262 1.00 1.72916 54.7
2 9.985 5.40
3* -35.385 2.50 1.53110 55.9
4* -755.464 2.44
5 46.902 1.64 1.85478 24.8
6 488.012 (可変)
7 -168.032 2.24 1.48749 70.2
8 -40.753 2.00
9(絞り) ∞ 2.00
10 19.791 3.74 1.63930 44.9
11 -17.793 1.00 1.95375 32.3
12 -76.638 7.22
13 24.497 1.00 1.85150 40.8
14 10.262 4.36 1.49700 81.5
15 -25.520 (可変)
16 36.329 0.80 1.69680 55.5
17 14.592 2.26
18* 36.106 2.60 1.53110 55.9
19* 1223.907 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A4= 1.18307e-04 A6=-1.14848e-06 A8=-2.66019e-10
第4面
K = 0.00000e+00 A4= 5.70551e-05 A6=-1.50977e-06
第18面
K = 0.00000e+00 A4=-1.86660e-04 A6=-6.94419e-07 A8=-3.40874e-08
第19面
K = 0.00000e+00 A4=-2.06765e-04 A6=-6.51244e-07 A8=-2.70431e-08
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.41 20.14 29.10
Fナンバー 4.10 5.05 6.33
半画角 43.63 34.28 25.30
像高 11.29 12.33 13.08
光学全長 87.56 87.56 87.56
BF 25.00 34.37 38.09
d 6 18.51 9.99 1.47
d15 1.85 1.00 5.80
d19 25.00 34.37 38.09
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.09
2 7 21.77
3 16 -76.37
【0064】
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 177.461 1.00 1.77250 49.6
2 10.149 4.70
3* 2488.244 2.50 1.53110 55.9
4* 35.412 0.48
5 60.238 3.41 2.05090 26.9
6 -118.172 (可変)
7 123.770 3.00 1.48749 70.2
8 -42.890 2.49
9 18.646 2.92 1.69680 55.5
10 -16.758 1.00 1.90043 37.4
11 -63.758 1.98
12(絞り) ∞ 4.06
13 27.377 1.50 1.83481 42.7
14 8.440 3.35 1.49700 81.5
15 -27.234 (可変)
16 -31.899 1.00 1.62588 35.7
17 100.369 1.33
18* -9.441 2.00 1.53110 55.9
19* -14.098 (可変)
20 -234.280 1.21 1.83481 42.7
21 -70.668 (可変)
22 -124.344 4.35 1.70000 48.1
23 -25.845 11.54
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A4=-1.05129e-04 A6= 1.14729e-06 A8=-1.08302e-08
第4面
K = 0.00000e+00 A4=-1.52229e-04 A6= 7.52009e-07 A8=-1.12431e-08
第18面
K = 0.00000e+00 A4= 3.54205e-04 A6= 6.63452e-06 A8=-4.72740e-08
第19面
K = 0.00000e+00 A4= 2.83084e-04 A6= 3.72348e-06 A8=-3.73362e-08
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.14 29.10
Fナンバー 4.10 5.03 6.40
半画角 43.34 34.18 25.12
像高 11.42 12.56 13.22
光学全長 77.16 77.16 77.16
BF 11.54 11.54 11.54
d 6 15.56 8.28 1.00
d15 2.53 3.55 7.06
d19 2.87 3.74 2.89
d21 2.39 7.77 12.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.99
2 7 17.83
3 16 -24.27
4 20 120.81
5 22 45.78
【0065】
[数値実施例6]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 803.531 1.00 1.80400 46.5
2* 9.701 3.98
3 15.152 2.72 1.85478 24.8
4 26.245 (可変)
5 127.703 1.70 1.65160 58.5
6 -66.256 4.27
7 33.710 3.14 1.72000 42.0
8 -10.341 1.01 1.80610 33.3
9 -62.644 2.03
10(絞り) ∞ 4.41
11 23.914 1.50 1.83481 42.7
12 10.631 4.44 1.49700 81.5
13 -21.854 (可変)
14 13.780 0.80 1.85478 24.8
15 10.678 4.14
16* -9.868 2.00 1.53110 55.9
17* -13.822 (可変)
18 -26.595 2.00 1.90366 31.3
19 -19.720 16.22
像面 ∞
非球面データ
第2面
K=-9.86026e-01 A4= 8.02238e-05 A6= 1.02101e-07 A8= 1.26110e-09
第16面
K = 0.00000e+00 A4= 1.91375e-04 A6= 4.24667e-06 A8=-7.26056e-08
第17面
K = 0.00000e+00 A4= 1.29126e-04 A6= 2.06861e-06 A8=-4.10995e-08
各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.26 29.10
Fナンバー 4.10 5.11 6.40
半画角 43.43 34.00 25.11
像高 11.42 12.56 13.22
光学全長 79.00 79.00 79.00
BF 16.22 16.22 16.22
d 4 20.42 12.64 4.87
d13 1.45 1.83 4.99
d17 1.75 9.14 13.76
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.77
2 5 19.32
3 14 -35.38
4 18 74.15
【0066】
[数値実施例7]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.299 1.50 1.75500 52.3
2 18.914 8.16
3 -142.144 1.20 1.59282 68.6
4 30.217 5.54
5 33.034 2.03 1.96300 24.1
6 50.217 (可変)
7 3588.151 3.04 1.53775 74.7
8 -40.853 1.62
9 23.007 4.07 1.79952 42.2
10 -26.519 1.01 1.95375 32.3
11 79.436 3.46
12(絞り) ∞ 5.69
13 28.102 1.00 1.85150 40.8
14 11.348 4.25 1.59522 67.7
15 -45.381 (可変)
16 41.052 0.80 1.51742 52.4
17 15.294 6.27
18* -51.838 2.10 1.53110 55.9
19* -1006.304 (可変)
20 -200.000 5.59 1.77250 49.6
21 -45.565 19.41
像面 ∞
非球面データ
第18面
K = 0.00000e+00 A4=-2.18376e-04 A6= 8.06571e-07 A8=-7.88304e-09
第19面
K = 0.00000e+00 A4=-1.88281e-04 A6= 7.88400e-07 A8=-4.74781e-09
各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 31.11 48.50
Fナンバー 4.10 5.20 5.88
半画角 46.39 34.93 24.22
像高 18.22 20.32 21.63
光学全長 106.52 106.52 106.52
BF 19.41 19.41 19.41
d 6 26.05 13.88 1.70
d15 1.00 2.05 6.67
d19 2.72 13.84 21.40
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -28.51
2 7 23.49
3 16 -31.34
4 20 75.20
【0067】
[数値実施例8]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 53.207 1.50 1.56873 63.1
2 16.622 7.57
3 -68.318 1.05 1.59282 68.6
4 20.188 1.88
5 22.177 4.81 1.67300 38.1
6 303.175 (可変)
7 -390.013 3.82 1.83481 42.7
8 -22.157 1.13 1.85478 24.8
9 -43.655 2.83
10(絞り) ∞ 2.00
11 17.738 5.00 1.62012 49.5
12 -24.982 1.04 1.72916 54.7
13 -126.820 0.62
14 -36.879 1.30 1.63636 35.4
15 22.093 2.12
16* 20.258 8.00 1.49700 81.5
17* -23.259 (可変)
18 23.181 0.80 1.83400 37.2
19 16.379 8.72
20* -38.270 2.00 1.53110 55.9
21* -1000.082 (可変)
22 -94.189 3.24 1.90043 37.4
23 -44.336 12.68
像面 ∞
非球面データ
第16面
K = 0.00000e+00 A4= 4.03365e-05 A6= 2.61305e-07 A8= 4.93537e-09
第17面
K = 0.00000e+00 A4= 1.07782e-04 A6= 1.53281e-07 A8= 1.05584e-08
第20面
K = 0.00000e+00 A4=-8.22161e-05 A6=-2.06230e-07 A8=-1.64392e-09
第21面
K = 0.00000e+00 A4=-8.59697e-05 A6=-2.01790e-08 A8=-5.63818e-10
各種データ
ズーム比 1.89
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 28.46 39.00
Fナンバー 4.10 4.10 4.10
半画角 46.54 37.19 29.03
像高 17.95 19.62 20.75
光学全長 94.84 94.84 94.84
BF 12.68 12.68 12.68
d 6 18.34 9.92 1.50
d17 1.50 0.59 1.68
d21 2.88 12.21 19.54
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.92
2 7 22.87
3 18 -34.60
4 22 90.25
【0068】
[数値実施例9]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 44.975 1.00 1.90043 37.4
2 19.088 8.42
3* -122.965 1.00 1.49700 81.5
4* 22.025 3.28
5 27.492 5.00 1.85025 30.1
6 75.030 (可変)
7 389.049 4.00 1.61800 63.4
8 -55.585 1.00
9 22.126 4.47 1.64250 58.4
10 -24.638 1.21 1.80400 46.5
11 185.238 4.57
12(絞り) ∞ 3.80
13 32.366 1.50 1.90043 37.4
14 11.698 3.32 1.59282 68.6
15 -97.476 0.15
16 35.347 1.24 1.90043 37.4
17 109.671 (可変)
18 41.899 0.80 1.62588 35.7
19 13.676 (可変)
20* -195.423 3.00 1.53110 55.9
21* -1002.757 (可変)
22 -71.131 6.00 1.84666 23.8
23 -46.818 14.78
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A4=-6.21287e-06 A6=-3.14036e-09 A8= 4.98296e-11
第4面
K = 0.00000e+00 A4=-1.07881e-05 A6=-4.82882e-09 A8= 3.27804e-11
第20面
K = 0.00000e+00 A4=-8.73827e-05 A6= 8.99560e-08 A8= 8.68479e-10
第21面
K = 0.00000e+00 A4=-9.07138e-05 A6= 3.54526e-08 A8=-2.60413e-10
各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 31.63 48.50
Fナンバー 4.10 5.20 5.88
半画角 46.39 34.41 24.07
像高 18.15 19.86 21.22
光学全長 107.00 107.00 107.00
BF 14.78 14.78 14.78
d 6 27.59 15.18 2.76
d17 1.87 1.00 2.80
d19 8.00 8.87 7.06
d21 1.00 13.41 25.83
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -31.38
2 7 22.26
3 18 -32.80
4 20 -457.62
5 22 145.34
【0069】
以下の表に各実施例における種々の値を示す。
【0070】
【0071】
[撮像装置]
次に、本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)10の実施例について、
図19を用いて説明する。
図19において、11は実施例1から9で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。12はカメラ本体13に内蔵され、撮像光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体13はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。
【0072】
このように、本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラなどの撮像装置に適用することにより、高解像度で広画角な画像を得ることができる。
【0073】
各実施例の開示は、以下の構成を含む。
【0074】
(構成1)
物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1つ以上のレンズ群を含む後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
ズーミングに際して前記第1レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群は移動し、
前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力の部分群L2a、部分群L2bから構成され、
前記部分群L2aは、像振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を含むように移動し、
前記後群はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群を有し、
前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1、前記部分群L2aの最も像側のレンズ面の曲率半径をR2、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、
0.21<(R1+R2)/(R1-R2)<5.00
0.1<|f1|/f2<3.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【0075】
(構成2)
前記部分群L2aは1つのレンズ要素から構成されることを特徴とする構成1に記載のズームレンズ。
【0076】
(構成3)
前記部分群L2aの焦点距離をf2aとしたとき、
2.2<f2a/f2<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1または2に記載のズームレンズ。
【0077】
(構成4)
前記部分群L2aの焦点距離をf2a、望遠端における全系の焦点距離をftとしたとき、
1.2<f2a/ft<4.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0078】
(構成5)
前記部分群L2aの焦点距離をf2a、前記部分群L2bの焦点距離をf2bとしたとき、
1.6<f2a/f2b<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至4のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0079】
(構成6)
望遠端における前記部分群L2aの横倍率をβt2a、前記部分群L2aの像側に配置された全てのレンズの望遠端における合成横倍率をβtrとしたとき、
0.4<(1-βt2a)×βtr<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至5のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0080】
(構成7)
前記フォーカスレンズ群は、前記後群の中で最も物体側に配置されたレンズ群であることを特徴とする構成1乃至6のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0081】
(構成8)
前記部分群L2bは開口絞りを有し、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をX2asp、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.035<X2asp/TTL<0.2
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至7のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0082】
(構成9)
前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離をX2a3、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.25<X2a3/TTL<0.46
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至8のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0083】
(構成10)
前記部分群L2bは開口絞りを有し、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をX2asp、前記部分群L2aの最も物体側のレンズ面から前記フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面までの広角端における光軸上の距離をX2a3としたとき、
0.09<X2asp/(X2asp+X2a3)<0.4
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至9のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0084】
(構成11)
前記第2レンズ群及び前記フォーカスレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に移動することを特徴とする構成1乃至10のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0085】
(構成12)
前記フォーカスレンズ群は負の屈折力を有し、無限遠から至近へのフォーカシングに際して像側に移動することを特徴とする構成1乃至11のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0086】
(構成13)
広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
0.1<|f1|/fw<3.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至12のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0087】
(構成14)
前記後群の最も物体側には前記フォーカスレンズ群としての第3レンズ群が配置され、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、
1.2<|f3|/fw<5.6
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至13のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0088】
(構成15)
前記第1レンズ群は2枚以上のレンズを有することを特徴とする構成1乃至14のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0089】
(構成16)
前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズを有することを特徴とする構成15に記載のズームレンズ。
【0090】
(構成17)
前記第1レンズ群のレンズ全長をTL1、前記ズームレンズの光学全長をTTLとしたとき、
0.05<TL1/TTL<0.2
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至16のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0091】
(構成18)
広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをBFwとしたとき、
0.4<BFw/f2<1.2
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至17のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0092】
(構成19)
前記後群の最も像側には、正の屈折力の最終レンズ群が配置され、ズーミングに際して前記最終レンズ群は不動であることを特徴とする構成1乃至18のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0093】
(構成20)
前記後群の最も像側には、正の屈折力の最終レンズ群が配置され、前記最終レンズ群は1つのレンズ要素からなることを特徴とする構成1乃至19のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0094】
(構成21)
前記後群の最も像側には、像側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ要素が配置され、当該レンズ要素は正の屈折力を有することを特徴とする構成1乃至20のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0095】
(構成22)
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からなることを特徴とする構成1乃至21のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0096】
(構成23)
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする構成1乃至21のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0097】
(構成24)
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする構成1乃至21のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0098】
(構成25)
前記後群は、負の屈折力の第3レンズ群からなることを特徴とする構成1乃至21のいずれか一構成に記載のズームレンズ。
【0099】
(構成26)
構成1乃至25のいずれか一構成に記載のズームレンズを有することを特徴とする撮像装置。
【0100】
(構成27)
前記ズームレンズにより形成される光学像を光電変換する撮像素子をさらに有することを特徴とする構成26に記載の撮像装置。
【0101】
以上、本発明に好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0102】
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L2a 部分群L2a
L2b 部分群L2b