(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】P2025149060
(43)【公開日】2025-10-08
(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 15/20 20060101AFI20251001BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20251001BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024049495
(22)【出願日】2024-03-26
(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】渡邉 達朗
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA15
2H087MA16
2H087MA17
2H087MA19
2H087NA14
2H087PA12
2H087PA13
2H087PA14
2H087PA16
2H087PB16
2H087PB17
2H087PB19
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA44
2H087SA43
2H087SA47
2H087SA49
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA57
2H087SA61
2H087SA62
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SA71
2H087SA73
2H087SA76
2H087SB04
2H087SB14
2H087SB21
2H087SB22
2H087SB25
2H087SB32
2H087SB33
2H087SB35
2H087SB42
2H087SB43
2H087SB45
(57)【要約】
【課題】 小径なレンズ群を有する小型なズームレンズを提供することである。
【解決手段】 ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群を有する中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、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、前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズは、物体側に向かって凹面を向けており、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は大きくなり、広角端における歪曲量をDistw[%]、広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、所定の条件式を満足することを特徴とする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群を有する中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
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、
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズは、物体側に向かって凹面を向けており、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は大きくなり、
広角端における歪曲量をDistw[%]、広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、
-20.0<Distw<-4.5
0.1<ωw<25.0
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】
前記第1レンズ群に含まれるレンズのうち最も像側に配置されたレンズにおける像側レンズ面の曲率半径をr1N2、前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211としたとき、
-2.00<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<1.00
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3】
前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記最終レンズ群の焦点距離をfLRとするとき、
1.00<fLR/f3<9.00
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とするとき、
-7.00<f1/f2<-2.50
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】
前記ズームレンズは開口絞りを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記最終レンズ群の焦点距離をfLR、広角端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズにおける物体側レンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLS1、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をLS2とするとき、
1.00<fLR×LS2/(f1×LS1)<3.00
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】
前記中間群は1以上の負の屈折力のレンズ群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7】
前記第2レンズ群は、ズーミングのために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8】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズが負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9】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211、像側レンズ面の曲率半径をr212としたとき、
-1.00<(r212+r211)/(r212-r211)<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をf21、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.50<f21/f2<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第2レンズ群は、像振れ補正のために光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向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】
前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第2レンズ群の横倍率をβ2T、前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第3レンズ群から前記最終レンズ群までのレンズ群の合成横倍率をβ2RTとしたとき、
-4.00<(1-β2T)×β2RT<-1.20
なる条件式を満足することを特徴とする請求項11に記載のズームレンズ。
【請求項13】
物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群からなる中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
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、
前記第2レンズ群は正レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項14】
請求項1乃至13の何れか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズを介して物体を撮像する撮像素子とを有す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】
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、監視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、撮像装置に用いられるズームレンズの小型化が求められている。このような要求を満足するズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ群が配置されたポジティブリード型のズームレンズが知られている。特許文献1では、物体側から像側に順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、第4レンズ群からなるポジティブリード型のズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述のようなポジティブリード型のズームレンズでは、像振れ補正のための防振機構や、フォーカシングやズーミングに際してレンズ群を移動させるための機構といった諸機構が、最も物体側のレンズ群よりも像側に配置される。ここで、最も物体側のレンズ群よりも像側に配置されるレンズ群に含まれるレンズの径が大きくなってしまうと、前述の諸機構も大きくなってしまうため、ズームレンズが大型化してしまう。従って、ズームレンズの小型化を実現するためには、ズームレンズを構成するレンズ群の屈折力や配置を適切に設定することで、各レンズ群を小径化することが求められる。
【0005】
そこで本発明の目的は、小径なレンズ群を有する小型なズームレンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群を有する中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、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、前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズは、物体側に向かって凹面を向けており、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は大きくなり、広角端における歪曲量をDistw[%]、広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、以下のような条件式を満足することを特徴とする。
-20.0<Distw<-4.5
0.1<ωw<25.0
【0007】
また、上記目的を達成するための他の側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群からなる中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、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、前記第2レンズ群は正レンズを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、小径なレンズ群を有する小型なズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
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
【
図2】実施例1のズームレンズの(A)広角端(B)望遠端における縦収差図
【
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
【
図4】実施例2のズームレンズの(A)広角端(B)望遠端における縦収差図
【
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
【
図6】実施例3のズームレンズの(A)広角端(B)望遠端における縦収差図
【
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
【
図8】実施例4のズームレンズの(A)広角端(B)望遠端における縦収差図
【
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
【
図10】実施例5のズームレンズの(A)広角端(B)望遠端における縦収差図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の実施形態において、広角端と望遠端とは、ズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【0011】
図1、3、5、7、9は、それぞれ実施例1乃至5に係るズームレンズL0の広角端の無限遠合焦時における断面図である。各断面図において、IPは像面を表す。各実施例に係るズームレンズL0は撮像装置に用いられ、像面IPの位置にはCCDセンサやCMOSセンサといった固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。なお、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してもよく、その場合にはフィルム面に相当する感光面が像面IP上に配置される。また、各断面図において、SPは開放Fナンバーの光束を決定(制限)する開口絞りを表す。
【0012】
各断面図において、左側が物体側(前側)、右側が像側(後側)である。なお、各実施例に係るズームレンズL0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、各断面図において左側がスクリーン側、右側が被投射画像側となる。また、各断面図において、物体側から像側に向かってi番目に配置された第iレンズ群をLiと表す。ズームレンズL0において、ズーミングに際して隣り合うレンズ群同士の間隔は変化する。即ち、本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動するレンズのまとまり、あるいはズーミングに際して不動であるレンズのまとまりを示す。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていても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。
【0013】
各断面図に示した矢印(実線)は、ズームレンズL0の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す。また、各断面図に示した矢印(破線)は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての各レンズ群の移動軌跡を表す。
【0014】
図2、4、6、8、10は、それぞれ実施例1乃至5に係るズームレンズL0の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。各縦収差図において、左側から順に球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、色収差図を表す。また、各縦収差図において、(A)は広角端の縦収差図を、(B)は望遠端の縦収差図を表す。
【0015】
各縦収差図においてFnoはFナンバー、ωは半画角(度)である。球面収差図において、実線はd線(波長587.6nm)に、二点鎖線はg線(波長435.8nm)に対する球面収差量を各々示している。非点収差図において、ΔS(実線)はサジタル像面における非点収差量を、ΔM(破線)はメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図において、実線はd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図において、二点鎖線はg線に対する色収差量を示している。
【0016】
次に、実施例1乃至5に係るズームレンズL0における特徴的な構成について述べる。
【0017】
各実施例に係るズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群L1と、負の屈折力を有する第2レンズ群L2と、1以上のレンズ群を有する中間群LMと、正の屈折力を有する最終レンズ群LRとからなる。
【0018】
各実施例に係るズームレンズL0において、最も像側に配置された最終レンズ群LRは正の屈折力を有する。これにより、樽型の歪曲収差を強く発生させ、射出瞳の位置を物体側へ移動させることができる。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さを下げることができるため、第2レンズ群L2を小径にすることができる。
【0019】
各実施例に係るズームレンズL0において、広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔は大きくなる。これにより、第1レンズ群L1の正の屈折力を小さくすることができるため、望遠端での球面収差の発生を小さくすることができる。また、望遠端において第2レンズ群L2に入射する軸上のマージナル光線の光線高さを小さくすることができるため、第2レンズ群L2を小径にすることができる。
【0020】
以上の特徴的な構成により、小径なレンズ群を有する小型なズームレンズを提供することができる。
【0021】
次に、各実施例に係るズームレンズL0において満足することが好ましい条件について述べる。
【0022】
各実施例に係るズームレンズL0において、第2レンズ群L2に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズは、物体側に向かって凹面を向けていることが好ましい。これにより、広角端において球面収差やコマ収差の発生を抑制しつつ、樽型の歪曲収差を強く発生させ、射出瞳の位置を物体側へ移動させることができる。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さを下げることができるため、第2レンズ群L2を小径にすることができる。
【0023】
各実施例に係るズームレンズL0において、第2レンズ群は正レンズを有することが好ましい。第2レンズ群に入射した光を当該正レンズによって収斂することで、第2レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群を小径にすることができる。
【0024】
各実施例に係るズームレンズL0において、第3レンズ群L3は正の屈折力を有することが好ましい。これにより、第2レンズ群L2によって発散された光線が第3レンズ群L3で収斂されるため、第3レンズ群L3よりも像側に配置されたレンズ群を小径にすることができる。
【0025】
各実施例に係るズームレンズL0の中間群LMは少なくとも1つの負の屈折力を有するレンズ群を有することが好ましい。これにより、ズーム全域にわたって像面湾曲を小さくすることができる。
【0026】
各実施例に係るズームレンズL0は、第2レンズ群L2が像面に対してズーミングのためには不動であることが好ましい。これにより、ズーミングに際して移動する第1レンズ群L1との製造誤差による相対位置のずれを小さくすることができ、望遠端において偏心時に発生するコマ収差を小さくすることができる。
【0027】
各実施例に係るズームレンズL0は、第2レンズ群L2に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを有することが好ましい。これにより第2レンズ群L2に入射した軸外光線を緩やかに曲げることができ、広角端におけるコマ収差や非点収差を小さくすることができる。
【0028】
各実施例に係るズームレンズL0は、像振れ補正などの防振のために、第2レンズ群L2を光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向に移動させることが好ましい。ポジティブリード型のズームレンズにおいては、第1レンズ群L1で光線が収斂されるため、第2レンズ群L2を防振群とすることで、防振機構を小径化することができる。なお、これに留まらず、第2レンズ群L2以外のレンズ群を防振のために移動させてもよい。
【0029】
各実施例に係るズームレンズL0において、第2レンズ群L2を小径にするために、樽型の歪曲収差を発生させている。ズームレンズL0の各レンズ群を小径化しつつ光学性能を保つためには、ズームレンズL0における諸収差の発生を抑制すること、あるいは諸収差を良好に補正することが好ましい。
【0030】
そこで、各レンズ群の小径化を実現しつつ高い光学性能を保つために、ズームレンズL0の歪曲量および半画角を適切に設定することが好ましい。具体的には、各実施例に係るズームレンズL0は以下の条件式(1)および(2)を満足することが好ましい。
-20.0<Distw<-4.5 (1)
0.1<ωw<25.0 (2)
【0031】
条件式(1)はズームレンズの広角端無限合焦時の最大像高における歪曲量を規定している。ここで、中心射影方式における理想像高をy、実像高をypとするとき、広角端における任意像高の歪曲量Distw[%]は以下の式で定義される。
Distw[%]=((yp-y)/y)×100
【0032】
なお、中心射影方式における理想像高yは、ズームレンズL0の焦点距離をf、任意像高における実光線の半画角θiを用いて以下の式で定義される。
y=f×tanθi
【0033】
条件式(1)の上限を上回ると、樽型の歪曲収差が抑制され、射出瞳の位置が像側へ移動する。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが大きくなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(1)の下限を下回ると、第2レンズ群L2の最も物体側のレンズ面の曲率半径の絶対値が小さくなり、広角端における球面収差やコマ収差が強く発生してしまうため好ましくない。
【0034】
条件式(2)は、ズームレンズの広角端の最大像高における半画角(最大半画角)を規定している。本発明の実施形態に係るズームレンズL0は、Yをイメージサークルの半径としたとき、広角端におけるズームレンズL0の焦点距離をfwとすると、半画角ωw[度]は以下の式で定義される。
ωw=arctan(Y/fw)
【0035】
条件式(2)の上限を上回ると、後続レンズ群LRに入射する軸外光線の光線高さが大きくなり、最終レンズ群LRを小径にすることが困難となるため好ましくない。条件式(2)の下限を下回ると、ズームレンズL0が十分な変倍作用を得られないため好ましくない。
【0036】
なお、前述のような構成により発生する樽型の歪曲収差は、ズームレンズ内で補正されることが好ましい。あるいは、撮像装置内で補正されることが好ましい。歪曲収差を良好に補正することにより、ズームレンズL0の光学性能を高めることが可能となる。
【0037】
また、条件式(1)および(2)の数値範囲を、以下の条件式(1a)および(2a)のように設定することがより好ましい。
-12.0<Distw<-4.9 (1a)
10.0<ωw<24.5 (2a)
【0038】
さらに、条件式(1)および(2)の数値範囲を、以下の条件式(1b)および(2b)のように設定することがより好ましい。
-9.0<Distw<-5.0 (1b)
15.0<ωw<24.0 (2b)
【0039】
数値範囲を条件式(2a)および(2b)とすることで、広角端における像面湾曲収差や非点収差といった諸収差の発生を抑制することができる。
【0040】
また、各実施例に係るズームレンズL0は、以下の条件式(3)乃至(9)の何れか1つ以上を満足することが好ましい。
-2.00<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<1.00 (3)
1.00<fLR/f3<9.00 (4)
-7.00<f1/f2<-2.50 (5)
1.00<fLR×LS2/(f1×LS1)<3.00 (6)
-1.00<(r212+r211)/(r212-r211)<1.00 (7)
0.50<f21/f2<2.00 (8)
-4.00<(1-β2T)×β2RT<-1.20 (9)
【0041】
ここで、r1N2は第1レンズ群L1の最も像側に配置されたレンズにおける像側レンズ面の曲率半径である。r211は第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径である。f3は第3レンズ群L3の焦点距離である。fLRは最終レンズ群LRの焦点距離である。f1は第1レンズ群L1の焦点距離である。f2は第2レンズ群L2の焦点距離である。LS1は広角端におけるズームレンズの最も物体側のレンズにおける物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離である。LS2は広角端におけるズームレンズの開口絞りから像面までの光軸上の距離である。
【0042】
r212は第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズの像側レンズ面の曲率半径である。f21は第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離である。β2Tはズームレンズの望遠端無限合焦時における第2レンズ群L2の横倍率である。β2RTはズームレンズの望遠端無限合焦時における第3レンズ群L3から最終レンズ群LRまでのレンズ群の合成横倍率である。
【0043】
以下に、条件式(3)乃至(9)の技術的意味について説明する。
【0044】
条件式(3)は、第1レンズ群L1の最も像側に配置されたレンズにおける像側レンズ面の曲率半径と、第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径の関係を規定している。条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズ群L1で発生する広角端における樽型の歪曲収差が抑制され、射出瞳の位置が像側へ移動する。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが大きくなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(3)の下限を下回ると、第2レンズ群L2の最も物体側にあるレンズの物体側レンズ面の曲率が強くなりすぎてしまい、望遠端における球面収差やコマ収差が強く発生してしまうため好ましくない。
【0045】
条件式(4)は、第3レンズ群L3の焦点距離と、最終レンズ群LRの焦点距離の比を規定している。条件式(4)の上限を上回ると、最終レンズ群LRの正の屈折力が弱くなりすぎる。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが大きくなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(4)の下限を下回ると、第3レンズ群L3の正の屈折力が弱くなりすぎる。この結果、第3レンズ群L3よりも像側に配置されるレンズ群の径が大きくなってしまうため好ましくない。
【0046】
条件式(5)は、第1レンズ群L1の焦点距離と第2レンズ群L2の焦点距離の比を規定している。条件式(5)の上限を上回ると、第1レンズ群L1の屈折力が第2レンズ群L2と比較して強くなりすぎる。この結果、望遠端における球面収差や軸上色収差および倍率色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。条件式(5)の下限を下回ると、第2レンズ群L2の屈折力が第1レンズ群L1と比較して強くなりすぎる。この結果、広角端におけるコマ収差や倍率色収差が強く発生してしまうため好ましくない。
【0047】
条件式(6)は、第1レンズ群L1の焦点距離、最終レンズ群LRの焦点距離と広角端における開口絞りの配置に関するものである。条件式(6)の上限を上回ると、広角端において絞りよりも像側に配置された最終レンズ群LRの正の屈折力が小さくなり、樽型の歪曲収差が抑制される。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが大きくなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(6)の下限を下回ると、広角端において絞りよりも物体側に配置されたレンズ群の正の屈折力が小さくなり、絞りよりも像側に配置されたレンズ群の径が大きくなってしまうため好ましくない。
【0048】
条件式(7)は、第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面と像側レンズ面の曲率半径の関係を規定している。条件式(7)の上限を上回ると、第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズにおいて、物体側レンズ面の屈折力が像側レンズ面と比較して強くなりすぎる。この結果、ズーム全域においてコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。条件式(7)の下限を下回ると、第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズにおいて、物体側レンズ面の屈折力が弱くなりすぎるため、広角端において樽型の歪曲収差が抑制される。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが高くなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。
【0049】
条件式(8)は、第2レンズ群L2の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離と第2レンズ群L2の焦点距離の比を規定している。条件式(8)の上限を上回ると、第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの正の屈折力が弱くなりすぎるため、広角端において樽型の歪曲収差が抑制される。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが高くなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。
【0050】
条件式(8)の下限を下回ると、第2レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎる。この結果、広角端におけるコマ収差や軸上色収差、倍率色収差が強く発生してしまうため好ましくない。
【0051】
条件式(9)は、望遠端無限合焦時における第2レンズ群L2の偏心敏感度を規定している。ここで、望遠端において無限遠物体に合焦している第2レンズ群L2を光軸に垂直方向に移動させたときの、第2レンズ群L2の移動量をΔL、像面での像の移動量をΔIとするとき、偏心敏感度TSは以下の式で表される。
TS=ΔI/ΔL
【0052】
条件式(9)の上限を上回ると、第2レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎる。この結果、第2レンズ群L2に入射する軸外光線の光線高さが高くなり、第2レンズ群L2のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(9)の下限を下回ると、第2レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎる。この結果、望遠端におけるコマ収差や軸上色収差、倍率色収差が強く発生してしまうため好ましくない。
【0053】
なお、条件式(3)乃至(9)の数値範囲を、以下の条件式(3a)乃至(9a)のように設定することがより好ましい。
-1.90<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<0.00 (3a)
1.30<fLR/f3<5.00 (4a)
-6.00<f1/f2<-3.00 (5a)
1.20<fLR×LS2/(f1×LS1)<2.50 (6a)
-0.90<(r212+r211)/(r212-r211)<0.00 (7a)
0.80<f21/f2<1.80 (8a)
-3.00<(1-β2T)×β2RT<-1.50 (9a)
【0054】
さらに、条件式(3)乃至(9)の数値範囲を、以下の条件式(3b)乃至(9b)のように設定することがより好ましい。
-1.80<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<-0.50 (3b)
1.40<fLR/f3<3.50 (4b)
-5.50<f1/f2<-3.50 (5b)
1.30<fLR×LS2/(f1×LS1)<2.30 (6b)
-0.70<(r212+r211)/(r212-r211)<-0.30 (7b)
0.90<f21/f2<1.70 (8b)
-2.80<(1-β2T)×β2RT<-1.70 (9b)
【0055】
数値範囲を条件式(3a)および(9b)とすることで、広角端における像面湾曲収差や非点収差といった諸収差の発生を抑制することができる。
【0056】
次に、各実施例に係るズームレンズL0の構成の詳細について述べる。なお、各実施例に係るズームレンズL0において、実施例1に係るズームレンズL0と同等の構成については説明を省略する。
【0057】
[実施例1、2]
実施例1、2のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群L1と、負の屈折力を有する第2レンズ群L2と、正の屈折力を有する第3レンズ群L3と、中間群LMと、正の屈折力を有する最終レンズ群LRからなる。中間群LMは、負の屈折力を有する第4レンズ群L4と、正の屈折力を有する第5レンズ群L5と、負の屈折力を有する第6レンズ群L6からなる。
【0058】
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と最終レンズ群LRは像面に対して不動であり、第1レンズ群L1は像面に対して物体側に移動する。これにより、望遠端において第2レンズ群L2に入射する軸上のマージナル光線の光線高さを小さくすることができるため、第2レンズ群L2を小径にすることができる。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第3レンズ群L3と第5レンズ群L5は同一の軌跡で移動する。これによりズーミングの機構を簡素化できるため、ズームレンズの小型化が容易となる。
【0059】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第4レンズ群L4は物体側に移動し、第6レンズ群L6は像側に移動する。複数のレンズ群が移動することによって、フォーカシングに際して発生する収差の変動を抑制することが容易となる。また、フォーカシングに際して、小径な負の屈折力を有するレンズ群を移動させることで、ズームレンズを小径にすることができる。
【0060】
また、防振のために、第2レンズ群L2は光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向に移動する。他のレンズ群と比較して小径な第2レンズ群L2を移動させることで、防振機構を小型化し、ズームレンズを小型にすることができる。
【0061】
[実施例3]
実施例3のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第1レンズ群L1と、負の屈折力を有する第2レンズ群L2と、正の屈折力を有する第3レンズ群L3と、中間群LMと、正の屈折力を有する最終レンズ群LRからなる。中間群LMは、負の屈折力を有する第4レンズ群L4からなる。
【0062】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第4レンズ群L4は像面に対して像側に移動する。フォーカシングに際して、小径な負の屈折力を有する群を移動させることで、ズームレンズを小径にすることができる。
【0063】
実施例3に係るズームレンズL0において、第4レンズ群L4は1つの正レンズと1つの負レンズを有する。これにより、フォーカシングに際して発生する軸上色収差や倍率色収差の変動を抑制することができる。
【0064】
実施例3に係るズームレンズL0において、第3レンズ群L3は4つの正レンズ群を有する。これにより、第3レンズ群L3の正の屈折力が強くなるため、特に広角端において球面収差を抑制することができる。
【0065】
[実施例4]
実施例4のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力を有する第1レンズ群L1と、負の屈折力を有する第2レンズ群L2と、正の屈折力を有する第3レンズ群L3と、中間群LMと、正の屈折力を有する最終レンズ群LRからなる。中間群LMは、負の屈折力を有する第4レンズ群L4と、負の屈折力を有する第5レンズ群L5からなる。
【0066】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5は像面に対して物体側に移動する。複数のレンズ群が移動することによって、フォーカシングに際して発生する収差の変動を抑制することが容易となる。また、フォーカシングに際して、小径な負の屈折力を有する群を移動させることで、フォーカシング機構を簡素化することができるため、ズームレンズを小径にすることができる。
【0067】
実施例4に係るズームレンズL0において、最終レンズ群LRのレンズのうちもっとも像側に配置されたレンズは、像側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する。これにより、特に広角端において倍率色収差を抑制することができる。
【0068】
[実施例5]
実施例5のズームレンズL0は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群L1と、負の屈折力を有する第2レンズ群L2と、正の屈折力を有する第3レンズ群L3と、中間群LMと、正の屈折力を有する最終レンズ群LRからなる。中間群LMは、正の屈折力を有する第4レンズ群L4と、負の屈折力を有する第5レンズ群L5と、負の屈折力を有する第6レンズ群L6からなる。
【0069】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第5レンズ群L5と第6レンズ群L6は物体側に移動する。複数のレンズ群が移動することによって、フォーカシングに際して発生する収差の変動を抑制することが容易となる。また、フォーカシングに際して、小径な負の屈折力を有する群を移動させることで、ズームレンズを小径にすることができる。
【0070】
実施例5に係るズームレンズL0において、最終レンズ群LRのレンズのうちもっとも像側に配置されたレンズは、像側に凹面を向けた負メニスカス形状を有する。これにより、特に広角端において像面湾曲収差を抑制することができる。
【0071】
[変形例]
以上、本発明の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。
【0072】
各実施例に係るズームレンズL0において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群L1は像面に対して物体側に移動し、第2レンズ群L2は像面に対して不動である。これに留まらず、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動すればよい。例えば、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は像面に対して像側に移動し、第1レンズ群L1は像面に対して物体側に移動してもよい。あるいは、第2レンズ群L2は像面に対して物体側に移動し、第2レンズ群L2の移動量よりも大きな移動量で第1レンズ群L1が像面に対して物体側に移動してもよい。または、第1レンズ群L1は像面に対して不動であり、第2レンズ群が像面に対して像側に移動してもよい。
【0073】
上述した各実施例に係るズームレンズL0は、諸収差(歪曲収差や倍率色収差)を補正する画像処理機能を有する撮像装置に用いても良い。ズームレンズL0において発生する諸収差を良好に補正することで、小型でありながら高い光学性能を実現することが可能となる。
【0074】
以下に、実施例1乃至5に係るズームレンズL0にそれぞれ対応する数値実施例1乃至5を示す。
【0075】
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)を表す。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す。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、ngとするとき、
νd=(nd-1)/(nF-nC)
で表される。
【0076】
なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(°)は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。BFはバックフォーカスであり、屈折力を有するレンズの最終レンズ面から像面までの空気換算距離である。レンズ全長は最も物体側にある面から最終レンズ面までの距離にBFを加えた値である。
【0077】
面番号に付された「*」は、その面が非球面形状を有する面であることを意味する。非球面形状は、xを光軸方向での面頂点からの変位量、hを光軸に直交する方向での光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4,A6,A8,A10およびA12を各次数の非球面係数とするとき、以下の式で表される。
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2]
+A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10+A12×h12
【0078】
なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味する。
【0079】
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 126.433 1.50 1.72047 34.7
2 67.508 8.93 1.48749 70.2
3 325.380 0.20
4 98.130 7.34 1.49700 81.7
5 -1046.940 (可変)
6 -149.149 1.45 1.76385 48.5
7 37.715 4.63
8 -56.686 1.30 1.49700 81.7
9 42.912 4.64 1.90366 31.3
10 -946.232 (可変)
11(絞り) ∞ 0.48
12 79.782 6.03 1.59522 67.7
13 -78.116 (可変)
14 -36.499 1.20 1.67270 32.1
15 70.747 3.61 2.05090 26.9
16 -595.435 (可変)
17 81.685 6.27 1.49700 81.7
18 -51.527 0.15
19 69.167 7.81 1.53775 74.7
20 -32.977 1.35 1.61340 44.3
21 33.252 0.14
22* 29.719 6.69 1.58313 59.4
23* -150.041 (可変)
24 214.923 1.20 1.61800 63.4
25 34.003 (可変)
26 -185.456 0.95 1.90525 35.0
27 215.602 1.83
28 103.937 5.06 1.89190 37.1
29 -141.626 41.56
像面 ∞
非球面データ
第22面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.68734e-06 A 6=-2.63035e-09 A 8= 6.96592e-13
第23面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.67767e-06 A 6=-3.79218e-09 A 8= 9.41782e-12 A10=-1.09116e-14
各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 51.50 85.04 145.50
Fナンバー 2.89 2.89 2.91
半画角 22.79 14.14 8.28
像高 20.53 21.63 21.63
レンズ全長 176.15 208.50 234.55
BF 41.56 41.56 41.56
d 5 5.16 37.51 63.56
d10 22.15 13.93 4.09
d13 5.24 9.88 14.97
d16 11.92 7.28 2.19
d23 8.53 6.60 2.97
d25 8.82 18.98 32.45
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 160.87
L2 6 -43.07
L3 11 67.27
L4 14 -89.40
L5 17 40.10
L6 24 -65.53
LR 26 164.54
【0080】
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 110.486 1.50 1.72047 34.7
2 67.323 10.36 1.49700 81.7
3 358.622 0.20
4 104.174 7.56 1.48749 70.2
5 -2248.250 (可変)
6 -120.828 1.45 1.76385 48.5
7 35.216 5.01
8 -63.129 1.30 1.49700 81.7
9 38.472 4.24 1.90366 31.3
10 668.992 (可変)
11(絞り) ∞ 0.36
12 68.446 6.82 1.49700 81.7
13 -51.002 (可変)
14 -38.580 1.20 1.67270 32.1
15 42.224 4.90 2.05090 26.9
16 -284.561 (可変)
17 78.900 7.87 1.59522 67.7
18 -28.277 1.00 1.67300 38.3
19 37.493 0.65
20 35.429 4.11 1.49700 81.7
21 154.883 0.11
22* 50.719 6.13 1.58313 59.4
23* -50.718 (可変)
24 448.649 1.20 1.61800 63.4
25 38.366 (可変)
26 -729.285 1.00 1.90525 35.0
27 116.782 2.09
28 88.887 6.45 1.89190 37.1
29 -188.034 44.51
像面 ∞
非球面データ
第22面
K = 0.00000e+00 A 4=-5.25447e-06 A 6=-2.10957e-09 A 8=-8.82508e-12
第23面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.26673e-06 A 6=-2.28795e-09 A 8=-1.01735e-11 A10= 8.00333e-15
各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 51.50 84.96 145.50
Fナンバー 2.89 2.89 2.91
半画角 22.82 14.29 8.27
像高 20.45 21.63 21.63
レンズ全長 176.16 205.72 234.56
BF 44.51 44.51 44.51
d 5 5.14 34.70 63.54
d10 21.98 12.26 4.01
d13 2.44 6.30 9.69
d16 9.37 5.51 2.13
d23 9.35 7.92 2.91
d25 7.85 19.00 32.27
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 150.97
L2 6 -37.94
L3 11 59.94
L4 14 -219.57
L5 17 50.20
L6 24 -67.96
LR 26 165.36
【0081】
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 109.916 1.50 1.72047 34.7
2 66.222 9.14 1.49700 81.7
3 299.512 0.20
4 178.050 5.68 1.59522 67.7
5 -451.039 (可変)
6 -103.769 1.45 1.81600 46.6
7 45.014 5.93
8 -43.071 1.30 1.49700 81.7
9 64.303 3.94 2.05090 26.9
10 -664.889 (可変)
11(絞り) ∞ 0.46
12 42.562 7.17 1.49700 81.7
13 -384.816 0.30
14 52.730 5.90 1.49700 81.7
15 -708.459 2.67
16 -67.217 1.20 1.62588 35.7
17 58.613 6.80 2.05090 26.9
18 -94.074 1.54
19 -92.784 1.00 1.85478 24.8
20 32.674 0.29
21 30.510 2.48 1.59522 67.7
22 39.431 0.52
23* 34.786 7.27 1.58313 59.4
24* -57.473 (可変)
25 166.726 1.47 1.64850 53.0
26 26.575 2.44 2.05090 26.9
27 32.975 (可変)
28* -250.008 1.00 1.72000 46.0
29* 157.867 0.97
30 50.059 10.56 1.48749 70.2
31 -85.993 50.21
像面 ∞
非球面データ
第23面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.35017e-06 A 6=-1.53422e-09 A 8=-1.59483e-11
第24面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.34828e-06 A 6=-1.01836e-10 A 8=-1.63731e-11 A10= 1.04688e-14
第28面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.63360e-06 A 6= 1.02522e-08 A 8= 2.25163e-12
第29面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.60776e-06 A 6= 1.09513e-08
各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 51.50 85.38 145.50
Fナンバー 2.89 2.89 2.91
半画角 22.78 14.11 8.28
像高 19.96 21.63 21.63
レンズ全長 176.15 214.79 236.15
BF 50.21 50.21 50.21
d 5 3.99 42.63 63.99
d10 26.83 18.18 4.07
d24 2.95 2.97 6.63
d27 8.99 17.63 28.07
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 163.86
L2 6 -36.73
L3 11 40.87
L4 25 -82.92
LR 28 125.00
【0082】
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 159.158 1.80 1.72047 34.7
2 90.004 9.24 1.49700 81.7
3 -421.124 0.24
4 187.175 3.61 1.61800 63.4
5 788.760 (可変)
6 -130.768 1.74 1.78800 47.4
7 50.668 5.41
8 -46.465 1.56 1.49700 81.7
9 70.007 3.56 2.05090 26.9
10 2846.774 (可変)
11(絞り) ∞ 0.35
12 63.384 5.99 1.49700 81.7
13 -298.638 0.36
14 43.238 5.90 1.49700 81.7
15 167.085 14.30
16 -46.226 1.40 1.65412 39.7
17 37.166 10.10 1.84666 23.8
18 -60.950 0.38
19 -79.709 1.20 1.85478 24.8
20 26.219 9.45 1.59522 67.7
21 -227.534 0.47
22* 33.438 10.01 1.58313 59.4
23* -55.995 (可変)
24 48.264 1.47 1.80400 46.5
25 27.951 (可変)
26 -42.545 1.00 1.51633 64.1
27 -273.571 (可変)
28* -188.756 0.06 1.53344 52.7
29 -440.914 3.33 2.00069 25.5
30 -82.988 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第22面
K = 0.00000e+00 A 4=-5.22140e-06 A 6=-1.43014e-09 A 8=-1.93715e-12
第23面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.95766e-06 A 6=-3.33083e-09
第28面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.73039e-06 A 6=-4.47790e-10 A 8= 6.51103e-13
各種データ
ズーム比 2.84
広角 中間 望遠
焦点距離 61.51 101.60 174.60
Fナンバー 2.89 2.89 2.91
半画角 19.37 11.96 6.91
像高 20.57 21.63 21.63
レンズ全長 197.48 232.04 262.48
BF 37.73 48.93 59.79
d 5 11.89 46.45 76.89
d10 25.99 14.80 3.93
d23 5.95 4.69 0.97
d25 18.18 17.65 20.94
d27 4.80 6.59 7.03
d30 37.73 48.93 59.79
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 175.47
L2 6 -40.06
L3 11 45.06
L4 24 -85.35
L5 26 -97.72
LR 28 121.19
【0083】
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 104.296 1.80 1.77047 29.7
2 76.349 9.34 1.49700 81.7
3 -1745.623 0.24
4 609.108 2.92 1.43875 94.7
5 -994.784 (可変)
6 -167.311 1.70 1.58913 61.1
7 42.179 7.43
8 -35.349 1.55 1.49700 81.7
9 79.919 5.04 1.84666 23.8
10 -1540.602 2.50
11(絞り) ∞ (可変)
12 91.759 6.75 1.49700 81.7
13 -116.434 0.36
14 89.426 6.13 1.49700 81.7
15 -196.104 1.29
16 68.660 11.91 1.62041 60.3
17 -51.465 1.40 1.90525 35.0
18 461.284 (可変)
19 -129.956 1.20 1.72047 34.7
20 33.738 5.87 1.71300 53.9
21 136.933 0.48
22 102.641 3.92 1.87070 40.7
23 -212.291 0.50
24* 208.050 4.21 1.58313 59.4
25* -77.394 (可変)
26 2043.885 5.05 1.84666 23.8
27 -37.930 1.35 1.80100 35.0
28 55.708 (可変)
29 -254.783 1.00 1.77250 49.6
30 105.960 (可変)
31 48.353 9.53 1.64000 60.1
32 -52.044 6.61
33* -33.014 1.75 1.80400 46.5
34* -86.725 37.71
像面 ∞
非球面データ
第24面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.99882e-06 A 6=-1.96238e-09 A 8=-3.78022e-13
第25面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.33264e-08 A 6=-2.51128e-09
第33面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.99455e-06 A 6= 6.52892e-09 A 8= 4.71708e-12
第34面
K = 0.00000e+00 A 4=-4.13066e-06 A 6= 5.73681e-09
各種データ
ズーム比 2.61
広角 中間 望遠
焦点距離 66.97 99.83 174.59
Fナンバー 2.89 2.89 2.91
半画角 17.90 12.23 6.90
像高 20.50 21.58 21.63
レンズ全長 197.87 238.18 262.87
BF 37.71 37.71 37.71
d 5 12.06 52.36 77.06
d11 20.00 15.68 0.96
d18 4.03 2.64 8.05
d25 2.29 0.93 5.42
d28 18.78 26.06 30.92
d30 1.19 0.97 0.94
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 191.29
L2 6 -36.12
L3 12 49.79
L4 19 80.28
L5 26 -78.57
L6 29 -96.76
LR 31 76.57
【0084】
各数値実施例における条件式(1)乃至(9)に対応する値を、以下の表1に示す。
【0085】
【0086】
[撮像装置]
次に、本発明の光学系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11を用いて説明する。
図11において、11は実施例1乃至5に係るズームレンズL0のうちいずれかによって構成された撮像光学系である。12はCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)であり、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ことで撮像を行う。カメラ本体13はクイックリターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックリターンミラーを有さないミラーレスカメラでもよい。
【0087】
各実施例の開示は、以下の構成を含む。
【0088】
(構成1)
物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群を有する中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
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、
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズは、物体側に向かって凹面を向けており、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は大きくなり、
広角端における歪曲量をDistw[%]、広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、
-20.0<Distw<-4.5
0.1<ωw<25.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【0089】
(構成2)
前記第1レンズ群に含まれるレンズのうち最も像側に配置されたレンズにおける像側レンズ面の曲率半径をr1N2、前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211としたとき、
-2.00<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1に記載のズームレンズ。
【0090】
(構成3)
前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記最終レンズ群の焦点距離をfLRとするとき、
1.00<fLR/f3<9.00
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。
【0091】
(構成4)
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とするとき、
-7.00<f1/f2<-2.50
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0092】
(構成5)
前記ズームレンズは開口絞りを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記最終レンズ群の焦点距離をfLR、広角端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズにおける物体側レンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLS1、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をLS2とするとき、
1.00<fLR×LS2/(f1×LS1)<3.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至4の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0093】
(構成6)
前記中間群は1以上の負の屈折力のレンズ群を有することを特徴とする構成1乃至5の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0094】
(構成7)
前記第2レンズ群は、ズーミングのためには不動であることを特徴とする構成1乃至6の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0095】
(構成8)
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズが負の屈折力を有することを特徴とする構成1乃至7の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0096】
(構成9)
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211、像側レンズ面の曲率半径をr212としたとき、
-1.00<(r212+r211)/(r212-r211)<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至構成8の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0097】
(構成10)
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をf21、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.50<f21/f2<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至構成9の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0098】
(構成11)
前記第2レンズ群は、像振れ補正のために光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向に移動することを特徴とする構成1乃至10の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0099】
(構成12)
前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第2レンズ群の横倍率をβ2T、前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第3レンズ群から前記最終レンズ群までのレンズ群の合成横倍率をβ2RTとしたとき、
-4.00<(1-β2T)×β2RT<-1.20
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至11の何れか一構成に記載のズームレンズ。
【0100】
(構成13)
物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群からなる中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
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、
前記第2レンズ群は正レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【0101】
(構成14)
構成1乃至13の何れか一構成に記載のズームレンズと、該ズームレンズを介して物体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【符号の説明】
【0102】
L0 ズームレンズ
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
LM 中間群
LR 最終レンズ群
SP 開口絞り
IP 像面
【手続補正書】
【提出日】2024-09-03
【手続補正1】
【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】
物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群からなる中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、
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、
前記第1レンズ群は、物体側から順に配置された負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、
広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、
0.1<ωw<25.0
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】
前記ズームレンズの広角端における歪曲量をDistw[%]とするとき、
-20.0<Distw<-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3】
前記第1レンズ群に含まれるレンズのうち最も像側に配置されたレンズにおける像側レンズ面の曲率半径をr1N2、前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211としたとき、
-2.00<(r211+r1N2)/(r211-r1N2)<1.00
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】
前記中間群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する第3レンズ群を有し、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記最終レンズ群の焦点距離をfLRとするとき、
1.00<fLR/f3<9.00
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とするとき、
-7.00<f1/f2<-2.50
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】
前記ズームレンズは開口絞りを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記最終レンズ群の焦点距離をfLR、広角端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズにおける物体側レンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLS1、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をLS2とするとき、
1.00<fLR×LS2/(f1×LS1)<3.00
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】
前記中間群は1以上の負の屈折力のレンズ群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8】
前記第2レンズ群は、ズーミングのために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9】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズが負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10】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズにおける物体側レンズ面の曲率半径をr211、像側レンズ面の曲率半径をr212としたとき、
-1.00<(r212+r211)/(r212-r211)<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項9に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第2レンズ群に含まれるレンズのうち、最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をf21、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.50<f21/f2<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項9に記載のズームレンズ。
【請求項12】
前記第2レンズ群は、像振れ補正のために光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向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】
前記中間群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する第3レンズ群を有し、
前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第2レンズ群の横倍率をβ2T、前記ズームレンズの望遠端無限合焦時における前記第3レンズ群から前記最終レンズ群までのレンズ群の合成横倍率をβ2RTとしたとき、
-4.00<(1-β2T)×β2RT<-1.20
なる条件式を満足することを特徴とする請求項12に記載のズームレンズ。
【請求項14】
請求項1乃至13の何れか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズを介して物体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
上記目的を達成するための一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、1以上のレンズ群からなる中間群と、正の屈折力を有する最終レンズ群とからなり、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、前記第1レンズ群は、物体側から順に配置された負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、広角端における最大半画角をωw[度]とするとき、以下のような条件式を満足することを特徴とする。
0.1<ωw<25.0