(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-28
(45)【発行日】2022-03-08
(54)【発明の名称】ズームレンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20220301BHJP
【FI】
G02B15/20
(21)【出願番号】P 2018085968
(22)【出願日】2018-04-27
【審査請求日】2020-10-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(74)【代理人】
【識別番号】100124327
【氏名又は名称】吉村 勝博
(74)【代理人】
【識別番号】100143786
【氏名又は名称】根岸 宏子
(74)【代理人】
【識別番号】100169247
【氏名又は名称】小野 佳世
(72)【発明者】
【氏名】山中 久幸
【審査官】森内 正明
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2016/031256(WO,A1)
【文献】特開2016-1224(JP,A)
【文献】国際公開第2015/146067(WO,A1)
【文献】国際公開第2012/026088(WO,A1)
【文献】特開2010-170084(JP,A)
【文献】特開2005-195757(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、第6レンズ群とを備え、ズーミングに際して隣接するレンズ群の光軸上の間隔が変化するズームレンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.10 ≦ f34w/|f5| ≦ 0.75 ・・・(1)
-0.5 ≦ fw/f5iw ≦ 0.2 ・・・(2)
0.04 ≦ |f2|/ft ≦ 0.21 ・・・(6)
-6.0 ≦ Cr2r/fw ≦ -0.9 ・・・(7)
但し、
f34w:広角端における前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群の合成焦点距離
f5 :前記第5レンズ群の焦点距離
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
f5iw:広角端における前記第5レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
f2 : 前記第2レンズ群の焦点距離
ft : 望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
Cr2r: 前記第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径
【請求項2】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、第6レンズ群とを備え、ズーミングに際して隣接するレンズ群の光軸上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、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とは同一の軌跡で移動するものであり、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.10 ≦ f34w/|f5| ≦ 0.75 ・・・(1)
-0.5 ≦ fw/f5iw ≦ 0.2 ・・・(2)
-6.0 ≦ Cr2r/fw ≦ -0.9 ・・・(7)
但し、
f34w:広角端における前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群の合成焦点距離
f5 :前記第5レンズ群の焦点距離
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
f5iw:広角端における前記第5レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
Cr2r: 前記第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径
【請求項3】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、第6レンズ群とを備え、ズーミングに際して隣接するレンズ群の光軸上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、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とは同一の軌跡で移動するものであり、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.10 ≦ f34w/|f5| ≦ 0.75 ・・・(1)
-0.35 ≦ fw/f5iw ≦ 0.2 ・・・(2-1)
但し、
f34w:広角端における前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群の合成焦点距離
f5 :前記第5レンズ群の焦点距離
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
f5iw:広角端における前記第5レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項1
から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
2.5 ≦ f1/fw ≦ 9.0 ・・・(3)
但し、
f1: 前記第1レンズ群の焦点距離
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項1
から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
4.0 ≦ T3w/Y ≦ 8.0 ・・・(4)
但し、
T3w: 広角端における前記第3レンズ群の最も物体側の面から結像面までの光軸上の距離
Y : 広角端における最大像高
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1から
請求項5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-0.10 ≦ f345w/f6iw ≦ 0.70 ・・・(5)
但し、
f345w: 広角端における前記第3レンズ群から前記第5レンズ群までの合成焦点距離
f6iw : 広角端における、前記第6レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
【請求項7】
前記第6レンズ群は正の屈折力を有する請求項1から
請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項8】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との光軸上の間隔が狭くなるように、前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群のうち少なくともいずれか一方のレンズ群が光軸上を移動する請求項1から
請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項9】
前記第5レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第5Aレンズ群、正又は負の屈折力を有する第5Bレンズ群とから構成され、
前記第5Aレンズ群が光軸に対して垂直方向に移動可能に構成された請求項1から
請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記第5レンズ群は、少なくとも2枚の正レンズを有する請求項1から
請求項9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項11】
前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群のうち、少なくともいずれか一方のレンズ群は、最も物体側に正レンズを有する請求項1から
請求項10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項12】
ズーミングに際し、前記第4レンズ群と前記第6レンズ群とは同一の軌跡で移動する請求項1
に記載のズームレンズ。
【請求項13】
請求項1から
請求項12のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子(CCDやCMOS等)を用いた撮像装置に好適なズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が広く普及している。このような撮像装置として、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ/フィルム用カメラ、監視カメラ、車載カメラ等種々のものがある。固体撮像素子を構成する受光素子の高集積化に伴い、いずれの撮像装置においても高機能化と共に小型化が進み、撮像装置の撮像光学系においても一層の高性能化及び小型化が求められている。
【0003】
撮像光学系として、従来より、ズームレンズが広く用いられている。ズームレンズでは、高性能化及び小型化に加えて、広角化や高変倍化が求められている。例えば、特許文献1には正・負・正・負・正の5つのレンズ群から構成されたズームレンズが開示されている。また、特許文献2には、正・負・正・正・負・正の6つのレンズ群から構成されたズームレンズが開示されている。このような所謂正先行型のズームレンズは、高変倍化が図りやすく、また、変倍時に各レンズ群を移動させる際の移動量や移動方向についての自由度が高い。そのため、所望の変倍比を達成しつつ、収差の変動を抑制し、ズーム全域において光学性能の高いズームレンズを実現することが容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平8-179213
【文献】特開2017-151240
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1に開示のズームレンズは、第1レンズ群から第4レンズ群までの合成屈折力が小さく、合成焦点距離は負の値を示す。当該ズームレンズでは、広角端における半画角が41度と広角化を達成しているものの、広角端では第5レンズ群を通過する周辺光線の高さが高い。そのため、カメラマウント部及びレンズマウント部の内径制約により、周辺光束のケラレが発生し、豊富な周辺光量を確保することが困難であった。また、最終レンズ群である第5レンズ群の径が大きくなるため、当該ズームレンズの径方向の小型化を図ることも困難である。さらに、特許文献1に開示のズームレンズの変倍比は4倍程度であり、高変倍化を図るには、ズーミングの際の各レンズ群の移動量を増やす必要がある。また、良好な結像性能を実現するには、収差補正のための構成レンズ枚数を増加させる必要がある。これらのことから、高変倍化を図ると、光学全長が長くなり、周辺光量の確保がより困難になるという課題が生じる。
【0006】
特許文献2に開示のズームレンズは12倍程度の高変倍比を実現している。しかしながら、当該ズームレンズにおいても、第1レンズ群から第5レンズ群までの合成屈折力が弱いため、最終レンズ群である第6レンズ群を通過する周辺光束の高さが高く、周辺光量の確保及び径方向の小型化が困難になる。
【0007】
本件発明の課題は周辺光量が豊富で高い光学性能を有し、且つ、高変倍比であり、小型のズームレンズ及び当該ズームレンズ有する撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本件発明に係るズームレンズは、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、第6レンズ群とを備え、ズーミングに際して隣接するレンズ群の光軸上の間隔が変化するズームレンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.10 ≦ f34w/|f5| ≦ 0.75 ・・・(1)
-0.5 ≦ fw/f5iw ≦ 0.2 ・・・(2)
但し、
f34w:広角端における前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群の合成焦点距離
f5 :前記第5レンズ群の焦点距離
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
f5iw:広角端における前記第5レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
【0009】
また、上記課題を解決するために、本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像側に当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本件発明によれば周辺光量が豊富で高い光学性能を有し、且つ、高変倍比であり、小型のズームレンズ及び当該ズームレンズ有する撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本件発明の実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図2】実施例1の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図3】実施例1の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図4】実施例1の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図5】実施例1の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図6】本件発明の実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図7】実施例2の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図8】実施例2の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図9】実施例2の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図10】実施例2の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図11】本件発明の実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図12】実施例3の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図13】実施例3の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図14】実施例3の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図15】実施例3の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図16】本件発明の実施例4のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図17】実施例4の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図18】実施例4の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図19】実施例4の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図20】実施例4の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図21】本件発明の実施例5のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図22】実施例5の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図23】実施例5の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図24】実施例5の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図25】実施例5の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図26】本件発明の実施例6のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図27】実施例6の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図28】実施例6の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図29】実施例6の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図30】実施例6の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図31】本件発明の実施例7のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図32】実施例7の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図33】実施例の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図34】実施例7の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図35】実施例7の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図36】本件発明の実施例8のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図を示す。
【
図37】実施例8の広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図38】実施例8の第1の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図39】実施例8の第2の中間焦点距離位置における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図40】実施例8の望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明する当該ズームレンズ及び撮像装置は本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
【0013】
1.ズームレンズ
1-1.構成
まず、本件発明に係るズームレンズの実施の形態を説明する。本実施の形態のズームレンズは物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、第6レンズ群とを備え、ズーミングに際して隣接するレンズ群の光軸上の間隔が変化する。
【0014】
当該ズームレンズは、上記構成を採用し、ズーミングの際に隣接するレンズ群の間隔を変化させることで変倍する。当該ズームレンズは少なくとも6つのレンズ群を備えるため、ズーミングの際の各レンズ群の移動量や移動の方向についての自由度が高い。そのため、上記構成を採用することで、高変倍比を達成しつつ、ズーム全域における収差の変動を抑制することが容易になるため、高性能なズームレンズを得ることができる。
【0015】
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。例えば、2枚の正レンズを含む構成とすることにより、第1レンズ群に強い正の屈折力を配置することで、高変倍比を達成しつつ、望遠端における光学全長の短いズームレンズを得ることが容易になる。また、少なくとも1枚の負レンズを含む構成とすることにより、球面収差の補正が容易になるため好ましい。
【0016】
(2)第2レンズ群
第2レンズ群は負の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。例えば、2枚以上の負レンズを含む構成とすることにより、第2レンズ群に強い負の屈折力を配置すること、高変倍比を達成しつつ、望遠端における光学全長の短いズームレンズを得ることが容易になる。
【0017】
また、第2レンズ群の最も像側に配置されるレンズは、少なくともその1面が非球面であることが好ましい。このような構成とすることで、広角側でのコマ収差と望遠側での球面収差のバランスを良好に補正することができる。
【0018】
(3)第3レンズ群及び第4レンズ群
第3レンズ群及び第4はそれぞれ正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。しかしながら、例えば、第3レンズ群及び第4レンズ群のうち、少なくともいずれか一方のレンズ群は、その最も物体側に正レンズを有することが好ましい。第3レンズ群及び第4レンズ群のうち、少なくともいずれか一方のレンズ群の最も物体側に正レンズを配置することで、第3レンズ群以降に配置されるレンズ群を径の小さいレンズで構成することが容易になり、当該ズームレンズの径方向の小型化を図ることが容易になる。これと同時に、当該構成を採用することで、射出瞳位置を像面側に近づけることが容易となり、周辺光量を確保することが容易になる。第3レンズ群及び第4レンズ群の両レンズ群の最も物体側にそれぞれ正レンズが配置されていると、当該効果を得る上でより好ましい。また、当該正レンズの形状は特に限定されるものではないが、物体側に凸面を有することが上記効果を得る上でより好ましい。また、各レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを有することが収差補正を行う上で好ましい。
【0019】
(4)第5レンズ群
第5レンズ群は負の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、例えば、物体側から順に、負の屈折力を有する第5Aレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第5Bレンズ群とから構成することが好ましい。このとき、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動可能に構成することで、第5Aレンズ群を防振群として用いることができる。すなわち、手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0020】
当該ズームレンズでは、第3レンズ群及び第4レンズ群はいずれも正の屈折力を有するため、第5Aレンズ群には、第3レンズ群及び第4レンズ群において収束された光束が入射する。そのため、第5Aレンズ群は径の小さなレンズで構成することができる。従って、第5Aレンズ群を防振群とすることで、防振群の小型化及び軽量化を図ることが容易になり、さらに、防振群を光軸に対して垂直方向に移動させるための駆動機構の小型化及び軽量化を図ることもできる。これらのことから、ズームレンズユニット全体の小型化及び軽量化を図ることができる。
【0021】
第5レンズ群は少なくとも2枚の正レンズを有することが望ましい。負の屈折力を有する第5レンズ群に少なくとも2枚の正レンズを配置することによって、第5レンズ群より像側に配置されるレンズ群の径小化を図ることができ、周辺光量を確保することがより容易になる。当該効果を得る上で、当該第5レンズ群の像側に正レンズが配置されることが好ましく、第5レンズ群の最も像側に正レンズが配置されることがより好ましい。第5レンズ群が上記第5Aレンズ群と上記第5Bレンズ群とから構成される場合、例えば、第5Aレンズ群と、第5Bレンズ群がそれぞれ1枚の正レンズを有することが好ましく、第5Bレンズ群においては、その最も像側に正レンズが配置されることが上記効果を得る上でより好ましい。
【0022】
(5)第6レンズ群
第6レンズ群の屈折力は正又は負のいずれであってもよいが、後述する条件式(2)及び条件式(5)を満足することが好ましい。第6レンズ群が正の屈折力を有する場合、第2レンズ群で発生する負の歪曲収差を第6レンズ群で正の歪曲収差を発生させることによりキャンセルさせることが可能となる。当該観点から、第6レンズ群は正の屈折力を有することがより好ましい。
【0023】
(6)その他のレンズ群
当該ズームレンズは、第6レンズ群の像側に第7レンズ群等の他のレンズ群を備えていてもよい。すなわち、当該ズームレンズは正・負・正・正・負・正又は正・負・正・正・負・負の6群構成に限定されるものではなく、第6レンズ群の像側に正又は負の屈折力を有するレンズ群を一つ以上備えていてもよい。
【0024】
但し、当該ズームレンズを構成するレンズ群の数が増加すると、当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図ることが困難になる。また、当該ズームレンズを構成するレンズ群の数が増加すると、ズーミングの際に各レンズ群を移動するためのズーム機構が複雑になるため、ズームレンズユニット全体も大型化しやすくなる。これらの観点から、当該ズームレンズを構成するレンズ群の数は、6~8であることが好ましく、6又は7であることが好ましい。
【0025】
また、周辺光量を確保しつつ、歪曲収差を良好に補正するという観点から、第6レンズ群の像側に配置されるレンズ群は正の屈折力を有することが好ましい。
【0026】
(7)開口絞り
本実施の形態のズームレンズでは、例えば、第3レンズ群の物体側又は像面側、或いは第3レンズ群内に開口絞りを配置することが好ましく、特に、第3レンズ群の物体側に開口絞りを配置することが好ましい。第3レンズ群の物体側に開口絞りを配置すると、広角端における第1レンズ群の有効径を小さくすることが容易となり、周辺光量の確保とフィルター径の径小化の両立を図ることができる。
【0027】
1-2.動作
(1)ズーミング
当該ズームレンズでは、上述したとおり、各レンズ群間の光軸上の間隔を変化させることにより変倍する。ズーミングの際に各レンズ群間の光軸上の間隔が変化すればよく、全てのレンズ群が光軸方向に移動してもよいし、一部のレンズ群が光軸方向に固定されていてもよい。各レンズ群の移動量や移動の方向は、所望の変倍比を実現することができる限り、特に限定されるものではないが、例えば、次のようにすることが好ましい。
【0028】
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、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群及び第6レンズ群は、広角端における光軸上の位置よりも望遠端では物体側に位置するようにこれらのレンズ群が光軸上を移動することが好ましい。このように各レンズ群を移動させることで、広角端における光学全長方向の小型化を図ることが容易になる。また、広角端における光学全長を短くすることで、広角端における周辺光量を確保することが容易になる。なお、ズーミングの際の第1レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群及び第6レンズ群の移動の軌跡は直線的であってもよいし、像側又は物体側に一旦移動した後、その逆の方向に移動してもよい。すなわち、像側又は物体側に凸の軌跡を描くように移動してもよい。また、さらに、S字状又は逆S字状の軌跡を描くように移動してもよい。すなわち、各レンズ群(第1レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群及び第6レンズ群)の移動の軌跡は、各レンズ群の位置が広角端よりも望遠端の方が物体側に位置している限り、特に限定されるものではなく、どのように移動してもよい。
【0029】
当該ズームレンズの高変倍化を図ると共に、ズーム全域において収差変動を抑制するには、広角端から望遠端へのズーミングに際して、所定の中間焦点距離位置までは第2レンズ群を像側に移動させ、その後、所定の中間焦点距離位置から望遠端に向けて、第2レンズ群を物体側に移動させることが好ましい。このように、広角端から所定の中間焦点距離位置までは第2レンズ群を像側に移動させることで、広角側のズーム域においては第3レンズ群から最終レンズ群までの合成変倍比を強めることができる。つまり、広角側のズーム域においては、第3レンズ群以降のレンズ群の移動量を抑えながら広角端から所定の中間焦点距離位置まで変倍することができる。そして、所定の中間焦点距離位置から第2レンズ群を物体側に移動させることで、第2レンズ群の変倍作用を適切に保ちながら変倍させることができる。したがって、各レンズ群の変倍負担に無理が生じにくく、収差変動を抑制しつつ、高変倍化が可能となる。
【0030】
さらに、ズーミングに際して、第2レンズ群を上記所定の中間焦点距離位置から望遠端に向けて物体側へ移動した後、再度、像側へ移動させても良い。すなわち、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群を広角端から第1の中間焦点距離位置までは像側に移動させ、第1の中間焦点距離位置から第2の中間焦点距離位置までは物体側に移動させ、第2の中間焦点距離位置から望遠端に向けて再度像側に移動させてもよい。広角端から望遠端に向けて第2レンズ群をこのようにS字状に移動させることで、望遠端における当該ズームレンズの光学全長を抑えることができ、高変倍比を実現しつつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
【0031】
なお、広角端における当該ズームレンズの焦点距離をfw、望遠端における当該ズームレンズの焦点距離をftとし、上記第1の中間焦点距離位置における焦点距離をfm1、上記第2の中間焦点距離位置における焦点距離をfm2としたとき、以下の関係を満たすことが好ましい。
fw < fm1 ≦ (fw×ft)1/2
(fw×ft)1/2 < fm2 < ft
【0032】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第3レンズ群と第4レンズ群との間の光軸上の間隔が狭くなるように第3レンズ群及び第4レンズ群を移動させることが好ましい。広角端において、第3レンズ群と第4レンズ群との間の光軸上の間隔を広くすることで、第2レンズ群から射出された発散光を正の屈折力を有する第3レンズ群及び第4レンズ群により効果的に収束させることができるため、第3レンズ群以降のレンズ群の有効径を小さく抑えることができ、周辺光量を確保することが容易になる。
【0033】
さらに、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群と第2レンズ群と間の光軸上の間隔が大きくなり、第2レンズ群と第3レンズ群との間の光軸上の間隔が小さくなり、第4レンズ群と第5レンズ群との間の光軸上の間隔が大きくなり、第5レンズ群と第6レンズ群との間の光軸上の間隔が小さくなるように各レンズ群が移動することが好ましい。ズーミングの際に各レンズ群をこのように移動させることで、各群の変倍作用に無理が生じにくくなり、高倍率化と高性能化の両立が可能となる。
【0034】
さらに、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第4レンズ群と第6レンズ群とを同一の軌跡で移動させることが好ましい。第4レンズ群と第6レンズ群とを同一の軌跡で移動させることにより、第4レンズ群と第6レンズ群とを一体構造とすることができる。ズームレンズでは、通常、鏡筒を二重又は多重の入れ子構造にして、内筒又は外筒の側面に設けられたカム溝にピンを係合させた状態で、内筒又は外筒を回転させることで、各レンズ群の位置を変化させる。第4レンズ群と第6レンズ群とを一体構造とすることで、このカム構造の簡素化を図ることができ、鏡筒の小型化が容易となる。さらに、第4レンズ群と第6レンズ群とを一体構造とすることで、ズーミングの際に発生し得る第4レンズ群と第6レンズ群の相対偏心を小さく抑えることができるため、製造誤差による光学性能劣化を抑制することができる。なお、同一の軌跡で移動させるとは、すなわち、第4レンズ群と第6レンズ群との光軸上の間隔がズーミングの際に変化せず、いずれのズームポジションにおいても同じ間隔であることを指す。
【0035】
(2)フォーカシング
本実施の形態のズームレンズでは、無限遠物体から近接物体へのフォーカシングの際に第2レンズ群を光軸上に移動させることが好ましい。強い負の屈折力が配置される第2レンズ群をフォーカス群とすることで、フォーカシングの際の第2レンズ群の移動量を小さくすることができ、光学全長の小型化が容易になる。
【0036】
1-3.条件式
当該ズームレンズは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが望ましい。
【0037】
1-3-1.条件式(1)
0.10 ≦ f34w/|f5| ≦ 0.75 ・・・(1)
但し、
f34w: 広角端における第3レンズ群から第4レンズ群までの合成焦点距離
f5 : 第5レンズ群の焦点距離
【0038】
条件式(1)は広角端における第3レンズ群と第4レンズ群の合成焦点距離と、第5レンズ群の焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(1)を満足することで、広角端においても周辺光量の確保が容易になり、且つ、高い光学性能を有するズームレンズを得ることができる。
【0039】
これに対して、条件式(1)の数値が下限値以下になると、広角端において周辺光量を確保することは容易となるが、第3レンズ群から第5レンズ群で発生する諸収差、特に望遠端における球面収差を良好に補正することが困難になる。また、この場合、広角端における当該ズームレンズのバックフォーカスが短くなる。そのため、当該ズームレンズを一眼レフレックスカメラ用の交換レンズに適用する場合は、適切なバックフォーカスを確保することが困難になる。条件式(1)の上限を超えると、第3レンズ群から第5レンズ群の正の合成屈折力が弱くなるため、射出瞳位置を像面側に近づけることが困難になり、周辺光量を確保することが困難になる。
【0040】
上記効果を得る上で、条件式(1)の上限値は0.70であることが好ましく、0.65であることがより好ましく、0.60であることがさらに好ましい。また、条件式(1)の下限値は0.15であることが好ましく、0.20であることがより好ましい。
【0041】
1-3-2.条件式(2)
-0.5 ≦ fw/f5iw ≦ 0.2 ・・・(2)
但し、
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
f5iw: 広角端における第5レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
【0042】
条件式(2)は広角端における当該ズームレンズの焦点距離と、広角端における第5レンズ群から最像側レンズ群までの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(2)を満足することで、当該ズームレンズの全長方向の小型化を図りつつ、広角端においても像面湾曲が良好に補正されたズームレンズを実現することが可能になる。
【0043】
これに対して、条件式(2)の数値が下限値以下になると、当該ズームレンズのテレフォト傾向が強くなる。すなわち、望遠比が小さくなり過ぎる。この場合、ズーミングの際の各レンズ群の移動量を抑えることができるため、全長方向の小型化を図る上では好ましい。しかしながら、広角端ではオーバーの像面湾曲が大きく発生するため、収差補正のために多くのレンズ枚数が必要となる。条件式(2)の数値が上限値以上になると、テレフォト傾向が弱まるため、ズーミングの際の各レンズ群の移動量が増え、全長方向の小型化を図ることが困難にある。また、広角端ではアンダーの像面湾曲が大きく発生するため、収差補正のために多くのレンズ枚数が必要となる。
【0044】
上記効果を得る上で、条件式(2)の上限値は0.1であることが好ましく、0.0であることがより好ましい。また、条件式(2)の下限値は-0.40であることが好ましく、-0.35であることがより好ましく、-0.30であることがさらに好ましい。
【0045】
1-3-3.条件式(3)
2.5 ≦ f1/fw ≦ 9.0 ・・・(3)
但し、
f1 : 第1レンズ群の焦点距離
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
【0046】
条件式(3)は第1レンズ群の焦点距離と広角端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(3)を満足することで、当該ズームレンズの小型化を図りつつ、広角化(例えば、半画角で40度以上)を実現できる。
【0047】
これに対して、条件式(3)の数値が下限値以下になると、第1レンズ群の屈折力が強いため、ズーミングの際の第1レンズ群の移動量を小さくすることができ、当該ズームレンズの全長方向の小型化を図る上では有利である。しかしながら、広角端において所定の画角を実現することが困難になる。広角端で所定の画角を実現するには第2レンズ群の負の屈折力を強くする必要があり、その場合、像面湾曲の補正が困難になる。一方、条件式(3)の数値が上限値以上になると、第1レンズ群の屈折力が弱いため、高変倍比を実現するにはズーミングの際の第1レンズ群の移動量が大きくなる。また、絞り径及び第3レンズ群以降のレンズ群も径大化するため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0048】
上記効果を得る上で、条件式(3)の上限値は8.0であることが好ましく、7.0であることがより好ましく、6.0であることがさらに好ましい。また、条件式(3)の下限値は3.5であることが好ましく、4.0であることがより好ましく、4.5であることがさらに好ましい。
【0049】
1-3-4.条件式(4)
4.0 ≦ T3w/Y ≦ 8.0 ・・・(4)
但し、
T3w: 広角端における第3レンズ群の最も物体側の面から結像面までの光軸上の距離
Y : 広角端における最大像高
【0050】
条件式(4)を満足することで、ズーム全域における収差変動を抑制しつつ、当該ズームレンズの広角端における広角化と高変倍化とを実現することができる。これに対して、条件式(4)の数値が下限値以下になると、広角化を図ることは容易になるが、ズーミングの際の収差変動を抑制しつつ高変倍化を図ることが困難になる。一方、条件式(4)の数値が上限値以上になると、広角端における当該ズームレンズの光学全長が長くなるため、周辺光量を確保することが困難になる。
【0051】
上記効果を得る上で、条件式(4)の上限値は7.0であることが好ましく、6.5であることがより好ましく、6.0であることがさらに好ましい。また、条件式(4)の下限値は4.3であることが好ましく、4.5であることがより好ましい。
【0052】
1-3-5.条件式(5)
-0.10 ≦ f345w/f6iw ≦ 0.70 ・・・(5)
但し、
f345w: 広角端における第3レンズ群から第5レンズ群までの合成焦点距離
f6iw : 広角端における、第6レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離
【0053】
条件式(5)は広角端における第3レンズ群から第5レンズ群までの合成焦点距離と、第6レンズ群から当該ズームレンズにおいて最も像側に配置されるレンズ群までの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(5)を満足することで、広角端においても周辺光量の確保が容易になる。ここで、一般に、ズームレンズの広角端において広角化を図った場合、歪曲収差の補正が困難である。広角端において歪曲収差を良好に補整するには、第2レンズ群で発生する負の歪曲収差を、第3レンズ群以降に配置されるレンズ群により正の歪曲収差を発生させることにより、キャンセルする必要がある。特に、当該ズームレンズにおいてより像側に配置される第6レンズ群以降のレンズ群は、他のレンズ群と比較すると正の歪曲収差を最も発生させ易い。そこで、条件式(5)を満足する範囲内とすることで、第3レンズ群から第5レンズ群までの合成屈折力と、第6レンズ群以降のレンズ群による合成屈折力との比が適切なものとなり、広角端においても歪曲収差を良好に補正することができ、ズーム域全域において高い光学性能を有するズームレンズを得ることができる。
【0054】
これに対して、条件式(5)の数値が下限値以下になると、第3レンズ群以降のレンズ群における正の歪曲収差の発生量が小さくなり、広角端において当該ズームレンズの歪曲収差を良好に補正することが困難になる。一方、条件式(5)の数値が上限値以上になると、第3レンズ群から第5レンズ群の正の合成屈折力が弱くなるため、射出瞳位置を像面側に近づけることが困難になり、周辺光量を確保することが困難になる。
【0055】
上記効果を得る上で、条件式(5)の上限値は0.65であることが好ましく、0.60であることがより好ましく、0.55であることがさらに好ましい。また、条件式(5)の下限値は0.0であることが好ましく、0.10であることがより好ましい。
【0056】
1-3-6.条件式(6)
0.04 ≦ |f2|/ft ≦ 0.21 ・・・(6)
但し、
f2 : 第2レンズ群の焦点距離
ft : 望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
【0057】
条件式(6)は第2レンズ群の焦点距離と望遠端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(6)を満足することで、良好な光学性能を得つつ、所定の変倍比を確保することができる。
【0058】
これに対して、条件式(6)の数値が下限値以下になると、第2レンズ群の負の屈折力が適切な範囲を超えて強くなり過ぎ、歪曲収差及び像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式(6)の数値が上限値以上になると、所定の変倍比を実現することが困難になる。所定の変倍比を得るには、第1レンズ群の屈折力を弱くする必要があり、それに伴い、ズーミングの際の第1レンズ群の移動量が増大するため、当該ズームレンズの全長の短縮が困難となる。
【0059】
上記効果を得る上で、条件式(6)の上限値は0.20であることが好ましく、0.19であることがより好ましい。また、条件式(6)の下限値は0.06であることが好ましく、0.07であることがより好ましい。
【0060】
1-3-7.条件式(7)
-6.0 ≦ Cr2r/fw ≦ -0.9 ・・・(7)
但し、
Cr2r: 第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
【0061】
条件式(7)は第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径と広角端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(7)を満足することで、ズーム全域で球面収差とコマ収差とをバランスよく補正することができる。
【0062】
条件式(7)の数値が下限値以下になると、ズーム域の広角側においてコマ収差の補正が困難となる。条件式(7)の数値が上限値以上になると、ズーム域の望遠側で球面収差の補正が困難となる。
【0063】
条件式(7)の上限値は-1.0であることが好ましく、-1.1であることがより好ましく、-1.2であることがさらに好ましい。また、条件式(7)の下限値は-5.5であることが好ましく、-5.0であることがより好ましい。
【0064】
1-3-8.条件式(8)
1.45 ≦ BFw/Y ・・・(8)
但し、
BFw: 広角端における当該ズームレンズのバックフォーカス
Y : 広角端における最大像高
【0065】
条件式(8)は広角端における当該ズームレンズのバックフォーカスと当該ズームレンズの広角端における最大像高との比を規定するための条件式である。条件式(7)を満足することで、一眼レフレックスカメラ用の交換レンズに要求される適切なバックフォーカスを確保することができる。当該条件式(8)を満足しない場合、当該ズームレンズを一眼レフレックスカメラ用の交換レンズに適用することは困難になる。しかしながら、ミラーレスカメラ等のミラーボックスを備えていない種々の撮像装置の撮像光学系として当該ズームレンズを用いる場合は、広角端における全長方向の小型化を図る上では好ましい。
【0066】
1-3-9.条件式(9)
1.0 ≦ (ft/fw)/Fnom ≦ 5.0 ・・・(9)
但し、
ft : 望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
Fnom=(Fnot×Fnow)1/2
Fnot: 望遠端における当該ズームレンズのFナンバー
Fnow: 広角端における当該ズームレンズのFナンバー
【0067】
条件式(9)は当該ズームレンズの変倍比と中間焦点距離位置におけるFナンバーとの比を規定するための条件式である。条件式(9)を満足することで、広角化及び高変倍化を実現しつつ、周辺光量が豊富で高い光学性能を有するズームレンズを得ることがより容易になる。
【0068】
これに対して、条件式(9)の数値が下限値以下になると、変倍比が小さい、またはFナンバーが暗いため、全長の小型化が容易であり、本件発明に拠らずとも周辺光量を容易に確保することができる。一方、条件式(9)の数値が上限値以上になると、変倍比が高い、又はFナンバーが明るいため、全長が大型化し易い。従って、十分な周辺光量を確保することが困難となる。
【0069】
2.撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【0070】
ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレスカメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。特に、本件発明に係るズームレンズは交換レンズシステムに好適なバックフォーカスを確保することができる。そのため、光学式ファインダーや、位相差センサ、これらに光を分岐するためのリフレックスミラー等を備えた一眼レフカメラ等の撮像装置に好適である。
【0071】
次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例1】
【0072】
(1)ズームレンズの光学構成
図1は、本件発明の実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。各レンズ群間の光軸上の間隔を後述するように変化させることでズーミングを行う。
【0073】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0074】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。負メニスカスレンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0075】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0076】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0077】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、正の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成される。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0078】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0079】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成される。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0080】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0081】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0082】
なお、
図1に示す「IP」は結像面であり、具体的にはCCDセンサ、CMOSセンサ等の固体撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を表す。また、図示は省略するが、結像面IPの物体側にはカバーガラス等の実質的な屈折力を有さない平行平板等を備えていてもよい。これらの点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【0083】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該ズームレンズの面データを示す。表1において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「R」はレンズ面の曲率半径、「D」はレンズ面の光軸上の間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「ABV」はd線に対するアッベ数を示している。また、面番号の次の列に表示する「ASPH」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「STOP」は開口絞りを表している。さらに、レンズ面の光軸上の間隔の列に、「D(0)」、「D(5)」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔がズーミングの際に変化する可変間隔であることを意味する。なお、各表中の長さの単位は全て「mm」であり、画角の単位は全て「°」である。また、曲率半径の「0」、「∞(無限大)」は平面を意味する。
【0084】
表2は、当該ズームレンズの緒元表である。当該緒元表には、無限遠合焦時における当該ズームレンズの焦点距離「f」、Fナンバー「Fno」、半画角「ω」、像高「Y」を示す。但し、表2には、左側から順に、広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端におけるそれぞれの値を示している。なお、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置は上記実施の形態で述べた「fm1」、「fm2」に相当する。
【0085】
表3に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表3において、左側から順に、広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端におけるそれぞれの値を示している。なお、表中「INF」は「∞(無限大)」であることを示す。
【0086】
表4に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表4には、広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端におけるそれぞれの値を示している。なお、表中「INF」は「∞(無限大)」であることを示す。
【0087】
表5は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。
【0088】
表6は、各非球面の非球面係数である。当該非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。また、表49に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表51に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。
【0089】
X(Y)=CY2/[1+{1-(1+Κ)・C2Y2}1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10+A12・Y12
【0090】
但し、表6において、「E-a」は「×10-a」を示す。また、上記式において、「X」は光軸方向の基準面からの変位量、「C」は面頂点での曲率(C=1/R、「R」はレンズ面の曲率半径)、「Y」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「Κ」はコーニック係数、「An」はn次の非球面係数とする。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【0091】
[表1]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 168.1413 1.2000 1.90525 35.04
2 78.5634 9.7804 1.55032 75.50
3 -1085.4982 0.2000
4 69.9871 7.7008 1.59282 68.62
5 294.5093 D( 5)
6 ASPH 775.4563 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 19.9294 6.5940
8 -46.1874 0.8000 1.88300 40.80
9 73.0807 0.1500
10 52.8889 6.9648 1.84666 23.78
11 -34.5104 1.5328
12 ASPH -20.3428 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -60.5602 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 37.6675 5.2926 1.69350 53.18
16 ASPH -130.1787 0.5000
17 68.8627 4.3186 1.60562 43.71
18 -92.3248 0.8000 1.90043 37.37
19 50.7360 D(19)
20 ASPH 55.9414 4.0273 1.69350 53.18
21 ASPH -172.4382 0.2000
22 70.0663 0.8000 1.80610 33.27
23 18.9169 8.6608 1.59282 68.62
24 -65.5234 D(24)
25 -123.0409 3.6480 1.92119 23.96
26 -30.1505 0.8000 1.83481 42.72
27 67.0713 3.1292
28 -62.1691 0.8000 1.85478 24.80
29 -972.1034 0.1500
30 32.5846 3.4561 1.83481 42.72
31 69.6621 D(31)
32 ASPH 72.6925 4.1413 1.88202 37.22
33 ASPH -72.3787 0.2000
34 341.6149 0.9000 1.88300 40.80
35 19.9702 6.4946 1.59282 68.62
36 169.2609 D(36)
【0092】
[表2]
f 25.7500 35.0003 84.9975 194.2000
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.3239 31.3438 13.8129 6.1958
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0093】
[表3]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.6516 10.2769 39.2878 69.2308
D(13) 28.1719 21.4033 9.2791 1.5340
D(19) 11.0934 5.7006 1.2877 1.0000
D(24) 1.3110 1.5313 5.0055 6.7970
D(31) 6.6982 6.4779 3.0036 1.2122
D(36) 38.9534 48.2523 72.6131 80.8584
【0094】
[表4]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 824.2793 819.5164 782.6819 752.5264
D( 5) 1.9722 9.4838 37.6244 63.6578
D(13) 28.8513 22.1963 10.9426 7.1069
D(19) 11.0934 5.7006 1.2877 1.0000
D(24) 1.3110 1.5313 5.0055 6.7970
D(31) 6.6982 6.4779 3.0036 1.2122
D(36) 38.9534 48.2523 72.6131 80.8584
【0095】
[表5]
群番号 焦点距離
G1 126.9517
G2 -18.3892
G3 70.8022
G4 40.8467
G5 -61.6661
G6 105.9160
【0096】
[表6]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 1.49358E-05 -5.36817E-08 2.42574E-10 -5.47728E-13 5.11973E-16
7 0 1.13348E-05 -4.09578E-08 5.56704E-10 -3.09045E-12 1.60507E-14
12 0 2.62868E-06 6.62000E-08 -2.55918E-10 1.64741E-12 -4.12857E-15
13 0 -3.02234E-06 4.55306E-08 -2.68929E-10 9.38950E-13 -1.75016E-15
15 0 -4.64004E-06 -2.50352E-09 -4.62691E-11 -1.45704E-13 -1.23053E-16
16 0 -2.15567E-07 -4.36027E-09 -1.75783E-11 -3.70200E-13 4.08544E-16
20 0 5.12744E-06 1.94400E-08 2.11119E-11 -1.65298E-13 -3.48964E-16
21 0 7.33689E-06 1.63550E-08 5.92235E-12 3.66504E-15 -1.03913E-15
32 0 -1.08962E-06 2.15556E-09 4.91619E-11 -9.82625E-14 0.00000E+00
33 0 6.92413E-06 3.50540E-09 5.35976E-11 -1.24213E-13 6.01622E-18
【0097】
また、
図2~
図5に当該実施例1のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差を表す図では、縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線(波長587.56nm)、破線がg線(波長435.84nm)における球面収差を示す。非点収差を表す図では、縦軸は半画角、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線に対するサジタル像面(ds)、点線がd線に対するメリジオナル像面(dm)を示す。歪曲収差を表す図では、縦軸は半画角、横軸に%をとり、歪曲収差を表す。これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【実施例2】
【0098】
(1)ズームレンズの光学構成
図6は、本件発明の実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。各レンズ群間の光軸上の間隔を後述するように変化させることでズーミングを行う。
【0099】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0100】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。両凹レンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0101】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0102】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0103】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、正の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0104】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、両凹レンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0105】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成される。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0106】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、さらに再度像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0107】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0108】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表7に、当該ズームレンズの面データを示し、表8に当該ズームレンズの緒元表を示す。表9に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表10に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表11は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表12は、各非球面の非球面係数である。また、表49に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表51に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図7~
図10に、当該実施例2のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0109】
[表7]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 162.7368 1.2000 1.90525 35.04
2 78.2170 10.0090 1.55032 75.50
3 -1596.7818 0.2000
4 71.0638 7.9547 1.59282 68.62
5 315.2888 D( 5)
6 ASPH -1732.8335 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 19.5780 6.6232
8 -49.8637 0.8000 1.88300 40.80
9 94.2188 0.1500
10 61.2249 6.4516 1.84666 23.78
11 -33.7009 1.4319
12 ASPH -19.7719 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -55.2406 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 40.3039 4.9199 1.69350 53.18
16 ASPH -137.3098 0.5000
17 102.0529 4.4081 1.60562 43.71
18 -57.7052 0.8000 1.90043 37.37
19 78.6368 D(19)
20 ASPH 55.6250 3.9148 1.69350 53.18
21 ASPH -197.7893 0.2000
22 64.4327 0.8000 1.80610 33.27
23 19.0220 8.6802 1.59282 68.62
24 -63.9908 D(24)
25 -90.8216 4.1923 1.92119 23.96
26 -26.6471 0.8000 1.80610 40.93
27 69.5600 1.9142
28 -622.7795 0.8000 1.92119 23.96
29 76.9949 0.1500
30 32.7933 4.2675 1.83400 37.34
31 314.2899 D(31)
32 ASPH 897.8306 2.6109 1.86100 37.10
33 ASPH -76.9346 0.2000
34 395.7317 0.9000 1.88300 40.80
35 21.9718 6.1464 1.59282 68.62
36 393.0569 D(36)
【0110】
[表8]
f 25.7500 35.0001 84.9962 194.2000
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.2805 31.3108 13.8025 6.1710
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0111】
[表9]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.6928 10.5413 37.6458 69.8539
D(13) 27.2652 20.5370 8.8030 1.5000
D(19) 15.1603 10.3945 2.7559 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.2031 6.0235
D(31) 5.9235 5.9235 3.0203 1.2000
D(36) 38.9845 48.2301 75.7221 80.3373
【0112】
[表10]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 824.0490 818.4490 783.2251 755.4605
D( 5) 1.9849 9.7093 35.9894 63.7979
D(13) 27.9731 21.3689 10.4593 7.5560
D(19) 15.1603 10.3945 2.7559 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.2031 6.0235
D(31) 5.9235 5.9235 3.0203 1.2000
D(36) 38.9845 48.2301 75.7221 80.3373
【0113】
[表11]
群番号 焦点距離
G1 127.1215
G2 -18.7131
G3 74.6645
G4 39.6042
G5 -132.3389
G6 -5186.2201
【0114】
[表12]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 2.14357E-05 -7.92634E-08 2.94589E-10 -6.18901E-13 5.22977E-16
7 0 1.71441E-05 -3.90128E-08 6.60403E-10 -3.64089E-12 1.98235E-14
12 0 7.28409E-06 1.06101E-07 -3.17015E-10 8.71656E-13 -1.66962E-15
13 0 -7.54145E-07 6.12783E-08 -3.27965E-10 2.59437E-13 4.34789E-16
15 0 -5.18719E-06 2.40256E-10 -4.25997E-11 -1.03513E-13 -6.44623E-16
16 0 -1.23689E-06 -5.35601E-09 -6.67721E-12 -3.40933E-13 -1.08958E-16
20 0 6.85582E-06 5.63005E-09 1.33628E-11 -7.11626E-14 -5.67359E-16
21 0 9.85944E-06 4.53441E-09 -2.30120E-11 1.88092E-13 -1.26892E-15
32 0 6.67356E-07 3.52863E-09 4.08570E-11 6.51104E-13 0.00000E+00
33 0 7.54058E-06 6.04742E-09 9.23200E-11 1.94675E-13 1.54376E-15
【実施例3】
【0115】
(1)ズームレンズの光学構成
図11は、本件発明の実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。
【0116】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0117】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。両凹レンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0118】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0119】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13とを接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0120】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、正の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0121】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0122】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0123】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、さらに再度像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0124】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0125】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表13に、当該ズームレンズの面データを示し、表14に当該ズームレンズの緒元表を示す。表15に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表16に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表17は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表18は、各非球面の非球面係数である。また、表49に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表51に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図12~
図15に、当該実施例3のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0126】
[表13]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 165.8099 1.2000 1.90525 35.04
2 78.5522 10.3743 1.55032 75.50
3 -1525.1834 0.2000
4 74.1857 8.2597 1.59282 68.62
5 403.0533 D( 5)
6 ASPH -1119.9809 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 20.0089 6.2700
8 -48.8826 0.8000 1.88300 40.80
9 72.0626 0.1500
10 50.5688 5.4600 1.84666 23.78
11 -34.1247 1.4497
12 ASPH -20.2008 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -62.3139 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 38.1831 4.4898 1.69350 53.18
16 ASPH -273.8063 0.5000
17 56.0765 4.5994 1.60342 38.03
18 -78.8630 0.8000 1.90043 37.37
19 52.0652 D(19)
20 ASPH 47.7060 4.2066 1.69350 53.18
21 ASPH -155.7317 0.2000
22 82.5322 0.8000 1.80610 33.27
23 18.2822 7.7078 1.59282 68.62
24 -118.8617 D(24)
25 -93.7602 4.1230 1.92119 23.96
26 -25.9363 0.8000 1.80100 34.97
27 69.8628 1.7851
28 646.3636 0.8000 1.92286 20.88
29 90.8524 0.1500
30 33.1074 3.8277 1.85026 32.27
31 89.7183 D(31)
32 ASPH 92.2830 3.2232 1.85135 40.10
33 ASPH -138.4016 0.2000
34 95.9868 0.9000 1.88300 40.80
35 21.3124 6.5845 1.59282 68.62
36 236.0908 D(36)
【0127】
[表14]
f 25.7500 35.0001 84.9907 194.2000
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.2947 31.3308 13.8106 6.1753
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0128】
[表15]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.6507 10.4002 38.3957 70.5925
D(13) 26.9869 20.4993 8.7555 1.5000
D(19) 8.3988 4.3124 1.0359 1.0000
D(24) 1.4475 2.1914 6.8713 8.9980
D(31) 8.7505 8.0066 3.3266 1.2000
D(36) 40.6544 49.6830 77.8602 83.6360
【0129】
[表16]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 827.6503 821.4461 780.2937 749.6125
D( 5) 1.9836 9.6189 36.7997 64.7755
D(13) 27.6540 21.2806 10.3516 7.3170
D(19) 8.3988 4.3124 1.0359 1.0000
D(24) 1.4475 2.1914 6.8713 8.9980
D(31) 8.7505 8.0066 3.3266 1.2000
D(36) 40.6544 49.6830 77.8602 83.6360
【0130】
[表17]
群番号 焦点距離
G1 127.5714
G2 -18.2939
G3 77.3367
G4 46.5886
G5 -113.2981
G6 113.8204
【0131】
[表18]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 2.03882E-05 -8.09970E-08 3.34113E-10 -7.05472E-13 6.00364E-16
7 0 1.66583E-05 -6.53023E-08 8.35606E-10 -5.07095E-12 2.49529E-14
12 0 2.81623E-06 7.95236E-08 -2.95493E-10 1.75821E-12 -4.15850E-15
13 0 -3.15010E-06 5.06987E-08 -2.84964E-10 7.30040E-13 -8.65524E-16
15 0 -4.71032E-06 -6.62268E-09 -6.22322E-11 -1.00031E-13 -6.29671E-16
16 0 -9.91330E-07 -1.21087E-08 -2.36708E-11 -3.87355E-13 7.78766E-17
20 0 6.36783E-06 1.09272E-08 2.98676E-11 -7.55697E-14 -6.59365E-16
21 0 8.91180E-06 1.12400E-08 -1.00281E-11 1.94586E-13 -1.55387E-15
32 0 9.61010E-07 -8.43995E-10 -1.08654E-11 5.30986E-14 0.00000E+00
33 0 6.48793E-06 1.43901E-09 1.97788E-11 -1.27897E-13 3.58924E-16
【実施例4】
【0132】
(1)ズームレンズの光学構成
図16は、本件発明の実施例4のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。
【0133】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0134】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。両凹レンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0135】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0136】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0137】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、正の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0138】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、両凹レンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0139】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0140】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、さらに再度像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0141】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0142】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表19に、当該ズームレンズの面データを示し、表20に当該ズームレンズの緒元表を示す。表21に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表22に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表23は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表24は、各非球面の非球面係数である。また、表49に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表51に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図17~
図20に、当該実施例4のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0143】
[表19]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 167.7189 1.2000 1.90525 35.04
2 78.9477 10.1259 1.55032 75.50
3 -1164.3309 0.2000
4 70.1709 7.9668 1.59282 68.62
5 292.0087 D( 5)
6 ASPH -707.4427 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 19.9071 6.7373
8 -49.3988 0.8000 1.88300 40.80
9 112.0584 0.1500
10 67.4146 6.4608 1.84666 23.78
11 -33.6613 1.4663
12 ASPH -20.0434 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -57.0557 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 41.4507 4.9155 1.69350 53.18
16 ASPH -123.9765 0.5000
17 96.5320 4.3807 1.60562 43.71
18 -61.0872 0.8000 1.90043 37.37
19 74.8544 D(19)
20 ASPH 60.9528 3.6710 1.69350 53.18
21 ASPH -221.7295 0.2000
22 56.4168 0.8000 1.80610 33.27
23 19.3832 9.0368 1.59282 68.62
24 -51.5853 D(24)
25 -86.0054 3.7341 1.92119 23.96
26 -25.9571 0.8000 1.80610 40.93
27 63.9267 1.9337
28 -701.4860 0.8000 1.92119 23.96
29 72.4784 0.1500
30 31.1390 3.5298 1.83400 37.34
31 93.8403 D(31)
32 ASPH 112.4853 3.2751 1.86100 37.10
33 ASPH -91.6085 0.2000
34 304.2775 0.9000 1.88300 40.80
35 20.6073 5.8802 1.59282 68.62
36 192.2451 D(36)
【0144】
[表20]
f 25.7500 34.9991 85.0069 194.1996
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.2870 31.3505 13.8033 6.1698
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0145】
[表21]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.6714 10.4037 38.1312 70.1712
D(13) 28.2291 21.5498 9.3523 1.5000
D(19) 13.9184 8.7942 2.0266 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 3.6475 5.3966
D(31) 5.3797 5.3798 3.0322 1.2829
D(36) 38.9685 48.1406 73.6260 77.5200
【0146】
[表22]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 825.3189 820.2177 785.9701 758.9152
D( 5) 1.9637 9.5757 36.4672 64.1589
D(13) 28.9368 22.3778 11.0163 7.5124
D(19) 13.9184 8.7942 2.0266 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 3.6475 5.3966
D(31) 5.3797 5.3798 3.0322 1.2829
D(36) 38.9685 48.1406 73.6260 77.5200
【0147】
[表23]
群番号 焦点距離
G1 127.5458
G2 -18.7557
G3 74.0311
G4 36.1870
G5 -66.9363
G6 318.9564
【0148】
[表24]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 2.19436E-05 -7.90817E-08 2.89534E-10 -5.99750E-13 4.87479E-16
7 0 1.75828E-05 -3.02179E-08 5.51020E-10 -2.85297E-12 1.71283E-14
12 0 6.63017E-06 1.01165E-07 -3.21907E-10 9.48979E-13 -1.63158E-15
13 0 -7.28966E-07 5.69247E-08 -3.22801E-10 3.77480E-13 4.88829E-17
15 0 -5.19697E-06 1.84730E-10 -4.15841E-11 -1.04602E-13 -7.37745E-16
16 0 -1.23125E-06 -4.14669E-09 -3.64434E-12 -3.48600E-13 -1.56229E-16
20 0 6.91449E-06 4.55072E-09 9.35590E-12 -5.15720E-14 -6.27900E-16
21 0 1.02834E-05 2.34791E-09 -1.99786E-11 1.71903E-13 -1.30072E-15
32 0 1.05398E-07 1.93354E-09 -4.61850E-12 3.78852E-13 0.00000E+00
33 0 7.25408E-06 5.19700E-09 3.07770E-11 1.01218E-13 7.56227E-16
【実施例5】
【0149】
(1)ズームレンズの光学構成
図21は、本件発明の実施例5のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。
【0150】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0151】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。両凹レンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0152】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0153】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0154】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、負の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0155】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、両凹レンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0156】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0157】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6は同一軌跡で移動する。
【0158】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0159】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表25に、当該ズームレンズの面データを示し、表26に当該ズームレンズの緒元表を示す。表27に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表28に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表29は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表30は、各非球面の非球面係数である。また、表50に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表52に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図22~
図25に、当該実施例5のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0160】
[表25]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 184.8225 1.2000 1.90525 35.04
2 81.1557 9.7335 1.55032 75.50
3 -762.4459 0.2000
4 74.9733 8.2443 1.59282 68.62
5 387.8130 D( 5)
6 ASPH -682.9006 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 21.1087 6.8461
8 -48.8171 0.8000 1.88300 40.80
9 74.9074 0.1500
10 52.3578 5.5517 1.84666 23.78
11 -34.6820 0.9913
12 ASPH -25.3062 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -150.0000 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 38.6048 4.3938 1.69304 52.93
16 ASPH -134.1112 0.5000
17 71.0855 3.7891 1.59551 39.24
18 -81.1769 0.8000 1.90366 31.31
19 56.0233 D(19)
20 ASPH 42.1002 3.5632 1.69304 52.93
21 ASPH -1845.6420 0.2000
22 59.3146 0.8000 1.80610 40.93
23 16.8751 8.0654 1.59282 68.62
24 -51.5148 D(24)
25 -98.5981 3.2973 1.92119 23.96
26 -30.5403 0.8000 1.79952 42.22
27 62.2159 2.1267
28 -134.5315 0.8000 1.95375 32.32
29 63.8962 0.1500
30 29.9699 3.6174 1.83400 37.34
31 106.6803 D(31)
32 ASPH 66.5774 2.7983 1.86100 37.10
33 ASPH -1660.1905 0.2000
34 57.0580 0.9000 1.88300 40.80
35 17.0749 6.6434 1.59282 68.62
36 80.4115 D(36)
【0161】
[表26]
f 25.7498 34.9997 119.9726 290.7901
Fno 4.1094 4.5539 6.0814 6.4800
ω 41.2186 31.2703 9.8788 4.1674
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0162】
[表27]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.7327 9.9809 51.2558 72.7993
D(13) 34.9919 27.7460 11.4800 1.5000
D(19) 17.2042 10.2175 1.0000 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.3982 7.5926
D(31) 7.4925 7.4925 4.3944 1.2000
D(36) 39.0184 49.1064 82.2613 107.7070
【0163】
[表28]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 816.4987 813.3951 764.4488 727.4400
D( 5) 2.0302 9.1735 48.8464 66.6946
D(13) 35.6944 28.5534 13.8894 7.6047
D(19) 17.2042 10.2175 1.0000 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.3982 7.5926
D(31) 7.4925 7.4925 4.3944 1.2000
D(36) 39.0184 49.1064 82.2613 107.7070
【0164】
[表29]
群番号 焦点距離
G1 130.4988
G2 -18.7594
G3 73.2986
G4 35.9949
G5 -48.7627
G6 183.3514
【0165】
[表30]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 1.92257E-05 -8.27019E-08 2.56109E-10 -4.09692E-13 2.38133E-16
7 0 1.89306E-05 -4.86026E-08 3.78184E-10 -2.25419E-12 1.04604E-14
12 0 -3.19763E-06 5.14910E-08 -4.23593E-10 2.53309E-12 -5.04958E-15
13 0 -6.96844E-06 3.40560E-08 -3.71517E-10 2.12370E-12 -4.53010E-15
15 0 -5.09710E-06 2.16319E-09 -2.07521E-10 1.56196E-12 -1.00205E-14
16 0 -1.41520E-06 -1.53129E-08 5.97943E-11 -2.52429E-13 -5.36289E-15
20 0 2.76393E-06 -5.75944E-09 6.41771E-11 -2.98688E-13 -7.11339E-16
21 0 5.92135E-06 3.57989E-09 -1.53862E-10 1.02130E-12 -4.01818E-15
32 0 3.23854E-06 -5.85794E-09 -1.10678E-10 8.76006E-14 0.00000E+00
33 0 9.24999E-06 9.94371E-10 -1.61609E-10 1.69517E-13 5.82655E-17
【実施例6】
【0166】
(1)ズームレンズの光学構成
図26は、本件発明の実施例6のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、正の屈折力を有する第7レンズ群G7とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。
【0167】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成される。
【0168】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成される。負メニスカスレンズL4及び負メニスカスレンズL7はどちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0169】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成される。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0170】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズから構成される。両凸レンズL11は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0171】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、負の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0172】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズから構成される。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成される。
【0173】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成される。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0174】
第7レンズ群G7は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0175】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動し、第7レンズ群G7は光軸上に固定される。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6は同一軌跡で移動する。
【0176】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0177】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表31に、当該ズームレンズの面データを示し、表32に当該ズームレンズの緒元表を示す。表33に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表34に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表35は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表36は、各非球面の非球面係数である。また、表50に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表52に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図27~
図30に、当該実施例6のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0178】
[表31]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 156.4223 1.2000 1.90525 35.04
2 76.3327 10.0989 1.55032 75.50
3 -2793.9958 0.2000
4 69.1384 8.0946 1.59282 68.62
5 291.0807 D( 5)
6 ASPH 1090.2146 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 19.2696 6.4744
8 -48.0296 0.8000 1.88300 40.80
9 83.9972 0.1500
10 63.1871 8.4749 1.84666 23.78
11 -33.2519 1.4961
12 ASPH -19.5570 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -51.8808 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 40.6509 5.2262 1.69350 53.18
16 ASPH -121.5545 0.5000
17 55.6779 4.4574 1.60562 43.71
18 -125.2885 0.8000 1.90043 37.37
19 42.5008 D(19)
20 ASPH 60.7812 3.7080 1.69350 53.18
21 ASPH -238.9331 0.2000
22 55.2010 0.8000 1.80610 33.27
23 19.7549 8.7347 1.59282 68.62
24 -57.4389 D(24)
25 -110.9310 3.4349 1.92119 23.96
26 -31.3766 0.8000 1.83481 42.72
27 75.6060 3.4814
28 -43.5563 0.8000 1.85478 24.80
29 -165.3994 0.1500
30 33.9509 3.1576 1.83481 42.72
31 66.5266 D(31)
32 ASPH 70.5292 4.5454 1.88202 37.22
33 ASPH -57.2955 0.2000
34 5652.5084 0.9000 1.88300 40.80
35 19.3555 6.2940 1.59282 68.62
36 92.8622 D(36)
37 -168.3932 3.0571 1.51680 64.20
38 -73.5369 D(38)
【0179】
[表32]
f 25.7500 34.9999 84.9996 194.2000
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.3248 31.2987 13.8094 6.1960
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0180】
[表33]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.7226 10.5179 40.9038 69.2102
D(13) 26.0829 20.1420 9.0658 1.5488
D(19) 11.3814 6.6798 2.8125 1.4247
D(24) 1.3000 1.9018 4.8826 5.7837
D(31) 5.6874 5.0856 2.1048 1.2036
D(36) 2.5000 12.2556 37.5089 48.5032
D(38) 36.3092 36.3092 36.3092 36.3092
【0181】
[表34]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 822.2248 815.2825 774.5481 744.1492
D( 5) 2.0250 9.6974 39.0832 63.2749
D(13) 26.7805 20.9625 10.8864 7.4842
D(19) 11.3814 6.6798 2.8125 1.4247
D(24) 1.3000 1.9018 4.8826 5.7837
D(31) 5.6874 5.0856 2.1048 1.2036
D(36) 2.5000 12.2556 37.5089 48.5032
D(38) 36.3092 36.3092 36.3092 36.3092
【0182】
[表35]
群番号 焦点距離
G1 126.3590
G2 -18.5168
G3 76.8145
G4 37.0956
G5 -52.3137
G6 131.7376
G7 249.8620
【0183】
[表36]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 1.82164E-05 -6.14390E-08 1.74948E-10 -2.06282E-13 9.82579E-19
7 0 1.54701E-05 -3.41912E-08 8.13779E-10 -6.33454E-12 2.97130E-14
12 0 1.32289E-05 7.15967E-08 -3.96928E-10 1.75039E-12 -2.45515E-15
13 0 3.83720E-06 2.77151E-08 -3.62244E-10 1.17308E-12 -1.62154E-15
15 0 -4.87049E-06 -3.82338E-09 -3.47057E-11 -1.68407E-13 -4.21234E-19
16 0 -1.16570E-06 -7.46157E-09 -1.41918E-11 -2.70407E-13 2.53450E-16
20 0 6.20913E-06 1.57373E-08 -9.19652E-12 -2.18024E-13 5.80125E-17
21 0 7.73543E-06 1.58852E-08 -3.75268E-11 -3.43456E-14 -5.93375E-16
32 0 -5.02495E-07 4.38743E-09 5.37131E-11 -1.43615E-13 0.00000E+00
33 0 8.82384E-06 3.13928E-09 5.52424E-11 -1.69236E-13 6.25314E-18
【実施例7】
【0184】
(1)ズームレンズの光学構成
図31は、本件発明の実施例7のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7とから構成されている。開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に、第3レンズ群G3に隣接して配置される。
【0185】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0186】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。負メニスカスレンズL4及び負メニスカスレンズL7は、どちらも両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0187】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL8は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0188】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び両凸レンズL13を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL11は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0189】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、正の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0190】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と両凹レンズL15とを接合した接合レンズで構成される。第5Bレンズ群G5Bは、物体側から順に、両凹レンズL16と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17とから構成されている。
【0191】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL19及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL20を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL18は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0192】
第7レンズ群G7は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成されている。
【0193】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、再度像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動し、第7レンズ群G7は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0194】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0195】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表37に、当該ズームレンズの面データを示し、表38に当該ズームレンズの緒元表を示す。表39に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表40に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表41は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表42は、各非球面の非球面係数である。また、表50に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表52に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図32~
図35に、当該実施例7のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0196】
[表37]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 160.2378 1.2000 1.90525 35.04
2 77.4740 9.6112 1.55032 75.50
3 -1624.0109 0.2000
4 70.8502 7.5974 1.59282 68.62
5 308.3747 D( 5)
6 ASPH 248.8162 1.4000 1.88202 37.22
7 ASPH 19.1044 6.6398
8 -46.1514 0.8000 1.88300 40.80
9 77.9692 0.1500
10 55.9303 6.8812 1.84666 23.78
11 -34.4888 1.2729
12 ASPH -21.8384 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -77.4691 D(13)
14 STOP 0.0000 1.1000
15 ASPH 37.2310 5.2253 1.69350 53.18
16 ASPH -135.9227 0.5000
17 74.6176 4.2677 1.60562 43.71
18 -83.5345 0.8000 1.90043 37.37
19 52.6928 D(19)
20 ASPH 54.0645 4.0652 1.69350 53.18
21 ASPH -181.2938 0.2000
22 66.1945 0.8000 1.80610 33.27
23 18.5752 8.6045 1.59282 68.62
24 -70.5337 D(24)
25 -114.3948 3.6908 1.92119 23.96
26 -29.1686 0.8000 1.83481 42.72
27 70.1594 2.9851
28 -66.6474 0.8000 1.85478 24.80
29 1244.2339 0.1500
30 33.3118 3.6272 1.83481 42.72
31 85.0991 D(31)
32 ASPH 83.3027 3.7052 1.88202 37.22
33 ASPH -84.6736 0.2000
34 95.0778 0.9000 1.88300 40.80
35 19.4917 6.9070 1.59282 68.62
36 229.4090 D(36)
37 201.5041 1.2000 1.48749 70.24
38 61.0094 D(38)
【0197】
[表38]
f 25.7500 35.0006 84.9922 194.2000
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 41.3106 31.4933 13.8121 6.1693
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0198】
[表39]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 2.6763 8.9792 36.7018 69.0435
D(13) 27.8753 21.1140 9.3942 1.6136
D(19) 12.3590 6.7686 1.6298 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.5565 6.2136
D(31) 6.1136 6.1136 2.8570 1.2000
D(36) 1.2000 1.3411 1.2291 6.2001
D(38) 36.2834 45.9979 72.3481 70.7182
【0199】
[表40]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 824.8120 821.0051 783.9030 756.6305
D( 5) 1.9896 8.1992 35.1407 63.4173
D(13) 28.5619 21.8940 10.9553 7.2398
D(19) 12.3590 6.7686 1.6298 1.0000
D(24) 1.3000 1.3000 4.5565 6.2136
D(31) 6.1136 6.1136 2.8570 1.2000
D(36) 1.2000 1.3411 1.2291 6.2001
D(38) 36.2834 45.9979 72.3481 70.7182
【0200】
[表41]
群番号 焦点距離
G1 126.8138
G2 -18.4615
G3 72.9965
G4 40.6900
G5 -66.1593
G6 75.5765
G7 -180.0000
【0201】
[表42]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 1.12720E-05 -5.72932E-08 2.68281E-10 -5.41988E-13 3.99845E-16
7 0 1.01735E-05 -6.32362E-08 7.04605E-10 -4.41865E-12 2.16806E-14
12 0 2.13865E-06 5.34189E-08 -3.33576E-10 1.71627E-12 -3.30061E-15
13 0 -4.69517E-06 3.50780E-08 -2.79575E-10 9.39239E-13 -1.39883E-15
15 0 -5.50773E-06 -2.75342E-09 -4.78273E-11 -1.57552E-13 -2.47812E-16
16 0 -1.27378E-06 -3.73205E-09 -2.05715E-11 -3.94894E-13 3.52041E-16
20 0 5.34069E-06 2.01981E-08 1.41476E-11 -1.81128E-13 -2.50102E-16
21 0 7.53090E-06 1.47024E-08 4.39478E-12 1.05051E-15 -1.02080E-15
32 0 -1.20801E-06 -1.11899E-09 3.57205E-11 -1.20992E-13 0.00000E+00
33 0 6.57219E-06 1.81006E-09 3.20610E-11 -1.24197E-13 -3.71749E-18
【実施例8】
【0202】
(1)ズームレンズの光学構成
図36は、本件発明の実施例8のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。開口絞りは、第3レンズ群G3の物体側に隣接して配置される。
【0203】
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成されている。
【0204】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹レンズL5及び両凸レンズL6を接合した接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7とから構成されている。負メニスカスレンズL4は物体側面に、非球面形状に成型された複合樹脂膜が貼付された複合樹脂型非球面レンズである。負メニスカスレンズL7は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0205】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9とから構成されている。両凸レンズL8は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0206】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10及び両凸レンズL11を接合した接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成される。正メニスカスレンズL12は物体側面に、非球面形状に成型された複合樹脂膜が貼付された複合樹脂型非球面レンズである。
【0207】
第5レンズ群G5は、負の屈折力を有する第5Aレンズ群G5Aと、負の屈折力を有する第5Bレンズ群G5Bとから構成されている。第5Aレンズ群G5Aは光軸と垂直方向に移動可能に構成されている。手振れ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、第5Aレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることで像位置を補正し、振動に伴う像ブレを補正することができる。
【0208】
第5Aレンズ群G5Aは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と両凹レンズL14とを接合した接合レンズから構成されている。第5Bレンズ群G5Bは物体側から順に、両凹レンズL15と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16とから構成されている。
【0209】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL17と、両凹レンズL18及び両凸レンズL19を接合した接合レンズとから構成されている。両凸レンズL17は像側面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
【0210】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第2レンズ群G2はまず像側に移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側へ移動し、第6レンズ群G6は物体側へ移動する。ズーミングに際し、第4レンズ群G4と第6レンズ群G6とは同一軌跡で移動する。
【0211】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第2レンズ群G2が物体側に移動することで行う。
【0212】
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表43に、当該ズームレンズの面データを示し、表44に当該ズームレンズの緒元表を示す。表45に、無限遠合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表46に、撮影距離(撮像距離)が1mの近接物体への合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表47は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表48は、各非球面の非球面係数である。また、表50に条件式(1)~条件式(9)の値を示す。さらに、表52に条件式(1)~条件式(9)の値を求めるために必要な各変数の値を示す。また、
図37~
図40に、当該実施例8のズームレンズの広角端、第1の中間焦点距離位置、第2の中間焦点距離位置、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0213】
[表43]
面番号 R D Nd ABV
物体面 ∞ D( 0)
1 125.5473 1.3000 1.92119 23.96
2 66.7865 6.6542 1.55032 75.50
3 327.6004 0.2000
4 66.7072 5.5662 1.85150 40.78
5 200.5333 D( 5)
6 ASPH 121.5567 0.1500 1.51460 49.96
7 103.8273 1.2000 1.95375 32.32
8 16.5583 6.1790
9 -63.3104 0.8000 1.85150 40.78
10 20.9482 6.3201 1.85478 24.80
11 -41.5585 1.5865
12 ASPH -22.2271 1.1000 1.59201 67.02
13 ASPH -42.6211 D(13)
14 STOP 0.0000 1.2000
15 ASPH 27.7732 4.2379 1.69350 53.18
16 ASPH -528.4763 1.0453
17 52.7990 1.0000 1.80610 33.27
18 29.1195 D(18)
19 33.3491 0.8000 1.80518 25.46
20 17.2433 7.2899 1.59282 68.62
21 -64.2082 0.1500
22 ASPH -194.6783 0.2014 1.51460 49.96
23 -124.6408 1.9077 1.67270 32.17
24 -67.9744 D(24)
25 -70.1638 3.9104 1.92119 23.96
26 -20.6135 0.8000 1.83400 37.21
27 85.0594 2.8488
28 -47.0375 0.8000 1.83481 42.72
29 196.3548 0.1500
30 34.8007 3.9649 1.84666 23.78
31 280.5641 D(31)
32 286.9141 3.5413 1.95375 32.32
33 ASPH -47.4107 0.2000
34 -1181.6879 0.9000 1.85478 24.80
35 19.8593 7.3481 1.59282 68.62
36 -170.6347 D(36)
【0214】
[表44]
f 24.7000 35.0000 73.0073 101.9997
Fno 4.1100 4.1100 4.1100 4.1100
ω 42.2346 31.3312 16.0123 11.6339
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
【0215】
[表45]
可変間隔 [無限遠合焦時]
D( 0) INF INF INF INF
D( 5) 3.2419 9.3600 29.8224 43.7602
D(13) 24.8393 15.5695 4.4008 1.5000
D(18) 4.9244 2.1854 1.2907 1.2811
D(24) 1.3000 3.0446 6.2767 6.9629
D(31) 6.8632 5.1186 1.8868 1.2000
D(36) 38.9777 47.5119 67.0024 70.4735
【0216】
[表46]
可変間隔 [撮影距離1m合焦時]
D( 0) 846.5019 843.8584 815.9686 801.4708
D( 5) 2.5318 8.5436 28.3737 41.3513
D(13) 25.5494 16.3859 5.8496 3.9089
D(18) 4.9244 2.1854 1.2907 1.2811
D(24) 1.3000 3.0446 6.2767 6.9629
D(31) 6.8632 5.1186 1.8868 1.2000
D(36) 38.9777 47.5119 67.0024 70.4735
【0217】
[表47]
群番号 焦点距離
G1 114.5990
G2 -18.5642
G3 64.4514
G4 38.5334
G5 -51.7619
G6 77.2638
【0218】
[表48]
非球面係数
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
6 0 4.65193E-06 -1.97601E-08 6.76607E-11 -2.25110E-13 5.70452E-16
12 0 2.03595E-07 2.28155E-08 -7.84482E-10 2.04602E-12 -1.15570E-14
13 0 -1.39973E-05 -6.94876E-09 -5.10022E-10 -1.75094E-13 7.15614E-16
15 0 -9.52634E-06 1.19012E-08 -1.95517E-10 -7.05946E-15 1.23072E-15
16 0 -5.52765E-06 9.31075E-09 -4.68912E-11 -8.73955E-13 3.67889E-15
22 0 -1.19581E-05 6.19716E-09 3.22951E-10 -2.22061E-12 8.66431E-15
33 0 8.70991E-06 1.04240E-08 4.42826E-12 -1.13151E-13 3.13258E-16
【0219】
[表49]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) f34w/|f5| 0.549 0.263 0.314 0.490
条件式(2) fw/f5iw -0.139 -0.203 0.026 -0.303
条件式(3) f1/fw 4.930 4.937 4.954 4.953
条件式(4) T3w/Y 4.917 4.973 4.851 4.857
条件式(5) f345w/f6iw 0.401 -0.008 0.369 0.127
条件式(6) |f2|/ft 0.095 0.096 0.094 0.097
条件式(7) Cr2r/fw -2.352 -2.145 -2.420 -2.216
条件式(8) BFw/Y 1.801 1.802 1.879 1.801
条件式(9) (ft/fw)/Fnom 1.835 1.835 1.835 1.835
【0220】
[表50]
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
条件式(1) f34w/|f5| 0.689 0.633 0.520 0.548
条件式(2) fw/f5iw -0.382 -0.148 -0.158 -0.057
条件式(3) f1/fw 5.068 4.907 4.925 4.640
条件式(4) T3w/Y 5.014 5.010 4.932 4.306
条件式(5) f345w/f6iw 0.238 0.329 0.567 0.533
条件式(6) |f2|/ft 0.065 0.095 0.095 0.182
条件式(7) Cr2r/fw -5.825 -2.015 -3.009 -1.726
条件式(8) BFw/Y 1.804 1.676 1.677 1.802
条件式(9) (ft/fw)/Fnom 2.188 1.835 1.835 1.005
【0221】
[表51]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
f1 126.952 127.122 127.571 127.546
f2 -18.389 -18.713 -18.294 -18.756
f3 70.802 74.665 77.337 74.031
f4 40.847 39.604 46.589 36.187
f5 -61.666 -132.339 -113.298 -66.936
f6 105.916 -5186.220 113.820 318.956
f7 - - - -
f34w 33.848 34.851 35.530 32.812
f5iw -185.460 -126.545 1007.047 -85.108
f6iw 105.916 -5186.220 113.820 318.956
f345w 42.489 40.174 41.992 40.492
T3w 106.375 107.573 104.948 105.074
Cr2r -60.560 -55.241 -62.314 -57.056
BFw 38.953 38.985 40.654 38.969
Fnom 4.110 4.110 4.110 4.110
【0222】
[表52]
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
f1 130.499 126.359 126.814 114.599
f2 -18.759 -18.517 -18.462 -18.564
f3 73.299 76.815 72.997 64.451
f4 35.995 37.096 40.690 38.533
f5 -48.763 -52.314 -66.159 -51.762
f6 183.351 131.738 75.577 77.264
f7 - 249.862 -180.000 -
f34w 33.616 33.090 34.424 28.355
f5iw -67.361 -173.978 -163.416 -433.278
f6iw 183.351 90.882 118.454 77.264
f345w 43.600 43.330 42.876 41.143
T3w 108.460 108.381 106.684 93.161
Cr2r -150.000 -51.881 -77.469 -42.621
BFw 39.018 36.309 36.283 38.978
Fnom 5.160 4.110 4.110 4.110
【産業上の利用可能性】
【0223】
本件発明によれば周辺光量が豊富で高い光学性能を有し、且つ、高変倍比のズームレンズ及び当該ズームレンズ有する撮像装置を提供することができる。当該ズームレンズは、一眼レフレックスカメラ、ミラーレスカメラ等のレンズ交換システムを採用した撮像装置の交換レンズに好適である。当該ズームレンズは例えば半画角で40度程度の広い画角を実現しつつ、広角端においても所定のバックフォーカスを有するため、特に、一眼レフレックスカメラの交換レンズに好適である。
【符号の説明】
【0224】
G1・・・第1レンズ群
G2・・・第2レンズ群
G3・・・第3レンズ群
G4・・・第4レンズ群
G5・・・第5レンズ群
G5A・・・第5Aレンズ群
G5B・・・第5Bレンズ群
G6・・・第6レンズ群
G7・・・第7レンズ群
S・・・開口絞り
IP・・・像面