(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】2022-11-28
(45)【発行日】2022-12-06
(54)【発明の名称】ズームレンズ及び光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20221129BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20221129BHJP
G03B 5/00 20210101ALI20221129BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
G03B5/00 J
(21)【出願番号】P 2020518929
(86)(22)【出願日】2018-05-18
(86)【国際出願番号】 JP2018019322
(87)【国際公開番号】W WO2019220629
(87)【国際公開日】2019-11-21
【審査請求日】2020-11-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100092897
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【氏名又は名称】並木 敏章
(72)【発明者】
【氏名】村山 徳雄
(72)【発明者】
【氏名】長谷 隼佑
(72)【発明者】
【氏名】嶋田 俊之
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-124324(JP,A)
【文献】特開2013-164455(JP,A)
【文献】特開2017-068155(JP,A)
【文献】特開2015-102803(JP,A)
【文献】国際公開第2014/041776(WO,A1)
【文献】特開2015-197593(JP,A)
【文献】特開2017-090773(JP,A)
【文献】特開2011-069959(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
G03B 5/00 - 5/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とによる実質的に5個のレンズ群からなり、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
広角状態から望遠状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動し、
前記第5レンズ群の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有し、
下記の条件式を満足するズームレンズ。
13.30<f1/(-f2)
35.50<f1/fw<50.00
但し、f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項2】
広角状態から望遠状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大する請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項3】
変倍時に、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群および前記第4レンズ群が光軸に沿って移動する請求項1もしくは2に記載のズームレンズ。
【請求項4】
変倍時に、前記第5レンズ群が光軸に沿って移動する請求項1~3のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項5】
前記第3レンズ群の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有する請求項1~4のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項6】
前記第1レンズ群が4枚のレンズで構成される請求項1~5のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項7】
前記第4レンズ群が2枚以下のレンズで構成される請求項1~6のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項8】
前記第5レンズ群が2枚以下のレンズで構成される請求項1~7のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項9】
合焦の際に、前記第4レンズ群の少なくとも一部が光軸に沿って移動する請求項1~
8のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記第3レンズ群は、光軸と垂直な方向の変位成分を有するように移動可能な防振レンズ群を少なくとも一部に有する請求項1~
9のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項11】
下記の条件式を満足する請求項1~
10のいずれかに記載のズームレンズ。
10.00<Dt12/(-f2)
但し、Dt12:望遠端状態における前記第1レンズ群の像側面から前記第2レンズ群の物体側面までの光軸上の距離
【請求項12】
下記の条件式を満足する請求項1~
11のいずれかに記載のズームレンズ。
33.00<ft/(-f2)<60.00
但し、ft:望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
【請求項13】
下記の条件式を満足する請求項1~
12のいずれかに記載のズームレンズ。
65.00<(β2t・β3t)/(β2w・β3w)<120.00
但し、β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率
【請求項14】
下記の条件式を満足する請求項1~
13のいずれかに記載のズームレンズ。
18.00<ft/f3<33.00
但し、ft:望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
【請求項15】
下記の条件式を満足する請求項1~
14のいずれかに記載のズームレンズ。
10.00<ft/X2<20.00
但し、ft:望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離
X2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して前記第2レンズ群が像面
方向に移動する距離
【請求項16】
前記第2レンズ群と前記第4レンズ群との間に、開口絞りを有する請求項1~
15のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項17】
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間に、開口絞りを有する請求項1~
16のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項18】
下記の条件式を満足する請求項1~
17のいずれかに記載のズームレンズ。
0.10°<ωt<4.00°
但し、ωt:望遠端状態における半画角
【請求項19】
下記の条件式を満足する請求項1~
18のいずれかに記載のズームレンズ。
25.00°<ωw<80.00°
但し、ωw:広角端状態における半画角
【請求項20】
請求項1~
19のいずれかに記載のズームレンズを搭載して構成される光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズ、これを用いた光学機器及びこのズームレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成され、各レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。従来のズームレンズにおいては、更なる高変倍化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【0004】
本発明に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とによる実質的に5個のレンズ群からなり、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、広角状態から望遠状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動し、前記第5レンズ群の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有し、下記の条件式を満足する。
【0005】
13.30<f1/(-f2)
35.50<f1/fw<50.00
但し、f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0008】
本発明に係る光学機器は、上記本発明に係るズームレンズを搭載して構成される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】第1実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図2】第1実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図3】
図3(A)、
図3(B)および
図3(C)はそれぞれ、第1実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図4】第2実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図5】第2実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図6】
図6(A)、
図6(B)および
図6(C)はそれぞれ、第2実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図7】第3実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図8】第3実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図9】
図9(A)、
図9(B)および
図9(C)はそれぞれ、第3実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図10】第4実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図11】第4実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図12】
図12(A)、
図12(B)および
図12(C)はそれぞれ、第4実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図13】第5実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図14】第5実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図15】
図15(A)、
図15(B)および
図15(C)はそれぞれ、第5実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図16】第6実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。
【
図17】第6実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、(W)は広角端状態、(M)は中間焦点距離状態、(T)は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。
【
図18】
図18(A)、
図18(B)および
図18(C)はそれぞれ、第6実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。
【
図19】第1および第2実施形態に係るズームレンズを備えたカメラの構成を示す概略図である。
【
図20】第1および第2実施形態に係るズームレンズの製造方法の概略を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、第1および第2実施形態について図を参照して説明する。第1および第2実施形態に係るズームレンズZLを備えたカメラ(光学機器)を
図19に示している。なお、本明細書において「レンズ成分」という用語を用いることがあるが、この場合、レンズ成分とは、「単レンズまたは接合レンズ」を意味する用語として用いている。
【0015】
カメラ1は、
図19に示すように、撮影レンズ2として第1および第2実施形態に係るズームレンズZLを備えたデジタルカメラである。カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、撮像素子3へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子3によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
【0016】
第1実施形態に係るズームレンズZLの一例としてのズームレンズZL(1)は、
図1に示すように、物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有し、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。
【0017】
なお、第1実施形態に係るズームレンズZLは、
図4に示すズームレンズZL(2)、
図7に示すズームレンズZL(3)、
図10に示すズームレンズZL(4)、
図13に示すズームレンズZL(5)、
図16に示すズームレンズZL(6)でも良い。
【0018】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、上記のような構成の下、下記の条件式(9)を満足する。
【0019】
13.00<f1/(-f2) ・・・(1)
但し、f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
【0020】
第1実施形態に係るズームレンズZLを上述のように構成することにより、高変倍化を達成することができる。第2実施形態に係るズームレンズZLを撮影レンズ2として備えた上記カメラ1によれば、高倍率でありながら、良好な光学性能を有するカメラを実現することができる。
【0021】
上記条件式(1)は、球面収差、非点収差および色収差を小さくするための条件式である。第1レンズ群G1の屈折力が相対的に大きくなり過ぎて、条件式(1)の下限値を下回る場合、小型化には有利だが、望遠端状態における球面収差や倍率色収差の補正が困難になる。また、第2レンズ群G2の屈折力が相対的に小さくなり過ぎて、条件式(1)の下限値を下回る場合、高い変倍比を確保するためには全長が大型化する。ここで、光学系の小型化を維持するためには、第1レンズ群G1の屈折力を大きくしなければならず、望遠端状態における球面収差が悪化する。
【0022】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を13.30、更に13.60、13.90、14.20とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を25.00、更に23.00、20.00、19.00、18.00、17.00とすることがより好ましい。このような上限値を設けた条件式(1)を満足することで、球面収差、非点収差および色収差がより小さくなり好ましい。
【0023】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態への少なくとも一部の変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0024】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態への少なくとも一部の変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0025】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、変倍時に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0026】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、変倍時に、第5レンズ群G5が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0027】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第3レンズ群G3の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0028】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第1レンズ群G1が4枚のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0029】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第4レンズ群G4が2枚以下のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0030】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第5レンズ群G5が2枚以下のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0031】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第5レンズ群G5の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0032】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、合焦の際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、合焦時における球面収差、コマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、合焦の際に、第4レンズ群G4の少なくとも一部が光軸に沿って移動する構成としてもよい。
【0033】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第3レンズ群G3は、光軸と垂直な方向の変位成分を有するように移動可能な防振レンズ群を少なくとも一部に有することが好ましい。この構成により、手振れ補正時におけるコマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、防振レンズ群は、第3レンズ群G3全体であっても、第3レンズ群G3を構成するいずれかのレンズもしくはこれらの組み合わせであっても良い。例えば、第3レンズ群G3の最も物体側の正レンズ、もしくは第3レンズ群G3の最も像側の接合レンズが防振レンズ群を構成するようにしてもよい。
【0034】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(3)を満足することが好ましい。
10.00<Dt12/(-f2) ・・・(3)
但し、Dt12:望遠端状態における第1レンズ群G1の像側面から第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離
【0035】
条件式(3)は、球面収差、倍率色収差および軸上色収差を小さくし、良好な光学性能を確保するための条件式である。この条件式(3)の下限値を下回る場合、望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が著しく小さくなるため、第1レンズ群G1,第2レンズ群G2の屈折力が大きくなり過ぎる。第1レンズ群G1の屈折力が大きくなると、特に、望遠端状態における球面収差、倍率色収差の補正が困難になる。第2レンズ群G2の屈折力が大きくなると、軸上色収差の補正が困難になる。
【0036】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を10.30、更に10.50、10.80、11.00、11.30、11.50、11.80とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を20.00、更に18.00、16.00、14.00とすることがより好ましい。
【0037】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(4)を満足することが好ましい。
33.00<ft/(-f2)<60.00 ・・・(4)
但し、ft:望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離
【0038】
条件式(4)は、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(4)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、倍率色収差、コマ収差、非点収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0039】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を34.00、更に35.00、36.00、37.00、38.00、39.00とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を59.00、更に58.00、57.00、56.00、53.00、51.00とすることがより好ましい。
【0040】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(5)を満足することが好ましい。
65.00<(β2t・β3t)/(β2w・β3w)<120.00 ・・・(5)
但し、β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の倍率
β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の倍率
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の倍率
β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の倍率
【0041】
条件式(5)は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の変倍比の積の適正範囲を規定している。この条件式(5)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0042】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を66.00、更に67.00、68.00、69.00、70.00、75.00とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を118.00、更に116.00、114.00、112.00、110.00、107.00とすることがより好ましい。
【0043】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(6)を満足することが好ましい。
18.00<ft/f3<33.00 ・・・(6)
但し、f3:第3レンズ群G3の焦点距離
【0044】
条件式(6)は、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離と、第3レンズ群G3の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(6)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0045】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を18.30、更に18.60、18.90、19.20、19.50、19.80、20.00とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を32.00、更に31.00、30.00、29.00、28.00、27.00とすることがより好ましい。
【0046】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(7)を満足することが好ましい。
10.00<ft/X2<20.00 ・・・(7)
但し、X2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して第2レンズ群G2が像面方向に移動する距離
【0047】
条件式(7)は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第2レンズ群G2が移動する距離と、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(7)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0048】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を10.20、更に10.40、10.60、10.80、11.00とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を19.00、更に18.00、17.00、16.50とすることがより好ましい。
【0049】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4との間に、開口絞りSを有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0050】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、開口絞りSを有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0051】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(8)を満足することが好ましい。
0.10°<ωt<4.00° ・・・(8)
但し、ωt:望遠端状態における半画角
【0052】
条件式(8)は、望遠端状態における画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式(8)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0053】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.20°、更に0.25°、0.30°、0.33°とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を3.00°、更に2.00°、1.00°とすることがより好ましい。
【0054】
第1実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(9)を満足することが好ましい。
25.00°<ωw<80.00° ・・・(9)
但し、ωw:広角端状態における半画角
【0055】
条件式(9)は、広角端状態における画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式(9)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0056】
第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を30.00°、更に35.00°、40.00°とすることがより好ましい。第1実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を70.00°、更に60.00°、50.00°とすることがより好ましい。
【0057】
続いて、
図20を参照しながら、第1実施形態に係るズームレンズZLの製造方法について概説する。まず、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを、鏡筒内に並べて配置する(ステップST1)。次に、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させるように構成する(ステップST2)。さらに、上記条件式(1)を満足するように構成する(ステップST3)。
【0058】
第1実施形態に係るズームレンズZLの製造方法によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
【0059】
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係るズームレンズZLの一例としてのズームレンズZL(1)は、
図1に示すように、物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有し、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。
【0060】
なお、第2実施形態に係るズームレンズZLは、
図4に示すズームレンズZL(2)、
図7に示すズームレンズZL(3)、
図10に示すズームレンズZL(4)、
図13に示すズームレンズZL(5)、
図16に示すズームレンズZL(6)でも良い。
【0061】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、上記のような構成の下、下記の条件式(2)を満足する。
【0062】
33.00<f1/fw<50.00 ・・・(2)
但し、fw:広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
【0063】
第2実施形態に係るズームレンズZLを上述のように構成することにより、高変倍化を達成することができる。第2実施形態に係るズームレンズZLを撮影レンズ2として備えた上記カメラ1によれば、高倍率でありながら、良好な光学性能を有するカメラを実現することができる。
【0064】
条件式(2)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(2)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0065】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を33.50、更に34.00、34.50、35.00、35.50、36.00とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を49.00、更に48.00、47.00、46.00、45.00、43.00とすることがより好ましい。
【0066】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(1)を満足することが好ましい。
13.00<f1/(-f2) ・・・(1)
但し、f2:第2レンズ群G2の焦点距離
【0067】
条件式(1)は、球面収差、非点収差および色収差を小さくするための条件式である。第1レンズ群G1の屈折力が相対的に大きくなり過ぎて、条件式(1)の下限値を下回る場合、小型化には有利だが、望遠端状態における球面収差や倍率色収差の補正が困難になる。また、第2レンズ群G2の屈折力が相対的に小さくなり過ぎて、条件式(1)の下限値を下回る場合、高い変倍比を確保するためには全長が大型化する。ここで、光学系の小型化を維持するためには、第1レンズ群G1の屈折力を大きくしなければならず、望遠端状態における球面収差が悪化する。
【0068】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を13.30、更に13.60、13.90、14.20とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を25.00、更に23.00、20.00、19.00、18.00、17.00とすることがより好ましい。このような上限値を設けた条件式(2)を満足することで、球面収差、非点収差および色収差がより小さくなり好ましい。
【0069】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態への少なくとも一部の変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0070】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態への少なくとも一部の変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0071】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、変倍時に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0072】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、変倍時に、第5レンズ群G5が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、小型で、高倍率化を達成することができる。
【0073】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第3レンズ群G3の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0074】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第1レンズ群G1が4枚のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0075】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第4レンズ群G4が2枚以下のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0076】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第5レンズ群G5が2枚以下のレンズで構成されることが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0077】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第5レンズ群G5の少なくとも1つのレンズ面は、非球面を有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
【0078】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、合焦の際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動することが好ましい。この構成により、合焦時における球面収差、コマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、合焦の際に、第4レンズ群G4の少なくとも一部が光軸に沿って移動する構成としてもよい。
【0079】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第3レンズ群G3は、光軸と垂直な方向の変位成分を有するように移動可能な防振レンズ群を少なくとも一部に有することが好ましい。この構成により、手振れ補正時におけるコマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、防振レンズ群は、第3レンズ群G3全体であっても、第3レンズ群G3を構成するいずれかのレンズもしくはこれらの組み合わせであっても良い。例えば、第3レンズ群G3の最も物体側の正レンズ、もしくは第3レンズ群G3の最も像側の接合レンズが防振レンズ群を構成するようにしてもよい。
【0080】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(3)を満足することが好ましい。
10.00<Dt12/(-f2) ・・・(3)
但し、Dt12:望遠端状態における第1レンズ群G1の像側面から第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離
【0081】
条件式(3)は、球面収差、倍率色収差および軸上色収差を小さくし、良好な光学性能を確保するための条件式である。この条件式(3)の下限値を下回る場合、望遠端状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が著しく小さくなるため、第1レンズ群G1,第2レンズ群G2の屈折力が大きくなり過ぎる。第1レンズ群G1の屈折力が大きくなると、特に、望遠端状態における球面収差、倍率色収差の補正が困難になる。第2レンズ群G2の屈折力が大きくなると、軸上色収差の補正が困難になる。
【0082】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を10.30、更に10.50、10.80、11.00、11.30、11.50、11.80とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を20.00、更に18.00、16.00、14.00とすることがより好ましい。
【0083】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(4)を満足することが好ましい。
33.00<ft/(-f2)<60.00 ・・・(4)
但し、ft:望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離
【0084】
条件式(4)は、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(4)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、倍率色収差、コマ収差、非点収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0085】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を34.00、更に35.00、36.00、37.00、38.00、39.00とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を59.00、更に58.00、57.00、56.00、53.00、51.00とすることがより好ましい。
【0086】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(5)を満足することが好ましい。
65.00<(β2t・β3t)/(β2w・β3w)<120.00 ・・・(5)
但し、β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の倍率
β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の倍率
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の倍率
β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の倍率
【0087】
条件式(5)は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の変倍比の積の適正範囲を規定している。この条件式(5)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0088】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を66.00、更に67.00、68.00、69.00、70.00、75.00とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を118.00、更に116.00、114.00、112.00、110.00、107.00とすることがより好ましい。
【0089】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(6)を満足することが好ましい。
18.00<ft/f3<33.00 ・・・(6)
但し、f3:第3レンズ群G3の焦点距離
【0090】
条件式(6)は、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離と、第3レンズ群G3の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(6)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0091】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を18.30、更に18.60、18.90、19.20、19.50、19.80、20.00とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を32.00、更に31.00、30.00、29.00、28.00、27.00とすることがより好ましい。
【0092】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(7)を満足することが好ましい。
10.00<ft/X2<20.00 ・・・(7)
但し、X2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して第2レンズ群G2が像面方向に移動する距離
【0093】
条件式(7)は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第2レンズ群G2が移動する距離と、望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離との比の適正範囲を規定している。この条件式(7)の上限値を上回る場合、下限値を下回る場合共に、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない。
【0094】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を10.20、更に10.40、10.60、10.80、11.00とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を19.00、更に18.00、17.00、16.50とすることがより好ましい。
【0095】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4との間に、開口絞りSを有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0096】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、開口絞りSを有することが好ましい。この構成により、小型で、球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0097】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(8)を満足することが好ましい。
0.10°<ωt<4.00° ・・・(8)
但し、ωt:望遠端状態における半画角
【0098】
条件式(8)は、望遠端状態における画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式(8)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0099】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.20°、更に0.25°、0.30°、0.33°とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を3.00°、更に2.00°、1.00°とすることがより好ましい。
【0100】
第2実施形態に係るズームレンズZLは、下記の条件式(9)を満足することが好ましい。
25.00°<ωw<80.00° ・・・(9)
但し、ωw:広角端状態における半画角
【0101】
条件式(9)は、広角端状態における画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式(9)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0102】
第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を30.00°、更に35.00°、40.00°とすることがより好ましい。第2実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を70.00°、更に60.00°、50.00°とすることがより好ましい。
【0103】
続いて、
図20を参照しながら、第2実施形態に係るズームレンズZLの製造方法について概説する。まず、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを、鏡筒内に並べて配置する(ステップST1)。次に、変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させるように構成する(ステップST2)。さらに、上記条件式(2)を満足するように構成する(ステップST3)。
【0104】
第2実施形態に係るズームレンズZLの製造方法によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
【実施例】
【0105】
以下、第1および第2実施形態の実施例に係るズームレンズZLを図面に基づいて説明する。
図1、
図4、
図7、
図10、
図13、
図16は、第1~第6実施例に係るズームレンズZL{ZL(1)~ZL(6)}の構成等を示す断面図である。これらの図の下部に示す矢印は、広角端状態から望遠端状態にズーミング(変倍動作)するときにおける第1~第5レンズ群G1~G5および開口絞りSの移動方向を示している。
【0106】
なお、第1~第6実施例に係るズームレンズZL(1)~(6)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。各図において、この合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を「∞」という記号とともに矢印で示している。また、第1~第6実施例に係るズームレンズZL(1)~(6)では、第3レンズ群G3が、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
【0107】
これらの図において、各レンズ群を符号Gと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
【0108】
以下に表1~表6を示すが、これは第1~第6実施例における各諸元データを示す表である。
【0109】
[レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。面番号は、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSを、それぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
【0110】
[全体諸元]の表にはズームレンズ全体の諸元を示し、fはレンズ全系の焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角(最大入射角、単位は「°(度)」)、Yは像高を示す。BFは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距離(バックフォーカス)を示し、TLはレンズ全長で、光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えた距離を示す。なお、これらの値は、広角端状態(Wide)、中間焦点距離(Middle)、望遠端状態(Tele)の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
【0111】
[非球面データ]の表には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離(ザグ量)を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、その記載を省略している。
【0112】
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 ・・・(a)
【0113】
[可変間隔データ]の表は、[レンズ諸元]を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号iにおける次の面までの面間隔Diを示す。例えば、第1実施例では、面番号7,16,24,27,30での面間隔D7,D16,D24,D27,D30を示す。fはズームレンズ全系の焦点距離を示す。
【0114】
[レンズ群データ]の表においては、第1~第5レンズ群G1~G5における群初面(最も物体側の面)の面番号と、各群の焦点距離を示す。
【0115】
[条件式対応値]の表には、上記の条件式(1)~(9)に対応する値を示す。
【0116】
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【0117】
以上、全ての実施例に共通する事項の説明であり、以下における各実施例での重複する説明は省略する。
【0118】
(第1実施例)
第1実施例について、
図1~
図3および表1を用いて説明する。
図1は、第1実施例に係るズームレンズZL(1)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(1)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(-)は各レンズ群の屈折力を示す。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0119】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0120】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25の接合レンズとから構成される。
【0121】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0122】
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0123】
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL51の物体側の面が非球面である。
【0124】
ズームレンズZL(1)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図1において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図2にズームレンズZL(1)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(1)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(1)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D16,D24,D27,D30が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0125】
以下の表1に、第1実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0126】
(表1)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 1125.7508 2.900 1.80400 46.60
2 116.6970 7.800 1.43700 95.00
3 -403.2629 0.100
4 120.4777 6.300 1.49782 82.57
5 5896.3575 0.100
6 131.5232 4.700 1.49782 82.57
7 706.2992 D7(可変)
8 101.6165 1.300 1.83481 42.72
9 14.7585 7.000
10 -37.1514 1.200 1.83481 42.72
11 67.0205 0.100
12 28.0710 3.800 1.80518 25.45
13 -55.3977 1.600
14 -23.0138 1.000 1.71300 53.96
15 34.9690 1.800 1.92286 20.88
16 101.4240 D16(可変)
17 ∞ 1.706 (絞りS)
18* 13.0051 4.100 1.49710 81.49
19* -82.2128 2.800
20 26.3046 1.200 1.91082 35.25
21 11.9450 2.000
22 14.9394 1.200 1.77250 49.62
23 11.8012 3.600 1.49782 82.57
24 -37.9553 D24(可変)
25 99.5442 1.200 1.53172 48.78
26 -33.2270 0.700 1.49700 81.61
27 16.8349 D27(可変)
28* 26.3305 2.000 1.58913 61.15
29 -25.7210 0.600 1.75520 27.57
30 -63.6099 D30(可変)
31 ∞ 0.400 1.51680 63.88
32 ∞ 0.700
33 ∞ 0.500 1.51680 63.88
34 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 118.06
Wide Middle Tele
f 4.429 48.774 522.925
Fno 2.823 4.541 8.320
ω 43.328 4.633 0.436
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.539 0.535 0.545
TL 167.110 220.006 264.348
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
18 1.0000 -3.34121E-05 -7.80290E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
19 1.0000 2.89440E-05 -5.47491E-09 7.18776E-10 0.00000E+00
28 1.0000 -3.42328E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.750 96.945 143.215
D16 81.280 19.078 1.024
D24 2.275 19.965 22.135
D27 14.588 17.640 34.146
D30 5.272 3.437 0.876
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 170.596
G2 8 -11.460
G3 17 23.195
G4 25 -43.614
G5 28 36.268
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=14.886
条件式(2) f1/fw=38.515
条件式(3) Dt12/(-f2)=12.431
条件式(4) ft/(-f2)=45.63
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=85.70
条件式(6) ft/f3=22.544
条件式(7) ft/X2=11.562
条件式(8) ωt=0.436°
条件式(9) ωw=43.328°
【0127】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図1に示す第1実施例に係るズームレンズZL(1)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0128】
図3(A)、
図3(B)および
図3(C)はそれぞれ、第1実施例に係るズームレンズZL(1)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第1実施例に係るズームレンズZL(1)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。なお、歪曲収差は撮像後の画像処理により補正可能であり、光学的な補正は必要としない。
【0129】
図3において、FNOはFナンバー、Aは各像高に対する半画角(単位は「°」)をそれぞれ示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)における収差をそれぞれ示す。球面収差図、非点収差図およびコマ収差図において実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面の収差を示す。この説明については、以下の各実施例の収差図全て同様であり、以下における重複する説明は省略する。
【0130】
(第2実施例)
第2実施例について、
図4~
図6および表2を用いて説明する。
図4は、第2実施例に係るズームレンズZL(2)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(2)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0131】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0132】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24および両凸形状の正レンズL25の接合レンズとから構成される。
【0133】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0134】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0135】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51および両凸形状の正レンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL52の像面側の面が非球面である。
【0136】
ズームレンズZL(2)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図4において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図5にズームレンズZL(2)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(2)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(2)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D16,D24,D27,D30が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0137】
以下の表2に、第2実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0138】
(表2)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 762.6435 2.300 1.80400 46.60
2 110.9325 7.800 1.43700 95.00
3 -702.7734 0.100
4 125.2419 6.300 1.49782 82.57
5 8413.3556 0.100
6 123.5962 5.400 1.49782 82.57
7 901.6298 D7(可変)
8 101.5677 1.000 1.83481 42.73
9 14.2925 6.200
10 -54.9983 1.000 1.83481 42.73
11 35.1945 0.100
12 24.4888 3.100 1.80518 25.45
13 -94.2125 1.500
14 -20.6130 1.000 1.69680 55.52
15 48.3780 2.000 1.92286 20.88
16 -1754.4585 D16(可変)
17 ∞ 0.750 (絞りS)
18* 12.7263 3.400 1.49710 81.49
19* -56.2349 2.300
20 24.3889 1.000 1.91082 35.25
21 13.2913 1.850
22 17.3602 0.800 1.79500 45.31
23 10.7471 3.600 1.49700 81.61
24 -42.7734 D24(可変)
25 -300.0000 1.900 1.53172 48.78
26 -15.0512 0.800 1.49700 81.61
27 15.6517 D27(可変)
28 19.1974 0.800 1.75520 27.57
29 11.3922 2.700 1.58913 61.15
30* -66.5570 D30(可変)
31 ∞ 0.210 1.51680 63.88
32 ∞ 0.850
33 ∞ 0.500 1.51680 63.88
34 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 117.69
Wide Middle Tele
f 4.430 49.497 521.400
Fno 2.871 4.761 8.049
ω 43.237 4.555 0.437
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.397 0.441 0.400
TL 163.431 219.555 259.842
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
18 0.1222 8.96340E-06 4.55104E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
19 -19.3455 1.37509E-05 -1.49016E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
30 1.0000 5.96451E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.744 99.860 143.560
D16 81.494 21.450 1.698
D24 3.056 17.514 27.871
D27 13.217 17.943 26.436
D30 5.161 2.987 0.518
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 171.549
G2 8 -11.391
G3 17 21.999
G4 25 -31.974
G5 28 29.995
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=15.060
条件式(2) f1/fw=38.722
条件式(3) Dt12/(-f2)=12.537
条件式(4) ft/(-f2)=45.77
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=88.02
条件式(6) ft/f3=23.701
条件式(7) ft/X2=11.236
条件式(8) ωt=0.437°
条件式(9) ωw=43.23°
【0139】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図4に示す第2実施例に係るズームレンズZL(2)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0140】
図6(A)、
図6(B)および
図6(C)はそれぞれ、第2実施例に係るズームレンズZL(2)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第2実施例に係るズームレンズZL(2)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
【0141】
(第3実施例)
第3実施例について、
図7~
図9および表3を用いて説明する。
図7は、第3実施例に係るズームレンズZL(3)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(3)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0142】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0143】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0144】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0145】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0146】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51および両凸形状の正レンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL52の像面側の面が非球面である。
【0147】
ズームレンズZL(3)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図7において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図8にズームレンズZL(3)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(3)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(3)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D15,D23,D26,D29が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0148】
以下の表3に、第3実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0149】
(表3)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 825.7960 2.300 1.79500 45.31
2 98.3187 6.400 1.49700 81.61
3 -700.6704 0.100
4 108.1709 5.300 1.49700 81.61
5 10000.0000 0.100
6 119.8529 4.200 1.49700 81.61
7 438.9962 D7(可変)
8 120.0000 1.000 1.83481 42.73
9 12.6841 6.200
10 -27.7888 1.000 1.83481 42.73
11 68.4955 0.100
12 28.8219 3.200 1.92286 20.88
13 -60.7186 1.300
14 -22.0032 1.000 1.60300 65.44
15 432.8493 D15(可変)
16 ∞ 0.750 (絞りS)
17* 12.5898 3.300 1.49710 81.49
18* -55.5281 2.600
19 27.7261 1.000 1.91082 35.25
20 12.6137 1.650
21 16.3250 0.800 1.79500 45.31
22 12.0000 3.600 1.49700 81.61
23 -27.7139 D23(可変)
24 -170.4623 1.900 1.53172 48.78
25 -12.9096 0.800 1.49700 81.61
26 16.8533 D26(可変)
27 17.3060 0.800 1.84666 23.80
28 10.8145 2.500 1.58913 61.15
29* -68.7620 D29(可変)
30 ∞ 0.210 1.51680 63.88
31 ∞ 0.850
32 ∞ 0.500 1.51680 63.88
33 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 94.17
Wide Middle Tele
f 4.429 42.877 417.100
Fno 2.828 4.815 7.736
ω 43.275 5.234 0.544
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.397 0.408 0.400
TL 142.450 192.358 240.824
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
17 0.1145 9.29785E-06 1.52178E-07 5.00000E-10 0.00000E+00
18 -20.0000 2.20597E-05 8.60894E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
29 1.0000 8.84720E-05 2.00000E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.750 83.314 132.108
D15 68.015 16.620 1.700
D23 3.473 19.505 28.160
D26 11.594 16.242 24.205
D29 4.760 2.810 0.792
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 159.844
G2 8 -10.650
G3 16 20.841
G4 24 -33.300
G5 27 29.713
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=15.009
条件式(2) f1/fw=36.090
条件式(3) Dt12/(-f2)=12.334
条件式(4) ft/(-f2)=39.16
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=71.67
条件式(6) ft/f3=20.014
条件式(7) ft/X2=12.646
条件式(8) ωt=0.544°
条件式(9) ωw=43.275°
【0150】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図7に示す第3実施例に係るズームレンズZL(3)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0151】
図9(A)、
図9(B)および
図9(C)はそれぞれ、第3実施例に係るズームレンズZL(3)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第3実施例に係るズームレンズZL(3)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
【0152】
(第4実施例)
第4実施例について、
図10~
図12および表4を用いて説明する。
図10は、第4実施例に係るズームレンズZL(4)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(4)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0153】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0154】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0155】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0156】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0157】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51および両凸形状の正レンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL52の像面側の面が非球面である。
【0158】
ズームレンズZL(4)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図10において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図11にズームレンズZL(4)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(4)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(4)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D15,D23,D26,D29が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0159】
以下の表4に、第4実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0160】
(表4)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 670.6555 2.300 1.80400 46.60
2 104.1867 8.000 1.43700 95.00
3 -583.2028 0.100
4 111.9338 6.500 1.49782 82.57
5 10000.0000 0.100
6 123.1395 5.000 1.49782 82.57
7 619.6537 D7(可変)
8 100.0000 1.000 1.83481 42.73
9 12.5036 5.700
10 -25.7930 1.000 1.83481 42.73
11 140.7749 0.100
12 27.5761 3.200 1.92286 20.88
13 -54.7257 1.200
14 -22.7615 1.000 1.69680 55.52
15 121.4627 D15(可変)
16 ∞ 0.750 (絞りS)
17* 12.6618 3.300 1.49710 81.49
18* -47.4135 2.600
19 28.9431 1.000 1.91082 35.25
20 13.4878 1.650
21 16.9434 0.800 1.79500 45.31
22 11.1253 3.600 1.49700 81.61
23 -29.0967 D23(可変)
24 -158.4748 1.900 1.53172 48.78
25 -12.6410 0.800 1.49700 81.61
26 16.6596 D26(可変)
27 18.2350 0.800 1.84666 23.80
28 11.9152 2.500 1.58913 61.15
29* -60.8073 D29(可変)
30 ∞ 0.210 1.51680 63.88
31 ∞ 0.850
32 ∞ 0.500 1.51680 63.88
33 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 117.72
Wide Middle Tele
f 4.429 48.781 521.400
Fno 2.882 4.795 8.000
ω 43.280 4.604 0.435
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.399 0.411 0.399
TL 146.032 208.143 248.472
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
17 0.5728 -2.22053E-05 3.07926E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
18 -20.0000 1.33553E-05 6.68554E-08 -3.00000E-10 0.00000E+00
29 1.0000 9.15167E-05 2.00000E-07 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.750 96.046 137.411
D15 68.897 18.921 1.700
D23 3.275 17.429 21.030
D26 11.494 16.462 30.683
D29 4.757 2.415 0.789
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 162.824
G2 8 -10.669
G3 16 20.757
G4 24 -32.719
G5 27 29.103
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=15.261
条件式(2) f1/fw=36.763
条件式(3) Dt12/(-f2)=12.809
条件式(4) ft/(-f2)=48.87
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=80.65
条件式(6) ft/f3=25.120
条件式(7) ft/X2=15.236
条件式(8) ωt=0.435°
条件式(9) ωw=43.280°
【0161】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図10に示す第4実施例に係るズームレンズZL(4)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0162】
図12(A)、
図12(B)および
図12(C)はそれぞれ、第4実施例に係るズームレンズZL(4)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第4実施例に係るズームレンズZL(4)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
【0163】
(第5実施例)
第5実施例について、
図13~
図15および表5を用いて説明する。
図13は、第5実施例に係るズームレンズZL(5)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(5)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0164】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0165】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25の接合レンズとから構成される。
【0166】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0167】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0168】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51および両凸形状の正レンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL52の像面側の面が非球面である。
【0169】
ズームレンズZL(5)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図13において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図14にズームレンズZL(5)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(5)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(5)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D16,D24,D27,D30が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0170】
以下の表5に、第5実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0171】
(表5)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 1755.7589 2.300 1.80400 46.60
2 128.4835 7.800 1.43700 95.00
3 -428.3359 0.100
4 137.3981 6.300 1.49782 82.57
5 8413.3556 0.100
6 129.8677 5.400 1.49782 82.57
7 810.4701 D7(可変)
8 101.5677 1.000 1.83481 42.73
9 14.6453 6.200
10 -44.4343 1.000 1.83481 42.73
11 53.3734 0.100
12 29.0766 3.100 1.80518 25.45
13 -94.2125 1.500
14 -22.5108 1.000 1.69680 55.52
15 36.1975 2.000 1.92286 20.88
16 236.8685 D16(可変)
17 ∞ 0.750 (絞りS)
18* 12.4947 3.400 1.49710 81.49
19* -71.6510 2.300
20 22.6205 1.000 1.91082 35.25
21 11.9319 1.850
22 15.6310 0.800 1.79500 45.31
23 11.2452 3.600 1.49700 81.61
24 -43.9104 D24(可変)
25 -300.0000 1.900 1.53172 48.78
26 -14.5782 0.800 1.49700 81.61
27 15.1307 D27(可変)
28 17.9653 0.800 1.75520 27.57
29 10.8468 2.700 1.58913 61.15
30* -64.5874 D30(可変)
31 ∞ 0.210 1.51680 63.88
32 ∞ 0.850
33 ∞ 0.500 1.51680 63.88
34 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 124.51
Wide Middle Tele
f 4.429 48.530 551.400
Fno 2.837 4.688 7.982
ω 43.258 4.639 0.413
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.400 0.400 0.400
TL 162.470 226.839 270.824
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
18 0.1863 1.31660E-05 2.77665E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
19 -10.0000 2.59102E-05 -8.17364E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
30 1.0000 5.47520E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.747 106.517 154.353
D16 79.997 21.447 1.695
D24 3.232 17.690 28.047
D27 13.230 17.955 26.448
D30 5.505 3.470 0.522
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 182.265
G2 8 -11.421
G3 17 22.002
G4 25 -30.965
G5 28 28.131
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=15.959
条件式(2) f1/fw=41.156
条件式(3) Dt12/(-f2)=11.966
条件式(4) ft/(-f2)=48.28
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=91.42
条件式(6) ft/f3=25.062
条件式(7) ft/X2=16.113
条件式(8) ωt=0.413°
条件式(9) ωw=43.258°
【0172】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図13に示す第5実施例に係るズームレンズZL(5)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0173】
図15(A)、
図15(B)および
図15(C)はそれぞれ、第5実施例に係るズームレンズZL(5)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第5実施例に係るズームレンズZL(5)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
【0174】
(第6実施例)
第6実施例について、
図16~
図18および表6を用いて説明する。
図16は、第6実施例に係るズームレンズZL(6)のレンズ構成を示す図である。このズームレンズZL(6)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。第5レンズ群G5より像側で像面Iに近接して、フィルターFL1,FL2が設けられている。フィルターFL1,FL2は、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第3レンズ群G3の物体側に位置して開口絞りSが配置されている。この開口絞りSは、第3レンズ群G3とは独立して構成されているが、第3レンズ群G3と一緒に光軸方向に移動する。
【0175】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面(第1面)を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから構成される。
【0176】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25の接合レンズとから構成される。
【0177】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33および両凸形状の正レンズL34の接合レンズとから構成される。なお、正レンズL31の両側面が非球面である。
【0178】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合レンズから構成される。
【0179】
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51および両凸形状の正レンズL52の接合レンズから構成される。なお、正レンズL52の像面側の面が非球面である。
【0180】
ズームレンズZL(6)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5が、
図16において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。
図17にズームレンズZL(6)の広角端状態(W)、中間焦点距離状態(M)、望遠端状態(T)における各レンズ群の位置を示すように、ズームレンズZL(6)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1レンズ群G1が物体側へ移動するとともに第2レンズ群G2が像面側へ移動して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が拡大し、第3レンズ群G3が物体側へ移動して第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が縮小し、第4レンズ群G4が物体側へ移動して第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が拡大し、第5レンズ群G5が像面側へ移動して第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が拡大する。このように、ズームレンズZL(6)は、広角端状態から望遠状態への変倍時に、第1~第5レンズ群G1~G5の全てが光軸上を移動する。このため、これらの面間隔D7,D16,D24,D27,D30が可変であり、その値を[可変間隔データ]の表に示している。
【0181】
以下の表6に、第6実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
【0182】
(表6)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
1 1983.8745 2.300 1.80400 46.60
2 140.4647 9.000 1.43700 95.00
3 -418.7198 0.100
4 142.7297 6.300 1.49782 82.57
5 8413.3556 0.100
6 146.0517 5.400 1.49782 82.57
7 664.6345 D7(可変)
8 101.5677 1.000 1.83481 42.73
9 13.6150 6.200
10 -44.4525 1.000 1.83481 42.73
11 50.6633 0.100
12 26.7472 3.100 1.80518 25.45
13 -94.2125 1.500
14 -22.6062 1.000 1.69680 55.52
15 40.1525 2.000 1.92286 20.88
16 380.6148 D16(可変)
17 ∞ 0.750 (絞りS)
18* 12.5818 3.400 1.49710 81.49
19* -62.1926 2.300
20 22.6772 1.000 1.91082 35.25
21 12.5702 1.850
22 15.7691 0.800 1.79500 45.31
23 10.1908 3.600 1.49700 81.61
24 -51.5490 D24(可変)
25 -300.0000 1.900 1.53172 48.78
26 -14.6434 0.800 1.49700 81.61
27 15.3423 D27(可変)
28 20.2943 0.800 1.75520 27.57
29 12.2152 2.700 1.58913 61.15
30* -64.7065 D30(可変)
31 ∞ 0.210 1.51680 63.88
32 ∞ 0.850
33 ∞ 0.500 1.51680 63.88
34 ∞ BF
[全体諸元]
ズーム比 141.11
Wide Middle Tele
f 4.429 50.222 625.000
Fno 2.920 4.826 8.210
ω 43.299 4.482 0.365
Y 3.35 4.05 4.05
BF 0.400 0.400 0.400
TL 163.436 241.817 289.934
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
18 0.1498 1.06103E-05 7.37832E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
19 -10.0000 2.06381E-05 -1.53504E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
30 1.0000 5.90152E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[可変間隔データ]
可変間隔 Wide Middle Tele
D7 0.750 120.124 172.500
D16 79.993 21.443 1.691
D24 3.006 17.464 27.821
D27 13.214 17.939 26.432
D30 5.513 3.886 0.530
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 199.598
G2 8 -11.253
G3 17 21.949
G4 25 -31.396
G5 28 30.837
〔条件式対応値〕
条件式(1) f1/(-f2)=17.737
条件式(2) f1/fw=45.064
条件式(3) Dt12/(-f2)=15.263
条件式(4) ft/(-f2)=55.54
条件式(5) (β2t・β3t)/(β2w・β3w)=105.53
条件式(6) ft/f3=28.475
条件式(7) ft/X2=13.812
条件式(8) ωt=0.365°
条件式(9) ωw=43.299°
【0183】
上記[条件式対応値]の表に示すように、
図16に示す第6実施例に係るズームレンズZL(6)は、上記条件式(1)~(9)の全てを満たしている。
【0184】
図18(A)、
図18(B)および
図18(C)はそれぞれ、第6実施例に係るズームレンズZL(6)の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第6実施例に係るズームレンズZL(6)は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
【0185】
上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
【0186】
以下の内容は、第1および第2実施形態のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
【0187】
第1および第2実施形態のズームレンズの実施例として5群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、6群等)のズームレンズを構成することもできる。具体的には、第1および第2実施形態のズームレンズの最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
【0188】
単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
【0189】
レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。
【0190】
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
【0191】
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【0192】
開口絞りは第3レンズ群近傍又は中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【0193】
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
【符号の説明】
【0194】
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 FL1,FL2 フィルター
I 像面 S 開口絞り