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(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】2023-10-25
(45)【発行日】2023-11-02
(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 20060101AFI20231026BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20231026BHJP
   G03B 5/00 20210101ALI20231026BHJP
   H04N 23/55 20230101ALI20231026BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
G03B5/00 J
H04N23/55
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2019166542
(22)【出願日】2019-09-12
(65)【公開番号】P2021043375
(43)【公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-08-10
(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】100156867
【弁理士】
【氏名又は名称】上村 欣浩
(74)【代理人】
【識別番号】100143786
【弁理士】
【氏名又は名称】根岸 宏子
(72)【発明者】
【氏名】日下 航
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-015930(JP,A)
【文献】特開2019-020679(JP,A)
【文献】特開2014-228734(JP,A)
【文献】特開2019-032425(JP,A)
【文献】特開2011-209347(JP,A)
【文献】特開2006-251468(JP,A)
【文献】特開2019-184632(JP,A)
【文献】特開2019-101286(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
H04N 5/222 - 5/257
H04N 23/00
H04N 23/40 - 23/76
H04N 23/90 - 23/959
(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レンズ群G1と、
負の屈折力を有するレンズ群G2と、
1又は2以上のレンズ群からなり全体として正の屈折力を有するレンズ群Gpと、
2以上のレンズ群からなり全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnと、
から構成され、
前記レンズ群Gnは、全体で5枚以上のレンズから構成され、そのうちの少なくとも3枚は負レンズであり、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群Gfを有し、
各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、
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。
0.25< Ft/(Lw×FNOt) <0.50 ・・・・・(1)
2.00<(Lw-Fw)/(Ft×tan(ωt))<5.50・・・・・(2)
0.80< Lpw/|Fnt| < 3.50 ・・・・・(3)
但し、
Ft :当該ズームレンズの望遠端における焦点距離
Lw :当該ズームレンズの広角端における光学全長
FNOt:当該ズームレンズの望遠端におけるFナンバー
Fw :当該ズームレンズの広角端における焦点距離
ωt :当該ズームレンズの望遠端における半画角
Lpw :広角端における前記レンズ群Gpの最物体側面から最像側面までの光軸上の長さ
Fnt :前記レンズ群Gnの望遠端における焦点距離
【請求項2】
物体側から順に、
正の屈折力を有するレンズ群G1と、
負の屈折力を有するレンズ群G2と、
1又は2以上のレンズ群からなり全体として正の屈折力を有するレンズ群Gpと、
2以上のレンズ群からなり全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnと、
から構成され、
前記レンズ群Gnは、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群Gfを有し、
各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、
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。
0.25< Ft/(Lw×FNOt) <0.50 ・・・・・(1)
2.00<(Lw-Fw)/(Ft×tan(ωt))<5.50・・・・・(2)
0.80< Lpw/|Fnt| < 3.50 ・・・・・(3)
74 ≦ ν2nmax < 110 ・・・・・(9)
但し、
Ft :当該ズームレンズの望遠端における焦点距離
Lw :当該ズームレンズの広角端における光学全長
FNOt:当該ズームレンズの望遠端におけるFナンバー
Fw :当該ズームレンズの広角端における焦点距離
ωt :当該ズームレンズの望遠端における半画角
Lpw :広角端における前記レンズ群Gpの最物体側面から最像側面までの光軸上の長さ
Fnt :前記レンズ群Gnの望遠端における焦点距離
ν2nmax : 前記レンズ群G2に含まれる負レンズのd線におけるアッベ数の最大値
【請求項3】
以下の条件式を満足する請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
0.40 < |Fnt|/Fpt < 1.60 ・・・・・(4)
但し、
Fpt : 前記レンズ群Gpの望遠端における焦点距離
【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。
1.00 < Fw/|F2| < 4.50 ・・・・・(5)
但し、
F2 : 前記レンズ群G2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。
0.15 < |F2|/Lw < 0.40 ・・・・・(6)
但し、
F2 : 前記レンズ群G2の焦点距離
【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。
0.20 < F1/Ft < 1.50 ・・・・・(7)
但し、
F1 : 前記レンズ群G1の焦点距離
【請求項7】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.00 < F1/Fw < 3.00 ・・・・・(8)
但し、
F1 : 前記レンズ群G1の焦点距離
【請求項8】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50 < (β2t/β2w)/Z < 1.20 ・・・・・(10)
但し、
Z = Ft/Fw
β2w : 前記レンズ群G2の広角端無限遠合焦時における横倍率
β2t : 前記レンズ群G2の望遠端無限遠合焦時における横倍率
【請求項9】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50 < Fpt/|Ff| < 1.50 ・・・・・(11)
但し、
Fpt : 前記レンズ群Gpの望遠端における焦点距離
Ff : 前記レンズ群Gfの焦点距離
【請求項10】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.20 < R1f/Ft < 100.00 ・・・・・(12)
但し、
R1f : 前記レンズ群G1の最物体側面の曲率半径
【請求項11】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.25<(Rff+Rfr)/(Rff-Rfr)<2.50 ・・・・・(13)
但し、
Rff : 前記レンズ群Gfの最物体側面の曲率半径
Rfr : 前記レンズ群Gfの最像側面の曲率半径
【請求項12】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.25 < D12t/Fw < 1.20 ・・・・・(14)
但し、
D12t : 望遠端における前記レンズ群G1の最像側面から前記レンズ群G2の最物体側面の光軸上の長さ
【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、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換に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普及している。固体撮像素子の高画素化の進展に伴って、撮像装置に用いられる撮像光学系においても更なる高性能化が求められている。また、撮像装置の小型化に伴い、撮像光学系の小型化も求められている。特に、遠くの被写体を所望の画角で拡大撮影することのできる望遠系のズームレンズでは高倍率を達成しつつ、高性能化及び小型化を実現することが求められている。
【0003】
例えば、特許文献1には、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群を物体側に移動させるタイプの望遠系のズームレンズが提案されている。特許文献1に記載のズームレンズは、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、その像側に負の屈折力のレンズ群を配置し、その像側に開口絞りを配置している。さらに、開口絞りの像側には複数の正の屈折力のレンズ群と複数の負の屈折力のレンズ群とを有している。当該ズームレンズでは、各レンズ群の屈折力や変倍時における各レンズ群の移動条件等を所定のものとすることで、全ズーム範囲及び全物体距離にわたり高い光学性能を実現しつつ、レンズ全長の短い小型のズームレンズを実現することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2019-101286号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載のズームレンズは広角端における光学全長は短いものの、開口絞りよりも像側に配置されたレンズ群の有効径が大きく、当該ズームレンズの径方向の小型化が十分ではないという課題がある。また、当該ズームレンズでは、開口絞りよりも像側に配置されたレンズ群を移動させてフォーカシングを行う。特許文献1に記載のズームレンズでは、このフォーカス群の有効径も大きく、軽量化が十分ではないため、フォーカス群を駆動するための機構も大型化することから、レンズユニット全体も大型化するという課題がある。
【0006】
本件発明の課題は、小型で、且つ、光学性能の高いズームレンズ及び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】
【0007】
上記課題を解決するため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レンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、1又は2以上のレンズ群からなり全体として正の屈折力を有するレンズ群Gpと、2以上のレンズ群からなり全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成され、前記レンズ群Gnは、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群Gfを有し、各レンズ群の間隔を変化させることで変倍を行い、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.25< Ft/(Lw×FNOt) <0.50 ・・・・・(1)
2.00<(Lw-Fw)/(Ft×tan(ωt))<5.50・・・・・(2)
0.80< Lpw/|Fnt| < 3.50 ・・・・・(3)
但し、
Ft :当該ズームレンズの望遠端における焦点距離
Lw :当該ズームレンズの広角端における光学全長
FNOt:当該ズームレンズの望遠端におけるFナンバー
Fw :当該ズームレンズの広角端における焦点距離
ωt :当該ズームレンズの望遠端における半画角
Lpw :広角端における前記レンズ群Gpの最物体側面から最像側面までの光軸上の長さ
Fnt :前記レンズ群Gnの望遠端における焦点距離
【0008】
上記課題を解決するため本件発明に係る撮像装置は、上記ズームレンズと、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にする撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本件発明によれば、小型で、且つ、光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本件発明の実施例1のズームレンズの広角端無限遠合焦時におけるレンズ断面図を示す。
図2】実施例1のズームレンズの無限遠合焦時における広角端(図中(a))及び望遠端(図中(b))の収差を示す。
図3】本件発明の実施例2のズームレンズの広角端無限遠合焦時におけるレンズ断面図を示す。
図4】実施例2のズームレンズの無限遠合焦時における広角端(図中(a))及び望遠端(図中(b))の収差を示す。
図5】本件発明の実施例3のズームレンズの広角端無限遠合焦時におけるレンズ断面図を示す。
図6】実施例3のズームレンズの無限遠合焦時における広角端(図中(a))及び望遠端(図中(b))の収差を示す。
図7】本件発明の実施例4のズームレンズの広角端無限遠合焦時におけるレンズ断面図を示す。
図8】実施例4のズームレンズの無限遠合焦時における広角端(図中(a))及び望遠端(図中(b))の収差を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
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レンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、1又は2以上のレンズ群からなり全体として正の屈折力を有するレンズ群Gpと、2以上のレンズ群からなり全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成される。
【0013】
このように、最も物体側に配置されるレンズ群G1に収斂作用を持たせ、その物体側に配置されるレンズ群に発散作用を持たせた望遠型のパワー配置を採用することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、望遠端における画角を狭くすることが容易になる。すなわち、本実施の形態のズームレンズは、望遠ズームレンズに適したパワー配置を採用しているため、望遠端では狭画角化を達成しつつ、一眼レフカメラやミラーレスカメラ等に適するようにバックフォーカスを短くすると共に全体を小型に構成することができる。但し、本実施の形態では、主として、広角端の半画角(ω)が25度より小さいズームレンズを例に挙げて説明する。
【0014】
なお、本実施の形態のズームレンズは、上記レンズ群G1と、レンズ群G2と、レンズ群Gpと、レンズ群Gnとから実質的に構成されていればよく、レンズ群G1の物体側、各レンズ群の間、或いは、レンズ群Gnと、像面との間に、屈折力を有さない、若しくは屈折力の非常に小さい光学素子(以下、「屈折力を実質的に有さない光学素子」と称する)が配置されていても構わない。そのような光学素子として、例えば、レンズを汚れやキズなどから保護するための保護フィルターや、ND(Neutral Density)フィルター、PL(Polarized Light)フィルターなどの各種フィルターが挙げられる。以下、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の構成例等について説明する。
【0015】
1-1 構成
(1)レンズ群G1
レンズ群G1は正の屈折力を有するレンズ群であり、当該ズームレンズを実質的に構成する複数のレンズ群のうち、最も物体側に配置されるレンズ群である。レンズ群G1の構成は特に限定されるものではないが、レンズ群G1を2枚以上のレンズから構成することが、レンズ群G1における諸収差、特に球面収差の発生を抑制する上で好ましい。例えば、レンズ群G1を少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズとから構成すれば、諸収差、特に球面収差及び色収差の発生を抑制することができるためより好ましい。
【0016】
(2)レンズ群G2
レンズ群G2は負の屈折力を有するレンズ群であり、上記レンズ群G1の像側に、レンズ群G1と隣接して配置される。レンズ群G2は負の屈折力を有するため、負レンズを少なくとも1枚有する。レンズ群G2の構成は特に限定されるものではないが、レンズ群G2を3枚以上のレンズから構成することが、レンズ群G2における諸収差、特に像面湾曲の発生を抑制する上で好ましい。例えば、レンズ群G2を少なくとも2枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとから構成すれば、諸収差、特に像面湾曲及び色収差の発生を抑制することができるためより好ましい。
【0017】
(3)レンズ群Gp
レンズ群Gpは1又は2以上のレンズ群から構成され、全体として正の屈折力を有する。レンズ群Gpはレンズ群G2の像側に隣接して配置される。レンズ群Gpは全体として正の屈折力を有する限り、レンズ群Gpを構成するレンズ群の数やレンズ群Gpを構成する各レンズ群の屈折力の符号等は特に限定されるものではない。例えば、当該レンズ群Gpを正の屈折力を有する1つのレンズ群から構成してもよいし、2以上の正の屈折力を有するレンズ群から構成してもよいし、1以上の正の屈折力を有するレンズ群と1以上の負の屈折力を有するレンズ群とから構成してもよい。但し、当該ズームレンズの小型化を図る上で、レンズ群Gpを構成するレンズ群の数は3以下とすることがより好ましい。
【0018】
レンズ群Gpは全体として正の屈折力を有するため、レンズ群Gpの像側に隣接して配置されるレンズ群Gnに対する入射光束を収斂させることできる。そのため、レンズ群Gnの小径化を図ることができる。
【0019】
また、レンズ群Gpは非球面を少なくとも1面有することが好ましい。レンズ群Gpに非球面を少なくとも1面配置することで、レンズ群Gpにおける諸収差、特に球面収差及びコマ収差の発生を抑制することができる。
【0020】
(4)レンズ群Gn
レンズ群Gnは2以上のレンズ群から構成され、全体として負の屈折力を有する。レンズ群Gnは、その最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群Gfを備え、レンズ群Gfの像側に1以上のレンズ群を備える。すなわち、レンズ群Gnは、レンズ群Gpの像側にレンズ群Gpに隣接して配置されるレンズ群Gfと、このレンズ群Gfの像側に配置される1以上のレンズ群とから構成される。
【0021】
a)レンズ群Gf
まず、レンズ群Gfについて説明する。レンズ群Gfは負の屈折力を有する限り、その具体的な構成は特に限定されるものではない。当該ズームレンズでは、正の屈折力を有するレンズ群G1、負の屈折力を有するレンズ群G2、正の屈折力を有するレンズ群Gp、負の屈折力を有するレンズ群Gnという屈折力配置を採用している。このような屈折力配置を採用しつつ、レンズ群Gnの最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群Gfを配置することにより、当該ズームレンズを構成する他のレンズ群と比較すると、レンズ群Gfのレンズ径を小さくすることができる。従って、当該レンズ群Gfをフォーカス群として用いることで、フォーカス群の小型化及び軽量化を図ると共に、フォーカス群を駆動するための機構の小型化及び軽量化を図ることができる。そのため、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容易になる。この場合、レンズ群Gfは2枚以下のレンズから構成することがより好ましい。さらに、レンズ群Gfを1枚の正レンズと1枚の負レンズとから構成すれば、フォーカス群の小型化及び軽量化を図ると共に、無限遠から近接物体への合焦時に発生する諸収差、特に色収差を抑制することができるためより好ましい。
【0022】
b)その他のレンズ群
レンズ群Gfの物体側に配置されるレンズ群は1以上であればよい。上記レンズ群Gfとその他のレンズ群とを含んだ状態でレンズ群Gfが全体として負の屈折力を有する限り、レンズ群Gnを構成するレンズ群Gf以外のレンズ群の数や屈折力の符号等は特に限定されるものではない。
【0023】
レンズ群Gnは、全体で5枚以上のレンズから構成することが好ましい。例えば、レンズ群Gfを2枚のレンズから構成した場合には、その他のレンズ群を3枚以上のレンズから構成することが好ましい。レンズ群Gnを全体で5枚以上のレンズで構成することで、レンズ群Gnにおける諸収差、特に像面湾曲及び色収差の発生を抑制することが容易になる。特に、レンズ群Gnを少なくとも3枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成することが好ましい。このように構成すれば、諸収差、特に像面湾曲及び色収差の発生をより良好に抑制することができる。
【0024】
また、レンズ群Gnは非球面を少なくとも1面有することが好ましい。レンズ群Gnに非球面を少なくとも1面配置することにより、レンズ群Gnにおける諸収差、特に像面湾曲の発生を抑制することが容易になる。特に、レンズ群Gnの最も像側に配置されるレンズが非球面を有することが好ましく、当該レンズの両面が非球面であることがさらに好ましい。
【0025】
(5)開口絞り
当該ズームレンズにおいて、開口絞りの配置は特に限定されるものではない。但し、ここでいう開口絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する開口絞り、すなわち当該ズームレンズのFナンバーを規定する開口絞りをいう。
【0026】
しかしながら、当該ズームレンズでは、開口絞りをレンズ群Gp内に配置することが好ましい。例えば、レンズ群Gpを物体側から順に、物体側部分群Gpf、開口絞り、像側部分群Gprとから構成すれば、開口絞りの径を小さくすることができ、それに伴い開口絞りの開閉動作を制御するための絞りユニットを小型化することができる。このように開口絞りをレンズ群Gp内に配置することで、レンズ群Gpの像側に配置されるレンズ群Gnを構成する各レンズ群の径を小さくすることができる。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より容易になる。なお、レンズ群Gpが2以上のレンズ群から構成される場合には、レンズ群Gpを構成するいずれか二つのレンズ群の間、又は、レンズ群Gpを構成するいずれか一のレンズ群内に開口絞りを配置することが好ましい。
【0027】
1-2 動作
(1)変倍時の動作
当該ズームレンズでは、互いに隣接するレンズ群の空気間隔を変化させることで変倍する。ここで、変倍の際に、少なくとも互いに隣接する各レンズ群の空気間隔が変化すればよく、当該ズームレンズを構成する全てのレンズ群を光軸方向に移動させてもよいし、一部のレンズ群を光軸方向に固定し、他のレンズ群を光軸方向に移動させてもよく、個々のレンズ群の移動の有無及び移動の方向は特に限定されるものではない。
【0028】
例えば、広角端から望遠端への変倍の際に、レンズ群G1とレンズ群G2との間隔を増大させ、レンズ群G2とレンズ群Gpとの間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることが好ましい。このように空気間隔を変化させることにより、高変倍比を実現しつつ、望遠端において焦点距離に比して光学全長の短いズームレンズを得ることができる。
【0029】
このとき、レンズ群G1を変倍時に像面に対して移動させることが、広角端における光学全長を短縮しつつ高変倍比を得ることができて好ましい。特に、広角端から望遠端への変倍の際にレンズ群G1を物体側に移動させることが広角端における光学全長の短縮を図る上で好ましい。
【0030】
また、レンズ群G2は変倍時に像面に対して移動させることが、広角端における光学全長を短縮しつつ高変倍比を得ることができて好ましい。
【0031】
当該ズームレンズにおいて、レンズ群Gpが2以上のレンズ群から構成される場合、変倍に際してレンズ群Gpを構成する各レンズ群間の空気間隔も変化するものとする。また、変倍に際してレンズ群Gnを構成する各レンズ群間の空気間隔も変化するものとする。
【0032】
(2)合焦時の動作
当該ズームレンズにおいて、無限遠から近接物体への合焦時にレンズ群Gfを光軸上を移動可能に構成し、レンズ群Gfをフォーカス群とすることが好ましい。合焦時におけるレンズ群Gfの移動の方向は特に限定されるものではないが、例えば、無限遠から近接物体への合焦の際に、レンズ群Gfを像側に移動させるようにすることができる。
【0033】
また、当該ズームレンズにおいて、レンズ群Gf以外の他のレンズ群又は他のレンズ群の一部をフォーカス群とし、無限遠から近接物体への合焦時にレンズ群Gfと、他のフォーカス群とをそれぞれ光軸上を異なる軌道で移動させてもよい。すなわち、フローティグ方式を採用してもよい。
【0034】
(3)防振時の動作
当該ズームレンズにおいて、光軸と略直交する方向へ移動させることで像シフトさせることが可能な防振レンズ群を設けてもよい。防振レンズ群の配置は特に限定されるものではなく、当該ズームレンズを構成する各レンズ群のうちいずれかのレンズ群全部又は一部としてもよいし、さらに、当該ズームレンズが複数の防振レンズ群を有するように構成してもよい。
【0035】
1-3 条件式
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を一つ以上満足することが好ましい。
【0036】
1-3-1.条件式(1)
0.25< Ft/(Lw×FNOt) <0.50 ・・・・・(1)
但し、
Ft :当該ズームレンズの望遠端における焦点距離
Lw :当該ズームレンズの広角端における光学全長
FNOt:当該ズームレンズの望遠端におけるFナンバー
【0037】
上記条件式(1)は、当該ズームレンズの望遠端における焦点距離と当該ズームレンズの広角端における光学全長を規定する式である。条件式(1)を満足することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0038】
これに対して、条件式(1)の数値が下限値以下になると、当該ズームレンズの望遠端における焦点距離に対して当該ズームレンズの広角端における光学全長が長くなりすぎてしまい、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、条件式(1)の数値が上限値以上になると、当該ズームレンズの望遠端における焦点距離に対して当該ズームレンズの広角端における光学全長が短くなりすぎてしまう。この場合、各レンズ群の屈折力が大きいため収差補正が困難となる。一方、光学性能の高いズームレンズを実現するためには、収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。すなわち、当該ズームレンズの小型化と高性能化とを両立することが困難になる。
【0039】
これらの効果を得る上で、条件式(1)の下限値は、0.27であることがより好ましく、0.28であることがより好ましく、0.29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。また条件式(1)の上限値は、0.45であることがより好ましく、0.42であることがより好ましく、0.40であることがより好ましく、0.38であることがさらに好ましい。なお、これらの好ましい下限値又は上限値を採用する場合、条件式(1)において不等号(<)を等号付不等号(≦)に置換してもよい。他の条件式についても同様である。
【0040】
1-3-2.条件式(2)
2.00<(Lw-Fw)/(Ft×tan(ωt))<5.50・・・・・(2)
但し、
Fw :当該ズームレンズの広角端における焦点距離
ωt :当該ズームレンズの望遠端における半画角
【0041】
上記条件式(2)は、当該ズームレンズの広角端における光学全長と当該ズームレンズの望遠端における最大像高を規定する式である。条件式(2)を満足することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、望遠端における画角を狭めることが容易になる。
【0042】
これに対して、条件式(2)の数値が上限値以上になると、当該ズームレンズの最大像高に対して当該ズームレンズの広角端における光学全長が長くなりすぎてしまい、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、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最大像高に対して当該ズームレンズの広角端における光学全長が短くなりすぎてしまう。この場合、各レンズ群の屈折力が大きいため収差補正が困難となる。一方、光学性能の高いズームレンズを実現するためには、収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。すなわち、当該ズームレンズの小型化と高性能化とを両立することが困難になる。
【0043】
これらの効果を得る上で、条件式(2)の下限値は、2.20であることがより好ましく、2.40であることがより好ましく、2.60であることがより好ましく、2.80であることがさらに好ましい。また条件式(2)の上限値は、5.30であることがより好ましく、5.10であることがより好ましく、4.90であることがより好ましく、4.70であることがさらに好ましい。
【0044】
1-3-3.条件式(3)
0.80< Lpw/|Fnt| < 3.50 ・・・・・(3)
但し、
Lpw :広角端における前記レンズ群Gpの最物体側面から最像側面までの光軸上の長さ
Fnt :前記レンズ群Gnの望遠端における焦点距離
【0045】
上記条件式(3)は、広角端におけるレンズ群Gpの光軸上の長さと望遠端におけるレンズ群Gnの焦点距離を規定する式である。条件式(3)を満足することで、当該ズームレンズにおいてレンズ群Gpより像側に配置されるレンズ群、特にレンズ群Gfの大型化を抑制しつつ、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることができる。
【0046】
これに対して、条件式(3)の数値が下限値以下になると、レンズ群Gpを少ないレンズ枚数で構成することになるため、レンズ群Gpで発生する諸収差、特に球面収差及び色収差の抑制が困難になる。一方、条件式(3)の数値が上限値以上になると、レンズ群Gpから像側に配置されるレンズ群全体の光軸上の長さが長くなりすぎてしまい、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることが困難になる。
【0047】
これらの効果を得る上で、条件式(3)の下限値は、0.84であることがより好ましく、0.87であることがより好ましく、0.90であることがより好ましく、0.92であることがさらに好ましい。また条件式(3)の上限値は、3.20であることがより好ましく、2.80であることがより好ましく、2.40であることがより好ましく、2.00であることがさらに好ましい。
【0048】
1-3-4.条件式(4)
0.40 < |Fnt|/Fpt < 1.60 ・・・・・(4)
但し、
Fpt : レンズ群Gpの望遠端における焦点距離
【0049】
上記条件式(4)は、望遠端におけるレンズ群Gpの焦点距離と望遠端におけるレンズ群Gnの焦点距離を規定する式である。条件式(4)を満足することで、レンズ群Gnの大型化を抑制することが容易になる。そのため、当該ズームレンズの小型化を図りつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することがより容易になる。
【0050】
これに対して、条件式(4)の数値が上限値以上になると、レンズ群Gpの屈折力が大きくなりすぎるため、レンズ群Gpで発生する諸収差、特に球面収差及びコマ収差の抑制が困難になる。一方、条件式(4)の数値が下限値以下になると、レンズ群Gpの屈折力が小さくなりすぎるため、レンズ群Gpの物体側に配置されるレンズ群Gnへの入射光束径を十分に小さくすることができず、レンズ群Gnの大型化を抑制することが困難になる。
【0051】
これらの効果を得る上で、条件式(4)の下限値は、0.45であることがより好ましく、0.50であることがより好ましく、0.55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(4)の上限値は、1.50であることがより好ましく、1.40であることがより好ましく、1.30であることがより好ましく、1.25であることがさらに好ましい。
【0052】
1-3-5.条件式(5)
1.00 < Fw/|F2| < 4.50 ・・・・・(5)
但し、
F2 : レンズ群G2の焦点距離
【0053】
上記条件式(5)は、広角端における当該ズームレンズの焦点距離とレンズ群G2の焦点距離を規定する式である。条件式(5)を満足することで、当該ズームレンズの広角端における光学全長の短縮を図りつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0054】
これに対して、条件式(5)の数値が下限値以下になると、レンズ群G2の屈折力が小さくなりすぎるため、所定の変倍比を得るには、広角端から望遠端への変倍時にレンズ群G2が光軸上を移動する距離が大きくする必要がある。そのため例えばレンズ群G2とレンズ群G3との間に、当該移動量に応じた空気間隔を確保する必要があることから、当該ズームレンズの広角端における光学全長の短縮を図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、レンズ群G2の屈折力が大きくなりすぎるため、レンズ群G2において発生する諸収差、特に像面湾曲や歪曲収差の抑制が困難となり、光学性能の高いズームレンズを実現することが困難になる。
【0055】
これらの効果を得る上で、条件式(5)の下限値は、1.20であることがより好ましく、1.30であることがより好ましく、1.40であることがより好ましく、1.50であることがさらに好ましい。また条件式(5)の上限値は、4.00であることがより好ましく、3.75であることがより好ましく、3.50であることがより好ましく、3.25であることがさらに好ましい。
【0056】
1-3-6.条件式(6)
0.15 < |F2|/Lw < 0.40 ・・・・・(6)
但し、
F2 : レンズ群G2の焦点距離
【0057】
上記条件式(6)は、レンズ群G2の焦点距離と当該ズームレンズの広角端における光学全長を規定する式である。条件式(6)を満足することで、当該ズームレンズの広角端における画角を広げて高変倍比を実現しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0058】
これに対して、条件式(6)の数値が下限値以下になると、レンズ群G2の屈折力が大きくなりすぎるため、レンズ群G2において発生する諸収差、特に像面湾曲や歪曲収差の抑制が困難となり、光学性能の高いズームレンズを実現することが困難になる。一方、条件式(6)の数値が上限値以上になると、レンズ群G2の屈折力が小さくなりすぎるため、当該ズームレンズの広角端における画角を広げることが困難となり、当該ズームレンズにおいて変倍比を高くすることが困難になる。
【0059】
これらの効果を得る上で、条件式(6)の下限値は、0.16であることがより好ましく、0.17であることがより好ましく、0.18であることがより好ましく、0.19であることがさらに好ましい。また条件式(6)の上限値は、0.36であることがより好ましく、0.34であることがより好ましく、0.32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。
【0060】
1-3-7.条件式(7)
0.20 < F1/Ft < 1.50 ・・・・・(7)
但し、
F1 : レンズ群G1の焦点距離
【0061】
上記条件式(7)は、レンズ群G1の焦点距離と当該ズームレンズの望遠端における焦点距離を規定する式である。条件式(7)を満足することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、望遠端における画角を狭めることが容易になる。また、諸収差の補正を少ないレンズ枚数で行うことができ、光学性能の高い小型のズームレンズを実現することができる。
【0062】
これに対して、条件式(7)の数値が下限値以下になると、当該ズームレンズの望遠端における焦点距離に対してレンズ群G1の屈折力が大きくなりすぎてしまい、レンズ群G1における諸収差の発生量が大きくなり、レンズ群G1より像側のレンズ群において諸収差の補正が困難になる。そのため、光学性能の高いズームレンズを実現するには、収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、条件式(7)の数値が上限値以上になると、当該ズームレンズの広角端における焦点距離に対してレンズ群G1の屈折力が小さくなりすぎてしまう。この場合、所定の変倍比を得るには、レンズ群G1より像側のレンズ群までの間隔を大きくする必要がある。そのため、広角端における当該ズームレンズの光学全長が長くなりすぎてしまい、小型化を図ることが困難になる。
【0063】
これらの効果を得る上で、条件式(7)の下限値は、0.24であることがより好ましく、0.28であることがより好ましく、0.32であることがより好ましく、0.35であることがさらに好ましい。また条件式(7)の上限値は、1.30であることがより好ましく、1.20であることがより好ましく、1.10であることがより好ましく、1.00であることがさらに好ましい。
【0064】
1-3-8.条件式(8)
1.00 < F1/Fw < 3.00 ・・・・・(8)
上記条件式(8)は、レンズ群G1の焦点距離と当該ズームレンズの広角端における焦点距離を規定する式である。条件式(8)を満足することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、広角端における画角を広げることが容易になる。また、諸収差の補正を少ないレンズ枚数で行うことができ、光学性能の高い小型のズームレンズを実現することができる。
【0065】
これに対して、条件式(8)の数値が下限値以下になると、当該ズームレンズの広角端における焦点距離に対してレンズ群G1の屈折力が大きくなりすぎる。この場合、レンズ群G1における諸収差の発生量が大きくなるため、レンズ群G1から像側のレンズ群においてこれらの諸収差を十分に補正することが困難になる。そのため、光学性能の高いズームレンズを実現するには、収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、条件式(8)の数値が上限以上になると、当該ズームレンズの広角端における焦点距離に対してレンズ群G1の屈折力が小さくなりすぎてしまう。この場合、レンズ群G1により入射光束を十分に収斂することができないため、レンズ群G1よりも像側に配置されたレンズ群の径を大きくする必要がある。従って、この場合も当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0066】
これらの効果を得る上で、条件式(8)の下限値は、1.10であることがより好ましく、1.20であることがより好ましく、1.30であることがより好ましく、1.40であることがさらに好ましい。また条件式(8)の上限値は、2.80であることがより好ましく、2.60であることがより好ましく、2.40であることがより好ましく、2.30であることがさらに好ましい。
【0067】
1-3-9.条件式(9)
60 < ν2nmax < 110 ・・・・・(9)
但し、
ν2nmax : レンズ群G2に含まれる負レンズのd線におけるアッベ数の最大値
【0068】
上記条件式(9)は、レンズ群G2に含まれる負レンズのd線におけるアッベ数の最大値を規定する式である。条件式(9)を満足することで、広角端から望遠端への変倍に伴う色収差の変動を良好に補正することができる。
【0069】
これに対して、条件式(9)の数値が下限値以下になると、望遠端における色収差が過剰補正となる一方、広角端における色収差が補正不足となる。また、条件式(9)の数値が上限以上になると、広角端における色収差が過剰補正となる一方、望遠端における色収差が補正不足となる。
【0070】
これらの効果を得る上で、条件式(9)の下限値は、65であることがより好ましく、70であることがより好ましく、74であることがより好ましく、77であることがさらに好ましい。また条件式(9)の上限値は、100であることがより好ましく、96であることがより好ましく、92であることがより好ましく、85であることがさらに好ましい。
【0071】
1-3-10.条件式(10)
0.50 < (β2t/β2w)/Z < 1.20 ・・・・・(10)
但し、
Z = Ft/Fw
β2w : レンズ群G2の広角端無限遠合焦時における横倍率
β2t : レンズ群G2の望遠端無限遠合焦時における横倍率
【0072】
上記条件式(10)は、当該ズームレンズの広角端から望遠端への変倍におけるレンズ群G2の寄与度を規定する式である。条件式(10)を満足することで、当該ズームレンズの広角端における光学全長の短縮化を図りつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0073】
これに対して、条件式(10)の数値が下限値以下になると、所定の変倍比を得るには、レンズ群G2より像側に配置されるレンズ群による変倍の寄与度を大きくする必要がある。そのためレンズ群G2より像側に配置されたレンズ群の変倍時における移動量を大きくしたり、屈折力を大きくする必要がある。これらのことから、当該ズームレンズの広角端における光学全長の短縮化及び諸収差の発生量の抑制を図ることが困難になる。一方、条件式(10)の数値が上限以上になると、レンズ群G2による変倍の寄与度が大きくなりすぎる。この場合、レンズ群G2の屈折力が大きくなりすぎるため、レンズ群G2において発生する諸収差、特に像面湾曲及び歪曲収差の抑制が困難になる。
【0074】
これらの効果を得る上で、条件式(10)の下限値は、0.53であることがより好ましく、0.56であることがより好ましく、0.60であることがより好ましく、0.63であることがさらに好ましい。また条件式(10)の上限値は、1.15であることがより好ましく、1.12であることがより好ましく、1.09であることがより好ましく、1.06であることがさらに好ましい。
【0075】
1-3-11.条件式(11)
0.50 < Fpt/|Ff| < 1.50 ・・・・・(11)
但し、
Fpt : 前記レンズ群Gpの望遠端における焦点距離
Ff : 前記レンズ群Gfの焦点距離
【0076】
上記条件式(11)は、望遠端におけるレンズ群Gpの焦点距離とレンズ群Gfの焦点距離を規定する式である。条件式(11)を満足することで、レンズ群Gfの小径化を図りつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0077】
これに対して、条件式(11)の数値が下限値以下になると、望遠端におけるレンズ群Gpの屈折力が大きくなりすぎるため、レンズ群Gpにおいて発生する諸収差、特に球面収差及びコマ収差の抑制が困難になる。一方、条件式(11)の数値が上限値以上になると、レンズ群Gpの屈折力が小さくなりすぎるため、レンズ群Gpの像側に配置されるレンズ群Gfへの入射光束径が大きくなり、レンズ群Gfの小径化が困難になる。
【0078】
これらの効果を得る上で、条件式(11)の下限値は、0.60であることがより好ましく、0.65であることがより好ましく、0.70であることがより好ましく、0.75であることがさらに好ましい。また条件式(11)の上限値は、1.30であることがより好ましく、1.20であることがより好ましく、1.10であることがより好ましく、1.00であることがさらに好ましい。
【0079】
1-3-12.
0.20 < R1f/Ft < 100.00 ・・・・・(12)
但し、
R1f : 前記レンズ群G1の最物体側面の曲率半径
なお、レンズ面の曲率半径についての符号は、そのレンズ面の光軸上の球面中心がレンズ面の頂点(レンズ面と光軸との交点)よりも像側にあるときそのレンズ面の曲率半径の符号を正とし、物体側にあるときはその符号を負とする。
【0080】
上記条件式(12)は、レンズ群G1の最物体側面の曲率半径と当該ズームレンズの望遠端における焦点距離を規定する式である。条件式(12)が正の値を取ることから、レンズ群G1の最も物体側面は物体側に凸の形状もしくは平面であることを示す。条件式(12)を満足することで、諸収差、特に歪曲収差と像面湾曲とを良好に補正することができる。
【0081】
これに対して、条件式(12)の数値が下限値以下になると、当該ズームレンズの望遠端における焦点距離に対してレンズ群G1の最物体側面の曲率半径が小さくなりすぎてしまい、諸収差、特に歪曲収差と像面湾曲とを良好に補正することが困難となる。
【0082】
一方、条件式(12)の数値が上限値以上になると、レンズ群G1の最物体側面の曲率半径が大きくなりすぎてしまい、ゴーストが発生しやすくなる。これは次の理由による。ズームレンズの像面は平面である。また、ズームレンズの最像側面と像面との間にはカバーガラスなどの平面が配置される場合がある。ズームレンズの像側に配置されたこれらの平面において反射した反射光がレンズ群G1の最物体側面に入射する。このとき、レンズ群G1の最物体側面の曲率半径が大きくなりすぎると、当該最物体側面で再反射した光が像面に入射する場合がある。また、当該ズームレンズの物体側先端にも各種フィルター等の平面が配置される場合がある。レンズ群G1の最物体側面の曲率半径が大きくなり過ぎると、ズームレンズに入射した光が最物体側面で反射し、フィルター等の平面で再反射した光が像面に入射する場合がある。これらの再反射光によってゴーストが生じる。また、条件式(12)の数値が上限値以上になると、最物体側面の有効径も大きくなるため、当該ズームレンズの小型化を図る上でも好ましくない。
【0083】
これらの効果を得る上で、条件式(12)の下限値は0.25であることがより好ましく、0.30であることがより好ましく、0.35であることがより好ましく、0.40であることがさらに好ましい。また条件式(12)の上限値は、60.00であることがより好ましく、40.00であることがより好ましく、20.00であることがより好ましく、10.00であることがさらに好ましい。
【0084】
1-3-13.条件式(13)
0.25<(Rff+Rfr)/(Rff-Rfr)<2.50 ・・・・・(13)
但し、
Rff : 前記レンズ群Gfの最物体側面の曲率半径
Rfr : 前記レンズ群Gfの最像側面の曲率半径
【0085】
上記条件式(13)は、レンズ群Gfの最物体側面の曲率半径とレンズ群Gfの最像側面の曲率半径を規定する式である。条件式(13)を満足することで、諸収差、特に球面収差の補正を良好に行うことができ、無限遠から近接物体への合焦に伴う諸収差の変動を良好に補正することができる。
【0086】
これに対して、条件式(13)の数値が下限値以下又は上限値以上になると、レンズ群Gn1の最物体側面又は最像側面における諸収差、特に球面収差の発生量が大きくなりすぎてしまい、特にレンズ群Gn1を光軸方向に移動させることにより無限遠から近接物体への合焦を行う場合に、それに伴う諸収差の変動を良好に補正することが困難となる。
【0087】
これらの効果を得る上で、条件式(13)の下限値は0.35であることがより好ましく、0.40であることがより好ましく、0.45であることがより好ましく、0.50であることがさらに好ましい。また条件式(13)の上限値は2.25であることがより好ましく、2.00であることがより好ましく、1.75であることがより好ましく、1.50であることがさらに好ましい。
【0088】
1-3-14.条件式(14)
0.25 < D12t/Fw < 1.20 ・・・・・(14)
但し、
D12t : 望遠端におけるレンズ群G1の最像側面からレンズ群G2の最物体側面の光軸上の長さ
【0089】
上記条件式(14)は、望遠端におけるレンズ群G1の最像側面からレンズ群G2の最物体側面の光軸上の長さと広角端における当該ズームレンズの焦点距離を規定する式である。条件式(14)を満足することで、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0090】
これに対して、条件式(14)の数値が下限値以下になると、広角端から望遠端への変倍時におけるレンズ群G2の移動量が小さくなりすぎてしまい、変倍に伴う収差変動を抑制することが困難となる。一方、条件式(14)の数値が上限以上になると、広角端から望遠端への変倍時におけるレンズ群G2の移動量が大きくなりすぎてしまい、当該ズームレンズの光学全長が長くなり、当該ズームレンズの小型化が困難となる。
【0091】
これらの効果を得る上で、条件式(14)の下限値は、0.30であることがより好ましく、0.34であることがより好ましく、0.37であることがより好ましく、0.40であることがさらに好ましく、0.5であることが一層好ましい。また条件式(14)の上限値は、1.10であることがより好ましく、1.00であることがより好ましく、0.95であることがより好ましく、0.90であることがさらに好ましい。
【0092】
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。なお、撮像素子はズームレンズの像側に設けられることが好ましい。
【0093】
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一眼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。
【0094】
また当該撮像装置は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部や、当該画像処理部において撮像画像データを加工するために用いる画像補正データ、画像補正プログラム等を保持する画像補正データ保持部等を有することがより好ましい。ズームレンズを小型化した場合、結像面において結像された撮像画像形状の歪み(歪曲)が生じやすくなる。その際、画像補正データ保持部に予め撮像画像形状の歪みを補正するための歪み補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された歪み補正データを用いて、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。
【0095】
さらに、当該撮像装置において、上記画像補正データ保持部に予め倍率色収差補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された倍率色収差補正データを用いて、当該撮像画像の倍率色収差補正を行わせることが好ましい。画像処理部により、倍率色収差を補正することで、光学系を構成するレンズ枚数を削減することができる。そのため、このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。
【0096】
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】
【0097】
(1)ズームレンズの光学構成
図1に、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レンズ断面図を示す。図中に示す「IMG」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、結像面IMGの物体側にはカバーガラス「CG」等の実質的な屈折力を有さない平行平板を備える。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。
【0098】
実施例1のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、全体として正の屈折力を有するレンズ群Gpと、全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成されている。ここで、レンズ群Gpは、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群G3と、正の屈折力を有するレンズ群G4とから構成され、レンズ群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群Gfと、負の屈折力を有するレンズ群G6と、正の屈折力を有するレンズ群G7とから構成されている。
【0099】
以下、各レンズ群の構成を説明する。レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL1及び両凸形状の正レンズL2が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL3とから構成される。
【0100】
レンズ群G2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL4と、両凹形状の負レンズL5及び物体側凸のメニスカス形状の正レンズL6が接合された接合レンズと、両凹形状の負レンズL7とから構成される。
【0101】
レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL8から構成される。正レンズL8の物体側面は非球面である。
【0102】
レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL9と、両凸形状の正レンズL10及び両凹形状の負レンズL11が接合された接合レンズと、物体側平面形状の負レンズL12及び両凸形状の正レンズL13とが接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL14とから構成される。レンズ群G4内に開口絞りSが配置されている。
【0103】
レンズ群Gfは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL15と両凹形状の負レンズL16とが接合された接合レンズから構成される。
【0104】
レンズ群G6は、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL17から構成される。負レンズL17の物体側面は非球面である。
【0105】
レンズ群G7は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL18と、物体側凹のメニスカス形状の負レンズL19とから構成される。負レンズL19の両面は非球面である。
【0106】
実施例1のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に、像面に対して、レンズ群G1が物体側に移動し、レンズ群G2が像側に移動し、レンズ群G3が物体側に凹の軌道で移動し、レンズ群G4が固定され、レンズ群Gfが物体側に凹の軌道で移動し、レンズ群G6が像側に移動し、レンズ群G7が固定される。
【0107】
実施例1のズームレンズでは無限遠から近接物体への合焦時に、像面に対して、レンズ群Gfが像側へ移動し、レンズ群G6が物体側へ移動する。他のレンズ群は合焦時像面に対して固定される。
【0108】
手ブレ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏心させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。
【0109】
(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、実施例1のズームレンズの面データを示す。表中の「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」は曲率半径、「d」は光軸上のレンズ厚さ又はレンズ間隔、「Nd」はd線における屈折率、「νd」はd線におけるアッベ数、「φ」はレンズの有効径を示す。また、面番号の右側に表示する「ASP」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「S」は開口絞りを表している。さらに、レンズ間隔の欄に「D○○(○○には面番号が入る)」と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時又は合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。
【0110】
表2に、実施例1のズームレンズの諸元を示す。表中の「f」は全系の焦点距離、「Fno」はFナンバー、「ω」は半画角、「Y」は像高、「TL」は光学全長を示す。
【0111】
表3に、実施例1のズームレンズの無限遠合焦時における変倍時の可変間隔を示す。表中の「f」は全系の焦点距離、「撮影距離」は像面から物体までの距離を示し、「INF」は∞(無限大)を示す。
【0112】
表4に、実施例1のズームレンズの近接物体合焦時の可変間隔を示す。表中の「撮影距離」は像面から物体までの距離を示す。
【0113】
表5に、実施例1のズームレンズの各非球面の非球面係数を示す。
表中の「K、A4、A6、A8、A10、A12、A14」は、各非球面形状を以下の式で定義したときの各係数である。
【0114】
X(Y)=CY2/[1+{1-(1+Κ)・C2Y2}1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10+A12・Y12+A14・Y14
但し、表中において「E-n」は「×10-n」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、「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。
【0115】
上記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「0.0000」はその面が平面であることを意味する。上述した各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。
【0116】
[表1]
面番号 r d Nd νd φ
1 200.0000 1.500 1.80610 33.27 60.500
2 107.6500 5.900 1.43700 95.10 59.951
3 -2760.0000 0.200 59.874
4 88.8800 7.000 1.49700 81.61 59.416
5 -5000.0000 D5 58.899
6 -192.1000 1.000 1.69680 55.46 34.600
7 110.4200 2.734 33.647
8 -114.0000 1.000 1.49700 81.61 33.585
9 80.7400 3.000 1.92286 20.88 33.791
10 502.6000 1.939 33.723
11 -99.5000 1.000 1.69680 55.46 33.718
12 185.0000 D12 34.124
13 ASP 80.6553 0.250 1.51460 49.96 35.600
14 100.0000 4.900 1.83481 42.72 35.609
15 -100.0000 D15 35.556
16 74.0500 4.400 1.59282 68.62 34.246
17 -176.2000 0.200 33.749
18 92.0000 4.200 1.49700 81.61 32.190
19 -92.0000 1.000 1.85451 25.16 31.423
20 148.3000 2.272 30.320
21 S 0.0000 2.074 29.223
22 0.0000 1.000 1.90366 31.31 28.621
23 29.2400 7.500 1.49700 81.61 27.541
24 -315.0000 0.201 27.441
25 38.5500 5.600 1.60342 38.03 27.200
26 -70.5000 D26 26.983
27 198.0000 1.800 1.92286 20.88 23.008
28 -198.0000 0.800 1.77250 49.62 22.484
29 25.6100 D29 20.800
30 ASP -463.4111 0.150 1.51460 49.96 25.938
31 310.3200 1.000 1.85451 25.16 25.982
32 67.2000 D32 26.257
33 48.4500 6.000 1.91082 35.25 27.973
34 -48.4500 4.762 28.000
35 ASP -20.8842 2.000 1.85108 40.12 26.582
36 ASP -67.1148 29.793 27.875
37 0.0000 2.500 1.51633 64.14 42.044
38 0.0000 1.000 42.802
【0117】
[表2]
f 72.102 101.789 174.600
Fno 2.910 2.910 2.910
ω 17.003 11.811 6.720
Y 21.633 21.633 21.633
TL 163.448 178.948 192.417
【0118】
[表3]
f 72.102 101.789 174.600
撮影距離 INF INF INF
D5 3.247 30.546 62.724
D12 29.248 19.092 1.000
D15 3.329 1.686 1.069
D26 2.115 2.750 1.901
D29 15.413 15.587 15.512
D32 2.419 1.612 2.535
【0119】
[表4]
撮影距離 850.000 850.000 850.000
D26 3.817 5.978 10.907
D29 12.267 10.495 5.179
D32 3.863 3.475 3.862
【0120】
[表5]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
13 0.00 -3.6774E-06 2.9970E-10 -9.1982E-13 5.5729E-15 -1.5995E-17 1.6461E-20
30 0.00 1.2249E-05 1.1169E-08 -1.3534E-10 8.8621E-13 -1.9489E-15 0.0000E+00
35 0.00 5.3883E-05 -2.8626E-07 1.8129E-09 -6.4552E-12 9.8700E-15 1.5279E-18
36 0.00 4.6766E-05 -2.6564E-07 1.4488E-09 -5.0290E-12 8.2960E-15 -2.8195E-18
【0121】
また、図2に、実施例1のズームレンズの無限遠合焦時の収差図を示す。(a)は当該ズームレンズの広角端における収差図であり、(b)は当該ズームレンズの望遠端における収差図である。(a)、(b)には、それぞれ左側から順に、球面収差[mm]、非点収差[mm]、歪曲収差[%]、倍率色収差[mm]を示す。
【0122】
球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fnoで示す)を表し、実線はd線(図中、dで示す)、短破線はC線(図中、Cで示す)、長破線はg線(図中、gで示す)の特性をそれぞれ表す。
【0123】
非点収差図において、縦軸は像高(図中、Yで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、ΔSで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、ΔMで示す)の特性をそれぞれ表す。
【0124】
歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Yで示す)を表す。
倍率色収差図において、縦軸は像高(図中、Yで示す)を表し、短破線はd線基準におけるC線の倍率色収差(図中、Cで示す)、長破線はd線基準におけるg線の倍率色収差(図中、gで示す)の特性をそれぞれ表す。
【0125】
これらの収差図に関する事項は、他の実施例で示す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】
【0126】
(1)ズームレンズの光学構成
図3に、実施例2のズームレンズのレンズ断面図を示す。
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レンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、正の屈折力を有するレンズ群Gpと、全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成されている。ここで、レンズ群Gpは1つのレンズ群から構成されており、レンズ群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群Gfと、負の屈折力を有するレンズ群G5とから構成されている。
【0127】
以下、各レンズ群の構成を説明する。レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL1及び両凸形状の正レンズL2が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL3とから構成される。
【0128】
レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凹形状の負レンズL5と、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL6及び両凹形状の負レンズL7が接合された接合レンズと、両凹形状の負レンズL8とから構成される。
【0129】
レンズ群Gpは、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の正レンズL9と、両凸形状の正レンズL10と、両凸形状の正レンズL11及び両凹形状の負レンズL12が接合された接合レンズと、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL13及び両凸形状の正レンズL14とが接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL15及び両凹形状の負レンズL16が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL17とから構成される。正レンズL17の物体側面は非球面である。レンズ群Gp内に開口絞りSが配置されている。
【0130】
レンズ群Gfは、物体側から順に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL18と両凹形状の負レンズL19とが接合された接合レンズから構成される。
【0131】
レンズ群G5は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL20及び両凸形状の正レンズL21が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL22及び両凹形状の負レンズL23が接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の負レンズL24とから構成される。負レンズL24の両面は非球面である。
【0132】
実施例2のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に、像面に対して、レンズ群G1が物体側に移動し、レンズ群G2が物体側に凹の軌道で移動し、レンズ群Gpが物体側に移動し、レンズ群Gfが物体側に移動し、レンズ群G5が物体側に移動する。
【0133】
実施例2のズームレンズでは無限遠から近接物体への合焦時に、像面に対して、レンズ群Gfが像側へ移動し、他のレンズ群は固定される。
【0134】
手ブレ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏心させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。特に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL15と両凹形状の負レンズL16が接合された接合レンズ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。
【0135】
(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6に、実施例2のズームレンズの面データを示す。表7に、実施例2のズームレンズの諸元を示す。表8に、実施例2のズームレンズの無限遠合焦時における変倍時の可変間隔を示す。表9に、実施例2のズームレンズの近接物体合焦時の可変間隔を示す。表10に、実施例2のズームレンズの各非球面の非球面係数を示す。さらに、図4に、実施例2のズームレンズの無限遠合焦時の収差図を示す。
【0136】
[表6]
面番号 r d Nd νd φ
1 378.8036 2.200 1.83481 42.72 77.000
2 119.7867 9.047 1.43700 95.10 76.336
3 -558.5566 0.200 76.419
4 117.9999 8.819 1.49700 81.61 76.570
5 -763.9338 D5 76.255
6 86.8672 5.988 1.85478 24.80 41.500
7 -207.0552 0.200 40.399
8 -1245.8911 1.200 1.49700 81.61 39.295
9 66.5815 3.850 36.733
10 -157.7890 2.489 1.85883 30.00 36.594
11 -80.9803 1.000 1.49700 81.61 36.235
12 64.6768 4.995 33.996
13 -58.3530 1.000 2.00100 29.13 33.923
14 292.5908 D14 34.449
15 58.4287 4.184 1.65844 50.88 37.000
16 523.3761 0.200 36.843
17 53.7893 5.733 1.49700 81.61 36.607
18 -156.9519 0.200 36.209
19 38.6025 6.708 1.49700 81.61 33.488
20 -95.4739 1.000 1.91082 35.25 32.486
21 93.9998 6.777 30.935
22 S 0.0000 3.144 28.191
23 43.1020 1.000 2.00100 29.13 25.823
24 18.7666 5.997 1.53996 59.46 24.015
25 -616.6240 2.476 23.659
26 -155.5428 3.500 1.85478 24.80 23.500
27 -32.4489 1.000 1.85150 40.78 22.618
28 69.9419 2.000 22.376
29 ASP 32.2767 0.200 1.51460 49.96 22.885
30 32.0496 4.300 1.64769 33.84 22.846
31 -215.6784 D31 22.500
32 -218.9023 3.668 1.61340 44.27 20.497
33 -22.0274 1.000 1.59282 68.62 20.152
34 34.9770 D34 19.000
35 131.5626 1.000 1.92286 20.88 24.000
36 39.1472 5.634 1.61340 44.27 24.188
37 -40.8889 0.348 24.598
38 40.3084 6.142 1.69895 30.05 24.510
39 -28.1726 1.000 1.76385 48.49 24.094
40 31.9275 10.333 22.796
41 ASP -30.5135 2.000 1.85108 40.12 23.868
42 ASP -73.9512 D42 25.400
43 0.0000 2.500 1.51680 64.20 42.101
44 0.0000 1.000 42.855
【0137】
[表7]
f 145.551 291.002 484.914
Fno 4.620 5.200 6.540
ω 8.124 4.050 2.466
Y 21.633 21.633 21.633
TL 229.015 275.621 304.009
【0138】
[表8]
f 145.551 291.002 484.914
撮影距離 INF INF INF
D5 23.357 79.865 91.873
D14 31.070 13.868 1.000
D31 1.495 1.500 1.637
D34 21.984 28.192 49.063
D42 28.080 29.167 37.406
【0139】
[表9]
撮影距離 1500.000 1500.000 1500.000
D31 4.467 12.130 22.001
D34 19.012 17.562 28.699
【0140】
[表10]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
29 0.00 -5.2292E-06 2.7552E-09 -1.6078E-12 9.3086E-14 -2.6469E-16 0.0000E+00
41 0.00 -2.4930E-05 2.2640E-07 -9.3082E-10 2.8176E-12 -3.2570E-15 0.0000E+00
42 0.00 -2.5651E-05 2.0345E-07 -8.7317E-10 2.5744E-12 -3.2515E-15 0.0000E+00
【実施例3】
【0141】
(1)ズームレンズの光学構成
図5に、実施例3のズームレンズのレンズ断面図を示す。
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レンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、正の屈折力を有するレンズ群Gpと、全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成されている。ここで、レンズ群Gpは1つのレンズ群から構成されており、レンズ群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群Gfと、負の屈折力を有するレンズ群G5とから構成されている。
【0142】
以下、各レンズ群の構成を説明する。レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL1と両凸形状の正レンズL2が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL3とから構成される。
【0143】
レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凹形状の負レンズL5と、両凹形状の負レンズL6と、両凹形状の負レンズL7とから構成される。
【0144】
レンズ群Gpは、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の正レンズL8と、両凸形状の正レンズL9と、両凸形状の正レンズL10及び両凹形状の負レンズL11が接合された接合レンズと、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL12及び両凸形状の正レンズL13が接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL14及び両凹形状の負レンズL15が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL16とから構成される。正レンズL16の物体側面は非球面である。レンズ群Gp内に開口絞りSが配置されている。
【0145】
レンズ群Gfは、物体側から順に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL17と両凹形状の負レンズL18とが接合された接合レンズから構成される。
【0146】
レンズ群G5は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL19及び両凸形状の正レンズL20が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL21及び両凹形状の負レンズL22が接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の負レンズL23とから構成される。負レンズL24の物体側面は非球面である。
【0147】
実施例3のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に、像面に対して、レンズ群G1が物体側に移動し、レンズ群G2が物体側に凹の軌道で移動し、レンズ群Gpが物体側に移動し、レンズ群Gfが物体側に移動し、レンズ群G5が物体側に移動する。
【0148】
実施例3のズームレンズでは無限遠から近接物体への合焦時に、像面に対して、レンズ群Gfが像側へ移動し、他のレンズ群は固定される。
【0149】
手ブレ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏心させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。特に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL14と両凹形状の負レンズL15が接合された接合レンズ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。
【0150】
(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11に、実施例3のズームレンズの面データを示す。表12に、実施例3のズームレンズの諸元を示す。表13に、実施例3のズームレンズの無限遠合焦時における変倍時の可変間隔を示す。表14に、実施例3のズームレンズの近接物体合焦時の可変間隔を示す。表15に、実施例3のズームレンズの各非球面の非球面係数を示す。さらに、図6に、実施例2のズームレンズの無限遠合焦時の収差図を示す。
【0151】
[表11]
面番号 r d Nd νd φ
1 252.9796 2.000 1.83481 42.72 72.000
2 101.1184 8.000 1.49700 81.61 71.197
3 -28452.1133 0.200 71.199
4 113.0187 8.413 1.43700 95.10 71.202
5 -547.1978 D5 70.901
6 67.3736 4.933 1.85478 24.80 38.500
7 -285.1443 0.960 37.689
8 -4239.3734 1.200 1.49700 81.61 35.871
9 49.9262 4.846 33.178
10 -333.4232 1.000 1.49700 81.61 32.143
11 77.0639 3.674 31.019
12 -65.1518 1.000 2.00100 29.13 30.934
13 208.4448 D13 31.177
14 41.5463 4.784 1.60342 38.01 33.500
15 583.0256 0.200 33.210
16 55.2612 4.386 1.49700 81.61 32.540
17 -287.5881 0.200 31.961
18 39.1785 5.584 1.49700 81.61 29.613
19 -86.2582 1.000 1.95375 32.32 28.552
20 72.9439 6.772 27.038
21 S 0.0000 1.500 24.607
22 42.6601 1.000 2.00100 29.13 23.528
23 17.6997 6.896 1.53996 59.46 22.071
24 -234.3377 2.751 21.679
25 -115.6601 3.500 1.85478 24.80 21.500
26 -23.9263 1.000 1.83400 37.21 20.932
27 67.6789 2.500 20.678
28 ASP 31.8233 0.200 1.51460 49.96 21.237
29 31.5462 3.877 1.62004 36.30 21.207
30 -101.4175 D30 21.000
31 -291.9620 3.500 1.61340 44.27 18.758
32 -24.4108 1.000 1.59282 68.62 18.282
33 32.2489 D33 17.500
34 57.1496 1.000 1.92286 20.88 20.500
35 30.3367 4.285 1.61340 44.27 20.555
36 -54.7847 0.200 20.820
37 32.5351 4.423 1.69895 30.05 20.964
38 -45.3585 1.000 1.76385 48.49 20.591
39 20.8008 20.481 19.570
40 ASP -32.8737 0.200 1.51460 49.96 26.684
41 -35.4191 2.000 1.77250 49.62 26.668
42 -73.4135 D42 28.411
43 0.0000 2.500 1.51680 64.20 42.076
44 0.0000 1.000 42.831
【0152】
[表12]
f 146.743 290.947 484.837
Fno 5.190 5.600 6.920
ω 8.063 4.049 2.499
Y 21.633 21.633 21.633
TL 209.014 252.251 284.006
【0153】
[表13]
f 146.743 290.947 484.837
撮影距離 INF INF INF
D5 15.048 75.537 90.869
D13 28.982 9.477 1.000
D30 8.683 7.766 2.003
D33 14.817 17.316 29.389
D42 18.519 19.189 37.779
【0154】
[表14]
撮影距離 1500.000 1500.000 1500.000
D30 12.104 20.803 22.001
D33 11.396 4.279 9.390
【0155】
[表15]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
28 0.00 -5.3161E-06 5.2358E-09 -1.2300E-11 2.3331E-13 -6.9119E-16 0.0000E+00
40 0.00 1.2000E-05 4.4169E-09 8.7723E-11 -3.2876E-13 6.5768E-16 0.0000E+00
【実施例4】
【0156】
(1)ズームレンズの光学構成
図7に、実施例4のズームレンズのレンズ断面図を示す。
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レンズ群G1と、負の屈折力を有するレンズ群G2と、正の屈折力を有するレンズ群Gpと、全体として負の屈折力を有するレンズ群Gnとから構成されている。ここで、レンズ群Gpは1つのレンズ群から構成されており、レンズ群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群Gfと、負の屈折力を有するレンズ群G5とから構成されている。
【0157】
以下、各レンズ群の構成を説明する。レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL1及び両凸形状の正レンズL2が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL3とから構成される。
【0158】
レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凹形状の負レンズL5と、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL6と両凹形状の負レンズL7が接合された接合レンズと、両凹形状の負レンズL8とから構成される。
【0159】
レンズ群Gpは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL9と、両凸形状の正レンズL10と、両凸形状の正レンズL11及び両凹形状の負レンズL12が接合された接合レンズと、物体側凸のメニスカス形状の負レンズL13及び両凸形状の正レンズL14が接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL15及び両凹形状の負レンズL16が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL17とから構成される。正レンズL17の物体側面は非球面である。レンズ群Gp内に開口絞りSが配置されている。
【0160】
レンズ群Gfは、物体側から順に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL18と両凹形状の負レンズL19とが接合された接合レンズから構成される。
【0161】
レンズ群G5は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL20及び両凸形状の正レンズL21が接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL22及び両凹形状の負レンズL23が接合された接合レンズと、物体側凹のメニスカス形状の負レンズL24とから構成される。負レンズL24の両面は非球面である。
【0162】
実施例4のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に、像面に対して、レンズ群G1が物体側に移動し、レンズ群G2が物体側に凹の軌道で移動し、レンズ群Gpが物体側に移動し、レンズ群Gfが物体側に移動し、レンズ群G5が物体側に移動する。
【0163】
実施例4のズームレンズでは無限遠から近接物体への合焦時に、像面に対して、レンズ群Gfが像側へ移動し、他のレンズ群は固定される。
【0164】
手ブレ等により当該ズームレンズに振動が生じた場合には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏心させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。特に、物体側凹のメニスカス形状の正レンズL15と両凹形状の負レンズL16が接合された接合レンズ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。
【0165】
(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16に、実施例4のズームレンズの面データを示す。表17に、実施例4のズームレンズの諸元を示す。表18に、実施例4のズームレンズの無限遠合焦時における変倍時の可変間隔を示す。表19に、実施例4のズームレンズの近接物体合焦時の可変間隔を示す。表20に、実施例4のズームレンズの各非球面の非球面係数を示す。図8に、実施例4のズームレンズの無限遠合焦時の収差図を示す。
【0166】
[表16]
面番号 r d Nd νd φ
1 221.4199 1.500 1.83481 42.72 61.000
2 78.1646 8.164 1.49700 81.61 60.256
3 -698.0413 0.200 60.284
4 82.5433 8.349 1.43700 95.10 60.196
5 -366.6570 D5 59.851
6 75.6021 4.903 1.85478 24.80 34.500
7 -152.9987 0.318 33.366
8 -237.3180 1.000 1.49700 81.61 32.302
9 52.9544 3.283 29.866
10 -116.0958 2.086 1.85478 24.80 29.747
11 -70.6858 1.000 1.49700 81.61 29.418
12 50.3883 4.192 27.694
13 -46.8787 1.000 2.00100 29.13 27.645
14 609.8769 D14 28.182
15 39.0992 4.672 1.61772 49.81 30.000
16 -731.2021 0.200 29.730
17 40.6633 4.267 1.49700 81.61 28.974
18 -879.0342 0.200 28.439
19 30.4749 5.442 1.49700 81.61 26.531
20 -89.4878 1.000 1.95375 32.32 25.493
21 75.3913 2.479 24.217
22 S 0.0000 1.500 22.646
23 40.5266 1.000 2.00100 29.13 21.857
24 14.7523 5.312 1.58144 40.89 20.030
25 601.5656 3.340 19.689
26 -122.2241 3.200 1.92286 20.88 19.000
27 -23.5972 0.800 1.90366 31.31 18.501
28 66.0190 2.500 18.122
29 ASP 28.0468 0.200 1.51460 49.96 18.229
30 29.2497 3.341 1.61340 44.27 18.199
31 -103.4552 D31 18.000
32 -254.5123 3.200 1.61340 44.27 16.231
33 -17.8374 0.800 1.59282 68.62 15.841
34 26.8496 D34 15.000
35 -278.5827 1.000 1.92286 20.88 22.000
36 75.4326 4.828 1.61340 44.27 22.447
37 -28.0885 0.200 22.941
38 45.9079 5.752 1.69895 30.05 23.387
39 -25.8278 1.000 1.76385 48.49 23.178
40 42.7801 5.215 22.670
41 ASP -26.6533 2.000 1.85108 40.12 22.719
42 ASP -64.5490 D42 25.087
43 0.0000 2.500 1.51680 64.20 42.039
44 0.0000 1.000 42.801
【0167】
[表17]
f 97.152 193.972 387.840
Fno 4.620 5.200 6.540
ω 12.214 6.062 3.119
Y 21.633 21.633 21.633
TL 174.017 205.594 234.013
【0168】
[表18]
f 97.152 193.972 387.840
撮影距離 INF INF INF
D5 2.000 43.393 58.641
D14 28.752 14.708 1.000
D31 3.365 4.104 2.208
D34 14.635 15.578 33.021
D42 23.323 25.870 37.200
【0169】
[表19]
撮影距離 950.000 950.000 950.000
D31 5.899 13.358 25.592
D34 12.101 6.324 9.637
【0170】
[表20]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12 A14
29 0.00 -1.1205E-05 1.1668E-08 -1.8828E-11 8.7101E-13 -3.9367E-15 0.0000E+00
41 0.00 -1.0161E-04 4.9685E-07 -1.5158E-09 2.2903E-12 2.4369E-15 0.0000E+00
42 0.00 -9.4193E-05 5.2508E-07 -2.1301E-09 5.8930E-12 -7.3197E-15 0.0000E+00
【0171】
表21に、各実施例における当該ズームレンズについての条件式(1)~(14)の値を示す。また、表22に、各実施例における当該ズームレンズについての条件式(1)~(14)の計算に用いた各値を示す。
【0172】
[表21]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) Ft/(Lw×FNOt) 0.365 0.322 0.334 0.339
条件式(2) (Lw-Fw)/(Ft×tan(ωt)) 4.489 4.045 2.990 3.684
条件式(3) Lpw/|Fnt| 0.952 1.619 1.626 1.376
条件式(4) |Fnt|/Fpt 1.173 0.700 0.627 0.815
条件式(5) Fw/|F2| 1.622 3.047 2.855 2.690
条件式(6) |F2|/Lw 0.270 0.208 0.245 0.206
条件式(7) F1/Ft 0.891 0.454 0.446 0.389
条件式(8) F1/Fw 2.159 1.511 1.475 1.555
条件式(9) ν2nmax 81.607 81.607 81.607 81.607
条件式(10) (β2t/β2w)/Z 1.044 0.668 0.783 0.648
条件式(11) Fpt/|Ff| 0.812 0.809 0.894 0.825
条件式(12) R1f/Ft 1.145 0.781 0.522 0.571
条件式(13) (Rff+Rfr)/(Rff-Rfr) 1.297 0.724 0.801 0.809
条件式(14) D12t/Fw 0.870 0.631 0.619 0.604
【0173】
[表22]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
Fw 72.102 145.551 146.743 97.152
Ft 174.600 484.914 484.837 387.840
F1 155.650 219.963 216.459 151.042
F2 -44.444 -47.769 -51.390 -36.113
Fpt 33.080 42.696 45.276 35.174
Fnt -38.797 -29.904 -28.381 -28.673
Ff -40.747 -52.801 -50.670 -42.644
Lw 164.448 230.015 210.014 175.017
Lpw 36.926 48.418 46.150 39.453
FNOt 2.910 6.540 6.920 6.540
ωt 6.720 2.466 2.499 3.119
β2w -0.452 -0.384 -0.416 -0.391
β2t -1.142 -0.855 -1.077 -1.012
Z 2.422 3.332 3.304 3.992
R1f 200.000 378.804 252.980 221.420
Rff 198.000 -218.902 -291.962 -254.512
Rfr 25.610 34.977 32.249 26.850
D12t 62.724 91.873 90.869 58.641
【産業上の利用可能性】
【0174】
本件発明によれば小型で、且つ、光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。特に、広角端の半画角が25度より小さい望遠ズームレンズの小型化及び高性能化を図ることができる。
【符号の説明】
【0175】
G1・・・レンズ群G1
G2・・・レンズ群G2
G3・・・レンズ群G3
G4・・・レンズ群G4
G5・・・レンズ群G5
G6・・・レンズ群G6
G7・・・レンズ群G7
Gp・・・レンズ群Gp
Gn・・・レンズ群Gn
Gf・・・レンズ群Gf
S ・・・開口絞り

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8