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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 15/177 20060101ALI20231026BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20231026BHJP
   H04N 23/55 20230101ALI20231026BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B15/177
G02B13/18
H04N23/55
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2019214016
(22)【出願日】2019-11-27
(65)【公開番号】P2021085963
(43)【公開日】2021-06-03
【審査請求日】2022-10-13
(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】▲高▼橋 賢一
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-012922(JP,A)
【文献】特開2019-139172(JP,A)
【文献】特開2018-159823(JP,A)
【文献】特開平06-102455(JP,A)
【文献】特開2009-008841(JP,A)
【文献】特開2017-219643(JP,A)
【文献】国際公開第2016/017724(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0275370(US,A1)
(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
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、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、2以上のレンズ群からなり変倍の全域に亘って全体で正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する最終レンズ群とから構成され、
変倍又は合焦に際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
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。
-0.85 ≦ fL/ft ≦ -0.30 ・・・・・(1)
0.01 ≦ (fw×fw)/(f2×ft) ≦ 0.20 ・・・・・(5)
|BFt-BFw|/TLw ≦ 0.21 ・・・・・(12)
但し、
fL :前記最終レンズ群の焦点距離
ft :望遠端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの焦点距離
fw :広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
BFt : 望遠端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの最も像側の面と像面との光軸上の間隔
BFw : 広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの最も像側の面と像面との光軸上の間隔
TLw : 広角端におけるズームレンズの光学全長
【請求項2】
以下の条件式を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
0.05 ≦ f1/fL ≦ 1.00 ・・・・・(2)
但し、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
【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。
1.00 ≦ fpt/frt ≦ 5.50 ・・・・・(3)
但し、
fpt :望遠端における無限遠合焦時の前記中間群の合成焦点距離
frt :望遠端における無限遠合焦時の前記第2レンズ群から前記最終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。
-0.36 ≦ (fw×fw)/(f1×ft) ≦ -0.01 ・・・・(4)
但し
1 :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から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.30 ≦ f2/fpt ≦ 1.30 ・・・・・(6)
但し
pt :望遠端における無限遠合焦時の前記中間群の合成焦点距離
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-1.50 ≦ β2w ≦ -0.20 ・・・・・(7)
但し、
β2w :広角端における前記第2レンズ群の横倍率
【請求項7】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.00 ≦ βLw ≦ 2.00 ・・・・・(8)
但し、
βLw :広角端における無限遠合焦時の前記最終レンズ群の横倍率
【請求項8】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-1.50 ≦ βrw ≦ -0.20 ・・・・・(9)
但し、
βrw :広角端における無限遠合焦時の前記第2レンズ群から前記最終レンズ群までの合成横倍率
【請求項9】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-2.00 ≦ fL/frt ≦ -1.00 ・・・・・(10)
但し、
frt :望遠端における無限遠合焦時の第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離
【請求項10】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.65 ≦ (fw×tanω)/BFw ≦ 2.30・・・・・(11)
但し
ω :広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの半画
【請求項11】
前記最終レンズ群は、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズLpLを有する請求項1から請求項1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項12】
前記第1レンズ群は、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズLp1を有し、以下の条件式を満足する請求項1から請求項1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.82 ≦ NdLp1 ≦ 2.2 ・・・・・(13)
但し、
NdLp1 :前記レンズLp1のd線における屈折率
【請求項13】
前記最終レンズ群は、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLnLを有し、以下の条件式を満足する請求項1から請求項1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.70 ≦ NdLnL ≦ 2.2 ・・・・・(14)
但し、
NdLnL:前記レンズLnLのd線における屈折率
【請求項14】
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLn2を有し、以下の条件式を満足する請求項1から請求項1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
1.82 ≦ NdLn2 ≦ 2.2 ・・・・・(15)
但し、
NdLn2 :前記レンズLn2のd線における屈折率
【請求項15】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-5.00 ≦ CrGLf/ft ≦ -0.20 ・・・・・(16)
但し、
CrGLf:前記最終レンズ群の最も物体側面の曲率半径
【請求項16】
請求項1から請求項1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。一方、監視用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、一眼レフレックスカメラ、ミラーレス一眼カメラ等の種々の撮像装置では焦点距離を変更可能なズームレンズが撮像光学系として広く用いられているが、これらの撮像装置の小型化と共に、その撮像光学系の小型化も求められている。
【0003】
例えば、特許文献1には、物体側から順に負の第1レンズ群、正の第2レンズ群を備え、最も像側に負の最終レンズ群を備えるズームレンズが提案されている。また、特許文献2にも、物体側から順に負の第1レンズ群、正の第2レンズ群を備え、最も像側に負の最終レンズ群を備えるズームレンズが提案されている。これらのズームレンズは、広角端における画角が比較的広く、高変倍比と光学全長の短縮化とを実現するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第4821237号公報
【文献】特開2018-4963号公報
【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及び特許文献2に開示のズームレンズでは、最終レンズ群の屈折力が弱く、光学全長の短縮化が十分ではなかった。また、今後の更なる撮像素子の高性能化に伴い、光学性能の一層高いズームレンズが求められる。
【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、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、1以上のレンズ群からなり、且つ、全体で正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する最終レンズ群とから構成され、変倍又は合焦に際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
-0.85 ≦ fL/ft ≦ -0.30 ・・・・・(1)
但し、
fL :前記最終レンズ群の焦点距離
ft :望遠端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの焦点距離
【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、望遠端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。
図2】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の中間焦点距離状態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5】本件発明の実施例2のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。
図6】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7】実施例2の中間焦点距離状態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9】本件発明の実施例3のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。
図10】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11】実施例3の中間焦点距離状態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12】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13】本件発明の実施例4のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。
図14】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15】実施例4の中間焦点距離状態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】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17】本件発明の実施例5のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。
図18】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19】実施例5の中間焦点距離状態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21】本件発明の実施例のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。
図22】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23】実施例6の中間焦点距離状態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。
【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】
1.ズームレンズ
1-1.光学構成
当該ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、1以上のレンズ群からなり、且つ、全体で正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する最終レンズ群とから構成される。当該ズームレンズにおいて、隣り合うレンズ群の間隔は変倍又は合焦に際して変化する。
【0013】
当該ズームレンズでは、第1レンズ群に負の屈折力を配置し、第2レンズ群及び中間群に正の屈折力を配置し、物体側に発散作用を持たせ、像側に収束作用を持たせている。このようにレトロフォーカス構成を採用することで、当該ズームレンズの大型化を避けながら広角端における画角を広げる効果が得られる。すなわち、当該ズームレンズでは、広角の領域から望遠の領域まで含むいわゆる標準ズームレンズに適したパワー配置となっている。
【0014】
また、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現するためには、テレフォトタイプの屈折力配置を採用することが好ましい。すなわち、物体側に正の屈折力を持つレンズ群を配置し、像側に負の屈折力を持つレンズ群を配置することが好ましい。当該ズームレンズでは、第1レンズ群の像側に、物体側から順に正の屈折力を有する第2レンズ群と、全体で正の屈折力を有する中間レンズ群と、負の屈折力を有する最終レンズ群とを備えている。すなわち、このような屈折力配置を採用することで、第1レンズ群の像側をテレフォト傾向の強いパワー配置とすることができる。その結果、第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離に比して第2レンズ群から最終レンズ群までの光軸上の長さを短縮することができ、当該ズームレンズ全体の光学全長の短縮化を実現することができる。
【0015】
ここで、当該ズームレンズにおいて、レンズ群とは、1以上のレンズから構成されるものとする。変倍時又は合焦時、或いはその双方において、隣合うレンズ群の間隔が変化する。換言すれば、1のレンズ群に2以上のレンズが含まれる場合、変倍時及び合焦時のいずれにおいても1つのレンズ群に含まれるレンズ同士の間隔は変化しないものとする。以下、各レンズ群の構成等について説明する。
【0016】
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は1枚以上のレンズから構成され、全体で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。収差補正を良好に行う観点から、第1レンズ群は正の屈折力を有するレンズLp1を少なくとも1枚含むことが好ましい。
【0017】
(2)第2レンズ群
第2レンズ群は1枚以上のレンズから構成され、全体で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。収差補正を良好に行う観点から、第2レンズ群は負の屈折力を有するレンズLn2を少なくとも1枚含むことが好ましい。
【0018】
(3)中間レンズ群
中間レンズ群は、1以上のレンズ群を含み、全体として正の屈折力を有する限り、中間レンズ群に含まれるレンズ群の数や各レンズ群の屈折力の符号は特に限定されるものではない。しかしながら、中間レンズ群は全体で正の屈折力を有する。そのため、中間レンズ群は少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ群を有する。前記中間レンズ群は、全体で正の屈折力を有する限り、そのレンズ群構成は特に限定されない。例えば、正の屈折力を有するレンズ群を2つ以上有していても良いし、正の屈折力を有するレンズ群と負の屈折力を有するレンズ群をそれぞれ1つ以上ずつ有していても良い。
【0019】
また、中間レンズ群を構成する各レンズ群の具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。
【0020】
(4)最終レンズ群
最終レンズ群は全体で負の屈折力を有し、負の屈折力を有するレンズLnLを少なくとも1枚有する。また、最終レンズ群は収差補正を良好に行う観点から、正の屈折力を有するレンズLpLを少なくとも1枚有することが好ましい。特に、最終レンズ群では、正の屈折力を有するレンズLpLを含む構成とし、色収差の補正を群内で行うことが、製造工程におけるバラツキに起因する光学性能のバラツキを小さくする上で好ましい。また、最終レンズ群を通過する光線は、光束径が細く、周辺光線の光線高さが高い。そのため、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを組み合わせて配置することで、像面湾曲を良好に補正することが可能となり、高い光学性能を有するズームレンズを実現することが容易になる。
【0021】
(5)フォーカス群
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群の有無は特に限定されるものではない。合焦を行う場合、当該ズームレンズ中の少なくとも1枚のレンズを光軸方向に移動させればよく、そのレンズの位置や屈折力は特に限定されるものではない。当該ズームレンズがフォーカス群を含む場合、フォーカス群は第2レンズ群以降のいずれかのレンズ群であることが好ましい。第1レンズ群に比べ、第2レンズ群以降に配置されるレンズ群は光線入射角の変動が小さいため、合焦時の画角変動を抑えることができる。
なお、フォーカス群を含む場合、変倍の際にフォーカス群とフォーカス群に隣接するレンズ群との間隔については変化してもよいし、変化しなくてもよい。
【0022】
(6)開口絞り
また、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Fnoを規定する開口絞りをいう。しかしながら、開口絞りは第1レンズ群よりも像側、特に第2レンズ群よりも像側、すなわち中間レンズ群内に配置することが、絞りユニットの小型化を図る上で好ましい。さらに、中間レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群を含む場合、その負の屈折力を有するレンズ群よりも物体側に開口絞りが配置されることが好ましい。第1レンズ群で発生する負の歪曲や負の像面湾曲を打ち消すためには、開口絞りを挟んだ前後で同じ方向の収差を発生させればよい。そのため、開口絞りを第1レンズ群より像側において、中間レンズ群内の負の屈折力を有するレンズ群より物体側に配置することで、開口絞りの前後において収差を効率よく打ち消し合うことができ、光学性能の高いズームレンズを得る上で好ましい。
【0023】
(7)変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、変倍時における各レンズ群の移動の有無、移動の方向、及び移動量は特に限定されるものではないが、当該ズームレンズを小型に維持しつつ、高い光学性能を実現する上で、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔を減少させるように第1レンズ群及び第2レンズ群が相対的に移動することが好ましい。また、最終レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して、物体側に移動することが好ましい。
【0024】
当該ズームレンズでは、隣合うレンズ群の間隔が変倍時又は合焦時に変化するが、当該ズームレンズは変倍時に光軸上を相対的に移動するレンズ群の数が5つ以上あり、変倍時にレンズ群間の間隔が少なくとも4箇所以上変化することが好ましい。例えば、当該ズームレンズが5群構成の場合、隣合うレンズ群の間隔が変倍時に全て変化することが好ましい。また、当該ズームレンズが6群以上のレンズ群を備える場合、隣合うレンズ群の間隔が変倍時に全て変化しなくともよいが、隣合うレンズ群の間隔のうち少なくとも4箇所以上が変倍時に変化することが好ましい。すなわち、少なくとも5つのレンズ群が変倍時に隣合うレンズ群とは異なる移動量又は異なる向きで変倍時に光軸上を移動することが好ましい。
【0025】
1-2.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。
【0026】
1-2-1.条件式(1)
-0.85 ≦ fL/ft ≦ -0.30 ・・・・・(1)
但し、
fL :最終レンズ群の焦点距離
ft :望遠端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの焦点距離
【0027】
上記条件式(1)は、当該ズームレンズにおいて最も像側に配置される最終レンズ群の焦点距離を規定するための式である。条件式(1)の数値が上記範囲内であると、第1レンズ群の像側をテレフォト傾向の強いパワー配置とすることができ、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を図ることができる。
【0028】
これに対して、条件式(1)の数値が下限値未満になると、当該ズームレンズの光学全長が焦点距離に比して長くなってしまい、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)の数値が上限値を超えると、最終レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、歪曲収差やコマ収差の補正が困難となる。そのため、小型で、且つ、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。
【0029】
上記効果を得る上で、条件式(1)の下限値は-0.80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く、-0.70であることが一層好ましい。また、条件式(1)の上限値は-0.30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く、-0.40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)において等号付不等号(≦)を不等号(<)に置換してもよい。他の条件式についても同様である。
【0030】
1-2-2.条件式(2)
0.05 ≦ f1/fL ≦ 1.00 ・・・・・(2)
f1 :第1レンズ群の焦点距離
【0031】
上記条件式(2)は、第1レンズ群の焦点距離と、最終レンズ群の焦点距離との比を規定するための式である。条件式(2)の数値が上記範囲内であると、広角端において画角が広くすることができ、変倍時における収差変動を抑制することができる。すなわち、広角端における画角が広く、且つ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0032】
これに対して、条件式(2)の数値が下限値未満であるのは、第1レンズ群のパワーが最終レンズ群のパワーに対して強くなりすぎる場合、又は、第1レンズ群のパワーに対して最終レンズ群のパワーが弱くなりすぎる場合である。第1レンズ群のパワーが相対的に強くなると、コマ収差や歪曲収差の補正が困難になり、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。最終レンズ群のパワーが相対的に弱くなると当該ズームレンズの光学全長を長くする必要がある。これらのことから、条件式(2)の数値が下限値未満である場合、小型で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ため好ましくない。一方、条件式(2)の数値が上限値を超えると、第1レンズ群のパワーが最終レンズ群のパワーに対して弱くなりすぎる。この場合、広角端において広画角化を達成するには第1レンズ群を構成するレンズのうち、特に物体側にレンズ径の大きいレンズを配置する必要があり、径方向の小型化を図ることが困難になる。
【0033】
上記効果を得る上で、条件式(2)の下限値は0.10であることがより好ましく、0.15であることがさらに好ましく、0.20であることが一層好ましく、0.25であることがより一層好ましい。また、条件式(2)の上限値は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く、0.85であることが一層好ましく、0.80であることがより一層好ましい。
【0034】
1-2-3.条件式(3)
1.00 ≦ fpt/frt ≦ 5.50 ・・・・・(3)
但し、
fpt :望遠端における無限遠合焦時の中間レンズ群の合成焦点距離
frt :望遠端における無限遠合焦時の第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離
【0035】
上記条件式(3)は、望遠端における上記中間レンズ群の焦点距離と、望遠端における第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離との比を規定するための式である。条件式(3)の数値が上記範囲内であると第1レンズ群の像側をテレフォト傾向の強いパワー配置とすることができ、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を図ることができる。
【0036】
上記条件式(3)は、望遠端における上記中間レンズ群の焦点距離と、望遠端における第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離との比を規定するための式である。条件式(3)の数値が上記範囲内であると第1レンズ群の像側をテレフォト傾向の強いパワー配置とすることができ、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を図ることができる。
【0037】
これに対して、条件式(3)の数値が下限値未満になると、第2レンズ群から最終レンズ群までのレンズ群により構成される群のパワーに対して中間レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、第2レンズ群のパワーを弱くする必要がある。この場合、第2レンズ群による変倍効果が小さくなる。そのため、所望の変倍比を実現するには、広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群の移動量を大きくする必要がある。従って、この場合、光学全長が長くなってしまい、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(3)の数値が上限値を超えると、第2レンズ群から最終レンズ群までのレンズ群により構成される群のパワーに対して中間レンズ群のパワーが弱くなりすぎる。この場合、最終レンズ群のパワーも弱く、光学全長が長くなることから、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0038】
上記効果を得る上で、条件式(3)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であることがさらに好ましく、1.40であることが一層好ましく、1.50にすることがより一層好ましい。また、条件式(3)の上限値は5.00であることがより好ましく、4.50であることがさらに好ましく、4.00であることが一層好ましい。さらに、当該上限値は、3.90であることがより好ましく、3.80であることがさらに好ましく、3.70であることが一層好ましく、3.60であることがより一層好ましく、3.50であることがさらに一層好ましい。
【0039】
1-2-4.条件式(4)
-0.36 ≦ (fw×fw)/(f1×ft) ≦ -0.01 ・・・・・(4)
但し、
f1 :第1レンズ群の焦点距離
fw :広角端における無限遠合焦時の焦点距離
ft :望遠端における無限遠合焦時の焦点距離
【0040】
上記条件式(4)は、当該ズームレンズの変倍比(ft/fw)と、第1レンズ群の焦点距離及び広角端の焦点距離の比(f1/fw)とを規定するための式である。条件式(4)の数値が上記範囲内であると、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。これと同時に、第1レンズ群の小径化を実現することができる。
【0041】
これに対して、条件式(4)の数値が下限値未満になると、当該ズームレンズの変倍比に対して第1レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式(4)の数値が上限値を超えると、当該ズームレンズの変倍比に対して第1レンズ群のパワーが弱くなりすぎるため、第1レンズ群を構成するレンズのうち、特に物体側にレンズ径の大きいレンズを配置する必要があり、径方向の小型化を図ることが困難になる。
【0042】
上記効果を得る上で、条件式(4)の下限値は-0.31であることがより好ましく、-0.26であることがさらに好ましく、-0.21であることが一層好ましい。また、条件式(4)の上限値は-0.03であることがより好ましく、-0.05であることがさらに好ましく、-0.07であることが一層好ましく、-0.09であることがより一層好ましい。
【0043】
1-2-5.条件式(5)
0.01 ≦ (fw×fw)/(f2×ft) ≦ 0.20 ・・・・・(5)
但し、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
【0044】
上記条件式(5)は、当該ズームレンズの変倍比(ft/fw)と、第2レンズ群の焦点距離及び広角端の焦点距離の比(f2/fw)とを規定するための式である。条件式(5)の数値が上記範囲内であると、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。これと同時に、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現することができる。
【0045】
これに対して、条件式(5)の数値が下限値未満になると、当該ズームレンズの変倍比に対して第2レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(5)の数値が上限値を超えると、当該ズームレンズの変倍比に対して第2レンズ群のパワーが弱くなりすぎるため、当該ズームレンズの光学全長が長くなってしまうため、好ましくない。
【0046】
上記効果を得る上で、条件式(5)の下限値は0.03であることがより好ましく、0.05であることがさらに好ましく、0.07であることが一層好ましい。また、条件式(5)の上限値は0.18であることがより好ましく、0.16であることがさらに好ましい。
【0047】
1-2-6.条件式(6)
0.30 ≦ f2/fpt ≦ 1.30 ・・・・・(6)
但し、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
fpt:望遠端における無限遠合焦時の中間レンズ群の合成焦点距離
【0048】
上記条件式(6)は、第2レンズ群の焦点距離と、望遠端における中間レンズ群の合成焦点距離との比を規定するための式である。条件式(6)の数値が上記範囲内であるとズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
【0049】
これに対して、条件式(6)の数値が下限値未満になると、第2レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、歪曲収差やコマ収差の補正が困難となる。一方、条件式(6)の数値が上限値を超えると、第2レンズ群のパワーが弱くなりすぎるため、球面収差の補正が困難となる。従って、いずれの場合も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ため好ましくない。
【0050】
上記効果を得る上で、条件式(6)の下限値は0.40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(6)の上限値は1.20であることがより好ましく、1.10であることがさらに好ましい。
【0051】
1-2-7.条件式(7)
-1.50 ≦ β2w ≦ -0.20 ・・・・・(7)
但し、
β2w :広角端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率
【0052】
上記条件式(7)は、広角端における第2レンズ群の横倍率を規定するための式である。条件式(7)の数値が上記範囲内であると、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。これと同時に、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現することができる。
【0053】
これに対して、条件式(7)の数値が下限値未満になると、第2レンズ群の横倍率が大きくなりすぎるため、球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(7)の上限を超えると、所定の変倍比を実現するには広角端から望遠端への変倍の際における第2レンズ群の移動量が大きくなりすぎるため、当該ズームレンズの光学全長が長くなってしまう。従って、小型で、且つ、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ため好ましくない。
【0054】
上記効果を得る上で、条件式(7)の下限値は-1.40であることがより好ましく、-1.30であることがさらに好ましく、-1.20であることが一層好ましく、-1.10であることがより一層好ましい。また、条件式(7)の上限値は-0.30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。
【0055】
1-2-8.条件式(8)
1.00 ≦ βLw ≦ 2.00 ・・・・・(8)
但し、
βLw :広角端における無限遠合焦時の最終レンズ群の横倍率
【0056】
上記条件式(8)は、広角端における最終レンズ群の横倍率を規定するための式である。条件式(8)の数値が上記範囲内であると、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。これと同時に、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現することができる。
【0057】
これに対して、条件式(8)の数値が下限値未満になると、所定の変倍比を実現するには広角端から望遠端への変倍の際における最終レンズ群の移動量が大きくなりすぎるため、全長が長くなってしまう。一方、条件式(8)の数値が上限値を超えると、最終レンズ群の横倍率が高くなりすぎるため、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となる。従って、いずれの場合も小型で、且つ、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ため好ましくない。
【0058】
上記効果を得る上で、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であることがさらに好ましく、1.30であることが一層好ましい。また、条件式(8)の上限値は1.90であることがより好ましく、1.80であることがさらに好ましく、1.70であることが一層好ましい。
【0059】
1-2-9.条件式(9)
-1.50 ≦ βrw ≦ -0.20 ・・・・・(9)
但し、
βrw :広角端における無限遠合焦時の第2レンズ群から前記最終レンズ群までの合成横倍率
【0060】
上記条件式(9)は、広角端における第2レンズ群から前記最終レンズ群までの合成横倍率を規定するための式である。条件式(9)の数値が上記範囲内であると、広角端における画角が広く、ズーム全域において収差変動を抑えた光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
【0061】
これに対して、条件式(9)の数値が下限値未満になると第2レンズ群から前記最終レンズ群までの合成横倍率が大きくなりすぎるため、広角端において広画角化を図るには、第1レンズ群のパワーを強くする必要がある。この場合、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難になるため、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(9)の数値が上限値を超えると、所望の変倍比を得るには第1レンズ群のパワーを弱くする必要がある。この場合、第1レンズ群を構成するレンズのうち、特に物体側にレンズ径の大きいレンズを配置する必要があり、径方向の小型化を図ることが困難になる。
【0062】
上記効果を得る上で、条件式(9)の下限値は-1.40であることがより好ましく、-1.30であることがさらに好ましく、-1.20であることが一層好ましく、-1.10であることがより一層好ましい。また、条件式(9)の上限値は-0.30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。
【0063】
1-2-10.条件式(10)
-2.00 ≦ fL/frt ≦ -1.00 ・・・・・(10)
但し、
fL :最終レンズ群の焦点距離
frt :望遠端における無限遠合焦時の第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離
【0064】
上記条件式(10)は、当該ズームレンズにおいて最も像側に配置される最終レンズ群の焦点距離と、望遠端における第2レンズ群から最終レンズ群までの合成焦点距離との比を規定するための式である。条件式(10)の数値が上記範囲内であると、第1レンズ群の像側をテレフォト傾向の強いパワー配置とすることができ、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を図ることができる。
【0065】
これに対して、条件式(10)の数値が下限値未満になると、焦点距離に比して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り、小型のズームレンズを実現することが困難になる。一方、条件式(10)の数値が上限値を超えると、最終レンズ群のパワーが強くなりすぎるため、歪曲収差やコマ収差の補正が困難となり、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。
【0066】
上記効果を得る上で、条件式(10)の下限値は-1.90であることがより好ましく、-1.80であることがさらに好ましい。また、条件式(10)の上限値は-1.10であることがより好ましく、-1.20であることがさらに好ましい。
【0067】
1-2-11.条件式(11)
0.65 ≦ (fw×tanω)/BFw ≦ 2.30・・・・・(11)
fw :広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの焦点距離
ω :広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの半画角
BFw:広角端における無限遠合焦時の当該ズームレンズの最も像側の面と像面との光軸上の間隔
なお、BFwはいわゆるバックフォーカス(空気換算長(in air))をいうものとする。後述するBFtについても同様である。
【0068】
上記条件式(11)は、広角端における当該ズームレンズの焦点距離と、広角端における当該ズームレンズの画角と、広角端におけるバックフォーカスとの関係を規定するための式である。条件式(11)の数値が上記範囲内であると、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でき、且つ、当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現することができる。
【0069】
これに対して、条件式(11)の数値が下限値未満になると、バックフォーカスが短く、像面に対する軸外光線の入射角を大きくする必要がある。そのため、最終レンズ群に強いパワーを配置して、最終レンズ群の焦点距離を小さくする必要がある。この場合、コマ収差や歪曲収差の補正が困難になり、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。或いは、バックフォーカスが短い状態で軸外光線を像面に入射させるには、最終レンズ群のレンズ径を大きくする必要が生じる。この場合、径方向の小型化を図ることができない。従って、小型で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(11)の上限を超えると、当該ズームレンズの光学全長が長くなってしまうため、好ましくない。
【0070】
上記効果を得る上で、条件式(11)の下限値は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く、0.80であることが一層好ましく、0.85であることがより一層好ましい。また、条件式113)の上限値は2.20であることがより好ましく、2.10であることがさらに好ましく、2.00であることが一層好ましく、1.90であることがより一層好ましい。
【0071】
1-2-12.条件式(12)
|BFt-BFw|/TLw ≦ 0.30 ・・・・・(12)
但し、
BFt :望遠端における無限遠合焦時のズームレンズの最も像側の面と像面との光軸上の間隔
BFw :広角端における無限遠合焦時のズームレンズの最も像側の面と像面との光軸上の間隔
TLw :広角端におけるズームレンズの光学全長
【0072】
上記条件式(12)は、広角端から望遠端に変倍する際の、最終レンズ群の物体側への移動量を規定するための式である。条件式(12)の数値が上記範囲内であると、最終レンズ群の屈折力が適正であり、且つ、変倍時における最終レンズ群の移動量が適正な範囲内となる。そのため、所定の変倍比を確保しつつ、望遠端における当該ズームレンズの光学全長の短縮化を実現することができる。
【0073】
これに対して、条件式(12)の数値が上限値を超えると、変倍時における最終レンズ群の移動量が大きくなる。例えば、当該ズームレンズの鏡筒を外筒部分に内筒部分を収容した入れ子状の構造とした場合、広角端における光学全長に合わせて鏡筒長を設計すると、内筒部分を2重にして外筒部分に収容する必要が生じるなど、鏡筒の構造が複雑となり、鏡筒の外径も大きくなるため好ましくない。
【0074】
上記効果を得る上で、条件式(12)の上限値は0.27であることがより好ましく、0.24であることがさらに好ましく、0.21であることが一層好ましく、0.18であることがより一層好ましい。なお、上記条件式(12)の数値は0以上であればよい。
【0075】
1-2-13.条件式(13)
当該ズームレンズにおいて、上述のとおり第1レンズ群は少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズLp1を有することが好ましく、この場合、当該レンズLp1は以下の条件式を満足することが好ましい。
【0076】
1.82 ≦ NdLp1 ≦ 2.2 ・・・・・(13)
但し、
NdLp1 :上記レンズLp1のd線における屈折率
【0077】
上記条件式(13)は、第1レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズLp1のd線における屈折率を規定するための式である。第1レンズ群は負の屈折力を有する。当該第1レンズ群においてペッツバール和の補正を行うには、正の屈折力を有するレンズを高屈折率硝材製とし、負の屈折力を有するレンズを低屈折率硝材製とすることが一般的である。しかしながら屈折率が高い硝材は高価なため、上記レンズLp1を屈折率の高すぎる硝材製のものとすることは当該ズームレンズのローコスト化を図る上で好ましくない。上記レンズLp1の屈折率を条件式(13)の範囲内とすることで、良好な像面性を確保しながら、当該ズームレンズのローコスト化を図ることができる。
【0078】
上記効果を得る上で、条件式(13)の下限値は1.84であることがより好ましく、1.86であることがさらに好ましい。また、条件式(13)の上限値は2.15であることがより好ましく、2.10であることがさらに好ましい。
【0079】
1-2-14.条件式(14)
当該ズームレンズにおいて、上述のとおり最終レンズ群は少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLnLを有することが好ましく、この場合、当該レンズLnLは以下の条件式を満足することが好ましい。
【0080】
1.70 ≦ NdLnL ≦ 2.2 ・・・・・(14)
但し、
NdLnL:レンズLnLのd線における屈折率
【0081】
上記条件式(14)は、最終レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズLnLのd線における屈折率を規定するための式である。最終レンズ群は負の屈折力を有する。最終レンズ群においてペッツバール和の補正を行うには、負の屈折力を有するレンズを高屈折率硝材製とし、正の屈折力を有するレンズを低屈折率硝材製とすることが一般的である。しかしながら屈折率が高い硝材は高価なため、上記レンズLnLを屈折率の高すぎる硝材製のものとすることは当該ズームレンズのローコスト化を図る上で好ましくない。上記レンズLnLの屈折率を条件式(14)の範囲内とすることで、良好な像面性を確保しながら、当該ズームレンズのローコスト化を図ることができる。
【0082】
上記効果を得る上で、条件式(14)の下限値は1.82であることがより好ましく、1.84であることがさらに好ましく、1.86であることが一層好ましい。また、条件式(14)の上限値は2.15であることがより好ましく、2.10であることがさらに好ましい。
【0083】
1-2-15.条件式(15)
当該ズームレンズにおいて、上述のとおり第2レンズ群は少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLn2を有することが好ましく、この場合、当該レンズLn2は以下の条件式を満足することが好ましい。
【0084】
1.82 ≦ NdLn2 ≦ 2.2 ・・・・・(15)
但し、
NdLn2 :前記レンズLn2のd線における屈折率
【0085】
上記条件式(15)は、第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズLn2のd線における屈折率を規定するための式である。第2レンズ群は正の屈折力を有する。当該第2レンズ群においてペッツバール和の補正を行うには、負の屈折力を有するレンズを高屈折率硝材製とし、正の屈折力を有するレンズを低屈折率硝材製とすることが一般的である。しかしながら屈折率が高い硝材は高価なため、上記レンズLn2を屈折率の高すぎる硝材製のものとすることはローコスト化を図る上で好ましくない。上記レンズLn2の屈折率を条件式(15)の範囲内とすることで、良好な像面性を確保しながら、当該ズームレンズのローコスト化を図ることができる。
【0086】
上記効果を得る上で、条件式(15)の下限値は1.84であることがより好ましく、1.86であることがさらに好ましい。また、条件式(15)の上限値は2.15であることがより好ましく、2.10であることがさらに好ましい。
【0087】
1-2-16.条件式(16)
-5.00 ≦ CrGLf/ft ≦ -0.20 ・・・・・(16)
但し、
CrGLf:最終レンズ群の最も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。
【0088】
上記条件式(16)は、当該ズームレンズにおいて最も像側に配置される最終レンズ群の最も物体側面の曲率半径を規定するための式である。条件式(16)の数値が上記範囲内であると、球面収差や像面湾曲を良好に補正することができ、光学性能を高く維持しながら、当該ズームレンズの小型化を図ることができる。
【0089】
これに対して、条件式(16)の数値が下限値未満になると、像面湾曲が過補正となるとともに、球面収差の補正が困難となり好ましくない。一方、条件式(16)の数値が上限値を超えると、最終レンズ群の最も物体側面で発生する収差が小さくなりすぎるため、収差補正への効き量が小さくなり好ましくない。
【0090】
上記効果を得る上で、条件式(16)の下限値は-4.80であることがより好ましく、-4.60であることがさらに好ましい。また、条件式(16)の上限値は-0.25であることがより好ましく、-0.30であることがさらに好ましい。
【0091】
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。
【0092】
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監視用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフレックス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。特に、本件発明に係るズームレンズは高い変倍比を有し、且つ、小型に構成することができるためミラーレス一眼カメラ等の小型の撮像装置に好適である。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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】
【0096】
(1)ズームレンズの光学構成
図1は、本件発明に係る実施例1のズームレンズの広角端(W)及び望遠端(T)における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4、正の第5レンズ群G5、負の第6レンズ群G6から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側から物体側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0097】
本件発明にいう中間群は、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4及び正の第5レンズ群G5から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第6レンズ群G6のことである。
【0098】
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、物体側凸形状の負メニスカスレンズL101と、物体側凸形状で両面に非球面を有する負メニスカスレンズL102と、物体側凸形状の正メニスカスレンズL103及び物体側凸形状の負メニスカスレンズL104が接合された接合レンズとから構成される。
【0099】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL105と、両凹レンズL106及び物体側凸形状の正メニスカスレンズL107が接合された接合レンズと、両面に非球面を有する両凸レンズL108とから構成されている。
【0100】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、両凸レンズL109と、物体側凹形状で物体側の面に非球面を有する負メニスカスレンズL110と、両凸レンズL111とから構成されている。
【0101】
第4レンズ群G4は、両面に非球面を有する両凸レンズL112から構成されている。
【0102】
第5レンズ群G5は、両面に非球面を有する両凸レンズL113から構成されている。
【0103】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL114と、両面に非球面を有する両凹レンズL115とから構成されている。
【0104】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL103のことであり、レンズLn2はレンズL106のことであり、レンズLpLはレンズL114のことであり、レンズLnLはレンズL115のことであり、CrGLfはレンズL114の物体側面のことである。
【0105】
また、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、結像面IP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。
【0106】
(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、「No.」は物体側から数えたレンズ面の順番(面番号)、「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、「No.」の次の欄に表示する「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、レンズ面の光軸上の間隔の欄に、「D(7)」、「D(14)」等と示すのは、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。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「0.0000」は平面を意味する。なお、表1における第29面及び第30面はカバーガラスの面データである。
【0107】
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」、光学全長「TL」、光軸上の可変間隔を示す。但し、表2には、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端におけるそれぞれの値を示している。
また、表3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。
【0108】
表4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25に各条件式(1)~条件式(16)の値を示す。
X(Y)=CY2/[1+{1-(1+Κ)・C2Y2}1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10
但し、表4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、「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。
【0109】
[表1]
No. R D Nd ABV
1 120.0890 2.0000 1.72916 54.67
2 29.0000 12.0544
3ASP 42.7719 2.0000 1.58313 59.46
4ASP 23.1340 4.2324
5 53.1967 5.3562 1.92286 20.88
6 200.5328 2.0000 1.60300 65.44
7 39.2274 D(7)
8 33.6037 6.9665 1.55032 75.50
9 -72.6532 1.5706
10 -68.4879 1.0000 1.92119 23.96
11 113.7676 1.8310 1.69680 55.46
12 166.6776 0.0000
13ASP 42.1437 5.7830 1.72903 54.04
14ASP -98.8978 D(14)
15S 0.0000 1.9945
16 2767.1064 2.2285 1.92286 20.88
17 -53.6115 2.5089
18ASP -17.5365 0.2000 1.53610 41.21
19 -20.6502 1.0000 1.85026 32.27
20 -127.9592 D(20)
21ASP 83.7531 2.0543 1.77377 47.17
22ASP -102.5510 D(22)
23ASP 30.7772 4.4649 1.49710 81.56
24ASP -59.2628 D(24)
25 -77.0999 3.0833 1.72916 54.67
26 -26.6494 1.6340
27ASP -62.4250 1.0000 1.85135 40.10
28ASP 29.2088 D(28)
29 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
30 0.0000 1.0000
【0110】
[表2]
f 16.48 33.54 67.88
Fno 4.12 4.12 4.12
ω 54.46 31.40 16.88
Y 19.60 21.63 21.63
TL 147.00 136.83 170.00
D(7) 45.3287 14.9816 2.0000
D(14) 2.0000 13.0412 43.7702
D(20) 7.4842 5.0387 2.0000
D(22) 5.2522 6.8997 9.8856
D(24) 2.0054 2.8034 2.8562
D(28) 16.4670 25.5999 41.0254
【0111】
[表3]
群 面番号 焦点距離
G1 1-7 -30.08
G2 8-14 36.96
G3 16-20 -50.56
G4 21-22 59.87
G5 23-24 41.43
G6 25-28 -42.05
【0112】
[表4]
No. K A4 A6 A8 A10
3 -6.77082E+00 -6.21405E-06 5.75482E-09 -2.84384E-12 0.00000E+00
4 -1.15950E+00 -1.59557E-05 1.22762E-08 -7.19521E-12 0.00000E+00
13 0.00000E+00 -2.69626E-06 -8.89982E-09 2.19501E-12 0.00000E+00
14 0.00000E+00 4.21112E-07 -4.17634E-09 -7.79090E-13 4.67036E-15
18 0.00000E+00 7.77896E-05 1.95498E-07 -1.98421E-09 1.07637E-11
21 0.00000E+00 3.46751E-05 -2.87753E-07 -2.49706E-09 0.00000E+00
22 0.00000E+00 7.69241E-05 -1.40889E-07 -4.18764E-09 1.06175E-11
23 0.00000E+00 1.30007E-05 -4.72933E-08 3.40857E-10 0.00000E+00
24 0.00000E+00 5.42110E-06 -1.13061E-07 6.16026E-10 0.00000E+00
27 0.00000E+00 -3.78681E-05 -1.11620E-07 1.96890E-10 0.00000E+00
28 0.00000E+00 -1.69674E-05 -3.30749E-08 2.22503E-10 0.00000E+00
【0113】
また、図2図4に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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λ=587.6nm)、長破線がF線(波長λ=486.1nm)、破線がC線(波長λ=656.3nm)における球面収差を示す。非点収差を表す図では、縦軸は画角、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(S)、点線がd線に対するメリジオナル像面(M)を示す。歪曲収差を表す図では、縦軸は画角、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】
【0114】
(1)ズームレンズの光学構成
図5は、本件発明に係る実施例2のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4、正の第5レンズ群G5、負の第6レンズ群G6から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側から物体側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0115】
本件発明にいう中間群は、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4及び正の第5レンズ群G5から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第6レンズ群G6のことである。
【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、物体側凸形状の負メニスカスレンズL201と、物体側凸形状で両面に非球面を有する負メニスカスレンズL202と、物体側凸形状の正メニスカスレンズL203及び物体側凸形状の負メニスカスレンズL204が接合された接合レンズとから構成される。
【0117】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL205と、両凹レンズL206及び物体側凸形状の正メニスカスレンズL207が接合された接合レンズと、両面に非球面を有する両凸レンズL208とから構成されている。
【0118】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、両凸レンズL209と、物体側凹形状で物体側の面に非球面を有する負メニスカスレンズL210と、両凸レンズL211とから構成されている。
【0119】
第4レンズ群G4は、物体側の面に非球面を有する両凸レンズL212から構成されている。
【0120】
第5レンズ群G5は、両面に非球面を有する物体側凹形状の正メニスカスレンズL213から構成されている。
【0121】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸レンズL214と、両面に非球面を有する両凹レンズL215とから構成されている。
【0122】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL203のことであり、レンズLn2はレンズL206のことであり、レンズLpLはレンズL214のことであり、レンズLnLはレンズL215のことであり、CrGLfはレンズL214の物体側面のことである。
【0123】
(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5は当該ズームレンズの面データであり、表6は当該ズームレンズの緒元表である。また、表7は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離であり、表8は、各非球面の非球面係数である。また、図6図8に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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。
【0124】
[表5]
No. R D Nd ABV
1 125.9721 2.0000 1.72916 54.67
2 31.0000 10.5324
3ASP 53.6396 2.0000 1.58313 59.46
4ASP 26.1167 3.1828
5 39.0907 5.8387 1.92286 20.88
6 85.3010 2.0000 1.61800 63.39
7 30.5222 D(7)
8 28.5550 6.6677 1.55032 75.50
9 -194.7003 2.1132
10 -92.1530 1.0000 1.92119 23.96
11 62.6117 2.9634 1.72916 54.67
12 367.9284 0.1000
13ASP 37.6972 5.4406 1.72903 54.04
14ASP -83.4963 D(14)
15S 0.0000 1.9741
16 501.5399 1.9167 1.92286 20.88
17 -71.1367 2.1359
18ASP -20.7927 0.2000 1.53610 41.21
19 -25.7317 1.0000 1.86100 37.10
20 1436.2009 D(20)
21ASP 46.3360 1.7357 1.72903 54.04
22 639.9201 D(22)
23ASP -26.9001 3.6889 1.55332 71.68
24ASP -12.0135 D(24)
25 -48.4507 2.0351 1.74330 49.22
26 -34.3789 0.1000
27ASP -35.2298 1.0000 1.77377 47.17
28ASP 82.0666 D(28)
29 0.0000 13.1500
30 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
31 0.0000 1.0000
【0125】
[表6]
f 16.48 33.53 67.89
Fno 4.12 4.12 4.12
W 54.66 31.55 16.88
Y 19.74 21.63 21.63
TL 140.00 125.98 145.07
D(7) 47.8229 17.0870 3.5966
D(14) 2.0000 9.8883 28.1350
D(20) 3.5770 3.0746 3.9796
D(22) 2.7953 3.8608 5.9528
D(24) 5.5627 4.9997 2.0026
D(28) 1.9672 10.7901 25.1271
【0126】
[表7]
群 面番号 焦点距離
G1 1-7 -30.56
G2 8-14 31.38
G3 16-20 -43.59
G4 21-22 68.44
G5 23-24 36.05
G6 25-28 -39.45
【0127】
[表8]
No. K A4 A6 A8 A10
3 -7.47153E+00 -1.17877E-06 2.61753E-09 -1.93142E-12 0.00000E+00
4 -1.06489E+00 -6.38470E-06 6.14333E-09 -5.74141E-12 0.00000E+00
13 0.00000E+00 -4.23316E-06 -7.76933E-09 -6.79749E-12 0.00000E+00
14 0.00000E+00 1.53403E-06 -4.71335E-09 -2.58785E-12 7.43571E-15
18 0.00000E+00 8.86964E-05 -5.24568E-07 1.80167E-09 -1.27040E-11
21 0.00000E+00 -1.02407E-04 -1.60781E-07 1.07302E-09 0.00000E+00
23 0.00000E+00 8.22843E-05 7.17396E-07 -5.45215E-09 0.00000E+00
24 0.00000E+00 1.37737E-04 -3.28508E-08 1.95587E-09 0.00000E+00
27 0.00000E+00 1.55961E-05 -4.42990E-07 1.89655E-09 0.00000E+00
28 0.00000E+00 -2.64901E-05 9.69979E-09 4.97147E-10 0.00000E+00
【実施例3】
【0128】
(1)ズームレンズの光学構成
図9は、本件発明に係る実施例3のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4、負の第5レンズ群G5、負の第6レンズ群G6から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って物体側から像側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0129】
本件発明にいう中間群は、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4及び負の第5レンズ群G5から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第6レンズ群G6のことである。
【0130】
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、物体側凸形状の負メニスカスレンズL301と、両凸レンズL302及び両凹レンズL303が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL304とから構成される。
【0131】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL305及び物体側凹形状の負メニスカスレンズL306が接合された接合レンズと、像側の面に非球面を有する両凸レンズL307とから構成されている。
【0132】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、両凹レンズL308及び両凸レンズL309が接合された接合レンズと、物体側の面に非球面を有する両凹レンズL310とから構成されている。
【0133】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL311と、両凸レンズL312及び物体側凹形状の負メニスカスレンズL313が接合された接合レンズとから構成されている。
【0134】
第5レンズ群G5は、両面に非球面を有する物体側凸形状の負メニスカスレンズL314から構成されている。
【0135】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側凹形状の正メニスカスレンズL315と、物体側凹形状の負メニスカスレンズL316とから構成されている。
【0136】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL304のことであり、レンズLn2はレンズL306のことであり、LpLはレンズL315のことであり、レンズLnLはレンズL316のことであり、CrGLfはレンズL315の物体側面のことである。
【0137】
(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9は当該ズームレンズの面データである。表10は、当該ズームレンズの緒元表である。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である。表12は、各非球面の非球面係数である。また、図10図12に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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。
【0138】
[表9]
No. R D Nd ABV
1 161.2680 2.0000 1.72916 54.67
2 35.7096 5.2831
3 121.0812 3.2225 1.92286 20.88
4 -381.4085 2.0000 1.64245 60.44
5 35.9209 1.0093
6 40.8525 2.1019 1.92286 20.88
7 47.3809 D(7)
8 51.3817 7.5612 1.59048 65.55
9 -38.6489 1.0000 1.92286 20.88
10 -123.0767 0.0000
11 55.2105 4.8508 1.66936 58.91
12 -215.1045 0.2000 1.53610 41.21
13ASP -316.9795 D(13)
14S 0.0000 3.2563
15 -66.6029 1.0000 1.80996 32.45
16 81.3349 4.2329 1.92286 20.88
17 -53.7805 3.0034
18ASP -25.3567 0.2000 1.53610 41.21
19 -27.6183 1.0000 1.91114 33.00
20 272.5250 D(20)
21ASP 42.8246 5.8676 1.66405 58.74
22ASP -43.6641 0.0000
23 108.3079 7.5387 1.49700 81.61
24 -26.4329 1.0000 1.69829 28.75
25 -31.4103 D(25)
26ASP -426.8865 1.0000 1.65041 60.58
27ASP 67.6888 D(27)
28 -57.9448 2.3610 1.92286 20.88
29 -41.6456 3.3639
30 -25.8595 1.0000 1.97395 30.18
31 -71.9677 0.0000
32 0.0000 13.1500
33 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
34 0.0000 1.0000
【0139】
[表10]
f 28.84 46.10 72.75
Fno 2.88 2.88 2.88
W 37.99 25.14 15.80
Y 20.01 21.63 21.63
TL 135.00 130.81 148.49
D(7) 30.8049 10.7808 2.0000
D(13) 2.0000 8.3763 26.8693
D(20) 6.3749 5.3086 2.0000
D(25) 5.8490 2.6460 2.0000
D(27) 9.2685 22.9919 34.9204
【0140】
[表11]
群 面番号 焦点距離
G1 1-7 -43.58
G2 8-13 41.83
G3 15-20 -31.65
G4 21-25 22.15
G5 26-27 -89.76
G6 28-31 -58.20
【0141】
[表12]
No. K A4 A6 A8 A10
13 0.00000E+00 -3.98909E-06 2.01736E-10 1.52789E-12 -7.72127E-16
18 0.00000E+00 1.39588E-05 1.78634E-09 4.73550E-11 -8.88298E-14
21 0.00000E+00 -6.67864E-06 3.06736E-08 -3.88537E-11 5.61243E-14
22 0.00000E+00 1.62415E-05 1.84614E-08 1.91592E-11 -6.60601E-15
26 0.00000E+00 1.21443E-05 -5.79196E-08 1.15953E-10 0.00000E+00
27 0.00000E+00 1.03141E-05 -5.42253E-08 9.26548E-11 9.52137E-14
【実施例4】
【0142】
(1)ズームレンズの光学構成
図13は、本件発明に係る実施例4のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、負の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4、負の第5レンズ群G5から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側から物体側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0143】
本件発明にいう中間群は、負の第3レンズ群G3及び正の第4レンズ群G4から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第5レンズ群G5のことである。
【0144】
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、物体側凸形状の負メニスカスレンズL401と、物体側凸形状の負メニスカスレンズL402及び物体側凸形状の正メニスカスレンズL403が接合された接合レンズとから構成される。
【0145】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL404と、物体側凹形状の負メニスカスレンズL405と、両面に非球面を有する両凸レンズL406)から構成されている。
【0146】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL407と、物体側の面に非球面を有する両凹レンズL408とから構成されている。
【0147】
第4レンズ群G4は、両面に非球面を有する両凸レンズL409から構成されている。
【0148】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側凹形状の正メニスカスレンズL410と、両面に非球面を有する物体側凹形状の負メニスカスレンズL411とから構成されている。
【0149】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL403のことであり、Ln2はレンズL405のことであり、LpLとはレンズL410のことであり、レンズLnLはL411のことであり、CrGLfとはレンズL410の物体側面のことである。
【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13は当該ズームレンズの面データである。表14は、当該ズームレンズの緒元表である。表15は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離である。表16は、各非球面の非球面係数である。また、図14図16に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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。
【0151】
[表13]
No. R D Nd ABV
1 57.9263 2.0000 1.72916 54.67
2 26.0864 13.9360
3 227.1935 2.0000 1.72264 55.02
4 28.7509 3.8102 1.98613 16.48
5 36.1848 D(5)
6ASP 26.4376 7.5183 1.55332 71.68
7ASP -167.9002 4.8977
8 -41.3982 1.0000 1.88973 22.44
9 -127.5653 1.5935
10ASP 57.0858 4.3977 1.69988 56.34
11ASP -52.4648 D(11)
12S 0.0000 1.7399
13 48.3386 2.0037 1.95866 16.87
14 109.1418 2.8155
15ASP -43.0656 0.2000 1.53610 41.21
16 -35.9623 1.0000 1.86922 27.59
17 70.2186 D(17)
18ASP 37.5205 6.0000 1.49710 81.56
19ASP -27.6864 D(19)
20 -33.0569 2.5570 1.98613 16.48
21 -24.0647 1.1881
22ASP -18.9206 1.0000 1.89137 34.44
23ASP -72.6930 D(23)
24 0.0000 13.1500
25 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
26 0.0000 1.0000
【0152】
[表14]
f 20.40 37.57 67.90
Fno 4.12 4.12 4.12
W 48.64 30.07 16.87
Y 19.68 21.63 21.63
TL 147.00 133.51 147.05
D( 5) 49.5169 20.7463 3.2210
D(11) 2.0000 3.6603 17.3863
D(17) 13.5312 11.0750 13.8352
D(19) 5.5445 9.5746 17.5553
D(23) 0.1000 12.1511 18.7431
【0153】
[表15]
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 -30.31
G2 6-11 32.08
G3 13-17 -47.26
G4 18-19 33.06
G5 20-23 -44.03
【0154】
[表16]
No. K A4 A6 A8 A10
6 0.00000E+00 8.29172E-07 1.40020E-08 7.68658E-13 0.00000E+00
7 0.00000E+00 -3.08793E-06 3.21957E-08 -8.90511E-11 0.00000E+00
10 0.00000E+00 -6.58257E-06 3.31459E-08 -7.53281E-11 0.00000E+00
11 0.00000E+00 9.70997E-07 2.79564E-08 -1.57162E-11 4.86424E-14
15 0.00000E+00 -1.39067E-05 1.70806E-08 -3.50497E-10 1.56264E-12
18 0.00000E+00 -3.06045E-06 -4.76177E-09 -4.74740E-12 0.00000E+00
19 0.00000E+00 1.24911E-06 1.22230E-08 -9.13924E-12 0.00000E+00
22 0.00000E+00 1.91955E-05 6.07474E-08 -1.48396E-10 0.00000E+00
23 0.00000E+00 2.16201E-05 2.79630E-08 -1.41099E-10 0.00000E+00
【実施例5】
【0155】
図17は、本件発明に係る実施例5のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、負の第4レンズ群G4、負の第5レンズ群G5から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側から像側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0156】
本件発明にいう中間群は、正の第3レンズ群G3及び負の第4レンズ群G4から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第5レンズ群G5のことである。
【0157】
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、物体側凸形状の負メニスカスレンズL501と、両凸レンズL502及び両凹レンズL503が接合された接合レンズとから構成される。
【0158】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL504及び物体側凹形状の負メニスカスレンズL505が接合された接合レンズと、像側の面に非球面を有する両凸レンズL506とから構成されている。
【0159】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、両凹レンズL507及び両凸レンズL508が接合された接合レンズと、物体側の面に非球面を有する両凹レンズL509と、両面に非球面を有する両凸レンズL510と、両凸レンズL511とから構成されている。
【0160】
第4レンズ群G4は、両面に非球面を有する両凹レンズL512から構成されている。
【0161】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側凹形状の正メニスカスレンズL513と、物体側凹形状の負メニスカスレンズL514とから構成されている。
【0162】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL502のことであり、レンズLn2はレンズL505のことであり、レンズLpLとはL513のことであり、レンズLnLはL514のことであり、CrGLfはレンズL513の物体側面のことである。
【0163】
(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17は当該ズームレンズの面データである。表18は、当該ズームレンズの緒元表である。表19は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離である。表20は、各非球面の非球面係数である。また、図18図20に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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。
【0164】
[表17]
No. R D Nd ABV
1 200.5927 2.0000 1.72916 54.67
2 34.2371 4.9875
3 131.6300 3.7956 1.89597 21.43
4 -103.5490 2.0000 1.72916 54.67
5 45.0747 D(5)
6 49.9948 8.1990 1.59103 65.49
7 -31.9420 1.0000 1.91913 23.87
8 -108.0452 3.3339
9 60.5738 5.8300 1.72492 54.93
10ASP -106.8428 D(10)
11S 0.0000 5.0539
12 -35.0374 1.0000 1.91392 29.90
13 44.4216 6.0949 1.83134 23.04
14 -26.9889 0.7511
15ASP -26.3190 1.2000 1.91082 35.25
16 118.5002 2.6346
17ASP 88.2309 10.0000 1.50511 79.63
18ASP -20.8139 0.1000
19 47.7096 7.2767 1.49700 81.61
20 -37.8387 D(20)
21ASP -61.1804 1.0000 1.72916 54.67
22ASP 169.3658 D(22)
23 -355.9418 3.0457 1.65182 32.32
24 -56.8522 3.8073
25 -26.0519 1.0000 2.00100 29.13
26 -155.3035 0.0000
27 0.0000 13.1500
28 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
29 0.0000 1.0000
【0165】
[表18]
f 28.85 46.35 72.75
Fno 2.88 2.88 2.89
W 38.09 25.02 15.79
Y 19.89 21.61 21.63
TL 135.00 138.51 166.43
D(5) 26.2426 9.7865 2.0000
D(10) 2.0000 11.4657 34.6603
D(20) 9.3010 5.9172 1.9995
D(22) 6.6963 20.5763 37.0146
【0166】
[表19]
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 -37.83
G2 6-10 37.55
G3 12-20 28.75
G4 21-22 -61.53
G5 23-26 -47.29
【0167】
[表20]
No. K A4 A6 A8 A10
10 0.00000E+00 -1.94562E-06 8.89422E-10 4.61918E-13 3.03897E-16
15 0.00000E+00 -1.63659E-05 -2.02311E-08 1.06612E-10 -4.69906E-13
17 0.00000E+00 -9.82116E-06 7.85594E-09 -1.51688E-10 3.35983E-13
18 0.00000E+00 2.40575E-06 3.58104E-09 -2.94177E-12 -1.29290E-13
21 0.00000E+00 6.11253E-06 -2.56936E-08 6.31859E-11 0.00000E+00
22 0.00000E+00 -6.18416E-07 -2.29632E-08 6.80345E-11 -1.33146E-15
【実施例6】
【0168】
図21は、本件発明に係る実施例6のズームレンズの広角端、望遠端における無限遠合焦時の断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の第1レンズ群G1、正の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4、負の第5レンズ群G5から構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側から物体側へ移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時に第3レンズ群と共に移動する。
【0169】
本件発明にいう中間群は、正の第3レンズ群G3及び正の第4レンズ群G4から構成され、本件発明にいう最終レンズ群は負の第5レンズ群G5のことである。
【0170】
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、両凸レンズL601及び両凹レンズL602が接合された接合レンズと、物体側凸形状の負メニスカスレンズL603とから構成される。
【0171】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両面に非球面を有する物体側凸形状の正メニスカスレンズL604と、両凸レンズL605と、物体側凹形状の負メニスカスレンズL606と、両面に非球面を有する両凸レンズL607とから構成されている。
【0172】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹レンズL608と、開口絞りSと、物体側凹形状の正メニスカスレンズL609と、両凸レンズL610とから構成されている。
【0173】
第4レンズ群G4は、両面に非球面を有する物体側凸形状の正メニスカスレンズL611から構成されている。
【0174】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側凹形状の正メニスカスレンズL612と、物体側凹形状の負メニスカスレンズL613とから構成されている。
【0175】
本件発明にいうレンズLp1はレンズL601のことであり、レンズLn2はレンズL606のことであり、レンズLpLはレンズL612のことであり、レンズLnLはレンズL613のことであり、CrGLfとはレンズL612の物体側面のことである。
【0176】
(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21は当該ズームレンズの面データである。表22は、当該ズームレンズの緒元表である。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である。表24は、各非球面の非球面係数である。また、図22図24に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、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。
【0177】
[表21]
No. R D Nd ABV
1 181.5832 4.1303 1.93116 21.32
2 -341.7617 2.0000 1.72916 54.67
3 56.6629 5.1286
4 475.2489 2.0000 1.72916 54.67
5 33.5624 D(5)
6ASP 56.2068 3.6166 1.49700 81.61
7ASP 159.0492 0.1000
8 31.2898 7.3866 1.49700 81.61
9 -98.7546 5.8870
10 -57.5860 1.5000 1.92286 20.88
11 -143.2906 2.1532
12ASP 48.3936 4.7365 1.72903 54.04
13ASP -154.1060 D(13)
14 -34.2813 1.2000 1.77250 49.62
15 225.0613 2.2659
16S 0.0000 12.4523
17 -69.4186 1.9920 1.80610 33.27
18 -50.8379 0.0000
19 35.4220 4.3746 1.55332 71.68
20 -239.4210 D(20)
21ASP 31.4881 5.8783 1.49710 81.56
22ASP 61.6276 D(22)
23 -23.4600 2.8682 1.49700 81.61
24 -18.5688 1.0287
25 -18.9775 1.2000 1.95375 32.32
26 -43.1438 D(26)
27 0.0000 13.1500
28 0.0000 2.5000 1.51680 64.20
29 0.0000 1.0000
【0178】
[表22]
f 28.86 46.17 72.73
Fno 2.88 2.88 2.88
W 38.02 25.30 15.77
Y 20.12 21.30 21.63
TL 140.00 133.82 144.20
D(5) 36.4994 15.4308 2.8347
D(13) 2.9039 4.9480 21.3719
D(20) 5.1616 6.2288 10.7623
D(22) 6.8863 11.2423 13.9298
D(26) 0.0000 7.4224 6.7498
【0179】
[表23]
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 -36.21
G2 6-13 31.63
G3 14-20 152.87
G4 21-22 121.64
G5 23-26 -45.83
【0180】
[表24]
No. K A4 A6 A8 A10
6 0.00000E+00 7.19084E-06 1.67216E-08 -1.68156E-11 0.00000E+00
7 0.00000E+00 4.43424E-06 1.56005E-08 -2.37484E-11 0.00000E+00
12 0.00000E+00 1.20599E-06 6.61363E-09 -2.34247E-12 0.00000E+00
13 0.00000E+00 4.50987E-06 8.26115E-09 5.56848E-12 0.00000E+00
21 0.00000E+00 1.67574E-05 2.55136E-08 1.41171E-10 0.00000E+00
22 0.00000E+00 3.06063E-05 2.12133E-08 3.93568E-10 0.00000E+00
【0181】
[表25]
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) fL/ft -0.62 -0.58 -0.80 -0.65 -0.65 -0.63
条件式(2) f1/fL 0.72 0.80 0.75 0.69 0.80 0.79
条件式(3) fpt / frt 1.28 1.27 3.04 2.02 2.94 2.00
条件式(4) (fw×fw)/(f1×ft) -0.13 -0.13 -0.26 -0.20 -0.30 -0.32
条件式(5) (fw×fw)/(f2×ft) 0.11 0.13 0.27 0.19 0.30 0.36
条件式(6) f2/fpt 0.84 0.77 0.52 0.58 0.52 0.57
条件式(7) β2w -0.67 -0.50 -1.01 -0.52 -0.99 -0.62
条件式(8) βLw 1.44 1.48 1.28 1.40 1.31 1.41
条件式(9) βrw -0.55 -0.52 -0.66 -0.67 -0.76 -0.80
条件式(10) fL / frt -1.22 -1.23 -2.19 -1.61 -1.91 -1.65
条件式(11) (fw×tanω)/BFw 1.21 1.31 1.43 1.46 1.43 1.43
条件式(12) |BFt-BFw|/TLw 0.17 0.17 0.00 0.13 0.00 0.05
条件式(13) NdLp1 1.92 1.92 1.92 1.99 1.90 1.93
条件式(14) NdLnL 1.85 1.77 1.97 1.89 2.00 1.95
条件式(15) NdLn2 1.92 1.92 1.92 1.89 1.92 1.92
条件式(16) CrGLf/ft -1.14 -0.71 -0.80 -0.49 -4.89 -0.32
frt 34.53 31.98 26.52 27.36 24.76 27.82
fpt 44.08 40.69 80.66 55.39 72.91 55.64
BFw 19.115 17.765 15.798 15.898 15.798 15.798
BFt 43.673 40.925 15.798 34.541 15.798 22.548
【産業上の利用可能性】
【0182】
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30度より大きい広角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】
【0183】
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
S ・・・開口絞り
図1
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