(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】2024-08-23
(45)【発行日】2024-09-02
(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 20060101AFI20240826BHJP
G02B 15/177 20060101ALI20240826BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240826BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B15/177
G02B13/18
(21)【出願番号】P 2020033895
(22)【出願日】2020-02-28
【審査請求日】2023-02-03
(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】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】野田 隆行
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-134785(JP,A)
【文献】特開昭58-160911(JP,A)
【文献】特開2020-003711(JP,A)
【文献】特開2019-066654(JP,A)
【文献】特開2019-008031(JP,A)
【文献】特開2013-182054(JP,A)
【文献】特開2015-040986(JP,A)
【文献】特開2018-180348(JP,A)
【文献】特開昭63-032513(JP,A)
【文献】特開2015-001610(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
4以上の整数であるL個のレンズ群から構成され、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、1つ以上のレンズ群を有し合成の屈折力が正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなり、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行い、
前記第1レンズ群は、広角端から望遠端に変倍する際に像側へ移動し、
以下の式を満足するズームレンズ。
-1.200<f
1/f
t<-0.804・・・・・(1)
1.10<β
L-1w<2.00・・・・・(2)
L
max/Y
imw<4.6・・・・・(11’)
但し、
f
1:前記第1レンズ群の焦点距離
f
t:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
β
L-1w:前記第L-1レンズ群の広角端での横倍率
L
max:ズーム全域での最大全長(最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの距離)
Y
imw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での最大像高
【請求項2】
4以上の整数であるL個のレンズ群から構成され、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、1つ以上のレンズ群を有し合成の屈折力が正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなり、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行い、
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を有し、
以下の式を満足するズームレンズ。
-1.200<f
1/f
t<-0.804・・・・・(1)
1.41<β
L-1w≦1.701・・・・・(2’)
1.58<N
dLP1
<1.90・・・・・(6’)
但し、
f
1:前記第1レンズ群の焦点距離
f
t:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
β
L-1w:前記第L-1レンズ群の広角端での横倍率
N
dLP1
:前記正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率
【請求項3】
4以上の整数であるL個のレンズ群から構成され、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、1つ以上のレンズ群を有し合成の屈折力が正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなり、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行い、
前記第1レンズ群が、三つの負の屈折力を有するレンズ、及び一つの正の屈折力を有
するレンズの合計四つのレンズで構成され、
以下の式を満足するズームレンズ。
-1.200<f
1/f
t<-0.804・・・・・(1)
1.10<β
L-1w<2.00・・・・・(2)
L
max/Y
imw<5・・・・・(11)
但し、
f
1:前記第1レンズ群の焦点距離
f
t:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
β
L-1w:前記第L-1レンズ群の広角端での横倍率
L
max:ズーム全域での最大全長(最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの距離)
Y
imw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での最大像高
【請求項4】
前記第1レンズ群は、広角端から望遠端に変倍する際に像側へ移動する、請求項2または3に記載のズームレンズ。
【請求項5】
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を有し、
以下の式を満足する、請求項1
または3に記載のズームレンズ。
1.58<N
dLP1<2.20・・・・・(6)
但し、
N
dLP1:前記正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率
【請求項6】
以下の式を満足する、請求項1~
5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
-8.4<f
L-1/f
t<-0.7・・・・・(3)
但し、
f
L-1:前記第L-1レンズ群の焦点距離
【請求項7】
以下の式を満足する、請求項1~
6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.5<f
w/Y
imw<5.0・・・・・(4)
但し、
Y
imw:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での最大像高
f
w:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【請求項8】
以下の式を満足する、請求項1~
7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.6<D
g1pw/f
w<1.3・・・・・(5)
但し、
D
g1pw:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での、前記第1レンズ群における最も像側のレンズ面と、前記中間群における最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離
f
w:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【請求項9】
前記中間群から前記第Lレンズ群までのすべての群が、広角端から望遠端に変倍する際に物体側へ移動する、請求項1~8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項10】
前記中間群は、最も物体側に第2レンズ群を有し、
以下の式を満足する、請求項1~9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.10<f
12w/f
w<0.80・・・・・(7)
但し、
f
12w:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群の合成焦点距離
f
w:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【請求項11】
以下の式を満足する、請求項1~10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.001<D
Lt/f
t<0.770・・・・・(8)
但し、
D
Lt:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での、前記第Lレンズ群における最も物体側のレンズ面と、前記第L-1レンズ群における最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離
【請求項12】
以下の式を満足する、請求項1~11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.001<D
Lw/f
w<0.900・・・・・(9)
但し、
D
Lw:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での、前記第Lレンズ群における最も物体側のレンズ面と、前記第L-1レンズ群における最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離
f
w:前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【請求項13】
以下の式を満足する、請求項1~12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.03<D
g1pt/f
t<0.20・・・・・(10)
但し、
D
g1pt:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での、前記第1レンズ群における最も像側のレンズ面と、前記中間群における最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離
【請求項14】
請求項1~13のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に設けられた、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る、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルスチルカメラの等の固体撮像素子を用いた撮影装置が普及している。このような普及の拡大に伴い、光学系の高性能化、小型化が進み、小型の撮像装置システムが急速に普及してきている。このような撮像装置は、通常、ズームレンズを備えている。
【0003】
例えば、35mm換算で焦点距離24mmより広角を含むようなズームレンズ(いわゆる広角側のズームレンズ)として、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、及び第3レンズ群より像側に負の屈折力を有するレンズ群を有するズームレンズが知られている(例えば、特許文献1~3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-133764号公報
【文献】特開2019-66654号公報
【文献】特開昭63-32513号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
広角側のズームレンズは、通常、その全長が長くなる傾向にある。例えば、ズーム全域での最大全長について、特許文献1に記載のズームレンズでは106.5mmとなることがあり、特許文献2に記載のズームレンズでは125.4mmとなることがあり、特許文献3に記載のズームレンズでは215.1mmとなることがある。
【0006】
本発明の一態様は、小型で高性能なズームレンズ及び撮像装置を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るズームレンズは、4以上の整数であるL個のレンズ群から構成され、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、1つ以上のレンズ群を有し合成の屈折力が正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなり、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行い、以下の式を満足する。
-1.200<f1/ft<-0.804・・・・・(1)
1.10<βL-1w<2.00・・・・・(2)
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
ft:前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
βL-1w:前記第L-1レンズ群の広角端での横倍率
【0008】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、上記のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に設けられた、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る。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様によれば、小型で高性能なズームレンズ及び撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】実施例1のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図2】実施例1のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図3】実施例1のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図4】実施例1のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図5】実施例2のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図6】実施例2のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図7】実施例2のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図8】実施例2のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図9】実施例3のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図10】実施例3のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図11】実施例3のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図12】実施例3のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図13】実施例4のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図14】実施例4のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図15】実施例4のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図16】実施例4のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図17】実施例5のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図18】実施例5のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図19】実施例5のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図20】実施例5のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図21】実施例6のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【
図22】実施例6のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図23】実施例6のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図24】実施例6のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【
図25】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本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。本実施形態は、より詳しくは、例えば、固体撮像素子等を用いたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、及び一眼レフカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適な、安価なズームレンズに関する。また、当該ズームレンズを有する交換レンズ装置及び撮像装置に関する。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 光学的構成
本発明の一実施形態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、1つ以上のレンズ群を有し合成の屈折力が正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなる。当該ズームレンズは、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行う。当該ズームレンズは、少なくとも上述したレンズ群を含む、L個のレンズ群から構成される。ここで、Lは4以上の整数である。当該ズームレンズは、光学系のレンズ配置及びパワー配置を適切にすることで、小型で高性能である。
【0013】
なお、本明細書中において、「レンズ群」とは、変倍動作において連動する、一枚以上のレンズの集合を意味する。レンズ群は、一枚の単レンズにより構成されていてもよいし、複数の単レンズにより構成されていてもよい。例えば、レンズ群は、空気間隔を介することなく複数の単レンズを一体化した接合レンズを含んでいてもよいし、一枚の単レンズと樹脂とを、空気間隔を介することなく一体化した複合レンズを含んでいてもよい。レンズ群におけるレンズは、変倍動作において、相対的な位置関係を保ったまま移動する。変倍動作は、レンズ群間の間隔を変化させることによって行われ、同一のレンズ群に属するレンズ間の間隔は、変倍動作において変化しない。
【0014】
なお、本明細書中において、「レンズ」とは、一枚の単レンズを意味する。例えば、二枚の単レンズからなる接合レンズは、二枚のレンズとして説明する。本明細書中において、単レンズは、球面レンズ及び非球面レンズのいずれであってもよい。また、非球面レンズには、表面に非球面フィルムが貼設されたいわゆる複合非球面レンズも含まれるものとする。
【0015】
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は、当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ群であり、負の屈折力を有する。第1レンズ群が負の屈折力を有することは、高画角化及び、前玉径(最も物体側に配置されるレンズの径)の縮小に有利な働きをする。第1レンズ群が少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズを有することは、色収差又は像面性を適切に補正する観点から好ましい。また、第1レンズ群は全体で負の屈折力を有するため、第1レンズ群は少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズを有すればよい。第1レンズ群が二つ以上の負の屈折力を有するレンズを有することは、望遠端での色収差又は球面収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0016】
更に、第1レンズ群が、三つの負の屈折力を有するレンズ、及び一つの正の屈折力を有するレンズの合計四つのレンズで構成されることは、高性能化と全長短縮とのバランスを適切にする観点から好ましい。
【0017】
第1レンズ群に含まれる少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、色収差を適切に補正する観点から、45より大きいことが好ましく、48より大きいことがより好ましく、50より大きいことが更に好ましい。第1レンズ群に含まれる少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、色収差を適切に補正する観点から、90より小さいことが好ましい。第1レンズ群に含まれるすべての負の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、色収差を適切に補正する観点から、上述した範囲を満たすことがより好ましい。
【0018】
第1レンズ群に含まれる少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、限定されないが、色収差を適切に補正する観点から、45より小さいことが好ましい。また、第1レンズ群に含まれる少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、色収差を適切に補正する観点から、35より大きいことが好ましい。第1レンズ群に含まれるすべての正の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数は、色収差を適切に補正する観点から、上述した範囲を満たすことがより好ましい。
【0019】
(2)中間群
中間群は、上記第1レンズ群の像側に配置され、かつ正の屈折力を有する。中間群は、1つ以上のレンズ群を有する。中間群は、最も物体側に第2レンズ群を有している。なお、本実施形態において、複数のレンズ群全体の光学特性については、「合成」を付して表示する。中間群は、上記第1レンズ群と隣り合って配置される。中間群の合成の屈折力が正の屈折力を有することは、第1レンズ群で発生する歪曲収差又は非点収差を適切に補正し、広角化に有利な働きをする観点から好ましい。中間群は全体で正の屈折力を有するため、中間群は少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズを有すればよい。中間群が二つ以上の正の屈折力を有するレンズを有することは、色収差を適切に補正する観点から好ましい。また、中間群が三つ以上の正の屈折力を有するレンズを有することは、広角端での像面湾曲を適切に補正する観点から好ましい。
【0020】
中間群において、少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズが、正の屈折力を有するレンズの物体側に配置されることは、ズームレンズの小型化の観点から好ましい。中間群において、最も像側の負の屈折力を有するレンズの物体側に、正の屈折力を有するレンズを配置することは、ズームレンズの小型化を実現する観点からより好ましい。広角端において入射瞳位置をできる限り物体側に配置することは、径方向の小型化に有効である。このため、中間群において、すべての負の屈折力を有するレンズが、正の屈折力を有するレンズの物体側に配置されることは、ズームレンズの小型化を実現する観点からより好ましい。
【0021】
また、比較的径が大きなレンズ群である中間群に、非球面レンズを使用する場合、非球面レンズが中間群の最も物体側に配置されることは、不足しがちな像面湾曲を適切に補正し、かつズームレンズの全長を短くする観点から好ましい。
【0022】
また、中間群の最も像側の負の屈折力を有するレンズのd線における屈折率は、ズームレンズの小型化を実現する観点から、1.65より大きいことが好ましく、1.70より大きいことがより好ましい。
【0023】
また、中間群において、正の屈折力を有するレンズの像側に負の屈折力を有するレンズを配置することは、望遠端での色収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0024】
更に、中間群に含まれる最も物体側にある負の屈折力を有するレンズと、当該レンズと隣り合い、かつ正の屈折力を有するレンズとが接合されている構成は、レンズ間の間隔が短くなることによって全長を短縮する観点から好ましい。通常、ズームレンズの全長を短くすると、偏芯誤差又は単レンズ間の空気間隔の誤差等、種々の製造誤差が発生しやすくなる。上記の構成は、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを空気間隔を介して配置した構成と比較して、上記の製造誤差を小さくすることができる。従って、光学性能の高いズームレンズを歩留まりよく製造することができる。
【0025】
中間群において、最も像側に配置されるレンズは、軸外光線と軸上光線との入射角特性の差が小さい。このため、本実施形態では、軸外光線における色収差の補正効果に比べて高い軸上色収差の補正効果が得られる。したがって、中間群に含まれる正の屈折力を有するレンズは、低分散ガラスであることが好ましい。また、d線におけるアッベ数が40より大きいことは、色収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0026】
中間群の内部に絞りを配置することは、中間群よりも物体側又は像側に配置する場合に比べて、レンズ群間の空気間隔を小さくすることができ、ズーム比及びフォーカス移動量の確保を有利に行うことが可能になる観点から好ましい。
【0027】
また、絞りを挟んで正の屈折力を有するレンズを配置することは、中間群の物体側面及び像側面の両方の有効径を、絞り面に対して小さくすることが可能になり、隣接するレンズ群との収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0028】
(3)第L-1レンズ群
当該ズームレンズが、当該ズームレンズの全体の中で像側に負の屈折力を有する第L-1レンズ群を有することは、当該ズームレンズの全長の短縮化に有利である。
【0029】
第L-1レンズ群は、上記中間群の像側に配置され、負の屈折力を有する。第L-1レンズ群の最も物体側のレンズ面が物体側に凸の形状を有することは、径方向の小型化の観点から好ましい。第L-1レンズ群の最も物体側のレンズ面が物体側に凸の形状を有するとは、すなわち第L-1レンズ群の最も物体側のレンズ面が正の屈折力を有することである。このため、第L-1レンズ群の最も物体側のレンズ面が収束作用を有することで、当該レンズ面以降での径方向の小型化が達成される。また、径方向の小型化が達成されると、レンズ面を通過する光線の高さがより低く(当該光線における光軸からの距離がより短く)なる。このため、各レンズの部品誤差及び組み立て誤差で発生する収差量が小さくなる。したがって、第L-1レンズ群の最も物体側のレンズ面が物体側に凸の形状を有することは、ズームレンズの全長を短縮することにより発生し易い感度に対する誤差を低減する観点から好ましい。
【0030】
当該ズームレンズの小型化を図る上で、第L-1レンズ群に隣接して物体側に、正の屈折力を有するレンズ群を配置することは、径方向の小型化及び大口径化の観点から好ましい。
【0031】
(4)第Lレンズ群
第Lレンズ群は、最も像側に配置され、負の屈折力を有する。第Lレンズ群は、上記第L-1レンズ群と隣り合って配置される。当該ズームレンズが、最も像側に負の屈折力を有する第Lレンズ群を有することは、当該ズームレンズの全長の短縮化に有利である。また、第Lレンズ群が負の屈折力を有することは、第Lレンズ群の径を小さくすることができ、メカ部材の配置に有利である。
【0032】
第Lレンズ群中に、少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズを有することが好ましい。負の屈折力を有するレンズを有することは、像面性の向上又は色収差の低減が達成される観点から好ましい。第Lレンズ群が負の屈折力を有することは、中間群で発生する像面湾曲又は歪曲を打ち消し合うことができる観点から好ましい。
【0033】
(5)フォーカス群
当該ズームレンズは、フォーカス群を有していてもよい。当該ズームレンズにおいて、フォーカス群を用いて合焦を行ってもよい。この際、当該ズームレンズ中の少なくとも一つのレンズを光軸方向に移動させればよい。フォーカス群は、第L-1レンズ群又は第Lレンズ群の、全体又はその一部であることが好ましい。
【0034】
フォーカス群は、一枚の単レンズ、一つの接合レンズ、又は一つの複合レンズのいずれかで構成されることが好ましい。このような構成である場合、フォーカス群には空気間隔が含まれない。そのため、当該構成のズームレンズは、フォーカス群が複数の単レンズが空気間隔を介して配置された構成のズームレンズと比較すると、フォーカス群の小型化及び軽量化を図ることができる。その結果、合焦時にフォーカス群を光軸方向に移動させるためのメカ部材(以下、「フォーカス駆動機構」と称する。)の小型化及び軽量化を図ることができ、当該ズームレンズを備える撮像装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、撮像装置には、当該ズームレンズの他、変倍時に各レンズ群を相対的に移動させるための駆動機構又は上記フォーカス駆動機構の他、これらを収容する鏡筒等が含まれるものとする。
【0035】
更に、第L-1レンズ群又は第Lレンズ群の全体、又は、その一部中にフォーカス群を有する場合、フォーカス群は負の屈折力を有することが好ましい。フォーカス群が負の屈折力を有することで、正の屈折力を有する中間群で発生する像面湾曲又は歪曲収差を当該フォーカス群により相殺することができる。そのため、光学性能の高いズームレンズを得ることができる。
【0036】
なお、複数のレンズ群又は複数のレンズ群の一部分をフォーカス群としてもよい。すなわち、フローティング方式により合焦してもよい。フローティング方式を採用することは、近接合焦時の球面収差又は像面性を適切に補正することができるため、高性能化の観点から好ましい。
【0037】
(6)絞り
当該ズームレンズにおいて、絞りの配置は限定されない。但し、ここでいう絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する絞り、すなわち当該ズームレンズのFナンバーを規定する絞りをいう。
【0038】
例えば、絞りは、中間群内に配置されていてもよいし、中間群の像側に配置されていてもよい。中間群の内部に絞りを配置することは、レンズ群間の空気間隔を小さくすることができ、ズーム比及びフォーカス移動量の確保を有利に行うことが可能になる観点から好ましい。中間群の像側に絞りを配置することは、絞りの小型化の観点から好ましい。中間群での変倍作用が比較的大きいため、中間群に対する入射光束の径の変動は小さい。そのため、中間群の像側に絞りを配置することで、絞り径の小型化に有利となり、また絞り径の変動を抑制することができる。
【0039】
(7)レンズ群構成
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中間群と、負の屈折力を有する第L-1レンズ群と、負の屈折力を有する第Lレンズ群とからなる。具体的には、第1レンズ群と、中間群との間、中間群と、第L-1レンズ群との間、及び第L-1レンズ群と、第Lレンズ群との間には他のレンズ群は含まれないが、フィルター等の光学素子や絞りを排除するものではない。
【0040】
1-2.動作
(1)変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくともレンズ群間の空気間隔を変化させる。また、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と中間群との間の空気間隔は減少するように変化させてもよい。このように変化させることは、所望の変倍比を確保する観点から好ましい。また、中間群と第L-1レンズ群との間の空気間隔は減少するように変化させてもよい。このように変化させることは、ズーム変動時の像面湾曲を適切に補正する観点から好ましい。
【0041】
また、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群は像側へ移動することが好ましい。また、広角端の全長が望遠端の全長よりも長くなるように第1レンズ群を配置することが好ましい。
【0042】
また、広角端から望遠端への変倍に際して、中間群と第L-1レンズ群との間に配置される他のレンズ群、第L-1レンズ群、及び第Lレンズ群の少なくとも一つのレンズ群を物体側に移動させてもよい。このように移動させることにより、他のレンズ群、第L-1レンズ群、及び第Lレンズ群の少なくとも一つのレンズ群の変倍作用をより大きくすることができる。このため、中間群における変倍作用を他のレンズ群、第L-1レンズ群、及び第Lレンズ群の少なくとも一つのレンズ群の変倍作用に分散することに繋がり、中間群の変倍負担をより一層軽減することができる。このため、中間群が強い屈折力又は大きな移動量を有してなくても、ズームレンズの小型化を達成できる。ここで、第L-1レンズ群は、広角端に対して望遠端で物体側に位置すればよい。更に、第L-1レンズ群は、広角端から望遠端にかけて物体側に移動させるようにすれば、ズーム全域で第Lレンズ群の変倍作用を大きくする効果が生じるため、ズームレンズ小型化の観点から好ましい。
【0043】
広角端から望遠端への変倍に際して、中間群以降のすべてのレンズ群を物体側へ移動することが好ましい。このように移動させることにより、中間群以降のすべてのレンズ群の変倍作用を大きくすることが可能になる。
【0044】
広角端から望遠端への変倍に際して、第L-1レンズ群と第Lレンズ群との間の空気間隔は減少するように変化させてもよい。
【0045】
以上のことにより、当該ズームレンズの高性能化が達成されるが、当該ズームレンズにおける変倍時の動作は上述した動作に限定されるものではない。
【0046】
(2)合焦時の動作
当該ズームレンズにおいて、合焦は、前述したフォーカス群によって実施することが可能である。無限遠から近接物体への合焦の際に移動するフォーカス群は、前述したように如何なるレンズまたはレンズ群であってもよい。また、合焦時におけるフォーカス群の移動の方向は限定されない。
【0047】
1-3.ズームレンズの条件を表す式
本実施形態に係るズームレンズは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する式を少なくとも一つ以上満足することが好ましい。
【0048】
-1.200<f1/ft<-0.804・・・・・(1)
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
ft:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【0049】
式(1)は、第1レンズ群の焦点距離とズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離の比を規定するための式である。式(1)を満足することは、第1レンズ群の屈折力を適切な範囲内とすることができ、高性能化と共に、当該ズームレンズの小型化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(1)の下限を下回る場合、第1レンズ群の屈折力が小さくなりすぎることがある。このため、望遠端における光学全長が長くなるため、小型化の実現が困難になることがある。また、式(1)の上限を上回る場合、第1レンズ群の屈折力が大きくなりすぎることがある。このため、望遠端における球面収差又は像面湾曲が発生し、高性能化の実現が困難になることがある。
【0050】
ズームレンズの小型化を実現する観点から、f1/ftは、-1.17超であることがより好ましく、-1.14超であることが更に好ましく、-1.10超であることが一層好ましく、-1.05超であることがより一層好ましく、-1.00超であることが更に一層好ましい。また、高性能化を実現する観点から、f1/ftは、-0.81未満であることがより好ましく、-0.82未満であることが更に好ましく、-0.85未満であることが一層好ましく、-0.90未満であることがより一層好ましい。
【0051】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
1.10<βL-1w<2.00・・・・・(2)
但し、
βL-1w:第L-1レンズ群の広角端での横倍率
【0052】
式(2)は、第L-1レンズ群の広角端での横倍率を規定するための式である。式(2)を満足することは、広角化及び全長短縮化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(2)の下限を下回る場合、光線の画角を広くする作用が弱く、広角化の実現が困難となることがある。式(2)の上限を上回る場合、強い屈折力を有することとなり、少ない枚数での収差補正が困難となるため、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難になることがある。
【0053】
広角化を実現する観点から、βL-1wは、1.20超であることがより好ましく、1.25超であることが更に好ましく、1.30超であることが一層好ましく、1.35超であることがより一層好ましく、1.41超であることが更に一層好ましい。また、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、βL-1wは、1.80未満であることがより好ましく、1.75未満であることが更に好ましく、1.67未満であることが一層好ましく、1.60未満であることがより一層好ましい。
【0054】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
-8.4<fL-1/ft<-0.7・・・・・(3)
但し、
fL-1:第L-1レンズ群の焦点距離
ft:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【0055】
式(3)は、第L-1レンズ群の焦点距離とズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離の比を規定するための式である。式(3)を満足することは、広角化及びズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(3)の下限を下回る場合、光線の画角を広くする作用が弱く、広角化の実現が困難となることがある。また、強い屈折力を有することとなり、少ない枚数での収差補正が困難となることがある。このため、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難となることがある。式(3)の上限を上回る場合、強い屈折力を有することとなり、少ない枚数での収差補正が困難となることがある。このため、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難となることがある。
【0056】
ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、fL-1/ftは、-2.50超であることがより好ましく、-2.30超であることが更に好ましく、-2.20超であることが一層好ましく、-2.05超であることがより一層好ましく、-2.00超であることが更に一層好ましい。また、広角化を実現する観点から、fL-1/ftは、-1.20未満であることがより好ましく、-1.40未満であることが更に好ましく、-1.60未満であることが一層好ましく、-1.65未満であることがより一層好ましい。
【0057】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.5<fw/Yimw<5.0・・・・・(4)
但し、
Yimw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での最大像高
fw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0058】
式(4)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での像高に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離を規定するための式である。式(4)を満足することは、広角化及びズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(4)の下限を下回る場合、強い屈折力を有することとなり、少ない枚数での収差補正が困難となることがある。このため、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難になることがある。式(4)の上限を上回る場合、焦点距離による画角を広くする作用が弱く、広角化の実現が困難となることがある。
【0059】
ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、fw/Yimwは、0.6超であることがより好ましく、0.7超であることが更に好ましく、0.8超であることが一層好ましく、0.9超であることがより一層好ましく、1.0超であることが更に一層好ましい。また、広角化を実現する観点から、fw/Yimwは、4.8未満であることがより好ましく、4.6未満であることが更に好ましく、4.4未満であることが一層好ましく、4.2未満であることがより一層好ましい。
【0060】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.6<Dg1pw/fw<1.3・・・・・(5)
但し、
Dg1pw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での、第1レンズ群における最も像側のレンズ面と、中間群における最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離
fw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0061】
式(5)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での前記第1レンズ群の最も像側のレンズ面と、中間群の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離を規定するための式である。式(5)を満足することは、広角化及び全長の短縮化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(5)の下限を下回る場合、非点収差の作用が弱くなり、広角化の実現が困難となることがある。式(5)の上限を上回る場合、第1レンズ群での有効径が大きくなりすぎることがある。このため、ズームレンズの小型化の実現が困難になることがある。
【0062】
広角化を実現する観点から、Dg1pw/fwは、0.65超であることがより好ましく、0.70超であることが更に好ましく、0.80超であることが一層好ましく、0.90超であることがより一層好ましく、1.00超であることが更に一層好ましい。また、ズームレンズの小型化を実現する観点から、Dg1pw/fwは、1.20未満であることがより好ましく、1.10未満であることが更に好ましく、1.05未満であることが一層好ましく、1.00未満であることがより一層好ましい。
【0063】
本実施形態に係るズームレンズは、第1レンズ群が、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズを有し、以下の式を満足することが好ましい。
1.58<NdLP1<2.20・・・・・(6)
但し、
NdLP1:正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率
【0064】
式(6)は、第1レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率を規定するための式である。負の屈折力を有する第1レンズ群内において、負の屈折力を有するレンズとして相対的に高屈折率ガラスを使用し、正の屈折力を有するレンズとして低屈折率ガラスを使用することによって、ペッツバール和の補正を行うことが一般的である。式(6)を満足することは、良好な像面性を確保しながら、ローコスト化を図ることができる観点から好ましい。これに対して、式(6)の下限を下回る場合、ペッツバール和を適切に補正することが困難となることがある。式(6)の上限を上回る場合、更に屈折率が上回る材質を負の屈折力を有するレンズに適応できないため、像面湾曲を適切に補正することが困難となることがある。
【0065】
ペッツバール和を適切に補正する観点から、NdLP1は、1.60超であることがより好ましく、1.61超であることが更に好ましく、1.62超であることが一層好ましい。また、像面湾曲を適切に補正する観点から、NdLP1は、2.00未満であることがより好ましく、1.90未満であることが更に好ましく、1.85未満であることが一層好ましく、1.80未満であることがより一層好ましい。
【0066】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.10<f12w/fw<0.80・・・・・(7)
但し、
f12w:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での第1レンズ群及び第2レンズ群の合成焦点距離
fw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0067】
式(7)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での第1レンズ群及び第2レンズ群の合成焦点距離を規定するための式である。全長を小さくするためには物体側に配置するレンズ群のパワーが大きいことが好ましい。また、高解像を維持するうえでパワーが大きすぎることは好ましくないことがある。式(7)を満足することは、短い全長を確保しながら、高解像を図ることができる観点から好ましい。これに対して、式(7)の下限を下回る場合、高解像化を実現することが困難となることがある。式(7)の上限を上回る場合、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難となることがある。
【0068】
高解像化を実現する観点から、f12w/fwは、0.15超であることがより好ましく、0.20超であることが更に好ましく、0.25超であることが一層好ましく、0.30超であることがより一層好ましく、0.35超であることが更に一層好ましい。また、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、f12w/fwは、0.67未満であることがより好ましく、0.64未満であることが更に好ましく、0.60未満であることが一層好ましく、0.55未満であることがより一層好ましい。
【0069】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.001<DLt/ft<0.770・・・・・(8)
但し、
DLt:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での、第Lレンズ群における最も物体側のレンズ面と、第L-1レンズ群における最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離
ft:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【0070】
式(8)は、ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での第Lレンズ群の最も物体側のレンズ面と、第L-1レンズ群の最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離を規定するための式である。負の屈折力を有する第Lレンズ群を最も像側に配置することは、望遠端でのズームレンズの全長の短縮化に有利であり、また、望遠端での球面収差、像面湾曲を適切に補正することができる。式(8)を満足することは、短い全長を確保しながら、適切なズーム倍率を達成することができる観点から好ましい。これに対して、式(8)の下限を下回る場合、適切なバックフォーカス(BF)を維持しつつ、望遠端での球面収差、像面湾曲を適切に補正することが困難となることがある。式(8)の上限を上回る場合、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難となることがある。
【0071】
適切なバックフォーカスを維持しつつ、望遠端での球面収差、像面湾曲を適切に補正する観点から、DLt/ftは、0.020超であることがより好ましく、0.030超であることが更に好ましく、0.050超であることが一層好ましく、0.070超であることがより一層好ましい。また、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、DLt/ftは、0.750未満であることがより好ましく、0.700未満であることが更に好ましく、0.600未満であることがより一層好ましく、0.550未満であることが更に一層好ましい。
【0072】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.001<DLw/fw<0.900・・・・・(9)
但し、
DLw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での、第Lレンズ群における最も物体側のレンズ面と、第L-1レンズ群における最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離
fw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0073】
式(9)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での第Lレンズ群の最も物体側のレンズ面と、第L-1レンズ群の最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離を規定するための式である。負の屈折力を有する第Lレンズ群をより後方に配置することは、広角端でのズームレンズの全長の短縮化に有利である。式(9)を満足することは、適切なバックフォーカスを維持しながら短い全長を確保することができる観点から好ましい。これに対して、式(9)の下限を下回る場合、広角端でのズームレンズの全長の短縮化を実現することが困難となることがある。式(9)の上限を上回る場合、適切なバックフォーカスを維持することが困難となることがある。
【0074】
広角端でのズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、DLw/fwは、0.020超であることがより好ましく、0.030超であることが更に好ましく、0.050超であることが一層好ましく、0.070超であることがより一層好ましい。また、適切なバックフォーカスを維持する観点から、DLw/fwは、0.850未満であることがより好ましく、0.800未満であることが更に好ましく、0.750未満であることが一層好ましく、0.700未満であることがより一層好ましい。
【0075】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.03<Dg1pt/ft<0.20・・・・・(10)
但し、
Dg1pt:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での、第1レンズ群における最も像側のレンズ面と、中間群における最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離
ft:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【0076】
式(10)は、ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離に対する、ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での第1レンズ群の最も像側のレンズ面と、中間群の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離を規定するための式である。式(10)の上限を満足することは、ズームレンズの全長を短縮する観点から好ましい。式(10)を満足することは、適切なズーム倍率を維持しながら、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から好ましい。これに対して、式(10)の下限を下回る場合、適切なズーム倍率を維持することが困難となることがある。式(10)の上限を上回る場合、ズームレンズの全長の短縮化の実現が困難となることがある。
【0077】
適切なズーム倍率を維持する観点から、Dg1pt/ftは、0.033超であることがより好ましく、0.038超であることが更に好ましく、0.040超であることが一層好ましく、0.043超であることがより一層好ましい。また、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、Dg1pt/ftは、0.170未満であることがより好ましく、0.140未満であることが更に好ましく、0.130未満であることが一層好ましい。
【0078】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
Lmax/Yimw<5・・・・・(11)
但し、
Lmax:ズーム全域での最大全長(最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの距離)
Yimw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での最大像高
【0079】
式(11)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での像高に対する、ズーム全域での最大全長を規定するための式である。式(11)を満足することは、像高に対する、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から好ましい。式(11)の上限を上回る場合、ズームレンズの全長の短縮化が困難になることがある。
【0080】
ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、Lmax/Yimwは、4.6未満であることがより好ましく、4.5未満であることが更に好ましく、4.4未満であることが一層好ましい。高性能化を実現する観点から、Lmax/Yimwは、3.0超であることが好ましい。
【0081】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
ft/fw>1.3・・・・・(12)
但し、
ft:ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
fw:ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0082】
式(12)は、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離とズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離との比(ズーム比)を規定するための式である。式(12)を満足することは、規定以上のズーム比を実現する観点から好ましい。式(12)の下限を下回る場合、規定以上のズーム比を確保することが困難になることがある。
【0083】
規定以上のズーム比を確保する観点から、ft/fwは、1.4超であることがより好ましく、1.5超であることがより好ましく、1.55超であることが更に好ましい。ズームレンズの小型化を実現する観点から、ft/fwは6.0未満であることが好ましく、4.0未満であることがより好ましく、3.0未満であることが更に好ましい。
【0084】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
0.01<fL-1/fL<1.0・・・・・(13)
但し、
fL-1:第L-1レンズ群の焦点距離
fL:第Lレンズ群の焦点距離
【0085】
式(13)は、第Lレンズ群の焦点距離と第L-1レンズ群の焦点距離との比を規定するための式である。式(13)を満足することは、ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から好ましい。式(13)の下限を下回る場合、適切なバックフォーカスを維持することが困難になることがある。式(13)の上限を上回る場合、ズームレンズの全長の短縮化が困難になることがある。
【0086】
ズームレンズの全長の短縮化を実現する観点から、fL-1/fLは、0.02超であることがより好ましく、0.03超であることが更に好ましく、0.04超であることが一層好ましい。また、fL-1/fLは、0.90未満であることがより好ましく、0.80未満であることが更に好ましく、0.75未満であることが一層好ましい。
【0087】
2.撮像装置
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。当該撮像装置は、上記実施形態に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、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る。
【0088】
ここで、撮像素子に限定はなく、CCD(Charge Coupled Device)センサ及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子、銀塩フィルム等も用いることができる。本実施形態に係る撮像装置は、デジタルカメラ及びビデオカメラ等の、上記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、一眼レフカメラ及び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、本実施形態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、位相差センサ及び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。
【0089】
図25は、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。
図25に示されるように、ミラーレス一眼カメラ1は、本体2及び本体2に着脱可能な鏡筒3を有している。ミラーレス一眼カメラ1は、撮像装置の一態様である。
【0090】
鏡筒3は、ズームレンズ30を有している。ズームレンズ30は、第1レンズ群31と、第2レンズ群32と、第3レンズ群33と、第4レンズ群34を備えており、例えば前述した式(1)、(2)を満足するように構成されている。なお、第2レンズ群内には、絞り35が配置されている。
【0091】
第1レンズ群31は負の屈折力を有しており、第2レンズ群32は正の屈折力を有している。第3レンズ群33は負の屈折力を有しており、第4レンズ群34は負の屈折力を有している。第3レンズ群33は、前述の第L-1レンズ群に相当し、第4レンズ群34は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0092】
本体2は、撮像素子としてのCCDセンサ21及びカバーガラス22を有している、CCDセンサ21は、本体2中における、本体2に装着された鏡筒3内のズームレンズ30の光軸OAが中心軸となる位置に配置されている。本体2は、カバーガラス22の代わりに、実質的な屈折力を有さない平行平板を有していてもよい。
【0093】
本実施形態に係る撮像装置は、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、ならびに、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及び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。
【0094】
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、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。当該補正は、例えば、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ることによって実施することができる。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、本実施形態に係る撮像装置において、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くことが好ましい。また、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、すなわち、色の歪曲収差を補正することで、光学系を構成するレンズの数を削減することが可能になる。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】
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【0097】
本発明の一実施例について以下に説明する。なお、以下の各表において、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、「E+a」は「×10a」を示す。
【0098】
[実施例1]
図1は、実施例1のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例1のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負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から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2内に配置されている。
図1に示す「IMG」は像面(結像面)であり、第4レンズ群G4と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
図1における「F」はフォーカス群を示し、実施例1のズームレンズでは、第3レンズ群G3がフォーカス群である。
【0099】
実施例1のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第3レンズ群G3が光軸に沿って像側に移動する。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が、ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での空気間隔の中で最も大きい。
【0100】
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L1と、物体側凸形状の負メニスカスレンズL2と、両凹レンズL3と、物体側凸形状の正メニスカスレンズL4とから構成される。
【0101】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL5と両凸レンズL6とが接合された接合レンズと、絞りSと、両凸レンズL7と、物体側凸形状の負メニスカスレンズL8と物体側凸形状の正メニスカスレンズL9とが接合された接合レンズとから構成されている。第2レンズ群G2は、前述の中間群に相当する。
【0102】
第3レンズ群G3は、物体側凸形状の正メニスカスレンズL10から構成されている。第3レンズ群G3は、前述の第L-1レンズ群に相当する。
【0103】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側凸形状の正メニスカスレンズL11と、像側凸形状の負メニスカスレンズL12とから構成されている。第4レンズ群G4は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0104】
実施例1のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動する。
【0105】
次に、ズームレンズの具体的数値を適用した例について説明する。表1は、実施例1のズームレンズの面データの表である。
【0106】
面データの表において、「面NO.」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」はレンズ面の光軸上の間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、「vd」はd線に対するアッベ数を表す。また、面番号において「*」の表示は、レンズ面が非球面であることを表し、「S」の表示は、絞りであることを表す。更に、「d」の欄における「d8」、「d17」等の表示は、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。
【0107】
なお、曲率半径の「INF」は平面を意味する。表1において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号である。No.9~17は第2レンズ群G2の面番号であり、No.12は絞りを表す。No.18、19は第3レンズ群G3の面番号であり、No.20~23は第4レンズ群G4の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0108】
[表1]
面NO. r d Nd vd
1 40.135 1.800 1.7292 54.67
2 15.385 3.420
3* 173.754 1.700 1.6935 53.19
4* 42.505 8.046
5 -58.952 1.000 1.4970 81.61
6 39.912 0.100
7 25.897 5.410 1.6200 36.26
8 3524.603 d8
9* 44.534 0.800 1.6730 38.15
10 12.983 6.215 1.6177 49.82
11 -198.81 2.730
12S INF 1.868
13 47.675 6.042 1.5378 74.70
14 -21.388 0.150
15 19.859 0.800 1.8830 40.81
16 11.092 5.484 1.4970 81.61
17 209.717 d17
18 48.092 0.700 1.4875 70.24
19 15.996 d19
20 -1.83003E+16 3.710 1.6239 35.96
21 -26.646 0.388
22* -19.179 0.700 1.6889 31.16
23* -95.557 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.000
26 INF
【0109】
表2は、実施例1のズームレンズの緒元表を示す。当該諸元表中、「f」は当該ズームレンズの焦点距離、「Fno.」はFナンバー、「ω」は半画角、「Y」は像高をそれぞれ表す。また、諸元表中、「dn」(nは整数)は、変倍時におけるズームレンズの光軸上の可変間隔を表す。当該諸元表の紙面に対して左側三列では、左から順に、無限遠合焦時における、広角端、中間焦点距離状態、及び望遠端での、それぞれの値を示している。また、当該諸元表の紙面に対して右側三列では、左から順に、物体距離が170.00mmであるときの広角端での値、物体距離が180.00mmであるときの中間焦点距離状態での値、物体距離が184.34mmであるときの望遠端での値を示している。これらの物体距離が各焦点距離における最短撮像距離である。
【0110】
[表2]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.0027 21.4889 26.9171 16.3832 19.0116 25.2095
Fno 2.8177 2.8327 2.8386 1.8123 2.1395 2.9048
ω 52.0600 44.6390 37.7657 51.5366 44.0063 37.1304
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 15.9586 8.4765 2.5776 15.9586 8.4765 2.5776
d17 0.9825 0.6343 0.4585 1.9943 1.9271 2.0901
d19 11.2972 12.5114 13.6067 10.2660 25.1122 11.2078
d23 10.1989 13.5549 17.6673 10.1989 13.5549 17.6673
【0111】
表3は、実施例1のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。当該表における非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。
[式] X(Y)=CY2/[1+{1-(1+Κ)・C2Y2}1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10+A12・Y12
【0112】
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。
【0113】
[表3]
面NO. k A4 A6
3 2.000000E+00 2.347730E-04 -1.286710E-06
4 2.300000E+00 2.470640E-04 -1.060730E-06
9 0.000000E+00 -3.186230E-05 -9.036370E-08
22 0.000000E+00 8.644780E-05 -5.450870E-07
23 0.000000E+00 9.090640E-05 -7.088930E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.768780E-09 -1.781330E-11 2.286940E-14
4 3.538520E-09 1.144950E-11 -6.916670E-14
9 -1.406260E-10 -1.607200E-12 0.000000E+00
22 2.516750E-09 1.687900E-12 0.000000E+00
23 3.979070E-09 -8.440930E-12 0.000000E+00
【0114】
表4は、実施例1のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。
【0115】
[表4]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -26.813
2 19.514
3 -49.519
4 -200.013
【0116】
表5は、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及び望遠端での全長を示している。
【0117】
[表5]
全長
広角端 92.998
望遠端 88.871
【0118】
また、
図2、3、4は、それぞれ、実施例1のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。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。他の実施例においても同様である。
【0119】
球面収差を表す図では、縦軸を開放F値との割合とし、横軸をデフォーカスとしている。球面収差を表す図では、実線がd線(波長λ=587.56nm)、鎖線がF線(波長λ=486.13nm)、点線がC線(波長λ=656.28nm)における球面収差を示す。
【0120】
非点収差を表す図では、縦軸を像高(mm)とし、横軸をデフォーカスとしている。非点収差を表す図では、実線がd線に対するサジタル像面(S)、四点鎖線がd線に対するメリジオナル像面(T)を示す。
【0121】
歪曲収差を表す図では、縦軸を像高(mm)とし、横軸を%としている。なお、収差図における「IMG HT」は像高を表す。
【0122】
[実施例2]
図5は、実施例2のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例2のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負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から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2内に配置されている。第4レンズ群G4と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。第2レンズ群G2は、前述の中間群に相当する。第3レンズ群G3は、前述の第L-1レンズ群に相当する。第4レンズ群G4は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0123】
実施例2のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動する。
【0124】
表6は、実施例2のズームレンズの面データの表である。表6において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号である。No.9~17は第2レンズ群G2の面番号であり、No.12は絞りを表す。No.18、19は第3レンズ群G3の面番号であり、No.20~23は第4レンズ群G4の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0125】
[表6]
面NO. r d Nd vd
1 40.135 1.800 1.7292 54.67
2 15.385 3.420
3* 116.465 1.700 1.6935 53.19
4* 40.366 8.400
5 -54.705 1.000 1.4970 81.61
6 42.439 0.276
7 27.351 5.410 1.6200 36.26
8 -360165.589 d8
9* 37.191 0.800 1.6730 38.15
10 12.614 6.354 1.6278 58.89
11 -172.301 1.456
12S INF 3.363
13 41.310 5.498 1.5915 54.30
14 -24.112 0.150
15 18.238 0.800 1.8830 40.81
16 9.764 4.702 1.4970 81.61
17 34.677 d17
18 49.918 0.700 1.4875 70.41
19 17.858 d19
20 -78.475 3.839 1.4875 70.41
21 -21.495 0.630
22* -14.381 0.700 1.6889 31.16
23* -23.276 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.000
26 INF
【0126】
表7は、実施例2のズームレンズの緒元表を示す。表8は、実施例2のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。表9は、実施例2のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。表10は、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及び望遠端での全長を示している。
【0127】
[表7]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.4441 21.9143 27.3643 16.8654 20.9210 25.6826
Fno 2.8908 2.8888 2.8858 1.8615 2.3489 2.9481
ω 52.2541 44.7592 37.8636 51.6208 43.9945 37.0291
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 17.4696 9.6896 3.4996 17.4696 9.6896 3.4996
d17 0.7432 0.6245 0.7308 2.0263 2.3065 2.9234
d19 6.1461 7.7219 8.4074 4.8629 6.0399 6.2148
d23 15.1422 17.8762 22.0973 15.1422 17.8762 22.0973
【0128】
[表8]
面NO. k A4 A6
3 -1.559950E-12 2.244770E-04 -1.227370E-06
4 -9.565640E-13 2.372070E-04 -1.042790E-06
9 0.000000E+00 -2.911790E-05 -9.172420E-08
22 0.000000E+00 1.114210E-04 -3.472600E-07
23 0.000000E+00 1.064380E-04 -6.081970E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.523040E-09 -1.710120E-11 0.000000E+00
4 3.705270E-09 8.116840E-12 0.000000E+00
9 6.386030E-11 -1.687680E-12 0.000000E+00
22 1.605330E-09 1.759010E-11 0.000000E+00
23 3.508400E-09 -4.150720E-12 0.000000E+00
【0129】
[表9]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -26.837
2 20.499
3 -57.450
4 -839.867
【0130】
[表10]
全長
広角端 92.998
望遠端 88.871
【0131】
[実施例3]
図9は、実施例3のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例3のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負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から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2内に配置されている。第4レンズ群G4と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。第2レンズ群G2は、前述の中間群に相当する。第3レンズ群G3は、前述の第L-1レンズ群に相当する。第4レンズ群G4は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0132】
実施例3のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動する。
【0133】
表11は、実施例3のズームレンズの面データの表である。表11において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号である。No.9~17は第2レンズ群G2の面番号であり、No.12は絞りを表す。No.18、19は第3レンズ群G3の面番号であり、No.20~23は第4レンズ群G4の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0134】
[表11]
面NO. r d Nd vd
1 40.135 1.800 1.6859 50.34
2 15.385 3.420
3* 135.467 1.700 1.7041 48.38
4* 41.176 8.377
5 -65.436 1.000 1.4970 81.61
6 37.79 0.100
7 25.42 5.410 1.6360 34.81
8 227.684 d8
9* 45.145 0.800 1.6730 38.15
10 12.841 6.039 1.6177 49.82
11 -150.093 2.729
12S INF 2.139
13 52.871 6.176 1.5307 60.75
14 -20.775 0.150
15 20.516 0.800 1.7475 37.36
16 10.576 5.211 1.4970 81.61
17 94.307 d17
18 35.614 0.700 1.5082 68.23
19 15.467 d19
20 -484.514 3.339 1.5939 39.45
21 -24.163 0.304
22* -18.605 0.848 1.6889 31.16
23* -77.805 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.000
26 INF
【0135】
表12は、実施例3のズームレンズの緒元表を示す。表13は、実施例3のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。表14は、実施例3のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。表15は、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及び望遠端での全長を示している。
【0136】
[表12]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.4430 21.9163 27.3686 16.8202 20.8403 25.5551
Fno 2.8907 2.8890 2.8862 1.8590 2.3454 2.9427
ω 52.1817 44.6904 37.7382 51.5900 43.9703 36.9687
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 15.0789 7.5064 1.6452 15.0789 7.5064 1.6452
d17 0.6112 0.3747 0.3019 1.7450 1.8468 2.1801
d19 5.6869 8.2370 9.5524 4.5531 6.7649 7.6741
d23 16.2467 17.9173 21.6085 16.2467 17.9173 21.6085
【0137】
[表13]
面NO. k A4 A6
3 2.000000E+00 2.346800E-04 -1.283280E-06
4 2.299290E+00 2.480280E-04 -1.062380E-06
9 0.000000E+00 -3.109300E-05 -9.536710E-08
22 0.000000E+00 8.522510E-05 -5.489420E-07
23 0.000000E+00 9.110860E-05 -7.083750E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.772940E-09 -1.783840E-11 2.283770E-14
4 3.536510E-09 1.150540E-11 -6.926320E-14
9 -1.544700E-10 -1.649420E-12 0.000000E+00
22 2.578730E-09 2.971930E-12 0.000000E+00
23 3.960510E-09 -8.641560E-12 0.000000E+00
【0138】
[表14]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -26.637
2 19.481
3 -54.435
4 -218.763
【0139】
[表15]
全長
広角端 92.165
望遠端 87.649
【0140】
[実施例4]
図13は、実施例4のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例4のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負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から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2内に配置されている。第4レンズ群G4と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。第2レンズ群G2は、前述の中間群に相当する。第3レンズ群G3は、前述の第L-1レンズ群に相当する。第4レンズ群G4は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0141】
実施例4のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動する。
【0142】
表16は、実施例4のズームレンズの面データの表である。表16において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号である。No.9~17は第2レンズ群G2の面番号であり、No.12は絞りを表す。No.18、19は第3レンズ群G3の面番号であり、No.20~23は第4レンズ群G4の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0143】
[表16]
面NO. r d Nd vd
1 40.135 1.800 1.7292 54.67
2 15.385 3.420
3* 133.835 1.700 1.6935 53.19
4* 43.727 7.736
5 -71.205 1.000 1.4970 81.61
6 49.654 0.100
7 26.796 5.410 1.6200 36.26
8 94.21 d8
9* 38.499 0.800 1.6730 38.15
10 12.284 5.128 1.6177 49.82
11 -1824.113 1.010
12S INF 5.807
13 45.734 5.888 1.5378 74.70
14 -21.495 0.150
15 21.536 0.800 1.8830 40.81
16 11.929 5.609 1.4970 81.61
17 -417.619 d17
18 2334.779 0.700 1.4875 70.24
19 22.666 d19
20 390.373 3.373 1.5337 51.03
21 -28.874 5.209
22* -15.663 0.700 1.6889 31.16
23* -38.528 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.000
26 INF
【0144】
表17は、実施例4のズームレンズの緒元表を示す。表18は、実施例4のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。表19は、実施例4のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。表20は、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及び望遠端での全長を示している。
【0145】
[表17]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.4475 21.7901 27.3762 16.8382 20.8080 25.4483
Fno 2.8914 2.8724 2.8870 1.8585 2.3401 2.9317
ω 52.4766 44.9376 37.9610 52.2882 44.6970 37.6171
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 15.5255 7.4826 1.4155 15.5255 7.4826 1.4155
d17 0.4292 1.0755 1.3366 1.3409 2.2128 3.0392
d19 4.2615 6.0518 7.7997 3.3499 4.9145 6.0972
d23 13.9450 15.3578 18.0461 13.9450 15.3578 18.0461
【0146】
[表18]
面NO. k A4 A6
3 5.604820E-01 2.290800E-04 -1.298570E-06
4 5.944550E-01 2.341960E-04 -1.093910E-06
9 0.000000E+00 -3.121020E-05 -6.469510E-08
22 0.000000E+00 9.369350E-05 -5.397950E-07
23 0.000000E+00 9.041790E-05 -6.703890E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.818720E-09 -1.741560E-11 2.327870E-14
4 3.397020E-09 1.118960E-11 -6.283920E-14
9 -2.732030E-10 -1.273970E-13 0.000000E+00
22 3.243850E-09 -3.929790E-13 0.000000E+00
23 3.677590E-09 -7.160300E-12 0.000000E+00
【0147】
[表19]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -26.527
2 20.141
3 -46.957
4 -499.998
【0148】
[表20]
全長
広角端 94.000
望遠端 88.4368
【0149】
[実施例5]
図17は、実施例5のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例5のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負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から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2内に配置されている。第4レンズ群G4と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。第2レンズ群G2は、前述の中間群に相当する。第3レンズ群G3は、前述の第L-1レンズ群に相当する。第4レンズ群G4は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0150】
実施例5のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。実施例5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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動する。
【0151】
表21は、実施例5のズームレンズの面データの表である。表21において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号である。No.9~17は第2レンズ群G2の面番号であり、No.12は絞りを表す。No.18、19は第3レンズ群G3の面番号であり、No.20~23は第4レンズ群G4の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0152】
[表21]
面NO. r d Nd vd
1 40.135 1.800 1.6273 58.97
2 15.385 3.420
3* 114.227 1.700 1.7492 34.61
4* 29.429 8.116
5 -60.713 1.000 1.6204 60.32
6 56.034 0.100
7 28.535 5.410 1.7552 27.58
8 140.587 d8
9* 68.077 0.800 1.7468 38.71
10 13.232 6.257 1.6690 52.41
11 -67.649 0.850
12S INF 4.043
13 28.052 6.249 1.5136 67.72
14 -29.573 0.150
15 26.516 0.800 1.7443 44.05
16 10.836 7.381 1.4875 70.41
17 -41.455 d17
18 25.822 0.700 1.4939 66.64
19 12.510 d19
20 -293.329 5.016 1.4875 70.41
21 -11.983 0.053
22* -10.719 0.700 1.7440 44.85
23* -49.061 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.032
26 INF
【0153】
表22は、実施例5のズームレンズの緒元表を示す。表23は、実施例5のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。表24は、実施例5のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。表25は、実施例5のズームレンズの無限遠合焦時における広角端及び望遠端での全長を示している。
【0154】
[表22]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.4509 21.9158 27.3621 16.7484 20.6664 25.1244
Fno 2.8920 2.8890 2.8855 1.8504 2.3272 2.9101
ω 52.5956 44.9344 37.5309 52.3085 44.6090 37.1522
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 14.6670 7.5836 1.2000 14.6670 7.5836 1.2000
d17 0.2794 0.8994 2.1965 1.1171 2.0320 3.7958
d19 4.8927 5.5413 6.5344 4.0550 4.4087 4.9352
d23 16.1164 18.3060 19.1642 16.1164 18.3060 19.1642
【0155】
[表23]
面NO. k A4 A6
3 5.939060E-01 2.223960E-04 -1.273780E-06
4 6.058330E-01 2.527260E-04 -9.944040E-07
9 0.000000E+00 -2.161960E-05 -6.077540E-08
22 0.000000E+00 1.211380E-04 1.043970E-07
23 0.000000E+00 8.991450E-05 -6.454230E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.624810E-09 -1.773010E-11 2.225730E-14
4 3.117650E-09 1.881210E-11 -8.538410E-14
9 1.545970E-10 9.688290E-14 0.000000E+00
22 -4.769900E-09 8.266010E-11 0.000000E+00
23 3.710020E-09 -1.209950E-11 0.000000E+00
【0156】
[表24]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -22.033
2 18.296
3 -50.000
4 -66.667
【0157】
[表25]
全長
広角端 94.032
望遠端 87.1718
【0158】
[実施例6]
図21は、実施例6のズームレンズの広角端及び望遠端での無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例6のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5から構成されている。絞りSは、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3との間に配置されている。第5レンズ群G5と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3は、前述の中間群に相当する。第4レンズ群G4は、前述の第L-1レンズ群に相当する。第5レンズ群G5は、前述の第Lレンズ群に相当する。
【0159】
実施例6のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。実施例6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、第1レンズ群G1が像側に漸次移動し、第2レンズ群G2が物体側に漸次移動し、第3レンズ群G3が物体側に漸次移動し、第4レンズ群G4が物体側に漸次移動し、第5レンズ群G5が物体側に漸次移動する。
【0160】
表26は、実施例6のズームレンズの面データの表である。表26において、No.1~8は第1レンズ群G1の面番号であり、No.9~11は第2レンズ群G2の面番号である。No.12は絞りを表す。No.13~17は第3レンズ群G3の面番号であり、No.18、19は第4レンズ群G4の面番号である。No.20~23は第5レンズ群G5の面番号である。No.24、25はカバーガラスCGを表し、No.26は像面を表す。
【0161】
[表26]
面NO. r d Nd vd
1 40.740 1.800 1.7216 46.72
2 15.529 3.422
3* 98.061 1.700 1.6713 51.58
4* 31.031 8.354
5 -40.249 1.000 1.5065 68.40
6 45.549 0.239
7 29.224 5.410 1.7463 28.57
8 430.227 d8
9* 28.875 0.800 1.6978 34.77
10 13.397 7.359 1.5729 60.67
11 -133.187 d11
12S INF 3.059
13 23.792 5.307 1.5394 65.49
14 -50.964 0.150
15 19.141 0.800 1.7443 43.93
16 9.357 6.228 1.4875 70.41
17 301.579 d17
18 31.959 0.700 1.5275 56.27
19 14.341 d19
20 -50.893 4.221 1.4875 70.41
21 -17.520 0.273
22* -13.327 0.700 1.7470 38.25
23* -24.770 d23
24 INF 2.500 1.5168 64.20
25 INF 1.000
26 INF
【0162】
表27は、実施例6のズームレンズの緒元表を示す。表28は、実施例6のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。表29は、実施例6のズームレンズを構成する各レンズ群における焦点距離を示している。表30は、実施例6のズームレンズの無限遠合焦時における広角端及び望遠端での全長を示している。
【0163】
[表27]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 17.4333 21.9074 27.4511 16.7687 20.7817 25.5325
Fno 2.8891 2.8879 2.8949 1.8555 2.3399 2.9433
ω 52.4960 44.6800 37.4573 51.9607 44.0975 36.8605
Y 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330 21.6330
物体距離 INF INF INF 177.00 180.00 184.34
d8 13.2879 6.7037 1.2442 13.2879 6.7037 1.2442
d11 5.6172 4.9717 4.1574 5.6172 4.9717 4.1574
d17 0.2995 0.3028 0.8219 1.3537 1.6324 2.5416
d19 4.2651 5.1908 5.4359 3.2109 3.8613 3.7163
d23 15.5093 18.9493 23.0015 15.5093 18.9493 23.0015
【0164】
[表28]
面NO. k A4 A6
3 2.000000E+00 2.120480E-04 -1.230530E-06
4 4.680980E-01 2.311150E-04 -1.005800E-06
9 0.000000E+00 -8.334680E-06 -8.627420E-09
22 0.000000E+00 1.224220E-04 -1.301110E-07
23 0.000000E+00 1.179730E-04 -4.255520E-07
面NO. A8 A10 A12
3 6.585590E-09 -1.824180E-11 2.464170E-14
4 3.594070E-09 9.753850E-12 -5.229250E-14
9 6.604890E-11 2.740320E-13 0.000000E+00
22 3.759400E-09 2.002540E-11 0.000000E+00
23 4.464380E-09 -1.287380E-11 0.000000E+00
【0165】
[表29]
レンズ群No レンズ群の焦点距離
1 -23.060
2 52.915
3 23.453
4 -50.000
5 -142.857
【0166】
[表30]
全長
広角端 94.000
望遠端 89.682
【0167】
実施例1~6における前述の各式による算出値及び当該式に用いた数値を表31に示す。
【0168】
[表31]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6 式(1) -0.996 -0.981 -0.973 -0.969 -0.805 -0.840
式(2) 1.521 1.458 1.471 1.701 1.451 1.447
式(3) -1.840 -2.099 -1.989 -1.715 -1.827 -1.821
式(4) 0.786 0.806 0.806 0.807 0.807 0.806
式(5) 0.939 1.001 0.864 0.890 0.840 0.762
式(6) 1.620 1.620 1.636 1.620 1.755 1.746
式(7) 0.622 0.606 0.624 0.633 0.531 -129.999
式(8) 0.506 0.307 0.349 0.285 0.239 0.198
式(9) 0.664 0.352 0.326 0.244 0.280 0.245
式(10) 0.096 0.128 0.060 0.052 0.044 0.045
式(11) 4.30 4.30 4.26 4.35 4.35 4.35
式(12) 1.5831 1.5687 1.5690 1.5691 1.5679 1.5746
式(13) 0.248 0.068 0.249 0.094 0.750 0.350
fw 17.003 17.444 17.443 17.448 17.451 17.433
ft 26.917 27.364 27.369 27.376 27.362 27.451
f1 -26.813 -26.837 -26.637 -26.527 -22.033 -23.060
βL-1w 1.521 1.458 1.471 1.701 1.451 1.447
fL-1 -49.519 -57.450 -54.435 -46.957 -50.000 -50.000
Yimw 21.633 21.633 21.633 21.633 21.633 21.633
NdLP1 1.620 1.620 1.636 1.620 1.755 1.746
f12w 10.578 10.578 10.891 11.049 9.262 -2266.317
DLt 13.607 8.407 9.552 7.800 6.534 5.436
DLw 11.297 6.146 5.687 4.262 4.893 4.265
Dg1pw 15.959 17.470 15.079 15.526 14.667 13.288
Dg1pt 2.578 3.500 1.645 1.416 1.200 1.244
【符号の説明】
【0169】
1 ミラーレス一眼カメラ(撮像装置)
2 本体
3 鏡筒
21 CCDセンサ(撮像素子)
22 カバーガラス
30 ズームレンズ
31 第1レンズ群
32 第2レンズ群(中間群)
33 第3レンズ群(第L-1レンズ群)
34 第4レンズ群(第Lレンズ群)
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
35 絞り
CG カバーガラス
OA 光軸
S 絞り