(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】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(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 20060101AFI20241217BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20241217BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
(21)【出願番号】P 2020097762
(22)【出願日】2020-06-04
【審査請求日】2023-06-01
(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
【氏名又は名称】上村 欣浩
(74)【代理人】
【識別番号】100143786
【氏名又は名称】根岸 宏子
(72)【発明者】
【氏名】鍋田 慧太
(72)【発明者】
【氏名】林 俊秀
【審査官】岡田 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-049201(JP,A)
【文献】特開2017-207667(JP,A)
【文献】特開2017-078763(JP,A)
【文献】特開2016-173556(JP,A)
【文献】特開2013-231827(JP,A)
【文献】特開2012-093716(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00-17/08
G02B 21/02-21/04
G02B 25/00-25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とから構成され、
ズーミングに際して前記第1レンズ群は光軸方向に固定され、隣合うレンズ群の間隔は変化し、
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。
4.5 < b4t/b4w < 10.0 ・・・・・(1)
0.0 < L1/f1 < 0.60 ・・・・・(2)
0.7 < |b4t×b5t×b6t| < 2.0 ・・・・・(5)
但し、
b4t:望遠端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
b4w:広角端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
L1:前記第1レンズ群のレンズ構成長
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
b5t:望遠端における無限遠合焦時の前記第5レンズ群の横倍率
b6t:望遠端における無限遠合焦時の前記第6レンズ群の横倍率
【請求項2】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とから構成され、
ズーミングに際して前記第1レンズ群は光軸方向に固定され、隣合うレンズ群の間隔は変化し、
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。
4.5 < b4t/b4w < 10.0 ・・・・・(1)
1.023 < |b4t×b5t×b6t| < 2.0 ・・・・・(5)
但し、
b4t:望遠端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
b4w:広角端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
b5t:望遠端における無限遠合焦時の前記第5レンズ群の横倍率
b6t:望遠端における無限遠合焦時の前記第6レンズ群の横倍率
【請求項3】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とから構成され、
ズーミングに際して前記第1レンズ群は光軸方向に固定され、隣合うレンズ群の間隔は変化し、
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。
4.5 < b4t/b4w < 10.0 ・・・・・(1)
1.
70 < |f4/f2| < 2.5 ・・・・・(7)
0.7 < |M4/f4| < 1.0 ・・・・・(8)
但し、
b4t:望遠端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
b4w:広角端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
M4:広角端から望遠端へのズーミングの際における前記第4レンズ群の光軸上の移動量
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項2または3に記載のズームレンズ。
0.0 < L1/f1 < 1.0 ・・・・・(2)
但し、
L1:前記第1レンズ群のレンズ構成長
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項3に記載のズームレンズ。
0.7 < |b4t×b5t×b6t| < 2.0 ・・・・・(5)
但し、
b5t:望遠端における無限遠合焦時の前記第5レンズ群の横倍率
b6t:望遠端における無限遠合焦時の前記第6レンズ群の横倍率
【請求項6】
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。
1.0 < |f4/f2| < 2.5 ・・・・・(7)
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
【請求項7】
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。
0.7 < |M4/f4| < 1.0 ・・・・・(8)
但し、
M4:広角端から望遠端へのズーミングの際における前記第4レンズ群の光軸上の移動量
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
【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。
2.2 < |M2/f2| < 4.0 ・・・・・(3)
但し、
M2:広角端から望遠端へのズーミングの際における前記第2レンズ群の光軸上の移動量
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
【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。
0.70 < f3/ft < 1.5 ・・・・・(4)
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
【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。
1.88 < Ndmax ・・・・・(6)
但し、
Ndmax:当該ズームレンズを構成するレンズの中で屈折率が最も高い硝材のd線における屈折率
【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 < |M4/M2| < 1.0 ・・・・・(9)
但し、
M4:広角端から望遠端へのズーミングの際における前記第4レンズ群の光軸上の移動量
M2:広角端から望遠端へのズーミングの際における前記第2レンズ群の光軸上の移動量
【請求項12】
ズーミングに際して前記第3レンズ群が光軸方向に固定される請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項13】
ズーミングに際して前記第6レンズ群が光軸方向に固定される請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項14】
フォーカシングに際して前記第5レンズ群を光軸方向に移動させて合焦する請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項15】
前記第3レンズ群は1つの単レンズユニットから構成される請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項16】
前記第4レンズ群は2つの単レンズユニットから構成される請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項17】
請求項1から請求項16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】
従来から、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固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。これらの撮像装置の小型化の進展に伴い、撮像レンズ(光学系)についても一層の小型化が求められており、ズームレンズもその例外ではない。ズームレンズは被写体との距離等に応じて焦点距離を変化させることができるレンズをいい、監視用撮像装置、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の撮像レンズとして用いられている。
【0003】
このようなズームレンズとして、例えば特許文献1~特許文献3には物体側から順に、正・負・正・正・負・正の屈折力を有する6群構成のズームレンズが開示されている。ズームレンズはこのように複数のレンズ群を有し、ズーミングの際に隣合うレンズ群間の間隔を変化させて、焦点距離を変化させる。そのため、ズームレンズでは高変倍比を実現しつつ、全体を小型に構成することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2013-218290号公報
【文献】特開2017-116703号公報
【文献】特開2017-134104号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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高変倍比化の点で十分とはいえず、光学全長の短縮化の点でも不十分である。また、上記特許文献3に開示のズームレンズでは高変倍比を実現しているものの、ズーミングの際に全レンズ群を光軸方向に移動させているため、各レンズ群を移動させるためのメカ機構を要する。そのため、メカ機構が複雑になり、鏡筒部分を含むズームレンズ全体の小型化という点で十分ではない。
【0006】
そこで、本発明の課題は、高変倍比を実現しつつ、全体を小型に構成することができる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に本件発明に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とから構成され、ズーミングに際して前記第1レンズ群は光軸方向に固定され、隣合うレンズ群の間隔は変化し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
4.5 < b4t/b4w < 10.0 ・・・・・(1)
但し、
b4t:望遠端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
b4w:広角端における無限遠合焦時の前記第4レンズ群の横倍率
【0008】
また、上記課題を解決するために本件発明に係る撮像装置は、上記ズームレンズと、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。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高変倍比を実現しつつ、全体を小型に構成することができる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】本発明の実施例1のズームレンズのレンズ断面図である。但し、上段は広角端状態、中段は中間焦点距離状態、下段は望遠端状態を示している(以下、レンズ断面図において同じである)。
【
図2】実施例1のズームレンズの広角端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図3】実施例1のズームレンズの中間焦点距離状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図4】実施例1のズームレンズの望遠端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図5】本発明の実施例2のズームレンズのレンズ断面図である。
【
図6】実施例2のズームレンズの広角端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図7】実施例2のズームレンズの中間焦点距離状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図8】実施例2のズームレンズの望遠端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図9】本発明の実施例3のズームレンズのレンズ断面図である。
【
図10】実施例3のズームレンズの広角端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図11】実施例3のズームレンズの中間焦点距離状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図12】実施例3のズームレンズの望遠端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図13】本発明の実施例4のズームレンズのレンズ断面図である。
【
図14】実施例4のズームレンズの広角端状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図15】実施例4のズームレンズの中間焦点距離状態における球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図16】実施例4のズームレンズの望遠端状態における球面収差図、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
まず、当該ズームレンズの光学構成について説明する。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とから構成されており、隣合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングを行う。
【0013】
このようなパワー配置を採用することで、次のような効果が得られる。まず、当該ズームレンズにおいて最も物体側に正の屈折力を有する第1レンズ群を配置し、その像側に負の屈折力を有する第2レンズ群を配置し、広角端から望遠端へのズーミングの際に第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させることで、テレフォト型の屈折力配置とし、高変倍比を実現しつつ、焦点距離に比べて光学全長を短縮することができる。
【0014】
また、当該パワー配置を採用することで、第3レンズ群に対して有効径と近い軸上光束が入射するため、第3レンズ群において球面収差を良好に補正することが容易になる。さらに、第4レンズ群に正の屈折力、第5レンズ群に負の屈折力をそれぞれ配置し、ズーミングの際に第4レンズ群と第5レンズ群との間隔を変化させることで高変倍比の実現が容易な構成とすることができる。さらに、最も像側の第6レンズ群に正の屈折力を配置することで、ズーミング全域で変化する像面湾曲を第6レンズ群により良好に補正することが可能になる。
【0015】
以下、各レンズ群における好ましい構成等について説明する。なお、当該ズームレンズにおいて、レンズ群とは、1枚以上のレンズから構成されるものとし、ズーミングに際して、隣合うレンズ群の間隔が変化し、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。
【0016】
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。望遠端においてよりテレフォト比の小さいズームレンズを実現する上で、第1レンズ群には強い正の屈折力を配置することが好ましい。その際、第1レンズ群を少なくとも2枚の正レンズを含む構成とすることで、テレフォト比の小さいズームレンズを実現しつつ、球面収差等の諸収差の発生を抑制することができて好ましい。また、負レンズを少なくとも1枚含む構成とすることにより、諸収差の補正を良好に行うことができて好ましい。
【0017】
(2)第2レンズ群
第2レンズ群は負の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。望遠端においてよりテレフォト比の小さいズームレンズを実現する上で、第2レンズ群には強い負の屈折力を配置することが好ましい。その際、第2レンズ群を少なくとも2枚の負レンズを含む構成とすることで、テレフォト比の小さいズームレンズを実現しつつ、諸収差の発生を抑制することができて好ましい。また、正レンズを少なくとも1枚含む構成とすることにより、諸収差の補正を良好に行うことができて好ましい。また、第2レンズ群を構成するレンズのうち少なくとも1枚は非球面を有することが、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得る上で好ましい。
【0018】
(3)第3レンズ群
第3レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、当該ズームレンズの小型化を実現する上で、第3レンズ群は1つの単レンズユニットから構成されることが好ましい。ここで、単レンズユニットとは、1枚の単レンズ又は2枚以上の単レンズが接合された接合レンズから構成された1つのユニットをいい、当該単レンズユニット内には空気間隔が含まれないものとする。第3レンズ群を1つの単レンズユニットにより構成することで、当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図ることができる。このとき、単レンズユニットは1枚の単レンズから構成されることがより好ましい。
【0019】
また、光学性能の高いズームレンズを得る上で、当該第3レンズ群は非球面を少なくとも1面含む構成とすることが好ましい。例えば、当該第3レンズ群を少なくとも1面が非球面である正レンズ1枚により構成すれば、小型であり、且つ、光学性能の高いズームレンズを得ることが容易になる。
【0020】
(4)第4レンズ群
第4レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、当該ズームレンズの小型化を実現しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現する上で、第4レンズ群は2つの単レンズユニットから構成されることが好ましい。第4レンズ群を2つの単レンズユニットにより構成することで、諸収差の補正を良好に行うことができる。特に、球面収差や軸上色収差を良好に補正することができる。
【0021】
(5)第5レンズ群
第5レンズ群は負の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、当該ズームレンズの小型化を実現しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現する上で、第5レンズ群は2つ以下の単レンズユニットから構成されることが好ましく、1つの単レンズユニットから構成されることがより好ましい。
【0022】
(6)第6レンズ群
第6レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、当該ズームレンズの小型化を実現しつつ、光学性能の高いズームレンズを実現する上で、第6レンズ群は2つ以下の単レンズユニットから構成されることが好ましく、1つの単レンズユニットから構成されることがより好ましい。
【0023】
(7)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Fnoを規定する開口絞りをいう。例えば、開口絞りを第2レンズ群よりも像側に配置することが好ましい。上述したように物体側から順に正負正正負正の屈折力配置を有する6群構成のズームレンズとする場合、第3レンズ群の物体側又は像側に光学的絞りが隣接配置され、或いは、第3レンズ群内に光学的絞りが存在することが好ましい。
【0024】
1-2.動作
(1)ズーミング
当該ズームレンズでは、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングを行う。その際、第1レンズ群を光軸方向に固定させるものとする。当該ズームレンズにおいて、第1レンズ群は他のレンズ群と比較して有効径の大きなレンズにより構成されることが多いため、第1レンズ群は他のレンズ群と比較すると大型化及び重量化する。従って、第1レンズ群を固定群とすることで、当該ズームレンズでは第1レンズ群を光軸方向に移動させるためのメカ機構(ズーム機構)を設ける必要がなくなり、メカ機構の簡素化を図ることができる。そのため、当該ズームレンズを鏡筒部分含め全体的に小型化及び軽量化することができる。
【0025】
当該ズームレンズでは第1レンズ群を固定群とする限り、第1レンズ群以外のレンズ群の移動の有無、移動の向き及び移動量は特に限定されるものではない。第1レンズ群以外のすべてのレンズ群をズーミングの際に光軸方向に移動させてもよいし、いずれか一つ以上のレンズ群をズーミングの際に光軸方向に固定させてもよい。当該ズームレンズでは、小型でメカ構造が簡素なズームレンズを実現する上で広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は広がり、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が狭くなるように、各レンズ群の間隔を変化させることが好ましい。なお、第4レンズ群と第5レンズ群との間隔、第5レンズ群と第6レンズ群との間隔は特に限定されるものではない。各レンズ群の間隔がこのように変化するように、各レンズ群の移動の有無、移動の向き及び移動量を設定することが好ましい。
【0026】
例えば、第3レンズ群又は第6レンズ群、或いはその双方を固定群とすれば、高変倍比を有する光学性能の高いズームレンズを実現しつつ、メカ機構の一層の簡素化を図ることができ、当該ズームレンズをさらに全体的に小型化及び軽量化することができる。
【0027】
(2)フォーカシング
当該ズームレンズにおいて、上記第1レンズ群~第6レンズ群のいずれか一つ以上のレンズ群または、いずれか一つのレンズ群の一部をフォーカス群とし、フォーカシングに際してフォーカス群を光軸方向に移動させて合焦させることができる。どのレンズ群をフォーカス群としてもよいが、当該ズームレンズでは特に第5レンズ群をフォーカス群とし、第5レンズ群を光軸方向に移動させて合焦させることが好ましい。当該ズームレンズでは第5レンズ群を径の小さいレンズで構成することができるため、フォーカス群の小型化及び軽量化を図ることができる。そのため、フォーカス群を移動させるためのアクチュエータ等の小型化が図ることがでる。従って、当該ズームレンズのメカ機構をより一層簡素化することができ、当該ズームレンズをより一層全体的に小型化及び軽量化することができる。
【0028】
1-2.条件式
以下、当該ズームレンズが満足することが好ましい各種条件式について説明する。
【0029】
1-2-1.条件式(1)
4.5 < b4t/b4w < 10.0 ・・・・・(1)
但し、
b4t:望遠端における無限遠合焦時の第4レンズ群の横倍率
b4w:広角端における無限遠合焦時の第4レンズ群の横倍率
【0030】
条件式(1)は望遠端における無限遠合焦時の第4レンズ群の横倍率と広角端における無限遠合焦時の第4レンズ群の横倍率との比を規定する式である。条件式(1)を満足させることにより、第4レンズ群における当該横倍率の比が適正な範囲内となり、高変倍比を得つつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
【0031】
これに対して、条件式(1)の値が下限値以下になると、第4レンズ群の当該横倍率比が小さくなるため、高変倍比を実現することが難しくなる。一方、条件式(1)の値が上限値以上になると、第4レンズ群の当該横倍率比が大きくなり、ズーミングの際の第4レンズ群の移動量が増加する。従って、光学全長が長くなるためズームレンズの小型化を図るという観点から好ましくない。
【0032】
上記効果を得る上で、条件式(1)の下限値は、4.60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。また、条件式(1)上限値は、9.00であることがより好ましく、8.00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原則として同様である。
【0033】
1-2-2.条件式(2)
0.0 < L1/f1 < 1.0 ・・・・・(2)
但し、
L1:第1レンズ群のレンズ構成長
f1:第1レンズ群の焦点距離
【0034】
条件式(2)は第1レンズ群のレンズ構成長と第1レンズ群の焦点距離との比を規定する式である。条件式(2)を満足させることにより、高変倍比を実現する上で要求される適正な大きさの正の屈折力を第1レンズ群に配置しつつ、第1レンズ群のレンズ構成長が長くなりすぎるのを抑制し、高変倍比を得つつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
【0035】
これに対して、条件式(2)の値が上限値以上になると、第1レンズ群の焦点距離に対してレンズ構成長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0036】
第1レンズ群は正の屈折力を有するため、条件式(2)の値が下限値以下になることはない。条件式(2)の値が小さい程、第1レンズ群に強い正の屈折力が配置され、レンズ構成長も短くなる。しかしながら、第1レンズ群に配置される正の屈折力が強くなりすぎると球面収差等の諸収差の補正が困難になる場合がある。当該観点から、下限値は0.10であることが好ましく、0.20であることがより好ましい。一方、当該ズームレンズの小型化を図る上で、上限値は0.60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い。
【0037】
1-2-3.条件式(3)
2.2 < |M2/f2| < 4.0 ・・・・・(3)
但し、
M2:広角端から望遠端へのズーミングの際における第2レンズ群の光軸上の移動量
f2:第2レンズ群の焦点距離
【0038】
条件式(3)は広角端から望遠端へのズーミングの際における第2レンズ群の光軸上の移動量と第2レンズ群の焦点距離との比を規定する式である。条件式(3)を満足させることにより、高変倍比を実現する上で第2レンズ群に要求される適正な大きさの負の屈折力を配置しつつ、ズーミングの際の第2レンズ群の移動量を適正な範囲内にすることができ、高変倍比を得つつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
【0039】
ここで、広角端から望遠端へのズーミングの際における第2レンズ群の光軸上の移動量とは、広角端における第2レンズ群の光軸上の位置と、望遠端における第2レンズ群の光軸上の位置との差分(mm)を示す。
【0040】
これに対して、条件式(3)の値が下限値以下になると、ズーミングの際の第2レンズ群の移動量が小さくなり、高い変倍比を得ることが困難になる。一方、条件式(3)の値が上限値以上になると、ズーミングの際の第2レンズ群の移動量が大きくなる。この場合、光学全長が長くなるためズームレンズの小型化を図るという観点から好ましくない。
【0041】
上記効果を得る上で、条件式(3)の下限値は、2.30であることがより好ましく、2.40であることがさらに好ましい。また、条件式(3)の上限値は、3.50であることがより好ましく、3.00であることがさらに好ましい。
【0042】
1-2-4.条件式(4)
0.70 < f3/ft < 1.5 ・・・・・(4)
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
【0043】
条件式(4)は第3レンズ群の焦点距離と望遠端における当該ズームレンズの焦点距離(全系焦点距離)との比を規定する式である。条件式(4)を満足させることにより、第3レンズ群に配置する屈折力が適正な範囲内となり、球面収差や像面湾曲等の諸収差を良好に補正しつつ、当該ズームレンズを小型に維持することができる。
【0044】
これに対して、条件式(4)の値が下限値以下になると、望遠端における全系焦点距離に対する第3レンズ群の屈折力が大きくなるため、球面収差や像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式(4)の値が上限値以上になると、全系焦点距離に対する第3レンズ群の屈折力が小さくなる。そのため、第3レンズ群と第4レンズ群との間の間隔が広がるため、当該ズームレンズの光学全長が長くなる。よって、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0045】
ここで、上記効果を得る上で、条件式(4)の下限値は、0.75であることがより好ましく、0.80であることがさらに好ましい。また、条件式(4)の上限値は、1.25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。
【0046】
1-2-5.条件式(5)
0.7 < |b4t×b5t×b6t| < 2.0 ・・・・・(5)
但し、
b5t:望遠端における無限遠合焦時の第5レンズ群の横倍率
b6t:望遠端における無限遠合焦時の第6レンズ群の横倍率
【0047】
条件式(5)は望遠端における無限遠合焦時の第4レンズ群、第5レンズ群及び第6レンズ群の横倍率の積を規定する式である。条件式(5)を満足させることにより、第4レンズ群、第5レンズ群及び第6レンズ群による合成横倍率が適正な値となり、高変倍比を得つつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
【0048】
これに対して、条件式(5)の値が下限値以下になると、上記合成横倍率の値が小さく、高変倍比を実現することが困難になる。一方、条件式(5)の値が上限値以上になると、高い変倍比を実現しようとしたときに、ズーミングの際における第4レンズ群以降のレンズ群の移動量を長くする必要があり、光学全長が長くなる。このため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。
【0049】
これらの効果を得る上で、条件式(5)の下限値は、0.80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。また条件式(5)の上限値は、1.70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。
【0050】
1-2-6.条件式(6)
1.88 < Ndmax ・・・・・(6)
但し、
Ndmax:当該ズームレンズを構成するレンズの中で屈折率が最も高い硝材のd線における屈折率
【0051】
条件式(6)は当該ズームレンズを構成するレンズの中で屈折率が最も高い硝材のd線における屈折率を規定する式である。条件式(6)を満足する硝材からなるレンズは、屈折率が高いためレンズ面の曲率を緩やかにすることができ、球面収差の発生を抑制することができる。さらに、当該条件式(6)を満足する硝材からなるレンズは高屈折率であるため、低屈折率の硝材からなるレンズと比較すると薄肉とすることができる。これらのことから、高変倍比を得つつ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することがより容易になる。
【0052】
これに対して、条件式(6)を満足しない場合、当該ズームレンズを構成するレンズはいずれも条件式(6)で規定される下限値以下の屈折率の硝材製となる。そのため、高変倍比を実現するには肉厚のレンズを用いる必要がある。また、屈折率が低い硝材では緩やかな球面とすることができず、レンズ面形状に起因する諸収差を補正するため、レンズ枚数を増加させる必要も生じる。これらのことから、高変倍比を得つつ、光学性能の高いズームレンズを得ようとすると、光学全長が長くなるため、小型化を図ることが困難になる。
【0053】
これらの効果を得る上で、上記条件式(6)の下限値は1.93であることがより好ましく、1.96であることがさらに好ましい。
【0054】
1-2-7.条件式(7)
1.0 < |f4/f2| < 2.5 ・・・・・(7)
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f4:第4レンズ群の焦点距離
【0055】
条件式(7)は第4レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離との比を規定する式である。条件式(7)を満足させることにより、第2レンズ群の屈折力と第4レンズ群の屈折力との比が適正な範囲内となり、高変倍比を得つつ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することがより容易になる。
【0056】
これに対して条件式(7)の値が下限値以下になると、第4レンズ群の焦点距離が短くなり、第2レンズ群の屈折力に対して第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。この場合、球面収差等の諸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得るにはレンズ枚数を増加させる必要があり、当該ズームレンズの小型化又は高性能化を図ることが困難になる。一方、条件式(7)の値が上限値以上になると、第4レンズ群の屈折力が小さくなりすぎる。そのため、高い変倍比を実現させるにはズーミングの際の第4レンズ群の移動量を増加させる必要があり、光学全長が長くなる。したがって、当該ズームレンズの小型化を図る上で好ましくない。
【0057】
これらの効果を得る上で、条件式(7)の下限値は1.30であることが好ましく、1.70であることがより好ましい。また、条件式(7)の上限値は、2.20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。
【0058】
1-2-8.条件式(8)
0.7 < |M4/f4| < 1.0 ・・・・・(8)
但し、
M4:広角端から望遠端へのズーミングの際における第4レンズ群の光軸上の移動量
f4:第4レンズ群の焦点距離
【0059】
条件式(8)は広角端から望遠端へのズーミングの際における第4レンズ群の光軸上の移動量と第4レンズ群の焦点距離との比を規定する式である。条件式(8)を満足させることにより、第4レンズ群において比較的大きな変倍比を負担させつつ、ズーミングの際の第4レンズ群の移動量を適正な範囲内にすることができ、高変倍比を得つつ、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。
なお、M4についてはM2と同様に、広角端における第4レンズ群の光軸上の位置と、望遠端における第4レンズ群の光軸上の位置との差分(mm)を示す。
【0060】
これに対して条件式(8)の値が下限値以下になると、ズーミングの際の第4レンズ群の移動量が小さくなり、高い変倍比を得ることが困難になる。一方、条件式(8)の値が上限値以上になると、ズーミングの際の第4レンズ群の移動量が大きくなる。この場合、光学全長が長くなるためズームレンズの小型化を図るという観点から好ましくない。
【0061】
これらの効果を得る上で、条件式(8)の下限値は0.75であることがより好ましく、0.80であることがさらに好ましい。また、条件式(8)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い。
【0062】
1-2-9.条件式(9)
0.25 < |M4/M2| < 1.0 ・・・・・(9)
但し、
M4:広角端から望遠端へのズーミングの際における第4レンズ群の光軸上の移動量
M2:広角端から望遠端へのズーミングの際における第2レンズ群の光軸上の移動量
【0063】
条件式(9)は広角端から望遠端へのズーミングの際における第4レンズ群及び第3レンズ群の光軸上の移動量の比を規定する式である。条件式(9)を満足させることにより、ズーミングの際の第2レンズ群及び第4レンズ群の移動量を適正な範囲内とし光学全長が長くなるのを抑制しつつ、高い変倍比を実現することがより容易になる。
【0064】
これに対して、条件式(9)の値が下限値以下になる場合、第4レンズ群の移動量が小さすぎて高い変倍比を得ることが困難になる、或いは、第2レンズ群の移動量が大きすぎて光学全長の短いズームレンズを得ることが困難になる。一方、条件式(9)の値が上限値以上になる場合、第4レンズ群の移動量が大きすぎて光学全長の短いズームレンズを得ることが困難になる、或いは、第2レンズ群の移動量が小さすぎて所定の変倍比を得るには第2レンズ群に強い負の屈折力を配置する必要があり、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することが困難になる。
【0065】
これらの効果を得る上で、条件式(9)の下限値は0.35でることがより好ましく、0.45であることがさらに好ましい。また、条件式(9)の上限値は、0.80であることがより好ましく、0.70であることがさらに好ましい。
【0066】
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。
【0067】
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、一眼レフカメラ、ミラーレス一眼カメラ、デジタルスチルカメラ、監視カメラ、車載用カメラ、ドローン搭載用カメラ等の種々の撮像装置に適用することができる。また、これらの撮像装置はレンズ交換式の撮像装置であってもよいし、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。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。
【0068】
また、本発明の撮像装置は、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。
【0069】
さらに、本件発明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、すなわち、色の歪曲収差を補正することで、ズームレンズを構成するレンズ枚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。
【0070】
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】
【0071】
(1)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状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングする。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置されている。各レンズ群の具体的なレンズ構成は
図1に示すとおりである。また、図示するとおり当該ズームレンズでは、第3レンズ群G3は1つの単レンズユニット(1枚の単レンズ)から構成されており、第4レンズ群G4は2つの単レンズユニット(物体側から順に配置された正レンズと、負レンズ及び正レンズを接合した接合レンズ)から構成されている。
【0072】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群G1は光軸方向に固定され、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向に固定され、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第6レンズ群G6は光軸方向に固定される。
【0073】
なお、
図1において、「IMG」は像面であり、具体的には、CCDセンサやCMOSセンサなど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示す。また、像面IMGの物体側にはカバーガラスCG等を備える。この点は、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、以後説明を省略する。
【0074】
(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。以下に当該ズームレンズの面データ、諸元、非球面データを示す。面データを表す表において、「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それぞれ示している。また、「No.」の欄において、面番号の次の欄に表示する「ASPH」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「STOP」は開口絞りを表している。また、「D」の欄において「D(○○)」(本実施例ではD(7)等)と表示するのは、ズーミング時の可変間隔であることを示す。なお、以下に示す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、曲率半径の欄の「0.0000」は平面を表す。
【0075】
諸元を表す表において、「f」は当該ズームレンズの焦点距離であり、「Fno」はF値であり、「W」は半画角である。また、D(○○)はズーミングの際の可変間隔であり、それぞれ左側から順に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の値を示す。
【0076】
非球面データを表す表は、当該非球面形状を下記式で定義した場合の非球面係数を示す。但し、表において、「E±a」は指数表記であり「×10±a」を示す。また、下記式において、「Z」は光軸方向の基準面からの変位量、「r」は近軸曲率半径、「h」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「k」は円錐係数、「An」はn次の非球面係数とする。
【0077】
【0078】
さらに、後述する表1に各条件式(1)~(9)の数値、表2に各レンズ群の焦点距離及び各条件式(1)~(9)を算出するために必要な要素の値を他の実施例と共に示す。
【0079】
(面データ)
No. R D Nd ABV
1 49.0648 1.0000 1.85505 23.78
2 22.5495 4.5117 1.55206 75.50
3 65.0916 0.1500
4 34.9485 2.4440 1.66650 54.92
5 60.7735 0.1500
6 25.1764 3.1317 1.88622 40.14
7 77.4914 D( 7)
8ASPH 500.0000 0.2000 1.53920 41.21
9 104.8965 0.7000 2.00912 29.13
10 7.6401 3.4188
11 -16.3728 0.7000 1.88622 40.14
12 29.7033 0.1500
13 24.5591 2.5420 1.94887 18.14
14 -20.3927 0.2372
15 -18.7422 0.7000 1.88622 40.14
16 -55.2633 D(16)
17STOP 0.0000 1.0000
18ASPH 30.9719 1.6148 1.60013 40.57
19ASPH -200.0000 D(19)
20ASPH 8.5176 3.6780 1.59197 66.61
21ASPH -37.3017 0.2963
22 22.0057 0.6000 1.83930 37.34
23 5.5802 4.0849 1.49845 81.61
24 -15.8777 D(24)
25 17.9728 0.7000 1.86225 41.27
26 5.9965 D(26)
27 45.7680 0.7000 1.96073 32.32
28 13.8251 0.1500
29ASPH 13.5565 3.5987 1.49856 81.56
30ASPH -8.5859 2.0000
31 0.0000 1.0000 1.51872 64.20
32 0.0000 1.0000
【0080】
(諸元)
F 5.3005 16.3192 50.3646
Fno 3.4926 5.0230 5.6419
W 40.9536 15.4817 5.1042
D( 7) 0.6000 9.3749 17.1879
D(16) 17.8289 9.0541 1.2410
D(19) 10.2323 3.2722 0.3000
D(24) 2.5320 2.9072 5.9568
D(26) 2.8485 9.4334 9.3561
【0081】
(非球面データ)
No. K A4 A6 A8 A10
8 -1.19997E+00 1.70107E-04 -2.13956E-06 2.26579E-08 -1.14383E-10
18 -1.90134E-01 -4.33894E-04 -3.99250E-06 -2.39674E-07 1.27653E-08
19 -1.00001E+00 -4.26351E-04 -3.94808E-06 -1.25401E-07 5.84135E-09
20 -4.90318E-01 2.48531E-05 3.17286E-06 -5.44717E-08 3.70195E-11
21 -3.22275E-01 3.77004E-04 8.17868E-07 -1.18156E-07 4.38031E-10
29 -8.56089E-01 6.12861E-04 -2.75992E-05 1.09716E-06 -4.26175E-09
30 -8.00923E-02 1.19395E-03 -3.54670E-05 9.04386E-08 3.14184E-08
【0082】
図2~
図4に当該ズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における縦収差図を示す。各縦収差図において、図面に向かって左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差を表す図では、縦軸は開放F値(FNo)との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線(波長λ=587.56nm)、短破線がC線(波長λ=656.28nm)、長破線がF線(波長λ=486.13nm)における球面収差を示す。非点収差を表す図では、縦軸は像高(Y)、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)、4点鎖線がd線に対するタンジェンシャル像面(T)における収差を示す。歪曲収差を表す図では、縦軸は像高(Y)、横軸に%をとり、歪曲収差を表す。これらの各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】
【0083】
(1)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状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングする。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置されている。各レンズ群の具体的なレンズ構成は
図5に示すとおりである。また、図示するとおり当該ズームレンズでは、第3レンズ群G3は1つの単レンズユニット(1枚の単レンズ)から構成されており、第4レンズ群G4は2つの単レンズユニット(物体側から順に配置された正レンズと、負レンズ及び正レンズを接合した接合レンズ)から構成されている。
【0084】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群G1は光軸方向に固定され、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向に固定され、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第6レンズ群G6は光軸方向に固定される。
【0085】
(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。以下に当該ズームレンズの面データ、諸元、非球面データを示す。また、
図6~
図8に当該ズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における縦収差図を示す。
【0086】
(面データ)
No. R D Nd ABV
1 46.3640 1.0000 1.85505 23.78
2 22.7589 4.7587 1.55206 75.50
3 153.5508 0.1500
4 24.1233 3.4177 1.86711 41.29
5 72.1639 D( 5)
6ASPH 487.2063 0.2000 1.53920 41.21
7 100.5375 0.7000 2.00912 29.13
8 7.7148 3.4281
9 -16.9949 0.7000 1.88622 40.14
10 34.1689 0.1500
11 27.5989 2.4926 1.95770 17.99
12 -21.0133 0.3228
13 -17.1213 0.7000 1.88416 40.22
14 -45.0982 D(14)
15STOP 0.0000 1.0000
16ASPH 28.6112 1.6270 1.59558 41.57
17ASPH -200.0013 D(17)
18ASPH 8.7613 3.9869 1.59396 67.04
19ASPH -35.2204 0.3245
20 20.8944 0.6000 1.83930 37.34
21 5.6063 3.8233 1.49845 81.61
22 -16.7807 D(22)
23 22.6358 0.7000 1.87579 40.73
24 6.2344 D(24)
25 24.1323 0.7000 1.92730 35.27
26 10.1692 0.1500
27ASPH 10.7637 3.7642 1.49856 81.56
28ASPH -9.8826 2.0000
29 0.0000 1.0000 1.51872 64.20
30 0.0000 1.0000
【0087】
(諸元)
F 5.3005 16.3190 50.3700
Fno 3.7175 5.0820 5.7829
W 41.8736 15.5270 5.1181
D( 5) 0.5998 10.4793 18.5103
D(14) 19.0961 9.2170 1.1854
D(17) 10.0110 3.5222 0.3000
D(22) 2.2139 2.9533 6.3042
D(24) 3.1831 8.9324 8.8042
【0088】
(非球面データ)
No. K A4 A6 A8 A10
6 1.22128E+00 1.88342E-04 -2.81024E-06 3.33751E-08 -1.85714E-10
16 1.00053E+00 -3.67558E-04 7.34617E-07 -6.54917E-07 2.81829E-08
17 -1.05931E+00 -3.59325E-04 1.63616E-07 -4.48512E-07 1.61774E-08
18 -5.82040E-01 3.36855E-06 2.14974E-06 -4.64888E-08 -6.86047E-10
19 -3.36066E-01 3.16440E-04 -7.33969E-07 -9.19363E-08 -5.70067E-10
27 -7.99975E-01 5.21844E-04 -2.70649E-05 1.18013E-06 -3.02818E-08
28 -9.99981E-01 9.09366E-04 -6.07046E-05 2.10946E-06 -4.31911E-08
【実施例3】
【0089】
(1)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状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングする。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置されている。各レンズ群の具体的なレンズ構成は
図9に示すとおりである。また、図示するとおり当該ズームレンズでは、第3レンズ群G3は1つの単レンズユニット(1枚の単レンズ)から構成されており、第4レンズ群G4は2つの単レンズユニット(物体側から順に配置された正レンズと、負レンズ及び正レンズを接合した接合レンズ)から構成されている。
【0090】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群G1は光軸方向に固定され、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向に固定され、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第6レンズ群G6は像側へ移動する。
【0091】
(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。以下に当該ズームレンズの面データ、諸元、非球面データを示す。また、
図10~
図12に当該ズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における縦収差図を示す。
【0092】
(面データ)
No. R D Nd ABV
1 45.4845 1.0000 1.85505 23.78
2 22.0044 5.1447 1.55206 75.50
3 141.7169 0.1500
4 23.4734 3.5473 1.88080 40.45
5 70.8482 D( 5)
6ASPH 353.6420 0.2000 1.53920 41.21
7 97.0255 0.7000 2.00912 29.13
8 7.5979 3.4709
9 -17.1657 0.7000 1.88622 40.14
10 30.9671 0.1500
11 24.8962 2.5214 1.95129 18.20
12 -21.3896 0.3095
13 -17.6345 0.7000 1.88622 40.14
14 -49.0001 D(14)
15STOP 0.0000 1.0000
16ASPH 29.9313 1.6137 1.58614 43.11
17ASPH -200.0000 D(17)
18ASPH 8.6368 3.9402 1.59318 64.09
19ASPH -38.9592 0.2823
20 22.0446 0.6000 1.83930 37.34
21 5.7203 3.8942 1.49845 81.61
22 -15.7034 D(22)
23 19.9905 0.7000 1.86381 41.20
24 6.3254 D(24)
25 31.3567 0.7000 1.96074 32.32
26 11.0479 0.1500
27ASPH 10.8727 3.7182 1.49856 81.56
28ASPH -9.9315 D(28)
29 0.0000 1.0000 1.51872 64.20
30 0.0000 1.0000
【0093】
(諸元)
F 5.3003 16.3195 50.3675
Fno 3.6189 4.9164 5.7711
W 42.0821 15.5977 5.1669
D( 5) 0.6000 10.2184 17.7565
D(14) 18.3614 8.7430 1.2049
D(17) 9.7798 3.6119 0.3000
D(22) 2.1141 2.9679 6.2392
D(24) 2.9522 8.7115 9.4073
D(28) 2.8000 2.3550 1.7000
【0094】
(非球面データ)
No. K A4 A6 A8 A10
6 -1.20575E+00 1.86777E-04 -2.89843E-06 3.35007E-08 -1.79553E-10
16 -6.36360E-01 -2.91605E-04 -1.18207E-06 -2.71563E-07 1.41775E-08
17 -1.00944E+00 -2.97061E-04 -8.60701E-07 -2.25643E-07 9.33022E-09
18 -5.80057E-01 1.03927E-05 1.68585E-06 -1.18777E-08 -1.11741E-09
19 -9.99986E-01 3.25276E-04 -1.28428E-06 -3.68069E-08 -1.50201E-09
27 -5.84583E-02 4.45736E-04 -4.16679E-05 1.96283E-06 -4.56547E-08
28 -9.99994E-01 9.27032E-04 -8.09988E-05 3.17162E-06 -6.06853E-08
【実施例4】
【0095】
(1)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状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることでズーミングする。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置されている。各レンズ群の具体的なレンズ構成は
図13に示すとおりである。また、図示するとおり当該ズームレンズでは、第3レンズ群G3は1つの単レンズユニット(1枚の単レンズ)から構成されており、第4レンズ群G4は2つの単レンズユニット(物体側から順に配置された正レンズと、負レンズ及び正レンズを接合した接合レンズ)から構成されている。
【0096】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群G1は光軸方向に固定され、第2レンズ群G2は像側に移動し、第3レンズ群G3は光軸方向に固定され、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第6レンズ群G6は光軸方向に固定される。
【0097】
(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。以下に当該ズームレンズの面データ、諸元、非球面データを示す。また、
図14~
図16に当該ズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における縦収差図を示す。
【0098】
(面データ)
No. R D Nd ABV
1 52.4095 1.0000 1.85505 23.78
2 21.5839 5.8102 1.55206 75.50
3 61.6106 0.1500
4 37.9976 2.3530 1.71305 42.88
5 71.8793 0.1500
6 23.1435 3.3813 1.88622 40.14
7 74.4885 D( 7)
8ASPH 500.0000 0.2000 1.53920 41.21
9 109.3177 0.7000 2.00912 29.13
10 7.4637 3.2552
11 -16.6319 0.7000 1.88622 40.14
12 24.9375 0.1500
13 21.4205 2.5815 1.93654 18.46
14 -19.7280 0.1500
15 -22.0159 0.7000 1.88814 39.78
16 -102.9559 D(16)
17STOP 0.0000 1.0000
18ASPH 30.7940 1.6111 1.61361 38.48
19ASPH -200.0000 D(19)
20ASPH 8.3856 3.7569 1.58980 67.48
21ASPH -37.7425 0.2484
22 25.2770 0.6000 1.83930 37.34
23 5.6785 4.1820 1.49845 81.61
24 -15.3952 D(24)
25 14.5776 0.7000 1.86854 40.06
26 5.7211 D(26)
27 22.0844 0.7000 1.96073 32.32
28 11.3703 0.1500
29ASPH 17.9787 3.5708 1.49856 81.56
30ASPH -7.6528 2.0000
31 0.0000 1.0000 1.51872 64.20
32 0.0000 1.0000
【0099】
(諸元)
F 5.3014 16.3204 50.3558
Fno 3.4932 5.0234 5.6409
W 39.8106 15.4117 5.1040
D( 7) 0.6000 9.1748 16.5145
D(16) 17.2763 8.7015 1.3618
D(19) 10.5041 3.6109 0.3000
D(24) 2.5495 3.0056 5.7978
D(26) 2.9695 9.4067 9.9254
【0100】
(非球面データ)
No. K A4 A6 A8 A10
8 -1.20000E+00 1.79452E-04 -2.50505E-06 3.05146E-08 -1.69585E-10
18 8.07549E-01 -4.56720E-04 -5.71587E-06 3.70423E-08 4.83827E-09
19 -1.00000E+00 -4.49045E-04 -6.35000E-06 1.66930E-07 -2.14196E-09
20 -5.03237E-01 2.55686E-05 2.54106E-06 -5.44347E-08 -5.09201E-10
21 3.10116E-01 3.97830E-04 -1.33283E-08 -1.68804E-07 8.92013E-10
29 -6.69712E-01 1.16359E-03 -3.87142E-05 1.31280E-06 -4.84365E-09
30 1.05862E-01 2.02442E-03 -4.31315E-05 -4.09429E-07 5.18585E-08
【0101】
[表1]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)b4t/b4w 5.002 7.000 5.556 4.729
(2)L1/f1 0.313 0.241 0.262 0.370
(3)|M2/f2| 2.675 2.872 2.781 2.594
(4)f3/ft 0.890 0.837 0.884 0.866
(5)|b4t×b5t×b6t| 1.086 1.118 1.152 1.023
(6)Ndmax 2.009 2.009 2.009 2.009
(7)|f4/f2| 1.894 1.884 1.904 1.961
(8)|M4/f4| 0.846 0.827 0.807 0.848
(9)|M4/M2| 0.599 0.542 0.553 0.641
【0102】
[表2]
要素 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
fw 5.3005 5.3005 5.3003 5.3014
ft 50.3646 50.3700 50.3675 50.3558
f1 36.4257 38.6589 37.4962 34.7147
f2 -6.2015 -6.2358 -6.1681 -6.1350
f3 44.8055 42.1393 44.5332 43.6045
f4 11.7469 11.7459 11.7456 12.0308
f5 -10.7268 -10.0244 -10.9727 -11.2554
f6 20.6617 22.0429 24.0208 18.4489
M2 16.5880 17.9103 17.1562 15.9145
M4 9.9323 9.7113 9.4801 10.2041
M5 6.5074 5.6210 5.3549 6.9557
M6 0.0000 0.0000 1.1002 0.0000
L1 11.3874 9.3264 9.8421 12.8444
b4w -0.1018 -0.0731 -0.0960 -0.1052
b5w 1.9043 2.0365 1.9989 1.8853
b6w 0.8496 0.8413 0.8353 0.8212
b4t -0.5090 -0.5116 -0.5333 -0.4975
b5t 2.5095 2.5955 2.4501 2.5017
b6t 0.8501 0.8419 0.8814 0.8219
【産業上の利用可能性】
【0103】
本件発明によれば、高変倍比を実現しつつ、全体を小型に構成することができるズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0104】
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
G6 ・・・第6レンズ群
S ・・・開口絞り
CG ・・・カバーガラス
IMG ・・・像面