JP2003302576A5 - - Google Patents

Claims (33)

1. 物体側より順に、変倍時固定の第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に移動する第２レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に移動する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時及び合焦動作時に移動する第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、光路を折り曲げるための反射光学素子、正レンズにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
2. 物体側より順に、変倍時固定の第１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に移動する第２レンズ群、正の屈折力を有し変倍時に移動する第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時及び合焦動作時に移動する第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群は光路を折り曲げるための反射光学素子を有し、無限遠物点合焦時において、前記第３レンズ群の変倍時の移動に対して前記第４レンズ群の移動軌跡が逆方向となることを特徴とするズームレンズ。
3. 無限遠物点合焦時において、前記第３レンズ群の変倍時の移動に対して前記第４レンズ群の移動軌跡が逆方向となることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
4. 合焦動作時に前記第４レンズ群のみが移動することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ成分を少なくとも１つ含み、かつ、前記第３レンズ群は両側の面が非球面で構成された少なくとも１つのレンズ成分を含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のズームレンズ。ただし、レンズ成分とは光路に沿って両側のみが空気と接しそれ以外には光路中に空気接触面を有さないレンズとする。
6. 以下の条件（１）、（２）を満足することを特徴とする請求項１又は３記載のズームレンズ。
   （１） １．４＜−ｆ₁₁／√（ｆ_W ・ｆ_T ）＜２．４
   （２） １．２＜ｆ₁₂／√（ｆ_W ・ｆ_T ）＜２．２
   ただし、ｆ₁₁は第１レンズ群の負メニスカスレンズの焦点距離、ｆ₁₂は第１レンズ群の正レンズの焦点距離、ｆ_W 、ｆ_T はそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離である。
7. 前記反射光学素子を以下の条件（４）を満足するプリズムにて構成したことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載のズームレンズ。
   （４） １．５５＜ｎ_pri
   ただし、ｎ_pri は第１レンズ群のプリズムのｄ線に対する媒質の屈折率である。
8. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載のズームレンズ。
   （ａ） １．８＜ｆ_T ／ｆ_W
   ただし、ｆ_W 、ｆ_T はそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離である。
9. 前記第１レンズ群が正の屈折力を有し、かつ、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が以下の条件式（５）、（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載のズームレンズ。
   （５） ０．４＜−β_2W＜１．２
   （６） ０．１＜−β_RW＜０．５
   （７） ０＜log γ_R ／log γ₂ ＜１．３
   ただし、β_2Wは無限遠物点合焦時の広角端における第２レンズ群の倍率、β_RWは無限遠物点合焦時の広角端における第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系の合成倍率、γ₂ は無限遠物点合焦時の望遠端における第２レンズ群の倍率をβ_2Tとしたときのβ_2T／β_2W、γ_R は無限遠物点合焦時の望遠端における第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系の合成倍率をβ_RTとしたときのβ_RT／β_RWである。
10. 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項９記載のズームレンズ。
    （８） １．６＜ｆ₁ ／√（ｆ_W ・ｆ_T ）＜６．０
    （９） １．１＜−ｆ₂ ／√（ｆ_W ・ｆ_T ）＜２．２
    ただし、ｆ₁ は第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂ は第２レンズ群の焦点距離、ｆ_W 、ｆ_T はそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離である。
11. 前記第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系が、下記の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項９又は１０記載のズームレンズ。
    （10） ０．８＜ｆ_RW／√（ｆ_W ・ｆ_T ）＜１．７
    ただし、ｆ_RWは広角端における第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系の合成焦点距離、ｆ_W 、ｆ_T はそれぞれズームレンズ全系の広角端、望遠端の焦点距離である。
12. 前記第３レンズ群内に以下の条件式（ｂ）を満足する物体側に凸の空気接触面からなる収斂面と、以下条件式（ｃ）を満足する像側に凹の空気接触面からなる発散面とを有することを特徴とする請求項９から１１の何れか１項記載のズームレンズ。
    （ｂ） ０＜Ｒ_P ／ｆ_W ＜２
    （ｃ） ０＜Ｒ_N ／ｆ_W ＜４
    ただし、Ｒ_P 、Ｒ_N はそれぞれ収斂面、発散面の光軸上での曲率半径、ｆ_W はズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。
13. 前記第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系が、下記の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項９から１２の何れか１項記載のズームレンズ。
    （11） １．０＜ｆ_RT／ｆ_RW＜２．５
    ただし、ｆ_RWは広角端における第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系の合成焦点距離、ｆ_RTは望遠端における第３レンズ群とそれ以降の全てのレンズ群との合成系の合成焦点距離である。
14. 無限遠物点合焦時の変倍にて、前記第３レンズ群を広角端よりも望遠端にて物体側に移動させ、前記第４レンズ群を広角端よりも望遠端にて像側に移動させることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載のズームレンズ。
15. 前記第２レンズ群、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が以下の条件式（１２）、（１３）を満足することを特徴とする請求項１４記載のズームレンズ。
    （12） ０．２０＜−Ｍ₃ ／Ｍ₂ ＜１．５０
    （13） ０．１５＜−Ｍ₄ ／Ｍ₃ ＜１．００
    ただし、Ｍ₂ は広角端から望遠端に至るまでの第２レンズ群の移動量、Ｍ₃ は広角端から望遠端に至るまでの第３レンズ群の移動量、Ｍ₄ は広角端から望遠端に至るまでの第４レンズ群の移動量であり、それぞれ像側への移動を正符号とする。
16. 前記第４レンズ群が以下の条件式（１４）を満足することを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。
    （14） ０．１０＜Ｄ_34W ／ｆ_W ＜０．７０
    ただし、Ｄ_34W は広角端における無限遠物点合焦時の第３レンズ群と第４レンズ群との空気間隔、ｆ_W はズームレンズ全系の広角端の焦点距離である。
17. 前記第３レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズ成分と、両面が非球面で構成された単レンズとの２成分３枚にて構成されたことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。
18. 前記第３レンズ群が、物体側から順に、両面が非球面で構成された単レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズ成分との２成分３枚にて構成されたことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。
19. 前記第３レンズ群が、物体側から正レンズ、負レンズの順で接合された接合レンズ成分からなり、該接合レンズ成分の最物体側面と最像側面が非球面にて構成されたことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。
20. 前記接合レンズ成分が以下の条件（１５−１）を満足することを特徴とする請求項１７記載のズームレンズ。
    （15-1） １．０５＜Ｒ_C3／Ｒ_C1＜３．００
    ただし、Ｒ_C1は接合レンズ成分の最物体側面の光軸上での曲率半径、Ｒ_C3は接合レンズ成分の最像側面の光軸上での曲率半径である。
21. 前記接合レンズ成分が以下の条件（１５−２）を満足することを特徴とする請求項１８記載のズームレンズ。
    （15-2） ０．２５＜Ｒ_C3／Ｒ_C1＜０．７５
    ただし、Ｒ_C1は接合レンズ成分の最物体側面の光軸上での曲率半径、Ｒ_C3は接合レンズ成分の最像側面の光軸上での曲率半径である。
22. 前記接合レンズ成分が以下の条件（１５−３）を満足することを特徴とする請求項１９に記載のズームレンズ。
    （15-3） １．２０＜Ｒ_C3／Ｒ_C1＜３．６０
    ただし、Ｒ_C1は接合レンズ成分の最物体側面の光軸上での曲率半径、Ｒ_C3は接合レンズ成分の最像側面の光軸上での曲率半径である。
23. 前記第４レンズ群を１つの正レンズ成分で構成したことを特徴とする請求項１から２２の何れか１項記載のズームレンズ。ただし、レンズ成分とは光路に沿って両側のみが空気と接しそれ以外には光路中に空気接触面を有さないレンズとする。
24. 前記第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚にて構成したことを特徴とする請求項１から２３の何れか１項記載のズームレンズ。
25. 前記第１レンズ群が前記反射光学素子の像側に正レンズを有し、該正レンズと前記第２レンズ群が以下の条件式（２０）、（２１）を満足することを特徴とする請求項２４記載のズームレンズ。
    

    

    ただし、Ｒ_1PF は第１レンズ群の正レンズの物体側の面の光軸上での曲率半径、Ｒ_1PR は第１レンズ群の正レンズの像側の面の光軸上での曲率半径、Ｒ_2NF は第２レンズ群の負レンズの物体側の面の光軸上での曲率半径、Ｒ_2NR は第２レンズ群の負レンズの像側の面の光軸上での曲率半径である。
26. 請求項１から２５の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子撮像装置。
27. 請求項１、３、６の何れか１項記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズが以下の条件（３）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    （３） ０．８＜ｄ／Ｌ＜２．０
    ただし、ｄは第１レンズ群の負メニスカスレンズの像側面から正レンズの物体側面までの光軸に沿って測ったときの空気換算長、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長である。
28. 請求項１７又は２０に記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有する電子撮像装置であって、前記ズームレンズが以下の条件（１６−１）、（１７−１）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    （16-1） −０．７＜Ｌ／Ｒ_C2＜０．１
    （17-1） １０＜ν_CP−ν_CN
    ただし、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、Ｒ_C2は第３レンズ群の接合レンズ成分の接合面の光軸上での曲率半径、ν_CPは第３レンズ群の接合レンズ成分の正レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数、ν_CNは第３レンズ群の接合レンズ成分の負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
29. 請求項１８又は２１に記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有する電子撮像装置であって、前記ズームレンズが以下の条件（１６−２）、（１７−２）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    （16-2） −０．５＜Ｌ／Ｒ_C2＜０．３
    （17-2） ２０＜ν_CP−ν_CN
    ただし、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、Ｒ_C2は第３レンズ群の接合レンズ成分の接合面の光軸上での曲率半径、ν_CPは第３レンズ群の接合レンズ成分の正レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数、ν_CNは第３レンズ群の接合レンズ成分の負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
30. 請求項１９又は２２に記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有する電子撮像装置であって、前記ズームレンズが以下の条件（１６−３）、（１７−３）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    （16-3） −０．９＜Ｌ／Ｒ_C2＜−０．１
    （17-3） １０＜ν_CP−ν_CN
    ただし、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、Ｒ_C2は第３レンズ群の接合レンズ成分の接合面の光軸上での曲率半径、ν_CPは第３レンズ群の接合レンズ成分の正レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数、ν_CNは第３レンズ群の接合レンズ成分の負レンズの媒質のｄ線基準でのアッベ数である。
31. 請求項２３に記載のズームレンズと、その像側に配された電子撮像素子とを有する電子撮像装置であって、前記ズームレンズの前記第４レンズ群の正レンズ成分が、以下の条件式（１８）、（１９）を満足することを特徴とする電子撮像装置。
    （18） −４．００＜（Ｒ_4F＋Ｒ_4R）／（Ｒ_4F−Ｒ_4R）＜０．０
    （19） ０．１０＜Ｌ／ｆ₄ ＜０．７０
    ただし、Ｒ_4Fは正レンズ成分の物体側の面の光軸上での曲率半径、Ｒ_4Rは正レンズ成分の像側の面の光軸上での曲率半径、Ｌは電子撮像素子の有効撮像領域の対角長、ｆ₄ は第４レンズ群の焦点距離である。
32. 前記電子撮像装置における広角端全画角が５５°以上を有することを特徴とする請求項２６から３１の何れか１項記載の電子撮像装置。
33. 前記電子撮像装置における広角端全画角が８０°以下であることを特徴とする請求項３２記載の電子撮像装置。