JP2010044105A

JP2010044105A - 高変倍率ズームレンズ

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Publication number: JP2010044105A
Application number: JP2008206020A
Authority: JP
Inventors: Akio Arakawa; 明男荒川; Yuichi Muramatsu; 雄一村松
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JP5239083B2

Abstract

【課題】広角側の画角が７５°を超え、広角端Ｆナンバーが約３〜４、望遠単Ｆナンバーが約６〜７、変倍比が約15倍であり、防振機構の組み込みに有利な、一眼レフデジタルカメラに適した小型軽量の高変倍率ズームレンズを提供すること。
【解決手段】正、負、正、正で構成し、正の第3レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、負の屈折力を持つ後群とからなり、後群のみを光軸と直交する方向へ移動させることで手振れ発生時の像面補正を行ない、フォーカシングの際は第2レンズ群を物体側へ移動させ、下記の条件式を満足することを特徴とする高変倍比ズームレンズ。
0.14 ＜ｆ３r ／ｆｔ＜ 0.18
但し、ｆ３r：第3レンズ群の後群の焦点距離、ｆｔ：全光学系の望遠端の焦点距離。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフデジタルカメラに適した高変倍率ズームレンズ、さらに詳しくは、広角側の画角が７５°を超え、広角端Ｆナンバーが約３〜４、望遠単Ｆナンバーが約６〜７、変倍比が約15倍であり、防振機構の組み込みに有利な、一眼レフデジタルカメラに適した小型軽量の高変倍率ズームレンズに関する。

近年の光学設計技術、製造技術の進歩により、ズームレンズは小型化と高変倍化が図られている。例えば、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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とからなり、前記後群のみを光軸と略直交する方向へ移動させることで手ぶれ発生時の像面補正を行い、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズ。
３．５＜ｆ１／ｆｗ＜８．０
ただし、ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズの焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１０６１９１号公報

特許文献１のズームレンズにおいては、防振機構を有しているが、焦点距離が１９〜２００ｍｍと変倍比が小さいにも拘わらず、絞りから防振補正レンズまでの間隔、及び防振補正レンズから像面までの間隔が小さく、絞り駆動機構及び防振機構を組み込むことが困難である問題があった。特に、焦点距離を１８〜２７０ｍｍ程度と変倍比を大きくすると、絞りから防振補正レンズまでの間隔、及び防振補正レンズから像面までの間隔が小さくなって、絞り駆動機構及び防振機構を組み込むことが不可能になることに加えて、光学系の全長が長くなり、フィルター径が大きくなるという問題が発生する。

（発明の目的）
本発明は、従来の高倍率比ズームレンズの上述した問題に鑑みてなされたものであって、絞りから防振補正レンズまでの間隔、及び防振補正レンズから像面までの間隔を大きくして、絞り駆動機構及び防振機構の組み込みを容易にし、焦点距離を１８〜２７０ｍｍ程度と変倍比を大きくすることができる高倍率比ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はまた、光学系の全長が短く、フィルター径も大きくない高倍率比ズームレンズを提供することを目的とする。

本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力をもつ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、正の屈折力をもつ第4レンズ群で構成し、広角端から望遠端への変倍により第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群間隔が狭まるように移動し、
前記第3レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、負の屈折力を持つ後群とからなり、後群のみを光軸と直交する方向へ移動させることで手振れ発生時の像面補正を行ない、フォーカシングの際は第2レンズ群を物体側へ移動させ、下記の条件式を満足することを特徴とする高変倍比ズームレンズ。
0.14 ＜ｆ３r ／ｆｔ＜ 0.18
但し、
ｆ３r：第3レンズ群の後群の焦点距離
ｆｔ：全光学系の望遠端の焦点距離
である。

本発明の実施形態は、以下のとおりである。
前記第3レンズ群の後群のみを光軸と直交する方向へ移動させることにより、手振れ発生時の像面補正を行なうことを特徴とする。
前記第3レンズ群前群が、負レンズと接合させた正レンズを含む3枚以上の正レンズと、負レンズとによって構成されることを特徴とする。
前記第3レンズ群前群が、少なくとも1枚のアッベ数80以上の正レンズを含むことを特徴とする。
前記第3レンズ群後群が、物体側から順に非球面を持つ両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズを含むことを特徴とする。
前記第1レンズ群が、負レンズと正レンズの接合レンズ、及び正レンズの3枚で構成され、両正レンズの少なくとも1枚はアッベ数が80以上であることを特徴とする。
前記第1レンズ群が、負レンズと正レンズの接合レンズ、及び正レンズの3枚で構成され、両正レンズの少なくとも1枚は屈折率が１．５５以上であることを特徴とする。

（発明の条件式）
条件式の下限を超えると、防振レンズ群のパワーが強くなるため、防振のためのシフト量が小さくなり、シフトレンズの径の増大を防ぐが、望遠端におけるコマ収差の補正が困難になる。また、広角端の歪曲収差が防振によって大きく変動するようになる。条件式の上限を超えると、防振のためのシフト量が大きくなり、シフトレンズの径の増大をもたらす。

本発明の高倍率比ズームレンズは、絞りから防振補正レンズまでの間隔、及び防振補正レンズから像面までの間隔を大きくなり、絞り駆動機構及び防振機構の組み込みが容易になり、焦点距離を１８〜２７０ｍｍ程度と変倍比を大きくすることができる効果を有する。
本発明のコンタクトレンズはまた、光学系の全長が短く、フィルター径も大きくない効果を有する。

以下に、本発明の高変倍比ズームレンズの実施形態を説明する。
焦点距離ｆ＝18.40〜71.10〜264.21ｍｍ
ｆ＝18.40〜71.10〜264.21
Fno＝3.50〜5.24〜6.32
2ω＝76.5〜23.1〜6.3°

間隔Ｄ５、Ｄ１４，Ｄ２７、及びバックフォーカスＢＦのズーミングによる変化は以下のとおりである。
焦点距離ｆ 18.400 71.099 264.210
D5 2.058 39.047 68.462
D14 30.539 11.868 1.055
D27 7.717 3.529 2.329
バックフォーカスＢＦ 38.685 75.562 97.163

下線を付した面番号６，２４，２８の面は、非球面である。非球面を表す式は、光軸をx、光軸に垂直な高さをH、曲率半径をｒ、円錐計数をA、ｎ次の非球面計数をAnとするとき、以下の式（１）で表される。

各面の各非点収差係数は以下のとおりである。
R6
A=1.0
A4=7.56725E-06
A6=-7.65747E-09
A8=-2.26456E-11
A10=1.23747E-13
R24
A=1.0
A4=7.89296E-06
A6=9.60742E-09
A8=3.69345E-11
A10=-7.34306E-13
R28
A=1.0
A4=-3.19107E-05
A6=-5.55382E-09
A8=-3.27936E-11
A10=3.69412E-13

各レンズ群の焦点距離を示す。
第１レンズ群LG１焦点距離f1=108.563
第２レンズ群LG２焦点距離f2=−13.813
第３レンズ群LG３焦点距離f3=45.230
第４レンズ群LG４焦点距離f4=48.815
第３レンズ群LG３の前群焦点距離f3a= 26.822
第３レンズ群LG３の後群焦点距離f3b=−40.500

前記実施形態の発明の条件式の値を以下に示す。
(1) ｆ１／ｆｔ＝０．４０３０
(2) ｜ｆ２｜／ｆｔ＝０．０５２
(3) ｆ３／ｆｔ＝０．１７３７

本発明の実施形態の高倍率比ズームレンズの収差を、添付図面に示す。軸上球面収差及びコマ収差の図において、ｄはｄ線（５８７．５６ｎｍ）を示し、ｇはｇ線（４３５．８３ｎｍ）を示す。非点収差の図において、Ｙ=１４．５は像高を示し、実線は球欠方向収差を示し、点線は子午方向収差を示す。歪曲収差の図において、Ｙ=１４．５は像高を示す。

本発明の実施形態の高倍率比ズームレンズの望遠端における光学断面図である。広角端における軸上球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。広角端におけるコマ収差を示す収差図である。中間域における軸上球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。中間域におけるコマ収差を示す収差図である。望遠端における軸上球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す収差図である。望遠端におけるコマ収差を示す収差図である。広角端において第３レンズ群を光軸に対し上下方向に＋０．０７ｍｍシフトしたときの各画角のコマ収差図である。望遠端において第３レンズ群を光軸に対し上下方向に＋０．４７ｍｍシフトしたときの各画角のコマ収差図である。望遠端において第３レンズ群を光軸に対し上下方向に−０．４７ｍｍシフトしたときの各画角のコマ収差図である。

符号の説明
１、２、３、・・・面番号
ＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ３、・・・レンズ群番号

Claims

物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力をもつ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、正の屈折力をもつ第4レンズ群で構成し、広角端から望遠端への変倍により第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群間隔が狭まるように移動し、
前記第3レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、負の屈折力を持つ後群とからなり、フォーカシングの際は第2レンズ群を物体側へ移動させ、下記の条件式を満足することを特徴とする高変倍比ズームレンズ。
0.14 ＜ｆ３r ／ｆｔ＜ 0.18
但し、
ｆ３r：第3レンズ群の後群の焦点距離
ｆｔ：全光学系の望遠端の焦点距離
前記第3レンズ群の後群のみを光軸と直交する方向へ移動させることで手振れ発生時の像面補正を行なうことを特徴とする請求項１の高変倍比ズームレンズ。
前記第3レンズ群前群が、負レンズと接合させた正レンズを含む3枚以上の正レンズと、負レンズとによって構成されることを特徴とする請求項１の高変倍比ズームレンズ。
前記第3レンズ群前群が、少なくとも1枚のアッベ数80以上の正レンズを含むことを特徴とする請求項１の高変倍比ズームレンズ。
前記第3レンズ群後群が、物体側から順に非球面を持つ両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズを含むことを特徴とする請求項1の高変倍比ズームレンズ。
前記第1レンズ群が、負レンズと正レンズの接合レンズ、及び正レンズの3枚で構成され、両正レンズの少なくとも1枚はアッベ数が80以上であることを特徴とする請求項1の高倍率比ズームレンズ。
前記第1レンズ群が、負レンズと正レンズの接合レンズ、及び正レンズの3枚で構成され、両正レンズの少なくとも1枚は屈折率が１．５５以上であることを特徴とする請求項1の高倍率比ズームレンズ。