JP2012083702A - ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム - Google Patents

ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム Download PDF

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Abstract

【課題】サイズが小さく軽量で、結像性能に優れたズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステムを提供する。
【解決手段】正パワーの第1レンズ群、正パワーの第2レンズ群、2つ以上の後続レンズ群を備え、第1レンズ群がズーミングの際に光軸に沿って移動し、第2レンズ群と後続レンズ群との間隔がズーミングの際又はフォーカシングの際に変化し、第1レンズ群が3枚以上のレンズ素子で構成され、第1レンズ群及び第2レンズ群が各々1枚以上の負パワーのレンズ素子を含み、条件:0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028及び0.1<|m|/(fT−fW)<0.4(vdMIN、vdMAX:第1レンズ群のレンズ素子のアッベ数の最小値、最大値、m:ズーミングの際の各後続レンズ群の移動量の最大値、fT、fW:望遠端、広角端における全系の焦点距離)を満足するズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム。
【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。特に本発明は、いわゆるレンズ交換式デジタルカメラシステムの撮像レンズ系として好適なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
近年、レンズ交換式デジタルカメラシステムが急速に普及している。レンズ交換式デジタルカメラシステム(以下、単に「カメラシステム」ともいう)は、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)等の撮像素子を有するカメラ本体と、撮像素子の受光面に光学像を形成するための撮像レンズ系を備えた交換レンズ装置とを備える。
レンズ交換式デジタルカメラシステムには、コンパクト型デジタルカメラに搭載されるものよりも大型の撮像素子が用いられるので、高感度で高画質な画像を撮影することができる。また、レンズ交換式デジタルカメラシステムには、フォーカシングや撮影後の画像処理が高速で、撮りたい場面に合わせて手軽に交換レンズ装置を取り替えることができる等の利点もある。さらに、光学像を変倍可能に形成するズームレンズ系を備えた交換レンズ装置は、レンズ交換をすることなく焦点距離を自在に変化させることができる点で人気がある。したがって、従来より、例えば特許文献1〜4に開示されたズームレンズ系のように、レンズ交換式デジタルカメラシステムの撮像レンズ系として利用し得るズームレンズ系が種々提案されている。
特開2004−094056号公報 特開2003−107353号公報 特開平04−338910号公報 特開平06−118305号公報
レンズ交換式デジタルカメラシステムには、上述した様々な利点がある一方で、コンパクト型デジタルカメラと比べると、サイズや重量が大きい。持ち運びや取り回しを容易に行うには、サイズや重量はできるだけ小さいことが好ましい。したがって、レンズ交換式デジタルカメラシステム用のズームレンズ系にも、結像性能を維持しつつ、可能な限りコンパクトで軽量であることが求められる。
本発明の目的は、レンズ交換式デジタルカメラシステムに好適に用いることができ、サイズが小さく軽量で、結像性能に優れたズームレンズ系を提供することである。また、本発明の他の目的は、サイズが小さく軽量な交換レンズ装置及びカメラシステムを提供することである。
上記目的の1つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、
少なくとも1枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
正のパワーを有する第2レンズ群と、
少なくとも2つの後続レンズ群と
を備え、
前記第1レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動し、
前記第2レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が、前記ズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に変化し、
前記第1レンズ群が、3枚以上のレンズ素子で構成され、
前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、それぞれ少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含み、
以下の条件(1)及び(2):
0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028 ・・・(1)
0.1<|m|/(fT−fW)<0.4 ・・・(2)
(ここで、
vdMIN:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最小値、
vdMAX:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最大値、
m:広角端から望遠端へのズーミングの際の、各後続レンズ群の移動量の中の最大値、 fT:望遠端における全系の焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離
である)
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
上記目的の1つは、以下の交換レンズ装置により達成される。すなわち本発明は、
少なくとも1枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
正のパワーを有する第2レンズ群と、
少なくとも2つの後続レンズ群と
を備え、
前記第1レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動し、
前記第2レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が、前記ズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に変化し、
前記第1レンズ群が、3枚以上のレンズ素子で構成され、
前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、それぞれ少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含み、
以下の条件(1)及び(2):
0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028 ・・・(1)
0.1<|m|/(fT−fW)<0.4 ・・・(2)
(ここで、
vdMIN:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最小値、
vdMAX:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最大値、
m:広角端から望遠端へのズーミングの際の、各後続レンズ群の移動量の中の最大値、 fT:望遠端における全系の焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離
である)
を満足するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置
に関する。
上記目的の1つは、以下のカメラシステムにより達成される。すなわち本発明は、
少なくとも1枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
正のパワーを有する第2レンズ群と、
少なくとも2つの後続レンズ群と
を備え、
前記第1レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動し、
前記第2レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が、前記ズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に変化し、
前記第1レンズ群が、3枚以上のレンズ素子で構成され、
前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、それぞれ少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含み、
以下の条件(1)及び(2):
0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028 ・・・(1)
0.1<|m|/(fT−fW)<0.4 ・・・(2)
(ここで、
vdMIN:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最小値、
vdMAX:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最大値、
m:広角端から望遠端へのズーミングの際の、各後続レンズ群の移動量の中の最大値、 fT:望遠端における全系の焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離
である)
を満足するズームレンズ系、を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と
を備える、カメラシステム
に関する。
本発明によれば、サイズが小さく軽量で、結像性能に優れたズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及びカメラシステムを実現することができる。
実施の形態1(実施例1)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例1に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態2(実施例2)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例2に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態3(実施例3)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例3に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態4(実施例4)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例4に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態5(実施例5)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例5に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態6(実施例6)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例6に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例6に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態7に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図
図1、4、7、10、13及び16は、それぞれ実施の形態1、2、3、4、5及び6に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
各図において、(a)図は広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)のレンズ構成、(b)図は中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))のレンズ構成、(c)図は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、(a)図と(b)図との間に設けられた直線乃至曲線の矢印は、広角端から中間位置を経由して望遠端への、各レンズ群の動きを示す。さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。
各図において、各レンズ群の符号に付された記号(+)及び記号(−)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表す。さらに図1、4、7、10及び16に示すように、第3レンズ群G3内には開口絞りAが設けられており、図13に示すように、第4レンズ群G4内には開口絞りAが設けられている。
実施の形態1、4及び5に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、後続レンズ群である第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5を備える。また実施の形態2、3及び6に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、後続レンズ群である第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6を備える。
(実施の形態1)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第7レンズ素子L7と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第8レンズ素子L8と、開口絞りAと、両凸形状の第9レンズ素子L9と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11とからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、両凹形状の第14レンズ素子L14とからなる。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは互いに接合されている。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第15レンズ素子L15と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第16レンズ素子L16と、両凸形状の第17レンズ素子L17とからなる。
(実施の形態2)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた平凸形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7と、両凹形状の第8レンズ素子L8と、開口絞りAとからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とは互いに接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第9レンズ素子L9と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11とからなる。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11とは互いに接合されている。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、両凹形状の第14レンズ素子L14とからなる。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは互いに接合されている。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第15レンズ素子L15と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第16レンズ素子L16と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第17レンズ素子L17とからなる。
(実施の形態3)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた平凸形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第8レンズ素子L8と、開口絞りAとからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とは互いに接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第9レンズ素子L9と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11とからなる。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11とは互いに接合されている。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、両凹形状の第14レンズ素子L14とからなる。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは互いに接合されている。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第15レンズ素子L15と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第16レンズ素子L16と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第17レンズ素子L17とからなる。
(実施の形態4)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた平凸形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた平凸形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7と、両凹形状の第8レンズ素子L8と、開口絞りAと、両凸形状の第9レンズ素子L9と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11とからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とは互いに接合されており、第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11とは互いに接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、両凹形状の第14レンズ素子L14とからなる。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは互いに接合されている。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第15レンズ素子L15と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第16レンズ素子L16と、両凸形状の第17レンズ素子L17とからなる。
(実施の形態5)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7と、両凹形状の第8レンズ素子L8とからなる。第6レンズ素子L6と第7レンズ素子L7とは互いに接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、開口絞りAと、両凸形状の第9レンズ素子L9と、像側に凹面を向けた平凹形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第12レンズ素子L12とからなる。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第14レンズ素子L14と、両凹形状の第15レンズ素子L15と、両凸形状の第16レンズ素子L16と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第17レンズ素子L17と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第18レンズ素子L18とからなる。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15とは互いに接合されている。
(実施の形態6)
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた平凸形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3とからなる。第2レンズ素子L2と第3レンズ素子L3とは互いに接合されている。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7と、両凹形状の第8レンズ素子L8と、開口絞りAとからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とは互いに接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第9レンズ素子L9と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11とからなる。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11とは互いに接合されている。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第13レンズ素子L13と、両凹形状の第14レンズ素子L14とからなる。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とは互いに接合されている。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第15レンズ素子L15と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第16レンズ素子L16と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第17レンズ素子L17とからなる。
実施の形態1、4及び5に係るズームレンズ系では、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と第2レンズ群G2との間隔が広角端よりも望遠端で長くなり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が広角端よりも望遠端で短くなるように、実施の形態5に係るズームレンズ系における第2レンズ群G2が光軸に沿って像側へ移動し、該第2レンズ群G2以外の各レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動する。
実施の形態2及び3に係るズームレンズ系では、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と第2レンズ群G2との間隔が広角端よりも望遠端で長くなり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が広角端よりも望遠端で短くなるように、各レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動する。
実施の形態6に係るズームレンズ系では、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と第2レンズ群G2との間隔が広角端よりも望遠端で長くなり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が広角端と望遠端とで等しくなり、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が広角端よりも望遠端で長くなり、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が広角端よりも望遠端で短くなり、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が広角端よりも望遠端で短くなるように、各レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動する。特に第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、広角端から望遠端へのズーミングの際には変化がなく、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際にのみ変化する。
実施の形態1〜4及び6に係るズームレンズ系では、開口絞りAは、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動し、実施の形態5に係るズームレンズ系では、開口絞りAは、第4レンズ群G4とともに光軸に沿って移動する。また、実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、各レンズ群は、ズーミング時又はフォーカシング時に各々独立して光軸に沿って移動する。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系は、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、少なくとも2つの後続レンズ群とを備えている。実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、正のパワーを有する第1レンズ群G1で光学系を通過する光を収束させて、第2レンズ群G2及び後続レンズ群に入射する光線の高さを小さくし、インナーフォーカス方式におけるフォーカシングレンズ群の小型化及び軽量化を達成している。さらに、広角端から望遠端へのズーミングの際に第1レンズ群G1が光軸に沿って移動するので、インナーフォーカス方式におけるフォーカシングレンズ群の小型化及び軽量化がより一層効果的である。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、広角端から望遠端へのズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に第2レンズ群G2と後続レンズ群との間隔が変化しているので、ズーミング時又はフォーカシング時に発生する収差変動が抑制され、光学性能が良好に保たれている。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は3枚以上のレンズ素子で構成されているので、ズーミング全域において色収差及び球面収差が同時に補正されている。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2それぞれが少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含んでいるので、ズーミング時の色収差変動を抑制しつつ、フォーカシング時の収差変動も同時に補正することができる。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、後続レンズ群中に開口絞りAが配置されており、該開口絞りAよりも物体側のレンズ群で無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングが行なわれるので、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態への変化による収差変動が充分に抑制される。
実施の形態1〜4及び6に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、開口絞りAよりも物体側の第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側へ移動する。実施の形態1〜4及び6に係るズームレンズ系では第2レンズ群G2が2枚のレンズ素子で構成されているので、フォーカシングレンズ群の軽量化を図ることができる。さらにフォーカシングレンズ群である第2レンズ群G2は、接合レンズ素子のみで構成されていることが望ましい。この場合、望遠端におけるフォーカシングの際の色収差を良好に補正することが可能になる。
実施の形態5に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、開口絞りAよりも物体側の第3レンズ群G3が光軸に沿って像側へ移動する。実施の形態5に係るズームレンズ系では第3レンズ群G3が2枚以上のレンズ素子で構成されているので、近接物体合焦状態での光学性能を良好に保つことができる。さらにフォーカシングレンズ群である第3レンズ群G3は、負のパワーを有していることが望ましい。この場合、フォーカシングレンズ群の軽量化及び径方向の小型化が可能になる。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、後続レンズ群中に開口絞りAが配置されており、該開口絞りAよりも像側のレンズ群が光軸と垂直方向に移動することにより、光学系が振動した際の像ぶれが光学的に補正され、像ぶれ補正時の光学性能が良好に保たれている。具体的には、実施の形態1及び4に係るズームレンズ系では、像ぶれを光学的に補正するために第4レンズ群G4全体を光軸と垂直方向に移動させ、実施の形態2、3及び6に係るズームレンズ系では、像ぶれを光学的に補正するために第5レンズ群G5全体を光軸と垂直方向に移動させ、実施の形態5に係るズームレンズ系では、像ぶれを光学的に補正するために第5レンズ群G5の一部(第13レンズ素子L13、第14レンズ素子L14及び第15レンズ素子L15)を光軸と垂直方向に移動させる。
なお、像ぶれを光学的に補正するレンズ群は後続レンズ群全体又は該後続レンズ群の一部であるサブレンズ群であり、サブレンズ群とは、1つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成されている場合に、該レンズ群に含まれるいずれか1枚のレンズ素子又は隣り合った複数のレンズ素子の組み合わせをいう。
また、負のパワーを有するレンズ群にて像ぶれを光学的に補正することにより、像ぶれを光学的に補正するレンズ群の小型化が達成され、さらに該負のパワーを有するレンズ群よりも像側に少なくとも1つの正のパワーを有するレンズ群又は少なくとも1枚の正のパワーを有するレンズ素子を配置することにより、像ぶれ補正時の光学性能を良好に保つことができる。
実施の形態1〜6に係るズームレンズ系では、最像側に配置されたレンズ群が3枚以上のレンズ素子で構成されているので、像ぶれ補正時の光学性能を良好に保つことができる。
また、実施の形態1及び4に係るズームレンズ系では、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1サブレンズ群と、正のパワーを有する第2サブレンズ群とで構成されている。開口絞りAは、第1サブレンズ群に隣接して配置されている。開口絞りAを負のパワーを有する第1サブレンズ群に隣接して配置することで、開口絞りAを通過する軸上光線高を小さくすることができ、レンズ鏡筒の外径を小さくすることができる。
以下、例えば実施の形態1〜6に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
例えば実施の形態1〜6に係るズームレンズ系のように、少なくとも1枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、少なくとも2つの後続レンズ群とを備え、前記第1レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動し、前記第2レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が、前記ズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に変化し、前記第1レンズ群が、3枚以上のレンズ素子で構成され、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、それぞれ少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含む(以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という)ズームレンズ系は、以下の条件(1)及び(2)を満足する。
0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028 ・・・(1)
0.1<|m|/(fT−fW)<0.4 ・・・(2)
ここで、
vdMIN:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最小値、
vdMAX:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最大値、
m:広角端から望遠端へのズーミングの際の、各後続レンズ群の移動量の中の最大値、 fT:望遠端における全系の焦点距離、
W:広角端における全系の焦点距離
である。
条件(1)は、第1レンズ群を構成するレンズ素子のアッベ数を規定する。条件(1)が満足される場合、光学性能、特に色収差を良好に維持しつつ、低コストでコンパクトなズームレンズ系を達成することができる。条件(1)の上限を上回ると、第1レンズ群を構成するレンズ素子が高屈折率化又は低分散化する傾向があり、低コスト化が困難になる。一方、条件(1)の下限を下回ると、第1レンズ群内において色収差を良好に補正するレンズ素子の組み合わせが得られず、ズームレンズ系全体の光学性能が低下する。
各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(1)’及び(1)’’の少なくとも1つを満足する場合、前記有利な効果がさらに顕著に発揮される。
0.011<(1/vdMIN)−(1/vdMAX) ・・・(1)’
(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.027 ・・・(1)’’
条件(2)は、正のパワーを有する第1レンズ群及び正のパワーを有する第2レンズ群よりも像側に位置する後続レンズ群の、広角端から望遠端への最大移動量を規定している。条件(2)が満足される場合、光学性能を良好に維持しながら、後続レンズ群の移動量を小さく抑えることができる。条件(2)の上限を上回ると、後続レンズ群の移動量が大きくなり、ズームレンズ系全体の構成長の増加に繋がる。その結果、ズームレンズ系の小型化が不充分になる。一方、条件(2)の下限を下回ると、後続レンズ群のパワーが強くなり、製造上の誤差による性能劣化を抑えながら、光学性能を良好に維持することが困難になる。
各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(2)’及び(2)’’の少なくとも1つを満足する場合、前記有利な効果がさらに顕著に発揮される。
0.11<|m|/(fT−fW) ・・・(2)’
|m|/(fT−fW)<0.30 ・・・(2)’’
例えば実施の形態1〜6に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(3)を満足することが好ましい。
0.2<f1/f2<2.0 ・・・(3)
ここで、
1:第1レンズ群の焦点距離、
2:第2レンズ群の焦点距離
である。
条件(3)は、第1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している。条件(3)が満足される場合、望遠端における球面収差及び倍率色収差が良好に補正されるとともに、レンズ全長の縮小が可能になる。条件(3)の上限を上回ると、第2レンズ群のパワーが増加し、球面収差及び倍率色収差の悪化を招く恐れがある。一方、条件(3)の下限を下回ると、第2レンズ群のパワーが減少し、第2レンズ群でフォーカシングを行う際には、フォーカス移動量が増加する。また第3レンズ群でフォーカシングを行う際には、該第3レンズ群に入射する光線高さが大きくなる。いずれの場合にも、レンズ系の小型化が困難になる。
各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(3)’及び(3)’’の少なくとも1つを満足する場合、前記有利な効果がさらに顕著に発揮される。
0.35<f1/f2 ・・・(3)’
1/f2<1.80 ・・・(3)’’
例えば実施の形態1〜6に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(4)を満足することが好ましい。
0.01<D12W/fW<0.45 ・・・(4)
ここで、
12W:広角端における第1レンズ群と第2レンズ群との光軸上の間隔、
W:広角端における全系の焦点距離
である。
条件(4)は、広角端における第1レンズ群及び第2レンズ群の光軸方向の構成長を規定している。条件(4)が満足される場合、光学性能を良好に維持しながら、第2レンズ群の径を小さくすることができる。条件(4)の上限を上回ると、ズームレンズ系全体の構成長の増加に繋がり、ズームレンズ系の小型化が困難になる。一方、条件(4)の下限を下回ると、第2レンズ群が大型化する傾向があり、レンズ鏡筒の重量化を招く。
各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(4)’及び(4)’’の少なくとも1つを満足する場合、前記有利な効果がさらに顕著に発揮される。
0.015<D12W/fW ・・・(4)’
12W/fW<0.400 ・・・(4)’’
なお、各実施の形態に係るズームレンズ系の各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ)のみで構成してもよい。あるいは、各レンズ群は、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等のいずれか1種類又は複数種類の組み合わせによって構成してもよい。
(実施の形態7)
図19は、実施の形態7に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
本実施の形態7に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム100(以下、単に「カメラシステム」という)は、カメラ本体101と、カメラ本体101に着脱自在に接続される交換レンズ装置201とを備える。
カメラ本体101は、交換レンズ装置201のズームレンズ系202によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子102と、撮像素子102によって変換された画像信号を表示する液晶モニタ103と、カメラマウント部104とを含む。一方、交換レンズ装置201は、前記実施の形態1〜6のいずれかに係るズームレンズ系202と、ズームレンズ系202を保持する鏡筒203と、カメラ本体101のカメラマウント部104に接続されるレンズマウント部204とを含む。カメラマウント部104及びレンズマウント部204は、物理的な接続のみならず、カメラ本体101内のコントローラ(図示せず)と交換レンズ装置201内のコントローラ(図示せず)とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。なお、図19においては、ズームレンズ系202として実施の形態1に係るズームレンズ系を用いた場合を図示している。
本実施の形態7では、実施の形態1〜6のいずれかに係るズームレンズ系202を用いている。したがって、コンパクトで結像性能に優れた交換レンズ装置を低コストで実現することができる。また、本実施の形態7に係るカメラシステム100全体の小型化及び低コスト化も達成することができる。
以下、前記各実施の形態に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。後述するように、数値実施例1、2、3、4、5及び6は、それぞれ実施の形態1、2、3、4、5及び6に対応する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線に対する屈折率、vdはd線に対するアッベ数である。
図2、5、8、11、14及び17は、それぞれ数値実施例1、2、3、4、5及び6に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、(a)図は広角端、(b)図は中間位置、(c)図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差(SA(mm))、非点収差(AST(mm))、歪曲収差(DIS(%))を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fで示す)を表し、実線はd線(d−line)、短破線はF線(F−line)、長破線はC線(C−line)の特性である。非点収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表す。
図3、6、9、12、15及び18は、それぞれ数値実施例1、2、3、4、5及び6に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。
各横収差図において、上段3つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段3つの収差図は、第4レンズ群G4全体(数値実施例1及び4)、又は第5レンズ群G5全体(数値実施例2、3及び6)、又は第5レンズ群G5の一部(数値実施例5:第13レンズ素子L13、第14レンズ素子L14及び第15レンズ素子L15)を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態にそれぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はd線(d−line)、短破線はF線(F−line)、長破線はC線(C−line)の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を第1レンズ群G1の光軸を含む平面としている。
各数値実施例のズームレンズ系の像ぶれ補正状態において、望遠端における、像ぶれ補正レンズ群(第4レンズ群G4全体、又は第5レンズ群G5全体、又は第5レンズ群G5の一部)の光軸と垂直な方向への移動量(YT(mm))は、以下の表1に示すとおりである。像ぶれ補正角は、0.3°である。すなわち、以下に示す像ぶれ補正レンズ群の移動量は、ズームレンズ系の光軸が0.3°傾いた時の像偏心量に等しい。
表 1(像ぶれ補正レンズ群の移動量)

数値実施例 移動量YT(mm)
1 0.388
2 0.488
3 0.413
4 0.454
5 0.487
6 0.485
各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、+70%像点における横収差と−70%像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、0.3°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
(数値実施例1)
数値実施例1のズームレンズ系は、図1に示した実施の形態1に対応する。数値実施例1のズームレンズ系の面データを表2に、各種データを表3に、単レンズデータを表4に、ズームレンズ群データを表5に、ズームレンズ群倍率を表6に示す。
表 2(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 88.59110 5.00000 1.49700 81.6
2 1866.97590 0.20000
3 71.36140 1.29530 1.66998 39.2
4 41.72250 7.00000 1.49700 81.6
5 148.20930 可変
6 35.18610 0.80000 1.62000 62.2
7 18.26820 3.88740 1.52250 62.2
8 184.95110 可変
9 -82.78480 1.03710 1.70154 41.1
10 17.70680 0.91740
11 47.86680 1.04450 1.78590 43.9
12 23.07600 0.89790
13 26.27740 3.00370 1.94595 18.0
14 60.01060 1.57280
15(絞り) ∞ 9.48520
16 32.28200 5.78690 1.49700 81.6
17 -33.45180 1.01010
18 38.31890 0.84680 1.68893 31.2
19 16.33610 0.85900
20 17.93360 4.66210 1.49700 81.6
21 -48.79300 可変
22 50.53120 0.80000 1.78590 43.9
23 17.44800 1.16950
24 -99.37330 2.54170 1.75520 27.5
25 -12.40490 0.80000 1.72916 54.7
26 32.07160 可変
27 20.49290 4.86940 1.49700 81.6
28 -24.44280 4.02370
29 -17.47130 1.42870 1.91082 35.2
30 -62.44800 1.15690
31 52.68520 2.01160 1.67270 32.2
32 -297.69020 BF
像面 ∞
表 3(各種データ)

ズーム比 2.82511
広角 中間 望遠
焦点距離 102.9984 173.1202 290.9816
Fナンバー 4.10018 5.20030 5.99506
画角 5.9684 3.5679 2.1348
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 143.4670 170.0081 203.6243
BF 15.57395 27.83342 54.71859
d5 34.9732 59.6221 76.7868
d8 5.0923 5.9614 2.0474
d21 15.9004 7.4883 0.9727
d26 3.8195 0.9952 0.9911
入射瞳位置 110.1837 244.8457 374.9426
射出瞳位置 -41.2950 -32.3185 -31.1752
前側主点位置 26.6361 -80.2824 -319.8311
後側主点位置 40.4686 -3.1121 -87.3573
表 4(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 186.9579
2 3 -152.6133
3 4 114.3457
4 6 -62.4109
5 7 38.4868
6 9 -20.7044
7 11 -57.7652
8 13 47.3679
9 16 34.0502
10 18 -41.9935
11 20 27.0125
12 22 -34.2751
13 24 18.5358
14 25 -12.1753
15 27 23.2660
16 29 -27.0427
17 31 66.6963
表 5(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 134.22129 13.49530 -2.05113 2.71028
2 6 103.96687 4.68740 -1.17097 0.50963
3 9 32.24658 31.12350 26.09266 53.94582
4 22 -16.76487 5.31120 1.81337 3.68891
5 27 38.87820 13.49030 -1.53578 1.78745
表 6(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.53702 0.61536 0.68495
3 9 0.71629 0.89563 0.98663
4 22 6.68540 -138.26104 -4.52814
5 27 0.29840 -0.01693 -0.70845
(数値実施例2)
数値実施例2のズームレンズ系は、図4に示した実施の形態2に対応する。数値実施例2のズームレンズ系の面データを表7に、各種データを表8に、単レンズデータを表9に、ズームレンズ群データを表10に、ズームレンズ群倍率を表11に示す。
表 7(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 97.48620 5.00000 1.49700 81.6
2 ∞ 0.20000
3 77.32930 1.31480 1.66446 35.9
4 45.14500 7.00000 1.49700 81.6
5 207.52010 可変
6 36.71200 0.96400 1.60342 38.0
7 21.07020 4.11480 1.51680 64.2
8 349.90360 可変
9 -64.61530 0.80000 1.72342 38.0
10 20.38860 0.30210
11 28.47690 2.35310 1.94595 18.0
12 -71.05400 0.92410 1.90366 31.3
13 26.11680 5.60180
14(絞り) ∞ 可変
15 46.66740 3.66870 1.49700 81.6
16 -29.85860 0.24480
17 25.81340 0.87370 1.68893 31.2
18 13.27750 4.86230 1.49700 81.6
19 -126.19620 可変
20 68.09150 1.03310 1.85135 40.1
21 17.59550 1.17370
22 -68.85140 3.17570 1.72825 28.3
23 -9.75440 0.80000 1.72916 54.7
24 54.31160 可変
25 22.94740 5.54150 1.51680 64.2
26 -18.30460 2.84240
27 -15.81260 0.80000 1.91082 35.2
28 -59.08150 0.20000
29 67.13100 1.72410 1.72342 38.0
30 1427.73440 BF
像面 ∞
表 8(各種データ)

ズーム比 2.82511
広角 中間 望遠
焦点距離 103.0004 173.1370 290.9875
Fナンバー 4.19521 5.20078 5.77104
画角 5.9176 3.5000 2.1078
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 142.3499 165.7428 189.8122
BF 15.54266 19.31796 39.55235
d5 31.8494 64.2689 78.0862
d8 6.7064 5.4465 2.3430
d14 13.0704 12.8671 12.2986
d19 14.7790 7.3453 1.0405
d24 4.8873 0.9823 0.9769
入射瞳位置 117.9831 322.9090 478.2746
射出瞳位置 -37.9696 -27.9715 -26.7394
前側主点位置 22.7281 -137.8466 -508.0266
後側主点位置 39.3494 -7.3942 -101.1753
表 9(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 196.1504
2 3 -165.9525
3 4 114.4523
4 6 -83.8999
5 7 43.1989
6 9 -21.3394
7 11 21.7409
8 12 -21.0384
9 15 37.2296
10 17 -40.8467
11 18 24.4552
12 20 -28.1343
13 22 15.2596
14 23 -11.2814
15 25 20.6478
16 27 -23.9160
17 29 97.3239
表 10(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 129.56758 13.51480 -0.89451 3.77314
2 6 91.29683 5.07880 -0.67343 1.11387
3 9 -20.65818 9.98110 1.53790 3.53052
4 15 23.64613 9.64950 2.15953 5.23041
5 20 -16.14958 6.18250 1.64666 3.89377
6 25 42.59289 11.10800 -3.38639 0.52906
表 11(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.50735 0.61885 0.68280
3 9 -1.70594 -6.47479 -45.34317
4 15 -0.43843 -0.15531 -0.02477
5 20 5.41727 7.20348 -16.54653
6 25 0.38671 0.29808 -0.17699
(数値実施例3)
数値実施例3のズームレンズ系は、図7に示した実施の形態3に対応する。数値実施例3のズームレンズ系の面データを表12に、各種データを表13に、単レンズデータを表14に、ズームレンズ群データを表15に、ズームレンズ群倍率を表16に示す。
表 12(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 99.04270 5.00000 1.55115 49.5
2 ∞ 0.20000
3 70.81440 1.31620 1.76182 26.6
4 45.51740 7.00000 1.49700 81.6
5 163.76370 可変
6 36.65590 0.80000 1.60717 40.4
7 21.10340 3.54720 1.49700 81.6
8 343.52210 可変
9 -66.07940 0.80000 1.71300 53.9
10 19.76140 0.26690
11 26.08220 2.01900 1.94595 18.0
12 199.13930 1.45690 1.89800 34.0
13 25.62540 4.61300
14(絞り) ∞ 可変
15 50.32070 3.73150 1.49700 81.6
16 -29.17550 2.28460
17 27.88690 1.09860 1.68893 31.1
18 13.92340 5.02680 1.49700 81.6
19 -111.43760 可変
20 64.71150 1.24280 1.85280 39.0
21 18.01730 1.82530
22 -69.05960 2.85450 1.74077 27.8
23 -10.67440 0.80000 1.72600 53.4
24 54.96110 可変
25 22.95110 5.46640 1.51835 60.4
26 -18.93900 2.64800
27 -16.63950 0.80000 1.91082 35.2
28 -62.67760 0.20000
29 71.35330 5.62350 1.74330 49.2
30 2108.11490 BF
像面 ∞
表 13(各種データ)

ズーム比 2.76690
広角 中間 望遠
焦点距離 102.9992 171.3306 284.9883
Fナンバー 4.51811 5.20034 6.61857
画角 5.9843 3.5778 2.1658
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 143.7112 170.0520 199.5460
BF 16.96438 24.28567 49.70381
d5 25.1652 58.0953 73.1492
d8 7.8005 5.7174 1.9466
d14 13.4144 12.8340 11.7692
d19 14.4775 7.3193 1.3583
d24 5.2680 1.1791 0.9977
入射瞳位置 96.0912 250.4370 362.5095
射出瞳位置 -45.8128 -33.3555 -31.2093
前側主点位置 30.0986 -87.4894 -356.2745
後側主点位置 40.7120 -1.2787 -85.4423
表 14(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 179.7016
2 3 -171.1043
3 4 124.3944
4 6 -83.5426
5 7 45.0764
6 9 -21.2529
7 11 31.5493
8 12 -32.8812
9 15 37.7473
10 17 -41.7007
11 18 25.2395
12 20 -29.6425
13 22 16.6970
14 23 -12.2491
15 25 20.9516
16 27 -25.0793
17 29 99.2415
表 15(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 130.05742 13.51620 -1.80242 3.09866
2 6 100.09360 4.34720 -0.67623 0.82132
3 9 -21.41227 9.15580 1.69183 3.76976
4 15 24.80971 12.14150 3.05215 6.16094
5 20 -17.06015 6.72260 1.98468 4.21952
6 25 42.02028 14.73790 -2.86586 2.54081
表 16(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.51266 0.61666 0.67970
3 9 -1.49221 -3.55567 -6.14770
4 15 -0.49219 -0.26391 -0.16713
5 20 6.87332 17.27525 -6.63186
6 25 0.30601 0.13178 -0.47312
(数値実施例4)
数値実施例4のズームレンズ系は、図10に示した実施の形態4に対応する。数値実施例4のズームレンズ系の面データを表17に、各種データを表18に、単レンズデータを表19に、ズームレンズ群データを表20に、ズームレンズ群倍率を表21に示す。
表 17(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 120.51440 4.10180 1.48749 70.4
2 ∞ 0.20010
3 85.63570 1.90070 1.68893 31.2
4 54.12160 6.40130 1.49700 81.6
5 300.49570 可変
6 35.26850 0.90010 1.62004 36.3
7 21.47210 4.20330 1.48749 70.4
8 ∞ 可変
9 -78.36840 0.80070 1.77250 49.6
10 29.03300 1.31110
11 34.49490 2.30120 1.94595 18.0
12 -162.95940 0.80060 1.90366 31.3
13 30.04010 4.26350
14(絞り) ∞ 17.19270
15 51.39220 2.50010 1.58913 61.3
16 -73.34390 0.15010
17 26.75080 0.80000 1.84666 23.8
18 14.98860 5.02380 1.58913 61.3
19 -87.43470 可変
20 23.23170 0.80040 1.77250 49.6
21 13.10340 2.08040
22 -50.37300 2.05100 1.84666 23.8
23 -17.74240 0.80040 1.77250 49.6
24 32.73270 可変
25 22.41450 5.10110 1.51680 64.2
26 -22.45190 3.69230
27 -18.20830 0.80070 1.91082 35.2
28 -312.61980 0.15000
29 43.52060 2.30080 1.84666 23.8
30 -637.06910 BF
像面 ∞
表 18(各種データ)

ズーム比 2.82617
広角 中間 望遠
焦点距離 102.7209 174.1910 290.3070
Fナンバー 4.11397 4.86257 5.77082
画角 5.9655 3.5449 2.1271
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 142.4843 171.6440 200.8351
BF 15.42012 27.89229 42.07583
d5 33.6396 57.5749 83.6685
d8 7.4452 7.4930 2.3486
d19 12.4788 6.1560 1.0408
d24 2.8724 1.8996 1.0732
入射瞳位置 115.4380 228.5110 418.3390
射出瞳位置 -33.5913 -31.0628 -29.0520
前側主点位置 2.8704 -111.9699 -476.2374
後側主点位置 39.7634 -2.5471 -89.4719
表 19(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 247.2143
2 3 -218.8586
3 4 131.6830
4 6 -90.7942
5 7 44.0463
6 9 -27.3348
7 11 30.2670
8 12 -28.0134
9 15 51.6771
10 17 -41.5582
11 18 22.1210
12 20 -40.2950
13 22 31.4438
14 23 -14.7920
15 25 22.5787
16 27 -21.2550
17 29 48.1902
表 20(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 143.13818 12.60390 -0.61627 3.73372
2 6 87.20136 5.10340 -0.29909 1.42586
3 9 25.73933 35.14380 26.82042 56.50803
4 20 -15.70240 5.73220 2.42875 4.15321
5 25 41.35217 12.04490 -3.41568 0.71736
表 21(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.46352 0.53109 0.63144
3 9 0.74438 0.89878 1.02826
4 20 5.88911 49.44138 -10.71862
5 25 0.35317 0.05157 -0.29143
(数値実施例5)
数値実施例5のズームレンズ系は、図13に示した実施の形態5に対応する。数値実施例5のズームレンズ系の面データを表22に、各種データを表23に、単レンズデータを表24に、ズームレンズ群データを表25に、ズームレンズ群倍率を表26に示す。
表 22(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 105.89260 5.00000 1.48749 70.4
2 -871.75260 0.20000
3 86.18050 1.33530 1.64769 33.8
4 47.06930 7.00000 1.49700 81.6
5 398.98120 可変
6 43.86320 0.84520 1.67003 47.2
7 33.22840 3.27060 1.51680 64.2
8 70.73210 可変
9 -250.05990 0.80180 1.75520 27.5
10 16.74320 2.88910 1.94595 18.0
11 97.25830 0.56640
12 -646.14680 0.93390 1.84666 23.9
13 36.72480 可変
14(絞り) ∞ 16.80340
15 33.28620 2.28540 1.49700 81.6
16 -557.69320 0.20000
17 ∞ 0.80000 1.72825 28.3
18 26.92120 4.26840
19 50.35330 2.67760 1.51680 64.2
20 -47.97910 0.20000
21 25.91350 2.57160 1.60625 63.7
22 1577.45080 可変
23 152.45800 0.80000 1.91082 35.2
24 22.04310 1.45300
25 -39.80080 2.73090 1.75211 25.0
26 -11.67920 0.80000 1.73351 51.2
27 79.18850 1.71970
28 29.23330 4.89890 1.48749 70.4
29 -17.50910 2.80320
30 -14.92960 0.80000 1.73351 51.2
31 -27.07170 0.20000
32 -420.46250 1.33660 1.84666 23.8
33 -169.62320 BF
像面 ∞
表 23(各種データ)

ズーム比 2.82430
広角 中間 望遠
焦点距離 103.0002 173.1132 290.9033
Fナンバー 4.10008 5.20084 5.77077
画角 6.0244 3.5079 2.0889
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 143.9705 172.0082 193.2900
BF 19.99859 21.19552 42.76568
d5 1.6399 52.1654 63.7170
d8 22.0268 5.8466 4.0101
d13 13.4234 12.3236 11.2572
d22 16.6908 10.2861 1.3490
入射瞳位置 105.3193 281.7077 405.2532
射出瞳位置 -45.9299 -45.8110 -45.6343
前側主点位置 47.4019 7.5779 -261.1375
後側主点位置 40.9702 -1.1050 -97.6133
表 24(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 194.0175
2 3 -162.3104
3 4 106.6703
4 6 -211.2811
5 7 117.7646
6 9 -20.7524
7 10 21.0142
8 12 -41.0177
9 15 63.2836
10 17 -36.9670
11 19 47.9855
12 21 43.4306
13 23 -28.3749
14 25 21.0983
15 26 -13.8244
16 28 23.2619
17 30 -46.6816
18 32 335.0012
表 25(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 120.88971 13.53530 0.43112 4.98053
2 6 276.37473 4.11580 -6.03129 -4.39709
3 9 -39.41433 5.19120 3.41181 5.54983
4 14 29.28596 29.80640 25.59273 28.44233
5 23 -33.94750 17.54230 -2.59625 0.99307
表 26(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.70306 0.80676 0.83491
3 9 -4.53033 10.43326 4.05412
4 14 -0.12882 0.08056 0.25878
5 23 2.07660 2.11186 2.74725
(数値実施例6)
数値実施例6のズームレンズ系は、図16に示した実施の形態6に対応する。数値実施例6のズームレンズ系の面データを表27に、各種データを表28に、単レンズデータを表29に、ズームレンズ群データを表30に、ズームレンズ群倍率を表31に示す。
表 27(面データ)

面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 99.04070 5.00000 1.49700 81.6
2 ∞ 0.20000
3 82.63490 1.27930 1.67650 37.5
4 47.00670 7.00000 1.49700 81.6
5 240.72960 可変
6 32.92370 0.90250 1.60342 38.0
7 22.42840 2.90130 1.51680 64.2
8 104.45240 可変
9 -89.07080 1.40320 1.72342 38.0
10 20.64910 0.62360
11 26.81790 2.26110 1.94595 18.0
12 -206.23740 0.80040 1.90366 31.3
13 23.24830 5.84350
14(絞り) ∞ 可変
15 43.03810 5.94120 1.49700 81.6
16 -31.01760 0.28340
17 26.05160 0.95960 1.68893 31.2
18 13.96220 4.71060 1.49700 81.6
19 -111.11380 可変
20 59.15000 1.08380 1.85135 40.1
21 17.22700 1.15720
22 -80.82860 3.08070 1.72825 28.3
23 -10.07310 0.80000 1.72916 54.7
24 42.04320 可変
25 22.81430 5.35660 1.51680 64.2
26 -17.90450 2.58550
27 -15.36210 2.29320 1.91082 35.2
28 -54.17000 0.81940
29 52.13100 2.68610 1.72342 38.0
30 175.76020 BF
像面 ∞
表 28(各種データ)

ズーム比 2.82509
広角 中間 望遠
焦点距離 103.0010 173.1361 290.9877
Fナンバー 4.55042 5.20103 5.78474
画角 5.9189 3.4844 2.1059
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 143.8189 169.6392 193.7415
BF 15.54071 15.91288 38.11589
d5 31.8584 68.7782 76.8085
d8 5.7854 5.7854 5.7854
d14 9.9086 10.1964 10.8095
d19 15.7690 8.0125 0.9805
d24 4.9846 0.9816 1.2695
入射瞳位置 107.7453 346.4649 477.3191
射出瞳位置 -39.8070 -29.5118 -29.6517
前側主点位置 19.0634 -140.3075 -481.1668
後側主点位置 40.8179 -3.4969 -97.2462
表 29(単レンズデータ)

レンズ 始面 焦点距離
1 1 199.2782
2 3 -163.5310
3 4 116.1383
4 6 -120.4978
5 7 54.6075
6 9 -23.0482
7 11 25.2070
8 12 -23.0824
9 15 37.2626
10 17 -45.1339
11 18 25.2731
12 20 -28.8934
13 22 15.5164
14 23 -11.0729
15 25 20.3221
16 27 -24.2250
17 29 101.5229
表 30(ズームレンズ群データ)

群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 134.59933 13.47930 -0.77220 3.86432
2 6 102.60456 3.80380 -1.48193 -0.10152
3 9 -21.13523 10.93180 1.97244 4.14693
4 15 23.35858 11.89480 3.37451 7.07243
5 20 -15.72154 6.12170 1.83558 4.07403
6 25 43.01797 13.74080 -2.03649 2.40492
表 31(ズームレンズ群倍率)

群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 6 0.52027 0.64011 0.67387
3 9 -1.28688 -5.11971 -31.81352
4 15 -0.51858 -0.18489 -0.03380
5 20 5.87382 5.79130 -19.94996
6 25 0.37522 0.36657 -0.14956
以下の表32に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
表 32(条件の対応値)
Figure 2012083702
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、PDA(Personal Digital Assistance)のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に好適である。
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
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 第5レンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
L8 第8レンズ素子
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
L11 第11レンズ素子
L12 第12レンズ素子
L13 第13レンズ素子
L14 第14レンズ素子
L15 第15レンズ素子
L16 第16レンズ素子
L17 第17レンズ素子
L18 第18レンズ素子
A 開口絞り
S 像面
100 レンズ交換式デジタルカメラシステム
101 カメラ本体
102 撮像素子
103 液晶モニタ
104 カメラマウント部
201 交換レンズ装置
202 ズームレンズ系
203 鏡筒
204 レンズマウント部

Claims (8)

  1. 少なくとも1枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、
    物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    正のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも2つの後続レンズ群と
    を備え、
    前記第1レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に光軸に沿って移動し、
    前記第2レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が、前記ズーミングの際又は無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に変化し、
    前記第1レンズ群が、3枚以上のレンズ素子で構成され、
    前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、それぞれ少なくとも1枚の負のパワーを有するレンズ素子を含み、
    以下の条件(1)及び(2)を満足する、ズームレンズ系:
    0.008<(1/vdMIN)−(1/vdMAX)<0.028 ・・・(1)
    0.1<|m|/(fT−fW)<0.4 ・・・(2)
    ここで、
    vdMIN:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最小値、
    vdMAX:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線に対するアッベ数の中の最大値、
    m:広角端から望遠端へのズーミングの際の、各後続レンズ群の移動量の中の最大値、 fT:望遠端における全系の焦点距離、
    W:広角端における全系の焦点距離
    である。
  2. 後続レンズ群中に開口絞りが配置され、該開口絞りよりも物体側のレンズ群にて、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを行う、請求項1に記載のズームレンズ系。
  3. 後続レンズ群中に開口絞りが配置され、該開口絞りよりも像側のレンズ群にて、像ぶれを光学的に補正する、請求項1に記載のズームレンズ系。
  4. 負のパワーを有するレンズ群の一部又は全体で像ぶれを光学的に補正し、該負のパワーを有するレンズ群よりも像側に、少なくとも1つの正のパワーを有するレンズ群又は少なくとも1枚の正のパワーを有するレンズ素子が配置される、請求項3に記載のズームレンズ系。
  5. 以下の条件(3)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    0.2<f1/f2<2.0 ・・・(3)
    ここで、
    1:第1レンズ群の焦点距離、
    2:第2レンズ群の焦点距離
    である。
  6. 以下の条件(4)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
    0.01<D12W/fW<0.45 ・・・(4)
    ここで、
    12W:広角端における第1レンズ群と第2レンズ群との光軸上の間隔、
    W:広角端における全系の焦点距離
    である。
  7. 請求項1に記載のズームレンズ系と、
    前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
    を備える、交換レンズ装置。
  8. 請求項1に記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
    前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と
    を備える、カメラシステム。
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