JP2012133230A - 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
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Abstract
【課題】光学性能に優れるのは勿論のこと、レンズ全長が短く小型で軽量なズームレンズ系、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】物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群が光軸に沿って移動し、第４レンズ群が像面に対して固定されており、条件：０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４（ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆW：広角端での全系の焦点距離）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
【解決手段】物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群が光軸に沿って移動し、第４レンズ群が像面に対して固定されており、条件：０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４（ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆW：広角端での全系の焦点距離）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、光学性能に優れるのは勿論のこと、レンズ全長が短く小型で軽量なズームレンズ系、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。
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、高感度で高画質な画像を撮影することができ、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があり、近年急速に普及している。また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。
交換レンズ装置に用いるズームレンズ系としては、従来より、広角端から望遠端まで高い光学性能を有するものが求められており、例えば負リードで多群構成のズームレンズ系が種々提案されている。
例えば特許文献１は、負正負又は負正正の３群以上の構成で、絞りよりも物体側に負のパワーを有するレンズ群が配置され、該負のパワーを有するレンズ群が複数のレンズを接合してなる接合レンズを有し、該接合レンズを構成する少なくとも１つのレンズについて、部分分散比及びアッベ数が規定されている結像光学系を開示している。
特許文献２は、負正負正の４群構成で、広角端から望遠端への変倍時に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群とが移動し、第２レンズ群が移動する領域と第３レンズ群が移動する領域とには重複する部分が存在し、第１レンズ群は１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成され、第２レンズ群は２枚以上のレンズで構成され、第３レンズ群は１枚の負レンズで構成され、第１レンズ群内の負レンズのシェイブファクタ、第３レンズ群の焦点距離及び第２レンズ群内の正レンズの平均屈折率が規定されている変倍光学系を開示している。
しかしながら、前記特許文献１〜２に開示の結像光学系及び変倍光学系はいずれも、ある程度の光学性能を有するものの、最物体側に位置するレンズ群の構成に起因してレンズ全長の短縮化が困難であり、近年要求される小型化が実現されたものではない。
本発明の目的は、光学性能に優れるのは勿論のこと、レンズ全長が短く小型で軽量なズームレンズ系、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、
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である）
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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、
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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。
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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、
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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。
物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
（ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
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、光学性能に優れるのは勿論のこと、レンズ全長が短く小型で軽量なズームレンズ系、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を提供することができる。
（実施の形態１〜４）
図１、５、９及び１３は、各々実施の形態１〜４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。
図１、５、９及び１３は、各々実施の形態１〜４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折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。
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、図１、５、９及び１３では、後述する第３レンズ群Ｇ３が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移動する方向を示している。なお、これら図１、５、９及び１３では、（ａ）図に各レンズ群の符号が記載されているため、便宜上、この各レンズ群の符号の下部にフォーカシングを表す矢印を付しているが、各ズーミング状態において、フォーカシングの際に各レンズ群が移動する方向は、実施の形態ごとに後に具体的に説明する。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とを備える。各実施の形態に係るズームレンズ系では、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔、すなわち、前記第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔がいずれも変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿った方向にそれぞれ移動する。各実施の形態に係るズームレンズ系は、これら各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、高い光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。
なお図１、５、９及び１３において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また各図において、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、５、９及び１３に示すように、第２レンズ群Ｇ２内の第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。
図１に示すように、実施の形態１に係るズームレンズ系において、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負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、像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。これらのうち、第１レンズ素子Ｌ１は、その像側面が非球面であり、第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
実施の形態１に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。さらに、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。
また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、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のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
なお、実施の形態１に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
実施の形態１に係るズームレンズ系において、撮像時の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は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
さらに実施の形態１に係るズームレンズ系において、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の際に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
図５に示すように、実施の形態２に係るズームレンズ系において、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負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、像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。これらのうち、第１レンズ素子Ｌ１及び第３レンズ素子Ｌ３は、いずれもその両面が非球面である。
実施の形態２に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。さらに、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。
また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
なお、実施の形態２に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
実施の形態２に係るズームレンズ系において、撮像時の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は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
さらに実施の形態２に係るズームレンズ系において、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の際に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
図９に示すように、実施の形態３に係るズームレンズ系において、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負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、像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。これらのうち、第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
実施の形態３に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。さらに、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。
また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
なお、実施の形態３に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
実施の形態３に係るズームレンズ系において、撮像時の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は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
さらに実施の形態３に係るズームレンズ系において、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の際に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
図１３に示すように、実施の形態４に係るズームレンズ系において、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負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、像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。これらのうち、第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
実施の形態４に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。さらに、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５との間には、開口絞りＡが設けられている。
また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。この第８レンズ素子Ｌ８は、その両面が非球面である。
また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第９レンズ素子Ｌ９のみからなる。この第９レンズ素子Ｌ９は、その両面が非球面である。
なお、実施の形態４に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２を構成する第７レンズ素子Ｌ７が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
実施の形態４に係るズームレンズ系において、撮像時の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は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に僅かに物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
さらに実施の形態４に係るズームレンズ系において、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の際に、第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、負正負正の４群構成であり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、最物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１が光軸に沿って移動するので、レンズ全長が短くなり、さらにレンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も短くすることができる。さらにズーミングの際に、最像側に配置された第４レンズ群Ｇ４が像面に対して固定されているので、レンズ系内への塵等の進入が充分に防御され得るという利点がある。またカム構成を少なくすることができるので、レンズ鏡筒の構成も簡単にすることができる。
実施の形態１〜４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、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、該第３レンズ群Ｇ３は正のパワーを有するレンズ群、すなわち第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とに挟まれているので、第３レンズ群Ｇ３自身の負のパワーを容易に大きくすることができる。したがって、フォーカシングの際に第３レンズ群Ｇ３の移動量を小さくすることができ、レンズ全長が短くなり、さらにレンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も短くすることができる。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群を備えている。この像ぶれ補正レンズ群により、全系の振動による像点移動を補正する、すなわち、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
全系の振動による像点移動を補正する際に、このように像ぶれ補正レンズ群が光軸に直交する方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。
なお、本発明における像ぶれ補正レンズ群とは、１つのレンズ群であってもよく、１つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成される場合、該複数のレンズ素子のうち、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であってもよい。
以下、例えば実施の形態１〜４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１〜４に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されている（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）を満足する。
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（１）は、第１レンズ群の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（１）の下限を下回ると、第１レンズ群の偏心時の収差発生量が大きくなってしまう。逆に条件（１）の上限を上回ると、レンズ全長を短くすることができない。
なお、さらに以下の条件（１）’及び（１）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
１．００＜｜ｆ1／ｆW｜ ・・・（１）’
｜ｆ1／ｆW｜＜１．３５ ・・・（１）’’
１．００＜｜ｆ1／ｆW｜ ・・・（１）’
｜ｆ1／ｆW｜＜１．３５ ・・・（１）’’
例えば実施の形態１〜４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（２）を満足することが好ましい。
０．３０＜ｄ1／ｆW＜０．８５ ・・・（２）
ここで、
ｄ1：第１レンズ群の光軸上での厚み、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
０．３０＜ｄ1／ｆW＜０．８５ ・・・（２）
ここで、
ｄ1：第１レンズ群の光軸上での厚み、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（２）は、第１レンズ群の厚みと、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（２）の下限を下回ると、第１レンズ群を構成する各レンズ素子のパワーを大きくすることができないため、レンズ全長を短くすることが困難となる。逆に条件（２）の上限を上回ると、レンズ全長が長くなるうえに、レンズ鏡筒を沈胴させた際のレンズ全長も長くなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件（２）’及び（２）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．４＜ｄ1／ｆW ・・・（２）’
ｄ1／ｆW＜０．７ ・・・（２）’’
０．４＜ｄ1／ｆW ・・・（２）’
ｄ1／ｆW＜０．７ ・・・（２）’’
例えば実施の形態１〜４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。
０．７＜ｆ2／ｆW＜１．２ ・・・（３）
ここで、
ｆ2：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
０．７＜ｆ2／ｆW＜１．２ ・・・（３）
ここで、
ｆ2：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。
前記条件（３）は、第２レンズ群の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（３）の下限を下回ると、第２レンズ群の偏心時の収差発生量が大きくなる恐れがある。逆に条件（３）の上限を上回ると、ズーミングの際の第２レンズ群の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなる恐れがある。
なお、さらに以下の条件（３）’及び（３）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．８＜ｆ2／ｆW ・・・（３）’
ｆ2／ｆW＜１．１ ・・・（３）’’
０．８＜ｆ2／ｆW ・・・（３）’
ｆ2／ｆW＜１．１ ・・・（３）’’
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、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素子）のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折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で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
（実施の形態５）
図１７は、実施の形態５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。
図１７は、実施の形態５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５に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム１００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、実施の形態１〜４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１７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５では、実施の形態１〜４いずれかに係るズームレンズ系２０２を用いているので、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５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。なお、これら実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、以下の対応する数値実施例１〜４で説明するズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。
以下、実施の形態１〜４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。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、νｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
ここで、
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
図２、６、１０及び１４は、各々実施例１〜４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。
また図３、７、１１及び１５は、各々実施例１〜４に係るズームレンズ系の近接物体合焦状態の縦収差図である。なお、実施例１〜４における物体距離は、３００ｍｍ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４、８、１２及び１６は、各々実施の形態１〜４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。
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、像ぶれ補正レンズ群（第７レンズ素子Ｌ７）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の光軸と第２レンズ群Ｇ２の光軸とを含む平面としている。
なお、各実施例のズームレンズ系について、望遠端における、像ぶれ補正状態での像ぶれ補正レンズ群の光軸と垂直な方向への移動量は、以下に示すとおりである。
実施例１ ０．１９７ｍｍ
実施例２ ０．３０９ｍｍ
実施例３ ０．３２６ｍｍ
実施例４ ０．３２６ｍｍ
実施例１ ０．１９７ｍｍ
実施例２ ０．３０９ｍｍ
実施例３ ０．３２６ｍｍ
実施例４ ０．３２６ｍｍ
撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が０．３°だけ傾いた場合の像偏心量は、像ぶれ補正レンズ群が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
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１に、非球面データを表２に、無限遠合焦状態での各種データを表３に、近接物体合焦状態での各種データを表４に示す。
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１に、非球面データを表２に、無限遠合焦状態での各種データを表３に、近接物体合焦状態での各種データを表４に示す。
表 １（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 16.40380 0.80000 1.85400 40.4
2* 8.70510 5.36700
3* -16.23400 0.50000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 22.10010 1.22670 1.94595 18.0
6 40.70380 可変
7* 11.89400 2.01860 1.77200 50.0
8* -1000.00000 1.00000
9(絞り) ∞ 2.00000
10 25.27820 0.60360 1.90366 31.3
11 7.33550 2.74960 1.49700 81.6
12 -33.30680 1.50000
13 33.70860 1.20000 1.58144 40.9
14 -92.62430 可変
15* 89.01870 0.40000 1.77200 50.0
16* 10.65000 可変
17* 43.13480 3.20140 1.77200 50.0
18* -62.42310 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 16.40380 0.80000 1.85400 40.4
2* 8.70510 5.36700
3* -16.23400 0.50000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 22.10010 1.22670 1.94595 18.0
6 40.70380 可変
7* 11.89400 2.01860 1.77200 50.0
8* -1000.00000 1.00000
9(絞り) ∞ 2.00000
10 25.27820 0.60360 1.90366 31.3
11 7.33550 2.74960 1.49700 81.6
12 -33.30680 1.50000
13 33.70860 1.20000 1.58144 40.9
14 -92.62430 可変
15* 89.01870 0.40000 1.77200 50.0
16* 10.65000 可変
17* 43.13480 3.20140 1.77200 50.0
18* -62.42310 (BF)
像面 ∞
表 ２（非球面データ）
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-2.93817E-05, A6=-3.76091E-07, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 1.02745E-04, A6=-2.96307E-06, A8= 7.20352E-08
A10=-6.88162E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 8.27369E-05, A6=-2.92460E-06, A8= 6.16726E-08
A10=-6.12881E-10
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-4.56841E-05, A6= 7.79393E-08, A8=-5.36872E-09
A10=-1.13968E-09
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 4.14571E-05, A6=-3.06241E-08, A8=-1.38984E-08
A10=-1.02011E-09
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-1.13790E-05, A8= 3.01367E-07
A10=-3.11212E-09
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.20867E-04, A6=-1.18142E-05, A8= 2.17820E-07
A10=-1.42329E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 7.69393E-05, A6=-9.88168E-07, A8= 1.17069E-08
A10=-8.74673E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4= 5.55736E-05, A6=-1.09755E-06, A8= 1.39235E-08
A10=-9.84665E-11
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-2.93817E-05, A6=-3.76091E-07, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 1.02745E-04, A6=-2.96307E-06, A8= 7.20352E-08
A10=-6.88162E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 8.27369E-05, A6=-2.92460E-06, A8= 6.16726E-08
A10=-6.12881E-10
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-4.56841E-05, A6= 7.79393E-08, A8=-5.36872E-09
A10=-1.13968E-09
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 4.14571E-05, A6=-3.06241E-08, A8=-1.38984E-08
A10=-1.02011E-09
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-1.13790E-05, A8= 3.01367E-07
A10=-3.11212E-09
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.20867E-04, A6=-1.18142E-05, A8= 2.17820E-07
A10=-1.42329E-09
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 7.69393E-05, A6=-9.88168E-07, A8= 1.17069E-08
A10=-8.74673E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4= 5.55736E-05, A6=-1.09755E-06, A8= 1.39235E-08
A10=-9.84665E-11
表 ３（無限遠合焦状態での各種データ）
ズーム比 2.79711
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4902 24.2337 40.5305
Ｆナンバー 3.64008 5.30432 5.82465
画角 40.7383 24.2803 14.8040
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 62.5692 57.4360 60.2629
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 17.0276 6.6607 0.6000
d14 2.0929 6.5640 13.4281
d16 6.4825 7.2449 9.2689
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.91283
2 7 13.59799
3 15 -15.70505
4 17 33.48446
ズーム比 2.79711
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4902 24.2337 40.5305
Ｆナンバー 3.64008 5.30432 5.82465
画角 40.7383 24.2803 14.8040
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 62.5692 57.4360 60.2629
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 17.0276 6.6607 0.6000
d14 2.0929 6.5640 13.4281
d16 6.4825 7.2449 9.2689
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.91283
2 7 13.59799
3 15 -15.70505
4 17 33.48446
表 ４（近接物体合焦状態での各種データ）
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 17.0276 6.6607 0.6000
d14 2.3341 7.2309 15.2027
d16 6.2412 6.5781 7.4943
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 17.0276 6.6607 0.6000
d14 2.3341 7.2309 15.2027
d16 6.2412 6.5781 7.4943
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図５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５に、非球面データを表６に、無限遠合焦状態での各種データを表７に、近接物体合焦状態での各種データを表８に示す。
数値実施例２のズームレンズ系は、図５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５に、非球面データを表６に、無限遠合焦状態での各種データを表７に、近接物体合焦状態での各種データを表８に示す。
表 ５（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1* 20.97060 0.80000 1.88202 37.2
2* 10.34980 5.43880
3 -14.58890 0.50000 1.59282 68.6
4 -1000.00000 0.20000
5* 19.27220 1.04380 2.10205 16.8
6* 28.86040 可変
7* 12.33480 2.00670 1.77200 50.0
8* -204.79110 1.00000
9(絞り) ∞ 2.00000
10 22.81520 0.40000 1.90366 31.3
11 7.46930 3.42290 1.49700 81.6
12 -21.65080 1.64200
13 41.23190 1.20000 1.56732 42.8
14 -628.00810 可変
15* -1000.00000 0.40000 1.77200 50.0
16* 11.60870 可変
17* 49.49080 3.21540 1.77200 50.0
18* -48.60270 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1* 20.97060 0.80000 1.88202 37.2
2* 10.34980 5.43880
3 -14.58890 0.50000 1.59282 68.6
4 -1000.00000 0.20000
5* 19.27220 1.04380 2.10205 16.8
6* 28.86040 可変
7* 12.33480 2.00670 1.77200 50.0
8* -204.79110 1.00000
9(絞り) ∞ 2.00000
10 22.81520 0.40000 1.90366 31.3
11 7.46930 3.42290 1.49700 81.6
12 -21.65080 1.64200
13 41.23190 1.20000 1.56732 42.8
14 -628.00810 可変
15* -1000.00000 0.40000 1.77200 50.0
16* 11.60870 可変
17* 49.49080 3.21540 1.77200 50.0
18* -48.60270 (BF)
像面 ∞
表 ６（非球面データ）
第1面
K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 4.49146E-06, A8=-5.78548E-08
A10= 3.29283E-10
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-4.40117E-05, A6= 5.55705E-06, A8=-2.86645E-08
A10= 1.41009E-10
第5面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00000E-04, A6=-1.84082E-06, A8= 7.28946E-08
A10=-1.92707E-09
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-7.07949E-05, A6=-1.93960E-06, A8= 5.86689E-08
A10=-1.61052E-09
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.58808E-05, A6= 7.28129E-07, A8=-4.84330E-08
A10= 5.96570E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 6.28061E-05, A6= 4.75342E-07, A8=-4.77253E-08
A10= 6.26358E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 1.09067E-05, A8=-9.35642E-07
A10= 2.15638E-08
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.59365E-05, A6= 1.08746E-05, A8=-9.68109E-07
A10= 2.12985E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-3.90197E-06, A6= 5.69879E-07, A8=-2.60874E-09
A10=-3.41674E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-2.34267E-05, A6= 2.11276E-07, A8= 3.97936E-09
A10=-6.65429E-11
第1面
K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 4.49146E-06, A8=-5.78548E-08
A10= 3.29283E-10
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-4.40117E-05, A6= 5.55705E-06, A8=-2.86645E-08
A10= 1.41009E-10
第5面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00000E-04, A6=-1.84082E-06, A8= 7.28946E-08
A10=-1.92707E-09
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-7.07949E-05, A6=-1.93960E-06, A8= 5.86689E-08
A10=-1.61052E-09
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.58808E-05, A6= 7.28129E-07, A8=-4.84330E-08
A10= 5.96570E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 6.28061E-05, A6= 4.75342E-07, A8=-4.77253E-08
A10= 6.26358E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 0.00000E+00, A6= 1.09067E-05, A8=-9.35642E-07
A10= 2.15638E-08
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.59365E-05, A6= 1.08746E-05, A8=-9.68109E-07
A10= 2.12985E-08
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-3.90197E-06, A6= 5.69879E-07, A8=-2.60874E-09
A10=-3.41674E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-2.34267E-05, A6= 2.11276E-07, A8= 3.97936E-09
A10=-6.65429E-11
表 ７（無限遠合焦状態での各種データ）
ズーム比 2.79706
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4902 24.2342 40.5300
Ｆナンバー 3.64036 5.30465 5.82411
画角 40.6173 24.4637 14.7891
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 61.2693 57.4949 60.1514
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 15.8506 6.4043 0.6000
d14 1.6000 5.8476 12.8283
d16 6.3496 7.7741 9.2548
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.03365
2 7 13.07205
3 15 -14.86211
4 17 32.22372
ズーム比 2.79706
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4902 24.2342 40.5300
Ｆナンバー 3.64036 5.30465 5.82411
画角 40.6173 24.4637 14.7891
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 61.2693 57.4949 60.1514
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 15.8506 6.4043 0.6000
d14 1.6000 5.8476 12.8283
d16 6.3496 7.7741 9.2548
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.03365
2 7 13.07205
3 15 -14.86211
4 17 32.22372
表 ８（近接物体合焦状態での各種データ）
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 15.8506 6.4043 0.6000
d14 1.8281 6.4599 14.4939
d16 6.1214 7.1618 7.5892
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 15.8506 6.4043 0.6000
d14 1.8281 6.4599 14.4939
d16 6.1214 7.1618 7.5892
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、図９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９に、非球面データを表１０に、無限遠合焦状態での各種データを表１１に、近接物体合焦状態での各種データを表１２に示す。
数値実施例３のズームレンズ系は、図９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９に、非球面データを表１０に、無限遠合焦状態での各種データを表１１に、近接物体合焦状態での各種データを表１２に示す。
表 ９（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 20.60510 0.75000 1.91082 35.2
2 9.64040 5.40810
3* -20.79120 0.45000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 31.43100 1.38140 1.94595 18.0
6 114.83670 可変
7* 12.26100 2.08480 1.77200 50.0
8* -169.22360 1.00000
9(絞り) ∞ 2.17030
10 42.56360 0.93430 1.80610 33.3
11 7.05690 2.63900 1.49700 81.6
12 -26.91200 1.50000
13 44.09870 1.24800 1.53172 48.8
14 -221.46260 可変
15* -176.45890 0.30000 1.81000 41.0
16* 13.24750 可変
17* 46.56780 3.36260 1.81000 41.0
18* -48.08340 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 20.60510 0.75000 1.91082 35.2
2 9.64040 5.40810
3* -20.79120 0.45000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 31.43100 1.38140 1.94595 18.0
6 114.83670 可変
7* 12.26100 2.08480 1.77200 50.0
8* -169.22360 1.00000
9(絞り) ∞ 2.17030
10 42.56360 0.93430 1.80610 33.3
11 7.05690 2.63900 1.49700 81.6
12 -26.91200 1.50000
13 44.09870 1.24800 1.53172 48.8
14 -221.46260 可変
15* -176.45890 0.30000 1.81000 41.0
16* 13.24750 可変
17* 46.56780 3.36260 1.81000 41.0
18* -48.08340 (BF)
像面 ∞
表 １０（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.78291E-05, A6=-3.38646E-06, A8= 4.55802E-08
A10=-3.51518E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 3.22844E-05, A6=-3.38302E-06, A8= 4.32082E-08
A10=-3.04902E-10
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.90952E-05, A6= 1.24439E-06, A8=-5.28256E-08
A10= 7.33511E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 4.15736E-05, A6= 1.04515E-06, A8=-5.13579E-08
A10= 7.66552E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-6.78629E-06, A8= 1.21372E-07
A10= 1.39852E-10
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.23134E-04, A6=-6.69164E-06, A8= 9.18276E-08
A10= 1.44103E-10
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-2.10511E-05, A6= 4.47712E-07, A8=-8.11996E-10
A10=-3.09462E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-3.28057E-05, A6= 1.25071E-07, A8= 4.40036E-09
A10=-5.42982E-11
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.78291E-05, A6=-3.38646E-06, A8= 4.55802E-08
A10=-3.51518E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 3.22844E-05, A6=-3.38302E-06, A8= 4.32082E-08
A10=-3.04902E-10
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.90952E-05, A6= 1.24439E-06, A8=-5.28256E-08
A10= 7.33511E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 4.15736E-05, A6= 1.04515E-06, A8=-5.13579E-08
A10= 7.66552E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-6.78629E-06, A8= 1.21372E-07
A10= 1.39852E-10
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.23134E-04, A6=-6.69164E-06, A8= 9.18276E-08
A10= 1.44103E-10
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-2.10511E-05, A6= 4.47712E-07, A8=-8.11996E-10
A10=-3.09462E-11
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-3.28057E-05, A6= 1.25071E-07, A8= 4.40036E-09
A10=-5.42982E-11
表 １１（無限遠合焦状態での各種データ）
ズーム比 2.79713
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4900 24.2339 40.5303
Ｆナンバー 3.64035 5.61714 5.82436
画角 40.0343 24.2556 14.6951
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 65.5690 59.1454 60.3591
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 19.8657 7.8824 0.6000
d14 2.0487 6.2078 12.9237
d16 6.0271 7.4275 9.2073
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.11298
2 7 14.50640
3 15 -15.20214
4 17 29.67778
ズーム比 2.79713
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4900 24.2339 40.5303
Ｆナンバー 3.64035 5.61714 5.82436
画角 40.0343 24.2556 14.6951
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 65.5690 59.1454 60.3591
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 19.8657 7.8824 0.6000
d14 2.0487 6.2078 12.9237
d16 6.0271 7.4275 9.2073
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.11298
2 7 14.50640
3 15 -15.20214
4 17 29.67778
表 １２（近接物体合焦状態での各種データ）
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 19.8657 7.8824 0.6000
d14 2.3019 6.8924 14.7787
d16 5.7739 6.7429 7.3524
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 19.8657 7.8824 0.6000
d14 2.3019 6.8924 14.7787
d16 5.7739 6.7429 7.3524
（数値実施例４）
数値実施例４のズームレンズ系は、図１３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１３に、非球面データを表１４に、無限遠合焦状態での各種データを表１５に、近接物体合焦状態での各種データを表１６に示す。
数値実施例４のズームレンズ系は、図１３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１３に、非球面データを表１４に、無限遠合焦状態での各種データを表１５に、近接物体合焦状態での各種データを表１６に示す。
表 １３（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 21.15720 0.80000 1.91082 35.2
2 9.83280 5.75510
3* -23.59190 0.45000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 29.71680 1.44360 1.94595 18.0
6 85.15320 可変
7* 12.42250 2.05680 1.77200 50.0
8* -228.24320 1.00000
9(絞り) ∞ 2.23000
10 39.71530 1.28130 1.80610 33.3
11 6.95180 2.56550 1.49700 81.6
12 -30.47070 1.50000
13 47.04490 1.24690 1.53172 48.8
14 -153.28640 可変
15* -90.57310 0.30000 1.81000 41.0
16* 14.26640 可変
17* 32.76550 3.38250 1.81000 41.0
18* -83.37160 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 21.15720 0.80000 1.91082 35.2
2 9.83280 5.75510
3* -23.59190 0.45000 1.58700 59.6
4* -1000.00000 0.20000
5 29.71680 1.44360 1.94595 18.0
6 85.15320 可変
7* 12.42250 2.05680 1.77200 50.0
8* -228.24320 1.00000
9(絞り) ∞ 2.23000
10 39.71530 1.28130 1.80610 33.3
11 6.95180 2.56550 1.49700 81.6
12 -30.47070 1.50000
13 47.04490 1.24690 1.53172 48.8
14 -153.28640 可変
15* -90.57310 0.30000 1.81000 41.0
16* 14.26640 可変
17* 32.76550 3.38250 1.81000 41.0
18* -83.37160 (BF)
像面 ∞
表 １４（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.32553E-05, A6=-2.96916E-06, A8= 4.30005E-08
A10=-3.53159E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 3.22844E-05, A6=-2.91391E-06, A8= 3.77275E-08
A10=-2.93792E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.66178E-05, A6= 1.19556E-06, A8=-5.26568E-08
A10= 6.82463E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 3.52145E-05, A6= 9.19306E-07, A8=-4.75489E-08
A10= 6.62628E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-7.26102E-06, A8= 1.52788E-07
A10= 4.07714E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.01829E-04, A6=-6.25821E-06, A8= 8.90426E-08
A10= 8.25375E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-5.80273E-05, A6= 1.02178E-06, A8=-1.20401E-08
A10= 1.38220E-10, A12=-1.43190E-12, A14= 4.64590E-15
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-6.26700E-05, A6= 5.15668E-07, A8=-2.52254E-09
A10= 6.78134E-11, A12=-1.19011E-12, A14= 4.17696E-15
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.32553E-05, A6=-2.96916E-06, A8= 4.30005E-08
A10=-3.53159E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 3.22844E-05, A6=-2.91391E-06, A8= 3.77275E-08
A10=-2.93792E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第7面
K= 0.00000E+00, A4=-3.66178E-05, A6= 1.19556E-06, A8=-5.26568E-08
A10= 6.82463E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 3.52145E-05, A6= 9.19306E-07, A8=-4.75489E-08
A10= 6.62628E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.00000E-04, A6=-7.26102E-06, A8= 1.52788E-07
A10= 4.07714E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 1.01829E-04, A6=-6.25821E-06, A8= 8.90426E-08
A10= 8.25375E-10, A12= 0.00000E+00, A14= 0.00000E+00
第17面
K= 0.00000E+00, A4=-5.80273E-05, A6= 1.02178E-06, A8=-1.20401E-08
A10= 1.38220E-10, A12=-1.43190E-12, A14= 4.64590E-15
第18面
K= 0.00000E+00, A4=-6.26700E-05, A6= 5.15668E-07, A8=-2.52254E-09
A10= 6.78134E-11, A12=-1.19011E-12, A14= 4.17696E-15
表 １５（無限遠合焦状態での各種データ）
ズーム比 2.79713
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4900 24.2340 40.5305
Ｆナンバー 3.64026 5.61666 5.82410
画角 40.3510 24.4581 14.8742
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 67.5692 59.5906 60.8192
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 21.4345 8.2733 0.6000
d14 2.0157 6.2285 12.6194
d16 5.7087 6.6780 9.1882
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.26575
2 7 14.96989
3 15 -15.19671
4 17 29.42241
ズーム比 2.79713
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4900 24.2340 40.5305
Ｆナンバー 3.64026 5.61666 5.82410
画角 40.3510 24.4581 14.8742
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 67.5692 59.5906 60.8192
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 21.4345 8.2733 0.6000
d14 2.0157 6.2285 12.6194
d16 5.7087 6.6780 9.1882
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.26575
2 7 14.96989
3 15 -15.19671
4 17 29.42241
表 １６（近接物体合焦状態での各種データ）
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 21.4345 8.2733 0.6000
d14 2.2737 6.9400 14.4985
d16 5.4507 5.9665 7.3091
広角 中間 望遠
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
ＢＦ 14.1990 14.1990 14.1990
d6 21.4345 8.2733 0.6000
d14 2.2737 6.9400 14.4985
d16 5.4507 5.9665 7.3091
以下の表１７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 １７（条件の対応値）
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。
また本発明に係るズームレンズ系は、本発明に係る交換レンズ装置の中でも、デジタルビデオカメラシステムに備えられる、ズームレンズ系をモータにより駆動する電動ズーム機能を搭載した交換レンズ装置に適用することが可能である。
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
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
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
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４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
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 (6)
- 物体側から像側へと順に、負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、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第４レンズ群が像面に対して固定されており、
以下の条件（１）を満足する、ズームレンズ系：
０．８＜｜ｆ1／ｆW｜＜１．４ ・・・（１）
ここで、
ｆ1：第１レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 以下の条件（２）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
０．３０＜ｄ1／ｆW＜０．８５ ・・・（２）
ここで、
ｄ1：第１レンズ群の光軸上での厚み、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 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：
０．７＜ｆ2／ｆW＜１．２ ・・・（３）
ここで、
ｆ2：第２レンズ群の合成焦点距離、
ｆW：広角端での全系の焦点距離
である。 - 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３レンズ群が光軸に沿って移動する、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 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。 - 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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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2010286702A JP2012133230A (ja) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム |
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|---|---|
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-
2010
- 2010-12-22 JP JP2010286702A patent/JP2012133230A/ja active Pending
-
2011
- 2011-12-22 US US13/334,075 patent/US8743471B2/en active Active
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