JP2012226042A5 - - Google Patents

Description

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞りを含む正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、
ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、フォーカシングに際して前記第３レンズ群が移動するズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、２以上の正レンズと１以上の負レンズを有し、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端及び望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、広角端及び望遠端におけるＦナンバーを各々Ｆｎｏｗ、Ｆｎｏｔ、望遠端における最終レンズ面から像面までの空気換算距離をＢＦｔとするとき、
０．２０＜Ｆｎｏｗ＊ｆｗ／ｆ３＜０．４３
０．４＜ＢＦｔ＊Ｆｎｏｔ／ｆｔ＜０．９
なる条件式を満足することを特徴としている。

各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡で略往復移動する。又、第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は像側に単調に移動又は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。このとき広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が大きくなるようにしてズーミングを行っている。即ち、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。各実施例のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１又は第１、第３レンズ群Ｌ１、Ｌ３の往復移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。

第１レンズ群Ｌ１を負の屈折力として負の屈折力先行型の屈折力配置とすることで広画角化と前玉有効径の小型化を図るとともに必要な長さのバックフォーカスを確保している。また第３レンズ群Ｌ３を正の屈折力として射出瞳を像面から十分に遠ざけ、固体撮像素子に入射する光束の入射角度（光線入射角度）を緩めている。これにより固体撮像素子上でおこるシェーディングを低減している。なお、光線入射角度とは、主光線が像面に入射する角度の中で、全ズーム域で最大の角度を表す。

このとき、
０．２０＜Ｆｎｏｗ＊ｆｗ／ｆ３＜０．４３ ・・・（１）
０．４＜ＢＦｔ＊Ｆｎｏｔ／ｆｔ＜０．９ ・・・（２）
なる条件式を満足している。

条件式（１）は、第３レンズ群Ｌ３でフォーカシングするのに好ましい第３レンズ群Ｌ３のパワー範囲を規定している。条件式（１）の下限を下回ると第３レンズ群Ｌ３のパワーが小さくなり、フォーカシングに際して繰り出し量が増大しすぎるために好ましくない。また上限値を上回ると第３レンズ群Ｌ３のパワーが大きくなりすぎ、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２のパワーが小さくなってズーミングに際しての第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の移動量が増大してくるので好ましくない。

第２レンズ群Ｌ２の物体側から数えて第１番目の第１正レンズ（最も物体側に配置された正レンズ）の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ｂとする。第２番目の第２正レンズ（第１正レンズの像側に隣り合う位置に配置された正レンズ）の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２２ａとする。第１正レンズと、第２正レンズの焦点距離を各々ｆ２１、ｆ２２とする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。このとき、
−２．０＜（Ｒ２２ａ＋Ｒ２１ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２１ｂ）＜０．０・・・（３）
１．７＜ｆ２１／ｆ２２＜４．０ ・・・（４）
−１．６＜Ｆｎｏｗ＊ｆｗ／ｆ１＜−０．５ ・・・（５）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

本実施例は広角端のＦナンバーＦｎｏが１．８、望遠端のＦナンバーＦｎｏが３．３と大口径としている。第３レンズ群Ｌ３のパワーを適切に配置することで像面への光線入射角度を低減している。尚、広角端における負の歪曲収差を電子的な画像処理で補正しても良い。

次に本発明の各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12，A14を各々非球面係数としたとき

Claims (8)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞りを含む正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、
   ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、フォーカシングに際して前記第３レンズ群が移動するズームレンズであって、
   前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、２以上の正レンズと１以上の負レンズを有し、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端及び望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、広角端及び望遠端におけるＦナンバーを各々Ｆｎｏｗ、Ｆｎｏｔ、望遠端における最終レンズ面から像面までの空気換算距離をＢＦｔとするとき、
   ０．２０＜Ｆｎｏｗ＊ｆｗ／ｆ３＜０．４３
   ０．４＜ＢＦｔ＊Ｆｎｏｔ／ｆｔ＜０．９
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群の最も物体側に配置された正レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ｂ、該正レンズの像側に隣り合う位置に配置された正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２２ａとするとき、
   −２．０＜（Ｒ２２ａ＋Ｒ２１ｂ）／（Ｒ２２ａ−Ｒ２１ｂ）＜０．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第２レンズ群の最も物体側に配置された正レンズと、該正レンズの像側に隣り合う位置に配置された正レンズの焦点距離を各々ｆ２１、ｆ２２とするとき、
   １．７＜ｆ２１／ｆ２２＜４．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   −１．６＜Ｆｎｏｗ＊ｆｗ／ｆ１＜−０．５
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群は１つの正レンズ又は正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記開口絞りは前記第２レンズ群のレンズ間に配置されており、第２レンズ群において前記開口絞りの像側に配置されているレンズの合成屈折力は正であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が大きくなるように前記第１、第２、第３レンズ群が移動し、前記第３レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。