JP2013167749A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高ズーム比でかつ全ズーム範囲及び物体距離全般にわたり高い光学性能が容易に得られる小型のズームレンズを得ること。
【解決手段】最も像面側に正の屈折力の第レンズ群Ｌｒと、該第レンズ群Ｌｒの物体側に正の屈折力の第レンズ群Ｌｆを有し、ズーミングに際し、前記第レンズ群Ｌｒと前記第レンズ群Ｌｆの間隔が変化するズームレンズにおいて、フォーカシングに際して前記第レンズ群Ｌｆは移動し、前記第レンズ群Ｌｒは最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットを有すること。
【選択図】 図１
【解決手段】最も像面側に正の屈折力の第レンズ群Ｌｒと、該第レンズ群Ｌｒの物体側に正の屈折力の第レンズ群Ｌｆを有し、ズーミングに際し、前記第レンズ群Ｌｒと前記第レンズ群Ｌｆの間隔が変化するズームレンズにおいて、フォーカシングに際して前記第レンズ群Ｌｆは移動し、前記第レンズ群Ｌｒは最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットを有すること。
【選択図】 図１
Description
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特に一眼レフカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等に好適に用いられるものである。
従来、ズームレンズのフォーカシング方法として、物体側の第１レンズ群を移動させる、所謂前玉フォーカス式や、第２レンズ群以降のレンズ群を移動させる、所謂インナーフォーカス式、リアフォーカス式等が知られている。
一般にインナーフォーカス式やリアフォーカス式のズームレンズは、前玉フォーカス式のズームレンズに比べて、第１レンズ群の光線有効径が小さくなるので、レンズ系全体の小型化が図れるという利点を有している。また、比較的、小型軽量のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うため、特にオートフォーカス機能を有するカメラにおいては迅速なフォーカシングが容易になるといった特徴も有している。
従来より、光学系全体が小型でかつ高ズーム比が容易なズームレンズとして最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置した所謂ポジティブリードタイプのズームレンズが知られている。そして、ポジティブリードタイプでインナーフォーカス式を用いたズームレンズが知られている。
例えば物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群と正の屈折力の第４レンズ群とを有し、各レンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍を行ったズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
特許文献１ではズーミングに際して第２、第３レンズ群を移動させ、フォーカシングに際して第３レンズ群を移動させたズームレンズを開示している。また特許文献２ではズーミングに際して第２、第３レンズ群を移動させ、フォーカシングに際して第３レンズ群を移動させ、防振に際して第４レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させたズームレンズを開示している。
インナーフォーカス式は、外径が大きく高重量の第１レンズ群を移動させてフォーカシングを行う前玉フォーカス式に対して、光線有効径が小さくなる小型軽量のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うことで、レンズ系全体の小型化が容易である。また、比較的、小型軽量のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うため、特にオートフォーカス機能を有するカメラにおいては迅速なフォーカシングが容易になるといった特徴も有している。
しかしながら、インナーフォーカス式は前玉フォーカス式に比べて、フォーカシング時の収差変動が大きくなり、特に近距離物体に合焦させたとき、諸収差、特に球面収差が大きくなる傾向がある。
ポジティブリードタイプでインナーフォーカス式を用いるズームレンズにおいては、高ズーム比とレンズ系全系の小型化を図りつつ、フォーカシングに際して収差変動が少なく、物体距離全般にわたり良好な光学性能を得ることが重要な課題となっている。この課題を解決するためには、各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして各レンズ群のズーミングに伴う移動条件を適切に設定することが重要となる。
特にフォーカシング用のレンズ群及びフォーカシング用のレンズ群よりも像側のレンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要となってくる。これらの構成を適切に設定しないと、高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲及び物体距離全般にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得るのが大変困難になってくる。
本発明は、高ズーム比でかつ全ズーム範囲及び物体距離全般にわたり高い光学性能が容易に得られる小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、最も像面側に正の屈折力のレンズ群Ｌｒと、レンズ群Ｌｒの物体側に正の屈折力のレンズ群Ｌｆを有し、ズーミングに際し、レンズ群Ｌｒとレンズ群Ｌｆの間隔が変化するズームレンズにおいて、フォーカシングに際してレンズ群Ｌｆは移動し、レンズ群Ｌｒは最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットを有することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比でかつ全ズーム範囲及び物体距離全般にわたり高い光学性能が容易に得られる小型のズームレンズが得られる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、最も像面側に正の屈折力のレンズ群Ｌｒと、レンズ群Ｌｒの物体側に正の屈折力のレンズ群Ｌｆを有している。そしてズーミングに際し、レンズ群Ｌｒとレンズ群Ｌｆの間隔が変化する。フォーカシングに際してレンズ群Ｌｆは移動する。レンズ群Ｌｒは最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットを有している。ここでレンズユニットとは単一レンズ又は複数のレンズを接合した接合レンズを含む。
この他、本発明のズームレンズとしては、レンズ群Ｌｆの物体側に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群を有している。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群は像側へ、レンズ群Ｌｆは像側へ凸状の軌跡で移動する。
この他の本発明のズームレンズとしては、レンズ群Ｌｆの物体側に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有している。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群と第３レンズ群は互いに異なった軌跡で像側へ、レンズ群Ｌｆは像側へ凸状の軌跡で移動する。
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１のズームレンズの広角端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１のズームレンズの望遠端（長焦点距離端）において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。
図４は本発明の実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２のズームレンズの望遠端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。
図７は本発明の実施例３のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３のズームレンズの望遠端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。
図１０は本発明の実施例４のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４のズームレンズの望遠端において無限遠物体と近距離物体（２．０ｍ）に合焦させたときの縦収差図である。
図１３は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
図１、図４、図７のレンズ断面図においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群（レンズ群Ｌｆ）、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群（レンズ群Ｌｒ）である。第４レンズ群Ｌ４は最も像側に配置されたレンズ群Ｌｒに相当する。第３レンズ群Ｌ３はレンズ群Ｌｒの物体側に配置され、フォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｆに相当する。
図１０のレンズ断面図においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群（レンズ群Ｌｆ）、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群（レンズ群Ｌｒ）である。第５レンズ群Ｌ５は最も像側に配置されたレンズ群Ｌｒに相当する。第４レンズ群Ｌ４はレンズ群Ｌｒの物体側に配置され、フォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｆに相当する。
ここで、屈折力とは光学的パワーのことであり、焦点距離の逆数である。ＩＳは、レンズ群Ｌｒを構成する一部のレンズ群であり、光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動して、光軸と垂直方向に投影画像を移動させてズームレンズ全体が振動したときの像ぶれを補正する防振用のレンズ群である。
ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
収差図においてｄ，ｇは各々ｄ線，ｇ線である。ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は各レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。図１、図４、図７の実施例１、２、３では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第２レンズ群L２は第１レンズ群L１との間隔を大にしつつ像側へ移動している。第３レンズ群L３は第２レンズ群L２との間隔を小にしつつ像側に凸状の軌跡で移動している。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は不動である。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第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。
図１０の実施例４では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔を大にしつつ像側へ移動している。第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ２との間隔を大にしつつ像側へ移動している。第４レンズ群Ｌ４は第３レンズ群Ｌ３との間隔を小にしつつ物体側に凸状の軌跡で移動している。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第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動している。
以上のように各実施例ではフォーカシングを最も像側に配置した正の屈折力のレンズ群Ｌｒの物体側に配置した正の屈折力のレンズ群Ｌｆで行っている。
次に、各実施例の特徴について説明する。各実施例のズームレンズは、最も像面側に正の屈折力のレンズ群Ｌｒと、レンズ群Ｌｒの物体側に正の屈折力のレンズ群Ｌｆを有している。そしてレンズ群Ｌｆによってフォーカシングを行っている。そしてレンズ群Ｌｒは最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットＲｎを有している。
各実施例においては、小型軽量のレンズ群Ｌｆを光軸方向に移動させてフォーカシングを行っている。この方式ではレンズ群Ｌｆの移動によって収差変動、特に球面収差の変動が大きく、結像性能が劣化する場合がある。
その主たる原因は、フォーカスレンズ群である正の屈折力のレンズ群Ｌｆで負の球面収差が多く発生してくることにある。各実施例ではフォーカシングに際して被写体が近距離になるにつれて、フォーカスレンズ群を像側に移動している。この場合はフォーカスレンズ群中への軸上光線の入射光の入射高さが低くなるので負の球面収差の発生が少なくなり、レンズ全系として球面収差が補正過剰となる。このときのフォーカスレンズ群で発生する球面収差を小さくする際に、ただ単に球面収差の変動幅を小さく抑えてもレンズ全系の収差のバランスが悪化してくる。
そこで各実施例では、フォーカスレンズ群であるレンズ群Ｌｆの像側に配置したレンズ群Ｌｒの最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットＲｎを配置している。メニスカス形状の負レンズユニットＲｎによって高次の球面収差を発生させ、収差補正のバランスを良好にし、全系の球面収差を良好に補正している。これによって、インナーフォーカス方式を採用したときの収差変動を軽減し、フォーカシングに際しての収差変動が少なく、且つレンズ全系の収差補正を良好に補正している。
各実施例においては、好ましくは次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。メニスカス形状の負レンズユニットＲｎの焦点距離をｆＲｎとする。メニスカス形状の負レンズユニットＲｎの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｎｆ、Ｒｎｒとする。レンズ群Ｌｆの焦点距離をｆＬｆとする。レンズ群Ｌｒの焦点距離をｆＬｒとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。
このとき、以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
−１．５＜ｆＲｎ／ｆｔ＜−０．５ ・・・（１）
−８．０＜（Ｒｎｆ＋Ｒｎｒ）／（Ｒｎｆ−Ｒｎｒ）＜−２．０ ・・・（２）
０．１＜ｆＬｆ／ｆｔ＜０．６ ・・・（３）
０．３５＜ｆＬｒ／ｆｔ＜０．７５ ・・・（４）
０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６ ・・・（５）
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
−８．０＜（Ｒｎｆ＋Ｒｎｒ）／（Ｒｎｆ−Ｒｎｒ）＜−２．０ ・・・（２）
０．１＜ｆＬｆ／ｆｔ＜０．６ ・・・（３）
０．３５＜ｆＬｒ／ｆｔ＜０．７５ ・・・（４）
０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６ ・・・（５）
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（１）はレンズ群Ｌｒ中のメニスカス形状の負レンズユニットＲｎの焦点距離を規定している。メニスカス形状の負レンズユニットＲｎを負の屈折力とすることで、フォーカスレンズ群であるレンズ群Ｌｆの正の屈折力を強くすることが出来る。この結果、フォーカシングの際のレンズ群Ｌｆの移動量を低減し、迅速なフォーカシングを容易にしている。
条件式（１）の上限値を超えると、メニスカス形状の負レンズユニットＲｎから高次の球面収差が多く発生し、レンズ全系での球面収差のバランスが悪化してくる。条件式（１）の下限値を超えると、フォーカスレンズ群であるレンズ群Ｌｆの正の屈折力を強くすることが困難となる。この結果、フォーカシングに際してのレンズ群Ｌｆの移動量が大きくなり、光学系全系の小型化と、迅速なフォーカシングが難しくなる。
前述のように、本発明のズームレンズでは、メニスカス形状の負レンズユニットＲｎによって高次の球面収差を発生させ、全系の球面収差をバランス良く補正している。
条件式（２）の上限値を超えると、レンズ全系の球面収差が補正不足となる。逆に条件式（２）の下限値を超えると、レンズ全系の球面収差が補正過剰となる。
条件式（３）はフォーカスレンズ群であるレンズ群Ｌｆの焦点距離を規定している。条件式（３）の上限値を超えると、フォーカシングに際してのレンズ群Ｌｆの移動量が大きくなり、光学系全系の小型化が難しくなる。条件式（３）の下限値を超えると、フォーカシングに際して球面収差の変動が大きくなってくる。また、全ズーム範囲において非点収差の補正が困難になる。
条件式（４）は最も像側に配置されるレンズ群Ｌｒの焦点距離を規定している。条件式（４）の上限値を超えると結像レンズ群であるレンズ群Ｌｒの屈折力が弱くなりすぎ、光学系全系の小型化が難しくなる。また下限値を超えると望遠端において球面収差の補正が困難になる。又、バックフォーカスの確保が困難となる。
条件式（５）はズーミングに際して不動の第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定している。条件式（５）の上限値を超えるとテレフォトタイプのパワー配置とするのが難しくなり、レンズ全長が増大するとともに、望遠端のＦナンバーを明るくすることが困難となる。また下限値を超えると望遠端において球面収差の補正が困難になる。更に好ましくは条件式（１）乃至（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−１．３＜ｆＲｎ／ｆｔ＜−０．６０ ・・・（１ａ）
−０．７０＜（Ｒｎｆ＋Ｒｎｒ）／（Ｒｎｆ−Ｒｎｒ）＜−２．５・・・（２ａ）
０．１５＜ｆＬｆ／ｆｔ＜０．５５ ・・・（３ａ）
０．４０＜ｆＬｒ／ｆｔ＜０．７０ ・・・（４ａ）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５５ ・・・（５ａ）
以上のように各実施例によれば、小型軽量のフォーカスレンズ群を有し、全ズーム範囲及び物体距離全般にわたって高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
−０．７０＜（Ｒｎｆ＋Ｒｎｒ）／（Ｒｎｆ−Ｒｎｒ）＜−２．５・・・（２ａ）
０．１５＜ｆＬｆ／ｆｔ＜０．５５ ・・・（３ａ）
０．４０＜ｆＬｒ／ｆｔ＜０．７０ ・・・（４ａ）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５５ ・・・（５ａ）
以上のように各実施例によれば、小型軽量のフォーカスレンズ群を有し、全ズーム範囲及び物体距離全般にわたって高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
各実施例において、レンズ群Ｌｒはメニスカス形状の負レンズユニットＲｎの像側に２以上の正レンズと１以上の負レンズを有するのが良い。これによれば全ズーム範囲にわたり諸収差の補正が容易になる。レンズ群Ｌｒは光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して撮影画像を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ群ＩＳを有するのが良い。このときレンズ群ＩＳを正レンズと負レンズを有するように構成するのが良い。これによれば防振の際の偏心収差の発生を少なくしつつ、光学性能を良好に維持するのが容易となる。
以下に、実施例１〜乃至４に各々対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバーである。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
[数値実施例１]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 304.523 8.18 1.48749 70.2
2 -995.270 0.30
3 299.608 3.55 1.80610 33.3
4 127.056 0.11
5 127.916 12.01 1.43387 95.1
6 3689.033 0.60
7 121.187 11.07 1.49700 81.5
8 940.122 (可変)
9 156.683 6.55 1.90366 31.3
10 -99.068 2.30 1.69680 55.5
11 80.494 3.13
12 484.750 2.10 1.69680 55.5
13 50.530 5.44 1.90366 31.3
14 296.439 2.13
15 -162.586 2.00 1.83481 42.7
16 90.078 5.16
17 -74.594 1.95 1.83481 42.7
18 1002.741 (可変)
19 -1011.591 4.17 1.49700 81.5
20 -102.784 0.15
21 166.682 4.46 1.49700 81.5
22 -252.883 0.15
23 82.478 2.20 1.90366 31.3
24 53.249 6.69 1.49700 81.5
25 1002.511 (可変)
26 -66.142 2.00 1.76182 26.5
27 -97.821 17.76
28 100.873 5.95 1.59282 68.6
29 -129.007 4.26
30(絞り) ∞ 22.22
31 139.482 3.17 1.80610 33.3
32 -139.482 1.55 1.51633 64.1
33 58.064 3.26
34 -132.762 1.50 1.65160 58.5
35 71.537 3.70
36 81.433 4.06 1.62299 58.2
37 -120.683 0.15
38 171.142 3.06 1.62299 58.2
39 -122.747 1.10
40 -65.336 1.60 1.80610 33.3
41 425.477 46.14
42 66.116 7.38 1.57501 41.5
43 -109.030 2.00 1.88300 40.8
44 374.168 67.61
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 298.89 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.14 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 389.92 389.92 389.92
BF 67.61 67.61 67.61
d 8 43.16 66.96 78.16
d18 25.58 14.05 3.10
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ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
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単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
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44 374.168 67.61
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 298.89 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.14 3.18
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レンズ全長 389.92 389.92 389.92
BF 67.61 67.61 67.61
d 8 43.16 66.96 78.16
d18 25.58 14.05 3.10
d25 38.30 26.03 25.79
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 191.93
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[数値実施例２]
単位 mm
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43 -397.505 67.3
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 294.31 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.20 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 392.00 392.00 392.00
BF 67.3 67.3 67.3
d 8 48.66 71.41 83.66
d18 24.19 13.37 1.97
d23 37.67 25.75 24.90
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 199.38
2 9 -41.70
3 19 85.59
4 24 176.45
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 247.326 8.80 1.48749 70.2
2 -1567.532 0.30
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4 134.269 0.11
5 135.763 11.29 1.43387 95.1
6 ∞ 0.60
7 129.230 9.92 1.49700 81.5
8 717.102 (可変)
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11 75.596 3.65
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16 82.382 5.54
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27 78.698 7.24 1.59282 68.6
28 -153.527 10.65
29(絞り) ∞ 19.38
30 313.357 2.73 1.80610 33.3
31 -110.907 1.55 1.51633 64.1
32 73.513 2.83
33 -126.007 1.50 1.65160 58.5
34 76.373 4.13
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39 -61.636 1.60 1.80610 33.3
40 241.972 55.75
41 82.944 6.82 1.58144 40.8
42 -106.718 2.00 1.88300 40.8
43 -397.505 67.3
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 294.31 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.20 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 392.00 392.00 392.00
BF 67.3 67.3 67.3
d 8 48.66 71.41 83.66
d18 24.19 13.37 1.97
d23 37.67 25.75 24.90
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 199.38
2 9 -41.70
3 19 85.59
4 24 176.45
[数値実施例３]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
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20(絞り) ∞ 0.34
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35 537.134 72.36
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.69
広角 中間 望遠
焦点距離 72.00 133.08 193.99
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 16.72 9.23 6.36
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 214.00 214.00 214.00
BF 72.36 72.36 72.36
d 7 2.37 21.02 27.92
d14 30.45 15.63 0.88
d17 14.23 10.39 18.25
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.55
2 8 -26.63
3 15 83.66
4 18 116.05
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 102.374 2.10 1.69895 30.1
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7 1046.674 (可変)
8 -518.786 1.20 1.80400 46.6
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14 3967.758 (可変)
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17 -95.386 (可変)
18 -37.947 1.50 1.72047 34.7
19 -53.052 1.00
20(絞り) ∞ 0.34
21 43.615 4.78 1.83481 42.7
22 -513.808 9.75
23 95.951 2.16 1.74950 35.3
24 19.018 6.21 1.49700 81.5
25 -409.870 2.00
26 184.404 3.09 1.84666 23.9
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28 84.028 0.97
29 -1400.736 1.30 1.71300 53.9
30 48.742 6.31
31 219.461 7.39 1.48749 70.2
32 -22.696 2.04 1.74950 35.3
33 -66.638 1.01
34 82.668 2.96 1.83400 37.2
35 537.134 72.36
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.69
広角 中間 望遠
焦点距離 72.00 133.08 193.99
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 16.72 9.23 6.36
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 214.00 214.00 214.00
BF 72.36 72.36 72.36
d 7 2.37 21.02 27.92
d14 30.45 15.63 0.88
d17 14.23 10.39 18.25
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.55
2 8 -26.63
3 15 83.66
4 18 116.05
[数値実施例４]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 306.910 7.87 1.48749 70.2
2 -1194.116 0.30
3 238.395 3.55 1.80610 33.3
4 112.398 0.75
5 119.342 11.19 1.43387 95.1
6 656.834 0.60
7 113.538 12.03 1.49700 81.5
8 1176.463 (可変)
9 328.086 5.48 1.90366 31.3
10 -94.381 2.30 1.69680 55.5
11 60.347 (可変)
12 72.820 2.10 1.69680 55.5
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14 111.939 2.01
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16 84.009 5.67
17 -67.335 1.95 1.83481 42.7
18 301.240 (可変)
19 1269.777 4.63 1.49700 81.5
20 -92.392 0.15
21 84.456 2.20 1.90366 31.3
22 54.991 7.74 1.49700 81.5
23 -300.790 (可変)
24 -56.172 2.00 1.76182 26.5
25 -80.018 0.20
26 73.308 8.99 1.59282 68.6
27 -148.746 11.02
28(絞り) ∞ 19.88
29 162.007 2.86 1.80610 33.3
30 -162.007 1.55 1.51633 64.1
31 58.638 3.21
32 -136.518 1.50 1.65160 58.5
33 74.304 4.93
34 101.244 5.71 1.62299 58.2
35 -50.783 0.92
36 -39.765 1.60 1.80610 33.3
37 -86.503 44.11
38 66.406 8.17 1.57501 41.5
39 -85.296 2.00 1.88300 40.8
40 901.007 (可変)
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 300.75 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.11 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 390.73 390.73 390.73
BF 71.26 71.26 71.26
d 8 48.26 70.15 80.31
d11 3.97 8.56 10.87
d18 27.12 15.66 5.25
d23 42.45 27.42 25.37
d40 71.26 71.26 71.26
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 196.73
2 9 -155.06
3 12 -65.36
4 19 93.10
5 24 182.74
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 306.910 7.87 1.48749 70.2
2 -1194.116 0.30
3 238.395 3.55 1.80610 33.3
4 112.398 0.75
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6 656.834 0.60
7 113.538 12.03 1.49700 81.5
8 1176.463 (可変)
9 328.086 5.48 1.90366 31.3
10 -94.381 2.30 1.69680 55.5
11 60.347 (可変)
12 72.820 2.10 1.69680 55.5
13 36.440 6.51 1.90366 31.3
14 111.939 2.01
15 5564.884 2.00 1.83481 42.7
16 84.009 5.67
17 -67.335 1.95 1.83481 42.7
18 301.240 (可変)
19 1269.777 4.63 1.49700 81.5
20 -92.392 0.15
21 84.456 2.20 1.90366 31.3
22 54.991 7.74 1.49700 81.5
23 -300.790 (可変)
24 -56.172 2.00 1.76182 26.5
25 -80.018 0.20
26 73.308 8.99 1.59282 68.6
27 -148.746 11.02
28(絞り) ∞ 19.88
29 162.007 2.86 1.80610 33.3
30 -162.007 1.55 1.51633 64.1
31 58.638 3.21
32 -136.518 1.50 1.65160 58.5
33 74.304 4.93
34 101.244 5.71 1.62299 58.2
35 -50.783 0.92
36 -39.765 1.60 1.80610 33.3
37 -86.503 44.11
38 66.406 8.17 1.57501 41.5
39 -85.296 2.00 1.88300 40.8
40 901.007 (可変)
像面 ∞
各種データ
ズーム比 1.90
広角 中間 望遠
焦点距離 205.00 300.75 389.98
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 6.02 4.11 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 390.73 390.73 390.73
BF 71.26 71.26 71.26
d 8 48.26 70.15 80.31
d11 3.97 8.56 10.87
d18 27.12 15.66 5.25
d23 42.45 27.42 25.37
d40 71.26 71.26 71.26
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 196.73
2 9 -155.06
3 12 -65.36
4 19 93.10
5 24 182.74
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた実施例を図１３を用いて説明する。図１３において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録する銀塩フィルムや被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を感光面１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は感光面記録手段１２に形成される結像して記録される。
このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Ｓｉｎｇｌｅ ｌｅｎｓ Ｒｅｆｌｅｘ）カメラにも同様に適用することができる。尚、本発明のズームレンズはビデオカメラにも同様に適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Ｌ１：第１レンズ群 Ｌ２：第２レンズ群 Ｌ３：第３レンズ群
Ｌ４：第４レンズ群 Ｌ５：第５レンズ群 ＩＳ：防振レンズ群 ＳＰ：開口絞り
Ｌ４：第４レンズ群 Ｌ５：第５レンズ群 ＩＳ：防振レンズ群 ＳＰ：開口絞り
Claims (11)
- 最も像面側に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｒと、該レンズ群Ｌｒの物体側に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｆを有し、ズーミングに際して、前記レンズ群Ｌｒと前記レンズ群Ｌｆの間隔が変化するズームレンズにおいて、フォーカシングに際して前記レンズ群Ｌｆは移動し、前記レンズ群Ｌｒは、最も物体側に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズユニットを有することを特徴とするズームレンズ。
- 前記レンズ群Ｌｆの物体側に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記レンズ群Ｌｆは像側へ凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
- 前記レンズ群Ｌｆの物体側に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は互いに異なった軌跡で像側へ移動し、前記レンズ群Ｌｆは像側へ凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
- 望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記メニスカス形状の負レンズユニットの焦点距離をｆＲｎとするとき、
−１．５＜ｆＲｎ／ｆｔ＜−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項のズームレンズ。 - 前記メニスカス形状の負レンズユニットの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｎｆ、Ｒｎｒとするとき、
−８．０＜（Ｒｎｆ＋Ｒｎｒ）／（Ｒｎｆ−Ｒｎｒ）＜−２．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。 - 望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記レンズ群Ｌｆの焦点距離をｆＬｆとするとき、
０．１＜ｆＬｆ／ｆｔ＜０．６
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。 - 前記レンズ群Ｌｒは、前記メニスカス形状の負レンズユニットの像側に２以上の正レンズと１以上の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
- 前記レンズ群Ｌｒは、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して撮影画像を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ群ＩＳを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
- 前記レンズ群Ｌｒの焦点距離をｆＬｒ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．３５＜ｆＬｒ／ｆｔ＜０．７５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズ。 - 前記レンズ群Ｌｆの物体側に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群を有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．３＜ｆ１／ｆｔ＜０．６
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項のズームレンズ。 - 請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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