JP2013235093A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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純一 大元
Takeshi Wada
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Abstract

【課題】 広画角、高ズーム比で良好なる画像を容易に得ることができ、しかもカメラに適用したとき沈胴収納時のカメラの厚みを薄くすることができるズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群から構成される前群、1以上のレンズ群を有する中間群、光路を折り曲げる反射手段、1以上のレンズ群を有する後群からなり、ズーミングに際して第1レンズ群と第2レンズ群と後群を構成する1以上のレンズ群が移動するズームレンズであって、ズームレンズの沈胴収納に際して、反射手段は後群の光軸方向に移動し、中間群は前群の光軸方向とは異なる方向に移動し、前群は前記反射手段の移動によって生じた空間に前群の少なくとも一部が位置するように、前群の光軸方向に移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおける第1レンズ群の移動量M1、第2レンズ群の移動量M2を各々適切に設定すること。
【選択図】 図1

Description

本発明はデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に好適な小型で高ズーム比のズームレンズに関する。特に非撮影時に撮影装置全体の小型化が容易な携帯性に優れたズームレンズに関する。
最近、撮像装置に用いられる撮影光学系は、広画角、高ズーム比で、全体が小型であることが求められており、特にカメラに適用したときカメラの厚みを薄くできるズームレンズであることが求められている。カメラの小型化とズームレンズの広画角化、高ズーム比化を図るため、非撮影時に各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔まで縮小してカメラ筐体内に収納する、所謂沈胴式のズームレンズが知られている。またカメラの厚みを薄くするために、撮影光学系の光軸を90°折り曲げる反射部材を光路中に配置した、所謂屈曲式のズームレンズが知られている。
また沈胴式と屈曲式の両方式を複合した方式として非撮影時には反射部材が移動し反射部材が移動することによって生じた空間に反射部材の物体側に位置するレンズ群を沈胴収納するようにした所謂屈曲沈胴式のズームレンズが知られている(特許文献1乃至3)。
特許文献1では物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負、正の屈折力の第1乃至第6レンズ群からなり、第3レンズ群に光路を略90度に折り曲げる反射ミラーよりなる反射部材を配したズーム比10程度のズームレンズを開示している。特許文献1では非撮影時に反射部材を折り畳み、第1、第2レンズ群を沈胴させている。
特許文献2では、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、開口絞りと、光路変換面を有する正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群を有するズームレンズを開示している。特許文献3では、非撮影時でレンズ収納時に第2レンズ群を第1レンズ群の光軸とは異なる方向に退避させる構成の撮像装置を開示している。
特開2008−102398号公報 特開2002−169088号公報 特開2009−122640号公報
撮影光学系の光路を折り曲げる反射部材を備えると共に沈胴式を利用したズームレンズであれば高ズーム比化が容易で、またカメラに適用したときカメラの厚みを薄くすることが容易になる。しかしながら、これらの効果を得るためにはズームレンズのレンズ構成を適切に設定し、かつ反射部材の光路中の配置、そして沈胴収納時の各部材の沈胴方法等を適切に設定することが重要になってくる。
例えば、レンズ群の数、各レンズ群の屈折力配置、ズーミングの際の各レンズ群の移動条件等のレンズ構成や沈胴収納時の各部材の配置等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が適切でないと、上記の効果を得ることが難しい。
特許文献1では、反射部材より物体側の第1レンズ群と第2レンズ群の変倍分担を強くしている。そしてズーミングに際しての第2レンズ群の移動量に比して第1レンズ群の移動量を少なくしている。この構成のまま、ズームレンズの広画角化を図ろうとすると、広角端において前玉が開口絞りの位置より遠くに配置されることとなり、広画角化に伴って前玉有効径が増大してくる。一方、第2レンズ群の移動量を小さくしようとすると、第2レンズ群の屈折力をより強くしなければならなくなり、広画角化・高ズーム比化に伴って像面彎曲が増大し、この補正が困難となる。
特許文献2ではズーミングに際して第1レンズ群を不動としている。この構成のまま、ズームレンズの広画角化、高ズーム比化を図ろうとすると、広角端において前玉が開口絞りの位置より遠くに配置されることとなり、広画角化に伴って前玉有効径が増大してくる。一方、第2レンズ群の移動量を小さくしようとすると、第2レンズ群の屈折力をより強くしなければならなくなり、広画角化に伴って像面彎曲が増大し、この補正が困難となる。
特許文献3では、沈胴収納時に第2レンズ群を第1レンズ群と異なる方向に退避させて沈胴収納時のカメラの厚みを薄くしている。しかしながら、第2レンズ群は開口絞りから遠い位置に配置されるため有効径が大きい。有効径が大きいレンズ群を沈胴収納時に前群の光軸とは違う方向に退避した場合、カメラの厚み方向に関しては薄くすることができる。しかしながら、第2レンズ群を収納するための大きな空間が必要となるため、光軸方向から見たときの前群の面積が大きくなり、結果的にカメラが大型化してくる。
本発明は、広画角、高ズーム比で良好なる画像を容易に得ることができ、しかもカメラに適用したとき沈胴収納時のカメラの厚みを薄くすることができるズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群から構成される前群、1以上のレンズ群を有する中間群、光路を折り曲げる反射手段、1以上のレンズ群を有する後群からなり、ズーミングに際して前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記後群を構成する1以上のレンズ群が移動するズームレンズであって、前記ズームレンズの沈胴収納に際して、前記反射手段は前記後群の光軸方向に移動し、前記中間群は前記前群の光軸方向とは異なる方向に移動し、前記前群は前記反射手段の移動によって生じた空間に前記前群の少なくとも一部が位置するように、前記前群の光軸方向に移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第1レンズ群の移動量をM1、前記第2レンズ群の移動量をM2とするとき、
1.5<M1/M2<20.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、広画角、高ズーム比で良好なる画像を容易に得ることができ、しかもカメラに適用したとき沈胴収納時のカメラの厚みを薄くすることができるズームレンズが得られる。
本発明の実施例1の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例1の(A)は広角端、(B)は中間のズーム位置、(C)は望遠端における収差図 本発明の実施例2の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例2の(A)は広角端、(B)は中間のズーム位置、(C)は望遠端における収差図 本発明の実施例3の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例3の(A)は広角端、(B)は中間のズーム位置、(C)は望遠端における収差図 本発明の実施例4の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例4の(A)は広角端、(B)は中間のズーム位置、(C)は望遠端における収差図 本発明の実施例5の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例5の(A)は広角端、(B)は中間のズーム位置、(C)は望遠端における収差図 本発明の実施例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例1のズームレンズの沈胴状態のレンズ断面図 本発明の撮影時と沈胴状態のときの機構図 本発明の撮影時と沈胴状態のときの機構図 本発明の撮影時と沈胴状態のときの機構図 本発明の撮像装置の要部概略図
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説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群から構成される前群を有する。更に1以上のレンズ群を有する中間群、光路を折り曲げる全反射プリズムや反射ミラー等の反射手段、1以上のレンズ群を有する後群を有する。
ズーミングに際して第1レンズ群と第2レンズ群と後群を構成する1以上のレンズ群が移動する。ズームレンズの沈胴収納に際して後群は後群の光軸方向であって像側へ移動する。反射手段は後群の光軸方向であって像側へ移動する。中間群は前群の光軸方向とは異なる方向に移動し、前群は反射手段の移動によって生じた空間に前群の少なくとも一部が位置するように、前群の光軸方向に移動する。
図1は本発明の実施例1のズームレンズの光路を展開したときの広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図である。図2(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端(長焦点距離端)における収差図である。実施例1はズーム比15.03、Fナンバー3.07〜6.18である。
図3は本発明の実施例2のズームレンズの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図4(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例2はズーム比15.03、Fナンバー3.07〜6.23である。
図5は本発明の実施例3のズームレンズの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図6(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例3はズーム比15.02、Fナンバー3.04〜6.18である。
図7は本発明の実施例4のズームレンズの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図8(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例4のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例4はズーム比15.03、Fナンバー3.07〜6.18である。
図9は本発明の実施例5のズームレンズの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図10(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例5のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例3はズーム比15.04、Fナンバー2.99〜6.18である。
図11は実施例1のズームレンズの広角端において反射部材で光軸を折り曲げた撮影状態の説明図である。図12(A)、(B)、(C)、(D)は本発明のズームレンズをカメラ本体に収納したときの収納状態(沈胴状態)(非撮影時)の説明図である。図13(A)、(B)は撮影時と収納状態のときの機構図である。図14(A)、(B)は撮影時と収納状態のときの機構図である。図15(A)、(B)は撮影時と収納状態のときの機構図である。図16は本発明のズームレンズを備えるデジタルカメラ(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撮像装置に用いられる撮影光学系であり、光路を展開した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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、光路を展開したレンズ断面図において、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。レンズ断面図において、LFは前群で正の屈折力の第1レンズ群L1と負の屈折力の第2レンズ群L2を有している。LMは第3レンズ群L3よりなる中間群である。URは反射手段、LRは1以上のレンズ群を有する後群である。
後群LRは実施例1、3乃至5は負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5、負の屈折力の第6レンズ群L6、正の屈折力の第7レンズ群L7よりなっている。実施例2は正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5、正の屈折力の第6レンズ群L6よりなっている。SPは絞り(開口絞り)である。
反射手段URはズームレンズの光軸を90度(90度±10度以内)折り曲げる反射面を含む反射プリズムや反射ミラー等からなっている。Gは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタ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センサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。
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。収差図において、FnoはFナンバー、ωは撮影半画角(度)である。球面収差図において実線はd線、2点鎖線はg線である。非点収差図において実線はd線のサジタル像面(ΔS)、点線はd線のメリディオナル像面(ΔM)である。倍率色収差はg線によって表している。各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、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。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の各図に基づいて詳細に説明する。初めに本発明のズームレンズの概略について説明する。本発明のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも前群LFを構成する2つのレンズ群を可動とし、反射手段URを不動としている。
ズーミングに際して不動の反射手段URを配置することにより、ズームレンズの光路を90度又は90度前後(90°±10°)折り曲げている。これにより、光学ユニットのカメラの厚み方向の長さを小さくすることが容易となり、高ズーム比の薄型のズームレンズを達成している。また、最も物体側に正の屈折力の第1レンズ群L1、その像側に負の屈折力の第2レンズ群L2を配置するとともに、ズーミングに際して少なくとも第1、第2レンズ群L1、L2を移動することで収差補正能力を高め、広画角化と高ズーム比化を達成している。
特に、ズーミングに際して第1レンズ群L1の移動量に比して、第2レンズ群L2の移動量が小さい構成としている。これにより、広角端において前玉(第1レンズ群L1)をより像側に配置することができる構成としている。前玉を開口絞りSPに近付けて配置すると画面周辺部の光線が前玉を通過する高さが低くなるため、広画角化に伴う前玉有効径の増大を抑制することができる。
一般に、ズームレンズにおいて広画角化・高ズーム比化した場合にはズーミング時の像面湾曲の変動が大きくなる。前群での軸外の主光線の経路を考えると、広角側ではレンズの周辺部を通過し、望遠側ではレンズの中心付近を通過する。一方、開口絞りSP付近よりも像側のレンズ群では、広角側でも望遠側でも軸外の主光線の通過経路があまり大きく変化しない。像面湾曲のズーミング時の変動を補正するためには広角側と望遠側で主光線の通過経路が大きく変化する位置で補正を行うのが効果的である。
そこで、各実施例では第2レンズ群L2と反射手段URとの間にズーミングに際して第2レンズ群L2とは異なる動きをする中間群を配置することで像面湾曲の変動を補正している。撮影状態から非撮影状態で収納状態(沈胴収納)へ移行する際は、反射手段URが後群LRの光軸方向で像側へ退避するとともに、反射手段URが退避することにより生じた空間に、第1レンズ群L1および第2レンズ群L2を沈胴収納する。
さらに、各実施例では中間群LMを前群LFの光軸とは異なる方向に退避させる。この構成により、カメラの沈胴時の厚みは第1レンズ群L1、第2レンズ群L2の厚さで略決まることとなりカメラの薄型化が容易になる。また、開口絞りSPに近い中間群LMは有効径が小さいため、退避させるための空間は小さくて十分となる。
図11、図12は本発明のズームレンズの実施例1を例として選択したときのズームレンズを有するデジタルスチルカメラの概略構成図である。図11は撮影状態であり、図12(A)、(B)、(C)、(D)は各々収納状態(沈胴状態)を表している。
図12(A)では、反射手段URと後群LRを後群の光軸方向であって像側へ退避して空間をあけている。そして、前群LF及び中間群LMをあいた空間に沈胴させている。前群LFは前群の光軸方向で像側へ退避させている。中間群LMは前群LFの光軸方向で像側へと及び後群LRの光軸方向で像側へと退避させている。中間群LMの光軸LMaは前群LFの光軸LFaと後群LRの光軸LRaから外れている。図12(B)は、沈胴収納時の状態を表しており、図12(C)は図12(B)を図中の矢印の方向から見た図である。
図12(B)、(C)では、反射手段URと後群LRを後群LRの光軸方向であって像側へ退避して空間をあけている。そして、前群LF及び中間群LMをあいた空間に沈胴させている。このとき、前群LFは前群LFの光軸方向で像側へ退避させて収納している。中間群LMは前群LFの光軸LFaとも後群LRの光軸LRaとも異なる方向に退避させている。
図12(D)では反射手段URと後群LRを後群LRの光軸LRa方向であって、像側へ退避して空間をあけている。そして、前群LF及び中間群LMをあいた空間に収納させている。このとき、前群LFは前群LFの光軸LFa方向で像側へ退避させて収納している。中間群LMは撮影状態の光軸を略90度(90度±10度)回転させてあいた空間に退避している。
図13(A)、(B)は図12(A)の構成を実現する機構の概略図を表している。図13(A)は撮影時の概略図、図13(B)は沈胴収納時の概略図である。沈胴収納時には図13(A)の状態より中間群LMを前群LFの光軸LFaと平行な中間群回転軸MPを中心として矢印LMbの方向へ回転させることで中間群LMを前群LFの光軸LFaとは異なる方向に退避させている。そして中間群LMを繰り下げている。
このとき中間群LMの光軸LMaは前群LFの光軸LFaと後群LRの光軸LRaから外れている。また中間群LMは中間群LMの光軸LMaが光軸LFaと光軸LRaで形成される平面外に位置している。図13(B)では、中間群LMを反射手段URの方向へ退避させることで空間を有効に利用してカメラの大きさを小さくしている。撮影時には図13(B)に示すように中間群回転軸MPを中心に中間群LMを矢印LMcの方向に回転させて前群LFの光軸LFaと中間群LMの光軸LMaを一致させ、中間群回転軸MPに沿って中間群LMを繰り出すことで所定の位置に中間群LMを配置する。
図14(A)、(B)は図12(B)、(C)の構成を実現する機構の概略図を表している。図14(A)は撮影時の概略図、図14(B)は沈胴収納時の概略図である。沈胴収納時には中間群LMを図14(A)の状態より前群LFの光軸LFaと平行な中間群回転軸MPを中心として回転させることで中間群LMを前群LFの光軸LFaとは異なる方向に退避させている。そして中間群LMを繰り下げている。このとき中間群LMの光軸LMaは前群LFの光軸LFaと後群LRの光軸LRaから外れている。
撮影時には図14(B)に示すように中間群回転軸MPを中心に中間群LMを矢印LMcの方向へ回転させて前群LFの光軸LFaと中間群LMの光軸LMaを一致させ、中間群回転軸MPに沿って中間群LMを繰り出すことで所定の位置に中間群LMを配置する。
図15(A)、(B)は図12(D)の構成を実現する機構の概略図を表している。図15(A)は撮影時の概略図、図15(B)は沈胴収納時の概略図である。沈胴収納時には図15(A)の状態より前群LFの光軸LFaと後群LRの光軸LRaに直交する中間群回転軸MPを中心として中間群LMを矢印LMbの方向へ回転させることで、中間群LMの光軸LMaと前群LFの光軸LFaが略垂直になるように配置している。撮影時には図15(B)に示すように中間群回転軸MPを中心に矢印LMcのように中間群LMを回転させて前群LFの光軸LFaと中間群LMの光軸LMaを一致させる。
図15(A)、(B)で示した機構は変倍時に中間群LMが不動の場合に適した構成である。図13では中間群LMは前群LFの光軸LFaと平行な中間群回転軸MPを中心に回転して前群LFの光軸及び後群LRの光軸LRaから外れた位置に配置される。中間群LMは中間群LMの光軸LMaが光軸LFaと光軸LRaで形成される平面外に位置するように回転している。
図14(B)では光軸LMaが光軸LFaと光軸LRaとで形成される平面内に位置するときもある。
図15(A)、(B)では中間群LMは前群LFの光軸LFaと後群LRの光軸LRaに直交する中間群回転軸MPを中心に回転する。このとき図15(B)に示すように中間群LMは中間群LMの光軸LMaが光軸LFaと光軸LRとで形成される平面内に位置するように回動する。
各実施例ではこのような、屈曲沈胴式のズームレンズを採用することで、カメラの更なる薄型化を実現している。
各実施例のズームレンズはいずれも、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1と、負の屈折力の第2レンズ群L2を有する前群LF、中間群LM、反射手段UR、1以上のレンズ群を含む後群LRを有している。そしてズーミングに際し、第1、第2レンズ群L1、L2と後群LRの1以上のレンズ群が移動する。ここで、反射手段URはズーミングに際して不動としている。そして広角端から望遠端へのズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量(絶対値)をM1、第2レンズ群L2の移動量(絶対値)をM2とする。
このとき、
1.5<M1/M2<20.0 …(1)
なる条件式を満足している。
条件式(1)は、ズーミングにおける第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の相対的な移動量の比に関し、第2レンズ群L2の移動量に対し、第1レンズ群L1の移動量が大きいことを規定した条件式である。第2レンズ群L2の移動量に対し、第1レンズ群L1の移動量が大きいレンズ構成としている。つまり、第1レンズ群L1が広角端から望遠端へのズーミングにかけて物体側に大きく移動するレンズ構成とすることで、広角端において前玉をより像側に配置し、広画角化による前玉有効径の増大を抑制している。
また、第2レンズ群L2をズーミングに際して可動とすることで、 収差補正の自由度を確保し高ズーム比化を容易にしている。それとともに、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の相対的移動量を分担し、望遠端における前玉有効径の増大を抑制している。
条件式(1)の下限を超えて、第1レンズ群L1の移動量に対して第2レンズ群L2の移動量が大きくなりすぎると、広角端において前玉(前群LF)をより物体側に配置する構成となる。このため、広画角化により前玉有効径が増大してしまう。一方、上限を超えて、第1レンズ群L1の移動量に対して第2レンズ群L2の移動量が小さくなりすぎると、第2レンズ群L2の移動による変倍効果が減少する。
つまり、第2レンズ群L2の屈折力が強まることとなり、第2レンズ群L2内の負レンズの枚数を増やす必要が生じ、第2レンズ群L2の群厚が増加することでカメラ厚が増加する。若しくは、第2レンズ群L2の群内の負レンズにより高屈折率高分散の材料を用いる必要が生じ、ペッツバール和が正の方向に傾くことで像面彎曲の補正が困難となる。さらに色収差の補正も困難となる。各実施例において、より好ましくは、条件式(1)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
1.6<M1/M2<18.0 …(1a)
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。後群LRはズーミングに際して移動するレンズ群LSpは開口絞りSPを有する。最も物体側のレンズ面である第1レンズ面から開口絞りSPまでの広角端における光軸上の距離をLSw、広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群LSpの移動量(絶対値)をMsとする。
第2レンズ群L2と中間群LMの合成系の広角端における撮影倍率をβ2Mw、第2レンズ群L2と中間群LMの合成系の望遠端における撮影倍率をβ2Mtとする。広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をftとし、
Z2M=β2Mt/β2Mw、Z=ft/fw
とおく。広角端におけるレンズ全長(第1レンズ面から像面までの距離)をOALwとする。
但し、最終レンズ面から像面までの間にガラスブロックがあるときはガラスブロックの長さは空気換算長とする。第1レンズ群L1のうちアッベ数が最も大きい材料よりなる正レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々νd1p、nd1pとする。このとき次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
0.20<(M2+Ms)/LSw<0.44 …(2)
0.3<Z2M/Z<0.6 …(3)
0.40<LSw/OALw<0.66 …(4)
60.0<νd1p<100.0 …(5)
1.40<nd1p<1.70 …(6)
次に各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(2)は、広角端における最も物体側のレンズ面から開口絞りSPまでの距離に対して、第2レンズ群L2と開口絞りSPを有するレンズ群LSpのズーミングに際しての移動量の和を規定した条件式である。条件式(2)を満足することにより、第2レンズ群L2とレンズ群LSpの間に光路折り曲げ用の反射手段URを配置しつつ、広角端において前玉をより開口絞りSPに近い位置に配置とすることができる。つまり、広角端において前玉をより開口絞りSPに近い位置に配置することで、広画角化による前玉有効径の増大を抑制している。
条件式(2)の下限を超えると、広角端において第1レンズ面から開口絞りSPまでの距離に比して第2レンズ群L2とレンズ群LSpの移動量の和が小さくなりすぎ、変倍レンズ群である第2レンズ群L2の移動量が減少してしまう。つまり、変倍のために第2レンズ群L2の屈折力が強まり、とくに広角端において像面彎曲が増大し、この補正が困難となる。
一方、上限を超えると、広角端において第1レンズ面から開口絞りSPまでの距離に比して第2レンズ群L2とレンズ群LSpの移動量の和が大きくなりすぎ、第2レンズ群L2とレンズ群LSpの間に光路折り曲げ用の反射手段URを配置することが困難となる。
条件式(3)は、第2レンズ群L2と中間群LMの変倍分担量を規定し、光路折り曲げ用の反射手段URより物体側のレンズ群と像側のレンズ群の変倍分担を規定した条件式である。条件式(3)の下限を超えると、第2レンズ群L2と中間群LMの変倍分担量が小さくなりすぎ、光路折り曲げ用の反射手段URより像側での変倍分担を強めるために、光路折り曲げ用の反射手段URより像側のレンズ系が大型化し、カメラの横幅が増大してしまう。
一方、上限を超えると、第2レンズ群L2と中間群LMの変倍分担量が大きくなりすぎ、第2レンズ群L2と中間群LMの屈折力が強まることで、広角端において像面彎曲が増大し、この補正が困難となる。
条件式(4)は、広角端における開口絞りSPの位置を規定した条件式である。条件式(4)を満足する構成とすることで、広角端において前玉を開口絞りSPにより近い位置に配置し、広画角化による前玉有効径の増大を抑制している。条件式(4)の下限を超えると、前玉から開口絞りSPの位置までの距離に比して広角端のレンズ全長が大きくなりすぎ、カメラの横幅が増大してしまう。一方、上限を超えると、広角端において前玉を開口絞りSPに近い位置に配置できなくなり、広画角化により前玉有効径が増大してしまう。
条件式(5)は、第1レンズ群L1に含まれる正レンズの材料のアッベ数を規定した条件式である。第1レンズ群L1の正レンズの少なくとも1つに条件式(5)を満足する低分散材料を用いることで、広角端から望遠端までズーム全域で色収差の補正を容易にしている。
条件式(5)の下限を超えると、正レンズの材料の分散が大きくなりすぎ、広角端において倍率色収差、望遠端において軸上色収差が補正不足となる。一方、上限を超えると、色収差の補正には好適なものの、この領域の材料は屈折率が低い傾向にあるためレンズ群厚が増大し、望遠端において球面収差、コマ収差等が増大し、これらの補正が困難となる。
条件式(6)は、第1レンズ群L1に含まれる最もアッベ数の大きい材料よりなる正レンズの屈折率を規定した条件式である。第1レンズ群L1に含まれる最もアッベ数の大きい正レンズの屈折率を条件式(6)を満足するように構成することで、レンズ群厚の薄型化と望遠端において球面収差、コマ収差等の補正を容易にしている。このとき、第1レンズ群L1は非撮影時の沈胴レンズ群であるため、レンズ群厚の薄型化によりカメラ厚を薄型化することが容易になる。
条件式(6)の下限を超えて、正レンズの材料の屈折率が低くなりすぎると、レンズ群厚が大型化するとともに望遠端において球面収差、コマ収差等が増大し、これらの補正が困難となる。
一方、上限を超えて、正レンズの材料の屈折率が高くなりすぎると、低分散の材料が選択できなり、広角端において倍率色収差と望遠端において軸上色収差の補正が困難となる。各実施例において、より好ましくは条件式(2)乃至(6)の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。
0.25<(M2+Ms)/LSw<0.40 …(2a)
0.30<Z2M/Z<0.55 …(3a)
0.500<LSw/OALw<0.655 …(4a)
61.0<νd1p<98.0 …(5a)
1.43<nd1p<1.65 …(6a)
各実施例において、さらに好ましくは条件式(2a)乃至(6a)の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。
0.30<(M2+Ms)/LSw<0.39 …(2b)
0.35<Z2M/Z<0.50 …(3b)
0.590<LSw/OALw<0.651 …(4b)
62.0<νd1p<96.0 …(5b)
1.45<nd1p<1.60 …(6b)
以下、図1を参照して、本発明の実施例1のズームレンズについて説明する。
(実施例1)
図1の実施例1は物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第7レンズ群L7を有する、7群ズームレンズである。
実施例1では、ズーミングに際して反射手段UR、第4レンズ群L4、第6レンズ群L6は不動としている。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L1、第5レンズ群(後群LRの第2番目のレンズ群)L5を物体側へ移動させ、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3は像側へ移動させている。
開口絞りSPは、第5レンズ群L5内に配置し、ズーミングに際して第5レンズ群L5と一体で移動している。また、反射手段URとしては、全反射面を利用したプリズムを採用している。ズーミングに際して第3レンズ群L3を第2レンズ群L2と異なる軌跡で移動することによってズーミングに伴う像面湾曲の変動を抑制している。
反射手段URの像側に負の屈折力の第4レンズ群L4を配置している。これにより第5レンズ群L5の正の屈折力が強まり、第5レンズ群L5での変倍分担を増加し、反射手段URより物体側のレンズ群での変倍分担を緩和しつつ、全系での高ズーム比化を容易にしている。
変倍に伴う像面変動の補償は第7レンズ群(後群LRの第4番目のレンズ群)L7を像側に非線形な軌跡で移動させることで行っている。無限遠物体から近距離物体への合焦は、第7レンズ群L7を光軸上で物体側へ移動させて行うリアフォーカス方式を採用している。ズームレンズが振動したときの画像ぶれの補正は第5レンズ群L5を構成する一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて行っている。
(実施例2)
以下、図3を参照して、本発明の実施例2のズームレンズについて説明する。図3の実施例2は物体側から像側へ順に、正、負、負、正、負、正の屈折力の第1レンズ群L1乃至第6レンズ群L6を有する、6群ズームレンズである。
実施例2では、ズーミングに際して第3レンズ群L3、反射手段UR、第5レンズ群L5は不動としている。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L1、第4レンズ群(後群LRの第1番目のレンズ群)L4を物体側へ移動させ、第2レンズ群L2は像側へ移動させている。
開口絞りSPは第4レンズ群L4内に配置し、ズーミングに際して第4レンズ群L4と一体で移動している。また、反射手段URとしては全反射面を利用したプリズムを採用している。ズーミングに際して第3レンズ群L3を不動とし、第2レンズ群L2との相対的な位置をズーミングに際して変化させることでズーミングに伴う像面湾曲の変動を抑制している。
変倍に伴う像面変動の補償は第6レンズ群(後群LRの第3番目のレンズ群)L6を像側に非線形な軌跡で移動させることで行っている。無限遠物体から近距離物体への合焦は、第6レンズ群L6を光軸上で物体側へ移動させて行うリアフォーカス方式を採用している。ズームレンズが振動したときの画像ぶれの補正は第4レンズ群L4を構成する一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて行っている。
(実施例3)
以下、図5を参照して、本発明の実施例3のズームレンズについて説明する。図5の実施例3のズームレンズのズームタイプは図1の実施例1と同じ7群ズームレンズである。実施例3は実施例1と比べて条件式(1)のパラメータM1/M2の比を大きくしている。これにより、実施例1よりも前玉有効径の小型化を容易にしている。
(実施例4)
以下、図7を参照して、本発明の実施例4のズームレンズについて説明する。図7の実施例4のズームレンズのズームタイプは図1の実施例1と同じ7群ズームレンズである。本実施例では第2レンズ群L2を物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、より構成している。第2レンズ群L2の像側に中間レンズ群として正の屈折力の第3レンズ群L3を配置し、ズーミングに際して第2レンズ群とは異なる軌跡で移動することにより、ズーミングに伴う像面湾曲の変動を抑制している。
また、実施例1と比べて条件式(1)のパラメータM1/M2の比を大きくしている。これにより、実施例1よりも前玉有効径の小型化を容易にしている。
(実施例5)
以下、図9を参照して、本発明の実施例5のズームレンズについて説明する。図9の実施例5のズームレンズのズームタイプは図1の実施例1と同じ7群ズームレンズである。実施例5では反射手段URとして反射ミラーを採用している点が実施例1と異なっている。いずれの実施例においても、ズーミングに際して第1レンズ群L1と、第2レンズ群L2を可動とし、条件式(1)〜(5)を満足する構成としている。これにより、広画角かつ高ズーム比で、カメラ全体の小型、及び薄型化を容易に実現している。
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。例えば、各実施例のズームレンズにおいて、ズーミングに伴うFナンバーの変動を制御するため、ズーム位置に応じて開口絞りSPの絞り径の制御を行ってもよい。また、電子撮像素子を有するデジタルカメラの場合には、ズームレンズに残存する歪曲収差を電気的に補正(画像処理での補正)しても良い。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラ(光学機器)の実施形態を図16を用いて説明する。図16において、20はデジタルカメラ本体、21は上述の実施例のズームレンズによって構成された撮影光学系である。URは反射部材(反射プリズム)である。撮影光学系21は被写体の像をCCD等の固体撮像素子上(光電変換素子上)22に形成している。23は撮像素子22が受光した被写体の像を記録する記録手段、24は不図示の表示素子に表示された画像を観察するためのファインダーである。
上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子22上に形成された画像が表示される。このように本発明のズームレンズをデジタルカメラ等に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
以下、実施例1乃至5に対応する数値実施例1乃至5の具体的数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側から数えた面の番号を示す。riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径である。diは第i面と第(i+1)面との軸上間隔である。ndi、vdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角である。BFはバックフォーカスであり、最終面から像面までの距離である。ここで、アッべ数νdは以下の式であらわされる。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
Nd:フラウンホーファー線のd線(波長587.6nm)に対する屈折率
NF:フラウンホーファー線のF線(波長486.1nm)に対する屈折率
NC:フラウンホーファー線のC線(波長656.3nm)に対する屈折率
非球面形状は、光の進行方向を正、xを光軸方向の面頂点からの変位量として、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4、A6、A8、A10を非球面係数とするとき、
x=(h/r)/[1+{1−(1+K)×(h/r)1/2]+A4×h+A6×h+A8×h+A10×h10
なる式で表している。なお、数値の「E±XX」は「×10±XX」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を(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 有効径
1 32.029 1.10 1.84666 23.8 24.00
2 18.721 4.20 1.49700 81.5 21.47
3 137.845 0.10 20.15
4 21.756 2.33 1.77250 49.6 17.83
5 115.450 (可変) 17.40
6 105.316 1.05 1.84954 40.1 13.82
7* 6.762 3.40 9.92
8 -14.240 0.60 1.88300 40.8 9.66
9 15.105 (可変) 9.70
10 13.925 2.38 1.94595 18.0 9.81
11 -36.197 (可変) 9.76
12 ∞ 8.00 1.83400 37.2 7.60
13 ∞ 0.91 7.00
14 -13.841 0.60 1.73945 46.0 6.94
15 -26.251 (可変) 7.11
16* 9.505 2.75 1.55332 71.7 8.05
17* -21.703 1.00 7.71
18(絞り) ∞ 1.00 7.00
19 12.479 0.60 1.84666 23.8 6.95
20 7.974 1.49 6.71
21 17.861 3.42 1.53678 49.4 7.07
22 -9.479 0.60 1.80610 33.3 7.06
23 -18.768 (可変) 7.14
24 -55.347 0.70 1.77250 49.6 6.90
25 14.837 (可変) 6.96
26* 12.355 2.98 1.48749 70.2 10.76
27 -22.908 (可変) 10.67
28 ∞ 0.30 1.51633 64.1 10.00
29 ∞ 1.60 10.00
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1 10.00
31 ∞ 1.13 10.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 3.63736e-001 A 4=-1.47977e-004 A 6=-9.03710e-006 A 8= 3.60559e-007 A10=-1.49221e-008

第16面
K =-3.39905e-001 A 4=-9.91750e-005 A 6= 1.16068e-007 A 8=-5.81324e-009

第17面
K =-7.38472e-001 A 4= 1.02437e-004

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.39539e-005 A 6=-7.05080e-007 A 8= 7.78135e-009

各種データ
ズーム比 15.03
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 23.50 77.83
Fナンバー 3.07 4.71 6.18
画角 32.50 9.36 2.85
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 77.97 82.79 88.34
BF 1.13 1.13 1.13

d 5 0.50 9.72 16.50
d 9 0.05 0.11 0.11
d11 6.48 1.97 0.80
d15 12.86 2.62 0.30
d23 0.83 11.08 13.40
d25 6.45 5.77 12.79
d27 8.06 8.79 1.70

入射瞳位置 16.22 47.29 131.09
射出瞳位置 -54.58 -122.21 66.63
前側主点位置 20.92 66.31 301.40
後側主点位置 -4.05 -22.37 -76.70

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 30.65 7.72 2.16 -2.75
2 6 -3.47 5.05 2.09 -1.59
3 10 10.88 2.38 0.35 -0.90
PR 12 ∞ 8.00 2.18 -2.18
4 14 -40.42 0.60 -0.39 -0.74
5 16 12.33 10.86 2.17 -7.18
6 24 -15.08 0.70 0.31 -0.08
7 26 16.93 2.98 0.72 -1.34

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -55.31
2 2 43.08
3 4 34.33
4 6 -8.55
5 8 -8.22
6 10 10.88
7 12 0.00
8 14 -40.42
9 16 12.33
10 19 -27.78
11 21 12.06
12 22 -24.46
13 24 -15.08
14 26 16.93
15 28 0.00
16 30 0.00

(数値実施例2)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 32.926 1.10 1.84666 23.8 24.00
2 19.032 4.25 1.49700 81.5 21.58
3 197.655 0.10 21.19
4 20.999 2.77 1.77250 49.6 20.13
5 96.270 (可変) 19.68
6 100.847 1.05 1.84954 40.1 12.85
7* 6.111 3.07 9.09
8 -15.125 0.60 1.88300 40.8 8.84
9 15.138 0.10 8.77
10 13.024 1.99 1.94595 18.0 8.89
11 -37.471 (可変) 8.79
12 -12.687 0.60 1.75561 50.7 7.58
13 -20.000 0.5 7.67
14 ∞ 8.00 1.83400 37.2 7.60
15 ∞ (可変) 7.31
16* 7.497 2.68 1.55332 71.7 7.69
17* -72.097 1.00 7.20
18(絞り) ∞ 1.00 6.31
19 7.875 0.60 1.84666 23.8 6.43
20 5.523 1.46 6.07
21 9.844 3.63 1.55847 44.3 6.36
22 -6.804 0.60 1.80610 33.3 6.19
23 -339.229 (可変) 6.31
24 -23.977 0.70 1.77250 49.6 7.94
25 27.546 (可変) 8.23
26* 11.170 3.41 1.53167 52.6 10.17
27 -16.651 (可変) 10.13
28 ∞ 0.30 1.51633 64.1 10.00
29 ∞ 1.60 10.00
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1 10.00
31 ∞ 0.15 10.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 8.65644e-002 A 4=-5.64471e-005 A 6=-4.92773e-006 A 8= 4.52069e-008 A10= 6.04357e-009

第16面
K =-2.64642e-001 A 4=-1.02201e-004 A 6=-7.64479e-007 A 8=-3.10009e-008

第17面
K = 3.95726e+001 A 4= 2.17275e-005

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.73959e-004 A 6= 3.97532e-007 A 8=-1.37654e-008

各種データ
ズーム比 15.03
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 23.50 77.83
Fナンバー 3.07 4.87 6.23
画角 32.50 9.36 2.85
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 71.38 80.26 84.44
BF 0.15 0.15 0.15

d 5 0.54 10.40 16.54
d11 3.69 2.71 0.80
d15 14.19 2.88 0.30
d23 0.89 12.20 14.77
d25 3.08 1.31 7.64
d27 7.22 8.99 2.62

入射瞳位置 16.01 53.17 141.14
射出瞳位置 -35.91 -76.85 43.91
前側主点位置 20.44 69.50 357.39
後側主点位置 -5.03 -23.35 -77.68

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 29.94 8.21 2.15 -3.02
2 6 -6.86 6.82 0.61 -4.70
3 12 -47.60 0.60 -0.61 -0.97
PR 14 ∞ 8.00 2.18 -2.18
4 16 13.18 10.98 -1.65 -8.60
5 24 -16.50 0.70 0.18 -0.21
6 26 13.13 3.41 0.93 -1.39

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -55.28
2 2 42.04
3 4 34.22
4 6 -7.70
5 8 -8.49
6 10 10.42
7 12 -47.60
8 14 0.00
9 16 12.42
10 19 -24.74
11 21 7.82
12 22 -8.62
13 24 -16.50
14 26 13.13
15 28 0.00
16 30 0.00
(数値実施例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 33.686 1.10 1.84666 23.8 22.40
2 18.859 3.80 1.49700 81.5 20.12
3 175.906 0.10 19.93
4 21.746 2.33 1.77250 49.6 19.57
5 123.275 (可変) 19.37
6 104.106 1.05 1.88300 40.8 13.09
7* 7.100 3.40 9.74
8 -12.356 0.60 1.77250 49.6 9.32
9 13.802 (可変) 9.31
10 15.240 2.00 1.94595 18.0 9.35
11 -37.509 (可変) 9.31
12 ∞ 8.00 1.83400 37.2 8.49
13 ∞ 0.91 7.15
14 -14.413 0.60 1.73945 46.0 7.00
15 -29.265 (可変) 7.03
16* 9.860 2.75 1.55332 71.7 7.05
17* -20.490 1.00 7.12
18(絞り) ∞ 1.00 6.74
19 10.824 0.60 1.84666 23.8 6.34
20 7.138 1.49 6.00
21 15.225 3.42 1.53678 49.4 5.98
22 -6.825 0.60 1.80610 33.3 5.98
23 -18.563 (可変) 6.23
24 -26.670 0.70 1.65160 58.5 7.30
25 21.107 (可変) 7.53
26* 12.833 2.98 1.48749 70.2 10.54
27 -16.534 (可変) 10.63
28 ∞ 0.30 1.51633 64.1 10.00
29 ∞ 1.60 10.00
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1 10.00
31 ∞ 1.13 10.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 3.63736e-001 A 4=-1.03251e-004 A 6=-9.72456e-006 A 8= 2.58106e-007 A10=-8.90425e-009

第16面
K =-3.39905e-001 A 4=-2.66377e-004 A 6=-2.72495e-005 A 8= 1.33190e-006 A10=-7.74045e-008

第17面
K =-7.38472e-001 A 4=-1.97283e-004 A 6=-2.61641e-005 A 8= 1.09116e-006 A10=-5.79474e-008

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.11120e-005 A 6=-2.48436e-006 A 8= 9.41743e-008 A10=-1.33171e-009

各種データ
ズーム比 15.02
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 21.05 77.83
Fナンバー 3.04 4.35 6.18
画角 32.49 10.43 2.85
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 73.17 82.08 88.89
BF 1.13 1.13 1.13

d 5 0.50 10.24 17.15
d 9 0.14 0.54 0.58
d11 2.36 1.08 1.02
d15 12.86 2.96 0.77
d23 0.83 10.74 12.93
d25 6.45 4.77 13.41
d27 8.06 9.79 1.08

入射瞳位置 15.25 48.92 147.53
射出瞳位置 -79.80 -297.81 38.91
前側主点位置 20.10 68.48 385.70
後側主点位置 -4.05 -19.91 -76.70

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 30.53 7.33 2.08 -2.55
2 6 -3.53 5.05 2.09 -1.61
3 10 11.67 2.00 0.30 -0.74
PR 12 ∞ 8.00 2.18 -2.18
4 14 -39.08 0.60 -0.34 -0.69
5 16 12.77 10.86 1.51 -7.41
6 24 -17.98 0.70 0.24 -0.19
7 26 15.33 2.98 0.91 -1.17

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -52.39
2 2 42.16
3 4 33.84
4 6 -8.67
5 8 -8.36
6 10 11.67
7 12 0.00
8 14 -39.08
9 16 12.43
10 19 -26.76
11 21 9.28
12 22 -13.70
13 24 -17.98
14 26 15.33
15 28 0.00
16 30 0.00
(数値実施例4)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 33.070 1.10 1.84666 23.8 23.47
2 18.928 4.00 1.49700 81.5 21.07
3 154.552 0.10 20.49
4 21.479 2.50 1.77250 49.6 20.10
5 105.424 (可変) 19.84
6 61.111 1.05 1.88300 40.8 13.29
7* 6.737 3.40 9.68
8 -11.610 0.60 1.77250 49.6 9.45
9 14.163 0.05 9.53
10 14.445 1.58 1.94595 18.0 9.56
11 -620.197 (可変) 9.54
12 90.862 1.00 1.94595 18.0 9.51
13 -65.867 (可変) 9.46
14 ∞ 8.00 1.83400 37.2 8.53
15 ∞ 0.91 7.23
16 -16.269 0.60 1.73945 46.0 7.07
17 -32.487 (可変) 7.09
18* 9.626 2.75 1.55332 71.7 6.92
19* -24.444 1.00 6.85
20(絞り) ∞ 1.00 6.54
21 11.032 0.60 1.84666 23.8 6.33
22 7.210 1.49 6.08
23 15.683 3.42 1.53678 49.4 6.33
24 -7.721 0.60 1.80610 33.3 6.32
25 -19.521 (可変) 6.48
26 -19.775 0.70 1.65160 58.5 7.59
27 32.990 (可変) 7.87
28* 12.817 2.98 1.48749 70.2 10.80
29 -17.092 (可変) 10.88
30 ∞ 0.30 1.51633 64.1 10.00
31 ∞ 1.60 10.00
32 ∞ 0.50 1.51633 64.1 10.00
33 ∞ 1.13 10.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 3.63736e-001 A 4=-1.40701e-004 A 6=-8.31236e-006 A 8= 2.76507e-007 A10=-1.15245e-008

第18面
K =-3.39905e-001 A 4=-1.53687e-004 A 6=-1.21840e-005 A 8= 3.27839e-007 A10=-2.34435e-008

第19面
K =-7.38472e-001 A 4=-5.83455e-005 A 6=-1.56283e-005 A 8= 5.85910e-007 A10=-2.92886e-008

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.12676e-004 A 6=-2.47357e-007 A 8= 8.81652e-009 A10=-1.33887e-010

各種データ
ズーム比 15.03
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 21.22 77.83
Fナンバー 3.07 4.34 6.18
画角 32.50 10.35 2.85
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 74.86 83.75 90.45
BF 1.13 1.13 1.13

d 5 0.50 10.48 17.30
d11 0.30 1.10 1.33
d13 2.89 0.95 0.67
d17 12.86 2.62 0.29
d25 0.83 11.07 13.41
d27 6.45 4.64 13.08
d29 8.06 9.92 1.41

入射瞳位置 15.91 51.78 154.49
射出瞳位置 -79.20 -313.18 39.96
前側主点位置 20.76 71.57 388.34
後側主点位置 -4.05 -20.09 -76.70

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 30.93 7.70 2.06 -2.80
2 6 -5.31 6.68 1.53 -3.31
3 12 40.49 1.00 0.30 -0.22
PR 14 ∞ 8.00 2.18 -2.18
4 16 -44.78 0.60 -0.35 -0.70
5 18 13.14 10.86 1.60 -7.41
6 26 -18.88 0.70 0.16 -0.26
7 28 15.53 2.98 0.89 -1.19

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -54.21
2 2 42.98
3 4 34.47
4 6 -8.65
5 8 -8.18
6 10 14.94
7 12 40.49
8 14 0.00
9 16 -44.78
10 18 12.85
11 21 -26.49
12 23 10.16
13 24 -16.21
14 26 -18.88
15 28 15.53
16 30 0.00
17 32 0.00
(数値実施例5)

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 33.058 1.10 1.84666 23.8 27.05
2 18.833 4.80 1.49700 81.5 24.05
3 148.216 0.10 23.07
4 21.166 2.70 1.77250 49.6 20.52
5 98.948 (可変) 20.21
6 47.776 1.05 1.88300 40.8 15.00
7* 6.742 3.80 10.60
8 -13.218 0.60 1.77250 49.6 9.90
9 15.018 0.05 9.90
10 14.680 1.58 1.94595 18.0 9.90
11 1856.547 (可変) 9.90
12 93.792 1.00 1.94595 18.0 9.90
13 -61.315 (可変) 9.90
14 ∞ 5.41 8.73
15 -15.062 0.60 1.73945 46.0 7.23
16 -37.777 (可変) 7.26
17* 9.357 2.75 1.55332 71.7 7.55
18* -27.744 1.00 7.40
19(絞り) ∞ 1.00 7.09
20 10.777 0.60 1.84666 23.8 6.71
21 7.517 1.49 6.37
22 16.730 3.42 1.53678 49.4 6.34
23 -7.584 0.60 1.80610 33.3 5.96
24 -19.521 (可変) 5.96
25 -20.312 0.70 1.65160 58.5 6.62
26 26.575 (可変) 6.83
27* 12.839 2.98 1.48749 70.2 10.03
28 -19.325 (可変) 10.10
29 ∞ 0.30 1.51633 64.1 10.00
30 ∞ 1.60 10.00
31 ∞ 0.50 1.51633 64.1 10.00
32 ∞ 1.13 10.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 3.63736e-001 A 4=-1.30264e-004 A 6=-1.45258e-005 A 8= 8.09968e-007 A10=-2.55456e-008

第17面
K =-3.39905e-001 A 4= 1.06364e-005 A 6=-1.19830e-005 A 8= 1.15876e-006 A10=-2.53477e-008

第18面
K =-7.38472e-001 A 4= 1.46088e-004 A 6=-1.47679e-005 A 8= 1.49319e-006 A10=-3.46513e-008

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.01073e-005 A 6=-7.70152e-007 A 8= 4.56425e-008 A10=-7.02507e-010

各種データ
ズーム比 15.04
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 21.28 77.87
Fナンバー 2.99 4.41 6.18
画角 32.51 10.32 2.85
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 76.27 84.72 91.26
BF 1.13 1.13 1.13

d 5 0.50 10.00 16.65
d11 0.20 0.62 0.71
d13 6.50 4.98 4.85
d16 12.86 2.62 0.27
d24 0.83 11.08 13.43
d26 6.45 5.82 13.74
d28 8.06 8.74 0.75

入射瞳位置 18.05 54.70 161.12
射出瞳位置 -63.95 -341.78 46.71
前側主点位置 22.82 74.66 372.01
後側主点位置 -4.05 -20.15 -76.74

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 31.12 8.70 2.45 -3.08
2 6 -5.73 7.08 1.58 -3.62
3 12 39.32 1.00 0.31 -0.20
PR 14 ∞ 0.00 0.00 -0.00
4 15 -34.26 0.60 -0.23 -0.58
5 17 12.81 10.86 1.59 -7.39
6 25 -17.56 0.70 0.18 -0.24
7 27 16.32 2.98 0.83 -1.24

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -53.59
2 2 42.88
3 4 34.34
4 6 -9.00
5 8 -9.02
6 10 15.64
7 12 39.32
8 15 -34.26
9 17 12.99
10 20 -32.05
11 22 10.22
12 23 -15.74
13 25 -17.56
14 27 16.32
15 29 0.00
16 31 0.00

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 L6 第6レンズ群
L7 第7レンズ群 UR 光路折り曲げ素子を有する反射手段
LF 前群 LM 中間群

Claims (12)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群から構成される前群、1以上のレンズ群を有する中間群、光路を折り曲げる反射手段、1以上のレンズ群を有する後群からなり、
    ズーミングに際して前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記後群を構成する1以上のレンズ群が移動するズームレンズであって、
    前記ズームレンズの沈胴収納に際して、前記反射手段は前記後群の光軸方向に移動し、前記中間群は前記前群の光軸方向とは異なる方向に移動し、前記前群は前記反射手段の移動によって生じた空間に前記前群の少なくとも一部が位置するように、前記前群の光軸方向に移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第1レンズ群の移動量をM1、前記第2レンズ群の移動量をM2とするとき、
    1.5<M1/M2<20.0
    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. 前記後群はズーミングに際して移動するレンズ群LSpを有し、前記レンズ群LSpは開口絞りを有し、該ズームレンズの最も物体側のレンズ面である第1レンズ面から前記開口絞りまでの広角端における光軸上の距離をLSw、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群LSpの移動量をMsとするとき、
    0.20<(M2+Ms)/LSw<0.44
    なる条件式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レンズ群と前記中間群の合成系の広角端における撮影倍率をβ2Mw、前記第2レンズ群と前記中間群の合成系の望遠端における撮影倍率をβ2Mt、広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をftとし、
    Z2M=β2Mt/β2Mw、Z=ft/fw
    とおいたとき、
    0.3<Z2M/Z<0.6
    なる条件式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. 前記後群はズーミングに際して移動するレンズ群LSpを有し、前記レンズ群LSpは開口絞りを有し、該ズームレンズの最も物体側のレンズ面である第1レンズ面から前記開口絞りまでの広角端における光軸上の距離をLSw、広角端におけるレンズ全長をOALwとするとき、
    0.40<LSw/OALw<0.66
    なる条件式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1レンズ群のうちアッベ数が最も大きい材料よりなる正レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々νd1p、nd1pとするとき、
    60.0<νd1p<100.0
    1.40<nd1p<1.70
    なる条件式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項に記載のズームレンズ。
  6. 前記中間群は正の屈折力のレンズ群又は負の屈折力のレンズ群よりな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. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズ群、正の屈折力のレンズ群、負の屈折力のレンズ群、正の屈折力のレンズ群より構成され、物体側から数えて第2番目と第4番目のレンズ群がズーミングに際して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. 前記後群は、物体側より像側へ順に、正の屈折力のレンズ群、負の屈折力のレンズ群、正の屈折力のレンズ群より構成され、物体側から数えて第1番目と第3番目のレンズ群がズーミングに際して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。
  9. 前記中間群は、前記ズームレンズの沈胴収納に際して、前記前群の光軸と平行な軸を中心として回転し、前記中間群の光軸は、沈胴状態において、前記前群の光軸と前記後群の光軸で形成される平面外に位置することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 前記中間群は、前記ズームレンズの沈胴収納に際して、前記前群の光軸と平行な軸を中心として回転し、前記中間群の光軸は、沈胴状態において、前記前群の光軸と前記後群の光軸から外れた領域に位置することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 前記中間群は、前記ズームレンズの沈胴収納に際して、前記前群の光軸と前記後群の光軸に直交する軸を中心として回転し、前記中間群の光軸は、沈胴状態において、前記前群の光軸と前記後群の光軸とで形成される平面内に位置することを特徴とる請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  12. 請求項1乃至11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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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186306A (ja) * 2013-02-22 2014-10-02 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
CN111756958A (zh) * 2019-03-27 2020-10-09 宁波舜宇光电信息有限公司 广角镜头、广角摄像模组及其制造方法和应用
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186306A (ja) * 2013-02-22 2014-10-02 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
CN111756958A (zh) * 2019-03-27 2020-10-09 宁波舜宇光电信息有限公司 广角镜头、广角摄像模组及其制造方法和应用
CN111756958B (zh) * 2019-03-27 2022-05-24 宁波舜宇光电信息有限公司 广角镜头、广角摄像模组及其制造方法和电子设备
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