JP2014178388A - 超広角ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】超広角からの無段階高変倍が可能な、小型、高性能の超広角ズームレンズを提供する。
【解決手段】この超広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G11と、正の屈折力を有する第2レンズ群G12と、第3レンズ群G13と、が配置されて構成される。広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G11と第2レンズ群G12とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。そして、所定の条件を満足することにより、小型で、超広角からの無段階高変倍が可能になることに加え、結像性能を向上させることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、デジタルカメラ、特にデジタル一眼レフカメラに好適な超広角ズームレンズに関する。
近年、デジタルカメラなどに用いることが可能な超広角ズームレンズが数多く提案されている(たとえば、特許文献1〜4を参照。)。
特許第3315839号公報 特許第3646717号公報 特許第4951278号公報 特許第4908887号公報
従来の超広角ズームレンズでは、広角側焦点距離に対する望遠側焦点距離の比(以下、変倍比という)が小さく、フォーカシングは全体繰り出し方式を採用しているものが殆どで、また手振れ補正光学系は具備していないものが大半であった。静止画撮影であればフォーカシングの際にレンズを駆動させる時間が掛かっても大きな問題にならなかった。また、変倍比が小さければ比較的焦点距離が短いので、撮影像の振れも少なく、手振れ等の問題も生じなかった。
しかしながら、近年のデジタルカメラでは、動画撮影機能を備えたものが増えてきている。このため、フォーカシングに時間がとられると良好な動画撮影が困難になる。また、超広角ズームレンズとして変倍比が大きくなると、望遠側での手振れも目立ちやすくなるため、手振れ補正光学系が必須となる。
特許文献1〜3に記載の超広角ズームレンズは、いずれも変倍比が2倍程度と小さいため、標準〜望遠画角の撮影が困難である。また、変倍比が小さく望遠側の焦点距離が短いため、手振れの問題が少ないこともあり、手振れ補正時に発生する結像性能の低下を補う手段が講じられていない。
特許文献4では、スチルカメラやビデオカメラに搭載可能な撮影レンズの物体側に、フィッシュアイアタッチメントを装着して、魚眼効果を得るための技術が開示されている。しかしながら、この技術は、フィッシュアイアタッチメントの着脱が必要になるため操作が煩雑になったり、光学系全長が長くなったりする等の問題がある。
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、超広角からの無段階高変倍が可能な、小型、高性能の超広角ズームレンズを提供することを目的とする。また、フォーカシングの時間を短縮するインナーフォーカス機能や、手振れを軽減する手振れ補正機能を具備して、動画撮影に好適な超広角ズームレンズを提供することも本発明の目的である。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる超広角ズームレンズは、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、前記第2レンズ群に後続する少なくとも一つ以上のレンズ群と、を備え、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との双方が互いの間隔を短くしながら物体側に移動し、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 1.0≦yw/fw≦2.0
(2) 0.7≦(m1/m2)×(ft/fw)≦4.0
ただし、ywは広角端における光学系の最大像高、fwは広角端における光学系全系の焦点距離、m1は前記第1レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離、m2は前記第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離、ftは望遠端における光学系全系の焦点距離を示す。
本発明によれば、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、超広角からの無段階高変倍が可能な、小型、高性能の超広角ズームレンズを実現することができる。
さらに、本発明にかかる超広角ズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(3) 0.1≦(−f1/fw)×(m1/Tw)≦0.5
ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、Twは広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離を示す。
本発明によれば、光学系全長の短縮を図り、より結像性能を向上させることができる。
さらに、本発明にかかる超広角ズームレンズは、前記発明において、最物体側もしくは最像側以外に配置された、光軸に沿う方向へ移動させて無限遠物体から至近物体に対するフォーカシングを行うフォーカス群を備え、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(4) 1.0≦Hf/Tf≦20.0
(5) 1.0≦|ff|/fw≦15.0
ただし、Hfは前記フォーカス群の最大有効半径、Tfは前記フォーカス群における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離、ffは前記フォーカス群の焦点距離を示す。
本発明によれば、超広角ズームレンズをインナーフォーカス化した際の結像性能の劣化を抑制するとともに、フォーカス群を軽量化することによりフォーカシングの高速化を達成することができる。
さらに、本発明にかかる超広角ズームレンズは、前記発明において、光軸に対し略垂直な方向に移動させて手振れ補正を行う手振れ補正光学系を備え、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(6) 1.0≦Hv/Tv≦20.0
(7) 1.0≦|fv|/fw≦10.0
ただし、Hvは前記手振れ補正光学系の最大有効半径、Tvは前記手振れ補正光学系における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離、fvは前記手振れ補正光学系の焦点距離を示す。
本発明によれば、超広角ズームレンズ中に小型、軽量の手振れ補正光学系を備えることができ、高速で優れた手振れ補正を行うことができる。
本発明によれば、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、超広角からの無段階高変倍が可能な、小型、高性能の超広角ズームレンズを提供することができるという効果を奏する。また、フォーカシングの時間を短縮するインナーフォーカス機能や、手振れを軽減する手振れ補正機能を具備して、動画撮影に好適な超広角ズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
実施例1にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例1にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例2にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例2にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例3にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例3にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例4にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例4にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例5にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例5にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例6にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例6にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例6にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。 実施例7にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例7にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。 実施例7にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。
以下、本発明にかかる超広角ズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
本発明にかかる超広角ズームレンズは、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第2レンズ群に後続する少なくとも一つ以上のレンズ群と、を備えて構成される。そして、第1レンズ群と第2レンズ群とが互いの間隔を短くしながら物体側に移動することによって、広角端から望遠端への変倍を行う(以上、基本構成)。
本発明は、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、超広角からの無段階高変倍が可能な、小型、高性能の超広角ズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
まず、本発明にかかる超広角ズームレンズでは、前記基本構成において、広角端における光学系の最大像高をyw、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、第1レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離をm1、第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離をm2、望遠端における光学系全系の焦点距離をftとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 1.0≦yw/fw≦2.0
(2) 0.7≦(m1/m2)×(ft/fw)≦4.0
条件式(1)は、広角端における光学系の画角を定めるものである。歪曲収差の発生次第で光学系の画角は変化するが、広角端における光学系の最大像高と焦点距離との比を規定する条件式(1)を満足することにより、諸収差の発生を抑制しながら、広角端における半画角が60°以上になるような超広角レンズ(魚眼レンズ)を実現することができる。条件式(1)で規定される範囲から外れると、高い結像性能を備えた超広角ズームレンズを実現することができなくなる。
なお、上記条件式(1)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(1a) 1.15≦yw/fw≦1.7
この条件式(1a)で規定する範囲を満足することにより、広角化を図りながら、より結像性能を向上させることができる。
さらに、上記条件式(1a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(1b) 1.3≦yw/fw≦1.5
この条件式(1b)で規定する範囲を満足することにより、広角化を図りながら、より一層結像性能を向上させることができる。
条件式(2)は、光学系全長の短縮を図りながら、高変倍比化を実現するための条件を示すものである。本発明にかかる超広角ズームレンズでは、第1レンズ群および第2レンズ群を物体側へ移動させることにより変倍を行う。条件式(2)を満足することにより、変倍時の第1レンズ群と第2レンズ群との移動量の比を適切に設定して光学系の全長を抑制しながら高変倍比化を達成することができる。
条件式(2)においてその下限を下回ると、第1レンズ群の移動量を抑制することができ光学系全長の短縮化を図るためには有利になるが、高変倍比化を達成することが困難になる。
一方、条件式(2)においてその上限を超えると、高変倍比化を達成することは容易であるが、第1レンズ群の移動量が増え望遠端における光学系全長を短くすることが困難になる。また、第1レンズ群の径方向が大きくなることで、第1レンズ群を駆動させるメカ構造も大きくなってしまう。いずれにしても好ましくない。
なお、上記条件式(2)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(2a) 0.85≦(m1/m2)×(ft/fw)≦3.6
この条件式(2a)で規定する範囲を満足することにより、光学系全長の短縮を図りながら、より高変倍比化を実現することができる。
さらに、上記条件式(2a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(2b) 1.0≦(m1/m2)×(ft/fw)≦3.3
この条件式(2b)で規定する範囲を満足することにより、光学系全長の短縮を図りながら、より一層の高変倍比化を実現することができる。
さらに、本発明にかかる超広角ズームレンズでは、第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、第1レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離をm1、広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離をTwとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(3) 0.1≦(−f1/fw)×(m1/Tw)≦0.5
条件式(3)は、光学系全長の短縮を図りながら、超広角レンズの結像性能を向上させる条件を示すものである。条件式(3)においてその下限を下回ると、第1レンズ群のパワーが強くなって第1レンズ群の焦点距離が短くなる。このため、変倍時の第1レンズ群の移動量が減少して光学系全長の短縮には有利となるが、第1レンズ群のパワーが強いと他のレンズ群でさらに強い正のパワーが必要になることによって、諸収差の発生が顕著になる。加えて、相対偏芯が大きくなる等の影響により組立後の光学系の結像性能が劣化する。
一方、条件式(3)においてその上限を超えると、第1レンズ群のパワーが弱くなって第1レンズ群の焦点距離が長くなる。このため、変倍時の第1レンズ群の移動量が増加して光学系全長が延びる。また、第1レンズ群のパワーが弱いと、超広角レンズでは収差補正が困難になる。
なお、上記条件式(3)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(3a) 0.12≦(−f1/fw)×(m1/Tw)≦0.48
この条件式(3a)で規定する範囲を満足することにより、光学系全長の短縮を図りながら、より結像性能を向上させることができる。
さらに、上記条件式(3a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(3b) 0.15≦(−f1/fw)×(m1/Tw)≦0.46
この条件式(3b)で規定する範囲を満足することにより、光学系全長の短縮を図りながら、より一層結像性能を向上させることができる。
さらに、本発明は、フォーカシングの時間を短縮するインナーフォーカス機能や、手振れを軽減する手振れ補正機能を具備して、動画撮影に好適な超広角ズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
そこで、本発明にかかる超広角ズームレンズでは、最物体側もしくは最像側以外に配置された、光軸に沿う方向へ移動させて無限遠物体から至近物体に対するフォーカシングを行うフォーカス群を備えている。そして、フォーカス群の最大有効半径をHf、フォーカス群における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離をTf、フォーカス群の焦点距離をff、広角端における光学系全系の焦点距離をfwとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(4) 1.0≦Hf/Tf≦20.0
(5) 1.0≦|ff|/fw≦15.0
条件式(4)は、フォーカス群の軽量化と、インナーフォーカス化した際の結像性能の劣化の抑制を図るための条件を示すものである。条件式(4)は、フォーカス群の最大有効半径と、フォーカス群の最物体側面から最像側面までの光軸上の距離との比を規定する。条件式(4)においてその下限を下回ると、フォーカス群の重量が増加して、フォーカシングの高速化が困難になる。一方、条件式(4)においてその上限を超えると、撮影距離変動に伴う諸収差の補正が不十分になる。
なお、上記条件式(4)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(4a) 1.3≦Hf/Tf≦10.0
この条件式(4a)で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群の軽量化を図りながら、より結像性能を向上させることができる。
さらに、上記条件式(4a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(4b) 1.5≦Hf/Tf≦7.0
この条件式(4b)で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群の軽量化を図りながら、より一層結像性能を向上させることができる。
条件式(5)は、フォーカス群の制御を容易にするとともに、フォーカシングの高速化を図るための条件を示すものである。条件式(5)は、フォーカス群の焦点距離の絶対値と、広角端における光学系全系の焦点距離との比を規定する。条件式(5)においてその下限を下回ると、フォーカス群のパワーが強くなりすぎるため、フォーカス群がわずかに移動した場合でもピントがずれ、フォーカス群の制御が困難になる。一方、条件式(5)においてその上限を超えると、フォーカス群のパワーが弱くなりすぎるため、フォーカス群のフォーカスストロークが大きくなり光学全長が長くなるとともに、合焦に要する時間が長くなる。
なお、上記条件式(5)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(5a) 2.5≦|ff|/fw≦11.0
この条件式(5a)で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群の制御を容易にして、より高速なフォーカシングを行うことができる。
さらに、上記条件式(5a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(5b) 3.5≦|ff|/fw≦9.5
この条件式(5b)で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群の制御を容易にして、より一層高速なフォーカシングを行うことができる。
さらに、本発明にかかる超広角ズームレンズでは、光軸に対し略垂直な方向に移動させて手振れ補正を行う手振れ補正光学系を備えており、手振れ補正光学系の最大有効半径をHv、手振れ補正光学系における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離をTv、手振れ補正光学系の焦点距離をfv、広角端における光学系全系の焦点距離をfwとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(6) 1.0≦Hv/Tv≦20.0
(7) 1.0≦|fv|/fw≦10.0
条件式(6)は、手振れ補正光学系の軽量化と手振れ補正時の結像性能の向上を図るための条件を示すものである。条件式(6)は、手振れ補正光学系の最大有効半径と、手振れ補正光学系の最物体側面から最像側面までの光軸上の距離との比を規定する。条件式(6)においてその下限を下回ると、手振れ補正光学系の重量が増加し、手振れ補正光学系の駆動の高速化が困難になる。一方、条件式(6)においてその上限を超えると、手振れ補正光学系の光軸に対する略垂直方向への移動(手振れ補正時)に伴う諸収差の補正が不十分になる。
なお、上記条件式(6)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(6a) 1.5≦Hv/Tv≦18.0
この条件式(6a)で規定する範囲を満足することにより、手振れ補正光学系の軽量化を図りながら、より結像性能を向上させることができる。
さらに、上記条件式(6a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(6b) 2.0≦Hv/Tv≦16.0
この条件式(6b)で規定する範囲を満足することにより、手振れ補正光学系の軽量化を図りながら、より一層結像性能を向上させることができる。
条件式(7)は、手振れ補正光学系の制御を容易にするとともに、手振れ補正の高速化を図るための条件を示すものである。条件式(7)は、手振れ補正光学系の焦点距離の絶対値と、広角端における光学系全系の焦点距離との比を規定する。条件式(7)においてその下限を下回ると、手振れ補正光学系のパワーが強くなりすぎて、手振れ補正光学系がわずかに移動しただけでも結像位置がずれるため、手振れ補正光学系の制御が困難になる。一方、条件式(7)においてその上限を超えると、手振れ補正光学系のパワーが弱くなりすぎて、手振れ補正ストロークが大きくなり光学系の径方向が大きくなるとともに、手振れ補正の高速化が困難になる。
なお、上記条件式(7)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(7a) 1.8≦|fv|/fw≦8.0
この条件式(7a)で規定する範囲を満足することにより、手振れ補正光学系の制御を容易にして、より手振れ補正の高速化を図ることができる。
さらに、上記条件式(7a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(7b) 2.4≦|fv|/fw≦6.4
この条件式(7b)で規定する範囲を満足することにより、手振れ補正光学系の制御を容易にして、より一層の手振れ補正の高速化を図ることができる。
以上説明したように、本発明にかかる超広角ズームレンズは、上記構成を備えることにより、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、超広角からの無段階高変倍が可能になることに加えて、小型化、高性能化が達成される。さらに、優れたインナーフォーカス機能および手振れ補正機能を備えることができ、良好な動画撮影が可能になる。
特に、本発明では、上記各条件式を満足することにより、小型で、超広角からの無段階高変倍が可能になることに加え、結像性能を向上させることができる。また、優れたインナーフォーカス機能および手振れ補正機能を具備することにより、フォーカシングの時間短縮や手振れを軽減し、動画撮影に好適な超広角ズームレンズを実現することができる。
以下、本発明にかかる超広角ズームレンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。
図1は、実施例1にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G11と、正の屈折力を有する第2レンズ群G12と、第3レンズ群G13と、が配置されて構成される。第2レンズ群G12と第3レンズ群G13との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第3レンズ群G13と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G11は、物体側から順に、負レンズL111と、負レンズL112と、負レンズL113と、正レンズL114と、が配置されて構成される。負レンズL113と正レンズL114とは、接合されている。
第2レンズ群G12は、物体側から順に、正レンズL121と、負レンズL122と、正レンズL123と、正レンズL124と、負レンズL125と、が配置されて構成される。正レンズL121の両面には、非球面が形成されている。また、負レンズL125の像面IMG側の面には、複合非球面が形成されている。
第3レンズ群G13は、物体側から順に、負レンズL131と、正レンズL132と、負レンズL133と、正レンズL134と、負レンズL135と、が配置されて構成される。負レンズL131の両面には、非球面が形成されている。正レンズL132と負レンズL133とは、接合されている。また、正レンズL134の両面には、非球面が形成されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G11、第2レンズ群G12、開口絞りS、および第3レンズ群G13を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G11と第2レンズ群G12とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第3レンズ群G13中の正レンズL134にフォーカス群F1としての機能を、負レンズL131に手振れ補正光学系VC1としての機能を担わせている。すなわち、フォーカス群F1を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC1を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例1にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.302(fw:広角端)〜21.15(中間焦点位置)〜47.803(ft:望遠端)
Fナンバー=3.53(広角端)〜5.05(中間焦点位置)〜5.62(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜39.00(中間焦点位置)〜17.00(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G11の焦点距離(f1)=-16.782
(レンズデータ)
1=76.297
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=17.315
2=13.998
3=-547.702
3=1.500 nd2=1.8830 νd2=40.81
4=34.384
4=4.587
5=138.372
5=1.000 nd3=1.4970 νd3=81.61
6=23.864
6=5.560 nd4=1.8467 νd4=23.78
7=126.275
7=D(7)(可変)
8=23.749(非球面)
8=3.367 nd5=1.6889 νd5=31.16
9=743.101(非球面)
9=1.022
10=-268.082
10=0.700 nd6=1.8467 νd6=23.78
11=25.533
11=0.300
12=26.695
12=4.148 nd7=1.4970 νd7=81.61
13=-79.558
13=0.300
14=256.216
14=4.367 nd8=1.5927 νd8=35.45
15=-22.216
15=0.200
16=-23.630
16=0.700 nd9=1.8830 νd9=40.81
17=-33.984
17=0.300 nd10=1.5146 νd10=49.96
18=-41.339(非球面)
18=D(18)(可変)
19=∞(開口絞り)
19=1.043
20=3693.038(非球面)
20=0.700 nd11=1.4971 νd11=81.56
21=28.821(非球面)
21=1.769
22=37.801
22=7.026 nd12=1.4970 νd12=81.61
23=-13.623
23=0.700 nd13=1.8830 νd13=40.81
24=-22.826
24=1.172
25=130.830(非球面)
25=2.293 nd14=1.6188 νd14=63.86
26=-60.545(非球面)
26=0.900
27=-54.574
27=0.700 nd15=1.8830 νd15=40.81
28=208.934
28=D(28)(可変)
29=∞
29=3.000 nd16=1.5168 νd16=64.20
30=∞
30=1.000
31=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A4,A6,A8,A10
(第8面)
k=0,
4=-3.0799×10-6,A6=1.8976×10-8
8=7.3173×10-10,A10=1.0629×10-12
(第9面)
k=0,
4=1.5496×10-5,A6=9.7521×10-8
8=7.1287×10-10,A10=2.1536×10-12
(第18面)
k=0,
4=-1.6374×10-5,A6=-1.1054×10-7
8=2.2117×10-10,A10=-1.1191×10-12
(第20面)
k=0,
4=-4.6873×10-5,A6=5.9576×10-7
8=-3.9424×10-9,A10=1.0502×10-11
(第21面)
k=0,
4=-5.1444×10-5,A6=5.2604×10-7
8=-3.5392×10-9,A10=1.0336×10-11
(第25面)
k=0,
4=-7.9953×10-6,A6=-2.2735×10-7
8=-2.3758×10-9,A10=2.5942×10-11
(第26面)
k=0,
4=-1.2312×10-6,A6=-2.0046×10-7
8=-2.0592×10-9,A10=2.2994×10-11
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 43.649 16.475 2.000
D(18) 1.000 2.414 3.009
D(28) 31.000 50.729 102.611
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.378
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G11の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=31.947
m2(第2レンズ群G12の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=73.595
(m1/m2)×(ft/fw)=2.014
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=139.992
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.372
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F1の最大有効半径)=10.000
Tf(フォーカス群F1における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=2.293
Hf/Tf=4.360
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F1の焦点距離)=67.196
|ff|/fw=6.523
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC1の最大有効半径)=10.508
Tv(手振れ補正光学系VC1における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.700
Hv/Tv=15.012
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC1の焦点距離)=-58.438
|fv|/fw=5.673
図2は、実施例1にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図3は、実施例1にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.135mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.135mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図3(a)において、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を示している。図3(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図4は、実施例2にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G21と、正の屈折力を有する第2レンズ群G22と、第3レンズ群G23と、が配置されて構成される。第2レンズ群G22と第3レンズ群G23との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第3レンズ群G23と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G21は、物体側から順に、負レンズL211と、負レンズL212と、負レンズL213と、正レンズL214と、が配置されて構成される。負レンズL213と正レンズL214とは、接合されている。
第2レンズ群G22は、物体側から順に、正レンズL221と、負レンズL222と、正レンズL223と、負レンズL224と、正レンズL225と、が配置されて構成される。正レンズL221の両面には、非球面が形成されている。負レンズL222と正レンズL223とは、接合されている。負レンズL224と正レンズL225とは、接合されている。また、正レンズL225の像面IMG側の面には、非球面が形成されている。
第3レンズ群G23は、物体側から順に、負レンズL231と、正レンズL232と、負レンズL233と、負レンズL234と、正レンズL235と、が配置されて構成される。負レンズL231の両面には、非球面が形成されている。正レンズL232と負レンズL233とは、接合されている。また、負レンズL234の両面には、非球面が形成されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G21、第2レンズ群G22、開口絞りS、および第3レンズ群G23を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G21と第2レンズ群G22とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第3レンズ群G23中の負レンズL234にフォーカス群F2としての機能を、負レンズL231に手振れ補正光学系VC2としての機能を担わせている。すなわち、フォーカス群F2を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC2を光
軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例2にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.311(fw:広角端)〜20.92(中間焦点位置)〜47.695(ft:望遠端)
Fナンバー=3.51(広角端)〜5.13(中間焦点位置)〜5.58(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜39.00(中間焦点位置)〜17.00(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G21の焦点距離(f1)=-18.269
(レンズデータ)
1=72.557
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=20.000
2=16.241
3=-64.109
3=1.500 nd2=1.8830 νd2=40.81
4=28.735
4=2.159
5=46.452
5=1.000 nd3=1.4970 νd3=81.61
6=28.299
6=6.147 nd4=1.8467 νd4=23.78
7=-485.054
7=D(7)(可変)
8=17.965(非球面)
8=2.301 nd5=1.7680 νd5=49.24
9=27.412(非球面)
9=0.300
10=17.037
10=0.700 nd6=1.8467 νd6=23.78
11=13.427
11=5.889 nd7=1.4970 νd7=81.61
12=-71.418
12=0.300
13=99.182
13=0.700 nd8=1.8467 νd8=23.78
14=48.804
14=1.869 nd9=1.8344 νd9=37.29
15=239.559(非球面)
15=D(15)(可変)
16=∞(開口絞り)
16=1.338
17=140.435(非球面)
17=0.700 nd10=1.4971 νd10=81.56
18=24.074(非球面)
18=3.939
19=38.226
19=4.144 nd11=1.4970 νd11=81.61
20=-9.252
20=0.700 nd12=1.8830 νd12=40.81
21=-29.374
21=0.853
22=121.704(非球面)
22=1.000 nd13=1.6188 νd13=63.86
23=26.195(非球面)
23=3.786
24=35.172
24=1.886 nd14=1.8830 νd14=40.81
25=84.874
25=D(25)(可変)
26=∞
26=3.000 nd15=1.5168 νd15=64.20
27=∞
27=1.000
28=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A4,A6,A8,A10
(第8面)
k=0,
4=6.6645×10-6,A6=-1.0804×10-9
8=4.0106×10-10,A10=4.7083×10-13
(第9面)
k=0,
4=2.2652×10-5,A6=4.5490×10-8
8=5.1081×10-10,A10=1.4504×10-12
(第15面)
k=0,
4=6.2093×10-6,A6=-1.0943×10-7
8=3.3301×10-10,A10=-4.0461×10-12
(第17面)
k=0,
4=-3.2351×10-5,A6=6.6845×10-7
8=-4.8323×10-9,A10=-3.0825×10-12
(第18面)
k=0,
4=-3.7355×10-5,A6=6.8636×10-7
8=-1.9170×10-9,A10=-4.9834×10-11
(第22面)
k=0,
4=-1.2515×10-5,A6=-2.1870×10-7
8=5.3848×10-9,A10=-2.7408×10-12
(第23面)
k=0,
4=-1.5026×10-5,A6=-2.0545×10-7
8=4.9979×10-9,A10=-9.2784×10-12
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 38.548 14.886 2.000
D(15) 1.000 1.369 1.917
D(25) 12.000 26.268 62.588
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.377
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G21の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=14.935
m2(第2レンズ群G22の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=51.482
(m1/m2)×(ft/fw)=1.342
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=115.025
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.230
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F2の最大有効半径)=6.554
Tf(フォーカス群F2における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=1.000
Hf/Tf=6.554
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F2の焦点距離)=-54.159
|ff|/fw=5.253
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC2の最大有効半径)=7.722
Tv(手振れ補正光学系VC2における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.700
Hv/Tv=11.031
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC2の焦点距離)=-58.564
|fv|/fw=5.680
図5は、実施例2にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図6は、実施例2にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.193mm移動させた手振れ補正状態を示している。
図6(a)において、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を示している。図6(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図7は、実施例3にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G31と、正の屈折力を有する第2レンズ群G32と、第3レンズ群G33と、第4レンズ群G34と、第5レンズ群G35と、が配置されて構成される。第3レンズ群G33と第4レンズ群G34との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第5レンズ群G35と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G31は、物体側から順に、負レンズL311と、正レンズL312と、負レンズL313と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G32は、正レンズL321により構成される。
第3レンズ群G33は、物体側から順に、負レンズL331と、正レンズL332と、が配置されて構成される。負レンズL331と正レンズL332とは、接合されている。
第4レンズ群G34は、正レンズL341により構成される。
第5レンズ群G35は、物体側から順に、正レンズL351と、負レンズL352と、負レンズL353と、正レンズL354と、が配置されて構成される。正レンズL351と負レンズL352とは、接合されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G31、第2レンズ群G32、第3レンズ群G33、開口絞りS、第4レンズ群G34、および第5レンズ群G35を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G31と第2レンズ群G32とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第4レンズ群G34全体にフォーカス群F3としての機能を、第3レンズ群G33全体に手振れ補正光学系VC3としての機能を担わせている。すなわち、フォーカス群F3を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC3を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例3にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.309(fw:広角端)〜18.76(中間焦点位置)〜34.107(ft:望遠端)
Fナンバー=4.07(広角端)〜4.84(中間焦点位置)〜5.73(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜44.00(中間焦点位置)〜23.70(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G31の焦点距離(f1)=-13.421
(レンズデータ)
1=66.911
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=16.468
2=14.059
3=-75.140
3=3.809 nd2=1.9229 νd2=20.88
4=-41.106
4=0.619
5=-35.457
5=1.500 nd3=1.4970 νd3=81.61
6=28.754
6=D(6)(可変)
7=36.332
7=1.888 nd4=1.8052 νd4=25.46
8=286.865
8=D(8)(可変)
9=29.018
9=0.500 nd5=1.9229 νd5=20.88
10=18.572
10=2.828 nd6=1.4970 νd6=81.61
11=-75.825
11=2.000
12=∞(開口絞り)
12=D(12)(可変)
13=-109.118
13=1.676 nd7=1.4970 νd7=81.61
14=-33.191
14=D(14)(可変)
15=-17.439
15=3.197 nd8=1.4875 νd8=70.44
16=-8.407
16=1.000 nd9=1.8830 νd9=40.81
17=-10.528
17=0.300
18=-11.943
18=1.000 nd10=1.8830 νd10=40.81
19=-18.478
19=0.300
20=-69.829
20=2.419 nd11=1.4970 νd11=81.61
21=-22.171
21=D(21)(可変)
22=∞
22=3.000 nd12=1.5168 νd12=64.20
23=∞
23=1.000
24=∞(像面)
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(6) 28.470 12.724 5.584
D(8) 11.893 8.130 1.000
D(12) 2.064 7.510 3.281
D(14) 2.005 7.846 23.618
D(21) 31.000 41.256 58.179
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.377
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G31の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=16.271
m2(第2レンズ群G32の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=39.157
(m1/m2)×(ft/fw)=1.375
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=118.556
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.179
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F3の最大有効半径)=6.777
Tf(フォーカス群F3における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=1.676
Hf/Tf=4.043
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F3の焦点距離)=95.279
|ff|/fw=9.242
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC3の最大有効半径)=7.510
Tv(手振れ補正光学系VC3における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
3.328
Hv/Tv=2.257
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC3の焦点距離)=64.720
|fv|/fw=6.278
図8は、実施例3にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図9は、実施例3にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.155mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.155mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図9(a)において、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を示している。図9(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図10は、実施例4にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G41と、正の屈折力を有する第2レンズ群G42と、第3レンズ群G43と、第4レンズ群G44と、第5レンズ群G45と、が配置されて構成される。第2レンズ群G42と第3レンズ群G43との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第5レンズ群G45と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G41は、物体側から順に、負レンズL411と、負レンズL412と、正レンズL413と、が配置されて構成される。負レンズL412と正レンズL413とは、接合されている。また、正レンズL413の像面IMG側の面には、非球面が形成されている。
第2レンズ群G42は、物体側から順に、正レンズL421と、正レンズL422と、負レンズL423と、正レンズL424と、が配置されて構成される。正レンズL421の両面には、非球面が形成されている。負レンズL423と正レンズL424とは、接合されている。また、正レンズL424の像面IMG側の面には、非球面が形成されている。
第3レンズ群G43は、物体側から順に、負レンズL431と、正レンズL432と、負レンズL433と、が配置されて構成される。負レンズL431の像面IMG側の面には、非球面が形成されている。正レンズL432と負レンズL433とは、接合されている。
第4レンズ群G44は、正レンズL441により構成される。正レンズL441の両面には、非球面が形成されている。
第5レンズ群G45は、負レンズL451により構成される。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G41、第2レンズ群G42、開口絞りS、第3レンズ群G43、第4レンズ群G44、および第5レンズ群G45を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G41と第2レンズ群G42とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第4レンズ群G44全体にフォーカス群F4としての機能を、第3レンズ群G43中の負レンズL431に手振れ補正光学系VC4としての機能を担わせ
ている。すなわち、フォーカス群F4を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC
4を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例4にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.303(fw:広角端)〜26.99(中間焦点位置)〜96.780(ft:望遠端)
Fナンバー=3.56(広角端)〜5.18(中間焦点位置)〜6.39(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜30.00(中間焦点位置)〜8.40(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G41の焦点距離(f1)=-25.015
(レンズデータ)
1=94.639
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=26.332
2=23.404
3=-67.372
3=1.500 nd2=1.7859 νd2=43.93
4=41.031
4=6.691 nd3=2.0017 νd3=19.32
5=266.693(非球面)
5=D(5)(可変)
6=24.860(非球面)
6=7.935 nd4=1.5831 νd4=59.46
7=-54.589(非球面)
7=0.300
8=33.559
8=5.295 nd5=1.5673 νd5=42.84
9=-181.683
9=0.300
10=-1505.076
10=1.000 nd6=2.0017 νd6=19.32
11=40.465
11=4.154 nd7=1.4971 νd7=81.56
12=-220.408(非球面)
12=D(12)(可変)
13=∞(開口絞り)
13=3.329
14=28582.357
14=0.600 nd8=1.6226 νd8=58.16
15=21.962(非球面)
15=6.909
16=22.369
16=7.130 nd9=1.4970 νd9=81.61
17=-12.812
17=0.700 nd10=1.8830 νd10=40.81
18=-191.475
18=D(18)(可変)
19=53.529(非球面)
19=3.365 nd11=2.0017 νd11=19.32
20=-132.693(非球面)
20=D(20)(可変)
21=-41.277
21=1.000 nd12=1.8830 νd12=40.81
22=473.794
22=D(22)(可変)
23=∞
23=3.000 nd13=1.5168 νd13=64.20
24=∞
24=0.193
25=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A4,A6,A8,A10
(第5面)
k=0,
4=8.5473×10-7,A6=9.9834×10-10
8=-5.9093×10-13,A10=3.7418×10-15
(第6面)
k=0,
4=-9.7691×10-6,A6=-9.0318×10-9
8=6.0823×10-12,A10=1.9634×10-15
(第7面)
k=0,
4=1.0778×10-5,A6=-1.2084×10-8
8=2.5315×10-11,A10=-3.4986×10-15
(第12面)
k=0,
4=-1.6517×10-5,A6=2.7321×10-8
8=1.2424×10-11,A10=-1.0418×10-14
(第15面)
k=0,
4=-9.2170×10-6,A6=6.3027×10-8
8=-3.9910×10-10,A10=1.5742×10-13
(第19面)
k=0,
4=-3.3776×10-5,A6=8.9450×10-9
8=4.5295×10-10,A10=8.9418×10-13
(第20面)
k=0,
4=-3.2155×10-5,A6=-6.4341×10-9
8=2.0557×10-10,A10=1.6988×10-12
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(5) 59.191 19.333 1.000
D(12) 1.000 2.675 5.798
D(18) 1.699 2.563 3.348
D(20) 3.305 2.442 1.657
D(22) 1.000 15.163 74.393
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.378
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G41の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=19.922
m2(第2レンズ群G42の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=78.113
(m1/m2)×(ft/fw)=2.396
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=145.020
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.334
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F4の最大有効半径)=12.254
Tf(フォーカス群F4における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=3.365
Hf/Tf=3.642
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F4の焦点距離)=38.422
|ff|/fw=3.729
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC4の最大有効半径)=9.160
Tv(手振れ補正光学系VC4における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.600
Hv/Tv=15.266
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC4の焦点距離)=-35.300
|fv|/fw=3.426
図11は、実施例4にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図12は、実施例4にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.175mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.175mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図12(a)において、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を示している。図12(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図13は、実施例5にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G51と、正の屈折力を有する第2レンズ群G52と、第3レンズ群G53と、第4レンズ群G54と、が配置されて構成される。第3レンズ群G53と第4レンズ群G54との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第4レンズ群G54と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G51は、物体側から順に、負レンズL511と、正レンズL512と、負レンズL513と、正レンズL514と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G52は、物体側から順に、正レンズL521と、正レンズL522と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G53は、物体側から順に、負レンズL531と、正レンズL532と、が配置されて構成される。負レンズL531と正レンズL532とは、接合されている。
第4レンズ群G54は、物体側から順に、負レンズL541と、正レンズL542と、負レンズL543と、正レンズL544と、正レンズL545と、が配置されて構成される。正レンズL542と負レンズL543とは、接合されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G51、第2レンズ群G52、第3レンズ群G53、開口絞りS、および第4レンズ群G54を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G51と第2レンズ群G52とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第3レンズ群G53全体にフォーカス群F5としての機能を、第4レンズ群G54中の負レンズL541に手振れ補正光学系VC5としての機能を担わせ
ている。すなわち、フォーカス群F5を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC
5を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例5にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.306(fw:広角端)〜18.73(中間焦点位置)〜33.966(ft:望遠端)
Fナンバー=4.10(広角端)〜5.09(中間焦点位置)〜5.73(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜44.00(中間焦点位置)〜23.90(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G51の焦点距離(f1)=-14.024
(レンズデータ)
1=66.744
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=16.365
2=13.194
3=-221.820
3=3.827 nd2=1.8467 νd2=23.78
4=-48.678
4=0.589
5=-41.106
5=1.500 nd3=1.8042 νd3=46.50
6=26.379
6=3.711
7=31.243
7=3.053 nd4=1.9229 νd4=20.88
8=61.842
8=D(8)(可変)
9=37.518
9=2.271 nd5=1.8348 νd5=42.72
10=-132.819
10=0.300
11=29.500
11=2.035 nd6=1.7859 νd6=43.93
12=661.321
12=D(12)(可変)
13=-74.719
13=1.000 nd7=1.8830 νd7=40.81
14=14.738
14=2.990 nd8=1.5168 νd8=64.20
15=-46.676
15=D(15)(可変)
16=∞(開口絞り)
16=1.054
17=-193.877
17=0.900 nd9=1.9037 νd9=31.31
18=48.750
18=0.798
19=167.522
19=2.725 nd10=1.4970 νd10=81.61
20=-16.588
20=1.000 nd11=1.9037 νd11=31.31
21=-30.965
21=0.200
22=-134.123
22=2.492 nd12=1.4970 νd12=81.61
23=-26.971
23=0.200
24=-89.849
24=1.626 nd13=1.8830 νd13=40.81
25=-42.079
25=D(25)(可変)
26=∞
26=3.000 nd14=1.5168 νd14=64.20
27=∞
27=1.000
28=∞(像面)
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(8) 30.239 11.776 2.000
D(12) 1.571 2.273 3.433
D(15) 5.271 3.547 1.255
D(25) 31.000 47.702 76.172
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.378
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G51の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=14.698
m2(第2レンズ群G52の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=42.936
(m1/m2)×(ft/fw)=1.128
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=119.560
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.167
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F5の最大有効半径)=6.333
Tf(フォーカス群F5における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=3.990
Hf/Tf=1.587
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F5の焦点距離)=-40.200
|ff|/fw=3.901
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC5の最大有効半径)=6.382
Tv(手振れ補正光学系VC5における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.900
Hv/Tv=7.091
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC5の焦点距離)=-43.032
|fv|/fw=4.175
図14は、実施例5にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図15は、実施例5にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.109mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.109mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図15(a)において、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を示している。図15(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図16は、実施例6にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G61と、正の屈折力を有する第2レンズ群G62と、第3レンズ群G63と、第4レンズ群G64と、が配置されて構成される。第3レンズ群G63と第4レンズ群G64との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第4レンズ群G64と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G61は、物体側から順に、負レンズL611と、正レンズL612と、負レンズL613と、正レンズL614と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G62は、物体側から順に、正レンズL621と、正レンズL622と、が配置されて構成される。正レンズL621の両面には、非球面が形成されている。
第3レンズ群G63は、物体側から順に、負レンズL631と、正レンズL632と、が配置されて構成される。負レンズL631と正レンズL632とは、接合されている。正レンズL632の像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第4レンズ群G64は、物体側から順に、負レンズL641と、正レンズL642と、負レンズL643と、正レンズL644と、正レンズL645と、が配置されて構成される。負レンズL641の両面には、非球面が形成されている。正レンズL642と負レンズL643とは、接合されている。正レンズL644の両面には、非球面が形成されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G61、第2レンズ群G62、第3レンズ群G63、開口絞りS、および第4レンズ群G64を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G61と第2レンズ群G62とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第3レンズ群G63全体にフォーカス群F6としての機能を、第4レンズ群G64中の負レンズL641に手振れ補正光学系VC6としての機能を担わせ
ている。すなわち、フォーカス群F6を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC
6を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例6にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.308(fw:広角端)〜21.16(中間焦点位置)〜47.815(ft:望遠端)
Fナンバー=4.14(広角端)〜5.07(中間焦点位置)〜5.83(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜39.00(中間焦点位置)〜17.00(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G61の焦点距離(f1)=-15.272
(レンズデータ)
1=65.607
1=2.000 nd1=1.8830 νd1=40.81
2=16.318
2=15.082
3=-51.998
3=2.476 nd2=1.9229 νd2=20.88
4=-37.061
4=0.723
5=-32.119
5=1.000 nd3=1.6779 νd3=55.52
6=31.383
6=1.675
7=31.265
7=3.744 nd4=1.9229 νd4=20.88
8=83.129
8=D(8)(可変)
9=19.947(非球面)
9=4.646 nd5=1.5891 νd5=61.25
10=-80.649(非球面)
10=0.300
11=34.525
11=3.708 nd6=1.6228 νd6=56.91
12=-56.982
12=D(12)(可変)
13=-55.740
13=0.700 nd7=1.9229 νd7=20.88
14=79.384
14=2.021 nd8=1.5831 νd8=59.46
15=539.405(非球面)
15=D(15)(可変)
16=∞(開口絞り)
16=3.156
17=72.892(非球面)
17=0.600 nd9=1.7433 νd9=49.33
18=20.823(非球面)
18=2.007
19=23.271
19=4.975 nd10=1.4970 νd10=81.61
20=-11.000
20=0.700 nd11=1.8810 νd11=40.14
21=650.044
21=0.200
22=31.331(非球面)
22=1.956 nd12=1.9229 νd12=20.88
23=297.422(非球面)
23=0.200
24=26.164
24=1.800 nd13=1.4970 νd13=81.61
25=42.613
25=D(25)(可変)
26=∞
26=3.000 nd14=1.5168 νd14=64.20
27=∞
27=1.000
28=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A4,A6,A8,A10
(第9面)
k=0,
4=-8.3275×10-6,A6=1.3136×10-8
8=4.0248×10-10,A10=-1.9299×10-12
(第10面)
k=0,
4=3.0342×10-5,A6=4.8650×10-8
8=2.2156×10-11,A10=-5.9470×10-13
(第15面)
k=0,
4=-6.2047×10-5,A6=-5.6593×10-8
8=2.9139×10-9,A10=-1.4749×10-11
(第17面)
k=0,
4=-3.4739×10-5,A6=7.2377×10-7
8=-4.3173×10-9,A10=-3.2774×10-11
(第18面)
k=0,
4=-4.7360×10-5,A6=8.5396×10-7
8=-3.4253×10-9,A10=-5.7721×10-11
(第22面)
k=0,
4=-9.2881×10-6,A6=1.7970×10-7
8=3.2945×10-10,A10=1.6378×10-11
(第23面)
k=0,
4=3.9845×10-5,A6=1.1854×10-7
8=-3.5438×10-10,A10=2.6065×10-11
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(8) 29.818 11.297 2.000
D(12) 1.000 1.328 0.961
D(15) 2.513 2.185 2.552
D(25) 14.000 30.285 73.191
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.378
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G61の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=31.356
m2(第2レンズ群G62の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=59.174
(m1/m2)×(ft/fw)=2.458
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=105.019
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.442
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F6の最大有効半径)=9.500
Tf(フォーカス群F6における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=2.721
Hf/Tf=3.492
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F6の焦点距離)=-45.500
|ff|/fw=4.414
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC6の最大有効半径)=7.219
Tv(手振れ補正光学系VC6における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.600
Hv/Tv=12.032
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC6の焦点距離)=-39.410
|fv|/fw=3.823
図17は、実施例6にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図18は、実施例6にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.126mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.126mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図18(a)において、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を示している。図18(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
図19は、実施例7にかかる超広角ズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この超広角ズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G71と、正の屈折力を有する第2レンズ群G72と、第3レンズ群G73と、第4レンズ群G74と、が配置されて構成される。第3レンズ群G73と第4レンズ群G74との間には、所定の口径を規定する開口絞りSが配置されている。また、第4レンズ群G74と像面IMGとの間には、光学フィルタCGが配置されている。
第1レンズ群G71は、物体側から順に、負レンズL711と、負レンズL712と、正レンズL713と、が配置されて構成される。負レンズL712と正レンズL713とは、接合されている。正レンズL713の像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第2レンズ群G72は、物体側から順に、正レンズL721と、正レンズL722と、が配置されて構成される。正レンズL721、正レンズL722は、いずれも両面に非球面が形成されている。
第3レンズ群G73は、物体側から順に、負レンズL731と、正レンズL732と、が配置されて構成される。負レンズL731と正レンズL732とは、接合されている。正レンズL732の像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第4レンズ群G74は、物体側から順に、負レンズL741と、正レンズL742と、負レンズL743と、正レンズL744と、負レンズL745と、が配置されて構成される。負レンズL741の両面には、非球面が形成されている。正レンズL742と負レンズL743とは、接合されている。正レンズL744の両面には、非球面が形成されている。
この超広角ズームレンズは、第1レンズ群G71、第2レンズ群G72、第3レンズ群G73、開口絞りS、および第4レンズ群G74を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。なお、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G71と第2レンズ群G72とが、互いの間隔を短くしながら物体側に移動する。
この超広角ズームレンズは、第3レンズ群G73全体にフォーカス群F7としての機能を、第4レンズ群G74中の負レンズL741に手振れ補正光学系VC7としての機能を担わせ
ている。すなわち、フォーカス群F7を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。また、手振れ補正光学系VC
7を光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、望遠端における手振れ補正を行う。
以下、実施例7にかかる超広角ズームレンズに関する各種数値データを示す。
超広角ズームレンズ全系の焦点距離=10.308(fw:広角端)〜26.96(中間焦点位置)〜96.747(ft:望遠端)
Fナンバー=4.05(広角端)〜5.69(中間焦点位置)〜6.45(望遠端)
半画角(ω)=90.00(広角端)〜30.00(中間焦点位置)〜8.40(望遠端)
広角端における最大像高(yw)=14.200
第1レンズ群G71の焦点距離(f1)=-23.235
(レンズデータ)
1=101.623
1=2.000 nd1=1.8042 νd1=46.50
2=24.762
2=23.612
3=-60.438
3=1.500 nd2=1.6850 νd2=49.22
4=30.403
4=7.730 nd3=1.9229 νd3=20.88
5=117.064(非球面)
5=D(5)(可変)
6=25.251(非球面)
6=10.383 nd4=1.5168 νd4=64.20
7=-47.527(非球面)
7=0.300
8=32.501(非球面)
8=7.413 nd5=1.4971 νd5=81.56
9=-48.326(非球面)
9=D(9)(可変)
10=-95.540
10=0.700 nd6=1.9229 νd6=20.88
11=59.229
11=3.512 nd7=1.4971 νd7=81.56
12=-266.686(非球面)
12=D(12)(可変)
13=∞(開口絞り)
13=4.824
14=235.976(非球面)
14=0.600 nd8=1.8208 νd8=42.71
15=19.544(非球面)
15=2.250
16=20.150
16=8.505 nd9=1.5481 νd9=45.82
17=-12.298
17=0.700 nd10=1.8830 νd10=40.81
18=-85.868
18=0.200
19=41.968(非球面)
19=4.984 nd11=1.8211 νd11=24.06
20=-41.819(非球面)
20=2.450
21=-20.780
21=0.600 nd12=1.8830 νd12=40.81
22=-1748.045
22=D(22)(可変)
23=∞
23=3.000 nd13=1.5168 νd13=64.20
24=∞
24=1.687
25=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A4,A6,A8,A10
(第5面)
k=0,
4=1.1915×10-6,A6=2.3417×10-9
8=-2.1055×10-12,A10=9.1653×10-15
(第6面)
k=0,
4=-1.0360×10-5,A6=-6.1729×10-9
8=3.3753×10-11,A10=-1.2080×10-13
(第7面)
k=0,
4=1.4213×10-5,A6=-1.4692×10-8
8=6.5815×10-11,A10=-1.0750×10-13
(第8面)
k=0,
4=-7.5019×10-7,A6=-1.3186×10-8
8=-4.3965×10-13,A10=-4.5093×10-14
(第9面)
k=0,
4=9.3603×10-7,A6=1.2966×10-8
8=-9.1798×10-11,A10=1.2766×10-13
(第12面)
k=0,
4=-2.1041×10-5,A6=-7.0443×10-9
8=2.4018×10-10,A10=-6.0191×10-13
(第14面)
k=0,
4=1.0712×10-5,A6=1.2407×10-7
8=-2.6109×10-9,A10=1.0114×10-11
(第15面)
k=0,
4=-5.3947×10-6,A6=3.4928×10-7
8=-4.4422×10-9,A10=1.5198×10-11
(第19面)
k=0,
4=-5.0884×10-5,A6=1.9722×10-7
8=-2.0482×10-9,A10=1.0259×10-11
(第20面)
k=0,
4=-4.9286×10-5,A6=8.0417×10-8
8=-1.5365×10-9,A10=8.2812×10-12
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(5) 52.684 16.940 2.000
D(9) 1.000 1.191 0.786
D(12) 1.000 3.160 6.570
D(22) 1.004 13.973 72.559
(条件式(1)に関する数値)
yw/fw=1.378
(条件式(2)に関する数値)
m1(第1レンズ群G71の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=26.145
m2(第2レンズ群G72の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離)=76.828
(m1/m2)×(ft/fw)=3.194
(条件式(3)に関する数値)
Tw(広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離)=142.643
(−f1/fw)×(m1/Tw)=0.413
(条件式(4)に関する数値)
Hf(フォーカス群F7の最大有効半径)=13.726
Tf(フォーカス群F7における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=4.212
Hf/Tf=3.259
(条件式(5)に関する数値)
ff(フォーカス群F7の焦点距離)=-66.985
|ff|/fw=6.499
(条件式(6)に関する数値)
Hv(手振れ補正光学系VC7の最大有効半径)=8.623
Tv(手振れ補正光学系VC7における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離)=
0.600
Hv/Tv=14.371
(条件式(7)に関する数値)
fv(手振れ補正光学系VC7の焦点距離)=-25.993
|fv|/fw=2.522
図20は、実施例7にかかる超広角ズームレンズの縦収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ω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)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、広角端では等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))によるズレ量を示している(Y:像高、f:光学系全系の焦点距離、θ:半画角)。
図21は、実施例7にかかる超広角ズームレンズの望遠端における横収差図である。これらの図において、(a)は望遠端における手振れ補正を行っていない基本状態を示し、(b)は望遠端において手振れ補正光学系を光軸に対して略垂直な方向に0.128mm移動させた手振れ補正状態を示している。撮影距離が∞で望遠端において超広角ズームレンズが0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、手振れ補正光学系が光軸と略垂直な方向に0.128mmだけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
図21(a)において、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を示している。図21(b)において、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を示している。なお、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(λ=587.56nm)、短破線はF線(λ=486.13nm)、長破線はC線(λ=656.28nm)に相当する波長の特性を示している。
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ、絞り面等の曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、絞り等の肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズ等のd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズ等のd線(λ=587.56nm)に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「mm」、角度の単位はすべて「°」である。
また、上記各非球面形状は、非球面の深さをZ、曲率をc(1/r)、光軸からの高さをh、円錐係数をk、4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA4,A6,A8,A10とし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
Figure 2014178388
以上説明したように、上記各実施例の超広角ズームレンズは、上記各条件式を満足することにより、小型で、超広角からの無段階高変倍が可能になることに加え、結像性能を向上させることができる。特に、フィッシュアイアタッチメントの着脱等の煩雑な操作をすることなく、広角端において良好な魚眼効果を得ることができる。
また、フォーカシングの時間短縮や手振れを軽減するインナーフォーカス機能および手振れ補正機能を具備して、動画撮影に好適な超広角ズームレンズを実現することができる。特に、フォーカシング時のフォーカス群の移動量を抑制して、光学系全長の短縮を図りながら、良好な結像性能を維持することができる。手振れ補正時の手振れ補正光学系の移動量を抑制して、手振れ補正時の結像性能を維持することも可能になる。さらに、適宜非球面が形成されたレンズや接合レンズを配置したことにより、結像性能をより向上させることができる。
また、上記各実施例に示した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。たとえば、+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、手振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。
超広角ズームレンズの手振れ補正角が同じ場合には、光学系全体の焦点距離が短くなるにつれて、手振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°までの手振れ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な手振れ補正を行うことが可能である。また、望遠端での手振れ補正光学系の平行移動量を広角端および中間焦点位置状態に適用することで手振れ補正角度を0.3°よりもさらに大きく取ることも可能である。
以上のように、本発明にかかる超広角ズームレンズは、デジタルカメラに有用であり、特に、動画撮影可能なデジタル一眼レフカメラに最適である。
11,G21,G31,G41,G51,G61,G71 第1レンズ群
12,G22,G32,G42,G52,G62,G72 第2レンズ群
13,G23,G33,G43,G53,G63,G73 第3レンズ群
34,G44,G54,G64,G74 第4レンズ群
35,G45 第5レンズ群
1,F2,F3,F4,F5,F6,F7 フォーカス群
VC1,VC2,VC3,VC4,VC5,VC6,VC7 手振れ補正光学系
111,L112,L113,L122,L125,L131,L133,L135,L211,L212,L213,L222,L224,L231,L233,L234,L311,L313,L331,L352,L353,L411,L412,L423,L431,L433,L451,L511,L513,L531,L541,L543,L611,L613,L631,L641,L643,L711,L712,L731,L741,L743,L745 負レンズ
114,L121,L123,L124,L132,L134,L214,L221,L223,L225,L232,L235,L312,L321,L332,L341,L351,L354,L413,L421,L422,L424,L432,L441,L512,L514,L521,L522,L532,L542,L544,L545,L612,L614,L621,L622,L632,L642,L644,L645,L713,L721,L722,L732,L742,L744 正レンズ
S 開口絞り
CG 光学フィルタ

Claims (4)

  1. 物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、前記第2レンズ群に後続する少なくとも一つ以上のレンズ群と、を備え、
    広角端から望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが互いの間隔を短くしながら物体側に移動し、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする超広角ズームレンズ。
    (1) 1.0≦yw/fw≦2.0
    (2) 0.7≦(m1/m2)×(ft/fw)≦4.0
    ただし、ywは広角端における光学系の最大像高、fwは広角端における光学系全系の焦点距離、m1は前記第1レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離、m2は前記第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍時における物体側への移動距離、ftは望遠端における光学系全系の焦点距離を示す。
  2. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の超広角ズームレンズ。
    (3) 0.1≦(−f1/fw)×(m1/Tw)≦0.5
    ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、Twは広角端における光学系の最物体側面から像面までの光軸上の距離を示す。
  3. 最物体側もしくは最像側以外に配置された、光軸に沿う方向へ移動させて無限遠物体から至近物体に対するフォーカシングを行うフォーカス群を備え、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の超広角ズームレンズ。
    (4) 1.0≦Hf/Tf≦20.0
    (5) 1.0≦|ff|/fw≦15.0
    ただし、Hfは前記フォーカス群の最大有効半径、Tfは前記フォーカス群における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離、ffは前記フォーカス群の焦点距離を示す。
  4. 光軸に対し略垂直な方向に移動させて手振れ補正を行う手振れ補正光学系を備え、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の超広角ズームレンズ。
    (6) 1.0≦Hv/Tv≦20.0
    (7) 1.0≦|fv|/fw≦10.0
    ただし、Hvは前記手振れ補正光学系の最大有効半径、Tvは前記手振れ補正光学系における最物体側面から最像側面までの光軸上の距離、fvは前記手振れ補正光学系の焦点距離を示す。
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