JP2017211496A - 大口径防振付きズームレンズ - Google Patents

大口径防振付きズームレンズ Download PDF

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Abstract

【課題】撮像素子への光線入射角を抑制することで周辺光線のけられを少なくし、かつフォーカス群を軽量にすることで滑らかなコントラストAFを実現できる、撮影領域全体で収差変動が少なく、結像性能が良好な大口径防振付きズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りと、正の屈折力で開放絞りと一体になって動く第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、変倍の際に各レンズ群が移動し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第5レンズ群G5は物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成され、第5Aレンズ群G5Aが光軸と垂直方向に移動することで防振を行う。【選択図】図1

Description

本発明はデジタルカメラ、ビデオカメラなどに用いられる撮影レンズに好適な大口径防振付きズームレンズに関する。
近年、レンズ交換式カメラとして従来の一眼レフレックスファインダーに代えて電子ビューファインダーを備えることによりクイックリターンミラーを廃止した、所謂ミラーレス一眼カメラが急速に普及している。ミラーレス一眼カメラはクイックリターンミラー及びその駆動機構、ペンタプリズム等が不要であり、従来の一眼レフレックスカメラと比べて大幅に小型化できるため人気がある。
一眼レフレックスカメラ用、またはミラーレス一眼カメラ用交換レンズとして、開放F値の明るい、所謂大口径ズームレンズはズームレンズの便利さと明るい開放F値という特徴を併せ持つことで人気がある。また、近年は望遠のみならず標準や広角のズームレンズへも防振機能の搭載が進んでおり、防振機能は撮影レンズにおいて標準的な機能となってきている。防振機能を搭載したズームレンズとして、例えば特許文献1及び特許文献2に記載された5群構成のズームレンズがある。特許文献1に記載されたズームレンズは、物体側から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、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、広角端から望遠端への変倍時に各群が移動し、無限遠から至近へのフォーカシングに際して第2レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動する構成となっている。また、特許文献2に記載されたズームレンズは、物体側から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、負の屈折力の第5レンズ群より構成され、広角端から望遠端への変倍時に各群が移動し、無限遠から至近へのフォーカシングに際して第4レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動する構成となっている。
特開2015−055858号公報 特開2014−238549号公報
上記特許文献1,2のような5群構成のズームレンズは、変倍時の群移動の自由度が高くズーム全域で良好な結像性能を確保しやすい。しかし、特許文献1に記載のズームレンズでは第2群をフォーカス群として用いているが、ミラーレス一眼カメラ用交換レンズとしてはフォーカス群が重いという課題がある。ミラーレス一眼カメラのオートフォーカスはフォーカスレンズを微少駆動させてコントラストのピークを検出する、所謂コントラストAFを採用する場合が多い。そのため、高速で滑らかなコントラストAFを実現するためにはフォーカス群を十分に軽くする必要があるが、特許文献1に記載のズームレンズではフォーカス群が重いため高速で滑らかなコントラストAFを実現することは困難である。
特許文献2に記載のズームレンズでは第4群をフォーカス群として用いることでフォーカス群の軽量化を図っており、高速で滑らかなコントラストAFを実現可能である。しかしながら、特許文献2に記載の構成では周辺画角の光線の撮像素子への入射角が大きい。開放F値が明るい大口径ズームレンズだと光束が太くなるため、撮像素子への光線入射角が大きいと下光線側は入射角がきつくなりすぎて撮像素子の受光部でけられてしまう。そのため大口径ズームレンズには周辺画角の光線の撮像素子への入射角を小さく抑えることが求められる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型なまま撮像素子への光線入射角を抑制することで周辺光線のけられを少なくし、かつフォーカス群を軽量にすることで滑らかなコントラストAFを実現できる、撮影領域全体で収差変動が少なく、結像性能が良好な大口径防振付きズームレンズを提供することを目的とする。
前述の課題を解決するため第1の発明は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力で開放絞りと一体になって動く第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、変倍の際に前記各レンズ群が移動し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、第5レンズ群G5は物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成され、第5Aレンズ群G5Aが光軸と垂直方向に移動することで防振を行い、以下の条件式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする大口径防振付きズームレンズとした。
(1) 0.9<EXP/SI<1.8
(2) 0.6<f4/|f5A|<1.3
ただし、
EXP:広角端、無限遠合焦時の射出瞳から像面までの長さ(物体から像面への方向を正とする)
SI:広角端、無限遠合焦時の絞りから像面までの長さ
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
f5A:第5Aレンズ群G5Aの焦点距離
第2の発明は、前記第5Aレンズ群G5Aは2枚以内のレンズで構成され、以下の条件式(3)(4)(5)を満たすことを特徴とする第1の発明に記載の大口径防振付きズームレンズとした。
(3) 0.3<|(1−β5A)βr|<0.9
(4) 0.3<VI/SI<0.8
(5) 1.8<Z1wt/Z5Awt<3.0
ただし、
β5A:防振を担う第5Aレンズ群G5Aの広角端、無限遠合焦時の結像倍率
βr:第5Aレンズ群G5Aよりも像面側の群の広角端、無限遠合焦時の合成結像倍率
VI:第5Aレンズ群G5Aの最も像面側の面から像面までの広角端での長さ
Z1wt:第1レンズ群G1の広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
Z5Awt:第5Aレンズ群G5Aの広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
第3の発明は、前記第1レンズ群G1は2枚以内のレンズで構成され、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする第1の発明乃至第2の発明のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズとした。
(6) 7.5<f1/|f2|<15.0
ただし、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
第4の発明は、前記第3レンズ群G3は少なくとも一つの3枚接合を含み、以下の条件式(7)を満たすことを特徴とする第1の発明乃至第3の発明のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズとした。
(7) 1.6<f3/fw<3.2
ただし、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
fw:広角端、無限遠合焦時のレンズ系全体の焦点距離
第5の発明は、前記第4レンズ群G4は1枚のレンズからなり、少なくとも1面の非球面を有し、以下の条件式(8)を満たすことを特徴とする第1の発明乃至第4の発明のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズとした。
(8) 0.8<f4/f3<1.6
本発明により、小型なまま撮像素子への光線入射角を抑制することで周辺光線のけられを少なくし、かつフォーカス群を軽量にすることで滑らかなコントラストAFを実現できる、撮影領域全体で収差変動が少なく、結像性能が良好な大口径防振付きズームレンズを提供することができる。
本発明の大口径防振付きズームレンズの実施例1に係るレンズ構成図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの広角端、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの中間、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例1の大口径防振付きズームレンズの望遠端、撮影倍率1:40における横収差図である。 本発明の大口径防振付きズームレンズの実施例2に係るレンズ構成図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの広角端、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの中間、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例2の大口径防振付きズームレンズの望遠端、撮影倍率1:40における横収差図である。 本発明の大口径防振付きズームレンズの実施例3に係るレンズ構成図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの広角端、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの中間、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例3の大口径防振付きズームレンズの望遠端、撮影倍率1:40における横収差図である。 本発明の大口径防振付きズームレンズの実施例4に係るレンズ構成図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの広角端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの広角端、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの中間、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの中間、撮影倍率1:40における横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の縦収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの望遠端、無限遠合焦時に光軸が0.3°傾いた状態で防振を行った際の横収差図である。 実施例4の大口径防振付きズームレンズの望遠端、撮影倍率1:40における横収差図である。
本発明の大口径防振付きズームレンズは、図1、図14、図27、及び図40に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動する構成となっている。
また、第5レンズ群G5は物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成され、第5Aレンズ群G5Aが光軸と垂直方向に移動することで防振を行う。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は増大し、前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3の間隔は減少し、前記第3レンズ群G3、前記第4レンズ群G4、前記第5レンズ群G5がそれぞれ独立に物体側へ移動する構成となっている。
上記のように正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3を含む構成にすることにより、主に1群から2群と2群から3群の群間隔の変化で変倍させることが可能となり、3群よりも像面側の群でフォーカス及び防振を行うことでフォーカス群及び防振群の変倍負担を減らし、各フォーカス・防振状態において良好な結像性能を実現できる。また、負の屈折力の第5レンズ群G5を負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bで構成することにより、防振を担う負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aで跳ね上げられた周辺画角の光線を正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bで像面への入射角が小さくなる方向に屈折させ、第5レンズ群G5全体での光線の跳ね上げ効果を弱めて撮像素子への周辺画角の光線入射角を小さく抑えることが可能になり、光束が太い大口径レンズでも周辺画角の光線が撮像素子の受光部でけられにくいという利点がある。
上記構成において高性能な大口径防振付きズームレンズを実現するためには以下の条件式(1)、(2)を満足することが望ましい。
(1) 0.9<EXP/SI<1.8
(2) 0.6<f4/|f5A|<1.3
ただし、
EXP:広角端、無限遠合焦時の射出瞳から像面までの長さ(物体から像面への方向を正とする)
SI:広角端、無限遠合焦時の絞りから像面までの長さ
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
f5A:第5Aレンズ群G5Aの焦点距離
とする。
条件式(1)は、広角端における射出瞳から像面までの長さと、絞りから像面までの長さの比に関して、撮像素子への周辺画角の光線入射角を抑制するための好ましい範囲を規定するものである。条件式(1)を満たすことにより、小型な光学系のまま撮像素子の受光部で光線がけられないように撮像素子への光線入射角を適切に設定することができる。
条件式(1)の下限を超え、絞りに対して射出瞳が像面に近づくと、絞りより像面側の群全体では絞りを通過した周辺画角の光線を跳ね上げる作用が強まり、周辺画角の光線の像面への入射角がきつくなって特に光束の太い大口径レンズだと撮像素子の受光部で光線がけられやすくなる。
一方、条件式(1)の上限を超え、射出瞳が絞りに対して像面から遠くなると、絞りより像面側の光学系の正の屈折力が強まり、テレセントリック性が高まるため、像面への入射角が緩くなる。そのため第5レンズ群G5を通過する周辺画角の光線が高い位置を通るようになってレンズ径が肥大化し、レンズ系全体が大きく、重くなる。一方、第5レンズ群G5のレンズ径を小さくするには、第5レンズ群G5を像面から離せばよいが、光学系全体の全長を小さくしながら前記手法を行うと、絞りと第5レンズ群G5の間の第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が配置される部分の間隔が狭くなる。そのため第3レンズ群G3に使用できるレンズ枚数が減って十分な軸上色収差補正が行えなくなるほか、第4レンズ群G4がフォーカス移動する空間が狭くなるため十分な最短撮影距離を確保することが困難になる。
また、上述した条件式(1)について、その下限値を0.95に、また、上限値を1.5に限定することで、前述の効果をより確実にできるため、望ましい。
条件式(2)は、フォーカスを担う第4レンズ群G4と防振を担う第5Aレンズ群G5Aの焦点距離比の好ましい範囲を規定するものである。条件式(2)を満たすことで小型な光学系のまま撮像素子の受光部で光線がけられないように撮像素子への光線入射角を適切に設定することができる。
条件式(2)の下限を超え、第4レンズ群G4の正の屈折力が強まると、周辺画角の光線を像面への入射角が小さくなる方向に屈折させる作用が強まり、一方で第5Aレンズ群G5Aの負の屈折力が弱まると周辺画角の光線の跳ね上げ効果が弱くなる。そのため第4レンズ群G4と第5Aレンズ群G5Aの合成系としては正の屈折力が強くなり、テレセントリック性が高まるため第4レンズ群G4及び第5Aレンズ群G5Aを通過する周辺画角の光線が高い位置を通るようになり、第4レンズ群G4及び第5Aレンズ群G5Aの径が肥大化して軽量化が困難になる。
一方、条件式(2)の上限を超え、第4レンズ群G4の正の屈折力が弱まると、周辺画角の光線を像面への入射角が小さくなる方向に屈折させる作用が弱まり、一方で第5Aレンズ群G5Aの負の屈折力が強まって周辺画角の光線の跳ね上げ効果が強くなる。そのため第4レンズ群G4と第5Aレンズ群G5Aの合成系としては周辺画角の光線の跳ね上げ効果が強まって像面への入射角がきつくなりすぎるため、特に光束の太い大口径レンズだと撮像素子の受光部で光線がけられやすくなる。
また、上述した条件式(2)について、その下限値を0.7に、また、上限値を1.2に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
さらに本発明の大口径防振付きズームレンズでは、防振を担う第5Aレンズ群G5Aを2枚以内のレンズで構成することが望ましい。これにより防振群を軽くし、防振群を動かすためのユニットを小型化することでレンズ系全体の小型化が可能になる。
本発明の大口径防振付きズームレンズでは、以下に示す条件式(3)および(4)、(5)を満たすことが望ましい。
(3) 0.3<|(1−β5A)βr|<0.9
(4) 0.3<VI/SI<0.8
(5) 1.8<Z1wt/Z5Awt<3.0
ただし、
β5A:防振を担う第5Aレンズ群G5Aの広角端、無限遠合焦時の結像倍率
βr:第5Aレンズ群G5Aよりも像面側の群の広角端、無限遠合焦時の合成結像倍率
VI:第5Aレンズ群G5Aの最も像面側の面から像面までの広角端での長さ
Z1wt:第1レンズ群G1の広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
Z5Awt:第5Aレンズ群G5Aの広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
とする。
条件式(3)は防振係数の絶対値を表しており、その好ましい条件を規定するものである。条件式(3)を満たすことにより、防振群の肥大化を防ぎつつ良好な防振性能を確保できる。
条件式(3)の下限を超え、防振係数の絶対値が小さくなると防振群の単位移動量あたりの防振効果が小さくなるため、所望の防振効果を得るには防振群の移動量が多くなり、防振群である第5Aレンズ群G5Aのレンズ径が肥大化する。
一方、条件式(3)の上限を超え、防振係数の絶対値が大きくなると防振群の屈折力が強すぎて偏芯コマ収差が発生しやすくなる。特に大口径ズームレンズの場合、防振群を通過する軸上光束が太いために偏芯コマ収差の影響を受けやすく、良好な防振性能を確保することが困難になる。また、防振を行う際の防振群の光軸と垂直方向の移動量が少なくなり、防振群の移動量の正確な制御が困難になる。
また、上述した条件式(3)について、その下限値を0.5に、また、上限値を0.75に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
条件式(4)は防振を担う第5Aレンズ群G5Aの像面からの距離に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(4)を満たすことにより、防振群の肥大化を防ぎつつ良好な防振性能を確保できる。
条件式(4)の下限を超え、防振群が絞りから遠ざかって像面に近くなると防振群における周辺画角の光線通過位置が高くなり、第5Aレンズ群G5Aのレンズ径が肥大化する。
一方、条件式(4)の上限を超え、防振群が絞りに近くなると防振群における軸上マージナル光線が高くなり、偏芯コマ収差が発生しやすくなる。特に大口径ズームレンズの場合、軸上光束が太いために偏芯コマ収差の影響を受けやすく、良好な防振性能を確保するのが困難になる。
また、上述した条件式(4)について、その下限値を0.4に、また、上限値を0.7に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
条件式(5)は第1レンズ群G1と第5Aレンズ群G5Aの広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量の比に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(5)を満たすことにより小型な光学系のままズーム全域で良好な結像性能を実現できる。
本願のような正群先行型ズームレンズでは、1群から2群と2群から3群の群間隔の変化が主な変倍作用を担い、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5は変倍において補助的な役割を担っている。条件式(5)の下限を超え、第1レンズ群G1の移動量が少なくなると、1群から2群の群間隔の変倍負担が減って2群から3群の群間隔に変倍負担が偏り、2群、3群でコマ収差が発生しやすくなる。一方、第5Aレンズ群G5Aの移動量は大きくなるため第5Aレンズ群G5Aの変倍負担が強まり、軸上マージナル光線が高くなり、防振時に偏芯コマ収差が発生して良好な防振性能の実現が困難である。また絞り径も増大するため、製品外径を小さくすることが困難になる。
一方、条件式(5)の上限を超え、第1レンズ群G1の移動量が増加すると、径が大型化する。一方第5Aレンズ群G5Aの移動量が少なくなると、1群から2群及び2群から3群の群間隔の変化による変倍を補助する役割が弱まるため、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3の変倍負担が強まりコマ収差の抑制が難しくなる。また、望遠端で第5Aレンズ群G5Aが像面に近くなるため、周辺画角の光線通過位置が高くなり第5Aレンズ群G5Aの径が肥大化する。
また、上述した条件式(5)について、その下限値を1.85に、また、上限値を2.5に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
さらに本発明の大口径防振付きズームレンズでは、第1レンズ群G1を2枚以内のレンズで構成することが望ましい。これにより径の大きい第1レンズ群G1の構成枚数を抑えてレンズ系全体の軽量化が可能になる。
本発明の大口径防振付きズームレンズでは、以下に示す条件式(6)を満たすことが望ましい。
(6) 7.5<f1/|f2|<15.0
ただし、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
とする。
条件式(6)は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の焦点距離の比に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(6)を満たすことで系を小型軽量化しつつズーム全域で良好な結像性能を実現することができる。
条件式(6)の下限を超え、第1レンズ群G1の屈折力が強まると、第1レンズ群G1で発生する収差量が増える。そのため第1レンズ群G1枚数を2枚以内に制限すると第1レンズ群G1で発生する非点収差や歪曲収差を抑えきれず、第1レンズ群G1枚数を2枚以内に抑えての軽量化が困難になる。また、第1レンズ群G1の正の屈折力が強まり、あるいは第2レンズ群G2の負の屈折力が弱まると入射瞳が像面側へ移動し周辺画角の下光線がけられやすくなるため、周辺光量の確保が困難になる。
一方、条件式(6)の上限を超え、第2レンズ群G2に対し第1レンズ群G1の屈折力が弱まると、広角端から望遠端への変倍時の第2レンズ群G2に対する第1レンズ群G1の移動量が大きくなり、光学系の小型化が困難になる。また、第2レンズ群G2の屈折力が強まって非点収差やコマ収差の抑制が困難になる。
また、上述した条件式(6)について、その下限値を8.0に、また、上限値を12.0に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
さらに本発明の大口径防振付きズームレンズでは、第3レンズ群G3は少なくとも1つの3枚接合を含むことが望ましい。これにより本願のような正群先行型ズームの絞り後方の群の製造誤差に対する敏感度を抑えつつ軸上色収差などの補正を行うことができる。特に大口径ズームレンズの偏芯敏感度を3枚接合で抑えることが可能となる。
本発明の大口径防振付きズームレンズでは、以下に示す条件式(7)を満たすことが望ましい。
(7) 1.6<f3/fw<3.2
ただし、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
fw:広角端、無限遠合焦時のレンズ系全体の焦点距離
とする。
条件式(7)は第3レンズ群G3と広角端でのレンズ系全体の焦点距離の比に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(7)を満たすことにより小型で且つ製造誤差に対する敏感度の抑えられた光学系を実現できる。
条件式(7)の下限を超え、第3レンズ群G3の屈折力が強まると、球面収差やコマ収差の収差負担が増え、特に大口径ズームレンズだと製造誤差に対する敏感度が著しく悪化する。
一方、条件式(7)の上限を超え、第3レンズ群G3の正の屈折力が弱まると、第3レンズ群G3の光束の集束作用が弱くなるため、第3レンズ群G3よりも像面側の群の径が大きくなる。
また、上述した条件式(7)について、その下限値を1.7に、また、上限値を2.5に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
さらに本発明の大口径防振付きズームレンズでは、フォーカス群である第4レンズ群G4を1枚の正レンズで構成し、少なくとも1面の非球面を有することが望ましい。これによりフォーカス群を軽量化しつつ収差の発生を抑え、無限遠から最至近距離までの撮影距離全域において良好な結像性能を実現できる。
本発明の大口径防振付きズームレンズでは、以下に示す条件式(8)を満たすことが望ましい。
(8) 0.8<f4/f3<1.6
条件式(8)は第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の焦点距離の比に関して好ましい条件を規定するものである。条件式(8)を満たすことにより、小型な光学系のままフォーカス時の収差変動を抑え、撮影距離全域で良好な結像性能を実現できる。
条件式(8)の下限を超え、第3レンズ群G3の屈折力が弱まると、第3レンズ群G3を通過する周辺画角の上光線を屈折させる作用が弱まるため第4レンズ群G4における周辺画角の上光線高が高くなる。一方で第4レンズ群G4の屈折力が強まるため、フォーカス時の上光線フレアの変動が増え、撮影距離全域で結像性能を良好に保つことが困難になる。
一方、条件式(8)の上限を超え、第4レンズ群G4の屈折力が弱まるとフォーカス移動量が大きくなり、レンズ系の小型化が困難になる。また第3レンズ群G3の屈折力が強まると第4レンズ群G4へ入射する軸上光束の集束作用が強まるため、フォーカス時に第4レンズ群G4が光軸に沿って移動するときの第4レンズ群G4における軸上マージナル光線の高さ変動が大きくなり、フォーカス時の球面収差変動が増えて撮影距離全域で結像性能を良好に保つことが困難になる。
また、上述した条件式(8)について、その下限値を1.0に、また、上限値を1.5に限定することで、前述の効果をより確実にできるため望ましい。
次に、本発明の大口径防振付ズームレンズに係る各実施例のレンズ構成と具体的な数値データについて説明する。尚、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数を示す。またBFはバックフォーカスを表す。
面番号を付した(開口絞り)には、平面または開口絞りに対する曲率半径∞(無限大)を記入している。
[非球面データ]には[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、光軸に直交する方向への変位をy、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位(サグ量)をz、コーニック係数をK、4、6、8、10次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8、A10、と置くとき、非球面の座標が以下の式で表わされるものとする。
Figure 2017211496
[各種データ]には、焦点距離等の値を示している。
[可変間隔データ]には、各撮影距離状態における可変間隔及びBF(バックフォーカス)の値を示している。
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、ΔS、ΔMはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
さらに図1、14、27、40に示すレンズ構成図において、Sは開口絞り、Iは像面、Fはカメラ内フィルター、中心を通る一点鎖線は光軸である。
図1は、本発明の実施例1の大口径防振付きズームレンズのレンズ構成図である。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とで構成されており、全体として負の屈折力を有している。また、負メニスカスレンズL21は両面が所定の非球面形状となっている。
第3レンズ群G3は、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32と両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34とから成る3枚接合レンズとで構成されており、全体として正の屈折力を有している。また、正レンズL31の像面側の面は所定の非球面形状となっている。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41で構成され、全体として正の屈折力を有しており、無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って物体側に向かって移動する。また、正レンズL41の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成されており、全体として負の屈折力を有している。第5Aレンズ群G5Aは、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52とから成る接合レンズで構成され、全体として負の屈折力を有しており、光軸と垂直な方向に移動させることにより防振を行う。第5Bレンズ群G5Bは、両凸形状の正レンズL53と、両凹形状の負レンズL54と、両凸形状の正レンズL55と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL56とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
また、広角端から望遠端への変倍に際しては、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は増大し、前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3の間隔は減少し、前記第3レンズ群G3、前記第4レンズ群G4、前記第5レンズ群G5がそれぞれ独立に物体側へ移動する構成となっている。
続いて、以下に実施例1に係る大口径防振付きズームレンズの諸元値を示す。

数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd 有効半径
物面 ∞ (d0)
1 71.6005 1.5000 1.80809 22.76 31.66
2 50.4155 11.5789 1.72916 54.67 30.10
3 292.7739 (d3) 29.06
4* 55.5305 1.0000 1.69350 53.20 15.42
5* 12.9559 8.6633 11.20
6 -34.0493 1.0974 1.58913 61.25 10.80
7 17.4487 6.0004 1.80518 25.46 9.88
8 -71.6329 3.7052 9.39
9 -23.2645 1.0006 1.84666 23.78 8.00
10 -54.5604 (d10) 8.35
11(絞り) ∞ 2.0000 6.77
12 37.1499 2.9318 1.74330 49.33 9.75
13* -208.9382 4.7416 9.81
14 -188.7833 3.3269 1.77250 49.62 10.18
15 -27.5356 1.0000 1.80610 33.27 10.29
16 37.0997 6.2207 1.45860 90.19 10.68
17 -22.4562 (d17) 11.26
18* 47.7938 3.4338 1.74330 49.33 11.37
19 -82.5177 (d19) 11.32
20 1347.8701 2.2000 1.80518 25.46 9.90
21 -83.7246 0.8000 1.83481 42.72 9.88
22 39.0609 3.4846 9.86
23 238.7980 3.3198 1.55032 75.50 10.40
24 -39.0995 0.1500 10.60
25 -154.0686 3.3884 1.91082 35.25 10.65
26 36.9328 0.6546 10.95
27 30.5270 7.5025 1.72342 37.99 11.52
28 -20.3426 1.0000 1.88300 40.80 11.59
29 -112.7180 12.9957 11.99
30 ∞ 2.0000 1.51680 64.20 13.29
31 ∞ (BF)

[非球面データ]
4面 5面 13面 18面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 9.25593E-07 -1.05509E-05 1.56497E-05 -4.50424E-06
A6 1.10198E-08 -2.34869E-08 -3.02654E-09 9.76031E-09
A8 -3.48268E-12 -2.35618E-10 8.19302E-11 -7.55329E-11
A10 8.26137E-15 0.00000E+00 -3.50870E-13 2.79728E-13

[各種データ]
ズーム比 2.76
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 35.00 48.47
Fナンバー 2.92 2.92 2.92
全画角2ω 81.42 44.59 32.32
像高Y 13.49 14.20 14.20
レンズ全長 126.29 145.53 166.99

[可変間隔データ]
[無限遠]
広角 中間 望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d3 1.0000 17.4259 35.6210
d10 16.4956 3.0964 1.0000
d17 5.3804 5.8613 6.6021
d19 6.7217 6.7419 5.5707
BF 1.0000 16.7064 22.4957

[40倍距離]
広角 中間 望遠
d0 673.9812 1351.1445 1850.5541
d3 1.0000 17.4259 35.6210
d10 16.4956 3.0964 1.0000
d17 5.1239 5.4788 6.1129
d19 6.9783 7.1244 6.0599
BF 1.0000 16.7064 22.4957

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 134.58
G2 4 -15.85
G3 11 37.20
G4 18 41.18
G5A 20 -47.37
G5B 23 103.16
図14は、本発明の実施例2の大口径防振付きズームレンズのレンズ構成図である。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とで構成されており、全体として負の屈折力を有している。また、負メニスカスレンズL21は両面が所定の非球面形状となっている。
第3レンズ群G3は、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32とから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL33と両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35とから成る3枚接合レンズとで構成されており、全体として正の屈折力を有している。また、正レンズL32の像面側の面は所定の非球面形状となっている。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41で構成され、全体として正の屈折力を有しており、無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って物体側に向かって移動する。また、正レンズL41の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成されており、全体として負の屈折力を有している。第5Aレンズ群G5Aは、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52とから成る接合レンズで構成され、全体として負の屈折力を有しており、光軸と垂直な方向に移動させることにより防振を行う。第5Bレンズ群G5Bは、両凸形状の正レンズL53と両凹形状の負レンズL54とから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズL55と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL56とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
また、広角端から望遠端への変倍に際しては、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は増大し、前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3の間隔は減少し、前記第3レンズ群G3、前記第4レンズ群G4、前記第5レンズ群G5がそれぞれ独立に物体側へ移動する構成となっている。
続いて、以下に実施例2に係る大口径防振付きズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd 有効半径
物面 ∞ (d0)
1 71.2736 1.5000 1.80809 22.76 31.36
2 52.7597 11.0215 1.72916 54.67 30.00
3 267.2931 (d3) 28.89
4* 44.3356 1.0000 1.80139 45.45 15.07
5* 13.4467 8.7544 11.34
6 -32.6777 1.0000 1.54814 45.82 10.94
7 19.4790 5.1801 1.84666 23.78 10.04
8 -81.2332 3.7608 9.63
9 -25.3571 1.0000 1.90366 31.31 8.00
10 -72.4372 (d10) 8.26
11(絞り) ∞ 2.0000 6.71
12 33.3004 1.0000 1.80420 46.50 9.55
13 16.0886 5.0600 1.73077 40.50 9.61
14* -110.3845 5.7554 9.69
15 -80.2451 3.0878 1.77250 49.62 10.16
16 -25.4884 1.0000 1.80518 25.46 10.35
17 58.6132 5.2834 1.59282 68.62 10.89
18 -24.2061 (d18) 11.22
19* 42.5921 3.2014 1.77250 49.50 10.94
20 -177.5602 (d20) 10.85
21 1517.8695 2.1477 1.80518 25.46 9.90
22 -85.0000 0.8000 1.83481 42.72 9.82
23 32.2537 3.2454 9.67
24 80.5859 2.4909 1.55032 75.50 10.10
25 -196.5603 5.3941 1.83400 37.34 10.27
26 47.5023 0.6546 10.96
27 36.2699 5.7333 1.64769 33.84 11.49
28 -32.1451 1.0000 1.88300 40.80 11.65
29 -69.5416 13.9817 11.93
30 ∞ 2.0000 1.51680 64.20 13.29
31 ∞ (BF)

[非球面データ]
4面 5面 14面 19面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 8.38690E-06 3.56433E-07 1.64108E-05 -4.28814E-06
A6 -3.05196E-08 -1.39249E-08 3.74793E-09 -1.67464E-09
A8 6.07974E-11 -2.97407E-10 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
ズーム比 2.76
広角 中間 望遠
焦点距離 17.56 35.00 48.47
Fナンバー 2.92 2.92 2.92
全画角2ω 81.27 44.32 32.27
像高Y 13.49 14.20 14.20
レンズ全長 125.00 144.72 165.00

[可変間隔データ]
[無限遠]
広角 中間 望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d3 1.0000 20.5429 36.6669
d10 16.7019 3.3510 1.0000
d18 5.2075 4.7275 5.7457
d20 4.0382 5.0709 3.9388
BF 1.0000 13.9755 20.5962

[40倍距離]
d0 673.9402 1342.4952 1844.0798
d3 1.0000 20.5429 36.6669
d10 16.7019 3.3510 1.0000
d18 4.9606 4.3703 5.3036
d20 4.2851 5.4281 4.3809
BF 1.0000 13.9755 20.5962

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 136.52
G2 4 -15.82
G3 11 31.69
G4 19 44.75
G5A 21 -38.94
G5B 24 90.88
図27は、本発明の実施例3の大口径防振付きズームレンズのレンズ構成図である。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とで構成されており、全体として負の屈折力を有している。また、負メニスカスレンズL21は両面が所定の非球面形状となっている。
第3レンズ群G3は、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34とから成る3枚接合レンズとで構成されており、全体として正の屈折力を有している。また、正レンズL31の像面側の面は所定の非球面形状となっている。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41で構成され、全体として正の屈折力を有しており、無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って物体側に向かって移動する。また、正レンズL41の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成されており、全体として負の屈折力を有している。第5Aレンズ群G5Aは、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52とから成る接合レンズで構成され、全体として負の屈折力を有しており、光軸と垂直な方向に移動させることにより防振を行う。第5Bレンズ群G5Bは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と、両凸形状の正レンズL54で構成されており、全体として正の屈折力を有している。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は増大し、前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3の間隔は減少し、前記第3レンズ群G3、前記第4レンズ群G4、前記第5レンズ群G5がそれぞれ独立に物体側へ移動する構成となっている。
続いて、以下に実施例3に係る大口径防振付きズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd 有効半径
物面 ∞ (d0)
1 90.1206 1.5000 1.80809 22.76 32.34
2 65.3780 9.5853 1.72916 54.67 31.20
3 438.1744 (d3) 30.38
4* 61.7879 1.0000 1.61881 63.85 17.25
5* 14.1406 9.5925 12.48
6 -41.0348 1.8139 1.64769 33.84 12.08
7 18.8855 6.1095 1.84666 23.78 10.96
8 -72.7032 2.6786 10.57
9 -27.3024 1.0000 1.90366 31.31 9.50
10 -60.9742 (d10) 9.51
11(絞り) ∞ 2.0000 6.93
12 30.2519 5.9039 1.58313 59.46 9.71
13* -763.3227 6.1452 9.82
14 166.1256 3.8737 1.77250 49.62 10.42
15 -31.4255 1.0000 1.80610 33.27 10.49
16 36.2704 6.1809 1.45860 90.19 10.71
17 -24.3929 (d17) 11.01
18* 37.4881 3.2452 1.74330 49.33 10.71
19 -605.3606 (d19) 10.59
20 232.9023 2.2000 1.80518 25.46 10.00
21 -80.0000 0.8000 1.83481 42.72 9.92
22 30.3494 3.6174 9.78
23 121.3371 1.0000 1.92119 23.96 10.30
24 36.4420 1.9456 10.47
25 34.8233 4.0037 1.80610 33.27 11.74
26 -208.1651 15.6763 11.87
27 ∞ 2.0000 1.51680 64.20 13.29
28 ∞ (BF)

[非球面データ]
4面 5面 13面 18面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 2.87384E-06 -6.51473E-06 1.81586E-05 -3.88442E-06
A6 -1.52627E-08 -2.15959E-08 1.65849E-08 1.51745E-09
A8 6.18212E-11 -3.03608E-10 -6.42106E-11 -3.79859E-11
A10 -5.09925E-14 0.00000E+00 1.97437E-13 1.33796E-13

[各種データ]
ズーム比 2.76
広角 中間 望遠
焦点距離 17.52 35.00 48.48
Fナンバー 2.91 2.92 2.92
全画角2ω 82.01 44.33 32.20
像高Y 13.49 14.20 14.20
レンズ全長 126.92 144.64 165.58

[可変間隔データ]
[無限遠]
広角 中間 望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d3 1.0000 22.5031 40.9832
d10 22.2727 4.7508 1.0000
d17 4.6103 4.6688 6.2726
d19 5.1623 5.2264 4.9891
BF 1.0000 14.6153 19.4605

広角 中間 望遠
d0 671.4567 1342.1314 1843.8528
d3 1.0000 22.5031 40.9832
d10 22.2727 4.7508 1.0000
d17 4.3380 4.2784 5.7805
d19 5.4346 5.6168 5.4811
BF 1.0000 14.6153 19.4605

[レンズ群データ]
[40倍距離]
群 始面 焦点距離
G1 1 161.59
G2 4 -19.90
G3 11 35.10
G4 18 47.60
G5A 20 -41.21
G5B 23 98.06
図40は、本発明の実施例4の大口径防振付きズームレンズのレンズ構成図である。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とで構成されており、全体として負の屈折力を有している。また、負メニスカスレンズL21は両面が所定の非球面形状となっている。
第3レンズ群G3は、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32と両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34とから成る3枚接合レンズとで構成されており、全体として正の屈折力を有している。また、正レンズL31の像面側の面は所定の非球面形状となっている。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41で構成され、全体として正の屈折力を有しており、無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って物体側に向かって移動する。また、正レンズL41の物体側の面は所定の非球面形状となっている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成されており、全体として負の屈折力を有している。第5Aレンズ群G5Aは、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52とから成る接合レンズで構成され、全体として負の屈折力を有しており、光軸と垂直な方向に移動させることにより防振を行う。第5Bレンズ群G5Bは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL53と、両凸形状の正レンズL54と両凹形状の負レンズL55とから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズL56と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL57とから成る接合レンズで構成されており、全体として正の屈折力を有している。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2の間隔は増大し、前記第2レンズ群G2と前記第3レンズ群G3の間隔は減少し、前記第3レンズ群G3、前記第4レンズ群G4、前記第5レンズ群G5がそれぞれ独立に物体側へ移動する構成となっている。
続いて、以下に実施例4に係る大口径防振付きズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd 有効半径
物面 ∞ (d0)
1 72.1607 1.5000 1.80809 22.76 31.93
2 51.3792 11.6592 1.72916 54.67 30.40
3 322.5686 (d3) 29.36
4* 72.7899 1.0000 1.69350 53.20 15.73
5* 13.6877 8.5839 11.45
6 -37.4558 1.0000 1.65844 50.85 11.03
7 18.7365 6.0000 1.92119 23.96 10.39
8 -82.5670 4.9020 10.00
9 -22.6089 1.0000 1.92119 23.96 8.00
10 -54.4232 (d10) 8.33
11(絞り) ∞ 2.0000 6.73
12 39.5719 2.9170 1.77250 49.50 9.79
13* -139.1311 4.9775 9.86
14 -192.8210 2.9246 1.83481 42.72 10.27
15 -33.0352 1.0000 1.80610 33.27 10.38
16 36.6738 6.1646 1.45860 90.19 10.68
17 -21.6903 (d17) 11.25
18* 41.7723 3.2713 1.74330 49.33 11.25
19 -138.6523 (d19) 11.02
20 524.0461 2.2000 1.80518 25.46 9.90
21 -83.6244 0.8000 1.83481 42.72 9.79
22 41.0069 4.0067 9.67
23 -132.0541 2.8755 1.55032 75.50 10.00
24 -33.6101 0.1500 10.25
25 384.4470 3.3091 1.58913 61.25 10.37
26 -35.6874 4.9335 1.92119 23.96 10.42
27 60.1442 0.6546 11.00
28 41.8009 6.7242 1.78472 25.72 11.42
29 -21.0908 1.0000 1.88300 40.80 11.51
30 -227.5962 12.9998 11.84
31 ∞ 2.0000 1.51680 64.20 13.25
32 ∞ (BF)

[非球面データ]
4面 5面 13面 18面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 8.80642E-06 3.66092E-08 1.62645E-05 -4.04639E-06
A6 -2.22853E-08 -6.95692E-09 1.24419E-08 6.52698E-09
A8 4.89571E-11 -1.42774E-10 -7.49325E-11 -5.59991E-11
A10 -3.65904E-14 0.00000E+00 1.39959E-13 2.45114E-13

[各種データ]
ズーム比 2.77
広角 中間 望遠
焦点距離 17.53 35.00 48.48
Fナンバー 2.92 2.92 2.92
全画角2ω 81.80 44.43 32.25
像高Y 13.49 14.20 14.20
レンズ全長 126.78 147.48 167.76

[可変間隔データ]
[無限遠]
広角 中間 望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d3 1.0000 19.5881 35.1400
d10 15.3121 3.2345 1.0000
d17 5.1876 4.8229 6.4095
d19 3.7219 4.4257 3.3491
BF 1.0000 14.8593 21.3040
[40倍距離]
広角 中間 望遠
d0 673.0908 1345.4158 1849.1587
d3 1.0000 19.5881 35.1400
d10 15.3121 3.2345 1.0000
d17 4.9295 4.4397 5.9287
d19 3.9800 4.8089 3.8299
BF 1.0000 14.8593 21.3040

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 131.85
G2 4 -14.96
G3 11 33.37
G4 18 43.52
G5A 20 -52.28
G5B 23 133.34
[条件式対応値]
条件式/実施例 1 2 3 4
(1) EXP/SI 1.04 1.11 1.13 1.00
(2) f4/|f5A| 0.87 1.15 1.15 0.83
(3)|(1-β5A)βr| 0.57 0.69 0.59 0.57
(4) VI/SI 0.48 0.48 0.42 0.53
(5) Z1wt/Z5Awt 1.89 2.04 2.09 2.02
(6) f1/|f2| 8.49 8.63 8.12 8.81
(7) f3/fw 2.12 1.80 2.00 1.90
(8) f4/f3 1.11 1.41 1.36 1.30
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
G5A 第5Aレンズ群
G5B 第5Bレンズ群
S 開口絞り
F カメラ内フィルター
I 像面

Claims (5)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力で開放絞りと一体になって動く第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5より構成され、
    変倍の際に前記各レンズ群が移動し、
    無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側へ移動し、
    第5レンズ群G5は物体側から順に負の屈折力の第5Aレンズ群G5Aと正の屈折力の第5Bレンズ群G5Bから構成され、第5Aレンズ群G5Aが光軸と垂直方向に移動することで防振を行い、以下の条件式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする大口径防振付きズームレンズ。
    (1) 0.9<EXP/SI<1.8
    (2) 0.6<f4/|f5A|<1.3
    ただし、
    EXP:広角端、無限遠合焦時の射出瞳から像面までの長さ(物体から像面への方向を正とする)
    SI:広角端、無限遠合焦時の絞りから像面までの長さ
    f4:第4レンズ群G4の焦点距離
    f5A:第5Aレンズ群G5Aの焦点距離
    とする。
  2. 前記第5Aレンズ群G5Aは2枚以内のレンズで構成され、以下の条件式(3)(4)(5)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の大口径防振付きズームレンズ。
    (3) 0.3<|(1−β5A)βr|<0.9
    (4) 0.3<VI/SI<0.8
    (5) 1.8<Z1wt/Z5Awt<3.0
    ただし、
    β5A:防振を担う第5Aレンズ群G5Aの広角端、無限遠合焦時の結像倍率
    βr:第5Aレンズ群G5Aよりも像面側の群の広角端、無限遠合焦時の合成結像倍率
    VI:第5Aレンズ群G5Aの最も像面側の面から像面までの広角端での長さ
    Z1wt:第1レンズ群G1の広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
    Z5Awt:第5Aレンズ群G5Aの広角端から望遠端への変倍時の像面に対する移動量
    とする。
  3. 前記第1レンズ群G1は2枚以内のレンズで構成され、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズ。
    (6) 7.5<f1/|f2|<15.0
    ただし、
    f1:第1レンズ群G1の焦点距離
    f2:第2レンズ群G2の焦点距離
    とする。
  4. 前記第3レンズ群G3は少なくとも一つの3枚接合を含み、以下の条件式(7)を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズ。
    (7) 1.6<f3/fw<3.2
    ただし、
    f3:第3レンズ群G3の焦点距離
    fw:広角端、無限遠合焦時のレンズ系全体の焦点距離
    とする。
  5. 前記第4レンズ群G4は1枚のレンズからなり、少なくとも1面の非球面を有し、以下の条件式(8)を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の大口径防振付きズームレンズ。
    (8) 0.8<f4/f3<1.6
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