JP2019179082A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)3.80 < Cr1f/fw
(2)0.50 <(−ffw+Dfrw)/FBw < 2.00
但し、
Cr1f:当該ズームレンズの最物体側面の曲率半径
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ffw :広角端における前記前群の合成焦点距離
Dfrw:広角端における前記前群の最像側面と前記後群の最物体側の面との光軸上の距離
FBw :広角端における当該ズームレンズの最像側面から結像面までの空気換算長
1−1.ズームレンズの光学構成
まず、本実施の形態のズームレンズの光学構成を説明する。本実施の形態のズームレンズは、広角端における最も広い空気間隔を境に、物体側に配置されるレンズ群を前群とし、像側に配置されるレンズ群を後群としたとき、前群は全体で負の屈折力を有し、後群は全体で正の屈折力を有する。広角端から望遠端へ変倍する際には、少なくとも前群と後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させる。また、当該ズームレンズは、無限遠から近接物体への合焦時に光軸方向に移動するフォーカス群と、フォーカス群よりも物体側に配置され、光軸と略垂直方向に移動可能な防振群とを含み、フォーカス群は後群内に配置される。
まず、前群と後群との間の空気間隔について説明する。当該ズームレンズは複数のレンズ群から構成される。広角端から望遠端へ変倍する際に各レンズ群間の空気間隔は変化する。当該ズームレンズのズームポジションによって各レンズ群間の空気間隔の大きさは変化する。そこで、本件発明では、当該ズームレンズを構成する各レンズ群間の空気間隔のうち、当該ズームレンズの広角端において最も広い空気間隔を上記「広角端における最も広い空気間隔」と称するものとする。
前群は、上記「広角端における最も広い空気間隔」よりも物体側に配置される1又は複数のレンズ群の総称である。前群は全体で負の屈折力を有するため、前群は少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズ群を有する。
後群は、上記「広角端における最も広い空気間隔」よりも像側に配置される1又は複数のレンズ群の総称である。後群は全体で正の屈折力を有するため、後群は少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ群を有する。後群は、上記フォーカス群を含み、且つ、全体で正の屈折力を有する限り、他のレンズ群構成は特に限定されない。例えば、正の屈折力を有するレンズ群を2つ以上有していてもよいし、負の屈折力を有するレンズ群を1つ以上有していてもよい。また、当該ズームレンズの小型化を図る上で、後群の最も物体側には正の屈折力を有するレンズ群を配置することが高倍率化や大口径化の点で好ましいが、この点についても特に限定されるものではない。
フォーカス群は、後群を構成するレンズ群のいずれか一のレンズ群、又は、その一部である。フォーカス群の構成は特に限定されるものではないが、後述する理由から、フォーカス群は1つの単レンズユニットから構成されることが好ましい。ここで、単レンズユニットとは、1枚の単レンズ、或いは、複数の単レンズを空気間隔を介することなく一体化した接合レンズなどのレンズユニットをいう。すなわち、単レンズユニットは、複数の光学面を有する場合であっても、その最物体側面及び最像側面のみ空気と接し、その他の面は空気とは接していないものとする。また、当該明細書において、単レンズは、球面レンズ及び非球面レンズのいずれであってもよい。また、非球面レンズには、表面に非球面フィルムが貼設されたいわゆる複合非球面レンズも含まれるものとする。
当該ズームレンズにおいて、開口絞りの配置は特に限定されるものではない。但し、ここでいう開口絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する開口絞り、すなわち当該ズームレンズのFnoを規定する開口絞りをいう。
防振群はフォーカス群より物体側に配置される。そのため、上述したとおり、鏡筒内に各駆動機構をコンパクトに配置することが容易になる他、各種配線も容易になり、ズームレンズユニットの小型化を図ることができる。
当該ズームレンズを構成するレンズ群の数は特に限定されるものではないが、例えば、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、負の屈折力を有する第4レンズ群及び正の屈折力を有する第5レンズ群からなり、第3レンズ群以降が後群である5群構成のズームレンズ、または、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群及び正の屈折力を有する第4レンズ群からなり、第2レンズ群以降が後群である4群構成のズームレンズ、または、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、負の屈折力を有する第5レンズ群及び正の屈折力を有する第6レンズ群からなり、第3レンズ群以降が後群である6群構成のズームレンズなど種々のレンズ群構成を採用することができる。広角端において最も広い空気間隔を境に、物体側に負の屈折力を有する前群と、像側に正の屈折力を有する後群とを備える構成であれば、当該ズームレンズの具体的なレンズ群構成は特に限定されるものではない。
(1)変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前群と後群との間の空気間隔が減少するようにレンズ群間の空気間隔を変化させる。
当該ズームレンズにおいて、無限遠から近接物体への合焦の際に、後群に配置される上記フォーカス群が光軸方向に移動する。合焦時におけるフォーカス群の移動の方向は特に限定されるものではないが、例えば、無限遠から近接物体に合焦する際に像側に移動することが好ましい。
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが好ましい。
(1) 3.80 < Cr1f/fw
但し、
Cr1f:当該ズームレンズの最物体側面の曲率半径
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
(2)0.50 < (−ffw+Dfrw)/FBw < 2.00
但し、
ffw :広角端における前群の合成焦点距離
Dfrw:広角端における前群の最像側面と後群の最物体側面との光軸上の距離
FBw :広角端における当該ズームレンズの最像側面から結像面までの空気換算長
当該ズームレンズにおいて、防振群は、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLvcnと、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズLvcpとを有することが上記のとおり好ましい。このとき、以下の条件を満足することがより好ましい。
但し、
νdLvcn:レンズLvcnのd線におけるアッベ数
νdLvcp:レンズLvcpのd線におけるアッベ数
(4)0.50 < |(1−βvct)×βvctr| < 6.00
但し、
βvct :望遠端における防振群の無限遠合焦時の横倍率
βvctr:望遠端における、防振群より像側に配置される全てのレンズの無限遠合焦時の合成横倍率
(5)0.00 <(Crff+Crfr)/(Crff−Crfr)< 5.00
但し、
Crff:フォーカス群の最物体側面の曲率半径
Crfr:フォーカス群の最像側面の曲率半径
(6)1.20 <|{1−(βft×βft)}×βftr×βftr|<15.00
但し、
βft :望遠端におけるフォーカス群の無限遠合焦時の横倍率
βftr:望遠における、フォーカス群より像側に配置される全てのレンズの無限遠合焦時の合成横倍率
ここで、条件式(6)中の「βft」の絶対値は、1より大であることが好ましい。「βft」は、上述のとおり、望遠端におけるフォーカス群の無限遠合焦時における横倍率をいう。フォーカス群は後群に含まれる。後群に含まれるレンズ群(フォーカス群)が1よりも大きな横倍率をもたせることで、当該ズームレンズの光学全長方向及び径方向を小型化することができる。
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群よりも像側に負の屈折力を有するレンズ面Srを少なくとも1面を有することが上記のとおり好ましい。このとき、以下の条件式を満足することがより好ましい。
但し、
ωw :広角端における当該ズームレンズの最軸外主光線の半画角
fsr:レンズ面Srの焦点距離
当該ズームレンズにおいて、後群は、フォーカス群よりも物体側に少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLrnを有することが上記のとおり好ましい。このとき、以下の条件を満足することが好ましい。
但し、
NdLrn:レンズLrnのd線における屈折率
当該ズームレンズにおいて、後群は、フォーカス群よりも物体側に少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLrnを有することが上記のとおり好ましい。このとき、以下の条件を満足することが好ましい。
但し、
ΔPgF:部分分散比を縦軸、d線に対するアッベ数νdを横軸とする座標系において、部分分散比が0.5393、νdが60.49の硝材C7の座標と、部分分散比が0.5829、νdが36.30の硝材Fの座標とを通る直線を基準線としたときの、部分分散比の基準線からの偏差
νd = (Nd−1) /(NF−NC)
PgF = (Ng−NF)/(NF−NC)
但し、
ΔPgFp:部分分散比を縦軸、d線に対するアッベ数νdを横軸とする座標系において、部分分散比が0.5393、νdが60.49の硝材C7の座標と、部分分散比が0.5829、νdが36.30の硝材Fの座標とを通る直線を基準線としたときの、部分分散比の基準線からの偏差
当該ズームレンズにおいて、前群は負の屈折力を有するレンズ群を少なくとも1つ有し、当該前群において最も大きな負の屈折力を有するレンズ群を負レンズ群nとしたとき、以下の条件を満足することが好ましい。
但し、
fn:負レンズ群nの焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離
(11)−0.70 < ff/ft < −0.05
但し、
ff:フォーカス群の焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群は少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLnを有し、以下の条件を満足することが好ましい。
但し、
νdLn:レンズLnのd線におけるアッベ数
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端に変倍する際に第1レンズ群が物体側に移動することが上述のとおり好ましい。この場合、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
但し、
X1:広角端から望遠端に変倍する間に第1レンズ群が位置し得る最像側位置から最物体側位置まで当該第1レンズ群が移動する際の移動量
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
(14)0.01 < Crrf/ft
但し、
Crrf:後群の最物体側面の曲率半径
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
(15)0.10 < ffft/ft < 1.00
但し、
ffft:望遠端における、フォーカス群より物体側に配置される全てのレンズの合成焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
当該ズームレンズは、無限遠から近接物体への合焦の際にフォーカス群が移動する方向において、当該フォーカス群に最も近接配置されるレンズ面をレンズ面Lnfとしたとき、以下の条件を満足することが好ましい。
但し、
Drfrt:望遠端におけるフォーカス群と、上記レンズ面Lnfとの間の無限遠合焦時の光軸上の距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
(17)−1.50 < fw/ffw < −0.50
但し、
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ffw:広角端における前群の合成焦点距離
当該ズームレンズにおいて、以下の条件式(18)を満足する正の屈折力を有するレンズLpを含むことがより好ましい。
νdLp:上記レンズLpのd線におけるアッベ数
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
図1は、本件発明に係る実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の物体側に配置されている。本実施例では、前群は第1レンズ群G1及び第2レンズ群からなり、後群は第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5からなる。第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3との間が「広角端における最も広い空気間隔」である。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該ズームレンズの面データを示す。表1において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」はレンズ面の光軸上の間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「νd」はd線に対するアッベ数、「H」は有効半径を示している。また、面番号の次の列に表示する「ASP」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「S」は開口絞りを表している。さらに、レンズ面の光軸上の間隔の欄に、「D5」、「D13」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時又は合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。なお、各表中の長さの単位は全て「mm」であり、画角の単位は全て「°」である。また、曲率半径の「0.0000」は平面を意味する。なお、表1における第37面及び第38面はカバーガラスCGの面データである。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
面番号 r d Nd vd H
1 164.8841 1.300 2.00069 25.46 31.000
2 106.9087 5.753 1.59282 68.62 30.327
3 2049.3432 0.200 30.056
4 64.4678 5.097 1.59282 68.62 28.300
5 127.7370 D5 27.808
6 ASP 66.2535 1.400 1.87483 41.12 18.405
7 16.5245 8.916 13.821
8 -116.2454 0.800 1.85680 41.86 13.668
9 56.4149 0.200 13.446
10 61.8227 9.135 1.73319 26.22 13.451
11 -25.7135 0.300 13.288
12 ASP -22.4217 1.200 1.70845 51.27 13.182
13 ASP -103.8458 D13 13.108
14 S 0.0000 1.200 8.858
15 44.2087 3.473 1.69350 53.18 12.906
16 ASP -219.2615 1.536 12.944
17 -866.8618 0.800 1.84984 37.32 13.064
18 94.5183 4.469 1.59282 68.62 13.156
19 -44.7943 0.300 13.283
20 ASP -82.7341 0.900 1.74007 48.57 13.312
21 56.0779 2.635 1.84666 23.78 13.331
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29 -79.8317 D29 11.800
30 -139.9604 2.500 1.80809 22.76 9.380
31 -31.1560 0.900 1.69350 53.18 9.408
32 ASP 23.4283 D32 9.411
33 246.3353 7.306 1.59282 68.62 14.773
34 -27.2244 0.200 15.146
35 -31.7701 0.800 1.80897 38.14 15.013
36 -80.5852 D36 15.522
37 0.0000 2.000 1.51680 64.20 20.964
38 0.0000 1.000 21.170
f 24.695 59.995 101.989
Fno 4.119 4.120 4.119
ω 42.156 19.074 11.409
Y 21.633 21.633 21.633
TL 170.000 186.493 207.607
f 24.695 59.995 101.989
撮影距離 INF INF INF
D5 1.000 27.253 51.899
D13 38.860 10.474 1.300
D29 1.242 8.791 13.609
D32 7.117 18.194 19.019
D36 36.700 36.700 36.700
撮影距離 380.000 400.000 400.000
D29 1.825 11.176 19.899
D32 6.535 15.809 12.728
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 150.486
G2 6-13 -21.265
G3 14-29 27.830
G4 30-32 -31.313
G5 33-36 114.076
面番号 Κ A4 A6 A8 A10 A12
6 0 -1.8735E-06 2.9593E-09 -1.3867E-11 1.5854E-14 -8.4316E-18
12 0 3.0985E-05 -3.0498E-07 2.1696E-09 -7.7151E-12 1.1327E-14
13 0 1.7444E-05 -3.0958E-07 2.0521E-09 -7.3574E-12 1.0024E-14
16 0 1.2534E-05 -6.6064E-09 8.6021E-11 -4.2944E-13 9.2479E-16
20 0 2.1197E-06 -8.9016E-09 6.0935E-11 -2.0221E-13 2.6903E-16
32 0 1.9583E-06 1.0589E-08 -4.3641E-10 3.7956E-12 -1.3630E-14
fb= 39.019(mm)
図5は、本件発明に係る実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第3レンズ群G3が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第2レンズ群G2の最も像側に配置されている。本実施例では、前群は第1レンズ群G1からなり、後群は第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4からなる。第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間が「広角端における最も広い空気間隔」である。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表7に、当該ズームレンズの面データを示し、表8に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表7における第21面及び第22面はカバーガラスCGの面データである。
fb= 38.002(mm)
面番号 r d Nd vd H
1 664.2203 2.000 1.59201 67.02 19.685
2 ASP 12.4206 9.063 14.659
3 99.0474 1.700 1.83400 37.34 14.679
4 44.9342 0.382 14.536
5 27.4552 4.648 1.76182 26.61 15.052
6 82.1402 D6 14.800
7 ASP 27.5225 4.248 1.61881 63.85 8.001
8 ASP 341.9552 3.733 7.928
9 41.6779 1.000 1.84666 23.78 7.889
10 17.5890 4.766 1.51680 64.20 7.701
11 -20.4065 1.000 7.687
12 S 0.0000 D12 6.788
13 -43.8890 2.597 1.84666 23.78 6.245
14 -13.2199 1.000 1.80420 46.50 6.132
15 29.7835 D15 5.859
16 -217.0738 2.391 1.49700 81.61 5.867
17 -18.3135 0.300 5.905
18 63.0476 2.475 1.49700 81.61 5.747
19 -21.3360 1.000 1.83481 42.72 5.607
20 -161.5834 D20 5.569
21 0.0000 2.000 1.51680 64.20 13.865
22 0.0000 1.000 14.225
f 18.538 28.896 53.339
Fno 3.605 4.550 5.767
ω 38.587 26.428 14.755
Y 14.200 14.200 14.200
TL 133.849 122.674 120.000
f 18.538 28.896 53.339
撮影距離 INF INF INF
D6 43.626 20.912 1.273
D12 2.450 4.207 10.084
D15 6.788 8.311 7.450
D20 35.683 43.942 55.891
撮影距離 230.000 250.000 250.000
D12 3.300 5.738 15.028
D15 5.938 6.780 2.500
群 面番号 焦点距離
G1 1-6 -28.619
G2 7-12 23.772
G3 13-15 -22.745
G4 16-20 44.047
面番号 Κ A4 A6 A8 A10 A12
2 -0.864 9.3680E-06 2.0539E-09 4.6218E-11 7.4937E-15 0.0000E+00
7 0 -1.1011E-05 5.5255E-08 -2.4435E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
8 0 2.2843E-05 7.6512E-08 -2.5280E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
図9は、本件発明に係る実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。本実施例3では、前群は第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2からなり、後群は第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6からなる。第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3との間が「広角端における最も広い空気間隔」である。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表13に、当該ズームレンズの面データを示し、表14に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表13における第33面及び第34面はカバーガラスCGの面データである。
fb= 39.000(mm)
面番号 r d Nd vd H
1 323.7548 1.200 1.92119 23.96 31.000
2 162.8221 5.378 1.59282 68.62 30.511
3 -416.6201 0.200 30.309
4 52.5783 6.103 1.59282 68.62 27.700
5 117.8837 D5 27.204
6 ASP 205.3924 0.300 1.51460 49.96 17.800
7 92.8554 1.000 1.72916 54.67 17.549
8 16.2034 9.149 12.854
9 -33.2034 0.800 1.49700 81.61 12.685
10 23.5127 7.798 1.72047 34.71 11.846
11 -53.7846 2.177 11.330
12 ASP -24.1046 1.000 1.85135 40.10 11.000
13 ASP -39.5928 D13 11.078
14 S 0.0000 1.000 7.350
15 33.5262 0.800 2.00100 29.13 11.263
16 22.1705 7.146 1.59282 68.62 11.130
17 -24.7861 0.800 1.80610 40.73 11.214
18 -1553.7806 0.200 11.601
19 45.5555 3.337 1.94595 17.98 11.975
20 -11420.0602 D20 11.917
21 ASP 73.0633 5.117 1.59282 68.62 11.798
22 -34.4056 0.800 1.94595 17.98 11.608
23 -44.4387 0.200 12.500
24 -252.4796 0.800 2.00100 29.13 11.189
25 21.7316 3.716 1.59282 68.62 10.757
26 44.7795 0.200 10.768
27 ASP 32.9204 6.239 1.82098 42.50 10.900
28 ASP -56.3856 D28 10.951
29 ASP -177.3325 1.000 1.59201 67.02 11.450
30 ASP 29.2491 D30 11.132
31 -331.6955 2.594 1.87070 40.73 13.305
32 -82.1148 D32 13.500
33 0.0000 2.000 1.51680 64.20 21.332
34 0.0000 1.000 21.528
f 25.752 51.482 101.851
Fno 4.123 4.108 4.120
ω 41.307 22.170 11.633
Y 21.633 21.633 21.633
TL 150.364 161.368 203.864
f 25.752 51.482 101.851
撮影距離 INF INF INF
D5 1.000 17.096 42.593
D13 25.849 6.747 1.000
D20 4.201 2.583 1.000
D28 0.997 5.217 1.003
D30 9.581 13.836 20.242
D32 36.681 43.834 65.971
撮影距離 380.000 400.000 400.000
D28 1.933 7.951 7.855
D30 8.645 11.101 13.390
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 114.642
G2 6-13 -20.988
G3 14-20 42.458
G4 21-28 45.184
G5 29-30 -42.335
G6 31-32 124.734
面番号 Κ A4 A6 A8 A10 A12
6 0 1.2837E-05 -2.1442E-08 5.5949E-11 -1.1996E-13 1.5377E-16
12 0 -8.7531E-06 8.6202E-08 -3.3258E-10 5.1244E-13 -9.3573E-16
13 0 -9.7742E-06 7.6139E-08 -3.0250E-10 3.5047E-13 0.0000E+00
21 0 -5.5002E-06 -1.6789E-08 8.7410E-11 -3.4776E-13 7.7049E-16
27 0 -3.5514E-06 2.9946E-08 3.3719E-10 -1.8317E-12 1.2820E-14
28 0 7.9983E-06 -1.0254E-09 7.7608E-10 -5.3802E-12 2.7034E-14
29 0 -1.2178E-05 1.5756E-07 -1.0359E-09 2.8436E-12 0.0000E+00
30 0 -1.5518E-05 1.5764E-07 -1.0926E-09 2.8672E-12 2.0668E-15
図13は、実施例4のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第3レンズ群G3の最も物体側に配置されている。本実施例では、前群は第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2からなり、後群は第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6からなる。第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3との間が「広角端における最も広い空気間隔」である。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表19に、当該ズームレンズの面データを示し、表20に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表19における第36面及び第37面はカバーガラスCGの面データである。
fb= 39.437(mm)
面番号 r d Nd vd H
1 234.7666 1.300 2.00069 25.46 31.000
2 138.4148 5.791 1.59282 68.62 30.558
3 -680.0462 0.200 30.302
4 69.5724 5.230 1.59282 68.62 28.400
5 161.1477 D5 27.926
6 ASP 79.5439 1.400 1.86791 41.50 18.481
7 16.1943 8.900 13.716
8 -318.2547 0.800 1.87450 36.30 13.541
9 45.1827 0.309 13.327
10 51.2199 8.660 1.73426 26.35 13.336
11 -25.6352 0.451 13.228
12 ASP -20.9608 1.200 1.77115 48.40 13.152
13 ASP -64.5265 D13 13.100
14 S 0.0000 1.200 8.750
15 53.1982 3.548 1.69350 53.18 12.260
16 ASP -79.4200 1.520 12.346
17 -266.2503 0.800 1.82595 41.71 12.461
18 88.0772 4.260 1.59282 68.62 12.571
19 -42.6289 0.624 12.691
20 ASP -78.1987 0.900 1.74974 49.75 12.900
21 60.1253 2.368 1.84666 23.78 12.727
22 185.3061 D22 12.759
23 47.5209 5.193 1.68881 54.43 13.170
24 -55.0964 0.200 13.066
25 -327.0636 0.800 1.96229 29.86 12.625
26 22.8885 6.220 1.49700 81.61 12.075
27 -77.0078 0.350 12.125
28 73.7860 5.020 1.61800 63.39 12.044
29 -73.2609 D29 11.750
30 -207.6716 2.500 1.80809 22.76 9.380
31 -36.7222 0.900 1.69350 53.18 9.429
32 ASP 22.1640 D32 9.493
33 52.7180 6.495 1.59282 68.62 15.993
34 -73.2205 0.800 1.69206 30.32 16.171
35 -416.6667 37.118 16.374
36 0.0000 2.000 1.51680 64.20 21.005
37 0.0000 1.000 21.342
f 24.839 59.958 102.474
Fno 4.121 4.119 4.120
ω 41.981 18.973 11.267
Y 21.633 21.633 21.633
TL 169.752 174.603 207.241
f 24.839 59.958 102.474
撮影距離 INF INF INF
D5 1.000 20.275 53.597
D13 38.216 6.180 1.360
D22 4.143 3.278 2.700
D29 1.179 12.168 13.313
D32 7.156 14.643 18.212
撮影距離 380.000 400.000 400.000
D29 1.849 15.198 20.630
D32 6.486 11.613 10.895
群 面番号 焦点距離
G1 1-5 140.430
G2 6-13 -21.836
G3 14-22 56.376
G4 23-29 39.322
G5 30-32 -31.033
G6 33-37 86.738
面番号 Κ A4 A6 A8 A10 A12
6 0 -3.5121E-07 1.2475E-09 -1.8924E-11 2.0318E-14 -9.3027E-18
12 0 3.4527E-05 -2.8731E-07 2.1583E-09 -7.5699E-12 1.1133E-14
13 0 1.8666E-05 -3.0289E-07 2.0678E-09 -7.5735E-12 1.0314E-14
16 0 1.3999E-05 -4.6523E-09 4.5363E-11 -3.1634E-13 9.7102E-16
20 0 2.6081E-06 -9.1362E-09 6.1882E-11 -2.3937E-13 3.9842E-16
32 0 -4.4734E-06 3.3579E-09 -4.8480E-10 4.0227E-12 -1.3728E-14
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) Cr1f/fw 6.677 35.830 12.572 9.452
条件式(2) (-ffw+Dfrw)/FBw 1.714 1.901 1.422 1.703
条件式(3) 1/|(1/νdLvcn)-(1/νdLvcp)| 46.591 37.770 24.364 45.555
条件式(4) |(1-βvct)×βvctr| 1.194 4.004 1.682 1.198
条件式(5) (Crff+Crfr)/(Crff-Crfr) 0.713 0.191 0.717 0.807
条件式(6) |{1-(βft2)}×βftr2| 5.419 4.437 5.061 4.609
条件式(6-1) |βft| 3.756 5.520 5.034 4.451
条件式(7) |fw×tanωw|/(fsr-FBw) -0.197 -0.141 -0.029 -0.017
条件式(8) NdLrn 1.971 1.847 2.001 1.962
条件式(9) ΔPgF 0.000 0.014 0.004 0.000
条件式(9-1) ΔPgFp 0.038 0.038 0.019 0.038
条件式(10) fn/fw -0.861 -1.544 -0.815 -0.879
条件式(11) ff/ft -0.307 -0.426 -0.416 -0.303
条件式(12) νdLn 53.186 46.503 67.023 53.186
条件式(13) |X1|/ft 0.369 0.260 0.525 0.366
条件式(14) Crrf/ft 0.433 0.516 0.329 0.519
条件式(15) ffft/ft 0.414 0.467 0.435 0.454
条件式(16) Drfrt/ft 0.186 0.140 0.199 0.178
条件式(17) fw/ffw -0.920 -0.648 -0.900 -0.895
条件式(18) νdLp 22.761 23.785 17.980 22.761
G2 ・・・第2レンズ群
G3 ・・・第3レンズ群
G4 ・・・第4レンズ群
G5 ・・・第5レンズ群
G6 ・・・第6レンズ群
F ・・・フォーカス群
S ・・・開口絞り
CG ・・・カバーガラス
IMG・・・結像面
Claims (25)
- 広角端における最も広い空気間隔を境に、物体側に配置されるレンズ群を前群とし、像側に配置されるレンズ群を後群としたとき、
前記前群は全体で負の屈折力を有し、前記後群は全体で正の屈折力を有し、少なくとも前記前群と前記後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、
前記後群内に配置され、無限遠から近接物体への合焦時に光軸方向に移動するフォーカス群と、
前記フォーカス群よりも物体側に配置され、光軸と略垂直方向に移動可能な防振群と、
を含み、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1)3.80 < Cr1f/fw
(2)0.50 <(−ffw+Dfrw)/FBw < 2.00
但し、
Cr1f:当該ズームレンズの最物体側面の曲率半径
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ffw :広角端における前記前群の合成焦点距離
Dfrw:広角端における前記前群の最像側面と前記後群の最物体側の面との光軸上の距離
FBw :広角端における当該ズームレンズの最像側面から結像面までの空気換算長 - 前記防振群は、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLvcnと、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズLvcpとを有し、
以下の条件を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
(3)22.00<1/|(1/νdLvcn)−(1/νdLvcp)|<70.00
但し、
νdLvcn:前記レンズLvcnのd線におけるアッベ数
νdLvcp:前記レンズLvcpのd線におけるアッベ数 - 少なくともいずれか1枚の前記レンズLvcnと、少なくともいずれか1枚の前記レンズLvcpとが接合されている請求項2に記載のズームレンズ。
- 前記防振群は非球面を少なくとも1面有し、
当該非球面は、その近軸曲率から求められる屈折力よりも屈折力が弱くなるような非球面形状を有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 以下の条件を満足する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(4)0.50 < |(1−βvct)×βvctr| < 6.00
但し、
βvct :望遠端における前記防振群の無限遠合焦時の横倍率
βvctr:望遠端における、前記防振群より像側に配置される全てのレンズの無限遠合焦時の合成横倍率 - 前記防振群は、前記後群内に含まれる請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記防振群は、1つの単レンズユニットから構成される請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(5)0.00<(Crff+Crfr)/(Crff−Crfr)<5.00
但し、
Crff:前記フォーカス群の最物体側面の曲率半径
Crfr:前記フォーカス群の最像側面の曲率半径 - 以下の条件を満足する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(6)1.20<|{1−(βft×βft)}×βftr×βftr|<15.00
但し、
βft :望遠端における前記フォーカス群の無限合焦時における横倍率
βftr:望遠端における、前記フォーカス群より像側に配置される全てのレンズの無限合焦時における合成横倍率 - 前記後群は、前記フォーカス群より像側に少なくとも1枚のレンズを有する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記後群は、前記フォーカス群より像側に負の屈折力を有するレンズ面Srを少なくとも1面を有し、以下の条件式を満足する請求項10に記載のズームレンズ。
(7)−0.400 <|fw×tanωw|/(fsr−FBw)<−0.002
但し、
ωw :広角端における当該ズームレンズの最軸外主光線の半画角
fsr:前記レンズ面Srの焦点距離 - 前記後群は、前記フォーカス群より物体側に少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLrnを有し、以下の条件を満足する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(8)1.84 < NdLrn < 2.10
但し、
NdLrn:前記レンズLrnのd線における屈折率 - 前記後群は、前記フォーカス群より物体側に少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLrnを有し、以下の条件を満足する請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(9)−0.015 < ΔPgF < 0.022
但し、
ΔPgF:部分分散比を縦軸、d線に対するアッベ数νdを横軸とする座標系において、部分分散比が0.5393、νdが60.49の硝材C7の座標と、部分分散比が0.5829、νdが36.30の硝材Fの座標とを通る直線を基準線としたときの、部分分散比の基準線からの偏差 - 前記前群は負の屈折力を有するレンズ群を少なくとも1つ有し、当該前群において最も大きな負の屈折力を有するレンズ群を負レンズ群nとしたとき、以下の条件を満足する請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(10) −2.00 < fn/fw < −0.55
但し、
fn:前記負レンズ群nの焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離 - 前記フォーカス群は負の屈折力を有する請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足する請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(11)−0.70 < ff/ft < −0.05
但し、
ff:前記フォーカス群の焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 前記フォーカス群は少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズLnを有し、以下の条件を満足する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(12) 45.0 < νdLn < 98.0
但し、
νdLn:前記レンズLnのd線におけるアッベ数 - 前記前群において最も物体側に配置されるレンズ群を第1レンズ群としたとき、広角端から望遠端に変倍する際に当該第1レンズ群が光軸方向に移動する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足する請求項18に記載のズームレンズ。
(13)0.01 < |X1|/ft < 0.65
但し、
X1:広角端から望遠端に変倍する間に前記第1レンズ群が位置し得る最像側位置から最物体側位置まで当該第1レンズ群が移動する際の移動量
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 以下の条件を満足する請求項1から請求項19のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(14)0.01 < Crrf/ft
但し、
Crrf:前記後群の最物体側面の曲率半径
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 以下の条件を満足する請求項1から請求項20のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(15)0.10 < ffft/ft < 1.00
但し、
ffft:望遠端における、前記フォーカス群より物体側に配置される全てのレンズの合成焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 無限遠から近接物体への合焦の際に前記フォーカス群が移動する方向において、当該フォーカス群に最も近接配置されるレンズ面をレンズ面Lnfとしたとき、以下の条件を満足する請求項1から請求項21のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(16)0.015 < Drfrt/ft < 1.000
但し、
Drfrt:望遠端における前記フォーカス群と、前記レンズ面Lnfとの間の無限遠合焦時の光軸上の距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 望遠端における最短撮像距離よりも広角端における最短撮像距離が短い請求項1から請求項22のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足する請求項1から請求項23のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(17)−1.50 < fw/ffw < −0.50
但し、
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離 - 請求項1から請求項24のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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