JP2022096075A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】広画角と高変倍比を両立し、且つ、低コストで製造可能でありながらも、高い結像性能を有するズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供する。【解決手段】物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、及び、正の屈折力の第5レンズ群からなり、各レンズ群の間隔を変えることによって変倍するズームレンズであって、前記第1レンズ群は両面が球面の単レンズ1枚からなり、当該単レンズは物体側に凸形状の正メニスカスレンズであり、広角端から望遠端への変倍の際、前記第2レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動し、所定の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置とする。【選択図】図1

Description

本件発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が広く普及している。このような撮像装置として、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、車載カメラ等種々のものがある。いずれの撮像装置においても高機能化、高性能化が進んでいる。また、これらの撮像装置の撮像光学系にあっては、広画角で、且つ高変倍比のズームレンズが求められている。
ズームレンズとして、例えば、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を備えた、ポジティブリード型の構成が知られている。ポジティブリード型のズームレンズでは、主に物体側から2番目の第2レンズ群が強い負の屈折力を有し、第2レンズ群に大きな変倍負担を持たせることで高変倍化を実現しやすい構成となっている。また、ポジティブリード型のズームレンズでは、テレフォト性を強くすることが容易であり、全長の短縮化を図りやすい構成となっている。
また、ズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群を備えた、ネガティブリード型の構成も知られている。ネガティブリード型のズームレンズでは、主に物体側から2番目の第2レンズ群が正の屈折力を有し、第2レンズ群に変倍負担を持たせる。ネガティブリード型のズームレンズでは、ポジティブリード型のズームレンズに比べて大きな変倍比は稼げないものの、画角の広いズームレンズを得るのに適した構成として知られている。
このようにズームレンズにおいて広角化を図るには、ネガティブリード型のズームレンズが有利である。しかしながら、ネガティブリード型のズームレンズでは、大きな変倍比を実現しようとすると、第2レンズ群を含む後続レンズ群の移動量を大きくする必要がある。その場合、広角端では第1レンズ群と第2レンズ群との光軸上の間隔を広げておく必要があるため、全長の短縮化が困難となる。また、後続レンズ群に含まれる正の屈折力のレンズ群の移動量が大きくなると、望遠端で明るいFナンバーを確保することが困難になるため、広角端と望遠端ではFナンバーの差が大きくなるという問題がある。さらに、広画角の光束に対して、像面湾曲や歪曲収差等の諸収差を良好に補正するために、第1レンズ群に大口径の非球面レンズを採用すると、コストが大幅に上がるという問題がある。
一方、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、広角化と高変倍化の両立を図るには、各レンズ群のパワー配置、レンズ構成等を適切に設定することが重要となる。
例えば、ポジティブリード型のズームレンズが特許文献1に開示されている。特許文献1に開示のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群を備え、広角端の撮像画角が76°~84°程度であり、変倍比は4.7~10.1倍程度となっている。当該特許文献1に開示のズームレンズでは、比較的高い変倍比を実現している。全系に対する第1レンズ群のパワーをさらに適切に設定することで一層の広角化が期待される。
また、ネガティブリード型のズームレンズが特許文献2に開示されている。特許文献2に開示のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群を備え、広角端の撮像画角が100°~106°程度であり、変倍比が3.5~3.9倍程度となっている。当該ズームレンズでは広角化と高変倍化の両立が図られているが、最も物体側のレンズとして大口径の非球面レンズが採用されているため、コストが高くなるという問題がある。また、像側に配置されている正の屈折力の第4レンズ群、及び正の屈折力の第5レンズ群の移動量が大きいため、望遠端ではFナンバーが5.81~6.43になってしまい、望遠端における明るさが不足してしまうという問題がある。
特開2014-228812号公報 特開2018-159822号公報
本発明の課題は上記の問題に鑑みなされたものであって、広画角と高変倍比を両立し、且つ、低コストで製造可能でありながらも、高い結像性能を有するズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供することにある。
上記課題を解決するために本件発明に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、及び、正の屈折力の第5レンズ群からなり、各レンズ群の間隔を変えることによって変倍するズームレンズであって、前記第1レンズ群は両面が球面の単レンズ1枚からなり、当該単レンズは物体側に凸形状の正メニスカスレンズであり、広角端から望遠端への変倍の際、前記第2レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
8.0 ≦ f1/fw ≦ 14.0 ・・・(1)
-2.5 ≦ f2/fw ≦ -1.2 ・・・(2)
ただし、
f1 : 前記第1レンズ群の焦点距離
f2 : 前記第2レンズ群の焦点距離
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
また、上記課題を解決するために本件発明に係る撮像装置は、上記ズームレンズと、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にする撮像素子とを備えたことを特徴とする。
本件発明によれば、広画角と高変倍比を両立し、且つ、低コストで製造可能でありながらも、高い結像性能を有するズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供することができる。
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である。 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収差図である。 実施例1のズームレンズの中間焦点距離における無限遠合焦時の収差図である。 実施例1のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の収差図である。 実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。 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収差図である。 実施例2のズームレンズの中間焦点距離における無限遠合焦時の収差図である。 実施例2のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の収差図である。 実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。 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収差図である。 実施例3のズームレンズの中間焦点距離における無限遠合焦時の収差図である。 実施例3のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の収差図である。 実施例4のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。 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収差図である。 実施例4のズームレンズの中間焦点距離における無限遠合焦時の収差図である。 実施例4のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の収差図である。
以下、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明するズームレンズ及び撮像装置は本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
1.ズームレンズ
1-1.光学構成
本発明に係るズームレンズの実施の形態を説明する。本実施の形態の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レンズ群とからなる。
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群である。最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置することで、高変倍化を実現し易い構成となる。また、第1レンズ群は、両面が球面の単レンズ1枚からなり、当該単レンズは物体側に凸形状の正メニスカスレンズであるものとする。第1レンズ群をこのような形状の単レンズ1枚により構成することで、広画角の光束に対して、像面湾曲及び、歪曲収差の発生を抑制することが容易となる。また、第1レンズ群を両面が球面の正メニスカスレンズ1枚により構成することで、当該ズームレンズの製造コストを低減することができる。また、当該正メニスカスレンズを非球面レンズではなく、両面が球面の球面レンズとすることでより低コスト化を図ることができる。
(2)第2レンズ群
第2レンズ群は全体で負の屈折力を有するレンズ群である。その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、例えば、第2レンズ群は物体側から順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズとを有することが好ましい。このような構成とすることで、広角端での像面湾曲を良好に補正することが容易となる。また、第2レンズ群は少なくとも負レンズ3枚、少なくとも正レンズ2枚で構成することが好ましい。第1負メニスカスレンズは球面レンズであることが低コスト化の点で好ましい。
(3)第3レンズ群
第3レンズ群は全体で正の屈折力を有するレンズ群である。その具体的な構成は特に限定されるものではないが、少なくとも正レンズ3枚と、少なくとも負レンズ2枚を有することが好ましい。このような構成とすることで、全変倍域で球面収差を良好に補正することが容易となる。また、当該構成を採用することで、物体距離の変動に伴う像面湾曲の変動を良好に補正することも容易となる。第3レンズ群は、その一部を光軸と垂直方向に移動可能な中間部分群を備えることが好ましい。この中間部分群を光軸と垂直方向に像を移動させることで所謂ブレ補正を行うことができる。この中間部分群は負の屈折力を有することが収差補正上好ましい。特に、第3レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力の前側部分群、負の屈折力の中間部分群及び正の屈折力の後側部分群から構成し、中間部分群によりブレ補正を行うように構成することが収差補正上、好ましい。また、中間部分群は負レンズと正レンズからなる接合レンズにより構成することが好ましい。この構成により、特にブレ補正時の偏心色収差を良好に補正することができる。
(4)第4レンズ群
第4レンズ群は全体で負の屈折力を有するレンズ群である。その具体的な構成は特に限定されるものではないが、負レンズ1枚で構成することが好ましい。第4レンズ群は全体を合焦群とすることが好ましい。したがって、負レンズ1枚で構成すると、迅速なオートフォーカスを実現することが容易となる。さらに、当該負レンズは物体側に凸形状の負メニスカスレンズであることが好ましい。このような構成とすることで、物体距離の変化に伴う球面収差の変動を抑制することが容易になる。
(5)第5レンズ群
第5レンズ群は全体で正の屈折力を有するレンズ群である。その具体的な構成は特に限定されるものではないが、少なくとも正レンズ1枚と、少なくとも負レンズ1枚を有することが好ましい。第5レンズ群が正の屈折力を有する場合は、特に望遠端において明るいFナンバーを確保することが容易になる。
1-2.動作
(1)変倍
当該ズームレンズは、上記構成を採用し、隣接するレンズ群の光軸上の間隔を変化させることにより変倍する。広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動する。このように移動させることで、広角端での全長を短縮することが容易となる。このとき、望遠端では広角端よりも像側に位置することが好ましい。また、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動し、且つ望遠端では広角端よりも物体側に位置することが好ましい。このように移動させることで、全変倍域において像面湾曲を良好に補正することが容易となり、高変倍化が図れる。また、第5レンズ群は変倍に際して、例えば、物体側に移動してもよいが、光軸方向に固定されていることが変倍機構の簡素化を図る上で好ましい。第1レンズ群及び第2レンズ群が上記のように移動する場合、第3レンズ群及び第4レンズ群は変倍時にそれぞれ物体側に移動することが好ましい。
(2)合焦
当該ズームレンズでは、無限遠から近距離物体への合焦に際し、第4レンズ群を合焦群とし、光軸上を像側へ移動させることが好ましい。当該ズームレンズでは、第4レンズ群を1枚乃至2枚程度の少ないレンズ枚数で構成することができる。そのため、合焦群が軽量化され、迅速なフォーカシングが可能となる。
1-3.条件式
当該ズームレンズは、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望ましい。
1-3-1.条件式(1)
8.0 ≦ f1/fw ≦ 14.0 ・・・(1)
ただし、
f1 : 第1レンズ群の焦点距離
fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
条件式(1)は第1レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(1)を満足させることで、広角化と高変倍化の両立を図ることができる。
これに対して、条件式(1)の値が下限値未満になると、第1レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎて、負の像面湾曲を補正することが困難になり、広角化が困難となる。また、この負の像面湾曲を補正するためには第2レンズ群のレンズ枚数を多くする必要があり、コストが高くなるため好ましくない。一方、条件式(1)の値が上限値を超えると、第1レンズ群の焦点距離が長くなり過ぎて、第2レンズ群による変倍寄与が小さくなり、高変倍化が困難となる。
上記効果を得る上で、条件式(1)の上限値は13.5であることが好ましく、13.0であることがより好ましい。また、条件式(1)の下限値は8.5であることが好ましく、9.0であることがより好ましく、9.5であることがさらに好ましい。
1-3-2.条件式(2)
-2.5 ≦ f2/fw ≦ -1.2 ・・・(2)
ただし、
f2 : 第2レンズ群の焦点距離
条件式(2)は第2レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(2)を満足させることで、広角化と光学性能の両立を図ることができる。
これに対して、条件式(2)の値が下限値未満になると、広角端における諸収差を良好に補正することは容易となるが、所望の画角を得ることが困難となる。一方、条件式(2)の値が上限値を超えると、広角化は容易となるが、良好な光学性能を得るために、第2レンズ群のレンズ枚数が増えるため、コストが高くなり好ましくない。
上記効果を得る上で、条件式(2)の上限値は-1.25であることが好ましく、-1.30であることがより好ましい。また、条件式(2)の下限値は-2.30であることが好ましく、-2.15であることがより好ましく-2.00であることがさらに好ましい。
1-3-3.条件式(3)
1.3 ≦ β2t/β2w ≦ 2.0 ・・・(3)
ただし、
β2t : 望遠端における第2レンズ群の横倍率
β2w : 広角端における第2レンズ群の横倍率
条件式(3)は広角端における第2レンズ群の横倍率と望遠端における第2レンズ群の横倍率との比、すなわち第2レンズ群の変倍比を適切に設定するための条件式である。条件式(3)を満足させることで、当該ズームレンズを少ないレンズ枚数で構成しつつ、高変倍化を図ることができる。
これに対して、条件式(3)の値が下限値未満になると、所望の変倍比を得ることが困難になる。また、所望の変倍比を得るには第2レンズ群より像側のレンズ群で変倍比を稼ぐ必要があり、第3レンズ群、第4レンズ群のレンズ枚数を増加させる必要があるため好ましくない。一方、条件式(3)の値が上限値以上になると、高変倍化は容易となるが、諸収差を良好に補正することが困難となる。
上記効果を得る上で、条件式(3)の上限値は1.9であることが好ましく、1.8であることがより好ましく、1.7であることがさらに好ましい。
1-3-4.条件式(4)
3.8 ≦ Rf/fw ≦ 8.0 ・・・(4)
ただし、
Rf : 第1レンズ群を構成する単レンズの物体側の曲率半径
条件式(4)は第1レンズ群を構成する単レンズ(正メニスカスレンズ)の物体側の曲率半径の比を規定するための条件式である。条件式(4)を満足させることで、少ないレンズ枚数で像面湾曲を良好に補正することができる。
これに対して、条件式(4)の値が下限値未満になると、オーバー方向の像面湾曲が強くなり過ぎる。一方、条件式(4)の値が上限値以上になると、アンダー方向の像面湾曲が強くなり過ぎる。どちらの場合も、像面湾曲を良好に補正するには、第2レンズ群のレンズ枚数を増加させる必要があるため、好ましくない。
上記効果を得る上で、条件式(4)の上限値は7.5であることが好ましく、7.0であることがより好ましい。また、条件式(4)の下限値は4.0であることが好ましく、4.1であることがより好ましく、4.2であることがさらに好ましい。
1-3-5.条件式(5)
-0.8 ≦ (Rf-Rb)/(Rf+Rb) ≦ -0.35 ・・・(5)
ただし、
Rb : 第1レンズ群を構成する単レンズの像側の曲率半径
条件式(5)は第1レンズ群を構成する単レンズの形状、すなわち上記正メニスカスレンズのシェイプファクターに関する条件式である。条件式(5)を満足させることで、当該ズームレンズを少ないレンズ枚数で構成しつつ、像面湾曲を良好に補正することができる。
これに対して、条件式(5)の値が下限値未満になると、アンダー方向の像面湾曲が強くなり過ぎる。一方、条件式(5)の値が上限値を超えると、オーバー方向の像面湾曲が強くなり過ぎる。どちらの場合も、像面湾曲を良好に補正するには、第2レンズ群のレンズ枚数を増加させる必要があるため、好ましくない。
上記効果を得る上で、条件式(5)の上限値は-0.37であることが好ましく、-0.40であることがより好ましい。また、条件式(5)の下限値は-0.75であることが好ましく、-0.70であることがより好ましい。
1-3-6.条件式(6)
1.3 ≦ β4t/β4w ≦ 2.2 ・・・(6)
ただし、
β4t : 望遠端における第4レンズ群の横倍率
β4w : 広角端における第4レンズ群の横倍率
条件式(6)は広角端における第4レンズ群の横倍率と望遠端における第4レンズ群の横倍率の比、すなわち第4レンズ群の変倍比を適切に設定するための条件式である。条件式(6)を満足させることで、望遠端での全長の小型化と高変倍化の両立を図ることができる。
これに対して、条件式(6)の値が下限値未満になると、テレフォト作用が弱くなり過ぎて、望遠端での全長の小型化が図れなくなる。一方、条件式(6)の値が上限値を超えると、テレフォト作用が強くなり過ぎて、少ないレンズ枚数で収差を良好に補正することが困難となる。
上記効果を得る上で、条件式(6)の上限値は2.0であることが好ましく、1.9であることがより好ましく、1.8であることがさらに好ましい。条件式(6)の下限値は1.35であることが好ましく、1.40であることがさらに好ましい。
1-3-7.条件式(7)
第3レンズ群が物体側から順に、正の屈折力の前側部分群、負の屈折力の中間部分群及び正の屈折力の後側部分群から構成される場合、以下の条件式を満足することが好ましい。
-5.0 ≦ f3n/ft ≦ -0.8 ・・・(7)
ただし、
f3n: 中間部分群の焦点距離
ft : 望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
条件式(7)は望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対する中間部分群の焦点距離の比を適切に設定するための条件式である。第3レンズ群を上記構成とし、中間部分群を光軸と垂直方向に移動させるよう構成したときに、条件式(7)を満足させることで、ブレ補正時における光軸と垂直な方向への中間部分群の移動量を小さくすることができ、中間部分群を光軸と垂直方向に移動させるための駆動手段等の配置も容易になり、駆動手段を含むブレ補正機構全体も小型化することができる。これと同時に、良好な防振性能を得ることができる。
これに対して、条件式(7)の値が下限値未満になると、ブレ補正の際における中間部分群の移動量が大きくなり、ブレ補正機構の大型化を招き、好ましくない。一方、条件式(7)の上限を超えると、中間部分群の屈折力が強くなり過ぎて、ブレ補正時の偏心収差の発生を抑えることが困難となる。
上記効果を得る上で、条件式(7)の上限値は-0.9であることが好ましく、-1.0であることがより好ましく、-1.1であることがさらに好ましい。また、条件式(7)の下限値は-4.5であることが好ましく、-4.0であることがより好ましく、-3.5であることがさらに好ましい。
1-3-8.条件式(8)
1.5 ≦ f3/fw ≦ 2.8 ・・・(8)
ただし、
f3 : 第3レンズ群の焦点距離
条件式(8)は第3レンズ群の焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(8)を満足することで、当該ズームレンズを少ないレンズ枚数で構成しつつ、良好な光学性能を得ることができる。
これに対して、条件式(8)の値が下限値未満になると、第3レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎて、少ないレンズ枚数で球面収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正することが困難となる。一方、条件式(8)の値が上限値以上になると、全長が大きくなるため好ましくない。
上記効果を得る上で、条件式(8)の上限値は2.7であることが好ましく、2.6であることがより好ましく、2.5であることがさらに好ましい。また、条件式(8)の下限値は1.6であることが好ましく、1.7であることがより好ましく、1.8であることがさらに好ましい。
2.撮像装置
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。なお、撮像素子はズームレンズの像側に設けられることが好ましい。撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等を好適に用いることができる。
特に、上記ズームレンズによれば、撮像画角が100°を超える広い画角と高変倍比を両立し、且つ、低コストで製造可能でありながらも、高い結像性能を実現することができる。当該撮像装置は、特に一眼レフレックスカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置に好適であり、被写体との距離に応じて撮像倍率を適宜調整しつつ、全変倍域において秀麗な撮像画像を得ることができる。
次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(1)光学構成
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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成される。以下、各レンズ群の具体的な構成について説明する。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL4及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL5が接合された接合レンズと、両凸レンズL6とから構成される。負メニスカスレンズL3は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9及び両凸レンズL10を接合した接合レンズと、両凹レンズL11及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、両凸レンズL14とから構成される。両凸レンズL7は物体側面に、非球面形状に成型された複合樹脂膜が貼付された複合樹脂型非球面レンズである。また、両凸レンズL14は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
また、第3レンズ群G3において、両凹レンズL11及び正メニスカスレンズL12からなる接合レンズは、上記負の屈折力の中間部分群として機能し、当該中間部分群よりも物体側は上記正の屈折力の物体側部分群であり、像側は上記正の屈折力の像側部分群である。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に隣接して配置される。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸レンズL16と、物体側に凹面を向けた凹平レンズL17とから構成される。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1は像側に凸となる軌跡で移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡で移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は移動せず、光軸方向に固定される。また、第1レンズ群G1は望遠端では広角端よりも物体側に位置し、第2レンズ群G2は望遠端では広角端よりも像側に位置する。
無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第4レンズ群G4全体が合焦群となり、像側に移動する。
また、ブレ補正時、両凹レンズL11及び正メニスカスレンズL12からなる中間部分群を防振群として、光軸と垂直方向に移動させる。
なお、図1において、「IP」は像面であり、具体的には、CCDセンサ、CMOSセンサなどの撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を示す。また、像面IPの物体側にはカバーガラスCG等の実質的な屈折力を有さない平行平板を備える。これらの点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以後説明を省略する。
(2)数値実施例
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。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「可変間隔」、「レンズ群データ」、「非球面係数」を示す。また、各式の値(表1)は実施例4の後にまとめて示す。
「レンズデータ」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」は光軸上のレンズ肉厚又は空気間隔、「nd」はd線(波長λ=587.56nm)における屈折率、「νd」はd線におけるアッベ数を示している。また、「面番号」の欄において面番号の次に付した「ASPH」はそのレンズ面が非球面であることを示し、「S」はその面が開口絞りであることを示す。「d」の欄において、「d(0)」、「d(2)」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時に変化する可変間隔であることを意味する。また、曲率半径の欄の「∞」は無限大を意味し、そのレンズ面が平面であることを意味する。
「諸元表」において、「f」は当該ズームレンズの焦点距離、「FNo.」はFナンバー、「ω」は半画角、「Y」は像高を示している。それぞれ広角端、中間焦点距離、望遠端における値を示している。
「可変間隔」において、広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の値をそれぞれ示している。
「非球面係数」は、次のようにして非球面形状を定義したときの非球面係数を示す。但し、xは光軸方向の基準面からの変位量、rは近軸曲率半径、Hは光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、kは円錐係数、Anはn次の非球面係数とする。また「非球面係数」の表において「E±XX」は指数表記を表し「×10±XX」を意味する。
Figure 2022096075000002
これらの各表におけ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。
また、図2、図3及び図4に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差図は実線がd線(波長587.56nm)、破線がC線(波長656.28nm)、一点鎖線がg線(波長435.84nm)における球面収差をそれぞれ示す。非点収差図は縦軸が半画角(ω)、横軸がデフォーカスであり、実線がd線のサジタル像面(ds)を示し、破線がd線のメリディオナル像面(dm)をそれぞれ示す。歪曲収差図は、縦軸が半画角(ω)、横軸が歪曲収差である。これらの事項は、他の実施例において示す各収差図においても同じであるため、以下では説明を省略する。
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ d(0)
1 65.0021 6.0182 1.61800 63.39
2 208.6666 d(2)
3 155.8807 1.5000 1.87070 40.73
4 16.0000 6.0104
5ASPH 98.7191 1.5000 1.72903 54.04
6ASPH 24.0807 4.7210
7 -70.3366 6.5726 1.67270 32.10
8 -15.7148 1.1000 1.87070 40.73
9 -94.8015 0.2000
10 80.9687 4.6621 1.73800 32.33
11 -45.3782 d(11)
12S ∞ 1.2000
13ASPH 18.9463 0.1500 1.53610 41.21
14 19.9276 4.3209 1.74320 49.34
15 -338.4212 0.2000
16 65.1971 0.8000 1.48749 70.24
17 21.8634 3.0000
18 32.3661 1.0000 1.90366 31.31
19 11.3676 5.4183 1.61800 63.39
20 -110.4950 1.0000
21 -2558.7169 0.8000 1.85478 24.80
22 14.1244 3.0765 1.92286 20.88
23 45.6862 1.1217
24 56.7504 0.8000 1.87070 40.73
25 20.4783 0.2000
26ASPH 15.2031 4.5847 1.49700 81.61
27ASPH -20.4871 d(27)
28 71.7674 0.8000 1.83481 42.72
29 20.0798 d(29)
30 227.4254 3.7769 1.84666 23.78
31 -48.7181 0.2000
32 -82.9567 1.1000 1.83481 42.72
33 ∞ d(33)
34 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
35 ∞ 1.0000
像面 ∞
[諸元表]
広角端 中間 望遠端
f 12.4002 23.9969 48.4948
FNo. 4.1032 4.1014 4.1091
ω 52.4982 30.4487 16.1929
Y 14.2000 14.2000 14.2000
[可変間隔]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
d(0) ∞ ∞ ∞ 117.9999 116.0079 87.4758
d(2) 1.0000 18.6880 39.8788 1.0000 18.6880 39.8788
d(11) 41.2343 14.8729 1.8000 41.2343 14.8729 1.8000
d(27) 2.2994 3.1401 2.3042 3.0270 4.7519 5.6427
d(29) 4.6331 14.4578 35.7080 3.9055 12.8460 32.3695
d(33) 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000
[レンズ群データ]
群番号 焦点距離
G1 150.3660
G2 -23.1003
G3 25.6267
G4 -33.6343
G5 90.7032
[非球面係数]
面番号 k A4 A6 A8 A10 A12
5 0.0000 2.05256E-05 -7.71686E-08 1.39025E-09 -7.53929E-12 1.54103E-14
6 -2.0659 1.65972E-05 -8.91756E-08 1.44815E-09 -9.11239E-12 1.68520E-14
13 -0.4968 -8.90716E-06 -3.63667E-08 3.16922E-10 -3.36685E-12 1.21169E-14
26 -2.1426 5.71665E-06 -4.03507E-09 -2.79675E-09 2.97656E-11 4.90854E-14
27 0.0039 1.26990E-06 4.10245E-08 -5.32608E-09 4.19031E-11 0.00000E+00
(1)光学構成
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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成される。以下、各レンズ群の具体的な構成について説明する。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL4及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL5を接合した接合レンズと、両凸レンズL6及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL7を接合した接合レンズとから構成される。負メニスカスレンズL3は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9を接合した接合レンズと、両凸レンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と、両凸レンズL16とから構成される。両凸レンズL10は物体側面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。また、両凸レンズL16は両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
また、第3レンズ群G3において、負メニスカスレンズL13及び正メニスカスレンズL14からなる接合レンズは、上記負の屈折力の中間部分群として機能し、当該中間部分群よりも物体側は上記正の屈折力の物体側部分群であり、像側は上記正の屈折力の像側部分群である。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に隣接して配置される。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸レンズL18と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL19とから構成される。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1は像側に凸となる軌跡で移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡で移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は移動せず、光軸方向に固定される。また、第1レンズ群G1は望遠端では広角端よりも物体側に位置し、第2レンズ群G2は望遠端では広角端よりも像側に位置する。
無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第4レンズ群G4全体が合焦群となり、像側に移動する。
また、ブレ補正時、負メニスカスレンズL13及び正メニスカスレンズL14からなる中間部分群を防振群として、光軸と垂直方向に移動させる。
(2)数値実施例
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。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「可変間隔」、「レンズ群データ」、「非球面係数」を示す。また、図6~図8に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ d(0)
1 69.6489 5.2838 1.72916 54.67
2 193.9477 d(2)
3 104.0246 1.5000 1.91082 35.25
4 15.5600 6.3028
5ASPH 264.5900 1.5000 1.69350 53.18
6ASPH 27.8502 4.2366
7 -62.2995 6.5018 1.63980 34.47
8 -14.7379 1.1000 1.87070 40.73
9 -69.7945 0.2000
10 102.7877 4.8134 1.78880 28.43
11 -33.7490 1.1000 1.78800 47.37
12 -47.0827 d(12)
13S ∞ 1.2000
14 21.5997 3.0190 1.85478 24.80
15 49.2140 0.8000 1.62004 36.26
16 24.8239 0.2000
17ASPH 18.7372 4.4371 1.61800 63.39
18 -808.6457 0.2000
19 79.0351 0.8000 1.90366 31.31
20 10.6812 5.1490 1.61800 63.39
21 362.7287 1.0000
22 163.9695 0.8000 1.78472 25.72
23 18.9351 2.5191 1.92286 20.88
24 44.3337 1.0000
25 34.3399 0.8000 1.90366 31.31
26 17.0919 1.5765
27ASPH 16.7422 4.6570 1.49700 81.61
28ASPH -21.7616 d(28)
29 60.1576 0.8000 1.87070 40.73
30 21.9605 d(30)
31 146.5671 4.3628 1.84666 23.78
32 -41.2076 0.2000
33 -48.1238 1.1000 1.83481 42.72
34 -1190.7465 d(34)
35 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
36 ∞ 1.0000
[諸元表]
広角端 中間 望遠端
f 12.3964 23.9947 48.4941
FNo. 4.1089 4.1105 4.1103
ω 52.4993 30.7592 16.2779
Y 14.2000 14.2000 14.2000
[可変間隔]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
d(0) ∞ ∞ ∞ 198.0011 195.1521 164.0136
d(2) 1.0000 17.3092 39.6878 1.0000 17.3092 39.6878
d(12) 38.9832 13.6234 1.3000 38.9832 13.6234 1.3000
d(28) 3.0237 3.5878 2.3061 3.5775 4.8407 4.9781
d(30) 4.8331 16.1686 38.5336 4.2793 14.9156 35.8616
d(34) 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000
[レンズ群データ]
群番号 焦点距離
G1 146.4170
G2 -22.3208
G3 26.8486
G4 -40.1131
G5 103.0230
[非球面係数]
面番号 k A4 A6 A8 A10 A12
5 0.0000 4.34520E-05 -4.03495E-07 4.43036E-09 -2.27373E-11 4.80977E-14
6 -0.1189 2.37878E-05 -4.98167E-07 5.94419E-09 -3.57959E-11 8.25015E-14
17 0.0000 -1.40958E-05 -3.81981E-08 -1.37554E-10 1.30953E-14 0.00000E+00
27 -2.7772 1.23394E-05 -1.18067E-07 -1.31728E-10 -2.66505E-11 3.89725E-13
28 0.9331 -1.26243E-06 -1.76548E-08 -2.62179E-09 -1.22192E-11 2.49571E-13
(1)光学構成
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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成される。以下、各レンズ群の具体的な構成について説明する。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4及び両凸レンズL5を接合した接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL6とから構成される。負メニスカスレンズL3は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。負メニスカスレンズL6は物体側面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9、両凸レンズL10及び両凹レンズL11の3枚のレンズを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13を接合した接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL14と、両凸レンズL15とから構成される。負メニスカスレンズL14は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。両凸レンズL15は、物体側面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
また、第3レンズ群G3において、負メニスカスレンズL12及び正メニスカスレンズL13からなる接合レンズは、上記負の屈折力の中間部分群として機能し、当該中間部分群よりも物体側は上記正の屈折力の物体側部分群であり、像側は上記正の屈折力の像側部分群である。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に隣接して配置される。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸レンズL17と、両凹レンズL18とから構成される。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1は像側に凸となる軌跡で移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡で移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に移動する。また、第1レンズ群G1は望遠端では広角端よりも物体側に位置し、第2レンズ群G2は望遠端では広角端よりも像側に位置する。
無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第4レンズ群G4全体が合焦群となり、像側に移動する。
また、ブレ補正時、負メニスカスレンズL12及び正メニスカスレンズL13からなる中間部分群を防振群として、光軸と垂直方向に移動させる。
(2)数値実施例
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。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「可変間隔」、「レンズ群データ」、「非球面係数」を示す。また、図10~図12に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ d(0)
1 56.4125 6.0693 1.59282 68.62
2 166.5846 d(2)
3 84.3690 1.3000 1.88300 40.80
4 12.7689 5.6656
5ASPH 30.0107 1.3000 1.69350 53.18
6ASPH 15.0273 3.8732
7 86.8704 0.8000 1.88300 40.80
8 21.8360 10.5159 1.67270 32.10
9 -21.8236 0.2000
10ASPH -20.1793 1.0000 1.77377 47.17
11 -36.4654 d(11)
12S ∞ 1.0000
13 35.2263 2.2633 1.92286 20.88
14 62.3832 0.2000
15 16.7084 4.3134 1.61800 63.39
16 98.6510 0.9912
17 39.0770 0.8000 1.90366 31.31
18 11.8702 5.2808 1.61800 63.39
19 -77.0307 0.8000 1.88300 40.80
20 137.0835 1.0663
21 273.0431 0.8000 1.80420 46.50
22 32.0535 2.0185 1.88300 40.80
23 68.0309 2.9136
24ASPH -21.2856 0.8000 1.88202 37.22
25ASPH -121.9508 0.2000
26ASPH 26.5838 4.3812 1.49710 81.56
27 -16.9039 d(27)
28 77.0646 0.8000 1.92119 23.96
29 31.4500 d(29)
30 44.9520 4.0904 1.75211 25.05
31 -49.3023 0.4011
32 -51.1314 1.0000 1.88300 40.80
33 175.4727 d(33)
34 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
35 ∞ 1.0000
像面 ∞
[諸元表]
広角端 中間 望遠端
f 12.3910 29.9969 48.5427
FNo. 4.0970 4.0996 4.0994
ω 51.9472 25.8372 16.5590
Y 13.9319 14.2000 14.2000
[可変間隔]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
d(0) ∞ ∞ ∞ 201.9483 196.3433 168.1080
d(2) 1.0000 18.7257 38.5878 1.0000 18.7257 38.5878
d(11) 36.0687 6.9759 1.3000 36.0687 6.9759 1.3000
d(27) 1.5475 5.4714 4.6132 2.3344 8.5287 10.5943
d(29) 9.0915 7.3312 13.5389 8.3046 4.2738 7.5577
d(33) 12.5002 27.3088 36.0084 12.5002 27.3088 36.0084
[レンズ群データ]
群番号 焦点距離
G1 140.9930
G2 -17.6771
G3 28.0894
G4 -58.1687
G5 97.2642
[非球面係数]
面番号 k A4 A6 A8 A10 A12
5 0.0000 1.34853E-05 2.50321E-08 1.08908E-09 -9.76278E-12 0.00000E+00
6 0.0000 -1.99148E-05 -1.11313E-07 2.58898E-09 -2.62678E-11 0.00000E+00
10 0.0000 1.98525E-05 7.19009E-08 1.16057E-10 1.75533E-12 0.00000E+00
24 0.0000 1.11784E-05 -2.95173E-07 2.52631E-09 -2.46151E-11 8.75845E-14
25 0.0000 8.16179E-05 -1.88253E-07 2.81057E-09 -1.84232E-11 0.00000E+00
26 0.0000 -1.82918E-05 -1.21185E-07 1.24164E-09 -7.41193E-12 0.00000E+00
(1)光学構成
図13は、本件発明に係る実施例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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成される。以下、各レンズ群の具体的な構成について説明する。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL4及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL5を接合した接合レンズと、両凸レンズL6とから構成される。負メニスカスレンズL3は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9及び両凸レンズL10を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12を接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、両凸レンズL14とから構成される。正メニスカスレンズL7は物体側面に、非球面形状に成型された複合樹脂膜が貼付された複合樹脂型非球面レンズである。両凸レンズL14は、両面が非球面形状のガラスモールド型非球面レンズである。
また、第3レンズ群G3において、負メニスカスレンズL11及び正メニスカスレンズL12からなる接合レンズは、上記負の屈折力の中間部分群として機能し、当該中間部分群よりも物体側は上記正の屈折力の物体側部分群であり、像側は上記正の屈折力の像側部分群である。
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に隣接して配置される。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸レンズL16と、物体側に凹面を向けた凹平レンズL17とから構成される。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1は像側に凸となる軌跡で移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡で移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は移動せず、光軸方向に固定される。また、第1レンズ群G1は望遠端では広角端よりも物体側に位置し、第2レンズ群G2は望遠端では広角端よりも像側に位置する。
無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第4レンズ群G4全体が合焦群となり、像側に移動する。
また、ブレ補正時、負メニスカスレンズL11及び正メニスカスレンズL12からなる中間部分群を防振群として、光軸と垂直方向に移動させる。
(2)数値実施例
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。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「可変間隔」、「レンズ群データ」、「非球面係数」を示す。また、図14~図16に当該ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ d(0)
1 58.0348 5.5629 1.69680 55.46
2 159.1627 d(2)
3 117.9825 1.5000 1.90043 37.37
4 16.0000 6.3446
5ASPH 132.0846 1.5000 1.72903 54.04
6ASPH 23.9921 4.7084
7 -69.3348 6.3799 1.67270 32.10
8 -15.8218 1.1000 1.88300 40.80
9 -110.3309 0.2000
10 77.9296 4.9637 1.73800 32.33
11 -40.9345 d(11)
12S ∞ 1.2000
13ASPH 18.6945 0.1500 1.53610 41.21
14 19.4342 4.2435 1.74320 49.34
15 7385.2784 0.3382
16 48.3712 0.8000 1.48749 70.44
17 20.3795 3.0000
18 34.7731 1.0000 1.90366 31.31
19 11.5994 5.3297 1.61800 63.39
20 -108.4899 1.0000
21 522.6466 0.8000 1.85478 24.80
22 16.0246 2.8783 1.92286 20.88
23 50.2088 1.0372
24 52.8829 0.8000 1.87070 40.73
25 20.8928 0.2000
26ASPH 14.8942 4.5590 1.49710 81.56
27ASPH -21.5411 d(27)
28 68.0850 0.8000 1.88300 40.80
29 18.7473 d(29)
30 271.6266 3.8186 1.92119 23.96
31 -46.5626 0.2000
32 -75.8071 1.1000 1.88300 40.80
33 ∞ d(33)
34 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
35 ∞ 1.0000
像面 ∞
[諸元表]
広角端 中間 望遠端
f 12.4019 23.9981 48.4945
FNo. 4.1035 4.1012 4.1090
ω 51.7764 30.4189 16.2511
Y 14.2000 14.2000 14.2000
[可変間隔]
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
d(0) ∞ ∞ ∞ 268.0000 269.3034 244.3155
d(2) 1.0118 16.3446 33.9572 1.0118 16.3446 33.9572
d(11) 41.5282 14.7448 1.8000 41.5282 14.7448 1.8000
d(27) 2.2958 3.1451 2.3030 2.5930 3.8534 3.7792
d(29) 4.6503 13.9480 35.1102 4.3531 13.2397 33.6340
d(33) 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000 14.0000
[レンズ群データ]
群番号 焦点距離
G1 128.1880
G2 -22.6721
G3 24.7853
G4 -29.5233
G5 86.7596
[非球面係数]
面番号 k A4 A6 A8 A10 A12
5 0.0000 2.03159E-05 -2.39919E-08 7.97194E-11 3.47173E-13 6.46836E-18
6 -2.0162 1.88379E-05 1.13900E-08 -7.93994E-10 5.97517E-12 -1.50433E-14
13 -0.4690 -8.62573E-06 -3.36271E-08 2.57615E-10 -2.86313E-12 1.06641E-14
26 -1.9480 6.93843E-06 -3.58398E-08 -1.52748E-09 4.49958E-12 2.74031E-13
27 -0.1080 4.80106E-06 2.14973E-08 -5.45269E-09 5.18311E-11 0.00000E+00
[条件式対応値]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) f1/fw 12.126 11.811 11.379 10.336
条件式(2) f2/fw -1.863 -1.801 -1.427 -1.828
条件式(3) β2t/β2w 1.455 1.466 1.469 1.471
条件式(4) Rf/fw 5.240 5.620 4.553 4.680
条件式(5) (Rf-Rb)/(Rf+Rb) -0.525 -0.472 -0.494 -0.466
条件式(6) β4t/β4w 1.500 1.489 1.651 1.524
条件式(7) f3n/ft -1.324 -2.462 -2.752 -1.673
条件式(8) f3/fw 2.067 2.166 2.267 1.999
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
β2t -0.270 -0.269 -0.220 -0.324
β2w -0.186 -0.184 -0.150 -0.220
Rf 65.002 69.649 56.413 58.035
Rb 208.667 193.948 166.585 159.163
β4t 2.758 2.543 2.568 2.987
β4w 1.838 1.707 1.555 1.960
f3n -64.221 -119.375 -133.569 -81.138
本件発明に係るズームレンズは、本発明によれば、撮影画角が100°を超える広い画角と高変倍比を両立し、且つ、低コストで製造可能でありながらも、高い結像性能を有するズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供することができる。
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
G5 ・・・第5レンズ群
S ・・・開口絞り
CG ・・・カバーガラス
IP ・・・像面

Claims (13)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、及び、正の屈折力の第5レンズ群からなり、各レンズ群の間隔を変えることによって変倍するズームレンズであって、
    前記第1レンズ群は両面が球面の単レンズ1枚からなり、当該単レンズは物体側に凸形状の正メニスカスレンズであり、
    広角端から望遠端への変倍の際、前記第2レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    8.0 ≦ f1/fw ≦ 14.0 ・・・(1)
    -2.5 ≦ f2/fw ≦ -1.2 ・・・(2)
    ただし、
    f1 : 前記第1レンズ群の焦点距離
    f2 : 前記第2レンズ群の焦点距離
    fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
  2. 広角端から望遠端への変倍の際、前記第5レンズ群は光軸方向に固定される請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 広角端から望遠端への変倍の際、前記第1レンズ群は像側に凸となる軌跡で移動し、望遠端では広角端よりも物体側に位置する請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 無限遠から近距離物体への合焦の際、前記第4レンズ群は像側に移動する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 以下の条件式を満足する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.3 ≦ β2t/β2w ≦ 2.0 ・・・(3)
    ただし、
    β2t : 望遠端における前記第2レンズ群の横倍率
    β2w : 広角端における前記第2レンズ群の横倍率
  6. 以下の条件式を満足する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    3.8 ≦ Rf/fw ≦ 8.0 ・・・(4)
    ただし、
    Rf : 前記第1レンズ群を構成する前記単レンズの物体側の曲率半径
    fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
  7. 以下の条件式を満足する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    -0.8 ≦ (Rf-Rb)/(Rf+Rb) ≦ -0.35 ・・・(5)
    ただし、
    Rf : 前記第1レンズ群を構成する前記単レンズの物体側の曲率半径
    Rb : 前記第1レンズ群を構成する前記単レンズの像側の曲率半径
  8. 以下の条件式を満足する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.3 ≦ β4t/β4w ≦ 2.2 ・・・(6)
    ただし、
    β4t : 望遠端における前記第4レンズ群の横倍率
    β4w : 広角端における前記第4レンズ群の横倍率
  9. 前記第3レンズ群は物体側から順に、正の屈折力の前側部分群、負の屈折力の中間部分群、及び、正の屈折力の後側部分群からなり、前記中間部分群を光軸と垂直方向に移動させることにより像を移動させる請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  10. 以下の条件式を満足する請求項9に記載のズームレンズ。
    -5.0 ≦ f3n/ft ≦ -0.8 ・・・(7)
    ただし、
    f3n : 前記中間部分群の焦点距離
    ft : 望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
  11. 以下の条件式を満足する請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.5 ≦ f3/fw ≦ 2.8 ・・・(8)
    ただし、
    f3 : 前記第3レンズ群の焦点距離
    fw : 広角端における当該ズームレンズの焦点距離
  12. 前記第2レンズ群は物体側より順に、物体側に凸面を向けた第1負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第2負メニスカスレンズとを有する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 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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