JP2022123454A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型、大口径および高い光学性能に有利なズームレンズを提供する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に配された、正の屈折力の最物体側レンズ群、少なくとも3つのレンズ群および開口絞りを含む中間群、正の屈折力の最像側レンズ群からなり、隣り合うレンズ群の間隔を変化させて変倍を行う。変倍において最物体側レンズ群は移動せず、少なくとも上記3つのレンズ群および開口絞りが移動する。最像側レンズ群は、第1正レンズを含み、第1正レンズのd線を基準とするアッベ数をνp1、該第1正レンズのg線およびF線に関する部分分散比をθgF1p、該第1正レンズの焦点距離をfp1、最像側レンズ群の焦点距離をfmとするとき、0.65≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.70と0.10≦fp1/fm≦0.58を満足する。【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。
形成される像の中心部から周辺部まで解像力を均一にし易いズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力の第1レンズ群を配したポジティブリード型ズームレンズが知られている。ポジティブリード型ズームレンズとして、広角端にて開口絞りを望遠端よりも物体側に位置させ、望遠端側への変倍時に開口絞りを像側に移動させることで、大口径化したときに周辺光量比を確保しつつ第1レンズ群のレンズ径の増加を抑制したズームレンズが提案されている。
特許文献1には、正負負正正の5群構成のズームレンズであって、変倍において開口絞りと第4レンズ群を一体で移動させることで、小型化と全ズーム域での2.5程度のFナンバーを実現したズームレンズが開示されている。特許文献2には、正負正負正正の6群構成のズームレンズであって、開口絞りと第5レンズ群を一体で移動させることで、小型化と広角端での1.9程度のFナンバーを実現したズームレンズが開示されている。
特開2020-160262号公報 特開2016-071140号公報
しかしながら、望遠端から広角端への変倍において開口絞りを物体側に移動させるポジティブリード型ズームレンズでは、広角端において開口絞りと最も像側のレンズ群との間隔が離れることにより、最も像側のレンズ群を通過する軸外光線の高さが高くなる。この結果、最も像側のレンズ群で発生する倍率色収差の2次スペクトルの影響が大きくなる。広角端での倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正するには、最も像側のレンズ群を構成するレンズの硝材や焦点距離を適切に設定することが重要となる。特許文献1、2のズームレンズでは、このようなレンズの硝材や焦点距離が十分に適切ではない。
本発明は、例えば、小型、大口径比および高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供する。
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配された、正の屈折力の最物体側レンズ群、少なくとも3つのレンズ群および開口絞りを含む中間群、正の屈折力の最像側レンズ群からなり、隣り合うレンズ群の間隔を変化させて変倍を行う。変倍において最物体側レンズ群は移動せず、少なくとも上記の3つのレンズ群および開口絞りが移動する。最像側レンズ群は、第1正レンズを含む。該第1正レンズのd線を基準とするアッベ数をνp1、該第1正レンズのg線およびF線に関する部分分散比をθgF1p、該第1正レンズの焦点距離をfp1、最像側レンズ群の焦点距離をfmとするとき、
0.65≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.70
0.10≦fp1/fm≦0.58
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
本発明によれば、例えば、小型、大口径および高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる。
実施例1のズームレンズの断面図。 実施例1のズームレンズの広角端における収差図。 実施例1のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例1のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例2のズームレンズの断面図。 実施例2のズームレンズの広角端における収差図。 実施例2のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例2のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例3のズームレンズの断面図。 実施例3のズームレンズの広角端における収差図。 実施例3のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例3のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例4のズームレンズの断面図。 実施例4のズームレンズの広角端における収差図。 実施例4のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例4のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例5のズームレンズの断面図。 実施例5のズームレンズの広角端における収差図。 実施例5のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例5のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例6のズームレンズの断面図。 実施例6のズームレンズの広角端における収差図。 実施例6のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例6のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例7のズームレンズの断面図。 実施例7のズームレンズの広角端における収差図。 実施例7のズームレンズの中間ズーム位置における収差図。 実施例7のズームレンズの望遠端における収差図。 実施例1~7のいずれかのズームレンズを備えた撮像装置を示す図。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)における断面を示している。この断面図において、Li(i=1,2,3,…,m)は第iレンズ群である。SPは開放Fナンバーの光束を決定(制限)する開口絞りである。IPは像面である。像面IPには、ズームレンズがビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として用いられる場合にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。また、ズームレンズが銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として用いられる場合はフィルム面(感光面)が配置される。これらの断面図の説明は、後述する他の実施例でも同じである。
実施例1のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例1として後に示している。数値例の各値の意味については後述する。数値例1のズームレンズは、ズーム比が2.4、開口比が2.25程度のズームレンズである。
図2、図3および図4はそれぞれ、実施例1(数値例1)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端(長焦点距離端)における縦収差(球面収差、非点収差、歪曲および色収差)を示している。球面収差図において、FnoはFナンバーを示し、実線はd線(波長587.6nm)に対する球面収差を、二点鎖線はg線(波長435.8nm)に対する球面収差をそれぞれ示している。非点収差図において、実線ΔSはサジタル像面を、破線ΔMはメリディオナル像面を示している。歪曲図はd線に対する歪曲を示している。色収差図はg線における倍率色収差を示している。ωは半画角(°)である。これらの収差図に関する説明は、他の実施例でも同じである。
図5は、実施例2のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例2のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例2として後に示している。数値例2のズームレンズは、ズーム比が2.4、開口比が1.61程度のズームレンズである。
図6、図7および図8はそれぞれ、実施例2(数値例2)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
図9は、実施例3のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例3のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例3として後に示している。数値例3のズームレンズは、ズーム比が2.4、開口比が1.61程度のズームレンズである。
図10、図11および図12はそれぞれ、実施例3(数値例3)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
図13は、実施例4のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例4のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例4として後に示している。数値例4のズームレンズは、ズーム比が2.4、開口比が2.22程度のズームレンズである。
図14、図15および図16はそれぞれ、実施例4(数値例4)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
図17は、実施例5のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例5のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例5として後に示している。数値例5のズームレンズは、ズーム比が3.1、開口比が2.28程度のズームレンズである。
図18、図19および図20はそれぞれ、実施例5(数値例5)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
図21は、実施例6のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例6のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例6として後に示している。数値例6のズームレンズは、ズーム比が2.2、開口比が2.22程度のズームレンズである。
図22、図23および図24はそれぞれ、実施例6(数値例6)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
図25は、実施例7のズームレンズの広角端における断面を示している。実施例7のズームレンズの具体的な諸数値の例を、数値例7として後に示している。数値例7のズームレンズは、ズーム比が2.4、開口比が2.22程度のズームレンズである。
図26、図27および図28はそれぞれ、実施例7(数値例7)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における縦収差を示している。
次に、各実施例のズームレンズに共通する事項について説明する。各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配された、正の屈折力の最物体側レンズ群(第1レンズ群)L1、中間群L2~L(n-1)および正の屈折力の最像側レンズ群Lmにより構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変化させて変倍を行う。中間群は、少なくとも3つのレンズ群と開口絞りSPとを含む。
変倍において最物体側レンズ群L1は不動であり、少なくとも上記3つのレンズ群と開口絞りSPが移動する。また、最像側レンズ群Lmは、少なくとも1つの正の屈折力のレンズ(以下、第1正レンズという)Lp1を含む。なお、本実施例にいう1つのレンズは単一のレンズを意味し、2つのレンズが接合された接合レンズについては2つのレンズとする。
第1正レンズLp1のd線を基準とするアッベ数νdをνp1、第1正レンズLp1のg線およびF線に関する部分分散比をθgF1p、第1正レンズLp1の焦点距離をfp1、最像側レンズ群Lmの焦点距離をfmとする。このとき、各実施例のズームレンズは、以下の式(1)、(2)で示す条件を満足する。
0.65≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.70 (1)
0.10≦fp1/fm≦0.58 (2)
d線を基準とするアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。また、g線およびF線に関する部分分散比θgFは、g線(435.8nm)、F線、C線、d線における屈折率をそれぞれNg、NF、NC、Ndとするとき、
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
で表される。
各実施例では、変倍において正の最物体側レンズ群を不動とすることにより、変倍に必要な駆動源の省電力化したり、変倍時の像振れを抑制する強度を高めたりしている。また、中間群に含まれる3つのレンズ群を変倍において移動させることにより、変倍時の倍率色収差の変動を補正している。
さらに、各実施例では、開口絞りを、広角端において望遠端よりも物体側に配置し、広角端から望遠端への変倍において他の移動するレンズ群と干渉しないように像側に移動させる。これにより、大口径化したときに、広角端での周辺光量比を確保しつつ、第1レンズ群のレンズ径の増加を抑制している。
そして、各実施例では、開口絞りが広角端にて物体側に位置した際に影響が大きくなる、最像側レンズ群で発生する倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正するために、該最像側レンズ群に上記式(1)、(2)の条件を満足する第1正レンズを含めている。
式(1)は、第1正レンズLp1のアッベ数と部分分散比との関係に関する条件を示している。θgFp1+0.0011×νp1が式(1)の上限を上回ると、第1正レンズLp1の部分分散比が大きくなりすぎて、広角端において倍率色収差の2次スペクトルが補正過剰となるため、好ましくない。また、実在する硝子材料では、アッベ数が小さくなりすぎて、基準波長(d線)の球面収差やコマ収差を補正しつつ、1次の倍率色収差補正をすることが困難となるため、好ましくない。θgFp1+0.0011×νp1が式(1)の下限を下回ると、第1正レンズLp1の部分分散比が小さくなりすぎて、広角端において倍率色収差の2次スペクトルが補正不足となるため、好ましくない。
式(2)は、第1正レンズLp1の焦点距離との最像側レンズ群の焦点距離との関係に関する条件を示している。fp1/fmが式(2)の上限を上回ると、第1正レンズLp1の屈折力が弱くなり過ぎて、第1正レンズL1pによる倍率色収差の2次スペクトルの補正効果が弱くなり、広角端において倍率色収差の2次スペクトルが補正不足となるため、好ましくない。fp1/fmが式(2)の下限を下回ると、第1正レンズLp1の屈折力が強くなり過ぎて、第1正レンズL1pで発生する1次の軸上色収差補正をすることが困難となるため、好ましくない。
式(1)、(2)の条件を満足することで、ズームレンズを小型化および大口径化しつつ、全ズーム域で高い解像性能を得ることができる。
式(1)、(2)の数値範囲を以下のように設定すると、上記効果をより得やすくなるためなお好ましい。
0.651≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.693 (1a)
0.147≦fp1/fm≦0.579 (2a)
また、式(1)、(2)の数値範囲を以下のように設定すると、上記効果をさらに得やすくなるためより好ましい。
0.652≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.686 (1b)
0.195≦fp1/fm≦0.578 (2b)
また、各実施例のズームレンズにおいて、最像側レンズ群は、少なくとも1つの負の屈折力のレンズ(以下、第1負レンズという)Ln1を含む。該第1負レンズL1nのd線を基準とするアッベ数をνn1、g線およびF線に関する部分分散比をθgF1nとする。このとき、以下の式(3)で示す条件を満足することが好ましい。
0.67≦θgFn1+0.00295×νn1≦0.69 (3)
式(3)は、第1正レンズLp1で発生する1次の倍率色収差を補正するための第1負レンズLn1のアッベ数と部分分散比との関係に関する条件を示している。θgFn1+0.00295×νn1が式(3)の上限を超えると、第1負レンズLn1の部分分散比が大きくなりすぎて、広角端において倍率色収差の2次スペクトルが悪化するため、好ましくない。θgFn1+0.00295×νn1が式(3)が下限を下回ると、実在する硝子材料ではアッベ数が大きくなりすぎて、基準波長(d線)の球面収差やコマ収差を補正しつつ、1次の倍率色収差補正をすることが困難となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズは、上述した第1負レンズLn1の焦点距離をfn1とするとき、以下の式(4)で示す条件を満足することが好ましい。
0.1≦|fn1/fm|≦0.7 (4)
式(4)は、第1負レンズLn1の焦点距離と最像側レンズ群の焦点距離との関係に関する条件を示している。|fn1/fm|が式(4)の上限を上回ると、第1負レンズLn1の屈折力が弱くなり過ぎて負レンズL1nによる1次の倍率色収差の補正効果が弱くなり過ぎ、広角端において1次の倍率色収差補正が不足するため、好ましくない。|fn1/fm|が式(4)の下限を下回ると、第1負レンズLn1の屈折力が強くなり過ぎて負レンズL1nで発生する倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズは、最像側レンズ群は第1正レンズとLp1とは異なる第2正レンズLp2を含み、第2正レンズLp2のd線を基準とするアッベ数をνp2とするとき、以下の式(5)で示す条件を満足することが好ましい。
62≦νp2≦100 (5)
このように最像側レンズ群の正の屈折力を第1正レンズLp1と第2正レンズLp2とで分担することにより、1次の倍率色収差と2次スペクトルとを良好に補正することができる。νp2が式(5)の上限を上回ると、実在する硝材が存在しないため、好ましくない。νp2が式(5)が下限を下回ると、第2正レンズLp2のアッベ数が小さくなり過ぎて1次の倍率色収差と2次スペクトルを良好に補正することが困難になるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズにおいて、最像側レンズ群は、第1正レンズLp1より像側に少なくとも1つのレンズを含むことが好ましい。第1正レンズLp1より像側にレンズを配置することにより、倍率色収差の2次スペクトルを補正するために第1正レンズLp1の屈折力を強めたことで発生する基準波長(d線)の非点収差や歪曲を補正することが可能となる。
また、各実施例のズームレンズにおいて、第1正レンズLp1より像側に配置される少なくとも1つのレンズを第3正レンズLp3とし、該第3正レンズLp3のd線を基準とするアッベ数をνp3とするとき、以下の式(6)で示す条件を満足することが好ましい。
35≦νp3≦100 (6)
νp3が式(6)の上限を上回ると、実在する硝材が存在しないため、好ましくない。νp3が式(6)の下限を下回ると、第3正レンズLp3のアッベ数が小さくなり過ぎて、非点収差や歪曲を補正するために第3正レンズLp3の屈折力を強めた際に発生する1次の倍率色収差が問題となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズは、広角端における最も物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離をLspw、広角端における最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をLwとするとき、以下の式(7)で示す条件を満足することが好ましい。
0.55≦Lspw/Lw≦0.70 (7)
式(7)は、広角端における開口絞りの位置に関する条件でを示している。Lspw/Lwが式(7)の上限を上回ると、広角端において入射瞳から第1レンズ群の最も物体側の面までが離れすぎてしまい、大口径化した際に広角端での周辺光量比を確保しつつ第1レンズ群のレンズ径の増加を抑制することが困難となるため、好ましくない。Lspw/Lwが式(7)の下限を下回ると、広角端において開口絞りが最像側レンズ群から離れすぎてしまい、最像側のレンズ群を通過する軸外光線の高さが高くなる。この結果、最像側レンズ群で発生する倍率色収差の2次スペクトルが大きくなり、その補正が困難となるめ、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズにおいて、広角端における最も物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離をLspw、望遠端における最も物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離をLsptとする。広角端における最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をLwとする。このとき、以下の式(8)で示す条件を満足することが好ましい。
0.05≦(Lspt-Lspw)/Lw≦0.15 (8)
式(8)は、広角端から望遠端にかけての開口絞りの移動量に関する条件を示している。(Lspt-Lspw)/Lwが式(8)の上限を上回ると、広角端から望遠端での開口絞りの移動量が大きくなることで、変倍において最像側レンズ群を通過する軸外光線の高さの変動が大きくなり過ぎる。この結果、全ズーム域で倍率色収差の2次スペクトル補正をすることが困難となるため、好ましくない。(Lspt-Lspw)/Lwが式(8)の下限を下回ると、望遠端において他のレンズ群との干渉を回避しつつ、広角端において開口絞りを十分に物体側に配置することが困難となる。この結果、大口径化したときに周辺光量比を確保したり第1レンズ群のレンズ径の増加を抑制したりすることが困難となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズにおいて、広角端における最も像側の面から像面までの光軸上の距離をskとするとき、以下の式(9)で示す条件を満足することが好ましい。
1.5≦fm/sk≦3.5 (9)
式(9)は、最像側レンズ群の焦点距離と広角端でのバックフォーカスとの関係に関する条件を示している。fm/skが式(9)の上限を上回ると、最像側レンズ群の屈折力が弱まり過ぎて最像側レンズ群より像側のレンズ長が増加するため、好ましくない。fm/skが式(9)の下限を下回ると、最像側レンズ群の屈折力が強まり過ぎて最像側レンズ群で発生する倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズの中間群に含まれる少なくとも1つの負レンズ群のうち最も物体側の第1負レンズ群Gnは、第2負レンズLn2を含む。該第2負レンズLn2のd線を基準とするアッベ数をνn2とするとき、以下の式(10)で示す条件を満足することが好ましい。
62≦νn2≦100 (10)
式(10)は、中間レンズにおいて最も物体側に配置され、広角端において軸外光線の高さが高くなる負レンズ群Gnに含まれる第2負レンズLn2のアッベ数に関する条件を示している。νn2が式(10)の上限を上回ると、実在する硝材が存在しないため、好ましくない。νn2が式(10)の下限を下回ると、第2負レンズLn2のアッベ数が小さくなり過ぎて、第1負レンズ群Gnで発生する1次の倍率色収差と2次スペクトルを良好に補正することが困難となるため、好ましくない。
また、各実施例のズームレンズは、第1負レンズ群Gnの焦点距離をfgnとするとき、以下の式(11)で示す条件を満足することが好ましい。
0.30≦|fgn/fm|≦0.65 (11)
式(11)は、第1負レンズ群Gnの焦点距離と最像側レンズ群の焦点距離との関係に関する条件を示している。|fgn/fm|が式(11)の上限を上回ると、第1負レンズ群Gnの屈折力が弱まり過ぎ、所望のズーム比を得るための第1負レンズ群Gnの移動量が大きくなり過ぎてレンズ全長が増加するため、好ましくない。|fgn/fm|が式(11)の下限を下回ると、第1負レンズ群Gnの屈折力が強まり過ぎ、第1負レンズ群Gnで発生する1次の倍率色収差と2次スペクトルを良好に補正することが困難となるため、好ましくない。
上述した式(3)~(11)の範囲を以下のように設定すると、より好ましい。
0.675≦θgFn1+0.00295×νn1≦0.69 (3a)
0.127≦|fn1/fm|≦0.678 (4a)
64.2≦νp2≦98.2 (5a)
36.4≦νp3≦98.2 (6a)
0.566≦Lspw/Lw≦0.684 (7a)
0.054≦(Lspt-Lspw)/Lw≦0.144 (8a)
1.513≦fm/sk≦3.45 (9a)
64.2≦νn2≦98.2 (10a)
0.316≦|fgn/fm|≦0.645 (11a)
上述した式(3)~(11)の範囲を以下のように設定すると、さらに好ましい。
0.680≦θgFn1+0.00295×νn1≦0.689 (3b)
0.155≦|fn1/fm|≦0.656 (4b)
66.4≦νp2≦96.4 (5b)
37.8≦νp3≦96.4 (6b)
0.582≦Lspw/Lw≦0.668 (7b)
0.059≦(Lspt-Lspw)/Lw≦0.139 (8b)
1.526≦fm/sk≦3.399 (9b)
66.4≦νn2≦96.4 (10b)
0.333≦|fgn/fm|≦0.641 (11b)
また、各実施例のズームレンズは、歪曲収差と倍率色収差を含んだ電気信号を画像処理によって補正するシステムと合わせて使用することにより、全ズーム域でさらに高い性能を達成することができる。
次に、各実施例のズームレンズのより詳細な構成について説明する。
図1に示す実施例1のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の第5レンズ群(最像側レンズ群Lm)L5が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、負の第3レンズ群L3および正の第4レンズ群L4が移動する。図1において、移動するレンズ群の下の矢印は、広角端から望遠端への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。このことは他の実施例の図でも同じである。
具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔が広がり、第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が狭まってから広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔と第4および第5レンズ群L4、L5の間隔が狭まるように第2から第4レンズ群L2~L4が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第4レンズ群L4の最も物体側に配置され、変倍に際して第4レンズ群L4と一体に移動する。
焦点調節はいずれかのレンズ群を移動させて行うことが可能であるが、第1レンズ群L1の一部を移動させて行うことが望ましい。このことは、他の実施例でも同じである。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ12、負レンズ13、正レンズ14、正レンズ15、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ16、正レンズ17および正レンズ18で構成されている。物体側から順に負レンズを3つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利とし、また正レンズ14、15で広角端での倍率色収差を補正している。また、接合レンズ16、正レンズ17および正レンズ18で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担することで、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ21、第2負レンズLn2と正レンズからなる接合レンズ22および負レンズ23で構成されている。第2レンズ群L2の負の屈折力を2つの負レンズで分担するとともに1つの接合レンズを設けることで、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム域での像面湾曲と広角端での倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、負レンズと正レンズからなる接合レンズ31で構成されている。この構成により、第3レンズ群L3で発生する諸収差、特に中間ズーム域での像面湾曲と倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、正レンズ41および正レンズと負レンズからなる接合レンズ42で構成されている。このように第4レンズ群L4を正レンズと接合レンズで構成することで、全ズーム域で球面収差と軸上色収差を低減している。
第5レンズ群L5は、正レンズ51、負レンズと第2正レンズLp2からなる接合レンズ52、正レンズ53、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ54、負レンズと正レンズで構成された接合レンズ55および第3正レンズ(Lp3)56で構成されている。このように3つの接合レンズを含むことで、第5レンズ群L5で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ54を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端の倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図5に示す実施例2のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の第5レンズ群(最像側レンズ群Lm)L5が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、負の第3レンズ群L3および正の第4レンズ群L4が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔が広がり、第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が狭まってから広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔が広がってから狭まり、第4および第5レンズ群L4、L5の間隔が狭まるように第2から第4レンズ群L2~L4が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第4レンズ群L4の最も物体側に配置され、変倍に際して第4レンズ群L4と一体に移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、負レンズ12、正レンズ13、正レンズ14、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ15および正レンズ16で構成されている。物体側から順に負レンズを2つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利とし、また正レンズ14、15で広角端での倍率色収差を補正している。また、接合レンズ16と正レンズ17で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担し、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2負レンズLn2)21、負レンズと正レンズからなる接合レンズ22および負レンズ23で構成されている。第2レンズ群L2の負の屈折力を2つの負レンズで分担するとともに1つの接合レンズを設けることで、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム域での像面湾曲と広角端での倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、1つの負レンズ1枚で構成されている。この構成により第3レンズ群L3の軽量化を図りつつ、第3レンズ群L3の硝材に低分散のものを使用することで、特に中間ズーム域で倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第4レンズ群L4の軽量化を図りつつ、第4レンズ群L4の硝材に高屈折率のものを使用することで、特に全ズーム域で球面収差を低減している。
第5レンズ群L5は、負レンズと正レンズからなる接合レンズ51、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ52、第2正レンズ(Lp2)53、正レンズと負レンズからなる接合レンズ54および第3正レンズLp3と負レンズからなる接合レンズ55で構成されている。このように4つの接合レンズを設けることで、第5レンズ群L5で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ52を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端での倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図9に示す実施例3のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の第5レンズ群(最像側レンズ群Lm)L5が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、負の第3レンズ群L3および正の第4レンズ群L4が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔が広がり、第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が狭まってから広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔が広がってから狭まり、第4および第5レンズ群L4、L5の間隔が狭まるように第2から第4レンズ群L2~L4が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第4レンズ群L4の物体側に配置され、変倍に際して第4レンズ群L4と一体に移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、負レンズ12、正レンズ13、正レンズ14、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ15および正レンズ16で構成されている。物体側から順に負レンズを2つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利とし、また正レンズ14および正レンズ15で広角端の倍率色収差の補正を実施している。さらに、接合レンズ16と正レンズ17で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担することで、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2負レンズLn2)21、負レンズと正レンズからなる接合レンズ22および負レンズ23で構成されている。第2レンズ群L2の負の屈折力を2つの負レンズで分担し、接合レンズを1つ設けることにより、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム域での像面湾曲と広角端での倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、1つの負レンズで構成されている。この構成により第3レンズ群L3の軽量化を図りつつ、第3レンズ群L3の硝材に低分散のものを使用することで、特に中間ズーム域で倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第4レンズ群L4の軽量化を図りつつ、第4レンズ群L4の硝材に高屈折率のものを使用することで、特に全ズーム域で球面収差を低減している。
第5レンズ群L5は、負レンズと正レンズからなる接合レンズ51、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ52、正レンズ53、第2正レンズLp2と負レンズからなる接合レンズ54および第3正レンズ(Lp3)55で構成されている。3つの接合レンズを含むことで、第5レンズ群L5で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ52を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端での倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図13に示す実施例4のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の第5レンズ群(最像側レンズ群Lm)L5が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、正の第3レンズ群L3および正の第4レンズ群L4が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔が広がり、第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が広がってから狭まり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔が狭まってから広がり、第4および第5レンズ群L4、L5の間隔が狭まるように第2から第4レンズ群L2~L4が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第4レンズ群L4の最も像側に配置され、変倍に際して第4レンズ群L4と一体に移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ12、負レンズ13、正レンズ14、正レンズ15、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ16および正レンズ17で構成されている。物体側から順に負レンズを3つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利とし、また正レンズ14、15で広角端での倍率色収差を補正している。また、接合レンズ16と正レンズ17で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担することで、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ21、第2負レンズ(Ln2)22、正レンズ23および負レンズ24で構成されている。第2レンズ群L2の負の屈折力を3つの負レンズで分担することにより、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム域での像面湾曲と広角端の倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第3レンズ群L3の軽量化を図りつつ、変倍に際して第3レンズ群L3を独立して移動させることにより中間ズーム域で像面湾曲を低減している。
第4レンズ群L4は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第4レンズ群L4の軽量化を図りつつ、変倍時に第4レンズ群L4を独立して動かすことにより全ズーム域で球面収差を低減している。
第5レンズ群L5は、第2正レンズ(Lp2)51、負レンズと正レンズからなる接合レンズ52、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ53および第3正レンズと負レンズからなる接合レンズ54で構成されている。接合レンズを3つ含むことで、第5レンズ群L5で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ53を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端での倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図17に示す実施例5のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、負の第3レンズ群L3および正の第4レンズ群L4、さらに正の第5レンズ群(最像側レンズ群Lm)L5が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔が広がり、第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が狭まってから広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔が広がってから狭まり、第4および第5レンズ群L4、L5の間隔が狭まるように第2から第5レンズ群L2~L5が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第4レンズ群L4の最も物体側に配置され、変倍に際して第4レンズ群L4と一体に移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、両凸の正レンズ11、負レンズ12、負レンズと正レンズからなる接合レンズ13、正レンズ14、負メニスカスレンズと正レンズからなる接合レンズ15および正レンズ16で構成されている。物体側に正レンズ11、負レンズ12および接合レンズ13を配置することで、広角端の倍率色収差を補正している。また、正レンズ14、接合レンズ15および正レンズ16で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担し、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2負レンズLn2)21、負レンズと正レンズからなる接合レンズ22および負レンズ23で構成されている。第2レンズ群L2の負の屈折力を2つの負レンズで分担し、接合レンズを1つ設けることにより、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム全域での像面湾曲と広角端での倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、1つの負レンズで構成されている。この構成により第3レンズ群L3の軽量化を図りつつ、第3レンズ群L3の硝材に低分散のものを使用することで、特に中間ズーム域で倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第3レンズ群L3の軽量化を図りつつ、第3レンズ群L3の硝材に高屈折率のものを使用することで、特に全ズーム域で球面収差を低減している。
第5レンズ群L5は、第2正レンズ(Lp2)51、負レンズと正レンズからなる接合レンズ52、正レンズと負レンズからなる接合レンズ53、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ54および第3正レンズ(Lp3)55で構成されている。接合レンズを3つ含むことで、第5レンズ群L5で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ54を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端での倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図21に示す実施例6のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の第6レンズ群(最像側レンズ群Lm)L6が不動であり、中間群である負の第2レンズ群(第1負レンズ群Gn)L2、正の第3レンズ群L3、負の第4レンズ群L4および正の第5レンズ群L5が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔と第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔と第4および第5レンズ群L4、L5の間隔と第5および第6レンズ群L5、L6の間隔が狭まるように第2から第5レンズ群L2~L5が移動する。開口絞りSPは、中間群のうち最も像側のレンズ群である第5レンズ群L5の最も物体側に配置され、変倍に際して第5レンズ群L5と一体に移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ12、負レンズ13、正レンズ14、正レンズ15、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ16および正レンズ17で構成されている。物体側から順に負レンズを3つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利なとし、また正レンズ14、15で広角端の倍率色収差を補正している。さらに、接合レンズ16と正レンズ17で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担することで、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ21および第2負レンズLn2と正レンズからなる接合レンズ22で構成されている。接合レンズを1つ含む構成とすることにより、第2レンズ群L2で発生する諸収差、特に全ズーム域における広角端での倍率色収差を低減している。
第3レンズ群L3は、正レンズと負レンズからなる接合レンズで構成されている。1つの接合レンズで構成することにより、第3レンズ群L3の軽量化を実現しつつ、第3レンズ群L3で発生する諸収差、特に全ズーム域での倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、負レンズと正レンズからなる接合レンズで構成されている。1つの接合レンズで構成することにより、第4レンズ群L4の軽量化を実現しつつ、第4レンズ群L4で発生する諸収差、特に全ズーム域での軸上色収差を低減している。
第5レンズ群L5は、正レンズ51および正レンズと負レンズからなる接合レンズ52で構成されている。正レンズ51と接合レンズ52で構成することにより、全ズーム域で球面収差と軸上色収差を低減している。
第6レンズ群L6は、第2正レンズ(Lp2)61、負レンズと正レンズからなる接合レンズ62、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ63および第3正レンズLp3と負レンズからなる接合レンズ64で構成されている。接合レンズを3つ含む構成とすることで、第6レンズ群L6で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ63を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端の倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
図25に示す実施例7のズームレンズでは、変倍に際して、正の第1レンズ群(最物体側レンズ群)L1と正の屈折力の第6レンズ群(最像側レンズ群Lm)L6が不動であり、中間群である正の第2レンズ群L2、負の第3レンズ群(第1負レンズ群Gn)L3、負の第4レンズ群L4および正の第5レンズ群L5が移動する。具体的には、広角端から望遠端への変倍に際して、第1および第2レンズ群L1、L2の間隔と第2および第3レンズ群L2、L3の間隔が広がり、第3および第4レンズ群L3、L4の間隔と第4および第5レンズ群L4、L5の間隔と第5および第6レンズ群L5、L6の間隔が狭まるように第2から第5レンズ群L2~L5が移動する。開口絞りSPは、第4レンズ群L4と第5レンズ群L4との間に配置され、変倍に際して中間群の各レンズ群とは独立して移動する。
次に、第1レンズ群L1から第5レンズ群L5までの各レンズ群の構成について説明する。各レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された以下のレンズにより構成されている。
第1レンズ群L1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ11、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ12、負レンズ13、正レンズ14、正レンズ15、負メニスカスレンズと凸レンズからなる接合レンズ16および正レンズ17で構成されている。物体側から順に負レンズを3つ連続して配置することでズームレンズの広角化に有利とし、また正レンズ14、15により広角端での倍率色収差を補正している。さらに、接合レンズ16と正レンズ17で第1レンズ群L1の正の屈折力を分担することで、第1レンズ群L1で発生する諸収差、特に望遠端での軸上色収差と球面収差を低減している。
第2レンズ群L2は、1つの正レンズで構成されている。この構成により第2レンズ群L2の軽量化を図りつつ、変倍において第2レンズ群L2を独立して移動させることにより望遠端での球面収差を低減している。
第3レンズ群L3は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ31、第2負レンズ(Ln2)32、正レンズ33および負レンズ34で構成されている。第3レンズ群L3の負の屈折力を3つの負レンズで分担することにより、第3レンズ群L3で発生する諸収差、特に全ズーム域での像面湾曲と広角端での倍率色収差を低減している。
第4レンズ群L4は、負レンズと正レンズからなる接合レンズ41で構成されている。この構成により、第4レンズ群L4で発生する諸収差、特に中間ズーム域での像面湾曲と倍率色収差を低減している。
第5レンズ群L5は、正レンズ51および正レンズと負レンズからなる接合レンズ52で構成されている。正レンズ51と接合レンズ52で構成することで、全ズーム域で球面収差と軸上色収差を低減している。
第6レンズ群L6は、第2正レンズ(Lp2)61、負レンズと正レンズからなる接合レンズ62、第1正レンズLp1と第1負レンズLn1からなる接合レンズ63および第3正レンズLp3と負レンズからなる接合レンズ64で構成されている。接合レンズを3つ含む構成により、第6レンズ群L6で発生する倍率色収差と軸上色収差を補正している。特に、接合レンズ63を式(1)~(3)の条件を満足する第1正レンズLp1と第1負レンズLn1で構成することにより、広角端での倍率色収差の2次スペクトルを効果的に補正している。
なお、各実施例のズームレンズにおいて、任意のレンズ群またはその一部を光軸に直交する方向に移動させて、手振れ等に起因する像振れを低減(補正)してもよい。
以下、数値例1~7を示す。各数値例において、面番号iは物体側から数えたときの面の順番を示す。rは物体側からi番目の面の曲率半径(mm)、dはi番目と(i+1)番目の面間のレンズ厚または空気間隔(mm)、ndは第i面と第(i+1)面間の光学材料のd線における屈折率である。νdは第i面と第(i+1)面間の光学材料のd線を基準としたアッベ数であり、前述した式で表される。BFはバックフォーカス(mm)を表し、広角端でのBFが式(9)におけるskに相当する。バックフォーカスは、ズームレンズの最終面(最も像側のレンズ面)から像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものとする。レンズ全長は、ズームレンズの最前面(最も物体側のレンズ面)から最終 面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。
面番号に付された「*」は、その面が非球面形状を有する面であることを意味する。非球面形状は、光軸方向をX軸、光軸に直交する方向をH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10,A12,A14,A16を非球面係数とするとき、以下の式で表される。「e±x」は×10±xを意味する。
Figure 2022123454000002
また、実施例(数値例)1~7における前述した条件式(1)~(11)に対応する値と諸数値を表1にまとめて示す。
(数値例1)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 856.868 2.80 1.80400 46.5
2 39.683 12.73
3 105.940 2.00 1.76385 48.5
4 50.554 16.10
5 -82.201 1.70 1.59522 67.7
6 112.347 4.31
7 129.738 8.02 1.85478 24.8
8 -266.748 1.50
9* 99.577 14.66 1.53775 74.7
10 -84.441 4.01
11 150.974 2.00 1.85478 24.8
12 50.161 13.39 1.49700 81.5
13 -1126.158 0.20
14 116.163 6.90 1.43387 95.1
15 -835.678 1.24
16 -23569.137 9.55 1.56384 60.7
17 -73.041 (可変)
18 841.013 1.20 1.76385 48.5
19 33.770 5.81
20 -233.482 1.00 1.49700 81.5
21 34.072 5.88 1.95375 32.3
22 702.154 3.44
23 -65.670 1.10 1.76385 48.5
24 295.943 (可変)
25 -85.169 1.10 1.88300 40.8
26 109.539 3.03 1.84666 23.8
27 3278.217 (可変)
28(絞り) ∞ 1.50
29* 60.765 8.30 1.80100 35.0
30 -93.531 0.20
31 -198.551 7.11 1.62280 57.0
32 -38.722 1.30 1.95375 32.3
33 -103.069 (可変)
34 39.409 9.81 1.48749 70.2
35 -236.532 0.20
36 58.119 1.30 2.05090 26.9
37 27.013 7.40 1.43875 94.7
38 96.143 3.00
39 235.461 3.60 1.80518 25.4
40 -139.053 1.00
41 136.841 7.43 1.80810 22.8
42 -28.893 1.00 2.00069 25.5
43 -105.194 2.65
44 -151.770 1.00 2.00100 29.1
45 26.618 7.47 1.49700 81.5
46 226.498 1.93
47 39.661 5.44 1.59551 39.2
48 209.269 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.73517e-006 A 6=-1.52063e-009 A 8= 7.64510e-013
A10=-2.35615e-016 A12= 3.23328e-020

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.76578e-006 A 6= 3.10072e-010 A 8=-6.02095e-014

第29面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.41637e-006 A 6= 6.87661e-010 A 8=-2.69578e-013

各種データ
ズーム比 2.43
広角 中間 望遠
焦点距離 20.70 30.69 50.26
Fナンバー 2.25 2.25 2.25
半画角(°) 46.27 35.19 23.29
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 290.74 290.74 290.74
BF 47.78 47.78 47.78

d17 1.00 21.27 41.54
d24 21.93 8.56 3.82
d27 5.26 6.34 1.31
d33 19.47 11.48 0.99
d48 47.78 47.78 47.78

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.13
2 18 -36.33
3 25 -91.19
4 28 53.11
5 34 94.78

(数値例2)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 626.011 2.60 1.80400 46.5
2 33.348 23.80
3 -91.114 1.90 1.76385 48.5
4 91.114 6.72
5 123.719 8.34 1.84669 23.9
6 -297.027 6.16
7* 121.194 12.07 1.59522 67.7
8 -96.137 8.78
9 830.479 2.10 1.80518 25.4
10 56.470 9.78 1.43875 94.7
11 450.779 0.20
12 117.313 13.93 1.71300 54.0
13 -75.611 (可変)
14 275.974 1.25 1.49700 81.5
15 42.408 5.53
16 -141.902 1.25 1.83481 42.7
17 57.249 4.55 1.80808 22.7
18 -805.898 5.59
19 -46.507 1.25 1.78800 47.4
20 -86.598 (可変)
21 -155.375 1.40 1.49700 81.5
22 585.907 (可変)
23(絞り) ∞ 1.00
24 76.224 5.58 1.80610 40.9
25* -271.905 (可変)
26 644.257 2.00 1.85478 24.8
27 35.305 14.22 1.64000 60.1
28 -147.891 0.25
29 112.734 12.38 1.89286 20.4
30 -35.275 1.45 2.00100 29.1
31 6878.325 4.22
32 81.219 9.08 1.43875 94.7
33 -55.361 0.25
34 42.959 5.37 1.49700 81.5
35 334.068 1.25 1.85478 24.8
36 31.307 4.00
37 56.252 6.02 1.65160 58.5
38 -85.016 1.25 1.92119 24.0
39 -308.601 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.12836e-006 A 6=-1.76776e-009 A 8= 1.38408e-012
A10=-1.01152e-015 A12= 5.82925e-019 A14=-2.06866e-022 A16= 3.21574e-026

第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58362e-006 A 6= 5.06445e-010 A 8=-7.59228e-013
A10= 1.03536e-015 A12=-7.63823e-019 A14= 2.63546e-022 A16=-2.57753e-026

第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.37576e-006 A 6= 1.69561e-010 A 8=-2.50778e-013

各種データ
ズーム比 2.40
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 21.08 34.79
Fナンバー 1.61 1.6 1.61
半画角(°) 45.59 35.08 23.04
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 285.98 285.98 285.98
BF 41.51 41.51 41.51

d13 1.40 25.23 49.07
d20 30.80 11.31 1.39
d22 3.42 9.20 3.73
d25 23.32 13.21 4.76
d39 41.51 41.51 41.51

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.94
2 14 -40.63
3 21 -246.94
4 23 74.39
5 26 63.86

(数値例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 596.860 2.60 1.80400 46.5
2 33.234 23.81
3 -90.851 1.90 1.76385 48.5
4 89.602 6.76
5 123.832 8.31 1.84669 23.9
6 -301.475 6.19
7* 121.987 12.20 1.59522 67.7
8 -95.365 8.99
9 730.078 2.10 1.80518 25.4
10 56.457 9.30 1.43875 94.7
11 395.149 0.20
12 116.297 13.59 1.71300 54.0
13 -75.558 (可変)
14 270.893 1.25 1.49700 81.5
15 42.894 5.51
16 -145.148 1.25 1.83481 42.7
17 56.512 5.02 1.80808 22.7
18 -885.631 5.77
19 -46.823 1.25 1.78800 47.4
20 -87.318 (可変)
21 -158.552 1.40 1.49700 81.5
22 559.323 (可変)
23(絞り) ∞ 1.00
24 76.500 5.56 1.80610 40.9
25* -276.286 (可変)
26 87.036 1.50 2.00069 25.5
27 32.080 12.48 1.60738 56.8
28 -123.106 7.16
29 194.478 9.50 1.95906 17.5
30 -43.849 1.45 2.00069 25.5
31 134.901 8.10
32 87.806 9.23 1.57135 53.0
33 -51.485 0.25
34 50.586 7.67 1.59282 68.6
35 -93.477 1.25 1.85478 24.8
36 30.453 3.16
37 40.810 4.64 1.72916 54.7
38 224.243 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.14028e-006 A 6=-1.80323e-009 A 8= 1.46470e-012
A10=-1.10456e-015 A12= 6.41903e-019 A14=-2.26556e-022 A16= 3.48782e-026

第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.56833e-006 A 6= 5.06939e-010 A 8=-7.56097e-013
A10= 1.03066e-015 A12=-7.63611e-019 A14= 2.72609e-022 A16=-3.17801e-026

第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.36464e-006 A 6= 1.60226e-010 A 8=-2.45117e-013

各種データ
ズーム比 2.40
広角 中間 望遠
焦点距離 14.95 21.73 35.87
Fナンバー 1.61 1.61 1.61
半画角(°) 44.71 34.26 22.42
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 285.08 285.08 285.08
BF 40.52 40.52 40.52

d13 1.40 25.25 49.11
d20 30.85 11.32 1.38
d22 3.44 9.13 3.45
d25 18.53 8.52 0.27
d38 40.52 40.52 40.52

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.97
2 14 -41.00
3 21 -248.40
4 23 74.85
5 26 65.88

(数値例4)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 297.054 2.80 1.83481 42.7
2 37.584 11.33
3 76.250 2.00 1.83481 42.7
4 45.503 19.88
5 -59.602 1.70 1.57099 50.8
6 283.787 0.84
7 153.439 9.17 1.85478 24.8
8 -159.484 2.50
9* 101.767 12.17 1.53775 74.7
10 -121.927 4.65
11 120.009 2.00 1.85478 24.8
12 54.443 14.97 1.43875 94.7
13 -380.520 0.40
14 127.432 14.42 1.49700 81.5
15 -74.384 (可変)
16 71.787 1.20 1.69680 55.5
17 26.336 7.10
18 -188.242 1.00 1.43875 94.7
19 52.154 0.20
20 37.475 3.86 1.78470 26.3
21 109.771 5.05
22 -43.462 1.10 1.75500 52.3
23 -1234.483 (可変)
24 367.271 3.40 1.51823 58.9
25 -230.193 (可変)
26* 79.489 4.76 1.58313 59.4
27 -136.120 0.30
28(絞り) ∞ (可変)
29 41.345 6.74 1.49700 81.5
30 -214.061 0.20
31 69.823 1.10 2.00100 29.1
32 26.443 9.15 1.51823 58.9
33 -469.207 16.84
34 44.436 7.69 1.92286 18.9
35 -48.833 1.10 1.85478 24.8
36 31.278 7.04
37 48.108 10.04 1.43875 94.7
38 -28.973 1.10 2.00272 19.3
39 -109.501 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.12899e-006 A 6=-1.01310e-009 A 8= 5.13195e-013
A10=-1.62296e-016 A12= 2.26583e-020

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.53479e-006 A 6= 2.96887e-010 A 8=-1.30537e-013
A10= 3.73425e-017

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.81563e-006 A 6= 9.59566e-011 A 8=-4.43813e-013

各種データ
ズーム比 2.37
広角 中間 望遠
焦点距離 20.70 29.75 48.99
Fナンバー 2.22 2.22 2.22
半画角(°) 46.27 36.03 23.83
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 264.01 264.01 264.01
BF 25.05 25.05 25.05

d15 1.00 22.45 43.90
d23 2.58 7.88 1.84
d25 25.32 9.68 2.79
d28 22.28 11.17 2.66
d39 25.05 25.05 25.05

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 50.06
2 16 -30.01
3 24 273.58
4 26 86.76
5 29 83.88

(数値例5)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 5000.000 6.73 1.51633 64.1
2 -218.952 0.20
3 -468.830 3.00 1.64000 60.1
4 155.550 28.09
5 -137.297 2.40 1.64000 60.1
6 118.842 4.35 1.84666 23.8
7 291.662 3.53
8 490.312 8.33 1.49700 81.5
9 -116.379 0.30
10 161.958 2.50 1.84666 23.8
11 76.635 13.18 1.49700 81.5
12 -245.077 0.30
13 73.695 9.68 1.71300 53.9
14 365.649 (可変)
15 322.974 1.50 1.53775 74.7
16 40.580 5.87
17 -233.323 1.50 1.65412 39.7
18 44.662 4.66 1.80810 22.8
19 217.058 4.42
20 -51.734 1.50 1.72000 46.0
21 -172.075 (可変)
22 -97.322 1.50 1.49700 81.5
23 ∞ (可変)
24(絞り) ∞ 3.14
25 83.451 5.77 1.95375 32.3
26* -376.283 (可変)
27 60.853 8.41 1.43875 94.7
28 -131.467 0.29
29 155.251 1.50 1.80518 25.4
30 29.779 9.90 1.53775 74.7
31 324.275 10.58
32 511.524 6.40 1.80610 40.9
33 -41.253 1.10 1.95375 32.3
34 -152.289 3.78
35 69.653 13.97 1.89286 20.4
36 -32.235 1.10 1.85478 24.8
37 36.547 4.68
38 71.131 3.23 1.53172 48.8
39 997.399 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第26面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.01077e-006 A 6=-2.22549e-011 A 8= 7.93069e-015

各種データ
ズーム比 3.05
広角 中間 望遠
焦点距離 45.23 73.42 137.91
Fナンバー 2.25 2.25 2.25
半画角(°) 25.57 16.42 8.92
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 289.84 289.84 289.84
BF 50.43 51.93 53.43

d14 1.20 25.98 50.76
d21 31.99 6.62 6.21
d23 9.43 15.63 0.69
d26 19.42 12.31 1.38
d39 50.43 51.93 53.43

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 104.83
2 15 -38.08
3 22 -195.82
4 24 72.06
5 27 109.00

(数値例6)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 423.225 2.80 1.81600 46.6
2 41.870 12.67
3 110.472 2.00 1.69680 55.5
4 55.236 17.78
5 -73.557 1.70 1.51742 52.4
6 180.662 2.84
7 149.860 8.39 1.85478 24.8
8 -286.429 2.50
9* 102.682 14.09 1.53775 74.7
10 -121.491 5.48
11 103.826 2.00 1.85478 24.8
12 56.784 16.10 1.43875 94.7
13 -354.881 0.20
14 250.060 13.05 1.43875 94.7
15 -77.084 (可変)
16 -418.447 1.20 1.88300 40.8
17 46.298 4.64
18 -773.227 1.00 1.59282 68.6
19 56.293 3.00 1.72825 28.5
20 113.664 (可変)
21 66.079 3.92 2.00069 25.5
22 1880.425 1.10 1.89286 20.4
23 128.428 (可変)
24 -189.206 1.10 1.71300 53.9
25 66.107 2.44 1.95375 32.3
26 100.078 (可変)
27(絞り) ∞ 1.50
28* 68.673 4.42 1.76385 48.5
29 -6709.012 0.20
30 136.024 7.36 1.67270 32.1
31 -75.191 1.10 1.95375 32.3
32 -1385.262 (可変)
33 37.707 7.87 1.43875 94.7
34 -460.667 0.20
35 66.204 1.10 1.90525 35.0
36 24.901 10.96 1.53775 74.7
37 -469.207 0.10
38 39.956 9.76 1.85896 22.7
39 -41.264 1.10 1.85478 24.8
40 28.108 7.04
41 92.241 8.07 1.43875 94.7
42 -26.102 1.10 1.90525 35.0
43 -62.117 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.75456e-006 A 6=-7.88537e-010 A 8= 3.58279e-013
A10=-1.05495e-016 A12= 1.38342e-020

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.23102e-006 A 6= 1.86865e-010 A 8=-4.43859e-014
A10= 5.89970e-018

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.96880e-007 A 6= 9.97349e-011 A 8=-2.75009e-013

各種データ
ズーム比 2.23
広角 中間 望遠
焦点距離 22.00 31.57 49.02
Fナンバー 2.22 2.22 2.22
半画角(°) 44.52 34.42 23.81
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 291.16 291.16 291.16
BF 41.95 41.95 41.95

d15 1.00 26.00 51.00
d20 0.91 3.91 6.91
d23 22.61 7.95 3.45
d26 15.83 12.61 2.75
d32 26.97 16.86 3.21
d43 41.95 41.95 41.95

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.16
2 16 -37.42
3 21 119.00
4 24 -103.39
5 27 75.28
6 33 84.62

(数値例7)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 226.584 2.80 1.83481 42.7
2 36.972 12.49
3 86.714 2.00 1.89190 37.1
4 49.097 17.47
5 -64.883 1.70 1.56384 60.7
6 215.292 2.80
7 148.550 8.19 1.85478 24.8
8 -207.952 2.50
9* 89.351 11.90 1.53775 74.7
10 -139.423 4.64
11 181.617 2.00 1.85478 24.8
12 59.970 15.26 1.43875 94.7
13 -136.573 0.20
14 501.211 6.32 1.63980 34.5
15 -425.241 (可変)
16 1433.812 9.39 1.43875 94.7
17* -65.281 (可変)
18 146.883 1.20 1.69680 55.5
19 33.685 7.22
20 -79.281 1.00 1.43875 94.7
21 65.218 0.20
22 48.618 4.78 1.78880 28.4
23 -13420.611 4.11
24 -50.361 1.10 1.91650 31.6
25 -87.759 (可変)
26 -104.734 1.10 1.69680 55.5
27 132.388 1.95 2.00069 25.5
28 197.912 (可変)
29(絞り) ∞ (可変)
30* 73.202 6.93 1.83481 42.7
31 -78.430 0.20
32 -521.807 6.47 1.68893 31.1
33 -41.212 1.10 2.00100 29.1
34 -677.782 (可変)
35 38.882 8.55 1.49700 81.5
36 3136.536 0.20
37 53.839 1.10 2.00100 29.1
38 24.976 11.09 1.53775 74.7
39 -469.207 0.10
40 46.797 8.63 1.92286 18.9
41 -55.054 1.10 1.85478 24.8
42 29.928 7.04
43 110.579 8.11 1.43875 94.7
44 -25.875 1.10 2.00069 25.5
45 -56.066 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.07773e-006 A 6=-1.09011e-009 A 8= 5.81164e-013
A10=-1.96448e-016 A12= 2.87217e-020

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.52208e-006 A 6= 3.66760e-010 A 8=-1.39217e-013
A10= 3.64352e-017

第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.22472e-007 A 6= 3.95687e-011 A 8=-1.83418e-014
A10= 2.25726e-017

第30面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.20352e-006 A 6= 2.95319e-010 A 8=-1.11556e-013

各種データ
ズーム比 2.37
広角 中間 望遠
焦点距離 20.70 30.67 49.00
Fナンバー 2.22 2.22 2.22
半画角(°) 46.27 35.20 23.82
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 287.40 287.40 287.40
BF 39.00 40.50 42.00

d15 1.00 6.00 11.00
d17 1.00 22.31 43.62
d25 19.37 5.44 2.94
d28 4.82 8.93 1.62
d29 7.50 2.04 1.17
d34 30.68 18.14 1.01
d45 39.00 40.50 42.00

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 403.19
2 16 142.58
3 18 -49.19
4 26 -105.85
絞り 29 -
5 30 66.71
6 35 81.59
Figure 2022123454000003
図29は、上述した実施例1~7のうちいずれかのズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)125の構成を示している。図29において、101は実施例1~7のいずれかのズームレンズである。124はカメラである。ズームレンズ101はカメラ124に対して着脱可能となっている。
ズームレンズ101は、第1レンズ群Fと、後続群に含まれる変倍部LZおよび結像用の後群Rとを有する。第1レンズ群Fは、焦点調節において移動するレンズ群である。変倍部LZは、変倍において移動する複数のレンズ群が含まれている。開口絞りSPは、変倍に伴って移動する。114、115はそれぞれ、第1レンズ群Fと変倍部LZに含まれるレンズ群を光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。なお、レンズ群R内に移動群を有するズームレンズの場合は、符号114~121を付した構成要素と同様のものがレンズ群Rにも付加される。
116~118は駆動機構114、115および開口絞りSPを駆動するモータである。119~121は第1レンズ群F、変倍部LZおよび開口絞りSPの光軸方向での位置や、開口絞りSPの絞り径を検出するためのエンコーダ、ポテンショメータまたはフォトセンサ等の検出器である。
カメラ124において、109は光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック、110はズームレンズ101によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。111、122はカメラ124およびズームレンズ101を制御するCPUである。
このように各実施例のズームレンズを用いることで、高い光学性能を有する撮像装置を実現することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
L6 第6レンズ群
SP 開口絞り
IP 像面

Claims (14)

  1. 物体側から像側へ順に配された、正の屈折力の最物体側レンズ群、少なくとも3つのレンズ群および開口絞りを含む中間群、正の屈折力の最像側レンズ群からなり、隣り合うレンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、
    変倍において前記最物体側レンズ群は移動せず、少なくとも前記3つのレンズ群および前記開口絞りが移動し、
    前記最像側レンズ群は、第1正レンズを含み、
    前記第1正レンズのd線を基準とするアッベ数をνp1、該第1正レンズのg線およびF線に関する部分分散比をθgF1p、該第1正レンズの焦点距離をfp1、前記最像側レンズ群の焦点距離をfmとするとき、
    0.65≦θgFp1+0.0011×νp1≦0.70
    0.10≦fp1/fm≦0.58
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記最像側レンズ群は、第1負レンズを含み、
    前記第1負レンズのd線を基準とするアッベ数をνn1、該第1負レンズのg線およびF線に関する部分分散比をθgF1nとするとき、
    0.67≦θgFn1+0.00295×νn1≦0.69
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 前記第1負レンズの焦点距離をfn1とするとき、
    0.1≦|fn1/fm|≦0.7
    なる条件を満足することを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 前記最像側レンズ群は、前記第1正レンズとは別の第2正レンズを含み、
    前記第2正レンズのd線を基準とするアッベ数をνp2とするとき、
    62≦νp2≦100
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 前記最像側レンズ群は、前記第1正レンズより像側に少なくとも1つのレンズを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記最像側レンズ群は、前記第1正レンズより像側に配された第3正レンズを含み、
    前記第3正レンズのd線を基準とするアッベ数をνp3とするとき、
    35≦νp3≦100
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  7. 前記ズームレンズの広角端での前記ズームレンズの最も物体側の面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLspw、前記最も物体側の面から前記ズームレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をLwとするとき、
    0.55≦Lspw/Lw≦0.70
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  8. 前記ズームレンズの広角端での前記ズームレンズの最も物体側の面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLspw、前記ズームレンズの望遠端での前記最も物体側の面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLspt、広角端での前記最も物体側の面から前記ズームレンズの最も像側の面までの光軸上の距離をLwとするとき、
    0.05≦(Lspt-Lspw)/Lw≦0.15
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  9. 前記ズームレンズの広角端での前記ズームレンズの最も像側の面から像面までの光軸上の距離をskとするとき、
    1.5≦fm/sk≦3.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  10. 前記中間群に含まれる少なくとも1つの負レンズ群のうち最も物体側の第1負レンズ群は、第2負レンズを含み、
    該第2負レンズのd線を基準とするアッベ数をνn2とするとき、
    62≦νn2≦100
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第1負レンズ群の焦点距離をfgnとするとき、
    0.30≦|fgn/fm|≦0.65
    なる条件を満足することを特徴とする請求項10に記載のズームレンズ。
  12. 前記開口絞りは、前記中間群のうち最も像側のレンズ群に含まれていることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 前記開口絞りは、変倍において、前記中間群に含まれる前記少なくとも3つのレンズ群とは独立に移動することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  14. 請求項1から13のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    該ズームレンズにより形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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