JP4516291B2 - ズームレンズ及びそれを用いたカメラ。 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを用いたカメラ。 Download PDF

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Description

本発明はズームレンズ及びそれを用いたカメラに関し、特に、一眼レフカメラ等に用いられる高性能で広画角なズームレンズ及びそれを用いたカメラに関するものである。
従来、種々のズームレンズが知られているが、一般に広画角化や、大口径化を目的とした場合や、さらなる高性能化を追求する場合は、特に第1レンズ群の構成を適正に配置することが求められる。
例えば、従来、負レンズ群が先行するタイプのズームレンズとして、次の特許文献1〜3に記載のズームレンズが提案されている。
特開昭60−130712号公報 特開昭62−200316号公報 特開H10−82954号公報
特許文献1には、第1レンズ群が負負正負正の5枚のレンズで構成されたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、Fナンバーが3.6程度となっている。
また、特許文献2には、第1レンズ群が負負正負正負の6枚のレンズで構成されたズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、広角端での半画角が37°程度となっている。
また、特許文献3には、第1レンズ群が負負負正負正の6枚のレンズで構成され、Fナンバーが3.6程度となっている4群ズームレンズが提案されている。このズームレンズでは、全体のレンズ枚数が多くなっている。
しかしながら、これらのズームレンズのように、広角端での半画角が37°程度や、Fナンバーが3.6程度では、広画角化と大口径化とを両立させるには不利な構成である。
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、広画角化と大口径化の両立に有利なズームレンズ及びそれを用いたカメラ、より具体的には、半画角が45°以上の広画角化と、F2.8程度の明るいFナンバーとを同時に実現できる高性能なズームレンズ及びそれを用いたカメラを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明によるズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力をもつ第1レンズ群と、正の屈折力をもつ第2レンズ群を有し、少なくとも両群の間隔を変化させることでズーミングを行なうズームレンズであって、前記第1レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力をもつ第1レンズと、負の屈折力をもつ第2レンズと、負の屈折力をもつ第3レンズと、正の屈折力をもつ第4レンズと、負の屈折力をもつ第5レンズと、正の屈折力をもつ第6レンズの6枚のレンズから構成され、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
0.2 < d6/|f1| < 0.5 …(1)
0.3 < |f1|/GD1 < 0.55 …(2)
但し、d6は前記第3レンズと前記第4レンズとの間の空気間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、GD1は前記第1レンズ群の全長である。
また、本発ズームレンズにおいて、前記第1レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力をもち像側に凹面を有するメニスカス形状の第1レンズと、負の屈折力をもち像側に凹面を有するメニスカス形状の第2レンズと、負の屈折力をもち像側に凹面を有する第3レンズと、正の屈折力をもち両凸形状の第4レンズと、負の屈折力をもつ第5レンズと、正の屈折力をもつ第6レンズの6枚のレンズから構成されることが好ましい
また、本発明のズームレンズにおいては、前記第2レンズ群が、正レンズと負レンズを含んでなる接合レンズを少なくとも2組有するのが好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、前記第2レンズ群が、両面非球面の正の屈折力をもつ単レンズを少なくとも1枚有するのが好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
0.3 < DS/|f1| < 0.9 …(3)
但し、DSは全系の焦点距離が前記第1レンズ群の焦点距離の−0.8倍の時の該第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(3')を満足するのが好ましい。
0.5 < DS/|f1| < 0.8 …(3')
但し、DSは全系の焦点距離が前記第1レンズ群の焦点距離の−0.8倍の時の該第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(4)を満足するのが好ましい。
0.9 < ft/|f1| < 1.3 …(4)
但し、ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
また、本発明のズームレンズにおいては、広角端における全画角が、90°以上となる領域において結像することを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、本発明によるカメラは、上記本発明によるズームレンズを用いることを特徴としている
た、本発明のズームレンズにおいては、前記第5レンズが像側に凸面を有することを特徴としている。
また、本発明のズームレンズにおいては、前記第1レンズ群の像側且つ前記第2レンズ群の物体側に配置された明るさ絞りを有することを特徴としている。
また、本発明のズームレンズにおいては、前記第1レンズ群が、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとで構成されたことを特徴としている。
また、本発明のズームレンズにおいては、前記第2レンズ群が、物体側より順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズとで構成されたことを特徴としている。
また、本発明のズームレンズにおいては、広角端から望遠端へのズームミング時に、前記第1レンズ群が望遠端近傍で像側に凸の軌跡となるように像側へ移動し、第2レンズ群が開口絞りとともに物体側へ移動し、広角端から望遠端までのいずれかの状態における無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第1レンズ群の前記第1レンズ乃至前記第4レンズからなる前群を像側へ移動させると共に、前記第5レンズ乃至前記第6レンズからなる後群を物体側に移動させて行なうことを特徴としている。
更に、本発明のズームレンズにおいては、非球面が、前記第1レンズ群の第2レンズの像側の凹面と前記第2レンズ群の第4レンズの両面に設けられたことを特徴としている。
本発明によれば、負の屈折力のレンズ群が先行するズームレンズで発生しがちな、フォーカシングに伴う像面湾曲の変化を抑えやすく、周辺光量の低下も抑えやすいズームレンズ及びそれを用いたカメラが得られる。
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明のズームレンズは、いずれも、物体側より順に、負の屈折力をもつ第1レンズ群と、正の屈折力をもつ第2レンズ群を有し、少なくとも両群の間隔を変化させることでズーミングを行なうズームレンズであって、第1レンズ群が物体側より順に、負負負正負正の6枚のレンズを有して構成されている。
このように構成すれば、物体側から順に、像側に凹面を有する負レンズを3枚配置することにより、広角端で急激に増加する歪曲収差を補正することができ広画角化に有利になる。
そして、これら3枚の負レンズに続いて、正レンズと、負レンズと、正レンズとを組み合わせることにより、軸上収差と軸外収差のバランスのとれた補正が行ない易いズームレンズが得られる。
本第1の発明のように構成すれば、物体側から順に、像側に凹面を有する負レンズを3枚配置することにより、広角端で急激に増加する歪曲収差を補正することができ広画角化に有利となる。特に、物体側の2枚のレンズを負メニスカスレンズを用いて構成すれば、コマ収差等の軸外の高次収差の発生を抑えやすくなる。そして、それらの負メニスカスレンズに続く3枚目の負レンズを介して1枚目の負レンズと2枚目の負レンズで発生したコマ収差等の軸外の高次収差の補正をしやすくなる。さらに、第4レンズを両凸形状に形成すれば、物体側の3枚の負レンズで発生する軸上収差の補正がしやすくなり、第1レンズ群をレンズ6枚で高性能化できる。
さらに望ましくは、5枚目の負レンズを像側に凸面を有して構成すれば、高次収差の補正レベルを上げることができ、Fナンバーが明るく、更に良好な結像性能が得やすくなる。
なお、明るさ絞りは、第1レンズ群よりも像側にあるのが望ましく、更には、第2レンズ群の物体側に配置されるのが望ましい。
また、本第1の発明のズームレンズにおいては、次の条件式(1)を満足することが好ましい。
0.2 < d6/|f1| < 0.5 …(1)
条件式(1)の下限値を下回ると、第3レンズ及び第4レンズの各面での光束の大きさの変化が少なくなり、軸上から軸外までの良好な収差補正が難しくなる。
一方、条件式(1)の上限値を上回ると、第1レンズ群の全長が長くなり、第1レンズの外径が大きくなり易くなり、大口径化を達成するために、レンズが大型化してしまう。
また、本第2の発明のズームレンズのように、本第1の発明と同様に、第1レンズを像側に凹面を有するメニスカス形状に形成し、第2レンズを像側に凹面を有するメニスカス形状に形成し、第3レンズを像側に凹面を有する形状に形成して、広画角化しやすい構成にし、かつ、上記条件式(1)を満足する構成としてもよい。
なお、本発明においては、上記条件式(1)の下限値を0.23とすると良く、更には、0.26とするとより一層好ましい。
また、上記条件式(1)の上限値を0.4とすると良く、更には、0.35とするとより一層好ましい。
このようにすれば、収差補正と第1レンズ群の全長の短縮化との両立により一層有利となる。
また、本発明のズームレンズにおいては、第2レンズ群が、正レンズと負レンズとを含んでなる接合レンズを少なくとも2組有する構成、又は両面非球面の正の単レンズを少なくとも1枚有する構成としている。このように構成すれば、第2レンズ群についてのより好ましい構成となる。
第2レンズ群は、負の屈折力をもつ第1レンズ群で発散した光線を正の屈折力で収束させる作用を持っている。そのため、第2レンズ群内の各レンズ要素に偏心が存在していると、非対称なコマ収差や非点収差が発生して結像性能が悪化しやすくなる。
そこで、正レンズと負レンズを含んでなる接合レンズを複数備えて構成すれば、各レンズの組み込み誤差を原因とする偏心による像の悪化を低減させることが可能となる。
なお、第2レンズ群における接合レンズ内のレンズの屈折力配分の順序は、物体側から正負の順の接合ダブレット、負正の順の接合ダブレット、正負正や負正負の接合トリプレットのいずれでもよい。
また、正の単レンズを非球面化して構成してもよい。このようにすれば、偏心による像の悪化を低減しやすくできる。特に、正の単レンズを両側非球面にすれば、さらに偏心補正による影響を低減しやすくすることができる。
また、第2レンズを、上述の接合レンズを複数含める構成と、両面非球面の正レンズとを同時に備えて構成すると、偏心の影響を抑えやすくなり、より好ましい。
本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(2)を満足するのが好ましい。
0.3 < |f1|/GD1 < 0.7 …(2)
但し、GD1は前記第1レンズ群の全長、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
条件式(2)を満足すれば、広角端から望遠端までの光束径の変化が適正になり、全域で良い性能が得られやすくなる。
条件式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群の全長が長くなり、大口径化を達成するために、第1レンズの外径が大きくなり易くなってしまう。
一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群の肉厚や縁厚、レンズ同士の軸上・軸外の間隔を確保するのが難しくなる。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(2)の下限値を0.4とすると良く、更には、0.45とするとより一層好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(2)の上限値を0.6とすると良く、更には、0.55とするとより一層好ましい。
このようにすれば、広角端から望遠端までの全域でより良い性能が得られやすくなる。
また、本発明のズームレンズにおいては、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
0.3 < DS/|f1| < 0.9 …(3)
但し、DSは全系の焦点距離が前記第1レンズ群の焦点距離の−0.8倍の時の該第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
条件式(3)の上限値を上回ると、全系が長くなり、特に、第1レンズの外径が大きくなりすぎる等好ましくない。
条件式(3)の下限値を下回ると、望遠端での第1レンズ群に対する第2レンズ群以降の倍率が大きくなり過ぎ、第1レンズ群での収差補正の負担が多くなり、望ましくない。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(3)の下限値を0.4とすると良く、更には、0.5とするとより一層好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(3)の上限値を0.8とすると良く、更には0.75とするとより一層好ましい。
例えば、次の条件式(3')を満足すると好ましい。
0.5 <DS/|f1| < 0.8 …(3')
また、本発明のズームレンズにおいては、より好ましくは、次の条件式(4)を満足するとよい。
0.9 < ft/|f1| < 1.3 …(4)
但し、ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
条件式(4)を満足すれば、望遠端での第1レンズ群に対する第2レンズ群以降の倍率が−1倍付近、より具体的には−0.9倍から−1.倍の範囲内となり、条件式(3)を満足することにより、収差補正に必要な構成を確保しながら、適正な第1レンズ群の焦点距離を確保することができる。
そのため、広角端での第1レンズの径の小型化と適度な変倍比の確保に有利になる。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(4)の下限値を0.95とすると良く、更には、1.01とするとより一層好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、条件式(4)の上限値を1.2とすると良く、更には、1.15とするとより一層好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、広角端における全画角(2ω)が、90°以上の領域において結像するように構成するのが好ましい。
本発明のズームレンズは、広画角化が行ないやすい群構成としたものである。このため、広角端画角が90°以上の広画角なズームレンズとすることが好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、全画角が93°以上の領域において結像可能としてもよい。
その他、本発明のズームレンズにおいては、上述の各構成を各々複数組み合わせて構成してもよい。また、上記複数の条件式を任意に組み合わせて満足するようにしてもよい。
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1は本発明の第1実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図2は第1実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図3は第1実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
第1実施例のズームレンズは、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2を有して構成されている。図中、CGはローパスフィルタ、近赤外光線カットフィルタ、CCDカバーガラスを等価な平行平板状の光学素子に置き換えて表したものである。また、Iは結像面を示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13と、両凸レンズL14と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL15と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16とで構成され、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸レンズL21と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と両凹レンズL23との接合レンズと、両凸レンズL24と、両凹レンズL25と両凸レンズL26との接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へのズームミング時には、第1レンズ群G1が望遠端近傍で像側に凸の軌跡となるように像側へ移動し、第2レンズ群G2が開口絞りSとともに物体側へ移動する。
また、広角端から望遠端までのいずれかのズーム状態における無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第1レンズ群G1の前群G1aを像側へ移動させると共に、後群G1bを物体側に移動させて行なうようになっている。
なお、フォーカシングに関しては、第1レンズ群G1全体を一体的に移動させたり、後群G1bのみを移動させるなど、他の移動方法を用いても良い。
また、非球面は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12の像側面と、両凸レンズL24の両面に設けられている。
次に、第1実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第1実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、2ωは全画角を表している。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2
+A44+A66+A88+A1010
これらの記号は、以下の各実施例においても共通である。
数値データ1
広角端 中間 望遠端
f 11.21 16.10 21.57
Fno. 2.85 3.16 3.53
2ω 93.8° 72.2° 56.9°

1=39.5894 d1=2.7500 nd1=1.77250 νd1=49.60
2=19.2336 d2=4.1319
3=23.4925 d3=2.900 nd3=1.80610 νd3=40.92
4=12.5636(非球面) d4=9.3097
5=-298.3827 d5=1.8000 nd5=1.80440 νd5=39.59
6=43.4758 d6=5.3592
7=57.7472 d7=4.3200 nd7=1.75520 νd7=27.51
8=-57.7472 d8=D8
9=-43.5463 d9=1.7000 nd9=1.88300 νd9=40.76
10=-625.1817 d10=0.1000
11=70.6025 d11=2.8000 nd11=1.78472 νd11=25.68
12=250.1754 d12=D12
13=(絞り) d13=1.0000
14=28.5691 d14=3.4441 nd14=1.57099 νd14=50.80
15=-62.3093 d15=6.7403
16=-108.7751 d16=3.1918 nd16=1.48749 νd16=70.23
17=-16.8629 d17=1.6600 nd17=1.83481 νd17=42.72
18=419.5895 d18=0.4519
19=31.3057(非球面) d19=9.2900 nd19=1.58313 νd19=59.38
20=-25.4261(非球面) d20=0.2606
21-43.7765 d21=1.3700 nd21=1.80440 νd21=39.59
22=24.0803 d22=7.2430 nd22=1.48749 νd22=70.23
23=-18.7623 d23=D23
24=∞ d24=4.6500 nd24=1.51633 νd24=64.14
25=∞ d25=1.0000
26=∞(像面) d26=0
非球面データ
第4面
K=-1.1929
4=3.5604×10-56=-8.7009×10-108=2.2597×10-10
10=-8.9735×10-13
第19面
K=-2.5703
4=-1.6964×10-76=2.9944×10-88=3.6253×10-10
10=-3.2098×10-12
第20面
K=-1.1772
4=2.7778×10-56=1.6530×10-88=-1.3383×10-10
10=0.0000×100
ズームデータ
(無限遠物点合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 4.80120 4.80120 4.80120
D12 29.52601 11.92308 1.70262
D23 30.74933 39.35719 48.97985
(物点距離0.4m合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 2.63974 2.70750 2.71188
D12 31.49134 13.82644 3.60201
図4は本発明の第2実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図5は第2実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図6は第2実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
第2実施例のズームレンズは、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2を有して構成されている。図中、CGはローパスフィルタ、近赤外光線カットフィルタ、CCDカバーガラスを等価な平行平板状の光学素子に置き換えて表したものである。また、Iは結像面を示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13と、両凸レンズL14と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL15と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16とで構成され、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸レンズL21と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と両凹レンズL23との接合レンズと、両凸レンズL24と、両凹レンズL25と両凸レンズL26との接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へのズームミング時には、第1レンズ群G1が望遠端近傍で像側に凸の軌跡となるように像側へ移動し、第2レンズ群G2が開口絞りSとともに物体側へ移動する。
また、広角端から望遠端までのいずれかの状態における無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第1レンズ群G1の前群G1aを像側へ移動させると共に、後群G1bを物体側に移動させて行なうようになっている。
なお、フォーカシングに関しては、第1レンズ群G1全体を一体的に移動させたり、後群G1bのみを移動させるなど、他の移動方法を用いても良い。
また、非球面は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12の像側面と、両凸レンズL24の両面に設けられている。
次に、第2実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ2
広角端 中間 望遠端
f 11.28 16.10 21.58
Fno. 2.85 3.14 3.48
2ω 93.8° 72.2° 56.8°

1=37.9971 d1=2.7000 nd1=1.77250 νd1=49.60
2=19.8432 d2=3.9342
3=23.5755 d3=2.9000 nd3=1.80610 νd3=40.92
4=12.7136(非球面) d4=9.2523
5=-187.9502 d5=1.6500 nd5=1.80440 νd5=39.59
6=35.7083 d6=5.8602
7=49.4731 d7=4.1297 nd7=1.74077 νd7=27.79
8=-70.4280 d8=D8
9=-54.6099 d9=1.6000 nd9=1.88300 νd9=40.76
10=-278.9770 d10=0.0838
11=95.8088 d11=2.9377 nd11=1.78472 νd11=25.68
12=346.5293 d12=D12
13=(絞り) d13=1.0000
14=25.3573 d14=3.6315 nd14=1.53172 νd14=48.84
15=-52.9963 d15=6.4475
16=-61.0441 d16=3.1275 nd16=1.48749 νd16=70.23
17=-15.8985 d17=1.6782 nd17=1.83481 νd17=42.72
18=305.9730 d18=0.3071
19=32.1687(非球面) d19=9.4367 nd19=1.58913 νd19=61.14
20=-23.3127(非球面) d20=0.2016
21=-43.2385 d21=1.3987 nd21=1.80440 νd21=39.59
22=24.1298 d22=7.9524 nd22=1.48749 νd22=70.23
23=-18.5139 d23=D23
24=∞ d24=4.6500 nd24=1.51633 νd24=64.14
25=∞ d25=1.0000
26=∞(像面) d26=0
非球面データ
第4面
K=-1.0594
4=2.7803×10-56=2.6653×10-88=1.2883×10-10
10=-4.5315×10-13
第19面
K=-3.9272
4=1.9632×10-76=-1.6423×10-98=6.5837×10-10
10=-4.6274×10-12
第20面
K=-1.4876
4=2.3962×10-56=3.2194×10-108=-6.9462×10-11
10=0.0000×100
ズームデータ
(無限遠物点合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 4.90179 4.90179 4.90179
D12 31.08093 12.31967 1.16140
D23 31.17858 39.41545 48.78522
(物点距離0.4m合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 1.32166 1.45662 1.47855
D12 34.27747 15.39571 4.21786
図7は本発明の第3実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図8は第3実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図9は第3実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
第3実施例のズームレンズは、物体側より順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2を有して構成されている。図中、CGはローパスフィルタ、近赤外光線カットフィルタ、CCDカバーガラスを等価な平行平板状の光学素子に置き換えて表したものである。また、Iは結像面を示している。
第1レンズ群G1は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凹レンズL13と、両凸レンズL14と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL15と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16とで構成され、全体で負の屈折力を有している。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、両凸レンズL21と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と両凹レンズL23との接合レンズと、両凸レンズL24と、両凹レンズL25と両凸レンズL26との接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を有している。
広角端から望遠端へのズームミング時には、第1レンズ群G1が望遠端近傍で像側に凸の軌跡となるように像側へ移動し、第2レンズ群G2が開口絞りSとともに物体側へ移動する。
また、広角端から望遠端までのいずれかの状態における無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第1レンズ群G1の前群G1aを像側へ移動させると共に、後群G1bを物体側に移動させて行なうようになっている。
なお、フォーカシングに関しては、第1レンズ群G1全体を一体的に移動させたり、後群G1bのみを移動させるなど、他の移動方法を用いても良い。
また、非球面は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12の像側面と、両凸レンズL24の両面に設けられている。
次に、第3実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ3
広角端 中間 望遠端
f 11.25 16.09 21.59
Fno. 2.8500 3.1512 3.5064
2ω 93.4° 72.4° 56.9°

1=39.4656 d1=2.7000 nd1=1.77250 νd1=49.60
2=19.1575 d2=3.8376
3=23.4988 d3=2.9000 nd3=1.80610 νd3=40.92
4=12.3518(非球面) d4=8.7545
5=-321.5338 d5=1.7500 nd5=1.80440 νd5=39.59
6=38.1909 d6=5.6587
7=51.8517 d7=4.2500 nd7=1.74077 νd7=27.79
8=-62.4189 d8=D8
9=-49.8100 d9=1.7000 nd9=1.88300 νd9=40.76
10=-634.3371 d10=0.1000
11=76.0148 d11=2.8000 nd11=1.78472 νd11=25.68
12=279.3232 d12=D12
13=(絞り) d13=1.0000
14=26.6837 d14=3.5381 nd14=1.53172 νd14=48.84
15=-58.7525 d15=6.6753
16=-105.7861 d16=3.2705 nd16=1.48749 νd16=70.23
17=-16.5092 d17=1.6600 nd17=1.83481 νd17=42.72
18=483.0727 d18=0.5116
19=31.5949(非球面) d19=9.6340 nd19=1.58913 νd19=61.14
20=-24.9249(非球面) d20=0.3176
21=-43.5703 d21=1.3700 nd21=1.80440 νd21=39.59
22=23.2096 d22=7.6628 nd22=1.48749 νd22=70.23
23=-18.8170 d23=D23
24=∞ d24=4.6500 nd24=1.51633 νd24=64.14
25=∞ d25=1.0000
26=∞(像面) d26=0
非球面データ

K=-1.2568
4=4.0845×10-56=7.9534×10-98=1.4928×10-10
10=-6.6801×10-13
第19面
K=-2.9863
4=6.2363×10-96=3.8233×10-88=2.5629×10-10
10=-3.2996×10-12
第20面
K=-1.2082
4=2.6128×10-56=2.9162×10-88=-2.7710×10-10
10=0.0000×100
ズームデータ
(無限遠物点合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 3.67042 3.67042 3.67042
D12 30.02014 12.13323 1.54340
D23 30.83039 39.33862 49.00113
(物点距離0.4m合焦時)
面間隔 広角端 中間 望遠端
D8 1.05911 1.14556 1.15380
D12 32.41585 14.44961 3.85223
次に、上記各実施例のズームレンズにおける条件式パラメータ値を表1に示す。
表1
以上説明した本発明のズームレンズは、銀塩またはデジタル一眼レフレックスカメラに適用可能である。これらを以下に例示する。
図10は、本発明のズームレンズを撮影レンズに用い、撮像素子として小型のCCDまたはC−MOS等を用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。図10において、1は一眼レフレックスカメラ、2は撮影レンズ、3は撮影レンズ2を一眼レフレックスカメラ1に着脱可能とするマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、4は撮像素子面、5は撮影レンズ2の光路6上のレンズ系と撮像素子面4との間に配置されたクイックリターンミラー、7はクイックリターンミラーより反射された光路に配置されたファインダースクリーン、8はペンタプリズム、9はファインダー、Eは観察者の眼(アイポイント)である。このような構成の一眼レフレックスカメラ1の撮影レンズ2として、例えば上記実施例1〜3に示した本発明のズームレンズが用いられる。
本発明の第1実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第1実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第1実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の第2実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第2実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第2実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明の第3実施例にかかるズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第3実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 第3実施例にかかるズームレンズの撮影距離0.4m合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。 本発明のズームレンズを撮影レンズに用い、撮像素子として小型のCCDまたはC−MOS等を用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。
符号の説明
G1 第1レンズ群
G1a 前群
G1b 後群
G2 第2レンズ群
L11,L12 像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
L13,L23,L25 両凹レンズ
L14,L21,L24,L26 両凸レンズ
L15 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
L16 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
L22 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
S 開口絞り
CG 平行平板
I 像面
1 一眼レフレックスカメラ
2 撮影レンズ
3 マウント部
4 撮像素子面
5 クイックリターンミラー
6 光路
7 クイックリターンミラーより反射された光路に配置されたファインダースクリーン
8 ペンタプリズム
9 ファインダー
E 観察者の眼(アイポイント)

Claims (15)

  1. 物体側より順に、負の屈折力をもつ第1レンズ群と、正の屈折力をもつ第2レンズ群を有し、少なくとも両群の間隔を変化させることでズーミングを行なうズームレンズであって、
    前記第1レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力をもつ第1レンズと、負の屈折力をもつ第2レンズと、負の屈折力をもつ第3レンズと、正の屈折力をもつ第4レンズと、負の屈折力をもつ第5レンズと、正の屈折力をもつ第6レンズの6枚のレンズから構成され、
    次の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.2 < d6/|f1| < 0.5
    0.3 < |f1|/GD1 < 0.55
    但し、d6は前記第3レンズと前記第4レンズとの間の空気間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、GD1は前記第1レンズ群の全長である。
  2. 前記第1レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力をもち像側に凹面を有するメニスカス形状の第1レンズと、負の屈折力をもち像側に凹面を有するメニスカス形状の第2レンズと、負の屈折力をもち像側に凹面を有する第3レンズと、正の屈折力をもち両凸形状の第4レンズと、負の屈折力をもつ第5レンズと、正の屈折力をもつ第6レンズの6枚のレンズから構成され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2レンズ群が、正レンズと負レンズを含んでなる接合レンズを少なくとも2組有することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載のズームレンズ。
  4. 前記第2レンズ群が、両面非球面の正の屈折力をもつ単レンズを少なくとも1枚有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のズームレンズ。
  5. 次の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のズームレンズ。
    0.3 < DS/|f1| < 0.9
    但し、DSは全系の焦点距離が前記第1レンズ群の焦点距離の−0.8倍の時の該第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
  6. 次の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のズームレンズ。
    0.5 < DS/|f1| < 0.8
    但し、DSは全系の焦点距離が前記第1レンズ群の焦点距離の−0.8倍の時の該第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
  7. 次の条件式を満足することを特徴とする請求項5又は6に記載のズームレンズ。
    0.9 < ft/|f1| < 1.3
    但し、ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離である。
  8. 広角端における全画角が、90°以上となる領域において結像することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のズームレンズ。
  9. 請求項1〜8の何れかに記載のズームレンズを用いたカメラ
  10. 前記第5レンズが像側に凸面を有することを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
  11. 前記第1レンズ群の像側且つ前記第2レンズ群の物体側に配置された明るさ絞りを有することを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
  12. 前記第1レンズ群が、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとで構成されたことを特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
  13. 前記第2レンズ群が、物体側より順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズとで構成されたことを特徴とする請求項12に記載のズームレンズ。
  14. 広角端から望遠端へのズームミング時に、前記第1レンズ群が望遠端近傍で像側に凸の軌跡となるように像側へ移動し、第2レンズ群が開口絞りとともに物体側へ移動し、広角端から望遠端までのいずれかの状態における無限遠から至近距離へのフォーカシングは、第1レンズ群の前記第1レンズ乃至前記第4レンズからなる前群を像側へ移動させると共に、前記第5レンズ乃至前記第6レンズからなる後群を物体側に移動させて行なうことを特徴とする請求項13に記載のズームレンズ。
  15. 非球面が、前記第1レンズ群の第2レンズの像側の凹面と前記第2レンズ群の第4レンズの両面に設けられたことを特徴とする請求項13又は14に記載のズームレンズ。
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