JP4819414B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば銀塩フィルムカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系に好適なズームレンズに関するものである。
従来、負の屈折力のレンズ群が先行する所謂ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード方のズームレンズは、
(a)近接撮影距離が比較的短い、
(b)広画角化が比較的容易である、
(c)バックフォーカスを比較的長くし易い、
といった特長を持つため、広角ズームレンズには多く用いられている。
例えば、特許文献1〜19では、物体側より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、そして正の屈折力の第4レンズ群を有し、これらのレンズ群のうちの少なくとも2つのレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズを提案している。
特開昭57−11315号公報 特開昭58−95315号公報 特開昭59−229517号公報 特開昭60−55313号公報 特開昭60−87312号公報 特開昭61−62013号公報 特開昭61−123811号公報 特開昭62−63909号公報 特開平2−136812号公報 特開平4−235515号公報 特開平4−163415号公報 特開平5−19170号公報 特開平5−313065号公報 特開平6−82698号公報 特開平7−287168号公報 特開平10−82954号公報 特開2000−338397号公報 特開2002−287031号公報 特許2629904号公報
近年、デジタル一眼レフカメラ用ズームレンズにおいて、広角化と高画質化が求められている。
一般にズームレンズにおいて各レンズ群の屈折力を強めれば、所定のズーム比を得るための各レンズ群の移動量が少なくなるので、レンズ全長の短縮化を図りつつ、広画角化が可能となる。
しかしながら、単に各レンズ群の屈折力を強めただけでは、ズーミングに伴う収差変動が大きくなる。特に広画角化を図る際には、全ズーム範囲にわたって良好な光学性能を得るのが難しい。
また、広画角化しようとしたとき、バックフォーカスの確保が困難となったり、歪曲収差、非点収差の補正が困難となり高性能を得られなくなるか、大型化してしまう傾向にあった。
本発明は、より広画角化に適した構成で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を実現可能なズームレンズの提供を目的とする。
本発明の例示的なズームレンズシステムは、物体側から像側へ順に、負の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群と、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4レンズ群より構成されている。このズームレンズは、広角端より望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群との軸上間隔が減少、第2レンズ群と第3レンズ群の軸上間隔が増大、第3レンズ群と第4レンズ群の軸上間隔が減少する。
そして、広角端におけるバックフォーカスをbfw、広角端における全系の焦点距離をfw、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2、第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
3.42≦bfw/fw<5.0
3.1<f4/fw<4.5
0.1<fw/f2<0.42
−0.9<fw/f1<−0.4
なる条件を満足するように各要素を設定している。
本発明によれば、より広画角化に適した構成で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズが実現できる。
以下、図面を用いて本発明のズームレンズシステム及び撮像装置の実施例について説明する。本実施例のズームレンズは、一眼レフカメラの交換レンズに好適である。
図1,3,5,7,9,11は、それぞれ、実施例1から6のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図2,4,6,8,10,12は、それぞれ、実施例1から6のズームレンズの諸収差図であり、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離、(c)は望遠端での状態を示す。
各レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。各レンズ断面図中、L1は負の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群であり、L2は正の屈折力の第2レンズ群、L3は負の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群である。
SPは開口絞りである。SSPは副絞りであり、開放Fナンバーを規制するための部材である。
各収差図において、fnoはFナンバー、Yは最大像高を表す。d,gは、それぞれd線、g線での収差を表す。S.C.は正弦条件である。△Sはサジタル像面、△Mはメリディオナル像面の状態を表す。
第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズG11、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズG12、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズG13の3つのレンズで構成されている。いずれの実施例も負レンズG11の物体側のレンズ面、すなわち、全系で最も物体側のレンズ面を非球面としている。また、実施例1,3〜6では、負レンズG12の像側の面も非球面としている。なお、負レンズG12の非球面は、ガラス製レンズの表面に樹脂による非球面層を形成した、所謂レプリカ非球面である。
第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第2aレンズ群L2a、正の屈折力の第2bレンズ群L2bで構成されている。第2aレンズ群L2aは、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズG21と両凸形状の正レンズG22を接合した接合レンズで構成されている。第2bレンズ群L2bは、両凸形状の正レンズG23で構成されている。
第3レンズ群L3は、実施例1では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズを接合した接合レンズの3つのレンズで構成されている。実施例2では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズを接合した接合レンズの3枚のレンズで構成されている。実施例3〜6では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズの2つのレンズで構成されている。
第4レンズ群L4は、実施例1〜4,6では、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズ、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズと両凸形状の正レンズとを接合した接合レンズの3つのレンズで構成されている。実施例5では、両凸形状の正ンズと両凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凹面のメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズとを接合した接合レンズの計5つのレンズで構成されている。また、いずれの実施例も最も像側に配置されている正レンズの像側のレンズ面、すなわち、全系で最も像側のレンズ面を非球面としている。
各実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の軸上間隔が減少、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の軸上間隔が増大、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の軸上間隔が減少するように、第2〜4レンズ群L2〜L3を共に物体側へ移動させている。本実施例では、機構の簡素化を図るため、第2レンズ群L2と第4レンズ群L4とは、ズーミングに際し一体で移動するように構成している。但し、多少の機構の複雑化を許容するのであれば、第2レンズ群L2と第4レンズ群L4一体に移動させる必要はない。第2レンズ群L2と第4レンズ群L4を独立した軌跡で移動可能に構成した場合は、むしろズーミングの際の収差変動の抑制に関しては自由度が増す。
広角端においては、負の屈折力の第1レンズ群L1が望遠端に比してより物体側に位置し、正の屈折力の第4レンズ群L4が望遠端に比してより像側に位置することで、レトロフォーカスタイプの度合いを強めている。これにより、広角端におけるバックフォーカスを確保しやすい形態を採っている。また、望遠端においては、正の屈折力の第2レンズ群L2が望遠端に比してより物体側に位置し、負の屈折力の第3レンズ群L3が望遠端に比してより像側へ位置することで、テレフォトタイプの近づけている。これにより、光学全長(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)の短縮を図っている。
本実施形態ではこのようなズーム方式を採ることにより、小型化を図りつつ高い光学性能のズームレンズを実現している。
本実施例のズームレンズは、前述したように、広角端より望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との軸上間隔を減少、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の軸上間隔を増大、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の軸上間隔を減少させている。本発明のズームレンズシステムは、このような屈折力配置、ズーミングの際の間隔変化を基本構成としている。
最もバックフォーカスが短くなる広角端においては、バックフォーカスの確保のために、全系の像側主点ができるだけ像側に位置するような屈折力配置にする必要がある。そのため、本実施例のズームレンズは、広角端において、負の屈折力の第1レンズ群L1と離して合成屈折力が正の屈折力の第2,3,4レンズ群L2,L3,L4を配置している。すなわち、全体として、負の屈折力の前群の像側に正の屈折力の後群を配置した屈折力配置としている。このような屈折力配置により、レトロフォーカスタイプの度合いを高め、広角端におけるバックフォーカスを確保している。また、第2,3,4レンズ群L2,L3,L4で構成される後群においても、像側主点がなるべく像側に位置するように、負の屈折力の第3レンズ群L3を望遠端に比してより物体側へ配置している。このような後群を構成する各レンズ群の屈折力配置も、全系のバックフォーカスを確保する上で貢献している。
望遠端においては全系のレンズ全長を小型化(短縮)するために、全系の像側主点ができるだけ物体側に位置するような屈折力配置にする必要がある。そのため、本実施例のズームレンズは、望遠端においては負の屈折力の第1レンズ群L1と正の屈折力の第2レンズ群L2を接近させて全体として正の屈折力の前群を構成し、負の屈折力の第3レンズ群L3と正の屈折力の第4レンズ群L4に近づけて全体として負の屈折力の後群を構成している。このような屈折力配置により、テレフォトタイプを形成することで望遠端における光学全長の短縮を図っている。
上記基本構成に加え、本発明の1つの観点からのズームレンズシステムは、広角端における全系のバックフォーカスをbfw、広角端における全系の焦点距離をfw、第2レンズ群L2と第4レンズ群L4の焦点距離を各々f2,f4とするとき、
2.9<bfw/fw<5.0 (1)
3.1<f4/fw<4.5 (2)
0.1<fw/f2<0.42 (3)
なる条件を満足している。
また、本発明の別の観点からのズームレンズシステムは、第2aレンズ群L2aの焦点距離をf2aとするとき、
2.9<bfw/fw<5.0 (1)
−0.8<f2/f2a<−0.05 (4)
0.1<fw/f2<0.42 (3)
なる条件を満足している。
次に前述の条件式の技術的意味について述べる。
条件式(1)は広角端における全系の焦点距離とバックフォーカスの比を規定したものであり、小型化を図るためのものである。
条件式(1)の上限値を超えて焦点距離に比してバックフォーカスが長くなり過ぎると、特に広角端における光学全長が増大する。一方、下限値を超えて焦点距離に比してバックフォーカスが短くなり過ぎると、後玉径が増大する。
条件式(2)は、第4レンズ群L4の焦点距離を適切に設定することで、高性能化と小型化を両立させるためのものである。
条件式(2)の下限値を超えると第4レンズ群L4の屈折力が強くなり過ぎて(焦点距離が短くなり過ぎて)、特にズーミングの際の非点収差変動を補正することが困難となる。また、特に広角端における歪曲収差、倍率色収差の補正も困難となる。一方、上限値を超えると、レトロフォーカスタイプを構成したことによるバックフォーカスを伸ばす効果が弱くなり、広角端においてバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式(2)の上限値を超えた状態で、バックフォーカスを確保するための屈折力配置となるように第4レンズ群L4以外の屈折力を調整すると、第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり、前玉径が増大する傾向になる。
更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式(2)の下限値を3.3とすることが望ましい。また、上限値を3.9とすることが望ましい。
条件式(3)は、第2レンズ群L2の焦点距離を適切に設定することで、高性能化と小型化を両立させるためのものである。
条件式(3)の上限値を超えて第2レンズ群L2の屈折力が強くなり過ぎると、特に望遠端における球面収差の補正が困難となる。条件式(3)の上限値を超えた状態で、第2レンズ群L2で発生した球面収差を第4レンズ群L4でキャンセルさせるよう調整すると、第4レンズ群L4に対する第2レンズ群L2の平行偏心敏感度が高くなり過ぎて、製造が困難となる。また、下限値を超えると、特に望遠端においてテレフォトタイプを構成したことによる全長短縮効果が弱くなり、光学全長が増大すると共に、第2レンズ群L2のレンズ径が増大する。
更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式(3)の上限値を0.38とすることが望ましい。
条件式(4)は、第2レンズ群L2と第2aレンズ群L2aの焦点距離の比に関し、主に第2レンズ群L2の主点位置を適切に設定するためのものである。
条件式(4)の下限値を超えて第2aレンズ群L2aの屈折力が強くなり過ぎると、特に、第2bレンズL2bに入射する中心光束が大きくなり、球面収差の補正が困難となる。また、上限値を超えて第2aレンズ群L2aの屈折力が弱くなり過ぎると、第2レンズ群L2の像側主点位置が比較的物体側へ位置するので、特に広角端におけるバックフォーカスの確保が困難となる。
更に、本発明のズームレンズシステムは、以下の要件(A)〜(G)の内、少なくとも一つを満足することが望ましい。
(A)
第1レンズ群L1の焦点距離をf1とするとき、
−0.9<fw/f1<−0.4 (5)
なる条件を満足する。
条件式(5)は、広角端における全系の焦点距離と第1レンズ群L1の焦点距離の比に関し、主に小型化と歪曲収差の補正をバランス良く両立するためのものである。
条件式(5)の下限値を超えて第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎると、第1レンズ群L1で発生する負の歪曲収差が大きくなり過ぎて補正困難となる。また、上限値を超えて第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり過ぎると、全系の中で最もレンズ径が大きい第1レンズ群L1のレンズ径が大型化する。
また、更に条件式(5)の下限値を−0.75とすることが好ましい。
(B)
第3レンズ群L3の焦点距離をf3とするとき、
−0.3<fw/f3≦−0.13 (6)
なる条件を満足する。
条件式(6)は、広角端における全系の焦点距離と第3レンズ群L3の焦点距離の比に関し、主に高性能化と小型化のバランスを保つためのものである。
条件式(6)の下限値を超えると、第3レンズ群L3の屈折力が強くなり過ぎて全ズーム範囲において像面湾曲を良好に補正することが困難となる。また、上限値を超えて第3レンズ群L3の屈折力が弱くなり過ぎると、特に広角端においてバックフォーカスを確保しつつ、望遠端において全長短縮効果を得るための屈折力配置を設定することが困難となる。
また、更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式(6)の下限値を−0.25とすることが望ましい。
(C)
望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
1.8<ft/fw<2.9 (7)
なる条件を満足する。
条件式(7)は、ズーム比を規定したものである。
条件式(7)の下限値を超えるとズーム比が小さくなり過ぎて、所望のズーム比が得られなくなる。また、下限値を超えると全長が大きくなり過ぎる。
(D)
第1レンズ群L1の中で最も物体側に配置された負レンズG11を構成する材料の屈折率をNg1とするとき、
1.55<Ng1<1.75 (8)
なる条件を満足する。
条件式(8)は第1レンズ群L1中の負レンズG11を構成する材料の屈折率を規定したものであり、コストと光学性能と小型化のバランスを図るためのものである。
条件式(8)の下限値を超えて負レンズG11の屈折率が低いと、レンズ径が大型化する。また、ぺッツバール和が負に増大し、像面湾曲が悪化する。また、上限値を超えて負レンズG11の屈折率が高いと、コストが高くなる。
(E)
第1レンズ群L1の中で最も物体側に配置された負レンズG11を構成する材料のアッベ数をνg1とするとき、
50<νg1<70 (9)
なる条件を満足する。
条件式(9)は、第1レンズ群L1中の負レンズG11を構成する材料のアッベ数を規定している。
条件式(9)の下限値を超えて負レンズG11のアッベ数が大きくなると、広角端における倍率色収差が、高い像高でプラスに大きくなり過ぎて補正困難となる。また、下限値を超えて負レンズG11のアッベ数が小さくなり過ぎると、広角端の倍率色収差が、高い像高でマイナスに大きくなり過ぎて補正困難となる。
(F)
第2aレンズ群L2a中の負レンズG21を構成する材料のアッベ数をνg4、正レンズG22を構成する材料のアッベ数をνg5とするとき、
3<νg5−νg4<25 (10)
なる条件を満足する。
条件式(10)は、第2aレンズ群L2aを構成する負レンズと正レンズのアッベ数の差に関し、主に色収差を補正するためのものである。
条件式(10)の下限値を超えると、特に望遠端において軸上色収差がマイナス側へ増大し、補正困難となる。また、上限値を超えると、望遠端において軸上色収差がプラス側へ増大し、補正困難となる。
(G)
第4レンズ群L4は、中心(光軸)から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有する正レンズを有し、この正レンズを構成する材料の屈折率、アッベ数を各々N4p、ν4pとするとき、
1.4<N4p<1.55 (11)
69<ν4p<100 (12)
なる条件を満足する。
第4レンズ群L4全体として諸収差をある程度補正していなければ、全ズーム範囲で良好な光学性能を得ることは困難である。第4レンズ群L4は正の屈折力が比較的強いので、中心から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を設ければ、諸収差を良好に補正することが可能となる。更に条件式(11)と条件式(12)を同時に満足させることがより望ましい。
条件式(11)は第4レンズ群L4中の非球面正レンズの屈折率を規定したものであり、主に像面湾曲を良好に補正するためのものである。
条件式(11)の下限値を超えて、非球面正レンズの屈折率が低くなり過ぎると、所定の屈折力を与えるたまには非球面正レンズの曲率半径を小さくなり過ぎる。これは、加工上の困難性を招くだけでなく、レンズ肉厚が増大するため、バックフォーカスの確保において不利になる。また、上限値を超えて正レンズの屈折率が高くなり過ぎると、ぺッツバール和がマイナスに増大し過ぎて像面特性が悪化する。
条件式(12)は第4レンズ群L4中の非球面正レンズのアッベ数を規定したものであり、主に色収差を良好に補正するためのものである。
条件式(12)の下限値を超えて、非球面正レンズのアッベ数が小さくなり過ぎると、特に広角端における倍率色収差を補正することが困難である。また、上限値を超えて、非球面正レンズのアッベ数が大きくなり過ぎると、特に広角端における色の像面がアンダーとなり補正することが困難である。
以上説明した実施例によれば、超広画角で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した、焦点距離に比してバックフォーカスが長いズームレンズが実現可能である。
次に数値実施例1〜6に対応する数値実施例1〜6を示す。数値実施例において、Riは物体側より順に第i番目のレンズ面(第i面)の曲率半径、Diは第i面と第(i+1)面の軸上間隔、Niとνiは第i番目の部材を構成する材料のd線を基準とした屈折率とアッベ数(νd)である。また、fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角である。
また、非球面形状はレンズ面の中心部の曲率半径(近軸曲率半径)をRとし、光軸方向をX軸とし、光軸と垂直方向をY軸とし、A,B,C、D,E,Fをそれぞれ非球面係数としたとき、
Figure 0004819414
で表される。
表1には本発明の上述した条件式と数値実施例の関係を示す。
(数値実施例1)
f= 10.3〜 20.1 Fno= 4.1 〜 4.1 2ω=105.8 〜 68.2

* R 1 = 146.274 D 1 = 2.20 N 1 = 1.677900 ν 1 = 55.3
R 2 = 17.828 D 2 = 14.01
R 3 = 1661.193 D 3 = 1.20 N 2 = 1.834807 ν 2 = 42.7
R 4 = 17.632 D 4 = 0.15 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
* R 5 = 15.816 D 5 = 1.30
R 6 = 17.928 D 6 = 4.00 N 4 = 1.846660 ν 4 = 23.9
R 7 = 36.306 D 7 = 可変
R 8 = 61.096 D 8 = 1.10 N 5 = 1.834000 ν 5 = 37.2
R 9 = 12.118 D 9 = 5.00 N 6 = 1.526366 ν 6 = 48.5
R10 = -338.384 D10 = 0.09
R11 = 21.035 D11 = 2.80 N 7 = 1.624799 ν 7 = 47.6
R12 = -46.951 D12 = 可変
R13 = 絞り D13 = 1.50
R14 = -31.514 D14 = 1.20 N 8 = 1.795274 ν 8 = 44.0
R15 = 65.002 D15 = 0.32
R16 = 94.188 D16 = 1.00 N 9 = 1.594947 ν 9 = 40.7
R17 = 17.520 D17 = 3.00 N10 = 1.764821 ν10 = 26.8
R18 = -1129.575 D18 = 可変
R19 = 16.616 D19 = 4.40 N11 = 1.438750 ν11 = 95.0
R20 = -25.027 D20 = 0.09
R21 = -90.406 D21 = 0.75 N12 = 1.834000 ν12 = 37.2
R22 = 13.774 D22 = 5.00 N13 = 1.487490 ν13 = 70.2
* R23 = -25.212

\焦点距離 10.3 15.5 20.1
可変間隔\
D 7 25.35 14.63 9.97
D12 0.56 5.83 8.96
D18 9.33 4.05 0.93

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.02239e-05 C=-4.37934e-08
D=6.66016e-11 E=-4.35169e-14 F=9.13878e-18

5面 : A=0.00000e+00 B=-9.41879e-06 C=-2.53762e-07
D=6.33799e-10 E=1.28832e-12 F=-5.07824e-15

23面 : A=0.00000e+00 B=5.81996e-05 C=2.75462e-07
D=1.13007e-09 E=3.04350e-11 F=-2.12316e-13
(数値実施例2)
f= 10.3〜 19.8 Fno= 3.5 〜 4.6 2ω=105.8 〜 69.0

* R 1 = 855.604 D 1 = 2.20 N 1 = 1.677900 ν 1 = 55.3
R 2 = 18.638 D 2 = 16.19
R 3 = -104.987 D 3 = 1.20 N 2 = 1.834807 ν 2 = 42.7
R 4 = 20.466 D 4 = 1.25
R 5 = 20.302 D 5 = 4.50 N 3 = 1.846660 ν 3 = 23.9
R 6 = 55.840 D 6 = 可変
R 7 = 163.166 D 7 = 1.10 N 4 = 1.834000 ν 4 = 37.2
R 8 = 12.506 D 8 = 4.59 N 5 = 1.536535 ν 5 = 46.7
R 9 = -114.891 D 9 = 0.09
R10 = 23.328 D10 = 2.80 N 6 = 1.576559 ν 6 = 46.5
R11 = -37.016 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.50
R13 = -30.800 D13 = 1.20 N 7 = 1.767079 ν 7 = 50.2
R14 = 79.785 D14 = 0.16
R15 = 59.680 D15 = 1.00 N 8 = 1.589407 ν 8 = 39.7
R16 = 18.409 D16 = 2.60 N 9 = 1.771912 ν 9 = 29.2
R17 = 467.942 D17 = 可変
R18 = 16.276 D18 = 5.40 N10 = 1.438750 ν10 = 95.0
R19 = -29.890 D19 = 0.09
R20 = -174.128 D20 = 0.75 N11 = 1.834000 ν11 = 37.2
R21 = 14.196 D21 = 5.70 N12 = 1.487490 ν12 = 70.2
* R22 = -28.270

\焦点距離 10.3 15.3 19.8
可変間隔\
D 6 22.07 11.66 6.92
D11 1.00 6.92 10.47
D17 11.08 5.16 1.61

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.21103e-05 C=-4.07350e-08
D=6.98306e-11 E=-6.88215e-14 F=3.05918e-17

22面 : A=0.00000e+00 B=5.68063e-05 C=2.92257e-07
D=-1.66003e-10 E=2.90448e-11 F=-7.13569e-14
(数値実施例3)
f= 10.3〜 21.5 Fno= 4.1 〜 4.1 2ω=105.8 〜 64.7

* R 1 = -625.482 D 1 = 3.30 N 1 = 1.693501 ν 1 = 53.2
R 2 = 18.763 D 2 = 17.37
R 3 = -170.284 D 3 = 1.20 N 2 = 1.772499 ν 2 = 49.6
R 4 = 22.936 D 4 = 0.17 N 3 = 1.524210 ν 3 = 51.4
* R 5 = 22.530 D 5 = 1.46
R 6 = 24.154 D 6 = 5.00 N 4 = 1.846660 ν 4 = 23.9
R 7 = 82.219 D 7 = 可変
R 8 = 副絞り D 8 = 1.23
R 9 = 293.989 D 9 = 1.00 N 5 = 1.834000 ν 5 = 37.2
R10 = 17.616 D10 = 2.85 N 6 = 1.517417 ν 6 = 52.4
R11 = -97.684 D11 = 0.11
R12 = 28.317 D12 = 2.80 N 7 = 1.517417 ν 7 = 52.4
R13 = -37.988 D13 = 可変
R14 = 絞り D14 = 3.55
R15 = -27.331 D15 = 1.44 N 8 = 1.804000 ν 8 = 46.6
R16 = 115.328 D16 = 0.39
R17 = 41.036 D17 = 5.89 N 9 = 1.740769 ν 9 = 27.8
R18 = -171.294 D18 = 可変
R19 = 19.792 D19 = 6.16 N10 = 1.438750 ν10 = 95.0
R20 = -64.144 D20 = 0.17
R21 = 71.177 D21 = 1.12 N11 = 1.834000 ν11 = 37.2
R22 = 14.827 D22 = 7.37 N12 = 1.487490 ν12 = 70.2
* R23 = -43.054

\焦点距離 10.3 16.2 21.5
可変間隔\
D 7 26.67 10.44 3.28
D13 0.84 7.18 10.30
D18 12.00 5.66 2.54

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.13780e-05 C=-3.63672e-08
D=4.58245e-11 E=-3.22118e-14 F=9.98800e-18

5面 : A=0.00000e+00 B=1.23725e-05 C=-1.03957e-07
D=-4.46764e-12 E=5.60360e-13 F=1.98205e-15

23面 : A=0.00000e+00 B=2.80646e-05 C=1.45068e-07
D=-3.35514e-10 E=-7.32878e-13 F=3.46534e-14
(数値実施例4)
f= 10.3〜 21.4 Fno= 3.5 〜 4.6 2ω=105.8 〜 65.1

* R 1 = 12522.667 D 1 = 3.60 N 1 = 1.583126 ν 1 = 59.4
R 2 = 18.218 D 2 = 13.86
R 3 = -91.160 D 3 = 1.20 N 2 = 1.804000 ν 2 = 46.6
R 4 = 18.899 D 4 = 0.16 N 3 = 1.524210 ν 3 = 51.4
* R 5 = 18.224 D 5 = 1.61
R 6 = 21.501 D 6 = 5.20 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 7 = 88.240 D 7 = 可変
R 8 = 117.682 D 8 = 0.95 N 5 = 1.834807 ν 5 = 42.7
R 9 = 15.679 D 9 = 2.80 N 6 = 1.516330 ν 6 = 64.1
R10 = -74.239 D10 = 0.88
R11 = 絞り D11 = 1.68
R12 = 29.025 D12 = 2.80 N 7 = 1.517417 ν 7 = 52.4
R13 = -38.262 D13 = 可変
R14 = -26.597 D14 = 0.92 N 8 = 1.772499 ν 8 = 49.6
R15 = 53.111 D15 = 0.20
R16 = 32.774 D16 = 5.24 N 9 = 1.728250 ν 9 = 28.5
R17 = -130.858 D17 = 可変
R18 = 18.247 D18 = 6.49 N10 = 1.438750 ν10 = 95.0
R19 = -52.394 D19 = 0.15
R20 = 137.851 D20 = 1.00 N11 = 1.834000 ν11 = 37.2
R21 = 13.762 D21 = 7.50 N12 = 1.487490 ν12 = 70.2
* R22 = -30.485

\焦点距離 10.3 16.1 21.4
可変間隔\
D 7 25.13 11.61 5.80
D13 1.38 6.93 10.30
D17 9.60 4.05 0.68

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.33683e-05 C=-4.36269e-08
D=7.08920e-11 E=-6.68556e-14 F=2.91205e-17

5面 : A=0.00000e+00 B=3.33261e-06 C=-1.22229e-07
D=7.17771e-11 E=5.26933e-13 F=-1.48671e-15

22面 : A=0.00000e+00 B=3.27834e-05 C=1.85266e-07
D=-2.51524e-11 E=-6.39785e-12 F=9.28438e-14
(数値実施例5)
f= 10.3〜 21.4 Fno= 3.5 〜 4.6 2ω=105.8 〜 65.0

* R 1 = 15000.000 D 1 = 3.50 N 1 = 1.583126 ν 1 = 59.4
R 2 = 18.867 D 2 = 14.03
R 3 = -226.498 D 3 = 1.30 N 2 = 1.772499 ν 2 = 49.6
R 4 = 18.212 D 4 = 0.06 N 3 = 1.524210 ν 3 = 51.4
* R 5 = 16.990 D 5 = 2.72
R 6 = 21.759 D 6 = 5.25 N 4 = 1.728250 ν 4 = 28.5
R 7 = 74.984 D 7 = 可変
R 8 = 57.846 D 8 = 1.25 N 5 = 1.834807 ν 5 = 42.7
R 9 = 15.171 D 9 = 3.50 N 6 = 1.517417 ν 6 = 52.4
R10 = -331.383 D10 = 1.54
R11 = 絞り D11 = 1.10
R12 = 31.100 D12 = 2.55 N 7 = 1.518229 ν 7 = 58.9
R13 = -31.100 D13 = 可変
R14 = -29.031 D14 = 0.80 N 8 = 1.804000 ν 8 = 46.6
R15 = 48.270 D15 = 0.94
R16 = 35.215 D16 = 2.18 N 9 = 1.846660 ν 9 = 23.9
R17 = -1475.794 D17 = 可変
R18 = 20.163 D18 = 5.77 N10 = 1.496999 ν10 = 81.5
R19 = -118.970 D19 = 1.00 N11 = 1.834000 ν11 = 37.2
R20 = 34.753 D20 = 0.05
R21 = 35.934 D21 = 4.15 N12 = 1.438750 ν12 = 95.0
R22 = -48.578 D22 = 0.15
R23 = 42.917 D23 = 1.00 N13 = 1.834000 ν13 = 37.2
R24 = 15.239 D24 = 7.51 N14 = 1.484560 ν14 = 70.0
* R25 = -33.295

\焦点距離 10.3 15.0 21.4
可変間隔\
D 7 25.15 12.57 4.73
D13 1.03 5.32 9.62
D17 10.23 5.94 1.64

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.33700e-05 C=-4.61000e-08
D=7.45700e-11 E=-6.90700e-14 F=2.82500e-17

5面 : A=0.00000e+00 B=3.82416e-06 C=-1.84863e-07
D=1.59788e-10 E=1.36095e-12 F=-7.62240e-15

25面 : A=0.00000e+00 B=2.79907e-05 C=9.77159e-08
D=-1.24882e-10 E=2.46435e-12 F=1.04886e-14
(数値実施例6)
f= 10.3〜 24.3 Fno= 3.2 〜 4.6 2ω=105.8 〜 58.6

* R 1 = 10448.091 D 1 = 3.40 N 1 = 1.693501 ν 1 = 53.2
R 2 = 18.781 D 2 = 15.15
R 3 = -100.501 D 3 = 1.20 N 2 = 1.772499 ν 2 = 49.6
R 4 = 20.147 D 4 = 0.16 N 3 = 1.524210 ν 3 = 51.4
* R 5 = 19.787 D 5 = 1.41
R 6 = 22.166 D 6 = 5.30 N 4 = 1.805181 ν 4 = 25.4
R 7 = 97.935 D 7 = 可変
R 8 = 124.556 D 8 = 0.95 N 5 = 1.834807 ν 5 = 42.7
R 9 = 17.063 D 9 = 2.62 N 6 = 1.516330 ν 6 = 64.1
R10 = -83.672 D10 = 1.01
R11 = 絞り D11 = 0.80
R12 = 28.856 D12 = 2.90 N 7 = 1.517417 ν 7 = 52.4
R13 = -38.630 D13 = 可変
R14 = -26.466 D14 = 1.13 N 8 = 1.772499 ν 8 = 49.6
R15 = 71.048 D15 = 0.20
R16 = 36.519 D16 = 3.09 N 9 = 1.728250 ν 9 = 28.5
R17 = -221.184 D17 = 可変
R18 = 18.118 D18 = 6.74 N10 = 1.438750 ν10 = 95.0
R19 = -55.417 D19 = 0.15
R20 = 97.831 D20 = 1.00 N11 = 1.834807 ν11 = 42.7
R21 = 14.055 D21 = 7.20 N12 = 1.487490 ν12 = 96.0
* R22 = -35.924

\焦点距離 10.3 17.6 24.3
可変間隔\
D 7 25.67 9.76 3.81
D13 1.25 7.82 11.19
D17 11.81 5.25 1.88

非球面係数
1面 : A=0.00000e+00 B=2.34783e-05 C=-4.58852e-08
D=7.33713e-11 E=-6.89739e-14 F=2.96011e-17

5面 : A=0.00000e+00 B=1.36829e-05 C=-1.55276e-07
D=2.28744e-10 E=5.21833e-14 F=1.89902e-15

22面 : A=0.00000e+00 B=3.53195e-05 C=1.69354e-07
D=-5.14294e-11 E=1.65007e-12 F=4.84168e-14
Figure 0004819414
次に本発明のズームレンズシステムを撮像装置に適用した実施例を、図13を用いて説明する。
図13は一眼レフカメラの要部概略図である。図13において、10は実施例1〜6のズームレンズ1を有する撮影レンズである。ズームレンズ1は保持部材である鏡筒2に保持されている。20はカメラ本体であり、撮影レンズ10からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー3、撮影レンズ10の像形成位置に配置された焦点板4、焦点板4に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム5、その正立像を観察するための接眼レンズ6等によって構成されている。7は感光面であり、CCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー3が光路から退避して、感光面7上に撮影レンズ10によって像が形成される。
実施例1〜6にて説明した利益は、本実施形態に開示したような光学機器において効果的に享受される。
実施例1のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例1のズームレンズの諸収差図である。 実施例2のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例2のズームレンズの諸収差図である。 実施例3のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例3のズームレンズの諸収差図である。 実施例4のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例4のズームレンズの諸収差図である。 実施例5のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例5のズームレンズの諸収差図である。 実施例6のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例6のズームレンズの諸収差図である。 撮像装置の要部概略図である。
符号の説明
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L2a 第2aレンズ群
L2b 第2bレンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
SP 開口絞り

Claims (9)

  1. 物体側から像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端より望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が減少するズームレンズであって、広角端におけるバックフォーカスをbfw、広角端における全系の焦点距離をfw、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
    3.42≦bfw/fw<5.0
    3.1<f4/fw<4.5
    0.1<fw/f2<0.42
    −0.9<fw/f1<−0.4
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    −0.3<fw/f3≦−0.13
    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. 望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
    1.8<ft/fw<2.9
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群は少なくとも1つの負レンズを有し、前記第1レンズ群が有する負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを形成する材料の屈折率をNg1とするとき、
    1.55<Ng1<1.75
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第1レンズ群は少なくとも1つの負レンズを有し、前記第1レンズ群が有する負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを形成する材料のアッベ数をνg1とするとき、
    50<νg1<70
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第4レンズ群は、中心から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有する正レンズを含み、該正レンズを形成する材料の屈折率とアッベ数を各々N4p,ν4pとするとき、
    1.4<N4p<1.55
    69<ν4p<100
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第2aレンズ群、正の屈折力の第2bレンズ群で構成され、前記第2aレンズ群は、前記第2aレンズ群中の負レンズを形成する材料のアッベ数をνg4、前記第2aレンズ群中の正レンズを形成する材料のアッベ数をνg5とするとき、
    3<νg5−νg4<25
    なる条件を満足する負レンズと正レンズの組み合わせを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 光電変換素子上に像を形成することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズが形成する像を受光する光電変換素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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