JP5240663B2 - ズームレンズ、このズームレンズを備えた光学機器、及び、ズームレンズの製造方法 - Google Patents

ズームレンズ、このズームレンズを備えた光学機器、及び、ズームレンズの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ズームレンズ、このズームレンズを備えた光学機器、及び、ズームレンズの製造方法に関する。
従来、正負正正4群タイプのズームレンズが知られている(例えば、特許文献1参照)。この正負正正4群タイプのズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群からなる4つのレンズ群で構成される。そして、広角端状態(焦点距離がもっとも短い)から望遠端状態(焦点距離がもっとも長い)まで変倍する際に、少なくとも第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動する。また、今日、固体撮像素子等を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、近年の受光素子の高集積化に伴い、一つ一つの受光素子の面積が狭くなるために光学系は大口径化と同時に高い光学性能が必要となった。また、撮影の利便性から高変倍比を有し、かつ、小型で携帯性に優れたデジタルスチルカメラ等が求められている。
特開平1−352400号公報
しかしながら、画素数を増やした受光素子においては、従来の光学系ではより広い受光面積に光学性能が対応しきれない問題や大口径化のためにレンズ系が大型化し易く、このようにレンズ系が大型化するに伴い、結果的に携帯性に不都合が生じてしまった。また、撮影者の撮影表現の可能性を広げる上で、広画角を有するズームレンズへの要求も高まっている。より広い画角を使用できることで、更に自由度の高い撮影を楽しむことが可能になるが、高変倍比と広画角化、高画質との両立は極めて難しく、仮に両立できたとしても光学系が大型化してしまうと言う課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、小型で高い結像性能を得ることができるズームレンズ、このズームレンズを備えた光学機器、及び、ズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群との実質的に4個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が変化するように構成される。第3レンズ群は、物体側から順に、第1正レンズと、第2正レンズ及び負レンズの接合レンズと、負メニスカスレンズと、を有し、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、次式
0.170 < (−f2)/f3 < 0.365
の条件を満足するよう構成される。
また、このようなズームレンズにおいて、第3レンズ群中の第1正レンズは、物体側に凸面を向けて配置され、接合レンズは、第2正レンズが物体側に凸面を向け、負メニスカスレンズが像側に凹面を向けて接合され、負メニスカスレンズは、像側に凸面を向けて配置されていることが好ましい。
また、このようなズームレンズは、広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離をfwとし、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
0.10 < fw/f3 < 0.50
の条件を満足することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、少なくとも第1レンズ群及び第4レンズ群が物体側へ移動するように構成されることが好ましい。
また、このようなズームレンズは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が減少するように構成されることが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
6.00 < f1/(−f2) < 7.80
の条件を満足することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを有することが好ましい。
また、このようなズームレンズにおいて、第3レンズ群中の接合レンズは、負の屈折力を有することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第3レンズ群中に少なくとも1枚の非球面レンズを有することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第3レンズ群の接合レンズの像側に位置する負メニスカスレンズの像側のレンズ面は、非球面形状に形成されていることが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第3レンズ群の焦点距離をf3とし、第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
0.15 < f3/f4 < 2.75
の条件を満足することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
0.85 < f1/f3 < 2.74
の条件を満足することが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第2レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより近距離物体への合焦を行うことが好ましい。
また、このようなズームレンズは、第3レンズ群の少なくとも一部は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の像面上に結像させる上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。
また、本発明に係るズームレンズの製造方法は、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群との実質的に4個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔が変化するように構成されたズームレンズの製造方法であって、物体側から順に、第1正レンズと、第2正レンズ及び負レンズの接合レンズと、負メニスカスレンズと、を第3レンズ群に配置し、各レンズ群を、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
0.170 < (−f2)/f3 < 0.365
の条件を満足するように配置する。
本発明に係るズームレンズ、このズームレンズを備えた光学機器、及び、ズームレンズの製造方法を以上のように構成すると、広画角で高倍率でありながら、高い結像性能を得ることができる。
本実施形態によるズームレンズの屈折力配置である。 第1実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第1実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第2実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第2実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第3実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第3実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第4実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第4実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第5実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第5実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第6実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第6実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第7実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第7実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 第8実施例によるズームレンズの構成を示す断面図である。 第8実施例の諸収差図であり、(a)は広角端状態における無限遠合焦状態での収差図であり、(b)は中間撮影距離状態1における無限遠合焦状態での収差図であり、(c)は中間撮影距離状態2における無限遠合焦状態での収差図であり、(d)は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。 本実施形態に係るズームレンズを搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本願の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本ズームレンズZLは、物体側より順に、正の屈折率を有する第1レンズ群G1と、負の屈折率を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。このズームレンズZLは、広角端状態(焦点距離が最も短い状態)から望遠端状態(焦点距離が最も長い状態)まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、少なくとも第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4が物体側へ移動する。このような構成とすることにより、本ズームレンズZLは、広画角で高倍率でありながら、優れた結像性能を得ることが可能となる。
次に各レンズ群の機能について説明する。第1レンズ群G1は、光束を収斂する作用を有し、広角端状態ではできるだけ像面に近づけることで、軸外光束が光軸から離れて通過するように配置され、第1レンズ群G1のレンズ径を小さくしている。一方、望遠端状態では、第2レンズ群G2との間隔を大きく広げるように物体側に移動させることで、収斂作用を高めて、レンズ系全長を短縮化している。
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
第3レンズ群G3は、第2レンズ群G2によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化を達成するためには、第3レンズ群G3を複数のレンズ群で構成することが望ましい。
第4レンズ群G4は、第3レンズ群G3によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、焦点距離を変化させる際に、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔を積極的に変化されることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。
本ズームレンズZLは、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
0.170 < (−f2)/f3 < 0.365 (1)
条件式(1)は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(1)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第2レンズ群G2が変倍に対して効果的に寄与できなくなってしまう。また、第2群レンズ群G2単体で発生するコマ収差及び像面湾曲の補正が不足してしまい好ましくない。更に、第3レンズ群G3の屈折力が相対的に強くなってしまうため、球面収差及びコマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を0.350にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(1)の上限値を0.340にすることが更に好ましい。反対に、条件式(1)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が相対的に強くなってしまい、広角側においてコマ収差の補正が過剰となってしまう。また、第3レンズ群G3の屈折力が相対的に弱くなるため、第3レンズ群G3単体で発生する球面収差及びコマ収差の補正が困難になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.140にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(1)の下限値を0.170にすることが好ましい。更に、本願の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.200にすることが更に好ましい。
また、本ズームレンズZLは、更なる高性能化のために、以下のように第3レンズ群G3を構成することが望ましい。すなわち、第3レンズ群G3は、この第3レンズ群G3単独で発生する軸上収差を良好に補正するために、物体側から順に、正レンズL31と、正レンズL32及び負レンズL33の接合レンズCL31と、負レンズL34と、から構成されることが望ましい。このとき、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、当該開口絞りSは第3レンズ群G3と一体に移動するように構成されることが望ましい。
また、本ズームレンズZLは、更なる高性能化のために、以下のように第3レンズ群Gを構成することが望ましい。すなわち、第3レンズ群G3は、この第3レンズ群G3単独で発生する軸上収差を良好に補正するために、第3レンズ群G3中の正レンズL31は、物体側に凸面を向けて配置され、接合レンズCL31は、正レンズL32が物体側に凸面を向け、負レンズL33が像側に凹面を向けて接合され、負レンズL34は、負メニスカスレンズであって像側に凸面を向けて配置されていることが望ましい。
また、本ズームレンズZLは、広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離をfwとし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
0.10 < fw/f3 < 0.50 (2)
条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離を規定するための条件式である。この条件式(2)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が強くなってしまい、第3レンズ群G3単体で発生する球面収差が大きくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を0.47にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(2)の上限値を0.44にすることが更に好ましい。更には、本願の効果を更に確実にするために、条件式(2)の上限値を0.40にすることが更に好ましい。反対に、条件式(2)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が弱くなってしまい、コマ収差及び像面湾曲が大きくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を0.13にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(2)の下限値を0.16にすることが更に好ましい。更には、本願の効果を更に確実にするために、条件式(2)の下限値を0.20にすることが更に好ましい。
また、本ズームレンズZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
6.00 < f1/(−f2) < 7.80 (3)
条件式(3)は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第1レンズ群G1が変倍に対して効果的に寄与できなくなってしまう。また、第1レンズ群G1の移動量が大きくなってしまい、変倍の際に第1レンズ群G1で発生する球面収差の変動が大きくなってしまう。結果として、広角端状態から望遠端状態での全てのズーム範囲において、性能の低下を抑えることが困難となってしまう。更に第2レンズ群G2の屈折力が相対的に強くなってしまうため、コマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を7.60にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(3)の上限値を7.40にすることが更に好ましい。反対に、条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が相対的に強くなってしまい、広角側において第1レンズ群G1へ入射する軸外光線と光軸とのなす角度が小さくなり、広画角を実現しようとすると、第1レンズ群G1の外径が大きくなってしまい、小型化と相反してしまう。また、第2レンズ群G2の屈折力が相対的に弱くなるため、第2レンズ群G2が変倍に対して効果的に寄与できなくなってしまい、高変倍比を確保できなくなってしまう。更にコマ収差の補正が困難となってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を6.20にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を6.40にすることが更に好ましい。
また、本ズームレンズZLは、更なる高性能化のために、第3レンズ群G3内を以下のように構成することが望ましい。すなわち、第3レンズ群G3を構成する物体側に凸面を向けた正レンズL32と像側に凹面を向けた負レンズL33との接合レンズCL31は、負の屈折力を有することが望ましい。このように負の屈折力を有することで、第3レンズ群G3内で適切な屈折力配置がされ、この第3レンズ群G3単体で発生する球面収差及び像面湾曲をさらに良好に補正することができる。
また、本ズームレンズZLは、第3レンズ群G3中に少なくとも1枚の非球面レンズを配置することが望ましい。ここで、第3レンズ群G3に非球面レンズを配置することにより第3レンズ群G3単独で発生するコマ収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。
また、本ズームレンズZLは、更なる高性能化と小型化をバランスさせるために、第3レンズ群G3の接合レンズCL31の像側に位置する負レンズL34の像側のレンズ面は、非球面形状に形成されていることが望ましい。このような構成とすると、球面収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。
本ズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、第4レンズ群G4の焦点距離をf4としたとき、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
0.15 < f3/f4 < 2.75 (4)
条件式(4)は、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(4)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が相対的に弱くなってしまい、レンズ全長が大きくなってしまう。また、第3レンズ群G3で発生する球面収差とコマ収差の補正不足になってしまい所望の光学性能を達成できなくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を2.50にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を2.30にすることが好ましい。更には、本願の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を2.10にすることが更に好ましい。反対に、条件式(4)の下限値を下回ると、広角端状態におけるバックフォーカスを確保するために、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、発散作用が強くなってしまう。結果として第3レンズ群G3へ入射する光束が広がり、第3レンズ群G3単体で発生する球面収差が大きくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.30にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.50にすることが更に好ましい。更には、本願の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.70にすることが更に好ましい。
本ズームレンズZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
0.85 < f1/f3 < 2.74 (5)
条件式(5)は、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3との焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(5)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第1レンズ群G1が変倍に対して効果的に寄与できなくなってしまう。結果として、全長の小型化を図ることが困難となってしまう。更に第3レンズ群G3の屈折力が相対的に強くなってしまうため、球面収差及びコマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.50にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.30にすることが好ましい。反対に、条件式(5)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が相対的に強くなってしまい、広角側において第1レンズ群G1へ入射する軸外光線と光軸の成す角度が小さくなり、広画角を実現しようとすると、第1レンズ群G1の外径が大きくなってしまい、小型化と相反してしまう。また、第3レンズ群G3の屈折力が相対的に弱くなるため、第3レンズ群G3単体で発生するコマ収差及び像面湾曲の補正が困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を1.00にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を1.20にすることが更に好ましい。更に、本願の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を1.40にすることが更に好ましい。
図18に、上述のズームレンズZLを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ1(以後、単にカメラと記す)の略断面図を示す。このカメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2(ズームレンズZL)で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして、焦点板4に結像された光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ2で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(被写体)画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図18に記載のカメラ1は、ズームレンズZLを着脱可能に保持するものでも良く、ズームレンズZLと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ1は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
本ズームレンズZLは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち1つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ(像面位置の変動)を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。上述のように、本ズームレンズZLは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。特に、第2レンズ群G2の少なくとも一部、または第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
なお、本実施形態では、4群構成のズームレンズZLを示したが、以上の構成条件等は、5群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。または、各レンズ群の間に他のレンズまたはレンズ群を付加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、第2レンズ群G2の少なくとも一部、または第4レンズ群G4の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしても良い。
開口絞りSは、前述のように第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
本実施形態のズームレンズZLは、第1レンズ群G1が正のレンズ成分を2つ有するのが好ましい。また、第1レンズ群G1は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第1レンズ群G1が正のレンズ成分を2つと負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第1レンズ群G1は、物体側から順に、負正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズZLは、第2レンズ群G2が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を2つ有するのが好ましい。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、負負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第2レンズ群G2が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を3つ有するのが好ましい。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を2つ有するのが好ましい。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、正負負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
さらに、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4が正のレンズ成分を2つと負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、正負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第4レンズ群G4が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズZLは、変倍比が5〜15程度である。本実施形態に係るズームレンズZLは、最も像側に配置されるレンズ成分の像側面から像面までの距離(バックフォーカス)が最も小さい状態で、10〜30mm程度とするのが好ましい。また、本実施形態に係るズームレンズZLは、像高を5〜12.5mmとするのが好ましく、5〜9.5mmとするのがより好ましい。
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
以下、本実施形態のズームレンズZLの製造方法の概略を、図19を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する(ステップS100)。具体的に、本実施形態では、例えば、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L11と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13を配置して第1レンズ群G1とし、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24を配置して第2レンズ群G2とし、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34を配置して第3レンズ群G3とし、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、両凸レンズL44を配置して第4レンズ群G4とする。
この際、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたときとき、以下に示す条件式(1)を満足するよう配置する(ステップS200)。
0.170 < (−f2)/f3 < 0.365 (1)
以下、本発明の各実施例を、図面に基づいて説明する。図1は、本実施例に係るズームレンズZLの屈折力配分及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。なお、図2、図4、図6、図8、図10、図12、図14及び図16は、各実施例に係るズームレンズZL(ZL1〜ZL8)の構成を示す断面図である。これらの図に示すように、本実施例に係るズームレンズZL1〜ZL8は、いずれも、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、フィルター群FLとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への焦点距離状態の変化(すなわちズーミング)に際して、第1レンズ群G1は像面に対して移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が物体側に移動し、第2レンズ群G2が移動する。ここで、フィルター群FLは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Iは、不図示の撮像素子(例えば、フィルム、CCD、CMOS等)に結像される。
また、開口絞りSは、第3レンズ群G3の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3と一体に移動する。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E−n」は「×10-n」を示す。
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
〔第1実施例〕
図2は、本発明の第1実施例に係るズームレンズZL1の構成を示す図である。この図2のズームレンズZL1において、第1レンズ群G1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L11と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、両凸レンズL44から構成されている。
以下の表1に、第1実施例に係るズームレンズZL1の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角、Bfはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値を示している。全長は、無限遠合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表1)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.51 〜 26.91 〜 70.00 〜 107.09
F.NO = 3.41 〜 4.56 〜 5.60 〜 5.92
2ω = 80.74 〜 34.10 〜 13.57 〜 8.93
空気換算Bf = 15.73 〜 28.33 〜 39.26 〜 42.73
空気換算全長 = 89.88 〜 104.35 〜 125.23 〜 131.28
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 61.1581 1.20 1.84666 23.78
2 40.0620 5.60 1.49700 81.54
3 423.5882 0.50
4 46.1934 3.35 1.67790 55.34
5 182.2832 (d5)
6 61.2018 1.20 1.80139 45.46
* 7 9.3577 4.60
8 -27.3674 0.85 1.78800 47.37
9 41.1686 0.30
10 22.0377 3.15 1.80810 22.76
11 -32.1910 0.65
12 -19.7165 0.85 1.75500 52.32
13 -407.6339 (d13)
14 0.0000 0.50 (開口絞りS)
15 14.8924 2.60 1.60300 65.44
16 -40.4513 0.10
17 17.4716 3.45 1.49700 81.54
18 -21.2482 1.45 1.88300 40.76
19 39.7309 1.75
20 -17.0463 1.00 1.80139 45.46
*21 -51.3354 (d21)
22 18.2360 4.00 1.61881 63.86
*23 -34.0096 0.60
24 48.8072 3.00 1.60300 65.44
25 -12.3504 1.20 1.75500 52.32
26 13.7843 2.00
27 16.9250 2.85 1.51680 64.12
28 -87.6437 (d28)
29 0.0000 1.00 1.51680 64.12
30 0.0000 1.50
31 0.0000 1.87 1.51680 64.12
32 0.0000 0.40
33 0.0000 0.70 1.51680 64.12
34 0.0000 (Bf)
この第1実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表2)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 9.3577 1.0421 -2.9241E-05 -5.0127E-07 8.6241E-09 -1.7709E-10
第21面 -51.3354 11.0000 -4.3022E-05 -9.3099E-07 1.0189E-08 -7.0307E-11
第23面 -34.0096 11.0000 2.1147E-04 1.2036E-06 -1.5877E-08 2.1370E-10
この第1実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d28は、変倍に際して変化する。次の表3に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表3)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.5100 26.9148 69.9996 107.0852
d5 1.3000 15.9163 32.2603 37.7051
d13 23.2000 11.5316 5.5576 2.8000
d21 2.9000 1.8152 1.3998 1.3000
d28 10.9749 23.5797 34.5074 37.9749
Bf 0.4999 0.4999 0.4999 0.5001
次の表4に、この第1実施例に係るズームレンズZL1の各条件式対応値を示す。なおこの表4において、fwは広角端状態におけるズームレンズZL全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。
(表4)
fw=10.5100
f1=67.5093
f2=-9.7136
f3=30.3374
f4=26.7735
(1)(−f2)/f3=0.3202
(2)fw/f3=0.3464
(3)f1/(−f2)=6.9500
(4)f3/f4=1.1331
(5)f1/f3=2.2253
図3に、d線(λ=587.6nm)に対する第1実施例の諸収差図を示す。すなわち、図3(a)は広角端状態(f=10.51mm)における無限遠合焦状態の諸収差であり、図3(b)は中間焦点距離状態1(f=26.91mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図3(c)は中間焦点距離状態2(f=70.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図3(d)は望遠端状態(f=107.09mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、Aは各像高に対する半画角を、それぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション(正弦条件)を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第1実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第2実施例〕
図4は、本発明の第2実施例に係るズームレンズZL2の構成を示す図である。この図4のズームレンズZL2において、第1レンズ群G1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L11と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、両凸レンズL44から構成されている。
以下の表5に、この第2実施例に係るズームレンズZL2の諸元の値を掲げる。
(表5)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.51 〜 26.88 〜 70.00 〜 107.09
F.NO = 3.37 〜 4.55 〜 5.61 〜 5.94
2ω = 80.65 〜 34.11 〜 13.52 〜 8.89
空気換算Bf = 15.56 〜 28.56 〜 39.54 〜 43.01
空気換算全長 = 89.97 〜 102.56 〜 122.53 〜 128.22
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 57.8992 1.20 1.84666 23.78
2 37.8485 5.40 1.49700 81.54
3 455.0569 0.50
4 45.1853 3.21 1.67790 55.34
5 200.0894 (d5)
6 76.0070 1.20 1.80139 45.45
* 7 9.7908 4.58
8 -28.4260 0.85 1.78800 47.37
9 36.7782 0.30
10 21.7223 3.17 1.80810 22.76
11 -30.7063 0.61
12 -19.7864 0.85 1.75500 52.32
13 946.9644 (d13)
14 0.0000 0.50 (開口絞りS)
15 15.3993 2.61 1.60300 65.44
16 -37.6383 0.10
17 19.0098 3.49 1.49700 81.54
18 -19.0508 1.50 1.88300 40.76
19 47.4940 1.62
20 -16.0939 1.00 1.80139 45.45
*21 -37.0133 (d21)
22 18.5418 4.00 1.61881 63.85
*23 -28.5379 0.86
24 67.2548 3.00 1.60300 65.44
25 -13.3315 1.20 1.75500 52.32
26 13.0827 1.71
27 16.2368 3.00 1.51680 64.10
28 -110.0854 (d28)
29 0.0000 1.00 1.51680 64.12
30 0.0000 1.50 1.00000
31 0.0000 1.87 1.51680 64.12
32 0.0000 0.40 1.00000
33 0.0000 0.70 1.51680 64.12
34 0.0000 (Bf)
この第2実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表6に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表6)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 9.7908 1.1109 -3.1862E-05 -5.4887E-07 9.3504E-09 -1.8962E-10
第21面 -37.0133 11.0000 -2.5730E-05 -7.9160E-07 9.1322E-09 -5.5758E-11
第23面 -28.5379 11.0000 2.2123E-04 1.2734E-06 -1.4347E-08 2.5712E-10
この第2実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d28は、変倍に際して変化する。次の表7に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表7)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.5100 26.8793 69.9997 107.0895
d5 1.3000 14.1157 29.5282 34.6555
d13 23.2000 11.4527 5.5687 2.8000
d21 3.3465 1.9639 1.4352 1.3000
d28 10.8061 23.8111 34.7874 38.2526
Bf 0.5000 0.4999 0.4999 0.4998
次の表8に、この第2実施例に係るズームレンズZL2の各条件式対応値を示す。
(表8)
fw=10.5100
f1=63.3539
f2=-9.5359
f3=30.4795
f4=27.6448
(1)(−f2)/f3=0.3129
(2)fw/f3=0.3448
(3)f1/(−f2)=6.6437
(4)f3/f4=1.1025
(5)f1/f3=2.0786
図5に、d線(λ=587.6nm)に対する第2実施例の諸収差図を示す。すなわち、図5(a)は広角端状態(f=10.51mm)における無限遠合焦状態の諸収差であり、図5(b)は中間焦点距離状態1(f=26.88mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図5(c)は中間焦点距離状態2(f=70.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図5(d)は望遠端状態(f=107.09mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第2実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第3実施例〕
図6は、本発明の第3実施例に係るズームレンズZL3の構成を示す図である。この図6のズームレンズZL3において、第1レンズ群G1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L11と両凸レンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、及び、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34で構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、両凸レンズL44で構成されている。
る。
以下の表9に、この第3実施例に係るズームレンズZL3の諸元の値を掲げる。
(表9)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.51 〜 29.95 〜 70.00 〜 107.09
F.NO = 3.18 〜 4.36 〜 5.22 〜 5.68
2ω = 80.60 〜 30.17 〜 13.30 〜 8.79
空気換算Bf = 18.48 〜 33.19 〜 42.87 〜 47.75
空気換算全長 = 88.21 〜 105.57 〜 123.58 〜 130.28
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 68.5605 1.20 1.84666 23.78
2 42.3599 5.11 1.49700 81.54
3 -444.2837 0.50 1.00000
4 49.2462 3.14 1.67790 55.34
5 211.3759 (d5)
6 217.0511 1.00 1.80139 45.45
* 7 11.7077 3.76 1.00000
8 -56.0613 0.85 1.78800 47.37
9 23.4667 0.30 1.00000
10 17.4890 3.65 1.80810 22.76
11 -30.9442 0.47 1.00000
12 -22.6021 0.85 1.75500 52.32
13 29.9374 (d13)
14 0.0000 0.50 (開口絞りS)
15 16.2836 2.60 1.58313 59.37
16 -29.6240 0.10 1.00000
17 36.7304 2.64 1.49700 81.54
18 -14.3984 0.80 1.88300 40.76
19 662.0052 1.20 1.00000
20 -15.4752 1.00 1.80610 40.73
*21 -27.0212 (d21)
22 16.8744 4.00 1.61881 63.85
*23 -38.8949 0.98
24 27.5037 3.16 1.60300 65.44
25 -18.8331 0.90 1.77250 49.60
26 14.4567 2.44
27 1455.0177 2.08 1.51680 64.10
28 -23.7870 (d28)
29 0.0000 1.00 1.51680 64.12
30 0.0000 1.50
31 0.0000 1.87 1.51680 64.12
32 0.0000 0.40
33 0.0000 0.70 1.51680 64.12
34 0.0000 (Bf)
この第3実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表10に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表10)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 11.7077 1.2513 -2.8152E-05 -3.3418E-07 2.6785E-09 -6.2585E-11
第21面 -27.0212 -8.1884 -1.1709E-04 -2.7202E-07 3.7029E-09 -3.6895E-11
第23面 -38.8949 11.0000 1.6447E-04 3.6576E-07 -8.5004E-09 7.8148E-11
この第3実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d28は、ズーミングに際して変化する。次の表11に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表11)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.5100 29.9451 69.9999 107.0898
d5 1.3000 16.8655 30.5201 35.2254
d13 19.9386 9.2815 5.0464 2.8000
d21 5.2833 3.0201 1.9339 1.3000
d28 13.7275 28.4376 38.1170 42.9973
Bf 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000
次の表12に、この第3実施例に係るズームレンズZL3の各条件式対応値を示す。
(表12)
fw=10.5100
f1=63.8468
f2=-8.8622
f3=36.5931
f4=25.2196
(1)(−f2)/f3=0.2422
(2)fw/f3=0.2872
(3)f1/(−f2)=7.2044
(4)f3/f4=1.4510
(5)f1/f3=1.7448
図7に、d線(λ=587.6nm)に対する第3実施例の諸収差図を示す。すなわち、図7(a)は広角端状態(f=10.51mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図7(b)は中間焦点距離状態1(f=29.95mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図7(c)は中間焦点距離状態2(f=70.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図7(d)は望遠端状態(f=107.09mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第3実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第4実施例〕
図8は、本発明の第4実施例に係るズームレンズZL4の構成を示す図である。この図8のズームレンズZL4において、第1レンズ群G1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L11と両凸レンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL21、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
以下の表13に、この第4実施例に係るズームレンズZL4の諸元の値を掲げる。
(表13)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.51 〜 16.50 〜 41.00 〜 107.09
F.NO = 3.07 〜 3.53 〜 4.63 〜 5.83
2ω = 80.82 〜 53.18 〜 22.58 〜 8.89
空気換算Bf = 20.63 〜 26.70 〜 39.83 〜 53.07
空気換算全長 = 83.79 〜 88.67 〜 108.77 〜 128.78
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 60.9480 1.20 1.92286 20.88
2 43.6565 4.30 1.49700 81.54
3 -386.1029 0.50
4 43.7100 2.65 1.64000 60.08
5 112.1795 (d5)
6 54885.3920 1.00 1.80139 45.45
* 7 10.5338 3.58
8 -76.2868 0.85 1.81600 46.62
9 20.0765 0.10
10 17.8807 3.65 1.80810 22.76
11 -26.7256 0.45
12 -23.1129 0.85 1.77250 49.60
13 55.6994 (d13)
14 0.0000 0.50 (開口絞りS)
15 16.2624 2.45 1.60311 60.64
16 -31.8849 0.10
17 30.4987 2.55 1.49700 81.54
18 -17.5829 0.80 1.88300 40.76
19 80.4259 1.80
20 -12.1903 1.00 1.80610 40.73
*21 -20.5989 (d21)
22 18.0823 3.50 1.61881 63.85
*23 -29.2315 0.50
24 27.0281 3.00 1.60300 65.44
25 -18.4995 0.90 1.77250 49.60
26 15.2175 1.30
27 -155.5751 2.00 1.51633 64.14
28 -18.8809 (d28)
29 0.0000 1.00 1.51680 64.12
30 0.0000 1.50
31 0.0000 1.87 1.51680 64.12
32 0.0000 0.40
33 0.0000 0.70 1.51680 64.12
34 0.0000 (Bf)
この第4実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表14に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表14)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 10.5338 1.1144 -4.7460E-05 -5.7358E-07 4.5188E-09 -1.2043E-10
第21面 -20.5989 -2.1097 -1.1711E-04 -7.4538E-07 9.1645E-09 -8.6943E-11
第23面 -29.2315 -1.4131 1.4997E-04 3.4591E-07 -1.3285E-08 1.1071E-10
この第4実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d28は、変倍に際して変化する。次の表15に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表15)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.5100 16.5000 41.0000 107.0901
d5 1.3000 7.0203 21.7084 34.3815
d13 18.3381 12.3410 5.9452 1.3000
d21 4.0000 3.0748 1.7579 0.5000
d28 15.8766 21.9466 35.0784 48.3185
Bf 0.5000 0.5000 0.5000 0.5001
次の表16に、この第4実施例に係るズームレンズZL4の各条件式対応値を示す。
(表16)
fw=10.5100
f1=64.0667
f2=-9.0945
f3=41.2846
f4=21.9579
(1)(−f2)/f3=0.2203
(2)fw/f3=0.2546
(3)f1/(−f2)=7.0446
(4)f3/f4=1.8802
(5)f1/f3=1.5518
図9に、d線(λ=587.6nm)に対する第4実施例の諸収差図を示す。すなわち、図9(a)は広角端状態(f=10.51mm)における無限遠合焦状態の諸収差であり、図9(b)は中間焦点距離状態1(f=16.50mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図9(c)は中間焦点距離状態2(f=41.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図9(d)は望遠端状態(f=107.09mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第5実施例〕
図10は、本発明の第5実施例に係るズームレンズZL5の構成を示す図である。この図10のズームレンズZL5において、第1レンズ群G1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L11と両凸レンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合負レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
以下の表17に、この第5実施例に係るズームレンズZL5の諸元の値を掲げる。
(表17)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.51 〜 26.50 〜 70.00 〜 107.09
F.NO = 3.09 〜 4.29 〜 5.46 〜 5.91
2ω = 80.75 〜 34.44 〜 13.42 〜 8.84
空気換算Bf = 19.57 〜 33.96 〜 46.90 〜 51.53
空気換算全長 = 83.02 〜 96.82 〜 121.42 〜 129.28
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 62.9234 1.20 1.84666 23.78
2 41.4487 4.30 1.49700 81.54
3 -1095.0606 0.50
4 50.3782 2.65 1.64000 60.08
5 210.9338 (d5)
* 6 250.0000 0.15 1.55389 38.09
7 220.8785 1.20 1.81600 46.62
8 10.5756 3.58
9 -42.1978 0.85 1.81600 46.62
10 19.2084 0.10
11 16.8043 3.45 1.84666 23.78
12 -32.5573 0.30
13 -32.6346 0.85 1.75500 52.32
14 47.6411 (d14)
15 0.0000 0.50 (開口絞りS)
16 16.3033 2.45 1.60311 60.64
17 -31.1607 0.10
18 33.1851 2.45 1.49700 81.54
19 -15.5536 0.80 1.88300 40.76
20 325.4851 1.55
21 -14.2228 1.00 1.80139 45.45
*22 -30.6056 (d22)
23 16.2509 3.50 1.61881 63.85
*24 -36.1517 0.50
25 21.4327 3.00 1.60300 65.44
26 -20.2471 0.90 1.77250 49.60
27 13.6451 1.30
28 -169.7512 2.00 1.48749 70.23
29 -20.6001 (d29)
30 0.0000 1.00 1.51680 64.12
31 0.0000 1.50
32 0.0000 1.87 1.51680 64.12
33 0.0000 0.40
34 0.0000 0.70 1.51680 64.12
35 0.0000 (Bf)
この第5実施例において、第6面、第22面、及び、第24面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表18に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表18)
R κ A4 A6 A8 A10
第6面 11.7888 11.0000 1.3146E-05 -1.0696E-07 1.6163E-10 1.3273E-14
第22面 -30.6056 -0.5287 -9.7684E-05 -7.5194E-07 1.0715E-08 -8.3651E-11
第24面 -36.1517 11.0000 2.0568E-04 4.2479E-07 -1.2045E-08 1.0677E-10
この第5実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d22、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d29は、変倍に際して変化する。次の表19に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表19)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.5100 26.5022 69.9999 107.0898
d5 1.3000 12.8162 30.2193 35.9709
d14 18.4655 8.0479 3.3238 1.3000
d22 4.5056 2.8181 1.7954 1.3000
d29 14.8166 29.2033 42.1507 46.7791
Bf 0.5000 0.5000 0.4999 0.4999
次の表20に、この第5実施例に係るズームレンズZL5の各条件式対応値を示す。
(表20)
fw=10.5100
f1=66.4840
f2=-9.3184
f3=40.7867
f4=21.9953
(1)(−f2)/f3=0.2285
(2)fw/f3=0.2577
(3)f1/(−f2)=7.1347
(4)f3/f4=1.8543
(5)f1/f3=1.6300
図9に、d線(λ=587.6nm)に対する第5実施例の諸収差図を示す。すなわち、図11(a)は広角端状態(f=10.51mm)における無限遠合焦状態の諸収差であり、図11(b)は中間焦点距離状態1(f=26.50mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図11(c)は中間焦点距離状態2(f=70.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図11(d)は望遠端状態(f=107.09mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第5実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第6実施例〕
図12は、本発明の第6実施例に係るズームレンズZL6の構成を示す図である。この図12のズームレンズZL6において、第1レンズ群G1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L11と両凸レンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33との貼り合わせからなる接合正レンズCL31、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、両凸レンズL42と両凹レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41、及び、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL44から構成されている。
次の表21に、この第6実施例に係るズームレンズZL6の諸元の値を掲げる。
(表21)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.46 〜 18.17 〜 37.76 〜 109.74
F.NO = 3.44 〜 4.10 〜 5.28 〜 5.82
2ω = 81.15 〜 49.53 〜 24.92 〜 8.74
空気換算Bf = 21.44 〜 30.21 〜 44.81 〜 50.86
空気換算全長 = 85.67 〜 91.81 〜 109.73 〜 128.83
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 54.9132 1.20 1.92286 20.88
2 40.4059 4.45 1.49700 81.54
3 -1897.1986 0.50
4 40.4477 2.80 1.64000 60.08
5 98.7042 (d5)
6 370.5922 1.00 1.80139 45.45
* 7 9.5194 3.80
8 -97.8941 0.85 1.81600 46.62
9 20.0558 0.10
10 16.4401 3.55 1.80810 22.76
11 -33.7370 0.45
12 -24.3486 0.85 1.77250 49.60
13 63.0598 (d13)
14 0.0000 0.50 (開口絞りS)
15 15.4466 2.20 1.60311 60.64
16 -53.3583 0.50
17 24.0825 2.40 1.49700 81.54
18 -18.9991 0.80 1.88300 40.76
19 -134.6538 2.10
20 -14.6682 1.00 1.80610 40.73
*21 -75.0591 (d21)
22 24.3229 3.30 1.61881 63.85
*23 -20.3832 0.50
24 504.3896 2.95 1.60300 65.44
25 -10.3821 0.80 1.77250 49.60
26 156.6977 1.38
27 -17.0835 1.70 1.51633 64.14
28 -13.0447 (d28)
29 0.0000 1.00 1.51680 64.12
30 0.0000 1.50
31 0.0000 1.87 1.51680 64.12
32 0.0000 0.40
33 0.0000 0.70 1.51680 64.12
34 0.0000 (Bf)
この第6実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表22に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表22)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 9.5194 0.9522 3.8614E-05 -7.2033E-07 6.1427E-09 -1.5661E-10
第21面 -75.0591 8.3591 -1.1844E-04 -1.3067E-06 2.2047E-08 -2.6218E-10
第23面 -20.3832 -3.9075 1.2366E-04 1.4884E-06 -2.0992E-08 2.4454E-10
この第6実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d28は、変倍に際して変化する。次の表23に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表23)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.4608 18.1716 37.7632 109.7436
d5 1.2150 7.1571 16.9157 35.4168
d13 19.3561 11.5968 5.9010 1.1431
d21 3.9839 3.1655 2.4256 1.7341
d28 16.6826 25.4596 40.0551 46.1067
Bf 0.4999 0.5000 0.5000 0.5000
次の表24に、この第6実施例に係るズームレンズZL6の各条件式対応値を示す。
(表24)
fw=10.4608
f1=62.8663
f2=-8.8776
f3=36.0065
f4=22.5627
(1)(−f2)/f3=0.2466
(2)fw/f3=0.2905
(3)f1/(−f2)=7.0815
(4)f3/f4=1.5958
(5)f1/f3=1.7460
図13に、d線(λ=587.6nm)に対する第6実施例の諸収差図を示す。すなわち、図13(a)は広角端状態(f=10.46mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図13(b)は中間焦点距離状態1(f=18.17mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図13(c)は中間焦点距離状態2(f=37.76mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図13(d)は望遠端状態(f=109.74mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第6実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第7実施例〕
図14は、本発明の第7実施例に係るズームレンズZL7の構成を示す図である。この図14のズームレンズZL7において、第1レンズ群G1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L11と両凸レンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33との貼り合わせからなる接合正レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と両凸レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41から構成されている。
次の表25に、この第7実施例に係るズームレンズZL7の諸元の値を掲げる。
(表25)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.46 〜 15.92 〜 37.76 〜 109.66
F.NO = 2.98 〜 3.51 〜 4.80 〜 5.84
2ω = 81.14 〜 56.35 〜 24.87 〜 8.74
空気換算Bf = 21.44 〜 28.16 〜 43.58 〜 55.36
空気換算全長 = 80.36 〜 82.96 〜 103.77 〜 127.78
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 55.3286 1.20 1.92286 20.88
2 41.2046 3.97 1.49700 81.54
3 -1382.8047 0.50
4 40.7219 2.84 1.60300 65.44
5 101.6759 (d5)
6 371.2084 1.00 1.80139 45.45
* 7 9.7057 3.86
8 -72.6688 0.85 1.81600 46.62
9 24.8973 0.10
10 18.5207 3.55 1.80810 22.76
11 -27.1812 0.45
12 -20.6629 0.85 1.77250 49.60
13 60.2134 (d13)
14 0.0000 0.10 (開口絞りS)
15 19.1988 2.30 1.60300 65.44
16 -36.1506 0.23
17 20.2585 2.52 1.51633 64.14
18 -21.0481 0.80 1.85026 32.34
19 -194.8090 1.91
20 -12.9724 1.00 1.80139 45.45
*21 -63.0659 (d21)
22 19.4562 3.50 1.61881 63.85
*23 -21.1844 0.50
24 64.9068 0.80 1.77250 49.60
25 8.8620 2.95 1.60300 65.44
26 80.4025 (d26)
27 0.0000 1.00 1.51680 64.12
28 0.0000 1.50
29 0.0000 1.87 1.51680 64.12
30 0.0000 0.40
31 0.0000 0.70 1.51680 64.12
32 0.0000 (Bf)
この第7実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表26に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表26)
R κ A4 A6 A8 A10
第7面 9.7057 0.8081 -2.0772E-05 -3.4885E-07 4.1544E-09 -9.2312E-11
第21面 -63.0659 7.2797 -1.3863E-04 -1.2499E-06 1.7711E-08 -1.3519E-10
第23面 -21.1844 -4.6773 1.3338E-04 1.1314E-06 -1.6398E-08 9.6931E-11
この第7実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d26は、変倍に際して変化する。次の表27に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表27)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.4608 15.9226 37.7628 109.6564
d5 1.2000 3.9752 16.4679 33.9975
d13 17.9482 11.7968 5.6218 1.1000
d21 4.0000 3.2562 2.3282 1.5540
d26 16.6828 23.4049 38.8279 50.6064
Bf 0.4995 0.5012 0.4988 0.4960
次の表28に、この第7実施例に係るズームレンズZL7の各条件式対応値を示す。
(表28)
fw=10.4608
f1=63.9943
f2=-8.9079
f3=35.5142
f4=21.1412
(1)(−f2)/f3=0.2508
(2)fw/f3=0.2946
(3)f1/(−f2)=7.1840
(4)f3/f4=1.6799
(5)f1/f3=1.8019
図15に、d線(λ=587.6nm)に対する第7実施例の諸収差図を示す。すなわち、図15(a)は広角端状態(f=10.46mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図15(b)は中間焦点距離状態1(f=15.92mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図15(c)は中間焦点距離状態2(f=37.76mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図15(d)は望遠端状態(f=109.66mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第7実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第8実施例〕
図16は、本発明の第8実施例に係るズームレンズZL8の構成を示す図である。この図16のズームレンズZL8において、第1レンズ群G1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L11と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12との貼り合わせからなる接合正レンズCL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に非球面を備え物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21、両凹レンズL22、両凸レンズL23、及び、両凹レンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31、両凸レンズL32と両凹レンズL33との貼り合わせからなる接合正レンズCL31、及び、像側に非球面を備え物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸レンズL41、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスL42と両凸レンズL43との貼り合わせからなる接合負レンズCL41から構成されている。
以下の表29に、この第8実施例に係るズームレンズZL8の諸元の値を掲げる。
(表29)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f = 10.46 〜 16.10 〜 37.76 〜 109.66
F.NO = 3.05 〜 3.50 〜 4.82 〜 5.99
2ω = 81.15 〜 55.01 〜 24.91 〜 8.76
空気換算Bf = 21.44 〜 27.29 〜 43.33 〜 56.58
空気換算全長 = 82.30 〜 86.37 〜 104.31 〜 127.78
像高 = 8.50 〜 8.50 〜 8.50 〜 8.50

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 52.4618 0.82 1.92286 20.88
2 39.5464 4.73 1.49700 81.54
3 5279.8040 0.50
4 39.0489 2.79 1.60300 65.44
5 101.4457 (d5)
6 242.8497 0.80 1.80139 45.45
* 7 9.6078 3.97
8 -53.0915 0.80 1.81600 46.62
9 27.1207 0.10
10 19.2442 3.40 1.80810 22.76
11 -28.4265 0.45
12 -21.3643 0.80 1.75500 52.32
13 74.4746 (d13)
14 0.0000 0.10 (開口絞りS)
15 18.3624 2.37 1.60300 65.44
16 -34.3973 0.10
17 19.6723 3.20 1.51633 64.14
18 -21.6943 0.80 1.85026 32.34
19 618.5341 1.93
20 -13.1758 1.00 1.80139 45.45
*21 -60.8070 (d21)
22 22.8062 3.50 1.61881 63.85
*23 -22.1250 0.50
24 225.5495 0.80 1.77250 49.60
25 10.7683 2.93 1.60300 65.44
26 -181.8838 (d26)
27 0.0000 1.00 1.51680 64.12
28 0.0000 1.50
29 0.0000 1.87 1.51680 64.12
30 0.0000 0.40
31 0.0000 0.70 1.51680 64.12
32 0.0000 (Bf)
この第8実施例において、第7面、第21面、及び、第23面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表30に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ、及び、各非球面定数A4〜A10の値を示す。
(表30)
R κ A4 A6 A8 A10
第6面 9.6078 0.9084 -2.8248E-05 -4.9541E-07 4.7856E-09 -1.1480E-10
第21面 -60.8070 7.5867 -1.2929E-04 -1.1174E-06 1.2284E-08 -8.8483E-11
第23面 -22.1250 -5.6671 1.1409E-04 1.3392E-06 -1.5434E-08 1.2476E-10
この第8実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d21、及び、第4レンズ群G4とフィルター群FLとの軸上空気間隔d26は、変倍に際して変化する。次の表31に、広角端状態、中間焦点距離状態1、中間焦点距離状態2、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表31)
広角端 中間焦点距離1 中間焦点距離2 望遠端
f 10.4606 16.1003 37.7622 109.6618
d5 1.1999 6.2049 16.2467 32.2485
d13 19.2587 13.2288 6.1018 1.1000
d21 4.0000 3.2510 2.2402 1.4553
d28 16.6908 22.5374 38.5747 51.8268
Bf 0.4999 0.4961 0.4993 0.5025
次の表32に、この第8実施例に係るズームレンズZL8の各条件式対応値を示す。
(表32)
fw=10.4606
f1=61.6382
f2=-9.0259
f3=33.0321
f4=22.0798
(1)(−f2)/f3=0.2732
(2)fw/f3=0.3167
(3)f1/(−f2)=6.8291
(4)f3/f4=1.4960
(5)f1/f3=1.8660
図17に、d線(λ=587.6nm)に対する第8実施例の諸収差図を示す。すなわち、図17(a)は広角端状態(f=10.46mm)における無限遠合焦状態の収差図であり、図17(b)は中間焦点距離状態1(f=16.10mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図17(c)は中間焦点距離状態2(f=37.76mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図17(d)は望遠端状態(f=109.66mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第8実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
ZL(ZL1〜ZL8) ズームレンズ
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 G6 第6レンズ群
S 開口絞り
1 デジタル一眼レフカメラ(光学機器)

Claims (16)

  1. 物体側より順に、
    正の屈折力を有する第1レンズ群と、
    負の屈折力を有する第2レンズ群と、
    正の屈折力を有する第3レンズ群と、
    正の屈折力を有する第4レンズ群との実質的に4個のレンズ群からなり
    広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するように構成され、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、第1正レンズと、第2正レンズ及び負レンズの接合レンズと、負メニスカスレンズと、を有し、
    前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    0.170 < (−f2)/f3 < 0.365
    の条件を満足するズームレンズ。
  2. 前記第3レンズ群中の前記第1正レンズは、物体側に凸面を向けて配置され、前記接合レンズは、前記第2正レンズが物体側に凸面を向け、前記負レンズが像側に凹面を向けて接合され、前記負メニスカスレンズは、像側に凸面を向けて配置されている、請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離をfwとし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    0.10 < fw/f3 < 0.50
    の条件を満足する請求項1または2に記載のズームレンズ。
  4. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、少なくとも前記第1レンズ群及び前記第4レンズ群が物体側へ移動するように構成された請求項1〜3いずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように構成された請求項1〜4いずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
    6.00 < f1/(−f2) < 7.80
    の条件を満足する請求項1〜5いずれか一項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間に開口絞りを有する、請求項1〜6いずれか一項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第3レンズ群中の前記接合レンズは、負の屈折力を有する請求項1〜7いずれか一項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第3レンズ群中に少なくとも1枚の非球面レンズを有する請求項1〜8いずれか一項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第3レンズ群の前記接合レンズの像側に位置する前記負メニスカスレンズの像側のレンズ面は、非球面形状に形成されている請求項1〜9いずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
    0.15 < f3/f4 < 2.75
    の条件を満足する請求項1〜10いずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    0.85 < f1/f3 < 2.74
    の条件を満足する請求項1〜11いずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより近距離物体への合焦を行う請求項1〜12いずれか一項に記載のズームレンズ。
  14. 前記第3レンズ群の少なくとも一部は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動する請求項1〜13いずれか一項に記載のズームレンズ。
  15. 物体の像を所定の像面上に結像させる、請求項1〜14いずれか一項に記載のズームレンズを備えた光学機器。
  16. 物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群との実質的に4個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するように構成されたズームレンズの製造方法であって、
    物体側から順に、第1正レンズと、第2正レンズ及び負レンズの接合レンズと、負メニスカスレンズと、を前記第3レンズ群に配置し、
    前記各レンズ群を、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    0.170 < (−f2)/f3 < 0.365
    の条件を満足するように配置するズームレンズの製造方法。
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