JP5491292B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents
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前記第4レンズ群を構成する全てのレンズ面は球面とすることができる。すなわち、第4レンズ群は、全てのレンズ面が球面で形成されたものとすることができる
前記ズームレンズは、第2レンズ群の焦点距離をf2とし、ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離をfwとしたときに、条件式(8):0.4<|f2|/(fw・ft)1/2<0.8を満足するものとすることが望ましい。
ズームレンズ100は、光軸Z1に沿って物体側より順に、変倍時に光軸方向に対して固定される正の屈折力を有する第1レンズ群G1、変倍時に移動させて倍率を変化させる負の屈折力を有する第2レンズ群G2、変倍時に光軸方向に対して固定される正の屈折力を有する第3レンズ群G3、変倍時に移動させてこの変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第4レンズ群G4、および色分解光学系や各種フィルタ類である光学要素Cg1、Cg2を備えている。
次に、図示のズームレンズ100および撮像装置200の備える上記基本構成をさらに限定する構成要素およびその作用、効果について説明する。なお、基本構成をさらに限定するこれらの構成要素は本発明のズームレンズ100および撮像装置200にとって必須の構成ではない。
f4:第4レンズ群全体の焦点距離
ft:ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
f31:第3群第1レンズの焦点距離
νd32:第3群第2レンズを形成する光学部材のd線を基準としたアッベ数
νd4p:第4レンズ群に配されている各正レンズを形成する光学部材のうちd線を基準とするアッベ数が最も大きい光学部材のアッベ数
d:光軸上における第3群第1レンズと第3群第2レンズとの間隔(空気間隔)
TL3:光軸上における第3レンズ群全体の厚み
f2:第2レンズ群の焦点距離
fw:ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
◇条件式(1)をさらに限定する構成
ズームレンズ100は、条件式(1′):17<νd31<33を満足するものとすることができる。条件式(1′)を満足するようにズームレンズ100を構成すれば、より正確に、第4レンズ群G4で生じる補正過剰気味の軸上色収差を第3レンズ群G3で相殺することができる。これにより、より容易に、高倍率で大口径比でありながら少ないレンズ枚数で大きなバックフォーカスを得ることができるズームレンズを構成することができる。
条件式(2):2.8<f3/f4<12.0、およびより望ましい条件式(2′):3.0<f3/f4<11.5は、第3レンズ群G3の焦点距離f3と第4レンズ群G4の焦点距離f4との比を規定しており、第3レンズ群G3以降の後続のレンズ群の大型化を防止しつつ、十分な大きさのバックフォーカスを確保し十分遠方に射出瞳位置を定めるための条件である。
条件式(3):0.2<f4/ft<0.5、およびより望ましい条件式(3′):0.2<f4/ft<0.4は、第4レンズ群G4の焦点距離f4とズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離ftとの関係を規定している。
条件式(4):0.2<f31/f3<0.7、およびより望ましい条件式(4′):0.25<f31/f3<0.6は、第3レンズ群G3中の第3群第1レンズL31の焦点距離f31と第3レンズ群G3全体の焦点距離f3との比を規定している。
条件式(5):νd32−νd31<30、およびより望ましい条件式(5′):νd32−νd31<28は、第3レンズ群3G中の第3群第1レンズL31と第3群第2レンズL32のアッベ数の差を規定している。
第4レンズ群G4は、1枚の負レンズ(レンズL42)と3枚の正レンズ(レンズL41、L43、L44)とで構成されたものとすることができる。第4レンズ群G4をこのように構成されたものとすれば、ズームレンズ100の変倍比が大きい場合であっても、このズームレンズ100の変倍時や合焦時に生ずる諸収差の変動を抑えることができる。
条件式(6):60<νd4p、およびより望ましい条件式(6′):62<νd4pは、第4レンズ群G4中に配置された正レンズ(レンズL41、L43、L44)のうち、d線を基準とするアッベ数が最も大きい光学部材を使用しているレンズ(例えば、レンズL43)におけるアッベ数を規定している。
条件式(7):0.20<d/TL3<0.80、およびより望ましい条件式(7′):0.21<d/TL3<0.75、は、第3レンズ群G3に配置されている2枚のレンズ(レンズL31、L32)の間隔dを、第3レンズ群G3全体の厚みTL3で規格化したものである。
第3レンズ群G3を構成する全てのレンズ面(レンズL31、L32)は球面とすることができる。
第4レンズ群G4を構成する全てのレンズ面(レンズL41〜L44)は球面とすることができる。
条件式(8):0.4<|f2|/(fw・ft)1/2<0.8、およびより望ましい条件式(8′):0.42<|f2|/(fw・ft)1/2<0.75は、第2レンズ群G2の焦点距離と、ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ100全系の焦点距離fwと、ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ100全系の焦点距離ftとの関係を規定するものである。
第2レンズ群G2は、3枚の負レンズ(ここでは、レンズL21、L22、L24)と1枚の正レンズ(ここでは、レンズL23)とで構成されたものとすることができる。第2レンズ群G2をそのように構成されたものとすれば、第2レンズ群G2が負レンズを3枚有することによって、第2レンズ群G2全体の物体側主点の位置を物体側に近づけることができ、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との主点間隔を短くして、軸外光束が第1レンズ群G1を通過する高さを低く保つことができるので、第1レンズ群G1の大型化を抑制することができる。
第2レンズ群G2は、物体側より順に、負の屈折力を有する第2群第1レンズ(レンズL21)、負の屈折力を有する第2群第2レンズ(レンズL22)、正の屈折力を有する第2群第3レンズ(レンズL23)、負の屈折力を有する第2群第4レンズ(レンズL24)を配したものとすることができる。第2レンズ群G2をそのように構成すれば、第2レンズ群G2中の物体側に2枚の負レンズを連続配置して負のパワーを集中させることができ、軸外光束が第1レンズ群G1を通過する高さをより低く保つことができるので、第1レンズ群G1の大型化を抑制することができる。
以下、図2A、2B、・・・8A、8B、表1〜8を参照し、本発明のズームレンズの実施例1〜7それぞれの数値データ等についてまとめて説明する。なお、上述のズームレンズ100を示す図1A、1B中の符号と一致する図2A、2B、・・・8A、8B中の符号は互に対応する構成を示している。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
L31 第3群第1レンズ
L32 第3群第2レンズ
Claims (14)
- 物体側より順に、変倍時に光軸方向に対して固定される正の屈折力を有する第1レンズ群、変倍時に移動させて倍率を変化させる負の屈折力を有する第2レンズ群、変倍時に光軸方向に対して固定される正の屈折力を有する第3レンズ群、変倍時に移動させて前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第4レンズ群からなり、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有する第3群第1レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第3群第2レンズの2枚からなるものであり、
前記第4レンズ群が、負レンズと2枚以上の正レンズとを有するものであり、
以下の条件式(1)、(2a)を満足するものであることを特徴とするズームレンズ。
16<νd31<35 ・・・(1)
3.26≦f3/f4<12.0 ・・・(2a)
ただし、
νd31:第3群第1レンズを形成する光学部材のd線を基準としたアッベ数
f3:第3レンズ群の焦点距離
f4:第4レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
0.2<f4/ft<0.5 ・・・(3)
ただし、
ft:ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
f4:第4レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1または2記載のズームレンズ。
0.2<f31/f3<0.7 ・・・(4)
ただし、
f31:第3群第1レンズの焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式(5)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1項記載のズームレンズ。
νd32−νd31<30 ・・・(5)
ただし、
νd32:第3群第2レンズを形成する光学部材のd線を基準としたアッベ数 - 前記第4レンズ群が、3枚の正レンズと1枚の負レンズとで構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群が、物体側より順に、正の単レンズ、接合レンズ、正の単レンズを配した3群4枚で構成されるものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項5または6記載のズームレンズ。
60<νd4p ・・・(6)
ただし、
νd4p:第4レンズ群に配されている正レンズそれぞれを形成する光学部材のうちd線を基準とするアッベ数が最も大きい光学部材のアッベ数、 - 以下の条件式(7)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1項記載のズームレンズ。
0.2<d/TL3<0.8 ・・・(7)
ただし、
d:第3群第1レンズと第3群第2レンズとの光軸上における間隔(空気間隔)
TL3:第3レンズ群全体の光軸上における厚み - 前記第3レンズ群を構成する全てのレンズ面が球面であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群を構成する全てのレンズ面が球面であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項記載のズームレンズ。
0.4<|f2|/(fw・ft)1/2<0.8 ・・・(8)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fw:ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
ft:ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離 - 前記第2レンズ群が、3枚の負レンズと1枚の正レンズとで構成されたものであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力を有する第2群第1レンズ、負の屈折力を有する第2群第2レンズ、正の屈折力を有する第2群第3レンズ、負の屈折力を有する第2群第4レンズを配したものであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項記載のズームレンズ。
- 請求項1から13のいずれか1項記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
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