JP6152641B2 - ズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、標準域から中望遠領域までを含むズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置に関する。
標準域から中望遠領域までを含むズームレンズ系として、正負正正の4群ズームレンズ構成および負正負正の4群ズームレンズ構成からなるズームレンズ系が知られている。
正負正正の4群ズームレンズ系は、所定のレンズ群(防振レンズ群)を偏心駆動させることによる手振れを補正する機能(防振機能)を搭載したズームレンズ系の主流となっており、防振レンズ群を小型化できる、変倍比を大きくしやすいという長所を持つ反面、誤差感度が高いため製造時の性能低下が発生しやすいという短所がある。
これに対し、負正負正の4群ズームレンズ系は、誤差感度が低いため製造時に設計性能の低下が発生しにくいという長所を持つ反面、高変倍化や、防振機能の為に小型(軽量)化すると、設計性能を上げることが難しいという短所がある。このため、負正負正の4群ズームレンズ系で防振機能を搭載したものは少ない。
特許文献1、2には、防振機能を搭載した負正負正の4群ズームレンズ系が開示されており、最もレンズ径が小さい第3レンズ群を防振レンズ群としている。防振レンズ群である第3レンズ群には、正レンズと負レンズの接合レンズが含まれている。
しかしながら、特許文献1、2のズームレンズ系は、第2レンズ群の正のパワーに対して第1レンズ群の負のパワーが強すぎるため(第1レンズ群と第2レンズ群のパワーバランスが不適切であるため)、第1レンズ群より後方のレンズ群(第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群)に入射する光束の径が大きくなりすぎる結果、コマ収差が大きく発生して光学性能が劣化してしまう。また、防振レンズ群である第3レンズ群中の正レンズと負レンズの接合レンズの接合面のパワーが不適切であるため、第3レンズ群内で発生する高次の収差をキャンセルしきれず、防振時の性能変化が大きく、光学性能が劣化してしまう。
特許文献3には、防振機能を搭載しない負正負正の4群ズームレンズ系が開示されているが、仮にこのズームレンズ系において第3レンズ群を防振レンズ群にしたとしても、上述した特許文献1、2の場合と同様の問題が発生する。
特開2010−217535号公報 特開2009−14761号公報 特開2008−216881号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、負正負正の4群ズームレンズ系において、誤差感度が低いため製造時の性能低下が発生しにくいという長所を活かしつつ、防振機能を搭載したときに優れた光学性能を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、第1の態様では、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が増大し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、第2レンズ群中の最も像側には、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズが位置しており、第3レンズ群は、正レンズと負レンズの接合レンズを1組のみ有しており、且つ、次の条件式(1)、(2)を満足し、防振機能を搭載している場合は、第3レンズ群が防振レンズ群である、ことを特徴としている。
(1)−2.50<f1/f2<−1.57
(2)f3/f3B<−0.1
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f3B:第3レンズ群中の接合レンズの接合面の焦点距離、
である。
条件式(1)が規定する条件範囲の中でも、次の条件式(1’)を満足することが好ましい。
(1’)−2.20<f1/f2<−1.57
条件式(2)が規定する条件範囲の中でも、次の条件式(2’)を満足することが好ましい。
(2’)−0.7<f3/f3B<−0.1
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.9<f12t/f4<3.0
但し、
f12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(3)が規定する条件範囲の中でも、次の条件式(3’)を満足することが好ましい。
(3’)0.9<f12t/f4<2.0
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(4)、(5)、(6)及び(7)を満足することが好ましい。
(4)Ndp3>1.8
(5)νdp3<45
(6)Ndn3<1.75
(7)νdn3>50
但し、
Ndp3:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対する屈折率、
νdp3:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
Ndn3:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対する屈折率、
νdn3:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明のズームレンズ系は、第2の態様では、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が増大し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、第2レンズ群中の最も像側には、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズが位置しており、次の条件式(1)、(3)を満足し、防振機能を搭載している場合は、第3レンズ群が防振レンズ群である、ことを特徴としている。
(1)−2.50<f1/f2<−1.57
(3)0.9<f12t/f4<3.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(8)及び(9)を満足することが好ましい。(8)Ndn2>Ndp2
(9)νdp2>80
但し、
Ndn2:第2レンズ群中の接合レンズの負メニスカスレンズのd線に対する屈折率、
Ndp2:第2レンズ群中の接合レンズの正メニスカスレンズのd線に対する屈折率、
νdp2:第2レンズ群中の接合レンズの正メニスカスレンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(10)を満足することが好ましい。
(10)1.2<f1/f3<2.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第3レンズ群を像面に対して固定することができる。
本発明のズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第2レンズ群と第4レンズ群を一体に移動させることができる。
第4レンズ群は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズ、像側に凸面を向けた正レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズから構成することができる。
この場合、本発明のズームレンズ系は、次の条件式(11)を満足することが好ましい。
(11)νdp4>80
但し、
νdp4:第4レンズ群中の最も物体側に位置する像側に凸面を向けた正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明の電子撮像装置は、上述したいずれかのズームレンズ系と、このズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えている。
本発明によれば、負正負正の4群ズームレンズ系において、誤差感度が低いため製造時の性能低下が発生しにくいという長所を活かしつつ、防振機能を搭載したときに優れた光学性能を得ることができる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1の構成における諸収差図である。 図1の構成における横収差図である。 同数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図4の構成における諸収差図である。 図4の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図7の構成における諸収差図である。 図7の構成における横収差図である。 同数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図10の構成における諸収差図である。 図10の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13の構成における諸収差図である。 図13の構成における横収差図である。 同数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図16の構成における諸収差図である。 図16の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図19の構成における諸収差図である。 図19の構成における横収差図である。 同数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図22の構成における諸収差図である。 図22の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図25の構成における諸収差図である。 図25の構成における横収差図である。 同数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図28の構成における諸収差図である。 図28の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例6の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図31の構成における諸収差図である。 図31の構成における横収差図である。 同数値実施例6の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図34の構成における諸収差図である。 図34の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−6を通じて、図37の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなる。Iは像面である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−6を通じて、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が減少する。
より具体的に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1は単調に像側に移動し、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4は一体となって単調に物体側に移動し、第3レンズ群G3は像面Iに対して固定されている(光軸方向に移動しない)。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、負レンズ11、負レンズ12及び正レンズ13からなる。
第2レンズ群G2は、数値実施例1−4では、物体側から順に、物体側から順に位置する正レンズ21と負レンズ22の接合レンズ、正レンズ23、及び物体側から順に位置する負レンズ(物体側に凸の負メニスカスレンズ)24と正レンズ(物体側に凸の正メニスカスレンズ)25の接合レンズからなる。正レンズ21と負レンズ22の接合レンズは正の屈折力の第2aレンズ群G2aを構成し、正レンズ23は正の屈折力の第2bレンズ群G2bを構成し、負レンズ24と正レンズ25の接合レンズは第2cレンズ群G2cを構成する。
第2レンズ群G2は、数値実施例5、6では、物体側から順に、物体側から順に位置する負レンズ21’と正レンズ22’の接合レンズ、正レンズ23’、及び物体側から順に位置する負レンズ(物体側に凸の負メニスカスレンズ)24’と正レンズ(物体側に凸の正メニスカスレンズ)25’の接合レンズからなる。負レンズ21’と正レンズ22’の接合レンズは正の屈折力の第2aレンズ群G2aを構成し、正レンズ23’は正の屈折力の第2bレンズ群G2bを構成し、負レンズ24’と正レンズ25’の接合レンズは第2cレンズ群G2cを構成する。
第3レンズ群G3は、数値実施例1、2では、物体側から順に、物体側から順に位置する正レンズ31と負レンズ32の接合レンズ、及び正レンズ33からなる。
第3レンズ群G3は、数値実施例3、5では、物体側から順に位置する正レンズ31’と負レンズ32’の接合レンズからなる。
第3レンズ群G3は、数値実施例4、6では、物体側から順に、物体側から順に位置する正レンズ”31と負レンズ32”の接合レンズ、及び負レンズ33”からなる。
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)41、正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)42、及び負レンズ(物体側に凹面を向けた負レンズ)43からなる。正レンズ42と負レンズ43は、数値実施例1、2では接合されておらず、数値実施例3−6では接合されている。
本実施形態のズームレンズ系に防振機能を搭載する場合、最も径が小さい第3レンズ群G3の全体を、光軸直交方向に移動(偏心)して結像位置を変位させることにより像ぶれを補正する防振レンズ群(像ぶれ補正レンズ群)とすることが好ましい。以下の説明では、第3レンズ群G3が防振レンズ群であることを前提としている。
本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、防振レンズ群である第3レンズ群G3を像面Iに対して固定することで、高精度な防振制御を実現可能としている。またズーム駆動機構を小型軽量化することでズーム駆動機構の配置スペースを減らし、ひいてはレンズ全系の小型軽量化を図ることができる。さらにズーム駆動機構と防振駆動機構が密集するのを防止してスペース効率を向上させることもできる。
第3レンズ群G3を防振レンズ群としてズーム中に固定とすると、第3レンズ群G3の偏芯感度が小さく抑えられる結果、第3レンズ群G3を挟む第2レンズ群G2と第4レンズ群G4が相対的に逆の感度を持つことになる。そこで、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第3レンズ群G3を挟む第2レンズ群G2と第4レンズ群G4を一体に移動させることで、変倍移動群を含むレンズ全系の誤差感度を低減することができる。
そして本実施形態のズームレンズ系は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2のパワーバランスを最適設定し、加えて、防振レンズ群である第3レンズ群G3とこの第3レンズ群G3中の正負の接合レンズ(31と32、31’と32’、31”と32”)の接合面のパワーバランスを最適設定することで、第3レンズ群G3を防振レンズ群として防振機能を搭載したときに、優れた光学性能を得ることに成功している。
条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、コマ収差の発生を抑えるとともに、ズーミング中の球面収差の変動を小さくして、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群G1の負のパワーが強くなりすぎて、第1レンズ群G1より後方のレンズ群(第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4)に入射する光束の径が大きくなりすぎる結果、コマ収差が大きく発生してしまう。
条件式(1)の下限を超えると、第2レンズ群G2の正のパワーが強くなりすぎて、ズーミング中の球面収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離と、第3レンズ群G3中の正負の接合レンズ(31と32、31’と32’、31”と32”)の接合面の焦点距離との比を規定している。この条件式(2)は、第3レンズ群G3中の正負の接合レンズ(31と32、31’と32’、31”と32”)の接合面が強い正のパワーを持っていることを規定している。防振レンズ群である第3レンズ群G3は全体として負のパワーを持ち、第3レンズ群G3の最も物体側の面と最も像側の面が共に負のパワーを持っているので、第3レンズ群G3内で負の収差成分が発生する。そこで、第3レンズ群G3中の正負の接合レンズ(31と32、31’と32’、31”と32”)の接合面に強い正のパワーを持たせることで、第3レンズ群G3内で発生する負の収差成分をキャンセルして、防振時の性能変化を最小限に抑えることができる。また第3レンズ群G3内における大きな収差の打ち消しを回避して高次の収差の発生を抑えることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第3レンズ群G3中の正負の接合レンズ(31と32、31’と32’、31”と32”)の接合面の正のパワーが弱くなりすぎ又は接合面のパワーが負になるので、防振時(偏心時)の性能変化が大きくなって光学性能が劣化してしまう。
条件式(3)は、長焦点距離端における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離と、第4レンズ群G4の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、軸外コマ収差を良好に補正するとともに、防振時の偏芯コマ収差の発生を抑えて、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(3)の上限を超えると、第4レンズ群G4のパワーが強くなりすぎて、軸外コマ収差の補正が困難になってしまう。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成パワーが強くなりすぎて、防振レンズ群である第3レンズ群G3に強い収束光が入射するため、防振時に偏芯コマ収差が発生しやすくなってしまう。
条件式(4)、(5)、(6)及び(7)は、第3レンズ群G3中の接合レンズを構成する硝材の条件について規定している。
第3レンズ群G3中の接合レンズを構成する正レンズ(31、31’、31”)と負レンズ(32、32’、32”)として、条件式(4)及び(6)を満足するような屈折率を持つ硝材を使用することで、防振時のコマ収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
第3レンズ群G3中の接合レンズを構成する正レンズ(31、31’、31”)と負レンズ(32、32’、32”)として、条件式(5)及び(7)を満足するようなアッベ数を持つ硝材を使用することで、色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
上述したように、第2レンズ群G2は、全数値実施例1−6を通じて、その最も像側に、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズ(負レンズ24と正レンズ25の接合レンズ、負レンズ24’と正レンズ25’の接合レンズ)を有している。この接合レンズの接合面によって強い色消し効果を得ることができる。
条件式(8)はこの構成において、第2レンズ群G2中の最も像側に位置する接合レンズの負メニスカスレンズ(負レンズ24、負レンズ24’)のd線に対する屈折率が正メニスカスレンズ(正レンズ25、正レンズ25’)のd線に対する屈折率よりも大きいことを規定している。
条件式(9)はこの構成において、第2レンズ群G2中の最も像側に位置する接合レンズの正メニスカスレンズ(正レンズ25、正レンズ25’)のd線に対するアッベ数が80以上であることを規定している。
正メニスカスレンズ(正レンズ25、正レンズ25’)として、条件式(9)を満足するような特殊低分散ガラスを使用することで、軸上色収差を補正して優れた光学性能を得ることができる。一方、特殊低分散ガラスは屈折率が低いため球面収差の補正には不利である。そこで、条件式(8)で規定したように、負メニスカスレンズ(負レンズ24、負レンズ24’)のd線に対する屈折率を正メニスカスレンズ(正レンズ25、正レンズ25’)のd線に対する屈折率よりも大きく設定して、球面収差の発生を小さく抑えるようにしている。つまり、条件式(8)及び(9)を同時に満足することで、軸上色収差と球面収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(10)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第3レンズ群G3の焦点距離との比を規定している。条件式(10)を満足することで、特に防振時のコマ収差の発生を抑えて優れた光学性能を得ることができる。
条件式(10)の上限を超えると、第3レンズ群G3のパワーが強くなりすぎて、防振時のコマ収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(10)の下限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが強くなりすぎて、第1レンズ群G1より後方のレンズ群(第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4)に入射する光束の径が大きくなりすぎる結果、コマ収差が大きく発生してしまう。
上述したように、第4レンズ群G4は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)41、正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)42、及び負レンズ(物体側に凹面を向けた負レンズ)43からなる。これにより、軸外コマ収差や非点収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(11)はこの構成において、第4レンズ群G4中の最も物体側に位置する正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)41のd線に対するアッベ数を規定している。正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)41として、条件式(11)を満足するような特殊低分散ガラスを使用することで、軸上色収差と軸外色収差をバランス良く補正することができる。
次に具体的な数値実施例1−6を示す。諸収差図及び横収差図並びに表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、ν(d)はd線に対するアッベ数を示す。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。長さの単位は[mm]である。全数値実施例1−6を通じて、非球面レンズは用いていない。
[数値実施例1]
図1〜図6と表1〜表3は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図、図3はその横収差図であり、図4は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図5はその諸収差図、図6はその横収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなる。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りSは、変倍に際して像面Iに対して固定され、防振時にも偏心しない。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11、両凹負レンズ12、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ13からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズ21、像側に凸の負メニスカスレンズ22、物体側に凸の正メニスカスレンズ23、物体側に凸の負メニスカスレンズ24、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ25からなる。正メニスカスレンズ21の像側の面と負メニスカスレンズ22の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ24の像側の面と正メニスカスレンズ25の物体側の面は接合されている。正メニスカスレンズ21と負メニスカスレンズ22は正の屈折力の第2aレンズ群G2aを構成し、正メニスカスレンズ23は正の屈折力の第2bレンズ群G2bを構成し、負メニスカスレンズ24と正メニスカスレンズ25は第2cレンズ群G2cを構成する。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズ31と両凹負レンズ32の接合レンズ、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ33からなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズ41、両凸正レンズ42、及び像側に凸の負メニスカスレンズ43からなる。
(表1)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 97.459 2.50 1.72916 54.7
2 45.551 9.77
3 -397.295 2.50 1.62041 60.3
4 183.591 1.00
5 59.958 5.88 1.80518 25.4
6 93.562 d6
7 -1631.149 6.00 1.80420 46.5
8 -53.043 2.00 1.80518 25.5
9 -126.748 0.10
10 67.633 4.10 1.72916 54.7
11 218.797 3.04
12 70.331 2.00 1.51742 52.4
13 21.848 11.30 1.49700 81.6
14 74.206 d14
15絞 ∞ 2.40
16 -91.789 4.40 1.80610 40.9
17 -41.761 2.00 1.60311 60.7
18 58.975 1.50
19 58.201 4.00 1.69895 30.1
20 85.851 d20
21 -103.960 4.70 1.49700 81.6
22 -50.226 0.10
23 103.369 6.00 1.48749 70.4
24 -65.913 0.80
25 -54.240 2.00 1.80440 39.6
26 -154.466 -
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.89
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 82.40 105.00 156.00
W 18.7 14.7 10.0
Y 27.75 27.75 27.75
fB 86.58 93.56 108.84
L 283.16 258.86 238.44
d6 74.07 42.79 7.08
d14 5.00 11.98 27.26
d20 39.42 32.45 17.16
(表3)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -119.61
2 7 69.55
3 16 -97.16
4 21 125.09
[数値実施例2]
図7〜図12と表4〜表6は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図7は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図、図9はその横収差図であり、図10は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図11はその諸収差図、図12はその横収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の正レンズ21が両凸正レンズである。
(表4)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 85.753 2.50 1.72916 54.7
2 45.010 10.00
3 -405.844 2.50 1.62041 60.3
4 138.488 1.59
5 60.732 5.88 1.80518 25.4
6 96.533 d6
7 229.041 6.20 1.80400 46.6
8 -65.056 2.00 1.80518 25.5
9 -200.941 0.10
10 67.270 4.50 1.72916 54.7
11 184.148 0.32
12 111.019 2.00 1.51742 52.4
13 22.407 11.30 1.49700 81.6
14 108.055 d14
15絞 ∞ 2.40
16 -81.228 4.40 1.80440 39.6
17 -39.629 2.00 1.60311 60.7
18 52.451 1.50
19 49.000 4.00 1.78472 25.7
20 60.648 d20
21 -217.120 4.70 1.49700 81.6
22 -54.830 0.10
23 78.887 6.56 1.48749 70.2
24 -59.564 0.22
25 -58.995 2.00 1.80440 39.6
26 -298.804 -
(表5)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.89
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 82.40 105.00 156.00
W 19.0 14.9 10.1
Y 27.75 27.75 27.75
fB 101.71 108.46 122.71
L 284.37 264.54 249.31
d6 63.11 36.52 7.05
d14 4.98 11.73 25.98
d20 37.80 31.04 16.80
(表6)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -117.29
2 7 69.67
3 16 -75.24
4 21 95.52
[数値実施例3]
図13〜図18と表7〜表9は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図13は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図、図15はその横収差図であり、図16は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図17はその諸収差図、図18はその横収差図である。表7は面データ、表8は各種データ、表9はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の正レンズ21が両凸正レンズである。
(2)第3レンズ群G3が、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズ31’と両凹負レンズ32’の接合レンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の両凸正レンズ42と負メニスカスレンズ43が接合されている。
(表7)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 72.454 2.50 1.69680 55.5
2 42.058 10.67
3 -547.949 2.50 1.60311 60.7
4 124.689 1.13
5 54.858 5.88 1.80518 25.4
6 79.855 d6
7 220.609 7.13 1.80440 39.6
8 -46.370 2.00 1.80518 25.5
9 -245.850 0.10
10 59.262 4.50 1.74400 44.9
11 246.738 3.93
12 114.143 2.00 1.54072 47.2
13 21.440 11.30 1.49700 81.6
14 99.781 d14
15絞 ∞ 2.40
16 -73.502 3.92 1.85026 32.3
17 -34.368 2.00 1.62299 58.2
18 70.209 d18
19 -153.438 4.70 1.49700 81.6
20 -52.229 0.10
21 79.355 7.50 1.48749 70.2
22 -50.297 2.00 1.81600 46.6
23 -230.428 -
(表8)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.89
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 82.40 105.00 156.00
W 18.8 14.8 10.0
Y 27.75 27.75 27.75
fB 86.98 92.67 104.95
L 278.03 251.97 228.03
d6 75.38 43.63 7.41
d14 5.00 10.69 22.97
d18 34.42 28.72 16.45
(表9)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -125.36
2 7 65.52
3 16 -71.76
4 19 102.87
[数値実施例4]
図19〜図24と表10〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図19は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20はその諸収差図、図21はその横収差図であり、図22は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図23はその諸収差図、図24はその横収差図である。表10は面データ、表11は各種データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の正レンズ21が両凸正レンズである。
(2)第3レンズ群G3が、物体側から順に、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズ31”と両凹負レンズ32”の接合レンズ、及び両凹負レンズ33”からなる。
(3)第4レンズ群G4の両凸正レンズ42と負メニスカスレンズ43が接合されている。
(表10)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 106.208 2.50 1.69680 55.5
2 46.140 8.99
3 -1818.168 2.50 1.69680 55.5
4 133.948 0.20
5 58.265 5.25 1.80518 25.4
6 96.187 d6
7 100.538 7.83 1.74100 52.7
8 -53.696 2.00 1.80610 33.3
9 -239.970 0.11
10 89.314 3.50 1.69680 55.5
11 119.038 1.85
12 60.103 2.20 1.56732 42.8
13 24.931 11.10 1.49700 81.6
14 907.113 d14
15絞 ∞ 2.40
16 -94.582 3.92 1.84666 23.8
17 -47.023 2.00 1.51823 59.0
18 59.325 3.00
19 -125.000 2.00 1.48749 70.2
20 125.000 d20
21 -160.204 4.70 1.49700 81.6
22 -49.856 0.10
23 76.802 8.00 1.48749 70.2
24 -50.609 2.00 1.80610 40.9
25 -212.723 -
(表11)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.89
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 82.40 105.00 156.00
W 18.8 14.8 10.0
Y 27.75 27.75 27.75
fB 94.92 99.64 109.65
L 280.71 255.31 230.70
d6 71.75 41.64 7.02
d14 5.00 9.72 19.73
d20 32.88 28.16 18.15
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -117.52
2 7 58.34
3 16 -52.48
4 21 91.01
[数値実施例5]
図25〜図30と表13〜表15は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図25は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図26はその諸収差図、図27はその横収差図であり、図28は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図29はその諸収差図、図30はその横収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15はレンズ群データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21’、両凸正レンズ22’、物体側に凸の正メニスカスレンズ23’、物体側に凸の負メニスカスレンズ24’、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ25’からなる。負メニスカスレンズ21’の像側の面と両凸正レンズ22’の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ24’の像側の面と正メニスカスレンズ25’の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ21’と両凸正レンズ22’は正の屈折力の第2aレンズ群G2aを構成し、正メニスカスレンズ23’は正の屈折力の第2bレンズ群G2bを構成し、負メニスカスレンズ24’と正メニスカスレンズ25’は第2cレンズ群G2cを構成する。
(2)第3レンズ群G3が、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズ31’と両凹負レンズ32’の接合レンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の両凸正レンズ42と負メニスカスレンズ43が接合されている。
(表13)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 233.227 2.00 1.77250 49.6
2 55.967 9.31
3 -1741.087 2.00 1.61800 63.4
4 131.615 0.20
5 69.429 5.75 1.80518 25.4
6 150.627 d6
7 179.177 2.00 1.80000 29.9
8 52.811 9.90 1.69680 55.5
9 -143.444 0.10
10 48.133 7.10 1.61800 63.4
11 112.834 5.81
12 45.585 2.00 1.65844 50.9
13 23.718 10.00 1.49700 81.6
14 45.752 d14
15絞 ∞ 10.05
16 -87.532 5.00 1.80610 33.3
17 -24.997 2.00 1.72916 54.7
18 73.310 d18
19 -690.221 4.78 1.49700 81.6
20 -67.844 0.10
21 90.741 7.96 1.61800 63.4
22 -38.978 1.80 1.67300 38.2
23 -1261.634 -
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 92.70 125.00 174.60
W 16.9 12.5 8.9
Y 27.75 27.75 27.75
fB 94.20 103.74 116.44
L 266.07 251.59 246.95
d6 50.79 26.77 9.43
d14 4.75 14.29 26.99
d18 28.47 18.93 6.23
(表15)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -109.43
2 7 69.01
3 16 -61.27
4 19 79.26
[数値実施例6]
図31〜図36と表16〜表18は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例6を示している。図31は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図32はその諸収差図、図33はその横収差図であり、図34は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図35はその諸収差図、図36はその横収差図である。表16は面データ、表17は各種データ、表18はレンズ群データである。
この数値実施例6のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1において、負レンズ11が両凹負レンズであり、負レンズ12が物体側に凸の負メニスカスレンズである。
(2)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21’、両凸正レンズ22’、物体側に凸の正メニスカスレンズ23’、物体側に凸の負メニスカスレンズ24’、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ25’からなる。負メニスカスレンズ21’の像側の面と両凸正レンズ22’の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ24’の像側の面と正メニスカスレンズ25’の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ21’と両凸正レンズ22’は正の屈折力の第2aレンズ群G2aを構成し、正メニスカスレンズ23’は正の屈折力の第2bレンズ群G2bを構成し、負メニスカスレンズ24’と正メニスカスレンズ25’は第2cレンズ群G2cを構成する。
(3)第3レンズ群G3が、物体側から順に、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズ31”と両凹負レンズ32”の接合レンズ、及び両凹負レンズ33”からなる。
(4)第4レンズ群G4において、正レンズ41が両凸正レンズであり、負レンズ43が両凹負レンズであり、両凸正レンズ42と両凹負レンズ43が接合されている。
(5)第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間に絞りSが位置しており、この絞りSは、変倍に際して像面Iに対して固定され、防振時にも偏心しない。
(表16)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 -193.648 2.00 1.57099 50.8
2 68.408 6.07
3 713.918 2.00 1.65412 39.7
4 111.431 0.20
5 78.286 6.15 1.80518 25.4
6 371.084 d6
7 129.431 2.00 1.80000 29.9
8 52.718 8.88 1.60311 60.7
9 -185.627 3.99
10 47.652 7.50 1.61800 63.4
11 134.624 10.55
12 64.505 2.00 1.77250 49.6
13 26.895 11.22 1.49700 81.6
14 1101.864 d14
15 -117.571 4.11 1.80518 25.4
16 -43.018 1.80 1.60311 60.7
17 81.085 1.27
18 -1247.411 1.50 1.51633 64.1
19 68.875 2.70
20絞 ∞ d20
21 697.984 3.74 1.49700 81.6
22 -82.282 0.10
23 80.815 11.50 1.60738 56.8
24 -45.830 2.00 1.66998 39.3
25 177.985 -
(表17)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.6 4.6 4.6
f 92.70 125.00 174.60
W 17.1 12.6 8.9
Y 27.75 27.75 27.75
fB 77.40 84.26 94.06
L 277.81 244.76 223.25
d6 77.71 37.80 6.50
d14 9.61 16.46 26.26
d20 21.81 14.95 5.16
(表18)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -126.23
2 7 65.31
3 15 -55.95
4 21 103.07
各数値実施例の各条件式に対する値を表19に示す。
(表19)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) -1.720 -1.683 -1.913
条件式(2) -0.47 -0.38 -0.47
条件式(3) 0.97 1.30 1.05
条件式(4) 1.80610 1.80440 1.85026
条件式(5) 40.9 39.6 32.3
条件式(6) 1.60311 1.60311 1.62299
条件式(7) 60.7 60.7 58.2
条件式(8)
Ndn2 1.51742 1.51742 1.54072
Ndp2 1.49700 1.49700 1.49700
条件式(9) 81.6 81.6 81.6
条件式(10) 1.23 1.56 1.75
条件式(11) 81.6 81.6 81.6
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) -2.014 -1.586 -1.933
条件式(2) -0.37 -0.19 -0.26
条件式(3) 0.95 1.63 0.91
条件式(4) 1.84666 1.80610 1.80518
条件式(5) 23.8 33.3 25.4
条件式(6) 1.51823 1.72916 1.60311
条件式(7) 59.0 54.7 60.7
条件式(8)
Ndn2 1.56732 1.65844 1.77250
Ndp2 1.49700 1.49700 1.49700
条件式(9) 81.6 81.6 81.6
条件式(10) 2.24 1.79 2.26
条件式(11) 81.6 81.6 81.6
表19から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例6は、条件式(1)〜(11)を満足しており、諸収差図及び横収差図から明らかなように諸収差及び横収差は比較的よく補正されている。
本発明の特許請求の範囲に含まれるズームレンズ系に、実質的なパワーを有さないレンズまたはレンズ群を追加したとしても、本発明の技術的範囲を回避したことにはならない。
G1 負の屈折力の第1レンズ群
11 負レンズ
12 負レンズ
13 正レンズ
G2 正の屈折力の第2レンズ群
21 正レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
24 負レンズ(物体側に凸の負メニスカスレンズ)
25 正レンズ(物体側に凸の正メニスカスレンズ)
21’ 負レンズ
22’ 正レンズ
23’ 正レンズ
24’ 負レンズ(物体側に凸の負メニスカスレンズ)
25’ 正レンズ(物体側に凸の正メニスカスレンズ)
G3 負の屈折力の第3レンズ群
31 正レンズ
32 負レンズ
33 正レンズ
31’ 正レンズ
32’ 負レンズ
31” 正レンズ
32” 負レンズ
33” 負レンズ
G4 正の屈折力の第4レンズ群
41 正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)
42 正レンズ(像側に凸面を向けた正レンズ)
43 負レンズ(物体側に凹面を向けた負レンズ)
S 絞り
I 像面

Claims (11)

  1. 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が増大し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、
    第2レンズ群中の最も像側には、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズが位置しており、
    第3レンズ群は、正レンズと負レンズの接合レンズを1組のみ有しており、且つ、次の条件式(1)、(2)を満足し、
    防振機能を搭載している場合は、第3レンズ群が防振レンズ群である、
    ことを特徴とするズームレンズ系。
    (1)−2.50<f1/f2<−1.57
    (2)f3/f3B<−0.1
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f2:第2レンズ群の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離、
    f3B:第3レンズ群中の接合レンズの接合面の焦点距離。
  2. 請求項1記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
    (3)0.9<f12t/f4<3.0
    但し、
    f12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズ系において、次の条件式(4)、(5)、(6)及び(7)を満足するズームレンズ系。
    (4)Ndp3>1.8
    (5)νdp3<45
    (6)Ndn3<1.75
    (7)νdn3>50
    但し、
    Ndp3:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対する屈折率、
    νdp3:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
    Ndn3:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対する屈折率、
    νdn3:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数。
  4. 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が増大し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が減少するズームレンズ系において、
    第2レンズ群中の最も像側には、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズの接合レンズが位置しており、
    次の条件式(1)、(3)を満足し、
    防振機能を搭載している場合は、第3レンズ群が防振レンズ群である、
    ことを特徴とするズームレンズ系。
    (1)−2.50<f1/f2<−1.57
    (3)0.9<f12t/f4<3.0
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f2:第2レンズ群の焦点距離、
    f12t:長焦点距離端における第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(8)及び(9)を満足するズームレンズ系。
    (8)Ndn2>Ndp2
    (9)νdp2>80
    但し、
    Ndn2:第2レンズ群中の接合レンズの負メニスカスレンズのd線に対する屈折率、
    Ndp2:第2レンズ群中の接合レンズの正メニスカスレンズのd線に対する屈折率、
    νdp2:第2レンズ群中の接合レンズの正メニスカスレンズのd線に対するアッベ数。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(10)を満足するズームレンズ系。
    (10)1.2<f1/f3<2.5
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項記載のズームレンズ系において、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第3レンズ群が像面に対して固定されているズームレンズ系。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項記載のズームレンズ系において、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第2レンズ群と第4レンズ群が一体に移動するズームレンズ系。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第4レンズ群は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズ、像側に凸面を向けた正レンズ、及び物体側に凹面を向けた負レンズからなるズームレンズ系。
  10. 請求項9記載のズームレンズ系において、次の条件式(11)を満足するズームレンズ系。
    (11)νdp4>80
    但し、
    νdp4:第4レンズ群中の最も物体側に位置する像側に凸面を向けた正レンズのd線に対するアッベ数。
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項記載のズームレンズ系と、このズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする電子撮像装置。
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