JP6278700B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、デジタルカメラ、ビデオカメラ、TVカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系に好適なものである。
撮像装置(カメラ)に用いる撮像光学系には広い撮影画角を包含する広画角でズーム範囲全体にわたり、高解像力であり、しかも全系が小型のズームレンズが要望されている。また近年、撮像装置では高画質化を実現するために大きな寸法の撮像素子が用いられている。このため、ズーム範囲全体で、高解像力であるズームレンズが要望されている。
また物体距離全般にわたり、高い光学性能が維持できるようなフォーカシングに際して収差変動が少ないこと、更に至近撮影距離を短くすることが容易なフォーカス方式を用いたズームレンズが要望されている。この他、ズームレンズに手ぶれ等の偶発的な振動が伝わったときに生ずる画像のぶれ(像ぶれ)を補償する防振機構を具備していること等も要望されている。
広画角のズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に、負、正、正の屈折力の第1レンズ群乃至第3レンズ群から成り、第2レンズ群の一部の部分群でフォーカシングを行った広画角のズームレンズが知られている(特許文献1)。
またネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に、負、正、正、負、正の屈折力の第1レンズ群乃至第5レンズ群から成り、第4レンズ群でフォーカシングを行った近接撮影距離の短い広画角のズームレンズが知られている(特許文献2)。
特開2012−118431号公報 特開2012−47813号公報
近年、撮像装置に用いるズームレンズには、広画角でかつレンズ系全体が小型であること、フォーカシングに際して収差変動が少なく、近接撮影距離が短いこと等が要望されている。これらの要望を満足するズームレンズを得るには、ズームタイプ及びズーミング及びフォーカスに際してのレンズ構成を適切に設定することが重要である。特許文献1のズームレンズは近接撮影において像面湾曲が増大し、物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが困難であった。特許文献2のズームレンズは近接撮影距離が短いがレンズ全長が長く、全系が大型化する傾向があった。
本発明は、全体が小型でかつ広画角でありながらフォーカシングに際して収差変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群からなり、
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、第1正レンズ成分と、負レンズ成分と、第2正レンズ成分からなり
前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり
無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw、無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記負レンズ成分の像側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLa、広角端におけるレンズ全長をLwとするとき、
1.00<fa/fw<8.00
0.304≦La/Lw<0.50
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群からなり、
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、第1正レンズ成分と、負レンズ成分と、第2正レンズ成分からなり、
前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw、無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記第1正レンズ成分と前記負レンズ成分の合成焦点距離をfbfとするとき、
1.00<fa/fw<8.00
10.00<|fbf/fw|
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からななり、
ズーミングに際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群が移動し、
前記第3レンズ群は第1正レンズ成分と負レンズ成分からなり、前記第4レンズ群は第2正レンズ成分であり、
前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
とするとき、
1.00<fa/fw<8.00
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
ズーミングに際して全てのレンズ群が移動し、
前記第3レンズ群は第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は第2正レンズ成分であり、
前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
とするとき、
1.00<fa/fw<8.00
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
ズーミングに際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群が移動し、
前記第3レンズ群は第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は第2正レンズ成分であり、
前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
とするとき、
1.00<fa/fw<8.00
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、全体が小型でかつ広画角でありながらフォーカシングに際して収差変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
実施例1のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例1のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 実施例2のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例2のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 実施例1のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例3のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 実施例4のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例4のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 実施例5のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例5のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 実施例6のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 実施例6のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 参考例1のズームレンズの光学断面図 (A)(B)(C) 参考例1のズームレンズの広角端中間のズーム位置望遠端の収差図 本発明の撮像装置の概略図
以下に本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群からなり、後群は、物体側から像側へ順に配置された、第1正レンズ成分と、負レンズ成分と、第2正レンズ成分からなる。負レンズ成分と第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、第1正レンズ成分または負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分である。
ここでレンズ成分とは単一レンズ又は複数のレンズを接合した接合レンズよりなるものをいう。また、レンズ群は、1枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。
図1は本発明のズームレンズの実施例1の広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図である。図2(A)(B)(C)は実施例1のズームレンズの無限遠物体にフォーカスを合わせたとき(合焦したとき)の広角端中間のズーム位置望遠端(長焦点距離端)における縦収差図である。図3は本発明のズームレンズの実施例2の広角端におけるレンズ断面図である。図4(A)(B)(C)は実施例2のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。
図5は本発明のズームレンズの実施例3の広角端におけるレンズ断面図である。図6(A)(B)(C)は実施例3のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。図7は本発明のズームレンズの実施例4の広角端におけるレンズ断面図である。図8(A)(B)(C)は実施例4のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。
図9は本発明のズームレンズの実施例5の広角端におけるレンズ断面図である。図10(A)(B)(C)は実施例5のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。図11は本発明のズームレンズの実施例6の広角端におけるレンズ断面図である。図12(A)(B)(C)は実施例6のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。
図13は本発明のズームレンズの参考例1の広角端におけるレンズ断面図である。図14(A)(B)(C)は参考例1のズームレンズにおいて無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端中間のズーム位置望遠端における縦収差図である。図15は本発明の撮像装置の要部概略図である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系(光学系)である。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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターに用いても良く、このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。レンズ断面図において、OLはズームレンズである。iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Biは第iレンズ群である。LRは1以上のレンズ群を含む後群である。B3Pは正の屈折力の部分群、B3Nは負の屈折力の部分群である。LAPは空気レンズである。
SPは開口絞り(開放Fナンバー絞り)である。FPはフレアーカット絞りである。GBは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が位置する。銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面が位置する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動方向を示している。
点線で示した矢印は近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上、光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。収差図のうち球面収差において、実線のdはd線(587.6nm)、二点鎖線のgはg線(435.8nm)を表している。
また、非点収差を示す図において、実線のSはd線のサジタル方向、破線のMはd線のメリディオナル方向を表している。また、歪曲を示す図は、d線における歪曲を表している。倍率色収差図において2点鎖線のgはd線に対する倍率色収差を示している。FnoはFナンバー、ωは撮影画角の半画角(度)である。
各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群B1、正の屈折力の第2レンズ群B2、1以上のレンズ群を含む後群LRからなっている。後群LRは光路中の任意の位置に、物体側より像側へ順に、負レンズ成分、正の屈折力の空気レンズLAP、正レンズ成分を有している。そして後群LRのうち空気レンズLAPよりも物体側にフォーカシングに際して光軸方向に移動するフォーカスレンズ成分を有している。
無限遠にフォーカスしているときの広角端における空気レンズLAPの焦点距離をfaとする。無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfwとする。このとき、
1.00<fa/fw<8.00 ・・・(1)
なる条件式を満足する。
近年、ズームレンズの小型化を図るために歪曲収差を増大させ、発生した歪曲収差を画像処理で電子的に補正することが行われてきている。歪曲収差を増大させると近距離撮影において像面湾曲がアンダー側に大きくなることが収差論的に導かれる。この影響は至近撮影距離が短縮されると特に顕著に現れる。つまり、全系の小型化を図るために歪曲収差を増大させると至近撮影距離の短縮に伴って像面湾曲が増大してくるという課題があった。
本発明のズームレンズは至近撮影距離を短縮しながらも全系の小型化を達成するために、フォーカス用のレンズ成分の構成を最適に設定している。すなわち、広角端において開口絞りから離れた位置に、正の屈折力をもつ空気レンズを構成することで、広角端において像面湾曲を良好に補正している。これにより、歪曲収差を増大させて全系の小型化を達成しながらも至近撮影での光学性能を良好に維持して、至近撮影距離を短縮している。
各実施例において、後群LRは光路中に物体側から像側へ順に負レンズ成分、正の屈折力の空気レンズ、正レンズ成分を有している。具体的には、実施例1および実施例7では、第3レンズ群B3の負レンズ成分B3Nと第4レンズ群B4の間に正の屈折力の空気レンズLAPを形成している。また、実施例2乃至実施例6では負の屈折力の第4レンズ群B4と、正の屈折力の第5レンズ群B5の間に正の屈折力の空気レンズLAPを形成している。
各実施例では後群LRにおいてこの空気レンズLAPより物体側のレンズ成分でフォーカシングを行っている。後群LRの負レンズ成分の材料の屈折率をN1、負レンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径をR1とする。後群LRの正レンズ成分の材料の屈折率をN2、正レンズ成分の物体側のレンズ面の曲率半径をR2とする。
負レンズ成分の像側のレンズ面と正レンズ成分の物体側のレンズ面の間隔をdとする。このとき空気レンズのパワーΦaは、
Φa={(1−N1)/R1}+{(N2−1)/R2}−d・{(1−N1)/R1}・{(N2−1)/R2}
と表せる。空気レンズの焦点距離faは、
fa=1/Φa
である。
条件式(1)は広角端における全系の焦点距離に対する空気レンズLAPの焦点距離の比に関する。条件式(1)の下限を超えて空気レンズLAPの屈折力が強くなりすぎると、至近撮影において像面湾曲がオーバー側に倒れてしまう。条件式(1)の上限を超えて空気レンズLAPの屈折力が弱くなりすぎると、空気レンズLAPによる像面湾曲の補正効果が弱くなり、至近撮影において像面湾曲がアンダー側に大きくなる。このため、至近撮影距離の短縮が難しくなる。あるいは、至近撮影距離の性能の向上を図ると歪曲収差の発生が少なくなり、全系が大型化する。
以上のように、条件式(1)を満足するように空気レンズLAPの屈折力と、フォーカス用のレンズ成分の構成を適切に設定することで、至近撮影距離を短縮しながらも全系の小型化を図りつつ、高い光学性能を得ている。尚、より好ましくは条件式(1)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
1.20<fa/fw<4.00 ・・・(1a)
さらに好ましくは条件式(1)の数値範囲を次のように設定することが好ましい。
1.30<fa/fw<3.50 ・・・(1b)
以上のように各実施例によれば空気レンズLAPの構成を適切に設定することで、至近撮影距離を短縮しながらも全系の小型化を図りつつ、高い光学性能のズームレンズを得ることができる。
本発明において、さらに好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足することが好ましい。開口絞りSPを有し、無限遠にフォーカスしているときの広角端における空気レンズLAPの物体側のレンズ面から開口絞りSPまでの距離をLaとする。広角端におけるレンズ全長をLwとする。レンズ全長とは第1レンズ面から最終レンズ面までの距離に空気換算のバックフォーカスを加えた値である。
第1レンズ群B1に含まれるレンズの中で、最も物体側に配置された負レンズの物体側と像側のレンズ面の参照曲率半径を各々R1aR1bとし、
SFg1=(R1a+R1b)/(R1a−R1b)
とおく。ここでレンズ面が球面の場合は参照曲率半径を曲率半径とする。またレンズ面が非球面の場合には、参照曲率半径とは非球面の光軸上の一点と非球面の有効径で定まる2点との合計3点を通る球面の曲率半径である。
空気レンズLAPの物体側と像側のレンズ面の参照曲率半径、即ち負レンズ成分の像側と第2正レンズ成分の物体側の参照曲率半径を各々RFaRFbとし、
SFa=(RFa+RFb)/(RFa−RFb)
とおく。負レンズ成分の物体側と像側のレンズ面の参照曲率半径を各々RnaRnbとし、
SFn=(Rna+Rnb)/(Rna−Rnb)
とおく。第1レンズ群B1の焦点距離をf1とする。
無限遠にフォーカスしているときの広角端におけるフォーカスレンズ成分の横倍率をβfW、無限遠にフォーカスしているときの広角端におけるフォーカスレンズ成分よりも像側に配置されているレンズ系の横倍率をβRWとする。無限遠にフォーカスしているときの望遠端におけるフォーカスレンズ成分の横倍率をβfT、無限遠にフォーカスしているときの望遠端におけるフォーカスレンズ成分よりも像側に配置されているレンズ系の横倍率をβRTとする。
無限遠にフォーカスしているときであって、広角端から望遠端へのズーミングに際してのフォーカスレンズ成分の移動量をmfとする。ここでフォーカスレンズ成分の移動量とは、広角端における位置と望遠端における位置の差をいう。移動量の符号は広角端に比べて望遠端において像側へ位置するときを正、物体側に位置するときを負とする。無限遠にフォーカスしているときであって、後群LRの負レンズ成分から物体側に配置されているレンズ系の広角端における合成焦点距離、即ち広角端における第1正レンズ成分と負レンズ成分の合成焦点距離をfbfとする。このとき次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
0.304≦La/Lw<0.50 ・・・(2)
0.40<SFg1<1.50 ・・・(3)
−1.00<SFa<2.00 ・・・(4)
−5.00<SFn<0.00 ・・・(5)
−3.50<f1/fw<−1.75 ・・・(6)
5.00<Lw/fw<9.00 ・・・(7)
0.25<|(1−βfW2)×βRW2|<1.00 ・・・(8)
1.00<|(1−βfT2)×βRT2|<4.00 ・・・(9)
1.00<|mf|/fw<4.00 ・・・(10)
10.00<|fbf/fw| ・・・(11)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(2)は広角端におけるレンズ全長に対する開口絞りSPから空気レンズLAPの物体側のレンズ面までの距離の比に関する。条件式(2)の下限を超えて、空気レンズLAPが開口絞りSPに近づきすぎると、近距撮影において像面湾曲の補正が不十分となり、像面湾曲がアンダーとなる。あるいは、歪曲収差を大きく出せなくなるため、光学系が大型化する。
条件式(2)の上限を超えて、空気レンズSAPが開口絞りSPから離れすぎると、前玉(第1レンズ群B1)から開口絞りSPまでの距離が相対的に短くなり、第1レンズ群B1における歪曲収差の補正が不十分となる。また軸外光束の下線がケラレすぎて周辺光量が低下してくるので良くない。
条件式(3)は第1レンズ群B1の最も物体側にある負レンズのシェイプファクターに関する。条件式(3)の下限を超えると負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径が負の方向に大きくなる(負の屈折力が強くなる)ため歪曲収差が増大する。そして負レンズの物体側のレンズ面頂点からのサグ量がレンズ周辺部で大きくなり、負レンズを保持する鏡筒が増大してくる。条件式(3)の上限を超えると負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径が負の方向に小さくなる(負の屈折力が弱くなる)ため歪曲収差が小さくなり全系が大型化してくる。特に前玉有効径が大きくなってしまう。
条件式(4)は空気レンズLAPのシェイプファクターに関する。条件式(4)の下限を超えて空気レンズLAPの形状が凹平形状に近づきすぎると、メリディオナル像面がアンダー方向に倒れ、非点収差が大きくなるため良くない。条件式(4)の上限を超えて空気レンズLAPの形状が平凹形状に近づきすぎると、メリディオナル像面がオーバー方向に倒れ、非点収差が大きくなるため良くない。
条件式(5)は後群LRの負レンズ成分のシェイプファクターに関する。条件式(5)の下限を超えて負レンズ成分がメニスカス形状になると、像面湾曲がアンダー方向に増大するので良くない。条件式(5)の上限を超えて負レンズ成分が両凹形状に近くなりすぎると、像面湾曲がオーバー方向に増大するので良くない。
条件式(6)は広角端における全系の焦点距離に対する第1レンズ群B1の焦点距離の比に関する。条件式(6)の下限を超えて第1レンズ群B1の屈折力が大きくなりすぎると、広角端において、歪曲収差や像面湾曲が増大し、これらの諸収差の補正が困難になる。条件式(6)の上限を超えて第1レンズ群B1の屈折力が小さくなりすぎると全系が大型化してくる。
条件式(7)は広角端における全系の焦点距離に対する広角端におけるレンズ全長の比に関する。条件式(7)の下限を超えてレンズ全長が短くなりすぎて、歪曲収差や像面湾曲が増大し、これらの諸収差の補正が困難になる。条件式(7)の上限を超えてレンズ全長が長くなりすぎると、レンズ鏡筒を沈胴させたときの厚みが厚くなりすぎる。また広角端においてストロボの光を前玉でけってしまうことがあるので良くない。
条件式(8)(9)は広角端と、望遠端におけるフォーカス用のレンズ成分のフォーカス敏感度に関する。条件式(8)(9)の下限を超えるとフォーカス敏感度が小さくなりすぎるため、フォーカス用のレンズ成分のフォーカシングにおける移動量が大きくなりレンズ全系が長くなり、また全系が大型化してしまう。条件式(8)(9)の上限を超えるとフォーカス敏感度が大きくなりすぎるため、フォーカス用のレンズ成分の位置制御が難しくなるので良くない。
条件式(10)は広角端における全系の焦点距離に対するフォーカス用のレンズ成分の移動量の比に関する。条件式(10)の下限を超えてフォーカス用のレンズ成分の移動量が短くなりすぎると、望遠端におけるフォーカス敏感度が小さくなりすぎる。このため、フォーカス用のレンズ成分の移動量が増大し、レンズ全長が長くなり、また全系が大型化してくる。条件式(10)の上限を超えてフォーカス用のレンズ成分の移動量が長くなりすぎると、望遠端におけるフォーカス敏感度が大きくなりすぎる。
このため、フォーカス用のレンズ成分の位置の制御が難しくなるので良くない。また、フォーカス用のレンズ成分が開口絞りSPに近づくため、レンズが偏芯したときにコマ収差が大きく発生してくるので良くない。
条件式(11)は広角端における全系の焦点距離に対する広角端における後群LRの負レンズ成分から物体側に位置するレンズ成分の合成焦点距離の比に関する。条件式(11)の下限を超えて後群LRの負レンズ成分から物体側に位置するレンズ系の屈折力が強くなりすぎると、レンズが偏芯したときの光学性能の低下が大きくなるため良くない。尚、より好ましくは条件式(2)乃至(11)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
0.304≦La/Lw<0.48 ・・・(2a)
0.40<SFg1<1.20 ・・・(3a)
−0.80<SFa<1.80 ・・・(4a)
−4.80<SFn<−0.20 ・・・(5a)
−3.20<f1/fw<−1.80 ・・・(6a)
5.50<Lw/fw<8.50 ・・・(7a)
0.28<|(1−βfW2)×βRW2|<0.90 ・・・(8a)
1.10<|(1−βfT2)×βRT2|<3.95 ・・・(9a)
1.20<|mf|/fw<3.50 ・・・(10a)
12.00<|fbf/fw| ・・・(11a)
さらに好ましくは条件式(2)乃至(11)の数値範囲を次のように設定することが好ましい。
0.304≦La/Lw<0.45 ・・・(2b)
0.40<SFg1<1.00 ・・・(3b)
−0.50<SFa<1.60 ・・・(4b)
−4.50<SFn<―0.50 ・・・(5b)
−2.80<f1/fw<−2.00 ・・・(6b)
6.00<Lw/fw<8.00 ・・・(7b)
0.30<|(1−βfW2)×βRW2|<0.80 ・・・(8b)
1.15<|(1−βfT2)×βRT2|<3.90 ・・・(9b)
1.50<|mf|/fw<3.00 ・・・(10b)
15.00<|fbf/fw| ・・・(11b)
また本発明に係るズームレンズと、ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子とを有する撮像装置に用いるときは次の条件式を満足するのが良い。広角端における最大画角における歪曲収差量をDistWとする。このとき、
DistW<−12% ・・・(12)
なる条件式を満足することである。条件式(12)は広角端における歪曲収差量に関する。条件式(12)の上限を超えて歪曲収差が小さくなりすぎると、全系が大型化してくる。
特に前玉有効径が大きくなってしまう。更に好ましくは条件式(12)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
DistW<−15% ・・・(12a)
次に各実施例のズームレンズについて説明する。実施例1のズームレンズのレンズ構成を図1を用いて説明する。図1のレンズ断面図においてB1は負の屈折力の第1レンズ群、B2は正の屈折力の第2レンズ群、B3は正の屈折力の第3レンズ群、B4は正の屈折力の第4レンズ群である。後群LRは第3レンズ群B3と第4レンズ群B4より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印の如く第1レンズ群B1は像側へ凸状の軌跡で移動し、第2レンズ群B2と第3レンズ群B3は物体側へ移動する。第4レンズ群B4は不動である。
ズーミングに際し、最も像側のレンズ群を不動とすることで鏡筒構造を簡略化している。実施例1は4群ズームレンズである。開口絞りSPは第2レンズ群B2の物体側に位置している。開口絞りSPはズーミングに際して第2レンズ群B2と一体的に(同じ軌跡で)移動する。これにより鏡筒構造を簡略化している。フレアーカット絞りFPはズーミングに際して、他のレンズ群とは独立に(異なった軌跡で)移動する。
第3レンズ群B3は物体側から像側へ順に、正の屈折力の部分群(第1レンズ成分)B3P、負の屈折力の部分群B3Nより構成されている。負の屈折力の部分群B3Nは後群LR中の負レンズ成分である。第4レンズ群B4は後群LR中の正レンズ(第2レンズ成分)成分である。負の屈折力の部分群(負レンズ成分)B3Nと第4レンズ群(正レンズ成分)B4との間で正の屈折力の空気レンズLAPを形成している。無限遠から近距離へのフォーカシングは空気レンズLAPよりも物体側に位置する部分群(正レンズ成分)(第1レンズ成分)B3Pを物体側へ移動して行っている。
これにより広角端から望遠端にかけてフォーカス敏感度を高くして、フォーカシングに際しての移動量を少なくして全系の小型化を図っている。
図1で部分群B3Pに関する点線の矢印は近距離にフォーカスしているときの部分群B3Pの広角端から望遠端へのズーミングにおける移動軌跡である。尚、無限遠から近距離へのフォーカシングを部分群B3Pの代わりに部分群B3Nを像側へ移動させて行っても良い。フォーカシングを1つのレンズ成分より行い、部分群B3Pを軽量化してフォーカスの高速化を容易にしている。像ぶれ補正に際しては、第2レンズ群B2を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させている。
第1レンズ群B1を1つの負レンズと1つの正レンズより構成している。第1レンズ群B1は1以上の非球面を有しており、これにより広角端において歪曲収差と像面湾曲を補正している。第2レンズ群B2を物体側から像側へ順に正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成している。
負レンズを接合して接合レンズとすることで、正レンズの屈折力を分散することで、各レンズにおける製造敏感度を低減させるとともにコマ収差の補正を良好に行っている。さらに、正レンズを先行させることにより、第2レンズ群B2の主点位置を物体側に配置することが容易となり、望遠端における第1レンズ群B1と、第2レンズ群B2との間隔を小さくすることができるため、変倍に有利となる。
負レンズをメニスカス形状とすることで防振時およびズーミングに伴う中間のズーム位置においてコマ収差を良好に補正している。また、第2レンズ群B2は1以上の非球面を有している。具体的には第2レンズ群B2の最も物体側のレンズの少なくとも1つのレンズ面を非球面形状としている。これによってズーミングに伴う球面収差の変動を良好に補正している。第3レンズ群B3は1つの正レンズおよび1つの負レンズにより構成している。第4レンズ群B4は1つの正レンズで構成している。
実施例2のズームレンズのレンズ構成を図3を用いて説明する。図3のレンズ断面図においてB1は2負の屈折力の第1レンズ群、B2は正の屈折力の第2レンズ群、B3は正の屈折力の第3レンズ群、B4は負の屈折力の第4レンズ群、B5は正の屈折力の第5レンズ群である。後群LRは第3レンズ群B3と第4レンズ群B4と第5レンズ群B5より構成されている。
ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印の如く第1レンズ群B1は像側へ凸状の軌跡で移動し、第2レンズ群B2と第3レンズ群(第1レンズ成分)B3と第4レンズ群B4は物体側へ移動する。ズーミングに際して第5レンズ群B5を移動させることで高ズーム比化を図りつつ、収差変動を良好に補正している。
実施例2は5群ズームレンズである。開口絞りSPは第2レンズ群B2の物体側に位置している。開口絞りSPはズーミングに際して他のレンズ群と独立に移動している。フレアーカット絞りFPはズーミングに際して、第2レンズ群B2と一体的に移動する。第4レンズ群B4は後群LR中の負レンズ成分である。第5レンズ群B5は後群LR中の正レンズ成分(第2レンズ成分)である。第4レンズ群B4と第5レンズ群B5との間で正の屈折力の空気レンズLAPを形成している。
無限遠から近距離へのフォーカシングは空気レンズLAPよりも物体側に位置する第3レンズ群B3(フォーカスレンズ成分)を物体側へ移動して行っている。これにより広角端から望遠端にかけてフォーカス敏感度を高くして、フォーカシングに際しての移動量を少なくして全系の小型化を図っている。
図3で第3レンズ群B3に関する点線の矢印は近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける移動軌跡である。尚、無限遠から近距離へのフォーカシングを第3レンズ群B3の代わりに第4レンズ群B4を像側へ移動させて行っても良い。フォーカシングを1つのレンズ成分より行い、第3レンズ成分を軽量化してフォーカスの高速化を容易にしている。像ぶれ補正に際しては、第2レンズ群B2を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させている。
第1レンズ群B1を1つの負レンズと1つの正レンズより構成している。第1レンズ群B1は1以上の非球面を有しており、これにより広角端において歪曲収差と像面湾曲を補正している。第2レンズ群B2を物体側から像側へ順に正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成している。
負レンズを接合して接合レンズとすることで、正レンズの屈折力を分散することで、各レンズにおける製造敏感度を低減させるとともにコマ収差の補正を良好に行っている。さらに、正レンズを先行させることにより、第2レンズ群B2の主点位置を物体側に配置することが容易となり、望遠端における第1レンズ群B1と、第2レンズ群B2との間隔を小さくすることができるため、変倍に有利となる。
負レンズをメニスカス形状とすることで防振時およびズーミングに伴う中間のズーム位置においてコマ収差を良好に補正している。また、第2レンズ群B2は1以上の非球面を有している。具体的には第2レンズ群B2の最も物体側のレンズの少なくとも1つのレンズ面を非球面形状としている。これによってズーミングに伴う球面収差の変動を良好に補正している。第3レンズ群B3を1つの正レンズ、第4レンズ群B4を1つの負レンズ、第5レンズ群B5を1つの正レンズより構成して全系の小型化を容易にしている。
実施例3のズームレンズのレンズ構成を図5を用いて説明する。実施例3は実施例2に比べてズーミングに際して第5レンズ群B5が不動であることが異なり、この他の構成は概略同じである。
実施例4のズームレンズのレンズ構成を図7を用いて説明する。実施例4は実施例2に比べて広角端から望遠端へのズーミングに際して第5レンズ群B5が像側へ移動すること、開口絞りSPが第2レンズ群B2と一体的に移動することが異なっている。更に第1レンズ群B1が物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズより構成されていること、第1レンズ群B1には非球面レンズが含まれていないことが異なり、この他の構成は概略同じである。
実施例5のズームレンズのレンズ構成を図9を用いて説明する。実施例5は実施例2に比べて広角端から望遠端へのズーミングに際して第5レンズ群B5が物体側に凸状の軌跡で移動することが異なっている。更に開口絞りSPが第2レンズ群B2と一体的に移動すること、フレアーカット絞りFPが他のレンズ群と独立に移動すること等が異なっている。更に無限遠から近距離へのフォーカシングは空気レンズLAPよりも物体側の第4レンズ群B4を像側へ移動して行うことが異なっている。この他の構成は概略同じである。
実施例6のズームレンズのレンズ構成を図11を用いて説明する。実施例6は実施例2に比べてズーミングに際して第5レンズ群B5が不動であること、開口絞りSPが第2レンズ群B2と一体的に移動することが異なり、この他の構成は概略同じである。
参考例1のズームレンズのレンズ構成を図13を用いて説明する。参考例1は実施例1に比べて開口絞りSPが第2レンズ群B2の像側に位置し、ズーミングに際して第2レンズ群B2と一体的に移動すること、フレアーカット絞りFPがないことが異なり、この他の構成は概略同じである。
次に各実施例に示したズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図15を用いて説明する。
図15において20はカメラ本体、21は実施例1乃至6、参考例1で説明したいずれかのズームレンズによって形成された撮影光学系である。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。23は固体撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を持った撮像装置を実現できる。
各実施例のズームレンズはクイックリターンミラーのある一眼レフカメラやクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用できる。
以下、実施例1乃至6、参考例1に対応する数値実施例1乃至7のズームレンズの具体的な数値データを示す。iは物体から数えた順序を示す。面番号iは物体側から順に数えている。riは曲率半径、diは第i番目と第i+1番目の面間隔である。ndiとνdiはそれぞれd線に対する第i面と第(i+1)面との間の媒質の屈折率、アッベ数を表す。またBFはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気換算長である。レンズ全長は第1レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。
また、非球面は面番号の後に、*の符号を付加して表している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4、A6、A8、A10を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)21/2 +A4・h4+A6・h6+A8・h8+A10・h10
で表す。なお、各非球面係数における「E±XX」は「×10±XX」を意味している。前述の各条件式に関係した数値を表1に示す。各条件式に相当する数値を表2に示す。
(数値実施例1)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -49.890 1.20 1.85135 40.1 23.60
2* 14.483 4.50 20.70
3 34.566 2.28 1.94595 18.0 21.20
4 221.131 (可変) 21.00
5(絞り) ∞ 0.00 12.61
6* 11.778 3.19 1.76802 49.2 13.10
7* -135.194 0.15 12.60
8 11.418 2.79 1.69680 55.5 11.30
9 487.139 0.50 1.76182 26.5 10.20
10 6.768 (可変) 8.50
11 ∞ (可変) 7.86
12 29.486 2.61 1.49700 81.5 11.40
13 -19.440 2.73 11.70
14* -8.767 0.50 1.58313 59.4 11.70
15* -32.696 (可変) 12.50
16* 20.296 3.32 1.85135 40.1 18.90
17 -537.100 1.32 18.60
18 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
19 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.75201e-006 A 6=-2.40096e-008
第2面
K =-1.10273e+000 A 4=-6.96623e-006 A 6= 9.58160e-009
A 8=-6.09725e-010 A10= 1.51227e-012
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.80574e-005 A 6=-2.76120e-007
A 8= 5.31768e-010 A10=-3.53547e-011
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.06171e-005 A 6=-1.28422e-007
第14面
K =-2.03486e-001 A 4= 2.65573e-004 A 6= 1.61785e-006
A 8=-1.07146e-008 A10= 3.90896e-010
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.08982e-004 A 6= 3.70393e-007
A10= 5.96019e-011
第16面
K =-5.23679e+000 A 4= 4.68378e-005 A 6= 4.41110e-008
A 8= 2.47463e-010
各種データ
ズーム比 4.13
広角 中間 望遠
焦点距離 9.16 19.85 37.82
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 35.93 21.95 11.94
像高 6.64 8.00 8.00
レンズ全長 61.61 55.92 68.36
BF 3.18 3.18 3.18
d 4 24.90 8.08 1.22
d10 3.11 5.57 9.65
d11 6.15 7.35 11.58
d15 0.50 7.97 18.96
(数値実施例2)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -73.265 1.20 1.85135 40.1 24.10
2* 13.870 5.00 20.40
3 27.406 2.15 1.95906 17.5 20.80
4 68.739 (可変) 20.50
5(絞り) ∞ (可変) 12.35
6* 11.981 3.28 1.76802 49.2 13.40
7* -60.597 0.15 13.00
8 10.082 3.33 1.49700 81.5 11.10
9 -23.138 1.00 1.69895 30.1 10.00
10 6.251 3.61 7.70
11 ∞ (可変) 7.02
12 29.851 2.82 1.49700 81.5 11.20
13 -17.225 (可変) 11.70
14* -12.706 0.60 1.55332 71.7 12.00
15* -460.798 (可変) 12.70
16 24.760 2.83 1.95375 32.3 18.40
17 -341.405 (可変) 18.20
18 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
19 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.61121e-006 A 6=-2.68257e-009
第2面
K =-6.41935e-001 A 4=-9.07760e-006 A 6= 4.08920e-008
A 8=-5.14246e-010 A10= 2.55148e-012
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.30521e-005 A 6=-7.19347e-008
A 8=-4.88208e-010 A10= 2.82581e-013
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.25520e-005 A 6=-2.12819e-008
第14面
K =-6.00076e-001 A 4= 9.79032e-005 A 6= 1.36323e-006
A 8= 7.31016e-009 A10=-3.07548e-011
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.87606e-005 A 6= 8.48378e-007
各種データ
ズーム比 4.15
広角 中間 望遠
焦点距離 9.05 20.00 37.55
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 37.00 21.63 11.93
像高 6.82 7.93 7.93
レンズ全長 63.92 55.64 65.27
BF 3.32 3.29 3.38
d 4 24.01 6.93 1.13
d 5 3.37 1.64 -0.09
d11 4.81 5.66 7.72
d13 1.96 2.23 2.75
d15 0.50 9.93 24.42
d17 1.46 1.43 1.52
(数値実施例3)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -54.913 1.20 1.85135 40.1 23.10
2* 14.443 3.69 20.10
3 30.816 2.18 1.94595 18.0 20.50
4 143.594 (可変) 20.20
5(絞り) ∞ (可変) 11.84
6* 11.462 3.36 1.76802 49.2 13.70
7* -88.480 0.15 13.20
8 12.207 2.53 1.69680 55.5 11.70
9 828.481 0.50 1.76182 26.5 10.70
10 6.820 3.99 8.80
11 ∞ (可変) 8.63
12 -168.070 1.75 1.49700 81.5 11.40
13 -19.369 (可変) 11.70
14* -9.701 0.80 1.58313 59.4 12.10
15* -17.036 (可変) 12.80
16* 17.841 2.94 1.85135 40.1 18.40
17 97.666 1.88 18.10
18 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
19 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.61526e-007 A 6=-4.09166e-012
第2面
K =-1.06639e+000 A 4=-6.08516e-006 A 6= 2.93437e-008
A 8=-2.39351e-010 A10= 8.12038e-013
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.78169e-005 A 6=-2.69085e-007
A 8=-1.11229e-010 A10=-2.76571e-011
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.36984e-005 A 6=-8.21048e-008
第14面
K = 3.87823e-002 A 4=-1.31977e-004 A 6= 5.47764e-006
A 8= 5.46216e-008 A10=-3.83723e-010
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.44982e-004 A 6= 5.25396e-006
A10=-2.69514e-011
第16面
K =-8.71887e+000 A 4= 1.32958e-004 A 6=-8.94255e-007
A 8= 4.53876e-009
各種データ
ズーム比 4.14
広角 中間 望遠
焦点距離 9.17 19.99 37.91
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 35.92 21.81 11.91
像高 6.64 8.00 8.00
レンズ全長 65.74 56.88 65.76
BF 3.74 3.74 3.74
d 4 22.66 6.47 1.38
d 5 6.99 3.34 -0.30
d11 5.92 7.95 12.95
d13 2.85 4.40 8.78
d15 0.50 7.89 16.13
(数値実施例4)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 -7675.307 0.90 1.91082 35.3 24.20
2 15.097 3.50 20.40
3 60.760 0.80 1.83481 42.7 20.40
4 30.696 0.15 20.20
5 19.453 2.74 1.95906 17.5 20.70
6 44.755 (可変) 20.30
7(絞り) ∞ 0.00 11.27
8* 12.489 2.71 1.80139 45.5 11.60
9* -83.027 0.15 11.30
10 14.240 2.90 1.88300 40.8 10.50
11 -17.764 1.00 1.80518 25.4 9.60
12 6.968 3.40 7.50
13 ∞ (可変) 6.68
14 -85.034 1.50 2.00100 29.1 8.80
15 -17.350 (可変) 9.30
16 -12.705 0.60 2.00100 29.1 9.50
17 -42.942 (可変) 10.20
18 67.476 3.02 1.85135 40.1 17.80
19* -22.721 (可変) 17.90
20 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
21 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.45680e-005 A 6=-1.82613e-007
A 8=-7.49358e-009 A10= 6.68458e-011
第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.43249e-005 A 6=-9.59048e-008
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.77611e-005 A 6=-2.12404e-007
各種データ
ズーム比 4.15
広角 中間 望遠
焦点距離 9.05 20.01 37.57
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 37.00 21.62 11.92
像高 6.82 7.93 7.93
レンズ全長 58.11 50.19 57.61
BF 5.52 5.16 2.85
d 6 23.83 6.32 0.95
d13 3.88 3.14 5.34
d15 1.01 2.02 2.25
d17 0.50 10.18 22.84
d19 3.66 3.30 0.99
(数値実施例5)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -37.443 1.20 1.85135 40.1 23.50
2* 15.282 4.50 20.70
3 36.813 2.25 1.94595 18.0 21.50
4 328.035 (可変) 21.40
5(絞り) ∞ -0.03 15.76
6* 12.817 3.77 1.76802 49.2 15.30
7* -88.534 0.15 14.50
8 11.160 3.08 1.69680 55.5 11.90
9 -1135.069 0.50 1.76182 26.5 10.60
10 6.741 (可変) 8.70
11 ∞ (可変) 8.18
12 82.013 1.76 1.49700 81.5 9.20
13 -17.869 (可変) 9.50
14* -11.412 0.50 1.58313 59.4 9.90
15* -48.050 (可変) 10.40
16* 24.722 3.25 1.85135 40.1 18.60
17 -52.043 (可変) 18.50
18 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
19 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.12610e-005 A 6=-1.96439e-008
第2面
K =-9.75549e-001 A 4=-2.51183e-006 A 6= 5.35504e-008
A 8=-6.39809e-010 A10= 1.36863e-012
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.98391e-005 A 6=-1.69401e-007
A 8=-3.56213e-011 A10=-1.46970e-011
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.01451e-005 A 6=-1.13768e-007
第14面
K = 8.01624e-002 A 4= 1.85252e-004 A 6= 3.29811e-006
A 8= 2.29790e-008 A10=-2.00465e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.20603e-004 A 6= 2.32032e-006
A10=-1.30344e-009
第16面
K =-2.05024e+001 A 4= 9.32279e-005 A 6=-6.06840e-007
A 8= 1.53745e-009
各種データ
ズーム比 4.12
広角 中間 望遠
焦点距離 9.17 19.89 37.81
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 35.92 21.91 11.95
像高 6.64 8.00 8.00
レンズ全長 63.77 56.91 66.08
BF 3.57 3.78 3.03
d 4 26.26 8.32 1.04
d10 3.09 6.81 10.11
d11 3.66 1.01 1.00
d13 2.14 3.51 5.81
d15 4.14 12.56 24.17
d17 1.71 1.92 1.17
(数値実施例6)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -58.719 1.20 1.85135 40.1 23.10
2* 13.260 4.61 19.90
3 28.519 2.11 1.94595 18.0 20.60
4 92.044 (可変) 20.40
5(絞り) ∞ -0.07 13.72
6* 13.551 3.19 1.76802 49.2 13.70
7* -57.824 0.15 13.30
8 10.494 4.08 1.53715 74.8 11.60
9 -20.891 0.50 1.69895 30.1 10.00
10 6.832 3.44 8.10
11 ∞ (可変) 7.51
12 92.686 1.85 1.49700 81.5 9.30
13 -16.893 (可変) 9.60
14* -10.328 0.80 1.76802 49.2 10.70
15* -18.888 (可変) 11.50
16 27.995 2.80 2.00100 29.1 18.90
17 -182.859 1.94 18.70
18 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
19 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.78233e-006 A 6= 3.57330e-008
第2面
K =-9.97133e-001 A 4=-2.81724e-006 A 6=-6.93935e-008
A 8= 9.11010e-010 A10=-9.82753e-013
第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.55021e-005 A 6=-1.20023e-008
A 8=-1.06231e-009 A10= 7.86838e-012
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.62939e-005 A 6=-3.97370e-008
第14面
K = 1.07591e+000 A 4= 2.42207e-004 A 6= 3.27767e-006
A 8= 6.10361e-009 A10= 1.31169e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.77459e-005 A 6= 5.84816e-007
各種データ
ズーム比 4.13
広角 中間 望遠
焦点距離 9.17 19.99 37.89
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 35.92 21.81 11.92
像高 6.64 8.00 8.00
レンズ全長 62.34 55.90 66.21
BF 3.80 3.80 3.80
d 4 25.61 8.42 1.16
d11 4.37 4.23 6.19
d13 3.41 4.20 5.93
d15 0.50 10.59 24.48
(数値実施例7)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -50.216 1.20 1.85135 40.1 23.40
2* 14.911 4.50 20.50
3 34.803 2.07 1.94595 18.0 20.90
4 195.977 (可変) 20.70
5* 11.565 3.17 1.76802 49.2 13.10
6* -132.558 0.15 12.60
7 11.315 2.53 1.69680 55.5 11.30
8 188.978 0.50 1.76182 26.5 10.30
9 6.776 4.71 8.60
10(絞り) ∞ (可変) 7.48
11 22.547 2.71 1.49700 81.5 11.10
12 -20.057 2.85 11.20
13* -8.395 0.50 1.58313 59.4 11.30
14* -35.696 (可変) 12.10
15* 23.358 2.84 1.85135 40.1 18.00
16 -2017.082 0.72 17.80
17 ∞ 1.30 1.51633 64.1 25.00
18 ∞ 1.00 25.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.90149e-007 A 6=-2.99357e-010
第2面
K =-1.14274e+000 A 4=-8.36101e-006 A 6=-2.10629e-008
A 8=-3.40306e-011 A10= 2.65847e-013
第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.29641e-005 A 6=-2.89702e-007
A 8=-2.01804e-010 A10=-2.91798e-011
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.95698e-005 A 6=-1.21998e-007
第13面
K =-2.23123e-001 A 4= 2.77202e-004 A 6= 1.80718e-006
A 8= 6.91679e-009 A10= 2.78798e-011
第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.68777e-005 A 6= 7.63273e-007
A10=-2.74757e-011
第15面
K =-1.33337e+000 A 4=-1.21602e-006 A 6= 1.19877e-007
A 8= 1.03094e-009
各種データ
ズーム比 4.13
広角 中間 望遠
焦点距離 9.17 19.94 37.84
Fナンバー 1.85 3.60 5.05
半画角(度) 35.92 21.86 11.94
像高 6.64 8.00 8.00
レンズ全長 61.44 54.06 65.08
BF 2.58 2.58 2.58
d 4 25.51 7.75 0.63
d10 5.13 9.23 18.29
d14 0.50 6.77 15.85
OL ズームレンズ LR 後群 B1 第1レンズ群
B2 第2レンズ群 B3 第3レンズ群 B4 第4レンズ群
B5 第5レンズ群 SP 開口絞り FP フレアーカット絞り

Claims (18)

  1. 複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群からなり、
    前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、第1正レンズ成分と、負レンズ成分と、第2正レンズ成分からなり
    前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
    前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり
    無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw、無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記負レンズ成分の像側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をLa、広角端におけるレンズ全長をLwとするとき、
    1.00<fa/fw<8.00
    0.304≦La/Lw<0.50
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第1レンズ群に含まれるレンズの中で最も物体側に配置された負レンズの物体側と像側のレンズ面の参照曲率半径を各々R1a、R1bとし、
    SFg1=(R1a+R1b)/(R1a−R1b)
    としたとき、
    0.40<SFg1<1.50
    なる条件式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. 前記負レンズ成分の像側のレンズ面と前記第2正レンズ成分の物体側のレンズ面の参照曲率半径を各々RFa、RFbとし、SFa=(RFa+RFb)/(RFa−RFb)
    としたとき、
    −1.00<SFa<2.00
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. 前記負レンズ成分の物体側と像側のレンズ面の参照曲率半径を各々Rna、Rnbとし、
    SFn=(Rna+Rnb)/(Rna−Rnb)
    としたとき、
    −5.00<SFn<0.00
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    −3.50<f1/fw<−1.75
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 5.00<Lw/fw<9.00
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記フォーカスレンズ成分の横倍率をβfw、無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記フォーカスレンズ成分よりも像側に配置されているレンズ系の横倍率をβRW、無限遠にフォーカスしているときの望遠端における前記フォーカスレンズ成分の横倍率をβfT、無限遠にフォーカスしているときの望遠端における前記フォーカスレンズ成分よりも像側に配置されているレンズ系の横倍率をβRTとするとき、
    0.25<|(1−βfW2)×βRW2|<1.00
    1.00<|(1−βfT2)×βRT2|<4.00
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 無限遠にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記フォーカスレンズ成分の移動量をmfとするとき、
    1.00<|mf|/fw<4.00
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記第1正レンズ成分と前記負レンズ成分の合成焦点距離をfbfとするとき、
    10.00<|fbf/fw|
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の部分群B3P、負の屈折力の部分群B3Nからなり
    前記部分群B3Pは前記第1正レンズ成分であり、前記部分群B3Nは前記負レンズ成分であり、前記第4レンズ群は前記第2正レンズ成分であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、ズーミングに際して全てのレンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は前記第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は前記負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は前記第2正レンズ成分であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  12. 前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は前記第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は前記負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は前記第2正レンズ成分であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  13. 複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群からなり、
    前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、第1正レンズ成分と、負レンズ成分と、第2正レンズ成分からなり、
    前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
    前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
    無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw、無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記第1正レンズ成分と前記負レンズ成分の合成焦点距離をfbfとするとき、
    1.00<fa/fw<8.00
    10.00<|fbf/fw|
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  14. 複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からななり、
    ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は第1正レンズ成分と負レンズ成分からなり、前記第4レンズ群は第2正レンズ成分であり、
    前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
    前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
    無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
    とするとき、
    1.00<fa/fw<8.00
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  15. 複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
    ズーミングに際して全てのレンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は第2正レンズ成分であり、
    前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
    前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
    無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
    とするとき、
    1.00<fa/fw<8.00
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  16. 複数のレンズ群と開口絞りからなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記複数のレンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
    ズーミングに際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群が移動し、
    前記第3レンズ群は第1正レンズ成分であり、前記第4レンズ群は負レンズ成分であり、前記第5レンズ群は第2正レンズ成分であり、
    前記負レンズ成分と前記第2正レンズ成分により正の屈折力の空気レンズが形成され、
    前記第1正レンズ成分または前記負レンズ成分は、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ成分であり、
    無限遠にフォーカスしているときの広角端における前記空気レンズの焦点距離をfa、無限遠にフォーカスしているときの広角端における全系の焦点距離をfw
    とするとき、
    1.00<fa/fw<8.00
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  17. 請求項1乃至16のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
  18. 広角端における最大画角における歪曲収差量をDistWとするとき、
    DistW<−12%
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項17に記載の撮像装置。
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