JP6355076B2 - ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム - Google Patents
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Description
本開示は、ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
レンズ交換式デジタルカメラシステム（以下、単に「カメラシステム」ともいう）は、高感度で高画質な画像を撮影することができ、フォーカシングや撮影後の画像処理が高速で、撮りたい場面に合わせて手軽に交換レンズ装置を取り替えることができる等の利点があり、近年急速に普及している。また光学像を変倍可能に形成するズームレンズ系を備えた交換レンズ装置は、焦点距離を自在に変化させることができる点で人気がある。
交換レンズ装置に用いるズームレンズ系としては、従来より、広角端から望遠端まで高い光学性能を有するものが求められており、例えば負リードで多群構成のズームレンズ系が種々提案されている。
特許文献１は、負正負正の４群構成で、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が、ズーミング時に狭くなる変倍光学系を開示している。
特許文献２は、負正負正の４群構成で、正のパワーを有するレンズ素子を少なくとも１枚含む第１レンズ群が、ズーミング時に移動するズームレンズ系を開示している。
本開示は、小型でありながら、ズーム全域にわたって高い光学性能を有するズームレンズ系を提供する。また本開示は、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及びカメラシステムを提供する。
本開示におけるズームレンズ系は、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、からなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足する
ことを特徴とする。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、からなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足する
ことを特徴とする。
本開示における交換レンズ装置は、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、から
なり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える
ことを特徴とする。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、から
なり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える
ことを特徴とする。
本開示におけるカメラシステムは、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、からなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足するズームレンズ系、を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備える
ことを特徴とする。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、からなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
（ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である）
を満足するズームレンズ系、を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備える
ことを特徴とする。
本開示におけるズームレンズ系は、小型でありながら、ズーム全域にわたって高い光学性能を有する。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を充分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１〜３）
図１、３及び５は、各々実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
図１、３及び５は、各々実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
各図において、（ａ）図は広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆＷ）のレンズ構成、（ｂ）図は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆＭ＝√（ｆＷ＊ｆＴ））のレンズ構成、（ｃ）図は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆＴ）のレンズ構成をそれぞれ表している。各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。
さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、後述する第３レンズ群Ｇ３が無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に移動する方向を示している。なお、図１、３及び５では、（ａ）図に各レンズ群の符号が記載されているため、便宜上、この各レンズ群の符号の下部にフォーカシングを表す矢印を付しているが、各ズーミング状態において、フォーカシングの際に各レンズ群が移動する方向は、実施の形態ごとに後に具体的に説明する。
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とを備える。各実施の形態に係るズームレンズ系では、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔、すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔がいずれも変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿った方向にそれぞれ移動する。各実施の形態に係るズームレンズ系は、これら各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、高い光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。
なお図１、３及び５において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表す。
さらに図１、３及び５に示すように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＡが設けられている。該開口絞りＡは、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第２レンズ群Ｇ２と一体的に光軸上を移動する。
（実施の形態１）
図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との間の接着剤層に面番号１１が付与されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
なお、第２レンズ群Ｇ２全体が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。第７レンズ素子Ｌ７は、その像側面が非球面である。なお、この第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなるレンズ素子である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に僅かに凸の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、フォーカシングレンズ群である第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
（実施の形態２）
図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との間の接着剤層に面番号１１が付与されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
なお、第２レンズ群Ｇ２全体が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、フォーカシングレンズ群である第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
（実施の形態３）
図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凹形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されており、後述する対応数値実施例における面データでは、これら第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との間の接着剤層に面番号１１が付与されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
なお、第２レンズ群Ｇ２全体が、後述する、像のぶれを光学的に補正するために光軸に対して垂直方向に移動する像ぶれ補正レンズ群に相当する。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。第７レンズ素子Ｌ７は、その像側面が非球面である。なお、この第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなるレンズ素子である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８のみからなる。
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に僅かに凸の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｓに対して固定されている。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、フォーカシングレンズ群である第３レンズ群Ｇ３は、いずれのズーミング状態でも光軸に沿って像側へ移動する。
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１が像側に凸の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動しており、広角端での第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔よりも、望遠端での該間隔の方が小さくなる。これにより、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２の軌跡を描いて動くレンズ鏡筒のズームカム環の、光軸方向の寸法が小さくなり、沈胴時のレンズ鏡筒の長さを縮小することができる。その結果、コンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とで構成され、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２は、少なくとも一方の面が非球面である。これにより、広角端での軸外収差を良好に補正し、焦点距離２４ｍｍ(スチル換算値)以下においても良好な光学性能を実現することが可能になる。
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２として、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６とを接合させた接合レンズ素子とを配置することで、この第２レンズ群Ｇ２はトリプレット構成となっている。トリプレット構成とは、正負正の３枚レンズ構成で、少ない枚数でありながら、色収差、ザイデルの５収差を補正するのに適した光学系として広く知られている。本開示では、このトリプレット構成を採用することにより、構成を簡素化できると共に、収差を良好に補正するが可能となる。その結果、コンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。また、前記のとおり、この第２レンズ群Ｇ２は像ぶれ補正レンズ群であり、このようなレンズ構成の第２レンズ群Ｇ２を像ぶれ補正レンズ群とすることにより、アクチュエータの小型化を図ることもできる。
実施の形態１及び３に係るズームレンズ系では、第３レンズ群Ｇ３が、１枚の、例えばアクリル系樹脂等の樹脂材料からなるレンズ素子で構成されている。前記のとおり、この第３レンズ群Ｇ３はフォーカシングレンズ群であり、これにより、フォーカシングレンズ群の軽量化及びアクチュエータの小型化を図ることができる。その結果、ズームレンズ系のさらなる小型化が実現され、コンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、像ぶれ補正レンズ群を備えていることが有益である。該像ぶれ補正レンズ群により、全系の振動による像点移動を補正することができる。
全系の振動による像点移動を補正する際に、このように像ぶれ補正レンズ群が光軸に対して垂直方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
以下、例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが可能な条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の可能な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ群と、正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動する（以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という）ズームレンズ系は、以下の条件（１）及び（２）を満足する。
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である。
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である。
前記条件（１）は、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との間隔と望遠端での該間隔との差と、広角端でのレンズ全長との比を規定するための条件である。条件（１）を満足することで、第１レンズ群及び第２レンズ群の軌跡を描いて動くレンズ鏡筒のズームカム環の、光軸方向の寸法が小さくなり、沈胴時のレンズ鏡筒の長さを縮小することができる。その結果、コンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
以下の条件（１）’及び（１）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．２２０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ ・・・（１）’
（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２５８ ・・・（１）’’
０．２２０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ ・・・（１）’
（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２５８ ・・・（１）’’
前記条件（２）は、第２レンズ群の厚みと各レンズ群の厚みの総和との比を規定するための条件である。条件（２）を満足することで、各レンズ群の厚みの総和に対する第２レンズ群の厚みの割合が小さくなり、沈胴時のレンズ鏡筒の長さを縮小することができる。その結果、コンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
以下の条件（２）’及び（２）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．３５０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ ・・・（２）’
ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．３９８ ・・・（２）’’
０．３５０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ ・・・（２）’
ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．３９８ ・・・（２）’’
例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが有益である。
ＴＬＷ−ＴＬＴ＞０ ・・・（３）
ここで、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＬＴ：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）
である。
ＴＬＷ−ＴＬＴ＞０ ・・・（３）
ここで、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＬＴ：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）
である。
前記条件（３）は、広角端でのレンズ全長と望遠端でのレンズ全長との差を示す条件である。条件（３）を満足することで、広角端でのレンズ全長の方が望遠端でのレンズ全長よりも長くなり、レンズ鏡筒のズームカム環の光軸方向の寸法がより小さくなり、沈胴時のレンズ鏡筒の長さをさらに縮小することができる。その結果、さらにコンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
以下の条件（３）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
ＴＬＷ−ＴＬＴ＞０．２０ ・・・（３）’
ＴＬＷ−ＴＬＴ＞０．２０ ・・・（３）’
例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（４）を満足することが有益である。
０＜ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ＜０．３５ ・・・（４）
ここで、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）
である。
０＜ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ＜０．３５ ・・・（４）
ここで、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）
である。
前記条件（４）は、各レンズ群の厚みの総和と広角端でのレンズ全長との比を規定するための条件である。条件（４）を満足することで、広角端でのレンズ全長に対する各レンズ群の厚みの総和の割合が小さくなり、沈胴時のレンズ鏡筒の長さをさらに縮小することができる。その結果、さらにコンパクトな交換レンズ装置やカメラシステムを提供することが可能となる。
以下の条件（４）’及び（４）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．３２０＜ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ ・・・（４）’
ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ＜０．３４８ ・・・（４）’’
０．３２０＜ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ ・・・（４）’
ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ＜０．３４８ ・・・（４）’’
例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（５）を満足することが有益である。
ｎｄＬ１＞１．９ ・・・（５）
ここで、
ｎｄＬ１：第１レンズ群の最物体側レンズ素子のｄ線に対する屈折率
である。
ｎｄＬ１＞１．９ ・・・（５）
ここで、
ｎｄＬ１：第１レンズ群の最物体側レンズ素子のｄ線に対する屈折率
である。
前記条件（５）は、第１レンズ群の最物体側レンズ素子、すなわち第１レンズ素子のｄ線に対する屈折率を規定するための条件である。条件（５）を満足することで、広角であるにも関わらず、レンズ径が小さいズームレンズ系を実現することが可能となる。
以下の条件（５）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
ｎｄＬ１＞１．９０２ ・・・（５）’
ｎｄＬ１＞１．９０２ ・・・（５）’
例えば実施の形態１〜３に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件（６）を満足することが有益である。
｜Σ１／（ｆｉ×νｄｉ）｜＜５．０Ｅ−４ ・・・（６）
ここで、
ｆｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子の焦点距離、
νｄｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子のｄ線に対するアッベ数
である。
｜Σ１／（ｆｉ×νｄｉ）｜＜５．０Ｅ−４ ・・・（６）
ここで、
ｆｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子の焦点距離、
νｄｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子のｄ線に対するアッベ数
である。
前記条件（６）は、第２レンズ群内の色収差の低減に係る条件である。条件（６）を満足することで、広角であるにも関わらず、軸上色収差が良好に補正されたズームレンズ系を実現することが可能となる。
以下の条件（６）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
｜Σ１／（ｆｉ×νｄｉ）｜＜４．５Ｅ−４ ・・・（６）’
｜Σ１／（ｆｉ×νｄｉ）｜＜４．５Ｅ−４ ・・・（６）’
実施の形態１〜３に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子（すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子）のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、有益である。
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
図７は、実施の形態４に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
本実施の形態４に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム１００は、カメラ本体１０１と、カメラ本体１０１に着脱自在に接続される交換レンズ装置２０１とを備える。
カメラ本体１０１は、交換レンズ装置２０１のズームレンズ系２０２によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子１０２と、撮像素子１０２によって変換された画像信号を表示する液晶モニタ１０３と、カメラマウント部１０４とを含む。一方、交換レンズ装置２０１は、実施の形態１〜３いずれかに係るズームレンズ系２０２と、ズームレンズ系２０２を保持する鏡筒２０３と、カメラ本体１０１のカメラマウント部１０４に接続されるレンズマウント部２０４とを含む。カメラマウント部１０４及びレンズマウント部２０４は、物理的な接続のみならず、カメラ本体１０１内のコントローラ（図示せず）と交換レンズ装置２０１内のコントローラ（図示せず）とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。なお、図７においては、ズームレンズ系２０２として実施の形態１に係るズームレンズ系を用いた場合を図示している。
本実施の形態４では、実施の形態１〜３いずれかに係るズームレンズ系２０２を用いているので、コンパクトで結像性能に優れた交換レンズ装置を低コストで実現することができる。また、本実施の形態４に係るカメラシステム１００全体の小型化及び低コスト化も達成することができる。なお、これら実施の形態１〜３に係るズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用しなくてもよい。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、以下の対応する数値実施例１〜３で説明するズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態４を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
以下、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
ここで、
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
図２、４及び６は、各々数値実施例１〜３に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、（ａ）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
（数値実施例１）
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に示す。
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に示す。
表 １（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 30.49670 0.80000 1.91082 35.2
2 9.57330 4.67870
3* -250.00000 0.65000 1.80755 40.9
4* 23.82190 0.70000
5 20.15200 2.29900 1.92286 20.9
6 154.75950 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 12.06370 2.90000 1.80755 40.9
9* 72.81590 2.50090
10 162.28230 0.60000 1.90366 31.3
11 8.22930 0.01000 1.56732 42.8
12 8.22930 2.80000 1.59282 68.6
13 -15.07320 可変
14 -36.48910 0.60000 1.51633 64.1
15* 19.51650 可変
16 38.04970 3.76140 1.59349 67.0
17 -38.04970 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 30.49670 0.80000 1.91082 35.2
2 9.57330 4.67870
3* -250.00000 0.65000 1.80755 40.9
4* 23.82190 0.70000
5 20.15200 2.29900 1.92286 20.9
6 154.75950 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 12.06370 2.90000 1.80755 40.9
9* 72.81590 2.50090
10 162.28230 0.60000 1.90366 31.3
11 8.22930 0.01000 1.56732 42.8
12 8.22930 2.80000 1.59282 68.6
13 -15.07320 可変
14 -36.48910 0.60000 1.51633 64.1
15* 19.51650 可変
16 38.04970 3.76140 1.59349 67.0
17 -38.04970 (BF)
像面 ∞
表 ２（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 6.42456E-05, A6=-1.48819E-06, A8= 1.91171E-08
A10=-1.41959E-10, A12= 0.00000E+00
第4面
K=-1.00000E+00, A4= 4.34003E-05, A6=-1.90102E-06, A8= 2.13128E-08
A10=-1.83613E-10, A12= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 1.75599E-05, A6= 1.10808E-06, A8=-7.85898E-08
A10= 1.60668E-09, A12= 0.00000E+00
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 1.17843E-04, A6= 9.94808E-07, A8=-9.50843E-08
A10= 2.13059E-09, A12= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 6.54271E-05, A6=-2.79405E-06, A8= 1.21768E-07
A10=-2.82845E-09, A12= 2.56285E-11
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 6.42456E-05, A6=-1.48819E-06, A8= 1.91171E-08
A10=-1.41959E-10, A12= 0.00000E+00
第4面
K=-1.00000E+00, A4= 4.34003E-05, A6=-1.90102E-06, A8= 2.13128E-08
A10=-1.83613E-10, A12= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 1.75599E-05, A6= 1.10808E-06, A8=-7.85898E-08
A10= 1.60668E-09, A12= 0.00000E+00
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 1.17843E-04, A6= 9.94808E-07, A8=-9.50843E-08
A10= 2.13059E-09, A12= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 6.54271E-05, A6=-2.79405E-06, A8= 1.21768E-07
A10=-2.82845E-09, A12= 2.56285E-11
表 ３（各種データ）
ズーム比 2.29667
広角 中間 望遠
焦点距離 12.5400 18.9540 28.8002
Ｆナンバー 3.60581 4.55961 5.69578
画角 44.8139 30.6293 20.3145
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 66.1576 63.1222 64.2717
ＢＦ 14.19898 14.19917 14.19933
d6 18.4000 9.1818 2.5475
d13 5.9766 9.9097 16.4293
d15 4.2820 6.5315 7.7956
入射瞳位置 10.3509 8.4954 6.3952
射出瞳位置 -28.3422 -43.7086 -64.6559
前側主点位置 19.1944 21.2455 24.6767
後側主点位置 53.6176 44.1681 35.4716
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -15.6040
2 3 -26.9041
3 5 24.9015
4 8 17.5312
5 10 -9.6109
6 12 9.3996
7 14 -24.5372
8 16 32.6569
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -17.34042 9.12770 -0.08239 1.33503
2 7 16.66030 9.81090 2.54959 4.33557
3 14 -24.53719 0.60000 0.25687 0.46261
4 16 32.65691 3.76140 1.20237 2.55903
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.56625 -0.82460 -1.22774
3 14 2.41701 2.50872 2.56026
4 16 0.52839 0.52838 0.52838
ズーム比 2.29667
広角 中間 望遠
焦点距離 12.5400 18.9540 28.8002
Ｆナンバー 3.60581 4.55961 5.69578
画角 44.8139 30.6293 20.3145
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 66.1576 63.1222 64.2717
ＢＦ 14.19898 14.19917 14.19933
d6 18.4000 9.1818 2.5475
d13 5.9766 9.9097 16.4293
d15 4.2820 6.5315 7.7956
入射瞳位置 10.3509 8.4954 6.3952
射出瞳位置 -28.3422 -43.7086 -64.6559
前側主点位置 19.1944 21.2455 24.6767
後側主点位置 53.6176 44.1681 35.4716
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -15.6040
2 3 -26.9041
3 5 24.9015
4 8 17.5312
5 10 -9.6109
6 12 9.3996
7 14 -24.5372
8 16 32.6569
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -17.34042 9.12770 -0.08239 1.33503
2 7 16.66030 9.81090 2.54959 4.33557
3 14 -24.53719 0.60000 0.25687 0.46261
4 16 32.65691 3.76140 1.20237 2.55903
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.56625 -0.82460 -1.22774
3 14 2.41701 2.50872 2.56026
4 16 0.52839 0.52838 0.52838
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表４に、非球面データを表５に、各種データを表６に示す。
数値実施例２のズームレンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表４に、非球面データを表５に、各種データを表６に示す。
表 ４（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 25.11400 0.80000 1.90366 31.3
2 9.32200 5.15000
3* -100.00000 0.65000 1.80755 40.9
4* 29.48100 0.70000
5 20.44000 2.00000 1.94595 18.0
6 79.77000 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 11.88800 2.00000 1.80755 40.9
9* 130.07200 2.92000
10 97.99300 0.60000 1.90366 31.3
11 7.45200 0.01000 1.56732 42.8
12 7.45200 2.80000 1.59282 68.6
13 -16.34800 可変
14* -35.24500 0.80000 1.54360 56.0
15* 18.97400 可変
16 38.20700 3.87000 1.61800 63.4
17 -38.20700 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 25.11400 0.80000 1.90366 31.3
2 9.32200 5.15000
3* -100.00000 0.65000 1.80755 40.9
4* 29.48100 0.70000
5 20.44000 2.00000 1.94595 18.0
6 79.77000 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 11.88800 2.00000 1.80755 40.9
9* 130.07200 2.92000
10 97.99300 0.60000 1.90366 31.3
11 7.45200 0.01000 1.56732 42.8
12 7.45200 2.80000 1.59282 68.6
13 -16.34800 可変
14* -35.24500 0.80000 1.54360 56.0
15* 18.97400 可変
16 38.20700 3.87000 1.61800 63.4
17 -38.20700 (BF)
像面 ∞
表 ５（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 1.40550E-04, A6=-1.58941E-06, A8= 6.43519E-09
A10=-1.87697E-11, A12= 0.00000E+00
第4面
K= 5.86836E-01, A4= 1.15112E-04, A6=-1.97769E-06, A8= 6.16703E-09
A10=-4.93618E-11, A12= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 3.20964E-06, A6= 2.93568E-06, A8=-1.57598E-07
A10= 3.09974E-09, A12= 0.00000E+00
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 8.54042E-05, A6= 2.80481E-06, A8=-1.72924E-07
A10= 3.57409E-09, A12= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4=-2.30192E-04, A6= 9.60767E-06, A8=-1.56985E-07
A10= 9.91907E-10, A12= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4=-1.70128E-04, A6= 7.65291E-06, A8=-8.80044E-08
A10=-1.19460E-09, A12= 2.87826E-11
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 1.40550E-04, A6=-1.58941E-06, A8= 6.43519E-09
A10=-1.87697E-11, A12= 0.00000E+00
第4面
K= 5.86836E-01, A4= 1.15112E-04, A6=-1.97769E-06, A8= 6.16703E-09
A10=-4.93618E-11, A12= 0.00000E+00
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 3.20964E-06, A6= 2.93568E-06, A8=-1.57598E-07
A10= 3.09974E-09, A12= 0.00000E+00
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 8.54042E-05, A6= 2.80481E-06, A8=-1.72924E-07
A10= 3.57409E-09, A12= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4=-2.30192E-04, A6= 9.60767E-06, A8=-1.56985E-07
A10= 9.91907E-10, A12= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000E+00, A4=-1.70128E-04, A6= 7.65291E-06, A8=-8.80044E-08
A10=-1.19460E-09, A12= 2.87826E-11
表 ６（各種データ）
ズーム比 2.46153
広角 中間 望遠
焦点距離 12.4800 19.5303 30.7200
Ｆナンバー 3.62286 4.70493 5.83562
画角 44.9235 29.9783 19.1404
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 65.3658 63.3359 63.6079
ＢＦ 14.19915 14.19920 14.19922
d6 18.2733 8.9425 1.7736
d13 4.9675 8.6184 16.0093
d15 4.6258 8.2758 8.3258
入射瞳位置 10.6761 8.7730 6.3908
射出瞳位置 -27.9972 -51.8418 -68.7119
前側主点位置 19.4651 22.5276 25.7285
後側主点位置 52.8857 43.8056 32.8879
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -16.8095
2 3 -28.1316
3 5 28.5839
4 8 16.0803
5 10 -8.9534
6 12 9.0298
7 14 -22.5722
8 16 31.5217
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -17.05925 9.30000 0.42826 1.90725
2 7 15.96962 9.33000 2.28401 3.78521
3 14 -22.57224 0.80000 0.33516 0.61957
4 16 31.52167 3.87000 1.21951 2.65049
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.54992 -0.81027 -1.27349
3 14 2.60409 2.76580 2.76802
4 16 0.51086 0.51085 0.51085
ズーム比 2.46153
広角 中間 望遠
焦点距離 12.4800 19.5303 30.7200
Ｆナンバー 3.62286 4.70493 5.83562
画角 44.9235 29.9783 19.1404
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 65.3658 63.3359 63.6079
ＢＦ 14.19915 14.19920 14.19922
d6 18.2733 8.9425 1.7736
d13 4.9675 8.6184 16.0093
d15 4.6258 8.2758 8.3258
入射瞳位置 10.6761 8.7730 6.3908
射出瞳位置 -27.9972 -51.8418 -68.7119
前側主点位置 19.4651 22.5276 25.7285
後側主点位置 52.8857 43.8056 32.8879
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -16.8095
2 3 -28.1316
3 5 28.5839
4 8 16.0803
5 10 -8.9534
6 12 9.0298
7 14 -22.5722
8 16 31.5217
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -17.05925 9.30000 0.42826 1.90725
2 7 15.96962 9.33000 2.28401 3.78521
3 14 -22.57224 0.80000 0.33516 0.61957
4 16 31.52167 3.87000 1.21951 2.65049
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.54992 -0.81027 -1.27349
3 14 2.60409 2.76580 2.76802
4 16 0.51086 0.51085 0.51085
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
表 ７（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 21.00190 0.70000 1.95375 32.3
2 9.60990 4.81600
3* -71.95040 0.80000 1.80998 40.9
4* 22.31910 0.41100
5 15.17570 1.99480 2.00272 19.3
6 36.47600 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 11.84810 2.50000 1.80998 40.9
9* -220.70170 2.38600
10 89.66070 0.80000 1.90366 31.3
11 6.83550 0.01000 1.56732 42.8
12 6.83550 2.74830 1.59282 68.6
13 -18.13250 可変
14 -60.36680 0.60000 1.51760 63.5
15* 12.95890 可変
16* 60.77360 4.45510 1.58913 61.3
17* -24.74990 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 21.00190 0.70000 1.95375 32.3
2 9.60990 4.81600
3* -71.95040 0.80000 1.80998 40.9
4* 22.31910 0.41100
5 15.17570 1.99480 2.00272 19.3
6 36.47600 可変
7(絞り) ∞ 1.00000
8* 11.84810 2.50000 1.80998 40.9
9* -220.70170 2.38600
10 89.66070 0.80000 1.90366 31.3
11 6.83550 0.01000 1.56732 42.8
12 6.83550 2.74830 1.59282 68.6
13 -18.13250 可変
14 -60.36680 0.60000 1.51760 63.5
15* 12.95890 可変
16* 60.77360 4.45510 1.58913 61.3
17* -24.74990 (BF)
像面 ∞
表 ８（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.75922E-05, A6= 1.09510E-06, A8=-4.41288E-08
A10= 3.92774E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 8.43604E-05, A6= 1.49011E-06, A8=-6.21553E-08
A10= 5.77970E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4=-5.38137E-05, A6= 6.17057E-07, A8=-9.65154E-08
A10=-3.50025E-10
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 2.99230E-05, A6= 2.22507E-07, A8=-1.34771E-07
A10= 6.22151E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.11804E-04, A6=-2.09485E-06, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 5.08926E-05, A6=-1.10680E-07, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 5.67430E-06, A6= 5.75636E-08, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第3面
K= 0.00000E+00, A4= 7.75922E-05, A6= 1.09510E-06, A8=-4.41288E-08
A10= 3.92774E-10
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 8.43604E-05, A6= 1.49011E-06, A8=-6.21553E-08
A10= 5.77970E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4=-5.38137E-05, A6= 6.17057E-07, A8=-9.65154E-08
A10=-3.50025E-10
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 2.99230E-05, A6= 2.22507E-07, A8=-1.34771E-07
A10= 6.22151E-10
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.11804E-04, A6=-2.09485E-06, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000E+00, A4= 5.08926E-05, A6=-1.10680E-07, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 5.67430E-06, A6= 5.75636E-08, A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
表 ９（各種データ）
ズーム比 2.74164
広角 中間 望遠
焦点距離 12.5399 20.7134 34.3799
Ｆナンバー 3.58518 5.25686 5.83600
画角 44.7801 28.1443 17.3825
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 64.4404 60.6907 64.1196
ＢＦ 14.19787 14.19842 14.19834
d6 18.3000 8.1818 1.8918
d13 3.9057 8.6887 16.4544
d15 4.8156 6.4006 8.3539
入射瞳位置 10.9672 8.7488 6.4021
射出瞳位置 -28.3950 -43.2335 -75.5372
前側主点位置 19.8152 21.9917 27.6102
後側主点位置 51.9004 39.9773 29.7397
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -19.1501
2 3 -20.9517
3 5 24.7565
4 8 13.9495
5 10 -8.2262
6 12 8.7314
7 14 -20.5545
8 16 30.4411
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.09156 8.72180 1.38242 3.31821
2 7 14.82467 9.44430 1.81106 3.80453
3 14 -20.55451 0.60000 0.32458 0.53032
4 16 30.44114 4.45510 2.03141 3.62782
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.55354 -0.88966 -1.42911
3 14 2.77995 2.85717 2.95219
4 16 0.50642 0.50640 0.50640
ズーム比 2.74164
広角 中間 望遠
焦点距離 12.5399 20.7134 34.3799
Ｆナンバー 3.58518 5.25686 5.83600
画角 44.7801 28.1443 17.3825
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 64.4404 60.6907 64.1196
ＢＦ 14.19787 14.19842 14.19834
d6 18.3000 8.1818 1.8918
d13 3.9057 8.6887 16.4544
d15 4.8156 6.4006 8.3539
入射瞳位置 10.9672 8.7488 6.4021
射出瞳位置 -28.3950 -43.2335 -75.5372
前側主点位置 19.8152 21.9917 27.6102
後側主点位置 51.9004 39.9773 29.7397
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -19.1501
2 3 -20.9517
3 5 24.7565
4 8 13.9495
5 10 -8.2262
6 12 8.7314
7 14 -20.5545
8 16 30.4411
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.09156 8.72180 1.38242 3.31821
2 7 14.82467 9.44430 1.81106 3.80453
3 14 -20.55451 0.60000 0.32458 0.53032
4 16 30.44114 4.45510 2.03141 3.62782
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 7 -0.55354 -0.88966 -1.42911
3 14 2.77995 2.85717 2.95219
4 16 0.50642 0.50640 0.50640
以下の表１０に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
表 １０（条件の対応値）
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン等の携帯情報端末のカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用可能である。特に本開示は、デジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に適用可能である。
また本開示は、本開示における交換レンズ装置の中でも、デジタルビデオカメラシステムに備えられる、ズームレンズ系をモータにより駆動する電動ズーム機能を搭載した交換レンズ装置に適用可能である。
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
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ レンズ交換式デジタルカメラシステム
１０１ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１０３ 液晶モニタ
１０４ カメラマウント部
２０１ 交換レンズ装置
２０２ ズームレンズ系
２０３ 鏡筒
２０４ レンズマウント部
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ レンズ交換式デジタルカメラシステム
１０１ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１０３ 液晶モニタ
１０４ カメラマウント部
２０１ 交換レンズ装置
２０２ ズームレンズ系
２０３ 鏡筒
２０４ レンズマウント部
Claims (11)
- 物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
負のパワーを有する第３レンズ群と、
正のパワーを有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負メニスカス形状の第１レンズ素子と、該第１レンズ素子との間に空気間隔を有する第２レンズ素子と、第３レンズ素子と、からなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、
前記ズーミングの際に、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は移動せず、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負メニスカス形状のレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを接合させた接合レンズ素子とからなり、
以下の条件（１）及び（２）を満足することを特徴とする、ズームレンズ系：
０＜（ＤａＷ−ＤａＴ）／ＴＬＷ＜０．２６ ・・・（１）
０＜ＴＧ２Ｇ／ＴＧａｌｌ＜０．４ ・・・（２）
ここで、
ＤａＷ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＤａＴ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上での間隔、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＧ２Ｇ：第２レンズ群の光軸上での厚み、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和
である。 - 以下の条件（３）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
ＴＬＷ−ＴＬＴ＞０ ・・・（３）
ここで、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）、
ＴＬＴ：望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面か
ら像面までの光軸上の距離）
である。 - 以下の条件（４）を満足する、請求項１又は２に記載のズームレンズ系：
０＜ＴＧａｌｌ／ＴＬＷ＜０．３５ ・・・（４）
ここで、
ＴＧａｌｌ：各レンズ群の光軸上での厚みの総和、
ＴＬＷ：広角端におけるレンズ全長（第１レンズ群の最物体側レンズ素子の物体側面から像面までの光軸上の距離）
である。 - 前記第２レンズ素子は、負のパワーを有し、
前記第３レンズ素子は、正メニスカス形状を有し、
前記第２レンズ素子は、少なくとも一方の面が非球面である、請求項１〜３のいずれか１つに記載のズームレンズ系。 - 以下の条件（５）を満足する、請求項１〜４のいずれか１つに記載のズームレンズ系：
ｎｄＬ１＞１．９ ・・・（５）
ここで、
ｎｄＬ１：第１レンズ群の最物体側レンズ素子のｄ線に対する屈折率
である。 - 以下の条件（６）を満足する、請求項１〜５のいずれか１つに記載のズームレンズ系：
｜Σ１／（ｆｉ×νｄｉ）｜＜５．０Ｅ−４ ・・・（６）
ここで、
ｆｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子の焦点距離、
νｄｉ：第２レンズ群において、物体側からｉ番目に位置するレンズ素子のｄ線に対するアッベ数
である。 - 前記第３レンズ群は、１枚の樹脂材料からなるレンズ素子で構成される、請求項１〜６のいずれか１つに記載のズームレンズ系。
- 前記第３レンズ群は、１枚の両凹レンズ素子からなる、請求項１〜７のいずれか１つに記載のズームレンズ系。
- 前記第４レンズ群は、１枚の両凸レンズ素子からなる、請求項１〜８のいずれか１つに記載のズームレンズ系。
- 請求項１〜９のいずれか１つに記載のズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置。 - 請求項１〜９のいずれか１つに記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ
系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備える、カメラシステム。
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2014
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