JP6563329B2 - 広角ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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3.7 < LST/FiT < 6 ・・・(2)
−1.3 < βw < −0.8 ・・・(3)
Ftは、望遠端における当該広角ズームレンズ全系の焦点距離であり、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離であり、
LSTは、望遠端における当該広角ズームレンズの最も物体側に配置される面と前記絞りとの間の光軸上の間隔であり、
FiTは、望遠端における、前記絞りから像面までに配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の焦点距離であり、
βwは、広角端における、前記絞りから像面までの間に配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の横倍率である。
1−1.広角ズームレンズの光学構成
まず、本件発明に係る広角ズームレンズの実施の形態を説明する。本件発明に係る広角ズームレンズは、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、当該第3レンズ群に後続する少なくとも一つのレンズ群を含む後群と、いずれかのレンズ群間に配置される絞りとから構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うと共に、後述する所定の条件式を満足することを特徴とする。
次に、変倍時の各レンズ群の動作について説明する。本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍の際に、各レンズ群間の間隔が変化すればよい。各レンズ群間の間隔が変化する限り、各レンズ群は移動群/固定群のいずれであってもよい。移動群の数が多いほど、焦点距離に応じた各レンズ群の位置の調整が容易になるため、高い変倍比及び高い結像性能を実現する上で好ましい。
次に、各条件式について説明する。本件発明に係る広角ズームレンズは、以下の条件式(1)〜条件式(3)を満足することを特徴とする。
条件式(2): 3.5 < LST/FiT < 6
条件式(3):−1.3 < βw < −0.8
Ftは、望遠端における当該広角ズームレンズ全系の焦点距離であり、
F3は、第3レンズ群の焦点距離であり、
LSTは、望遠端における当該広角ズームレンズの最も物体側に配置される面と絞りとの間の光軸上の間隔であり、
FiTは、望遠端における、絞りから像面までに配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の焦点距離であり、
βwは、広角端における、絞りから像面までの間に配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の横倍率である。
まず、条件式(1)について説明する。条件式(1)は、第3レンズ群の焦点距離に対する、望遠端における当該広角ズームレンズ全系の焦点距離の比に関する式である。条件式(1)を満足する場合、第3レンズ群に対する望遠端における当該広角ズームレンズの焦点距離が適正な範囲内となり、当該広角ズームレンズをコンパクトに構成しつつ、より広い画角及び高い変倍比を実現することができる。また、変倍時における収差変動を抑制することができ、変倍域全域において高い結像性能を実現することができる。
条件式(1b):14 < Ft/F3 < 20
条件式(2)は、望遠端における第1レンズ群と絞りとの間の光軸上の間隔に関する式である。条件式(2)を満足する場合、望遠端における第1レンズ群と絞りとの間の光軸上の間隔が適正な範囲内となり、当該広角ズームレンズの小型化、高い変倍比を実現することができる。また、第1レンズ群の屈折力が適正になるため、変倍域全域において高い結像性能を実現することができる。
条件式(2b):3.7 < LST/FiT < 5.0
条件式(3)は、広角端における絞りから像面までの間に配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の横倍率を規定した式である。条件式(3)を満足する場合、一眼レフカメラ等に要求される所定のバックフォーカスを確保することができる。そのため、当該広角ズームレンズを一眼レフカメラ等の交換レンズに好適に用いることができる。
条件式(3b):−1.1 < βw < −0.9
本件発明に係るズームレンズは、上記条件式(1)〜条件式(3)に加えて、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
F2nWは、広角端における、当該広角ズームレンズにおいて第2レンズ群以降に配置される全レンズ群により構成されるレンズ系の焦点距離である。
条件式(4b):21 < Ft/F2nW <26
本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、条件式(1)〜条件式(3)に加えて、条件式(5)を満足することも好ましい。
但し、LST及びF3は上述したとおりである。
条件式(5a):4.6 < LST/F3 < 6.5
条件式(5b):4.6 < LST/F3 < 6.0
本件発明に係る広角ズームレンズは、条件式(1)〜条件式(3)に加えて以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
F1は、第1レンズ群の焦点距離であり、
F2は、第2レンズ群の焦点距離である。
条件式(6b):8.0 < |F1/F2| < 10
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記広角ズームレンズと、当該広角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備えたことを特徴とする。ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子等も用いることができ、本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。しかしながら、本件発明に係る広角ズームレンズのバックフォーカスは比較的長い。このため、本件発明に係る撮像装置は、特に、一眼レフカメラ等のバックフォーカスの比較的長い撮像装置であることが好ましい。
図1は、本件発明に係る実施例1の広角ズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該広角ズームレンズは、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5から構成される。
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該広角ズームレンズのレンズデータを示す。表1において、「NS」は物体側から数えたレンズ面の順番(面番号)、「R」はレンズ面の曲率半径、「D」はレンズ面の光軸上の間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「ABV」はd線に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号の次に「ASPH」を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
Fno:3.4 〜 5.6 〜 6.5
ω :39.63 〜 9.4 〜 2.09
図5は、実施例2の広角ズームレンズの光学系の構成を示すレンズ断面図である。実施例2の広角ズームレンズは、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。また、第3レンズ群の物体側に開口絞りSが配置されている。各レンズ群のレンズ構成は実施例1の広角ズームレンズと略同様であり、具体的には図5に示すとおりである。また、変倍時における動作、合焦時における動作、手振れ等の際の動作も実施例1と略同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表4は、当該広角ズームレンズのレンズデータである。表5は、表4に示す非球面の非球面係数及び円錐定数である。表6は、表4に示すレンズ面の光軸上の可変間隔であって、広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の間隔である。また、各条件式(1)〜条件式(6)の数値を表10に示す。
Fno:3.4 〜 5.6 〜 6.5
ω :39.63 〜 9.4 〜 2.09
図9は、実施例3の広角ズームレンズの光学系の構成を示すレンズ断面図である。実施例2の広角ズームレンズは、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。また、第3レンズ群の物体側に開口絞りSが配置されている。各レンズ群のレンズ構成は実施例1の広角ズームレンズと略同様であり、具体的には図5に示すとおりである。また、変倍時における動作、合焦時における動作、手振れ等の際の動作も実施例1と略同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表7は、当該広角ズームレンズのレンズデータである。表8は、表7に示す非球面の非球面係数及び円錐定数である。表9は、表7に示すレンズ面の光軸上の可変間隔であって、広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の間隔である。また、各条件式(1)〜条件式(6)の数値を表10に示す。
Fno:3.6 〜 5.82 〜 6.5
ω :39.59 〜 9.3 〜 2.33
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
S・・・開口絞り
VC・・・防振群
Claims (5)
- 物体から順に、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、当該第3レンズ群に後続する少なくとも一つのレンズ群を含む後群と、いずれかのレンズ群間に配置される絞りとから構成され、
前記後群が、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とから構成され、
各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うと共に、以下の条件式を満足することを特徴とする広角ズームレンズ。
14 < Ft/F3 < 25 ・・・(1)
3.7 < LST/FiT < 6 ・・・(2)
−1.3 < βw < −0.8 ・・・(3)
但し、
Ftは、望遠端における当該広角ズームレンズ全系の焦点距離であり、
F3は、前記第3レンズ群の焦点距離であり、
LSTは、望遠端における当該広角ズームレンズの最も物体側に配置される面と前記絞りとの間の光軸上の間隔であり、
FiTは、望遠端における、前記絞りから像面までに配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の焦点距離であり、
βwは、広角端における、前記絞りから像面までの間に配置されるレンズ群により構成されるレンズ系の横倍率である。 - 以下の条件式を満足する請求項1に記載の広角ズームレンズ。
21 < Ft/F2nW <30 ・・・(4)
但し、
F2nWは、広角端における、当該広角ズームレンズにおいて第2レンズ群以降に配置される全レンズ群により構成されるレンズ系の焦点距離である。 - 以下の条件式を満足する請求項1又は請求項2に記載の広角ズームレンズ。
4.6 < LST/F3 < 7.0 ・・・(5) - 以下の条件式を満足する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の広角ズームレンズ。
8.0 < |F1/F2| < 12 ・・・(6)
但し、
F1は、前記第1レンズ群の焦点距離であり、
F2は、前記第2レンズ群の焦点距離である。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の広角ズームレンズと、当該広角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備えたことを特徴とする撮像装置。
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JP2015249745A JP6563329B2 (ja) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | 広角ズームレンズ及び撮像装置 |
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