JP6620400B2 - ズームレンズ及び光学機器 - Google Patents

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JP6620400B2 JP2015033647A JP2015033647A JP6620400B2 JP 6620400 B2 JP6620400 B2 JP 6620400B2 JP 2015033647 A JP2015033647 A JP 2015033647A JP 2015033647 A JP2015033647 A JP 2015033647A JP 6620400 B2 JP6620400 B2 JP 6620400B2
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Description

本発明は、ズームレンズ及び光学機器に関する。
従来、高変倍比のズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を持
つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と
、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とから構成され、各
レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1を
参照)。
特開2012−98699号公報
従来のズームレンズでは、光学性能が十分とはいえなかった。
第1の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、次の条件式を満足し、
33.00 < ft/(−f2) < 46.00
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.20
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
以下の条件式も満足する。
15.00 < β2t/β2w ≦ 19.22
又は
22.41 ≦ β2t/β2w < 25.00
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率。
第2の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、以下の条件式を満足する。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
15.00 < ft/f3 < 19.00
2.26 ≦ f3/(−f2) < 2.70
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
第3の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、以下の条件式を満足する。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
2.26 ≦ f3/(−f2) < 2.70
10.00 < ft/x2 < 40.00
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
x2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して前記第2レンズ群が像面方向に移動する距離。
第4の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、以下の条件式を満足する。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) ≦ 54.86
15.00 < ft/f3 < 19.00
2.15 ≦ f3/(−f2) < 2.70
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
第5の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、以下の条件式を満足する。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) ≦ 54.86
15.00 < β2t/β2w < 25.00
2.15 ≦ f3/(−f2) < 2.70
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズを搭載する。
第1実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡(矢印)を示す図である。 第1実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態を示す。 第2実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡(矢印)を示す図である。 第2実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態を示す。 第3実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡(矢印)を示す図である。 第3実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態を示す。 本実施形態に係るズームレンズを搭載したカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法の概略を示す図である。
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレン
ズZLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第
1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ
群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と
を有して構成される。
この構成により、高変倍化の達成が可能となる。
そして、上記構成のもと、本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(1)〜
(3)を満足する。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00 …(1)
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30 …(2)
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00 …(3)
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の倍率、
β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の倍率、
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の倍率、
β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の倍率。
条件式(1)は、望遠端状態における全系の焦点距離と、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)の上限値を上回ると、倍率色収差、コマ収差、非点収差等の諸収差が悪化
するため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を45.00とす
ることが好ましい。
条件式(1)の下限値を下回ると、倍率色収差、コマ収差、非点収差等の諸収差が悪化
するため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を34.00とす
ることが好ましい。
条件式(2)は、望遠端状態における第1レンズ群G1のF値を規定している。
条件式(2)の上限値を上回ると、望遠端状態における倍率色収差、コマ収差等の諸収
差が悪化するため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を2.20とする
ことが好ましい。
条件式(2)の下限値を下回ると、望遠端状態における倍率色収差、コマ収差等の諸収
差が悪化するため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を1.70とする
ことが好ましい。
条件式(3)は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の変倍比の積を規定している。
条件式(3)の上限値を上回ると、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好
ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を63.00とす
ることが好ましい。
条件式(3)の下限値を下回ると、球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好
ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を45.00とす
ることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、広角端状態から望遠端状態への変倍に際
し、互いに隣り合う各レンズ群の間隔が変化することが好ましい。
この構成により、高変倍化の達成が可能となる。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、広角端状態から望遠端状態への変倍に際
し、全てのレンズ群が移動することが好ましい。
この構成により、レンズ全体のサイズと、非点収差と色収差を維持したまま、更なる広
角化と高変倍化の達成が可能となる。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、第5レンズ群G5は、正レンズ1枚と、
負レンズ1枚とからなることが好ましい。
この構成により、レンズ全体のサイズと、非点収差と色収差を維持したまま、更なる広
角化と高変倍化の達成が可能となる。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
15.00 < ft/f3 < 19.00 …(4)
但し、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
条件式(4)は、望遠端状態における全系の焦点距離と、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(4)の上限値を上回ると、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を18.50とす
ることが好ましい。
条件式(4)の下限値を下回ると、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を15.50とす
ることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
15.00 < β2t/β2w < 25.00 …(5)
但し、
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の倍率、
β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の倍率。
条件式(5)は、広角端状態における第2レンズ群G2の倍率と、望遠端状態における
第2レンズ群G2の倍率とを規定している。
条件式(5)の上限値を上回ると、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を24.00とす
ることが好ましい。
条件式(5)の下限値を下回ると、コマ収差、非点収差等の諸収差が悪化するため、好
ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を16.00とす
ることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(6)を満足することが好ましい。
2.00 < f3/(−f2) < 2.70 …(6)
但し、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
条件式(6)は、第2レンズ群G2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(6)の上限値を上回ると、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が悪化す
るため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を2.60とする
ことが好ましい。
条件式(6)の下限値を下回ると、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が悪化す
るため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を2.10とする
ことが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(7)を満足することが好ましい。
15.00 < f1/fw < 40.00 …(7)
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
条件式(7)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、広角端状態における全系の焦点距離
との比を規定している。
条件式(7)の上限値を上回ると、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が悪化す
るため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を35.00とす
ることが好ましい。
条件式(7)の下限値を下回ると、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が悪化す
るため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を19.00とす
ることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(8)を満足することが好ましい。
10.00 < ft/x2 < 40.00 …(8)
但し、
x2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して第2レンズ群G2
が像面方向に移動する距離。
条件式(8)は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第2レンズ群G2が移動
する距離と、望遠端状態における全系の焦点距離との比を規定している。
条件式(8)の上限値を上回ると、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を37.00とす
ることが好ましい。
条件式(8)の下限値を下回ると、コマ収差等の諸収差が悪化するため、好ましくない
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を15.00とす
ることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4との間に
、開口絞りSを有することが好ましい。
この構成により、球面収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することがで
きる。
本実施形態に係るズームレンズZLは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に
、開口絞りSを有することが好ましい。
この構成により、球面収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することがで
きる。
本実施形態に係るズームレンズZLは、変倍に際して、開口絞りSを光軸方向に移動さ
せることが好ましい。
この構成により、球面収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することがで
きる。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(9)を満足することが好ましい。
0.10° < ωt < 5.00° …(9)
但し、
ωt:望遠端状態における半画角。
条件式(9)は、望遠端状態における画角の最適な値を規定する条件である。この条件
式(9)を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正
することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を4.00°とす
ることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(9)の上
限値を3.00°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするため
に、条件式(9)の上限値を2.00°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさら
に確実なものとするために、条件式(9)の上限値を1.00°とすることが好ましい。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を0.30°とす
ることが好ましい。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値
を0.50°とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(10)を満足することが好ましい
25.00° < ωw < 80.00° …(10)
但し、
ωw:広角端状態における半画角。
条件式(10)は、広角端状態における画角の最適な値を規定する条件である。この条
件式(10)を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾
曲等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(10)の上限値を70.00°
とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(10
)の上限値を60.00°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なもの
とするために、条件式(10)の上限値を50.00°とすることが好ましい。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(10)の下限値を30.00°
とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(10
)の下限値を35.00°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なもの
とするために、条件式(10)の下限値を40.00°とすることが好ましい。
以上のような構成を備える本実施形態に係るズームレンズZLによれば、レンズ全体の
サイズと、良好な光学性能を維持しながら、更なる広角化と高変倍化を達成することがで
きるズームレンズを実現することができる。
次に、図7を参照しながら、上述のズームレンズZLを備えたカメラ(光学機器)につ
いて説明する。カメラ1は、図7に示すように、撮影レンズ2として上述のズームレンズ
ZLを備えたレンズ交換式のカメラ(所謂ミラーレスカメラ)である。このカメラ1にお
いて、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLP
F(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に
被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光
電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(El
ectronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、
EVF4を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリー
ズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶さ
れる。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した本実施形態に係るズームレンズZLは、後述
の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、レンズ全体のサイズと
、良好な光学性能を維持しながら、更なる広角化と高変倍化を達成することができる。し
たがって、本カメラ1によれば、レンズ全体のサイズと、良好な光学性能を維持しながら
、更なる広角化と高変倍化を達成することができる光学機器を実現することができる。
なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、これに限定されるもので
はない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によっ
て被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述のズームレンズZLを搭載した場合
でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
続いて、図8を参照しながら、上述のズームレンズZLの製造方法について概説する。
まず、レンズ鏡筒内に、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G
1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負
の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5とを有するよう
に、各レンズを配置する(ステップST10)。次の条件式(1)〜(3)を満足するよ
うに、鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST20)。
33.00 < ft/(−f2) < 46.00 …(1)
1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30 …(2)
43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00 …(3)
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
Fnt:望遠端状態におけるF値、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の倍率、
β3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の倍率、
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の倍率、
β3w:広角端状態における第3レンズ群G3の倍率。
本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図1に示すように、光軸に沿って物
体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL
13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とを配置して第1レンズ群G1
とし、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、
両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とを配置
して第2レンズ群G2とし、両凸形状の正レンズL31と、像側に凹面を向けた負メニス
カスレンズL32と、両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34との接合レ
ンズとを配置して第3レンズ群G3とし、両凹形状の負レンズL41を配置して第4レン
ズ群G4とし、両凸形状の正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
52との接合レンズを配置して第5レンズ群G5とする。このように準備した各レンズ群
を、上述の手順で配置してズームレンズZLを製造する。
本実施形態に係る製造方法によれば、レンズ全体のサイズと、良好な光学性能を維持し
ながら、更なる広角化と高変倍化を達成することができるズームレンズZLを製造するこ
とができる。
これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。図1、図3、
図5は、各実施例に係るズームレンズZL(ZL1〜ZL3)の構成及び屈折力配分を示
す断面図である。ズームレンズZL1〜ZL3の断面図の下部には、広角端状態から望遠
端状態に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示す。
第1実施例に係る図1に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑
化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共
通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
また、以下に表1〜表3を示すが、これらは第1実施例〜第3実施例における各諸元の
表である。
各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)
を選んでいる。
表中の[レンズデータ]において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
光学面の順序、Rは各光学面の曲率半径、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)まで
の光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学
部材の材質のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。また、物面は物体面、Diは面
間隔(第i面と第(i+1)面との面間隔)、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(開口
絞り)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.0000」は省略する
。光学面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半
径を示す。
表中の[全体諸元]において、fはレンズ全系の焦点距離、φは開口絞り径、Fnoは
Fナンバー、2ωは画角(単位:°)、BFは光軸上でのレンズ最終面から近軸像面まで
の距離、BF(空気)は光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長に
より表記したもの、TLは光軸上でのレンズ最前面から近軸像面までの距離、TL(空気
)は光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBF(空気)を加えたものを
示す。
表中の[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を
次式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上
の位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κ
は円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例
えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、記載を
省略する。
X(y)=(y2/R)/{1+(1−κ×y2/R21/2}+A4×y4+A6×y6+A
8×y8+A10×y10…(a)
表中の[可変間隔データ]において、広角端、中間焦点距離、望遠端の各状態における
面間隔の値Diを示す。なお、Diは、第i面と第(i+1)面の面間隔を示す。
表中の[レンズ群データ]において、群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号、群
焦点距離は各群の焦点距離、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像側の
レンズ面までの光軸上での距離を示す。
表中の[条件式]には、上記の条件式(1)〜(10)に対応する値を示す。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、そ
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1、図2及び表1を用いて説明する。第1実施例に係るズーム
レンズZL(ZL1)は、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を
持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5
レンズ群G5とから構成される。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズと
、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL14とから構成される。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成される。負メニスカスレンズL
21は、両面が非球面である。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31
と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32と、両凹形状の負レンズL33と両凸
形状の正レンズL34との接合レンズとから構成される。両凸形状の正レンズL31の両
側面は、非球面である。
第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL41から構成される。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52との接合レンズから構成される。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、光量を調節することを目的とした開口
絞りSが配置されている。
第5レンズ群G5と像面Iとの間に、フィルタ群FLが配置されている。フィルタ群F
Lは、像面Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカット
するためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
本実施例に係るズームレンズZL1は、各レンズ群の間隔が変化するように、全てのレ
ンズ群G1〜G5および開口絞りSを光軸方向に移動させることにより、変倍を行う。具
体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側へ移動
させ、第2レンズ群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4
レンズ群G4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を一旦物体側に移動させ、その後像
側へ移動させる。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群
とは別に単独で、物体側へ移動させる。
下記の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。表1における面番号1〜30が
、図1に示すm1〜m30の各光学面に対応している。
(表1)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 299.113 3.74 1.8348 42.7
2 112.365 12.9 1.4370 95.0
3 7582.022 0.42
4 132.075 9.36 1.4978 82.6
5 631.671 0.42
6 129.950 9.78 1.4978 82.6
7 1116.862 (D7)
*8 1147.820 2.29 1.8820 37.2
*9 14.801 9.78
10 -46.021 1.87 1.8348 42.7
11 169.618 1.04
12 49.381 5.82 1.9229 20.9
13 -43.941 1.04
14 -36.266 1.66 1.9108 35.3
15 -220.373 (D15)
16 ∞ (D16) (開口絞り)
*17 19.853 4.59 1.5533 71.7
*18 -43.626 4.59
19 52.966 0.92 1.9108 35.3
20 22.035 3.09
21 -144.583 0.92 1.8340 37.2
22 55.310 4.59 1.4978 82.6
23 -23.136 (D23)
24 -6040.775 1.04 1.4875 70.3
25 52.947 (D25)
26 31.075 5.20 1.4875 70.3
27 -37.574 1.66 1.9108 35.3
28 -84.589 (D28)
29 ∞ 2.02 1.5168 63.9
30 ∞ (BF)
像面 ∞

[全体諸元]
ズーム比 75.5
広角端 中間焦点 望遠端
f 7.70 67.58 581.59
φ 14.48 14.48 16.22
Fno 2.75 5.02 6.44
2ω 92.58 13.446 1.5466
BF 1.00 1.00 1.00
BF(空気) 13.63 40.77 10.22
TL 210.44 273.47 321.86
TL(空気) 209.75 272.78 321.18

[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
8 1.0000 5.34E-06 -5.13E-08 1.59E-10 -1.68E-13
9 0.7435 4.24E-06 -8.79E-08 -1.70E-11 6.06E-13
17 1.0559 -1.84E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
18 1.0000 1.92E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

[可変間隔データ]
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
f 7.70 67.58 581.59
D7 1.144 93.67035 144.51292
D15 63.81464 15.28327 0.57177
D16 24.06722 2.38004 0.23337
D23 7.13476 21.29766 14.87916
D25 13.25685 12.67442 64.04793
D28 11.29590 38.43652 7.88868

[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
第1レンズ群 1 180.1 36.61
第2レンズ群 8 -15.9 23.50
第3レンズ群 17 35.9 18.69
第4レンズ群 24 -107.7 1.04
第5レンズ群 26 65.9 6.86

[条件式]
条件式(1) ft/(−f2) = 36.49
条件式(2) (Fnt・f1)/ft = 1.99
条件式(3) β2t・β3t/(β2w・β3w) = 53.90
条件式(4) ft/f3 = 16.18
条件式(5) β2t/β2w = 19.22
条件式(6) f3/(−f2) = 2.26
条件式(7) f1/fw = 23.38
条件式(8) ft/x2 = 18.20
条件式(9) ωt = 0.7733°
条件式(10) ωw = 46.29°
表1から、本実施例に係るズームレンズZL1は、条件式(1)〜(10)を満たすこ
とが分かる。
図2は、第1実施例に係るズームレンズZL1の撮影距離無限遠における諸収差図(球
面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広
角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
各収差図において、FNOはFナンバー、Aは各像高に対する半画角(単位:°)を示
す。dはd線、gはg線における収差を示す。また、これらの記載がないものは、d線に
おける収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。非
点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差図に
おいて、実線は各入射角又は物体高のd線及びg線に対するメリジオナルコマ収差、原点
より右側の破線はd線に対してメリデジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点よ
り左側の破線はd線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を示す。なお、後
述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
図2に示す各収差図から明らかなように、第1実施例に係るズームレンズZL1は、広
角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れ
た光学性能を有することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補
正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
(第2実施例)
第2実施例について、図3、図4及び表2を用いて説明する。第2実施例に係るズーム
レンズZL(ZL2)は、図3に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を
持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5
レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成される。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とから
構成される。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21
と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた
負メニスカスレンズL24とから構成される。負メニスカスレンズL21は、像側面が非
球面である。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31
と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32と、両凹形状の負レンズL33と両凸
形状の正レンズL34との接合レンズとから構成される。両凸形状の正レンズL31の両
側面は、非球面である。
第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL41から構成される。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52との接合レンズから構成される。
第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61から構成される。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、光量を調節することを目的とした開口
絞りSが配置されている。
第6レンズ群G6と像面Iとの間に、フィルタ群FLが配置されている。フィルタ群F
Lは、像面Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカット
するためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
本実施例に係るズームレンズZL2は、各レンズ群の間隔が変化するように、第1〜第
5レンズ群G1〜G5および開口絞りSを光軸方向に移動させ、第6レンズ群G6を固定
することにより、変倍を行う。具体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、
第1レンズ群G1を物体側へ移動させ、第2レンズ群G2を一旦像側に移動させ、その後
物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ
移動させ、第5レンズ群G5を一旦物体側に移動させ、その後像側へ移動させ、第6レン
ズ群G6は像面Iに対して固定する。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍
に際し、各レンズ群とは別に単独で、物体側へ移動させる。
下記の表2に、第2実施例における各諸元の値を示す。表2における面番号1〜32が
、図3に示すm1〜m32の各光学面に対応している。
(表2)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 275.935 3.738 1.8348 42.7
2 115.550 16.405 1.4370 95.0
3 -13143.500 0.415
4 122.063 13.290 1.4370 95.0
5 1070.443 0.415
6 130.766 10.591 1.4970 81.6
7 494.258 (D7)
8 -1739.519 1.869 1.8820 37.2
*9 13.578 10.277
10 -40.755 1.869 1.8348 42.7
11 158.411 1.038
12 49.075 5.607 1.9229 20.9
13 -45.763 1.038
14 -45.322 1.661 1.9108 35.3
15 -317.902 (D15)
16 ∞ (D16) (開口絞り)
*17 24.225 6.230 1.5533 71.7
*18 -44.084 6.230
19 31.149 1.246 1.9108 35.3
20 21.553 3.115
21 -122.750 0.831 1.9538 32.3
22 38.038 5.191 1.4875 70.3
23 -20.976 (D23)
24 -142.256 2.077 1.4875 70.3
25 103.345 (D25)
26 32.393 5.191 1.4875 70.3
27 -74.819 1.038 1.8503 32.4
28 -183.548 (D28)
29 415.316 1.661 1.5311 55.9
30 -193.972 1.167
31 ∞ 1.424 1.5168 63.9
32 ∞ (BF)
像面 ∞

[全体諸元]
ズーム比 85.1
広角端 中間焦点 望遠端
f 7.7 66.1 655.5
φ 10.86 13.68 17.24
Fno 3.63 4.97 6.34
2ω 91.98 13.87 1.38
BF 1.20 1.20 1.20
BF(空気) 3.30 3.30 3.30
TL 217.69 288.91 338.08
TL(空気) 217.20 288.42 337.59

[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
9 0.7082 -8.35E-07 -5.83E-08 4.69E-10 -1.82E-12
17 1.1650 -1.10E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
18 1.0000 1.72E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

[可変間隔データ]
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
f 7.7 66.1 655.5
D7 1.034 96.141 143.280
D15 57.059 13.662 0.963
D16 25.639 3.987 1.844
D23 4.317 15.343 5.882
D25 15.695 16.571 81.057
D28 9.130 38.393 0.239

[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
第1レンズ群 1 179.62 44.85
第2レンズ群 8 -14.74 23.36
第3レンズ群 17 36.76 22.84
第4レンズ群 24 -122.45 2.08
第5レンズ群 26 67.49 6.23
第6レンズ群 29 249.19 1.66

[条件式]
条件式(1) ft/(−f2) = 44.46
条件式(2) (Fnt・f1)/ft = 1.74
条件式(3) β2t・β3t/(β2w・β3w) = 54.86
条件式(4) ft/f3 = 17.84
条件式(5) β2t/β2w = 22.41
条件式(6) f3/(−f2) = 2.49
条件式(7) f1/fw = 23.33
条件式(8) ft/x2 = 30.00
条件式(9) ωt = 0.69°
条件式(10) ωw = 45.99°
表2から、本実施例に係るズームレンズZL2は、条件式(1)〜(10)を満たすこ
とが分かる。
図4は、第2実施例に係るズームレンズZL2の撮影距離無限遠における諸収差図(球
面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広
角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
図4に示す各収差図から明らかなように、第2実施例に係るズームレンズZL2は、広
角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れ
た光学性能を有することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補
正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
(第3実施例)
第3実施例について、図5、図6及び表3を用いて説明する。第3実施例に係るズーム
レンズZL(ZL3)は、図5に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の
屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を
持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5
レンズ群G5とから構成される。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズと
、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL14とから構成される。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の
正レンズL23とから構成される。負メニスカスレンズL21は、像側面が非球面である
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31
と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32と、像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズL33と両凸形状の正レンズL34との接合レンズとから構成される。両凸形状の
正レンズL31の両側面は、非球面である。
第4レンズ群G4は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41から構成される。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52との接合レンズから構成される。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に、光量を調節することを目的とした開口
絞りSが配置されている。
第5レンズ群G5と像面Iとの間に、フィルタ群FLが配置されている。フィルタ群F
Lは、像面Iに配設されるCCD等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカット
するためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。
本実施例に係るズームレンズZL3は、各レンズ群の間隔が変化するように、全てのレ
ンズ群G1〜G5および開口絞りSを光軸方向に移動させることにより、変倍を行う。具
体的には、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側へ移動
させ、第2レンズ群G2を像側に移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させ、第4
レンズ群G4を物体側へ移動させ、第5レンズ群G5を一旦物体側に移動させ、その後像
側へ移動させる。開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群
とは別に単独で、物体側へ移動させる。
下記の表3に、第3実施例における各諸元の値を示す。表3における面番号1〜28が
、図5に示すm1〜m28の各光学面に対応している。
(表3)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 244.999 3.323 1.8348 42.7
2 108.306 11.258 1.4370 95.0
3 1072.209 0.449
4 121.893 9.371 1.4370 95.0
5 1373.087 0.449
6 122.768 7.437 1.4970 81.6
7 471.470 (D7)
8 140.014 2.284 1.8514 40.1
*9 12.843 9.760
10 -22.876 1.502 1.8830 40.7
11 -813.948 0.441
12 78.912 3.141 1.9460 18.0
13 -58.918 (D13)
14 ∞ (D14) (開口絞り)
*15 17.399 4.436 1.5533 71.7
*16 -136.593 3.766
17 26.925 1.280 1.9538 32.3
18 15.999 1.897
19 33.038 0.864 1.9538 32.3
20 22.735 3.659 1.4970 81.7
21 -52.794 (D21)
22 332.698 1.272 1.4875 70.3
23 50.549 (D23)
24 40.201 4.600 1.4875 70.3
25 -38.619 1.687 2.0010 29.1
26 -59.486 (D26)
27 ∞ 1.512 1.5168 63.9
28 ∞ (BF)
像面 ∞

[全体諸元]
ズーム比 64.3
広角端 中間焦点 望遠端
f 7.7 66.1 494.9
φ 10.59 11.88 13.33
Fno 3.22 5.08 6.28
2ω 92.93 13.76 1.83
BF 2.03 2.03 2.03
BF(空気) 15.39 45.35 9.30
TL 171.18 251.62 300.42
TL(空気) 170.66 251.11 299.90

[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
9 1.1197 -1.82E-05 -3.63E-07 4.88E-09 -3.46E-11
15 0.5972 -8.98E-06 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
16 1.0000 6.74E-06 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

[可変間隔データ]
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
f 7.7 66.1 494.9
D7 1.142 93.043 145.113
D13 47.825 8.383 0.839
D14 19.286 5.941 3.798
D21 9.849 13.311 7.613
D23 4.297 12.205 60.368
D26 12.363 42.320 6.270

[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
第1レンズ群 1 179.62 32.29
第2レンズ群 8 -14.74 17.13
第3レンズ群 15 31.77 15.90
第4レンズ群 22 -122.45 1.27
第5レンズ群 24 64.37 6.29

[条件式]
条件式(1) ft/(−f2) = 33.57
条件式(2) (Fnt・f1)/ft = 2.28
条件式(3) β2t・β3t/(β2w・β3w) = 43.74
条件式(4) ft/f3 = 15.58
条件式(5) β2t/β2w = 18.92
条件式(6) f3/(−f2) = 2.15
条件式(7) f1/fw = 23.33
条件式(8) ft/x2 = 33.59
条件式(9) ωt = 0.915°
条件式(10) ωw = 46.465°
表3から、本実施例に係るズームレンズZL3は、条件式(1)〜(10)を満たすこ
とが分かる。
図6は、第3実施例に係るズームレンズZL3の撮影距離無限遠における諸収差図(球
面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広
角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
図6に示す各収差図から明らかなように、第3実施例に係るズームレンズZL3は、広
角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れ
た光学性能を有することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補
正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
上記の各実施例によれば、レンズ全体のサイズと、良好な光学性能を維持しながら、更
なる広角化と高変倍化を達成することができるズームレンズを実現することができる。
ここまで本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下の内容は、本願のズ
ームレンズZLの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態に係るズームレンズZLの数値実施例として、5群、6群構成のものを示し
たが、これに限定されず、他の群構成(例えば、7群等)にも適用可能である。具体的に
は、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレン
ズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時または合焦時に変化する
空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、無限遠から近距離物体への合焦を行うた
めに、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群とし
て、光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに
も適用することができ、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆
動にも適している。特に、第4レンズ群G4又は第5レンズ群G5の少なくとも一部を合
焦レンズ群とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、いずれかのレンズ群全体または部分レン
ズ群を、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させるか、或いは光軸を含む面内方向
に回転移動(揺動)させて、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する防振レンズ群とし
てもよい。特に、第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、レンズ面は、球面または平面で形成され
ても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工お
よび組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるの
で好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ
面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成し
たガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のい
ずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布
型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、開口絞りSは、第2レンズ群G2〜第4
レンズ群G4の間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レン
ズの枠でその役割を代用してもよい。
本実施形態に係るズームレンズZLにおいて、各レンズ面に、フレアやゴーストを軽減
し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反
射防止膜を施してもよい。
本実施形態に係るズームレンズZLは、変倍比が20〜150倍程度である。
ZL(ZL1〜ZL3) ズームレンズ
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
G5 第5レンズ群
G6 第6レンズ群
S 開口絞り
FL フィルタ群
I 像面
1 カメラ(光学機器)

Claims (19)

  1. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
    以下の条件式を満足し、
    33.00 < ft/(−f2) < 46.00
    1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.20
    43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
    以下の条件式も満足することを特徴とするズームレンズ。
    15.00 < β2t/β2w ≦ 19.22
    又は
    22.41 ≦ β2t/β2w < 25.00
    但し、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Fnt:望遠端状態におけるF値、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率。
  2. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    33.00 < ft/(−f2) < 46.00
    1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
    43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
    15.00 < ft/f3 < 19.00
    2.26 ≦ f3/(−f2) < 2.70
    但し、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Fnt:望遠端状態におけるF値、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  3. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    33.00 < ft/(−f2) < 46.00
    1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
    43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) < 65.00
    2.26 ≦ f3/(−f2) < 2.70
    10.00 < ft/x2 < 40.00
    但し、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Fnt:望遠端状態におけるF値、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
    x2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して前記第2レンズ群が像面方向に移動する距離。
  4. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    33.00 < ft/(−f2) < 46.00
    1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
    43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) ≦ 54.86
    15.00 < ft/f3 < 19.00
    2.15 ≦ f3/(−f2) < 2.70
    但し、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Fnt:望遠端状態におけるF値、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  5. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、または、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、正の屈折力を持つ第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    33.00 < ft/(−f2) < 46.00
    1.60 < (Fnt・f1)/ft < 2.30
    43.00 < β2t・β3t/(β2w・β3w) ≦ 54.86
    15.00 < β2t/β2w < 25.00
    2.15 ≦ f3/(−f2) < 2.70
    但し、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Fnt:望遠端状態におけるF値、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の倍率、
    β3w:広角端状態における前記第3レンズ群の倍率、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1、3、5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    15.00 < ft/f3 < 19.00
    但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項2もしくは3に記載のズームレンズ。
    15.00 < β2t/β2w < 25.00
    但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  8. 以下の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。
    2.00 < f3/(−f2) < 2.70
    但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
  9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1、4、5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    10.00 < ft/x2 < 40.00
    但し、
    x2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、結像位置に対して前記第2レンズ群が像面方向に移動する距離。
  10. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、互いに隣り合う各レンズ群の間隔が変化することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、全てのレンズ群が移動することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第5レンズ群は、正レンズ1枚と、負レンズ1枚とからなることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    15.00 < f1/fw < 40.00
    但し、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離。
  14. 前記第2レンズ群と前記第4レンズ群との間に、開口絞りを有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  15. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間に、開口絞りを有することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  16. 変倍に際して、前記開口絞りを光軸方向に移動させることを特徴とする請求項14もしくは15に記載のズームレンズ。
  17. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    0.10° < ωt < 5.00°
    但し、
    ωt:望遠端状態における半画角。
  18. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    25.00° < ωw < 80.00°
    但し、
    ωw:広角端状態における半画角。
  19. 請求項1〜18のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
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