JP6758640B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮影装置に用いられるズームレンズに関し、特に、極めて広い画角を確保したズームレンズに関するものである。
近年、デジタルスチルカメラ等の撮影装置に用いられるズームレンズにおいて、広画角化と高性能化の両立が望まれている。
広画角のズームレンズがクイックリターンミラーを有する一眼レフカメラに対応するためには、その焦点距離よりも遥かに長いバックフォーカスを確保することが課題となる。長いバックフォーカスを確保するためには、必然的に、物体側に負の屈折力、像側に正の屈折力を配置したネガティブリード型の屈折力配置をとる傾向が強くなる。
特許文献１及び２には、広角端の画角が１１０度を超え、広角端における焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを確保したズームレンズが開示されている。
焦点距離の３倍以上ものバックフォーカスを確保する必要のあるネガティブリード型のズームレンズにおいては、物体側のレンズ群（前群）の負の屈折力と、像側のレンズ群（後群）の正の屈折力をそれぞれ強くする必要がある。
また、このようなズームレンズにおいては、歪曲収差や倍率色収差等を、前群、後群のそれぞれのレンズ群内で補正することが求められる。
さらに、このようなズームレンズにおいては、前群の強い負の屈折力で発散された軸上光束を、後群により結像のための収束光束に変換する必要があり、軸上マージナル光線を比較的短い長さの区間で強く屈折することが求められる。
後群において軸上マージナル光線を比較的短い長さの区間で強く屈折するためには、後群を構成する正の屈折力のレンズエレメントの屈折力を強くする必要があるが、この場合、正の屈折力のレンズエレメントにおいて、特に、球面収差がアンダー方向に大きく発生しやすくなるなど、収差量が大きくなる傾向になる。
一方で、上述したように、後群単独で良好な収差補正を達成する必要があるが、そのためには強い正の屈折力のレンズエレメントが発生させる収差と逆符号の収差を発生する負の屈折力のレンズエレメントや非球面レンズを後群へ導入して収差補正をすることとなる。
このように各レンズエレメントで符号の異なる大きな収差量を発生させてレンズ群全体として収差を補正する場合には、各レンズエレメント同士の偏心や間隔の製造誤差による球面収差や軸上コマ収差、軸上非点収差、片ボケ等の発生を効果的に抑えることが課題となる。
これらの諸収差の発生を効率的に抑えることができないレンズ構成を採用すると、完成品での良好な結像性能を担保できないおそれがあり、さらに、良好な結像性能を得るために極めて高い製造精度が求められることで製造コストが大幅に増加してしまうおそれがある。
特許文献１に記載された超広角レンズ系は、ズーミングの際に４つのレンズ群が光軸に沿って移動し、さらに、フォーカシングの際に第１レンズ群の一部を光軸に沿って移動するレンズ構成であり、移動するレンズ群が実質５つと多いため、各レンズ群同士の偏心を抑制して完成品の良好な結像性能を担保することが困難である。
特許文献２に記載された光学系は、ズーミングの際に３つのレンズ群が光軸に沿って移動するレンズ構成であり、移動するレンズ群の数は少ないものの、特に望遠端での後群における球面収差の発生が大きいため、偏心による収差変動が大きくなることにより完成品の良好な結像性能を担保することが困難である。
本発明は、広角端の画角が１１０度を超え、広角端の焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを確保したズームレンズであって、良好な結像性能を達成しながら、製造誤差に起因する結像性能の悪化を効率的に抑えて製造コストの増大を抑制したズームレンズを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の第１の発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とから構成され、前記第１レンズ群は最も像側に正の屈折力の接合レンズを備え、前記接合レンズは物体側から像側へ順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正レンズからなり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、すべてのレンズ群が光軸に沿って移動することにより、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が増大するズームレンズであって、前記第２レンズ群は最も物体側に両凸レンズを備え、前記第２レンズ群の内部に又は像側に隣接して開口絞りが配置され、以下の条件を満足することを特徴とする。
（１）ＬＳ／ｆｔ＞０．２５
（２）３．９５＜｜（ｆ２×（β２ｗ−１）／β２ｗ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜４．９５
（３）２．３０＜｜（ｆ２×（β２ｔ−１）／β２ｔ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜３．２５
（４）３．００＜ＢＦｗ／ｆｗ＜３．３０
ＬＳ：望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さ
ｆｔ：望遠端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
β２ｗ：広角端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
β２ｔ：望遠端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
ｐｐ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点との間の光軸上の長さ
ＢＦｗ：広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカス
（１）ＬＳ／ｆｔ＞０．２５
（２）３．９５＜｜（ｆ２×（β２ｗ−１）／β２ｗ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜４．９５
（３）２．３０＜｜（ｆ２×（β２ｔ−１）／β２ｔ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜３．２５
（４）３．００＜ＢＦｗ／ｆｗ＜３．３０
ＬＳ：望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さ
ｆｔ：望遠端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
β２ｗ：広角端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
β２ｔ：望遠端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
ｐｐ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点との間の光軸上の長さ
ＢＦｗ：広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカス
また、本発明の第２の発明に係るズームレンズは、第１の発明においてさらに、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側から像側へ移動することを特徴とする。
また、本発明の第３の発明に係るズームレンズは、第１又は第２の発明においてさらに、前記第１レンズ群は最も物体側において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを備え、前記負メニスカスレンズの物体側のレンズ面は中心部から周縁部へ向かうに従い局所曲率半径が小さくなる非球面形状であることを特徴とする。
また、本発明の第４の発明に係るズームレンズは、第１乃至第３の発明においてさらに、以下の条件を満足することを特徴とする。
（５）−０．０００６７＜（θｇＦｐ−θｇＦｎ）／（νｄｐ−νｄｎ）＜−０．０００５７
θｇＦｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
θｇＦｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
νｄｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
νｄｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
（５）−０．０００６７＜（θｇＦｐ−θｇＦｎ）／（νｄｐ−νｄｎ）＜−０．０００５７
θｇＦｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
θｇＦｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
νｄｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
νｄｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
また、本発明の第５の発明に係るズームレンズは、第１乃至第４の発明においてさらに、前記第１レンズ群は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正の屈折力の接合レンズからなることを特徴とする。
また、本発明の第６の発明に係るズームレンズは、第１乃至第５の発明においてさらに、前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、両凸レンズと、正レンズと負レンズと正レンズの３枚接合レンズからなることを特徴とする。
本発明によれば、広角端の画角が１１０度を超え、広角端の焦点距離の３倍以上のバックフォーカスを確保したズームレンズであって、良好な結像性能を達成しながら、製造誤差に起因する結像性能の悪化を効率的に抑えて製造コストの増大を抑制したズームレンズを提供することができる。
以下、本発明に係るズームレンズの実施例について説明する。
図１、図１４、図２７、図４０は、本発明に係る実施例１乃至４のレンズ構成図を示す。
本実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とから構成される。
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、すべてのレンズ群が光軸に沿って移動することにより、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大する。
また、第２レンズ群は最も物体側に両凸レンズを備え、第２レンズ群の内部に又は像側に隣接して開口絞りが配置される。
本実施例のズームレンズでは、全体として物体側に負の屈折力の第１レンズ群を配置し、像側には正の屈折力の第２レンズ群及び正の屈折力の第３レンズ群を配置することで、バックフォーカスの確保に有利なネガティブリード型のレンズ構成を採用している。このレンズ構成において、主な変倍機能は第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化により行われている。
また、第２レンズ群から射出された軸上光束がほぼアフォーカルの状態で第３レンズ群に入射するように各レンズ群を構成することにより、ズーミングの際の第２レンズ群と第３レンズ群の間隔変化に起因する非点収差の変動を抑制することを可能としている。
また、本実施例のズームレンズでは、第２レンズ群は最も物体側に両凸レンズを備え、第２レンズ群の内部に又は像側に隣接して開口絞りが配置されるレンズ構成としている。
開口絞りは光量を調節する目的で光学系に配置されるが、開口絞りの開口度を迅速かつ適切に変化させるためにはそのための駆動機構が必要となる。したがって、光学系において開口絞りを配置する際には、開口絞りのスペースだけではなく、これを駆動するための駆動機構をも含めた開口絞りユニットの大きさも考慮する必要があり、開口絞りユニットの配置には一定のスペースが要求される。
本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するレンズ構成であるため、開口絞りを第１レンズ群と第２レンズ群の間に配置する場合には望遠端での開口絞りユニットのスペースを考慮してこのレンズ群間隔を長くしなければならない。
一方、負の屈折力の第１レンズ群から射出される軸上光束は発散されるため、開口絞りを配置するために第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を長くすると第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が大きくなってしまうという問題が生じる。第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が大きくなると、第２レンズ群及び第３レンズ群のレンズ面で発生する球面収差が増加して、これを補正することが困難となり、光学系の結像性能が悪化してしまうおそれがある。加えて、製造誤差による球面収差、軸上コマ収差、軸上非点収差の発生も大きくなるので、これらを製造時に適切にコントロールして良好な結像性能を担保するための製造コストが増大してしまうおそれがある。
本実施例では、第２レンズ群の内部に又は像側に隣接して開口絞りを配置することで、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を長くすることなく、第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が大きくなることを抑えて良好な結像性能を得ることを可能とした。
また、本実施例では、第２レンズ群を通過する軸上光束の径が大きくなることを抑えるため、第２レンズ群の最も物体側に両凸レンズを配置することで、第２レンズ群を通過する軸上光束の径を下げて良好な結像性能を得ることを可能とした。
また、本実施例は以下の条件式（１）乃至（４）を満足する。
（１）ＬＳ／ｆｔ＞０．２５
（２）３．９５＜｜（ｆ２×（β２ｗ−１）／β２ｗ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜４．９５
（３）２．３０＜｜（ｆ２×（β２ｔ−１）／β２ｔ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜３．２５
（４）３．００＜ＢＦｗ／ｆｗ＜３．３０
ＬＳ：望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さ
ｆｔ：望遠端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
β２ｗ：広角端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
β２ｔ：望遠端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
ｐｐ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点との間の光軸上の長さ
ＢＦｗ：広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカス
（１）ＬＳ／ｆｔ＞０．２５
（２）３．９５＜｜（ｆ２×（β２ｗ−１）／β２ｗ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜４．９５
（３）２．３０＜｜（ｆ２×（β２ｔ−１）／β２ｔ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜３．２５
（４）３．００＜ＢＦｗ／ｆｗ＜３．３０
ＬＳ：望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さ
ｆｔ：望遠端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
β２ｗ：広角端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
β２ｔ：望遠端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
ｐｐ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点との間の光軸上の長さ
ＢＦｗ：広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカス
条件式（１）は、望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さを規定するものであり、開口絞りの駆動機構と第１レンズ群との物理的な干渉を避けるための適切な範囲を規定したものである。
条件式（１）の下限を下回って第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の長さが短くなると、開口絞りの駆動機構と第１レンズ群との物理的な干渉を避けることが困難となる。
開口絞り自体は薄い板状の樹脂や金属から構成されるものであるが、これを駆動するためのアクチュエータなどを含んだ駆動機構はレンズ鏡筒内部において光軸方向に大きなスペースを占めることとなるため、本実施例のように第１レンズ群と第２レンズ群との間に開口絞りを配置しないレンズ構成であっても第１レンズ群の最も像側のレンズ面から開口絞りを十分に離す必要がある。
なお、条件式（１）の下限を０．２６５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（１）の下限をさらに０．２８０とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の長さが長くなりすぎると、開口絞りの駆動機構とレンズ鏡筒の像側に設けられたマウント機構や回路基板との物理的な干渉を避けることが困難となるため、条件式（１）の上限を０．９５とすることが好ましい。
また、条件式（１）の上限をさらに０．８０とすることが好ましい。
条件式（２）及び（３）は、広角端又は望遠端それぞれでの第２レンズ群の焦点距離、結像倍率及び第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点位置との間の光軸上の長さの関係について適切な範囲を規定するものである。
本実施例のズームレンズの無限遠合焦状態において、第２レンズ群の物体側焦点から第１レンズ群の像側焦点までの距離ｚは、第２レンズ群の結像倍率をβ２ｘとするとき次の式で表される。
ｚ＝ｆ２／β２ｘ
ｚ＝ｆ２／β２ｘ
また、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の像側焦点までの光軸上の距離Ｌは次の式で表される。
Ｌ＝ｚ−ｆ２＋ｐｐ２＝−（ｆ２×(β２ｘ−１)／β２ｘ−ｐｐ２）
Ｌ＝ｚ−ｆ２＋ｐｐ２＝−（ｆ２×(β２ｘ−１)／β２ｘ−ｐｐ２）
ここで、軸上マージナル光線についての、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の接平面における入射高さをｈ１、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の接平面における入射高さをｈ２としたとき、次の式が成り立つ。
ｈ１／ｆ１＝ｈ２／Ｌ
ｈ１／ｆ１＝ｈ２／Ｌ
すなわち、軸上マージナル光線についての第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の接平面における入射高さｈ２は、次の式に表すようにＬ／ｆ１に比例する。
ｈ２∝Ｌ／ｆ１
Ｌ／ｆ１＝（ｆ２×(β２ｘ−１)／β２ｘ−ｐｐ２）／ｆ１
ｈ２∝Ｌ／ｆ１
Ｌ／ｆ１＝（ｆ２×(β２ｘ−１)／β２ｘ−ｐｐ２）／ｆ１
したがって、条件式（２）及び（３）は、軸上マージナル光線についての第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の接平面における入射高さｈ２の規定に関係するものである。
条件式（２）及び（３）の上限を上回ると、第２レンズ群へ入射する軸上光束の径が大きくなり球面収差の補正が困難となる。
条件式（２）及び（３）の下限を下回ると、第２レンズ群へ入射する軸上光束の径を小さくすることが可能となるが、第１レンズ群の焦点距離が長くなり第２レンズ群の焦点距離が短くなる、あるいは、第１レンズ群の像側主点位置がより像側へ位置することで第１レンズ群の屈折力がより望遠側に配置することとなる。これらの場合には、光学系全体のレトロフォーカス型の屈折力配置が弱まることでバックフォーカスの確保が困難となり、あるいは、光学系の全長が増大するとともに第１レンズ群の径を抑制することが困難となり、これらにより製品全体の大型化を招いてしまうこととなる。
なお、条件式（２）の上限を４．７５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（２）の上限をさらに４．６５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、条件式（２）の下限を４．０５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（２）の下限をさらに４．２０とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、条件式（３）の上限を３．１５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（３）の上限をさらに３．０５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、条件式（３）の下限を２．４０とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（３）の下限をさらに２．５５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
条件式（４）は、広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカスと光学系全系の合成焦点距離との関係の適切な範囲を規定したものであり、光学系が一眼レフカメラに備わるレフレックスミラーと物理的に干渉することを回避するための適切な条件を規定したものである。
条件式（４）の下限を下回り、広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカスが短くなりすぎる、あるいは、光学系全系の合成焦点距離が長くなりすぎると、光学系とレフレックスミラーとが物理的に干渉するおそれがあり、あるいは、広角端での画角を十分に確保することが困難となる。
条件式（４）の上限を上回ると、広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカスを十分に確保することが可能となるものの、光学系全系の合成焦点距離が短くなりすぎて、レトロフォーカス型の屈折力配置の非対称性がさらに強まり、歪曲収差や倍率色収差の補正が困難となるため十分な結像性能を確保することが難しくなる。
なお、条件式（４）の上限を３．２５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（４）の上限をさらに３．２０とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、条件式（４）の下限を３．０５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（４）の下限をさらに３．１０とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
さらに、本実施例のズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第２レンズ群が光軸に沿って物体側から像側へ移動する。
上述のように本実施例でのズームレンズは、ネガティブリード型のレンズ構成を採用している。ネガティブリード型の光学系は物体距離の変化に伴う非点収差の変動が大きい。
本実施例のズームレンズでは、フォーカシングに際し、第２レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動するレンズ構成とすることで、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を適切な状態に維持することにより物体距離の変化に伴う非点収差の変動を打ち消し、かつ、移動するレンズ群を簡略化することによりレンズ鏡筒の機構の複雑化を避けることを可能としている。
さらに、本実施例のズームレンズでは、第１レンズ群は最も物体側において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを備え、負メニスカスレンズの物体側のレンズ面は中心部から周縁部へ向かうに従い局所曲率半径が小さくなる非球面形状である。
画角の広い光学系では、物体側のレンズにおいて最大画角の主光線が通過する光軸からの高さが高くなりやすく、これにより物体側のレンズの径や重量が大きくなることで製品が大型化してしまうおそれがある。
製品の大きさや重量が過大となることを避けるには、最大画角の主光線が通過する光線高さを抑制するため、最も物体側のレンズを負レンズとすることが好ましい。
また、この負レンズは、レンズ面の周縁部において主光線が入射する角度を小さくし、コマ収差や非点収差の発生を抑えるため、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。
第１レンズ群の最も物体側において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ配置することにより、第１レンズ群の径や重量が大きくなることが抑えられ、また、第１レンズ群で発生するコマ収差や非点収差の発生が抑えられて光学系全系での収差補正が容易となる。
また、本実施例のズームレンズのように絞りよりも物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されるレンズ構成においては強い負の歪曲収差が発生するが、これを補正するために第１レンズ群において最も物体側に配置された負メニスカスレンズの物体側のレンズ面を中心部から周縁部へ向かうに従い局所曲率半径が小さくなる非球面形状とすることが好ましい。
この非球面形状を、例えば、負メニスカスレンズの像側に形成した場合にも歪曲収差を補正することは可能であるが、光束が通過する光線高さが画角により大きく異るような最も物体側に配置された負メニスカスレンズの物体側のレンズ面に非球面形状を形成することで最も効果的に歪曲収差を補正することが可能となる。
さらに、本実施例のズームレンズでは、第１レンズ群は最も像側に正の屈折力の接合レンズを備え、接合レンズは物体側から像側へ順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正レンズからなる。
本実施例のズームレンズのようなネガティブリード型のレンズ構成において、光学系全系で倍率色収差を良好に補正するためには第１レンズ群単独で倍率色収差の補正を行う必要があり、そのために第１レンズ群に正の屈折力のレンズエレメントを含めることが必要となる。
この正の屈折力のレンズエレメントを第１レンズ群の最も像側に配置することにより、正の屈折力のレンズエレメント自体の径を抑え、第１レンズ群の径を抑えることが可能となる。
さらに、この正の屈折力のレンズエレメントは、負レンズと正レンズを接合してなる接合レンズとすることにより色収差をより効果的に補正することが可能となる。
さらに、この接合レンズを構成する負レンズと正レンズは、それぞれ物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正レンズとすることで、それぞれのレンズのレンズ面の周縁部において主光線が入射する角度を小さくしてコマ収差や非点収差の発生を抑制することが可能となる。
さらに、本実施例のズームレンズでは、以下の条件を満足する。
（５）−０．０００６７＜（θｇＦｐ−θｇＦｎ）／（νｄｐ−νｄｎ）＜−０．０００５７
θｇＦｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
θｇＦｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
νｄｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
νｄｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
（５）−０．０００６７＜（θｇＦｐ−θｇＦｎ）／（νｄｐ−νｄｎ）＜−０．０００５７
θｇＦｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
θｇＦｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
νｄｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
νｄｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
条件式（５）は、第１レンズ群の最も像側に配置された正の屈折力の接合レンズを構成する負レンズと正レンズの硝材の部分分散比とアッベ数の関係について、第１レンズ群の倍率色収差の補正を良好に達成するための適切な範囲を規定したものである。
条件式（５）の上限を上回ると、接合レンズを構成する負レンズと正レンズとの硝材の部分分散比の差が大きくなりすぎて、第１レンズ群の倍率色収差の２次スペクトルの補正が不十分となりやすい。
条件式（５）の下限を下回ると、接合レンズを構成する負レンズと正レンズとの硝材のアッベ数が接近してきてしまい第１レンズ群の倍率色収差の１次スペクトルの補正が困難となってしまう。
なお、条件式（５）の上限を−０．０００５８とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（５）の上限をさらに−０．０００５８５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
なお、条件式（５）の下限を−０．０００６６とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（５）の下限をさらに−０．０００６５５とすることで本発明による効果をより確実なものとすることができる。
さらに、本実施例のズームレンズでは、第１レンズ群は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正の屈折力の接合レンズからなる。
広角端での広い画角を実現しつつ第１レンズ群に含まれる負レンズで発生するコマ収差や非点収差の悪化を防ぐために、第１レンズ群は物体側から像側へ順に、まず負メニスカスレンズを３枚連続して配置して周縁部の主光線と光軸との角度を緩めてから、次に両凹レンズを配置して負の屈折力を強め、さらに最も像側に正の屈折力の接合レンズを配置して倍率色収差を良好に補正するレンズ構成とすることが好ましい。
さらに、本実施例のズームレンズでは、第２レンズ群は物体側から像側へ順に、両凸レンズと、正レンズと負レンズと正レンズの３枚接合レンズからなる。
本実施例のズームレンズの第２レンズ群には内部又は像側に隣接して開口絞りが配置されるため、第２レンズ群を構成するレンズの有効径のほぼ全域において軸上光束が通過することとなる。したがって、第２レンズ群では球面収差の発生が大きい。
この球面収差の補正において、第２レンズ群を構成するレンズエレメントの数を増やすほど自由度が大きくなり良好な補正を達成しやすくなるが、そもそも球面収差の発生が大きいレンズエレメントでは、相互の間隔誤差や偏心による球面収差の変化や軸上コマ収差の発生が大きいため、第２レンズ群を構成するレンズエレメントをいたずらに増加させることは完成品での良好な結像性能を担保することが困難となるおそれがある。
本実施例では、完成品での良好な結像性能を担保することと、収差補正の自由度を確保することとを両立させるため、第２レンズ群を、最も物体側に両凸レンズを配置し、その像側に正レンズと負レンズと正レンズの３枚接合レンズを配置するレンズ構成とした。
次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
図１は、本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成図である。
実施例１のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３が配置されて構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６からなる接合レンズより構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側から像側へ移動する。物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、および物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９と物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０の３枚からなる接合レンズを配置して構成される。また第２レンズ群Ｇ２の内部、すなわちＬ７とＬ８の間に開口絞りを備える。広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しては物体側から像側へ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動する。像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
図１４は、本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成図である。
実施例２のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３が配置されて構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６からなる接合レンズより構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側から像側へ移動する。物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、および物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９と物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０の３枚からなる接合レンズを配置して構成される。また第２レンズ群Ｇ２の内部、すなわちＬ７とＬ８の間に開口絞りを備える。広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しては物体側から像側へ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動する。像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
図２７は、本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成図である。
実施例３のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３が配置されて構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６からなる接合レンズより構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側から像側へ移動する。物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、および物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９と物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０の３枚からなる接合レンズを配置して構成される。また第２レンズ群Ｇ２の内部、すなわちＬ７とＬ８の間に開口絞りを備える。広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しては物体側から像側へ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動する。像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
図４０は、本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成図である。
実施例４のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３が配置されて構成される。
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と両凸レンズＬ６からなる接合レンズより構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側から像側へ移動する。物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面、および物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９と物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０の３枚からなる接合レンズを配置して構成される。また第２レンズ群Ｇ２の内部、すなわちＬ７とＬ８の間に開口絞りを備える。広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しては物体側から像側へ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して像側から物体側へ移動する。像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
次に、本発明のズームレンズに係る実施例の数値実施例と条件式対応値について説明する。
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面または開口絞りの番号、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数、θｇＦはｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）とＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）の部分分散比を示している。
面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。
面番号に付した（絞り）は、その位置に開口絞りが位置していることを示している。平面または開口絞りに対する曲率半径には∞（無限大）を記入している。
［非球面データ］には、［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、下記の式で表される。以下の式において、光軸に直交する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫで表している。また、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２次の非球面係数をそれぞれＡ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２で表している。
［各種データ］には、無限遠合焦時における焦点距離等の値を示している。
［可変間隔データ］には、各焦点距離での各物体距離合焦時におけるレンズ面の可変間隔の値を示している。
［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側のレンズ面番号及びレンズ群全体の合成焦点距離を示している。
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおい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。
数値実施例１
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 117.0460 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.9011 11.0904
3* 34.7539 1.2255 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.7514 7.0366
5 42.1406 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.1947 13.9807
7 -77.3027 1.0079 1.43700 95.10 0.5335
8 76.7507 1.8574
9 260.4864 1.0013 1.43700 95.10 0.5335
10 33.7547 9.6255 1.88300 40.80 0.5654
11 -5844.2250 d11
12 30.4578 5.3381 1.51823 58.96 0.5441
13 -81.7520 1.9906
14(絞り) ∞ 2.0000
15 102.5708 3.1430 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.5905 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 41.5882 2.2065 1.92286 20.88 0.6388
18 456.4439 d18
19 180.7582 2.8880 1.43700 95.10 0.5335
20 -30.1392 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 109.6530 0.1500
22 24.7706 5.3779 1.43700 95.10 0.5335
23 -40.9714 0.1500
24 28.7458 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.2613 6.8094 1.43700 95.10 0.5335
26 -99.6935 1.1543
27* -34.6883 2.0021 1.55232 71.54 0.5389
28* -33.1396 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -4.30477.E-04 -4.03565.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.07443.E-06 2.33594.E-04 2.50468.E-04 2.75767.E-05 4.51807.E-05
A5 0.00000.E+00 -4.38899.E-05 -5.14202.E-05 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A6 -7.22856.E-09 3.56778.E-06 5.03397.E-06 2.07778.E-07 2.61156.E-07
A7 0.00000.E+00 -5.25086.E-08 -2.12341.E-07 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A8 5.15441.E-12 -7.24485.E-09 3.44914.E-09 -2.24492.E-09 -2.29633.E-09
A9 0.00000.E+00 2.00040.E-10 -3.43479.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -1.99584.E-15 1.52222.E-11 -1.03598.E-11 2.94004.E-12 4.37741.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.51858.E-13 1.08804.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.54307.E-19 1.21988.E-14 -2.72895.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.85
広角 中間 望遠
焦点距離 12.44 16.56 23.04
Fナンバー 4.13 4.13 4.12
全画角2ω 121.05 104.54 85.38
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 167.0926 157.7021 155.3966
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8239 38.6846 16.5617 20.1948
d18 5.8952 1.0345 6.1217 2.4886
BF 38.8883 38.8883 46.5335 46.5335
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8263 5.2912
d18 6.4422 2.9773
BF 58.6428 58.6428
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.55
G2 12 61.31
G3 19 59.78
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 117.0460 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.9011 11.0904
3* 34.7539 1.2255 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.7514 7.0366
5 42.1406 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.1947 13.9807
7 -77.3027 1.0079 1.43700 95.10 0.5335
8 76.7507 1.8574
9 260.4864 1.0013 1.43700 95.10 0.5335
10 33.7547 9.6255 1.88300 40.80 0.5654
11 -5844.2250 d11
12 30.4578 5.3381 1.51823 58.96 0.5441
13 -81.7520 1.9906
14(絞り) ∞ 2.0000
15 102.5708 3.1430 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.5905 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 41.5882 2.2065 1.92286 20.88 0.6388
18 456.4439 d18
19 180.7582 2.8880 1.43700 95.10 0.5335
20 -30.1392 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 109.6530 0.1500
22 24.7706 5.3779 1.43700 95.10 0.5335
23 -40.9714 0.1500
24 28.7458 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.2613 6.8094 1.43700 95.10 0.5335
26 -99.6935 1.1543
27* -34.6883 2.0021 1.55232 71.54 0.5389
28* -33.1396 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -4.30477.E-04 -4.03565.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.07443.E-06 2.33594.E-04 2.50468.E-04 2.75767.E-05 4.51807.E-05
A5 0.00000.E+00 -4.38899.E-05 -5.14202.E-05 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A6 -7.22856.E-09 3.56778.E-06 5.03397.E-06 2.07778.E-07 2.61156.E-07
A7 0.00000.E+00 -5.25086.E-08 -2.12341.E-07 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A8 5.15441.E-12 -7.24485.E-09 3.44914.E-09 -2.24492.E-09 -2.29633.E-09
A9 0.00000.E+00 2.00040.E-10 -3.43479.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -1.99584.E-15 1.52222.E-11 -1.03598.E-11 2.94004.E-12 4.37741.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.51858.E-13 1.08804.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.54307.E-19 1.21988.E-14 -2.72895.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.85
広角 中間 望遠
焦点距離 12.44 16.56 23.04
Fナンバー 4.13 4.13 4.12
全画角2ω 121.05 104.54 85.38
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 167.0926 157.7021 155.3966
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8239 38.6846 16.5617 20.1948
d18 5.8952 1.0345 6.1217 2.4886
BF 38.8883 38.8883 46.5335 46.5335
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8263 5.2912
d18 6.4422 2.9773
BF 58.6428 58.6428
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.55
G2 12 61.31
G3 19 59.78
数値実施例２
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 119.4606 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.7449 11.0768
3* 34.3172 1.3365 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.6028 6.9121
5 41.3459 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.2029 13.9323
7 -77.5835 1.0295 1.43700 95.10 0.5335
8 75.9615 1.8542
9 252.5536 1.0030 1.43700 95.10 0.5335
10 33.5498 10.4100 1.88300 40.80 0.5654
11 -288751.3819 d11
12 30.4200 3.2595 1.51823 58.96 0.5441
13 -77.0165 1.6983
14(絞り) ∞ 2.3012
15 113.0026 3.2605 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.5510 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 38.8651 2.5131 1.92286 20.88 0.6388
18 495.7079 d18
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20 -29.1294 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 107.5961 0.1500
22 24.6388 5.2927 1.43700 95.10 0.5335
23 -40.3624 0.1500
24 28.2108 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.0244 7.1543 1.43700 95.10 0.5335
26 -89.9068 1.2112
27* -33.0189 2.1508 1.55232 71.54 0.5389
28* -31.9796 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -3.95573.E-04 -3.71355.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.10336.E-06 2.31769.E-04 2.49532.E-04 2.78744.E-05 4.51977.E-05
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A8 5.33269.E-12 -7.24233.E-09 3.44194.E-09 -2.23703.E-09 -2.29929.E-09
A9 0.00000.E+00 1.99824.E-10 -3.47559.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -2.09340.E-15 1.52294.E-11 -1.03534.E-11 2.81436.E-12 4.38847.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.52063.E-13 1.08822.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
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［各種データ］
ズーム比 1.86
広角 中間 望遠
焦点距離 12.42 16.55 23.06
Fナンバー 4.12 4.11 4.13
全画角2ω 121.10 104.60 85.36
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 166.9795 157.5812 155.2709
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8240 38.6784 16.5649 20.1962
d18 5.8935 1.0391 6.1244 2.4932
BF 39.1703 39.1703 46.8001 46.8001
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8234 5.2859
d18 6.4428 2.9802
BF 58.9131 58.9131
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.55
G2 12 61.46
G3 19 59.99
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 119.4606 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.7449 11.0768
3* 34.3172 1.3365 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.6028 6.9121
5 41.3459 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.2029 13.9323
7 -77.5835 1.0295 1.43700 95.10 0.5335
8 75.9615 1.8542
9 252.5536 1.0030 1.43700 95.10 0.5335
10 33.5498 10.4100 1.88300 40.80 0.5654
11 -288751.3819 d11
12 30.4200 3.2595 1.51823 58.96 0.5441
13 -77.0165 1.6983
14(絞り) ∞ 2.3012
15 113.0026 3.2605 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.5510 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 38.8651 2.5131 1.92286 20.88 0.6388
18 495.7079 d18
19 194.9358 2.9456 1.43700 95.10 0.5335
20 -29.1294 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 107.5961 0.1500
22 24.6388 5.2927 1.43700 95.10 0.5335
23 -40.3624 0.1500
24 28.2108 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.0244 7.1543 1.43700 95.10 0.5335
26 -89.9068 1.2112
27* -33.0189 2.1508 1.55232 71.54 0.5389
28* -31.9796 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -3.95573.E-04 -3.71355.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.10336.E-06 2.31769.E-04 2.49532.E-04 2.78744.E-05 4.51977.E-05
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A6 -7.39132.E-09 3.56519.E-06 5.03683.E-06 2.06444.E-07 2.62146.E-07
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A8 5.33269.E-12 -7.24233.E-09 3.44194.E-09 -2.23703.E-09 -2.29929.E-09
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A10 -2.09340.E-15 1.52294.E-11 -1.03534.E-11 2.81436.E-12 4.38847.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.52063.E-13 1.08822.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.78500.E-19 1.21988.E-14 -2.72868.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.86
広角 中間 望遠
焦点距離 12.42 16.55 23.06
Fナンバー 4.12 4.11 4.13
全画角2ω 121.10 104.60 85.36
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 166.9795 157.5812 155.2709
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8240 38.6784 16.5649 20.1962
d18 5.8935 1.0391 6.1244 2.4932
BF 39.1703 39.1703 46.8001 46.8001
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8234 5.2859
d18 6.4428 2.9802
BF 58.9131 58.9131
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.55
G2 12 61.46
G3 19 59.99
数値実施例３
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 120.2221 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 27.0247 11.0374
3* 35.0300 1.1977 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.5834 6.7614
5 40.7955 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.2492 14.0899
7 -77.6477 1.0000 1.43700 95.10 0.5335
8 81.7407 1.8503
9 358.7370 1.0000 1.43700 95.10 0.5335
10 33.6200 7.1341 1.88300 40.80 0.5654
11 -11005.8210 d11
12 30.2863 5.2526 1.51823 58.96 0.5441
13 -86.6345 2.2838
14(絞り) ∞ 2.6810
15 113.0034 3.0709 1.64769 33.84 0.5923
16 -23.8946 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 47.2523 2.2555 1.92286 20.88 0.6388
18 1794.0930 d18
19 418.9759 2.9834 1.43700 95.10 0.5335
20 -27.1261 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 163.2399 0.1500
22 26.8140 5.3894 1.43700 95.10 0.5335
23 -37.7108 0.1500
24 29.5378 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.7892 6.6147 1.43700 95.10 0.5335
26 -87.8754 0.9251
27* -37.8372 1.9524 1.55232 71.54 0.5389
28* -35.0886 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
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A4 8.24391.E-06 2.31953.E-04 2.50648.E-04 2.87105.E-05 4.49938.E-05
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A8 5.31167.E-12 -7.24195.E-09 3.44378.E-09 -2.22070.E-09 -2.29867.E-09
A9 0.00000.E+00 1.99780.E-10 -3.47708.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -2.09099.E-15 1.52296.E-11 -1.03546.E-11 3.17123.E-12 4.18023.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.52052.E-13 1.08800.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
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［各種データ］
ズーム比 1.86
広角 中間 望遠
焦点距離 12.42 16.54 23.05
Fナンバー 4.13 4.11 4.13
全画角2ω 121.16 104.57 85.37
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 164.7956 155.4823 153.3029
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8191 38.5729 16.5822 20.122
d18 5.8796 1.1258 6.1095 2.5697
BF 38.8673 38.8672 46.5609 46.561
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8325 5.2171
d18 6.4406 3.0561
BF 58.8001 58.8001
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.44
G2 12 60.07
G3 19 58.42
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 120.2221 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 27.0247 11.0374
3* 35.0300 1.1977 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.5834 6.7614
5 40.7955 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.2492 14.0899
7 -77.6477 1.0000 1.43700 95.10 0.5335
8 81.7407 1.8503
9 358.7370 1.0000 1.43700 95.10 0.5335
10 33.6200 7.1341 1.88300 40.80 0.5654
11 -11005.8210 d11
12 30.2863 5.2526 1.51823 58.96 0.5441
13 -86.6345 2.2838
14(絞り) ∞ 2.6810
15 113.0034 3.0709 1.64769 33.84 0.5923
16 -23.8946 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 47.2523 2.2555 1.92286 20.88 0.6388
18 1794.0930 d18
19 418.9759 2.9834 1.43700 95.10 0.5335
20 -27.1261 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 163.2399 0.1500
22 26.8140 5.3894 1.43700 95.10 0.5335
23 -37.7108 0.1500
24 29.5378 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.7892 6.6147 1.43700 95.10 0.5335
26 -87.8754 0.9251
27* -37.8372 1.9524 1.55232 71.54 0.5389
28* -35.0886 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -3.97797.E-04 -3.74381.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.24391.E-06 2.31953.E-04 2.50648.E-04 2.87105.E-05 4.49938.E-05
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A6 -7.39213.E-09 3.56595.E-06 5.03895.E-06 2.09742.E-07 2.60250.E-07
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A8 5.31167.E-12 -7.24195.E-09 3.44378.E-09 -2.22070.E-09 -2.29867.E-09
A9 0.00000.E+00 1.99780.E-10 -3.47708.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -2.09099.E-15 1.52296.E-11 -1.03546.E-11 3.17123.E-12 4.18023.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.52052.E-13 1.08800.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.77867.E-19 1.22084.E-14 -2.73082.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.86
広角 中間 望遠
焦点距離 12.42 16.54 23.05
Fナンバー 4.13 4.11 4.13
全画角2ω 121.16 104.57 85.37
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 164.7956 155.4823 153.3029
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8191 38.5729 16.5822 20.122
d18 5.8796 1.1258 6.1095 2.5697
BF 38.8673 38.8672 46.5609 46.561
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8325 5.2171
d18 6.4406 3.0561
BF 58.8001 58.8001
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.44
G2 12 60.07
G3 19 58.42
数値実施例４
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 122.4382 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.9211 11.2490
3* 34.9913 1.0000 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.8761 7.1833
5 41.4990 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.3017 13.8851
7 -77.3081 1.0137 1.43700 95.10 0.5335
8 83.2467 1.8046
9 120.5720 1.0120 1.49700 81.61 0.5387
10 32.4013 10.9615 1.88300 40.80 0.5654
11 798.8730 d11
12 30.2314 3.3947 1.51823 58.96 0.5441
13 -85.3544 2.3962
14(絞り) ∞ 2.7472
15 101.6390 3.1293 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.4514 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 40.2978 2.2133 1.92286 20.88 0.6388
18 445.2453 d18
19 217.0031 3.1178 1.43700 95.10 0.5335
20 -28.7511 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 136.5217 0.1500
22 26.1541 5.3597 1.43700 95.10 0.5335
23 -38.6668 0.1500
24 28.8789 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.3046 6.6793 1.43700 95.10 0.5335
26 -102.9941 1.3067
27* -33.3326 1.8548 1.55232 71.54 0.5389
28* -31.7274 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -4.36956.E-04 -4.14400.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.08533.E-06 2.31987.E-04 2.49581.E-04 2.81818.E-05 4.44433.E-05
A5 0.00000.E+00 -4.38724.E-05 -5.15354.E-05 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A6 -7.21212.E-09 3.56663.E-06 5.03384.E-06 2.07052.E-07 2.57654.E-07
A7 0.00000.E+00 -5.25241.E-08 -2.12257.E-07 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A8 5.19479.E-12 -7.24487.E-09 3.45077.E-09 -2.22830.E-09 -2.33444.E-09
A9 0.00000.E+00 1.99977.E-10 -3.42628.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -2.01679.E-15 1.52257.E-11 -1.03456.E-11 2.93939.E-12 4.30058.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.51797.E-13 1.08876.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.55434.E-19 1.22084.E-14 -2.72471.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.85
広角 中間 望遠
焦点距離 12.46 16.57 23.01
Fナンバー 4.13 4.11 4.12
全画角2ω 120.87 104.48 85.49
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 167.5922 158.1689 155.7682
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8263 38.7198 16.5591 20.2257
d18 5.9081 1.0146 6.1328 2.4662
BF 38.7994 38.7994 46.4187 46.4187
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8113 5.311
d18 6.4466 2.9469
BF 58.452 58.452
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.62
G2 12 61.37
G3 19 59.33
単位：mm
［面データ］
面番号 r d nd vd θgF
1* 122.4382 4.0000 1.69090 52.98 0.5483
2 26.9211 11.2490
3* 34.9913 1.0000 1.90043 37.37 0.5771
4* 21.8761 7.1833
5 41.4990 2.0000 1.59051 66.72 0.5367
6 21.3017 13.8851
7 -77.3081 1.0137 1.43700 95.10 0.5335
8 83.2467 1.8046
9 120.5720 1.0120 1.49700 81.61 0.5387
10 32.4013 10.9615 1.88300 40.80 0.5654
11 798.8730 d11
12 30.2314 3.3947 1.51823 58.96 0.5441
13 -85.3544 2.3962
14(絞り) ∞ 2.7472
15 101.6390 3.1293 1.64769 33.84 0.5923
16 -24.4514 0.8000 1.95375 32.32 0.59
17 40.2978 2.2133 1.92286 20.88 0.6388
18 445.2453 d18
19 217.0031 3.1178 1.43700 95.10 0.5335
20 -28.7511 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
21 136.5217 0.1500
22 26.1541 5.3597 1.43700 95.10 0.5335
23 -38.6668 0.1500
24 28.8789 0.8500 1.88300 40.80 0.5654
25 16.3046 6.6793 1.43700 95.10 0.5335
26 -102.9941 1.3067
27* -33.3326 1.8548 1.55232 71.54 0.5389
28* -31.7274 BF
像面 ∞
［非球面データ］
1面 5面 6面 27面 28面
K 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A3 0.00000.E+00 -4.36956.E-04 -4.14400.E-04 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A4 8.08533.E-06 2.31987.E-04 2.49581.E-04 2.81818.E-05 4.44433.E-05
A5 0.00000.E+00 -4.38724.E-05 -5.15354.E-05 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A6 -7.21212.E-09 3.56663.E-06 5.03384.E-06 2.07052.E-07 2.57654.E-07
A7 0.00000.E+00 -5.25241.E-08 -2.12257.E-07 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A8 5.19479.E-12 -7.24487.E-09 3.45077.E-09 -2.22830.E-09 -2.33444.E-09
A9 0.00000.E+00 1.99977.E-10 -3.42628.E-11 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A10 -2.01679.E-15 1.52257.E-11 -1.03456.E-11 2.93939.E-12 4.30058.E-12
A11 0.00000.E+00 -8.51797.E-13 1.08876.E-12 0.00000.E+00 0.00000.E+00
A12 3.55434.E-19 1.22084.E-14 -2.72471.E-14 0.00000.E+00 0.00000.E+00
［各種データ］
ズーム比 1.85
広角 中間 望遠
焦点距離 12.46 16.57 23.01
Fナンバー 4.13 4.11 4.12
全画角2ω 120.87 104.48 85.49
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 167.5922 158.1689 155.7682
［可変間隔データ］
広角 中間
撮影距離 ∞ 260mm ∞ 260mm
d11 33.8263 38.7198 16.5591 20.2257
d18 5.9081 1.0146 6.1328 2.4662
BF 38.7994 38.7994 46.4187 46.4187
望遠
撮影距離 ∞ 260mm
d11 1.8113 5.311
d18 6.4466 2.9469
BF 58.452 58.452
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.62
G2 12 61.37
G3 19 59.33
［条件式対応値］
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 0.3973 0.2941 0.4064 0.3303
条件式（２） 4.3724 4.3832 4.3141 4.3778
条件式（３） 2.8875 2.8982 2.8222 2.8971
条件式（４） 3.1272 3.1536 3.1298 3.1133
条件式（５） -0.000589319 -0.000589319 -0.000589319 -0.000651801
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 0.3973 0.2941 0.4064 0.3303
条件式（２） 4.3724 4.3832 4.3141 4.3778
条件式（３） 2.8875 2.8982 2.8222 2.8971
条件式（４） 3.1272 3.1536 3.1298 3.1133
条件式（５） -0.000589319 -0.000589319 -0.000589319 -0.000651801
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (6)
- 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とから構成され、
前記第１レンズ群は最も像側に正の屈折力の接合レンズを備え、前記接合レンズは物体側から像側へ順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正レンズからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、すべてのレンズ群が光軸に沿って移動することにより、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が増大するズームレンズであって、
前記第２レンズ群は最も物体側に両凸レンズを備え、
前記第２レンズ群の内部に又は像側に隣接して開口絞りが配置され、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）ＬＳ／ｆｔ＞０．２５
（２）３．９５＜｜（ｆ２×（β２ｗ−１）／β２ｗ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜４．９５
（３）２．３０＜｜（ｆ２×（β２ｔ−１）／β２ｔ−ｐｐ２）／ｆ１｜＜３．２５
（４）３．００＜ＢＦｗ／ｆｗ＜３．３０
ＬＳ：望遠端での無限遠合焦状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と開口絞りとの間の光軸上の長さ
ｆｔ：望遠端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での無限遠合焦状態における光学系全系の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
β２ｗ：広角端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
β２ｔ：望遠端での無限遠合焦状態における第２レンズ群の結像倍率
ｐｐ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群の物体側主点との間の光軸上の長さ
ＢＦｗ：広角端での無限遠合焦状態における近軸バックフォーカス - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側から像側へ移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は最も物体側において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを備え、前記負メニスカスレンズの物体側のレンズ面は中心部から周縁部へ向かうに従い局所曲率半径が小さくなる非球面形状であ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。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のズームレンズ。
（５）−０．０００６７＜（θｇＦｐ−θｇＦｎ）／（νｄｐ−νｄｎ）＜−０．０００５７
θｇＦｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
θｇＦｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのｇ線とＦ線の部分分散比
νｄｐ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
νｄｎ：第１レンズ群の最も像側の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数 - 前記第１レンズ群は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正の屈折力の接合レンズからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、両凸レンズと、正レンズと負レンズと正レンズの３枚接合レンズからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のズームレンズ。
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