JP7065309B1 - ズームレンズ系とそれを備える撮像装置および交換レンズ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ズーム全域で良好な光学性能が得られるズームレンズ、そのズームレンズを用いる撮像装置及び交換レンズ装置を提供する。【解決手段】ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群G3~G7と、からなる。後群は、最も像側から順に、負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、を有する。ズーミングの際に、第2レンズ群は移動しない。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、少なくとも第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、以下の条件を満足する。0.05<BFw/fT<0.15、ここで、BFwは広角端のバックフォーカス、fTは望遠端における焦点距離、である。【選択図】図1

Description

本開示は、ズーム全域での諸収差が良好に補正されたズームレンズ系とそれを備える撮像装置および交換レンズ装置に関する。
特許文献1は、物体側より像側へ順に、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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群と、負の屈折力を有する第7レンズ群から構成されるズームレンズを開示する。
特開2019-020679号公報
本開示は、ズーム全域での諸収差が良好に補正されたズームレンズ系とそれを備える撮像装置および交換レンズ装置と、を提供することを目的とする。
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、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、からなる。後群GRは、最も像側から順に、負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、を有する。ズーミングの際に、第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化する。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、少なくとも第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、以下の条件(1)、(3)および(5)を満足する。
0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
-10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
ここで、
BFw:広角端のバックフォーカス、
fT :望遠端における焦点距離、
DT:望遠端における第N-2レンズ群の最も像側の面と第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
LT:望遠端におけるレンズ全長、
βTGf :第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
βTGRR:第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、
である。
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、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、からなる。後群GRは、最も像側から順に、負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、を有する。第1レンズ群は、少なくとも3枚のレンズを有し、物体側から像側へと順に、負レンズ素子G1L1と、正レンズ素子G1L2と、正レンズ素子G1L3と、からなる。ズーミングの際に、第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化する。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、少なくとも第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、以下の条件(1)および(2)を満足する。
0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
νd1 > 90 ・・・(2)
ここで、
BFw:広角端のバックフォーカス、
fT :望遠端における焦点距離、
νd1:正レンズ素子G1L2および正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数、
である。
本開示によれば、ズーム全域での諸収差が良好に補正されたズームレンズ系とそれを備える撮像装置および交換レンズ装置を提供することができる。
実施の形態1(数値実施例1)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例1に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 数値実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態2(数値実施例2)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例2に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 数値実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態3(数値実施例3)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例3に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 数値実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態4(数値実施例4)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例4に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 数値実施例4に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態5(数値実施例5)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例5に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 数値実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態1に係る撮像装置の概略構成図 実施の形態1に係るカメラシステムの概略構成図
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。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既に良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、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1~5)
以下に、実施の形態1~5に係るズームレンズ系について、図面を用いて、個別に説明する。
図1、図4、図7、図10、図13は、各々実施の形態1~5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、図4、図7、図10、図13の(a)は、広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)におけるレンズ配置図を示す。各図の(d)は、中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))におけるレンズ配置図を示す。各図の(e)は、望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)におけるレンズ配置図を示す。なお、各図の(a)、(d)、(e)において、縦横比は一致している。
各図の(a)に示す、特定のレンズ素子の面に付されたアスタリスク*は、その面が非球面であることを示している。
また、各図の(c)に示す折れ線の矢印は、上から順に、広角端(Wide)、中間位置(Mid)、望遠端(Tele)の各状態におけるレンズ群の位置を結んで示している。なお、矢印は、広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間を、単純に線で接続しているだけで、実際の各レンズ群の動きを示しているものではない。
また、各図の(b)では、(a)に示す各レンズ群の位置に対応して各レンズ群に、G1からG6の符号を記している。
また、各図の(b)では、(a)に示す各レンズ群の位置に対応して各レンズ群に、G1からG6の符号を記している。
また、各図の(b)に示す各レンズ群(G1からG6)の符号に付された記号(+)および記号(-)は、各レンズ群のパワーに対応する。つまり、記号(+)は正のパワー、記号(-)は負のパワーを示す。
また、各図の(b)に示すレンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングを表す。なお、これら図1、図4、図7、図10、図13では、(a)図における各レンズ群の位置の下部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。
各図の(a)、(d)、(e)において、最も右側に記載された直線は、像面S(撮像素子の物体側の面)の位置を示す。そのため、図面の左側は、物体側に相当する。さらに、像面Sと対向する最後段のレンズ群と、像面Sとの間には、例えばローパスフィルターやカバーガラスなどの平行平板Pが配置される。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係るズームレンズ系を表している。
ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正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、負のパワーを有する第5レンズ群G5と、正のパワーを有する第6レンズ群G6と、負のパワーを有する第7レンズ群G7と、で構成される。
ズームレンズ系は、像面Sの位置に結像する。
第3レンズ群G3から第7レンズ群G7は、後群GRの例示である。
第5レンズ群G5は第N-2レンズ群、第6レンズ群G6は第N-1レンズ群、第7レンズ群G7は第Nレンズ群の例示である。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1、正のパワーを有する第2レンズ素子L2、正のパワーを有する第3レンズ素子L3で構成される。ここで、第1レンズ素子L1は負レンズ素子G1L1、第2レンズ素子L2は正レンズ素子G1L2と、第3レンズ素子L3は正レンズ素子G1L3の例示である。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第4レンズ素子L4、負のパワーを有する第5レンズ素子L5、正のパワーを有する第6レンズ素子L6で構成される。第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7、正のパワーを有する第8レンズ素子L8、負のパワーを有する第9レンズ素子L9、開口絞りAで構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第10レンズ素子L10、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第12レンズ素子L12、負のパワーを有する第13レンズ素子L13で構成される。第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第14レンズ素子L14、負のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第7レンズ群G7は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第16レンズ素子L16、負のパワーを有する第17レンズ素子L17で構成される。第16レンズ素子L16と第17レンズ素子L17は、接着剤等で接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、両凸レンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2におけるレンズ素子を説明する。第4レンズ素子L4は、両凹レンズである。第5レンズ素子L5は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第6レンズ素子L6は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第3レンズ群G3におけるレンズ素子を説明する。第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凹レンズである。ここで、第8レンズ素子L8は、正レンズ素子LG3pの例示である。
第4レンズ群G4におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凹レンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。
第5レンズ群G5におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。
第6レンズ群G6におけるレンズ素子を説明する。第14レンズ素子L14は、両凸レンズである。第15レンズ素子L15は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第7レンズ群G7におけるレンズ素子を説明する。第16レンズ素子L16は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第17レンズ素子L17は、両凹レンズである。
実施の形態1に係るズームレンズ系において、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、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6、第7レンズ群G7は、像面Sに対して物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、固定されている。そして、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔は増大し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
実施の形態1に係るズームレンズ系は、無限遠物点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、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側へ移動する。
なお、第2レンズ群G2内の全てのレンズ素子(像ぶれ補正レンズ素子)は、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。この像ぶれ補正レンズ素子によって、ズームレンズ系は、全系の振動による像点移動を補正することができる。すなわち、ズームレンズ系は、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
(実施の形態2)
図4は、実施の形態2に係るズームレンズ系を表している。
ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正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、負のパワーを有する第5レンズ群G5と、正のパワーを有する第6レンズ群G6と、負のパワーを有する第7レンズ群G7と、で構成される。
ズームレンズ系は、像面Sの位置に結像する。
第3レンズ群G3から第7レンズ群G7は、後群GRの例示である。
第5レンズ群G5は第N-2レンズ群、第6レンズ群G6は第N-1レンズ群、第7レンズ群G7は第Nレンズ群の例示である。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1、正のパワーを有する第2レンズ素子L2、正のパワーを有する第3レンズ素子L3で構成される。ここで、第1レンズ素子L1は負レンズ素子G1L1、第2レンズ素子L2は正レンズ素子G1L2と、第3レンズ素子L3は正レンズ素子G1L3の例示である。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第4レンズ素子L4、負のパワーを有する第5レンズ素子L5、正のパワーを有する第6レンズ素子L6で構成される。第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7、正のパワーを有する第8レンズ素子L8、負のパワーを有する第9レンズ素子L9、開口絞りAで構成される。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第10レンズ素子L10、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第12レンズ素子L12、負のパワーを有する第13レンズ素子L13で構成される。第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第14レンズ素子L14、負のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第7レンズ群G7は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第16レンズ素子L16、負のパワーを有する第17レンズ素子L17で構成される。第16レンズ素子L16と第17レンズ素子L17は、接着剤等で接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、両凸レンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2におけるレンズ素子を説明する。第4レンズ素子L4は、両凹レンズである。第5レンズ素子L5は、像側に凹面を有する平凹レンズである。第6レンズ素子L6は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第3レンズ群G3におけるレンズ素子を説明する。第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凹レンズである。ここで、第8レンズ素子L8は、正レンズ素子LG3pの例示である。
第4レンズ群G4におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凹レンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。
第5レンズ群G5におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。
第6レンズ群G6におけるレンズ素子を説明する。第14レンズ素子L14は、両凸レンズである。第15レンズ素子L15は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第7レンズ群G7におけるレンズ素子を説明する。第16レンズ素子L16は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第17レンズ素子L17は、両凹レンズである。
実施の形態2に係るズームレンズ系において、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、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6、第7レンズ群は、像面Sに対して物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、固定されている。そして、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔は増大し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
実施の形態2に係るズームレンズ系は、無限遠物点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、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側へ移動する。
なお、第2レンズ群G2内の全てのレンズ素子(像ぶれ補正レンズ素子)は、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。この像ぶれ補正レンズ素子によって、ズームレンズ系は、全系の振動による像点移動を補正することができる。すなわち、ズームレンズ系は、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
(実施の形態3)
図7は、実施の形態3に係るズームレンズ系を表している。
ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5と、負のパワーを有する第6レンズ群G6と、で構成される。
ズームレンズ系は、像面Sの位置に結像する。
第3レンズ群G3から第6レンズ群G6は、後群GRの例示である。
第4レンズ群G4は第N-2レンズ群、第5レンズ群G5は第N-1レンズ群、第6レンズ群G6は第Nレンズ群の例示である。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1、正のパワーを有する第2レンズ素子L2、正のパワーを有する第3レンズ素子L3で構成される。ここで、第1レンズ素子L1は負レンズ素子G1L1、第2レンズ素子L2は正レンズ素子G1L2と、第3レンズ素子L3は正レンズ素子G1L3の例示である。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第4レンズ素子L4、負のパワーを有する第5レンズ素子L5、正のパワーを有する第6レンズ素子L6で構成される。第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7、正のパワーを有する第8レンズ素子L8、負のパワーを有する第9レンズ素子L9、開口絞り、負のパワーを有する第10レンズ素子L10、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、接着剤等で接着される接合レンズである。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第12レンズ素子L12、負のパワーを有する第13レンズ素子L13で構成される。第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第14レンズ素子L14、負のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第16レンズ素子L16、負のパワーを有する第17レンズ素子L17で構成される。第16レンズ素子L16と第17レンズ素子L17は、接着剤等で接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、両凸レンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2におけるレンズ素子を説明する。第4レンズ素子L4は、両凹レンズである。第5レンズ素子L5は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第6レンズ素子L6は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第3レンズ群G3におけるレンズ素子を説明する。第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凹レンズである。第10レンズ素子L10は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。ここで、第8レンズ素子L8は、正レンズ素子LG3pの例示である。
第4レンズ群G4におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。
第5レンズ群G5におけるレンズ素子を説明する。第14レンズ素子L14は、両凸レンズである。第15レンズ素子L15は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第6レンズ群G6におけるレンズ素子を説明する。第16レンズ素子L16は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第17レンズ素子L17は、両凹レンズである。
実施の形態3に係るズームレンズ系において、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、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6は、像面Sに対して物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、固定されている。そして、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔は増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔は減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
実施の形態3に係るズームレンズ系は、無限遠物点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、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側へ移動する。
なお、第2レンズ群G2内の全てのレンズ素子(像ぶれ補正レンズ素子)は、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。この像ぶれ補正レンズ素子によって、ズームレンズ系は、全系の振動による像点移動を補正することができる。すなわち、ズームレンズ系は、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
(実施の形態4)
図10は、実施の形態4に係るズームレンズ系を表している。
ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正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、負のパワーを有する第5レンズ群G5と、正のパワーを有する第6レンズ群G6と、負のパワーを有する第7レンズ群G7と、で構成される。
ズームレンズ系は、像面Sの位置に結像する。
第3レンズ群G3から第7レンズ群G7は、後群GRの例示である。
第5レンズ群G5は第N-2レンズ群、第6レンズ群G6は第N-1レンズ群、第7レンズ群G7は第Nレンズ群の例示である。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1、正のパワーを有する第2レンズ素子L2、正のパワーを有する第3レンズ素子L3で構成される。第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2は、接着剤等で接着される接合レンズである。ここで、第1レンズ素子L1は負レンズ素子G1L1、第2レンズ素子L2は正レンズ素子G1L2と、第3レンズ素子L3は正レンズ素子G1L3の例示である。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第4レンズ素子L4、負のパワーを有する第5レンズ素子L5、正のパワーを有する第6レンズ素子L6で構成される。第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、開口絞りA、正のパワーを有する第7レンズ素子L7、正のパワーを有する第8レンズ素子L8、負のパワーを有する第9レンズ素子L9で構成される。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第10レンズ素子L10、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第12レンズ素子L12、負のパワーを有する第13レンズ素子L13で構成される。第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第14レンズ素子L14、負のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第7レンズ群G7は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第16レンズ素子L16、負のパワーを有する第17レンズ素子L17で構成される。第16レンズ素子L16と第17レンズ素子L17は、接着剤等で接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、両凸レンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2におけるレンズ素子を説明する。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、両凹レンズである。第6レンズ素子L6は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第3レンズ群G3におけるレンズ素子を説明する。第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。ここで、第8レンズ素子L8は、正レンズ素子LG3pの例示である。
第4レンズ群G4におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凹レンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。
第5レンズ群G5におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。
第6レンズ群G6におけるレンズ素子を説明する。第14レンズ素子L14は、両凸レンズである。第15レンズ素子L15は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第7レンズ群G7におけるレンズ素子を説明する。第16レンズ素子L16は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第17レンズ素子L17は、両凹レンズである。
実施の形態4に係るズームレンズ系において、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、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6、第7レンズ群は、像面Sに対して物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、固定されている。そして、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔は増大し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
実施の形態4に係るズームレンズ系は、無限遠物点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、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側へ、第6レンズ群G6が光軸に沿って物体側へ移動する。
なお、第2レンズ群G2内の全てのレンズ素子(像ぶれ補正レンズ素子)は、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。この像ぶれ補正レンズ素子によって、ズームレンズ系は、全系の振動による像点移動を補正することができる。すなわち、ズームレンズ系は、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
(実施の形態5)
図13は、実施の形態5に係るズームレンズ系を表している。
ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正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、負のパワーを有する第5レンズ群G5と、正のパワーを有する第6レンズ群G6と、負のパワーを有する第7レンズ群G7と、で構成される。
ズームレンズ系は、像面Sの位置に結像する。
第3レンズ群G3から第7レンズ群G7は、後群GRの例示である。
第5レンズ群G5は第N-2レンズ群、第6レンズ群G6は第N-1レンズ群、第7レンズ群G7は第Nレンズ群の例示である。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1、正のパワーを有する第2レンズ素子L2、正のパワーを有する第3レンズ素子L3で構成される。第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2は、接着剤等で接着される接合レンズである。ここで、第1レンズ素子L1は負レンズ素子G1L1、第2レンズ素子L2は正レンズ素子G1L2と、第3レンズ素子L3は正レンズ素子G1L3の例示である。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第4レンズ素子L4、負のパワーを有する第5レンズ素子L5、正のパワーを有する第6レンズ素子L6で構成される。第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、開口絞りA、正のパワーを有する第7レンズ素子L7、正のパワーを有する第8レンズ素子L8、負のパワーを有する第9レンズ素子L9で構成される。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第10レンズ素子L10、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第12レンズ素子L12、負のパワーを有する第13レンズ素子L13、負のパワーを有する第14レンズ素子L14で構成される。第12レンズ素子L12と第13レンズ素子L13、および第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14は、接着剤等で接着される接合レンズであり、接合レンズは3枚のレンズ素子からなる。
第6レンズ群G6は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第15レンズ素子L15、負のパワーを有する第16レンズ素子L16で構成される。第15レンズ素子L15と第16レンズ素子L16は、接着剤等で接着される接合レンズである。
第7レンズ群G7は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第17レンズ素子L17、負のパワーを有する第18レンズ素子L18で構成される。第17レンズ素子L17と第18レンズ素子L18は、接着剤等で接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2におけるレンズ素子を説明する。第4レンズ素子L4は、両凹レンズである。第5レンズ素子L5は、両凹レンズである。第6レンズ素子L6は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第3レンズ群G3におけるレンズ素子を説明する。第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。ここで、第8レンズ素子L8は、正レンズ素子LG3pの例示である。
第4レンズ群G4におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凹レンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。
第5レンズ群G5におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。第14レンズ素子L14は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第6レンズ群G6におけるレンズ素子を説明する。第15レンズ素子L15は、両凸レンズである。第16レンズ素子L16は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第7レンズ群G7におけるレンズ素子を説明する。第17レンズ素子L17は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第18レンズ素子L18は、両凹レンズである。
実施の形態5に係るズームレンズ系において、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、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第7レンズ群は、像面Sに対して物体側へ移動する。第2レンズ群G2は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、固定されている。第6レンズ群G6は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、像面に対して物体側に凸の軌跡で移動する。そして、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、広角端から中間位置までは減少し、中間位置から望遠端までは増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔は増大し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
実施の形態5に係るズームレンズ系は、無限遠物点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、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側へ、第6レンズ群G6が光軸に沿って物体側へ移動する。
なお、第2レンズ群G2内の全てのレンズ素子(像ぶれ補正レンズ素子)は、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。この像ぶれ補正レンズ素子によって、ズームレンズ系は、全系の振動による像点移動を補正することができる。すなわち、ズームレンズ系は、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
(他の実施の形態)
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1~5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。
上記実施の形態1~5に係るズームレンズ系では、広角端から望遠端までの全てのズーミング域を使用する例で説明したが、必ずしも、ズーミング域の全てを使用する必要はない。例えば、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て、ズームレンズ系として使用してもよい。つまり、以下で、実施の形態1~5に対応する数値実施例1~5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。また、所望のズーミング位置に応じて、光学性能が確保されている焦点距離を切り出して、単焦点レンズ系として使用してもよい。
また、レンズ群の数や、レンズ郡内のレンズ素子の数は、実質的な数であり、実質的にパワーを有しないレンズを追加しても良い。
また、前像ぶれ補正レンズ素子として、第N-2レンズ群GN-2の全てのレンズ素子としたが、第N-2レンズ群GN-2の一部のレンズ素子であっても良い。
また、像ぶれ補正レンズ素子を光軸と垂直方向に移動させて像ぶれ補正を行っているが、移動方式は垂直方向の成分を持つように移動させれば、画像のぶれを補正することが可能である。例えば、鏡筒構造の複雑化を許容すれば、光軸上に回転中心を持つように像ぶれ補正レンズ素子を回動させて像ぶれ補正を行っても良い。
また、第3レンズ群G3に開口絞りAを有する例として、第3レンズ群の最も物体側に開口絞りAを有する形態、および第3レンズ群の最も像側に開口絞りAを有する形態を示した。しかしながら、開口絞りAは第3レンズ群のいずれか2つのレンズ素子の間に有しても良い。開口絞りAはズーミングの際に、第3レンズ群と一体となって移動する位置に有すれば良い。
(条件及び効果等)
以下、例えば実施の形態1~5に係る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、実施の形態1~5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。
実施の形態1~5に係るズームレンズ系は、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、からなる。後群GRは、最も像側から順に、負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、を有する。ズーミングの際に、第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化する。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、少なくとも第N-2レンズ群が光軸方向に移動する。
そして、以下の条件(1)を満足することが望ましい。
0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
ここで、
BFw:広角端のバックフォーカス、
fT :望遠端における焦点距離、
である。
条件(1)は、広角端におけるバックフォーカス(最も像側に位置するレンズ素子の像側面から像面までの距離)と、望遠端における焦点距離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、ズーム全域に亘り諸収差を良好に補正できるとともに、望遠端で高い撮影倍率を可能にするズームレンズ系を実現することができる。
逆に、条件(1)の下限を下回ると、特に広角端での諸収差の補正が困難となり好ましくない。また、条件(1)の上限を上回ると、射出位置が物体側へ移動することでレンズ系が大型化するため好ましくない。
好ましくは、以下の条件(1a)、(1b)のいずれか一方、または両方を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
0.053 < BFw/fT ・・・(1a)
BFw/fT < 0.14 ・・・(1b)
より好ましくは、以下の条件(1c)、条件(1d)のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
0.056 < BFw/fT ・・・(1c)
BFw/fT < 0.12 ・・・(1d)
また、例えばズームレンズ系は、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、からなる前述の構成およびズーミング時に第2レンズ群G2を固定したことにより、各レンズ素子の光学面に非球面を使用しなくとも小型で諸収差を抑制できる。
また、例えばズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも3枚のレンズを有し、物体側から像側へと順に、負レンズ素子G1L1と、正レンズ素子G1L2と、正レンズ素子G1L3と、からなり、以下の条件(2)を満足することが望ましい。
νd1 > 65 ・・・(2)
ここで、
νd1:正レンズ素子G1L2および正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数、
である。
条件(2)は、正レンズ素子G1L2および正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数を規定するための条件である。条件(2)の下限を下回ると、諸収差、特に望遠端での軸上色収差の補正が困難となる。
好ましくは、正レンズ素子G1L2および正レンズ素子G1L3ともに、条件(2)を満足することにより、上記の効果をさらに奏効させることができる。
より好ましくは、以下の条件(2a)を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
νd1 > 80 ・・・(2a)
さらに好ましくは、以下の条件(2b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
νd1 > 90 ・・・(2b)
また、例えばズームレンズ系は、以下の条件(3)を満足することが望ましい。
0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
ここで、
DT:望遠端における第N-2レンズ群の最も像側の面と第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
LT:望遠端におけるレンズ全長、
である。
望遠端におけるレンズ全長とは、望遠端において第1レンズ素子L1の物体側の面から像面Sまでの距離である。
条件(3)は望遠端における望遠端における第N-2レンズ群の最も像側の面と第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離を規定するための条件である。条件(3)を満足する事により、望遠端の撮影倍率を大きくすることができる。
逆に、条件(3)の下限を下回ると、望遠端における第N-2レンズ群の最も像側の面と第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離(DT)が充分に確保できず、望遠端の撮影倍率を高くすることが困難となる。また、条件(3)の上限を上回ると、望遠端におけるレンズ全長(LT)が短くなり、望遠端の諸収差、特に像面湾曲の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(3a)、(3b)のいずれか一方、または両方を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
0.13 < DT / LT ・・・(3a)
DT / LT < 0.23 ・・・(3b)
より好ましくは、以下の条件(3c)、条件(3d)のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
0.15 < DT / LT ・・・(3c)
DT / LT < 0.21 ・・・(3d)
また、例えばズームレンズ系において、第3レンズ群G3は少なくとも1枚の正レンズ素子LG3pを有し、以下の条件(4)を満足することが望ましい。
νLG3p > 65 ・・・(4)
ここで、
νLG3p:正レンズ素子LG3pのd線に対するアッベ数、
である。
条件(4)は、正レンズ素子LG3pのd線に対するアッベ数を規定するための条件である。条件(4)の下限を下回ると、諸収差、特にズーム全域で軸上色収差の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(4a)を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
νLG3p > 80 ・・・(4a)
より好ましくは、以下の条件(4b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
νLG3p > 90 ・・・(4b)
また、例えばズームレンズ系は、以下の条件(5)を満足することが望ましい。
-10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
ここで、
βTGf :第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
βTGRR:第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、
である。
条件(5)は第N-2レンズ群の望遠端における横倍率と第N-2レンズ群より像側光学系GRRの望遠端における横倍率を規定するための条件である。第N-2レンズ群より像側に位置する光学系とは、第N-1レンズ群および第Nレンズ群からなる光学系である。より具体的には、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態4、実施の形態5における、第6レンズ群G6および第7レンズ群であり、実施の形態3における第5レンズ群および第6レンズ群からなる光学系である。
条件(5)の下限を下回ると、フォーカスレンズ群の位置敏感度が高くなり、フォーカスレンズ群の制御が困難となる。また、条件(5)の上限を上回ると、フォーカスレンズ群の移動量が大きくなり、小型化するのが困難となる。
好ましくは、以下の条件(5a)、(5b)のいずれか一方、または両方を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
-9<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR) ・・・(5a)
(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5.5 ・・・(5b)
より好ましくは、以下の条件(5c)、条件(5d)のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
-8<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR) ・・・(5c)
(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-6.0 ・・・(5d)
また、例えばズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動することで、像ブレを補正し、以下の条件(6)を満足することが望ましい。
-3.5 <(1-βTG2)×βTGR <-1.5 ・・・(6)
ここで、
βTG2:第2レンズ群の望遠端における横倍率、
βTGR:後群GRの望遠端における横倍率、
である。
条件(6)は、像ブレ補正レンズ群である第2レンズ群G2の望遠端における像ブレ補正感度を規定するための条件である。
条件(6)の下限を下回ると、像ブレ補正レンズ群の像ブレ補正感度が高くなり、像ブレを精度よく補正する事が困難となる。また、条件(6)の上限を上回ると、像ブレ補正レンズ群の垂直方向への移動量が大きくなり、レンズ系が大型化するため好ましくない。
好ましくは、以下の条件(6a)、(6b)のいずれか一方、または両方を満足することにより、上記の効果を更に奏功させることができる。
-3.2 <(1-βTG2)×βTGR ・・・(6a)
(1-βTG2)×βTGR <-1.7 ・・・(6b)
より好ましくは、以下の条件(6c)、条件(6d)のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
-3.0 <(1-βTG2)×βTGR ・・・(6c)
(1-βTG2)×βTGR <-1.8 ・・・(6d)
また、例えばズームレンズ系において、後群GRの各レンズ群は、2つ以上のレンズ素子を接合した1つの接合レンズからなるのが好ましい。
これにより、必要なレンズ素子の数が減ることにより、製造を容易にすることが可能となる。また、重量を低減できることで高速なフォーカシングが可能となる。
(実施の形態1を適用した撮像装置の概略構成)
図16は、実施の形態1に係るズームレンズ系を適用した撮像装置の概略構成を示す。なお、本実施の形態2から5に係るズームレンズ系を撮像装置に適用することも可能である。
撮像装置100は、筐体104と、撮像素子102と、実施の形態1に係るズームレンズ系101と、で構成されている。撮像装置100の具体例はデジタルカメラである。
鏡筒302は、ズームレンズ系101の各レンズ群と、開口絞りAを保持する。
撮像素子102は、本実施の形態1に係るズームレンズ系における像面Sの位置に配置されている。
ズームレンズ系101には、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6,第7レンズ群G7がズーミングの際に移動するように、鏡筒302に含まれるレンズ枠が取り付け又は係合するように構成されている。
ズームレンズ系101には、鏡筒302が、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6,第7レンズ群G7を保持する各レンズ枠をズーミングの際に移動できるように、鏡筒302に含まれるレンズ枠が取り付け又は係合するように構成されている。
これにより、諸収差を良好に補正できる撮像装置を実現することができる。
なお、以上説明した実施の形態1に係るズームレンズ系をデジタルカメラに適用した例を示したが、監視カメラ、スマートフォン等に適用することもできる。
(実施の形態1を適用したカメラシステムの概略構成)
図17は、実施の形態1に係るズームレンズ系を適用したカメラシステムの概略構成を示す。なお、本実施の形態2から5に係るズームレンズ系をカメラシステムに適用することも可能である。
カメラシステム200は、カメラ本体201と、カメラ本体201に着脱自在に接続される交換レンズ装置300とを備える。
カメラ本体201は、交換レンズ装置300のズームレンズ系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202と、撮像素子202によって変換された画像信号を表示するモニタ203と、画像信号を記憶するメモリ(図示せず)と、カメラマウント部204と、ファインダ205と、を含む。
交換レンズ装置300のズームレンズ系は、実施の形態1に係るズームレンズ系である。
鏡筒302は、ズームレンズ系301の各レンズ群と、開口絞りAを保持し、カメラ本体201のカメラマウント部204に接続されるレンズマウント部304とを含む。
カメラマウント部204及びレンズマウント部304は、物理的な接続のみならず、カメラ本体201内のコントローラ(図示せず)と交換レンズ装置300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。
ズームレンズ系301には、鏡筒302が、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6,第7レンズ群G7を保持する各レンズ枠をズーミングの際に移動できるように、鏡筒302に含まれるレンズ枠が取り付け又は係合するように構成されている。
ズームレンズ系301は、鏡筒302が保持する各レンズ群と、カメラ本体201と、から構成されるズームレンズ系301には、第4レンズ群G4がフォーカシングの際に移動するように、交換レンズ装置300内のコントローラによって制御されるアクチュエータやレンズ枠が構成されている。
(数値実施例)
以下、実施の形態1~5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(vdとも記す)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。
Figure 0007065309000002
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。
図2、図5、図8、図11、図14は、各々実施の形態1~5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。
図3、図6、図9、図12、図15は、各々実施の形態1~5に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。
各横収差図において、上段3つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段3つの収差図は、像ぶれ補正レンズ群を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に、それぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の-70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の-70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、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。
なお、各実施例のズームレンズ系について、望遠端における、像ぶれ補正状態での像ぶれ補正レンズ群の光軸と垂直な方向への移動量は、以下に示すとおりである。
数値実施例1 0.551mm
数値実施例2 0.494mm
数値実施例3 0.549mm
数値実施例4 0.531mm
数値実施例5 0.688mm
撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が0.3度傾いた場合の像偏心量は、像ぶれ補正レンズ群が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、+70%像点における横収差と-70%像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、0.4°程度の像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
(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、無限遠合焦状態での各種データを表3A~表3Dに示す。
(表1:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 149.02930 1.70000 1.90366 31.3
2 90.22010 0.20000
3 94.69470 5.47000 1.49700 81.6
4 -1397.90520 0.15000
5 71.45890 5.86000 1.43700 95.1
6 960.24800 可変
7 -150.73980 1.10000 1.58913 61.3
8 61.48450 1.53250
9 4030.47630 1.00000 1.59349 67.0
10 30.72580 0.01000 1.56732 42.8
11 30.72580 2.94000 1.84666 23.8
12 59.55230 可変
13 219.44950 2.62000 1.87071 40.7
14 -69.33020 0.20000
15 36.18720 5.29000 1.49700 81.6
16 -38.66110 0.01000 1.56732 42.8
17 -38.66110 1.00000 2.00100 29.1
18 262.05460 3.00000
19(絞り) ∞ 可変
20 -127.35720 0.80000 1.84666 23.8
21 226.50870 0.01000 1.56732 42.8
22 226.50870 2.79000 1.80610 33.3
23 -44.71840 可変
24 342.14550 2.45000 1.86966 20.0
25 -38.63930 0.01000 1.56732 42.8
26 -38.63930 0.60000 1.80610 33.3
27 32.13490 可変
28 67.74600 5.64000 1.65844 50.9
29 -34.58950 0.01000 1.56732 42.8
30 -34.58950 1.20000 1.92286 20.9
31 -51.34110 可変
32 -69.64440 3.87000 1.85883 30.0
33 -28.12860 0.01000 1.56732 42.8
34 -28.12860 1.30000 1.80420 46.5
35 110.54230 BF
像面 ∞
(表2:非球面データ)
非球面は存在せず。
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表3A:各種データ)
ズーム比 3.95600
広角 中間 望遠
焦点距離 72.8000 144.7974 287.9970
Fナンバー 4.54605 5.43172 5.85441
画角 16.6501 8.3925 4.2458
像高 21.6330 21.6330 21.6330
レンズ全長 165.8343 195.6045 225.2331
BF 22.63464 43.83449 61.26739
d6 3.2665 33.0367 62.7665
d12 35.1758 19.5944 4.0000
d19 9.6870 5.5015 4.7730
d23 4.2909 7.8833 3.9453
d27 11.3199 19.9125 36.7084
d31 28.6871 15.0691 1.0000
入射瞳位置 51.9122 112.2646 214.9917
射出瞳位置 -36.6327 -41.2413 -56.0239
前側主点位置 35.2896 10.6193 -204.1591
後側主点位置 93.0343 50.8070 -62.7639
(表3B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -256.5229
2 3 178.6630
3 5 176.3143
4 7 -73.9868
5 9 -52.1737
6 11 71.6229
7 13 60.7655
8 15 38.5128
9 17 -33.6010
10 20 -96.1853
11 22 46.5423
12 24 40.0416
13 26 -21.6822
14 28 35.5547
15 30 -118.9628
16 32 52.6743
17 34 -27.7663
(表3C: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 1 137.03189 13.38000 3.35553 7.72474
2 7 -50.90785 6.58250 2.32707 4.56460
3 13 65.82728 12.12000 -3.07149 0.92123
4 20 87.40053 3.60000 3.12033 4.77791
5 24 -48.11615 3.06000 1.88753 3.29028
6 28 50.80927 6.85000 2.37231 5.09281
7 32 -56.00470 5.18000 0.91967 3.32429
(表3D: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 -0.67990 -1.12865 -3.31104
3 13 -1.22321 -1.07775 -0.42039
4 20 0.41670 0.42770 0.54015
5 24 22.52294 7.19296 3.82494
6 28 0.04735 0.15551 0.34357
7 32 1.43729 1.81583 2.12710
(数値実施例2)
数値実施例2のズームレンズ系は、図4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、無限遠合焦状態での各種データを表6A~表6Dに示す。
(表4:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 188.89800 1.50000 1.90366 31.3
2 92.92790 0.20000
3 99.25230 4.35650 1.59283 68.6
4 -1549.97450 0.15000
5 75.96170 4.48690 1.49700 81.6
6 719.60120 可変
7 -118.15420 1.10000 1.58913 61.3
8 64.20880 1.06110
9 ∞ 1.00000 1.59349 67.0
10 32.67990 0.01000 1.56732 42.8
11 32.67990 2.37060 1.84666 23.8
12 67.83490 可変
13 297.10080 2.10440 1.87071 40.7
14 -62.62100 0.20000
15 32.25440 3.92750 1.49700 81.6
16 -44.02090 0.01000 1.56732 42.8
17 -44.02090 1.00000 2.00100 29.1
18 279.78740 3.00000
19(絞り) ∞ 可変
20 -762.08770 0.80000 1.84666 23.8
21 40.76730 0.01000 1.56732 42.8
22 40.76730 2.83380 1.80610 33.3
23 -59.46970 可変
24 984.43470 2.47550 1.86966 20.0
25 -29.94080 0.01000 1.56732 42.8
26 -29.94080 0.60000 1.80610 33.3
27 29.02160 可変
28 59.68570 5.52900 1.65844 50.9
29 -35.96280 0.01000 1.56732 42.8
30 -35.96280 1.20000 1.92286 20.9
31 -51.12000 可変
32 -66.84880 3.20580 1.85883 30.0
33 -32.02100 0.01000 1.56732 42.8
34 -32.02100 1.30000 1.80420 46.5
35 125.45650 BF
像面 ∞
(表5:非球面データ)
非球面は存在せず。
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表6A:各種データ)
ズーム比 2.76922
広角 中間 望遠
焦点距離 72.8000 121.1461 201.5992
Fナンバー 4.65792 5.48858 5.90664
画角 16.7488 10.0452 6.0901
像高 21.6300 21.6300 21.6300
レンズ全長 145.8293 170.8178 198.1246
BF 22.62963 38.74736 49.82147
d6 3.2085 28.2116 55.5839
d12 26.2876 15.4682 5.1335
d19 9.5232 6.4236 3.4488
d23 3.0829 4.2635 3.0829
d27 13.0064 18.5212 31.2739
d31 23.6300 14.7212 5.3190
入射瞳位置 42.2852 85.0080 160.7959
射出瞳位置 -36.9509 -39.6824 -51.0922
前側主点位置 26.1327 19.0265 -40.3478
後側主点位置 73.0294 49.6717 -3.4747
(表6B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -203.9236
2 3 157.5015
3 5 170.4849
4 7 -70.4574
5 9 -55.0637
6 11 72.2458
7 13 59.5621
8 15 38.1064
9 17 -37.9396
10 20 -45.6847
11 22 30.3882
12 24 33.4498
13 26 -18.1992
14 28 34.8831
15 30 -136.6196
16 32 68.6444
17 34 -31.6047
(表6C: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 1 137.61105 10.69340 2.80157 6.61027
2 7 -52.19949 5.54170 1.75000 3.68782
3 13 54.12691 10.24190 -1.28523 1.72671
4 20 86.95176 3.64380 2.33390 3.97741
5 24 -40.47070 3.08550 1.75611 3.17606
6 28 46.96361 6.73900 2.21985 4.89195
7 32 -56.47436 4.51580 0.72313 2.81139
(表6D: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 -0.68351 -1.01621 -2.17547
3 13 -0.89307 -0.80600 -0.46131
4 20 0.51437 0.51933 0.57299
5 24 14.71872 9.27977 5.15739
6 28 0.08000 0.12995 0.25831
7 32 1.43089 1.71629 1.91238
(数値実施例3)
数値実施例3のズームレンズ系は、図7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、無限遠合焦状態での各種データを表9A~表9Dに示す。
(表7:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 301.91110 1.50000 1.90366 31.3
2 136.33490 0.20000
3 148.35010 4.69540 1.49700 81.6
4 -290.77250 0.15000
5 68.89210 5.07390 1.43700 95.1
6 387.89320 可変
7 -116.24990 1.10000 1.58913 61.3
8 79.16380 1.20100
9 ∞ 1.00000 1.59349 67.0
10 39.44880 0.01000 1.56732 42.8
11 39.44880 2.54580 1.84666 23.8
12 84.32680 可変
13 163.92360 2.11330 1.87071 40.7
14 -77.23660 0.20000
15 30.65130 4.25270 1.49700 81.6
16 -43.95990 0.01000 1.56732 42.8
17 -43.95990 1.00000 2.00100 29.1
18 122.19240 2.00000
19(絞り) ∞ 4.48710
20 772.62170 0.80000 1.85344 26.5
21 42.60490 0.01000 1.56732 42.8
22 42.60490 2.84500 1.80610 33.3
23 -58.66410 可変
24 5192.84510 2.59660 1.86966 20.0
25 -25.81430 0.01000 1.56732 42.8
26 -25.81430 0.60000 1.80610 33.3
27 27.88010 可変
28 60.95740 6.25970 1.65763 55.4
29 -33.47660 0.01000 1.56732 42.8
30 -33.47660 1.20000 1.88100 20.9
31 -51.12000 可変
32 -86.96120 3.65300 1.85883 30.0
33 -32.92990 0.01000 1.56732 42.8
34 -32.92990 1.30000 1.80420 46.5
35 99.11010 BF
像面 ∞
(表8:非球面データ)
非球面は存在せず。
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表9A:各種データ)
ズーム比 2.63735
広角 中間 望遠
焦点距離 72.8006 118.2279 192.0006
Fナンバー 4.65781 5.60005 6.05430
画角 17.0656 10.3923 6.3624
像高 21.6330 21.6330 21.6330
レンズ全長 161.6754 182.3301 212.2344
BF 22.63496 41.59907 58.45678
d6 5.6338 26.3132 56.2931
d12 37.7638 21.7946 13.8870
d23 7.0000 4.2009 2.0000
d27 16.4128 19.9047 22.3569
d31 21.3965 17.6841 8.4071
入射瞳位置 55.1994 85.9895 172.5340
射出瞳位置 -39.9748 -41.5490 -41.8183
前側主点位置 43.3499 36.1097 -3.0964
後側主点位置 88.8748 64.1022 20.2338
(表9B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -276.2840
2 3 198.3562
3 5 190.7701
4 7 -79.7717
5 9 -66.4689
6 11 85.3305
7 13 60.5429
8 15 37.0377
9 17 -32.1998
10 20 -52.8614
11 22 31.0061
12 24 29.5431
13 26 -16.5454
14 28 33.7465
15 30 -113.7187
16 32 59.8415
17 34 -30.6012
(表9C: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 1 149.79994 11.61930 3.54041 7.36150
2 7 -61.21198 5.85680 1.71537 3.73187
3 13 39.29411 17.71810 5.30497 8.23917
4 24 -38.09673 3.20660 1.77330 3.25163
5 28 47.91376 7.46970 2.45345 5.37945
6 32 -60.59025 4.96300 1.12754 3.42938
(表9D: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 -0.79516 -1.08722 -2.32553
3 13 -0.33937 -0.33387 -0.21173
4 24 10.24234 33.51652 10.19968
5 28 0.12569 0.03790 0.12824
6 32 1.39889 1.71188 1.99010
(数値実施例4)
数値実施例4のズームレンズ系は、図10に示した実施の形態4に対応する。数値実施例4のズームレンズ系の面データを表10に、非球面データを表11に、無限遠合焦状態での各種データを表12A~表12Dに示す。
(表10:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 161.03340 2.10000 1.80420 46.5
2 69.08230 7.41770 1.43700 95.1
3 -539.12550 0.20000
4 62.97530 6.57200 1.43700 95.1
5 1792.90660 可変
6 171.92370 1.00000 1.60311 60.7
7 46.27560 3.70000
8 -56.93060 1.00000 1.43700 95.1
9 36.31660 2.55000 1.84666 23.8
10 56.95310 可変
11(絞り) ∞ 1.00000
12 196.55100 3.50000 1.90043 37.4
13 -59.61910 0.15000
14 37.06690 5.50460 1.43700 95.1
15 -37.06690 0.90000 2.00100 29.1
16 -679.03480 可変
17 -100.98370 1.00000 1.75520 27.5
18 290.52120 6.07020
19 211.48320 3.00000 1.77250 49.6
20 -49.48270 可変
21 164.49640 2.50000 1.84666 23.8
22 -56.24940 0.80000 1.80420 46.5
23 30.88460 可変
24 68.77180 7.18000 1.48749 70.4
25 -25.63210 0.80000 1.84666 23.8
26 -34.13590 可変
27 -50.79320 3.78690 1.85883 30.0
28 -27.38360 1.30000 1.72916 54.7
29 125.90560 BF
像面 ∞
(表11:非球面データ)
非球面は存在せず。
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表12A:各種データ)
ズーム比 4.08355
広角 中間 望遠
焦点距離 71.7497 149.9985 292.9931
Fナンバー 4.10186 5.30852 5.85256
画角 16.9066 8.0760 4.1596
像高 21.6300 21.6300 21.6300
レンズ全長 166.5192 199.4960 228.0878
BF 16.72927 39.65796 59.22028
d5 4.0000 36.9777 65.5719
d10 26.7423 14.3995 2.5000
d16 6.7865 2.9348 2.9011
d20 2.0000 6.0636 2.0000
d23 14.8856 20.9786 31.8631
d26 33.3441 16.4524 2.0000
入射瞳位置 45.8883 106.7616 189.6310
射出瞳位置 -43.7691 -46.6244 -54.7389
前側主点位置 32.5445 -4.0066 -270.6714
後側主点位置 94.7695 49.4974 -64.9053
(表12B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -151.9870
2 2 140.6484
3 4 149.1812
4 6 -105.3021
5 8 -50.5729
6 9 112.0322
7 12 51.1332
8 14 43.3902
9 15 -39.1953
10 17 -99.1181
11 19 52.1709
12 21 49.7659
13 22 -24.6908
14 24 39.2827
15 25 -127.0047
16 27 64.3711
17 28 -30.7362
(表12C: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 1 139.06568 16.28970 5.81447 10.95300
2 6 -46.97375 8.25000 3.75629 5.76704
3 11 51.92657 11.05460 -0.31478 3.83558
4 17 94.33140 10.07020 14.37857 17.23857
5 21 -50.26976 3.30000 2.30051 3.78172
6 24 56.88724 7.98000 3.61544 6.19239
7 27 -55.39231 5.08690 0.35802 2.67868
(表12D: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 6 -0.59461 -1.02070 -2.69545
3 11 -1.00073 -0.87182 -0.41104
4 17 0.55542 0.56487 0.65919
5 21 9.20022 4.82474 3.29586
6 24 0.12611 0.25278 0.41432
7 27 1.34549 1.75942 2.11258
(数値実施例5)
数値実施例5のズームレンズ系は、図13に示した実施の形態5に対応する。数値実施例5のズームレンズ系の面データを表13に、非球面データを表14に、無限遠合焦状態での各種データを表15A~表15Dに示す。
(表13:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 157.00760 3.00000 1.90043 37.4
2 85.00620 8.81590 1.49700 81.6
3 647.67240 0.28570
4 86.10380 8.55060 1.49700 81.6
5 9477.89080 可変
6 -335.03150 1.42860 1.48749 70.4
7 70.20500 3.70620
8 -197.39820 1.42860 1.48749 70.4
9 49.32600 3.70220 1.84666 23.8
10 78.60410 可変
11(絞り) ∞ 1.42860
12 208.47360 4.74790 1.91082 35.2
13 -92.99870 0.21430
14 56.14750 7.00100 1.43700 95.1
15 -56.14750 0.90000 2.00100 29.1
16 -1971.72670 可変
17 -213.28570 1.42860 1.74077 27.8
18 200.86010 9.00000
19 185.61550 3.88620 1.72916 54.7
20 -73.69110 可変
21 1658.54610 3.00000 1.84666 23.8
22 -61.28980 0.80000 1.72916 54.7
23 134.93630 0.80000 1.87071 40.7
24 43.99310 可変
25 80.36650 5.00000 1.48749 70.4
26 -38.94890 1.14290 1.84666 23.8
27 -53.81720 可変
28 -79.30840 3.29590 1.85883 30.0
29 -39.81880 1.20000 1.72916 54.7
30 224.64870 BF
像面 ∞
(表14:非球面データ)
非球面は存在せず。
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表15A:各種データ)
ズーム比 3.80486
広角 中間 望遠
焦点距離 102.5002 199.9999 389.9983
Fナンバー 4.09951 5.30329 5.87210
画角 12.0879 6.1702 3.1648
像高 21.6330 21.6330 21.6330
レンズ全長 235.4476 262.8697 302.5516
BF 19.91983 57.70275 82.14551
d5 2.0000 29.4223 69.1048
d10 41.3982 17.9428 3.1963
d16 10.9761 7.0589 9.5364
d20 2.7867 8.2796 2.0000
d24 26.3770 36.9782 59.8054
d27 57.2266 30.7220 2.0000
入射瞳位置 60.0603 93.6001 186.3997
射出瞳位置 -70.4735 -78.9594 -107.5737
前側主点位置 46.3320 0.9076 -225.3062
後側主点位置 132.9475 62.8698 -87.4467
(表15B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -210.0099
2 2 195.8610
3 4 174.7835
4 6 -118.9264
5 8 -80.8014
6 9 147.8400
7 12 71.1409
8 14 65.4832
9 15 -57.7489
10 17 -139.4374
11 19 72.8025
12 21 69.8659
13 22 -57.7021
14 23 -75.2755
15 25 54.5650
16 26 -172.5941
17 28 89.6567
18 29 -46.2985
(表15C: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 1 169.18563 20.65220 5.25731 12.31896
2 6 -68.16109 10.26560 4.03070 6.86924
3 11 74.99863 14.29180 -0.41004 4.87634
4 17 130.73034 14.31480 20.20407 24.00056
5 21 -61.53532 4.60000 2.73203 4.81149
6 25 80.17627 6.14290 2.55945 4.65541
7 28 -92.29407 4.49590 0.20492 2.24275
(表15D: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 6 -0.78653 -1.15063 -3.48547
3 11 -0.82274 -0.81063 -0.31656
4 17 0.57632 0.56877 0.68692
5 21 31.07664 9.48640 3.93143
6 25 0.04215 0.14239 0.40410
7 28 1.24024 1.64962 1.91445
(条件の対応値)
以下、条件(1)~条件(6)の対応値を表1に示す。
Figure 0007065309000003
本開示に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、交換レンズ式デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、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り、特に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好適である。
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
G5 第5レンズ群
G6 第6レンズ群
G7 第7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
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
L11 第11レンズ素子
L12 第12レンズ素子
L13 第13レンズ素子
L14 第14レンズ素子
L15 第15レンズ素子
L16 第16レンズ素子
L17 第17レンズ素子
L18 第18レンズ素子
A 開口絞り
S 像面
100 撮像装置
101 ズームレンズ系
102 撮像素子
104 筐体
200 カメラシステム
201 カメラ本体
202 撮像素子
203 モニタ
204 カメラマウント部
205 ファインダ
300 交換レンズ装置
301 ズームレンズ系
302 鏡筒
304 レンズマウント部

Claims (11)

  1. 物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)、(3)および(5)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
    -10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    DT:望遠端における前記第N-2レンズ群の最も像側の面と前記第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
    LT:望遠端におけるレンズ全長、
    βTGf :前記第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
    βTGRR:前記第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、
    である、
    ズームレンズ系。
  2. 物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    前記第1レンズ群は、
    少なくとも3枚のレンズを有し、
    物体側から像側へと順に、
    負レンズ素子G1L1と、
    正レンズ素子G1L2と、
    正レンズ素子G1L3と、
    からなり、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)および(2)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    νd1 > 90 ・・・(2)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    νd1:前記正レンズ素子G1L2および前記正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数、
    である、
    ズームレンズ系。
  3. 以下の条件(3)を満足し、
    0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
    ここで、
    DT:望遠端における前記第N-2レンズ群の最も像側の面と前記第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
    LT:望遠端におけるレンズ全長、
    である、
    請求項2に記載のズームレンズ系。
  4. 前記後群GRは、最も物体側にさらに第3レンズ群を有し、
    前記第3レンズ群は少なくとも1枚の正レンズ素子LG3pを有し、
    以下の条件(4)を満足し、
    νLG3p > 65 ・・・(4)
    ここで、
    νLG3p:前記正レンズ素子LG3pのd線に対するアッベ数、
    である、
    請求項1からのいずれかに記載のズームレンズ系。
  5. 以下の条件(5)を満足し、
    -10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
    ここで、
    βTGf :前記第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
    βTGRR:前記第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、
    である、
    請求項2、3、または請求項1を引用しない請求項4のいずれかに記載のズームレンズ系。
  6. 前記第2レンズ群は、光軸と垂直方向の成分を持つように移動することで、像ブレを補正し、以下の条件を満足し、
    -3.5 <(1-βTG2)×βTGR <-1.5 ・・・(6)
    ここで、
    βTG2:前記第2レンズ群の望遠端における横倍率、
    βTGR:前記後群GRの望遠端における横倍率、
    である、
    請求項1からのいずれかに記載のズームレンズ系。
  7. 前記後群GRにおける物体側から2番目以降の各レンズ群は、2つ以上のレンズ素子を接合した1つの接合レンズからなる、
    請求項1からのいずれかに記載のズームレンズ系。
  8. 物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、
    該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
    を備え、
    前記ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)、(3)および(5)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
    -10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    DT:望遠端における前記第N-2レンズ群の最も像側の面と前記第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
    LT:望遠端におけるレンズ全長、
    βTGf :前記第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
    βTGRR:前記第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、
    である、
    撮像装置。
  9. 物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、
    該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
    を備え、
    前記ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    前記第1レンズ群は、
    少なくとも3枚のレンズを有し、
    物体側から像側へと順に、
    負レンズ素子G1L1と、
    正レンズ素子G1L2と、
    正レンズ素子G1L3と、
    からなり、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)および(2)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    νd1 > 90 ・・・(2)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    νd1:前記正レンズ素子G1L2および前記正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数、
    である、
    撮像装置。
  10. 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、マウント部を介して着脱自在に接続される交換レンズ装置であって、
    前記交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成し、
    前記ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)、(3)および(5)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    0.1 < DT / LT < 0.25 ・・・(3)
    -10<(1-βTGf×βTGf)×(βTGRR×βTGRR)<-5 ・・・(5)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    DT:望遠端における前記第N-2レンズ群の最も像側の面と前記第N-1レンズ群最も物体側の面の光軸上の距離、
    LT:望遠端におけるレンズ全長、
    βTGf :前記第N-2レンズ群の望遠端における横倍率、
    βTGRR:前記第N-2レンズ群より像側に位置する光学系の望遠端における横倍率、である、
    交換レンズ装置。
  11. 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、マウント部を介して着脱自在に接続される交換レンズ装置であって、
    前記交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成し、
    前記ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    少なくとも3つ以上のパワーを有するレンズ群を有する後群GRと、
    からなり、
    前記後群GRは、最も像側から順に、
    負のレンズパワーを有する第Nレンズ群と、
    正のレンズパワーを有する第N-1レンズ群と、
    負のレンズパワーを有する第N-2レンズ群と、
    を有し、
    前記第1レンズ群は、
    少なくとも3枚のレンズを有し、
    物体側から像側へと順に、
    負レンズ素子G1L1と、
    正レンズ素子G1L2と、
    正レンズ素子G1L3と、
    からなり、
    ズーミングの際に、前記第2レンズ群は移動せず、各レンズ群の間隔が変化し、
    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、少なくとも前記第N-2レンズ群が光軸方向に移動し、
    以下の条件(1)および(2)を満足し、
    0.05 < BFw/fT < 0.15 ・・・(1)
    νd1 > 90 ・・・(2)
    ここで、
    BFw:広角端のバックフォーカス、
    fT :望遠端における焦点距離、
    νd1:前記正レンズ素子G1L2および前記正レンズ素子G1L3のうち、少なくとも1つの正レンズ素子のd線におけるアッベ数、
    である、
    交換レンズ装置。
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