JPWO2016157341A1 - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

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Abstract

ズームレンズは、 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、後側レンズ群と、開口絞りSと、を有し、第2レンズ群G2は、負屈折力の第1副群G2aと、負屈折力の第2副群G2bと、で構成され、後側レンズ群は、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群G3を備え、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、第1レンズ群G1は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、第1副群G2aは、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、第3レンズ群G3は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有し、以下の条件式(1)、(2)を満足する。61≦νd1G_max_p(1)−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関するものである。
広画角での撮影と望遠での撮影が可能なズームレンズとして、特許文献1、2に記載されたズームレンズがある。
特開2003−255228号公報(第2実施例) 特開平8−190051号公報(第1実施例)
特許文献1のズームレンズは、変倍比が十分に大きいとはいえない。また、焦点距離に対する全長が長いので、小型なズームレンズとはいえない。
特許文献2のズームレンズは、焦点距離に対する全長が長いので、小型なズームレンズとはいえない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い変倍比を持ちながらも、諸収差が良好に補正され、なお且つ、全長が短いズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的としている。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、を有し、
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有し、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
61≦νd1G_max_p (1)
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズ、
である。
また、別の本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、を有し、
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
以下の条件式(1’)、(3)を満足することを特徴とする。
69≦νd1G_max_p (1’)
50≦νd2G_max_n (3)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
また、別の本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、を有し、
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
以下の条件式(2)、(4)を満足することを特徴とする。
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
ここで、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
また、本発明の撮像装置は、
上記のズームレンズと、
撮像面を有する撮像素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、高い変倍比を持ちながらも、諸収差が良好に補正され、なお且つ、全長が短いズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供できる。
実施例1に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例2に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例3に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例4に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例5に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例6に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例7に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例8に係るズームレンズの無限遠物体合焦時のレンズ断面図であって、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端でのレンズ断面図である。 実施例1にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 実施例2にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 実施例3にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 実施例4にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 実施例5にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している 実施例6にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している 実施例7にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 実施例8にかかるズームレンズの無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図であり、(a)〜(d)は広角端、(e)〜(h)は中間、(i)〜(l)は望遠端での状態を示している。 撮像装置の断面図である。 撮像装置の概観を示す前方斜視図である。 撮像装置の後方斜視図である。 撮像装置の主要部の内部回路の構成ブロック図である。
実施例の説明に先立ち、本発明のある態様にかかる実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。
本実施形態のズームレンズが備える基本構成(以下、「本実施形態の基本構成」という)について説明する。本実施形態の基本構成では、ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、を有し、第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化する。
ズームレンズは、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有することが好ましい。広い画角とは、例えば、半画角で38度、更には40度を越える画角である。このような広い画角は、超広角と呼ばれることもある。また、高い変倍比とは、例えば、6倍を超える変倍比である。ただし、画角の値や変倍比の値は、これらの値に限定されない。
本実施形態の基本構成では、負の屈折力を有する第2レンズ群の像側に、後側レンズ群を配置している。ここで、後側レンズ群の最も物体側には、正の屈折力を有する第3レンズ群が配置されている。そのため、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レンズ群とによって、変倍作用を得ることができる。
更に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を、広角端よりも望遠端で広くなるように変化させると共に、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔を、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化させることで、変倍作用を高めることができる。加えて、後側レンズ群を複数のレンズ群で構成しているので、変倍時の像面湾曲の変動や球面収差の変動を良好に補正することができる。
光学系の全長を短縮するには、テレフォト構成を含むように光学系を構成すると共に、テレフォト構成によってもたらされる作用を強めれば良い。本実施形態の基本構成では、第1レンズ群と第2レンズ群とによって、テレフォト構成によってもたらされる作用を強めることができる。その結果、望遠端付近で、光学系の全長の短縮が図れる。
また、開口絞りを第2レンズ群より像側に配置することで、後側レンズ群の小径化が図れる。
このように、本実施形態の基本構成によれば、広角端において広い画角を確保すると共に、光学系の全長を短縮し、更に、高い変倍比を得ることができる。
第1実施形態のズームレンズ〜第4実施形態のズームレンズについて説明する。
第1実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有し、以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
61≦νd1G_max_p (1)
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズ、
である。
上述のように、ズームレンズは、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有することが好ましい。特に、変倍比が大きいズームレンズ、例えば、変倍比が6倍を超えるようなズームレンズにおいては、主に、広角端での倍率色収差の発生量と望遠端での軸上色収差の発生量が、共に増大する傾向が強くなる。第1レンズ群の望遠端付近で発生する色収差は、第1レンズ群よりも像側に位置するレンズ群で大きく拡大されることになる。そこで、条件式(1)を満足することで、色収差の発生を抑制することができる。
条件式(1)の下限値を下回らないようにすることで、第1レンズ群内で軸上色収差の補正が不足することを防止できる。そのため、望遠端付近での軸上色収差の発生の増大を抑えることができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
また、第2レンズ群の屈折力と第3レンズ群の屈折力を、共に大きくすることで、第2レンズ群における変倍作用を強めることができる。これにより第2レンズ群の径を小径化できる。
ただし、第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生し得る。第1副群では、望遠端と比べると広角端で周辺光線の高さが高くなる。このようなことから、負の屈折力を有する第2レンズ群で、広角端付近で倍率色収差と望遠端付近で軸上色収差を共に補正するには、第1副群の正レンズのアッベ数をなるべく高分散側にすることが好ましい。アッベ数を高分散側にするとは、アッベ数を小さくする、又は、分散を大きくするということである。
しかしながら、正レンズのアッベ数を高分散側にした状態で第2レンズ群の屈折力を大きくすると、それにより2次スペクトルが大きく発生する傾向が強まる。そのため、変倍域の全域で色収差を良好に抑えた状態を保つには、第2レンズ群内の負レンズに、2次スペクトルを補正できる特性を持つ硝材を使うことが有効となる。そこで、条件式(2)を満足することが好ましい。
条件式(2)の下限値を下回らないようにすることで、第2レンズ群内で発生する2次スペクトルを十分に補正できる。この場合、軸上色収差や倍率色収差の発生の増大を抑制できるので、良好な結像性能が得られる。条件式(2)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群内での2次スペクトルの補正が過剰になる傾向を弱めることができるので、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正することができる。
第3レンズ群の屈折力を大きくすることで、第3レンズ群における変倍作用を高めることができる。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、これにより第3レンズ群で球面収差が発生し得る。そこで、第3レンズ群において、正の屈折力を、複数の正の屈折力を有するレンズユニットに分担させることで、これらの球面収差の発生量を減らすことができる。レンズユニットは、レンズ成分と見なしても良い。レンズ成分は、単レンズ、接合レンズ、複合レンズである。
また、各レンズ成分は、互いに離れた位置に配置することが好ましい。隣り合うレンズ成分の間に空気間隔を設けることで、球面収差をより良好に補正することができる。
第2実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(1’)、(3)を満足することを特徴とする。
69≦νd1G_max_p (1’)
50≦νd2G_max_n (3)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
条件式(1’)の技術的意義は、条件式(1)の技術的意義と同じである。
上述のように、光学系の全長を短縮するためには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生し得る。負の屈折力を有する第2レンズ群の色収差を補正するためには、第2レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数を高分散側にすると共に、負レンズのアッベ数を低分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(3)を満足することが好ましい。
条件式(3)の下限値を下回らないようにすることで、広角端付近での倍率色収差と望遠端付近での軸上色収差を、共に十分に補正することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
第3実施形態のズームレンズは、上述の基本構成を備え、第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(2)、(4)を満足することを特徴とする。
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
ここで、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(2)については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
上述のように、基本構成では、主に、第2レンズ群と第3レンズ群が変倍作用を担っているが、第1レンズ群も変倍作用の増大に寄与する。このようなことから、変倍比を高めると共に光学系の全長を短縮するためには、第3レンズ群の屈折力を大きくすると共に、第1レンズ群の屈折力も大きくすることが好ましい。
しかしながら、第1レンズ群の屈折力を大きくすると、第1レンズ群に対する入射瞳の位置が更に像側に移動して、第1レンズ群から離れるので、第1レンズ群の径が増大する。よって、光学系の全長を短縮すると共に、光学系を小径化するには、第1レンズ群の屈折力と第3レンズ群の屈折力を、共に大きくしながらも、両者の屈折力をバランスさせることが好ましい。そこで、条件式(4)を満足することが好ましい。
条件式(4)の下限値を下回らないようにすることで、光学系の小径化が容易になるか、又は、光学系の全長の短縮が容易になる。条件式(4)の上限値を上回らないようにすることで、光学系の全長の短縮が容易になる。又は、適切なバックフォーカスの確保が容易になる。
また、第1実施形態〜第3実施形態のズームレンズ(以下、「本実施形態のズームレンズ」という)では、後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、第4レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように、第3レンズ群と第4レンズ群とが移動することが好ましい。
このようにすることで、第4レンズ群における変倍作用を高めることができる。その結果、変倍比をより容易に高くすることができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズと、を有し、第4レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように、第3レンズ群と第4レンズ群とが移動することが好ましい。
このようにすることで、第4レンズ群における変倍作用を高めることができる。その結果、変倍比をより容易に高くすることができる。
本実施形態のズームレンズでは、各レンズ群の系のなかで第1レンズ群の径が最大になる。そこで、第4レンズ群の像側に第5レンズ群を配置する。このようにすることで、第4レンズ群と第5レンズ群とで拡大光学系を構成することができる。そのため、第1レンズ群におけるレンズ径の小径化が可能になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
61≦νd1G_max_p (1)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
条件式(1)については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
50≦νd2G_max_n (3)
ここで、
νd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
条件式(3)については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
15≦νdG2a_min_p≦32 (5)
ここで、
νdG2a_min_pは、第1副群の正レンズのアッベ数のうち、最少となるアッベ数、
である。
第2レンズ群の負の屈折力を大きくすることで、変倍比を高めることができる。また、これにより、光学系の全長の短縮と第2レンズ群の径の小径化ができるので、光学系を小型化することができる。
ただし、第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生し得る。第1副群では、望遠端に比べて、広角端で周辺光線の高さが高くなる。このようなことから、広角端と望遠端の各々で、これらの色収差を良好に補正するには、第1副群の正レンズのアッベ数を、なるべく高分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(5)を満足することが好ましい。
条件式(5)の下限値を下回らないようにすることで、色収差の補正が過剰になることを抑えることができる。条件式(5)の上限値を上回らないようにすることで、色収差の補正が不足することを防止することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
70.5≦νd3G_max_p (6)
ここで、
νd3G_max_pは、第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
光学系の全長を短縮するためには、第3レンズ群では屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、望遠端付近で軸上色収差が発生し得る。正の屈折力を有する第3レンズ群の色収差を補正するためには、第3レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数を低分散側にすると共に、負レンズのアッベ数を高分散側にすることが好ましい。そこで、条件式(6)を満足することが好ましい。
条件式(6)の下限値を下回らないようにすることで、望遠端付近での軸上色収差を十分に補正することができる。その結果、良好な性能を得ることができる。又は、第3レンズ群の屈折力が小さくなりすぎないので、光学系の全長の短縮が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
1.76≦nd2Ga_max_p≦2.3 (7)
ここで、
nd2Ga_max_pは、第1副群の正レンズの屈折率のうち、最大となる屈折率、
である。
第2レンズ群の負の屈折力を大きくすることで、変倍比を高めることができる。また、これにより、第2レンズ群の径を小径化できる。
ただし、第2レンズ群では、主に、広角端付近で非点収差が発生し、望遠端付近で球面収差が発生し得る。また、第1副群では、望遠端と比べると広角端で周辺光線の高さが高くなる。
そのため、第2レンズ群の負の屈折力を大きくすると、広角端付近での非点収差の発生量と、望遠端付近での球面収差の発生量が、共に増大する。広角端付近での非点収差と望遠端付近での球面収差の両方を、良好に補正するには、第1副群の正レンズの屈折率と負レンズの屈折率を、共に大きくすることが望ましい。そこで、条件式(7)を満足することが好ましい。
条件式(7)の下限値を下回らないようにすることで、変倍域の全域で、像面湾曲の変動と球面収差の変動が、共に増大することを抑えることができる。その結果、良好な結像性能が得られる。条件式(7)の上限値を上回らないようにすることで、ペッツバール面がプラスに倒れる傾向を弱めることができるので、像面湾曲の増大を抑えることができる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
1.05≦|Φmaxt/f2|≦3.0 (8)
ここで、
Φmaxtは、望遠端における入射瞳の最大直径であって、Φmaxt=ft/Fnotで表され、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
Fnotは、望遠端における最小Fナンバー、
2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
上述のように、光学系の小型化のためには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、主に、球面収差、像面湾曲、倍率色収差及び軸上色収差の発生量が大きくなる場合がある。そこで、これらの収差の発生を抑えて、Fナンバーを小さくするためには、条件式(8)を満足することが好ましい。条件式(8)を満足することで、Fナンバーが小さい光学系を実現することができる。
条件式(8)の下限値を下回らないようにすることで、光学系の全長の短縮が容易になる。条件式(8)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群における収差の増大、主に、球面収差、像面湾曲、倍率色収差及び軸上色収差の発生量の増大を抑えることができる。この場合、第2レンズ群において、収差補正のためにレンズを増やす必要がないので、光学系の小型化が図れる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(4)については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
0.3≦|f2/f3|≦0.89 (9)
ここで、
2は、第2レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
である。
上述のように、変倍比を高めると共に光学系の全長を短縮するためには、第2レンズ群の屈折力と第3レンズ群の屈折力を、共に大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の負の屈折力を大きくすると、第2レンズ群の入射側面での光線に対する屈折作用が強くなる。そのため、第1レンズ群の径が増加する傾向となる。
光学系の全長を短縮すると共に、光学系を小径化するには、第2レンズ群の屈折力と第3レンズ群の屈折力を、共に大きくしながらも、両者の屈折力をバランスさせることが好ましい。そこで、条件式(9)を満足することが好ましい。
条件式(9)の下限値を下回らないようにすることで、光学系の小径化が容易になるか、又は、光学系の全長の短縮が容易になる。条件式(9)の上限値を上回らないようにすることで、光学系の全長の短縮が容易になる。又は、適切なバックフォーカスの確保が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
1.78≦nd2G_n1≦2.3 (10)
ここで、
nd2G_n1は、第2レンズ群の最も物体側の負レンズの屈折率、
である。
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図るには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の最も物体側では、変倍時の光線高の変化が大きくなる。光線高の変化が大きいと、最も物体側のレンズにおける光線の屈折角の変化も急激になる。そのため、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、これにより主に、変倍時の像面湾曲の変動が大きくなる。
そこで、第2レンズ群の最も物体側に、像側に凹面を向けた負レンズを配置することが好ましい。そして、この負レンズの像側面の曲率半径の絶対値を、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さくする。このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができる。
そして、条件式(10)を満足することで、変倍時の像面湾曲の変動を更に少なくすることができる。その結果、良好な結像性能を維持しつつ、変倍域の全域でFナンバーを小さくすると共に、高変倍化を行うことができる。小さいFナンバーとは、例えば、5.0以下のFナンバー、高い変倍比とは、例えば、6倍を超える変倍比である。
条件式(10)の下限値を下回らないようにすることで、像面湾曲の補正効果を十分に得ることができる。条件式(10)の上限値を上回らないようにすることで、像面が全体的にマイナス側に傾いてしまう傾向を小さくできる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
1.78≦nd2G_max_n≦2.3 (11)
ここで、
nd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズの屈折率うち、最大となる屈折率、
である。
条件式(11)の技術的意義は、条件式(10)の技術的意義と同じである。
また、本実施形態のズームレンズでは、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
−0.005≦Tp2G_max_n≦0.06 (12)
ここで、
Tp2G_max_n=θgF2G_n−(−0.0016×νd2G_n+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2G_n−nF2G_n)/(nF2G_n−nC2G_n)、
νd2G_nは、第2レンズ群の所定の負レンズのアッベ数、
ng2G_n、nF2G_n、nC2G_nは、第2レンズ群の所定の負レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第2レンズ群の所定の負レンズは、第2レンズ群の負レンズのうちでアッベ数が最も大きい負レンズ、
である。
第2レンズ群では、主に、広角端付近で倍率色収差が発生し、望遠端付近で軸上色収差が発生し得る。負の屈折力を有する第2レンズ群の色収差の発生を抑えるには、第2レンズ群に用いられる正レンズのアッベ数をなるべく高分散側にすることが好ましい。
しかしながら、正レンズのアッベ数を高分散側にした状態で第2レンズ群の屈折力を大きくすると、それにより2次スペクトルが大きく発生する傾向が強まる。そのため、変倍域の全域で色収差を良好に抑えた状態を保つには、第2レンズ群内の負レンズに、2次スペクトルを補正できる特性を持つ硝材を使うことが有効となる。そこで、条件式(12)を満足することが好ましい。
条件式(12)の下限値を下回らないようにすることで、第2レンズ群内で発生する2次スペクトルを十分に補正できる。この場合、軸上色収差や倍率色収差の発生の増大を抑制できるので、良好な結像性能が得られる。条件式(12)の上限値を上回らないようにすることで、第2レンズ群内での2次スペクトルの補正が過剰になるという傾向を弱めることができるので、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正することができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、変倍時に、第1副群と第2副群との間隔が変化することが好ましい。
変倍比を高めるには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力を大きくすると、変倍時の像面湾曲の変化が増大する傾向が強まる。そこで、第2レンズ群を第1副群と第2副群とで構成し、第1副群と第2副群との間隔を可変にする。このようにすることで、像面湾曲の変動の増大を抑えつつ、高変倍化を行うことが容易となる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群内に手ブレ補正用のレンズを有し、手ブレ補正用のレンズは、開口絞りの像側に位置し、手ブレ補正用のレンズを光軸と垂直方向にシフトすることで手ブレ補正を行うことが好ましい。
手ブレ補正を行うためには、手ブレ補正ユニットを駆動するためのアクチュエータが必要になる。また、フォーカシングを行うためには、フォーカスユニットを駆動するためのアクチュエータが必要になる。
開口絞りでは、光漏れを防ぐため、開口部以外の遮光部面積を大きく取ることが好ましい。そのため、開口絞りの周囲にはある程度の広さの空間が生じる。
そこで、第3レンズ群内のレンズのうちで、開口絞りの像側に位置するレンズを手ブレ補正用のレンズにする。このようにすることで、開口絞りの近傍に、手ブレ補正用のアクチュエータが設けられることになる。
また、第2副群は開口絞りの近くに位置する。そこで、第2副群をフォーカスレンズ群にすると、開口絞りの近傍に、フォーカス用のアクチュエータが設けられることになる。
その結果、2つのアクチュエータは開口絞りの近傍に配置されることになるので、アクチュエータを配置するスペースを効率よく確保することができる。また、アクチュエータを配置するスペースを最少にすることができる。
また、開口絞りの近くでは、光束径が小さくなっているので、レンズ径も小さくなる。この場合、手ブレ補正用のレンズも小型になるので、手ブレ補正ユニットを小型化することができる。このように、第3レンズ群内のレンズで手ブレ補正を行うことで、手ブレ補正ユニットの小型化と軽量化が図れる。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、第4レンズ群内に手ブレ補正用のレンズを有し、手ブレ補正用のレンズは、開口絞りの像側に位置し、手ブレ補正用のレンズを光軸と垂直方向にシフトすることで手ブレ補正を行うことが好ましい。
手ブレ補正を行うためには、手ブレ補正ユニットを駆動するためのアクチュエータが必要になる。また、フォーカシングを行うためには、フォーカスユニットを駆動するためのアクチュエータが必要になる。
開口絞りでは、光漏れを防ぐため、開口部以外の遮光部面積を大きく取ることが好ましい。そのため、開口絞りの周囲にはある程度の広さの空間が生じる。
そこで、第4レンズ群内のレンズのうちで、開口絞りの像側に位置するレンズを手ブレ補正用のレンズにする。このようにすることで、開口絞りの近傍に、手ブレ補正用のアクチュエータが設けられることになる。
また、第2副群は開口絞りの近くに位置する。そこで、第2副群をフォーカスレンズ群にすると、開口絞りの近傍に、フォーカス用のアクチュエータが設けられることになる。
その結果、2つのアクチュエータは開口絞りの近傍に配置されることになるので、アクチュエータを配置するスペースを効率よく確保することができる。また、アクチュエータを配置するスペースを最少にすることができる。
また、開口絞りの近くでは、光束径が小さくなっているので、レンズ径も小さくなる。この場合、手ブレ補正用のレンズも小型になるので、手ブレ補正ユニットを小型化することができる。このように、第4レンズ群内のレンズで手ブレ補正を行うことで、手ブレ補正ユニットの小型化と軽量化が図れる。
また、大きな正の屈折力を有する第3レンズ群の直後は、光束径が小さくなる。よって、第4レンズ群を小型化できる。小径化された第4レンズ群のレンズで手ブレ補正を行うことで、手ブレ補正ユニットの小型化と軽量化が図れる。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は、開口絞りの像側に負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、第4レンズ群でフォーカスを行うことが好ましい。
第4レンズ群は、大きな屈折力を有する第3レンズ群の直後に配置され、負の屈折力を有するレンズ群である。そのため、レンズ群自体の小径化と軽量化が容易できると共に、第4レンズ群の倍率を高めることが容易にできる。
また、第4レンズ群を第2副群と共に移動させてフォーカスを行っても良い。このようにすることで、小径で軽量でありながら、至近距離に位置する物体の撮影時にも結像性能が良好なフォーカスを実現できる。
また、第2副群と第4レンズ群をフォーカスレンズ群にした場合、この2つのレンズ群を駆動させるためのアクチュエータが必要となる。上述のように、開口絞りは光漏れを防ぐため開口部以外の遮光部面積を大きく取ることが好ましい。そのため、開口絞りの周囲にはある程度の広さの空間が生じる。
第2副群と第4レンズ群は開口絞りの近くに位置する。その結果、2つのアクチュエータが開口絞りの近傍に配置されることになるので、アクチュエータを配置するスペースを効率よく確保することができる。また、アクチュエータを配置するスペースを最少にすることができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、1枚の負レンズと2枚の正レンズとを、少なくとも有することが好ましい。
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図ると、第1レンズ群の径が大きくなり、また、屈折力も大きくなる。第1レンズ群の径や屈折力が大きくなると、第1レンズ群では、主に、望遠端付近で球面収差が発生する。そこで、第1レンズ群の径や屈折力が大きくなっても、この球面収差を良好に補正した状態を保つ必要がある。
そのためには、第1レンズ群において、正の屈折力を少なくとも2枚の正レンズに分担させることが好ましい。分担させる正レンズの数は2枚が好ましい。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1副群は、物体側から像側に、像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側に凸面を向けた正レンズと、を有し、像側に凹面を向けた負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さいことが好ましい。
Fナンバーを小さくすると共に、高変倍化と光学系の全長の短縮を図るには、第2レンズ群の屈折力を大きくすることが好ましい。しかしながら、第2レンズ群の屈折力の増大は、変倍時に第2レンズ群で収差が変動する原因になり得る。具体的には、広角端から望遠端までの間で、主に、像面湾曲と球面収差が変動し得る。
そこで、第1副群を上述の構成にすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを防止できる。その結果、変倍域の全域で、像面湾曲と球面収差が共に良好に補正された状態を保つことができる。
このように、本実施形態のズームレンズによれば、良好な結像性能を維持しつつ、変倍域の全域でFナンバーを小さくすると共に、高変倍化を行うことができる。小さいFナンバーとは、例えば、5.0以下のFナンバー、高い変倍比とは、例えば、6倍を超える変倍比である。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、第4レンズ群は負レンズと正レンズとを有し、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
6.0≦νd4G_max_n−νd4G_min_p≦45 (13)
ここで、
νd4G_max_nは、第4レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd4G_min_pは、第4レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
負の屈折力を有する第4レンズ群では、正の屈折力を有する第5レンズ群との組合せによって、主に、像面湾曲を補正する作用を強めることができる。これにより、変倍域の全域で、良好な結像性能を確保することが可能になる。
一方、第4レンズ群の結像倍率が大きくなることで、主に、軸上色収差や球面収差の発生量が大きくなり得る。変倍域の全域で良好な結像性能を確保するためには、これらの収差の補正をすることが好ましい。そこで、条件式(13)を満足することが好ましい。
条件式(13)の下限値を下回らないようにすることで、軸上色収差を十分に補正することができる。その結果、良好な結像性能を得ることができる。条件式(13)の上限値を上回らないようにすることで、色収差の補正と球面収差の補正を両立させることが容易になる。その結果、変倍域の全域で良好な性能が得られる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、手ブレ補正用の正レンズを有し、手ブレ補正用の正レンズを光軸と垂直方向にシフトすることで、手ブレによる像ズレの補正を行うことが好ましい。
第3レンズ群は開口絞りの最も近くに位置するので、第3レンズ群を通過する光束の径は小さい。そのため、第3レンズ群のレンズを小型にすることができる。そこで、第3レンズ群内のレンズを、手ブレ補正用のレンズとして用いる。このようにすることで、小径で軽量な手ブレ補正ユニットを構成できる。
手ブレ補正用のレンズは、1枚のレンズで構成することが好ましい。ただし、複数のレンズで手ブレ補正用のレンズを構成しても良い。手ブレ補正用のレンズには、単レンズや接合レンズを用いることができる。
また、手ブレ補正用のレンズの屈折力は、正の屈折力にすることが好ましい。このようにすることで、第3レンズ群の正の屈折力を効率的に大きくすることができ、また、手ブレ補正の高速化が実現できる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、手ブレ補正用の負レンズを有し、以下の条件式(14)を満足することが好ましい。
17≦νdG3_IS_p−νdG3_IS_n≦65 (14)
ここで、
νdG3_IS_pは、手ブレ補正用の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νdG3_IS_nは、手ブレ補正用の負レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
である。
条件式(14)を満足することで、手ブレ補正を行っている状態での色収差の発生を少なくすることができる。その結果、手ブレ補正を行っている状態でも、良好な結像性能が得られる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、広角端より望遠端で物体側に位置するように移動することが好ましい。
第1レンズ群をこのように移動させると、第1レンズ群は、望遠端で、広角端よりも物体側に繰り出された状態になる。そのため、第1レンズ群と第2レンズ群とによる変倍作用を高めることができる。その結果、高変倍化が容易となる。
また、第1レンズ群が広角端より望遠端で物体側に位置することで、第1レンズ群よりも像側に広いスペースが形成される。そのため、広角端から望遠端までの間で、レンズ群を移動させるためのスペースの確保が容易となる。その結果、広角端付近における光学系の全長を短縮することが可能になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群と第3レンズ群との間に、開口絞りが配置されていることが好ましい。
このようにすることで、第1レンズ群の小径化と第2レンズ群の小径化が容易となる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
ここで、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
である。
条件式(2)については既に説明したので、ここでの説明は省略する。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズユニットを少なくとも2つ有することが好ましい。
第3レンズ群の屈折力を大きくすることで、第3レンズ群における変倍作用を高めることができる。しかしながら、第3レンズ群の屈折力を大きくすると、これにより第3レンズ群で球面収差が発生する。そこで、第3レンズ群において、正の屈折力を、複数の正の屈折力を有するレンズユニットに分担させることで、これらの球面収差の発生量を減らすことができる。
また、各レンズユニットは、互いに離れた位置に配置することが好ましい。隣り合うレンズユニットの間に空気間隔を設けることで、球面収差をより良好に補正することができる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(15)を満足することが好ましい。
−2.5≦ft/expt≦0.3 (15)
ここで、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
exptは、近軸結像面から望遠端におけるズームレンズの射出瞳までの距離、
である。
条件式(15)の下限値を下回らないようにすることで、望遠端付近での正の歪曲収差の増大を抑えることができる。条件式(15)の上限値を上回らないようにすることで、最終レンズ群におけるレンズ径の増大を抑えることができる。その結果、光学系の小型化が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2副群でフォーカスを行うことが好ましい。
開口絞りでは、光漏れを防ぐため、開口部以外の遮光部面積を大きく取ることが好ましい。そのため、開口絞りの周囲にはある程度の広さの空間が生じる。ここで、第2副群は開口絞りの近くに位置する。そこで、第2副群をフォーカスレンズ群にすると、開口絞りの近傍に、フォーカス用のアクチュエータが設けられることになる。
その結果、2つのアクチュエータは口絞りの近傍に配置されることになるので、アクチュエータを配置するスペースを効率よく確保することができる。また、アクチュエータを配置するスペースを最少にすることができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、至近物体へのフォーカス時、第2副群を光軸方向に動かすことでフォーカスを行うことが好ましい。
第2副群は開口絞りの近くに位置するので、レンズの径が小さい。そこで、第2副群をフォーカスレンズ群にすることで、フォーカスレンズ群を小径化することができる。この場合、フォーカスユニットの軽量化ができるので、高速AFが可能になる。これにより、広角端における広い画角と、高い変倍比と、を有するズームレンズにおいて、小型でありながら良好な結像性能が確保され、しかもAFの高速化ができる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(16)を満足することが好ましい。
1.4≦LTLt/ft≦2 (16)
ここで、
LTLtは、望遠端におけるズームレンズ全系の全長、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(16)の下限値を下回らないようにすることで、変倍時に各レンズ群が移動する際のスペースを十分に得ることができる。その結果、例えば、6倍を超えるような高い変倍比を得ることができる。また、各レンズの群の屈折力を無理に大きくする必要がないので、収差の悪化を抑えることができる。
条件式(16)の上限値を上回らないようにすることで、望遠端での第1レンズ群の径の増大を抑えることができる。その結果、光学系の全長の短縮と光学系の径の小型化が容易になる。又は、第1レンズ群の移動量の増大を抑えると共に、移動するレンズ群の枠数が増えないようにできるので、光学系の小径化が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(17)を満足することが好ましい。
1≦LTLw/ft≦1.5 (17)
ここで、
LTLwは、広角端におけるズームレンズ全系の全長、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(17)の下限値を下回らないようにすることで、変倍時に各レンズ群が移動する際のスペースを十分に得ることができる。その結果、例えば、6倍を超えるような高い変倍比を得ることができる。また、第1レンズ群の移動量の増大を抑えると共に、移動するレンズ群の枠数が増えないようにできるので、光学系の小径化が容易になる。また、無理に各レンズの群の屈折力を大きくする必要がないので、収差の悪化を抑えることができる。
条件式(17)の上限値を上回らないようにすることで、広角端での第1レンズ群の径の増大、又は、第2レンズ群の径の増大を抑えることができる。その結果、光学系の径の小型化が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(18)を満足することが好ましい。
0.8≦f1/ft≦1.2 (18)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(18)の下限値を下回らないようにすることで、第1レンズ群の屈折力が大きくなりすぎない。その結果、第1レンズ群の小径化が容易になる。また、第1レンズ群の屈折力が大きくなりすぎないので、色収差の発生を抑えることができる。条件式(18)の上限値を上回らないようにすることで、第1レンズ群の屈折力が小さくなりすぎない。そのため、光学系の全長の短縮が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(19)を満足することが好ましい。
4<|f1/f2|<10 (19)
ここで、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(19)の下限値を下回らないようにすることで、主に、第1レンズ群での球面収差の増大を抑えることができる。条件式(19)の上限値を上回らないようにすることで、主に、第2レンズ群での像面湾曲の増大を抑えることができる。その結果、良好な結像性能が得られる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(20)を満足することが好ましい。
0.1<f2Ga/f2Gb<1 (20)
ここで、
2Gaは、第1副群の焦点距離、
2Gbは、第2副群の焦点距離、
である。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は第4レンズ群を有し、以下の条件式(21)を満足することが好ましい。
0.5<|f3/f4|<1.1 (21)
ここで、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
4は、第4レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(21)下限値を下回らないようにすることで、主に、第3レンズ群での球面収差の増大やコマ収差の増大を抑えることができる。条件式(21)の上限値を上回らないようにすることで、主に、第4レンズ群での球面収差の増大やコマ収差の増大を抑えることができる。その結果、特に、望遠端付近での結像性能を十分に確保することが容易になる。
また、本実施形態のズームレンズでは、後側レンズ群は、第4レンズ群と、第5レンズ群と、を有し、以下の条件式(22)を満足することが好ましい。
0.3<|f4/f5|<0.8 (22)
ここで、
4は、第4レンズ群の焦点距離、
5は、第5レンズ群の焦点距離、
である。
条件式(22)の下限値を下回らないようにすることで、第5レンズ群での負の歪曲収差の増大を抑えることができる。条件式(22)の上限値を上回らないようにすることで、第4レンズ群よりも像側で光線の高さの増加を抑えることができる。その結果、光学系の小径化が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(23)を満足することが好ましい。
4.9<ft/fw<10 (23)
ここで、
tは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
tは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
条件式(23)の下限値を下回らないようにすることで、変倍比の低下を防止できる。これにより、光学系や撮像装置の商品性を高めることができる。条件式(23)の上限値を上回らないようにすることで、光学系の小型化が容易になる。
また、本実施形態のズームレンズは、以下の条件式(24)を満足することが好ましい。
3<Fnot<5.7 (24)
ここで、
Fnotは、望遠端における最小Fナンバー、
である。
条件式(24)の下限値を下回らないようにすることで、球面収差、コマ収差及び像面湾曲の増大を抑えることができると共に、各レンズ群における径が増加を防止することができる。これにより、光学系の小径化が容易になるので、光学系や撮像装置の機動性を十分に確保することが容易になる。条件式(24)の上限値を上回らないようにすることで、夜などの暗いシーンでの撮影でもシャッタースピードの低下を防止できるので、手ブレや被写体ブレの発生を防止できる。また、十分な光量が得られるため、撮影した画像の画質が低下しない。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群は、物体側から像側に順に、負レンズと正レンズからなる接合レンズと、正レンズと、からなることが好ましい。
このようにすることで、色収差の補正と球面収差の補正を、共に良好に行うことができる。その結果、良好な結像性能が得られる。また、2つのレンズを接合することで、レンズを枠部材へ組み込む際の誤差が減るので、安定した結像性能が得られる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群の最も物体側のレンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであることが好ましい。
このようにすることで、第1レンズ群内を通過する周辺光線の急激な屈曲、特に、広角端付近での周辺光線の急激な屈曲を防ぐことができる。その結果、非点収差を良好に補正できる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1レンズ群の最も像側のレンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであることが好ましい。
このようにすることで、第1レンズ群内を通過する周辺光線の急激な屈曲、特に、広角端付近での周辺光線の急激な屈曲を防ぐことができる。その結果、非点収差を良好に補正できる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第1副群は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズと、からなることが好ましい。
第1副群の最も物体側では、変倍時の光線高の変化が大きくなる。光線高の変化が大きいと、最も物体側のレンズにおける光線の屈折角の変化も急激になる。そこで、第1副群の最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを配置する。このようにすることで、変倍時にレンズ面で光線の屈折角が急激に変化することを緩和できる。その結果、変倍時の像面湾曲の変動を少なくすることができる。
また、最も物体側の負レンズの像側に、両凹負レンズを配置することで、第2レンズ群全体の負屈折力を大きくすることができる。
また、両凹負レンズの像側に、両凸レンズを配置する。この両凸正レンズの物体側に位置する2枚の負レンズでは、球面収差や像面湾曲が発生し易い。そこで、この両凸正レンズで、2枚の負レンズで発生する球面収差や像面湾曲を良好に補正できる。また、色収差を良好に補正できる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2副群は、像側面が像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有することが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズでは、第2副群は、物体側面が物体側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有することが好ましい。
このようにすることで、第1副群で発生した非点収差を良好に補正できる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、物体側から像側に順に、両凸正レンズと、両凸正レンズと、を有することが好ましい。
第3レンズ群の正の屈折力を複数の正レンズで分担することで、第3レンズ群の屈折力を大きくすると共に、色収差の補正効果を高めることができる。これにより、第3レンズ群の屈折力を大きくしても、球面収差やコマ収差の発生量を減らすことができる。その結果、変倍域の全域で良好な結像性能が得られる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群は、最も像側に両凸正レンズを有することが好ましい。
このようにすることで、第3レンズ群の屈折力を大きくすると共に、球面収差やコマ収差の発生量を減らすことができる。
また、本実施形態のズームレンズでは、第4レンズ群は、像側面が像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなることが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズでは、第5レンズ群は、両凸正レンズからなることが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズでは、第5レンズ群は、変倍時に固定であることが好ましい。
第5レンズ群は、最も像側に位置する。そこで、第5レンズ群を固定とすることで、光学系の内部へ塵や水分の侵入を防止できる。すなわち、防塵効果や防水効果を容易に高めることができる。また、鏡筒内部で発生する作動音が外部に漏れにくくなるので、静音効果を高めることができる。
また、本実施形態の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、撮像面を有する撮像素子を備えることを特徴とする。
このようにすることで、広角側の画角や撮影可能な画角範囲が広く、ノイズの少ない画像が得られる撮像装置を提供できる。
なお、各条件式について、下限値、上限値の何れかまたは双方を限定することで、その機能をより確実にできるので好ましい。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。また、条件式の数値範囲を限定するにあたっては、上記の各条件式の上限値又は下限値を、上記の他の条件式の上限値又は下限値としても良い。
条件式(1)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:64、68、69、70.5、71、74、80。
上限値:98、94、90、86。
条件式(2)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:-0.020、-0.015、-0.0098、-0.005、0、0.0003。
上限値:0.016、0.015、0.0155、0.015、0.014、0.013。
条件式(3)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:55、56、58、60、62、69、70.5、74、80。
上限値:98、94、90、86。
条件式(4)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:3.0、3.2、3.3、3.7、4.3。
上限値:8.8、7.5、6.3、6.0、5.8。
条件式(5)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:16、17、20、22。
上限値:30、29、27。
条件式(6)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:72、73、74、80。
上限値:94、90、86。
条件式(7)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.77、1.78、1.79、1.84。
上限値:2.2、2.1、2.0。
条件式(8)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.2、1.3、1.5。
上限値:2.8、2.6、2.5、2.3。
条件式(9)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.37、0.40、0.44、0.45、0.50。
上限値:0.85、0.84、0.80、0.75。
条件式(10)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.79、1.8。
上限値:2.2、2.1、2.0。
条件式(11)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.79、1.8、1.85。
上限値:2.2、2.1、2.0。
条件式(12)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.002、0.0006、0.0061、0.01、0.0117。
上限値:0.055、0.0520、0.05、0.0439、0.0359。
条件式(13)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:8、10、12、13、17。
上限値:43、40、36、31。
条件式(14)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:20、25、32、40。
上限値:63、60、58。
条件式(15)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:-2.0、-1.7、-1.5、-1.1、-0.7。
上限値:0.2、0.1、0。
条件式(16)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.45、1.51、1.56。
上限値:1.96、1.93、1.89。
条件式(17)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:1.04、1.08、1.12。
上限値:1.46、1.43、1.39。
条件式(18)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.85、0.90、0.96。
上限値:1.17、1.13、1.10。
条件式(19)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:4.7、5.5、6.2。
上限値:9.7、9.4、9.0。
条件式(20)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.13、0.16、0.19。
上限値:0.97、0.94、0.91。
条件式(21)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.55、0.61、0.66。
上限値:1.06、1.02、0.98。
条件式(22)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:0.36、0.42、0.48。
上限値:0.76、0.71、0.67。
条件式(23)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:5.7、6.4、7.2。
上限値:9.6、9.1、8.7。
条件式(24)の好ましい下限値と上限値は以下のとおりである。
下限値:3.3、3.5、3.8。
上限値:5.3、4.9、4.5。
以下に、本発明のある態様に係るズームレンズの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、屈折力の正、負は近軸曲率半径に基づく。
以下、ズームレンズの実施例1〜8について説明する。実施例1〜8のレンズ断面図を、それぞれ図1〜図8に示す。図中、(a)は、広角端におけるレンズ断面図、(b)は、中間焦点距離状態におけるレンズ断面図、(c)は、望遠端におけるレンズ断面図である。なお、(a)〜(c)は、いずれも、無限遠物体合焦時のレンズ断面図である。
また、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、第5レンズ群はG5、開口絞り(明るさ絞り)はS、像面(撮像面)はIで示してある。また、フォーカスの際に移動するレンズ群を横方向の矢印、手ブレ補正の際に移動するレンズを縦方向の矢印で示している。
なお、最も像側に位置するレンズ群と像面Iとの間に、ローパスフィルタを構成する平行平板や、電子撮像素子のカバーガラスを配置しても良い。この場合、平行平板の表面に、赤外光を制限する波長域制限コートを施しても良い。また、カバーガラスの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。
すべての実施例で、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が後側レンズ群である。
実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL9と、両凸正レンズL10と、両凹負レンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
第4レンズ群G4は、両凹負レンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL15で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは物体側に移動し、第2副群G2bは物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bが物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第4レンズ群G4が光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL9の両面と、両凸正レンズL12の像側面と、両凹負レンズL13の物体側面と、両凸正レンズL15の両面との、合計10面に設けられている。
実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ7で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、両凹負レンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL10と正メニスカスレンズL11とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL15で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bが物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第3レンズ群G3の両凸正レンズL12と第4レンズ群G4のどちらか一方が光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凸正レンズL12の両面と、負メニスカスレンズL13の物体側面と、両凸正レンズL15の両面との、合計11面に設けられている。
実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ7で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸正レンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と正メニスカスレンズL11とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL14と正メニスカスレンズL15とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL16で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動し、第2副群G2bは像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bが物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL12と両凸正レンズL13とが光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凸正レンズL13の両面と、両凸正レンズL16の両面との、合計10面に設けられている。
実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、両凹負レンズ7で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、両凸正レンズL11と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と両凸正レンズL11とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL12と正メニスカスレンズL13とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL14で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第4レンズ群G4が物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第2副群G2bが光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凹負レンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、負メニスカスレンズL12の物体側面と、両凸正レンズL14の両面との、合計9面に設けられている。
実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ7で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸正レンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と正メニスカスレンズL11とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL14と正メニスカスレンズL15とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL16で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は物体側に移動する。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bが物体側に移動する。また、手ブレ補正時、第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL12と両凸正レンズL13とが光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凸正レンズL13の両面と、両凸正レンズL16の両面との、合計10面に設けられている。
実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL9と、両凸正レンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL15で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bと第4レンズ群とが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bは、広角端近傍では像側に移動し、望遠端近傍では、物体側に移動する。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第4レンズ群は、像側に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL9の両面と、両凸正レンズL12の像側面と、負メニスカスレンズL13の物体側面と、両凸正レンズL15の両面との、合計10面に設けられている。
実施例7のズームレンズは、図7に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、両凹負レンズL7と、両凸正レンズL8と、で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL9と、両凸正レンズL10と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸正レンズL12と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL13と正メニスカスレンズL14とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL15で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動した後、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bと第4レンズ群とが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bは、広角端近傍では像側に移動し、望遠端近傍では、物体側に移動する。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第4レンズ群は、像側に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、両凹負レンズL7の両面と、両凸正レンズL9の両面と、負メニスカスレンズL13の物体側面と、両凸正レンズL15の両面との、合計9面に設けられている。
実施例8のズームレンズは、図8に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、で構成されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL1と正メニスカスレンズL2とが接合されている。
第2レンズ群G2は、第1副群G2aと第2副群G2bとで構成されている。第1副群G2aは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、両凸正レンズL6と、で構成されている。第2副群G2bは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ7で構成されている。
第3レンズ群G3は、両凸正レンズL8と、両凸正レンズL9と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL10と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸正レンズL13と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL10と正メニスカスレンズL11とが接合されている。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、で構成されている。ここで、負メニスカスレンズL14と正メニスカスレンズL15とが接合されている。
第5レンズ群G5は、両凸正レンズL16で構成されている。
広角端から望遠端への変倍時、第1レンズ群G1は物体側に移動し、第1副群G2aは像側に移動した後、物体側に移動し、第2副群G2bは像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側に移動し、第5レンズ群G5は固定である。開口絞りSは、単独で物体側に移動する。
合焦時、第2副群G2bと第4レンズ群とが光軸に沿って移動する。より詳しくは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第2副群G2bは物体側に移動し、第4レンズ群は像側に移動する。また、手ブレ補正時、第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL12と両凸正レンズL13とが光軸と直交する方向に移動する。
非球面は、負メニスカスレンズL4の両面と、負メニスカスレンズL7の両面と、両凸正レンズL8の両面と、両凸正レンズL13の両面と、両凸正レンズL16の両面との、合計10面に設けられている。
次に、上記各実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッベ数、*印は非球面である。また、ズームデータにおいて、中間は中間焦点距離状態、焦点距離はズームレンズ全系の焦点距離、FNO.はFナンバー、ωは半画角、FBはバックフォーカス、f1、f2…は各レンズ群の焦点距離である。なお、全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。バックフォーカスは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。また、数値データは無限遠物体合焦時のデータある。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+k)(y/r)21/2
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 72.495 1.800 1.90366 31.32
2 51.847 7.804 1.49700 81.61
3 339.472 0.105
4 58.791 5.576 1.49700 81.61
5 241.314 可変
6* 124.653 1.200 1.80139 45.45
7* 12.170 7.241
8 -41.559 2.815 1.88300 40.76
9 162.763 1.169
10 45.322 4.147 1.85478 24.80
11 -41.919 可変
12* -18.359 0.900 1.49700 81.61
13* -818.263 0.100
14 766.479 2.200 1.80000 29.84
15 5287.051 可変
16(絞り) ∞ 可変
17* 18.905 6.672 1.61881 63.85
18* -45.517 0.108
19 28.606 4.667 1.53775 74.70
20 -76.761 0.281
21 -183.586 0.800 1.90043 37.37
22 11.937 7.839 1.49700 81.61
23* -26.429 可変
24* -110.258 0.800 1.80139 45.45
25 15.497 2.000 1.80810 22.76
26 24.021 可変
27* 45.892 8.500 1.49700 81.61
28* -36.731 17.802
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-1.6854e-005,A6=8.3232e-008,A8=-3.1875e-011,
A10=-9.0802e-013,A12=1.9957e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-5.0225e-005,A6=3.1735e-008,A8=-5.0265e-009,
A10=5.7108e-011,A12=-3.0652e-013,A14=-2.6841e-017
第12面
k=0.0000
A4=6.6638e-006,A6=1.2138e-007,A8=5.6316e-011,
A10=2.1816e-012,A12=-1.3719e-014,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-3.0020e-006,A6=7.9065e-008,A8=3.7874e-010,
A10=-6.7657e-012,A12=2.3501e-014,A14=0.0000e+000
第17面
k=0.0000
A4=-2.1332e-005,A6=1.4721e-008,A8=-1.8141e-011,
A10=-5.0158e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第18面
k=0.0000
A4=2.1144e-005,A6=1.1598e-008,A8=-1.5959e-012,
A10=-2.1225e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第23面
k=0.0000
A4=1.5928e-005,A6=-1.0153e-007,A8=1.1981e-009,
A10=-9.0212e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=5.7945e-006,A6=-8.8986e-008,A8=2.1960e-009,
A10=-2.7714e-011,A12=1.4960e-013,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=1.4634e-005,A6=-6.0903e-008,A8=1.9294e-010,
A10=-9.3934e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=2.6675e-005,A6=-9.9698e-008,A8=2.6437e-010,
A10=-1.0087e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.248 34.023 97.941
FNO. 4.080 4.079 4.080
2ω 84.2 34.3 12.3
FB 17.802 17.802 17.802
全長 125.235 142.579 181.760
d5 0.698 15.312 49.029
d11 3.421 4.544 5.786
d15 24.289 4.252 1.494
d16 7.014 6.432 1.300
d23 1.199 8.780 14.150
d26 4.087 18.733 25.473

各群焦点距離
f1=104.705 f2=-12.502 f3=20.539 f4=-24.487 f5=42.502
f2a=-34.253 f2b=-39.140
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 68.067 1.800 1.90366 31.32
2 48.415 7.499 1.49700 81.61
3 263.183 0.100
4 54.971 5.608 1.49700 81.61
5 250.034 可変
6* 190.622 1.200 1.80139 45.45
7* 12.512 7.300
8 -30.592 1.102 1.59282 68.63
9 59.345 0.100
10 37.035 3.711 1.80518 25.42
11 -42.495 可変
12* -19.529 0.918 1.49700 81.61
13* -294.299 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 18.423 6.377 1.61881 63.85
16* -50.998 0.110
17 34.857 4.555 1.49700 81.61
18 -51.005 0.100
19 -142.789 0.703 1.90043 37.37
20 12.707 3.794 1.53775 74.70
21 34.689 0.900
22* 23.843 4.075 1.49700 81.61
23* -33.658 可変
24* 104.190 0.800 1.80139 45.45
25 11.829 2.100 1.80810 22.76
26 16.285 可変
27* 54.314 6.000 1.49700 81.61
28* -32.179 15.457
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-1.1764e-005,A6=4.7331e-008,A8=7.1453e-011,
A10=-7.1747e-013,A12=1.2560e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-4.4998e-005,A6=1.8623e-008,A8=-4.2437e-009,
A10=4.0590e-011,A12=-1.9223e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=1.2097e-006,A6=2.6400e-008,A8=-1.6445e-010,
A10=2.6161e-012,A12=1.9797e-014,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-5.2088e-006,A6=2.6431e-008,A8=-5.6003e-011,
A10=5.1233e-013,A12=4.5820e-015,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.2980e-005,A6=8.8907e-009,A8=-5.1580e-011,
A10=-8.9850e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.7333e-005,A6=1.0089e-008,A8=9.0837e-011,
A10=-1.1305e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第22面
k=0.0000
A4=-1.5517e-005,A6=-3.6633e-008,A8=-2.2138e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第23面
k=0.0000
A4=1.0173e-005,A6=-3.1768e-008,A8=-5.2618e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-1.9702e-006,A6=-1.1954e-007,A8=3.5549e-009,
A10=-7.5025e-011,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=2.0207e-005,A6=-6.3313e-008,A8=4.7498e-010,
A10=-1.7185e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=2.7011e-005,A6=-1.2903e-007,A8=7.0605e-010,
A10=-2.1109e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.242 34.009 97.899
FNO. 4.080 4.080 4.080
2ω 86.0 35.3 12.6
FB 15.457 15.457 15.457
全長 126.406 142.851 168.386
d5 0.708 22.806 45.505
d11 3.965 4.453 6.143
d13 25.802 11.353 2.298
d14 9.680 4.021 1.300
d23 0.900 7.529 18.024
d26 11.043 18.380 20.808

各群焦点距離
f1=99.608 f2=-12.032 f3=20.592 f4=-24.557 f5=41.616
f2a=-26.000 f2b=-42.134
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 69.887 1.800 1.91082 35.25
2 46.835 7.665 1.49700 81.61
3 241.930 0.150
4 53.412 6.302 1.49700 81.61
5 341.246 可変
6* 194.172 1.200 1.80139 45.45
7* 12.413 7.508
8 -31.798 1.585 1.72916 54.68
9 132.130 0.150
10 47.083 4.426 1.85478 24.80
11 -37.962 可変
12* -18.679 0.900 1.49700 81.61
13* -235.768 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 18.735 5.906 1.59201 67.02
16* -65.634 0.150
17 38.267 4.240 1.49700 81.61
18 -63.533 0.150
19 125.295 0.817 1.88300 40.76
20 12.535 3.696 1.53775 74.70
21 26.385 0.900
22 19.634 0.900 1.78472 25.68
23 15.292 0.100
24* 15.017 5.270 1.49700 81.61
25* -35.484 可変
26 246.107 0.800 1.88300 40.76
27 11.987 2.143 1.89286 20.36
28 17.648 可変
29* 42.587 6.111 1.49700 81.61
30* -34.971 15.563
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-1.3991e-005,A6=3.8239e-008,A8=2.2328e-010,
A10=-1.3715e-012,A12=2.2275e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-4.9000e-005,A6=-7.6151e-008,A8=-3.8808e-009,
A10=4.3196e-011,A12=-2.1590e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=3.1916e-006,A6=5.8421e-008,A8=4.5040e-010,
A10=-8.5390e-012,A12=7.3311e-014,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-5.2901e-006,A6=6.4645e-008,A8=-1.5013e-010,
A10=-1.1400e-012,A12=1.4986e-014,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.1199e-005,A6=-1.3704e-008,A8=-4.5201e-011,
A10=4.7189e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.7450e-005,A6=-1.1115e-008,A8=1.4387e-010,
A10=2.9982e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-2.0100e-005,A6=-8.1402e-008,A8=4.2887e-010,
A10=1.4548e-012,A12=00.0000e+000,A14=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=8.0925e-006,A6=-6.3924e-008,A8=3.7849e-010,
A10=-3.3369e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第29面
k=0.0000
A4=1.1854e-005,A6=-5.7659e-008,A8=3.6428e-010,
A10=-2.0204e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第30面
k=0.0000
A4=2.2050e-005,A6=-1.3032e-007,A8=6.2324e-010,
A10=-2.5146e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.241 34.005 97.862
FNO. 4.100 4.097 4.094
2ω 83.3 34.4 12.3
FB 15.563 15.563 15.563
全長 130.159 148.891 172.160
d5 0.500 21.979 46.887
d11 3.942 5.068 6.189
d13 25.691 9.836 2.300
d14 10.440 5.923 1.300
d25 0.900 6.604 15.875
d28 10.254 21.047 21.176

各群焦点距離
f1=100.327 f2=-12.132 f3=20.573 f4=-21.808 f5=39.675
f2a=-28.625 f2b=-40.874
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 69.849 1.800 2.00100 29.13
2 52.305 7.499 1.49700 81.61
3 337.705 0.102
4 56.921 5.623 1.49700 81.61
5 270.058 可変
6* 208.403 1.200 1.80139 45.45
7* 12.544 6.999
8 -33.599 2.525 1.69680 55.53
9 204.269 0.549
10 49.092 3.257 1.85478 24.80
11 -42.758 可変
12* -21.692 0.900 1.49700 81.61
13* 627.847 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 18.377 6.000 1.61881 63.85
16* -49.156 0.100
17 32.586 4.500 1.49700 81.61
18 -66.830 0.204
19 217.302 0.850 1.91082 35.25
20 11.853 6.776 1.49700 81.61
21 -36.983 可変
22* 98.423 1.470 1.80139 45.45
23 12.622 2.100 1.80810 22.76
24 18.087 可変
25* 50.528 5.026 1.49700 81.61
26* -39.494 15.485
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-1.3424e-005,A6=5.6771e-008,A8=7.7876e-011,
A10=-8.1659e-013,A12=1.2937e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-4.2500e-005,A6=-2.3025e-008,A8=-2.8838e-009,
A10=2.6880e-011,A12=-1.2108e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=-9.5001e-006,A6=2.2724e-008,A8=-5.3995e-011,
A10=2.5919e-011,A12=-1.7301e-013,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-1.5697e-005,A6=4.7395e-009,A8=1.1966e-009,
A10=-1.1649e-012,A12=-3.5465e-014,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.5991e-005,A6=2.3420e-008,A8=2.2631e-012,
A10=-4.4168e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=2.3013e-005,A6=1.3235e-008,A8=1.3120e-010,
A10=-4.8165e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第22面
k=0.0000
A4=-8.0323e-006,A6=4.7616e-008,A8=4.3976e-011,
A10=-1.2212e-012,A12=6.8880e-015,A14=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=4.0810e-005,A6=-1.2770e-007,A8=3.3658e-010,
A10=-1.1136e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第26面
k=0.0000
A4=4.8962e-005,A6=-1.8533e-007,A8=3.8538e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.249 34.004 97.922
FNO. 4.080 4.082 4.084
2ω 83.7 34.4 12.3
FB 15.485 15.485 15.485
全長 116.882 132.032 166.905
d5 0.700 15.816 46.062
d11 3.815 4.950 6.457
d13 22.349 6.671 2.303
d14 9.280 5.196 1.300
d21 1.292 8.370 13.696
d24 6.483 18.065 24.123

各群焦点距離
f1=98.842 f2=-12.818 f3=20.267 f4=-28.359 f5=45.445
f2a=-30.954 f2b=-42.169
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 69.887 1.800 1.90366 31.31
2 46.835 7.665 1.53775 74.70
3 170.000 0.150
4 53.412 6.302 1.53775 74.70
5 250.000 可変
6* 194.172 1.200 1.85135 40.10
7* 12.000 7.508
8 -31.798 1.585 1.61800 63.40
9 132.130 0.150
10 47.083 4.426 1.85478 24.80
11 -37.962 可変
12* -18.679 0.900 1.53775 74.70
13* -235.768 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 18.735 5.906 1.59201 67.02
16* -65.634 0.150
17 38.267 4.240 1.53775 74.70
18 -63.533 0.150
19 125.295 0.817 1.88300 40.76
20 12.535 3.696 1.53775 74.70
21 26.385 0.900
22 19.634 0.900 1.80810 22.76
23 15.292 0.100
24* 15.017 5.270 1.48749 70.23
25* -35.484 可変
26 246.107 0.800 1.88300 40.76
27 11.987 2.143 1.89286 20.36
28 17.648 可変
29* 42.587 6.111 1.49700 81.61
30* -34.971 可変
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-1.3991e-005,A6=3.8239e-008,A8=2.2328e-010,
A10=-1.3715e-012,A12=2.2275e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-5.3000e-005,A6=-7.6151e-008,A8=-4.3000e-009,
A10=3.9000e-011,A12=-2.0000e-013,A14=-2.3000e-016
第12面
k=0.0000
A4=4.0000e-006,A6=5.8421e-008,A8=4.5040e-010,
A10=-8.5390e-012,A12=7.3311e-014,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-5.2901e-006,A6=6.4645e-008,A8=-1.5013e-010,
A10=-1.1400e-012,A12=1.4986e-014,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.2500e-005,A6=-1.3704e-008,A8=-4.5201e-011,
A10=4.7189e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.7450e-005,A6=-1.1115e-008,A8=1.4387e-010,
A10=2.9982e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-2.0100e-005,A6=-8.1402e-008,A8=4.2887e-010,
A10=1.4548e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=8.0925e-006,A6=-6.3924e-008,A8=3.7849e-010,
A10=-3.3369e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第29面
k=0.0000
A4=1.1854e-005,A6=-5.7659e-008,A8=3.6428e-010,
A10=-2.0204e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第30面
k=0.0000
A4=2.2050e-005,A6=-1.3032e-007,A8=6.2324e-010,
A10=-2.5146e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 11.580 32.725 95.132
FNO. 4.080 4.080 4.080
2ω 88.2 35.8 12.7
FB 14.367 14.411 17.946
全長 128.963 147.739 174.543
d5 0.500 21.979 46.887
d11 3.942 5.068 6.189
d13 25.691 9.836 2.300
d14 10.440 5.923 1.300
d25 0.900 6.604 15.875
d28 10.254 21.047 21.176
d30 14.367 14.411 17.946

各群焦点距離
f1=101.143 f2=-11.597 f3=20.294 f4=-21.808 f5=39.675
f2a=-29.723 f2b=-37.780
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 58.874 1.800 1.90366 31.32
2 44.473 7.500 1.49700 81.61
3 223.492 0.200
4 67.156 4.500 1.49700 81.61
5 317.135 可変
6* 500.000 1.200 1.80139 45.45
7* 13.394 6.076
8 -36.827 1.100 1.88300 40.76
9 95.549 0.100
10 47.753 3.045 1.85478 24.80
11 -48.201 可変
12* -14.182 0.900 1.49700 81.61
13* -36.408 0.100
14 -7631.451 2.200 1.84830 24.21
15 -86.952 可変
16(絞り) ∞ 可変
17* 17.418 6.119 1.57491 68.70
18* -41.790 1.665
19 35.829 3.399 1.49700 81.61
20 -11041.639 0.100
21 85.558 0.800 1.90876 34.03
22 11.801 6.700 1.49700 81.61
23* -30.747 可変
24* 123.815 0.700 1.74320 49.29
25 12.711 2.100 1.80810 22.76
26 17.440 可変
27* 43.950 4.500 1.49700 81.61
28* -64.907 15.482
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-3.2360e-007,A6=6.0143e-008,A8=3.0622e-011,
A10=-6.9823e-013,A12=1.5838e-015,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-3.6994e-005,A6=1.1325e-007,A8=-3.5345e-009,
A10=3.6508e-011,A12=-1.2961e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=1.3607e-006,A6=2.2764e-007,A8=-3.2791e-009,
A10=3.3339e-011,A12=-9.5857e-014,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=2.8066e-006,A6=6.4426e-008,A8=1.0847e-009,
A10=-2.9012e-011,A12=1.8275e-013,A14=0.0000e+000
第17面
k=0.0000
A4=-2.7250e-005,A6=5.9290e-009,A8=-1.1250e-010,
A10=-7.3152e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第18面
k=0.0000
A4=2.6141e-005,A6=-2.6576e-008,A8=3.9800e-011,
A10=-3.6502e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第23面
k=0.0000
A4=7.1177e-006,A6=2.8338e-008,A8=2.4501e-011,
A10=-9.9293e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=8.6652e-008,A6=4.0582e-008,A8=-6.2832e-011,
A10=-6.4334e-012,A12=6.0521e-014,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=4.0536e-005,A6=-8.8377e-008,A8=2.1475e-010,
A10=-2.3307e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=4.9247e-005,A6=-1.5447e-007,A8=2.6056e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.251 34.025 97.951
FNO. 4.080 4.080 4.080
2ω 85.1 35.3 12.6
FB 15.482 15.482 15.482
全長 113.517 119.879 158.668
d5 0.800 13.464 47.520
d11 2.990 3.239 2.801
d15 22.782 4.699 1.500
d16 10.500 5.000 1.300
d23 1.900 9.382 10.991
d26 4.260 13.809 24.271

各群焦点距離
f1=101.744 f2=-14.696 f3=20.731 f4=-28.958 f5=53.462
f2a=-19.664 f2b=-90.973
数値実施例7
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 61.313 1.802 1.90366 31.32
2 45.538 7.500 1.49700 81.61
3 316.097 0.200
4 65.790 4.547 1.49700 81.61
5 300.540 可変
6* 500.000 1.200 1.80139 45.45
7* 13.285 6.278
8 -37.774 1.100 1.88300 40.76
9 108.323 0.102
10 47.230 3.242 1.85478 24.80
11 -36.014 可変
12* -18.582 0.900 1.49700 81.61
13* 156.840 0.100
14 244.164 2.200 1.76200 40.10
15 -100.277 可変
16(絞り) ∞ 可変
17* 17.723 6.000 1.61881 63.85
18* -50.148 0.100
19 36.791 4.526 1.49700 81.61
20 -50.912 0.100
21 315.267 0.800 1.91082 35.25
22 11.818 6.740 1.49700 81.61
23 -34.451 可変
24* 140.889 0.700 1.74320 49.29
25 11.470 2.099 1.80810 22.76
26 15.815 可変
27* 66.874 5.300 1.49700 81.61
28* -33.261 15.499
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-2.4745e-006,A6=3.1413e-008,A8=1.0173e-010,
A10=-5.3125e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-2.5520e-005,A6=9.3687e-008,A8=-1.9277e-009,
A10=1.4756e-011,A12=6.1460e-014,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=6.2377e-006,A6=9.1566e-008,A8=-2.4659e-010,
A10=2.2410e-011,A12=-1.2615e-013,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-2.3737e-006,A6=1.2335e-008,A8=6.4067e-010,
A10=-2.0286e-012,A12=-5.6229e-015,A14=0.0000e+000
第17面
k=0.0000
A4=-2.6905e-005,A6=1.2065e-008,A8=2.1015e-012,
A10=-6.9924e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第18面
k=0.0000
A4=2.8925e-005,A6=5.6155e-009,A8=9.7905e-011,
A10=-4.7736e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-9.6880e-006,A6=8.0805e-008,A8=-4.4285e-010,
A10=5.8903e-013,A12=3.0932e-014,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=3.9834e-005,A6=-6.1669e-008,A8=7.4921e-011,
A10=-2.4185e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=4.4110e-005,A6=-8.5316e-008,A8=7.7466e-013,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.254 34.013 97.912
FNO. 4.080 4.080 4.080
2ω 84.2 34.3 12.3
FB 15.499 15.499 15.499
全長 115.186 127.469 159.720
d5 0.806 14.201 45.663
d11 2.849 5.331 5.243
d15 24.113 5.566 1.500
d16 10.034 5.956 1.300
d23 2.032 8.075 12.319
d26 4.316 17.305 22.660

各群焦点距離
f1=98.762 f2=-13.922 f3=20.102 f4=-25.369 f5=45.493
f2a=-25.523 f2b=-53.227
数値実施例8
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 67.413 1.800 1.90366 31.32
2 48.160 7.800 1.49700 81.61
3 253.492 0.150
4 57.679 6.000 1.49700 81.61
5 314.896 可変
6* 500.000 1.200 1.80139 45.45
7* 13.385 7.761
8 -27.516 1.100 1.59282 68.63
9 83.774 0.150
10 47.903 3.400 1.85478 24.80
11 -44.791 可変
12* -20.652 0.900 1.49700 81.61
13* -145.840 可変
14(絞り) ∞ 可変
15* 19.570 6.062 1.59201 67.02
16* -55.071 0.150
17 28.961 4.497 1.49700 81.61
18 -126.266 0.150
19 183.932 0.800 1.88300 40.76
20 12.467 3.819 1.53775 74.70
21 26.753 0.900
22 21.226 0.900 1.78470 26.29
23 17.061 0.100
24* 16.510 5.000 1.49700 81.61
25* -35.877 可変
26* 164.252 0.800 1.80139 45.45
27 12.412 2.100 1.80810 22.76
28 16.675 可変
29* 53.911 6.000 1.49700 81.61
30* -29.498 15.450
像面 ∞

非球面データ
第6面
k=0.0000
A4=-2.7693e-006,A6=2.9856e-008,A8=9.2328e-011,
A10=-6.4661e-013,A12=8.2818e-016,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-3.0202e-005,A6=9.5013e-008,A8=-4.1977e-009,
A10=4.3705e-011,A12=-1.5057e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=3.8209e-007,A6=4.2208e-008,A8=-5.1441e-011,
A10=2.3087e-012,A12=-9.5042e-015,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-3.4362e-006,A6=2.1412e-008,A8=1.1315e-011,
A10=1.3243e-012,A12=-1.5774e-014,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.0412e-005,A6=-2.0015e-009,A8=-1.1348e-011,
A10=5.2270e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.1753e-005,A6=-3.1111e-009,A8=1.2603e-010,
A10=4.1739e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-1.4130e-005,A6=-8.1541e-008,A8=5.4993e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=1.3412e-005,A6=-8.5609e-008,A8=5.9421e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第26面
k=0.0000
A4=-3.0277e-006,A6=-1.1757e-007,A8=3.7964e-009,
A10=-4.8507e-011,A12=2.5118e-013,A14=0.0000e+000
第29面
k=0.0000
A4=1.2053e-005,A6=-2.9814e-008,A8=5.1327e-010,
A10=-2.3174e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第30面
k=0.0000
A4=1.7518e-005,A6=-8.2120e-008,A8=8.0231e-010,
A10=-2.9795e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000

ズームデータ
広角端 中間 望遠端
f 12.244 33.999 97.913
FNO. 4.080 4.080 4.077
2ω 82.4 34.4 12.3
FB 15.450 15.450 15.450
全長 126.771 145.217 168.771
d5 0.500 22.762 45.662
d11 3.800 4.474 5.453
d13 25.799 11.448 2.300
d14 10.000 4.500 1.300
d25 0.900 6.783 16.720
d28 8.784 18.262 20.348

各群焦点距離
f1=99.836 f2=-12.502 f3=20.943 f4=-23.456 f5=39.301
f2a=-24.268 f2b=-48.525
以上の実施例1〜8の収差図を、それぞれ図9〜図16に示す。各図中、”FIY”は最大像高を示す。
これらの収差図において、(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、広角端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
また、(e)、(f)、(g)、(h)は、それぞれ、中間焦点距離状態における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
また、(i)、(j)、(k)、(l)は、それぞれ、望遠端における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
次に、各実施例における条件式(1)〜(24)の値を掲げる。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1)νd1G_max_p 81.61 81.61 81.61
(2)Tp2Ga_min_p 0.01038 0.015272 0.01038
(3)νd2G_max_n 81.61 81.61 81.61
(4)f1/f3 5.098 4.837 4.877
(5)νdG2a_min_p 24.8 25.42 24.8
(6)νd3G_max_p 81.61 81.61 81.61
(7)nd2Ga_max_p 1.85478 1.80518 1.85478
(8)|Φmaxt/f2| 1.92 1.994 1.967
(9)|f2/f3| 0.609 0.584 0.59
(10)nd2G_n1 1.80139 1.80139 1.80139
(11)nd2G_max_n 1.883 1.80139 1.80139
(12)Tp2G_max_n 0.027876 0.027876 0.027876
(13)νd4G_max_n-νd4G_min_p 22.69 22.69 20.4
(14)νdG3_IS_p-νdG3_IS_n - - 55.93
(15)ft/expt 0.028 -0.205 -0.155
(16)LTLt/ft 1.86 1.72 1.76
(17)LTLw/ft 1.28 1.29 1.33
(18)f1/ft 1.07 1.02 1.03
(19)|f1/f2| 8.38 8.28 8.27
(20)f2Ga/f2Gb 0.88 0.62 0.70
(21)|f3/f4| 0.84 0.84 0.94
(22)|f4/f5| 0.58 0.59 0.55
(23)ft/fw 8.00 8.00 7.99
(24)Fnot 4.08 4.08 4.10

条件式 実施例4 実施例5 実施例6
(1)νd1G_max_p 81.61 74.7 81.61
(2)Tp2Ga_min_p 0.01038 0.01038 0.01038
(3)νd2G_max_n 81.61 74.7 81.61
(4)f1/f3 4.8768 4.984 4.908
(5)νdG2a_min_p 24.8 24.8 24.8
(6)νd3G_max_p 81.61 74.7 81.61
(7)nd2Ga_max_p 1.85478 1.85478 1.85478
(8)|Φmaxt/f2| 1.8724 2.0106 1.634
(9)|f2/f3| 0.6324 0.5714 0.709
(10)nd2G_n1 1.80139 1.85135 1.80139
(11)nd2G_max_n 1.80139 1.85135 1.80139
(12)Tp2G_max_n 0.027876 0.01722 0.027876
(13)νd4G_max_n-νd4G_min_p 22.69 20.4 26.53
(14)νdG3_IS_p-νdG3_IS_n - 47.47 -
(15)ft/expt -0.2583 -0.153 -0.571
(16)LTLt/ft 1.70 1.83 1.62
(17)LTLw/ft 1.19 1.36 1.16
(18)f1/ft 1.01 1.06 1.04
(19)|f1/f2| 7.71 8.72 6.92
(20)f2Ga/f2Gb 0.73 0.79 0.22
(21)|f3/f4| 0.71 0.93 0.72
(22)|f4/f5| 0.62 0.55 0.54
(23)ft/fw 7.99 8.22 8.00
(24)Fnot 4.08 4.08 4.08

条件式 実施例7 実施例8
(1)νd1G_max_p 81.61 81.61
(2)Tp2Ga_min_p 0.01038 0.01038
(3)νd2G_max_n 81.61 81.61
(4)f1/f3 4.913 4.767
(5)νdG2a_min_p 24.8 24.8
(6)νd3G_max_p 81.61 81.61
(7)nd2Ga_max_p 1.85478 1.85478
(8)|Φmaxt/f2| 1.724 1.92
(9)|f2/f3| 0.693 0.597
(10)nd2G_n1 1.80139 1.80139
(11)nd2G_max_n 1.883 1.80139
(12)Tp2G_max_n 0.027876 0.027876
(13)νd4G_max_n-νd4G_min_p 26.53 22.69
(14)νdG3_IS_p-νdG3_IS_n - 55.32
(15)ft/expt -0.38 -0.119
(16)LTLt/ft 1.63 1.72
(17)LTLw/ft 1.18 1.29
(18)f1/ft 1.01 1.02
(19)|f1/f2| 7.09 7.99
(20)f2Ga/f2Gb 0.48 0.50
(21)|f3/f4| 0.79 0.89
(22)|f4/f5| 0.56 0.60
(23)ft/fw 7.99 8.00
(24)Fnot 4.08 4.08
図31は、電子撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図31において、一眼ミラーレスカメラ1の鏡筒内には撮影光学系2が配置される。マウント部3は、撮影光学系2を一眼ミラーレスカメラ1のボディに着脱可能とする。マウント部3としては、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、一眼ミラーレスカメラ1のボディには、撮像素子面4、バックモニタ5が配置されている。なお、撮像素子としては、小型のCCD又はCMOS等が用いられている。
そして、一眼ミラーレスカメラ1の撮影光学系2として、例えば上記実施例1〜15に示したズームレンズが用いられる。
図32、図33は、実施例1〜15に示したズームレンズを有する撮像装置の構成の概念図を示す。図32は撮像装置としてのデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図33は同後方斜視図である。このデジタルカメラ40の撮影光学系41に、本実施例のズームレンズが用いられている。
この実施形態のデジタルカメラ40は、撮影用光路42上に位置する撮影光学系41、シャッターボタン45、液晶表示モニター47等を含み、デジタルカメラ40の上部に配置されたシャッターボタン45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、結像面近傍に設けられた撮像素子(光電変換面)上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。また、撮影された電子画像は記録手段に記録することができる。
図34は、デジタルカメラ40の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばCDS/ADC部24、一時記憶メモリ17、画像処理部18等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部19等で構成される。
図34に示すように、デジタルカメラ40は、操作部12と、この操作部12に接続された制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。
上記の一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21は、バス22を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。
操作部12は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部13に通知する。制御部13は、例えばCPUなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、デジタルカメラ40全体を制御する。
CCD49は、撮像駆動回路16により駆動制御され、撮影光学系41を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、CDS/ADC部24に出力する撮像素子である。
CDS/ADC部24は、CCD49から入力する電気信号を増幅し、かつ、アナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ17に出力する回路である。
一時記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力されるRAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一時記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
記憶媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する。
表示部20は、液晶表示モニター47などにて構成され、撮影したRAWデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、操作部12の入力操作によってROM部から読み出された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。
このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41として本実施例のズームレンズを採用することで、広角側の画角や撮影可能な画角範囲が広く、ノイズの少ない画像を得ることが可能となる。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。また、上記各実施例により示された形状枚数には必ずしも限定されない。また、上記各実施例において、カバーガラスCは必ずしも配置しなくても良い。また、各レンズ群内又は各レンズ群外に、上記各実施例に図示されていないレンズであって実質的に屈折力を有さないレンズを配置してもよい。上記各実施例は、実質的に5つのレンズ群からなるズームレンズということもできる。
以上のように、本発明は、広い画角と高い変倍比を持ちながらも、諸収差が良好に補正され、なお且つ、全長が短いズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に適している。
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
G2a 第1副群
G2b 第2副群
S 明るさ(開口)絞り
C 平行平板
I 像面
1 コンパクトカメラ
2 撮影光学系
4 撮像素子面
5 バックモニタ
12 操作部
13 制御部
14、15 バス
16 撮像駆動回路
17 一時記憶メモリ
18 画像処理部
19 記憶媒体部
20 表示部
21 設定情報記憶メモリ部
22 バス
24 CDS/ADC部
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
45 シャッターボタン
47 液晶表示モニター
49 CCD
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、からなり
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、実質的に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズと、からなり
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第3レンズ群と第4レンズ群との位置関係、第4レンズ群と第5レンズ群との位置関係、及び第1副群と第2副群との位置関係が変化し、
第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有し、
以下の条件式(1)、(2)、(20)を満足することを特徴とする。
61≦νd1G_max_p (1)
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
0.1<f 2Ga /f 2Gb <1 (20)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
2Ga は、第1副群の焦点距離、
2Gb は、第2副群の焦点距離、
レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズ、
である。
また、別の本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、からなり
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、実質的に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズと、からなり
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第3レンズ群と第4レンズ群との位置関係、第4レンズ群と第5レンズ群との位置関係、及び第1副群と第2副群との位置関係が変化し、
第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
第2副群でフォーカスを行い、
以下の条件式(1’)、(3)、(6)を満足することを特徴とする。
69≦νd1G_max_p (1’)
50≦νd2G_max_n (3)
70.5≦νd 3G_max_p (6)
ここで、
νd1G_max_pは、第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd2G_max_nは、第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
νd 3G_max_p は、第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
である。
また、別の本発明のズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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後側レンズ群と、からなり
第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、実質的に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズと、からなり
第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
第3レンズ群と第4レンズ群との位置関係、第4レンズ群と第5レンズ群との位置関係、及び第1副群と第2副群との位置関係が変化し、
第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
以下の条件式(2)、(4)、(20)を満足することを特徴とする。
−0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
0.1<f 2Ga /f 2Gb <1 (20)
ここで、
Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
νd2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、第1副群の所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
第1副群の所定の正レンズは、第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
3は、第3レンズ群の焦点距離、
2Ga は、第1副群の焦点距離、
2Gb は、第2副群の焦点距離、
である。
本実施形態のズームレンズでは、各レンズ群ののなかで第1レンズ群の径が最大になる。そこで、第4レンズ群の像側に第5レンズ群を配置する。このようにすることで、第4レンズ群と第5レンズ群とで拡大光学系を構成することができる。そのため、第1レンズ群におけるレンズ径の小径化が可能になる。

Claims (32)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、後側レンズ群と、を有し、
    前記第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
    前記後側レンズ群は、前記第2レンズ群の像側に配置され、全体として正の屈折力を有し、
    前記後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
    前記第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
    前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
    前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
    前記第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    前記第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    前記第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも2つ有し、
    以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    61≦νd1G_max_p (1)
    −0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
    ここで、
    νd1G_max_pは、前記第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
    θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
    νd2Ga_pは、前記第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
    ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、前記第1副群の前記所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
    前記第1副群の前記所定の正レンズは、前記第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
    レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズ、
    である。
  2. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、後側レンズ群と、を有し、
    前記第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
    前記後側レンズ群は、前記第2レンズ群の像側に配置され、全体として正の屈折力を有し、
    前記後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
    前記第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
    前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
    前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
    前記第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    前記第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(1’)、(3)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    69≦νd1G_max_p (1’)
    50≦νd2G_max_n (3)
    ここで、
    νd1G_max_pは、前記第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    νd2G_max_nは、前記第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    である。
  3. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、後側レンズ群と、を有し、
    前記第2レンズ群は、負の屈折力を有する第1副群と、負の屈折力を有する第2副群と、で構成され、
    前記後側レンズ群は、前記第2レンズ群の像側に配置され、全体として正の屈折力を有し、
    前記後側レンズ群は複数のレンズ群で構成されると共に、最も物体側に正の屈折力を有する第3レンズ群を備え、
    前記第2レンズ群よりも像側に開口絞りが配置され、
    前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で広くなるように変化し、
    前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、広角端よりも望遠端で狭くなるように変化し、
    前記第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(2)、(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    −0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
    2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
    ここで、
    Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
    θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
    νd2Ga_pは、前記第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
    ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、前記第1副群の前記所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
    前記第1副群の前記所定の正レンズは、前記第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
    1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
    3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
    である。
  4. 前記後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
    前記第4レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群とが移動することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 前記後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズと、を有し、
    前記第4レンズ群が広角端よりも望遠端で物体側に位置するように、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群とが移動することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第1レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    61≦νd1G_max_p (1)
    ここで、
    νd1G_max_pは、前記第1レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    である。
  7. 前記第2レンズ群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1、3から6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    50≦νd2G_max_n (3)
    ここで、
    νd2G_max_nは、前記第2レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    である。
  8. 前記第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    15≦νdG2a_min_p≦32 (5)
    ここで、
    νdG2a_min_pは、前記第1副群の正レンズのアッベ数のうち、最少となるアッベ数、
    である。
  9. 前記第3レンズ群は、正レンズと負レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    70.5≦νd3G_max_p (6)
    ここで、
    νd3G_max_pは、前記第3レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    である。
  10. 前記第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.76≦nd2Ga_max_p≦2.3 (7)
    ここで、
    nd2Ga_max_pは、前記第1副群の正レンズの屈折率のうち、最大となる屈折率、
    である。
  11. 以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.05≦|Φmaxt/f2|≦3.0 (8)
    ここで、
    Φmaxtは、望遠端における入射瞳の最大直径であって、Φmaxt=ft/Fnotで表され、
    tは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
    Fnotは、望遠端における最小Fナンバー、
    2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
    である。
  12. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1、2、4から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    2.7≦f1/f3≦10.0 (4)
    ここで、
    1は、前記第1レンズ群の焦点距離、
    3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
    である。
  13. 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    0.3≦|f2/f3|≦0.89 (9)
    ここで、
    2は、前記第2レンズ群の焦点距離、
    3は、前記第3レンズ群の焦点距離、
    である。
  14. 前記第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、
    前記最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、
    以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.78≦nd2G_n1≦2.3 (10)
    ここで、
    nd2G_n1は、前記第2レンズ群の最も物体側の負レンズの屈折率、
    である。
  15. 前記第2レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズを、最も物体側に有し、
    前記最も物体側の負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さく、
    以下の条件式(11)を満足することを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.78≦nd2G_max_n≦2.3 (11)
    ここで、
    nd2G_max_nは、前記第2レンズ群の負レンズの屈折率うち、最大となる屈折率、
    である。
  16. 以下の条件式(12)を満足することを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    −0.005≦Tp2G_max_n≦0.06 (12)
    ここで、
    Tp2G_max_n=θgF2G_n−(−0.0016×νd2G_n+0.6415)、
    θgFGn_p=(ng2G_n−nF2G_n)/(nF2G_n−nC2G_n)、
    νd2G_nは、前記第2レンズ群の所定の負レンズのアッベ数、
    ng2G_n、nF2G_n、nC2G_nは、前記第2レンズ群の前記所定の負レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
    前記第2レンズ群の前記所定の負レンズは、前記第2レンズ群の負レンズのうちでアッベ数が最も大きい負レンズ、
    である。
  17. 変倍時に、前記第1副群と前記第2副群との間隔が変化することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  18. 前記第3レンズ群内に手ブレ補正用のレンズを有し、
    前記手ブレ補正用のレンズは、前記開口絞りの像側に位置し、
    前記手ブレ補正用のレンズを光軸と垂直方向にシフトすることで手ブレ補正を行うことを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  19. 前記後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
    前記第4レンズ群内に手ブレ補正用のレンズを有し、
    前記手ブレ補正用のレンズは、前記開口絞りの像側に位置し、
    前記手ブレ補正用のレンズを光軸と垂直方向にシフトすることで手ブレ補正を行うことを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  20. 後側レンズ群は、前記開口絞りの像側に負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
    前記第4レンズ群でフォーカスを行うことを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  21. 前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと2枚の正レンズとを、少なくとも有することを特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  22. 前記第1副群は、物体側から像側に、像側に凹面を向けた負レンズと、負レンズと、像側に凸面を向けた正レンズと、を有し、
    前記像側に凹面を向けた負レンズでは、像側面の曲率半径の絶対値が、物体側面の曲率半径の絶対値に比べて小さいことを特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  23. 前記後側レンズ群は、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
    前記第4レンズ群は負レンズと正レンズとを有し、
    以下の条件式(13)を満足することを特徴とする請求項1から22のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    6.0≦νd4G_max_n−νd4G_min_p≦45 (13)
    ここで、
    νd4G_max_nは、前記第4レンズ群の負レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    νd4G_min_pは、前記第4レンズ群の正レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
    である。
  24. 前記第3レンズ群は、手ブレ補正用の正レンズを有し、
    前記手ブレ補正用の正レンズを光軸と垂直方向にシフトすることで、手ブレによる像ズレの補正を行うことを特徴とする請求項1から23のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  25. 前記第3レンズ群は、手ブレ補正用の負レンズを有し、
    以下の条件式(14)を満足することを特徴とする請求項24に記載のズームレンズ。
    17≦νdG3_IS_p−νdG3_IS_n≦65 (14)
    ここで、
    νdG3_IS_pは、前記手ブレ補正用の正レンズのアッベ数のうち、最大となるアッベ数、
    νdG3_IS_nは、前記手ブレ補正用の負レンズのアッベ数のうち、最小となるアッベ数、
    である。
  26. 前記第1レンズ群は、広角端より望遠端で物体側に位置するように移動することを特徴とする請求項1から25のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  27. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間に、開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項1から26のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  28. 前記第1副群は、負レンズと正レンズとを少なくとも有し、
    以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項2、4から27のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    −0.03≦Tp2Ga_min_p≦0.0165 (2)
    ここで、
    Tp2Ga_min_p=θgF2Ga_p−(−0.0016×νd2Ga_p+0.6415)、
    θgFGn_p=(ng2Ga_p−nF2Ga_p)/(nF2Ga_p−nC2Ga_p)、
    νd2Ga_pは、前記第1副群の所定の正レンズのアッベ数、
    ng2Ga_p、nF2Ga_p、nC2Ga_pは、前記第1副群の前記所定の正レンズの屈折率であって、各々、g線における屈折率、F線における屈折率、C線における屈折率、
    前記第1副群の前記所定の正レンズは、前記第1副群の正レンズのうちでアッベ数が最も小さい正レンズ、
    である。
  29. 前記第3レンズ群は、正の屈折力を有するレンズユニットを少なくとも2つ有することを特徴とする請求項1から28のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  30. 以下の条件式(15)を満足することを特徴とする請求項1から29のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    −2.5≦ft/expt≦0.3 (15)
    ここで、
    tは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
    exptは、近軸結像面から望遠端における前記ズームレンズの射出瞳までの距離、
    である。
  31. 前記第2副群でフォーカスを行うことを特徴とする請求項1から30のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  32. 請求項1から31のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    撮像面を有する撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
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