WO2013191296A1 - ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

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WO2013191296A1
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lens
negative
refractive power
negative lens
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岩澤 嘉人
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株式会社タムロン
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus including the same, and more particularly to a small and light zoom lens capable of focusing at high speed and an image pickup apparatus including the same.
  • a compact and lightweight zoom lens that can focus on nearby objects is desired as a photographic optical system for digital input / output devices such as digital still cameras and digital video cameras.
  • digital input / output devices such as digital still cameras and digital video cameras.
  • an imaging apparatus including a zoom lens having the following.
  • the contrast of the image formed by the optical system is generally used.
  • the peak position is detected by moving the focus lens group. Therefore, the peak position is detected by going over the position where the contrast is highest. Accordingly, it is necessary to move the focus lens group so that the focus lens group returns to the peak position again.
  • This movement of the focus lens group is a movement such that the focus lens group reciprocates in the optical axis direction, that is, vibrates. Therefore, in order to perform high-speed automatic focusing, it is necessary to move the focus lens group at high speed.
  • the focus lens group moves on the optical axis and the angle of view changes, that is, changes in the imaging magnification, the image appears to sway during the focusing operation, and the quality of the image is impaired. Will be uncomfortable with the video.
  • a configuration in which a first lens group having a positive refractive power is disposed closest to the object side and a second lens group having a negative refractive power is disposed on the image side is common.
  • the first lens group arranged closest to the object side has the largest diameter
  • the lens group arranged closer to the image side than the first lens group by the condensing action of the first lens group is The diameter is relatively small.
  • the second group lens is a group that bears much of the zooming action, it needs to have a strong refractive power. For this reason, a plurality of lenses are used for aberration correction, and the weight tends to increase.
  • a so-called inner focus type optical system that performs focusing with the lens group after the light beam is condensed is used instead of focusing with a lens having a large diameter on the object side. Proposed.
  • a system in which focusing is performed by a fourth lens group having a negative refractive power has been proposed. That is, in order from the long conjugate side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive succeeding group as a whole constituted by a plurality of or one lens group.
  • the zoom lens has a large distance between the first lens group and the second lens group and a small distance between the second lens group and the succeeding group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the second lens group has a negative refractive power 2a group and a negative refractive power 2b group disposed on the conjugate side shorter than the second a group, and focusing is performed by the second b group.
  • Other inner focus type optical systems include, in order from the object side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, a negative fourth lens group, and a positive fifth lens group.
  • a negative sixth lens group, and changing the distance between the lens groups to perform zooming, and the group distance between the i-th lens group and the j-th lens group at the wide angle end at the time of infinity shooting is expressed as DW (ij), where the group distance DT (ij) between the i-th lens group and the j-th lens group at the telephoto end at the time of infinity shooting is conditional expression (1) DW (1-2) ⁇ DT (1 -2) (2) DW (2-3)> DT (2-3) (3) DW (3-4)> DT (3-4) (4) DW (4-5) ⁇ DT (4-5) (5) DW (5-6) ⁇ DT (5-6) And a zoom lens system in which focusing is performed by moving the fourth lens group in the optical axis direction has been proposed (for example, see Patent Document
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the conventional zoom lens, and is suitable for an imaging device using a solid-state imaging device such as an interchangeable lens, a digital still camera, a digital video camera, and the like.
  • An object of the present invention is to provide a zoom lens that can easily realize a reduction in size, a higher magnification, and a small change in the angle of view during focusing, and a high focusing speed.
  • the first invention includes at least a first negative lens group having negative refractive power in the lens system, and a second negative lens group disposed on the image side of the first negative lens group and having negative refractive power. And a lens unit A disposed adjacent to the image side of the second negative lens unit, and moving only the second negative lens unit to the image side allows focusing from infinity to a close object.
  • a zoom lens that meets the following conditions.
  • ⁇ 2nmax Maximum value of lateral magnification of the second negative lens unit during zooming
  • ⁇ 2nmin Minimum value of lateral magnification of the second negative lens unit during zooming
  • ⁇ 2nt Horizontal value at the telephoto end of the second negative lens unit
  • Magnification ⁇ rt A combined lateral magnification at the telephoto end of the lens unit disposed on the image side from the second negative lens unit.
  • the zoom lens of the first invention by reducing the change in the lateral magnification of the focus lens group during zooming, the zooming action of the focus lens group is reduced, and the lateral magnification of the focus lens group and the focus lens group are reduced.
  • the focus sensitivity can be increased by optimizing the combined lateral magnification of the lens group located closer to the image side.
  • the zooming action of the focus lens group is a change in the angle of view during the movement of the focus group.
  • the focus sensitivity is the degree of the moving distance of the image plane with respect to the moving distance of the focus lens group. Therefore, in a lens system with high focus sensitivity, the focusing movement amount of the focus lens group can be reduced.
  • a configuration in which a first lens group having a positive refractive power is disposed closest to the object side and a second lens group having a negative refractive power is disposed on the image side is common.
  • the second lens group is a lens group responsible for a large amount of zooming action, it is difficult to reduce the zooming action during focusing when focusing is performed with the second lens group.
  • the second lens group needs to have a strong refractive power due to a large zooming action. For this reason, a plurality of lenses are used for aberration correction, which tends to increase the weight, and is a disadvantageous lens group for weight reduction.
  • the first negative lens unit disposed on the object side included in the lens system has a zooming action
  • the first negative lens unit has a negative refractive power on the image side from the first negative lens unit.
  • the second invention includes at least a first negative lens group having a negative refractive power in the lens system, and a second negative lens group disposed on the image side of the first negative lens group and having a negative refractive power. And a lens unit A disposed adjacent to the image side of the second negative lens unit, and moving only the second negative lens unit to the image side allows focusing from infinity to a close object.
  • a zoom lens that meets the following conditions.
  • ⁇ 2nmax Maximum lateral magnification of the second negative lens unit during zooming
  • ⁇ 2nmin Minimum lateral magnification of the second negative lens unit during zooming
  • ⁇ 3t Lateral magnification ⁇ 3w at the telephoto end of the lens unit A : The lateral magnification at the wide-angle end of the lens group A.
  • the zoom ratio burden of the lens group A is optimized and the zoom ratio burden of the second negative lens group of the focus lens is suppressed.
  • various aberrations of the second negative lens group can be easily and satisfactorily corrected, and the variation in the angle of view during focusing, that is, the magnification during focusing can be reduced.
  • An image pickup apparatus includes the zoom lens according to the first and second aspects described above, and an image pickup element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal on the image side of the zoom lens.
  • An imaging apparatus including the imaging apparatus.
  • a small and light zoom lens capable of focusing at high speed and an image pickup apparatus including the same are configured by effectively utilizing the characteristics of the zoom lenses of the first and second aspects of the invention. The effect which can be obtained can be acquired.
  • a first positive lens group having a positive refractive power is disposed closer to the object side than the first negative lens group.
  • the first positive lens group, the first negative lens group, a second X positive lens group having a positive refractive power, the second negative lens group, and the lens A group A is arranged.
  • the lens group A has a negative refractive power.
  • the lens group arranged on the image side from the second negative lens group satisfies the following conditional expression. -1.0 ⁇ frt / ft ⁇ -0.15 (5)
  • frt Composite focal length at the telephoto end of the lens unit disposed on the image side from the second negative lens unit
  • ft Focal length of the zoom lens at the telephoto end
  • Conditional expression (1) is a conditional expression for defining the magnitude of the zooming action in the second negative lens group which is the focus lens group. 1.0 ⁇ 2nmax / ⁇ 2nmin ⁇ 1.4 (1) However, ⁇ 2nmax: Maximum value of the lateral magnification of the second negative lens unit during zooming ⁇ 2nmin: Minimum value of the lateral magnification of the second negative lens unit during zooming An optical system that can be made small and has a small zooming at the time of focusing is configured.
  • Conditional expression (2) is a conditional expression for defining the focus sensitivity by the second negative lens group which is the focus lens group. (1- ⁇ 2nt 2 ) ⁇ ⁇ rt 2 ⁇ 6.0 (2) However, ⁇ 2nt: Lateral magnification at the telephoto end of the second negative lens group ⁇ rt: Composite lateral magnification at the telephoto end of the lens group disposed on the image side from the second negative lens group
  • conditional expression (2) The focus sensitivity of the focusing lens group can be increased. That is, the focus movement amount of the focus lens group can be reduced. As a result, downsizing is achieved and high-speed automatic focusing drive is possible.
  • Conditional expression (3) is a conditional expression for defining the zoom ratio of the lens group A. 1.05 ⁇ 3t / ⁇ 3w ⁇ 2.00 (3) However, ⁇ 3t: Lateral magnification at the telephoto end of the lens group A ⁇ 3w: Lateral magnification at the wide-angle end of the lens group A
  • the zoom ratio of the lens group arranged adjacent to the image side of the second negative lens group (focus group) is a conditional expression By enlarging in this range, the zooming action of the second negative lens group (focus group) can be reduced.
  • Conditional expression (4) is a conditional expression for defining the zoom ratio of the first negative lens unit. 3.5 ⁇ 1nt / ⁇ 1nw ⁇ 8 (4) However, ⁇ 1nt: Lateral magnification at the telephoto end of the first negative lens group ⁇ 1nw: Lateral magnification at the wide-angle end of the first negative lens group
  • ⁇ 1nt Lateral magnification at the telephoto end of the first negative lens group
  • ⁇ 1nw Lateral magnification at the wide-angle end of the first negative lens group
  • Conditional expression (5) is a conditional expression for defining the combined focal length at the telephoto end of the lens unit disposed on the image side from the second negative lens unit. -1.0 ⁇ frt / ft ⁇ -0.15 (5)
  • frt Composite focal length at the telephoto end of the lens group arranged on the image side from the second negative lens group
  • ft Focal length of the zoom lens at the telephoto end arranged on the image side from the second negative lens group
  • conditional expression (5) If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, that is, the combined focal length of the lens unit arranged on the image side from the second negative lens unit becomes large, the telephoto type becomes weak, and the total optical length in the telephoto end state Will become bigger. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, that is, the combined focal length of the lens unit disposed on the image side from the second negative lens unit becomes small, the telephoto type becomes too strong, and the lens unit may be configured with a small number of lenses. It becomes difficult and hinders downsizing.
  • FIG. 6 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the intermediate focal length state of the lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the intermediate focal length state of the lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the lens according to the first embodiment of the present invention. It is an optical sectional view in the wide angle end of the lens composition concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the intermediate focal length state of the lens according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the lens according to the second embodiment of the present invention. It is an optical sectional view in the wide angle end of the lens composition concerning a 3rd embodiment of the present invention.
  • the surface number NS in the specification optical data is the order of the lens surface counted from the object side
  • R is the radius of curvature of the lens surface (mm)
  • D is the distance on the optical axis of the lens surface (mm).
  • the surface number with STOP attached to the rear side indicates a stop.
  • the surface number with ASPH on the back side indicates an aspheric surface
  • the column of the radius of curvature R indicates the paraxial radius of curvature (mm) of the aspheric surface.
  • the zoom lens according to the first embodiment includes, in order from the object side, a first positive lens group G1 having a positive refractive power, a first negative lens group G2 having a negative refractive power, and a second having a positive refractive power.
  • the lens unit includes a positive lens group G3, a second negative lens group G4 having a negative refractive power, a lens group AG5 having a negative refractive power, and a lens group BG6 having a positive refractive power.
  • the first positive lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a meniscus lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side and a lens L2 having a positive refractive power, and a convex surface on the object side. And a meniscus lens L3 having a positive refractive power.
  • the second negative lens group G2 includes, in order from the object side, a meniscus lens L4 having an aspheric surface on the object side surface, a strong concave surface on the image side, and negative refractive power, a biconcave lens L5, and a biconvex lens.
  • the second positive lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L8 having aspheric surfaces on both surfaces, a biconcave lens L9, and a biconvex lens L10.
  • the second negative lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens L14 and a biconcave lens L11 having an aspheric surface on the image side surface.
  • the lens group AG5 includes a meniscus lens L12 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side.
  • the lens group BG6 includes a meniscus lens L13 having a positive refractive power with the convex surface facing the image side.
  • the zoom lens according to the first embodiment having such a configuration in the zoom operation from the wide angle to the telephoto, the first positive lens group G1 moves toward the object side, and the first negative lens group G2 protrudes toward the image side.
  • the second positive lens group G3 moves toward the object side
  • the second negative lens group G4 moves while drawing a convex locus toward the image side with respect to the second positive lens group G3, and the lens group AG5 Moves toward the object side, and the lens group BG6 is fixed with respect to the image plane.
  • the second negative lens group G4 is moved to the image side.
  • the optical data of the zoom lens according to the first embodiment is as follows.
  • X (y) (y 2 / R) / [1+ (1 ⁇ ⁇ y 2 / R 2 ) 1/2 ] + A 4 ⁇ y 4 + A 6 ⁇ y 6 + A 8 ⁇ y 8 + A 10 ⁇ y 10
  • X (y) is the distance (sag amount) along the optical axis direction from the apex of each aspheric surface at the height y in the vertical direction from the optical axis
  • R is the curvature radius (paraxial curvature radius) of the reference spherical surface
  • is a conical coefficient
  • A4, A6, A8, and A10 are aspherical coefficients.
  • optical data of the aspheric surface is as follows.
  • the zoom lens according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first positive lens group G1 having a positive refractive power, a first negative lens group G2 having a negative refractive power, and a second positive lens having a positive refractive power.
  • the lens unit includes a positive lens group G3, a second negative lens group G4 having a negative refractive power, a lens group AG5 having a negative refractive power, and a lens group BG6 having a positive refractive power.
  • the first positive lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a meniscus lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side and a lens L2 having a positive refractive power, and a convex surface on the object side. And a meniscus lens L3 having a positive refractive power.
  • the first negative lens group G2 includes, in order from the object side, a meniscus lens L4 having an aspheric surface on the object side surface, a strong concave surface on the image side, and negative refractive power, a biconcave lens L5, and a biconvex lens. L6 and a meniscus lens L7 having a negative refractive power with the concave surface facing the object side.
  • the second positive lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L8 having an aspheric surface on both sides, a negative lens L9 having a concave surface on the image side, a biconvex lens L10 having an aspheric surface on the object side, and an object side.
  • the lens is composed of a cemented lens with a meniscus lens L11 having a negative refractive power facing the concave surface and a cemented lens with a meniscus lens L12 having a negative refractive power facing the image side and a biconvex lens L13.
  • the second negative lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens L14 and a biconcave lens L15 in order from the object side.
  • the lens group AG5 includes a meniscus lens L16 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side.
  • the lens group BG6 includes a meniscus lens L17 having a positive refractive power with a convex surface facing the image side.
  • the zoom lens according to the second embodiment having such a configuration, in zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first positive lens group G1 moves toward the object side, and the first negative lens group G2 protrudes toward the image side.
  • the second positive lens group G3 moves toward the object side, and the second negative lens group G4 moves while drawing a convex locus toward the image side with respect to the second positive lens group G3.
  • the group AG5 moves to the object side, and the lens group BG6 is fixed with respect to the image plane. Focusing on a close object is performed by moving the second negative lens group G4 to the image side.
  • the optical data of the zoom lens according to the second embodiment is as follows.
  • optical data of the aspheric surface is as follows.
  • the zoom lens according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first positive lens group G1 having a positive refractive power, a first negative lens group G2 having a negative refractive power, and a second lens having a positive refractive power.
  • the lens unit includes a positive lens group G3, a second negative lens group G4 having a negative refractive power, a lens group AG5 having a negative refractive power, and a lens group BG6 having a positive refractive power.
  • the first positive lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a meniscus lens L1l having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, a lens L2 having a positive refractive power, and a convex surface facing the object side. And a meniscus lens L3 having a positive refractive power.
  • the first negative lens group G2 includes, in order from the object side, a meniscus lens L4 having an aspheric surface on the object side surface, a strong concave surface on the image side, and negative refractive power, a biconcave lens L5, and a biconvex lens. L6 and a meniscus lens L7 having a negative refractive power with the concave surface facing the object side.
  • the second positive lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L8 having an aspheric surface on both sides, a negative lens L9 having a concave surface on the image side, a biconvex lens L10 having an aspheric surface on the object side, and an object side.
  • the lens is composed of a cemented lens with a meniscus lens L11 having a negative refractive power facing the concave surface and a cemented lens with a meniscus lens L12 having a negative refractive power facing the image side and a biconvex lens L13.
  • the second negative lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens L14 and a biconcave lens L15 in order from the object side.
  • the lens group AG5 includes a meniscus lens L16 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side.
  • the lens group BG6 includes a meniscus lens L17 having a positive refractive power with a convex surface facing the image side.
  • the zoom lens according to the third embodiment having such a configuration, in zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first positive lens group G1 moves toward the object side, and the first negative lens group G2 protrudes toward the image side.
  • the second positive lens group G3 moves toward the object side, and the second negative lens group G4 moves while drawing a convex locus toward the image side with respect to the second positive lens group G3.
  • the group AG5 moves to the object side, and the lens group BG6 is fixed with respect to the image plane.
  • the second negative lens group G4 is moved to the image side.
  • the optical data of the zoom lens according to the third embodiment is as follows.
  • optical data of the aspheric surface is as follows.
  • the zoom lens according to the fourth embodiment includes, in order from the object side, a first positive lens group G1 having a positive refractive power, a first negative lens group G2 having a negative refractive power, and a second lens having a positive refractive power.
  • the lens unit includes a positive lens group G3, a second negative lens group G4 having a negative refractive power, and a lens group AG5 having a negative refractive power.
  • the first positive lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a meniscus lens L2 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side and a lens L2 having a positive refractive power, and a convex surface on the object side. And a meniscus lens L3 having a positive refractive power.
  • the first negative lens group G2 includes, in order from the object side, a meniscus lens L4 having an aspheric surface on the object side surface, a strong concave surface on the image side, and negative refractive power, a biconcave lens L5, and a biconvex lens. L6 and a meniscus lens L7 having a negative refractive power with the concave surface facing the object side.
  • the second positive lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L8 having an aspheric surface on both sides, a meniscus lens L9 having refractive power, and a biconvex lens L10.
  • the second negative lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens L11 and a biconcave lens L12 having an aspherical surface on the image side.
  • the lens group AG5 includes a meniscus lens L13 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, and a biconvex lens L14.
  • the zoom lens according to the third embodiment having such a configuration, in zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first positive lens group G1 moves toward the object side, and the second negative lens group G2 protrudes toward the image side.
  • the second positive lens group G3 moves toward the object side, and the second negative lens group G4 moves while drawing a convex locus toward the image side with respect to the second positive lens group G3.
  • the group AG5 moves to the object side.
  • the second negative lens group G4 is moved to the image side.
  • the optical data of the zoom lens according to the fourth embodiment is as follows.
  • optical data of the aspheric surface is as follows.

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Abstract

 交換レンズ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の固体撮像装置を用いた撮像装置に好適であり、ズームレンズの小型化、高倍率化、及びフォーカス時の画角変動が小さく、フォーカス速度の高速化を容易に実現できるズームレンズを提供すること。 レンズ系中に、少なくとも、負の屈折力を有する第1負レンズ群と、前記第1負レンズ群より像側に配置されかつ負の屈折力を有する第2負レンズ群と、前記第2負レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズ群Aとを有し、前記第2負レンズ群のみを像側に移動することで、無限遠から近接物体への合焦を行い、所定の条件を満足するズームレンズ。

Description

ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
 本発明は、ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置、さらに詳しくは、小型軽量で高速合焦可能なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関する。
 デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器のための撮影光学系として、小型軽量で近接物体への合焦可能なズームレンズが所望され、さらに近接物体への合焦が高速なフォーカス機能を有するズームレンズを備えた撮像装置が所望されている。
 近年、デジタルスチルカメラの等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。特に、交換レンズシステムにおいては、従来より位相差センサーが出力する距離情報を用いてフォーカスを行う一眼レフが普及している。しかし、近年は、撮像素子にて結像のコントラストを測定し、コントラストに基づく合焦情報により合焦する新しいタイプの交換レンズシステムが急速に普及してきている。
 小型のデジタルスチルカメラや新しい交換レンズシステムで用いられている撮像素子によって検出した結像のコントラスト情報に基づいて合焦を行うシステムにおいては、一般的に光学系によって結像された像のコントラストのピーク位置をフォーカスレンズ群を移動させて検出している。そのためコントラストが最も高くなる位置を一旦乗り越えることによってピーク位置を検出する。従って、フォーカスレンズ群は再度ピーク位置まで戻るような、フォーカスレンズ群の移動が必要となる。
 このフォーカスレンズ群の移動は、フォーカスレンズ群が光軸方向に往復移動すなわち振動するような移動である。従って、高速な自動合焦を行うためには、フォーカスレンズ群を高速に移動させることが必要である。
 一方、フォーカスレンズ群が光軸上を移動することによって画角変動すなわち結像倍率の変化が起きると、合焦作動中に像が揺れているように見え、映像の品位が損なわれ、撮像者が映像に不快感をもつことになる。
 従来、高変倍ズームレンズにおいて、正の屈折力を有する第1レンズ群を最も物体側に配置し、その像側に負の屈折力を有する第2レンズ群を配置する構成が一般的である。このタイプのレンズ系では、最も物体側に配置されている第1レンズ群が、最も径が大きくなり、第1レンズ群の集光作用により第1レンズ群より像側に配置されたレンズ群は比較的径が小さくなる。第2群レンズは、変倍作用の多くを担う群であるため、強い屈折力を有する必要がある。そのため、収差補正上複数のレンズにて構成することとなり、重量が重くなる傾向にある。
 そこで、従来より、フォーカス群をできるだけ軽量にするため、物体側の径の大きなレンズでのフォーカスではなく、光束が集光された後のレンズ群でフォーカスを行う、いわゆるインナーフォーカスタイプの光学系が提案されている。
 このようなインナーフォーカスタイプの光学系として、負の屈折力を有する第4レンズ群でフォーカスを行うものが提案されている。すなわち、長い共役側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、複数または1つのレンズ群によって構成される全体として正の後続群とを有し、広角端から望遠端への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔は大となり、前記第2レンズ群と前記後続群との間隔は小となるズームレンズであって、前記第2レンズ群は、負の屈折力の第2a群と該第2a群より短い共役側に配置された負の屈折力の第2b群とを有し、該第2b群によってフォーカシングを行うと共に、広角端の焦点距離をfw 、望遠端の焦点距離をft 、前記第2a群の焦点距離をf2aとするとき、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズである(例えば、特許文献1参照)。
  0.3 < |f2a| / (fw × ft)1/2 < 0.9
 他のインナーフォーカスタイプの光学系としては、物体側より順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、負の第4レンズ群、正の第5レンズ群、負の第6レンズ群とを含み、上記レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、無限遠撮影時の広角端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔をDW(i-j)、無限遠撮影時の望遠端における第iレンズ群と第jレンズ群との間の群間隔DT(i-j)としたとき、条件式
(1)DW(1-2) <DT(1-2)
(2)DW(2-3) >DT(2-3)
(3)DW(3-4) >DT(3-4)
(4)DW(4-5) <DT(4-5)
(5)DW(5-6) <DT(5-6)
を満足し、かつ、上記第4レンズ群が光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われるズームレンズ系が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2000-28923号公報 特開2006-251462号公報
 特許文献1及び2に開示されているズームレンズは、インナーフォーカスあるから、合焦レンズの軽量化は達成されているが、フォーカス時の画角変動量が十分に小さくなっていない。
(発明の目的)
 本発明は、従来のズームレンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、交換レンズ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の固体撮像装置を用いた撮像装置に好適であり、ズームレンズの小型化、高倍率化、及びフォーカス時の画角変動が小さく、フォーカス速度の高速化を容易に実現できるズームレンズを提供することを目的とする。
(第1発明)
 第1発明は、レンズ系中に、少なくとも、負の屈折力を有する第1負レンズ群と、前記第1負レンズ群より像側に配置されかつ負の屈折力を有する第2負レンズ群と、前記第2負レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズ群Aとを有し、前記第2負レンズ群のみを像側に移動することで、無限遠から近接物体への合焦を行い、以下の条件を満足するズームレンズ。
  1.0 < β2nmax/β2nmin < 1.4  ・・・(1)
  (1-β2nt2)×βrt2 < -6.0   ・・・(2)
但し、
β2nmax :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最大値
β2nmin :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最小値
β2nt  :第2負レンズ群の望遠端に於ける横倍率
βrt  :第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成横倍率である。
 第1発明のズームレンズによれば、ズーム時のフォーカスレンズ群の横倍率の変化を少なくすることでフォーカスレンズ群の変倍作用の縮小化を図ると共に、フォーカスレンズ群の横倍率とフォーカスレンズ群より像側に位置するレンズ群の合成横倍率を適正化することによりピント敏感度の拡大化が図られる。
 ここで、フォーカスレンズ群の変倍作用とは、フォーカス群の移動中における画角変動のことである。
 ピント敏感度とは、フォーカスレンズ群の移動距離に対する像面の移動距離の度合である。従って、ピント敏感度の高いレンズ系においては、フォーカスレンズ群の合焦移動量を小さくすることができる。
 高変倍ズームレンズにおいて、正の屈折力を有する第1レンズ群を最も物体側に配置し、その像側に負の屈折力を有する第2レンズ群を配置する構成が一般的である。このような光学系においては、第2レンズ群は変倍作用の多くを担うレンズ群であるため、第2レンズ群でフォーカスを行うと、フォーカス時の変倍作用を小さくすることが困難となる。
 また、第2レンズ群は、大きな変倍作用のため、強い屈折力を有する必要がある。そのため、収差補正上複数のレンズにて構成することとなり、重量が重くなる傾向にあり、軽量化にとっても不利なレンズ群である。
 このような状況から、本発明ではレンズ系に含まれる物体側に配置される第1負レンズ群に変倍作用を持たせ、前記第1負レンズ群より像側に負の屈折力を有する第2負レンズ群を配置し、第2負レンズ群の変倍作用を小さくすることで、フォーカス時の画角変動すなわちフォーカス時の変倍を小さくすることができる効果を有する。
(第2発明)
 第2発明は、レンズ系中に、少なくとも、負の屈折力を有する第1負レンズ群と、前記第1負レンズ群より像側に配置されかつ負の屈折力を有する第2負レンズ群と、前記第2負レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズ群Aとを有し、前記第2負レンズ群のみを像側に移動することで、無限遠から近接物体への合焦を行い、以下の条件を満足するズームレンズ。
  1.0 < β2nmax/β2nmin < 1.4  ・・・(1)
  1.05 < β3t/β3w < 2.00      ・・・(3)
但し、
β2nmax :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最大値
β2nmin :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最小値
β3t   :レンズ群Aの望遠端に於ける横倍率
β3w    :レンズ群Aの広角端に於ける横倍率
である。
 第2発明のズームレンズによれば、上述した第1発明の作用効果に加えて、レンズ群Aの変倍比負担を適正化し、フォーカスレンズの第2負レンズ群の変倍比の負担を押さえて、第2負レンズ群の各種収差を容易に良好に補正し、フォーカス時の画角変動すなわちフォーカス時の変倍を小さくすることができる効果を有する。
(第3発明)
 第3発明の撮像装置は、上述した第1発明及び第2発明のズームレンズと、該ズームレンズの像側に、前記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置である。
 第3発明の撮像装置によれば、上述した第1発明及び第2発明のズームレンズの特性を有効に利用して、小型軽量で高速合焦可能なズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を構成できる効果を得ることができる。
(本発明の第1実施態様)
 第1発明において、前記レンズ群Aが以下の条件式を満足することを特徴とする。
   1.05 < β3t/β3w < 2.00    ・・・(3)
但し、
β3t :レンズ群Aの望遠端に於ける横倍率
β3w  :レンズ群Aの広角端に於ける横倍率
である。
(本発明の第2実施態様)
 第1発明及び第2発明において、前記第1負レンズ群が以下請求項1から3のうちの一項に記載のズームレンズ。
  3.5 < β1nt/β1nw < 8       ・・・(4)
但し、
β1nt :第1負レンズ群の望遠端に於ける横倍率
β1nw  :第1負レンズ群の広角端に於ける横倍率
(本発明の第3実施態様)
 第1発明及び第2発明において、前記第1負レンズ群より物体側に正の屈折力を有する第1正レンズ群が配置されていることを特徴とする。
(本発明の第4実施態様)
 第3実施態様において、物体側から順に、前記第1正レンズ群と、前記第1負レンズ群と、正の屈折力を有する第2X正レンズ群と、前記第2負レンズ群と、前記レンズ群Aとが配置されていることを特徴とする。
(本発明の第5実施態様)
 第1発明及び第2発明において、前記レンズ群Aが負の屈折力を有することを特徴とする。
(本発明の第6実施態様)
 第1発明及び第2発明において、前記第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする。
  -1.0 < frt/ft < -0.15    ・・・(5)
但し、
frt:第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成焦点距離
ft :望遠端に於ける前記ズームレンズの焦点距離
 条件式(1)は、フォーカスレンズ群である第2負レンズ群における変倍作用の大きさを規定するための条件式である。
  1.0 < β2nmax/β2nmin < 1.4  ・・・(1)
但し、
β2nmax :ズーミング中における第2負レンズ群の横倍率の最大値
β2nmin :ズーミング中における第2負レンズ群の横倍率の最小値
条件式(1)を満足することで、フォーカス群の変倍作用を小さくすることができ、フォーカス時の変倍が小さな光学系が構成される。
 条件式(2)は、フォーカスレンズ群である第2負レンズ群によるピント敏感度を規定するための条件式である。
  (1-β2nt2)×βrt2 < -6.0  ・・・(2)
但し、
β2nt :第2負レンズ群の望遠端に於ける横倍率
βrt :第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成横倍率
 条件式(2)を満足することで、合焦レンズ群のピント敏感度を高くすることができる。すなわち、フォーカスレンズ群のフォーカス移動量を小さくすることができる。これにより、小型化が達成されるとともに、高速な自動合焦駆動が可能となる。
 条件式(3)は、レンズ群Aの変倍比を規定するための条件式である。
  1.05 < β3t/β3w < 2.00      ・・・(3)
但し、
β3t :レンズ群Aの望遠端における横倍率
β3w :レンズ群Aの広角端における横倍率
 第2負レンズ群(フォーカス群)の像側に隣接して配置されるレンズ群の変倍比を条件式の範囲に大きくすることで、前記第2負レンズ群(フォーカス群)の変倍作用を小さくすることができる。
 条件式(4)は、第1負レンズ群の変倍比を規定するための条件式である。
  3.5 < β1nt/β1nw < 8       ・・・(4)
但し、
β1nt :第1負レンズ群の望遠端における横倍率
β1nw  :第1負レンズ群の広角端における横倍率
 第1負レンズ群の変倍比を適切にすることで、高倍率と小型化を両立することができる。
 条件式(4)の下限を越えると、すなわち第1負レンズ群の変倍比が小さい場合には、レンズ系を高倍率にすることが難しくなる。条件式(4)の上限を超えると、すなわち第1負レンズ群の変倍比が大きい場合には、収差補正上複数のレンズにて構成することとなり、小型化の妨げとなる。
 条件式(5)は、第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成焦点距離を規定するための条件式である。
  -1.0 < frt/ft < -0.15    ・・・(5)
但し、
frt: 第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成焦点距離
ft : 望遠端に於ける前記ズームレンズの焦点距離
 第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成焦点距離を規定することで、テレフォトタイプを強くすることができ、望遠端での光学全長を小さくすることができる。
 条件式(5)の下限を越えると、すなわち第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の合成焦点距離が大きくなり、テレフォトタイプが弱くなってしまい、望遠端状態での光学全長が大きくなってしまう。条件式(5)の上限を超えると、すなわち第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の合成焦点距離が小さくなり、テレフォトタイプが強くなりすぎ、少ないレンズ枚数で構成することが困難となり、小型化への妨げとなる。
本発明の第1実施形態に係るレンズ構成の広角端での光学断面図である。 本発明の第1実施形態に係るレンズの広角端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第1実施形態に係るレンズの中間焦点距離状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第1実施形態に係るレンズの望遠端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第2実施形態に係るレンズ構成の広角端での光学断面図である。 本発明の第2実施形態に係るレンズの広角端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第2実施形態に係るレンズの中間焦点距離状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第2実施形態に係るレンズの望遠端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第3実施形態に係るレンズ構成の広角端での光学断面図である。 本発明の第3実施形態に係るレンズの広角端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第3実施形態に係るレンズの中間焦点距離状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第3実施形態に係るレンズの望遠端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第4実施形態に係るレンズ構成の広角端での光学断面図である。 本発明の第4実施形態に係るレンズの広角端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第4実施形態に係るレンズの中間焦点距離状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。 本発明の第4実施形態に係るレンズの望遠端状態に於ける無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、及び歪曲収差図である。
 以下に示す実施形態において、諸元光学データにおける面番号NSは物体側から数えたレンズ面の順番、Rはレンズ面の曲率半径(mm)、Dはレンズ面の光軸上の間隔(mm)、Ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、面番号の後側にSTOPを付したものは、絞りを示す。面番号の後側にASPHを付したものは、非球面を示し、その曲率半径Rの欄には該非球面の近軸曲率半径(mm)を示している。
(第1実施形態)
 第1実施形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1正レンズ群G1と、負の屈折力を有する第1負レンズ群G2と、正の屈折力を有する第2正レンズ群G3と、負の屈折力を有する第2負レンズ群G4と、負の屈折力を有するレンズ群AG5と、正の屈折力を有するレンズ群BG6とで構成されている。
 第1正レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL1と、正の屈折力を有するレンズL2との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL3とで、構成される。
 第2負レンズ群G2は、物体側から順に、物体側の面に非球面を有し、像側の面が強い凹面で負の屈折力を有するメニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL7とで、構成される。
 第2正レンズ群G3は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL8と、両凹レンズL9と、両凸レンズL10とで、構成される。
 第2負レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL14と像側の面に非球面を有する両凹レンズL11との接合レンズで、構成される。
 レンズ群AG5は、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL12で、構成される。
 レンズ群BG6は、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL13で、構成される。
 このような構成である第1実施形態のズームレンズは、広角から望遠へのズーム作動において、第1正レンズ群G1が物体側に移動し、第1負レンズ群G2が像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第2正レンズ群G3が物体側に移動し、第2負レンズ群G4が第2正レンズ群G3に対して像側に凸の軌跡を描きながら移動し、レンズ群AG5が物体側に移動し、レンズ群BG6は像面に対し固定である。
 近接物体への合焦には、第2負レンズ群G4を像側に移動させて行う。
 第1実施形態のズームレンズの諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上表において、面番号の後側にASPHを付した非球面は、次式で表わされる。
X(y)=(y2/R)/〔1+(1-ε・y2/R21/2〕+A4・y4+A6・y6+A8・y8+A10・y10
 ここで、X(y)は光軸から垂直方向の高さyにおける各非球面の頂点から光軸方向に沿った距離(サグ量)、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)、εは円錐係数、A4,A6,A8,A10は非球面係数である。
 非球面の諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 以下に、ズーム作動における面間隔の変化、すなわち広角端状態(f=10.30mm)、中間焦点距離状態(f=30.47mm)及び望遠端状態(f=97.97mm)の面間隔を、焦点距離fmm、FナンバーFno、画角ω、と共に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以下に、広角端状態(f=10.30)、中間焦点距離状態(f=30.47)及び望遠端状態(f=97.97)での近接物体合焦時の面間隔を、無限物体合焦時の焦点距離f(mm)、第1レンズ面から物体までの距離D(0)(mm)、と共に示す。
    f      10.30      30.47     97.97
  D( 0)   920.28     903.19    889.86
  D(22)     1.2704     3.3008    2.9038
  D(26)     7.2555     5.2251    5.6221
(第2実施形態)
 第2実施形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1正レンズ群G1と、負の屈折力を有する第1負レンズ群G2と、正の屈折力を有する第2正レンズ群G3と、負の屈折力を有する第2負レンズ群G4と、負の屈折力を有するレンズ群AG5と、正の屈折力を有するレンズ群BG6とで構成されている。
 第1正レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL1と、正の屈折力を有するレンズL2との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL3とで、構成される。
 第1負レンズ群G2は、物体側から順に、物体側の面に非球面を有し、像側の面が強い凹面で負の屈折力を有するメニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL7とで、構成される。
 第2正レンズ群G3は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL8と、像側に凹面を向けた負レンズL9と、物体側に非球面を有する両凸レンズL10と物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL11との接合レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL12と両凸レンズL13との接合レンズとで、構成される。
 第2負レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズで、構成される。
 レンズ群AG5は、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL16で、構成される。
 レンズ群BG6は、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL17で、構成される。
 このような構成である第2実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍において、第1正レンズ群G1が物体側に移動し、第1負レンズ群G2が像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第2正レンズ群G3が物体側に移動し、第2負レンズ群G4が第2正レンズ群G3に対して像側に凸の軌跡を描きながら移動し、レンズ群AG5が物体側に移動し、レンズ群BG6は像面に対し固定である。
 近接物体への合焦には、第2負レンズ群G4を像側に移動させることで行う。
 第2実施形態のズームレンズの諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 非球面の諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 以下に、ズーム作動における面間隔の変化、すなわち広角端状態(f=11.22mm)、中間焦点距離状態(f=63.64mm)及び望遠端状態(f=145.52mm)の面間隔を、焦点距離fmm、FナンバーFno、画角ω、と共に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 以下に、広角端状態(f=11.22mm)、中間焦点距離状態(f=63.64mm)及び望遠端状態(f=145.52mm)での近接物体合焦時の面間隔を、無限物体合焦時の焦点距離f(mm)、第1レンズ面から物体までの距離D(0)(mm)、と共に示す。
    f      11.22      63.64      145.52
  D( 0)   918.76     896.55      880.86
  D(28)     1.2267     4.6723      3.4247
  D(32)     8.8054     5.3598      6.6074
(実施形態3)
 第3実施形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1正レンズ群G1と、負の屈折力を有する第1負レンズ群G2と、正の屈折力を有する第2正レンズ群G3と、負の屈折力を有する第2負レンズ群G4と、負の屈折力を有するレンズ群AG5と、正の屈折力を有するレンズ群BG6とで構成されている。
 第1正レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL1l、正の屈折力を有するレンズL2との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL3とで、構成される。
 第1負レンズ群G2は、物体側から順に、物体側の面に非球面を有し、像側の面が強い凹面で負の屈折力を有するメニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL7とで、構成される。
 第2正レンズ群G3は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL8と、像側に凹面を向けた負レンズL9と、物体側に非球面を有する両凸レンズL10と物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL11との接合レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL12と両凸レンズL13との接合レンズとで、構成される。
 第2負レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズで、構成される。
 レンズ群AG5は、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL16で、構成される。
 レンズ群BG6は、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL17で、構成される。
 このような構成である第3実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍において、第1正レンズ群G1が物体側に移動し、第1負レンズ群G2が像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第2正レンズ群G3が物体側に移動し、第2負レンズ群G4が第2正レンズ群G3に対して像側に凸の軌跡を描きながら移動し、レンズ群AG5が物体側に移動し、レンズ群BG6は像面に対し固定である。
 近接物体への合焦には、第2負レンズ群G4を像側に移動させて行う。
 第3実施形態のズームレンズの諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 非球面の諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 以下に、ズーム作動における面間隔の変化、すなわち広角端状態(f=14.43mm)、中間焦点距離状態(f=57.85mm)及び望遠端状態(f=145.40mm)の面間隔を、焦点距離f(mm)、FナンバーFno、画角ω、と共に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 以下に、広角端状態(f=14.43mm)、中間焦点距離状態(f=57.85mm)及び望遠端状態(f=145.40mm)での近接物体合焦時の面間隔を、無限物体合焦時の焦点距離f(mm)、第1レンズ面から物体までの距離D(0)(mm)、と共に示す。
    f       14.43     57.85    145.40
  D( 0)    901.52    876.67    857.15
  D(28)      1.5087    6.7510    6.5503
  D(32)     12.0316    6.7893    6.9900
(実施形態4)
 第4実施形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1正レンズ群G1と、負の屈折力を有する第1負レンズ群G2と、正の屈折力を有する第2正レンズ群G3と、負の屈折力を有する第2負レンズ群G4と、負の屈折力を有するレンズ群AG5とで構成されている。
 第1正レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL2と、正の屈折力を有するレンズL2との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズL3とで、構成される。
 第1負レンズ群G2は、物体側から順に、物体側の面に非球面を有し、像側の面が強い凹面で負の屈折力を有するメニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL7とで、構成される。
 第2正レンズ群G3は、物体側から順に、両面に非球面を有する両凸レンズL8と、の屈折力を有するメニスカスレンズL9と、両凸レンズL10とで、構成される。
 第2負レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL11と像側の面に非球面を有する両凹レンズL12との接合レンズで、構成される。
 レンズ群AG5は、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズL13と、両凸レンズL14で、構成される。
 このような構成である第3実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍において、第1正レンズ群G1が物体側に移動し、第2負レンズ群G2が像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第2正レンズ群G3が物体側に移動し、第2負レンズ群G4が第2正レンズ群G3に対して像側に凸の軌跡を描きながら移動し、レンズ群AG5が物体側に移動する。
 近接物体への合焦には、第2負レンズ群G4を像側に移動させて行う。
 第4実施形態のズームレンズの諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 非球面の諸元光学データは、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 以下に、ズーム作動における面間隔の変化、すなわち広角端状態(f=10.30mm)、中間焦点距離状態(f=38.91mm)及び望遠端状態(f=100.21mm)の面間隔を、焦点距離f(mm)、FナンバーFno、画角ω、と共に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 以下に、広角端状態(f=10.30mm)、中間焦点距離状態(f=38.91mm)及び望遠端状態(f=100.21mm)での近接物体合焦時の面間隔を、無限物体合焦時の焦点距離f(mm)、第1レンズ面から物体までの距離D(0)(mm)、と共に示す。
    f      10.30     38.91    100.21
  D( 0)   921.00    904.28    887.50
  D(22)     1.4164    2.8590    1.9547
  D(26)     6.4586    5.0160    5.9203
 各実施形態における条件式に係る値は、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
STOP     絞り
G1       第1正レンズ群
G2       第1負レンズ群
G3       第2正レンズ群
G4       第2負レンズ群
G5       レンズ群A
G6       レンズ群B

Claims (9)

  1.  レンズ系中に、少なくとも、負の屈折力を有する第1負レンズ群と、前記第1負レンズ群より像側に配置されかつ負の屈折力を有する第2負レンズ群と、前記第2負レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズ群Aとを有し、前記第2負レンズ群のみを像側に移動することで、無限遠から近接物体への合焦を行い、以下の条件を満足するズームレンズ。
      1.0 < β2nmax/β2nmin < 1.4  ・・・(1)
      (1-β2nt2)×βrt2 < -6.0   ・・・(2)
    但し、
    β2nmax :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最大値
    β2nmin :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最小値
    β2nt  :第2負レンズ群の望遠端に於ける横倍率
    βrt  :第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成横倍率
  2.  前記レンズ群Aが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
      1.05 < β3t/β3w < 2.00       ・・・(3)
    但し、
    β3t :レンズ群Aの望遠端に於ける横倍率
    β3w  :レンズ群Aの広角端に於ける横倍率
  3.  レンズ系中に、少なくとも、負の屈折力を有する第1負レンズ群と、前記第1負レンズ群より像側に配置されかつ負の屈折力を有する第2負レンズ群と、前記第2負レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズ群Aとを有し、前記第2負レンズ群のみを像側に移動することで、無限遠から近接物体への合焦を行い、以下の条件を満足するズームレンズ。
      1.0 < β2nmax/β2nmin < 1.4  ・・・(1)
      1.05 < β3t/β3w < 2.00      ・・・(3)
    但し、
    β2nmax :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最大値
    β2nmin :ズーミング中に於ける第2負レンズ群の横倍率の最小値
    β3t   :レンズ群Aの望遠端に於ける横倍率
    β3w    :レンズ群Aの広角端に於ける横倍率
  4.  前記第1負レンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のうちの一項に記載のズームレンズ。
      3.5 < β1nt/β1nw < 8        ・・・(4)
    但し、
    β1nt :第1負レンズ群の望遠端に於ける横倍率
    β1nw  :第1負レンズ群の広角端に於ける横倍率
  5.  前記第1負レンズ群より物体側に正の屈折力を有する第1正レンズ群が配置されていることを特徴とする請求項1から4のうちの一項に記載のズームレンズ。
  6.  物体側から順に、前記第1正レンズ群と、前記第1負レンズ群と、正の屈折力を有する第2正レンズ群と、前記第2負レンズ群と、前記レンズ群Aとが配置されていることを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。
  7.  前記レンズ群Aが負の屈折力を有することを特徴とする請求項1から6のうちの一項に記載のズームレンズ。
  8.  前記第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から7のうちの一項に記載のズームレンズ。
      -1.0 < frt/ft < -0.15    ・・・(5)
    但し、
    frt:第2負レンズ群より像側に配置されるレンズ群の望遠端に於ける合成焦点距離
    ft :望遠端に於ける前記ズームレンズの焦点距離
  9.  請求項1から8のうちの一項に記載の前記ズームレンズと、前記ズームレンズの像側に、前記ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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