JP2011013648A - ズームレンズおよび情報装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 広角端における半画角が38度以上と十分に広画角でありながら10倍程度以上の高い変倍比を有し、十分に収差補正され、小型でかつ高解像度の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供する。
【解決手段】 物体側から、順次、正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4を配し、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。第1レンズ群G1は、物体側から、順次、負レンズ、正レンズ、正レンズを配置する。第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを配置する。第1レンズ群および第2レンズ群に含まれる特定のレンズの曲率半径およびアッベ数のそれぞれについて、所定の条件式を満足すること。
【選択図】 図1
【解決手段】 物体側から、順次、正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4を配し、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。第1レンズ群G1は、物体側から、順次、負レンズ、正レンズ、正レンズを配置する。第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを配置する。第1レンズ群および第2レンズ群に含まれる特定のレンズの曲率半径およびアッベ数のそれぞれについて、所定の条件式を満足すること。
【選択図】 図1
Description
本発明は、撮影光学系として改良されたズームレンズおよびそのズームレンズを撮影光学系として有するディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラおよび携帯情報端末装置等の情報装置に関するものである。
近年、銀塩フィルムを撮像記録媒体とするフィルム式のスチルカメラ、すなわち銀塩カメラに代わり、CCD(電荷結像素子)イメージセンサやCMOS(相補型金属酸化物半導体)イメージセンサによってスチル画像やビデオ映像を撮像するデジタルカメラやカメラ付き携帯情報端末装置が広く普及してきている。これらに対するユーザーの要望は多様化してきており、その中でも特に、広角、高変倍比でありながら、よりコンパクトな撮像装置を望む声が多く聞かれている。
このような撮像装置における撮影光学系として用いられるズームレンズの小型化においては、変倍時(使用時)のレンズ全長、特に望遠端でのレンズ全長を短縮することが必要である。
また、広角化に関しては、「広角端における半画角:38度以上」が望ましい。半画角:38度は、「35mm銀塩カメラ(いわゆるライカ版)換算の焦点距離」で28mmに相当する。
さらに、高変倍比化に関しては、35mm銀塩カメラ換算の焦点距離で28mmから300mm相当程度(約10倍)のズームレンズであれば、一般的な撮影のほとんどにおいて対応することが可能であると考えられる。
このような撮像装置における撮影光学系として用いられるズームレンズの小型化においては、変倍時(使用時)のレンズ全長、特に望遠端でのレンズ全長を短縮することが必要である。
また、広角化に関しては、「広角端における半画角:38度以上」が望ましい。半画角:38度は、「35mm銀塩カメラ(いわゆるライカ版)換算の焦点距離」で28mmに相当する。
さらに、高変倍比化に関しては、35mm銀塩カメラ換算の焦点距離で28mmから300mm相当程度(約10倍)のズームレンズであれば、一般的な撮影のほとんどにおいて対応することが可能であると考えられる。
例えば、4群構成のズームレンズとして、「物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群を配置し、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群が物体側から順次負レンズ、正レンズ、負レンズを有するズームレンズ」が、特許文献1(特開2004−199000号公報)、特許文献2(特開2005−326743号公報)、特許文献3(特開2008−076493号公報)、特許文献4(特開2008−096924号公報)、特許文献5(特開2008−026837号公報)および特許文献6(特開208−112013号公報)に開示されている。
しかしながら、上記特許文献1、特許文献2、特許文献3および特許文献4においては、変倍比が約2.8倍から約6.8倍程度であり、昨今の変倍比に対するユーザーの要望に対しては不十分である。また、特許文献5においては、変倍比が約10倍程度となっているが、望遠比が大きく、コンパクト化に関して不十分であり、また収差補正上まだ改良の余地があると考えられる。また特許文献6においては、変倍比が約9.5倍程度と大きく、画角も40度程度であり、また、望遠比も比較的小さく、これらの点においては満足し得るものの、収差補正上はまだ改良の余地が有ると考えられる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、変倍比が9倍以上、かつ広角端の半画角が38度以上であり、コンパクト性に優れた高変倍、広角であり、高性能なズームレンズと、このズームレンズを撮影光学系として有する情報装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明の目的は、特に、物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、かつ諸収差の少ないズームレンズを提供することにある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、変倍比が9倍以上、かつ広角端の半画角が38度以上であり、コンパクト性に優れた高変倍、広角であり、高性能なズームレンズと、このズームレンズを撮影光学系として有する情報装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明の目的は、特に、物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、かつ諸収差の少ないズームレンズを提供することにある。
請求項2に記載の発明の目的は、請求項1に記載のズームレンズについて、より高性能化することにある。
請求項3に記載の発明の目的は、請求項1または2に記載のズームレンズについて、より高性能化することにある。
請求項4に記載の発明の目的は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズについて、より小型化することにある。
請求項5に記載の発明の目的は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化し、またコストを抑え、硝材の選択の自由度を上げることにある。
請求項6に記載の発明の目的は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項7に記載の発明の目的は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項8に記載の発明の目的は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項9に記載の発明の目的は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、10倍以上の高変倍比を持ったズームレンズを提供することにある。
請求項3に記載の発明の目的は、請求項1または2に記載のズームレンズについて、より高性能化することにある。
請求項4に記載の発明の目的は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズについて、より小型化することにある。
請求項5に記載の発明の目的は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化し、またコストを抑え、硝材の選択の自由度を上げることにある。
請求項6に記載の発明の目的は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項7に記載の発明の目的は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項8に記載の発明の目的は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、より高性能化することにある。
請求項9に記載の発明の目的は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、10倍以上の高変倍比を持ったズームレンズを提供することにある。
請求項10に記載の発明の目的は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、広角端での半画角が38度よりも大きなズームレンズを提供することにある。
請求項11に記載の発明の目的は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、かつ収差のよく補正されたズームレンズを提供することにある。
請求項12に記載の発明の目的は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを用い、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、収差の少ないズームレンズを有するカメラ装置として構成された情報装置を提供することにある。
請求項13に記載の発明の目的は、請求項12に記載の情報装置において、撮影画像をディジタル情報とする機能を有する情報装置を提供することにある。
請求項14に記載の発明の目的は、請求項13に記載の情報装置を、携帯情報端末装置として構成することにある。
請求項11に記載の発明の目的は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、かつ収差のよく補正されたズームレンズを提供することにある。
請求項12に記載の発明の目的は、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを用い、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、収差の少ないズームレンズを有するカメラ装置として構成された情報装置を提供することにある。
請求項13に記載の発明の目的は、請求項12に記載の情報装置において、撮影画像をディジタル情報とする機能を有する情報装置を提供することにある。
請求項14に記載の発明の目的は、請求項13に記載の情報装置を、携帯情報端末装置として構成することにある。
請求項1に記載した本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は正負のレンズをそれぞれ少なくとも一枚ずつ有し、前記第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを少なくとも配置し、
第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズの像面側の面の曲率半径をR12、
第2レンズ群の物体側から1枚目の正レンズの像面側の面の曲率半径をR52、
広角端での焦点距離をFw、
第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズのアッベ数をν1、
第1レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν2、
第2レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν5、
第2レンズ群の物体側から3枚目のレンズのアッベ数をν6、
として、
条件式:
(1) −1.1<R12/(R52×Fw)<−0.85
(2) −3<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.5
を満足することを特徴としている。
物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は正負のレンズをそれぞれ少なくとも一枚ずつ有し、前記第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを少なくとも配置し、
第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズの像面側の面の曲率半径をR12、
第2レンズ群の物体側から1枚目の正レンズの像面側の面の曲率半径をR52、
広角端での焦点距離をFw、
第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズのアッベ数をν1、
第1レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν2、
第2レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν5、
第2レンズ群の物体側から3枚目のレンズのアッベ数をν6、
として、
条件式:
(1) −1.1<R12/(R52×Fw)<−0.85
(2) −3<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.5
を満足することを特徴としている。
請求項2に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1に記載のズームレンズであって、前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されてなることを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1または2に記載のズームレンズであって、前記第1レンズ群の正負のレンズが接合されてなることを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズであって、望遠比Tpr(望遠端での全長÷望遠端焦点距離)が、
下記の条件式:
(3) 1.0<Tpr<1.5
を満たすことを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズがハイブリッド非球面レンズであることを特徴としている。
請求項6に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することを特徴としている。
請求項3に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1または2に記載のズームレンズであって、前記第1レンズ群の正負のレンズが接合されてなることを特徴としている。
請求項4に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズであって、望遠比Tpr(望遠端での全長÷望遠端焦点距離)が、
下記の条件式:
(3) 1.0<Tpr<1.5
を満たすことを特徴としている。
請求項5に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズがハイブリッド非球面レンズであることを特徴としている。
請求項6に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することを特徴としている。
請求項7に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第3レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズが非球面を持つことを特徴としている。
請求項8に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、最も物体側の面が非球面であり、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとし、前記第4レンズ群内の正レンズの部分分散比θgF(ng−nF)/(nF−nc)が、
条件式:
(4) θgF <0.551
を満足することを特徴としている。
請求項9に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズであって、広角端での焦点距離をFwとし、望遠端での焦点距離をFtとして、
条件式:
(5) Ft/Fw > 9
を満足することを特徴としている。
請求項8に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズであって、前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、最も物体側の面が非球面であり、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとし、前記第4レンズ群内の正レンズの部分分散比θgF(ng−nF)/(nF−nc)が、
条件式:
(4) θgF <0.551
を満足することを特徴としている。
請求項9に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズであって、広角端での焦点距離をFwとし、望遠端での焦点距離をFtとして、
条件式:
(5) Ft/Fw > 9
を満足することを特徴としている。
請求項10に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至9のズームレンズであって、最大像高をY’とし、広角端での焦点距離をFwとして、
条件式:
(6) 0.78 < Y’/Fw
を満たすことを特徴としている。
請求項11に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズであって、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側に移動し、第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することを特徴としている。
請求項12に記載した本発明に係る情報装置は、撮影光学系として、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを有するカメラ装置として構成されたことを特徴としている。
請求項13に記載した本発明に係る情報装置は、請求項12に記載の情報装置であって、撮影機能を有し、前記ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴としている。
請求項14に記載した本発明に係る情報装置は、請求項12または13に記載の情報装置であって、撮影機能を有する携帯情報端末装置として構成されたことを特徴としている。
条件式:
(6) 0.78 < Y’/Fw
を満たすことを特徴としている。
請求項11に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズであって、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側に移動し、第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することを特徴としている。
請求項12に記載した本発明に係る情報装置は、撮影光学系として、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを有するカメラ装置として構成されたことを特徴としている。
請求項13に記載した本発明に係る情報装置は、請求項12に記載の情報装置であって、撮影機能を有し、前記ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴としている。
請求項14に記載した本発明に係る情報装置は、請求項12または13に記載の情報装置であって、撮影機能を有する携帯情報端末装置として構成されたことを特徴としている。
本発明によれば、広角端における半画角が38度以上と十分に広画角でありながら、10倍以上の変倍比を有し、十分に収差補正され、小型で且つ高解像度の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズおよびそのようなズームレンズを撮影光学系として有することにより、小型で且つ高性能の撮影機能を有する情報装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項1のズームレンズによれば、物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
特に、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で且つ諸収差の少ないズームレンズを提供することができる。
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1のズームレンズにおいて、
前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されてなることにより、より高精能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
すなわち、本発明の請求項1のズームレンズによれば、物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
特に、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で且つ諸収差の少ないズームレンズを提供することができる。
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1のズームレンズにおいて、
前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されてなることにより、より高精能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2のズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群の正負のレンズが接合されてなることにより、より一層高性能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズにおいて、
望遠比Tpr(望遠端での全長÷望遠端焦点距離)が、
条件式:
(3) 1.0<Tpr<1.5
を満足することにより、
収差補正を実現しつつ、より小型化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズにハイブリッド非球面レンズを用いることにより、高精能化が図れると共に、硝材の選択を自由に行うことができ、また低コスト化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
前記第1レンズ群の正負のレンズが接合されてなることにより、より一層高性能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズにおいて、
望遠比Tpr(望遠端での全長÷望遠端焦点距離)が、
条件式:
(3) 1.0<Tpr<1.5
を満足することにより、
収差補正を実現しつつ、より小型化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズにハイブリッド非球面レンズを用いることにより、高精能化が図れると共に、硝材の選択を自由に行うことができ、また低コスト化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することにより、より一層高性能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第3レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズが非球面を持つことにより、各種収差が補正でき、より高性能化を図り得るズームレンズを提供することができる。
請求項8に記載の発明によれば、請求項1乃至7のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、最も物体側の面が非球面であり、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとして、前記第4レンズ群内の正レンズの部分分散比θgF(ng−nF)/(nF−nc)が、
条件式:
(4) θgF <0.551
を満足することにより、より高性能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第3レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズが非球面を持つことにより、各種収差が補正でき、より高性能化を図り得るズームレンズを提供することができる。
請求項8に記載の発明によれば、請求項1乃至7のいずれか1項のズームレンズにおいて、前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、最も物体側の面が非球面であり、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとして、前記第4レンズ群内の正レンズの部分分散比θgF(ng−nF)/(nF−nc)が、
条件式:
(4) θgF <0.551
を満足することにより、より高性能化を実現し得るズームレンズを提供することができる。
請求項9に記載の発明によれば、請求項1乃至8のいずれか1項のズームレンズにおいて、広角端での焦点距離をFwとし、望遠端での焦点距離をFtとして、
条件式:
(5) Ft/Fw > 9
を満足することにより、9倍以上の高変倍比であり、高性能で、コンパクトなズームレンズを提供することができる。
請求項10に記載の発明によれば、請求項1乃至9のいずれか1項のズームレンズにおいて、
最大像高をY’、広角端での焦点距離をFwとして、
条件式:
(6) 0.78 < Y’/Fw
を満足することにより、広角端での半画角が38度以上で、高変倍比で高性能で且つコンパクトなズームレンズを提供することができる。
請求項11に記載の発明によれば、請求項1乃至10のいずれか1項のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第2レンズ群が像側に移動し、前記第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することにより、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、且つ収差よく補正されたズームレンズを提供することができる。
条件式:
(5) Ft/Fw > 9
を満足することにより、9倍以上の高変倍比であり、高性能で、コンパクトなズームレンズを提供することができる。
請求項10に記載の発明によれば、請求項1乃至9のいずれか1項のズームレンズにおいて、
最大像高をY’、広角端での焦点距離をFwとして、
条件式:
(6) 0.78 < Y’/Fw
を満足することにより、広角端での半画角が38度以上で、高変倍比で高性能で且つコンパクトなズームレンズを提供することができる。
請求項11に記載の発明によれば、請求項1乃至10のいずれか1項のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第2レンズ群が像側に移動し、前記第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することにより、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、且つ収差よく補正されたズームレンズを提供することができる。
請求項12に記載の発明によれば、撮影機能を有し、撮影光学系として請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを有するカメラ装置として構成したことにより、ズームレンズを用い、広画角で高変倍でありながら、十分に小型で、収差の少ないズームレンズを有するカメラ装置として構成された情報装置を提供することができる。
請求項13に記載の発明によれば、請求項12に記載の情報装置において、前記ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることにより、撮影画像をディジタル情報とする機能を有する情報装置を提供することができる。
請求項14に記載の発明によれば、請求項13に記載の情報装置を、携帯情報端末装置として構成することにより、携帯情報端末装置として、高性能な携帯機能を持たせた情報装置を提供することができる。
請求項13に記載の発明によれば、請求項12に記載の情報装置において、前記ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることにより、撮影画像をディジタル情報とする機能を有する情報装置を提供することができる。
請求項14に記載の発明によれば、請求項13に記載の情報装置を、携帯情報端末装置として構成することにより、携帯情報端末装置として、高性能な携帯機能を持たせた情報装置を提供することができる。
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズおよび情報装置を詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の一つの実施の形態に係るズームレンズは、
物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、正負のレンズをそれぞれ少なくとも一枚ずつ有し、前記第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを少なくとも配置し、次の条件式(1)および(2)を満足するものである(請求項1に対応する)。
本発明の一つの実施の形態に係るズームレンズは、
物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、正負のレンズをそれぞれ少なくとも一枚ずつ有し、前記第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを少なくとも配置し、次の条件式(1)および(2)を満足するものである(請求項1に対応する)。
ここで、前記第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズの像面側の面の曲率半径をR12とし、
前記第2レンズ群の物体側から1枚目の正レンズの像面側の面の曲率半径をR52とし、
広角端での焦点距離をFwとし、
前記第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズのアッベ数をν1とし、
前記第1レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν2とし、
前記第2レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν5とし、
前記第2レンズ群の物体側から3枚目のレンズのアッベ数をν6として、
条件式:
(1) −1.1<R12/(R52×Fw)<−0.85
(2) −3<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.5
を満足するものである。
前記第2レンズ群の物体側から1枚目の正レンズの像面側の面の曲率半径をR52とし、
広角端での焦点距離をFwとし、
前記第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズのアッベ数をν1とし、
前記第1レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν2とし、
前記第2レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν5とし、
前記第2レンズ群の物体側から3枚目のレンズのアッベ数をν6として、
条件式:
(1) −1.1<R12/(R52×Fw)<−0.85
(2) −3<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.5
を満足するものである。
ここで、条件式(1)は、第1レンズ群の第1レンズと第2レンズ群の第2レンズの曲率半径の比の範囲を規定するものである。条件式(1)、(2)が上限値もしくは下限値を超えると、各群での色収差の発生が大きくなってしまうため、収差補正上不利となる。特に広角、高変倍のズームレンズにおいては、望遠端での倍率色収差やMTFへの影響が大きく、収差の補正が困難となる。
更に好ましくは、以下の条件式(1’)、(2’)を満たすのが良い。
(1’) −1.09<R12/(R52×Fw)<−0.87
(2’) −2.7<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.9
また、本発明では、第2レンズ群中に2枚の負レンズを配置して第2レンズ群の負パワーを分担させ収差を抑えやすくし、そして、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、負レンズの並びとすることで、レンズ構成の対称性を良くし、第2レンズ群内で効率良く収差補正を行える構成としている。以上を満たすことにより、特に望遠端での倍率色収差やMTFを効率的に補正できる。
請求項1に記載のズームレンズにおいて、色収差を効果的に補正するために、前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されていることが望ましい(請求項2に対応する)。
また、請求項1乃至2に記載のズームレンズにおいて、前記第1レンズ群の物体側から1枚目と2枚目のレンズが接合されていることが、色収差を効果的に補正するために望ましい(請求項3に対応する)。
更に好ましくは、以下の条件式(1’)、(2’)を満たすのが良い。
(1’) −1.09<R12/(R52×Fw)<−0.87
(2’) −2.7<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.9
また、本発明では、第2レンズ群中に2枚の負レンズを配置して第2レンズ群の負パワーを分担させ収差を抑えやすくし、そして、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、負レンズの並びとすることで、レンズ構成の対称性を良くし、第2レンズ群内で効率良く収差補正を行える構成としている。以上を満たすことにより、特に望遠端での倍率色収差やMTFを効率的に補正できる。
請求項1に記載のズームレンズにおいて、色収差を効果的に補正するために、前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されていることが望ましい(請求項2に対応する)。
また、請求項1乃至2に記載のズームレンズにおいて、前記第1レンズ群の物体側から1枚目と2枚目のレンズが接合されていることが、色収差を効果的に補正するために望ましい(請求項3に対応する)。
また、請求項1乃至3のズームレンズにおいて、望遠端でのレンズ系の全長を望遠端でのレンズ系の焦点距離で割った値である望遠比Tprが、下記の条件式(3)を満たすことが望ましい(請求項4に対応する)。
(3) 1.0 < Tpr < 1.5
ここで、条件式(3)は、広角化、望遠化、小型化に重要な第1レンズ群の繰り出し量を規制し、十分な収差補正を可能とするための条件であり、望遠比が1.5を越える場合、第1レンズ群の繰り出し量が大きくなってしまうため、小型化に対して不利となるだけでなく、望遠端での周辺光量確保のために径方向が大型化したり、鏡胴倒れ等の作製誤差による像性能の劣化も招来しやすい。また、望遠比が1.0を下回る場合は、第1レンズ群の移動量が小さくなり、第2レンズ群の変倍への寄与が小さくなり第3レンズ群の負担が増加するか、あるいは第2レンズ群の屈折力を大きくしなければならなくなり、いずれにしても各種収差の悪化を招く。
より高性能化するためには、第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズにハイブリッド非球面を設定することが望ましい(請求項5に対応する)。ここでハイブリッド非球面レンズとは、ガラスの球面レンズ上に樹脂からなる薄膜を形成し、その表面を非球面としたレンズのことであり、これを用いることにより、上述したように高性能化が図れるだけでなく、硝材の選択を自由に行うことができ、また低コスト化が可能となる。
さらに高性能化するためには、第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することが望ましい。さらに望ましくは、最も像側の面を非球面とすることが望ましい(請求項6に対応する)。
(3) 1.0 < Tpr < 1.5
ここで、条件式(3)は、広角化、望遠化、小型化に重要な第1レンズ群の繰り出し量を規制し、十分な収差補正を可能とするための条件であり、望遠比が1.5を越える場合、第1レンズ群の繰り出し量が大きくなってしまうため、小型化に対して不利となるだけでなく、望遠端での周辺光量確保のために径方向が大型化したり、鏡胴倒れ等の作製誤差による像性能の劣化も招来しやすい。また、望遠比が1.0を下回る場合は、第1レンズ群の移動量が小さくなり、第2レンズ群の変倍への寄与が小さくなり第3レンズ群の負担が増加するか、あるいは第2レンズ群の屈折力を大きくしなければならなくなり、いずれにしても各種収差の悪化を招く。
より高性能化するためには、第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズにハイブリッド非球面を設定することが望ましい(請求項5に対応する)。ここでハイブリッド非球面レンズとは、ガラスの球面レンズ上に樹脂からなる薄膜を形成し、その表面を非球面としたレンズのことであり、これを用いることにより、上述したように高性能化が図れるだけでなく、硝材の選択を自由に行うことができ、また低コスト化が可能となる。
さらに高性能化するためには、第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することが望ましい。さらに望ましくは、最も像側の面を非球面とすることが望ましい(請求項6に対応する)。
より高性能化するためには、第3レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズが非球面を持つことが望ましい(請求項7に対応する)。さらに、第3レンズ群の最も物体側のレンズが両面非球面レンズであることが望ましい。これにより、各種収差が補正でき、より高性能化を図ることができる。
さらに高性能化するためには、第4レンズ群は、少なくとも正レンズを有し、最も物体側の面が非球面とすることが望ましい。第4レンズ群の最も物体面側に非球面レンズを配置することにより、軸上光線が離れているため、像面補正において非球面による効果が大きく得られる。また下記条件式(4)を満たすことが望ましい(請求項8に対応する)。即ち、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとし、第4レンズ群内の正レンズの部分分散比をθgF(ng-nF)/(nF-nC)として、
条件式:
(4) θgF < 0.551
を満足することが望ましい。
ここで、条件式(4)θgFが、上限値を越えると、特に望遠側での色収差が大きくなり、収差補正上、不利となる。また更に望ましくは、材料としてプラスチックを用いる。これによりコスト的に有利となる。
さらに高性能化するためには、第4レンズ群は、少なくとも正レンズを有し、最も物体側の面が非球面とすることが望ましい。第4レンズ群の最も物体面側に非球面レンズを配置することにより、軸上光線が離れているため、像面補正において非球面による効果が大きく得られる。また下記条件式(4)を満たすことが望ましい(請求項8に対応する)。即ち、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとし、第4レンズ群内の正レンズの部分分散比をθgF(ng-nF)/(nF-nC)として、
条件式:
(4) θgF < 0.551
を満足することが望ましい。
ここで、条件式(4)θgFが、上限値を越えると、特に望遠側での色収差が大きくなり、収差補正上、不利となる。また更に望ましくは、材料としてプラスチックを用いる。これによりコスト的に有利となる。
また、請求項1乃至8のいずれのズームレンズにおいて、下記条件式(5)を満たすことが望ましい(請求項9)。ここで、Fw、Ftは、それぞれ広角端、望遠端での光学系の焦点距離である。
(5) Ft/Fw > 9
ここで条件式(5)は、ズーム比を規制するものであり、これにより、10倍以上の高変倍比、望ましくは、変倍比が10倍〜11倍に好適であり、高性能でコンパクトなズームレンズを提供することが出来る。
さらに、請求項1乃至9のズームレンズにおいて、下記条件式(6)を満たすことが望ましい(請求項10)ここでY’は最大像高である。
(6) 0.78 < Y’/Fw
ここで、条件式(6)は、画角を規制するものであり、広角端での半画角が38度以上で高変倍比で高性能でかつコンパクトなズームレンズを提供することが出来る。
請求項1乃至10に記載のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側に移動し、第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することが望ましい(請求項11に対応する)。このような構成により、第1レンズ群の移動量を効率良く低減することが可能であり、また収差補正上も有利となる。
(5) Ft/Fw > 9
ここで条件式(5)は、ズーム比を規制するものであり、これにより、10倍以上の高変倍比、望ましくは、変倍比が10倍〜11倍に好適であり、高性能でコンパクトなズームレンズを提供することが出来る。
さらに、請求項1乃至9のズームレンズにおいて、下記条件式(6)を満たすことが望ましい(請求項10)ここでY’は最大像高である。
(6) 0.78 < Y’/Fw
ここで、条件式(6)は、画角を規制するものであり、広角端での半画角が38度以上で高変倍比で高性能でかつコンパクトなズームレンズを提供することが出来る。
請求項1乃至10に記載のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、第1レンズ群と第3レンズ群が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側に移動し、第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することが望ましい(請求項11に対応する)。このような構成により、第1レンズ群の移動量を効率良く低減することが可能であり、また収差補正上も有利となる。
また、有限距離へのフォーカシングの際は、第4レンズ群のみを移動させる方法が「移動させるべき物体の重量」が最も小さくて好ましい。
絞りの開放径は、「変倍に係らず一定とする」のが機構上簡略となってよいが、望遠端の開放径を広角端に比べて大きくすることにより、Fナンバの変化を小さくすることも出来、好都合である。像面に到達する光量を減少させる必要があるときは、絞りを小径化してもよいが、「絞り径を大きく変えることなくNDフィルタ等の挿入により光量を減少」させるほうが回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
この発明の情報装置は、撮影機能を有し、撮影光学系として、上記ズームレンズを有するカメラ装置として構成したものである(請求項12に対応する)。この情報装置は、ズームレンズによる物体像が撮像素子の受光面上に結像されるものであってもよい(請求項13に対応する)。前述のように、情報装置はデジタルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施できるが、携帯情報端末装置として好適に実施できる(請求項14に対応する)。
絞りの開放径は、「変倍に係らず一定とする」のが機構上簡略となってよいが、望遠端の開放径を広角端に比べて大きくすることにより、Fナンバの変化を小さくすることも出来、好都合である。像面に到達する光量を減少させる必要があるときは、絞りを小径化してもよいが、「絞り径を大きく変えることなくNDフィルタ等の挿入により光量を減少」させるほうが回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
この発明の情報装置は、撮影機能を有し、撮影光学系として、上記ズームレンズを有するカメラ装置として構成したものである(請求項12に対応する)。この情報装置は、ズームレンズによる物体像が撮像素子の受光面上に結像されるものであってもよい(請求項13に対応する)。前述のように、情報装置はデジタルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施できるが、携帯情報端末装置として好適に実施できる(請求項14に対応する)。
本発明に係るズームレンズは、上述のごとき構成により、広角端の半画角が38度以上と十分に広画角でありながら、9倍以上の変倍比を有し、十分に収差補正され、小型でかつ高解像度の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズおよびこのズームレンズを撮影光学系として有することにより、小型で性能のよい撮影機能を実現するカメラ装置および携帯情報端末装置を提供することができる。
ここで、上述した実施の形態に係る本発明のズームレンズについて、補足的に説明する。
上述したズームレンズのように、物体側から、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置して、正−負−正−正の4つのレンズ群で構成したズームレンズにおいては、一般的に、第2レンズ群が、主要な変倍作用を負担する、いわゆる「バリエータ」、として構成される。しかしながら、本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群にも変倍作用を分担させることによって、第2レンズ群の負担を軽くして、「広角化・高変倍化に伴って困難になる収差補正」に対する補正の自由度を確保している。
ここで、上述した実施の形態に係る本発明のズームレンズについて、補足的に説明する。
上述したズームレンズのように、物体側から、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置して、正−負−正−正の4つのレンズ群で構成したズームレンズにおいては、一般的に、第2レンズ群が、主要な変倍作用を負担する、いわゆる「バリエータ」、として構成される。しかしながら、本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群にも変倍作用を分担させることによって、第2レンズ群の負担を軽くして、「広角化・高変倍化に伴って困難になる収差補正」に対する補正の自由度を確保している。
また、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群を物体側へ移動させるような構成とすることにより、広角端において第1レンズ群を通過する光線高さを低くして、「広角化に伴う第1レンズ群の大型化を抑制」するとともに、望遠端においては、「第1レンズ群と第2レンズ群との間隔をある程度確保」して、長焦点側、つまり望遠側、のF値(Fナンバ)が大きくならないようにしている。
このような本発明の構成によって、新規なズームレンズおよび情報装置を実現することができる。以下に詳述する具体的な実施例に示すように、本発明によるズームレンズは、「小型で、収差が充分に補正され、500万画素〜1000万画素を超える受光素子に対応することが実現可能」である。また、このようなズームレンズを撮影光学系として用いることにより小型で性能良好なデジタルカメラ等のカメラ装置を含む情報装置を実現することができる。
このような本発明の構成によって、新規なズームレンズおよび情報装置を実現することができる。以下に詳述する具体的な実施例に示すように、本発明によるズームレンズは、「小型で、収差が充分に補正され、500万画素〜1000万画素を超える受光素子に対応することが実現可能」である。また、このようなズームレンズを撮影光学系として用いることにより小型で性能良好なデジタルカメラ等のカメラ装置を含む情報装置を実現することができる。
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例1〜実施例5は、本発明の一つの実施の形態に係るズームレンズの具体的数値例による具体的構成の実施例である。
実施例1〜実施例5において、第4レンズ群の像側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタや、CCDセンサ等の撮像素子のカバーガラス(シールガラス)を想定したものであり、ここでは各種フィルタFMと称することにする。また、長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「mm」である。
また、実施例1〜実施例5において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成と、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成とがある。
実施例1〜実施例5における収差は、後述する各収差図にて分かるように、充分に補正されており、500万画素〜1,000万画素またはそれ以上の画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明に従ってズームレンズを構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例1〜実施例5より明らかである。
実施例1〜実施例5において、第4レンズ群の像側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタや、CCDセンサ等の撮像素子のカバーガラス(シールガラス)を想定したものであり、ここでは各種フィルタFMと称することにする。また、長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「mm」である。
また、実施例1〜実施例5において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成と、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成とがある。
実施例1〜実施例5における収差は、後述する各収差図にて分かるように、充分に補正されており、500万画素〜1,000万画素またはそれ以上の画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明に従ってズームレンズを構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例1〜実施例5より明らかである。
実施例1〜実施例5に共通な記号の意味は次の通りである。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバ(F値)
ω:半画角(度)
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径)
D:面間隔
nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
A12:12次の非球面係数
A14:14次の非球面係数
ここで用いられる非球面形状は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをH、そして円錐定数をKとし、上記各次数の非球面係数を用い、Xを光軸方向における非球面量として、次の式(7)で定義され、近軸曲率半径および円錐定数、並びに非球面係数を与えて形状を特定する。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバ(F値)
ω:半画角(度)
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径)
D:面間隔
nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
A12:12次の非球面係数
A14:14次の非球面係数
ここで用いられる非球面形状は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをH、そして円錐定数をKとし、上記各次数の非球面係数を用い、Xを光軸方向における非球面量として、次の式(7)で定義され、近軸曲率半径および円錐定数、並びに非球面係数を与えて形状を特定する。
図1は、本発明の実施例1に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、このうち、(a)は広角端(Wide)における模式的断面図、(b)は所定の中間焦点距離(Mean)における模式的断面図、そして(c)は望遠端(Tele)における模式的断面図である。なお、実施例1のレンズ群配置を示す図1において、図示左側が物体側である。
図1に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
図1に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図1には、各光学面の面番号(第1面〜第24面)も示している。なお、図1における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成している非球面レンズ(以下、「ハイブリッド非球面レンズ」という)からなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
この場合、図1に示すように、広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例1においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.10〜52.51,F=3.59〜6.03,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
この場合、図1に示すように、広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例1においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.10〜52.51,F=3.59〜6.03,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
表1において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、硝種名の前には、次の通り硝材の製造メーカー名を、HOYA(HOYA株式会社)、OHARA(株式会社オハラ)、SUMITA(株式会社住田光学ガラス)およびHIKARI(光ガラス株式会社)として略記した。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表1においては、「*」が付された第5面、第6面、第12面、第14面、第15面および第19面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
但し、第4レンズE4および第6レンズE6は、物体側面(第6面)および像側面(第12面)に、それぞれ樹脂からなる非球面薄膜が形成されたハイブリッド非球面レンズである。
すなわち、表1においては、「*」が付された第5面、第6面、第12面、第14面、第15面および第19面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
但し、第4レンズE4および第6レンズE6は、物体側面(第6面)および像側面(第12面)に、それぞれ樹脂からなる非球面薄膜が形成されたハイブリッド非球面レンズである。
非球面パラメータ
第5面
K=0
A4=1.962240×10−6
A6=1.381990×10−8
A8=−3.171600×10−10
A10=3.195350×10−12
A12=−1.530000×10−14
A14=2.744480×10−17
第6面
K=0
A4=2.162520×10−4
A6=−8.498910×10−6
A8=4.779120×10−7
A10=−1.877320×10−8
A12=3.620710×10−10
A14=−2.763280×10−12
第12面
K=0
A4=−7.229000×10−04
A6=−1.053110×10−06
A8=−9.181890×10−07
A10=−2.550310×10−08
第14面
K=0
A4=−7.617580×10−4
A6=8.295900×10−6
A8=−6.419730×10−7
A10=3.580160×10−9
第15面
K=0
A4=3.617470×10−4
A6=7.901070×10−6
A8=−4.172960×10−7
第19面
K=0
A4=−1.821200×10−5
A6=7.827020×10−7
A8=4.918500×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
第5面
K=0
A4=1.962240×10−6
A6=1.381990×10−8
A8=−3.171600×10−10
A10=3.195350×10−12
A12=−1.530000×10−14
A14=2.744480×10−17
第6面
K=0
A4=2.162520×10−4
A6=−8.498910×10−6
A8=4.779120×10−7
A10=−1.877320×10−8
A12=3.620710×10−10
A14=−2.763280×10−12
第12面
K=0
A4=−7.229000×10−04
A6=−1.053110×10−06
A8=−9.181890×10−07
A10=−2.550310×10−08
第14面
K=0
A4=−7.617580×10−4
A6=8.295900×10−6
A8=−6.419730×10−7
A10=3.580160×10−9
第15面
K=0
A4=3.617470×10−4
A6=7.901070×10−6
A8=−4.172960×10−7
第19面
K=0
A4=−1.821200×10−5
A6=7.827020×10−7
A8=4.918500×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
そこで、条件式(1)〜(6)に対応する値は、
(1) R12/(R52×Rw)=−0.953
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−1.957
(3) Tpr=1.235
(4) θgF=0.538
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
(1) R12/(R52×Rw)=−0.953
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−1.957
(3) Tpr=1.235
(4) θgF=0.538
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図2、図3および図4に、それぞれ、実施例1の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
図5は、本発明の実施例2に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、このうち、(a)は広角端(Wide)における模式的断面図、(b)は所定の中間焦点距離(Mean)における模式的断面図、そして(c)は望遠端(Tele)における模式的断面図である。なお、実施例2のレンズ群配置を示す図5において、図示左側が物体側である。
図5に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
図5に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図5には、各光学面の面番号(第1面〜第24面)も示している。なお、図5における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成している非球面レンズ(以下、「ハイブリッド非球面レンズ」という)からなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
この場合、図5に示すように、広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例2においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.98,F=3.59〜6.09,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
この場合、図5に示すように、広角端(短焦点端)から望遠端(長焦点端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例2においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.98,F=3.59〜6.09,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
表3においては、「*」が付された第6面、第12面、第14面、第15面および第19面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。但し、第4レンズE4および第6レンズE6は、ハイブリッド非球面レンズである。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.77332×10−4
A6=−9.72325×10−6
A8= 6.90805×10−7
A10=−2.97854×10−8
A12= 6.25272×10−10
A14=−5.22888×10−12
第12面
K=0
A4=−7.64112×10−4
A6= 2.16009×10−6
A8=−1.12969×10−6
A10=−1.24137×10−8
第14面
K=0
A4=−8.06209×10−4
A6= 1.09740×10−5
A8=−7.54712×10−7
A10= 1.12131×10−8
A12= 2.76518×10−11
第15面
K=0
A4= 4.55902×10−4
A6= 9.25284×10−6
A8=−9.40053×10−8
第19面
K=0
A4=−4.47303×10−5
A6= 3.64467×10−6
A8=−5.98158×10−8
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.77332×10−4
A6=−9.72325×10−6
A8= 6.90805×10−7
A10=−2.97854×10−8
A12= 6.25272×10−10
A14=−5.22888×10−12
第12面
K=0
A4=−7.64112×10−4
A6= 2.16009×10−6
A8=−1.12969×10−6
A10=−1.24137×10−8
第14面
K=0
A4=−8.06209×10−4
A6= 1.09740×10−5
A8=−7.54712×10−7
A10= 1.12131×10−8
A12= 2.76518×10−11
第15面
K=0
A4= 4.55902×10−4
A6= 9.25284×10−6
A8=−9.40053×10−8
第19面
K=0
A4=−4.47303×10−5
A6= 3.64467×10−6
A8=−5.98158×10−8
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
そこで、条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、
(1) R12/(R52×Rw)=−1.080
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.624
(3) Tpr=1.198
(4) θgF=0.532
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図6、図7および図8に、それぞれ、実施例2の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
(1) R12/(R52×Rw)=−1.080
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.624
(3) Tpr=1.198
(4) θgF=0.532
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図6、図7および図8に、それぞれ、実施例2の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
図9は、本発明の実施例3に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、(a)は広角端における模式的断面図、(b)は所定の中間焦点距離における模式的断面図、そして(c)は望遠端における模式的断面図である。なお、実施例3のレンズ群配置を示す図9においても、図示左側が物体側である。
図9に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
図9に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図9にも、各光学面の面番号を示している。なお、図9における各参照符号も、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側に樹脂層が施されて非球面を形成している非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側に強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
すなわち、この実施例3は、実質的に先に述べた実施例1とほぼ同様の構成である。この場合にも、図9に示すように、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は像側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例3においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.98,F=3.61〜6.15,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
この実施例3においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.98,F=3.61〜6.15,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
表3においては、「*」が付された第6面、第12面、第14面、第15面および第19面の各光学面が非球面であり、このうち、第4レンズE4および第6レンズE6は、ハイブリッド非球面レンズである。式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.70437×10−4
A6=−8.89500×10−6
A8= 5.88584×10−7
A10=−2.56139×10−8
A12= 5.44131×10−10
A14=−4.57914×10−12
第12面
K=0
A4=−7.78347×10−4
A6= 3.93144×10−6
A8=−1.61339×10−6
A10= 7.50104×10−9
第14面
K=0
A4=−8.29907×10−4
A6= 1.14027×10−5
A8=−9.96991×10−7
A10= 1.65803×10−8
A12= 1.14513×10−11
第15面
K=0
A4= 4.54675×10−4
A6= 8.97554×10−6
A8=−2.66344×10−7
第19面
K=0
A4=−5.31816×10−5
A6= 3.63784×10−6
A8=−6.17397×10−8
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.70437×10−4
A6=−8.89500×10−6
A8= 5.88584×10−7
A10=−2.56139×10−8
A12= 5.44131×10−10
A14=−4.57914×10−12
第12面
K=0
A4=−7.78347×10−4
A6= 3.93144×10−6
A8=−1.61339×10−6
A10= 7.50104×10−9
第14面
K=0
A4=−8.29907×10−4
A6= 1.14027×10−5
A8=−9.96991×10−7
A10= 1.65803×10−8
A12= 1.14513×10−11
第15面
K=0
A4= 4.54675×10−4
A6= 8.97554×10−6
A8=−2.66344×10−7
第19面
K=0
A4=−5.31816×10−5
A6= 3.63784×10−6
A8=−6.17397×10−8
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、
(1) R12/(R52×Rw)=−0.948
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.355
(3) Tpr=1.217
(4) θgF=0.538
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図10、図11および図12に、それぞれ、実施例3の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
(1) R12/(R52×Rw)=−0.948
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.355
(3) Tpr=1.217
(4) θgF=0.538
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図10、図11および図12に、それぞれ、実施例3の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
図13は、本発明の実施例4に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、(a)は広角端における模式的断面図、(b)は所定の中間焦点距離における模式的断面図、そして(c)は望遠端における模式的断面図である。なお、実施例4のレンズ群配置を示す図13においても、図示左側が物体側である。
図13に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図13にも、各光学面の面番号を示している。なお、図13における各参照符号も、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
図13に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図13にも、各光学面の面番号を示している。なお、図13における各参照符号も、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
すなわち、この実施例4は、実質的に先に述べた実施例1、2および実施例3とほぼ同様の構成である。この場合にも、図13に示すように、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は物体側から像側へほぼ単調に移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例4においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.97,F=3.58〜5.72,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
すなわち、この実施例4は、実質的に先に述べた実施例1、2および実施例3とほぼ同様の構成である。この場合にも、図13に示すように、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は物体側から像側へほぼ単調に移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例4においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.05〜51.97,F=3.58〜5.72,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
表7においても、「*」が付された第6面、第12面、第14面、第15面および第19面の各光学面が非球面であり、このうち、第4レンズE4および第6レンズE6は、ハイブリッド非球面レンズである。式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 2.25844×10−4
A6=−1.12455×10−5
A8= 6.76369×10−7
A10=−2.52638×10−8
A12= 4.66507×10−10
A14=−3.41911×10−12
第12面
K=0
A4=−5.67227×10−4
A6=−3.24620×10−6
A8=−2.94393×10−7
A10=−1.76132×10−8
第14面
K=0
A4=−6.53010×10−4
A6= 6.85627×10−6
A8=−4.27084×10−7
A10= 2.66460×10−9
A12= 2.95049×10−11
第15面
K=0
A4= 3.59196×10−4
A6= 7.31481×10−6
A8=−1.15774×10−7
第19面
K=0
A4=−7.94840×10−5
A6= 4.43016×10−6
A8=−1.31828×10−7
A10= 1.68587×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 2.25844×10−4
A6=−1.12455×10−5
A8= 6.76369×10−7
A10=−2.52638×10−8
A12= 4.66507×10−10
A14=−3.41911×10−12
第12面
K=0
A4=−5.67227×10−4
A6=−3.24620×10−6
A8=−2.94393×10−7
A10=−1.76132×10−8
第14面
K=0
A4=−6.53010×10−4
A6= 6.85627×10−6
A8=−4.27084×10−7
A10= 2.66460×10−9
A12= 2.95049×10−11
第15面
K=0
A4= 3.59196×10−4
A6= 7.31481×10−6
A8=−1.15774×10−7
第19面
K=0
A4=−7.94840×10−5
A6= 4.43016×10−6
A8=−1.31828×10−7
A10= 1.68587×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
ここで、条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、
(1) R12/(R52×Rw)=−0.879
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.355
(3) Tpr=1.215
(4) θgF=0.530
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図14、図15および図16に、それぞれ、実施例4の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
(1) R12/(R52×Rw)=−0.879
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.355
(3) Tpr=1.215
(4) θgF=0.530
(5) Ft/Fw=10.298
(6) Y′/Fw=0.818
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図14、図15および図16に、それぞれ、実施例4の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
図17は、本発明の実施例5に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、このうち、(a)は広角端における模式的断面図、(b)は所定の中間焦点距離における模式的断面図、そして(c)は望遠端における模式的断面図である。なお、実施例5のレンズ群配置を示す図17においても、図示左側が物体側である。
図17に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
図17に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、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、そして正の屈折力を有する第4レンズ群G4とを配置し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りADを配している。この場合、第1レンズ群G1は、第1レンズE1、第2レンズE2および第3レンズE3を有してなり、第2レンズ群G2は、第4レンズE4、第5レンズE5および第6レンズE6を有してなり、第3レンズ群G3は、第7レンズE7、第8レンズE8および第9レンズE9を有してなり、そして第4レンズ群G4は、第10レンズE10を有してなる。
第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図17にも、各光学面の面番号を示している。なお、図17における各参照符号も、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
広角端から望遠端への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大する。
第1レンズ群G1は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズE1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2レンズE2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第3レンズE3とを配している。第1レンズE1と第2レンズE2の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その物体側に樹脂層が施されて非球面を形成しているハイブリッド非球面レンズからなる第4レンズE4と、像側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第5レンズE5と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって、その像側を非球面とした非球面レンズからなる第6レンズE6とを配している。第5レンズE5と第6レンズE6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
開口絞りADは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に介挿配置されている。
第3レンズ群G3は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けた両凸形状で且つ両面を非球面とした正レンズからなる第7レンズE7と、物体側により強い凸面を向けた両凸正レンズからなる第8レンズE8と、像側により強い凹面を向けた両凹負レンズからなる第9レンズE9とを配している。第8レンズE8と第9レンズE9の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向け且つ物体側を非球面とした正メニスカスレンズからなる第10レンズE10のみからなっている。
すなわち、この実施例5は、第2レンズ群G2の最も像側の面、つまり第6レンズE6の像側の面(面番号11)、に樹脂層が設けられていないこと以外は、先に述べた実施例1等と実質的にほぼ同様の構成である。この場合にも、図17に示すように、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は物体側から像側へほぼ単調に移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例5においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.06〜52.00,F=3.67〜5.88,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
すなわち、この実施例5は、第2レンズ群G2の最も像側の面、つまり第6レンズE6の像側の面(面番号11)、に樹脂層が設けられていないこと以外は、先に述べた実施例1等と実質的にほぼ同様の構成である。この場合にも、図17に示すように、広角端から望遠端への変倍に伴って、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、像側から物体側へ単調に移動し、第2レンズ群G2は物体側から像側へほぼ単調に移動し、そして第4レンズ群G4は物体側に凸となる軌跡を描いて移動する。
この実施例5においては、全光学系の焦点距離f,FナンバF,半画角ωが、ズーミングによって、それぞれf=5.06〜52.00,F=3.67〜5.88,ω=39.3〜4.54の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
表9においても、「*」が付された第6面、第11面、第13面、第14面および第18面の各光学面が非球面であり、第4レンズE4のみが、ハイブリッド非球面レンズである。式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.87731×10−4
A6=−8.48011×10−6
A8= 5.31966×10−7
A10=−1.96752×10−8
A12= 3.60944×10−10
A14=−2.61168×10−12
第11面
K=0
A4=−3.09393×10−4
A6=−2.60609×10−6
A8= 9.00781×10−8
A10=−2.11546×10−8
A12=5.00134×10−12
第13面
K=0
A4=−5.34737×10−4
A6= 1.25801×10−5
A8=−6.90959×10−7
A10= 3.54100×10−8
A12=−3.42791×10−10
第14面
K=0
A4= 4.15136×10−4
A6= 1.12480×10−5
A8=−1.24918×10−7
A10= 2.42397×10−8
第18面
K=0
A4=−5.80774×10−5
A6= 4.48970×10−6
A8=−1.43440×10−7
A10= 1.99458×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
非球面パラメータ
第6面
K=0
A4= 1.87731×10−4
A6=−8.48011×10−6
A8= 5.31966×10−7
A10=−1.96752×10−8
A12= 3.60944×10−10
A14=−2.61168×10−12
第11面
K=0
A4=−3.09393×10−4
A6=−2.60609×10−6
A8= 9.00781×10−8
A10=−2.11546×10−8
A12=5.00134×10−12
第13面
K=0
A4=−5.34737×10−4
A6= 1.25801×10−5
A8=−6.90959×10−7
A10= 3.54100×10−8
A12=−3.42791×10−10
第14面
K=0
A4= 4.15136×10−4
A6= 1.12480×10−5
A8=−1.24918×10−7
A10= 2.42397×10−8
第18面
K=0
A4=−5.80774×10−5
A6= 4.48970×10−6
A8=−1.43440×10−7
A10= 1.99458×10−9
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の可変間隔DA、第2レンズ群G2と開口絞りADとの間の可変間隔DB、開口絞りADと第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の可変間隔DDは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
そこで、条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、
(1) R12/(R52×Rw)=−0.932
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.112
(3) Tpr=1.218
(4) θgF=0.550
(5) Ft/Fw=10.285
(6) Y′/Fw=0.817
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図18、図19および図20に、それぞれ、実施例5の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
(1) R12/(R52×Rw)=−0.932
(2) (ν1−ν2)/(ν6−ν5)=−2.112
(3) Tpr=1.218
(4) θgF=0.550
(5) Ft/Fw=10.285
(6) Y′/Fw=0.817
となり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。
また、図18、図19および図20に、それぞれ、実施例5の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。
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
E1〜E10 第1レンズ〜第10レンズ
AD 開口絞り
FM 各種フィルタ
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
E1〜E10 第1レンズ〜第10レンズ
AD 開口絞り
FM 各種フィルタ
Claims (14)
- 物体側から順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配置し、前記第3レンズ群の物体側に開口絞りを有してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が増大するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、正負のレンズをそれぞれ少なくとも一枚ずつ有し、前記第2レンズ群は、物体側から順次、負レンズ、正レンズ、負レンズを少なくとも配置し、
前記第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズの像面側の面の曲率半径をR12とし、
前記第2レンズ群の物体側から1枚目の正レンズの像面側の面の曲率半径をR52とし、
広角端での焦点距離をFwとし、
前記第1レンズ群の物体側から1枚目のレンズのアッベ数をν1とし、
前記第1レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν2とし、
前記第2レンズ群の物体側から2枚目のレンズのアッベ数をν5とし、
前記第2レンズ群の物体側から3枚目のレンズのアッベ数をν6として、
条件式:
(1) −1.1<R12/(R52×Fw)<−0.85
(2) −3<(ν1-ν2)/(ν6−ν5)<−1.5
を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第2レンズ群の物体側から2枚目と3枚目のレンズが接合されてなることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群の正負のレンズが接合されてなることを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
- 望遠比Tpr(望遠端での全長÷望遠端焦点距離)が、
条件式:
(3) 1.0<Tpr<1.5
を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第2レンズ群の少なくとも1枚の負レンズがハイブリッド非球面レンズであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群が1枚の負レンズと2枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズが非球面を持つことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第4レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、最も物体側の面が非球面であり、g線に対する屈折率をng、F線に対する屈折率をnF、c線に対する屈折率をncとして、前記第4レンズ群内の正レンズの部分分散比θgF(ng−nF)/(nF−nc)が、
条件式:
(4) θgF <0.551
を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端での焦点距離をFwとし、望遠端での焦点距離をFtとして、
条件式:
(5) Ft/Fw > 9
を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 最大像高をY’、広角端での焦点距離をFwとして、
条件式:
(6) 0.78 < Y’/Fw
を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群が物体側へ移動し、前記第2レンズ群が像側に移動し、前記第4レンズ群が物体側へ凸の曲線、もしくはその一部を描いて移動することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 撮影機能を有し、撮影光学系として請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズを有するカメラ装置として構成されたことを特徴とする情報装置。
- 前記ズームレンズによる物体像が、撮像素子の受光面上に結像されることを特徴とする請求項12に記載の情報装置。
- 撮影機能を有する携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする請求項12または13に記載の情報装置。
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---|---|---|---|---|
JP2013088584A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Ricoh Co Ltd | ズームレンズ、撮像装置および情報装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001350092A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-12-21 | Minolta Co Ltd | 撮像レンズ装置 |
JP2008026837A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-02-07 | Ricoh Co Ltd | ズームレンズおよび撮像装置および携帯情報端末装置 |
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2009
- 2009-07-06 JP JP2009160297A patent/JP2011013648A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001350092A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-12-21 | Minolta Co Ltd | 撮像レンズ装置 |
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