JP2018025624A5

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Publication number: JP2018025624A5
Application number: JP2016156315A
Authority: JP
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2036-08-09

Description

上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、変倍に際して不動であり正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第１群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体として負の屈折力を有する第２群、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体として正の屈折力を有する第３群、変倍およびフォーカシングに際して移動し、負の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第４群、１つ以上のレンズ群からなる後群から構成され、変倍に際し隣接するレンズ群の間隔が変化し、前記第１群は３枚のレンズを有し、前記第１群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第２群に含まれる前記レンズ群のうち広角端から望遠端への変倍における移動量が最大であるレンズ群の移動量をＭ２、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動するレンズ群のうち広角端から望遠端への変倍における移動量が最大であるレンズ群の移動量をＭｖ、前記第１群に含まれる正レンズのうち最も像側に配置される正レンズＧ１ｐｒの材料のｄ線に対する屈折率をＮｄ１ｐｒ、前記第１群に含まれる正レンズのうち前記正レンズＧ１ｐｒ以外の正レンズの材料のｄ線に対する屈折率の平均をＮｄ１ｐｆとし、移動量の符号は広角端よりも望遠端の方が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とするとき、
４．８０＜ｆ１／ｆｗ＜８．００
−５．００＜Ｍ２／Ｍｖ＜−１．５０
−３．５０＜Ｍｖ／ｆｗ＜−０．７７
０．９９＜Ｎｄ１ｐｒ／Ｎｄ１ｐｆ＜１．４０
なる条件式を満足することを特徴とする。

各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍に際して不動であり、正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第１群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体で負の屈折力を有する第２群、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体で正の屈折力を有する第３群、変倍およびフォーカシングに際して移動し、負の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第４群、１つ以上のレンズ群からなる後群で構成されている。隣接する前記レンズ群の間隔は変倍において変化する。第１群は３枚以上のレンズにより構成されている。第１群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第２群に含まれるレンズ群のうち広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量が最大であるレンズ群の移動量をＭ２、広角端から望遠端へのズーミングにおいて第２群と逆方向に移動するレンズ群の中で広角端と望遠端における位置の変位量が最も大きいレンズ群の移動量をＭｖ、前記第１群の中の最も像側に配置される正レンズＧ１ｐｒの材料のｄ線に対する屈折率をＮｄ１ｐｒ、前記第１群の中の前記正レンズＧ１ｐｒ以外の正レンズの材料のｄ線に対する屈折率の平均をＮｄ１ｐｆとし、移動量の符号は広角端よりも望遠端の方が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とするとき、
４．８０＜ｆ１／ｆｗ＜８．００・・・（１）
−５．００＜Ｍ２／Ｍｖ＜−１．５０・・・（２）
−３．５０＜Ｍｖ／ｆｗ＜−０．７７・・・（３）
０．９９＜Ｎｄ１ｐｒ／Ｎｄ１ｐｆ＜１．４０・・・（４）
なる条件式を満足する。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、像側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応し、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。また、第１７面、１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。また、第２３面から第２５面に対応する接合正レンズは、光軸と直交する成分を有する方向に移動することで手振れなどによる振動を補正する機能を有する。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹の接合レンズで構成される。また、第４群Ｂ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。第１の後レンズ群ＢＲ１は、第２９面から第３１面に対応し、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズで構成される。第２の後レンズ群ＢＲ２は、第３２面から第３３面に対応し、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第５面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第６面から第１２面に対応し、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凹レンズと物体側が凸面のメニスカス凸レンズの接合レンズ、像側が凸面のメニスカス凹レンズで構成される。また、第７面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。開口絞りＳＰは第１３面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１４面から第２２面に対応し、両凸レンズ、物体側が凸のメニスカス凹レンズ、両凸レンズ、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズで構成される。また、第１４面、１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。また、第２０面から第２２面に対応する接合正レンズは、光軸と直交する成分を有する方向に移動することで手振れなどによる振動を補正する機能を有する。第４群Ｂ４は、第２３面から第２５面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第２３面は非球面形状で、主にフォーカシングに伴う球面収差の変動を補正している。また、第４群Ｂ４は、無限遠側（図７中の実線）から至近側（図７中の破線）への合焦時に像側へ移動する合焦群である。後群ＢＲは、第２６面から第３０面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズ、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズで構成される。また、第２７面は非球面形状で、主に像面湾曲や周辺像高でのコマ収差を補正している。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

図９は本発明の実施例５（数値実施例５）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離５５．００ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。図９において、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１群Ｂ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群Ｂ２を有している。第２群Ｂ２は、移動量の異なる第２１レンズ群Ｂ２１、第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群から構成される。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、光軸上を非直線的に移動する変倍用の正の屈折力の第３群Ｂ３を有している。第３群Ｂ３は、移動量の異なる第３１レンズ群Ｂ３１、第３２レンズ群Ｂ３２の２つのレンズ群から構成される。さらに、第２群と第３群の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第４群Ｂ４を有している。さらに第４群は無限遠側（図９中の実線）から至近側（図９中の破線）への合焦時に像側へ移動する。さらに、変倍のためには移動しない結像作用を有する正の屈折力の後群ＢＲを有している。変倍に際して、隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されている。ＳＰは開口絞り、Ｉは像面である。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、第８面から第１３面に対応する第２１レンズ群Ｂ２１、第１４面から第１５面に対応する第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群から構成される。第２１レンズ群Ｂ２１は、両凹レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凹レンズで構成される。また、第１０面、第１１面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。第２２レンズ群Ｂ２２は、両凸レンズで構成される。第２１レンズ群Ｂ２１と第２２レンズ群Ｂ２２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応し、第１７面から第２２面に対応する第３１レンズ群Ｂ３１、第２３面から第２５面に対応する第３２レンズ群Ｂ３２の２つのレンズ群から構成される。第３１レンズ群Ｂ３１は、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。第３２レンズ群Ｂ３２は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと物体側が凸面のメニスカス凸レンズの接合レンズで構成される。第３１レンズ群Ｂ３１と第３２レンズ群Ｂ３２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の球面収差とコマ収差の変動を補正している。第１７面、第１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。後群ＢＲは、第２９面から第３３面に対応し、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合と、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、第８面から第１３面に対応する第２１レンズ群Ｂ２１、第１４面から第１５面に対応する第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群から構成される。第２１レンズ群Ｂ２１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズ、像側が凸面のメニスカス凹レンズで構成される。また、第１０面、第１１面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。第２２レンズ群Ｂ２２は、両凸レンズで構成される。第２１レンズ群Ｂ２１と第２２レンズ群Ｂ２２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応し、第１７面から第１８面に対応する第３１レンズ群Ｂ３１、第１９面から第２５面に対応する第３２レンズ群Ｂ３２のレンズ群から構成される。第３１レンズ群Ｂ３１は、両凸レンズで構成される。第３２レンズ群Ｂ３２は、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、両凸レンズで構成される。固定で正の屈折力の第３１レンズ群Ｂ３１を配置することで、第３２レンズ群Ｂ３２に入射する光線高さを小さくすることができ、第３２レンズ群Ｂ３２の有効径を小さくできる。そのため、第３２レンズ群Ｂ３２を駆動するためのトルク低減や、ズーミング中の収差補正に有利な構成となる。第１９面、第２０面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。後群ＢＲは、第２９面から第３３面に対応し、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズと、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、第８面から第９面に対応する第２１レンズ群Ｂ２１、第１０面から第１５面に対応する第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群に分かれる。第２１レンズ群Ｂ２１は、両凹レンズで構成される。第２２レンズ群Ｂ２２は、両凹レンズ、像側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、第１１面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。第２１レンズ群Ｂ２１と第２２レンズ群Ｂ２２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応する。第３群Ｂ３は、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。第１７面、第１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。後群ＢＲは、第２９面から第３３面に対応し、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズと、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、第８面から第９面に対応する第２１レンズ群Ｂ２１、第１０面から第１５面に対応する第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群から構成される。第２１レンズ群Ｂ２１は、両凹レンズで構成される。第２２レンズ群Ｂ２２は、両凹レンズ、像側が凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、第１１面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。第２１レンズ群Ｂ２１と第２２レンズ群Ｂ２２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応し、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。第１７面、第１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。後群ＢＲは、第２９面から第３３面に対応し、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズと、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に、本実施例における第１群Ｂ１について説明する。第１群Ｂ１は第１面から第７面に対応する。第１群Ｂ１は、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凸レンズで構成される。第２群Ｂ２は、第８面から第１５面に対応し、第８面から第９面に対応する第２１レンズ群Ｂ２１、第１０面から第１５面に対応する第２２レンズ群Ｂ２２の２つのレンズ群から構成される。第２１レンズ群Ｂ２１は、両凹レンズで構成される。第２２レンズ群Ｂ２２は、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、第１１面は非球面形状で、主に広角側での像面湾曲を補正している。第２１レンズ群Ｂ２１と第２２レンズ群Ｂ２２はズーム中間にて間隔を変化させることで、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正している。開口絞りＳＰは第１６面に対応し、第２群Ｂ２と第３群Ｂ３の間に配置される。第３群Ｂ３は、第１７面から第２５面に対応する。第３群Ｂ３は、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。第１７面、第１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第４群Ｂ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。後群ＢＲは、第２９面から第３３面に対応し、両凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合と、両凸レンズで構成される。本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（９）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。

Claims

物体側から像側へ順に配置された、変倍に際して不動であり正の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第１群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体として負の屈折力を有する第２群、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動する１つ以上のレンズ群から構成され、全体として正の屈折力を有する第３群、変倍およびフォーカシングに際して移動し、負の屈折力を有する１つのレンズ群からなる第４群、１つ以上のレンズ群からなる後群から構成され、変倍に際して隣接するレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１群は３枚のレンズを有し、
前記第１群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第２群に含まれる前記レンズ群のうち広角端から望遠端への変倍における移動量が最大であるレンズ群の移動量をＭ２、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動するレンズ群のうち広角端から望遠端への変倍における移動量が最大であるレンズ群の移動量をＭｖ、前記第１群に含まれる正レンズのうち最も像側に配置される正レンズＧ１ｐｒの材料のｄ線に対する屈折率をＮｄ１ｐｒ、前記第１群に含まれる正レンズのうち前記正レンズＧ１ｐｒ以外の正レンズの材料のｄ線に対する屈折率の平均をＮｄ１ｐｆとし、移動量の符号は広角端よりも望遠端の方が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とするとき、
４．８０＜ｆ１／ｆｗ＜８．００
−５．００＜Ｍ２／Ｍｖ＜−１．５０
−３．５０＜Ｍｖ／ｆｗ＜−０．７７
０．９９＜Ｎｄ１ｐｒ／Ｎｄ１ｐｆ＜１．４０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
前記第２群の広角端における合成焦点距離をｆ２とするとき、
−７．００＜ｆ１／ｆ２＜−４．５０
なる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。
前記第３群の広角端における合成焦点距離をｆ３とするとき、
１．５０＜ｆ３／ｆｗ＜３．５０
なる条件式を満足す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。
前記第４群の焦点距離をｆ４とするとき、
−４．００＜ｆ４／ｆｗ＜−１．００
なる条件式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群と前記第３群の間に配置された開口絞りを有す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。
前記開口絞りは、変倍に際して不動であることを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
前記第３群は負レンズを含む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２群の焦点距離をｆ２とするとき、
−４．５０＜Ｍ２／ｆ２＜−２．５０
なる条件式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。
前記第４群の広角端における横倍率をβ４ｗ、前記後群の広角端における横倍率をβＲｗとするとき、
−４．００＜(１−β４ｗ^２)×βＲｗ^２＜−１．４０
なる条件式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。
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。