JP4679835B2 - 高変倍率ズームレンズ - Google Patents

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本発明は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等に用いられるズーム比が7倍程度、広角端の画角が76度程度の、高性能な高変倍率ズームレンズに関するものである。
ズーム比が7倍程度で広角端の画角が76度程度の35mmフィルム一眼レフカメラ用高倍率ズームレンズは特開2000−89117号公報、特開2002−236255号公報で開示されているが、APS−Cサイズのイメージセンサーを用いたレンズ交換式デジタル一眼レフカメラ用で広角から望遠までをカバーする高倍率ズームレンズは存在しない。35mmフィルム一眼レフカメラ用レンズをAPS−Cサイズのイメージセンサーを用いたレンズ交換式デジタル一眼レフカメラに転用して同じ画角を実現しようとすれば、イメージセンサーが35mmフィルムの0.63倍程度の大きさなので、35mmフィルム一眼レフカメラ用レンズに0.63倍のスケーリングを行い、システムを構成する必要がある。
しかし、スケーリング係数が小さいので、スケーリングしたシステムは個々のレンズの中心厚やコバ厚、あるいはレンズ間隔が小さくなりすぎて生産性に問題が生じ、更にバックフォーカスが短くなるのでレンズ交換式一眼レフカメラシステムに問題が生じて来る。スケーリング前のコンパクトさや高性能を維持しながら、良好な生産性を実現し、バックフォーカスを長くする広角高倍率ズームレンズの設計は簡単な作業ではなく、新しい技術内容が必要である。
特開2000−89117号公報 特開2002−236255号公報
本発明はAPS−Cサイズのイメージセンサーを用いたデジタルカメラに装着した時に、35mmフィルム一眼レフカメラの28mmに相当する76度程度の画角をカバーし、7倍程度のズーム比を実現しながら、レンズ交換式一眼レフカメラに相応しいバックフォーカスの長さと、コンパクトで高性能な高変倍率ズームレンズの提供を目的とする。
本発明は、ワイドの焦点距離18mmを実現しながら7倍程度のズーム比を持ち、ワイド18mmの時に35mmフィルム一眼レフと変わらないバックフォーカスを持ち、高度な収差補正と、製造し易い公差を同時に実現しなければならないと言う設計上の矛盾を、以下の構成と条件を与えることにより解決した。
すなわち、物体側より順に正のパワーの第1レンズ群、負のパワーの第2レンズ群、正のパワーの第3レンズ群、正のパワーの第4レンズ群で構成され、広角端から望遠端の変倍に際し第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の空気間隔が減少しながら第1,第3,第4の各レンズ群が物体方向に移動し、フォーカシングを第2レンズ群の繰り出しによって行い、以下の条件を満足させた。
(1)0.40<fW/fbW<0.55
(2)0.43<β3,4W/β3,4T<0.47
(3)40<r5/d5W<100
(4)1.1<f3/f4<2.6
但し、
fW:広角端の焦点距離
fbW:広角端のバックフォーカス
β3,4W:第3,第4レンズ群の広角端の合成倍率
β3,4T:第3,第4レンズ群の望遠端の合成倍率
r5:r5面の曲率半径
d5W:広角端の第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ間隔
f3:第3レンズ群の焦点距離
f4:第4レンズ群の焦点距離
である。
本発明によれば、物体側より順に正、負、正、正の屈折力を有する4群ズームレンズ群のパワーと移動量方向の限定と4つの条件により、広角域を含む高性能な高変倍率ズームレンズでありながらズーミングによる動きのスムーズさと収差変動の少ないシステムが実現できる。
条件式(1)は広角端におけるパワーとバックフォーカスの関係を規定する。この条件は広角端における焦点距離に対して相対的にバックフォーカスの長いレンズを実現する為に必要である。条件式(1)の上限を超えれば歪曲収差と球面収差の補正に有利であるが、広い画角と長いバックフォーカスが実現できない。逆に下限を超えると、広い画角と長いバックフォーカスは実現出来るが、収差補正が困難になり、特に歪曲収差補正の困難さが急増する。
条件式(2)は本発明の高変倍率ズームレンズにおいて、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4をバックフォーカスの調整に使いながら、広角端から少し望遠側によったズームポジションの非点収差を良好にし、緩やかでスムーズなカム形状を実現する為の条件である。条件式(2)の上限を超えて数値が大きくなると、広角端において第3レンズ群G3、第4レンズ群G4群のズーム倍率が等倍に近くなりすぎ、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4によってバックフォーカスを長くする事が出来ない上に、広角端から少し望遠側によったポジションの非点収差が補正過剰になってしまうと言う光学性能上の問題が生じる。
逆に下限を超えてβ3,4W、β3,4Tが小さくなると、スムーズなカム形状を得るには良いが、広角端における非点収差の補正と、全長をコンパクトにする事が困難になり、特に望遠端でのレンズ全長が大きくなってしまう。
条件式(3)は、2群のカム筒にフォーカスの補正カムを切る際、広角端における第1レンズ群G1のレンズの位置と収差補正をバランスさせる為に必要な条件である。条件式(3)の上限を超えると、r5面の曲率半径が小さくなるので、広い画角の光線をスムーズに曲げる事が出来るが、これはズーム全域において球面収差、非点収差の補正を有利にし、全体の光学性能の向上に好ましい反面、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が狭くなり過ぎて、フォーカスのための補正カムを切る事が出来ない不具合が生じる。逆に下限を超えると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が広くなり、鏡筒設計上有利である反面、光学性能の面で好ましくない。
条件式(4)は優れた光学性能を保ちながら高変倍率化を実現するのに欠かす事の出来ない条件であり、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のパワーを適切な関係にする事によって、良好な光学性能と加工し易い製造公差を実現させる事が可能になる。上限を超えると第4レンズ群G4のパワーが強くなりコンパクト化するには良いが、広角端においてバックフォーカスが不足する事態が生じ、また、第4レンズ群G4のパワーが強くなると広角端の周辺部の性能劣化が顕著になり好ましくない。
逆に下限を超えると第4レンズ群G4のパワーが弱くなり、軸外性能を良好にできて、きき量も緩くする事が可能になるが、システムが大型化しコンパクトなレンズを実現するという当初の目的から外れる。また、第4レンズ群G4の外径が大きくなるので、第4レンズ群G4に導入した非球面レンズの製造が困難になり生産性が低下するので好ましくない。
本実施例は、APS−Cサイズのイメージセンサーを用いたデジタルカメラの広角と言う呼称に相応しい、ワイドの焦点距離18mmから7倍程度のズーム比を持ち、広角端でも充分なバックフォーカスを持つレンズを実現している。そして高度な収差補正と、製造し易さという両立が困難な課題を、以下の構成と条件を与えることにより解決した。
以下に、本発明である高変倍率ズームレンズの数値実施例1、数値実施例2、数値実施例3を示す。数値実施例1、数値実施例2、数値実施例3において、fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角であり、riは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側より順に第i番目のレンズ厚および空気間隔、ni,viは各々物体側より順に第i番目のレンズ屈折率とアッベ数である。
非球面形状を表す式は、光軸方向にx軸、光軸と垂直方向にy軸、近軸曲率半径をr、A4,A6,A8,A10を各非球面係数、円錐係数をAとしたとき、以下の式で表わされる。
x=(y/r)/[1+{1−A(y/r)}1/2]+A4y+A6y+A8y+A10y10
f=18.72〜48.32〜120.38
Fno=3.62〜4.98〜5.80
ω=37.7°〜15.7°〜6.5°
i r d n ν
[1] 118.40 1.70 1.84666 23.8
[2] 64.85 6.70 1.48749 70.4
[3] −279.53 0.20
[4] 53.65 4.44 1.65160 58.4
[5] 171.00 2.15
[6] 47.78 0.08 1.51840 52.1
[7] 44.73 1.20 1.80420 46.5
[8] 12.30 4.45
[9] −35.63 0.90 1.80420 46.5
[10] 35.72 0.65
[11] 21.18 4.28 1.74077 27.8
[12] −41.55 1.88
[13] −18.64 0.90 1.80420 46.5
[14] 89.44 0.15
[15] 490.90 1.80 1.76182 26.6
[16] −42.33 18.72
[17] 0.00 1.33
[18] 47.93 2.28 1.48749 70.4
[19] −55.87 0.15
[20] 29.60 3.11 1.49700 81.6
[21]−209.28 2.67
[22] −29.67 1.00 1.80610 33.3
[23]−546.68 5.30
[24] 66.36 2.78 1.51680 64.2
[25] −45.82 0.15
[26] 36.22 3.93 1.48749 70.4
[27]−102.74 2.20
[28] 164.09 0.15 1.51840 52.1
[29] 211.62 1.48 1.80610 40.7
[30] 24.15 1.29
[31] 77.57 3.76 1.48749 70.4
[32] −34.12
(非球面係数)
r6
A = 0.60400000D+01
A4= −0.71549000D−06
A6= −0.45212900D−07
A8= 0.44549000D−09
A10=−0.13824000D−11
r28
A= −0.51287000D+03
A4= −0.97446000D−05
A6= −0.73875000D−07
A8= 0.12418000D−09
A10= 0.11324400D−11
f 18.72 48.32 120.38
d5 2.15 21.65 42.93
d16 18.72 7.59 1.31
d23 5.30 1.72 0.70
(条件式)
(1) fW/fbW = 0.491
(2)β3,4W/β3,4T= 0.448
(3) r5/d5W =79.527
(4) f3/f4 = 1.745
f=19.03〜48.29〜118.95
Fno=3.70〜5.06〜5.82
ω=37.3°〜15.8°〜6.6°
i r d n ν
[1] 105.01 1.81 1.84666 23.8
[2] 61.49 6.61 1.48749 70.4
[3] −423.68 0.15
[4] 56.20 4.40 1.65160 58.4
[5] 199.78 2.15
[6] 47.31 0.08 1.51840 52.1
[7] 43.53 1.20 1.80420 46.5
[8] 11.60 4.65
[9] −34.54 0.90 1.80420 46.5
[10] 34.70 0.15
[11] 20.09 4.25 1.74077 27.8
[12] −34.31 1.89
[13] −17.22 0.90 1.80420 46.5
[14]−449.56 0.15
[15] −88.43 1.58 1.76182 26.6
[16] −34.47 19.90
[17] 0.00 1.42
[18] 61.56 2.00 1.48749 70.4
[19] −75.14 0.15
[20] 25.31 2.02 1.49700 81.6
[21] 167.30 2.90
[22] −20.81 1.00 1.80610 33.3
[23] −48.68 3.07
[24] 59.89 2.77 1.51680 64.2
[25] −42.08 0.15
[26] 69.02 3.08 1.48749 70.4
[27] −34.67 0.15
[28] 151.76 0.15 1.51840 52.1
[29] 208.24 1.00 1.80610 40.7
[30] 24.16 1.35
[31] 136.06 3.23 1.48749 70.4
[32] −34.05
(非球面係数)
r6
A= 0.60417000D+01
A4= −0.86000081D−06
A6= −0.37993123D−07
A8= 0.44003997D−09
A10=−0.13823600D−11
r28
A= −0.49763940D+03
A4= −0.10421063D−04
A6= −0.13332383D−06
A8= 0.24456953D−09
A10= 0.16553089D−11
f 19.03 48.32 120.38
d5 2.15 21.33 43.09
d16 19.90 8.04 1.21
d23 3.07 1.02 0.70
(条件式)
(1) fW/fbW = 0.422
(2)β3,4W/β3,4T= 0.465
(3) r5/d5W =92.807
(4) f3/f4 = 2.530
数値実施例1のレンズ断面図である。 数値実施例3のレンズ断面図である。 数値実施例1の広角端の収差図である。 数値実施例1の中間域の収差図である。 数値実施例1の望遠端の収差図である。 数値実施例3の広角端の収差図である。 数値実施例3の中間域の収差図である。 数値実施例3の望遠端の収差図である。
符号の説明
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

Claims (1)

  1. 物体側より順に第1レンズ群が正、第2レンズ群が負、第3レンズ群が正、第4レンズ群が正の屈折力を持つ4つのレンズ群で構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、上記第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔を拡大させ、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔を縮小させつつ、第1、第3、第4レンズ群が物体方向に移動し、フォーカシングは第2レンズ群を繰り出して行い、以下の条件式を満足することを特徴とする高変倍率ズームレンズ。
    (1)0.40<fW/fbW<0.55
    (2)0.43<β3,4W/β3,4T<0.47
    (3)40<r5/d5W<100
    (4)1.745≦f3/f4<2.6
    但し、
    fW:広角端の焦点距離
    fbW:広角端のバックフォーカス
    β3,4W:第3,第4レンズ群の広角端の合成倍率
    β3,4T:第3,第4レンズ群の望遠端の合成倍率
    r5:r5面の曲率半径
    d5W:広角端の第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ間隔
    f3:第3レンズ群の焦点距離
    f4:第4レンズ群の焦点距離
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4959236B2 (ja) 2006-06-21 2012-06-20 株式会社タムロン 高変倍率ズームレンズ
JP5028994B2 (ja) * 2006-12-18 2012-09-19 株式会社ニコン ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの防振方法、ズームレンズの変倍方法
JP5042643B2 (ja) * 2007-01-22 2012-10-03 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
US8238038B2 (en) 2008-08-08 2012-08-07 Tamron Co., Ltd. High variable power zoom lens
JP5498259B2 (ja) 2010-05-24 2014-05-21 株式会社タムロン 高変倍率ズームレンズ
JP5498260B2 (ja) 2010-05-24 2014-05-21 株式会社タムロン ズームレンズユニット
JP5492658B2 (ja) 2010-05-24 2014-05-14 株式会社タムロン 高変倍率ズームレンズ
JP5751014B2 (ja) 2010-05-28 2015-07-22 リコーイメージング株式会社 天体自動追尾撮影方法及び天体自動追尾撮影装置
JP2012014005A (ja) 2010-07-01 2012-01-19 Hoya Corp 高変倍ズームレンズ系

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098895A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有するズームレンズ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2711717B2 (ja) * 1989-04-28 1998-02-10 コニカ株式会社 有限距離用高変倍ズームレンズ
JP3304518B2 (ja) * 1993-07-05 2002-07-22 オリンパス光学工業株式会社 変倍レンズ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002098895A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有するズームレンズ

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