JP5807166B2 - ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を有するカメラ本体と、撮像素子の受光面に光学像を形成するためのズームレンズ系を備えた交換レンズ装置とを備え、撮像レンズをカメラ本体から着脱可能にしたレンズ交換式カメラシステム（以下、単に「カメラシステム」ともいう）の市場が急速に拡大している。このような交換レンズ装置としては、静止画撮影だけでなく、動画撮影が可能なレンズ系を搭載したものに人気がある。
従来より、最物体側に負の屈折力を有するレンズ群を備えたズームレンズ系は、広画角化や近接撮影距離を比較的短くすることが容易であるので、特に広画角用のズームレンズ系として多用されている。
特許文献１は、物体側から順に負正負正の屈折力を有する４つのレンズ群からなり、第２レンズ群が前群と後群とに分けられ、前群がフォーカシング時に移動するズームレンズを開示している。
特許文献２は、物体側から順に負正負正の屈折力を有する４つのレンズ群からなり、第２レンズ群が前群と後群とに分けられ、前群のレンズ２枚がフォーカシング時に移動するズームレンズを開示している。
特許文献３は、物体側から順に負負正正の屈折力を有する４つのレンズ群からなり、負の屈折力を有する第２レンズ群がフォーカシング時に移動するズームレンズを開示している。
しかしながら、前記特許文献１及び２に開示のズームレンズでは、フォーカシングレンズ群を構成するレンズの枚数が多いため、高速でレンズを連続移動させることが困難である。また、前記特許文献３に開示のズームレンズでは、フォーカシングレンズ群が１枚のレンズからなる簡素な構成であるものの、屈折力が小さいため、ズーミング時の収差変動が大きく、所望の光学性能が充分に得られないという問題がある。
本発明の目的は、フォーカシングレンズ群が軽量で高速オートフォーカスが可能であり、小型で良好な光学性能を有するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及び該交換レンズ装置を備えたカメラシステムを提供することである。
上記目的の１つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
上記目的の１つは、以下の交換レンズ装置により達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置
に関する。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置
に関する。
上記目的の１つは、以下のカメラシステムにより達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足するズームレンズ系、を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と
を備える、カメラシステム
に関する。
物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
（ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である）
を満足するズームレンズ系、を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と
を備える、カメラシステム
に関する。
本発明によれば、フォーカシングレンズ群が軽量で、最大画角が７０°〜８０°程度の、動画撮影に対応し得る高速オートフォーカスが可能であり、小型で良好な光学性能を有するズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む交換レンズ装置及び該交換レンズ装置を備えたカメラシステムを提供することができる。
（実施の形態１〜４）
図１、３、５及び７は、各々実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
図１、３、５及び７は、各々実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
各図において、（ａ）図は広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆW）のレンズ構成、（ｂ）図は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆM＝√（ｆW＊ｆT））のレンズ構成、（ｃ）図は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆT）のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。
さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の、後述する第２レンズ群Ｇ２の移動方向を示している。
各実施の形態に係るズームレンズ系は、物体側から像側へ順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とを備えている。各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表す。
図１に示すように、実施の形態１に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凸形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１の像側面は、光軸から周辺に向かうに連れて負のパワーが小さくなる方向に曲率半径が大きくなる非球面である。第２レンズ素子Ｌ２の像側面は、光軸から周辺に向かうに連れて正のパワーが大きくなる方向に曲率半径が小さくなる非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３のみからなる。第３レンズ素子Ｌ３は、その像側面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凹形状の第７レンズ素子Ｌ７と、両凸形状の第８レンズ素子Ｌ８とからなる。これらのうち、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６とは接合されている。また、第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第３レンズ群Ｇ３と一体的に光軸に沿って移動する。
実施の形態１に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
また、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動する。
実施の形態１に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、最大画角が約８０°の入射角度を有する光束を光軸と平行な方向へ大きく屈折させる、強い発散作用を有している。さらに、第１レンズ素子Ｌ１の像側面及び第２レンズ素子Ｌ２の像側面が非球面であるので、広角端での歪曲収差が良好に補正されている。正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２は、特に、第１レンズ素子Ｌ１で発生したマイナス方向の倍率色収差をプラス方向へ補正している。
第２レンズ群Ｇ２を構成する負のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３の非球面は、フォーカシング時の収差変動、特に像面湾曲の変化を小さくしている。
正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２からの光束を結像させるレンズ群であり、主に球面収差及びコマ収差を補正している。正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４は、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６との接合レンズ素子と共に、軸上色収差を補正している。負のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７は、第３レンズ群Ｇ３の最物体側に位置する正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４で発生したマイナス方向の像面湾曲を補正している。さらに、最像側に正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８を配置し、像面Ｓに対するテレセントリック性を確保している。
図３に示すように、実施の形態２に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、両凸形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第２レンズ素子Ｌ２の像側面は、光軸から周辺に向かうに連れて正のパワーが大きくなる方向に曲率半径が小さくなる非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、両凹形状の第３レンズ素子Ｌ３のみからなる。第３レンズ素子Ｌ３は、その像側面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第４レンズ素子Ｌ４と、両凹形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面である。
開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第３レンズ群Ｇ３と一体的に光軸に沿って移動する。
実施の形態２に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸の軌跡を描いて僅かに像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
また、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動する。
実施の形態２に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、最大画角が約７０°の入射角度を有する光束を光軸と平行な方向へ大きく屈折させる、強い発散作用を有している。正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２は、特に、第１レンズ素子Ｌ１で発生したマイナス方向の倍率色収差をプラス方向へ補正している。
第２レンズ群Ｇ２を構成する負のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３の非球面は、フォーカシング時の収差変動を小さくしている。
正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２からの光束を結像させるレンズ群であり、主に球面収差及びコマ収差を補正している。正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４は、その両面が非球面であるので、球面収差及びコマ収差が良好に補正されている。第４レンズ素子Ｌ４との間に空気間隔を有して配置された負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５は、特に正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４で補正不足となったマイナス方向の軸上色収差を補正している。さらに、最像側に正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６を配置し、像面Ｓに対するテレセントリック性を確保している。
図５に示すように、実施の形態３に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３とからなる。第２レンズ素子Ｌ２の像側面は、光軸から周辺に向かうに連れて負のパワーが小さくなる方向に曲率半径が大きくなる非球面である。第３レンズ素子Ｌ３は、その像側面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４のみからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第５レンズ素子Ｌ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６と、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第８レンズ素子Ｌ８と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズ素子Ｌ９とからなる。これらのうち、第６レンズ素子Ｌ６と第７レンズ素子Ｌ７とは接合されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その両面が非球面である。なお、開口絞りＡは、第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６との間に配置されている。
実施の形態３に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
また、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動する。
実施の形態３に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１中の負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２とは、最大画角が約８０°の入射角度を有する光束を光軸と平行な方向へ大きく屈折させる、強い発散作用を分担している。特に、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２の像側面が非球面であるので、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１及び負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２で生じたプラス方向の像面湾曲が良好に補正されている。正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３は、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１及び負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２で発生したマイナス方向の倍率色収差を補正している。さらに、第１レンズ群Ｇ１は３枚のレンズ素子で構成されているので、諸収差を適切に補正することができる。また第２レンズ群Ｇ２を構成する負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４のレンズ面を非球面にしなくとも、ズーミング時及びフォーカシング時に充分な光学性能を得ることができる。
正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２からの光束を結像させるレンズ群であり、主に球面収差及びコマ収差を補正している。正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５は、負のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７との接合レンズ素子と共に、軸上色収差を補正している。負のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８は、第３レンズ群Ｇ３の最物体側に位置する正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５で発生したマイナス方向の像面湾曲を補正している。さらに、最像側に正のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９を配置し、像面Ｓに対するテレセントリック性を確保している。
図７に示すように、実施の形態４に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１レンズ素子Ｌ１のみからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２のみからなる。第２レンズ素子Ｌ２は、その両面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４とは接合されている。また、第５レンズ素子Ｌ５は、その物体側面が非球面であり、第６レンズ素子Ｌ６は、その像側面が非球面である。
開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第３レンズ群Ｇ３と一体的に光軸に沿って移動する。
実施の形態４に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は、単調に像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
また、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動する。
実施の形態４に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、最大画角が約７０°の入射角度を有する光束を光軸と平行な方向へ大きく屈折させる、強い発散作用を有している。
第２レンズ群Ｇ２を構成する正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２の非球面は、フォーカシング時の収差変動を小さくしている。
正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３中の負のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３及び正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２からの光束を結像させる接合レンズ素子を形成しており、主に球面収差及びコマ収差を補正している。正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５との間の空気間隔により、製造上発生する非球面の形状誤差に起因する光学性能の劣化を防ぐことができる。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、及び第２レンズ群Ｇ２と後続レンズ群、すなわち第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するので、ズーミングに伴う像面変動が適切に補正される。
さらに実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動する。第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動すると、像面Ｓに対して固定される場合と比較して、レンズ全長を短くすることができる。また、フォーカシング時の光学性能の劣化を小さくすることもできる。
また実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に光軸に沿って移動する第２レンズ群Ｇ２が、１枚のレンズ素子で構成されているので、軽量であり、高速オートフォーカスが充分に可能である。
なお、第２レンズ群Ｇ２を簡素な構成とするには、非球面を有するレンズ素子を第２レンズ群Ｇ２に用いることが好ましい。これにより、ズーム全域及びフォーカス全域において、特に像面湾曲の変動を最小にし、良好な光学性能を得ることができる。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、後続レンズ群である第３レンズ群Ｇ３に少なくとも１枚の非球面が含まれている。例えば第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を短くすることによって、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系の小型化を図ることも可能であるが、この場合、球面収差及びコマ収差の補正をより充分に行う必要がある。そこで、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、後続レンズ群に非球面を用い、良好な光学性能を確保している。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、開口絞りＡが、後続レンズ群である第３レンズ群Ｇ３に含まれる負のパワーを有するレンズ素子のうち最物体側に位置するレンズ素子よりも物体側に配置されている。これにより、第１レンズ群Ｇ１及び開口絞りＡの径を小さくすることができ、レンズ鏡筒の小型化に有利である。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、後続レンズ群である第３レンズ群Ｇ３に含まれる非球面のうち、少なくとも１枚が正のパワーを有する。これにより、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１で発散された光束に対し、少ないレンズ素子で良好な光学性能を維持することが可能となる。特に、球面収差の補正に効果がある。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、後続レンズ群である第３レンズ群Ｇ３の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有する。これにより、光学系の小型化を維持しながら、撮像素子に入射する光線の角度を緩やかにし、良好な結像状態を確保することができる。
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、開口絞りＡが、負のパワーを有するレンズ素子と隣接して配置されている。これにより、開口絞りＡを入射出する光線の角度を緩やかに保持することができ、開口絞りＡの物体側及び像側に配置されたレンズ素子のレンズ径の小型化に有利である。また、レンズ鏡筒の小型化にも有利である。
以下、例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件全てを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群とからなり、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有する（以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という）ズームレンズ系は、以下の条件（１）を満足する。
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である。
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である。
前記条件（１）は、第１レンズ群の最像側に配置されたレンズ素子と第２レンズ群の最物体側に配置されたレンズ素子との、無限遠合焦状態における広角端での空気間隔を規定する条件である。条件（１）の下限を下回ると、第１レンズ群と第２レンズ群とが最も接近するフォーカス位置にてクリアランスを確保することができず、機構部品と接触する等の不具合が生じる。逆に条件（１）の上限を上回ると、機構上の干渉を回避することはできるが、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔が長くなることにより、前玉有効径が大きくなり、レンズ鏡筒の大型化を招く。
なお、さらに以下の条件（１）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
０．１＜ｄ1W／ｄ2W＜０．３５ ・・・（１）’
０．１＜ｄ1W／ｄ2W＜０．３５ ・・・（１）’
例えば実施の形態１〜４に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、第１レンズ群及び第２レンズ群に、少なくとも１枚の正のパワーを有するレンズ素子が含まれるズームレンズ系は、以下の条件（２）を満足することが好ましい。
２０＜ｖｄ＜６０ ・・・（２）
ここで、
ｖｄ：第１レンズ群及び第２レンズ群に含まれる正のパワーを有するレンズ素子の、ｄ線に対するアッベ数の平均値
である。
２０＜ｖｄ＜６０ ・・・（２）
ここで、
ｖｄ：第１レンズ群及び第２レンズ群に含まれる正のパワーを有するレンズ素子の、ｄ線に対するアッベ数の平均値
である。
最物体側に配置された第１レンズ群が負のパワーを有するズームレンズ系において、該第１レンズ群及び第２レンズ群に含まれる正のパワーを有するレンズ素子は、倍率色収差を適切に補正するうえで重要なレンズ素子である。条件（２）の下限を下回ると、該正のパワーを有するレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が小さくなり、ｄ線に対するｇ線の倍率色収差がマイナス方向に過大となる。逆に条件（２）の上限を上回ると、該正のパワーを有するレンズ素子のｄ線に対するアッベ数が大きくなり、倍率色収差の補正が不充分になる。
なお、さらに以下の条件（２）’及び（２）’’の少なくとも１つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
２２＜ｖｄ ・・・（２）’
ｖｄ＜３０ ・・・（２）’’
２２＜ｖｄ ・・・（２）’
ｖｄ＜３０ ・・・（２）’’
実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子（すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子）のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
さらに実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、前記したように、高速オートフォーカスを可能にし、フォーカシングを行う第２レンズ群の軽量化を図るために、該第２レンズ群が１枚のレンズ素子で構成されている。該第２レンズ群を構成するレンズ素子は、硝子材料からなるレンズ素子でもよく、球面研磨レンズに樹脂層を形成したハイブリッドレンズ素子でもよく、樹脂材料からなるレンズ素子でもよい。
（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係るカメラシステムのブロック図である。実施の形態５に係るカメラシステムは、カメラ本体１００と、交換レンズ装置２００とを含む。
図９は、実施の形態５に係るカメラシステムのブロック図である。実施の形態５に係るカメラシステムは、カメラ本体１００と、交換レンズ装置２００とを含む。
カメラ本体１００は、カメラコントローラ１０１、撮像素子１０２、シャッタユニット１０３、画像表示制御部１０４、撮像素子制御部１０５、コントラスト検出部１０６、シャッタ制御部１０７、画像記録制御部１０８、ディスプレイ１１０、レリーズ釦１１１、メモリ１１２、電源１１３及びカメラマウント部１１４を含む。
カメラコントローラ１０１は、カメラシステム全体を制御する演算装置である。カメラコントローラ１０１は、画像表示制御部１０４と、撮像素子制御部１０５と、コントラスト検出部１０６と、シャッタ制御部１０７と、画像記録制御部１０８と、メモリ１１２と、カメラマウント部１１４と電気的に接続され相互に信号のやり取りが可能である。また、カメラコントローラ１０１は、レリーズ釦１１１と電気的に接続され、レリーズ釦１１１の操作による信号を受信する。さらに、カメラコントローラ１０１は、電源１１３と接続される。
撮像素子１０２は、例えばＣＭＯＳである。撮像素子１０２は、受光面に入射した光学像を画像データに変換して出力する。撮像素子１０２は、撮像素子制御部１０５からの駆動信号に応じて駆動される。撮像素子制御部１０５は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に応じて、撮像素子１０２を駆動する駆動信号を出力するとともに、撮像素子１０２から出力される画像データをカメラコントローラ１０１へ出力する。コントラスト検出部１０６は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に応じて、撮像素子１０２から出力される画像データからコントラストを演算して検出し、カメラコントローラ１０１へ出力する。
シャッタユニット１０３は、撮像素子１０２に入射する画像光の光路を遮断するシャッタ板を含む。シャッタユニット１０３は、シャッタ制御部１０７からの駆動信号に応じて駆動される。シャッタ制御部１０７は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に応じて、シャッタユニット１０３のシャッタ板の開閉タイミングを制御する。
ディスプレイ１１０は、例えば液晶表示装置である。ディスプレイ１１０は、画像表示制御部１０４からの駆動信号に応じて駆動され、表示面に画像を表示する。画像表示制御部１０４は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に応じて、ディスプレイ１１０に表示する画像データとディスプレイ１１０を駆動する駆動信号を出力する。
画像記録制御部１０８は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に応じて、画像データを着脱可能に接続されたメモリカード１０９に出力する。
カメラマウント部１１４は、カメラ本体１００と後述する交換レンズ装置２００とを機構的に接続する。また、カメラマウント部１１４は、カメラ本体１００と後述する交換レンズ装置２００とを電気的に接続するインターフェースとしても機能する。
交換レンズ装置２００は、レンズコントローラ２０１、絞り制御部２０３、フォーカス制御部２０４、ズーム制御部２０５、メモリ２０６、ぶれ検出部２０７、絞りユニット２０８、ズームレンズ系２０９及びレンズマウント部２１０を含む。
レンズコントローラ２０１は、交換レンズ装置２００の全体を制御する演算装置であり、レンズマウント部２１０及びカメラマウント部１１４を介して前述したカメラ本体１００にあるカメラコントローラ１０１と接続される。レンズコントローラ２０１は、絞り制御部２０３、フォーカス制御部２０４、ズーム制御部２０５、メモリ２０６及びぶれ検出部２０７と電気的に接続され相互に信号のやり取りが可能である。
ズームレンズ系２０９は、上述した実施の形態２のズームレンズ系である。ズームレンズ系２０９は、レンズ群２０９ａ（第１レンズ群）、レンズ群２０９ｂ（第２レンズ群）及びレンズ群２０９ｃ（第３レンズ群）を含む。ズームレンズ系２０９は、レンズ群２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃを光軸に沿った方向に移動させて、ズーミングを行う。ズームレンズ系２０９は、レンズ群２０９ｂ（フォーカシングレンズ群）を光軸に沿った方向に移動させて、フォーカシングを行う。
絞り制御部２０３は、レンズコントローラ２０１からの制御信号に応じて、絞りユニット２０８の現在の位置を検出して出力する。また、絞り制御部２０３は、絞りユニット２０８に含まれる絞り羽根を駆動する駆動信号を出力して絞りを開閉し、光学系のＦナンバーを変更する。
フォーカス制御部２０４は、レンズコントローラ２０１からの制御信号に応じて、フォーカシングレンズ群２０９ｂの現在の位置を検出して出力する。また、フォーカス制御部２０４は、フォーカシングレンズ群２０９ｂを駆動する駆動信号を出力して、フォーカシングレンズ群２０９ｂを光軸に沿った方向に駆動する。
ズーム制御部２０５は、レンズコントローラ２０１からの制御信号に応じて、レンズ群２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃの現在の位置を検出して出力する。また、ズーム制御部２０５は、レンズ群２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃを駆動する駆動信号を出力して、レンズ群２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃを光軸に沿った方向に駆動する。
以上の構成において、レリーズ釦１１１が半押しされると、カメラコントローラ１０１は、オートフォーカスのルーチンを実行する。はじめに、カメラコントローラ１０１は、カメラマウント部１１４及びレンズマウント部２１０を介して、レンズコントローラ２０１と通信し、レンズ群２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃ、フォーカシングレンズ群２０９ｂ、及び絞りユニット２０８の状態を検出する。
次に、カメラコントローラ１０１は、カメラマウント部１１４及びレンズマウント部２１０を介して、レンズコントローラ２０１と通信し、レンズコントローラ２０１にフォーカシングレンズ群２０９ｂをウォブリング駆動する制御信号を出力する。レンズコントローラ２０１は、制御信号に基づいてフォーカス制御部２０４を制御して、フォーカシングレンズ群２０９ｂをウォブリング駆動する。カメラコントローラ１０１は、同時にカメラマウント部１１４及びレンズマウント部２１０を介して、レンズコントローラ２０１と通信し、レンズコントローラ２０１に絞り値が所定の値となるように指示する制御信号を出力する。レンズコントローラ２０１は、制御信号に基づいて絞り制御部２０３を制御して、絞りユニット２０８の絞り羽根を所定のＦナンバーとなるように駆動する。
一方、カメラコントローラ１０１は、撮像素子制御部１０５及びコントラスト検出部１０６に、制御信号を出力する。撮像素子制御部１０５及びコントラスト検出部１０６は、それぞれフォーカシングレンズ群２０９ｂのウォブリング駆動のサンプリング周波数と関連付けて、撮像素子１０２からの出力を得る。撮像素子制御部１０５は、カメラコントローラ１０１からの制御信号に基づいて、光学像に対応する画像データをカメラコントローラ１０１へ送信する。カメラコントローラ１０１は、画像データに所定の画像処理を施し、画像表示制御部１０４へ送信する。画像表示制御部１０４は、画像データをディスプレイ１１０に可視像として表示させる。
また、コントラスト検出部１０６は、ウォブリングと関連付けて画像データのコントラスト値を演算により求めてカメラコントローラ１０１へ送信する。カメラコントローラ１０１は、コントラスト検出部１０６の検出結果に基づいて、レンズコントローラ２０１へフォーカシングレンズ群２０９ｂのフォーカシング移動方向と移動量を決定し、これらに関する情報をレンズコントローラ２０１へ送信する。レンズコントローラ２０１は、フォーカシングレンズ群２０９ｂを移動するように、フォーカス制御部２０４へ制御信号を出力する。
フォーカス制御部２０４は、レンズコントローラ２０１からの制御信号に基づいてフォーカシングレンズ群２０９ｂを駆動する。
以上説明した実施の形態５では、ズームレンズ系として実施の形態２に係るズームレンズ系を適用した例を示したが、実施の形態２に係るズームレンズ系のかわりに、実施の形態１、３又は４に係るズームレンズ系を適用してもよい。
以下、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。後述するように、数値実施例１〜４は、それぞれ実施の形態１〜４に対応する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
ここで、ｈは光軸からの高さ、κは円錐定数、Ａｎはｎ次の非球面係数である。
図２、４、６及び８は、各々数値実施例１〜４に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、（ａ）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
（数値実施例１）
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に、ズームレンズ群データを表４に示す。
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に、ズームレンズ群データを表４に示す。
表 １（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 104.79360 1.70000 1.75039 45.5
2* 14.11960 7.23930
3 53.48700 4.20890 1.63185 23.4
4* -64.32310 可変
5 -20.74670 1.00000 1.54360 56.0
6* -70.85060 可変
7(絞り) ∞ 1.50000
8* 17.18620 2.47040 1.60820 57.8
9* 104.78870 0.20000
10 26.67370 0.80000 1.72342 38.0
11 12.16250 4.96930 1.62041 60.3
12 -16.62090 0.20000
13 -242.00890 0.81840 1.70154 41.1
14 11.95320 4.29260
15 41.58320 1.76430 1.51680 64.2
16 -346.67830 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 104.79360 1.70000 1.75039 45.5
2* 14.11960 7.23930
3 53.48700 4.20890 1.63185 23.4
4* -64.32310 可変
5 -20.74670 1.00000 1.54360 56.0
6* -70.85060 可変
7(絞り) ∞ 1.50000
8* 17.18620 2.47040 1.60820 57.8
9* 104.78870 0.20000
10 26.67370 0.80000 1.72342 38.0
11 12.16250 4.96930 1.62041 60.3
12 -16.62090 0.20000
13 -242.00890 0.81840 1.70154 41.1
14 11.95320 4.29260
15 41.58320 1.76430 1.51680 64.2
16 -346.67830 (BF)
像面 ∞
表 ２（非球面データ）
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-2.28690E-05, A6=-8.21557E-08, A8=-3.65299E-10
A10=-1.97419E-12
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-6.82611E-06, A6=-5.54081E-08, A8= 6.42339E-10
A10=-4.30705E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-1.11598E-05, A6= 1.17977E-07, A8=-1.73302E-09
A10= 1.59732E-11
第8面
K= 0.00000E+00, A4=-8.23363E-05, A6=-1.23544E-06, A8=-1.87392E-08
A10=-4.33067E-10
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 2.93472E-05, A6=-7.23152E-07, A8=-3.72748E-08
A10=-2.87250E-11
第2面
K= 0.00000E+00, A4=-2.28690E-05, A6=-8.21557E-08, A8=-3.65299E-10
A10=-1.97419E-12
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-6.82611E-06, A6=-5.54081E-08, A8= 6.42339E-10
A10=-4.30705E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-1.11598E-05, A6= 1.17977E-07, A8=-1.73302E-09
A10= 1.59732E-11
第8面
K= 0.00000E+00, A4=-8.23363E-05, A6=-1.23544E-06, A8=-1.87392E-08
A10=-4.33067E-10
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 2.93472E-05, A6=-7.23152E-07, A8=-3.72748E-08
A10=-2.87250E-11
表 ３（各種データ）
ズーム比 2.80014
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3987 24.0939 40.3185
Ｆナンバー 3.60517 4.70020 5.76812
画角 40.0710 24.8202 15.1230
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 94.3552 89.5957 97.5656
ＢＦ 29.09953 39.82728 57.55796
d4 6.5172 7.1216 6.7444
d6 27.5753 11.4836 2.1000
ズーム比 2.80014
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3987 24.0939 40.3185
Ｆナンバー 3.60517 4.70020 5.76812
画角 40.0710 24.8202 15.1230
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 94.3552 89.5957 97.5656
ＢＦ 29.09953 39.82728 57.55796
d4 6.5172 7.1216 6.7444
d6 27.5753 11.4836 2.1000
表 ４（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
1 1 -61.63434
2 5 -54.35067
3 7 24.97327
群 始面 焦点距離
1 1 -61.63434
2 5 -54.35067
3 7 24.97327
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表５に、非球面データを表６に、各種データを表７に、ズームレンズ群データを表８に示す。
数値実施例２のズームレンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表５に、非球面データを表６に、各種データを表７に、ズームレンズ群データを表８に示す。
表 ５（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 145.00000 1.20000 1.72342 38.0
2 15.63120 8.58990
3 49.77270 3.60090 1.60740 27.0
4* -34.73290 可変
5 -24.85760 1.00000 1.54360 56.0
6* 65.54450 可変
7(絞り) ∞ 1.20000
8* 9.57240 2.42590 1.58913 61.3
9* -36.98410 2.57380
10 -80.26260 1.00000 1.69895 30.0
11 10.84740 4.24380
12 42.41750 1.98130 1.58913 61.3
13 -31.12070 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 145.00000 1.20000 1.72342 38.0
2 15.63120 8.58990
3 49.77270 3.60090 1.60740 27.0
4* -34.73290 可変
5 -24.85760 1.00000 1.54360 56.0
6* 65.54450 可変
7(絞り) ∞ 1.20000
8* 9.57240 2.42590 1.58913 61.3
9* -36.98410 2.57380
10 -80.26260 1.00000 1.69895 30.0
11 10.84740 4.24380
12 42.41750 1.98130 1.58913 61.3
13 -31.12070 (BF)
像面 ∞
表 ６（非球面データ）
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 4.88473E-07, A6=-1.09035E-07, A8= 2.77080E-10
A10= 2.39827E-13
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-3.73600E-05, A6= 1.02232E-06, A8=-1.79321E-08
A10= 1.26774E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 9.13067E-05, A6= 8.19330E-06, A8=-1.76444E-08
A10= 2.56729E-08
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 3.11191E-04, A6= 8.11953E-06, A8= 1.53909E-07
A10= 3.19097E-08
第4面
K= 0.00000E+00, A4= 4.88473E-07, A6=-1.09035E-07, A8= 2.77080E-10
A10= 2.39827E-13
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-3.73600E-05, A6= 1.02232E-06, A8=-1.79321E-08
A10= 1.26774E-10
第8面
K= 0.00000E+00, A4= 9.13067E-05, A6= 8.19330E-06, A8=-1.76444E-08
A10= 2.56729E-08
第9面
K= 0.00000E+00, A4= 3.11191E-04, A6= 8.11953E-06, A8= 1.53909E-07
A10= 3.19097E-08
表 ７（各種データ）
ズーム比 1.91658
広角 中間 望遠
焦点距離 17.0330 23.4947 32.6451
Ｆナンバー 5.23582 6.02823 7.26223
画角 35.8414 25.9297 18.7032
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 79.3440 77.6920 79.8291
ＢＦ 28.11247 34.36179 43.20972
d4 5.3449 6.0298 5.6617
d6 18.0710 9.4848 3.1421
ズーム比 1.91658
広角 中間 望遠
焦点距離 17.0330 23.4947 32.6451
Ｆナンバー 5.23582 6.02823 7.26223
画角 35.8414 25.9297 18.7032
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 79.3440 77.6920 79.8291
ＢＦ 28.11247 34.36179 43.20972
d4 5.3449 6.0298 5.6617
d6 18.0710 9.4848 3.1421
表 ８（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
1 1 -11588.58786
2 5 -33.02547
3 7 22.67474
群 始面 焦点距離
1 1 -11588.58786
2 5 -33.02547
3 7 22.67474
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表９に、非球面データを表１０に、各種データを表１１に、ズームレンズ群データを表１２に示す。
数値実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表９に、非球面データを表１０に、各種データを表１１に、ズームレンズ群データを表１２に示す。
表 ９（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 41.91400 1.30000 1.58913 61.3
2 12.95040 6.20480
3 33.27380 1.48110 1.54360 56.0
4* 15.58870 3.25050
5 22.98300 3.68540 1.60740 27.0
6* 135.46640 可変
7 -21.70940 1.00000 1.58913 61.3
8 -49.94830 可変
9* 17.87060 3.45050 1.60820 57.8
10* -63.22470 0.40490
11(絞り) ∞ 1.71100
12 127.05670 0.80000 1.72342 38.0
13 11.35260 4.72350 1.60729 59.5
14 -20.82500 0.50820
15 154.86630 0.80000 1.74400 44.8
16 15.02910 6.12330
17 31.23900 2.19970 1.53315 58.1
18 715.23750 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 41.91400 1.30000 1.58913 61.3
2 12.95040 6.20480
3 33.27380 1.48110 1.54360 56.0
4* 15.58870 3.25050
5 22.98300 3.68540 1.60740 27.0
6* 135.46640 可変
7 -21.70940 1.00000 1.58913 61.3
8 -49.94830 可変
9* 17.87060 3.45050 1.60820 57.8
10* -63.22470 0.40490
11(絞り) ∞ 1.71100
12 127.05670 0.80000 1.72342 38.0
13 11.35260 4.72350 1.60729 59.5
14 -20.82500 0.50820
15 154.86630 0.80000 1.74400 44.8
16 15.02910 6.12330
17 31.23900 2.19970 1.53315 58.1
18 715.23750 (BF)
像面 ∞
表 １０（非球面データ）
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-3.85690E-05, A6=-3.58040E-07, A8= 2.74548E-10
A10=-7.96554E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00090E-05, A6= 1.41498E-07, A8=-4.01456E-10
A10= 1.40550E-12
第9面
K= 0.00000E+00, A4=-5.29022E-05, A6=-1.13392E-07, A8=-9.06681E-09
A10=-1.51815E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4= 1.79136E-05, A6=-1.59267E-07, A8=-1.17670E-08
A10=-9.67804E-11
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-3.85690E-05, A6=-3.58040E-07, A8= 2.74548E-10
A10=-7.96554E-12
第6面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00090E-05, A6= 1.41498E-07, A8=-4.01456E-10
A10= 1.40550E-12
第9面
K= 0.00000E+00, A4=-5.29022E-05, A6=-1.13392E-07, A8=-9.06681E-09
A10=-1.51815E-10
第10面
K= 0.00000E+00, A4= 1.79136E-05, A6=-1.59267E-07, A8=-1.17670E-08
A10=-9.67804E-11
表 １１（各種データ）
ズーム比 2.85006
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3996 24.3061 41.0397
Ｆナンバー 3.60510 4.70026 5.97444
画角 40.0638 24.6800 14.9109
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 99.3420 96.7310 106.5628
ＢＦ 27.54562 39.82417 59.74814
d6 6.4766 7.7789 6.3814
d8 27.6769 11.4850 2.7904
ズーム比 2.85006
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3996 24.3061 41.0397
Ｆナンバー 3.60510 4.70026 5.97444
画角 40.0638 24.6800 14.9109
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 99.3420 96.7310 106.5628
ＢＦ 27.54562 39.82417 59.74814
d6 6.4766 7.7789 6.3814
d8 27.6769 11.4850 2.7904
表 １２（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
1 1 -42.70877
2 7 -66.04649
3 9 25.86440
群 始面 焦点距離
1 1 -42.70877
2 7 -66.04649
3 9 25.86440
（数値実施例４）
数値実施例４のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１３に、非球面データを表１４に、各種データを表１５に、ズームレンズ群データを表１６に示す。
数値実施例４のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１３に、非球面データを表１４に、各種データを表１５に、ズームレンズ群データを表１６に示す。
表 １３（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 350.00000 1.20000 1.77250 49.6
2 16.18800 可変
3* 50.93630 2.10000 1.63193 23.4
4* 864.37760 可変
5(絞り) ∞ 1.20000
6 14.45880 0.80000 1.83400 37.3
7 8.21050 3.24190 1.72916 54.7
8 116.84690 7.59370
9* -11.90890 1.32540 1.54360 56.0
10 -8.78060 0.47280
11 -21.51520 1.00000 1.63193 23.4
12* -71.77140 (BF)
像面 ∞
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 350.00000 1.20000 1.77250 49.6
2 16.18800 可変
3* 50.93630 2.10000 1.63193 23.4
4* 864.37760 可変
5(絞り) ∞ 1.20000
6 14.45880 0.80000 1.83400 37.3
7 8.21050 3.24190 1.72916 54.7
8 116.84690 7.59370
9* -11.90890 1.32540 1.54360 56.0
10 -8.78060 0.47280
11 -21.51520 1.00000 1.63193 23.4
12* -71.77140 (BF)
像面 ∞
表 １４（非球面データ）
第3面
K= 0.00000E+00, A4=-1.12574E-06, A6=-1.70307E-07, A8= 3.24878E-09
A10=-2.05644E-11
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-1.57042E-05, A6=-1.43458E-07, A8= 2.43730E-09
A10=-1.74973E-11
第9面
K= 0.00000E+00, A4=-2.41672E-04, A6=-3.68593E-06, A8= 2.25600E-07
A10=-4.72564E-09
第12面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00644E-05, A6=-1.00172E-06, A8= 1.04753E-07
A10=-1.63555E-09
第3面
K= 0.00000E+00, A4=-1.12574E-06, A6=-1.70307E-07, A8= 3.24878E-09
A10=-2.05644E-11
第4面
K= 0.00000E+00, A4=-1.57042E-05, A6=-1.43458E-07, A8= 2.43730E-09
A10=-1.74973E-11
第9面
K= 0.00000E+00, A4=-2.41672E-04, A6=-3.68593E-06, A8= 2.25600E-07
A10=-4.72564E-09
第12面
K= 0.00000E+00, A4=-1.00644E-05, A6=-1.00172E-06, A8= 1.04753E-07
A10=-1.63555E-09
表 １５（各種データ）
ズーム比 1.86602
広角 中間 望遠
焦点距離 17.2994 23.6313 32.2811
Ｆナンバー 4.19061 4.97062 5.69657
画角 35.0103 25.5484 18.7778
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 87.1909 77.8342 73.9029
ＢＦ 28.38654 33.35061 40.09815
d2 7.6167 8.0060 8.3638
d4 32.2539 17.5438 6.5072
ズーム比 1.86602
広角 中間 望遠
焦点距離 17.2994 23.6313 32.2811
Ｆナンバー 4.19061 4.97062 5.69657
画角 35.0103 25.5484 18.7778
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 87.1909 77.8342 73.9029
ＢＦ 28.38654 33.35061 40.09815
d2 7.6167 8.0060 8.3638
d4 32.2539 17.5438 6.5072
表 １６（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離
1 1 -22.00603
2 3 85.56611
3 5 27.03501
群 始面 焦点距離
1 1 -22.00603
2 3 85.56611
3 5 27.03501
以下の表１７に、各数値実施例に係るズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
表 １７（条件の対応値）
本発明に係るズームレンズ系は、レンズ交換式カメラシステム、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用可能であり、特にレンズ交換式カメラシステム等の高画質が要求されるズームレンズ系に好適である。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１１４ カメラマウント部
２００ 交換レンズ装置
２０９ ズームレンズ系
２１０ レンズマウント部
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１１４ カメラマウント部
２００ 交換レンズ装置
２０９ ズームレンズ系
２１０ レンズマウント部
Claims (8)
- 物体側から像側へと順に、
負のパワーを有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群とからなり、
撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群が光軸に沿って移動し、かつ、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動し、
前記第３レンズ群に、少なくとも１枚の非球面が含まれ、
前記第３レンズ群の最物体側に位置するレンズ面が、物体側に凸の形状を有し、
以下の条件（１）を満足する、ズームレンズ系：
０．１＜ｄ１Ｗ／ｄ２Ｗ＜０．４ ・・・（１）
ここで、
ｄ１Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、
ｄ２Ｗ：無限遠合焦状態における、広角端での第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔
である。 - 第１レンズ群及び第２レンズ群に、少なくとも１枚の正のパワーを有するレンズ素子が含まれ、以下の条件（２）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
２０＜ｖｄ＜６０ ・・・（２）
ここで、
ｖｄ：第１レンズ群及び第２レンズ群に含まれる正のパワーを有するレンズ素子の、ｄ線に対するアッベ数の平均値
である。 - 第２レンズ群が、１枚のレンズ素子で構成される、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 開口絞りが、第３レンズ群に含まれる負のパワーを有するレンズ素子のうち最物体側に位置するレンズ素子よりも物体側に配置される、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 第３レンズ群に含まれる非球面のうち、少なくとも１枚が正のパワーを有する、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 開口絞りが、負のパワーを有するレンズ素子と隣接して配置される、請求項１に記載のズームレンズ系。
- 請求項１に記載のズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と
を備える、交換レンズ装置。 - 請求項１に記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と
を備える、カメラシステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011124617A JP5807166B2 (ja) | 2010-07-12 | 2011-06-02 | ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム |
| US13/180,560 US8576493B2 (en) | 2010-07-12 | 2011-07-12 | Zoom lens system, interchangeable lens apparatus and camera system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010157471 | 2010-07-12 | ||
| JP2010157471 | 2010-07-12 | ||
| JP2011124617A JP5807166B2 (ja) | 2010-07-12 | 2011-06-02 | ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012037869A JP2012037869A (ja) | 2012-02-23 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JP5807166B2 (ja) |
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