JP5825109B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズおよび光学機器に関する。
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮影装置(カメラ)の高性能化、コンパクト化が急速に進行している。これらの撮影装置では、撮影用レンズとしてズームレンズが用いられることが一般的である。ズームレンズによって、撮影者は撮影条件に最適な画角での撮影を手軽に行うことが可能となる。これらのズームレンズでは、カメラの撮影領域を拡大するために、レンズの広画角化、大口径比化、高変倍比化が強く求められている。これに対し、広角端状態において広画角かつ十分な明るさを備え、望遠撮影が可能なズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2010−243637号公報
しかしながら、このような従来のズームレンズでは、良好な光学性能を満足していなかった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、広画角、大口径比、高変倍比を有しながら、良好な光学性能を有するズームレンズおよび光学機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、第1の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、前記第2レンズ群の少なくとも一部のレンズは、光軸と直交する方向の成分を持つように移動可能に設けられており、
以下の条件式を満足している。
0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
但し、
X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長。
上記課題を解決するため、第2の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、前記第2レンズ群は、光軸に沿って像側から順に並んだ、正レンズと、負レンズとを有し、以下の条件式を満足している。
0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
但し、
X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長。
上記課題を解決するため、第3の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、以下の条件式を満足している。
0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
0.75<f2F/f2<1.20
2.60<Nd+(0.02×νd)<3.00
1.65<Nd<1.85
但し、
X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長、
f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
Nd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの屈折率、
νd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズのアッベ数。
上記課題を解決するため、第4の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、以下の条件式を満足している。
0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
0.75<f2F/f2<1.20
1.40<ft/(−f1)<2.10
但し、
X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長、
f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
上記第1もしくは第2の本願発明に係るズームレンズおいて、以下の条件式を満足する構成であっても良い。
0.70<f2F/f2<1.20
但し、
f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
上記第1もしくは第2の本願発明に係るズームレンズおいて、以下の条件式を満足する構成であっても良い。
2.60<Nd+(0.02×νd)<3.00
1.65<Nd<1.85
但し、
Nd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの屈折率、
νd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズのアッベ数。
上記第1、第2もしくは第3の本願発明に係るズームレンズおいて、以下の条件式を満足する構成であっても良い。
1.30<ft/(−f1)<2.10
但し、
ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
上記第1、第3もしくは第4の本願発明に係るズームレンズおいて、前記第2レンズ群は、光軸に沿って像側から順に並んだ、正レンズと、負レンズとを有する構成であっても良い。
上記第3もしくは第4の本願発明に係るズームレンズおいて、前記第2レンズ群の少なくとも一部のレンズは、光軸と直交する方向の成分を持つように移動可能に設けられていても良い。
上述の本願発明に係るズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、1枚の負レンズと、1枚の正レンズとからなる構成であっても良い。また、前記第1レンズ群における最も物体側のレンズが非球面を有する構成であっても良い。
上述の本願発明に係るズームレンズにおいて、前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズである第1の正レンズと、第2の正レンズと、負レンズとを有する構成であっても良い。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第3レンズ群が光軸上に固定されている構成であっても良い。
本願発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、前記ズームレンズが上述のズームレンズである。
本発明によれば、広画角、大口径比、高変倍比を有しながら、良好な光学性能を得ることができる。
(a)は第1実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 (a)は第1実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(c)は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a)は第2実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 (a)は第2実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(c)は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a)は第3実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 (a)は第3実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、(c)は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a)はデジタルスチルカメラの正面図であり、(b)はデジタルスチルカメラの背面図である。 ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係るズームレンズを備えたデジタルスチルカメラCAMが図7に示されている。なお図7において、(a)はデジタルスチルカメラCAMの正面図を、(b)はデジタルスチルカメラCAMの背面図をそれぞれ示す。
図7に示すデジタルスチルカメラCAMは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ(ZL)の不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズ(ZL)で被写体(物体)からの光が集光され、像面I(例えば、図1を参照)に配置された不図示の撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子に結像された被写体像は、デジタルスチルカメラCAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。撮影者は、液晶モニターMを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し下げて被写体像を撮像素子で撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
撮影レンズは、後述の実施形態に係るズームレンズZLで構成されている。また、デジタルスチルカメラCAMには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部D、撮影レンズ(ズームレンズZL)を広角端状態(W)から望遠端状態(T)にズーミング(
変倍)する際のワイド(W)−テレ(T)釦B2、およびデジタルスチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクション釦B3等が配置されている。
ズームレンズZLは、例えば図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えた負先行型ズームレンズである。第2レンズ群G2が変倍部かつマスターレンズ群であり、第1レンズ群G1がコンペンセータ群である。第3レンズ群G3は、ズームレンズ全系の射出瞳位置を撮像素子に対して最適化するとともに、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2で補正しきれずに残った収差の補正を行う。また、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加するように、少なくとも第1レンズ群G1および第2レンズ群G2が光軸に沿って移動するようになっている。
このような単純な構造のズームレンズZLを用いて、レンズの広画角化、大口径比化、高変倍比化を同時に行うためには、種々の条件を満足する必要がある。特に、各レンズ群の構成、各レンズの屈折力、非球面レンズの形状や位置等を適切に設定しなければ、良好な収差補正を行うことは困難である。一方、ズームレンズの実用的な観点から考えるならば、ズームレンズ全体の寸法も十分に小型化する必要がある。
そこで、ズームレンズの大口径比化を達成しつつ良好な光学性能を得るために、第2レンズ群G2における最も物体側のレンズが正レンズであって、当該正レンズにおける物体側のレンズ面は、光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であることが好ましい。また、当該正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量をXとし、ズームレンズZLの広角端状態における最大像高をYmaxとし、ズーム
レンズZLの広角端状態における焦点距離をfwとし、ズームレンズZLの広角端状態における全長をTLwとしたとき、次の条件式(1)で表される条件を満足することが好ましい。
0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040 …(1)
条件式(1)は、光学系の大口径比化に伴って増大する球面収差を良好に補正するための条件式である。本実施形態では、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負、正、正の少なくとも3つのレンズ群を有するズームレンズの構成となっている。この構成により、レンズを大型化させることなく、広角端状態において80度を超える画角を包括し、かつ固体撮像素子に対し最適な光線入射角を保つことが可能となる。ところが、第2レンズ群に第1レンズ群で発散した光束が入射するため、一般に球面収差の補正が困難となるおそれがある。そこで、第2レンズ群G2の最も物体側に、第1レンズ群G1で発散した光束を収斂させるための正レンズを配置し、さらにその物体側のレンズ面をレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面とすることで、球面収差を効果的に補正することが可能となる。
そして、条件式(1)は、この非球面レンズのサグ量の適切な範囲を規定するものである。条件式(1)の下限値を下回る条件である場合、ズームレンズの大口径比化を行うと、球面収差、コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式(1)の上限値を上回る条件である場合、広角端状態における球面収差の補正が困難となるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(1)の下限値を0.020にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(
1)の下限値を0.021にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(1)の上限値を0.036にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(1)の上限値を0.032にすることが望ましい。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズの焦点距離をf2Fとし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、次の条件式(2)で表される条件を満足することが好ましい。
0.70<f2F/f2<1.20 …(2)
条件式(2)も、光学系の大口径比化に伴って増大する球面収差を良好に補正するための条件式である。負の屈折力を有する第1レンズ群G1で発散した光束が入射する第2レンズ群G2において過剰な球面収差を発生させないためには、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズに適切な屈折力を与え、発散光束を収斂させることが必要である。条件式(2)の下限値を下回る条件である場合、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズの屈折力が強くなりすぎ、この正レンズ自身で発生する球面収差が増大する。また、製造時の偏芯等による性能低下も生じやすくなるため、好ましくない。一方、条件式(2)の上限値を上回る条件である場合、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズの屈折力が弱くなりすぎ、第1レンズ群G1で発散した光束を十分に収斂させることができなくなる。この結果、第2レンズ群G2の後側のレンズによって発生する球面収差が増大するため、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(2)の下限値を0.75にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(2)の下限値を0.80にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(2)の上限値を1.10にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(2)の上限値を1.00にすることが望ましい。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズの屈折率をNdとし、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズのアッベ数をνdとしたとき、次の条件式(3)で表される条件を満足することが好ましい。
2.60<Nd+(0.02×νd)<3.00 …(3)
条件式(3)は、軸上色収差を良好に補正するための条件式である。条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。一方、条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態における球面収差の波長による差が補正困難となるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(3)の下限値を2.70にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(3)の下限値を2.75にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(3)の上限値を2.90にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(3)の上限値を2.85にすることが望ましい。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2における最も物
体側の正レンズの屈折率をNdとしたとき、次の条件式(4)で表される条件を満足することが好ましい。
1.65<Nd<1.85 …(4)
条件式(4)は、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズの屈折率を適切な範囲に規定するための条件式である。条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、球面収差およびコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式(4)の上限値を上回る条件である場合、ガラスの部分分散比が悪化し、二次スペクトルの補正が困難となるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(4)の下限値を1.68にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(4)の下限値を1.70にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(4)の上限値を1.80にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(4)の上限値を1.77にすることが望ましい。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、ズームレンズZLの望遠端状態における焦点距離をftとし、第1レンズ群G1の焦点距離をf1としたとき、次の条件式(5)で表される条件を満足することが好ましい。
1.30<ft/(−f1)<2.10 …(5)
条件式(5)は、第1レンズ群G1の焦点距離に対するズームレンズZL全系の焦点距離の比を規定するための条件式である。条件式(5)の下限値を下回る条件である場合、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式(5)の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態における球面収差の補正が困難となるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(5)の下限値を1.35にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(5)の下限値を1.40にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(5)の上限値を2.00にすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより良好に発揮するために、条件式(5)の上限値を1.85にすることが望ましい。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、1枚の負レンズと、1枚の正レンズとからなることが好ましい。この構成は、第1レンズ群G1の色収差、球面収差、コマ収差、非点収差を補正可能な最小枚数のレンズ構成であり、レンズの小型化と高性能化を両立させる上で最良の構成である。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第1レンズ群G1における最も物体側のレンズが非球面を有することが好ましい。第1レンズ群G1における最も物体側のレンズを非球面レンズとすることにより、広角端状態におけるコマ収差、非点収差、望遠端状態におけるコマ収差をより良好に補正することが可能となる。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第2レンズ群G2における最も物体側の正レンズである第1の
正レンズと、第2の正レンズと、負レンズとを有することが好ましい。このような構成とすることにより、第2レンズ群G2の主点を物体側に移動させることが可能となる。そのため、望遠端状態において第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を確保できることに加え、球面収差を良好に補正することができる。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2は、光軸に沿って像側から順に並んだ、正レンズと、負レンズとを有することが好ましい。このような構成とすることにより、広角端状態における像面湾曲を良好に補正することができる。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2の少なくとも一部のレンズは、光軸と直交する方向の成分を持つように移動可能に設けられていることが好ましい。このような構成とすることにより、手ブレ補正の際に、偏心コマ収差の発生を少なくすることができる。
また、このような構成のズームレンズZLにおいて、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第3レンズ群G3が光軸上に固定されていることが好ましい。第3レンズ群G3を固定とすることにより、望遠端状態における倍率色収差を良好に補正することができる。このように、本実施形態によれば、広画角、大口径比、高変倍比を有しながら、良好な光学性能を有するズームレンズZLおよび、これを備えた光学機器(デジタルスチルカメラCAM)を得ることが可能になる。
なお、無限遠物体から至近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第1レンズ群G1あるいは第3レンズ群G3を物体側に繰り出すことによって行うことが可能である。しかしながら、第1レンズ群G1を繰り出す方法では、至近撮影時に画面周辺部の光量低下を招きやすいため、第3レンズ群G3を物体側に繰り出すことによって行うことがより望ましい。
ここで、上述のような構成のズームレンズZLの製造方法について、図8を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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とを組み込む(ステップST10)。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加するように、少なくとも第1レンズ群G1および第2レンズ群G2を駆動可能に構成する(ステップST20)。
レンズの組み込みを行うステップST10において、第2レンズ群G2における最も物体側のレンズを正レンズとし、当該正レンズにおける物体側のレンズ面を、光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面とし、前述の条件式(1)等を満足するように、第1〜第3レンズ群G1〜G3を配置する。このような製造方法によれば、広画角、大口径比、高変倍比を有しながら、良好な光学性能を有するズームレンズZLを得ることができる。なお同様に、前述した条件(条件式(2)〜条件式(5)等)を満足することが好ましい。
(第1実施例)
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第1実施例について図1〜図2および表1を用いて説明する。図1(a)は第1実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、図1(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図1(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。第1実施例に係るズームレンズZLは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として負の屈折力を有
する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加するように、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2がそれぞれ光軸に沿って移動し、第3レンズ群G3が光軸上に固定される構成となっている。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成され、負レンズL11における像面I側のレンズ面が非球面となっている。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第1の正レンズL21と、両凸形状の正レンズである第2の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、両凸形状の正レンズである第3の正レンズL24とから構成され、第1の正レンズL21における両側のレンズ面が非球面となっている。また、第2の正レンズL22と負レンズL23は互いに接合された接合レンズとなっている。第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31のみから構成される。なお、無限遠物体から至近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第3レンズ群G3を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。
Fナンバーを決定する虹彩絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、第2レンズ群G2と同一軌道で移動するようになっている。また、第3レンズ群G3と像面Iとの間に配置されたフィルタ群FLは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されている。
以下に、表1〜表3を示すが、これらは第1〜第3実施例に係るズームレンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の[全体諸元]には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態におけるズームレンズZLの焦点距離f、FナンバーFno、画角2ω、開口絞り径φ、最大像高Ymaxの値をそれぞれ示す。また、[レンズ諸元]におい
て、第1カラム(面番号)は物体側から数えた際のレンズ面の番号を、第2カラムrはレンズ面の曲率半径を、第3カラムdはレンズ面の光軸上の間隔を、第4カラムnはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、第5カラムνはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。なお、第1カラム(面番号)の右に付した*は、そのレンズ面が非球面であることを示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、
空気の屈折率n=1.000000はその記載を省略している。また、BFはバックフォーカスである。
[非球面データ]において示す非球面係数は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をX(y)とし、近軸曲率半径(基準球面の曲率半径)をRとし、円錐定数をκとし、n次(n=4,6,8,10)の非球面係数をAnとしたとき、次式(6)で表される。なお、
各実施例において、2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。また、[非
球面データ]において、「E-n」は「×10-n」を示す。
X(y)=(y2/R)/{1+(1−κ×y2/R21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(6)
[可変間隔データ]には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態(無限遠合焦時)におけるズームレンズZLの焦点距離f、可変間隔D1〜D3、バックフォーカスBF(空気換算長)、全長TL(空気換算長)の値をそれぞれ示す。[レンズ群焦点
距離]には、各レンズ群の焦点距離の値をそれぞれ示す。[非球面サグ量]には、第2レンズ群G2の最も物体側の正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量Xの値を示す。[条件式対応値]には、各条件式の対応値を示す。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、後述の第2〜第3実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
下の表1に、第1実施例における各諸元を示す。なお、表1における面番号1〜18は、図1における面1〜18と対応し、表1における群番号G1〜G3は、図1における各レンズ群G1〜G3と対応している。また、第1実施例において、第2面、第6面、および第7面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
(表1)
[全体諸元]
ズーム比=3.92
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
Fno 1.84 3.46 5.33
2ω 85.36° 49.26° 25.38°
φ 8.80 6.22 6.22
Ymax 3.50 3.90 3.90
[レンズ諸元]
面番号 r d n ν
1 -300.3441 1.0500 1.79050 44.98
2* 5.0794 2.8000
3 11.0779 1.7000 1.92286 20.88
4 23.8854 (D1)
5 ∞ 0.4000 (開口絞り)
6* 7.0870 2.1500 1.72903 54.04
7* 214.4751 0.1000
8 8.0391 2.2000 1.80400 46.58
9 -33.8524 0.5500 2.00100 29.14
10 4.6586 0.7600
11 16.3728 1.7500 1.60300 65.47
12 -18.8771 (D2)
13 19.3251 1.5500 1.61800 63.38
14 -44.4565 (D3)
15 ∞ 0.2100 1.51680 64.12
16 ∞ 0.2900
17 ∞ 0.5000 1.51680 64.12
18 ∞ (BF)
[非球面データ]
第2面
κ=0.4523,A4=-2.16581E-04,A6=-4.09263E-06,A8=7.89283E-09,A10=-2.25386E-09
第6面
κ=1.0000,A4=-1.65945E-04,A6=-3.47161E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=7.21810E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
D1 17.2842 7.0376 1.9096
D2 4.8625 10.5948 21.8493
D3 2.5373 2.5373 2.5373
BF 0.5300 0.5300 0.5300
TL 41.2340 36.7196 42.8463
[レンズ群焦点距離]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -10.50
G2 6 10.95
G3 13 22.00
[非球面サグ量]
X=1.18
[条件式対応値]
条件式(1) X×Ymax/(fw×TLw)=0.0226
条件式(2) f2F/f2=0.9141
条件式(3) Nd+(0.02×νd)=2.8098
条件式(4) Nd=1.7290
条件式(5) ft/(−f1)=1.6552
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(5)が全て満たされていることが分かる。
図2(a)〜(c)は、第1実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。ここで、図2(a)は広角端状態(f=4.43mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図2(b)は中間焦点距離状態(f=8.80mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図2(c)は望遠端状態(f=17.38mm)における無限遠合焦時の諸収差図である。各収差図において、FNOはFナンバーを、Aは半画角をそれぞれ示す。また、各収差図において、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
そして、各収差図より、第1実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第1実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタルスチルカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
(第2実施例)
以下、本願の第2実施例について図3〜図4および表2を用いて説明する。図3(a)は第2実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、図3(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図3(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。なお、第2実施例のズームレンズは、第1レンズ群G1の一部の形状を除いて第1実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第2実施例の第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成され、負メニスカスレンズL11における像面I側のレンズ面が非球面となっている。
下の表2に、第2実施例における各諸元を示す。なお、表2における面番号1〜18は、図3における面1〜18と対応し、表2における群番号G1〜G3は、図3における各レンズ群G1〜G3と対応している。また、第2実施例において、第2面、第6面、および第7面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
(表2)
[全体諸元]
ズーム比=3.92
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
Fno 1.86 3.40 5.19
2ω 85.40° 49.23° 25.40°
φ 7.46 5.52 5.52
Ymax 3.50 3.90 3.90
[レンズ諸元]
面番号 r d n ν
1 825.2864 1.0500 1.79050 44.98
2* 5.2606 2.8300
3 10.7087 1.7000 1.92286 20.88
4 20.8277 (D1)
5 ∞ 0.4000 (開口絞り)
6* 7.2560 2.1500 1.72903 54.04
7* 797.0205 0.1000
8 7.8478 2.2000 1.80400 46.58
9 -34.9091 0.5500 2.00100 29.14
10 4.6586 0.7600
11 18.6500 1.7500 1.60300 65.47
12 -18.6008 (D2)
13 21.5853 1.5500 1.61800 63.38
14 -35.7258 (D3)
15 ∞ 0.2100 1.51680 64.12
16 ∞ 0.2900
17 ∞ 0.5000 1.51680 64.12
18 ∞ (BF)
[非球面データ]
第2面
κ=0.3432,A4=-3.63810E-05,A6=-6.18500E-07,A8=-2.03500E-08,A10=-4.37740E-10
第6面
κ=1.0000,A4=-1.48650E-04,A6=-2.87710E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=8.83300E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
D1 18.2482 7.3592 1.9098
D2 4.7702 10.1643 20.7550
D3 2.3885 2.3885 2.3885
BF 0.5300 0.5300 0.5300
TL 41.9869 36.4920 41.6333
[レンズ群焦点距離]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -11.02
G2 6 10.95
G3 13 22.00
[非球面サグ量]
X=1.15
[条件式対応値]
条件式(1) X×Ymax/(fw×TLw)=0.0216
条件式(2) f2F/f2=0.9166
条件式(3) Nd+(0.02×νd)=2.8098
条件式(4) Nd=1.7290
条件式(5) ft/(−f1)=1.5767
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(5)が全て満たされていることが分かる。
図4(a)〜(c)は、第2実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。ここで、図4(a)は広角端状態(f=4.43mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図4(b)は中間焦点距離状態(f=8.80mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図4(c)は望遠端状態(f=17.38mm)における無限遠合焦時の諸収差図である。そして、各収差図より、第2実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第2実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタルスチルカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
(第3実施例)
以下、本願の第3実施例について図5〜図6および表3を用いて説明する。図5(a)は第3実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、図5(b)は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図5(c)は望遠端状態におけるレンズ構成図である。なお、第3実施例のズームレンズは、第2レンズ群G2の一部の形状を除いて第1実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第2実施例の第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズである第1の正レンズL21と、両凸形状の正レンズである第2の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、両凸形状の正レンズである第3の正レンズL24とから構成され、第1の正レンズL21における両側のレンズ面が非球面となっている。また、第2の正レンズL22と負レンズL23は互いに接合された接合レンズとなっている。
下の表3に、第3実施例における各諸元を示す。なお、表3における面番号1〜18は、図5における面1〜18と対応し、表3における群番号G1〜G3は、図5における各レンズ群G1〜G3と対応している。また、第3実施例において、第2面、第6面、および第7面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
(表3)
[全体諸元]
ズーム比=3.92
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
Fno 1.63 3.11 4.72
2ω 85.41° 49.19° 25.46°
φ 8.80 6.22 6.22
Ymax 3.50 3.90 3.90
[レンズ諸元]
面番号 r d n ν
1 -1644.8249 1.0500 1.79050 44.98
2* 5.7173 3.3700
3 12.2365 1.7000 1.92286 20.88
4 24.0014 (D1)
5 ∞ 0.4000 (開口絞り)
6* 8.0008 2.5000 1.72903 54.04
7* -204.7614 0.1000
8 9.0605 2.7000 1.80400 46.58
9 -21.3855 0.8000 2.00100 29.14
10 5.0294 0.8500
11 18.1102 1.7500 1.60300 65.47
12 -19.1023 (D2)
13 25.6091 1.5500 1.61800 63.38
14 -28.3134 (D3)
15 ∞ 0.2100 1.51680 64.12
16 ∞ 0.2900
17 ∞ 0.5000 1.51680 64.12
18 ∞ (BF)
[非球面データ]
第2面
κ=0.2870,A4=-2.79530E-05,A6=1.61101E-06,A8=-7.55213E-08,A10=6.33322E-10
第6面
κ=1.0000,A4=-1.14385E-04,A6=-1.39804E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=8.78698E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 4.43 8.80 17.38
D1 20.0749 7.9724 1.9157
D2 4.2392 9.5922 20.1022
D3 2.5403 2.5403 2.5403
BF 0.5300 0.5300 0.5300
TL 45.1644 38.4149 42.8682
[レンズ群焦点距離]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 -11.70
G2 6 11.50
G3 13 22.00
[非球面サグ量]
X=1.66
[条件式対応値]
条件式(1) X×Ymax/(fw×TLw)=0.0294
条件式(2) f2F/f2=0.8805
条件式(3) Nd+(0.02×νd)=2.8098
条件式(4) Nd=1.7290
条件式(5) ft/(−f1)=1.4855
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(5)が全て満たされていることが分かる。
図6(a)〜(c)は、第3実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。ここで、図6(a)は広角端状態(f=4.43mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図6(b)は中間焦点距離状態(f=8.80mm)における無限遠合焦時の諸収差図であり、図6(c)は望遠端状態(f=17.38mm)における無限遠合焦時の諸収差図である。そして、各収差図より、第3実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第3実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタルスチルカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
以上、各実施例によれば、広画角、大口径比、高変倍比を有しながら、良好な光学性能を有するズームレンズおよび光学機器(デジタルスチルカメラ)を実現することができる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上述の各実施例において、ズームレンズとして3群構成を示したが、4群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆動にも適している。特に、第3レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第2レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、開口絞りは第2レンズ群近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)は、変倍比が3〜10程度である。
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)は、第1レンズ群が、正レンズ成分を1つと、負レンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第2レンズ群は、正レンズ成分を3つと、負レンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第3レンズ群は、正レンズ成分を1つ有するのが好ましい。
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)をデジタルスチルカメラに使用しているが、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ等の光学機器にも使用することができる。
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
ZL ズームレンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
S 虹彩絞り I 像面

Claims (14)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、
    前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、
    前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、
    前記第2レンズ群の少なくとも一部のレンズは、光軸と直交する方向の成分を持つように移動可能に設けられており、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
    但し、
    X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
    なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
    Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
    fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
    TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長。
  2. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、
    前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、
    前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、
    前記第2レンズ群は、光軸に沿って像側から順に並んだ、正レンズと、負レンズとを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
    但し、
    X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
    なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
    Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
    fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
    TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長。
  3. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、
    前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、
    前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
    0.75<f2F/f2<1.20
    2.60<Nd+(0.02×νd)<3.00
    1.65<Nd<1.85
    但し、
    X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
    なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
    Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
    fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
    TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長、
    f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    Nd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの屈折率、
    νd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズのアッベ数。
  4. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とにより実質的に3個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、
    前記第2レンズ群における最も物体側のレンズが正レンズであり、
    前記正レンズにおける物体側のレンズ面は、有効径内において光軸からレンズ外周部へ向かうにしたがって曲率半径が大きくなる非球面であり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.018<X×Ymax/(fw×TLw)<0.040
    0.75<f2F/f2<1.20
    1.40<ft/(−f1)<2.10
    但し、
    X:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の有効径内でのサグ量、
    なお、ザグ量の符号は、面の頂点の接平面から光軸方向に沿って像側を正とする。
    Ymax:前記ズームレンズの広角端状態における最大像高、
    fw:前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
    TLw:前記ズームレンズの広角端状態における全長、
    f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1もしくは2に記載のズームレンズ。
    0.70<f2F/f2<1.20
    但し、
    f2F:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
  6. 以下の条件式をそれぞれ満足することを特徴とする請求項1もしくは2に記載のズームレンズ。
    2.60<Nd+(0.02×νd)<3.00
    1.65<Nd<1.85
    但し、
    Nd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズの屈折率、
    νd:前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズのアッベ数。
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.30<ft/(−f1)<2.10
    但し、
    ft:前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
  8. 前記第2レンズ群は、光軸に沿って像側から順に並んだ、正レンズと、負レンズとを有することを特徴とする請求項1、3および4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第2レンズ群の少なくとも一部のレンズは、光軸と直交する方向の成分を持つように移動可能に設けられていることを特徴とする請求項3もしくは4に記載のズームレンズ。
  10. 前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、1枚の負レンズと、1枚の正レンズとからなることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第1レンズ群における最も物体側のレンズが非球面を有することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第2レンズ群における最も物体側の前記正レンズである第1の正レンズと、第2の正レンズと、負レンズとを有することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第3レンズ群が光軸上に固定されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  14. 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、
    前記ズームレンズが請求項1から13のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする光学機器。
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