JP6613735B2 - ズームレンズ系 - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズ系、例えば、レンズ交換式デジタルカメラに用いて好適なズームレンズ系に関する。
従来、写真カメラ、電子スチルカメラ等に適した、ズームレンズ系が提案されている。例えば、特許文献1−4には、物体側から順に、正、負、正、負、正の屈折力の5つのレンズ群で構成される、正リード(ポジティブリード)型の5群ズームレンズ系が開示されている。
このような正リード(ポジティブリード)型のズームレンズ系は、負リード(ネガティブリード)型のズームレンズ系と比較して、広角端(短焦点距離端)におけるレンズ全長を短くすることができる。また、5群ズームレンズ系は、4群ズームレンズ系と比較して、移動レンズ群の自由度が付加されるため、ズーミング(変倍)に伴う収差変動を抑えることができる。
一方、例えば、近年のレンズ交換式デジタルカメラ用ズームレンズ系においては、全焦点距離(ズーム全域)にわたり、高い光学性能が求められている。
一般に、ズームレンズ系において、変倍作用を担うレンズ群の屈折力を大きくすると、所定の移動量で高いズーム比(変倍比)を得ることができる。しかし、その反面、ズーミング(変倍)に伴う収差変動が大きくなり、全焦点距離(ズーム全域)にわたり、良好な光学性能を得ることが難しくなる。
特開平7−151970号公報 特開2002−131642号公報 特開2007−219315号公報 特開2009−009121号公報
この点、特許文献1−4のズームレンズ系は、各レンズ群の屈折力(パワーバランス)が不適切に設定されているため、全焦点距離(ズーム全域)にわたり良好な光学性能を達成できていないという問題があった。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、全焦点距離(ズーム全域)にわたり良好な光学性能を達成することができるズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、その一態様では、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとからなること;第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第5レンズ群は、複数枚のレンズからなること;及び次の条件式(1)、(2)を満足すること;を特徴としている。
(1)1.60<f1/f5<2.46
(2)−2.46<f4/f3<−1.80
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
f5:第5レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、その一態様では、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズとからなること;第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第5レンズ群は、複数枚のレンズからなるとともに、最も物体側に正レンズを有していること;及び次の条件式(1)、(2)を満足すること;を特徴としている。
(1)1.60<f1/f5<2.46
(2)−2.46<f4/f3<−1.80
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
f5:第5レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(2’)を満足することが好ましい。
(2’)−2.20<f4/f3<−1.80
但し、
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。
本発明のズームレンズ系は、その一態様では、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、負レンズとからなること;第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;第5レンズ群は、複数枚のレンズからなるとともに、最も物体側に正レンズを有していること;及び次の条件式(1)、(2’)を満足すること;を特徴としている。
(1)1.60<f1/f5<2.46
(2’)−2.20<f4/f3<−1.80
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
f5:第5レンズ群の焦点距離、
である。
第5レンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有することができる。
第2レンズ群は、その最も物体側に位置させて、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成された負の屈折力のハイブリッドレンズを有することができる。
第4レンズ群は、正レンズと負レンズとの接合レンズから構成することができる。
本発明によれば、全焦点距離(ズーム全域)にわたり良好な光学性能を達成することができるズームレンズ系が得られる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1の構成における諸収差図である。 図1の構成における横収差図である。 同数値実施例1の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図4の構成における諸収差図である。 図4の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図7の構成における諸収差図である。 図7の構成における横収差図である。 同数値実施例2の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図10の構成における諸収差図である。 図10の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13の構成における諸収差図である。 図13の構成における横収差図である。 同数値実施例3の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図16の構成における諸収差図である。 図16の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図19の構成における諸収差図である。 図19の構成における横収差図である。 同数値実施例4の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図22の構成における諸収差図である。 図22の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図25の構成における諸収差図である。 図25の構成における横収差図である。 同数値実施例5の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図28の構成における諸収差図である。 図28の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例6の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図31の構成における諸収差図である。 図31の構成における横収差図である。 同数値実施例6の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図34の構成における諸収差図である。 図34の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例7の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図37の構成における諸収差図である。 図37の構成における横収差図である。 同数値実施例7の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図40の構成における諸収差図である。 図40の構成における横収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第1の簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第2の簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−7を通じて、図43、図44の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間(第3レンズ群G3の直前)には、第3レンズ群G3と一体に移動する絞りSが位置している。Iは像面である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−7を通じて、図43、図44の簡易移動図に示すように、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1ないし第5レンズ群G5が物体側に移動する(繰り出される)。その結果、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔が減少する。
第3レンズ群G3と第5レンズ群G5は、数値実施例1、2では、図43の簡易移動図に示すように、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、一体に物体側に移動する(繰り出される)。これにより、鏡筒の機械構造を簡略化してコストを抑えることができる。また、製造誤差の発生要因が減少するため実用上の光学性能を維持する上で有利となる。
第3レンズ群G3と第5レンズ群G5は、数値実施例3−7では、図44の簡易移動図に示すように、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、独立して物体側に移動する(繰り出される)。これにより、ズーム移動群の自由度が付加されるため、変倍に伴う収差変動を補正する点で有利である。
このように、変倍時に第3レンズ群G3と第5レンズ群G5が一体に移動するか又は独立して移動するかにかかわらず、本実施形態のズームレンズ系を適用することができる。
なお、本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3と第5レンズ群G5が光軸方向に移動すればよい。つまり第2レンズ群G2と第4レンズ群G4は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、その動き(挙動)に自由度があり、例えば、光軸方向に移動しない(像面Iに対して固定されている)態様、及び、光軸方向に移動した後に短焦点距離端と同じ位置に戻る(例えばUターン)態様などが可能である。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−7を通じて、物体側から順に、負レンズ11と正レンズ12の接合レンズと、正レンズ13とからなる。
第2レンズ群G2は、数値実施例1、2、4、7では、物体側から順に、負レンズ21と、負レンズ22と、正レンズ23と、負レンズ24とからなる。負レンズ21は、数値実施例1、2、4では、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなり、数値実施例7では、ハイブリッドレンズではない球面レンズからなる。
第2レンズ群G2は、数値実施例3では、物体側から順に、負レンズ21Aと、負レンズ22Aと、正レンズ23Aと、負レンズ24Aと正レンズ25Aの接合レンズとからなる。
第2レンズ群G2は、数値実施例5では、物体側から順に、負レンズ21Bと、負レンズ22Bと、正レンズ23Bと負レンズ24Bの接合レンズと、負レンズ25Bとからなる。負レンズ21Bは、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
第2レンズ群G2は、数値実施例6では、物体側から順に、負レンズ21Cと、負レンズ22Cと、負レンズ23Cと、正レンズ24Cと、負レンズ25Cと正レンズ26Cの接合レンズとからなる。負レンズ21Cは、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
第3レンズ群G3は、数値実施例1−4では、物体側から順に、正レンズ31と、負レンズ32と正レンズ33の接合レンズとからなる。正レンズ31は、数値実施例3では、その像側に非球面が形成されている。
第3レンズ群G3は、数値実施例5では、物体側から順に、正レンズ31Aと、正レンズ32Aと、正レンズ33Aと負レンズ34Aの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、数値実施例6では、物体側から順に、正レンズ31Bと、正レンズ32Bと負レンズ33Bの接合レンズとからなる。
第3レンズ群G3は、数値実施例7では、物体側から順に、負レンズ31Cと正レンズ32Cの接合レンズと、正レンズ33Cと負レンズ34Cの接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、数値実施例1−5、7では、負レンズ41と正レンズ42の接合レンズからなる。
第4レンズ群G4は、数値実施例6では、正レンズ41Aと負レンズ42Aの接合レンズからなる。
第5レンズ群G5は、数値実施例1、2、4−6では、物体側から順に、正レンズ51と、負レンズ52と正レンズ53の接合レンズからなる。正レンズ51は、数値実施例1、2、4では、その両面に非球面が形成されており、数値実施例5では、その物体側の面に非球面が形成されており、数値実施例6では、非球面が形成されていない(両面が球面である)。負レンズ52は、数値実施例6では、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
第5レンズ群G5は、数値実施例3、7では、物体側から順に、正レンズ51Aと、正レンズ52Aと負レンズ53Aの接合レンズとからなる。正レンズ51Aの両面には非球面が形成されている。
本実施形態のズームレンズ系は、物体側から順に、正、負、正、負、正の屈折力の5つのレンズ群で構成される、正リード(ポジティブリード)型の5群ズームレンズ系である。これにより、負リード(ネガティブリード)型のズームレンズ系と比較して、短焦点距離端におけるレンズ全長を短くすることができ、また、4群ズームレンズ系と比較して、移動レンズ群の自由度を付加して、ズーミング(変倍)に伴う収差変動を抑えることができる。
また本実施形態のズームレンズ系は、第2レンズ群G2が4枚以上のレンズからなり、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が複数枚のレンズからなる。これにより、各レンズ群単位において、球面収差、コマ収差、色収差等の補正の自由度を付加し、良好な光学性能を得ることができる。
そして本実施形態のズームレンズ系は、各レンズ群の屈折力配置(パワーバランス)を最適設定することで、変倍に伴う収差変動を抑えて全焦点距離(ズーム全域)にわたり良好な光学性能を達成するとともに、鏡筒構造を簡単化してコストダウンを図ることに成功している。
条件式(1)は、第1レンズ群G1と第5レンズ群G5との屈折力の比を規定している。条件式(1)を満足することで、歪曲収差や像面湾曲等の軸外収差を良好に補正し、また短焦点距離端における光学系全長および変倍に伴う第1レンズ群G1の移動量の増大を抑え、全焦点距離(ズーム全域)にわたり良好な光学性能を達成するとともに、鏡筒構造を簡単化してコストダウンを図ることができる。
条件式(1)の上限を超えると、短焦点距離端における光学系全長および短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に伴う第1レンズ群G1の移動量が増大する。その結果、レンズを支持するための鏡筒構造が肥大化、複雑化しコストアップに繋がってしまう。
条件式(1)の下限を超えると、絞りSに対して互いに最も離れて配置される第1レンズ群G1と第5レンズ群G5との屈折力の比が不適切となり、歪曲収差や像面湾曲等の軸外収差の補正が不十分となってしまう。
条件式(2)及び(2')は、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との屈折力の比を規定している。条件式(2)を満足することで、変倍による収差変動(例えば球面収差や像面湾曲)を抑えつつ、鏡筒構造を簡単化してコストダウンを図ることができる。この作用効果は、条件式(2’)を満足することでより顕著に得ることができる。
条件式(2)及び(2')の上限を超えると、変倍に伴う収差変動を補正する第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4の屈折力配置が不適切になり、変倍に伴う球面収差や像面湾曲の変動が増大してしまう。
条件式(2')の下限を超えると、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍における第1レンズ群G1の移動量が増大する。その結果、レンズ群を繰り出すことによって発生する第1レンズ群G1の偏心を抑えるために、鏡筒構造が複雑化しコストアップに繋がってしまう。
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例3、5、6では、第2レンズ群G2が、5枚以上のレンズ(21A〜25A、21B〜25B、21C〜26C)で構成されている。第2レンズ群G2のレンズ枚数を増やすことで、収差補正の自由度を付加することができる。
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例1、2、4、7では、第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ21、両凹負レンズ22、両凸正レンズ23、物体側に凹面を向けた負レンズ24から構成されている。このような構成にすることで、球面収差、コマ収差、色収差などを良好に補正するとともに、レンズ枚数を4枚にしてコストダウンを図ることができる。
第2レンズ群G2の最も物体側の負レンズ21の物体側の面を凸面とすることで、球面収差の発生を抑えることができる。負レンズ22の物体側の面を凹面とすることで、球面収差、コマ収差を補正することができる。正レンズ23によって、負レンズ21、22で発生する負のペッツバールと倍率色収差を補正することができる。負レンズ24の物体側の面を凹面にすることで、非点収差、倍率色収差を補正することができる。
負レンズ22と正レンズ23との間には、空気間隔(空気レンズ)が存在する。これによって球面収差の補正の自由度を付加することができる。
本実施形態のズームレンズ系は、第4レンズ群G4が、物体側から順に位置する負レンズ41と正レンズ42との接合レンズ、または、物体側から順に位置する正レンズ41Aと負レンズ42Aとの接合レンズから構成されている。これにより、変倍に伴う色収差や像面湾曲の変動を抑えることができる。特に、色収差の補正が容易になる。
次に具体的な数値実施例1−7を示す。諸収差図及び横収差図並びに表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、ν(d)はd線に対するアッベ数を示す。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。長さの単位は[mm]である。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
[数値実施例1]
図1〜図6と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図、図3はその横収差図であり、図4は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図5はその諸収差図、図6はその横収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間(第3レンズ群G3の直前)には絞りSが位置しており、この絞りSは、第3レンズ群G3と一体に移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11と両凸正レンズ12の接合レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズ13とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21と、両凹負レンズ22と、両凸正レンズ23と、像側に凸の負メニスカスレンズ24とからなる。負メニスカスレンズ21は、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズ31と、物体側に凸の負メニスカスレンズ32と両凸正レンズ33の接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、両凹負レンズ41と物体側に凸の正メニスカスレンズ42の接合レンズからなる。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズ51と、両凹負レンズ52と物体側に凸の正メニスカスレンズ53の接合レンズからなる。両凸正レンズ51の両面には非球面が形成されている。
(表1)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 355.144 1.800 1.84666 23.8
2 82.785 5.750 1.81600 46.6
3 -912.971 0.100
4 45.198 4.910 1.72916 54.7
5 94.377 d5
6* 127.598 0.320 1.52972 42.7
7 127.598 1.000 1.88300 40.8
8 15.520 5.140
9 -53.138 0.820 1.81600 46.6
10 37.247 1.490
11 31.356 4.960 1.72825 28.5
12 -25.086 0.360
13 -21.184 0.980 1.81600 46.6
14 -69.048 d14
15絞 ∞ 2.380
16 31.375 3.880 1.72916 54.7
17 -331.437 0.100
18 36.614 1.000 1.64769 33.8
19 12.621 6.100 1.49700 81.6
20 -114.657 d20
21 -42.888 0.800 1.72916 54.7
22 24.730 2.100 1.84666 23.8
23 125.393 d23
24* 45.690 5.800 1.51633 64.1
25* -22.967 0.100
26 -162.958 1.000 1.80610 33.3
27 16.669 6.140 1.72916 54.7
28 123.804 -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.62
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 4.4 5.3
f 28.73 55.09 103.98
W 38.2 21.0 11.5
Y 21.64 21.64 21.64
fB 48.22 60.22 73.82
L 136.03 153.37 173.87
d5 2.961 17.633 31.160
d14 17.457 8.130 1.500
d20 1.947 6.201 8.864
d23 8.417 4.163 1.500
(表3)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.1139E-04 -0.3323E-08 -0.6156E-10 0.3902E-12
24 0.000 -0.2058E-04 0.4184E-08 0.1615E-09 0.1248E-12
25 0.000 0.1129E-04 -0.8716E-09 -0.7529E-10 0.1145E-11
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 85.87
2 6 -16.72
3 16 28.98
4 21 -52.32
5 24 53.37
[数値実施例2]
図7〜図12と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図7は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図、図9はその横収差図であり、図10は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図11はその諸収差図、図12はその横収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表5)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 1208.960 1.960 1.84666 23.8
2 110.306 5.070 1.81600 46.6
3 -518.616 0.100
4 49.637 3.910 1.81600 46.6
5 79.494 d5
6* 81.778 0.150 1.52972 42.7
7 64.271 1.100 1.88300 40.8
8 14.655 5.690
9 -43.844 0.820 1.72916 54.7
10 47.989 0.480
11 29.516 4.710 1.72825 28.5
12 -29.402 0.710
13 -21.069 0.800 1.78800 47.4
14 -58.831 d14
15絞 ∞ 0.910
16 31.214 2.750 1.69680 55.5
17 -171.680 0.100
18 28.446 1.040 1.80000 29.9
19 13.443 5.400 1.49700 81.6
20 -100.868 d20
21 -39.830 0.800 1.60311 60.7
22 24.992 1.720 1.84666 23.8
23 62.616 d23
24* 63.837 6.000 1.58913 61.2
25* -25.726 0.770
26 -174.966 1.000 1.72047 34.7
27 18.437 5.760 1.61800 63.4
28 142.496 -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.57
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 4.6 5.7
f 28.70 54.99 102.38
W 38.1 21.1 11.7
Y 21.64 21.64 21.64
fB 43.84 57.56 75.00
L 128.65 150.19 179.18
d5 3.978 21.488 38.964
d14 17.516 7.822 1.900
d20 2.150 6.879 9.716
d23 9.416 4.688 1.850
(表7)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.1315E-04 0.7792E-08 -0.1085E-09 0.6816E-12
24 0.000 -0.1280E-04 -0.1703E-07 0.6628E-09 0.4269E-12
25 0.000 0.9220E-05 0.2232E-07 -0.1534E-09 0.3866E-11
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 116.81
2 6 -18.44
3 16 27.54
4 21 -52.59
5 24 53.63
[数値実施例3]
図13〜図18と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図13は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図、図15はその横収差図であり、図16は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図17はその諸収差図、図18はその横収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21Aと、両凹負レンズ22Aと、両凸正レンズ23Aと、両凹負レンズ24Aと両凸正レンズ25Aの接合レンズとからなる。
(2)第3レンズ群G3の正レンズ31が、像側に非球面が形成された物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
(3)第5レンズ群G5が、物体側から順に、両凸正レンズ51Aと、両凸正レンズ52Aと両凹負レンズ53Aの接合レンズとからなる。両凸正レンズ51Aの両面には非球面が形成されている。
(表9)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 112.450 1.960 1.85478 24.8
2 61.367 8.225 1.49700 81.6
3 -4190.847 0.100
4 60.029 5.948 1.74320 49.3
5 222.877 d5
6 53.278 1.300 1.83481 42.7
7 14.574 6.374
8 -39.158 1.500 1.83481 42.7
9 31.847 0.100
10 25.689 5.694 1.84666 23.8
11 -57.592 1.184
12 -23.847 0.800 1.80400 46.6
13 56.234 2.474 1.84666 23.8
14 -263.337 d14
15絞 ∞ 2.779
16 16.660 3.943 1.55332 71.7
17* 88.163 0.100
18 23.945 1.000 1.88300 40.8
19 11.497 5.375 1.49700 81.6
20 -68.734 d20
21 -30.574 1.260 1.74100 52.7
22 18.594 3.306 1.88300 40.8
23 1646.635 d23
24* 49.347 5.057 1.49710 81.6
25* -24.804 0.100
26 232.936 4.651 1.64769 33.8
27 -21.935 1.000 1.85026 32.3
28 116.467 -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 10.46
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 4.8 6.3
f 18.54 50.71 194.00
W 39.4 15.3 4.1
Y 14.24 14.24 14.24
fB 38.41 61.12 89.34
L 139.80 171.07 212.39
d5 2.205 26.783 51.799
d14 24.656 12.306 2.000
d20 2.665 3.038 3.022
d23 7.640 3.596 2.000
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
17 0.000 0.1177E-04 0.2828E-08
24 0.000 -0.2175E-04 0.4220E-07 -0.1076E-08
25 0.000 0.1317E-04 0.4759E-07 -0.8808E-09 -0.3995E-12
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 91.11
2 6 -12.23
3 16 26.94
4 21 -58.73
5 24 56.24
[数値実施例4]
図19〜図24と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図19は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20はその諸収差図、図21はその横収差図であり、図22は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図23はその諸収差図、図24はその横収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(表13)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 307.486 1.500 1.84666 23.8
2 127.344 4.640 1.59522 67.7
3 -647.263 0.100
4 48.716 4.480 1.58267 46.4
5 85.163 d5
6* 59.227 0.310 1.52972 42.7
7 59.227 1.100 1.91082 35.2
8 15.884 6.810
9 -50.331 0.820 1.74100 52.7
10 48.199 0.480
11 31.509 4.340 1.80518 25.4
12 -32.818 0.560
13 -24.028 0.800 1.88300 40.8
14 -119.667 d14
15絞 ∞ 3.430
16 70.625 4.830 1.65160 58.5
17 -49.323 0.100
18 26.054 1.000 1.80518 25.4
19 15.742 5.710 1.49700 81.6
20 -152.216 d20
21 -50.160 0.800 1.72342 38.0
22 21.570 2.570 1.84666 23.8
23 139.769 d23
24* 199.617 5.310 1.61881 63.8
25* -28.724 0.100
26 -393.053 1.000 1.66998 39.3
27 18.334 7.120 1.53775 74.7
28 110.225 -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.57
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 4.6 5.7
f 28.71 55.02 102.37
W 38.1 20.9 11.6
Y 21.64 21.64 21.64
fB 44.26 58.86 75.76
L 139.87 158.65 194.30
d5 3.030 18.168 41.829
d14 19.868 7.608 1.700
d20 1.500 10.051 15.407
d23 13.303 6.046 1.700
(表15)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.7829E-05 0.1156E-07 -0.7323E-10 0.3898E-12
24 0.000 -0.8241E-05 -0.2821E-07 0.5800E-09 -0.4961E-13
25 0.000 0.6429E-05 -0.4179E-08 0.1621E-09 0.1427E-11
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 141.70
2 6 -18.93
3 16 27.55
4 21 -67.38
5 24 88.32
[数値実施例5]
図25〜図30と表17〜表20は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図25は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図26はその諸収差図、図27はその横収差図であり、図28は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図29はその諸収差図、図30はその横収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1、2、4のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21Bと、両凹負レンズ22Bと、両凸正レンズ23Bと像側に凸の負メニスカスレンズ24Bの接合レンズと、像側に凸の負メニスカスレンズ25Bとからなる。負メニスカスレンズ21Bは、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
(2)第3レンズ群G3が、物体側から順に、両凸正レンズ31Aと、両凸正レンズ32Aと、両凸正レンズ33Aと両凹負レンズ34Aの接合レンズとからなる。
(3)第5レンズ群G5の両凸正レンズ51の両面ではなく物体側の面だけに非球面が形成されている。
(表17)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 259.159 2.200 1.85150 40.8
2 87.212 8.370 1.49700 81.6
3 -629.040 0.100
4 84.516 6.870 1.59522 67.7
5 629.551 d5
6* 65.577 0.200 1.52972 42.7
7 49.788 1.600 1.83400 37.2
8 22.339 8.460
9 -108.716 1.500 1.88300 40.8
10 59.068 0.200
11 35.494 7.300 1.76182 26.5
12 -24.217 1.300 1.83481 42.7
13 -84.368 1.900
14 -25.933 1.300 1.69680 55.5
15 -199.735 d15
16絞 ∞ 1.400
17 61.696 3.440 1.61800 63.4
18 -81.978 0.100
19 35.526 3.650 1.49700 81.6
20 -382.332 0.150
21 32.215 4.180 1.49700 81.6
22 -75.340 1.200 1.80000 29.9
23 41.357 d23
24 -119.191 1.300 1.74100 52.7
25 31.975 2.440 1.84666 23.8
26 67.247 d26
27* 82.546 4.140 1.61881 63.8
28 -33.323 0.100
29 -237.949 1.200 1.63930 44.9
30 34.797 4.980 1.48749 70.2
31 107.049 -
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 14.08
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 5.1 6.2
f 24.15 99.59 340.00
W 31.4 8.0 2.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 41.90 76.00 97.65
L 176.25 238.70 281.00
d5 3.514 66.509 104.383
d15 45.351 18.529 2.000
d23 4.278 5.255 5.378
d26 11.633 2.831 2.000
(表19)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.3514E-05 0.1040E-08 0.5666E-11 0.3331E-13
27 0.000 -0.1447E-04 0.8724E-09
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 162.46
2 6 -21.44
3 17 34.87
4 24 -64.13
5 27 67.58
[数値実施例6]
図31〜図36と表21〜表24は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例6を示している。図31は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図32はその諸収差図、図33はその横収差図であり、図34は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図35はその諸収差図、図36はその横収差図である。表21は面データ、表22は各種データ、表23は非球面データ、表24はレンズ群データである。
この数値実施例6のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1、2、4のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12が、物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
(2)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21Cと、両凹負レンズ22Cと、両凹負レンズ23Cと、両凸正レンズ24Cと、両凹負レンズ25Cと両凸正レンズ26Cの接合レンズとからなる。負メニスカスレンズ21Cは、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
(3)第3レンズ群G3が、物体側から順に、両凸正レンズ31Bと、両凸正レンズ32Bと像側に凸の負メニスカスレンズ33Bの接合レンズとからなる。
(4)第4レンズ群G4が、像側に凸の正メニスカスレンズ41Aと両凹負レンズ42Aの接合レンズからなる。
(5)第5レンズ群G5において、両凸正レンズ51の両面が球面からなり(非球面ではなく)、負レンズ52が物体側に凸の負メニスカスレンズからなり、正レンズ53が両凸正レンズからなる。負メニスカスレンズ52は、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズからなる。
(表21)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 312.054 1.700 1.84666 23.8
2 83.150 6.080 1.72916 54.7
3 3713.464 0.100
4 51.484 5.500 1.81600 46.6
5 111.252 d5
6* 57.987 0.380 1.52972 42.7
7 57.987 1.200 1.74100 52.7
8 13.301 5.800
9 -182.193 1.100 1.83481 42.7
10 42.265 1.410
11 -131.270 0.850 1.83481 42.7
12 39.619 0.100
13 27.317 4.790 1.67270 32.1
14 -45.189 1.730
15 -19.605 1.000 1.80400 46.6
16 157.471 2.470 1.84666 23.8
17 -42.405 d17
18絞 ∞ 1.000
19 117.956 2.770 1.59522 67.7
20 -32.503 0.100
21 37.333 3.450 1.49700 81.6
22 -21.787 1.000 1.85026 32.3
23 -45.751 d23
24 -40.509 2.470 1.85026 32.3
25 -19.088 1.000 1.72916 54.7
26 231.691 d26
27 35.536 6.000 1.53775 74.7
28 -35.784 0.100
29* 728.467 0.150 1.52972 42.7
30 728.467 1.500 1.85026 32.3
31 26.260 5.170 1.48749 70.2
32 -67.178 -
*は回転対称非球面である。
(表22)
各種データ
ズーム比(変倍比) 3.88
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 4.5 5.5
f 17.50 35.17 67.89
W 40.4 21.8 11.6
Y 14.24 14.24 14.24
fB 38.03 51.13 64.54
L 136.88 152.70 179.51
d5 2.482 17.752 35.452
d17 14.200 5.548 1.512
d23 3.500 11.977 17.590
d26 19.749 7.381 1.500
(表23)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
6 0.000 0.9587E-05 -0.2197E-07 0.5434E-10
29 0.000 -0.1816E-04 -0.1419E-07
(表24)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 100.64
2 6 -12.02
3 19 26.12
4 24 -56.41
5 27 41.76
[数値実施例7]
図37〜図42と表25〜表28は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例7を示している。図37は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図38はその諸収差図、図39はその横収差図であり、図40は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図41はその諸収差図、図42はその横収差図である。表25は面データ、表26は各種データ、表27は非球面データ、表28はレンズ群データである。
この数値実施例7のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1、2、4のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ12が、物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
(2)第2レンズ群G2の負メニスカスレンズ21が、ハイブリッドレンズではない球面レンズからなる。
(3)第3レンズ群G3が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ31Cと両凸正レンズ32Cの接合レンズと、両凸正レンズ33Cと両凹負レンズ34Cの接合レンズとからなる。
(4)第5レンズ群G5が、物体側から順に、両凸正レンズ51Aと、像側に凸の正メニスカスレンズ52Aと像側に凸の負メニスカスレンズ53Aの接合レンズとからなる。両凸正レンズ51Aの両面には非球面が形成されている。
(表25)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 195.880 2.000 1.84666 23.8
2 66.236 6.418 1.61800 63.4
3 1731.861 0.100
4 60.993 4.955 1.83400 37.2
5 177.413 d5
6 42.812 1.700 1.83481 42.7
7 12.897 6.016
8 -41.434 1.000 1.81600 46.6
9 30.351 1.681
10 25.069 5.106 1.75520 27.5
11 -27.403 0.513
12 -22.894 1.523 1.65160 58.5
13 104.642 d13
14絞 ∞ 2.071
15 24.694 1.545 1.83400 37.2
16 14.183 3.566 1.69350 53.2
17 -105.065 0.100
18 19.304 3.267 1.49700 81.6
19 -59.248 0.900 1.84666 23.8
20 56.617 d20
21 -114.022 0.800 1.72000 50.2
22 16.363 2.847 1.80000 29.9
23 57.572 d23
24* 51.996 3.809 1.55332 71.7
25* -26.843 5.454
26 -45.515 5.085 1.49700 81.6
27 -12.268 1.500 1.83481 42.7
28 -27.991 -
*は回転対称非球面である。
(表26)
各種データ
ズーム比(変倍比) 4.76
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 5.0 6.1
f 16.40 33.53 78.00
W 42.6 22.7 10.2
Y 14.24 14.24 14.24
fB 24.05 37.71 52.22
L 115.42 132.80 164.89
d5 1.790 18.436 43.555
d13 20.444 9.086 2.288
d20 1.800 2.970 3.364
d23 5.376 2.650 1.500
(表27)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
24 0.000 -0.3712E-04 -0.9621E-07 0.7962E-09
25 0.000 -0.3986E-05 -0.1063E-06 0.7354E-09
(表28)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 104.06
2 6 -13.99
3 15 26.65
4 21 -65.03
5 24 42.47
各数値実施例の各条件式に対する値を表29に示す。
(表29)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) 1.61 2.18 1.62 1.60
条件式(2) -1.81 -1.91 -2.18 -2.45
条件式(2’) -1.81 -1.91 -2.18 -2.45
実施例5 実施例6 実施例7
条件式(1) 2.40 2.41 2.45
条件式(2) -1.84 -2.16 -2.44
条件式(2’) -1.84 -2.16 -2.44
表29から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例7は、条件式(1)及び(2’)を満足しており、諸収差図及び横収差図から明らかなように諸収差及び横収差は比較的よく補正されている。
本発明の特許請求の範囲に含まれるズームレンズ系に、実質的なパワーを有さないレンズまたはレンズ群を追加したとしても、本発明の技術的範囲に含まれる(本発明の技術的範囲を回避したことにはならない)。
G1 正の屈折力の第1レンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
13 正レンズ
G2 負の屈折力の第2レンズ群
21 負レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
24 負レンズ
21A 負レンズ
22A 負レンズ
23A 正レンズ
24A 負レンズ
25A 正レンズ
21B 負レンズ
22B 負レンズ
23B 正レンズ
24B 負レンズ
25B 負レンズ
21C 負レンズ
22C 負レンズ
23C 負レンズ
24C 正レンズ
25C 負レンズ
26C 正レンズ
G3 正の屈折力の第3レンズ群
31 正レンズ
32 負レンズ
33 正レンズ
31A 正レンズ
32A 正レンズ
33A 正レンズ
34A 負レンズ
31B 正レンズ
32B 正レンズ
33B 負レンズ
31C 負レンズ
32C 正レンズ
33C 正レンズ
34C 負レンズ
G4 負の屈折力の第4レンズ群
41 負レンズ
42 正レンズ
41A 正レンズ
42A 負レンズ
G5 正の屈折力の第5レンズ群
51 正レンズ
52 負レンズ
53 正レンズ
51A 正レンズ
52A 正レンズ
53A 負レンズ
S 絞り
I 像面

Claims (6)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;
    短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;
    第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとからなること;
    第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第5レンズ群は、複数枚のレンズからなること;及び
    次の条件式(1)、(2)を満足すること;
    を特徴とするズームレンズ系。
    (1)1.60<f1/f5<2.46
    (2)−2.46<f4/f3<−1.80
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離、
    f5:第5レンズ群の焦点距離。
  2. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;
    短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;
    第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズとからなること;
    第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第5レンズ群は、複数枚のレンズからなるとともに、最も物体側に正レンズを有していること;及び
    次の条件式(1)、(2)を満足すること;
    を特徴とするズームレンズ系。
    (1)1.60<f1/f5<2.46
    (2)−2.46<f4/f3<−1.80
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離、
    f5:第5レンズ群の焦点距離。
  3. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群と、正の屈折力の第5レンズ群とから構成されていること;
    短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、少なくとも、第1レンズ群と第3レンズ群と第5レンズ群とが光軸方向に移動すること;
    第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、負レンズとからなること;
    第3レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第4レンズ群は、複数枚のレンズからなること;
    第5レンズ群は、複数枚のレンズからなるとともに、最も物体側に正レンズを有していること;及び
    次の条件式(1)、(2’)を満足すること;
    を特徴とするズームレンズ系。
    (1)1.60<f1/f5<2.46
    (2’)−2.20<f4/f3<−1.80
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離、
    f5:第5レンズ群の焦点距離。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、
    第5レンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズの接合レンズを有しているズームレンズ系。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、
    第2レンズ群は、その最も物体側に位置させて、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成された負の屈折力のハイブリッドレンズを有しているズームレンズ系。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、
    第4レンズ群は、正レンズと負レンズとの接合レンズからなるズームレンズ系。
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